(57)【要約】【課題】従来技術の欠点を回避する、カラー・イメージ・センサと、その製造方法と、カラー・イメージ検知方法とを提供すること。【解決手段】カラー・イメージ・センサは複数のピクセルを有する。ピクセル上に、ゼロ次回折カラー・フィルタ（ＤＣＦ）（１）が配置される。異なるゼロ次ＤＣＦ（１）、例えば赤と、緑と、青の光をそれぞれ透過するＤＣＦ（１）が、カラー・イメージ・センサのピクセルに割り振られる。カラー撮像装置に対するＤＣＦ（１）の使用は、現在使用されているラッカーよりも良好な定義済み帯域フィルタまたはノッチ・フィルタをもたらす。ＤＣＦ（１）は、時間と、温度と、任意の環境的攻撃に関してより安定である。ＤＣＦパターンの製造は、様々なタイプのＤＣＦが同時に製造され得るので、従来型染料フィルタ・パターンの製造よりも単純で安価である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクセルを有するカラー・イメージ・センサであって、
前記ピクセルの少なくとも一部がカラー・フィルタを備え、
前記カラー・フィルタはゼロ次回折カラー・フィルタを含む、
ことを特徴とするカラー・イメージ・センサ。
【請求項２】
前記回折カラー・フィルタのうちの少なくとも１つが、異なる屈折率の少なくとも２つの材料を有し、前記少なくとも２つの材料が、回折構造を形成する、請求項１に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項３】
前記回折構造が、正方形、矩形、正弦曲線、または三角形のプロファイルを有する、請求項２に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項４】
前記回折構造が、交番する低屈折率層と高屈折率層のスタックを有する、請求項２または３に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項５】
前記回折構造が、５０ｎｍから１０００ｎｍの間、好ましくは１００ｎｍから８００ｎｍの間の格子周期を有する請求項２乃至４のいずれか１項に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項６】
前記回折構造が、１０ｎｍから１０００ｎｍの間、好ましくは５０ｎｍから３００ｎｍの間の格子深さを有する請求項２乃至５のいずれか１項に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項７】
誘電体層または誘電体層のスタックが、前記回折構造の下および／または上に配置される請求項２乃至６のいずれか１項に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項８】
前記カラー・フィルタが、エポキシと、アクリラートと、ポリカーボネートと、ＵＶ硬化形ゾル−ゲル材料と、酸化シリコンと、カーバイドと、ダイヤモンドと、炭素と、炭素誘導体と、ＺｎＯと、ＺｎＳと、酸化チタンとからなるグループから選択された材料または材料の組合せを含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項９】
少なくとも３つの異なるカラー、例えば赤と緑と青、または、シアンとマゼンタと黄の光を透過する少なくとも３つの異なるカラー・フィルタが存在する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のカラー・イメージ・センサ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のカラー・イメージ・センサを製造する方法であって、
複数のピクセルを有するイメージ・センサが製造され、
前記ピクセルの少なくとも一部がカラー・フィルタを備え、
前記カラー・フィルタが、ゼロ次回折カラー・フィルタとして実現される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記ゼロ次回折カラー・フィルタのすべてが同時に製造される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
複製ステップと堆積ステップとが、前記ゼロ次回折カラー・フィルタを実現するために実施される請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複製ステップについて、ナノリソグラフィ、ナノ・インプリント、ＵＶエンボシング、および／またはＵＶキャスティングの技法が適用される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記堆積ステップについて、液相からの熱蒸着および／またはスピン・コーティングの技法が適用される、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
