KR20200141444A - 촬상 소자 및 촬상 소자의 제조 방법 - Google Patents

촬상 소자 및 촬상 소자의 제조 방법 Download PDF

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유스케 모리야
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

적외광 감쇠 필터(141)의 결함의 발생을 막고, 화질의 저하를 방지한다. 촬상 소자(1)는, 광전변환부(101), 온 칩 렌즈(171), 컬러 필터(161), 적외광 감쇠 필터 및 보호막(151)을 구비한다. 광전변환부는, 입사광에 응하여 광전변환을 행한다. 온 칩 렌즈는, 입사광을 광전변환부에 집광한다. 컬러 필터는, 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과한다. 적외광 감쇠 필터는, 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠한다. 보호막은, 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 적외광 감쇠 필터를 보호한다.

Description

촬상 소자 및 촬상 소자의 제조 방법
본 발명은, 촬상 소자 및 촬상 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 적외광을 감쇠하는 필터를 갖는 촬상 소자 및 당해 촬상 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 촬상 소자는, 입사광을 온 칩 렌즈로 집광하고, 그 입사광에 응하여 광전변환을 행한다. 이 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과시키는 컬러 필터와 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터를 구비하는 촬상 소자가 사용되고 있다.
이와 같은 기술로서, 예를 들면, 특허 문헌 1이 있다.
특허 문헌 1 : 특개2016-177273호 공보
상술한 종래 기술에는, 광전변환부에 적외광 감쇠 필터, 가시광의 컬러 필터 및 온 칩 렌즈를 차례로 적층하고, 온 칩 렌즈를 통하여 가시광 및 적외광을 투과시키는 구성의 고체 촬상 장치가 기재되어 있다. 적외광 감쇠 필터로는 분광 설계의 자유도가 높은 유기 색소를 원료로 하는 색재(色材)가 사용되는 것이 많다. 이 고체 촬상 장치에서는, 적층의 공정에서, 적외광 감쇠 필터에 표면 거침(荒れ)이 생긴다는 문제가 있다. 적외광 감쇠 필터를 가공할 때에 적외광 감쇠 필터의 색재가 약액에 용출되어, 적외광 감쇠 필터에 빠짐구멍(拔け穴)이 생긴다. 이 적외광 감쇠 필터에 컬러 필터를 적층하면, 컬러 필터재가 빠짐구멍에 들어가, 점결함(点缺陷)이 생겨서 화질이 저하된다는 문제가 있다.
본 발명은, 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 적외광 감쇠 필터의 결함의 발생을 막고, 화질의 저하를 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 개시는, 상술한 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 그 제1의 양태는, 입사광에 응하여 광전변환을 행하는 광전변환부와, 상기 입사광을 상기 광전변환부에 집광하는 온 칩 렌즈와, 상기 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과하는 컬러 필터와, 상기 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터와, 상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 보호막을 구비하는 촬상 소자이다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 상기 컬러 필터에 인접하여 배치되고, 상기 적외광 감쇠 필터는, 상기 컬러 필터를 투과한 적외광을 감쇠하여도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 상기 컬러 필터를 형성할 때에 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하여도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 상기 컬러 필터와 개략 같은 굴절률로 구성되어도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 상기 온 칩 렌즈에 인접하여 배치되고, 상기 컬러 필터는, 상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되고, 상기 적외광 감쇠 필터를 투과한 상기 입사광 중 상기 소정 파장의 가시광을 투과하여도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 상기 온 칩 렌즈를 형성할 때에 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하여도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 광전변환부, 상기 온 칩 렌즈, 상기 컬러 필터, 상기 적외광 감쇠 필터 및 상기 보호막을 구비하는 화소와, 상기 집광된 입사광 중 적외광을 투과하는 적외광 투과 필터, 상기 광전변환부 및 상기 온 칩 렌즈를 구비하는 적외광 화소를 구비하고, 상기 보호막은, 상기 적외광 감쇠 필터의 상기 적외광 화소에 인접하는 면에 또한 배치되어도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 유기 재료에 의해 구성되어도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 무기 재료에 의해 구성되어도 좋다.
또한, 이 제1의 양태에 있어서, 상기 보호막은, 유기 재료 및 무기 재료가 적층되어 구성되어도 좋다.
또한, 본 개시의 제2의 양태는, 입사광에 응하여 광전변환을 행하는 광전변환부를 형성하는 공정과, 상기 입사광을 상기 광전변환부에 집광하는 온 칩 렌즈를 형성하는 공정과, 상기 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과하는 컬러 필터를 형성하는 공정과, 상기 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터를 형성하는 공정과, 상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 보호막을 형성하는 공정을 구비하는 촬상 소자의 제조 방법이다.
이와 같은 양태에 의해, 본 개시의 촬상 소자는, 적외광 감쇠 필터의 표면에 보호막이 배치된다는 작용을 가져온다. 보호막에 의한 적외광 감쇠 필터의 보호가 상정된다.
본 개시에 의하면, 적외광 감쇠 필터의 결함의 발생을 막고, 화질의 저하를 방지한다는 우수한 효과를 이룬다.
도 1은 본 개시의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 구성례를 도시하는 도면.
도 2는 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 3은 본 개시의 실시의 형태에 관한 보호막의 구성례를 도시하는 도면.
도 4는 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 제조 방법의 한 예를 도시하는 도면.
도 5는 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 제조 방법의 한 예를 도시하는 도면.
도 6은 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 제조 방법의 한 예를 도시하는 도면.
도 7은 본 개시의 제2의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 8은 본 개시의 제2의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 제조 방법의 한 예를 도시하는 도면.
도 9는 본 개시의 제2의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 제조 방법의 한 예를 도시하는 도면.
도 10은 본 개시의 제3의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 11은 본 개시의 제4의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 12는 본 개시의 제5의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 13은 본 기술이 적용될 수 있는 촬상 장치의 한 예인 카메라의 개략적인 구성례를 도시하는 블록도.
다음에, 도면을 참조하여, 본 개시를 실시하기 위한 형태(이하, 실시의 형태라고 칭한다)를 설명한다. 이하의 도면에서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 단, 도면은, 모식적인 것이고, 각 부분의 치수의 비율 등은 현실의 것과는 반드시 일치하지는 않는다. 또한, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 이하의 순서로 실시의 형태의 설명을 행한다.
