(57)【要約】本発明は、少なくとも２つの基本光フィルタ（Ｒ，Ｖ，Ｂ）のセットからなり、１つの基本光フィルタが最適透過周波数に中心化されている光フィルタリング構造であって、第１の金属層（ｍ１）とｎ番目の略透明な層（ｄ３）の間で交互するｎ個の金属層（ｍ１、ｍ２、ｍ３）とｎ個の略透明な層（ｄ１，ｄ２，ｄ３）のスタックを含み、前記ｎ個の金属層のそれぞれは、一定厚さを有し、少なくとも１つの略透明な層は、基本光フィルタの最適透過周波数を設定する可変の厚さを有し、ｎは２以上の整数であることを特徴とする。小型画像センサへの適用。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの基本光フィルタのセットからなり、１つの基本光フィルタが最適透過周波数に中心化されている光フィルタリング構造であって、
第１の金属層とｎ番目の略透明な層の間で交互するｎ個の金属層とｎ個の略透明な層のスタックを含み、前記ｎ個の金属層のそれぞれは、一定厚さを有し、少なくとも１つの略透明な層は、基本光フィルタの最適透過周波数を設定する可変の厚さを有し、ｎは２以上の整数であることを特徴とする、光フィルタリング構造。
【請求項２】
ｎは２であり、単一の略透明な層は、可変の厚さを有し、可変の厚さを有する略透明な層は、第１の金属層と第２の金属層の間の位置する略透明な層である、請求項１に記載の光フィルタリング構造。
【請求項３】
ｎは３であり、２つの略透明な層は、可変の厚さを有し、可変の厚さを有する第１の略透明な層は、第１の金属層と第２の金属層の間の位置する略透明な層であり、可変の厚さを有する第２の略透明な層は、第２の金属層と第３の金属層の間の位置し、第１の略透明な層の厚さの変化に由来する増大厚みは、第２の略透明な層の厚さの変化に由来する増大厚みと実質的に積み重ねられる、請求項１に記載の光フィルタリング構造。
【請求項４】
前記基本光フィルタは、マトリックスで配置される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の光フィルタリング構造。
【請求項５】
前記マトリックスは、赤、緑及び青の３色をフィルタリングするベイヤーマトリックス（Bayer  matrix）である、請求項４に記載の光フィルタリング構造。
【請求項６】
前記金属層は、銀（Ag）である、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の光フィルタリング構造。
【請求項７】
前記略透明な層を形成する材料は、二酸化チタン（TiO2）、酸化インジウムスズ（ITO）、シリカ（SiO2）、窒化けい素（Si3N4）及び二酸化ハフニウム（HfO2）から選択される、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の光フィルタリング構造。
【請求項８】
光フィルタリング構造と、前記光フィルタリング構造が上に形成される感光性半導体基板とを含む光センサであって、
前記光フィルタリング構造は、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の光フィルタリング構造であり、前記第１の金属層は、前記半導体基板の第１の面上に形成されることを特徴とする、光センサ。
【請求項９】
光フィルタリング構造と、前記光フィルタリング構造が上に形成される感光性半導体基板とを含む光センサであって、
前記光フィルタリング構造は、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の光フィルタリング構造であり、
バリア層を含み、該バリア層の第１の面は、前記半導体基板の第１の面上に形成され、該バリア層の第２の面は、前記第１の金属層に接触することを特徴とする、光センサ。
【請求項１０】
前記バリア層は、前記光フィルタリング構造の前記略透明な層を形成する材料と同じ材料で作成される、請求項９に記載の光センサ。
【請求項１１】
前記バリア層は、部分的に若しくは全体として電導性がある、請求項９又は１０に記載の光センサ。
【請求項１２】
