KR20230002407A - 고체 촬상 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20230002407A
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wall portion
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미치코 사카모토
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

화소의 감도를 높임과 함께, 혼색을 방지 가능한 고체 촬상 장치를 제공한다. 입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와, 집광된 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와, 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와, 컬러 필터 사이에 배치되고, 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하도록 하였다. 그리고, 복수단의 도파로 벽부 각각을, 동(瞳) 보정이 된 위치에 형성하도록 하였다.

Description

고체 촬상 장치 및 전자 기기
본 개시는, 고체 촬상 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 광전 변환부, 투명 절연층, 컬러 필터 및 마이크로 렌즈가 이 순서로 적층되어 이루어지는 화소 영역을 갖는 고체 촬상 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 기재된 고체 촬상 장치에서는, 컬러 필터 사이에 저굴절 재료를 포함하는 분리부를 배치하고, 컬러 필터를 코어로 하고 분리부(도파로(導波路) 벽부(璧部))를 클래드로 하여 도파로를 형성하여, 컬러 필터 내에서 입사광이 확산하는 것을 방지하고, 각 화소의 감도를 향상시키고 있다.
또한, 화소 영역의 단부측(端部側)(고상고(高像高))에서는, 입사광은 마이크로 렌즈에 비스듬히 입사한다.
특허 문헌 1: 국제공개 제2012/073402호
그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 고체 촬상 장치에서는, 예를 들면, 입사광이 비스듬히 입사된 경우, 입사광이 도파로 벽부의 마이크로 렌즈측에 닿아, 입사광의 일부가 도파로 벽부에서 비네팅되고[けられ](산란되고), 산란광이 인접 화소에 침입하여, 혼색이 생길 가능성이 있다.
본 개시는, 화소의 감도를 높임과 함께, 혼색을 방지 가능한 고체 촬상 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 고체 촬상 장치는, (a) 입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와, (b) 집광된 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와, (c) 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와, (d) 컬러 필터 사이에 배치되고, 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하고, (e) 복수단의 도파로 벽부 각각은, 동(瞳) 보정이 된 위치에 형성되어 있다.
본 개시의 전자 기기는, (a) 입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와, 집광된 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와, 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와, 컬러 필터 사이에 배치되고, 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하고, 복수단의 도파로 벽부 각각은, 동 보정이 된 위치에 형성되어 있는 고체 촬상 장치와, (b) 피사체로부터의 상광(像光)을 고체 촬상 장치의 촬상면상에 결상시키는 광학 렌즈와, (c) 고체 촬상 장치로부터 출력되는 신호에 신호 처리를 행하는 신호 처리 회로를 구비한다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 전체 구성을 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 A-A선으로 파단하여 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 3은 각 단(段)의 도파로 벽부의 어긋남 방향을 도시하는 도면.
도 4는 각 단의 도파로 벽부의 어긋남량을 도시하는 도면.
도 5A는 고체 촬상 장치의 제조 공정의 흐름을 도시하는 도면.
도 5B는 고체 촬상 장치의 제조 공정의 흐름을 도시하는 도면.
도 5C는 고체 촬상 장치의 제조 공정의 흐름을 도시하는 도면.
도 5D는 고체 촬상 장치의 제조 공정의 흐름을 도시하는 도면.
도 5E는 고체 촬상 장치의 제조 공정의 흐름을 도시하는 도면.
도 6은 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 7은 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 8은 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 9는 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 10은 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 11은 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 12는 변형례에 관한 고체 촬상 장치의 단면 구성을 도시하는 도면.
도 13은 제2 실시 형태에 관한 전자 기기의 개략 구성도.
이하에, 본 개시의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1) 및 전자 기기의 한 예를, 도 1∼도 13을 참조하면서 설명한다. 본 개시의 실시 형태는 이하의 순서로 설명한다. 또한, 본 개시는 이하의 예로 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에 기재된 효과는 예시로서 한정되는 것이 아니고, 또 다른 효과가 있어도 좋다.
1. 제1 실시 형태: 고체 촬상 장치
1-1 고체 촬상 장치의 전체의 구성
1-2 주요부의 구성
1-3 컬러 필터층의 형성 방법
1-4 변형례
2. 제2 실시 형태: 전자 기기에의 응용례
<1. 제1 실시 형태: 고체 촬상 장치>
[1-1 고체 촬상 장치의 전체의 구성]
본 개시의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에 관해 설명한다. 도 1은, 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 전체를 도시하는 개략 구성도이다.
도 1의 고체 촬상 장치(1)는, 이면 조사형의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서이다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 고체 촬상 장치(1)(101)는, 광학 렌즈(102)를 통하여 피사체로부터의 상광(입사광(106))을 취입하고, 촬상면상에 결상된 입사광(106)의 광량을 화소 단위로 전기 신호로 변환하여 화소 신호로서 출력한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 고체 촬상 장치(1)는, 기판(2)과, 화소 영역(3)과, 수직 구동 회로(4)와, 칼럼 신호 처리 회로(5)와, 수평 구동 회로(6)와, 출력 회로(7)와, 제어 회로(8)를 구비하고 있다.
화소 영역(3)은, 기판(2)상에, 2차원 어레이형상으로 규칙적으로 배열된 복수의 화소(9)를 갖고 있다. 화소(9)는, 도 2에 도시한 광전 변환부(23)와, 복수의 화소 트랜지스터(부도시)를 갖고 있다. 복수의 화소 트랜지스터로서는, 예를 들면, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 선택 트랜지스터, 앰프 트랜지스터의 4개의 트랜지스터를 채용할 수 있다. 또한, 예를 들면, 선택 트랜지스터를 제외한 3개의 트랜지스터를 채용해도 좋다.
