JP2012009607A - 受光素子アレイ、ハイブリッド型検出装置、および光学センサ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】化合物半導体の受光素子アレイは、CMOS等との接続のためにバンプが設けられた電極が複数配列されており、電極が配列された領域は、中心から距離に応じて領域S1,S2,S3に分けられており、外側の領域の、領域面積当たりのバンプの占有面積が中心側の領域のそれより大きくなるように、外側の領域のバンプの個数の密度が、中心側の領域のそれより大きいことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
ここで、受光素子アレイにおける上記の電極は画素電極をいう。また、領域面積当たりのバンプの占有面積とは、各領域の平均的な部分において、(複数個のバンプについてのバンプ断面積/その複数個のバンプが位置する領域の面積)、についての平均値である。上記の測定は、パラメータ(バンプ個数、領域面積など)を2条件以上変えて、パラメータ条件ごとに5回以上、行い、その平均値をとるのがよい。バンプは電極上に設けられ、領域に接して占有しているわけではないが、平面的に見れば占有していると見ることができるので、上記の表現「占有」を用いることができる。
また、領域の数、領域の区切りなどは、受光素子アレイに明記されているわけではない。電極配列の中心から、または最外縁から、(1)バンプ径、(2)バンプ)電極のx方向およびy方向のピッチ、(3)領域の単位面積当たりのバンプ(電極数)、などを見て、およその領域の区分けをして、さらに精度を高めて、最終的に領域を特定することができる。
たとえば領域の数が2つの場合、中心を含む連続した第1の領域と、その第1の領域を取り囲む第2の領域(2つの場合最も外側の領域でもある)とからなり、当該第2の領域は、連続した一つの領域の場合と、コーナー部のみに限定した例えば4つに分かれた領域の場合がある。この4つに分かれた領域が、中心から同等の距離だけ離れているとき、または同等の外側の領域のとき、ひとまとめにして第2の領域という。領域の数が3の場合には、中心を含む第1の領域およびその外側の第2の領域は、それぞれ連続した一つの領域とする場合が多いが、これらの外側の第3の領域については、領域が2つの場合の最も外側の領域の場合と同様に、連続した一つの領域の場合と、例えばコーナー部に限定した4つに分かれた領域の場合とがある。
なお、電極の個数の密度は、領域面積当たりの電極の個数をいう。
これによって、オープン不良のない高品位の画素情報を得ることができる検出装置を得ることができる。
なお、バンプについては、上記の電極間に、少なくとも受光素子アレイの電極に設けられたバンプを介在させるが、読み出し回路の読み出し電極にもバンプを設けておいて、両方のバンプを介在させる場合も、とうぜん、含まれる。
上記の光学センサ装置は、受光素子アレイやハイブリッド型検出装置のいずれかと、光学素子、たとえば分光器、レンズ等の光学系とを、組み合わせたものであり、波長分布測定を遂行したり、撮像装置として用いたり、多くの有用な実用製品を得ることができる。上記の光学センサ装置の具体例としては、(i)視界支援もしくは監視をするための撮像装置、(ii)生体成分検査装置、水分検査装置、食品品質検査装置、などの検査装置、(iii)燃焼ガスの成分把握などのためのモニタリング装置、などを挙げることができる。要は、上記の受光素子、受光素子アレイ、もしくはハイブリッド型検出装置と、レンズ、フィルタ、光ファイバ、回折格子、分光レンズなどの光学素子とを、組み合わせた装置であれば何でもよい。画面表示や判定をする場合は、さらにマイコンや画面表示装置等を加えることができる。
図1(a)は、本発明の実施の形態1における受光素子アレイ50を示す図である。この受光素子アレイ50において、電極配列の領域は、中心Oから外側へと順に、S1,S2,S3の3つの領域に分かれている。領域(第1の領域)S1は中心Oを含む連続した一つの領域であり、第2の領域S2は領域S1を取り囲み、第3の領域S3は領域S2を取り囲んでおり、どの領域も連続した一つの領域である。バンプ31の径は、領域S1で最も小さく、領域S2→領域S3と中心から遠くになるほど、径は大きくなる。これによって、最も外側の領域S3において領域面積当たりのバンプの占有面積が最も大きくなる。領域S1とS2とは境界線L1により、また領域S2とS3とは境界線L2によって分けられている。バンプ31の径の大きさを領域ごとに変える場合、領域の区分けの特定は、容易である。
各領域の代表点P1,P2,P3は、それぞれ中心からr1,r2,r3の距離にあるとする。このとき、バンプ31の径は、たとえば次のように設定するのがよい。
<領域S1>:バンプの面積A1
<領域S2>:バンプの面積A2=A1×(r2/r1)
<領域S3>:バンプの面積A3=A1×(r3/r1)
たとえば領域S1のバンプの面積A1=20μm2(半径2.5μm)のとき、領域S2のバンプの面積A2=41μm2(半径3.6μm)、領域S3ではバンプの面積=53μm2(半径4.1μm)とするのがよい。
図2(a)は、本発明の実施の形態2における受光素子アレイ50を示す図である。本実施の形態では、バンプ31または画素電極11の径は全領域で同じとしながら、中心からの距離が大きい領域では電極の数の密度を高くしている点に特徴を有する。上述のように、受光素子アレイ50には、領域の境界線L1,L2などは明示されているわけではない。領域の特定は、たとえば中心から最も遠い外縁部のバンプ31のピッチを、x方向およびy方向でチェックしながら、そのようなチェックを、次第に、中央側の領域に移動しながら行う。
図2(a)では、4つのコーナー部ごとに分かれて領域(第3の領域)S3があり、x方向、y方向ともに領域S3のピッチが最も小さい。したがって、電極の個数の密度が最も大きく、かつ領域面積当たりのバンプの占有面積が最も大きい。領域S2では、y方向のピッチは領域S3と比べて同じであるが、x方向のピッチが大きくなる。また、中心を含む領域S1ではy方向のピッチが領域S2のそれより大きくなる。感覚によって大体の境界線引きを行い、さらに試行錯誤によって境界線L1,L2の精度を高めて、最終決定することができる。
<領域S1>:バンプの配置密度B1
