JP4622009B2

JP4622009B2 - Semiconductor imaging device

Info

Publication number: JP4622009B2
Application number: JP21744299A
Authority: JP
Inventors: 弘師西野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP2001044403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダミー素子を用いて暗電流を補正する半導体撮像装置に関し，とくに一部のダミー素子の不良を救済できるダミー素子構造に関する。
【０００２】
入射光量に応じた信号電流を発生するセンサー素子を一次元又は二次元に配列した半導体撮像装置では，多数のセンサー素子間で生ずる暗電流の差を小さくするため，ダミー素子により暗電流を発生させ，そのダミー素子の暗電流に基づきセンサー素子の暗電流を補正している。かかる暗電流の補正は，とくに信号電流と比較して暗電流が大きなセンサー素子が用いられる赤外線撮像装置で重要である。例えば量子井戸構造を光吸収層とし，量子井戸のサブバンド間の遷移に起因する電気伝導度の変化を利用する光伝導素子を用いた赤外線撮像装置である。
【０００３】
この暗電流の補正では，ダミー素子を少なくして撮像装置の構造を簡単にするため，通常，一個のダミー素子に基づき複数のセンサー素子の補正をする。しかしこの構成では，一個のダミー素子の不良が直ちに複数の画素の補正不良を引き起こすため，一個のダミー素子の不良があっても撮像装置として使用に耐えない。他方，ダミー素子の不良を救済する冗長回路を設けることも回路が複雑になり容易ではない。このため，一部のダミー素子が不良であっても一応の動作をなすダミー素子が必要とされている。
【０００４】
【従来の技術】
従来の半導体撮像装置では，複数のセンサ素子に対して一個のダミー素子を配置していた。以下，従来の半導体撮像装置の暗電流補正について二次元赤外線撮像装置に関する従来例を参照して説明する。
【０００５】
図５は従来例平面図であり，赤外線撮像装置のセンサー基板上面に形成されたセンサー素子及びダミー素子の配置を表している。従来の半導体撮像装置では，図５を参照して，センサー素子２１はセンサー基板上面にｎ行×ｍ列のマトリックス状に配置され，そのマトリックスの上部及び下部にそれぞれ１行×ｍ列のダミー素子２２が配置される。通常，ダミー素子２２は，遮光膜により入射光が遮光される以外はセンサー素子２１と同一構造を有し，従ってセンサー素子２１の暗電流に等しい電流を出力する。なお，上部第ｋ列目のダミー素子２２の出力電流は，マトリックスの第ｋ列に属するｎ個のセンサー素子２１のうちマトリックスの上半分に位置するセンサー素子２１の暗電流補正の基準として使用され，下部第ｋ列目のダミー素子の出力電流は，マトリックスの第ｋ列に属するｎ個のセンサー素子２１のうちマトリックスの下半分に位置するセンサー素子２１の暗電流補正の基準として使用される。
【０００６】
図６は従来例ブロック回路図であり，図５に図示されたセンサー素子の暗電流を補正するための回路構成を表している。なお，図６には，上部第ｋ列目及び第ｋ＋１列目のダミー素子２２と，これらのダミー素子２２により補正されるマトリックスの第ｋ列及び第ｋ＋１列に属する上半分のセンサー素子２１のみが示されている。図６を参照して，ダミー素子２２の出力，即ちダミー素子２２の暗電流は，参照電圧発生回路４１に入力され，ダミー素子２２の出力電流に対応した電圧として定電流発生回路５２に供給される。定電流発生回路５２は，参照電圧発生回路４１の出力を基準電圧としてダミー素子２２の暗電流に等しい電流を補正電流として発生する。出力回路４３は，センサー素子２１の出力から定電流発生回路５２の出力電流を差し引き，その差分を入射光に相当する信号電流として蓄積し出力する。なお，上述の定電流発生回路５２及び出力回路４３は，センサー素子２１毎に設けられ，一つのセンサー素子２１を含む一画素分の処理回路４０を構成する。即ち，一画素処理回路４０はセンサー素子２１と同じくｎ行×ｍ列のマトリックスを構成する。
【０００７】
上述したように，上記第ｋ列目のダミー素子２２の暗電流は，第ｋ列の上半分に属するセンサー素子２１の暗電流補正の基準電流として使用される。従って，このダミー素子２２が接続不良のため電流が遮断されると，第ｋ列に属するセンサー素子２１のうち，上半分のセンサー素子２１の暗電流補正ができなくなる。このダミー素子の不良に起因する暗電流の補正不良は，画像の線欠陥として現れるため実用上重大な障害となる。とくに，量子井戸のサブバンド間遷移を利用する光伝導型素子をセンサとする赤外線撮像装置では，光起電型素子に比べ暗電流が非常に大きいため暗電流の補正不良は極めて重大な障害となる。また，かかる線欠陥が存在する画像を隣接画素により修正する画像処理は，センサー素子の不良に起因する一画素のみの修正に比べ困難であり，実用に耐える画像処理をすることは難しい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように，従来の半導体撮像装置では一個のダミー素子により複数のセンサー素子の暗電流を補正するため，製造時に発生した一個のダミー素子の接続不良が直ちに複数の画素の補正不良を引き起こし，製造歩留りが低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は，一部のダミー素子が接続不良になっても，完全には暗電流が遮断されることがないダミー素子を提供することで，ダミー素子の接続不良に起因して複数画素の補正不良が同時に発生することを防止することができる半導体撮像装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の実施形態例平面図であり，センサー素子及びダミー素子の配置を表している。図２は本発明の実施形態例断面図であり，センサー素子及びダミー素子の構造を表している。
