JPH10174003A - 固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH10174003A JPH10174003A JP8331704A JP33170496A JPH10174003A JP H10174003 A JPH10174003 A JP H10174003A JP 8331704 A JP8331704 A JP 8331704A JP 33170496 A JP33170496 A JP 33170496A JP H10174003 A JPH10174003 A JP H10174003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color filter
- solid
- pattern
- state imaging
- imaging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光が無駄なくセンサに入射するようにして感
度を高める。 【解決手段】 まず、平坦化膜１０８の上で、カラーフ
ィルタ８の辺部にあたる箇所、したがってセンサ１０２
の周辺部に所定の高さのパターン２を形成する（図１
（Ａ））。そして、フィルタ材料を所定の厚さにコーテ
ィングし、適切な感光材が添加されたフィルタ材料の膜
４を形成する。ここで、形成された膜４の上面は、セン
サの周辺部に上記パターン２が形成されている結果、上
面が凹面状となる。したがって、その上に形成したマイ
クロレンズ１０（図１（Ｄ））を通じて入射する光はよ
り強く中心方向に屈折し、従来より強い集光作用が得ら
れ、マイクロレンズ１０の周辺部に入射した光も、無駄
なくセンサに入射する。
度を高める。 【解決手段】 まず、平坦化膜１０８の上で、カラーフ
ィルタ８の辺部にあたる箇所、したがってセンサ１０２
の周辺部に所定の高さのパターン２を形成する（図１
（Ａ））。そして、フィルタ材料を所定の厚さにコーテ
ィングし、適切な感光材が添加されたフィルタ材料の膜
４を形成する。ここで、形成された膜４の上面は、セン
サの周辺部に上記パターン２が形成されている結果、上
面が凹面状となる。したがって、その上に形成したマイ
クロレンズ１０（図１（Ｄ））を通じて入射する光はよ
り強く中心方向に屈折し、従来より強い集光作用が得ら
れ、マイクロレンズ１０の周辺部に入射した光も、無駄
なくセンサに入射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子およ
びその製造方法に関し、特に、多数並設した光電変換素
子のそれぞれの上にカラーフィルタを配置し、各カラー
フィルタの上にそれぞれマイクロレンズを配置して構成
した固体撮像素子およびその製造方法に関するものであ
る。
びその製造方法に関し、特に、多数並設した光電変換素
子のそれぞれの上にカラーフィルタを配置し、各カラー
フィルタの上にそれぞれマイクロレンズを配置して構成
した固体撮像素子およびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子は一般に、半導体光電変換
素子（以下、センサともいう）を格子状に多数配置して
構成され、センサが受光して出力する信号を、各センサ
から所定の順序で取り出し、映像信号として出力するよ
うになっている。カラー撮影を行う固体撮像素子では、
各センサごとにその受光部に例えば赤、緑、青（ＲＧ
Ｂ）３色のいずれかのフィルタが配置され、ＲＧＢの各
映像信号が得られるようになっている。このようなカラ
ーフィルタは図７に示すような手順で形成される。この
図は固体撮像素子を構成する１つのセンサの部分を示す
断面図であり、そのセンサに対してカラーフィルタを形
成する手順を示している。図中、１０２がセンサ、１０
４は電極、１０６は遮光アルミ、１０８は平坦化膜であ
る。まず、平坦化膜１０８の上に、フィルタ材料を所定
の厚さにコーティングし、フィルタ材料の膜１１０を形
成する（図７（Ａ））。この材料には適切な感光剤が添
加されている。
素子（以下、センサともいう）を格子状に多数配置して
構成され、センサが受光して出力する信号を、各センサ
から所定の順序で取り出し、映像信号として出力するよ
うになっている。カラー撮影を行う固体撮像素子では、
各センサごとにその受光部に例えば赤、緑、青（ＲＧ
Ｂ）３色のいずれかのフィルタが配置され、ＲＧＢの各
映像信号が得られるようになっている。このようなカラ
ーフィルタは図７に示すような手順で形成される。この
図は固体撮像素子を構成する１つのセンサの部分を示す
