CN118057129A - 电磁波传感器 - Google Patents

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CN118057129A CN202311448457.4A CN202311448457A CN118057129A CN 118057129 A CN118057129 A CN 118057129A CN 202311448457 A CN202311448457 A CN 202311448457A CN 118057129 A CN118057129 A CN 118057129A
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青木进
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木本裕介
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Abstract

本发明提供电磁波传感器,该电磁波传感器包括:第一基板;在从与第一基板的基板面垂直的方向看的俯视图中在与基板面平行的第一方向上延伸的第一配线;在俯视图中,在与基板面平行且与第一方向不同的第二方向上延伸的第二配线;和与第一配线电连接并且与第二配线电连接的电磁波检测部,第一配线在与第一方向及第二方向正交的第三方向上,相比于电磁波检测部位于第一基板侧,第二配线在第三方向上,位于电磁波检测部的与第一基板相反侧。

Description

电磁波传感器
技术领域
本发明涉及电磁波传感器。
背景技術
例如有热敏电阻元件等使用电磁波检测部的电磁波传感器。热敏电阻元件具有的热敏电阻膜的电阻随热敏电阻膜的温度变化而变化。在电磁波传感器中,射入热敏电阻膜的红外线(电磁波)被热敏电阻膜或热敏电阻膜的周边的材料吸收,由此该热敏电阻膜的温度发生变化。由此,热敏电阻元件检测红外线。
此处,根据斯蒂芬玻尔兹曼定律,在测量对象的温度与通过热辐射从该测量对象放出的红外线(辐射热)之间存在相关关系。因此,通过使用热敏电阻元件检测从测量对象放出的红外线,能够非接触地测量测量对象的温度。
此外,这样的热敏电阻元件应用于通过在行方向和列方向上呈二维阵列状排列多个来二维地检测(拍摄)测量对象的温度分布的红外线摄像元件(红外线图像传感器)等电磁波传感器(例如,参照国际公开第2019/171488号。)。
发明内容
发明所要解决的问题
但是,上述的电磁波传感器中的热敏电阻元件按由在行方向上延伸的多个第一配线和在列方向上延伸的多个第二配线划分的每个区域设置。此外,与热敏电阻元件电连接的第一配线及第二配线配置在绝缘体层内的厚度方向上不同的位置,立体交叉地配置。
因此,在现有的电磁波传感器中,存在因在第一配线与第二配线接近的部分产生的寄生电容而动作速度、检测精度降低的情况。
本发明是鉴于这样现有的情况而提案的,其目的在于提供动作速度及检测精度高的电磁波传感器。
用于解决问题的方式
为了达成上述目,本发明提供以下的技术手段。
(1)一种电磁波传感器,其特征在于,包括:第一基板;在从与上述第一基板的基板面垂直的方向看的俯视图中在与上述基板面平行的第一方向上延伸的第一配线;在上述俯视图中,在与上述基板面平行且与上述第一方向不同的第二方向上延伸的第二配线;和与上述第一配线电连接并且与上述第二配线电连接的电磁波检测部,上述第一配线在与上述第一方向及上述第二方向正交的第三方向上,相比于上述电磁波检测部位于上述第一基板侧,上述第二配线在上述第三方向上,位于上述电磁波检测部的与上述第一基板相反侧。
(2)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第一支柱,上述第一支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第一基板与上述电磁波检测部之间,上述电磁波检测部至少通过上述第一支柱与上述第一基板相连接,上述第一支柱的至少一端与绝缘体连接。
(3)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第一支柱,上述第一支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第一基板与上述电磁波检测部之间,上述电磁波检测部至少通过上述第一支柱与上述第一基板相连接,上述第一支柱在一端与另一端之间的至少一部分包含绝缘体,上述一端与上述另一端之间电绝缘。
(4)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第二支柱,上述第二支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第二配线与上述电磁波检测部之间,上述第二配线至少通过上述第二支柱与上述电磁波检测部相连接,上述第二支柱的至少一端与绝缘体连接。
(5)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第二支柱,上述第二支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第二配线与上述电磁波检测部之间,上述第二配线至少通过上述第二支柱与上述电磁波检测部相连接,上述第二支柱在一端与另一端之间的至少一部分包含绝缘体,上述一端与上述另一端之间电绝缘。
(6)如上述(2)或(3)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第三支柱,上述第三支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第一基板与上述电磁波检测部之间,上述电磁波检测部至少通过上述第三支柱与上述第一基板相连接,上述第三支柱具有导电性,与上述第一配线及上述电磁波检测部电连接。
(7)如上述(4)或(5)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第四支柱,上述第四支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第二配线与上述电磁波检测部之间,上述第四支柱具有导电性,与上述第二配线及上述电磁波检测部电连接。
(8)如上述(2)或(3)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第四支柱,上述第四支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第二配线与上述电磁波检测部之间,上述第四支柱具有导电性,与上述第二配线及上述电磁波检测部电连接,从上述第三方向俯视时,上述第一支柱与上述第四支柱处在至少一部分相互重叠的位置。
(9)如上述(4)或(5)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第三支柱,上述第三支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第一基板与上述电磁波检测部之间,上述第三支柱具有导电性,与上述第一配线及上述电磁波检测部电连接,从上述第三方向俯视时,上述第二支柱与上述第三支柱处在至少一部分相互重叠的位置。
(10)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:从上述第三方向俯视时,上述第二配线宽度大于上述第一配线。
(11)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:上述第二配线具有从上述第三方向俯视时与上述电磁波检测部重叠的部分。
(12)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:上述第二配线厚度大于上述第一配线。
(13)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于,包括:第三配线;和在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第五支柱,上述第三配线在上述第三方向上相比于上述第二配线位于上述第一基板侧,上述第五支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第二配线与上述第一基板之间,上述第二配线至少通过上述第五支柱与上述第一基板相连接,上述第五支柱具有导电性,与上述第二配线及上述第三配线电连接。
