JP2007316005A - 赤外線センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】赤外線検出素子4aは半導体素子基板2の表面に形成され、梁21a,21bと、それらの梁21により支持された受光部22とを備えている。受光部22は、赤外線吸収膜22aとメンブレン22bとから構成される。赤外線吸収膜22aの表面には、不純物ガスを吸着するゲッタ材料からなるゲッタ層41が形成される。樹脂封止基板の凹部内の不純物ガスはゲッタ層41によって吸着され、凹部内の真空は維持される。
【選択図】図4
Description
本発明の第1の実施形態の赤外線センサについて図1を参照して説明する。図1(a)は赤外線センサ1の平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A’線断面図である。
ゲッタ層形成工程は、図5に示すように、半導体素子基板2を蒸着装置50のチャンバ51内に設置して行われる。蒸着装置50は、チャンバ51、試料ホルダ52および電子銃53を備える。チャンバ51は不図示の真空ポンプにより真空排気されている。試料ホルダ52はチャンバ51の上面側に設けられ、半導体素子基板2を保持する。電子銃53は、チャンバ51の下面側に設置された純チタンからなる蒸発源54に電子ビームを照射する。
半導体素子基板−封止用基板接合工程は、図6に示すように、ゲッタ層41を形成した半導体素子基板2と樹脂封止用基板3とを接合用真空装置60のチャンバ61内に設置して行われる。接合用真空装置60は、チャンバ61、上部試料ホルダ62、下部試料ホルダ63、およびビーム源64,65を備える。チャンバ61は不図示の真空ポンプにより真空排気されている。上部試料ホルダ62はチャンバ61の上面側に設けられ、封止用基板3を保持する。上部試料ホルダ62は上下移動可能であり、封止用基板3を半導体素子基板2と接合する位置まで移動できる。下部試料ホルダ63はチャンバ61の下面側に設けられ、半導体素子基板2を保持する。ビーム源64は、上部試料ホルダ62の保持された封止用基板3にArイオンビームを照射し、ビーム源65は、下部試料ホルダ63に保持された半導体素子基板2にArイオンビームを照射する。
(1)受光部21の赤外線吸収膜22aの表面に、不純物ガスを吸着するゲッタ材料からなるゲッタ層41を形成したので、ゲッタ層41を形成する面積を大きくすることができる。したがって、半導体素子基板2を真空封止した凹部3a内に発生した不純物ガスをゲッタ層41によって十分に吸着できる。また、ゲッタ層41は赤外線吸収膜22aの受光面に形成され、表面に露出しているので効率よく凹部3a内に発生した不純物ガスを吸着できる。
本発明の第2の実施形態における赤外線センサについて説明する。第1の実施形態の赤外線センサ1と共通する部分は同じ符号を使用し、第1の実施形態の赤外線センサ1との相違点を主に説明する。
(1)受光部21の赤外線吸収膜122aとメンブレン122bとの間に、不純物ガスを吸着するゲッタ材料からなるゲッタ層122cを形成したので、ゲッタ層122cを形成する面積を大きくすることができる。したがって、半導体素子基板2を真空封止した凹部3a内に発生した不純物ガスをゲッタ層122cによって十分に吸着できる。また、ゲッタ層122cの一部は受光面に露出しているので効率よく凹部3a内に発生した不純物ガスを吸着できる。
(1)不純物ガスを吸着するものであれば、ゲッタ層41,122cを構成するゲッタ材料はTiに限定されない。たとえば、Ba、Ca、Cr、Fe、Hf、Mo、Nb、Re、Ta、V、W、Znなどであってもよい。
2a,3a 凹部 3 封止用基板
4 赤外線検出素子アレイ 4a,104a 赤外線検出素子
5 電極 21,21a,21b 梁
22,22A 受光部 22a,112a 赤外線吸収膜
22b,122b メンブレン 23 枠部
41,122c,122ca ゲッタ層 50 蒸着装置
60 接合用真空装置 100 抵抗体
Claims (8)
- 真空封止した空所に配設された赤外線検出素子と、
前記赤外線検出素子の赤外線を受光する受光部に設けられ、前記空所内の不純物ガスを吸着するゲッタ層とを備えることを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項1に記載の赤外線センサにおいて、
前記受光部は、受光面に形成された赤外線吸収膜を備え、
前記ゲッタ層を、前記受光面に形成したことを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項2に記載の赤外線センサにおいて、
前記赤外線吸収膜は多孔質であり、
前記ゲッタ層の厚みは、前記赤外線吸収膜の内部の空隙を埋めない厚みであることを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項1に記載の赤外線センサにおいて、
前記受光部は、受光面に形成された赤外線吸収膜を備え、
前記ゲッタ層を、前記赤外線吸収膜の受光面の反対側に形成したことを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項4に記載の赤外線センサにおいて、
前記ゲッタ層の面積は前記赤外線吸収膜の面積より大きく、前記ゲッタ層の一部が受光面側に露出していることを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の赤外線センサにおいて、
前記受光部は抵抗体を内蔵しており、
前記抵抗体を発熱することによって前記ゲッタ層を活性化させることを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の赤外線センサにおいて、
前記赤外線検出素子は半導体素子基板に形成され、
前記空所は封止用基板の凹部であり、
表面活性化接合によって前記半導体素子基板に前記封止用基板を接合することを特徴とする赤外線センサ。 - 赤外線を受光する受光部を有し、前記受光部は不純物ガスを吸着するゲッタ層を有する赤外線検出素子を、形成した半導体素子基板に、凹部を形成した封止用基板を接合して前記赤外線検出素子を前記凹部内に真空封止する赤外線センサの製造方法において、
前記半導体素子基板と前記封止用基板との接合面および前記ゲッタ層をスパッタエッチングするスパッタエッチング工程を備えることを特徴とする赤外線センサの製造方法。
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