前記バリア層の材料は、電導性の部位で酸化インジウムスズ（ITO）であり、非電導性の部位でシリカ（SiO2）又は窒化けい素（Si3N4）である、請求項１１に記載の光センサ。
【請求項１３】
感光性領域及び電子部品は、前記感光性半導体基板の第１の面上に形成される、請求項８〜１２のうちのいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１４】
感光性領域及び電子部品は、前記感光性半導体基板の第１の面とは逆の第２の面上に形成される、請求項８〜１２のうちのいずれか１項に記載の光センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光フィルタリングマトリックス構造、及び、本発明による光フィルタリングマトリックス構造を含む画像センサに関する。
【０００２】
本発明は、例えば携帯電話の小型カメラ画像センサのような、小型の画像センサを製造するのに好適である。
【背景技術】
【０００３】
電子センサにより画像を得ることは、完全な開発の途上にある。センサの製造の簡易化に対する要求は非常に強くあり続けている。電荷結合素子、より一般的な呼称としてＣＣＤセンサは、ＣＭＯＳ技術のアクティブピクセルセンサ、より一般的な呼称としてＣＭＯＳ・ＡＰＳ（アクティブピクセルセンサ）に徐々に取って代わられつつある。
【０００４】
画像センサに対して解決されるべき重要な問題の１つは、色を取得する問題である。可視のスペクトル（赤、緑、青）から取られる３つの色で開始すると、大部分の色を記録し次いで再生することができることが知られている。
【０００５】
ある装置は、３つの色帯域を分離し、次いで３つの画像センサに向けて後者を方向付けることによって開始する。他の装置は、検出器の単一のマトリックスの表面で直接的に色を分離する。この第２のタイプのセンサは、本発明に関連するセンサである。
【０００６】
第２のタイプのセンサに対して、以下の２つの提案が考えられうる。
・異なる色は、光子の電子への変換が実行されるマトリックスで同じ深さ浸透しないという事実を、その構造の幾つかのレベルで利用する非常に複雑な検出マトリックスを構築すること（フォットサイト:photosite）、又は、
・検出器のマトリックスの表面でマトリックス状に配置されたフィルタのセットを付加すること。
【０００７】
第２の提案（検出器のマトリックスの表面にマトリックス状に配置されたフィルタのセットを付加すること）は、最も使用されるものである。最も標準的なマトリックスは、ベイヤーマトリックス（Bayer  matrix）と一般的に称されるマトリックスである。
【０００８】
ベイヤーマトリックスの一例は、上面視で図１に示される。図１に図示されるベイヤーマトリックスは、２×２（２ライン×２コラム）のマトリックスである。左から右に、列１のラインのフィルタは、それぞれ、緑フィルタ及び赤フィルタであり、列２のラインのフィルタは、それぞれ、青フィルタ及び緑フィルタである。
【０００９】
かかるフィルタリングマトリックスを製造することは、従来的には、色付きの樹脂を用いて達成されている。フィルタリングマトリックスの製造を容易化するために、紫外線放射に感光性があり、日光に当てられていない場合に現像槽で除去されることができる樹脂を用いることである。例えば、先行技術によるベイヤーマトリックスを製造するために、３層の樹脂が連続的に堆積される。１つは緑用、１つは赤用、１つは青用である。各堆積時、樹脂は、マスクを介して日光を当てられ、配置されるべき場所のみだけ留まるように現像される。
【００１０】
図２は、先行技術からのＡＰＳ・ＣＭＯＳセンサの簡易化した構造を示す。ＣＭＯＳ・ＡＰＳセンサは、表面に感光性領域Ｚｐｈと電子回路Ｅ１が形成される、例えばシリコンである感光性半導体部材１と、電子回路Ｅ１を互いに接続する電気相互結合部３が集積されるシリコン層２と、青フィルタＢ、赤フィルタＲ及び緑フィルタＶを形成する樹脂層と、樹脂層４と、マイクロレンズＭＣのセットとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許6,262,830号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このセンサ製作技術は、現に良好な制御下にある。しかし、このセンサの欠点は、赤外線をフィルタリングできないことである。それ故に、センサの上部に後で、赤外線を除去する複数層干渉性フィルタを備えるガラスシートを加える必要がある。
