JPS59112652A - 半導体撮像装置 - Google Patents
半導体撮像装置Info
- Publication number
- JPS59112652A JPS59112652A JP57222498A JP22249882A JPS59112652A JP S59112652 A JPS59112652 A JP S59112652A JP 57222498 A JP57222498 A JP 57222498A JP 22249882 A JP22249882 A JP 22249882A JP S59112652 A JPS59112652 A JP S59112652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- type
- type layer
- semiconductor
- signal
- 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
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/157—CCD or CID infrared image sensors
- H10F39/1575—CCD or CID infrared image sensors of the hybrid type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
- H10W72/251—Materials
- H10W72/252—Materials comprising solid metals or solid metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
(a) 発明の技術分野、
本発明は半導体撮像装置、特に光検知素子基板と該素子
によって光″市変換された信号を処理する回路素子基板
とを一体的に結合した形式の半導体撮像装置の改良に関
する。
によって光″市変換された信号を処理する回路素子基板
とを一体的に結合した形式の半導体撮像装置の改良に関
する。
(b) 技術の背景
光、特に赤外線を検知する赤外線検知素子群を該赤外線
に高感度を有する化合物半導体基板を用いて形成する一
方、該検知素子群によって得られた信号を処理する回路
素子群を安価で製造ブロセヌの安定したシリコン(Sl
)基板を用いて形成[7、前記赤外線検知素子基板と前
記回路素子基板の信号入力部となる入力ダイオードとを
インジウム(In)バンプ金柑いて電気的に接続した構
成のハイブリッド型固体撮像装置はすでに周知である。
に高感度を有する化合物半導体基板を用いて形成する一
方、該検知素子群によって得られた信号を処理する回路
素子群を安価で製造ブロセヌの安定したシリコン(Sl
)基板を用いて形成[7、前記赤外線検知素子基板と前
記回路素子基板の信号入力部となる入力ダイオードとを
インジウム(In)バンプ金柑いて電気的に接続した構
成のハイブリッド型固体撮像装置はすでに周知である。
(C)従来技術と問題点
このような従来のハイブリッド型固体撮像装置の断面構
造を第1図に示す。図示するように化合物半導体の鉛テ
Iレル(P’k)Te)や、テルル化カドミウム(Ca
Te )の基板上には、P型の鉛・スズ・テルル(Pb
1−X5nXTe )、水銀・カドミウム・テルル(
Hg1−xcαXTe)などの化合物半導体結晶2がエ
ビタキシャ/I/成長され、その上には絶縁膜3が形成
さitでいる8この絶縁躾は所定のパターンVC窓開き
されて督り、ぞ・y′)部分に硼素(B )原子がイオ
ン注入されて1\j型A’J 4が形成され、)−’l
:)1−xs11y’l’e 。
造を第1図に示す。図示するように化合物半導体の鉛テ
Iレル(P’k)Te)や、テルル化カドミウム(Ca
Te )の基板上には、P型の鉛・スズ・テルル(Pb
1−X5nXTe )、水銀・カドミウム・テルル(
Hg1−xcαXTe)などの化合物半導体結晶2がエ
ビタキシャ/I/成長され、その上には絶縁膜3が形成
さitでいる8この絶縁躾は所定のパターンVC窓開き
されて督り、ぞ・y′)部分に硼素(B )原子がイオ
ン注入されて1\j型A’J 4が形成され、)−’l
:)1−xs11y’l’e 。
It’: 1−X(、:(lXTeなどの結晶2内&C
P −N 陳合部5が形成さ〕1て赤外線検知素子群が
多数アレイ状またはマトリックス状となって形成されて
いる。
P −N 陳合部5が形成さ〕1て赤外線検知素子群が
多数アレイ状またはマトリックス状となって形成されて
いる。
−ノj、p型の81基板6には燐(J−’ )原子がイ
オン注入されてIXJ型層7が所定のパターンで形成さ
ilで、P’−N接合8によって入力ダイオードが形成
さシ1、更に該載板上には二酸化シリコンj模(Sj−
02)9を介してアルミニウム(A#)等の金属膜を所
定のパターンリこ形成した入力ゲート電極襖10、蓄積
ゲート屯1’M ]−1、転送ゲート′I[4章12、
″区ρf結合素子用ゲート電瑚]3が設けられている。
オン注入されてIXJ型層7が所定のパターンで形成さ
ilで、P’−N接合8によって入力ダイオードが形成
さシ1、更に該載板上には二酸化シリコンj模(Sj−
02)9を介してアルミニウム(A#)等の金属膜を所
定のパターンリこ形成した入力ゲート電極襖10、蓄積
ゲート屯1’M ]−1、転送ゲート′I[4章12、
″区ρf結合素子用ゲート電瑚]3が設けられている。
