(57)【要約】【課題】特定の波長の赤外線を取り込むことが可能な赤外線検出器、撮像素子、及び撮像システムを提供すること。【解決手段】赤外線が入射する上面２４ｃを有すると共に、上面２４ｃに対して斜めに延びた孔２４ｈが間隔をおいて複数形成され、赤外線に対して光電変換を行う光電変換層２４を有する赤外線検出器による。【選択図】図２３
2019062094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線が入射する上面を有すると共に、前記上面に対して斜めに延びた孔が間隔をおいて複数形成され、前記赤外線に対して光電変換を行う光電変換層、
を有する赤外線検出器。
【請求項２】
前記光電変換層はフォトニック結晶であることを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出器。
【請求項３】
前記複数の孔のうちの一部の前記孔は、上面視において第１の方向に延び、
前記複数の孔のうちの残りの前記孔は、上面視において前記第１の方向に直交する第２の方向に延びることを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出器。
【請求項４】
前記光電変換層は、前記上面に相対する下面を有し、
前記下面の下に、前記赤外線を反射する凹凸を備えた反射層を更に有することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出器。
【請求項５】
平面内に間隔をおいて複数形成され、各々が赤外線に対して光電変換を行う光電変換層を備えた画素を備え、
前記光電変換層は前記赤外線が入射する上面を有し、前記上面に対して斜めに延びた孔が前記光電変換層に形成されたことを特徴とする撮像素子。
【請求項６】
撮像レンズと、
前記撮像レンズの後段に設けられた撮像素子とを備え、
前記撮像素子は、
平面内に間隔をおいて複数形成され、各々が赤外線に対して光電変換を行う光電変換層を有する画素を備え、
前記光電変換層は前記赤外線が入射する上面を有し、前記上面に対して斜めに延びた孔が前記光電変換層に形成されたことを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線検出器、撮像素子、及び撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の目に見えない赤外線を検出できる赤外線検出器は、防衛や防犯等の分野において広く普及している。
【０００３】
赤外線検出器は、赤外線に対して光電変換を行う光電変換層の構造によって様々なタイプがある。例えば、光電変換層に量子井戸構造を採用した赤外線検出器はQWIP (Quantum Well Infrared Photodetector)と呼ばれる。また、光電変換層に量子ドットを採用したQDIP (Quantum Dot Infrared Photodetector)と呼ばれる赤外線検出器もある。
【０００４】
その他に、光電変換層にバルクの化合物半導体を採用した赤外線検出器も広く普及している。
【０００５】
赤外線検出器で検出できる赤外線の波長は光電変換層の構造とその材料で定まり、光電変換層で検出できない赤外線が赤外線検出器に入射するとノイズの原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−２４１０６４号公報
【特許文献２】特開平０５−３１５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、特定の波長の赤外線を取り込むことが可能な赤外線検出器、撮像素子、及び撮像システム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】
【０００８】
以下の開示の一観点によれば、赤外線が入射する上面を有すると共に、前記上面に対して斜めに延びた孔が間隔をおいて複数形成され、前記赤外線に対して光電変換を行う光電変換層を有する赤外線検出器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以下の開示によれば、上面に対して斜めに延びる複数の孔によって光電変換層がフォトニック結晶となるため、光電変換層を透過できる光を特定の波長の赤外線に限定することができ、赤外線検出器に特定の波長の赤外線を取り込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、検討に使用した赤外線検出器の断面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１）である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その２）である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その３）である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その４）である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その５）である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その６）である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その７）である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その８）である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その９）である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１０）である。
【図１２】図１２は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１１）である。
【図１３】図１３は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１２）である。
【図１４】図１４は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１３）である。
【図１５】図１５は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１４）である。
【図１６】図１６は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１５）である。
