2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22560053
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
有吉 哲也 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 助教 (60432738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有馬 裕 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 教授 (10325582)
馬場 昭好 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 准教授 (80304872)
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| Keywords | イメージセンサ / カラー分離 / MEMS |
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| Research Abstract |
従来の撮像素子はシリコン半導体から作製されたCCD及びCMOS撮像素子が主流であり、可視光から近赤外線の範囲の光(波長範囲:400nm～1100nm)を検知することができる。シリコン半導体を用いた撮像素子そのものには色の分光能力は無い。そのため、カラー撮影するために、別途カラーフィルタを装着したBayer方式あるいは特別な製造プロセスを使って作製したカラー分離フォトダイオード方式がある。本研究では、別途カラーフィルタが不要で、通常のCMOS製造プロセスで作製でき、各色信号を容易に分離できる撮像素子を提案する。具体的には、光をシリコン基板の側面から入射させる方式で、光を検知するPN接合領域が光の入射方向に沿って形成された画素構造を有する側面照射型カラー撮像素子を提案する。
撮像素子のP型シリコン基板の表面上に、光の入射方向側から順番に、青色光(B)検出用N型シリコン領域、緑色光(G)検出用N型シリコン領域、赤色光(R)検出用N型シリコン領域、及び近赤外光(IR)検出用N型シリコン領域を形成する。これにより、シリコンに対する侵入長がそれぞれ異なる青、緑、赤及び近赤外光の各光を検出するPN接合部が光の入射方向に沿って形成される。各PN接合領域からの光検出信号を元にカラー情報を導き出すことができる。22年度では、提案する構造を持つカラー撮像素子のレイアウト設計を行った。また、側面入射光量の減衰を抑える目的で、試作したラインセンサチップの光入射側の側面シリコンを高速RIE (Reactive Ion Etching)装置を用いて切り落とした。これで、側面入射光を減衰させることなく、各PN接合領域に光を吸収させることができるようになった。
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