(57)【要約】ハイブリッドマルチスペクトル画像センサを提供する。当該ハイブリッドマルチスペクトル画像センサは、ＩｎＰ製の基板（１００）上に作成された感光性裏面照射型検出器（ＤＥＴ）とフィルタモジュール（ＭＦ）とを備える。感光性裏面照射型検出器（ＤＥＴ）は、ピクセルマトリックス（１０５，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）で形成され、ピクセルマトリックス（１０５，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）自身は、ＩｎＧａＡｓベースの構造（１０３）で作製される。フィルタモジュール（ＭＦ）は、ピクセルマトリックスを再現する基本フィルタ（λ１，λ２，λ３）のマトリックスで形成され、基板（１００）と接触するように取り付けられる。ＩｎＰ製の基板（１００）は、５０μｍ未満、好ましくは３０μｍ未満の厚さを有する。
2021532383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩｎＰで作製された第１の基板（１００）上に作製された感光性裏面照射型の検出器（ＤＥＴ）であって、裏面（１０１）と表面（１０２）とを有し、ピクセルマトリックス（１０５，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）で形成され、前記ピクセルマトリックス（１０５，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）自体が、ＩｎＧａＡｓベースの構造（１０３）で作製され、エピタキシー法によってＩｎＰ製の前記第１の基板（１００）の前記表面上に堆積された、前記検出器（ＤＥＴ）と、
前記ピクセルマトリックスを再現する基本フィルタ（λ１，λ２，λ３）のマトリックスで形成されたフィルタモジュール（ＭＦ）であって、スペーサ（ＳＰ）で分離された第１のミラー（ＭＩＲ１）と第２のミラー（ＭＩＲ２）とにより構成された積み重ねによって構成され、複数のフィルタセル（ＩＦ１１，ＩＦ１２，・・・・，ＩＦ４４）を規定し、前記複数のフィルタセルのそれぞれが、少なくとも２つのフィルタ（ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３）を含む、前記フィルタモジュール（ＭＦ）と、
を備える赤外マルチスペクトル画像センサであって、
前記フィルタモジュール（ＭＦ）は、第１のミラー（ＭＩＲ１）と、スペーサ（ＳＰ）と、第２のミラー（ＭＩＲ２）とがこの順序で堆積された第２の基板（ＳＵＢ）上に形成されており、
前記第２のミラー（ＭＩＲ２）は、前記第１の基板（１００）と接触するように取り付けられ、それにより、１０００ｎｍより長く、２２００ｎｍまでの波長範囲に対して機能するハイブリッドマルチスペクトル画像センサを形成し、
ＩｎＰ製の前記第１の基板（１００）は、５０μｍ未満、好ましくは３０μｍ未満の厚さを有する、
ことを特徴とする、赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項２】
前記フィルタモジュール（ＭＦ）は、その外縁の周りで前記検出器（ＤＥＴ）に接着結合されている、請求項１に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項３】
前記フィルタモジュール（ＭＦ）は、アラインメントパターンを有する、請求項１又は２に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項４】
前記フィルタ（ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３）のうちの少なくとも１つは、バンドパス伝達関数を有する、請求項３に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項５】
前記フィルタセル（ＩＦ１１，ＩＦ１２，ＩＦ１３，ＩＦ１４）の少なくともいくつかは、第１のストリップに整列している、請求項４に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項６】
前記フィルタセル（ＩＦ２１からＩＦ２４）の少なくともいくつかは、第１のストリップに平行であり、且つ第１のストリップから分離されている第２のストリップに整列している、請求項５に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項７】
