(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子上に個別に形成され、互いに色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタ及び透明フィルタと
を備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法であって、
前記カラーフィルタのうち相対的に色材含有比率の高い１以上の種類の高比率カラーフィルタを、ドライエッチングにより形成する工程と、
前記高比率カラーフィルタ以外の低比率カラーフィルタを、現像液を用いたフォトリソグラフィ法により形成する工程と、
前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを被覆するように透明樹脂層を形成して、透明フィルタを形成する工程と
を備えたことを特徴とする撮像素子の製造方法。
【請求項２】
半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子上に個別に形成され、互いに色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタ及び透明フィルタと
を備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法であって、
前記カラーフィルタのうち最も色材含有比率の高い高比率カラーフィルタを、ドライエッチングにより形成する工程と、
前記高比率カラーフィルタ以外の低比率カラーフィルタを、現像液を用いたフォトリソグラフィ法により形成する工程と、
前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを被覆するように透明樹脂層を形成して、透明フィルタを形成する工程と
を備えたことを特徴とする撮像素子の製造方法。
【請求項３】
半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子上に個別に形成され、互いに色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタ及び透明フィルタと
を備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法であって、
前記カラーフィルタのうち最も色材含有比率の高い高比率カラーフィルタとなる着色樹脂層を形成する工程と、
前記着色樹脂層上にフォトレジスト層を形成する工程と、
前記フォトレジスト層をパターニングして、前記高比率カラーフィルタのパターンに着色樹脂層を露出させる工程と、
前記フォトレジスト層のパターンから露出した着色樹脂層をドライエッチングする工程と、
前記高比率カラーフィルタ形成後、前記半導体基板上の高比率カラーフィルタとは異なる領域に前記高比率カラーフィルタ以外の低比率カラーフィルタを、現像液を用いたフォトリソグラフィ法により形成する工程と、
前記半導体基板上に前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを被覆するように透明樹脂層をスピンコートして塗布する工程と、
前記透明樹脂層を熱硬化して、透明フィルタを含む平坦化層を形成する工程と、
前記光電変換素子上の平坦化層をドライエッチングしてマイクロレンズを形成する工程と
を備えたことを特徴とする撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記高比率カラーフィルタは、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を有し、７５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタは、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を示す第１波長域を有し、かつ、該第１波長域より長波長域であって４５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率である波長域を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタは、
光の黄成分を抽出するために用いられる黄フィルタと、
光の赤成分を抽出するために用いられる赤フィルタと、
可視光波長域において透過抑制特性を有し、可視光波長域より長波長側において透過特性を有する補正フィルタと
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の撮像素子の製造方法。
【請求項７】
前記透明フィルタは、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の撮像素子の製造方法。
【請求項８】
前記透明フィルタは、４００ｎｍより短波長域で紫外線を吸収することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子を具備する撮像素子を製造する撮像素子の製造方法に関し、特に、受光素子の光入射側にカラーフィルタを配置し、観測対象の色成分の観測を可能とした撮像素子を製造する撮像素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどでは２次元イメージセンサが用いられている。また、ファクシミリや複写機などではリニアセンサ（一次元イメージセンサ）などが用いられている。
【０００３】
このようなイメージセンサ（撮像素子）は受光素子（光電変換素子）を具備し、この具備した受光素子によりイメージセンサに入射された入射光を検出する。入射光は、光電変換素子により電気信号に変換された後に検出される。
【０００４】
なお、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの受光素子は、人間の視覚感度域である可視光波長域（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域）外の領域でも高い感度を有するものである。また、可視光波長域より長波長側の波長域（以下、「赤外域」という。例えば、７００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域である。）についても高い感度を有する。
【０００５】
受光素子は、入射光を有機カラーフィルタ経由で受光する。すなわち、各受光素子の光の入射側には、入射光から特定の色成分を抽出して色分離を行うために、光の３原色の有機カラーフィルタが設置される。この有機カラーフィルタにより入射光は色分離され、観測対象とされている色成分が受光素子によって観測される。
【０００６】
なお、受光素子は、入射光の強さに応じて電気信号に変換するものである。換言すると、入射光の明るさのみを検知するものであり、入射光の色の判別は行わない。そこで、受光素子の光入射側に、光の三原色である赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の有機カラーフィルタを備えることにより、撮影対象からの光を色分離して特定の光を取り出している。
【０００７】
具体的には、赤・緑・青の各カラーフィルタを通過した光は、各カラーフィルタに対向する受光素子に入射されて、各受光素子により電気信号に変換される。そして、光電変換により得られた出力値（通常、電圧値が出力される。）が合成されて、撮影対象がカラー画像として再現される。
【０００８】
しかしながら、有機カラーフィルタには赤外域の光（赤外光）をカットする機能がないため、人間の視覚感度域外（例えば７００ｎｍより長波長側）の光が受光素子に入射される場合がある。このため、撮像素子で得られる撮影対象の色は、人間が目視で観察した撮影対象の色と異なる場合がある。
【０００９】
そこで、赤外線カットフィルタが用いられる。この赤外線カットフィルタを用いれば、赤外光がカットされた光が各カラーフィルタに入射されるので、赤外光の影響を軽減することができる。具体的な人間の視覚感度と、受光素子の感度（ＳＰＤ感度）と、受光素子の感度に対して好ましい赤外線カットフィルタの透過率との関係の例は、図３５のように示される。
【００１０】
この図３５の例に示されるように、受光素子は赤外域にも感度を有するものである。そこで、赤外線カットフィルタにより受光素子の赤外の観測を抑制すれば、人間の視覚感度に近い測定が可能となる。すなわち、赤外線カットフィルタで図３５中の斜線部の光をカットすれば、受光素子は人間の視覚感度に近い測定が可能となる。
【００１１】
ところで、赤外線カットフィルタには、反射型と吸収型の２種類がある。反射型の赤外線カットフィルタと吸収型の赤外線カットフィルタにおける光の波長と透過率との関係は、例えば図３６のように示される。
【００１２】
反射型の赤外線カットフィルタは、例えば、ガラス板上に無機多層膜を形成して構成される。無機多層膜による反射型の赤外線カットフィルタは、フィルタ面に垂直な方向の入射光に対しては高い赤外線のカット機能を持つ。しかし、斜め入射などの角度のついた赤外線に対しては十分なカット機能を持っておらず、これを実現することは困難である。
【００１３】
一方、吸収型の赤外線カットフィルタは、染料又は銅イオンによる光の吸収を利用して赤外線を吸収する。なお、一般的な吸収型の赤外線カットフィルタは、無機ガラス等の基材に銅イオンなどの金属イオンや有機顔料を入れて構成される。
【００１４】
また、反射型の赤外線カットフィルタと吸収型の赤外線カットフィルタとを比較すると、吸収型の赤外線カットフィルタの方が反射型の赤外線カットフィルタよりも安価である。さらに、吸収型の赤外線カットフィルタの方が反射型の赤外線カットフィルタよりも角度のついた入射光の赤外線カット機能の性能がよい。このため、一般的に、吸収型の赤外線カットフィルタの方が反射型の赤外線カットフィルタよりも使用される傾向にある。
【００１５】
なお、無機多層膜による反射型の赤外線カットフィルタのカット機能を補い、赤外線の斜め入射又は再入射の影響を低減させる目的で、吸収型の赤外線カットフィルタと無機多層膜による反射型の赤外線カットフィルタとが併用される場合があるが、一般的ではない。吸収型の赤外線カットフィルタと反射型の赤外線カットフィルタとを併用すると構造が複雑になるからである。
【００１６】
また、一般的な撮像素子においては、撮影対象からの光を観測するために、受光素子の光入射側にレンズ等からなる光学系を具備する。このような撮像素子の光学系には、赤外線により観測結果が影響を受けることを防止するために、赤外線カットフィルタが挿入される場合がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１７】
特許文献１では、赤色光と緑色光との境界および／または緑色光と青色光との境界における特定の波長域の光を選択的にカットすることによって色純度を補正する機能を有し、さらに赤外線をカットする機能を有する色純度補正フィルタを具備する固体撮像素子について説明されている。
【００１８】
また、特許文献２では、赤外光域の透過率を大幅に減少させ可視光波長域の光を透過させる赤外線吸収剤が配合されて赤外カット能力が付与され、撮像素子本体前面に分光フィルタが配設されているカラー撮像素子について説明されている。
【００１９】
上述したように、この特許文献１及び特許文献２では、ＣＭＯＳやＣＣＤなどのような受光素子の全体を覆う形で、赤外線カットフィルタが光学系に挿入されている。
【特許文献１】特開２０００−１９３２２号公報
【特許文献２】特開昭６３−７３２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、吸収型の赤外線カットフィルタを撮像素子の光学系に含めると、撮像素子の小型化が困難になる。吸収型の赤外線カットフィルタにおいては、赤外線の吸収性を充分に持たせるために、１〜３ｍｍ程度の厚みが必要となるからである。
【００２１】
また、吸収型の赤外線カットフィルタを用いてカメラ部材を製造する場合、レンズ系に赤外線カットフィルタを組み込む工程が必要となり、製造コストの削減が困難となる。
【００２２】
さらに、上記特許文献１及び特許文献２の撮像素子は、撮像素子本体の前面全体を覆う赤外線カットフィルタを備える。このため、撮像素子に備えられている全ての受光素子に対して赤外線がカットされる。この結果、受光素子による観測と人間の視覚感度とで差が生じてしまう場合もある。
