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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Infrarotsensoren und Verfahren
zum Herstellen der Infrarotsensoren. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung beispielsweise auf einen Infrarotsensor, der
einen Infraroterfassungsabschnitt mit einer Erfassungselektrode
auf einem Substrat aufweist, das aus thermoelektrischen Wandlungsmaterial
zusammengesetzt ist, und ein Verfahren zum Herstellen des Infrarotsensors.
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Stand der Technik
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19 ist eine darstellende Ansicht eines beispielhaften
Verfahrens zum Herstellen eines Infrarotsensors im Stand der Technik.
Um den Infrarotsensor herzustellen, wie er in 19(A) gezeigt
ist, wird ein Substrat 3, das beispielsweise aus Si besteht, vorbereitet.
Eine untere Elektrode 1 ist auf dem Substrat 3 gebildet.
Eine glasartige Schicht 2 wird darauf gebildet. Ein Pb-Dünnfilm 4 wird
aufgebracht durch Verdampfung auf einer Verbindungsoberfläche
eines PbTiO3-basierten pyroelektrischen
Substrat 5. Der Pb-Dünnfilm 4 auf dem
pyroelektrischen Substrat 5 wird mit der glasartigen Schicht 2 auf
dem Substrat 3 in Kontakt gebracht. Eine Wärmebehandlung
wird bei 600°C bis 1.000°C durchgeführt,
um es der glasartigen Schicht 2 zu ermöglichen,
mit dem Pb-Dünnfilm 4 zu reagieren, um eine glasartige
Schicht 6 mit niedrigem Schmelzpunkt zu bilden, und dadurch
das pyroelektrische Substrat 5 auf dem Substrat 3 zu
stapeln. Dann wird das pyroelektrische Substrat 5, wie es
in 19(B) gezeigt ist, durch Polieren
in der Dicke reduziert. Eine lichtaufnehmende Oberflächenelektrode 7 wird
durch Sputtern gebildet, um einen Infraroterfassungsabschnitt zu
bilden. Wie es in 19(C) gezeigt ist,
wird ein isolierender Film 8, der beispielsweise aus SiO2 besteht, auf dem pyroelektrischen Substrat 5 gebildet,
das mit der lichtempfangenden Oberflächenelektrode 7 versehen
ist. Das Substrat 3, das auf einem Abschnitt angeordnet
ist, wo die lichtempfangende Oberflächenelektrode 7 angeordnet
ist, wird durch Ätzen entfernt, um einen Si-Substratentfernungsabschnitt 9 zu
bilden.
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Da
in solch einem Infrarotsensor das pyroelektrische Substrat 5 mit
dem Substrat 3, verbunden ist, kann das pyroelektrische
Substrat 5 in der Dicke reduziert werden. Die Bildung des
Si-Substratentfernungsabschnitts 9 verhindert Wärmeleitung
von dem Abschnitt, wo die lichtempfangende Oberflächenelektrode 7 angeordnet
ist, zu dem Substrat 3. Wenn somit Infrarotenergie auf
den Infraroterfassungsabschnitt auftrifft, wird die Temperatur des
Infraroterfassungsabschnitts überwiegend geändert.
Dies führt zu einer Verbesserung der thermoelektrischen
Umwandlungseffizienz und Ansprechempfindlichkeit. Ferner kann der
Infraroterfassungsabschnitt eine sehr geringe Dicke aufweisen, so
dass ein schmaler Wärmeleitweg noch verschmälert
wird. Somit können benachbarte Infraroterfassungsabschnitte
an kürzeren Intervallen angeordnet werden, was zu einer
größeren Packungsdichte führt. Darüber
hinaus kann in dem Fall eines Mehrelementsensors, der eine Mehrzahl
von Infraroterfassungsabschnitten umfasst, das verbleibende Substrat 3,
das zwischen benachbarten Infraroterfassungsabschnitten angeordnet
ist, als Wärmesenke dienen, was dadurch zu einem kleinen Mehrelementsensor
führt, der frei von dem Einfluss von Übersprechen
ist (siehe Patentdokument 1).
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- Patentdokument 1: japanische
ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
6-194226
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Offenbarung der Erfindung
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Probleme, die durch die Erfindung zu
lösen sind
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Bei
solch einem Infrarotsensor ist jedoch das pyroelektrische Substrat
in Kontakt mit dem Si-Substrat, ausgenommen dem Infraroterfassungsabschnitt,
was somit zu einer unzureichenden thermischen Isolation führt.
Die thermoelektrische Umwandlungseffizienz und Ansprechempfindlichkeit sind
nach wie vor unangemessen.
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Folglich
ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Infrarotsensor
zu schaffen, der einen Infraroterfassungsabschnitt mit verbesserter
thermischer Isolation aufweist und eine zufriedenstellende thermoelektrische
Umwandlungseffizienz und Ansprechempfindlichkeit aufweist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einem Infraroterfassungsabschnitt
mit ausreichender thermischer Isolation zu schaffen.
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Einrichtung zum Lösen
der Probleme
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Die
vorliegende Erfindung schafft einen Infrarotsensor, der ein erstes
Substrat, das aus einem thermoelektrischen Umwandlungsmaterial besteht, ein
zweites Substrat, das entfernt von dem ersten Substrat auf solche
Weise angeordnet ist, dass eine Hauptoberfläche des zweiten
Substrats einer Hauptoberfläche des ersten Substrats zugewandt
ist, eine Mehrzahl von säulenförmigen Stützen,
die konfiguriert sind, um das erste Substrat und das zweite Substrat
zu verbinden, und das erste Substrat und das zweite Substrat tragen,
während das erste Substrat und das zweite Substrat in einem
getrennten Zustand sind, und eine Erfassungselektrode umfasst, die
auf zumindest einer Hauptoberfläche des ersten Substrats
angeordnet ist, wobei die Erfassungselektrode Infrarotstrahlung
erfasst, die auf das erste Substrat auftreffen.
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Ein
Infraroterfassungsabschnitt wird durch die Erfassungselektrode gebildet,
die auf dem ersten Substrat angeordnet ist, das aus dem thermoelektrischen
Umwandlungsmaterial besteht. Das erste Substrat, das mit dem Infraroterfassungsabschnitt versehen
ist, wird durch die Stützen getragen, während
dasselbe von dem zweiten Substrat getrennt ist, wodurch die thermische
Isolation zwischen dem Infraroterfassungsabschnitt und dem zweiten
Substrat sichergestellt wird.
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In
dem Infrarotsensor kann eine Außenanschlussverbindungselektrode
für die Verbindung mit einer äußeren
Schaltung auf einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats
angeordnet sein gegenüber der Oberfläche, die
dem ersten Substrat zugewandt ist, und die Erfassungselektrode kann
mit den Stützen und der Außenanschlussverbindungselektrode elektrisch
verbunden sein. In diesem Fall kann der Infrarotsensor auf einer
Schaltungsplatine befestigt sein und mit der äußeren
Schaltung verbunden sein, unter Verwendung der Außenanschlussverbindungselektrode.
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Alternativ
kann eine Verbindungselektrode auf einer Hauptoberfläche
des zweiten Substrats angeordnet sein, gegenüber der Oberfläche,
die dem ersten Substrat zugewandt ist, und die Erfassungselektrode
kann mit der Verbindungselektrode elektrisch verbunden sein. In
diesem Fall kann der Infrarotsensor auf einer Schaltungsplatine
befestigt sein, und die Verbindungselektrode kann mit einer äußeren
Schaltung drahtgebondet sein.
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Die
Stützen können angeordnet sein, um zumindest entweder
durch das erste Substrat oder das zweite Substrat zu verlaufen.
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Das
zweite Substrat kann ein IC-Substrat sein. In diesem Fall kann ein
Signal, das durch Erfassen von Infrarotstrahlen in dem Infraroterfassungsabschnitt
erhalten wird, in dem zweiten Substrat behandelt werden.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch einen Infrarotsensor, der ein
erstes Substrat, das aus einem thermoelektrischen Umwandlungsmaterial
besteht, eine Erfassungselektrode, die auf zumindest einer Hauptoberfläche
des ersten Substrats angeordnet ist, wobei die Erfassungselektrode
Infrarotstrahlen erfasst, die auf das erste Substrat auftreffen,
ein zweites Substrat, das mit dem ersten Substrat verbunden ist,
um das erste Substrat zu tragen, einen Hohlraum, der in einem Abschnitt
des zweiten Substrats angeordnet ist, der einem Abschnitt entspricht, wo
die Erfassungselektrode angeordnet ist, und einen Durchgangsschlitz
umfasst, der in dem ersten Substrat und um den Abschnitt herum,
wo die Erfassungselektrode angeordnet ist, angeordnet ist.
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Das
erste Substrat wird durch das zweite Substrat getragen. Der Hohlraum
ist in dem Abschnitt des zweiten Substrats angeordnet, der einem
Infraroterfassungsabschnitt entspricht, der mit der Erfassungselektrode
versehen ist, wodurch eine thermische Isolation zwischen dem Infraroterfassungsabschnitt
und dem zweiten Substrat bereitgestellt wird. Ferner ist der Durchgangsschlitz
in dem ersten Substrat und um den Abschnitt herum angeordnet, wo
die Erfassungselektrode angeordnet ist, wodurch eine thermische
Isolation zwischen dem Infraroterfassungsabschnitt und einem Abschnitt
des ersten Substrats in Kontakt mit dem zweiten Substrat bereitgestellt
wird.
