(57)【要約】【課題】  熱検出画素と可視光検出画素を併せ持つ半導体装置を感度良くかつ簡易な構成で提供する。【解決手段】  本発明の半導体装置は、半導体基板と該半導体基板に熱検出画素を構成するための温度検知部と可視光検出画素を構成するための光電変換部とが形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2006177712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、該半導体基板に、熱検出画素を構成するための温度検知部及び可視光検出画素を構成するための光電変換部が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記熱検出画素と、可視光検出画素とが、略同一平面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記熱検出画素は、赤外線エネルギーを熱として検出する熱型画素であり、前記可視光検出画素は、可視光を半導体の光電変換により検出する量子型画素であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体基板はシリコンからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記温度検知部に接して、赤外線吸収領域が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記熱検出画素の表面積は、前記可視光検出画素の表面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記熱検出画素の表面積は、前記可視光検出画素の表面積の４倍であることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記熱検出画素からの信号のフレームレートと、前記可視光検出画素からの信号のフレームレートとが異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記熱検出画素からの信号を読み出す第１の信号線群と、前記可視光検出画素からの信号を読み出す第２の信号線群とは、同一方式の読み出し回路に接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記温度検知部は主に単結晶半導体で形成され、前記温度検知部の下部は空洞部が形成されており、かつ前記空洞部の上面と下面がほぼ平行であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記温度検知部は主に単結晶半導体で形成され、前記温度検知部の下部は少なくとも多孔質領域が存在することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記多孔質領域が多孔質度の異なる複数の多孔質領域からなることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記多孔質度が異なる複数の多孔質領域は、前記温度検知部に近接する領域の多孔度が、その他の領域の最大の多孔度よりも小さいことを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体装置と、前記熱検出画素及び前記可視光検出画素に対して、同一の光学系で集光する集光構造とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項１５】
前記光学系は少なくとも１枚以上の鏡を用いたミラー光学系であることを特徴とする請求項１４に記載のカメラ。
【請求項１６】
半導体によって温度検知部が形成される半導体装置の製造方法であって、半導体基板の少なくとも一部の領域を多孔質化する工程と、前記多孔質化された領域上に単結晶半導体層をエピタキシャル成長で形成する工程と、近接する領域の赤外線吸収による温度変化を検知する検知部を前記エピタキシャル単結晶半導体層に形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体基板が高濃度のｐ＋シリコン基板であることを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、詳しくは熱型の遠赤外線固体撮像装置、特に１０μｍ付近の波長を検知する遠赤外線固体撮像装置と可視領域もしくは近赤外領域の固体撮像装置の両者を併せ持つ半導体装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、監視カメラ、車載カメラとして、もしくは故障解析用に温度変化を検知する遠赤外線検出センサと可視光検出センサを併せ持つ半導体装置を感度良くかつ低価格で提供することが要求されている。１チップに両者を併せ持つ、すなわち複数の波長を扱う半導体装置の例としては特許文献１、２で提案されている。
