JPH0350868A - カラー固体撮像素子 - Google Patents
カラー固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH0350868A JPH0350868A JP1186786A JP18678689A JPH0350868A JP H0350868 A JPH0350868 A JP H0350868A JP 1186786 A JP1186786 A JP 1186786A JP 18678689 A JP18678689 A JP 18678689A JP H0350868 A JPH0350868 A JP H0350868A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- layers
- light
- resolution
- gelatin
- 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
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、素子基板上に色分離フィルタが設けられるカ
ラー固体撮像素子に関する。
ラー固体撮像素子に関する。
く口）従来の技術
ＣＣＤ固体撮像素子を泪いた撮像装置に於いて、カラー
撮像を行う場合、ＣＣＤの受光面にモザイク状やストラ
イブ状の色分離フィルタが装着される。このような色分
離フィルタは、三原色或いはその補色の組合せからなり
、ＣＯＤの各画素に各色のフィルタが対応付けられる。
撮像を行う場合、ＣＣＤの受光面にモザイク状やストラ
イブ状の色分離フィルタが装着される。このような色分
離フィルタは、三原色或いはその補色の組合せからなり
、ＣＯＤの各画素に各色のフィルタが対応付けられる。
ところで、撮像素子の小型軽量化と共に低コスト化が望
まれるのに対応し、ＣＣＤの受光部に色分離フィルタを
直接形成することが考えられている。このような色分離
フィルタは、オンチップフィルタと呼ばれ、例えば特開
昭５９−１７５７１６号公報に開示されている。
まれるのに対応し、ＣＣＤの受光部に色分離フィルタを
直接形成することが考えられている。このような色分離
フィルタは、オンチップフィルタと呼ばれ、例えば特開
昭５９−１７５７１６号公報に開示されている。
第３図は、オンチップフィルタを備えたＣＣＤ固体撮像
素子の要部断面図である。
素子の要部断面図である。
Ｐ型のＳｉ基板（１）の−面には、ＬＯＧＯ３に依って
チャネルストップ領域（２）が一定の間隔をおいて形成
され、チャネルストップ領域（２）の間にＮ型の拡散領
域（３）が形成される。このチャネルストップ領域（２
）に挾まれた拡散領域（３）が受光画素を構成する。そ
して、拡散領域（３）上にチャネルストップ領域（２）
と直交する転送電極（図示せず）が設けられ、きらに表
面保護膜（４）が形成されて素子基板（１０）を成して
いる。
チャネルストップ領域（２）が一定の間隔をおいて形成
され、チャネルストップ領域（２）の間にＮ型の拡散領
域（３）が形成される。このチャネルストップ領域（２
）に挾まれた拡散領域（３）が受光画素を構成する。そ
して、拡散領域（３）上にチャネルストップ領域（２）
と直交する転送電極（図示せず）が設けられ、きらに表
面保護膜（４）が形成されて素子基板（１０）を成して
いる。
素子基板（１０）の表面には透光性の第１アクリル層（
１１）が形成きれ、この第１アクリル層（１１）上にゼ
ラチン等の感光性高分子材料からなる第１染色層（１２
）が形成される。この第１染色層（１２）は、例えばシ
アン色に染色され、１画素の間隔をおいて２画素づつを
覆うように形成される。さらに第１染色層（１２）を覆
うように第２アクリル層（１３）が形成され、この第２
アクリル層（１３）上に第２染色層（１４）が形成され
る。第２染色層（１４）は、例えばイエロー色に染色さ
れ、第１染色層（１２）と１画素分重なって２画素を覆
うように形成される。そして、第２染色層（１４）を覆
って第３アクリル層（１５）が形成され、色分離フィル
タ（２０）を成している。
１１）が形成きれ、この第１アクリル層（１１）上にゼ
ラチン等の感光性高分子材料からなる第１染色層（１２
）が形成される。この第１染色層（１２）は、例えばシ
アン色に染色され、１画素の間隔をおいて２画素づつを
覆うように形成される。さらに第１染色層（１２）を覆
うように第２アクリル層（１３）が形成され、この第２
アクリル層（１３）上に第２染色層（１４）が形成され
る。第２染色層（１４）は、例えばイエロー色に染色さ
れ、第１染色層（１２）と１画素分重なって２画素を覆
うように形成される。そして、第２染色層（１４）を覆
って第３アクリル層（１５）が形成され、色分離フィル
