JP2001255203A

JP2001255203A - 熱分離構造を有する熱型赤外線検出器

Info

Publication number: JP2001255203A
Application number: JP2000066681A
Authority: JP
Inventors: Shohei Matsumoto; 尚平松本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-21
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: JP3377041B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトパッドを介して隣接するセル間に
て発生するショートを抑制することにより、線キズのな
い正常な赤外線画像を得る。【解決手段】コンタクトパッドＤ１，ＳＩＧ２を介し
て隣接するセルＣ１とセルＣ２との間において、コンタ
クトパッドＤ１とコンタクトパッドＳＩＧ２とが架橋部
１０により電気的に絶縁された後、この架橋部１０が機
械的に切断されている。これにより、コンタクトパッド
Ｄ１，ＳＩＧ２間が電気的に完全に絶縁されるため、コ
ンタクトパッドＤ１，ＳＩＧ２間にてショートの発生が
抑制される。同様に、セルＣ１とセルＣ３との間に位置
する架橋部１０が機械的に切断されており、これによ
り、コンタクトパッドＤ１，ＳＩＧ２間にてショートの
発生が抑制される。なお、架橋部１０の切断は、受光部
４の絶縁保護膜をエッチングする際に同時に行うことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱型赤外線検出器
に関し、特に、赤外線の受光部（ダイアフラム）が基板
上に支持脚により支持され、受光部と基板との間にエア
ギャップが形成されている熱分離構造を有する熱型赤外
線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、赤外線検出装置としては、熱
分離構造を有する熱型赤外線検出装置が広く知られてい
る。熱分離構造の具体例としては、マイクロボロメータ
アレイの画素の熱分離構造が挙げられ、例えば、この技
術が、米国特許５６８８６９９号（Cunningham et a
l.，US Patent ５,６８８,６９９）に開示されている。

【０００３】図４は、従来の熱分離構造を有する熱型赤
外線検出装置の一構成例を示す斜視図であり、米国特許
５６８８６９９号に開示されたものを示している。

【０００４】図４に示すように本従来例においては、Ｓ
ｉ基板１３０と、Ｓｉ基板１３０上に形成され、読出回
路（不図示）を内部に具備するエピ層１３１と、エピ層
１３１上にエアギャップを介して形成され、２本の支持
脚１３２ａ，１３２ｂにより支持された赤外線の受光部
であるダイアフラム１３３とが設けられている。

【０００５】エピ層１３１は、ＳｉＯ２からなる絶縁保
護膜１４０と、絶縁保護膜１４０上に形成され、５ｎｍ
厚のＣｒ及び５０ｎｍ厚のＰｔからなる反射膜（不図
示）とから構成されている。

【０００６】支持脚１３２ａ，１３２ｂは、ＳｉＮから
なる構造材料１３４と、構造材料１３４上に形成される
配線材料１３５とから構成されている。

【０００７】ダイアフラム１３３は、ボロメータ材料で
ある酸化バナジウム薄膜１３６（シート抵抗：１５〜３
０ｋΩ）と、酸化バナジウム薄膜１３６上に形成され、
ＳｉＮからなる１００ｎｍ厚の絶縁保護膜１３７と、絶
縁保護膜１３７上に形成され、金薄膜からなる１０ｎｍ
厚の赤外線吸収膜（不図示）とから構成されている。

【０００８】ダイアフラム１３３の酸化バナジウム薄膜
１３６と支持脚１３２ａ，１３２ｂの配線材料１３５と
は、コンタクト部１３８ａ，１３８ｂを介して互いに電
気的に接続されている。

【０００９】また、支持脚１３２ａの配線材料１３５と
エピ層１３１の読出回路とは、コンタクト１３９を介し
て互いに電気的に接続されている。

【００１０】本従来例においては、ダイアフラム１３３
とエピ層１３１との間にエアギャップが形成されている
ため、ダイアフラム１３３とエピ層１３１とが熱的に分
離された構造になっている。

