JPH06151797A - 固体撮像素子 - Google Patents
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- JPH06151797A JPH06151797A JP4301204A JP30120492A JPH06151797A JP H06151797 A JPH06151797 A JP H06151797A JP 4301204 A JP4301204 A JP 4301204A JP 30120492 A JP30120492 A JP 30120492A JP H06151797 A JPH06151797 A JP H06151797A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カラーＣＣＤ撮像素子の各画素間の感度向上
率の適性化を図る。 【構成】 各画素となるセンサ部上に夫々色フィルタ成
分が形成され、各色フィルタ成分上に微小集光レンズが
設けられてなるカラーＣＣＤ撮像素子において、各色フ
ィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜
厚に応じて微小集光レンズの面積を変えるように構成す
る。
率の適性化を図る。 【構成】 各画素となるセンサ部上に夫々色フィルタ成
分が形成され、各色フィルタ成分上に微小集光レンズが
設けられてなるカラーＣＣＤ撮像素子において、各色フ
ィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜
厚に応じて微小集光レンズの面積を変えるように構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤイメージセンサ
等の固体撮像素子に関する。
等の固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像素子、特にカラー固体撮
像素子においては、図５に示すように、半導体基板１上
に各画素となるセンサ部２、すなわち受光部であるフォ
トダイオードが形成され、このセンサ部２を含む全面上
に保護膜３を介して各色フィルタ成分からなるカラーフ
ィルタ４が形成され、この各色フィルタ成分上に感度の
向上を目的とした微小集光レンズ５を形成して構成され
る。７は絶縁膜である。
像素子においては、図５に示すように、半導体基板１上
に各画素となるセンサ部２、すなわち受光部であるフォ
トダイオードが形成され、このセンサ部２を含む全面上
に保護膜３を介して各色フィルタ成分からなるカラーフ
ィルタ４が形成され、この各色フィルタ成分上に感度の
向上を目的とした微小集光レンズ５を形成して構成され
る。７は絶縁膜である。
【０００３】カラーフィルタ４は例えば図６に示すよう
にグリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロー（Ｙｅ）
及びマゼンタ（Ｍｇ）の各色フィルタ成分４Ｇ，４Ｃ
ｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇが図示のパターンの繰り返しによっ
て形成されている。また、微小集光レンズ５は例えばフ
ォトレジスト膜によって形成される。
にグリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロー（Ｙｅ）
及びマゼンタ（Ｍｇ）の各色フィルタ成分４Ｇ，４Ｃ
ｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇが図示のパターンの繰り返しによっ
て形成されている。また、微小集光レンズ５は例えばフ
ォトレジスト膜によって形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにＣＣＤ固体撮像素子において、感度の向上を目的と
してセンサ部２上に微小集光レンズ５を形成する手法が
従来用いられているが、このときのＣＣＤ固体撮像素子
にカラーフィルタ４を用いた製品における問題点とし
て、センサ部２上の色フィルタ成分のパターンによって
各画素ごとの感度向上率が異なるという事柄が挙げられ
る。
うにＣＣＤ固体撮像素子において、感度の向上を目的と
してセンサ部２上に微小集光レンズ５を形成する手法が
従来用いられているが、このときのＣＣＤ固体撮像素子
にカラーフィルタ４を用いた製品における問題点とし
て、センサ部２上の色フィルタ成分のパターンによって
各画素ごとの感度向上率が異なるという事柄が挙げられ
る。
【０００５】感度の向上率の変化は、受光部であるフォ
トダイオード２の上に載る保護膜３の膜厚や各色フィル
タ成分４Ｇ，４Ｃｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇの膜厚などによっ
てもたらされる。例えば補色系の染色によりグリーンの
染色層（即ちグリーンフィルタ成分４Ｇ）を形成する場
合には、シアンの染色層（即ちシアンフィルタ成分４Ｃ
ｙ）とイエローの染色層（即ちイエローフィルタ成分４
Ｙｅ）を重ねることでそのグリーンの染色層となしてい
る。したがって、グリーンの染色層４Ｇの厚さｔ1 はシ
アン及びイエロの染色層４Ｃｙ及び４Ｙｅの厚さｔ2 及
びｔ3 とは異なった値となる。また、シアンとイエロー
との間でも染色層の膜厚ｔ2 及びｔ3 がそれぞれ色再現
性や偽信号の出方を考慮し適当な値に個々変えている。
そのため撮像素子の各センサの上に形成される染色層即
ち各色フィルタ成分４Ｇ，４Ｃｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇの厚
さｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 及びｔ4 は、カラーフィルタ４のパ
ターンにより、異なる値を示すものである。
トダイオード２の上に載る保護膜３の膜厚や各色フィル
タ成分４Ｇ，４Ｃｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇの膜厚などによっ
てもたらされる。例えば補色系の染色によりグリーンの
染色層（即ちグリーンフィルタ成分４Ｇ）を形成する場