タ（２０）を成している。
以上のような色分離フィルタ（２０）に依れば、第１染
色層（１２）に覆われた受光画素がシアン（Ｃｙ）、第
２染色層（１４）に覆われた受光画素がイエロー（Ｙｅ
）成分を示し、第１及び第２染色１５（１２）（１４）
に覆われた受光画素がグリーン＜Ｇ）成分を示す。この
ように、シアン＜ｃｙ＞とイエロー（Ｙｅ）との重ね合
せに依ってグリーン（Ｇ）を得るように構成することで
、２層構造の色分離フィルタでありながら３種類の色成
分を得ることができ、色分離フィルタの構造、即ち製造
工程の簡略化が図られている。
色層（１２）に覆われた受光画素がシアン（Ｃｙ）、第
２染色層（１４）に覆われた受光画素がイエロー（Ｙｅ
）成分を示し、第１及び第２染色１５（１２）（１４）
に覆われた受光画素がグリーン＜Ｇ）成分を示す。この
ように、シアン＜ｃｙ＞とイエロー（Ｙｅ）との重ね合
せに依ってグリーン（Ｇ）を得るように構成することで
、２層構造の色分離フィルタでありながら３種類の色成
分を得ることができ、色分離フィルタの構造、即ち製造
工程の簡略化が図られている。
（Ａ＞発明が解決しようとする課題
上述の如き色分離フィルタ（２０）の染色層（１２）（
１４）は、アクリルＪｌ（１１）＜１３）上に感光性高
分子材料を均一に塗布し、素子基板（１０）の受光画素
に対応するパターンに露光して所望の領域にのみ高分子
材料を残すことに依ってパターンを形成する。このとき
、各染色層（１２）（１４）の端部は、露光時の回折に
依って第４図に示すようなテーパー状を成す。即ち、感
光性高分子材料として用いるゼラチン、グリユー等は、
照射された光量に応じて感光量が異なるため、光の回折
に依って少量の光が照射される染色層（１２）（１４）
の端部領域は、その光量に応じて高分子材料が感光して
薄く残ることになる。従って各画素間の色分離が不十分
となり、解像度の低下を招くことになる。
１４）は、アクリルＪｌ（１１）＜１３）上に感光性高
分子材料を均一に塗布し、素子基板（１０）の受光画素
に対応するパターンに露光して所望の領域にのみ高分子
材料を残すことに依ってパターンを形成する。このとき
、各染色層（１２）（１４）の端部は、露光時の回折に
依って第４図に示すようなテーパー状を成す。即ち、感
光性高分子材料として用いるゼラチン、グリユー等は、
照射された光量に応じて感光量が異なるため、光の回折
に依って少量の光が照射される染色層（１２）（１４）
の端部領域は、その光量に応じて高分子材料が感光して
薄く残ることになる。従って各画素間の色分離が不十分
となり、解像度の低下を招くことになる。
また、感光性高分子材料としてゼラチンやグリユーに換
えてカゼインを用いれば、カゼインの感光特性に依り、
染色層（１２）（１４＞がその端部で薄くなるのを防止
することができるが、カゼインは染色性が良くないため
、所定の色に染色するのに長時間を要すると共に、染色
液の温度や濃度等の保持が難しく、量産性に欠けるとい
う問題がある。
えてカゼインを用いれば、カゼインの感光特性に依り、
染色層（１２）（１４＞がその端部で薄くなるのを防止
することができるが、カゼインは染色性が良くないため
、所定の色に染色するのに長時間を要すると共に、染色
液の温度や濃度等の保持が難しく、量産性に欠けるとい
う問題がある。
そこで本発明は、色分離フィルタの各染色層を所定の領
域に均一な層厚で形成し、解像度の低下を防止すること
を目的とする。
域に均一な層厚で形成し、解像度の低下を防止すること
を目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は、上述の課題を解決するためのもので、一主面
に複数の受光画素が行列配置された素子基板と、上記受
光画素を覆って形成される第１の透光性樹脂層と、この
透光性樹脂層上に上記受光画素に対応し適数画素の間隔
をおいて設けられ露光感度の低い第１Ｍと露光感度の高
い第２居とからなる２層構造を成すと共に、特定の色に
染色された感光性高分子材料層と、この感光性高分子材
料層を覆う第２の透光性樹脂層と、を備えたことを特徴
とする。
に複数の受光画素が行列配置された素子基板と、上記受
光画素を覆って形成される第１の透光性樹脂層と、この
透光性樹脂層上に上記受光画素に対応し適数画素の間隔
をおいて設けられ露光感度の低い第１Ｍと露光感度の高
い第２居とからなる２層構造を成すと共に、特定の色に
染色された感光性高分子材料層と、この感光性高分子材
料層を覆う第２の透光性樹脂層と、を備えたことを特徴
とする。
（ネ）作用
本願に依れば、感度が低く解像度の高い感光性高分子材
料を第１層とし、感度が高く解像度の低い感光性高分子
材料を第２層として色分離フィルタを構成することで、
感光性高分子材料層を露光してパターン形成する際に解