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In
dem Infrarotsensor kann der Hohlraum angeordnet sein, um durch das
zweite Substrat zu verlaufen. Alternativ kann der Hohlraum aus einer
Ausnehmung gebildet sein, die in einem Abschnitt des zweiten Substrats
angeordnet ist, der dem Abschnitt entspricht, wo die Erfassungselektrode
angeordnet ist.
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In
diesen obigen Infrarotsensoren kann ein infrarotabsorbierender Film
angeordnet sein, um die Erfassungselektrode abzudecken. Die Absorption von
Infrarotstrahlen durch den infrarotabsorbierenden Film führt
zu einer zufriedenstellenden Ansprechempfindlichkeit.
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Alternativ
kann ein Schutzfilm angeordnet sein, um die Erfassungselektrode
abzudecken, und ein infrarotabsorbierender Film kann auf einem Abschnitt
des Schutzfilms angeordnet sein, der dem Abschnitt entspricht, wo
die Erfassungselektrode angeordnet ist.
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Die
Oberfläche des Infrarotsensors wird durch den Schutzfilm
geschützt. Ferner führt die Absorption von Infrarotstrahlen
durch den infrarotabsorbierenden Film zu einer zufriedenstellenden
Ansprechempfindlichkeit.
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Das
erste Substrat kann aus einem Thermistormaterial oder pyroelektrischen
Material gebildet sein.
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Als
das Thermistormaterial kann ein Mn3O4-basiertes Material, ein (Ba,Sr)TiO3-basiertes Material oder ein (La,Ba)MnO3-basiertes Material verwendet werden. Als
das pyroelektrische Material kann ein PbTiO3-basiertes
oder (Pb,Zr)TiO3-basiertes Material verwendet
werden.
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Ferner
kann ein Infrarotsensorarray gebildet werden durch Anordnen einer
Mehrzahl der oben beschriebenen Infrarotsensoren.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen
eines Infrarotsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorbereiten eines ersten Substrats, das aus einem thermoelektrischen
Umwandlungsmaterial besteht, Vorbereiten eines zweiten Substrats,
Verbinden einer Hauptoberfläche des ersten Substrats mit
einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats unter Verwendung
eines Bindemittels, Reduzieren der Dicke des ersten Substrats, Bilden
einer Erfassungselektrode auf einer Hauptoberfläche des
ersten Substrats mit einer reduzierten Dicke, wobei die Erfassungselektrode
Infrarotstrahlen erfasst, die auf das erste Substrat auftreffen,
Bilden einer Stütze, die durch das Bindemittel verläuft,
um das erste Substrat mit dem zweiten Substrat zu verbinden, und
Entfernen des Bindemittels.
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Da
das erste Substrat mit dem zweiten Substrat verbunden ist, wird
das erste Substrat leicht in der Dicke reduziert. Nach der Reduzierung
der Dicke des ersten Substrats wird das Bindemittel entfernt. Als
Folge wird das erste Substrat durch die Stütze getragen,
während es von dem zweiten Substrat getrennt ist. Das heißt,
das erste Substrat mit einer reduzierten Dicke wird getragen, während
es von dem zweiten Substrat getrennt ist. Die Erfassungselektrode
ist auf dem ersten Substrat gebildet mit einer reduzierten Dicke,
um einen Infraroterfassungsabschnitt zu bilden. Dadurch ist es möglich,
einen Infrarotsensor zu erzeugen, der einen Infraroterfassungsabschnitt
umfasst, der von anderen Abschnitten thermisch isoliert ist und
eine geringe Wärmekapazität aufweist.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen eines Infrarotsensors kann der Schritt
des Bildens der Stütze einen Teilschritt des Bildens eines
Durchgangslochs, das durch das zweite Substrat und das Bindemittel verläuft
und mit dem ersten Substrat kommuniziert, und einen Teilschritt
des Bildens einer Elektrode in dem Durchgangsloch, um die Stütze
zu bilden, umfassen.
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Die
Stütze kann gebildet sein, um mit der Erfassungselektrode
verbunden zu sein, und das Verfahren kann ferner einen Schritt des
Bildens einer Außenanschlussverbindungselektrode auf einer Hauptoberfläche
des zweiten Substrats umfassen, gegenüber der Oberfläche,
die dem ersten Substrat zugewandt ist, wobei die Außenanschlussverbindungselektrode
mit der Stütze verbunden ist. In diesem Fall ist es möglich,
einen Infrarotsensor zu schaffen, der auf einer Schaltungsplatine
befestigt sein kann und mit der Außenanschlussverbindungselektrode
mit einer äußeren Schaltung verbunden sein kann.
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Alternativ
kann der Schritt des Bildens der Stütze einen Teilschritt
des Bildens eines Durchgangslochs, das durch das erste Substrat
und das Bindemittel verläuft und mit dem zweiten Substrat kommuniziert,
und einen Teilschritt des Bildens einer Elektrode in dem Durchgangsloch,
um die Stütze zu bilden, umfassen.
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In
diesem Fall kann das Verfahren ferner die Schritte des Bildens einer
Verbindungselektrode auf der Hauptoberfläche des zweiten
Substrats, die dem ersten Substrat zugewandt ist, umfassen, vor
dem Verbinden des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat, und
des Verbindens der Stütze mit der Verbindungselektrode,
wenn die Stütze gebildet wird, so dass die Erfassungselektrode
mit der Stütze und der Verbindungselektrode verbunden ist.
Es ist möglich, durch das Herstellungsverfahren einen Infrarotsensor
zu schaffen, der die Verbindungselektrode auf dem zweiten Substrat
umfasst, wobei die Verbindungselektrode konfiguriert ist, um durch
Drahtbonden mit der äußeren Schaltung verbunden
zu sein.
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Ferner
kann bei dem Herstellungsverfahren, bei dem die Stütze,
die durch das erste Substrat und das Bindemittel verläuft,
mit der Verbindungselektrode verbunden wird, das Verfahren ferner
folgende Schritte umfassen: Bilden eines Durchgangslochs, das durch
das zweite Substrat verläuft und nach dem Bilden der Stütze
mit der Verbindungselektrode kommuniziert, Bilden einer Elektrode
in dem Durchgangsloch, die durch das zweite Substrat verläuft, und
Bilden einer Außenanschlussverbindungselektrode auf einer
Hauptoberfläche des zweiten Substrats gegenüber
der Oberfläche, die dem ersten Substrat zugewandt ist,
wobei die Außenanschlussverbindungselektrode mit der Stütze
verbunden ist. In diesem Fall wird die Verbindungselektrode als
ein Relais zwischen der Stütze, die mit der Erfassungselektrode
verbunden ist, die den Infraroterfassungsabschnitt bildet, und der
Außenanschlussverbindungselektrode verwendet.
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In
dem Herstellungsverfahren, in dem die Stütze, die durch
das erste Substrat und das Bindemittel verläuft, gebildet
wird, kann das zweite Substrat ein IC-Substrat sein, und die Erfassungselektrode kann
durch die Stütze mit einer Schaltung verbunden sein, die
auf dem zweiten Substrat angeordnet ist.
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Es
ist möglich, durch das Herstellungsverfahren einen Infrarotsensor
zu schaffen, der in der Lage ist, ein Signal zu behandeln, das von
dem Infraroterfassungsabschnitt in einer Schaltung gesendet wird,
die auf dem zweiten Substrat angeordnet ist.
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Der
Schritt des Entfernens des Bindemittels wird vorzugsweise durch
isotropes Ätzen durchgeführt. Die Entfernung der
Bindeschicht durch isotropes Ätzen kann teilweises Unter-
und Überätzen während des Ätzens
verhindern und Schäden aufgrund von Ätzen an einem
anderen Abschnitt als dem Bindemittel reduzieren.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen
eines Infrarotsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorbereiten eines ersten Substrats, das aus einem thermoelektrischen
Umwandlungsmaterial besteht, Vorbereiten eines zweiten Substrats,
Bilden einer ersten Zwischenelektrode auf einer Hauptoberfläche des ersten
Substrats, Bilden einer zweiten Zwischenelektrode auf einer Hauptoberfläche
des zweiten Substrats, Verbinden der ersten Zwischenelektrode mit
der zweiten Zwischenelektrode, um eine Stütze zu bilden zum
Stapeln des ersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass
dieselben einander zugewandt sind, Reduzieren der Dicke des ersten
Substrats und Bilden einer Erfassungselektrode auf einer Hauptoberfläche
des ersten Substrats, wobei die Erfassungselektrode Infrarotstrahlen
erfasst, die auf das erste Substrat auftreffen.
