JP2001153722A

JP2001153722A - 熱型赤外線検出素子およびこれを用いた撮像装置

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Publication number: JP2001153722A
Application number: JP2000261655A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Deguchi; 治彦出口; Toshihiko Fukushima; 稔彦福島; Tomohisa Komoda; 智久薦田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP3730100B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製造プロセスにおいて大幅な工程増を伴うこ
となしに、ダイアフラム構造の熱容量が小さく、かつ赤
外線吸収率が大きく、さらにその感度バラツキが小さい
熱型赤外線検出素子を提供する。【解決手段】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、
半導体基板８上に所定間隔の空間を形成するように配置
されるダイアフラム構造体１を有している。このダイア
フラム構造体１は表面に赤外線吸収膜として高屈折率膜
７を備えているとともに、該高屈折率膜７の下層に赤外
線反射膜６を備えている。上記高屈折率膜７では、その
屈折率をｎとし、その厚さをｄとし、吸収される赤外線
の波長をλとした場合に、ｄ＝λ×｛１／（４×ｎ）｝
が成立している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱型赤外線検出素
子およびこれを用いた撮像装置に関するものであり、特
に、赤外線吸収率が高く、検出感度のバラツキが小さい
熱型赤外線検出素子およびこれを用いた撮像装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、赤外線を検出する赤外線検出
素子に適用されている赤外線の検出方法には、数多くの
方式が存在し、それぞれの方式には、相異なる赤外線の
検出原理が用いられている。中でも、感度がよく、応答
が速いことから、赤外線輻射エネルギーを半導体のバン
ドギャップを利用して電気信号に変換する方式、すなわ
ち赤外線輻射エネルギーの光量子効果を捉える方式を採
用した量子型赤外線検出素子が一般的に使用されてき
た。

【０００３】ところが、この量子型赤外線検出素子は、
上記の利点を有するものの、使用できる波長範囲が狭
く、長波長の赤外線のように赤外線輻射エネルギーが非
常に小さい赤外線を検出するには、赤外線の検出に用い
られる半導体材料を極低温に冷却維持する必要がある。
たとえば、上記量子型赤外線検出素子では、液体窒素を
用いて、約７７Ｋ前後、すなわち約−１９６℃付近の温
度域に維持される必要が生じる。そのため、赤外線検出
装置そのものの取扱性が煩雑になる上、冷却手段が液体
窒素などを用いているため、装置の小型化も困難となっ
ていた。

【０００４】また、他の赤外線の検出原理を適用した赤
外線検出素子としては、赤外線輻射エネルギーを熱に変
化させることにより赤外線を検出する熱型赤外線検出素
子が挙げられる。この熱型赤外線検出素子は、検出材料
に吸収された赤外線輻射エネルギーを熱に変化させるこ
とによって該検出材料の温度を上昇させ、この温度上昇
によって得られる該検出材料の物理的性質（電気抵抗や
焦電性など）の変化を検出するものである。

【０００５】そのため、熱型赤外線検出素子では、量子
型赤外線検出素子のように、赤外線の検出に用いられる
半導体材料を上記のような非常に低い温度域に維持する
必要がない。それゆえ、常温での使用が可能になるとと
もに、冷却手段が必要ないために装置の小型化も図るこ
とができるので、近年、実用性が高いものとして注目さ
れている。

【０００６】ここで、上記熱型赤外線検出素子では、検
出対象物によっては、得られる温度上昇値が０．０１℃
以下と非常に小さく、赤外線の検出が困難になる場合が
ある。そのため、上記熱型赤外線検出素子では、赤外線
の検出感度を向上させるために、赤外線吸収率のより大
きい構造を採用することによって少しでも温度上昇値を
大きくさせ、赤外線の検出感度を上昇させるようにして
いる。

【０００７】このような問題点を解消するために、上記
熱型赤外線検出素子では、一般に、赤外線を感知するダ
イアフラム構造体と、該ダイアフラム構造体と配線金属
によって電気的に接続された集積回路が形成された半導
体基板とが所定の空間を有して分離してなるダイアフラ
ム構造が採用されている。この構成では、赤外線を感知
する赤外線受光部と、集積回路が形成された半導体基板
との断熱性が高まるため、高感度で赤外線を検出するこ
とができる。

【０００８】さらに、上記ダイアフラム構造の熱型赤外
線検出素子では、より高い赤外線吸収率を得るために、
通常、高効率で赤外線を吸収する材料を選択する手法
か、赤外線の多重反射を利用する手法の何れか一方の
手法が採用される。上記の手法では、ダイアフラム構
造の表面に赤外線吸収率が高い材料からなる薄膜（赤外
線吸収膜）を形成する構成ａが採用される。これに対し
て、上記の手法では、構成ａに加えて、ダイアフラム
構造の下層の半導体基板上に赤外線反射膜を形成する構
成ｂが採用される。

【０００９】上記の手法を採用した熱型赤外線検出素
子は、図９（ａ）・（ｂ）に示すように、表面に集積回
路（図示せず）が形成された半導体基板１０８上にダイ
アフラム構造体１０１ａが所定の空間を形成するように
配置され、さらに、ダイアフラム構造体１０１ａの表面
に赤外線吸収膜１０７ａ（構成ａ）を備えてなってい
る。

【００１０】一方、上記の手法を採用した熱型赤外線
検出素子は、図１０（ａ）・（ｂ）に示すように、基本
的には、図９（ａ）・（ｂ）に示す熱型赤外線検出素子
と同様の構成であるが、さらに半導体基板１０８の表面
に赤外線反射膜１０６（構成ｂ）を備えてなっている。

【００１１】上記各熱型赤外線検出素子の構成の概要を
説明すると、まず、ダイアフラム構造体１０１ａまたは
１０１ｂは、所定の形状にパターニングされた第２の酸
化シリコン膜１０２上に熱抵抗変化膜１０３と配線金属
膜１０４とが形成され、これらを覆うようにして第３の
酸化シリコン膜１０５が形成されてなっている。そし
て、およびの何れの手法を用いた場合であっても、
さらに上記第３の酸化シリコン膜１０５上に、上記構成
ａとして、高い赤外線吸収率を有する材料からなる赤外
線吸収膜１０７ａまたは１０７ｂが形成されている。

【００１２】一方、図示しない集積回路をその表面に形
成してなる半導体基板１０８上には第１の酸化シリコン
膜１０９が形成されている。ここでの手法を用いた場
合には、さらに、上記構成ｂとして、上記第１の酸化シ
リコン膜１０９上であり、かつダイアフラム構造体１０
１ｂの形状に対応する領域に、赤外線をほぼ完全に反射
することが可能な材質からなる赤外線反射膜１０６が形
成されている。なお、ダイアフラム構造体１０１ａおよ
び１０１ｂの何れも、図９（ａ）および図１０（ａ）に
示すように、配線金属膜１０４を含む脚部１１０によっ
て支持されるとともに、半導体基板１０８に電気的に接
続されている。

【００１３】上記各構成の熱型赤外線検出素子では、ダ
イアフラム構造体１０１ａまたは１０１ｂの上部から入
射した光は上記赤外線吸収膜１０７ａまたは１０７ｂに
照射される。このとき、の手法の場合では、赤外線吸
収膜１０７ａの膜厚を十分に厚くすることにより、ほぼ
完全に赤外線を吸収することができる。

【００１４】一方、の手法の場合では、該赤外線の一
部は赤外線吸収膜１０７ｂにより反射し、一部は該赤外
線吸収膜１０７ｂを透過し、残りは該赤外線吸収膜１０
７ｂの電気抵抗によってジュール熱として吸収される。
そして上記赤外線吸収膜１０７ｂを透過した赤外線は、
ダイアフラム構造体１０１ｂを透過して赤外線反射膜１
０６に到達する。この赤外線反射膜１０６では、赤外線
は位相がπずれた状態でほとんど全てダイアフラム構造
体１０１ｂ側に反射される。この反射された赤外線は、
上記と同じくダイアフラム構造体１０１ｂを透過して最
上面の赤外線吸収膜１０７ｂにおいて再び反射・透過・
吸収される。

【００１５】このように、ダイアフラム構造体１０１ｂ
に入射された赤外線は、該ダイアフラム構造体１０１ｂ
内で多重反射されて外部には漏れることがないので、熱
型赤外線検出素子における赤外線吸収率を向上させるこ
とができる。

【００１６】このようなダイアフラム構造体１０１ｂを
用いた具体的な技術としては、たとえば特開平１０−１
１１１７８号公報の技術が挙げられる。この技術では、
赤外線吸収膜の下方に、所定膜厚の中間膜を１枚以上介
して反射膜を形成することで、赤外線吸収膜と反射膜と
を所定間隔で隔てるようにしている。しかもこの技術で
は、上記所定間隔をｄとした場合、ｄ＝（２Ｎ−１）×
λ／（４ｎ）に設定している。ここでＮは正の整数であ
り、λは検知された赤外線の波長であり、ｎは上記所定
膜厚の膜の屈折率である。