1. 제1의 실시의 형태
2. 제2의 실시의 형태
3. 제3의 실시의 형태
4. 제4의 실시의 형태
5. 제5의 실시의 형태
6. 카메라에의 응용례
<제1의 실시의 형태>
[촬상 소자의 구성]
도 1은, 본 개시의 실시의 형태에 관한 촬상 소자의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면의 촬상 소자(1)는, 화소 어레이부(10)와, 수직 구동부(20)와, 칼럼 신호 처리부(30)와, 제어부(40)를 구비한다.
화소 어레이부(10)는, 화소(100)가 2차원 격자형상으로 배치되어 구성된 것이다. 여기서, 화소(100)는, 조사된 광에 응한 화상 신호를 생성하는 것이다. 이 화소(100)는, 조사된 광에 응한 전하를 생성하는 광전변환부를 갖는다. 또한 화소(100)는, 화소 회로를 또한 갖는다. 이 화소 회로는, 광전변환부에 의해 생성된 전하에 의거한 화상 신호를 생성한다. 화상 신호의 생성은, 후술하는 수직 구동부(20)에 의해 생성된 제어 신호에 의해 제어된다. 화소 어레이부(10)에는, 신호선(11 및 12)이 XY 매트릭스형상으로 배치된다. 신호선(11)은, 화소(100)에서의 화소 회로의 제어 신호를 전달하는 신호선이고, 화소 어레이부(10)의 행마다 배치되고, 각 행에 배치된 화소(100)에 대해 공통으로 배선된다. 신호선(12)은, 화소(100)의 화소 회로에 의해 생성된 화상 신호를 전달하는 신호선이고, 화소 어레이부(10)의 열마다 배치되고, 각 열에 배치된 화소(100)에 대해 공통으로 배선된다. 이들 광전변환부 및 화소 회로는, 반도체 기판에 형성된다.
수직 구동부(20)는, 화소(100)의 화소 회로의 제어 신호를 생성하는 것이다. 이 수직 구동부(20)는, 생성한 제어 신호를 동 도면의 신호선(11)을 통하여 화소(100)에 전달한다. 칼럼 신호 처리부(30)는, 화소(100)에 의해 생성된 화상 신호를 처리하는 것이다. 이 칼럼 신호 처리부(30)는, 동 도면의 신호선(12)을 통하여 화소(100)로부터 전달된 화상 신호의 처리를 행한다. 칼럼 신호 처리부(30)에서의 처리에는, 예를 들면, 화소(100)에서 생성된 아날로그의 화상 신호를 디지털의 화상 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환이 해당한다. 칼럼 신호 처리부(30)에 의해 처리된 화상 신호는, 촬상 소자(1)의 화상 신호로서 출력된다. 제어부(40)는, 촬상 소자(1)의 전체를 제어하는 것이다. 이 제어부(40)는, 수직 구동부(20) 및 칼럼 신호 처리부(30)를 제어하는 제어 신호를 생성하여 출력함에 의해, 촬상 소자(1)의 제어를 행한다. 제어부(40)에 의해 생성된 제어 신호는, 신호선(41 및 42)에 의해 수직 구동부(20) 및 칼럼 신호 처리부(30)에 대해 각각 전달된다.
[화소의 구성]
도 2는, 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면은, 화소 어레이부(10)에 배치된 화소(100)의 구성을 도시하는 모식 단면도이다. 또한, 동 도면의 화소 어레이부(10)에는, 적외광 화소(200)가 또한 배치된다.
화소(100)는, 온 칩 렌즈(171)와, 컬러 필터(161)와, 보호막(151)과, 적외광 감쇠 필터(141)와, 차광막(131)과, 반도체 기판(111)과, 절연층(113)과, 배선층(114)과, 지지 기판(115)을 구비한다.
반도체 기판(111)은, 도 1에서 설명한 화소(100)의 광전변환부나 화소 회로의 반도체 부분이 형성되는 반도체의 기판이다. 또한, 반도체 기판(111)에는, 수직 구동부(20), 칼럼 신호 처리부(30) 및 제어부(40)의 반도체 부분이 또한 형성된다. 동 도면에서는, 이들 중, 화소(100)의 광전변환부(101)를 기재하고 있다. 동 도면의 반도체 기판(111)은, 편의상, p형의 웰 영역에 구성되는 것이라고 상정한다. 광전변환부(101)는, n형 반도체 영역(112)과 당해 n형 반도체 영역(112)의 주위의 p형의 웰 영역에 의해 구성된다. n형 반도체 영역(112) 및 p형의 웰 영역의 계면에 형성된 pn 접합에서 입사광에 응한 광전변환이 행하여지고, 이 광전변환에 의해 생성된 전하가 n형 반도체 영역(112)에 유지된다. 이 광전변환부(101)의 광전변환에 의해 생성된 전하에 의거하여, 도시하지 않은 화소 회로에 의해 화상 신호가 생성된다.
또한, 반도체 기판(111)에서의 화소(100)의 사이에는, 화소 분리부(121)가 배치된다. 이 화소 분리부(121)는, 화소(100)의 사이에서의 전하의 이동을 막는 영역이다. 또한, 반도체 기판(111)의 이면에는 절연막(155)이 배치된다. 광전변환부(101) 및 화소 회로 외에, 수직 구동부(20), 칼럼 신호 처리부(30) 및 제어부(40)(어느 것이나 부도시)가 반도체 기판(111)에 형성된다.
배선층(114)은, 화소(100)에서 생성된 화상 신호나 화소 회로를 제어하는 제어 신호를 전달하는 배선이다. 이 배선층(114)은, 도 1에서 설명한 신호선(11 및 12)을 구성한다. 또한, 배선층(114)은, 절연층(113)에 의해 상호 절연된다. 또한, 동 도면의 화소(100)를 구비하는 촬상 소자(1)는, 배선층(114)이 반도체 기판(111)에서의 광이 입사되는 면과는 다른 면에 배치되는 이면 조사형의 촬상 소자이다.
온 칩 렌즈(171)는, 입사광을 광전변환부(101)에 집광하는 렌즈이다. 이 온 칩 렌즈(171)는, 컬러 필터(161) 및 적외광 감쇠 필터(141)를 통하여 입사광을 광전변환부(101)에 입사시킨다. 온 칩 렌즈(171)는, 예를 들면, 수지에 의해 구성할 수 있다.
