JP2001349777A - 放射検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極間の間隔を所望の間隔に設定し、放射検
出の所望の感度特性や所望のダイナミックレンジを得
る。 【解決手段】 互いに対向する２つの電極部１０，１１
は、同じ構成の２つの変位部４，８の自由端にそれぞれ
固定される。変位部４，８は、異なる膨張係数を有する
異なる物質の互いに上下に重なった２つの層からなる。
変位部４は、赤外線吸収部１２からの熱を受けて湾曲す
るが、変位部８は赤外線吸収部１２からの熱は受けな
い。変位部４，８は、同時に成膜して作製できるよう
に、上下に重なることなく横に並んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱型赤外線検出装
置などの放射検出装置に関し、特に、赤外線等の入射放
射を変位に変換し２つの電極間の静電容量（電気容量）
の変化として読み出す、いわゆる静電容量型の放射検出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静電容量型の放射検出装置として、例え
ば、米国特許第５，６２３，１４７号公報に開示された
放射検出装置が提案されている。

【０００３】この赤外線検出装置は、基板と、一端部が
前記基板に支持された第１のバイメタルと、この第１の
バイメタルの他端部に固定された第１の電極部と、一端
部が前記基板に支持され前記第１のバイメタルと同一の
構成を有する第２のバイメタルと、この第２のバイメタ
ルの他端部に固定され前記第１の電極部と対向する第２
の電極部と、前記第１のバイメタルに熱的に結合される
とともに前記第２のバイメタルに熱的に実質的に結合さ
れない放射吸収膜とを備えている。前記第１及び第２の
バイメタルの各々は、膨張係数の異なる２層の膜からな
り、その２層の膜の重なり方向は基板の法線方向となっ
ている。前記第１のバイメタルと前記第２のバイメタル
とは、互いに平行に配置されている。そして、前記第１
及び第２のバイメタルは、基板の法線方向に互いに間隔
をあけて配置されており、基板の法線方向から見た場合
に互いにちょうど重なるように配置されている。

【０００４】この従来の赤外線検出装置によれば、目標
物体からの赤外線が赤外線吸収膜に入射すると、この赤
外線が赤外線吸収膜に吸収されて熱に変換され、この熱
に応じて第１のバイメタルが湾曲する。このとき、赤外
線吸収膜にて発生した熱は、第２のバイメタルには実質
的に伝わらないことから、第２のバイメタルは湾曲しな
いので、第１及び第２の電極部間の距離が入射した赤外
線の量に応じて変化する。したがって、第１及び第２の
電極部間の静電容量に基づいて、目標物体からの赤外線
を検出することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の赤外線検出
装置では、第２の電極部が第１のバイメタルと同一の構
成を有する第２のバイメタルに固定されているので、理
想的には、環境温度が変化してその分第１のバイメタル
が変形しても、第２のバイメタルも同じ量だけ変形する
ことになるはずである。したがって、理想的には、環境
温度の変化によって第１及び第２の電極部の相対的な位
置関係は変化しないはずである。このため、第１及び第
２の電極部間の静電容量が変化せず、環境温度の影響を
受けずに目標物体からの赤外線を精度良く検出すること
ができるはずである。したがって、環境温度の影響を受
けないようにするために基板の温度制御を行う場合であ
っても、厳密な温度制御が必要なくなり、コストの低減
を図ることができるはずである。

【０００６】しかしながら、前記従来の赤外線検出装置
では、実際に製造すると次のような問題が生ずることが
判明した。

【０００７】前記従来の赤外線検出装置では、前述した
ように、第１及び第２のバイメタルは、基板の法線方向
から見た場合に互いにちょうど重なるように配置されて
いる。したがって、前記従来の赤外線検出器の製造に際
しては、必然的に、基板上に一方のバイメタルを作製し
た後にその上に他方のバイメタルを作製することにな
り、両方のバイメタルを同時に作製することは不可能で
あった。このように、前記従来の赤外線検出器では、そ
の製造時に、第１のバイメタルの製造工程（バイメタル
を構成する２層の膜の形成工程）と第２のバイメタルの
製造工程とを別々に行わなければならなかった。

【０００８】前記従来の赤外線検出装置では、第１及び
第２のバイメタルを別々の製造工程で作製せざるを得な
いことから、目標物体からの赤外線が入射していない場
合における第１及び第２の電極間の間隔（初期的な間
隔）を所望の間隔に設定することは困難であった。すな
わち、各バイメタルを構成する２層の膜は、熱容量を小
さくして応答性を高めるべく非常に薄く構成されること
から、成膜時の条件で定まる各膜のストレス（内部応
力）によって、基板に対して上方もしくは下方に湾曲す
る。各膜のストレスを定める成膜時の条件は、非常に微
妙であり、厳密に制御することは困難である。このた
め、第１及び第２のバイメタルが別々の製造工程で作製
されることから、第１のバイメタルの初期的な湾曲具合
と第２のバイメタルの初期的な湾曲具合とが異なってし
まい、第１及び第２の電極部間の間隔（あるいは位置関
係）を所望の間隔（あるいは位置関係）に設定すること
が困難である。その結果、前記従来の赤外線検出装置で
は、赤外線検出の所望の感度特性や所望のダイナミック
レンジを得ることができない。

【０００９】この点について説明する。第１及び第２の
電極部間の静電容量は第１及び第２の電極部間の間隔に
反比例することから、電極間隔が狭いほど、電極間の静
電容量が大きくなり、赤外線照射による温度変化に対す
る電極間の静電容量の変化も大きくなる。つまり、電極
間隔が狭いほど高感度の赤外線検出ができる。ただし、
電極部同士が接触してしまうと、それ以上電極間の容量
を増加させる変化が起き得ず、ダイナミックレンジが制
限されてしまうので、電極部同士は接触させてはならな
い。したがって、電極部同士が接触しない程度に電極部
間の間隔を極力狭く設定しておくことが好ましい。とこ
ろが、前記従来の赤外線検出装置では、前述したように
第１及び第２の電極間の間隔を所望の間隔に設定するこ
とが困難であるため、電極間隔が広がりすぎたり電極部
同士が接触したりして、赤外線検出の感度が低下した
り、ダイナミックレンジが制限されたりする。

【００１０】また、前記従来の赤外線検出装置では、前
述したように第１及び第２のバイメタルを別々の製造工
程で作製せざるを得ないことから、実際上、環境温度の
変化による電極部間の静電容量の変化を、必ずしも十分
に抑えることは困難である。すなわち、第１及び第２の
バイメタルを別々の製造工程で作製するので、第１のバ
イメタルと第２のバイメタルとで、バイメタルを構成す
る膜特性（膜厚など）を完全に同じにすることはできな
い。したがって、温度変化による湾曲の特性は膜特性
（膜厚など）によって変わるために、第１のバイメタル
と第２のバイメタルとで温度変化による湾曲の特性が異
なってしまう。このため、前記従来の赤外線検出装置で
は、実際上、環境温度の変化により電極部間の容量が変
化し、しかも、その変化量が比較的大きくなってしま
う。

【００１１】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、電極間の間隔を所望の間隔に設定することがで
き、放射検出の所望の感度特性や所望のダイナミックレ
ンジを得ることができる放射検出装置を提供することを
目的とする。

【００１２】また、本発明は、厳密な温度制御等を行わ
ない場合には、従来に比べて、環境温度の変化による電
極部間の静電容量の変化を一層抑えることができ、より
精度良く放射を検出することができる放射検出装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による放射検出装置は、基体
と、該基体に支持された第１の変位部と、前記基体に支
持され前記第１の変位部と実質的に同じ構成を有し前記
第１の変位部と実質的に平行に配置された第２の変位部
と、前記第１の変位部に対して固定された第１の電極部
と、前記第２の変位部に対して固定され少なくとも一部
が前記第１の電極部と対向する第２の電極部と、放射を
吸収し前記第１の変位部に熱的に結合されるとともに前
記第２の変位部に熱的に実質的に結合されない放射吸収
部とを備え、前記第１の変位部及び第２の変位部の各々
は、異なる膨張係数を有する異なる物質の互いに重なっ
た少なくとも２つの層を有し、前記第１及び第２の電極
部間の静電容量に基づいて放射を検出する放射検出装置
において、前記第１及び第２の変位部における前記少な
くとも２つの層の重なり方向から見た場合に、前記第１
及び第２の変位部は互いに重ならないように配置された
ものである。

【００１４】この第１の態様によれば、赤外線、Ｘ線、
紫外線等の放射が放射吸収部に入射すると、この放射が
放射吸収部に吸収されて熱に変換され、この熱に応じて
第１の変位部が湾曲する。このとき、放射吸収部にて発
生した熱は、第２の変位部には実質的に伝わらないこと
から、第２の変位部は湾曲しないので、第１及び第２の
電極部間の距離が入射した赤外線の量に応じて変化す
る。したがって、第１及び第２の電極部間の静電容量に
基づいて、目標物体からの赤外線を検出することができ
る。

【００１５】以上の点は前記従来の赤外線検出装置と同
様であるが、前記第１の態様では、前記従来の赤外線検
出装置と異なり、第１及び第２の変位部における前記少
なくとも２つの層の重なり方向から見た場合に、前記第
１及び第２の変位部は互いに重ならないように配置され
ている。したがって、第１及び第２の変位部を同時に同
一の製造工程で作製することができる。つまり、例えば
第１及び第２の変位部がそれぞれ下側膜及び上側膜の２
層で構成される場合、第１及び第２の変位部の下側膜を
同時に形成することができ、その後、第１及び第２の変
位部の上側膜を同時に形成することができる。

【００１６】前記第１の態様によれば、前述したように
同一の製造工程で第１及び第２の変位部を製造すること
ができるので、第１及び第２の変位部が各膜の成膜時の
ストレスによって初期的に湾曲したとしても、その湾曲
具合は第１の変位部と第２の変位部とで実質的に同じに
なる。したがって、第１及び第２の変位部が各膜の成膜
時のストレスによって初期的に湾曲したとしても、第１
及び第２の電極部間の初期的な間隔（あるいは位置関
係）は常にほぼ所望の間隔（あるいは位置関係）に設定
することができる。このため、前記第１の態様によれ
ば、放射検出の所望の感度特性や所望のダイナミックレ
ンジを得ることができる。なお、第１及び第２の変位部
を互いに近接させておくと、第１の変位部と第２の変位
部とで各膜の成膜時のストレスの差がより小さくなるの
で、好ましい。

