(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成される複数の光電変換ユニットと、
前記基板と前記光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターンと、
を有し、
前記複数のカラーフィルターパターンは、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物の混合物を含み、前記化合物は、ひとつ以上の分散剤、アクリル樹脂、または、感受性ポリマーにより構成され、
前記複数のカラーフィルターパターンの各混合物は、前記混合物の組成と、前記顔料と前記化合物の割合に基づいた屈折率を有し、
少なくともひとつの前記カラーフィルターパターンは、前記混合物とは別に特定屈折率を有する成分を含んで、前記緑色フィルターパターンの前記第二屈折率が、前記赤色フィルターパターンの前記第一屈折率と前記青色フィルターパターンの前記第三屈折率より高いことを特徴とするイメージセンサー構造。
【請求項２】
前記成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、前記特定屈折率は１.５より高いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項３】
前記成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、前記特定屈折率は１.５より低いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項４】
前記成分は、前記赤色フィルターパターン、前記緑色フィルターパターン、または、前記青色フィルターパターンの重量に基づいて、１-２０wt%を有することを特徴とする請求項１、２と３のひとつに記載のイメージセンサー構造。
【請求項５】
前記青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より低いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項６】
前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より低いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項７】
前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より低いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項８】
前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項９】
前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高いことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー構造。
【請求項１０】
前記赤色フィルターパターンの前記第一屈折率は１.５〜１.８、前記緑色フィルターパターンの前記第二屈折率は１.６〜１.９、前記青色フィルターパターンの前記第三屈折率は１.３〜１.８であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８と９のひとつに記載のイメージセンサー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサー構造に関するものであって、特に、高/低屈折率成分を含むカラーフィルターパターンを有するイメージセンサー構造である。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは、光学像を電気信号に転換する一種の半導体装置である。イメージセンサーは、一般に、電荷結合素子(CCD)と相補型MOS(CMOS)イメージセンサーに分類される。これらのイメージセンサー間において、CMOSイメージセンサーは、入射光を検知して電気信号に転換するフォトダイオード、および、電気信号を送信、および、処理する論理回路を有する。
【０００３】
イメージセンサーにおいて、カラーフィルター材の感度を増加させるため、適切なカラーフィルター材が選択され、カラーフィルターの期待目標スペクトルに符合する。しかし、カラーフィルター材間の相互作用のため、カラーフィルターの期待目標スペクトルに符合させることだけでは、デバイス性能、たとえば、SNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)は、最適化できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これにより、デバイス性能、たとえば、SNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)を改善できる調整可能な屈折率(カラーフィルター材間の相互作用の要素を考慮する)を有する新規のカラーフィルターの開発が望まれる。
【０００５】
本発明は、イメージセンサー構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを含む複数のカラーフィルターパターンを含むイメージセンサー構造を提供する。少なくともひとつのカラーフィルターパターンは、特定屈折率を有する成分を有し、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
【０００７】
光電変換ユニットはフォトダイオードを含む。
【０００８】
複数のカラーフィルターパターンのそれぞれは、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ以上の分散剤、アクリル樹脂、または、感受性ポリマーである。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予想可能な色彩効果を生成する。カラーフィルターパターンは顔料と化合物の各種組み合わせから得られて、それぞれ、赤色フィルターパターン、緑色フィルターパターン、および、青色フィルターパターンを形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
【０００９】
成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は１.５より高い。
【００１０】
成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は１.５より低い。
【００１１】
成分は、赤色フィルターパターン、緑色フィルターパターン、または、青色フィルターパターンの重量に基づいて、１-２０wt%を有する。
【００１２】
赤色フィルターパターンの第一屈折率は１.５〜１.８、緑色フィルターパターンの第二屈折率は１.６〜１.９、青色フィルターパターンの第三屈折率は１.３〜１.８である。
【００１３】
この実施態様において、青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上で形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターン、を有するイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を有して、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より高く、青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
【００１４】
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターンを含むイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を含んで、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より高く、青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、よって、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
【００１５】
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを含む複数のカラーフィルターパターンを有するイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を含んで、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
【００１６】
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターンを有するイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を含み、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
【００１７】
イメージセンサー構造は、さらに、カラーフィルターパターン上に形成される複数のマイクロレンズを有する。
【００１８】
本発明は、たとえば、顔料、アクリル樹脂、または、感受性ポリマー等のカラーフィルター材と、たとえば、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせの高屈折率成分、または、たとえば、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせ低屈折率成分とのブレンドを採用して、カラーフィルターの屈折率を調整して、緑色フィルターの屈折率は、赤色フィルターの屈折率と青色フィルターの屈折率より高い。よって、緑色フィルターの感度を増加させるカラーフィルター間で、最高屈折率を有する緑色フィルターのため、各種屈折率を有するカラーフィルターを有するイメージセンサー構造のSNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)が改善されて、最適なデバイス性能を達成する。
【００１９】
上記及び他の目的及び本発明の特徴は、添付図面とともに以下の記載を参照することにより明らかとなる。
【発明の効果】
【００２０】
各種屈折率を有するカラーフィルターを有するイメージセンサー構造のSNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)が改善されて、最適なデバイス性能を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の目的と利点は添付請求項に具体的に記載されている要素及び組合せによって実現、達成されるであろう。なお、上述の一般的な説明と、以下に述べる詳細な説明は具体例であって、例示だけを目的としており、特許請求されている本発明の範囲の限定を意図するものではない。