수직 구동 회로(4)는, 예를 들면, 시프트 레지스터에 의해 구성되고, 소망하는 화소 구동 배선(10)을 선택하고, 선택한 화소 구동 배선(10)에 화소(9)를 구동하기 위한 펄스를 공급하고, 각 화소(9)를 행 단위로 구동한다. 즉, 수직 구동 회로(4)는, 화소 영역(3)의 각 화소(9)를 행 단위로 순차적으로 수직 방향으로 선택 주사하고, 각 화소(9)의 광전 변환부(23)에서 수광량에 응하여 생성한 신호 전하에 의거한 화소 신호를, 수직 신호선(11)을 통하여 칼럼 신호 처리 회로(5)에 공급한다.
칼럼 신호 처리 회로(5)는, 예를 들면, 화소(9)의 열마다 배치되어 있고, 1행분의 화소(9)로부터 출력되는 신호에 대해 화소 열마다 노이즈 제거 등의 신호 처리를 행한다. 예를 들면 칼럼 신호 처리 회로(5)는 화소 고유의 고정 패턴 노이즈를 제거하기 위한 CDS(Correlated Double Sampling: 상관 2중 샘플링) 및 AD(Analog Digital) 변환 등의 신호 처리를 행한다.
수평 구동 회로(6)는, 예를 들면, 시프트 레지스터에 의해 구성되고, 수평 주사 펄스를 칼럼 신호 처리 회로(5)에 순차적으로 출력하여, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각을 순번대로 선택하고, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각으로부터 신호 처리가 행해진 화소 신호를 수평 신호선(12)에 출력시킨다.
출력 회로(7)는, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각으로부터 수평 신호선(12)를 통하여, 순차적으로 공급되는 화소 신호에 대해 신호 처리를 행하여 출력한다. 신호 처리로서는, 예를 들면, 버퍼링, 흑레벨 조정, 열편차 보정, 각종 디지털 신호 처리 등을 이용할 수 있다.
제어 회로(8)는, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 및 마스터 클록 신호에 의거하여, 수직 구동 회로(4), 칼럼 신호 처리 회로(5), 및 수평 구동 회로(6) 등의 동작의 기준이 되는 클록 신호나 제어 신호를 생성한다. 그리고, 제어 회로(8)는, 생성한 클록 신호나 제어 신호를, 수직 구동 회로(4), 칼럼 신호 처리 회로(5), 및 수평 구동 회로(6) 등에 출력한다.
[1-2 주요부의 구성]
다음에, 도 1의 고체 촬상 장치(1)의 상세 구조에 관해 설명한다. 도 2는, 도 1의 A-A선으로 파단한 경우의, 고체 촬상 장치(1)의 단면 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 고체 촬상 장치(1)는, 기판(2), 절연막(13), 차광막(14) 및 평탄화막(15)이 이 순서로 적층되어 이루어지는 수광층(16)을 구비하고 있다. 또한, 수광층(16)의 평탄화막(15)측의 면(이하, 「이면(S1)」이라고도 부른다)에는, 컬러 필터층(17) 및 마이크로 렌즈 어레이(18)가 이 순서로 적층되어 이루어지는 집광층(19)이 형성되어 있다. 또한, 수광층(16)의 기판(2)측의 면(이하, 「표면(S2)」이라고도 부른다)에는, 배선층(20) 및 지지 기판(21)이 이 순서로 적층되어 있다. 또한, 수광층(16)의 이면(S1)과 평탄화막(15)의 이면은 동일한 면이기 때문에, 이하의 기재에서는, 평탄화막(15)의 이면에 대해서도 「이면(S1)」으로 나타낸다. 또한, 수광층(16)의 표면(S2)과 기판(2)의 표면은 동일한 면이기 때문에, 이하의 기재에서는, 기판(2)의 표면에 대해서도 「표면(S2)」으로 나타낸다.
기판(2)은, 예를 들면, 실리콘(Si)으로 이루어지는 반도체 기판에 의해 구성되고, 화소 영역(3)을 형성하고 있다. 화소 영역(3)에는, 광전 변환부(23)를 포함하는 복수의 화소(9)가 2차원 어레이형상으로 배치되어 있다. 광전 변환부(23)의 각각은, 기판(2)에 매설되어 포토 다이오드를 구성하고, 입사광(22)의 광량에 응한 신호 전하를 생성하고, 생성한 신호 전하를 축적한다.
또한, 각 광전 변환부(23)는, 화소 분리부(24)에 의해 물리적으로 분리되어 있다. 화소 분리부(24)는, 각 광전 변환부(23)를 둘러싸도록, 격자형상으로 형성되어 있다. 화소 분리부(24)는, 기판(2)의 절연막(13)과의 대향면(이하, 「이면(S3)」이라고도 부른다)측부터 깊이 방향으로 형성된 바닥이 있는 트렌치부(25)(홈부)를 갖고 있다. 트렌치부(25)는, 내측면 및 저면이 화소 분리부(24)의 외형을 형성하도록, 격자형상으로 형성되어 있다. 또한, 트렌치부(25)의 내부에는, 기판(2)의 이면(S3)측을 덮는 절연막(13)이 매입되어 있다.
절연막(13)은, 기판(2)의 이면(S3)측 전체(수광면측 전체), 및 트렌치부(25)의 내부를 연속적으로 피복하고 있다. 절연막(13)의 재료로서는, 예를 들면, 절연물을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN)을 채용할 수 있다. 또한, 차광막(14)은, 인접하는 화소(9)에 광이 누입되지 않도록, 절연막(13)의 이면(S4)측의 일부에, 복수의 광전 변환부(23)의 각각의 수광면측을 개구하는 격자형상으로 형성되어 있다. 또한, 평탄화막(15)은, 수광층(16)의 이면(S1)이 요철이 없는 평탄면이 되도록, 차광막(14)을 포함하는 절연막(13)의 이면(S5)측 전체(수광면측 전체)를 연속적으로 피복하고 있다.
