JPS58164261A - 赤外線撮像装置の製造方法 - Google Patents
赤外線撮像装置の製造方法Info
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- JPS58164261A JPS58164261A JP57046245A JP4624582A JPS58164261A JP S58164261 A JPS58164261 A JP S58164261A JP 57046245 A JP57046245 A JP 57046245A JP 4624582 A JP4624582 A JP 4624582A JP S58164261 A JPS58164261 A JP S58164261A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は化合物半導体からなる赤外線検出素子＃（８１
−電荷転送素子）とを結合したハイブリッド方式の赤外
線撮像装置の製造方法に関する。
−電荷転送素子）とを結合したハイブリッド方式の赤外
線撮像装置の製造方法に関する。
電荷転送素子を用いた赤外線撮像装置には、大きく分け
て二つの方式がある。一つは赤外線検出素子として使用
している化合物中導体そのもので電荷転送素子を作）、
検出素子と転送素子が全く一体化し友構造のモノリシッ
ク方式である。今一つは、置存の８１−電荷転ｉ１１票
子七化合物亭導体（例えばＩｎ８ｂ、 ＣｄＨｇ？＋な
゛ど）Ｋよる赤外線検出素子を何らかの方法で結合し九
構造のハイブリッド方式で弗る。ハイブリッド方式の赤
外線撮像装置の具体例としては例えばｆｕｌｌ Ｔｒｗ
ｓ、 ＩＤ−２５（１９７８６Ｆ−） ｐｐ２１３−２
３１にその構造が図示されている。その基本部分は１１
１＠に示すように１赤外線検出素子１１と８１電荷転送
素子の入力部１２の各々に金属突起１３を設け、これら
を対向させて両者を嬉１ｍ１Ｉ着する構造罠なっている
。
て二つの方式がある。一つは赤外線検出素子として使用
している化合物中導体そのもので電荷転送素子を作）、
検出素子と転送素子が全く一体化し友構造のモノリシッ
ク方式である。今一つは、置存の８１−電荷転ｉ１１票
子七化合物亭導体（例えばＩｎ８ｂ、 ＣｄＨｇ？＋な
゛ど）Ｋよる赤外線検出素子を何らかの方法で結合し九
構造のハイブリッド方式で弗る。ハイブリッド方式の赤
外線撮像装置の具体例としては例えばｆｕｌｌ Ｔｒｗ
ｓ、 ＩＤ−２５（１９７８６Ｆ−） ｐｐ２１３−２
３１にその構造が図示されている。その基本部分は１１
１＠に示すように１赤外線検出素子１１と８１電荷転送
素子の入力部１２の各々に金属突起１３を設け、これら
を対向させて両者を嬉１ｍ１Ｉ着する構造罠なっている
。
しかるにこの構成法の問題点社金属央起を溶融接着する
際、検出素子１１が本質的に機械的に脆弱な組材である
ため、ストレスが入シ易く、そのため検出素子の緒特性
を劣化させる恐れがあること、又赤外光を効率よく受光
するため、赤外線検出素子を薄くすることが構成上どう
しても必要な友め図に示すように例えばサファイヤなど
の透明支持基＆１４、及び赤外透過性接着剤１５などを
使用したり、更に各検出素子間を光学的に分離するため
、赤外光を遮断する金属ｌＫ１６などを使用装置の製造
歩留は着るしく低い。
際、検出素子１１が本質的に機械的に脆弱な組材である
ため、ストレスが入シ易く、そのため検出素子の緒特性
を劣化させる恐れがあること、又赤外光を効率よく受光
するため、赤外線検出素子を薄くすることが構成上どう
しても必要な友め図に示すように例えばサファイヤなど
の透明支持基＆１４、及び赤外透過性接着剤１５などを
使用したり、更に各検出素子間を光学的に分離するため
、赤外光を遮断する金属ｌＫ１６などを使用装置の製造
歩留は着るしく低い。
本発明は上述した従来方法の欠点を改良し、支持基板や
赤外線透過性接着剤、赤外光遮断用金属−などを必要と
せずに工程を簡略化した上、赤外線検出素子群とＢｔ−
電荷転送素子を接着する際の１ａ緘的強度にも優れたハ
イブリッド方式赤外線撮像装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
赤外線透過性接着剤、赤外光遮断用金属−などを必要と
せずに工程を簡略化した上、赤外線検出素子群とＢｔ−