合には、シアンの染色層（即ちシアンフィルタ成分４Ｃ
ｙ）とイエローの染色層（即ちイエローフィルタ成分４
Ｙｅ）を重ねることでそのグリーンの染色層となしてい
る。したがって、グリーンの染色層４Ｇの厚さｔ1 はシ
アン及びイエロの染色層４Ｃｙ及び４Ｙｅの厚さｔ2 及
びｔ3 とは異なった値となる。また、シアンとイエロー
との間でも染色層の膜厚ｔ2 及びｔ3 がそれぞれ色再現
性や偽信号の出方を考慮し適当な値に個々変えている。
そのため撮像素子の各センサの上に形成される染色層即
ち各色フィルタ成分４Ｇ，４Ｃｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇの厚
さｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 及びｔ4 は、カラーフィルタ４のパ
ターンにより、異なる値を示すものである。
【０００６】色フィルタ成分（染色層）の厚さが異なる
場合には、屈折率などの関係により微小集光レンズ５を
設けた場合の集光率が変わるため、結果として、微小集
光レンズ５を設けない場合に対する微小集光レンズを設
けたときの感度の向上率がカラーフィルタ４のパターン
により画素ごとで違う値を示すことになる。
場合には、屈折率などの関係により微小集光レンズ５を
設けた場合の集光率が変わるため、結果として、微小集
光レンズ５を設けない場合に対する微小集光レンズを設
けたときの感度の向上率がカラーフィルタ４のパターン
により画素ごとで違う値を示すことになる。
【０００７】即ち、図７に示すように、感度向上率がシ
アン（Ｃｙ）が最も高く、以下マゼンタ（Ｍｇ）、イエ
ロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）の順に低下する。なお、
同図において、レンズを設けないときを倍率１．０とし
た。
アン（Ｃｙ）が最も高く、以下マゼンタ（Ｍｇ）、イエ
ロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）の順に低下する。なお、
同図において、レンズを設けないときを倍率１．０とし
た。
【０００８】感度向上率が異なると補色系のカラーフィ
ルタ４を用いるＣＣＤ固体撮像素子の場合、信号処理を
行い輝度信号と色信号を分離するために例えば微小集光
レンズを設けないときと微小集光レンズを設けたときの
偽信号の出方が異なることになる。また、同様な理由に
より色再現性も変わることになる。
ルタ４を用いるＣＣＤ固体撮像素子の場合、信号処理を
行い輝度信号と色信号を分離するために例えば微小集光
レンズを設けないときと微小集光レンズを設けたときの
偽信号の出方が異なることになる。また、同様な理由に
より色再現性も変わることになる。
【０００９】ＣＣＤ固体撮像素子を解像度を落とさずに
小型化する場合には、必然的に受光面積が減少するた
め、センサ部２上の微小集光レンズ５の集光率をより高
めて感度を上げることが図られる。そのためカラーＣＣ
Ｄ固体撮像素子においては、微小集光レンズによる感度
の向上率の画素ごとによる違いはＣＣＤ固体撮像装置の
より小型化を図る場合、色関係の特性に及ぼす影響がさ
らに大きくなりそれらの値を決める重要な要素となる。
小型化する場合には、必然的に受光面積が減少するた
め、センサ部２上の微小集光レンズ５の集光率をより高
めて感度を上げることが図られる。そのためカラーＣＣ
Ｄ固体撮像素子においては、微小集光レンズによる感度
の向上率の画素ごとによる違いはＣＣＤ固体撮像装置の
より小型化を図る場合、色関係の特性に及ぼす影響がさ
らに大きくなりそれらの値を決める重要な要素となる。
【００１０】本発明は、上述の点に鑑み、特に各画素間
の感度向上率の適性化（即ち均一化）を図った固体撮像
素子を提供するものである。
の感度向上率の適性化（即ち均一化）を図った固体撮像
素子を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、各画素
となるセンサ部１３上に夫々所定の色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フ
ィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に
微小集光レンズ１６が設けられてなる固体撮像素子にお
いて、色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１
５Ｍｇの膜厚に応じて微小集光レンズ１６の面積を変え
るように構成する。
となるセンサ部１３上に夫々所定の色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フ
ィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に
微小集光レンズ１６が設けられてなる固体撮像素子にお
いて、色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１
５Ｍｇの膜厚に応じて微小集光レンズ１６の面積を変え
るように構成する。
【００１２】第２の発明は、上記第１の発明において、
その各色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１
５Ｍｇに対応する微小集光レンズ１６の曲率が同じとな
るように構成する。
その各色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１
５Ｍｇに対応する微小集光レンズ１６の曲率が同じとな
るように構成する。
【００１３】第３の発明は、各画素となるセンサ部１３
上に夫々所定の色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５
Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フィルタ成分１５Ｇ，
１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に微小集光レンズ１６
が設けられてなる固体撮像素子において、各微小集光レ
