JP4975669B2 - 赤外線検出器およびこの赤外線検出器を備えた固体撮像素子 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態による赤外線検出器を図1および図2に示す。図1は本実施形態の赤外線検出器の断面図であり、図2は、図1に示す切断面A−Aより下をみた場合の平面図である。なお、図1は、図2に示す切断線B−Bで切断した断面図である。
次に、本発明の第2実施形態による赤外線検出器を図12に示す。本実施形態の赤外線検出器1は、図1に示す第1実施形態に赤外線検出器において、熱電変換素子11aと、熱電変換素子11bとの間に素子分離領域20を形成しないでSOI層5とし、このSOI層5と、n型シリコン層111aと、p型シリコン層110bの表面にシリサイド層114aを形成することにより、熱電変換素子11aと、熱電変換素子11bとを直列に接続する構成とした。このため、配線154やコンタクト152が不要となるので、セル部10の熱容量を大幅に低下させることができ、熱時定数τを低減させることが可能となってセル部10の熱的な応答を速くすることができる。
次に、本発明の第3実施形態による赤外線検出器を、図13を参照して説明する。図13は、本実施形態の赤外線検出器における熱電変換素子11a、11bの上面図である。
次に、本発明の第4実施形態による固体撮像素子を、図14に示す。本実施形態の固体撮像素子は、第1乃至第3実施形態のいずれかの赤外線検出器を用いて構成したものである。
2 SOI基板
3 支持基板
4 埋め込み酸化膜
5 SOI層(p−シリコン層)
10 セル部
11a 熱電変換素子
11b 熱電変換素子
12a 第1支持部
12b 第2支持部
13 開口
20 素子分離領域
24 絶縁膜
26 絶縁膜
27 読み出し配線
28 保護膜
40 固体撮像素子
41 増幅回路
42 水平選択回路
43 垂直選択回路
44 読み出し回路
101 赤外線吸収層
110a p型シリコン層
110b p型シリコン層
111a n型シリコン層
111b n型シリコン層
112a ポリシリコン層
112b ポリシリコン層
113 シリサイド層
114 シリサイド層
121a 接続配線
121b 接続配線
122a 保護膜
122b 保護膜
152 コンタクト
154 配線
Claims (7)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられた読み出し配線部と、
前記半導体基板の表面部分に形成された凹部の上方に配置され、前記読み出し配線部と電気的に接続された接続配線を有する支持構造部と、
前記凹部の上方に配置され、前記支持構造部によって支持されたセル部と、
を備え、前記セル部は、
入射された赤外線を吸収する赤外線吸収層と、
前記支持構造部と電気的に接続されると共に、前記赤外線吸収層と電気的に絶縁され、前記セル部の温度変化を検出することにより、電気信号を生成する複数の熱電変換素子と、
を有し、
複数の前記熱電変換素子のそれぞれは、半導体層と、前記半導体層に離間して形成されたp型シリコン層およびn型シリコン層と、前記p型シリコン層と前記n型シリコン層との間の前記半導体層上に形成されたポリシリコン層とを有していることを特徴とする赤外線検出器。 - 前記ポリシリコン層、前記p型シリコン層、および前記n型シリコン層のいずれかあるいは全ての表面に金属シリサイドが形成されていることを特徴とする請求項1記載の赤外線検出器。
- 前記金属シリサイドは、複数の熱電変換素子間を直列接続するための配線を兼ねていることを特徴とする請求項2記載の赤外線検出器。
- 前記半導体層は、前記p型シリコン層または前記n型シリコン層より低濃度のp型シリコン層またはn型シリコン層であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の赤外線検出器。
- 複数の前記熱電変換素子間は絶縁膜によって分離されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の赤外線検出器。
- 複数の前記熱電変換素子間には、前記半導体層が存在し、前記半導体層上にシリサイド層が形成され、このシリサイド層によって、複数の前記熱電変換素子が直列に接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の赤外線検出器。
- マトリクス状に配列された請求項1乃至6のいずれかに記載の赤外線検出器と、
前記赤外線検出器のそれぞれの検出信号を選択して順次読み出す読み出し回路と、
を備えていることを特徴とする固体撮像素子。
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