JPH0555622A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
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- JPH0555622A JPH0555622A JP3212405A JP21240591A JPH0555622A JP H0555622 A JPH0555622 A JP H0555622A JP 3212405 A JP3212405 A JP 3212405A JP 21240591 A JP21240591 A JP 21240591A JP H0555622 A JPH0555622 A JP H0555622A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体受光装置に関し、半導体製造技術とよ
く整合し、高集積度が可能な波長選択性を有する半導体
受光装置を提供することを目的とする。 【構成】 光源よりの入射光を受けて該入射光の一部を
電気信号に変換し、該入射光の残りを透過させる第１の
光電変換素子部と、第１の光電変換素子部を透過した入
射光の内、特定の波長域の光を透過する開口部を有する
導電性材料で形成された波長選択部と、開口部を透過し
た光を受けて電気信号に変換する第２の光電変換素子部
とを含んで構成される。
く整合し、高集積度が可能な波長選択性を有する半導体
受光装置を提供することを目的とする。 【構成】 光源よりの入射光を受けて該入射光の一部を
電気信号に変換し、該入射光の残りを透過させる第１の
光電変換素子部と、第１の光電変換素子部を透過した入
射光の内、特定の波長域の光を透過する開口部を有する
導電性材料で形成された波長選択部と、開口部を透過し
た光を受けて電気信号に変換する第２の光電変換素子部
とを含んで構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造技術を用い
た受光装置に関し、特に、光電変換素子部と波長選択性
の開口部とを交互に積層して入射光の特定の波長の光を
分光して個々に検出できるようにした半導体受光装置に
関する。
た受光装置に関し、特に、光電変換素子部と波長選択性
の開口部とを交互に積層して入射光の特定の波長の光を
分光して個々に検出できるようにした半導体受光装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体製造技術を用いた受光装置
として一般に広く用いられているものとして、フォトダ
イオードがある。また、固体撮像装置としてＣＣＤ（Ｃ
ｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が知られ
ている。
として一般に広く用いられているものとして、フォトダ
イオードがある。また、固体撮像装置としてＣＣＤ（Ｃ
ｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が知られ
ている。
【０００３】これらの固体受光素子は、軽量で半導体製
造技術により小型化することが容易であり、それらを他
の半導体素子と組み合わせるときの整合性も良い。ま
た、これら受光装置の受光部表面に適当な分光膜をフィ
ルタとして形成してカラービデオカメラ等の撮像装置に
利用することができる。この分光膜としては、加工性に
富み、安価で入手が容易な高分子膜が用いられることが
多い。
造技術により小型化することが容易であり、それらを他
の半導体素子と組み合わせるときの整合性も良い。ま
た、これら受光装置の受光部表面に適当な分光膜をフィ
ルタとして形成してカラービデオカメラ等の撮像装置に
利用することができる。この分光膜としては、加工性に
富み、安価で入手が容易な高分子膜が用いられることが
多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】カラービデオカメラ等
の撮像素子として用いるような複数の異なる波長帯域
（例えば赤、緑、青）の情報を検出する場合、従来はそ
れぞれの波長帯域に対応する受光素子を撮像素子の表面
方向に２次元的に配置している。このため、高密度画素
を得たいような場合の受光素子の高集積化がむずかしか
った。
の撮像素子として用いるような複数の異なる波長帯域
（例えば赤、緑、青）の情報を検出する場合、従来はそ
れぞれの波長帯域に対応する受光素子を撮像素子の表面
方向に２次元的に配置している。このため、高密度画素
を得たいような場合の受光素子の高集積化がむずかしか
った。
【０００５】その理由として、次のようなことがある。
フィルタすなわち分光器としては、一般に用いられてい