電荷転送素子を接着する際の１ａ緘的強度にも優れたハ
イブリッド方式赤外線撮像装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明のｅｔａ化合物半導体からなる赤外線検出素子群
と８ｉ−電荷転送素子を対向配電し、前記検出素子とこ
れに対応する転送素子入力部を金属突起で結合するとと
もに、各検出素子間の分離に間を電気的、光学的に完全
に分ｍ独立させるところにある。
と８ｉ−電荷転送素子を対向配電し、前記検出素子とこ
れに対応する転送素子入力部を金属突起で結合するとと
もに、各検出素子間の分離に間を電気的、光学的に完全
に分ｍ独立させるところにある。
本発明によれば赤外線検出素子群と８１電荷転送素子入
力部を金属突起で溶融接合する際に検出素子群のメサエ
ッチング部が有機物樹脂で充填されていてｇ！−がない
ため、検出素子に機械的ストレスが入り細い。又、金属
突起が溶融する際に検出素子のメサエッチ部分に流れ込
んで検出素子特性を劣化させる心配もない。即ち、接着
時にある程度加圧して接着強度を上げることが可能で、
赤外４１撮癩装置としての信頼性も向上する。更に構造
ト、電気的にも光学的に４各検出素子が完全に分−され
ている九め、従来の赤外纏撮澹装置で起りがちな、検知
素子部以外での光学信号電荷の問題や、１ｉＩＩ＃）合
う検知素子間の分解能の低下問題などが全く生ぜず、赤
外纏撮嫌装置の性能向上に多大 ゛の効果がある。
力部を金属突起で溶融接合する際に検出素子群のメサエ
ッチング部が有機物樹脂で充填されていてｇ！−がない
ため、検出素子に機械的ストレスが入り細い。又、金属
突起が溶融する際に検出素子のメサエッチ部分に流れ込
んで検出素子特性を劣化させる心配もない。即ち、接着
時にある程度加圧して接着強度を上げることが可能で、
赤外４１撮癩装置としての信頼性も向上する。更に構造
ト、電気的にも光学的に４各検出素子が完全に分−され
ている九め、従来の赤外纏撮澹装置で起りがちな、検知
素子部以外での光学信号電荷の問題や、１ｉＩＩ＃）合
う検知素子間の分解能の低下問題などが全く生ぜず、赤
外纏撮嫌装置の性能向上に多大 ゛の効果がある。
次に本発明による赤外線撮謙装置の一実施例としてハイ
ブリッド方式Ｉｎ８ｂ赤外線撮像装置の製造方法を第２
図を用いて説明する。
ブリッド方式Ｉｎ８ｂ赤外線撮像装置の製造方法を第２
図を用いて説明する。
まず厚さ３００１クロン、キャリヤ濃［１０″〜１０
ｏｓ のｐ型Ｉｎ８ｂウェハ２１を用意する。このク
エハの（１１１）ａｂ面を通常の機械研磨法で鏡面に仕
上げ、しかる後、該機械研磨によシウエハ表面に残留し
ている破砕層を除去するため化学的エツチングを行う。
ｏｓ のｐ型Ｉｎ８ｂウェハ２１を用意する。このク
エハの（１１１）ａｂ面を通常の機械研磨法で鏡面に仕
上げ、しかる後、該機械研磨によシウエハ表面に残留し
ている破砕層を除去するため化学的エツチングを行う。
次に該（１１１） ８ｂ面上に、いわゆるエピタキシャ
ル成長技術を用いてｎ”−Ｉｎｇｂ層２２全２２させる
。ここでエピタキシャル成長技術としては例えば液相成
長法を用いた。ｎ＋〜Ｉｎａｂ層の液相成長法について
は例えば応用物理学会誌４４巻７号ｐ９８２６に記述し
であるので、詳細は省略する。この方法を用いて約２０
０ンクロンの厚さでキャリヤ濃度的１０ａｍ−”程度の
ｎ＋層２２を成長させる。＃ｎ＋層２層上２〜５１クロ
ン帝の赤外光を完全に透過する性質がめるので、Ｉｎ８
ｂｎ”−１接合で赤外線検出素子を構成する場合、該ｎ
＋層２２側が赤外光の受光面側となる。液相成長に続く
工程では第２図（！１）に示すように、ｐ基板２１０４
を前述の機械研磨、化学エツチングの方法で約５０ミク
ロンの厚さだけ残すまで除去する。こうしてできたｎ＋
ｐ構造のウニＩ・をｐ＠から所定のパターンで第２
因Φ）に示すようにメサエッチングする。
ル成長技術を用いてｎ”−Ｉｎｇｂ層２２全２２させる
。ここでエピタキシャル成長技術としては例えば液相成
長法を用いた。ｎ＋〜Ｉｎａｂ層の液相成長法について
は例えば応用物理学会誌４４巻７号ｐ９８２６に記述し
であるので、詳細は省略する。この方法を用いて約２０
０ンクロンの厚さでキャリヤ濃度的１０ａｍ−”程度の
ｎ＋層２２を成長させる。＃ｎ＋層２層上２〜５１クロ
ン帝の赤外光を完全に透過する性質がめるので、Ｉｎ８