ンズ１６の面積を同じにして且つ色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小
集光レンズ１６の曲率を変えるように構成する。
上に夫々所定の色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５
Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フィルタ成分１５Ｇ，
１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に微小集光レンズ１６
が設けられてなる固体撮像素子において、各微小集光レ
ンズ１６の面積を同じにして且つ色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小
集光レンズ１６の曲率を変えるように構成する。
【００１４】第４の本発明は、各画素となるセンサ部１
３上に夫々所定の色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１
５Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に微小集光レンズ
１６が設けられてなる固体撮像素子において、色フィル
タ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率
に応じて微小集光レンズ１６の面積を変えるように構成
する。
３上に夫々所定の色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１
５Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に微小集光レンズ
１６が設けられてなる固体撮像素子において、色フィル
タ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率
に応じて微小集光レンズ１６の面積を変えるように構成
する。
【００１５】第５の発明は、上記第４の発明において各
色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ
に対応する微小集光レンズ１６の曲率が同じとなるよう
に構成する。
色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ
に対応する微小集光レンズ１６の曲率が同じとなるよう
に構成する。
【００１６】第６の発明は、各画素となるセンサ部１３
上に夫々所定の色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５
Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フィルタ成分１５Ｇ，
１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に微小集光レンズ１６
が設けられてなる固体撮像素子において、各微小集光レ
ンズ１６の面積を同じにして且つ各色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小
集光レンズ１６の曲率を変えるように構成する。
上に夫々所定の色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５
Ｃｙ，１５Ｍｇが形成され、各色フィルタ成分１５Ｇ，
１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ上に微小集光レンズ１６
が設けられてなる固体撮像素子において、各微小集光レ
ンズ１６の面積を同じにして且つ各色フィルタ成分１５
Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小
集光レンズ１６の曲率を変えるように構成する。
【００１７】
【作用】第１の本発明においては、各画素の色フィルタ
成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応
じて微小集光レンズ１６の面積を変えることによって、
画素ごとの感度向上率を適性化すなわち均一化すること
ができ、偽信号の出方や色再現性を適当に調整すること
ができる。
成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応
じて微小集光レンズ１６の面積を変えることによって、
画素ごとの感度向上率を適性化すなわち均一化すること
ができ、偽信号の出方や色再現性を適当に調整すること
ができる。
【００１８】第２の発明においては、各微小集光レンズ
１６の曲率を同じにして且つ各色フィルタ成分１５Ｇ，
１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小集光
レンズ１６の面積を変えることによって、各画素ごとの
感度向上率を適性化することができる。
１６の曲率を同じにして且つ各色フィルタ成分１５Ｇ，
１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小集光
レンズ１６の面積を変えることによって、各画素ごとの
感度向上率を適性化することができる。
【００１９】第３の発明においては、各微小集光レンズ
１６の面積を同じにして且つ色フィルタ成分１５Ｇ，１
５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小集光レ
ンズ１６の曲率を変えることによって、同様に画素ごと
の感度向上率を適性化することができる。
１６の面積を同じにして且つ色フィルタ成分１５Ｇ，１
５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に応じて微小集光レ
ンズ１６の曲率を変えることによって、同様に画素ごと
の感度向上率を適性化することができる。
【００２０】第４の発明においては、各画素の色フィル
タ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率
に応じて微小集光レンズ１６の面積を変えることによっ
て、同様に画素ごとの感度向上率を適性化すなわち均一
化することができ、偽信号の出方や色再現性を適当に調