前記フィルタ（ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３）のうち隣接する少なくとも２つのフィルタは、クロストークバリアによって分離されている、請求項４から６のいずれか１項に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項８】
前記フィルタ（ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３）のうちの少なくとも１つは、全色性である、
請求項４から７のいずれか１項に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項９】
前記検出器（ＤＥＴ）は、読み取り回路（１１０）に取り付けられている、請求項１から８のいずれか１項に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項１０】
前記読み取り回路（１１０）は、ＣＭＯＳ技術を利用して集積される、請求項９に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項１１】
ＩｎＰ製の前記第１の基板（１００）は、研磨によって薄くされる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【請求項１２】
ＩｎＰ製の前記第１の基板（１００）は、エッチングによって薄くされる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の赤外マルチスペクトル画像センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロストークを制限する手段を備えるマルチスペクトル画像センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
分光分析は、特に、固体、液体、又は気体の媒体を構成する化学組成を特定することを目的とし、反射又は透過における媒体の吸収スペクトルを記録することを必要とする。当該媒体と相互作用する光は、特定の波長帯域で吸収される。このような選択的吸収は、媒体の組成の一部又は全部の識別特性である。測定されるスペクトルの波長の範囲は、紫外線範囲、及び／又は可視範囲、及び／又は（近、中、又は遠）赤外線範囲をカバーすることができる。
【０００３】
このような分析は、通常、分光計によって行われる。
【０００４】
ある一定の分光計は、少なくとも１つのファブリペローフィルタを使用する。
【０００５】
このようなフィルタは、通常、低屈折率材料、例えば空気、シリカなどの平行面「平板」によって２つのミラーの間に「スペーサ」を形成することで構成されることに注意されたい。多くの場合は、このようなフィルタは、真空中での薄膜層堆積によって作製される。従って、中心波長λを中心とする通過帯域を有するフィルタの場合、第１のミラーは、高屈折率材料Ｈと低屈折率材料Ｂとが交互にｍ層堆積して構成され、各層は、λ／４の光学的厚さを有する。また、ミラーは、半反射性の薄い金属層であってもよい。スペーサは、多くの場合、２層の低屈折率材料Ｂで構成され、各層は、λ／４の光学的厚さを有する。一般に、第２のミラーは第１のミラーと対称的である。スペーサの幾何学的厚さを変化させることによって、フィルタを、光学的厚さがλ／２の倍数に等しい中心波長に調整することができる。
【０００６】
既知の技術の１つは、分析される帯域ごとに１つのフィルタを有するフィルタモジュールを使用することに基づくものである。帯域の数がｎの場合、ｎ個のフィルタを作成するには、ｎ回別個の真空蒸着製造工程が必要である。従って、コストは、短い生産実行では非常に高く（帯域の数ｎにほぼ比例する）、十分に長い生産実行のみにおいて真に有利である。更に、そのような構成では、小型化する可能性も非常に限られ、多数のフィルタを設けることを想定するのは困難である。
【０００７】
最近開発された代替案の１つは、ファブリペロー型のフィルタモジュールを利用し、当該フィルタモジュールにおいて、２つのミラーはもはや平行面ミラーではなく、基板に垂直な平面における側面で見ると、くさび形である。Ｏｘｙを基準とする平面において、軸Ｏｘは基板とコリニアであって、軸Ｏｙは基板に垂直である。軸Ｏｙに沿ったスペーサの厚さは、測定された軸Ｏｘに沿った位置の関数として線形に変化する。米国特許出願公開ＵＳ２００６０２０９４１３は、そのようなフィルタモジュールを含む波長分光装置を開示している。また、当該装置において、波長は軸Ｏｘに沿って連続的に変化する。
