JP2003344151A - 赤外線センサおよび赤外線センサアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の波長帯域を有する赤外線に対して、高
い検出感度を有する熱型の赤外線センサおよび赤外線セ
ンサアレイを提供する。 【解決手段】 所定の波長帯域を有する赤外線を検出す
る熱型の赤外線センサが、基板と、基板上に脚部で支持
され、温度検知膜と赤外線反射膜とを有する検出部と、
検出部の上に支持部で支持された略平面状の赤外線吸収
膜とを含み、赤外線吸収膜が、赤外線反射膜の表面に対
して平行な状態から傾けて配置される。また、熱型の赤
外線センサが、赤外線吸収膜からの光学的距離の異なる
２層の赤外線反射膜を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を熱として
検出する熱型赤外線センサおよび熱型赤外線センサアレ
イに関し、特に、赤外線の吸収効率を向上させた高感度
の熱型赤外線センサおよび熱型赤外線センサアレイに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、全体が５００で表される、特開
平１０−２０９４１８号公報に記載された熱型赤外線セ
ンサの断面図である。赤外線センサ５００は、シリコン
基板５０１を含む。シリコン基板５０１の上にはコンタ
クト部５１７ａ、５１７ｂが形成された酸化シリコン膜
５０２が設けられている。酸化シリコン膜５０２の上に
は、金属配線５０６ａ、５０６ｂと、ボロメータ材料か
らなる検知膜５０７が設けられている。金属配線５０６
ａ、５０６ｂは、コンタクト部５１７ａ、５１７ｂを介
して、シリコン基板５０１の表面上に設けられた配線層
（図示せず）に接続されている。酸化シリコン膜５０２
の上には、金属配線５０６ａ、５０６ｂや検知膜５０７
を覆うように、酸化シリコン膜５０８が設けられてい
る。検知膜５０７の上方の、酸化シリコン膜５０８の上
には、酸化シリコンからなる支持部５１０で支えられた
赤外線吸収部５１８が設けられている。一方、検知膜５
０７の下方のシリコン基板５０１には、エッチングで除
去された中空部５０９が設けられている。

【０００３】熱型赤外線センサ５００に上方から入射し
た赤外線は、赤外線吸収部５１８で吸収される。赤外線
吸収部５１８で吸収されずに透過した赤外線は、反射膜
を兼ねる金属配線５０６ａ、５０６ｂの表面で反射さ
れ、赤外線吸収部５１８に裏面から入射して吸収され
る。熱型赤外線センサ５００では、反射膜を兼ねる金属
配線５０６ａ、５０６ｂと赤外線吸収部５１８との間の
距離を、赤外線センサ５００が検出する赤外線の波長
の、略４分の１とした共振構造を採用している。これに
より、赤外線の検出感度が向上し、高感度の熱型赤外線
センサ５００を得ることができる。一般に、熱型赤外線
センサの検出波長帯域は略８μｍ〜略１２μｍであるた
め、熱型赤外線センサ５００では、検出波長を略１０μ
ｍとし、金属配線５０６ａ、５０６ｂと赤外線吸収部５
１８との間の光学距離を略２．５μｍとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱型赤
外線センサ５００では、所定の検出波長に対する検出感
度は非常に高いが、かかる検出波長から離れた波長の検
出感度は不充分であった。このため、被検出物の放出す
る赤外線が一定の波長帯域を有する場合や、波長帯域内
に複数のピーク波長を有する場合には、検出波長から離
れた波長において、被検出物の検出感度が低くなるとい
う問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、所定の波長帯域を有す
る赤外線に対して、高い検出感度を有する熱型の赤外線
センサおよび赤外線センサアレイを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の波長帯
域を有する赤外線を検出する熱型の赤外線センサであっ
て、基板と、該基板上に脚部で支持され、温度検知膜と
赤外線反射膜とを有する検出部と、該検出部の上に支持
部で支持された板状の赤外線吸収膜とを含み、該赤外線
吸収膜が、該赤外線反射膜の表面に対して平行な状態か
ら傾けて配置されたことを特徴とする赤外線センサであ
る。かかる赤外線センサでは、赤外線吸収膜と該赤外線
反射膜とが異なる波長の赤外線に対して共振構造となる
ため、赤外線の検出感度が向上する。

