JP2001155905A - 半導体装置およびトリミング方法ならびに記録媒体 - Google Patents
半導体装置およびトリミング方法ならびに記録媒体Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/68—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】コンタクトショートにより生じた欠陥画素によ
る影響を軽減することができる半導体装置を提供する。 【解決手段】入射赤外線を電気信号に変換するボロメー
タ１０１が画素に対応して２次元配列された半導体装置
において、任意の画素を選択するための手段として、垂
直スイッチ１０１、垂直シフトレジスタ１０５、水平ス
イッチＢ１１１、水平シフトレジスタＢ１１２を有し、
これらによって選択された画素のボロメータ１０１に対
して過電流を供給可能に構成されている。
る影響を軽減することができる半導体装置を提供する。 【解決手段】入射赤外線を電気信号に変換するボロメー
タ１０１が画素に対応して２次元配列された半導体装置
において、任意の画素を選択するための手段として、垂
直スイッチ１０１、垂直シフトレジスタ１０５、水平ス
イッチＢ１１１、水平シフトレジスタＢ１１２を有し、
これらによって選択された画素のボロメータ１０１に対
して過電流を供給可能に構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボロメータ材料よ
りなる薄膜抵抗体が画素に対応して２次元配列された半
導体装置に関する。さらには、その半導体装置において
行われるトリミング方法、およびそのトリミングを実行
するためのプログラムが記録された記録媒体に関する。
りなる薄膜抵抗体が画素に対応して２次元配列された半
導体装置に関する。さらには、その半導体装置において
行われるトリミング方法、およびそのトリミングを実行
するためのプログラムが記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の半導体装置としては、熱型赤外
線撮像素子、赤外線ディスプレイ装置、超音波センサ等
があり、画素またはセンサ部を構成する薄膜抵抗体とし
てボロメータ材料を用いたものが一般に知られている。
例えば、入射赤外線をボロメータにより電気信号に変換
する熱型赤外線撮像素子や、ボロメータに所定のバイア
ス電圧（またはバイアス電流）を供給して赤外線を発生
（発光）させることにより所望の赤外線画像を得る赤外
線ディスプレイ装置などがある。以下に、半導体装置の
一例として、熱型赤外線撮像素子の構成を具体的に説明
する。
線撮像素子、赤外線ディスプレイ装置、超音波センサ等
があり、画素またはセンサ部を構成する薄膜抵抗体とし
てボロメータ材料を用いたものが一般に知られている。
例えば、入射赤外線をボロメータにより電気信号に変換
する熱型赤外線撮像素子や、ボロメータに所定のバイア
ス電圧（またはバイアス電流）を供給して赤外線を発生
（発光）させることにより所望の赤外線画像を得る赤外
線ディスプレイ装置などがある。以下に、半導体装置の
一例として、熱型赤外線撮像素子の構成を具体的に説明
する。
【０００３】特開平８−１０５７９４号公報及び特開平
９−２８４６５１号公報には、マトリクス状に配列され
た複数の熱電変換素子を有し、これら熱電変換素子によ
って物体の各部から放射される赤外線を吸収して熱に変
換し、さらにその熱を電気信号に変換して画像として表
示するものが開示されている。この熱型赤外線撮像素子
の画素部の断面図を図２３に示し、平面図を図２４に示
す。
９−２８４６５１号公報には、マトリクス状に配列され
た複数の熱電変換素子を有し、これら熱電変換素子によ
って物体の各部から放射される赤外線を吸収して熱に変
換し、さらにその熱を電気信号に変換して画像として表
示するものが開示されている。この熱型赤外線撮像素子
の画素部の断面図を図２３に示し、平面図を図２４に示
す。
【０００４】図２３および２４において、半導体基板２
０上にスイッチ素子やシフトレジスタとなる走査回路２
１が形成され、その上には一部に空洞２３を有するシリ
コン酸化膜２２が形成されている。シリコン酸化膜２２
の空洞２３上にはスリット２６により隔てられたダイヤ
フラム（受光面）が形成されている。ダイヤフラムの部
分は、チタンボロメータ２７、シリコン酸化膜２８、窒
化チタン２９がシリコン酸化膜２２上に順次積層された
３層構造になっており、シリコン酸化膜２２上には、さ
らに、アルミニウム（Ａｌ）よりなる、グラウンド配線
２４および信号配線２５、垂直選択線３０が形成されて
いる。信号配線２５は垂直信号線であって、チタンボロ
メータ２７と接続されている。ダイヤフラムを構成する
チタンボロメータ２７、シリコン酸化膜２８、窒化チタ
ン２９は赤外線吸収層であって、チタンボロメータ２７
で反射された赤外線は窒化チタン２９に吸収される。走
査回路２１及びダイヤフラムは、画素に対応して半導体
基板２０上に複数集積して設けられ、これにより２次元
の赤外線画像が得られるようになっている。
０上にスイッチ素子やシフトレジスタとなる走査回路２
１が形成され、その上には一部に空洞２３を有するシリ
コン酸化膜２２が形成されている。シリコン酸化膜２２
の空洞２３上にはスリット２６により隔てられたダイヤ
フラム（受光面）が形成されている。ダイヤフラムの部
分は、チタンボロメータ２７、シリコン酸化膜２８、窒
化チタン２９がシリコン酸化膜２２上に順次積層された
３層構造になっており、シリコン酸化膜２２上には、さ
らに、アルミニウム（Ａｌ）よりなる、グラウンド配線
２４および信号配線２５、垂直選択線３０が形成されて
いる。信号配線２５は垂直信号線であって、チタンボロ
メータ２７と接続されている。ダイヤフラムを構成する
チタンボロメータ２７、シリコン酸化膜２８、窒化チタ
ン２９は赤外線吸収層であって、チタンボロメータ２７
で反射された赤外線は窒化チタン２９に吸収される。走
査回路２１及びダイヤフラムは、画素に対応して半導体
基板２０上に複数集積して設けられ、これにより２次元
の赤外線画像が得られるようになっている。
【０００５】この熱型赤外線撮像素子では、上方からダ
イアフラムに赤外線が入射すると、ダイアフラムの温度
が変化し、その温度変化に応じてチタンボロメータ２７
の電気抵抗値が変化する。そして、このチタンボロメー
タ２７の抵抗値の変化が読み出し回路を通じて電気的に
取り出され、赤外線撮像画像として外部に読み出され
る。
イアフラムに赤外線が入射すると、ダイアフラムの温度
が変化し、その温度変化に応じてチタンボロメータ２７
の電気抵抗値が変化する。そして、このチタンボロメー
タ２７の抵抗値の変化が読み出し回路を通じて電気的に
取り出され、赤外線撮像画像として外部に読み出され
る。
【０００６】図２５は、上述の熱型赤外線撮像素子の回
路図である。図２６は、その熱型赤外線撮像素子の動作
を説明するためのタイミングチャート図である。
路図である。図２６は、その熱型赤外線撮像素子の動作
を説明するためのタイミングチャート図である。
【０００７】図２５に示すように、ボロメータ２０１と
垂直スイッチ２０２で構成される画素が垂直信号線２０
３に接続され、さらに水平スイッチ２０４に接続されて
いる。１つの読み出し回路２０６に４つの水平スイッチ
２０４が接続されており、各読み出し回路２０６の出力
がマルチプレクサ２０７及び出力バッファ２０９を介し
て出力端子２１０から順次外部に出力されるようになっ
ている。この読み出し回路２０６は、例えば積分回路や
サンプルホールド回路等で構成することができる。
垂直スイッチ２０２で構成される画素が垂直信号線２０
３に接続され、さらに水平スイッチ２０４に接続されて
いる。１つの読み出し回路２０６に４つの水平スイッチ
２０４が接続されており、各読み出し回路２０６の出力
がマルチプレクサ２０７及び出力バッファ２０９を介し
て出力端子２１０から順次外部に出力されるようになっ
ている。この読み出し回路２０６は、例えば積分回路や
サンプルホールド回路等で構成することができる。
【０００８】この熱型赤外線撮像素子では、図２６に示
すように、垂直シフトレジスタ２０５の出力（例えば、
Ｖ１）が”Ｈ”レベルの期間に、それに接続される垂直
スイッチ２０２がＯＮし、さらに読み出し回路２０６に
つながる４つの水平スイッチ２０４のいずれか一つがＯ
Ｎすることで画素の選択が行われる。この構成によれ
ば、一垂直期間を４分割し、それぞれ水平方向に４画素
おきに選択を行うことができる。なお、この動作につい
ての詳細な説明については、特開平８−１０５７９４号
及び特開平９−２８４６５１号に記載されている。
すように、垂直シフトレジスタ２０５の出力（例えば、
Ｖ１）が”Ｈ”レベルの期間に、それに接続される垂直
スイッチ２０２がＯＮし、さらに読み出し回路２０６に
つながる４つの水平スイッチ２０４のいずれか一つがＯ
Ｎすることで画素の選択が行われる。この構成によれ
ば、一垂直期間を４分割し、それぞれ水平方向に４画素
おきに選択を行うことができる。なお、この動作につい
ての詳細な説明については、特開平８−１０５７９４号
及び特開平９−２８４６５１号に記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の図２３および２
４に示した従来の熱型赤外線撮像素子においては、チタ
ンボロメータ２７、グラウンド配線２４、信号配線２５
が同一基板面上に配置されるため、グラウンド配線２４
及び信号配線２５によって画素面積を占有され、赤外線
を吸収する開口率（フィルファクター）が小さくなって
しまうという問題がある。
４に示した従来の熱型赤外線撮像素子においては、チタ
ンボロメータ２７、グラウンド配線２４、信号配線２５
が同一基板面上に配置されるため、グラウンド配線２４
及び信号配線２５によって画素面積を占有され、赤外線
を吸収する開口率（フィルファクター）が小さくなって
しまうという問題がある。
【００１０】そこで、より大きな開口率を実現するため
に、読み出し回路に電気的に接続されるグラウンド配線
や信号配線などの配線をダイヤフラムの下層に埋め込む
ようにした立体構造のものが提案されている。以下に、
そのような立体構造を有する熱型赤外線撮像素子の一例
を示す。
に、読み出し回路に電気的に接続されるグラウンド配線
や信号配線などの配線をダイヤフラムの下層に埋め込む
ようにした立体構造のものが提案されている。以下に、
そのような立体構造を有する熱型赤外線撮像素子の一例
を示す。
【００１１】図２は、ダイヤフラムの下層に配線が埋め
込また立体構造を有する熱型赤外線撮像素子の画素の平
面図で、図３は、その画素のＸ−Ｘ’断面図である。読
み出し回路付きＳｉ基板１上に、下層にエアギャップ２
を有するダイアフラム４が２本の梁３で支持されてい
る。ダイアフラム４は、ＳｉＮ絶縁保護膜５と、この保
護膜上に形成されたＶＯｘボロメータ材料薄膜６と、こ
の薄膜上にＳｉＯ絶縁保護膜８を介して形成されたＳｉ
Ｎ絶縁保護膜７とで構成されている。２本の梁３には、
ＳｉＮ絶縁保護膜５、７と他の絶縁保護膜９で取り囲ま
れたＴｉ配線１１が通っている。ダイアフラム４の内側
のボロメータ材料薄膜６は、Ｔｉコンタクト１２とタン
グステンの配線プラグ１３を介して、Ａｌからなる信号
配線１５に接続され、この信号配線１５がＳｉ基板１内
の読み出し回路に電気的に接続されている。読み出し回
路付きＳｉ基板１の表面の、エアギャップ２が面する部
分には、Ｔｉの完全反射膜１４が成膜されている。
込また立体構造を有する熱型赤外線撮像素子の画素の平