【００１７】このような構成とすることによって、反射
膜と赤外線吸収膜との間隔を一定間隔に保つことができ
るとともに、上記中間膜の屈折率を大きくすれば所定間
隔をより小さくできることになるので、ダイアフラム構
造体１０１ｂを薄くして感度を上昇させることができ
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の手
法の熱型赤外線検出素子では、その構造やその製造プロ
セスが複雑となって歩留りが低下したり製造コストが上
昇するなどの問題点が発生する上に、素子の体積が大き
くなって熱容量が増加してしまうため、応答速度が低下
するという問題点を招来している。その結果、上記熱型
赤外線検出素子を用いてたとえば赤外線撮像素子を製造
しても、該赤外線撮像素子の性能が低下してしまう。

【００１９】具体的には、上記の手法では、構成ａで
ある赤外線吸収膜１０７ａは、金ブラックや有機物など
の高効率で赤外線を吸収する材料を用いて形成されるこ
とになるが、これら材料は薄膜形成することが非常に難
しい。さらに上記材料を用いて８０％以上の赤外線吸収
率を有する赤外線吸収膜１０７ａを得るためには、該材
料を薄膜化したとしても、少なくとも数μｍ程度の厚さ
が必要となる。そのため、赤外線検出素子の熱容量が非
常に大きくなって応答速度が低下してしまう。したがっ
て、上記の手法を採用した熱型赤外線検出素子を用い
た赤外線撮像素子では、高速な撮影が困難となるため、
ほとんど使用されることがない。

【００２０】一方、上記の手法では、構成ｂを備える
ことでダイアフラム構造体１０１ｂ内で多重反射が生じ
るので、赤外線が該ダイアフラム構造体１０１ｂから漏
れ出すことが回避される。それゆえ、構成ａにおける赤
外線吸収膜１０７ｂの膜厚を数百ｎｍまで薄くして、熱
容量を小さくすることが可能である。さらに、構成ａを
有するダイアフラム構造体１０１ｂと構成ｂを有する半
導体基板１０８との空間の間隔を、吸収される赤外線波
長の１／４とし、かつ構成ａの赤外線吸収膜１０７ｂの
シート抵抗を３７７Ωとすれば、理論上１００％近くの
赤外線吸収率を得ることができる。

【００２１】ところが、赤外線吸収膜１０７ｂにおける
赤外線の吸収原理上、赤外線吸収率は上記赤外線吸収膜
１０７ｂ（構成ａ）と赤外線反射膜１０６（構成ｂ）と
の間隔に影響を受けるため、これら各薄膜間の間隔の制
御が重要となる。しかしながら薄膜の応力は、該薄膜の
膜厚の制御に比較しても非常に困難である。それゆえ、
所望の膜厚の薄膜を形成できたとしても、上記ダイアフ
ラム構造体１０１ｂには容易に反りが発生してしまい、
上記間隔にバラツキが発生するため赤外線吸収率が設計
値よりも低下してしまう。その結果、赤外線の吸収波長
帯域が通常用いられる８〜１２μｍである場合、理論上
１００％の赤外線吸収率が実現できるはずであっても、
平均的な赤外線吸収率は８０％程度にまで低下してしま
う。

【００２２】その上、上記間隔のバラツキ現象はチップ
のマトリクス内でランダムに発生するため、上記の手
法を採用した熱型赤外線検出素子を用いてなる赤外線撮
像素子では、画像品質に関わる面内角度バラツキにも対
処しなければならなくなるという問題点を招来してい
る。

【００２３】さらに、上記特開平１０−１１１１７８号
公報の技術では、赤外線吸収膜と反射膜とを所定間隔ｄ
とするために中間膜を１枚以上形成しているので、反射
膜と赤外線吸収膜との間隔を一定間隔に保つことは可能
となる。ところが、赤外線吸収膜・反射膜・中間膜の少
なくとも３種類の膜を形成しなければならない上に、上
述したように各膜の膜厚を十分に制御する必要が生じ
る。そのため、やはり製造工程数が増加する上に、製造
コストも上昇するという問題点を招来する。

【００２４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、製造プロセスにおいて大幅な工
程増を伴うことなしに、ダイアフラム構造の熱容量が小
さく、かつ赤外線吸収率が大きく、さらにその感度バラ
ツキが小さい熱型赤外線検出素子と、この熱型赤外線検
出素子を用いて得られる撮像装置とを提供することにあ
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる熱型赤外
線検出素子は、上記の課題を解決するために、高屈折率
膜を備えるダイアフラム構造体を有している熱型赤外線
検出素子において、上記ダイアフラム構造体が、さら
に、高屈折率膜の下層に形成される赤外線反射膜を備え
ており、上記高屈折率膜では、その屈折率をｎとし、そ
の厚さをｄとし、吸収される赤外線の波長をλとした場
合に、次式、ｄ＝λ×｛１／（４×ｎ）｝が略成立していることを特徴としている。

【００２６】上記構成によれば、ダイアフラム構造を採
用することによって、熱コンダクタンスが小さい状態と
なっている上に、ダイアフラム構造体内において上記式
が略成立している。そのため、ダイアフラム構造体から
赤外線によるジュール熱が逃げない上に、ダイアフラム
構造体の表面での赤外線の反射は干渉作用によって打ち
消されることになり、赤外線がダイアフラム構造体の外
へ漏れることがない。しかも、上記干渉作用において重
要な高屈折率膜と反射膜との間隔は、高屈折率膜の膜厚
で制御できるため、該間隔にバラツキが発生することが
ない。

【００２７】そのため、従来よりも非常に高い赤外線吸
収率を得ることができる上に、赤外線吸収率のバラツ
キ、すなわち熱型赤外線検出素子における感度バラツキ
の発生が防止される。さらに、高屈折率膜を用いている
のでダイアフラム構造体の厚さを非常に薄くすることが
でき、熱型赤外線検出素子の熱容量の増大を回避するこ
とが可能になる。つまり、従来に比べてダイアフラム構
造体の熱容量を大幅に低減することができる。その結
果、従来よりも感度に優れ、かつ応答速度の速い素子を
得ることができる。

【００２８】さらに、上記構成では、赤外線吸収膜を形
成する必要がない上に、赤外線吸収効率を上昇させるた
めには、構造的には、高屈折率膜の膜厚を制御するのみ
でよい。そのため、製造プロセスに対して工程増を伴わ
なず、逆に赤外線吸収膜を形成しなくてよいことから製
造プロセスを簡略化することができ、製造コストの増大
を回避して製造コストをより低くすることができる。そ
れゆえ、優れた性能を有する熱型赤外線検出素子をより
安価に提供することができる。

【００２９】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記ダイアフラム構造体が、さらに、
温度の変化によって電気伝導性が変化する熱抵抗変化膜
と、該熱抵抗変化膜と電気的に接続されている配線金属
膜とを有していることを特徴としている。

【００３０】上記構成によれば、高屈折率膜による赤外
線吸収機能による温度上昇により、上記熱抵抗変化膜の
電気伝導性が変化してその抵抗値も変化する。その結
果、高屈折率膜により吸収された赤外線は、熱抵抗変化
膜と電気的に接続されている配線金属膜を介して電気的
な信号に変換されて効率的に検出されることになるの
で、赤外線をより一層確実に検出することができる。

【００３１】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記赤外線反射膜と上記熱抵抗変化膜
との間に絶縁層が配置されていることを特徴としてい
る。

【００３２】上記構成によれば、上記赤外線反射膜と上
記熱抵抗変化膜との間に絶縁層が介在しているので、熱
抵抗変化膜を加熱するための熱が、熱伝導性の高い赤外
線反射膜を介して逃げてしまうことが防止される。その
ため、効率的に熱抵抗変化膜を加熱することが可能にな
り、その結果、熱型赤外線検出素子の感度をより向上さ
せることができる。

【００３３】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記高屈折率膜と赤外線反射膜との間
に、少なくとも上記熱抵抗変化膜が配置されていること
を特徴としている。

【００３４】上記構成によれば、赤外線吸収機能により
熱を発生する高屈折率膜と熱抵抗変化膜とがより近い配
置となっているので、高屈折率膜からの熱が、熱抵抗変
化膜に到達する前に赤外線反射膜を介して逃げてしまう
ことが防止される。そのため、効率的に熱抵抗変化膜を
加熱することが可能になり、これに伴って熱型赤外線検
出素子の感度をより一層向上させることができる。

【００３５】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記赤外線反射膜が配線金属膜を兼ね
ていることを特徴としている。

【００３６】上記構成によれば、配線金属膜が赤外線反
射膜を兼ねることになるので、赤外線反射膜を成膜し所
定形状に加工するための工程を省略することができる。
そのため、熱型赤外線検出素子の構成を簡素化し、より
一層の製造コストを低減することが可能になる。

【００３７】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記高屈折率膜と赤外線反射膜との間
に絶縁層が配置されていることを特徴としている。

【００３８】上記構成によれば、高屈折率膜と赤外線反
射膜とが絶縁されているので、熱抵抗変化膜から高屈折
率膜に対してセンス電流が分流することがない。そのた
め、赤外線吸収に伴う熱抵抗変化膜の抵抗値の変化を効
率的に検出することが可能になり、熱型赤外線検出素子
の感度をより一層向上させることができる。