整することができる。
タ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率
に応じて微小集光レンズ１６の面積を変えることによっ
て、同様に画素ごとの感度向上率を適性化すなわち均一
化することができ、偽信号の出方や色再現性を適当に調
整することができる。
【００２１】第５の発明においては、第４の発明で各微
小集光レンズ１６の曲率を同じにして且つ各色フィルタ
成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率に
応じて微小集光レンズ１６の面積を変えることによっ
て、同様に各画素ごとの感度向上率を適性化することが
できる。
小集光レンズ１６の曲率を同じにして且つ各色フィルタ
成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率に
応じて微小集光レンズ１６の面積を変えることによっ
て、同様に各画素ごとの感度向上率を適性化することが
できる。
【００２２】第６の発明においては、各微小集光レンズ
１６の面積を同じにして且つ色フィルタ成分１５Ｇ，１
５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率に応じて微小集光
レンズの曲率を変えることによって、同様に画素毎の感
度向上率を適性化することができる。
１６の面積を同じにして且つ色フィルタ成分１５Ｇ，１
５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの屈折率に応じて微小集光
レンズの曲率を変えることによって、同様に画素毎の感
度向上率を適性化することができる。
【００２３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００２４】図１及び図２は、本発明によるＣＣＤ固体
撮像素子の一実施例を示す。同図において、１１はＣＣ
Ｄ固体撮像素子、特にその撮像領域部を示すもので、半
導体基板１２上に画素となる複数のセンサ部（すなわち
受光部であるフォトダイオード）１３がマトリックス状
に形成され、このセンサ部１３を有する撮像領域上に保
護膜１４を介して各色フィルタ成分からなるカラーフィ
ルタ１５が形成され、さらにその上に感度向上を目的と
した微細集光レンズ１６の群が形成されて成る。１８は
絶縁膜である。ここで、カラーフィルタ１５のパターン
は前述の図６と同様に、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃ
ｙ）、イエロー（Ｙｅ）、マゼンタ（Ｍｇ）の各色フィ
ルタ成分４Ｇ，４Ｃｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇが図示のパター
ンの繰り返しによって配列形成される。この各色フィル
タ成分の膜厚ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，ｔ4 はグリーン、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの順に膜厚が大（ｔ1 ＞ｔ3 ＞
ｔ4 ＞ｔ2 ）に形成される。
撮像素子の一実施例を示す。同図において、１１はＣＣ
Ｄ固体撮像素子、特にその撮像領域部を示すもので、半
導体基板１２上に画素となる複数のセンサ部（すなわち
受光部であるフォトダイオード）１３がマトリックス状
に形成され、このセンサ部１３を有する撮像領域上に保
護膜１４を介して各色フィルタ成分からなるカラーフィ
ルタ１５が形成され、さらにその上に感度向上を目的と
した微細集光レンズ１６の群が形成されて成る。１８は
絶縁膜である。ここで、カラーフィルタ１５のパターン
は前述の図６と同様に、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃ
ｙ）、イエロー（Ｙｅ）、マゼンタ（Ｍｇ）の各色フィ
ルタ成分４Ｇ，４Ｃｙ，４Ｙｅ，４Ｍｇが図示のパター
ンの繰り返しによって配列形成される。この各色フィル
タ成分の膜厚ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，ｔ4 はグリーン、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの順に膜厚が大（ｔ1 ＞ｔ3 ＞
ｔ4 ＞ｔ2 ）に形成される。
【００２５】しかして、本例においては、各膜厚の違い
により、前述の図７で示すように感度向上率に違いのあ
るグリーン、イエロー、マゼンタ、シアンの各色フィル
タ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｍｇ及び１５Ｃｙ上に夫
々面積を異ならした微小集光レンズ１６を形成する。す
なわち、本例では、同図示のようにグリーンフィルタ成
分１５Ｇ、イエローフィルタ成分１５Ｙｅ、シアンフィ
ルタ成分１５Ｃｙ及びマゼンタフィルタ成分１５Ｍｇの
順に微小集光レンズの面積を大きくして形成する。
により、前述の図７で示すように感度向上率に違いのあ
るグリーン、イエロー、マゼンタ、シアンの各色フィル
タ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｍｇ及び１５Ｃｙ上に夫
々面積を異ならした微小集光レンズ１６を形成する。す
なわち、本例では、同図示のようにグリーンフィルタ成
分１５Ｇ、イエローフィルタ成分１５Ｙｅ、シアンフィ
ルタ成分１５Ｃｙ及びマゼンタフィルタ成分１５Ｍｇの
順に微小集光レンズの面積を大きくして形成する。
【００２６】この場合、微小集光レンズ１６はフォトレ
ジスト層のパターニングによって形成し最終的にはリフ
ロー処理されることによって面積の違う微小集光レンズ
１６が得られると同時にフォトレジスト層の膜厚が同一
であることから面積の違う微小集光レンズ間ではそのレ
ンズ曲率も異なるようになる。
ジスト層のパターニングによって形成し最終的にはリフ
ロー処理されることによって面積の違う微小集光レンズ
１６が得られると同時にフォトレジスト層の膜厚が同一
であることから面積の違う微小集光レンズ間ではそのレ
ンズ曲率も異なるようになる。
