JPH02143558A - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
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- JPH02143558A JPH02143558A JP63298889A JP29888988A JPH02143558A JP H02143558 A JPH02143558 A JP H02143558A JP 63298889 A JP63298889 A JP 63298889A JP 29888988 A JP29888988 A JP 29888988A JP H02143558 A JPH02143558 A JP H02143558A
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Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
コールドシールドを備えたショットキ型赤外線撮像装置
に関し、 小型で簡単な構造のコールドシールドを備えたショット
キ型赤外線撮像装置の提供を目的とし、半導体基板上に
所定面積の金属電極パターンを所定のピッチで設けたシ
ョットキ型撮像装置において、 前記半導体基板の裏面側に前記金属電極パターンを囲ん
で基板のＸおよびＹ方向に伸び、かつ基板表面に到達し
ない溝を設け、該溝内に赤外線を吸収する被膜を設けた
ことで構成する。
に関し、 小型で簡単な構造のコールドシールドを備えたショット
キ型赤外線撮像装置の提供を目的とし、半導体基板上に
所定面積の金属電極パターンを所定のピッチで設けたシ
ョットキ型撮像装置において、 前記半導体基板の裏面側に前記金属電極パターンを囲ん
で基板のＸおよびＹ方向に伸び、かつ基板表面に到達し
ない溝を設け、該溝内に赤外線を吸収する被膜を設けた
ことで構成する。
本発明はコールドシールドを備えたショットキ型赤外線
撮像装置に関する。
撮像装置に関する。
シリコン（Ｓｉ）等の赤外線を透過する半導体基板表面
に所定面積の白金（Ｐｔ）等の金属電極パターンを形成
し、該金属と半導体基板のショットキ接合面で基板の裏
面側より入射された赤外線を光電変換するショットキ型
赤外線撮像装置は周知である。
に所定面積の白金（Ｐｔ）等の金属電極パターンを形成
し、該金属と半導体基板のショットキ接合面で基板の裏
面側より入射された赤外線を光電変換するショットキ型
赤外線撮像装置は周知である。
（従来の技術〕
従来のコールドシールドを設けた赤外線撮像装斜視図を
第３図に示す。
第３図に示す。
第３図に示すようにＳｉ基板の表面に、所定の白金など
よりなる金属電極パターン１が蒸着、或いはスパッタ法
により複数個形成されて二次元のショットキ型赤外線撮
像素子２が形成されている。
よりなる金属電極パターン１が蒸着、或いはスパッタ法
により複数個形成されて二次元のショットキ型赤外線撮
像素子２が形成されている。
この赤外線描像素子２を形成したＳｉチップ３は、コー
ルドヘッド（図示せず）上に接着剤等を用いて貼着され
ており、二次元の撮像素子２の感光面積より大面積の方
形の開口部４を有し、円筒状で内面に黒化処理を施した
コバール金属よりなるコールドシールド５が、該撮像素
子２を設けたＳｉチップ３を貼着している前記コールド
ヘッド上に接着剤等を用いて固着されている。
ルドヘッド（図示せず）上に接着剤等を用いて貼着され
ており、二次元の撮像素子２の感光面積より大面積の方
形の開口部４を有し、円筒状で内面に黒化処理を施した
コバール金属よりなるコールドシールド５が、該撮像素
子２を設けたＳｉチップ３を貼着している前記コールド
ヘッド上に接着剤等を用いて固着されている。
このコールドシールド５の開口部４によって、この二次
元の撮像素子２に入射される赤外線を規制しており、そ
のため、この開口部４の位置は前記撮像素子２が固着さ
れているコールドヘッドより所定の距離を隔てて設ける
ことが必要とされており、そのため、このコールドシー
ルドを含む赤外線撮像装置全体の容積が大きくなる問題
がある。
元の撮像素子２に入射される赤外線を規制しており、そ
のため、この開口部４の位置は前記撮像素子２が固着さ
れているコールドヘッドより所定の距離を隔てて設ける
ことが必要とされており、そのため、このコールドシー
ルドを含む赤外線撮像装置全体の容積が大きくなる問題
がある。
特に最近の傾向として画素を多数集めて感光面積を大き
くしようとする傾向があり、例えば感光部の面積が１ｃ
ｍＸ１ｃｍで、Ｆ／３ （Ｆは光学系のＦ数）の視野角
のコールドシールドを得ようとすると、感光素子からの
高さが３ｃｍで、コールドヘッド表面と開口部４の間の
距離の大きいコールドシールド５が必要となる。
くしようとする傾向があり、例えば感光部の面積が１ｃ
ｍＸ１ｃｍで、Ｆ／３ （Ｆは光学系のＦ数）の視野角
のコールドシールドを得ようとすると、感光素子からの
