CN102235912A - 热电型光检测器及制造方法、热电型光检测装置及电子设备 - Google Patents

热电型光检测器及制造方法、热电型光检测装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了热电型光检测器、热电型光检测装置、电子设备和热电型光检测器的制造方法。该热电型光检测器包括：热电型光检测元件；安装了热电型光检测元件的支撑部件；在与热电型光检测元件相对的位置配置空穴部并支撑该支撑部件的固定部；在从热电型光检测元件侧看的俯视图上沿着支撑部件的轮廓开口并与空穴部连通的开口部；以及覆盖支撑部件的第一面、支撑部件的面对开口部的侧面以及在俯视图中露出的热电型光检测元件及支撑部件的外表面的第一还原气体阻隔层。

Description

热电型光检测器及制造方法、热电型光检测装置及电子设备
技术领域
本发明涉及热电型光检测器及其制造方法以及热电型光检测装置及电子设备。 
背景技术
作为热型光检测装置，已知热电型或辐射热测量计型红外线检测装置。红外线检测装置利用热电体部件的自发极化量随着所接收的红外线的光量(温度)而变化(热电效应或焦电子(pyroelectric)效应)的现象，使热电体的两端产生电动势(极化产生的电荷)(热电型)，或是根据温度改变电阻值(辐射热测量计型)，从而检测红外线。热电型红外线检测装置与辐射热测量计型红外线检测装置相比，虽然制造工艺复杂，但是具有检测灵敏度高的优点。 
热电型红外线检测装置的单元具有包括与上部电极和下部电极连接的热电体的电容器，关于电极和热电体的部件，已有各种提案(专利文献1)。 
并且，包括与上部电极和下部电极连接的铁电体的电容器用于铁电体存储器。关于适用于铁电体存储器的电极和铁电体的部件，已有各种提案(专利文献2、3) 
热电型红外线检测装置和铁电体存储器显著的不同点在于，前者利用热电体部件的自发极化量随温度而变化(热电效应)的现象，从而形成了电容器不容易散热的构造。热电型光检测元件安装在由基板支撑的主框架上。在与热电型光检测元件相对的区域，在主框架和基板之间形成了空穴部。 
并且，在热电型红外线检测器中，电容器的热电体若由于还原气体而发生缺氧，其特性就会劣化。 
专利文献 
专利文献1：日本特开2008-232896号公报 
专利文献2：日本特开2009-71242号公报 
专利文献3：日本特开2009-129972号公报 
发明内容
在本发明的几个实施方式中，提供了具有光入射到热电型光检测元件而还原气体却难以侵入的结构的热电型光检测器及其制造方法以及热电型光检测装置及其电子设备。 
(1)本发明一实施方式涉及的热电型光检测器的特征在于，包括：热电型光检测元件；支撑部件，上述支撑部件包括第一面和与上述第一面相对的第二面，上述第一面与空穴部相对，上述热电型光检测元件安装并支撑在上述第二面上，在从上述热电型光检测元件侧看的俯视图上，与上述空穴部连通的开口部形成在上述支撑部件的周围；支撑上述支撑部件的固定部；以及覆盖上述支撑部件的上述第一面、上述支撑部件的面对上述开口部的侧面、和从上述热电型光检测元件侧看露出的上述热电型光检测元件及上述支撑部件的外表面的第一还原气体阻隔层。 
热电型光检测器中，热电型光检测元件所包括的热电体若由于还原气体(H2、OH基等)而发生缺氧，其特性就会劣化。并且，由于在完成了支撑部件和热电型检测元件后的工序中，要通过还原性蚀刻剂例如氢氟酸等对牺牲层进行蚀刻，所以在热电型光检测器中确保还原气体阻隔性是极其重要的。 
在本发明的一实施方式中，支撑部件和热电型检测元件的所有露出面都被第一还原气体阻隔层覆盖。因此，在形成支撑部件和热电型检测元件后蚀刻除去为了形成支撑部件和热电型检测元件而埋入空穴部的牺牲层时，或者即使在支撑部件以及热电型光检测元件完成后的使用环境中热电 型红外线检测器暴露在还原气体氛中，也可以抑制因还原气体使热电体发生缺氧的现象。并且，在第一还原气体阻隔层之中的形成在支撑部件的面临空穴部的第一面上的阻隔层，可以在于支撑部件上形成热电型检测元件的制造过程中进行高温处理时(脱气处理时或热电体烧制时等)封阻来自支撑部件下方的还原性妨碍因素。并且，第一还原气体阻隔层在热电型光检测器的制造过程中兼作蚀刻牺牲层时的蚀刻停止膜。 
(2)在本发明的一实施方式中，上述热电型光检测元件包括：在第一电极和第二电极之间包括热电体、且极化量根据温度变化的电容器；以及配置在上述热电型光检测元件的上述外表面侧、吸收光并将上述光转换成热的光吸收部件，上述第一还原气体阻隔层形成为覆盖上述光吸收部件。 
因此，来自光吸收部件侧的还原性妨碍因素可以由第一还原气体阻隔层封阻。并且，第一还原气体阻隔层可以在蚀刻牺牲层的时候兼作阻止光吸收部件被蚀刻的蚀刻停止膜。 
(3)在本发明的一实施方式中，上述电容器的上述第一电极配置在上述支撑部件上，且上述电容器设置有与上述电容器的上述第二电极连接的插头，上述光吸收部件形成为覆盖上述插头。 
在本发明的一实施方式中，不限于以覆盖插头的方式形成光吸收部件，如被称为伞形那样，光吸收部件也可以适用于通过薄膜部件而形成为伞形的结构。但光吸收部件覆盖在插头上形成时，可以利用第一还原气体阻隔层来封阻从插头侵入的还原性妨碍因素。另外，比第二电极更靠近支撑部件侧的第一电极既可以直接放置在支撑部件的第一面，也可以隔着其它层放置。 
(4)在本发明的一实施方式中，还包括包覆上述电容器的至少侧面的第二还原气体阻隔层，上述第一还原气体阻隔层中覆盖上述热电型光检测元件以及上述支撑部件的上述外表面的还原气体阻隔层的膜厚比上述第二还原气体阻隔层的膜厚薄。 
这样一来，通过设置在光入射途中的第一还原气体阻隔层的膜变薄，降低了光透过特性的损失。 
(5)在本发明的一实施方式中，包括形成为覆盖上述第二还原气体阻隔层且具有用于填上述插头的接触孔的电绝缘层；在上述电绝缘层上形成的与上述插头连接的电极配线层；以及在上述电绝缘层以及电极配线层的上层形成的钝化膜，上述电绝缘层与上述钝化膜相比，还原气体的组分量更少。 
这样，减少了接触第二还原气体阻隔层的电绝缘层成为脱气主要因素的情况。因此，即使在电绝缘膜的形成工序之后退火，由于减少了从电绝缘层的脱气，也可以保持第二还原气体阻隔层的阻隔性。另外，电绝缘膜通过在膜形成后进行例如脱气处理，可以减少还原气体成分的量。 
(6)在本发明的一实施方式中，还设置有形成在上述电绝缘膜及上述电极配线层与上述钝化膜之间的第三还原气体阻隔层。 
这样，即使由于第二还原气体阻隔层上形成接触孔而失去了阻隔性，也可以通过第三还原气体阻隔层来阻断该还原气体通过路径。 
(7)本发明的另一实施方式所涉及的热电型光检测装置中的上述热电型光检测器沿着两条轴的方向构成了二维配置。由于该热电型光检测装置通过各单元的热电型光检测器提供了检测灵敏度，所以能够提供清晰的光(温度)分布图像。 
(8)本发明的又一实施方式所涉及的电子设备由于具有上述热电型光检测器或热电型光检测装置，并将一个单元或多个单元的热电型光检测器作为传感器使用，所以最适合于输出光(温度)分布图像的热成像仪、车辆用夜视仪或是监视摄像头，此外还最适合于对物体的物理信息进行解析(测定)的物体解析仪器(测定仪器)、检测火和发热的安检仪器以及在工场等安装的FA(Factory Automation：工场自动化)设备等。 
(8)本发明的再一实施方式所涉及的热电型光检测器的制造方法的特征在于，上述热电型光检测器包括：热电型光检测元件；支撑部件，上 述支撑部件包括第一面和与上述第一面相对的第二面，上述第一面与空穴部相对，上述热电型光检测元件安装并支撑在上述第二面上，在从上述热电型光检测元件侧看的俯视图上，与上述空穴部连通的开口部形成在上述支撑部件的周围；以及支撑上述支撑部件的固定部，上述热电型光检测器的制造方法包括：在限定上述空穴部的壁部上形成第一蚀刻停止膜的步骤；在上述空穴部中形成牺牲层的步骤；在上述牺牲层上形成第二蚀刻停止膜的步骤；在上述第二蚀刻停止膜上形成上述支撑部件以及上述热电型光检测元件、对上述支撑部件进行图案蚀刻、部分去除上述第二蚀刻停止膜、形成从上述热电型光检测元件侧看的俯视图上在上述支撑部件的周围的上述开口部的步骤；形成覆盖上述支撑部件的面对上述开口部的侧面、从上述热电型光检测元件侧看露出的上述热电型光检测元件及上述支撑部件的外表面的第三蚀刻停止膜的步骤；以及通过上述开口部导入蚀刻剂对上述牺牲层进行蚀刻的步骤，上述第二蚀刻停止膜和上述第三蚀刻停止膜具有还原气体阻隔性。 