ｂｎ”−１接合で赤外線検出素子を構成する場合、該ｎ
＋層２２側が赤外光の受光面側となる。液相成長に続く
工程では第２図（！１）に示すように、ｐ基板２１０４
を前述の機械研磨、化学エツチングの方法で約５０ミク
ロンの厚さだけ残すまで除去する。こうしてできたｎ＋
ｐ構造のウニＩ・をｐ＠から所定のパターンで第２
因Φ）に示すようにメサエッチングする。
メサエッチングの深さはパターンの大きさにもよるが、
ここでは約１０（ｌクロンとした。又、メサエッチング
後は接合面を保−するため陽極酸化膜（図には示さない
）を形成する。次の工程では第２図（Ｃ） Ｋ示すよう
に有機物樹脂２３をメサエッチング部を填めるように塗
布し固化させる。樹脂材料としては例えば東芝製絶轍ワ
ニスＴｌ１Ｂ９５０２とＴｌ１Ｂ９５０３をｌ：ＩＫ配
合したものを４００回転程度のスピンナを用いて塗布し
た。尚、該工程ではｎ＋層−面と樹脂層面はできるだけ
平行になるよう１ｉ脂層を固化させゐ際には注意を要す
る。次に第２図（ｄ）に示すようＫ１１ｌ化樹脂層２３
をｐ−Ｉｎａｂ層２１層高１する壕で研磨し、て除去す
る。次の工程では、＃富山ｐ層のみにＩｎを主体とする
低融点半田で金属突起２４を形成し、１１１２図（ｅ）
に示すように８４−電荷転送素子２５の入力ダイオード
部訪とＳａＷ着する。次の工程では、Ｉｎ８ｂ ｎ”−
１＞１７１合とＳＲ−電荷転送素子が結合された複合基
板のＩｎ８ｂｎ＋層２２＠を化学エツチングを用い、樹
脂層２３が現われるまで少しづつ除去していき、第２図
（ｆ）に示すように各ｎ＋層部、即ち各赤外線検出素子
受光部２７を有機物樹脂で完全に個々に分−する。
ここでは約１０（ｌクロンとした。又、メサエッチング
後は接合面を保−するため陽極酸化膜（図には示さない
）を形成する。次の工程では第２図（Ｃ） Ｋ示すよう
に有機物樹脂２３をメサエッチング部を填めるように塗
布し固化させる。樹脂材料としては例えば東芝製絶轍ワ
ニスＴｌ１Ｂ９５０２とＴｌ１Ｂ９５０３をｌ：ＩＫ配
合したものを４００回転程度のスピンナを用いて塗布し
た。尚、該工程ではｎ＋層−面と樹脂層面はできるだけ
平行になるよう１ｉ脂層を固化させゐ際には注意を要す
る。次に第２図（ｄ）に示すようＫ１１ｌ化樹脂層２３
をｐ−Ｉｎａｂ層２１層高１する壕で研磨し、て除去す
る。次の工程では、＃富山ｐ層のみにＩｎを主体とする
低融点半田で金属突起２４を形成し、１１１２図（ｅ）
に示すように８４−電荷転送素子２５の入力ダイオード
部訪とＳａＷ着する。次の工程では、Ｉｎ８ｂ ｎ”−
１＞１７１合とＳＲ−電荷転送素子が結合された複合基
板のＩｎ８ｂｎ＋層２２＠を化学エツチングを用い、樹
脂層２３が現われるまで少しづつ除去していき、第２図
（ｆ）に示すように各ｎ＋層部、即ち各赤外線検出素子
受光部２７を有機物樹脂で完全に個々に分−する。
尚、本発明の実施例における赤外線検出素子はＩｎ８ｂ
ｎ” −９接合を用いたが、他の化合物半導体、例え
ばＣｄＨｇＴｅ、 Ｐｂ８ｎＴｅなどの接合型赤外線検
出素子についても適用できる。又これら半導体の光４電
型赤外線検出素子についても本発明の範囲において適用
できる。
ｎ” −９接合を用いたが、他の化合物半導体、例え
ばＣｄＨｇＴｅ、 Ｐｂ８ｎＴｅなどの接合型赤外線検
出素子についても適用できる。又これら半導体の光４電
型赤外線検出素子についても本発明の範囲において適用
できる。
第１図は従来のハイブリッド型赤外！Ｉ撮欅装置の断面
図、第２図（１）乃至第２図（０は本＠明の一実施例を
説明するための工程図である。 １１・・・赤外線検出素子 １２・・・８ｉ電荷転送素子の入力部 １３′・・金属突起 ２１ ＝ ９ ｔｊＩＩｎ
８ｂウエノ１２２・・ｎ” −Ｉｎ８ｂ工ピタキシヤル
成長層２３・・有機物樹脂 ２４・・・金属突起２
５・・・８ｉ鴫荷転送嵩子 ２６・・・入力ダイオード
部２７・・・赤外線受光部
図、第２図（１）乃至第２図（０は本＠明の一実施例を
説明するための工程図である。 １１・・・赤外線検出素子 １２・・・８ｉ電荷転送素子の入力部 １３′・・金属突起 ２１ ＝ ９ ｔｊＩＩｎ
８ｂウエノ１２２・・ｎ” −Ｉｎ８ｂ工ピタキシヤル
成長層２３・・有機物樹脂 ２４・・・金属突起２
５・・・８ｉ鴫荷転送嵩子 ２６・・・入力ダイオード
部２７・・・赤外線受光部
Claims (1)
- 化合物中導体からなる基板上にｐ−５ｌ１合を形成し、