【０００７】上記赤外線反射膜と上記赤外線吸収膜との
間の光学的距離は、上記赤外線の波長帯域に含まれる少
なくとも２つの波長の、略４分の１の距離を含む。

【０００８】上記光学的距離は、好適には、上記赤外線
の有する波長帯域の最短波長の略４分の１の距離以上
で、かつ最長波長の略４分の１の距離以下である。これ
により、赤外線の有する全波長帯域に渡って、赤外線の
検出感度が向上する。

【０００９】また、本発明は、所定の波長帯域を有する
赤外線を検出する熱型の赤外線センサであって、基板
と、該基板上に脚部で支持され、温度検知膜と赤外線反
射膜とを有する検出部と、該検出部の上に支持部で支持
され、該赤外線反射膜の表面に対して略平行に設けられ
た板状の赤外線吸収膜とを含み、該赤外線反射膜が、該
赤外線吸収膜からの光学的距離の異なる少なくとも２層
の反射膜からなることを特徴とする赤外線センサでもあ
る。かかる赤外線センサでは、赤外線吸収膜と該赤外線
反射膜とが、異なる波長の赤外線に対して共振構造とな
るため、赤外線の検出感度が向上する。

【００１０】上記２層の反射膜と上記赤外線吸収膜との
間の光学的距離は、上記赤外線の波長帯域に含まれる異
なる２つの波長の、略４分の１の距離に相当する。所定
の波長帯域を有する赤外線が２つのピーク波長を含む場
合、かかるピーク波長を高感度で検出できる。

【００１１】上記光学的距離は、好適には、それぞれ、
上記赤外線の有する波長帯域の最短波長の略４分の１の
距離と、該赤外線の有する波長帯域の最長波長の略４分
の１の距離とである。

【００１２】上記２層の反射膜は、好適には、上記温度
検知膜に接続された金属配線と、該金属配線を覆う絶縁
膜上に、該金属配線の上方を除いて設けられた金属反射
膜からなる。かかる構造を用いることにより、比較的簡
単な構造で、赤外線の検出感度を向上させることができ
る。

【００１３】また、本発明は、上述の赤外線センサを含
む赤外線センサアレイであって、基板と、該基板上に、
マトリックス状に配置された該赤外線センサと、該基板
上の該赤外線センサの周囲に設けられた周辺回路部とを
含むことを特徴とする赤外線センサアレイでもある。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、全体が５
０で表される、本発明の実施の形態にかかる赤外線セン
サアレイの斜視図である。赤外線センサアレイ５０は、
シリコンからなる基板５１を含む。基板５１の上には、
熱型の赤外線センサ１００が、マトリックス状に設けら
れている。赤外線センサ１００の周囲には、赤外線セン
サ１００に電気的に接続された周辺回路部５２が設けら
れている。それぞれの赤外線センサ１００で検出された
赤外線は電気信号として周辺回路部５２に送られる。周
辺回路部５２では、かかる電気信号を処理して画像デー
タを得る。

【００１５】図２は、赤外線センサアレイ５０に含まれ
る、赤外線センサ１００の上面図である。また、図３
は、図２をII−II方向に見た場合の断面図である。な
お、図２には、理解を容易にするために、絶縁膜８より
上部を除去した構造を示す。図２、３に示すように、熱
型の赤外線センサ１００は、シリコンからなる基板１
（図１の基板５１の一部に相当）を含む。基板１には中
空部３０が設けられ、その上方に、２つの支持脚（断熱
脚）２により検出部４０が支持されている。支持脚２
は、例えば、酸化シリコンからなる絶縁膜５、チタンや
窒化チタンからなる配線層３ａ、３ｂ、酸化シリコンか
らなる絶縁膜８からなる。また、検出部４０は絶縁膜５
を含み、絶縁膜５の上には、配線層３ａに接続された電
極６ｂ、配線層３ｂに接続された電極６ａが設けられて
いる。電極６ａ、６ｂは、例えば白金からなる。電極６
ａ、６ｂの上には、電極６ａ、６ｂに接続された検知膜
７が設けられている。検知膜７は、例えば酸化バナジウ
ム（ＶＯ_Ｘ）等からなり、検知膜７の温度が変化した場
合に、抵抗値等の物性値が変化する。検知膜７の上に
は、層間絶縁膜として絶縁膜８が設けられ、その上に、
例えば白金やアルミニウムからなる赤外線反射膜９が設
けられている。