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明の第一の構成の半導体撮像装置は，図１を参照して，入射光に応じた信号電流を出力するマトリックス状に配列されたセンサー素子，及び，前記マトリックスの外側領域に配置され暗電流を出力するダミー素子２２が形成されたセンサー基板と，暗電流を補正する回路及び前記信号電流が入力される画像処理回路が形成された処理回路基板と，各前記ダミー素子２２と前記暗電流を補正する回路とを接続する第１のバンプ９と，各前記センサー素子２１と前記画像処理回路とを接続する第２のバンプ９とを有し，前記暗電流を補正する回路は，複数の前記第１のバンプを並列接続する配線を有し，並列接続された複数の前記第１のバンプからの出力に基づいて，前記信号電流に重畳する前記センサー素子２１の暗電流を補正することを特徴として構成する。
【００１２】
また，本発明の第二の構成は，図２を参照して，第一の構成の半導体撮像装置において，前記ダミー素子２２及び前記センサー素子２１は，上コンタクト層４及び下コンタクト層２により上下を挟まれた光吸収層３を有し，前記ダミー素子２２の前記光吸収層３，前記上コンタクト層４及び前記下コンタクト層２は，それぞれ前記センサー素子２１の前記光吸収層３，前記上コンタクト層４及び前記下コンタクト層２と同一の組成及び厚さを有し，前記配線により並列接続される複数の前記ダミー素子２２の前記光吸収層３の総面積が，前記センサー素子２１の前記光吸収層３の面積に等しいことを特徴として構成する。
【００１３】
本発明の第一の構成では，図１を参照して，複数のダミー素子２２を並列に接続して，暗電流補正の基準となる電流を発生する。この構成では，一部のダミー素子２２が接続不良であっても，残りの並列接続されたダミー素子２２の暗電流の和が補正の基準となる電流として出力される。従って，並列接続されたダミー素子２２の全てが接続不良でない限り，この暗電流の和に基づき補正することができるので，多くの場合に補正が全くできないという事態を回避することができる。
【００１４】
並列接続されるダミー素子２２の個数は，２以上であればよい。接続不良のダミー素子２２が及ぼす出力電流の減少量を，出力電流の低い比率に留めるためには，並列接続されるダミー素子２２は多いほど好ましい。他方，製造の簡素化を図るためにはダミー素子２２は少ないことが好ましい。従って，並列接続するダミー素子２２の適切な個数は，画像の品質と製造歩留りの両方を考慮して定められる。
【００１５】
ダミー素子２２は，暗電流を発生する素子であればよく，特定の素子構造である必要はなく，又センサー素子２１の種類に依存する必要もない。しかし，センサー素子２１の暗電流を正確に補正するためには，ダミー素子２２は，センサー素子２１と同一暗電流特性を有する素子であることが好ましい。この観点から，ダミー素子２２はセンサー素子２１と同一構造を有するもので入射光による電流を発生しない素子が好ましい。かかる素子には，例えばセンサー素子と同一の素子の入射面に遮光膜を設けた素子がある。あるいは，上面（入射面の反対側）に設けられたセンサー素子の光結合器を除去した構造の素子がある。
【００１６】
さらに，並列接続されたダミー素子２２の暗電流の和は，補正回路を簡単にする観点からセンサー素子２１の暗電流と同一ないし近似することが好ましい。このため，ダミー素子２２とセンサー素子２１とが同一素子構造の場合は，互いに並列接続されたダミー素子２２の光吸収層の面積の和が，一個のセンサー素子２１の光吸収層の面積に等しいことが好ましい。なお，本明細書でいう光吸収層とは，検知すべき波長の入射光を吸収して光伝導又は光起電力を生ずる半導体層をいう。
【００１７】
本発明の第二の構成では，図２を参照して，ダミー素子２２は，下コンタクト層２，光吸収層３及び上コンタクト層４を積層したセンサー素子２１と同じ積層構造を有する。ここで，上及び下コンタクト層２，４は光吸収層３に対する電極として作用する。さらに，これらの積層の組成及び厚さは同一である。従って，光吸収層３の単位面積当たりのダミー素子２２及びセンサー素子２１の暗電流はほぼ等しい。また，電流─電圧特性及び温度特性等の暗電流特性も等しい。従って，単純な補正回路により精密な補正をすることができる。加えて，第二の構成では，ダミー素子２２一個の光吸収層３の面積をセンサー素子２１の光吸収層３の面積より小さくする。この構成により，ダミー素子２２の専有面積を小さくすることができる。また，この構成において，並列接続されたダミー素子２２の光吸収層３の面積の和を，センサー素子２１の光吸収層３の面積に等しくすることができる。このとき並列接続されたダミー素子２２の暗電流の和は，センサー素子２１の暗電流に等しい。従って，補正回路がより簡単になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下，本発明を，二次元赤外線撮像装置に適用した実施形態例を参照して説明する。本実施形態例の半導体撮像装置は，センサー素子及びダミー素子が形成されたセンサー基板と，回路が形成された処理回路基板とを有し，これら２枚の基板は後述するバンプにより接続されて使用される。なお，処理回路基板には，ダミー素子の出力に基づいてセンサー素子の出力を補正し，その補正されたセンサー素子の出力を外部に出力する画素処理回路が含まれる。
【００１９】
本実施形態例の半導体撮像装置のセンサー基板上面には，図１を参照して，センサー素子２１及びダミー素子２２がマトリックス状に配列されている。センサー素子２１は，４８０行×６４０列のマトリックスに配列される。そのマトリックスは上下に２分割されており，上半分は２４０行×６４０列に配列されたセンサー素子２１─１〜２１─２４０から構成され，下半分は２４０行×６４０列に配列されたセンサー素子２１─２４１〜２１─４８０から構成される。ダミー素子２２は，センサー素子２１のマトリックスの上部（紙面の上方部分）及び下部（紙面の下方部分）にそれぞれ，ダミー素子２２─１〜２２─６４０から構成される４行×６４０列のマトリックスとして配列される。なお，本実施形態例のダミー素子２２は，センサー素子２１の１／４の面積（光吸収層の面積比が１／４である。）を有する。
【００２０】
次に素子構造を説明する。図２を参照して，絶縁性ＧａＡｓからなるセンサー基板１上面に，ｎ型ＧａＡｓからなる下コンタクト層２が設けられている。この下コンタクト層２は，ダミー素子２２の形成領域とセンサー素子２１の形成領域との間に形成された分離溝（図示せず）により絶縁分離されており，その両領域に位置する下コンタクト層２はそれぞれ全ダミー素子２２の共通電極及び全センサー素子２１の共通電極として使用される。