<領域S2>:バンプの配置密度B2=B1×(r2/r1)
<領域S3>:バンプの配置密度B3=B1×(r3/r1)
たとえば、方形の短辺が8mm、長辺が10mmのチップ(受光素子アレイ)の場合、図2(a)と同様な区分けの場合、r1=2mm、r2=3mm、r3=5mmとなる(図4(a)参照)。したがって、バンプの配置密度B2=B1×1.5とし、またバンプの配置密度B3=B1×2.5とするのがよい。コーナー部の領域S3での配置密度の増加がいちじるしい。
図2(b)では、受光素子アレイ50のバンプ31およびCMOS70の接合バンプ39は、同じように、外側領域ほどバンプのピッチを短くしている。しかし、CMOS70のバンプ39は設けずに、受光素子アレイ50のバンプ31だけでもよい。ただし、受光素子アレイ50およびCMOS70、双方とも、バンプ31,39を設けて、ピッチを外側領域ほど大きくすることで、外側の領域における熱応力をより確実に大きく低減することができる。
図3(a)は、本発明の実施の形態3における受光素子アレイ50を示す図である。この受光素子アレイ50の電極には、ダミー電極11dと、当該ダミー電極上に設けられたダミーバンプ31dが含まれており、ダミー電極11dおよび真の画素電極11の両方に、同等のバンプ31,31dが設けられている。図3(a)では、線で示す格子点に位置する電極を真の電極11、およびバンプ31として、格子点にない電極をダミー電極11d、およびダミーバンプ31dとしている。ダミー電極11dは隣接する1つの真の画素電極11と短絡していてもよい。ダミー電極11dは、領域S1には配置されていないが、領域S2において配置され、その配置密度は、領域S3において最大となる。すなわち単位面積当たりに占めるダミー電極の配置密度は、領域S3で最も大きい。真の画素電極11は、全領域で均等な密度で配置されている。
<本発明例(a)>:図4(a)に示す領域に区分した。画素電極11は、領域S1には平均30μmピッチ、領域S2に平均24μmピッチ、そして領域S3に平均19μmピッチで画素電極11を配置して、その上にバンプ31を設けた。
<本発明例(b)>:図4(b)に示す領域に区分した。画素電極11は、領域S1には平均30μmピッチ、そして領域S2に平均19μmピッチで画素電極11を配置して、その上にバンプ31を設けた。
<比較例(c)>:図4(c)に示す単一の領域S1に平均30μmピッチで画素電極11を配置し、その上にバンプ31を設けた。
<ハイブリッド型検出装置相当の接続体、および評価>:
シリコンに設けた同じ電極71の配列で、かつその上にバンプ39を設けたCMOS相当体を形成して、バンプ31,79を介在させて熱圧着を行って、その後、冷却した。室温まで冷却した後、画素データを読み出し、接続の状態を検査した。評価は、読み出されたブランクデータの画像によって行った。欠陥部がなく正常な場合、白色のみであるのに対して、オープン不良があると黒く現れる。全体画面に対する黒い部分の割合(%)を求めて、不良率とした。結果は、表1に示すとおりであった。
本発明の受光素子等によれば、正孔を信号電荷に用いて、基板入射でもエピタキシャル面入射でも、近赤外域に良好な感度を持つことができる。このため、工業、医学、生活物資等の分野において、高品質の製品を得ることができるようになる。
Claims (9)
- 読み出し回路と接続されてハイブリッド型検出装置を構成するためにバンプが設けられた電極が複数配列された、化合物半導体の受光素子アレイであって、
前記電極が配列された領域は、中心から距離に応じて2つ以上の領域に分けられており、
前記外側の領域の、領域面積当たりの前記バンプの占有面積が、前記中心側の領域のそれより大きいことを特徴とする、受光素子アレイ。 - 前記電極の個数の密度は全領域において均等であり、前記外側の領域の前記バンプの径を、前記中心側の領域のそれより大きくすることを特徴とする、請求項1に記載の受光素子アレイ。
- 前記バンプの径が同じであり、前記外側の領域の前記電極の個数の密度を、前記中心側の領域のそれよりも大きくすることを特徴とする、請求項1に記載の受光素子アレイ。
- 前記電極は、ダミーの電極を含み、前記ダミーの電極の個数の密度を、前記外側の領域ほど大きくしていることを特徴とする、請求項3に記載の受光素子アレイ。
- 前記電極が配列される領域は方形であり、前記分けられた領域が、該方形の辺に平行な境界で分けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の受光素子アレイ。
- 前記電極が配列される領域は方形であり、該方形の4つのコーナー部を前記中心から最も外側に位置する領域とすることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の受光素子アレイ。
- 前記化合物半導体の積層体がInP基板上に形成され、かつ前記受光層がタイプ2型の多重量子井戸構造であり、その多重量子井戸構造が、(GaAsSb/InGaAs)、(GaAsSb/InGaAsN)、(GaAsSb/InGaAsNSb)、および(GaAsSb/InGaAsNP)のうちのいずれか1つの繰り返しであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の受光素子アレイ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の受光素子アレイと、シリコンに形成された読み出し回路とを備えたハイブリッド型検出装置であって、前記受光素子アレイの電極と、前記読み出し回路の読出電極とが、前記バンプを介在させて導電接続されていることを特徴とする、ハイブリッド型検出装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の受光素子アレイ、または請求項8に記載のハイブリッド検出装置を用いたことを特徴とする、光学センサ装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013168623A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-29 | Olympus Corp | 固体撮像装置、撮像装置および固体撮像装置の製造方法 |
