JPH0475384A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH0475384A JPH0475384A JP2191314A JP19131490A JPH0475384A JP H0475384 A JPH0475384 A JP H0475384A JP 2191314 A JP2191314 A JP 2191314A JP 19131490 A JP19131490 A JP 19131490A JP H0475384 A JPH0475384 A JP H0475384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- state image
- solid
- insulating layer
- charge transfer
- 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)
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
この発明は、スミア不良を低減した固体撮像素子に関す
る。
る。
第３図は従来のＣＣＤ固体撮像素子の断面図である。
このＣＣＤ固体撮像素子は、基板ｌの表面に複数のホト
ダイオード２とこのホトダイオード２に隣接した電荷転
送領域であるＣＣＤＣ２Ｏ４形成し、そのＣＣＤＣ２Ｏ
４方にポリシリコンで形成された電荷転送用電極４．５
を設け、この電極４゜５と上記ホトダイオード２を覆う
ように絶縁層６を形成している。そして、上記絶縁層６
の上の上記ホトダイオード２のエリア以外のエリアに遮
光メタル７を形成している。
ダイオード２とこのホトダイオード２に隣接した電荷転
送領域であるＣＣＤＣ２Ｏ４形成し、そのＣＣＤＣ２Ｏ
４方にポリシリコンで形成された電荷転送用電極４．５
を設け、この電極４゜５と上記ホトダイオード２を覆う
ように絶縁層６を形成している。そして、上記絶縁層６
の上の上記ホトダイオード２のエリア以外のエリアに遮
光メタル７を形成している。
ところで、ＣＣＤ固体撮像素子では従来からスミアと呼
ばれる不良症状が問題となっている。これは輝度の高い
被写体を撮像すると第４図に示すように像２０の上下に
帯状の光のスジ２１が現れる現象である。 この現象が発生するのは、第３図に示すように、斜め入
射光等により基板ｌ内のＣＣＤＣ２Ｏ４深い所に発生し
た電荷が拡散して他のＣＣＤ部に流れ込むｒ二めてあり
、光量に比例して発生する。 上記従来の構造のＣＣＤ固体撮像素子では、光が基板内
の深い所に入り込むのを防ぐことか出来なかったために
、スミア不良を低減することは非常に困難であった。 そこで、この発明の目的は、光が基板内の深い所に入り
込むのを防止することによりスミア不良を低減するよう
にした固体撮像素子を提供することにある。
ばれる不良症状が問題となっている。これは輝度の高い
被写体を撮像すると第４図に示すように像２０の上下に
帯状の光のスジ２１が現れる現象である。 この現象が発生するのは、第３図に示すように、斜め入
射光等により基板ｌ内のＣＣＤＣ２Ｏ４深い所に発生し
た電荷が拡散して他のＣＣＤ部に流れ込むｒ二めてあり
、光量に比例して発生する。 上記従来の構造のＣＣＤ固体撮像素子では、光が基板内
の深い所に入り込むのを防ぐことか出来なかったために
、スミア不良を低減することは非常に困難であった。 そこで、この発明の目的は、光が基板内の深い所に入り
込むのを防止することによりスミア不良を低減するよう
にした固体撮像素子を提供することにある。
上記目的を達成するため、この発明は、複数の受光素子
と上記各受光素子に隣接した電荷転送領域とを形成した
基板上の上記各電荷転送領域の上に電荷転送用電極を形
成すると共に上記電荷転送用電極と上記受光素子を覆う
ように絶縁層を形成し、上記絶縁層の上記受光素子上の
部分の形状が凹状になっている固体撮像素子において、
上記絶縁層の上に、上記絶縁層の屈折率よりも大きい屈
折率を有する充填層を、直接あるいは上記絶縁層の屈折
率とほぼ同じ屈折率を有する中間層を介して形成したこ
とを特徴としている。
と上記各受光素子に隣接した電荷転送領域とを形成した
基板上の上記各電荷転送領域の上に電荷転送用電極を形
成すると共に上記電荷転送用電極と上記受光素子を覆う
ように絶縁層を形成し、上記絶縁層の上記受光素子上の
部分の形状が凹状になっている固体撮像素子において、
上記絶縁層の上に、上記絶縁層の屈折率よりも大きい屈
折率を有する充填層を、直接あるいは上記絶縁層の屈折
率とほぼ同じ屈折率を有する中間層を介して形成したこ
とを特徴としている。
上記構成からなる固体撮像素子は、充填層が絶縁層ある
いは中間層よりも屈折率が大きいので、上記凹状の部分
に斜めに入射した光は上記充填層から上記絶縁層あるい
は上記中間層に入るときに上記ホトダイオード側に屈折
する。 従って、基板内の深い所に到達する光量が少なくなり、
その箇所に発生する電荷が少なくなるため、他の電荷転
