JPS5843673A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS5843673A JPS5843673A JP56142855A JP14285581A JPS5843673A JP S5843673 A JPS5843673 A JP S5843673A JP 56142855 A JP56142855 A JP 56142855A JP 14285581 A JP14285581 A JP 14285581A JP S5843673 A JPS5843673 A JP S5843673A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber bundle
- solid
- image pickup
- constituted
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は感光部える画素部分がショットキーバリヤ構成
となっている赤外曽撮像装置に関する。
となっている赤外曽撮像装置に関する。
固体撮像装置、特に赤外線用の１次元あるいは２次元撮
像装置のうちで、受光素子を、例えばシリフン（８ｉ）
基板の１主面上に例えばプラチナ（Ｐｔ）あるいは金（
ムＵ）を被着させることによって構成したいわゆゐシ曹
ットキーパリャ型光七ンナがある。こＯＩＩの光センナ
すなわち撮像装置は、例えばＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ ５
ｏｌｊｄ −８ｔａｔｓ Ｑｉｒｃｕｉｔｓ ＶＯｌ、
９Ｑ−１υ嵯、１ｐｅｂｒｕａｒｙ、１９７６、Ｐ、
１３９〜１４６ Ｋ発表ｓれよもＯで、このうＳ１次元
センナを例にとって見れば該センテすなわち固体撮像素
子の断ＩＩＩ図は第１図に見られるようなものとなる。
像装置のうちで、受光素子を、例えばシリフン（８ｉ）
基板の１主面上に例えばプラチナ（Ｐｔ）あるいは金（
ムＵ）を被着させることによって構成したいわゆゐシ曹
ットキーパリャ型光七ンナがある。こＯＩＩの光センナ
すなわち撮像装置は、例えばＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ ５
ｏｌｊｄ −８ｔａｔｓ Ｑｉｒｃｕｉｔｓ ＶＯｌ、
９Ｑ−１υ嵯、１ｐｅｂｒｕａｒｙ、１９７６、Ｐ、
１３９〜１４６ Ｋ発表ｓれよもＯで、このうＳ１次元
センナを例にとって見れば該センテすなわち固体撮像素
子の断ＩＩＩ図は第１図に見られるようなものとなる。
ζＯ第１ｖＡにおいて、たとえばＰ型の牛導体基板（例
えば８！）１の１主面上の所定の場所には上述しえよう
ＫＰｔあるいはＡｌｌを材料とするシ１ットキー画素電
極２が被着接触されており、低温例えば７７′にでは該
−素電極２直下の半導体面には例えばｐｔとｐ型８止と
の組合わせではｏ、ｚａｅｖｓｉ度（ｌｋ１ットキーバ
リャができるため、その附近には空乏＊Ｓが形成される
。
えば８！）１の１主面上の所定の場所には上述しえよう
ＫＰｔあるいはＡｌｌを材料とするシ１ットキー画素電
極２が被着接触されており、低温例えば７７′にでは該
−素電極２直下の半導体面には例えばｐｔとｐ型８止と
の組合わせではｏ、ｚａｅｖｓｉ度（ｌｋ１ットキーバ
リャができるため、その附近には空乏＊Ｓが形成される
。
ここで第１ＷＪ４２０Ａ輪で囲んで示し先部分３はリセ
ット部であるが、構造は絶縁ゲート型電界効果トクンジ
スタ（以下ＭＯ８Ｔと略称する）と何ら異なる所はなく
、上記シ璽ットキー画素電極２０両端部にお−で対向し
て作られえ、基板１と逆導電型し大がりてｎｌの不純物
ドープ層５ｂ、５ｏと同じく、基板ｌから絶縁されたリ
セットゲート４０両端に４同じく不純物ドープ曖を有し
ている。
ット部であるが、構造は絶縁ゲート型電界効果トクンジ
スタ（以下ＭＯ８Ｔと略称する）と何ら異なる所はなく
、上記シ璽ットキー画素電極２０両端部にお−で対向し
て作られえ、基板１と逆導電型し大がりてｎｌの不純物
ドープ層５ｂ、５ｏと同じく、基板ｌから絶縁されたリ
セットゲート４０両端に４同じく不純物ドープ曖を有し
ている。
えだしこＯうち１方の不純物ドープ層は５−とじて示さ
れているが、他方の不純物ドープ層重すは受光素子とし
て働（シ■ット今一画素電極２の一方の不純物ドープ聯
５ｂと共用する慶となされている。