(14)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于,包括:第四配线;与上述第一基板相对的第二基板;和在至少包含上述第三方向的成分的方向上延伸的第六支柱,上述第四配线和上述第二基板在上述第三方向上位于上述第二配线的与上述第一基板相反侧,上述第六支柱的至少一部分位于上述第三方向的上述第二配线与上述第二基板之间,上述第二配线至少通过上述第六支柱与上述第二基板相连接,上述第六支柱具有导电性,与上述第二配线及上述第四配线电连接。
(15)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括多个上述电磁波检测部,包括多个上述第一配线和上述第二配线中的任一方的配线,在上述俯视图中,多个上述电磁波检测部在多个上述一方的配线排列的方向上排列设置,上述多个电磁波检测部分别以与上述多个一方的配线中的对应的1个电连接的方式,在上述俯视图中,在上述第一方向或上述第二方向上排列设置上述多个一方的配线。
(16)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:包括多个上述电磁波检测部,包括多个上述第一配线,包括多个上述第二配线,在上述俯视图中,多个上述电磁波检测部在上述第一方向和上述第二方向上呈二维阵列状地排列设置,上述多个电磁波检测部分别以与多个上述第一配线中的对应的1个上述第一配线电连接的方式,在上述俯视图中在上述第二方向上排列设置上述多个第一配线,并且上述多个电磁波检测部分别以与多个上述第二配线中的对应的1个上述第二配线电连接的方式,在上述俯视图中,在上述第一方向上排列设置上述多个第二配线。
(17)如上述(1)所述的电磁波传感器,其特征在于:
上述电磁波检测部包含温度检知(检测)元件和覆盖上述温度检知元件的至少一部分的电磁波吸收体。
发明的效果
根据本发明,能够提供动作速度及检测精度高的电磁波传感器。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的俯视图。
图2是基于图1中表示的线段A-A的电磁波传感器的截面图。
图3是基于图1中表示的线段B-B的电磁波传感器的截面图。
图4是基于图1中表示的线段C-C的电磁波传感器的截面图。
图5是基于图1中表示的线段D-D的电磁波传感器的截面图。
图6是基于图1中表示的线段E-E的电磁波传感器的截面图。
图7是表示图1所示的电磁波传感器的另一结构例的截面图。
图8是表示本发明的第二实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图9是表示本发明的第三实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图10是表示本发明的第四实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图11是表示本发明的第五实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图12是表示本发明的第六实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图13是表示本发明的第七实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图14是示意地表示本发明的第八实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的截面图。
图15是示意地表示本发明的第九实施方式所涉及的电磁波传感器的结构的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
另外,以下的说明中使用的附图中,为了使各构成要素容易观看,有时根据构成要素使尺寸的比例尺不同地表示,各构成要素的尺寸比例等并不一定与实际相同。此外,以下的说明中例示的材料等只是一个例子,本发明并不限定于这些材料等,能够在不改变其主旨的范围适当地变更实施。
此外,在以下所示的附图中,设定XYZ正交坐标系,以X轴方向为电磁波传感器的特定的面内的第一方向X,以Y轴方向为电磁波传感器的特定的面内与第一方向X正交的第二方向Y,以Z轴方向为相对于电磁波传感器的特定的面内正交的第三方向Z。第三方向Z是与第一方向X及第二方向Y正交的方向。此外,在以下的记载中,以以下所示的附图的+Z轴方向为上方向,以-Z轴方向为下方向地进行说明。
(第一实施方式)
首先,作为本发明的第一实施方式,例如说明图1~图7所示的电磁波传感器1A。
另外,图1是表示电磁波传感器1A的结构的俯视图。图2是基于图1中表示的线段A-A的电磁波传感器1A的截面图。图3是基于图1中表示的线段B-B的电磁波传感器1A的截面图。图4是基于图1中表示的线段C-C的电磁波传感器1A的截面图。图5是基于图1中表示的线段D-D的电磁波传感器1A的截面图。图6是基于图1中表示的线段E-E的电磁波传感器1A的截面图。图7是表示电磁波传感器1A的另一结构例的截面图。
本实施方式的电磁波传感器1A是将本发明应用于通过检测从测量对象放出的红外线,二维地检测(拍摄)该测量对象的温度分布的红外线摄像元件(红外线图像传感器)而得到的。
红外线是波长为0.75μm以上、1000μm以下的电磁波。红外线图像传感器除作为红外线相机用于室内和室外的暗视等以外,还作为非接触式的温度传感器用于人和物的温度测量等。
具体而言,该电磁波传感器1A如图1~图6所示那样,包括彼此相对地配置的第一基板2和第二基板3以及配置在这些第一基板2与第二基板3之间的多个热敏电阻元件4。
第一基板2和第二基板3由对具有某特定波长的电磁波,具体而言包含10μm的波长的波段的红外线(在本实施方式中为波长8~14μm的长波长红外线)IR具有透过性的硅基板构成。此外,作为对红外线IR具有透过性的基板,能够使用锗基板等。
本实施方式的电磁波传感器1A以使得从测量对象放出的检知对象的电磁波(从测量对象放出的红外线IR)从第一基板2侧入射的方式构成。即,第一基板2是检知对象的电磁波透过的基板。
第一基板2和第二基板3通过用密封材料(未图示。)将彼此相对的面的周围密封,构成密闭于其间的内部空间K。此外,内部空间K被减压至高真空。
由此,在本实施方式的电磁波传感器1A中,抑制内部空间K中的对流引起的热的影响,对热敏电阻元件4排除从测量对象放出的红外线IR以外的热的影响。
另外,本实施方式的电磁波传感器1A并不限定于上述的将密闭的内部空间K减压的结构,也可以为具有在大气压密闭或开放的内部空间K的结构。
第一基板2的基板面与包含第一方向X和第二方向Y的XY面平行。即,第一方向X是与第一基板2的基板面平行的方向,第二方向Y是与第一基板2的基板面平行的方向。
热敏电阻元件4是检测红外线IR的电磁波检测部,具有作为温度检知元件的热敏电阻膜5和作为覆盖热敏电阻膜5的至少一部分(在本实施方式中为全部)的电磁波吸收体的绝缘膜6。
作为热敏电阻膜5,例如能够使用氧化矾、非晶硅、多晶硅、含锰的尖晶石晶体结构的氧化物、氧化钛或钇钡铜氧化物等。
作为绝缘膜6,例如能够使用氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钽、氧化铌、氧化铪、氧化锆、氧化锗、氧化钇、氧化钨、氧化铋、氧化钙、氮氧化铝、氮氧化硅、氧化铝镁、硼化硅、氮化硼或塞隆(硅与铝的氮氧化物)等。
热敏电阻元件4具有在热敏电阻膜5的面垂直方向上流动电流CPP(Current-Perpendicular-to-Plane:电流垂直于平面型)构造。即,虽然省略图示,但是该热敏电阻元件4采用的结构为:具有与热敏电阻膜5的一个面接触地设置的一对第一电极和与热敏电阻膜5的另一个面接触地设置的第二电极,能够从一个第一电极向第二电极地在热敏电阻膜5的面垂直方向上流动电流,并且从第二电极向另一个第一电极地在热敏电阻膜5的面垂直方向上流动电流。
另一方面,热敏电阻元件4并不限定于这样的CPP构造,也可以采用具有通过省略第二电极,使得电流在一对第一电极之间在热敏电阻膜5的面内方向上流动的CIP(Current-In-Plane:电流在平面内型)构造的结构。