面図で、図３は、その画素のＸ−Ｘ’断面図である。読
み出し回路付きＳｉ基板１上に、下層にエアギャップ２
を有するダイアフラム４が２本の梁３で支持されてい
る。ダイアフラム４は、ＳｉＮ絶縁保護膜５と、この保
護膜上に形成されたＶＯｘボロメータ材料薄膜６と、こ
の薄膜上にＳｉＯ絶縁保護膜８を介して形成されたＳｉ
Ｎ絶縁保護膜７とで構成されている。２本の梁３には、
ＳｉＮ絶縁保護膜５、７と他の絶縁保護膜９で取り囲ま
れたＴｉ配線１１が通っている。ダイアフラム４の内側
のボロメータ材料薄膜６は、Ｔｉコンタクト１２とタン
グステンの配線プラグ１３を介して、Ａｌからなる信号
配線１５に接続され、この信号配線１５がＳｉ基板１内
の読み出し回路に電気的に接続されている。読み出し回
路付きＳｉ基板１の表面の、エアギャップ２が面する部
分には、Ｔｉの完全反射膜１４が成膜されている。
【００１２】この熱型赤外線撮像素子では、赤外線１０
がダイアフラム４に入射すると、入射赤外線がＳｉＮ絶
縁保護膜５で吸収される。ＳｉＮ絶縁保護膜５で吸収し
きれなかった赤外線は、完全反射膜１４にてダイアフラ
ム４に向かう方向に反射され、この反射赤外線がＳｉＮ
絶縁保護膜５に再度吸収される。読み出し回路に電気的
に接続される配線はダイアフラム４の下の層に埋め込ま
れているので、配線によって画素面積が占有されること
がなく、よって、赤外線を吸収する開口率を大きくする
ことができる。
がダイアフラム４に入射すると、入射赤外線がＳｉＮ絶
縁保護膜５で吸収される。ＳｉＮ絶縁保護膜５で吸収し
きれなかった赤外線は、完全反射膜１４にてダイアフラ
ム４に向かう方向に反射され、この反射赤外線がＳｉＮ
絶縁保護膜５に再度吸収される。読み出し回路に電気的
に接続される配線はダイアフラム４の下の層に埋め込ま
れているので、配線によって画素面積が占有されること
がなく、よって、赤外線を吸収する開口率を大きくする
ことができる。
【００１３】上記のように配線をダイヤフラムの下層に
埋め込む場合、通常、下層に埋め込まれた各配線とダイ
ヤフラム部のボロメータとを接続するためにコンタクト
が設けられる。図４に、ダイヤフラムの下層に配線が埋
め込まれている熱型赤外線撮像素子の画素の配列とコン
タクトの位置関係を模式的に示す。Ｔｉコンタクト１２
Ａは、垂直信号線に接続されるコンタクトであり、Ｔｉ
コンタクト１２Ｂは、画素を構成する垂直スイッチのド
レインに接続されるコンタクトである。この構造におい
て、各Ｔｉコンタクトの縮小化及び隣接画素間でのＴｉ
コンタクトの間隔（Ｔｉコンタクト１２Ａとその右下画
素のＴｉコンタクト１２Ｂとの間隔）マージンの縮小化
を行うことで、さらに開口率を大きくすることができ
る。
埋め込む場合、通常、下層に埋め込まれた各配線とダイ
ヤフラム部のボロメータとを接続するためにコンタクト
が設けられる。図４に、ダイヤフラムの下層に配線が埋
め込まれている熱型赤外線撮像素子の画素の配列とコン
タクトの位置関係を模式的に示す。Ｔｉコンタクト１２
Ａは、垂直信号線に接続されるコンタクトであり、Ｔｉ
コンタクト１２Ｂは、画素を構成する垂直スイッチのド
レインに接続されるコンタクトである。この構造におい
て、各Ｔｉコンタクトの縮小化及び隣接画素間でのＴｉ
コンタクトの間隔（Ｔｉコンタクト１２Ａとその右下画
素のＴｉコンタクト１２Ｂとの間隔）マージンの縮小化
を行うことで、さらに開口率を大きくすることができ
る。
【００１４】しかしながら、上述のようにして開口率を
大きくしようとすると、コンタクトショートにより画素
欠陥が生じて画質劣化を招くことが種々の解析結果から
得られている。例えば、図４に示した画素配列におい
て、Ｔｉコンタクトの間隔マージン縮小化を行うと、プ
ロセス起因（エッチング残り等）による、隣接画素間で
のＴｉコンタクトのショートが発生し、それにより画質
が劣化する。以下に、このコンタクトショートの問題に
ついて詳細に説明する。
大きくしようとすると、コンタクトショートにより画素
欠陥が生じて画質劣化を招くことが種々の解析結果から
得られている。例えば、図４に示した画素配列におい
て、Ｔｉコンタクトの間隔マージン縮小化を行うと、プ
ロセス起因（エッチング残り等）による、隣接画素間で
のＴｉコンタクトのショートが発生し、それにより画質
が劣化する。以下に、このコンタクトショートの問題に
ついて詳細に説明する。
【００１５】図２５に示した回路構成の撮像素子におい
ては、一垂直期間を４分割し、それぞれ水平方向に４画
素おきに選択を行っているため、一つの読み出し回路に
つながる４つの水平スイッチは同時に複数選択されるこ
とはない。しかし、コンタクトショートが生じると、そ
のショートパスを通じて隣接ラインにもボロメータへの
バイアス電流が流れることとなる。
ては、一垂直期間を４分割し、それぞれ水平方向に４画
素おきに選択を行っているため、一つの読み出し回路に
つながる４つの水平スイッチは同時に複数選択されるこ
とはない。しかし、コンタクトショートが生じると、そ
のショートパスを通じて隣接ラインにもボロメータへの
バイアス電流が流れることとなる。
【００１６】図５は、コンタクトショートを生じた画素
配列の一例を示す模式図、図６はコンタクトショートの
回路模式図、図７はコンタクトショートの抵抗分布模式
図である。図５において、垂直信号線に接続されるコン
タクトを”Ｓ”、垂直スイッチのドレインに接続される
コンタクトを”Ｄ”として表記している。図５では、ｂ
行２列目（以後、〔ｂ、２〕と表記する。）のＳコンタ
クトと、〔ｃ、３〕のＤコンタクトとがショートしてい
る状態を示している。この図５で表すコンタクトショー
トを回路図で表記したものが図６で、この図６に示され
るショートパスが生じた場合のボロメータの抵抗分布を
示したものが図７である。また、図５〜７に示したコン
タクトショートにおける、バイアス電流が流れる経路を
模式的に示したものが図８である。図８（ａ）は図７に
おける〔ａ、２〕の画素が選択されている場合のバイア
ス電流が流れる経路を示しており、これからボロメータ
抵抗値が２Ｒ／３となることが分かる。図８（ｂ）は図
７における〔ｃ、２〕の画素が選択されている場合のバ
イアス電流が流れる経路を示しており、これからショー
トしていることが分かる。図８（ｃ）は図７における
〔ｃ、３〕の画素が選択されている場合のバイアス電流
が流れる経路を示しており、これからボロメータ抵抗値
がＲとなることが分かる。
配列の一例を示す模式図、図６はコンタクトショートの
回路模式図、図７はコンタクトショートの抵抗分布模式
図である。図５において、垂直信号線に接続されるコン
タクトを”Ｓ”、垂直スイッチのドレインに接続される
コンタクトを”Ｄ”として表記している。図５では、ｂ
行２列目（以後、〔ｂ、２〕と表記する。）のＳコンタ
クトと、〔ｃ、３〕のＤコンタクトとがショートしてい
る状態を示している。この図５で表すコンタクトショー
トを回路図で表記したものが図６で、この図６に示され
るショートパスが生じた場合のボロメータの抵抗分布を
示したものが図７である。また、図５〜７に示したコン
タクトショートにおける、バイアス電流が流れる経路を
模式的に示したものが図８である。図８（ａ）は図７に
おける〔ａ、２〕の画素が選択されている場合のバイア
ス電流が流れる経路を示しており、これからボロメータ
抵抗値が２Ｒ／３となることが分かる。図８（ｂ）は図
７における〔ｃ、２〕の画素が選択されている場合のバ
イアス電流が流れる経路を示しており、これからショー
トしていることが分かる。図８（ｃ）は図７における
〔ｃ、３〕の画素が選択されている場合のバイアス電流
が流れる経路を示しており、これからボロメータ抵抗値
がＲとなることが分かる。
【００１７】一般に、熱型赤外線撮像素子では、ボロメ
ータ抵抗値のバラツキ（不均一性）が読み出し回路のダ
イナミックレンジを制限し、その撮像素子の感度バラツ
キを生じさせることから、ボロメータ抵抗値のバラツキ
（不均一性）は小さい方が良い。これまでに発表されて
いる各論文における評価によると、ボロメータ抵抗値の
バラツキ（不均一性）は、通常、中心抵抗値に対して１
０％ｐ−ｐ程度とされ、その範囲を超える抵抗値を持つ
画素は欠陥画素となる。上述した立体構造のものにおい
ては、ボロメータ抵抗値をＲとすると、図７に示したよ
うに、コンタクトショートが生じた垂直方向２ラインで
ボロメータ抵抗値があたかも２Ｒ／３に見える。これを
抵抗バラツキ（不均一性）に換算すると−３３％とな
り、その２ラインは欠陥画素となる。
ータ抵抗値のバラツキ（不均一性）が読み出し回路のダ
イナミックレンジを制限し、その撮像素子の感度バラツ
キを生じさせることから、ボロメータ抵抗値のバラツキ
（不均一性）は小さい方が良い。これまでに発表されて
いる各論文における評価によると、ボロメータ抵抗値の
バラツキ（不均一性）は、通常、中心抵抗値に対して１
０％ｐ−ｐ程度とされ、その範囲を超える抵抗値を持つ
画素は欠陥画素となる。上述した立体構造のものにおい
ては、ボロメータ抵抗値をＲとすると、図７に示したよ
うに、コンタクトショートが生じた垂直方向２ラインで
ボロメータ抵抗値があたかも２Ｒ／３に見える。これを
抵抗バラツキ（不均一性）に換算すると−３３％とな
り、その２ラインは欠陥画素となる。
【００１８】このように、一カ所のコンタクトショート
が垂直方向２ラインに影響を及ぼすことから、例えば、
水平３２０×垂直２４０のアレイで考えると、コンタク
トショートが一カ所ある場合には、欠陥数が２ライン×
２４０画素で４８０画素になり、画素欠陥率が悪化す
る。また、そのようなコンタクトショートによる欠陥画
素は、垂直方向２ラインの規則性を持ち、撮像を行った
場合には、線キズとなって非常に目立ち、著しく良品歩
留まりを悪くする。
が垂直方向２ラインに影響を及ぼすことから、例えば、
水平３２０×垂直２４０のアレイで考えると、コンタク
トショートが一カ所ある場合には、欠陥数が２ライン×
２４０画素で４８０画素になり、画素欠陥率が悪化す
る。また、そのようなコンタクトショートによる欠陥画
素は、垂直方向２ラインの規則性を持ち、撮像を行った
場合には、線キズとなって非常に目立ち、著しく良品歩
留まりを悪くする。
【００１９】以上のようなことから、上述した立体構造
のものでは、開口率を大きくする上で、コンタクトショ
ートによる画質劣化を如何に解決するかが重要な課題の
１つになっていた。また、ここで説明したコンタクトシ
ョートによる画質劣化の問題は、熱型赤外線撮像素子だ
けではなく、前述した赤外線ディスプレイや超音波セン
サ等を含む半導体装置全般において発生する問題でもあ
った。
のものでは、開口率を大きくする上で、コンタクトショ
ートによる画質劣化を如何に解決するかが重要な課題の
１つになっていた。また、ここで説明したコンタクトシ
ョートによる画質劣化の問題は、熱型赤外線撮像素子だ
けではなく、前述した赤外線ディスプレイや超音波セン
サ等を含む半導体装置全般において発生する問題でもあ
った。
【００２０】本発明の目的は、上述のコンタクトショー
トにより生じた欠陥画素による影響を軽減することがで
きる、半導体装置およびトリミング方法を提供すること
にある。さらには、そのトリミングを実行するためのプ
ログラムが記録された記録媒体を提供することにある。
トにより生じた欠陥画素による影響を軽減することがで
きる、半導体装置およびトリミング方法を提供すること
にある。さらには、そのトリミングを実行するためのプ
ログラムが記録された記録媒体を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、入射赤外線を電気信号に変