【００３９】また、上記構成によれば、高屈折率膜にセ
ンス電流が分流しないことから、熱抵抗変化膜の比抵抗
を大きくして熱抵抗変化率を増大させることが可能にな
る。その結果、熱型赤外線検出素子の感度をより一層向
上させることができる。しかも、高屈折率膜にセンス電
流が分流しないということは高屈折率膜そのものの比抵
抗を小さくすることができる。それゆえ、高屈折率膜の
屈折率が大きくなり、高屈折率膜の膜厚を低減すること
ができる。その結果、熱型赤外線検出素子の時間分解能
を向上することができる。

【００４０】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、さらに、上記ダイアフラム構造体と電
気的に接続される半導体基板との間に、所定の空間を確
保した状態で該ダイアフラム構造体を支持する支持部と
を備えており、上記配線金属膜が、上記支持部にも形成
されているとともに、少なくとも該支持部に形成されて
いる配線金属膜を被覆する絶縁層が形成されていること
を特徴としている。

【００４１】上記構成によれば、絶縁層によって支持部
上の配線金属膜を被覆するので、通常なら露出している
支持部上の配線金属膜を保護することが可能になる。そ
の結果、熱型赤外線検出素子の耐環境性を向上すること
ができる。

【００４２】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、さらに、上記高屈折率膜は、シリコン
またはゲルマニウムを主成分としていることを特徴とし
ている。

【００４３】上記構成によれば、シリコンまたはゲルマ
ニウムが高屈折率膜の主成分として用いられているの
で、ダイアフラム構造体の熱容量を大幅に低減すること
ができる。そのため、入射する赤外線に対する応答速度
をより一層向上させることが可能になる。また、シリコ
ンやゲルマニウムを用いて高屈折率膜を形成すれば、こ
れら材質を積層するのみで、その膜厚を容易に制御でき
るので、製造プロセスをより簡素化し、製造コストをよ
り低減することができる。

【００４４】本発明にかかる他の熱型赤外線検出素子
は、上記の課題を解決するために、上記高屈折率膜が熱
抵抗変化膜を兼ねていることを特徴としている。

【００４５】上記構成によれば、高屈折率膜が熱抵抗変
化膜を兼ねることになるので、赤外線反射膜を成膜し所
定形状に加工するための工程を省略することができる。
そのため、熱型赤外線検出素子の構成を簡素化し、より
一層の製造コストを低減することが可能になる。

【００４６】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、さらに、上記高屈折率膜がシリコンを
主成分としていることを特徴としている。

【００４７】上記構成によれば、シリコンが高屈折率膜
の主成分として用いられているので、ダイアフラム構造
体の熱容量を大幅に低減することができる。そのため、
入射する赤外線に対する応答速度をより一層向上させる
ことが可能になる。また、シリコンを用いて高屈折率膜
を形成すれば、シリコンを積層するのみで、その膜厚を
容易に制御できるとともに、ドープされるドーパントの
量を制御することによって、高屈折率膜中のキャリア濃
度を制御して比抵抗と熱抵抗変化率を調整することがで
きる。

【００４８】本発明にかかる撮像装置は、上記構成の熱
型赤外線検出素子を用いてなっている。この構成によれ
ば、上述した熱型赤外線検出素子を撮像素子として用い
ているため、赤外線撮像素子の画素間の赤外線吸収率の
バラツキが、従来の赤外線検出素子を用いた撮像装置に
比べて非常に小さくなる。その結果、本発明にかかる撮
像装置は、画素間の感度のバラツキが抑制されることに
なり、従来よりも非常に高品位の画像を撮像することが
可能になる。

【００４９】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図３並びに図１１および図１
２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００５０】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、赤
外線を吸収する赤外線吸収膜として、所定の関係式に基
づく膜厚を有する高屈折率膜と、該高屈折率膜の下層に
形成される赤外線反射膜とを含むダイアフラム構造体を
備えている構成である。

【００５１】具体的には、本実施の形態にかかる熱型赤
外線検出素子は、図１（ａ）に示すように、ダイアフラ
ム構造の赤外線受光部（以下、ダイアフラム構造体１ａ
とする）を備えてなっている。このダイアフラム構造体
１ａは、その表面に集積回路が形成されてなる半導体基
板と所定間隔の空間を形成するようにして配置されてい
る。また、ダイアフラム構造体１ａの表面ほぼ全面が赤
外線受光領域に相当する。

【００５２】上記ダイアフラム構造体１ａの構成におい
ては、図１（ｂ）に示すように、所定の形状にパターニ
ングされた第２の酸化シリコン膜２上に熱抵抗変化膜３
と配線金属膜４とが形成されており、これらを覆うよう
にして第３の酸化シリコン膜５が形成されている。図１
（ａ）に示すように、熱抵抗変化膜３は、ダイアフラム
構造体１ａの中央部、すなわち照射された赤外線を受光
する部位に形成されており、その周囲の少なくとも一部
に配線金属膜４が形成されている。

【００５３】上記熱抵抗変化膜３は、温度の変化によっ
て電気伝導性が変化するものであり、上記配線金属膜４
は、該熱抵抗変化膜３と電気的に接続されており、熱抵
抗変化膜３の電気伝導性の変化による抵抗値の変化を検
出するために用いられるものである。また、熱抵抗変化
膜３が形成されている面積は、上記赤外線受光領域にほ
ぼ相当する面積となっている。

【００５４】なお、図１（ａ）では、略正方形状に形成
されてなる熱抵抗変化膜３において、互いに対向する二
組の平行な二辺のうち、一つの組の二辺のみに配線金属
膜４が形成されているが、この配線金属膜４の形成パタ
ーンについてはこれに限定されるものではない。

【００５５】さらに、上記第３の酸化シリコン膜５上に
は、図１（ｂ）に示すように、照射された赤外線をほぼ
完全に反射することが可能な赤外線反射膜６が形成され
ており、この赤外線反射膜６上に高屈折率膜７が形成さ
れている。これら赤外線反射膜６および高屈折率膜７が
形成されている面積も上記赤外線受光領域にほぼ相当す
る面積となっている。上記高屈折率膜７では、その屈折
率をｎとし、その膜厚をｄとし、吸収される赤外線の波
長をλとした場合に、次式（１）が略成立している。

【００５６】ｄ＝λ×｛１／（４×ｎ）｝・・・・・（１）なお、上記式（１）については後に具体例を挙げて詳述
する。また、図１（ａ）では、説明の便宜上、最上層の
高屈折率膜７とその下層の赤外線反射膜６とを省略して
いる。

【００５７】一方、図１（ｂ）に示すように、上記ダイ
アフラム構造体１ａと所定間隔の空間を形成して配置さ
れている半導体基板８の表面には、図示しない集積回路
が形成されており、さらにその上には、第１の酸化シリ
コン膜９が形成されている。従来では、この第１の酸化
シリコン膜９上に赤外線反射膜６が形成されていたが、
本発明では、赤外線反射膜６は上述したようにダイアフ
ラム構造体１ａ内において、高屈折率膜７の下層に設け
られている。

【００５８】また、図２に示すように、ダイアフラム構
造体１ａは、上記配線金属膜４を介して半導体基板８と
の間に所定の空間を形成するようにして半導体基板８に
電気的に接続されている。配線金属膜４は、図１（ａ）
に示すように、ダイアフラム構造体１ａを支えるための
脚部１０を構成しており、接曲部４ａによって、半導体
基板８との間に所定の空間が形成されることになる。ま
た、半導体基板８と配線金属膜４とは、略平板状の接続
部（接続電極）１１により電気的に接続されている。な
お、図１（ｂ）では、金属配線膜４におけるダイアフラ
ム構造体１ａと半導体基板８とを接続する部位について
は、説明の便宜上、省略している。

【００５９】上記熱抵抗変化膜３は、熱によりその抵抗
値が変化する膜であれば特に限定されるものではない
が、たとえば、チタン酸化物やバナジウム酸化物などが
好適に用いられる。

【００６０】上記配線金属膜４は、上記熱抵抗変化膜３
に電気的に接続されている。この配線金属膜４の材質と
しては特に限定されるものではないが、たとえばチタン
（Ｔｉ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属を挙げるこ
とができるが、熱コンダクタンスを小さくするために
は、熱伝導率の小さいチタンがより好ましい。

【００６１】上記赤外線反射膜６としては、照射された
赤外線を大部分反射できる材質、より好ましくは、ほぼ
完全に反射できる材質からなっておれば特に限定される
ものではないが、たとえばアルミニウム（Ａｌ）やチタ
ン（Ｔｉ）などの金属を好適に用いることができる。

【００６２】上記高屈折率膜７の材質としては特に限定
されるものではないが、膜厚を薄くするためには、屈折
率の非常に高いシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇ
ｅ）を主成分としていることが好ましい。ここで、シリ
コンまたはゲルマニウムを主成分とするとは、高屈折率
膜７がシリコンまたゲルマニウムのみからなっていても
よいし、シリコンまたはゲルマニウム以外に他の成分が
含まれていてもよいことを示す。

【００６３】上記シリコンやゲルマニウムなどの半導体
材料は、低比熱かつ高屈折率であり好ましくは比抵抗が
高いものである。具体的には、シリコンの比熱は０．１
６２であり、その屈折率は３．４５であり、その比抵抗
は１０⁵Ω・ｃｍ以上である。またゲルマニウムの比熱
は０．０７３であり、その屈折率は４．０９であり、そ
の比抵抗は０．０５Ω・ｃｍである。