【００１７】また、前記第１の態様によれば、前述した
ように同一の製造工程で第１及び第２の変位部を製造す
ることができるので、第１及び第２の変位部の膜特性
（膜厚など）の差がほとんどなくなり、第１の変位部と
前記第２の変位部とで温度変化による湾曲の特性の差
が、前記従来の赤外線検出装置に比べて小さくなる。こ
のため、前記第１の態様によれば、厳密な基体の温度制
御等を行わない場合には、前記従来の赤外線検出装置に
比べて、環境温度の変化による電極部間の容量の変化量
が小さくなり、より精度良く放射を検出することができ
る。なお、第１及び第２の変位部を互いに近接させてお
くと、第１及び第２の変位部の膜特性の差がより小さく
なるので、好ましい。

【００１８】もっとも、前記第１の態様による放射検出
装置を用いる場合、当該放射検出装置を真空容器内に収
容したり、基体の温度を厳密に制御したりして、環境温
度の変化の影響を防止するようにしてもよい。この場
合、前記第２の変位部は、環境温度変化をキャンセルす
るように変位するという動作は行わなくなる。しかし、
この場合であっても、前記第２の変位部は、第１及び第
２の電極部間の間隔を常にほぼ所望の間隔に設定するこ
とができるという前述した利点を得るための手段として
作用し、その役割は大きい。

【００１９】本発明の第２の態様による放射検出装置
は、前記第１の態様において、前記放射吸収部が入射し
た放射の一部を反射する特性を有し、ｎを奇数、前記放
射の所望の波長域の中心波長をλ_０として、前記放射吸
収部から実質的にｎλ_０／４の間隔をあけて配置され前
記放射を略々全反射する放射反射部を備えたものであ
る。

【００２０】この第２の態様によれば、放射吸収部に放
射反射部と反対側から放射が入射すると、入射した放射
は放射吸収部で一部吸収され、残りは放射反射部で反射
され放射吸収部で反射し再度放射反射部に入射する。こ
のため、放射吸収部と放射反射部との間で干渉現象が起
こり、両者の間隔が入射放射の所望の波長域の中心波長
の１／４の略奇数倍とされているので、放射吸収部での
放射吸収がほぼ最大となり、放射吸収部における放射の
吸収率が高まる。したがって、放射吸収部の厚みを薄く
してその熱容量を小さくしても、放射の吸収率を高める
ことができる。その結果、検出感度及び検出応答性の両
方を高めることができる。

【００２１】なお、前記放射吸収部の反射率を約３３％
（約１／３）にすると、放射吸収部における放射の吸収
率が一層高まるので、好ましい。

【００２２】本発明の第３の態様による放射検出装置
は、前記第２の態様において、前記放射反射部が前記第
１の電極部又は前記第２の電極部で兼用され、前記放射
吸収部が前記第１及び第２の電極部に対して前記重なり
方向に配置されたものである。

【００２３】この第３の態様によれば、放射反射部が電
極部で兼用されるので、構造が簡単となる。また、放射
吸収部が電極部に対して前記重なり方向に配置されてい
るので、任意の一定領域内での放射吸収部や両電極部の
面積を大きくとることができ、放射に対する感度が向上
する。

【００２４】本発明の第４の態様による放射検出装置
は、前記第３の態様において、前記第１及び第２の電極
部並びに前記放射吸収部は、前記重なり方向に沿ったい
ずれか一方の側から、前記放射吸収部、前記第１の電極
部及び前記第２の電極部の順に並ぶか、あるいは、前記
放射吸収部、前記第２の電極部及び前記第１の電極部の
順に並び、前記第１の変位部は、その温度上昇に従って
前記第２の電極部が前記第１の電極部から遠ざかる方向
に変位するものである。

【００２５】前記第４の態様のように、第１及び第２の
電極部並びに放射吸収部の並び順と第１の変位部の変位
方向を決めれば、第１及び第２の電極部間の静電容量は
第１及び第２の電極部間の間隔に反比例することから、
常温付近の赤外線放射に対して感度が高くなるとともに
高温付近の赤外線放射に対して感度が低くなる特性、い
わゆるニ−特性を持たせることができる。また、並び順
を放射吸収部、前記第１の電極部及び前記第２の電極部
の順にしておけば、放射吸収部が第１の電極部と熱的に
結合されしたがって機械的にも結合されているにもかか
わらず、放射吸収部が第２の電極部に接触するなどによ
り第１の変位部の変位量が制限を受けてしまうような事
態が防止され、それにより、検出のダイナミックレンジ
を極めて広くとることができる。

【００２６】本発明の第５の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記
第１の電極部は、平面部と、当該平面部の周辺部分の少
なくとも一部に渡って、当該平面部から前記第２の電極
部と反対側に立ち上がるように形成された立ち上がり部
とを有し、前記第２の電極部は、平面部と、当該平面部
の周辺部分の少なくとも一部に渡って、当該平面部から
前記第１の電極部と反対側に立ち上がるように形成され
た立ち上がり部とを有するものである。

【００２７】この第５の態様によれば、第１及び第２の
電極部は、それぞれ平面部の他に立ち上がり部を有して
いるので、当該立ち上がり部により補強されることとな
る。したがって、第１及び第２の電極部は、所望の強度
を確保しつつ、膜厚を薄くして低熱容量化を図ることが
できる。しかも、前記第５の態様では、第１の電極部の
立ち上がり部は第２の電極部の側と反対側に立ち上がる
とともに、第２の電極部の立ち上がり部は第１の電極部
と反対側に立ち上がっているので、立ち上がり部が第１
及び第２の電極部間の間隔を狭めるときの邪魔になるこ
とがない。このため、第１及び第２の電極間隔を狭くす
ることができ、それにより、放射検出の感度を高めるこ
とができる。

【００２８】本発明の第６の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記
第１の電極部又は前記第２の電極部は絶縁膜からなる支
持枠を介して前記第１の変位部又は前記第２の変位部に
対して固定され、前記支持枠は、平面部と、当該平面部
の周辺部分の少なくとも一部に渡って、当該平面部から
立ち上がるように形成された立ち上がり部とを有するも
のである。

【００２９】この第６の態様によれば、立ち上がり部で
補強された支持枠が用いられているので、第１の電極部
又は前記第２の電極部の第１の変位部又は前記第２の変
位部に対する固定を高い強度で行うことができる。

【００３０】本発明の第７の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記
第１の電極部と前記第２の電極部との間に絶縁膜を設け
たものである。

【００３１】この第７の態様のように絶縁膜を設けれ
ば、第１及び第２の電極部間の間隔が狭くなった場合で
も両者の間の電気的なショートを防止することができ、
好ましい。なお、前記絶縁膜は、熱容量の点から面積が
小さいことが好ましく、例えば、点状の絶縁膜を複数箇
所程度散点的に設ければよい。

【００３２】本発明の第８の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記
第１の変位部が第１の脚部を介して前記基体に支持さ
れ、前記第２の変位部が第２の脚部を介して前記基体に
支持され、前記第１の脚部の始点部と前記第１の脚部の
終点部との間の前記第１の脚部の長さ方向に沿った距離
と、前記第２の脚部の始点部と前記第２の脚部の終点部
との間の前記第２の脚部の長さ方向に沿った距離とが、
実質的に等しいものである。ここで、脚部の始点部と
は、脚部における基体からちょうど立ち上がり切った箇
所をいう。また、脚部の終点部とは、脚部における変位
部の始点である。

【００３３】この第８の態様のように前記距離を実質的
に等しくしておけば、第１及び第２の脚部がその成膜時
等のストレスにより初期的に湾曲していたとしても、第
１及び第２の脚部の終点部（したがって、第１及び第２
の変位部の始点部）での基体に対する高さと角度を互い
に等しくすることができ、好ましい。

【００３４】本発明の第９の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記
第１の変位部が第１の脚部を介して前記基体に支持さ
れ、前記第２の変位部が第２の脚部を介して前記基体に
支持され、前記第２の脚部における前記始点部から前記
終点部までの長さが、前記第１の脚部における前記始点
部から前記終点部までの長さより短いか、あるいは実質
的にゼロであるものである。

【００３５】前記第８の態様は、第１及び第２の脚部が
成膜時等のストレスにより湾曲している場合に特に有効
であるのに対し、この第９の態様は、第１及び第２の脚
部が湾曲していない場合に特に有効である。第１及び第
２の脚部が湾曲していなければ、前記第８の態様のよう
に前記距離を等しくしなくても、第１及び第２の脚部の
終点部（したがって、第１及び第２の変位部の始点部）
での基体に対する高さと角度を互いに等しくすることが
できる。そこで、第１及び第２の脚部が湾曲していなけ
れば、前記第９の態様のように、第２の脚部の長さを短
くするか実質的にゼロにしておくと、基体上の第２の脚
部が占める領域が少なくなり、好ましい。

【００３６】本発明の第１０の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第９のいずれかの態様において、前記
第１の変位部における前記第１の変位部の始点部から前
記第１の変位部の終点部までの長さと、前記第２の変位
部における前記第２の変位部の始点部から前記第２の変
位部の終点部までの長さとが、実質的に等しいものであ
る。ここで、変位部の始点部とは、複数層の平坦な膜か
らなる変位部の基体側の端点をいう。また、変位部の終
点部とは、複数層の平坦な膜からなる変位部の電極部側
の端点をいう。

【００３７】この第１０の態様のように、前記長さを等
しくしておけば、目標物体からの放射が入射していない
初期状態において、基体に対する第１及び第２の変位部
の終点部の角度が等しくなり、好ましい。

【００３８】本発明の第１１の態様による放射検出装置
は、前記第１０の態様において、前記第１及び第２の変
位部の幅方向から見た場合の、前記第１の変位部の始点
部の位置と前記第２の変位部の始点部の位置とが、実質
的に同一であるものである。

【００３９】この第１１の態様のように前記位置を同一
にしておくと、目標物体からの放射が入射していない初
期状態において、基体に対する第１及び第２の変位部の
高さも等しくなる。したがって、環境温度の変化によっ
て第１及び第２の電極部の相対的な位置関係はほとんど
変化しなくなり、好ましい。

【００４０】本発明の第１２の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第１０のいずれかの態様において、前
記第１及び第２の変位部の幅方向から見た場合の、前記
第１の変位部の始点部の位置と前記第２の変位部の始点
部の位置とが、前記第１の電極部と第２の電極部との間
の間隔が狭まるように、ずらされたものである。

【００４１】この第１２の態様のように第１及び第２の
変位部の始点部の位置をずらせば、第１の電極部と第２
の電極部との間の間隔を極力狭くすることができ、それ
により、放射検出の感度を高めることができる。

