JPS6093893A - カラ−用固体撮像装置 - Google Patents
カラ−用固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6093893A JPS6093893A JP58200787A JP20078783A JPS6093893A JP S6093893 A JPS6093893 A JP S6093893A JP 58200787 A JP58200787 A JP 58200787A JP 20078783 A JP20078783 A JP 20078783A JP S6093893 A JPS6093893 A JP S6093893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- color
- regions
- imaging device
- electrodes
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/191—Photoconductor image sensors
- H10F39/192—Colour image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は走査回路を形成した半導体基板上に光導電膜を
積層した構造の固体撮像装置を利用したカラー用固体撮
像装置に係シ、特に青信号出力を向上させS/N比の優
れたカラー用固体撮像装置に関する。
積層した構造の固体撮像装置を利用したカラー用固体撮
像装置に係シ、特に青信号出力を向上させS/N比の優
れたカラー用固体撮像装置に関する。
近年、走査回路を形成した半導体基板上に光導電膜を設
け、この光導電膜で発生した信号4荷を走査回路によっ
て読み出す固体撮像装置が開発されている。
け、この光導電膜で発生した信号4荷を走査回路によっ
て読み出す固体撮像装置が開発されている。
この固体撮像装置は、第1図に断面図を示すよう(二、
例えばpmの半導体基板(2)に第1のn屋不純物領域
t4) 、 (61がマトリクス状に設けられ、この第
1のnW不純物領域に隣接してゲート領域(8)。
例えばpmの半導体基板(2)に第1のn屋不純物領域
t4) 、 (61がマトリクス状に設けられ、この第
1のnW不純物領域に隣接してゲート領域(8)。
uIを介して第2のnff1不純物領域a4.114)
が夫々設けられている。このn型不純物領域aa、tt
4は、インターライン転送方式のCCDならばCODチ
ャンネルとなる。また第1.第2のn壓不純物領域(4
)。
が夫々設けられている。このn型不純物領域aa、tt
4は、インターライン転送方式のCCDならばCODチ
ャンネルとなる。また第1.第2のn壓不純物領域(4
)。
Q4を1単位としてこれら単位間を分離するp型のスト
ッパー領域<l[i)、01.四が設けられている。更
)−ゲート領域、第2のnil不純物領域及びストッパ
ー領域が位置する基板(2)上には、ゲート絶縁膜12
汎(財)、(ハ)を介して転送電極である多結晶シリコ
ンのゲート成極(至)、(至)、す擾が設けられている
。ゲート1極を含む基板上には、第1のn′iJ1不純
物領域14) 、 +61の一部を除いて絶縁膜0養が
設けられ、この絶縁膜上には、コンタクト・ホール(至
)、(至)を介して第1のn型不純物領域(41、(6
)と接続され、各々独立した複数の第1の電極(40、
(43、(伺が設けられている。第1の電極及び絶縁膜
上には表面の凹凸を除去する為、平滑化層63が設けら
れ、更に平滑化層φ4上にはコンタクト・ホールl!5
4)、(ト)を介して第1の磁極(4G 、 (43、
(45とそれぞれ接続する第2の磁極(至)、−1−が
設けられている。この第2の磁極及び平滑化層上)二は
光導4膜(44)が全面に被覆され、この光導電膜上に
は透明電極(4Gが被覆されている。
ッパー領域<l[i)、01.四が設けられている。更
)−ゲート領域、第2のnil不純物領域及びストッパ
ー領域が位置する基板(2)上には、ゲート絶縁膜12
汎(財)、(ハ)を介して転送電極である多結晶シリコ
ンのゲート成極(至)、(至)、す擾が設けられている
。ゲート1極を含む基板上には、第1のn′iJ1不純
物領域14) 、 +61の一部を除いて絶縁膜0養が