カラー・イメージ検知のためのゼロ次回折カラー・フィルタの使用。
【請求項１６】
カラー・イメージ・センサに複数のピクセルを設けるステップと、
入射電磁放射を前記イメージ・センサ上に入射させるステップと、
前記入射電磁放射の少なくとも一部を選択的にスペクトル・フィルタリングするステップと、
を備えるカラー・イメージ検知方法であって、
前記スペクトル・フィルタリングが、ゼロ次回折を利用することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル・カラー撮像の分野であり、複数のピクセルを有するカラー・イメージ・センサと、その製造方法と、カラー・イメージ検知方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル固体カメラは、シーンをイメージ・センサ上に撮像する撮像光学系を備える。イメージ・センサは、入射光を電気信号に変換する画素（ピクセル）の１次元または２次元アレイを含み、通常は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）技術を用いた固体デバイスである。電気信号が読み出され、処理される。
【０００３】
カラー・イメージを取り込むために、イメージ・センサの各ピクセルは、一定の光波長だけに対して選択的に感応性でなければならない。波長（またはカラー）選択性は通常、各ピクセルの頂部のカラー・フィルタによって達成される。様々なカラーに対するフィルタが、ピクセル・アレイ上に一定のパターンで分布する。最も一般的なフィルタのパターンは、赤および緑のフィルタの列を青および緑のフィルタの列と交番させるＢａｙｅｒフィルタ・パターンである。まれに、他のパターンおよび／またはカラーが使用される。
【０００４】
フィルタ自体は通常、吸収フィルタとして実行される。そのような吸収フィルタは、本質的にあるカラー、例えば赤を透過し、他のすべてのカラー、例えば緑と青とを吸収する有機染料を含む有機材料の層である。吸収フィルタの主な欠点は、寿命が限られていることである。有機材料は劣化およびエージングする。エージング・プロセスは、紫外（ＵＶ）放射、高温、湿度などの外部の影響によって加速される。したがって、従来型デジタル・カメラの品質は、時間と共に低下する。吸収フィルタを有するイメージ・センサの別の欠点は、製造が複雑で費用がかかることである。１つのカラーに対するフィルタを製造するために、対応する層がチップ上に堆積され、対応するカラーを検出するピクセルを画定するマスクが設けられなければならず、マスクを通じて層が露光され、層の不要なエリアが除去される。この手順が、少なくとも３つのカラー、例えば原色の赤と、緑と、青のそれぞれについて実施されなければならない。さらに、しばしば吸収フィルタのスペクトル特性が正確に定義されず、所望の挙動に適応させることが難しい。
【０００５】
光学において、回折ゼロ次フィルタが知られている（例えば特許文献１）。回折ゼロ次フィルタは、相異なる屈折率を有する相異なる材料層でできた非吸収回折構造、すなわち位相物体からなる。その典型的寸法（格子周期）は、光波長以下である。これらの回折フィルタは主に、紙幣、クレジット・カード、パスポートなどで光可変セキュリティ装置（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｄｅｖｉｃｅ）として使用される。現在まで、回折光学系は、マイクロエレクトロニクスではほとんど使用されていなかった。これらの技術は、非互換であると考えられ、回折構造の寸法はしばしば、マイクロ電子装置の寸法以上であり、したがってマイクロ電子装置には適用可能ではない。
【特許文献１】米国特許第４４８４７９７号明細書
【非特許文献１】ツツイ等，「Ｄｏｕｂｌｉｎｇ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ−Ｏｕｔ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｔｈｉｎ  Ｓｉｌｉｃａ  Ａｅｒｏｇｅｌ  Ｌａｙｅｒ」，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１３，２００１年，ｐ．１１４９〜１１５２
