KR20200062169A - 촬상 장치 - Google Patents

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KR20200062169A
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하지메 호사카
켄이치 오쿠무라
요시카즈 닛타
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

촬상 장치는, 제1 구조체(20) 및 제2 구조체(40)로 구성된다. 제1 구조체(20)는, 제1 기판(21), 제1 기판(21)에 형성되어, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자, 신호선(71) 및 구동선(72)을 구비한다. 제2 구조체(40)는, 제2 기판(41), 및 제2 기판(41)에 마련되어지며, 피복층(43)에 의해 피복된 구동 회로를 구비한다. 제1 기판(21)과 제2 전극(41)은 적층되고, 신호선(71)은 신호선 접속부(100)를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되며, 구동선은 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되며, 신호선 접속부(100)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제1 신호선 접속부(102), 및 제2 구조체(40)에 형성된 제2 신호선 접속부(106)로 이루어진다.

Description

촬상 장치
본 개시는, 촬상 장치, 보다 구체적으로는, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자를 구비한 촬상 장치에 관한 것이다.
열형 적외선 검출 장치로서,
제1 웨이퍼를 사용하여 형성되며, 일표면측에서 주위와 열절연된 적외선 검출부가 형성된 열형 적외선 검출 소자와,
열형 적외선 검출 소자의 일표면측에서 적외선 검출부를 둘러싸는 형태로 열형 적외선 검출 소자에 시일링된 패키지를 구비하고,
패키지가 적어도 제2 웨이퍼를 사용하여 형성되며,
제2 웨이퍼 재료가 반도체 재료이며,
열형 적외선 검출 소자와 패키지 중 일방에 적외선 검출부와 전기적으로 접속되는 관통 구멍 배선이 형성되고,
열형 적외선 검출 소자와 패키지의 외형 사이즈가 동일하며,
패키지에 제2 웨이퍼의 일부로부터 이루어지는 반도체 렌즈부가 일체로 형성되어 있는 열형 적외선 검출 장치가, 일본 특허공개 제2007-171170호 공보에 의해 주지되어 있다. 그리고, 제1 웨이퍼를 이용해서 형성되며, 적외선 검출부의 출력 신호를 증폭하는 증폭 회로를 포함하는 집적 회로로부터 이루어지는 신호 처리 회로가, 제1 웨이퍼 일표면측에 형성되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 제2007-171170호 공보
그런데, 이 특허공개공보에 개시된 열형 적외선 검출 장치에 있어서는, 적외선 검출부의 출력 신호를 증폭하는 증폭 회로를 포함하는 집적 회로로 이루어지는 신호 처리 회로(19)가, 제1 웨이퍼 일표면측에 형성되고 있다(일본 특허 공개 제2007-171170호 공보의 도 11 참조). 그 때문에, 이 특허공개공보에 개시된 열형 적외선 검출 장치를 더 소형화하는 것은 곤란하고, 다수의 적외선 검출부가 배열된 소자 어레이를 구성하는 것도 곤란하다. 게다가, 증폭 회로가 제1 웨이퍼에 형성되고 있으므로, 증폭 회로를 크게 하거나, 신호 처리 회로를 추가하는 것은 어렵다.
따라서, 본 개시의 목적은, 더욱 소형화를 달성할 수 있는 구성, 구조의 촬상 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 촬상 장치는,
제1 구조체 및 제2 구조체로 구성되고,
제1 구조체는,
제1 기판,
제1 기판에 마련되어지며, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자, 및,
온도 검출 소자에 접속된 신호선 및 구동선을 구비하고,
제2 구조체는,
제2 기판, 및,
제2 기판에 마련되어지며, 피복층에 의해 피복된 구동 회로를 구비하고,
제1 기판과 제2 기판은 적층되어 있고,
신호선은, 신호선 접속부를 통하여 구동 회로와 전기적으로 접속되어 있고,
구동선은, 구동선 접속부를 통하여 구동 회로와 전기적으로 접속되고 있고,
신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1 신호선 접속부, 및 제2 구조체에 형성된 제2 신호선 접속부로 이루어지고,
구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1 구동선 접속부, 및 제2 구조체에 형성된 제2 구동선 접속부로 이루어진다.
본 개시의 촬상 장치에 있어서는, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자를 구비한 제1 구조체와 구동 회로를 구비한 제2 구조체가 적층되어 있고, 온도 검출 소자는, 신호선 및 신호선 접속부를 통하여, 또한, 구동선 및 구동선 접속부를 통하여, 구동 회로와 전기적으로 접속되고 있으므로, 촬상 장치를 더욱 소형화할 수 있다. 한편, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이며 한정되는 것이 아니고, 또한, 부가적인 효과가 있어도 좋다.
[도 1]도 1은, 실시예 1의 촬상 장치의 온도 검출 소자를 포함하는 영역(온도 검출 소자 어레이 영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 2]도 2는, 실시예 1의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 3]도 3은, 실시예 1의 촬상 장치의 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 4]도 4a 및 도 4b는, 각각, 실시예 1의 촬상 장치에 있어서의 제1 접속 구멍을 확대한 모식적인 일부단면도, 및, 제2 접속 구멍을 확대한 모식적인 일부단면도이다.
[도 5]도 5a 및 도 5b는, 실시예 1의 촬상 장치에 있어서의 제1 접속 구멍 및 제2 접속 구멍의 하나의 예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 6]도 6은, 실시예 1의 촬상 장치의 변형예에 있어서의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 7]도 7은, 실시예 1의 촬상 장치의 모식적인 부분적 평면도이다.
[도 8]도 8은, 실시예 1의 촬상 장치에 있어서의 제1 구조체 및 제2 구조체의 모식적인 분해 사시도이다.
[도 9]도 9는, 실시예 1의 촬상 장치의 등가회로도이다.
[도 10]도 10은, 실시예 1의 촬상 장치의 다른 변형예의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 11]도 11은, 실시예 2의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 12]도 12는, 실시예 2의 촬상 장치의 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 13]도 13은, 실시예 3의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 14]도 14는, 실시예 3의 촬상 장치의 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 15]도 15는, 실시예 4의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 16]도 16은, 실시예 4의 촬상 장치의 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 17]도 17a 및 도 17b는, 실시예 5의 촬상 장치의 변형예 모식적인 일부단면도이다.
[도 18]도 18a 및 도 18b는, 실시예 6의 촬상 장치 및 그 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 19]도 19a 및 도 19b는, 실시예 6의 촬상 장치의 다른 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 20]도 20은, 실시예 6의 촬상 장치의 또 다른 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 21]도 21a 및 도 21b는, 실시예 7의 촬상 장치 및 그 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 22]도 22a 및 도 22b는, 실시예 8의 촬상 장치 및 그 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 23]도 23은, 실시예 8의 촬상 장치에 있어서의 온도 검출 소자와 온도 제어층의 배치 상태를 모식적으로 나타내는 도이다.
[도 24]도 24는, 실시예 8의 촬상 장치가 다른 변형예에 있어서의 온도 검출 소자와 온도 제어층의 배치 상태를 모식적으로 나타내는 도이다.
[도 25]도 25a 및 도 25b는, 실시예 9의 촬상 장치 및 그 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 26]도 26a 및 도 26b는, 각각, 실시예 9의 촬상 장치에 있어서의 온도 검출 소자의 배치 상태를 모식적으로 나타내는 도다.
[도 27]도 27은, 물체로부터의 방사 스펙트럼과 적외선파장의 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
[도 28]도 28은, 실시예 10의 촬상 장치의 등가회로도이다.
[도 29]도 29는, 실시예 10의 촬상 장치의 변형예 모식적인 일부단면도이다.
[도 30]도 30은, 도 29에 나타낸 실시예 10의 촬상 장치의 변형예의 구성요소 배치 상태를 모식적으로 나타내는 도이다.
[도 31]도 31은, 실시예 10의 촬상 장치의 다른 변형예의 등가회로도이다.
[도 32]도 32는, 도 31에 나타낸 실시예 10의 촬상 장치의 다른 변형예의 구성요소 배치 상태를 모식적으로 나타내는 도이다.
[도 33]도 33은, 실시예 11의 촬상 장치의 등가회로도이다.
[도 34]도 34는, 실시예 12의 촬상 장치의 등가회로도이다.
[도 35]도 35는, 실시예 13에 있어서의 본 개시의 촬상 장치를 구비한 적외선 카메라의 개념도이다.
[도 36]도 36은, 실시예 9의 촬상 장치의 변형예의 등가회로도이다.
[도 37]도 37은, 실시예 6의 촬상 장치의 또 다른 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 38]도 38a 및 도 38b는, 실시예 6의 촬상 장치의 또 다른 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 39]도 39a 및 도 39b는, 실시예 6의 촬상 장치의 또 다른 변형예의 모식적인 일부단면도이다.
[도 40]도 40은, 실시예 5 및 실시예 6의 촬상 장치를 구성하는 온도 검출 소자를 상하로 조합시킨 촬상 장치(제4 구성의 촬상 장치)의 모식적인 일부단면도이다.
[도 41]도 41a 및 도 41b는, 각각, 실시예 5의 변형예 및 실시예 6의 또 다른 변형예의 촬상 장치의 모식적인 일부단면도이다.
[도 42]도 42a, 도 42b, 도 42c 및 도 42d는, 실시예 5의 촬상 장치의 제조방법을 설명하기 위한 SOI 기판 등의 모식적인 일부단면도이다.
[도 43]도 43a, 도 43b 및 도 43c는, 도 42d에 이어서, 실시예 5의 촬상 장치의 제조방법을 설명하기 위한 SOI 기판 등의 모식적인 일부단면도이다.
[도 44]도 44a 및 도 44b는, 도 43c에 이어서, 실시예 5의 촬상 장치의 제조방법을 설명하기 위한 SOI 기판 등의 모식적인 일부단면도이다.
[도 45]도 45a 및 도 45b는, 도 44b에 이어서, 실시예 5의 촬상 장치의 제조방법을 설명하기 위한 SOI 기판 등의 모식적인 일부단면도이다.
[도 46]도 46a, 도 46b 및 도 46c는, 실시예 6의 촬상 장치의 제조방법을 설명하기 위한 SOI 기판 등의 모식적인 일부단면도이다.
[도 47]도 47a, 도 47b, 도 47c 및 도 47d는, 도 46c에 이어서, 실시예 6의 촬상 장치의 제조방법을 설명하기 위한 SOI 기판 등의 모식적인 일부단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 기초하여 본 개시를 설명하지만, 본 개시는 실시예에 한정되는 것이 아니고, 실시예에 있어서의 여러 수치나 재료는 예시이다. 한편, 설명은, 이하의 순서로 한다.
1. 본 개시의 촬상 장치, 전반에 관한 설명
2. 실시예 1(제1 형태의 촬상 장치, 제1 구성의 촬상 장치, 구체적으로는, 페이스·투·백 구조의 촬상 장치)
3. 실시예 2(실시예 1의 변형)
4. 실시예 3(실시예 1이 다른 변형, 제2 형태의 촬상 장치, 제2A 형태의 촬상 장치)
5. 실시예 4(실시예 3의 변형, 제2B 형태의 촬상 장치)
6. 실시예 5(실시예 1∼실시예 4의 변형, 제1 구성의 촬상 장치, 구체적으로는, 페이스·투·백 구조의 촬상 장치)
7. 실시예 6(실시예 1∼실시예 4의 변형, 구체적으로는, 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치)
8. 실시예 7(실시예 1∼실시예 6의 변형)
9. 실시예 8(실시예 1∼실시예 7의 변형)
10. 실시예 9(본 개시의 제2 구성∼ 제3 구성의 촬상 장치)
11. 실시예 10(제5 구성의 촬상 장치)
12. 실시예 11(제6 구성의 촬상 장치)
13. 실시예 12(촬상 장치에 있어서의 노이즈 저감 방법)
14. 실시예 13(실시예 1∼실시예 12의 변형, 본 개시의 촬상 장치의 응용 예)
15. 기타
<본 개시의 촬상 장치, 전반에 관한 설명>
본 개시의 촬상 장치에 있어서,
제1 신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1A 접속 구멍으로 이루어지고,
제2 신호선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제1B 접속 구멍으로 이루어지고,
제1 구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제2A 접속 구멍으로 이루어지고,
제2 구동선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제2B 접속 구멍으로 이루어지고,
제1A 접속 구멍과 제1B 접속 구멍은, 일체로 접속되어, 제1 접속 구멍을 구성하고,
제2A 접속 구멍과 제2B 접속 구멍은, 일체로 접속되어, 제2 접속 구멍을 구성하는 형태로 할 수 있다. 한편, 이러한 형태의 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제1 형태의 촬상 장치』라고 부르는 경우가 있다.
제1A 접속 구멍, 제1B 접속 구멍, 제2A 접속 구멍 및 제2B 접속 구멍을 구성하는 재료(구체적으로는, 후술하는 코어부를 구성하는 재료)로서, 구리(Cu), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 금(Au), 카본 나노 튜브나 그래핀 등의 카본, 티탄-텅스텐 합금(TiW), 폴리 실리콘을 들 수 있다. 제1A 접속 구멍과 제1B 접속 구멍은 일체로 접속되며, 제2A 접속 구멍과 제2B 접속 구멍은 일체로 접속되는데, 구체적으로는, 제1A 접속 구멍과 제1B 접속 구멍을 함께(동시에) 형성해서 제1 접속 구멍을 얻어도 되고, 마찬가지로, 제2A 접속 구멍과 제2B 접속 구멍을 함께(동시에) 형성해서 제2 접속 구멍을 얻어도 된다. 이 형성 방법으로서, 각종 CVD법이나 각종 PVD법을 들 수 있다. 한편, 이 접속 구멍은, 관통 칩 비아(TCV)혹은 관통 실리콘 비아(TSV)이라고도 불린다. 또한, 구동 회로를 구성하는 배선이나 배선층을 구성하는 재료로서도, 상기와 같은 재료를 들 수 있다.
또는, 본 개시의 촬상 장치에 있어서,
제1 신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1A 접속 구멍, 및, 제2 구조체와 대향하는 제1 구조체의 면에 마련되어지며, 제1A 접속 구멍에 접속된 제1A 접속 단부로 이루어지고,
제2 신호선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제1B 접속 구멍, 및, 제1 구조체와 대향하는 제2 구조체의 면에 마련되어지며, 제1B 접속 구멍에 접속된 제1B 접속 단부로 이루어지고,
제1 구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제2A 접속 구멍, 및, 제2 구조체와 대향하는 제1 구조체의 면에 마련되어지며, 제2A 접속 구멍에 접속된 제2A 접속 단부로 이루어지고,
제2 구동선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제2B 접속 구멍, 및, 제1 구조체와 대향하는 제2 구조체의 면에 마련되어지며, 제2B 접속 구멍에 접속된 제2B 접속 단부로 이루어지고,
제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는 접속되어 있고,
제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는 접속되어 있으며,
제1A 접속 구멍 및 제1B 접속 구멍은, 제1 접속 구멍을 구성하고,
제2A 접속 구멍 및 제2B 접속 구멍은, 제2 접속 구멍을 구성하는 형태로 할 수 있다. 한편, 이러한 형태의 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제2 형태의 촬상 장치』라고 부르는 경우가 있다. 제1A 접속 단부, 제1B 접속 단부, 제2A 접속 단부 및 제2B 접속 단부를 구성하는 재료로서, 상기의 제1A 접속 구멍, 제1B 접속 구멍, 제2A 접속 구멍 및 제2B 접속 구멍을 구성하는 재료(구체적으로는, 후술하는 코어부를 구성하는 재료)를 들 수 있다. 제1A 접속 구멍과 제1A 접속 단부를 접속하기 위해서는, 제1A 접속 구멍의 단면 위에 제1A 접속 단부를 형성하면 된다. 마찬가지로, 제1B 접속 구멍과 제1B 접속 단부를 접속하기 위해서는, 제1B 접속 구멍의 단면 위에 제1B 접속 단부를 형성하면 되고, 제2A 접속 구멍과 제2A 접속 단부를 접속하기 위해서는, 제2A 접속 구멍의 단면 위에 제2A 접속 단부를 형성하면 되고, 제2B 접속 구멍과 제2B 접속 단부를 접속하기 위해서는, 제2B 접속 구멍의 단면 위에 제2B 접속 단부를 형성하면 된다. 이 형성 방법으로서, 각종 CVD법이나 각종 PVD법을 들 수 있다.
제2 형태의 촬상 장치에 있어서,
제1A 접속 단부, 제1B 접속 단부, 제2A 접속 단부 및 제2B 접속 단부는, 금속층 또는 합금층으로 이루어지고,
제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는 접합되어 있고,
제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는 접합되어 있는 형태로 할 수 있다. 한편, 이러한 제2 형태의 촬상 장치를, 편의상, 『제2A 형태의 촬상 장치』라고 부르는 경우가 있다.
금속층 또는 합금층을 구성하는 재료로서, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au)을 들 수 있고, 금속층 또는 합금층의 형성 방법으로서, 각종 CVD법이나 각종 PVD법을 들 수 있다. 제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부의 접합 방법, 제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부와의 접합 방법으로서, 상온에서, 혹은, 가열한 상태에서, 압력(가중)을 가하여, 직접, 접합하는 방법(금속-금속 접합법)을 들 수 있다.
또는, 제2 형태의 촬상 장치에 있어서,
제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는, 제1 접합 재료층을 통해서 접속되고,
제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는, 제2 접합 재료층을 통해서 접속되어 있는 형태로 할 수 있다. 한편, 이러한 제2 형태의 촬상 장치를, 편의상, 『제2B 형태의 촬상 장치』라고 부르는 경우가 있다.
제1 접합 재료층 및 제2 접합 재료층을 구성하는 재료로서, 땜납·볼, 땜납·페이스트, AuSn 공결정 땜납, 납땜이나 인듐, 금(Au)등을 포함하는 범프, 소위 저융점금속(합금)재료나 납땜재료, 브레이징 재료를 이용할 수 있고, 예를 들면, In(인듐: 융점157℃); 인듐-금계의 저융점합금;Sn80Ag20(융점220∼370℃), Sn95Cu5(융점227∼370℃)등의 주석(Sn)계 고온땜납; Pb97.5Ag2.5(융점304℃), Pb94.5Ag5.5(융점304∼365℃), Pb97.5Ag1.5Sn1.0(융점 309℃) 등의 납(Pb)계 고온땜납; Zn95Al5(융점 380℃)등의 아연(Zn)계 고온땜납; Sn5Pb95(융점 300∼314℃), Sn2Pb98(융점 316∼322℃) 등의 주석-납계 표준 땜납; Au88Ga12(융점381℃)등의 브레이징 재료(이상의 첨자는 모두 원자%을 나타낸다)를 들 수 있고, 제1 접합 재료층 및 제2 접합 재료층의 형성 방법으로서, 각종 CVD법이나 각종 PVD법, 각종 인쇄법을 들 수 있다. 제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부를 제1 접합 재료층을 통해서 접속하고, 제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부를 제2 접합 재료층을 통해서 접속하기 위해서는, 이 재료를 가열하면 된다. 혹은, 납땜이나 인듐, 금(Au)등을 포함하는 범프를 채용하는 방법, 칩온칩 방식에 근거하는 방법을 들 수 있다.
그리고, 상기의 바람직한 형태를 포함하는 제1 형태의 촬상 장치 혹은 제2 형태의 촬상 장치에 있어서,
제1A 접속 구멍은,
신호선에 접속되며, 제2 구조체로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제1 세그먼트,
제1B 접속 구멍으로 가까워지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트, 및,
제1A 접속 구멍·제1 세그먼트와 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트를 접속하는 제1A 접속 구멍·제3 세그먼트,
로 이루어지고,
제2A 접속 구멍은,
구동선에 접속되어, 제2 구조체로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제1 세그먼트,
제2B 접속 구멍으로 가까워지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트, 및,
제2A 접속 구멍·제1 세그먼트와 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트를 접속하는 제2A 접속 구멍·제3 세그먼트,
로 이루어지는 형태로 할 수 있다.
더욱이, 상기의 바람직한 형태를 포함하는 제1 형태의 촬상 장치 혹은 제2 형태의 촬상 장치에 있어서, 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량 C1은, 제2 접속 구멍이 가지는 정전 용량 C2보다도 큰 구성(C1/C2>1)으로 할 수 있다. 이렇게, 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량 C1을 제2 접속 구멍이 가지는 정전 용량 C2보다도 크게 함으로써, 온도 검출 소자와 구동 회로를 잇는 신호선에 전체적으로 큰 용량을 붙일 수 있고, 로우 패스 필터로서 동작하도록 할 수 있으므로, 신호 독출에 있어서의 노이즈를 저감할 수 있다. 또한, 각 신호선에 접속되는 아날로그·프런트 엔드나 샘플 홀드 회로에서 사용되는 용량의 일부로서, 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량 C1을 이용함으로써, 회로 면적을 저감할 수도 있다. 한편, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되고, 아날로그·프런트 엔드는, 증폭기(프리앰프)로서 기능하는 차동 적분 회로를 가지는 구성으로 할 수 있다. 여기에서, 차동 적분 회로는, 반전 증폭 회로의 귀환 저항 Rf를 콘덴서(상기의 정전 용량 C1을 가진다)로 치환한 적분 회로에 상당한다.
혹은, 상기의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1 형태의 촬상 장치 혹은 제2 형태의 촬상 장치에 있어서, 제1 접속 구멍의 평균 단면적은 제2 접속 구멍의 평균 단면적보다도 큰 구성으로 할 수 있다. 혹은, 제1 접속 구멍의 수와 제2 접속 구멍의 수를 같다고 해서 제각기 제1 접속 구멍의 평균 단면적을 제각기 제2 접속 구멍의 평균 단면적보다도 크게 해도 좋다. 혹은 또한, 제1 접속 구멍의 수는 제2 접속 구멍의 수보다도 많은 구성으로서도 잘, 이 경우, 제각기 제1 접속 구멍의 평균 단면적과 제각기 제2 접속 구멍의 평균 단면적을 동일하게 해도 된다. 혹은 또한, 제1 접속 구멍의 길이는 제2 접속 구멍의 길이보다도 긴 구성으로 할 수 있고, 혹은 또한,
제1 접속 구멍은, 제1 코어부, 및, 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 제1 외주부로 구성되고,
제2 접속 구멍은, 제1 코어부를 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성된 제2 코어부, 및, 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치되어, 제1 외주부를 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성된 제2 외주부로 구성되고,
제1 외주부는, 제2 외주부보다도 얇은 구성으로 할 수도 있고, 혹은 또한,
제1 접속 구멍은, 제1 코어부, 및, 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 제1 외주부로 구성되고,
제2 접속 구멍은, 제2 코어부, 및, 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치된 제2 외주부로 구성되고,
제1 외주부를 구성하는 재료의 비유전율 값은, 제2 외주부를 구성하는 재료의 비유전율 값보다도 큰 구성으로 할 수도 있다.
제1 접속 구멍은 적어도 제1 기판에 마련되어지고, 제2 접속 구멍은 적어도 제2 기판에 마련되어져 있다. 그리고, 제1 접속 구멍은, 도전재료로 이루어지는 제1 코어부, 및 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 절연재료(유전체재료)로 이루어지는 제1 외주부(제1 외주층)로 구성되고, 제2 접속 구멍도, 도전재료로 이루어지는 제2 코어부, 및, 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치된 절연재료(유전체재료)로 이루어지는 제2 외주부(제2 외주층)으로 구성되어 있다. 따라서, 제1 코어부와 제1 외주부와 제1 기판에 의해 일종의 콘덴서(편의상, 『제1 콘덴서』라고 부른다)가 형성되고, 제2 코어부와 제2 외주부와 제2 기판에 의해 일종의 콘덴서(편의상, 『제2 콘덴서』라고 부른다)가 형성된다.