設けられ、この絶縁膜上には、コンタクト・ホール(至
)、(至)を介して第1のn型不純物領域(41、(6
)と接続され、各々独立した複数の第1の電極(40、
(43、(伺が設けられている。第1の電極及び絶縁膜
上には表面の凹凸を除去する為、平滑化層63が設けら
れ、更に平滑化層φ4上にはコンタクト・ホールl!5
4)、(ト)を介して第1の磁極(4G 、 (43、
(45とそれぞれ接続する第2の磁極(至)、−1−が
設けられている。この第2の磁極及び平滑化層上)二は
光導4膜(44)が全面に被覆され、この光導電膜上に
は透明電極(4Gが被覆されている。
上述の固体撮像装置は、透明成極−に所定の電圧を印加
させた状態で光導電膜14)に光が照射されると、光導
電膜で光電変換されて信号庖荷が発生すると共に、その
信号電荷は第2の電極511D、(60)。
させた状態で光導電膜14)に光が照射されると、光導
電膜で光電変換されて信号庖荷が発生すると共に、その
信号電荷は第2の電極511D、(60)。
(63及び第1の磁極(4G 、 (43、(句を通っ
て逆バイアスされたp型半導体基板(2)の第1のn型
不純物領域(41,(6)に主として蓄積される。こう
して蓄積された信号に荷は、任意の蓄積時間後にゲート
電極(2樽。
て逆バイアスされたp型半導体基板(2)の第1のn型
不純物領域(41,(6)に主として蓄積される。こう
して蓄積された信号に荷は、任意の蓄積時間後にゲート
電極(2樽。
(31,03に電圧を印加することにより、ゲート領域
(8)l四を通って第2のn型不純物領域(la、(1
41に読み出される。而して、この固体撮像装置におい
ては、光4電膜が半導体基板全面(=設けられるので、
入射光の利用率が高く高感度な固体撮像装置が得られる
。
(8)l四を通って第2のn型不純物領域(la、(1
41に読み出される。而して、この固体撮像装置におい
ては、光4電膜が半導体基板全面(=設けられるので、
入射光の利用率が高く高感度な固体撮像装置が得られる
。
光4峨膜(4荀には、光導電型撮像管の光導電ターゲッ
ト材料を中心に種々の材料が使用されている。
ト材料を中心に種々の材料が使用されている。
その中で特にアモルファスシリコン膜が注目されている
。他の材料は5b2Ss + (Cd、 Zn)To
、 As −5s−Te等などのようにシリコン素子の
製造工程にあまりなじみのない■族の材料が含まれてい
るが、アモルファスシリコン膜は材料的に同一であるた
め従来の製造工程にもとシ入れ易い利点を有している。
。他の材料は5b2Ss + (Cd、 Zn)To
、 As −5s−Te等などのようにシリコン素子の
製造工程にあまりなじみのない■族の材料が含まれてい
るが、アモルファスシリコン膜は材料的に同一であるた
め従来の製造工程にもとシ入れ易い利点を有している。
第2図は、上述の固体撮像装置における第2の電極(7
0)平滑化層に設けられたコンタクト・ホールσ邊及び
CCDチャンネルとなるn型不純物領域σ尋の位置関係
を示した平面図である。
0)平滑化層に設けられたコンタクト・ホールσ邊及び
CCDチャンネルとなるn型不純物領域σ尋の位置関係
を示した平面図である。
さて、上述の固体撮像装置を利用したカラー用固体撮像
装置では、透明電極(411O上に第2の電極−。
装置では、透明電極(411O上に第2の電極−。
−9−に対応したそれぞれ所定色のフィルタ(財)。
m、a!1からなるカラーフィルタ・アレイ−が配置さ
れる。第3図は、6第2の磁極とカラーフィルタとの対
応関係を示す図であ夛、図中Rは赤フィルタ、Gは緑フ
ィルタ及びBは青フィルタをそれぞれ示す。このカラー
フィルタ・プレイはベイヤー配列である。図中、実線は
カラーフィルタ、破線は第2の(極をそれぞれ示す。
れる。第3図は、6第2の磁極とカラーフィルタとの対
応関係を示す図であ夛、図中Rは赤フィルタ、Gは緑フ
ィルタ及びBは青フィルタをそれぞれ示す。このカラー
フィルタ・プレイはベイヤー配列である。図中、実線は
カラーフィルタ、破線は第2の(極をそれぞれ示す。
上述のカラー用固体撮像装置は、6第2の電極が同一面
積で69、また光導電膜が入射光の波長に対して感度に
差がある為、次の問題がある。即ち光導電膜、例えばア
モルファスシリコン膜では可視領域における分光感度特