【図１７】図１７は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中における上部コンタクト層の一部領域の拡大上面図（その１）である。
【図１８】図１８は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中における上部コンタクト層の一部領域の拡大上面図（その２）である。
【図１９】図１９は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の上面図である。
【図２０】図２０は、第１実施形態において、ダイシングにより得られた複数の撮像素子の上面図である。
【図２１】図２１は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの斜視図である。
【図２２】図２２は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの等価回路図である。
【図２３】図２３は、第１実施形態に係る赤外線イメージセンサの動作について説明するための拡大断面図である。
【図２４】図２４（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態における赤外線の波長分布を模式的に示すグラフである。
【図２５】図２５は、第２実施形態に係る赤外線イメージセンサの上面図である。
【図２６】図２６は、図２５のIV−IV線に沿う断面図である。
【図２７】図２７（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１）である。
【図２８】図２８（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その２）である。
【図２９】図２９は、第３実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その３）である。
【図３０】図３０は、第３実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中における上部コンタクト層の一部領域の拡大上面図である。
【図３１】図３１は、第４実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１）である。
【図３２】図３２は、第４実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その２）である。
【図３３】図３３は、第４実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その３）である。
【図３４】図３４は、第４実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その４）である。
【図３５】図３５（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その１）である。
【図３６】図３６は、第５実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図（その２）である。
【図３７】図３７は、第６実施形態に係る撮像システムの構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が検討した事項について説明する。
【００１２】
図１は、その検討に使用した赤外線検出器の断面図である。
【００１３】
この赤外線検出器１０は、光電変換層に量子井戸構造を採用したQWIPであって、基板１を備える。
【００１４】
基板１は、検出対象の赤外線IRを透過するGaAs基板であり、その上には下部コンタクト層３、光電変換層４、上部コンタクト層５、及び反射層６がこの順に形成される。
【００１５】
このうち、下部コンタクト層３は、電子濃度が１×１０１８cm-3と高く電導性が良好なn型のGaAs層であって、その上に形成された下部電極８とオーミックコンタクトを形成する。
【００１６】
一方、光電変換層４は、赤外線IRによって電子と正孔とを生成する化合物半導体層であって、Al0.3Ga0.7Asの障壁層４ａとGaAsの井戸層４ｂとを交互に複数積層してなる量子井戸構造を有する。各層の積層数や厚さは特に限定されないが、この例では障壁層４ａと井戸層４ｂとを合わせた層数を５０層とする。また、障壁層４ａの厚さは４０nmであり、井戸層４ｂの厚さは５nmである。
【００１７】
また、上部コンタクト層５は、反射層６を介してその上の上部電極７とオーミックコンタクトを形成する化合物半導体層である。その上部コンタクト層５として、この例では電子濃度が１×１０１８cm-3と高く電導性が良好なn型のGaAs層を形成する。
【００１８】
そして、反射層６は、金や白金等の金属層であって、光電変換層４から射出した赤外線IRを反射する。これにより、光電変換層４が赤外線IRに曝される機会が増え、光電変換層４における光電変換効率が高められると期待される。
【００１９】
更に、上部電極７と下部電極８は、金とゲルマニウムとの合金層と金層とをこの順に積層した積層膜である。赤外線IRの入射によって光電変換層４に蓄積した電子や正孔等のキャリアは、上部電極７と下部電極８から外部に取り出される。
【００２０】
このような赤外線検出器１０においては、基板１の裏面１ａから赤外線IRが入射するため、裏面１ａにおける赤外線IRの反射を防止することで光電変換層４に入射する赤外線IRの光量を増やすことができる。
【００２１】
そこで、この例では裏面１ａに反射防止膜２を形成することにより、光電変換層４が検出の対象とする波長の赤外線IRが裏面１ａにおいて反射するのを防止する。
【００２２】
反射防止膜２の反射防止能力は、反射防止膜２の屈折率と膜厚によって定まる。この例では、反射防止膜２の屈折率を基板１のそれよりも低くし、かつ反射防止膜２内における赤外線IRの波長の１／４に等しくなるように反射防止膜２の膜厚を設定する。これにより、反射防止膜２の内部において赤外線IRが打ち消し合い、反射防止膜２から入射した赤外線IRが裏面１ａで反射するのが防止される。
【００２３】
光電変換層４で検出できる赤外線の波長は障壁層４ａと井戸層３ｂの各々の膜厚や材料によって変わるが、例えば光電変換層４で検出できる赤外線の波長が４．８μmの場合を考える。この波長の赤外線に対する基板１の屈折率は３．３であるため、これと同じ波長の赤外線に対する屈折率が２．２５の硫化亜鉛膜を反射防止膜２として形成し、かつその膜厚を４．８μmの１／４とすることで、裏面１ａにおける赤外線IRの反射を有効に防止できる。
【００２４】
以上説明した赤外線検出器１０によれば、反射防止膜２によって裏面１ａでの赤外線IRの反射を防止するため、光電変換層４に入射する赤外線IRの光量が増加する。
【００２５】
