(57)【要約】【課題】有効画素領域内のＳｉ基板温度分布を補償することのできる赤外線固体撮像素子を得る。【解決手段】赤外線を検知することにより温度検出を行う有効画素２０と、赤外線入射の影響を受けずに基板温度および自己発熱を検知するリファレンス画素２１とを備え、有効画素２０による温度検出結果とリファレンス画素２１による温度検出結果との差分を出力することで、２次元アレイ状に配置された有効画素２０の領域内の基板温度分布を補償する赤外線固体撮像素子において、リファレンス画素２１は、それぞれの有効画素２０に隣接するように配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を検知することにより温度検出を行う有効画素と、赤外線入射の影響を受けずに基板温度および自己発熱を検知するリファレンス画素とを備え、前記有効画素による温度検出結果と前記リファレンス画素による温度検出結果との差分を出力することで、２次元アレイ状に配置された前記有効画素の領域内の基板温度分布を補償する赤外線固体撮像素子において、
前記リファレンス画素は、それぞれの有効画素に隣接するように配置されることを特徴とする赤外線固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１に記載の赤外線固体撮像素子において、
前記リファレンス画素は、赤外線入射の影響を阻止するための赤外線反射膜を有し、
前記有効画素は、赤外線検知用に設けられた検出傘の下方に、前記リファレンス画像と同等の赤外線反射膜を有する
ことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の赤外線固体撮像素子において、
前記有効画素は、赤外線検知用に設けられた検出傘を、隣接するリファレンス画素の上方を覆うように延長して構成されることを特徴とする赤外線固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱型検出器を用いた赤外線固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱型検出器は、被写体が放出する赤外線による温度変化を、半導体基板と熱的に分離した中空構造体において検知するものである。温度変化の検知手段として、中空構造体上にボロメータを形成し、抵抗変化を検知するボロメータ方式、あるいは、中空構造体上にＰＮ接合ダイオードを形成し、順方向電流を流したときの電圧変化を検知するダイオード方式等が提案されている。
【０００３】
図９は、従来の赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子断面図である。より具体的には、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ダイオード方式の熱型検出器の有効画素の構成を示す素子断面図である。ここで、有効画素とは、赤外線検知用の画素を意味する。この有効画素は、バルクＳｉ基板１０１、Ｓｉ酸化膜１０２ａ、１０２ｂ、単結晶Ｓｉ薄膜１０３、ＰＮ接合ダイオード１０４、空隙１０５、エッチング孔１０６、赤外線吸収傘１０７、および傘支柱部１０８を含んで構成されている。
【０００４】
ここで、エッチング孔１０６は、空隙１０５を形成する為のエッチング孔であり、これにより、Ｓｉ酸化膜１０２ｂと単結晶Ｓｉ薄膜１０３とが中空構造となり、下地であるバルクＳｉ基板１０１と熱的に分離されている。また、空隙１０５は、マイクロマシニング技術を用いて、バルクＳｉ基板１０１の一部を除去して形成される。また、赤外線吸収傘１０７は、赤外線吸収効率を上げるための傘である。
【０００５】
図１０は、従来の赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子平面図であり、図９の断面図に対応した平面図に相当する。この平面図に示された有効画素の１画素の境界１１９内には、中空構造体１１０、支持脚１１１、ＰＮ接合ダイオード１１２、薄膜配線１１３、コンタクト１１４、赤外線吸収傘１１５、および傘支柱部１１６が含まれている。
【０００６】
ここで、中空構造体１１０は、Ｓｉ酸化膜１０２ｂと単結晶Ｓｉ薄膜１０３からなる中空構造体である。また、支持脚１１１は、中空構造体１１０を支持するＳｉ酸化膜１０２ａからなる支持脚である。また、ＰＮ接合ダイオード１１２は、先の図９におけるＰＮ接合ダイオード１０４に相当する。
【０００７】
また、薄膜配線１１３は、ＰＮ接合ダイオード１１２を電気的に接続する為の薄膜配線である。また、コンタクト１１４は、薄膜配線１１３を信号線（図示せず）と電気的に接続するためのコンタクトである。また、赤外線吸収傘１１５は、先の図９における赤外線吸収傘１０７のうち、中空構造体１１０の上方に形成される領域の吸収傘である。さらに、傘支柱部１１６は、先の図９における赤外線吸収傘１０７のうち、中空構造体１１０と接する傘支柱部である。