【００１３】
更に、樹脂は、非常に密度が高くないので、十分なフィルタリング効果を得るために樹脂の厚さを１ミクロン付近まで若しくはそれ以上に設定することが現に必要である。近年の画像センサのピクセルのサイズは、結果として、このサイズ（典型的には、２μｍ）付近である。この際、このピクセルサイズは、光線がセンサの表面に強い入射で到達するときに問題を呈する（画像エッジ若しくは強い開口の対物レンズ）。実際、フィルタを通過することが可能とされる光子は、隣接するフィルタのフォットサイトで経路が終了する。この現象は、それ故に、顕著に小型化を制限する。
【００１４】
色付き樹脂は、また、容易に不均質になることが知られている。不均質性をフィルタリングすることは、それ故に、ピクセルが小さいので、ますます目立つ。これもその他の欠点を呈する。
【００１５】
更に、樹脂以外の吸収材料があるが、これらがより吸収性が高い場合は、これらの材料は、集積されるフォットサイトのマトリックスの簡易な生産に適用するようにこれらを生産する差異に多大な問題を呈し、当該生産は非常に高価になる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上述の欠点を有さない。
【００１７】
実際、本発明は、少なくとも２つの基本光フィルタのセットからなり、１つの基本光フィルタが最適透過周波数に中心化されている光フィルタリング構造に関し、当該光フィルタリング構造は、第１の金属層とｎ番目の略透明な層の間で交互するｎ個の金属層とｎ個の略透明な層のスタックを含み、前記ｎ個の金属層のそれぞれは、一定厚さを有し、少なくとも１つの略透明な層は、基本光フィルタの最適透過周波数を設定する可変の厚さを有し、ｎは２以上の整数であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の追加の特徴によれば、ｎは２であり、単一の略透明な層は、可変の厚さを有し、可変の厚さを有する略透明な層は、第１の金属層と第２の金属層の間の位置する略透明な層である。
【００１９】
本発明のその他の追加の特徴によれば、ｎは３であり、２つの略透明な層は、可変の厚さを有し、可変の厚さを有する第１の略透明な層は、第１の金属層と第２の金属層の間の位置する略透明な層であり、可変の厚さを有する第２の略透明な層は、第２の金属層と第３の金属層の間の位置し、第１の略透明な層の厚さの変化に由来する増大厚み（overthickness）は、第２の略透明な層の厚さの変化に由来する増大厚みと実質的に積み重ねられる。
【００２０】
本発明の更なるその他の追加の特徴によれば、基本光フィルタは、マトリックスで配置される。
【００２１】
本発明の更なるその他の追加の特徴によれば、前記マトリックスは、赤、緑及び青の３色をフィルタリングするベイヤーマトリックスである。
【００２２】
本発明のその他の追加の特徴によれば、前記金属層は、銀（Ag）である。
【００２３】
本発明の更なるその他の追加の特徴によれば、前記略透明な層を形成する材料は、二酸化チタン（TiO2）、酸化インジウムスズ（ITO）、シリカ（SiO2）、窒化けい素（Si3N4）及び二酸化ハフニウム（HfO2）から選択される。
【００２４】
本発明は、また、光フィルタリング構造と、前記光フィルタリング構造が上に形成される感光性半導体基板とを含む光センサに関し、前記光フィルタリング構造は本発明による構造であり、前記第１の金属層は、前記半導体基板の第１の面上に形成されることを特徴とする。
【００２５】
本発明は、また、光フィルタリング構造と、前記光フィルタリング構造が上に形成される感光性半導体基板とを含む光センサに関し、前記光フィルタリング構造は本発明による構造であり、バリア層を含み、該バリア層の第１の面は、前記半導体基板の第１の面上に形成され、該バリア層の第２の面は、前記光フィルタリング構造の第１の金属層に接触することを特徴とする。
