JPH06302801A - Solid-state image sensing device - Google Patents

Solid-state image sensing device

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Publication number
JPH06302801A
JPH06302801A JP5091285A JP9128593A JPH06302801A JP H06302801 A JPH06302801 A JP H06302801A JP 5091285 A JP5091285 A JP 5091285A JP 9128593 A JP9128593 A JP 9128593A JP H06302801 A JPH06302801 A JP H06302801A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
type semiconductor
layer
substrate
solid
Prior art date
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Pending
Application number
JP5091285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Miyaguchi
和久 宮口
Tetsuhiko Muraki
哲彦 村木
Shinichi Suganuma
新一 菅沼
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
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Publication of JPH06302801A publication Critical patent/JPH06302801A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a solid-state image sensing device wherein a thermal resistance is lowered more than that in conventional cases, mechanical strength is enhanced and an image can be replayed at good image quality. CONSTITUTION:A solid-state image sensing device is constituted of a p<+> type semiconductor substrate composed of high-impurity-density p<+> type Si, of a semiconductor layer 24 formed on the p type semiconductor substrate 11, of an electrode layer 25 formed on the semiconductor layer 24 and of a reinforcement substrate 10 composed of Al as a conductor on the rear surface of the p<+> type semiconductor substrate 11. The layer thickness of the reinforcement substrate 10 is a prescribed value of 300 to 1000mum. The layer thickness of the p<+> type semiconductor substrate 11 is a prescribed value within a range of 5 to 80mum and the substrate is formed to be nearly smooth by a mechanical etching operation. As a result, since Joule's heat generated from an electrode in a photoelectric conversion means is dissipated to the side of the reinforcement substrate, a thermal resistance is lowered, and the mechanical strength of the device is enhanced. Consequently, it is possible to prevent a thermal noise from being generated and to prevent the device from being degraded thermally, and an image can be replaced at good image quality.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板上にCCD
イメージセンサが形成された固体撮像装置に関する。
This invention relates to a CCD on a semiconductor substrate.
The present invention relates to a solid-state imaging device having an image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、FFT(フルフレーム転送)型
CCDの固体撮像装置における構成を示す平面図であ
る。FFT型CCDはMOSキャパシタ形の集積回路で
あり、光信号を電荷信号に変換する機能を有する光電変
換部30と、その信号電荷を順次出力する機能を有する
出力部40とを備えている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a plan view showing the structure of an FFT (full frame transfer) type CCD solid-state image pickup device. The FFT CCD is a MOS capacitor type integrated circuit, and includes a photoelectric conversion unit 30 having a function of converting an optical signal into a charge signal, and an output unit 40 having a function of sequentially outputting the signal charges.

【0003】光電変換部30は、光信号を電荷信号に変
換して蓄積する感光画素32の配列と、感光画素32そ
れぞれに配設されて信号電荷の転送を制御する図示しな
いシフトゲートとを含み、これらにより各感光画素32
の信号電荷を水平シフトレジスタ41に向かう方向に転
送する5列の垂直シフトレジスタ31を構成している。
The photoelectric conversion section 30 includes an array of photosensitive pixels 32 for converting an optical signal into a charge signal and storing the charge signal, and a shift gate (not shown) disposed in each of the photosensitive pixels 32 to control the transfer of the signal charge. , Each of these photosensitive pixels 32
5 columns of vertical shift registers 31 for transferring the signal charges of (1) to the horizontal shift register 41 are formed.

【0004】出力部40は、垂直シフトレジスタ31か
ら転送された信号電荷を水平転送する水平シフトレジス
タ41と、水平シフトレジスタ41から転送された信号
電荷を出力電圧に変換する電荷電圧変換アンプ43と、
電荷電圧変換された電圧を出力する出力端子44を有す
る。
The output section 40 includes a horizontal shift register 41 that horizontally transfers the signal charges transferred from the vertical shift register 31, and a charge-voltage conversion amplifier 43 that converts the signal charges transferred from the horizontal shift register 41 into an output voltage. ,
It has an output terminal 44 that outputs a voltage that has been subjected to charge-voltage conversion.