따라서, 제1 접속 구멍의 수 α1과 제2 접속 구멍의 수 α2를 동일하게 하고(α1=α2), 각 제1 접속 구멍의 평균 단면적 β1을 각 제2 접속 구멍의 평균 단면적 β2보다도 크게 함으로써(β1>β2), 제1 콘덴서의 면적을 제2 콘덴서의 면적보다도 크게 할 수 있고, 그 결과, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
또한, 제1 접속 구멍의 수 α1을 제2 접속 구멍의 수 α2보다도 많게 하고(α1>α2), 각 제1 접속 구멍의 평균 단면적 β1과 각 제2 접속 구멍의 평균 단면적 β2을 동일하게(β1=β2) 하면, 제1 접속 구멍에 있어서의 병렬 접속의 콘덴서 수를, 제2 접속 구멍에 있어서의 병렬 접속의 콘덴서 수보다도 많게 할 수 있고, 그 결과, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
또한, 제1 접속 구멍의 길이를 제2 접속 구멍의 길이보다도 긴 구성으로 하면, 제1 콘덴서의 면적을 제2 콘덴서의 면적보다도 크게 할 수 있고, 그 결과, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
또한, 제1 외주부(제1 외주층)를 제2 외주부(제2 외주층)보다도 얇게 함으로써, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있고, 제1 외주부(제1 외주층)를 구성하는 재료의 비유전율 값을, 제2 외주부(제2 외주층)를 구성하는 재료의 비유전율 값보다도 크게 함으로써, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
또한, 상기의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치는,
제1 방향, 및, 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 온도 검출 소자를 구비하고,
제1 방향을 따라 배치되며, 각각 복수의 온도 검출 소자가 접속된 복수의 구동선, 및, 제2 방향을 따라 배치되며, 각각 복수의 온도 검출 소자가 접속된 복수의 신호선을 더 구비하고,
제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및, 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 가지고,
주변영역에 있어서, 신호선은, 신호선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
주변영역에 있어서, 구동선은, 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되는 구성으로 할 수 있고, 혹은 또한, 상기의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치는,
제1 방향으로 배열된 J개(단, J≥1)의 온도 검출 소자를 구비하고,
제1 방향을 따라 배치되어, 각각 온도 검출 소자가 접속된 J개의 구동선 및 J개의 신호선을 더 구비하고,
제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및, 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 가지고,
주변영역에 있어서, 신호선은, 신호선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
주변영역에 있어서, 구동선은, 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되는 구성으로 할 수도 있다.
더욱이, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치에 있어서, 온도 검출 소자와 피복층과의 사이에는, 보이드가 마련되어져 있는 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제1 구성의 촬상 장치』라고 부를 경우가 있다. 제1 구성의 촬상 장치에 있어서, 제1 기판과 제2 기판은 적층되며, 온도 검출 소자와 피복층과의 사이에 보이드가 마련되어지므로, 온도 검출 소자에 있어서 보이드를 높은 정밀도로 형성하는 것이 가능해진다. 그리고, 이 경우, 적외선이 입사하는 쪽에는, 적외선 흡수층이 형성되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되는 구성으로 할 수 있다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치에 있어서,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장이 다른 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제2 구성의 촬상 장치』라고 부를 경우가 있다. 제2 구성의 촬상 장치 혹은 다음에 말하는 제3 구성의 촬상 장치에 있어서는, 온도 검출 소자 유닛은 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고, 온도 검출 소자 유닛에 있어서 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장이 다르며, 혹은 또한, 온도 검출 소자 유닛에 있어서 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량이 다르므로, 온도 검출 소자마다 파장분광 특성이나 적외선의 감도를 바꾸는 것이 가능하다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종이 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치에 있어서,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다른 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제3 구성의 촬상 장치』라고 부를 경우가 있다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치에 있어서,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 적외선의 입사를 따라 상하로 배치된 2개의 온도 검출 소자로 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 동일하거나 또는 다르며, 또는, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다른 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제4 구성의 촬상 장치』라고 부를 경우가 있다. 2개의 온도 검출 소자는, 동일한 신호선 및 구동선에 접속되어도 되고, 다른 신호선 및 구동선에 접속되어도 된다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치에 있어서,
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로, M0×N0개(단, M0≥2, N0≥2)가 배열된, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자,
제1 방향을 따라 배치된 복수의 구동선,
제2 방향을 따라 배치된 N0×P0개(단, P0≥2)의 신호선,
복수의 구동선이 접속된 제1구동 회로, 및,
N0×P0개의 신호선이 접속된 제2 구동 회로,
를 구비하고,
각 온도 검출 소자는, 제1 단자부 및 제2 단자부를 구비하고,
각 온도 검출 소자의 제1 단자부는, 구동선에 접속되고,
제(n,p)번째의 신호선(단, n=1, 2···, N0, p=1, 2···, P0)은, 제2 방향을 따라 배치된 제n번째의 N0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에서의 제{(q-1)P0+p}번째의 온도 검출 소자(단, q=1, 2, 3…)의 제2 단자부에 접속되는 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제5 구성의 촬상 장치』라고 부를 경우가 있다. 제5 구성의 촬상 장치에 있어서, 제(n,p)번째의 신호선은, 제2 방향을 따라 배치된 제n번째의 N0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(q-1)P0+p}번째의 온도 검출 소자의 제2 단자부에 접속되고 있으므로, 온도 검출 소자로부터 출력되는 신호를 적분하는데도 필요로 되는 시간을 충분히 확보할 수 있고, 촬상 장치의 고감도화, 저노이즈화를 도모할 수 있다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치에 있어서,
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로, S0×T0개(단, S0≥2, T0≥2)가 배열된, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자,
제1 방향을 따라 배치된 S0×U0개(단, U0≥2)의 구동선,
제2 방향을 따라 배치된 복수의 신호선,
S0×U0개의 구동선이 접속된 제1구동 회로, 및,
복수의 신호선이 접속된 제2 구동 회로,
를 구비하고,
각 온도 검출 소자는, 제1 단자부 및 제2 단자부를 구비하고,
각 온도 검출 소자의 제2 단자부는, 신호선에 접속되고,
제(s,u)번째의 구동선(단, s=1, 2···, S0, u=1, 2···, U0)은, 제1 방향을 따라 배치된 제s번째의 S0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(t-1)U0+u}번째의 온도 검출 소자(단, t=1, 2, 3…)의 제1 단자부에 접속되는 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 본 개시의 촬상 장치를, 편의상, 『제6 구성의 촬상 장치』라고 부를 경우가 있다. 제6 구성의 촬상 장치에 있어서, 제(s,u)번째의 구동선은, 제1 방향을 따라 배치된 제s번째의 S0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(t-1)U0+u}번째의 온도 검출 소자의 제1 단자부에 접속되고 있으므로, 온도 검출 소자의 구동에 있어서의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
제1 구성의 촬상 장치에 있어서, 온도 검출 소자와 온도 검출 소자와의 사이에 위치하는 제1 기판의 부분에는, 격벽이 형성되고, 격벽의 저부는, 피복층과 접합되는 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 구성의 촬상 장치를, 편의상, 『페이스·투·백 구조의 촬상 장치』라고 부른다. 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 면을 『제1 기판의 제1면』이라고 부르고, 제1 기판의 제1면과 대향하는 제1 기판의 면을 『제1 기판의 제2면』이라고 부를 경우, 온도 검출 소자는, 제1 기판의 제2면측에 마련되어져 있다.
그리고, 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서, 보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되고, 격벽의 측벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 격벽의 측벽에 의해 둘러싸인 격벽 내부는 제1 기판의 일부에 의해 구성된다. 경우에 따라서는, 격벽 내부는, 격벽의 측벽을 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성되어도 되고, 제1 기판이나 격벽의 측벽을 구성하는 재료와는 다른 재료로 구성되어도 된다.
혹은 또한, 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서, 보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이러한 구성을 포함하는 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서, 격벽의 측벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되는 구성으로 할 수 있다.
보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 절연재료층으로서, 산화물로부터 이루어지는 절연재료층(구체적으로는, 예를 들면, SiOX(1≤X≤2), SiOF, SiOC), 질화물로부터 이루어지는 절연재료층(구체적으로는, 예를 들면, SiN), 산질화물로 이루어지는 절연재료층(구체적으로는, 예를 들면, SiON), 접착재료층을 들 수 있고, 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 금속재료층으로서, 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 티탄(Ti)을 들 수 있고, 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 합금재료층으로서, 이들의 금속을 포함하는 합금층이나 납땜층을 들 수 있고, 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 탄소재료층으로서, 카본 필름이나 카본 나노 튜브를 들 수 있다.
또한, 격벽의 측벽을 구성하는 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층, 탄소재료층으로서, 상술한 각종재료를 들 수 있다.
(보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 절연재료층의 재료, 격벽의 측벽을 구성하는 절연재료층의 재료)의 조합으로서, (절연재료층, 절연재료층), (절연재료층, 금속재료층), (절연재료층, 합금재료층), (절연재료층, 탄소재료층), (금속재료층, 절연재료층), (금속재료층, 금속재료층), (금속재료층, 합금재료층), (금속재료층, 탄소재료층), (합금재료층, 절연재료층), (합금재료층, 금속재료층), (합금재료층, 합금재료층), (합금재료층, 탄소재료층), (탄소재료층, 절연재료층), (탄소재료층, 금속재료층), (탄소재료층, 합금재료층), (탄소재료층, 탄소재료층)의 16가지의 조합을 들 수 있다.
보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 절연재료층과, 격벽의 측벽을 구성하는 절연재료층은, 동일한 재료로 구성되어 있어도 되고, 다른 재료로 구성되어 있어도 된다. 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 금속재료층과, 격벽의 측벽을 구성하는 금속재료층은, 동일한 재료로 구성되어 있어도 되고, 다른 재료로 구성되어 있어도 된다. 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 합금재료층과, 격벽의 측벽을 구성하는 합금재료층은, 동일한 재료로 구성되어 있어도 좋고, 다른 재료로 구성되어 있어도 된다. 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 탄소재료층과, 격벽의 측벽을 구성하는 탄소재료층과는, 동일한 재료로 구성되어 있어도 좋고, 다른 재료로 구성되어 있어도 좋다. 후술하는 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서도 마찬가지이다. 단, 「격벽의 측벽」을 『격벽』으로 바꾸어 읽으면 된다.
이상에서 설명한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 적외선 흡수층이 형성되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되는 구성으로 할 수 있다. 적외선 반사층은, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분에 형성되어도 좋고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분의 일부에 형성되어도 되며, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분을 넘도록 형성되고 있어도 좋다. 그리고, 이 경우, 적외선 흡수층은, 온도 검출 소자의 상방에 형성되는 구성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 적외선 흡수층은, 온도 검출 소자 위에 형성된 절연막 위에 형성되어도 되고, 적외선 흡수층과 온도 검출 소자와의 사이에 틈(공간)이 존재하는 상태에서 적외선 흡수층을 형성해도 좋다. 더욱이, 이 경우, 적외선 반사층은, 피복층의 상면(피복층의 상면상, 혹은, 피복층의 상면의 일부를 포함한다), 또는, 피복층의 내부에 형성되는 구성으로 할 수 있다. 게다가, 이 경우, 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때, 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 사이의 광학적거리(재료의 두께 및 굴절율을 고려한 거리) L0은,
0.75×λIR/2≤L0≤1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤1.25×λIR/4
를 만족하는 구성으로 할 수 있다. λIR로서, 8μm 내지 14μm을 예시할 수 있다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 제1 적외선 흡수층이 형성되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되고, 보이드와 대향하는 온도 검출 소자의 측에는, 제2 적외선 흡수층이 형성되는 구성으로 할 수 있다. 적외선 반사층은, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분에 형성되어도 되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분의 일부에 형성되어도 되며, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분을 넘도록 형성되고 있어도 좋다. 그리고, 이 경우, 제1 적외선 흡수층은, 온도 검출 소자의 상방에 형성되는 구성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 제1 적외선 흡수층은, 온도 검출 소자 위에 형성된 절연막 위에 형성되어도 좋고, 제1 적외선 흡수층과 온도 검출 소자와의 사이에 틈(공간)이 존재하는 상태에서 제1 적외선 흡수층을 형성해도 좋다. 제2 적외선 흡수층은, 예를 들면, 보이드와 대향하는 온도 검출 소자의 면위에 형성하면 되고, 온도 검출 소자 위에 형성된 절연막 위에 형성되어도 되고, 제2 적외선 흡수층과 온도 검출 소자와의 사이에 틈(공간)이 존재하는 상태에서 제2 적외선 흡수층을 형성해도 좋다. 더욱이, 이 경우, 적외선 반사층은, 피복층의 상면(피복층의 상면상, 혹은, 피복층의 상면의 일부를 포함한다), 또는 피복층의 내부에 형성되는 구성으로 할 수 있다. 각 적외선 흡수층은, 적외선을 흡수할 뿐만 아니라, 일부를 투과하고, 일부를 반사하기 때문에, 투과나 반사를 저감하는 구조로 함으로써, 보다 감도를 향상시킬 수 있다. 즉, 이러한 구성에 의해, 제1 적외선 흡수층을 투과한 일부의 적외선이 제2 적외선 흡수층으로 더욱 흡수되기 때문, 투과를 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 적외선 흡수층에서 반사한 적외선과 제2 적외선 흡수층에서 반사한 적외선이 역위상으로 서로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 제2 적외선 흡수층을 반사한 적외선과 적외선 반사층을 반사한 적외선이 역위상으로 서로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 게다가, 이 경우, 제1 적외선 흡수층 및 제2 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 하고, 제1 적외선 흡수층과 제2 적외선 흡수층과의 광학적거리를 L1로 하고, 제2 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 광학적거리를 L2로 했을 때,
0.75×λIR/4≤L1≤ 1.25×λIR/4
0.75×λIR/4≤L2≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 구성으로 할 수 있다. λIR로서, 8μm 내지 14μm을 예시할 수 있다.
혹은 또한, 상기의 바람직한 형태를 포함하는 제1 구성의 촬상 장치에 있어서, 온도 검출 소자와 온도 검출 소자와의 사이에 위치하는 제1 기판의 부분과 피복층과의 사이에는, 제1 기판과 독립하여 격벽이 형성되어 있고, 격벽의 저부는, 피복층과 접합되고 있는 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 구성의 촬상 장치를, 편의상, 『페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치』라고 부른다. 격벽은 제1 기판과 다른 재료로 구성되어 있다. 온도 검출 소자는, 제1 기판의 제1면측에 마련되어져 있다.
그리고, 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서, 보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되고, 격벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되는 구성으로 할 수 있다.
혹은 또한, 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서, 보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이러한 구성을 포함하는 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서, 격벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되는 구성으로 할 수 있다.
한편, 보이드에 노출된 피복층의 노출면을 구성하는 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층, 탄소재료층, 혹은 또한, 격벽을 구성하는 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층, 탄소재료층의 구체예나 조합은, 상술한 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서의 피복층의 노출면을 구성하는 재료, 격벽의 측벽을 구성하는 재료에 관해서 설명한 것과 마찬가지로 할 수 있다.
이상에서 설명한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 적외선 흡수층이 형성되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되는 구성으로 할 수 있다. 적외선 반사층은, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분에 형성되어도 좋고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분의 일부에 형성되어도 좋고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분을 넘도록 형성되어도 좋다. 또한, 적외선 흡수층은, 제1 기판의 제1면측에 마련되어져 있어도 좋고, 제1 기판의 제2면측에 마련되어져 있어도 좋고, 혹은 또한, 후술하는 보호 기판에 마련되어져 있어도 좋다. 그리고, 이 경우, 적외선 반사층은, 피복층의 상면(피복층의 상면상, 혹은, 피복층의 상면의 일부를 포함한다), 또는 피복층의 내부에 형성되는 구성으로 할 수 있다. 게다가, 이 경우, 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때, 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 사이의 광학적거리 L0은,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 구성으로 할 수 있다. 경우에 따라서는, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측과는 반대측에 적외선 흡수층을 형성해도 좋다.
혹은 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 제1 적외선 흡수층이 형성되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되고, 보이드와 대향하는 온도 검출 소자의 측에는, 제2 적외선 흡수층이 형성되는 구성으로 할 수 있다. 적외선 반사층은, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분에 형성되어도 좋고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분의 일부에 형성되어도 좋고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층의 부분을 넘도록 형성되어도 좋다. 그리고, 이 경우, 제1 적외선 흡수층은, 제1 기판의 제1면측에 마련되어져 있어도 좋고, 제1 기판의 제2면측에 마련되어져 있어도 좋고, 혹은 또한, 후술하는 보호 기판에 마련되어져 있어도 좋다. 제2 적외선 흡수층은, 예를 들면, 보이드와 대향하는 온도 검출 소자의 면위에 형성하면 되고, 온도 검출 소자 위에 형성된 절연막 위에 보이드와 대향하게 형성되어도 좋고, 제2 적외선 흡수층과 온도 검출 소자와의 사이에 틈(공간)이 존재하는 상태에서 제2 적외선 흡수층을 형성해도 좋다. 게다가, 이 경우, 적외선 반사층은, 피복층의 상면(피복층의 상면상, 혹은, 피복층의 상면의 일부를 포함한다), 또는 피복층의 내부에 형성되는 구성으로 할 수 있다. 각 적외선 흡수층은, 적외선을 흡수할 뿐만 아니라, 일부를 투과하고, 일부를 반사하기 때문에, 투과나 반사를 저감하는 구조로 함으로써, 보다 감도를 향상시킬 수 있다. 즉, 이러한 구성에 의해, 제1 적외선 흡수층을 투과한 일부의 적외선이 제2 적외선 흡수층에서 더욱 흡수되기 때문, 투과를 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 적외선 흡수층에서 반사한 적외선과 제2 적외선 흡수층에서 반사한 적외선이 역위상으로 서로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 제2 적외선 흡수층을 반사한 적외선과 적외선 반사층을 반사한 적외선이 역위상으로 서로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 더욱이, 이 경우, 제1 적외선 흡수층 및 제2 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 하고 제1 적외선 흡수층과 제2 적외선 흡수층과의 광학적거리를 L1으로 하고, 제2 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 광학적거리를 L2로 했을 때,
0.75×λIR/4≤L1≤ 1.25×λIR/4
0.75×λIR/4≤L2≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 구성으로 할 수 있다. λIR로서, 8μm 내지 14μm을 예시할 수 있다.
더욱이, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 있어서, 적외선이 입사하는 제1 기판의 면측(제1 기판의 제2면측)에 보호 기판이 배치되는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 보호 기판은, 제1 기판의 면상(제1 기판의 제2면상)에 배치되어도 좋고, 제1 기판의 면 상방(제1 기판의 제2면의 상방)에 배치되어도 좋다. 또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 페이스·투·백 구조의 촬상 장치에 있어서, 적외선이 입사하는 제1 기판의 면(제1 기판의 제2면)의 상방에 보호 기판이 배치되는 구성으로 할 수 있다. 보호 기판을 구성하는 재료로서, 실리콘 반도체기판, 석영기판, 플라스틱 기판, 플라스틱 필름, 게르마늄 기판, 적외선을 투과하는 재료(구체적으로는, CaF2, BaF2, Al2O3, ZnSe 등)로부터 이루어지는 기판을 예시할 수 있다. 또한, 플라스틱으로서, 폴리에틸렌을 예시할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1 구성의 촬상 장치에 있어서는, 피복층에 열전도층이 형성되는 형태로 할 수 있다. 열전도층은, 높은 열전도성을 가지고 있어도 좋고, 반대로, 낮은 열전도성을 가지고 있어도 좋다. 높은 열전도성을 가지는 열전도층을 구성하는 재료로서, 금속재료, 카본 필름이나 카본 나노 튜브와 같은 카본계 재료를 들 수 있고, 낮은 열전도성을 가지는 열전도층을 구성하는 재료로서, 유기계 재료를 들 수 있다. 열전도층은, 한정하는 것이 아니지만, 온도 검출 소자 어레이 영역의 전면에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 열전도층은, 한정하는 것이 아니지만, 피복층의 내부이며, 적외선 반사층의 아래쪽으로 배치하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 열전도층은 적외선 반사층을 겸하고 있어도 좋다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1 구성의 촬상 장치에 있어서, 피복층에는 온도 제어층이 형성되고, 온도 검지 수단을 더욱 가지는 구성으로 할 수 있고, 이에 의해, 온도 검출 소자의 온도나 온도분포를 높은 정밀도로 제어할 수 있다. 여기에서, 온도 제어층은 히터(저항체, 저항 부재)로서 기능하는 구성으로 할 수 있고, 예를 들면, 온도 제어층은 배선을 겸하고 있는 구성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 온도 검지 수단으로서, 온도에 의존한 전기저항값의 변화를 측정함으로써 온도를 검출하는 실리콘 다이오드나 트랜지스터, 폴리 실리콘 박막을 예시할 수 있고, 배선을 겸하는 온도 제어층을 구성하는 재료로서, 텅스텐막 등의 금속계 재료막, 폴리 실리콘막, 티탄막을 예시할 수 있고, 온도 제어층을 구성하는 재료로서, 펠티에 효과를 이용한 적층막, 카본막을 예시할 수 있다. 경우에 따라서는, 온도 제어층을 제2 기판에 마련해도 좋다. 또한, 이 경우, 온도 검지 수단의 온도 검지 결과에 근거하여, 구동 회로는 온도 제어층을 제어하는(구체적으로는, 예를 들면, 온도 제어층에 흘리는 전류를 제어하고, 따라서, 온도 제어층의 발열량을 제어하는) 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이 구성에 있어서,
제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 구비하고,
온도 제어층은 온도 검출 소자 어레이 영역에 형성되는 구성으로 할 수 있고, 혹은 또한,
온도 제어층은, 온도 검출 소자 어레이 영역의 직각(orthogonal) 투영상이 존재하는 피복층의 영역에 형성되고 있는 구성으로 할 수 있고, 혹은 또한,
구동 회로는, 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)을 구비하고,
온도 검출 소자 어레이 영역의 직각 투영상이 존재하는 구동 회로의 영역에는, 아날로그-디지털 변환 회로가 배치되지 않는 구성으로 할 수 있다. 아날로그-디지털 변환 회로는 발열량이 많으므로, 이러한 구성을 채용함으로써, 더한층 온도의 균일화를 도모할 수 있다. 한편, 이러한 온도 제어층의 배치는, 온도 검출 소자가 아니고 주지의 수광소자(가시광을 수광하는 수광소자)가 형성된 구조에 대하여 적용할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서는, 온도 제어층은 적외선 반사층을 겸하고 있어도 좋다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1 구성의 촬상 장치에 있어서, 복수의 온도 검출 소자를 구비하고, 보이드는, 인접하는 2×k개의 온도 검출 소자(단, k는 1이상의 정수)에 있어서 공유화되고 있는 형태로 할 수 있다.
제2 구성의 촬상 장치에 있어서,
각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 사이의 광학적거리 L0은 다르며,
각 온도 검출 소자에 있어서의 광학적거리 L0은, 온도 검출 소자를 구성하는 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이러한 바람직한 형태를 포함하는 제2 구성의 촬상 장치에 있어서,
각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고 있어,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 구성, 구조, 또는 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조, 또는, 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 구성, 구조 및 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조는, 다른 형태로 할 수 있다. 즉,
(케이스A)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 구성, 구조가 다르고, 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조는 동일한 형태
(케이스B)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조가 다르고, 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 구성, 구조는 동일한 형태
(케이스C)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 구성, 구조가 다르고, 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조가 다른 형태
로 할 수 있다.