高さが３ｃｍで、コールドヘッド表面と開口部４の間の
距離の大きいコールドシールド５が必要となる。
またこのようなコールドシールドに於いては開口部４の
面積を小さくすると、コールドヘッドの表面と開口部の
間の距離は小さくでき、そのため赤外線撮像装置全体の
容積を小型化することができるが、開口部４の面積を小
さくすると一画面を構成する撮像素子のうちの周辺部の
画素に入射する赤外線が前記コールドシールドに依って
遮られて赤外線の光量が少なくなり、シェーディングが
生じるという問題があるので、通常は一画面を構成する
撮像素子の感光面積より開口部の面積を大きくしている
のが現状である。
面積を小さくすると、コールドヘッドの表面と開口部の
間の距離は小さくでき、そのため赤外線撮像装置全体の
容積を小型化することができるが、開口部４の面積を小
さくすると一画面を構成する撮像素子のうちの周辺部の
画素に入射する赤外線が前記コールドシールドに依って
遮られて赤外線の光量が少なくなり、シェーディングが
生じるという問題があるので、通常は一画面を構成する
撮像素子の感光面積より開口部の面積を大きくしている
のが現状である。
本発明は上記した問題点を解決し、小型で製造が容易で
あり、かつ画素対応に設けた個別コールドシールドを内
蔵したショットキー型赤外線撮像素子の提供を目的とす
る。
あり、かつ画素対応に設けた個別コールドシールドを内
蔵したショットキー型赤外線撮像素子の提供を目的とす
る。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成する本発明の赤外線撮像装置は、第１図
の原理図に示すように、半導体基板１１上に所定面積の
金属電極パターン１２を所定のピッチで設けたショット
キ型撮像装置に於いて、前記基板１１の裏面側に前記金
属電極パターン１２を囲んでＸおよびＹ方向に伸び、か
つ基板表面に到達しない溝１３を設け、該溝１３内に赤
外線を吸収する被膜１４を設けたことを特徴とする。
の原理図に示すように、半導体基板１１上に所定面積の
金属電極パターン１２を所定のピッチで設けたショット
キ型撮像装置に於いて、前記基板１１の裏面側に前記金
属電極パターン１２を囲んでＸおよびＹ方向に伸び、か
つ基板表面に到達しない溝１３を設け、該溝１３内に赤
外線を吸収する被膜１４を設けたことを特徴とする。
本発明では半導体基板表面に所定の金属パターンを設け
て電極を形成したショットキ撮像装置の、前記基板の裏
面側に前記電極パターンを囲むようにＸおよびＹ方向に
伸び、かつ基板の表面に到達しない溝を設け、この溝の
内部に赤外線を吸収するシリコン酸化膜、或いはシリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜を積層した被膜を形成してい
る。
て電極を形成したショットキ撮像装置の、前記基板の裏
面側に前記電極パターンを囲むようにＸおよびＹ方向に
伸び、かつ基板の表面に到達しない溝を設け、この溝の
内部に赤外線を吸収するシリコン酸化膜、或いはシリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜を積層した被膜を形成してい
る。
従って、各撮像素子を構成する各金属電極パターンに対
向して基板の裏面側より入射された赤外線Ａは金属電極
と半導体基板の境界のショットキ接合に到達するように
なるが、視野角以外から入射する赤外線、例えば鏡筒等
から入射した赤外線Ｂは上記溝で吸収されて消滅し、当
該金属パターンと半導体基板で構成されるショットキ接
合に到達しなくなるので、小型で入射赤外線を規制する
コールドシールドが撮像素子と一体化されて形成される
。
向して基板の裏面側より入射された赤外線Ａは金属電極
と半導体基板の境界のショットキ接合に到達するように
なるが、視野角以外から入射する赤外線、例えば鏡筒等
から入射した赤外線Ｂは上記溝で吸収されて消滅し、当
該金属パターンと半導体基板で構成されるショットキ接
合に到達しなくなるので、小型で入射赤外線を規制する
コールドシールドが撮像素子と一体化されて形成される
。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第２図（ａ）は本発明の赤外線撮像装置の一実施例を示
す平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のｎ−ｎ ’線
に沿った断面図である。
す平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のｎ−ｎ ’線
に沿った断面図である。
第１図および第２図（ａ）および第２図（ｂ）に示すよ
うに、ショットキ接合型描像素子を形成すべきＳｉ基板
１１の裏面側に例えばりアクティブイオンエツチング法
を用いて溝１３を形成する。この溝１３は金属電極パタ
ーン１２の面積が例えば４０μｍ×４０μｍの場合、５
０μｍピッチにＳｉ基板１１の表面に形成され、かつＦ