断面図であり、そのセンサに対してカラーフィルタを形
成する手順を示している。図中、１０２がセンサ、１０
４は電極、１０６は遮光アルミ、１０８は平坦化膜であ
る。まず、平坦化膜１０８の上に、フィルタ材料を所定
の厚さにコーティングし、フィルタ材料の膜１１０を形
成する（図７（Ａ））。この材料には適切な感光剤が添
加されている。
【０００３】次にマスク１１２をその上に配置し、光Ｌ
を照射する。マスク１１２は遮光部１１２ａと開口部１
１２ｂから成り、光は開口部１１２ｂを通じてフィルタ
材料に照射される。この露光によってフィルタ材料の膜
１１０の、開口１１２ｂに対応する部分は上記感光剤の
作用で硬化する（図７（Ｂ））。次に、マスク１１２を
除去し、現像処理を行うことにより、膜１１０の、感光
して硬化した部分１１１のみが平坦化膜１０８上に残る
（図７（Ｃ））。その後、適切な温度に加熱して、フィ
ルタ材料の膜１１０の硬化部分１１１中に残留する溶剤
などを除去した後、適切な染料を用いて硬化部分１１１
の染色処理を行う。ここで例えば赤色の染料を用いたと
すると、赤のフィルタが形成されることになる。そし
て、このような工程をさらに２回繰り返し、それぞれ染
色処理において緑色および青色の染料を用いることによ
り、緑および青のフィルタが対応するセンサ上に形成さ
れる。このようにして形成されたカラーフィルタの上に
は、さらにマイクロレンズ１１４が形成される（図７
（Ｃ））。このマイクロレンズはセンサごとに形成さ
れ、各センサに光を集中させることによって、固体撮像
素子全体としての感度を向上させている。
を照射する。マスク１１２は遮光部１１２ａと開口部１
１２ｂから成り、光は開口部１１２ｂを通じてフィルタ
材料に照射される。この露光によってフィルタ材料の膜
１１０の、開口１１２ｂに対応する部分は上記感光剤の
作用で硬化する（図７（Ｂ））。次に、マスク１１２を
除去し、現像処理を行うことにより、膜１１０の、感光
して硬化した部分１１１のみが平坦化膜１０８上に残る
（図７（Ｃ））。その後、適切な温度に加熱して、フィ
ルタ材料の膜１１０の硬化部分１１１中に残留する溶剤
などを除去した後、適切な染料を用いて硬化部分１１１
の染色処理を行う。ここで例えば赤色の染料を用いたと
すると、赤のフィルタが形成されることになる。そし
て、このような工程をさらに２回繰り返し、それぞれ染
色処理において緑色および青色の染料を用いることによ
り、緑および青のフィルタが対応するセンサ上に形成さ
れる。このようにして形成されたカラーフィルタの上に
は、さらにマイクロレンズ１１４が形成される（図７
（Ｃ））。このマイクロレンズはセンサごとに形成さ
れ、各センサに光を集中させることによって、固体撮像
素子全体としての感度を向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図８はこのような固体
撮像素子に入射した光の光路を示す説明図である。この
図に示すようにマイクロレンズ１１４に入射した光Ｌ１
はマイクロレンズ１１４により集光されてセンサ１０２
に入射して電気信号に変換される。しかし、マイクロレ
ンズ１１４の周辺部に入射した光Ｌ２は、図８に示すよ
うに、マイクロレンズ１１４の作用によりセンサ１０２
の方向に屈折しても、屈折量が十分でないために遮光ア
ルミ１０６によって遮られ、センサの受光面には到達せ
ず、センサ１０２における電気信号の生成には貢献しな
い。本発明はこのような欠点を除去するためになされた
もので、その目的はマイクロレンズに入射した光が無駄
なくセンサに入射するようにして感度を高めた固体撮像
素子およびその製造方法を提供することにある。
撮像素子に入射した光の光路を示す説明図である。この
図に示すようにマイクロレンズ１１４に入射した光Ｌ１
はマイクロレンズ１１４により集光されてセンサ１０２
に入射して電気信号に変換される。しかし、マイクロレ
ンズ１１４の周辺部に入射した光Ｌ２は、図８に示すよ
うに、マイクロレンズ１１４の作用によりセンサ１０２
の方向に屈折しても、屈折量が十分でないために遮光ア
ルミ１０６によって遮られ、センサの受光面には到達せ
ず、センサ１０２における電気信号の生成には貢献しな
い。本発明はこのような欠点を除去するためになされた
もので、その目的はマイクロレンズに入射した光が無駄
なくセンサに入射するようにして感度を高めた固体撮像
素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、多数並設した光電変換素子のそれぞれの上に
カラーフィルタを配置し、各カラーフィルタの上にそれ