제3 구성의 촬상 장치에 있어서,
각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 또는 적외선 반사층을 구성하는 재료, 또는 적외선 흡수층을 구성하는 재료 및 적외선 반사층을 구성하는 재료는, 다른 형태로 할 수 있다. 그리고, 이러한 바람직한 형태를 포함하는 제3 구성의 촬상 장치에 있어서,
각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층, 또는, 적외선 반사층, 또는, 적외선 흡수층 및 적외선 반사층의 면적, 또는, 두께, 또는, 면적 및 두께는 다른 형태로 할 수 있다. 즉,
(케이스a)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층의 면적이 다르고, 적외선 반사층의 면적은 동일한 형태
(케이스b)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 반사층의 면적이 다르고, 적외선 흡수층의 면적은 동일한 형태
(케이스c)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층의 면적이 다르고, 적외선 반사층의 면적이 다른 형태
(케이스d)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층의 두께가 다르고, 적외선 반사층의 두께는 동일한 형태
(케이스e)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 반사층의 두께가 다르고, 적외선 흡수층의 두께는 동일한 형태
(케이스f)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층의 두께가 다르고, 적외선 반사층의 두께가 다른 형태
(케이스g)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층의 면적 및 두께가 다르고, 적외선 반사층의 면적 및 두께는 동일한 형태
(케이스h)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 반사층의 면적 및 두께가 다르고, 적외선 흡수층의 면적 및 두께는 동일한 형태
(케이스i)각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층의 면적 및 두께가 다르고, 적외선 반사층의 면적 및 두께가 다른 형태
로 할 수 있다.
제2 구성의 촬상 장치 혹은 제3 구성의 촬상 장치에 있어서, 온도 검출 소자 유닛을 구성하는 온도 검출 소자의 수는, 2이상이라면 좋다.
제5 구성의 촬상 장치에 있어서,
복수의 구동선 개수는, M0/P0이며,
제m번째의 구동선(단, m=1, 2···, M0/P0)은, 제1 방향을 따라 배치된 제{(m-1)P0+p'}번째의 M0개의 온도 검출 소자(단, p'=1, 2… P0의 모든 값)로 구성된 온도 검출 소자군에 공통인 형태로 할 수 있다.
그리고, 상기의 바람직한 형태를 포함하는 제5 구성의 촬상 장치에 있어서는, 제2 구동 회로에 있어서, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되고, 아날로그·프런트 엔드는, 증폭기(프리앰프)로서 기능하는 차동 적분 회로를 가지는 구성으로 할 수 있다. 혹은 또한, 상기의 바람직한 형태를 포함하는 제5 구성의 촬상 장치에 있어서는, 제2 구동 회로에 있어서, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되는 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 아날로그·프런트 엔드는 차동 적분 회로를 가지는 구성으로 할 수 있다. 차동 적분 회로를 포함하는 아날로그·프런트 엔드, 아날로그-디지털 변환 회로는, 주지의 회로 구성으로 할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제5 구성의 촬상 장치에 있어서,
온도 검출 소자는, 온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 보이드의 상방에 배치되고,
온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제1 접속부와, 온도 검출 소자의 제1 단자부는, 제1 스터드부(지지 다리 혹은 기다란 빔이며, 이하에 있어서도 마찬가지이다)를 통해서 접속되고,
온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제2 접속부와, 온도 검출 소자의 제2 단자부는, 제2 스터드부를 통해서 접속되는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이 경우,
P0=2이며,
제2 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자의 각각의 제2 단자부는, 1개의 제2 스터드부를 통해서 온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제2 접속부에 접속되고,
제1 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자와, 제2 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자의, 합계 4개의 온도 검출 소자의 각각의 제1 단자부는, 1개의 제1 스터드부를 통해서 온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제1 접속부에 접속되는 형태로 할 수 있다.
이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치(이하, 단지, 『본 개시에 있어서의 촬상 장치등』이라고 부를 경우가 있다) 에 있어서, 구동 회로 혹은 제2 구동 회로는, 적어도, 아날로그·프런트 엔드, 아날로그-디지털 변환 회로, 수평 주사 회로 및 수직 주사 회로를 구비하는 형태로 할 수 있다. 그리고, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로를 통해서 수평 주사 회로에 접속되는 형태로 할 수 있고, 이 경우, 아날로그·프런트 엔드는 차동 적분 회로를 가지고, 차동 적분 회로와 신호선과의 사이에, 차동 적분 회로와 신호선과의 도통상태를 제어하는 스위치 수단이 마련되어져 있는 형태로 할 수 있고, 또한, 이 경우, 스위치 수단은, 차동 적분 회로와 신호선과의 사이를 부도통 상태로 할 때, 신호선을 고정 전위로 하는 형태로 할 수 있다. 차동 적분 회로를 포함하는 아날로그·프런트 엔드, 아날로그-디지털 변환 회로, 스위치 수단은, 주지의 회로 구성으로 할 수 있다. 또한, 각 구동선은 수직 주사 회로에 접속되는 형태로 할 수 있다.
이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 촬상 장치등에 있어서, 온도 검출 소자는, SOI 다이오드를 포함하는 pn접합 다이오드나 쇼트키 다이오드와 같은 각종 다이오드, 혹은, 트랜지스터, 다이오드와 능동소자의 조합; 산화 바나듐막이나 아모퍼스 실리콘막, 폴리 실리콘막, 탄화 규소막, 티탄막 등을 구비한 저항 볼로미터 소자; 백금이나 금, 니켈 등의 금속, 서미스터 등을 채용한 열전변환 소자; 제벡효과를 이용한 서모파일 소자; 유전체의 표면전하가 변화되는 초전(pyroelectric) 소자; 강유전체소자; 터널 효과를 이용한 다이오드; 초전도를 응용한 소자에 의해 이루어지는 형태로 할 수 있고, 이들은, 주지의 구성, 구조를 가진다. 보다 구체적으로는, 온도 검출 소자는, pn접합 다이오드, 볼로미터 소자, 서모파일 소자, 금속막 저항 소자, 금속산화물 저항 소자, 세라믹 저항 소자, 서미스터 소자에 의해 이루어지는 형태로 할 수 있다. 1개의 온도 검출 소자는, 예를 들면, 직렬로 접속된 복수의 다이오드로 구성할 수도 있다. 온도 검출 소자는, 예를 들면, 소위 MEMS기술에 근거해 형성할 수 있다.
제1 구성의 촬상 장치 ∼ 제6구성의 촬상 장치에 있어서, 온도 검출 소자는, 제1 기판 혹은 온도 검출 소자용 기판의 적외선 입사측에 마련되어져 있어도 좋고, 제1 기판 혹은 온도 검출 소자용 기판의 적외선 입사측과는 반대측에 마련되어져 있어도 좋다.
본 개시의 촬상 장치 등에 있어서, 제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로(구체적으로는, 예를 들면, 2차원 매트릭스 형상으로) 배열되어, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 복수의 온도 검출 소자 혹은 온도 검출 소자 유닛의 수로서, 640×480(VGA), 320×240(QVGA), 160×120(QQVGA), 612×512, 1980×1080(및 그 정수배), 2048×1080(및 그 정수배)을 예시할 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은, 직교하고 있는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 상기 화소수의 화소배열에 있어서, 화소를 체크 형상으로 제거하고, 경사 45도 회전한 배열이어도 된다.
본 개시에 있어서의 촬상 장치 등에 있어서, 제1 기판이나 온도 검출 소자용 기판은, 예를 들면, 실리콘 반도체기판이나 SOI기판으로부터 구성할 수 있고, 제2 기판은, 예를 들면, 실리콘 반도체기판으로부터 구성할 수 있다. 신호선, 구동선은 주지의 도전재료로부터, 주지의 방법에 근거하여 형성하면 된다. 제2 구조체에 구비된 구동 회로도 주지의 구동 회로로 구성할 수 있다. 혹은 또한, 구동 회로를, 주지의 독출용 집적 회로(ROIC)로부터 구성할 수도 있다. 제1 기판에는, 온도 검출 소자뿐만 아니라, 다른 회로가 마련되어져 있어도 좋다.
제2 구조체에 있어서의 구동 회로를 피복하는 피복층은, 예를 들면, 산화 실리콘계 재료, 질화 실리콘계 재료, 산질화 실리콘계 재료, 각종 유기재료로 구성할 수 있다. 피복층은, 단층 구성이여도 좋고, 복수층의 적층 구조를 가지고 있어도 좋다.
제1 기판과 피복층과의 접합, 구체적으로는, 격벽의 저부와 피복층과의 접합 방법으로서, 예를 들면, 탈수 축합에 의한 실리콘-산소 공유결합의 형성과 같은 방법(Si-SiO2에 근거하는 상온접합법), SiO2-SiO2에 근거하는 상온접합법을 들 수 있다.
적외선 흡수층을 구성하는 재료로서, 크롬(Cr) 및 그 합금, 알루미늄(Al) 및 그 합금, 이 재료로 이루어지는 층과 예를 들면 SiO2막이나 SiN막과의 적층 구조를 예시할 수 있다. 적외선 흡수층에 있어서 적외선이 흡수된 결과 발생한 열은, 온도 검출 소자에 확실하게 전열되는 것이 바람직하다. 또한, 적외선 흡수층은, 적외선 흡수층을 구성하는 도전체 재료나 저항체 재료의 시트 저항치가 377Ω□±30%의 범위가 되도록 하는 두께로 설정하는 것이 바람직하다. 적외선 반사층을 구성하는 재료로서, 적외선 흡수층과는 특성(예를 들면, 면적저항율, 시트 저항치)이 다른 알루미늄(Al) 및 그 합금, 금(Au) 및 그 합금, 은(Ag) 및 그 합금, 구리(Cu) 및 그 합금, 백금(Pt) 및 그 합금, 이 재료로 이루어지는 층의 적층 구조를 예시할 수 있다. 적외선 반사층은, 피복층의 노출면을 구성하는 금속재료층이나 합금재료층을 겸하고 있어도 좋다.
온도 검출 소자가 배치되는 공간은, 감압되거나 진공(진공에 가까운 저압을 포함하고, 이하에 있어서도 마찬가지)으로 되어 있는 것이 바람직하다. 보이드도, 감압되거나 진공으로 되어 있는 것이 바람직하다. 혹은 또한, 촬상 장치, 전체는, 감압되거나 진공으로 된 패키지 혹은 용기(케이스)내에 저장되는 것이 바람직하다.
적외선 입사측의 촬상 장치에는, 필요에 따라, 적외선의 반사를 방지하는 구조나, 특정 주파수의 적외선만을 통하기 위한 적외선 필터, 회절격자나 렌즈 등의 집광 소자를 배치해도 좋다.
이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1 구성의 촬상 장치 ∼ 제6구성의 촬상 장치를, 임의로 조합시킬 수 있다. 조합은, 2종류의 구성의 촬상 장치뿐만 아니라, 3종류이상의 구성의 촬상 장치로 할 수도 있다.
본 개시에 있어서의 촬상 장치등은, 예를 들면, 적외선 카메라, 야시 카메라, 서모그래프, 차량용 카메라(사람 검지), 에어 컨디셔너(사람 검지 센서), 전자렌지에 대하여 적용할 수 있다. 한편, 경우에 따라서는, 본 개시에 있어서의 촬상 장치 등은, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 센서라고 바꿔 말할 수도 있다.
실시예 1
실시예 1은, 제1 형태의 촬상 장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 제1 구성의 촬상 장치에 관한 것이다. 실시예 1의 촬상 장치의 온도 검출 소자를 포함하는 영역(온도 검출 소자 어레이 영역)의 모식적인 일부단면도를 도 1에 나타내고, 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 2에 나타내고, 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 3에 나타내고, 제1 접속 구멍을 확대한 모식적인 일부단면도 및 제2 접속 구멍을 확대한 모식적인 일부단면도를 도 4a 및 도 4b에 나타내고, 모식적인 부분적평면도를 도 7에 나타낸다. 또한, 실시예 1의 촬상 장치에 있어서의 제1 구조체 및 제2 구조체의 모식적인 분해 사시도를 도 8에 나타내고, 실시예 1의 촬상 장치의 등가회로도를 도 9에 나타낸다. 실시예 1의 촬상 장치는, 구체적으로는, 페이스·투·백 구조의 촬상 장치이다. 여기에서, 도 1은, 도 7의 화살표A-A에 따른 모식적인 일부단면도이다. 또한, 도 7에 있어서, 절연막이나 적외선 흡수층의 도시를 생략하고, 명확화를 위해서 보이드, 신호선, 배선에 사선을 첨부하고, 구동선을 점선에서 나타내고, pn접합 다이오드를 기호로 나타내고 있다.
실시예 1의 촬상 장치(10) 혹은 후술하는 실시예 2∼실시예 13의 촬상 장치는,
제1 구조체(20) 및 제2 구조체(40)로 구성되고,
제1 구조체(20)는,
제1 기판(21),
제1 기판(21)에 마련되어지며, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자(15), 및,
온도 검출 소자(15)에 접속된 신호선(71) 및 구동선(72),
을 구비하고,
제2 구조체(40)는,
제2 기판(41), 및
제2 기판(41)에 마련되어지며, 피복층(층간 절연층)(43)에 의해 피복된 구동 회로,
를 구비하고,
제1 기판(21)과 제2 기판(41)은 적층되어 있다.
그리고, 신호선(71)은, 신호선 접속부(100)를 통하여 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
구동선(72)은, 구동선 접속부(110)를 통하여 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
신호선 접속부(100)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제1 신호선 접속부(101), 및, 제2 구조체(40)에 형성된 제2 신호선 접속부(106)로 이루어지고,
구동선 접속부(110)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제1 구동선 접속부(111), 및 제2 구조체(40)에 형성된 제2 구동선 접속부(116)로 이루어진다.
또한, 온도 검출 소자(15)와 피복층(43)과의 사이에는, 보이드(50)가 마련되어져 있다. 이렇게, 제1 기판(21)과 제2 기판(41)이 적층되며, 온도 검출 소자(15)와 피복층(43)과의 사이에 보이드(50)를 마련함으로써, 온도 검출 소자(15)에 있어서 보이드를 높은 정밀도로 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 후술하는 바와 같이, 적외선이 입사하는 쪽에는, 적외선 흡수층(61)이 형성되고, 보이드의 저부에 위치하는 피복층(43)의 영역에는, 적외선 반사층(62)이 형성되어 있다.
한편, 실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2∼실시예 13에 있어서는,
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 온도 검출 소자(15, 215)를 구비하고,
게다가, 제1 방향을 따라 배치되며, 각각 복수의 온도 검출 소자(15, 215)가 접속된 복수의 구동선(72), 및 제2 방향을 따라 배치되며, 각각 복수의 온도 검출 소자(15, 215)가 접속된 복수의 신호선(71),
을 더욱 구비하고 있다. 도면에 있어서, 구동 회로가 형성된 층을, 모식적으로 참조번호 42로 나타내고, 구동 회로가 형성된 층(42)에 마련되어진 각종 배선 혹은 배선층(도시한 예에서는 3층이지만, 이에 한정되는 것이 아니다)을 모식적으로 참조번호 42'로 나타낸다. 여기에서, 제1 구조체(20)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 온도 검출 소자(15)를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역(11)(점선에서 둘러싸서 나타낸다), 및 온도 검출 소자 어레이 영역(11)을 둘러싸는 주변영역(12)을 가지고 있으며, 주변영역(12) 및 후술하는 주변영역(14)에 있어서, 신호선(71)은, 신호선 접속부(100)를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고, 주변영역(12, 14)에 있어서, 구동선(72)은, 구동선 접속부(110)를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고 있다. 한편, 제2 구조체(40)에 있어서의 중앙영역을 참조번호 13으로 나타내고, 제2 구조체(40)에 있어서의 주변영역을 참조번호 14로 나타낸다.
제2 구조체(40)에 있어서의 주변영역(14)에는, 예를 들면, 구동 회로를 구성하는 차동 적분 회로를 포함하는 아날로그·프런트 엔드(AFE)(83), 샘플 홀드 회로(84) 및 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)(85)가 마련되어진 영역, 및, 정전류회로(82) 및 수직 주사 회로(81)가 배치되어 있다. 차동 적분 회로는 증폭기(프리앰프)로서의 기능을 가진다. 또한, 제2 구조체(40)에 있어서의 중앙영역(13)에는, 예를 들면, 구동 회로를 구성하는 수평 주사 회로(86), CPU(혹은 DSP), 신호 처리 회로, 기억장치(예를 들면, 메모리나 불휘발성 메모리) 등이 배치되고 있다. 한편, CPU(혹은 DSP), 신호 처리 회로, 기억장치의 도시는 생략했다. 제2 구조체(40)에 구비된 구동 회로는, 주지의 구동 회로로 구성할 수 있다.
실시예 1의 촬상 장치는, 제1 형태의 촬상 장치에 관한 것이고,
제1 신호선 접속부(101)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제1A 접속 구멍(102)으로 이루어지고,
제2 신호선 접속부(106)는, 제2 구조체(40)에 형성된 제1B 접속 구멍(107)으로 이루어지고,
제1 구동선 접속부(111)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제2A 접속 구멍(112)으로 이루어지고,
제2 구동선 접속부(116)는, 제2 구조체(40)에 형성된 제2B 접속 구멍(117)으로 이루어지고,
제1A 접속 구멍(102)과 제1B 접속 구멍(107)은, 일체로 접속되어, 제1 접속 구멍(100')을 구성하고,
제2A 접속 구멍(112)과 제2B 접속 구멍(117)은, 일체로 접속되어, 제2 접속 구멍(110')을 구성한다.
여기에서, 실시예 1의 촬상 장치에 있어서는,
제1A 접속 구멍(102)은,
신호선(71)에 접속되며, 제2 구조체(40)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제1 세그먼트(103),
제1B 접속 구멍(107)에 가까워지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트(104), 및,
제1A 접속 구멍·제1 세그먼트(103)와 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트(104)를 접속하는 제1A 접속 구멍·제3 세그먼트(105),
로 이루어진다. 또한,
제2A 접속 구멍(112)은,
구동선(72)에 접속되며, 제2 구조체(40)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제1 세그먼트(113),
제2B 접속 구멍(117)에 가까워지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트(114), 및,
제2A 접속 구멍·제1 세그먼트(113)와 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트(114)를 접속하는 제2A 접속 구멍·제3 세그먼트(115),
로 이루어진다. 제1A 접속 구멍·제3 세그먼트(105) 및 제2A 접속 구멍·제3 세그먼트(115)는, 절연막(26) 위에 형성된 절연막(27) 위에 형성되고 있다.
구동 회로로부터 제2 기판(41)의 하면 (41')에 걸쳐 접속용 배선(121, 122)이 형성되어 있다. 그리고, 접속용 배선(122) 위로는 납땜 볼(123)이 마련되어져 있다. 또한, 제2 기판(41)의 하면 (41')에는, 접속용 배선(122)을 덮고, 납땜 볼(123)을 둘러싸도록, 솔더 레지스트층(124)이 형성되어 있다.
여기에서, 제1 접속 구멍(100')이 가지는 정전 용량 C1은, 제2 접속 구멍(110')이 가지는 정전 용량 C2보다도 크다(C1/C2>1).
도 2 및 도 3에서는, 제1 접속 구멍(100') 및 제2 접속 구멍(110')을 간소화해서 도시했다. 도 4a 및 도 4b에, 제1 접속 구멍(100') 및 제2 접속 구멍(110')을 확대한 모식적인 일부단면도를 나타낸다. 제1 접속 구멍(100')은, 제1 코어부(1001), 및 제1 접속 구멍(100')의 측벽(1003)과 제1 코어부(1001)와의 사이에 배치된 제1 외주부(제1 외주층)(1002)로 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 접속 구멍(110')은, 제2 코어부(1101), 및 제2 접속 구멍(110')의 측벽(1103)과 제2 코어부(1101)와의 사이에 배치된 제2 외주부(제2 외주층)(1102)로 구성되어 있다.
그리고, 제1 접속 구멍(100')의 평균 단면적은 제2 접속 구멍(110')의 평균 단면적보다도 큰 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 도 5a 및 도 5b에 제1 접속 구멍(100') 및 제2 접속 구멍(110')의 모식적인 일부단면도를 나타낸 바와 같이, 제1 접속 구멍(100')의 수 α1과 제2 접속 구멍(110')의 수 α2를 동일하게 하고(α1=α2), 각 제1 접속 구멍(100')의 평균 단면적 β1을 각 제2 접속 구멍(110')의 평균 단면적 β2보다도 크게 하면 된다(β1>β2). 이에 의해, 제1 코어부(1001)와 제1 외주부(1002)와 제1 기판(21)으로 구성된 제1 콘덴서의 면적을, 제2 코어부(1101)와 제2 외주부(1102)와 제1 기판(21)으로 구성된 제2 콘덴서의 면적보다도 크게 할 수 있고, 그 결과, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
혹은 또한, 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 접속 구멍(100')의 수 α1은 제2 접속 구멍(110')의 수 α2보다도 많은 구성으로 하고(α1>α2이며, 도시한 예에서는, α1=2, α2=1), 각 제1 접속 구멍(100')의 평균 단면적 β1과 각 제2 접속 구멍(110')의 평균 단면적 β2를 동일하게 하여도 된다(β1=β2). 이에 의해, 제1 접속 구멍(100')에 있어서의 병렬 접속의 콘덴서 수를, 제2 접속 구멍(110')에 있어서의 병렬 접속의 콘덴서 수보다도 많게 할 수 있고, 그 결과, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
혹은 또한, 제1 접속 구멍(100')의 길이(예를 들면, 도 2에 나타낸 예에서는, 제1A 접속 구멍·제1 세그먼트(103) 및 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트(104)의 길이)를, 제2 접속 구멍(110')의 길이(예를 들면, 도 3에 나타낸 예에서는, 제2A 접속 구멍·제1 세그먼트(113) 및 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트(114)의 길이)보다도 길게 하는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 제1 콘덴서의 면적을 제2 콘덴서의 면적보다도 크게 할 수 있고, 그 결과, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 제1 접속 구멍(100')을 형성해야 할 영역의 절연막(27)의 두께를, 제2 접속 구멍(110')을 형성해야 할 영역의 절연막(27)의 두께보다도 두껍게 하면 된다.
혹은 또한, 제1 외주부(1002) 및 제2 외주부(1102)를 구성하는 재료를 동일한 재료로 하고, 제1 외주부(1002)는 제2 외주부(1102)보다도 얇은 구성으로 할 수도 있다. 이렇게, 제1 외주부(1002)를 제2 외주부(1102)보다도 얇게 함으로써, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다. 혹은 또한, 제1 외주부(1002)를 구성하는 재료의 비유전율 값 ε1은 제2 외주부(1102)를 구성하는 재료의 비유전율 값 ε2보다도 큰 구성으로 할 수도 있다. 이에 의해, 제1 콘덴서의 용량 C1을 제2 콘덴서의 용량 C2보다도 크게 할 수 있다.
한편, 제1 코어부(1001) 및 제2 코어부(1102)는, 예를 들면, 구리(Cu) 혹은 구리를 포함하는 재료, 텅스텐(W) 혹은 텅스텐을 포함하는 재료, 폴리 실리콘으로 구성하면 되고, 제1 외주부(1002) 및 제2 외주부(1102)는, 예를 들면, SiO2나 SiN으로 구성하면 좋다. 단, 제1 외주부(1002) 및 제2 외주부(1102)를 구성하는 재료의 비유전율을 바꿀 경우에는, 제1 외주부(1002)를 구성하는 재료를, 예를 들면, SiN으로 하고, 제2 외주부(1102)를 구성하는 재료를, 예를 들면, SiO2로 하면 된다. 제1A 접속 구멍(102)과 제1B 접속 구멍(107)은 일체로 접속되며, 제2A 접속 구멍(112)과 제2B 접속 구멍(117)은 일체로 접속되지만, 구체적으로는, 제1A 접속 구멍(102)과 제1B 접속 구멍(107)을 함께(동시에) 형성해서 제1 접속 구멍(100')을 얻으면 되고, 마찬가지로, 제2A 접속 구멍(112)과 제2B 접속 구멍(117)을 함께(동시에) 형성해서 제2 접속 구멍(110')을 얻으면 된다. 이 형성 방법으로서, 주지의 CVD법을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 절연막(26, 27)의 형성후, 절연막(27, 26), 제1 기판(21) 및 피복층(43)에, 배선(42')에 이르는 관통 구멍을 형성하고, 절연막(27, 26)에 신호선(71), 구동선(72)에 이르는 관통 구멍을 형성하고, 이 관통 구멍의 측면에, 주지의 방법에 근거해 제1 외주부(1002) 및 제2 외주부(1102)를 형성하고, 이어서, 이 관통 구멍의 내부에, 주지의 방법에 근거해 제1 코어부(1001) 및 제2 코어부(1102)를 형성하면 된다.
