JP2000232213A - 熱型赤外線固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
熱型赤外線固体撮像装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 探針を当てた後に犠牲層除去を行っても溶解
しない電極を備えた熱型赤外線固体撮像装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明の熱型赤外線検出装置の信号入出
力電極は、周辺回路部に電気接続した配線層と、該配線
層上に開口部を残して形成された保護絶縁膜と、前記開
口部を通じて前記配線層に電気接続するように前記保護
絶縁膜上に形成された保護電極層を有し、上記保護電極
層が、上記配線層に重なる接続領域と、該接続領域に接
続して上記配線層に重ならずかつ探針検査可能な面積を
有する検査領域を備える。保護電極層の検査領域に探針
を接触させて検査を行うことにより、探針の貫通孔が配
線層に到達しないため、検出器の犠牲層除去に際する信
号入出力電極の侵食発生を防止することができる。
しない電極を備えた熱型赤外線固体撮像装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明の熱型赤外線検出装置の信号入出
力電極は、周辺回路部に電気接続した配線層と、該配線
層上に開口部を残して形成された保護絶縁膜と、前記開
口部を通じて前記配線層に電気接続するように前記保護
絶縁膜上に形成された保護電極層を有し、上記保護電極
層が、上記配線層に重なる接続領域と、該接続領域に接
続して上記配線層に重ならずかつ探針検査可能な面積を
有する検査領域を備える。保護電極層の検査領域に探針
を接触させて検査を行うことにより、探針の貫通孔が配
線層に到達しないため、検出器の犠牲層除去に際する信
号入出力電極の侵食発生を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術】本発明は、熱型赤外線固体撮像装
置及びその製造方法に関するものである。
置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、夜間の監視や温度計測等に赤外線
光学機器の利用が盛んになっており、安価な赤外線固体
撮像装置の開発が要望されている。中でも熱型の赤外線
固体撮像装置は、量子型の赤外線固体撮像装置と異なり
冷却機構が不要であるため、安価な赤外線固体撮像装置
として期待されている。
光学機器の利用が盛んになっており、安価な赤外線固体
撮像装置の開発が要望されている。中でも熱型の赤外線
固体撮像装置は、量子型の赤外線固体撮像装置と異なり
冷却機構が不要であるため、安価な赤外線固体撮像装置
として期待されている。
【０００３】熱型赤外線固体撮像装置には、例えば、特
開平２−１９６９２９号公報、特開平４−５００４３７
号公報に記載されたボロメータ方式、特許番号第２５４
１４５８号公報に記載されたサーモパイル方式、ＳＰＩ
ＥプロシーディングＶｏｌ．２７４６の１１１頁の図１
５に記載された焦電方式等、種々の方式がある。これら
は、いずれもシリコン基板上に熱型赤外線検出器を１次
元あるいは２次元配列して形成することにより構成され
ている。
開平２−１９６９２９号公報、特開平４−５００４３７
号公報に記載されたボロメータ方式、特許番号第２５４
１４５８号公報に記載されたサーモパイル方式、ＳＰＩ
ＥプロシーディングＶｏｌ．２７４６の１１１頁の図１
５に記載された焦電方式等、種々の方式がある。これら
は、いずれもシリコン基板上に熱型赤外線検出器を１次
元あるいは２次元配列して形成することにより構成され
ている。
【０００４】熱型赤外線検出器とは、検知部が吸収する
入射赤外線を検知部の温度変化に変え、温度変化によっ
て引き起こされた検知部の電気抵抗値、誘電率、自発分
極率あるいは熱起電力などの電気的な特性の変化を電気
信号に変換することで、被撮像物体の輻射する赤外線を
検知するものである。従って、検知部の熱絶縁性を上げ
ることが高感度の検出器を得るために必要である。
入射赤外線を検知部の温度変化に変え、温度変化によっ
て引き起こされた検知部の電気抵抗値、誘電率、自発分
極率あるいは熱起電力などの電気的な特性の変化を電気
信号に変換することで、被撮像物体の輻射する赤外線を
検知するものである。従って、検知部の熱絶縁性を上げ
ることが高感度の検出器を得るために必要である。
【０００５】図６（ｂ）は熱型赤外線検出器の構造の一
例を示す斜視図である。絶縁膜２６を表面形成したシリ
コン基板１０上に、脚部２８を介して検知部３０が保持
されている。検知部３０が赤外線を吸収して温度上昇
し、抵抗３０ａの抵抗値が変化することを利用して赤外
線量の検出を行う。検知部温度上昇の赤外線に対する感
度を向上するため、検知部３０とシリコン基板１０間を
中空として両者を熱的に絶縁している。かかる中空構造
には、例えば、ＳＰＩＥプロシーディングＶｏｌ．２５
５２の８０頁の図４に記載されているプレーナー構造や
ブリッジ構造がある。また、特開平９−２４３４４９号
公報には、さらに検知部周囲の真空度を１×１０-2Ｔｏ
ｒｒ以下にすることで検出器の感度を向上する方法も開
示されている。
例を示す斜視図である。絶縁膜２６を表面形成したシリ
コン基板１０上に、脚部２８を介して検知部３０が保持
されている。検知部３０が赤外線を吸収して温度上昇
し、抵抗３０ａの抵抗値が変化することを利用して赤外
線量の検出を行う。検知部温度上昇の赤外線に対する感
度を向上するため、検知部３０とシリコン基板１０間を
中空として両者を熱的に絶縁している。かかる中空構造
には、例えば、ＳＰＩＥプロシーディングＶｏｌ．２５
５２の８０頁の図４に記載されているプレーナー構造や
ブリッジ構造がある。また、特開平９−２４３４４９号
公報には、さらに検知部周囲の真空度を１×１０-2Ｔｏ
ｒｒ以下にすることで検出器の感度を向上する方法も開
示されている。
【０００６】検知部の中空構造は、シリコン基板と検知
部の間隙にシリコン、アルミニウム、又はＳｉＯ2等か
ら成る犠牲層を形成しておき、後から犠牲層をエッチン
グ除去することにより形成することができる。犠牲層が
シリコンであれば水酸化テトラメチルアンモニウム（以
下ＴＭＡＨと称す）溶液、ＫＯＨ溶液、又はＸｅＦ２気
体などで、アルミニウムであれば混酸溶液などで、Ｓｉ
Ｏ2であればフッ酸溶液等で除去することができる。
部の間隙にシリコン、アルミニウム、又はＳｉＯ2等か
ら成る犠牲層を形成しておき、後から犠牲層をエッチン
グ除去することにより形成することができる。犠牲層が
シリコンであれば水酸化テトラメチルアンモニウム（以
下ＴＭＡＨと称す）溶液、ＫＯＨ溶液、又はＸｅＦ２気
体などで、アルミニウムであれば混酸溶液などで、Ｓｉ
Ｏ2であればフッ酸溶液等で除去することができる。
【０００７】図６（ａ）は熱型赤外線固体撮像装置の平
面概略図である。シリコン基板上に、図６（ｂ）に示し
た熱型赤外線検出器３２が２次元に配列して形成され、
その周囲には熱型赤外線検出器を駆動するための周辺回
路部３４と、周辺回路部３４を外部回路に接続するため
の信号入出力電極３６が形成されている。
面概略図である。シリコン基板上に、図６（ｂ）に示し
た熱型赤外線検出器３２が２次元に配列して形成され、
その周囲には熱型赤外線検出器を駆動するための周辺回
路部３４と、周辺回路部３４を外部回路に接続するため
の信号入出力電極３６が形成されている。
【０００８】中空構造を形成するための犠牲層エッチン
グは、上記構成の熱型赤外線固体撮像装置を全てシリコ
ンウエハ上に形成し、ダイシングを行った後に行われ
る。ダイシング前に犠牲層エッチングを行っては、中空
構造内にダイシングの切り粉等が侵入して素子破壊を起
すためである。
グは、上記構成の熱型赤外線固体撮像装置を全てシリコ
ンウエハ上に形成し、ダイシングを行った後に行われ
る。ダイシング前に犠牲層エッチングを行っては、中空
構造内にダイシングの切り粉等が侵入して素子破壊を起
すためである。
【０００９】したがって、中空構造を形成する犠牲層エ
ッチングにおいては、上記信号入出力電極も同時にをエ
ッチング薬液に浸されることとなる。配線及び電極は、
一般に安価なアルミニウムで形成されているが、アルミ
ニウムはＴＭＡＨ溶液、ＫＯＨ溶液、混酸溶液、フッ酸
溶液等のエッチング薬液に容易に溶解してしまう。
ッチングにおいては、上記信号入出力電極も同時にをエ
ッチング薬液に浸されることとなる。配線及び電極は、
一般に安価なアルミニウムで形成されているが、アルミ
ニウムはＴＭＡＨ溶液、ＫＯＨ溶液、混酸溶液、フッ酸
溶液等のエッチング薬液に容易に溶解してしまう。
【００１０】そこで、信号入出力電極３６においてアル
ミニウム等で形成した配線層をさらに上記のエッチング
薬液に溶解しない保護電極層で覆うことにより、信号入
出力電極３６をエッチング薬液から保護していた。
ミニウム等で形成した配線層をさらに上記のエッチング
薬液に溶解しない保護電極層で覆うことにより、信号入