【００４２】本発明の第１３の態様による放射検出装置
は、前記第１乃至第１２のいずれかの態様において、前
記第１の変位部が第１の脚部を介して前記基体に支持さ
れ、前記第２の変位部が第２の脚部を介して前記基体に
支持され、前記第１及び第２の脚部と、前記第１及び第
２の変位部と、前記第１の電極部と、前記第２の電極部
と、前記放射吸収部とが、前記重なり方向にそれぞれ空
間を隔てて所定の順序で配置されたものである。

【００４３】この第１３の態様によれば、第１及び第２
の脚部と、第１及び第２の変位部と、第１の電極部と、
第２の電極部と、放射吸収部とが、いわば上下に積み上
げられているので、任意の一定領域内での放射吸収部や
両電極部の面積を大きくとることができ、放射に対する
感度が向上する。また、この第１３の態様のような積み
上げ構造を採用すると、横方向へ拡がらなくなるので、
構造体全体のバランスが良くなり、機械的な強度の高い
構造を実現すると同時に、開口率を向上することができ
る。

【００４４】なお、前記第１乃至第１３の態様では、前
記第１及び第２の変位部、前記第１及び第２の電極部、
並びに前記放射吸収部を１個の素子（画素に相当）とし
て当該素子を複数個有し、当該素子が１次元状又は２次
元状に配列されていてもよい。この場合には、当該放射
検出装置は放射による像を撮像する撮像装置を構成する
ことになる。勿論、前記第１乃至第１３の態様では、単
に放射を検出する場合には、１個の素子のみを有してい
ればよい。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下の説明では、放射を赤外線と
した例について説明するが、本発明では、放射を赤外線
以外のＸ線や紫外線やその他の種々の放射としてもよ
い。

【００４６】［第１の実施の形態］

【００４７】図１は本発明の第１の実施の形態による放
射検出装置の単位画素（単位素子）を示す概略平面図で
ある。なお、図１において、本来破線（隠れ線）となる
べき線も実線で示し、また、段差等を表す線については
省略している。また、説明の便宜上、図１に示すよう
に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義する。

【００４８】図２は図１中のＸ１−Ｘ２線に沿った概略
断面図、図３は図１中のＸ３−Ｘ４線に沿った概略断面
図、図４は図１中のＸ５−Ｘ６線に沿った概略断面図、
図５は図１中のＸ７−Ｘ８線に沿った概略断面図、図６
は図１中のＸ１７−Ｘ１８線に沿った概略断面図、図７
は図１中のＸ１９−Ｘ２０線に沿った概略断面図、図８
は図１中のＹ１−Ｙ２線に沿った概略断面図、図９は図
１中のＹ３−Ｙ４線に沿った概略断面図である。図面に
は示していないが、図１中のＸ９−Ｘ１０線に沿った概
略断面図は図５と同様となり、図１中のＸ１１−Ｘ１２
線に沿った概略断面図は図４と同様となり、図１中のＸ
１３−Ｘ１４線に沿った概略断面図は図３と同様とな
り、図１中のＸ１５−Ｘ１６線に沿った概略断面図は図
２と同様となる。

【００４９】図１０は、図１と同じ概略平面図である
が、配線層３１〜３４，４１〜４４を省略するととも
に、切断すべき断面を示すＡ１−Ａ１６線を付したもの
である。図１１は、図１０中のＡ１−Ａ１６線に沿った
概略断面図である。図１１においても、配線層３１〜３
４，４１〜４４は省略されている。図１０中の各位置Ａ
２〜Ａ１５と図１１中の各位置Ａ２〜Ａ１５とは、それ
ぞれ同一の位置を示している。

【００５０】本実施の形態による放射検出装置は、基体
としての赤外線ｉを透過させるＳｉ基板等の基板１（そ
の面はＸＹ平面と平行である。）と、基板１からＺ軸方
向（上下方向）に立ち上がり基板１とほぼ平行に延びた
２つの第１の脚部２，３と、第１の脚部２，３をそれぞ
れ介して基板１に支持された２つの第１の変位部４，５
と、基板１からＺ軸方向に立ち上がり基板１とほぼ平行
に延びた２つの第２の脚部６，７と、第２の脚部６，７
をそれぞれ介して基板１に支持された２つの第２の変位
部８，９と、第１の変位部４，５に対して固定された第
１の電極部（以下、「応答電極部」という。）１０と、
第２の変位部８，９に対して固定され少なくとも一部が
応答電極部１０とＺ軸方向に間隔をあけて対向する第２
の電極部（以下、「基準電極部」という。）１１と、赤
外線ｉを吸収し第１の変位部４，５に熱的に結合される
とともに第２の変位部８，９に熱的に実質的に結合され
ない赤外線吸収部１２とを備えている。なお、本実施の
形態では、赤外線ｉは基板１を透過しないで入射される
ので、基板１は赤外線ｉを透過させる材料で構成しなく
てもよい。

【００５１】本実施の形態による放射検出装置は、図１
中の左右に関して左右対称に構成され、脚部３，７及び
変位部５，９はそれぞれ脚部２，６及び変位部４，８に
相当しているので、脚部３，７及び変位部５，９の説明
は省略する。本実施の形態では、機械的な構造の安定性
を得るために、２つの脚部及び２つの変位部からなる組
を２つ設けているが、本発明では当該組は１つ以上であ
ればよい。

【００５２】脚部２，６は、断熱性の高い材料で構成さ
れ、本実施の形態ではＳｉＮ膜で構成されている。脚部
２と脚部６とは、それらを構成する膜の材料のみなら
ず、幅及び厚さ等も同一とされている。図１中、２ａ，
６ａは、脚部２，６における基板１上へのコンタクト部
をそれぞれ示している。基板１と略平行な脚部２，６の
平面部２ｂ，６ｂは、図１に示すように、それぞれ長さ
方向を主にＸ軸方向として延びるＬ字状に構成されてい
る。図２〜図５、図８に示すように、脚部２，６はそれ
ぞれ、平面部２ｂ，６ｂの周辺部分のほぼ全体に渡って
平面部２ｂ，６ｂからほぼＺ軸方向に沿って基板１の側
へ立ち上がるように形成された立ち上がり部２ｃ，６ｃ
と、立ち上がり部２ｃ，６ｃの端部から側方に外側にわ
ずかに延びた水平部２ｄ，６ｄと、を有している。水平
部２ｄ，６ｄは取り除いておいてもよい。平面部２ｂ，
６ｂが立ち上がり部２ｃ，６ｃによって補強されるの
で、平面部２ｂ，６ｂの所望の強度を確保しつつ、平面
部２ｂ，６ｂの膜厚を薄くすることができる。このた
め、脚部２，６の強度不足による変形を防止しつつ、脚
部２，６の断熱性を高めることができる。脚部２の断熱
性を高めることができるので、変位部４の変位量が入射
赤外線量を精度良く反映したものとなり、赤外線検出の
Ｓ／Ｎを高めることができる。

【００５３】変位部４，８は、それぞれ、Ｚ軸方向（上
下方向）に互いに重なった２つの膜２１，２２で構成さ
れ、それらの一方端部が脚部２，６の先端部分にそれぞ
れ接続されて支持されることにより、それぞれカンチレ
バーを構成しており、基板１上に浮いた状態に支持され
ている。変位部４，８は、それぞれＸ軸方向に延びてお
り、互いに平行に配置されている。そして、図１に示す
ように、本実施の形態では、変位部４，８は、膜２１，
２２の重なり方向（Ｚ軸方向）から見た場合に、互いに
重ならないように配置されている。

【００５４】膜２１及び膜２２は、互いに異なる膨張係
数を有する異なる物質で構成されており、変位部４，８
は、いわゆるバイモルフ構造（bi-material elementと
もいう。）を構成している。したがって、変位部４，８
は、熱を受けると、その熱に応じて、下側の膜２１の膨
張係数が上側の膜２２の膨張係数より小さい場合には下
方に、逆の場合には上方に湾曲して傾斜する。本実施の
形態では、下側の膜２１はＳｉＮ膜で構成され、上側の
膜２２はＡｌ膜（その膨張係数はＳｉＮ膜の膨張係数よ
り大きい）で構成され、変位部４，８は、熱を受けて温
度上昇すると、その熱に応じて下方に湾曲して傾斜する
ようになっている。変位部４を構成する膜２１，２２と
変位部５を構成する膜２１，２２とは、それぞれ、その
材料のみならず、幅、長さ及び厚さも同一とされてい
る。

【００５５】本実施の形態では、変位部４の下側のＳｉ
Ｎ膜２１は、脚部３を構成するＳｉＮ膜がそのまま連続
して延びることにより形成されている。同様に、変位部
８の下側のＳｉＮ膜２１は、脚部３を構成するＳｉＮ膜
がそのまま連続して延びることにより形成されている。

【００５６】応答電極部１０は、金属膜としてのＡｌ膜
で構成され、その一部が変位部４，５の自由端部（脚部
２，３に接続された端部と反対側の端部）に対してそれ
ぞれ固定されることにより、基板１上に浮いた状態に支
持されている。本実施の形態では、図１、図５及び図６
に示すように、変位部４，５の自由端部から変位部４，
５の下側のＳｉＮ膜２１がそのまま連続して延びた部分
の上に、応答電極部１０を構成するＡｌ膜の一部がそれ
ぞれ重なることによって、応答電極部１０が変位部４，
５の自由端にそれぞれ固定されている。

【００５７】応答電極部１０は、図７及び図９に示すよ
うに、基板１と略平行な平面部１０ａと、平面部１０ａ
の周辺部分のほぼ全体に渡って平面部１０ａからほぼＺ
軸方向に沿って基板１の側へ立ち上がるように形成され
た立ち上がり部１０ｂと、立ち上がり部１０ｂの端部か
ら側方に外側にわずかに延びた水平部１０ｃと、を有し
ている。水平部１０ｃは取り除いておいてもよい。平面
部１０ａが立ち上がり部１０ｂによって補強されるの
で、平面部１０ａの所望の強度を確保しつつ、平面部１
０ａの膜厚を薄くすることができる。

【００５８】基準電極部１１は、絶縁膜としてのＳｉＮ
膜からなる支持枠１３を介して、変位部８，９の自由端
部（脚部６，７に接続された端部と反対側の端部）に対
してそれぞれ固定されることにより、応答電極部１０の
上方に間隔をあけて対向するように配置されている。

