(57)【要約】【課題】半導体層と絶縁膜との界面で発生する雑音を低減し、良好なＳ／Ｎ比の出力が可能な赤外線撮像装置を提供する。【解決手段】基板上に支持脚により保持された赤外線検知部を有する赤外線撮像装置において、赤外線検知部は、ｎ型不純物領域と、ｎ型不純物領域中に形成され、ｎ型不純物領域よりも不純物濃度が高いｐ型不純物領域とを含むｐｎ接合ダイオードと、ｐｎ接合ダイオードを覆うように設けられた絶縁膜と、絶縁膜に設けられた開口部中に露出したｐ型不純物領域に接続し、ｐｎ接合ダイオードに順方向のバイアスを印加する配線層と、を含み、配線層は、絶縁膜の上まで延在し、絶縁膜を挟んでｎ型不純物領域と対向する。【選択図】図３Ａ
2014153096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に支持脚により保持された赤外線検知部を有する赤外線撮像装置であって、該赤外線検知部は、
ｎ型不純物領域と、該ｎ型不純物領域中に形成され、該ｎ型不純物領域よりも不純物濃度が高いｐ型不純物領域とを含むｐｎ接合ダイオードと、
該ｐｎ接合ダイオードを覆うように設けられた絶縁膜と、
該絶縁膜に設けられた開口部中に露出した該ｐ型不純物領域に接続し、該ｐｎ接合ダイオードに順方向のバイアスを印加する配線層と、を含み、
該配線層は、該絶縁膜の上まで延在し、該絶縁膜を挟んで該ｎ型不純物領域と対向することを特徴とする赤外線撮像装置。
【請求項２】
基板上に支持脚により保持された赤外線検知部を有する赤外線撮像装置であって、該赤外線検知部は、
ｎ型不純物領域と、該ｎ型不純物領域中に形成され、該ｎ型不純物領域よりも不純物濃度が高いｐ型不純物領域とを含むｐｎ接合ダイオードと、
該ｐｎ接合ダイオードを覆うように設けられた絶縁膜と、
該絶縁膜に設けられた開口部中に露出した該ｐ型不純物領域に接続し、該ｐｎ接合ダイオードに順方向のバイアスを印加する配線層と、
該絶縁膜の上に形成され、該配線層と電気的に接続されたバイアス用配線層と、を含み、
該バイアス用配線層は、該絶縁膜を挟んで該ｎ型不純物領域と対向することを特徴とする赤外線撮像装置。
【請求項３】
上記配線層と上記バイアス用配線層とは、直接接続されたことを特徴とする請求項２に記載の赤外線撮像装置。
【請求項４】
上記配線層と上記バイアス用配線層とは、上記基板に設けられた導電層を介して接続されたことを特徴とする請求項２に記載の赤外線撮像装置。
【請求項５】
上記基板は、絶縁層と、該絶縁層上に形成された半導体層とを含むＳＯＩ基板からなり、該半導体層中に上記ｐｎ接合ダイオードが形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線撮像装置。
【請求項６】
上記ｎ型不純物領域の側面にサイドウォールが設けられ、該サイドウォールの上に上記絶縁膜が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の赤外線撮像装置。
【請求項７】
上記ｐ型不純物領域は、その側面と底面とが上記ｎ型不純物領域と接してｐｎ接合を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の赤外線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線撮像装置に関し、特にｐｎ接合ダイオードを感温素子として備えた赤外線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却装置が不要な非冷却赤外線撮像装置は、小型化、低消費電力化が可能であり、様々な手法で高感度化され、民生用途としても普及しつつある。このような赤外線撮像装置では、温度センサのｐｎ接合ダイオードはシリコン基板またはＳＯＩ基板上に形成されて、縦方向にｐ型不純物領域とｎ型不純物領域がそれぞれ１層以上形成された構造となっている。複数のダイオードを直列に接続することにより感度が高められる。