出力電極３６をエッチング薬液から保護していた。
【００１１】図７（ａ）及び（ｂ）は、図６（ａ）に示
す熱型赤外線固体撮像素子の信号入出力電極を含む部分
を拡大して示した平面図及び断面図である。シリコン基
板１０上にＳｉＯ2などからなる絶縁層１２が形成さ
れ、絶縁層１２上にアルミニウム等からなる配線層１６
が形成されている。配線層１６はリード部分１６ａが周
辺回路部に接続している。配線層１６及び絶縁層１２上
にＳｉＯ2等からなる保護絶縁膜１４が形成され、配線
層１６上に開口部１４ａが設けられている。さらに開口
部１４ａを覆って保護電極層２０が形成されている。
す熱型赤外線固体撮像素子の信号入出力電極を含む部分
を拡大して示した平面図及び断面図である。シリコン基
板１０上にＳｉＯ2などからなる絶縁層１２が形成さ
れ、絶縁層１２上にアルミニウム等からなる配線層１６
が形成されている。配線層１６はリード部分１６ａが周
辺回路部に接続している。配線層１６及び絶縁層１２上
にＳｉＯ2等からなる保護絶縁膜１４が形成され、配線
層１６上に開口部１４ａが設けられている。さらに開口
部１４ａを覆って保護電極層２０が形成されている。
【００１２】かかる構造の信号入出力電極においては、
エッチング薬液に侵され易い配線層１６は保護電極２０
及び保護絶縁膜１４に覆われている為、犠牲層エッチン
グ工程においてエッチング薬液による配線層の侵食が抑
制される。例えば映像情報メディア学会技術報告Ｖｏｌ
２１．の８頁には、チタンから成る保護電極層を用いた
信号入出力電極が開示されている。
エッチング薬液に侵され易い配線層１６は保護電極２０
及び保護絶縁膜１４に覆われている為、犠牲層エッチン
グ工程においてエッチング薬液による配線層の侵食が抑
制される。例えば映像情報メディア学会技術報告Ｖｏｌ
２１．の８頁には、チタンから成る保護電極層を用いた
信号入出力電極が開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】熱型赤外線固体撮像装
置は、半導体ウエハに形成された後、半導体ウエハ上に
おいてプローバーによって探針検査される。探針検査
は、プローバーの探針を信号入出力電極に接触させ、探
針を介して電気信号を周辺回路に入出力することにより
行われる回路検査である。しかし、上記従来の信号入出
力電極の構造では、探針検査工程において信号入出力電
極に当てた探針が保護電極層２０を貫通し、そのため半
導体ウエハをダイシングして犠牲層除去を行う際に、こ
の貫通孔からエッチング薬液が侵入して配線層１６を溶
解する場合があった。このため従来の熱型赤外線固体撮
像装置は安定した生産が困難である問題があった。
置は、半導体ウエハに形成された後、半導体ウエハ上に
おいてプローバーによって探針検査される。探針検査
は、プローバーの探針を信号入出力電極に接触させ、探
針を介して電気信号を周辺回路に入出力することにより
行われる回路検査である。しかし、上記従来の信号入出
力電極の構造では、探針検査工程において信号入出力電
極に当てた探針が保護電極層２０を貫通し、そのため半
導体ウエハをダイシングして犠牲層除去を行う際に、こ
の貫通孔からエッチング薬液が侵入して配線層１６を溶
解する場合があった。このため従来の熱型赤外線固体撮
像装置は安定した生産が困難である問題があった。
【００１４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、探針検査の際の配線層につながる貫通孔の発生
を防ぎ、検出器の犠牲層除去に際する信号入出力電極の
侵食発生を防止して安定生産可能な熱型赤外線固体撮像
装置の構造と製造方法を提供することを目的とする。
であり、探針検査の際の配線層につながる貫通孔の発生
を防ぎ、検出器の犠牲層除去に際する信号入出力電極の
侵食発生を防止して安定生産可能な熱型赤外線固体撮像
装置の構造と製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の熱型赤外線検出装置は、同一の半導体基板
上に形成された、中空保持された検知部を有する熱型赤
外線検出器の２次元配列と、該熱型赤外線検出器を駆動
する周辺回路部と、該周辺回路部に電気接続した信号入
出力電極を備えた熱型赤外線固体撮像装置であって、上
記信号入出力電極が、上記周辺回路部に電気接続した配
線層と、該配線層上に開口部を残して形成された保護絶
縁膜と、前記開口部を通じて前記配線層に電気接続する
ように前記保護絶縁膜上に形成された保護電極層を有
し、上記保護電極層が、上記配線層に重なる接続領域
と、該接続領域に接続して上記配線層に重ならずかつ探
針検査可能な面積を有する検査領域を備えることを特徴
とする。
め、本発明の熱型赤外線検出装置は、同一の半導体基板
上に形成された、中空保持された検知部を有する熱型赤
外線検出器の２次元配列と、該熱型赤外線検出器を駆動
する周辺回路部と、該周辺回路部に電気接続した信号入
出力電極を備えた熱型赤外線固体撮像装置であって、上
記信号入出力電極が、上記周辺回路部に電気接続した配
線層と、該配線層上に開口部を残して形成された保護絶
縁膜と、前記開口部を通じて前記配線層に電気接続する
ように前記保護絶縁膜上に形成された保護電極層を有
し、上記保護電極層が、上記配線層に重なる接続領域
と、該接続領域に接続して上記配線層に重ならずかつ探
針検査可能な面積を有する検査領域を備えることを特徴
とする。
【００１６】これにより、保護電極層の検査領域に探針
を接触させて検査を行っても、探針の貫通孔が配線層に
到達しないため、検出器の犠牲層除去に際する信号入出
力電極の侵食発生を防止することができる。
を接触させて検査を行っても、探針の貫通孔が配線層に
到達しないため、検出器の犠牲層除去に際する信号入出
力電極の侵食発生を防止することができる。
【００１７】上記保護電極層が、矩形の上記接続領域
と、該接続領域よりも大なる矩形の上記検査領域を、並
列接続して成る凸型形状であることが好ましい。これに
より、回路検査工程における信号入出力電極の認識が容
易となり、また保護電極層の小面積化を図ることができ
る。
と、該接続領域よりも大なる矩形の上記検査領域を、並
列接続して成る凸型形状であることが好ましい。これに
より、回路検査工程における信号入出力電極の認識が容
易となり、また保護電極層の小面積化を図ることができ
る。
【００１８】また、上記配線層の上記保護電極層に接続
する部分が環状又は枠状であり、上記保護電極層が、前
記配線層に重なる環状又は枠状の上記接続領域と、該環
状又は枠状の接続領域の内側に配置された上記検査領域
を備えることも好ましい。これによっても回路検査工程
における信号入出力電極の認識が容易となり、また保護
電極層の小面積化を図ることができる。
する部分が環状又は枠状であり、上記保護電極層が、前
記配線層に重なる環状又は枠状の上記接続領域と、該環
状又は枠状の接続領域の内側に配置された上記検査領域
を備えることも好ましい。これによっても回路検査工程
における信号入出力電極の認識が容易となり、また保護
電極層の小面積化を図ることができる。
【００１９】この場合、さらに、上記保護電極上に、該
保護電極を上記検査領域に開口部を残して覆う第2の保
護絶縁膜を形成することが好ましい。これにより、探針
が保護電極の接続領域に接触することを確実に防止する
ことができる。
保護電極を上記検査領域に開口部を残して覆う第2の保
護絶縁膜を形成することが好ましい。これにより、探針
が保護電極の接続領域に接触することを確実に防止する
ことができる。
【００２０】さらにまた、上記保護電極層が、金、チタ
ン、窒化チタン、タングステン及びこれらの合金からな
る群から選ばれた１種から成ることが好ましい。これら
の材料は、犠牲層エッチングに用いられるエッチング薬
液に対する耐性が高いため、配線層の溶解を確実に防止
することができる。
ン、窒化チタン、タングステン及びこれらの合金からな
る群から選ばれた１種から成ることが好ましい。これら
の材料は、犠牲層エッチングに用いられるエッチング薬
液に対する耐性が高いため、配線層の溶解を確実に防止
することができる。
【００２１】加えて、上記保護電極層の上記検査領域下
部に、探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻止層
をさらに備えることが好ましい。尚、配線層端部が環状
又は枠状であるときは、上記環状又は枠状の配線層端部
の内側に、探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻
止層を形成することが好ましい。亀裂素子層を設けるこ
とにより、探針接触の際に絶縁膜等に発生する亀裂の進
行を止め、保護電極層とシリコン基板の間に漏電経路が
開通するのを防止することができる。
部に、探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻止層
をさらに備えることが好ましい。尚、配線層端部が環状
又は枠状であるときは、上記環状又は枠状の配線層端部