【００２７】かかる構成によれば、各色フィルタ成分１
５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に対応して
その上面に形成する微小集光レンズ１６の面積を異なら
せることによって、各色ごとの感度向上率を均一化する
ことができる。
５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇの膜厚に対応して
その上面に形成する微小集光レンズ１６の面積を異なら
せることによって、各色ごとの感度向上率を均一化する
ことができる。
【００２８】即ち、グリーン（Ｇ）及びイエロー（Ｙ
ｅ）に対応するセンサ部１３での集光率が向上し、感度
向上率が高くなると共に、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ
（Ｍｇ）に対応するセンサ部１３の集光率が下がること
によって感度向上率が下がり、その結果、各色の画素の
感度向上率が均一化する。したがって、偽信号の出方や
色再現性を適当に調整することができ、信頼性の高いＣ
ＣＤ固体撮像素子が得られる。特に、ＣＣＤ固体撮像素
子を小型化した場合、解像度を落とさず、しかも集光率
を高めて、各画素ごとの感度向上率を均一化できる。
ｅ）に対応するセンサ部１３での集光率が向上し、感度
向上率が高くなると共に、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ
（Ｍｇ）に対応するセンサ部１３の集光率が下がること
によって感度向上率が下がり、その結果、各色の画素の
感度向上率が均一化する。したがって、偽信号の出方や
色再現性を適当に調整することができ、信頼性の高いＣ
ＣＤ固体撮像素子が得られる。特に、ＣＣＤ固体撮像素
子を小型化した場合、解像度を落とさず、しかも集光率
を高めて、各画素ごとの感度向上率を均一化できる。
【００２９】図３は、本発明の他の実施例を示す。尚、
図１及び図２と対応する部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。本例においては、各画素ごとに対応す
る微小集光レンズ１６として、その面積を一定にしなが
ら各色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５
Ｍｇに対応して微小集光レンズ１６のレンズ曲率（即ち
曲率半径）を異ならして構成する。なお面積を一定にし
て曲率半径が異なる微小集光レンズ群は、例えばフォト
レジスト膜の膜厚を各色フィルタ成分ごとに異ならせる
ことにより得られる。すなわち、感度向上率の低いセン
サ部では微小集光レンズ１６を通しての光がフォーカス
され集光能力が大きくなるようにし、感度向上率の高い
センサ部では微小集光レンズ１６を通しての光がディフ
ォーカスされて集光能力を低下させるようになす。この
構成においても、各画素の感度向上率を均一に適性化す
ることができ、偽信号の出方や色再現性を適切に調整す
ることができる。
図１及び図２と対応する部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。本例においては、各画素ごとに対応す
る微小集光レンズ１６として、その面積を一定にしなが
ら各色フィルタ成分１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５
Ｍｇに対応して微小集光レンズ１６のレンズ曲率（即ち
曲率半径）を異ならして構成する。なお面積を一定にし
て曲率半径が異なる微小集光レンズ群は、例えばフォト
レジスト膜の膜厚を各色フィルタ成分ごとに異ならせる
ことにより得られる。すなわち、感度向上率の低いセン
サ部では微小集光レンズ１６を通しての光がフォーカス
され集光能力が大きくなるようにし、感度向上率の高い
センサ部では微小集光レンズ１６を通しての光がディフ
ォーカスされて集光能力を低下させるようになす。この
構成においても、各画素の感度向上率を均一に適性化す
ることができ、偽信号の出方や色再現性を適切に調整す
ることができる。
【００３０】図４は本発明のさらに他の実施例を示す。
同図において図１及び図２と対応する部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。本例においては、微小集
光レンズ１６の曲率半径を同じにして各色フィルタ成分
１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇに対応して微小
集光レンズ１６の面積を異なるように構成する。この場
合においても、微小集光レンズ１６の面積に応じた集光
能力の違いによって各画素の感度向上率の適性化をはか
ることができる。
同図において図１及び図２と対応する部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。本例においては、微小集
光レンズ１６の曲率半径を同じにして各色フィルタ成分
１５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇに対応して微小
集光レンズ１６の面積を異なるように構成する。この場
合においても、微小集光レンズ１６の面積に応じた集光
能力の違いによって各画素の感度向上率の適性化をはか
ることができる。
【００３１】尚、上述においては色フィルタ成分の膜厚
の違いによる屈折率の違いで感度向上率が異なるのを改
善するために微小集光レンズの形状を各画素ごとに変え
るようにしたが、その他、図示せざるも膜厚を同じとす
るも、各色フィルタ成分の染色材による屈折率の差に応
じて各画素の感度向上率が違うのを改善する場合にも、
上述の図１及び図２、又は図３、又は図４と同様の微小
集光レンズ１６の構成を採ることができ、同様の作用効
果を奏する。
の違いによる屈折率の違いで感度向上率が異なるのを改
善するために微小集光レンズの形状を各画素ごとに変え
るようにしたが、その他、図示せざるも膜厚を同じとす
るも、各色フィルタ成分の染色材による屈折率の差に応
じて各画素の感度向上率が違うのを改善する場合にも、
上述の図１及び図２、又は図３、又は図４と同様の微小
集光レンズ１６の構成を採ることができ、同様の作用効