換する、または、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に
対応して２次元配列された半導体装置において、任意の
薄膜抵抗体を選択する選択手段を有し、該選択手段にて
選択された薄膜抵抗体に対して過電流を供給可能に構成
されていることを特徴とする。
め、本発明の半導体装置は、入射赤外線を電気信号に変
換する、または、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に
対応して２次元配列された半導体装置において、任意の
薄膜抵抗体を選択する選択手段を有し、該選択手段にて
選択された薄膜抵抗体に対して過電流を供給可能に構成
されていることを特徴とする。
【００２２】また、本発明の半導体装置は、入射赤外線
を電気信号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜
抵抗体が画素に対応して２次元配列された半導体装置に
おいて、前記薄膜抵抗体は、列単位に垂直信号線に接続
されているとともに、それぞれに半導体スイッチが設け
られており、前記画素のそれぞれが、前記垂直信号線に
接続される第１のコンタクトと、前記半導体スイッチの
ドレインに接続される第２のコンタクトとを有し、列方
向に隣接する画素間で、前記第１のコンタクトと前記第
２のコンタクトとが近接して配置されていることを特徴
とする。
を電気信号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜
抵抗体が画素に対応して２次元配列された半導体装置に
おいて、前記薄膜抵抗体は、列単位に垂直信号線に接続
されているとともに、それぞれに半導体スイッチが設け
られており、前記画素のそれぞれが、前記垂直信号線に
接続される第１のコンタクトと、前記半導体スイッチの
ドレインに接続される第２のコンタクトとを有し、列方
向に隣接する画素間で、前記第１のコンタクトと前記第
２のコンタクトとが近接して配置されていることを特徴
とする。
【００２３】また、本発明の半導体装置は、入射赤外線
を電気信号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜
抵抗体が画素に対応して２次元配列された半導体装置に
おいて、前記薄膜抵抗体は、列単位に垂直信号線に接続
されているとともに、それぞれに半導体スイッチが設け
られており、前記画素のそれぞれが、前記垂直信号線に
接続される第１のコンタクトと、前記半導体スイッチの
ドレインに接続される第２のコンタクトとを有し、列方
向に隣接する画素間で、前記第１のコンタクト同士また
は前記第２のコンタクト同士が近接して配置されている
ことを特徴とする。この場合、前記第１のコンタクト
が、列方向に隣接する画素間で共通化されていてもよ
い。
を電気信号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜
抵抗体が画素に対応して２次元配列された半導体装置に
おいて、前記薄膜抵抗体は、列単位に垂直信号線に接続
されているとともに、それぞれに半導体スイッチが設け
られており、前記画素のそれぞれが、前記垂直信号線に
接続される第１のコンタクトと、前記半導体スイッチの
ドレインに接続される第２のコンタクトとを有し、列方
向に隣接する画素間で、前記第１のコンタクト同士また
は前記第２のコンタクト同士が近接して配置されている
ことを特徴とする。この場合、前記第１のコンタクト
が、列方向に隣接する画素間で共通化されていてもよ
い。
【００２４】本発明のトリミング方法は、入射赤外線を
電気信号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜抵
抗体が画素に対応して２次元配列された半導体装置にお
いて行われるトリミング方法において、所望の薄膜抵抗
体に過電流を流すことを特徴とする。
電気信号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜抵
抗体が画素に対応して２次元配列された半導体装置にお
いて行われるトリミング方法において、所望の薄膜抵抗
体に過電流を流すことを特徴とする。
【００２５】本発明の記録媒体は、入射赤外線を電気信
号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜抵抗体が
画素に対応して２次元配列された半導体装置の各画素を
順次選択する処理と、その選択された画素の薄膜抵抗体
の抵抗値を測定する処理と、その測定結果に基づいて抵
抗値が規定値からはずれている画素を検出する処理と、
その検出した画素に隣接する所定の画素の薄膜抵抗体に
過電流を流す処理とをコンピュータに実行させるプログ
ラムを記録したことを特徴とする。
号に変換する、または、赤外線を発光する薄膜抵抗体が
画素に対応して２次元配列された半導体装置の各画素を
順次選択する処理と、その選択された画素の薄膜抵抗体
の抵抗値を測定する処理と、その測定結果に基づいて抵
抗値が規定値からはずれている画素を検出する処理と、
その検出した画素に隣接する所定の画素の薄膜抵抗体に
過電流を流す処理とをコンピュータに実行させるプログ
ラムを記録したことを特徴とする。
【００２６】（作用）前述の課題で述べたとおり、バイ
アス電流を供給したい画素とそれに隣接する画素との間
でコンタクトショートが生じると、そのショートパスを
通じて隣接ラインにもバイアス電流が流れるため、コン
タクトショートが生じている垂直方向２ラインにおいて
欠陥画素が発生する。本発明によれば、コンタクトショ
ートが生じている隣接画素の薄膜抵抗体（ボロメータ）
に過電流が供給される。過電流が供給された薄膜抵抗体
（ボロメータ）は、過剰な自己発熱により焼失し、その
結果、ショートパスが排除されることとなる。
アス電流を供給したい画素とそれに隣接する画素との間
でコンタクトショートが生じると、そのショートパスを
通じて隣接ラインにもバイアス電流が流れるため、コン
タクトショートが生じている垂直方向２ラインにおいて
欠陥画素が発生する。本発明によれば、コンタクトショ
ートが生じている隣接画素の薄膜抵抗体（ボロメータ）
に過電流が供給される。過電流が供給された薄膜抵抗体
（ボロメータ）は、過剰な自己発熱により焼失し、その
結果、ショートパスが排除されることとなる。
【００２７】本発明のうち、列方向に隣接する画素間
で、第１および第２のコンタクトが近接して配置される
ものにおいては、コンタクトショートが生じても、第２
のコンタクト側の画素の抵抗値がショート状態となるだ
けで、垂直方向２ラインに影響を及すことはない。
で、第１および第２のコンタクトが近接して配置される
ものにおいては、コンタクトショートが生じても、第２
のコンタクト側の画素の抵抗値がショート状態となるだ
けで、垂直方向２ラインに影響を及すことはない。
【００２８】本発明のうち、列方向に隣接する画素間
で、第１のコンタクト同士または第２のコンタクト同士
が近接して配置されるものにおいては、第２のコンタク
ト同士でショートした場合は、コンタクトショートが生
じている２つの画素においてのみ影響がでることとにな
り、垂直方向２ラインがコンタクトショートの影響を受
けることはない。一方、第１のコンタクト同士でショー
トした場合は、同一の垂直信号線であるためにコンタク
トショートによる影響はない。この構造において、一方
のコンタクトを共通化するものにおいては、配線も共通
化されるので、開口率、集積率はより高いものとなる。
で、第１のコンタクト同士または第２のコンタクト同士
が近接して配置されるものにおいては、第２のコンタク
ト同士でショートした場合は、コンタクトショートが生
じている２つの画素においてのみ影響がでることとにな
り、垂直方向２ラインがコンタクトショートの影響を受
けることはない。一方、第１のコンタクト同士でショー
トした場合は、同一の垂直信号線であるためにコンタク
トショートによる影響はない。この構造において、一方
のコンタクトを共通化するものにおいては、配線も共通
化されるので、開口率、集積率はより高いものとなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００３０】本発明の半導体装置は、ボロメータ材料よ
りなる薄膜抵抗体がそれぞれの画素に対応して２次元に
配列されたもので、前述の図２および３に示したような
立体構造をとる。以下、本発明の半導体装置について、
熱型赤外線撮像素子および赤外線ディスプレイ素子を例
に挙げて、その構成および動作を具体的に説明する。
りなる薄膜抵抗体がそれぞれの画素に対応して２次元に
配列されたもので、前述の図２および３に示したような
立体構造をとる。以下、本発明の半導体装置について、
熱型赤外線撮像素子および赤外線ディスプレイ素子を例
に挙げて、その構成および動作を具体的に説明する。
【００３１】（実施形態１：熱型赤外線撮像素子）図１
は、本発明の半導体装置の第１の実施形態である熱型赤
外線撮像素子の回路図である。この熱型赤外線撮像素子
では、ボロメータ１０１と垂直スイッチ１０２によって
画素が構成されている。各画素は、前述の図２および３
に示した構造となっており、それぞれの画素で入射赤外
線が熱に変換される。画素配列としては、前述の図４に
示した画素配列の他、種々の画素配列を適用することが
できる。
は、本発明の半導体装置の第１の実施形態である熱型赤
外線撮像素子の回路図である。この熱型赤外線撮像素子
では、ボロメータ１０１と垂直スイッチ１０２によって
画素が構成されている。各画素は、前述の図２および３
に示した構造となっており、それぞれの画素で入射赤外
線が熱に変換される。画素配列としては、前述の図４に
示した画素配列の他、種々の画素配列を適用することが
できる。
【００３２】ボロメータ１０１は、垂直信号線１０３に
接続され、さらに水平スイッチＡ１０４に接続されてい
る。水平スイッチＡ１０４は、制御パルスφＨＡ〜φＨ
Ｄにより選択される。１つの読み出し回路１０６に対し
て４つの水平スイッチＡ１０４が接続されており、この
読み出し回路１０６の出力がマルチプレクサ１０７及び
出力バッファ１０９を介して順次外部に出力される。こ
の読み出し回路１０６は、積分回路やサンプルホールド
回路等で構成することができる。画素が選択されるタイ
ミングは、垂直シフトレジスタ１０５の出力（例えば、
Ｖ１）が”Ｈ”レベルの期間に、それに接続される垂直
スイッチ１０２がＯＮ状態とされ、さらに読み出し回路
１０６につながる４つの水平スイッチＡ１０４のいずれ
か一つがＯＮ状態とされることにより行われる。この画
素選択によれば、一垂直期間が４分割され、それぞれ水
平方向に４画素おきに画素の選択が行われることとな
る。
接続され、さらに水平スイッチＡ１０４に接続されてい
る。水平スイッチＡ１０４は、制御パルスφＨＡ〜φＨ
Ｄにより選択される。１つの読み出し回路１０６に対し
て４つの水平スイッチＡ１０４が接続されており、この
読み出し回路１０６の出力がマルチプレクサ１０７及び
出力バッファ１０９を介して順次外部に出力される。こ
の読み出し回路１０６は、積分回路やサンプルホールド
回路等で構成することができる。画素が選択されるタイ
ミングは、垂直シフトレジスタ１０５の出力（例えば、
Ｖ１）が”Ｈ”レベルの期間に、それに接続される垂直
スイッチ１０２がＯＮ状態とされ、さらに読み出し回路
１０６につながる４つの水平スイッチＡ１０４のいずれ
か一つがＯＮ状態とされることにより行われる。この画
素選択によれば、一垂直期間が４分割され、それぞれ水
平方向に４画素おきに画素の選択が行われることとな