【０００３】
特許文献１には、図８に示すように、背面から照射された遠赤外領域の光がミラー３８により熱吸収部２２に集光される構造であり、遠赤外領域の光を検出する部分が、可視領域もしくは近赤外領域の画素部と積層して構成されている。さらには図９のように遠赤外線を検知する部分を可視領域検出部に積層した状態で、近赤外線画素部ＮＩＲと可視光画素部ＶＩＳＩＢＬＥを平面的に配列した構成を提案している。
【０００４】
特許文献２では図１０で示されるように、遠赤外線画素部と可視光画素部を縦型に構成し、表側から光を入射する例を提案している。１２がＣＣＤ等からなる可視光線感知ピクセル、２５が赤外線を受けると加熱され抵抗率が変化する遠赤外線画素部である。
【０００５】
また一般的に、赤外線イメージセンサー、特に１０μｍ程度の波長を検知する遠赤外線イメージセンサー単体は量子型と熱型に分類される。量子型は感度が高く応答速度も速い反面、熱雑音が多く、システムを低温に冷却しないと使用できないため、非常に高価になるという大きな課題がある。一方熱型のセンサーにおいては、焦電型、熱起電力型、サーミスタータイプ、ボロメータータイプの例がある。サーミスタ、ボロメータータイプは通常の半導体プロセス、特にシリコンプロセスとの整合性が良く、他の構造と比較して安価に作成でき、検知回路や読み出し回路その他の回路を含む１チップ化も可能なことから近年開発が進んでいる。例えば、特許文献３〜５には半導体基板を用いた赤外線センサーの例が示されている。
【特許文献１】米国特許公報５８０８３５０
【特許文献２】米国特許公報６０９７０３１
【特許文献３】特開平１０−２０９４１８号公報
【特許文献４】国際公開特許ＷＯ９９／３１４７１号公報
【特許文献５】特開平０９−０１４５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２では可視と遠赤外線の検知部は縦型で構成されている。波長による透過、吸収の関係は材料依存があり、理想的な透過、吸収即ち、遠赤外は透過し、可視光は吸収する材料、逆に遠赤外線は吸収し可視光は透過する材料というものが存在すれば、これらの特許文献１，２の構成でも高感度の固体撮像装置が形成することが可能である。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では可視光の感度を上げるために、背面から光を照射する構造をとっており、遠赤外線はＳｉ基板でもかなりの吸収係数を持っているために遠赤外線の吸収膜に到達する前に大きく減衰し、感度は低下する。
【０００８】
一方特許文献２のように構成すると、遠赤外線感度を上げるための遠赤外線の反射層としてのＩＴＯを積層する構造となり、可視光の透過率を１０％以上低下させ、感度低下を引き起こすといったことが問題となる。さらにどちらの場合も構造は立体的構造となり、作成方法が複雑になると共に、信頼性にも課題が残る。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、熱検出画素と可視光検出画素を併せ持つ半導体装置を感度良くかつ低価格で提供するもので、本発明の別の目的として、さらに遠赤外線を検知する半導体装置として、感度が高く、均一性が良く、さらに安価に製造できる半導体装置及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半導体装置は、半導体基板と、該半導体基板に、熱検出画素を構成するための温度検知部及び可視光検出画素を構成するための光電変換部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によれば、簡易な構成で、熱検出画素及び可視光検出画素共に感度の高い構成とすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱検出画素と可視光検出画素を併せ持つ半導体装置を感度良く、かつ簡易な構成で提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面をもって詳細に説明する。なお本発明は骨子にたがわない限り実施例の記載に限定されるものではなく、またそれぞれの実施例を組み合わせてもよい。
【００１４】
（実施例１）