ぞれマイクロレンズを配置して構成した固体撮像素子に
おいて、前記カラーフィルタの上面を凹面状に形成した
ことを特徴とする。本発明はまた、多数並設した光電変
換素子のそれぞれの上にカラーフィルタを配置し、各カ
ラーフィルタの上にそれぞれマイクロレンズを配置する
固体撮像素子の製造方法において、各光電変換素子の周
辺部に所定高さのパターンを形成し、前記カラーフィル
タは、その辺部を前記パターン上に重ねて配置すること
を特徴とする。本発明はまた、多数並設した光電変換素
子のそれぞれの上にカラーフィルタを配置し、各カラー
フィルタの上にそれぞれマイクロレンズを配置する固体
撮像素子の製造方法において、少なくとも一部の前記カ
ラーフィルタは、その辺部を隣接するカラーフィルタの
辺部上に重ねて配置することを特徴とする。
するため、多数並設した光電変換素子のそれぞれの上に
カラーフィルタを配置し、各カラーフィルタの上にそれ
ぞれマイクロレンズを配置して構成した固体撮像素子に
おいて、前記カラーフィルタの上面を凹面状に形成した
ことを特徴とする。本発明はまた、多数並設した光電変
換素子のそれぞれの上にカラーフィルタを配置し、各カ
ラーフィルタの上にそれぞれマイクロレンズを配置する
固体撮像素子の製造方法において、各光電変換素子の周
辺部に所定高さのパターンを形成し、前記カラーフィル
タは、その辺部を前記パターン上に重ねて配置すること
を特徴とする。本発明はまた、多数並設した光電変換素
子のそれぞれの上にカラーフィルタを配置し、各カラー
フィルタの上にそれぞれマイクロレンズを配置する固体
撮像素子の製造方法において、少なくとも一部の前記カ
ラーフィルタは、その辺部を隣接するカラーフィルタの
辺部上に重ねて配置することを特徴とする。
【０００６】本発明の固体撮像素子では、カラーフィル
タの上面を凹面状に形成するので、その上に配置するマ
イクロレンズの屈折率とカラーフィルタの屈折率の違い
から、マイクロレンズを通じてカラーフィルタに入射し
た光は、光電変換素子の中心方向に屈折する。したがっ
て、従来より強い集光作用が得られ、マイクロレンズの
周辺部に入射した光も、無駄なく光電変換素子に入射し
て電気信号に変換される。そのため、従来より高い感度
が得られる。また、本発明の固体撮像素子の製造方法で
は、各光電変換素子の周辺部に所定高さのパターンを形
成し、カラーフィルタは、その辺部をパターン上に重ね
て配置する。したがって、この製造方法によれば、上面
が凹面状のカラーフィルタを極めて容易に形成すること
ができる。また、凹面の曲率半径もパターンの高さを変
えることで容易に調整でき、必要な曲率半径を備えた凹
面を容易に形成することができる。さらに、他の本発明
の固体撮像素子の製造方法では、少なくとも一部のカラ
ーフィルタは、その辺部を隣接するカラーフィルタの辺
部上に重ねて配置する。したがって、この方法ではパタ
ーンを形成することなく上面が凹面状のカラーフィルタ
を形成することができる。
タの上面を凹面状に形成するので、その上に配置するマ
イクロレンズの屈折率とカラーフィルタの屈折率の違い
から、マイクロレンズを通じてカラーフィルタに入射し
た光は、光電変換素子の中心方向に屈折する。したがっ
て、従来より強い集光作用が得られ、マイクロレンズの
周辺部に入射した光も、無駄なく光電変換素子に入射し
て電気信号に変換される。そのため、従来より高い感度
が得られる。また、本発明の固体撮像素子の製造方法で
は、各光電変換素子の周辺部に所定高さのパターンを形
成し、カラーフィルタは、その辺部をパターン上に重ね
て配置する。したがって、この製造方法によれば、上面
が凹面状のカラーフィルタを極めて容易に形成すること
ができる。また、凹面の曲率半径もパターンの高さを変
えることで容易に調整でき、必要な曲率半径を備えた凹
面を容易に形成することができる。さらに、他の本発明
の固体撮像素子の製造方法では、少なくとも一部のカラ
ーフィルタは、その辺部を隣接するカラーフィルタの辺
部上に重ねて配置する。したがって、この方法ではパタ
ーンを形成することなく上面が凹面状のカラーフィルタ
を形成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を実施例
にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明によ
る固体撮像素子の製造方法の一実施例および本発明の固
体撮像素子の一例を示す工程図である。図中、図７と同
一の要素には同一の符号を付した。以下、この図を参照
して本発明による固体撮像素子の製造方法の一実施例お