【００２３】
また、例えば特許文献２では、この特許文献２の図２及び図１０に示すように、赤外線カットフィルタが人間の可視光波長域５５０ｎｍ〜７００ｎｍの光も吸収してしまう。このため、撮像素子に備えられている全ての受光素子に対して赤外線をカットすると、赤及び緑の感度が低下する場合があり、特に赤の感度が低下する場合がある。
【００２４】
ところで、カラーフィルタの透過率が低いと、受光素子に到達する光量が減り、画質が低下（暗い画像）することとなる。例えば、図３７は赤・緑・青の光の３原色におけるカラーフィルタの分光透過率の一例を示すグラフであるが、緑や青の透過率の頂点部は８０％前後しかない。
【００２５】
また、近年、撮像素子についての多画素化の要求が高まっており、画素の微細化が進んでいる。具体的には、画素ピッチ（画素間の距離）は３μｍを下回り、２μｍ前後になりつつある。このように、画素ピッチが２μｍ近傍の微細画素になると、一画素当たりの面積が小さくなるので、受光素子への入射光量が減少する。このため、カラーフィルタの透過率が低いことは、受光素子の感度の低下を意味し、画質の低下（暗い画像となる）を引き起こす原因となる。
【００２６】
また、図３５に示すように、受光素子のＳＰＤ感度は、７００ｎｍ付近の波長域で高い値を示すが、短波長域にいくにつれて低下する。特に、青の波長域（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）付近では、赤の半分程度の感度となる。
【００２７】
さらに、図３７に示すように、青のカラーフィルタの透過率は、赤や緑のカラーフィルタの透過率より低い値を示す。
【００２８】
以上の観点から、赤・緑・青の３原色のカラーフィルタを有する撮像素子では、青領域において受光素子の感度が低く、かつ、赤や緑のカラーフィルタの透過率よりも、青のカラーフィルタの透過率の方が低いことが分かる。
【００２９】
このため、従来の撮像素子では、赤や緑よりも青の感度が低くなり、色のバランスを厳密に再現することが難しい。
【００３０】
なお、図３６の吸収型の赤外線カットフィルタの分光透過率に示すように、吸収型の赤外線カットフィルタは、およそ５５０ｎｍ〜７００ｎｍの可視光波長域においても光を吸収する領域を持つ。この５５０ｎｍ〜７００ｎｍの可視光波長域は、赤や緑の光の波長域に相当する。したがって、吸収型の赤外線カットフィルタを撮像素子に用いた場合、特に赤の感度が低下するという問題がある。すなわち、吸収型の赤外線カットフィルタにより赤外線のカットを行う撮像素子では、青のみではなく赤の色再現性も損なわれる場合がある。
【００３１】
そこで、入射光量の低下による受光素子の感度低下に対応するため、黄（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）からなる補色系のカラーフィルタを用いる技術が提案されている。この技術では、黄（Ｙ）のカラーフィルタを用いることで、赤と緑との合成光を取り出すことができる。マゼンタ（Ｍ）のカラーフィルタを用いることで、赤と青との合成光を取り出すことができる。シアン（Ｃ）のカラーフィルタを用いることで、緑と青との合成光を取り出すことができる。
【００３２】
すなわち、補色系のカラーフィルタでは２色ずつの光を透過するため透過率を高くすることができ、入射光の光量の低下を抑えることができる。
【００３３】
しかしながら、黄・マゼンタ・シアンの補色系のカラーフィルタを透過した光から赤・緑・青赤の３原色の光を取り出すには、例えば青＝（シアン＋マゼンタ−黄）／２、緑＝（シアン＋黄−マゼンタ）／２、赤＝（マゼンタ＋黄−シアン）／２などのように、補色系のカラーフィルタを経由し、受光素子で観測された各値から赤・緑・青の３原色に相当する値を算出するための煩雑な計算を行う必要がある。
【００３４】
そのため、原色に近い鮮やかな色を表現することが困難な場合がある。
【００３５】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、色バランス、色再現性および画質がよく、薄い撮像素子を製造する製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００３７】
なお、本発明において、「現像液を用いたフォトリソグラフィ法（以下、フォトリソグラフィ法ともいう）」とは、感光性樹脂層にパターン露光後、アルカリ液等の現像液で現像を行い所定のパターン形成をし、必要により硬膜処理を行う工程のことをいう。
【００３８】
また、本発明において、「ドライエッチング」とは、耐エッチング層を有する被加工物を装置内に置き、装置内で生成したイオンやラジカルで耐エッチング層より露出した被加工物部位をエッチングする手法をいう。
【００３９】
すなわち、「現像液を用いたフォトリソグラフィ法」によるカラーフィルタの形成では、カラーレジストを塗布し、パターン露光し、現像することによりカラーフィルタを形成する。一方、「ドライエッチング」によるカラーフィルタの形成では、カラーレジスト上にフォトレジストを塗布し、パターン露光し、現像した後、ドライエッチングすることによりカラーフィルタを形成する。
【００４１】
請求項１に対応する発明は、半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子上に個別に形成され、互いに色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタ及び透明フィルタとを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法であって、前記カラーフィルタのうち相対的に色材含有比率の高い１以上の種類の高比率カラーフィルタを、ドライエッチングにより形成する工程と、前記高比率カラーフィルタ以外の低比率カラーフィルタを、現像液を用いたフォトリソグラフィ法により形成する工程と、前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを被覆するように透明樹脂層を形成して、透明フィルタを形成する工程とを備えた撮像素子の製造方法である。
【００４２】
請求項２に対応する発明は、半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子上に個別に形成され、互いに色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタ及び透明フィルタとを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法であって、前記カラーフィルタのうち最も色材含有比率の高い高比率カラーフィルタを、ドライエッチングにより形成する工程と、前記高比率カラーフィルタ以外の低比率カラーフィルタを、現像液を用いたフォトリソグラフィ法により形成する工程と、前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを被覆するように透明樹脂層を形成して、透明フィルタを形成する工程とを備えた撮像素子の製造方法である。
【００４３】
請求項３に対応する発明は、半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子上に個別に形成され、互いに色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタ及び透明フィルタとを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法であって、前記カラーフィルタのうち最も色材含有比率の高い高比率カラーフィルタとなる着色樹脂層を形成する工程と、前記着色樹脂層上に、フォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層をパターニングして、前記高比率カラーフィルタのパターンに着色樹脂層を露出させる工程と、前記フォトレジスト層のパターンから露出した着色樹脂層をドライエッチングする工程と、前記高比率カラーフィルタ形成後、前記半導体基板上の高比率カラーフィルタとは異なる領域に、前記高比率カラーフィルタ以外の低比率カラーフィルタを現像液を用いたフォトリソグラフィ法により形成する工程と、前記半導体基板上に、前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを被覆するように透明樹脂層をスピンコートして塗布する工程と、前記透明樹脂層を熱硬化して、透明フィルタを含む平坦化層を形成する工程と、前記光電変換素子上の平坦化層をドライエッチングしてマイクロレンズを形成する工程とを備えた撮像素子の製造方法である。
【００４４】
請求項４に対応する発明は、前記高比率カラーフィルタは、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を有し、７５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に対応する撮像素子の製造方法である。
【００４５】
請求項５に対応する発明は、前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタは、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を示す第１波長域を有し、かつ、該第１波長域より長波長域であって４５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率である波長域を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する撮像素子の製造方法である。
【００４６】
請求項６に対応する発明は、前記高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタは、光の黄成分を抽出するために用いられる黄フィルタと、光の赤成分を抽出するために用いられる赤フィルタと、可視光波長域において透過抑制特性を有し、可視光波長域より長波長側において透過特性を有する補正フィルタとを含む請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応する撮像素子の製造方法である。
【００４７】
請求項７に対応する発明は、前記透明フィルタは、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に対応する撮像素子の製造方法である。
【００４８】
請求項８に対応する発明は、前記透明フィルタは、４００ｎｍより短波長域で紫外線を吸収する請求項１乃至請求項７のいずれか１項に対応する撮像素子の製造方法である。
【００４９】
＜作用＞
公知のフォトリソグラフィ法は、感光性樹脂層へのパターン露光・アルカリ液などからなる現像液による現像及び、必要によりホットプレートなどによる加熱などの硬膜処理を行うという工程をとり、所定の部位にパターンを形成する。しかし、この方法は、感光性樹脂が除去されるべき部位に渣が残りやすいものであった。特に、感光性樹脂への顔料の含有率が高い場合、残渣が生じやすいものであった。また、顔料の含有率が高いと、パターン形状も輪郭の崩れたものとなっていた。残渣は異物となり、光を遮るため、黒欠陥を生じ、画質を低下させていた。また、パターン形状の崩れも画質の低下をもたらしていた。
【００５０】
従って、請求項１〜３に対応する発明は以上のような手段を講じたことにより、カラーフィルタのうち色材含有比率の高い高比率カラーフィルタをドライエッチングにより形成する工程と、高比率カラーフィルタ以外の低比率のカラーフィルタをフォトリソグラフィ法により形成する工程とを備えているので、高比率カラーフィルタをフォトリソグラフィ法により形成する場合に比べ、着色樹脂の残渣を除去することができる。また、高比率カラーフィルタの形を崩さずに形成することができる。これにより、半導体基板上に設けられた複数の光電変換素子と、その光電変換素子上に個別に形成される複数種類のカラーフィルタとを備えた撮像素子であって、色バランスと色再現性と画質とが良く、薄い撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供できる。
【００５１】
請求項４に対応する発明は、請求項１〜３に対応する作用に加え、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を有し、７５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有する高比率カラーフィルタを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供できる。