像度の高い第１層に従って所望の形状に形成され、感度
の高い第２層に依って高分子材料層表面が露光される。
料を第１層とし、感度が高く解像度の低い感光性高分子
材料を第２層として色分離フィルタを構成することで、
感光性高分子材料層を露光してパターン形成する際に解
像度の高い第１層に従って所望の形状に形成され、感度
の高い第２層に依って高分子材料層表面が露光される。
（へ）実施例
本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第１図は本発明カラー固体撮像素子の要部断面図である
。この図に於いて、素子基板（１０）自体は、第３図と
同一であり、その他同一部分には同−符号が付しである
。
。この図に於いて、素子基板（１０）自体は、第３図と
同一であり、その他同一部分には同−符号が付しである
。
本発明の特徴とするところは、第１及び第２の染色層（
１２）（１４）を分子量の小きいゼラチンからなる第１
層（１２ａ）（１４ａ）と分子量の大きいゼラチンから
なる第２ 店（１２ｂ）（１４ｂ）との２層構造とした
ことにある。即ち、分子量の小言いゼラチンは、分子量
の大きいゼラチンに比して露光感度は低くなるが、解像
度が高くなるために第１ Ｊ！！ （１２ａ）（１４ａ
）は所望の形状に形成され、端部に薄く残ることがなく
なる。これは、露光感度の低いゼラチンは、露光時の回
折光に対してあまり反応しないために、光の照射される
領域と照射されない領域との境界部分のフントラストが
明確となるためである。そして、解像度の低い第２層（
１２ｂ）（１４ｂ）は、第１層（１２ａ）（１４ａ）に
応じた形状となり、結果的に染色層（１２）（１４＞の
解像度は、第１暦＜１２ａ）（１４ａ）の解像度に依存
することになる。また、第２層（１２ｂ）（１４ｂ）は
第１層（ｔ２ａ）（ｔ４ａ）に比して露光感度が高いこ
とから、染色層（１２）（１４）全体を分子量の低いゼ
ラチンで構成する場合よりも露光期間は短くなる。
１２）（１４）を分子量の小きいゼラチンからなる第１
層（１２ａ）（１４ａ）と分子量の大きいゼラチンから
なる第２ 店（１２ｂ）（１４ｂ）との２層構造とした
ことにある。即ち、分子量の小言いゼラチンは、分子量
の大きいゼラチンに比して露光感度は低くなるが、解像
度が高くなるために第１ Ｊ！！ （１２ａ）（１４ａ
）は所望の形状に形成され、端部に薄く残ることがなく
なる。これは、露光感度の低いゼラチンは、露光時の回
折光に対してあまり反応しないために、光の照射される
領域と照射されない領域との境界部分のフントラストが
明確となるためである。そして、解像度の低い第２層（
１２ｂ）（１４ｂ）は、第１層（１２ａ）（１４ａ）に
応じた形状となり、結果的に染色層（１２）（１４＞の
解像度は、第１暦＜１２ａ）（１４ａ）の解像度に依存
することになる。また、第２層（１２ｂ）（１４ｂ）は
第１層（ｔ２ａ）（ｔ４ａ）に比して露光感度が高いこ
とから、染色層（１２）（１４）全体を分子量の低いゼ
ラチンで構成する場合よりも露光期間は短くなる。
第２図は、第１図に示すカラー固体撮像素子の製造工程
を示す工程順断面図である。
を示す工程順断面図である。
先ず、受光素子が配列形成された素子基板（１ｏ）上に
溶剤で溶融きれたアクリル樹脂を塗布し、熱硬化して第
１アクリル層り１１）を形成する（第２図イ）。そして
、分子量の小さいゼラチン（１６ａ）を塗布し、このゼ
ラチン（１６ａ）がある程度乾燥した後に分子量の大き
いゼラチン（１６ｂ）を塗布する（第２図口）。ここで
第１ゼラチン層（１６ａ）及び第２ゼラチン層（１６ｂ
）の塗布形成は、素子基板（１０）をゼラチンの塗布装
置に装着したまま、連続して分子量の小さいゼラチンと
分子量の大きいゼラチンとを頚に塗布することで、工程
数の増大を最／Ｊ％限にできる。
溶剤で溶融きれたアクリル樹脂を塗布し、熱硬化して第
１アクリル層り１１）を形成する（第２図イ）。そして
、分子量の小さいゼラチン（１６ａ）を塗布し、このゼ
ラチン（１６ａ）がある程度乾燥した後に分子量の大き
いゼラチン（１６ｂ）を塗布する（第２図口）。ここで
第１ゼラチン層（１６ａ）及び第２ゼラチン層（１６ｂ
）の塗布形成は、素子基板（１０）をゼラチンの塗布装
置に装着したまま、連続して分子量の小さいゼラチンと
分子量の大きいゼラチンとを頚に塗布することで、工程
数の増大を最／Ｊ％限にできる。
アクリル層（１１）上に形成されたゼラチン層（１６ａ
）（１６ｂ）は、受光画素に対応して１画素毎を覆うマ
スク（１７）を用いて露光される（第２図ハ）。
）（１６ｂ）は、受光画素に対応して１画素毎を覆うマ
スク（１７）を用いて露光される（第２図ハ）。
従って、光の照射された領域のゼラチン層（１６ａ）（
１６ｂ）が露光されて第１アクリルＪ！（１１）上に残