の内側に、探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻
止層を形成することが好ましい。亀裂素子層を設けるこ
とにより、探針接触の際に絶縁膜等に発生する亀裂の進
行を止め、保護電極層とシリコン基板の間に漏電経路が
開通するのを防止することができる。
【００２２】上記亀裂阻止層は、シリコン、タングステ
ンシリサイド、タングステン、チタン、窒化チタン、ア
ルミニウム及び窒化シリコンから成る群から選ばれた１
種から成ることが好ましい。
ンシリサイド、タングステン、チタン、窒化チタン、ア
ルミニウム及び窒化シリコンから成る群から選ばれた１
種から成ることが好ましい。
【００２３】また、上記亀裂阻止層が上記配線層と同一
層に同一材料で形成されて成ることが好ましく、これに
より亀裂素子層を配線層の形成と同時に行って工程を簡
略化することができる。
層に同一材料で形成されて成ることが好ましく、これに
より亀裂素子層を配線層の形成と同時に行って工程を簡
略化することができる。
【００２４】さらに、上記亀裂阻止層が、上記検査領域
よりも大きいことが好ましく、これにより亀裂の進行を
より確実に防止することができる。
よりも大きいことが好ましく、これにより亀裂の進行を
より確実に防止することができる。
【００２５】本発明の熱型赤外線固体撮像装置の製造方
法は、（A)半導体ウエハ上に、（ａ）検知部を有する熱
型赤外線検出器の２次元配列と、（ｂ）上記熱型赤外線
検出器を駆動する周辺回路部と、（ｃ）（１）上記周辺
回路部に電気接続した配線層と、（２）該配線層上に開
口部を残して形成された保護絶縁膜と、（３）上記配線
層に重なる接続領域と、該接続領域に接続して上記配線
層に重ならずかつ探針検査可能な面積を有する検査領域
を備えるように、前記開口部を覆って前記保護絶縁膜上
に形成された保護電極層から成る信号入出力電極を備え
る半導体チップを複数個形成する工程と、（Ｂ）上記半
導体ウエハ上において、上記半導体チップ毎に、上記信
号入出力電極の有する上記保護電極層の上記検査領域に
探針を立てて検査する工程と、（Ｃ）上記半導体ウエハ
を上記半導体チップ毎に分割するダイシング工程と、
（Ｄ）上記半導体チップをエッチング処理して、上記熱
型赤外線検出器の上記検知部を中空保持された構造とす
る工程を備えることを特徴とする。
法は、（A)半導体ウエハ上に、（ａ）検知部を有する熱
型赤外線検出器の２次元配列と、（ｂ）上記熱型赤外線
検出器を駆動する周辺回路部と、（ｃ）（１）上記周辺
回路部に電気接続した配線層と、（２）該配線層上に開
口部を残して形成された保護絶縁膜と、（３）上記配線
層に重なる接続領域と、該接続領域に接続して上記配線
層に重ならずかつ探針検査可能な面積を有する検査領域
を備えるように、前記開口部を覆って前記保護絶縁膜上
に形成された保護電極層から成る信号入出力電極を備え
る半導体チップを複数個形成する工程と、（Ｂ）上記半
導体ウエハ上において、上記半導体チップ毎に、上記信
号入出力電極の有する上記保護電極層の上記検査領域に
探針を立てて検査する工程と、（Ｃ）上記半導体ウエハ
を上記半導体チップ毎に分割するダイシング工程と、
（Ｄ）上記半導体チップをエッチング処理して、上記熱
型赤外線検出器の上記検知部を中空保持された構造とす
る工程を備えることを特徴とする。
【００２６】これにより、保護電極層の検査領域に探針
を接触させて検査を行う工程において、探針の貫通孔が
配線層に到達せず、検出器の犠牲層を除去して検知部を
中空保持させる工程における信号入出力電極の侵食発生
を防止することができる。
を接触させて検査を行う工程において、探針の貫通孔が
配線層に到達せず、検出器の犠牲層を除去して検知部を
中空保持させる工程における信号入出力電極の侵食発生
を防止することができる。
【００２７】また本発明は、上記本発明の熱型赤外線固
体撮像装置を、赤外線光学系と共に筐体に内臓させたこ
とを特徴とする赤外線カメラシステムでもある。かかる
赤外線カメラシステムは、熱型赤外線固体撮像装置の信
号入出力電極が劣化していないため、安定して映像信号
を出力可能である。
体撮像装置を、赤外線光学系と共に筐体に内臓させたこ
とを特徴とする赤外線カメラシステムでもある。かかる
赤外線カメラシステムは、熱型赤外線固体撮像装置の信
号入出力電極が劣化していないため、安定して映像信号
を出力可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下本発明の熱型赤外線固体撮像
装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説
明する。尚、図において、同一符号は、同一又は対応す
る部材を示す。
装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説
明する。尚、図において、同一符号は、同一又は対応す
る部材を示す。
【００２９】実施の形態１．図１は、本発明の熱型赤外
線固体撮像装置の一例を示す平面図である。シリコン基
板などの半導体基板上に、熱型赤外線検出器３２が２次
元に配列して形成され、その周囲には熱型赤外線検出器
を駆動するための周辺回路部３４と、周辺回路部３４を
外部回路に接続するための信号入出力電極３６が形成さ
れている。信号入出力電極を除いては、従来の熱型赤外
線固体撮像装置と同様の構造である。図２（ａ）及び
（ｂ）は、図１に示す熱型赤外線固体撮像素子の信号入
出力電極を含む部分を拡大して示した平面図及び断面図
である。シリコン基板１０上にＳｉＯ2等の絶縁層１２
が形成され、絶縁層１２上にアルミニウム等の配線層１
６が形成され、絶縁層１２及び配線層１６上にＳｉＯ2
等の保護絶縁膜１４が形成されている。保護絶縁膜１４
には、配線層１６上に開口部１４ａが設けられている。
この開口部１４ａを覆って、保護絶縁膜１４上に保護電
極層２０が形成されている。保護電極層２０は、開口部
１４ａを通じて配線層１６に電気接続している。尚、配
線層１６はリード部１６ａを介して熱型赤外線固体撮像
装置の周辺回路部に電気接続している。
線固体撮像装置の一例を示す平面図である。シリコン基
板などの半導体基板上に、熱型赤外線検出器３２が２次
元に配列して形成され、その周囲には熱型赤外線検出器
を駆動するための周辺回路部３４と、周辺回路部３４を
外部回路に接続するための信号入出力電極３６が形成さ
れている。信号入出力電極を除いては、従来の熱型赤外
線固体撮像装置と同様の構造である。図２（ａ）及び
（ｂ）は、図１に示す熱型赤外線固体撮像素子の信号入
出力電極を含む部分を拡大して示した平面図及び断面図
である。シリコン基板１０上にＳｉＯ2等の絶縁層１２
が形成され、絶縁層１２上にアルミニウム等の配線層１
６が形成され、絶縁層１２及び配線層１６上にＳｉＯ2
等の保護絶縁膜１４が形成されている。保護絶縁膜１４
には、配線層１６上に開口部１４ａが設けられている。
この開口部１４ａを覆って、保護絶縁膜１４上に保護電
極層２０が形成されている。保護電極層２０は、開口部
１４ａを通じて配線層１６に電気接続している。尚、配
線層１６はリード部１６ａを介して熱型赤外線固体撮像
装置の周辺回路部に電気接続している。
【００３０】上記保護電極層２０は、配線層１６に重な
る接続領域２０ａと、配線層１６に重ならない検査領域
２０ｂを有する。接続領域２０ａと検査領域２０ｂは、
連絡領域２０ｃを介して接続している。検査領域２０ｂ
は、後の探針検査工程において探針検査可能な、即ちプ
ローバーによって画像認識して探針を接触させることの
できる十分な面積を有している。例えば、保護電極層２
０は一辺２００μｍの正方形から成る接続領域２０ａと
検査領域２０ｂとが、１００μｍの長さの連絡領域２０
ｃを介して接続した形状をしている。尚、接続領域２０
ａおよび検査領域２０ｂの形状は任意であるが、検査領
域２０ｂをプローバーによって画像認識できることが必
要であるため、検査領域２０ｂと接続領域２０ａとの間
に明確な境界を有していることが好ましい。本実施の形
態においては、連絡領域２０ｃを設けることにより、検
査領域２０ｂと接続領域２０ａとの間に境界を形成して
いる。
る接続領域２０ａと、配線層１６に重ならない検査領域
２０ｂを有する。接続領域２０ａと検査領域２０ｂは、
連絡領域２０ｃを介して接続している。検査領域２０ｂ
は、後の探針検査工程において探針検査可能な、即ちプ
ローバーによって画像認識して探針を接触させることの
できる十分な面積を有している。例えば、保護電極層２
０は一辺２００μｍの正方形から成る接続領域２０ａと
検査領域２０ｂとが、１００μｍの長さの連絡領域２０
ｃを介して接続した形状をしている。尚、接続領域２０
ａおよび検査領域２０ｂの形状は任意であるが、検査領
域２０ｂをプローバーによって画像認識できることが必
要であるため、検査領域２０ｂと接続領域２０ａとの間
に明確な境界を有していることが好ましい。本実施の形
態においては、連絡領域２０ｃを設けることにより、検
査領域２０ｂと接続領域２０ａとの間に境界を形成して