【０００８】
次に、従来の赤外線固体撮像素子による赤外線検出動作について、図９および図１０を用いて説明する。被写体から放出された赤外線は、赤外線吸収傘１０７で吸収され、赤外線吸収傘１０７の温度が上昇し、傘支柱部１０８を介して中空構造体１１０に熱が伝わる。この結果、中空構造体１１０の温度が上昇する。このとき、中空構造体１１０上のＰＮ接合ダイオード１１２に一定順方向電流を流しておき、温度に依存するＰＮ接合ダイオード１１２の両端の電圧差変化を検知することにより、赤外線検出が可能となる。
【０００９】
このような動作において、ＰＮ接合ダイオード１１２の温度は、検知器に入射する赤外線エネルギー、下地のバルクＳｉ基板１０１の温度、およびＰＮ接合ダイオード１１２に流す定電流による自己発熱によって決定される。
【００１０】
ここで、高感度で赤外線検出を行なうためには、基板温度およびダイオード自己発熱による温度を補償する必要がある。そのために、基板温度および自己発熱を検知するリファレンス画素を同一基板上に形成し、赤外線検知用に設けられた有効画素とリファレンス画素との出力の差を画像出力とする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
この特許文献１における検出方法について、図面を用いて説明する。図１１は、従来の赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子断面図であり、特許文献１に記載されているものに相当する。先の図９に示した従来の有効画素の素子断面図と比較すると、図１１における従来のリファレンス画素の素子断面図は、赤外線吸収傘１０７および傘支柱部１０８の代わりに、遮蔽膜１０９および遮蔽膜支柱部１０９ａを備えている点が異なる。そして、この遮蔽膜１０９は、遮蔽膜支柱部１０９ａによりＳｉ酸化膜１０２ａと熱的に接続されている。
【００１２】
また、図１２は、従来の赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子平面図であり、図１１に対応した平面図である。先の図１０に示した従来の有効画素の１画素の境界１１９と比較すると、図１２における従来のリファレンス画素の１画素の境界１１９は、赤外線吸収傘１１５および傘支柱部１１６の代わりに、遮断膜１１７および支柱部１１８を備えている点が異なる。そして、この遮断膜１１７は、中空構造体１１０の上方に形成される赤外線遮蔽膜の領域であり、斜線で示した支柱部１１８は、先の図１１における遮蔽膜支柱部１０９ａに相当する。
【００１３】
次に、特許文献１のリファレンス画素による動作について、図１１および図１２を用いて説明する。検出器に入射する赤外線エネルギーは、遮蔽膜１０９により遮蔽され、ＰＮ接合ダイオード１１２の温度に影響を与えない。一方、基板温度および自己発熱によるダイオード温度上昇は、先の図９、図１０に示した有効画素、および図１１、図１２に示したリファレンス画素の両方で生じる。従って、有効画素とリファレンス画素との差を出力することにより、基板温度・自己発熱の影響の低減を図ることができる。
【００１４】
次に、有効画素とリファレンス画素を用いた従来の温度補償について説明する。図１３は、従来の赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の配列方法を示すレイアウト図である。このレイアウト図は、有効画素１２０、リファレンス画素１２１、電源配線１２２ａ、１２２ｂ、垂直信号線１２３ａ、１２３ｂ、定電流源１２４ａ、１２４ｂ、差動増幅回路１２５、積分回路１２６、垂直走査回路１２７、水平走査回路１２８、水平選択ＭＯＳトランジスタ１２９、水平信号線１３０、および出力アンプ１３１を備えている。
【００１５】
有効画素１２０は、２次元アレイ状に配置されている。また、リファレンス画素１２１は、有効画素アレイの各列に対応して１つずつ設けられている。そして、有効画素１２０およびリファレンス画素１２１は、電源配線１２２ａおよび１２２ｂを介して電圧が印加され、垂直信号線１２３ａおよび１２３ｂを介して定電流源１２４ａおよび１２４ｂから一定電流が流れる。
【００１６】
有効画素１２０、リファレンス画素１２１は、先の図１０、図１２に示したように、ダイオードを備えている。そして、垂直走査回路１２７は、電源配線１２２ａの１本を選択し、選択した行の有効画素１２０のダイオードに、電圧Ｖを印加する。ここで、各ダイオード電流は、定電流源１２４ａによって一定値制御されている。そして、赤外線入射によって決まるダイオード温度に応じて、各ダイオードの両端に電圧差Ｖｄが生じ、垂直信号線１２３ａの電圧は、Ｖ−Ｖｄとなる。