【０００８】
これら様々な技術により、連続スペクトルが求められる場合に、満足のいくスペクトル分解能でアイテムを分析することができる。
【０００９】
また、これらの様々な技術は、有限数の比較的狭い通過帯域（すなわち、連続的なスペクトルではなく、離散的なスペクトル）が求められている組成を識別するのに十分である状況によく適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、これらの技術は、分析対象としてのアイテムが分離できない、すなわち、３次元において分解されないエンティティを前提としたものである。また、これらの技術は、分析対象としてのアイテム自体の内部における光透過又は反射の変化を識別することには適していない。
【００１１】
そして、フランス特許出願公開ＦＲ２９０４４３２は、光学フィルタリングマトリックス構造及び関連する画像センサを開示している。当該特許出願公開において、着想は様々な色を得ることを目的としている。実際に、可視スペクトルから取得した３つの基本色（赤、緑、青）に基づいて、ほとんどの色を再現することができる。
【００１２】
当該発明において、検出器のマトリックスの表面に配置されたフィルタのマトリックスが使用されている。フィルタのマトリックスは「ベイヤー」マトリックスであるが、それは本発明にとってほとんど重要ではない。検出器のマトリックスは、アクティブピクセルセンサ相補型金属酸化膜半導体（ＡＰＳ  ＣＭＯＳ）マトリックスである。当該マトリックスは、半導体基板上に実装され、その半導体基板の表面において、電子回路及び電気接続とともに、感光領域が配置されている。
【００１３】
個々のピクセルでは、感光領域はその総面積のごく一部を表し、残りの領域は制御電子部品に占められている。従って、入射光をピクセルの感光領域に集束させるためには、ピクセルごとにマイクロレンズを設ける必要がある。フィルタのマトリックスは、検出器と接触するように配置され、これによって、得られたアセンブリは、検出器−フィルタ−マイクロレンズを含む積み重ね（ｓｔａｃｋ）からなるコンポーネントの形になっている。
【００１４】
具体的には、マイクロレンズのトポロジーが非常に特徴的であるため、マイクロレンズ上にフィルタのマトリックスを堆積させることを想定することは不可能である。更に、マイクロレンズは樹脂製であるため、有機材料上に無機材料製のフィルタを製造することは難しいと思われる。
【００１５】
残念なことに、フィルタに入射するビームの開口角は、フィルタがマイクロレンズの下に配置される場合には大きい。フィルタの応答は、その入射角と密接に関係している。これにより、スペクトル応答において、変化が生ずる。
【００１６】
この話題に関して、米国特許出願公開ＵＳ２０１４／０２６８１４６は、検出器が追加された一体型のバンドパスフィルタを備えたマイクロレンズアレイについて記載している。更に、マイクロレンズ又は「レンズレット（ｌｅｎｓｌｅｔｓ）」のアレイと検出器との間にデフレクターが設置されている。
【００１７】
フィルタへの入射角の問題を回避するために、マイクロレンズを省くことが考えられる。しかしながら、感光領域の面積は、ピクセルの総面積に比べて小さい。マイクロレンズによって得られる感度の向上は約５０％である。従って、マイクロレンズを省くことにより感度を失うことは妥当ではないと思われる。
【００１８】
更に、このような部品の製造歩留まりは比較的低いことも言及すべきである。全体の歩留まりは、以下の３つの歩留まり、すなわち
検出器の製造歩留まりと、
フィルタのマトリックスの製造歩留まりと、
マイクロレンズアレイの製造歩留まりと、
の乗積に実質的に等しい。
【００１９】
結果として、製造工程の数を増やすと、それに応じて全体的な製造歩留まりが低下することとなる。
【００２０】
従って、国際出願公開ＷＯ２０１７／１８７０２９は、上記の制限を受けないマルチスペクトル画像装置を開示している。当該マルチスペクトル画像装置は、
ピクセルマトリックスにより形成された感光性検出器と、
前記ピクセルマトリックスを再現するマイクロレンズのアレイと、
前記ピクセルマトリックスを再現する個々のフィルタのマトリックスによって形成されたフィルタモジュールと、
を含み、
前記マイクロレンズのアレイは、前記検出器と直接に接触するように配置され、
前記フィルタモジュールは、前記マイクロレンズのアレイと接触するように取り付けられた基板上に作製される。
【００２１】