しかしながら、光電変換層４の検出対象となる赤外線IRの波長から多少ずれた波長の赤外線であっても、反射防止膜２の内部においてその赤外線が打ち消し合って反射がある程度防止されるため、光電変換層４に入射する赤外線IRの波長分布はブロードとなる。
【００２６】
その結果、検出対象の波長とは異なる波長の赤外線が光電変換層４に入射して光電変換層４にノイズが発生し、赤外線検出器１０のS/N比が低下してしまう。
【００２７】
これを防ぐために、検出対象の波長のみを透過する波長選択フィルタを赤外線検出器１０の前段に設けることも考えられるが、これでは波長選択フィルタの分だけコストが増加してしまう。
【００２８】
更に、この赤外線検出器１０においては反射層６で赤外線IRを反射させることで光電変換層４の光電変換効率を高めようとしているものの、反射層６で反射した赤外線IRのうち光電変換に寄与しないものはそのまま基板１から外部に射出してしまう。
【００２９】
特に、QWIPにおいては、赤外線を吸収する量子井戸層４ａの厚さがナノメートルスケールであるため、光電変換層４の全体で赤外線を吸収するバルク型の光電変換層と比較して光吸収量が小さく、単に反射層６を設けただけでは光電変換効率が向上しない。これについてはQDIPでも同様である。
【００３０】
そのため、この赤外線検出器１０には、反射層６で反射した赤外光IRを光電変換に有効に利用できないという問題もある。
【００３１】
以下に、各実施形態について説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
本実施形態に係る赤外線イメージセンサについて、その製造工程を追いながら説明する。
【００３３】
図２〜図１６は、本実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図である。
【００３４】
まず、図２（ａ）に示すように、基板２０として赤外線を透過するGaAs基板を用意し、その上にMOVPE(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy)法によりバッファ層２１としてGaAs層を１μm程度の厚さに形成する。
【００３５】
そして、そのバッファ層２１の上にMOVPE法でGaInP層を１μm程度の厚さに形成し、そのGaInP層をエッチングストッパ層２２とする。
【００３６】
次に、図２（ｂ）に示すように、エッチングストッパ層２２の上に下部コンタクト層２３としてn型のGaAs層をMOVPE法で１μm程度の厚さに形成する。下部コンタクト層２３にドープするn型不純物は特に限定されないが、この例ではそのn型不純物としてシリコンを１×１０１８cm-3程度の濃度にドープする。
【００３７】
更に、下部コンタクト層２３の上にMOVPE法でAl0.3Ga0.7Asの障壁層２４ａとGaAsの井戸層２４ｂとをこの順に交互に複数形成し、これらの積層膜を光電変換層２４とする。その光電変換層２４のうち、障壁層２４ａの厚さは４０nm程度であり、井戸層２４ｂの厚さは５nm程度である。
【００３８】
また、障壁層２４ａと井戸層２４ｂの積層数も特に限定されず、障壁層２４ａと井戸層２４ｂとを合わせた層数は５０層程度である。
【００３９】
このように障壁層２４ａと井戸層２４ｂとを交互に積層してなる量子井戸構造を有する赤外線検出器はQWIPと呼ばれる。光電変換層２４で検出できる赤外線の波長は障壁層２４ａと井戸層２４ｂの各々の厚さと材料によって制御することができ、本実施形態ではその赤外線の波長は３μm〜１４μm程度となる。
【００４０】
なお、光電変換層２４としてtype II超格子を採用してもよい。その場合は、障壁層２４ａとしてGaSb層を形成し、井戸層２４ｂとしてInAs層を形成すればよい。
【００４１】
更に、光電変換層２４として赤外線を吸収するバルクの化合物半導体層を形成してもよい。そのような化合物半導体層としては、例えば、HgCdTe層やInSb層等がある。
【００４２】
その後に、n型不純物としてシリコンが１×１０１８cm-3程度の濃度にドープされれたn型のGaAs層を光電変換層２４の上にMOVPE法で１．１μm程度の厚さに形成し、そのGaAs層を上部コンタクト層２５とする。
【００４３】
この例では各層２３〜２５をMOVPE法で形成したが、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法で各層２３〜２５を形成してもよい。これについては後述の各実施形態でも同様である。
【００４４】
続いて、図３（ａ）に示すように、フォトリソグラフィとドライエッチングで上部コンタクト層２５の表面に複数の溝２５ｇを一定の周期で形成することにより、上部コンタクト層２５の表面に凹凸を設ける。
【００４５】
各々の溝２５ｇは、後述のように光電変換層２４から射出した赤外線に対する反射型の回折格子として機能し、その深さは３００nm〜１０００nm程度である。
【００４６】
図１７は、このように溝２５ｇが形成された上部コンタクト層２５の一部領域Rにおける拡大上面図である。なお、前述の図３（ａ）の一部領域Rにおける断面は、図１７のI−I線に沿う断面に相当する。
【００４７】
図１７に示すように、各々の溝２５ｇは、第１の方向D1に沿って一定の周期qで形成され、かつ第１の方向D1に直交する第２の方向D2に沿って直線状に延びる。
【００４８】
なお、周期qは特に限定されないが、この例では光電変換層２４が検出の対象とする赤外線の波長λの１／２程度に等しくなるように周期qを設定する。
【００４９】
次いで、図３（ｂ）に示すように、上部コンタクト層２５の上にシリコンを含有する第１のレジスト層２９として富士フイルムエレクトロニックマテリアルズ社製のFH-SP3CLを塗布する。そして、第１のレジスト層２９を電子線で露光して更にそれを現像することにより、第１のレジスト層２９に複数の開口２９ａを形成する。
【００５０】
なお、電子線で第１のレジスト層２９を露光する代わりに、露光光で第１のレジスト層２９を露光してもよい。
【００５１】
次に、図４（ａ）に示す工程について説明する。
【００５２】
まず、不図示のエッチングチャンバ内に基板２０を入れ、そのエッチングチャンバ内において基板２０を水平面から４５°程度の角度だけ傾ける。そして、この状態を維持しながら、開口２９ａを通じて光電変換層２４と上部コンタクト層２５の各々をドライエッチングし、光電変換層２４の厚さ方向Dから傾いた方向に延びる複数の孔２４ｈを間隔をおいて形成する。
【００５３】
そのドライエッチングで使用するエッチングガスとしては、光電変換層２４や上部コンタクト層２５の主材料であるGaAsを選択的にエッチングできる塩素ガスがある。
【００５４】
孔２４ｈはその周囲よりも屈折率が低いため、このように孔２４ｈを形成することで光電変換層２４は屈折率が周期的に変化するフォトニック結晶となり、特定の波長の赤外線のみが光電変換層２４を透過できるようになる。