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Die
Verbindungselektroden, die auf dem ersten Substrat und dem zweiten
Substrat gebildet sind, werden verbunden, um die Stütze
zu bilden. Somit wird das erste Substrat durch die Stütze
getragen, während es von dem zweiten Substrat getrennt
ist.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines Infrarotsensors kann ferner folgende
Schritte umfassen: Bilden eines Durchgangslochs in dem ersten Substrat nach
dem Bilden der Erfassungselektrode, wobei das Durchgangsloch mit
der Erfassungselektrode und der ersten Zwischenelektrode kommuniziert,
Bilden einer Elektrode in dem Durchgangsloch, das in dem ersten
Substrat angeordnet ist, um die Erfassungselektrode mit der ersten
Zwischenelektrode zu verbinden, Bilden eines Durchgangslochs in
dem zweiten Substrat, wobei das Durchgangsloch mit der zweiten Verbindungselektrode
kommuniziert, Bilden einer Elektrode in dem Durchgangsloch, das
in dem zweiten Substrat angeordnet ist, und Bilden einer Außenanschlussverbindungselektrode
auf einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats gegenüber
der Oberfläche, die dem ersten Substrat zugewandt ist,
auf solch eine Weise, dass die Außenanschlussverbindungselektrode
mit der Elektrode verbunden ist, die in dem Durchgangsloch in dem
zweiten Substrat angeordnet ist, wobei die Außenanschlussverbindungselektrode für
die Verbindung mit einer äußeren Schaltung angeordnet
ist.
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Die
Erfassungselektrode, die auf dem ersten Substrat gebildet ist, ist
mit der Außenanschlussverbindungselektrode verbunden, die
auf dem zweiten Substrat gebildet ist; somit kann der Infrarotsensor unter
Verwendung der Außenanschlussverbindungselektrode auf einer
Schaltungsplatine befestigt werden und mit der äußeren
Schaltung verbunden werden.
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Jedes
der vorhergehenden Verfahren zum Herstellen eines Infrarotsensors
kann ferner die Schritte des Bildens einer Rille in dem ersten Substrat
und um die Erfassungselektrode herum und des Entfernens eines Abschnitts
des ersten Substrats, der außerhalb der Rille angeordnet
ist, die um die Erfassungselektrode herum angeordnet ist, umfassen.
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Da
der Abschnitt des ersten Substrats, der außerhalb der Rille
angeordnet ist, die um die Erfassungselektrode herum angeordnet
ist, entfernt ist, ist das erste Substrat kleiner als das zweite
Substrat. Dies führt zu einem großen Abstand zwischen
den ersten Substrat und einem Element benachbart zu dem ersten Substrat,
wenn der Infrarotsensor auf einer Schaltungsplatine oder dergleichen
befestigt ist, wodurch eine zufriedenstellende thermische Isolation zwischen
dem ersten Substrat, das mit dem Infraroterfassungsabschnitt versehen
ist, und dem Element benachbart zu dem ersten Substrat bereitgestellt wird
und Übersprechen aufgrund von Wärmeleitung verhindert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen
eines Infrarotsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorbereiten eines ersten Substrats, das aus einem thermoelektrischen
Umwandlungsmaterial besteht, Vorbereiten eines zweiten Substrats,
Bilden eines Durchgangslochs in dem zweiten Substrat, Verbinden
einer Hauptoberfläche des ersten Substrats mit einer Hauptoberfläche
des zweiten Substrats mit dem Durchgangsloch, Reduzieren der Dicke
des ersten Substrats, Bilden einer Erfassungselektrode auf einem
Abschnitt einer Hauptoberflä che des ersten Substrats, der
dem Durchgangsloch entspricht, wobei die Erfassungselektrode Infrarotstrahlen
erfasst, die auf das erste Substrat auftreffen, und Bilden eines
Durchgangsschlitzes in dem ersten Substrat und um die Erfassungselektrode
herum.
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Nachdem
das erste Substrat mit dem zweiten Substrat verbunden ist, das das
Durchgangsloch aufweist und in der Dicke reduziert ist, wird der Durchgangsschlitz
in dem ersten Substrat und um die Erfassungselektrode herum gebildet.
Somit ist ein Infraroterfassungsabschnitt, der mit der Erfassungselektrode
versehen ist, auf dem dünnen ersten Substrat angeordnet,
das durch den Durchgangsschlitz umgeben ist. Der Infraroterfassungsabschnitt
ist durch einen Hohlraum von dem zweiten Substrat getrennt und von
dem Umfang derselben durch den Durchgangsschlitz thermisch isoliert.
Daher ist es möglich, einen Infrarotsensor herzustellen,
der einen Infrarotsensorabschnitt umfasst, der von anderen Abschnitten
thermisch isoliert ist und eine geringe Wärmekapazität
aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen
eines Infrarotsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorbereiten eines ersten Substrats, das aus einem thermoelektrischen
Umwandlungsmaterial besteht, Vorbereiten eines zweiten Substrats,
Bilden einer Ausnehmung in einer Hauptoberfläche des zweiten
Substrats, Verbinden einer Hauptoberfläche des ersten Substrats
mit der Hauptoberfläche des zweiten Substrats, die die
Ausnehmung aufweist, Reduzieren der Dicke des ersten Substrats,
Bilden einer Erfassungselektrode auf einem Abschnitt einer Hauptoberfläche des
ersten Substrats, der der Ausnehmung entspricht, wobei die Erfassungselektrode
Infrarotstrahlen erfasst, die auf das erste Substrat auftreffen,
und Bilden eines Durchgangsschlitzes in dem ersten Substrat und
um die Erfassungselektrode herum.
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Der
Hohlraum, der konfiguriert ist, um den Infraroterfassungsabschnitt
von dem zweiten Substrat zu trennen, kann auch gebildet werden durch
Bilden einer Ausnehmung in dem zweiten Substrat.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen
eines Infrarotsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorbereiten eines ersten Substrats, das aus einem thermoelektrischen
Umwandlungsmaterial besteht, Vorbereiten eines zweiten Substrats,
Verbinden einer ersten Hauptoberfläche des ersten Substrats
mit einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats, Reduzieren der
Dicke des ersten Substrats, Bilden einer Erfassungselektrode auf
einer zweiten Hauptoberfläche des ersten Substrats, wobei
die Erfassungselektrode Infrarotstrahlen erfasst, die auf das erste
Substrat auftreffen, Bilden eines Durchgangslochs in einem Abschnitt
des zweiten Substrats, der der Erfassungselektrode entspricht, um
einen Hohlraum auf der ersten Hauptoberflächenseite des
ersten Substrats zu bilden, und Bilden eines Durchgangslochs in
dem ersten Substrat und um die Erfassungselektrode herum.
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Das
Durchgangsloch, das in dem zweiten Substrat angeordnet ist, das
als der Hohlraum dient, kann gebildet werden, nachdem das erste
Substrat mit dem zweiten Substrat verbunden ist.
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Jedes
der vorhergehenden Verfahren zum Herstellen eines Infrarotsensors
kann ferner einen Schritt des Bildens eines infrarotabsorbierenden Films
auf solch eine Weise umfassen, dass der infrarotabsorbierende Film
die Erfassungselektrode abdeckt. Alternativ kann jedes der vorhergehenden
Verfahren ferner folgende Schritte umfassen: Bilden eines Schutzfilms
auf solche Weise, dass der Schutzfilm die Erfassungselektrode abdeckt,
und Bilden eines infrarotabsorbierenden Films auf einem Abschnitt
des Schutzfilms, der einem Abschnitt entspricht, wo die Erfassungselektrode
angeordnet ist. Die Bildung des Schutzfilms schützt die
Oberfläche des ersten Substrats, das mit der Erfassungselektrode
versehen ist. Die Bildung des infrarotabsorbierenden Films führt
zu einer zufriedenstellenden Ansprechempfindlichkeit.
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Vorteile
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Infrarotsensor
zu erhalten, der einen Infraroterfassungsabschnitt umfasst, der
von anderen Abschnitten thermisch isoliert ist und zufriedenstellende
thermoelektrische Umwandlungseffizienz und Ansprechempfindlichkeit
aufweist.
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Es
ist auch möglich, durch ein Herstellungsverfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung effizient einen Infrarotsensor herzustellen,
der einen Infraroterfassungsabschnitt aufweist, der von anderen
Abschnitten thermisch isoliert ist.
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Die
vorhergehenden Aufgaben, andere Aufgaben, Charakteristika und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden von der nachfolgenden Beschreibung
der besten Modi zum Ausführen der Erfindung mit Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht eines Infrarotsensors gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die den in 1 gezeigten
Infrarotsensor darstellt.
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3 ist
eine darstellende Ansicht einer beispielhaften Erfassungselektrode,
die in dem in 1 gezeigten Infrarotsensor gebildet
ist.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Infrarotsensor gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellt.
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5 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen des in 1 gezeigten Infrarotsensors.
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6 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einer Struktur, die sich
von derjenigen des in 1 gezeigten Infrarotsensors
unterscheidet.
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7 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einer anderen Struktur,
die sich von derjenigen des in 1 gezeigten
Infrarotsensors unterscheidet.
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8 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einer anderen Struktur,
die sich von derjenigen des in 1 gezeigten
Infrarotsensors unterscheidet.
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9 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einer anderen Struktur,
die sich von derjenigen des in 1 gezeigten
Infrarotsensors unterscheidet.
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10 ist
eine darstellende Ansicht eines Infrarotsensors gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
eine darstellende Ansicht eines beispielhaften Infrarotsensorarrays,
das mit einem Abdeckungsbauglied versehen ist.
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12 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Infrarotsensor gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellt.
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13 ist
eine Draufsicht des in 12 gezeigten Infrarotsensors.
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14 ist
eine darstellende Ansicht einer Erfassungselektrode, die in dem
in 12 gezeigten Infrarotsensor gebildet ist.