また、低雑音化のためには、個々のダイオードが逆バイアスとなる箇所を電気的に接続するために形成されるコンタクトホールの底部に金属シリサイド膜を設ける構造（例えば、特許文献１参照）や、ｐｎ接合ダイオードを構成する半導体層の不純物に分布を持たせ、半導体層を流れる電気伝導キャリアを半導体層の中央部に多く偏在させる構造（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９９９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１９４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線撮像装置のｐｎ接合ダイオードは、隣接するｐｎ接合ダイオードとの分離や電気的絶縁のために、分離絶縁膜や保護膜により周囲が囲まれているが、これら分離絶縁膜とｐｎ接合ダイオードを構成する半導体層との界面には、結晶欠陥が存在する。このため、結晶欠陥に起因する界面トラップで電気伝導キャリアが生成および再結合することにより雑音が発生し、しかも、このような界面で発生する雑音は、上述のような半導体層の不純物分布の制御等で低減できない。このため、ｐｎ接合ダイオードの出力のＳ／Ｎ（信号／雑音）比、最終的な赤外線撮像装置の出力のＳ／Ｎ比が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、半導体層と絶縁膜との界面で発生する雑音を低減し、良好なＳ／Ｎ比の出力が可能な赤外線撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板上に支持脚により保持された赤外線検知部を有する赤外線撮像装置であって、赤外線検知部は、ｎ型不純物領域と、ｎ型不純物領域中に形成され、ｎ型不純物領域よりも不純物濃度が高いｐ型不純物領域とを含むｐｎ接合ダイオードと、ｐｎ接合ダイオードを覆うように設けられた絶縁膜と、絶縁膜に設けられた開口部中に露出したｐ型不純物領域に接続し、ｐｎ接合ダイオードに順方向のバイアスを印加する配線層と、を含み、配線層は、絶縁膜の上まで延在し、絶縁膜を挟んでｎ型不純物領域と対向することを特徴とする赤外線撮像装置である。
【０００７】
また、本発明は、基板上に支持脚により保持された赤外線検知部を有する赤外線撮像装置であって、赤外線検知部は、ｎ型不純物領域と、ｎ型不純物領域中に形成され、ｎ型不純物領域よりも不純物濃度が高いｐ型不純物領域とを含むｐｎ接合ダイオードと、ｐｎ接合ダイオードを覆うように設けられた絶縁膜と、絶縁膜に設けられた開口部中に露出したｐ型不純物領域に接続し、ｐｎ接合ダイオードに順方向のバイアスを印加する配線層と、絶縁膜の上に形成され、配線層と電気的に接続されたバイアス用配線層と、を含み、バイアス用配線層は、絶縁膜を挟んでｎ型不純物領域と対向することを特徴とする赤外線撮像装置でもある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の赤外線撮像装置では、ｐｎダイオードを設けた半導体層と、半導体層を囲む絶縁膜との界面を流れるダイオード電流を抑制することにより、界面領域における電気伝導キャリアの生成および再結合による雑音を低減することができ、良好なＳ／Ｎ比を有する赤外線撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる赤外線撮像装置の斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器の上面図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器の製造工程の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる赤外線撮像装置の製造工程の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器の上面図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図７Ｃ】本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器の製造工程の断面図である。
【図９Ａ】本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図９Ｂ】本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図９Ｃ】本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施の形態４にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態４にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態５にかかる赤外線検出器の断面図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態５にかかる赤外線検出器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、全体が１００で表される、本発明の実施の形態１にかかる赤外線撮像装置の概略を示す斜視図である。赤外線撮像装置１００は、アレイ状に設けられた赤外線検出器１を含む。赤外線検出器１の周囲には、駆動走査回路４と信号走査回路５とが設けられている。また、赤外線検出器１の間には、駆動走査回路４に接続された選択線２と、信号走査回路５に接続された信号線３が設けられ、それぞれの赤外線検出器１に接続されている。信号走査回路５には出力アンプ６が接続されている。