【００５５】
孔２４ｈの直径dは特に限定されないが、直径dを赤外線の波長の１／４程度の０．７μm〜３．５μm程度とすることにより光電変換層２４にフォトニック結晶としての特徴が発現し易くなる。
【００５６】
特に、第１のレジスト層２９の材料であるシリコン含有レジストは前述の塩素ガスに対して優れたエッチング耐性を有するため、エッチングの最中にその断面形状が崩れず、直径dが小さくアスペクト比が大きな孔２４ｈを形成することができる。
【００５７】
また、各孔２４ｈの深さは特に限定されないが、この例ではエッチング時間を制御することにより下部コンタクト層２３の上でエッチングを停止させ、光電変換層２４を貫通するように各孔２４ｈを形成する。
【００５８】
なお、そのエッチングを更に進めて下部コンタクト層２３にも各孔２４ｈを形成してもよい。
【００５９】
その後に、図４（ｂ）に示すように、フッ酸等の薬液で第１のレジスト層２９を除去する。
【００６０】
図１８は、本工程を終了した後の上部コンタクト層２５の一部領域Rにおける拡大上面図である。
【００６１】
なお、前述の図４（ｂ）の一部領域Rにおける断面は、図１８のII−II線に沿う断面に相当する。
【００６２】
図１８に示すように、上部コンタクト層２５の表面に表出した各孔２４ｈの平面形状は楕円状となる。
【００６３】
また、複数の孔２４ｈの各々は、上面視で第１の方向D1に沿って延びるように形成される。
【００６４】
なお、図１８の例では孔２４ｈが延びる方向と溝２５ｇが延びる方向とを直交させているが、これらの方向は特に限定されない。例えば、孔２４ｈが延びる方向に対して溝２５ｇを斜めに延ばしてもよい。
【００６５】
続いて、図５（ａ）に示すように、上部コンタクト層２５の上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、画素形状の第２のレジスト層３１を形成する。
【００６６】
なお、各孔２４ｈにフォトレジストが浸入するのを防止するために、本工程の前に上部コンタクト層２４の上に樹脂層を形成し、その樹脂層で各孔２４ｈを塞いでもよい。
【００６７】
次いで、図５（ｂ）に示すように、第２のレジスト層３１をマスクにしながら、下部コンタクト層２３、光電変換層２４、及び上部コンタクト層２５の各々をドライエッチングする。これにより、光電変換層２４に素子分離溝２４ｘが間隔をおいて複数形成され、これらの素子分離溝２４ｘによって光電変換層２４が複数の画素３２に分離される。
【００６８】
なお、このドライエッチングではエッチングガスとして塩素ガスが使用され、エッチングストッパ層２２の上でそのエッチングは停止する。
【００６９】
その後に、図６（ａ）に示すように、第２のレジスト層３１を除去する。
【００７０】
図１９は、本工程を終了した後の上面図である。
【００７１】
なお、前述の図６（ａ）は、図１９のIII−III線に沿う断面図に相当する。
【００７２】
図１９に示すように、複数の画素３２の各々は上面視で一辺の長さが２０μm程度の正方形であり、基板２０の上において行列状に配される。
【００７３】
次いで、図６（ｂ）に示すように、各々の画素３２の上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、画素３２よりも小さな第３のレジスト層３３を形成する。
【００７４】
そして、図７（ａ）に示すように、第３のレジスト層３３で覆われていない部分の光電変換層２４と上部コンタクト層２５をドライエッチングすることにより、下部コンタクト層２３の下部コンタクト領域CR1を露出させる。なお、このドライエッチングで使用し得るエッチングガスとしては、例えば塩素ガスがある。
【００７５】
その後に、図７（ｂ）に示すように、第３のレジスト層３３を除去する。
【００７６】
次いで、図８（ａ）に示すように、基板２０の上側全面に蒸着法で金属層を形成し、それをリフトオフ法でパターニングすることにより、下部コンタクト領域CR1と上部コンタクト層２５の各々に下部電極３４と上部電極３５を形成する。
【００７７】
その金属層は、例えば、金とゲルマニウムの合金層、ニッケル層、及び金層をこの順に積層した積層膜である。
【００７８】
続いて、図８（ｂ）に示すように、基板２０の上側全面に金属層を形成した後、その金属層をイオンミリング等でパターニングして上部コンタクト層２５の上に反射層３６として残す。
【００７９】
その反射層３６の材料は特に限定されず、例えば厚さが０．００５μm〜０．０５μm程度のチタン層、厚さが０．０３μm〜０．３μm程度の金層、及び厚さが０．０３μm〜０．３μm程度のプラチナ層をこの順に積層してなる積層膜を反射層３６として形成し得る。
【００８０】
また、上部電極３５はその反射層３６によって覆われるのに対し、上部コンタクト層２５の上部コンタクト領域CR2は反射層３６で覆われずに露出する。
【００８１】
次に、図９（ａ）に示すように、基板２０の上側全面にCVD(Chemical Vapor Deposition)法により絶縁層３７として窒化シリコン層を形成し、その絶縁層３７で各画素３２を覆う。
【００８２】
そして、フォトリソグラフィとドライエッチングにより下部電極３４の上の絶縁層３７に下部開口３７ａを形成する。
【００８３】
その後、図９（ｂ）に示すように、絶縁層３７の上に蒸着法やスパッタ法で金属層を形成した後、その金属層をリフトオフ法やイオンミリングでパターニングし、下部開口３７ａ内の下部電極３４から上部コンタクト領域CR2に至る配線３８を形成する。
【００８４】
その配線３８の材料は特に限定されないが、この例では配線３８としてチタン層、プラチナ層、及び金層をこの順に形成する。
【００８５】
続いて、図１０に示すように、フォトリソグラフィとドライエッチングにより絶縁層３７をパターニングし、上部電極３５の上方の絶縁層３７に上部開口３７ｂを形成する。
【００８６】
そして、基板２０の上側全面に蒸着法で金属層を形成した後、その金属層をリフトオフ法でパターニングすることにより、上部開口３７ｂ内と配線３８の上に下地金属層４１を形成する。その下地金属層４１として、例えばチタン層、金層、及びプラチナ層をこの順に形成する。
【００８７】
次いで、図１１に示すように、下地金属層４１の上に端子４３として蒸着法でインジウム層を形成する。その後に、基板２０をダイシングして個片化することにより、複数の撮像素子４５を得る。
【００８８】
図２０は、ダイシングにより得られた複数の撮像素子４５の上面図である。
【００８９】
撮像素子４５は複数の画素３２が平面内にアレイ状に配列されたFPA(Focal Plane Array)チップであって、ダイシングによって一枚の基板２０から複数個の撮像素子４５が切り出される。
【００９０】