る有機高分子膜は、耐熱温度が比較的低いため、半導体
製造プロセスとの整合が悪く、また、この高分子膜自身
が受光素子を形成する半導体基板を汚染し、受光素子の
暗電流を増加させるなど特性の劣化の問題があった。
フィルタすなわち分光器としては、一般に用いられてい
る有機高分子膜は、耐熱温度が比較的低いため、半導体
製造プロセスとの整合が悪く、また、この高分子膜自身
が受光素子を形成する半導体基板を汚染し、受光素子の
暗電流を増加させるなど特性の劣化の問題があった。
【０００６】従って、素子の垂直方向に受光素子を積層
して３次元的に受光素子を配置して高集積度を得るよう
なことは、分光膜の上にさらに半導体受光素子を形成す
ることが上記理由で困難であったため、むずかしい。
して３次元的に受光素子を配置して高集積度を得るよう
なことは、分光膜の上にさらに半導体受光素子を形成す
ることが上記理由で困難であったため、むずかしい。
【０００７】高分子製の分光器は、一般に所望の波長帯
域以外のすべての領域の光のエネルギを減衰させる（バ
ンドパスフィルターとして機能する）ことによって分光
しているため、分光器を透過した光からさらに他の波長
の光を検出することは非常に困難である。そのため、３
次元的な積層構造の配置はほぼ不可能であろう。
域以外のすべての領域の光のエネルギを減衰させる（バ
ンドパスフィルターとして機能する）ことによって分光
しているため、分光器を透過した光からさらに他の波長
の光を検出することは非常に困難である。そのため、３
次元的な積層構造の配置はほぼ不可能であろう。
【０００８】本発明の目的は、半導体製造技術とよく整
合し、高集積度が可能な波長選択性を有する半導体受光
装置を提供することにある。
合し、高集積度が可能な波長選択性を有する半導体受光
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体受光装置
は、光源よりの入射光を受けて該入射光の一部を電気信
号に変換し、該入射光の残りを透過させる第１の光電変
換素子部と、第１の光電変換素子部を透過した入射光の
内、特定の波長域の光を透過する開口部を有する導電性
材料で形成された波長選択部と、開口部を透過した光を
受けて電気信号に変換する第２の光電変換素子部とを含
んで構成される。
は、光源よりの入射光を受けて該入射光の一部を電気信
号に変換し、該入射光の残りを透過させる第１の光電変
換素子部と、第１の光電変換素子部を透過した入射光の
内、特定の波長域の光を透過する開口部を有する導電性
材料で形成された波長選択部と、開口部を透過した光を
受けて電気信号に変換する第２の光電変換素子部とを含
んで構成される。
【００１０】
【作用】分光器は、導電材からなり、開口部たとえばス
リットを有する波長選択部で構成される。スリットは特
定の開口寸法に選ぶと、その寸法で決まる透過波長領域
を有する。すなわち、ハイパスフィルタの作用を有し特
定の波長より短い波長を透過するので波長選択性を有す
る。
リットを有する波長選択部で構成される。スリットは特
定の開口寸法に選ぶと、その寸法で決まる透過波長領域
を有する。すなわち、ハイパスフィルタの作用を有し特
定の波長より短い波長を透過するので波長選択性を有す
る。
【００１１】この所望の波長選択性の分光器を半透過性
の光電変換素子部の上に半導体製造技術により形成して
積層すれば、各段の光電変換素子部において所定の波長
領域の光の信号が検出できることになる。各段の差信号
を取ることにより、所望の波長領域の光の信号が検出で
きることになる。
の光電変換素子部の上に半導体製造技術により形成して
積層すれば、各段の光電変換素子部において所定の波長
領域の光の信号が検出できることになる。各段の差信号
を取ることにより、所望の波長領域の光の信号が検出で
きることになる。
【００１２】従って、分光器と光電変換素子部とを複数
積層配置すれば、高集積化した分光機能を有する受光装
置ができる。
積層配置すれば、高集積化した分光機能を有する受光装
置ができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の基本的な原理構成を示
す、半導体受光装置の一素子の断面図である。図１にお
いて、検出される入射光が矢印方向から最初の光電変換
素子部１に入る。
に説明する。図１は、本発明の基本的な原理構成を示
す、半導体受光装置の一素子の断面図である。図１にお
いて、検出される入射光が矢印方向から最初の光電変換
素子部１に入る。
【００１４】光電変換素子部１で入射光の一部が電気信
号に変換され、他の光は導電材たとえばタングステン等
で作られた波長選択部２に入射する。波長選択部２はス