【００６４】これらシリコンやゲルマニウムは、通常用
いられる酸化シリコン（ＳｉＯ₂）や窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ）よりも屈折率が高いため、高屈折率膜７の膜厚を
１／２以下にすることができる。

【００６５】本発明にかかる熱型赤外線検出素子におい
ては、上述したように、ダイアフラム構造体１ａには、
高屈折率膜７の下層に形成される赤外線反射膜６が備え
られており、かつ、上記高屈折率膜７では、上記式
（１）が略成立している。そのため、ダイアフラム構造
体１ａに入射した赤外線は、高屈折率膜７表面と赤外線
反射膜６表面との反射および干渉によって、赤外線がダ
イアフラム構造体１ａの外部に漏れることなく該高屈折
率膜７に吸収される。

【００６６】しかも、上記のように高屈折率膜７がシリ
コンまたはゲルマニウムを主成分としており、その膜厚
ｄについて上記式（１）が略成立しておれば、高屈折率
膜７の屈折率ｎは大きくなるので、上記式（１）におけ
る分母が大きくなり膜厚ｄを薄くすることができる。そ
の結果、ダイアフラム構造体１ａの熱容量を大幅に低減
することができる。

【００６７】さらに、高屈折率膜７としてゲルマニウム
を用いた場合、ゲルマニウムの比熱は酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ₂）などの酸化物に比較して約１／２と小さいた
め、さらにダイアフラム構造体１ａの熱容量の低減を図
ることができ、特に、ダイアフラム構造体１ａ全体で
は、従来の約１／６の熱容量にすることができる。した
がって、赤外線撮像素子として用いる場合においても応
答速度が速くなり、残像のない良好な画像を得ることが
できる。

【００６８】本実施の形態では、高屈折率膜７としてシ
リコン膜（以下、Ｓｉ膜と略す）を用いている。この場
合、該Ｓｉ膜の屈折率ｎがｎ＝３．４５であり、検出さ
れる赤外線の波長は、通常８〜１２μｍの範囲内である
ので、赤外線の波長λは平均値としてλ＝１０μｍに設
定される。上記各値を上記式（１）に当てはめると、高
屈折率膜７の膜厚ｄは次のようになる。

【００６９】ｄ＝１０×｛１／（４×３．４５）｝＝０．７２５μｍ（７２５ｎｍ）なお、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）膜の場合では、ｎ＝
１．４５程度となるので、膜厚ｄ＝１．７μｍ以上必要
となる。そのため、膜厚ｄ＝０．７２５μｍの上記Ｓｉ
膜と比較しても熱容量が約２倍以上になってしまう。し
たがって、本実施の形態における高屈折率膜７を用いれ
ば、ダイアフラム構造体１ａの熱容量を大幅に低減する
ことができる。

【００７０】ここで熱型赤外線検出素子としてのトータ
ルの赤外線吸収量においては、フィルファクター（この
場合、熱型赤外線検出素子における赤外線吸収のための
有効な面積の割合）を考慮する必要がある。本発明にか
かる熱型赤外線検出素子の構造では、ダイアフラム構造
体１ａ全面で赤外線を吸収することができるため、フィ
ルファクターを向上させることが可能である。それゆ
え、トータルの吸収量は５２％以上に達し、従来の吸収
量である約４０％に比較しても１０％以上向上させるこ
とができる。

【００７１】上記高屈折率膜７はスパッタ法などにより
形成されるため、その膜厚は、スパッタ法におけるシリ
コンやゲルマニウムの積層時間の調整により制御するこ
とができる。そのため、従来の熱型赤外線検出素子の構
造における空間の制御と比較しても、その制御が非常に
容易となることに加え、熱型赤外線検出素子の製造プロ
セスにおいて工程増を伴わない。そのため、製造プロセ
スの煩雑化を回避して製造コストの上昇を防止できる上
に、ダイアフラム構造体１ａにおける赤外線吸収率のバ
ラツキ、すなわち赤外線検出の感度バラツキを確実に低
減することが可能になる。

【００７２】上記構成の熱型赤外線検出素子の製造方法
について、図３（ａ）〜（ｆ）に基づいて説明する。ま
ず、工程１（以下、工程をＰと略す）として、集積回路
を形成した半導体基板８上にカバーとなる第１の酸化シ
リコン膜９を形成する。次に、Ｐ２として、この第１の
酸化シリコン膜９の表面に対してＣＭＰ（Chemical Mec
hanical Polishing ）あるいは熱処理によるリフローな
どによって平坦化処理を施す。次にＰ３として、平坦化
された第１の酸化シリコン膜９の全面にポリイミドを塗
布する。そしてＰ４として、上記ポリイミドをたとえば
３５０℃程度の温度で焼成してポリイミド膜２１を得
る。

【００７３】焼成後に得られる上記ポリイミド膜２１の
膜厚は、本実施の形態では約１μｍ程度となるように設
定するが、このポリイミド膜２１自体は赤外線の吸収率
に全く関与しないので、上記膜厚に限定されるものでは
なく、ダイアフラム構造の製造プロセスに応じて適宜設
定することができる。

【００７４】次に、図３（ａ）に示すように、Ｐ５とし
て、ポリイミド膜２１の全面にレジスト２２を塗布し、
Ｐ６として該レジスト２２に対してフォトリソグラフィ
により所望の領域にパターンを形成する（図示せず）。
その後Ｐ７として、１５０℃程度の温度でベーク処理を
実施する。なお、梁の接地部には斜面形状を形成してお
く。この梁とは、図１（ａ）および図２における脚部１
０に相当し、図２に示す配線金属膜４の接曲部４ａを形
成するためのものである。

【００７５】次に、Ｐ８として、パターニングされたレ
ジスト２２全面にドライエッチング加工を施し、該レジ
スト２２のパターンをポリイミド膜２１に転写した後、
Ｐ９として、剥離液でレジスト２２を除去する。そし
て、Ｐ１０として、ポリイミド膜２１全面に第２の酸化
シリコン膜２を、Ｐ−ＣＶＤ（Plasma-Chemical VaporD
eposition）法によって約２００ｎｍ程度の膜厚となる
ように形成する。この時点で、図３（ｂ）に示す構造が
得られる。

【００７６】そして図３（ｃ）に示すように、Ｐ１１と
して、第２の酸化シリコン膜２上に、所定の形状となる
ように（図１（ａ）参照）熱抵抗変化膜３と配線金属膜
４とを形成する。熱抵抗変化膜３としては膜厚約１００
ｎｍのチタン酸化物またはバナジウム酸化物をスパッタ
法により形成する。また配線金属膜４としては、膜厚約
３５ｎｍのチタン膜をスパッタ法により形成する。その
後、Ｐ１２として、図３（ｄ）に示すように、絶縁のた
めに、これら熱抵抗変化膜３および配線金属膜４を覆う
ようにして第３の酸化シリコン膜５を形成する。

【００７７】さらに、図３（ｅ）に示すように、Ｐ１３
として、この第３の酸化シリコン膜５の上層で、かつ赤
外線受光領域である熱抵抗変化膜３および配線金属膜４
に対応する領域に、アルミニウムまたはチタンからなる
膜厚１００ｎｍ程度の赤外線反射膜６をスパッタ法やＥ
／Ｂ蒸着法により形成する。そして、Ｐ１４として、こ
の赤外線反射膜６を覆うようにして、さらに、シリコン
またはゲルマニウムからなる高屈折率膜７をスパッタ法
などにより形成する。この高屈折率膜７は、上述した式
（１）が略成立するように、７２５ｎｍ程度の膜厚とな
っている。

【００７８】その後、Ｐ１５として、ダイアフラム構造
のアライメントを実施し、Ｐ１６として、ドライエッチ
ング法により、熱抵抗変化膜３および配線金属膜４に対
応する所定領域を除いた領域の高屈折率膜７および第３
の酸化シリコン膜５を除去する。最後に、Ｐ１７とし
て、ドライエッチング法、特に酸素によるアッシングに
よってポリイミド膜２１を除去して、図３（ｆ）に示す
ダイアフラム構造体１ａを得る。

【００７９】このように、上記構成を有する本発明にか
かる熱型赤外線検出素子では、構造上、高屈折率膜７の
膜厚ｄを規定するのみで、赤外線吸収率を向上させるこ
とができる。つまり、上記式（１）で規定された膜厚ｄ
を有する高屈折率膜７を用いるのみで、ダイアフラム構
造体１ａの熱容量を大幅に低減することができる。その
ため、熱型赤外線検出素子の製造においても、高屈折率
膜７を所定の膜厚に形成するのみでよい。それゆえ、製
造工程が簡素化し、しかも製造コストの上昇も抑制する
ことができる。

【００８０】しかも、本発明にかかる熱型赤外線検出素
子では、特に、高屈折率膜７の下層に赤外線反射膜６が
形成されており、さらに高屈折率膜７の膜厚ｄは上記式
（１）が略成立するように制御される。