【００５９】支持枠１３は、図１、図４〜図７、図９に
示すように、変位部８，９の自由端部から変位部８，９
の下側のＳｉＮ膜２１がそのまま連続して延びることに
より形成され、応答電極部１０の周囲に沿って略々コ字
状に配置されている。支持枠１３は、基板１と略平行な
平面部１３ａと、平面部１３ａの周辺部分のほぼ全体に
渡って平面部１３ａからほぼＺ軸方向に沿って基板１の
側へ立ち上がるように形成された立ち上がり部１３ｂ
と、立ち上がり部１３ｂの端部から側方に外側にわずか
に延びた水平部１３ｃと、を有している。水平部１３ｃ
は取り除いておいてもよい。平面部１３ａが立ち上がり
部１３ｂによって補強されるので、平面部１３ａの所望
の強度を確保しつつ、平面部１３ａの膜厚を薄くするこ
とができる。

【００６０】基準電極部１１は、金属膜としてのＡｌ膜
で構成され、図６、図７及び図９に示すように、基板１
と略平行な平面部１１ａと、平面部１１ａの周辺部分の
ほぼ全体に渡って平面部１１ａからほぼＺ軸方向に沿っ
て応答電極部１０と反対の側へ立ち上がるように形成さ
れた立ち上がり部１１ｂと、立ち上がり部１１ｂの端部
から側方に外側にわずかに延びた水平部１１ｃと、を有
している。水平部１１ｃは取り除いておいてもよい。平
面部１１ａが立ち上がり部１１ｂによって補強されるの
で、平面部１１ａの所望の強度を確保しつつ、平面部１
１ａの膜厚を薄くして低熱容量化を図ることができる。
しかも、基準電極部１１の立ち上がり部１１ｂが応答電
極部１０の側と反対側に立ち上がるとともに、応答電極
部１０の立ち上がり部１０ｂが基準電極部１１の側と反
対側に立ち上がっているので、立ち上がり部１０ａ，１
１ａが電極部１０，１１間の間隔を狭めるときの邪魔に
なることがない。このため、電極１０，１１間の間隔を
狭くすることができ、それにより、赤外線検出の感度を
高めることができる。

【００６１】基準電極部１１は、図１及び図６に示すよ
うに、平面部１１ａの４箇所の部分が接続部１４を介し
て支持枠１３の平面部１３ａに固定され、これにより、
支持枠１３を介して変位部８，９の自由端部に対してそ
れぞれ固定されている。接続部１４は、基準電極部１１
を構成するＡｌ膜がそのまま延びることにより形成され
ている。

【００６２】図１、図７及び図９に示すように、電極部
１０，１１間には、両者の接触による電気的なショート
を防止するための絶縁膜１５が設けられている。本実施
の形態では、絶縁膜１５として、点状のＳｉＮ膜が応答
電極部１０上に複数箇所に散点的に形成されている。こ
のように絶縁膜１５の面積が全体として小さくなってい
るので、熱容量が小さくなり好ましい。

【００６３】図２及び図３に示すように、基板１には、
脚部２，６のコンタクト部２ａ，６ａ付近の下側にそれ
ぞれ拡散層１６，１７が形成されている。図１〜図５、
図８に示すように、脚部２上には、拡散層１６と変位部
４の上側のＡｌ膜２２との間を電気的に接続する配線層
３１が形成されている。コンタクト部２ａには開口が形
成され、この開口を介して配線層３１が拡散層１６と電
気的に接続されるようになっている。また、図１及び図
５に示すように、配線層３２により、変位部４の上側の
Ａｌ膜２２と応答電極部１０との間が電気的に接続され
ている。以上により、拡散層１６と応答電極部１０との
間が電気的に接続されている。

【００６４】同様に、図１、図３及び図４に示すよう
に、脚部６上には、拡散層１７と変位部８の上側のＡｌ
膜２２との間を電気的に接続する配線層３３が形成され
ている。コンタクト部６ａには開口が形成され、この開
口を介して配線層３３が拡散層１７と電気的に接続され
るようになっている。また、図１、図４〜図６、図８に
示すように、配線層３４により、変位部８の上側のＡｌ
膜２２と１つの接続部１４との間が電気的に接続されて
いる。以上により、拡散層１７と基準電極部１１との間
が電気的に接続されている。

【００６５】また、図１に示すように、配線層３１〜３
４にそれぞれ相当する配線層４１〜４４が、脚部３，７
及び変位部５，９に関連して形成されている。なお、配
線層３１〜３４，４１〜４４の材料としては、導電性が
ありかつ比較的熱伝導率の低いＴｉ等の材料を用いるこ
とが好ましい。

【００６６】赤外線吸収部１２は、赤外線ｉの一部を反
射する特性を有する所定厚さのＳｉＮ膜で構成されてい
る。赤外線吸収部１２の赤外線反射率は、約３３％であ
ることが好ましい。赤外線吸収部１２は、図７及び図９
に示すように、基板１と略平行な平面部１２ａと、平面
部１２ａの周辺部分のほぼ全体に渡って平面部１２ａか
らほぼＺ軸方向に沿って基板１側へ立ち上がるように形
成された立ち上がり部１２ｂと、立ち上がり部１２ｂの
端部から側方に外側にわずかに延びた水平部１２ｃと、
を有している。水平部１２ｃは取り除いておいてもよ
い。平面部１２ａが立ち上がり部１２ｂによって補強さ
れるので、平面部１２ａの所望の強度を確保しつつ、平
面部１２ａの膜厚を薄くすることができる。

【００６７】赤外線吸収部１２は、図１及び図７に示す
ように、平面部１２ａの４箇所の部分が接続部１９を介
して応答電極部１０の平面部１０ａに固定され、基準電
極部１１の上方に配置されている。したがって、本実施
の形態では、赤外線吸収部１２は接続部１９及び応答電
極部１０を介して、変位部４に熱的に結合されている。
なお、接続部１９は、赤外線吸収部１２を構成するＳｉ
Ｎ膜がそのまま延びることにより形成されている。

【００６８】赤外線吸収部１２は、ｎを奇数、入射赤外
線ｉの所望の波長域の中心波長をλ _０として、赤外線吸
収部１２と基準電極部１１との間の間隔Ｌ１が実質的に
ｎλ _０／４となるように、配置されている。例えば、λ
_０を１０μｍ、ｎを１として、間隔Ｌ１を約２．５μｍ
に設定すればよい。本実施の形態では、基準電極部１１
が赤外線ｉを略々全反射する赤外線反射部として兼用さ
れ、赤外線吸収部１２及び基準電極部１１がオプティカ
ルキャビティー構造を構成している。もっとも、本発明
では、このような赤外線反射部は基準電極部１１とは別
に設けてもよい。また、本発明では、赤外線吸収部１２
に代わる赤外線吸収部として例えば金黒等を用い、この
金黒等を応答電極部１０の下面に形成し、基板１の裏側
から赤外線ｉを入射させてもよい。

【００６９】図面には示していないが、本実施の形態に
よる放射検出装置では、変位部４，５，８，９、脚部
２，３，６，７、応答電極部１０、基準電極部１１及び
放射吸収部１２を単位素子（画素）として、この画素が
基板１上に１次元状又は２次元状に配置されている。ま
た、基板１には、拡散層１６，１７の他、図面には示し
ていないが、各画素の拡散層１６，１７間の静電容量
（すなわち、電極部１０，１１間の静電容量）を読み出
す読み出し回路が形成されている。

【００７０】次に、本実施の形態による放射検出装置の
製造方法の一例について、図１２乃至図２６を参照して
説明する。

【００７１】図１２、図１４、図１６〜図２３は、この
製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略平面図で
ある。図１３は、図１２中のＹ５−Ｙ６線に沿った概略
断面図である。図１５は、図１４中のＸ１’−Ｘ２’線
に沿った概略断面図である。図２４は図２３中のＸ１
７’−Ｘ１８’線に沿った概略断面図、図２５は図２３
中のＸ１９’−Ｘ２０’線に沿った概略断面図、図２６
は図２３中のＹ１’−Ｙ２’線に沿った概略断面図であ
る。これらの図では、１画素分のみについて示してい
る。

【００７２】まず、拡散層１６，１７及び前記読み出し
回路が形成されたＳｉ基板１を用意し、図１２及び図１
３に示すように、Ｓｉ基板１上の全面に犠牲層となるレ
ジスト５１を塗布し、このレジスト５１に、脚部２，６
のコンタクト部２ａ，６ａ及び脚部３，７のコンタクト
部に応じた開口５１ａをフォトリソグラフィーにより形
成する。

【００７３】次に、図１２及び図１３に示す状態の基板
上の全面にスピンコート法等により犠牲層としてのポリ
イミド膜５２を被着させ、脚部２，３，６，７の平面
部、支持枠１３の平面部及び応答電極部１０の平面部に
応じた部分のみのポリイミド膜５２を島状に残すよう
に、ポリイミド膜５２の他の部分（開口５１ａの部分も
含む）をフォトリソエッチング法により除去する（図１
４及び図１５）。

【００７４】次いで、脚部２，３，６，７、変位部４，
５，８，９の下側の膜２１及び支持枠１３となるべきＳ
ｉＮ膜５３をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォト
リソエッチング法によりパターニングし、脚部２，３，
６，７、変位部４，５，８，９の下側の膜２１及び支持
枠１３の形状とする（図１６）。このとき、ＳｉＮ膜５
３のパターニングによって残す領域を、ポリイミド膜５
２と重なりかつポリイミド膜５２の大きさよりも大きく
することによって、平面部、基板１側に立ち上がった立
ち上がり部及び水平部が形成されることとなる。

【００７５】その後、応答電極部１０、変位部４，５，
８，９の上側の膜２２となるべきＡｌ膜５４を蒸着法等
によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパタ
ーニングし、応答電極部１０、変位部４，５，８，９の
上側の膜２２の形状とする（図１７）。このとき、Ａｌ
膜５４のパターニングによって残す領域を、ポリイミド
膜５２と重なりかつポリイミド膜５２の大きさよりも大
きくすることによって、応答電極部１０の平面部、基板
１側に立ち上がった立ち上がり部及び水平部が形成され
ることとなる。

【００７６】次に、脚部２，６のコンタクト部２ａ，６
ａ及び脚部３，７のコンタクト部における配線層３１，
３３，４１，４３の接続用開口となるべき開口を、フォ
トリソエッチング法によりＳｉＮ膜５３に形成する。次
いで、配線層３１〜３４，４１〜４４となるべきＴｉ膜
５５を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチン
グ法によりパターニングし、配線層３１〜３４，４１〜
４４の形状とする。また、絶縁膜１５となるべきＳｉＮ
膜５６をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォトリソ
エッチング法によりパターニングし、絶縁膜１５の形状
とする（図１８）。