よび本発明の固体撮像素子の一例について説明する。本
実施例の工程では、図１の（Ａ）に示すように、まず、
平坦化膜１０８の上で、カラーフィルタの辺部にあたる
箇所、したがってセンサ１０２の周辺部に所定の高さの
パターン２を形成する。以降の手順は従来と基本的に同
じであり、図１の（Ａ）に示すように、フィルタ材料を
所定の厚さにコーティングし、適切な感光材が添加され
たフィルタ材料の膜４を形成する。ここで、形成された
膜４の上面は、センサの周辺部に上記パターン２が形成
されている結果、上面が凹面状となる。
にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明によ
る固体撮像素子の製造方法の一実施例および本発明の固
体撮像素子の一例を示す工程図である。図中、図７と同
一の要素には同一の符号を付した。以下、この図を参照
して本発明による固体撮像素子の製造方法の一実施例お
よび本発明の固体撮像素子の一例について説明する。本
実施例の工程では、図１の（Ａ）に示すように、まず、
平坦化膜１０８の上で、カラーフィルタの辺部にあたる
箇所、したがってセンサ１０２の周辺部に所定の高さの
パターン２を形成する。以降の手順は従来と基本的に同
じであり、図１の（Ａ）に示すように、フィルタ材料を
所定の厚さにコーティングし、適切な感光材が添加され
たフィルタ材料の膜４を形成する。ここで、形成された
膜４の上面は、センサの周辺部に上記パターン２が形成
されている結果、上面が凹面状となる。
【０００８】次に、図１の（Ｂ）に示すようにマスク１
１２をその上に配置し、光Ｌを照射する。光はマスク１
１２の開口部１１２ｂを通じてフィルタ材料に照射され
る。この露光によってフィルタ材料の膜４の、開口１１
２ｂに対応する部分は上記感光剤の作用で硬化する。そ
して、マスク１１２を除去し、現像処理を行うことによ
り、膜４の、感光して硬化した部分、すなわち硬化部分
６のみが、上面が凹面状のカラーフィルタ８として平坦
化膜１０８上に残る（図１の（Ｃ））。その後、適切な
温度に加熱して、フィルタ材料の膜４の硬化部分６中に
残留する溶剤などを除去した後、適切な染料を用いて硬
化部分６の染色処理を行う。ここで例えば赤色の染料を
用いたとすると赤のフィルタが形成されることになる。
そして、このような工程をさらに２回繰り返し、それぞ
れ染色処理において緑色および青色の染料を用いること
により、緑および青のフィルタが対応するセンサ上に形
成される。その後、カラーフィルタ８の上には、さらに
マイクロレンズ１０が形成される（図１（Ｄ））。
１２をその上に配置し、光Ｌを照射する。光はマスク１
１２の開口部１１２ｂを通じてフィルタ材料に照射され
る。この露光によってフィルタ材料の膜４の、開口１１
２ｂに対応する部分は上記感光剤の作用で硬化する。そ
して、マスク１１２を除去し、現像処理を行うことによ
り、膜４の、感光して硬化した部分、すなわち硬化部分
６のみが、上面が凹面状のカラーフィルタ８として平坦
化膜１０８上に残る（図１の（Ｃ））。その後、適切な
温度に加熱して、フィルタ材料の膜４の硬化部分６中に
残留する溶剤などを除去した後、適切な染料を用いて硬
化部分６の染色処理を行う。ここで例えば赤色の染料を
用いたとすると赤のフィルタが形成されることになる。
そして、このような工程をさらに２回繰り返し、それぞ
れ染色処理において緑色および青色の染料を用いること
により、緑および青のフィルタが対応するセンサ上に形
成される。その後、カラーフィルタ８の上には、さらに
マイクロレンズ１０が形成される（図１（Ｄ））。
【０００９】このように、本実施例では、各センサの周
辺部に所定高さのパターン２を形成し、カラーフィルタ
８は、その辺部をパターン２上に重ねて形成するので、
上面が凹面状のカラーフィルタ８が形成される。その結
果、マイクロレンズ１０の屈折率とカラーフィルタ８の
屈折率の違いから、マイクロレンズ１０を通じてカラー
フィルタ８に入射した光Ｌ１、Ｌ２は、図２の説明図に
示すように、センサの中心方向に強く屈折する。したが
って、従来より強い集光作用が得られ、マイクロレンズ
１０の周辺部に入射した光Ｌ２も、無駄なくセンサに入
射して電気信号に変換される。そのため、従来より高い
感度の固体撮像素子を実現できる。
辺部に所定高さのパターン２を形成し、カラーフィルタ
８は、その辺部をパターン２上に重ねて形成するので、
上面が凹面状のカラーフィルタ８が形成される。その結
果、マイクロレンズ１０の屈折率とカラーフィルタ８の
屈折率の違いから、マイクロレンズ１０を通じてカラー
フィルタ８に入射した光Ｌ１、Ｌ２は、図２の説明図に