当該検出器には問題がある。それは、当該検出器がＣＭＯＳ（シリコン）技術を利用して作製されるため、可視及び近赤外スペクトル、すなわち、約４００ナノメートル（ｎｍ）から１０００ｎｍの波長範囲のみに対応するように設計されることである。
【００２２】
赤外端においてスペクトルを拡張するために、現在は、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）で作製された検出器を使用するのが一般的である。それによって、対応する波長を２５００ｎｍまで拡張することが可能である。
【００２３】
従って、図１を参照すると、そのような検出器ＤＥＴは、照射が行われる裏面から作製が開始される。
【００２４】
基板１００、例えば、厚さ約３００マイクロメートル（μｍ）のリン化インジウム（ＩｎＰ）で作製され、入射光によって照射される裏面１０１を有する。基板の表面１０２には、感光性のＩｎＧａＡｓベースのエピタキシャル成長構造１０３があり、その構造上に複数のピクセルがあって、そのうちの１つ（１０５）のみが完全に示されている。当該ピクセル１０５上には、当該ピクセル内で生成された電子を収集するように設計された第１の金属パッド１０７である。ピクセルについて図をより容易に理解するようにするために、パッド１０７は、この場所に示されているが、他の場所に配置されてもよい。ピクセル内で生成された電荷は、金属トラックによってパッド１０７へ進められる。
【００２５】
ピクセル１０５は、シリコン基板上に実装された読み取り回路１１０によって読み取られる。従って、その基板上に、「バンプ」（ｂｕｍｐ）１１２、すなわち、はんだボールを介して第１の金属パッド１０７に接続された第２の金属パッド１１１が存在する。
【００２６】
従って、理論的には、フィルタリングモジュールをＩｎＰ基板と接触するように取り付けることが可能である。残念ながら、そのようなデバイスは機能しないことが生じる。具体的には、ピクセルのサイズは通常約１０μｍであり、ＩｎＰ基板の厚さによって与えられる距離は通常約３００μｍであるため、クロストークが非常に高いため、ピクセルから利用可能な測定信号を取得することが阻害される。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
従って、本発明の目的は、１０００ｎｍよりも大きく、２２００ｎｍまでの波長範囲に対して機能するハイブリッドマルチスペクトル画像センサを提供することである。本発明は、
ＩｎＰ製の第１の基板上に作製された感光性裏面照射型検出器であって、裏面と表面とを有し、ピクセルマトリックスで形成され、ピクセルマトリックス自体が、ＩｎＧａＡｓベースの構造で作製され、エピタキシー法によってＩｎＰにより作製された第１の基板の表面に堆積された、前記感光性裏面照射型検出器と、
ピクセルマトリックスを再現する基本フィルタのマトリックスで形成されたフィルタモジュールであって、スペーサで分離された第１のミラーと第２のミラーとにより構成された積み重ねによって構成され、複数のフィルタセルを規定し、フィルタセルのそれぞれが少なくとも２つのフィルタを含み、前記フィルタモジュールは、第１のミラーと、スペーサと、第２のミラーとがこの順序で堆積された第２の基板上に形成される、前記フィルタモジュールと、
を備える赤外マルチスペクトル画像センサであって、
前記第２のミラーは、前記第１の基板と接触するように取り付けられ、それにより、１０００ｎｍより長く、２２００ｎｍまでの波長範囲に対して機能するハイブリッドマルチスペクトル画像センサを形成し、
ＩｎＰ製の前記第１の基板は、５０μｍ未満、好ましくは３０μｍ未満、更により好ましくは１０μｍ未満の厚さを有する、
赤外マルチスペクトル画像センサを提供する。
【００２８】
これによって、クロストーク現象は大幅に減少される。
【００２９】
Ｂｏｒａ  Ｍ．Ｏｎａｔによる「短波赤外線撮像を使用したリアルタイムスタンドオフ爆発物検出器用の固体ハイパースペクトル撮像素子」をタイトルとした論文は、Ｂｒａｎｄｏｎ  Ｗ．Ｂｌａｃｋｂｕｗｎ編集の非侵入型検査技術ＩＩ（Ｐｒｏｃ  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  Ｖｏｌ．７３１０，７３１００４）に掲載され、赤外線範囲で機能するマルチスペクトル画像システムを開示している。
【００３０】