【００２６】
本発明のその他の追加の特徴によれば、前記バリア層は、前記光フィルタリング構造の前記略透明な層を形成する材料と同じ材料で作成される。
【００２７】
本発明のその他の追加の特徴によれば、前記バリア層は、部分的に若しくは全体として電導性がある。
【００２８】
本発明のその他の追加の特徴によれば、前記バリア層の材料は、電導性の部位で酸化インジウムスズ（ITO）であり、非電導性の部位でシリカ（SiO2）又は窒化けい素（Si3N4）である。
【００２９】
本発明のその他の追加の特徴によれば、感光性領域及び電子部品は、前記感光性半導体基板の第１の面上に形成される。
【００３０】
本発明のその他の追加の特徴によれば、感光性領域及び電子部品は、前記感光性半導体基板の第１の面とは逆の第２の面上に形成される。
【００３１】
光禁制帯を備える構造、より一般的にはPBG（Photonic  Band  Gap：フォトニックバンドギャップ）構造を作成するための透明層と金属層の交互からなる多層フィルタは、知られている（例えば特許文献１）。特許文献１は、光禁制帯を備える金属−誘電体の透明な構造を開示する。
【００３２】
特許文献１に開示される光禁制帯を備える金属−誘電体の透明な構造は、薄い金属層により分離された１／２波長に近い厚さの複数の透明誘電体層の重ね合わせからなる。各誘電体層及び金属層の厚さは、均一である。これらの構造は、ある周波数帯を通しそれ以外を阻止するように設計される。これらの構造の欠点は、これらの構造が透明であることが望まれる領域においても、光の一部を吸収することである。
【００３３】
当業者にとって予期せぬ方法で、本発明は、全ての他の層が一定の厚さである一方、１若しくは２つの透明層のみの厚さの変化によりある特定周波数の透過に適合したフィルタリング構造を生成する。断面視では、可変の厚さを備える透明層（複数も可）は、マトリックスにおけるそれらの位置に依存して段階的に変化する。
【００３４】
効果的には、本発明による光フィルタリング構造は、例えばベイヤーマトリックスであり、マトリックスの全ての基本光フィルタが有用な波長のうちの最も短い波長よりも小さい厚さを有するようにされてもよい。
【００３５】
本発明の他の特徴及び効果は、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を読むと明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】先行技術によるベイヤーマトリックスの上面視で既に説明した図。
【図２】先行技術によるCMOS  APSの断面視で既に説明した図。
【図３】本発明による光フィルタリングマトリックス構造の上面図。
【図４Ａ】本発明の第１実施例による光フィルタリングマトリックス構造の断面図。
【図４Ｂ】図４Ａとは異なる軸に沿った本発明の第１実施例による光フィルタリングマトリックス構造の断面図。
【図５】本発明の第１実施例による光フィルタリングマトリックス構造の光フィルタリング性能の図。
【図６Ａ】本発明の第２実施例による光フィルタリングマトリックス構造の断面図。
【図６Ｂ】図６Ａとは異なる軸に沿った本発明の第２実施例による光フィルタリングマトリックス構造の断面図。
【図７】本発明の第２実施例による光フィルタリングマトリックス構造の光フィルタリング性能の図。
【図８】本発明の第２実施例による光フィルタリングマトリックス構造を用いるセンサブロック断面図。
【図９】本発明による第１の代替例のセンサの図。
【図１０】本発明による第１の代替例のセンサの図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
全ての図において、同一の参照符号が同一の部材を指す。
【００３８】
図３は、本発明による光フィルタリングマトリックス構造の上面図である。上方から見ると、本発明の光フィルタリングマトリックス構造は、図１に示した先行技術による基本構造を繰り返すことにより得られるジオメトリを有する。赤、緑及び青をそれぞれ選択するためのフィルタリングセルＲ，Ｖ，Ｂは、互いに隣接して配置される。