컬러 필터층(17)은, 평탄화막(15)의 이면(S1)측(수광면측)에, 도파로 모듈(26)을 화소(9)마다 갖고 있다. 도파로 모듈(26)은, 복수단의 도파로(27)가 적층되어 구성되어 있다. 도 2에서는, 도파로(27)의 단수가 3단이고, 또한 도파로 벽부(壁部)(29) 전단(全段)의 높이와 필터 구성 부재(28) 전단의 높이가 동일한 경우를 예시하고 있다. 도파로(27)의 각각은 필터 구성 부재(28) 및 도파로 벽부(29)(분리부)를 구비하고 있다.
필터 구성 부재(28)는, 마이크로 렌즈(30)에서 집광된 입사광(22)이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 광학 필터이다. 특정 파장의 광으로서는, 예를 들면, 적색광, 녹색광, 청색광을 채용할 수 있다. 또한, 동일한 도파로 모듈(26)에 포함되는 필터 구성 부재(28)의 각각으로서는, 동일색의 광을 투과하는 필터 구성 부재(28)를 이용하고 있다. 이에 의해, 도파로 모듈(26)이 갖는 복수단의 필터 구성 부재(28)를 포함하여, 컬러 필터(33)를 형성하고 있다. 컬러 필터(33)를 투과한 특정 파장의 광은, 광전 변환부(23)에 입사된다. 또한, 마이크로 렌즈(30)측에서 본 경우의, 필터 구성 부재(28)의 배열 패턴으로서는, 예를 들면, 베이어 배열을 채용할 수 있다. 필터 구성 부재(28)의 재료로서는, 예를 들면, 굴절률 1.4∼1.9의 유기계의 글라스 재료를 채용할 수 있다.
도파로 벽부(29)는, 같은 도파로(27)에 포함되는 필터 구성 부재(28)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있다. 또한, 도파로 벽부(29)는, 동일단에 존재하고, 서로 인접하는 도파로(27) 사이에서 공용되어 있다. 즉, 각 단의 도파로 벽부(29)는, 같은 단의 필터 구성 부재(28)를 둘러싸도록, 격자형상으로 형성되어 있다. 환언하면, 전단의 필터 구성 부재(28)에 의한 컬러 필터(33) 사이에, 복수단의 도파로 벽부(29)가 배치되어 있다. 도파로 벽부(29)의 재료로서는, 예를 들면, 같은 도파로(27)에 포함되는 필터 구성 부재(28)보다도 굴절률이 낮은 저굴절 재료를 채용할 수 있다. 저굴절 재료로서는, 예를 들면, 굴절률 1.0∼1.2의 저굴절율 수지를 채용할 수 있다. 이에 의해, 도파로(27)는, 상대적으로 굴절률이 높은 필터 구성 부재(28)에 의해 코어를 형성하고, 상대적으로 굴절률이 낮은 도파로 벽부(29)에 의해 클래드를 형성하고 있다. 또한, 도 2에서는, 각 단의 도파로 벽부(29)의 높이, 폭 및 재료가 동일한 경우를 예시하고 있다. 즉, 각 단의 도파로 벽부(29)는, 동일 형상, 동일 재료의 부재로 되어 있다. 또한, 「도파로 벽부(29)의 폭」이란, 기판(2)의 이면(S3)(수광면)에 수직한 단면(斷面)의, 기판(2)의 이면(S3)(수광면)과 평행한 방향에서의, 도파로 벽부(29)의 폭이다. 예를 들면, 마이크로 렌즈(30)측에서 도파로 벽부(29)를 본 경우에, 도파로 벽부(29)가 늘어나고 있는 방향과 교차(직교 등)하는 방향에서의 도파로 벽부(29)의 길이를 들 수 있다.
또한, 복수단의 도파로 벽부(29) 각각은, 개별적으로 동 보정이 된 위치에 형성되어 있다. 즉, 화소 영역(3)의 단부측(고상고)에서는, 각 도파로 모듈(26)에 포함되는, 복수의 도파로(27) 각각에 동 보정이 행해져 있다. 구체적으로는, 서로 적층된 도파로 벽부(29)의 각각은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 광전 변환부(23)측의 단(段)의 도파로 벽부(29)보다도 마이크로 렌즈 어레이(18)측(마이크로 렌즈(30)측)의 단의 도파로 벽부(29)의 쪽이 화소 영역(3)의 중심부측으로 어긋나 있다. 도 2에서는, 하단의 도파로 벽부(29)의 중심축은 화소 분리부(24)의 중심축과 일치하고 있고, 중단의 도파로(27)의 중심축은 하단의 도파로 벽부(29)의 중심축보다도 화소 영역(3)의 중심부측으로 어긋나 있고, 상단의 도파로 벽부(29)의 중심축은 중단의 도파로(27)의 중심축보다도 화소 영역(3)의 중심부측으로 어긋나 있다. 또한, 도 3에서는, 마이크로 렌즈 어레이(18)측에서 보아, 화소 영역(3)의 중심부보다도 도 3의 좌측의 영역의 도파로 모듈(26)은 중단 및 상단의 도파로 벽부(29)가 도 3의 우측으로 어긋나 있고, 화소 영역(3)의 중심부보다도 도 3의 하측의 영역의 도파로 모듈(26)은 중단 및 상단의 도파로 벽부(29)가 도 3의 상측으로 어긋나 있고, 화소 영역(3)의 중심부보다도 도 3의 좌하측의 영역의 도파로 모듈(26)은 중단 및 상단의 도파로 벽부(29)가 도 3의 우상측(右上側)으로 어긋나 있다. 또한, 도 3에서는, 도파로 벽부(29)의 어긋남 상태의 파악하기 쉬움 때문에 필터 구성 부재(28)를 생략하고 있다. 또한, 도 3에서는 각 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량이 동일한 경우를 예시하고 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 최상단의 도파로 벽부(29)와 최하단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량은, 마이크로 렌즈 어레이(18)측에서 보아, 화소 영역(3)의 중심부로부터의 거리가 멀수록 크게 한다. 도 4에서는, 화소 영역(3)의 중심부의 도파로 모듈(26)에서의 도파로 벽부(29) 사이의 어긋남량(=0)<화소 영역(3)의 중심부로부터 조금 떨어진 영역의 도파로 모듈(26)에서의 도파로 벽부(29) 사이의 어긋남량<화소 영역(3)으로부터 크게 떨어진 영역의 도파로 모듈(26)에서의 도파로 벽부(29) 사이의 어긋남량으로 되어 있다. 또한, 서로 적층된 도파로 벽부(29) 중의, 마이크로 렌즈 어레이(18)측 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량은, 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)의 폭(x)에 대해, ±x/2의 범위 내로 되어 있다. 즉, 어긋남량은 서로 적층된 도파로 벽부(29) 사이에 간극이 없도록 결정되어 있다.
