JPH04348565A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH04348565A JPH04348565A JP3120600A JP12060091A JPH04348565A JP H04348565 A JPH04348565 A JP H04348565A JP 3120600 A JP3120600 A JP 3120600A JP 12060091 A JP12060091 A JP 12060091A JP H04348565 A JPH04348565 A JP H04348565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microlens
- photodiode
- solid
- light
- color filter
- 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
- Solid State Image Pick-Up Elements (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像素子は、図４に示すよう
に光電変換を行うフォトダイオード１の上部のみっを開
口し、電荷の転送，蓄積を行う電荷結合素子（ＣＣＤ）
２等には光が入射しないようにその上部をＡｌ等の遮光
膜３でおおっている。また固体撮像素子が色を識別でき
るようにフォトダイオード１の上部に、平坦化層７を介
して、赤，緑，青等の染色層が規則的に配列されたカラ
ーフィルタ層４を構成している。さらに、フォトダイオ
ード１の上部以外の部分を遮光膜３でおおわなければな
らないことから固体撮像素子の開口率が３０％程度に留
るという欠点を補うために、カラーフィルタ層上部にマ
イクロレンズ５を搭載し、理論上の開口率を６０％程度
まで高めている。
に光電変換を行うフォトダイオード１の上部のみっを開
口し、電荷の転送，蓄積を行う電荷結合素子（ＣＣＤ）
２等には光が入射しないようにその上部をＡｌ等の遮光
膜３でおおっている。また固体撮像素子が色を識別でき
るようにフォトダイオード１の上部に、平坦化層７を介
して、赤，緑，青等の染色層が規則的に配列されたカラ
ーフィルタ層４を構成している。さらに、フォトダイオ
ード１の上部以外の部分を遮光膜３でおおわなければな
らないことから固体撮像素子の開口率が３０％程度に留
るという欠点を補うために、カラーフィルタ層上部にマ
イクロレンズ５を搭載し、理論上の開口率を６０％程度
まで高めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の固体撮像素
子ではフォトダイオード１からマイクロレンズ５までの
距離が長いため、図５に示すようにマイクロレンズ５の
底面に対して垂直に入射する、遠方から入射する光はフ
ォトダイオード１上に集光されるが、図６に示すように
、近方から入射する光はマイクロレンズ５の底面に対し
てある角度をもって入射する成分が増加し、それらの光
はフォトダイオード１上にはうまく集光されず光電変換
には携わらないため、理論上の開口率が５０％にも満た
ないという問題があった。
子ではフォトダイオード１からマイクロレンズ５までの
距離が長いため、図５に示すようにマイクロレンズ５の
底面に対して垂直に入射する、遠方から入射する光はフ
ォトダイオード１上に集光されるが、図６に示すように
、近方から入射する光はマイクロレンズ５の底面に対し
てある角度をもって入射する成分が増加し、それらの光
はフォトダイオード１上にはうまく集光されず光電変換
には携わらないため、理論上の開口率が５０％にも満た
ないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子は
従来の技術と同様にフォトダイオード１の上部にはカラ
ーフィルタ層４並びにマイクロレンズ５が構成されてい
るが、マイクロレンズ５の底面に対して角度をもって入
射する光をフォトダイオード１上に集光するために、カ
ラーフィルタ層の下部で、かつ、フォトダイオード１の
すぐ上部にマイクロレンズ６を備えている。
従来の技術と同様にフォトダイオード１の上部にはカラ
ーフィルタ層４並びにマイクロレンズ５が構成されてい
るが、マイクロレンズ５の底面に対して角度をもって入
射する光をフォトダイオード１上に集光するために、カ
ラーフィルタ層の下部で、かつ、フォトダイオード１の
すぐ上部にマイクロレンズ６を備えている。
【０００５】
【実施例】次に本発明にていて図面を参照して説明する
。
。
【０００６】図１は本発明の一実施例の断面図である。
固体撮像素子の構成要素が光電変換を行うフォトダイオ
ード１と、電荷の転送，蓄積を行う電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）２と、入射光の色を識別するためのカラーフィルタ
層４と入射光を集光するためのマイクロレンズであるこ
とは従来と同じである。しかしレンズの集光効率を高め
るためにフォトダイオードのすぐ上で、かつ、カラーフ
ィルタ層４の下部に下部マイクロレンズ６を備えている
点が従来と異る。下部マイクロレンズ６の製法は上部の
マイクロレンズ５の製法と同じであるが、レンズの周辺
をおおう平坦化膜７に対して凹レンズとして機能するよ
うにレンズの材質の屈折率を選択的に変える必要がある
。
ード１と、電荷の転送，蓄積を行う電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）２と、入射光の色を識別するためのカラーフィルタ
層４と入射光を集光するためのマイクロレンズであるこ
とは従来と同じである。しかしレンズの集光効率を高め
るためにフォトダイオードのすぐ上で、かつ、カラーフ
ィルタ層４の下部に下部マイクロレンズ６を備えている
点が従来と異る。下部マイクロレンズ６の製法は上部の
マイクロレンズ５の製法と同じであるが、レンズの周辺
をおおう平坦化膜７に対して凹レンズとして機能するよ
うにレンズの材質の屈折率を選択的に変える必要がある
。
【０００７】下部マイクロレンズ６を形成した後は、従
来と同様に平坦化膜７、カラーフィルタ層４、平坦化膜
７そして上部のマイクロレンズ５という順序で形成して
行く。
来と同様に平坦化膜７、カラーフィルタ層４、平坦化膜
７そして上部のマイクロレンズ５という順序で形成して
行く。
【０００８】図２は本発明の一実施例における入射光の
経路を示す模式図である。上部のマイクロレンズ５の底
面に対してある角度をもって入射するために、従来はフ
ォトダイオード１上に集光されなかった光も、本発明で
は下部マイクロレンズ６により集光されてフォトダイオ
ード１に入射するため、理論上の開口率の劣化が生じず
、６０％程度を維持できる。