绝缘膜6为以覆盖至少热敏电阻膜5的至少一部分的方式设置的结构即可。在本实施方式中,以覆盖热敏电阻膜5的两面的方式设置绝缘膜6。
多个热敏电阻元件4以彼此相同的大小形成。此外,多个热敏电阻元件4在与第一基板2的基板面平行的面内(以下,称为“特定的面内”。)呈二维阵列状排列。即,在从与第一基板2的基板面垂直的方向(第三方向Z)看的俯视图中,该多个热敏电阻元件4在特定的面内相互交叉(在本实施方式中为正交)的第一方向X和第二方向Y上呈矩阵状排列地配置。另外,第一方向X与第二方向Y在特定的面内并不一定正交。
此外,各热敏电阻元件4以第一方向X为行方向,以第二方向Y为列方向,在第一方向X上以一定的间隔排列地配置,并且在第二方向Y上以一定的间隔排列地配置。
另外,作为上述热敏电阻元件4的行列数,例如能够列举640行×480列,1024行×768列等,不过并不一定限定于这些行列数,也能够适当地变更。
在各热敏电阻膜5与第一基板2的厚度方向上相对的区域(在俯视图为重叠的区域),存在使红外线IR在第一基板2与热敏电阻膜5之间透过的窗部W。另外,在窗部W,除去后述的设置在第一基板2的基板面上的第一绝缘体层8的一部分。即,在窗部W,在与各热敏电阻元件4在俯视图中重叠的区域设置有贯通第一绝缘体层8的孔部8a。
在各热敏电阻元件4连结有与热敏电阻膜5电连接的一对臂部7a、7b。一对臂部7a、7b具有与上述的一对第一电极电连接的线状的配线层7和以覆盖该配线层7的两面的方式设置的绝缘膜6。
配线层7例如由包含选自铝、金、银、铜、钨、钛、钽、铬、硅、氮化钛、氮化钽、氮化铬、氮化钨及氮化锆的至少1种的导电膜构成。另外,在仅在配线层7就能够获得各臂部7a、7b的充分的机械强度的情况下,还能够省略设置在配线层7的两面的绝缘膜6。
一对臂部7a、7b在从第三方向Z看的俯视图中位于夹持热敏电阻元件4的两侧。此外,各臂部7a、7b具有至少沿热敏电阻元件4的周围延伸的部分和与热敏电阻元件4连结的部分。
具体而言,本实施方式的臂部7a、7b具有在第一方向X上延伸的多个(在本实施方式中为2个)部分在第二方向Y上排列地配置、并且彼此相邻的部分的一端与另一端通过在第二方向Y上延伸的部分连结的构造。即,本实施方式的臂部7a、7b具有在第一方向X上延伸的多个部分于在第二方向Y上延伸的部分折返的构造。
此外,一对臂部7a、7b通过隔着在第二方向Y上延伸的部分夹持热敏电阻元件4的位置与热敏电阻元件4连结。配线层7与位于夹持热敏电阻膜5的两侧的导电层7c连结。作为导电层7c,能够使用与上述配线层7所例示的相同的材料。虽然省略图示,但是臂部7a具有的配线层7经导电层7c及上述的一对第一电极中的一个第一电极与热敏电阻膜5电连接,臂部7b具有的配线层7经导电层7c及上述的一对第一电极中的另一个第一电极与热敏电阻膜5电连接。在本实施方式中,导电层7c构成热敏电阻元件4的一部分。
在第一基板2的与第二基板3相对的面侧,设置有第一绝缘体层8和多个第一配线9。
第一绝缘体层8由在第一基板2的一个面(与第二基板3相对的面)侧形成的绝缘膜构成。作为绝缘膜,例如,能够使用氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钽、氧化铌、氧化铪、氧化锆、氧化锗、氧化钇、氧化钨、氧化铋、氧化钙、氮氧化铝、氮氧化硅、氧化铝镁、硼化硅、氮化硼、塞隆(硅与铝的氮氧化物)等。
多个第一配线9例如由铜、金等的导电膜构成,在从与第一基板2的基板面垂直的方向(第三方向Z)看的俯视图中,在与基板面平行的第一方向X上延伸,且在第二方向Y上以一定的间隔排列地设置。
在本实施方式中,第一配线9位于第一绝缘体层8的层内。另外,第一配线9也可以至少表面从第一绝缘体层8露出。
在本实施方式的电磁波传感器1A中,多个第一配线9在第三方向Z上相比于热敏电阻元件4位于第一基板2侧。多个第一配线9的第三方向Z的位置处在热敏电阻元件4的第三方向Z的位置与第一基板2的第三方向Z的位置之间。
另一方面,在第三方向Z上热敏电阻元件4的与第一基板2相反侧,设置有多个第二配线10。热敏电阻元件4的第三方向Z的位置处在多个第二配线10的第三方向Z的位置与第一基板2的第三方向Z的位置之间。多个第二配线10配置在第一基板2与第二基板3之间。即,第二基板3在第三方向Z上位于多个第二配线10的与第一基板2相反侧。
多个第二配线10例如由铜、金等的导电膜构成,在从第三方向Z看的俯视图中,在与第一基板2的基板面平行的第二方向Y上延伸,且在第一方向X上以一定的间隔排列地设置。
因此,多个第一配线9与多个第二配线10以在第三方向Z的不同的位置立体交叉的方式配置。即,各个第一配线9以在第三方向Z上设置间隔地与多个第二配线10立体交叉的方式配置。此外,各个第二配线10以在第三方向Z上设置间隔地与多个第一配线9立体交叉的方式配置。
第二配线10在从第三方向Z俯视时具有与热敏电阻元件4重叠的部分。由此,透过热敏电阻元件4的测量对象的电磁波(红外线IR)在第二配线10反射而再次照射热敏电阻元件4,由此能够提高电磁波吸收效率。
此外,第二配线10在从第三方向Z俯视时具有大于第一配线9的宽度。由此,能够增大上述的电磁波吸收效率的提高效果,并且能够减小第二配线10的电阻值。此外,第二配线10的第三方向Z的厚度比第一配线9大。由此,能够减小第二配线10的电阻值。
本实施方式的电磁波传感器1A包括在至少包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的第一支柱11、第二支柱12、第三支柱13和第四支柱14。
第一支柱11的至少一部分由绝缘体构成,位于第三方向Z上的第一基板2与热敏电阻元件4之间。本实施方式中的第一支柱11由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的绝缘性支柱形成。
在第一支柱11,例如能够使用氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钽、氧化铌、氧化铪、氧化锆、氧化锗、氧化钇、氧化钨、氧化铋、氧化钙、氮氧化铝、氮氧化硅、氧化铝镁、硼化硅、氮化硼、塞隆(硅与铝的氮氧化物)等的绝缘体。
第一支柱11为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与第一配线9连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与臂部7b的配线层7的前端连接的结构。由此,热敏电阻元件4至少通过第一支柱11与第一基板2相连接。在本实施方式中,热敏电阻元件4经臂部7b、第一支柱11、第一配线9及第一绝缘体层8与第一基板2相连接。
此外,第一支柱11通过在其延伸方向上的一端与另一端之间的至少一部分(在本实施方式中为全部)包含绝缘体,使得其一端与另一端之间电绝缘。由此,在从第一支柱11的一端至另一端的第一支柱11之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与连接至第一支柱11的一端的第一配线9电绝缘。
第二支柱12的至少一部分由绝缘体构成,位于第三方向Z上的第二配线10与热敏电阻元件4之间。本实施方式中的第二支柱12由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的绝缘性支柱形成。在第二支柱12,能够使用与第一支柱11中例示的绝缘体相同的材料。
第二支柱12为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为下端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与臂部7a的配线层7的前端连接的结构。由此,第二配线10至少经第二支柱12与热敏电阻元件4相连接。在本实施方式中,第二配线10经第二支柱12及臂部7a与热敏电阻元件4相连接。
此外,第二支柱12通过在其延伸方向上的一端与另一端之间的至少一部分(在本实施方式中为全部)包含绝缘体,使得其一端与另一端之间电绝缘。由此,在从第二支柱12的一端至另一端的第二支柱12之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与第二配线10电绝缘。