【００２１】
下コンタクト層２上に，島状の光吸収層３及び上コンタクト層４がこの順で積層されている。光吸収層３は，厚さ５０nmのＡｌＧａＡｓ障壁層と厚さ５nmのＧａＡｓ井戸層とを交互に各５０層積層した多重量子井戸構造を有する。この光吸収層３は，赤外光が入射すると多重量子井戸構造のサブバンド間遷移により電気伝導を生じ，電気抵抗が変化する。即ち，光伝導型素子の光感受性を有する抵抗層として機能する。このような多重量子井戸構造の光吸収層の抵抗変化を利用する光伝導型素子は，暗電流が大きく暗電流の補正が不可欠である。しかし，光吸収層３はオーミック特性を有し，素子２１，２２の暗電流は光吸収層３の面積に比例する。また，本実施形態例では光吸収層３及び上下コンタクト層２，４は，ダミー素子２２とセンサー素子２１とで同一の半導体層により形成されている。このため，単位面積当たりの暗電流はダミー素子２２とセンサー素子２１とで等しい。従って，並列されるダミー素子２２の光吸収層３の面積の和を一個のセンサー素子２１の光吸収層３の面積と同じにすることで，ダミー素子２２の出力暗電流とセンサー素子２１との暗電流を等しくすることができる。即ち，この両素子の暗電流の差は素子の加工精度で定まるから，両素子の暗電流は非常に精密に制御することができる。
【００２２】
上コンタクト層４は，ｎ型ＧａＡｓ層からなり，センサー素子２１及びダミー素子２２の下コンタクト層２に対する他方の電極として使用される。
【００２３】
センサー素子２１の上コンタクト層４上面には，光結合器５が形成されている。この光結合器５は，上コンタクト層４上面に形成された複数の溝とその上に設けられたＴｉ／Ａｕ薄膜からなるミラー電極６とから構成された回折格子からなり，基板１下面から入射した赤外光を水平方向に散乱して光吸収層３に反射する。このため，光吸収層３に入射する赤外光の水平方向の進行成分が増加して光吸収層３の光吸収を増加させるので，センサー素子２１の感度が高くなる。他方，光結合器５が形成されていないダミー素子２２の光に対する感度は低く，ダミー素子２２は光感受性を持たない素子，即ち暗電流のみを発生する素子として機能する。なお，より精密な基準となる暗電流を得るために，必要があればダミー素子２２の光入射面，即ちダミー素子２２が形成された領域の基板１下面に遮光膜を設けることもできる。
【００２４】
上述したダミー素子２２及びセンサー素子２１の構造は，光吸収層３及び上下コンタクト層２，４の積層構造が上下対称である。このため，印加電圧の正負反転に対して対称な電流─電圧特性を有する。従って，ダミー素子２２にセンサー素子２１とは逆方向の電圧を印加する通常の使用法においても，ダミー素子２２とセンサー素子２１との暗電流を同じにすることができる。
【００２５】
光結合器５が形成されたセンサー素子２１の上面及び側面，及びダミー素子２２の上面及び側面は，例えばＳｉＯＮからなる保護膜７で覆われ保護される。センサー素子２１及びダミー素子２２の上面の保護膜７に開口が開設され，その開口底面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕの３層からなるオーミック電極８が設けられる。
さらに，電極上にＩｎバンプ９が設けられる。
【００２６】
他方，処理回路基板は，暗電流を補正する回路及び画像処理回路を含む回路が形成されたＳｉ基板から構成される。この処理回路基板表面には，センサー基板上に形成されたセンサー素子２１及びダミー素子２２の位置に対応してバンプが配設された入力接続端子５１が形成されている。センサー基板は処理回路基板上に，Ｉｎバンプ９とこの入力接続端子５１のバンプとが互いに当接するように重ねで配置される。即ち，センサー素子２１及びダミー素子２２はＩｎバンプ９を介して処理回路基板の回路に接続される。
【００２７】
次に，暗電流の補正手段について説明する。図３は本発明の実施形態例ブロック回路図であり，暗電流の補正回路及び画像処理回路を表している。なお，図５では，説明を簡明にするため，図１中のセンサー素子２１のマトリックスの上半分の部分について，第ｋ列目及び第ｋ＋１列目のダミー素子２２及び第ｋ列目及び第ｋ＋１列目のセンサー素子２１の出力を処理する回路を表している。
【００２８】
以下，第ｋ列目の処理について説明する。図３を参照して，第ｋ列目に属する４個のダミー素子２２（図１中のダミー素子２２─ｋ）は並列に接続され，その並列出力された４個のダミー素子２２の全暗電流が参照電圧発生回路４１に入力される。参照電圧発生回路４１は，入力暗電流に基づいてダミー素子２２の暗電流に対応する電圧を発生し，第ｋ列目に属する全ての（マトリックスの上半分に属する部分についてである。）一画素分の処理回路４０に基準電圧として供給する。
【００２９】
一画素分の処理回路４０は，各センサー素子２１毎に設けられ，一個のセンサー素子２１と，定電流発生回路５２と，出力回路４３とを含んでいる。定電流発生回路５２は，参照電圧発生回路４１の出力電圧を基準電圧として参照することで，ダミー素子２２の暗電流に応じた補正電流を発生する。出力回路４３は，定電流発生回路５２が出力する補正電流をセンサー素子２１の出力電流から差引き，差分を信号成分として出力する。
【００３０】
上述した実施例では，４個のダミー素子２２が並列に接続されている。このため，一個のダミー素子が接続不良であっても，正常時の３／４の暗電流が出力される。従って，撮像装置の画質の著しい劣化を招来することが少ない。なお，並列接続されている４個のダミー素子２２の暗電流の和は，必ずしもセンサー素子２１の暗電流に等しくなくともよい。この場合は，参照電圧発生回路４１及び定電流発生回路５２の変換特性を適切に設計する必要がある。
【００３１】
さらに，上述した実施例の動作を具体的な回路図に基づいて説明する。図４は本発明の実施形態例回路図であり，センサー基板上に形成された素子及び処理回路基板上に形成された回路を表している。
【００３２】
図１及び図３を参照して，ダミー素子２２の共通電極として機能する下コンタクト層２（図２参照）には正電位＋Ｖが印加され，他方，センサー素子２１の共通電極として機能する下コンタクト層２（図２参照）には負電位−Ｖが印加される。従って，ダミー素子２２にはセンサー素子２１と逆方向の暗電流が流れる。