いる。
【００３１】尚、上記保護電極層は、金、チタン、窒化
チタン、タングステン又はこれらの合金から成ることが
好ましい。これらの材料は、犠牲層のエッチングに用い
られるＴＭＡＨ溶液、ＫＯＨ溶液、混酸溶液、フッ酸溶
液等のいずれの薬液に対しても溶解せず、配線層１６を
有効に保護することができる。
チタン、タングステン又はこれらの合金から成ることが
好ましい。これらの材料は、犠牲層のエッチングに用い
られるＴＭＡＨ溶液、ＫＯＨ溶液、混酸溶液、フッ酸溶
液等のいずれの薬液に対しても溶解せず、配線層１６を
有効に保護することができる。
【００３２】本実施の形態の熱型赤外線固体撮像素子
は、次のようにして製造することができる。まず、半導
体ウエハ上に、（ａ）検知部を有する熱型赤外線検出器
３２の２次元配列と、（ｂ）上記熱型赤外線検出器を駆
動する周辺回路部３４と、（ｃ）（１）上記周辺回路部
に電気接続した配線層１６と、（２）該配線層１６上に
開口部１４ａを残して形成された保護絶縁膜１４と、
（３）上記配線層に重なる接続領域２０ａと、該接続領
域２０ａに連絡領域２０ｃを介して接続して上記配線層
１６に重ならずかつ探針検査可能な面積を有する検査領
域２０ｂを備えるように、前記開口部１４ａを覆って前
記保護絶縁膜１４上に形成された保護電極層２０から成
る信号入出力電極３６を備える半導体チップを複数個形
成する。
は、次のようにして製造することができる。まず、半導
体ウエハ上に、（ａ）検知部を有する熱型赤外線検出器
３２の２次元配列と、（ｂ）上記熱型赤外線検出器を駆
動する周辺回路部３４と、（ｃ）（１）上記周辺回路部
に電気接続した配線層１６と、（２）該配線層１６上に
開口部１４ａを残して形成された保護絶縁膜１４と、
（３）上記配線層に重なる接続領域２０ａと、該接続領
域２０ａに連絡領域２０ｃを介して接続して上記配線層
１６に重ならずかつ探針検査可能な面積を有する検査領
域２０ｂを備えるように、前記開口部１４ａを覆って前
記保護絶縁膜１４上に形成された保護電極層２０から成
る信号入出力電極３６を備える半導体チップを複数個形
成する。
【００３３】尚、熱型赤外線検出器３２の検知部はシリ
コン、アルミニウム、又はＳｉＯ2等から成る犠牲層の
上に形成されているが、この工程においては、犠牲層は
まだエッチングされておらず、検知部の下部は中空とな
っていない。また、上記各構成要素の形成には、従来の
一般的な熱型赤外線検出器の製造プロセスを適用するこ
とができる。
コン、アルミニウム、又はＳｉＯ2等から成る犠牲層の
上に形成されているが、この工程においては、犠牲層は
まだエッチングされておらず、検知部の下部は中空とな
っていない。また、上記各構成要素の形成には、従来の
一般的な熱型赤外線検出器の製造プロセスを適用するこ
とができる。
【００３４】次に、上記半導体ウエハ上において、半導
体チップ毎に、信号入出力電極３６の有する保護電極層
２０の検査領域２０ｂに探針を立てて検査を行う。
体チップ毎に、信号入出力電極３６の有する保護電極層
２０の検査領域２０ｂに探針を立てて検査を行う。
【００３５】次に、半導体ウエハをダイシングによって
半導体チップ毎に分割する。
半導体チップ毎に分割する。
【００３６】最後に、半導体チップをエッチング薬液に
浸漬して犠牲層を除去して、検知部を中空保持された構
造とする。犠牲層がシリコンであれば水酸化テトラメチ
ルアンモニウム（以下ＴＭＡＨと称す）溶液、ＫＯＨ溶
液、又はＸｅＦ２気体などで、アルミニウムであれば混
酸溶液などで、ＳｉＯ2であればフッ酸溶液等でエッチ
ング処理する。
浸漬して犠牲層を除去して、検知部を中空保持された構
造とする。犠牲層がシリコンであれば水酸化テトラメチ
ルアンモニウム（以下ＴＭＡＨと称す）溶液、ＫＯＨ溶
液、又はＸｅＦ２気体などで、アルミニウムであれば混
酸溶液などで、ＳｉＯ2であればフッ酸溶液等でエッチ
ング処理する。
【００３７】本発明の実施の形態１の熱型赤外線固体撮
像素子においては、検査工程において探針を保護電極層
の検査領域２０ｂに立てることにより保護電極層２０ｂ
に貫通孔が生じても、生じた貫通孔が配線層１６に到達
することがない。このため犠牲層のエッチング工程にお
いても、配線層１６は保護電極層２０および保護絶縁膜
１４によって保護されるため、エッチング薬液によって
侵食されることはない。
像素子においては、検査工程において探針を保護電極層
の検査領域２０ｂに立てることにより保護電極層２０ｂ
に貫通孔が生じても、生じた貫通孔が配線層１６に到達
することがない。このため犠牲層のエッチング工程にお
いても、配線層１６は保護電極層２０および保護絶縁膜
１４によって保護されるため、エッチング薬液によって
侵食されることはない。
【００３８】尚、本発明の熱型赤外線固体撮像装置を外
部回路に接続するためのワイヤボンドは、保護電極層の
接続用領域２０ａと検査領域２０ｂのどちらに行っても
良い。
部回路に接続するためのワイヤボンドは、保護電極層の
接続用領域２０ａと検査領域２０ｂのどちらに行っても
良い。
【００３９】実施の形態２．本実施の形態の熱型赤外線
固体撮像装置は、実施の形態１と同様の信号入出力電極
を備え、さらに、探針接触時に発生する亀裂が基板に到
達するのを阻止するための亀裂阻止層を備える。
固体撮像装置は、実施の形態１と同様の信号入出力電極
を備え、さらに、探針接触時に発生する亀裂が基板に到
達するのを阻止するための亀裂阻止層を備える。
【００４０】図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の熱型
赤外線固体撮像装置の信号入出力電極を含む部分の別の
一例を拡大して示した平面図及び断面図である。尚、信
号入出力電極を除いては、実施の形態１と同様の構造で
ある。
赤外線固体撮像装置の信号入出力電極を含む部分の別の
一例を拡大して示した平面図及び断面図である。尚、信
号入出力電極を除いては、実施の形態１と同様の構造で
ある。
【００４１】シリコン基板１０上にＳｉＯ2等の絶縁層
１２が形成され、絶縁層１２上にアルミニウム等の配線
層１６が形成されている。配線層１６の形成と同時に、
配線層１６に隣接して、同じアルミニウム等の亀裂阻止
層２２が形成されている。亀裂阻止層２２は、配線層１
６と分離して形成することが好ましい。絶縁層１２、配
線層１６及び亀裂阻止層２２の上にＳｉＯ2等の保護絶
縁膜１４が形成されている。保護絶縁膜１４には、配線
層１６上に開口部１４ａが設けられ、この開口部１４ａ
を覆って、保護絶縁膜１４上に保護電極層２０が形成さ
れている。
１２が形成され、絶縁層１２上にアルミニウム等の配線
層１６が形成されている。配線層１６の形成と同時に、
配線層１６に隣接して、同じアルミニウム等の亀裂阻止
層２２が形成されている。亀裂阻止層２２は、配線層１
６と分離して形成することが好ましい。絶縁層１２、配
線層１６及び亀裂阻止層２２の上にＳｉＯ2等の保護絶
縁膜１４が形成されている。保護絶縁膜１４には、配線
層１６上に開口部１４ａが設けられ、この開口部１４ａ
を覆って、保護絶縁膜１４上に保護電極層２０が形成さ
れている。
【００４２】保護電極層２０は配線層１６に重なる接続
領域２０ａと配線層１６に重ならない検査領域２０ｂを
有し、接続領域２０ａと検査領域２０ｂは連絡領域２０
ｃを介して接続している。接続領域２０ａ、検査領域２
０ｂ、連絡領域２０ｃの大きさは実施の形態１と同様で
ある。ただし本実施の形態においては、検査領域２０ｂ
は、その全面が亀裂阻止層２２に重なるよう形成されて
いる。
領域２０ａと配線層１６に重ならない検査領域２０ｂを
有し、接続領域２０ａと検査領域２０ｂは連絡領域２０
ｃを介して接続している。接続領域２０ａ、検査領域２
０ｂ、連絡領域２０ｃの大きさは実施の形態１と同様で
ある。ただし本実施の形態においては、検査領域２０ｂ
は、その全面が亀裂阻止層２２に重なるよう形成されて
いる。
【００４３】検査工程において探針を検査領域２０ｂに
接触させた際に、貫通した探針の圧力によって検査領域
２０ｂ下部に亀裂が発生する場合がある。亀裂阻止層２
２は、この亀裂がシリコン基板１０に到達するのを阻止
する役割を果たす。検査領域２０ｂとシリコン基板１０
の間には、通常、保護絶縁膜１４及び絶縁層１２が存在
するが、これらは一般的にシリコン酸化膜から成り、シ
リコン酸化膜は亀裂が発生し易い材料である。このた
め、探針が保護電極層２０ｂを貫通すると、探針貫通部
において保護絶縁膜１４及び絶縁層１２に亀裂が発生し
易く、他に層がなければ、発生した亀裂は容易にシリコ
ン基板１０に到達してしまう。亀裂がシリコン基板に到
達すると、保護電極層２０ｂとシリコン基板１０の間に
漏電経路が開通して熱型赤外線固体撮像装置の信号出力
が不安定となる。
接触させた際に、貫通した探針の圧力によって検査領域
２０ｂ下部に亀裂が発生する場合がある。亀裂阻止層２
２は、この亀裂がシリコン基板１０に到達するのを阻止
する役割を果たす。検査領域２０ｂとシリコン基板１０
の間には、通常、保護絶縁膜１４及び絶縁層１２が存在