실시예 1의 촬상 장치에 있어서는, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자를 구비한 제1 구조체와 구동 회로를 구비한 제2 구조체가 적층되고 있고, 온도 검출 소자는, 신호선 및 신호선 접속부를 통하여, 또한, 구동선 및 구동선 접속부를 통하여, 구동 회로와 전기적으로 접속되고 있으므로, 촬상 장치의 한층 소형화를 달성할 수 있다. 게다가, 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량을 제2 접속 구멍이 가지는 정전 용량보다도 크게 하고 있으므로, 온도 검출 소자로부터 구동 회로에 출력되는 출력 신호의 전압값을 보다 높게 할 수 있는 결과, 구동 회로에 있어서 온도 검출 소자로부터의 출력 신호를 일층 크게 증폭하는 것이 가능해지고, 더한층 높은 감도를 가지는 촬상 장치를 제공할 수 있다. 게다가, 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량을 제2 접속 구멍이 가지는 정전 용량보다도 크게 하고 있으므로, 온도 검출 소자로부터 구동 회로에 출력되는 출력 신호의 노이즈를 낮출 수 있는 결과, 구동 회로에 있어서 온도 검출 소자로부터의 출력 신호를 일층 크게 증폭하는 것이 가능해지고, 더한층 높은 감도를 가지는 촬상 장치를 제공할 수 있다. 또한, 각 신호선에 접속되는 아날로그·프런트 엔드나 샘플 홀드 회로에 사용되는 용량의 일부로서 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량을 이용하므로, 회로 면적을 저감할 수도 있다.
실시예 1의 촬상 장치의 변형예의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 10에 나타낸 바와 같이, 구동 회로로부터 제2 기판(41)의 하면 (41')에 걸쳐, 재배선(125)이 형성되고, 재배선(125) 위에는 납땜 볼(123)이 마련되어져 있는 구성으로 할 수도 있다. 제2 기판(41)의 하면 (41')에는, 재배선(125)을 덮고, 납땜 볼(123)을 둘러싸도록, 솔더 레지스트층(124)이 형성되고 있다. 한편, 이러한 구성, 구조를, 다른 실시예에 대하여도 적용할 수 있다.
실시예 2
실시예 2는, 실시예 1의 변형이다. 실시예 2의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 11에 나타내고, 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 12에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 촬상 장치에 있어서, 제1A 접속 구멍(102)은, 신호선(71)에 접속되며, 제2 구조체(40)에 가까워지는 방향으로 연장된다. 제1B 접속 구멍(107)은, 구동 회로에 접속되며, 제1 구조체(20)에 가까워지는 방향으로 연장되고 있다. 제1A 접속 구멍(102)의 단면과 제1B 접속 구멍(107)의 단면은 일체로 되어, 제1 접속 구멍(100')을 구성하고 있다. 또한, 제2A 접속 구멍(112)은, 구동선(72)에 접속되며, 제2 구조체(40)에 가까워지는 방향으로 연장되고 있다. 제2B 접속 구멍(117)은, 구동 회로에 접속되며, 제1 구조체(20)에 가까워지는 방향으로 연장되고 있다. 제2A 접속 구멍(112)의 단면과 제2B 접속 구멍(117)의 단면은 일체로 되어, 제2 접속 구멍(110')을 구성하고 있다.
한편, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16에서는, 제1 접속 구멍 및 제2 접속 구멍을 간소화해서 도시하고 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 2의 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1의 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 3
실시예 3도, 실시예 1의 변형이며, 제2 형태의 촬상 장치, 보다 구체적으로는, 제2A 형태의 촬상 장치에 관한 것이다. 실시예 3의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 13에 나타내고, 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 14에 나타낸 바와 같이,
제1 신호선 접속부(131)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제1A 접속 구멍(132), 및, 제2 구조체(40)와 대향하는 제1 구조체(20)의 면에 마련되어지며, 제1A 접속 구멍(132)에 접속된 제1A 접속 단부(133)로 이루어지고,
제2 신호선 접속부(134)는, 제2 구조체(40)에 형성된 제1B 접속 구멍(135), 및 제1 구조체(20)와 대향하는 제2 구조체(40)의 면에 마련되어지며, 제1B 접속 구멍(135)에 접속된 제1B 접속 단부(136)로 이루어지고,
제1 구동선 접속부(141)는, 제1 구조체(20)에 형성된 제2A 접속 구멍(142), 및 제2 구조체(40)와 대향하는 제1 구조체(20)의 면에 마련되어지며, 제2A 접속 구멍(142)에 접속된 제2A 접속 단부(143)로 이루어지고,
제2 구동선 접속부(144)는, 제2 구조체(40)에 형성된 제2B 접속 구멍(145), 및 제1 구조체(20)와 대향하는 제2 구조체(40)의 면에 마련되어지며, 제2B 접속 구멍(145)에 접속된 제2B 접속 단부(146)로 이루어지고,
제1A 접속 단부(133)와 제1B 접속 단부(136)는 접속되고,
제2A 접속 단부(143)와 제2B 접속 단부(146)는 접속되고,
제1A 접속 구멍(132) 및 제1B 접속 구멍(135)은, 제1 접속 구멍(100')을 구성하고,
제2A 접속 구멍(142) 및 제2B 접속 구멍(145)은, 제2 접속 구멍(110')을 구성한다.
제1A 접속 단부(133), 제1B 접속 단부(136), 제2A 접속 단부(143) 및 제2B 접속 단부(146)를 구성하는 재료로서, 구리(Cu)를 들 수 있다. 제1A 접속 구멍(132)과 제1A 접속 단부(133)를 접속하기 위해서는, 제1A 접속 구멍(132)의 단면 위에 제1A 접속 단부(133)를 형성하면 된다. 마찬가지로, 제1B 접속 구멍(135)과 제1B 접속 단부(136)를 접속하기 위해서는, 제1B 접속 구멍(135)의 단면 위에 제1B 접속 단부(136)를 형성하면 된다. 제2A 접속 구멍(142)과 제2A 접속 단부(143)를 접속하기 위해서는, 제2A 접속 구멍(142)의 단면 위에 제2A 접속 단부(143)를 형성하면 되고, 제2B 접속 구멍(145)과 제2B 접속 단부(146)를 접속하기 위해서는, 제2B 접속 구멍(145)의 단면 위에 제2B 접속 단부(146)를 형성하면 된다. 이 형성 방법으로서 각종 CVD법이나 각종 PVD법을 제시할 수 있다.
제1A 접속 단부(133), 제1B 접속 단부(136), 제2A 접속 단부(143) 및 제2B 접속 단부(146)는 금속층 또는 합금층(구체적으로는, 구리층)으로 이루어지고, 제1A 접속 단부(133)와 제1B 접속 단부(136)는 접합되고, 제2A 접속 단부(143)와 제2B 접속 단부(146)는 접합되어 있다. 제1A 접속 단부(133)와 제1B 접속 단부(136), 제2A 접속 단부(143)와 제2B 접속 단부(146)는, 상온에서, 혹은, 가열한 상태에서, 압력(가중)을 더해서, 직접, 접합하는 방법(금속-금속접합법)에 근거해 접합할 수 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 3의 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1∼실시예 2의 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 4
실시예 4는, 실시예 3의 변형이며, 제2B형태의 촬상 장치에 관계한다. 실시예 4의 촬상 장치의 신호선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 15에 나타내고, 구동선 접속부를 포함하는 영역(주변영역)의 모식적인 일부단면도를 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1A 접속 단부(133)와 제1B 접속 단부(136)는, 제1 접합 재료층(137)을 통해서 접속되고, 제2A 접속 단부(143)와 제2B 접속 단부(146)는, 제2 접합 재료층(147)을 통해서 접속되고 있다. 제1 접합 재료층(137) 및 제2 접합 재료층(147)으로서 납땜재료(예를 들면, 납땜), 인듐(In)범프, 금(Au)범프를 들 수 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 4의 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1∼실시예 2의 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 5
실시예 5에 있어서는, 실시예 1∼실시예 4에 있어서 설명한 촬상 장치로 채용한 온도 검출 소자(15)의 설명을 한다. 한편, 실시예 5의 촬상 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 페이스·투·백 구조의 촬상 장치이다.
실시예 1∼실시예 4에 설명한 촬상 장치(10)에 있어서, 온도 검출 소자(15)와 온도 검출 소자(15)와의 사이에 위치하는 제1 기판(21)의 부분에는, 격벽(23)이 형성되고, 격벽(23)의 저부는, 피복층(43)과 접합되고 있다. 여기에서, 격벽(23)의 저부와 피복층(43)은, 탈수 축합에 의한 실리콘-산소 공유결합의 형성과 같은 방법에 의해 접합되고 있다. 격벽(23)의 측벽(24)은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 실시예 5에 있어서, 격벽(23)의 측벽(24)은 SiO2층과 같은 절연재료층으로 구성되어 있다. 또한, 격벽(23)의 측벽(24)에 의해 둘러싸인 격벽(23)의 내부는, 제1 기판(21)의 일부, 구체적으로는, 실리콘층(22)으로 구성되어 있다. 보이드(50)에 노출된 피복층(43)의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 실시예 5에 있어서, 보이드(50)에 노출된 피복층(43)의 노출면은 SiO2층과 같은 절연재료층으로 구성되고, SiO2층의 아래쪽으로는, 피복층(43)을 구성하는 SiN등으로 이루어지는 층간 절연층(구체적으로는 도시하지 않고)이 형성되고 있다. 한편, 격벽(23)의 측벽(24)을, 적외선을 반사하는 재료로 구성하면, 입사한 적외선을 효과적으로 반사할 수 있다.
실시예 5에 있어서, 온도 검출 소자(15)는, 복수(도시한 예에서는 4개)의 pn접합 다이오드(30)가 배선(31)을 통하여 직렬 접속되어서 이루어지지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 주지의 구성, 구조를 가지는 저항 볼로미터 소자나, 열전변환 소자, 서모파일 소자, 초전 소자, 강유전체소자로부터 구성할 수도 있다. pn접합 다이오드는, 주지의 구성, 구조를 가진다. 온도 검출 소자(15)는, 후술하는 바와 같이, 소위 MEMS기술에 의해 형성된다. 온도 검출 소자(15)는, 제1 기판(21)의 적외선 입사측(제1 기판(21)의 제2면(21B))에 마련되어져 있다.
온도 검출 소자(15)(구체적으로는, pn접합 다이오드(30))는, SiO2로부터 이루어지는 절연재료층으로 구성된 다이어프램부(가공부, 가공 박층부) (25A) 위에 형성되어 있다. 또한, 격벽(23)의 상면에는 SiO2로 이루어지는 절연재료층(25B)이 형성되어 있다. 다이어프램부(25A)와 절연재료층(25B)은, 다이어프램부(25A) 및 절연재료층(25B)의 연재부에 상당하는 제1 스터드부(25C)(지지 다리 혹은 기다란 빔. 이하에 있어서도 마찬가지임), 제2 스터드부(25D)를 통하여, 일체로 형성되어 있다. 다이어프램부(25A), 제1 스터드부(25C) 및 제2 스터드부(25D) 아래에는 보이드(50)가 위치한다.
온도 검출 소자(15)의 일단(복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 일단에 위치하는 pn접합 다이오드(30))은, 다이어프램부(25A) 및 제2 스터드부(25D)위로 형성된 배선(31)을 통하여, 격벽(23) 위에 형성된 절연재료층(25B) 위에 마련되어진 신호선(71)에 접속되고 있다. 또한, 온도 검출 소자(15)의 타단(복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 타단에 위치하는 pn접합 다이오드(30))은, 다이어프램부(25A) 및 제1 스터드부(25C)위에 형성된 배선(31), 또한, 컨택트 홀(73)을 통하여, 격벽(23)의 상방에 형성된 구동선(72)에 접속되어 있다. 다이어프램부(25A), 제1 스터드부(25C), 제2 스터드부(25D), pn접합 다이오드(30), 배선(31), 신호선(71), 구동선(72)은, SiO2로 이루어지는 절연막(26)으로 피복되고 있다.
온도 검출 소자(15)(구체적으로는, pn접합 다이오드(30))은, 실리콘층에 n형 불순물 및 p형 불순물을, 예를 들면, 이온 주입함으로써 형성할 수 있다. 복수의 온도 검출 소자(15)의 수는, 예를 들면, 640×480(VGA)이다. 제1 방향과 제2 방향은 직교하고 있다. 제1 기판(21)은, 모두 또는 일부가 SOI기판으로부터 구성되고, 제2 구조체(40)는 실리콘 반도체기판으로 이루어지는 제2 기판(41)으로부터 구성되어 있다. 배선(31), 신호선(71), 구동선(72) 및 컨택트 홀(73)은, 예를 들면, 알루미늄 합금으로부터 형성되고 있다.
적외선이 입사하는 온도 검출 소자(15)의 측(제1 기판(21)의 제2면 21B)에는, 알루미늄 박막으로 이루어지는 적외선 흡수층(61)이 형성되고, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 영역에는, 구리박막으로 이루어지는 적외선 반사층(62)이 형성되고 있다. 도시한 예에서는, 적외선 반사층(62)은, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 부분의 일부에 형성되고 있다. 또한, 적외선 흡수층(61)은, 온도 검출 소자(15)의 상방에 형성되고 있다. 구체적으로는, 절연막(26) 위에는, 절연막(26)과 일부가 접하고, 일부가 절연막(26)로부터 틈을 둔 상태(공간이 마련되어진 상태)의 적외선 흡수층(61)이 형성되어 있다. 적외선 반사층(62)은, 피복층(43)의 상면에 형성되고 있다. 그리고, 적외선 흡수층(61)이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때, 적외선 흡수층(61)과 적외선 반사층(62)과의 사이의 광학적거리 L0은,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족한다. 실시예 5에 있어서, 구체적으로는,
L0=λIR/4
를 만족한다. λIR의 값은, 8μm 내지 14μm이며, 실시예 5에 있어서, 구체적으로는, 한정되는 것이 아니지만, λIR=10μm로 하였다. 윙 형상의 적외선 흡수층(61)은, 인접하는 온도 검출 소자(15)의 사이에 부분적으로 연결되어 있어도 된다.
각 구동선(72)은, 수직 주사 회로(81)에 접속되고 있다. 그리고, 촬상 장치의 동작에 있어서는, 수직 주사 회로(81)의 제어하에, 1개의 구동선(72)을 선택한다. 한편, 모든 신호선(71)에 정전류회로(82)로부터 일정한 전류를 흘린다. 선택된 온도 검출 소자(15)에 있어서는, 입사한 적외선에 의존해서 온도가 변화되고, 이 온도변화는, 온도 검출 소자(15)(구체적으로는, pn접합 다이오드(30))의 전기저항값에 변화를 생기게 한다. 그 결과, 각 신호선(71)에 나타나는 전압에 변화가 생긴다. 각 신호선(71)은, 아날로그·프런트 엔드(AFE)(83) 및 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)(85)을 통해서 수평 주사 회로(86)에 접속되고, 각 신호선(71)에 있어서의 전압은, 아날로그·프런트 엔드(AFE)(83)를 구성하는 차동 적분 회로의 일방의 입력부에 입력된다. 한편, 차동 적분 회로의 타방의 입력부에는 기준전압(참조 전압)이 입력된다. 차동 적분 회로에 있어서는, 온도 검출 소자(15)의 출력의 증폭이 의도된다. 그리고, 소정의 시간경과후, 차동 적분 회로로 전압의 차분 적분 값이 샘플 홀드 회로(84)에 송출되고, 샘플 홀드 회로(84)에 있어서 홀딩된 아날로그 값은 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)(85)에 출력되고, 아날로그-디지털 변환 회로(85)에 있어서 전압의 차분 적분 값이 디지털 값으로 변환되어, 수평 주사 회로(86)에 송출된다. 그리고, 수평 주사 회로(86)의 작동에 의해, 온도 검출 소자마다, 순차, 신호 처리 회로로 출력되어, 최종적으로 디지털 출력으로서 출력된다.
한편, 실시예 1∼실시예 4에 있어서 설명한 대로, 제1 접속 구멍(100')이 가지는 정전 용량 C1을 제2 접속 구멍(110')이 가지는 정전 용량 C2보다도 크게 하므로, 온도 검출 소자(15)로부터 구동 회로에 출력되는 출력 신호(아날로그·프런트 엔드(83)을 구성하는 차동 적분 회로의 일방의 입력부에 입력되는 신호)의 노이즈를 저감할 수 있는 결과, 구동 회로에 있어서 온도 검출 소자(15)로부터의 출력 신호를 일층 크게 증폭하는 것이 가능해지고, 더한층 높은 감도를 가지는 촬상 장치를 제공할 수 있다.
이하, 실시예 5의 촬상 장치의 제조방법, 특히, 제1 구조체(20)의 제조방법 개요를, SOI기판 등의 모식적인 일부단면도인 도 42a, 도 42b, 도 42c, 도 42d, 도 43a, 도 43b, 도 43c, 도 44a, 도 44b, 도 45a 및 도 45b를 참조해서 설명한다.
[공정-500]
표면에 제1 실리콘층(91)이 형성되고, 제1 실리콘층(91) 아래에 SiO2층(92)이 형성된 SOI기판(90)을 준비한다. SiO2층(92) 아래에 위치하는 SOI기판(90)을 구성하는 실리콘 반도체기판의 부분을, 편의상, 『제2 실리콘층(93)』이라고 부른다. 그리고, 먼저, 격벽(23)의 측벽(24)을 형성해야 할 SOI기판(90)의 제2 실리콘층(93)의 부분을 에칭하여 홈부를 형성하고, 측벽(24)을 구성하는 재료로 홈부를 메워 넣는다(도 42a 참조). 그 후, SOI기판(90)의 표면의 제1 실리콘층(91)을 패터닝함으로써, pn접합 다이오드(30)를 형성해야 할 제1 실리콘층(91)의 영역을 남긴다. 그 다음에, 주지의 방법에 의해 제1 실리콘층(91)에 pn접합 다이오드(30)를 형성한다(도 42b참조).
[공정-510]
그 후, 주지의 방법에 의해 SiO2층(92) 위 및 pn접합 다이오드(30)의 일부의 위에, 배선(31), 신호선(71)을 형성한다(도 42c참조). 그 다음에, 전면에, SiO2로 이루어지는 절연막(26), 컨택트 홀(73), 구동선(72)을 형성한 후, 절연막(26)을 패터닝 한다(도 42d참조). 단, 컨택트 홀(73), 구동선(72)은, 도 42d 이후의 도면에는 도시하지 않고 있다.
[공정-520]
그 후, 제1 희생층(94)의 형성(도 43a 참조), 적외선 흡수층(61)의 형성, 제2희생층(95)의 형성(도 43b 참조)을 한 후, 제2 희생층(95)에 지지 기판(96)을 붙인다(도 43c 참조).
[공정-530]
그 다음에, SOI기판(90)의 제2 실리콘층(93)을, CMP법에 의해 얇게 한다(도 44a 참조). 제2 실리콘층(93)의 두께에 의해 L0이 규정된다. 그 때문에, L0의 값을 정확하게 규정하는 것이 가능하다. 이렇게 해서 도 44b에 나타내는 구조를 얻을 수 있는데, 측벽(24)의 안쪽 부분의 제2 실리콘층(93)이 격벽(23)에 상당하고, 편의상, 이 부분의 해칭을 제2 실리콘층(93)의 해칭과 다르게 했다.
[공정-540]
구동 회로가 마련되어진 제2 구조체(40)를 준비한다. 한편, 피복층(43)에는, 적외선 반사층(62)을 형성해 둔다. 그리고, 주지의 방법으로, 제2 실리콘층(93)과 피복층(43)을 접합한다(도 45a 참조). 그리고, 주변영역(12, 14)에 있어서, 구동선(72) 및 신호선(71)과 구동 회로를, 신호선 접속부(100) 및 구동선 접속부(110)에 의해 전기적으로 접속한다.
[공정-550]
그 후, 지지 기판(96)을 제거하고, 에칭법에 의해 제2 희생층(95) 및 제1 희생층(94)을 제거한다(도 45b 참조). 또한, pn접합 다이오드(30)의 아래쪽에 위치하는 제2 실리콘층(93)을, 에칭법에 의해 제거한다. 이렇게 해서, 도 1에 나타낸 촬상 장치(10)를 얻을 수 있다. SiO2층(92)에 의해, 다이어프램부(25A), 절연재료층(25B), 제1 스터드부(25C), 제2 스터드부(25D)가 구성된다. 한편, pn접합 다이오드(30)의 아래쪽에 위치하는 제2 실리콘층(93)이, 모두가 제거되지 않아도 된다.
그 후, 얻어진 촬상 장치(10)를 진공 분위기하에서 패키징한다. 이에 의해, 온도 검출 소자(15)가 배치되는 공간은, 감압 혹은 또한, 진공으로 된다. 보이드(50)도, 감압 혹은 또한 진공으로 된다.
실시예 5의 촬상 장치에 있어서, 제1 기판은 제2 기판에 형성된 피복층과 접합되고, 온도 검출 소자의 아래쪽에 위치하는 실리콘층은, 실리콘층보다도 에칭 되기 어려운 피복층 및 격벽의 측벽에 의해 둘러싸여 있다. 따라서, 온도 검출 소자와 피복층과의 사이에, 확실하게, 게다가, 높은 정밀도로 보이드를 마련할 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 적외선 흡수층에, 소망의 파장을 가지는 적외선을, 확실하게, 높은 효율로 흡수시킬 수 있고, 온도 검출 소자에 있어서의 검출 감도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 임의의 공지의 구동 회로, 신호 처리 회로를 구비한 제2 구조체를 조합시키는 것이 가능해지기 때문에, 촬상 장치의 제조 비용의 저감, 설계 자유도의 향상, 설계 시간의 단축화를 도모할 수 있고, 입출력 핀수의 삭감, 입출력신호 대역의 저감이 가능해진다.
도 1에 나타낸 실시예 5의 촬상 장치의 변형예를, 도 17a 및 도 17b에 나타낸다. 도 17a에 나타내는 실시예 5의 촬상 장치의 변형예에 있어서, 적외선 흡수층(61)은 절연막(26) 위에 형성되고 있다. 도 17b에 나타내는 실시예 5의 촬상 장치의 변형예에 있어서, 적외선 반사층(62)은, 피복층(43)의 내부에 형성되고 있다. 도 17b에 있어서, 적외선 흡수층(61)을 도 17a에 나타낸 구조로 했지만, 도 1에 나타낸 구조로 할 수도 있다. 또한, 적외선 흡수층(61)을 절연막(26)의 내부에 형성해도 좋고, 적외선 반사층(62)을 피복층(43)의 상면 위에 형성해도 된다.
실시예 6
실시예 6은, 실시예 1∼실시예 5의 변형이며, 페이스·투·페이스 구조의 촬상 장치에 관계한다. 실시예 6의 촬상 장치의 모식적인 일부단면도를 도 18a에 나타낸다.
실시예 6의 촬상 장치(10A)에 있어서, 온도 검출 소자(215)와 온도 검출 소자(215)와의 사이에 위치하는 제1 기판(221)의 부분과 피복층(43)과의 사이에는, 제1 기판(221)과 독립해서 격벽(223)이 형성되고, 격벽(223)의 저부는 피복층(43)과 접합되고 있다. 보이드(50)에 노출된 피복층(43)의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 실시예 6의 촬상 장치(10A)에 있어서는, 보이드(50)에 노출된 피복층(43)의 노출면은, SiO2로 이루어진다. 또한, 격벽(223)은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있다. 격벽(223)은, 구체적으로는, SiO2로 이루어진다. 참조번호 22A는, 후술하는 실리콘층으로부터 연장되는 볼록부를 가리키고, 참조번호 24A는 볼록부(22A)의 측벽을 가리킨다.