또한, 도파로 벽부(29)의 최적의 어긋남량(z)은, 예를 들면, 스넬의 법칙으로부터 산출할 수 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 입사광(22)의 입사각(A)[deg], 필터 구성 부재(28)(컬러 필터(33))의 굴절률(n), 어긋나는 도파로 벽부(29)의 높이(y)에 의거하여, 하기 (1)식에 따라 산출할 수 있다.
z=y×tanB ………(1)
SinB=n/sinA
여기서, B[deg]는 필터 구성 부재(28)(컬러 필터(33))의 굴절 각도이다.
여기서, 화소 영역(3)의 단부측(고상고)에서는 입사광(22)이 비스듬히 입사된다. 이에 대해, 도파로 모듈(26)에서는, 도파로 벽부(29)가 동 보정된 위치에 형성되기 때문에, 비스듬히 입사되는 입사광(22)이 도파로 벽부(29)의 마이크로 렌즈 어레이(18)측(도 2의 동그라미표(丸印)(34)의 부분)에 닿는 것을 방지할 수 있어, 입사광(22)이 도파로 벽부(29)에서 산란된 것을 방지할 수 있다. 또한, 마이크로 렌즈(30)에서는, 마이크로 렌즈(30)의 회절 작용으로 입사광(22)의 일부가 회절되고, 회절된 입사광(22)이 퍼진다. 이에 대해, 도파로 모듈(26)에서는, 비스듬히 입사하는 입사광(22)과 평행한 방향으로 늘어나도록 지그재그의 도파로가 형성되기 때문에, 필터 구성 부재(28)와 도파로 벽부(29)와의 계면에서 광을 반사할 수 있고, 퍼진 입사광(22)이 화소(9)의 중심측으로 되돌아와, 입사광(22)의 다른 화소(9)에의 진입을 억제할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이(18)는, 컬러 필터층(17)의 이면(S5)측(수광면측)에, 마이크로 렌즈(30)를 화소(9)마다 갖고 있다. 마이크로 렌즈(30)의 각각은, 피사체로부터의 상광(입사광(22))을 도파로 모듈(26)을 통하여 광전 변환부(23) 내에 집광한다.
또한, 화소 영역(3)의 단부측(고상고)에서는, 마이크로 렌즈(30) 각각에 동 보정이 행해져 있다. 구체적으로는, 마이크로 렌즈(30)의 각각은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 도파로 모듈(26)보다도 화소 영역(3)의 중심부측으로 어긋나 있다. 또한, 마이크로 렌즈(30)는, 저배화(低背化)되여 형성되어 있다. 마이크로 렌즈(30)의 높이(H)는, 예를 들면, 300㎚ 이하가 바람직하고, 200㎚ 이하가 보다 바람직하다. 높이(H)로서는, 예를 들면, 마이크로 렌즈(30)의 정상부(頂部)와 저면 사이의 거리를 채용할 수 있다. 마이크로 렌즈(30)를 저배화함에 의해, 마이크로 렌즈(30)의 회절 작용으로 입사광(22)의 일부가 회절되었다고 하여도, 회절된 입사광(22)이 퍼지기 전에, 회절된 입사광(22) 전부를 도파로 모듈(26) 내에 유도할 수 있고, 입사광(22)이 인접하는 화소(9)에 입사하는 것을 방지할 수 있다.
배선층(20)은, 기판(2)의 표면(S2)측에 형성되어 있고, 층간 절연막(31)과, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층으로 적층된 배선(32)을 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 배선층(20)은, 복수층의 배선(32)을 통하여, 각 화소(9)를 구성하는 화소 트랜지스터를 구동한다.
지지 기판(21)은, 배선층(20)의 기판(2)에 면하는 측과는 반대측의 면에 형성되어 있다. 지지 기판(21)은, 고체 촬상 장치(1)의 제조 단계에서, 기판(2)의 강도를 확보하기 위한 기판이다. 지지 기판(21)의 재료로서는, 예를 들면, 실리콘(Si)을 이용할 수 있다.
이상의 구성을 갖는 고체 촬상 장치(1)에서는, 기판(2)의 이면측(수광층(16)의 이면(S1)측)으로부터 광이 조사되고, 조사된 광이 마이크로 렌즈(30) 및 도파로 모듈(26)을 투과하고, 투과한 광이 광전 변환부(23)에서 광전 변환되고, 신호 전하가 생성된다. 그리고, 생성된 신호 전하가, 기판(2)의 표면(S2)측에 형성된 화소 트랜지스터를 통하여, 배선(32)으로 형성된 도 1에 도시한 수직 신호선(11)에 의해 화소 신호로서 출력된다.
[1-3 컬러 필터층의 형성 방법]
다음에, 고체 촬상 장치(1)에서의, 컬러 필터층(17)의 형성 방법에 관해 설명한다.