そしてこのような化合物半導体ジN板における上゛−N
接合−5によって形成された赤外線検知素子とSi姑根
板6形成された入力ダイオードとはInバンブ14・に
よって電気的に接続さflでいる。
接合−5によって形成された赤外線検知素子とSi姑根
板6形成された入力ダイオードとはInバンブ14・に
よって電気的に接続さflでいる。
このようなPbTe、CciTeの基板lの背面より赤
外光を照射するとP−N接合部5で光′lt変換された
電気信号がバンプ14を介[7て81一基板の入力ダイ
倒−ドに導入される、このように入力ダイオードに導入
された信号電荷は一旦入力ゲート電極10下に貯えられ
、さらに蓄積ゲート電極11丁、転送ゲート電rM12
下に順次転送されたのち、電荷結合素子ゲート電極13
[よって紙面に垂直の方向へ転送されていく。
外光を照射するとP−N接合部5で光′lt変換された
電気信号がバンプ14を介[7て81一基板の入力ダイ
倒−ドに導入される、このように入力ダイオードに導入
された信号電荷は一旦入力ゲート電極10下に貯えられ
、さらに蓄積ゲート電極11丁、転送ゲート電rM12
下に順次転送されたのち、電荷結合素子ゲート電極13
[よって紙面に垂直の方向へ転送されていく。
ところでこのような従来の構造の固体撮像装置において
は、解像度を上けるために赤外線検知素子数を増大させ
ると、それだけSi基板に設けた入力クイオードの数を
増大させねばならず、そのため61基板上(〆こおける
バンブ14の数が増大じて他層処理を1べき回路素子の
形1戊有効而積が減少することVCなって、信号処理が
充分できず、したがって装置の解像度も向上しない不都
合に生じる。
は、解像度を上けるために赤外線検知素子数を増大させ
ると、それだけSi基板に設けた入力クイオードの数を
増大させねばならず、そのため61基板上(〆こおける
バンブ14の数が増大じて他層処理を1べき回路素子の
形1戊有効而積が減少することVCなって、信号処理が
充分できず、したがって装置の解像度も向上しない不都
合に生じる。
0−)発明の目的
本発明は上述した欠点を除去、し、解像度全向上させる
ために光検知素子の数を増大させた場合においても、該
検知素子より導入さ′11る信号を処理する回路素子の
形成面積が減少しないような解像度の旨い固体(最像装
置の提供に目的とするものである。
ために光検知素子の数を増大させた場合においても、該
検知素子より導入さ′11る信号を処理する回路素子の
形成面積が減少しないような解像度の旨い固体(最像装
置の提供に目的とするものである。
te+ 冗明の構h+/。
このよゞ)な目的を達成するための本発明の半導体撮像
装置は第1の半導体基板に形成した光検知素子群と、前
記検知素子群によって光電変換された信号に処理する回
路素子を形成I〜た第2の半導体基板の信号入力部とを
導電性部利にて接続した構成において、前記第2の半導
体基板の第1の半導体基板と対向する面に信号入力部を
設け、前記第2の半導体基板の他方の面に信号を処理す
る回路素子を配設」7、上記光検知素子群より第2の半
導体基板裏面の信号入力部に導入されたイp級当該第2
の半導体基板裏面に形成した上記信号処理回路素子に接
続し7て処理するように1−たこと孕特徴とするもので
ある。
装置は第1の半導体基板に形成した光検知素子群と、前
記検知素子群によって光電変換された信号に処理する回
路素子を形成I〜た第2の半導体基板の信号入力部とを
導電性部利にて接続した構成において、前記第2の半導
体基板の第1の半導体基板と対向する面に信号入力部を
設け、前記第2の半導体基板の他方の面に信号を処理す
る回路素子を配設」7、上記光検知素子群より第2の半
導体基板裏面の信号入力部に導入されたイp級当該第2
の半導体基板裏面に形成した上記信号処理回路素子に接
続し7て処理するように1−たこと孕特徴とするもので
ある。
(f) 発明の実施例
以下図面を用いて本発明の一実施例Vこつき詳細に説明
する、第2図は本発明の半導体撮像装置の構造ケ示す断
面図で第1図に示(7た従来の構造と同等部分には同一
の符号を付す。
する、第2図は本発明の半導体撮像装置の構造ケ示す断
面図で第1図に示(7た従来の構造と同等部分には同一
の符号を付す。
本発明の半導体撮像装置が従来と異なる点は、第2の基
板と(7てのSi基板6に入力ダイオードを形成するた
めに作成1〜たN型層7に対向(−で、反対側のSj−
基板表面に該N型層よりも小さい面積を有するN型層2
1を新たに設けN型層7.21間を接続用孔22中の導
体を用いて接続するようにする。そして入力ダイオード
を形成[〜たN型層7の反対側のSl基板表面にS i
o 211弾23を介して入力ゲート電極10.蓄積ゲ
ート電極11、転送ゲート電極12.電荷転送素子用ゲ
ート電極13が形成されている点にある。
板と(7てのSi基板6に入力ダイオードを形成するた
めに作成1〜たN型層7に対向(−で、反対側のSj−
基板表面に該N型層よりも小さい面積を有するN型層2
1を新たに設けN型層7.21間を接続用孔22中の導
体を用いて接続するようにする。そして入力ダイオード
を形成[〜たN型層7の反対側のSl基板表面にS i
o 211弾23を介して入力ゲート電極10.蓄積ゲ
ート電極11、転送ゲート電極12.電荷転送素子用ゲ
ート電極13が形成されている点にある。
このようにすれば81基板に導入される信号電荷を処理
するための電荷転送素子等(は工n/<ンプ14が形成
されている側と反対側のSl基板表面に形成されている