【００３３】
ダミー素子２２の他方の電極はＩｎバンプ（図２参照）を介して処理回路基板上に形成された配線に接続される。第ｋ列目の属する４個のダミー素子２２の出力暗電流はこの配線により並列に接続されて合流し，参照電圧発生回路４１に入力される。参照電圧発生回路４１は，ダミー素子２２の出力と直列に挿入されたダイオード接続のトランジスタＴｒ６と，トランジスタＴｒ６をＯＮに制御するためのコンデンサＣ’とを含む。トランジスタＴｒ６は，ダミー素子２２の抵抗と印加電圧＋Ｖとにより定まる暗電流が流れる結果ゲートに発生する電圧を暗電流補正の基準電圧として参照電圧線４６に出力する。なお，この参照電圧線４６は第ｋ列目のセンサー素子２１の出力を処理する複数の画素処理回路４２に接続されている。
【００３４】
センサー素子２１は，Ｉｎバンプ（図２参照）を介して処理回路基板上に形成された画素処理回路４２に入力される。画素処理回路は，図３中の一画素分の処理回路４０からセンサー素子２１を除いた回路であり，各センサー素子２１毎に設けられる。
【００３５】
センサー素子２１の出力は，パストランジスタＴｒ２を介して画素処理回路４２中の電荷蓄積用コンデンサＣの一方の電極に接続される。なお，このコンデンサＣの他方の電極は基板１に接地されている。さらにこのパストランジスタＴｒ２とセンサー出力との接続点には，電源電圧＋Ｖに一端が接続されたトランジスタＴｒ１が接続されており，トランジスタＴｒ１を介して電源電圧＋Ｖから補正電流が供給される。従って，電荷蓄積用コンデンサＣには，センサー素子２１の出力電流と補正電流の差分，即ち光信号に相当する分の出力電流が蓄積される。ここで，トランジスタＴｒ１はゲートが参照電圧線４６に接続されており，トランジスタＴｒ６とともにミラー回路を構成する。従って，トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ６を同一にすることで，コンデンサＣに流入する補正電流を並列接続された４個のダミー素子２２の暗電流の和に等しくすることができる。勿論，必要ならば両トランジスタＴｒ１，６のゲート幅を異なるものとすることもできる。このとき，４個のダミー素子２２の暗電流の和とセンサー素子２１の暗電流との比を異なるものとすることができる。なお，パストランジスタＴｒ２のゲートは蓄積時間信号線４９に接続されており，蓄積時間信号線４９に正パルスが印加された期間のみトランジスタＴｒ２が導通して電荷蓄積用コンデンサＣに電荷が蓄積される。
【００３６】
画素処理回路４２は，電荷が蓄積された蓄積コンデンサＣの電圧を出力信号線４７を介して水平シフトレジスタ４５に出力する出力回路４３を含む。出力信号線４７は，各列毎に設けられた列方向に延在する配線からなり，第ｋ列目の出力信号線４７の終端は並列／直列変換レジスタからなる水平シフトレジスタ４５の第ｋ番目のビットに接続される。出力回路４３は，直列接続された２個のトランジスタＴｒ４，５とパストランジスタＴｒ３とを含む。トランジスタＴｒ４の一端は電源＋Ｖに接続され，トランジスタＴｒ５の一端は出力信号線４７に接続される。トランジスタＴｒ３の一端は，蓄積コンデンサＣのトランジスタＴｒ２が接続されている電極に接続され，他端はトランジスタＴｒ４のゲートに接続される。このトランジスタＴｒ３は，トランジスタＴｒ４と共にサンプルホールド回路を構成しており，トランジスタＴｒ３のゲートに接続するホールド信号線４８に印加されるホールド信号に同期して蓄積コンデンサＣの電位を保持する。この保持された電位は，垂直シフトレジスタ４４により選択された列選択線５０にゲートが接続するトランジスタＴｒ５を介して，出力信号線４７に出力される。
【００３７】
画素処理回路４２は，蓄積時間信号線４９にパルスが印加されている期間中蓄積コンデンサＣに暗電流分が補正されたセンサー素子２１の出力電流を蓄積し，この蓄積コンデンサＣの電位をホールド信号線４８に印加されたパルスに同期して出力回路４３でサンプルホールドするとともに，垂直シフトレジスタ４４が選択する順序に従ってホールドした蓄積コンデンサＣの電位を水平シフトレジスタ４５に出力する。
【００３８】
本実施形態例の半導体撮像装置は，センサー素子の１／ｎの面積のダミー素子をｎ個形成し，これを並列に接続するのみで，従来と同様の製造方法により製造することができるので，特別な製造工程を必要とせず従来の製造装置，工程をそのまま踏襲することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば，一部のダミー素子が接続不良であっても補正の基準となるダミー素子の出力暗電流が低下する率が小さいので，暗電流の補正が不能になるという事態を回避することができ，画質の劣化及び製造歩留りの低下を防止することができる。従って，半導体撮像装置の性能向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例平面図
【図２】本発明の実施形態例断面図
【図３】本発明の実施形態例ブロック回路図
【図４】本発明の実施形態例回路図
【図５】従来例平面図
【図６】従来例ブロック回路図
【符号の説明】
１基板
２下コンタクト層
３光吸収層
４上コンタクト層
５光結合器
６ミラー電極
７保護膜
８オーミック電極
９バンプ
２１，２１−１〜２１−４８０センサー素子
２２，２２−１〜２２−６４０ダミー素子
４０一画素分の処理回路
４１参照電圧発生回路
４２画素処理回路
４３出力回路
４４垂直シフトレジスタ
４５水平シフトレジスタ
４６参照電圧線
４８ホールド信号線
４９蓄積時間信号線
５０列選択線
５１接続端子
５２定電流発生回路
Ｃ，Ｃ’ コンデンサ
Ｔｒ１〜Ｔｒ６トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor imaging device that corrects dark current using a dummy element, and more particularly to a dummy element structure that can relieve defects of some dummy elements.