【００８１】そのため、赤外線反射膜６により反射され
た赤外線は、ダイアフラム構造体１ａの表面に位置する
高屈折率膜７表面に到達しても、干渉作用によって反射
が打ち消されることになり、赤外線がダイアフラム構造
体１ａの外へ漏れることがない。しかも、高屈折率膜７
と赤外線反射膜６とが隣接しているため、赤外線反射膜
６の表面と高屈折率膜７の表面との間隔は、高屈折率膜
７の膜厚ｄにより規定されることになる。それゆえ、上
記各薄膜表面の間隔にバラツキが生じることがなく、上
記干渉作用が乱れない。

【００８２】その結果、従来よりも非常に高い赤外線吸
収率を得ることができる上に、赤外線吸収率のバラツ
キ、すなわち熱型赤外線検出素子における感度バラツキ
の発生が防止される。それゆえ、非常に優れた感度を有
する熱型赤外線検出素子を提供することができる。ま
た、この熱型赤外線検出素子を用いてなる赤外線撮像素
子では、画像品質に関わる面内角度バラツキの発生が防
止されるので、非常に高品位の赤外線撮像素子を得るこ
とができる。

【００８３】上述したように、本実施の形態にかかる熱
型赤外線検出素子では、上部から入射した赤外線の一部
は高屈折率膜７で反射されるとともに、一部は高屈折率
膜７を透過する。高屈折率膜７を透過した赤外線は下層
の赤外線反射膜６によって反射される。赤外線反射膜６
で反射された赤外線は入射時と同様に高屈折率膜７を透
過することになり、上部の高屈折率膜７の界面で再び反
射・透過・吸収がなされ、これらの繰り返しである多重
反射の干渉作用として赤外線のエネルギーが吸収される
ことになる。

【００８４】本実施の形態における熱型赤外線検出素子
において、高屈折率膜７の膜厚を変化したときの赤外線
吸収率、すなわち赤外線吸収率における高屈折率膜７の
膜厚の依存性を図１１に示す。このとき、高屈折率膜７
の材質としてはシリコン（Ｓｉ）を用いており、赤外線
の波長帯は８〜１２μｍの範囲内である。また、図１１
における横軸がＳｉ膜厚（単位Å）であり、縦軸が吸収
率（％）である。この図から明らかなように、膜厚が６
５００Åのとき最大９３％の吸収率が達成されている。

【００８５】さらにマトリックス法を用いて、本実施の
形態における熱型赤外線検出素子の反射率を計算し、そ
の計算結果に基づいて吸収率を算出した。その結果を図
１２に示す。この図から明らかなように、高屈折率膜７
のシート抵抗が４５ｋΩ以上１０５ｋΩ以下の範囲内で
非常に大きな吸収率が得られることがわかる。また、本
計算結果の最大値は、図１１に示す６５００Åの膜厚の
高屈折率膜７を用いた構造の吸収率とよく一致してい
る。

【００８６】上記のように、本実施の形態にかかる熱型
赤外線検出素子では、従来に比べて理論値に近い非常に
大きい吸収率を実現することができる。また、本実施の
形態にかかる熱型赤外線検出素子では、従来の構造では
必須となっている赤外線吸収膜をダイアフラム構造体１
ａに配置する必要がないため、製造プロセスの工程数を
低減することができ、その結果、熱型赤外線検出素子の
製造コストを低減することができる。また、ダイアフラ
ム構造体１ａに積層する薄膜の層数を少なくすることが
できるので、ダイアフラム構造体１ａの構造的な安定性
を向上させることができる。

【００８７】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、説明の便宜上、前記実施の形態１で使用した部材と
同じ機能を有する部材には同一の番号を付記し、その説
明を省略する。

【００８８】なお、本実施の形態における膜面方向と
は、膜面、すなわち、たとえば赤外線反射膜などの膜の
表面に対して平行な方向、あるいは、上記膜の表面の広
がり方向を指すものとする。また、これに対して膜面に
対する垂直な方向（法線方向）を膜厚方向とする。

【００８９】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出素子
が備えるダイアフラム構造体１ｂにおいては、図４に示
すように、所定の形状にパターニングされた第２の酸化
シリコン膜２上に、赤外線反射膜６が形成されており、
この赤外線反射膜６上にはさらに第３の酸化シリコン膜
（絶縁層）５が形成されている。この第３の酸化シリコ
ン膜５は上記第２の酸化シリコン膜２と略同一形状とな
っている。さらに、上記第３の酸化シリコン膜５の上に
は、熱抵抗変化膜３および配線金属膜４が形成されてお
り、それぞれ前記実施の形態１と同様に所定の形状に加
工された上（図１（ａ）参照）、互いに電気的に接続さ
れている。

【００９０】さらに熱抵抗変化膜３および配線金属膜４
上には高屈折率膜７が形成されている。この高屈折率膜
７の膜厚は、前記実施の形態１における式（１）に基づ
いて設定される。

【００９１】上記赤外線反射膜６は、前記実施の形態１
でも述べたように、チタン（Ｔｉ）またはアルミニウム
（Ａｌ）を主成分とする金属からなっているため、絶縁
層として機能する第２の酸化シリコン膜２や第３の酸化
シリコン膜５に比べて熱伝導率が高くなっている。

【００９２】ここで、ダイアフラム構造体１ｂに入射す
る赤外線は、前記実施の形態１で説明したように、高屈
折率膜７の表面で逆位相干渉によって吸収されるため、
高屈折率膜７の表面で熱となる。この熱はダイアフラム
構造体１ｂ中に拡散し、熱抵抗変化膜３を加熱し、その
結果、熱抵抗変化膜３の抵抗値が変化して、出力として
配線金属膜４により検出される。

【００９３】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出素子
においては、上記ダイアフラム構造体１ｂにおいて、上
記熱伝導率の高い赤外線反射膜６が、熱抵抗変化膜３と
は直接接触しておらず、第３の酸化シリコン膜５を介在
した状態で熱抵抗変化膜３の下方に配置される構成とな
っている。

【００９４】つまり、本実施の形態におけるダイアフラ
ム構造体１ｂにおいては、上記赤外線反射膜６と上記熱
抵抗変化膜３との間には、絶縁層としての第３の酸化シ
リコン膜５が配置されており、さらに、上記高屈折率膜
７と赤外線反射膜６との間には、少なくとも上記熱抵抗
変化膜３が配置されており、加えて、上記高屈折率膜７
と赤外線反射膜６との間にも絶縁層（第３の酸化シリコ
ン膜５）が配置されていることになる。

【００９５】そのため、高屈折率膜７表面で発生した熱
が熱抵抗変化膜３に到達する前に赤外線反射膜６を介し
て膜面方向に逃げることが防止される。そのため、効率
的に熱抵抗変化膜３を加熱することが可能になり、これ
に伴って本発明にかかる熱型赤外線検出素子の感度をよ
り一層向上させることができる。

【００９６】〔実施の形態３〕本発明の実施のさらに他
の形態について図５に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、本発明はこれに限定されるものではな
い。また、説明の便宜上、前記実施の形態１または２で
使用した部材と同じ機能を有する部材には同一の番号を
付記し、その説明を省略する。

【００９７】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出素子
が備えるダイアフラム構造体１ｃにおいては、図５に示
すように、所定の形状にパターニングされた第２の酸化
シリコン膜２上に、直接、熱抵抗変化膜３ｃと配線金属
膜４ｃとを所定の形状に形成する構成となっている。

【００９８】ここで、上記配線金属膜４ｃは、前記実施
の形態１および２における配線金属膜４と同様の材料や
成膜方法により形成されているものであるが、その形状
は異なっている。すなわち、図５に示すように、上記ダ
イアフラム構造体１ｃの略全面を覆うような形状で第２
の酸化シリコン膜２に形成されている。

【００９９】一方、熱抵抗変化膜３ｃも、前記実施の形
態１および２における熱抵抗変化膜３と同様の材料や成
膜方法により形成されているものであり、前記実施の形
態１および２と同様、ダイアフラム構造体１ｃの中央部
に配置されているが、上記配線金属膜４と同様、その形
状は異なっている。すなわち、図５から明らかなよう
に、該中央部において、配線金属膜４ｃに挟持されるよ
うに狭い面積で配置されることになる。なお、配線金属
膜４ｃおよび熱抵抗変化膜３ｃは、前記実施の形態１お
よび２と同様に、互いに電気的に接続されている。

【０１００】さらに熱抵抗変化膜３ｃおよび配線金属膜
４ｃ上には高屈折率膜７が形成されているが、この高屈
折率膜７の膜厚も、前記実施の形態２と同様に、前記実
施の形態１における式（１）に基づいて設定される。

【０１０１】上記のように、本実施の形態にかかる熱型
赤外線検出素子においては、配線金属膜４ｃがダイアフ
ラム構造体１ｃの表面の大部分を覆うように形成されて
いるため、事実上、配線金属膜４ｃは、熱抵抗変化膜３
ｃの加熱により生ずる抵抗値の変化を検出するための導
電体層と、ダイアフラム構造体１ｃに入射する赤外線を
反射する赤外線反射膜（図１（ｂ）や図４における赤外
線反射膜６を参照）とを兼ねていることになる。