【００１６】検出部４０の上には、例えば酸化シリコン
からなる支持部１０により、傘部１５が支持されてい
る。傘部１５は、例えば、酸化シリコンからなる絶縁膜
１１、窒化バナジウムからなる赤外線吸収膜１２、酸化
シリコンからなる保護膜１３の積層構造からなる。赤外
線吸収膜１２には、窒化バナジウムの他に、窒化チタ
ン、窒化クロム、クロム等を用いても構わない。傘部１
５は板状であり、赤外線反射膜９の表面に対して平行な
状態から傾けて配置されている。

【００１７】赤外線センサ１００で検出する赤外線の波
長帯域を、波長λ_１以上で、波長λ _２以下とすると、赤
外線反射膜９と赤外線吸収膜１２との間の光学的距離
は、λ _１、λ_２のそれぞれの４分の１波長の光学的距離
を含むように設計される。好適には、図３に示すよう
に、赤外線反射膜９と赤外線吸収膜１２との間の光学的
距離は、最短距離がλ_１の１／４で、最長距離がλ_２の
１／４である。なお、赤外線反射膜９と赤外線吸収膜１
２との間の光学的距離は、赤外線反射膜９の表面に垂直
な方向（法線方向）の光学的距離とする。

【００１８】赤外線センサアレイ５０の表面から、所定
の波長帯域（λ_１以上で、λ_２以下）を有する赤外線が
入射した場合、マトリックス状に設けられた赤外線セン
サ１００の赤外線吸収膜１２により、赤外線が吸収され
る。赤外線の一部は、赤外線吸収膜１２で吸収されずに
透過する。透過した赤外線は、検出部４０に設けられた
赤外線反射膜９によりほぼ全反射され、赤外線吸収膜１
２に再度入射して吸収される。ここで、赤外線反射膜９
と赤外線吸収膜１２との間の光学的距離を、最短距離が
λ_１の１／４、最長距離がλ_２の１／４となるように設
計することにより、赤外線反射膜９と赤外線吸収膜１２
とが、λ_１以上、λ_２以下の波長帯域を有する赤外線に
対して共振構造となる。この結果、赤外線反射膜９で反
射した赤外線の吸収効率が向上して、高感度の赤外線セ
ンサ１００を得ることができる。特に、赤外線センサ１
００では、赤外線反射膜９と赤外線吸収膜１２との間の
光学的距離が漸次変わるため、広い波長帯域において、
高効率で赤外線を吸収できる。

【００１９】具体的には、検出する赤外線が、最短波長
（λ_１）８μｍ以上で、最長波長（λ_２）１２μｍ以下
の波長帯域を有する場合を考える。この場合、赤外線反
射膜９と赤外線吸収膜１２との間の光学的距離を、最短
部で８μｍの１／４である２μｍとし、最長部で１２μ
ｍの１／４である３μｍとすることにより、全波長帯域
の赤外線を効率よく吸収できる。

【００２０】赤外線吸収膜１２で吸収された赤外線は、
熱に変換されて、支持部１０を介して検出部４０の検知
膜７に伝えられる。この結果、検知膜７の抵抗値等が変
化し、これを、電極６ａ、６ｂ、および配線層３ａ、３
ｂを介して、周辺回路で検出することにより、赤外線セ
ンサ１００に入射した赤外線を検出できる。

【００２１】次に、図４を参照しながら、赤外線センサ
１００の製造方法について説明する。かかる製造方法
は、以下の工程１〜５を含む。

【００２２】工程１：図４（ａ）に示すように、シリコ
ンからなる基板１を準備する。基板１上に赤外線センサ
を形成する赤外線センサ形成領域と、読み出し回路等の
周辺回路部を形成する周辺回路部領域を規定し、まず、
周辺回路部領域に、周辺回路部を形成する（図示せ
ず）。続いて、基板１の上に、シリコンからなる犠牲層
２０を形成する。犠牲層２０には、ポリイミド等の有機
材料を用いても構わない。続いて、犠牲層２０の上に、
例えば酸化シリコンからなる絶縁膜５を形成する。な
お、以下の工程では、赤外線センサ形成領域のみについ
て説明する。