【非特許文献２】Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ等，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．７，１９９３年，ｐ．１７４２〜１７４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を回避するカラー・イメージ・センサと、その製造方法と、カラー・イメージ検知方法とを提供することである。特に、カラー・イメージ・センサは、環境の影響を受けにくいものであるべきである。カラー・イメージ・センサは、標準的半導体プロセスと好ましくは互換である、単純で安価なプロセスで製造可能であるべきである。さらに、この製造方法は、カラー・フィルタのスペクトル特性を調節し、所与の要求に適合するように適応することができるように、高い自由度を実現すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記およびその他の問題は、独立請求項に記載のカラー・イメージ・センサと、その製造方法と、カラー・イメージ検知方法とによって解決される。本発明の有利な実施の形態が、従属請求項で与えられる。
【０００８】
本発明の基本概念は、入射電磁放射の選択的スペクトル・フィルタリングのために回折カラー・フィルタ（ＤＣＦ）を使用することである。相異なるゼロ次回折カラー・フィルタ、例えば３つのタイプのそのようなＤＣＦが、カラー・イメージ・センサのピクセルに割り振られる。
【０００９】
カラー撮像装置に対するＤＣＦの使用は、現在使用されているラッカーよりも良好な定義済み帯域フィルタまたはノッチ・フィルタをもたらす。ＤＣＦは、どんな染料や色吸収体も含まず、したがって、時間と、温度と、任意の環境的攻撃（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ａｇｇｒｅｓｓｉｏｎ）とに関してより安定である。ＤＣＦパターンの製造は、様々なタイプのＤＣＦが同時に製造され得るので、従来型染料フィルタ・パターンの製造よりも単純で安価である。
【００１０】
したがって、本発明によるカラー・イメージ・センサは、複数のピクセルを有し、そのピクセルの少なくとも一部がカラー・フィルタを含む。カラー・フィルタは、ゼロ次回折カラー・フィルタを含む。
【００１１】
本発明によるカラー・イメージ・センサを製造する方法では、複数のピクセルを有するイメージ・センサが製造され、ピクセルの少なくとも一部がカラー・フィルタを備える。カラー・フィルタは、ゼロ次回折カラー・フィルタとして実現される。
【００１２】
本発明はまた、カラー・イメージ検知のためのゼロ次回折カラー・フィルタの使用を包含する。
【００１３】
カラー・イメージ検知のための本発明の方法は、カラー・イメージ・センサに複数のピクセルを設けるステップと、入射電磁放射をイメージ・センサ上に入射させるステップと、入射電磁放射の少なくとも一部を選択的にスペクトル・フィルタリングするステップとを含む。スペクトル・フィルタリングはゼロ次回折を利用する。
【００１４】
この文書全体を通して、「光（ｌｉｇｈｔ）」、「光学（ｏｐｔｉｃａｌ）」、または「カラー」という用語は、可視光に限定されず、可視光に近い電磁スペクトルの他の部分、特に近紫外（ＮＵＶ）または近赤外（ＮＩＲ）放射も指す。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態が、添付の概略図に関してより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
現在まで、ほぼすべてのカラー撮像カメラは、そのピクセル上のカラー・フィルタとして相異なるラッカーを使用している。一般に、相異なるカラーに関する３つのフィルタが様々なパターンで使用される。カラー・イメージ・センサに関する２つのパターン例が図１に示されている。図１（ａ）は、原色の赤Ｒと、緑Ｇと、青Ｂとを有するＲＧＢ  Ｂａｙｅｒパターンを示す。このパターンは、赤および緑のフィルタの列を青および緑のフィルタの列と交番させる。緑のフィルタを赤および青のフィルタよりも多くした分布は、人間の目の感度をより良好に模倣する。赤と、緑と、青の相異なる値を加える代わりに、植字色のシアンＣと、マゼンタＭと、黄Ｙの値を引くことも可能である。ＣＭＹフィルタの一例が図１（ｂ）に示されている。
【００１７】
