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JP5569715B2 - Image sensor - Google Patents

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JP5569715B2
JP5569715B2 JP2009143796A JP2009143796A JP5569715B2 JP 5569715 B2 JP5569715 B2 JP 5569715B2 JP 2009143796 A JP2009143796 A JP 2009143796A JP 2009143796 A JP2009143796 A JP 2009143796A JP 5569715 B2 JP5569715 B2 JP 5569715B2
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

この発明は撮像素子に関する。   The present invention relates to an image sensor.

近年、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラ等が広く普及しており、これらのカメラにはCCD型、CMOS型等の固体撮像素子が使用されている。   In recent years, video cameras, electronic still cameras, digital cameras, and the like have been widely used. For these cameras, solid-state image sensors such as CCD type and CMOS type are used.

固体撮像素子は、光電変換素子(フォトダイオードPD)を有する複数の画素が1次元又は2次元のアレイ状に配列されたものである(下記公報参照)。   A solid-state imaging device is a pixel in which a plurality of pixels having photoelectric conversion elements (photodiodes PD) are arranged in a one-dimensional or two-dimensional array (see the following publication).

特開平2005−142503号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-142503

近年、撮像素子の画素数が増加する傾向がある。しかし、撮像素子全体の大きさはほとんど変わらないため、画素間のピッチを小さくしなければならない(例えば3.0μm、2.5μm、2.0μm、1.5μm以下等)。ピッチを小さくすると、隣接する画素間でリーク電流に起因するクロストークが発生し易くなる。   In recent years, the number of pixels of an image sensor tends to increase. However, since the overall size of the image pickup device hardly changes, the pitch between pixels must be reduced (for example, 3.0 μm, 2.5 μm, 2.0 μm, 1.5 μm or less, etc.). When the pitch is reduced, crosstalk due to leakage current is likely to occur between adjacent pixels.

従来、リーク電流を抑えてクロストークを減らすため、LOCOS(Local Oxidation of Silicon),STI(Shallow Trench Isolation)等の、フォトダイオードを電気的に分離するための分離層を形成している。しかし、分離層を形成すると暗電流が発生する。   Conventionally, in order to suppress leakage current and reduce crosstalk, an isolation layer for electrically isolating a photodiode, such as LOCOS (Local Oxidation of Silicon) or STI (Shallow Trench Isolation), is formed. However, when a separation layer is formed, dark current is generated.

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は微細な画素ピッチであってもリーク電流や暗電流をなくすことができる撮像素子を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an imaging device capable of eliminating leakage current and dark current even with a fine pixel pitch.

上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、第1分光特性を有する第1フィルタと前記第1フィルタを介して入射した光を光電変換する第1光電変換部とを含む第1画素と、第1方向に沿って前記第1画素の隣りに配置され、前記第1フィルタより長波長の光を透過させる第2分光特性を有する第2フィルタと前記第2フィルタを介して入射した光を光電変換する第2光電変換部とを含む第2画素と、前記第1方向と垂直な第2方向に沿って前記第1画素の隣りに配置され、前記第1フィルタより短波長の光を透過させる第3分光特性を有する第3フィルタと前記第3フィルタを介して入射した光を光電変換する第3光電変換部とを含む第3画素と、を備え、前記第1方向及び前記第2方向と垂直な第3方向において、前記第1光電変換部から前記第1フィルタまでの距離は、前記第3光電変換部から前記第3フィルタまでの距離より短く、前記第3方向において、前記第2光電変換部から前記第2フィルタまでの距離は、前記第3光電変換部から前記第3フィルタまでの距離と同一であることを特徴とする撮像素子である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a first pixel including a first filter having a first spectral characteristic and a first photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the first filter; A second filter disposed adjacent to the first pixel along the first direction and having a second spectral characteristic that transmits light having a longer wavelength than the first filter; and light incident through the second filter. A second pixel that includes a second photoelectric conversion unit that performs photoelectric conversion, and is disposed adjacent to the first pixel along a second direction perpendicular to the first direction, and transmits light having a shorter wavelength than the first filter. And a third pixel including a third filter having a third spectral characteristic and a third photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the third filter, the first direction and the second direction In the third direction perpendicular to the first photoelectric conversion The distance from the first photoelectric converter to the first filter is shorter than the distance from the third photoelectric converter to the third filter, and in the third direction, the distance from the second photoelectric converter to the second filter is An imaging device having the same distance from a third photoelectric conversion unit to the third filter .