る。
【００３３】上記の構成において、開口率を大きくする
ために、コンタクト縮小化、隣接画素間でのコンタクト
間隔マージン縮小化を行うと、前述したように隣接画素
間でコンタクトショートが発生する。隣接画素間でコン
タクトショートが生じると、そのショートパスを通じて
隣接ラインにもボロメータへのバイアス電流が流れるこ
ととなり、コンタクトショートが生じた垂直方向２ライ
ンでボロメータ抵抗値があたかも２Ｒ／３に見え、それ
が欠陥画素となる（図５〜８参照）。この欠陥画素は、
コンタクトショートが生じた隣接画素を焼失させること
で復元することができる。
ために、コンタクト縮小化、隣接画素間でのコンタクト
間隔マージン縮小化を行うと、前述したように隣接画素
間でコンタクトショートが発生する。隣接画素間でコン
タクトショートが生じると、そのショートパスを通じて
隣接ラインにもボロメータへのバイアス電流が流れるこ
ととなり、コンタクトショートが生じた垂直方向２ライ
ンでボロメータ抵抗値があたかも２Ｒ／３に見え、それ
が欠陥画素となる（図５〜８参照）。この欠陥画素は、
コンタクトショートが生じた隣接画素を焼失させること
で復元することができる。
【００３４】そこで、図１に示した構成では、各垂直信
号線１０３がそれぞれ水平スイッチＢ１１１を介して水
平シフトレジスタＢ１１２に接続され、水平シフトレジ
スタＢ１１２のデータ入力信号であるφＨＩＮＢとクロ
ック信号φＨＣＬＫＢにより、任意の１画素に直接アク
セスすることができるようになっている。この構成によ
れば、所望の画素を選択して、その選択した欠陥画素の
ボロメータに対して所定量の電流を流すことができる。
選択した画素のボロメータへの電流の供給は、Ｒｏｕｔ
１１３に接続された外部電源回路によって行われる。
号線１０３がそれぞれ水平スイッチＢ１１１を介して水
平シフトレジスタＢ１１２に接続され、水平シフトレジ
スタＢ１１２のデータ入力信号であるφＨＩＮＢとクロ
ック信号φＨＣＬＫＢにより、任意の１画素に直接アク
セスすることができるようになっている。この構成によ
れば、所望の画素を選択して、その選択した欠陥画素の
ボロメータに対して所定量の電流を流すことができる。
選択した画素のボロメータへの電流の供給は、Ｒｏｕｔ
１１３に接続された外部電源回路によって行われる。
【００３５】なお、水平スイッチＢ１１１を使用する場
合は、水平スイッチＡ１０４をＯＦＦ状態にして読み出
し回路１０６を非接続状態にしておく。逆に、水平スイ
ッチＡ１０４を使用し、読み出し回路１０６から外部出
力する場合は、水平スイッチＢ１１１を非接続状態にし
ておく。
合は、水平スイッチＡ１０４をＯＦＦ状態にして読み出
し回路１０６を非接続状態にしておく。逆に、水平スイ
ッチＡ１０４を使用し、読み出し回路１０６から外部出
力する場合は、水平スイッチＢ１１１を非接続状態にし
ておく。
【００３６】次に、隣接画素間のコンタクトショートに
より生じた欠陥画素を復元するトリミング手法について
説明する。図９は、コンタクトショートの一例を示す回
路模式図である。図１０は、トリミング後の抵抗分布模
式図である。
より生じた欠陥画素を復元するトリミング手法について
説明する。図９は、コンタクトショートの一例を示す回
路模式図である。図１０は、トリミング後の抵抗分布模
式図である。
【００３７】一般に、ボロメータは、真空中で過電流を
流すことによって、過剰なボロメータの自己発熱によ
り、そのボロメータ自身を焼失させることができる（実
際には、ダイアフラムを支持する梁が焼き切れ、断線す
る場合もある。）。ボロメータの自己発熱により焼失す
る温度（実際は、数百℃程度）をＴ（℃）とした場合、
その印加電圧ＶＤ（Ｖ）は、ボロメータ抵抗値をＲ
（Ω）、真空中での熱コンダクタンスをＧｔｈ（Ｗ／
Ｋ）とすると、以下のように表すことができる。
流すことによって、過剰なボロメータの自己発熱によ
り、そのボロメータ自身を焼失させることができる（実
際には、ダイアフラムを支持する梁が焼き切れ、断線す
る場合もある。）。ボロメータの自己発熱により焼失す
る温度（実際は、数百℃程度）をＴ（℃）とした場合、
その印加電圧ＶＤ（Ｖ）は、ボロメータ抵抗値をＲ
（Ω）、真空中での熱コンダクタンスをＧｔｈ（Ｗ／
Ｋ）とすると、以下のように表すことができる。
【００３８】ＶＤ＝（Ｔ×Ｒ×Ｇｔｈ）1/2 Ｔ＝５００℃、Ｒ＝１０ｋΩ、Ｇｔｈ＝０．２μＷ／Ｋ
とすると、ＶＤ＝１Ｖとなる。
とすると、ＶＤ＝１Ｖとなる。
【００３９】コンタクトショートが生じた垂直方向２ラ
インの抵抗値が２Ｒ／３となる要因は、前述の図８
（ａ）を参照して説明すると、ショートパスから〔ｃ、
３〕のボロメータを通じ、３列目の垂直信号線にバイア
ス電流が流れることによる。この場合、垂直シフトレジ
スタ１０５、水平スイッチＢ１１１及び水平シフトレジ
スタＢ１１２を使用して、ショートしている画素の右側
画素、すなわち垂直スイッチ１０３のドレインに接続さ
れるコンタクト側の画素（図７の抵抗分布でいうと、シ
ョート画素の右隣画素）を選択し、真空中でＲｏｕｔ１
１３を介して過電流を流して、そのボロメータ自身を焼
失させる（図９参照）ことにより、コンタクトショート
による電流経路を排除することができる。これにより、
垂直方向にあたかも２Ｒ／３の抵抗値に見えていたもの
を真のボロメータ抵抗値Ｒに復元することができ（図１
０参照）、垂直方向ラインへの影響を除くことができ
る。
インの抵抗値が２Ｒ／３となる要因は、前述の図８
（ａ）を参照して説明すると、ショートパスから〔ｃ、
３〕のボロメータを通じ、３列目の垂直信号線にバイア
ス電流が流れることによる。この場合、垂直シフトレジ
スタ１０５、水平スイッチＢ１１１及び水平シフトレジ
スタＢ１１２を使用して、ショートしている画素の右側
画素、すなわち垂直スイッチ１０３のドレインに接続さ
れるコンタクト側の画素（図７の抵抗分布でいうと、シ
ョート画素の右隣画素）を選択し、真空中でＲｏｕｔ１
１３を介して過電流を流して、そのボロメータ自身を焼
失させる（図９参照）ことにより、コンタクトショート
による電流経路を排除することができる。これにより、
垂直方向にあたかも２Ｒ／３の抵抗値に見えていたもの
を真のボロメータ抵抗値Ｒに復元することができ（図１
０参照）、垂直方向ラインへの影響を除くことができ
る。
【００４０】また、コンタクトショートが物理的に軽微
な場合は、そのショートパスに電流を流すことにより、
ショートパス自体を焼き切ることも可能である。この場
合も、上述の場合と同様に垂直方向ラインへの影響を除
くことができる。
な場合は、そのショートパスに電流を流すことにより、
ショートパス自体を焼き切ることも可能である。この場
合も、上述の場合と同様に垂直方向ラインへの影響を除
くことができる。
【００４１】さらに、コンタクトショートの状態が明ら
かな短絡ではなく、例えば数メガΩ程度で接続されてい
るような場合には、垂直ラインへの影響はリーク電流程
度（μＡ以下）となるため、ボロメータ抵抗値には異常
が見られない。このような場合は、その垂直方向ライン
への影響は振動性のノイズのように観測されることとな
るが、図６で示したように〔ｃ、３〕の画素を選択して
いる場合に限り、そのリークパスの影響が軽減され、振
動性ノイズの振る舞いが観測されないため、その垂直２
ラインの中でその画素を探索することによって、コンタ
クトショート箇所を特定することができる。特定したコ
ンタクトショート箇所に対して上述のトリミングを行う
ことで、同様に垂直方向ラインへの影響を除くことがで
きる。
かな短絡ではなく、例えば数メガΩ程度で接続されてい
るような場合には、垂直ラインへの影響はリーク電流程
度（μＡ以下）となるため、ボロメータ抵抗値には異常
が見られない。このような場合は、その垂直方向ライン
への影響は振動性のノイズのように観測されることとな
るが、図６で示したように〔ｃ、３〕の画素を選択して
いる場合に限り、そのリークパスの影響が軽減され、振
動性ノイズの振る舞いが観測されないため、その垂直２
ラインの中でその画素を探索することによって、コンタ
クトショート箇所を特定することができる。特定したコ
ンタクトショート箇所に対して上述のトリミングを行う
ことで、同様に垂直方向ラインへの影響を除くことがで
きる。
【００４２】以上説明したトリミング手法は、次のよう
な過程で行うことが特に有効である。すなわち、全自動
ウェハプローバー等で熱型赤外線撮像素子の全画素のボ
ロメータ抵抗値を計測し、その抵抗値から良品選別を行
う過程において、ある垂直方向２ラインのボロメータ抵
抗値が２Ｒ／３となっている場合には、自動的にその２
ライン中のショート画素の右隣画素を探索し、過剰な自
己発熱を利用してそのボロメータ自身を焼失させる。こ
れにより、コンタクトショートによる２ライン欠陥を排
除することができ、良品歩留まりの向上や生産性の向上
を図ることができる。
な過程で行うことが特に有効である。すなわち、全自動
ウェハプローバー等で熱型赤外線撮像素子の全画素のボ
ロメータ抵抗値を計測し、その抵抗値から良品選別を行
う過程において、ある垂直方向２ラインのボロメータ抵
抗値が２Ｒ／３となっている場合には、自動的にその２
ライン中のショート画素の右隣画素を探索し、過剰な自
己発熱を利用してそのボロメータ自身を焼失させる。こ
れにより、コンタクトショートによる２ライン欠陥を排
除することができ、良品歩留まりの向上や生産性の向上
を図ることができる。
【００４３】一例として、図１１に上述のトリミング手
法を取り入れた良品選別のフローチャートを示す。この
良品選別では、まず、チップの全画素についてボロメー
タ抵抗値を測定する（ステップＳ１０）。次いで、垂直
方向２ラインのボロメータ抵抗値が２Ｒ／３となってい
るものがあるかを調べる（ステップＳ１１）。ボロメー
タ抵抗値が２Ｒ／３となっているものがある場合は、ま
ず、その垂直方向２ラインの中でショートしている画素
を検索する（ステップＳ１２）。そして、その検索した
ショート画素の右隣画素を選択し（ステップＳ１３）、
過電流を流してボロメータを焼失させる（ステップＳ１
４）。その後、次チップの計測（ステップＳ１５）に移
って上述のステップＳ１０に戻る。ボロメータ抵抗値が
２Ｒ／３となっているものがない場合は、そのままステ
ップＳ１５へ移る。
法を取り入れた良品選別のフローチャートを示す。この
良品選別では、まず、チップの全画素についてボロメー
タ抵抗値を測定する（ステップＳ１０）。次いで、垂直
方向２ラインのボロメータ抵抗値が２Ｒ／３となってい
るものがあるかを調べる（ステップＳ１１）。ボロメー
タ抵抗値が２Ｒ／３となっているものがある場合は、ま
ず、その垂直方向２ラインの中でショートしている画素
を検索する（ステップＳ１２）。そして、その検索した
ショート画素の右隣画素を選択し（ステップＳ１３）、
過電流を流してボロメータを焼失させる（ステップＳ１
４）。その後、次チップの計測（ステップＳ１５）に移
って上述のステップＳ１０に戻る。ボロメータ抵抗値が
２Ｒ／３となっているものがない場合は、そのままステ
ップＳ１５へ移る。
【００４４】図２０は、上述のトリミングを行うシステ
ムの一例である。図２０において、熱型赤外線撮像素子
１００１は、前述の図１に示した熱型赤外線撮像素子で
あって、入射赤外線を電気信号に変換するボロメータが
画素に対応して２次元配列された画素部１００２と、該
画素部１００２の任意の１画素に直接アクセスするため
のアクセス回路１００３とを有する。アクセス回路１０
０３は、シフトレジスタおよびデコーダ等で構成される
ものであって、図１に示した垂直シフトレジスタ１０