在本发明的再一实施方式中使用的第二、第三蚀刻停止膜除了作为蚀刻停止膜发挥功能外，残留在热电型热型检测器中，可以作为本发明的一实施方式所涉及的热电型热型检测器的第一还原气体阻隔膜使用。 
附图说明
图1是用来说明本发明实施方式所涉及的热电型红外线检测器的还原气体阻隔层的简要截面图。 
图2是本发明的实施方式所涉及的热电型红外线检测装置的简要俯视图。 
图3是图2中示出的热电型红外线检测装置的一个单元的热电型检测器的简要截面图。 
图4是示出在牺牲层上形成的支撑部件以及红外线检测元件的制造工序的简要截面图。 
图5是示出将配线插头附近的还原气体阻隔性强化的变形例的简要截面图。 
图6是用于说明本发明实施方式所涉及的热电型红外线检测器的电容器的结构的简要截面图。 
图7是示出空穴部以及第一蚀刻停止膜的形成工序的简要截面图。 
图8是示出牺牲层的形成工序的简要截面图。 
图9是示出第二蚀刻停止膜的形成工序的简要截面图。 
图10是示出第三蚀刻停止膜的形成工序的简要截面图。 
图11是示出牺牲层的各向同性蚀刻工序的简要截面图。 
图12是包括热电型光检测器或热电型光检测装置的电子设备的框图。 
图13A和图13B是示出将热电型光检测器进行二维配置后的热电型光检测装置的结构例的图。 
具体实施方式
下面，就本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，下面所说明的本实施方式并不是对权利要求书所记载的本发明的内容的不当限定，并不是本实施方式中说明的所有结构都必须作为本发明的解决手段。 
1.热电型红外线检测装置 
图2示出了多个单元的热电型红外线检测器(广义上是热电型光检测器)200沿着垂直相交的两条轴方向排列的热电型红外线检测装置(广义上是热电型光检测装置)，其中，多个单元的热电型红外线检测器200的各单元分别具备图1示出的第一还原气体阻隔膜140、280。另外，也可以只用一个单元的热电型红外线检测器构成热电型红外线检测装置。在图2中，从基部(也叫做固定部)100竖立设置多个立柱104，例如，由两根立柱104支撑的一个单元的热电型红外线检测器200沿着垂直相交的两条轴方向配列。一个单元的热电型红外线检测器200所占的区域例如是30μm×30μm。 
如图2所示，热电型红外线检测器200包括与两根立柱104连结的支撑部件(主框架)210和红外线检测元件(广义上是热电型光检测元件)220。一个单元的热电型红外线检测元件220所占的区域例如是10μm×10μm。 
一个单元的热电型红外线检测器200除了与两根立柱104连结外没有别的接触。在热电型红外线检测器200的下方形成有空穴部102(参照图3)，在俯视图上在热电型红外线检测器200的周围配置了与空穴部102连通的开口部102A。由此，一个单元的热电型红外线检测器200是与基部100以及其它单元的热电型红外线检测器200热分离的。 
支撑部件210具有安装并支撑红外线检测元件220的安装部210A以及连结于安装部210A的两条臂210B，两条臂210B的自由端部与立柱104连结。为了使红外线检测元件220热分离，两条臂210B细长地延伸形成。 
图2是省略相对于与上部电极连接的配线层在上方的部件而得的俯视图。图2示出了与红外线检测元件220连接的第一电极(下部电极)配线层222以及第二电极(上部电极)配线层224。第一、第二电极配线层222、224分别沿着臂210B延伸，通过立柱104与基部100内的电路相连接。为了热分离红外线检测元件220，第一、第二电极配线层222、224也同样细长地延伸形成。 
2.热电型红外线检测器的概述 
图3是图2中所示热电型红外线检测器200的截面图。并且，图4是制造工序过程中的热电型红外线检测器200的部分截面图。图4中，牺牲层150埋入图3的空穴部102。该牺牲层150在支撑部件210以及热电型红外线检测元件220的形成工序前至形成工序后一直存在，并在热电型红外线检测元件220的形成工序后通过各向同性蚀刻而除去。 
如图3所示，基部100包括例如硅基板110和硅基板110上的通过层间绝缘膜形成的阻隔层120。立柱104是通过对阻隔层120进行蚀刻而形成的。在立柱104中可以配置与第一、第二电极配线层222、224的一个连接的插头106。该插头106与设置在硅基板110上的行选择电路(行驱 动器)或通过列线读出来自光检测器的数据的读出电路。空穴部102是通过对阻隔层120进行蚀刻而与立柱104同时形成的。图2中所示的开口部102A是通过对支撑部件210进行图样蚀刻而形成的。 
安装于支撑部件210上的红外线检测元件220包括电容器230。电容器230包括热电体232、连接在热电体232的下面的第一电极(下部电极)234和连接在热电体232的上面的第二电极(上部电极)236。第一电极234可以包括用于提高与支撑部件210的第一层部件(例如SiO2)212间的紧贴性的紧贴层234D。 
电容器230上覆盖有还原气体阻隔层(第二还原气体阻隔层)240，该还原气体阻隔层240可以在电容器230形成后的工序中抑制还原气体(氢气、水蒸气、氢氧基、甲基等)侵入电容器230。电容器230的热电体(例如PZT等)232为氧化物，氧化物被还原后会产生氧亏损，进而损害热电效果。 
如图4所示，还原气体阻隔层240包括第一阻隔层242和第二阻隔层244。第一阻隔层242例如可以通过用溅射法使氧化铝Al2O3成膜而形成。因为溅射法中没有使用还原气体，电容器230不会被还原。第二氢气阻隔层244例如可以通过用原子层化学气相沉积法(ALCVD：Atomic LayerChemical Vapor Deposition)例如使氧化铝Al2O3成膜而形成。通常的CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法使用了还原气体，但是可以利用第一层阻隔层242将电容器230从还原气体中隔离出来。 
在此，还原气体阻隔层240的总膜厚是50nm～70nm，例如设定为60nm。这时，通过CVD法形成的第一阻隔层242的膜厚比通过原子层化学气相沉淀(ALCVD)法形成的第二阻隔层244厚，为35nm～65nm，例如设定为40nm。与此相比，通过原子层化学气相沉淀法(ALCVD)形成的第二阻隔层244的膜厚可以较薄，例如通过将氧化铝Al2O3成膜成5nm～30nm、例如20nm而形成。原子层化学气相沉淀法(ALCVD)与溅射法等比较，因为有出色的埋入特性，所以能够应对细微化，也可以通过第一、第二阻隔层242、244提高还原气体阻隔性。并且，通过溅射法成膜的第 一阻隔层242虽然不如第二阻隔层244致密，但是由于它是有效降低导热率的主要因素，所以可以防止热从电容器230散失。 
在还原气体阻隔层240上形成有层间绝缘膜(广义上是电绝缘层)250。一般来说，层间绝缘膜250的原料气体(TEOS)发生化学反应时，会产生氢气和水蒸气等还原气体。设置在电容器230周围的还原气体阻隔层240可以在这个层间绝缘膜250形成中产生的还原气体中保护电容器230。 
在层间绝缘膜250上，如图2所示配置了第一电极(下部电极)配线层222和第二电极(上部电极)配线层224。在层间绝缘膜250上在电极配线形成前预先形成了第一接触孔252和第二接触孔254。此时，在还原气体阻隔层240上也同样形成了接触孔。通过埋入第一接触孔252的第一插头226，第一电极(下部电极)234与第一电极配线层222导通。同样，通过埋入第二接触孔254的第二插头228，第二电极(上部电极)236与第二电极配线层224导通。 
在此，如果层间绝缘膜250不存在，则在对第一电极(下部电极)配线层222和第二电极(上部电极)配线层224进行图样蚀刻时，其下层的还原气体阻隔层240的第二阻隔层244就会被蚀刻，阻隔性降低。层间绝缘膜250在确保还原气体阻隔层240的阻隔性上是非常必要的。 
在此，优选层间绝缘膜250的氢气含量较低。这样，层间绝缘膜250就可以通过退火进行脱气处理。如此一来，层间绝缘膜250的氢气含量比覆盖第一、第二电极配线层222、224的钝化膜260还要低。 