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の撮像素子において、前記第3方向において、前記第1光電変換部から前記第1フィルタまでの距離は、前記第2光電変換部から前記第2フィルタまでの距離より短いことを特徴とする撮像素子である。
According to a second aspect of the present invention, in the image pickup device according to the first aspect, in the third direction, a distance from the first photoelectric conversion unit to the first filter is from the second photoelectric conversion unit to the second. It is an image sensor characterized by being shorter than the distance to the filter .

請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の撮像素子において、前記第1光電変換部で光電変換された電荷を転送する第1転送スイッチと、前記第2光電変換部で光電変換された電荷を転送する第2転送スイッチと、前記第3光電変換部で光電変換された電荷を転送する第3転送スイッチと、を更に備え、前記第1転送スイッチ、前記第2転送スイッチ及び前記第3転送スイッチは、前記第3方向において同一の位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子である。
According to a third aspect of the present invention, in the imaging device according to the first or second aspect, the first transfer switch that transfers the electric charge photoelectrically converted by the first photoelectric conversion unit, and the second photoelectric conversion unit A second transfer switch for transferring the photoelectrically converted charge; and a third transfer switch for transferring the charge photoelectrically converted by the third photoelectric conversion unit, the first transfer switch and the second transfer switch. And the third transfer switch is formed at the same position in the third direction, and is formed at different positions in the first direction and the second direction, respectively .

請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、入射した光を前記第1光電変換部に集光する第1マイクロレンズと、入射した光を前記第2光電変換部に集光する第2マイクロレンズと、入射した光を前記第3光電変換部に集光する第3マイクロレンズと、を更に備え、前記第1マイクロレンズ、前記第2マイクロレンズ及び前記第3マイクロレンズは、前記第3方向において同一の位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the first to third aspects, the first microlens that collects the incident light on the first photoelectric conversion unit, and the incident light A second microlens for condensing the light onto the second photoelectric conversion unit, and a third microlens for condensing incident light onto the third photoelectric conversion unit, the first microlens and the second microlens The imaging device, wherein the microlens and the third microlens are formed at the same position in the third direction and are formed at different positions in the first direction and the second direction, respectively. is there.

請求項5記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、入射した光を前記第1光電変換部に集光する第1マイクロレンズと、入射した光を前記第2光電変換部に集光する第2マイクロレンズと、入射した光を前記第3光電変換部に集光する第3マイクロレンズと、を更に備え、前記第1マイクロレンズ及び前記第3マイクロレンズは、前記第3方向において異なる位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image pickup device according to any one of the first to third aspects, the first microlens that collects the incident light on the first photoelectric conversion unit, and the incident light A second microlens that condenses the second photoelectric conversion unit on the second photoelectric conversion unit, and a third microlens that collects incident light on the third photoelectric conversion unit, the first microlens and the third microlens The microlens is an image sensor formed at different positions in the third direction and at different positions in the first direction and the second direction .

請求項6記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、入射した光を前記第1光電変換部に集光する第1マイクロレンズと、入射した光を前記第2光電変換部に集光する第2マイクロレンズと、入射した光を前記第3光電変換部に集光する第3マイクロレンズと、を更に備え、前記第1マイクロレンズ及び前記第2マイクロレンズは、前記第3方向において異なる位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image pickup device according to any one of the first to third aspects, the first microlens that collects the incident light on the first photoelectric conversion unit, and the incident light The second microlens for condensing the second photoelectric conversion unit on the second photoelectric conversion unit, and the third microlens for condensing incident light on the third photoelectric conversion unit, the first microlens and the second microlens The microlens is an image sensor formed at different positions in the third direction and at different positions in the first direction and the second direction .