リット３を有しており、このスリット３は正方形、長方
形、円形あるいは楕円形と任意な開口形状を有してよい
が、半導体製造技術により光の波長レベルの開口寸法を
持つ。
号に変換され、他の光は導電材たとえばタングステン等
で作られた波長選択部２に入射する。波長選択部２はス
リット３を有しており、このスリット３は正方形、長方
形、円形あるいは楕円形と任意な開口形状を有してよい
が、半導体製造技術により光の波長レベルの開口寸法を
持つ。
【００１５】開口寸法より大きな波長の光はこのスリッ
ト３で遮断（反射）され、その開口寸法以下の波長域の
光のみがスリット３を通過する。スリット３を通過した
光はその下の光電変換素子４に入射し、電気信号に変換
される。
ト３で遮断（反射）され、その開口寸法以下の波長域の
光のみがスリット３を通過する。スリット３を通過した
光はその下の光電変換素子４に入射し、電気信号に変換
される。
【００１６】従って、上の光電変換素子１ではスリット
３で遮断された長波長側を含む光を検出され、下の光電
変換素子４ではスリット３を透過した短波長側の光だけ
が検出される。
３で遮断された長波長側を含む光を検出され、下の光電
変換素子４ではスリット３を透過した短波長側の光だけ
が検出される。
【００１７】ここで、長波長信号のみを分離検出するに
は、光電変換部１で検出した信号と光電変換部４で検出
した信号の差をとれば得られる。もちろん、各段の光電
変換部の出力は適当な増幅係数を有する増幅器によって
較正される。
は、光電変換部１で検出した信号と光電変換部４で検出
した信号の差をとれば得られる。もちろん、各段の光電
変換部の出力は適当な増幅係数を有する増幅器によって
較正される。
【００１８】次に、図２〜図８を参照して、本発明の実
施例の受光装置とその製造方法について説明する。な
お、図２〜図８は製造工程順に装置の断面図により示し
ている。この実施例では波長０．７５〜１．５μｍおよ
び波長０．７５以下の二つの帯域の光を検出可能な受光
装置の例を示す。
施例の受光装置とその製造方法について説明する。な
お、図２〜図８は製造工程順に装置の断面図により示し
ている。この実施例では波長０．７５〜１．５μｍおよ
び波長０．７５以下の二つの帯域の光を検出可能な受光
装置の例を示す。
【００１９】まず、図２に示す工程で、比抵抗１０Ω・
ｃｍ程度のｐ型Ｓｉ（シリコン）単結晶基板１０表面上
にフォトリソグラフィーによりパターニングしてイオン
プランテーション法によりＡｓ（砒素）不純物をドープ
して０．３μｍ厚程度のｎ型の拡散層１１を形成する。
ｃｍ程度のｐ型Ｓｉ（シリコン）単結晶基板１０表面上
にフォトリソグラフィーによりパターニングしてイオン
プランテーション法によりＡｓ（砒素）不純物をドープ
して０．３μｍ厚程度のｎ型の拡散層１１を形成する。
【００２０】この場合、イオン注入時の加速電圧は７０
ｋｅＶ、注入イオン量は４Ｅ１５ｃｍ-2程度である。こ
の部分は下層の光電変換部となる。レジストマスクはそ
の後除去する。
ｋｅＶ、注入イオン量は４Ｅ１５ｃｍ-2程度である。こ
の部分は下層の光電変換部となる。レジストマスクはそ
の後除去する。
【００２１】次に、図３に示す工程で熱酸化法により、
光透過性の絶縁層としてＳｉＯ2 層１２をＳｉ基板表面
に約５０ｎｍの厚さで形成し、さらにその上からＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法により０．５μｍ厚の導電性の高融点金属のタン
グステン層１３を形成する。
光透過性の絶縁層としてＳｉＯ2 層１２をＳｉ基板表面
に約５０ｎｍの厚さで形成し、さらにその上からＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法により０．５μｍ厚の導電性の高融点金属のタン
グステン層１３を形成する。
【００２２】次に、図４に示す工程では、タングステン
層１３内にフォトリソグラフィー工程により開口部のマ
スクを形成し、塩素系ガスをエッチングガスとして用い
たＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）法を利用して、タングステン層１３に１辺約０．５
μｍの正方形の開口部すなわちスリット１４を形成す
る。この開口部１４は波長選択部として機能する。
層１３内にフォトリソグラフィー工程により開口部のマ
スクを形成し、塩素系ガスをエッチングガスとして用い
たＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）法を利用して、タングステン層１３に１辺約０．５
μｍの正方形の開口部すなわちスリット１４を形成す