【００５２】
請求項５に対応する発明は、請求項１〜４に対応する作用に加え、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を示す第１波長域を有し、かつ、該第１波長域より長波長域であって４５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率である波長域を有する高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供できる。
【００５３】
請求項６に対応する発明は、請求項１〜５に対応する作用に加え、光の黄成分を抽出するために用いられる黄フィルタと、光の赤成分を抽出するために用いられる赤フィルタと、可視光波長域において透過抑制特性を有し、可視光波長域より長波長側において透過特性を有する補正フィルタとを含む高比率カラーフィルタ及び低比率カラーフィルタを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供できる。
【００５４】
請求項７に対応する発明は、請求項１〜６に対応する作用に加え、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有する透明フィルタを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供できる。
【００５５】
請求項８に対応する発明は、請求項１〜７に対応する作用に加え、４００ｎｍより短波長域で紫外線を吸収する透明フィルタを備えた撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供できる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明によれば、色バランスと色再現性と画質とが良く、薄い撮像素子を製造する撮像素子の製造方法を提供することができる。
【００５７】
特に、本発明による製造方法によれば、青の感度の低下を抑制し、色バランスを向上させた撮像素子を提供できる。また、赤外線カットフィルタを配設した場合に発生する赤の感度低下を抑制し、赤の色再現性を向上させた撮像素子を提供できる。さらに、レンズなどを含む光学系厚みが増すことを防止することができ、小型化させた撮像素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において同一の要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
＜第１の実施形態＞
本実施形態では、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの受光素子を具備し、特に、受光素子の光入射側にフィルタ層を設け、観測対象の色成分を観測する撮像素子について説明する。
【００６０】
図１は本実施形態に係る撮像素子におけるフィルタの配列状態の一例を示す平面図である。この図１では、光入射側からみたフィルタの状態の例が表されている。
【００６１】
図２は本実施形態に係る撮像素子の一例を示す断面図である。この図２では、図１のＩ−Ｉ’断面が表されている。なお、この図２では、受光素子がＣＭＯＳの場合を例として図示しているが、受光素子がＣＣＤの場合も同様である。以下、撮像素子の他の断面図においても同様である。
【００６２】
本実施形態に係る撮像素子１は、入射光のうち特定の色成分の光の抽出に用いられるフィルタ層２と、入射光をフィルタ層２経由で観測する受光素子３Ｗ・３Ｙ・３Ｒ・３Ｂｌｋと、演算部４を具備する。
【００６３】
フィルタ層２は、透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを含むものである。ここでは、透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋをそれぞれ一つずつ組合せた構成により色分離の一単位が形成される。また、透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋは、適切に配置されて、マス目状に隣接配列された面を形成する。なお、透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋの４つのフィルタは、それぞれ隣接されて配列されていれば良いので、図１の配列に限られるものではない。
【００６４】
透明フィルタ２Ｗは、主に４００ｎｍ以降の長波長の光を吸収することなく、透過することが望ましい。例えば、透明フィルタ２Ｗとしては、屈折率ｎが１．５前後の透明ガラスをリファレンスとして、４００ｎｍ以降の波長の光の透過率が９５％以上のフィルタが望ましい。このような透明フィルタ２Ｗは、フェノール系・ポリスチレン系・アクリル系などの樹脂により形成されるが、ポリスチレン系、望むらくはアクリル系により形成されるのが耐熱性などの観点から好ましい。
【００６５】
黄フィルタ２Ｙは、入射光のうち黄成分（赤成分と緑成分が合成された光）の抽出に用いられるフィルタである。この黄フィルタ２Ｙは補色系のフィルタである。一般的に、補色系のフィルタは、赤・緑・青の３原色系のカラーフィルタよりも光の透過率が高い。
【００６６】
赤フィルタ２Ｒは、入射光のうち赤成分の抽出に用いられる赤のカラーフィルタである。一般的に、赤のカラーフィルタは、３原色系の他のカラーフィルタである緑のカラーフィルタや青のカラーフィルタよりも透過率が高い。
【００６７】
補正フィルタ２Ｂｌｋは、可視光波長域において透過抑制特性を有し、可視光波長域より長波長側において透過特性を有するフィルタであり、赤外域の透過率の方が可視光波長域の透過率よりも高い特性を持つ。補正フィルタ２Ｂｌｋは、可視光波長域で透過抑制特性（低透過特性）を有しているため、目視では黒に見える。
【００６８】
本実施形態において、補正フィルタ２Ｂｌｋは、バイオレットの色材と赤の色材とを混合した色材にて一片のフィルタに形成されるが、バイオレットのフィルタと赤のフィルタとを積層することにより、光学的に重畳して形成してもよい。
【００６９】
受光素子である入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋは、フィルタ層２の光入射側の反対側に配置され、受けた光を電気信号に変換し、観測データ値を求めるものである。なお、受光素子とフィルタとの一対一の組合せが画素に相当する。
【００７０】
入射光受光素子３Ｗは、透明フィルタ２Ｗに対応付けされており、入射光を透明フィルタ２Ｗ経由で観測する。
【００７１】
黄受光素子３Ｙは、黄フィルタ２Ｙに対応付けされており、入射光を黄フィルタ２Ｙ経由で観測する。
【００７２】
赤受光素子３Ｒは、赤フィルタ２Ｒに対応付けされており、入射光を赤フィルタ２Ｒ経由で観測する。
【００７３】
補正受光素子３Ｂｌｋは、補正フィルタ２Ｂｌｋに対応付けされており、入射光を補正フィルタ２Ｂｌｋ経由で観測する。
【００７４】
演算部４は、青演算部４Ｂ・緑演算部４Ｇ・赤演算部４Ｒを具備する。この演算部４は入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋによる観測データ値Ｄｗ・Ｄｙ・Ｄｒ・Ｄｂｌｋに基づいて、青の観測データ値Ｄｂ・緑の観測データ値Ｄｇ・補正された赤の観測データ値ＨＤｒを求める機能を持つ。
【００７５】
すなわち、透明フィルタ２W・黄フィルタ２Y・赤フィルタ２R・補正フィルタ２Blkに対応する色が、それぞれ白（Ｗ）・黄（Ｙ）・赤（Ｒ’）・黒（Ｂｌｋ）とすれば、後述する式（１）〜式（３）に基づいて、青（Ｂ）・緑（Ｇ）・赤（Ｒ）の光の３原色のデータ値を得ることができる。
【００７６】
青（Ｂ）＝白（Ｗ）−黄（Ｙ）      …（１）  
緑（Ｇ）＝黄（Ｙ）−赤（Ｒ’）    …（２）  
赤（Ｒ）＝赤（Ｒ’）−黒（Ｂｌｋ）…（３）  
青演算部４Ｂは、入射光受光素子３Ｗで観測された観測データ値Ｄｗから、黄受光素子３Ｙで観測された観測データ値Ｄｙを引き算処理し、青の観測データ値Ｄｂ（＝Ｄｗ−Ｄｙ）を求める。
【００７７】
緑演算部４Ｇは、黄受光素子３Ｙで観測された観測データ値Ｄｙから、赤受光素子３Ｒで観測された観測データ値Ｄｒを引き算処理し、緑の観測データ値Ｄｇ（＝Ｄｙ−Ｄｒ）を求める。
【００７８】
赤演算部４Ｒは、赤受光素子３Ｒで観測された観測データ値Ｄｒから、補正受光素子３Ｂｉｋで観測された観測データ値Ｄｂｌｋを引き算処理し、補正された赤の観測データ値ＨＤｒ（＝Ｄｒ−Ｄｂｌｋ）を求める。
【００７９】
なお、図２では、赤フィルタ２Ｒと補正フィルタ２Ｂｌｋとを横断するとともに、赤受光素子３Ｒと補正受光素子３Ｂｌｋとを横断する断面が表されているが、他のフィルタ及び他の受光素子を横断する断面についても同様の構成となる。
【００８０】
半導体基板５は、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋが光入射側に形成及び配設されるものである。
【００８１】
平坦化層６は、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋの形成された半導体基板５の光入射側の面に積層される。これにより、透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを平坦な設置面に形成できる。なお、撮像素子１を薄くするために、平坦化層６は省略されてもよい。この平坦化層６の光入射側には、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋにそれぞれ対応する透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋが配置され、フィルタ層２が形成される。フィルタ層２の光入射側には、樹脂層（透明平化層）７が積層される。
【００８２】
なお、平坦化層６は、紫外線吸収剤が添加された熱硬化型アクリル樹脂により形成されている。平坦化層６に対して紫外線吸収剤が添加されるとしたのは、フォトリソグラフィによりカラーフィルタを形成する際に、下地となる半導体基板５からのハレーションを防止することにより、形状の良いフィルタを形成するためである。
【００８３】
また、平坦化層６の材料としては、アクリル系やエポキシ系・ポリイミド系・ウレタン系・メラミン系・ポリエステル系・尿素系・スチレン系などの樹脂を一つもしくは複数含んだ樹脂を用いることができる。
【００８４】
樹脂層７は、フィルタ層２の光入射側に積層される。樹脂層７の光入射側には、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋに対応するマイクロレンズ８が備えられる。
【００８５】
マイクロレンズ８は、各透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋと対をなすように、各透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋの上方に配置されている。マイクロレンズ８は、アクリル樹脂などにより形成され、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋへの集光性を高める。
【００８６】
なお、上述したように、補正フィルタ２Ｂｌｋは、赤の顔料とバイオレットの顔料とを透明樹脂に混合した単層の樹脂により形成される。しかしながら、補正フィルタ２Ｂｌｋは、図２に示す構造に限らず光学的重畳により実現されていればよい。
【００８７】
ここでいう光学的重畳は、図２のように異なる複数の色のカラーフィルタを構成する色材（顔料・色素）を混合した着色樹脂により単層で実現されるとしてもよく、図３に示すように２色以上の異なる色のカラーフィルタの積層構造により実現してもよい。また、色や透過率調整のために、２色以上の色材を用いるとしてもよい。
【００８８】
このように、２色以上のカラーフィルタを光学的に重畳することにより、補正フィルタ２Ｂｌｋの透過率は、重畳されることになる各カラーフィルタの透過率の積となる。したがって、本実施形態のように、補正フィルタ２Ｂｌｋを光学的な重畳によって形成することで、可視光波長域において透過抑制特性を持ち、可視光波長域より長波長側において透過特性を持つ補正フィルタ２Ｂｌｋを作成することができる。図３では、２種以上のフィルタとして、バイオレットのフィルタ２Ｖと赤フィルタ２Ｒとを積層して補正フィルタ２Ｂｌｋが構成されている。