컬러 필터(161)는, 가시광 중 소정 파장의 가시광을 투과한 광학적인 필터이다. 여기서, 가시광에는, 예를 들면, 380㎚ 내지 750㎚의 파장의 광이 해당한다. 이 컬러 필터(161)로서, 예를 들면, 적색광(파장 700㎚), 녹색광(파장 546㎚) 및 청색광(436㎚)을 각각 투과시키는 3종의 컬러 필터를 사용할 수 있다. 이들의 컬러 필터(161)는, 대응하는 파장의 가시광을 투과시킨다. 한편, 컬러 필터(161)는, 적외광을 투과한다. 여기서, 적외광으로는, 예를 들면, 750㎚ 내지 1200㎚의 파장의 광이 해당한다. 동 도면의 컬러 필터(161)에 기재된 문자는, 컬러 필터(161)의 종류를 나타내는 문자이다. 구체적으로는, 「R」, 「G」 및 「B」가 기재된 컬러 필터(161)는, 각각 적색광, 녹색광 및 청색광을 투과하는 컬러 필터(161)에 해당한다.
적외광 감쇠 필터(141)는, 적외광 중 특정한 파장의 적외광을 감쇠하는 광학적인 필터이다. 이 적외광 감쇠 필터(141)로서, 예를 들면, 850㎚ 또는 940㎚의 파장의 적외광을 감쇠시키는 적외광 감쇠 필터(141)를 사용할 수 있다. 이들의 적외광 감쇠 필터(141)는, 대응하는 파장의 적외광을 감쇠시켜서 제거한다. 즉, 적외광 감쇠 필터(141)는, 적외광 중 대응하는 파장 이외의 파장의 적외광을 투과한다. 한편, 적외광 감쇠 필터(141)는, 가시광을 투과한다.
이 적외광 감쇠 필터(141)를 화소(100)에 배치함에 의해, 적외광에 기인하는 혼색을 막을 수 있다. 여기서, 혼색이란, 소망하는 파장과는 다른 파장의 광이 화소(100)에 입사함에 의해, 화상 신호에 오차가 생기는 현상이다. 컬러 필터(161) 및 적외광 감쇠 필터(141)를 적층하여 화소(100)에 배치함에 의해, 화소(100)에 입사하는 광에 대해 소정 파장의 가시광을 투과함과 함께 특정한 파장의 적외광을 감쇠시킬 수 있다. 또한, 화소(100)에서, 적외광 감쇠 필터(141) 및 컬러 필터(161)를 적층함에 의해, 후술하는 적외광 화소(200) 및 화소(100)의 막두께를 동등하게 할 수 있고, 단차의 발생을 방지할 수 있다. 이 때문에, 휘도 얼룩을 저감할 수 있다.
적외광 감쇠 필터(141)에는, 예를 들면, 유기 색소를 원료로 하는 염료계의 색재를 수지에 분산시킨 적외광 감쇠 필터를 사용할 수 있다. 이와 같은 적외광 감쇠 필터를 사용함에 의해, 분광 설계의 자유도를 향상시키는 것이 가능해진다. 그러나, 이 적외광 감쇠 필터(141)는, 수지의 경화시에 색재가 응집되어, 비교적 큰 응집체를 형성한다. 이 응집체가 형성된 적외광 감쇠 필터(141)를 가공하면, 응집체가 용출하여 빠짐구멍(拔け穴)이 형성된다. 그곳에 컬러 필터(161)를 적층하면, 컬러 필터(161)가 빠짐구멍에 들어가, 가시광에서의 점결함이 증가한다. 또한, 색재의 용출에 수반하여 적외광 감쇠 필터(141)의 실효 막두께가 얇아진다. 적외광 감쇠 필터(141)의 응집체의 용출의 상세에 관해서는 후술한다.
보호막(151)은, 적외광 감쇠 필터(141)의 표면에 배치되고, 적외광 감쇠 필터(141)를 보호하는 것이다. 동 도면의 보호막(151)은, 적외광 감쇠 필터(141)에 컬러 필터(161)를 형성할 때에 적외광 감쇠 필터(141)를 보호한다. 이 보호막(151)에는, 적외광 감쇠 필터(141) 등을 가공할 때에 사용하는 레지스트의 현상액이나 박리액에 대해 불용(不溶)한 재료에 의해 구성할 필요가 있다. 또한, 보호막(151)은, 파장 400㎚ 내지 700㎚의 가시역에 있어서 80% 이상의 투과율을 갖는 것이 알맞다. 화소(100)의 감도의 저하를 막기 위해서다. 보호막(151)의 막두께는, 예를 들면, 1㎚보다 두꺼운 막두께로 구성할 수 있다.
보호막(151)은, 무기 재료, 예를 들면, SiO2, SiN, SiON, SiCN 및 SiOC 등에 의해 구성할 수 있다. 이때, 보호막(151)은, ALD(Atomic Layer Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition) 및 스퍼터링 및 진공증착 등의 PVD(Physical Vapor Deposition)에 의해 형성할 수 있다. 무기 재료에 의해 구성되는 보호막(151)을 사용함에 의해, 적외광 감쇠 필터(141)에의 산소의 침입을 막을 수가 있어서, 적외광 감쇠 필터(141)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 무기 재료에 의해 보호막(151)을 구성할 때에는, 예를 들면, 성막시의 온도가 260℃ 이하의 재료나 제조 방법을 채용하면 알맞다. 가열에 의한 적외광 감쇠 필터(141)의 열화를 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 보호막(151)은, 유기 재료, 예를 들면, 아크릴계, 스틸렌계, 실록산계, 에폭시계 및 환상(環狀) 올레핀계의 수지에 의해 구성할 수도 있다. 이때, 보호막(151)은, 열경화형 또는 광경화형의 수지를 사용할 수 있다.
또한, 보호막(151)은, 다층으로 구성할 수도 있고, 무기 재료 및 유기 재료에 의한 복합막으로 할 수도 있다.