第三支柱13例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第三支柱13的至少一部分位于第三方向Z上的第一基板2与热敏电阻元件4之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。
第二支柱12与第三支柱13,从第三方向Z俯视时,处在至少一部分(在本实施方式中为全部)相互重叠的位置。此外,第三支柱13为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与第一配线9连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与臂部7a的配线层7的前端连接的结构。由此,热敏电阻元件4至少经第三支柱13与第一基板2相连接。在本实施方式中,热敏电阻元件4经臂部7a、第三支柱13、第一配线9及第一绝缘体层8与第一基板2相连接。
另外,第一绝缘体层8以使得第三支柱13与第一配线9电连接的方式被部分地除去。此外,设置在构成臂部7a的配线层7的上表面的绝缘膜6,以使得第三支柱13与臂部7a的配线层7电连接的方式被部分地除去。
热敏电阻元件4和一对臂部7a、7b,由在从第三方向Z俯视图中位于热敏电阻元件4的对角方向的第一支柱11和第三支柱13,以从第一基板2在第三方向Z上垂吊的状态支承。热敏电阻元件4和臂部7a,7b因为由第一支柱11和第三支柱13这2个支柱从第一基板2支承,所以该支承构造的机械强度高。此外,在热敏电阻元件4与第一绝缘体层8之间(热敏电阻元件4与第一基板2之间),设置有空间G1。
第三支柱13具有导电性,与第一配线9及热敏电阻元件4电连接。即,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)至少经第三支柱13与第一配线9电连接。
第四支柱14例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第四支柱14的至少一部分位于第三方向Z上的第二配线10与热敏电阻元件4之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。
第一支柱11与第四支柱14,从第三方向Z俯视时,处在至少一部分(在本实施方式中为全部)相互重叠的位置。此外,第四支柱14为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为下端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与臂部7b的配线层7的前端连接的结构。由此,第二配线10至少经第四支柱14与热敏电阻元件4相连接。在本实施方式中,第二配线10经第四支柱14及臂部7b与热敏电阻元件4相连接。另外,设置在构成臂部7b的配线层7的下表面的绝缘膜6,以使得第四支柱14与臂部7b的配线层7电连接的方式被部分地除去。
第二配线10因为由第二支柱12和第四支柱14这2个支柱,经由臂部7a、7b与热敏电阻元件4相连接地支承,所以该支承构造的机械强度高。
第二配线10由在从第三方向Z俯视图中位于热敏电阻元件4的对角方向的第二支柱12和第三支柱13以及第一支柱11和第四支柱14,以从第一基板2在第三方向Z上垂吊的状态支承。此外,在热敏电阻元件4与第二配线10之间,设置有空间G2。
第四支柱14具有导电性,与第二配线10及热敏电阻元件4电连接。即,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)至少经第四支柱14与第二配线10电连接。
在本实施方式的电磁波传感器1A中,从第三方向Z俯视时,第二支柱12与第三支柱13处在至少一部分相互重叠的位置,第一支柱11与第四支柱14处在至少一部分(在本实施方式中为全部)相互重叠的位置。由此,支承热敏电阻元件4和臂部7a、7b或第二配线10的构造的机械强度高。
在本实施方式的电磁波传感器1A中,多个热敏电阻元件4分别经第三支柱13与多个第一配线9中的对应的1个第一配线9电连接,并且,多个热敏电阻元件4分别经第四支柱14与多个第二配线10中的对应的1个第二配线10电连接。
本实施方式的电磁波传感器1A包括多个第三配线15、多个第四配线16和多个第五配线17,以及在至少包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的第五支柱18、第六支柱19和第七支柱20。
多个第三配线15例如由铜、金等的导电膜构成,设置在第一基板2的与第二基板3相对的面侧。即,多个第三配线15在第三方向Z上相比于第二配线10位于第一基板2侧。多个第三配线15的第三方向Z的位置处在第二配线10的第三方向Z的位置与第一基板2的第三方向Z的位置之间。
在本实施方式中,第三配线15位于第一绝缘体层8的层内。另外,第三配线15也可以至少表面从第一绝缘体层8露出。
多个第三配线15分别与多个第二配线10中的对应的1个配线电连接。多个第三配线15在从第三方向Z看的俯视图中,在第二方向Y上延伸,且在第一方向X上以一定的间隔排列地设置。
在图1和图3所示的例子中,各第三配线15在从第三方向Z俯视时具有小于对应的1个第二配线10的宽度。此外,在图1和图3所示的例子中,各第三配线15相比对应的1个第二配线10,其第三方向Z的厚度小。各第三配线15在从第三方向Z俯视时具有与对应的1个第二配线10的一端侧或另一端侧重叠的部分。进一步,各第三配线15在从第三方向Z俯视时从与对应的1个第二配线10重叠的部分向与第二配线10分隔的方向延伸。
在本实施方式中,在从第三方向Z看的俯视图中,与第二配线10的一端侧重叠的第三配线15和与第二配线10的另一端侧重叠的第三配线15在第一方向X上交替地排列设置。另外,并不限定于这样的结构,还能够采用在第一方向X上仅排列与第二配线10的一端侧重叠的第三配线15的结构、在第一方向X上仅排列与第二配线10的另一端侧重叠的第三配线15的结构。
第五支柱18例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第五支柱18的至少一部分位于第三方向Z上的第二配线10与第一基板2之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。在本实施方式中,第五支柱18位于第二配线10与第三配线15之间。
第五支柱18为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为下端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与第三配线15连接的结构。由此,第二配线10至少经第五支柱18与第一基板2相连接。在本实施方式中,第二配线10经第五支柱18、第三配线15及第一绝缘体层8与第一基板2相连接。第二配线10以从第一基板2在第三方向Z上垂吊的状态被第五支柱18支承。在本实施方式中,第五支柱18与第二配线10的一端侧或另一端侧连接。另外,第一绝缘体层8以使得第五支柱18与第三配线15电连接的方式被部分地除去。
第五支柱18具有导电性,与第二配线10及第三配线15电连接。即,第二配线10至少经第五支柱18与第三配线15电连接。由此,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)至少经第四支柱14与第二配线10电连接,至少经第四支柱14、第二配线10及第五支柱18与第三配线15电连接。
多个第四配线16例如由铜、金等的导电膜构成,设置在第二基板3的与第一基板2相对的面侧。即,多个第四配线16在第三方向Z上位于第二配线10的与第一基板2相反侧(第二基板3侧)。
在第二基板3的与第一基板2相对的面侧,设置有第二绝缘体层21。第二绝缘体层21由在第二基板3的一个面(与第一基板2相对的面)侧形成的绝缘膜构成。作为绝缘膜,能够使用与上述第一绝缘体层8中例示的相同的材料。
在本实施方式中,第四配线16位于第二绝缘体层21的层内。另外,第四配线16也可以至少表面从第二绝缘体层21露出。
多个第四配线16分别与多个第三配线15中的对应的1个第四配线16电连接。多个第四配线16在从,第三方向Z看的俯视图中,在第二方向Y上延伸,且在第一方向X上以一定的间隔排列地设置。