【００２３】工程２：図４（ｂ）に示すように、周辺回
路部に接続された配線層３ａ、３ｂを形成する。配線層
３ａ、３ｂには、例えばチタンや窒化チタンを用いられ
る。続いて、配線層３ａ、３ｂの端部と接続するよう
に、例えば白金からなる一対の電極６ａ、６ｂを形成す
る。配線層３ａ、３ｂ、電極６ａ、６ｂの形成には、例
えば、一般的な蒸着工程、パターニング工程が用いられ
る。

【００２４】工程３：図４（ｃ）に示すように、２つの
電極６ａ、６ｂを覆うように、例えば、膜厚略０．１μ
ｍの酸化バナジウム（ＶＯ_Ｘ）からなる検知膜７を形成
する。検知膜７には、酸化バナジウム以外に、ポリシリ
コン、アモルファスシリコン、アモルファス構造のイッ
トリウム・バリウム・銅の酸化物等のボロメータ材料を
用いても構わない。また、ボロメータ材料以外に、焦電
体材料や、熱起電力を発生させる材料を用いても構わな
い。続いて、検知膜７上に、例えば窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ_Ｘ）からなる絶縁膜８をプラズマＣＶＤにより形成
し、更に、例えば白金からなる赤外線反射膜９を、絶縁
膜８上に形成する。赤外線反射膜９には、白金の他に、
金、アルミニウム等の金属材料を用いることもできる。
赤外線反射膜９は、検出部にのみ形成する。続いて、レ
ジストマスクを用いて、所定領域の絶縁膜８および絶縁
膜５をエッチングし、犠牲層２０に達するエッチング孔
４を形成する。エッチング孔４は、図２に示すような形
状とする。

【００２５】工程４：図４（ｄ）に示すように、膜厚が
略３．３μｍの、ネガ型のフォトレジスト層を基板１の
上に形成した後、露光工程を行う。露光工程に用いる露
光マスクには、マスクを通過する光量が連続的に変化す
るような濃淡がつけてある。かかる露光マスクを用いて
露光することにより、露光量の多い領域では現像後にフ
ォトレジスト層が厚く残り、逆に露光量の少ない領域で
は現像後にフォトレジストが薄く残る。かかる露光工程
では、同時に、支持部を形成するための孔部２２も形成
する。更に、現像後に、窒素雰囲気中で、２５０℃に３
０分間保持してフォトレジスト層のベークを行う。これ
は、以下の絶縁膜形成工程の熱履歴に対して、耐性を持
たせるためである。ベーク後において、フォトレジスト
層の膜厚は、最も薄い部分で略１．７μｍ、最も厚い部
分で略２．７μｍとなった。かかる工程を用いることに
より、膜厚が連続的に変化したレジストマスク２１が形
成できる。

【００２６】工程５：図４（ｅ）に示すように、プラズ
マＣＶＤ法を用いて酸化シリコンからなる支持部１０、
絶縁膜１１を形成する。ここでは、基板温度を２００℃
とし絶縁膜１１の膜厚は略０．２μｍとする。続いて、
絶縁膜１１の上に、赤外線吸収膜１２を形成する。赤外
線吸収膜１２は、シート抵抗値が略１００Ω／□以上
で、かつ略１０００Ω／□以下であることが好ましく、
好適には、シート抵抗値が、略３７７Ω／□である。赤
外線吸収膜１２は、かかるシート抵抗値を有する材料で
あれば、いずれの材料も使用可能であるが、エッチング
特性等を考慮して、窒化バナジウム、窒化チタン、窒化
クロム、クロム等とすることが好ましい。更に、赤外線
吸収膜１２の上に、例えばＣＶＤ法により、膜厚略０．
２μｍの酸化シリコンからなる保護膜１３を形成する。
続いて、保護膜１３、赤外線吸収膜１２、および絶縁膜
１１をエッチングして、所定の形状の傘部１５を形成す
る。最後に、アッシング工程で、レジストマスク２１を
除去する。続いて、例えば、ＸｅＦ_２ガスにより犠牲層
２０をエッチングする。