【0005】図4(a)は図3に示す平面図を従来例と
する場合におけるA−A線に沿っての断面図であり、図
4(b)は同様にB−B線に沿っての断面図である。従
来の固体撮像装置は、高い不純物密度のp+ 形半導体基
板11と、このp+ 形半導体基板11上に形成された半
導体層24と、この半導体層24上に形成された電極層
25とを備えている。
FIG. 4 (a) is a sectional view taken along the line AA in the case where the plan view shown in FIG. 3 is taken as a conventional example, and FIG. 4 (b) is likewise taken along the line BB. FIG. The conventional solid-state imaging device includes a p + type semiconductor substrate 11 having a high impurity density, a semiconductor layer 24 formed on the p + type semiconductor substrate 11, and an electrode layer 25 formed on the semiconductor layer 24. I have it.

【0006】半導体層24は、p形半導体層12と、こ
のp形半導体層12の上部領域の周辺に形成されたp+
形半導体層13と、p形半導体層12の上部領域でp+
形半導体層13の内側に形成されたn形半導体層14
と、このn形半導体層14の上部領域に形成されたn-
形半導体層15とから構成されている。
The semiconductor layer 24 includes a p-type semiconductor layer 12 and a p + layer formed around the upper region of the p-type semiconductor layer 12.
In the upper region of the p-type semiconductor layer 13 and the p-type semiconductor layer 12, p +
N-type semiconductor layer 14 formed inside the n-type semiconductor layer 13
And n formed in the upper region of the n-type semiconductor layer 14.
Shaped semiconductor layer 15.

【0007】電極層25は、絶縁層16と、この絶縁層
16中に形成された第1転送電極17および第2転送電
極18と、第1転送電極17に接触している第1制御電
極19と、第2転送電極18に接触している第2制御電
極20と、絶縁層16上に形成された絶縁層21と、こ
の絶縁層21の上に形成された絶縁層22と、この絶縁
層22の上に形成された光遮蔽層23とから構成されて
いる。
The electrode layer 25 includes an insulating layer 16, first transfer electrodes 17 and second transfer electrodes 18 formed in the insulating layer 16, and a first control electrode 19 which is in contact with the first transfer electrode 17. A second control electrode 20 in contact with the second transfer electrode 18, an insulating layer 21 formed on the insulating layer 16, an insulating layer 22 formed on the insulating layer 21, and an insulating layer 22 and a light shielding layer 23 formed on the layer 22.

【0008】p+ 形半導体基板11は下方に開放された
凹状に形成しており、その外縁部における層厚は500
μm程度であり、感光画素32の下部に位置する内側の
凹部における層厚は範囲5〜80μmの所定値である。
p形半導体層12の層厚は10μm程度であり、n形半
導体層14の層厚は1μm程度である。
The p + type semiconductor substrate 11 is formed in a concave shape opened downward, and the layer thickness at its outer edge is 500.
The thickness of the inner concave portion located below the photosensitive pixel 32 is a predetermined value in the range of 5 to 80 μm.
The p-type semiconductor layer 12 has a layer thickness of about 10 μm, and the n-type semiconductor layer 14 has a layer thickness of about 1 μm.

【0009】図示しない外部機構である電子シャッタの
開期間に、光が第1転送電極17や第2転送電極18な
どを透過してn形半導体層14に入射すると、p形半導
体層12とn形半導体層14で形成されるpn接合フォ
トダイオードの感光画素32の空乏層とその付近におい
て、光のエネルギーにより熱平行状態が崩れて電子正孔
対が発生し、第1転送電極17と第2転送電極18下の
ポテンシャルウェルに電荷が蓄積される。図示しない電
子シャッタの閉期間に、第1制御電極19と第2制御電
極20にクロックパルス電圧を1周期分印加することに
より、各垂直シフトレジスタ31の1行分の信号電荷が
水平シフトレジスタ41に並列に転送されるラインシフ
トが行われる。
When light passes through the first transfer electrode 17, the second transfer electrode 18, etc. and enters the n-type semiconductor layer 14 during the opening period of the electronic shutter, which is an external mechanism (not shown), the p-type semiconductor layers 12 and n are exposed. In the depletion layer of the photosensitive pixel 32 of the pn junction photodiode formed by the semiconductor layer 14 and its vicinity, the heat parallel state is broken by the energy of light to generate electron-hole pairs, and the first transfer electrode 17 and the second transfer electrode 17 are formed. Electric charges are accumulated in the potential well below the transfer electrode 18. By applying the clock pulse voltage for one cycle to the first control electrode 19 and the second control electrode 20 during the closing period of the electronic shutter (not shown), the signal charges for one row of each vertical shift register 31 are transferred to the horizontal shift register 41. The line shift is performed in parallel.