本発明によれば、ピクセルのカラー選択性は、ピクセルの頂部の回折カラー・フィルタ（ＤＣＦ）によって達成される。ＤＣＦは、異なる屈折率の異なる材料層を有する回折格子および／または構造を有する。これらの構造は、反射および／または透過に関してカラー・フィルタのように振る舞う。ＤＣＦ１の概略的一例が、図２（ａ）の断面図に示されている。ＤＣＦ１は、異なる屈折率を有する少なくとも２つの本質的に透過性の材料１１、１２でできた２次元または３次元構造である。少なくとも２つの材料のうちの第１の材料１１の屈折率ｎｌｏｗは、少なくとも２つの材料のうちの第２の材料１２の屈折率ｎｈｉｇｈよりも小さい。ＤＣＦ１の層は、エポキシ、アクリラート、ポリカーボネート、ＵＶ硬化形ゾル−ゲル材料、酸化シリコン、カーバイド、ダイヤモンド、炭素、炭素誘導体、ＺｎＯ、ＺｎＳ、および／または酸化チタンなどの材料または材料の組合せを含むことができる。ＤＣＦ１の層はまた、無機ナノ粒子で充填された無機材料を含むこともできる。
【００１８】
低屈折率材料１１は、例えばポリマー（ｎｌｏｗ＝１．３４〜１．６５）、ＳｉＯ２（ｎｌｏｗ≒１．４６）、またはＭｇＦ２（ｎｌｏｗ≒１．３９）でよく、屈折率は、波長５５０ｎｍに対するデータである。低屈折率材料１１は、多孔質エーロゲル（ｎｌｏｗ≒１．０）でもよい。ツツイ等（「Ｄｏｕｂｌｉｎｇ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ−Ｏｕｔ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｔｈｉｎ  Ｓｉｌｉｃａ  Ａｅｒｏｇｅｌ  Ｌａｙｅｒ」，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１３，２００１年，ｐ．１１４９〜１１５２）によって述べられている、ゾル−ゲル処理したシリカ・エーロゲルの屈折率は、１．０１から１．１０の間である。低屈折率材料１１は、固体イメージ・センサのピクセルの頂部の層を形成する。
【００１９】
低屈折率層１１内には、サブ波長導波路として振る舞う高屈折率材料１２の構造が埋め込まれる。高屈折率材料１２は、例えばＺｎＳ（ｎｈｉｇｈ≒２．３８）、ＴｉＯ２（ｎｈｉｇｈ≒２．１〜２．５）、Ｔａ２Ｏ５（ｎｈｉｇｈ≒２．１〜２．３）、またはＳｉ３Ｎ４（ｎｈｉｇｈ≒２．０３）でよい。高屈折率構造は、ピクセル表面で画定された平面の少なくとも１つの方向では不均質である。図２の例では、高屈折率構造はルールド・グレーティング（ｒｕｌｅｄ  ｇｒａｔｉｎｇ）を有する。ルールド・グレーティングは、本質的に２次元構造である。複数のそのような格子が、低屈折率層１１内で、ある格子が別の格子の上に配置されてよく、したがって３次元ＤＣＦが作成される。低屈折率材料１１が１．５未満の屈折率を有する場合、高屈折率材料１２は、約１．５の屈折率を有する層、例えばポリマー層であってもよい。重要なパラメータは、高屈折率ｎｈｉｇｈと低屈折率ｎｌｏｗとの間の屈折率の差である。高屈折率材料１２のウェット・プロセス可能（ｗｅｔ−ｐｒｏｃｅｓｓ−ａｂｌｅ）クラスは、高分子マトリックスに埋め込まれた高屈折率材料のナノ・サイズ粒子である。一例は、最大２．５の屈折率を有するＰｂＳナノ粒子とゼラチンとの混合物である（Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ等，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．７，１９９３年，ｐ．１７４２〜１７４８）。Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、またはＴｉＯ２粒子を含む混合物も可能である。
【００２０】
光９０が一定の入射角θｉｎでＤＣＦ１上に入射するとき、光９０の第１部分９１が反射し、第２部分９２がＤＣＦ１を透過する。ＤＣＦ１がゼロ次フィルタであるので、第２の透過部分９２の伝播方向は、入射光９０の伝播方向と同じである。図２（ｂ）〜（ｄ）は、強度スペクトル、すなわち入射光９０および２つの部分９１、９２の強度と波長との関係をそれぞれ示す概略図である。入射光９０は白色、すなわちすべての可視波長が等しい強度で存在すると仮定される（図２（ｂ））。この例のＤＣＦ１は青色光を反射し、すなわち第１光部分９１のスペクトル（図２（ｃ））は、波長λ≒４６０ｎｍの周りにピークを有する。第２光部分９２のスペクトル（図２（ｄ））は、第１光部分９１のスペクトルと相補的であり、波長λ≒４６０ｎｍの周りにノッチを示す。したがって透過光９２は、青の補色である黄である。言い換えれば、図２のＤＣＦ１は、反射においては青色帯域フィルタであり、透過においては黄色ノッチ・フィルタである。