另外，因为在层间绝缘层250形成时，电容器230顶面的还原气体阻隔层240没有接触孔，而是封闭着的，所以层间绝缘膜250形成中的还原气体不会侵入到电容器230。然而，在还原气体阻隔层240上形成接触孔后，阻隔性就会劣化。作为防止此情况的一个例子，例如如图4所示，把第一、第二插头226、228做成多个层228A、228B(图4中只图示了第二插头228)，在其第一层228A中采用阻隔金属层。以第一层228A的阻隔金属来确保还原气体阻隔性。第一层228A的阻隔金属不适合采用像钛Ti 那样扩散性强的金属，可以采用扩散性弱且还原气体阻隔性强的氮化钛铝TiAlN。并且，作为杜绝来自接触孔的还原气体的侵入方法，如图5所示，也可以增设至少能够包围第二插头228的还原性气体阻隔层(第三还原气体阻隔层)290。该还原性气体阻隔层290既可以和第二插头228的阻隔金属228A并用，也可以排除阻隔金属228A。另外，还原性气体阻隔层290也可以覆盖第一插头226。该还原性气体阻隔层290例如可通过使用原子层化学气相沉淀(ALCVD)法使氧化铝Al2O3成膜为20nm～50nm而形成。 
覆盖第一、第二电极配线层222、224设置SiO2或SiN的钝化膜260。至少在电容器230的上方在钝化膜260上设置红外线吸收体(广义上是光吸收部件)270。钝化膜260也是使用SiO2或SiN形成的，因对红外线吸收体270进行图案蚀刻的需要，优选与下层钝化膜260的蚀刻选择比大的不同种类的材料。红外线从图2的箭头方向射入这个红外线吸收体270后，红外线吸收体270会根据所吸收的红外线的量发热。热量传导到热电体232，电容器230的自发极化量根据热量的不同而变化，通过检测自发极化所产生的电荷可以检测红外线。并且，红外线吸收体270不一定要独立于电容器230地设置，在电容器230内存在红外线吸收体270时就不需要了。 
钝化膜260以及红外线吸收体270通过CVD形成时，即使产生了还原气体，电容器230也可以被还原气体阻隔层240以及第一、第二插头226、228中的阻隔金属保护起来。 
覆盖包括该红外线吸收体270的红外线检测器200的外表面设置还原气体阻隔层280。为了提高射入红外线吸收体270的红外线(波长区域为8μm～14μm)的透过率，该还原气体阻隔层280有必要形成得比例如其它的还原气体阻隔层(例如还原气体阻隔层240)更薄。为此，采用了可以在原子尺寸级别上调整膜厚的原子层化学气相沉淀(ALCVD)法。这是因为如果是通常的CVD法，则膜过厚，红外线透过率劣化。本实施方式中，例如通过将氧化铝Al2O3成膜成10nm～50nm、例如20nm的厚度而 形成。如以上所述，原子层化学气相沉淀法(ALCVD)与溅射法等相比，由于具有出色的埋入特性，所以能够应对细微化，以原子级别形成致密的膜，即便膜薄一些却能提高还原气体阻隔性。 
并且，在基部100侧，在限定空穴部102的壁部即限定空穴部102的底壁100A和侧壁104A上形成蚀刻停止膜130，该蚀刻停止膜130在制造热电型红外线检测器200的过程中、在对埋入空穴部102的牺牲层150(参照图4)进行各向同性蚀刻时起作用。同样，在支撑部件210的下面(牺牲层150的上面)也形成蚀刻停止膜140。在本实施方式中，用与蚀刻停止膜130、140相同的材料形成了还原气体阻隔膜280。也就是说，该蚀刻停止膜130、140也具有还原气体阻隔性。此蚀刻停止膜130、140例如可通过使用原子层化学气相沉淀法(ALCVD)法使氧化铝Al2O3成膜成膜厚20nm～50nm而形成。该蚀刻停止膜130、140还可以具有还原气体阻隔性。 
通过使蚀刻停止膜140具有还原气体阻隔性，在使用氢氟酸在还原气氛中对牺牲层150进行各向同性蚀刻时，该蚀刻停止膜140可以抑制还原气体透过支撑部件210侵入到电容器230。并且，通过使覆盖在基部100上的蚀刻停止膜130具有还原气体阻隔性，可以抑制配置在基部100内的电路的晶体管和配线因被还原而列化。 
3.热电型红外线检测器的特征结构 
3.1.还原气体阻隔性 
参照图1和图6对本实施方式的焦电型红外线检测器200的还原气体阻隔性进行说明。如以上所述，在热电型红外线检测器200中，当电容器230的热电体232因遇到还原气体(H2、氢氧基等)发生氧亏损时，其特性劣化。而且，在支撑部件210以及红外线检测元件220完成后的工序中，会使用诸如氢氟酸等还原性的蚀刻剂蚀刻牺牲层150，因此对热电型红外线检测器200来说，确保还原气体阻隔性是极为重要的。 
首先，对第一还原气体阻隔层140、280进行说明。在对牺牲层150进行各向同性蚀刻时，第一还原气体阻隔层140、280兼用作阻止支撑部件210以及红外线检测元件220被蚀刻的蚀刻停止膜。 
如图1所示，第一还原气体阻隔层140、280覆盖支撑部件210的第一面(里面或下面)211B、面对开口部102A的支撑部件210的侧面211C以及从热电型光检测元件220侧(图1的上方一侧)看时露出的热电型光检测元件220和支撑部件210的外表面220A。也就是说，还原气体阻隔层140、280覆盖支撑部件210以及红外线检测元件220与蚀刻剂接触的整个露出面。蚀刻停止膜140、280虽然在蚀刻后丧失了其功能，但在本实施方式中，蚀刻后没有除去蚀刻停止膜140、280，而是让其残留下来作为第一还原气体阻隔层发挥作用。 
第一还原气体阻隔层140、280中的还原气体阻隔层140因为覆盖支撑部件210的第一面(里面或下面)211B，所以能够阻隔来自电容器230下方的还原性妨碍因素。所谓来自电容器230下方的还原性妨碍因素，就是例如从对牺牲层150进行各向同性蚀刻时所使用的氢氟酸生成的氢气、或者例如经400℃以上的高温处理(例如烧制热电体232或对层间绝缘膜250进行脱气处理)时来自于支撑部件210下方的隔离层(SiO2)120所含水分中的还原性的脱气(H2、氢氧基等)等。 
由于第一还原气体阻隔层140、280中的还原气体阻隔层280从上方覆盖电容器230，所以能够阻隔来自电容器230上方的还原性妨碍因素。所谓来自电容器230上方的还原性妨碍因素，就是诸如从对牺牲层150进行各向同性蚀刻时所使用的氢氟酸生成的氢气等。 
接下来，在本实施方式中，如图3～图5所示，热电型红外线元件200包括电容器230和红外线吸收体(广义上为光吸收部件)270，其中，电容器230在第一电极234和第二电极236之间包括热电体232，并且其极化量根据由入射的光而来的热量(温度)而变化，红外线吸收体270设置在红外线检测元件200的外表面220A侧，其吸收红外线(广义上为光) 并转换成热，第一还原气体阻隔层140、280中的阻隔层280可以以覆盖红外线吸收体270的方式形成。 
如此一来，来自红外线吸收体270侧的还原性妨碍因素可以由还原气体阻隔层280来阻隔。并且，还原气体阻隔层280可以在蚀刻牺牲层150时兼用作阻止红外线吸收体270被蚀刻的蚀刻停止膜。 
在此，如图3～图5所示，关于电容器230，第一电极234可以安装在支撑部件210上，可以设置与第二电极236连接的第二插头228，可以以覆盖插头228的方式形成红外线吸收体270。 
另外，以覆盖第二插头228的方式形成红外线吸收体270时，从第二插头228侵入的还原性妨碍因素可以被还原气体阻隔层280阻隔。并且，与图3～图5不同，可以将红外线吸收体270形成为也覆盖第一插头226。如此一来，从第一插头226侵入的还原性妨碍因素可以被还原气体阻隔层280阻隔。但是，红外线吸收体270不仅限于以覆盖插头226、228的方式形成，也可以如被称为伞型的那样，适用于通过薄膜部件形成为伞形的结构。虽然在这种情况下也可以在还原气体阻隔层280上覆盖伞形的红外线吸收部件，但是仅可以作为用于在蚀刻牺牲层150时防止伞形的红外线吸收部件被蚀刻的蚀刻停止膜起作用。 
而且，本实施方式中，可以还具有包覆电容器230的至少侧面的第二还原气体阻隔层240。这时，第一还原气体阻隔层140、280中覆盖支撑部件210以及红外线检测元件220的外表面220A的还原气体阻隔层280的膜厚可以比第二还原气体阻隔层240的膜厚小。如此一来，通过使设置在红外线入射途中的还原气体阻隔层280的膜更薄，可以减少对红外线透过特性的损害。 
本实施方式中，如图3～图5所示，设置覆盖第二还原气体阻隔层240的电绝缘层(层间绝缘层)250，电绝缘层250可以在400℃以上的高温退火进行脱气处理。这样一来，就可减少与第二还原气体阻隔层240接触的电绝缘层250成为脱气主要因素这种情况。由此，即使在电绝缘膜250形 成工序以后退火，也可以减少来自电绝缘层的脱气，这样就能够维持第二还原气体阻隔层240的阻隔性。 