請求項7記載の発明は、請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、前記第1マイクロレンズの形状と前記第3マイクロレンズの形状は、異なることを特徴とする撮像素子である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the fourth to sixth aspects, the shape of the first microlens and the shape of the third microlens are different. It is an image sensor.

請求項8記載の発明は、請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、前記第1マイクロレンズの形状と前記第2マイクロレンズの形状は、異なることを特徴とする撮像素子である。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image pickup device according to any one of the fourth to sixth aspects, the shape of the first microlens and the shape of the second microlens are different. It is an image sensor.

この発明によれば微細な画素ピッチであってもリーク電流や暗電流をなくすことができる。   According to the present invention, leak current and dark current can be eliminated even with a fine pixel pitch.

図1(a)はこの発明の第1実施形態に係る撮像素子の画素の一部の表面を示す概念図、図1(b)は図1(a)のb−b線に沿う断面を示す概念図、図1(c)は図1(a)のc−c線に沿う断面を示す概念図である。FIG. 1A is a conceptual diagram showing the surface of a part of a pixel of an image sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a cross section taken along line bb in FIG. A conceptual diagram, FIG.1 (c) is a conceptual diagram which shows the cross section along the cc line of Fig.1 (a). 図2(a)、(b)はこの発明の第2実施形態に係る撮像素子の画素の一部の断面を示す概念図である。FIGS. 2A and 2B are conceptual diagrams showing a cross section of a part of a pixel of an image sensor according to the second embodiment of the present invention. 図3はこの発明の第3実施形態に係る撮像素子の画素の一部の断面を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a cross section of a part of a pixel of an image sensor according to the third embodiment of the present invention. 図4はこの発明の第4実施形態に係る撮像素子の画素の断面を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a cross section of a pixel of an image sensor according to the fourth embodiment of the present invention.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(a)はこの発明の第1実施形態に係る撮像素子の画素の一部の表面を示す概念図、図1(b)は図1(a)のb−b線に沿う断面を示す概念図、図1(c)は図1(a)のc−c線に沿う断面を示す概念図である。   FIG. 1A is a conceptual diagram showing the surface of a part of a pixel of an image sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a cross section taken along line bb in FIG. A conceptual diagram, FIG.1 (c) is a conceptual diagram which shows the cross section along the cc line of Fig.1 (a).

撮像素子は、シリコン基板(基板)10に配置された光電変換部である複数のフォトダイオードPDと、複数のフォトダイオ−ドPDにそれぞれ対向配置されたカラーフィルタCFとを備えている。   The imaging device includes a plurality of photodiodes PD that are photoelectric conversion units disposed on a silicon substrate (substrate) 10 and a color filter CF that is disposed to face the plurality of photodiodes PD.

シリコン基板10は例えばn型基板上にp型半導体層を設けたものであり、フォトダイオードPDはシリコン基板10に埋め込まれている。   The silicon substrate 10 is, for example, a p-type semiconductor layer provided on an n-type substrate, and the photodiode PD is embedded in the silicon substrate 10.

カラーフィルタCFは赤色カラーフィルタRCF、緑色カラーフィルタGCF及び青色カラーフィルタBCFである。カラーフィルタCFは赤色カラーフィルタRCF、緑色カラーフィルタGCF及び青色カラーフィルタBCFをBayer配列してなる(図1(a)参照)。   The color filter CF is a red color filter RCF, a green color filter GCF, and a blue color filter BCF. The color filter CF includes a red color filter RCF, a green color filter GCF, and a blue color filter BCF arranged in a Bayer array (see FIG. 1A).

フォトダイオ−ドPDと赤色カラーフィルタRCFとで赤色画素(第1色画素)が構成され、フォトダイオ−ドPDと緑色カラーフィルタGCFとで緑色画素(第2色画素)が構成され、フォトダイオ−ドPDと青色カラーフィルタBCFとで青色画素(第3色画素)が構成される。   The photodiode PD and the red color filter RCF constitute a red pixel (first color pixel), and the photodiode PD and the green color filter GCF constitute a green pixel (second color pixel). The blue pixel (third color pixel) is configured by the PD and the blue color filter BCF.