【００３９】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の第１実施例による光フィルタリングマトリックス構造の、２つの異なる軸に沿った断面図を示す。図３を参照するに、図４Ａは、図３の軸ＡＡに沿った断面図であり、図４Ｂは、図３の軸ＢＢに沿った断面図である。ＡＡ軸は、緑光フィルタＶを対角線に切断する。ＢＢ軸は、ＡＡ軸に垂直な軸であり、対角線の外側で、連続的に青Ｂ，緑Ｖ，赤Ｒ，緑Ｖ，青Ｂ，緑Ｖ、赤Ｒ等の光フィルタを切断する。
【００４０】
画像センサは、例えばシリコンである感光性半導体部材１を含み、感光性半導体部材１の上に、第１の金属層ｍ１、第１の透明層ｄ１、第２の金属層ｍ２及び第２の透明層ｄ２が連続して設けられる。金属層ｍ１及びｍ２を製造するために使用される金属は、例えば銀（Ａｇ）であり、透明層ｄ１及びｄ２を製造するために使用される材料は、例えば誘電体であり、例えば二酸化チタン（TiO2）であってよい。
【００４１】
層ｄ１は、調整層であり、その厚さの変化は、フィルタの異なる透過波長を変化させ、全ての他の層は一定厚さを有する。層ｄ１の厚さの変化は、従って、青色（厚さｅ１）、緑色（厚さｆ１）及び赤色（厚さｇ１）の選択的な透過に適合される。
【００４２】
金属層ｍ１及びｍ２が銀の層（Ａｇ）であり、透明層ｄ１及びｄ２が二酸化チタン（TiO2）の層である特定の場合、層ｍ１、ｍ２及びｄ２の厚さは、例えばそれぞれ２７ｎｍ、３６ｎｍ及び４１ｎｍであり、層ｄ１の厚さは、５０ｎｍと９０ｎｍの間で変化し、即ち、青に対して５２ｎｍ、緑に対して７０ｎｍ、赤に対して８７ｎｍである。
【００４３】
層の厚さは、他の材料を用いる場合には異なる値になるだろう。非限定的な例として、金属層は、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｎｂ，Ｌｉで生成されてもよく、透明層は、TiO2、ITO、SiO2、Si3N4、MgF2、SiON、AL2O3、HFO2で生成されてもよい。一般的に、層ｍ１、ｄ１、ｍ２、ｄ２の厚さは、多層フィルタ計算用のアルゴリズムを用いて計算される。
【００４４】
尚、注記として、図４Ａ及び４Ｂ（及び他の図の全体に対しても同様）において、層の厚さは、厚さの変化が分かり易くなるように意図的に拡大されている。
【００４５】
図５は、本発明の第１実施例によるフィルタリングマトリックス構造の光フィルタリング性能を示す。３つの曲線が図５に示される。即ち、（青フィルタ用の）青色に対する透過曲線Ｃ１，（緑フィルタ用の）緑色に対する透過曲線Ｃ２，及び、（赤フィルタ用の）赤色に対する透過曲線Ｃ３が示される。曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ｎｍで表現される波長λに依存した割合で表現されるマトリックス構造の透過係数を図示する。
【００４６】
４つの層のみで優れた品質の透過結果が得られるだけでなく（略７０％の透過を達成）、９００ｎｍを超える赤外線波の良好な拒絶も得られることは注目されるべきである。
【００４７】
更に、光フィルタは、紫外線（４００ｎｍ）付近と赤外線（１１００ｎｍ）の間に唯一の透過ピークを示すだけである。これは、また、赤外線（＞８００ｎｍ）付近で寄生透過を既に有する先行技術の誘電体構造と比較して有利である。
【００４８】
図６Ａ及び６Ｂは、本発明の第２実施例による光フィルタリングマトリックス構造の、２つの異なる軸に沿った断面図を示す。図３を参照するに、図６Ａは、図３の軸ＡＡに沿った断面図であり、図６Ｂは、図３の軸ＢＢに沿った断面図である。
【００４９】
画像センサは、例えばシリコンである感光性半導体部材１を含み、感光性半導体部材１の上に、３つの金属層ｍ１、ｍ２、ｍ３と、３つの透明層ｄ１，ｄ２、ｄ３が交互に設けられ、金属層ｍ１は、半導体部材１と接触している。金属層ｍ１−ｍ３は、例えば銀（Ａｇ）であり、透明層ｄ１−ｄ３は、例えば二酸化チタン（TiO2）である。
【００５０】