本实施方式中，如图5所示，第二插头228填充在贯通第二还原气体阻隔层240以及电绝缘层250而形成的接触孔中，还可以设置第二电极配线层224和第三还原气体阻隔层290，其中，第二电极配线层224形成在电绝缘层250上并与第二插头228连接，第三还原气体阻隔层290形成在电绝缘膜和电极配线层250上。 
如此一来，即使由于在第二还原气体阻隔层240上形成接触孔而失去了阻隔性，其还原气体通过路径也会被第三还原气体阻隔层290堵住。 
如图4所示，安装了电容器230的本实施形式的支撑部件210若是单层，则会因为残留应力而发生弯曲，所以为了使拉伸和压缩双方的残留应力中产生弯曲的应力相抵，将本实施形式的支撑部件210形成为多层例如三层。 
从电容器230侧按顺序地，第一层部件212是氧化膜(例如SiO2)，第二层部件214是氮化膜(例如Si3N4)，第三层部件216是氧化膜(例如与第一层部件212相同的材料SiO2)。由于氧化膜和氮化膜的应力方向相反，因而可以使支撑部件产生弯曲的应力相抵。 
在此，由于氮化膜(例如Si3N4)有还原气体阻隔性，支撑部件210的第二层部件214也具有阻隔从支撑部件210侧向电容器230的热电体体232侵入还原性妨碍因素的功能。 
热电体232的烧制工序中等，高温处理时电容器230内部会生成蒸发气体，如图4中箭头A所示，该气体的排出路径由支撑部件210的第一层部件212来确保。也就是说，为了排出电容器230内部产生的蒸发气体，最好使第一层部件212不具备气体阻隔性，而使第二层部件214具备气体阻隔性。 
另外，本实施方式中与电容器230的热电体232接触的第一、第二电极234、236的每个都由多种膜的层压结构形成，其中的一层234B、236B是形成为还原气体阻隔层，下文会就此点进行描述。 
3.2.第一还原气体阻隔膜还兼用作蚀刻停止膜。 
下面，参照图7～图11边对热电型红外线检测器200的主要制造工序进行说明，边对第一还原性气体阻隔膜140、280兼用作蚀刻停止膜这一点进行说明。 
首先，如图7所示，形成通过蚀刻硅基板110上所形成的隔离层(SiO2)120而形成的空穴部102以及立柱104。此后，在限定空穴部102的壁面、即限定空穴部102的底壁100A和立柱104的侧壁104A上，形成第一蚀刻停止膜130。该第一蚀刻停止膜130是通过使用原子层化学气相沉淀(ALCVD)法使氧化铝Al2O3成膜成膜厚20nm～50nm而形成的。 
接下来，如图8所示，通过CVD反应等堆积例如SiO2从而在空穴部102内形成牺牲层150。为了使牺牲层150与立柱104上的第一蚀刻停止膜130在同一平面上，可通过CMP使牺牲层150变平整。 
接下来，如图9所示，在牺牲层150和立柱104的顶面的第一蚀刻停止膜130上全面地形成第二蚀刻停止膜140。该第二蚀刻停止膜140也是通过使用原子层化学气相沉淀(ALCVD)法使氧化铝Al2O3成膜成膜厚20nm～50nm而形成的。 
接下来，如图10所示，在整个第二蚀刻停止膜140上形成支撑部件210，并在支撑部件210上形成红外线检测元件220。例如，红外线吸收体270形成以后，全面地涂敷抗蚀材料、曝光以后，对在整个牺牲层150上形成的支撑部件210进行图案蚀刻，沿着图2所示的支撑部件210的轮廓形成开口部102A。此时，开口部102A中，除去了第二蚀刻停止膜140，露出牺牲层150。 
除去抗蚀材料后，如图10所示，全面地形成第三蚀刻停止膜280。该第三蚀刻停止膜280也是通过使用原子层化学气相沉淀(ALCVD)法使氧化铝Al2O3成膜成例如膜厚度20nm左右的薄膜而形成的。 
这时，该第三蚀刻停止膜280除了覆盖支撑部件210的面对开口部102A的侧面211C、在俯视时露出的红外线检测元件220以及支撑部件210的外表面200A之外，还重叠堆积在开口部分102A内的牺牲层150上。 
之后，如图11所示，通过蚀刻除去开口部102A内的第三蚀刻停止膜208后，使用氢氟酸等对牺牲层150进行各向同性蚀刻，除去牺牲层150。这时，蚀刻剂从图2以及图11所示的开口部102A侵入并与牺牲层接触，边绕入支撑部件210的里侧(下方)边进行各向同性蚀刻。如图1所示，这样就除去了牺牲层150并形成了空穴部102。 
在各向同性蚀刻时，第一蚀刻停止膜130、第二蚀刻停止膜140以及第三蚀刻停止膜280分别对基部100、支撑部件210的下面(第一面)211、支撑部件210以及红外线检测元件220的外表面200A进行保护。同时，第二蚀刻停止膜140及第三蚀刻停止膜280在包括蚀刻牺牲膜150时的制造过程中以及制品完成后都可以作为第一还原性气体阻隔膜发挥其作用。 
3.3.热传导 
图6为对本实施方式的电容器230的构造进行更为详细地说明的简要截面图。如以上所述，电容器230在第一电极(下部电极)234与第二电极(上部电极)236之间包括热电体232。该电容器230安装并支撑在支撑部件210的面向空穴部102的第一面(图1、3以及图6的上面)211B相对的第二面(图1、3以及图6的下面)211A上。另外，可以利用热电体232的自发极化量根据射入的红外线的光量(温度)而变化这一现象(热电效应或焦电子效应)来检测红外线。本实施方式中，吸收体270吸收红外线被红外线以后会发热。红外线吸收体270所发的热量通过位于红外线吸收体270和热电体232之间的固体热传导通道传递。 
在本实施方式的电容器230中，与支撑部件210接触的第一电极(下部电极)234的热导率G1设成小于第二电极(上部电极)236的热导率G2。这样一来，电容器231容易将由红外线引起的热量通过第二电极(上部电极)236传递到热电体232，但是热电体232的热量却不容易通过第一电极(下部的电极)234失散到支撑部件210，红外线检测元件220的信号灵敏度提高了。 
参照图6对具有上述特征的电容器230的结构进行更为详细的说明。首先，第一电极(下部电极)234的厚度T1比第二电极(上部电极)236 的厚度大(T1＞T2)。假设第一电极(下部电极)234的热传导率(导热系数)为λ1，则第一电极(下部电极)234的热导率G1就为G1＝λ1/T1。假设第二电极(上部电极)236的热传导率为λ2，则第二电极(上部电极)236的热导率G2就为G2＝λ2/T2。 
为了使热导率的关系为G1＜G2，例如使第一、第二电极234、236的材质都为诸如铂Pt或铱Ir等相同的单一的材料时，λ1＝λ2。由图6可知T1＞T2，所以能够满足G1＜G2的关系。 
在此，首先就分别用同一材料形成第一、第二电极234、236的每个进行了考察。为了使热电体232的结晶方向一致，电容器230需要校准(align)与形成热电体232的下层的第一电极234的界面的晶格水平。也就是说，第一电极234具有作为结晶的种子层的功能，由于铂Pt的自我取向性强，所以优选作为第一电极234。铱Ir也适合作为种子层材料。 
并且，优选第二电极(上部电极)236不破坏热电体232的结晶性，从第一电极234、热电体232直到第二电极236为止，结晶方向最好保持连续相接。为此，优选第二电极236与第一电极234使用同一材料形成。 
这样一来，当第二电极236与第一电极234使用同一材料比如Pt或Ir等金属形成时，第二电极236的上面就可以作为反射面。此时，如图6所示，可以将从红外线吸收体270的顶面到第二电极236的顶面为止的距离L设为λ/4(λ为红外线的检测波长)。如此，检测波长λ的红外线在红外线吸收体270的顶面和第二电极236的顶面之间多重反射，可以使检测波长λ的红外线高效地被红外线吸收体270吸收。 
3.4.电极多层结构 
接着，对图6所示的本实施方式的电容器230的构造进行说明。图6所示的电容器230的热电体232、第一电极234以及第二电极236的优先取向方位例如与(111)面方位一致。通过优先取向成(111)面方位，相对于其他面方位，(111)取向的取向率控制在比如90％以上。虽然为了增大热电系数，优选(100)取向等而不是(111)取向，但是为了容易相对 于施加的电场的方向控制极化而向(111)取向。然而，优先取向方位不只局限于此。 
从支撑部件210开始，第一电极234可以依次包括取向控制层(比如Ir)234A、第一还原气体阻隔层(例如IrO×)234B和优先取向的种子层(例如Pt)234C，其中，取向控制层234A执行使第一电极234例如向(111)面优先取向的取向控制。 
