JP2007248386A - 熱型赤外線固体撮像素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】二本の支持脚の内、導電性配線包含支持脚4にボロメータ薄膜1に接続される第1層導電性配線2及び第2層導電性配線3を配置し、導電性配線無支持脚5はダイアフラム10を支持する役割のみとし、その断面積が変形を抑えるに足る最小値となるように脚幅を決める。また、対角に配置された二つのダイアフラム10の互いに隣接した側の一本の導電性配線包含支持脚4と一本の導電性配線無支持脚5とを一つの支持脚固着領域6で読出回路付Si基板15及び接続電極17に接続し、導電性配線包含支持脚4中の第1層導電性配線2及び第2層導電性配線3と接続電極17との電気的コンタクトを一つの支持脚固着領域6内に設ける。
【選択図】図1
Description
M1 = mgL …(1)
である。図3(b)は二本脚型の場合であり、質量mのダイアフラム10を、ダイアフラム重心までの距離がLとなる二本の支持脚で支えている。このとき、二本脚型の支持脚一本当りが耐えなければならないモーメントの大きさをM2とすると、
M2 = M1/2 = mgL/2 …(2)
であるならば、原理的に熱流出を削減できる構造として一本脚型と二本脚型とは同等と見做される。なぜなら、モーメントによる変形を抑えるのに要する支持脚の断面積として、一本脚型の一本の支持脚断面積と、二本脚型の二本の支持脚断面積の和の面積とが、等しく必要になるからである。もしも、M2の関係式が、
M2 > mgL/2 …(3)
であるならば、熱流出削減に関して一本脚型の方が優れ、逆に、
M2 < mgL/2 …(4)
であるならば、それは二本脚型の方が優れていることになる。
すなわち、二本脚型からダイアフラムを二つに分断してできた一本脚型においては、ダイアフラム10を持つ一本脚型が耐えなければならないモーメントの半分の大きさより小さいモーメントに耐えるだけで良いことになる。
結論として、二本脚型は一本脚型より原理的に熱流出を削減できる構造であると云える。
2 第1層導電性配線
3 第2層導電性配線
4 導電性配線包含支持脚
5 導電性配線無支持脚
6 支持脚固着領域
7 第1層導電性配線開口部
8 第1層導電性配線コンタクト
9 第2層導電性配線コンタクト
10 ダイアフラム
11 下層保護膜
12 第1層間膜
13 第2層間膜
14 上層保護膜
15 読出回路付Si基板
16 金属反射鏡
17 接続電極
18 IC保護膜
19 1本脚型の支持脚
20 2本脚型の支持脚
21 支持脚
22 トランジスタ
23 エミッタ
24 ベース
25 X−金属配線
26 Y−金属配線
Claims (6)
- 信号読出のための集積回路が形成され、該集積回路との接続電極を備えた基板上に、前記基板の一面から支持脚によって浮いた状態で支持され、温度変化検出機構を備えたダイアフラムから成る赤外線検出素子を複数有する熱型赤外線固体撮像素子において、
各々の前記ダイアフラムは、第1の支持脚と第2の支持脚とによって支持され、
前記第1の支持脚は、前記温度変化検出機構と前記接続電極とを電気的に接続する複数の導電性配線を具備し、
前記第2の支持脚は、前記ダイアフラムと前記基板とを繋ぐ経路上に、前記複数の導電性配線を具備しない領域を含むことを特徴とする熱型赤外線固体撮像素子。 - 請求項1記載の熱型赤外線固体撮像素子において、
前記第2の支持脚は、前記基板との接続部近傍を除く領域において、前記複数の導電性配線を具備しないことを特徴とする熱型赤外線固体撮像素子。 - 請求項2記載の熱型赤外線固体撮像素子において、
前記第2の支持脚は、前記領域において、前記ダイアフラムの変形を抑制可能な最小の幅で形成されていることを特徴とする熱型赤外線固体撮像素子。 - 請求項1乃至3のいずれか一に記載の熱型赤外線固体撮像素子において、
前記第1の支持脚は、前記温度変化検出機構の所定の位置に接続される第1の導電性配線と、前記温度変化検出機構の他の位置に接続され、前記ダイアフラム上で前記温度変化検出機構を迂回して前記所定の位置側に引き回される第2の導電性配線とを少なくとも具備することを特徴とする熱型赤外線固体撮像素子。 - 請求項4記載の熱型赤外線固体撮像素子において、
対角に配置された二つの前記ダイアフラムの互いに隣接した一本の前記第1の支持脚と一本の前記第2の支持脚とは、一つの支持脚固着領域で前記基板に接続され、
前記第1の支持脚に具備する前記複数の導電性配線の各々と前記接続電極とを電気的に接続する複数のコンタクト部が前記一つの支持脚固着領域内に設けられていることを特徴とする熱型赤外線固体撮像素子。 - 請求項5記載の熱型赤外線固体撮像素子において、
前記第2の導電性配線と前記接続電極とを電気的に接続する前記コンタクト部が、前記第1の導電性配線に設けられた開口部内に形成されていることを特徴とする熱型赤外線固体撮像素子。
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