우선, 도 5A에 도시하는 바와 같이, 수광층(16)의 이면(S1)에, 도 3에 도시한 하단, 중단 및 상단의 도파로(27) 중의, 하단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)를 형성한다. 계속해서, 도 5B에 도시하는 바와 같이, 형성한 도파로 벽부(29)로 둘러싸인 공간 각각에 필터 구성 부재(28)를 형성하여, 하단의 도파로(27)를 형성한다. 계속해서, 도 5C에 도시하는 바와 같이, 하단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)의 위에, 중단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)를, 하단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)보다도 화소 영역(3)의 중심부측으로 어긋내어 형성한다. 계속해서, 도 5D에 도시하는 바와 같이, 형성한 도파로 벽부(29)로 둘러싸인 공간 각각에 필터 구성 부재(28)를 형성하여, 중단의 도파로(27)를 형성한다. 계속해서, 도 5E에 도시하는 바와 같이, 중단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)의 위에, 상단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)를, 중단의 도파로(27)의 도파로 벽부(29)보다도 화소 영역(3)의 중심부측으로 어긋내어 형성하고, 형성한 도파로 벽부(29)로 둘러싸인 공간 각각에 필터 구성 부재(28)를 형성하여, 상단의 도파로(27)를 형성한다. 이에 의해 복수의 도파로 모듈(26)을 갖는 컬러 필터층(17)이 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태의 고체 촬상 장치(1)에서는, 컬러 필터(33) 사이에, 컬러 필터(33)의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부(29)를 구비하는 구성으로 하였다. 그리고, 복수단의 도파로 벽부(29) 각각을, 동 보정이 된 위치에 형성하는 구성으로 하였다.
그때문에, 컬러 필터(33)를 코어로 하고 복수단의 도파로 벽부(29)를 클래드로 한 도파로를 형성할 수 있고, 컬러 필터(33) 내에서 입사광(22)이 다른 화소(9)에 확산하는 것을 억제할 수 있고, 각 화소(9)의 감도를 향상할 수 있다. 또한, 통상, 화소 영역(3)의 단부측에서는 입사광(22)이 비스듬히 입사되는데, 비스듬히 입사된 입사광(22)이 도파로 벽부(29)의 마이크로 렌즈(30)측(도 2의 동그라미표(34)의 부분)에 닿는 것을 방지할 수 있고, 입사광(22)이 도파로 벽부(29)에서 비네팅되는 것을 방지할 수 있어, 각 화소(9)의 감도를 더욱 향상할 수 있다. 또한, 산란광이 다른 화소(9)에 침입하여 혼색이 생기는 것을 방지할 수 있다. 그때문에, 화소(9)의 감도를 높임과 함께, 혼색을 방지 가능한 고체 촬상 장치(1)를 제공할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 고체 촬상 장치(1)에서는, 이면 조사형 구조, 즉, 배선층(20)이 형성된 기판(2)의 표면(S2)과는 반대측의 기판(2)의 이면(S1)을 수광면으로 하여, 기판(2)의 이면(S1)측부터, 입사광(22)이 입사되는 구조로 하였다. 그때문에, 입사광(22)은, 배선층(20)의 제약을 받는 일 없이, 광전 변환부(23)에 입사된다. 그때문에, 광전 변환부(23)의 개구를 넓게 취할 수 있고, 예를 들면, 표면 조사형보다도, 고감도화를 도모할 수 있다.
[1-4 변형례]
(1) 또한, 제1 실시 형태에서는, 도파로 벽부(29)의 단수를 3단으로 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 3단보다 적어도 좋으며, 3단보다 많아도 좋다. 도 6은, 도파로 벽부(29)가 2단인 경우를 예시하고 있다. 또한, 도 7은, 도파로 벽부(29)가 4단인 경우를 예시하고 있다. 도파로 벽부(29)의 단수를 3단보다 많게 함으로써, 도파로 모듈(26) 전체로 형성되는 도파로를 보다 크게 기울일 수가 있어서, 고(高) CRA(chie ray angle)가 필요하게 되는 모바일 기기에 알맞다.
(2) 또한, 제1 실시 형태에서는, 최상단의 도파로 벽부(29)와 최하단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량을, 화소 영역(3)의 중심부로부터의 거리가 멀수록 크게 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 어레이(18)측에서 보아, 화소 영역(3)의 중심부로부터의 거리가 소정 거리 이하인 영역의 도파로 벽부(29)에는 동 보정을 행하지 않고, 화소 영역(3)의 중심부로부터의 거리가 소정 거리보다도 큰 영역의 도파로 벽부(29)에만 동 보정을 행하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 동 보정으로서는, 화소 영역(3)의 중심부로부터의 거리에 의하지 않고 최상단의 도파로 벽부(29)와 최하단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량을 일정하게 해도 좋다.
(3) 또한, 제1 실시 형태에서는, 도파로 벽부(29)의 각 단의 높이를 동일하게 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 도파로 벽부(29)의 높이가, 복수단의 도파로 벽부(29) 중의, 2단 이상의 도파로 벽부(29) 사이에서 서로 다른 구성으로 해도 좋다. 구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 도파로 벽부(29)의 높이를 각 단에서 서로 다르게 하고, 또한, 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 높이를 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)의 높이보다도 낮게 해도 좋다.