層ｄ１、ｄ２は、調整層であり、その厚さの変化は、フィルタの異なる透過波長を変化させ、全ての他の層は一定厚さを有する。層１の厚さの変化に由来する全体の厚さは、層２の厚さの変化に由来する全体の厚さと一致する（全体の厚さが積み重なる）。層ｄ３は、反射防止層である。層ｄ１、ｄ２の厚さの変化は、従って、以下のように、異なる色の選択的な透過に適合される。
・層ｄ１の厚さｅ１及び層ｄ２の厚さｅ２は、青色の選択的な透過に関連付けされる。
・層ｄ１の厚さｆ１及び層ｄ２の厚さｆ２は、緑色の選択的な透過に関連付けされる。
・層ｄ１の厚さｇ１及び層ｄ２の厚さｇ２は、赤色の選択的な透過に関連付けされる。
【００５１】
銀（Ａｇ）の金属層と二酸化チタン（TiO2）の透明層の特定の場合では、層ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｄ３の厚さは、例えばそれぞれ２３ｎｍ、３９ｎｍ，１２ｎｍ及び６５ｎｍであり、層ｄ１及びｄ２の厚さは、５０ｎｍと１００ｎｍの間に含まれる。即ち、以下の表の通りである。
【００５２】
【表１】
2009545150.tif 000003
このマトリックス構造から得られる透過スペクトルは、図７に示される。曲線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、ｎｍで表現される波長λに依存した割合で表現されるマトリックス構造の透過係数Ｔを図示する。３つの所望の色（赤、緑、青）に対応する中心波長では、透過は、６０％と７０％の間に略収まる。
【００５３】
図８は、本発明の第２実施例による光フィルタリングマトリックス構造の拡張例の断面図である。ここでは、マトリックス構造は、フォットサイトに光Ｌを合焦するマイクロレンズＭＣのセットを備える。とりわけ知られている方法で、ＭＣマイクロレンズは、平坦化層ｐ上に配置される。
【００５４】
図６Ａ及び６Ｂを参照して上述した要素、マイクロレンズＭＣのセット及び平坦化層ｐに加えて、本発明のマトリックス構造は、ここでは、金属層ｍ１から半導体１を保護するバリア層ｂを含む。バリア層ｂは、このとき、半導体１が、金属層ｍ１により汚染されること（金属イオンの半導体へのマイグレーションによる汚染）を防止する。例えば金属が銀（Ａｇ）である場合、シリカバリア層若しくは酸化インジウムスズ（ITO）の層を用いて、所望の保護を達成することができる。シリカ層若しくはＩＴＯの厚さは、例えば１０ｎｍである。
【００５５】
バリア層ｂは、非導電性であってよく（これはシリカSiO2及び窒化けい素Si3N4の場合）、導電性（これはＩＴＯの場合）であっても若しくは部分的に導電性があってもよい。バリア層ｂは、導電性があるときは、好ましくは、半導体１の表面で電極として使用されてもよい。好ましくは、バリア層がＩＴＯバリアである場合、ＩＴＯは、透明であり、構造の透明層を作成するために使用されてもよい。層ｂ、ｄ１、ｄ２、ｄ３は、このときＩＴＯであり、層ｍ１、ｍ２、ｍｄはＡｇである。２つの材料（Ａｇ及びＩＴＯ）は、このとき、感光性半導体が金属の接触から保護される本発明による構造を作成するために十分である。半導体用の汚染の少ない、良好な指数特性を持つ金属合金で銀を置き換えることも可能である。金属合金及びＩＴＯは、このとき、感光性半導体が保護される本発明による構造を作成するために十分である。
【００５６】
図９及び１０は、本発明による２つの代替的な光センサを示す。
【００５７】
図９は、感光性領域Ｚｐｈと電子回路Ｅ１が上に形成される感光性半導体の表面に光が到達する光センサを示す。この種の光センサでは、光は、金属の相互結合部３を避けるべきである。本発明の光フィルタは、一般的に、先行技術のフィルタよりも十分薄い。この際、相互接続部３間で、感光性領域Ｚｐｈにできるだけ近くフィルタを配置することが効果的である。先行技術（図２対照参照）の対応する構造と比較して、このような光センサは、光の入射に対して良好な不感性を有する。
【００５８】
図１０は、感光性領域Ｚｐｈと電子回路Ｅ１が形成される面とは逆の感光性半導体の表面に光が到達する光センサを示す。本発明の光フィルタリングマトリックスは、この種のセンサに非常に容易に適合される。ここでは、また、本発明の光センサは、効果的に、先行技術の対応する光センサよりも小さい厚さを有する。更に、ある用途では、光フィルタの近接は、効果的に、マイクロレンズＭＣが重畳されることを可能とする。