또한, 보호막(151)은, 컬러 필터(161)와 개략 같은 굴절률의 재료에 의해 구성하면, 알맞다. 컬러 필터(161) 및 보호막(151)의 계면에서의 입사광의 반사를 저감할 수 있고, 감도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 보호막(151)의 굴절률을 컬러 필터(161) 및 적외광 감쇠 필터(141)의 굴절률의 중간의 값으로 한 경우에도, 입사광의 반사를 저감할 수 있다.
차광막(131)은, 반도체 기판(111)의 표면에서의 화소(100)의 경계에 배치되고, 인접하는 화소(100)의 컬러 필터(161)를 투과한 광을 차광하는 막이다.
적외광 화소(200)는, 입사광 중의 적외광에 응한 화상 신호를 생성하는 화소이다. 이 적외광 화소(200)에는 컬러 필터(161) 및 적외광 감쇠 필터(141) 대신에 가시광 감쇠 필터(181)가 배치되는 점에서, 화소(100)와 다르다. 동 도면의 가시광 감쇠 필터(181)는, 복수의 컬러 필터가 적층되어 구성된다. 구체적으로는, 가시광 감쇠 필터(181)는, 적외광 감쇠 필터(141)와 동층에 형성된 청색광을 투과하는 컬러 필터와 컬러 필터(161)와 동층에 형성된 적색광을 투과하는 컬러 필터에 응하여 구성된다.
[보호막]
도 3은, 본 개시의 실시의 형태에 관한 보호막의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면은, 적외광 감쇠 필터(14)를 가공할 때 및 컬러 필터(161)를 형성할 때의 보호막(151)의 효과를 설명하는 도면이다. 동 도면에서의 a는, 절연막(155)의 위에 적외광 감쇠 필터(141)가 형성된 상태를 나타낸다. 이 적외광 감쇠 필터(141)는, 절연막(155)의 위에 적외광 감쇠 필터(141)의 재료가 되는 수지가 도포된 후, 가열 경화시킴에 의해 형성된다. 이 경화일 때에, 동 도면에서의 a에 도시한 색재의 응집체(142)가 형성된다.
다음에, 상술한 가시광 감쇠 필터(181)를 형성하기 위해, 적외광 감쇠 필터(141)에 개구부(406)를 형성한다. 이것은, 개구부(406)를 형성하는 위치에 개구부를 갖는 레지스트를 적외광 감쇠 필터(141)의 표면에 형성하고, 이 레지스트를 마스크로 하여 적외광 감쇠 필터(141)를 에칭함에 의해 행할 수 있다. 적외광 감쇠 필터(141)의 에칭 후에, 레지스트를 용제에 의해 제거한다. 이 레지스트 제거의 공정에서, 응집체(142)가 용제에 용출한다. 동 도면에서의 b의 빠짐구멍(143)은, 응집체(142)의 용출에 의해 생긴 구멍이다. 또한, 적외광 감쇠 필터(141)의 가공을 행하지 않는 경우라도, 후술하는 컬러 필터(161)를 형성할 때에 사용되는 용제에 의해 빠짐구멍(143)이 형성된다.
다음에, 개구부(406)에 컬러 필터를 배치하고, 컬러 필터(161)를 적층한다. 이 공정에 의해, 빠짐구멍(143)에 컬러 필터의 재료가 들어간다. 동 도면에서의 c는 이 양상을 나타낸 것이고, 동 도면에서의 c의 빠짐구멍(144)은, 컬러 필터가 들어간 빠짐구멍을 나타낸다. 이 빠짐구멍(144)은 점결함이 되어, 화소(100)에 의해 생성된 화상 신호에 휘도 얼룩이 생긴다. 또한, 응집체(142)의 용출이 화소(100)마다 불균일한 경우에도 휘도 얼룩이 발생한다. 이 결과, 화질이 저하되게 된다. 또한, 색재가 용출하면, 적외광 감쇠 필터(141)의 실효 막두께가 얇아진다. 이 때문에, 이 막두께의 저하를 예상한 막두께의 적외광 감쇠 필터(141)를 형성할 필요가 생긴다. 적외광 감쇠 필터(141)가 후막화하면, 감도가 저하됨과 함께 인접하는 화소(100)로부터의 경사 입사광의 증가에 수반하는 혼색이 증가하게 된다. 이 경우에도 화질의 저하를 초래하게 된다.
그래서, 본 개시에서는, 적외광 감쇠 필터(141)의 표면에 보호막(151)을 배치하여, 적외광 감쇠 필터(141)를 보호한다. 동 도면에서의 d는, 보호막(151)이 배치된 경우를 나타낸 것이다. 보호막(151)을 적외광 감쇠 필터(141)의 표면에 적층한 후에, 개구부(406)를 형성함에 의해, 적외광 감쇠 필터(141)의 표면에서의 응집체(142)의 용출을 막을 수 있다. 상술한 빠짐구멍(143)이 형성되지 않기 때문에, 점결함의 증가 등을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 적외광 감쇠 필터(141)의 막두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 감도의 저하 및 혼색의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 보호막(151)을 컬러 필터(161)의 하층에 배치함에 의해, 컬러 필터(161)의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다. 컬러 필터(161)의 박리 등의 이상의 발생을 저감하는 것이 가능해진다. 특히, 아크릴계 수지 등의 유기 재료에 의해 보호막(151)을 구성하는 경우에는, 컬러 필터(161)의 사이에서 높은 밀착 강도를 얻을 수 있다.
[촬상 소자의 제조 방법]
도 4 내지 6은, 본 개시의 제1의 실시의 형태에서의 촬상 소자의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 도 4 내지 6을 사용하여, 도 2에서 설명한 촬상 소자(1)의 제조 공정을 설명한다. 또한, 보호막(151)으로는, 유기 재료에 의해 구성되는 보호막(151)을 상정한다.
우선, 도 4에서의 a에 도시하는 바와 같이, 광전변환부(101)가 형성된 반도체 기판(111)에 화소 분리부(121) 및 절연막(155)을 형성한다. 이것은, 예를 들면, 다음과 같이 행할 수 있다. 우선, 반도체 기판(111)의 화소(100) 사이의 영역에 트렌치를 형성한다. 다음에, 트렌치를 형성한 반도체 기판(111)의 표면에 절연물의 막을 성막한다. 이 성막으로는, 예를 들면, CVD를 사용할 수 있다. 이에 의해, 트렌치에 절연물을 배치함과 함께 반도체 기판(111)의 표면에 절연물의 막을 형성할 수가 있어서, 화소 분리부(121) 및 절연막(155)을 동시에 형성할 수 있다. 다음에, 절연막(155)의 표면에 차광막(131)을 배치한다. 이것은, 예를 들면, 차광막(131)의 재료막을 절연막(155)의 표면에 성막하고, 화소(100)의 경계의 영역 이외의 재료막을 에칭하여 제거함에 의해 행할 수 있다.