【００８９】
なお、本実施形態において、各フィルタの膜厚はそれぞれ１．４μｍであり、画素ピッチ（透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋのピッチ）は２．６μｍである。平坦化層６は、紫外線吸収剤を添加した熱硬化型のアクリル樹脂によって形成され、膜厚は、０．３μｍに形成されている。
【００９０】
また、本実施形態において、透明フィルタ２Ｗは、アルカリ可溶型の感光性アクリル樹脂（屈折率ｎ＝１．５５）にて、膜厚約１μｍに形成されている。
【００９１】
また、本実施形態において、色フィルタである黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋは、透明フィルタ２Ｗの形成に用いられた透明樹脂（感光性アクリル樹脂）に、所定の有機顔料を添加し、分散させた着色感光性樹脂を用いて形成される。
【００９２】
なお、黄フィルタ２Ｙの形成に用いられる有機顔料としては、例えば、C.I. Pigment Yellow150が用いられる。あるいは、C.I. Pigment Yellow 150 に C.I. Pigment Yellow 139 を混合した混合顔料でも構わない。
【００９３】
また、赤フィルタ２Ｒの形成に用いられる有機顔料としては、例えば、C.I. Pigment Red177と、C.I. Pigment Red48:1と、C.I. PigmentYellow139との混合が用いられる。
また、補正フィルタ２Ｂｌｋの形成に用いられる有機顔料としては、例えば、C.I. PigmentViolet23と、赤フィルタ2Rに用いた有機顔料(例えば、C.I. Pigment Red177と、C.I. Pigment Red48:1と、C.I. PigmentYellow139との混合)との混合が用いられる。
図４は透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋについての分光透過率の一例を示すグラフである。
【００９４】
撮像素子１は、各受光素子による観測データ値Ｄｗ・Ｄｙ・Ｄｒ・Ｄｂｌｋに基づいて演算（引き算）を行い、青・緑・補正された赤の３原色の観測データ値Ｄｂ・Ｄｇ・ＨＤｒを得る。すなわち、撮像素子１は、この演算を行うことにより、見かけ上（仮想的に）、青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタを具備していると考えることができる。
【００９５】
図５は撮像素子１の演算によって得られる見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタについての分光透過率の一例を示すグラフである。
【００９６】
この図５に示す撮像素子１の見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタの分光透過率と、図３７に示す従来の青のカラーフィルタ・緑のカラーフィルタ・赤のカラーフィルタの分光透過率とを比較すると、撮像素子１の見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタの分光透過率には以下の特徴がある。
【００９７】
すなわち、撮像素子１の見かけ上の青フィルタ・緑フィルタの透過率は、それぞれの色の波長域において、従来の青のカラーフィルタ・緑のカラーフィルタよりも透過率が高いという特徴を持つ。
【００９８】
特に、見かけ上の青フィルタの透過率は、青の波長域において、従来の青のカラーフィルタより透過率が高くなる。
【００９９】
このため、撮像素子１では、青の感度が向上し、色バランスが改善される。
【０１００】
また、撮像素子１により得られる青の観測データ値Ｄｂ・緑の観測データ値Ｄｇ・補正された赤の観測データ値ＨＤｒは、それぞれ赤外域における観測データ値が引かれて算出される。
【０１０１】
このため、見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタにおける分光透過率の曲線は、従来の青のカラーフィルタ・緑のカラーフィルタ・赤のカラーフィルタの分光透過率の曲線において、赤外域が抑制（カット）された状態となる。
【０１０２】
したがって、本実施の形態に係る撮像素子１においては、赤外線カットフィルタを省略でき、薄くすることができる。
【０１０３】
また、吸収型の赤外線カットフィルタを配設した場合に生じる赤の感度低下を防止することができ、赤の色再現性を向上させることができる。
【０１０４】
以下、本実施形態に係る撮像素子１と従来の撮像素子とを比較して説明する。
【０１０５】
まず、「見かけ上のカラーフィルタ」について説明する。
【０１０６】
図６は従来の撮像素子の実際の分光特性の例を示すグラフである。
【０１０７】
従来の撮像素子の分光特性は、受光素子の感度（図６（Ａ））と、この受光素子の光入射側に配置されているフィルタの透過率（図６（Ｂ））とを掛け合わせた積の値と等価と考えられ、図６（Ｃ）に示すように表される。
【０１０８】
この図６（Ｃ）に示すように、従来の撮像素子における青のカラーフィルタは、透過率が他の緑及び赤のカラーフィルタよりも低く、また、青の波長域における受光素子の感度は他の緑及び赤の波長域における感度よりも低い。このため、従来の撮像素子においては感度比を求めると、青／緑は赤／緑より小さくなりすぎる。すなわち、色再現性が低いという問題がある。
【０１０９】
これに対して、本実施形態における撮像素子１は、３原色である赤・緑・青のカラーフィルタに代えて、透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを備えている。
【０１１０】
このため、本実施形態における撮像素子１の分光特性は、受光素子の感度と、この受光素子の光入射側に配置されている透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ、補正フィルタ２Ｂｌｋの透過率とを掛け合わせた積の値と等価と考えられる。
【０１１１】
透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒの透過率は、青のカラーフィルタや緑のカラーフィルタよりも高い。
【０１１２】
したがって、この透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋ経由で入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋにより観測された場合、その観測データ値Ｄｗ・Ｄｙ・Ｄｒ・Ｄｂｌｋに基づいて算出された観測データ値Ｄｂ・Ｄｇ・ＨＤｒは、高い透過率により得られた観測結果といえる。
【０１１３】
特に、青の観測データ値Ｄｂについては、高い光強度で観測されたことと同等となり、青／緑の感度比を大きくすることができ、色再現性を向上させることができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態では、青の観測データ値Ｄｂ・緑の観測データ値Ｄｇ・補正された赤の観測データ値ＨＤｒを、引き算という簡単な演算を一回行うのみで求めることができる。
【０１１５】
したがって、従来の補色系のカラーフィルタを用いた撮像素子よりも演算を簡略化することができ、原色に近い鮮やかな色を表現できる。
【０１１６】
次に、「赤外線カットフィルタの除去」について説明する。
【０１１７】
従来の撮像素子においては、赤外域の光まで受光素子が観測し、観測結果の精度が低下する場合があった。
【０１１８】
これに対して、本実施形態では、入射光受光素子３Ｗの観測データ値Ｄｗ・黄受光素子３Ｙの観測データ値Ｄｙ・赤受光素子３Ｒの観測データ値Ｄｒから、黄受光素子３Ｙの観測データ値Ｄｙ・赤受光素子３Ｒの観測データ値Ｄｒ・補正受光素子３Ｂｌｋの観測データ値Ｄｂｌｋを引き算するため、各受光素子における赤外域の観測結果が相殺（除去）され、赤外域における観測結果の影響を軽減した青の観測データ値Ｄｂ・緑の観測データ値Ｄｇ・補正された赤の観測データ値ＨＤｒを得ることができる。すなわち、撮像素子の構成から赤外線カットフィルタを削除することができ、薄型化を図ることができる。
【０１１９】
次に、「暗電流によるノイズ」について説明する。
【０１２０】
図６（Ｃ）に示すように、受光素子は、光が入射していない場合であっても、僅かに電流を発生させている。このような光が入射していないにもかかわらず受光素子から流れる電流は、暗電流（darkcurrent）と呼ばれ、ノイズの原因となる。従来の赤・緑・青の３原色のカラーフィルタは、分光特性上、所定の波長域の光を透過させるものであるので、光が遮断される波長域も存在する。
【０１２１】
しかしながら、受光素子は、光が遮断される波長域についても暗電流を発生させる。
【０１２２】
このため、従来の撮像素子の観測結果には、光を透過する波長域における光の観測結果に加えて、暗電流によるノイズも含まれており、このノイズにより色再現性が低下する場合がある。
【０１２３】
これに対して、本実施形態に係る撮像素子１は、上述したように、入射光受光素子３Ｗの観測データ値Ｄｗと黄受光素子３Ｙの観測データ値Ｄｙと赤受光素子３Ｒの観測データ値Ｄｒとから、黄受光素子３Ｙの観測データ値Ｄｙと赤受光素子３Ｒの観測データ値Ｄｒと補正受光素子３Ｂｌｋの観測データ値Ｄｂｌｋとを引き算するため、暗電流の値が相殺される。これにより、観測結果からノイズを除去できるので、色再現性を向上させることができる。
【０１２４】
次に、「分光の浮き」ついて説明する。
【０１２５】
図６（Ｃ）に示すように、従来の赤・緑・青のカラーフィルタの分光透過率において、赤や青のカラーフィルタの分光曲線の裾部の透過率は数％と低いが、緑のカラーフィルタの分光曲線の裾部の透過率は１０％程度と高くなっている。このように、裾部の透過率が高いことを分光の浮きが大きいという。
【０１２６】
従来の撮像素子においては、緑のカラーフィルタの分光曲線の裾部が赤や青の波長域に存在し、かつ、緑の裾部の分光は大きい。そのため、緑の観測結果に赤や青が混色することになり、緑の再現性が低下するという問題があった。
【０１２７】
これに対して、本実施の形態に係る撮像素子１では、上述したように、入射光受光素子３Ｗの観測データ値Ｄｗと黄受光素子３Ｙの観測データ値Ｄｙと赤受光素子３Ｒの観測データ値Ｄｒとから、黄受光素子３Ｙの観測データ値Ｄｙと赤受光素子３Ｒの観測データ値Ｄｒと補正受光素子３Ｂｌｋの観測データ値Ｄｂｌｋとを引き算する。そのため、分光の浮きを小さくすることができ、色再現性を向上させることができる。
【０１２８】
次に、「補正フィルタ２Ｂｌｋの赤外線カット機能」について説明する。
【０１２９】
図７は補正フィルタ２Ｂｌｋの分光特性の一例を示すグラフである。
【０１３０】
補正フィルタ２Ｂｌｋの透過率は、可視光波長域より長波長側において、図４の赤フィルタ２Ｒの透過率とほぼ同レベル（同じ又は近似）となる。
【０１３１】
この図７は、バイオレットの顔料（例えば、C.I. PigmentViolet23）と、赤フィルタ２Ｒの形成に用いられる顔料とを混合分散して膜厚１．４μｍのアクリル樹脂膜を用いて形成された補正フィルタ２Ｂｌｋの分光特性を表している。
【０１３２】
なお、補正フィルタ２Ｂｌｋは、バイオレットに黄フィルタに用いる黄色の顔料を混合する組み合わせ、あるいは、さらに、これに赤の顔料を添加する組み合わせでも良い。
【０１３３】
赤受光素子３Ｒで観測された観測データ値Ｄｒから、補正受光素子３Ｂｌｋで観測された観測データ値Ｄｂｌｋを引き算することにより、赤受光素子３Ｒで観測された観測データ値Ｄｒから赤外域の観測結果を削除することができる。そのため、補正フィルタ２Ｂｌｋは、赤の観測データ値に対する赤外線カットフィルタとしての役割を果たす。
【０１３４】
この図７に示す補正フィルタ２Ｂｌｋは、図３６に示す一般的な吸収型の赤外線カットフィルタと異なり、およそ６００ｎｍ〜６５０ｎｍ付近の透過率（赤外線カットフィルタとしての実効的な透過率）が低い。そのため、演算（引き算）後に得られる赤の演色性をさらに向上させることができる。
【０１３５】
なお、本実施形態では、補正フィルタ２Ｂｌｋの透過率は、およそ４００ｎｍ〜５５０ｎｍの光の波長域及び７５０ｎｍ以降の波長域において、図３７に示す赤のカラーフィルタの透過率と５％以内の差となるようにする。