Ｈｅｎｇ−ｊｉｎｇ  Ｔａｎｇによる「モノリシック集積フィルタマイクロ構造を備えた新規のデュアル波長帯ＳＷＩＲ  ＩｎＧａＡｓ  ＦＰＡｓ」をタイトルとした科学論文は、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｓｐｉｅ，  Ｖｏｌ．８９８２に掲載され、エピタキシー法によりＩｎＰ基板上に堆積されたＩｎＧａＡｓの層に形成されたフォトダイオードに基づいて形成され、同一のＩｎＰ基板上に蒸着によって堆積された層に形成されたファブリペローキャビティを含む光検出器を開示している。しかし、そのセンサはモノリシック集積によって得られたものである。
【００３１】
米国特許出願公開ＵＳ２００３／０００６４２６  Ａ１は、電子チップを裏面励起型光学チップと集積させる方法を開示している。
【００３２】
Ｗａｎｇ  Ｘｕ−ｑｕａｎによる「集積線形可変フィルタ／ＩｎＧａＡｓ焦点面アレイスペクトルマイクロモジュール及びその波長キャリブレーション」をタイトルとした論文は、Ａｃｔａ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃａ  Ｓｉｎｉｃａ，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．５，Ｍａｙ  ２０１８に掲載され、線形可変フィルタ及びＩｎＧａＡｓ検出マトリックスを備えた集積モジュールを開示している。
【００３３】
Ｔａｒａ  Ｍａｒｔｉｎによる「可視及びＳＷＩＲ画像用６４０×５１２ＩｎＧａＡｓ焦点面アレイカメラ」をタイトルとした論文は、Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．５７８３，ｐｐ１３−２０に掲載され、ＩｎＧａＡｓ検出マトリックスを開示している。
【００３４】
Ｍａｒｓｈａｌｌ  Ｊ．  Ｃｏｈｅｎによる「可視及び近赤外ハイパースペクトル画像用薄膜インジウムガリウムヒ素焦点面アレイ」をタイトルとした論文は、１９９９  ＩＥＥＥ  ＬＥＯＳ  Ａｎｎｕａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，  ＩＥＥＥ  Ｌａｓｅｒ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃｓ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，  Ｖｏｌ．２，  ８  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  １９９９に掲載され、ＩｎＧａＡｓ活性層及びその下のＩｎＰカソードを備えたヘテロエピタキシャル構造を開示している。
【００３５】
有利的には、本発明のセンサのフィルタモジュールは、その外縁の周りで接着剤により前記検出器に結合されている。
【００３６】
好ましくは、フィルタモジュールは、アラインメントパターンを備える。
【００３７】
特に、ＩｎＰ基板上に作製されたフィルタモジュール及び感光性検出器は、２つの別個の要素を形成するような方法で、並列製造方法中に独立に製造される。その後、フィルタモジュールがＩｎＰ基板と接触するように取り付けられ、接着剤などの固定手段で固定される。このように、フィルタモジュールと、ＩｎＰ基板と、感光性検出器とを含み、その順で構成されたハイブリッド構造が得られる。
【００３８】
従って、本発明の画像センサは、裏面センサとして機能し、すなわち、検出される放射は、前記検出器を照射する前に、感光性検出器のＩｎＰ基板を通過する。例えば、フィルタモジュールは、スペーサにより分離された２つのミラーによって構成され、前記フィルタモジュールが複数のフィルタセルを含む場合、前記フィルタセルのそれぞれは、少なくとも２つのフィルタを含む。
【００３９】
従って、前記フィルタの少なくとも１つは、バンドパス伝達関数を有する。
【００４０】
更なる特性によれば、前記フィルタセルの少なくともいくつかは、第１のストリップに整列している。
【００４１】
同様に、前記フィルタセルの少なくともいくつかは、第２のストリップに整列しており、当該第２のストリップは、第１のストリップに平行であって、且つ第１のストリップから分離されている。
【００４２】
好ましい実施形態において、前記フィルタのうち隣接する少なくとも２つのフィルタのは、クロストークバリアによって分離されている。
【００４３】
選択的に、前記フィルタのうちの少なくとも１つは、全色性（ｐａｎｃｈｒｏｍａｔｉｃ）である。
【００４４】
通常、検出器は読み取り回路に取り付けられる。
【００４５】
有利なことに、読み取り回路は、ＣＭＯＳ技術を利用して集積される。
【００４６】
第１のオプションにおいて、ＩｎＰ基板は研磨によってより薄くされる。
【００４７】
第２のオプションにおいて、ＩｎＰ基板はエッチングによってより薄くされる。