[0002]
In a semiconductor imaging device in which sensor elements that generate a signal current according to the amount of incident light are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, a dark current is generated by a dummy element in order to reduce the difference in dark current that occurs between multiple sensor elements. The dark current of the sensor element is corrected based on the dark current of the dummy element. Such dark current correction is particularly important in an infrared imaging apparatus in which a sensor element having a dark current larger than that of a signal current is used. For example, it is an infrared imaging device using a photoconductive element that uses a quantum well structure as a light absorption layer and uses a change in electrical conductivity caused by transition between subbands of the quantum well.
[0003]
In this dark current correction, in order to simplify the structure of the imaging apparatus by reducing the number of dummy elements, usually, a plurality of sensor elements are corrected based on one dummy element. However, in this configuration, a defect in one dummy element immediately causes a correction defect in a plurality of pixels, so even if there is a defect in one dummy element, it cannot be used as an imaging device. On the other hand, it is not easy to provide a redundant circuit for repairing a defect of a dummy element because the circuit becomes complicated. For this reason, there is a need for a dummy element that performs a temporary operation even if some of the dummy elements are defective.
[0004]
[Prior art]
In a conventional semiconductor imaging device, one dummy element is arranged for a plurality of sensor elements. Hereinafter, dark current correction of a conventional semiconductor imaging device will be described with reference to a conventional example related to a two-dimensional infrared imaging device.
[0005]
FIG. 5 is a plan view of a conventional example, showing the arrangement of sensor elements and dummy elements formed on the upper surface of the sensor substrate of the infrared imaging device. In the conventional semiconductor imaging device, referring to FIG. 5, sensor elements 21 are arranged in a matrix of n rows × m columns on the upper surface of the sensor substrate, and 1 row × m columns of dummy elements are respectively provided above and below the matrix. 22 is arranged. Normally, the dummy element 22 has the same structure as the sensor element 21 except that incident light is blocked by the light shielding film, and therefore outputs a current equal to the dark current of the sensor element 21. The output current of the dummy element 22 in the upper k-th column is used as a reference for dark current correction of the sensor elements 21 located in the upper half of the n sensor elements 21 belonging to the k-th column of the matrix. The output current of the dummy element in the lower k-th column is used as a dark current correction reference for the sensor elements 21 located in the lower half of the n sensor elements 21 belonging to the k-th column of the matrix.
[0006]
FIG. 6 is a block diagram of a conventional example, showing a circuit configuration for correcting the dark current of the sensor element shown in FIG. In FIG. 6, only the upper k-th and k + 1-th dummy elements 22 and the upper half sensor elements 21 belonging to the k-th and k + 1-th columns of the matrix corrected by these dummy elements 22 are shown. It is shown. Referring to FIG. 6, the output of dummy element 22, that is, the dark current of dummy element 22 is input to reference voltage generation circuit 41 and supplied to constant current generation circuit 52 as a voltage corresponding to the output current of dummy element 22. The The constant current generation circuit 52 generates a current equal to the dark current of the dummy element 22 as a correction current using the output of the reference voltage generation circuit 41 as a reference voltage. The output circuit 43 subtracts the output current of the constant current generation circuit 52 from the output of the sensor element 21 and accumulates and outputs the difference as a signal current corresponding to incident light. The constant current generation circuit 52 and the output circuit 43 described above are provided for each sensor element 21 and constitute a processing circuit 40 for one pixel including one sensor element 21. That is, the one-pixel processing circuit 40 constitutes a matrix of n rows × m columns, like the sensor elements 21.
[0007]
As described above, the dark current of the dummy element 22 in the k-th column is used as a reference current for dark current correction of the sensor elements 21 belonging to the upper half of the k-th column. Accordingly, when the current is cut off because the dummy element 22 is poorly connected, dark current correction of the upper half of the sensor elements 21 among the sensor elements 21 belonging to the k-th column cannot be performed. The dark current correction defect resulting from the defect of the dummy element appears as a line defect in the image, which is a serious problem in practical use. In particular, in infrared imaging devices that use photoconductive elements that utilize intersubband transitions in quantum wells as sensors, dark current is much larger than photovoltaic elements, so dark current correction failure is a very serious obstacle. Become. Further, image processing for correcting an image having such a line defect with adjacent pixels is more difficult than correction for only one pixel due to a defective sensor element, and it is difficult to perform image processing that can withstand practical use.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional semiconductor imaging device, the dark current of a plurality of sensor elements is corrected by a single dummy element. Therefore, a defective connection of one dummy element generated during manufacturing immediately causes a correction defect of a plurality of pixels. There is a problem that the manufacturing yield is lowered.
[0009]
The present invention provides a dummy element in which dark current is not completely cut off even when some dummy elements become defective in connection, thereby correcting a plurality of pixels due to defective connection of dummy elements. An object of the present invention is to provide a semiconductor imaging device capable of preventing the occurrence of defects at the same time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention, showing the arrangement of sensor elements and dummy elements. FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention, showing the structure of the sensor element and the dummy element.
[0011]
In order to solve the above-described problems, a semiconductor imaging device having a first configuration according to the present invention, referring to FIG. 1, includes sensor elements arranged in a matrix that outputs a signal current corresponding to incident light , and a sensor substrate dummy elements 22 are formed to output the dark current is arranged outside the region of the matrix, and the processing circuit board image processing circuit is formed of circuit and the signal current to correct for dark current is input, the A first bump 9 for connecting the dummy element 22 and a circuit for correcting the dark current; and a second bump 9 for connecting the sensor element 21 and the image processing circuit. correcting the circuit has a line connected in parallel a plurality of said first bump, on the basis of the outputs from a plurality of the first bumps connected in parallel, the sensor element 2 to be superimposed on the signal current Constituting a Turkey to correct the dark current as a feature.
[0012]
The second configuration of the present invention, with reference to FIG. 2, the vertical semiconductor imaging device of the first configuration, the dummy elements 22 and the sensor element 21, the upper contact layer 4 and the lower contact layer 2 It has a light-absorbing layer 3 which is sandwiched between a said light absorbing layer 3 of the dummy elements 22, the upper contact layer 4 and the lower contact layer 2, the light absorbing layer 3 of each of the sensor elements 21, the upper has a contact layer 4 and the lower contact layer 2 identical composition and thickness and total area of the light absorbing layer 3 of the plurality of the dummy elements 22 that are connected in parallel by the wiring, the said sensor element 21 It is characterized by being equal to the area of the light absorption layer 3.