【０１０２】その結果、本実施の形態にかかる熱型赤外
線検出素子においては、ダイアフラム構造体１ｃに赤外
線反射膜を成膜する必要がなくなり、赤外線反射膜を成
膜し所定形状に加工するための工程を省略することがで
きる。そのため、本発明にかかる熱型赤外線検出素子に
おいて、構成を簡素化し、より一層の製造コストを低減
することが可能になる。

【０１０３】なお、本実施の形態において説明した上記
配線金属膜４ｃは、熱抵抗変化膜３ｃにオーバーラップ
する形状となっていてもよい。

【０１０４】〔実施の形態４〕本発明の実施のさらに他
の形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、本発明はこれに限定されるものではな
い。また、説明の便宜上、前記実施の形態１、２、また
は３で使用した部材と同じ機能を有する部材には同一の
番号を付記し、その説明を省略する。

【０１０５】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出素子
が備えるダイアフラム構造体１ｄにおいては、図６に示
すように、所定の形状にパターニングされた第２の酸化
シリコン膜２上に、前記実施の形態３と同様に、直接、
熱抵抗変化膜３ｃと配線金属膜４ｃとを所定の形状に形
成する構成となっている。したがって、上記配線金属膜
４ｃは、上記ダイアフラム構造体１ｄの略全面を覆うよ
うな形状となっている一方、熱抵抗変化膜３ｃは、ダイ
アフラム構造体１ｄの中央部において、配線金属膜４ｃ
に挟持されるように狭い面積で配置されている。また配
線金属膜４ｃおよび熱抵抗変化膜３ｃは、前記実施の形
態１ないし３と同様に、互いに電気的に接続されてい
る。

【０１０６】さらに、上記配線金属膜４ｃおよび熱抵抗
変化膜３ｃの上には、第３の酸化シリコン膜５が、第２
の酸化シリコン膜２と略同様の形状に形成されている。
そしてこの第３の酸化シリコン膜５の上に、さらに高屈
折率膜７が所定の形状に形成される。

【０１０７】ここで、本実施の形態では、前記実施の形
態１ないし３と同様に高屈折率膜７の膜厚が所定の値に
設定されることになるが、このとき、前記実施の形態１
における式（１）に基づいて設定される膜厚は、高屈折
率膜７だけでなく、第３の酸化シリコン膜５も含まれ
る。すなわち本実施の形態では、第３の酸化シリコン膜
５と高屈折率膜７とのそれぞれの屈折率を考慮して、第
３の酸化シリコン膜５と高屈折率膜７の膜厚の総和が波
長λの１／４となるように設定されている。

【０１０８】上記のように、本実施の形態にかかる熱型
赤外線検出素子においては、前記実施の形態３の構造に
対して、さらに、配線金属膜４ｃと高屈折率膜７とを電
気的に絶縁する第３の酸化シリコン膜５を設けている構
成となっている。そのため、配線金属膜４ｃから高屈折
率膜７に対してセンス電流（熱抵抗変化膜３ｃの抵抗値
変化を検出するために、熱抵抗変化膜に流す電流）が分
流することが回避され、配線金属膜４ｃが熱抵抗変化膜
３ｃの抵抗値の変化を効率的に検出することが可能にな
る。その結果、熱型赤外線検出素子の感度をさらに一層
向上することができる。

【０１０９】さらに、配線金属膜４ｃから高屈折率膜７
にセンス電流が分流しないことから、熱抵抗変化膜３ｃ
の比抵抗を大きくすることが可能になり、これに伴って
熱抵抗変化膜３ｃの熱抵抗変化率αを増大させることが
できる。しかも、高屈折率膜７に上記センス電流が分流
しないことから、高屈折率膜７そのものの比抵抗を小さ
くすることも可能になり、これに伴って高屈折率膜７の
屈折率が大きくなり、高屈折率膜７の膜厚を低減するこ
とができる。その結果、熱型赤外線検出素子の熱容量を
より低減することができる。

【０１１０】通常、熱型赤外線検出素子の抵抗値を読み
出すには、ある程度の時間が必要であるが、この読み出
し時間は、ダイアフラムの熱容量が大きくなるほど長く
なる。したがって、本実施の形態のように、熱型赤外線
検出素子の熱容量を低減することによって、赤外線検出
のための時定数が小さくなる（読み出し時間が短くな
る）ため、熱型赤外線検出素子の時間分解能を向上する
ことができる。

【０１１１】なお、本実施の形態において説明した上記
配線金属膜４ｃも、前記実施の形態３と同様、熱抵抗変
化膜３ｃにオーバーラップする形状となっていてもよ
い。

【０１１２】〔実施の形態５〕本発明の実施のさらに他
の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、本発明はこれに限定されるものではな
い。また、説明の便宜上、前記実施の形態１ないし４の
何れかで使用した部材と同じ機能を有する部材には同一
の番号を付記し、その説明を省略する。

【０１１３】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出素子
が備えるダイアフラム構造体１ｅにおいては、図７に示
すように、所定の形状にパターニングされた第２の酸化
シリコン膜２上に、前記実施の形態３および４と同様
に、直接、配線金属膜４ｃを所定の形状に形成する構成
となっており、その形状がダイアフラム構造体１ｅの略
全面を覆うような形状となっているが、ダイアフラム構
造体１ｅの中央部には熱抵抗変化膜３ｃは形成されてい
ない。

【０１１４】配線金属膜４ｃ上には、前記実施の形態３
と同様に高屈折率膜７ａが形成されているが、この高屈
折率膜７ａは、その一部が第２の酸化シリコン膜２と直
接接触している。すなわち、図７に示すように、前記実
施の形態３において熱抵抗変化膜３ｃが形成されていた
部位に、熱抵抗変化膜３ｃの代わりに高屈折率膜７ａが
形成されていることになる。

【０１１５】換言すれば、本実施の形態にかかるダイア
フラム構造体１ｅにおいては、所定形状の第２の酸化シ
リコン膜２上に、赤外線反射膜を兼ねる配線金属膜４ｃ
が、中央部を除いてダイアフラム構造体１ｅの大部分を
覆うように形成されており、さらにその上に、上記中央
部で第２の酸化シリコン膜２と直接接触するようにし
て、配線金属膜４ｃ上に高屈折率膜７ａが形成されてい
ることになる。なお、高屈折率膜７と配線金属膜４ｃと
は互いに電気的に接続されている。

【０１１６】本実施の形態における上記高屈折率膜７ａ
は、シリコン（Ｓｉ）を主成分とする膜からなっている
のは、前記実施の形態１ないし４における高屈折率膜７
と同様であるが、本実施の形態では、シリコンを主成分
とする上記高屈折率膜７ａ中のキャリア濃度を制御する
ことによって比抵抗と熱抵抗変化率を調整し、高屈折率
膜７ａが熱抵抗変化膜３ｃを兼ねるようにしている。

【０１１７】具体的には、上記高屈折率膜７ａは前記実
施の形態１と同様にスパッタリングによって成膜される
が、このスパッタリングの際に、スパッタリングターゲ
ットに対するドーパント（ドーピング用の材料）のドー
プ量を制御することによって、高屈折率膜７ａ中のキャ
リア濃度が制御される。上記スパッタリングターゲット
にドープするドーパントとしては、特に限定されるもの
ではないが、一般的には、半導体製造プロセスに用いら
れるホウ素（Ｂ）やリン（Ｐ）などが用いられる。

【０１１８】上記のように、本実施の形態にかかる熱型
赤外線検出素子においては、前記実施の形態３の構造に
おいて、熱抵抗変化膜３ｃを形成せずに、高屈折率膜７
ａを形成するとともに、高屈折率膜７ａが熱抵抗変化膜
３ｃを兼ねるようにしている。そのため、本実施の形態
にかかる熱型赤外線検出素子におけるダイアフラム構造
体１ｅには、熱抵抗変化膜３ｃを改めて形成する必要が
なくなるため、熱型赤外線検出素子の製造プロセスを大
幅に低減することができる。その結果、熱型赤外線検出
素子の製造コストをさらに一層低減することができる。

【０１１９】〔実施の形態６〕本発明の実施のさらに他
の形態について図８に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、本発明はこれに限定されるものではな
い。また、説明の便宜上、前記実施の形態１ないし５の
何れかで使用した部材と同じ機能を有する部材には同一
の番号を付記し、その説明を省略する。

【０１２０】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出素子
の構成は、前記実施の形態１ないし５と同様であり、赤
外線を感知するためのダイアフラム構造体１ｆと、該ダ
イアフラム構造体１ｆと電気的に接続される半導体基板
８と、該半導体基板８とダイアフラム構造体１ｆとの間
に所定の空間を有するように該半導体基板８上でダイア
フラム構造体１ｆを配置した状態で支持する脚部（支持
部）１０とを備えている（図１（ａ）および図２参
照）。

【０１２１】上記ダイアフラム構造体１ｆにおいては、
図８に示すように、前記実施の形態５で説明した構成
（図７に示すダイアフラム構造体１ｅ）の表面全面を覆
うように第３の酸化シリコン膜５が形成されている。

【０１２２】換言すれば、本実施の形態におけるダイア
フラム構造体１ｆにおいては、前記実施の形態５におけ
るダイアフラム構造体１ｅにおける高屈折率膜７ａ表面
全体を被覆するように第３の酸化シリコン膜５を形成す
るとともに、梁（図１（ａ）および図２における脚部１
０）部分の配線金属膜４ｃ上も被覆するように第３の酸
化シリコン膜５を形成している。