５、水平スイッチＢ１１１および水平シフトレジスタＢ
１１２などから構成される。
ムの一例である。図２０において、熱型赤外線撮像素子
１００１は、前述の図１に示した熱型赤外線撮像素子で
あって、入射赤外線を電気信号に変換するボロメータが
画素に対応して２次元配列された画素部１００２と、該
画素部１００２の任意の１画素に直接アクセスするため
のアクセス回路１００３とを有する。アクセス回路１０
０３は、シフトレジスタおよびデコーダ等で構成される
ものであって、図１に示した垂直シフトレジスタ１０
５、水平スイッチＢ１１１および水平シフトレジスタＢ
１１２などから構成される。
【００４５】アクセス回路１００３により選択される画
素は、信号線１００４を介して抵抗値測定回路１００６
および電圧供給装置１００８と接続されている。ＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）１００７は、抵抗値測
定回路１００６における測定結果を記憶するためのもの
である。記録媒体１００９は、磁気ディスク、半導体メ
モリ、その他の種々の記録媒体より構成されるものであ
って、図１１に示したステップＳ１０〜Ｓ１５のトリミ
ング手順を実行可能なプログラムが予め記録されてい
る。ＣＰＵ１００５は、この記録媒体１００９に記録さ
れたプログラムに従って以下のようなトリミング処理を
実行する。
素は、信号線１００４を介して抵抗値測定回路１００６
および電圧供給装置１００８と接続されている。ＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）１００７は、抵抗値測
定回路１００６における測定結果を記憶するためのもの
である。記録媒体１００９は、磁気ディスク、半導体メ
モリ、その他の種々の記録媒体より構成されるものであ
って、図１１に示したステップＳ１０〜Ｓ１５のトリミ
ング手順を実行可能なプログラムが予め記録されてい
る。ＣＰＵ１００５は、この記録媒体１００９に記録さ
れたプログラムに従って以下のようなトリミング処理を
実行する。
【００４６】まず、熱型赤外線撮像素子１００１の画素
部１００２の画素を順次選択するようにアクセス回路１
００３を制御するとともに、その選択された画素の抵抗
値を測定するように抵抗値測定回路１００６を制御し、
その測定結果をＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
１００７に記憶させる。
部１００２の画素を順次選択するようにアクセス回路１
００３を制御するとともに、その選択された画素の抵抗
値を測定するように抵抗値測定回路１００６を制御し、
その測定結果をＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
１００７に記憶させる。
【００４７】画素部１００２の全画素について抵抗値の
測定が行われてその結果がＲＡＭ１００７に記憶される
と、続いて、そのＲＡＭ１００７に記憶された測定結果
を読み出し、抵抗値が規定値から外れている画素がない
かを調べる。抵抗値が規定値から外れている画素がある
場合は、その画素の右隣の画素を選択するようにアクセ
ス回路１００３を制御するとともに、その選択された画
素に所定の電圧が印加されるように電圧供給装置１００
８を制御する。これにより、抵抗値が規定値から外れて
いる画素のボロメータに過電流が流れ、そのボロメータ
が焼失することとなる。
測定が行われてその結果がＲＡＭ１００７に記憶される
と、続いて、そのＲＡＭ１００７に記憶された測定結果
を読み出し、抵抗値が規定値から外れている画素がない
かを調べる。抵抗値が規定値から外れている画素がある
場合は、その画素の右隣の画素を選択するようにアクセ
ス回路１００３を制御するとともに、その選択された画
素に所定の電圧が印加されるように電圧供給装置１００
８を制御する。これにより、抵抗値が規定値から外れて
いる画素のボロメータに過電流が流れ、そのボロメータ
が焼失することとなる。
【００４８】上記のトリミングシステムにおいて、ボロ
メータを焼失する手段としては、上記電圧によるものの
他、レーザを用いたもの、電子ビームを用いたものな
ど、一般的なトリミングに用いられている手段を適用す
ることができる。
メータを焼失する手段としては、上記電圧によるものの
他、レーザを用いたもの、電子ビームを用いたものな
ど、一般的なトリミングに用いられている手段を適用す
ることができる。
【００４９】（実施形態２：熱型赤外線撮像素子）図１
２は、本発明の半導体装置の第２の実施形態である熱型
赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
２は、本発明の半導体装置の第２の実施形態である熱型
赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
【００５０】本形態の熱型赤外線撮像素子は、画素配列
が異なる以外は、前述の第１の実施形態のものと同様の
構造のものである。第１の実施形態の場合は、図４及び
図５に示した画素配列であるために、コンタクトショー
トが生じると、図６に示したように隣接する２ライン間
で垂直信号線と垂直スイッチのドレインがショートする
こととなり、これによって垂直方向に縦２ラインのボロ
メータ抵抗値が２Ｒ／３となる欠陥モードであった。こ
れに対して、本形態では、画素の配列を変更すること
で、その欠陥モードを解消している。
が異なる以外は、前述の第１の実施形態のものと同様の
構造のものである。第１の実施形態の場合は、図４及び
図５に示した画素配列であるために、コンタクトショー
トが生じると、図６に示したように隣接する２ライン間
で垂直信号線と垂直スイッチのドレインがショートする
こととなり、これによって垂直方向に縦２ラインのボロ
メータ抵抗値が２Ｒ／３となる欠陥モードであった。こ
れに対して、本形態では、画素の配列を変更すること
で、その欠陥モードを解消している。
【００５１】本形態の熱型赤外線撮像素子は、図１２に
示すように、画素の配列を一行おきにＸ軸に対してミラ
ー反転した構造であるため、列方向に隣接する画素間で
接近するコンタクトは、垂直信号線に接続されるコンタ
クト同士、または、垂直スイッチのドレインに接続され
るコンタクト同士となる。図１２には、〔ａ、３〕と
〔ｂ、３〕の垂直信号線に接続されるコンタクト同士が
ショートした状態、〔ｂ、２〕と〔ｃ、２〕の垂直スイ
ッチのドレインに接続されるコンタクト同士がショート
した状態がそれぞれ示されている。
示すように、画素の配列を一行おきにＸ軸に対してミラ
ー反転した構造であるため、列方向に隣接する画素間で
接近するコンタクトは、垂直信号線に接続されるコンタ
クト同士、または、垂直スイッチのドレインに接続され
るコンタクト同士となる。図１２には、〔ａ、３〕と
〔ｂ、３〕の垂直信号線に接続されるコンタクト同士が
ショートした状態、〔ｂ、２〕と〔ｃ、２〕の垂直スイ
ッチのドレインに接続されるコンタクト同士がショート
した状態がそれぞれ示されている。
【００５２】図１３に、本形態の熱型赤外線撮像素子の
回路模式図を示し、図１４に、その抵抗分布模式図を示
す。図１２で表すコンタクトショートを回路図で表記し
たものが図１３で、その図１３に示されるショートパス
が生じた場合のボロメータの抵抗分布を示したものが図
１４である。
回路模式図を示し、図１４に、その抵抗分布模式図を示
す。図１２で表すコンタクトショートを回路図で表記し
たものが図１３で、その図１３に示されるショートパス
が生じた場合のボロメータの抵抗分布を示したものが図
１４である。
【００５３】本形態の熱型赤外線撮像素子では、図１３
および１４に示すように、〔ａ、３〕と〔ｂ、３〕の垂
直信号線に接続されるコンタクト同士にショートが生じ
た場合は、同一の垂直信号線であるため影響はない。一
方、〔ｂ、２〕と〔ｃ、２〕の垂直スイッチのドレイン
に接続されるコンタクト同士にショートが生じた場合
は、〔ｂ、２〕が選択された場合、バイアス電流は、
〔ｂ、２〕と〔ｃ、２〕の両方のボロメータを通じ、
〔ｂ、２〕の垂直スイッチからグラウンドに流れるた
め、その画素のボロメータ抵抗値はあたかもＲ／２に見
える。また、〔ｃ、２〕が選択された場合も同様にＲ／
２に見える。
および１４に示すように、〔ａ、３〕と〔ｂ、３〕の垂
直信号線に接続されるコンタクト同士にショートが生じ
た場合は、同一の垂直信号線であるため影響はない。一
方、〔ｂ、２〕と〔ｃ、２〕の垂直スイッチのドレイン
に接続されるコンタクト同士にショートが生じた場合
は、〔ｂ、２〕が選択された場合、バイアス電流は、
〔ｂ、２〕と〔ｃ、２〕の両方のボロメータを通じ、
〔ｂ、２〕の垂直スイッチからグラウンドに流れるた
め、その画素のボロメータ抵抗値はあたかもＲ／２に見
える。また、〔ｃ、２〕が選択された場合も同様にＲ／
２に見える。
【００５４】前述の第１の実施形態の場合は、一カ所の
コンタクトショートが垂直方向２ラインに影響を及して
いたが、本形態では、コンタクトショートによる影響
は、垂直スイッチのドレインに接続されるコンタクト同
士にショートが生じた場合に限られる。そのため、その
発生率は１／２となる。また、本形態の場合は、コンタ
クトショートが生じた２画素の抵抗値がＲ／２になる
が、垂直方向２ラインに影響を及ぼすことはない。
コンタクトショートが垂直方向２ラインに影響を及して
いたが、本形態では、コンタクトショートによる影響
は、垂直スイッチのドレインに接続されるコンタクト同
士にショートが生じた場合に限られる。そのため、その
発生率は１／２となる。また、本形態の場合は、コンタ
クトショートが生じた２画素の抵抗値がＲ／２になる
が、垂直方向２ラインに影響を及ぼすことはない。
【００５５】以上のことから、本形態の熱型赤外線撮像
素子では、第１の実施形態で述べたトリミングを行うこ
となく、コンタクトショートによる影響を抑制すること
ができる。
素子では、第１の実施形態で述べたトリミングを行うこ
となく、コンタクトショートによる影響を抑制すること
ができる。
【００５６】なお、本形態の熱型赤外線撮像素子の回路
構成については、前述の図２５に示した撮像素子の構成
と同様であるので、ここでは、その詳細な説明は省略す
る。
構成については、前述の図２５に示した撮像素子の構成
と同様であるので、ここでは、その詳細な説明は省略す
る。
【００５７】（実施形態３：熱型赤外線撮像素子）図１
５は、本発明の半導体装置の第３の実施形態である熱型
赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
５は、本発明の半導体装置の第３の実施形態である熱型
赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
【００５８】本形態の熱型赤外線撮像素子の画素も、配
列が異なる以外は、前述の第１の実施形態のものと同様
の構造のものである。図１５では、〔ｂ、３〕の垂直信
号線に接続されるコンタクトと〔ｃ、３〕の垂直スイッ
チのドレインに接続されるコンタクトにそれぞれショー
トが生じた状態を示している。
列が異なる以外は、前述の第１の実施形態のものと同様
の構造のものである。図１５では、〔ｂ、３〕の垂直信
号線に接続されるコンタクトと〔ｃ、３〕の垂直スイッ
チのドレインに接続されるコンタクトにそれぞれショー
トが生じた状態を示している。
【００５９】図１５に示す画素配列では、画素の配列を
一行おきにＹ軸に対してミラー反転した構造になってい
るため、列方向に隣接する画素間で、垂直信号線に接続