【００１７】
一方、リファレンス画素１２１のダイオードにも、電源配線１２２ｂを介して電圧Ｖが印加され、定電流源１２４ｂによって有効画素と同じ一定電流が流れる。このとき、リファレンス画素のダイオード両端には、電圧差Ｖｄ’が生じ、垂直信号線１２３ｂの電位は、Ｖ−Ｖｄ’となる。この２つの画素からの出力が、各列ごとに設けられた差動増幅回路１２５および積分回路１２６によって差動増幅される。
【００１８】
次に、水平走査回路１２８は、水平選択ＭＯＳトランジスタ１２９の１つを選択し、対応した画素の差動出力が水平信号線１３０および出力アンプ１３１を介して素子外部へと出力される。このようにして、垂直走査回路１２７と水平走査回路１２８を走査することで、アレイ状に配置された各画素からの出力を時系列に読み出し、２次元の赤外線画像を得ることができる。
【００１９】
【特許文献１】特開２００１−２１５１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、従来の赤外線固体撮像素子は、以下に示す課題がある。従来のリファレンス画素を用いた温度補償において、基板温度は、有効画素領域内において均一であるとみなすことで、有効画素アレイの各列に対応して１つずつ設けられたリファレンス画素の位置の基板温度をリファレンス値としている。しかし、基板温度は、２次元アレイ状に配置された有効画素領域内においても、画素位置ごとに分布を持っており、これら有効画素領域内の基板温度分布が必ずしも補償されていないという問題がある。
【００２１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、有効画素領域内のＳｉ基板温度分布を補償することのできる赤外線固体撮像素子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る赤外線固体撮像素子は、赤外線を検知することにより温度検出を行う有効画素と、赤外線入射の影響を受けずに基板温度および自己発熱を検知するリファレンス画素とを備え、有効画素による温度検出結果とリファレンス画素による温度検出結果との差分を出力することで、２次元アレイ状に配置された有効画素の領域内の基板温度分布を補償する赤外線固体撮像素子において、リファレンス画素は、それぞれの有効画素に隣接するように配置されるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、有効画素に対してリファレンス画素を１対１に配置することにより、有効画素領域内のＳｉ基板温度分布を補償することのできる赤外線固体撮像素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の赤外線固体撮像素子の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００２５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子断面図である。この有効画素は、バルクＳｉ基板１、Ｓｉ酸化膜２ａ、２ｂ、単結晶Ｓｉ薄膜３、ＰＮ接合ダイオード４、空隙５、エッチング孔６、赤外線吸収傘７、傘支柱部８、および赤外線反射膜９を含んでいる。先の図９における従来の有効画素の構成と比較すると、赤外線反射膜９をさらに備えている点が異なっている。
【００２６】
また、図２は、本発明の実施の形態１における赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子断面図である。先の図１１における従来のリファレンス画素の構成と比較すると、遮蔽膜１０９および遮蔽膜支柱部１０９ａの代わりに赤外線反射膜９が設けられている点が異なっている。
【００２７】
また、図３は、本発明の実施の形態１の赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子平面図であり、図１に対応した平面図に相当する。この平面図における１画素の境界１９内には、中空構造体１０、支持脚１１、ＰＮ接合ダイオード１２、薄膜配線１３、コンタクト１４、赤外線吸収傘１５、傘支柱部１６、および赤外線反射膜１７、１８が含まれている。
【００２８】
ここで、赤外線反射膜１７は、中空構造体１０の上方、かつ赤外線吸収傘７の下方に形成される赤外線反射膜９の領域に相当する。また、赤外線反射膜１８は、赤外線反射膜９がＳｉ酸化膜２ａと接する領域に相当する（図１参照）。先の図１０における従来の有効画素の平面図と比較すると、赤外線反射膜１７、１８をさらに備えている点が異なっている。
【００２９】