【０１２３】上記のように、本実施の形態にかかる熱型
赤外線検出素子においては、前記実施の形態５の構造に
対して、第３の酸化シリコン膜５を被覆した構成となっ
ている。そのため、第３の酸化シリコン膜５は、梁上に
おいて配線金属膜４ｃを被覆して保護することになり、
配線金属膜４ｃが周囲の環境に直接さらされて劣化する
ような事態を回避することができる。その結果、熱型赤
外線検出素子の耐環境性を向上させることができる。

【０１２４】また、図８に示すように、第３の酸化シリ
コン膜５が梁上のみではなく、ダイアフラム構造体１ｆ
上の全面に形成されていていれば、配線金属膜４ｃだけ
でなく高屈折率膜７ａを保護することにもなり、熱型赤
外線検出素子の耐環境性をより向上させることができ
る。なお、ダイアフラム構造体１ｆの表面も第３の酸化
シリコン膜５が被覆されている場合には、第３の酸化シ
リコン膜５の膜厚と高屈折率膜７の膜厚との総和は、前
記実施の形態１における式（１）に基づいて、該第３の
シリコン膜５と高屈折率膜７とを透過する赤外線の波長
λの略１／４となるように設定される。

【０１２５】なお、本実施の形態では、図８に示すよう
に、ダイアフラム構造体１ｆの表面全面を第３の酸化シ
リコン膜５で被覆しているが、これに限定されるもので
はなく、梁部分のみの被覆であってもよい。

【０１２６】また、本実施の形態では、前記実施の形態
５で説明した構成に対してさらに第３のシリコン膜５を
形成する構成を適用したが、これに限定されるものでは
なく、たとえば実施の形態３で説明した構成にも適用す
ることができる。

【０１２７】〔実施の形態７〕本発明の実施の形態とし
ての赤外線撮像装置について、図１３に基づいて説明す
れば、以下の通りである。なお、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

【０１２８】前記実施の形態１にかかる熱型赤外線検出
素子をマトリクス状に配置した赤外線撮像素子を用い
て、赤外線カメラ（撮像装置）を作製した。具体的に
は、図１３に示すように、本実施の形態にかかる撮像装
置は、赤外線撮像素子５１、光学系５２、素子温度制御
部５３、光学系制御部５４、プロセッサ（制御手段）５
５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路５６、素子
特性メモリ（記憶手段）５７、画像処理部５８などを備
えてなっている。

【０１２９】上記赤外線撮像素子５１は、上述したよう
に、たとえば前記実施の形態１にかかる熱型赤外線検出
素子を、たとえば３２０×２４０のマトリクス状に配置
してなるものである。上記光学系５２は、入射される赤
外線の焦点を合わせるためのものであり、従来公知の構
成を用いることができる。上記素子温度制御部５３は、
赤外線撮像素子５１、すなわちこれを構成する熱型赤外
線検出素子の温度を所定の範囲内に制御する。上記光学
系制御部５４は、光学系５２の動作（焦点合わせの動作
など）を制御する。これら各制御部も従来公知の構成を
用いることができる。

【０１３０】上記プロセッサ５５は、素子温度制御部５
３、光学系制御部５４、素子特性メモリ５７、画像処理
部５８などの制御をするものであり、本実施の形態にお
ける撮像装置の制御手段となる。上記Ａ／Ｄ変換回路５
６は、赤外線撮像素子５１から入力されたアナログの赤
外線画像データをデジタルの画像データに変換して画像
処理部５８に出力する。上記素子特性メモリ５７は、赤
外線撮像素子５１に関わる各種特性（素子特性）データ
を記憶する記憶手段であり、プロセッサ５５の制御によ
って、該特性データを画像処理部５８に出力する。

【０１３１】上記画像処理部５８は、Ａ／Ｄ変換回路５
６から入力されるデジタル画像データを、プロセッサ５
５の制御により、素子特性メモリ５７から出力される素
子特性に基づいて画像処理して出力用のデジタル画像デ
ータに変換した上で、図示しない表示手段などに出力す
る（図中矢印）。

【０１３２】なお、図１３における太線の矢印は画像デ
ータ（アナログ画像データおよびデジタル画像データ）
の入出力方向を示し、細線の矢印は、制御情報の入出力
方向を示す。また、本実施の形態では、上記制御情報に
は、上記素子特性メモリ５７に記憶されている素子特性
も含まれるものとする。また、上記各プロセッサ５５や
Ａ／Ｄ変換回路５６、素子特性メモリ５７、画像処理部
５８なども従来公知の構成を用いることができ、特に限
定されるものではない。

【０１３３】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、前
述したように、赤外線吸収膜を構成する高屈折率膜の膜
厚を制御することで赤外線を効率よく吸収することがで
きるため、従来の構造のようにダイアフラム構造体と基
板との距離に依存することがない。そのため、本実施の
形態における赤外線撮像素子５１では、３２０×２４０
のマトリクス上に配置した画素間の赤外線吸収率のバラ
ツキが、従来の構造の赤外線検出素子を用いた赤外線撮
像素子に比べて非常に小さくなる。

【０１３４】その結果、本実施の形態にかかる赤外線カ
メラ（撮像装置）は、赤外線撮像素子における画素間の
感度バラツキが抑制されるため、従来の撮像装置に比べ
て非常に高品位の画像を得ることができる。

【０１３５】このように、前述した本発明にかかる熱型
赤外線検出素子であれば、赤外線受光部内での反射およ
び干渉によって赤外線を効率的に吸収することが可能に
なり、特に赤外線吸収膜を形成する必要がなくなる。そ
のため、赤外線の検出感度が向上するとともに、その構
成を簡素化して低コスト化することができる。その結
果、上記熱型赤外線検出素子を用いた本発明にかかる撮
像装置は、高感度かつ高品位で画像を撮像できる上に、
製造コストの上昇も回避することができる。

【０１３６】なお、本実施の形態では、前記実施の形態
１で説明した熱型赤外線検出素子を用いたが、これに限
定されるものではなく、本発明の範囲内にある熱型赤外
線検出素子であればよい。したがって、前記実施の形態
１で説明した熱型赤外線検出素子だけでなく、前記実施
の形態２ないし６の何れかで説明した熱型赤外線検出素
子を用いることができることは言うまでもない。

【０１３７】

【発明の効果】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、
以上のように、上記ダイアフラム構造体が、さらに、高
屈折率膜の下層に形成される赤外線反射膜を備えてお
り、上記高屈折率膜では、その屈折率をｎとし、その厚
さをｄとし、吸収される赤外線の波長をλとした場合
に、次式、ｄ＝λ×｛１／（４×ｎ）｝が略成立している構成である。

【０１３８】それゆえ上記構成では、ダイアフラム構造
および上記式が略成立している高屈折率膜を採用してい
るため、赤外線がダイアフラム構造体の外へ漏れること
がなく、該ダイアフラム構造体の熱容量を大幅に低減す
ることができる。しかも、高屈折率膜と赤外線反射膜と
が隣接しているため、上記干渉作用において重要な上記
各薄膜間の間隔にバラツキが発生せずほぼ一定となる。
そのため、従来よりも非常に高感度、高性能かつ応答速
度に優れた熱型赤外線検出素子を得ることができるとい
う効果を奏する。

【０１３９】さらに、上記構成では、赤外線吸収膜を形
成する必要がない上に、赤外線吸収効率を上昇させるた
めには、構造的には、高屈折率膜の膜厚を制御するのみ
でよい。そのため、製造プロセスに対して工程増を伴わ
なず、逆に赤外線吸収膜を形成しなくてよいことから製
造プロセスを簡略化することができ、製造コストの増大
を回避して製造コストをより低くすることができる。そ
れゆえ、優れた性能を有する熱型赤外線検出素子をより
安価に提供することができるという効果も併せて奏す
る。

【０１４０】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記ダイアフラム構造体が、さらに、
温度の変化によって電気伝導性が変化する熱抵抗変化膜
と、該熱抵抗変化膜と電気的に接続されている配線金属
膜とを有している構成である。

【０１４１】それゆえ上記構成では、温度上昇により上
記熱抵抗変化膜の電気伝導性が変化してその抵抗値も変
化するので、赤外線は配線金属膜を介して電気的な信号
に変換されて効率的に検出されることになる。その結
果、赤外線をより一層確実に検出することができるとい
う効果を奏する。

【０１４２】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記赤外線反射膜と上記熱抵抗変化膜
との間に絶縁層が配置されている構成である。

【０１４３】それゆえ上記構成では、上記絶縁層によ
り、熱抵抗変化膜を加熱するための熱が熱伝導性の高い
赤外線反射膜を介して逃げてしまうことが防止される。
そのため、効率的に熱抵抗変化膜を加熱することが可能
になり、その結果、熱型赤外線検出素子の感度をより向
上させることができるという効果を奏する。

【０１４４】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記高屈折率膜と赤外線反射膜との間
に、少なくとも上記熱抵抗変化膜が配置されている構成
である。