図１は本実施例の半導体装置の平面図である。１が熱（赤外線）を検出するための熱検出画素、２が主に可視光を検出するための可視光検出画素であり、略同一平面状に２種類の異なる対象（可視光領域の波長、（遠）赤外領域の波長）を検出する画素が配列されている。同一平面状に形成することにより、両画素の光学路（光学系）を略等しくすることが可能となり、両画素に入射する所望波長のエネルギー線の一方のみが、選択的に減衰することがなくなる。また、同一半導体基板に、熱検出画素、可視光検出画素が形成された構成によれば、両方の画素で、信号読み出し用の配線、信号読み出し回路、駆動回路等を共有可能となる。例えば配線は、読み出す配線群は異なっていたとしても、同一層に形成した配線層をパターニングすることによって、両方の画素に振り分けることができる。この際の半導体基板は両画素の作成の容易性からシリコンが好ましい。なお、１の熱検出画素は熱検出型画素であり、２の可視光検出画素は量子型検出画素である。一般に、赤外線を検知して熱（温度）を検出するセンサとしては、熱検出型と化合物半導体等を用いる量子型とがあるが、熱検出画素を構成するための温度検知部と、可視光検出画素を構成するための光電変換部とを同一半導体基板（シリコン）に形成する場合には、熱検出型を用いる方が、可視光画素部と同一基板に容易に作りこむことが可能となるため好ましい。ここで、熱を検出する熱検出型画素とは、赤外線エネルギーを熱として利用する検出素子を有するものをいい、また量子型検出画素とは、半導体の光電効果を利用するものである。さらに可視光画素部は、熱検出画素の１画素に対応する領域が４つの画素に分割されており、それぞれベイヤー配列の色画素となる。本図面では３，６が緑画素、４が赤、５が青画素である。１５は熱検出画素からの信号線、１６は可視光検出画素からの信号線を示す。
【００１５】
図２に本発明の半導体装置の概略的断面図を示す。２１Ａが熱検出画素部、２１Ｂが可視光検出画素部である。熱検出画素部は空洞部２９上に形成された抵抗層等の温度検知部２６及び検知部に接して赤外線（熱）吸収層２８が形成される。一方可視光検出画素部は量子型画素を形成するための光電変換部となるフォトダイオード３１を有する構造である。２４，２７，３０は絶縁層であり、２５はＰｏｌｙ−Ｓｉ電極であるが、本図面は画素部の一例であり、特に限定されないことは言うまでもない。
【００１６】
熱検出画素部２１Ａについて説明する。熱検出画素は測定物体からの赤外線を２８で示す赤外線吸収層で吸収する。一般的にいかなる物体も絶対零度以上ならば、ある波長のエネルギーを放射しており、黒体の温度と熱放射の関係はプランクの放射則で決められる。黒体でない物体においてもその放射率を乗じればよく、例えば人間の皮膚の放射率は０．９８程度とされている。人間の体温を３６℃とすると、放射される赤外線は３〜６０μｍ程度の波長分布であり、８〜１４μｍの波長が約半分をしめる。赤外線を吸収した吸収部で画素の温度上昇が起こりその温度上昇を検知部で測定し出力する。赤外線強度は微弱なため、検知部を含む画素部は熱的に分離されていること、即ち熱伝導率が小さい物質でバルクと接していること及び微小な熱で温度が容易に上昇するように熱容量が小さいことが感度向上には必要であり、さらにそれらの物理定数で決まる熱流の均一性が重要である。
【００１７】
赤外線吸収層は、ＶＯ（酸化バナジウム）やＴｉ等の金黒膜を用いると吸収係数が高く好ましいが、シリコンでもある程度の吸収があり使用することが可能である。検知部２８は抵抗体やＰＮダイオード等で構成され、温度上昇に伴いその特性値の変化を外部に出力する。その他焦電型やサーモパイル（熱起電力型）を用いても構わない。これらの変化を電流で読み出すか電圧にして読み出すかは回路構成により任意に選択できる。
【００１８】
可視光検出画素部２１Ｂについて説明する。ＰＮフォトダイオード３１により光を信号電荷に変換し、例えば電子を電圧や電荷で読み出す。電圧で読み出すＣＭＯＳセンサータイプもしくは電荷で読み出すＣＣＤタイプ等があり、原理的に特に限定されないことはいうまでもないが、熱検出画素の読み出しを考えるとＣＭＯＳセンサータイプであるほうが同じプロセスで形成されるため好ましい。
【００１９】