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15 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Infrarotsensor gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellt.
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16 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen des in 12 gezeigten Infrarotsensors.
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17 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einer Struktur, die sich
von derjenigen des in 12 gezeigten Infrarotsensors
unterscheidet.
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18 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors mit einer anderen Struktur,
die sich von derjenigen des in 12 gezeigten
Infrarotsensors unterscheidet.
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19 ist eine darstellende Ansicht eines Verfahrens
zum Herstellen eines Infrarotsensors des Stands der Technik.
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Beste Modi zum Ausführen
der Erfindung
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1 ist
eine Draufsicht eines Infrarotsensors gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist
eine Querschnittsansicht, die den Infrarotsensor darstellt. Ein
Infrarotsensor 10 umfasst. ein erstes Substrat 12 und
ein zweites Substrat 14. Das erste Substrat 12 besteht
aus einem thermoelektrischen Umwandlungsmaterial, wie z. B. einem
Thermistormaterial oder einem pyroelektrischen Material, und weist
eine kleine Dicke auf. Beispiele eines Thermistormaterials, das
verwendet werden kann, umfassen Mn3O4-basierte Materialien, (Ba,Sr)TiO3-basierte Materialien und (La,Ba)MnO3-basierte Materialien. Beispiele eines pyroelektrischen
Materials, das verwendet werden kann, umfassen PbTiO3-basierte
Materialien und (Pb,Zr)TiO3-basierte Materialien.
Das zweite Substrat 14 besteht bei spielsweise aus Si. In
dem Fall, wo das erste Substrat 12 aus einem Thermistormaterial
besteht, ist eine Erfassungselektrode 16 auf einer Hauptoberfläche
des ersten Substrats 12 gebildet. Die Erfassungselektrode 16 wird
gebildet durch ineinandergreifendes Anordnen zweier kammförmiger Elektrodensegmente 16a und 16b,
wie es in der Draufsicht von 3 gezeigt
ist. Die kammförmigen Elektrodensegmente 16a und 16b erstrecken
sich in entgegengesetzten Richtungen und sind mit jeweiligen Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden.
Die Erfassungselektrode 16 und die Anschlussleitungsabschnitte 18 bestehen
beispielsweise aus Al/Ti oder Al/NiCr. Ein Infraroterfassungsabschnitt
ist auf einem Abschnitt gebildet, wo die Erfassungselektrode 16 angeordnet
ist. In dem Fall, wo das erste Substrat 12 aus einem pyroelektrischen
Material besteht, ist die Erfassungselektrode auf solch eine Weise
gebildet, dass die Elektrodensegmente auf beiden Hauptoberflächen
des ersten Substrats 12 gegenüberliegend angeordnet
sind.
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Das
erste Substrat 12 wird durch zwei Stützen 20 getragen,
während es von dem zweiten Substrat 14 getrennt
ist. Die Stützen 20 bestehen beispielsweise aus
einem Elektrodenmaterial. Die Stützen 20 verlaufen
durch das erste Substrat 12 und das zweite Substrat 14 und
sind mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 der Erfassungselektrode 16 verbunden.
Das erste Substrat 12 ist kleiner als das zweite Substrat 14.
Somit ist das erste Substrat 12 in dem zweiten Substrat 14 angeordnet,
wenn es von dem ersten Substrat 12 aus gesehen wird.
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Ein
Schutzfilm 22 ist auf dem ersten Substrat 12 angeordnet,
um die Erfassungselektrode 16 abzudecken. Der Schutzfilm 22 besteht
aus einem isolierenden Material, wie z. B. SiO2 oder
Al2O3. Ein infrarotabsorbierender
Film 24 ist auf einem Abschnitt des Schutzfilms 22 angeordnet,
der dem Abschnitt entspricht, wo die Erfassungselektrode 16 angeordnet ist.
Der infrarotabsorbierende Film 24 besteht beispielsweise
aus Au schwarz (Au black), NiCr oder TiN.
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Außenanschlussverbindungselektroden 26 sind
auf einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats 14 angeordnet,
gegenüber der Hauptoberfläche, die dem ersten
Substrat 12 zugewandt ist. Die Außenanschlussverbindungselektroden 26 sind
mit den beiden Stützen 20 verbunden. Somit sind
die Außenanschlussverbindungselektroden 26 durch
die Stützen 20 mit den Segmenten der Erfassungselektrode 16 verbunden. 4 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Infrarotsensor gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der infrarotabsorbierende
Film 24 angeordnet, um die Erfassungselektrode 16 abzudecken.
Der infrarotabsorbierende Film 24 kann Infrarotstrahlen
absorbieren und die Erfassungselektrode 16 schützen.
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Der
Infrarotsensor 10 ist auf einer Schaltungsplatine oder
dergleichen befestigt. Die Außenanschlussverbindungselektroden 26 sind
mit Anschlüssen verbunden, die auf der Schaltungsplatine angeordnet
sind. Der infrarotabsorbierende Film 24 absorbiert auftreffende
Infrarotstrahlen, um die Temperatur des ersten Substrats 12 zu ändern,
was somit zu einer Änderung bei dem Widerstand zwischen
den kammförmigen Elektrodensegmenten 16a und 16b führt.
Eine Temperaturänderung kann durch die Widerstandsänderung
erfasst werden. Ein Signal, das der Temperaturänderung
entspricht, wird durch die Stützen 20 und die
Außenanschlussverbindungselektroden 26 zu einer äußeren
Schaltung übertragen.
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5 zeigt ein Verfahren zum Herstellen des Infrarotsensors 10.
Wie es in 5(A) gezeigt ist, ist das
massive erste Substrat 12 mit dem massiven zweiten Substrat 14 mit
einem Bindemittel 30 verbunden, das aus einem Harzmaterial
gebildet ist, wie z. B. einem Polyimidharz oder einem Epoxydharz.
Wie es in 5(B) gezeigt ist, wird das
erste Substrat 12 in der Dicke reduziert durch Polieren,
wie z. B. Läppen oder Zuleitungsschleifen (in-feed grinding),
um eine gewünschte Dicke (50 μm oder weniger)
aufzuweisen.
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Wie
es in 5(C) gezeigt ist, sind die kammförmigen
Elektrodensegmente 16a und 16b auf dem ersten
Substrat 12 gebildet und bilden somit die Erfassungselektrode 16.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Anschlussleitungsabschnitte 18 gleichzeitig
gebildet. 4 zeigt eine Erfassungselektrode 16.
In der Tat werden große Substrate 12 und 14 verwendet.
Eine Mehrzahl von Erfassungselektroden 16 ist auf einem
ersten Substrat 12 gebildet. Infraroterfassungsabschnitte
sind auf Abschnitten gebildet, wo die Erfassungselektroden 16 angeordnet
sind. Wie es in 5(D) gezeigt ist,
ist der Schutzfilm 22, der beispielsweise aus SiO2 oder Al2O3 besteht, auf dem ersten Substrat 12 gebildet,
um die Erfassungselektrode 16 und die Anschlussleitungsabschnitte 18 abzudecken.
Wie es in 5(E) gezeigt ist, ist der
infrarotabsorbierende Film 24 auf einem Abschnitt des Schutzfilms 22 gebildet,
der dem Abschnitt entspricht, wo die Erfassungselektrode 16 angeordnet ist.
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Wie
es in 5(F) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher 32 durch
das zweite Substrat 14 und das Bindemittel 30 gebildet,
um mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 der Erfassungselektrode 16 zu kommunizieren.
Die Durchgangslöcher 32 sind gebildet durch Bestrahlen
des zweiten Substrats 14 mit einem Laser von einer Seite
des zweiten Substrats 14 gegenüber der Seite,
die dem ersten Substrat 12 zugewandt ist, oder einem Verfahren,
wie z. B. RIE (RIE = reactive ion etching = reaktives Ionenätzen)
oder Sandstrahlen. Wie es in 5(G) gezeigt
ist, sind Elektroden in den Durchgangslöchern 32 durch
Plattieren oder dergleichen gebildet, wodurch die Stützen 20 gebildet
werden. Wie es in 5(H) gezeigt ist, sind
die Außenanschlussverbindungselektroden 26 auf
dem zweiten Substrat 14 gebildet, um mit den Stützen 20 verbunden
zu sein. Daher sind die Außenanschlussverbindungselektroden 26 durch
die Stützen 20 mit den Segmenten der Erfassungselektrode 16 verbunden.
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Wie
es in 5(I) gezeigt ist, ist eine Rille 34,
die durch das erste Substrat 12 und den Schutzfilm 22 verläuft, gebildet,
um die Erfassungselektrode 16 zu umgeben. Wie es in 5(J) gezeigt ist, wird das Bindemittel 30 durch Ätzen
oder dergleichen entfernt. Die Entfernung des Bindemittels 30 durch
isotropes Ätzen kann das teilweise Unter- und Überätzen
während des Ätzens verhindern, und die Schäden
aufgrund des Ätzens an einem anderen Abschnitt als dem
Bindemittel 30 reduzieren. Als Folge werden das erste Substrat 12 und
das zweite Substrat 14 durch die Stützen 20 getragen,
während dieselben getrennt voneinander sind. Die Rille 34 ist
um den Abschnitt herum angeordnet, wo die Erfassungselektrode 16 angeordnet
ist; somit werden das erste Substrat 12 und der Schutzfilm 22,
die zwischen benachbarten Erfassungselektroden 16 angeordnet sind,
nach der Entfernung des Bindemittels 30 nicht getragen.