送領域に流れ込む電荷が少なくなり、スミア不良が低減
する。
いは中間層よりも屈折率が大きいので、上記凹状の部分
に斜めに入射した光は上記充填層から上記絶縁層あるい
は上記中間層に入るときに上記ホトダイオード側に屈折
する。 従って、基板内の深い所に到達する光量が少なくなり、
その箇所に発生する電荷が少なくなるため、他の電荷転
送領域に流れ込む電荷が少なくなり、スミア不良が低減
する。
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例のＣＣＤ固体撮像素子の断
面図である。 このＣＣＤ固体撮像素子は第３図に示す従来のものを中
間層８で覆い、その中間層８の上に充填層９を設けた構
成になっている。 ここで、絶縁層６はＳｉｎ、膜あるいはＢＰＳＧ（硼素
（Ｂ）および燐（Ｐ）を含んだ５１ｏｔりなどであり、
屈折率は１．４〜１．５である。また、中間層８は上記
絶縁層６と同程度の屈折率のアクリル系樹脂で出来てお
り、充填！９は屈折率が１６〜１．７以上の材料（後述
）でてきている。 上記充填層９はホトダイオード２の上方の凹状にへこん
だ部分を充填するように形成され、しかも中間膜８や絶
縁１ｊ６よりも屈折率が大きいので、ホトダイオード２
の上方で凸レンズの作用を行う。 そのため、斜めに入射した光はホトダイオード２側に屈
折するので、ＣＣＤ部３よりも深い所に到達する光量は
少なくなり、スミア不良が低減される。 上記中間層８は上記凸レンズ作用にかかわるレンズ形状
ならびに焦点距離の調整を行うために設けられたもので
あり、絶縁膜６の厚みや形状によっては省略することが
できる。 また、第１図に示す構成だけでは凸レンズとしての焦光
作用が不足な場合は、第２図の示すようにホトダイオー
ド２の上方、充填！！９の上にマイクロレンズｌＯを形
成することも可能である。 一方、ＣＣＤ固体撮像素子は保護のためにクリアモール
ドと呼ばれる透明樹脂製のモールド体でモールドするこ
とがよく行われる。この場合、第１図に示す構成のもの
をそのままこのクリアモールドでモールドしてもその焦
光効果は変わらないが、上記マイクロレンズ１０を備え
たものをこのクリアモールドでモールドする場合には、
マイクロレンズｌＯの屈折率をクリアモールド用の透明
樹脂の屈折率よりも高いものにする必要がある。 上記透明樹脂の屈折率は１．５程度であるので、マイク
ロレンズの屈折率は、上記充填層と同じように１．６〜
１．７以上にする必要がある。 上記充填層やマイクロレンズに使用される屈折率が１．
６〜１，７以上の材料としては以下のようなものが考え
られる。 （ｉ）ポリスチレン、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、
ポリエチレン、メタクリル酸メチル等の高分子樹脂に以
下のものを導入あるいは添加して屈折率を上げたもの （ａ）ハロゲン原子（Ｆを除く）を導入したもの ■ハロゲン化アルキル基を導入したもの例 ポリＰ−ク
ロロメチルスチレン ■Ｈとの置換によりハロゲン化したもの例：ボリ０−ク
ロロスチレン （ｂ）イオウ原子を導入したもの 例：ポリビニルフェニルスルフィド （ｃ）芳香族環を導入したもの ■ベンゼン環を導入したもの 例二ポリジフェニルメチルメタクリレート■ナフタレン
環を導入したもの 例・ポリビニルナフタレン （ｄ ）無機化合物を添加したもの ■酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アルミ
ニウム等の金属酸化物を添加したもの ■窒化ケイ素等の金属酸化物以外の物を添加した物 （１１）ポリイミド（＊）、ポリエチレンテレフタレト
（＊）、ナフタレン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエー
テルアミド（＊）等の屈折率の高い有機化合物（但し、
＊印は充填層にのみ使用） （ｉｉｉ）窒化ケイ素等の屈折率の高い無機化合物（但
し、充填層にのみ使用） このように、絶縁層６をこの絶縁層６の屈折率よりも大
きい屈折率の充填層９で、直接あるいは上記絶縁層６と
同程度の屈折率の中間層８を介して覆うようにしている
ので、ホトダイオード２の上方の凹部に斜ぬに入射した
光は、上記充填層９から上記中間層８あるいは上記絶縁
層６に入る時にホトダイオード２側に屈折して、ＣＣＤ
部３の下の深い所に到達する光量が少なくなり、従って
、その場所での電荷の発生が少なくなり、スミア不良が
減少する。
面図である。 このＣＣＤ固体撮像素子は第３図に示す従来のものを中
間層８で覆い、その中間層８の上に充填層９を設けた構
成になっている。 ここで、絶縁層６はＳｉｎ、膜あるいはＢＰＳＧ（硼素
（Ｂ）および燐（Ｐ）を含んだ５１ｏｔりなどであり、
屈折率は１．４〜１．５である。また、中間層８は上記
絶縁層６と同程度の屈折率のアクリル系樹脂で出来てお
り、充填！９は屈折率が１６〜１．７以上の材料（後述
）でてきている。 上記充填層９はホトダイオード２の上方の凹状にへこん
だ部分を充填するように形成され、しかも中間膜８や絶