여기서, 예를 들면, 도파로 모듈(26)의 형성시에, 1단째의 도파로(27)에서, 도파로 벽부(29)와 필터 구성 부재(28)가 같은 높이인 경우, 2단째의 도파로 벽부(29)는, 1단째의 도파로 벽부(29)와 필터 구성 부재(28)의 양방에서 지탱된다. 그렇지만, 예를 들면, 1단째의 도파로(27)에서, 도파로 벽부(29)가 필터 구성 부재(28)보다도 높아져 버린 경우, 2단째의 도파로 벽부(29)는, 1단째의 필터 구성 부재(28)로 지탱되지 않고, 1단째의 도파로(27)만으로 지탱하는 것으로 되기 때문에, 쓰러질 가능성이 있다. 이에 대해, 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 높이를, 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)보다도 낮게 하는 구성으로 함으로써, 도파로 벽부(29)가 쓰러지기 어렵게 되기 때문에, 도파로 벽부(29)를 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또한 예를 들면, 도파로 벽부(29)의 각 단의 높이를 낮게 하는 구성에 비하여, 도파로 벽부(29)의 단수를 저감할 수 있고, 제조 비용을 저감할 수 있다.
(4) 또한, 제1 실시 형태에서는, 복수단의 필터 구성 부재(28)의 각각의 재료를, 동일하게 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 필터 구성 부재(28)의 재료가, 복수단의 필터 구성 부재(28) 중의, 2단 이상의 필터 구성 부재(28) 사이에서 서로 다른 구성으로 해도 좋다. 구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 가장 마이크로 렌즈(30)측 단의 필터 구성 부재(28)의 재료의 점성(粘性)보다도, 그 밖의 단의 필터 구성 부재(28)의 재료의 점성을 낮게 해도 좋다. 도 9에서는, 3단째의 필터 구성 부재(28)의 재료의 점성보다도, 1단째 및 2단째의 필터 구성 부재(28)의 재료의 점성이 낮게 되어 있다. 필터 구성 부재(28)의 재료로서는, 예를 들면, 컬러 필터용 레지스트 수지를 채용할 수 있다.
여기서, 예를 들면, 도파로 모듈(26)의 형성시에, 1단째의 도파로(27)에서의, 필터 구성 부재(28)의 표면에 요철이 있는 경우, 2단째의 도파로 벽부(29)는, 2단째의 도파로 벽부(29)의 일부가 1단째의 필터 구성 부재(28)의 요철상에 마련되기 때문에, 쓰러질 가능성이 있다. 그때문에, 요철이 있는 경우에는, 필터 구성 부재(28)의 형성 후에, 필터 구성 부재(28) 표면을 연마하여 평탄하게 할 필요가 있다. 이에 대해, 가장 마이크로 렌즈(30)측 단의 컬러 필터(33)의 재료의 점성보다도 그 밖의 단의 컬러 필터(33)의 재료의 점성을 낮게 한 구성으로 함으로써, 1단째 및 2단째의 필터 구성 부재(28)의 표면의 요철을 저감할 수 있어, 필터 구성 부재(28) 표면의 연마 공정을 삭감할 수 있다.
(5) 또한, 제1 실시 형태에서는, 도파로 벽부(29)의 각 단의 폭을 동일하게 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 도파로 벽부(29)의 폭이, 복수단의 도파로 벽부(29) 중의, 2단 이상의 도파로 벽부(29) 사이에서 서로 다른 구성으로 해도 좋다. 구체적으로는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 도파로 벽부(29)의 폭을 각 단에서 서로 다르게 하고, 또한, 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)의 폭을, 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 폭보다도 넓게 하여도 좋다.
여기서, 예를 들면, 도파로 모듈(26)의 형성시에, 1단째의 도파로(27)에서의, 도파로 벽부(29)와 필터 구성 부재(28)가 같은 높이인 경우, 2단째의 도파로 벽부(29)는, 1단째의 도파로 벽부(29)와 필터 구성 부재(28)의 양방에서 지탱된다. 그렇지만, 예를 들면, 1단째의 도파로(27)에서의, 도파로 벽부(29)가 필터 구성 부재(28)보다도 높게 되어 버린 경우, 2단째의 도파로 벽부(29)는, 1단째의 필터 구성 부재(28)로 지탱되지 않고, 1단째의 도파로(27)만으로 지탱하는 것으로 되기 때문에, 쓰러질 가능성이 있다. 이에 대해, 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)의 폭을 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 폭보다도 넓게 하는 구성으로 함으로써, 도파로 벽부(29) 사이의 접촉 면적을 증대할 수 있고, 도파로 벽부(29)가 쓰러지기 어렵게 되기 때문에 도파로 벽부(29)를 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
(6) 또한, 제1 실시 형태에서는, 도파로 벽부(29)의 각 단의 어긋남량을 동일하게 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 도파로 벽부(29)의 어긋남량이, 복수단의 도파로 벽부(29) 중의, 2단 이상의 도파로 벽부(29) 사이에서 서로 다른 구성으로 해도 좋다. 구체적으로는 도 11에 도시하는 바와 같이, 도파로 벽부(29)의 어긋남량을 각 단에서 서로 다르게 할 수 있고, 또한 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량을, 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량보다도 크게 하여도 좋다. 도 11에서는, 어긋남량의 대소 관계는, 3단째의 도파로 벽부(29)와 4단째의 도파로 벽부(29)의 어긋남량>2단째의 도파로 벽부(29)와 3단째의 도파로 벽부(29)의 어긋남량>1단째의 도파로 벽부(29)와 2단째의 도파로 벽부(29)의 어긋남량의 순서로 되어 있다.
여기서, 마이크로 렌즈(30)에서 집광된 입사광(22)은, 마이크로 렌즈(30)와 필터 구성 부재(28)의 계면에서 굴절하기 때문에, 입사각보다도 굴절각이 작아진다. 입사광(22)의 굴절각은, 마이크로 렌즈(30)의 굴절률(n1)과 필터 구성 부재(28)의 굴절률(n2)의 비율(n2/n1)이 커질수록 도 11에 도시하는 바와 같이 대폭적으로 작아진다. 이에 대해, 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량을, 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량보다도 크게 한 구성으로 함으로써, 비스듬히 입사된 입사광(22)이 도파로 벽부(29)의 마이크로 렌즈(30)측(도 11의 동그라미표(34)의 부분)에 닿는 것을 방지하면서, 마이크로 렌즈(30)에서 집광된 광을 각 단의 도파로 벽부(29)에 닿지 않고 광전 변환부(23)까지 진행시킬 수 있다. 이에 의해, 각 화소(9)의 감도를 보다 향상할 수 있다.