从热电体232侧开始，第二电极236可以依次包括结晶取向与热电体232校准了的取向校准层(例如Pt)236A、第二还原气体阻隔层(例如IrO×)236B和低电阻化层(例如Ir)236C，其中，低电阻化层236C减小与连接于第二电极236上的第二插头228的接合面的电阻。 
在本实施方式中，电容器230的第一、第二电极234、236设成多层构造是因为虽然是热容量小的红外线检测元件220，但是会在不减弱功能的情况下低损伤加工并且校准界面上晶格水平，并且，电容器230的周围在制造时或使用时即使是还原气氛也会将热电体(氧化物)232从还原气体隔离出来。 
热电体232例如使PZT(Pb(Zr，Ti)O3的总称：锆钛酸铅)或者PZTN(在PZT中添加入Nb的物质的总称)等在例如(111)面方位优先取向并结晶生长。使用PZT时，即使生成了薄膜也很难还原，从能抑制氧化亏损的方面出发是优选的。为了使热电体232进行取向结晶，从热电体232的下层的第一电极234的形成阶段开始就进行取向结晶。 
为此，在下部电极234用溅射法形成作为取向控制层发挥作用的Ir层234A。另外，如图6所示，作为紧贴层234D，可以在取向控制层234A的下方形成例如氧化钛铝(TiAlOx)层或氮化钛(TiN)层较好。这是因为根据支撑部件210的材质不同，很难确保紧贴性。并且，当位于紧贴层234D的下层的支撑部件210的第一层部件212是由SiO2形成时，优选第一层部件212不用聚硅而用颗粒小的材料或者无定形材料形成。这样，就能够确保支撑部件210的安装电容器230的表面的平滑性。如果形成取向 控制层234A的面是粗面，由于在结晶生长中会反映出粗面的凹凸，所以是不理想的。 
为了把热电体232从来自电容器230下方的还原性防碍因素隔离开，把第一电极234中作为还原气体阻隔层的IrO×层234B与呈现还原气体阻隔性的支撑部件210的第二层部件(例如Si3N4)以及支撑部件210的蚀刻停止膜(例如Al2O3)140一起使用。例如，在烧制热电体(陶瓷)232时或是在其它的退火工序中来自基部100的脱气和牺牲层150的各向同性蚀刻工序中所用的还原气体都是还原性防碍因素。 
并且，IrO×层234B虽然其本身的结晶性弱，但由于与Ir层234A构成金属-金属氧化物的关系从而亲和性良好，所以可以保持与Ir层234A相同的优先取向方位。 
在第一电极234中作为种子层发挥作用的Pt层234C成为热电体232优先取向的种子层，并进行(111)取向。在本实施方式中，Pt层234C是二层结构。第一层的Pt层形成(111)取向的基础，在第二层的Pt层的表面形成细微的粗糙面，并作为热电体232的优先取向的种子层发挥作用。热电体232根据种子层234C进行(111)取向。 
第二电极236用溅射法成膜的物理界面粗糙，有瑕疵(trap site)的地方会有劣化的危险，所以为了使第一电极234、热电体232、第二电极236的结晶取向保持连续相接，对结晶水平的晶格校准进行重建。 
第二电极236中的Pt层236A由溅射法形成，溅射之后界面的结晶方向马上会变得不连续。因此，此后进行退火处理从而使Pt层236A再结晶。也就是说，Pt层236A作为校准与热电体232的结晶取向的取向校准层来发挥其功能。 
第二电极236中IrO×层236B发挥阻隔来自电容器230上方的还原性劣化因素的作用。并且，由于IrO×层236B的电阻值大，因而第二电极236中的Ir层236C用来降低与第二插头228之间的电阻值。Ir层236C可以与IrO×层236B形成金属氧化物-金属的关系，亲和性良好，能够与IrO×层236B保持相同的优先取向方位。 
这样一来，在本实施方式中，第一、第二电极234、236从热电体232侧开始，依次有Pt、IrOx、Ir多层配备，形成材料以热电体232为中心对称配置。 
只是，形成第一、第二电极234、236的多层结构的各层的厚度以热电体232为中心呈非对称状态。首先，第一电极234的总厚度T1和第二电极236的总厚度T2满足如上所述的关系(T1＞T2)。在此，假设第一电极234的Ir层234A、IrO×层234B、Pt层234C的各热传导率为λ1、λ2、λ3，各厚度为T11、T12、T13。第二电极的Ir层236C、IrO×层236B、Pt层236A的各热传导率与第一电极234相同，为λ1、λ2、λ3，其各厚度为T21、T22、T23。 
并且，如果将第一电极234的Ir层234A、IrO×层234B、Pt层234C的热导率分别设为G11、G12、G13，则G11＝λ1/T11、G12＝λ2/T12、G13＝λ3/G13。如果将第二电极的Ir层236C、IrO×层236B、Pt层236A的热导率分别设为G21、G22、G23，则G21＝λ1/T21、G22＝λ2/T22、G13＝λ3/G23。 
由于第一电极234的总热导率G1可表示为1/G1＝(1/G11)+(1/G12)+(1/G13)，所以G1＝(G11+G12+G13)/(G11×G12+G12×G13+G11×G14)···(1) 
同样，由于第二电极236的总热导率G2可表示为1/G2＝(1/G21)+(1/G22)+(G23)，所以G2＝(G21+G22+G23)/(G21×G22+G22×G13+G11×G14)···(2)。 
而后，形成第一、第二电极234、236的多层结构的厚度在满足T11+T12+T13＝T1＞T2＝T21+T22+T23的条件时，大致有下述关系。 
Ir层234A、236C     T11∶T21＝1∶0.7 
IrO×层234B、236B  T12∶T22＝0.3∶1 
Pt层234C、236A     T13∶T231＝3∶1 
以下为设成这样的膜厚关系的原因。首先，对Ir层234A、236C而言，因为第一电极234中的Ir层234A作为取向控制层来发挥作用，为了具有取向性就需要规定的膜厚，而与此相对，第二电极236的Ir层236C的目的是为了降低电阻，膜越薄，就越容易实现电阻的降低。 
接下来，对于IrO×层234B、236B而言，对来自电容器230下方以及上方的还原性妨碍因素的阻碍性通过与其它的阻隔膜(第二层部件214、还原性气体阻隔层240、蚀刻停止膜兼还原性气体阻隔层140、280)并用而获得，第一电极234的IrO×层234B虽然很薄，但是第二电极IrO×层236B为了弥补第二插头228的阻隔性低这个事实而做得很厚。 
最后，对于Pt层234C、236A而言，第一电极234中的Pt层234C作为决定热电体232的优先取向的种子层发挥作用，所以需要规定的膜厚，与此相对，第二电极236的Pt层236A的目的是为了与热电体232的取向取得校准而起取向校准层的作用，所以即使比第一电极234中的Pt层234C形成得更薄也没关系。 
并且，将第一电极234的Ir层234A、IrO×层234B、Pt层234C的厚度比例如设为T11∶T12∶T13＝10∶3∶15；将第二电极236的Ir层236C、IrO×层236B、Pt层236A的厚度比例如设为T21∶T22∶T23＝7∶10∶5。 
在此，Pt的热传导率为λ3＝71.6(w/m·k)，Ir的热传导率为λ1＝147(w/m·k)，大约为Pt的的热传导率为λ3的两倍。虽然IrO×的热传导率λ2因热度、氧气/金属之比(O/M)而变化，但是不会超过Ir的热传导率λ1。当将所述膜厚的关系与热传导率的关系代入式(1)(2)求出G1、G2的大小关系时，可知G1＜G2成立。这样，如本实施方式那样，第一、第二电极234、236即便是多层结构，从热传导率与膜厚的关系仍可满足G1＜G2。 
并且，如以上所述，第一电极234与支撑部件210的接合面有紧贴层234D时，第一电极234的热导率G1会变得较小，就更容易满足条件G1＜G2。 
并且，电容器230的蚀刻掩模会随着蚀刻的进行而劣化，即便是多层结构的电容器230的侧壁也会如图6所示，越向上侧越窄，越向下侧越宽，呈现锥形形状。但是，由于相对于水平面的锥形角度约为80度，所以考虑到电容器230的高度是纳米等级的，第一电极234相对于第二电极236的面积扩大是小的。因此，从第一、第二电极234、236的热导率的关系来看，第一电极234所传递的热量比第二电极236所传递的热量要小。 
3.5.电容器结构的变形例 
如以上所述，对电容器230的第一、第二电极234、236每个，对单层结构以及多层结构进行了说明，但在维持电容器230功能的同时也可考虑将热导率的关系设为G1＜G2的其它种组合。 