【００１１】
赤外線検出器１は、マイクロマシニング技術を用いて作製された断熱構造体と、断熱構造体の上に設けられ、光電変換を行う、例えばｐｎ接続ダイオードのような熱電気変換素子とを有する。赤外線検出器１に赤外光が入射すると断熱構造体上の検知部の温度が上昇し、その温度上昇を熱電気変換素子が検出して電気信号として出力する。出力された電気信号は、駆動走査回路４と信号走査回路５とのスキャン動作によりそれぞれの赤外線検出器１から時系列で読み出され、赤外画像信号が得られる。
【００１２】
図２Ａは、図１に示した赤外線撮像装置１００に含まれる赤外線検出器１の断面Ａにおける断面図であり、図２Ｂは、赤外線検出器１の上面図である。
【００１３】
図２Ａ、図２Ｂに示すように、赤外線検出器１は、例えばシリコンからなる基板１２と、その上に設けられた例えば酸化シリコンからなる絶縁膜１０を有し（例えばＳＯＩ基板）、基板１２は回路部と画素部とに分けられる。
【００１４】
回路部には、ＭＯＳ型の半導体素子を含む回路部１５や、回路部１５に接続された回路部配線１６が設けられている。一方、画素部には空洞部１３が設けられ、その上に赤外線検知部８が支持脚１４で支持されている。赤外線検知部８には、温度によって電気特性が変化する感温素子として、ｐｎ接合ダイオード２３が設けられている。図２Ｂに示すように、複数のｐｎダイオード２３を直列に接続することにより、検出感度を向上させることができる。赤外線検知部８の上には傘構造をした赤外線吸収部９が設けられている。赤外線検知部８と隣接する赤外線検知部（図示せず）との間には配線（縦方向が信号線、横方向が選択線）１１が設けられている。配線１１とｐｎ接合ダイオード２３とは、支持脚１４に設けられた薄膜配線２２により電気的に接続されている。薄膜配線２２は、例えば窒化シリコンからなる保護膜１９で覆われている。
【００１５】
図３Ａは、図２Ｂに示す赤外線検出器１の断面Ｂにおける断面図であり、ダイオード電流が流れる方向の断面を示す。また、図３Ｂは、図２Ｂに示す赤外線検出器１の断面Ｃにおける断面図であり、ｐｎ接合ダイオード２３の高濃度ｐ型不純物領域２５が形成された領域の断面を示す。
【００１６】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、ｐｎ接合ダイオード２３は、シリコン等の半導体からなり、低濃度ｎ型不純物領域２４と、その中に形成された高濃度ｐ型不純物領域２５とを有する。低濃度ｎ型不純物領域２４と高濃度ｐ型不純物領域２５との接合部がｐｎ接合となる。図３Ａ、図３Ｂに示すように、高濃度ｐ型不純物領域２５と低濃度ｎ型不純物領域２４との接合面積が大きくなるように、深さ方向にもｐｎ接合面が形成されている。即ち、ｐｎ接合ダイオード２３を構成する低濃度ｎ型不純物領域２４が、高濃度ｐ型不純物領域２５を、上面を除いて３次元的に内包するように形成されている。
【００１７】
低濃度ｎ型不純物領域２４の不純物濃度のピーク値は、１×１０１８／ｃｍ３以下で、高濃度ｐ型不純物領域２５の不純物濃度に比べて２桁以上低くなっている。このため、電気伝導は正孔電流が支配的となる。また、ｐｎ接合ダイオード２３の下層は、基板（図示せず）の上に設けられた酸化シリコンからなる絶縁膜１０であり、上部も酸化シリコンからなる層間膜１７で覆われている。このように、ｐｎ接合ダイオード２３は、その周囲が絶縁膜１０、層間膜１７に接している。ｐｎ接合ダイオード２３を形成する半導体層と絶縁膜１０、層間膜１７との界面には、通常、結晶欠陥が多く存在し、界面トラップで電気伝導キャリアが生成、再結合し、雑音発生の原因となる。
【００１８】
低濃度ｎ型不純物領域２４、高濃度ｐ型不純物領域２５には、例えばＴｉ、ＴｉＮ等からなる薄膜配線２２が、層間膜１７、１８に設けられた開口部を通って接続され、その上には、例えば窒化シリコンからなる保護膜１９が形成されている。図３Ａ、図３Ｂの構造では、高濃度ｐ型不純物領域２５にバイアスを印加する薄膜配線２２は、高濃度ｐ型不純物領域２５よりも大きく、低濃度ｎ型不純物領域２４の上部の層間膜１７、１８の上まで延在している。赤外線撮像装置の動作時には、高濃度ｐ型不純物領域２５には正のバイアスが印加され、高濃度ｐ型不純物領域２５から低濃度ｎ型不純物領域２４に向かって正孔が移動する。