示すように、センサの中心方向に強く屈折する。したが
って、従来より強い集光作用が得られ、マイクロレンズ
１０の周辺部に入射した光Ｌ２も、無駄なくセンサに入
射して電気信号に変換される。そのため、従来より高い
感度の固体撮像素子を実現できる。
【００１０】また、上述のように、本実施例の固体撮像
素子の製造方法では、各センサの周辺部に所定高さのパ
ターン２を形成し、カラーフィルタ８を、その辺部がパ
ターン２上に重さなるようにして形成するのみで、上面
が凹面状のカラーフィルタ８を得ることができる。した
がって、このような上面が凹面状のカラーフィルタ８を
極めて容易に形成することが可能である。そして、凹面
の曲率半径もパターン２の高さを変えることで調整で
き、必要な曲率半径を備えた凹面を容易に形成すること
ができる。図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はこれを示す
説明図であり、図３の（Ａ）のように、パターン２の高
さを低くすると、曲率半径は大きくなり、図３の
（Ｂ）、（Ｃ）のように、パターン２を高くすると、パ
ターン２の高さに応じて曲率半径はしだいに小さくな
る。したがって、パターン２の高さを調整することで、
集光作用の強さを容易に制御でき、センサの受光面に適
切に光を収束させることができる。
素子の製造方法では、各センサの周辺部に所定高さのパ
ターン２を形成し、カラーフィルタ８を、その辺部がパ
ターン２上に重さなるようにして形成するのみで、上面
が凹面状のカラーフィルタ８を得ることができる。した
がって、このような上面が凹面状のカラーフィルタ８を
極めて容易に形成することが可能である。そして、凹面
の曲率半径もパターン２の高さを変えることで調整で
き、必要な曲率半径を備えた凹面を容易に形成すること
ができる。図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はこれを示す
説明図であり、図３の（Ａ）のように、パターン２の高
さを低くすると、曲率半径は大きくなり、図３の
（Ｂ）、（Ｃ）のように、パターン２を高くすると、パ
ターン２の高さに応じて曲率半径はしだいに小さくな
る。したがって、パターン２の高さを調整することで、
集光作用の強さを容易に制御でき、センサの受光面に適
切に光を収束させることができる。
【００１１】ここで、上記曲率半径とパターン２の高さ
などとの関係について詳しく説明する。図４の説明図に
示すように、パターン２の高さをｈ１、カラーフィルタ
８の最も薄い部分（カラーフィルタ８の中心部）の膜厚
をｈ２、パターン２上でのカラーフィルタ８の膜厚（カ
ラーフィルタ８の辺部の膜厚）をｈ３とする。ただし、
ｈ３ αｈ２の関係が成立するものとする。なお、αは
０＜α＜１．０を満たす定数であり、経験的に０．５程
度の値を選択する。また、センサを挟む２つのパターン
２の中心間の距離をＬ１、カラーフィルタ８の中心から
カラーフィルタ８の辺部の頂点ｐ１までの距離をＬ２、
カラーフィルタ８の上面の曲率をｒとする。図５は、カ
ラーフィルタ８周辺の幾何学的な関係を示す説明図であ
る。三角形ｔは、カラーフィルタ８の頂点ｐ１と、カラ
ーフィルタ８の中心における高さｈ２の点ｐ２と、点ｐ
２を通る水平線と頂点ｐ１を通る垂直線との交点ｐ３と
を頂点とする直角三角形であり、この三角形の２辺ｂ
１、ｂ２が成す角度をθ１（ｒａｄ）、斜辺ｂ２と垂線
とが成す角度をθ２（ｒａｄ）とする。図５より、三角
形ｔの斜辺ｂ２の長さＬ２は、次式により表される。
などとの関係について詳しく説明する。図４の説明図に
示すように、パターン２の高さをｈ１、カラーフィルタ
８の最も薄い部分（カラーフィルタ８の中心部）の膜厚
をｈ２、パターン２上でのカラーフィルタ８の膜厚（カ
ラーフィルタ８の辺部の膜厚）をｈ３とする。ただし、
ｈ３ αｈ２の関係が成立するものとする。なお、αは
０＜α＜１．０を満たす定数であり、経験的に０．５程
度の値を選択する。また、センサを挟む２つのパターン
２の中心間の距離をＬ１、カラーフィルタ８の中心から
カラーフィルタ８の辺部の頂点ｐ１までの距離をＬ２、
カラーフィルタ８の上面の曲率をｒとする。図５は、カ
ラーフィルタ８周辺の幾何学的な関係を示す説明図であ
る。三角形ｔは、カラーフィルタ８の頂点ｐ１と、カラ
ーフィルタ８の中心における高さｈ２の点ｐ２と、点ｐ
２を通る水平線と頂点ｐ１を通る垂直線との交点ｐ３と
を頂点とする直角三角形であり、この三角形の２辺ｂ
１、ｂ２が成す角度をθ１（ｒａｄ）、斜辺ｂ２と垂線
とが成す角度をθ２（ｒａｄ）とする。図５より、三角