다음에, 도 4에서의 b에 도시하는 바와 같이, 절연막(155) 및 차광막(131)의 표면에 적외광 감쇠 필터(141)를 형성한다. 이것은, 예를 들면, 적외광 감쇠 필터(141)의 재료가 되는 수지를 도포하여 경화시킴에 의해 행할 수 있다. 당해 공정은, 청구의 범위에 기재된 적외광 감쇠 필터 형성 공정의 한 예이다.
다음에, 도 4에서의 c에 도시하는 바와 같이, 적외광 감쇠 필터(141)에 인접하여 보호막(151)을 형성한다. 당해 공정은, 청구의 범위에 기재된 보호막형성 공정의 한 예이다. 또한, 보호막(151)을 형성하기 전에, 적외광 감쇠 필터(141)의 표면의 개질을 행할 수도 있다. 이것은, 예를 들면, 회화(灰化) 처리에 의해 행할 수 있다.
다음에, 도 4에서의 d에 도시하는 바와 같이, 보호막(151)에 인접하여 레지스트(401)를 도포한다. 다음에, 레지스트(401)에 개구부(402)를 형성한다. 이것은, 리소그래피에 의해 행할 수 있다.
다음에, 도 5에서의 e에 도시하는 바와 같이, 레지스트(401)를 마스크로서 사용하여, 보호막(151) 및 적외광 감쇠 필터(141)의 에칭을 행한다. 이것은, 드라이 에칭에 의해 행할 수 있다. 또한, 에칭은, 레지스트(401)가 제거될 때까지 실행한다. 이에 의해, 보호막(151) 및 적외광 감쇠 필터(141)에 개구부(403)가 형성된다.
다음에, 도 5에서의 f에 도시하는 바와 같이, 개구부(404)에 청색광을 투과하는 컬러 필터를 형성한다. 이것은, 감광성을 갖는 컬러 필터의 재료 수지를 도포하고, 노광 및 현상을 행함에 의해 형성할 수 있다.
다음에, 도 5에서의 g에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터(161)를 형성한다. 이것은, 감광성을 갖는 컬러 필터의 재료 수지의 도포, 노광 및 현상의 공정을 컬러 필터(161)의 종류마다 행함에 의해 형성할 수 있다. 당해 공정은, 청구의 범위에 기재된 컬러 필터 형성 공정의 한 예이다.
다음에, 도 6에서의 h에 도시하는 바와 같이, 온 칩 렌즈의 재료가 되는 수지막(405)을 도포한다. 다음에 도 6에서의 i에 도시하는 바와 같이, 수지막(405)의 표면을 반구 형상으로 가공한다. 이것은, 예를 들면, 온 칩 렌즈(171)와 같은 형상으로 구성되는 레지스트를 수지막(405)의 표면에 형성하고 드라이 에칭을 행하고, 레지스트의 형상을 수지막(405)에 전사함에 의해 행할 수 있다. 당해 공정은, 청구의 범위에 기재된 온 칩 렌즈 형성 공정의 한 예이다.
이상의 공정에 의해, 촬상 소자(1)를 제조할 수 있다. 도 5에서의 e, f 및 g의 공정에서, 적외광 감쇠 필터(141)의 표면은, 보호막(151)에 의해 보호된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 제1의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 보호막(151)을 적외광 감쇠 필터(141)에 인접하여 배치함에 의해, 적외광 감쇠 필터(141)의 결함의 발생을 막고, 화질의 저하를 방지할 수 있다.
<2. 제2의 실시의 형태>
상술한 제1의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 보호막(151)을 적외광 감쇠 필터(141)에 인접하여 배치하고 있다. 이에 대해, 본 개시의 제2의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 보호막(152)을 더욱 구비하는 점에서, 상술한 제1의 실시의 형태와 다르다.
[화소의 구성]
도 7은, 본 개시의 제2의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면의 화소(100)는, 보호막(152)을 더욱 구비하는 점에서, 도 2에서 설명한 화소(100)와 다르다.
보호막(152)은, 보호막(151)과 컬러 필터(161)와의 사이에 배치되고, 적외광 감쇠 필터(141)를 보호하는 것이다. 이 보호막(152)은, 적외광 감쇠 필터(141)의 적외광 화소(200)와 인접하는 면에 더욱 배치되어, 적외광 감쇠 필터(141)를 가공할 때의 적외광 감쇠 필터(141)의 측면을 보호한다. 보호막(152)은, 보호막(151)과 같은 재료에 의해 구성할 수 있다. 예를 들면, 보호막(151)을 SiO2에 의해 구성하고, 보호막(152)을 SiN에 의해 구성할 수 있다. 또한, 보호막(151 및 152)을 각각 무기 재료 및 유기 재료에 의해 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 후술하는 적외광 감쇠 필터(141)를 에칭하는 공정에서, 무기 재료에 의해 구성되는 보호막(151)을 마스크로서 사용할 수 있다. 또한, 유기 재료에 의해 구성되는 보호막(152)을 사용함에 의해, 컬러 필터(161)와의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다.
[촬상 소자의 제조 방법]
도 8 및 9는, 본 개시의 제2의 실시의 형태에서의 촬상 소자의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 도 8 및 9를 사용하여, 도 7에서 설명한 촬상 소자(1)의 제조 공정을 설명한다. 또한, 도 8은, 도 4에서의 c에 계속해서 실행하는 공정이다. 또한, 보호막(151)으로는, 무기 재료에 의해 구성되는 보호막(151)을 상정한다.
우선, 도 8에서의 a에 도시하는 바와 같이, 보호막(151)의 표면에 레지스트(411)를 배치하여, 개구부(412)를 형성한다. 이 레지스트(411)는, 도 4에서의 d에서 설명한 레지스트(401)보다 얇은 막두께로 구성할 수 있다.