적외선이 입사하는 온도 검출 소자(215)의 측에는, 적외선 흡수층(61)이 형성되고, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 영역에는, 적외선 반사층(62)이 형성되고 있다. 적외선 반사층(62)은, 피복층(43)의 상면 또는 피복층(43)의 내부에 형성되고 있다. 또한, 적외선 반사층(62)은, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 부분에 형성되고 있어도 되고, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 부분의 일부에 형성되고 있어도 되고, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 부분을 넘도록 형성되어도 된다. 구체적으로는, 적외선 반사층(62)은, 실시예 5와 같은 구성, 구조를 가진다. 적외선 흡수층(61)은, 제1 기판(221)의 제1면측에 마련되어져 있어도 좋고, 제1 기판(221)의 제2면측에 마련되어져 있어도 좋다. 도 18a에 나타낸 실시예 6에 있어서, 구체적으로는, 제1 기판(221)의 제2면측(제1 기판(221)의 제2면(221B) 위)에 마련되어져 있다. 실시예 6에 있어도, 적외선 흡수층(61)이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때, 적외선 흡수층(61)과 적외선 반사층(62)과의 사이의 광학적거리 L0은,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족한다. 경우에 따라서는, 보이드(50)와 대향하는 온도 검출 소자(15)의 측에 적외선 흡수층(61)을 형성해도 좋다.
이하, 실시예 6의 촬상 장치의 제조방법, 특히, 제1 구조체(20)의 제조방법 개요를, SOI기판 등의 모식적인 일부단면도인 도 46a, 도 46b, 도 46c, 도 47a, 도 47b, 도 47c 및 도 47d를 참조해서 설명한다.
[공정-600]
먼저, 실시예 5와 마찬가지로, SOI기판(90)을 준비한다. 그리고, 제1 실리콘층측에서 SOI기판(90)에 오목부를 형성한 후, 오목부를, 예를 들면, 절연재료로 매입하고, 볼록부(22A)의 측벽(24A)을 형성한다(도 46a 참조). 그 다음에, SOI기판(90)의 표면의 제1 실리콘층(91)을 패터닝함으로써, pn접합 다이오드(30)를 형성해야 할 제1 실리콘층(91)의 영역을 남긴다. 그 다음에, 주지의 방법에 의해 제1 실리콘층(91)에 pn접합 다이오드(30)를 형성한다(도 46b참조).
[공정-610]
그 후, 실시예 5의 [공정-510]과 마찬가지로 하여, 주지의 방법에 의해 SiO2층(92) 위 및 pn접합 다이오드(30)의 일부 위에, 배선(31), 신호선(71)을 형성한다. 그 다음에, 전면에, SiO2로 이루어지는 절연막(26), 컨택트 홀(73), 구동선(72)을 형성한 후, 절연막(26)을 패터닝 한다(도 46c 참조). 단, 컨택트 홀(73), 구동선(72)은, 도 46c 이후의 도면에는 도시하지 않고 있다.
[공정-620]
그 후, 절연재료로 이루어지는 희생층(97)을 전면에 형성하고(도 47a 참조), 격벽(223)을 형성해야 할 희생층(97)의 부분을 에칭하여 홈부를 형성하고, 격벽(223)을 구성하는 재료로 홈부를 메워넣음으로써, 격벽(223)을 얻는다(도 47b 참조). 희생층(97)의 두께에 의해 L0이 규정된다. 그 때문에, L0의 값을 정확하게 규정하는 것이 가능하다. 게다가, 격벽(223)을 형성해야 할 부분의 희생층(97)에 에칭용 마스크층(도시하지 않음)을 형성한다.
[공정-630]
그 다음에, 에칭법에 의해 희생층(97)을 제거하고(도 47c 참조), 추가로, 에천트를 변경하여, 에칭법에 의해 제2 실리콘층(93)의 일부를 제거함으로써(도 47d 참조), 다이어프램부(25A)와 제2 실리콘층과의 사이에 공동(51)을 마련한다. 그 후, 격벽(223)에 형성해 둔 에칭용 마스크층을 제거한다. 한편, 공동(51)의 단면 형상은 도시한 형상에 한정되지 않는다.
[공정-640]
구동 회로가 마련되어진 제2 구조체(40)를 준비한다. 한편, 피복층(43)에는, 적외선 반사층(62)을 형성해 둔다. 그리고, 주지의 방법으로, 격벽(223)과 피복층(43)을, 진공 분위기하에서 접합한다. 그 다음에, 주변영역(12, 14)에 있어서, 구동선(72) 및 신호선(71)과 구동 회로를, 신호선 접속부(100) 및 구동선 접속부(110)에 의해 전기적으로 접속한다. 이렇게 해서, 도 18a에 나타낸 촬상 장치(10A)를 얻을 수 있다. 그 후, 얻어진 촬상 장치(10)를 패키징한다.
도 18b에 모식적인 일부단면도를 나타낸 바와 같이, 적외선 흡수층(61)은, 제1 기판(221)의 제1면(221A)에 마련되어져 있어도 된다. 혹은 또한, 도 19a에 모식적인 일부단면도를 나타낸 바와 같이, 적외선 흡수층(61)은, 제1 기판(221)의 내부에 마련되어져 있어도 된다. 혹은 또한, 도 19b에 모식적인 일부단면도를 나타낸 바와 같이, 적외선 흡수층(61)은, 다이어프램부(25A)의 적외선 입사측에 마련되어져 있어도 좋다.
또한, 실시예 6의 촬상 장치에 있어서, 도 20에 모식적인 일부단면도를 나타낸 바와 같이, 적외선이 입사하는 제1 기판(221)의 면(제1 기판(221)의 제2면 (221B)에, 실리콘 반도체기판으로부터 이루어지는 보호 기판(222)을 설치하여(붙여)도 된다.
실시예 7
실시예 7은, 실시예 1∼실시예 6의 변형이다. 실시예 7에 있어서는, 모식적인 일부단면도를 도 21a(실시예 5의 변형예) 및 도 21b(실시예 6의 변형예)에 나타낸 바와 같이, 피복층(43)에는, 금속재료, 카본 필름이나 카본 나노 튜브와 같은 카본계 재료, 혹은, 유기계 재료로 이루어지는 열전도층(열균일화층)(63)이 형성되고 있다. 구체적으로는, 열전도층(63)은, 피복층(43)의 내부이며, 적외선 반사층(62)의 아래쪽에 배치되고 있다. 열전도층(63)의 형성에 의해, 온도의 더한층의 균일화, 온도분포의 더한층의 균일화를 도모할 수 있다. 경우에 따라서는, 열전도층(열균일화층)(63)을 진공층으로 구성할 수도 있다. 또한, 온도 검출 소자 어레이 영역(11)의 영역에 따라 열전도층(열균일화층)(63)의 구성을 바꾸어도 좋다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 7의 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1∼실시예 6의 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 한편, 열전도층(열균일화층)을, 실시예 1∼실시예 6의 촬상 장치 이외의 촬상 장치(예를 들면, 가시광에 근거해 촬상을 하는 촬상 장치)에 적용할 수도 있다.
실시예 8
실시예 8은, 실시예 1∼실시예 7의 변형이다. 실시예 8에 있어서는, 모식적인 일부단면도를 도 22a(실시예 5의 변형예) 및 도 22b(실시예 6의 변형예)에 나타낸 바와 같이, 피복층(43)에는(구체적으로는, 피복층(43)의 내부에는), 텅스텐(W)으로 이루어지는 온도 제어층(64)이 형성되고, 피복층(43)에는, 실리콘 다이오드로 이루어지는 온도 검지 수단(도시하지 않고)이 마련되어져 있다. 온도 제어층(64)은 히터(저항체, 저항 부재)로서 기능한다. 한편, 온도 제어층은 배선을 겸하는 구성으로 할 수도 있다. 그리고, 온도 검지 수단의 온도 검지 결과에 기초하여, 구동 회로는 온도 제어층(64)을 제어한다. 구체적으로는, 예를 들면, 온도 제어층(64)에 흘리는 전류를 제어함으로써, 온도 제어층(64)의 발열량을 제어한다. 한편, 온도 제어층(64)을 제어하기 위해서 온도 제어층(64)과 구동 회로를 잇는 배선의 도시는 생략했다.
즉, 온도 검지 수단의 온도 검지 결과를 받은 구동 회로(구체적으로는, CPU혹은 DSP)은, 받은 온도 검지 결과에 기초하여 피복층(43)의 온도분포를 구한다. 그리고, 구동 회로는, 필요로 되는 열량을 계산하고, 개별로 온도 제어층(64)에 흘려보내는 전류의 값을 제어함으로써, 피복층(43)의 온도 균일화, 온도분포의 균일화(면내 온도 편차 발생의 억제), 제1 기판(21, 221)의 온도 균일화, 온도분포의 균일화, 온도 검출 소자(15)의 온도 균일화, 온도 분포의 균일화를 도모한다. 따라서, 예를 들면, 아날로그 로직 블록의 전류량이 변화되고, 아날로그 로직 블록에 있어서의 발열량이 변화되었을 경우에도, 용이하게 온도제어를 할 수 있다. 온도 제어층(64)에 의한 온도제어의 범위를 일탈했을 경우, 구동 회로는, 아날로그 로직 블록에 있어서의 전류량의 제어, 아날로그 로직 블록에 있어서의 동작 클럭의 제어를 함으로써, 온도의 균일화, 온도분포의 균일화를 도모할 수 있다. 한편, 온도 제어층(64)을 마련하지 않고, 구동 회로가, 아날로그 로직 블록에 있어서의 전류량의 제어, 아날로그 로직 블록에 있어서의 동작 클럭의 제어를 함으로써, 온도의 균일화, 온도분포의 균일화를 도모하는 것도 가능하다. 온도 제어층(64)에 의해 제어되는 온도를, 예를 들면, 실온보다도 높게 설정함으로써, 온도 제어층(64)은, 일종의 온/오프 동작이 되고, 온도 제어층(64)의 소비 전력의 저하를 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 실시예 7에 있어서 설명한 열전도층(63)과 조합함으로써, 더한층, 온도의 균일화, 온도분포의 균일화를 도모할 수 있다. 이 경우, 온도 제어층(64)의 상방에 열전도층(63)을 배치하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 온도 제어층(64)은 적외선 반사층(62)을 겸하고 있어도 좋다.
온도 검출 소자(15)와 온도 제어층(64)의 배치 상태를 모식적으로 도 23 및 도 24에 예시하지만, 온도 검출 소자(15)의 직각 투영상과 온도 제어층(64)의 직각 투영상은 겹쳐 있어도 되고(도 23 참조), 온도 검출 소자(15)의 직각 투영상과 온도 검출 소자(15)의 직각 투영상과의 사이에 온도 제어층(64)의 직각 투영상이 위치하는 배치로 할 수도 있다(도 24 참조). 온도 제어층(64)의 면적이나 배치 위치, 배치 밀도는, 온도의 균일화, 온도분포의 균일화를 달성할 수 있는 것 같은 면적이나 배치 위치, 배치 밀도로 하면 된다. 한편, 온도 검출 소자(15)보다도 온도 제어층(64)은 아래쪽으로 위치하므로, 도 23, 도 24에 있어서, 온도 제어층(64)을 점선으로 나타냈다.
여기에서, 제1 구조체(20)는, 복수의 온도 검출 소자(15)를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역(11), 및 온도 검출 소자 어레이 영역(11)을 둘러싸는 주변영역(12)을 구비하고, 온도 제어층(64)은 온도 검출 소자 어레이 영역(11)에 형성되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 혹은 또한, 온도 제어층(64)은, 온도 검출 소자 어레이 영역의 직각 투영상이 존재하는 피복층(43)의 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 혹은 또한, 구동 회로는, 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)을 구비하고, 온도 검출 소자 어레이 영역의 직각 투영상이 존재하는 구동 회로의 영역에는, 아날로그-디지털 변환 회로가 배치되지 않는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 8의 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1∼실시예 7의 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 한편, 온도 제어층을, 실시예 1∼실시예 7의 촬상 장치 이외의 촬상 장치(예를 들면, 가시광에 근거해 촬상을 하는 촬상 장치)에 적용할 수도 있다.
실시예 9
실시예 9는, 본 개시의 제2 구성의 촬상 장치 및 제3 구성의 촬상 장치에 관계한다.
실온전후의 온도에 있는 물체로부터의 방사 스펙트럼은, 파장 10μm부근에 피크를 가진다(도 27에 있어서의 방사 스펙트럼 「B」를 참조). 한편, 도 27의 방사 스펙트럼 「A」는, 실온보다도 높은 온도에 있는 물체로부터의 방사 스펙트럼을 나타낸다. 그리고, 예를 들면, 이 피크 파장보다도 짧은 감도파장을 가지는 온도 검출 소자와, 이 피크 파장보다도 긴 감도파장을 가지는 온도 검출 소자를 동일 화소내에 조합시킴으로써, 2개의 온도 검출 소자로부터의 신호의 강도의 비율로부터, 물체의 온도를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.
실시예 9의 촬상 장치에 있어서는,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 복수의 온도 검출 소자(15A, 15B)가 병치되어서 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)가 검출하는 적외선의 파장은 다르다. 한편, 실시예 9에 있어서는, 복수의 온도 검출 소자 유닛이, 제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로(구체적으로는, 2차원 매트릭스 형상으로) 배열되고 있다.
그리고, 실시예 9의 촬상 장치에 있어서, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 가지며,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)에 있어서의 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)과 적외선 반사층(62, 62A, 62B)과의 사이의 광학적거리L0, L0'은 다르며,
각 온도 검출 소자(15A, 15B)에 있어서의 광학적거리L0, L0'은, 온도 검출 소자(15A, 15B)를 구성하는 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR-A, λIR-B로 했을 때,
0.75×λIR -A/2≤L0≤ 1.25×λIR -A/2
또는,
0.75×λIR -A/4≤L0≤ 1.25×λIR -A/4
를 만족하고,
0.75×λIR -B/2≤L0'≤ 1.25×λIR -B/2
또는,
0.75×λIR -B/4≤L0'≤ 1.25×λIR -B/4
를 만족한다. 또한, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)의 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 구성하는 재료, 구성, 구조, 또는, 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 구성하는 재료, 구성, 구조, 또는, 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 구성하는 재료, 구성, 구조 및 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 구성하는 재료, 구성, 구조는, 다르다. 즉, 구체적으로는, 상기 (케이스A), (케이스B), (케이스C)에 있어서 설명한 대로이다.
혹은 또한, 실시예 9의 촬상 장치는,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 복수의 온도 검출 소자(15A, 15B)가 병치되어서 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)의 적외선 흡수량은 다르다. 한편, 이 실시예 9에 있어도, 복수의 온도 검출 소자 유닛이, 제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로(구체적으로는, 2차원 매트릭스 형상으로) 배열되고 있다.
그리고, 실시예 9의 촬상 장치에 있어서,
각 온도 검출 소자(15A, 15B)는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 가지며,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자(15)의 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 구성하는 재료, 또는, 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 구성하는 재료, 또는, 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 구성하는 재료 및 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 구성하는 재료는, 다르다. 또한, 실시예 9의 촬상 장치에 있어서,
각 온도 검출 소자(15A, 15B)는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층(61, 61A, 61B)을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층(62, 62A, 62B)을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자(15)에 있어서의 적외선 흡수층(61, 61A, 61B), 또는, 적외선 반사층(62, 62A, 62B), 또는, 적외선 흡수층(61, 61A, 61B) 및 적외선 반사층(62, 62A, 62B)의 면적, 또는, 두께, 또는, 면적 및 두께는 다르다. 즉, 구체적으로는, 상기 (케이스a), (케이스b), (케이스c), (케이스d), (케이스e), (케이스f), (케이스g), (케이스h), (케이스i)에 있어서 설명한 대로이다.
보다 구체적으로는, 모식적인 일부단면도를 도 25a에 나타낸 바와 같이, 온도 검출 소자(15A)와 온도 검출 소자(15B)에 있어서의 적외선 흡수층(61A, 61B)의 구조가 다르다. 이에 의해, 온도 검출 소자(15A, 15B)에 있어서의 L0, L0'의 값을 바꿀 수 있고, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)가 검출하는 적외선의 파장을 다르게 할 수 있고, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)의 적외선 흡수량을 다르게 할 수 있다.
혹은 또한, 모식적인 일부단면도를 도 25b에 나타낸 바와 같이, 온도 검출 소자(15A)와 온도 검출 소자(15B)에 있어서의 적외선 흡수층(61A, 61B)의 구조는 동일하지만, 형성되고 있는 위치가 다르다. 이에 의해서도, 온도 검출 소자(15A, 15B)에 있어서의 L0, L0'의 값을 바꿀 수 있고, 각 온도 검출 소자(15A, 15B)가 검출하는 적외선의 파장을 다르게 할 수 있다.
2종류의 온도 검출 소자(15A) 및 온도 검출 소자(15B)로부터 온도 검출 소자 유닛을 구성할 경우의 온도 검출 소자(15A) 및 온도 검출 소자(15B)의 배치를 도 26a에 예시한다. 1화소를 구성하는 4개의 온도 검출 소자(15A, 15B)로 구성된 온도 검출 소자 유닛을 점선에서 둘러싸서 나타낸다. 한편, 2개의 온도 검출 소자(15A, 15B)로 온도 검출 소자 유닛을 구성할 수도 있다. 또한, 3종류의 온도 검출 소자(15A), 온도 검출 소자(15B) 및 온도 검출 소자(15C)로 온도 검출 소자 유닛을 구성할 경우의 온도 검출 소자(15A), 온도 검출 소자(15B) 및 온도 검출 소자(15C)의 배치를 도 26b에 예시한다. 높은 공간분해가 요구되는 적외선파장에 대응하는 온도 검출 소자를 온도 검출 소자(15A)로 하면 좋다.
실시예 9의 촬상 장치에 있어서, 온도 검출 소자 유닛은 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고, 온도 검출 소자 유닛에 있어서 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 다르고,혹은 또한, 온도 검출 소자 유닛에 있어서 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다르므로, 온도 검출 소자마다 파장분광 특성이나 적외선의 감도를 바꿀 수 있는 것이 가능하다. 그리고, 다른 감도파장을 가지는 온도 검출 소자를 동일 화소내에 있어서 조합시킴으로써, 복수의 온도 검출 소자로부터의 신호의 강도의 비율로부터 물체의 온도를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능해진다. 혹은 또한, 고감도 온도 검출 소자와 저감도 온도 검출 소자를 조합시킨 온도 검출 소자 유닛으로 함으로써, 온도 검출 소자 유닛으로서의 다이나믹 레인지를 바꾸는 것이 가능해진다. 즉, 적외선 강도가 높을 경우에는 저감도 온도 검출 소자를 작동시키고, 적외선 강도가 낮을 경우에는 고감도 온도 검출 소자를 작동시키면 좋다. 혹은 또한, 적외선 강도가 낮은 상태로부터 높은 상태로 피사체(혹은 환경)가 변화되었을 경우, 고감도 온도 검출 소자로부터 저감도 온도 검출 소자로 바꾸고, 적외선 강도가 높은 상태로부터 낮은 상태로 피사체(혹은 환경)가 변화되었을 경우, 저감도 온도 검출 소자로부터 고감도 온도 검출 소자에 바꾸면 좋다.
도 25a, 도 25b에 나타낸 온도 검출 소자(15A, 15B)의 구성, 구조로서, 실시예 5에 있어서 설명한 온도 검출 소자의 구성, 구조를 채용했지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 실시예 9의 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1∼실시예 8에 있어서 설명한 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있다. 혹은 또한, 온도 검출 소자 유닛이, 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고, 온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 다르고,혹은 또한, 온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다른 한, 실시예 1∼실시예 8에 있어서 설명한 촬상 장치의 구성, 구조에 한정되는 것이 아니고, 다른 구성, 구조를 가지는 촬상 장치에 적용할 수도 있다.
실시예 10
실시예 10은, 제5 구성의 촬상 장치에 관계한다.
전술한 대로, 제2 방향을 따라 배열된 복수의 온도 검출 소자가 접속된 신호선에 차동 적분 회로를 배치했을 경우, 온도 검출 소자로부터 출력되는 신호를 차동 적분 회로에 의해 적분하는데 필요로 되는 시간이 충분하지 않을 경우가 있다.
실시예 10의 촬상 장치는, 이러한 문제를 해결하기 위해서, 도 28에 등가회로도를 나타낸 바와 같이,
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로(구체적으로는, 2차원 매트릭스 형상으로), M0×N0개(단, M0≥2, N0≥2)가 배열된, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자,
제1 방향을 따라 배치된 복수의 구동선(72),
제2 방향을 따라 배치된 N0×P0개(단, P0≥2)의 신호선,
복수의 구동선(72)이 접속된 제1구동 회로(구체적으로는, 수직 주사 회로(81)), 및
N0×P0개의 신호선이 접속된 제2 구동 회로(구체적으로는, 수평 주사 회로(86)등),
를 구비하고 있다. 그리고,
각 온도 검출 소자는, 제1 단자부(구체적으로는, 복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 일단에 위치하는 pn접합 다이오드(30)), 및 제2 단자부(구체적으로는, 복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 타단에 위치하는 pn접합 다이오드(30))를 구비하고,
각 온도 검출 소자의 제1 단자부는, 구동선(72)에 접속되고,
제(n,p)번째의 신호선(단, n=1, 2···, N0, p=1, 2···, P0)은, 제2 방향을 따라 배치된 제n번째의 N0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(q-1)P0+p}번째의 온도 검출 소자(단, q=1, 2, 3…)의 제2 단자부에 접속되어 있다.
실시예 10에 있어서는, 보다 구체적으로는, P0=2로 했다. 따라서, p의 값은, 1 또는 2이다. 즉, 신호선의 수는 2N0개다. 홀수번째의 신호선(71A)(711,1, 712,1, 713,1…)에 접속된 온도 검출 소자를 참조번호 615A로 나타내고, 짝수번째의 신호선(71B)(711,2, 712,2, 713,2…)에 접속된 온도 검출 소자를 참조번호 615B로 나타낸다.
p=1로 했을 때, 제(n, 1)번째의 신호선은, 제2 방향을 따라 배치된 제n번째의 N0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(q-1)P0+1}번째의 온도 검출 소자(단, q=1, 2, 3···), 즉, 홀수번째의 온도 검출 소자(615A)의 제2 단자부에 접속되고 있다. 또한, p=2로 했을 때, 제(n, 2)번째의 신호선은, 제2 방향을 따라 배치된 제n번째의 N0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(q-1)P0+2}번째의 온도 검출 소자(단, q=1, 2, 3···), 즉, 짝수번째의 온도 검출 소자(615B)의 제2 단자부에 접속되고 있다.
여기에서, 실시예 10의 촬상 장치에 있어서, 각 신호선(71A, 71B)은, 제2 구동 회로를 구성하는 아날로그·프런트 엔드(AFE)(83a, 83b), 샘플 홀드 회로(84) 및 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)(85a, 85b)에 접속되고 있어, 아날로그·프런트 엔드(83a, 83b)는 차동 적분 회로를 가진다. 차동 적분 회로를 포함하는 아날로그·프런트 엔드(83a, 83b), 아날로그-디지털 변환 회로(85a, 85b)는, 주지의 회로 구성으로 할 수 있다.
이렇게, 제2 방향을 따라 배열된 일 군의 온도 검출 소자(615A, 615B)를, 2개의 그룹(제2 방향을 따라 배열된 홀수번째의 온도 검출 소자(615A), 및 제2 방향을 따라 배열된 짝수번째의 온도 검출 소자(615B))로 나누고, 각각의 그룹의 온도 검출 소자(615A, 615B)를 신호선(71A, 71B)에 접속한다. 즉, 제2 방향을 따라 배열된 온도 검출 소자(615A, 615B)를 2개의 신호선(71A, 71B)에 접속한다. 따라서, 제2 방향을 따라 배열된 온도 검출 소자를 1개의 신호선에 접속할 경우와 비교하고, 차동 적분 회로가 병렬로 배치되기 때문에, 온도 검출 소자로부터 출력되는 신호를 차동 적분 회로에 의해 적분하는데 필요한 시간을 2배로 할 수 있고, 높은 감도를 가지고, 저노이즈화된 촬상 장치를 제공할 수 있다. 이러한 실시예 10의 촬상 장치의 구성, 구조를, 실시예 1∼실시예 9에 있어서 설명한 촬상 장치에 적용할 수 있다. 경우에 따라서는, 이러한 실시예 10의 촬상 장치의 구성, 구조를, 실시예 1∼실시예 9에 있어서 설명한 촬상 장치 이외의 구성, 구조를 가지는 촬상 장치(예를 들면, 가시광에 근거해 촬상을 하는 촬상 장치)에 적용할 수도 있다.