此外,各第四配线16在从第三方向Z俯视时,具有与对应的1个第三配线15的与连接了第五支柱18的一侧相反侧重叠的部分。进一步,各第四配线16在从第三方向Z俯视时,从与对应的1个第三配线15重叠部分向与第三配线15分隔的方向延伸。
第六支柱19例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第六支柱19位于第三配线15与第四配线16之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。
第六支柱19为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与第三配线15连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与第四配线16连接的结构。另外,第二绝缘体层21以使得第六支柱19与第四配线16电连接的方式被部分地除去。
第六支柱19具有导电性,与第三配线15及第四配线16电连接。即,第三配线15至少经第六支柱19与第四配线16电连接。由此,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)至少经第四支柱14与第二配线10电连接,至少经第四支柱14、第二配线10及第五支柱18与第三配线15电连接,至少经第四支柱14、第二配线10、第五支柱18、第三配线15及第六支柱19与第四配线16电连接。
多个第五配线17例如由铜、金等的导电膜构成,设置在第二基板3的与第一基板2相对的面侧。即,多个第五配线17在第三方向Z上位于第二配线10的与第一基板2相反侧(第二基板3侧)。
在本实施方式中,第五配线17位于第二绝缘体层21的层内。另外,第五配线17也可以至少表面从第二绝缘体层21露出。
多个第五配线17分别与多个第一配线9中的对应的1个第五配线17电连接。多个第五配线17在从第三方向Z看的俯视图中,在第一方向X上延伸,且在第二方向Y上以一定的间隔排列地设置。
此外,各第五配线17在从第三方向Z俯视时,具有与对应的1个第一配线9的一端侧或另一端侧重叠的部分。进一步,各第五配线17在从第三方向Z俯视时,从与对应的1个第一配线9重叠的部分向与第一配线9分隔的方向延伸。
在本实施方式中,从第三方向Z看的俯视图中,与第一配线9的一端侧重叠的第五配线17和与第一配线9的另一端侧重叠的第五配线17在第二方向Y上交替排列地设置。另外,并不限定于这样的结构,还能够采用在第二方向Y上仅排列与第一配线9的一端侧重叠的第五配线17的结构、在第二方向Y上仅排列与第一配线9的另一端侧重叠的第五配线17的结构。
第七支柱20例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第七支柱20位于第一配线9与第五配线17之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。
第七支柱20为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与第一配线9连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与第五配线17连接的结构。另外,第二绝缘体层21以使得第七支柱20与第五配线17电连接的方式被部分地除去。
第七支柱20具有导电性,与第一配线9及第五配线17电连接。即,第一配线9至少经第七支柱20与第五配线17电连接。由此,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)至少经第三支柱13与第一配线9电连接,至少经第三支柱13、第一配线9及第七支柱20与第五配线17电连接。
多个第四配线16和多个第五配线17构成设置在第二基板3的与第一基板2相对的面侧的电路部(未图示。)的一部分。电路部是检测从各热敏电阻元件4输出的电信号的变化而转换为亮度温度的器件,由读出集成电路(ROIC:Read Out Integrated Circuit)或调节器、A/D转换器(Analog-to-Digital Converter)、多路转换器等构成。
在具有以上那样的结构的本实施方式的电磁波传感器1A中,从测量对象放出的红外线IR(检知对象的电磁波)从第一基板2侧入射。在图2~5所示的例子中,从测量对象放出的红外线IR(检知对象的电磁波)从第一基板2侧通过窗部W向热敏电阻元件4入射。
在热敏电阻元件4中,通过射入在热敏电阻膜5的附近形成的绝缘膜6的红外线IR被绝缘膜6吸收,以及射入热敏电阻膜5的红外线IR被热敏电阻膜5吸收,该热敏电阻膜5的温度进行变化。此外,在热敏电阻元件4中,针对热敏电阻膜5的温度变化,该热敏电阻膜5的电阻进行变化,由此一对第一电极之间的输出电压进行变化。在本实施方式的电磁波传感器1A中,热敏电阻元件4作为辐射热计元件发挥作用。
在本实施方式的电磁波传感器1A中,利用多个热敏电阻元件4平面地检测从测量对象放出的红外线IR之后,将从各热敏电阻元件4输出的电気信号(电压信号)转换为亮度温度,由此能够二维地检测(拍摄)测量对象的温度分布(温度图像)。
在本实施方式的电磁波传感器1A中,对热敏电阻膜5施加恒定电流,针对热敏电阻膜5的温度变化,检测从热敏电阻膜5输出的电压的变化,不过也能够对热敏电阻膜5施加恒定电压,针对热敏电阻膜5的温度变化,检测在热敏电阻膜5流动的电流的变化而转换为亮度温度。
但是,在本实施方式的电磁波传感器1A中,在上述的第三方向Z上,第一配线9相比于热敏电阻元件4位于第一基板2侧,第二配线10位于热敏电阻元件4的与第一基板2相反侧。
由此,在本实施方式的电磁波传感器1A中,能够空间效率良好地扩大第三方向Z上的第一配线9与第二配线10的间隔,并能够降低在这些第一配线9与第二配线10之间产生的寄生电容。
因此,在本实施方式的电磁波传感器1A中,能够获得高的动作速度及高的检测精度。
另外,在上述电磁波传感器1A中,采用具备上述的第三配线15和第五支柱18的结构,不过也可以采用例如如图7所示那样,省略第三配线15和第五支柱18,经第六支柱19电连接第二配线10与第四配线16之间的结构。
具体而言,在该图7所示的结构中,从第三方向Z俯视时,第二配线10的一端侧或另一端侧延伸至与第六支柱19重叠的位置,与第六支柱19连接。第六支柱19的至少一部分位于第三方向Z上的第二配线10与第二基板3之间。由此,第二配线10至少经第六支柱19与第二基板3相连接。在本实施方式中,第二配线10经第六支柱19、第四配线16及第二绝缘体层21与第二基板3相连接。第六支柱19具有导电性,与第二配线10及第四配线16电连接。
另外,在图7所示的结构中,第六支柱19采用其延伸方向上的一端(上端)与第一绝缘体层8连接,其延伸方向上的另一端(下端)与第四配线16连接的结构,不过第六支柱19也可以采用其延伸方向上的一端(上端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(下端)与第四配线16连接的结构。
(第二实施方式)
接着,作为本发明的第二实施方式,说明例如图8所示的电磁波传感器1B。
另外,图8是表示电磁波传感器1B的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A同等部位,省略说明并且在图中标注相同的附图标记。另外,在图8中表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1B的截面的一部分。
如图8所示,本实施方式的电磁波传感器1B取代上述第一支柱11设有第一支柱11A。
第一支柱11A例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第一支柱11A的至少一部分位于第三方向Z上的第一基板2与热敏电阻元件4之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。
第一支柱11A为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与第一配线9连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与设置在构成臂部7b的配线层7的上表面的绝缘膜6连接的结构。由此,热敏电阻元件4至少经第一支柱11A与第一基板2相连接。在本实施方式中,热敏电阻元件4经臂部7b、绝缘膜6、第一支柱11A、第一配线9及第一绝缘体层8与第一基板2相连接。