熱検出画素と可視光検出画素の表面積は熱型を大きくすることが好ましい。前述したとおり、熱検出画素において検出の目的とする赤外線の波長は１０μｍ付近であるため、赤外線の検出を行う検出領域の幅は１０μｍ以上が好ましい。一方可視光の波長は７００ｎｍ以下の波長で、長くても２μｍ程度であり、画素サイズ（受光表面の面積）は小さくすることが可能である。それぞれの感度を考慮すると、１対１の大きさで画素を配列するよりも熱検出画素を大きくして配置するのが好ましい。図１の例では、ベイヤー配列のため１対４の大きさで配列している。熱検出画素が存在して可視光用画素が無い領域は、解像度を高めるために、周囲の画素の平均値を出力ととして画像を形成する等の方法を取ることが可能である。ここでは例えば、画素１０、１１、１２、１３の画素出力の平均値を、熱検出画素の配置されている画素１４の位置の青画素として出力すればよい．これは一例であり、他の色において行なってもよく、特に限定されないことは言うまでもない。
【００２０】
図３は全体的な読み出し系を含む概略図である。１７は垂直シフトレジスタ、１８は水平シフトレジスタ、１９は読み出し回路、２０は１７〜１９に駆動パルスを与えるためのタイミングジェネレータである。ここで熱検出画素用の垂直シフトレジスタ、水平シフトレジスタ、読み出し回路はそれぞれ１７Ａ，１８Ａ，１９Ａで示し、可視光検出画素用は１７Ｂ，１８Ｂ，１９Ｂである。このように、熱検出画素、可視光検出画素で駆動回路、読み出し回路を分けて構成することによって、それぞれのフレームレートを異なるような設定も可能である。例えば熱検出画素は１秒間に１５フレーム、可視光検出画素は１秒間に３０フレームということが可能である。熱検出画素は構成にもよるが、応答速度が量子型の可視光撮像用画素ほど速くないので感度向上等の用途に合わせてフレームレートを異ならせることが好ましい場合もある。
【００２１】
最終的な出力を熱型と可視光検出型と同じ仕様にすると読み出し回路との接続が容易になり好ましい。回路内でそのような設計にすると好ましいが特に限定はされない。
【００２２】
次に図４を用いて本実施例の半導体装置の作成方法について述べる。ここでは材料に関しては一例として述べるが特に限定されない。またこの作成方法に限定されることはなく、例えばＳＯＩを用いた方法を用いても本発明の主旨にたがわない限り特に限定されない。
【００２３】
まずｎ型Ｓｉ基板２２に、高濃度酸素をイオン注入して絶縁領域を形成するような、例えばＳＩＭＯＸ法により部分的にＳＯＩ領域（ＢＯＸ酸化膜）２３を形成する。（図４（ａ））この領域は熱検出画素部を形成する領域である。その後所望の領域にｐ型半導体領域を形成する。このｐ型半導体領域は、フォトダイオードの一部を形成するものである。ｎ型半導体領域は周辺回路で必要ならば合わせて形成する。ついでフィールド酸化により素子分離領域２４を形成する。このフィールド酸化によるシリコン酸化膜はＢＯＸ酸化膜２３まで接続するように形成しても良い。（図４（ｂ））ゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜、ゲート電極となるポリシリコン膜を形成後パターニングしてゲート電極２５を形成し、その後、光電変換部となるフォトダイオード３１を形成する。例えば、フォトダイオードの電荷蓄積領域となるｎ型半導体領域をリンのイオン注入により形成し、受光表面には暗電流抑制のためｐ型半導体領域をボロンのイオン注入で作成する。その後、ＭＯＳトランジスタのソースドレイン領域となる高濃度ｎ型半導体領域、高濃度ｐ型半導体領域を形成する。これらの形成と同時に熱検出画素の検知部となるｐｎダイオードもしくは抵抗等の素子を形成してもよい。本実施例では、ＭＯＳトランジスタのＬＤＤ構造形成のためのｎ型半導体領域の形成と同時に抵抗素子を形成した。（図４（ｃ））絶縁膜としてシリコン酸化膜２７を成膜した後に、コンタクトホールを形成する（不図示）。その後、配線層であるＴｉ膜をスパッタ法により成膜する。このＴｉ膜を赤外線吸収層２８と兼用することも可能である。また画素部で大きくコンタクトホールを開口し、赤外線吸収層と検知部の熱伝導を良好にすることが好ましい。（図４（ｄ））その後、絶縁膜やさらに配線層を形成し、熱検出画素部をパターニング後に、ＢＯＸ酸化膜までエッチングする。その後、絶縁膜であるシリコン窒化膜３０を成膜したのちに、異方性エッチングでＢＯＸ酸化膜表面を露出する。さらに露出しているＢＯＸ酸化膜を希フッ酸でエッチングし空洞部を作成する。（図４（ｅ））このようにして作成した熱型画素部の空洞部の上面と下面は、ほぼ平行でかつ空洞部で熱的に遮断されているため微弱な熱変化を検出することが可能となる。熱吸収部からは熱を効率的に検出部に伝導し温度分解能は０．２Ｋであった。また単結晶シリコン上の回路であるため、ＴＣＲも小さく特性の良好な半導体装置を形成するのが可能となる。可視光検出画素はＣＭＯＳセンサの例で示したが、前述したようにＣＣＤ構成でも構わないことはいうまでもない。特にプロセスを大きく変更することなく半導体基板に素子を構成できる。本実施例では熱型画素の表面積を３０μｍ角で形成した。量子型画素は０．４〜０．８μｍの波長を主に検知するため、画素サイズは１５μｍとした。