[0013]
In the first configuration of the present invention, referring to FIG. 1, a plurality of dummy elements 22 are connected in parallel to generate a current that is a reference for dark current correction. In this configuration, even if some of the dummy elements 22 are poorly connected, the sum of the dark currents of the remaining dummy elements 22 connected in parallel is output as a current for correction. Therefore, as long as all the dummy elements 22 connected in parallel are not poorly connected, correction can be performed based on the sum of the dark currents, so that it is possible to avoid a situation in which correction cannot be performed in many cases.
[0014]
The number of dummy elements 22 connected in parallel may be two or more. In order to keep the reduction amount of the output current caused by the poorly connected dummy element 22 at a low ratio of the output current, it is preferable that the number of dummy elements 22 connected in parallel is larger. On the other hand, the number of dummy elements 22 is preferably small in order to simplify manufacturing. Accordingly, the appropriate number of dummy elements 22 connected in parallel is determined in consideration of both image quality and manufacturing yield.
[0015]
The dummy element 22 need only be an element that generates a dark current, and need not have a specific element structure, and need not depend on the type of sensor element 21. However, in order to accurately correct the dark current of the sensor element 21, the dummy element 22 is preferably an element having the same dark current characteristics as the sensor element 21. From this point of view, it is preferable that the dummy element 22 has the same structure as the sensor element 21 and does not generate a current due to incident light. An example of such an element is an element in which a light shielding film is provided on the incident surface of the same element as the sensor element. Or there exists an element of the structure which removed the optical coupler of the sensor element provided in the upper surface (opposite side of an entrance plane).
[0016]
Further, the sum of dark currents of the dummy elements 22 connected in parallel is preferably the same or approximate to the dark current of the sensor element 21 from the viewpoint of simplifying the correction circuit. For this reason, when the dummy element 22 and the sensor element 21 have the same element structure, the sum of the areas of the light absorption layers of the dummy elements 22 connected in parallel to each other is equal to the area of the light absorption layer of one sensor element 21. It is preferable. In addition, the light absorption layer as used in this specification means the semiconductor layer which absorbs the incident light of the wavelength which should be detected, and produces photoconduction or a photovoltaic force.
[0017]
In the second configuration of the present invention, referring to FIG. 2, the dummy element 22 has the same laminated structure as the sensor element 21 in which the lower contact layer 2, the light absorption layer 3 and the upper contact layer 4 are laminated. Here, the upper and lower contact layers 2, 4 function as electrodes for the light absorption layer 3. Furthermore, the composition and thickness of these stacks are the same. Therefore, the dark currents of the dummy element 22 and the sensor element 21 per unit area of the light absorption layer 3 are substantially equal. The dark current characteristics such as current-voltage characteristics and temperature characteristics are also equal. Therefore, precise correction can be performed by a simple correction circuit. In addition, in the second configuration, the area of the light absorption layer 3 of one dummy element 22 is made smaller than the area of the light absorption layer 3 of the sensor element 21. With this configuration, the area occupied by the dummy element 22 can be reduced. In this configuration, the sum of the areas of the light absorption layers 3 of the dummy elements 22 connected in parallel can be made equal to the area of the light absorption layers 3 of the sensor elements 21. At this time, the sum of the dark currents of the dummy elements 22 connected in parallel is equal to the dark current of the sensor element 21. Therefore, the correction circuit becomes simpler.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to an embodiment applied to a two-dimensional infrared imaging device. The semiconductor imaging device of the present embodiment has a sensor substrate on which sensor elements and dummy elements are formed, and a processing circuit substrate on which a circuit is formed, and these two substrates are used by being connected by bumps described later. Is done. The processing circuit board includes a pixel processing circuit that corrects the output of the sensor element based on the output of the dummy element and outputs the corrected output of the sensor element to the outside.
[0019]
With reference to FIG. 1, sensor elements 21 and dummy elements 22 are arranged in a matrix on the upper surface of the sensor substrate of the semiconductor imaging device of this embodiment. The sensor elements 21 are arranged in a matrix of 480 rows × 640 columns. The matrix is divided into upper and lower parts, the upper half is composed of sensor elements 21-1 to 21-240 arranged in 240 rows × 640 columns, and the lower half is sensor elements arranged in 240 rows × 640 columns. 21-241 to 21-480. The dummy elements 22 are arranged in a matrix of 4 rows × 640 columns, which are composed of dummy elements 22-1 to 22-640, respectively, at the upper part (upper part of the paper surface) and lower part (lower part of the paper surface) of the sensor element 21. Arranged. Note that the dummy element 22 of the present embodiment example has an area that is 1/4 that of the sensor element 21 (the area ratio of the light absorption layer is 1/4).
[0020]
Next, the element structure will be described. Referring to FIG. 2, a lower contact layer 2 made of n-type GaAs is provided on the upper surface of sensor substrate 1 made of insulating GaAs. The lower contact layer 2 is insulated and separated by a separation groove (not shown) formed between the formation region of the dummy element 22 and the formation region of the sensor element 21, and the lower contact layer located in both regions. 2 is used as a common electrode for all dummy elements 22 and a common electrode for all sensor elements 21.
[0021]
On the lower contact layer 2, an island-shaped light absorption layer 3 and an upper contact layer 4 are laminated in this order. The light absorption layer 3 has a multiple quantum well structure in which 50 layers of AlGaAs barrier layers having a thickness of 50 nm and GaAs well layers having a thickness of 5 nm are alternately stacked. When infrared light is incident on the light absorption layer 3, the light absorption layer 3 undergoes electrical conduction due to the intersubband transition of the multiple quantum well structure, and the electrical resistance changes. That is, it functions as a resistance layer having photosensitivity of the photoconductive element. Such a photoconductive element utilizing the resistance change of the light absorption layer having a multiple quantum well structure has a large dark current, and correction of the dark current is indispensable. However, the light absorption layer 3 has ohmic characteristics, and the dark current of the elements 21 and 22 is proportional to the area of the light absorption layer 3. In this embodiment, the light absorption layer 3 and the upper and lower contact layers 2 and 4 are formed of the same semiconductor layer in the dummy element 22 and the sensor element 21. For this reason, the dark current per unit area is equal between the dummy element 22 and the sensor element 21. Therefore, by making the sum of the areas of the light absorption layers 3 of the dummy elements 22 arranged in parallel to be the same as the area of the light absorption layer 3 of one sensor element 21, the output dark current of the dummy elements 22 and the sensor element 21 The dark current can be made equal. That is, since the difference in dark current between the two elements is determined by the processing accuracy of the elements, the dark current between the two elements can be controlled very precisely.