온도 검출 소자(615A, 615B) 혹은 촬상 장치의 구성, 구조는, 실시예 1∼실시예 8에 있어서 설명한 온도 검출 소자(15) 혹은 촬상 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있다. 혹은 또한, 온도 검출 소자(615A, 615B)의 구성, 구조를, 실시예 9에 있어서 설명한 온도 검출 소자(15A, 15B)의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있다. 그 때문에, 온도 검출 소자(615A, 615B) 혹은 촬상 장치의 설명은 생략한다.
한편, 모식적인 일부단면도를 도 29에 나타내고, 촬상 장치의 구성요소 배치 상태를 모식적으로 도 30에 나타낸 바와같이, 보이드(50)는, 인접하는 2×k개의 온도 검출 소자(615)(단, k는 1이상의 정수이며, 도시한 예에서는, k=1)에 있어서 공유화되는 구조로 할 수도 있다. 한편, 보이드(50)를 명확히 하기 위해서, 도 30에 있어서, 보이드(50)에 사선을 추가했다. 또한, 신호선(71A, 71B), 구동선(72)을 굵은 실선으로 나타내고, 배선(31)의 일부분도 굵은 실선으로 나타냈다. 후술하는 도 32에 있어서도 같다. 온도 검출 소자(615)의 검출 감도를 높이기 위해서는, 제1 스터드부(25C) 및 제2 스터드부(25D)를 통한 열의 유실을 될 수 있는 한 억제할 필요가 있다. 도 29에 나타내는 예에서는, 제1 방향을 따라 인접하는 2개의 온도 검출 소자에서 제1 스터드부(25C)의 일부가 공유되므로, 제1 스터드부(25C)를 통한 열의 유실을 억제할 수 있다. 한편, 도 29, 도 30에 나타낸 보이드(50)의 구조를, 실시예 1∼실시예 9에 있어서 설명한 촬상 장치에 적용할 수 있다.
이하, 실시예 10의 촬상 장치의 변형예를 설명한다.
도 31에 등가회로도에 나타내고, 구성요소의 배치 상태를 모식적으로 도 32에 나타낸 바와 같이, 실시예 10의 촬상 장치의 변형예에 있어서는,
복수의 구동선 개수는, M0/P0이며,
제m번째의 구동선(단, m=1, 2···, M0/P0)은, 제1 방향을 따라 배치된 제{(m-1)P0+p'}번째의 M0개의 온도 검출 소자(단, p'=1, 2… P0의 모든 값)로 구성된 온도 검출 소자군에 공통이다.
실시예 10에 있어서는, 보다 구체적으로는, 전술한 대로, P0=2로 하였다. 따라서, p'의 값은, 1 및 2이다. 즉, 제m번째의 구동선(72m)은, 제1 방향을 따라 배치된 제{(m-1)P0+p'}번째의 M0개의 온도 검출 소자(구체적으로는, 제{(m-1)P0+1}번째의 M0개의 온도 검출 소자, 및 제{(m-1)P0+2}번째의 M0개의 온도 검출 소자의 모두)로 구성된 온도 검출 소자군에 공통이다.
그리고, 도 31에 나타낸 실시예 10의 촬상 장치의 변형예에 있어서,
온도 검출 소자(615A, 615B)는, 온도 검출 소자용 기판(제1 기판(21))에 마련되어진 보이드(50)의 상방에 배치되고,
온도 검출 소자용 기판(제1 기판(21))에 마련되어진 제1 접속부(구체적으로는, 구동선(72)의 일부)와, 온도 검출 소자(615A, 615B)의 제1 단자부(구체적으로는, 복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 일단에 위치하는 pn접합 다이오드(30))는, 제1 스터드부(25C)를 통해서(구체적으로는, 일부가 공유화된 제1 스터드부(25C)를 통해) 접속되고,
온도 검출 소자용 기판(제1 기판(21))에 마련되어진 제2 접속부(구체적으로는, 신호선(71A, 71B)의 일부)와, 온도 검출 소자(615A, 615B)의 제2 단자부(구체적으로는, 복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 타단에 위치하는 pn접합 다이오드(30))는, 제2 스터드부(25D)를 통해서(구체적으로는, 일부가 공유화된 제2 스터드부(25D)를 통해) 접속되고 있다.
혹은 또한, P0=2이며,
제2 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자(615A, 615B)의 각각의 제2 단자부는, 1개의 제2 스터드부(25D)를 통해서(구체적으로는, 일부가 공유화된 제2 스터드부(25D)를 통해) 온도 검출 소자용 기판(제1 기판(21))에 마련되어진 제2 접속부(신호선(71A, 71B)의 일부)에 접속되고,
제1 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자(615A) 혹은 온도 검출 소자(615B)와, 제2 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자(615A, 615B)의, 합계4개의 온도 검출 소자(615A, 615B)의 각각의 제1 단자부는, 1개의 제1 스터드부(25C)를 통해서(구체적으로는, 일부가 공유화된 제1 스터드부(25C)를 통해) 온도 검출 소자용 기판(제1 기판(21))에 마련되어진 제1 접속부(구동선(72)의 일부)에 접속되고 있다.
온도 검출 소자(615)의 검출 감도를 높이기 위해서는, 제1 스터드부(25C) 및 제2 스터드부(25D)를 통한 열의 유실을 될 수 있는 한 억제할 필요가 있다. 도31에 나타내는 예에서는, 제1 방향 및 제2 방향을 따라 인접하는 4개의 온도 검출 소자로 제1 스터드부(25C)의 일부가 공유되고, 제2 방향을 따라 인접하는 2개의 온도 검출 소자로 제2 스터드부(25D)의 일부가 공유되므로, 제1 스터드부(25C), 제2 스터드부(25D)를 통한 열의 유실을 억제할 수 있다. 한편, 도 31에 나타낸 보이드(50)의 구조를, 실시예 1∼실시예 9에 있어서 설명한 촬상 장치에 적용할 수 있다.
실시예 11
실시예 11은, 제6 구성의 촬상 장치에 관계한다. 등가회로도를 도 33에 나타낸 바와 같이, 실시예 11의 촬상 장치는,
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로(구체적으로는, 2차원 매트릭스 형상으로), S0×T0개(단, S0≥2, T0≥2)가 배열된, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자(715A, 715B),
제1 방향을 따라 배치된 S0×U0개(단, U0≥2)의 구동선(72),
제2 방향을 따라 배치된 복수의 신호선(71),
S0×U0개의 구동선(72)이 접속된 제1구동 회로(구체적으로는, 수직 주사 회로(81)), 및
복수의 신호선(71)이 접속된 제2 구동 회로(구체적으로는, 수평 주사 회로(86)등),
를 구비하고 있다. 그리고,
각 온도 검출 소자(715A, 715B)는, 제1 단자부(구체적으로는, 복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 일단에 위치하는 pn접합 다이오드(30)), 및 제2 단자부(구체적으로는, 복수의 pn접합 다이오드(30)에 있어서의 타단에 위치하는 pn접합 다이오드(30))를 구비하고,
각 온도 검출 소자(715A, 715B)의 제2 단자부는, 신호선(71)에 접속되고,
제(s,u)번째의 구동선(72)(단, s=1, 2···, S0, u=1, 2···, U0)은, 제1 방향을 따라 배치된 제s번째의 S0개의 온도 검출 소자(715A, 715B)로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(t-1)U0+u}번째의 온도 검출 소자(715A, 715B)(단, t=1, 2, 3…)의 제1 단자부에 접속되고 있다.
실시예 11에 있어서는, 보다 구체적으로는, U0=2로 했다. 따라서, u의 값은, 1 또는 2이다. 즉, 구동선의 수는 2S0개다. 홀수번째의 구동선(72A)(721,1, 722,1, 723,1…)에 접속된 온도 검출 소자를 참조번호 715A로 나타내고, 짝수번째의 구동선(72B)(721,2, 722,2, 723,3…)에 접속된 온도 검출 소자를 참조번호 715B로 나타낸다.
u=1로 했을 때, 제(s,1)번째의 구동선은, 제1 방향을 따라 배치된 제s번째의 S0개의 온도 검출 소자로부터 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(t-1)U0+1}번째의 온도 검출 소자(단, t=1, 2, 3···), 즉, 홀수번째의 온도 검출 소자(715A)의 제1 단자부에 접속되고 있다. 또한, u=2로 했을 때, 제(s,2)번째의 구동선은, 제1 방향을 따라 배치된 제s번째의 S0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(t-1)P0+2}번째의 온도 검출 소자(단, t=1, 2, 3···), 즉, 짝수번째의 온도 검출 소자(715B)의 제2 단자부에 접속되고 있다.
이렇게, 제1 방향을 따라 배열된 일 군의 온도 검출 소자(715A, 715B)를, 2개의 그룹(제1 방향을 따라 배열된 홀수번째의 온도 검출 소자(715A), 및 제1 방향을 따라 배열된 짝수번째의 온도 검출 소자(715B))로 나누고, 각각의 그룹의 온도 검출 소자(715A, 715B)를 구동선(72)A, 72B에 접속한다. 즉, 제1 방향을 따라 배열된 온도 검출 소자(715A, 715B)를 2개의 구동선(72A, 72B)에 접속한다. 따라서, 구동선을 흐르는 전류의 전류밀도저감을 도모할 수 있는 결과, 온도 검출 소자의 구동에 있어서의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있고, 예를 들면, 구동선에 있어서의 전압저하의 억제를 도모할 수 있다. 이러한 실시예 11의 촬상 장치의 구성, 구조를, 실시예 1∼실시예 10에 있어서 설명한 촬상 장치에 적용할 수 있다. 경우에 따라서는, 이러한 실시예 11의 촬상 장치의 구성, 구조를, 실시예 1∼실시예 10에 있어서 설명한 촬상 장치 이외의 구성, 구조를 가지는 촬상 장치(예를 들면, 가시광에 근거해 촬상을 하는 촬상 장치)에 적용할 수도 있다.
실시예 12
실시예 12은, 본 개시 촬상 장치에 있어서의 노이즈 저감 방법에 관한 것이다. 실시예 12에 있어서의 촬상 장치는, 실시예 1∼실시예 11에 있어서 설명한 촬상 장치이다. 즉, 실시예 12에 있어서의 촬상 장치는, 등가회로도를 도 34에 나타낸 바와 같이,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자(15),
온도 검출 소자(15)가 접속된 구동선(72), 및
온도 검출 소자(15)가 접속된 신호선(71),
를 구비하고,
구동선(72)이 접속된 제1구동 회로, 신호선(71)이 접속된 제2 구동 회로, 기억장치(예를 들면, 도시하지 않는 불휘발성 메모리)를 더 구비하고,
제2 구동 회로에 있어서, 신호선(71)은 차동 적분 회로(83A) 및 아날로그-디지털 변환 회로(85)에 접속되고 있다.
여기에서, 실시예 1∼실시예 12의 촬상 장치에 있어서, 각 신호선(71)에서의 전압은, 아날로그·프런트 엔드(AFE)(83)를 구성하는 차동 적분 회로(83A)의 일방의 입력부에 입력된다. 또한, 차동 적분 회로(83A)의 타방의 입력부에는 기준전압(참조 전압)이, 배선(83B)을 통해서 입력된다. 배선(83B)은, 또한, 정전류회로(83C)에 접속된다. 또한, 각 신호선(71)과 배선(83)을 단락하기 위한 스위치 수단(83D)이, 각 신호선(71)과 배선(83B)과의 사이에 배치되고 있다. 한편, 정전류회로(83C)를 신호선마다 배치한 구성에 의해, 배선 저항에 의한 전압 강하에 기인한 오차를 저감할 수 있다. 즉, 정전류회로(83C)를 신호선마다 배치하면, 배선(83B)의 전류분포와 구동선(72)의 전류분포를 대략 동등하게 할 수 있다. 전류분포가 동등하고, 게다가, 배선(83B)와 구동선(72)의 길이당의 배선 저항치를 대략 동등하게 하면, 배선 저항과 전류의 곱에 의한 전압 강하를 열마다 거의 동일하게 할 수 있다. 배선(83B)의 전압 강하는 차동 적분 회로(83A)의 플러스측의 단자전압을 저하되게 해, 구동선(72)의 전압 강하는 차동 적분 회로(83A)의 마이너스측의 단자전압을 저하되게 하지만, 플러스측의 단자와 마이너스측의 단자의 동일한 전압 강하는 차동적분에 의해 상쇄되기 때문에, 차동 적분 회로(83A)의 출력 단자에 나타나는 오차가 저감된다.
실시예 12의 노이즈 저감 방법에 있어서는, 먼저, 온도 검출 소자(15)를 부작동의 상태로 하고, 차동 적분 회로(83A)를 리셋한다. 즉, 수직 주사 회로(81)로부터의 온도 검출 소자(15)의 선택을 하지 않고, 스위치 수단(83D)를 「닫힘」상태로 해서 차동 적분 회로(83A)의 2개의 입력부를 단락시키어, 차동 적분 회로(83A)를 리셋한다.
그 다음에, 온도 검출 소자(15)를 부작동의 상태로 하고, 온도 검출 소자(15)가 작동 상태에 있는 시간 TM0과 동일한 시간 TM0만큼 신호선(71)에 정전류를 흘리고, 신호선(71)의 전압을 차동 적분 회로(83A)에서 적분하고, 얻어진 적분 값을 아날로그-디지털 변환 회로(85)에 있어서 디지털 값으로 변환하고, 얻어진 디지털 값을 오프셋 값으로서 기억장치에 기억한다.
구체적으로는, 스위치 수단(83D)를 「열림」상태로 하여 온도 검출 소자(15)를 부작동의 상태인 채로 하고, 온도 검출 소자(15)가 작동 상태에 있는 시간 TM0과 동일한 시간 TM0만큼 신호선(71)에 정전류를 흘리는 한편, 차동 적분 회로(83A)의 타방의 입력부에 기준전압(참조 전압)을 배선(83B)를 통해서 입력한다. 신호선(71)의 전압(원칙, 무변화의 전압값)은 차동 적분 회로(83A)에서 적분된다. 그리고, 시간 TM0이 경과한 후, 얻어진 적분 값을 아날로그-디지털 변환 회로(85)에 있어서 디지털 값으로 변환하고, 얻어진 디지털 값을 오프셋 값으로서 기억장치에 기억한다. 이렇게, 차동 적분 회로(83A)의 타방의 입력부에는 기준전압(참조 전압)이 입력되어, 차동 적분 회로(83A)의 일방의 입력부에는 부작동의 온도 검출 소자(15)의 출력이 입력되므로, 결국, 차동 적분 회로(83A)에 있어서 얻어진 적분 값은, 차동 적분 회로(83A)에 있어서의 특성 편차(구체적으로는, 차동 적분 회로를 구성하는 연산 증폭기에 있어서의 오프셋의 편차)에 기인한 값이다.
그 다음에, 온도 검출 소자(15)를 실제로 작동시킨다. 여기에서, 온도 검출 소자(15)를, 시간 TM0만큼 동작 상태로 하고, 신호선(71)의 전압을 차동 적분 회로(83A)에서 적분하고, 얻어진 적분 값을 아날로그-디지털 변환 회로(85)에 있어서 디지털 값으로 변환해서 디지털 신호 값을 얻은 후, 디지털 신호 값으로부터 오프셋 값을 감한다.
이렇게 해서, 차동 적분 회로(83A)에 기인한 노이즈를 저감시킬 수 있고, 혹은 또한, 차동 적분 회로(83A)의 특성 편차를 억제할 수 있고, 소위 수직줄(vertical streak) 고정 패턴 노이즈를 저감시킬 수 있다. 이상의 처리는, 1촬상 프레임(1화면)을 읽어내기 전에 하면 좋다.
실시예 13
실시예 13에서는, 실시예 1∼실시예 12에 있어서 설명한 촬상 장치를 적외선 카메라에 적용한 예를 설명한다. 도 35에 개념도를 나타낸 바와 같이, 적외선 카메라는, 렌즈(301), 셔터(302), 실시예 1∼실시예 12에 있어서 설명한 촬상 장치(303), 구동 회로(304), 전원부(305), 기억 매체(306), 비디오 출력부(307), 각종 인터페이스(308)로부터 구성된다. 구동 회로(304)에는, 먼저 설명한 각종의 회로 기타, 예를 들면, 화소간 편차를 보정하고, 또한, 결함화소의 보정을 하고, 또한, 각종 노이즈 제거를 하는 신호 처리 회로가 포함된다. 이러한 구성의 적외선 카메라의 구성요소는, 촬상 장치(303)를 제외하고, 주지의 구성요소로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상, 본 개시의 촬상 장치를 바람직한 실시예에 기초를 두어 설명했지만, 본 개시의 촬상 장치는 이 실시예에 한정되는 것이 아니다. 실시예에 있어서 설명한 촬상 장치나 온도 검출 소자의 구성, 구조는 예시이며, 적당히, 변경할 수 있고, 촬상 장치나 온도 검출 소자를 구성하는 재료, 촬상 장치나 온도 검출 소자의 제조방법도 예시이며, 적당히, 변경할 수 있다. 경우에 따라서는, 적외선 반사층의 형성을 생략하고, 피복층의 상면, 그 자체를 적외선 반사층으로서 기능시켜도 좋다.
각 실시예에 있어서 설명한(신호선 접속부, 구동선 접속부)의 조합으로서, 이하의 조합을 들 수 있다.
(실시예 1에 있어서 설명한 신호선 접속부, 실시예 2에 있어서 설명한 구동선 접속부)
(실시예 1에 있어서 설명한 신호선 접속부, 실시예 3에 있어서 설명한 구동선 접속부)
(실시예 1에 있어서 설명한 신호선 접속부, 실시예 4에 있어서 설명한 구동선 접속부)
(실시예 2에 있어서 설명한 신호선 접속부, 실시예 3에 있어서 설명한 구동선 접속부)
(실시예 2에 있어서 설명한 신호선 접속부, 실시예 4에 있어서 설명한 구동선 접속부)
(실시예 3에 있어서 설명한 신호선 접속부, 실시예 4에 있어서 설명한 구동선 접속부)
(실시예 1에 있어서 설명한 구동선 접속부, 실시예 2에 있어서 설명한 신호선 접속부)
(실시예 1에 있어서 설명한 구동선 접속부, 실시예 3에 있어서 설명한 신호선 접속부)
(실시예 1에 있어서 설명한 구동선 접속부, 실시예 4에 있어서 설명한 신호선 접속부)
(실시예 2에 있어서 설명한 구동선 접속부, 실시예 3에 있어서 설명한 신호선 접속부)
(실시예 2에 있어서 설명한 구동선 접속부, 실시예 4에 있어서 설명한 신호선 접속부)
(실시예 3에 있어서 설명한 구동선 접속부, 실시예 4에 있어서 설명한 신호선 접속부)
경우에 따라서는, 이하와 같은 구성, 구조를 채용할 수 있다. 즉, 각 온도 검출 소자를, 신호선 및 신호선 접속부(경우에 따라서는, 신호선 접속부만)를 통하여, 구동 회로를 구성하는 아날로그·프런트 엔드와 접속한다. 여기에서, 아날로그·프런트 엔드는, 온도 검출 소자의 바로 아래에 위치하는 제2 기판의 영역에 형성되고 있다. 그리고, 아날로그·프런트 엔드의 출력을, 실시예 1∼실시예 4에 있어서 설명한 신호선의 대체로서의 출력선을 통하여 구동 회로에 송출한다. 한편, 출력선과 구동 회로를 접속하기 위한 접속부는, 예를 들면, 구동선 접속부와 같은 구성, 구조로 하면 된다.
혹은 또한, 각 온도 검출 소자를, 신호선 및 신호선 접속부(경우에 따라서는, 신호선 접속부만)을 통하여 구동 회로를 구성하는 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로와 접속한다. 여기에서, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로는, 온도 검출 소자의 바로 아래에 위치하는 제2 기판의 영역에 형성되고 있다. 그리고, 아날로그-디지털 변환 회로의 출력을, 실시예 1∼실시예 4에 있어서 설명한 신호선의 대체로서의 출력선을 통해서 구동 회로를 구성하는 회로에 송출한다. 한편, 출력선과 구동 회로를 구성하는 회로를 접속하기 위한 접속부는, 예를 들면, 구동선 접속부와 같은 구성, 구조로 하면 된다.
촬상 장치의 적외선 입사측에, 예를 들면, 렌즈 등으로부터 이루어지는 집광 소자를 배치해도 좋다. 예를 들면, 도 19b에 나타낸 실시예 6의 변형예에 있어서, 제1 기판(221)의 제1면(221A)의 측에 집광 소자(렌즈)(65)를 마련한 예를 도 37에 나타낸다. 이러한 집광 소자(65)는, 예를 들면, 실시예 6의 [공정-630]에서, 에칭법에 의해 희생층(97)을 제거하고(도 47c 참조), 게다가, 에천트를 변경하고, 에칭법에 의해 제2 실리콘층(93)의 일부를 제거해서(도 47d 참조), 다이어프램부(25A)와 제2실리콘층과의 사이에 공동(51)을 마련함과 동시에 형성할 수 있다. 즉, 에칭법에 의해 제2 실리콘층(93)의 일부를 제거할 때, 에칭액은 격벽(223)의 근방으로부터 제2 실리콘층(93)에 침입하지만, 에칭 조건을 적절하게 설정함으로써, 격벽(223)의 근방의 제2 실리콘층(93)의 부분쪽을, 격벽(223)으로부터 먼 제2 실리콘층(93)의 부분보다도, 많이 에칭할 수 있다. 그 결과, 제1 기판(221)(제2 실리콘층(93))의 제1면(221A)의 측에 집광 소자(렌즈) (65)를 마련할 수 있다.
혹은 또한, 예를 들면, 도 20에 나타낸 실시예 6의 변형예에 있어서, 제1 기판(221)의 면(제1 기판(221)의 제2면(221B)에 설치된 실리콘 반도체기판으로 이루어지는 보호 기판(222)의 적외선 입사측에, 집광 소자(렌즈)(66, 67)을 마련해도 좋다(도 38a 및 도 38b 참조). 도 38a에 나타내는 예는, 보호 기판(222)과는 다른 부재(예를 들면, 레지스트 재료)로 집광 소자(66)를 형성한 예이며, 도 38b에 나타내는 예는, 보호 기판(222)을 에칭 가공함으로써 집광 소자(67)를 형성한 예이다. 이 집광 소자는, 예를 들면, 주지의 온 칩·마이크로·렌즈의 형성 방법과 같은 방법으로 형성할 수 있다. 실리콘 반도체기판으로 이루어지는 보호 기판(222) 대신, 예를 들면, CaF2, BaF2, Al2O3, ZnSe 등의 적외선을 투과하는 재료로 이루어지는 보호 기판으로 할 수도 있다. 또한, 도 39a 및 도 39b에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치의 적외선 입사측에 차광부(68)를 마련하여, 인접하는 온도 검출 소자로의 적외선의 입사를 억제해도 좋다. 차광부(68)는, 예를 들면, 보호 기판(222)에 홈부를 형성하고, 이 홈부에 금속재료나 합금재료를 메워넣음으로써 형성할 수 있다. 집광 소자(66, 67), 차광부(68)는, 다른 실시예에 대하여도, 적당히, 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.