するが、これらは一般的にシリコン酸化膜から成り、シ
リコン酸化膜は亀裂が発生し易い材料である。このた
め、探針が保護電極層２０ｂを貫通すると、探針貫通部
において保護絶縁膜１４及び絶縁層１２に亀裂が発生し
易く、他に層がなければ、発生した亀裂は容易にシリコ
ン基板１０に到達してしまう。亀裂がシリコン基板に到
達すると、保護電極層２０ｂとシリコン基板１０の間に
漏電経路が開通して熱型赤外線固体撮像装置の信号出力
が不安定となる。
【００４４】亀裂阻止層２２は、亀裂の発生しにくい材
料から成り、検査領域２０ｂとシリコン基板１０の間に
位置して、亀裂の進行を停止する役割を果たす。したが
って、亀裂阻止層２２は、検査領域２０ｂとシリコン基
板１０の間であれば、どこに位置していても良い。即
ち、シリコン基板１０上、絶縁層１２上、保護絶縁膜１
４上のいずれに形成されていても良い。尚、本実施の形
態においては、亀裂阻止層２２を、配線層１６と同一
層、同一材料で絶縁層１２上に形成したが、この事に
は、亀裂阻止層の形成工程を配線層の形成工程と兼用す
る事によって工程数を削減できる利点がある。
料から成り、検査領域２０ｂとシリコン基板１０の間に
位置して、亀裂の進行を停止する役割を果たす。したが
って、亀裂阻止層２２は、検査領域２０ｂとシリコン基
板１０の間であれば、どこに位置していても良い。即
ち、シリコン基板１０上、絶縁層１２上、保護絶縁膜１
４上のいずれに形成されていても良い。尚、本実施の形
態においては、亀裂阻止層２２を、配線層１６と同一
層、同一材料で絶縁層１２上に形成したが、この事に
は、亀裂阻止層の形成工程を配線層の形成工程と兼用す
る事によって工程数を削減できる利点がある。
【００４５】また、亀裂阻止層２２は、検査領域２０ｂ
よりも大きなことが好ましい。亀裂は、探針の接触部に
発生するが、亀裂が斜めに進行する場合もあるからであ
る。
よりも大きなことが好ましい。亀裂は、探針の接触部に
発生するが、亀裂が斜めに進行する場合もあるからであ
る。
【００４６】亀裂阻止層２２には、亀裂の発生しにくい
材料であればいずれも使用可能であるが、特にシリコ
ン、タングステンシリサイド、タングステン、チタン、
窒化チタン、アルミニウム及び窒化シリコン等が好まし
い。これらはいずれも亀裂発生しにくく、かつ半導体工
程での使用に適している。尚、亀裂阻止層がシリコン基
板１０、配線層１６又は保護電極層２０と接する配置と
なる場合には、絶縁性の窒化チタン、窒化シリコン等を
使用することが好ましい。
材料であればいずれも使用可能であるが、特にシリコ
ン、タングステンシリサイド、タングステン、チタン、
窒化チタン、アルミニウム及び窒化シリコン等が好まし
い。これらはいずれも亀裂発生しにくく、かつ半導体工
程での使用に適している。尚、亀裂阻止層がシリコン基
板１０、配線層１６又は保護電極層２０と接する配置と
なる場合には、絶縁性の窒化チタン、窒化シリコン等を
使用することが好ましい。
【００４７】尚、絶縁層１２又は保護絶縁膜１４自身が
亀裂発生のしにくい材料である場合、例えば減圧下で成
膜された窒化シリコン等から成る場合には、亀裂阻止層
２２を省略することができる。
亀裂発生のしにくい材料である場合、例えば減圧下で成
膜された窒化シリコン等から成る場合には、亀裂阻止層
２２を省略することができる。
【００４８】実施の形態３ 本実施の形態の熱型赤外線固体撮像装置は、実施の形態
２に示した信号入出力電極の平面構造を変形したもので
ある。
２に示した信号入出力電極の平面構造を変形したもので
ある。
【００４９】図４（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態
の熱型赤外線固体撮像装置の信号入出力電極を含む部分
を拡大して示した平面図及び断面図である。尚、信号入
出力電極の平面構造を除いては、実施の形態１又は２と
同様の構造である。
の熱型赤外線固体撮像装置の信号入出力電極を含む部分
を拡大して示した平面図及び断面図である。尚、信号入
出力電極の平面構造を除いては、実施の形態１又は２と
同様の構造である。
【００５０】シリコン基板１０上にＳｉＯ2等の絶縁層
１２、アルミニウム等の配線層１６及び亀裂阻止層２２
が形成されている。絶縁層１２、配線層１６及び亀裂阻
止層２２の上にＳｉＯ2等の保護絶縁膜１４が形成され
ている。保護絶縁膜１４には、配線層１６上に開口部１
４ａが設けられ、この開口部１４ａを覆って、保護絶縁
膜１４上に保護電極層２０が形成されている。
１２、アルミニウム等の配線層１６及び亀裂阻止層２２
が形成されている。絶縁層１２、配線層１６及び亀裂阻
止層２２の上にＳｉＯ2等の保護絶縁膜１４が形成され
ている。保護絶縁膜１４には、配線層１６上に開口部１
４ａが設けられ、この開口部１４ａを覆って、保護絶縁
膜１４上に保護電極層２０が形成されている。
【００５１】保護電極層２０は、矩形の接続領域２０ａ
と、接続領域２０ａよりも大なる矩形の検査領域２０ｂ
が、並列接続した凸型形状となっている。検査領域２０
ｂは、その全面が亀裂阻止層２２に重なるよう形成され
ている。例えば、接続領域２０ａは一辺４μｍの正方形
であり、検査領域２０ｂは一辺２００μｍの正方形であ
る。
と、接続領域２０ａよりも大なる矩形の検査領域２０ｂ
が、並列接続した凸型形状となっている。検査領域２０
ｂは、その全面が亀裂阻止層２２に重なるよう形成され
ている。例えば、接続領域２０ａは一辺４μｍの正方形
であり、検査領域２０ｂは一辺２００μｍの正方形であ
る。
【００５２】本実施の形態の熱型赤外線固体撮像装置
は、実施の形態１及び２で得られた利点に加えて、次の
利点を有する。
は、実施の形態１及び２で得られた利点に加えて、次の
利点を有する。
【００５３】まず、信号入出力電極を、上記凸型形状と
する事により、検査工程においてプローバーが探針検査
を行う電極を認識する際に、探針を当てるべき検査領域
２０ｂを接続領域２０ａと誤認する事を防ぐことができ
る。実施の形態１又は２に示した信号入出力電極では、
接続領域２０ａと検査領域２０ｂの形態が類似している
ため、プローバーによって誤認識される恐れがあったの
に対し、本実施の形態の信号入出力電極において両者の
形状は全く異なるからである。
する事により、検査工程においてプローバーが探針検査
を行う電極を認識する際に、探針を当てるべき検査領域
２０ｂを接続領域２０ａと誤認する事を防ぐことができ
る。実施の形態１又は２に示した信号入出力電極では、
接続領域２０ａと検査領域２０ｂの形態が類似している
ため、プローバーによって誤認識される恐れがあったの
に対し、本実施の形態の信号入出力電極において両者の
形状は全く異なるからである。
【００５４】また、本実施の形態の信号入出力電極は、
実施の形態１又は２に示した信号入出力電極に比較し
て、専有面積を減少して熱型赤外線固体撮像装置の集積
度を向上することができる利点もある。
実施の形態１又は２に示した信号入出力電極に比較し
て、専有面積を減少して熱型赤外線固体撮像装置の集積
度を向上することができる利点もある。
【００５５】実施の形態４ 図５（ａ）及び（ｃ）は、本実施の形態の熱型赤外線固
体撮像装置の信号入出力電極を含む部分を拡大して示し
た平面図及び断面図である。図５（ｂ）は、信号入出力
電極の配線層及び亀裂阻止層のみを示した平面図であ
る。尚、図５（ｂ）中のハッチングは断面を表すもので
はない。信号入出力電極の構造を除いては、実施の形態
１から３と同様の構造である。
体撮像装置の信号入出力電極を含む部分を拡大して示し
た平面図及び断面図である。図５（ｂ）は、信号入出力
電極の配線層及び亀裂阻止層のみを示した平面図であ
る。尚、図５（ｂ）中のハッチングは断面を表すもので
はない。信号入出力電極の構造を除いては、実施の形態
１から３と同様の構造である。
【００５６】シリコン基板１０上にＳｉＯ2等の絶縁層
１２が形成され、その上にアルミニウム等の配線層１６
及び亀裂阻止層２２が形成されている。本実施の形態に
おいて、配線層１６は、この後形成する保護電極層２０
に接続する部分が枠状に形成されている。亀裂阻止層２
２は、枠状の配線層１６の内側に、配線層１６と分離し
て形成することが好ましい。例えば、配線層１６は一辺
２１４μｍの正方形の内部を一辺２０６μｍの正方形で
くり貫いた幅４μｍの枠状をしており、亀裂阻止層２２
は枠状の配線層１６の内側にある一辺２０２μｍの正方
形である。
１２が形成され、その上にアルミニウム等の配線層１６
及び亀裂阻止層２２が形成されている。本実施の形態に
おいて、配線層１６は、この後形成する保護電極層２０
に接続する部分が枠状に形成されている。亀裂阻止層２
２は、枠状の配線層１６の内側に、配線層１６と分離し
て形成することが好ましい。例えば、配線層１６は一辺
２１４μｍの正方形の内部を一辺２０６μｍの正方形で
くり貫いた幅４μｍの枠状をしており、亀裂阻止層２２
は枠状の配線層１６の内側にある一辺２０２μｍの正方
形である。
【００５７】絶縁層１２、配線層１６及び亀裂阻止層２
２の上にＳｉＯ2等の保護絶縁膜１４が形成されてい