形ｔの斜辺ｂ２の長さＬ２は、次式により表される。
【００１２】
【数１】
【００１３】また、ｃｏｓθ１＝（（Ｌ１／２）／Ｌ
２）であるから、θ１＝ｃｏｓ-1（Ｌ１／２）／Ｌ２）
である。また、θ２＝π／２−θ１である。そして、曲
率半径ｒはカラーフィルタ８の辺部と中央とで同じであ
るから、斜辺ｂ２と、その両端を終端とする２本の半径
線とにより二等辺三角形が形成される。したがって、ｃ
ｏｓθ２＝（Ｌ２／２）／ｒとなる。以上より、曲率半
径ｒは次式により表される。
２）であるから、θ１＝ｃｏｓ-1（Ｌ１／２）／Ｌ２）
である。また、θ２＝π／２−θ１である。そして、曲
率半径ｒはカラーフィルタ８の辺部と中央とで同じであ
るから、斜辺ｂ２と、その両端を終端とする２本の半径
線とにより二等辺三角形が形成される。したがって、ｃ
ｏｓθ２＝（Ｌ２／２）／ｒとなる。以上より、曲率半
径ｒは次式により表される。
【００１４】
【数２】
【００１５】なお、この式に含まれるＬ２は、上記［数
１］により与えられる。すなわち、曲率半径ｒは、パタ
ーン２の高さ、カラーフィルタ８の膜厚、カラーフィル
タ８の大きさをパラメータとして決定でき、これらのパ
ラメータの値を適切に設定することで、必要な曲率半径
を得ることができる。
１］により与えられる。すなわち、曲率半径ｒは、パタ
ーン２の高さ、カラーフィルタ８の膜厚、カラーフィル
タ８の大きさをパラメータとして決定でき、これらのパ
ラメータの値を適切に設定することで、必要な曲率半径
を得ることができる。
【００１６】なお、上面が凹面状のカラーフィルタ８を
形成する方法として、上述のようにパターン２を予め形
成する方法以外にも、パターン２の代りに隣接するカラ
ーフィルタ８を利用することも可能である。図６はこれ
を説明する断面図である。この図に示すように、上面を
凹面状に形成しようとするカラーフィルタ８に隣接する
カラーフィルタ１２は、従来どおり上面が平坦なカラー
フィルタとする。そして、これらのカラーフィルタ１２
で挟まれた箇所に、カラーフィルタ１２の辺部を上記パ
ターン２の代りに利用して、上面が凹面状のカラーフィ
ルタ１４を形成する。この方法でも、少なくとも一部の
カラーフィルタについては上面を凹面状とすることがで
き、これらのカラーフィルタ１４を形成した箇所では感
度を向上させることができる。
形成する方法として、上述のようにパターン２を予め形
成する方法以外にも、パターン２の代りに隣接するカラ
ーフィルタ８を利用することも可能である。図６はこれ
を説明する断面図である。この図に示すように、上面を
凹面状に形成しようとするカラーフィルタ８に隣接する
カラーフィルタ１２は、従来どおり上面が平坦なカラー
フィルタとする。そして、これらのカラーフィルタ１２
で挟まれた箇所に、カラーフィルタ１２の辺部を上記パ
ターン２の代りに利用して、上面が凹面状のカラーフィ
ルタ１４を形成する。この方法でも、少なくとも一部の
カラーフィルタについては上面を凹面状とすることがで
き、これらのカラーフィルタ１４を形成した箇所では感
度を向上させることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子では、カラーフィルタの上面を凹面状に形成するの
で、その上に配置するマイクロレンズの屈折率とカラー
フィルタの屈折率の違いから、マイクロレンズを通じて
カラーフィルタに入射した光は、光電変換素子の中心方
向に屈折する。したがって、従来より強い集光作用が得
られ、マイクロレンズの周辺部に入射した光も、無駄な
く光電変換素子に入射して電気信号に変換される。その
ため、従来より高い感度が得られる。
子では、カラーフィルタの上面を凹面状に形成するの
で、その上に配置するマイクロレンズの屈折率とカラー
フィルタの屈折率の違いから、マイクロレンズを通じて
カラーフィルタに入射した光は、光電変換素子の中心方
向に屈折する。したがって、従来より強い集光作用が得
られ、マイクロレンズの周辺部に入射した光も、無駄な
く光電変換素子に入射して電気信号に変換される。その
ため、従来より高い感度が得られる。
【００１８】また、本発明の固体撮像素子の製造方法で
は、各光電変換素子の周辺部に所定高さのパターンを形
成し、カラーフィルタは、その辺部をパターン上に重ね
て配置する。したがって、この製造方法によれば、上面
が凹面状のカラーフィルタを極めて容易に形成すること
ができる。また、凹面の曲率半径もパターンの高さを変
えることで容易に調整でき、必要な曲率半径を備えた凹
面を容易に形成することができる。さらに、他の本発明