性をみると、短波長側の感度が小さく長波長側の感度が
犬である。従って、第2の磁極の面積が同一であるので
、カラー用固体撮像装置の青色出力信号は赤色出力信号
(二比べ小さく、S/N比が低くなるという問題がある
。
積で69、また光導電膜が入射光の波長に対して感度に
差がある為、次の問題がある。即ち光導電膜、例えばア
モルファスシリコン膜では可視領域における分光感度特
性をみると、短波長側の感度が小さく長波長側の感度が
犬である。従って、第2の磁極の面積が同一であるので
、カラー用固体撮像装置の青色出力信号は赤色出力信号
(二比べ小さく、S/N比が低くなるという問題がある
。
本発明は、青出力信号のSハ比を高め、色再現性の優れ
たカラー用固体撮像装置を提供することを目的とする。
たカラー用固体撮像装置を提供することを目的とする。
本発明は、特に光導電膜が積層される電極の面積をカラ
ーフィルタに対応して異ならしめることにより、光導電
膜の光分感度特性(=起因する各カラーに対応する感度
差を補正するものである。従って本発明(二よれば、青
出力信号のS/N比を従来に比べ向上させることができ
る。
ーフィルタに対応して異ならしめることにより、光導電
膜の光分感度特性(=起因する各カラーに対応する感度
差を補正するものである。従って本発明(二よれば、青
出力信号のS/N比を従来に比べ向上させることができ
る。
第4図は、本発明の一例のカラー用固体撮像装置の断面
図を示す。図中、第1図と同一の参照番号を符したもの
は同等部を示し、第2の磁極(90)。
図を示す。図中、第1図と同一の参照番号を符したもの
は同等部を示し、第2の磁極(90)。
(92)、(94)及びカラーフィルタ(96) 、
(98) 、 (100)を除いて第1図に記載のもの
と同様なので、詳細な説明は省略する。
(98) 、 (100)を除いて第1図に記載のもの
と同様なので、詳細な説明は省略する。
本発明のカラー用固体撮像装置では、カラーフィルタ(
96) 、 (98) 、 (100)に対応して第2
の磁極(9o)(92)、 (94)の面積がそれぞれ
異っている。第5図は、カラーフィルタ・アレイ(10
2)の各カラーフィルタと6第2の電極の形状及び配置
関係を示す図である。図において、Rは赤フィルタ、G
は緑フィルタ及びBは宵フィルタをそれぞれ示し、ベイ
ヤー配列の例を示す。尚、破線は第2の磁極を示す。本
実施例のカラー用固体撮像装置は、光導慰[14)とし
てアモルファスシリコン膜を使用しており、上述したア
モルファスシリコン膜の分光感度特性を力感し、カラー
用固体撮像装置の青感度を高め赤感度を減少させて感度
特性を均一化する為に、赤フィルタ(R)に対応する第
2の電極のLfiT槓を、″w青フィルタB)に対応す
る第2の4極の面積に比べ小さく設定しである。この際
、各カラーフィルタは6第2の磁極の大きさに対応した
大きさとなっている。
96) 、 (98) 、 (100)に対応して第2
の磁極(9o)(92)、 (94)の面積がそれぞれ
異っている。第5図は、カラーフィルタ・アレイ(10
2)の各カラーフィルタと6第2の電極の形状及び配置
関係を示す図である。図において、Rは赤フィルタ、G
は緑フィルタ及びBは宵フィルタをそれぞれ示し、ベイ
ヤー配列の例を示す。尚、破線は第2の磁極を示す。本
実施例のカラー用固体撮像装置は、光導慰[14)とし
てアモルファスシリコン膜を使用しており、上述したア
モルファスシリコン膜の分光感度特性を力感し、カラー
用固体撮像装置の青感度を高め赤感度を減少させて感度
特性を均一化する為に、赤フィルタ(R)に対応する第
2の電極のLfiT槓を、″w青フィルタB)に対応す
る第2の4極の面積に比べ小さく設定しである。この際
、各カラーフィルタは6第2の磁極の大きさに対応した
大きさとなっている。
第6図は第5図の一部拡大図であり、各カラーフィルタ
の大きさの関係を示す。図中、a、bは第3図に示す6
第2の電極を同一面積とした場合の従来の各カラーフィ
ルタの横及び縦の長さを示す。またx+7は、本発明の
実施例での青フィルタ(B)の横及び縦の長さの従来例
と比較しての増加分をそれぞれ示す。第6図において、
左上及び右下に位置する緑フィルタ(G) 、 (G)
を同一面積とするようにXlyは設定されている。即ち
y = bx/aと設定されている。6第2の成極(1
