JPH07226884A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH07226884A
JPH07226884A JP6017310A JP1731094A JPH07226884A JP H07226884 A JPH07226884 A JP H07226884A JP 6017310 A JP6017310 A JP 6017310A JP 1731094 A JP1731094 A JP 1731094A JP H07226884 A JPH07226884 A JP H07226884A
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JP
Japan
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solid
image pickup
state image
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incident
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JP6017310A
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Inventor
Naoki Yuya
直毅 油谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的強度を低下することなく、固体撮像素
子間のつなぎの部分の画像出力の異常を防止する固体撮
像装置を得る。 【構成】 第1及び第2の固体撮像素子1、2がつきあ
わされている側のそれぞれの端面1b、2bの全面に凹
凸を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線を撮像する複
数の固体撮像素子を並置して構成される固体撮像装置に
係り、特に固体撮像素子間のつなぎの部分に発生する画
像出力の異常を改良する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光電変換素子アレイ及び電気信号を読み
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。
【0003】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、チップサイズの増大により歩
留まりが低下してしまう。また縮小投写型の露光装置を
使ってパター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構成として図5及び
図6に示す構成が考えられる。
【0004】図5はこの種の従来の固体撮像装置の構成
を示す平面図、図6は図5における線VI−VIに沿う
断面を示す断面図である。1、2、3は例えばSi基体
上にショットキバイアダイオードの第1、第2及び第3
の光電変換アレイ部4、5、6とその電気信号を読み出
す手段とをモノリシックに形成した第1、第2、第3の
固体撮像素子である。7は各固体撮像素子1、2、3に
入射する赤外光、8は各固体撮像素子1、2の端面1
a、2aに赤外光7が反射しておこる赤外光7の迷光成
分である。
【0005】そして、各固体撮像素子1、2、3は素子
間の間隙が非常に小さくなるように並べて並置してあ
る。そのため各固体撮像素子1、2、3で構成された固
体撮像装置は、実効的に3つの光電変換アレイ部4、
5、6を持つことになり、1個の固体撮像素子1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。
【0006】又、各固体撮像素子1、2、3の画素のピ
ッチをd0とすると、光電変換アレイ部4と5、及び、
5と6の端の画素同士の中心間の距離dがd0に等しく
なるように各固体撮像素子1、2、3を配置すれば、固
体撮像素子1と2、固体撮像素子2と3の光電変換アレ
イ部4、5、6が連続につながる。そのため、光電変換
アレイ部4、5、6によって形成される大面積の領域で
撮像でき、固体撮像素子1、2、3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。
【0007】次に、上記のように構成された従来の固体
撮像装置の動作について説明する。各固体撮像素子1、
2、3に入射された赤外光7は透明のSi基板を介して
透過して入射され、各光電変換アレイ部4、5、6にて
検出される。
【0008】
【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、図6に示すように固体撮像素子
1、2同士の対向する端面1a、2aでは赤外光7の全
反射により迷光成分8が生じ本来入射すべき画素と異な
る画素に入射するため、固体撮像素子1、2、3間のつ
なぎの部分の画像出力に異常が生じるので、固体撮像素
子1、2、3のSi基板を薄くして迷光成分8を生じな
いような手段も考えられるが、固体撮像素子1、2、3
が機械的強度の低下を生じるため実施することが困難で
