JPH04223371A - マイクロレンズアレイ及びこれを用いた固体撮像装置 - Google Patents

マイクロレンズアレイ及びこれを用いた固体撮像装置

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JPH04223371A
JPH04223371A JP2414312A JP41431290A JPH04223371A JP H04223371 A JPH04223371 A JP H04223371A JP 2414312 A JP2414312 A JP 2414312A JP 41431290 A JP41431290 A JP 41431290A JP H04223371 A JPH04223371 A JP H04223371A
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JP
Japan
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solid
microlens
lens
micro
antireflection film
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JP2414312A
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English (en)
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Kazuya Yonemoto
和也 米本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
に単位画素毎にマイクロレンズを配した構成の撮像部を
具備する固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置の一例として、例えばイン
ターライン転送方式のCCD固体撮像装置の構成を図2
に示す。同図において、垂直及び水平方向に画素単位で
2次元配列されて入射光量に応じた信号電荷を蓄積する
複数個の感光部1と、これら感光部1から垂直列毎に読
み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直シフトレ
ジスタ(垂直転送部)2とによって撮像部3が構成され
ている。感光部1で光電変換された全画素の信号電荷は
垂直列毎に、垂直ブランキング期間の一部で瞬時に垂直
シフトレジスタ2に読み出される。垂直シフトレジスタ
2に移された信号電荷は、水平ブランキング期間の一部
にて1走査線に相当する部分ずつ順に水平シフトレジス
タ(水平転送部)4へ移される。1走査線分の信号電荷
は、水平シフトレジスタ4によって順次水平方向に転送
される。水平シフトレジスタ4の最終端には、FDA(
Floating Diffusion Amplif
ier)等からなる出力回路部5が設けられている。こ
の出力回路部5は、感光部1で光電変換して得られた信
号電荷を電圧に変換して出力する。
【0003】この種のCCD固体撮像装置において、各
画素における感光部(センサ部)の占める割合、すなわ
ち開口率が一般的に20〜50〔%〕程度であるため、
撮像部3の素子面に入射した光の利用効率が悪い。この
撮像部3の素子面への入射光の利用効率を向上し、感度
の向上を図るために、各画素毎にマイクロレンズをオン
チップマイクロレンズとして設けた構成の撮像部を具備
する固体撮像装置が既に知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、撮像
部の各単位画素毎にマイクロレンズを形成したCCD固
体撮像装置では、マイクロレンズの集光作用によって入
射光の利用効率に関しては向上できるものの、周期的に
配列されているマイクロレンズによる副作用の発生も無
視できない。このマイクロレンズによる副作用としては
、マイクロレンズに入射する光の一部が、空気媒体とマ
イクロレンズとの間での屈折率の変化に起因してレンズ
の表面によって反射を受け、結像に無関係な光となって
受光面に到達することにより、有害な光として撮像画像
中の高輝度被写体の周りにでる「セル・ゴースト」と称
されるフレア(flare) の発生が挙げられる。
【0005】そこで、本発明は、撮像部の各画素毎に配
されているマイクロレンズの表面での反射光に起因する
フレア(セル・ゴースト)の抑制を可能とした固体撮像
装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、垂直及び水平方向に画素単位で
2次元配列された複数個の感光部の各々に対して、入射
光を集光するマイクロレンズを配した構成の撮像部を具
備する固体撮像装置において、マイクロレンズの外表面
に単層又は多層の反射防止膜を設けた構成を採っている
【0007】
【作用】本発明による固体撮像装置では、マイクロレン
ズの外表面に配された反射防止膜が、マイクロレンズよ
りも屈折率が小さいものであることから、空気媒体とマ
イクロレンズとの間での屈折率の変化が小さくなって反
射率が低下し、反射防止が図れる。これにより、反射光
に起因するフレア(セル・ゴースト)を抑制しつつ入射
光の利用効率の向上が図れる。また、反射防止膜の多層
化により、反射防止の有効な波長域を広げることができ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明に係るCCD固体撮像装置
の撮像部における単位画素の構造を示す断面図である。 図において、シリコン基板11の表面側にN+ 型領域
による信号電荷蓄積領域12を形成することにより、N
P接合のフォトダイオードによる感光部1が構成されて
いる。この信号電荷蓄積領域12に隣接してチャネルス
トップ部13が形成されている。また、シリコン基板1
1の表面側に、チャネルストップ部13に隣接してN+
 型領域による信号電荷転送領域12を形成すると共に
、この信号電荷転送領域12上にシリコン酸化膜SiO
2よりなる絶縁層15を介してポリシリコンよりなる転
送電極16を形成することによって垂直シフトレジスタ
(垂直CCD)2が構成されている。感光部1と垂直シ
フトレジスタ2との間は、感光部1で光電変換された信
号電荷を垂直シフトレジスタ2へ読み出すための読出し
ゲート部17となる。本例では、読出しゲート部17の
ゲート電極は転送電極16と共通にポリシリコンにて形
成されている。感光部1を除く、垂直シフトレジスタ2
及び読出しゲート部17上には、絶縁層15を介してア
ルミニウムによりなる遮光層18が設けられている。
【0009】また、各感光部1の上方には単位画素毎に
、入射光を感光部1に集光させるマイクロレンズ19が
配されている。このマイクロレンズ19は、開口率が一
般的に低い撮像部1において、入射光を感光部1に集光
させることにより、入射光の利用効率を向上し、感度の
向上を図るために設けられたものである。マイクロレン
ズ19の外表面には、例えば2層構造の反射防止膜20
が設けられている。この反射防止膜20においては、そ
の屈折率がマイクロレンズ19の屈折率よりも小さくな
るように、さらに外側の膜2aが内側の膜2bよりも屈
折率が小さくなるように材料の選定がなされる。
【0010】このように、マイクロレンズ19の外表面
に反射防止膜20を配することにより、空気媒体とマイ
クロレンズ19との間での屈折率の変化が小さくなって
入射光の反射を防止できるため、反射光に起因するフレ
ア(セル・ゴースト)を抑制しつつ入射光の利用効率の
向上、それに伴う感度の向上を図ることができる。
【0011】なお、上記実施例では、反射防止膜20を
2層構造とした場合について説明したが、単層又は3層
以上の層構造であっても良く、特に反射防止膜20の多
層化により、反射防止の有効な波長域を広げることがで
きることになる。また、本発明は、インターライン転送
方式のCCD固体撮像装置への適用に限定されるもので
はなく、撮像部において入射光の有効利用を図るべく各
画素毎にマイクロレンズを配した構成の固体撮像装置全
般に適用可能である。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による固体
撮像装置においては、単位画素毎に配されたマイクロレ
ンズの外表面に反射防止膜を設けたことにより、空気媒
体とマイクロレンズとの間での屈折率の変化が小さくな
って入射光の反射を防止できるため、反射光に起因する
フレア(セル・ゴースト)を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るCCD固体撮像装置の撮像部にお
ける単位画素の構造を示す断面図である。
【図2】インターライン転送方式のCCD固体撮像装置
の概略構成図である。
【符号の説明】
1  感光部 2  垂直シフトレジスタ 3  撮像部 12  信号電荷蓄積領域 14  信号電荷転送領域 16  転送電極 19  マイクロレンズ 20  反射防止膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  垂直及び水平方向に画素単位で2次元
    配列された複数個の感光部の各々に対して、入射光を集
    光するマイクロレンズを配した構成の撮像部を具備する
    固体撮像装置において、前記マイクロレンズの外表面に
    単層又は多層の反射防止膜を設けたことを特徴とする固
    体撮像装置。
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