【０１３６】
これにより、赤外線や他の色の影響のない補正された赤の観測データ値ＨＤｒを得ることができ、赤の色再現性が向上する。
【０１３７】
また、補正フィルタ２Ｂｌｋの透過率は、４００ｎｍから８００ｎｍまで波長が変化する場合に、およそ４００ｎｍ〜６３０ｎｍまでは低い値を維持する。そして、６３０ｎｍ〜７５０ｎｍまでの間で急激に立ち上がり、７５０ｎｍを超えると高い値を維持する。
【０１３８】
この点に関し補足すると、従来の吸収型の赤外線カットフィルタにおいて、透過率が半値（５０％）となる波長は、およそ６３０ｎｍ付近となる。従来の無機多層膜の赤外線カットフィルタにおいて、透過率が半値となる波長は、およそ７００ｎｍである。なお、バイオレットと赤の光学的重畳による補正フィルタにおいて、透過率が半値となる波長は、およそ６５０ｎｍ〜６６０ｎｍの間である。また、シアンと赤の光学的重畳による補正において、透過率が半値となる波長は、およそ７４０ｎｍ〜７５０ｎｍの間である。
【０１３９】
以上の観点から、補正フィルタ２Ｂｌｋにおいて、透過値が半値となるポイントＰの波長は、６３０ｎｍ〜７５０ｎｍまでの間の波長域に含まれるとすることが望ましい。
【０１４０】
本実施形態に係る撮像素子１において、補正された赤の観測データ値ＨＤｒは、（赤の観測データ値Ｄｒ）−（補正用の観測データ値Ｄｂｌｋ）によって求められる。したがって、補正フィルタ２Ｂｌｋの光透過率を図７のようにすることにより、補正された赤の観測データ値ＨＤｒは、赤外線及び他の色の光から影響を受けることを防止することができる。また、赤の感度が高く、赤の色再現性のよい撮像素子１を得ることができる。
【０１４１】
なお、本実施形態において、補正フィルタ２Ｂｌｋは、上述したように、例えばバイオレットと赤の２色の光学的重畳で構成されてもよく、シアンと赤の２色の光学的重畳で構成されるとしてもよい。
【０１４２】
このような２色を組合わせて補正フィルタ２Ｂｌｋを形成することにより、補正フィルタ２Ｂｌｋの光透過率が半値となる波長位置を、色材の比率で調整することができ、さらに補正された赤の観測データ値ＨＤｒについて色調整を行うことができる。
【０１４３】
また、補正フィルタ２Ｂｌｋの可視光波長域での色調整（例えばグレーレベルの調整）や、補正フィルタ２Ｂｌｋの７００ｎｍあるいは７００ｎｍ以降の近赤外透過分光での透過率曲線の立ち上がりや、透過率が半値となる波長位置の調整は、他の色材あるいは他色の有機顔料、例えばバイオレット・青・緑などの有機顔料を添加して調整してもよい。
【０１４４】
次に、「紫外線吸収剤及び赤外線吸収剤」について説明する。
【０１４５】
ＣＭＯＳ、ＣＣＤなどの受光素子は、人間の感じない紫外線域にも若干の感度を有する。
【０１４６】
そのため、本実施形態に係る透明フィルタ２Ｗは、４００ｎｍ以下の光を不透過とし、主に４００ｎｍ以降の波長の光を吸収することなく通すことが望ましい。そこで、本実施形態に係る透明フィルタ２Ｗに紫外線吸収剤や、樹脂の硬化に用いる光開始剤や硬化剤を添付し、透明フィルタ２Ｗに紫外線吸収機能を付加してもよい。
【０１４７】
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物・ペンゾフェノン系化合物・サルチル酸系化学物・クマリン系化合物を用いることができる。また、紫外線吸収剤に、例えばヒンダードミン系化合物などの光安定化剤、クエンチャーなどを添加して用いてもよい。
【０１４８】
さらに、透明フィルタ２Wの形成に用いる樹脂のポリマーやモノマーあるいは硬化剤に、紫外線吸収機能を有する官能基をペンダントしたり、ポリマーに取り込まれるような基を持たせて重合したりしても良い。例えば、キノン類やアントラセンをポリマーに導入しても良いし、紫外線吸収性の基を持つモノマーを添加しても良い。なお、ペンダントとは、反応型吸収剤などの形で樹脂分子鎖に組み込むことをいう。
【０１４９】
また、赤外線吸収性化合物や赤外線吸収剤を、透明フィルタ２Ｗを構成する樹脂に添加してもよい。具体的には、ペンダント方式により透明フィルタ２Ｗを構成する樹脂に添加することができる。
【０１５０】
以上説明した本実施形態に係る撮像素子１においては、見かけ上、高透過の赤・緑・青のフィルタを具備した場合と同等の効果を得ることができ、特に従来の撮像素子よりも赤と青の観測精度を向上させることができる。
【０１５１】
また、本実施形態に係る撮像素子１においては、人間の可視域ではない赤外域の光の観測結果を削除することができ、人間の視覚に近い撮影結果を得ることができる。
【０１５２】
また、本実施形態に係る撮像素子１においては、図３６に示す透過特性を持つ一般的な吸収型の赤外線カットフィルタを用いる場合と異なり、５５０ｎｍから６５０ｎｍの波長領域の光の吸収を緩和させることができるため、赤の演色性を向上させることができる。
【０１５３】
また、本実施形態においては、撮像素子の補正用画素で赤外域の光を観測し、赤の画素の観測結果から、この補正用画素の観測結果を差し引くことで、赤外線吸収機能を実現している。
【０１５４】
また、他の色（青・緑）については、それぞれ赤外域の引かれた観測結果が得られる。この結果、従来のカメラモジュールの光学系に備えられていた赤外線吸収型の赤外線カットフィルタを省略することができ、カメラを薄くすることができる。
【０１５５】
また、赤・緑・青のカラーフィルタではなく透明・黄・赤のカラーフィルタを用いているので、補正フィルタを用いて撮像素子を小型化しても、入射光量の減少による感度の低下を抑えることができる。
【０１５６】
＜第２の実施形態＞
本実施形態においては、第１の実施形態に係る撮像素子の変形例について説明する。
【０１５７】
なお、本実施形態に係る撮像素子は、第１の実施形態に係る撮像素子１において、透明フィルタ２Ｗと樹脂層７とを一体構成としている。
【０１５８】
図８は本実施形態に係る撮像素子におけるフィルタの配列状態の一例を示す平面図である。この図８では、光入射側からみたフィルタ層部の状態の例が表されている。
【０１５９】
図９は本実施形態に係る撮像素子の一例を示す断面図である。この図９では、上記図８のＩＩ−ＩＩ’断面が表されている。
【０１６０】
本実施形態に係る撮像素子９の透明フィルタ１０Ｗは、第１の実施形態の透明フィルタ２Ｗ及び樹脂層７に相当する。具体的には、第１の実施形態に係る透明フィルタ２Ｗの位置に、透明フィルタ１０Ｗの一部を記置している。
【０１６１】
透明フィルタ１０Ｗの他の部分は、黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋの光入射側の面を覆う。すなわち、本実施形態に係る透明フィルタ１０Ｗは、第１の実施形態に係る透明フィルタ２Ｗと樹脂層７とを一体とした構成を持ち、透明平坦化層としての役割も果たす。
【０１６２】
撮像素子９は、透明フィルタ１０Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを具備する。
【０１６３】
補正フィルタ２Ｂｌｋは、図９において、バイオレットの顔料と赤の顔料とを混合した着色樹脂の単層により形成されている。
【０１６４】
入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋは、それぞれ透明フィルタ１０Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを通過した光を受けて、電気信号に変換する。
【０１６５】
撮像素子９は、第１の実施形態と同様に、各受光素子による観測データ値Ｄｗ・Ｄｙ・Ｄｒ・Ｄｂｌｋに基づいて演算（引き算）を行い、青・緑・補正された赤の３原色の観測データ値Ｄｂ・Ｄｇ・ＨＤｒを得る。
【０１６６】
すなわち、撮像素子９は、各受光素子による観測データ値に基づいて演算（引き算）を行うことにより、見かけ上（仮想的に）、青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタを具備していると考えることが可能である。
【０１６７】
撮像素子９の演算によって得られる見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタについての波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの分光透過率の一例は、図５と同様である。
【０１６８】
撮像素子９の見かけ上の青フィルタや緑フィルタの透過率は、それぞれの色の波長域において、従来の青のカラーフィルタや緑のカラーフィルタよりも透過率が高くなるという特徴を持つ。
【０１６９】
以上説明した本実施形態においては、黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋの光入射側の面を透明フィルタ１０Ｗで覆い、透明フィルタ１０Ｗと透明平坦化層とを一体化した構成としている。
【０１７０】
これにより、透明フィルタ１０Ｗと透明平坦化層との形成工程とを一体化することができ、フィルタの形成において、透明フィルタのパターン形成工程を独自に設ける必要がなく、撮像素子９の製造プロセスを簡略化させることができる。
【０１７１】
すなわち、本実施形態では、黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを形成した後に、この各フィルタを被覆するように透明平坦化層である透明フィルタ１０Ｗが形成される。
【０１７２】
本実施形態では、第１の実施形態において透明フィルタ２Ｗが形成されていた部分に、透明平坦化層である透明フィルタ１０Ｗの一部が配置され、透明フィルタ１０Ｗが透明平坦化層としての役割を果たす。
【０１７３】
これにより、本実施形態においては、例えばフォトリソグラフィなどの手法によって透明フィルタを独自に形成する工程を省略でき、３色分のフィルタ形成の労力で４色分のフィルタを構成でき、１色分のフィルタ形成工程を削減できる。
【０１７４】
＜第３の実施形態＞
本実施形態においては、第１及び第２の実施形態に係る撮像素子の変形例について説明する。なお、本実施形態に係る撮像素子は、第２の実施形態に係る撮像素子９において、透明フィルタ１０Ｗとマイクロレンズ８とを一体構成としている。
【０１７５】
図１０は、本実施の形態に係る撮像素子の一例を示す断面図である。
【０１７６】
本実施の形態に係る撮像素子１１は、第２の実施形態に係る撮像素子９のマイクロレンズ８と透明フィルタ１０Ｗとを一体構造とした透明フィルタ１２Ｗを具備する。すなわち、透明フィルタ１２Ｗは、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋへの集光性を高める機能を持つものである。
【０１７７】
以下に、この撮像素子１１の製造工程を図１１〜図１５を用いて説明する。
【０１７８】
まず、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋが形成された半導体基板５上に、透明樹脂からなる平坦化層６を塗布形成する（図１１）。
【０１７９】
なお、感光性樹脂からなるカラーフィルタの形成において、感光性樹脂へのパターン露光に紫外線を用いるため、パターン露光時のハレーションを防止するために、平坦化層６に紫外線吸収剤を添加するとしてもよい。
【０１８０】
次に、平坦化層６上に、黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ（図示せず）・バイオレットと赤とを光学的に重畳した補正フィルタ２Ｂｌｋ（図示せず）を、この順に、フォトリソグラフィにより形成する（図１２）。
【０１８１】
各フィルタの膜厚は１．４μｍに形成し、各フィルタの画素ピッチは２．６μｍに形成する。また、平坦化層６の平均膜厚は０．１μｍに形成する。ただし、撮像素子１１を薄くするために、平坦化層６は省略されてもよい。
【０１８２】
続いて、黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋを形成した半導体基板５上に、クマリン系の紫外線吸収剤が２％含有された熱硬化タイプのアクリル樹脂を平均膜厚２μｍで塗布する。そして、１８０℃で３分間の加熱を行い、塗布した樹脂層を硬化して、平坦化した透明フィルタ１２Ｗを形成する（図１３）。
【０１８３】
さらに、透明フィルタ１２Ｗの上に、熱リフロー性（熱処理により流動化して丸くなる性質）を有し、かつ、アルカリ現象可能な感光性フェノール樹脂１３を塗布する。
【０１８４】