【００２３】
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図１と共に説明する。図１はイメージセンサー構造の断面図である。
【００２４】
図１を参照すると、イメージセンサー構造１０が提供される。イメージセンサー構造１０は、基板１２、基板１２に形成される複数の光電変換ユニット１４、および、基板１２と光電変換ユニット１４上に形成される、第一屈折率n１を有する赤色フィルターパターン１８、第二屈折率n２を有する緑色フィルターパターン２０、および、第三屈折率n３を有する青色フィルターパターン２２を有する複数のカラーフィルターパターン１６を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン１６、たとえば、赤色フィルターパターン１８、緑色フィルターパターン２０、または、青色フィルターパターン２２の少なくともひとつの重量に基づいて、１-１０wt%、または、１-２０wt%を有し、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１、および、青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３より高い。
【００２５】
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット１４はフォトダイオード(PD)を含む。
【００２６】
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン１６は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予想可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン１６は顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン１８、緑色フィルターパターン２０、および、青色フィルターパターン２２を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
【００２７】
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より高い。
【００２８】
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、前記特定屈折率は約１.５より低い。
【００２９】
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１は約１.５〜約１.８、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は約１.６〜約１.９、青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３は約１.３〜約１.８である。
【００３０】
この実施形態において、青色フィルターパターン２２は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３より高い。たとえば、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は１.６、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１は１.５、青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３は１.３である。
【００３１】
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造１０は、さらに、カラーフィルターパターン１６上に形成される複数のマイクロレンズ２４を含む。
【００３２】
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図２と共に説明する。図２はイメージセンサー構造の断面図である。
【００３３】
図２を参照すると、イメージセンサー構造５０が提供される。イメージセンサー構造５０は、基板５２、基板５２に形成される複数の光電変換ユニット５４、および、基板５２と光電変換ユニット５４上に形成され、第一屈折率n１を有する赤色フィルターパターン５８、第二屈折率n２を有する緑色フィルターパターン６０、および、第三屈折率n３を有する青色フィルターパターン６２を有する複数のカラーフィルターパターン５６を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン５６、たとえば、赤色フィルターパターン５８、緑色フィルターパターン６０、または、青色フィルターパターン６２の少なくともひとつの重量に基づいて、１-１０wt%、または、１-２０wt%を有し、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３より高い。
【００３４】
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット５４はフォトダイオード(PD)を含む。
【００３５】
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン５６は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予想可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン５６が顔料と化合物の各種組み合わせから得られて、それぞれ、赤色フィルターパターン５８、緑色フィルターパターン６０、および、青色フィルターパターン６２を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
【００３６】
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より高い。
【００３７】
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より低い。
【００３８】
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１は約１.５〜約１.８、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は約１.６〜約１.９、および、青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３は約１.３〜約１.８である。
【００３９】
この実施形態において、緑色フィルターパターン６０は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、青色フィルターパターン６２は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、よって、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３より高い。たとえば、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は１.７、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１は１.５、および、青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３は１.５である。
【００４０】
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造５０は、さらに、カラーフィルターパターン５６上に形成される複数のマイクロレンズ６４を含む。
【００４１】
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図３と共に説明する。図３はイメージセンサー構造の断面図である。
【００４２】
図３を参照すると、イメージセンサー構造１００が提供される。イメージセンサー構造１００は、基板１２０、基板１２０に形成される複数の光電変換ユニット１４０、および、基板１２０と光電変換ユニット１４０上に形成され、第一屈折率n１を有する赤色フィルターパターン１８０、第二屈折率n２を有する緑色フィルターパターン２００、および、第三屈折率n３を有する青色フィルターパターン２２０を有する複数のカラーフィルターパターン１６０を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン１６０、たとえば、赤色フィルターパターン１８０、緑色フィルターパターン２００、または、青色フィルターパターン２２０の少なくともひとつの重量に基づいて、１-１０wt%、または、１-２０wt%を有し、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３より高い。
【００４３】
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット１４０はフォトダイオード(PD)を含む。
【００４４】
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン１６０は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予測可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン１６０は、顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン１８０、緑色フィルターパターン２００、および、青色フィルターパターン２２０を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
【００４５】
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より高い。
【００４６】
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より低い。
【００４７】
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１は約１.５〜約１.８、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は約１.６〜約１.９、青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３は約１.３〜約１.８である。