また、図４は、本発明の実施の形態１の赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子平面図であり、図２に対応した平面図に相当する。先の図１２における従来のリファレンス画素の平面図と比較すると、遮断膜１１７および支柱部１１８の代わりに赤外線反射膜１８が設けられている点が異なっている。
【００３０】
図１および図３に示したような構成を有する有効画素は、入射赤外線エネルギー、画素基板温度、およびダイオード自己発熱による温度上昇を検知する。これに対して、図２および図４に示したようなリファレンス画素は、画素基板温度、およびダイオード自己発熱による温度上昇を検知し、入射赤外線エネルギーによる温度上昇は検知しない。
【００３１】
そして、図１に示すように、有効画素には、赤外線吸収傘７の下方であり、かつ傘支柱部８の両側に相当する部分に、リファレンス画素に設けられているのと同様に、赤外線反射膜９が設けられている。これにより、有効画素は、赤外線吸収傘７以外の経路からの入射赤外線エネルギーによる温度上昇を検知しないとともに、画素基板温度およびダイオード自己発熱による温度上昇を、リファレンス画素と同条件で検知できるようになっている。
【００３２】
次に、有効画素とリファレンス画素を用いた本実施の形態１の温度補償について説明する。図５は、本発明の実施の形態１における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の配列方法を示すレイアウト図である。このレイアウト図は、有効画素２０、リファレンス画素２１、電源配線２２、垂直信号線２３、定電流源２４、差動増幅回路２５、積分回路２６、垂直走査回路２７、水平走査回路２８、水平選択ＭＯＳトランジスタ２９、水平信号線３０、および出力アンプ３１を備えている。
【００３３】
この図５のレイアウトでは、２次元アレイ状に配置された画素のうち、有効画素２０からなる有効画素列と、リファレンス画素２１からなるリファレンス画素列とが交互に配置されている。ここで、「列」とは、図５における縦方向を意味している。この結果、有効画素２０とリファレンス画素２１とが１対１に配列されている。有効画素２０およびリファレンス画素２１は、電源配線２２を介して電圧が印加され、垂直信号線２３を介して定電流源２４から一定電流が流れる。
【００３４】
有効画素２０、リファレンス画素２１は、先の図３、図４に示したように、ダイオードを備えている。そして、垂直走査回路２７は、電源配線２２の１本を選択し、選択した行の有効画素２０あるいはリファレンス画素２１のダイオードに、電圧Ｖを印加する。ここで、各ダイオード電流は、定電流源２４によって一定値制御されている。
【００３５】
このとき、有効画素２０は、ダイオード温度に応じて各ダイオードの両端に電圧差ＶＤが生じ、垂直信号線２３の電圧は、Ｖ−ＶＤとなる。同様に、リファレンス画素２１は、ダイオード温度に応じて各ダイオードの両端に電圧差ＶＤ’が生じ、垂直信号線２３の電圧は、Ｖ−ＶＤ’となる。
【００３６】
この有効画素２０とリファレンス画素２１のそれぞれの画素からの出力が２列毎に設けられた差動増幅回路２５および積分回路２６によって差動増幅される。そして、水平走査回路２８は、水平選択ＭＯＳトランジスタ２９の１つを選択し、対応した画素の差動出力が水平信号線３０および出力アンプ３１を介して素子外部へと出力される。このようにして、垂直走査回路２７と水平走査回路２８を走査することで、アレイ状に配置された各画素からの出力を時系列に読み出し、２次元の赤外線画像を得ることができる。
【００３７】
図５に示すように、本実施の形態１における赤外線固体撮像素子では、有効画素２０のそれぞれに対応してリファレンス画素２１が設けられている。この結果、このように配置されたリファレンス画素２１の働きにより、有効画素２０の領域内のＳｉ基板温度分布を補償することが可能となる。
【００３８】
以上のように、実施の形態１によれば、それぞれの列ごとに、有効画素列とリファレンス画素列を交互に配置することにより、有効画素１画素ごとに、隣接したリファレンス画素を配置している。このように、有効画素に対してリファレンス画素を１対１に配置することにより、従来の方法では困難であった、２次元アレイ状の有効画素領域内の基板温度分布を補償することが可能な赤外線固体撮像素子を実現できる。
【００３９】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、有効画素列とリファレンス画素列を交互に配置することにより、有効画素１画素ごとに、隣接したリファレンス画素を配置した場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、「行」について、有効画素行とリファレンス画素行を交互に配置することにより、有効画素１画素ごとに、隣接したリファレンス画素を配置する場合について説明する。