【0010】次に、同様に水平シフトレジスタ41にク
ロックパルス電圧を印加してポテンシャルウェルが変化
することにより、電荷電圧変換アンプ43を経由して出
力端子44からその垂直シフトレジスタ31の1行分の
信号電荷が直列に出力される。以下、ラインシフトの操
作と水平シフトレジスタ41による出力を繰り返すこと
により、垂直シフトレジスタ31の全ての行における信
号電荷が出力される。
Similarly, when a clock pulse voltage is applied to the horizontal shift register 41 to change the potential well, one row of the vertical shift register 31 is output from the output terminal 44 via the charge-voltage conversion amplifier 43. Signal charges of are output in series. Hereinafter, by repeating the line shift operation and the output by the horizontal shift register 41, the signal charges in all the rows of the vertical shift register 31 are output.

【0011】また、p+ 形半導体基板11上のp形半導
体層12の厚さを薄く設定することにより、p形半導体
層12の中性領域で発生した過剰電子が隣接する感光画
素32に拡散することが抑制される。さらに、p+ 形半
導体基板11の層厚を薄くすることにより、p+ 形半導
体基板11で再結合して消滅しなかった電子正孔対に基
づく信号電荷の拡散が抑制されるので、画質の劣化とな
るスミアを防止することができる。
Further, by setting the thickness of the p-type semiconductor layer 12 on the p + -type semiconductor substrate 11 to be thin, excess electrons generated in the neutral region of the p-type semiconductor layer 12 are diffused to the adjacent photosensitive pixels 32. Is suppressed. Furthermore, by reducing the thickness of the p + -type semiconductor substrate 11, the diffusion of the signal charge based on the electron-hole pairs that did not disappear recombined in the p + -type semiconductor substrate 11 is suppressed, the image quality It is possible to prevent smear that causes deterioration.

【0012】さらに、p+ 形半導体基板11として外縁
部の層厚を厚く、受光するn形半導体層12の下方に位
置する内側の層厚を薄くなるように、化学的エッチング
により凹状に形成することにより、p+ 形半導体基板1
1の内側の層厚に対応し、光電変換部30側から入射し
た光に対する所定の長波長側における感度をカットする
ことができる。この種の先行技術文献としては、特公平
4−44469号公報がある。
Further, the p + type semiconductor substrate 11 is formed into a concave shape by chemical etching so that the layer thickness of the outer edge portion is thick and the layer thickness inside the n type semiconductor layer 12 receiving light is thin. As a result, p + type semiconductor substrate 1
Corresponding to the layer thickness inside 1, it is possible to cut the sensitivity on the predetermined long wavelength side with respect to the light incident from the photoelectric conversion section 30 side. As a prior art document of this type, there is Japanese Patent Publication No. 4-44469.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
固体撮像装置において解像度を向上するために感光画素
の個数を増加させるには、各感光画素に蓄積された信号
電荷を転送するための電極を増加させる必要がある。し
かしながら、これらの電極は固有の抵抗値を有するの
で、電極の増加により消費電力が増加し、ジュール熱の
発生量が増加する。そのため、薄い層厚の半導体基板か
ら形成されている装置では、出力信号に熱雑音が発生し
たり、装置の熱的破壊に発展するという問題がある。
By the way, in order to increase the number of photosensitive pixels in order to improve the resolution in the above-mentioned conventional solid-state image pickup device, an electrode for transferring the signal charge accumulated in each photosensitive pixel is provided. Need to increase. However, since these electrodes have a specific resistance value, the power consumption increases due to the increase in the number of electrodes, and the amount of Joule heat generated increases. Therefore, in a device formed of a semiconductor substrate having a thin layer thickness, there are problems that thermal noise is generated in an output signal and the device is thermally destroyed.

