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May 16, 2013

裏面照射型CMOSイメージセンサー

平成25年度全国発明表彰「内閣総理大臣発明賞」を受賞
~裏面照射型CMOSイメージセンサーの発明により次世代のCMOSイメージセンサー技術の確立と発展に貢献~

ソニーは、公益社団法人発明協会主催の平成25年度全国発明表彰において、裏面照射型CMOSイメージセンサーの発明により「内閣総理大臣発明賞」を受賞しました。「内閣総理大臣発明賞」は、科学技術の振興、産業経済の発展に大きく貢献している発明で、恩賜発明賞に次いで優秀と認められる賞です。  裏面照射型CMOSイメージセンサーの発明は、その構造と製造方法の基本特許であり、今回の受賞は、次世代CMOSイメージセンサー技術の確立および発展に貢献したことが高く評価されたものです。  本発明は、従来の表面照射型では入射光の一部を遮っていた配線層をシリコン基板の下部に配置し、シリコン基板の裏面側から光を照射する構造にするとともに、シリコン基板内のフォトダイオードの上部の面積を下部よりも広く形成することで、大幅な光学特性の向上を実現したCMOSイメージセンサーです。  現在、裏面照射型CMOSイメージセンサーは、デジタルビデオカメラをはじめ、デジタルスチルカメラやスマートフォンなど様々な種類のカメラに搭載されています。今後もさらなる性能の向上により、デジタルイメージングの一層の高画質化への貢献が期待されています

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内閣総理大臣発明賞

裏面照射型CMOSイメージセンサの発明(特許第3759435号)
・馬渕 圭司
ソニー株式会社 アドバンストデバイステクノロジープラットフォーム
セミコンダクタテクノロジー開発部門 第1開発部 開発4課 統括課長
・鈴木 亮司
ソニー株式会社 アドバンストデバイステクノロジープラットフォーム
セミコンダクタテクノロジー開発部門 第3開発部 開発4課
・森  智則
ソニーLSIデザイン株式会社 第3LSI設計部門 イメージセンサ設計2部 1課

 本発明はCMOSイメージセンサ(CIS)の集光構造と製造方法に関するものである。
 CISは、低消費電力の特徴により、携帯電話等の画像取得用途に使われて来た。しかし、画質重視の用途は光学特性に優れるCCDが主流だった。
 CISの画素は光電変換部とトランジスタの素子により構成される。製造上、光電変換部よりも後に電源やパルスを与える為の配線を形成するので、従来は光を配線側(表面)から照射していた。裏面照射型CISでは、製造途中で基板を反転し、照射面を配線の反対側(裏面)としている。光学特性が配線層の影響を受けないので、撮像特性が大幅に改善された。
 本発明では、基板を反転し配線層の反対側を入射面とし、且つ信号を効率良く取り出す為の光電変換部構造、基板薄膜化の製法等を示した。これにより、低消費電力で、高画質・高速・高機能な裏面照射型CISが実現された。今後は、人間の目を超える機能のセンサーとして期待される。
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特許第3759435号(P3759435)
【登録日】平成18年1月13日(2006.1.13)
【発明の名称】X-Yアドレス型固体撮像素子
【出願日】平成13年7月11日(2001.7.11)
【公開番号】特開2003-31785(P2003-31785A)
【特許権者】ソニー株式会社
【要約】
【課題】 配線層を通してフォトダイオードに入射光を取り込む画素構造では、マイクロレンズによって集光される光の一部が配線によって跳ねられてしまう。
【解決手段】 CMOSイメージセンサに代表されるX-Yアドレス型固体撮像素子において、フォトダイオード37が形成されるシリコン層31の一方の面側に配線層38を形成し、シリコン層31の他方の面側、即ち配線層38と反対の面(裏面)側から可視光を取り込む裏面受光型の画素構造とし、受光面を考慮した配線を不要とし、画素の配線の自由度を高める。

Sonycmos


懐かしいなあ。アマサイが撮像素子、画像処理を勉強し始めたころの読んだ公報の1つです。教科書には限られたことしか書いていないんで特許文献を読んで技術を理解しました。

そうですね、この方式が今ではCMOSイメージセンサのトレンドですね。

なんだかんだ言ってもソニーの技術はすごいんだよね。

まあ、実際メーカーが購入する素子は東南アジアで作った製品ですけどね。人気blogランキング・自然科学にぷちっとな。【押す】≪コメントは応接室にお願いします。≫

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