【００１１】検出器の実際の使用状況においては、更に
検出器を真空パッケージ内に収納することにより、エア
ギャップ部を真空とし、熱分離を徹底させ高感度化する
場合が多い。

【００１２】上記のように構成された熱分離構造を有す
る熱型赤外線検出器においては、ボロメータ材料である
酸化バナジウム薄膜１３６に赤外線が入射されると、酸
化バナジウム薄膜１３６の温度が変化し、この温度変化
がエピ層１３１内に設けられた読出回路にて検出され
る。

【００１３】本従来例においては、その感度が、ボロメ
ータ材料である酸化バナジウム薄膜１３６の抵抗温度係
数及び受光量に比例するとともに、支持脚１３２ａ，１
３２ｂの熱伝導度に反比例し、また、受光量が、絶縁保
護膜１３７上に形成された赤外線吸収膜の吸収率に比例
するとともに、赤外線吸収膜の受光面積に比例する。

【００１４】このため、画素サイズが予め設定されてい
る場合には、その感度が、受光部であるダイアフラムが
画素を占める割合（以下、フィルファクタと称する）に
比例することになる。

【００１５】従って、最近の熱分離構造を有する熱型赤
外線検出器においては、フィルファクタを可能な限り大
きくし感度を向上させることを目的とした各種の構成が
提案されている。

【００１６】感度はフィルファクタに比例するが、支持
脚の熱伝導度に反比例するものであり、支持脚は必要と
する感度相当の長さを有した上で受光部も最大限の面積
を占めるため、支持脚の終点に位置するコンタクトパッ
ド部は、通常、各セル部の隅に配置され、その結果、隣
接セルのコンタクトパッド部と近接して配置されること
になる。

【００１７】以下に、フィルファクタを大きくすること
を目的とした熱分離構造を有する熱型赤外線検出器につ
いて、各セルの構成部分である２本の支持脚がそのセル
の受光部に対しほぼ点対称の関係で配置されている場合
を例にとり、図５及び図６を参照して説明する。

【００１８】図５は、従来の熱分離構造を有する熱型赤
外線検出器の他の構成例を示す平面図である。また、図
６は、図５に示す熱分離構造を有する熱型赤外線検出器
における折れ線Ｘ−Ｙの断面図である。

【００１９】図５及び図６に示すように本従来例は、２
次元的に入射される赤外線に対応して格子状に配置さ
れ、該赤外線を画素毎に検出する複数のセルと、該複数
のセルのうちコンタクトパッドを介して互いに隣接する
セル間に配置された架橋部１５とから構成されており、
画素構造（受光構造）が２次元に展開されたボロメータ
ー型赤外線センサアレイである。なお、以下の記載で
は、複数のセルのうち、本熱型赤外線検出器の対角線上
に配列されたセルＣ１，Ｃ２，Ｃ３における構成及び動
作について説明するが、その他のセルにおいてもその構
成及び動作は同様である。

【００２０】セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３のそれぞれにおいて
は、読出回路１３を内部に具備する基板１と、基板１上
にエアギャップ２を介して形成され、２本の支持脚３に
より支持される赤外線の受光部（ダイアフラム）４とが
設けられている。なお、読出回路１３は、受光部４の下
方に位置するように基板１の内部に配置されている。

【００２１】受光部４は、絶縁保護膜５と、絶縁保護膜
５上に形成されたボロメーター材料からなる薄膜材料６
と、薄膜材料６上に形成された絶縁保護膜７と、絶縁保
護膜７上に形成された絶縁保護膜８と、薄膜材料６に接
続される電極９とから構成されている。

【００２２】２本の支持脚３のそれぞれは、絶縁保護膜
５，７と、絶縁保護膜７上に形成された配線材料薄膜１
１と、配線材料薄膜１１上に形成された絶縁保護膜８と
から構成されている。

【００２３】受光部４の薄膜材料６と支持脚３の配線材
料薄膜１１とは、絶縁保護膜７によって一部が分離され
ているが、これ以外の部分は、電極９によって互いに接
続されている。