【0014】また、上記従来の固体撮像装置を冷却CC
Dとして使用する場合、このCCDの表面における結露
を防ぐために冷却時に真空引きを行う。しかしながら、
半導体基板の層厚が薄いため、機械的強度の不足により
機械的な破壊が生じるという問題がある。
Further, the conventional solid-state image pickup device is cooled by CC.
When used as D, a vacuum is drawn during cooling in order to prevent dew condensation on the surface of this CCD. However,
Since the layer thickness of the semiconductor substrate is thin, there is a problem that mechanical breakdown occurs due to lack of mechanical strength.

【0015】さらに、上記従来の固体撮像装置における
半導体基板を従来の通り化学的エッチングにより凹状に
形成する場合、化学薬品による化学反応を利用するた
め、エッチング液における液温の変動、気泡の発生およ
び液組成の変化等に注意する必要がある。しかしなが
ら、例えば、層厚を400μm程度エッチングするには
1〜2日を要する上に、±3μm程度の誤差が生じる。
そのため、従来のCCD等の固体撮像装置はアナログL
SIであるので、このような誤差による層厚の不均一は
固定パターン雑音が発生する原因となり、特に波長70
0nm以上の赤外領域で画質の劣化が顕著になるという
問題がある。
Furthermore, when a semiconductor substrate in the above-mentioned conventional solid-state image pickup device is formed into a concave shape by chemical etching as in the conventional case, since a chemical reaction by a chemical is used, fluctuations in liquid temperature in the etching liquid, generation of bubbles, and It is necessary to pay attention to changes in liquid composition. However, for example, it takes 1 to 2 days to etch the layer thickness of about 400 μm, and an error of about ± 3 μm occurs.
Therefore, the conventional solid-state imaging device such as CCD has an analog L
Since it is SI, the non-uniformity of the layer thickness due to such an error causes the generation of fixed pattern noise.
There is a problem that the image quality is significantly deteriorated in the infrared region of 0 nm or more.

【0016】そこで、本発明は以上の問題点に鑑みてな
されたものであり、従来より熱抵抗が低下し、さらに機
械的強度が向上し、良質な画質で画像を再生可能にする
固体撮像装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and has a solid-state image pickup device capable of reproducing an image with a high image quality, in which the thermal resistance is lowered and the mechanical strength is further improved as compared with the prior art. The purpose is to provide.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明においては上記の
目的を達成するために、半導体基板の上面側に光電変換
手段および電荷転送手段を備え、上面側から半導体基板
上に入射した光を検出する固体撮像装置において、半導
体基板は、範囲5〜80μmの所定層厚となるように下
面側からほぼ平滑に薄板化され、かつ当該半導体基板の
下面には導体からなる補強基板が貼り付けられているこ
とを特徴とする。
In the present invention, in order to achieve the above object, a photoelectric conversion means and a charge transfer means are provided on the upper surface side of a semiconductor substrate, and light incident on the semiconductor substrate from the upper surface side is detected. In the solid-state imaging device, the semiconductor substrate is thinned from the lower surface side so as to have a predetermined layer thickness in the range of 5 to 80 μm, and a reinforcing substrate made of a conductor is attached to the lower surface of the semiconductor substrate. It is characterized by being

【0018】また、本発明においては上記の目的を達成
するために、半導体基板の上面側に光電変換手段および
電荷転送手段を備え、上面側から半導体基板上に入射し
た光を検出する固体撮像装置において、半導体基板は、
範囲5〜80μmの所定層厚となるように下面側からほ
ぼ平滑に薄板化され、かつ当該半導体基板の下面には比
較的高い熱伝導率を有する絶縁体からなる補強基板が貼
り付けられていることを特徴とする。
In the present invention, in order to achieve the above object, a solid-state image pickup device having a photoelectric conversion means and a charge transfer means on the upper surface side of a semiconductor substrate and detecting light incident on the semiconductor substrate from the upper surface side. In, the semiconductor substrate is
A reinforcing substrate made of an insulator having a relatively high thermal conductivity is attached to the lower surface of the semiconductor substrate, which is thinned from the lower surface side so as to have a predetermined layer thickness in the range of 5 to 80 μm. It is characterized by