【００２４】
以上述べた構成、作成方法によれば、熱検出画素と可視光検出画素を平面的に配列し、かつそれぞれ感度を損なうことなく良好な特性の半導体装置を形成することが可能となる。
【００２５】
（実施例２）
図５を用いて本実施例について説明する。図５は本実施例の半導体装置の平面図である。３２が遠赤外線を検出する熱検出画素、３３が可視光を検出する量子型画素であり、列ごとに並べてある。水平方向の解像度は実施例１よりは劣るが垂直方向の解像度は高く、かつ信号線からの読み出しは比較的楽で、信号線の数を削減できる。
【００２６】
（実施例３）
図６を用いて本実施例について説明する。図６は本実施例の半導体装置の平面図である。３４が遠赤外線を検出する熱検出画素、３５が可視光を検出する量子型画素、そして３６は近赤外線を検出する量子型画素である。このように２つ以上の異なる波長領域の画素を平面的に配列しても構わない。可視光の画素にカラーフィルターを配置してさらに色画素に分けても構わないのはいうまでもなく、本実施例によればさまざまな波長の光を検知することが可能となる。
【００２７】
（実施例４）
図７を用いて本実施例について説明する。本実施例では熱検出画素の検出部下に多孔質シリコンを形成した構成を示す。まず、その製造方法を説明する。
【００２８】
シリコンウエハを用意し、その表面をパターニングし、イオン注入法でボロンを部分的に注入し、多孔質シリコン３８を陽極化成法により形成する（図７（ａ））。形成条件の一例として、以下のような条件で作製した。 
８インチＰ型基板（０．０１３〜０．０１７Ωｃｍ）
化成溶液：５０％ＨＦ：ＩＰＡ＝２：１（体積比）
電流密度：８ｍＡ／ｃｍ
電流印加時間：１１ｍｉｎ
多孔質シリコン厚さ：１０μｍ
多孔質領域は、その上に単結晶シリコンを形成可能であり、シリコンとのエッチング選択比が大きく取れるという性質を同時に満たすことができる。
【００２９】
ウエハとしては、多孔質化する部分のみＰ型（０．０１３〜０．０１７Ωｃｍ）で、これ以外に、Ｐ型１〜２Ωｃｍ、あるいはＮ型１〜２Ωｃｍのような構成としてもよい。この中では電位を安定的にとれる構成という意味で低抵抗の基板が好ましく、さらにいえば、多孔質化の制御のしやすさを加味するとＰ＋基板を用いることが好ましい。
【００３０】
ついで４００℃で１時間、酸素中で低温酸化した。その後、エピタキシャル装置へロードする。事前に表面酸化膜をＤＨＦ（希ふっ酸）等で除去しておく。エピタキシャル装置へロードした後、水素中で９５０℃、１０ｓで表面処理し、表面孔の穴埋めを行う。さらに少量のシリコン系ガスを導入し残留表面孔を埋める。その後、エピタキシャル成長させ、所定の厚さのエピタキシャルシリコン層を形成した（図７（ｂ））。厚さは、作製するデバイスにより決められ、１０ｎｍ程度から数十μｍまで広範囲に制御可能である。
【００３１】
その後、上述の実施例と同様に素子を形成、即ち単結晶エピタキシャルシリコンに温度検出素子、および信号処理回路を形成した。温度検出素子としては、サーミスタ、ボロメータータイプとして単結晶シリコン上に抵抗、ＰＮ接合ダイオード等から選択される。これらの素子は、温度により素子特性が変化するという性質を利用し、その変化した信号を読み出す。ただしこれは一例でありボロメータータイプでなく焦電タイプや、熱電対タイプを用いても効果に変わりはなく、特に限定されるものではない（図７（ｃ）、（ｄ））。
【００３２】
その後、熱検出画素部の単結晶エピタキシャルシリコンを最終的には画素ごとに熱的、電気的に分離する。まず各画素の周辺（隣画素との間）を、配線層を保護しパターニング後、絶縁膜及び単結晶シリコンを多孔質層が露出するまでエッチングする。ついで多孔質領域を例えばＫＯＨのようなアルカリエッチング溶液を用いてエッチングし、多孔質領域をエッチングする。多孔質領域と単結晶シリコン層のエッチングレートの差により多孔質領域のみ除去することが可能であり、空洞部の上面と下面はほぼ平行に形成することが可能となる。（図７（ｅ））