다음에, 도 8에서의 b에 도시하는 바와 같이, 레지스트(411)를 마스크로서 사용하여, 보호막(151)을 에칭한다. 이 에칭은, 드라이 에칭에 의해 행할 수 있다. 에칭은, 레지스트(411)가 제거될 때까지 실행한다. 도 5에서의 e와 달리, 적외광 감쇠 필터(141)의 에칭을 행하지 않기 때문에, 얇은 레지스트(411)를 사용할 수 있다.
다음에, 도 8에서의 c에 도시하는 바와 같이, 보호막(151)을 마스크로서 사용하여, 적외광 감쇠 필터(141)를 에칭한다. 이 에칭에는 드라이 에칭을 사용하고, 적외광 감쇠 필터(141)를 선택적으로 에칭하는 조건에 의해 행할 수 있다. 이에 의해, 개구부(414)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 무기 재료에 의해 구성되는 보호막(151)을 사용함에 의해, 적외광 감쇠 필터(141)를 형성할 때의 마스크(411)를 박막화할 수 있고, 제조 공정을 간략화할 수 있다.
다음에, 도 9에서의 d에 도시하는 바와 같이, 보호막(152)을 적층한다. 이에 의해, 보호막(151)의 표면에 보호막(152)이 적층된다. 동시에, 개구부(414)에 보호막(152)이 배치된다. 즉, 적외광 화소(200)에서의 절연막(155)의 표면에 보호막(152)이 배치됨과 함께 화소(100)의 적외광 감쇠 필터(141)의 측면에도 보호막(152)이 배치된다.
다음에, 도 9에서의 e에 도시하는 바와 같이, 개구부(414)에 청색광을 투과시키는 컬러 필터(415)를 형성한다.
다음에, 도 9에서의 f에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터(161)를 형성한다. 다음에, 도 6에서의 h 및 i에서 설명하는 공정에 의해, 온 칩 렌즈(171)를 형성한다.
이상의 공정에 의해, 촬상 소자(1)를 제조할 수 있다. 보호막(152)을 배치함에 의해, 도 9에서의 e의 공정일 때에, 적외광 화소(200)에 인접하는 화소(100)의 적외광 감쇠 필터(141)의 측면부터의 응집체의 용출을 막을 수 있다. 이에 의해, 적외광 화소(200)에 인접하는 화소(100)의 적외광 감쇠 필터(141)에서의 결함의 발생을 방지할 수 있다.
이 이외의 촬상 소자(1)의 구성은 본 개시의 제1의 실시의 형태에서 설명한 촬상 소자(1)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 제2의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 보호막(152)을 배치함에 의해, 적외광 감쇠 필터(141)의 측면을 보호할 수가 있어서, 화질의 저하를 더욱 방지할 수 있다.
<3. 제3의 실시의 형태>
상술한 제1의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 화소(100)의 경계에서 연속해서 형성된 적외광 감쇠 필터(141)를 사용하고 있다. 이에 대해, 본 개시의 제3의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 적외광 감쇠 필터(141)를 분리하는 분리벽을 화소(100)의 경계에 배치하는 점에서, 상술한 제1의 실시의 형태와 다르다.
[화소의 구성]
도 10은, 본 개시의 제3의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면의 화소(100)는, 분리벽(132)을 구비하는 점에서, 도 2에서 설명한 화소(100)와 다르다.
분리벽(132)은, 인접한 화소(100) 끼리 및 화소(100) 및 적외광 화소(200)의 경계에 배치되어 적외광 감쇠 필터(141)를 분리하는 것이다. 분리벽(132)을 화소(100)의 사이에 배치함에 의해, 인접하는 화소(100)로부터 비스듬하게 입사하는 광을 감쇠시켜, 혼색의 발생을 경감할 수 있다. 또한, 분리벽(132)을 화소(100) 및 적외광 화소(200)의 사이에 배치함에 의해, 적외광 화소(200)에 인접하는 적외광 감쇠 필터(141)의 측면을 보호할 수도 있다. 이 분리벽(132)은, 예를 들면, 산화물에 의해 구성할 수 있다.
또한, 촬상 소자(1)의 구성은 이 예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 컬러 필터(161)가 배치되는 영역에서의 화소(100)의 경계에도 분리벽을 구비하는 구성으로 할 수도 있다.
이 이외의 촬상 소자(1)의 구성은 본 개시의 제1의 실시의 형태에서 설명한 촬상 소자(1)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 제3의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 분리벽(132)을 구비함에 의해, 혼색의 발생을 경감할 수 있다.
<4. 제4의 실시의 형태>
상술한 제1의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 반도체 기판(111)에 형성된 절연막(155)의 표면에 적외광 감쇠 필터(141) 및 컬러 필터(161)가 차례로 적층되어 있다. 이에 대해, 본 개시의 제4의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 적외광 감쇠 필터(141) 및 컬러 필터(161)를 교체하여 배치하는 점에서, 상술한 제1의 실시의 형태와 다르다.
[화소의 구성]
도 11은, 본 개시의 제4의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면의 화소(100)는, 절연막(155)의 표면에 컬러 필터(161) 및 적외광 감쇠 필터(141)가 차례로 배치되는 점에서, 도 2에서 설명한 화소(100)와 다르다.
동 도면의 컬러 필터(161)에는, 적외광 감쇠 필터(141)를 투과한 가시광이 입사한다. 동 도면의 보호막(151)은, 적외광 감쇠 필터(141)를 가공하는 공정 및 온 칩 렌즈(171)를 형성하는 공정에서 적외광 감쇠 필터(141)를 보호할 수 있다.
이 이외의 촬상 소자(1)의 구성은 본 개시의 제1의 실시의 형태에서 설명한 촬상 소자(1)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 제4의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 컬러 필터(161) 및 적외광 감쇠 필터(141)가 차례로 적층되어 구성되는 촬상 소자(1)에서 적외광 감쇠 필터(141)를 보호할 수 있다.
<5. 제5의 실시의 형태>
상술한 제1의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 적층된 컬러 필터를 적외광 화소(200)의 가시광 감쇠 필터(181)로서 사용하고 있다. 이에 대해, 본 개시의 제5의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 단층의 가시광 감쇠 필터를 사용하는 점에서, 상술한 제1의 실시의 형태와 다르다.
