[發明專利]紅外線固體攝像裝置

有效

• 申請號: 201880091601.4
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN111902705B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 油谷明榮
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01J1/02
• 分類號: G01J1/02;H01L27/144;H01L27/146;H01L31/10
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 金光華

具備：PN結二極管(D1)，具有第1導電類型的區域(50)以及在接合面(70)處與區域(50)相接并將從接合面(70)至接合面(72)為止的最短的長度作為第1最短長度(L_n)的第2導電類型的區域(52)；PN結二極管(D2)，具有在接合面(72)處與區域(52)相接并將與第1最短長度不同的從接合面(72)至接合面(74)為止的最短的長度作為第2最短長度(L_p)的第1導電類型的區域(54)以及在接合面(74)處與區域(54)相接的第2導電類型的區域(56)；絕緣膜(20)，成為使區域(50)與區域(56)之間、區域(50)與區域(54)之間以及區域(52)與區域(56)之間電分離的元件分離區域；以及金屬布線，設置于區域(52)和區域(54)上，PN結二極管(D1)與PN結二極管(D2)串聯地連接。

技術領域

本發明涉及紅外線固體攝像裝置，特別是涉及作為紅外線檢測元件而具備PN結二極管的熱型的紅外線固體攝像裝置。

背景技術

作為像素而具備熱型的紅外線檢測元件的紅外線固體攝像裝置吸收紅外線而變換為熱，將因該熱而產生的溫度變化作為電信號而輸出，檢測紅外線。具備熱型的紅外線檢測元件的紅外線固體攝像裝置不需要制冷機，所以能夠實現小型化，特別是將能夠通過以往的半導體制造工序來制造的硅PN結二極管用作紅外線檢測元件、并對其正向的電壓下降量的溫度變化進行檢測的熱型的紅外線固體攝像裝置被關注。

然而，對硅PN結二極管的正向的電壓下降量的溫度變化進行檢測的熱型的紅外線固體攝像裝置例如相比于對氧化釩的電阻值的溫度變化進行檢測的方式等的其它紅外線檢測元件，正向的接合電流的溫度變化率小，無法得到足夠的紅外線的檢測靈敏度。因此，提出了如下紅外線固體攝像裝置，該紅外線固體攝像裝置通過采用使設置硅PN結二極管的熱電變換部從熱容量大的基板分離的中空構造，或者將多個硅PN結二極管串聯連接，從而提高針對紅外線的檢測靈敏度。

另外，提出了具備如下紅外線檢測元件的紅外線固體攝像裝置，在該紅外線檢測元件中，為了將多個硅PN結二極管串聯連接，以使硅PN結二極管的N型區域與P型區域相互相接的方式交替地配置多個，在鄰接的硅PN結二極管的區域間設置電極，將多個硅PN結二極管串聯連接(例如，參照專利文獻1)。

另外，提出了具備如下紅外線檢測元件的紅外線固體攝像裝置，該紅外線檢測元件在串聯連接的多個硅PN結二極管中，以在有限的面積配置盡可能多的PN結二極管為目的而使至少一部分的PN結二極管具有彎曲形狀(例如，參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2002-148111號公報

專利文獻2：日本特開2009-265094號公報

發明內容

然而，在這樣的以往的紅外線檢測元件中，在串聯連接的多個PN結二極管的彎曲部形成鄰接的PN結面間的距離短的區域。

在該情況下，在硅PN結二極管內從N型區域注入到P型區域的少數載流子的電子在P型區域不會重新結合而是易于被注入到鄰接的PN結二極管的N型區域，或者從P型區域注入到N型區域的少數載流子的空穴在N型區域不會重新結合而是易于被注入到鄰接的PN結二極管的P型區域，所以存在紅外線檢測元件的噪音增加的問題點。另外，這些區域容易引起穿通，所以N型區域的電子通過P型區域而擴散到鄰接的PN結二極管的N型區域，或者P型區域的空穴通過N型區域而擴散到鄰接的PN結二極管的P型區域，同樣地存在紅外線檢測元件的噪音增加的問題點。

因而，本發明是為了解決這樣的現有技術的問題點而完成的，其目的在于提供能夠降低紅外線檢測時的噪音的紅外線固體攝像裝置。