【００１９】
正孔電流が流れ込む低濃度ｎ型不純物領域２４は、層間膜１７、１８を挟んで薄膜配線２２と対向配置されているため、高濃度ｐ型不純物領域２５に接続された薄膜配線２２に正のバイアスが印加された場合、層間膜１７、１８を介して低濃度ｎ型不純物領域２４の表面にも正のバイアスが印加される。これにより、正孔電流は、ｐｎ接合ダイオード２３と層間膜１７との界面近傍を正孔電流が流れるのを抑制でき、雑音を低減できる。
【００２０】
次に、図３Ａおよび図３Ｂに示す赤外線検出器の作製方法について、図４を参照しながら説明する。図４は、図３Ｂと同等の断面Ｃにおける、赤外線検出器１の断面図を示す。
【００２１】
図４（ａ）に示すように、赤外線検知部８の絶縁膜１０の上に、シリコン等の半導体層を形成し、その上に窒化膜２７を形成して熱酸化を行い、ＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）分離を行う。
【００２２】
次に、図４（ｂ）に示すように、ＬＯＣＯＳ分離膜１０と窒化膜２７を選択的に除去した後に、半導体層（活性領域）にｎ型不純物を注入して低濃度ｎ型不純物領域２４を形成する。
【００２３】
次に、図４（ｃ）に示すように、低濃度ｎ型不純物領域２４中にｐ型不純物を注入し、低濃度ｎ型不純物領域２４の一部に高濃度ｐ型不純物領域２５を形成する。続いて、酸化シリコンからなる層間膜１７、１８を形成する。
【００２４】
次に、図４（ｄ）に示すように、スパッタおよびパターニングを用いて、Ｔｉ、ＴｉＮ等からなる薄膜配線２２を形成し、最後に保護膜１９を形成する。薄膜配線２２は、高濃度ｐ型不純物領域２５の上面よりも大きく、ダイオード電流が流れる低濃度ｎ型不純物領域２４の上方まで広がるように形成される。
【００２５】
次に、図５を参照しながら、図２Ａに示す赤外線検出器１の製造方法について説明する。図５は、図２Ａと同じく、図１の断面Ａにおける断面図であり、図５中、図２Ａ、図２Ｂと同一符号は、同一または相当箇所を示す。
【００２６】
赤外線検出器１の製造方法では、まず、図５（ａ）に示すように、基板１２の回路部にＭＯＳ型半導体素子等の回路部１５を形成する。続いて、基板１２上に、絶縁膜１０の一部を形成し、その上に、回路部１５に接続された回路部配線１６と、複数のｐｎ接合ダイオード（図示せず）を含む赤外線検出部８とを形成する。更に、その上に、絶縁膜１０を形成する。この工程で、図４（ａ）〜（ｃ）の工程が行われる。
【００２７】
次に、図５（ｂ）に示すように、フォトレジスト２０を全面に形成し、赤外線検知部８の上のみを開口する。
【００２８】
次に、図５（ｃ）に示すように、赤外線検出部８上の絶縁膜１０をエッチングする。絶縁膜１０のエッチングは、弗化水素酸溶液を用いたウェットエッチングにより行う。弗化水素酸溶液によりフォトレジスト２０が開口している領域の絶縁膜１０のみがエッチングされ、赤外線検知部８の上の絶縁膜１０も薄膜化される。ドライエッチングにより絶縁膜１０をエッチングしても良い。
【００２９】
次に、図５（ｄ）に示すように、フォトレジスト２０を除去後、赤外線検知部８と赤外線検知部８を中空に保持する支持脚部分に薄膜配線２２を形成する。そして、酸化シリコン等からなる層間膜１８を所望の膜厚だけ堆積する。この工程で、図４（ｄ）の工程が行われる。
【００３０】
次に、図５（ｅ）に示すように、Ａｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗ、ＷＳｉ等からなる配線１１を形成する。配線１１の形成後、例えば酸化シリコン等からなる保護膜１９を全面に形成する。
【００３１】
次に、図５（ｆ）に示すように、ドライエッチングで、絶縁膜１０、層間膜１８にエッチングホール２１を形成した後、赤外線検知部８の上に赤外線吸収部９を形成する。続いて、ＸｅＦ２等を用いたドライエッチングにより、基板１２をエッチングして空洞部１３を形成し、赤外線検知部８を中空構造にする。ここでは、１つの赤外線検出器１を例に説明したが、実際にはアレイ状に形成された複数の赤外線検出器１が同時に形成される。この結果、画素部にアレイ状の赤外線検出器１を有し、回路部に回路部１５や回路部配線１６を有する非冷却の赤外線撮像装置１００が完成する。
【００３２】