首先，可以省去第二电极236的Ir层236C。此时，如果第二插头228的材料例如使用Ir，则同样可以达到降低电阻的目的。这样的话，由于第二电极236的热导率G2比图6的情况时更大，G1＜G2的条件更容易满足。而且，此时如图6所示，规定L＝λ/4的反射面变成了第二电极236的Pt层236A，同样可以确保有多重反射面。 
接下来，可以使图6的第二电极236中的IrO×层236B的厚度等于或低于第一电极234中IrO×层234B的厚度。如以上所述，对来自电容器230的下方以及上方的还原性防碍因素的阻碍性通过与其它的阻隔膜(第二层部件214、还原性气体阻隔层240、蚀刻停止膜兼还原气体阻隔层140、280)并用而获得，第二插头228的还原气体阻隔性如图5所示那样升高的话，第二电极236中的IrO×层的厚度就不需比第一电极234中的IrO×层234B的厚度大。如此一来，第二电极236的热导率G2将变得更大，就更容易满足条件G1＜G2。 
而后，也可以省去图6中第一电极234中的IrO×层234B。即使省去了IrO×层234B，由于对Ir层234A和Pt层234C的结晶连续性也没有妨碍，所以关于结晶取向不会产生任何问题。省去IrO×层234B之后，电容器230就会失去对来自下方的还原性防碍因素进行阻隔的阻隔膜。只是，第二层部件214和蚀刻停止膜140分别存在于支撑电容器230的支撑 部件210中和支撑部件210的下部，若用具有还原气体阻隔性的膜形成第二层部件214以及蚀刻停止膜140，电容器230就可以确保对来自下方的还原性防碍因素有阻隔性。 
在此，第一电极234中的IrO×层234B省去后，第一电极234的热导率G1就会增大。如此，为了满足条件G1＜G2，或许有必要使第二电极236的热导率也增大。在此种情况下，例如可以考虑省去第二电极236中的IrO×层236B。若可以省去IrO×层236B，就不需要Ir层236C。因为Pt层236A可以代替Ir层236C执行低电阻层的功能。电容器230对来自上方的还原性防碍因素的阻隔性由所述还原气体阻隔膜240、图4所示阻隔金属228A或是图5的还原性气体阻隔层290来保障。 
如以上所述，图6中的第二电极236在只用Pt层236A来形成时，第一电极234可以是Pt层234C单层，可以是Ir层234A以及Pt层234C双层，或者是如图6中所示的Ir层234A、IrO×层234B以及Pt层234C三层。这些情况中的任何一种，例如，第一电极234的Pt层234A的厚度T11比第二电极236的Pt层236A的厚度T21更大时(T11＞T12)，就很容易满足关系G1＜G2。 
4.电子设备 
图12示出了包括本实施方式的热电型光检测器或热电型光检测装置的电子设备的构成例。该电子设备包括光学系统400、传感器装置(热电型光检测装置)410、图像处理部20、处理部30、存储部440、操作部450和显示部460。另外，本实施方式中的电子设备并不是只局限于图12的结构，也可能是省略其构成要素的一部分(例如光学系统、操作部、显示部等)或是追加其它的构成要素等的各种变形实施方式。 
光学系统400包括例如一个或多个透镜以及驱动这个透镜的驱动部等，并且在传感器装置410上进行物体像的成像等。并且有必要的话，还可以进行焦距的调整。 
传感器装置410由上述本实施方式的热电型光检测器200的二维阵列构成，设有多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。传感器装 置410除包括二维排列的光检测器200，还可以包括行选择电路(行驱动器)、通过列线读出来自光检测器的数据的读出电路和A/D转换部等。通过顺次读取二维地排列的各个光检测器的数据就可以对物体像进行摄像处理。 
图像处理部420根据来自传感器装置410的数字图像数据(像素数据)，进行图像校正处理等各种图像处理。 
处理部430对电子设备的整体和电子设备内的各模块进行控制。该处理部430例如通过CPU等来实现其功能。存储部440存储各种信息，例如以处理部430和图像处理部420为工作区来发挥作用。操作部450为用户用来操作电子设备的用户界面，例如通过各种按钮、GUI(Graphical UserInterface：图形用户界面)画面等来实现。显示部460显示例如通过传感器装置410获得的图像和GUI图像等，通过液晶显示器或是有机EL显示器等各种显示器来实现。 
这样，一个单元的热电型光检测器用作红外线传感器等的传感器器之外，一个单元的热电型光检测器沿两条轴的方向二维配置后可构成感应装置410，这样就可以提供热(光)分布图像了。通过使用传感器装置410，可以制造热成像装置、用在车辆上的夜视仪或监控摄像头等电子设备。 
当然，使用一个单元或是多个单元的热电型光检测器作为传感器可以制造能对物体的物理信息进行解析(测定)的解析设备(测定设备)、能检测火和发热的安检设备、工厂等安装的FA(Factory Automation)设备等各种电子设备。 
图13(A)示出了图12中传感器装置410的构成例。该传感器装置包括传感器阵列500、行选择电路(行驱动器)510以及读出电路520。并且，还可以包括A/D转换部530和控制电路550。通过利用该传感器装置，例如，可以实现在夜视设备等中所使用的红外线摄像头等。 
传感器阵列500例如如图2所示沿着两条轴方向上排列(配置)多个传感器单元。并且设有多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。另外，行线或列线中的一种可以只有一条。例如，在行线只有一条时，如 图13(A)所示在行线方向(横向)上配列多个传感器单元。与此相对，当列线只有一条的时候，在沿列线的方向上(纵向)配列多个传感器单元。 
如图13(B)所示，传感器阵列500的各个传感单元配置(形成)在各行线与各列线的交叉位置所对应的地方。例如图13(B)的传感单元配置在行线WL1与列线DL1的交叉位置对应的位置。其它的传感单元也一样。行选择电路510与一条或者多条行线相连。然后就可以进行各个行线的选择操作。例如如图13(B)所示，以QVGA(320像素×240像素)的传感器阵列500(焦点平面阵列)为例，进行行线WL0、WL1、WL2…WL239的依次选择(扫描)操作。就是将选择这些行线的信号(字选择信号)由传感器阵列500输出。 
读出电路520与一条或是多条列线相连，然后就可以进行各条列线的读出操作。以QVGA的传感器阵列500为例，可以进行从列线DL0、DL1、DL2…DL319读出检测信号(检测电流、检测电荷)的操作。 
A/D转换部530可将读出电路520所获得的检测电压(测定电压、到达电压)A/D转换乘数字数据的处理，并在A/D转换后输出数字数据DOUT。具体来讲，A/D转换部530中与多条列线的各列线相对应地设置各A/D转换器。各A/D转换器对在对应的列线由读出电路520获得的检测电压执行A/D转换处理。并且，还可以对应多条列线设置一个A/D转换器，利用这一个A/D转换器以时分方式对多条列线的检测电压进行A/D转换。 
控制电路550(定时生成电路)可以生成各种控制信号，并向行选择电路510、读出电路520、A/D转换部530输出。例如，生成和输出充电和放电(复位)的控制信号。或者说，生成并输出控制各个电路的定时的信号。 
以上，就几种实施方式进行了说明，本领域技术人员很容易理解在实质上不脱离本发明的新事项以及效果的范围内可有诸多变形。因此，这些变形也全部被包含在本发明的范围之内。例如，在说明书和附图中，至少 有一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语，在说明书和附图的任何地方都可以替换成该不同用语。 
符号说明 
100基部(固定部)                102空穴部 
130还原气体阻隔层(第一蚀刻停止膜) 
140、280第一还原气体阻隔层(第二、第三蚀刻停止膜) 
200热电型光检测器              210支撑部件 
211A第二面                     211B第一面 
220红外线检测元件              222、224第一、第二电极配线层 
226、228第一、第二插头         228A阻隔金属 
230电容器                      232热电体 
234第一电极                    234A取向控制层 