る。保護絶縁膜１４には、配線層１６上に、枠状の開口
部１４ａが設けられ、この開口部１４ａを覆って、保護
絶縁膜１４上に保護電極層２０が形成されている。
２の上にＳｉＯ2等の保護絶縁膜１４が形成されてい
る。保護絶縁膜１４には、配線層１６上に、枠状の開口
部１４ａが設けられ、この開口部１４ａを覆って、保護
絶縁膜１４上に保護電極層２０が形成されている。
【００５８】保護電極層２０は、配線層１６に重なる枠
状の接続領域と、枠状の接続領域の内側に配置されかつ
配線層１６に重ならない検査領域を有するが、本実施の
形態においては、接続領域と検査領域は連続しており、
例えば、一辺２１２μｍの単一の正方形形状となってい
る。
状の接続領域と、枠状の接続領域の内側に配置されかつ
配線層１６に重ならない検査領域を有するが、本実施の
形態においては、接続領域と検査領域は連続しており、
例えば、一辺２１２μｍの単一の正方形形状となってい
る。
【００５９】保護電極層２０及び保護絶縁膜１４の上に
は、さらにＳｉＯ2等の第２の保護絶縁膜２４が方形の
開口部２４ａを残して形成されている。開口部２４ａ
は、接続領域の上に、即ち配線層１６に重ならないよう
に配置されている。開口部２４ａの大きさは、例えば、
一辺２００μｍの正方形である。
は、さらにＳｉＯ2等の第２の保護絶縁膜２４が方形の
開口部２４ａを残して形成されている。開口部２４ａ
は、接続領域の上に、即ち配線層１６に重ならないよう
に配置されている。開口部２４ａの大きさは、例えば、
一辺２００μｍの正方形である。
【００６０】第２の保護電極層２４は、プローバーによ
る検査工程において、保護電極層２０の接続領域と検査
領域の区別を可能にし、さらに探針が接続領域に接触す
るのを確実に防止するために形成される。尚、保護電極
層２０が、接続領域と検査領域の区別可能な形状に形成
されている場合は、第２の保護電極層２４は省略可能で
ある。例えば、接続領域と検査領域の間に溝を設け、溝
の一部に連絡領域を設けて接続領域を検査領域を電気接
続しておくことにより、プローバーによる接続領域と検
査領域の区別が可能となる。
る検査工程において、保護電極層２０の接続領域と検査
領域の区別を可能にし、さらに探針が接続領域に接触す
るのを確実に防止するために形成される。尚、保護電極
層２０が、接続領域と検査領域の区別可能な形状に形成
されている場合は、第２の保護電極層２４は省略可能で
ある。例えば、接続領域と検査領域の間に溝を設け、溝
の一部に連絡領域を設けて接続領域を検査領域を電気接
続しておくことにより、プローバーによる接続領域と検
査領域の区別が可能となる。
【００６１】尚、配線層１６はできるだけ巾を狭く形成
し、第２の保護絶縁膜２４の開口部２４ａの面積を大き
くすることが好ましい。ただし、開口部２４ａは、亀裂
阻止層２２よりも小さく形成することが好ましい。探針
の接触による亀裂は、斜めに進行する場合もあるからで
ある。
し、第２の保護絶縁膜２４の開口部２４ａの面積を大き
くすることが好ましい。ただし、開口部２４ａは、亀裂
阻止層２２よりも小さく形成することが好ましい。探針
の接触による亀裂は、斜めに進行する場合もあるからで
ある。
【００６２】また、本実施の形態においては、配線層１
６を枠状に形成し、亀裂阻止層２２、保護電極層２０等
を矩形に形成したが、これに代えて配線層１６を環状に
形成し、亀裂阻止層２２、保護電極層２０等を円形に形
成しても良い。
６を枠状に形成し、亀裂阻止層２２、保護電極層２０等
を矩形に形成したが、これに代えて配線層１６を環状に
形成し、亀裂阻止層２２、保護電極層２０等を円形に形
成しても良い。
【００６３】本実施の形態の熱型赤外線固体撮像装置
は、実施の形態１、２及び３における利点に加えて、電
極形状を従来と同様の正方形、及び長方形等にできる利
点を有する。さらに、第２の保護絶縁膜２４を形成する
ことにより、プローバーが保護電極の位置の誤認識を起
した場合であっても、探針が保護電極２０の接続領域に
接触して貫通孔を形成することを確実に防止することが
できる。
は、実施の形態１、２及び３における利点に加えて、電
極形状を従来と同様の正方形、及び長方形等にできる利
点を有する。さらに、第２の保護絶縁膜２４を形成する
ことにより、プローバーが保護電極の位置の誤認識を起
した場合であっても、探針が保護電極２０の接続領域に
接触して貫通孔を形成することを確実に防止することが
できる。
【００６４】実施の形態５ 本実施の形態においては、本発明の熱型赤外線固体撮像
装置を組み込んだ赤外線カメラシステムについて説明す
る。本発明の赤外線カメラシステムは、例えば、実施の
形態１から４のいずれかに示した熱型赤外線固体撮像装
置を、赤外線光学系とともに適当な筐体に組み込むこと
によって構成することができる。
装置を組み込んだ赤外線カメラシステムについて説明す
る。本発明の赤外線カメラシステムは、例えば、実施の
形態１から４のいずれかに示した熱型赤外線固体撮像装
置を、赤外線光学系とともに適当な筐体に組み込むこと
によって構成することができる。
【００６５】本発明の赤外線カメラシステムは、被写体
の赤外線像を出力するものであり、例えば、次のように
して動作させることができる。まず、被写体から発せら
れた赤外線を、適当なレンズ系を有する赤外線光学系に
よって、本発明の熱型赤外線固体撮像装置に形成された
熱型検出器の２次元配列上に結像させる。熱型検出器の
２次元配列は、被写体の赤外線像に対応した赤外線の強
度分布を検知し、被写体の赤外線像に対応した画像信号
を出力する。この画像信号を熱型赤外線固体撮像装置の
周辺回路及び信号入出力電極を介して取り出すことによ
り、本発明のカメラシステムからの映像出力が得られ
る。
の赤外線像を出力するものであり、例えば、次のように
して動作させることができる。まず、被写体から発せら
れた赤外線を、適当なレンズ系を有する赤外線光学系に
よって、本発明の熱型赤外線固体撮像装置に形成された
熱型検出器の２次元配列上に結像させる。熱型検出器の
２次元配列は、被写体の赤外線像に対応した赤外線の強
度分布を検知し、被写体の赤外線像に対応した画像信号
を出力する。この画像信号を熱型赤外線固体撮像装置の
周辺回路及び信号入出力電極を介して取り出すことによ
り、本発明のカメラシステムからの映像出力が得られ
る。
【００６６】
【発明の効果】本発明の熱型赤外線検出装置は、信号入
出力電極の保護電極層が配線層に重なる接続領域と、配
線層に重ならずかつ探針検査可能な面積を有する検査領
域を備えるため、保護電極層の検査領域に探針を接触さ
せて検査を行っても、探針の貫通孔が配線層に到達せ
ず、検出器の犠牲層除去に際する信号入出力電極の侵食
発生を防止できるため、安定生産可能である。
出力電極の保護電極層が配線層に重なる接続領域と、配
線層に重ならずかつ探針検査可能な面積を有する検査領
域を備えるため、保護電極層の検査領域に探針を接触さ
せて検査を行っても、探針の貫通孔が配線層に到達せ
ず、検出器の犠牲層除去に際する信号入出力電極の侵食
発生を防止できるため、安定生産可能である。
【００６７】また、保護電極層を、矩形の接続領域と、
接続領域よりも大なる矩形の検査領域を並列接続して成
る凸型形状とすることにより、製造過程における回路検
査時の検査位置の認識を容易にし、上記保護電極層を小
面積化して高集積かつ安定生産可能な熱型赤外線固体撮
像装置を提供することができる。
接続領域よりも大なる矩形の検査領域を並列接続して成
る凸型形状とすることにより、製造過程における回路検
査時の検査位置の認識を容易にし、上記保護電極層を小
面積化して高集積かつ安定生産可能な熱型赤外線固体撮
像装置を提供することができる。
【００６８】またこれに代えて、配線層の保護電極層に
接続する部分を環状又は枠状とし、保護電極層を配線層
に重なる環状又は枠状の接続領域と該接続領域の内側に
配置された検査領域を有するよう形成しても良く、これ
によっても上記保護電極層を小面積化して高集積かつ安
定生産可能な熱型赤外線固体撮像装置を提供することが
できる。
接続する部分を環状又は枠状とし、保護電極層を配線層
に重なる環状又は枠状の接続領域と該接続領域の内側に
配置された検査領域を有するよう形成しても良く、これ
によっても上記保護電極層を小面積化して高集積かつ安
定生産可能な熱型赤外線固体撮像装置を提供することが
できる。
【００６９】この場合さらに、上記保護電極上に上記検
査領域に開口部を残して覆う第2の保護絶縁膜を形成す
ることにより、検査時に探針が保護電極の接続領域に接
触することを確実に防止して、さらに熱型赤外線固体撮
像装置の生産を安定化することができる。
査領域に開口部を残して覆う第2の保護絶縁膜を形成す
ることにより、検査時に探針が保護電極の接続領域に接
触することを確実に防止して、さらに熱型赤外線固体撮
像装置の生産を安定化することができる。
【００７０】さらにまた、上記保護電極層を、金、チタ
ン、窒化チタン、タングステン及びこれらの合金からな
る群から選ばれた１種によって形成することにより、配