次に、感光性フェノール樹脂１３を、フォトリソグラフィにより所定のパターン（例えば、矩形状パターン）にする。そして、２００℃の加熱を行い、所定パターンの感光性フェノール樹脂１３を流動化させて、約０．６μｍの厚さの半球状のレンズ母型１３ａを形成する（図１４）。
【０１８５】
続いて、ドライエッチング装置内で透明フィルタ１２Ｗに対する異方性のエッチングを行う（図１５）。このエッチングによりレンズ母系１３ａはなくなるが、このレンズ母系１３ａが透明フィルタ１２Ｗへのマスクとなり、レンズ母系１３ａの半球状の形状が透明フィルタ１２Ｗに転写される。これにより、マイクロレンズとして機能し、各フィルタ上にも備えられている透明フィルタ１２Ｗを具備する撮像素子１１を得ることができる。
【０１８６】
以上説明したように、本実施形態に係る透明フィルタ１２Ｗは、マイクロレンズと一体化している。これにより撮像素子１１を薄くすることができる。
【０１８７】
なお、本実施形態においては、透明平坦化層としての役割を持つ透明フィルタ１２Ｗをマイクロレンズ形状としているが、マイクロレンズを形成することなく透明平坦化層としての役割を持つ透明フィルタ１２Ｗのままでもよい。この場合、図１３の第３工程において、透明フィルタ１２Ｗを形成した後は、感光性フェノール樹脂１３の形成以降の工程を行うことなく撮像素子を得ることができる。
【０１８８】
また、上述したように、平坦化層６には、感光性樹脂へのパターン露光の際のハレーション防止のために、紫外線吸収剤が添加されていることが好ましい。さらに、受光素子が紫外線域に感度を有することに基づく紫外線によるノイズの発生を防止するために、透明フィルタ１２Ｗに、紫外線吸収剤を添加することが好ましい。紫外線吸収剤としては、酸化セリウムや酸化チタンなどの金属酸化物からなる微粒子を使用可能である。
【０１８９】
ただし、上述したように、透明フィルタ１２Ｗにレンズ形状が転写され、透明フィルタ１２Ｗが転写型のマイクロレンズとなる場合において、紫外線吸収剤が無添加の場合には、転写レンズの樹脂中で無機材料が光学的な異物となり、光が遮断される場合がある。この場合、撮像素子１１で得られた画像に黒い部分（黒欠陥）が生じることになる。
【０１９０】
したがって、染料系の紫外線吸収剤を使用することが好ましい。例えば、紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系・トリアジン系・サリシレート系・クマリン系・キサンテン系・メトキシケイ皮酸系有機化合物などが用いられる。
【０１９１】
なお、上記各実施形態において、黄色については、赤色及び補正用色の共通色としてもよい。すなわち、透明部を除き、黄色は赤色部及び補正用色部に共通に含まれるものとし、透明部を除き、他の色部の下引きの色として用いてもよい。この場合、例えば、黄色の樹脂により黄の形成位置に黄フィルタ２Ｙを形成すると同時に、赤の形成位置及び補正用色の形成位置にも黄フィルタ２Ｙを形成する。そして、赤の形成位置に赤フィルタ２Ｒを形成するとともに補正用色の形成位置に補正フィルタ２Ｂｌｋを積層して撮像素子を形成する。
【０１９２】
＜第４の実施形態＞
本実施形態では、入射光のうち受光素子に入射する光を除く他の光の反射や光の拡散、回り込みを抑制する反射抑制フィルタを、基板の入射光の入射側であり受光素子に入射光を入射させる領域を除く他の領域に設けた撮像素子について説明する。
【０１９３】
図１６は本実施形態に係る撮像素子の遮光膜の配置位置の第１例を示す平面図である。
【０１９４】
この図１６に示す撮像素子１７は、受光素子の光入射側であり、分光フィルタの設置されている有効画素部１８の外周部に、光の反射や透過を抑制する遮光膜１９を具備する。また、撮像素子１７は、外部との電気的接続をとるためのアルミニウム等からなる電極部２０を有している。なお、電極部２０には遮光膜１９は形成しない。
【０１９５】
この遮光膜１９には、上記各実施形態で説明した補正フィルタを用いることができる。
【０１９６】
遮光膜１９を、撮像素子１７の有効画素部１８の外周部に配設することは、撮像素子１７の観測結果がノイズの影響を受けることを防ぐことができ、画質を高める点で有効である。特に、遮光膜１９として上記各種の補正フィルタを用いることで、可視光波長の光をカットすることができ、撮像素子１７周辺の迷光を減少させることができる。
【０１９７】
図１７は本実施形態に係る撮像素子の遮光膜の配置位置の第２例を示す断面図である。
【０１９８】
この図１７に示す撮像素子１４は、第１の実施形態に係る撮像素子１と同様の構成であるが、半導体基板５の光入射側の面のうち、入射光受光素子３Ｗ・黄受光嚢子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋに光を取り入れる領域を除く他の領域に、遮光膜１５と膜１６とを積層した特徴を持つ。
【０１９９】
この遮光膜１５としては、例えば補正フィルタ２Ｂｌｋを用いることができる。すなわち、遮光膜１５は、補正フィルタ２Ｂｌｋの形成手法と同じ手法により、補正フィルタ２Ｂｌｋと同じ材質と構成にて形成することができる。
【０２００】
撮像素子１４は、半導体基板５上であって受光素子の開口部外に、可視光波長域において透過抑制特性を持つ遮光膜１５（補正フィルタ２Ｗ）を配設している。
【０２０１】
補足すると、従来の撮像素子においては、受光素子以外の部分に入射した光が撮像素子内で迷走し、迷光となる場合がある。この迷光は、受光素子に入射するとノイズとなる。また、受光素子の周辺領域に不要な光が入射するとノイズの原因となる。しかし、本実施形態においては、受光素子の有効開口部周辺や、半導体基板５の一部（例えば半導体基板５の外周）に、可視光波長域において透過抑制特性を持つ遮光膜１５を配置している。そのため、この遮光膜１５により、受光素子を除く他の部分に入射した光が吸収される。
【０２０２】
これにより、迷光及び不要な光によるノイズを低減させることができ、撮像素子１４によって得られる画質を向上させることができる。特に、遮光膜１５として補正フィルタ２Ｗを用いた場合、可視光波長域の光をカットでき、撮像素子１４の周辺で発生する迷光を減少させることができ、受光素子周辺からのノイズ発生を軽減できる。
【０２０３】
また、遮光膜１５として補正フィルタ２Ｗを用いた場合、赤外域の光及び紫外域の光は、遮光膜１５を透過する。そこで、本実施形態では、受光素子の有効開口部ではない部分の半導体基板５上にカーボンブラック等の黒色顔料を用いた遮光膜１５を配置し、遮光膜１５に赤外線カット機能をもたせている。しかし、遮光膜１５の赤外線、紫外線吸収性能が不足する場合は、さらにこの遮光膜１５に対して赤外線及び紫外線を吸収する膜１６を積層している。これにより、受光素子ではない部分に入射した赤外線及び紫外線が迷走し、迷光となり、ノイズが発生することを防止することができる。なお、この膜１６に、マイクロレンズ８の形成に用いる透明樹脂に赤外線吸収剤及び紫外線吸収剤を添加した樹脂を用いれば、材料費を軽減させることもできる。
【０２０４】
なお、本実施形態においては、第１の実施の形態に係る撮像素子１に、遮光膜１５と膜１６とを備えた場合を例として説明しているが、他の実施形態に係る撮像素子に対して、遮光膜１５と膜１６とを備えるとしてもよい。また、撮像素子に対して、遮光膜１５のみを備えるとしてもよい。
【０２０５】
＜第５の実施形態＞
本実施形態では、撮像素子１１Ｓの製造の際、ドライエッチングにより補正フィルタ２Ｂｌｋを形成し、フォトリソグラフィ法により黄フィルタ２Ｙ及び赤フィルタ２Ｒを形成する。
【０２０６】
図１８は本実施形態に係る撮像素子１１Ｓにおけるフィルタの配列状態の一例を示す正面図である。
【０２０７】
図１９は本実施形態に係る撮像素子１１Ｓの一例を示す断面図である。図１９（Ａ）には図１８のＩＩＩ−ＩＩＩ’断面が表されており、図１９（Ｂ）には図１８のＩＶ−ＩＶ’断面が表されている。
【０２０８】
撮像素子１１Ｓは、赤フィルタ２Ｒ及び補正フィルタ２Ｂｌｋの配列が第１〜第３の実施形態のものと異なるが、性能の異なるものではない。すなわち、撮像素子１１Ｓが有するカラーフィルタの分光透過率の特性は、図４に示されるものと同一である。また、これらの分光特性のカラーフィルタ用いて、色演算（引き算）処理をした後の見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタの分光透過率の特性は、それぞれ図５に示されるものと同一である。
【０２０９】
次に、本実施形態に係る撮像素子１１Ｓの製造方法について図２０〜図２３を用いて説明する。
【０２１０】
まず、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋが形成された半導体基板５上に、透明樹脂からなる平坦化層６を形成する（図２０（Ａ）（Ｂ））。詳しくは、受光素子が二次元的に配設された半導体基板上に、アクリル樹脂を主成分とする塗布液を、２０００ｒｐｍの回転数でスピンコートする。そして、２００℃の熱処理をして硬膜させることにより、膜厚０．２μｍの平坦化層６を形成する。なお、アクリル樹脂の塗布液には、固形比が約３％のクマリン系紫外線吸収剤を添加したものを使用することができる。
【０２１１】
次に、透明フィルタ１２Ｗ・赤フィルタ２Ｒ・黄フィルタ２Ｙ・補正フィルタ（黒色）２Ｂｌｋのカラーフィルタのうち最も色材含有比率の高い補正フィルタとなる黒色樹脂層ＢＬを形成する。（図２０（Ｃ））。具体的には、有機顔料（C.I. Pigment Violet23 および C.I. Pigment Red177、C.I. Pigment Red48:1、C.I. Pigment Yellow139の混合）を、熱硬化タイプのアクリル樹脂に分散混合した樹脂液を塗布して硬膜する。これにより、約１．６μｍ膜厚の黒色樹脂層ＢＬが形成される。なお、黒色樹脂層ＢＬは、色材（有機顔料）の固形比が約５８％のものを使用することができる。
【０２１２】
次に、黒色樹脂層ＢＬ上に、フォトレジスト層ＰＬを形成する（図２１（Ａ））。フォトレジスト層ＰＬはアルカリ可溶性かつ感光性を有し、１．２μｍ膜厚に形成する。
【０２１３】
次に、フォトレジスト層ＰＬをパターニングして、補正フィルタ２Ｂｌｋとなる部位の黒色樹脂層ＢＬを露出させる。具体的には、パターン露光用マスクＭにより、フォトレジスト層ＰＬにパターン露光する（図２１（Ｂ））。
【０２１４】
続いて、フォトレジスト層ＰＬのうち光が照射された部分以外の部分をアルカリ溶液にて溶かす現像を行い、必要により硬膜を行う。これにより、補正フィルタ２Ｂｌｋとする部位以外の黒色樹脂層ＢＬを露出させることができる（図２１（Ｃ））。
【０２１５】
次に、フォトレジスト層ＰＬ及びフォトレジスト層ＰＬから露出した黒色樹脂層ＢＬをドライエッチングする。これにより、補正フィルタ２Ｂｌｋとなる部位を除く黒色樹脂層ＢＬが除去されるとともに、フォトレジスト層ＰＬも除去され、補正フィルタ２Ｂｌｋが形成される（図２１（Ｄ））。なお、補正フィルタ２Ｂｌｋは、図４に示すように、光の波長４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で１０％以下の低い透過率を示し、７５０ｎｍより長波長の範囲で９０％以上の高い透過率を示すものである。
【０２１６】
次に、補正フィルタ２Ｂｌｋ形成後、半導体基板上の補正フィルタ２Ｂｌｋとは異なる領域（図１８のＩＶ−ＩＶ’断面の示す領域）に、補正フィルタ２Ｂｌｋ以外の黄フィルタ２Ｙと赤フィルタ２Ｒを公知のフォトリソグラフィ法により形成する（図２２）。
【０２１７】
詳しくは、露光・現像可能な感光性アクリル樹脂に色材を混合する２種のカラーレジスト（黄・赤）を用い、パターン露光・アルカリ液などの現像液による現像・硬膜処理というフォトリソグラフィの手法により、約１．２μｍ膜厚の黄色フィルタ２Ｙと赤色フィルタ２Ｒとをそれぞれ形成する。なお、黄色フィルタ２Ｙの色材には、有機顔料C.I. PigmentYellow150を用いることができる。この黄色フィルタ２Ｙは、色材（有機顔料）の固形比が約３０％となる。また、赤色フィルタ２Ｒの色材には、C.I. PigmentRed177、C.I. Pigment Red48:1とC.I. PigmentYellow139との混合顔料を使用することができる。この赤色フィルタ２Ｒは、色材（有機顔料）の固形比が約４５％となる。
【０２１８】