10)、 (112)。
の大きさの関係を示す。図中、a、bは第3図に示す6
第2の電極を同一面積とした場合の従来の各カラーフィ
ルタの横及び縦の長さを示す。またx+7は、本発明の
実施例での青フィルタ(B)の横及び縦の長さの従来例
と比較しての増加分をそれぞれ示す。第6図において、
左上及び右下に位置する緑フィルタ(G) 、 (G)
を同一面積とするようにXlyは設定されている。即ち
y = bx/aと設定されている。6第2の成極(1
10)、 (112)。
(114)、 (116)は各カラーフィルタの大きさ
に対応して所定の形状で設けられておシ、各カラーフィ
ルタ1=対応する部分の光導電膜で発生した磁荷は、そ
れぞれ6第2の電極に集められる。
に対応して所定の形状で設けられておシ、各カラーフィ
ルタ1=対応する部分の光導電膜で発生した磁荷は、そ
れぞれ6第2の電極に集められる。
上述したカラー用固体撮像装置によれば、赤信号出力を
得る赤フィルタ(R)(=対応する光導電膜の面積は(
a−x)X(b−y) となシ、従来(二比べ信号出力
は小さくなる。一方、青信号出力を得る青フィルタ(B
)に対応する光導電膜の面積は(a+x ) X (b
+y )となり、従来に比べ信号出力が大きくなる。
得る赤フィルタ(R)(=対応する光導電膜の面積は(
a−x)X(b−y) となシ、従来(二比べ信号出力
は小さくなる。一方、青信号出力を得る青フィルタ(B
)に対応する光導電膜の面積は(a+x ) X (b
+y )となり、従来に比べ信号出力が大きくなる。
即ち、光導電膜の分光感度特性を考慮し、感度の高い長
波長側で撮像装置の感度を低下させ、且つ感度の低い短
波長側で撮像装置の感度を増大させたので、従来S/N
比が悪かった青信号出力のS/N比を改善でき、良好な
色再現性が得られる。
波長側で撮像装置の感度を低下させ、且つ感度の低い短
波長側で撮像装置の感度を増大させたので、従来S/N
比が悪かった青信号出力のS/N比を改善でき、良好な
色再現性が得られる。
上述の実施例では、カラーフィルタ・アレイとしてベイ
ヤー配列を用いたが、インクライン配列の力2−フィル
タ・プレイを用いても本発明を適用することができる。
ヤー配列を用いたが、インクライン配列の力2−フィル
タ・プレイを用いても本発明を適用することができる。
また補色カラーフィルタ・プレイ、の場合も同様である
。
。
また上述の実施例では、光導電膜としてアモルファスシ
リコン膜を例にとって説明したが、本発明は他の元4罐
膜についても適用でき、光導電膜の分光感度特性に応じ
て谷カラーフィルタ及びそれに対応する第2の電極の面
積を適切に選択すればよい。更に実施例では、第1のW
K極の上部に平滑化層を設け、平滑化層上(二第2の成
極、光導電膜及び透明′ilE極を順次積層したが、平
滑化層及び第20砥極を設けず、第1のi@極上礪二直
接光導電膜を形成してもよい。
リコン膜を例にとって説明したが、本発明は他の元4罐
膜についても適用でき、光導電膜の分光感度特性に応じ
て谷カラーフィルタ及びそれに対応する第2の電極の面
積を適切に選択すればよい。更に実施例では、第1のW
K極の上部に平滑化層を設け、平滑化層上(二第2の成
極、光導電膜及び透明′ilE極を順次積層したが、平
滑化層及び第20砥極を設けず、第1のi@極上礪二直
接光導電膜を形成してもよい。
以上説明したように本発明によれば、光導電膜の分光感
度特性に応じて、光導電膜が積j−される電極の面積を
各力2−フィルタに対応させて異ならしめたので、従来
信号出力が小さくS/N比の悪かった色出力信号を従来
に比べ向上させることができ、S/N比が改善される。
度特性に応じて、光導電膜が積j−される電極の面積を
各力2−フィルタに対応させて異ならしめたので、従来
信号出力が小さくS/N比の悪かった色出力信号を従来
に比べ向上させることができ、S/N比が改善される。
弗1図は従来のカラー用固体撮像装置の一例を示す断面
図、第2図は第1図の固体撮像装置i1(二おける′i
!L極の関係を示す平面図、第3図は第1図の固体撮像
装置におけるカラーフィルタ・アレイと電極の関係を示
す図、第4図は本発明の一実施例のカラー用固体撮像装
置の断面図、第5図は本発明の一実施例におけるカラー
フィルタ・アレイと磁極の関係を示す図、第6図は第5