第一支柱11A的至少一端(在本实施方式中为下端)与绝缘体(在本实施方式中绝缘膜6)连接。由此,在从第一支柱11A的一端至另一端的第一支柱11A之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与连接至第一支柱11A的上端的第一配线9电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1B除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1B中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第三实施方式)
接着,作为本发明的第三实施方式,说明例如图9所示的电磁波传感器1C。
另外,图9是表示电磁波传感器1C的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。另外,在图9中表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1C的截面的一部分。
如图9所示,本实施方式的电磁波传感器1C取代上述第二支柱12设有第二支柱12A。
第二支柱12A例如由铜、金、FeCoNi合金或NiFe合金(坡莫合金)等的导电体构成。第二支柱12A的至少一部分位于第三方向Z上的第二配线10与热敏电阻元件4之间,由在包含第三方向Z的成分的方向(在本实施方式中为第三方向Z)上延伸的截面圆形的导电性支柱形成。
第二支柱12A为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为下端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与设置在构成臂部7a的配线层7的下表面的绝缘膜6连接的结构。由此,第二配线10至少经第二支柱12A与热敏电阻元件4相连接。在本实施方式中,第二配线10经第二支柱12A、绝缘膜6及臂部7a与热敏电阻元件4相连接。
第二支柱12A的至少一端(在本实施方式中为上端)与绝缘体(在本实施方式中为绝缘膜6)连接。由此,在从第二支柱12A的一端至另一端的第二支柱12A之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与第二配线10电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1C除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1C中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第四实施方式)
接着,作为本发明的第四实施方式,说明例如图10所示的电磁波传感器1D。
另外,图10是表示电磁波传感器1D的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A、1B同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。另外,在图10中表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1D的截面的一部分。
如图10所示,本实施方式的电磁波传感器1D取代上述第一支柱11设有第一支柱11A。第一支柱11A自身的结构与上述电磁波传感器1B的第一支柱11A相同。
第一支柱11A为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与覆盖第一配线9的第一绝缘体层8连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与构成臂部7b的配线层7的前端连接的结构。由此,热敏电阻元件4至少经第一支柱11A与第一基板2相连接。在本实施方式中,热敏电阻元件4经臂部7b、第一支柱11A、第一绝缘体层8及第一配线9与第一基板2相连接。
第一支柱11A的至少一端(在本实施方式中为上端)与绝缘体(在本实施方式中为第一绝缘体层8)连接。由此,在从第一支柱11A的一端至另一端的第一支柱11A之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与在从第三方向Z看的俯视图中与第一支柱11A重叠的第一配线9电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1D除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1D中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第五实施方式)
接着,作为本发明的第五实施方式,说明例如图11所示的电磁波传感器1E。
另外,图11是表示电磁波传感器1E的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A、1C同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。另外,在图11中,表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1E的截面的一部分。
如图11所示,本实施方式的电磁波传感器1E取代上述第二支柱12设有第二支柱12A。第二支柱12A自身的结构与上述电磁波传感器1C的第二支柱12A相同。
第二支柱12A为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为下端)与覆盖第二配线10的下表面的一部分的绝缘膜22连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与构成臂部7a的配线层7的前端连接的结构。作为绝缘膜22,能够使用与上述绝缘膜6中例示的相同的材料。由此,第二配线10至少经第二支柱12A与热敏电阻元件4相连接。在本实施方式中,第二配线10经绝缘膜22、第二支柱12A及臂部7a与热敏电阻元件4相连接。
第二支柱12A的至少一端(在本实施方式中为下端)与绝缘体(在本实施方式中为绝缘膜22)连接。由此,在从第二支柱12A的一端至另一端的第二支柱12A之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与第二配线10电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1E除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1E中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第六实施方式)
接着,作为本发明的第六实施方式,说明例如图12所示的电磁波传感器1F。
另外,图12是表示电磁波传感器1F的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。另外,在图12中,表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1F的截面的一部分。
如图12所示,本实施方式的电磁波传感器1F取代上述第一支柱11设有第一支柱11B。
第一支柱11B由设置在其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端与另一端之间的一部分的绝缘体23a和以夹持该绝缘体23a的方式设置的导电体23b构成。在第一支柱11B的绝缘体23a,能够使用与上述第一支柱11中例示的绝缘体相同的材料。此外,在第一支柱11B的导电体23b,能够使用与上述第一支柱11A例示的导电体相同的材料。
第一支柱11B为其延伸方向上的一端(在本实施方式中为上端)与第一配线9连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与构成臂部7b的配线层7的前端连接的结构。由此,热敏电阻元件4至少经第一支柱11B与第一基板2相连接。在本实施方式中,热敏电阻元件4经臂部7b、第一支柱11B、第一配线9及第一绝缘体层8与第一基板2相连接。