本実施例では、多孔質領域の形成方法を一例で示したが特に限定されない。例えば多孔質領域の形成を２段階に変更して、表面側の第１の領域では多孔度を小さくして単結晶エピタキシャル層を品質良く形成すると共に、第１の領域よりも下側の第２の領域では、多孔度が第１の領域よりも大きく熱的な絶縁を大きくする構成にするとよい。特に電流密度を上げエッチングモードを強くすることで空洞状態を形成することも可能であり、多孔質領域をこのまま残してもよい。このような作成方法の場合最後のエッチング工程を省略することも可能である。特許文献３においては、異方性のアルカリエッチングを用いているため、エッチング形状の制御性が悪く空洞部の大きさ、形状の均一な制御が困難であり、画素を小さく作成することが難しいうえ、熱流を均一に制御することが難しく、おのおのの画素での出力特性のばらつきが大きくなる。特許文献４においては形状の制御はストッパー領域で制御される、すなわち制御性の高いフォトリソ工程により決定されるので制御性が高い反面、工程が複雑である。またＳＯＩウエハを用いることから高価になる。さらには特許文献３、４どちらも空洞部形状は等方的なエッチングで決定される形状となり、画素端までエッチングすると中央部のエッチング深さが深くなる一方で画素端の空洞部は浅い構造で熱が逃げやすい構造となり感度が低くなってしまう。ＳＯＩ基板を使用しない安価な製造方法の例である特許文献５では、空洞部を形成する構造と比較すると熱抵抗が小さく、かつ単結晶領域が開口部上に存在しないことから、開口率を高めたまま検知回路を単結晶シリコン上に形成しにくいという課題がある。これに対して本実施例の製造方法、構造によれば、可視光検出画素と熱検出画素とを簡易なプロセスで同一半導体基板に形成することが可能となり、また、温度検知部下の構成を、温度検知感度を向上させることが可能であるように形成することが可能となる。
【００３３】
このようにして、熱検出画素として、簡便でＴＣＲがよくノイズも少ないものが形成可能となる。さらに他の回路部を並列に設定できるメリットもあるイメージセンサーを形成することが可能となる。さらに熱検出画素と可視光検出画素を平面的に配列した形で作成することができ、かつそれぞれ感度を損なうことなく良好な特性の半導体装置を形成することが可能となる。
【００３４】
（実施例５）
上述の実施例で作成した半導体装置を用いて可視光及び遠赤外線（熱）を同時に検知することが可能なカメラを作成した。レンズは遠赤外線及び可視光を透過するＣａＦ２を用いてかつ０．５μｍ付近の波長及び１０μｍ付近の波長を集光できる設計を行った。この構成により１つの光学系で可視光のカラー画像及び遠赤外線画像を同時に取り込むことが可能となる。
【００３５】
（実施例６）
実施例１〜５の半導体装置を用いて可視光及び遠赤外線を同時に検知するカメラを作成した。光学系はミラーを用いており、色収差のない光学系を構成する。特に実施例３のような可視光、近赤外線、遠赤外線を検知する半導体固体撮像装置を使用する場合はミラー光学系が好ましい．この構成により１つのシステムで可視光のカラー画像及び遠赤外線画像を同時に取り込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１の画素部構成図である。
【図２】実施例１の画素部断面図である。
【図３】実施例１の構成図を示す図である。
【図４】実施例１の製造方法を示す図である。
【図５】実施例２の画素部構成図である。
【図６】実施例３の画素部構成図である。
【図７】実施例４の製造方法を示す図である。
【図８】従来例の遠赤外線画素部と可視光画素部とが積層された構成を示す断面図である。
【図９】図８に示した従来例の近赤外線画素部と可視光画素部とが配された構成を説明する平面図である。
【図１０】従来例の遠赤外線画素部と可視光画素部を縦型に構成した例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、２１Ａ、３２、３４  熱検出画素部
２、２１Ｂ、３３，３５  可視光検出画素部
３〜６  画素
１５，１６  信号線
１７  垂直シフトレジスタ
１８  水平シフトレジスタ
１９  読み出し回路
２０  タイミングジェネレーター
２２  シリコン単結晶基板
２３  ＢＯＸ酸化膜
２４，２７，３０  絶縁層
２５  ポリシリコン電極
２６  検知回路領域
２８  赤外線吸収層
２９  空洞領域
３１  フォトダイオード
３６  近赤外線画素
３７  画素
３８  多孔質シリコン
【図１】
2006177712.tif 000003
【図２】
2006177712.tif 000004
【図３】
2006177712.tif 000005
【図４】
2006177712.tif 000006
【図５】
2006177712.tif 000007
【図６】
2006177712.tif 000008
【図７】
2006177712.tif 000009
【図８】
2006177712.tif 000010
【図９】
2006177712.tif 000011
【図１０】
2006177712.tif 000012