次いで、図１２に示すように、撮像素子４５とは別に回路素子４６を用意する。
【００９１】
その回路素子４６には予めCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)プロセスで読み出し回路が形成されており、その読み出し回路によって各画素３２の出力が読み出される。このように読み出し回路を備えた回路素子４６はROIC(Read-Out Integrated Circuit)とも呼ばれる。
【００９２】
その回路素子４６は、シリコン基板４７とその表面に形成された電極４８とを有する。電極４８は、例えば銅めっき膜をパターニングすることにより形成され、回路素子４６における読み出し電極と電気的に接続される。
【００９３】
そして、その回路素子４６の上に撮像素子４５を配し、端子４３と電極４８とを対向させる。
【００９４】
次に、図１３に示すように、電極４８に端子４３を当接させた後に端子４３をリフローし、その端子４３を介して回路素子４６に撮像素子４５を接続する。
【００９５】
リフロー時の温度は特に限定されないが、この例では端子４３の材料であるインジウムの融点（１５６．４℃）よりも高い１８０℃〜２００℃程度の温度に端子４３を加熱する。
【００９６】
次いで、図１４に示すように、撮像素子４５と回路素子４６との間にアンダーフィル樹脂４９として熱硬化性の樹脂を充填し、その樹脂を８０℃程度の温度に加熱して熱硬化させる。
【００９７】
続いて、図１５に示すように、塩素ガスにより基板２０とバッファ層２１とをドライエッチングし、更に塩酸を用いてエッチングストッパ層２２をウエットエッチングすることにより下部コンタクト層２３を表出させる。
【００９８】
その後に、図１６に示すように、エッチングガスとしてフルオロカーボン系ガスを使用するドライエッチングにより、隣接する画素３２の間の絶縁層３７を除去する。
【００９９】
以上により、本実施形態に係る赤外線イメージセンサ６０の基本構造が完成する。
【０１００】
その赤外線イメージセンサ６０の各々の画素３２は、受光した赤外線の強度に応じたキャリアを蓄積する赤外線検出器として機能し、下部電極３４と上部電極３５の各々からそのキャリアが回路素子４６に取り出される。
【０１０１】
図２１は、赤外線イメージセンサ６０の斜視図である。
【０１０２】
なお、図２１においてはアンダーフィル樹脂４９を省略してある。
【０１０３】
図２１に示すように、赤外線イメージセンサ６０の受光面６０ａには撮像素子４５の複数の素子３２が露出する。また、撮像素子４５は、端子４３を介して回路素子４６の読み出し回路と電気的に接続される。
【０１０４】
図２２は、この赤外線イメージセンサの等価回路図である。
【０１０５】
図２２に示すように、撮像素子４５の画素３２には回路素子４６の読み出し回路が接続される。
【０１０６】
読み出し回路は、CMOSプロセスによって形成されたリセットトランジスタRT、増幅トランジスタSF、及び選択トランジスタSLを有する。
【０１０７】
このうち、リセットトランジスタRTは、オフ状態にすることにより画素３２にキャリアを蓄積したり、オン状態にすることにより画素３２の電位をリセットしたりする。
【０１０８】
そして、選択トランジスタSLをオン状態にすることにより、画素３２に蓄積されたキャリアの量の応じた読み出し電流Iが、電源電位Vddに維持された電源線６１から信号線６２に流れるようになる。
【０１０９】
このように読み出し回路を回路素子４６に設け、撮像素子４５には画素３２のみを設けることで、撮像素子４５において画素３２が占める割合を増やすことができる。
【０１１０】
次に、この赤外線イメージセンサ６０の動作について説明する。
【０１１１】
図２３は、本実施形態に係る赤外線イメージセンサ６０の動作について説明するための拡大断面図である。
【０１１２】
図２３に示すように、光電変換層２４は、赤外線IR1が入射する上面２４ｃとこれに相対する下面２４ｄとを有する。そして、上面２４ｃから入射した赤外線IR1によって光電変換層２４内に電子と正孔が生成され、これにより光電変換層２４において光電変換が行われる。
【０１１３】
このとき、本実施形態では上面２４ｃに対して斜めに延びる複数の孔２４ｈを形成したため、光電変換層２４の厚さ方向Dに沿って孔２４hが一定の周期fで周期的に現れるようになる。
【０１１４】
そのため、厚さ方向Dに沿って進行する赤外線IR1から見ると、光電変換層２４は屈折率が周期的に変化するフォトニック結晶のように振る舞い、特定の波長の赤外線IR2のみが光電変換層２４を透過できる。
【０１１５】
光電変換層２４を透過できる赤外線IR2の波長は周期fによって定まる。例えば、光電変換層２４内での赤外線IR2の波長をλとすると、f＝λ×１／４という共鳴条件を満たす赤外線IR2のみが光電変換層２４を透過できる。
【０１１６】
なお、光電変換層２４の屈折率をnとすると、光電変換層２４内での赤外線の波長は真空中における波長の１／n倍となる。
【０１１７】
そこで、本実施形態では、光電変換層２４が検出対象とする赤外線IR2の真空中での波長λ0が共鳴条件f＝（λ0／n）×１／４を満たすように周期fを設定し、波長がλ0の赤外線IR2のみが光電変換層２４を透過できるようにする。
【０１１８】
赤外線の波長領域では、周期fは１０μm以下、例えば５μm以下となる。
【０１１９】
また、厚さ方向Dと孔２４ｈが延びる方向との間の角度θは特に限定されないが、θを４５°以上とすることにより厚さ方向Dに沿って現れる孔２４ｈの個数を増やし、フォトニック効果を発現させ易くするのが好ましい。
【０１２０】
なお、光電変換層２４の内部における孔２４ｈの周期pは、厚さ方向Dに沿った周期fを用いてp＝f／sinθとも書ける。検出対象の赤外線の真空中での波長λ0が１０μmで角度θが４５°の場合、光電変換層２４の主材料であるGaAsの屈折率は３．３であるから、p＝１０μm／（３．３×４×１．４１）＝０．５３μmとすることにより、真空中での波長が１０μmの赤外線のみが光電変換層２４を透過するようになる。
【０１２１】
図２４（ａ）、（ｂ）は、上記の赤外線IR1、IR2の波長分布を模式的に示すグラフである。
【０１２２】
図２４（ａ）に示すように、光電変換層２４に入射する前の赤外線IR1の波長分布はブロードである。
【０１２３】
これに対し、図２４（ｂ）に示すように、光電変換層２４に入射した後の赤外線IR2の波長分布は、共鳴条件f＝（λ0／n）×１／４を満たす波長λ0を中心にした急峻な分布となる。
【０１２４】
これにより、光電変換層２４自身が波長λ0の赤外線のみを透過する波長選択フィルタのように機能し、図１の例のような反射防止膜２で波長λ0の赤外線を選択する必要がない。
【０１２５】
その結果、波長λ0からずれた波長の赤外線が光電変換層２４に入射し難くなり、検出対象の波長以外の赤外線によって光電変換層２４にノイズが発生するのを抑制することが可能となる。