【0019】[0019]

【作用】本発明によれば、半導体基板の下面に導体また
は比較的高い熱伝導率を有する絶縁体からなる補強基板
が貼り付けられていることにより、光電変換手段の電極
に発生するジュール熱が補強基板側に放熱されるので、
熱雑音の発生や装置の熱的劣化等を防止することができ
る。
According to the present invention, since the reinforcing substrate made of a conductor or an insulator having a relatively high thermal conductivity is attached to the lower surface of the semiconductor substrate, the Joule heat generated in the electrodes of the photoelectric conversion means is prevented. Because heat is dissipated to the reinforcing substrate side,
It is possible to prevent generation of thermal noise and thermal deterioration of the device.

【0020】また、薄い層厚の半導体基板の下面に補強
基板が貼り付けられていることにより、装置の機械的強
度が向上するので、機械的な破壊等を防止することがで
きる。
Further, since the reinforcing substrate is attached to the lower surface of the semiconductor substrate having a thin layer thickness, the mechanical strength of the device is improved, so that mechanical breakage or the like can be prevented.

【0021】さらに、機械的エッチングにより半導体基
板の層厚を範囲5〜80μmの所定値でほぼ平滑に形成
することにより、固定パターン雑音等の発生が減少する
ので、再生画像の画質を向上することができる。
Further, by forming the layer thickness of the semiconductor substrate to be substantially smooth by a predetermined value in the range of 5 to 80 μm by mechanical etching, the occurrence of fixed pattern noise and the like is reduced, so that the quality of the reproduced image is improved. You can

【0022】[0022]

【実施例】以下、添付図面の図1ないし図3を参照し
て、本発明に係る実施例を説明する。なお、図面の説明
においては同一の要素には同一の符号を付し、重複する
説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 of the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0023】図1は、本発明に係る一実施例であるFF
T型CCDの固体撮像装置における構造を示す斜視図で
ある。まず、第1実施例の固体撮像装置は、高い不純物
密度のp+ 形Siからなるp+ 形半導体基板11と、こ
のp+ 形半導体基板11上に形成された半導体層24
と、この半導体層24上に形成された電極層25と、p
+ 形半導体基板11の下面に導体のAlからなる補強基
板10とを備えている。
FIG. 1 is an FF according to an embodiment of the present invention.
It is a perspective view showing the structure in the solid-state imaging device of T type CCD. First, the solid-state imaging device of the first embodiment is higher as the p + -type semiconductor substrate 11 made of p + -type Si impurity density semiconductor layer formed on the p + -type semiconductor substrate 11 24
An electrode layer 25 formed on the semiconductor layer 24, p
On the lower surface of the + type semiconductor substrate 11, a reinforcing substrate 10 made of a conductive Al is provided.

【0024】本実施例における半導体層24および電極
層25は、図3に示す構成と基本的に同じである。従っ
て、このFFT型CCDは上記従来例と同様に、光信号
を電荷信号に変換する機能を有する光電変換部30と、
その信号電荷を順次出力する機能を有する出力部40と
を備えている。
The semiconductor layer 24 and the electrode layer 25 in this embodiment are basically the same as the structure shown in FIG. Therefore, this FFT CCD has a photoelectric conversion unit 30 having a function of converting an optical signal into a charge signal, as in the conventional example described above.
The output unit 40 has a function of sequentially outputting the signal charges.

【0025】図2(a)は図3に示す平面図を図1に示
す実施例とする場合におけるA−A線に沿っての断面図
であり、図2(b)は同様なB−B線に沿っての断面図
である。半導体層24は、p形半導体層12と、このp
形半導体層12の上部領域の周辺に形成されたp+ 形半
導体層13と、p形半導体層12の上部領域でp+ 形半
導体層13の内側に成されたn形半導体層14と、この
n形半導体層14の上部領域に形成されたn- 形半導体
層15とから構成されている。
FIG. 2A is a sectional view taken along the line AA in the case where the plan view shown in FIG. 3 is taken as the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 2B is the same BB. It is sectional drawing along a line. The semiconductor layer 24 includes the p-type semiconductor layer 12 and the p-type semiconductor layer 12.
Ap + type semiconductor layer 13 formed around the upper region of the p type semiconductor layer 12, an n type semiconductor layer 14 formed inside the p + type semiconductor layer 13 in the upper region of the p type semiconductor layer 12, and The n -type semiconductor layer 15 is formed in the upper region of the n-type semiconductor layer 14.