【００２４】基板１内に設けられた読出回路１３は、ド
レイン（または、コレクタ）１７、ゲート（または、ベ
ース）１９及びソース（または、エミッタ）２０の端子
からなるトランジスタと、タングステン等からなる配線
プラグ１４と、信号線１８と、グラウンド配線ＧＮＤと
から構成されている。

【００２５】ゲート１９は、アルミ配線によりシフトレ
ジスタ（不図示）またはデコーダ（不図示）に接続さ
れ、また、ソース２０は、読出回路１３の大部分を占め
るグラウンド配線（ＧＮＤ）に接続されている。

【００２６】セルＣ１においては、２本の支持脚３のそ
れぞれの根元にコンタクトパッドＤ１，ＳＩＧ１が設け
られ、また、セルＣ２においては、２本の支持脚３のそ
れぞれの根元にコンタクトパッドＤ２，ＳＩＧ２が設け
られ、また、セルＣ３においては、２本の支持脚３のそ
れぞれの根元にコンタクトパッドＤ３，ＳＩＧ３が設け
られている。

【００２７】コンタクトパッドＤ１〜Ｄ３は、受光部４
の薄膜材料６の一端を、支持脚３の配線材料薄膜１１及
び配線プラグ１４を介してドレイン１７に電気的に接続
させるためのものであり、また、コンタクトパッドＳＩ
Ｇ１〜ＳＩＧ３は、受光部４の薄膜材料６の他端を、支
持脚３の配線材料薄膜１１及び配線プラグ１４を介して
信号線１８に電気的に接続させるためのものである。

【００２８】なお、コンタクトパッドを介して互いに隣
接するセル間では、一方のセル内でトランジスタのドレ
イン１７に接続されたコンタクトパッドと他方のセル内
で信号線１８に接続されたコンタクトパッドとは互いに
近接し、かつ、電気的に絶縁されている。

【００２９】例えば、セルＣ１とセルＣ２との間では、
セルＣ１におけるコンタクトパッドＤ１とセルＣ２にお
けるコンタクトパッドＳＩＧ２とが互いに近接し、か
つ、電気的に絶縁されている。

【００３０】また、セルＣ１とセルＣ３との間では、セ
ルＣ１におけるコンタクトパッドＳＩＧ１とセルＣ３に
おけるコンタクトパッドＤ３とが互いに近接し、かつ、
電気的に絶縁されている。

【００３１】架橋部１５は、コンタクトパッドを介して
互いに隣接するセル間に位置し、基板１上にエアギャッ
プ２を介して絶縁保護膜が配置された構造であり、この
絶縁保護膜は架橋されている。

【００３２】なお、エアギャップ２は、元々はポリイミ
ド等の犠牲層であり、この犠牲層が酸素プラズマによる
アッシング等により除去されることにより形成されたも
のである。

【００３３】本従来例においては、受光部４と基板１と
の間にエアギャップ２が形成されているため、受光部４
と基板１とが熱的に分離された構造になっている。

【００３４】上記のように構成された熱分離構造を有す
る熱型赤外線検出器においては、薄膜材料６に赤外線が
入射されると、薄膜材料６の温度が変化し、この温度変
化が読出回路１３内に設けられた各構成要素にて検出さ
れる。

【００３５】上述したように本従来例においては、コン
タクトパッドを介して互いに隣接するセル間において、
一方のセル内でドレイン１７に接続されたコンタクトパ
ッドと他方のセル内で信号線１８に接続されたコンタク
トパッドとが電気的に絶縁され、かつ、互いに近接して
配置され、更に、基板１の内部において、受光部４の下
方に読出回路１３が配置されている。

【００３６】このように隣接したセルのコンタクトパッ
ドどうしを近接して配置することにより、フィルファク
タの向上と支持脚の熱伝導度を低減し高感度化を図るこ
とができる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の熱分離構造を有する熱型赤外線検出器に
おいては、コンタクトパッドを介して互いに隣接するセ
ル間に配置される架橋部において、数万分の１の確率で
電気的ショートが発生する場合がある。この場合、ショ
ート箇所に接続されている２本のラインの画素（セル）
における薄膜材料の実効抵抗値が小さくなり、赤外線の
撮像画面内に線キズが生じる問題がある。