Dieser Abschnitt wird entfernt, um einen Zwischenraum zwischen benachbarten
Infraroterfassungsabschnitten zu bilden. Das zweite Substrat 14 wird
entlang dem Zwischenraum in einzelne Infrarotsensoren 10 geschnitten.
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Das
erste Substrat 12 ist mit einem zweiten Substrat 14 verbunden,
mit dem Bindemittel 30. Somit kann das massive erste Substrat 12 in
der Dicke auf 50 μm oder weniger reduziert werden. Ferner sind
in dem resultierenden Infrarotsensor 10 das erste Substrat 12 und
das zweite Substrat 14 verbunden, unter Verwendung nur
der beiden Stützen 20, was somit zu einem kleinen
Kontaktbereich zwischen dem ersten Substrat 12 und dem
zweiten Substrat 14 führt. Dies führt
zu einer geringen Wärmekapazität des ersten Substrats 12,
ausreichender Wärmeisolation und einer Verbesserung bei
der thermoelektrischen Effizienz und Ansprechempfindlichkeit. Darüber
hinaus führt das erste Substrat 12, das kleiner
ist als das zweite Substrat 14, zu einem großen
Abstand zwischen dem Infraroterfassungsabschnitt und einem Element
benachbart zu dem Infraroterfassungsabschnitt, wenn der Infrarotsensor 10 auf
einer Schaltungsplatine oder dergleichen befestigt ist, wodurch Übersprechen
aufgrund von Wärmeleitung verhindert wird und eine thermische
Isolationsstruktur kostengünstig gebildet wird.
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Bei
diesem Herstellungsverfahren wird ein Pb-freies Harzmaterial als
das Bindemittel 30 verwendet, das das erste Substrat 12 und
das zweite Substrat 14 verbindet, wodurch die Verwendung
eines umweltbelastenden Materials eliminiert wird. Der Infrarotsensor 10,
der durch das Herstellungsverfahren hergestellt wird, hat die Außenanschlussverbindungselektroden 26 auf
der Oberfläche des zweiten Substrats 14 und kann
somit auf einer Schaltungsplatine oder dergleichen oberflächenbefestigt
sein, wodurch der Befestigungsbereich reduziert wird. In 5(D) kann der infrarotabsorbierende Film 24 statt
dem Schutzfilm 22 gebildet werden, um den in den 5(E) gezeigten Schritt zu eliminieren.
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6 ist eine darstellende Ansicht eines weiteren
Verfahrens zum Herstellen eines Infrarotsensors gemäß der
vorliegenden Erfindung. Bei diesem Herstellungsverfahren, wie es
in 6(A) gezeigt ist, sind zwei Verbindungselektroden 36 auf
einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats 14 gebildet,
um voneinander beabstandet zu sein. Wie es in 6(B) gezeigt
ist, ist das massive erste Substrat 12 mit der Hauptoberfläche
des zweiten Substrats 14 verbunden, das mit den Verbindungselektroden 36 versehen
ist, unter Verwendung des Bindemittels 30. Wie es in 6(C) gezeigt ist, ist das erste Substrat 12 in
der Dicke reduziert. Wie es in 6(D) gezeigt ist,
sind die Erfassungselektrode 16 und die Anschlussleitungsabschnitte 18 auf
dem ersten Substrat 12 reduzierter Dicke gebildet. An diesem
Punkt sind die Anschlussleitungsabschnitte 18 der Erfassungselektrode 16 an
Positionen angeordnet, die im Wesentlichen den Verbindungselektroden 36 entsprechen.
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Wie
es in 6(E) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher,
die mit den Verbindungselektroden 36 kommunizieren, durch
das erste Substrat 12 und das Bindemittel 30 gebildet.
Elektroden sind durch Plattieren darin gebildet, um Stützen 38 zu
bilden. In diesem Fall sind die Anschlussleitungsabschnitte 18 an Positionen
angeordnet, die im Wesentlichen den Ver bindungselektroden 36 entsprechen;
somit sind die Durchgangslöcher, die mit den Verbindungselektroden 36 kommunizieren,
gebildet, um die Anschlussleitungsabschnitte 18 teilweise
zu entfernen. Durch Bilden der Elektroden in den Durchgangslöchern
sind die Stützen 38 mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden,
so dass die Segmente der Erfassungselektrode 16 mit den
Verbindungselektroden 36 elektrisch verbunden sind. Alternativ
können Durchgangslöcher in Peripherien der Anschlussleitungsabschnitte 18 gebildet
sein. Wenn in diesem Fall Elektroden in den Durchgangslöchern
gebildet sind, können die Elektroden in den Durchgangslöchern
mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden sein.
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Nach
der Bildung der Stützen 38, wie es in 6(F) gezeigt ist, wird der Schutzfilm 22 auf
dem ersten Substrat 12 gebildet, um die Erfassungselektrode 16 abzudecken.
Wie es in 6(G) gezeigt ist, ist der
infrarotabsorbierende Film 24 auf einem Abschnitt des Schutzfilms 22 gebildet,
der der Erfassungselektrode 16 entspricht. Wie es in 6(H) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher,
die mit den Verbindungselektroden 36 kommunizieren, durch
das zweite Substrat 14 gebildet. Elektroden 40 sind
durch Plattieren oder dergleichen in den Durchgangslöchern
gebildet. Wie es in 6(I) gezeigt ist,
sind die Außenanschlussverbindungselektroden 26 auf
einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats 14 gebildet, um
mit den Elektroden 40 verbunden zu sein. In 6(F) ist der infrarotabsorbierende. Film 24 statt dem
Schutzfilm 22 gebildet, um den in 6(G) gezeigten
Schritt zu eliminieren.
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Wie
es in 6(J) gezeigt ist, ist die Rille 34, die
durch den Schutzfilm 22 und das erste Substrat 12 verläuft,
gebildet, um die Erfassungselektrode 16 zu umgeben. Wie
es in 6(K) gezeigt ist, wird das Bindemittel 30 entfernt
durch Ätzen oder dergleichen, um das erste Substrat 12 von
dem zweiten Substrat 14 zu trennen, so dass das erste Substrat 12 durch die
Stützen 38 getragen wird. Abschnitte des Schutzfilms 22 und
des ersten Substrats 12, die außerhalb der Rille 34 und
zwischen benachbarten Erfassungselektroden 16 angeordnet
sind, werden entfernt. Dann wird das zweite Substrat an Positionen
zwischen benachbarten Erfassungselektroden 16 in einzelne
Infrarotsensoren 10A geschnitten. In jedem der Infrarotsensoren 10A werden
die Stützen 38 aus dem ersten Substrat 12 gebildet,
und das erste Substrat 12 wird durch die Stützen 38 getragen,
während es von dem zweiten Substrat 14 getrennt
ist.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, kann der Infrarotsensor 10 ohne
die Verwendung eines Bindemittels gebildet werden. In diesem Fall,
wie es in 7(A) gezeigt ist, sind erste
Verbindungselektroden 42 auf dem massiven ersten Substrat 12 gebildet.
Zweite Verbindungselektroden 44 sind auf dem zweiten Substrat 14 gebildet.
Die ersten Zwischenelektroden 42 und entsprechende der
zweiten Verbindungselektroden 44 sind an entsprechenden
Positionen angeordnet, wenn das erste Substrat 12 und das
zweite Substrat 14 überlagert sind, so dass Hauptoberflächen
derselben einander zugewandt sind. Die ersten Verbindungselektroden 42 und
die zweiten Verbindungselektroden 44 sind aus Materialien
wie z. B. Ga, In, Sn, Cu, Au und Ni gebildet. Alternativ sind die ersten
und zweiten Verbindungselektroden 42 und 44 aus
Laminaten gebildet, die aus den Materialien bestehen. Vorzugsweise
sind die ersten Zwischenelektroden 42 und die zweiten Verbindungselektrode 44 auf
solche Weise gebildet, dass ein erstes Metall, das aus zumindest
einem bestehen, das aus Ga, In und Sn ausgewählt ist, und
ein zweites Metall, das aus zumindest einem besteht, das aus Ni,
Au und Cu ausgewählt ist, in Kontakt miteinander gebracht
werden, wenn die ersten Zwischenelektroden 42 und die zweiten
Zwischenelektroden 44 verbunden werden.
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Wie
es in 7(B) gezeigt ist, sind das erste Substrat 12 und
das zweite Substrat 14 überlagert, und die ersten
Verbindungselektroden 42 und die zweiten Verbindungselektroden 44 sind
verbunden. Die ersten Verbindungselektroden 42 und die
zweiten Verbindungselektroden 44 sind beispielsweise durch
Erwärmen verbunden, während diese Verbindungselektroden 42 und 44 gegeneinander
gedrückt werden. Die Erwärmung führt
zu der Bildung einer Legierungsschicht, die aus dem ersten Metall
und dem zweiten Metall besteht, an der Schnittstelle zwischen den
ersten Verbindungselektroden 42 und den zweiten Verbindungselektroden 44.
Die Legierungsschicht verbindet die Verbindungselektroden 42 und 44.