【0026】電極層25は、SiO2 からなる絶縁層1
6と、この絶縁層16中に形成された多結晶Siからな
る透明な第1転送電極17および第2転送電極18と、
第1転送電極17に接触してAlからなる第1制御電極
19と、第2転送電極18に接触してAlからなる第2
制御電極20と、絶縁層16上に形成されたPSG(Ph
ospho-Silicate Glass)からなる絶縁層21と、この絶
縁層21の上に形成されたSiO2 からなる絶縁層22
と、この絶縁層22の上に形成されたAlからなる光遮
蔽層23とから構成されている。
The electrode layer 25 is an insulating layer 1 made of SiO 2.
6, a transparent first transfer electrode 17 and a second transfer electrode 18 made of polycrystalline Si formed in the insulating layer 16,
A first control electrode 19 made of Al in contact with the first transfer electrode 17, and a second control electrode 19 made of Al in contact with the second transfer electrode 18.
The control electrode 20 and PSG (Ph formed on the insulating layer 16
insulating layer 21 made of ospho-Silicate Glass) and an insulating layer 22 made of SiO 2 formed on the insulating layer 21.
And a light shielding layer 23 made of Al formed on the insulating layer 22.

【0027】p+ 形半導体基板11の層厚は範囲5〜8
0μmの所定値であり、その全面でほぼ平滑になってい
る。また、補強基板10の層厚は300〜1000μm
程度であり、p形半導体層12の層厚は10μm程度で
あり、n形半導体層14の層厚は1μm程度である。
The layer thickness of the p + type semiconductor substrate 11 is in the range of 5 to 8
The predetermined value is 0 μm, and the entire surface is almost smooth. The layer thickness of the reinforcing substrate 10 is 300 to 1000 μm.
The p-type semiconductor layer 12 has a layer thickness of about 10 μm, and the n-type semiconductor layer 14 has a layer thickness of about 1 μm.

【0028】上記の構成によれば、本実施例の動作原理
は従来例の場合とほとんど同様である。ただし、補強基
板10は導体から形成されているので、高い熱伝導率を
有する。そのため、第1転送電極17および第2転送電
極18等で発生するジュール熱の多くが補強基板10に
伝達されて外部に放熱される。そのため、本実施例を冷
却CCDとして使用する場合でも従来より冷却効果が大
きくなる。このとき、素子の表面に結露が生じないよう
に真空引きを行うが、補強基板による機械的強度の増加
により機械的破壊は発生せず、装置の動作に支障は生じ
ない。
According to the above construction, the operating principle of this embodiment is almost the same as that of the conventional example. However, since the reinforcing substrate 10 is formed of a conductor, it has a high thermal conductivity. Therefore, most of the Joule heat generated in the first transfer electrode 17, the second transfer electrode 18, etc. is transferred to the reinforcing substrate 10 and radiated to the outside. Therefore, even when this embodiment is used as a cooling CCD, the cooling effect is greater than in the conventional case. At this time, vacuuming is performed so that dew condensation does not occur on the surface of the element, but mechanical breakdown does not occur due to the increase in mechanical strength of the reinforcing substrate, and the operation of the device is not hindered.

【0029】また、p+ 形半導体基板11は自公転型の
治具に設置して機械的エッチングされて製造される。そ
のため、層厚の不均一が±1μm程度であるほぼ平滑な
+形半導体基板11が短時間に得られ、固定パターン
雑音を発生する原因が従来より除かれる。
Further, the p + type semiconductor substrate 11 is manufactured by being installed in a revolving type jig and mechanically etched. Therefore, a substantially smooth p + type semiconductor substrate 11 having a layer thickness nonuniformity of about ± 1 μm can be obtained in a short time, and the cause of fixed pattern noise can be eliminated.