経路を示す模式図である。上部のマイクロレンズ５の底
面に対してある角度をもって入射するために、従来はフ
ォトダイオード１上に集光されなかった光も、本発明で
は下部マイクロレンズ６により集光されてフォトダイオ
ード１に入射するため、理論上の開口率の劣化が生じず
、６０％程度を維持できる。
【０００９】図３は本発明の第２の実施例を示す断面図
である。この実施例は第１の実施例に対して上部のマイ
クロレンズ５の搭載をなくしたもので集光効率は図１の
ものよりも若干劣る。しかし下部マイクロレンズ６とフ
ォトダイオード１との距離が短いため集光効率の劣化は
従来より小さく、さほど問題とはならない。一方、上部
のマイクロレンズ５を搭載しないためカラーフィルタ層
４の上部の平坦化膜７及び上部のマイクロレンズ５の形
成が不要となるという利点がある。
である。この実施例は第１の実施例に対して上部のマイ
クロレンズ５の搭載をなくしたもので集光効率は図１の
ものよりも若干劣る。しかし下部マイクロレンズ６とフ
ォトダイオード１との距離が短いため集光効率の劣化は
従来より小さく、さほど問題とはならない。一方、上部
のマイクロレンズ５を搭載しないためカラーフィルタ層
４の上部の平坦化膜７及び上部のマイクロレンズ５の形
成が不要となるという利点がある。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、フォトダ
イオードのすぐ上に下部マイクロレンズを搭載すること
により、上部のマイクロレンズではフォトダイオード上
に集光できなかった光をフォトダイオード上に集光する
機能を有するようにしため、マイクロレンズに対して広
角度で入射する光に対しても感度の劣化は発生しなくな
り、カメラのＦ値に依存しない高感度特性を得るという
効果を有する。
イオードのすぐ上に下部マイクロレンズを搭載すること
により、上部のマイクロレンズではフォトダイオード上
に集光できなかった光をフォトダイオード上に集光する
機能を有するようにしため、マイクロレンズに対して広
角度で入射する光に対しても感度の劣化は発生しなくな
り、カメラのＦ値に依存しない高感度特性を得るという
効果を有する。
【図１】本発明の一実施例の断面模式図である。
【図２】本発明の一実施例での入射光の経路を示す模式
図である。
図である。
【図３】本発明の第２実施例の断面模式図である。
【図４】従来の技術の断面模式図である。
【図５】従来の技術での入射光の経路を示す模式図であ
る。
る。
【図６】従来の技術での入射光の経路を示す模式図であ
る。
る。
【符号の説明】
１： フォトダイオード
２： 電荷結合素子
３： 遮光膜
４： カラーフィルタ層
５： マイクロレンズ
６： 下部マイクロレンズ
７： 平坦化膜
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のフォトダイオードで成る受光部
と、前記受光部に隣接し、受光部で発生した信号電荷を
転送・出力する転送・読出し部と、前記受光部上方に設
けたカラーフィルタ層とを少くとも備えた固体撮像素子
において、マイクロレンズを前記カラーフィルタ層とフ
ォトダイオードとの間に設置したことを特徴とする固体
撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120600A JPH04348565A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120600A JPH04348565A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348565A true JPH04348565A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=14790273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3120600A Pending JPH04348565A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04348565A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980039148A (ko) * | 1996-11-27 | 1998-08-17 | 문정환 | 고체 촬상 소자 및 그의 제조 방법 |
| US5796154A (en) * | 1995-05-22 | 1998-08-18 | Matsushita Electronics Corporation | Solid-state imaging device with dual lens structure |
| US7474350B2 (en) | 2003-09-08 | 2009-01-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid state image pickup device comprising lenses for condensing light on photodetection parts |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3120600A patent/JPH04348565A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796154A (en) * | 1995-05-22 | 1998-08-18 | Matsushita Electronics Corporation | Solid-state imaging device with dual lens structure |
| US6030852A (en) * | 1995-05-22 | 2000-02-29 | Matsushita Electronics Corporation | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
| KR19980039148A (ko) * | 1996-11-27 | 1998-08-17 | 문정환 | 고체 촬상 소자 및 그의 제조 방법 |
| US7474350B2 (en) | 2003-09-08 | 2009-01-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid state image pickup device comprising lenses for condensing light on photodetection parts |
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