れているが、他方の不純物ドープ層重すは受光素子とし
て働（シ■ット今一画素電極２の一方の不純物ドープ聯
５ｂと共用する慶となされている。
なお諺はリセットゲート４にリセット電圧−虱を印加す
る端子である。
る端子である。
不純物ドープ層５１には端子３１を介して極性が正の例
えｅｆｌＯＶ程度の直流電圧ｖ１が印加されているＯで
、今上記端子３２を介してリセット電圧φ鳳を印加すれ
ばリセットゲート４直下にチャンネルが形成されて不純
物ドープ層５ａと５ｂとがつなが抄、シえがってｓ−１
ツトキーー素電椿２の電位は正電位・：、；、・； Ｏ方向に上昇する・ とζろが該シ・ット、、Ｊ−画素電極２′には、該電極
２に隣接して構成堪れえ前記の不純物ドープ層６０が電
気的に接続されていゐ・ヒのために最初は平衡状態を保
っていた不純物ドープ層５０中ｅｌｌｉｔ量は、前記リ
セット電圧−１０印加によ−、非乎衝状態とｔ！。
えｅｆｌＯＶ程度の直流電圧ｖ１が印加されているＯで
、今上記端子３２を介してリセット電圧φ鳳を印加すれ
ばリセットゲート４直下にチャンネルが形成されて不純
物ドープ層５ａと５ｂとがつなが抄、シえがってｓ−１
ツトキーー素電椿２の電位は正電位・：、；、・； Ｏ方向に上昇する・ とζろが該シ・ット、、Ｊ−画素電極２′には、該電極
２に隣接して構成堪れえ前記の不純物ドープ層６０が電
気的に接続されていゐ・ヒのために最初は平衡状態を保
っていた不純物ドープ層５０中ｅｌｌｉｔ量は、前記リ
セット電圧−１０印加によ−、非乎衝状態とｔ！。
ζむでリセットゲート電圧−１を零にもどすとシーット
キー胃素電極は正電位を保つた鵞を浮遊状態と１に纂が
、第１ＩＩＯ基板１の他の１主面すなわち裏面！−（Ｉ
ＩＩかも光（赤外犠）ｈｕを上記１／Ｗット−キー画素
電極２すなわち受光素子直下０空乏層８に入射せしめる
と、上記シ■ットキー画素電極２内で起ζる内部光電効
果によって電子〜正孔対発生が生じ、正孔は基板１内に
流出するが電子はその重重シーット今−ｉｉｎ電極２内
に蓄積されて行くＯ こうし大効果によりて先述しえように正の方向に上昇し
九シ璽ットキー画素電極Ｏ正電位は先とけ逆に低下して
行き、不純物ドープ層５・内０電荷は入射光に対応し口
、：だけ多くなる。
キー胃素電極は正電位を保つた鵞を浮遊状態と１に纂が
、第１ＩＩＯ基板１の他の１主面すなわち裏面！−（Ｉ
ＩＩかも光（赤外犠）ｈｕを上記１／Ｗット−キー画素
電極２すなわち受光素子直下０空乏層８に入射せしめる
と、上記シ■ットキー画素電極２内で起ζる内部光電効
果によって電子〜正孔対発生が生じ、正孔は基板１内に
流出するが電子はその重重シーット今−ｉｉｎ電極２内
に蓄積されて行くＯ こうし大効果によりて先述しえように正の方向に上昇し
九シ璽ットキー画素電極Ｏ正電位は先とけ逆に低下して
行き、不純物ドープ層５・内０電荷は入射光に対応し口
、：だけ多くなる。
こζで端子３３Ｋ 移送電圧■を与えて、移送）・
１ ゲート・直下にチャンネルを作って中れば、先述しえよ
うに、不純物゛ドープ層５６中に蓄えられ大入射光−に
対応して生じ良電子は、上記チャンネルを介して、電荷
転送部を形成して−る電荷転送装置（以下００Ｄと略称
する）の転送電極７１下に生じている電位の井戸（以下
井戸と略称する）９中に移され端子詞を介して印加され
る転送電圧φ管Ｏ変化によって紙面と直角方向Ｌｌ送さ
れて行き読み出される。
１ ゲート・直下にチャンネルを作って中れば、先述しえよ
うに、不純物゛ドープ層５６中に蓄えられ大入射光−に
対応して生じ良電子は、上記チャンネルを介して、電荷
転送部を形成して−る電荷転送装置（以下００Ｄと略称
する）の転送電極７１下に生じている電位の井戸（以下
井戸と略称する）９中に移され端子詞を介して印加され
る転送電圧φ管Ｏ変化によって紙面と直角方向Ｌｌ送さ
れて行き読み出される。
第１図のような構造を有す為撮像素子のペレットは説明
を簡単にする丸めに１改元センナの例を示し六が、第１
ｖ！Ｊの基板１上の電極類は２次的に配列される４ので
ありでもよい。こめ場合鹸撮鎗装置は２次元七ンずとな
石ので以下ではこの２次元センサを例として説明してゆ
く・ 従来は第２ｖＡＫ示しえように、第１閾に図示したペレ
ット状の撮像素子部をデエワの真空室１６中に封入し、
例えばセラミック製の支持部材１２すなわちノ曵ツナー
ジ１０を介して太い矢印イで示しえ径路で上記撮像素子