【００３８】以下に、赤外線の撮像画面内に線キズが生
じる要因について図５及び図６を参照して説明する。

【００３９】一般に、２次元の検出器においては、一方
向に並んだ信号線の一つとこれと垂直な方向に並んだ走
査線の一つを選択することにより２次元状に配列された
セルのうちの一つを選択してそのセルの信号を読み出し
ている。

【００４０】熱分離構造を有する熱型赤外線検出器にお
いても、一般に、１本の信号線１８が図５において支持
脚３に直交する方向（以下、縦方向と称する）に配線さ
れ、更にすべてのセルのうち、縦方向の一列に配列され
ている各セルにおける薄膜材料６は、各々の支持脚を介
してこの信号線１８を共有している。

【００４１】すなわち、縦方向に配列されている各セル
においては、薄膜材料６の一端が、共有される信号線１
８に接続され、また、薄膜材料６の他端が、当該セル内
のトランジスタのドレイン１７を介してグラウンド配線
に接続されている。

【００４２】一つのセルの信号を読み出す場合、そのセ
ルの選択は、横方向に並んだ各セルのトランジスタの各
ゲートに接続した横方向の走査線（信号線に垂直な）の
一つを選択することによってその行のトランジスタをＯ
Ｎ状態にすることと、縦方向の一つの信号線を選び電圧
を印可すること、の組み合わせにより実現できる。

【００４３】１本の信号線１８に接続されたあるセルの
コンタクトパッドと、隣接したセル列のコンタクトパッ
ドとの間にショートが発生したとすると、選択され電圧
が印可されているこの信号線１８の他に、隣の信号線に
も、コンタクトパッド間のショート箇所、配線材料薄膜
および薄膜材料を介して電圧の一部が印可されることに
なる。それとともに、隣の信号線に接続されたセルのど
れか一つのトランジスタも常にＯＮとなっているため、
常に、選択すべきセル以外にリークパスが存在すること
になる。

【００４４】その結果、この信号線１８を共有する各セ
ルにおける薄膜材料６は、常に、信号線１８を介してリ
ークパスを並列に具備することになり、これにより、こ
の信号線１８を共有し、縦方向に配置されている各セル
のいずれにおいても、薄膜材料６の実効抵抗値が見かけ
上小さくなってしまう。

【００４５】このような状態で赤外線の撮像を行うと、
得られる赤外線画像に縦方向のライン欠陥が発生し、更
に、良品歩留まりが著しく悪化してしまう。

【００４６】ショートが発生したコンタクトパッド間の
ＳＥＭ観察及びオージェ分析を行った結果、このコンタ
クトパッド間に位置する架橋部１５の絶縁保護膜に、微
少な盛り上がりとマイクロクラックとが発生しているこ
とが確認された。

【００４７】このことから、薄膜材料６の形成工程にお
いて、犠牲層であるポリイミドが熱処理を受け上記コン
タクトパッド間で収縮を起こすことにより、ポリイミド
上の絶縁保護膜が圧縮されてマイクロクラックが発生し
ていることが分かる。隣接するコンタクトパッド間は狭
く、応力の集中する場所であるため膜の収縮を最も受
け、マイクロトラックを発生すると考えられる。このマ
イクロクラックに沿って、配線材料薄膜１１の材料であ
るメタルの一部が潜り込み、このメタルが、その後に行
われる配線材料薄膜１１の選択的エッチング工程におい
て除去されないために、コンタクトパッド間でショート
が発生すると推測される。

【００４８】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、コンタクトパ
ッドを介して互いに隣接するセル間において、コンタク
トパッド間でのショートの発生を抑制することにより、
線キズのない正常な赤外線画像を得ることができる熱分
離構造を有する熱型赤外線検出器を提供することを目的
とする。