【００５９】
特定の実施例によれば、図１０に示すセンサは、半導体１と第１の金属層ｍ１の間に、電導性領域ｋ１と電気絶縁性領域ｋ２を備えるバリア層ｂを含む。電導性領域ｋ１と電気絶縁性領域ｋ２は、所望の位置で電気接点が確立されることを可能とする。
【００６０】
図９及び１０に示す２つの特定の構造は、効果的に、光の入射角度により非常に僅かに変化する透過スペクトルを有する。従って、例えば、９０ｎｍのフィルタバンド幅を有する緑フィルタ（TiO2／Ａｇ）は、入射が０°から４０°に変化するときに略２０ｎｍだけ変化する平均波長を有する。比較として、この変化は、先行技術の多層フィルタ（SiO2／TiO2）に対して３８ｎｍであるだろう。
【００６１】
本発明のフィルタリング構造のその他の利点は、電気的な導体であるＩＴＯや銀のような材料で作成できることであり、フィルタは、電極の役割を果たすことができ、この電極は、下方にある回路（Ｅ１，Ｚｐｈ）との幾つかの接触点を有することができる。
【００６２】
本発明のフィルタリング構造及びセンサの技術的な作成は、むしろ簡易であり、超小型電子技術の分野からの有用な製造プロセスを利用する。
【００６３】
好ましくは、透明層及び金属層は、真空スパッタリングで作成されるが、例えば真空蒸着のような、他の技術も可能である。厚さの制御は、成長速度を知ることによって達成される。
【００６４】
可変厚さの単一の透明層を備える模範的な光フィルタリング構造を作成するための方法が以下で説明される。
【００６５】
感光性半導体基板上には、連続的に、保護層（SiO2）、金属層（銀）及び透明層（ITO）が形成される。フォットリソグラフィ−エッチングの２つのステップが次いで実行される。エッチングされるべきでない領域のマスキングは、樹脂でなされる。エッチングは、好ましくは、反応性イオンエッチング（例えば、ITOのエッチング用の塩素＋HBr(臭化水素)ガス下）で実行される。エッチングを停止するポイントは、干渉計により決定される。非限定的な例では、厚さ９０ｎｍを持つITO層から、緑用の７０ｎｍのＩＴＯ厚さ、青用の５０ｎｍのＩＴＯ厚さを得、初期厚さ９０ｎｍは赤用に維持される。それぞれ一定厚さを有する銀層（Ａｇ）及びＩＴＯ層は、次いで、連続して形成される。
【００６６】
可変厚さの２つの透明層を持つ模範的な光フィルタリング構造の作成方法が以下で説明される。
【００６７】
本方法は、以下のように、可変厚さの単一の透明層に対して上述したものと略同じである。
・３つの第１層（保護SiO2層、第１のＡｇ層、第１のＩＴＯ層）を形成する。
・第１のＩＴＯ層の透明な段差を作成するために２つのフォットリソグラフィ−エッチングステップを実行する。
・２つの後続の層（第２のＡｇ層、第２のＩＴＯ層）を形成する。
・第２の透明層の透明な段差を作成するために２つの新たなフォットリソグラフィ−エッチングステップを実行する。
・一定厚さの２つの最終の層（Ａｇ，ＩＴＯ）を形成する。
【００６８】
上述の如く、効果的には、本発明は、保護層が簡易な誘電体層よりも製造するのが複雑であることを提供する。例えば、本発明が電導性の電極として基本フィルタを用いることである場合、保護層が感光性半導体と電気的に接触する位置にて電導性保護層により絶縁性保護層を置換することが必須である。
【００６９】
絶縁領域を生成するための例えばSiO2及び電導性領域を生成するためのＩＴＯのような、かかる２つの材料を備える層を製造することは、次の４つのステップで実行される。
・SiO2層を形成する。
・ＩＴＯを配置する意図でSiO2のフォットリソグラフィ−エッチングを行う。
・ＩＴＯをSiO2層よりも僅かに厚く形成する。
・SiO2の表面までＩＴＯを除去するメカノケミカルプラナリゼーション（平坦化）を行う。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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