【０１２６】
本願発明者の調査によれば、厚さ方向Dと孔２４ｈが延びる方向との間の角度θを４５°とし、かつ光電変換層２４の表面から２μmの深さにまで孔２４ｈを形成したところ、図１の例よりも読み出し電流I（図２２参照）のＳ/Ｎ比が５０％向上することが明らかとなった。
【０１２７】
しかも、このように光電変換層２４に複数の孔２４ｈを形成することにより光電変換層２４の体積が減るため、光電変換層２４を流れる暗電流を低減することもでき、ノイズを更に抑制することが可能となる。
【０１２８】
但し、孔２４ｈが大きすぎると光電変換層２４の体積が過度に減少して撮像素子４５の感度が低下するおそれがあるため、孔２４ｈの直径は１μm以下とするのが好ましい。
【０１２９】
更に、本実施形態では、図２３に示すように、上部コンタクト層２５の表面の溝２５ｇを反映して反射層３６の表面に凹凸３６ａが形成される。その凹凸３６ａは、赤外線IR2を厚さ方向Dに対して斜めに反射させる回折格子として機能する。
【０１３０】
光電変換層２４は強い角度依存性を有する透過特性を有し、厚さ方向Dに沿って進行する赤外線IR2は上面２４ｃを透過するが、凹凸３６ａによって厚さ方向Dに対して斜めに反射した赤外線IR2は上面２４ｃで反射して再び光電変換層２４の内部に戻る。これにより赤外線IR2が光電変換層２４の内部に閉じ込められるようになり、光電変換層２４の光電変換効率を高めることが可能となる。
【０１３１】
（第２実施形態）
本実施形態では、以下のようにして複数の波長の赤外線を撮像素子が受光できるようにする。
【０１３２】
図２５は、本実施形態に係る赤外線イメージセンサの上面図である。また、図２６は、図２５のIV−IV線に沿う断面図である。
【０１３３】
なお、図２５及び図２６において第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１３４】
図２５に示すように、本実施形態に係る赤外線センサ６３においても基板２０の上に複数の画素３２が行列状に配される。
【０１３５】
但し、本実施形態では３行３列の画素３２をひとつのグループUとし、そのグループUに含まれる各々の画素３２が検出する赤外線の真空中での波長λ1〜λ9をそれぞれ異なる値にする。
【０１３６】
このように各波長を異なる値にするため、本実施形態では、図２６に示すように、厚さ方向Dに沿って孔２４ｈが現れる周期fを画素３２ごとに異なる値とする。
【０１３７】
例えば、波長λ1に対応する画素３２においては、波長λ1が共鳴条件f＝（λ1／n）×１／４を満たすように周期fを設定する。但し、nは光電変換層２４の屈折率である。
【０１３８】
同様に、波長λ2に対応する画素３２においては、波長λ2が共鳴条件f＝（λ2／n）×１／４を満たすように周期fを設定する。残りの波長λ3〜λ9に対応する画素３２においてもこれと同様に周期fを設定する。
【０１３９】
このように画素３２ごとに周期fを変えることにより、光電変換層２４を透過できる赤外線の波長を画素３２ごとに変えることができる。各波長λ1〜λ9の値は特に限定されず、例えば４．８μm〜１０μm程度の波長の範囲で各波長λ1〜λ9を選択し得る。
【０１４０】
これにより、一つの撮像素子４５において波長の異なる赤外線像を同時に取得することができ、ユーザの便宜に資することが可能となる。
【０１４１】
（第３実施形態）
第１実施形態では、図１８に示したように、複数の孔２４ｈの各々が延びる方向を第１の方向D1とした。
【０１４２】
これに対し、本実施形態では複数の孔２４ｈが延びる方向を二方向とする。
【０１４３】
図２７〜図２９は、本実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図である。
【０１４４】
なお、図２７〜図２９において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１４５】
まず、第１実施形態の図２（ａ）〜図４（ｂ）の工程を行うことにより、図２７（ａ）に示すように、光電変換層２４と上部コンタクト層２５の各々に複数の孔２４ｈを形成する。
【０１４６】
なお、図２７（ａ）は、図４（ｂ）の断面と直交する面に沿った断面図であり、図４（ａ）に示したように各孔２４ｈは厚さ方向Dから傾いた方向に沿って延びる。また、上部コンタクト層２５の表面には、第１実施形態で説明した溝２５ｇも形成される。
【０１４７】
次に、図２７（ｂ）に示すように、上部コンタクト層２５の上にシリコンを含有する第４のレジスト層６５として富士フイルムエレクトロニックマテリアルズ社製のFH-SP3CLを塗布する。そして、第４のレジスト層６５を電子線で露光して更にそれを現像することにより、第４のレジスト層６５に複数の開口６５ａを形成する。なお、電子線に代えて露光光で第４のレジスト層６５を露光してもよい。
【０１４８】
続いて、図２８（ａ）に示すように、不図示のエッチングチャンバ内において基板２０を水平面から４５°程度の角度だけ傾けながら、開口６５ａを通じて光電変換層２４と上部コンタクト層２５の各々をドライエッチングする。そのドライエッチングでは、図４（ａ）における工程と同様にエッチングガスとして塩素ガスを使用する。
【０１４９】
これにより、先に形成した孔２４ｈとは異なる方向であって、光電変換層２４の厚さ方向Dから傾いた方向に延びる孔２４ｈが一定の周期pで形成される。
【０１５０】
その後に、図２８（ｂ）に示すように、フッ酸等の薬液で第４のレジスト層６５を除去する。
【０１５１】
図３０は、本工程を終了した後の上部コンタクト層２５の一部領域Rにおける拡大上面図である。
【０１５２】
なお、前述の図２８（ｂ）の一部領域Rにおける断面は、図３０のV−V線に沿う断面に相当する。
【０１５３】
図３０に示すように、本工程の前に形成した孔２４ｈは上面視で方向D1に沿って延びるのに対し、本工程で新に形成した孔２４ｈは、上面視で方向D1に直交する方向D2に沿って延びる。
【０１５４】
この後は、第１実施形態で説明した図５（ａ）〜図１６の工程を行うことにより、図２９に示すような本実施形態に係る赤外線イメージセンサ７０の基本構造を完成させる。
【０１５５】
その赤外線イメージセンサ７０においても、第１実施形態と同様に、各々の孔２４ｈの厚さ方向Dに沿った周期fが共鳴条件f＝λ×１／４を満たすように設定される。なお、λは、光電変換層２４が検出対象とする赤外線の光電変換層２４での波長である。
【０１５６】
これにより、厚さ方向Dから入射する赤外線については波長がλの赤外線のみが光電変換層２４を透過できる。
【０１５７】
但し、λとは異なる波長λ’の赤外線が厚さ方向Dから傾いて入射しても、その赤外線の進行方向に沿って孔２４ｈがλ’／４の周期で現れると、その赤外線は光電変換層２４を透過してしまう。