る。この開口部１４は波長選択部として機能する。
【００２３】そして、さらにその上から光透過性の絶縁
層としてＳｉＯ2 層１５を約０．５μｍ厚形成する。こ
の場合、タングステン層１３が完全導体であるとみな
し、ＳｉＯ2 層１５の屈折率が１．５程度であるとする
と、スリット１４の寸法が０．５μｍであるので波長約
０．７５μｍ以下の光を透過し、それより長波長側の光
は遮断（反射）され、波長選択性を示す。
層としてＳｉＯ2 層１５を約０．５μｍ厚形成する。こ
の場合、タングステン層１３が完全導体であるとみな
し、ＳｉＯ2 層１５の屈折率が１．５程度であるとする
と、スリット１４の寸法が０．５μｍであるので波長約
０．７５μｍ以下の光を透過し、それより長波長側の光
は遮断（反射）され、波長選択性を示す。
【００２４】次に、図５で示す工程では、機械的および
化学的なポリッシングによりタングステン層１３の上の
ＳｉＯ2 層１５を０．１μｍ厚に薄くする。この厚みは
光透過性と耐圧とを考慮して決定される。
化学的なポリッシングによりタングステン層１３の上の
ＳｉＯ2 層１５を０．１μｍ厚に薄くする。この厚みは
光透過性と耐圧とを考慮して決定される。
【００２５】さらに、ＳｉＯ2 層１５の上から貼り合わ
せＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）
技術を用いて上層の光電変換部となるｐ型Ｓｉ単結晶基
板１６を接着する。この接着方法は機械的な圧着でよ
い。このＳｉ単結晶基板１６の結晶性は通常のＳｉ単結
晶基板と同等であるため暗電流の少ない受光素子部が得
られる。
せＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）
技術を用いて上層の光電変換部となるｐ型Ｓｉ単結晶基
板１６を接着する。この接着方法は機械的な圧着でよ
い。このＳｉ単結晶基板１６の結晶性は通常のＳｉ単結
晶基板と同等であるため暗電流の少ない受光素子部が得
られる。
【００２６】次に、図６に示す工程において、図２と図
３の工程と同様に、ｎ型の拡散層１７を形成したのち、
ＳｉＯ2 層１８を５０ｎｍ厚形成し、さらにその上にタ
ングステン層１９を１．０μｍ厚形成する。上のタング
ステン層１９が下のタングステン層１３より厚いのは光
遮断性を高めるためである。
３の工程と同様に、ｎ型の拡散層１７を形成したのち、
ＳｉＯ2 層１８を５０ｎｍ厚形成し、さらにその上にタ
ングステン層１９を１．０μｍ厚形成する。上のタング
ステン層１９が下のタングステン層１３より厚いのは光
遮断性を高めるためである。
【００２７】さらに、図７に示す工程において、図４で
説明した方法と同じ工程により上のタングステン層１９
に開口寸法が１辺約１．０μｍの正方形のスリット２０
を形成する。
説明した方法と同じ工程により上のタングステン層１９
に開口寸法が１辺約１．０μｍの正方形のスリット２０
を形成する。
【００２８】最後に、図８に示すようにタングステン層
１９の上に受光装置の保護層としてＳｉＯ2 層２１を
０．５μｍ厚形成する。ＳｉＯ2 層２１の屈折率が１．
５程度であるとすると、スリット２０の寸法が１．０μ
ｍであるので波長約１．５μｍ以下の光を透過し、それ
より長波長側の光は遮断（反射）する。
１９の上に受光装置の保護層としてＳｉＯ2 層２１を
０．５μｍ厚形成する。ＳｉＯ2 層２１の屈折率が１．
５程度であるとすると、スリット２０の寸法が１．０μ
ｍであるので波長約１．５μｍ以下の光を透過し、それ
より長波長側の光は遮断（反射）する。
【００２９】従って、図８の受光装置は、上側素子が
１．５μｍ以下の波長光を検出し、下側素子が０．７５
μｍ以下の波長光を検出する。両信号を比較することに
よって１．５〜０．７５μｍの波長範囲の光の検出もで
きる。なお、ビデオカメラ等の使用範囲では、全体とし
て波長０．４〜０．８μｍ程度の可視光領域を分光検出
できるように設計するのが好ましい。
１．５μｍ以下の波長光を検出し、下側素子が０．７５
μｍ以下の波長光を検出する。両信号を比較することに
よって１．５〜０．７５μｍの波長範囲の光の検出もで
きる。なお、ビデオカメラ等の使用範囲では、全体とし
て波長０．４〜０．８μｍ程度の可視光領域を分光検出
できるように設計するのが好ましい。
【００３０】以上のように、異なる波長領域の受光素子
を同一平面上に垂直方向に積層して形成できるため、集
積度を上げることが可能となった。以上の実施例の受光
装置をＣＣＤ等と結合する場合には、受光部に隣接して
受光して生成された電荷のトランスファーゲートを同一
基板上に形成すればよい。ここで、下側の拡散層１１に
よる発生電荷は、空間波長で０．７５μｍ以下の波長の