各画素の前方には画素毎に光を透過・集光するための半球状のマイクロレンズMLが配置されている。マイクロレンズMLの高さはh1である。   In front of each pixel, a hemispherical microlens ML for transmitting and condensing light is arranged for each pixel. The height of the microlens ML is h1.

シリコン基板10の厚さ方向の表面位置は隣接する各色の画素間で異なる。この実施形態では、シリコン基板10の厚さ方向の表面位置は青色画素、緑色画素、赤色画素の順番で低くなっている。換言すれば、シリコン基板10の表面からマイクロレンズMLの下面までの距離が青色画素、緑色画素、赤色画素の順番で長くなっている。   The surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 differs between adjacent pixels of each color. In this embodiment, the surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 is lower in the order of blue pixels, green pixels, and red pixels. In other words, the distance from the surface of the silicon substrate 10 to the lower surface of the microlens ML becomes longer in the order of blue pixels, green pixels, and red pixels.

この実施形態によれば、シリコン基板10の厚さ方向の表面位置が隣接する各色の画素間で異なり、隣接するフォトダイオ−ドPDが3次元的に引き離され、しかもLOCOSやSTIによる分離層を形成していないので、微細な画素ピッチであってもLOCOSやSTIに起因するリーク電流や暗電流をなくすことができる。なお、マイクロレンズMLの高さを画素毎に変えてもよい。高さを変えることで、画素ごとに集光率をコントロールすることができるという効果を奏する。   According to this embodiment, the surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 is different between adjacent pixels of each color, the adjacent photodiodes PD are separated three-dimensionally, and the separation layer by LOCOS or STI is formed. Since it is not formed, leakage current and dark current due to LOCOS and STI can be eliminated even with a fine pixel pitch. Note that the height of the microlens ML may be changed for each pixel. By changing the height, the light collection rate can be controlled for each pixel.

図2(a)、(b)はこの発明の第2実施形態に係る撮像素子の画素の一部の断面を示す概念図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、カラーフィルタCFは図1(a)と同様に赤色カラーフィルタRCF、緑色カラーフィルタGCF及び青色カラーフィルタBCFをBayer配列している。   2 (a) and 2 (b) are conceptual diagrams showing a cross section of a part of a pixel of an image sensor according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to portions common to the first embodiment. The description is omitted. In the color filter CF, as in FIG. 1A, a red color filter RCF, a green color filter GCF, and a blue color filter BCF are arranged in a Bayer array.

この実施形態では、青色画素のシリコン基板10の厚さ方向の表面位置が第1実施形態と異なる。   In this embodiment, the surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 of the blue pixel is different from that of the first embodiment.

赤色画素のシリコン基板10の厚さ方向の表面位置と青色画素のシリコン基板10の厚さ方向の表面位置とは同じである。赤色画素及び青色画素のシリコン基板10の厚さ方向の表面位置と緑色画素のシリコン基板10の厚さ方向の表面位置とは異なる。   The surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 for the red pixel is the same as the surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 for the blue pixel. The surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 of the red pixel and the blue pixel is different from the surface position of the silicon substrate 10 in the thickness direction of the green pixel.

なお、この実施形態では、緑色画素に対向するマイクロレンズMLの高さはh1であるが、赤色画素、青色画素にそれぞれ対向するマイクロレンズMLの高さはh2(h1>h2)である。   In this embodiment, the height of the microlens ML facing the green pixel is h1, but the height of the microlens ML facing the red pixel and the blue pixel is h2 (h1> h2).

この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   According to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

次に、画素構造の詳細を示す図3、4に基づいて第3実施形態及び第4実施形態を説明する。   Next, the third and fourth embodiments will be described based on FIGS. 3 and 4 showing details of the pixel structure.