第一支柱11B通过在其延伸方向上的一端与另一端之间的一部分包含绝缘体23a,使得其一端与另一端之间电绝缘。由此,在从第一支柱11B的一端至另一端的第一支柱11B之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与连接至第一支柱11B的一端的第一配线9电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1F除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1F中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第七实施方式)
接着,作为本发明的第七实施方式,说明例如图13所示的电磁波传感器1G。
另外,图13是表示电磁波传感器1G的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。另外,在图13中表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1G的截面的一部分。
如图13所示,本实施方式的电磁波传感器1G取代上述第二支柱12设有第二支柱12B。
第二支柱12B由设置在其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端与另一端之间的一部分的绝缘体24a和以夹持该绝缘体24a的方式设置的导电体24b构成。在第二支柱12B的绝缘体24a,能够使用与上述第二支柱12中例示的绝缘体相同的材料。此外,在第二支柱12B的导电体24b能够使用与上述第二支柱12A中例示的导电体相同的材料。
第二支柱12B为其延伸方向上的一端(在本实施方式中为下端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与构成臂部7a的配线层7的前端连接的结构。由此,第二配线10至少经第二支柱12B与热敏电阻元件4相连接。在本实施方式中,第二配线10经第二支柱12B及臂部7a与热敏电阻元件4相连接。
第二支柱12B通过在其延伸方向上的一端与另一端之间的一部分包含绝缘体24a,使得其一端与另一端之间电绝缘。由此,在从第二支柱12B的一端至另一端的第二支柱12B之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与第二配线10电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1G除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1G中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第八实施方式)
接着,作为本发明的第八实施方式,说明例如图14所示的电磁波传感器1H。
另外,图14是表示电磁波传感器1H的结构的截面图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A、1B、1C同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。另外,在图14中表示与图1中表示的线段D-D对应的电磁波传感器1H的截面。
上述第二~第七实施方式所示的电磁波传感器1B~1G的结构是对上述第一实施方式所示的电磁波传感器1A的结构分别变更第一支柱11或第二支柱12而得到的结构。另一方面,还能够是对上述第一实施方式所示的电磁波传感器1A的结构,适当地组合上述第二、第四、第六实施方式所示的电磁波传感器1B、1D、1F中任1个结构与上述第三、第五、第七实施方式所示的电磁波传感器1C、1E、1G中任1个结构,变更第一支柱11或第二支柱12而得到的结构。
例如,图14所示的电磁波传感器1H是对上述电磁波传感器1A的结构组合上述电磁波传感器1C、1D的结构而进行变更而得到的结构。
具体而言,该电磁波传感器1H取代上述第一支柱11设有第一支柱11A,取代上述第二支柱12设有第二支柱12A。第一支柱11A自身的结构与上述电磁波传感器1B的第一支柱11A相同。第二支柱12A自身的结构与上述电磁波传感器1C的第二支柱12A相同。
第一支柱11A为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为上端)与覆盖第一配线9的第一绝缘体层8连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为下端)与构成臂部7b的配线层7的前端连接的结构。
第一支柱11A的至少一端(在本实施方式中为上端)与绝缘体(在本实施方式中为第一绝缘体层8)连接。由此,在从第一支柱11A的一端至另一端的第一支柱11A之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)和从第三方向Z看的俯视图中与第一支柱11A重叠的第一配线9电绝缘。
第二支柱12A为其延伸方向(在本实施方式中为第三方向Z)上的一端(在本实施方式中为下端)与第二配线10连接,其延伸方向上的另一端(在本实施方式中为上端)与设置在构成臂部7a的配线层7的下面的绝缘膜6连接的结构。
第二支柱12A的至少一端(在本实施方式中为上端)与绝缘体(在本实施方式中为绝缘膜6)连接。由此,在从第二支柱12A的一端至另一端的第二支柱12A之中通过的路径中,热敏电阻元件4(热敏电阻膜5)与第二配线10电绝缘。
本实施方式的电磁波传感器1H除此以外具有与上述电磁波传感器1A基本相同的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1H中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
(第九实施方式)
接着,作为本发明的第八实施方式,说明例如图15所示的电磁波传感器1J。
另外,图14是示意地表示电磁波传感器1J的结构的俯视图。此外,在以下的说明中,对与上述电磁波传感器1A同等部位,省略说明并在图中标注相同的附图标记。
如图14所示,本实施方式的电磁波传感器1J具有多个热敏电阻元件4排列成1列的构造。
即,该电磁波传感器1J包括1个第二配线10和多个第一配线9。此外,在电磁波传感器1J中,在从与第一基板2的基板面垂直的方向(第三方向Z)看的俯视图中,多个热敏电阻元件4在第二方向Y上排列地设置。此外,多个热敏电阻元件4分别以与多个第一配线9中的对应的1个第一配线9电连接的方式,在从第三方向Z看的俯视图中在第二方向Y上排列设置有多个第一配线9。此外,多个热敏电阻元件4分别与1个第二配线10电连接。
本实施方式的电磁波传感器1J为包括1个第二配线10和多个第一配线9的结构,不过也可以采用包括1个第一配线9和多个第二配线10,在从与第一基板2的基板面垂直的方向(第三方向Z)看的俯视图中,多个热敏电阻元件4在第一方向X上排列地设置的结构。
在这种情况下,多个热敏电阻元件4分别以与多个第二配线10中的对应的1个第二配线10电连接的方式,在从第三方向Z看的俯视图中在第一方向X上排列设置多个第二配线10,多个热敏电阻元件4分别与1个第一配线9电连接。
在电磁波传感器1J中,能够采用上述电磁波传感器1A~1H具备的结构。因此,在本实施方式的电磁波传感器1J中,通过具备这样的结构,能够与第一实施方式的电磁波传感器1A一样地,获得高的动作速度及高的检测精度。
另外,本发明并不限定于上述实施方式的内容,而能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
例如,应用本发明的电磁波传感器并不限定于将上述的多个热敏电阻元件4排列成二维阵列状或1列的红外线图像传感器的结构,在使用1个热敏电阻元件4的电磁波传感器等中也能够应用本发明。
此外,应用本发明的电磁波传感器,作为电磁波并不限定于检测上述的红外线IR的结构,例如也可以为检测波长30μm以上、3mm以下的太赫兹波的结构。
此外,应用了本发明的电磁波传感器作为电磁波检测部并不限定于使用上述的热敏电阻元件4的结构,例如能够取代热敏电阻膜5,使用利用热电堆(热电对)型、焦热电型、二极管型等的温度检知元件的结构作为电磁波检测部。