縁１ｊ６よりも屈折率が大きいので、ホトダイオード２
の上方で凸レンズの作用を行う。 そのため、斜めに入射した光はホトダイオード２側に屈
折するので、ＣＣＤ部３よりも深い所に到達する光量は
少なくなり、スミア不良が低減される。 上記中間層８は上記凸レンズ作用にかかわるレンズ形状
ならびに焦点距離の調整を行うために設けられたもので
あり、絶縁膜６の厚みや形状によっては省略することが
できる。 また、第１図に示す構成だけでは凸レンズとしての焦光
作用が不足な場合は、第２図の示すようにホトダイオー
ド２の上方、充填！！９の上にマイクロレンズｌＯを形
成することも可能である。 一方、ＣＣＤ固体撮像素子は保護のためにクリアモール
ドと呼ばれる透明樹脂製のモールド体でモールドするこ
とがよく行われる。この場合、第１図に示す構成のもの
をそのままこのクリアモールドでモールドしてもその焦
光効果は変わらないが、上記マイクロレンズ１０を備え
たものをこのクリアモールドでモールドする場合には、
マイクロレンズｌＯの屈折率をクリアモールド用の透明
樹脂の屈折率よりも高いものにする必要がある。 上記透明樹脂の屈折率は１．５程度であるので、マイク
ロレンズの屈折率は、上記充填層と同じように１．６〜
１．７以上にする必要がある。 上記充填層やマイクロレンズに使用される屈折率が１．
６〜１，７以上の材料としては以下のようなものが考え
られる。 （ｉ）ポリスチレン、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、
ポリエチレン、メタクリル酸メチル等の高分子樹脂に以
下のものを導入あるいは添加して屈折率を上げたもの （ａ）ハロゲン原子（Ｆを除く）を導入したもの ■ハロゲン化アルキル基を導入したもの例 ポリＰ−ク
ロロメチルスチレン ■Ｈとの置換によりハロゲン化したもの例：ボリ０−ク
ロロスチレン （ｂ）イオウ原子を導入したもの 例：ポリビニルフェニルスルフィド （ｃ）芳香族環を導入したもの ■ベンゼン環を導入したもの 例二ポリジフェニルメチルメタクリレート■ナフタレン
環を導入したもの 例・ポリビニルナフタレン （ｄ ）無機化合物を添加したもの ■酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アルミ
ニウム等の金属酸化物を添加したもの ■窒化ケイ素等の金属酸化物以外の物を添加した物 （１１）ポリイミド（＊）、ポリエチレンテレフタレト
（＊）、ナフタレン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエー
テルアミド（＊）等の屈折率の高い有機化合物（但し、
＊印は充填層にのみ使用） （ｉｉｉ）窒化ケイ素等の屈折率の高い無機化合物（但
し、充填層にのみ使用） このように、絶縁層６をこの絶縁層６の屈折率よりも大
きい屈折率の充填層９で、直接あるいは上記絶縁層６と
同程度の屈折率の中間層８を介して覆うようにしている
ので、ホトダイオード２の上方の凹部に斜ぬに入射した
光は、上記充填層９から上記中間層８あるいは上記絶縁
層６に入る時にホトダイオード２側に屈折して、ＣＣＤ
部３の下の深い所に到達する光量が少なくなり、従って
、その場所での電荷の発生が少なくなり、スミア不良が
減少する。
以上より明らかなように、この発明の固体撮像素子は、
複数の受光素子と、上記各受光素子に隣接した電荷転送
領域の上に設けられた電荷転送用電極とを覆うように形
成され、上記受光素子上の部分の形状が凹状になってい
る絶縁層の上に、上記絶縁層の屈折率よりも大きい屈折
率を有する充填層を、直接あるいは上記絶縁層の屈折率
とほぼ同じ屈折率を有する中間層を介して形成している
ので、上記凹状の部分に斜めに入射した光は上記受光素
子側に屈折して、基板内の上記電荷転送領域よりも深い
所に到達する光量が少なくなり、その箇所に発生する電
荷が少なくなるため、他の電荷転送領域に流れ込む電荷
が少なくなり、スミア不良が低減する。
複数の受光素子と、上記各受光素子に隣接した電荷転送
領域の上に設けられた電荷転送用電極とを覆うように形
成され、上記受光素子上の部分の形状が凹状になってい
る絶縁層の上に、上記絶縁層の屈折率よりも大きい屈折
率を有する充填層を、直接あるいは上記絶縁層の屈折率
とほぼ同じ屈折率を有する中間層を介して形成している
ので、上記凹状の部分に斜めに入射した光は上記受光素
子側に屈折して、基板内の上記電荷転送領域よりも深い
所に到達する光量が少なくなり、その箇所に発生する電
荷が少なくなるため、他の電荷転送領域に流れ込む電荷
が少なくなり、スミア不良が低減する。
第１図はこの発明の一実施例のＣＣＤ固体撮像素子の断
面図、第２図は上記ＣＣＤ固体撮像素子にマイクロレン
ズを形成した状態を示す断面図、第３図は従来のＣＣＤ
固体撮像素子におけるスミア発生の原理を説明する断面
図、第４図はスミア現象を説明する図である。 ｌ・・・基板、２・・・ホトダイオード、３・・・ＣＣ
Ｄ部、４、５・・電荷転送用電極、６・・絶縁層、７・