【０１５８】
そこで、本実施形態では、図３０に示したように、複数の孔２４ｈの各々を二つの方向D1、D2に沿って延ばす。
【０１５９】
これにより、λとは異なる波長λ’の赤外線が厚さ方向Dから傾いて入射し、第１の方向D1に延びる孔２４ｈがその赤外線の進行方向に沿ってλ’／４の周期で現れても、第２の方向D2に延びる孔２４ｈはλ’／４の周期で現れ難くなる。
【０１６０】
その結果、光電変換層２４を透過できる赤外線の波長の幅が第１実施形態よりも更に狭くなるため、検出対象とは異なる波長の赤外線が光電変換層２４を透過する可能性が減り、光電変換層２４で発生するノイズを更に低減することが可能となる。
【０１６１】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態とは異なる方法で光電変換層２４に孔２４ｈを形成する。
【０１６２】
図３１〜図３４は、本実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図である。なお、図３１〜図３４において、第１〜第３実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１６３】
まず、図３１に示すように、第１実施形態の図２（ａ）〜図１６の工程を行うことにより、回路素子４６と撮像素子４５とが互いに接合された構造を得る。
【０１６４】
但し、本実施形態では図３（ｂ）〜図４（ｂ）の工程を省き、この時点では光電変換層２４に孔２４ｈを形成しない。
【０１６５】
次に、図３２に示すように、下部コンタクト層２３の上に第１のレジスト層２９を塗布し、それを電子線で露光して更に現像することにより複数の開口２９ａを形成する。その第１のレジスト層２９として、第１実施形態と同様にシリコンを含有する富士フイルムエレクトロニックマテリアルズ社製のFH-SP3CLを使用する。
【０１６６】
続いて、図３３に示すように、不図示のエッチングチャンバ内においてシリコン基板４７を水平面から４５°程度の角度だけ傾けながら、開口２９ａを通じて下部コンタクト層２３と光電変換層２４とをドライエッチングする。
【０１６７】
これにより、下部コンタクト層２３と光電変換層２４の各々に、光電変換層２４の厚さ方向Dから傾いた方向に延びる複数の孔２４ｈが一定の周期pで形成される。
【０１６８】
また、第１実施形態と同様に、光電変換層２４が検出対象とする赤外線の光電変換層２４での波長をλとすると、各々の孔２４ｈの厚さ方向Dに沿った周期fは、共鳴条件f＝λ×１／４を満たすように設定される。これにより、厚さ方向Dから入射する赤外線については波長がλの赤外線のみが光電変換層２４を透過できる。
【０１６９】
なお、そのドライエッチングで使用するエッチングガスとしては、例えば塩素ガスがある。
【０１７０】
その後に、図３４に示すように、フッ酸等の薬液で第１のレジスト層２９を除去する。
【０１７１】
以上により、本実施形態に係る赤外線イメージセンサ８０の基本構造を完成させる。
【０１７２】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、光電変換層２４の厚さ方向Dに対して斜めに延びる複数の孔２４ｈにより、光電変換層２４が検出対象とする赤外線のみが光電変換層２４を透過できる。そのため、光電変換層２４が検出対象としない赤外線によって光電変換層２４にノイズが発生するのを抑制することができ、高品位な赤外像を得ることが可能となる。
【０１７３】
（第５実施形態）
第１実施形態では各々の画素３２としてQWIPを形成した。これに対し、本実施形態ではQDIPを各画素３２として形成する。
【０１７４】
図３５〜図３６は、本実施形態に係る赤外線イメージセンサの製造途中の断面図である。なお、図３５〜図３６において第１〜第４実施形態において説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１７５】
まず、図３５（ａ）に示すように、第１実施形態の図２（ａ）の工程を行うことにより、基板２０の上にバッファ層２１とエッチングストッパ層２２とをこの順に形成する。
【０１７６】
次に、図３５（ｂ）に示すように、エッチングストッパ層２２の上に下部コンタクト層２３としてn型のGaAs層をMOVPE法で１μm程度の厚さに形成する。
【０１７７】
更に、下部コンタクト層２３の上に、中間層２４ｅと量子ドット２４ｆとを交互に複数積層し、これらの積層膜を光電変換層２４とする。
【０１７８】
光電変換層２４の各層の成膜条件は特に限定されない。本実施形態では、MBE法により中間層２４ｅとしてn型のAl0.2Ga0.8As層を５０nm程度の厚さに形成する。なお、中間層２４ｅにドープされるn型不純物は、例えば濃度が１×１０１６cm-3程度のシリコンである。
【０１７９】
また、量子ドット２４ｆは、MBE法においてInAsの原子層を二層積層することにより、直径が約１５nmで高さが約２nmの円盤状に形成される。
【０１８０】
更に、光電変換層２４の各層の積層数も特に限定されないが、この例では中間層２４ｅの層数を２１層とし、量子ドット２４ｆの層数を２０層とする。
【０１８１】
そして、その光電変換層２４の上にMOVPE法でn型のGaAs層を１．１μm程度の厚さに形成し、そのGaAs層を上部コンタクト層２５とする。
【０１８２】
この後は、第１実施形態の図３（ａ）〜図１６の工程を行うことにより、図３６に示す本実施形態に係る赤外線イメージセンサ９０の基本構造を完成させる。
【０１８３】
以上説明した本実施形態においても、厚さ方向Dに対して斜めに延びる複数の孔２４ｈによって光電変換層２４がフォトニック結晶として振る舞うようになるため、特定の波長の赤外線のみが光電変換層２４を透過できるようになる。
【０１８４】
（第６実施形態）
本実施形態では、第１〜第５実施形態で説明した赤外線イメージセンサを備えた撮像システムについて説明する。
【０１８５】
図３７は、本実施形態に係る撮像システムの構成図である。
【０１８６】
なお、図３７において、第１〜第６実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１８７】
図３７に示すように、この撮像システム２００は、撮像レンズ２０１と、その後段に設けられたイメージセンサ６０とを備える。
【０１８８】
このうち、撮像レンズ２０１は、撮像対象の赤外像を得るためのレンズであって、その焦点面にイメージセンサ６０が設けられる。
【０１８９】
イメージセンサ６０は容器２０２に収容されており、その容器２０２の開口部に設けられた赤外線透過窓２０３を介して赤外線IRを受光する。
【０１９０】
容器２０２内にはコールドフィンガ２０４と冷却ヘッド２０５とが設けられる。コールドフィンガ２０４は、不図示のペルチェ素子等の冷却デバイスに接続されており、これにより冷却ヘッド２０５を介してイメージセンサ６０を冷却し、イメージセンサ６０に発生するノイズを低減する。