또한, 이와 같은 구성을 채용하는 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 복수단의 도파로 벽부(29)의 각각을 광전 변환부(23)측 단의 도파로 벽부(29)보다도 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 쪽이 높이를 낮게 한 구성을 조합시킴으로써, 마이크로 렌즈(30)측 단의 도파로 벽부(29)의 어긋남량을 증대하기 쉽고, 도파로 벽부(29)를 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
(7) 또한, 제1 실시 형태에서는, 복수단의 도파로 벽부(29)의 전체의 높이를 컬러 필터(33)의 높이와 동일하게 하는 예를 나타냈지만, 다른 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 복수단의 도파로 벽부(29)의 전체의 높이가 컬러 필터(33)의 높이와 다른 구성으로 해도 좋다. 구체적으로는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 복수단의 도파로 벽부(29)의 전체의 높이는, 컬러 필터(33)의 높이보다도 높게 하여도 좋다. 도 12에서는, 5단째의 도파로 벽부(29)의 상단측이, 컬러 필터(33)로부터 돌출하고, 마이크로 렌즈(30) 사이에 위치하고 있다.
여기서, 예를 들면, 복수단의 도파로 벽부(29)의 전체의 높이를 컬러 필터(33)의 높이보다도 낮게 하는 경우, 최상단의 도파로 벽부(29)가 쓰러지기 어렵게 되기 때문에, 도파로 벽부(29)를 비교적 용이하게 형성할 수 있고, 프로세스 난이도를 저하할 수 있다. 그렇지만, 마이크로 렌즈(30)와 도파로 벽부(29)의 거리가 길어지기 때문에, 마이크로 렌즈(30)에서 회절되어 퍼진 입사광(22) 전부를 도파로 모듈(26) 내에 유도할 수가 없어서, 도파로 효과가 약해질 가능성이 있다. 또한, 입사광(22)의 일부가 인접하는 화소(9)의 컬러 필터(33)를 통과하기 때문에, 입사광(22)이 약해지고, 각 화소(9)의 감도가 저하될 가능성이 있다. 이에 대해, 복수단의 도파로 벽부(29)의 전체의 높이를 컬러 필터(33)의 높이보다도 높게 하는 구성으로 함으로써, 회절된 입사광(22)이 퍼지기 전에, 회절된 입사광(22) 전부를 도파로 모듈(26) 내에 유도할 수 있고, 도파로 효과를 강화할 수 있다. 또한, 입사광(22)이 인접하는 화소(9)의 컬러 필터(33)를 통과하지 않기 때문에, 각 화소(9)의 감도를 향상할 수 있다.
<2. 제2 실시 형태: 전자 기기에의 응용례>
본 개시에 관한 기술(본 기술)은, 예를 들면, 디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치, 촬상 기능을 구비한 휴대 전화기, 또는, 촬상 기능을 구비한 다른 기기라는 각종의 전자 기기에 적용되어도 좋다.
도 13은, 본 개시에 관한 기술(본 기술)이 적용될 수 있는 전자 기기(예를 들면, 카메라)의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 전자 기기(100)는, 고체 촬상 장치(101)와, 광학 렌즈(102)와, 셔터 장치(103)와, 구동 회로(104)와, 신호 처리 회로(105)를 구비하고 있다.
광학 렌즈(102)는, 피사체로부터의 상광(입사광(106))을 고체 촬상 장치(101)의 촬상면상에 결상시킨다. 이에 의해, 고체 촬상 장치(101) 내에 일정 기간에 걸쳐 신호 전하가 축적된다. 셔터 장치(103)는, 고체 촬상 장치(101)에의 광조사 기간 및 차광 기간을 제어한다. 구동 회로(104)는, 고체 촬상 장치(101)의 전송 동작 및 셔터 장치(103)의 셔터 동작을 제어하는 구동 신호를 공급한다. 구동 회로(104)로부터 공급되는 구동 신호(타이밍 신호)에 의해, 고체 촬상 장치(101)의 신호 전송을 행한다. 신호 처리 회로(105)는, 고체 촬상 장치(101)로부터 출력되는 신호(화소 신호)에 각종 신호 처리를 행한다. 신호 처리가 행해진 영상 신호는, 메모리 등의 기억 매체에 기억되고, 또는 모니터에 출력된다.
또한, 고체 촬상 장치(1)를 적용할 수 있는 전자 기기(100)로서는, 카메라로 한정되는 것이 아니고, 다른 전자 기기에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 휴대 전화기나 태블릿 단말 등의 모바일 기기용 카메라 모듈 등의 촬상 장치에 적용해도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 전자 기기의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 고체 촬상 장치(101)에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 도 1의 고체 촬상 장치(1)는, 고체 촬상 장치(101)에 적용할 수 있다. 고체 촬상 장치(101)에 본 개시에 관한 기술을 적용함에 의해, 보다 양호한 촬영 화상을 얻을 수 있다.
또한, 본 기술은, 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1)
입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와,
집광된 상기 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와,
상기 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와,
상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하고,
복수단의 상기 도파로 벽부 각각은, 동 보정이 된 위치에 형성되어 있는 고체 촬상 장치.
(2)
상기 도파로 벽부는, 상기 컬러 필터보다도 굴절률이 낮은 저굴절 재료를 포함하는 상기 (1)에 기재된 고체 촬상 장치.
(3)
상기 도파로 벽부의 높이는, 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 고체 촬상 장치.
(4)
상기 광전 변환부측 단의 상기 도파로 벽부의 높이보다도, 상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 도파로 벽부의 높이가 낮은 상기 (3)에 기재된 고체 촬상 장치.