【００７７】次いで、図１８に示す状態の基板上の全面
にスピンコート法等により犠牲層となるポリイミド膜５
７を被着させ、このポリイミド膜５７に、接続部１４，
１９にそれぞれ応じた開口５７ａ，５７ｂをフォトリソ
エッチング法により形成する（図１９）。なお、図１９
では、ポリイミド膜５７で隠れて隠れ線（破線）となる
べき線も実線で示している。図２４〜図２６も参照され
たい。

【００７８】次に、図１９に示す状態の基板上の全面に
犠牲層となるレジスト５８を塗布し、このレジスト５８
に、基準電極部１１の平面部に応じた開口５８ａをフォ
トリソエッチング法により形成すると同時に、開口５７
ｂ内に入っていたレジスト５８も除去する（図２０）。
このとき、開口５７ａ内に入っていたレジスト５８も除
去されることになる。なお、図２０では、レジスト５８
で隠れて隠れ線（破線）となるべき線も実線で示してい
る。図２４〜図２６も参照されたい。

【００７９】その後、基準電極部１１及び接続部１４と
なるべきＡｌ膜５９を蒸着法等によりデポした後、フォ
トリソエッチング法によりパターニングし、基準電極部
１１の形状とする（図２１）。このとき、Ａｌ膜５４の
パターニングによって残す領域を、レジスト５８の開口
５８ａの大きさよりも大きくすることによって、基準電
極部１１の平面部、基板１と反対側に立ち上がった立ち
上がり部及び水平部が形成されることとなる。なお、図
２４〜図２６も参照されたい。

【００８０】次に、図２１に示す状態の基板上の全面に
スピンコート法等により犠牲層となるポリイミド膜６０
を被着させ、開口５７ｂ内に入ったポリイミド膜６０を
フォトリソエッチング法により除去する。次いで、この
状態の基板上の全面に犠牲層となるレジスト６１を塗布
し、赤外線吸収部１２の平面部に応じた部分のみのレジ
スト６１を島状に残すように、レジスト６１の他の部分
（開口５７ｂの部分も含む）をフォトリソエッチング法
により除去する（図２２）。

【００８１】次いで、赤外線吸収部１２及び接続部１９
となるべきＳｉＮ膜６２をＰ−ＣＶＤ法等によりデポし
た後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、
赤外線吸収部１２の形状とする（図２３〜図２６）。こ
のとき、ＳｉＮ膜６２のパターニングによって残す領域
を、レジスト６１と重なりかつレジスト６１の大きさよ
りも大きくすることによって、平面部、基板１側に立ち
上がった立ち上がり部及び水平部が形成されることとな
る。

【００８２】最後に、この状態の基板を、ダイシングな
どによりチップ毎に分割し、全ての犠牲層、すなわち、
レジスト５１，５８，６１及びポリイミド膜５２，５
７，６０をアッシング法などにより除去する。これによ
り、図１乃至図１１に示す放射検出装置が完成する。

【００８３】本実施の形態による放射検出装置では、図
７、図９及び図１１に示すように目標物体からの赤外線
ｉが上方から入射すると、入射した赤外線ｉは赤外線吸
収部１２で一部吸収され、残りは赤外線反射部として兼
用される基準電極部１１で反射され赤外線吸収部１２で
反射し再度基準電極部１１に入射する。このため、赤外
線吸収部１２と基準電極部１１との間で干渉現象が起こ
り、両者の間隔Ｌ１が入射赤外線ｉの所望の波長域の中
心波長の１／４の略奇数倍とされているので、赤外線吸
収部１２での赤外線吸収がほぼ最大となり、赤外線吸収
部１２における赤外線の吸収率が高まる。したがって、
赤外線吸収部１２の厚みを薄くしてその熱容量を小さく
しても、赤外線の吸収率を高めることができる。その結
果、検出感度及び検出応答性の両方を高めることができ
る。

【００８４】赤外線吸収部１２で発生した熱が接続部１
９及び応答電極部１０を介して変位部４，５に伝わり、
この熱に応じてカンチレバーを構成している変位部４，
５が下方に湾曲して傾斜する。このため、応答電極部１
０が、入射した赤外線ｉの量に応じた量だけ傾く。この
とき、赤外線吸収部１２で発生した熱は、変位部８，９
に伝わらないことから、変位部８，９は湾曲しないの
で、応答電極部１０と基準電極部１１との間の距離が、
入射した赤外線ｉの量に応じた量だけ変化する。これに
より、応答電極部１０と基準電極部１１との間の静電容
量の値が変化し、入射赤外線量を拡散層１６，１７間か
ら静電容量の変化として検出することができる。本実施
の形態では、前述したように、拡散層１６，１７はその
静電容量を読み出す読み出し回路に接続され、単位画素
が１次元状又は２次元状に配置されており、前記読み出
し回路から赤外線画像信号が得られるようになってい
る。

【００８５】そして、本実施の形態では、第１の変位部
４，５と第２の変位部８，９とは、膜２１，２２の重な
り方向（Ｚ軸方向）から見た場合に、互いに重ならない
ように配置されている。したがって、図１６を参照して
説明したように第１の変位部４，５の下側膜２１と第２
の変位部８，９の下側膜２１とを同時に形成することが
でき、その後、第１の変位部４，５の上側膜２２と第２
の変位部８，９の上側膜２２とを同時に形成することが
できる。

【００８６】このように第１の変位部４，５と第２の変
位部８，９とを同時に製造することができるので、第１
の変位部４，５及び第２の変位部８，９が各膜２１，２
２の成膜時のストレスによって初期的に湾曲したとして
も、その湾曲具合は第１の変位部４，５と第２の変位部
８，９とで実質的に同じになる。したがって、第１の変
位部４，５及び第２の変位部８，９が各膜２１，２２の
成膜時のストレスによって初期的に湾曲したとしても、
基準電極部１１と応答電極部１０との間の初期的な間隔
（あるいは位置関係）は常にほぼ所望の間隔（あるいは
位置関係）に設定することができる。このため、本実施
の形態によれば、赤外線検出の所望の感度特性や所望の
ダイナミックレンジを得ることができる。この点につい
ては、図２７及び図２８を参照して後述する。

【００８７】ところで、本実施の形態では、脚部２の始
点部Ｐ１（図２参照）のＸＺ位置（Ｙ軸方向（変位部
４，８の幅方向に相当）から見た位置）と、脚部６の始
点部Ｐ１１（図３参照）のＸＺ位置とは、一致してい
る。脚部２の終点部（＝変位部４の始点部）Ｐ２（図５
参照）のＸＺ位置と、脚部６の終点部（＝変位部８の始
点部）Ｐ１２（図４参照）のＸＺ位置とは、一致してい
る。したがって、脚部２の始点部Ｐ１から終点部Ｐ２ま
での脚部２の長さ方向の距離（脚部２の幅方向（Ｙ軸方
向）から見た場合の、始点部Ｐ１から終点部Ｐ２までの
脚部２に沿った距離）と、脚部６の始点部Ｐ１１から終
点部Ｐ１２までの脚部６の長さ方向の距離（脚部６の幅
方向（Ｙ軸方向）から見た場合の、始点部Ｐ１１から終
点部Ｐ１２までの脚部６に沿った距離）とは、等しくな
っている。また、変位部４の始点部Ｐ２から変位部４の
終点部Ｐ３（図５参照）までの変位部４の長さと、変位
部８の始点部Ｐ１２から変位部８の終点部Ｐ１３（図４
参照）までの変位部８の長さとは、等しくなっている。
以上の点は、脚部３，７及び変位部５，９についても同
様である。

【００８８】図２７は、以上の点を考慮して、本実施の
形態による放射検出装置の初期的な状態（目標物体から
の赤外線ｉが入射していない状態）の一例をモデル化し
たものを示している。図２７（ａ）は、Ｙ軸方向から見
た脚部２、変位部４及び応答電極部１０を簡略化して示
している。図２７（ｂ）は、Ｙ軸方向から見た脚部６、
変位部８及び基準電極部１１を簡略化して示している。
図２７（ｃ）は、Ｙ軸方向から見た脚部２，６、変位部
４，８及び電極部１０，１１を簡略化して示しており、
図２７（ａ）（ｂ）を重ね合わせたものに相当してい
る。ただし、本実施の形態では、図１に示すように、脚
部２，６が変位部４，８に対してそれぞれ折り返したよ
うに配置されているが、図２７では、脚部２，６が変位
部４，８に対して真っ直ぐ延ばしたような状態に、等価
的に変換している。図２７に示す例では、脚部２，６が
基板１と平行に延びているとともに、変位部４，８は初
期的に基板１と平行になっている。

【００８９】図２８は、本実施の形態による放射検出装
置の初期的な状態の他の例をモデル化したものを示して
いる。図２８（ａ）〜（ｃ）は図２７（ａ）〜（ｃ）に
それぞれ対応している。図２８に示す例では、変位部
４，８が各膜２１，２２の成膜時のストレスによって初
期的に上方に湾曲している状態を示している。前述した
ように、変位部４，８を同時に製造することができるの
で、図２８に示すように、変位部４，８の初期状態の湾
曲具合は変位部４と変位部８とで同じになっている。

【００９０】図２７と図２８との比較からわかるよう
に、変位部４，８が各膜２１，２２の成膜時のストレス
によって初期的に湾曲したとしても、基準電極部１１と
応答電極部１０との間の初期的な間隔は、同じとなって
いる。このことは、変位部４，，８が各膜２１，２２の
成膜時のストレスによって初期的に湾曲したとしても、
基準電極部１１と応答電極部１０との間の初期的な間隔
は常にほぼ所望の間隔に設定することができることを意
味している。このため、本実施の形態によれば、赤外線
検出の所望の感度特性や所望のダイナミックレンジを得
ることができるのである。また、本実施の形態では、各
画素間における基準電極部１１と応答電極部１０との間
の初期的な位置関係のばらつきも軽減することができ
る。

【００９１】また、本実施の形態では、基準電極部１１
が第１の変位部４，５と同一の構成を有する第２の変位
部８，９に固定されているので、環境温度が変化してそ
の分第１の変位部４，５が変形しても、第２の変位部
８，９も同じ量だけ変形することになる。したがって、
環境温度の変化によって基準電極部１１及び応答電極部
１０間の相対的な位置関係は変化しない。このため、電
極部１０，１１間の静電容量が変化せず、環境温度の影
響を受けずに目標物体からの赤外線ｉを精度良く検出す
ることができる。したがって、環境温度の影響を受けな
いようにするために基板の温度制御を行う場合であって
も、厳密な温度制御が必要なくなり、コストの低減を図
ることができる。