この赤外線撮像装置１００では、入射した赤外線が赤外線吸収部９で吸収されて熱に変換される。この熱は赤外線検知部８に伝わり、これにより赤外線検知部８の温度が上昇し、赤外線検知部８に形成されたｐｎ接合ダイオード２３の電気特性が変化する。この特性の変化は、電気信号として配線１１を介して回路部１５に送られる。回路部１５では、各画素の電気信号の変化から赤外線検知部８に入射した赤外線の量を決定する。
【００３３】
本発明の実施の形態１にかかる赤外線撮像装置１００では、ｐｎ接合ダイオード２３と、それに接する絶縁膜１７との界面領域の界面トラップに、電気伝導キャリア（ここでは正孔）が捕獲されにくくなり、ｐｎ接合ダイオード２３の雑音が低減でき、良好なＳ／Ｎ比を有する赤外線撮像装置１００を得ることができる。
【００３４】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかる赤外線撮像装置の赤外線検出器（画素部）の上面図であり、図６中、図２Ａ、２Ｂと同一符号は、同一または相当箇所を示す。
【００３５】
図７Ａは、図６の断面Ｄにおける断面図、図７Ｂは、図６の断面Ｅにおける断面図、図７Ｃは、図６の断面Ｆにおける断面図である。実施の形態１にかかる赤外線検出器と異なる点は、ダイオードに順方向バイアスを印加する配線２２とは別に、層間膜１７を介して低濃度ｎ型不純物領域２４にバイアスを印加するバイアス用配線２６が設けられていることである。バイアス用配線２６へのバイアス電圧の供給は、赤外線検出部８に複数個直列接続されているｐｎ接合ダイオード２３の任意の接続点において、薄膜配線２２とバイアス用配線２６とを接続することで行われる。例えば、図７（ｃ）に示すように、薄膜配線２２とバイアス用配線２６とが接続され、バイアス用配線２６にも薄膜配線２２と同様に正のバイアスが印加される。
【００３６】
図８は、本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器の製造工程の断面図である。図８中、図４と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
【００３７】
本発明の実施の形態２の製造方法では、実施の形態１と同様に図８（ａ）および図８（ｂ）に示す工程を行った後、図８（ｃ）に示すように、低濃度ｎ型不純物領域２４中に高濃度ｐ型不純物領域２５を不純物注入により形成し、その上に、酸化シリコンからなる層間膜１７を形成する。続いて、ＣＶＤおよびパターニングを用いて、例えば多結晶シリコンからなるバイアス用配線２６を形成する。このバイアス用配線２６は、層間膜１７挟んで低濃度ｎ型不純物領域２４と対向するように形成される。
【００３８】
続いて、図８（ｄ）に示すように、図４（ｄ）と同様に、層間膜１８を形成した後に、高濃度ｐ型不純物領域２５と接続された薄膜配線２２が形成され、最後に窒化シリコンからなる保護膜１９が形成される。
【００３９】
本発明の実施の形態２にかかる赤外線撮像装置では、バイアス用配線２６のバイアス値を、低濃度ｎ型不純物領域２４の不純物濃度や層間膜１８の厚さに応じて、任意に設定することができる。この結果、ダイオードの雑音を効果的に低減でき、良好なＳ／Ｎ比の赤外線撮像装置を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態２にかかる赤外線撮像装置では、図７Ａに示すように、薄膜配線２２がバイアス用配線２６より上層に形成されているが、バイアス用配線２６を薄膜配線２２より上層に形成しても良い。これは以下の実施の形態４、５においても同様である。
【００４１】
実施の形態３．
図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の実施の形態３にかかる赤外線撮像装置であり、図９Ａは、図２Ｂの断面Ｂと同等の断面における断面図、図９Ｂ、図９Ｃは、図２Ｂの断面Ｃと同等の断面における断面図である。
【００４２】
図９Ａ〜図９Ｃからわかるように、本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器では、低濃度ｎ型不純物領域２４の側面が、基板１０の表面に対して垂直方向に形成されている。この結果、高濃度ｐ型不純物領域２５と低濃度ｎ型不純物領域２４の接合面が深さ方向に広がり、高濃度ｐ型不純物領域２５と低濃度ｎ型不純物領域２４との接合面積が大きくできる。低濃度ｎ型不純物領域２４の垂直な側面は、ドライエッチング等の異方性エッチングで形成する。
【００４３】
低濃度ｎ型不純物領域２４の側面が、基板１０の表面に垂直方向に形成されることに伴って、低濃度ｎ型不純物領域２４の側面上の、層間膜１、薄膜配線２２も基板１０の表面に対して垂直方向に形成される。
【００４４】