【００２７】以上の工程で、図２に示すような、基板１
上の中空部３０上に、支持脚２で支持された検出部４０
と、検出部４０上に支持部１０で支持された傘部１５を
有する赤外線センサ１００が完成する。

【００２８】なお、本実施の形態にかかる赤外線センサ
１００では、酸化シリコンからなる絶縁膜１１の屈折率
が１．６、膜厚が略０．２μｍであることを考慮する
と、赤外線吸収膜１２と赤外線反射膜９との光学的距離
を、最短部で略２μｍ、最長部で略３μｍとすることに
より、８μｍから１２μｍまでの波長領域を有する赤外
線を、全波長領域に渡って高効率で吸収できる。

【００２９】実施の形態２．図５は、全体が２００で表
される、赤外線センサアレイ５０に含まれる他の赤外線
センサ上面図である。また、図６は、図５をＶ−Ｖ方向
に見た場合の断面図である。なお、図５には、理解を容
易にするために、支持部１０より上部、および支持脚２
の絶縁膜８を除去した構造を示す。図５、６中、図２、
３と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。

【００３０】図５、６に示すように、熱型の赤外線セン
サ２００は、上述の赤外線センサ１００と同様に、シリ
コンからなる基板１を含み、基板１上に、２つの支持脚
２により検出部４０が支持されている。支持脚２は、絶
縁膜５、配線層３ａ、３ｂ、絶縁膜８からなる。一方、
検出部４０は、絶縁膜５、電極６ａ、６ｂおよび検知膜
７を含む。電極６ａ、６ｂは、例えば白金等の金属から
なり、赤外線反射膜を兼ねる。検知膜７の上には、層間
絶縁膜となる絶縁膜８が形成され、その上に赤外線反射
膜９が設けられている。図５に示すように、赤外線反射
膜９は、電極６ａ、６ｂの上方が開口した形状となって
いる。赤外線反射膜９の法線方向から見た場合に、赤外
線反射膜９の開口部は電極６ａ、６ｂと略同一形状であ
ることが好ましい。

【００３１】検出部４０の上には、支持部１０により板
状の傘部１５が支持されている。傘部１５は、上述の赤
外線センサ１００と同様に、絶縁膜１１、赤外線吸収膜
１２、および保護膜１３の３層構造からなるが、赤外線
センサ１００とは異なり、検出部４０の表面に設けられ
た赤外線反射膜９と、傘部１５の赤外線吸収膜１２と
は、略平行になるように配置されている。

【００３２】赤外線センサ２００で検出する赤外線の波
長帯域が、異なるピーク波長λ_１とλ_２とを含む場合、
図３に示すように、赤外線反射膜９と赤外線吸収膜１２
との間の光学的距離をλ_１の１／４とし、電極６ａ、６
ｂと赤外線吸収膜１２との間の光学的距離をλ_２の１／
４とすることにより、これらの波長の赤外線を高効率で
検出できる。即ち、赤外線吸収膜１２に吸収されずに透
過した赤外線を赤外線反射膜９、電極６ａ、６ｂで反射
して、再度赤外線吸収膜１２に入射させることにより、
波長λ_１、λ_２の赤外線を、高効率で検出することがで
きる。

【００３３】具体的には、検出する赤外線が、８μｍ近
傍のピーク波長λ_１と、１２μｍ近傍のピーク波長λ_２
とを含む場合、赤外線反射膜９と赤外線吸収膜１２との
間の光学的距離を、８μｍの１／４である２μｍとし、
電極６ａ、６ｂと赤外線吸収膜１２との間の光学的距離
を、１２μｍの１／４である３μｍとすることにより、
波長λ_１、λ_２の赤外線を効率よく吸収できる。

【００３４】次に、図７を参照しながら、赤外線センサ
２００の製造方法について説明する。かかる製造方法
は、以下の工程１〜５を含む。なお、図７中、図４と同
一符号は、同一または相当箇所を示す。