【００９２】この点、本実施の形態によれば、前述した
ように同一の製造工程で第１の変位部４，５及び第２の
変位部８，９を製造することができるので、第１の変位
部４，５及び第２の変位部８，９の膜特性（膜厚など）
の差がほとんどなくなり、第１の変位部４，５と第２の
変位部８，９とで温度変化による湾曲の特性の差が、前
記従来の赤外線検出装置に比べて小さくなる。このた
め、本実施の形態によれば、厳密な基板１の温度制御等
を行わない場合には、前記従来の赤外線検出装置に比べ
て、環境温度の変化による電極部１０，１１間の容量の
変化量が小さくなり、より精度良く放射を検出すること
ができる。

【００９３】もっとも、本実施の形態による放射検出装
置を用いる場合、当該放射検出装置を真空容器内に収容
したり、基体の温度を厳密に制御したりして、環境温度
の変化の影響を防止するようにしてもよい。

【００９４】また、本実施の形態では、図１１に示すよ
うに、膜２１，２２の重なり方向（Ｚ軸方向）に沿った
基板１と反対の側から、放射吸収部１２、基準電極部１
１及び応答電極部１０の順に並び、第１の変位部４は、
その温度上昇に従って応答電極部１０が基準電極部１１
から遠ざかる方向（図１１中の矢印の方向）に変位する
ように構成されている。したがって、電極部１０，１１
間の静電容量は電極部間の間隔に反比例することから、
ニ−特性を持たせることができる。

【００９５】さらに、本実施の形態では、前述したよう
に、図２８に示すように、脚部２の始点部Ｐ１から終点
部Ｐ２までの脚部２の長さ方向の距離と、脚部６の始点
部Ｐ１１から終点部Ｐ１２までの脚部６の長さ方向の距
離とが、等しくなっている。このため、図２９に示すよ
うに、第１の脚部２及び第２の脚部６がその成膜時等の
ストレスにより初期的に湾曲していたとしても、第１及
び第２の脚部の終点部（＝第１の脚部２及び第２の脚部
６の始点部）Ｐ２，Ｐ１２での基板１に対する高さと角
度を互いに等しくすることができ、好ましい。

【００９６】なお、図２９は、本実施の形態による放射
検出装置の初期的な状態の更に他の例をモデル化したも
のを示している。図２９（ａ）〜（ｃ）は図２７（ａ）
〜（ｃ）にそれぞれ対応している。

【００９７】ところで、本発明では、本実施の形態を図
３０に示すように変形してもよい。図３０は、本実施の
形態を変形した放射検出装置の初期的な状態の例をモデ
ル化したものを示している。図３０（ａ）〜（ｃ）は図
２８（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ対応している。図２８に
示す場合には、電極部１０，１１間の間隔は、図２４及
び図２５中の犠牲層５７の厚さと等しくなり、犠牲層５
７の厚さより狭めることはできない。これに対し、第１
の変位部２の始点部Ｐ２のＸＺ位置と第２の変位部６の
始点部Ｐ１２のＸＺ位置とが、電極部１０，１１間の間
隔が狭まるようにずらされている。この場合、電極部１
０，１１間の間隔を犠牲層５７厚さより狭めることがで
き、それにより、赤外線検出の感度を高めることができ
る。

【００９８】また、本発明では、本実施の形態を図３１
に示すように変形してもよい。図３１は、本実施の形態
を変形した放射検出装置の初期的な状態の例をモデル化
したものを示している。図３１（ａ）〜（ｃ）は図２８
（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ対応している。図２８の場合
のように脚部２，６が基板１と平行である場合には、図
３１に示すように、脚部６の長さを実質的にゼロにして
も同じ効果が得られる。脚部２の長さをゼロにすれば、
放射吸収部１２で発生し変位部２へ伝動した熱が基板１
へ逃げやすくなって好ましくないが、脚部６の長さを実
質的にゼロにしてもそのような不都合は生じない。図３
１に示すように、脚部６の長さを実質的にゼロにすれ
ば、基板１上の第２の脚部６が占める領域が少なくな
り、好ましい。

【００９９】本実施の形態を図３１に示すように変形し
た放射検出装置の具体例を、本発明の第２の実施の形態
として以下に説明する。

【０１００】［第２の実施の形態］

【０１０１】図３２は、本発明の第２の実施の形態によ
る放射検出装置を示す概略平面図である。図３３は図３
２中のＸ３３−Ｘ３４線に沿った概略断面図、図３４は
図３２中のＹ１１−Ｙ１２線に沿った概略断面図であ
る。これらの図面において、図１乃至図１１中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。

【０１０２】図面には示していないが、図３２中のＸ３
１−Ｘ３２線に沿った概略断面図は図２と同様となり、
図３２中のＸ３５−Ｘ３６線に沿った概略断面図は図４
と同様となり、図１中のＸ１３−Ｘ１４線に沿った概略
断面図は図５と同様となり、図３２中のＸ３７−Ｘ３８
線に沿った概略断面図は図５と同様となり、図３２中の
Ｘ３９−Ｘ４０線に沿った概略断面図は図３３と同様と
なり、図３２中のＸ４１−Ｘ４２線に沿った概略断面図
は図２と同様となる。

【０１０３】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、脚部６，７の長さが実質的にゼロとされ、脚
部２，３が変位部８，９にそれぞれ隣接するように配置
されている点のみである。図３２を図１と比較すればわ
かるように、本実施の形態では、１画素分の領域のＹ方
向の幅が狭くなっている。

【０１０４】［第３の実施の形態］

【０１０５】図３５は、本発明の第３の実施の形態によ
る放射検出装置を示す概略断面図であり、図１１に対応
している。図３５において、図１乃至図１１中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。

【０１０６】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、主に以下に説明する点である。すなわち、本
実施の形態では、膜２１，２２の重なり方向（Ｚ軸方
向）に沿った基板１と反対の側から、放射吸収部１２、
応答電極部１０及び基準電極部１１の順に並んでいる。
そして、本実施の形態では、変位部４，８において、下
側の膜２１がＡｌ膜で構成されるとともに上側の膜２２
がＳｉＮ膜で構成され、これにより、第１の変位部４
は、その温度上昇に従って応答電極部１０が基準電極部
１１から遠ざかる方向（図３５中の矢印の方向）に変位
するように構成されている。また、本実施の形態では、
応答電極部１０が赤外線ｉを略々全反射する赤外線反射
部として兼用され、赤外線吸収部１２及び応答電極部１
０がオプティカルキャビティー構造を構成している。

【０１０７】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。

【０１０８】［第４の実施の形態］

【０１０９】図３６は、本発明の第４の実施の形態によ
る放射検出装置を示す概略断面図であり、図１１に対応
している。図３６において、図１乃至図１１中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。

【０１１０】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、主に以下に説明する点である。すなわち、本
実施の形態では、膜２１，２２の重なり方向（Ｚ軸方
向）に沿った基板１の側から、放射吸収部１２、応答電
極部１０及び基準電極部１１の順に並んでいる。そし
て、本実施の形態では、変位部４，８において、下側の
膜２１がＳｉＮ膜で構成されるとともに上側の膜２２が
Ａｌ膜で構成され、これにより、第１の変位部４は、そ
の温度上昇に従って応答電極部１０が基準電極部１１か
ら遠ざかる方向（図３６中の矢印の方向）に変位するよ
うに構成されている。また、本実施の形態では、応答電
極部１０が赤外線ｉを略々全反射する赤外線反射部とし
て兼用され、赤外線吸収部１２及び応答電極部１０がオ
プティカルキャビティー構造を構成している。さらに、
本実施の形態では、基板１の下方から目標物体からの赤
外線ｉが入射される。

【０１１１】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。

【０１１２】［第５の実施の形態］

【０１１３】図３７は、本発明の第５の実施の形態によ
る放射検出装置を示す概略断面図であり、図１１に対応
している。図３７において、図１乃至図１１中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。

【０１１４】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、主に以下に説明する点である。すなわち、本
実施の形態では、膜２１，２２の重なり方向（Ｚ軸方
向）に沿った基板１の側から、放射吸収部１２、基準電
極部１１及び応答電極部１０の順に並んでいる。そし
て、本実施の形態では、変位部４，８において、下側の
膜２１がＡｌ膜で構成されるとともに上側の膜２２がＳ
ｉＮ膜で構成され、これにより、第１の変位部４は、そ
の温度上昇に従って応答電極部１０が基準電極部１１か
ら遠ざかる方向（図３７中の矢印の方向）に変位するよ
うに構成されている。また、本実施の形態では、基準電
極部１１が赤外線ｉを略々全反射する赤外線反射部とし
て兼用され、赤外線吸収部１２及び基準電極部１１がオ
プティカルキャビティー構造を構成している。さらに、
本実施の形態では、基板１の下方から目標物体からの赤
外線ｉが入射される。

【０１１５】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。

【０１１６】［第６の実施の形態］

【０１１７】図３８は本発明の第６の実施の形態による
放射検出装置の単位画素（単位素子）を示す概略平面図
である。なお、図３８において、本来破線（隠れ線）と
なるべき線も実線で示し、また、段差等を表す線につい
ては省略している。また、説明の便宜上、図３８に示す
ように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義する。

【０１１８】図３９は図３８中のＸ５１−Ｘ５２線に沿
った概略断面図、図４０は図３８中のＸ５３−Ｘ５４線
に沿った概略断面図、図４１は図３８中Ｙ５１−Ｙ５２
線に沿った概略断面図、図４２は図３８中のＹ５３−Ｙ
５４線に沿った概略断面図である。図面には示していな
いが、図３８中のＸ５５−Ｘ５６線に沿った概略断面図
は図４０と同様となり、図３８中のＸ５７−Ｘ５８線に
沿った概略断面図は図３９と同様となる。

【０１１９】これらの図面において、図１乃至図１１中
の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。本実施の形態が前記第１の
実施の形態と異なる所は、主に、以下に説明する点であ
る。