【００４９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板と、熱電変換材料である薄膜材料を内
包し、前記基板上にエアギャップを介して配置される受
光部と、配線材料薄膜を内包し、前記受光部を支持する
２本の支持脚と、前記基板の内部に前記受光部の下方に
位置するように配置される読出回路と、前記基板上に配
置され、前記薄膜材料を前記２本の支持脚のそれぞれに
内包される配線材料薄膜を介して前記読出回路に接続さ
せるための第１及び第２のコンタクトパッドとを具備
し、２次元的に入射される赤外線に対応して格子状に配
列された複数のセルと、該複数のセルのうち前記第１及
び第２のコンタクトパッドを介して互いに隣接するセル
間に配置される架橋部とを有してなる熱分離構造を有す
る熱型赤外線検出器において、前記架橋部は、機械的に
切断されていることを特徴とする。

【００５０】また、前記読出回路は、トランジスタ及び
信号線を具備し、前記第１のコンタクトパッドは、前記
薄膜材料の一端を前記２本の支持脚のうち一方の支持脚
に内包される配線材料薄膜を介して前記トランジスタに
接続させ、前記第２のコンタクトパッドは、前記薄膜材
料の他端を前記２本の支持脚のうち他方の支持脚に内包
される配線材料薄膜を介して前記信号線に接続させるこ
とを特徴とする。

【００５１】前記架橋部を介して互いに隣接するセル同
士は、一方のセルにおける前記第１のコンタクトパッド
と他方のセルにおける前記第２のコンタクトパッドとが
互いに近接していることを特徴とする。

【００５２】また、前記架橋部は、前記基板上にエアギ
ャップを介して配置された絶縁保護膜からなることを特
徴とする。

【００５３】また、前記複数のセルのそれぞれは、前記
第１及び第２のコンタクトパッドが互いに対角に配置さ
れていることを特徴とする。

【００５４】また、前記複数のセルのそれぞれは、前記
第１及び第２のコンタクトパッドが前記受光部を介して
互いにほぼ線対称な位置に配置されていることを特徴と
する。

【００５５】（作用）上記のように構成された本発明に
おいては、複数のセルのうち第１及び第２のコンタクト
パッドを介して互いに隣接するセル間に配置された架橋
部が機械的に切断されているため、このコンタクトパッ
ド間が電気的に完全に絶縁される。

【００５６】これにより、コンタクトパッド間のショー
トの発生が抑制されるとともに、第１及び第２のコンタ
クトパッドを介して互いに隣接するセル同士の干渉が抑
制されるため、線キズのない正常な赤外線画像が得られ
る。

【００５７】また、複数のセルのうち第１及び第２のコ
ンタクトパッドを介して互いに隣接するセル間におい
て、一方のセルにおける第１のコンタクトパッドと他方
のセルにおける第２のコンタクトパッドとが互いに近接
して配置され、かつ、基板の内部において、読出回路が
受光部の下方に配置されているため、受光部の受光面積
が大きくなり、これにより、フィルファクタの向上が図
れる。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００５９】図１は、本発明の熱分離構造を有する熱型
赤外線検出器の実施の形態を示す平面図である。また、
図２は、図１に示す熱分離構造を有する熱型赤外線検出
器における折れ線Ｘ−Ｙの断面図である。なお、図１及
び図２においては、図５及び図６に示した熱分離構造を
有する熱型赤外線検出器と同様の部分については、同一
の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００６０】図１及び図２に示すように本形態において
は、複数のセルと、該複数のセルのうちコンタクトパッ
ドを介して互いに隣接するセル間に配置された架橋部１
０とが設けられており、この架橋部１０が機械的に切断
されている。

【００６１】このように、コンタクトパッドを介して互
いに隣接するセル間に配置された架橋部１０が機械的に
切断されているため、一方のセル内でトランジスタのド
レイン１７に接続されたコンタクトパッドと他方のセル
内で信号線１８に接続されたコンタクトパッドとが電気
的に完全に絶縁される。