Die ersten Verbindungselektroden 42 sind mit den zweiten
Verbindungselektroden 44 verbunden, um Stützen 46 zu
bilden, die das erste Substrat 12 tragen, während
das erste Substrat 12 von dem zweiten Substrat 14 getrennt
ist.
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Wie
es in 7(C) gezeigt ist, ist das erste Substrat 12 in
der Dicke reduziert. Wie es in 7(D) gezeigt
ist, ist die Erfassungselektrode 16 auf dem ersten Substrat 12 gebildet.
Die Anschlussleitungsabschnitte 18 der Erfassungselektrode 16 sind
an Positionen gebildet, die im Wesentlichen den Stützen 46 entsprechen.
Wie es in 7(E) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher,
die mit den Stützen 46 kommunizieren, durch das
erste Substrat 12 gebildet. Elektroden 48 sind
durch Plattieren oder dergleichen in den Durchgangslöchern
gebildet. Die Anschlussleitungsabschnitte 18 der Erfassungselektrode 16 sind
elektrisch verbunden mit den Stützen 46, durch
die Elektroden 48. Alternativ können Durchgangslöcher
in Peripherien der Anschlussleitungsabschnitte 18 gebildet
werden. Wenn Elektroden in den Durchgangslöchern gebildet
sind, können in diesem Fall die Elektroden in den Durchgangslöchern
mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden sein.
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Wie
es in 7(F) gezeigt ist, ist der Schutzfilm 22 auf
dem ersten Substrat 12 gebildet, um die Erfassungselektrode 16 abzudecken.
Wie es in 7(G) gezeigt ist, ist der
infrarotabsorbierende Film 24 auf dem Schutzfilm 22 gebildet.
Wie es in 7(H) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher,
die mit den Stützen 46 kommunizieren, durch das
zweite Substrat 14 gebildet. Elektroden 50 sind
durch Plattieren oder dergleichen in den Durchgangslöchern gebildet.
Wie es in 7(I) gezeigt ist, sind die Außenanschlussverbindungselektroden 26 auf
einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats 14 gebildet, um
mit den Elektroden 50 verbunden zu sein. In 7(F) kann der infrarotabsorbierende Film 24 statt dem
Schutzfilm 22 gebildet werden, um den in 7(G) gezeigten
Schritt zu eliminieren.
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Wie
es in 7(J) gezeigt ist, ist die Rille 34, die
durch den Schutzfilm 22 und das erste Substrat 12 verläuft,
gebildet, um die Erfassungselektrode 16 zu umgeben. Abschnitte
des Schutzfilms 22 und des ersten Substrats 12,
die außerhalb der Rille 34 und zwischen benachbarten
Erfassungselektroden 16 angeordnet sind, werden entfernt.
Dann wird das zweite Substrat 14 an Positionen zwischen
benachbarten Erfassungselektroden 16 in einzelne Infrarotsensoren 108 geschnitten.
Die Verwendung des Verfahrens zum Herstellen der Infrarotsensoren 10B führt
zu der Eliminierung des Schritts des Entfernens einer Bindeschicht.
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Wie
es in 8 gezeigt ist, kann der Infrarotsensor 10,
der Elektroden für Drahtbonden aufweist, ebenfalls hergestellt
werden. In diesem Fall, wie es in 8(A) gezeigt
ist, werden Verbindungselektroden 52 an Positionen getrennt
voneinander auf einer Hauptoberfläche des zweiten Substrats 14 gebildet. Die
Verbindungselektroden 52 sind an den Positionen angeordnet,
die Anschlussleitungsabschnitten einer Erfassungselektrode entsprechen,
die auf dem ersten Substrat 12 zu bilden sind, und erstrecken
sich in entgegengesetzten Richtungen. Das heißt, obwohl 8(A) zwei Verbindungselektroden zeigt,
die an jedem Ende des zweiten Substrats 14 angeordnet sind,
sind die beiden Verbindungselektroden, die an jedem Ende angeordnet
sind, auf dem zweiten Substrat 14 geleitet und miteinander
verbunden.
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Wie
es in 8(B) gezeigt ist, ist das massive
erste Substrat 12 mit dem zweiten Substrat 14 verbunden,
mit dem Bindemittel 30 dazwischen vorgesehen, um die Verbindungs elektroden 52 abzudecken.
Wie es in 8(C) gezeigt ist, ist das
erste Substrat 12 in der Dicke reduziert. Wie es in 8(D) gezeigt ist, sind die Erfassungselektrode 16 und
die Anschlussleitungsabschnitte 18 auf dem ersten Substrat 12 mit
einer reduzierten Dicke gebildet. In diesem Fall sind die Anschlussleitungsabschnitte 18 der Erfassungselektrode 16 an
Positionen angeordnet, die im Wesentlichen inneren Teilen der Verbindungselektroden 52 entsprechen,
die entfernt voneinander angeordnet sind.
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Wie
es in 8(E) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher,
die mit den inneren Teilen der Verbindungselektroden 52 kommunizieren,
durch das erste Substrat 12 und das Bindemittel 30 gebildet.
Elektroden sind in den Durchgangslöchern gebildet, um Stützen 54 zu
bilden. In diesem Fall sind die Anschlussleitungsabschnitte 18 der
Erfassungselektrode 16 an den Positionen angeordnet, die
im Wesentlichen den inneren Teilen der Verbindungselektroden 52 entsprechen;
somit ist die Erfassungselektrode 16 durch die Stützen 54 elektrisch
verbunden mit den Zwischenelektroden 52. Alternativ können
Durchgangslöcher in Peripherien der Anschlussleitungsabschnitte 18 gebildet
sein. In diesem Fall, wenn Elektroden in den Durchgangslöchern
gebildet sind, können die Elektroden mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden
sein.
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Wie
es in 8(F) gezeigt ist, wird der Schutzfilm 22 auf
dem ersten Substrat 12 gebildet, um die Erfassungselektrode 16 abzudecken.
Wie es in 8(G) gezeigt ist, ist der
infrarotabsorbierende Film 24 auf dem Schutzfilm 22 gebildet.
Wie es in 8(H) gezeigt ist, ist eine
Rille, die durch den Schutzfilm 22 und das erste Substrat 12 verläuft,
gebildet, um die Erfassungselektrode 16 zu umgeben. Abschnitte
des Schutzfilms 22 und des ersten Substrats 12,
die außerhalb der Rille angeordnet sind, und zwischen benachbarten
Erfassungselektroden 16, werden entfernt. Wie es in 8(I) gezeigt ist, wird das Bindemittel 30 durch Ätzen
oder dergleichen entfernt. Somit sind äußere Teile der
Verbindungselektroden 52 auf dem zweiten Substrat 14 freigelegt.
Alternativ kann in 8(F) der infrarotabsorbierende Film 24 statt
dem Schutzfilm 22 gebildet sein, um den in 8(G) gezeigten
Schritt zu eliminieren.
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Außerdem
wird bei diesem Herstellungsverfahren das zweite Substrat 14 an
Positionen zwischen benachbarten Erfassungselektroden 16 in
einzelne Infrarotsensoren 10C geschnitten. Abschnitte des
Schutzfilms 22 und des ersten Substrats 12, die außerhalb
der Rille angeordnet sind, wurden entfernt; somit ist das erste
Substrat 12 kleiner als das zweite Substrat 14.
Als Ergebnis sind die äußeren Teile der Verbindungselektroden 52 freigelegt,
wenn sie von außen betrachtet werden. Somit können
die äußeren Teile der Verbindungselektroden 52 als Elektroden
für Drahtbonden verwendet werden. Anders ausgedrückt,
nachdem der Infrarotsensor 10C auf einer Schaltungsplatine
befestigt ist, können die äußeren Teile
der Verbindungselektroden 52 durch Drahtbonden mit Anschlüssen
auf der Schaltungsplatine verbunden werden.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, kann ein IC-Substrat
als zweites Substrat 14 verwendet werden. In diesem Fall,
wie es in 9(A) gezeigt ist, ist das massive
erste Substrat 12 mit dem zweiten Substrat 14 verbunden,
das als das IC-Substrat dient, unter Verwendung des Bindemittels 30.
Wie es in 9(B) gezeigt ist, ist das
erste Substrat 12 in der Dicke reduziert. Wie es in 9(C) gezeigt ist, sind die Erfassungselektrode 16 und
die Anschlussleitungsabschnitte 18 auf dem ersten Substrat 12 gebildet.
Die Anschlussleitungsabschnitte 18 der Erfassungselektrode 16 sind
an Positionen angeordnet, die im Wesentlichen äußeren
Anschlüssen (nicht gezeigt) des IC-Substrats entsprechen,
das als das zweite Substrat 14 dient.
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Wie
es in 9(D) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher,
die mit den äußeren Anschlüssen auf dem
zweiten Substrat 14 kommunizieren, durch das erste Substrat 12 und
das Binde mittel 30 gebildet. Elektroden sind durch Plattieren
oder dergleichen in den Durchgangslöchern gebildet, um
Stützen 56 zu bilden. Die Anschlussleitungsabschnitte 18 der
Erfassungselektrode 16 sind an den Positionen angeordnet,
die im Wesentlichen den äußeren Anschlüssen
auf dem zweiten Substrat 14 entsprechen; somit sind die
Anschlussleitungsabschnitte 18 der Erfassungselektrode 16 durch
die Stützen 56 mit den äußeren
Anschlüssen auf dem zweiten Substrat 14 elektrisch
verbunden. Alternativ können Durchgangslöcher
Peripherien in den Anschlussleitungsabschnitten 18 sein.