果を奏する。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子において
微小集光レンズを各画素の各色フィルタ成分ごとにその
面積又は１及び曲率を変えることによって、画素ごとの
感度向上率を均一化することができる。したがって、偽
信号の出方や色再現性を適切に調整することができ信頼
性の高い固体撮像素子を得ることができる。
微小集光レンズを各画素の各色フィルタ成分ごとにその
面積又は１及び曲率を変えることによって、画素ごとの
感度向上率を均一化することができる。したがって、偽
信号の出方や色再現性を適切に調整することができ信頼
性の高い固体撮像素子を得ることができる。
【図１】本発明に係る固体撮像素子の一実施例を示す平
面図である。
面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本発明に係る固体撮像素子の他の実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明に係る固体撮像素子のさらに他の実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図５】従来の固体撮像素子の断面図である。
【図６】補色系の染色によるカラーフィルタパターンの
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図７】ＣＣＤ固体撮像素子における各色ごとの感度向
上率を示すグラフである。
上率を示すグラフである。
１，１２ 半導体基板 ２，１３ センサ部 ４，１５ カラーフィルタ ５，１６ 微小集光レンズ １５Ｇ，１５Ｙｅ，１５Ｃｙ，１５Ｍｇ 色フィルタ成
分 ４Ｇ，４Ｙｅ，４Ｃｙ，４Ｍｇ 色フィルタ成分 １１ ＣＣＤ固体撮像素子
分 ４Ｇ，４Ｙｅ，４Ｃｙ，４Ｍｇ 色フィルタ成分 １１ ＣＣＤ固体撮像素子
Claims (6)
- 【請求項１】 各画素となるセンサ部上に夫々所定の色
フィルタ成分が形成され、該各色フィルタ成分上に微小
集光レンズが設けられてなる固体撮像素子において、上
記各色フィルタ成分の膜厚に応じて上記微小集光レンズ
の面積を変えることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 各色フィルタ成分に対応する微小集光レ
ンズの曲率が同じであることを特徴とする請求項１記載
の固体撮像素子。 - 【請求項３】 各画素となるセンサ部上に夫々所定の色
フィルタ成分が形成され、該各色フィルタ成分上に微小
集光レンズが設けられてなる固体撮像素子において、各
微小集光レンズの面積を同じにして且つ上記各色フィル
タ成分の膜厚に応じて微小集光レンズの曲率を変えるこ
とを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項４】 各画素となるセンサ部上に夫々所定の色
フィルタ成分が形成され、該各色フィルタ成分上に微小
集光レンズが設けられてなる固体撮像素子において、各
色フィルタ成分の屈折率に応じて上記微小集光レンズの
面積を変えることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項５】 各色フィルタ成分に対応する微小集光レ
ンズの曲率が同じであることを特徴とする請求項４記載
の固体撮像素子。 - 【請求項６】 各画素となるセンサ部上に夫々所定の色
フィルタ成分が形成され、該各色フィルタ成分上に微小
集光レンズが設けられてなる固体撮像素子において、各
微小集光レンズの面積を同じにして且つ上記各色フィル
タ成分の屈折率に応じて微小集光レンズの曲率を変える
ことを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4301204A JPH06151797A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 固体撮像素子 |
| KR1019930023476A KR100261127B1 (ko) | 1992-11-11 | 1993-11-06 | 고체촬상소자 |
| US08/440,213 US5592223A (en) | 1992-11-11 | 1995-05-12 | Charge-coupled device having on-chip lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4301204A JPH06151797A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151797A true JPH06151797A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17894033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4301204A Pending JPH06151797A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 固体撮像素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5592223A (ja) |
| JP (1) | JPH06151797A (ja) |
| KR (1) | KR100261127B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6057586A (en) * | 1997-09-26 | 2000-05-02 | Intel Corporation | Method and apparatus for employing a light shield to modulate pixel color responsivity |
| KR100322701B1 (ko) * | 1997-12-25 | 2002-06-20 | 미다라이 후지오 | 광전변환장치및촬상장치와이를사용한오토포커스카메라 |
| JP2006237245A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | マイクロレンズ搭載型単板式カラー固体撮像素子及び画像入力装置 |