されるＳコンタクトと垂直スイッチのドレインに接続さ
れるＤコンタクトと接近して配置されることになる。
一行おきにＹ軸に対してミラー反転した構造になってい
るため、列方向に隣接する画素間で、垂直信号線に接続
されるＳコンタクトと垂直スイッチのドレインに接続さ
れるＤコンタクトと接近して配置されることになる。
【００６０】図１６に、本形態の熱型赤外線撮像素子の
回路模式図を示し、図１７に、その抵抗分布模式図を示
す。図１５に示したコンタクトショートを回路図で表記
したものが図１６で、その図１６に示されるショートパ
スが生じた場合のボロメータの抵抗分布を示したものが
図１７である。
回路模式図を示し、図１７に、その抵抗分布模式図を示
す。図１５に示したコンタクトショートを回路図で表記
したものが図１６で、その図１６に示されるショートパ
スが生じた場合のボロメータの抵抗分布を示したものが
図１７である。
【００６１】本形態の熱型赤外線撮像素子では、図１６
および１７に示すように、コンタクトショートが生じた
場合、垂直スイッチのドレインに接続されるコンタクト
側の画素の抵抗値がショート状態となるが、垂直方向２
ラインに影響を及すことはない。したがって、本形態に
おいても、前述の第１の実施形態で述べたトリミングを
行うことなく、コンタクトショートによる影響を抑制す
ることができる。
および１７に示すように、コンタクトショートが生じた
場合、垂直スイッチのドレインに接続されるコンタクト
側の画素の抵抗値がショート状態となるが、垂直方向２
ラインに影響を及すことはない。したがって、本形態に
おいても、前述の第１の実施形態で述べたトリミングを
行うことなく、コンタクトショートによる影響を抑制す
ることができる。
【００６２】本形態の熱型赤外線撮像素子の回路構成に
ついては、前述の図２５に示した撮像素子の構成と同様
であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
ついては、前述の図２５に示した撮像素子の構成と同様
であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【００６３】なお、本形態の熱型赤外線撮像素子の画素
配列の場合、図１８に示すように、垂直信号線の配線パ
ターンが屈曲してしまうことになる。前述の第２の実施
形態のものでは、図１２に示したように垂直信号線に接
続されるコンタクトが直線的に配列されているため、配
線パターンも単純に直線的に配線することができる。し
たがって、配線パターンを考慮すると、第２の実施形態
で示した画素配列のほうがより好ましい形態といえる。
配列の場合、図１８に示すように、垂直信号線の配線パ
ターンが屈曲してしまうことになる。前述の第２の実施
形態のものでは、図１２に示したように垂直信号線に接
続されるコンタクトが直線的に配列されているため、配
線パターンも単純に直線的に配線することができる。し
たがって、配線パターンを考慮すると、第２の実施形態
で示した画素配列のほうがより好ましい形態といえる。
【００６４】（実施形態４：熱型赤外線撮像素子）図１
９は、本発明の半導体装置の第４の実施形態である熱型
赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
９は、本発明の半導体装置の第４の実施形態である熱型
赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
【００６５】本形態の熱型赤外線撮像素子の画素も、画
素の配列が異なる以外は、前述の第１の実施形態のもの
と同様の構造のもので、その配列は、図１９に示すよう
に、画素の配列を一行おきにＸ軸に対してミラー反転し
た構造であるため、列方向に隣接する画素間で接近する
コンタクトは、上下２画素で垂直信号線に接続されるコ
ンタクト同士、または、垂直スイッチのドレインに接続
されるコンタクト同士になる。垂直信号線に接続される
コンタクトについては、上下２画素で共通の垂直信号線
に接続されるため、コンタクトの共通化を行うことがで
きる。図１９に示す例では、垂直信号線に接続されるコ
ンタクト（図中「Ｓ」で表記されている）が共通化され
ている。これにより、より開口率の向上、性能の向上を
図ることができる。
素の配列が異なる以外は、前述の第１の実施形態のもの
と同様の構造のもので、その配列は、図１９に示すよう
に、画素の配列を一行おきにＸ軸に対してミラー反転し
た構造であるため、列方向に隣接する画素間で接近する
コンタクトは、上下２画素で垂直信号線に接続されるコ
ンタクト同士、または、垂直スイッチのドレインに接続
されるコンタクト同士になる。垂直信号線に接続される
コンタクトについては、上下２画素で共通の垂直信号線
に接続されるため、コンタクトの共通化を行うことがで
きる。図１９に示す例では、垂直信号線に接続されるコ
ンタクト（図中「Ｓ」で表記されている）が共通化され
ている。これにより、より開口率の向上、性能の向上を
図ることができる。
【００６６】本実施形態の熱型赤外線撮像素子の回路構
成についても、前述の図２５に示した撮像素子の構成と
同様であるので、ここでは、その詳細な説明は省略す
る。
成についても、前述の図２５に示した撮像素子の構成と
同様であるので、ここでは、その詳細な説明は省略す
る。
【００６７】（実施形態５：赤外線ディスプレイ素子）
図２１は、本発明の半導体装置の第５の実施形態である
赤外線ディスプレイ素子の一構成例を示す回路図であ
る。
図２１は、本発明の半導体装置の第５の実施形態である
赤外線ディスプレイ素子の一構成例を示す回路図であ
る。
【００６８】図２１において、抵抗体２００１はボロメ
ータ、ピエゾ抵抗などからなる薄膜抵抗体であって、画
素に対応して２次元配列されている。各抵抗体２００１
は、それぞれが垂直スイッチ２００２を介して垂直シフ
トレジスタ２００４に接続されるとともに、列単位に垂
直信号線に接続されており、さらに各垂直信号線がそれ
ぞれ水平スイッチ２００３を介して水平シフトレジスタ
２００５に接続されている。各垂直信号線には、水平ス
イッチ２００３を介して信号線２００６からバイアス電
流またはバイアス電圧を供給できるようになっている。
ータ、ピエゾ抵抗などからなる薄膜抵抗体であって、画
素に対応して２次元配列されている。各抵抗体２００１
は、それぞれが垂直スイッチ２００２を介して垂直シフ
トレジスタ２００４に接続されるとともに、列単位に垂
直信号線に接続されており、さらに各垂直信号線がそれ
ぞれ水平スイッチ２００３を介して水平シフトレジスタ
２００５に接続されている。各垂直信号線には、水平ス
イッチ２００３を介して信号線２００６からバイアス電
流またはバイアス電圧を供給できるようになっている。
【００６９】この赤外線ディスプレイ素子では、外部に
設けられている駆動回路によって垂直シフトレジスタ２
００４および水平シフトレジスタ２００５が駆動され
て、垂直スイッチ２００２および水平スイッチ２００３
により画素が順次選択されるとともに、その選択された
画素の抵抗体２００１に対して信号線２００６から所定
量のバイアス電流またはバイアス電圧が供給される。所
定量のバイアス電流またはバイアス電圧の供給を受けた
抵抗体２００１は、そのバイアス電流またはバイアス電
圧に応じた赤外線を出力（発光）する。
設けられている駆動回路によって垂直シフトレジスタ２
００４および水平シフトレジスタ２００５が駆動され
て、垂直スイッチ２００２および水平スイッチ２００３
により画素が順次選択されるとともに、その選択された
画素の抵抗体２００１に対して信号線２００６から所定
量のバイアス電流またはバイアス電圧が供給される。所
定量のバイアス電流またはバイアス電圧の供給を受けた
抵抗体２００１は、そのバイアス電流またはバイアス電
圧に応じた赤外線を出力（発光）する。
【００７０】本形態の赤外線ディスプレイ素子において
は、高密度集積化を目的に、前述した立体構造（図２お
よび３）を採用する。そのため、前述の熱型赤外線撮像
素子と同様のコンタクトショートの問題が発生する。こ
のコンタクトショートの問題を解決するために、本形態
の赤外線ディスプレイ素子においても、前述の第１〜４
の実施形態の熱型赤外線撮像素子と同様の形態をとるこ
とができる。
は、高密度集積化を目的に、前述した立体構造（図２お
よび３）を採用する。そのため、前述の熱型赤外線撮像
素子と同様のコンタクトショートの問題が発生する。こ
のコンタクトショートの問題を解決するために、本形態
の赤外線ディスプレイ素子においても、前述の第１〜４
の実施形態の熱型赤外線撮像素子と同様の形態をとるこ
とができる。
【００７１】本形態の赤外線ディスプレイ素子に前述の
第１の実施形態の熱型赤外線撮像素子の形態を採用する
場合は、ショートしている画素の右隣画素、すなわち垂
直スイッチ２００２のドレインに接続されるコンタクト
側の画素を垂直スイッチ２００２および水平スイッチ２
００３により選択し、その選択された画素の抵抗体２０
０１（ここでは、ボロメータ）に対して、真空中で信号
線２００６を介して過電流を流して、そのボロメータ自
身を焼失させる（トリミング処理）。これにより、コン
タクトショートによる電流経路を排除し、垂直方向ライ
ンへの影響（コンタクトショートにより垂直方向２ライ
ンがあたかも２Ｒ／３の抵抗値に見えること）を除くこ
とができる。
第１の実施形態の熱型赤外線撮像素子の形態を採用する
場合は、ショートしている画素の右隣画素、すなわち垂
直スイッチ２００２のドレインに接続されるコンタクト
側の画素を垂直スイッチ２００２および水平スイッチ２
００３により選択し、その選択された画素の抵抗体２０
０１（ここでは、ボロメータ）に対して、真空中で信号
線２００６を介して過電流を流して、そのボロメータ自
身を焼失させる（トリミング処理）。これにより、コン
タクトショートによる電流経路を排除し、垂直方向ライ
ンへの影響（コンタクトショートにより垂直方向２ライ
ンがあたかも２Ｒ／３の抵抗値に見えること）を除くこ
とができる。
【００７２】本形態の赤外線ディスプレイ素子における
トリミング処理手順も前述の第１の実施形態の熱型赤外
線撮像素子の場合と同様に行われ、そのシステムについ
ても同様の構成のものを適用することができる。
トリミング処理手順も前述の第１の実施形態の熱型赤外
線撮像素子の場合と同様に行われ、そのシステムについ
ても同様の構成のものを適用することができる。
【００７３】本形態の赤外線ディスプレイ素子に前述の
第２〜４の実施形態の熱型赤外線撮像素子の形態を採用
する場合については、同様の構成となるため、ここで
は、その説明は省略する。
第２〜４の実施形態の熱型赤外線撮像素子の形態を採用
する場合については、同様の構成となるため、ここで
は、その説明は省略する。
【００７４】図２２に、本形態の赤外線ディスプレイ素
子を用いた赤外線ディスプレイ装置の一例を示す。図２
２において、赤外線ディスプレイ素子３００１は図２１
に示した赤外線ディスプレイ素子であって、不図示の駆
動回路によって駆動される。この赤外線ディスプレイ装
置では、赤外線ディスプレイ素子３００１から出力され
た赤外光がレンズ３００２を介して赤外線ディスプレイ
３００３に照射されることにより、赤外線ディスプレイ
３００３上に画像が表示される。
子を用いた赤外線ディスプレイ装置の一例を示す。図２
２において、赤外線ディスプレイ素子３００１は図２１
に示した赤外線ディスプレイ素子であって、不図示の駆
動回路によって駆動される。この赤外線ディスプレイ装
置では、赤外線ディスプレイ素子３００１から出力され
た赤外光がレンズ３００２を介して赤外線ディスプレイ