【００４８】
本発明は、例として提示された実施形態の以下の説明、及び添付の図を参照することにより、更に詳細に現れる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ＩｎＰ基板上に作製された既知の検出器の図である。
【図２ａ】一次元フィルタセルの理論図であって、当該セルの平面図である。
【図２ｂ】一次元フィルタセルの理論図であって、当該セルの断面図である。
【図３ａ】一実施形態に係るフィルタモジュールを作製するステップを示す図である。
【図３ｂ】一実施形態に係るフィルタモジュールを作製するステップを示す図である。
【図３ｃ】一実施形態に係るフィルタモジュールを作製するステップを示す図である。
【図４】二次元フィルタモジュールの理論図である。
【図５】６４個のフィルタ、及び遮蔽グリッドを備えたフィルタモジュールを示す図である。
【図６】各セルに９つのフィルタを有するフィルタモジュールを示す図である。
【図７】本発明の装置の断面図である。
【図８】検出器を形成するように設計されたデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
複数の図に存在する要素について、全ての図において同一の符号が付与されている。
【００５１】
基板ＳＵＢ上に形成された複数の全体的に同一のフィルタセルを有するフィルタモジュールから説明する。
【００５２】
図２ａおよび２ｂを参照すると、フィルタセルは、ストリップを形成するように連続して整列したファブリペロータイプの３つの干渉フィルタＦＰ１、ＦＰ２、ＦＰ３を含む。
【００５３】
セルは、フィルタモジュールの前記基板ＳＵＢ上の積み重ねによって構成される。基板は、例えば、ガラス、又はシリカ、又はシリコンで作製され、積み重ねは、第１のミラーＭＩＲ１と、スペーサＳＰと、第２のミラーＭＩＲ２とによって構成されている。
【００５４】
従って、各フィルタの中心波長を規定するスペーサＳＰは、任意の一のフィルタに対して一定であり、フィルタごとに異なる。各フィルタの表面は実質的に長方形であるため、スペーサＳＰのプロファイルは階段状である。
【００５５】
薄膜成層技術を利用してフィルタモジュールを製造する有利な方法は例として示す。
【００５６】
図３ａを参照すると、この方法は、第１のミラーＭＩＲ１を基板ＳＵＢ上に堆積することから始まり、続いて、スペーサＳＰを規定するための誘電体層又は一組の誘電体層ＴＦを第１のミラーＭＩＲ１上に堆積する。ミラーは金属製又は誘電体のいずれかである。
【００５７】
図３ｂを参照すると、誘電体層ＴＦは以下のようにエッチングされる、すなわち
先ず、第２のフィルタＦＰ２の対応領域のスペーサＳＰの厚さを規定するため、第２及び第３のフィルタＦＰ２及びＦＰ３の対応領域でエッチングを行う。
続いて、第３のフィルタの対応領域のスペーサの厚さを規定するため、第３のフィルタＦＰ３の対応領域で更にエッチングを行う。
【００５８】
第１のフィルタＦＰ１の対応領域においては、スペーサＳＰは堆積厚さを有する。
【００５９】
図３ｃを参照すると、第２のミラーＭＩＲ２がスペーサＳＰ上に配置され、３つのフィルタが完成される。
【００６０】
スペーサＳＰは、誘電体層ＴＦを堆積した後、上記のように連続してエッチングすることにより得られるが、複数の薄膜層を連続して堆積することによっても得ることができる。
【００６１】
例として、スペーサの光学的厚さを変更することにより、９００ｎｍから２０００ｎｍまでの波長範囲をスキャンすることが可能である。
【００６２】
この時点で、スペーサの厚さは、プローブする範囲内の１つの透過帯域のみを得るように十分に薄くする必要があることに注意すべきである。具体的には、厚みが大きいほど、条件（ｎｅ=ｋλ／２）を満たす波長の数が多くなる。
【００６３】
従って、本発明は、一組の整列されたフィルタを作製することを可能にし、これによって、それらのフィルタは、１次元空間において参照することができる。
【００６４】
図４を参照すると、本発明はまた、２次元空間においてフィルタセルを編成することを可能にする。このような編成は、よくマトリックス編成と呼ばれる。
【００６５】
４つの同一の水平ストリップは、それぞれが４つのセルによって構成される。第１のストリップ、すなわち図の上部に示されているストリップは、マトリックスの第１行に対応し、セルＩＦ１１からＩＦ１４によって構成される。第２、第３、及び第４のストリップは、それぞれが、セルＩＦ２１からＩＦ２４、フィルタＩＦ３１からＩＦ３４、及びセルＩＦ４１からＩＦ４４を含む。
