特許ウォッチ

公開番号2025016280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119451
出願日2023-07-21
発明の名称光検出装置
出願人ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
代理人個人
主分類H10F 39/12 20250101AFI20250124BHJP()
要約【課題】光学フィルタ部の厚みを抑えつつ、所望の波長域の光を光電変換部に効果的に入射させるのに有利な技術を提供する。
【解決手段】光検出装置は、複数の光電変換素子を有する光電変換部と、複数の光電変換素子を覆うように設けられ、複数の光電変換素子のそれぞれに対応付けられる複数のフィルタ領域を有する光学フィルタ部と、を備え、複数のフィルタ領域のうちの少なくとも一部は、特定波長域の光を選択的に透過する波長選択フィルタ層と、波長選択フィルタ層と異なる屈折率を有する他のフィルタ層と、が積層方向に交互に配置される多層構造体を有する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
複数の光電変換素子を有する光電変換部と、
前記複数の光電変換素子を覆うように設けられ、前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応付けられる複数のフィルタ領域を有する光学フィルタ部と、を備え、
前記複数のフィルタ領域のうちの少なくとも一部は、特定波長域の光を選択的に透過する波長選択フィルタ層と、前記波長選択フィルタ層と異なる屈折率を有する他のフィルタ層と、が積層方向に交互に配置される多層構造体を有する光検出装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記波長選択フィルタ層は、可視光波長域における前記特定波長域の光を透過するカラーフィルタである、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項３】
前記多層構造体は、有機材料を含む層と、無機材料を含む層とが前記積層方向に交互に並べられ、
前記波長選択フィルタ層は、前記有機材料を含む層により構成される、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記多層構造体において、前記波長選択フィルタ層及び前記他のフィルタ層のファブリペロー干渉による透過波長域が、前記波長選択フィルタ層が選択的に透過する光の前記特定波長域の少なくとも一部と対応する、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記多層構造体は、前記波長選択フィルタ層を複数含む、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項６】
前記他のフィルタ層は、金属酸化物又はシリコン酸化物を含む、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項７】
前記金属酸化物は、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムのうちのいずれかである、
請求項６に記載の光検出装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記他のフィルタ層は、規則的に配置される第１屈折率部材と、前記第１屈折率部材とは異なる屈折率を有する第２屈折率部材とを有する、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項９】
前記第１屈折率部材は、前記波長選択フィルタ層に含まれる部材と異なる、
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項１０】
前記第２屈折率部材は、前記波長選択フィルタ層に含まれる部材と同じである、
請求項８に記載の光検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光検出装置に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子では、一般にカラーフィルタを用いた分光が行われ、所望の可視光波長域の光が選択的に受光される。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されている固体撮像素子は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）それぞれの光を選択的に透過する３種類の着色剤組成物層をカラーフィルタとして備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－０７８６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
着色剤組成物層のようなカラーフィルタのみによって分光を行う場合、カラーフィルタにおいて所望の可視光波長域の光を透過させつつ他の波長域の光の透過を抑えるために、カラーフィルタが相応の膜厚を有することが求められる。カラーフィルタが十分な膜厚を有していない場合、意図されていない波長域の光の透過を必ずしも十分には抑えることができず、その結果、光電変換素子から出力されるデータにおいて混色が目立つことがある。
【０００６】
このように、カラーフィルタによる分光を適切に行うには、カラーフィルタの膜厚が大きくなる傾向がある。
【０００７】
また特許文献１の固体撮像素子では、分光特性に優れた着色材含有組成物層に対して、耐光性に優れた誘電体多層膜層が追加的に積層される。この場合、着色材含有組成物層の膜厚に対して誘電体多層膜層の膜厚が加算されるため、フィルタ全体の膜厚が更に大きくなる傾向がある。
【０００８】
その一方で装置の全体サイズの小型化が進んでいるが、カラーフィルタの膜厚の増大は、装置の小型化を阻害する要因となりうる。
【０００９】
また近年では固体撮像素子の各画素の微細化も進んでいるが、各画素の平面サイズが小さいと、斜め入射光が画素間の分離壁に入射しやすくなる。斜め入射光が分離壁に入射することで、分離壁による光の吸収や散乱が生じ、その結果、画素感度の低下や混色の増大がもたらされうる。
【００１０】
斜め入射光の分離壁部への入射は、カラーフィルタの膜厚の増大に伴って生じやすくなる傾向がある。そのような斜め入射光の分離壁部への入射を抑えるには、カラーフィルタの膜厚を低減することが有効である。しかしながら、上述のようにカラーフィルタの膜厚が低減することでカラーフィルタの分光性能が低下し、その結果、混色の増大がもたらされうる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許