ので、電荷転送素子に形成すべきSj−基板の有効面積
はそれだけ増加するので、解像度を向上させるために赤
外線検知素子を多数配設し、それに従って工nパンフ゛
を多数配設(7ても、11.1.、 r「(l %’、
i送素子形成のための有効面積が減少するのをl;らぐ
ことかできる。
するための電荷転送素子等(は工n/<ンプ14が形成
されている側と反対側のSl基板表面に形成されている
ので、電荷転送素子に形成すべきSj−基板の有効面積
はそれだけ増加するので、解像度を向上させるために赤
外線検知素子を多数配設し、それに従って工nパンフ゛
を多数配設(7ても、11.1.、 r「(l %’、
i送素子形成のための有効面積が減少するのをl;らぐ
ことかできる。
このような半導体装置に形成するにQよ、丁’hT6゜
C6Tθなどの第1の基板I上に面相エピタキシャル成
長方法才たは気相エビタギシーVル法にょっ−C4゛型
(1) tl/j: ];(C:L+X’l’0やト”
jJ、 X511X’I’eなどのエビタギシー\・型
層2を形成後、表面に絶縁膜3を形成する。次いで該絶
縁膜3を窓開きしてL(原子全イオン注入1−で11型
層4・を形tjlj L、 P −N接合5を形成する
。
C6Tθなどの第1の基板I上に面相エピタキシャル成
長方法才たは気相エビタギシーVル法にょっ−C4゛型
(1) tl/j: ];(C:L+X’l’0やト”
jJ、 X511X’I’eなどのエビタギシー\・型
層2を形成後、表面に絶縁膜3を形成する。次いで該絶
縁膜3を窓開きしてL(原子全イオン注入1−で11型
層4・を形tjlj L、 P −N接合5を形成する
。
史にあらかじめ十〇原子を所定のパターンに拡散して形
成したチャンネルヌトッグ31金有するP型の531基
板6に熱酸化(7て基板の表面にS 」−02膜9を形
成する。そ(−で81021に! 9の一部を窓開き後
、P原子をイオン注入してN型層7衛形成して入力タイ
オードを形成する9一方Si基板の片Itlll VC
ホl−vシヌト膜な塗布後、該ホトレジストを所定のパ
ターンにホトリソグラフィ法を用いて形成したのち、フ
゛ラズマエッチングを用いて接続孔22’15前記ij
型層に到達するまで開孔する。その後該開孔した接続孔
22の部分に燐がドーフ゛さオ]またポリS1を蒸着ま
たは化学蒸着法によって埋設す/8]。その後燐原子を
イオン注入]7て接続孔22上ζで1り型層21を形成
する。その後該基板の片側に熱酸化、あるいけ化学蒸着
法によってS iO 2 11A23を形成する。
成したチャンネルヌトッグ31金有するP型の531基
板6に熱酸化(7て基板の表面にS 」−02膜9を形
成する。そ(−で81021に! 9の一部を窓開き後
、P原子をイオン注入してN型層7衛形成して入力タイ
オードを形成する9一方Si基板の片Itlll VC
ホl−vシヌト膜な塗布後、該ホトレジストを所定のパ
ターンにホトリソグラフィ法を用いて形成したのち、フ
゛ラズマエッチングを用いて接続孔22’15前記ij
型層に到達するまで開孔する。その後該開孔した接続孔
22の部分に燐がドーフ゛さオ]またポリS1を蒸着ま
たは化学蒸着法によって埋設す/8]。その後燐原子を
イオン注入]7て接続孔22上ζで1り型層21を形成
する。その後該基板の片側に熱酸化、あるいけ化学蒸着
法によってS iO 2 11A23を形成する。
その後AC金属膜を蒸着およびプラズマエツチンクによ
り、入力ゲート電極10、蓄積ゲート電極11、転送ゲ
ート電極12、電荷結合素子用電極13となるように所
定のパターンに形成したのち、インジウムバンプ14e
用いて赤外線検知素子とS:]一一部の入力ダイオード
間を熱圧着により接続して撮像装置を形成する。
り、入力ゲート電極10、蓄積ゲート電極11、転送ゲ
ート電極12、電荷結合素子用電極13となるように所
定のパターンに形成したのち、インジウムバンプ14e
用いて赤外線検知素子とS:]一一部の入力ダイオード
間を熱圧着により接続して撮像装置を形成する。
(2)発明の効果
以上述べたように本発明の半導体撮像装置によれば、解
像度を増加させるために赤外線検知素子の数を増加させ
た場合においても、該検知素子からの信号を処理する回
路素子の形成面積が減少することがなくなり、高解像度
の撮像装置が得らiする利点を生じる。tた本発明は信
号処理回路をlvl(’) E; jf,lJX −
Yアドレス回路、あるいは電荷結合素子マルチフレクー
リーとした場合でも通用できる。
像度を増加させるために赤外線検知素子の数を増加させ
た場合においても、該検知素子からの信号を処理する回
路素子の形成面積が減少することがなくなり、高解像度
の撮像装置が得らiする利点を生じる。tた本発明は信
号処理回路をlvl(’) E; jf,lJX −
Yアドレス回路、あるいは電荷結合素子マルチフレクー
リーとした場合でも通用できる。
第1図は従来の半導体装置の構造を示−4−断面図、第
2図は本発明の半導体撮像装置の一実施例を示す断面図
である。 図において[はPbTe寸たはCC]Te等の第lの基
板、2 1d Pb1−Xsnx’L”e ’l fl
ij H+’;!;]−XC(lXTO層、3は絶縁
層、Φ、7、21はN型層、5、8は1N 接合rel
+、6” Sl & h’ij、9、2sv.rSi○
2 11:4、]、 O ill: 入カケ) ’i+
i fljii、11は蓄積ゲート’t[l’駅、I2
は転送ゲート電極、I3は電荷結合素子用デー1電極、
1. 4・ば■nバンフ゛、22は接続孔、31はチヤ