り、このゼラチン層（１６ａ）（１６ｂ）が所定の色、
例えばシアン色に染色されて第１染色居（１２）を構成
する。
１６ｂ）が露光されて第１アクリルＪ！（１１）上に残
り、このゼラチン層（１６ａ）（１６ｂ）が所定の色、
例えばシアン色に染色されて第１染色居（１２）を構成
する。
以下、第１染色層（１２）を覆って第２図イと同様に第
２アクリル層（１３）を形成し、第２図口〜二を１繰り
返して第２染色！（１４＞を形成して色分離フィルタ（
２０）とする。
２アクリル層（１３）を形成し、第２図口〜二を１繰り
返して第２染色！（１４＞を形成して色分離フィルタ（
２０）とする。
尚、本実施例に於いてば、高分子材料としてゼラチンを
例示したが、この他にグリユー等感光基を含む水溶性の
高分子材料であれば染色層に用いることができる。ただ
し、２石構造の染色層に於いて、第２層の感光基濃度を
第１届の感光基濃度より高くする必要がある。
例示したが、この他にグリユー等感光基を含む水溶性の
高分子材料であれば染色層に用いることができる。ただ
し、２石構造の染色層に於いて、第２層の感光基濃度を
第１届の感光基濃度より高くする必要がある。
（ト）発明の効果
本発明に依れば、各染色層を所定の形状とすることが容
易にできるため、各画素間の色分離を確実にすることが
でき、解像度の低下を防止することができると共に、製
造工程の煩ル化が防止できる。
易にできるため、各画素間の色分離を確実にすることが
でき、解像度の低下を防止することができると共に、製
造工程の煩ル化が防止できる。
第１図は本発明カラー固体撮像素子の要部断面図、第２
図は製造工程を示す工程順断面図、第３図は従来のカラ
ー固体撮像素子の要部断面図である。 （１０）・・・素子基板、 （１１）・・・第１アクリ
ル層、（１２）（１２ａ）（１２ｂ）−第１染色層、
（１３） ・・・第２アクリル層、 （１４）（１４ａ
）＜１４ｂ）−第２染色層、 （１５）・・・第３アク
リル層、 （２０）・・・色分離フィルタ。
図は製造工程を示す工程順断面図、第３図は従来のカラ
ー固体撮像素子の要部断面図である。 （１０）・・・素子基板、 （１１）・・・第１アクリ
ル層、（１２）（１２ａ）（１２ｂ）−第１染色層、
（１３） ・・・第２アクリル層、 （１４）（１４ａ
）＜１４ｂ）−第２染色層、 （１５）・・・第３アク
リル層、 （２０）・・・色分離フィルタ。
Claims (2)
- （１）一主面に複数の受光画素が行列配置された素子基
板と、 上記受光画素を覆って形成される第１の透光性樹脂層と
、 この透光性樹脂層上に上記受光画素に対応し適数画素の
間隔をおいて設けられ露光感度の低い第１層と露光感度
の高い第２層とからなる２層構造を成すと共に、特定の
色に染色された感光性高分子材料層と、 この感光性高分子材料層を覆って形成される第２の透光
性樹脂層と、を備えたことを特徴とするカラー固体撮像
素子。 - （２）上記感光性高分子材料層が透光性樹脂層を介して
多層に設けられて成ることを特徴とする請求項第１項記
載のカラー固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186786A JPH0350868A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | カラー固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186786A JPH0350868A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | カラー固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350868A true JPH0350868A (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=16194568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1186786A Pending JPH0350868A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | カラー固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350868A (ja) |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1186786A patent/JPH0350868A/ja active Pending
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