部を冷却していた。えだし１３け上記支持部材中を賞通
する板状のリード曽であり１４はたとえばｂなどを材料
とするポンダイングワイヤ、ｔた１５は例えば液体窒素
など０６ｍ１ｌＫ直棲接して冷＃され為冷却ヘッド（鋼
グ書ツク）である。
を簡単にする丸めに１改元センナの例を示し六が、第１
ｖ！Ｊの基板１上の電極類は２次的に配列される４ので
ありでもよい。こめ場合鹸撮鎗装置は２次元七ンずとな
石ので以下ではこの２次元センサを例として説明してゆ
く・ 従来は第２ｖＡＫ示しえように、第１閾に図示したペレ
ット状の撮像素子部をデエワの真空室１６中に封入し、
例えばセラミック製の支持部材１２すなわちノ曵ツナー
ジ１０を介して太い矢印イで示しえ径路で上記撮像素子
部を冷却していた。えだし１３け上記支持部材中を賞通
する板状のリード曽であり１４はたとえばｂなどを材料
とするポンダイングワイヤ、ｔた１５は例えば液体窒素
など０６ｍ１ｌＫ直棲接して冷＃され為冷却ヘッド（鋼
グ書ツク）である。
とζろが撮像素子２００裏面入射面積と−うＯは筒雪図
中の一辺を示し大寸法−がかな勢大自（、蒙撮像禦子加
が上記支持部材と接餉して−１いわばｅｌＪＬろ部１０
は蒙−像曹子ｍｌの屑辺のζ〈わずかな部分でああ。妃
だし１２１は同じセラミック支持部材でも入射光を導入
する開口部すがもうけられ九九のであってこれｔ上記−
ツケージ１００構成要因である。
中の一辺を示し大寸法−がかな勢大自（、蒙撮像禦子加
が上記支持部材と接餉して−１いわばｅｌＪＬろ部１０
は蒙−像曹子ｍｌの屑辺のζ〈わずかな部分でああ。妃
だし１２１は同じセラミック支持部材でも入射光を導入
する開口部すがもうけられ九九のであってこれｔ上記−
ツケージ１００構成要因である。
上記のように撮像素子部の冷却経路は第２ＦＩＪ中の太
い矢印イで示したようであるが上記寸法ｄが相当に大で
あるのに上記のりしろ部ＩＣが小１いために、撮像素子
部のいわば０１１しろ部近辺はよく冷却されるが４とし
て示されえ受光面の大部分特に中央部は意外と冷却され
ずに残ってし★う七−うむとがある・ そＯ上しンズ１７は外気温の３００″に以上の輻射熱く
赤外−）を通して上記受光面つ★−裏面１６Ｆ！予想外
に冷却されな−。その上、デエツーＯ外−１８は中は一
外気温の３００″に以上の輻射鎖で温められてい石ので
部外Ｎ１８から矢印口のように再輻射される赤外＠によ
って、上記撮像素子加はやはりも★勢冷却堪れないてし
まうという欠点かあつ九。
い矢印イで示したようであるが上記寸法ｄが相当に大で
あるのに上記のりしろ部ＩＣが小１いために、撮像素子
部のいわば０１１しろ部近辺はよく冷却されるが４とし
て示されえ受光面の大部分特に中央部は意外と冷却され
ずに残ってし★う七−うむとがある・ そＯ上しンズ１７は外気温の３００″に以上の輻射熱く
赤外−）を通して上記受光面つ★−裏面１６Ｆ！予想外
に冷却されな−。その上、デエツーＯ外−１８は中は一
外気温の３００″に以上の輻射鎖で温められてい石ので
部外Ｎ１８から矢印口のように再輻射される赤外＠によ
って、上記撮像素子加はやはりも★勢冷却堪れないてし
まうという欠点かあつ九。
このような仁とが起こると撮像素子加のペレットの中央
部に行くほど温度が高くなり、その結果第１図に示した
ショットキー画素電極を構成するｉ 例えばトと−との組合わせで決まゐ０．２６ ｅｖ程度
リす′ （）ａ／１ＭットキーパＨがで自■〈なり、その結果再
生画像の画質は龜わめて損なわれたものとなってし壇う
。
部に行くほど温度が高くなり、その結果第１図に示した
ショットキー画素電極を構成するｉ 例えばトと−との組合わせで決まゐ０．２６ ｅｖ程度
リす′ （）ａ／１ＭットキーパＨがで自■〈なり、その結果再
生画像の画質は龜わめて損なわれたものとなってし壇う
。
本発明はζうし九欠点に鑑みてなされ九もので半導体基
板上の、電極が構成されている１主面とは反対側の他の
主面を光入射面としえ固体搬像装＠において、７アイパ
パンドルの一端面を上記性Ｏ主面に密着接続しニ一体的
な光検出・鳴ツケージ１１□１ を構成し、１１［，４ツケ゛−炉部分を冷却装置中に収
納した上で該冷却装置ぶら導出した上記ファイ・・・・
ンドルＯ他の端面から光を入射するようにしたことを特
徴とする固体撮像装置を提供せんとするもので、第３図
以下の図面を用いて詳記する。
板上の、電極が構成されている１主面とは反対側の他の