【０１２０】前記第１の実施の形態では、脚部２，３，
６，７が変位部４，５，８，９の側方に配置されていた
のに対し、本実施の形態では、図３８乃至図４２に示す
ように、脚部２，３，６，７の上方に間隔をあけて変位
部４，５，８，９が配置されている。すなわち、本実施
の形態では、脚部２，３，６，７と、変位部４，５，
８，９と、応答電極部１０と、基準電極部１１と、赤外
線吸収部１２とが、Ｚ軸方向にそれぞれ空間を隔てて配
置されている。

【０１２１】本実施の形態では、この配置に伴い、変位
部４，５，８，９、応答電極部１０、基準電極部１１及
び赤外線吸収部１２の接続方法が変更されている。すな
わち、本実施の形態では、変位部４，５，８，９は、変
位部４，５，８，９を構成する上側のＡｌ膜２２及び下
側のＳｉＮ膜がそのまま延びることにより形成された接
続部８０，８１，８２，８３をそれぞれ介して、脚部
２，３，６，７にそれぞれ固定されている。ただし、接
続部８０，８１，８２，８３における脚部２，３，６，
７へのコンタクト部分において上側のＡｌ膜２２が配線
層３１，４１，３３，４３に接続されるようになってい
る。

【０１２２】また、応答電極部１０は、これを構成する
Ａｌ膜がそのまま延びることにより形成された接続部７
０，７１をそれぞれ介して、変位部４，５の自由端側部
分にそれぞれ固定されている。基準電極部１１は、これ
を構成するＡｌ膜がそのまま延びることにより形成され
た接続部７２，７３をそれぞれ介して、変位部８，９の
自由端側部分にそれぞれ固定されている。応答電極部１
０には、接続部７２，７３を逃げるための開口１０ｅ，
１０ｆが形成されている。赤外線吸収部１２は、これを
構成するＳｉＮ膜がそのまま延びることにより形成され
た接続部７４を介して、応答電極部１０の中央部に固定
されている。基準電極部１１には、接続部７４を逃げる
ための開口１１ｅが形成されている。

【０１２３】次に、本実施の形態による放射検出装置の
製造方法の一例について、図４３乃至図５８を参照して
説明する。

【０１２４】図４３、図４５〜図５５は、この製造方法
の各工程をそれぞれ模式的に示す概略平面図である。図
４４は、図４３中のＸ７０−Ｘ７１線に沿った概略断面
図である。図５６は図５５中のＸ５１’−Ｘ５２’線に
沿った概略断面図、図５７は図５５中のＸ５３’−Ｘ５
４’線に沿った概略断面図、図５８は図５５中のＹ５
１’−Ｙ５２’線に沿った概略断面図である。これらの
図では、１画素分のみについて示している。

【０１２５】まず、拡散層１６，１７及び前記読み出し
回路が形成されたＳｉ基板１を用意し、Ｓｉ基板１上の
全面に犠牲層となるレジスト１５１を塗布し、このレジ
スト１５１に、脚部２，６のコンタクト部２ａ，６ａ及
び脚部３，７のコンタクト部に応じた開口１５１ａをフ
ォトリソグラフィーにより形成する。次に、この状態の
基板上の全面にスピンコート法等により犠牲層としての
ポリイミド膜１５２を被着させ、脚部２，３，６，７の
平面部に応じた部分のみのポリイミド膜１５２を島状に
残すように、ポリイミド膜１５２の他の部分（開口１５
１ａの部分も含む）をフォトリソエッチング法により除
去する（図４３及び図４４）。

【０１２６】次いで、脚部２，３，６，７となるべきＳ
ｉＮ膜１５３をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォ
トリソエッチング法によりパターニングし、脚部２，
３，６，７の形状とする（図４５）。このとき、ＳｉＮ
膜１５３のパターニングによって残す領域を、ポリイミ
ド膜１５２と重なりかつポリイミド膜１５２の大きさよ
りも大きくすることによって、平面部、基板１側に立ち
上がった立ち上がり部及び水平部が形成されることとな
る。

【０１２７】次に、脚部２，６のコンタクト部２ａ，６
ａ及び脚部３，７のコンタクト部における配線層３１，
３３，４１，４３の接続用開口となるべき開口を、フォ
トリソエッチング法によりＳｉＮ膜１５３に形成する。
次いで、配線層３１，３３，４１，４３となるべきＴｉ
膜１５５を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッ
チング法によりパターニングし、配線層３１，３３，４
１，４３の形状とする（図４６）。その後、この状態の
基板上の全面にスピンコート法等により犠牲層となるポ
リイミド膜１５７を被着させ、このポリイミド膜１５７
に、接続部８０〜８３にそれぞれ応じた開口をフォトリ
ソエッチング法により形成する。次に、変位部４，５，
８，９の下側膜２１及び接続部８０〜８３となるべきＳ
ｉＮ膜１５８をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォ
トリソエッチング法によりパターニングし、当該下側膜
２１の形状とする。このとき、接続部８０〜８３におい
てＴｉ膜１５５に対する接続用開口となるべき開口を、
ＳｉＮ膜１５８に形成しておく。その後、変位部４，
５，８，９の上側膜２２及び接続部８０〜８３となるべ
きＡｌ膜１５９を蒸着法等によりデポした後、フォトリ
ソエッチング法によりパターニングし、当該上側膜２２
の形状とする（図４７）。なお、図４７では、ポリイミ
ド膜１５７で隠れて隠れ線（破線）となるべき線も実線
で示している。図５６〜図５８も参照されたい。

【０１２８】次に、図４７に示す状態の基板上の全面に
犠牲層となるレジスト１６０を塗布し、このレジスト１
６０に、接続部７０〜７３に応じた開口１６０ａ〜１６
０ｄをフォトリソエッチング法により形成する（図４
８）。なお、図４８では、レジスト１６０で隠れて隠れ
線（破線）となるべき線も実線で示している。図５６〜
図５８も参照されたい。

【０１２９】次いで、図４８に示す状態の基板上の全面
にスピンコート法等により犠牲層としてのポリイミド膜
１６１を被着させ、応答電極部１０の平面部に応じた部
分のみのポリイミド膜１６１を島状に残すように、ポリ
イミド膜１６１の他の部分（開口１６０ａ〜１６０ｄの
部分も含む）をフォトリソエッチング法により除去する
（図４９）。なお、図４９では、ポリイミド膜１６１で
隠れて隠れ線（破線）となるべき線も実線で示してい
る。図５６〜図５８も参照されたい。

【０１３０】その後、応答電極部１０及び接続部７０，
７１となるべきＡｌ膜１６２を蒸着法等によりデポした
後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、応
答電極部１０の形状とする。このとき、Ａｌ膜１６２の
パターニングによって残す領域を、ポリイミド膜１６１
と重なりかつポリイミド膜１６１の大きさよりも大きく
することによって、応答電極部１０の平面部、基板１側
に立ち上がった立ち上がり部及び水平部が形成されるこ
ととなる。次に、絶縁膜１５となるべきＳｉＮ膜１６３
をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォトリソエッチ
ング法によりパターニングし、絶縁膜１５の形状とする
（図５０）。

【０１３１】次いで、図５０に示す状態の基板上の全面
にスピンコート法等により犠牲層となるポリイミド膜１
６４を被着させ、このポリイミド膜１６４に、接続部７
４にそれぞれ応じた開口１６４ａをフォトリソエッチン
グ法により形成すると同時に、開口１６０ｃ，１６０ｄ
に入ったポリイミド膜１６４を除去する（図５１）。な
お、図５１では、ポリイミド膜１６４で隠れて隠れ線
（破線）となるべき線も実線で示している。図５６〜図
５８も参照されたい。

【０１３２】次に、図５１に示す状態の基板上の全面に
犠牲層となるレジスト１６５を塗布し、このレジスト１
６５に、基準電極部１１の平面部に応じた開口１６５ａ
をフォトリソエッチング法により形成する（図５２）。
このとき、開口１６０ｃ，１６０ｄ，１６４ａ内に入っ
ていたレジスト１６５も除去されることになる。なお、
図５２では、レジスト１６５で隠れて隠れ線（破線）と
なるべき線も実線で示している。図５６〜図５８も参照
されたい。

【０１３３】その後、基準電極部１１及び接続部７２，
７３となるべきＡｌ膜１６６を蒸着法等によりデポした
後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、基
準電極部１１の形状とする（図５３）。このとき、Ａｌ
膜１６６のパターニングによって残す領域を、レジスト
１６５の開口１６５ａの大きさよりも大きくすることに
よって、基準電極部１１の平面部、基板１と反対側に立
ち上がった立ち上がり部及び水平部が形成されることと
なる。なお、図５６〜図５８も参照されたい。

【０１３４】次に、図５３に示す状態の基板上の全面に
スピンコート法等により犠牲層となるポリイミド膜１６
７を被着させ、開口１６４ａ内に入ったポリイミド膜１
６７をフォトリソエッチング法により除去する。次い
で、この状態の基板上の全面に犠牲層となるレジスト１
６８を塗布し、赤外線吸収部１２の平面部に応じた部分
のみのレジスト１６８を島状に残すように、レジスト１
６８の他の部分（開口１６４ａの部分も含む）をフォト
リソエッチング法により除去する（図５４）。

【０１３５】次いで、赤外線吸収部１２及び接続部７４
となるべきＳｉＮ膜１６９をＰ−ＣＶＤ法等によりデポ
した後、フォトリソエッチング法によりパターニング
し、赤外線吸収部１２の形状とする（図５５〜図５
８）。このとき、ＳｉＮ膜１６９のパターニングによっ
て残す領域を、レジスト１６８と重なりかつレジスト１
６８の大きさよりも大きくすることによって、平面部、
基板１側に立ち上がった立ち上がり部及び水平部が形成
されることとなる。

【０１３６】最後に、この状態の基板を、ダイシングな
どによりチップ毎に分割し、全ての犠牲層、すなわち、
レジスト１５１，１６０，１６５，１６８及びポリイミ
ド膜１５２，１５７，１６１，１６４，１６７をアッシ
ング法などにより除去する。これにより、図３８乃至図
４２に示す放射検出装置が完成する。

【０１３７】本実施の形態によれば、前記第１の実施の
形態と同様の利点が得られる他、脚部２，３，６，７
と、変位部４，５，８，９と、応答電極部１０と、基準
電極部１１と、赤外線吸収部１２とが、Ｚ軸方向に積み
上げられているので、任意の一定領域内での放射吸収部
１２や両電極部１０，１１の面積を大きくとることがで
き、赤外線に対する感度が向上する。また、本実施の形
態のような積み上げ構造を採用すると、横方向へ拡がら
なくなるので、構造体全体のバランスが良くなり、機械
的な強度の高い構造を実現することができると同時に、
開口率を向上することができる。