Wenn Elektroden in den Durchgangslöchern gebildet sind,
können in diesem Fall die Elektroden in den Durchgangslöchern
mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden sein.
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Wie
es in 9(E) gezeigt ist, ist der Schutzfilm 22 auf
dem ersten Substrat 12 gebildet, um die Erfassungselektrode 16 abzudecken.
Wie es in 9(F) gezeigt ist, ist der
infrarotabsorbierende Film 24 auf dem Schutzfilm 22 gebildet.
Wie es in 9(G) gezeigt ist, ist die
Rille 34, die durch den Schutzfilm 22 und das
erste Substrat 12 verläuft, gebildet, um die Erfassungselektrode 16 zu
umgeben. Wie es in 9(H) gezeigt ist,
wird das Bindemittel 30 durch Ätzen oder dergleichen
entfernt, so dass das erste Substrat 12 durch die Stützen 56 getragen wird,
während dasselbe von dem zweiten Substrat 14 getrennt
ist. Abschnitte des Schutzfilms 22 und des ersten Substrats 12,
die außerhalb der Rille 34 und zwischen benachbarten
Erfassungselektroden 16 angeordnet sind, werden entfernt.
Das zweite Substrat 14 wird an Positionen zwischen benachbarten
Erfassungselektroden 16 in einzelne Infrarotsensoren 10D geschnitten.
Alternativ kann in 9(E) der infrarotabsorbierende
Film 24 statt dem Schutzfilm 22 gebildet werden,
um den in 9(F) gezeigten Schritt zu
eliminieren.
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In
jedem der Infrarotsensoren 10D sind Segmente der Erfassungselektrode 16 durch
die Stützen 56 mit dem IC-Substrat verbunden,
das als das zweite Substrat 14 dient; somit kann ein Signal,
das von dem Infraroterfassungsabschnitt gesendet wird, in dem zweiten
Substrat 14 verarbeitet werden.
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Bei
diesen Herstellungsverfahren wird das zweite Substrat 14 an
Positionen zwischen benachbarten Erfassungselektroden 16 in
einzelne Infrarotsensoren 10 geschnitten. Alternativ, wie
es in 10 gezeigt ist, kann das zweite
Substrat 14, auf dem eine Mehrzahl von Infraroterfassungsabschnitten
befestigt ist, in ein Infrarotsensorarray 60 ausgeschnitten
werden. In dem Infrarotsensorarray 60 ist das erste Substrat 12 nur
durch die Stützen mit dem zweiten Substrat 14 verbunden,
und das erste Substrat 12 ist von dem zweiten Substrat 14 in
dem anderen Abschnitt getrennt. Ferner sind benachbarte erste Substrate 12 entfernt
voneinander angeordnet. Dies führt zu einem zufriedenstellenden
thermischen Isolationseffekt zwischen benachbarten Infraroterfassungsabschnitten
und verhindert somit Übersprechen aufgrund von Wärme.
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Wie
es in 11 gezeigt ist, kann das Infrarotsensorarray 60 ein
Abdeckungsbauglied 62 umfassen, das konfiguriert ist, um
das erste Substrat 12 abzudecken. In diesem Fall ist das
Abdeckungsbauglied 62 unter Verwendung eines Bindemittels 64 mit dem
zweiten Substrat 14 verbunden. Das Abdeckungsbauglied 62 wird
durch ein infrarottransparentes Substrat gebildet, auf solche Weise,
dass Infrarotstrahlen, die von der Außenseite auftreffen,
Infraroterfassungsabschnitte erreichen. Ferner können konvexe
Abschnitte auf dem Abdeckungsbauglied 62 an Positionen
gebildet werden, die Infraroterfassungsabschnitten entsprechen,
und Kondensorlinsen 66, die konfiguriert sind, um Infrarotstrahlen
zu kondensieren, können an den konvexen Abschnitten gebildet
sein.
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12 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Infrarotsensor gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellt. 13 ist eine Draufsicht des Infrarotsensors.
Ein Infrarotsensor 70 umfasst ein dünnes erstes
Substrat 72, das aus einem thermoelektrischen Umwandlungsmaterial
besteht, und ein zweites Substrat 74, das aus Si oder dergleichen
besteht. Das erste Substrat 72 und das zweite Substrat 74 sind
unter Verwendung eines Bindemittels 76 verbunden, das aus einem
Harzmaterial, wie z. B. einem Polyimidharz oder einem Epoxydharz,
besteht. Eine Erfassungselektrode 78 ist auf dem ersten
Substrat 72 gebildet. Wie es in 14 gezeigt
ist, ist die Erfassungselektrode 78 durch ineinandergreifendes
Anordnen von zwei kammförmigen Elektrodensegmenten 78a und 78b gebildet.
Die kammförmigen Elektrodensegmente 78a und 78b erstrecken
sich in entgegengesetzten Richtungen auf dem ersten Substrat 72 und
sind mit jeweiligen Anschlussleitungsabschnitten 80 verbunden.
Ein Infraroterfassungsabschnitt ist auf einem Abschnitt gebildet,
wo die kammförmigen Elektrodensegmente 78a und 78b gebildet
sind. Die Erfassungselektrode 78 und die Anschlussleitungsabschnitte 80 bestehen
beispielsweise aus Al/Ti, Al/NiCr.
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Ein
Schutzfilm 82, der aus einem isolierenden Material besteht,
wie z. B. SiO2 oder Al2O3, ist auf dem ersten Substrat 72 gebildet,
um den Abschnitt abzudecken, wo die Erfassungselektrode 78 angeordnet
ist. Ein infrarotabsorbierender Film 84 ist auf einem Abschnitt
des Schutzfilms 82 gebildet, der dem Abschnitt entspricht,
wo die Erfassungselektrode 78 angeordnet ist. Der infrarotabsorbierende
Film 84 besteht beispielsweise aus Au schwarz, NiCr oder TiN.
Ein Durchgangsloch ist in einem Abschnitt des zweiten Substrats 74 gebildet,
der dem Abschnitt entspricht, wo die Erfassungselektrode angeordnet
ist, und bildet dadurch einen Hohlraum 86. Durchgangsschlitze 88 sind
in dem ersten Substrat 72 und um den Abschnitt herum gebildet,
wo die Erfassungselektrode 78 angeordnet ist. Die Durchgangsschlitze 88 sind
gebildet, um den Abschnitt zu umgeben, wo die Erfassungselektrode 78 angeordnet
ist, außer Verbindungsabschnitten zwischen der Erfassungselektrode 78 und
den Anschlussleitungsabschnitten 80. 15 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Infrarotsensor gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein infrarotabsorbierender Film 84 gebildet,
um die Erfassungselektrode 78 abzudecken. Auf diese Weise
kann der infrarotabsorbierende Film 84 Infrarotstrahlen
absorbieren und die Erfassungselektrode 78 schützen.
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In
dem Infrarotsensor 70 ist ein Teil des zweiten Substrats 74,
der dem Infraroterfassungsabschnitt entspricht, der die Erfassungselektrode 78 umfasst,
eliminiert, um den Hohlraum 86 zu bilden. An Abschnitten,
wo die Anschlussleitungsabschnitte 80 angeordnet sind,
sind das erste Substrat 72 und das zweite Substrat 74 verbunden.
Der Durchgangsschlitz 88 ist jedoch um den Infraroterfassungsabschnitt
herum gebildet. Somit ist der Infraroterfassungsabschnitt thermisch
isoliert von einem Abschnitt des ersten Substrats 72, der
mit dem zweiten Substrat 74 verbunden ist, außer
den Verbindungsabschnitten zwischen der Erfassungselektrode 78 und
den Anschlussleitungsabschnitten 80. Somit hat der Infraroterfassungsabschnitt
eine geringe Wärmekapazität und ist thermisch
isoliert von anderen Abschnitten, so dass der Infrarotsensor eine
hervorragende thermoelektrische Umwandlungseffizienz und Ansprechempfindlichkeit
aufweist. In dem Fall, wo ein Infrarotsensorarray mit einer Mehrzahl
der Infraroterfassungsabschnitte, die zufriedenstellende thermische
Isolation aufweisen, hergestellt wird, hat das Infrarotsensorarray
außerdem einen niedrigen Nebensprechpegel aufgrund nur
eines geringen Einflusses der Wärme auf benachbarte Infraroterfassungsabschnitte.
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Um
den Infrarotsensor 70 herzustellen, wie es in 16(A) gezeigt ist, werden eine Mehrzahl von
Durchgangslöchern 90, die die Hohlräume 86 werden
sollen, durch Nassätzen, RIE, Sandstrahlen oder mit einem
Laser oder dergleichen in dem zweiten Substrat 74 gebildet.
Wie es in 16(B) gezeigt ist, ist das
Bindemittel 76 auf einer Hauptoberfläche des zweiten
Substrats 74 gebildet, das die Durchgangslöcher 90 aufweist.
Wie es in 16(C) gezeigt ist, ist das
massive erste Substrat 72 mit dem Bindemittel 76 verbunden.