の固体撮像素子の製造方法では、少なくとも一部のカラ
ーフィルタは、その辺部を隣接するカラーフィルタの辺
部上に重ねて配置する。したがって、この方法ではパタ
ーンを形成することなく上面が凹面状のカラーフィルタ
を形成することができる。
は、各光電変換素子の周辺部に所定高さのパターンを形
成し、カラーフィルタは、その辺部をパターン上に重ね
て配置する。したがって、この製造方法によれば、上面
が凹面状のカラーフィルタを極めて容易に形成すること
ができる。また、凹面の曲率半径もパターンの高さを変
えることで容易に調整でき、必要な曲率半径を備えた凹
面を容易に形成することができる。さらに、他の本発明
の固体撮像素子の製造方法では、少なくとも一部のカラ
ーフィルタは、その辺部を隣接するカラーフィルタの辺
部上に重ねて配置する。したがって、この方法ではパタ
ーンを形成することなく上面が凹面状のカラーフィルタ
を形成することができる。
【図１】本発明による固体撮像素子の製造方法の一実施
例および本発明の固体撮像素子の一例を示す工程図であ
る。
例および本発明の固体撮像素子の一例を示す工程図であ
る。
【図２】集光作用を示す説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はパターンの高さと曲
率半径との関係を示す説明図である。
率半径との関係を示す説明図である。
【図４】カラーフィルタ周辺の各部の寸法を示す説明図
である。
である。
【図５】カラーフィルタ周辺の幾何学的な関係を示す説
明図である。
明図である。
【図６】他の実施例を模式的に示す断面図である。
【図７】従来の固体撮像素子の製造方法および従来の固
体撮像素子の一例を示す工程図である。
体撮像素子の一例を示す工程図である。
【図８】固体撮像素子に入射した光の光路を示す説明図
である。
である。
【符号の説明】 ２……パターン、４……膜、６……硬化部分、８……カ
ラーフィルタ、１０……マイクロレンズ、１２……カラ
ーフィルタ、１４……カラーフィルタ。
ラーフィルタ、１０……マイクロレンズ、１２……カラ
ーフィルタ、１４……カラーフィルタ。
Claims (5)
- 【請求項１】 多数並設した光電変換素子のそれぞれの
上にカラーフィルタを配置し、各カラーフィルタの上に
それぞれマイクロレンズを配置して構成した固体撮像素
子において、 前記カラーフィルタの上面を凹面状に形成した、 ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 各光電変換素子の周辺に配置した所定高
さのパターンを有し、前記カラーフィルタの辺部は前記
パターン上に配置されてい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】 隣接するカラーフィルタの辺部上に辺部
が配置された前記カラーフィルタを含むことを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項４】 多数並設した光電変換素子のそれぞれの
上にカラーフィルタを配置し、各カラーフィルタの上に
それぞれマイクロレンズを配置する固体撮像素子の製造
方法において、 各光電変換素子の周辺部に所定高さのパターンを形成
し、 前記カラーフィルタは、その辺部を前記パターン上に重
ねて配置する、 ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項５】 多数並設した光電変換素子のそれぞれの
上にカラーフィルタを配置し、各カラーフィルタの上に
それぞれマイクロレンズを配置する固体撮像素子の製造
方法において、 少なくとも一部の前記カラーフィルタは、その辺部を隣
接するカラーフィルタの辺部上に重ねて配置する、 ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331704A JPH10174003A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331704A JPH10174003A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174003A true JPH10174003A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18246663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8331704A Pending