図3はこの発明の第3実施形態に係る撮像素子の画素の一部の断面を示す概念図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing a cross section of a part of a pixel of an image sensor according to a third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

シリコン基板10には、フォトダイオードPDで蓄積された電荷を浮遊拡散領域FDに転送する転送スイッチTXが形成されている。転送スイッチTXは電荷を電圧に変換する。転送スイッチTXはMOSトランジスタで構成され、浮遊拡散領域FDはコンデンサで構成されている。   A transfer switch TX is formed on the silicon substrate 10 to transfer charges accumulated in the photodiode PD to the floating diffusion region FD. The transfer switch TX converts the charge into a voltage. The transfer switch TX is composed of a MOS transistor, and the floating diffusion region FD is composed of a capacitor.

撮像素子は、各画素に入射した光をフォトダイオードPDによって光電変換して信号電荷を生成し、この信号電荷をスイッチTXによってFD領域に転送し、このFD領域の電位変動を図示しない増幅トランジスタによって検出し、これを電気信号に変換・増幅することにより、画素毎に信号電荷を信号線から出力する。   The imaging device photoelectrically converts light incident on each pixel by a photodiode PD to generate a signal charge, transfers the signal charge to the FD region by a switch TX, and changes potential of the FD region by an amplification transistor (not shown). By detecting and converting / amplifying this into an electric signal, signal charges are output from the signal line for each pixel.

シリコン基板10には隣接する画素間の境界部に段差30が形成されている。シリコン基板10の厚さ方向の表面位置が隣接画素間で異なっているため、隣接するフォトダイオ−ドPDへのリーク電流が抑制される(図3参照)。   In the silicon substrate 10, a step 30 is formed at the boundary between adjacent pixels. Since the surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 differs between adjacent pixels, leakage current to the adjacent photodiode PD is suppressed (see FIG. 3).

この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   According to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

図4はこの発明の第4実施形態に係る撮像素子の画素の断面を示す概念図であり、第3実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing a cross section of a pixel of an image sensor according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the portions common to the third embodiment, and the description thereof is omitted.

この実施形態は転送スイッチTXのシリコン基板10の厚さ方向の表面位置が隣接する画素間で同じである点で第3実施形態と相違する。   This embodiment is different from the third embodiment in that the surface position of the transfer switch TX in the thickness direction of the silicon substrate 10 is the same between adjacent pixels.

この実施形態によれば、第3実施形態と同様の効果を奏するとともに、転送スイッチTXのシリコン基板10の厚さ方向の表面位置が隣接する画素間で同じであるので、画素間の段差30が深いときにPoly Siの回折の影響を低減することができる。また、フォトダイオ−ドPDと浮遊拡散領域FDとの間にも段差20を設けたので、横方向へのリーク電流を完全に遮断することができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the third embodiment is obtained, and the surface position in the thickness direction of the silicon substrate 10 of the transfer switch TX is the same between adjacent pixels. When deep, the influence of diffraction of Poly Si can be reduced. Further, since the step 20 is also provided between the photodiode PD and the floating diffusion region FD, the leakage current in the lateral direction can be completely blocked.

なお、上記第1実施形態〜第4実施形態において、段差の高さ(シリコン基板10の厚さ方向の寸法)が0.1μm以上で、段差のテーパ角(θ)がシリコン基板10の表面を基準として0度を超え且つ90度以下であるとき、従来例に比較してリーク電流を低減することができる。   In the first to fourth embodiments, the height of the step (the dimension in the thickness direction of the silicon substrate 10) is 0.1 μm or more, and the taper angle (θ) of the step is on the surface of the silicon substrate 10. When the reference angle exceeds 0 degree and is 90 degrees or less, the leakage current can be reduced as compared with the conventional example.

また、隣接画素間の段差の高さをD、画素間のピッチをPとしたとき、隣接画素間の段差の高さDと画素間のピッチPとの間には、D/P=0.05以上であるという関係がある。   Further, when the height of the step between adjacent pixels is D and the pitch between the pixels is P, D / P = 0..0 between the height D of the step between adjacent pixels and the pitch P between the pixels. There is a relationship that it is 05 or more.