光の強度に対応し、上側の拡散層１７に発生電荷は、空
間波長で１．５μｍ以下の長波長側も含む光の強度に対
応する。
を同一平面上に垂直方向に積層して形成できるため、集
積度を上げることが可能となった。以上の実施例の受光
装置をＣＣＤ等と結合する場合には、受光部に隣接して
受光して生成された電荷のトランスファーゲートを同一
基板上に形成すればよい。ここで、下側の拡散層１１に
よる発生電荷は、空間波長で０．７５μｍ以下の波長の
光の強度に対応し、上側の拡散層１７に発生電荷は、空
間波長で１．５μｍ以下の長波長側も含む光の強度に対
応する。
【００３１】拡散層１７と拡散層１１とによる電荷の差
をとれば、波長０．７５〜１．５μｍの波長領域の光の
強度に対応する信号が得られる。ただし、拡散層１１と
１７とでは受光部表面の光の強度に対する拡散層に到達
する光の強度の比がそれぞれ異なるために、検出電荷値
にそれぞれ適当な増幅率をかけて補正する必要があるで
あろう。
をとれば、波長０．７５〜１．５μｍの波長領域の光の
強度に対応する信号が得られる。ただし、拡散層１１と
１７とでは受光部表面の光の強度に対する拡散層に到達
する光の強度の比がそれぞれ異なるために、検出電荷値
にそれぞれ適当な増幅率をかけて補正する必要があるで
あろう。
【００３２】そのような増幅回路は受光装置と同一基板
に形成してもよいし、別個に設けてもよい。次に、図９
と図１０とを参照して、カラービデオカメラ等に使用で
きる色分解撮像装置の実施例を以下に説明する。
に形成してもよいし、別個に設けてもよい。次に、図９
と図１０とを参照して、カラービデオカメラ等に使用で
きる色分解撮像装置の実施例を以下に説明する。
【００３３】図９は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
３色の光をそれぞれ分光して個別に検出可能な色分解撮
像装置の断面図である。図１０は平面図である。図１０
において、受光部５９で受光された画像信号は、周辺回
路部６０で処理される。
３色の光をそれぞれ分光して個別に検出可能な色分解撮
像装置の断面図である。図１０は平面図である。図１０
において、受光部５９で受光された画像信号は、周辺回
路部６０で処理される。
【００３４】図９において、最下層の受光器層３０は最
も波長の短い青色（Ｂ）の光を検出する領域であり、中
層の受光器層４０は中間の波長の緑色（Ｇ）の光と短い
波長の青色（Ｂ）の光を検出する領域であり、最上層の
受光器層５０は最も波長の長い赤色（Ｒ）と中間の緑色
（Ｇ）と最短波長の青色（Ｂ）の光を検出する領域であ
る。
も波長の短い青色（Ｂ）の光を検出する領域であり、中
層の受光器層４０は中間の波長の緑色（Ｇ）の光と短い
波長の青色（Ｂ）の光を検出する領域であり、最上層の
受光器層５０は最も波長の長い赤色（Ｒ）と中間の緑色
（Ｇ）と最短波長の青色（Ｂ）の光を検出する領域であ
る。
【００３５】各受光器層３０，４０，５０のそれぞれ
は、同様に図１で示したような構造を有している。説明
を簡単にするため、最下層の受光器層３０について説明
すれば、Ｓｉの単結晶基板３１に、拡散層３２が形成さ
れており、その上に絶縁層３３、タングステン層３５が
形成され、タングステン層３５には拡散層３２の上にあ
たる部分に所定の青色領域の波長以下の光上を透過する
開口寸法のスリット３４が設けられる。
は、同様に図１で示したような構造を有している。説明
を簡単にするため、最下層の受光器層３０について説明
すれば、Ｓｉの単結晶基板３１に、拡散層３２が形成さ
れており、その上に絶縁層３３、タングステン層３５が
形成され、タングステン層３５には拡散層３２の上にあ
たる部分に所定の青色領域の波長以下の光上を透過する
開口寸法のスリット３４が設けられる。
【００３６】タングステン層３５の上にはタングステン
層３５と中間の受光器層４０とを絶縁分離するためのＳ
ｉＯ2 層３６が形成される。ＳｉＯ2 層３６の上にさら
に最下層の受光器層３０と同様な構造の緑以下の光を検
出する中間受光器層４０と、赤緑青を含む光の受光器層
５０とが接着して積層されている。
層３５と中間の受光器層４０とを絶縁分離するためのＳ
ｉＯ2 層３６が形成される。ＳｉＯ2 層３６の上にさら
に最下層の受光器層３０と同様な構造の緑以下の光を検
出する中間受光器層４０と、赤緑青を含む光の受光器層
５０とが接着して積層されている。
【００３７】ここで、各受光器層のタングステン層のス
リット３４，４４，５４の幅は最下層から最上層にむか
って大きくなるように設定されている。すなわち、層５
０のスリット幅（５４）＞層４０のスリット幅（４４）
＞層３０のスリット幅（３４）となっており、長波長側