| JP2006286891A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP2007157743A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法 |
| JP2012150112A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Ricoh Co Ltd | インターリーブされた画像によるマルチイメージングシステム |
| US11978749B2 (en) | 2020-03-19 | 2024-05-07 | Ricoh Company, Ltd. | Solid-state image sensor, image scanning device, and image forming apparatus |
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| KR0186183B1 (ko) * | 1995-12-19 | 1999-03-20 | 문정환 | 컬러 고체촬상소자 |
| WO2002049366A1 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | 3Dv Systems, Ltd. | 3d camera |
| KR100728469B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2007-06-13 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 칼라 필터 어레이용 단위 화소 및 이를 이용한이미지센서의 보간 방법 |
| JP3518529B2 (ja) * | 2001-08-17 | 2004-04-12 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
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| KR100630727B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2006-10-02 | 삼성전자주식회사 | Ｃｍｏｓ 이미지 센서의 광특성 테스트 패턴 및 광특성테스트 방법 |
| US20070026564A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-02-01 | Hsin-Ping Wu | Method for forming microlenses of different curvatures and fabricating process of solid-state image sensor |
| JP4813929B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2011-11-09 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP4764243B2 (ja) * | 2006-04-20 | 2011-08-31 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
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| KR101639382B1 (ko) * | 2008-08-27 | 2016-07-13 | 삼성전자주식회사 | 높은 동적 범위를 가지는 영상을 생성하는 장치 및 방법 |
| JP5422362B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-02-19 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP5091964B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2012-12-05 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| FR2974669B1 (fr) | 2011-04-28 | 2013-06-07 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif imageur destine a evaluer des distances d'elements dans une image |
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| WO2017043308A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子、製造方法、および電子機器 |
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1992
- 1992-11-11 JP JP4301204A patent/JPH06151797A/ja active Pending
-
1993
- 1993-11-06 KR KR1019930023476A patent/KR100261127B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-05-12 US US08/440,213 patent/US5592223A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5592223A (en) | 1997-01-07 |
| KR100261127B1 (ko) | 2000-07-01 |
| KR940012642A (ko) | 1994-06-24 |
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