【００４０】
図６は、本発明の実施の形態２における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の配列方法を示すレイアウト図である。このレイアウト図は、有効画素２０、リファレンス画素２１、電源配線２２ａ、２２ｂ、垂直信号線２３、定電流源２４、差動増幅回路２５、積分回路２６ａ、２６ｂ、垂直走査回路２７、水平走査回路２８、水平選択ＭＯＳトランジスタ２９、水平信号線３０、および出力アンプ３１を備えているとともに、画素選択トランジスタ３２ａ、３２ｂ、および画素切換回路３３をさらに備えている。
【００４１】
有効画素２０の１画素ごとに、隣接したリファレンス画素２１を配置している点は、先の実施の形態１と同様であるが、本実施の形態２では、有効画素行とリファレンス画素行を交互に配置している。ここで、「行」とは、図６における横方向を意味している。さらに、本実施の形態２の構成は、画素選択トランジスタ３２ａ、３２ｂ、および画素切換回路３３をさらに備えている点が、先の実施の形態１の構成とは異なっている。
【００４２】
画素選択トランジスタ３２ａは、有効画素２０を選択するためのトランジスタであり、画素選択トランジスタ３２ｂは、リファレンス画素２１を選択するトランジスタである。さらに、画素切換回路３３は、有効画素２０およびリファレンス画素２１の切換回路である。
【００４３】
次に、図６を用いて、本実施の形態２における赤外線固体撮像素子の動作について説明する。有効画素２０、リファレンス画素２１は、先の図３、図４に示したように、ダイオードを備えている。そして、垂直走査回路２７は、電源配線２２ａおよび２２ｂの１本を選択し、選択した行の有効画素２０あるいはリファレンス画素２１のダイオードに、電圧Ｖを印加する。ここで、各ダイオード電流は、定電流源２４によって一定値制御されている。
【００４４】
このとき、有効画素２０は、ダイオード温度に応じて各ダイオードの両端に電圧差ＶＤ２が生じ、垂直信号線２３の電圧は、Ｖ−ＶＤ２となる。同様に、リファレンス画素２１は、ダイオード温度に応じて各ダイオードの両端に電圧差ＶＤ２’が生じ、垂直信号線２３の電圧は、Ｖ−ＶＤ２’となる。
【００４５】
有効画素２０からの出力と、リファレンス画素からの出力は、画素切換回路３３により切り換えられ、それぞれ積分回路２６ａおよび２６ｂを介し、列毎に設けられた差動増幅回路２５によって差動増幅される。そして、水平走査回路２８は、水平選択ＭＯＳトランジスタ２９の１つを選択し、対応した画素の差動出力が水平信号線３０および出力アンプ３１を介して素子外部へと出力される。このようにして、垂直走査回路２７と水平走査回路２８を走査することで、アレイ状に配置された各画素からの出力を時系列に読み出し、２次元の赤外線画像を得ることができる。
【００４６】
図６に示すように、本実施の形態２における赤外線固体撮像素子は、先の実施の形態１と同様に、有効画素２０のそれぞれに対応してリファレンス画素２１が設けられている。この結果、このように配置されたリファレンス画素２１の働きにより、有効画素２０の領域内のＳｉ基板温度分布を補償することが可能となる。
【００４７】
以上のように、実施の形態２によれば、それぞれの行ごとに、有効画素行とリファレンス画素行を交互に配置することにより、有効画素１画素ごとに、隣接したリファレンス画素を配置している。このように、有効画素に対してリファレンス画素を１対１に配置することにより、従来の方法では困難であった、２次元アレイ状の有効画素領域内の基板温度分布を補償することが可能な赤外線固体撮像素子を実現できる。
【００４８】
実施の形態３．
先の実施の形態１、２では、２次元アレイ状に配置された有効画素領域内のＳｉ基板温度分布を補償することを目的に、それぞれの有効画素２０に対応してリファレンス画素２１を配置する構成を説明した。本実施の形態３では、このような配置を備えた上で、画素領域内の感度領域の減少を抑えることのできる赤外線固体撮像素子について説明する。
【００４９】
先の実施の形態１における図５、あるいは先の実施の形態２における図６に示したように、リファレンス画素２１の数が増加すると、それに伴って画素領域に占める有効画素２０による感度領域の割合が減少することとなる。そこで、本実施の形態３では、画素領域内の感度領域の減少を抑え、赤外線吸収効率の向上を図った赤外線固体撮像素子について説明する。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態３における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の構成を示す素子断面図である。また、図８は、本発明の実施の形態３における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の構成を示す素子平面図であり、図７に対応した平面図に相当する。