【0030】次に、第2実施例の固体撮像装置は、補強
基板10として比較的熱伝導率の高い絶縁体であるアル
ミナからなるものを備えており、その他の部分は第1実
施例と同様である。その動作原理も第1の実施例とほと
んど同様であるため、補強基板10を通してジュール熱
の多くが外部に放熱され、また、装置の機械的強度が向
上する。また、p+ 形半導体基板11は機械的エッチン
グにより製造されるので、固定パターン雑音の発生が減
少する。
Next, the solid-state image pickup device of the second embodiment is provided with the reinforcing substrate 10 made of alumina, which is an insulator having a relatively high thermal conductivity, and the other parts are the same as those of the first embodiment. Is. Since the operation principle is almost the same as that of the first embodiment, most of the Joule heat is radiated to the outside through the reinforcing substrate 10, and the mechanical strength of the device is improved. Further, since the p + type semiconductor substrate 11 is manufactured by mechanical etching, the generation of fixed pattern noise is reduced.

【0031】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made.

【0032】例えば、上記第1の実施例では、補強基板
として導体のAlについて説明したが、導体として熱伝
導率が高いものであればよい。
For example, in the first embodiment, the conductor Al has been described as the reinforcing substrate, but any conductor having a high thermal conductivity may be used.

【0033】また、上記第2の実施例では、補強基板と
して絶縁体のアルミナについて説明したが、絶縁体とし
て熱伝導率が比較的高いものであればよい。
In the second embodiment described above, alumina which is an insulator has been described as the reinforcing substrate, but any insulator having a relatively high thermal conductivity may be used.

【0034】また、上記実施例の半導体基板としてSi
からなるものについて説明したが、他の半導体からもの
でもよい。
As the semiconductor substrate of the above embodiment, Si is used.
However, the semiconductor may be made of another semiconductor.

【0035】また、上記実施例の半導体層としてp+
をn+ 形に、p形をn形に、n形をp形に、n- 形をp
- 形にそれぞれ置換しても上記実施例と同様な作用効果
が期待できる。
As the semiconductor layer of the above embodiment, p + type is n + type , p type is n type, n type is p type, and n − type is p type.
- same effect as the above embodiment be substituted respectively can be expected to form.

【0036】また、上記実施例の絶縁層としてSiO2
について説明したが、他の絶縁体でもよい。
Further, SiO 2 is used as the insulating layer in the above embodiment.
However, other insulators may be used.

【0037】さらに、上記実施例では、FFT型CCD
について述べたが、FT型CCD等に適用した場合にも
上記実施例と同様な作用効果が期待できる。
Further, in the above embodiment, the FFT type CCD
However, when applied to an FT-type CCD or the like, the same operational effects as those of the above embodiment can be expected.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、薄い層厚
の半導体基板の下面に導体または比較的高い熱伝導率を
有する絶縁体からなる補強基板が張り付けられているこ
とにより、光電変換手段の電極に発生するジュール熱が
補強基板側に放熱され、かつ、装置の機械的強度が向上
する。そのため、熱雑音の発生、装置の熱的劣化や機械
的破壊等を防止することができるので、従来よりも品質
信頼性や熱的特性を向上することができるという顕著な
効果がある。
As described above, according to the present invention, since a reinforcing substrate made of a conductor or an insulator having a relatively high thermal conductivity is attached to the lower surface of a thin semiconductor substrate, photoelectric conversion is achieved. Joule heat generated in the electrodes of the means is radiated to the reinforcing substrate side, and the mechanical strength of the device is improved. Therefore, generation of thermal noise, thermal deterioration of the device, mechanical destruction, etc. can be prevented, so that there is a remarkable effect that the quality reliability and thermal characteristics can be improved more than ever before.

【0039】また、機械的エッチングにより半導体基板
の層厚を範囲5〜80μmの所定値でほぼ平滑に形成す
ることにより、固定パターン雑音等の発生が減少する。
そのため、従来よりも良好な画質で画像を再生すること
ができるという顕著な効果がある。
Further, by forming the layer thickness of the semiconductor substrate to be substantially smooth by a predetermined value in the range of 5 to 80 μm by mechanical etching, the occurrence of fixed pattern noise etc. is reduced.
Therefore, there is a remarkable effect that an image can be reproduced with better image quality than ever before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る一実施例であるFFT型CCDの
固体撮像装置における構造を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an FFT CCD solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は図3に示す平面図を図1に示す実施例
とする場合におけるA−A線に沿っての断面図であり、
(b)は同様なB−B線に沿っての断面図である。
2A is a sectional view taken along line AA in the case where the plan view shown in FIG. 3 is used as the embodiment shown in FIG.
(B) is a sectional view taken along the similar line BB.