또한, 제4 구성의 촬상 장치로서, 온도 검출 소자 유닛을, 적외선의 입사에 따라 상하로 배치된 2개의 온도 검출 소자(각 실시예에 있어서 설명한 온도 검출 소자)로 구성할 수도 있다. 도 17a에 나타낸 실시예 1의 변형예와, 도 18a에 나타낸 실시예 6을 조합시킨 예를 도 40에 나타내지만, 다른 실시예에 대하여도 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다. 구체적으로는, 이러한 촬상 장치는,
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 적외선의 입사에 따라 상하로 배치된 2개의 온도 검출 소자로부터 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 동일하거나 다르며, 또는, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다르다. 한편, 2개의 온도 검출 소자는, 동일한 구동선 및 신호선에 접속되어도 되고, 다른 구동선 및 신호선에 접속되어도 된다.
또한, 본 개시의 촬상 장치를 구성하는 온도 검출 소자 1개로 온도 검출 소자를 구성할 수도 있고, 본 개시의 촬상 장치를 구성하는 온도 검출 소자를 1차원으로 배열한 촬상 장치로 할 수도 있다. 즉, 넓게는, 본 개시의 촬상 장치를 구성하는 온도 검출 소자 J개(단, J≥1)를 1차원으로 배열한 촬상 장치, 다시 말하면, 1차원으로 배열된 J개(단, J≥1)의 온도 검출 소자를 구비하고 있는 본 개시의 촬상 장치로 할 수도 있다. 구체적으로는,
제1 방향으로 배열된 J개(단, J≥1)의 온도 검출 소자(15, 215)를 구비하고,
게다가, 제1 방향을 따라 배치되며, 각각 온도 검출 소자(15, 215)가 접속된 J개의 구동선(72) 및 J개의 신호선(71)을 구비하고,
제1 구조체(20)는, 온도 검출 소자(15, 215)를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역(11), 및 온도 검출 소자 어레이 영역(11)을 둘러싸는 주변영역(12)을 가지고,
주변영역(12)에 있어서, 신호선(71)은, 신호선 접속부(100)를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
주변영역(12)에 있어서, 구동선(72)은, 구동선 접속부(110)를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
실시예 9에 있어서 설명한 촬상 장치에 있어서는, 복수의 온도 검출 소자를 가지는 온도 검출 소자 유닛이 구비되어 있다. 여기에서, 온도 검출 소자 유닛에 있어서, 경우에 따라서는 1개의 온도 검출 소자를 동작시키면 되는 경우, 등가회로도를 도 36에 나타낸 바와 같이, AFE(83)(구체적으로는, 차동 적분 회로)와 신호선(71)과의 사이에, 차동 적분 회로와 신호선(71)과의 도통상태를 제어하는 스위치 수단(87)을 마련하면 된다. 또한, 이 경우, 스위치 수단(87)은, 차동 적분 회로와 신호선(71)과의 사이를 부도통 상태로 할 때, 신호선(71)을 고정 전위로 바꾸는 것이 바람직하다. 이에 의해, 촬상 장치의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다. 한편, 이러한 회로 구성을 다른 실시예에 적용할 수도 있다. 즉, 작동하는 온도 검출 소자를 줄임으로써, 해상도는 저하되지만, 촬상 장치의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다. 마찬가지로, 실시예 11에 있어서, 예를 들면, 홀수번째의 구동선 혹은 짝수번째의 구동선 일방을 동작시켜(혹은, 복수의 구동선의 조에 있어서의 어느 한쪽의 구동선을 동작시켜), 작동하는 온도 검출 소자를 줄임으로써, 해상도는 저하되지만, 촬상 장치의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 독출 데이터량을 감소시킬 수 있고, 데이터 출력 레이트의 증가를 도모할 수 있다. 한편, 높은 해상도가 요구될 경우에는, 모든 온도 검출 소자를 작동시키면 된다.
도 17a에 나타낸 실시예 1의 변형예 촬상 장치의 모식적인 일부단면도를 도 41a에 나타낸 바와 같이, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자(15)의 측에는, 제1 적외선 흡수층(61C)이 형성되고, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 영역에는, 적외선 반사층(62)이 형성되고, 보이드(50)와 대향하는 온도 검출 소자(15)의 측에는, 제2 적외선 흡수층(61D)이 형성되는 구성으로 할 수 있다. 도시한 예에서는, 제1 적외선 흡수층(61C)은, 온도 검출 소자(15) 위에 형성된 절연막(26) 위에 형성되고, 제2 적외선 흡수층(61D)은, 보이드(50)와 대향하는 온도 검출 소자(15)의 면상(보다 구체적으로는, 보이드(50)와 대향하는 다이어프램부(25A)의 면상)에 형성된다. 적외선 흡수층(61C, 61D)은, 적외선을 흡수할 뿐만 아니라, 일부를 투과하고, 일부를 반사하기 때문에, 투과나 반사를 저감하는 구조로 함으로써, 보다 감도를 향상시킬 수 있다. 즉, 이러한 구성에 의해, 제1 적외선 흡수층(61C)을 투과한 일부의 적외선이 제2 적외선 흡수층(61D)에서 더욱 흡수되기 때문, 투과를 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 적외선 흡수층(61C)에서 반사한 적외선과 제2 적외선 흡수층(61D)에서 반사한 적외선이 역위상으로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 제2 적외선 흡수층(61D)를 반사한 적외선과 적외선 반사층(62)을 반사한 적외선이 역위상으로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 한편, 제1 적외선 흡수층(61C) 및 제2 적외선 흡수층(61D)이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR이라고 해서 제1 적외선 흡수층(61C)과 제2 적외선 흡수층(61D)과의 광학적거리를 L1이라고 하고 제2 적외선 흡수층(61D)과 적외선 반사층(62)과의 광학적거리를 L2로 했을 때,
0.75×λIR/4≤L1≤ 1.25×λIR/4
0.75×λIR/4≤L2≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 것이 바람직하다. 제1 적외선 흡수층(61C) 및 제2 적외선 흡수층(61D)을 구비하는 구성은, 기타의 실시예 1의 촬상 장치나 기타의 실시예의 촬상 장치에, 적당히, 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.
혹은 또한, 도 19b에 나타낸 실시예 6의 변형예 촬상 장치의 모식적인 일부단면도를 도 41b에 나타낸 바와 같이, 적외선이 입사하는 온도 검출 소자(215)의 측에는, 제1 적외선 흡수층(61C)이 형성되고; 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 영역에는, 적외선 반사층(62)이 형성되고; 보이드(50)와 대향하는 온도 검출 소자(215)의 측에는, 제2 적외선 흡수층(61D)이 형성되는 구성으로 할 수 있다. 적외선 반사층(62)은, 보이드(50)의 저부에 위치하는 피복층(43)의 부분의 일부에 형성된다. 제1 적외선 흡수층(61C)은, 제1 기판(221)의 제1면측에 마련되어져 있다. 구체적으로는, 제1 적외선 흡수층(61)은, 다이어프램부(25A)의 적외선 입사측에 마련되어져 있다. 제2 적외선 흡수층(61D)은, 온도 검출 소자(215) 위에 형성된 절연막(26) 위에 보이드(50)와 대향하게 형성된다. 각 적외선 흡수층(61C, 61D)은, 적외선을 흡수할 뿐만 아니라, 일부를 투과하고, 일부를 반사하기 때문에, 투과나 반사를 저감하는 구조로 함으로써, 보다 감도를 향상시킬 수 있다. 즉, 이러한 구성에 의해, 제1 적외선 흡수층(61C)을 투과한 일부의 적외선이 제2 적외선 흡수층(61D)에서 더욱 흡수되기 때문에, 투과를 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 적외선 흡수층(61C)에서 반사한 적외선과 제2 적외선 흡수층(61D)에서 반사한 적외선이 역위상으로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 제2 적외선 흡수층(61D)을 반사한 적외선과 적외선 반사층(62)을 반사한 적외선이 역위상으로 상쇄되어, 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 이 경우, 제1 적외선 흡수층(61C) 및 제2 적외선 흡수층(61D)이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR이라고 하고 제1 적외선 흡수층(61C)과 제2 적외선 흡수층(61D)과의 광학적거리를 L1이라고 하고 제2 적외선 흡수층(61D)과 적외선 반사층(62)과의 광학적거리를 L2로 했을 때,
0.75×λIR/4≤L1≤ 1.25×λIR/4
0.75×λIR/4≤L2≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 것이 바람직하다. 제1 적외선 흡수층(61C) 및 제2 적외선 흡수층(61D)을 구비하는 구성은, 기타의 실시예 6의 촬상 장치나 기타의 실시예의 촬상 장치에, 적당히, 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.
신호 처리 회로에는, 노이즈를 미리 측정하는 것에 의한 고정 패턴 노이즈 보정 처리, 노이즈 모델에 근거하는 노이즈 저감 처리, 렌즈 결상 모델에 근거하는 해상도보정 처리를 포함시킬 수 있다. 또한, 적외선 카메라로부터 얻어진 화상과, 통상의 가시광에 근거해 촬상된 화상을 합성하는 것도 가능하다. 이하에, 각종 신호 처리의 개략을 설명하지만, 신호 처리는 이들에 한정되는 것이 아니다.
고정 패턴 노이즈 보정 처리로서, 예를 들면, 전회의 촬상 프레임에 있어서 얻어진 고정 패턴 노이즈 데이터와 이번의 촬상 프레임에 있어서 얻어진 고정 패턴 노이즈 데이터와의 차이에 따른 차분 데이터를 생성하고, 차분 데이터와 전회의 촬상 프레임에 있어서 얻어진 고정 패턴 노이즈 데이터를 가산해서 새로운 고정 패턴 노이즈 데이터로 하는 처리를 들 수 있다.
또한, 무한 임펄스 응답(IIR, Infinite Impulse Response)형 필터를 채용한 노이즈 저감 처리로, 예를 들면,
IIR필터 처리에 의해, 보정 대상 화소의 근방의 참조 화소의 신호 값의 평균치를 산출하는 제1 공정과,
IIR필터 처리에 의해, 보정 대상 화소의 근방의 참조 화소의 신호 값의 분산 값을 산출하는 제2 공정과,
참조 화소의 평균치와 분산 값을 입력하고, 평균치와 분산 값을 적용한 에지 보존 평활화 처리를 실행하는 제3 공정과,
제1 공정과 제2 공정에 있어서 적용하는 IIR필터 계수를, 화상을 구성하는 화소의 신호 값에 따라서 갱신하는 제4 공정,
으로 구성된 노이즈 저감 처리를 들 수 있다.
또한, 해상도보정 처리로서, 복수의 상높이(image height)로 각각 설정된 블러(blur) 보정을 하는 필터를 취득하고, 취득된 필터를 이용하여, 보정 대상으로 된 상높이에 있어서의 화소의 화소값을 보정하는 방법을 들 수 있다. 여기에서, 보정은, 보정 대상으로 된 상높이에 인접하는 상높이로 설정된 필터를, 보정 대상으로 된 화소의 화소값에 적용하고, 보정 대상으로 된 상높이와 인접하는 상높이와의 위치 관계로부터 계수를 산출하고, 필터 적용후의 화소값과 계수를 이용해서 보정후의 화소값을 산출하는 처리로 할 수 있다. 혹은 또한, 보정은, 보정 대상으로 된 상높이와 인접하는 상높이와의 위치 관계로부터 계수를 산출하고, 보정 대상으로 된 상높이에 인접하는 상높이로 설정된 필터와 계수를 이용하고, 보정 대상으로 된 화소의 화소값에 적용하는 필터를 생성하고, 생성된 필터와 보정 대상으로 된 화소의 화소값을 이용해서 보정후의 화소값을 산출하는 처리로 할 수 있다. 또한, 필터의 계수는, 제1 상높이상의 복수 상점에서 PSF(Point Spread Function) 데이터를 산출하고, PSF 데이터를 평균화하고, 평균화된 PSF 데이터를 소정의 함수로 근사하고, 근사된 PSF 데이터로부터 산출된 계수로 할 수 있고, 필터의 계수 산출은 위너 필터를 이용할 수 있다.
제1 기판이나 제2 기판에, 트랜지스터의 온도특성을 이용한 반도체온도 센서 소자를 형성해도 되고(임베딩하여도 된다). 한편, 반도체온도 센서 소자는, 온도 검출 소자의 아래쪽으로 위치하는 제2 기판의 영역에 형성하는 것이 바람직하고, 온도 검출 소자에 인접한 제1 기판의 영역에 형성하는 것이 바람직하다. 혹은 또한, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자에 인접하고, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자와 같은 구성, 구조를 가지는 온도 검출 소자(단, 적외선 흡수층을 구비하지 않고, 혹은 또한, 적외선 흡수층 및 적외선 반사층을 구비하지 않고, 혹은 또한, 온도 검출 소자에 구비되어 있는 적외선 흡수층보다도 소면적의 적외선 흡수층을 구비한다)를, 온도참조용의 온도 검출 소자로서 배치해도 좋다. 온도참조용의 온도 검출 소자에 인접한 온도 검출 소자에 의해 측정된 온도와, 온도참조용의 온도 검출 소자에 의해 측정된 온도와의 차이를 구함으로써, 온도참조용의 온도 검출 소자에 인접한 온도 검출 소자에 의해 측정된 참된 온도를 얻을 수 있다. 또한, 다른 면적의 적외선 흡수층을 구비한 온도 검출 소자를, 복수 구비한 온도 검출 소자 유닛으로부터 온도 검출 소자를 구성할 수도 있고, 이에 의해, 온도검출의 레인지나 감도를 변경하거나, 온도검출의 레인지를 확대하거나, 적외선흡수 파장을 변경하는 것이 가능해진다.
한편, 본 개시는, 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
[A01] 《촬상 장치》
제1 구조체 및 제2 구조체로 구성되고,
제1 구조체는,
제1 기판,
제1 기판에 마련되어지며, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자, 및,
온도 검출 소자에 접속된 신호선 및 구동선,
을 구비하고,
제2 구조체는,
제2 기판, 및
제2 기판에 마련되어지며, 피복층에 의해 피복된 구동 회로,
를 구비하고,
제1 기판과 제2 기판은 적층되어 있고,
신호선은, 신호선 접속부를 통하여, 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
구동선은, 구동선 접속부를 통하여, 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1 신호선 접속부, 및 제2 구조체에 형성된 제2 신호선 접속부로 이루어지고,
구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1 구동선 접속부, 및 제2 구조체에 형성된 제2 구동선 접속부로 이루어지는 촬상 장치.
[A02] 《촬상 장치: 제1 형태》
제1 신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1A 접속 구멍으로 이루어지고,
제2 신호선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제1B 접속 구멍으로 이루어지고,
제1 구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제2A 접속 구멍으로 이루어지고,
제2 구동선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제2B 접속 구멍으로 이루어지고,
제1A 접속 구멍과 제1B 접속 구멍은 일체로 접속되어 제1 접속 구멍을 구성하고,
제2A 접속 구멍과 제2B 접속 구멍은 일체로 접속되어 제2 접속 구멍을 구성하는 [A01]에 기재된 촬상 장치.
[A03] 《촬상 장치: 제2 형태》
제1 신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1A 접속 구멍, 및 제2 구조체와 대향하는 제1 구조체의 면에 마련되어지며, 제1A 접속 구멍에 접속된 제1A 접속 단부로 이루어지고,
제2 신호선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제1B 접속 구멍, 및 제1 구조체와 대향하는 제2 구조체의 면에 마련되어지며, 제1B 접속 구멍에게 접속된 제1B 접속 단부로 이루어지고,
제1 구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제2A 접속 구멍, 및 제2 구조체와 대향하는 제1 구조체의 면에 마련되어지며, 제2A 접속 구멍에게 접속된 제2A 접속 단부로 이루어지고,
제2 구동선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제2B 접속 구멍, 및 제1 구조체와 대향하는 제2 구조체의 면에 마련되어지며, 제2B 접속 구멍에게 접속된 제2B 접속 단부로 이루어지고,
제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는 접속되고,
제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는 접속되고,
제1A 접속 구멍 및 제1B 접속 구멍은, 제1 접속 구멍을 구성하고,
제2A 접속 구멍 및 제2B 접속 구멍은, 제2 접속 구멍을 구성하는 [A01]에 기재된 촬상 장치.
[A04] 《촬상 장치:제2A 형태》
제1A 접속 단부, 제1B 접속 단부, 제2A 접속 단부 및 제2B 접속 단부는, 금속층 또는 합금층으로 이루어지고,
제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는 접합되고,
제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는 접합되어 있는 [A03]에 기재된 촬상 장치.
[A05] 《촬상 장치:제2B형태》
제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는, 제1 접합 재료층을 통해서 접속되고,
제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는, 제2 접합 재료층을 통해서 접속되어 있는 [A03]에 기재된 촬상 장치.
[A06] 제1A 접속 구멍은,
신호선에 접속되며, 제2 구조체로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제1 세그먼트,
제1B 접속 구멍에 가까워지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트, 및,
제1A 접속 구멍·제1 세그먼트와 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트를 접속하는 제1A 접속 구멍·제3 세그먼트,
로 이루어지고,
제2A 접속 구멍은,
구동선에 접속되어, 제2 구조체로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제1 세그먼트,
제2B 접속 구멍에게 근접하는 방향에 연장되는 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트, 및,
제2A 접속 구멍·제1 세그먼트와 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트를 접속하는 제2A 접속 구멍·제3 세그먼트,
로 이루어지는 [A02]내지 [A05] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A07] 제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량은, 제2 접속 구멍이 가지는 정전 용량보다도 큰 [A02]내지 [A06] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A08] 제1 접속 구멍의 평균 단면적은, 제2 접속 구멍의 평균 단면적보다도 큰 [A02]내지 [A07] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A09] 제1 접속 구멍의 수는, 제2 접속 구멍의 수보다도 많은 [A02]내지 [A07] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A10] 제1 접속 구멍의 길이는, 제2 접속 구멍의 길이보다도 긴 [A02]내지 [A07] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A11] 제1 접속 구멍은, 제1 코어부, 및 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 제1 외주부(제1 외주층)로 구성되고,
제2 접속 구멍은, 제1 코어부를 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성된 제2 코어부, 및 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치되어, 제1 외주부를 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성된 제2 외주부(제2 외주층)로 구성되고,
제1 외주부는, 제2 외주부보다도 얇은 [A02]내지 [A07] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A12] 제1 접속 구멍은, 제1 코어부, 및 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 제1 외주부(제1 외주층)로 구성되고,
제2 접속 구멍은, 제2 코어부, 및 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치된 제2 외주부(제2 외주층)로 구성되고,
제1 외주부를 구성하는 재료의 비유전율 값은, 제2 외주부를 구성하는 재료의 비유전율 값보다도 큰 [A02]내지 [A07] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A13] 제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 온도 검출 소자를 구비하고,
게다가, 제1 방향을 따라 배치되며, 각각 복수의 온도 검출 소자가 접속된 복수의 구동선, 및 제2 방향을 따라 배치되며, 각각 복수의 온도 검출 소자가 접속된 복수의 신호선을 구비하고,
제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 가지며,
주변영역에 있어서, 신호선은, 신호선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
주변영역에 있어서, 구동선은, 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되는 [A01]내지 [A12] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A14] 제1 방향으로 배열된 J개(단, J≥1)의 온도 검출 소자를 구비하고,
게다가, 제1 방향을 따라 배치되며, 각각 온도 검출 소자가 접속된 J개의 구동선 및 J개의 신호선을 구비하고,
제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 가지며,
주변영역에 있어서, 신호선은, 신호선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
주변영역에 있어서, 구동선은, 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되는 [A01]내지 [A12] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A15]온도 검출 소자와 피복층과의 사이에는, 보이드가 마련되어져 있다 [A01]내지 [A14]중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A16]적외선이 입사하는 측에는, 적외선 흡수층이 형성되고,
보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되어 있는 [A15]에 기재된 촬상 장치.
[A17]온도 검출 소자는, pn접합 다이오드, 볼로미터 소자, 서모파일 소자, 금속막 저항 소자, 금속산화물 저항 소자, 세라믹 저항 소자, 서미스터(thermistor) 소자로 이루어진 [A01]내지 [A16] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[A18]구동 회로는, 적어도, 아날로그·프런트 엔드, 아날로그-디지털 변환 회로, 수평 주사 회로 및 수직 주사 회로를 구비하고,
각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로를 통해서 수평 주사 회로에 접속되고,
각 구동선은, 수직 주사 회로에 접속되는 [A01]내지 [A17] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B01] 제1 구조체 및 제2 구조체로 구성되고,
제1 구조체는,
제1 기판,
제1 기판에 마련되어지며, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자, 및,
온도 검출 소자에 접속된 구동선 및 신호선,
을 구비하고,
제2 구조체는,
제2 기판, 및
제2 기판에 마련되어지며, 피복층에 의해 피복된 구동 회로,
를 구비하고,
제1 기판은, 피복층과 접합되어 있고,
온도 검출 소자와 피복층과의 사이에는, 보이드가 마련되어지고,
구동선 및 신호선은, 구동 회로와 전기적으로 접속되어 있는 촬상 장치.
[B02] 《제1 구성의 촬상 장치》
온도 검출 소자와 피복층과의 사이에는 보이드가 마련되어져 있는 [A01]내지 [A18] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B03]온도 검출 소자와 온도 검출 소자와의 사이에 위치하는 제1 기판의 부분에는 격벽이 형성되고 있어,
격벽의 저부는, 피복층과 접합되어 있는 [A01] 내지 [B02] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B04]보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되고,
격벽의 측벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되는 [B03]에 기재된 촬상 장치.
[B05]보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있는 [B03]에 기재된 촬상 장치.
[B06]격벽의 측벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있는 [B03] 또는 [B05]에 기재된 촬상 장치.
[B07]적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 적외선 흡수층이 형성되고,
보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되어 있는 [B03] 내지 [B06] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B08]적외선 흡수층은, 온도 검출 소자의 상방에 형성되는 [B07]에 기재된 촬상 장치.
[B09]적외선 반사층은, 피복층의 상면 또는 피복층의 내부에 형성되는 [B07] 또는 [B08]에 기재된 촬상 장치.
[B10]적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때, 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 사이의 광학적거리L0은,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 [B07] 내지 [B09] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B11]적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 제1 적외선 흡수층이 형성되고,
보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되고,
보이드와 대향하는 온도 검출 소자의 측에는, 제2 적외선 흡수층이 형성되는 [B03] 내지 [B06] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B12] 제1 적외선 흡수층 및 제2 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR이라고 하고, 제1 적외선 흡수층과 제2 적외선 흡수층과의 광학적거리를 L1이라고 하고, 제2 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 광학적거리를 L2로 했을 때,
0.75×λIR/4≤L1≤ 1.25×λIR/4
0.75×λIR/4≤L2≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 [B11]에 기재된 촬상 장치.
[B13]온도 검출 소자와 온도 검출 소자와의 사이에 위치하는 제1 기판의 부분과 피복층과의 사이에는, 제1 기판과 독립하여 격벽이 형성되고 있어,
격벽의 저부는, 피복층과 접합되어 있는 [B01] 내지 [B04] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B14]보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되고,
격벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있는 [B13]에 기재된 촬상 장치.
[B15]보이드에 노출된 피복층의 노출면은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있는 [B13]에 기재된 촬상 장치.
[B16]격벽은, 절연재료층, 금속재료층, 합금재료층 및 탄소재료층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료층으로 구성되어 있는 [B13] 또는 [B15]에 기재된 촬상 장치.
[B17]적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 적외선 흡수층이 형성되고,
보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되는 [B13] 내지 [B16] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B18]적외선 반사층은, 피복층의 상면 또는 피복층의 내부에 형성되는 [B17]에 기재된 촬상 장치.
[B19]적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때, 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 사이의 광학적거리L0은,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 [B17] 또는 [B18]에 기재된 촬상 장치.
[B20]적외선이 입사하는 온도 검출 소자의 측에는, 제1 적외선 흡수층이 형성되고,
보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되고,
보이드와 대향하는 온도 검출 소자의 측에는, 제2 적외선 흡수층이 형성되는[B13] 내지 [B16] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B21] 제1 적외선 흡수층 및 제2 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR이라고 하고, 제1 적외선 흡수층과 제2 적외선 흡수층과의 광학적거리를 L1이라고 하고, 제2 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 광학적거리를 L2로 했을 때,
0.75×λIR/4≤L1≤ 1.25×λIR/4
0.75×λIR/4≤L2≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 [B20]에 기재된 촬상 장치.