【００６２】例えば、セルＣ１とセルＣ２との間の架橋
部１０が切断されることにより、セルＣ１における第１
のコンタクトパッドであるコンタクトパッドＤ１とセル
Ｃ２における第２のコンタクトパッドであるコンタクト
パッドＳＩＧ２とが電気的に完全に絶縁される。

【００６３】また、セルＣ１とセルＣ３との間の架橋部
１０が切断されることにより、セルＣ１における第２の
コンタクトパッドであるコンタクトパッドＳＩＧ１とセ
ルＣ３における第１のコンタクトパッドであるコンタク
トパッドＤ３とが電気的に完全に絶縁される。

【００６４】これにより、コンタクトパッドを介して互
いに隣接するセル同士の干渉が抑制されるため、線キズ
のない正常な赤外線画像を得ることができる。

【００６５】また、コンタクトパッドを介して互いに隣
接するセル間において、一方のセル内でドレイン１７に
接続されたコンタクトパッドと他のセル内で信号線１８
に接続されたコンタクトパッドとが互いに近接して配置
され、かつ、基板１の内部において、読出回路１３が受
光部４の下方に配置されているため、受光部４の受光面
積を大きくすることができ、これにより、フィルファク
タの向上を図ることができる。

【００６６】架橋部１０は、基板１上にエアギャップ２
を介して絶縁保護膜が配置された構造であり、この絶縁
保護膜は架橋されている。

【００６７】架橋部１０の下にあるエアギャップ２は、
元々、ポリイミド等の犠牲層からなり、受光部４の下に
あるエアギャップ２と繋がっている。

【００６８】すなわち、平坦な犠牲層を形成した後、フ
ォトレジスト工程で犠牲層にコンタクトパッド用のホー
ルを形成するが、隣接するセルのそれぞれに属するコン
タクトパッド用のホール同士はメタルのショートを防ぐ
ために互いに分離している。

【００６９】なお、コンタクトパッド用のホールは、後
の工程で配線材料薄膜１１を形成しやすくするために、
その壁面が順テーパ上の斜面である。

【００７０】このとき、互いに分離しているコンタクト
パッド用のホール間は絶縁保護膜で形成されており、こ
の絶縁保護膜は、受光部４の絶縁保護膜５，７にも繋が
っている。

【００７１】次工程で、受光部４の熱伝導度を小さくす
るためにスリット１２を形成するが、この際に、受光部
４とコンタクトパッドとの間がスリット１２により分離
することになる。

【００７２】その結果、コンタクトパッドを介して隣接
するセル間の絶縁保護膜が架橋部１０になる。なお、図
５及び図６に示した架橋部１５も同様の方法で形成され
る。

【００７３】本形態においては、上述したスリット１２
の形成工程時に、受光部４とコンタクトパッドとの間を
スリット１２により分離させると同時に、架橋部１０が
機械的に切断される。

【００７４】従って、架橋部１０の切断のために、工程
数が増加することはない。

【００７５】また、架橋部１０の幅は１〜２μｍの範囲
であり、架橋部１０の切断幅は１μｍ程度である。

【００７６】本発明は、架橋部１０を機械的に切断する
ものであるが、フィルファクタを殆ど低下させることが
ない。

【００７７】本形態においては、画素サイズが３７μｍ
角であり、絶縁保護膜５がＳｉＮにより形成され、ま
た、薄膜材料６がＶＯｘにより形成され、また、絶縁保
護膜７がＳｉＮにより形成され、また、絶縁保護膜８が
ＳｉＮにより形成されている。

【００７８】受光部４においては、絶縁保護膜５、薄膜
材料６、絶縁保護膜７及び絶縁保護膜８の厚さは、それ
ぞれ、３００ｎｍ、１６０ｎｍ、５８ｎｍ及び３００ｎ
ｍである。