線層の溶解を確実に防止して、またさらに熱型赤外線固
体撮像装置の生産を安定化することができる。
ン、窒化チタン、タングステン及びこれらの合金からな
る群から選ばれた１種によって形成することにより、配
線層の溶解を確実に防止して、またさらに熱型赤外線固
体撮像装置の生産を安定化することができる。
【００７１】加えて、上記保護電極層の上記検査領域下
部に、探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻止層
をさらに備えることにより、探針接触の際に絶縁膜等に
発生する亀裂の進行を止め、保護電極層とシリコン基板
の間に漏電経路が開通するのを防止して、熱型赤外線固
体撮像装置の信号出力を安定化させることができる。
部に、探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻止層
をさらに備えることにより、探針接触の際に絶縁膜等に
発生する亀裂の進行を止め、保護電極層とシリコン基板
の間に漏電経路が開通するのを防止して、熱型赤外線固
体撮像装置の信号出力を安定化させることができる。
【００７２】上記亀裂阻止層を、シリコン、タングステ
ンシリサイド、タングステン、チタン、窒化チタン、ア
ルミニウム又は窒化シリコンによって形成することによ
り、従来の半導体製造プロセスを用いて亀裂阻止層を形
成し、熱型赤外線固体撮像装置の信号出力を安定化させ
ることができる。
ンシリサイド、タングステン、チタン、窒化チタン、ア
ルミニウム又は窒化シリコンによって形成することによ
り、従来の半導体製造プロセスを用いて亀裂阻止層を形
成し、熱型赤外線固体撮像装置の信号出力を安定化させ
ることができる。
【００７３】また、上記亀裂阻止層を上記配線層と同一
層に同一材料で形成することにより、亀裂素子層を配線
層の形成と同時に行って熱型赤外線固体撮像装置の工程
を簡略化することができる。
層に同一材料で形成することにより、亀裂素子層を配線
層の形成と同時に行って熱型赤外線固体撮像装置の工程
を簡略化することができる。
【００７４】さらに、亀裂阻止層を、保護電極層の検査
領域よりも大きく形成することにより、亀裂の進行をよ
り確実に防止して、熱型赤外線固体撮像装置の信号出力
をさらに安定化させることができる。
領域よりも大きく形成することにより、亀裂の進行をよ
り確実に防止して、熱型赤外線固体撮像装置の信号出力
をさらに安定化させることができる。
【００７５】本発明の熱型赤外線固体撮像装置の製造方
法は、配線層に重なる接続領域と、上記配線層に重なら
ずかつ探針検査可能な面積を有する検査領域を備えるよ
うに保護電極層を形成し、上記検査領域に探針を立てて
検査した後に、エッチング処理を行うため、探針検査を
行う工程において、探針の貫通孔が配線層に到達せず、
信号入出力電極の侵食発生を防止して、安定生産が可能
である。
法は、配線層に重なる接続領域と、上記配線層に重なら
ずかつ探針検査可能な面積を有する検査領域を備えるよ
うに保護電極層を形成し、上記検査領域に探針を立てて
検査した後に、エッチング処理を行うため、探針検査を
行う工程において、探針の貫通孔が配線層に到達せず、
信号入出力電極の侵食発生を防止して、安定生産が可能
である。
【００７６】本発明の赤外線カメラシステムは、熱型赤
外線固体撮像装置の信号入出力電極が製造工程中に侵食
による劣化を起こしていないため、安定して映像信号を
出力可能である。
外線固体撮像装置の信号入出力電極が製造工程中に侵食
による劣化を起こしていないため、安定して映像信号を
出力可能である。
【図１】 本発明の実施の形態１の熱型赤外線固体撮像
装置を示す平面概略図である。
装置を示す平面概略図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の熱型赤外線固体撮像
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図及び（ｂ）断面図である。
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図及び（ｂ）断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態２の熱型赤外線固体撮像
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図及び（ｂ）断面図である。
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図及び（ｂ）断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態３の熱型赤外線固体撮像
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図及び（ｂ）断面図である。
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図及び（ｂ）断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態４の熱型赤外線固体撮像
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図、（ｂ）配線層及び亀裂阻止層のみを示す平面図及び
（ｃ）断面図である。
装置の信号入出力電極を含む部分を拡大した（ａ）平面
図、（ｂ）配線層及び亀裂阻止層のみを示す平面図及び
（ｃ）断面図である。
【図６】 （ａ）は従来の熱型赤外線固体撮像装置の一
例を示す平面概略図であり、（ｂ）は従来の熱型検出器
の一例を示す斜視図である。
例を示す平面概略図であり、（ｂ）は従来の熱型検出器
の一例を示す斜視図である。
【図７】 従来の熱型赤外線固体撮像装置の信号入出力
電極を含む部分を拡大した（ａ）平面図及び（ｂ）断面
図である。
電極を含む部分を拡大した（ａ）平面図及び（ｂ）断面
図である。
１０ シリコン基板、１２ 絶縁層、１４ 保護絶縁
膜、１６ 配線層、２０ 保護電極層、２０ａ 接続領
域、２０ｂ 検査領域、２０ｃ 連絡領域、２２ 亀裂
阻止層、２４ 第２の保護絶縁膜、１４ａおよび２４ａ
開口部、３２ 熱型赤外線検出器、３４ 周辺回路、
３６ 信号入出力電極。
膜、１６ 配線層、２０ 保護電極層、２０ａ 接続領
域、２０ｂ 検査領域、２０ｃ 連絡領域、２２ 亀裂
阻止層、２４ 第２の保護絶縁膜、１４ａおよび２４ａ
開口部、３２ 熱型赤外線検出器、３４ 周辺回路、
３６ 信号入出力電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/33 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｔ ５Ｆ０３３ (72)発明者 石川 智広 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AA11 AB02 BA11 BA12 BA13 BA14 BA32 BA34 DA02 DA20 4M106 AA02 AA07 AA11 AB09 AD01 AD03 AD05 AD06 AD08 AD09 AD22 BA01 BA14 4M118 AA08 AA09 AB01 BA05 CA14 CA32 CA35 EA01 EA14 FB09 GA10 HA30 5C022 AA15 5C024 AA06 CA31 FA01 GA06 5F033 HH13 HH18 HH19 HH33 JJ13 JJ18 JJ19 JJ33 KK08 VV07 VV12 XX00 XX18 XX31
Claims (12)
- 【請求項１】 同一の半導体基板上に形成された、中空
保持された検知部を有する熱型赤外線検出器の２次元配
列と、該熱型赤外線検出器を駆動する周辺回路部と、該
周辺回路部に電気接続した信号入出力電極を備えた熱型
赤外線固体撮像装置であって、 上記信号入出力電極が、上記周辺回路部に電気接続した
配線層と、該配線層上に開口部を残して形成された保護
絶縁膜と、前記開口部を通じて前記配線層に電気接続す
るように前記保護絶縁膜上に形成された保護電極層を有
し、 上記保護電極層が、上記配線層に重なる接続領域と、該
接続領域に接続して上記配線層に重ならずかつ探針検査
可能な面積を有する検査領域を備えることを特徴とする
熱型赤外線固体撮像装置。 - 【請求項２】 上記保護電極層が、矩形の上記接続領域
と、該接続領域よりも大なる矩形の上記検査領域を、並
列接続して成る凸型形状であることを特徴とする請求項
１記載の熱型赤外線固体撮像装置。 - 【請求項３】 上記配線層の上記保護電極層に接続する
部分が環状又は枠状であり、 上記保護電極層が、前記配線層に重なる環状又は枠状の
上記接続領域と、該環状又は枠状の接続領域の内側に配
置された上記検査領域を備えることを特徴とする請求項
１記載の熱型赤外線固体撮像装置。 - 【請求項４】 上記保護電極上に、該保護電極を上記検
査領域に開口部を残して覆う第2の保護絶縁膜を形成し