JPH10174003A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10174003A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019588A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP8331704A patent/JPH10174003A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019588A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP4595405B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2010-12-08 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4721999A (en) | Color imaging device having white, cyan and yellow convex lens filter portions | |
| US6271900B1 (en) | Integrated microlens and color filter structure | |
| JP3836678B2 (ja) | マイクロレンズ及び光検出器 | |
| KR100710208B1 (ko) | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| JPH06310695A (ja) | レンズ領域及び非レンズ領域を有する開口を有するフォトダイオード装置用レンズ配列 | |
| JPH07312418A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP3677977B2 (ja) | マイクロレンズの形成方法 | |
| US5900655A (en) | Charge coupled device with stripe layers corresponding to CCD regions | |
| JP4485151B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置。 | |
| JPH05167054A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH07176708A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH06140612A (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
| US6166369A (en) | Microcollector for photosensitive devices using sol-gel | |
| JPH03230101A (ja) | カラー固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH10174003A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JP2678074B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP3998234B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH11289073A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH069229B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP2992515B1 (ja) | 相補形金属−酸化物−半導体（ｃｍｏｓ）センサデバイスの製造方法 | |
| JPS59122193A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH08298315A (ja) | 固体撮像素子とその製造方法 | |
| JPH05328233A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH06112454A (ja) | マイクロレンズの製造方法および半導体装置の製造方法 | |
| JP2680598B2 (ja) | マイクロ集光レンズの形成方法 |