(5)
상기 컬러 필터는, 복수단의 필터 구성 부재를 포함하고,
상기 필터 구성 부재의 재료는, 복수단의 상기 필터 구성 부재 중의, 2단 이상의 상기 필터 구성 부재 사이에서 서로 다른 상기 (1)부터 (4)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(6)
가장 상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 컬러 필터의 재료의 점성보다도, 다른 단의 상기 컬러 필터의 재료의 점성이 낮은 상기 (5)에 기재된 고체 촬상 장치.
(7)
상기 도파로 벽부의 폭은, 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 상기 (1)부터 (6)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
환언하면, 이 (7)은, 「기판(2)의 이면(S3)(수광면)에 수직한 단면의, 기판(2)의 이면(S3)(수광면)과 평행한 방향에서의, 상기 도파로 벽부의 폭은, 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 상기 (1)부터 (6)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.」라고도 할 수 있다.
(8)
상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 도파로 벽부의 폭보다도, 상기 광전 변환부측 단의 상기 도파로 벽부의 폭이 넓은 상기 (7)에 기재된 고체 촬상 장치.
(9)
상기 도파로 벽부의 어긋남량은, 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 상기 (1)부터 (8)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(10)
상기 광전 변환부측 단의 상기 도파로 벽부의 어긋남량보다도, 상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 도파로 벽부의 어긋남량이 큰 상기 (9)에 기재된 고체 촬상 장치.
(11)
복수단의 상기 도파로 벽부의 전체의 높이는, 상기 컬러 필터의 높이와 다른
상기 (1)부터 (10)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(12)
복수단의 상기 도파로 벽부의 전체의 높이는, 상기 컬러 필터의 높이보다도 높은 상기 (11)에 기재된 고체 촬상 장치.
(13)
상기 광전 변환부는, 이면 조사형 구조인 상기 (1)부터 (12)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(14)
상기 마이크로 렌즈의 높이는, 300㎚ 이하인 상기 (1)부터 (13)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(15)
입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와, 집광된 상기 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와, 상기 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와, 상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하고, 복수단의 상기 도파로 벽부 각각은, 동 보정이 된 위치에 형성되어 있는 고체 촬상 장치와,
피사체로부터의 상광을 상기 고체 촬상 장치의 촬상면상에 결상시키는 광학 렌즈와,
상기 고체 촬상 장치로부터 출력되는 신호에 신호 처리를 행하는 신호 처리 회로를 구비하는 전자 기기.
1: 고체 촬상 장치
2: 기판
3: 화소 영역
4: 수직 구동 회로
5: 칼럼 신호 처리 회로
6: 수평 구동 회로
7: 출력 회로
8: 제어 회로
9: 화소
10: 화소 구동 배선
11: 수직 신호선
12: 수평 신호선
13: 절연막
14: 차광막
15: 평탄화막
16: 수광층
17: 컬러 필터층
18: 마이크로 렌즈 어레이
19: 집광층
20: 배선층
21: 지지 기판
22: 입사광
23: 광전 변환부
24: 화소 분리부
25: 트렌치부
26: 도파로 모듈
27: 도파로
28: 필터 구성 부재
29: 도파로 벽부
30: 마이크로 렌즈
31: 층간 절연막
32: 배선
33: 컬러 필터
34: 동그라미표
100: 전자 기기
101: 고체 촬상 장치
102: 광학 렌즈
103: 셔터 장치
104: 구동 회로
105: 신호 처리 회로
106: 입사광

Claims (15)

  1. 입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와,
    집광된 상기 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와,
    상기 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와,
    상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하고,
    복수단의 상기 도파로 벽부 각각은 동 보정이 된 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도파로 벽부는 상기 컬러 필터보다도 굴절률이 낮은 저굴절 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도파로 벽부의 높이는 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광전 변환부측 단의 상기 도파로 벽부의 높이보다도, 상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 도파로 벽부의 높이가 낮은 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 복수단의 필터 구성 부재를 포함하고,
    상기 필터 구성 부재의 재료는, 복수단의 상기 필터 구성 부재 중의, 2단 이상의 상기 필터 구성 부재 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    가장 상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 필터 구성 부재의 재료의 점성보다도, 다른 단의 상기 필터 구성 부재의 재료의 점성이 낮은 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도파로 벽부의 폭은 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 도파로 벽부의 폭보다도, 상기 광전 변환부측 단의 상기 도파로 벽부의 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도파로 벽부의 어긋남량은 복수단의 상기 도파로 벽부 중의, 2단 이상의 상기 도파로 벽부 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광전 변환부측 단의 상기 도파로 벽부의 어긋남량보다도, 상기 마이크로 렌즈측 단의 상기 도파로 벽부의 어긋남량이 큰 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    복수단의 상기 도파로 벽부의 전체의 높이는 상기 컬러 필터의 높이와 다른 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    복수단의 상기 도파로 벽부의 전체의 높이는 상기 컬러 필터의 높이보다도 높은 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광전 변환부는 이면 조사형 구조인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 높이는 300㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  15. 입사광을 집광하는 복수의 마이크로 렌즈와, 집광된 상기 입사광이 포함하는 특정 파장의 광을 투과하는 복수의 컬러 필터와, 상기 컬러 필터를 투과한 특정 파장의 광이 입사되는 복수의 광전 변환부와, 상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 컬러 필터의 주위를 둘러싸는 복수단의 도파로 벽부를 구비하고, 복수단의 상기 도파로 벽부 각각은 동 보정이 된 위치에 형성되어 있는 고체 촬상 장치와,
    피사체로부터의 상광을 상기 고체 촬상 장치의 촬상면상에 결상시키는 광학 렌즈와,
    상기 고체 촬상 장치로부터 출력되는 신호에 신호 처리를 행하는 신호 처리 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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