【０１４５】それゆえ上記構成では、高屈折率膜と熱抵
抗変化膜とがより近い配置となっているので、高屈折率
膜からの熱が赤外線反射膜を介して逃げてしまうことが
防止される。そのため、効率的に熱抵抗変化膜を加熱す
ることが可能になり、これに伴って熱型赤外線検出素子
の感度をより一層向上させることができるという効果を
奏する。

【０１４６】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記赤外線反射膜が配線金属膜を兼ね
ている構成である。

【０１４７】それゆえ上記構成では、配線金属膜が赤外
線反射膜を兼ねるため、赤外線反射膜を成膜し所定形状
に加工するための工程を省略することができる。そのた
め、熱型赤外線検出素子の構成を簡素化し、より一層の
製造コストを低減することが可能になるという効果を奏
する。

【０１４８】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、上記高屈折率膜と赤外線反射膜との間
に絶縁層が配置されている構成である。

【０１４９】それゆえ上記構成では、高屈折率膜と赤外
線反射膜とが絶縁されているので、熱抵抗変化膜から高
屈折率膜に対してセンス電流が分流しない。そのため、
熱抵抗変化膜の抵抗値の変化を効率的に検出することが
可能になり、熱型赤外線検出素子の感度をより一層向上
させることができるという効果を奏する。また、熱抵抗
変化膜の比抵抗を大きくして熱抵抗変化率を増大させる
ことが可能になるので、熱型赤外線検出素子の感度をよ
り一層向上させることができるという効果も併せて奏す
る。さらに高屈折率膜そのものの比抵抗を小さくするこ
とができるので、高屈折率膜の屈折率が大きくなり、高
屈折率膜の膜厚を低減することができ、熱型赤外線検出
素子の時間分解能を向上することができるという効果も
併せて奏する。

【０１５０】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、本発明にかかる熱型赤外線検出素子
は、上記構成に加えて、さらに、上記ダイアフラム構造
体と電気的に接続される半導体基板との間に、所定の空
間を確保した状態で該ダイアフラム構造体を支持する支
持部とを備えており、上記配線金属膜が、上記支持部に
も形成されているとともに、少なくとも該支持部に形成
されている配線金属膜を被覆する絶縁層が形成されてい
る構成である。

【０１５１】それゆえ上記構成では、絶縁層によって支
持部上の配線金属膜を被覆して保護することになるの
で、熱型赤外線検出素子の耐環境性を向上することがで
きるという効果を奏する。

【０１５２】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、さらに、上記高屈折率膜は、シリコン
またはゲルマニウムを主成分としている構成である。

【０１５３】それゆえ上記構成では、シリコンまたはゲ
ルマニウムが高屈折率膜の主成分として用いられている
ので、ダイアフラム構造体の熱容量を大幅に低減するこ
とができる。そのため、入射する赤外線に対する応答速
度をより一層向上させることが可能になるという効果を
奏する。また、シリコンやゲルマニウムを用いて高屈折
率膜を形成すれば、これら材質を積層するのみで、その
膜厚を容易に制御できるので、製造プロセスをより簡素
化し、製造コストをより低減することができるという効
果も併せて奏する。

【０１５４】本発明にかかる他の熱型赤外線検出素子
は、上記構成に加えて、上記高屈折率膜が熱抵抗変化膜
を兼ねている構成である。

【０１５５】それゆえ上記構成では、高屈折率膜が熱抵
抗変化膜を兼ねるため、赤外線反射膜を成膜し所定形状
に加工するための工程を省略することができる。そのた
め、熱型赤外線検出素子の構成を簡素化し、より一層の
製造コストを低減することが可能になるという効果を奏
する。

【０１５６】本発明にかかる熱型赤外線検出素子は、上
記構成に加えて、さらに、上記高屈折率膜がシリコンを
主成分としている構成である。

【０１５７】それゆえ上記構成では、シリコンが高屈折
率膜の主成分として用いられているので、ダイアフラム
構造体の熱容量を大幅に低減することができる。そのた
め、入射する赤外線に対する応答速度をより一層向上さ
せることが可能になるという効果を奏する。また、シリ
コンを用いて高屈折率膜を形成すれば、シリコンを積層
するのみで、その膜厚を容易に制御できるとともに、ド
ープされるドーパントの量を制御することによって、高
屈折率膜中のキャリア濃度を制御して比抵抗と熱抵抗変
化率を調整することができるという効果も併せて奏す
る。

【０１５８】本発明にかかる撮像装置は、上記構成の熱
型赤外線検出素子を用いてなっている。この構成によれ
ば、上述した熱型赤外線検出素子を撮像素子として用い
ているため、赤外線撮像素子の画素間の赤外線吸収率の
バラツキが、従来の赤外線検出素子を用いた撮像装置に
比べて非常に小さくなる。その結果、本発明にかかる撮
像装置は、画素間の感度のバラツキが抑制されることに
なり、従来よりも非常に高品位の画像を撮像することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の一形態にかかる熱型赤
外線検出素子の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）
は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図２】図１（ａ）・（ｂ）に示す熱型赤外線検出素子
の斜視図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は、図１（ａ）・（ｂ）に示す
熱型赤外線検出素子の製造プロセスを示す工程図であ
る。

【図４】本発明の実施の他の形態にかかる熱型赤外線検
出素子の概略構成を示す断面図である。

【図５】本発明の実施の他の形態にかかる熱型赤外線検
出素子の概略構成を示す断面図である。

【図６】本発明の実施のさらに他の形態にかかる熱型赤
外線検出素子の概略構成を示す断面図である。

【図７】本発明の実施のさらに他の形態にかかる熱型赤
外線検出素子の概略構成を示す断面図である。

【図８】本発明の実施のさらに他の形態にかかる熱型赤
外線検出素子の概略構成を示す断面図である。

【図９】（ａ）は従来の熱型赤外線検出素子の一例を示
す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図
である。

【図１０】（ａ）は従来の熱型赤外線検出素子の他の例
を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ矢視断
面図である。

【図１１】図１に示す構成の本発明にかかる熱型赤外線
検出素子において、赤外線吸収率の高屈折率膜に対する
依存性を示すグラフである。

【図１２】図１に示す構成の本発明にかかる熱型赤外線
検出素子において、赤外線吸収率の高屈折率膜が有する
シート抵抗に対する依存性を示すグラフである。

【図１３】図１に示す熱型赤外線検出素子を用いてなる
本発明にかかる撮像装置の概略構成の一例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｆダイアフラム構造体（ダイアフラム構
造）２第２の酸化シリコン膜３熱抵抗変化膜３ｃ熱抵抗変化膜４配線金属膜４ｃ配線金属膜５第３の酸化シリコン膜（絶縁層）６赤外線反射膜７高屈折率膜７ａ高屈折率膜８半導体基板１０脚部（支持部）５１赤外線撮像素子

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０１Ｌ 37/02 Ｈ０４Ｎ 5/33 Ｈ０４Ｎ 5/33 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高屈折率膜を備えるダイアフラム構造体を
有している熱型赤外線検出素子において、上記ダイアフラム構造体は、さらに、高屈折率膜の下層
に形成される赤外線反射膜を備えており、上記高屈折率膜では、その屈折率をｎとし、その厚さを
ｄとし、吸収される赤外線の波長をλとした場合に、次
式、ｄ＝λ×｛１／（４×ｎ）｝が略成立していることを特徴とする熱型赤外線検出素
子。
【請求項２】上記ダイアフラム構造体は、さらに、温度
の変化によって電気伝導性が変化する熱抵抗変化膜と、
該熱抵抗変化膜と電気的に接続されている配線金属膜と
を有していることを特徴とする請求項１記載の熱型赤外
線検出素子。
【請求項３】上記赤外線反射膜と上記熱抵抗変化膜との
間に絶縁層が配置されていることを特徴とする請求項２
記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項４】上記高屈折率膜と赤外線反射膜との間に、
少なくとも上記熱抵抗変化膜が配置されていることを特
徴とする請求項２または３記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項５】上記赤外線反射膜が配線金属膜を兼ねてい
ることを特徴とする請求項２記載の熱型赤外線検出素
子。
【請求項６】上記高屈折率膜と赤外線反射膜との間に絶
縁層が配置されていることを特徴とする請求項２ないし
５の何れか１項に記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項７】さらに、上記ダイアフラム構造体と電気的
に接続される半導体基板との間に、所定の空間を確保し
た状態で該ダイアフラム構造体を支持する支持部とを備
えており、上記配線金属膜が、上記支持部にも形成されているとと
もに、少なくとも該支持部に形成されている配線金属膜
を被覆する絶縁層が形成されていることを特徴とする請
求項２ないし６の何れか１項に記載の熱型赤外線検出素
子。
【請求項８】上記高屈折率膜がシリコンまたはゲルマニ
ウムを主成分としていることを特徴とする請求項１ない
し７の何れか１項に記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項９】上記高屈折率膜が熱抵抗変化膜を兼ねてい
ることを特徴とする請求項２記載の熱型赤外線検出素
子。
【請求項１０】上記高屈折率膜がシリコンを主成分とし
ていることを特徴とする請求項９記載の熱型赤外線検出
素子。
【請求項１１】請求項１ないし１０の何れか１項に記載
の熱型赤外線検出素子を用いてなる撮像装置。