【００７９】支持脚３においては、配線材料薄膜１１
が、ＮｉＣｒ，Ｔｉ或いはＴｉ合金（例えば、ＴｉＡｌ
６Ｖ４）等から形成され、配線材料薄膜１１の長さ、幅
及び厚さが、それぞれ、２９μｍ、１μｍ及び０．１μ
ｍである。

【００８０】また、支持脚３においては、絶縁保護膜
５，７，８の長さが２９μｍであり、絶縁保護膜５，
７，８の幅が１．８μｍであり、絶縁保護膜５，７，８
の厚さの合計が０．６μｍである。

【００８１】コンタクトパッドＤ１〜Ｄ３，ＳＩＧ１〜
ＳＩＧ３は、Al/TiN/Tiの層構造、Ti/Al/TiN/Tiの層構
造或いはＴｉ単層構造である。

【００８２】本形態においては、薄膜材料６としてボロ
メーター材料であるＶＯｘを用いた構成について説明し
たが、本発明に用いられる薄膜材料６としては、実効的
な抵抗温度係数を有するものであれば、その他の材料で
も使用可能であり、例えば、焦電体或いは熱電対等から
なる感熱材料が使用可能である。

【００８３】絶縁保護膜５，７，８はすべてＳｉＮとし
たが、ＳｉＯ２等、他の絶縁膜であっても構わない。

【００８４】また、本形態においては、複数のセルのそ
れぞれにおいて、コンタクトパッド同士が互いに対角に
配置された構成について説明したが、本発明において
は、複数のセルのそれぞれにおいて、コンタクトパッド
が図３に示すように配置された構成であっても適用可能
である。

【００８５】図３は、本発明の熱分離構造を有する熱型
赤外線検出器の他の実施の形態を示す平面図である。図
３においては、図１に示した熱分離構造を有する熱型赤
外線検出器と同様の部分については同一の符号を付し、
詳細な説明は割愛する。

【００８６】図３に示すように本形態においては、複数
のセルのそれぞれにおいて、第１及び第２のコンタクト
パッド同士が受光部４を介してほぼ線対称となるように
配置されており、コンタクトパッドを介して互いに隣接
するセル間に配置された架橋部１０が機械的に切断され
ている。なお、以下の記載では、複数のセルのうち、図
３において支持脚３に直交する方向に配列されたセルＣ
４，Ｃ５，Ｃ６における構成について説明するが、その
他のセルにおいてもその構成は同様である。

【００８７】例えば、セルＣ４とセル５との間の架橋部
１０が機械的に切断されているため、セルＣ４における
第１のコンタクトパッドであるコンタクトパッドＤ４と
セルＣ５における第２のコンタクトパッドであるコンタ
クトパッドＳＩＧ５とが電気的に完全に絶縁されてい
る。

【００８８】なお、セルＣ４におけるコンタクトパッド
Ｄ４とセルＣ５におけるコンタクトパッドＳＩＧ５と
は、互いに近接して配置されている。

【００８９】また、セルＣ４とセルＣ６との間の架橋部
１０が機械的に切断されているため、セルＣ４における
第２のコンタクトパッドであるコンタクトパッドＳＩＧ
４とセルＣ６における第１のコンタクトパッドであるコ
ンタクトパッドＤ６とが電気的に完全に絶縁されてい
る。

【００９０】なお、セルＣ４におけるコンタクトパッド
ＳＩＧ４とセルＣ６におけるコンタクトパッドＤ６と
は、互いに近接して配置されている。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
複数のセルのうち第１及び第２のコンタクトパッドを介
して互いに隣接するセル間に配置された架橋部が機械的
に切断された構成としたため、このコンタクトパッド間
を電気的に完全に絶縁することが可能になる。

【００９２】これにより、第１及び第２のコンタクトパ
ッドを介して互いに隣接するセル同士の干渉が抑制さ
れ、このコンタクトパッド間のショートの発生が抑制さ
れるため、線キズのない正常な赤外線画像を得ることが
できるとともに、その良品歩留まりの向上を図ることが
できる。