たことを特徴とする請求項３記載の熱型赤外線固体撮像
装置。 - 【請求項５】 上記保護電極層が、金、チタン、窒化チ
タン、タングステン及びこれらの合金からなる群から選
ばれた１種から成ることを特徴とする請求項１に記載の
熱型赤外線固体撮像装置。 - 【請求項６】 上記保護電極層の上記検査領域下部に、
探針接触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻止層をさら
に備えたことを特徴とする請求項１に記載の熱型赤外線
固体撮像装置。 - 【請求項７】 上記保護電極層の上記検査領域下部であ
って、上記環状又は枠状の配線層端部の内側に、探針接
触による亀裂の進行阻止可能な亀裂阻止層をさらに備え
たことを特徴とする請求項３に記載の熱型赤外線固体撮
像装置。 - 【請求項８】 上記亀裂阻止層が、シリコン、タングス
テンシリサイド、タングステン、チタン、窒化チタン、
アルミニウム及び窒化シリコンから成る群から選ばれた
１種から成ることを特徴とする請求項６又は７に記載の
熱型赤外線固体撮像装置。 - 【請求項９】 上記亀裂阻止層が、上記配線層と同一層
に同一材料で形成されて成ることを特徴とする請求項６
又は７に記載の熱型赤外線固体撮像装置。 - 【請求項１０】 上記亀裂阻止層が、上記検査領域より
も大きいことを特徴とする請求項６に記載の熱型赤外線
固体撮像装置。 - 【請求項１１】（A)半導体ウエハ上に、（ａ）検知部を
有する熱型赤外線検出器の２次元配列と、（ｂ）上記熱
型赤外線検出器を駆動する周辺回路部と、（ｃ）（１）
上記周辺回路部に電気接続した配線層と、 （２）該配線層上に開口部を残して形成された保護絶縁
膜と、 （３）上記配線層に重なる接続領域と、該接続領域に接
続して上記配線層に重ならずかつ探針検査可能な面積を
有する検査領域を備えるように、前記開口部を覆って前
記保護絶縁膜上に形成された保護電極層から成る信号入
出力電極を備える半導体チップを複数個形成する工程
と、（Ｂ）上記半導体ウエハ上において、上記半導体チ
ップ毎に、上記信号入出力電極の有する上記保護電極層
の上記検査領域に探針を立てて検査する工程と、（Ｃ）
上記半導体ウエハを上記半導体チップ毎に分割するダイ
シング工程と、（Ｄ）上記半導体チップをエッチング処
理して、上記熱型赤外線検出器の上記検知部を中空保持
された構造とする工程を備えた熱型赤外線固体撮像装置
の製造方法。 - 【請求項１２】 赤外線光学系と、請求項１に記載の熱
型赤外線固体撮像装置と、これらを内蔵する筐体を備え
たことを特徴とする赤外線カメラシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03388299A JP3663070B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 熱型赤外線固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03388299A JP3663070B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 熱型赤外線固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232213A true JP2000232213A (ja) | 2000-08-22 |
| JP3663070B2 JP3663070B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=12398905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03388299A Expired - Fee Related JP3663070B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 熱型赤外線固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663070B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006261638A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-09-28 | Sony Corp | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2007042733A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及び電子デバイス |
| JP2007042734A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及び電子デバイス |
| JP2007266637A (ja) * | 2007-07-09 | 2007-10-11 | Yamaha Corp | 電子デバイス |
| US7642627B2 (en) | 2005-08-02 | 2010-01-05 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device |
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| CN112230483A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-15 | 惠科股份有限公司 | 阵列基板、显示面板和大玻璃面板 |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP03388299A patent/JP3663070B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8786742B2 (en) | 2005-02-21 | 2014-07-22 | Sony Corporation | Solid-state imager device, drive method of solid-state imager device and camera apparatus |
| JP2006261638A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-09-28 | Sony Corp | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
| US8319867B2 (en) | 2005-02-21 | 2012-11-27 | Sony Corporation | Solid-state imager device, drive method of solid-state imager device and camera apparatus |
| JP2007042733A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及び電子デバイス |
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| JP4654821B2 (ja) * | 2005-08-01 | 2011-03-23 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及び電子デバイス |
| JP4654820B2 (ja) * | 2005-08-01 | 2011-03-23 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及び電子デバイス |
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| US11271016B2 (en) | 2017-07-10 | 2022-03-08 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate and fabrication method thereof, display apparatus |
| JP7069021B2 (ja) | 2017-07-10 | 2022-05-17 | 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 | アレイ基板及びその製造方法、表示装置 |
| CN112230483A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-15 | 惠科股份有限公司 | 阵列基板、显示面板和大玻璃面板 |
| CN112230483B (zh) * | 2020-09-23 | 2021-10-01 | 惠科股份有限公司 | 阵列基板、显示面板和大玻璃面板 |
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