【００６６】
セルＩＦＪＫはＪ番目の水平ストリップに属するとともに、セルＩＦ１Ｋ，ＩＦ２Ｋ，・・・，ＩＦ４Ｋを含むＫ番目の垂直ストリップにも属しているため、このような編成はマトリックス編成と呼ばれている。
【００６７】
図５を参照すると、望ましくは、隣接するフィルタが互いに部分的に重ならないように、フィルタモジュールの個々のフィルタが十分に分離されている。このようにして、クロストークの問題を最小限に抑えることができる。また、クロストークを回避するためには、フィルタモジュールの上にグリッドを追加して（図において黒色でグリッドを示している）、全てのフィルタを区切るためのクロストークバリアを形成することができる。グリッドは吸収性である必要がある。例として、吸収型グリッドは、黒色クロム（クロム＋酸化クロム）を堆積及びエッチングすることによって作製することができ、一方、反射型グリッドは、クロムを堆積及びエッチングすることによって作製することができる。
【００６８】
図６を参照すると、各フィルタセルは９つのフィルタを含む。これらのセルのそれぞれは正方形の形状に形成され、各正方形内に配置された対応するフィルタは、異なる波長λ１，λ２，λ３，λ４，・・・，λ９に対応するように調整されている。
【００６９】
この図において、わかりやすくするために、セル間の間隔を、２つのフィルタ間の間隔と比較してわざと拡大している。実際には、当然ながらこれらの間隔は同じである。
【００７０】
従って、フィルタモジュールは、様々なフィルタによって生成された光フラックスを測定することができる検出器に繋がる。
【００７１】
図７を参照すると、図６に示されているフィルタモジュールＭＦが再現されている。
【００７２】
前述したように、検出器ＤＥＴは、ＩｎＰ基板上でＩｎＧａＡｓ技術を用いて作製される。
【００７３】
フィルタλ１，λ２，λ３が、ピクセルＰ１、Ｐ２、Ｐ３に面して、検出器ＤＥＴのＩｎＰ基板とフィルタモジュールの基板ＳＵＢとの間に挿入されるように、フィルタモジュールＭＦは、ＩｎＰ基板と接触している検出器ＤＥＴに対して対向側で支えるように配置される。
【００７４】
このようにして、ピクセルのフィルタから離れる距離を最小化にし、ＩｎＰ基板の厚さまで減少することができ、クロストークも最小限に抑えられる。
【００７５】
このモジュールＭＦの位置決めは、アラインメントパターンによって実行される。アラインメントパターンは、フォトリソグラフィの当業者に知られている技術であるため、以下では更に詳細に説明しない。
【００７６】
フィルタモジュールＭＦは、接着剤ＳＴのマージンによって検出器ＤＥＴに固定される。
【００７７】
特に、フィルタモジュールＭＦは、第１種の基板、例えば、ガラス、シリカ、又はシリコン上に作製される。一方、検出器ＤＥＴは、第２種の基板、この例ではＩｎＰ上に作製されている。これら２つの要素の組み合わせによって画像センサのハイブリッド構造が形成される。
【００７８】
説明のために、具体的には、一般にピクセルは約１５マイクロメートルのサイズを有する。
【００７９】
更に、当然ながら、ＩｎＰ基板１００を薄くする必要があることはよく理解される。これを達成するためには、２つの解決策が提案される。
【００８０】
一つ目の解決策は、基板を機械的に研磨して、約２０μｍから３０μｍの厚さ範囲内にすることができる。
【００８１】
二つ目の解決策は、図８を参照して、停止層１０８をＩｎＰ基板上に成長させ、次に、エピタキシー法により、ＩｎＰ薄膜層１０９を停止層上に成長させることができる。
【００８２】
そして、ＩｎＧａＡｓ活性層１０３を、前記薄膜層１０９上に成長させる。
【００８３】
従って、選択的エッチングによって基板１００を停止層１０８までエッチングし、次に、また選択的エッチングによって前記停止層をエッチングする。これにより、ＩｎＰバッキング１０９の必要な厚さを得ることができる。
【００８４】
本発明の前述した実施形態は、それらの具体性のために選択されたものである。しかしながら、本発明によってカバーされる全ての可能な実施形態を網羅的に列挙することは不可能である。特に、本発明の範囲を超えることなく、同等の手段によって記載された手段のいずれかを置き換えることは当然可能である。
【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３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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