本発明の実施の形態３にかかる赤外線検知器でも、低濃度ｎ型不純物領域２４は、層間膜１７を挟んで薄膜配線２２と対向配置されているため、高濃度ｐ型不純物領域２５に接続された薄膜配線２２に正のバイアスが印加された場合、層間膜１７を介して低濃度ｎ型不純物領域２４の表面にも正のバイアスが印加される。これにより、ｐｎ接合ダイオード２３と層間膜１７との界面領域を正孔電流が流れるのを抑制でき、雑音を低減できる。
【００４５】
なお、図９Ｃでは、低濃度ｎ型不純物領域２４の側面に窒化シリコン等からなるサイドウォール２８が形成されている。低濃度ｎ型不純物領域２４には、層間膜１７およびサイドウォール２８を介して、バイアスが印加されるため、サイドウォール２８の厚さを調整することにより、低濃度ｎ型不純物領域２４を走行する電気伝導キャリアへの影響を調整できる。サイドウォール２８の厚さは堆積層の厚さに依存し、ナノオーダーで調整できる。
【００４６】
また、本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器では、ｐｎ接合ダイオード２３をより高密度で形成することが可能になり、赤外線検知部８を低熱容量化することができる。この結果、より高速の物体を検知可能な赤外線撮像装置を得ることができる。
【００４７】
実施の形態４．
図１０Ａ、図１０Ｂは、本発明の実施の形態４にかかる赤外線撮像装置であり、図１０Ａは、図２Ｂの断面Ｂと同等の断面における断面図、図１０Ｂは、図２Ｂの断面Ｃと同等の断面における断面図である。
【００４８】
本発明の実施の形態４の構造は、実施の形態３と同様に、低濃度ｎ型不純物領域２４の側面を基板表面に対して垂直方向に設けて、高濃度ｐ型不純物領域２５と低濃度ｎ型不純物領域２４との接合面積を大きくした構造において、薄膜配線２２とは別にバイアス用配線２６を設けたものである。
【００４９】
本発明の実施の形態４の構造では、正孔電流が流れ込む低濃度ｎ型不純物領域２４に層間膜１７を介してバイアス用配線２６からバイアスが印加でき、これにより正孔電流がｐｎ接合ダイオード２３周囲の界面領域を流れることが抑制され、雑音を低減できる。
【００５０】
実施の形態５．
図１１Ａ、図１１Ｂは、本発明の実施の形態５にかかる赤外線撮像装置であり、図１１Ａは、図２Ｂの断面Ｂと同等の断面における断面図、図１１Ｂは、図２Ｂの断面Ｃと同等の断面における断面図である。
【００５１】
本発明の実施の形態５の構造では、基板（図示せず）の上に絶縁膜１０が設けられ、更にその上に例えばシリコンからなる導電層２９が設けられ、その上に絶縁膜１０が設けられている。即ち、下層および上層の２つの埋め込み酸化層を有するＳＯＩ基板が用いられ、上層の酸化層の上にｐｎ接合ダイオード２３が形成された半導体層を有する。低濃度ｎ型不純物領域２４は、上層の絶縁膜１０の上に形成され、バイアス用配線２６は導電層２９に接続されている。他の構造は、実施の形態４の構造と同じである。
【００５２】
本発明の実施の形態５にかかる構造では、ｐｎ接合ダイオードにバイアスを印加する薄膜配線２２と、酸化膜を介して低濃度ｎ型不純物領域２４にバイアスを印加するバイアス用配線２６が異なり、バイアス用配線２６へのバイアスの印加は導電層２９を介して行われる。例えば、薄膜配線２２と導電層２９とを電気的に接続することにより、バイアス用配線２６にバイアスを印加しても良い。
【００５３】
本発明の実施の形態５の構造では、正孔電流が流れ込む低濃度ｎ型不純物領域２４に層間膜１７を介してバイアス用配線２６からバイアスが印加でき、これにより正孔電流がｐｎ接合ダイオード２３周囲の界面領域を流れることが抑制され、雑音を低減できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  赤外線検出器、２  選択線、３  信号線、４  駆動走査回路、５  信号走査回路、６  出力アンプ、８  赤外線検知部、９  赤外線吸収部、１０  絶縁膜、１１  配線、１２  基板、１３  空洞部、１４  支持脚、１５  回路部、１６回路部配線、１７、１８  層間膜、１９  保護膜、２０  フォトレジスト、２１  エッチングホール、２２  薄膜配線、２３  ｐｎ接合ダイオード、２４  低濃度ｎ型不純物領域、２５  高濃度ｐ型不純物領域、２６  バイアス用配線、２７  窒化膜、２８  サイドウォール、２９  導電層、１００  赤外線撮像装置。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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