Durch Verbinden des ersten Substrats 72 mit dem Bindemittel 76 werden
Abschnitte, wo die Durchgangslöcher 90 gebildet
sind, in die Hohlräume 86 umgewandelt. Wie es
in 16(D) gezeigt ist, ist das erste
Substrat 72 durch Polieren, wie z. B. Läppen,
in der Dicke reduziert.
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Wie
es in 16(E) gezeigt ist, sind die
Erfassungselektroden 78 und die Anschlussleitungsabschnitte 80 auf
dem ersten Substrat 72 gebildet. An diesem Punkt sind die
Erfassungselektroden 78 an Abschnitten gebildet, die den
Hohlräumen 86 entsprechen, die in dem zweiten
Substrat 74 gebildet sind. Wie es in 16(F) gezeigt
ist, sind Durchgangsschlitze 88 in dem ersten Substrat 72 und
um jede Erfassungselektrode 78 herum mit einem Laser oder
dergleichen gebildet, außer Abschnitten, die sich zu den
Anschlussleitungsabschnitten 80 erstrecken.
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Wie
es in 16(G) gezeigt ist, sind die Schutzfilme 82 auf
dem ersten Substrat 72 gebildet, um die Erfassungselektroden 78 abzudecken.
Wie es in 16(H) gezeigt ist, sind
die infrarotabsorbierenden Filme 84 auf den Schutzfilmen 82 gebildet.
Wie es in 16(I) gezeigt ist, wird
das zweite Substrat 74 an Positionen zwischen benachbarten
Erfassungselektroden 78 durch Vereinzeln oder mit einem Laser
usw., in einzelne Infrarotsensoren 70 geschnitten. In 16(G) können die infrarotabsorbierenden Filme 84 statt
den Schutzfilmen 82 gebildet werden, um den in 16(H) gezeigten Schritt zu eliminieren.
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Die
in 12, 13 und 15 gezeigten Infrarotsensoren 70 können
ohne weiteres durch das Herstellungsverfahren hergestellt werden.
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Wie
es in 17 gezeigt ist, können
Ausnehmungen, die in dem zweiten Substrat 74 gebildet sind,
als die Hohlräume 86 verwendet werden. In diesem
Fall, wie es in 17(A) gezeigt ist,
sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen 92 auf einer Hauptoberfläche
des zweiten Substrats 74 gebildet. Wie es in 17(B) gezeigt ist, ist das Bindemittel 76 auf
der Seite des zweiten Substrats 74 benachbart zu den Ausnehmungen 92 gebildet.
Wie es in 17(C) gezeigt ist, ist das
massive erste Substrat 72 mit dem Bindemittel 76 verbunden.
Wie es in 17(D) gezeigt ist, ist das
erste Substrat 72 in der Dicke reduziert. Durch Verbinden
des ersten Substrats 72 mit dem zweiten Substrat 74 werden
die Ausnehmungen 92 zu den Hohlräumen 86 gebildet.
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Wie
es in 17(E) gezeigt ist, sind die
Erfassungselektroden 78 und Anschlussleitungsabschnitte 80 auf
dem ersten Substrat 72 gebildet. In diesem Punkt sind die
Erfassungselektroden 78 an Abschnitten angeordnet, die
den in dem zweiten Substrat 74 gebildeten Hohlräumen 86 entsprechen.
Wie es in 17(F) gezeigt ist, sind
die Durchgangsschlitze 88 in dem ersten Substrat 72 und
um jede Erfassungselektrode 78 herum gebildet, außer
den Abschnitten, die sich zu den Anschlussleitungsabschnitten 80 erstrecken.
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Wie
es in 17(G) gezeigt ist, sind die Schutzfilme 82 auf
dem ersten Substrat 72 gebildet, um die Erfassungselektroden 78 abzudecken.
Wie es in 17(H) gezeigt ist, sind
die infrarotabsorbierenden Filme 84 auf den Schutzfilmen 82 gebildet.
Wie es in 17(I) gezeigt ist, ist das
zweite Substrat 74 an Positionen zwischen benachbarten
Erfassungselektroden 78 in einzelne Infrarotsensoren 70A geschnitten.
In 17(G) können die infrarotabsorbierenden
Filme 84 statt den Schutzfilmen 82 gebildet werden,
um den in 17(H) gezeigten Schritt
zu eliminieren.
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Auf
diese Weise ist es auch in dem Fall, wo die Hohlräume 86 durch
Bilden der Ausnehmungen 92 in dem zweiten Substrat 74 gebildet
sind, möglich, eine zufriedenstellende thermische Isolation
zwischen benachbarten Infraroterfassungsabschnitten zu liefern.
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Wie
es in 18 gezeigt ist, können
die Hohlräume 86 gebildet werden, nachdem das
erste Substrat 72 mit dem zweiten Substrat 74 verbunden ist.
In diesem Fall, wie es in 18(A) gezeigt
ist, ist das Bindemittel 76 auf einer Hauptoberfläche
des zweiten Substrats 74 gebildet. Wie es in 18(B) gezeigt ist, ist das erste Substrat 72 mit
dem Bindemittel 76 verbunden. Wie es in 18(C) gezeigt
ist, ist das erste Substrat 72 in der Dicke reduziert.
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Wie
es in 18(D) gezeigt ist, sind die Mehrzahl
von Erfassungselektroden 78 und die Anschlussleitungsabschnitte 80 auf
dem ersten Substrat 72 gebildet. Wie es in 18(E) gezeigt
ist, sind die Schutzfilme 82 auf dem ersten Substrat 72 gebildet,
um Abschnitte abzudecken, wo die Erfassungselektroden 78 angeordnet
sind. Wie es in 18(F) gezeigt ist,
sind die infrarotabsorbierenden Filme 84 auf den Schutzfilmen 82 gebildet.
In 18(E) können die infrarotabsorbierenden
Filme 84 statt den Schutzfilmen 82 gebildet werden,
um den in 18(F) gezeigten Schritt
zu eliminieren.
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Wie
es in 18(G) gezeigt ist, sind Durchgangslöcher
in Abschnitten des zweiten Substrats 74 gebildet, die den
Abschnitten entsprechen, wo die Erfassungselektroden 78 angeordnet
sind, wodurch die Hohlräume 86 gebildet werden.
Die Durchgangslöcher sind beispielsweise gebildet durch
Nassätzen, RIE oder Sandstrahlen oder mit einem Laser,
usw. Wie es in 18(H) gezeigt ist,
sind die Durchgangsschlitze 88 in dem ersten Substrat 72 und
um die Erfassungselektroden 78 herum gebildet, außer
Abschnitten, die sich zu den Anschlussleitungsabschnitten 80 und
den Erfassungselektroden 78 erstrecken. Wie es in 18(I) gezeigt ist, wird das zweite Substrat 74 an
Positionen zwischen benachbarten Erfassungselektroden 78 in
einzelne Infrarotsensoren 70B geschnitten.
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Auf
diese Weise können die Hohlräume 86 gebildet
werden, bevor das erste Substrat 72 mit dem zweiten Substrat 74 verbunden
wird, oder nachdem das erste Substrat 72 mit dem zweiten
Substrat 74 verbunden wird.
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Gemäß diesen
Herstellungsverfahren ist es möglich, einen Infrarotsensor
herzustellen, der eine zufriedenstellende thermische Isolation eines
Infraroterfassungsabschnitts, eine zufriedenstellende thermoelektrische
Umwandlungseffizienz und gute Ansprechempfindlichkeit aufweist.
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Zusammenfassung
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Ein
Infrarotsensor, der eine verbesserte thermische Isolation in einem
Infraroterfassungsabschnitt, eine zufriedenstellende thermoelektrische Umwandlungseffizienz
und Ansprechempfindlichkeit aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen
des Infrarotsensors werden geschaffen.
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Der
Infrarotsensor 10 umfasst ein erstes Substrat 12,
das aus einem thermoelektrischen Umwandlungsmaterial gebildet ist,
und ein zweites Substrat 14. Das erste Substrat 12 wird
durch Stützen 20 getragen, die aus einem Elektrodenmaterial
bestehen, während dasselbe von dem zweiten Substrat 14 getrennt
ist. Eine Erfassungselektrode 16 und Anschlussleitungsabschnitte 18,
die damit verbunden sind, sind auf dem ersten Substrat 12 gebildet.
Diese sind mit einem infrarotabsorbierenden Film 24 abgedeckt.
Die Stützen 20 sind mit den Anschlussleitungsabschnitten 18 verbunden,
und Außenanschlussverbindungselektroden 26 sind
auf den Stützen 20 gebildet und mit denselben
verbunden.
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- 10,
10A, 10B, 10C, 10D, 70, 70A, 70B
- Infrarotsensor
- 12,
72
- erstes
Substrat
- 14,
74
- zweites
Substrat
- 16,
8
- Erfassungselektrode
- 18,
80
- Anschlussleitungsabschnitt
- 20,
38, 46, 54, 56
- Stütze
- 22,
82
- Schutzfilm
- 24,
84
- infrarotabsorbierender Film
- 26
- Außenanschlussverbindungselektrode
- 30,
76
- Bindemittel
- 32
- Durchgangsloch
- 60
- Infrarotsensorarray
- 86
- Hohlraum
- 88
- Durchgangsschlitz
- 90
- Durchgangsloch
- 92
- Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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