・・遮光メタル、８・・・中間層、９ ・充填層、ＩＯ
・・マイクロレンズ。
面図、第２図は上記ＣＣＤ固体撮像素子にマイクロレン
ズを形成した状態を示す断面図、第３図は従来のＣＣＤ
固体撮像素子におけるスミア発生の原理を説明する断面
図、第４図はスミア現象を説明する図である。 ｌ・・・基板、２・・・ホトダイオード、３・・・ＣＣ
Ｄ部、４、５・・電荷転送用電極、６・・絶縁層、７・
・・遮光メタル、８・・・中間層、９ ・充填層、ＩＯ
・・マイクロレンズ。
Claims (1)
- （１）複数の受光素子と上記各受光素子に隣接した電荷
転送領域とを形成した基板上の上記各電荷転送領域の上
に電荷転送用電極を形成すると共に上記電荷転送用電極
と上記受光素子を覆うように絶縁層を形成し、上記絶縁
層の上記受光素子上の部分の形状が凹状になっている固
体撮像素子において、 上記絶縁層の上に、上記絶縁層の屈折率よりも大きい屈
折率を有する充填層を、直接あるいは上記絶縁層の屈折
率とほぼ同じ屈折率を有する中間層を介して形成したこ
とを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191314A JPH0475384A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191314A JPH0475384A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475384A true JPH0475384A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16272498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2191314A Pending JPH0475384A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475384A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06125070A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像装置とその製造方法 |
| EP1414070A3 (en) * | 2002-10-25 | 2005-08-10 | OmniVision International Holding Ltd | Image sensor having concave-shaped micro-lenses |
| EP1414071A3 (en) * | 2002-10-25 | 2005-08-24 | OmniVision International Holding Ltd | Method for forming an image sensor having concave-shaped micro-lenses |
| WO2008143095A1 (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | 感光性樹脂及びマイクロレンズの製造方法 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2191314A patent/JPH0475384A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06125070A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像装置とその製造方法 |
| EP1414070A3 (en) * | 2002-10-25 | 2005-08-10 | OmniVision International Holding Ltd | Image sensor having concave-shaped micro-lenses |
| EP1414071A3 (en) * | 2002-10-25 | 2005-08-24 | OmniVision International Holding Ltd | Method for forming an image sensor having concave-shaped micro-lenses |
| WO2008143095A1 (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | 感光性樹脂及びマイクロレンズの製造方法 |
| US8940470B2 (en) | 2007-05-17 | 2015-01-27 | Nissan Chemical Industries, Inc. | Photosensitive resin and process for producing microlens |
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