JP2014045115A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Nec Tokin Corp | 固体電解コンデンサ |
WO2014132482A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出装置 |
US9478520B2 (en) | 2012-01-17 | 2016-10-25 | Olympus Corporation | Solid-state imaging device, imaging apparatus, substrate, semiconductor device and method of manufacturing the solid-state imaging device |
JP2019140237A (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および撮像システム |
WO2022074733A1 (ja) * | 2020-10-06 | 2022-04-14 | 国立大学法人静岡大学 | 放射線撮像装置 |
WO2022190321A1 (ja) | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 国立大学法人静岡大学 | 放射線撮像装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0513667A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPH08139299A (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-31 | Nec Corp | ハイブリッド型赤外線センサ |
JP2001068594A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電子回路パッケージ、実装ボード及び実装体 |
JP2007142017A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2010074099A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 食品品質検査装置、食品成分検査装置、異物成分検査装置、食味検査装置および変移状態検査装置 |
-
2010
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0513667A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPH08139299A (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-31 | Nec Corp | ハイブリッド型赤外線センサ |
JP2001068594A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電子回路パッケージ、実装ボード及び実装体 |
JP2007142017A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2010074099A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 食品品質検査装置、食品成分検査装置、異物成分検査装置、食味検査装置および変移状態検査装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013168623A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-29 | Olympus Corp | 固体撮像装置、撮像装置および固体撮像装置の製造方法 |
US9478520B2 (en) | 2012-01-17 | 2016-10-25 | Olympus Corporation | Solid-state imaging device, imaging apparatus, substrate, semiconductor device and method of manufacturing the solid-state imaging device |
JP2014045115A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Nec Tokin Corp | 固体電解コンデンサ |
WO2014132482A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出装置 |
JP2014167982A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体光検出装置 |
US10199418B2 (en) | 2013-02-28 | 2019-02-05 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor photodetection device |
JP2019140237A (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および撮像システム |
WO2022074733A1 (ja) * | 2020-10-06 | 2022-04-14 | 国立大学法人静岡大学 | 放射線撮像装置 |
KR20230058713A (ko) | 2020-10-06 | 2023-05-03 | 고쿠리츠 다이가꾸 호우진 시즈오까 다이가꾸 | 방사선 촬상 장치 |
WO2022190321A1 (ja) | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 国立大学法人静岡大学 | 放射線撮像装置 |
KR20230136198A (ko) | 2021-03-11 | 2023-09-26 | 고쿠리츠 다이가꾸 호우진 시즈오까 다이가꾸 | 방사선 촬상 장치 |
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