次に、半導体基板５上に、補正フィルタ２Ｂｌｋ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒを被覆するように透明樹脂層をスピンコートして塗布する。そして、この透明樹脂層を熱硬化して、透明フィルタ１２Ｗを含む平坦化層１２を形成する（図２３（Ａ））。平坦化層１２は、平坦化層６とほぼ同じ材料が用いられ、厚膜用に固形比を高くした熱硬化タイプのアクリル樹脂の塗布液により形成される。なお、平坦化膜１２は、およそ２μｍの膜厚にする。
【０２１９】
次に、平坦化層１２上に、レンズ母型１３ａを形成する（図２３（Ｂ））。ここで、レンズ母型１３ａは、露光・現像可能な感光性フェノール樹脂により形成する。なお、感光性フェノール樹脂は、熱リフロー性、すなわち熱処理で溶融して表面張力でレンズ状に丸くなる特性を有する樹脂である。
【０２２０】
次に、レンズ母型１３ａをマスクとして異方性のドライエッチングをすることにより、レンズ母型１３ａの形状を平坦化層１２に転写して、マイクロレンズを形成する（図２３（Ｃ））。すなわち、マイクロレンズ８及び透明フィルタ１２Ｗは同時に形成されることとなる。
【０２２１】
なお、ドライエッチング量（エッチング深さ）は、約１μｍとして、補正フィルタ２Ｂｌｋは、実質的に補正フィルタ２Ｂｌｋの一部がマイクロレンズ８の役割を果たすように、その膜厚方向に０．４μｍ深くエッチングする。
【０２２２】
また、黄フィルタ２Ｙと赤フィルタ２Ｒは、その表面までのエッチング深さとして実質的に１．２μｍ膜厚となるようにする。
【０２２３】
以上説明した方法により撮像素子１１Ｓを製造することができる。
【０２２４】
ここで、本実施形態によれば、カラーフィルタのうち色材含有比率の高い高比率カラーフィルタをドライエッチングにより形成する工程と、高比率カラーフィルタ以外の低比率のカラーフィルタをフォトリソグラフィ法により形成する工程とを備えているので、高比率カラーフィルタをフォトリソグラフィ法により形成する場合に比べ、着色樹脂の残渣を除去することができる。また、高比率カラーフィルタの形を崩さずに形成することができる。
【０２２５】
補足すると、フォトリソグラフィ法だけでフィルタを形成すると、図２４（Ａ）に示すように、有機顔料が残り残渣が生じやすく、またフィルタの形状も崩れやすい。例えば2μｍ正方のパターニングをする場合には、エッジに凹凸が生じて四角い形状になりにくい。一方、ドライエッチングによれば、図２４（Ｂ）に示すように、残渣を解消することができ、フィルタの形状も崩さずに所望する正方の形状に形成できる。さらに具体的には、ドライエッチングで形成した２μｍ正方の補正フィルタ２Ｂｌｋ（図２５（Ａ））と、フォトリソグラフィ法で形成した２μｍ正方の補正フィルタ２Ｂｌｋ（図２５（Ｂ））とのＳＥＭ写真（電子顕微鏡写真）を比較すると、フォトリソグラフィ法で形成した補正フィルタの辺の方が凹凸の形状となる。また、カラーフィルタが、例えば１．８μｍ正方以下となり、さらに微細パターンになると、フォトリソグラフィ法では、パターン露光後の現像時にカラーフィルタの剥がれが生じてパターン形成が不可能になることもある。一方、ドライエッチングでは、このような問題も生じず、微細なカラーフィルタを形状良く形成することができる。
【０２２６】
しかし、カラーフィルタの製造の際、ドライエッチングはフォトリソグラフィ法に比して手間がかかる場合が多く、全てのフィルタをドライエッチングにより形成することは製造コスト等の増加を招くなどの問題を生じさせる。そこで、有機顔料の含有比率が高い補正フィルタ２Ｂｌｋをドライエッチングにより形成し、黄フィルタ２Ｙ及び赤フィルタ２Ｒをフォトリソグラフィ法で形成することにより、残渣を解消して、形状が整ったカラーフィルタを容易に形成することができる。
【０２２７】
結果として、半導体基板５上に設けられた複数の受光素子３Ｗ・３Ｙ・３Ｒ・３Ｂｌｋと、その受光素子上に個別に形成される複数種類のカラーフィルタ２Ｗ・２Ｙ・２Ｒ・2Ｂｌｋとを備えた撮像素子１１Ｓであって、色バランスと色再現性とがよく、画質の向上した薄い撮像素子１１Ｓを製造することができる。
【０２２８】
また、本実施形態によれば、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を有し、７５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有する補正フィルタ２Ｂｌｋを備えた撮像素子１１Ｓを製造できる。
【０２２９】
さらに、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率を有する透明フィルタ１２Ｗを備えた撮像素子１１Ｓを製造できる。
【０２３０】
また、４００ｎｍより短波長域で紫外線を吸収する透明フィルタを備えた撮像素子１１Ｓを製造できる。
【０２３１】
また、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を示す第１波長域を有し、かつ、当該第１波長域より長波長域であって４５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率である波長域を有するカラーフィルタ（黄フィルタ及び赤フィルタ）を備えた撮像素子１１Ｓを製造できる。
【０２３２】
さらに、光の黄成分を抽出するために用いられる黄フィルタ２Ｙと、光の赤成分を抽出するために用いられる赤フィルタ２Ｒと、可視光波長域において透過抑制特性を有し、可視光波長域より長波長側において透過特性を有する補正フィルタ２Ｂｌｋとを含む撮像素子１１Ｓを製造できる。
【０２３３】
すなわち、本実施形態によれば、特に青（Ｂ）・緑（Ｇ）において高透過率を示すＲＧＢ原色のフィルタを有する撮像素子１１Ｓを提供できる。また、光センサーに不可欠であった赤外線カットフィルタを補正フィルタ２Ｂｌｋにより省略した撮像素子１１Ｓを提供できる。これにより、赤外線カットフィルタに要する厚さの分、カメラ等の光学系を薄くできる。
【０２３４】
また、顔料比率が高く、膜厚が厚く、残渣（有機顔料の残り）や画素剥がれなど問題の多い画素を、ドライエッチングの手法により、残渣を解消するとともに形状よく加工できる。これにより、画質の向上を得ることができる。
【０２３５】
＜第６の実施形態＞
本実施形態では、撮像素子１１Ｔの製造の際、バイオレットのフィルタ２Ｖと赤のフィルタ２Ｒとを積層することにより、補正フィルタ２Ｂｌｋを形成する。
【０２３６】
すなわち、本実施形態では、バイオレットの色材と赤の色材とを混合した色材により補正フィルタ２Ｂｌｋを形成するのではなく、バイオレットのフィルタ２Ｖと赤のフィルタ２Ｒとを積層することにより、光学的に重畳して補正フィルタ２Ｂｌｋを形成する。
【０２３７】
図２６は本実施形態に係る撮像素子１１Ｔにおけるフィルタの配列状態の一例を示す正面図である。
【０２３８】
図２７は本実施形態に係る撮像素子１１Ｔの一例を示す断面図である。図２７（Ａ）には図２６のＶ−Ｖ’断面が表されており、図２７（Ｂ）には図２６のＶＩ−ＶＩ’断面が表されている。
【０２３９】
撮像素子１１Ｔは、赤フィルタ２Ｒ及び補正フィルタ２Ｂｌｋの配列状態が第１〜第３の実施形態のものと異なるが、性能の異なるものではない。すなわち、撮像素子１１Ｔの分光特性は、図４に示されるものと同一である。また、これらの分光特性のカラーフィルタ用いて、色演算（引き算）処理をした後の見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタの分光透過率の特性は、それぞれ図５に示されるものと同一である。
【０２４０】
次に、本実施形態に係る撮像素子１１Ｔの製造方法について図２８〜図３２を用いて説明する。
【０２４１】
まず、入射光受光素子３Ｗ・黄受光素子３Ｙ・赤受光素子３Ｒ・補正受光素子３Ｂｌｋが形成された半導体基板５上に、透明樹脂からなる平坦化層６を形成する（図２８（Ａ），（Ｂ））。具体的には、受光素子が二次元的に配設された半導体基板上に、アクリル樹脂を主成分とする塗布液を、２０００ｒｐｍの回転数でスピンコートする。そして、２００℃の熱処理をして硬膜させることにより、膜厚０．２μｍの平坦化層６を形成する。なお、アクリル樹脂の塗布液には、固形比が約５％のクマリン系紫外線吸収剤を添加したものを使用することができる。
【０２４２】
続いて、透明フィルタ１２Ｗ・赤フィルタ２Ｒ・黄フィルタ２Ｙのうち最も色材含有比率の高い赤フィルタ２Ｒとなる赤色樹脂層ＲＬを形成する。（図２８（Ｃ））。具体的には、有機顔料（C.I. Pigment Red177、C.I. Pigment Red48:1、C.I. Pigment Yellow139の混合）を、熱硬化タイプのアクリル樹脂に分散混合した樹脂液を塗布して硬膜する。これにより、約１μｍ膜厚の赤色樹脂層ＲＬが形成される。
【０２４３】
次に、赤色樹脂層ＲＬ上に、フォトレジスト層ＰＬを形成する（図２９（Ａ））。フォトレジスト層ＰＬはアルカリ可溶性かつ感光性を有し、０．８μｍの膜厚に形成される。
【０２４４】
次に、フォトレジスト層ＰＬをパターニングして、赤フィルタ２Ｒと補正フィルタ２Ｂｌｋのパターンに赤色樹脂層ＲＬを露出させる。
【０２４５】
具体的には、パターン露光用マスクＭにより、赤フィルタ２Ｒと補正フィルタ２Ｂｌｋを形成する部位のフォトレジスト層ＰＬにパターン露光する（図２９（Ｂ））。そして、フォトレジスト層ＰＬのうち光が照射された部分以外の部分をアルカリ溶液にて溶かす現像を行う。これにより、赤フィルタ２Ｒ及び補正フィルタ２Ｂｌｋとなる部位を除く赤色樹脂層ＲＬを露出させることができる（図２９（Ｃ））。
【０２４６】
次に、フォトレジスト層ＰＬのパターンから露出した赤色樹脂層ＲＬをドライエッチングする（図２９（Ｄ））。これにより、赤フィルタ２Ｒ及び補正フィルタ２Ｂｌｋとなる部位を除く赤色樹脂層ＲＬが除去されるとともに、フォトレジスト層ＰＬも除去され、赤フィルタ２Ｒ及び補正フィルタ２Ｂｌｋが形成される。（図２９（Ｄ））。なお、赤フィルタ２Ｒは、色材（有機顔料）の濃度が、硬膜後換算の重量比率で約４５％となる。
【０２４７】
次に、赤フィルタ２Ｒの形成後、半導体基板５上の赤フィルタ２Ｒとは異なる領域（図２６のＶＩ−ＶＩ’断面の示す位置）に、黄フィルタ２Ｙをフォトリソグラフィ法により形成する（図３０）。
【０２４８】
詳しくは、露光・現像可能な感光性アクリル樹脂に色材を混合するカラーレジスト（黄）を塗布した後、パターン露光・アルカリ液による現像等のフォトリソグラフィの手法により、約１μｍ膜厚の黄色フィルタ２Ｙを形成する。なお、黄色フィルタ２Ｙの色材には、有機顔料C.I. Pigment Yellow150を用いることができる。また、黄色フィルタ２Ｙは、色材（有機顔料）の固形比が約３０％となる。
【０２４９】
次に、黄色フィルタ２Ｙ及び赤フィルタ２Ｒを被覆するように、紫色樹脂層ＶＬを形成する（図３１（Ａ））。続いて、パターン露光・現像等を行うフォトリソグラフィ法を用い、この紫色樹脂層ＶＬから、バイオレットのフィルタ２Ｖを赤フィルタ２Ｒ上の一部に形成する（図３１（Ｂ），（Ｃ））。これにより、バイオレットのフィルタ２Ｖと赤フィルタ２Ｒとは光学的に重畳し、補正フィルタ２Ｂｌｋを形成する。
【０２５０】
なお、紫色樹脂層ＶＬは、顔料濃度４０％のC.I. Pigment Violet23により形成することができる。
【０２５１】
次に、補正フィルタ２Ｂｌｋ（バイオレットのフィルタ２Ｖ及び赤フィルタ２Ｒが一体化したもの）・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒを被覆するように、半導体基板５上に透明樹脂層をスピンコートして塗布する。そして、この透明樹脂層を熱硬化して、透明フィルタ１２Ｗを含む平坦化層１２を形成する（図３２（Ａ））。平坦化層１２は、平坦化層６とほぼ同じ材料が用いられ、厚膜用に固形比を高くした熱硬化タイプのアクリル樹脂の塗布液により形成される。なお、平坦化膜１２は、およそ２μｍ膜厚である。
【０２５２】
次に、平坦化層１２上に、レンズ母型１3ａを形成する（図３２（Ｂ））。ここで、レンズ母型１３ａは、露光・現像可能な感光性フェノール樹脂により形成する。なお、感光性フェノール樹脂は熱リフロー性を有し、熱処理で溶融して表面張力でレンズ状に丸くなる樹脂である。
【０２５３】
続いて、レンズ母型１３ａをマスクとして異方性のドライエッチングをすることにより、レンズ母型１３ａの形状を平坦化層１２に転写して、マイクロレンズ８を形成する（図３２（Ｃ））。ここでは、マイクロレンズ８及び透明フィルタ１２Ｗは同時に形成されることとなる。
【０２５４】
なお、ドライエッチング量（エッチング深さ）は、約１μｍとして、補正フィルタ２Ｂｌｋは、実質的に補正フィルタ２Ｂｌｋの一部であるバイオレットのフィルタ２Ｖがマイクロレンズ８の役割を果たすように、その膜厚方向に０．４μｍ深くエッチングする。