図の一部拡大図である。 (44)・・・光導゛鑞膜、 (4呻・・・透明電極、
(90) 、 (92) 、 (94)・・・第2の4
を極、(96) 、 (98) 、 (100)・・・
力2−フィルタR・・・赤フィルタ、G・・・緑フィル
タ、B・・・青フィルタ。 第 1 図 第2図 第3図 第 4 図
図、第2図は第1図の固体撮像装置i1(二おける′i
!L極の関係を示す平面図、第3図は第1図の固体撮像
装置におけるカラーフィルタ・アレイと電極の関係を示
す図、第4図は本発明の一実施例のカラー用固体撮像装
置の断面図、第5図は本発明の一実施例におけるカラー
フィルタ・アレイと磁極の関係を示す図、第6図は第5
図の一部拡大図である。 (44)・・・光導゛鑞膜、 (4呻・・・透明電極、
(90) 、 (92) 、 (94)・・・第2の4
を極、(96) 、 (98) 、 (100)・・・
力2−フィルタR・・・赤フィルタ、G・・・緑フィル
タ、B・・・青フィルタ。 第 1 図 第2図 第3図 第 4 図
Claims (1)
- 電荷蓄積部及び走査回路を有する半導体基板上盛;前記
處荷蓄積部と4気的に接続され、それぞれ互いに分離さ
れた下部磁極と、該下部電極上に積層された光導電膜と
、該光導*膜上に設けられた上部(極及び該上部電極上
に設けられたカラーフィルタ・アレイを備えたカラー用
固体撮像装置において、前記下部′IJi極の面積を前
占己カラーフィルタ:二対応して異ならしめたことを特
徴とするカラ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200787A JPS6093893A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | カラ−用固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200787A JPS6093893A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | カラ−用固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093893A true JPS6093893A (ja) | 1985-05-25 |
Family
ID=16430179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58200787A Pending JPS6093893A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | カラ−用固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093893A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292960A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPH02143561A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Toshiba Corp | カラー撮像装置 |
| JP2005110104A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2006120773A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換膜積層型単板式カラー固体撮像装置 |
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| JP2019135789A (ja) * | 2019-04-22 | 2019-08-15 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子および撮像システム |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP58200787A patent/JPS6093893A/ja active Pending
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