また、マイクロレンズMLの高さを撮像素子内で同一としてもよい。また、図2に示すように、緑色画素に対向するマイクロレンズMLの高さh1と、赤色画素、青色画素にそれぞれ対向するマイクロレンズMLの高さh2とを異ならせてもよい。更に、マイクロレンズMLの高さを画素毎に異ならせてもよい。また、マイクロレンズMLの形状(半球状、かまぼこ型等)を画素毎に異ならせてもよい。   Further, the height of the microlens ML may be the same in the image sensor. Also, as shown in FIG. 2, the height h1 of the microlens ML facing the green pixel may be different from the height h2 of the microlens ML facing the red pixel and the blue pixel. Further, the height of the microlens ML may be varied for each pixel. Further, the shape of the microlens ML (hemispherical, kamaboko type, etc.) may be different for each pixel.

10:シリコン基板(基板)、CF:カラーフィルタ、D:シリコン基板の段差の高さ、FD:浮遊拡散領域、ML:マイクロレンズ、P:画素間のピッチ、PD:フォトダイオード(光電変換部)、TX:転送スイッチ。   10: silicon substrate (substrate), CF: color filter, D: height of step of silicon substrate, FD: floating diffusion region, ML: microlens, P: pitch between pixels, PD: photodiode (photoelectric conversion unit) , TX: Transfer switch.

Claims (8)