[0022]
The upper contact layer 4 is made of an n-type GaAs layer, and is used as the other electrode for the lower contact layer 2 of the sensor element 21 and the dummy element 22.
[0023]
An optical coupler 5 is formed on the upper surface of the upper contact layer 4 of the sensor element 21. The optical coupler 5 is composed of a diffraction grating composed of a plurality of grooves formed on the upper surface of the upper contact layer 4 and a mirror electrode 6 made of a Ti / Au thin film provided thereon, and is incident from the lower surface of the substrate 1. The infrared light is scattered in the horizontal direction and reflected to the light absorption layer 3. For this reason, since the horizontal component of the infrared light incident on the light absorption layer 3 increases and the light absorption of the light absorption layer 3 increases, the sensitivity of the sensor element 21 increases. On the other hand, the dummy element 22 in which the optical coupler 5 is not formed has low sensitivity to light, and the dummy element 22 functions as an element having no light sensitivity, that is, an element that generates only a dark current. In order to obtain a dark current as a more precise reference, if necessary, a light shielding film can be provided on the light incident surface of the dummy element 22, that is, the lower surface of the substrate 1 in the region where the dummy element 22 is formed.
[0024]
In the structure of the dummy element 22 and the sensor element 21 described above, the laminated structure of the light absorption layer 3 and the upper and lower contact layers 2 and 4 is vertically symmetric. Therefore, it has current-voltage characteristics that are symmetric with respect to the positive and negative inversion of the applied voltage. Therefore, the dark current of the dummy element 22 and the sensor element 21 can be made the same even in a normal usage method in which a voltage in the direction opposite to that of the sensor element 21 is applied to the dummy element 22.
[0025]
The upper surface and side surfaces of the sensor element 21 on which the optical coupler 5 is formed and the upper surface and side surfaces of the dummy element 22 are covered and protected by a protective film 7 made of, for example, SiON. An opening is formed in the protective film 7 on the upper surface of the sensor element 21 and the dummy element 22, and an ohmic electrode 8 composed of three layers of AuGe / Ni / Au is provided on the bottom surface of the opening.
Further, an In bump 9 is provided on the electrode.
[0026]
On the other hand, the processing circuit board is composed of a Si substrate on which a circuit including a circuit for correcting dark current and an image processing circuit is formed. On the surface of the processing circuit board, there are formed input connection terminals 51 provided with bumps corresponding to the positions of the sensor elements 21 and the dummy elements 22 formed on the sensor board. The sensor substrate is arranged on the processing circuit substrate so that the In bump 9 and the bump of the input connection terminal 51 are in contact with each other. That is, the sensor element 21 and the dummy element 22 are connected to the circuit of the processing circuit board via the In bump 9.
[0027]
Next, dark current correction means will be described. FIG. 3 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention, showing a dark current correction circuit and an image processing circuit. In FIG. 5, for simplicity of explanation, the upper half of the matrix of the sensor elements 21 in FIG. 1 includes the dummy elements 22 in the k-th column and the (k + 1) -th column, the k-th column, and the k + 1-th column. The circuit which processes the output of the sensor element 21 of the row | line | column is represented.
[0028]
Hereinafter, the process of the k-th column will be described. Referring to FIG. 3, four dummy elements 22 belonging to the k-th column (dummy elements 22-k in FIG. 1) are connected in parallel, and the total darkness of the four dummy elements 22 output in parallel is connected. A current is input to the reference voltage generation circuit 41. The reference voltage generation circuit 41 generates a voltage corresponding to the dark current of the dummy element 22 based on the input dark current, and is one pixel for all the columns belonging to the k-th column (belonging to the upper half of the matrix). Is supplied as a reference voltage to the processing circuit 40.
[0029]
The processing circuit 40 for one pixel is provided for each sensor element 21 and includes one sensor element 21, a constant current generation circuit 52, and an output circuit 43. The constant current generation circuit 52 generates a correction current corresponding to the dark current of the dummy element 22 by referring to the output voltage of the reference voltage generation circuit 41 as a reference voltage. The output circuit 43 subtracts the correction current output from the constant current generation circuit 52 from the output current of the sensor element 21 and outputs the difference as a signal component.
[0030]
In the embodiment described above, four dummy elements 22 are connected in parallel. For this reason, even if one dummy element is poorly connected, 3/4 of the dark current in a normal state is output. Therefore, the image quality of the image pickup apparatus is hardly deteriorated. The sum of the dark currents of the four dummy elements 22 connected in parallel is not necessarily equal to the dark current of the sensor element 21. In this case, it is necessary to appropriately design the conversion characteristics of the reference voltage generation circuit 41 and the constant current generation circuit 52.
[0031]
Further, the operation of the above-described embodiment will be described based on a specific circuit diagram. FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, showing an element formed on a sensor substrate and a circuit formed on a processing circuit substrate.
[0032]
Referring to FIGS. 1 and 3, a positive potential + V is applied to lower contact layer 2 (see FIG. 2) that functions as a common electrode of dummy element 22, while the lower contact that functions as a common electrode of sensor element 21. A negative potential −V is applied to the layer 2 (see FIG. 2). Accordingly, a dark current in the reverse direction to the sensor element 21 flows through the dummy element 22.
[0033]
The other electrode of the dummy element 22 is connected to a wiring formed on the processing circuit board via an In bump (see FIG. 2). The dark output currents of the four dummy elements 22 belonging to the k-th column are connected in parallel by this wiring and merged and input to the reference voltage generation circuit 41. The reference voltage generation circuit 41 includes a diode-connected transistor Tr6 inserted in series with the output of the dummy element 22 and a capacitor C ′ for controlling the transistor Tr6 to be ON. The transistor Tr6 outputs a voltage generated at the gate as a result of the dark current determined by the resistance of the dummy element 22 and the applied voltage + V, to the reference voltage line 46 as a dark current correction reference voltage. The reference voltage line 46 is connected to a plurality of pixel processing circuits 42 that process the output of the sensor element 21 in the k-th column.