【００９３】また、複数のセルのうち第１及び第２のコ
ンタクトパッドを介して互いに隣接するセル間におい
て、一方のセルにおける第１のコンタクトパッドと他方
のセルにおける第２のコンタクトパッドとが互いに近接
して配置され、かつ、基板の内部において、読出回路が
受光部の下方に配置された構成としたため、受光部の受
光面積を大きくすることができ、これにより、フィルフ
ァクタの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の熱分離構造を有する熱型赤外
線検出器の実施の一形態を示す平面図である。

【図２】図２は、図１に示す熱分離構造を有する熱型赤
外線検出器における折れ線Ｘ−Ｙの断面図である。

【図３】図３は、本発明の熱分離構造を有する熱型赤外
線検出器の他の実施の形態を示す平面図である。

【図４】図４は、従来の熱分離構造を有する熱型赤外線
検出器の一構成例を示す斜視図である。

【図５】図５は、従来の熱分離構造を有する熱型赤外線
検出器の他の構成例を示す平面図である。

【図６】図６は、図５に示す熱分離構造を有する熱型赤
外線検出器における折れ線Ｘ−Ｙの断面図である。

【符号の説明】

１基板２エアギャップ３支持脚４受光部（ダイアフラム）５，７，８絶縁保護膜６薄膜材料９電極１０架橋部１１配線材料薄膜１２スリット１３読出回路１４配線プラグ１７ドレイン１８信号線１９ゲート２０ソースＣ１〜Ｃ６セルＤ１〜Ｄ６，ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６コンタクトパッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、熱電変換材料である薄膜材料を
内包し、前記基板上にエアギャップを介して配置される
受光部と、配線材料薄膜を内包し、前記受光部を支持す
る２本の支持脚と、前記基板の内部に前記受光部の下方
に位置するように配置される読出回路と、前記基板上に
配置され、前記薄膜材料を前記２本の支持脚のそれぞれ
に内包される配線材料薄膜を介して前記読出回路に接続
させるための第１及び第２のコンタクトパッドとを具備
し、２次元的に入射される赤外線に対応して格子状に配
列された複数のセルと、該複数のセルのうち前記第１及
び第２のコンタクトパッドを介して互いに隣接するセル
間に配置される架橋部とを有してなる熱分離構造を有す
る熱型赤外線検出器において、前記架橋部は、機械的に切断されていることを特徴とす
る熱分離構造を有する熱型赤外線検出器。
【請求項２】請求項１に記載の熱分離構造を有する熱
型赤外線検出器において、前記読出回路は、トランジスタ及び信号線を具備し、前記第１のコンタクトパッドは、前記薄膜材料の一端を
前記２本の支持脚のうち一方の支持脚に内包される配線
材料薄膜を介して前記トランジスタに接続させ、前記第２のコンタクトパッドは、前記薄膜材料の他端を
前記２本の支持脚のうち他方の支持脚に内包される配線
材料薄膜を介して前記信号線に接続させることを特徴と
する熱分離構造を有する熱型赤外線検出器。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の熱分離構
造を有する熱型赤外線検出器において、前記架橋部を介して互いに隣接するセル同士は、一方の
セルにおける前記第１のコンタクトパッドと他方のセル
における前記第２のコンタクトパッドとが互いに近接し
ていることを特徴とする熱分離構造を有する熱型赤外線
検出器。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
熱分離構造を有する熱型赤外線検出器において、前記架橋部は、前記基板上にエアギャップを介して配置
された絶縁保護膜からなることを特徴とする熱分離構造
を有する熱型赤外線検出器。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
熱分離構造を有する熱型赤外線検出器において、前記複数のセルのそれぞれは、前記第１及び第２のコン
タクトパッドが互いに対角に配置されていることを特徴
とする熱分離構造を有する熱型赤外線検出器。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
熱分離構造を有する熱型赤外線検出器において、前記複数のセルのそれぞれは、前記第１及び第２のコン
タクトパッドが前記受光部を介して互いにほぼ線対称な
位置に配置されていることを特徴とする熱分離構造を有
する熱型赤外線検出器。