[B22]적외선이 입사하는 제1 기판의 면측에 보호 기판이 배치되는 [B13] 내지 [B19] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B23]적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 적외선의 입사에 따라 상하로 배치된 2개의 온도 검출 소자로 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 동일하거나 다르며, 또는, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다른 [B01]내지 [B04] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B24]피복층에는 열전도층이 형성되어 있는 [B01] 내지 [B22] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B25]피복층에는 온도 제어층이 형성되고,
온도 검지 수단을 더 가지는 [B01] 내지 [B24] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B26]온도 제어층은 히터로서 기능하는 [B25]에 기재된 촬상 장치.
[B27]온도 제어층은 배선을 겸하는 [B26]에 기재된 촬상 장치.
[B28]온도 검지 수단의 온도 검지 결과에 기초하여, 구동 회로는 온도 제어층을 제어하는 [B25] 내지 [B27] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B29] 제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 구비하고,
온도 제어층은 온도 검출 소자 어레이 영역에 형성되는 [B25] 내지 [B28] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B30]온도 제어층은, 온도 검출 소자 어레이 영역의 직각 투영상이 존재하는 피복층의 영역에 형성되는 [B25] 내지 [B28] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B31]구동 회로는, 아날로그-디지털 변환 회로를 구비하고 있어,
온도 검출 소자 어레이 영역의 직각 투영상이 존재하는 구동 회로의 영역에는, 아날로그-디지털 변환 회로가 배치되지 않는 [B01] 내지 [B28] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B32]복수의 온도 검출 소자를 구비하고, 보이드는, 인접하는 2×k개의 온도 검출 소자(단, k는 1이상의 정수)에 있어서 공유화되고 있는 [B01] 내지 [B31] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B33] 《제2 구성의 촬상 장치》
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 다른 촬상 장치.
[B34]각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층과 적외선 반사층과의 사이의 광학적거리 L0은 다르며,
각 온도 검출 소자에 있어서의 광학적거리 L0은, 온도 검출 소자를 구성하는 적외선 흡수층이 흡수해야 할 적외선의 파장을 λIR로 했을 때,
0.75×λIR/2≤L0≤ 1.25×λIR/2
또는,
0.75×λIR/4≤L0≤ 1.25×λIR/4
를 만족하는 [B33]에 기재된 촬상 장치.
[B35]각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 또는, 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조, 또는, 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 구성, 구조 및 적외선 반사층을 구성하는 재료, 구성, 구조는, 다른 [B33] 또는 [B34]에 기재된 촬상 장치.
[B36] 《제3 구성의 촬상 장치》
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 복수의 온도 검출 소자가 병치되어서 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다른 촬상 장치.
[B37]각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층을 구성하는 재료, 또는, 적외선 반사층을 구성하는 재료, 또는, 적외선 흡수층을 구성하는 재료 및 적외선 반사층을 구성하는 재료는, 다른 [B36]에 기재된 촬상 장치.
[B38]각 온도 검출 소자는, 적외선 입사측에 적외선 흡수층을 가지고, 적외선 입사측과는 반대측에 적외선 반사층을 가지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자에 있어서의 적외선 흡수층, 또는, 적외선 반사층, 또는, 적외선 흡수층 및 적외선 반사층의 면적, 또는, 두께, 또는, 면적 및 두께는 다른 [B36] 또는 [B37]에 기재된 촬상 장치.
[B39]구동 회로에 있어서, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되는 [B01] 내지 [B38] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B40]아날로그·프런트 엔드는 차동 적분 회로를 가지고,
차동 적분 회로와 신호선과의 사이에, 차동 적분 회로와 신호선과의 도통상태를 제어하는 스위치 수단이 마련되어져 있는 [B39]에 기재된 촬상 장치.
[B41]스위치 수단은, 차동 적분 회로와 신호선과의 사이를 부도통 상태로 할 때, 신호선을 고정 전위로 하는 [B40]에 기재된 촬상 장치.
[B42] 《제4구성의 촬상 장치》
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자 유닛을 구비하고,
온도 검출 소자 유닛은, 적외선의 입사에 따라 상하로 배치된 2개의 온도 검출 소자로부터 이루어지고,
온도 검출 소자 유닛에 있어서, 각 온도 검출 소자가 검출하는 적외선의 파장은 동일하거나 다르고, 또는, 각 온도 검출 소자의 적외선 흡수량은 다른 촬상 장치.
[B43] 《제5 구성의 촬상 장치》
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로, M0×N0개(단, M0≥2, N0≥2)가 배열된, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자,
제1 방향을 따라 배치된 복수의 구동선,
제2 방향을 따라 배치된 N0×P0개(단, P0≥2)의 신호선,
복수의 구동선이 접속된 제1구동 회로, 및
N0×P0개의 신호선이 접속된 제2 구동 회로,
를 구비하고,
각 온도 검출 소자는, 제1 단자부 및 제2 단자부를 구비하고, 　
각 온도 검출 소자의 제1 단자부는, 구동선에 접속되고,
제(n,p)번째의 신호선(단, n=1, 2···, N0, p=1, 2···, P0)은, 제2 방향을 따라 배치된 제n번째의 N0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(q-1)P0+p}번째의 온도 검출 소자(단, q=1, 2, 3…)의 제2 단자부에 접속되어 있는 촬상 장치.
[B44]복수의 구동선 개수는, M0/P0이며,
제m번째의 구동선(단, m=1, 2···, M0/P0)은, 제1 방향을 따라 배치된 제{(m-1)P0+p'}번째의 M0개의 온도 검출 소자(단, p'=1, 2… P0의 모든 값)로 구성된 온도 검출 소자군에 공통인 [B43]에 기재된 촬상 장치.
[B45] 제2 구동 회로에 있어서, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되고,
아날로그·프런트 엔드는 차동 적분 회로를 가지는 [B43] 또는 [B44]에 기재된 촬상 장치.
[B46] 제2 구동 회로에 있어서, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되어 있는 [B43] 또는 [B44]에 기재된 촬상 장치.
[B47]아날로그·프런트 엔드는 차동 적분 회로를 가지는 [B46]에 기재된 촬상 장치.
[B48]온도 검출 소자는, 온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 보이드의 상방에 배치되고,
온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제1 접속부와, 온도 검출 소자의 제1 단자부는, 제1 스터드부(지지 다리 혹은 기다란 빔)을 통해서 접속되고,
온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제2 접속부와, 온도 검출 소자의 제2 단자부와는, 제2 스터드부(지지 다리 혹은 기다란 빔)을 통해서 접속되는 [B43] 내지 [B47] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B49]P0=2이며,
제2 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자의 각각의 제2 단자부는, 1개의 제2 스터드부(지지 다리 혹은 기다란 빔)을 통해서 온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제2 접속부에 접속되고,
제1 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자와, 제2 방향으로 인접하는 2개의 온도 검출 소자의, 합계4개의 온도 검출 소자의 각각의 제1 단자부는, 1개의 제1 스터드부(지지 다리 혹은 기다란 빔)을 통해서 온도 검출 소자용 기판에 마련되어진 제1 접속부에 접속되어 있는 [B48]에 기재된 촬상 장치.
[B50] 《제6구성의 촬상 장치》
제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로, S0×T0개(단, S0≥2, T0≥2)가 배열된, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자,
제1 방향을 따라 배치된 S0×U0개(단, U0≥2)의 구동선,
제2 방향을 따라 배치된 복수의 신호선,
S0×U0개의 구동선이 접속된 제1구동 회로, 및
복수의 신호선이 접속된 제2 구동 회로,
를 구비하고,
각 온도 검출 소자는, 제1 단자부 및 제2 단자부를 구비하고,
각 온도 검출 소자의 제2 단자부는, 신호선에 접속되고,
제(s,u)번째의 구동선(단, s=1, 2···, S0, u=1, 2···, U0)은, 제1 방향을 따라 배치된 제s번째의 S0개의 온도 검출 소자로 구성된 온도 검출 소자군에 있어서의 제{(t-1)U0+u}번째의 온도 검출 소자(단, t=1, 2, 3…)의 제1 단자부에 접속되어 있는 촬상 장치.
[B51] 제2 구동 회로에 있어서, 각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되어 있는 [B50]에 기재된 촬상 장치.
[B52]온도 검출 소자는, pn접합 다이오드, 볼로미터 소자, 서모파일 소자, 금속막 저항 소자, 금속산화물 저항 소자, 세라믹 저항 소자, 서미스터 소자로부터 이루어지는 [B01] 내지 [B51] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B53]집광 소자를 더 구비하는 [B01] 내지 [B52] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B54]차광부를 더 구비하는 [B01] 내지 [B53] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B55] 제1 기판, 또는, 제2 기판, 또는, 제1 기판 및 제2 기판에는, 반도체온도 센서 소자가 형성되어 있는 [B01] 내지 [B54] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B56]온도 검출 소자에 인접하게 온도 참조용의 온도 검출 소자가 배치되어 있는 [B01] 내지 [B55] 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.
[B57]온도 참조용의 온도 검출 소자는, 적외선 흡수층을 구비하지 않고, 또는, 적외선 흡수층 및 적외선 반사층을 구비하지 않는 [B56]에 기재된 촬상 장치.
[C01] 《촬상 장치에 있어서의 노이즈 저감 방법》
적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자,
온도 검출 소자가 접속된 구동선, 및
온도 검출 소자가 접속된 신호선,
을 구비하고,
구동선이 접속된 제1구동 회로, 신호선이 접속된 제2 구동 회로, 기억장치를 더 구비하고,
제2 구동 회로에서, 신호선은 차동 적분 회로 및 아날로그-디지털 변환 회로에 접속되어 있는 촬상 장치에서의 노이즈 저감 방법이며,
온도 검출 소자를 부작동의 상태로 하여, 차동 적분 회로를 리셋하고, 이어서,
온도 검출 소자를 부작동의 상태로 하고, 온도 검출 소자가 작동 상태에 있는 시간 TM0과 동일한 시간 TM0 만큼 신호선에 정전류를 흘리고, 신호선의 전압을 차동 적분 회로에서 적분하고, 얻어진 적분 값을 아날로그-디지털 변환 회로에서 디지털 값으로 변환하고, 얻어진 디지털 값을 오프셋 값으로서 기억장치에 기억해 두고,
온도 검출 소자를, 시간 TM0 동안, 동작 상태로 하여, 신호선의 전압을 차동 적분 회로에서 적분하고, 얻어진 적분 값을 아날로그-디지털 변환 회로에서 디지털 값으로 변환해서 디지털 신호 값을 얻은 후, 디지털 신호 값으로부터 오프셋 값을 감하는,
각 공정으로 이루어지는 촬상 장치에서의 노이즈 저감 방법.
10, 10A… 촬상 장치, 11… 온도 검출 소자 어레이 영역, 13… 중앙영역, 12, 14… 주변영역, 15, 215, 15A, 15B, 15C, 615A, 615B, 715A, 715B… 온도 검출 소자, 20… 제1 구조체, 21, 221… 제1 기판(온도 검출 소자용 기판), 221A… 제1 기판의 제2면, 222… 보호 기판, 21B, 221B… 제1 기판의 제2면, 22… 실리콘층, 22A… 실리콘층으로부터 연장하는 볼록부, 23, 223… 격벽, 24… 격벽의 측벽, 24A… 볼록부의 측벽, 25A… 다이어프램부(가공부, 가공 박층부), 25B… 절연재료층, 25C… 제1 스터드부, 25D… 제2 스터드부, 26, 27… 절연막, 30… pn접합 다이오드, 31… 배선, 40… 제2 구조체, 41… 제2 기판, 41'… 제2 기판의 하면, 42… 구동 회로가 형성된 층, 42'… 구동 회로가 형성된 층에 마련되어진 각종 배선 혹은 배선층, 43… 피복층(층간 절연층), 50… 보이드, 51… 공동, 61, 61A, 61B, 61C, 61D… 적외선 흡수층, 62, 62A, 62B… 적외선 반사층, 63… 열전도층, 64… 온도 제어층(히터), 65, 66, 67… 집광 소자(렌즈), 68… 차광부, 71, 71A, 711,1, 712,1, 713,1, 71B, 711,2, 712,2, 713,2… 신호선, 72, 72A, 721,1, 722,1, 723,1, 72B, 721,2, 722,2, 723,3… 구동선, 73… 컨택트 홀, 81… 수직 주사 회로, 82… 정전류회로, 83,83a,83b… 아날로그·프런트 엔드(AFE), 83A… 차동 적분 회로, 83B… 배선, 83C… 정전류회로, 83D… 스위치 수단, 84… 샘플 홀드 회로, 85,85a,85b… 아날로그-디지털 변환 회로(ADC), 86… 수평 주사 회로, 90… SOI기판, 91… 제1 실리콘층, 92… SiO2층, 93… 제2실리콘층, 94… 제1 희생층, 95… 제2 희생층, 96… 지지 기판, 97… 희생층, 100… 신호선 접속부, 1001,1101… 코어부, 1002,1102… 외주부(외주층), 1003, 1103… 접속 구멍의 측벽, 100'… 제1 접속 구멍, 101… 제1 신호선 접속부, 102… 제1A 접속 구멍, 103… 제1A 접속 구멍·제1 세그먼트, 104… 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트, 105… 제1A 접속 구멍·제3 세그먼트, 106… 제2 신호선 접속부, 107… 제1B 접속 구멍, 110… 구동선 접속부, 110'… 제2 접속 구멍, 111… 제1 구동선 접속부, 112… 제2A 접속 구멍, 113… 제2A 접속 구멍·제1 세그먼트, 114… 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트, 115… 제2A 접속 구멍·제3 세그먼트, 116… 제2 구동선 접속부, 117… 제2B 접속 구멍, 12 1, 122… 접속용 배선, 123… 납땜 볼, 124… 솔더 레지스트층, 132… 제1A 접속 구멍, 133… 제1A 접속 단부, 135… 제1B 접속 구멍, 136… 제1B 접속 단부, 137… 제1 접합 재료층, 142… 제2A 접속 구멍, 143… 제2A 접속 단부, 145… 제2B 접속 구멍, 146… 제2B 접속 단부, 147… 제2 접합 재료층, 301… 렌즈, 302… 셔터, 303… 촬상 장치, 304… 구동 회로, 305… 전원부, 306… 기억 매체, 307… 비디오 출력부, 308… 각종 인터페이스

Claims (18)

  1. 제1 구조체 및 제2 구조체로 구성되고,
    제1 구조체는,
    제1 기판,
    제1 기판에 마련되어지며, 적외선에 기초하여 온도를 검출하는 온도 검출 소자, 및,
    온도 검출 소자에 접속된 신호선 및 구동선,
    을 구비하고,
    제2 구조체는,
    제2 기판, 및
    제2 기판에 마련되어지며, 피복층에 의해 피복된 구동 회로,
    를 구비하고,
    제1 기판과 제2 기판은 적층되어 있고,
    신호선은, 신호선 접속부를 통하여, 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
    구동선은, 구동선 접속부를 통하여, 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
    신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1 신호선 접속부, 및 제2 구조체에 형성된 제2 신호선 접속부로 이루어지고,
    구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1 구동선 접속부, 및 제2 구조체에 형성된 제2 구동선 접속부로 이루어지는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1A 접속 구멍으로 이루어지고,
    제2 신호선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제1B 접속 구멍으로 이루어지고,
    제1 구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제2A 접속 구멍으로 이루어지고,
    제2 구동선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제2B 접속 구멍으로 이루어지고,
    제1A 접속 구멍과 제1B 접속 구멍은, 일체로 접속되어, 제1 접속 구멍을 구성하고,
    제2A 접속 구멍과 제2B 접속 구멍은, 일체로 접속되어, 제2 접속 구멍을 구성하는 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 신호선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제1A 접속 구멍, 및 제2 구조체와 대향하는 제1 구조체의 면에 마련되어지며, 제1A 접속 구멍에 접속된 제1A 접속 단부로 이루어지고,
    제2 신호선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제1B 접속 구멍, 및 제1 구조체와 대향하는 제2 구조체의 면에 마련되어지며, 제1B 접속 구멍에 접속된 제1B 접속 단부로 이루어지고,
    제1 구동선 접속부는, 제1 구조체에 형성된 제2A 접속 구멍, 및 제2 구조체와 대향하는 제1 구조체의 면에 마련되어지며, 제2A 접속 구멍에 접속된 제2A 접속 단부로 이루어지고,
    제2 구동선 접속부는, 제2 구조체에 형성된 제2B 접속 구멍, 및 제1 구조체와 대향하는 제2 구조체의 면에 마련되어지며, 제2B 접속 구멍에 접속된 제2B 접속 단부로 이루어지고,
    제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는 접속되고,
    제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는 접속되고,
    제1A 접속 구멍 및 제1B 접속 구멍은, 제1 접속 구멍을 구성하고,
    제2A 접속 구멍 및 제2B 접속 구멍은, 제2 접속 구멍을 구성하는 촬상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    제1A 접속 단부, 제1B 접속 단부, 제2A 접속 단부 및 제2B 접속 단부는, 금속층 또는 합금층으로 이루어지고,
    제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는 접합되고,
    제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는 접합되어 있는 촬상 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    제1A 접속 단부와 제1B 접속 단부는, 제1 접합 재료층을 통해서 접속되고,
    제2A 접속 단부와 제2B 접속 단부는, 제2 접합 재료층을 통해서 접속되어 있는 촬상 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    제1A 접속 구멍은,
    신호선에 접속되며, 제2 구조체로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제1 세그먼트,
    제1B 접속 구멍에 가까워지는 방향으로 연장되는 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트, 및,
    제1A 접속 구멍·제1 세그먼트와 제1A 접속 구멍·제2 세그먼트를 접속하는 제1A 접속 구멍·제3 세그먼트,
    로 이루어지고,
    제2A 접속 구멍은,
    구동선에 접속되며, 제2 구조체로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제1 세그먼트,
    제2B 접속 구멍에 가까워지는 방향으로 연장되는 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트, 및,
    제2A 접속 구멍·제1 세그먼트와 제2A 접속 구멍·제2 세그먼트를 접속하는 제2A 접속 구멍·제3 세그먼트,
    로 이루어지는 촬상 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    제1 접속 구멍이 가지는 정전 용량은, 제2 접속 구멍이 가지는 정전 용량보다도 큰 촬상 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    제1 접속 구멍의 평균 단면적은, 제2 접속 구멍의 평균 단면적보다도 큰 촬상 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    제1 접속 구멍의 수는, 제2 접속 구멍의 수보다도 많은 촬상 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    제1 접속 구멍의 길이는, 제2 접속 구멍의 길이보다도 긴 촬상 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    제1 접속 구멍은, 제1 코어부, 및 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 제1 외주부로 구성되고,
    제2 접속 구멍은, 제1 코어부를 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성된 제2 코어부, 및 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치되며, 제1 외주부를 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성된 제2 외주부로 구성되고,
    제1 외주부는, 제2 외주부보다도 얇은 촬상 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    제1 접속 구멍은, 제1 코어부, 및 제1 접속 구멍의 측벽과 제1 코어부와의 사이에 배치된 제1 외주부로 구성되고,
    제2 접속 구멍은, 제2 코어부, 및 제2 접속 구멍의 측벽과 제2 코어부와의 사이에 배치된 제2 외주부로 구성되고,
    제1 외주부를 구성하는 재료의 비유전율 값은, 제2 외주부를 구성하는 재료의 비유전율 값보다도 큰 촬상 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    제1 방향, 및 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 온도 검출 소자를 구비하고,
    제1 방향을 따라 배치되어, 각각 복수의 온도 검출 소자가 접속된 복수의 구동선, 및 제2 방향을 따라 배치되어, 각각 복수의 온도 검출 소자가 접속된 복수의 신호선을 더 구비하고,
    제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 가지고,
    주변영역에 있어서, 신호선은, 신호선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
    주변영역에 있어서, 구동선은, 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되어 있는 촬상 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    제1 방향으로 배열된 J개(단, J≥1)의 온도 검출 소자를 구비하고,
    제1 방향을 따라 배치되어, 각각 온도 검출 소자가 접속된 J개의 구동선 및 J개의 신호선을 더 구비하고,
    제1 구조체는, 온도 검출 소자를 구비한 온도 검출 소자 어레이 영역, 및 온도 검출 소자 어레이 영역을 둘러싸는 주변영역을 가지고,
    주변영역에 있어서, 신호선은, 신호선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
    주변영역에 있어서, 구동선은, 구동선 접속부를 통해서 구동 회로와 전기적으로 접속되는 촬상 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    온도 검출 소자와 피복층과의 사이에는, 보이드가 마련되어져 있는 촬상 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    적외선이 입사하는 측에는, 적외선 흡수층이 형성되고,
    보이드의 저부에 위치하는 피복층의 영역에는, 적외선 반사층이 형성되어 있는 촬상 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    온도 검출 소자는, pn접합 다이오드, 볼로미터 소자, 서모파일 소자, 금속막저항 소자, 금속산화물 저항 소자, 세라믹 저항 소자, 서미스터 소자로 이루어지는 촬상 장치.
  18. 구동 회로는, 적어도, 아날로그·프런트 엔드, 아날로그-디지털 변환 회로, 수평 주사 회로 및 수직 주사 회로를 구비하고,
    각 신호선은, 아날로그·프런트 엔드 및 아날로그-디지털 변환 회로를 통해서 수평 주사 회로에 접속되고,
    각 구동선은, 수직 주사 회로에 접속되는 촬상 장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11780170B2 (en) * 2018-05-29 2023-10-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fusing three dimensional (3D) parts
FR3082385B1 (fr) * 2018-06-08 2021-05-14 Ulis Dispositif et procede de compensation de chaleur parasite dans une camera infrarouge
US20210048345A1 (en) * 2019-08-12 2021-02-18 Mei-Yen Lee Heterogeneously integrated thermal infrared sensing member and thermal infrared sensor
CN113375813A (zh) * 2020-03-10 2021-09-10 高尔科技股份有限公司 红外线感测器
FR3133447B1 (fr) * 2022-03-11 2024-04-12 Lynred Micro-bolometre d’imagerie infrarouge

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007171170A (ja) 2005-11-25 2007-07-05 Matsushita Electric Works Ltd 熱型赤外線検出装置の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07169931A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2011082450A (ja) 2009-10-09 2011-04-21 Elpida Memory Inc 半導体装置及びこれを備える情報処理システム
JP5489705B2 (ja) * 2009-12-26 2014-05-14 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
US8227755B2 (en) * 2010-04-28 2012-07-24 L-3 Communications Corporation Pixel-level optically transitioning filter elements for detector devices
JP2013057582A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Seiko Epson Corp 赤外線検出素子の製造方法、赤外線検出素子及び電子機器
JP2013115289A (ja) 2011-11-30 2013-06-10 Sony Corp 半導体装置、半導体装置の製造方法、および電子機器
JP5738225B2 (ja) * 2012-03-22 2015-06-17 三菱電機株式会社 熱型赤外線固体撮像素子およびその製造方法
JP6003283B2 (ja) * 2012-06-21 2016-10-05 富士通株式会社 赤外線検知素子の製造方法、および赤外線検知素子
JP2015056878A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 固体撮像装置
TWI676280B (zh) * 2014-04-18 2019-11-01 日商新力股份有限公司 固體攝像裝置及具備其之電子機器
JP6245474B2 (ja) * 2014-04-21 2017-12-13 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、並びに、電子機器
JP2016039393A (ja) 2014-08-05 2016-03-22 ソニー株式会社 撮像装置及び画素信号読み出し方法
US20170237911A1 (en) * 2014-11-06 2017-08-17 Siliconfile Technologies Inc. Image sensor having improved spectral characteristics

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007171170A (ja) 2005-11-25 2007-07-05 Matsushita Electric Works Ltd 熱型赤外線検出装置の製造方法

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