第1分光特性を有する第1フィルタと前記第1フィルタを介して入射した光を光電変換する第1光電変換部とを含む第1画素と、
第1方向に沿って前記第1画素の隣りに配置され、前記第1フィルタより長波長の光を透過させる第2分光特性を有する第2フィルタと前記第2フィルタを介して入射した光を光電変換する第2光電変換部とを含む第2画素と、
前記第1方向と垂直な第2方向に沿って前記第1画素の隣りに配置され、前記第1フィルタより短波長の光を透過させる第3分光特性を有する第3フィルタと前記第3フィルタを介して入射した光を光電変換する第3光電変換部とを含む第3画素と、を備え、
前記第1方向及び前記第2方向と垂直な第3方向において、前記第1光電変換部から前記第1フィルタまでの距離は、前記第3光電変換部から前記第3フィルタまでの距離より短く、
前記第3方向において、前記第2光電変換部から前記第2フィルタまでの距離は、前記第3光電変換部から前記第3フィルタまでの距離と同一であることを特徴とする撮像素子。
A first pixel including a first filter having a first spectral characteristic and a first photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the first filter;
A second filter having a second spectral characteristic that is arranged next to the first pixel along the first direction and transmits light having a wavelength longer than that of the first filter, and light incident through the second filter are photoelectrically converted. A second pixel including a second photoelectric conversion unit to convert;
A third filter disposed adjacent to the first pixel along a second direction perpendicular to the first direction and having a third spectral characteristic that transmits light having a shorter wavelength than the first filter; and the third filter. A third pixel including a third photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through
In the third direction perpendicular to the first direction and the second direction, the distance from the first photoelectric conversion unit to the first filter is shorter than the distance from the third photoelectric conversion unit to the third filter,
In the third direction, the distance from the second photoelectric conversion unit to the second filter is the same as the distance from the third photoelectric conversion unit to the third filter .
請求項1に記載の撮像素子において、
前記第3方向において、前記第1光電変換部から前記第1フィルタまでの距離は、前記第2光電変換部から前記第2フィルタまでの距離より短いことを特徴とする撮像素子。
The imaging device according to claim 1,
In the third direction, the distance from the first photoelectric conversion unit to the first filter is shorter than the distance from the second photoelectric conversion unit to the second filter .
請求項1又は請求項2に記載の撮像素子において、
前記第1光電変換部で光電変換された電荷を転送する第1転送スイッチと、
前記第2光電変換部で光電変換された電荷を転送する第2転送スイッチと、
前記第3光電変換部で光電変換された電荷を転送する第3転送スイッチと、を更に備え、
前記第1転送スイッチ、前記第2転送スイッチ及び前記第3転送スイッチは、前記第3方向において同一の位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子。
The imaging device according to claim 1 or 2,
A first transfer switch for transferring charges photoelectrically converted by the first photoelectric conversion unit;
A second transfer switch for transferring charges photoelectrically converted by the second photoelectric conversion unit;
A third transfer switch for transferring the charge photoelectrically converted by the third photoelectric conversion unit,
The first transfer switch, the second transfer switch, and the third transfer switch are formed at the same position in the third direction, and are formed at different positions in the first direction and the second direction, respectively. imaging device, characterized in that there.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、
入射した光を前記第1光電変換部に集光する第1マイクロレンズと、
入射した光を前記第2光電変換部に集光する第2マイクロレンズと、
入射した光を前記第3光電変換部に集光する第3マイクロレンズと、を更に備え、
前記第1マイクロレンズ、前記第2マイクロレンズ及び前記第3マイクロレンズは、前記第3方向において同一の位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
A first microlens for condensing incident light on the first photoelectric conversion unit;
A second microlens for condensing incident light on the second photoelectric conversion unit;
A third microlens that condenses incident light on the third photoelectric conversion unit, and
The first microlens, the second microlens, and the third microlens are formed at the same position in the third direction, and are formed at different positions in the first direction and the second direction, respectively. imaging device, characterized in that there.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、
入射した光を前記第1光電変換部に集光する第1マイクロレンズと、
入射した光を前記第2光電変換部に集光する第2マイクロレンズと、
入射した光を前記第3光電変換部に集光する第3マイクロレンズと、を更に備え、
前記第1マイクロレンズ及び前記第3マイクロレンズは、前記第3方向において異なる位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
A first microlens for condensing incident light on the first photoelectric conversion unit;
A second microlens for condensing incident light on the second photoelectric conversion unit;
A third microlens that condenses incident light on the third photoelectric conversion unit, and
The first microlens and the third microlens are formed at different positions in the third direction, and are formed at different positions in the first direction and the second direction, respectively. element.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、
入射した光を前記第1光電変換部に集光する第1マイクロレンズと、
入射した光を前記第2光電変換部に集光する第2マイクロレンズと、
入射した光を前記第3光電変換部に集光する第3マイクロレンズと、を更に備え、
前記第1マイクロレンズ及び前記第2マイクロレンズは、前記第3方向において異なる位置にそれぞれ形成され、かつ前記第1方向及び前記第2方向において異なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
A first microlens for condensing incident light on the first photoelectric conversion unit;
A second microlens for condensing incident light on the second photoelectric conversion unit;
A third microlens that condenses incident light on the third photoelectric conversion unit, and
The first microlens and the second microlens are formed at different positions in the third direction, and are formed at different positions in the first direction and the second direction, respectively. element.
請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1マイクロレンズの形状と前記第3マイクロレンズの形状は、異なることを特徴とする撮像素子。
The imaging device according to any one of claims 4 to 6,
The imaging device , wherein the shape of the first microlens and the shape of the third microlens are different .
請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1マイクロレンズの形状と前記第2マイクロレンズの形状は、異なることを特徴とする撮像素子。
The imaging device according to any one of claims 4 to 6,
The shape of the said 1st micro lens and the shape of the said 2nd micro lens differ, The imaging device characterized by the above-mentioned .
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WO2014157579A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 ソニー株式会社 Imaging element and imaging apparatus
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JP2004319610A (en) * 2003-04-14 2004-11-11 Victor Co Of Japan Ltd Image sensor
JP2006269735A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Sony Corp Solid-state imaging device and method for manufacturing solid-state imaging device
JP2006310343A (en) * 2005-04-26 2006-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color solid-state imaging device
US7569804B2 (en) * 2006-08-30 2009-08-04 Dongbu Hitek Co., Ltd. Image sensor having exposed dielectric layer in a region corresponding to a first color filter by a passivation layer
JP2008103628A (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Sharp Corp Solid-state image sensor

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