【図3】FFT型CCDの固体撮像装置における構成を
示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of an FFT CCD solid-state imaging device.

【図4】(a)は図3に示す平面図を従来例とする場合
におけるA−A線に沿っての断面図であり、(b)は同
様なB−B線に沿っての断面図である。
4A is a sectional view taken along line AA in the case where the plan view shown in FIG. 3 is taken as a conventional example, and FIG. 4B is a similar sectional view taken along line BB. Is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…補強基板、11…p+ 形半導体基板、12…p形
半導体層、13…p+形半導体層、14…n形半導体
層、15…n- 形半導体層、16…絶縁層、17…第1
転送電極、18…第2転送電極、19…第1制御電極、
20…第2制御電極、21…絶縁層、22…絶縁層、2
3…光遮蔽層、24…半導体層、25…電極層、30…
光電変換部、31…垂直シフトレジスタ、32…感光画
素、40…出力部、41…水平シフトレジスタ、43…
電荷電圧変換アンプ、44…出力端子。
10 ... Reinforcing substrate, 11 ... P + type semiconductor substrate, 12 ... P type semiconductor layer, 13 ... P + type semiconductor layer, 14 ... N type semiconductor layer, 15 ... N − type semiconductor layer, 16 ... Insulating layer, 17 ... First
Transfer electrode, 18 ... second transfer electrode, 19 ... first control electrode,
20 ... 2nd control electrode, 21 ... Insulating layer, 22 ... Insulating layer, 2
3 ... Light shielding layer, 24 ... Semiconductor layer, 25 ... Electrode layer, 30 ...
Photoelectric conversion unit, 31 ... Vertical shift register, 32 ... Photosensitive pixel, 40 ... Output unit, 41 ... Horizontal shift register, 43 ...
Charge-voltage conversion amplifier, 44 ... Output terminal.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の上面側に光電変換手段およ
び電荷転送手段を備え、前記上面側から前記半導体基板
上に入射した光を検出する固体撮像装置において、 前記半導体基板は、範囲5〜80μmの所定層厚となる
ように下面側からほぼ平滑に薄板化され、かつ当該半導
体基板の下面には導体からなる補強基板が貼り付けられ
ていることを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device, comprising photoelectric conversion means and charge transfer means on an upper surface side of a semiconductor substrate, and detecting light incident on the semiconductor substrate from the upper surface side, wherein the semiconductor substrate has a range of 5 to 80 μm. 2. A solid-state imaging device characterized in that a thin plate is formed from the lower surface side so as to have a predetermined thickness, and a reinforcing substrate made of a conductor is attached to the lower surface of the semiconductor substrate.
【請求項2】 半導体基板の上面側に光電変換手段およ
び電荷転送手段を備え、前記上面側から前記半導体基板
上に入射した光を検出する固体撮像装置において、 前記半導体基板は、範囲5〜80μmの所定層厚となる
ように下面側からほぼ平滑に薄板化され、かつ当該半導
体基板の下面には比較的高い熱伝導率を有する絶縁体か
らなる補強基板が貼り付けられていることを特徴とする
固体撮像装置。
2. A solid-state imaging device, comprising photoelectric conversion means and charge transfer means on the upper surface side of a semiconductor substrate and detecting light incident on the semiconductor substrate from the upper surface side, wherein the semiconductor substrate has a range of 5 to 80 μm. And a reinforcing substrate made of an insulator having a relatively high thermal conductivity is attached to the lower surface of the semiconductor substrate. Solid-state imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1038319A4 (en) * 1997-06-23 2000-09-27 Scient Imaging Technologies In Method of fabricating a thinned ccd

Cited By (2)

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EP1038319A1 (en) * 1997-06-23 2000-09-27 Scientific Imaging Technologies, Inc. Method of fabricating a thinned ccd

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