【００３５】工程１、２：図７（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、上述の実施の形態１の工程１、２と同じ工程で、
基板１の上に、犠牲層２０、絶縁層５、配線層３ａ、３
ｂ、および電極６ａ、６ｂを形成する。

【００３６】工程３：図７（ｃ）に示すように、２つの
電極６ａ、６ｂを覆うように、例えば、酸化バナジウム
からなる検知膜７を形成する。続いて、検知膜７上に、
例えば窒化シリコンからなる絶縁膜８を形成する。更
に、例えば白金からなる赤外線反射膜９を形成した後、
赤外線反射膜９を部分的にエッチングして、電極６ａ、
６ｂの上方の赤外線反射膜９を開口する。なお、赤外線
反射膜９は、検出部のみに形成する。続いて、レジスト
マスクを用いて、所定領域の絶縁膜８および絶縁膜５を
エッチングし、犠牲層２０に達するエッチング孔４を形
成する。エッチング孔４は、図５に示すような形状とす
る。

【００３７】工程４：図７（ｄ）に示すように、膜厚が
略２．３μｍの、ネガ型のフォトレジスト層を基板１の
上に形成した後、露光工程を行う。露光工程では、同時
に、支持部を形成するための孔部２４も形成する。更
に、現像後に、窒素雰囲気中で、２５０℃に３０分間保
持して、フォトレジスト層のベークを行う。ベーク後に
おいて、フォトレジスト層の膜厚は、略１．７μｍとな
り、孔部２４を有するレジストマスク２３となる。な
お、レジストマスク２３の上面は、赤外線反射膜９の表
面と略平行となる。

【００３８】工程５：図７（ｅ）に示すように、プラズ
マＣＶＤ法を用いて酸化シリコンからなる支持部１０、
絶縁膜１１を形成する。更に、赤外線吸収膜１２、保護
膜１３を形成する。続いて、保護膜１３、赤外線吸収膜
１２、および絶縁膜１１をエッチングして、所定の形状
の傘部１５を形成する。最後に、アッシング工程で、レ
ジストマスク２３を除去する。続いて、例えば、ＸｅＦ
_２ガスにより犠牲層２０をエッチングする。

【００３９】以上の工程で、図５、６に示すような、基
板１上の中空部３０上に、支持脚２で支持された検出部
４０と、検出部４０上に支持部１０で支持された傘部１
５を有する赤外線センサ２００が完成する。

【００４０】なお、本実施の形態にかかる赤外線センサ
２００では、酸化シリコンからなる絶縁膜１１の屈折率
が１．６、膜厚が略０．２μｍであることを考慮する
と、赤外線吸収膜１２と赤外線反射膜９との光学的距離
は略２μｍとなる。一方、赤外線吸収膜１２と電極６
ａ、６ｂとの光学的距離は、これより、絶縁膜８、検知
膜７の膜厚だけ大きくなる。これらの材料に用いた窒化
シリコンやイットリウム・バリウム・銅の酸化物の屈折
率は、ともに略２．０であり、膜厚はそれぞれ略０．１
μｍ、略０．４μｍである。このため、絶縁膜８、検知
膜７の光学的距離は略１．０μｍとなり、赤外線吸収膜
１２と電極６ａ、６ｂとの間の光学的距離は略３．０μ
ｍとなる。従って、赤外線吸収膜１２と赤外線反射膜
９、電極６ａ、６ｂとが形成する共振構造では、特に、
略８μｍと略１２μｍの波長を有する赤外線を高効率で
吸収できる。

【００４１】ここでは、８μｍと１２μｍの波長を、良
好に吸収する構造としたが、絶縁膜８や検知膜７の膜厚
を調整することにより、他の波長にも適用することがで
きる。また、赤外線反射角を３層以上とすることにより
３種類以上の波長を高効率で吸収することもできる。

【００４２】なお、実施の形態１、２にかかる赤外線セ
ンサ１００、２００では、図３、６に示すように、赤外
線反射膜９が形成されていない、支持脚２等の上まで、
傘部１５が広がった構造となっている。これは、傘部１
５を広くして、赤外線吸収膜１２に吸収される赤外線の
量を多くし、赤外線センサの検出感度を向上させるため
である。

