JPH0223782A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固体撮像装置に関するもので、特に赤外線
を撮像するものの構成に関するものである。

〔従来の技術〕

光電変換素子アレイ及び電気信号を読出す機構を同一半
導体基板上に集積した固体撮像素子は、可視領域におい
てはすでにビデオカメラ等に利用されている。一方赤外
線領域の固体撮像素子の開発も進んでおり、特にシリコ
ンショットキバリアダイオードを、光電変換部とした赤
外線固体撮像素子については可視の固体撮像素子と同等
の解像度を持つものが開発されている。

最近、さらによい解像度を持った固体撮像素子の要求が
ある。可視域の固体撮像素子では画素の微細化をさらに
進めることによりこの要求に応えられるが、赤外域の固
体撮像素子は赤外光の波長が長いため回折限界を考慮す
ると、画素の微細化には限界がある。そのため、赤外線
固体撮像素子では画素数を増やすと素子は大面積になっ
てしまい、チンブサイズの増大により歩留りが低下して
しまう。また縮小投写型の露光装置を使ってパタ−ンを
形成する場合転写できる面積に限界があるため、チップ
サイズを大きくできない。そこで、赤外線固体撮像素子
の解像度を上げる方法として第４図に示す方法が考えら
れる。

第４図において、１１，１２．１３は第１．第２、第３
の固体撮像素子、１４，１５．１６はそれぞれ第１．第
２．第３の固体撮像素子のアレイ状に並んだ光電変換部
である。固体撮像素子１１゜１２．１３は素子間の間隙
が非常に小さくなるように並べて配置しである。そのた
め素子１１，１２．１３で構成された固体撮像装置は、
実効的に１４．１５．１６の３つの光電変換アレイを持
つことになり、１個の固体撮像素子だけで構成した場合
に比べて撮像面積が３倍となり、ひいては３倍の解像度
を持つことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の固体撮像装置は、以上のように構成されており、
各素子間の間隙の部分は光を検出できないため、素子の
つなぎの部分で画素が欠損するという問題点があった。

この発明は、上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、複数個の固体撮像素子を組み
合わせて画素数を増やした固体撮像装置において、各素
子間のつなぎの部分の画素の欠損をなくした固体撮像装
置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る固体撮像装置は、基板となる固体撮像素
子の光電変換アレイ部以外の領域の上に１個もしくは複
数個の固体撮像素子を互いの光電変換部形成面が向かい
合わせに、かつ互いの光電変換部の配列された領域が一
部重なるか、もしくは重ならないように配置したもので
ある。

〔作用〕

この発明においては、上述のように固体撮像素子を配置
するようにしたので、各固体撮像素子の光電変換アレイ
部で素子のつなぎの部分が連続につながるように素子を
配置することが可能となり、複数の固体撮像素子を組み
合わせて画素数を増やす際に、素子のつなぎの部分の画
像の欠損をなくすごとが可能になる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図に・ついて説明する。第
１図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の断面図
である。また第２図はその平面図である。図において、
１は基板となる固体撮像素子、２．３は固体撮像素子、
４，５．６はそれぞれ固体撮像素子１，２．３の光電変
換アレイ部である。

素子１の光電変換部形成面に対し、素子２，３はその光
電変換部形成面が向かい合わせになるように配置されて
おり、赤外光は素子１の裏面より入射する。

素子２，３の光電変換アレイ部５，６は第１図。

第２図に示したように素子１の光電変換アレイ部４と接
する位置で端の画素の中心間の距離がｄになるように配
置されている。固体撮像素子１．２３は例えばＳｉ半導
体上にショットキバリアダイオードの赤外線検出器アレ
イ４，５．６とその光信号を読出す手段とをモノリシッ
クに形成した赤外線固体撮像素子である。

赤外線固体撮像素子１と２，３とはお互いに検出器形成
面が向かい合っている。このような構成を実現する実装
方法として赤外線固体撮像素子１と２．３を接着剤等で
はり合わせてもよいし、また第３図に示すようにバンブ
を使ってはり合わせてもよい。この第３図において、６
はチップ１のＩ１０パッド、７．８はチップ２または３
上に形成されたパッド、９はパッド６と７とを結びなお
かつチップ１と３を固定するＩｎバンプである。

パッド７．８はチップ１の！１０バッドとなる。

また１０はチップ２または３のＩ１０パッドである。

次に動作について説明する。Ｓｔ半導体が赤外光に対し
透明であることから光の入射方向は検出器形成面でもそ
の裏面でもよい。素子１の裏面より入射した赤外光は素
子１を通過し、素子１の光電変換アレイ４によって検出
される。また光電変換アレイ４以外の領域に入射した赤
外光はそのまま素子１の基板を透過して素子２，３の光
電変換アレイ５と６に達し、検出される。また固体撮像
素子１，２．３の画素のピッチをｄ。とすると、光電変
換アレイ４と５の端の画素同士の中心間の距離ｄがｄｏ
に等しくなるように素子１，２．３を配置すれば、素子
１と２．素子１と３の光電変換アレイが連続につながる
。そのため光電変換アレイ４と５と６によって形成され
る大面積の領域で撮像でき、素子の間のつなぎの部分で
の画像の欠損のない画像が得られる。

このように、本実施例によれば、基板となる固体撮像素
子の光電変換アレイ部以外の領域の上に１個もしくは複
数個の固体撮像素子を互いの画素形成面が向かい合わせ
になるように配置したので、各素子間の画素のつなぎの
部分が連続につながるようにすることが可能となり、素
子を増やして解像度を向上させる際の素子のつなぎの部
分での画像の欠損をなくすことができる。

なお、上記実施例では光電変換アレイ４，５゜６が重な
らず、各素子の端の画素間の距離が画素ピッチと同じに
なるように配置したものを示したが、この距離は画素ピ
ンチと異なってもよく、またいくつかの端の画素が重な
っていてもよい。

また、上記実施例では３個の固体撮像素子で構成された
ものを示したが、これは２個でも３個以上でもよく、ま
たこの並べ方も上記実施例に限定されるものではない。

また、上記実施例では基板がＳｉ半導体の場合を示した
が、これは他の半導体、例えばＨｇＣｄＴｅやＩｎＳｂ
でもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る固体撮像装置によれば、
第１の固体撮像素子の光電変換アレイ部以外の領域の上
に１個もしくは複数個の固体撮像素子を互いの画素形成
面が向かい合わせになるように配置したので、各素子間
の画素のつなぎの部分が連続につながるようにすること
が可能となり、素子を増やして解像度を向上させる際の
素子のつなぎの部分での画像の欠損をなくすことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による固体撮像装置の断面図
、第２図は第１図の装置の平面図、第３図は第１図の構
成を実現する実装方法の一例を示す図、第４図は従来の
固体撮像装置の平面図である。 図において、１，２．３は固体撮像素子、４５．６は光
電変換アレイである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像装置において、 半導体基板上に１次元または２次元に配列され赤外線に
   対し感度を有する光電変換部と該光電変換部からの電気
   信号を読出す機構とを有する複数の固体撮像素子を備え
   、 複数の固体撮像素子のうちの第１の固体撮像素子上に残
   りの固体撮像素子を、前記第１の固体撮像素子と残りの
   固体撮像素子の光電変換部形成面が互いに向かい合わせ
   になる向きで、 かつ前記第１の固体撮像素子と残りの固体撮像素子の光
   電変換部の配列された領域が互いに一部重なるか、もし
   くは重ならないように配置してなることを特徴とする固
   体撮像装置。