【００４８】
この実施形態において、緑色フィルターパターン２００は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターン１８０は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、青色フィルターパターン２２０は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、よって、緑色フィルターパターン２の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３より高い。たとえば、緑色フィルターパターン２０の第二屈折率n２は１.８、赤色フィルターパターン１８の第一屈折率n１は１.７、青色フィルターパターン２２の第三屈折率n３は１.５である。
【００４９】
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造１００は、さらに、カラーフィルターパターン１６０上に形成される複数のマイクロレンズ２４０を含む。
【００５０】
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図４と共に説明する。図４はイメージセンサー構造の断面図である。
【００５１】
図４を参照すると、イメージセンサー構造５００が提供される。イメージセンサー構造５００は、基板５２０、基板５２０に形成される複数の光電変換ユニット５４０、および、基板５２０と光電変換ユニット５４０上に形成され、第一屈折率n１を有する赤色フィルターパターン５８０、第二屈折率n２を有する緑色フィルターパターン６００、および、第三屈折率n３を有する青色フィルターパターン６２０を有する複数のカラーフィルターパターン５６０を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン５６０、たとえば、赤色フィルターパターン５８０、緑色フィルターパターン６００、または、青色フィルターパターン６２０の少なくともひとつの重量に基づいて、１-１０wt%、または、１-２０wt%を有し、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３より高い。
【００５２】
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット５４０はフォトダイオード(PD)を含む。
【００５３】
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン５６０はそれぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予測可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン５６０は顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン５８０、緑色フィルターパターン６００、および、青色フィルターパターン６２０を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
【００５４】
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５である。
【００５５】
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より低い。
【００５６】
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１は約１.５〜約１.８、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は約１.６〜約１.９、青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３は約１.３〜約１.８である。
【００５７】
この実施形態において、緑色フィルターパターン６００は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、よって、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１と青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３より高い。たとえば、緑色フィルターパターン６０の第二屈折率n２は１.９、赤色フィルターパターン５８の第一屈折率n１は１.５、青色フィルターパターン６２の第三屈折率n３は１.８である。
【００５８】
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造５００は、さらに、カラーフィルターパターン５６０上に形成される複数のマイクロレンズ６４０を含む。
【００５９】
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図５と共に説明する。図５はイメージセンサー構造の断面図である。
【００６０】
図５を参照すると、イメージセンサー構造１０００が提供される。イメージセンサー構造１０００は、基板１２００、基板１２００に形成される複数の光電変換ユニット１４００、および、基板１２００と光電変換ユニット１４００上に形成され、第一屈折率n１を有する赤色フィルターパターン１８００、第二屈折率n２を有する緑色フィルターパターン２０００、および、第三屈折率n３を有する青色フィルターパターン２２００を有する複数のカラーフィルターパターン１６００を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン１６００、たとえば、赤色フィルターパターン１８００、緑色フィルターパターン２０００、または、青色フィルターパターン２２００の少なくともひとつの重量に基づいて、１-１０wt%、または、１-２０wt%を有し、緑色フィルターパターン２０００の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン１８００の第一屈折率n１と青色フィルターパターン２２００の第三屈折率n３より高い。
【００６１】
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット１４００はフォトダイオード(PD)を含む。
【００６２】
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン１６００は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予測可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン１６００は、顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン１８００、緑色フィルターパターン２０００、および、青色フィルターパターン２２００を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
【００６３】
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、特定屈折率は約１.５より高い。
【００６４】
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約１.５より低い。
【００６５】
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン１８００の第一屈折率n１は約１.５〜約１.８、緑色フィルターパターン２０００の第二屈折率n２は約１.６〜約１.９、青色フィルターパターン２２００の第三屈折率n３は約１.３〜約１.８である。
【００６６】
この実施形態において、緑色フィルターパターン２０００は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターン１８００は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、よって、緑色フィルターパターン２０００の第二屈折率n２は、赤色フィルターパターン１８００の第一屈折率n１と青色フィルターパターン２２００の第三屈折率n３より高い。たとえば、緑色フィルターパターン２０００の第二屈折率n２は１.９、赤色フィルターパターン１８００の第一屈折率n１は１.８、青色フィルターパターン２２００の第三屈折率n３は１.８である。
【００６７】
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造１０００は、さらに、カラーフィルターパターン１６００上に形成される複数のマイクロレンズ２４００を含む。
【００６８】
本発明は、たとえば、顔料、アクリル樹脂、または、感受性ポリマー等のカラーフィルター材と、たとえば、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせの高屈折率成分、または、たとえば、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせ低屈折率成分とのブレンドを採用して、カラーフィルターの屈折率を調整して、緑色フィルターの屈折率は、赤色フィルターの屈折率と青色フィルターの屈折率より高い。よって、緑色フィルターの感度を増加させるカラーフィルター間で、最高屈折率を有する緑色フィルターのため、各種屈折率を有するカラーフィルターを有するイメージセンサー構造のSNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)が改善されて、最適なデバイス性能を達成する。
【００６９】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００７０】
１０、５０、１００、５００、１０００  イメージセンサー構造；
１２、５２、１２０、５２０、１２００  基板；
１４、５４、１４０、５４０、１４００   光電変換ユニット；
１６、５６、１６０、５６０、１６００  カラーフィルターパターン；
１８、５８、１８０、５８０、１８００  赤色フィルターパターン；
２０、６０、２００、６００、２０００  緑色フィルターパターン；
２２、６２、２２０、６２０、２２００  青色フィルターパターン；
２４、６４、２４０、６４０、２４００  マイクロレンズ；
n１  第一屈折率；
n２  第二屈折率；
n３  第三屈折率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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