／３のコールドシールドを得ようとすると、この金属電
極パターン１２を囲むように、基板の厚みが１５０ μ
ｍであると、基板の裏面側に深さが１００μｍの溝１３
を１０μｍ程度の幅で形成すると良い。
うに、ショットキ接合型描像素子を形成すべきＳｉ基板
１１の裏面側に例えばりアクティブイオンエツチング法
を用いて溝１３を形成する。この溝１３は金属電極パタ
ーン１２の面積が例えば４０μｍ×４０μｍの場合、５
０μｍピッチにＳｉ基板１１の表面に形成され、かつＦ
／３のコールドシールドを得ようとすると、この金属電
極パターン１２を囲むように、基板の厚みが１５０ μ
ｍであると、基板の裏面側に深さが１００μｍの溝１３
を１０μｍ程度の幅で形成すると良い。
このようなコールドシールドの視野角は基板の厚さと、
撮像素子の電極のパターン１２の面積によって決定され
るので、必要とする視野角を得るためには、電極パター
ンの面積が決定されると、それに応じて基板の厚さを適
宜調節すると良い。
撮像素子の電極のパターン１２の面積によって決定され
るので、必要とする視野角を得るためには、電極パター
ンの面積が決定されると、それに応じて基板の厚さを適
宜調節すると良い。
このような溝の深さの寸法と溝の幅の寸法との比が１０
程度となるような、溝の断面積に対して深さの割合が大
きい溝を形成する場合に於いても、最近のりアクティブ
イオンエンチングの技術を用いると充分溝の開口は可能
である。
程度となるような、溝の断面積に対して深さの割合が大
きい溝を形成する場合に於いても、最近のりアクティブ
イオンエンチングの技術を用いると充分溝の開口は可能
である。
この溝１３の内部にプラズマＣＶＤ法、或いは有機系ガ
ラス粉末を有機溶媒に溶かした材料を塗布することで、
赤外線を吸収する窒化シリコン膜（ＳｉＮ Ｘ） １５
、または酸化シリコン膜（ＳｉＯ、）の単層膜１６、或
いは両者の積層膜が溝１３内に形成される。また基板の
裏面側に蒸着等を用いて硫化亜鉛（ＺｎＳ）の反射防止
膜１７が形成されている。
ラス粉末を有機溶媒に溶かした材料を塗布することで、
赤外線を吸収する窒化シリコン膜（ＳｉＮ Ｘ） １５
、または酸化シリコン膜（ＳｉＯ、）の単層膜１６、或
いは両者の積層膜が溝１３内に形成される。また基板の
裏面側に蒸着等を用いて硫化亜鉛（ＺｎＳ）の反射防止
膜１７が形成されている。
前記基板の溝１３で画定される基板の表面側には、白金
の金属電極１２が所定のパターンに形成され、更にＰ型
の不純物を所定のパターンに導入してチャネルストップ
１８が形成され、該電極パターンと近接した位置にＮ型
の不純物が所定パターンに導入されてＮ゛型層形成され
て入力ダイオード１９が形成され、更に該入力ダイオー
ドに近接した位置にＳｉＯ□膜２０を介してトランスフ
ァゲート電極２１、並びに電荷転送電極部２２が形成さ
れてショットキ型赤外線撮像装置が形成される。
の金属電極１２が所定のパターンに形成され、更にＰ型
の不純物を所定のパターンに導入してチャネルストップ
１８が形成され、該電極パターンと近接した位置にＮ型
の不純物が所定パターンに導入されてＮ゛型層形成され
て入力ダイオード１９が形成され、更に該入力ダイオー
ドに近接した位置にＳｉＯ□膜２０を介してトランスフ
ァゲート電極２１、並びに電荷転送電極部２２が形成さ
れてショットキ型赤外線撮像装置が形成される。
このようにすれば、該基板の裏面側に設けられた集光レ
ンズ（図示せず）を介して、金属パター１２に対向して
入射される赤外線は矢印Ａ方向に沿って入射して金属電
極パターン１２と、Ｓｉ基板１１表面の界面のショット
キダイオード領域に到達する。
ンズ（図示せず）を介して、金属パター１２に対向して
入射される赤外線は矢印Ａ方向に沿って入射して金属電
極パターン１２と、Ｓｉ基板１１表面の界面のショット
キダイオード領域に到達する。
一方、集光レンズを介さないで、金属電極パターン１２
の斜め方向より基板の裏面側に入射した赤外線は矢印Ｂ
に示すように溝１３に当たり、溝の内部に形成されてい
る赤外線吸収膜１５．１６に吸収されることで、消滅し
て金属電極パターン１２と半導体基板１１表面の界面の
ショットキダイオード接合領域に到達しない。
の斜め方向より基板の裏面側に入射した赤外線は矢印Ｂ
に示すように溝１３に当たり、溝の内部に形成されてい
る赤外線吸収膜１５．１６に吸収されることで、消滅し
て金属電極パターン１２と半導体基板１１表面の界面の
ショットキダイオード接合領域に到達しない。
そのため裏面側より入射された必要としない赤外線の入
射は規制されて小型で撮像装置と一体化された製造の容
易なコールドシールドを有する赤外線撮像装置が得られ
る。
射は規制されて小型で撮像装置と一体化された製造の容
易なコールドシールドを有する赤外線撮像装置が得られ
る。
そしてこのコールドシールドは赤外線撮像素子を形成し
た基板の裏面側に、各画素対応に赤外線吸収溝が形成さ
れるので、シェーディング現象のない撮像特性が得られ
る。