234B第一还原气体阻隔层         234C种子层 
234D紧贴层                     236第二电极 
236A取向校准层                 236B第二还原气体阻隔层 
236C低电阻化层                 240第二还原气体阻隔层 
250层间绝缘膜                  260钝化膜 
270光吸收部件(红外线吸收体) 
290第三还原气体阻隔层。 

Claims (10)

1.一种热电型光检测器，其特征在于，设置有：
热电型光检测元件；
支撑部件，所述支撑部件包括第一面和与所述第一面相对的第二面，所述第一面与空穴部相对，所述热电型光检测元件安装并支撑在所述第二面上，在从所述热电型光检测元件侧看的俯视图上，与所述空穴部连通的开口部形成在所述支撑部件的周围；
支撑所述支撑部件的固定部；以及
覆盖所述支撑部件的所述第一面、所述支撑部件的面对所述开口部的侧面、和从所述热电型光检测元件侧看露出的所述热电型光检测元件及所述支撑部件的外表面的第一还原气体阻隔层。
2.根据权利要求1所述的热电型光检测器，其特征在于，所述热电型光检测元件包括：
在第一电极和第二电极之间包括热电体、且极化量根据温度变化的电容器；以及
配置在所述热电型光检测元件的所述外表面侧、吸收光并将所述光转换成热的光吸收部件，
所述第一还原气体阻隔层形成为覆盖所述光吸收部件。
3.根据权利要求2所述的热电型光检测器，其特征在于，
所述电容器的所述第一电极配置在所述支撑部件上，且所述电容器设置有与所述电容器的所述第二电极连接的插头，所述光吸收部件形成为覆盖所述插头。
4.根据权利要求3所述的热电型光检测器，其特征在于，还包括包覆所述电容器的至少侧面的第二还原气体阻隔层，所述第一还原气体阻隔层中覆盖所述热电型光检测元件以及所述支撑部件的所述外表面的还原气体阻隔层的膜厚比所述第二还原气体阻隔层的膜厚薄。
5.根据权利要求4所述的热电型光检测器，其特征在于，还设置有：
形成为覆盖所述第二还原气体阻隔层且具有用于填所述插头的接触孔的电绝缘层；
在所述电绝缘层上形成的与所述插头连接的电极配线层；以及
在所述电绝缘层以及电极配线层的上层形成的钝化膜，
所述电绝缘层与所述钝化膜相比，还原气体的组分量更少。
6.根据权利要求5所述的热电型光检测器，其特征在于，
还设置有形成在所述电绝缘膜及所述电极配线层与所述钝化膜之间的第三还原气体阻隔层。
7.一种热电型光检测装置，其特征在于，权利要求1至6中任一项所述的热电型光检测器沿两轴的方向二维配置。
8.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求1至6中任一项所述的热电型光检测器。
9.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求7所述的热电型光检测装置。
10.一种热电型光检测器的制造方法，其特征在于，
所述热电型光检测器包括：
热电型光检测元件；
支撑部件，所述支撑部件包括第一面和与所述第一面相对的第二面，所述第一面与空穴部相对，所述热电型光检测元件安装并支撑在所述第二面上，在从所述热电型光检测元件侧看的俯视图上，与所述空穴部连通的开口部形成在所述支撑部件的周围；以及
支撑所述支撑部件的固定部，
所述热电型光检测器的制造方法包括：
在限定所述空穴部的壁部上形成第一蚀刻停止膜的步骤；
在所述空穴部中形成牺牲层的步骤；
在所述牺牲层上形成第二蚀刻停止膜的步骤；
在所述第二蚀刻停止膜上形成所述支撑部件以及所述热电型光检测元件、对所述支撑部件进行图案蚀刻、部分去除所述第二蚀刻停止膜、形成从所述热电型光检测元件侧看的俯视图上在所述支撑部件的周围的所述开口部的步骤；
形成覆盖所述支撑部件的面对所述开口部的侧面、从所述热电型光检测元件侧看露出的所述热电型光检测元件及所述支撑部件的外表面的第三蚀刻停止膜的步骤；以及
通过所述开口部导入蚀刻剂对所述牺牲层进行蚀刻的步骤，
所述第二蚀刻停止膜和所述第三蚀刻停止膜具有还原气体阻隔性。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103364089A (zh) * 2012-04-02 2013-10-23 精工爱普生株式会社 检测元件和摄像器件及它们的制造方法以及电子设备
CN108492759A (zh) * 2018-04-12 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 一种感光器件、光学检测电路及驱动方法、显示装置
CN109000807A (zh) * 2017-05-09 2018-12-14 原子能和替代能源委员会 用于制造辐射热探测器的方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5771900B2 (ja) * 2010-03-26 2015-09-02 セイコーエプソン株式会社 熱型光検出器、熱型光検出装置及び電子機器
CN102564601A (zh) * 2010-12-22 2012-07-11 精工爱普生株式会社 热式光检测装置、电子设备、热式光检测器及其制造方法
JP2013134080A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Seiko Epson Corp テラヘルツカメラ及び電子機器
JP2013134081A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Seiko Epson Corp テラヘルツカメラ及び電子機器
FR2999805B1 (fr) * 2012-12-17 2017-12-22 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'un dispositif de detection infrarouge
WO2015072095A1 (ja) * 2013-11-14 2015-05-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 赤外線検出素子、及び赤外線検出装置、圧電体素子
JP5846265B2 (ja) * 2014-07-30 2016-01-20 セイコーエプソン株式会社 焦電型光検出器、焦電型光検出装置及び電子機器
RU2595306C1 (ru) * 2015-07-03 2016-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фотоэлектронные приборы" Датчик теплового излучения и способ его изготовления
US11227825B2 (en) * 2015-12-21 2022-01-18 Intel Corporation High performance integrated RF passives using dual lithography process

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999009383A1 (en) * 1997-08-14 1999-02-25 Sandia Corporation Thermal infrared detector
US20040053435A1 (en) * 2002-06-24 2004-03-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic device and method for fabricating the electronic device
JP2008232896A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Toyohashi Univ Of Technology 薄膜赤外線検出素子およびその製造方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US60788A (en) * 1867-01-01 William l