[화소의 구성]
도 12는, 본 개시의 제5의 실시의 형태에 관한 화소의 구성례를 도시하는 도면이다. 동 도면의 화소(100)는, 적외광 화소(200)의 가시광 감쇠 필터(181) 대신에 가시광 감쇠 필터(182)를 구비하는 점에서, 도 2에서 설명한 화소(100)와 다르다.
동 도면의 가시광 감쇠 필터(182)는, 가시광을 감쇠함과 함께 적외광을 투과하는 필터이다. 이 가시광 감쇠 필터(182)로는, 예를 들면, 컬러 필터(161)에 사용되는 복수의 색재가 혼합되어 구성되는 필터를 사용할 수 있다. 이 가시광 감쇠 필터(182)를 형성할 때에 있어서도, 보호막(151)에 의해 적외광 감쇠 필터(141)를 보호할 수 있다. 가시광 감쇠 필터(182)는 단층 구성이기 때문에, 도 2에서 설명한 가시광 감쇠 필터(181)와 비교하여 제조 공정을 간략화할 수 있다.
이 이외의 촬상 소자(1)의 구성은 본 개시의 제1의 실시의 형태에서 설명한 촬상 소자(1)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 제4의 실시의 형태의 촬상 소자(1)는, 단층의 가시광 감쇠 필터(182)를 사용하는 경우에 있어서, 적외광 감쇠 필터(141)를 보호할 수 있다.
<6. 카메라에의 응용례>
본 개시에 관한 기술(본 기술)은, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 기술은, 카메라 등의 촬상 장치에 탑재된 촬상 소자로서 실현되어도 좋다.
도 13은, 본 기술이 적용될 수 있는 촬상 장치의 한 예인 카메라의 개략적인 구성례를 도시하는 블록도이다. 동 도면의 카메라(1000)는, 렌즈(1001)와, 촬상 소자(1002)와, 촬상 제어부(1003)와, 렌즈 구동부(1004)와, 화상 처리부(1005)와, 조작 입력부(1006)와, 프레임 메모리(1007)와, 표시부(1008)와, 기록부(1009)를 구비한다.
렌즈(1001)는, 카메라(1000)의 촬영 렌즈이다. 이 렌즈(1001)는, 피사체로부터의 광을 집광하고, 후술하는 촬상 소자(1002)에 입사시켜서 피사체를 결상시킨다.
촬상 소자(1002)는, 렌즈(1001)에 의해 집광된 피사체로부터의 광을 촬상하는 반도체 소자이다. 이 촬상 소자(1002)는, 조사된 광에 응한 아날로그의 화상 신호를 생성하고, 디지털의 화상 신호로 변환하여 출력한다.
촬상 제어부(1003)는, 촬상 소자(1002)에서의 촬상을 제어하는 것이다. 이 촬상 제어부(1003)는, 제어 신호를 생성하여 촬상 소자(1002)에 대해 출력함에 의해, 촬상 소자(1002)의 제어를 행한다. 또한, 촬상 제어부(1003)는, 촬상 소자(1002)로부터 출력된 화상 신호에 의거하여 카메라(1000)에서의 오토 포커스를 할 수가 있다. 여기서 오토 포커스란, 렌즈(1001)의 초점 위치를 검출하여, 자동적으로 조정하는 시스템이다. 이 오토 포커스로서, 촬상 소자(1002)에 배치된 위상차 화소에 의해 상면 위상차를 검출하고 초점 위치를 검출하는 방식(상면 위상차 오토 포커스)을 사용할 수 있다. 또한, 화상의 콘트라스트가 가장 높아지는 위치를 초점 위치로서 검출하는 방식(콘트라스트 오토 포커스)을 적용할 수도 있다. 촬상 제어부(1003)는, 검출한 초점 위치에 의거하여 렌즈 구동부(1004)를 통하여 렌즈(1001)의 위치를 조정하고, 오토 포커스를 행한다. 또한, 촬상 제어부(1003)는, 예를 들면, 펌웨어를 탑재한 DSP(Digital Signal Processor)에 의해 구성할 수 있다.
렌즈 구동부(1004)는, 촬상 제어부(1003)의 제어에 의거하여, 렌즈(1001)를 구동하는 것이다. 이 렌즈 구동부(1004)는, 내장한 모터를 사용하여 렌즈(1001)의 위치를 변경함에 의해 렌즈(1001)를 구동할 수 있다.
화상 처리부(1005)는, 촬상 소자(1002)에 의해 생성된 화상 신호를 처리하는 것이다. 이 처리에는, 예를 들면, 화소마다의 적색, 녹색 및 청색에 대응하는 화상 신호 중 부족한 색의 화상 신호를 생성하는 디모자이크, 화상 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 리덕션 및 화상 신호의 부호화 등이 해당한다. 화상 처리부(1005)는, 예를 들면, 펌웨어를 탑재한 마이크로 컴퓨터에 의해 구성할 수 있다.
조작 입력부(1006)는, 카메라(1000)의 사용자로부터의 조작 입력을 접수하는 것이다. 이 조작 입력부(1006)에는, 예를 들면, 누름버튼이나 터치 패널을 사용할 수 있다. 조작 입력부(1006)에 의해 접수된 조작 입력은, 촬상 제어부(1003)나 화상 처리부(1005)에 전달된다. 그 후, 조작 입력에 응한 처리, 예를 들면, 피사체의 촬상 등의 처리가 기동된다.
프레임 메모리(1007)는, 1화면분의 화상 신호인 프레임을 기억하는 메모리이다. 이 프레임 메모리(1007)는, 화상 처리부(1005)에 의해 제어되고, 화상 처리의 과정에서의 프레임의 유지를 행한다.
표시부(1008)는, 화상 처리부(1005)에 의해 처리된 화상을 표시하는 것이다. 이 표시부(1008)로는, 예를 들면, 액정 패널을 사용할 수 있다.
기록부(1009)는, 화상 처리부(1005)에 의해 처리된 화상을 기록하는 것이다. 이 기록부(1009)로는, 예를 들면, 메모리 카드나 하드 디스크를 사용할 수 있다.