【０１９１】
なお、イメージセンサ６０の周囲の冷却ヘッド２０５にはコールドシールド２０６が立設されており、そのコールドシールド２０６によって迷光がイメージセンサ６０に入るのが防止される。
【０１９２】
このような撮像システム２００によれば、第１実施形態で説明したように、イメージセンサ６０が備える撮像素子４５の光電変換層２４に複数の孔２４ｈ（図２３参照）を形成する。そのため、特定の波長の赤外線のみを透過するフォトニック結晶のように光電変換層２４が振る舞うようになり、光電変換層２４が検出対象としない赤外線によってノイズが発生するのを防止でき、撮像システム２００によって鮮明な赤外像を得ることができる。
【０１９３】
なお、この例では第１実施形態に係るイメージセンサ６０を採用したが、これに代えて第２〜第５実施形態に係るイメージセンサ６３、７０、８０、９０を採用してもよい。
【０１９４】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１９５】
（付記１）  赤外線が入射する上面を有すると共に、前記上面に対して斜めに延びた孔が間隔をおいて複数形成され、前記赤外線に対して光電変換を行う光電変換層、
を有する赤外線検出器。
【０１９６】
（付記２）  前記光電変換層はフォトニック結晶であることを特徴とする付記１に記載の赤外線検出器。
【０１９７】
（付記３）  前記光電変換層の厚さ方向に沿って前記複数の孔が現れる周期は、前記光電変換層における前記赤外線の波長の１／４に等しいことを特徴とする付記１に記載の赤外線検出器。
【０１９８】
（付記４）  前記光電変換層は、前記上面に相対する下面を有し、
前記下面の下に、前記赤外線を反射する凹凸を備えた反射層を更に有することを特徴とする付記１に記載の赤外線検出器。
【０１９９】
（付記５）  前記複数の孔の各々は、上面視において同一の方向に延びることを特徴とする付記１に記載の赤外線検出器。
【０２００】
（付記６）  前記複数の孔のうちの一部の前記孔は、上面視において第１の方向に延び、
前記複数の孔のうちの残りの前記孔は、上面視において前記第１の方向に直交する第２の方向に延びることを特徴とする付記１に記載の赤外線検出器。
【０２０１】
（付記７）  平面内に間隔をおいて複数形成され、各々が赤外線に対して光電変換を行う光電変換層を備えた画素を備え、
前記光電変換層は前記赤外線が入射する上面を有し、前記上面に対して斜めに延びた孔が前記光電変換層に形成されたことを特徴とする撮像素子。
【０２０２】
（付記８）  前記光電変換層の厚さ方向に沿って前記複数の孔が現れる周期が前記画素ごとに異なることを特徴とする付記７に記載の撮像素子。
【０２０３】
（付記９）  撮像レンズと、
前記撮像レンズの後段に設けられた撮像素子とを備え、
前記撮像素子は、
平面内に間隔をおいて複数形成され、各々が赤外線に対して光電変換を行う光電変換層を有する画素を備え、
前記光電変換層は前記赤外線が入射する上面を有し、前記上面に対して斜めに延びた孔が前記光電変換層に形成されたことを特徴とする撮像システム。
【符号の説明】
【０２０４】
１…基板、１ａ…裏面、２…反射防止膜、３…下部コンタクト層、４…光電変換層、４ａ…障壁層、４ｂ…井戸層、５…上部コンタクト層、６…反射層、７…上部電極、８…下部電極、１０…赤外線検出器、２０…基板、２１…バッファ層、２２…エッチングストッパ層、２３…下部コンタクト層、２４…光電変換層、２４ａ…障壁層、２４ｂ…井戸層、２４ｅ…中間層、２４ｆ…量子ドット、２４ｈ…孔、２４ｃ…上面、２４ｄ…下面、２４ｘ…素子分離溝、２５…上部コンタクト層、２５ｇ…溝、２９…第１のレジスト層、２９ａ…開口、３１…第２のレジスト層、３２…画素、３３…第３のレジスト層、３４…下部電極、３５…上部電極、３６…反射層、３６ａ…凹凸、３７…絶縁層、３７ａ…下部開口、３７ｂ…上部開口、３８…配線、４１…下地金属層、４３…端子、４５…撮像素子、４６…回路素子、４７…シリコン基板、４８…電極、４９…アンダーフィル樹脂、６０、６３、７０、８０、９０、１００…赤外線イメージセンサ、６０ａ…受光面、６１…電源線、６２…信号線、６５…第４のレジスト層、６５ａ…開口、２００…撮像システム、２０１…撮像レンズ、２０２…容器、２０３…赤外線透過窓、２０４…コールドフィンガ、２０５…冷却ヘッド、２０６…コールドシールド。
【図１】
2019062094.tif 000003
【図２】
2019062094.tif 000004
【図３】
2019062094.tif 000005
【図４】
2019062094.tif 000006
【図５】
2019062094.tif 000007
【図６】
2019062094.tif 000008
【図７】
2019062094.tif 000009
【図８】
2019062094.tif 000010
【図９】
2019062094.tif 000011
【図１０】
2019062094.tif 000012
【図１１】
2019062094.tif 000013
【図１２】
2019062094.tif 000014
【図１３】
2019062094.tif 000015
【図１４】
2019062094.tif 000016
【図１５】
2019062094.tif 000017
【図１６】
2019062094.tif 000018
【図１７】
2019062094.tif 000019
【図１８】
2019062094.tif 000020
【図１９】
2019062094.tif 000021
【図２０】
2019062094.tif 000022
【図２１】
2019062094.tif 000023
【図２２】
2019062094.tif 000024
【図２３】
2019062094.tif 000025
【図２４】
2019062094.tif 000026
【図２５】
2019062094.tif 000027
【図２６】
2019062094.tif 000028
【図２７】
2019062094.tif 000029
【図２８】
2019062094.tif 000030
【図２９】
2019062094.tif 000031
【図３０】
2019062094.tif 000032
【図３１】
2019062094.tif 000033
【図３２】
2019062094.tif 000034
【図３３】
2019062094.tif 000035
【図３４】
2019062094.tif 000036
【図３５】
2019062094.tif 000037
【図３６】
2019062094.tif 000038
【図３７】
2019062094.tif 000039