【００５１】
ここで、本実施の形態３では、赤外線吸収効率の向上を目的として、赤外線吸収傘７の構造に特徴を持たせている。その他の構造は、先の実施の形態１、２と同じである。従って、本実施の形態３における有効画素２０およびリファレンス画素２１を用いた温度補償の動作については、先の実施の形態１における図５、もしくは先の実施の形態２における図６による説明と同様である。
【００５２】
本実施の形態３における有効画素２０に備えられた赤外線吸収傘７は、図７、図８に示したように、隣接するリファレンス画素２１の上方を覆うように構成されている。このような構成を備えることにより、感度領域が、有効画素２０の領域の上方のみでなく、リファレンス画素２１の上方にまで拡張できる。この結果、本発明のように、有効画素２０の１画素ごとに、隣接したリファレンス画素２１を配置する場合にも、従来と同等の感度領域を維持することができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態３によれば、有効画素１画素ごとに、隣接したリファレンス画素を配置することにより、先の実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。さらに、Ｓｉ基板温度分布の影響を補償することを目的として、リファレンス画素数を増加した場合にも、有効画素に備えられた赤外線吸収傘を、隣接するリファレンス画素の上方を覆うように構成することにより、従来と同等の感度領域を維持したまま、先の実施の形態１、２の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、有効画素およびリファレンス画素の構造や画素配列、および読み出し回路を変更すれば、ボロメータ型など他の赤外線固体撮像素子や可視光、または紫外線など、画素の感度波長に応じた固体撮像素子を用いることができる。かかる場合も、本発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の配列方法を示すレイアウト図である。
【図６】本発明の実施の形態２における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の配列方法を示すレイアウト図である。
【図７】本発明の実施の形態３における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の構成を示す素子断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の構成を示す素子平面図である。
【図９】従来の赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子断面図である。
【図１０】従来の赤外線固体撮像素子の有効画素の構成を示す素子平面図である。
【図１１】従来の赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子断面図である。
【図１２】従来の赤外線固体撮像素子のリファレンス画素の構成を示す素子平面図である。
【図１３】従来の赤外線固体撮像素子の有効画素およびリファレンス画素の配列方法を示すレイアウト図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  バルクＳｉ基板（基板）、２ａ、２ｂ  Ｓｉ酸化膜、３  単結晶Ｓｉ薄膜、４  ＰＮ接合ダイオード、５  空隙、６  エッチング孔、７  赤外線吸収傘、８  傘支柱部、９  赤外線反射膜、１０  中空構造体、１１  支持脚、１２  ＰＮ接合ダイオード、１３  薄膜配線、１４  コンタクト、１５  赤外線吸収傘、１６  傘支柱部、１７  赤外線反射膜、１８  赤外線反射膜、１９  １画素の境界、２０  有効画素、２１  リファレンス画素、２２  電源配線、２２ａ、２２ｂ  電源配線、２３  垂直信号線、２４  定電流源、２５  差動増幅回路、２６  積分回路、２６ａ、２６ｂ  積分回路、２７  垂直走査回路、２８  水平走査回路、２９  水平選択ＭＯＳトランジスタ、３０  水平信号線、３１  出力アンプ、３２ａ  画素選択トランジスタ、３２ｂ  画素選択トランジスタ、３３  画素切換回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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