ンネルスlーツブ全示す。 第1図 第2図
2図は本発明の半導体撮像装置の一実施例を示す断面図
である。 図において[はPbTe寸たはCC]Te等の第lの基
板、2 1d Pb1−Xsnx’L”e ’l fl
ij H+’;!;]−XC(lXTO層、3は絶縁
層、Φ、7、21はN型層、5、8は1N 接合rel
+、6” Sl & h’ij、9、2sv.rSi○
2 11:4、]、 O ill: 入カケ) ’i+
i fljii、11は蓄積ゲート’t[l’駅、I2
は転送ゲート電極、I3は電荷結合素子用デー1電極、
1. 4・ば■nバンフ゛、22は接続孔、31はチヤ
ンネルスlーツブ全示す。 第1図 第2図
Claims (1)
- 第1の半導体基板に形成した光検知素子群と、前記検知
素子群によって光″覗変換された信号を処理する回路素
子を形成した第2の半導体基板の信号入力部とを導電性
部Hにて接続した構成において、前記第2の半導体系板
の第1の半導体基板と対向する面に信号入力部を設け、
前記第2の半導体基板の他方の而に信号を処理する回路
素子を配設し、上記光検知素子群より第2の半導体基板
表面の信号入力部に導入された信号を当該第2の半導体
w板裏面に形成した上記信号処理回路素子に接続して処
理するようにしたこと全特徴とする半導体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57222498A JPS59112652A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 半導体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57222498A JPS59112652A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 半導体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59112652A true JPS59112652A (ja) | 1984-06-29 |
Family
ID=16783369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57222498A Pending JPS59112652A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 半導体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59112652A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170755A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-04-11 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 金属絶縁体半導体による光検出素子並びにその製造方法 |
| JPS61216455A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS62116165A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-27 | Toshiba Corp | サ−マルヘツド |
| JPH04318979A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-10 | Nec Corp | 配列型赤外線検知器の製造方法 |
| JP2011137744A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Omron Corp | 赤外線センサ及び赤外線センサモジュール |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP57222498A patent/JPS59112652A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170755A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-04-11 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 金属絶縁体半導体による光検出素子並びにその製造方法 |
| JPS61216455A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS62116165A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-27 | Toshiba Corp | サ−マルヘツド |
| JPH04318979A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-10 | Nec Corp | 配列型赤外線検知器の製造方法 |
| JP2011137744A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Omron Corp | 赤外線センサ及び赤外線センサモジュール |
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