あるという問題点があった。
【0009】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、機械的強度を低下することな
く、固体撮像素子間のつなぎの部分の画像出力の異常を
防止する固体撮像装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る固体撮像装置は、固体撮像素子同士の対向する端面に
凹凸が形成されたものである。
【0011】又、この発明の請求項2に係る固体撮像装
置は、固体撮像素子同士の対向する端面に光吸収層が形
成されたものである。
【0012】又、この発明の請求項3に係る固体撮像装
置は、固体撮像素子同士の対向する端面の全面に光吸収
層が形成されたものである。
【0013】又、この発明の請求項4に係る固体撮像装
置は固体撮像素子同士の対向する端面にこの端面を垂直
方向の面をそれぞれ有した複数の光吸収層が所望の間隔
で形成されたものである。
【0014】
【作用】この発明の請求項1における固体撮像素子同士
の対向する端面に形成された凹凸は、固体撮像素子の端
面に入射する赤外光の迷光成分を散乱させる。
【0015】又、この発明の請求項2における固体撮像
素子同士の対向する端面に形成された光吸収層は、固体
撮像素子の端部に入射する赤外光を吸収する。
【0016】又、この発明の請求項3における固体撮像
素子同士の対向する端面の全面に形成された光吸収層
は、固体撮像素子の端部に入射する赤外光を吸収する。
【0017】又、この発明の請求項4における固体撮像
素子同士の対向する端面にこの端面と垂直方向の面をそ
れぞれ有して所望の間隔で形成された複数の光吸収層
は、固体撮像素子の端部に入射する赤外光を垂直に近い
角度で受光して効率よく吸収する。
【0018】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1はこの発明の実施例1における固体撮像装置
の構成を示す平面図、図2は図1における線II−II
に沿う断面を示す断面図である。図において、従来の場
合と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。1
b、2bは固体撮像素子1、2同士の対向するSi基板
10の端面で、全面が凹凸状に形成されている。
【0019】次に、上記のように構成された実施例1の
固体撮像装置の動作について説明する。従来の場合と同
様に、各固体撮像素子1、2、3に入射された赤外光7
は各光電変換アレイ部4、5、6の形成面と反対側の面
から透明のSi基板10を介して透過して入射され、各
光電変換アレイ部4、5、6にて検出される。この時、
図2に示すように固体撮像素子1、2の基板の端面1
b、2bに入射する赤外光7は端面1b、2bが凹凸で
あるため乱反射され迷光成分8は分散されてエネルギを
失う。
【0020】以上のように、実施例1によれば端面1
b、2bに形成された凹凸により迷光成分8は分散され
てエネルギを失い各光電変換アレイ部4、5まで届かな
いようにしているため、各光電変換アレイ部4、5では
実際に受光すべき光のみ受光できるので、固体撮像素子
1、2間のつなぎの部分の画像出力の異常は少なくでき
る。尚、ここでは第1及び第2の固体撮像素子1、2間
のつなぎの部分のみ記載しているが、第2及び第3の固
体撮像素子2、3間のつなぎの部分でも当然のことなが
ら同様のことが言える。
【0021】実施例2.図3は実施例2における固体撮
像装置の固体撮像素子間の構成の詳細を示す断面図であ
る。図において、実施例1と同様の部分は同一符号を付
して説明を省略する。図において、9は固体撮像素子
1、2同士の対向するSi基板10の端面1c、2cの
全面に形成された光吸収層である。
【0022】この光吸収層9は端部での全反射を防止す
るために、Si基板10と屈折率が近いものが望まし
く、例えば、Si基板10中にボロンやリンの不純物を
イオン注入にて1020cm-3以上という高濃度の領域を
形成して光吸収層9とするか、又は、Si基板上にボロ
ンなどの不純物を1020cm-3以上という高濃度導入さ
れたアモルファスシリコン膜をデポして光吸収層9とし
てもよい。
【0023】次いで、上記のように構成された実施例2
の固体撮像装置の動作について説明する。上記実施例1
と同様に各固体撮像素子1、2に入射した赤外光7はS
i基板10を通過し、各光電変換アレイ部4、5によっ
て検出される。この時、固体撮像素子1、2の端部に入
射する赤外光7は端面1c、2cに形成された光吸収層
9に吸収される。
【0024】以上のように実施例2によれば端面1c、
2cに形成された光吸収層9により端部に入射される赤
外光7は吸収され、迷光成分が発生しないため、各光電
変換アレイ部4、5では実際に受光すべき光のみ受光で
きるので、固体撮像素子1、2間のつなぎの部分の画像
出力の異常は防止できる。
【0025】実施例3.図4はこの発明の実施例3の固
体撮像装置の固体撮像素子間の構成の詳細を示す断面図
である。図において、実施例1と同様の部分は同一符号
を付して説明を省略する。11は固体撮像素子1、2同
士の対向するSi基板10の端面1d、2dと垂直方向