JPH0269623A (ja) * 1988-09-05 1990-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線検出素子
GB2236900A (en) 1989-09-13 1991-04-17 Philips Electronic Associated Thermal-radiation detectors with polymer film element(s)
JPH06281503A (ja) * 1993-02-01 1994-10-07 Nippon Ceramic Co Ltd 焦電型赤外線センサとその製造方法
JP2776740B2 (ja) 1994-03-30 1998-07-16 日本電気航空宇宙システム株式会社 熱型赤外線固体撮像素子
JPH0961238A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd 焦電型赤外線センサ素子
JP3258899B2 (ja) * 1996-03-19 2002-02-18 シャープ株式会社 強誘電体薄膜素子、それを用いた半導体装置、及び強誘電体薄膜素子の製造方法
KR100451381B1 (ko) * 1998-07-30 2005-06-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막트랜지스터및그제조방법
US7038377B2 (en) * 2002-01-16 2006-05-02 Seiko Epson Corporation Display device with a narrow frame
JP2004296929A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Seiko Epson Corp 強誘電体キャパシタの製造方法、強誘電体キャパシタ、記憶素子、電子素子、メモリ装置及び電子機器
JP2006005234A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP4042730B2 (ja) * 2004-09-02 2008-02-06 セイコーエプソン株式会社 強誘電体メモリおよびその製造方法
JP2006071601A (ja) 2004-09-06 2006-03-16 Denso Corp 赤外線センサ、赤外線式ガス検出器、及び赤外線光源
JP2006177712A (ja) 2004-12-21 2006-07-06 Canon Inc 半導体装置及びその製造方法
KR100807214B1 (ko) * 2005-02-14 2008-03-03 삼성전자주식회사 향상된 감도를 갖는 이미지 센서 및 그 제조 방법
JP4892844B2 (ja) 2005-03-07 2012-03-07 大日本印刷株式会社 透明導電膜の形成方法、並びにこれを用いた透明導電基板及び有機ｅｌ素子基板
JP2007150025A (ja) 2005-11-29 2007-06-14 Seiko Epson Corp 強誘電体メモリの製造方法
US7602068B2 (en) * 2006-01-19 2009-10-13 International Machines Corporation Dual-damascene process to fabricate thick wire structure
KR20080085842A (ko) * 2006-01-20 2008-09-24 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 흡수형 다층막 ｎｄ 필터 및 그 제조 방법
US7593112B2 (en) * 2006-10-02 2009-09-22 Eoir Technologies, Inc. Systems and methods for comparative interferogram spectrometry
JP5042591B2 (ja) * 2006-10-27 2012-10-03 新光電気工業株式会社 半導体パッケージおよび積層型半導体パッケージ
KR20080068240A (ko) * 2007-01-18 2008-07-23 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법
JP2008218782A (ja) 2007-03-06 2008-09-18 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法
CN201035282Y (zh) 2007-04-11 2008-03-12 北京京东方光电科技有限公司 背光源框架
JP2009065089A (ja) 2007-09-10 2009-03-26 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009071022A (ja) 2007-09-13 2009-04-02 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法、及び半導体装置
JP2009071241A (ja) 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009071242A (ja) 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009124017A (ja) 2007-11-16 2009-06-04 Seiko Epson Corp 強誘電体メモリ装置およびその製造方法
JP4453846B2 (ja) 2007-11-20 2010-04-21 セイコーエプソン株式会社 強誘電体メモリ装置およびその製造方法
JP2009130188A (ja) 2007-11-26 2009-06-11 Seiko Epson Corp メモリ装置の製造方法
JP2009141179A (ja) 2007-12-07 2009-06-25 Seiko Epson Corp 強誘電体メモリ装置およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999009383A1 (en) * 1997-08-14 1999-02-25 Sandia Corporation Thermal infrared detector
US20040053435A1 (en) * 2002-06-24 2004-03-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic device and method for fabricating the electronic device
JP2008232896A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Toyohashi Univ Of Technology 薄膜赤外線検出素子およびその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103364089A (zh) * 2012-04-02 2013-10-23 精工爱普生株式会社 检测元件和摄像器件及它们的制造方法以及电子设备
CN109000807A (zh) * 2017-05-09 2018-12-14 原子能和替代能源委员会 用于制造辐射热探测器的方法
CN109000807B (zh) * 2017-05-09 2022-08-05 原子能和替代能源委员会 用于制造辐射热探测器的方法
CN108492759A (zh) * 2018-04-12 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 一种感光器件、光学检测电路及驱动方法、显示装置
CN108492759B (zh) * 2018-04-12 2021-04-06 京东方科技集团股份有限公司 一种感光器件、光学检测电路及驱动方法、显示装置

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