【００２１】
回折構造プロファイルは、様々なタイプのプロファイルを有する格子で作成され得る。図３は、多くの可能な格子プロファイルのいくつかの例を示す。図３（ａ）のプロファイルは、単純な正方形プロファイルである。図３（ｂ）の多重正方形プロファイルは、図３（ａ）に示すような複数のプロファイルを、あるプロファイルを別のプロファイルの上に配置することによって形成される。図３（ｃ）は多重湾曲プロファイルを示し、図３（ｄ）は、多重三角形プロファイルすなわち多重鋸刃状プロファイルを示す。プロファイル形状は、対称性について制限がなく、すなわちプロファイル形状は、対称である必要はない。三角形プロファイルはブレーズされてよく、すなわち１つの辺が長くてよい。
【００２２】
別の光学素子が、本発明によるＤＣＦ構造の下および／または上に配置されてよい。そのような別の光学素子は、薄層または誘電体フィルタとして働く薄い誘電体層のスタックとして、金属層、吸収層、回折素子などを含むことができる。そのような別の光学素子は、１０ｎｍから１０００ｎｍの間の厚さ、好ましくは５０ｎｍから５００ｎｍの間の厚さを有し、周囲の材料の屈折率よりも少なくとも０．２だけ高い屈折率を有する、導波路として働く高屈折率層を含むことができる。特殊カメラ光学系、マイクロレンズ、または追加の格子構造などの他の適切な手段も、ＤＣＦの頂部に配置されてよい。
【００２３】
ＤＣＦパラメータの適切な選択は、対応するカラー帯域フィルタまたはノッチ・フィルタのフィルタ特性を定義する。ＤＣＦのスペクトル特性に本質的に影響を及ぼす重要な可変パラメータは、格子周期である。他の可変パラメータは、格子深さ、格子プロファイル、高屈折率層の高さ、屈折率、高屈折率／低屈折率遷移数、および／または高屈折率層間の間隔である。
【００２４】
本発明によるＤＣＦは、ピクセルで検出すべき光のほぼ波長以下である周期を有する。典型的な格子周期は５０ｎｍから１０００ｎｍの間であり、好ましくは１００ｎｍと８００ｎｍの間である。（１つの層の）格子深度は、数ナノメートルから数マイクロメートルの間、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍの間、好ましくは５０ｎｍから３００ｎｍの間である。高屈折率材料（導波路材料）１２と低屈折率材料１１の屈折率の差ｎ２−ｎ１は、必ずしもそうではないが、大きいべきであり、例えば０．２超、好ましくは０．４超である。層の数には上限はない。数（約２または３）マイクロメートル未満の２つの高屈折率層間の距離は、異なるＤＣＦ層間の結合効果を生み出し、数マイクロメートル超では、それらが分離する。どちらの効果もＤＣＦに対して使用されてよい。
【００２５】
３つの異なるＤＣＦに対する計算透過スペクトルの例が、図４に示されている。これらの３つのフィルタは、植字色のシアンと、マゼンタと、黄とを透過するように設計された。高屈折率材料（導波路材料）１２の１つの層を有する１つの正方形格子構造について計算が実施された。計算で使用されたパラメータと、得られたいくつかの特性とが表１に列挙される。この単純なモデルで既に、所望の透過特性を有する非常に効果的なＤＣＦが得られた。別のＤＣＦパラメータ、例えば複数の高屈折率層を計算に入力することにより、設計は、所与の必要にさらに明確に適合することができる。
【表１】
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ピクセルすなわちＤＣＦの横方向の寸法は、これらの寸法が格子周期の約２０倍以下の範囲であるときは特に、ＤＣＦの反射率および／または透過率特性に影響を及ぼす別のパラメータとなり得る。もちろん、ピクセルおよびＤＣＦは、図１のような正方形形状を有する必要はない。別法として、ピクセルおよびＤＣＦは、矩形、六角形、またはその他の任意の適切な形状でもよい。
【００２６】
図２および３に示すＤＣＦ１が入射光９０の方位角に依存するスペクトル特性を有することは真実である。この望ましくない効果は、ルールド・グレーティング以外の他の回折構造、例えば円形格子または２つの垂直なルールド・グレーティングを選ぶことによって、または他の方策によって解消または低減され得る。
【００２７】
図２および３に示すＤＣＦ１の透過率が入射光９０の入射角θｉｎに依存することも真実である。この望ましくない依存性は、例えば、ＤＣＦの頂部に高屈折率層を堆積することによって低減され得る。
【００２８】