附图标记的说明
1A~1H、1J电磁波传感器
2第一基板
3第二基板
4热敏电阻元件(电磁波检测部)
5热敏电阻膜(温度检知元件)
6绝缘膜(电磁波吸收体)
7a、7b臂部
8第一绝缘体层
9第一配线
10第二配线
11、11A、11B第一支柱
12、12A、12B第二支柱
13第三支柱
14第四支柱
15第三配线
16第四配线
17第五配线
18第五支柱
19第六支柱
20第七支柱
21第二绝缘体层
22绝缘膜
23a绝缘体
23b导电体
24a绝缘体
24b导电体
IR红外线(电磁波)
G1、G2空间。

Claims (17)

1.一种电磁波传感器,其特征在于,包括:
第一基板;
在从与所述第一基板的基板面垂直的方向看的俯视图中在与所述基板面平行的第一方向上延伸的第一配线;
在所述俯视图中,在与所述基板面平行且与所述第一方向不同的第二方向上延伸的第二配线;和
与所述第一配线电连接并且与所述第二配线电连接的电磁波检测部,
所述第一配线在与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向上,相比于所述电磁波检测部位于所述第一基板侧,
所述第二配线在所述第三方向上,位于所述电磁波检测部的与所述第一基板相反侧。
2.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第一支柱,
所述第一支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第一基板与所述电磁波检测部之间,
所述电磁波检测部至少通过所述第一支柱与所述第一基板相连接,所述第一支柱的至少一端与绝缘体连接。
3.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第一支柱,
所述第一支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第一基板与所述电磁波检测部之间,
所述电磁波检测部至少通过所述第一支柱与所述第一基板相连接,所述第一支柱在一端与另一端之间的至少一部分包含绝缘体,所述一端与所述另一端之间电绝缘。
4.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第二支柱,
所述第二支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第二配线与所述电磁波检测部之间,
所述第二配线至少通过所述第二支柱与所述电磁波检测部相连接,所述第二支柱的至少一端与绝缘体连接。
5.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第二支柱,
所述第二支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第二配线与所述电磁波检测部之间,
所述第二配线至少通过所述第二支柱与所述电磁波检测部相连接,所述第二支柱在一端与另一端之间的至少一部分包含绝缘体,所述一端与所述另一端之间电绝缘。
6.如权利要求2或3所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第三支柱,
所述第三支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第一基板与所述电磁波检测部之间,
所述电磁波检测部至少通过所述第三支柱与所述第一基板相连接,所述第三支柱具有导电性,与所述第一配线及所述电磁波检测部电连接。
7.如权利要求4或5所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第四支柱,
所述第四支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第二配线与所述电磁波检测部之间,
所述第四支柱具有导电性,与所述第二配线及所述电磁波检测部电连接。
8.如权利要求2或3所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第四支柱,
所述第四支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第二配线与所述电磁波检测部之间,
所述第四支柱具有导电性,与所述第二配线及所述电磁波检测部电连接,
从所述第三方向俯视时,所述第一支柱与所述第四支柱处在至少一部分相互重叠的位置。
9.如权利要求4或5所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第三支柱,
所述第三支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第一基板与所述电磁波检测部之间,
所述第三支柱具有导电性,与所述第一配线及所述电磁波检测部电连接,
从所述第三方向俯视时,所述第二支柱与所述第三支柱处在至少一部分相互重叠的位置。
10.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
从所述第三方向俯视时,所述第二配线宽度大于所述第一配线。
11.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
所述第二配线具有从所述第三方向俯视时与所述电磁波检测部重叠的部分。
12.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
所述第二配线厚度大于所述第一配线。
13.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于,包括:
第三配线;和
在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第五支柱,
所述第三配线在所述第三方向上相比于所述第二配线位于所述第一基板侧,
所述第五支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第二配线与所述第一基板之间,
所述第二配线至少通过所述第五支柱与所述第一基板相连接,
所述第五支柱具有导电性,与所述第二配线及所述第三配线电连接。
14.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于,包括:
第四配线;
与所述第一基板相对的第二基板;和
在至少包含所述第三方向的成分的方向上延伸的第六支柱,
所述第四配线和所述第二基板在所述第三方向上位于所述第二配线的与所述第一基板相反侧,
所述第六支柱的至少一部分位于所述第三方向的所述第二配线与所述第二基板之间,
所述第二配线至少通过所述第六支柱与所述第二基板相连接,
所述第六支柱具有导电性,与所述第二配线及所述第四配线电连接。
15.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括多个所述电磁波检测部,
包括多个所述第一配线和所述第二配线中的任一方的配线,
在所述俯视图中,多个所述电磁波检测部在多个所述一方的配线排列的方向上排列设置,
所述多个电磁波检测部分别以与所述多个一方的配线中的对应的1个电连接的方式,在所述俯视图中,在所述第一方向或所述第二方向上排列设置所述多个一方的配线。
16.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
包括多个所述电磁波检测部,
包括多个所述第一配线,
包括多个所述第二配线,
在所述俯视图中,多个所述电磁波检测部在所述第一方向和所述第二方向上呈二维阵列状地排列设置,
所述多个电磁波检测部分别以与多个所述第一配线中的对应的1个所述第一配线电连接的方式,在所述俯视图中在所述第二方向上排列设置所述多个第一配线,并且
所述多个电磁波检测部分别以与多个所述第二配线中的对应的1个所述第二配线电连接的方式,在所述俯视图中,在所述第一方向上排列设置所述多个第二配线。
17.如权利要求1所述的电磁波传感器,其特征在于:
所述电磁波检测部包含温度检知元件和覆盖所述温度检知元件的至少一部分的电磁波吸收体。
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