[0034]
The sensor element 21 is input to a pixel processing circuit 42 formed on the processing circuit substrate via an In bump (see FIG. 2). The pixel processing circuit is a circuit obtained by removing the sensor element 21 from the processing circuit 40 for one pixel in FIG. 3, and is provided for each sensor element 21.
[0035]
The output of the sensor element 21 is connected to one electrode of the charge storage capacitor C in the pixel processing circuit 42 via the pass transistor Tr2. The other electrode of the capacitor C is grounded to the substrate 1. Further, a transistor Tr1 having one end connected to the power supply voltage + V is connected to a connection point between the pass transistor Tr2 and the sensor output, and a correction current is supplied from the power supply voltage + V via the transistor Tr1. Therefore, the charge storage capacitor C stores the difference between the output current of the sensor element 21 and the correction current, that is, the output current corresponding to the optical signal. Here, the gate of the transistor Tr1 is connected to the reference voltage line 46, and forms a mirror circuit together with the transistor Tr6. Therefore, by making the transistors Tr1 and Tr6 the same, the correction current flowing into the capacitor C can be made equal to the sum of the dark currents of the four dummy elements 22 connected in parallel. Of course, if necessary, the gate widths of the transistors Tr1 and Tr6 may be different. At this time, the ratio of the sum of the dark currents of the four dummy elements 22 and the dark current of the sensor element 21 can be made different. Note that the gate of the pass transistor Tr2 is connected to the accumulation time signal line 49, and the transistor Tr2 is turned on only during a period in which a positive pulse is applied to the accumulation time signal line 49 and charges are accumulated in the charge accumulation capacitor C. .
[0036]
The pixel processing circuit 42 includes an output circuit 43 that outputs the voltage of the storage capacitor C in which charges are stored to the horizontal shift register 45 via the output signal line 47. The output signal line 47 is composed of wiring extending in the column direction provided for each column, and the termination of the k-th column output signal line 47 is the k-th horizontal shift register 45 composed of a parallel / serial conversion register. Connected to the bit. The output circuit 43 includes two transistors Tr4 and Tr5 and a pass transistor Tr3 connected in series. One end of the transistor Tr4 is connected to the power supply + V, and one end of the transistor Tr5 is connected to the output signal line 47. One end of the transistor Tr3 is connected to the electrode of the storage capacitor C to which the transistor Tr2 is connected, and the other end is connected to the gate of the transistor Tr4. The transistor Tr3 forms a sample hold circuit together with the transistor Tr4, and holds the potential of the storage capacitor C in synchronization with a hold signal applied to the hold signal line 48 connected to the gate of the transistor Tr3. The held potential is output to the output signal line 47 via the transistor Tr5 whose gate is connected to the column selection line 50 selected by the vertical shift register 44.
[0037]
The pixel processing circuit 42 accumulates the output current of the sensor element 21 with the dark current corrected in the accumulation capacitor C during the period when the pulse is applied to the accumulation time signal line 49, and the potential of the accumulation capacitor C is held as a hold signal. The output circuit 43 samples and holds the signal in synchronization with the pulse applied to the line 48 and outputs the potential of the storage capacitor C held in accordance with the order selected by the vertical shift register 44 to the horizontal shift register 45.
[0038]
Since the semiconductor imaging device of this embodiment example can be manufactured by a manufacturing method similar to the conventional one by forming n dummy elements having a 1 / n area of sensor elements and connecting them in parallel. The conventional manufacturing apparatus and process can be followed as it is without requiring a special manufacturing process.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if some of the dummy elements are poorly connected, the rate at which the output dark current of the dummy element serving as a correction reference is reduced is small, thereby avoiding the situation where dark current correction cannot be performed. Therefore, it is possible to prevent deterioration in image quality and reduction in manufacturing yield. Therefore, it greatly contributes to improving the performance of the semiconductor imaging device.
[Brief description of the drawings]
1 is a plan view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view of a conventional example. FIG. 6 is a block circuit diagram of a conventional example.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Lower contact layer 3 Light absorption layer 4 Upper contact layer 5 Optical coupler 6 Mirror electrode 7 Protective film 8 Ohmic electrode 9 Bumps 21, 211-1 to 21-480 Sensor elements 22, 22-1 to 22-640 Dummy Element 40 Processing circuit 41 for one pixel Reference voltage generation circuit 42 Pixel processing circuit 43 Output circuit 44 Vertical shift register 45 Horizontal shift register 46 Reference voltage line 48 Hold signal line 49 Storage time signal line 50 Column selection line 51 Connection terminal 52 Constant Current generation circuit C, C ′ capacitors Tr1 to Tr6 transistors

Claims

Sensor elements arranged in a matrix that outputs a signal current corresponding to incident light , and a sensor substrate on which dummy elements that are arranged in an outer region of the matrix and output a dark current are formed;
A processing circuit board on which a circuit for correcting dark current and an image processing circuit to which the signal current is input are formed;
A first bump connecting each dummy element and a circuit for correcting the dark current;
A second bump connecting each sensor element and the image processing circuit;
Circuit for correcting the dark current, the which has the wiring connected in parallel a plurality of said first bump, on the basis of the outputs from a plurality of the first bumps which are connected in parallel, superimposed on the signal current semiconductor imaging device comprising a Turkey to correct the dark current of the sensor element.

The semiconductor imaging device according to claim 1,
The dummy element and the sensor element has a light-absorbing layer sandwiched between the upper and lower by the upper contact layer and the lower contact layer,
Wherein the light absorbing layer of the dummy elements, the upper contact layer and the lower contact layer, the light absorbing layer of each of the sensor elements, having said on the contact layer and the same composition and thickness and the lower contact layer,
The total area of the light absorbing layer of a plurality of the dummy elements are connected in parallel by the wiring, the semiconductor imaging device, characterized in that equal to the area of the light absorbing layer of the sensor element.