【００４３】実施の形態１、２にかかる赤外線センサ１
００、２００では、傘部１５を３層としたが、赤外線吸
収膜１２のみ、絶縁膜１１と赤外線吸収膜１２等の他の
構成としても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる熱型の赤外線センサおよびかかる赤外線センサ
を用いた赤外線センサアレイでは、所定の波長帯域を有
する赤外線を放出する対象物を、高感度で検出できる。
また、複数のピーク波長を含む赤外線を放出する対象物
を、高感度で検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる赤外線センサ
アレイの斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態１にかかる赤外線センサ
の上面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１にかかる赤外線センサ
の断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態１にかかる赤外線センサ
の製造工程の断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態２にかかる赤外線センサ
の上面図である。

【図６】 本発明の実施の形態２にかかる赤外線センサ
の断面図である。

【図７】 本発明の実施の形態２にかかる赤外線センサ
の製造工程の断面図である。

【図８】 従来の赤外線センサの断面図である。

【符号の説明】

１ 基板、２ 支持脚、３ａ、３ｂ 配線層、４ エッ
チング孔、５ 絶縁膜、６ａ、６ｂ 電極、７ 検知
膜、８ 絶縁層、９ 赤外線反射膜、１０ 支持部、１
１ 絶縁膜、１２ 赤外線吸収膜、１３ 保護膜、１５
傘部、２０ 犠牲層、３０ 中空部、４０ 検出部、
１００ 赤外線センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 博元 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 AB02 BA11 BA12 BA13 BA34 BE08 CA13 CA30 DA20 4M118 AB01 BA05 CA14 CA16 CB12 HA24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の波長帯域を有する赤外線を検出す
   る熱型の赤外線センサであって、 基板と、 該基板上に脚部で支持され、温度検知膜と赤外線反射膜
   とを有する検出部と、 該検出部の上に支持部で支持された板状の赤外線吸収膜
   とを含み、 該赤外線吸収膜が、該赤外線反射膜の表面に対して平行
   な状態から傾けて配置されたことを特徴とする赤外線セ
   ンサ。
2. 【請求項２】 上記赤外線反射膜と上記赤外線吸収膜と
   の間の光学的距離が、上記赤外線の波長帯域に含まれる
   少なくとも２つの波長の、略４分の１の距離を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
3. 【請求項３】 上記光学的距離が、上記赤外線の有する
   波長帯域の最短波長の略４分の１の距離以上で、かつ最
   長波長の略４分の１の距離以下であることを特徴とする
   請求項２に記載の赤外線センサ。
4. 【請求項４】 所定の波長帯域を有する赤外線を検出す
   る熱型の赤外線センサであって、 基板と、 該基板上に脚部で支持され、温度検知膜と赤外線反射膜
   とを有する検出部と、 該検出部の上に支持部で支持され、該赤外線反射膜の表
   面に対して略平行に設けられた板状の赤外線吸収膜とを
   含み、 該赤外線反射膜が、該赤外線吸収膜からの光学的距離の
   異なる少なくとも２層の反射膜からなることを特徴とす
   る赤外線センサ。
5. 【請求項５】 上記２層の反射膜と上記赤外線吸収膜と
   の間の光学的距離が、上記赤外線の波長帯域に含まれる
   異なる２つの波長の、略４分の１の距離に相当すること
   を特徴とする請求項４に記載の赤外線センサ。
6. 【請求項６】 上記光学的距離が、それぞれ、上記赤外
   線の有する波長帯域の最短波長の略４分の１の距離と、
   該赤外線の有する波長帯域の最長波長の略４分の１の距
   離とであることを特徴とする請求項５に記載の赤外線セ
   ンサ。
7. 【請求項７】 上記２層の反射膜が、上記温度検知膜に
   接続された金属配線と、 該金属配線を覆う絶縁膜上に、該金属配線の上方を除い
   て設けられた金属反射膜からなることを特徴とする請求
   項４に記載の赤外線センサ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の赤外線
   センサを含む赤外線センサアレイであって、 基板と、 該基板上に、マトリックス状に配置された該赤外線セン
   サと、 該基板上の該赤外線センサの周囲に設けられた周辺回路
   部とを含むことを特徴とする赤外線センサアレイ。