【０２５５】
以上説明した製造方法により撮像素子１１Ｔを製造することができる。
【０２５６】
ここで、本実施形態によれば、赤フィルタ２Ｒ及び黄フィルタ２Ｙのうち色材含有比率の高い赤フィルタ２Ｒをドライエッチングにより形成する工程と、黄フィルタ２Ｙをフォトリソグラフィ法により形成する工程とを備えているので、赤フィルタをフォトリソグラフィ法により形成する場合に比べ、着色樹脂（赤色樹脂層ＲＬ）の残渣を除去することができる。また、赤フィルタ２Ｒの形を崩さずに形成することができる。
【０２５７】
結果として、半導体基板５上に設けられた複数の光電変換素子と、その光電変換素子上に個別に形成される複数種類のカラーフィルタとを備えた撮像素子１１Ｔであって、色バランスと色再現性とがよく、薄い撮像素子１１Ｔを製造することができる。
【０２５８】
また、本実施形態によれば、赤フィルタ２Ｒとバイオレットフィルタ２Ｖの２色の光学的重畳により補正フィルタ２Ｂｌｋを形成した撮像素子１１Ｔを製造することができるので、補正フィルタ２Ｂｌｋの光透過率が半値となる波長位置を、色材の比率で調整することができる。これにより、補正された赤の観測データ値ＨＤｒについて色調整を行うことができる。
【０２５９】
＜第７の実施形態＞
本実施形態における撮像素子１Ｕは、少なくとも２以上のフィルタを備え、第１の波長より短波長側の光について透過抑制特性を持ち、第１の波長より長波長側の光について透過特性を持つ第１フィルタと、第１の波長より長波長側で第２の波長より短波長側の光について透過抑制特性を持ち、第２の波長より長波長側の光について透過特性を持つ第２のフィルタとを備える。
【０２６０】
なお、第１フィルタ及び第２フィルタ経由で入射された光は、それぞれ第１受光素子及び第２受光素子により受光され、電気信号に変換される。
【０２６１】
具体的には、撮像素子１Ｕは４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を示す第１波長域を有し、かつ、当該第１波長域より長波長域であって４５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率である波長域を有するフィルタＦ１〜フィルタＦ７を備える。補足すると、第１フィルタ及び第２フィルタは相対的な関係を表す名称であり、フィルタＦ１〜フィルタＦ７のそれぞれが第１フィルタ及び第２フィルタになりうる。
【０２６２】
フィルタＦ１〜フィルタＦ７は、それぞれ、白色光（透明）、緑みの青色光、黄緑色光、黄色光、橙色光、赤色光、赤外光（便宜上、黒と表す）を捉えるためのものである。詳しくは、各フィルタＦ１〜Ｆ７の分光特性は、それぞれ図３３のＬ１〜Ｌ７に示される。
【０２６３】
なお、本実施形態ではフィルタＦ１・Ｆ４・Ｆ６・Ｆ７は、それぞれ透明フィルタ２Ｗ・黄フィルタ２Ｙ・赤フィルタ２Ｒ・補正フィルタ２Ｂｌｋに該当する。
【０２６４】
次に、各フィルタＦ１〜フィルタＦ７において受光した入射光を再現するためのデータ値を求める方法を説明する。
【０２６５】
まず、光が撮像素子１Ｕに入射されると、フィルタＦ１〜フィルタＦ７のいずれかである第１フィルタ及び第２フィルタを経由して対応する第１受光素子及び第２受光素子により入射光が受光される。そして、受光された光は電気信号に変換される。
【０２６６】
続いて、図３４に概念を示すように、第１フィルタにより受光された光のデータ値Ｄ１と、第２フィルタにより受光された光のデータ値Ｄ２とから第１フィルタ及び第２フィルタが受光する光の波長域の差に対応した波長のデータ値ＤＣを求める。
【０２６７】
換言すれば、第１フィルタと第２フィルタとは、それぞれの波長域の差に対応した色の見かけ上のカラーフィルタを構成する。
【０２６８】
例えば、フィルタＦ１（白）とフィルタＦ４（黄）とに基づいて青色のデータ値を得ることができる。フィルタＦ４（黄）とフィルタＦ６（赤）とに基づいて緑色のデータ値を得ることができる。フィルタＦ６（赤）とフィルタＦ７（黒）とから赤外線の影響を受けない赤色のデータ値を得ることができる。
【０２６９】
これにより、光の３原色のデータ値を得ることができるので、受光した入射光を再現することができる。
【０２７０】
さらに、例えばフィルタＦ２（緑みの青）とフィルタＦ３（黄緑）とを引き算処理することにより、緑みの青色（緑かがった青色）のデータ値を得ることができる。フィルタＦ３（黄緑）とフィルタＦ４（黄）との引き算処理により、黄緑色のデータ値が得られる。フィルタＦ４（黄）とフィルタＦ５（橙）との引き算処理により、黄色のデータ値が得られる。フィルタＦ５（橙）とフィルタＦ６（赤）との引き算処理により、橙色のデータ値が得られる。
【０２７１】
すなわち、上述した方法によれば、フィルタＦ１〜フィルタＦ７のうち第１フィルタと第２フィルタとを構成する２つのフィルタを用いることにより、受光した入射光を再現するだけでなく、よりきめの細かい色の抽出ができる。
【０２７２】
なお、本実施形態においてはフィルタＦ１〜Ｆ７の７種類を例示したが、これに限られるものではないことは言うまでもない。すなわち、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で１０％以下の透過率を示す第１波長域を有し、かつ、当該第１波長域より長波長域であって４５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域で９０％以上の透過率である波長域を有するカラーフィルタであれば、本実施形態はこれを除外するものではない。
【０２７３】
また、本実施形態に係る撮像素子１Uは、第５又は第６の実施形態に係る方法で製造することができる。すなわち、色材含有比率の異なる複数種類のカラーフィルタを備えた撮像素子１Uを製造する際、カラーフィルタのうち最も色材含有比率の高い高比率カラーフィルタをドライエッチングにより形成し、高比率カラーフィルタ以外の低比率のカラーフィルタをフォトリソグラフィ法により形成することにより製造することができる。
【０２７４】
なお、第１色目のカラーフィルタをドライエッチングで形成すれば、第1色目のカラーフィルタの形状が良くなる。また、第1色目のカラーフィルタの他の部位には残渣が生じない。そのため、続いて残りのカラーフィルタをフォトリソグラフィ法で形成しても残りのカラーフィルタの形状も良好に形成できる。これにより、撮像素子の画質が向上するという効果を有する。それゆえに、高比率のカラーフィルタを第1色目のカラーフィルタとしてドライエッチングで形成することが望ましい。また、高比率でなくても、Yellow，Green等の視感度の高いカラーフィルタや、ベイヤー配列で画素数の多い色のフィルタを第1色目のカラーフィルタとしてドライエッチングで形成することが望ましい。
【０２７５】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子におけるフィルタの配列状態の一例を示す正面図。
【図２】第１の実施の形態に係る撮像素子の一例を示す断面図。
【図３】第１の実施の形態に係る撮像素子の他の例を示す断面図。
【図４】透明フィルタ、黄フィルタ、赤フィルタ、補正フィルタについての分光透過率の一例を示すグラフ。
【図５】第１の実施の形態に係る撮像素子の演算によって得られる見かけ上の青フィルタ、緑フィルタ、赤フィルタについての分光透過率の一例を示すグラフ。
【図６】従来の撮像素子の実際の分光特性の例を示すグラフ。
【図７】第１の実施の形態に係る撮像素子の補正フィルタの分光特性の一例を示すグラフ。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る撮像素子におけるフィルタの配列状態の一例を示す正面図。
【図９】第２の実施の形態に係る撮像素子の一例を示す断面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る撮像素子の一例を示す断面図。
【図１１】第３の実施の形態に係る撮像素子の製造プロセスの第１工程の例を示す断面図。
【図１２】第３の実施の形態に係る撮像素子の製造プロセスの第２工程の例を示す断面図。
【図１３】第３の実施の形態に係る撮像素子の製造プロセスの第３工程の例を示す断面図。
【図１４】第３の実施の形態に係る撮像素子の製造プロセスの第４工程の例を示す断面図。
【図１５】第３の実施の形態に係る撮像素子の製造プロセスの第５工程の例を示す断面図。
【図１６】本発明の第４の実施の形態に係る撮像素子の遮光膜の配置位置の第１例を示す正面図。
【図１７】第４の実施の形態に係る撮像素子の遮光膜の記置位置の第２例を示す断面図。
【図１８】本発明の第５の実施の形態に係る撮像素子１１Ｓにおけるフィルタの配列状態の一例を示す正面図である。
【図１９】第５の実施の形態に係る撮像素子１１Ｓの一例を示す断面図である。
【図２０】第５の実施の形態に係る撮像素子１１Ｓの製造方法を説明するための図である。
【図２１】第５の実施の形態に係る撮像素子１１Ｓの製造方法を説明するための図である。
【図２２】第５の実施の形態に係る撮像素子１１Ｓの製造方法を説明するための図である。
【図２３】第５の実施の形態に係る撮像素子１１Ｓの製造方法を説明するための図である。
【図２４】第５の実施の形態における撮像素子の製造方法の効果をするための図である。
【図２５】第５の実施形態における製造方法により製造した撮像素子を写真印刷して示す図である。
【図２６】本発明の第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔにおけるフィルタの配列状態の一例を示す正面図である。
【図２７】第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔの一例を示す断面図である。
【図２８】第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔの製造方法について説明するための図である。
【図２９】第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔの製造方法について説明するための図である。
【図３０】第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔの製造方法について説明するための図である。
【図３１】第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔの製造方法について説明するための図である。
【図３２】第６の実施の形態に係る撮像素子１１Ｔの製造方法について説明するための図である。
【図３３】本発明の第７の実施の形態に係るフィルタＦ１〜フィルタＦ７の分光特性の一例を示す図である。
【図３４】第７の実施の形態に係る見かけ上のカラーフィルタの概念を説明するための図である。
【図３５】人間の視覚感度、受光素子の感度、受光素子の感度に対して好ましい近赤外域カットフィルタの透過率の関係の例を示すグラフ。
【図３６】反射型の赤外線カットフィルタと赤外線吸収型の赤外線カットフィルタにおける光の波長と透過率との関係の例を示すグラフ。
【図３７】赤・緑・青の３原色のカラーフィルタの分光透過率の一例を示すグラフ。
【符号の説明】
【０２７７】
１，１Ｕ，９，１１，１１Ｓ，１１Ｔ，１４，１７…撮像素子、２…フィルタ層、２Ｗ，１０Ｗ，１２Ｗ…透明フィルタ、２Ｙ…黄フィルタ、２Ｒ…赤フィルタ、２Ｂｌｋ…補正フィルタ、２Ｖ…バイオレットのフィルタ、３Ｗ…入射光受光素子３Ｗ、３Ｙ…黄受光素子、３Ｒ…赤受光素子、３Ｂｌｋ…補正受光素子、４…演算部、４Ｂ…青演算部、４Ｇ…緑演算部、４Ｒ…赤演算部、５…半導体基板、６…平坦化層、７…樹脂層、８…マイクロレンズ、１２…平坦化層、１３…感光性フェノール樹脂、１３ａ…レンズ母型、１５，１９…遮光膜、１６…膜、１８…撮像素子の有効画素部、ＢＬ…黒色樹脂層、ＲＬ…赤色樹脂層、ＶＬ…紫色樹脂層、ＰＬ…フォトレジスト層、Ｍ…マスク、Ｆ１〜Ｆ７…フィルタ。
【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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【図６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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