本発明によるＤＣＦの多数の自由度は、ＤＣＦの特性を設計するための広範な可能性を開く。したがって、適切なＤＣＦ設計を選ぶことによって多くの問題が回避され、最小限に抑えられ、または低減されてよい。
【００２９】
本発明によるＤＣＦの製造については、複製ステップと堆積ステップという２つの基本的なステップが必要である。標準の複製プロセスと蒸着プロセスとが使用され得る。複製については、特定のマスタが必要である。マスタは、ＤＣＦの特定のカラーを得るのに必要である３つの格子周期とプロファイルと深さとを有する所望のＤＣＦパターンを有する。複製プロセスについては、ナノリソグラフィ、ＵＶキャスティング、またはＵＶエンボシングなどの任意のナノ・インプリント・プロセスが使用されてよい。標準フォトリソグラフィによって半導体検出器材料に格子を直接エッチングすることも可能である。堆積ステップについては、液相からの熱蒸着および／またはスピン・コーティングが使用されてよい。すべての３つのＤＣＦが同一の高屈折率層厚を必要とすることを条件として、高屈折率材料（導波路材料）は、１ステップで蒸着プロセスによって堆積されてよい。シャドー・マスクを用いた複数ステップ蒸着も可能であるが、より複雑である。使用される材料と必要な厚さとに応じて、ウェハ上の材料のスピン・コーティングも誘電体層の堆積に関して可能である。
【００３０】
基本製造ステップが図５に記載されている。１次元または２次元アレイとして通常は配置される複数のピクセル２１を有するイメージ・センサ２が設けられる。例えばゾル−ゲルの形態の低屈折率材料１１が、イメージ・センサ２（図５（ａ））の上に広がる。複合格子マスタ３が、イメージ・センサ２上に格子構造を複製するのに使用される。格子マスタ３は、顕微鏡５によってイメージ・センサ２と位置合せされ（図５（ｂ））、その位置合せが２つの矢印５１、５２によって示されている。ＵＶエンボシングを使用することにより、イメージ・センサ２の選択された領域だけが格子構造で覆われ得る。このために、マスタ３は、透明エリア４１と不透明エリア４２とを有するマスク４をさらに含む。低屈折率材料１１は、マスク４を通じてＵＶ放射６に露光される（図５（ｃ））。適切な露光時間の後、マスク４が引き上げられ、余分な低屈折率材料（この例では、陰影が付けられたエリア）が除去される（図５（ｄ））。したがって、互いに異なっていてよい、複製された格子構造１３が、ピクセル２１の光感応エリア上に残る。格子が複製された後、熱蒸着またはスピン・コーティングなどの技法が使用され、格子構造１３の頂部に高屈折率材料１２が堆積する（図５（ｅ））。高屈折率層の頂部には、図３に示すような３次元構造を得るために、かつ／あるいは多層誘電体フィルタまたは導波路を形成するために、低屈折率材料および別の層が堆積されてよい。図３（ｂ）〜（ｄ）に示すような３次元ＤＣＦ１を得るために、高屈折率材料１２と低屈折率材料１１との交互の堆積が１回または数回反復されてよい。
【００３１】
本発明は、上述の好ましい実施の形態に限定されず、本特許の保護の範囲から逸脱することなく、上述の好ましい実施の形態に対して変形および改良が行われてよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】カラー・イメージ・カメラ用のカラー・フィルタの２つの可能なパターンを示す図である。
【図２】本発明によるカラー・フィルタの実施の一形態を貫く断面と、関係する３つの光ビームに対応するスペクトルとを示す図である。
【図３】本発明によるカラー・フィルタの３つの可能な格子プロファイルの断面を示す図である。
【図４】本発明による３つのカラー・フィルタの反射スペクトルの一例を示す図である。
【図５】製造方法の様々なステップ中の、本発明による光検出器の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  回折カラー・フィルタ
２  イメージ・センサ
３  格子マスタ
４  マスク
５  顕微鏡
６  ＵＶ放射
１１  低屈折率材料
１２  高屈折率材料
１３  複製された格子構造
２１  ピクセル
４１  透明マスク・エリア
４２  不透明マスク・エリア
５１、５２  位置合せ方向
９０  入射放射
９１  反射放射
９２  透過放射
【図１】
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【図２】
2007013188.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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