に所望の間隔にて形成された溝12に実施例2と同様の
方法にて埋め込まれた光吸収層である。そして、この溝
12の深さは各光電変換アレイ部4、5の垂直投影断面
領域に遮られない位置までとしており、溝12のピッチ
は入射するすべての赤外光7が端面1d、2dに達しな
いように設定されている。
【0026】次いで、上記のように構成された実施例3
の固体撮像装置の動作について説明する。上記実施例1
と同様に各固体撮像素子1、2に入射した赤外光7はS
i基板10を通過し、各光電変換アレイ部4、5によっ
て検出される。この時、固体撮像素子1、2の端部に入
射する赤外光7は端面1d、2dの垂直方向に形成され
た光吸収層11の面に垂直に近い角度で入射するので、
効率がよく光吸収層11に吸収される。
【0027】以上のように実施例3によれば、赤外光7
は光吸収層11に垂直に近い角度で入射して吸収される
ので、上記各実施例と同様の効果を奏するのはもちろん
のこと、光吸収層11の屈折率がSi基板10の屈折率
と多少異なっていたとしても十分に赤外光7を吸収する
ので、光吸収層11は赤外光7を吸収するものであれば
いずれでも用いることができる。
【0028】実施例4.尚、上記各実施例では3つの固
体撮像素子1、2、3を横方向に並置した例を示したけ
れども、これに限られることはなく複数の固体撮像素子
を縦、横両方向に並置するようにした固体撮像装置に適
用しても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【0029】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば固体撮像素子同士の対向する端面に凹凸を形成した
ので、機械的強度を低下することなく、固体撮像素子間
の画像出力の異常を防止する固体撮像装置を得ることが
できる効果がある。
【0030】又、この発明の請求項2によれば固体撮像
素子同士の対向する端面に光吸収層を形成したので、機
械的強度を低下することなく、固体撮像素子間の画像出
力の異常を防止する固体撮像装置を得ることができる効
果がある。
【0031】又、この発明の請求項3によれば固体撮像
素子同士の対向する端面の全面に光吸収層を形成したの
で、機械的強度を低下することなく、固体撮像素子間の
画像出力の異常を防止する固体撮像装置を得ることがで
きる効果がある。
【0032】又、この発明の請求項4によれば固体撮像
素子同士の対向する端面にこの端面と垂直方向の面をそ
れぞれ有して所望の間隔で複数の光吸収層を備えている
ので、機械的強度を低下することなく、固体撮像素子間
の画像出力の異常を防止するのはもちろんのこと、光吸
収層は赤外光を吸収できるものであればいずれを用いて
もよい固体撮像装置を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1における固体撮像装置の構
成を示す平面図である。
【図2】図1における線II−IIに沿う断面を示す断
面図である。
【図3】この発明の実施例2における固体撮像装置の固
体撮像素子間の構成の詳細を示す断面図である。
【図4】この発明の実施例3における固体撮像装置の固
体撮像素子間の詳細を示す断面図である。
【図5】従来の固体撮像装置の構成を示す平面図であ
る。
【図6】図5における線VI−VIに沿う断面を示す断
面図である。
【符号の説明】
1 第1の固体撮像素子 2 第2の固体撮像素子 3 第3の固体撮像素子 4 第1の光電変換アレイ部 5 第2の光電変換アレイ部 6 第3の光電変換アレイ部 7 赤外光 8 迷光成分 9、11 光吸収層 10 Si基板 12 溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上の一面に設けられ他面から
    入射する赤外線を検知して電気信号に変換する光電変換
    部を備えた固体撮像素子が複数個並置された固体撮像装
    置において、上記固体撮像素子同士の対向する端面に凹
    凸が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板上の一面に設けられ他面から
    入射する赤外線を検知して電気信号に変換する光電変換
    部を備えた固体撮像素子が複数個並置された固体撮像装
    置において、上記固体撮像素子同士の対向する端面に光
    吸収層が形成されていることを特徴とする固体撮像装
    置。
  3. 【請求項3】 光吸収層が固体撮像素子の端面の全面に
    形成されていることを特徴とする請求項2記載の固体撮
    像装置。
  4. 【請求項4】 固体撮像素子の端面と垂直方向の面をそ
    れぞれ有した複数の光吸収層が所望の間隔で形成されて
    いることを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。
JP6017310A 1994-02-14 1994-02-14 固体撮像装置 Pending JPH07226884A (ja)

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