【０１３８】なお、本発明では、前記第１の実施の形態
を変形して前記第３乃至第５の態様を得たのと同様変形
を、本実施の形態に適用することもできる。

【０１３９】以上、本発明の各実施の形態について説明
した本発明はこれらの実施の形態に限定されるものでは
ない。

【０１４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電極間の間隔を所望の間隔に設定することができ、放射
検出の所望の感度特性や所望のダイナミックレンジを得
ることができる。

【０１４１】また、本発明によれば、厳密な温度制御等
を行わない場合であっても、従来に比べて、環境温度の
変化による電極部間の静電容量の変化を一層抑えること
ができ、より精度良く放射を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による放射検出装置
の単位画素を示す概略平面図である。

【図２】図１中のＸ１−Ｘ２線に沿った概略断面図であ
る。

【図３】図１中のＸ３−Ｘ４線に沿った概略断面図であ
る。

【図４】図１中のＸ５−Ｘ６線に沿った概略断面図であ
る。

【図５】図１中のＸ７−Ｘ８線に沿った概略断面図であ
る。

【図６】図１中のＸ１７−Ｘ１８線に沿った概略断面図
である。

【図７】図１中のＸ１９−Ｘ２０線に沿った概略断面図
である。

【図８】図１中のＹ１−Ｙ２線に沿った概略断面図であ
る。

【図９】図１中のＹ３−Ｙ４線に沿った概略断面図であ
る。

【図１０】切断すべき断面を示す線を付した、図１に対
応する概略平面図である。

【図１１】図１０中のＡ１−Ａ１６線に沿った概略断面
図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態による放射検出装
置の製造工程を示す概略平面図である。

【図１３】図１２中のＹ５−Ｙ６線に沿った概略断面図
である。

【図１４】図１２に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図１５】図１４中のＸ１’−Ｘ２’線に沿った概略断
面図である。

【図１６】図１５に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図１７】図１６に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図１８】図１７に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図１９】図１８に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図２０】図１９に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図２１】図２０に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図２２】図２１に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図２３】図２２に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図２４】図２３中のＸ１７’−Ｘ１８’線に沿った概
略断面図である。

【図２５】図２３中のＸ１９’−Ｘ２０’線に沿った概
略断面図である。

【図２６】図２３中のＹ１’−Ｙ２’線に沿った概略断
面図である。

【図２７】初期状態の一例のモデルを示す図である。

【図２８】初期状態の他の例のモデルを示す図である。

【図２９】初期状態の更に他の例のモデルを示す図であ
る。

【図３０】初期状態の更に他の例のモデルを示す図であ
る。

【図３１】初期状態の更に他の例のモデルを示す図であ
る。

【図３２】本発明の第２の実施の形態による放射検出装
置を示す概略平面図である。

【図３３】図３２中のＸ３３−Ｘ３４線に沿った概略断
面図である。

【図３４】図３２中のＹ１１−Ｙ１２線に沿った概略断
面図である。

【図３５】本発明の第３の実施の形態による放射検出装
置を示す概略断面図である。

【図３６】本発明の第４の実施の形態による放射検出装
置を示す概略断面図である。

【図３７】本発明の第５の実施の形態による放射検出装
置を示す概略断面図である。

【図３８】本発明の第６の実施の形態による放射検出装
置の単位画素を示す概略平面図である。

【図３９】図３８中のＸ５１−Ｘ５２線に沿った概略断
面図である。

【図４０】図３８中のＸ５３−Ｘ５４線に沿った概略断
面図である。

【図４１】図３８中Ｙ５１−Ｙ５２線に沿った概略断面
図である。

【図４２】図３８中のＹ５３−Ｙ５４線に沿った概略断
面図である。

【図４３】本発明の第６の実施の形態による放射検出装
置の製造工程を示す概略平面図である。

【図４４】図４３中のＸ７０−Ｘ７１線に沿った概略断
面図である。

【図４５】図４３に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図４６】図４５に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図４７】図４６に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図４８】図４７に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図４９】図４８に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５０】図４９に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５１】図５０に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５２】図５１に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５３】図５２に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５４】図５３に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５５】図５５に引き続く製造工程を示す概略平面図
である。

【図５６】図５５中のＸ５１’−Ｘ５２’線に沿った概
略断面図である。

【図５７】図５５中のＸ５３’−Ｘ５４’線に沿った概
略断面図である。

【図５８】図５５中のＹ５１’−Ｙ５２’線に沿った概
略断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２，３，６，７ 脚部 ４，５，８，９ 変位部 １０ 応答電極部 １１ 基準電極部 １２ 赤外線吸収部 １３ 支持枠

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０２Ｂ 5/26 Ｇ０２Ｂ 5/26 // Ｈ０４Ｎ 5/33 Ｈ０４Ｎ 5/33 (72)発明者 赤川 圭一 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン本社内 Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AB02 AB05 BA14 BA32 CA21 DA20 2G066 BA20 BA51 BA55 BB11 2H048 FA01 FA05 FA12 5C024 AX06 CX43 CY47 CY48 EX41 GX01 GY00

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体と、該基体に支持された第１の変位
   部と、前記基体に支持され前記第１の変位部と実質的に
   同じ構成を有し前記第１の変位部と実質的に平行に配置
   された第２の変位部と、前記第１の変位部に対して固定
   された第１の電極部と、前記第２の変位部に対して固定
   され少なくとも一部が前記第１の電極部と対向する第２
   の電極部と、放射を吸収し前記第１の変位部に熱的に結
   合されるとともに前記第２の変位部に熱的に実質的に結
   合されない放射吸収部とを備え、 前記第１の変位部及び第２の変位部の各々は、異なる膨
   張係数を有する異なる物質の互いに重なった少なくとも
   ２つの層を有し、 前記第１及び第２の電極部間の静電容量に基づいて放射
   を検出する放射検出装置において、 前記第１及び第２の変位部における前記少なくとも２つ
   の層の重なり方向から見た場合に、前記第１及び第２の
   変位部は互いに重ならないように配置されたことを特徴
   とする放射検出装置。
2. 【請求項２】 前記放射吸収部が、入射した放射の一部
   を反射する特性を有し、 ｎを奇数、前記放射の所望の波長域の中心波長をλ_０と
   して、前記放射吸収部から実質的にｎλ_０／４の間隔を
   あけて配置され前記放射を略々全反射する放射反射部を
   備えたことを特徴とする請求項１記載の放射検出装置。
3. 【請求項３】 前記放射反射部が前記第１の電極部又は
   前記第２の電極部で兼用され、前記放射吸収部が前記第
   １及び第２の電極部に対して前記重なり方向に配置され
   たことを特徴とする請求項２記載の放射検出装置。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の電極部並びに前記放
   射吸収部は、前記重なり方向に沿ったいずれか一方の側
   から、前記放射吸収部、前記第１の電極部及び前記第２
   の電極部の順に並ぶか、あるいは、前記放射吸収部、前
   記第２の電極部及び前記第１の電極部の順に並び、 前記第１の変位部は、その温度上昇に従って前記第２の
   電極部が前記第１の電極部から遠ざかる方向に変位する
   ことを特徴とする請求項３記載の放射検出装置。
5. 【請求項５】 前記第１の電極部は、平面部と、当該平
   面部の周辺部分の少なくとも一部に渡って、当該平面部
   から前記第２の電極部と反対側に立ち上がるように形成
   された立ち上がり部とを有し、 前記第２の電極部は、平面部と、当該平面部の周辺部分
   の少なくとも一部に渡って、当該平面部から前記第１の
   電極部と反対側に立ち上がるように形成された立ち上が
   り部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の放射検出装置。
6. 【請求項６】 前記第１の電極部又は前記第２の電極部
   は絶縁膜からなる支持枠を介して前記第１の変位部又は
   前記第２の変位部に対して固定され、 前記支持枠は、平面部と、当該平面部の周辺部分の少な
   くとも一部に渡って、当該平面部から立ち上がるように
   形成された立ち上がり部とを有することを特徴とする請
   求項１乃至５のいずれかに記載の放射検出装置。
7. 【請求項７】 前記第１の電極部と前記第２の電極部と
   の間に絶縁膜を設けたことを特徴とする請求項１乃至６
   のいずれかに記載の放射検出装置。
8. 【請求項８】 前記第１の変位部が第１の脚部を介して
   前記基体に支持され、前記第２の変位部が第２の脚部を
   介して前記基体に支持され、前記第１の脚部の始点部と
   前記第１の脚部の終点部との間の前記第１の脚部の長さ
   方向に沿った距離と、前記第２の脚部の始点部と前記第
   ２の脚部の終点部との間の前記第２の脚部の長さ方向に
   沿った距離とが、実質的に等しいことを特徴とする請求
   項１乃至７のいずれかに記載の放射検出装置。
9. 【請求項９】 前記第１の変位部が第１の脚部を介して
   前記基体に支持され、前記第２の変位部が第２の脚部を
   介して前記基体に支持され、前記第２の脚部における前
   記始点部から前記終点部までの長さが、前記第１の脚部
   における前記始点部から前記終点部までの長さより短い
   か、あるいは実質的にゼロであることを特徴とする請求
   項１乃至７のいずれかに記載の放射検出装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の変位部における前記第１の
    変位部の始点部から前記第１の変位部の終点部までの長
    さと、前記第２の変位部における前記第２の変位部の始
    点部から前記第２の変位部の終点部までの長さとが、実
    質的に等しいことを特徴とする請求項１乃至９のいずれ
    かに記載の放射検出装置。
11. 【請求項１１】 前記第１及び第２の変位部の幅方向か
    ら見た場合の、前記第１の変位部の始点部の位置と前記
    第２の変位部の始点部の位置とが、実質的に同一である
    ことを特徴とする請求項１０記載の放射検出装置。
12. 【請求項１２】 前記第１及び第２の変位部の幅方向か
    ら見た場合の、前記第１の変位部の始点部の位置と前記
    第２の変位部の始点部の位置とが、前記第１の電極部と
    第２の電極部との間の間隔が狭まるように、ずらされた
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の
    放射検出装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の変位部が第１の脚部を介し
    て前記基体に支持され、前記第２の変位部が第２の脚部
    を介して前記基体に支持され、 前記第１及び第２の脚部と、前記第１及び第２の変位部
    と、前記第１の電極部と、前記第２の電極部と、前記放
    射吸収部とが、前記重なり方向にそれぞれ空間を隔てて
    配置されたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれ
    かに記載の放射検出装置。