이상, 본 발명이 적용될 수 있는 카메라에 관해 설명하였다. 본 기술은 이상에서 설명한 구성 중, 촬상 소자(1002)에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 도 1에서 설명한 촬상 소자(1)는, 촬상 소자(1002)에 적용할 수 있다. 촬상 소자(1002)에 촬상 소자(1)를 적용함에 의해 혼색의 발생이 경감되고, 카메라(1000)에 의해 생성된 화상의 화질의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 여기서는, 한 예로서 카메라에 관해 설명하였지만, 본 발명에 관한 기술은, 그 밖에, 예를 들면 감시 장치 등에 적용되어도 좋다.
이상, 본 발명이 적용될 수 있는 카메라에 관해 설명하였다. 본 개시는 이상에서 설명한 구성 중, 촬상 소자(1002)에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 도 1에서 설명한 촬상 소자(1)는, 촬상 소자(1002)에 적용할 수 있다. 촬상 소자(1002)에 촬상 소자(1)를 적용함에 의해, 카메라(1000)에 의해 생성된 화상의 화질의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 여기서는, 한 예로서 카메라에 관해 설명하였지만, 본 발명에 관한 기술은, 그 밖에, 예를 들면 감시 장치 등에 적용되어도 좋다.
최후로, 상술한 각 실시의 형태의 설명은 본 개시의 한 예이고, 본 개시는 상술한 실시의 형태로 한정되는 일은 없다. 이 때문에, 상술한 각 실시의 형태 이외라도, 본 개시에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위라면, 설계 등에 응하여 여러가지의 변경이 가능함은 물론이다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1) 입사광에 응하여 광전변환을 행하는 광전변환부와,
상기 입사광을 상기 광전변환부에 집광하는 온 칩 렌즈와,
상기 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과하는 컬러 필터와,
상기 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터와,
상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 보호막을 구비하는 촬상 소자.
(2) 상기 보호막은, 상기 컬러 필터에 인접하여 배치되고,
상기 적외광 감쇠 필터는, 상기 컬러 필터를 투과한 적외광을 감쇠하는 상기 (1)에 기재된 촬상 소자.
(3) 상기 보호막은, 상기 컬러 필터를 형성할 때에 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 상기 (2)에 기재된 촬상 소자.
(4) 상기 보호막은, 상기 컬러 필터와 개략 같은 굴절률로 구성되는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 촬상 소자.
(5) 상기 보호막은, 상기 온 칩 렌즈에 인접하여 배치되고,
상기 컬러 필터는, 상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되고, 상기 적외광 감쇠 필터를 투과한 상기 입사광 중 상기 소정 파장의 가시광을 투과하는 상기 (1)부터 (4)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(6) 상기 보호막은, 상기 온 칩 렌즈를 형성할 때에 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 상기 (5)에 기재된 촬상 소자.
(7) 상기 광전변환부, 상기 온 칩 렌즈, 상기 컬러 필터, 상기 적외광 감쇠 필터 및 상기 보호막을 구비하는 화소와,
상기 집광된 입사광 중 적외광을 투과하는 적외광 투과 필터, 상기 광전변환부 및 상기 온 칩 렌즈를 구비하는 적외광 화소를 구비하고,
상기 보호막은, 상기 적외광 감쇠 필터의 상기 적외광 화소에 인접하는 면에 또한 배치되는 상기 (1)부터 (6)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(8) 상기 보호막은, 유기 재료에 의해 구성되는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(9) 상기 보호막은, 무기 재료에 의해 구성되는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(10) 상기 보호막은, 유기 재료 및 무기 재료가 적층되어 구성되는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(11) 입사광에 응하여 광전변환을 행하는 광전변환부를 형성하는 공정과,
상기 입사광을 상기 광전변환부에 집광하는 온 칩 렌즈를 형성하는 공정과,
상기 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과하는 컬러 필터를 형성하는 공정과,
상기 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터를 형성하는 공정과,
상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 보호막을 형성하는 공정을 구비하는 촬상 소자의 제조 방법.
1 : 촬상 소자
10 : 화소 어레이부
100 : 화소
101 : 광전변환부
141 : 적외광 감쇠 필터
151, 152 : 보호막
161 : 컬러 필터
171 : 온 칩 렌즈
181, 182 : 가시광 감쇠 필터
200 : 적외광 화소
1002 : 촬상 소자

Claims (11)

  1. 입사광에 응하여 광전변환을 행하는 광전변환부와,
    상기 입사광을 상기 광전변환부에 집광하는 온 칩 렌즈와,
    상기 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과하는 컬러 필터와,
    상기 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터와,
    상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 컬러 필터에 인접하여 배치되고,
    상기 적외광 감쇠 필터는, 상기 컬러 필터를 투과한 적외광을 감쇠하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 컬러 필터를 형성할 때에 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 컬러 필터와 개략 같은 굴절률로 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 온 칩 렌즈에 인접하여 배치되고,
    상기 컬러 필터는, 상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되고, 상기 적외광 감쇠 필터를 투과한 상기 입사광 중 상기 소정 파장의 가시광을 투과하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 온 칩 렌즈를 형성할 때에 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광전변환부, 상기 온 칩 렌즈, 상기 컬러 필터, 상기 적외광 감쇠 필터 및 상기 보호막을 구비하는 화소와,
    상기 집광된 입사광 중 적외광을 투과하는 적외광 투과 필터, 상기 광전변환부 및 상기 온 칩 렌즈를 구비하는 적외광 화소를 구비하고,
    상기 보호막은, 상기 적외광 감쇠 필터의 상기 적외광 화소에 인접하는 면에 또한 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호막은, 유기 재료에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보호막은, 무기 재료에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보호막은, 유기 재료 및 무기 재료가 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  11. 입사광에 응하여 광전변환을 행하는 광전변환부를 형성하는 공정과,
    상기 입사광을 상기 광전변환부에 집광하는 온 칩 렌즈를 형성하는 공정과,
    상기 집광된 입사광 중 적외광 및 소정 파장의 가시광을 투과하는 컬러 필터를 형성하는 공정과, 상기 집광된 입사광 중 가시광을 투과함과 함께 적외광을 감쇠하는 적외광 감쇠 필터를 형성하는 공정과,
    상기 적외광 감쇠 필터에 인접하여 배치되어 상기 적외광 감쇠 필터를 보호하는 보호막을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자의 제조 방법.
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