主面を光入射面としえ固体搬像装＠において、７アイパ
パンドルの一端面を上記性Ｏ主面に密着接続しニ一体的
な光検出・鳴ツケージ１１□１ を構成し、１１［，４ツケ゛−炉部分を冷却装置中に収
納した上で該冷却装置ぶら導出した上記ファイ・・・・
ンドルＯ他の端面から光を入射するようにしたことを特
徴とする固体撮像装置を提供せんとするもので、第３図
以下の図面を用いて詳記する。
第３図は本発明に係る固体撮像装置の構造図であって、
第２図と同等部位ＫＦｉ同一符号を付して示しであるが
、九だ／４ツケージＩＯＫ装置され九撮像素子加が前記
第１ｖ！Ｊと上下逆に描かれていることに注意を要する
。
第２図と同等部位ＫＦｉ同一符号を付して示しであるが
、九だ／４ツケージＩＯＫ装置され九撮像素子加が前記
第１ｖ！Ｊと上下逆に描かれていることに注意を要する
。
そして本発明が前記第１図と異な為所はｄｔｋゐ寸法で
示しえ開口部６を有するセラミツタ製の支持部材１２６
の開口部一杯に７アイパパンドル顧の端部が挿入されて
一体的な光検出パッケージを構成してに一１該ツアイパ
パンドル顧はダニツーの一部材四を貫通してダニツー外
に導出されている点である。
示しえ開口部６を有するセラミツタ製の支持部材１２６
の開口部一杯に７アイパパンドル顧の端部が挿入されて
一体的な光検出パッケージを構成してに一１該ツアイパ
パンドル顧はダニツーの一部材四を貫通してダニツー外
に導出されている点である。
大だしあは上記一部材を絶縁する絶縁部材、銘、２７は
それぞれダニツー内およびダニツー外の導線、１９はダ
ニツーの内筒でありて）鴫ツケージＩＯＫ、Ｔ 装Ｗされ九撮像素子加は寒剤１１中に浸されているＯこ
のようにすれば、ツアイパパンドル４０ｔ）＠＠を入れ
て示した部分が寒剤１１によって冷却１れるＯ−ｔ″１
７１７アイパバンドル４０端部に密着接触すゐ撮像素子
２００ペレツトのどの部分も一杯に冷却されるので餉１
図中に示したショットキー画素電極を構成する例えばＢ
と８轟との組合せで決まる０、２６０マ程度のショット
キーバリアは撮像索子全＃ＩＫ分布して作られ良書画素
について一様に形成されるため再生画像の劣化が起こる
ようなことはなくなる。
それぞれダニツー内およびダニツー外の導線、１９はダ
ニツーの内筒でありて）鴫ツケージＩＯＫ、Ｔ 装Ｗされ九撮像素子加は寒剤１１中に浸されているＯこ
のようにすれば、ツアイパパンドル４０ｔ）＠＠を入れ
て示した部分が寒剤１１によって冷却１れるＯ−ｔ″１
７１７アイパバンドル４０端部に密着接触すゐ撮像素子
２００ペレツトのどの部分も一杯に冷却されるので餉１
図中に示したショットキー画素電極を構成する例えばＢ
と８轟との組合せで決まる０、２６０マ程度のショット
キーバリアは撮像索子全＃ＩＫ分布して作られ良書画素
について一様に形成されるため再生画像の劣化が起こる
ようなことはなくなる。
ちなみに入射画像は上記ファイババンドル４０のダニツ
ー外に引き出されている部分の端部４０αからレンズ１
７を介して投射されるものである。
ー外に引き出されている部分の端部４０αからレンズ１
７を介して投射されるものである。
以上に述べた本発明に係る固体撮像装置１によれば、撮
像素子のどの部分４一様に冷却される九めに例えばここ
で例をとって示したｐｔと８ｉ との組合せで決重る
ショットキーパリアは撮像素子の広い受光面全面につい
て一様に生じるために再生画像の劣化を起こすことがな
く、その上にダニツーに光軸合わせの困難な透光室を設
けたり冷却ヘッドを該ダニツーの内筒に配記しえすする
必要がなくなる良め、実用上多大の効果が期待できる。
像素子のどの部分４一様に冷却される九めに例えばここ
で例をとって示したｐｔと８ｉ との組合せで決重る
ショットキーパリアは撮像素子の広い受光面全面につい
て一様に生じるために再生画像の劣化を起こすことがな
く、その上にダニツーに光軸合わせの困難な透光室を設
けたり冷却ヘッドを該ダニツーの内筒に配記しえすする
必要がなくなる良め、実用上多大の効果が期待できる。
第ｉｐＭＪはシ１ットキーパリャ画素電極型固体撮像素
子の構造を示す要部断面図、第２図は上記固体撮像素子
を用いた従来Ｏ固体撮像装置の構造間第３［は本発明に
係ゐシ１ット命−画素電極型固体撮倫装置の構造を示す
図である。 １：半導体基板、１＠：半導体基板の裏面、２：ショッ
トキー画素電極、３：リセット部、４：リセットゲート