３００３に照射されることにより、赤外線ディスプレイ
３００３上に画像が表示される。
【００７５】本形態の赤外線ディスプレイ素子のトリミ
ングを行うシステムとして、前述の図２０に示したシス
テムを適用することができる。この場合、図２０に示し
た構成において、熱型赤外線撮像素子１００１が本形態
の赤外線ディスプレイ素子とされ、画素部１００２が、
赤外線を発光するボロメータが画素に対応して２次元配
列された構成とされ、アクセス回路１００３が、垂直ス
イッチ２００２、垂直シフトレジスタ２００４、水平ス
イッチ２００３、水平シフトレジスタ２００５から構成
される。そして、ＣＰＵ１００５によって、各画素を順
次選択し、その選択された画素の薄膜抵抗体の抵抗値を
測定し、その測定結果に基づいて抵抗値が規定値からは
ずれている画素を検出し、その検出した画素に隣接する
所定の画素の薄膜抵抗体に過電流を流す、といった同様
のトリミング処理が行われる。
ングを行うシステムとして、前述の図２０に示したシス
テムを適用することができる。この場合、図２０に示し
た構成において、熱型赤外線撮像素子１００１が本形態
の赤外線ディスプレイ素子とされ、画素部１００２が、
赤外線を発光するボロメータが画素に対応して２次元配
列された構成とされ、アクセス回路１００３が、垂直ス
イッチ２００２、垂直シフトレジスタ２００４、水平ス
イッチ２００３、水平シフトレジスタ２００５から構成
される。そして、ＣＰＵ１００５によって、各画素を順
次選択し、その選択された画素の薄膜抵抗体の抵抗値を
測定し、その測定結果に基づいて抵抗値が規定値からは
ずれている画素を検出し、その検出した画素に隣接する
所定の画素の薄膜抵抗体に過電流を流す、といった同様
のトリミング処理が行われる。
【００７６】以上、本発明の半導体装置の実施形態とし
て、熱型赤外線撮像素子、赤外線ディスプレイ素子を説
明したが、本発明はこれらの素子に限定されるものでは
ない。例えば、トリミングに関して言えば、過電流によ
り焼失可能な薄膜抵抗体が画素に対応して２次元配列さ
れる半導体装置であれば、どのような素子にも適用する
ことができる。また、画素配列に関して言えば、前述し
た立体構造を有し、薄膜抵抗体が画素に対応して２次元
配列される半導体装置であれば、どのような素子にも適
用することができる。
て、熱型赤外線撮像素子、赤外線ディスプレイ素子を説
明したが、本発明はこれらの素子に限定されるものでは
ない。例えば、トリミングに関して言えば、過電流によ
り焼失可能な薄膜抵抗体が画素に対応して２次元配列さ
れる半導体装置であれば、どのような素子にも適用する
ことができる。また、画素配列に関して言えば、前述し
た立体構造を有し、薄膜抵抗体が画素に対応して２次元
配列される半導体装置であれば、どのような素子にも適
用することができる。
【００７７】
【発明の効果】本発明によれば、コンタクトショートが
生じた場合、そのショートパスを排除してコンタクトシ
ョートによる垂直方向ラインへの影響を除くことができ
るので、生産工程における歩留まりを向上させることが
できる。加えて、熱型赤外線撮像素子における開口率の
向上、赤外線ディスプレイ素子における高密度集積化の
向上を図ることができる。
生じた場合、そのショートパスを排除してコンタクトシ
ョートによる垂直方向ラインへの影響を除くことができ
るので、生産工程における歩留まりを向上させることが
できる。加えて、熱型赤外線撮像素子における開口率の
向上、赤外線ディスプレイ素子における高密度集積化の
向上を図ることができる。
【００７８】また、垂直スイッチのドレインに接続され
るコンタクト同士が近接して配置されるものにおいて
は、垂直信号線に接続されるコンタクト同士のショート
による影響は生じないので、その分、コンタクトショー
トによる影響を軽減することができる。
るコンタクト同士が近接して配置されるものにおいて
は、垂直信号線に接続されるコンタクト同士のショート
による影響は生じないので、その分、コンタクトショー
トによる影響を軽減することができる。
【００７９】さらに、上下２画素で垂直信号線に接続さ
れるコンタクトについて共通化を行うものにおいては、
より開口率の向上を図ることができ、性能を向上させる
ことができる。
れるコンタクトについて共通化を行うものにおいては、
より開口率の向上を図ることができ、性能を向上させる
ことができる。
【００８０】また、列方向に隣接する画素間で、垂直信
号線に接続されるコンタクトと垂直スイッチのドレイン
に接続されるコンタクトが近接して配置されるものにお
いては、垂直スイッチのドレインに接続されるコンタク
ト側の画素の抵抗値がショート状態となっても、垂直方
向２ラインに影響を及すことはないので、コンタクトシ
ョートによる影響を軽減することができる。
号線に接続されるコンタクトと垂直スイッチのドレイン
に接続されるコンタクトが近接して配置されるものにお
いては、垂直スイッチのドレインに接続されるコンタク
ト側の画素の抵抗値がショート状態となっても、垂直方
向２ラインに影響を及すことはないので、コンタクトシ
ョートによる影響を軽減することができる。
【図１】本発明の半導体装置の第１の実施形態である熱
型赤外線撮像素子の回路図である。
型赤外線撮像素子の回路図である。
【図２】本発明の半導体装置の第１の実施形態である熱
型赤外線撮像素子の画素の平面図である。
型赤外線撮像素子の画素の平面図である。
【図３】図２に示す画素のＸ−Ｘ’断面図である。
【図４】本発明の半導体装置に適用可能な立体構造を有
する熱型赤外線撮像素子の画素の配列の一例を示す模式
図である。
する熱型赤外線撮像素子の画素の配列の一例を示す模式
図である。
【図５】図４に示す熱型赤外線撮像素子の画素配列模式
図である。
図である。
【図６】図４に示す熱型赤外線撮像素子の回路模式図で
ある。
ある。
【図７】図４に示す熱型赤外線撮像素子の抵抗分布模式
図である。
図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図５〜７に示すコンタクト
ショートの詳細回路模式図である。
ショートの詳細回路模式図である。
【図９】図５〜７に示すコンタクトショートに対するト
リミングを説明するための回路模式図である。
リミングを説明するための回路模式図である。
【図１０】図９に示すトリミング後の抵抗分布模式図で
ある。
ある。
【図１１】本発明のトリミング方法を取り入れた良品選
別のフローチャート図である。
別のフローチャート図である。
【図１２】本発明の半導体装置の第２の実施形態である
熱型赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
熱型赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
【図１３】本発明の半導体装置の第２の実施形態である
熱型赤外線撮像素子の回路模式図である。
熱型赤外線撮像素子の回路模式図である。
【図１４】図１３に示す回路の抵抗分布模式図である。
【図１５】本発明の半導体装置の第３の実施形態である
熱型赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
熱型赤外線撮像素子の画素の配列模式図である。
【図１６】本発明の半導体装置の第３の実施形態である
熱型赤外線撮像素子の回路模式図である。
熱型赤外線撮像素子の回路模式図である。
【図１７】図１６に示す回路の抵抗分布模式図である。
【図１８】図１６に示す回路における垂直信号線の配線
パターンの一例を示す図である。
パターンの一例を示す図である。
【図１９】本発明の半導体装置の第４の実施形態である
熱型赤外線撮像素子の画素配列の模式図である。
熱型赤外線撮像素子の画素配列の模式図である。
【図２０】トリミングシステムの一例を示すブロック図
である。
である。
【図２１】本発明の半導体装置の第５の実施形態である
赤外線ディスプレイ素子の一構成例を示す回路図であ
る。
赤外線ディスプレイ素子の一構成例を示す回路図であ
る。
【図２２】図２１に示す赤外線ディスプレイ素子を用い
た赤外線ディスプレイ装置の一例を示す構成図である
た赤外線ディスプレイ装置の一例を示す構成図である
【図２３】従来の熱型赤外線撮像素子の画素の断面図で
ある。
ある。
【図２４】従来の熱型赤外線撮像素子の画素の平面図で
ある。
ある。
【図２５】従来の熱型赤外線撮像素子の回路図である。
【図２６】図２５に示す熱型赤外線撮像素子の動作を説
明するためのタイミングチャート図である。
明するためのタイミングチャート図である。
１ シリコン基板 ２ エアギャップ ３ 梁 ４ ダイアフラム ５ ＳｉＮ絶縁保護膜 ６ ＶＯｘボロメータ材料薄膜 ７ ＳｉＮ絶縁保護膜 ８ ＳｉＯ絶縁保護膜 ９ 絶縁保護膜 １０ 入射赤外線 １１ チタン配線 １２ Ｔｉコンタクト １３ タングステン配線プラグ １４ 完全反射膜 １５ 信号配線 ２０ 半導体基板 ２１ 走査回路 ２２ シリコン酸化膜 ２３ 空洞 ２４ グラウンド配線 ２５ 信号配線 ２６ スリット ２７ チタンボロメータ ２８ シリコン酸化膜 ２９ 窒化チタン ３０ 垂直信号線 １０１ ボロメータ １０２ 垂直スイッチ １０３ 垂直信号線 １０４ 水平スイッチＡ １０５ 垂直シフトレジスタ １０６ 読み出し回路 １０７ マルチプレクサ １０８ 水平シフトレジスタＡ １０９ 出力バッファ １１０ 出力端子 １１１ 水平スイッチＢ １１２ 水平シフトレジスタＢ １１３ 抵抗測定出力端子 ２０１ ボロメータ ２０２ 垂直スイッチ ２０３ 垂直信号線 ２０４ 水平スイッチ ２０５ 垂直シフトレジスタ ２０６ 読み出し回路 ２０７ マルチプレクサ ２０８ 水平シフトレジスタ ２０９ 出力バッファ ２１０ 出力端子 １００１ 熱型赤外線撮像素子 １００２ 画素部 １００３ アクセス回路 １００４ 信号線 １００５ ＣＰＵ １００７ ＲＡＭ １００６ 抵抗値測定回路 １００８ 電圧供給装置 １００９ 記録媒体 ２００１ 抵抗体 ２００２ 垂直スイッチ ２００３ 水平スイッチ ２００４ 垂直シフトレジスタ ２００５ 水平シフトレジスタ ２００６ 信号線 ３００１ 赤外線ディスプレイ素子 ３００２ レンズ ３００３ 赤外線ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 5/33 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｚ Ｋ Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AB02 BA12 BA34 BC11 BC33 BC35 BE08 DA18 4M118 AA07 AA09 AA10 AB01 BA05 BA14 CA14 CA34 CA35 CB14 FB03 FB09 GA10 5C024 AA06 CA12 FA01 GA06 GA40 HA01 HA24 5E033 AA03 BC01 BD11 BE02 BE06 BG02 5E034 BA10 BB04 BC07
Claims (12)
- 【請求項１】 入射赤外線を電気信号に変換する、また
は、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に対応して２次
元配列された半導体装置において、 任意の薄膜抵抗体を選択する選択手段を有し、該選択手
段にて選択された薄膜抵抗体に対して過電流を供給可能
に構成されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体装置において、 前記選択手段は、 前記薄膜抵抗体がそれぞれ第１の半導体スイッチを介し