これをメサエッチングして複数個の微小な赤外線検出素
子群を形成する工程と、皺メサエッチング部の＃ＩＫ有
機物樹脂を堀めこみ、藺配検出素子群の受光部とは反対
側部分に金属突起を形成してシリコン電荷転送素子の入
力部と前記検出素子群を溶融接着する工程と、該工程後
に前記検出素子群の受光部のみを残すように分１ｌＩｌ
形成する工程とを備えたヒとを特徴とする赤外線撮像装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046245A JPS58164261A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 赤外線撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046245A JPS58164261A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 赤外線撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164261A true JPS58164261A (ja) | 1983-09-29 |
Family
ID=12741758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57046245A Pending JPS58164261A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 赤外線撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164261A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0485115A2 (en) * | 1990-11-06 | 1992-05-13 | Cincinnati Electronics Corporation | Electro-optical detector array and method of making the same |
| FR2818443A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-06-21 | Sagem | Procede de fabrication de detecteur matriciel infrarouge a eclairage par la face arriere |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP57046245A patent/JPS58164261A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0485115A2 (en) * | 1990-11-06 | 1992-05-13 | Cincinnati Electronics Corporation | Electro-optical detector array and method of making the same |
| US5227656A (en) * | 1990-11-06 | 1993-07-13 | Cincinnati Electronics Corporation | Electro-optical detector array |
| US5304500A (en) * | 1990-11-06 | 1994-04-19 | Cincinnati Electronics Corporation | Method of making electro-optical detector array |
| FR2818443A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-06-21 | Sagem | Procede de fabrication de detecteur matriciel infrarouge a eclairage par la face arriere |
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