た基板の裏面側に、各画素対応に赤外線吸収溝が形成さ
れるので、シェーディング現象のない撮像特性が得られ
る。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、小型で
製造が容易なコールドシールドを有する赤外線撮像装置
が容易に得られる効果がある。
製造が容易なコールドシールドを有する赤外線撮像装置
が容易に得られる効果がある。
第１図は本発明のコールドシールドを備えた赤外線撮像
装置の原理図、 第２図（ａ）は本発明の赤外線撮像装置の平面図、第２
図（ｂ）は第２図（ａ）のｎ−ｎ ′線に沿った断面図
、 第３図は従来のコールドシールドを用いた赤外線撮像装
置の斜視図である。 図において、 １１は半導体（Ｓｉ）基板、１２は金属電極パターン、
１３は溝、１４は赤外線吸収被膜、１５はＳｉＮ ｘ膜
、１６はＳｉＯｘ膜、１７は反射防止膜、１８はチャネ
ルストップ、１９は入力ダイオード、２０はＳｉＯ□膜
、２１はトランスファーゲート電橿、２２は転送電極部
を示す。 〔発明の効果〕 歩亮ｇＪ４句葉１−厘理口 第 図 ２１Ｌカス７ｅ−γ禿１した！ 不発−／ｌ【１償珀グ・ｊの平面図八ル肯面必第２図
装置の原理図、 第２図（ａ）は本発明の赤外線撮像装置の平面図、第２
図（ｂ）は第２図（ａ）のｎ−ｎ ′線に沿った断面図
、 第３図は従来のコールドシールドを用いた赤外線撮像装
置の斜視図である。 図において、 １１は半導体（Ｓｉ）基板、１２は金属電極パターン、
１３は溝、１４は赤外線吸収被膜、１５はＳｉＮ ｘ膜
、１６はＳｉＯｘ膜、１７は反射防止膜、１８はチャネ
ルストップ、１９は入力ダイオード、２０はＳｉＯ□膜
、２１はトランスファーゲート電橿、２２は転送電極部
を示す。 〔発明の効果〕 歩亮ｇＪ４句葉１−厘理口 第 図 ２１Ｌカス７ｅ−γ禿１した！ 不発−／ｌ【１償珀グ・ｊの平面図八ル肯面必第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板（１１）上に所定面積の金属電極パターン（
１２）を所定のピッチで設けたショットキ型撮像装置に
於いて、 前記半導体基板（１１）の裏面側に前記金属電極パター
ンを囲んで基板のＸおよびＹ方向に伸び、かつ基板表面
に到達しない溝（１３）を設け、該溝内に赤外線を吸収
する被膜（１４）を設けたことを特徴とする赤外線撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298889A JPH02143558A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298889A JPH02143558A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 赤外線撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143558A true JPH02143558A (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=17865475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63298889A Pending JPH02143558A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02143558A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507085A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | ダイ温度センサ |
| EP2248174A1 (en) * | 2008-02-28 | 2010-11-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| JP2013030803A (ja) * | 2012-10-22 | 2013-02-07 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JP2013243410A (ja) * | 2013-08-29 | 2013-12-05 | Renesas Electronics Corp | 固体撮像装置 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63298889A patent/JPH02143558A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507085A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | ダイ温度センサ |
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