て接続された第１のシフトレジスタと、 前記薄膜抵抗体が列単位に接続された複数の垂直信号線
がそれぞれ第２の半導体スイッチを介して接続された第
２のシフトレジスタとを少なくとも有することを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の半導体装置において、 前記各画素の薄膜抵抗体で変換された電気信号を読み出
すための第３のシフトレジスタを有し、 前記第１および第３のシフトレジスタにより画素が順次
選択され、該選択された画素の薄膜抵抗体にて変換され
た電気信号が外部へ出力されるように構成されているこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の半導体装置において、 前記第１および第２のシフトレジスタにより選択された
薄膜抵抗体に所定量の電圧または電流を供給可能に構成
されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項５】 入射赤外線を電気信号に変換する、また
は、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に対応して２次
元配列された半導体装置において、 前記薄膜抵抗体は、列単位に垂直信号線に接続されてい
るとともに、それぞれに半導体スイッチが設けられてお
り、 前記画素のそれぞれが、前記垂直信号線に接続される第
１のコンタクトと、前記半導体スイッチのドレインに接
続される第２のコンタクトとを有し、列方向に隣接する
画素間で、前記第１のコンタクトと前記第２のコンタク
トとが近接して配置されていることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項６】 入射赤外線を電気信号に変換する、また
は、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に対応して２次
元配列された半導体装置において、 前記薄膜抵抗体は、列単位に垂直信号線に接続されてい
るとともに、それぞれに半導体スイッチが設けられてお
り、 前記画素のそれぞれが、前記垂直信号線に接続される第
１のコンタクトと、前記半導体スイッチのドレインに接
続される第２のコンタクトとを有し、列方向に隣接する
画素間で、前記第１のコンタクト同士または前記第２の
コンタクト同士が近接して配置されていることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の半導体装置において、 前記第１のコンタクトが、列方向に隣接する画素間で共
通化されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
半導体装置において、 前記薄膜抵抗体がボロメータ材
料よりなることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項９】 入射赤外線を電気信号に変換する、また
は、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に対応して２次
元配列された半導体装置において行われるトリミング方
法において、 所望の薄膜抵抗体に過電流を流すことを特徴とするトリ
ミング方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のトリミング方法にお
いて、 前記画素のそれぞれについて薄膜抵抗体の抵抗値を測定
して、抵抗値が規定値からはずれている画素を検出し、
該検出した画素に隣接する所定の画素の薄膜抵抗体に過
電流を流すことを特徴とするトリミング方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のトリミング方法に
おいて、 前記所定の画素は、当該画素に設けられる半導体スイッ
チのドレインが前記検出した画素の薄膜抵抗体が接続さ
れる垂直信号線に最も近接して配置されている画素であ
ることを特徴とするトリミング方法。 - 【請求項１２】 入射赤外線を電気信号に変換する、ま
たは、赤外線を発光する薄膜抵抗体が画素に対応して２
次元配列された半導体装置の各画素を順次選択する処理
と、その選択された画素の薄膜抵抗体の抵抗値を測定す
る処理と、その測定結果に基づいて抵抗値が規定値から
はずれている画素を検出する処理と、その検出した画素
に隣接する所定の画素の薄膜抵抗体に過電流を流す処理
とをコンピュータに実行させるプログラムを記録したこ
とを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33282299A JP2001155905A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 半導体装置およびトリミング方法ならびに記録媒体 |
| US09/711,481 US6441413B1 (en) | 1999-11-24 | 2000-11-13 | Semiconductor device having thin film resistors made of bolometer materials |
| US10/170,104 US6541299B2 (en) | 1999-11-24 | 2002-06-12 | Semiconductor device having thin film resistors made of bolometer materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33282299A JP2001155905A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 半導体装置およびトリミング方法ならびに記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001155905A true JP2001155905A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18259199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33282299A Pending JP2001155905A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 半導体装置およびトリミング方法ならびに記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (2) | US6441413B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001155905A (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2014241489A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| KR101933365B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2018-12-27 | 바렉스 이미징 코포레이션 | 결함 분리 기능을 갖춘 매트릭스 형 집적 회로 |
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| US7704778B2 (en) * | 2005-02-23 | 2010-04-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Microlens structure for image sensors |
| GB0707096D0 (en) * | 2007-04-12 | 2007-05-23 | Ntnu Technology Transfer As | Method |
| FR2936870B1 (fr) * | 2008-10-03 | 2014-08-29 | Ulis | Procede et dispositif de commande de la resistance d'un element sensible de detecteur bolometriqe |
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| SE9403736L (sv) * | 1994-11-01 | 1996-02-19 | Foersvarets Forskningsanstalt | Analog-till-digitalomvandlare och sensoranordning innefattande sådan |
| US5757008A (en) * | 1995-11-08 | 1998-05-26 | Nikon Corporation | Infrared-ray image sensor |
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| JP3039622B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2000-05-08 | 日本電気株式会社 | ボロメータ型赤外線センサ |
| US5952695A (en) * | 1997-03-05 | 1999-09-14 | International Business Machines Corporation | Silicon-on-insulator and CMOS-on-SOI double film structures |
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-
1999
- 1999-11-24 JP JP33282299A patent/JP2001155905A/ja active Pending
-
2000
- 2000-11-13 US US09/711,481 patent/US6441413B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-12 US US10/170,104 patent/US6541299B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2014241489A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| KR101933365B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2018-12-27 | 바렉스 이미징 코포레이션 | 결함 분리 기능을 갖춘 매트릭스 형 집적 회로 |
Also Published As
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|---|---|
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| US20020164861A1 (en) | 2002-11-07 |
| US6541299B2 (en) | 2003-04-01 |
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