から短波長側にむかって順次遮断され、それぞれ所定の
通過波長領域が設定されて、赤、緑、青の光を分解、検
出する。
リット３４，４４，５４の幅は最下層から最上層にむか
って大きくなるように設定されている。すなわち、層５
０のスリット幅（５４）＞層４０のスリット幅（４４）
＞層３０のスリット幅（３４）となっており、長波長側
から短波長側にむかって順次遮断され、それぞれ所定の
通過波長領域が設定されて、赤、緑、青の光を分解、検
出する。
【００３８】さらに、各受光器層３０，４０，５０のそ
れぞれの拡散層で検出された電荷信号はそれぞれのＳｉ
基板上に設けた電荷転送路と電荷を所定ゲインで増幅す
るオペアンプ部３７，４７，５７とを介して受光装置の
表面の周辺回路部６０に伝達される。
れぞれの拡散層で検出された電荷信号はそれぞれのＳｉ
基板上に設けた電荷転送路と電荷を所定ゲインで増幅す
るオペアンプ部３７，４７，５７とを介して受光装置の
表面の周辺回路部６０に伝達される。
【００３９】周辺回路部６０では各受光器層３０，４
０，５０のそれぞれの信号の差をとることにより赤と緑
と青の信号成分が分離され、Ｒ・Ｇ・Ｂ信号として取り
出される。この周辺回路部６０も別チップで構成する場
合を図示したが、いずれかの基板に組み込むこともでき
る。
０，５０のそれぞれの信号の差をとることにより赤と緑
と青の信号成分が分離され、Ｒ・Ｇ・Ｂ信号として取り
出される。この周辺回路部６０も別チップで構成する場
合を図示したが、いずれかの基板に組み込むこともでき
る。
【００４０】以上説明した本発明の実施例においては、
受光器層の基板としてＳｉ単結晶を用いたが、本発明は
これに限らず、多結晶でもよいし、Ｓｉ以外の半導体材
料を用いてもい。また、スリットを形成する波長選択部
の材料としては導体で半導体製造プロセスと整合するも
のであれば他の材料を用いてもよい。
受光器層の基板としてＳｉ単結晶を用いたが、本発明は
これに限らず、多結晶でもよいし、Ｓｉ以外の半導体材
料を用いてもい。また、スリットを形成する波長選択部
の材料としては導体で半導体製造プロセスと整合するも
のであれば他の材料を用いてもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、特定の波長より短い波
長を透過する波長選択性を有する開口部をもつ波長選択
部を光電変換素子の前に配置したことにより、光電変換
素子部において所望の波長領域の光の信号が検出でき
る。
長を透過する波長選択性を有する開口部をもつ波長選択
部を光電変換素子の前に配置したことにより、光電変換
素子部において所望の波長領域の光の信号が検出でき
る。
【００４２】従って、波長選択部と光電変換素子部とを
複数積層配置すれば、高集積化した分光機能を有する受
光装置ができる。
複数積層配置すれば、高集積化した分光機能を有する受
光装置ができる。
【図１】 本発明の実施例による受光装置の基本構成を
説明する断面図である。
説明する断面図である。
【図２】 本発明の実施例による異なる二つの波長帯域
の光を検出できる受光装置の製造方法を説明するための
断面図である。
の光を検出できる受光装置の製造方法を説明するための
断面図である。
【図３】 図２の工程の次の工程を示す断面図である。
【図４】 図３の工程の次の工程を示す断面図である。
【図５】 図４の工程の次の工程を示す断面図である。
【図６】 図５の工程の次の工程を示す断面図である。
【図７】 図６の工程の次の工程を示す断面図である。
【図８】 図７の工程の次の工程を示す断面図である。
【図９】 本発明の実施例によるＲ，Ｇ，Ｂの異なる三
つの波長帯域の光を検出できる受光装置の断面構造図で
ある。
つの波長帯域の光を検出できる受光装置の断面構造図で
ある。
【図１０】 図１０の平面図である。
１，４ 光電変換素子部 ２ 波長選択部 ３ スリット １０，１６ Ｓｉ単結晶基板 １１ ｎ型拡散層 １２，１５，２１ ＳｉＯ2 層 １３，１９ タングステン層 １４，２０ スリット ３０ 青（Ｂ）用受光器層 ３１ Ｓｉ単結晶基板 ３２ ｎ型拡散層 ３３ 絶縁層 ３４，４４，５４ スリット ３５ タングステン層 ３６，４６，５６ ＳｉＯ2 層 ３７，４７，５７ オペアンプ部 ５９ 受光部 ６０ 周辺回路
Claims (2)
- 【請求項１】 光源よりの入射光を受けて該入射光の一
部を電気信号に変換し、該入射光の残りを透過させる第
１の光電変換素子部（１）と、 前記第１の光電変換素子部（１）を透過した入射光の
内、特定の波長域の光を透過する開口部（３）を有する
導電性材料で形成された波長選択部（２）と、 前記開口部（３）を透過した光を受けて電気信号に変換