、５鵬、５ｂ、５ｏ ：不純物ドープ層、６：移送ゲー
ト、７：転送電極、８：空乏層、９：転送電極直下Ｏ電
位の井戸、１１：寒剤、１２：支持部材、１３：リード
曽、１４：ポンディングワイヤ、１５：冷却ヘッド、１
７：レンズ、１８：９’エヮー外ｆｌ１９：ダニツー内
ｆＩＬ２０：撮像素子、２７：ダエワー外導曽、２８：
デユワ−内導線、２９：ダニツーのＩＩ部イパパンドル
、４０’： ７アイパパンドルｃ’ ｆａ （１＠第１
ＩＩ 第２１！１！
子の構造を示す要部断面図、第２図は上記固体撮像素子
を用いた従来Ｏ固体撮像装置の構造間第３［は本発明に
係ゐシ１ット命−画素電極型固体撮倫装置の構造を示す
図である。 １：半導体基板、１＠：半導体基板の裏面、２：ショッ
トキー画素電極、３：リセット部、４：リセットゲート
、５鵬、５ｂ、５ｏ ：不純物ドープ層、６：移送ゲー
ト、７：転送電極、８：空乏層、９：転送電極直下Ｏ電
位の井戸、１１：寒剤、１２：支持部材、１３：リード
曽、１４：ポンディングワイヤ、１５：冷却ヘッド、１
７：レンズ、１８：９’エヮー外ｆｌ１９：ダニツー内
ｆＩＬ２０：撮像素子、２７：ダエワー外導曽、２８：
デユワ−内導線、２９：ダニツーのＩＩ部イパパンドル
、４０’： ７アイパパンドルｃ’ ｆａ （１＠第１
ＩＩ 第２１！１！
Claims (1)
- 牛導体基板上の、電極が構成されている１°主面とは反
対側の他の主面を光入射酊とし九固体撮像素子において
、７１イパパンドルの一端面を上記他の主面に密着接続
して一体的な光検出・唱ツヶージを構成し、該・鳴ツケ
ージ部分を冷却装置中に収納し大王で該冷却装置から導
出した上記ツアイパパンドルの他の端面から光を入射す
るようにしたことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142855A JPS5843673A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142855A JPS5843673A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5843673A true JPS5843673A (ja) | 1983-03-14 |
Family
ID=15325180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56142855A Pending JPS5843673A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5843673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2580394A1 (fr) * | 1985-04-12 | 1986-10-17 | Trt Telecom Radio Electr | Dispositif de limitation et d'uniformisation du champ de vue de mosaiques de detecteurs ir |
-
1981
- 1981-09-09 JP JP56142855A patent/JPS5843673A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2580394A1 (fr) * | 1985-04-12 | 1986-10-17 | Trt Telecom Radio Electr | Dispositif de limitation et d'uniformisation du champ de vue de mosaiques de detecteurs ir |
| EP0198549A3 (fr) * | 1985-04-12 | 1989-01-25 | Telecommunications Radioelectriques Et Telephoniques T.R.T. | Dispositif de limitation et d'uniformisation du champ de vue de mosaiques de détecteurs IR |
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