する第２の光電変換素子部（４）とを有する半導体受光
装置。 - 【請求項２】 前記第１の光電変換素子部と前記波長選
択部とが入射光の光軸方向に複数組積層され、複数の前
記波長選択部の開口部は前記光源に近いほど大きく形成
される請求項１記載の半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212405A JPH0555622A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212405A JPH0555622A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555622A true JPH0555622A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16622044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3212405A Withdrawn JPH0555622A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555622A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006024832A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 固体撮像素子及びデジタルカメラ |
| JP2006344754A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| US7411232B2 (en) | 2004-07-16 | 2008-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor photodetecting device and method of manufacturing the same |
| JP2010135700A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sony Corp | 固体撮像装置、及び電子機器 |
| US10209373B2 (en) | 2017-01-20 | 2019-02-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetector and detection device |
| JP2019537058A (ja) * | 2016-11-03 | 2019-12-19 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 無機結合装置及び構造体 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3212405A patent/JPH0555622A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006024832A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 固体撮像素子及びデジタルカメラ |
| US7411232B2 (en) | 2004-07-16 | 2008-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor photodetecting device and method of manufacturing the same |
| JP2006344754A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP2010135700A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sony Corp | 固体撮像装置、及び電子機器 |
| JP2019537058A (ja) * | 2016-11-03 | 2019-12-19 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 無機結合装置及び構造体 |
| US10209373B2 (en) | 2017-01-20 | 2019-02-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetector and detection device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |