JP2009031197A - 赤外線検出素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線検出素子の支持梁の特定部位への応力の集中を緩和して、支持梁への亀裂の発生や支持梁の破壊が起こらないようにする。
【解決手段】基板１から分離された受光部３と、受光部３と基枠２とを接続して受光部３を支持する支持梁４とを備える赤外線検出素子Ａであって、支持梁４の幅方向断面における角部のうち、底部１１側の幅方向における両角部を、曲面形状または面取り形状にして応力緩和部とすることで、支持梁４の底部１１側に位置する角部に集中する応力を応力緩和部により緩和させて、応力の集中による支持梁４への亀裂の発生や支持梁４の破壊が起こらないようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線を検出する赤外線検出素子およびその製造方法に関する。

熱型の赤外線検出素子には、焦電型の赤外線検出素子やサーモパイル型の赤外線検出素子がある。焦電型の赤外線検出素子は、受光部の赤外線吸収体が赤外線を吸収して赤外線を熱に変換した際に、受光部と基板との間に生ずる温度差に起因する抵抗変化を出力とするものである。サーモパイル型の赤外線検出素子は、受光部の赤外線吸収体が赤外線を吸収して赤外線を熱に変換した際に、変換により生じた熱量に応じて抵抗体が生ずる起電力を出力とするものである。

これらの赤外線検出素子において、温度検出の感度を高めるには、受光部と基板とを熱的に分離して、赤外線を受光した受光部の温度上昇幅を大きくする必要がある。
そのため、熱型の赤外線検出素子は、受光部と赤外線の吸収による温度の上昇を検出する温度上昇検出部とが支持梁により支えられた中空構造を採用し、受光部から基板への放熱を抑えることで、赤外線を受光した受光部の温度上昇幅を大きくして、温度検出の感度を高めるようにしている。

さらに、温度検出の感度をより高めるために、支持梁の熱抵抗値を高くして受光部から基板への放熱を抑えるようにした素子も種々提案されており、例えば特許文献１に開示された赤外線検出素子がある。この特許文献１に開示された素子の場合、支持梁を細長くすると共に厚さを薄くすることで熱抵抗値を高くして、温度検出の感度を上昇させている。
特開２００１−２８１０６５号公報

しかし、赤外線検出素子は、複数の材料より構成され、また様々なプロセスを経て製造されるため、製造プロセスの熱履歴に依存する残留応力が赤外線検出素子に存在する。
そのため、支持梁の厚みが薄くなると、支持梁に作用する応力が大きくなり、支持梁自体の機械的な剛性が低下するという問題がある。

よって、本発明は、支持梁における特定の部位への応力の集中を緩和して、剛性の高い支持梁を備える赤外線検出素子を提供すること、そしてその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基板から分離された受光部と、受光部と基板とを接続し、受光部を支持する支持梁とを備える赤外線検出素子であって、支持梁の幅方向断面における角部のうちの少なくともひとつを、面取り形状または曲面形状にして応力緩和部とした構成の赤外線検出素子とした。

本発明によれば、支持梁の幅方向断面における角部のうちの少なくともひとつは、面取り形状または曲面形状にされて、応力緩和部が形成されている。これにより、支持梁の角部へ集中する応力が、応力緩和部により緩和されるので、剛性の高い支持梁を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施例を、添付図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明においては、同一の機能を有するものは同一の符号を付して示し、繰り返しの説明は省略する。
図１の（ａ）は、本実施例に係る赤外線検出素子の平面図であり、図１の（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。

図１の（ａ）および（ｂ）を参照して、第１実施例にかかる赤外線検出素子Ａの平面構造を説明する。
赤外線検出素子Ａは、基枠２と、赤外線を受光する受光部３と、基枠２と受光部３とを連結する支持梁４とを備え、受光部３と支持梁４とはシリコン基板１から離間して位置している。
受光部３は、上面視において略正方形形状を有し、２本のＬ字型の支持梁４により、基枠２の内側において、基枠２から離間しつつ基枠２に囲まれた状態で保持されている。

支持梁４は温点接合部４ａにおいて受光部３と、冷点接合部４ｂにおいて基枠２と、それぞれ接合されている。基枠２と二本の支持梁４および受光部３とは、受光部３を基枠２から熱分離するためにエッチングスリット５により分離されて、受光部３からの熱の放出が支持梁４を介してのみ行われるようにされる。
ここで、第１実施例に係る赤外線検出素子Ａでは、基枠２は一辺１００μｍの正方形形状を有し、支持梁４の幅は３μｍ、厚みは２μｍであり、エッチングスリット５の幅は５μｍであり、受光部３は一辺７４μｍに設定されている。

支持梁４の内部には、受光部３の温度上昇を検出するための温度上昇検出部を構成するサーモパイルとして、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とが形成される。Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７は、支持梁４の長手方向に沿って互いに平行に配置形成されており、電気的にはＰＮＰＮの順で、受光部３内のアルミ配線８ａと、アルミ配線８ｂにより直列に接続されている。
コンタクト９は、赤外線検出素子Ａの電気信号を外部に出力する端子である。

図１の（ｂ）を参照して、赤外線検出素子Ａの断面構造について説明する。受光部３と支持梁４の底面には、ＳｉＯ_２膜からなる第１絶縁膜１１が設けられている。ここで、第１絶縁膜１１は受光部３と支持梁４の下地層となる。
支持梁４では、第１絶縁膜１１の上面にサーモパイルであるＰ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とが形成されており、これらＰ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とを覆うように、アルミ配線８ａ、８ｂを絶縁分離するためのＳｉＯ_２からなる第２絶縁膜１２が設けられている。

また、受光部３では、第１絶縁膜１１の上に、アルミ配線８ａを絶縁分離するためのＳｉＯ_２からなる第２絶縁膜１２が設けられており、さらにその上に赤外線を吸収する赤外線吸収膜１３が設けられている。
受光部３と支持梁４の下方には空隙１０が設けられて中空状態となっており、これにより受光部３と支持梁４とがシリコン基板１から離間した状態で位置している。

図１の（ｂ）および（ｃ）に示すように、支持梁４の底部（第１絶縁膜１１）の幅方向における両角部には、Ｒが約０．５μmの曲面加工（Ｒ加工）が施されており、曲面加工は支持梁４の長手方向に沿って、支持梁４の全長に及んで形成されている。

図３２は、従来の赤外線検出素子を説明する説明図である。なお、説明の都合上、図３２の（ａ）において、支持梁４に設けられた温度上昇検出部等は、図示を省略している。
図３２の（ｂ）、（ｃ）に示すように、従来の赤外線検出素子では、ＳｉＯ_２膜からなる支持梁４が断面視において矩形形状を有しており、その内部には、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とが設けられている。

ここで、ＳｉＯ_２とポリシリコンのヤング率は、それぞれ６６ＧＰａ、１４５ＧＰａであり、ポリシリコンの方がＳｉＯ_２よりも硬質の材料である。そのため、支持梁４に曲げやひねりなどに起因する応力が作用した場合、硬いポリシリコンが応力を受ける結果、図３２の（ｃ）において円で囲って表した支持梁４の底部１１の幅方向における両角部に応力が集中する傾向がある。
特に、支持梁４が屈曲部を有している場合、屈曲部の屈曲方向における内側に位置する角部には、より大きな応力が集中し、図２の（ａ）において円で囲って表した屈曲部の内側からクラックが生じやすい傾向がある。

一方、本実施例に係る赤外線検出素子Ａの場合、図１の（ｃ）に示すように、支持梁４の底部１１の両角部は、断面視において曲面形状となるように加工されているので、支持梁４の屈曲部の内側に位置する角部でも、この曲面形状により、応力の集中が緩和される。よって、従来の赤外線検出素子のようなクラックの発生を抑えることができる。

図１の（ａ）、（ｂ）に示した赤外線検出素子Ａの原理について説明する。
赤外線検出素子Ａの受光部３に入射した赤外線は、赤外線吸収膜１３により吸収され、光子のエネルギーが熱エネルギーへと変換されて、受光部３の温度が上昇する。この際、支持梁４内に設けられたサーモパイルの受光部側（温点接合部４ａ）と、シリコン基板１側（冷点接合部４ｂ）との間に、吸収した赤外線の量に応じた温度差が生じる。ここで、サーモパイルは、温度差に比例した熱起電力をゼーベック効果により生じるという機能があるので、受光部３が吸収した赤外線の量に応じて温度差が生ずると、温度差に比例した熱起電力が、コンタクト９を介してシリコン基板１側（外部）へ出力される。

第１の実施例の赤外線検出素子の製造方法を説明する。
図２乃至図８は、第１実施例の赤外線検出素子の製造方法を説明する図であり、図２乃至図８のそれぞれにおいて、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。なお、説明の便宜上、各層の構成が判りやすくなるように、各層の厚みは若干誇張して図面において表記するものとする。

第１−１工程において、シリコン基板１の上面の全面に亘って、ＳｉＮからなるマスク膜２１を堆積したのち、支持梁４の形状に対応させた開口部２１ａをマスク膜２１において形成する。ここで、マスク膜２１に形成される開口部２１ａの幅は、支持梁４の幅である３μmよりも狭く約２．５μmである。この状態が図２である。

第１−２の工程において、例えばＨＦ、ＨＮＯ_３、ＣＨ_３ＣＯＯＨの混合液を用いた等方性エッチングにより、シリコン基板１を厚み方向（図３の（ｂ）において下方向）にエッチングして、深さが約０．５μmの溝１ａをシリコン基板１上に形成する。この際、マスク膜２１のエッチングは、厚み方向（図中下方向）のみならず幅方向（図３の（ｂ）において左右方向）へも進行するので、結果として、断面視においてＲ０．５μmの曲面形状を幅方向における両角部に持つ溝１ａが、シリコン基板１上の支持梁４に対応する位置に形成される。この状態が図３である。
なお、図３の（ａ）において点線で示すように、シリコン基板１の幅方向へのエッチングにより、支持梁の幅（３μm）と略同じ幅の溝１ａが、シリコン基板１においてマスク膜２１の下方に及んで最終的に形成される。

第１−３工程において、シリコン基板１上のマスク膜２１を除去した後、シリコン基板１上に、ＳｉＯ_２からなる第１絶縁膜１１を約０．３μmの厚みで堆積させる。この第１絶縁膜は、受光部３と支持梁４の下地層となる。この状態が図４である。

第１−４工程において、第１絶縁膜１１の上にポリシリコンを堆積したのち、ポリシリコンのＰ型ポリシリコン６に対応する領域にボロンを打ち込んで、Ｐ型ポリシリコン６を形成し、Ｎ型ポリシリコン７に対応する領域にリンを打ち込んで、Ｎ型ポリシリコン７を形成する。そして、ドライエッチングによりパターニングすることで、サーモパイルの温度検出部となる部分が形成される。この状態が図５である。
なお、Ｐ型ポリシリコン６、Ｎ型ポリシリコン７は、それぞれ０．３５μｍの厚みで形成される。

第１−５工程において、Ｐ型ポリシリコン６、Ｎ型ポリシリコン７を覆うようにＳｉＯ_２からなる絶縁膜を、約０．７μｍの厚さで堆積したのち、コンタクト９、アルミ配線８ａ，８ｂを形成する。さらにアルミ配線８ａ，８ｂを絶縁する為にＳｉＯ_２からなる絶縁膜を約１μｍの厚さで堆積する。
これにより、電気的にはＰＮＰＮの順で、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とが直列に接続されてなるサーモパイルが形成される。よって、赤外線の吸収により生じた温度差に比例する熱起電力が、コンタクト９を介してシリコン基板１側に出力されるようになる。
なお、上記した２回の絶縁膜の堆積により、全体として約１．７μmの厚みの絶縁膜、すなわち第２絶縁膜１２が、第１絶縁膜１１の上に形成される。この状態が図６である。

第１−６工程において、最終的に生成される赤外線検出素子において、受光部３と支持梁４とが基枠２（基板１）から熱的に分離されるようにする為に、第２絶縁膜１２のエッチングを行って、受光部３に対応する領域と支持梁４に対応する領域とを基枠２に対応する領域から区画するエッチングスリット５を形成する。
この際、前記した第１−２工程で形成した溝１ａの幅方向における両角部の曲面形状が、支持梁４の下部に残るように、エッチングスリット５を形成する位置を決定することで、エッチングスリット５を形成したのち、底部の両角部に曲面形状が形成された支持梁４に対応する領域が形成される。この状態が図７である。

第１−７工程において、受光部３に対応する位置の第２絶縁層１２の上面に、赤外線吸収膜１３を設けたのち、エッチングスリット５を通じたＸｅＦガスを用いたシリコン基板１の等方性エッチングを行って、支持梁４に対応する領域と受光部３に対応する領域の下方に空隙１０を形成する。これにより、支持梁４と受光部３とが、シリコン基板１から分離された赤外線検出素子Ａが生成される。この状態が図８である。

本実施例では、溝１ａが発明における凹部に相当し、支持梁４の底部１１の幅方向における両角部に形成された曲面形状が応力緩和部に相当する。
さらに、第１−１工程および第１−２工程が発明の（ａ）工程に相当し、第１−３工程から第１−５工程が発明の（ｂ）工程に、第１−６工程が発明の（ｃ）工程に、第１−７工程が発明の（ｄ）工程にそれぞれ相当する。

以上のように製造された赤外線検出素子Ａでは、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、支持梁４の底部１１の幅方向における両角部が、断面視において、約Ｒ０．５μmの曲面形状に形成され、この曲面形状により、支持梁４の下部側に集中する応力を緩和する。
よって、かかる形状を有する支持梁４を採用すると、支持梁４の屈曲部、特に屈曲部の下部側に集中する応力が、曲面形状の応力緩和部により緩和されるので、応力の集中による支持梁４への亀裂の発生や支持梁の破壊を抑えることができる。よって、壊れにくい（破壊に強い）赤外線検出素子Ａを得ることができる。

本実施例によると、基板１から分離された受光部３と、受光部３と基枠２（基板１）とを接続して受光部３を支持する支持梁４とを備える赤外線検出素子Ａであって、支持梁４の底部１１の幅方向断面における角部のうちの少なくともひとつを、曲面形状または面取り形状にして応力緩和部とする構成とした。これにより、角部へ集中する応力が応力緩和部により緩和されるので、応力の集中による支持梁４への亀裂の発生や支持梁４の破壊を抑えることができる。

また、支持梁４が少なくともひとつの屈曲部４ｃ（図１参照）を有しており、支持梁４の幅方向断面における角部のうち、屈曲部において、屈曲方向における内側に位置する角部のうちの少なくともひとつを、曲面形状にして応力緩和部とする構成とした。
これにより、屈曲方向における内側に位置する角部に集中する応力が、応力緩和部により緩和されるので、応力が作用して亀裂が生じやすい屈曲部４ｃの内側において、亀裂の発生を抑えることができると共に、支持梁４の強度が向上して、支持梁４の破壊を防止できる。

特に、屈曲部４ｃの屈曲方向における内側に応力の集中を緩和する曲面形状が設けられた支持梁４において、支持梁４の底部１１の幅方向における角部を曲面形状にする構成としたので（図１参照）、屈曲部４ｃでは、支持梁４の屈曲方向に沿って設けた曲面形状による応力緩和と、支持梁４の底部１１の角に設けた曲面形状の応力緩和部による応力緩和とにより、屈曲部４ｃに集中する応力をより確実に緩和することができる。よって、支持梁４の破壊、特に屈曲部４ｃからの破壊をより効果的に防止できる。

また、図１の（ｃ）に示すように、硬質と軟質の材料とを積層させてなる支持梁４の幅方向断面の図心位置Ｏを基準として、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７などの硬質の材料が位置する側にある角部、例えば、支持梁４の底部１１の幅方向における両側部に位置する角部に曲面形状を有する応力緩和部を設ける構成とした。
ここで、支持梁４がポリシリコンやＳｉＯ_２、ＳｉＮなどの複数の材料を積層させて形成される場合、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７のように硬質の材料が位置する側にある角部に応力が集中する傾向がある。よって、応力が集中する傾向のある角部に応力緩和部を設けることで、支持梁４の破壊をより効果的に防止できる。

さらに、赤外線検出素子Ａを、（ａ）シリコン基板１上の支持梁４に対応する領域に、底部の幅方向における両角部を曲面形状にした溝１ａを形成する工程と、（ｂ）シリコン基板１と溝１ａの上面の全面に亘って第１絶縁膜１１を設けて、溝１ａの上に支持梁４の底部に対応する領域を形成すると共に、基板１の上に受光部３の下地層に対応する領域を形成する工程と、（ｃ）第１絶縁膜１１の溝１ａ上の所定の領域に温度検出部として、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とからなるサーモパイルを設ける工程と、（ｄ）温度検出部を覆いつつ、第１絶縁膜１１の上面の全面に亘って第２絶縁膜１２を形成する工程と、（ｅ）受光部３に対応する領域と支持梁４に対応する領域とを、基枠２に対応する領域から区画するエッチングスリット５を、第１絶縁膜１１と第２絶縁膜１２とを貫通させて形成する工程と、（ｆ）エッチングスリット５を通じたシリコン基板１の一部の除去により、支持梁４に対応する領域と受光部３に対応する領域とをシリコン基板１から離間して、支持梁４の底部１１の幅方向における両角部に曲面形状の応力緩和部が形成されて隻眼線検出素子を得る工程とを経て製造する構成とした。
これにより、所望の断面形状を有する溝１ａをシリコン基板１に形成し、最終的に支持梁４の底部となる第１絶縁膜１１を、形成した溝１ａに積層させるだけで、所望の断面形状の底部を備える支持梁４が形成される。よって、底部の幅方向における角部に、応力を緩和することのできる曲面形状や面取り形状の応力緩和部を備える支持梁４を簡便に形成することができる。

特に、等方性エッチングにより溝１ａを形成する構成としたので、曲面形状を幅方向における両側部に備える溝１ａが、シリコン基板１上の支持梁４に対応する領域に容易に形成される。その結果、かかる溝１ａに第１絶縁膜１１を積層するだけで、底部の幅方向における両角部に、応力緩和部としての曲面形状を有する支持梁４を作成できる。

上記した第１実施例では、支持梁４の底部１１の幅方向における両角部が、断面視において、曲面形状となるようにした場合を例に挙げて説明をしたが、支持梁４の底部１１の幅方向における角部に集中する応力を緩和することができる限り、支持梁４の断面形状は適宜変更可能である。よって、支持梁４の断面形状を５角形や６角形などの多角形形状としても良い。

例えば、図９の（ａ）に示すように、支持梁４Ａの底部側の幅方向における両角部を斜めに切り落として、幅方向の両角部に斜め切り形状（面取り形状）が形成された底部１１Ａとし、断面視において６角形形状を有する支持梁４Ａとしても良い。
また、図９の（ｂ）に示すように、支持梁４Ｂの底部側の形状が、図中下方向に向かうに従って幅が狭くなるようにした、断面視において三角形形状を有する底部１１Ｂとし、断面視において５角形形状を有する支持梁４Ｂとしても良い。
このように、支持梁の断面形状を５角形や６角形の形状とした場合にも、支持梁４の底部側（下側）に作用する応力を緩和することができるので、壊れにくい支持梁４と、この支持梁４を備えた破壊に強い赤外線検出素子を提供することができる。
なお、支持梁４の底部の断面視における形状が半円形状となるようにしても良い。

図９の（ａ）や（ｂ）に示す断面形状の応力緩和部を備える支持梁４を有する赤外線検出素子の製造方法について、図１０乃至図１２を参照して説明する。
第２−１工程において、シリコン基板１の上面の全面に亘って、ＳｉＮからなるマスク膜２１を堆積したのち、マスク膜２１において開口部２１ａを支持梁４の形状に対応させて形成する。ここで、開口部２１ａの幅は、支持梁４の幅である３μmである。この状態が図１０である。

第２−２工程において、例えば、ヒドラジンや、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液などのアルカリ性のエッチング液を用いて、シリコン基板１の結晶異方性エッチングを行い、（１１１）面を露出させる。この際、所望の時間でエッチングを止めることにより、エッチング時間に応じた深さを有する断面視において台形形状を有する溝１ｂが形成される。この状態が、図１１である。

第２−３工程において、シリコン基板１上のマスク膜２１を除去したのち、シリコン基板１上に、ＳｉＯ_２からなる第１絶縁膜１１を約０．３μmの厚みで形成する。この状態が図１２である。
なお、以降の処理は、上記した第１実施例の第１−４工程から第１−７工程までの処理と同じであるので、ここではその説明を省略する。
これにより、図９の（ａ）に示す断面形状の支持梁４Ａを有する赤外線検出素子が生成される。

なお、上記した第２−２工程におけるエッジング時間を長くすることで、Ｖ字型の断面形状を有する溝をシリコン基板１上に形成できるので、Ｖ字型の断面形状を有する溝を形成したのち、上記した支持梁４Ａの場合と同様の処理を行うことにより、図９の（ｂ）に示す断面形状の支持梁４Ｂも形成することができる。

このように、シリコン基板１の結晶異方性エッチングにより、断面視において台形形状や三角形形状を有する溝の形成を行うと、水平面に対する交差角が約５４度となる斜面を有する溝が形成される。
よって、このようにして形成した溝に基づいて、図９に示すような断面５角形や６角形形状の支持梁４Ａ、４Ｂを形成すると、支持梁の底部側に位置する角部の内角θ、θ’が、９０度以上１８０度未満の鈍角となる応力緩和部を容易に複数形成することができる。

上記した第１実施例では、支持梁４の底部側に曲面形状を形成する方法として、エッチングを利用する場合を例に挙げて説明をしたが、熱酸化を利用して曲面形状を形成しても良い。
熱酸化により曲面形状を形成する場合について、図１３乃至図１５を参照して説明する。
第３−１工程において、シリコン基板１の全面に亘って、ＳｉＮからなるマスク膜２１を堆積したのち、支持梁４の形状に対応させた開口部２１ａをマスク膜２１において形成する。ここで、マスク膜２１に形成される開口部２１ａの幅は、支持梁４の幅である３μm同じ幅で形成される。この状態が図１３である。

第３−２工程において、マスク膜２１の開口部２１ａ内に露出するシリコン基板１の熱酸化を行って、ＳｉＯ_２からなる熱酸化膜２２を形成する。ここで、図１５の（ａ）を参照して、シリコン基板１の上面１ｃを基準として、図中下方向に約０．４５μm、上方向に約０．５５μmの厚みを有する熱酸化膜２２が形成されるように、熱酸化条件を設定する。この状態が図１４、図１５の（ａ）である。
第３−３工程において、シリコン基板１の上のマスク膜２１と熱酸化膜２２とを除去したのち、ＳｉＯ_２からなる第１絶縁膜１１をシリコン基板１上の全面に亘って形成する。
続いて、図１５の（ｂ）に示すように、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とからなるサーモパイルを第１絶縁膜１１の上に形成することになるが、以降の処理は、上記した第１実施例の第１−４工程乃至第１−７工程の処理と同じであるので、ここではその説明を省略する。

かかる方法によっても、支持梁４の底部１１の幅方向における両角部に曲面形状が形成される。よって、角部への応力の集中を緩和することのできる支持梁４とすることができるので、支持梁の破壊を効果的に防止でき、破壊に強い赤外線検出素子を得ることができる。
また、上記した熱酸化を利用して曲面形状を形成する製造方法を採用すると、赤外線検出素子と同じ基板にＣＯＭＳを形成する際に必要となる素子分離工程、すなわちＬＯＣＯＳ工程と同時に、熱酸化膜を形成することができるので、マスクの数を増やすことなく応力緩和構造を形成できる。

熱酸化により曲面形状を形成する場合の他の態様について、図１６乃至図１８を参照して説明する。
第４−１工程において、シリコン基板１の全面に亘って、ＳｉＮからなるマスク膜２１を堆積したのち、マスク膜２１において、支持梁４の幅方向における両側に対応する位置に沿って幅約１．０μmの開口部２１ａを形成する。
ここで、隣接する開口部２１ａの離間距離は、支持梁４の幅である３μmとなるように設定される。この状態が図１６である。

第４−２工程において、マスク膜２１に形成した開口部２１ａ内に露出するシリコン基板１の熱酸化を行って、図１７および図１８の（ａ）の部分拡大図に示すような、断面略円形形状のＳｉＯ_２からなる熱酸化膜２２を形成する。ここで、シリコン基板１の上面１ｃを基準として、図中下方向に約０．４５μm、上方向に約０．５５μmの厚みを有する熱酸化膜が形成されるように、熱酸化条件を設定する。この状態が図１７、図１８の（ａ）である。

第４−３工程において、シリコン基板１の上のマスク膜２１のみを除去したのち、熱酸化膜２２を残したままで、シリコン基板１と熱酸化膜２２の上にＳｉＮからなる第１絶縁膜１１を形成する。これにより、底部の幅方向における両角部が曲面形状の凹部が形成される。
第４−４工程において、前記した第１の実施形態の第１−４工程と同じ処理を行って、第１絶縁膜１１の上に、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とを形成する。この状態が図１８の（ｂ）である。

第４−５工程において、前記した第１実施形態の第１−５工程と同じ処理を行って、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とが直列に接続されたサーモパイルを形成する。
第４−６工程において、前記した第１実施形態の第１−６工程の処理と同じ処理を行って、受光部３に対応する領域と支持梁４に対応する領域とを、基枠２（基板１）から分離するエッチングスリット５を形成し、支持梁４と受光部３の露出面をＳｉＮ膜で覆って、ＳｉＮからなる保護膜２５を形成する。この状態が図１８の（ｃ）である。
第４−７工程において、受光部３に対応する位置の上面に赤外線吸収膜１３を形成したのち、ＸｅＦガスを用いたシリコン基板１の等方性エッチングを行って、支持梁４と受光部３の下方に空隙１０を形成する。これにより、支持梁４と受光部３とが、シリコン基板１から分離される。この状態が図１８の（ｄ）である。

かかる方法によっても、支持梁４の底部の幅方向における両角部に曲面形状が形成される。よって、角部への応力の集中を緩和することができるので、支持梁の破壊を効果的に防止でき、破壊に強い赤外線検出素子を得ることができる。
また、支持梁４の下端面と受光部３の下端面とが面一となり、支持梁４と受光部３との接合部に段差が生じないので、接合部において亀裂などが生じることで、赤外線検出素子が破壊される可能性を低減させることができる。
さらに、上記した熱酸化を利用して曲面形状を形成する製造方法を採用すると、赤外線検出素子と同じ基板にＣＯＭＳを形成する際に必要となる素子分離工程、すなわちＬＯＣＯＳ工程と同時に、上記した処理を行って熱酸化膜を形成することができるので、マスクの数を増やすことなく応力緩和構造を形成できるという効果が得られる。
また、熱酸化膜を除去する必要がないので、除去のための工程を設けること無しに、曲面形状を備える支持梁４を形成することができる。

次に、本発明にかかる赤外線検出素子の第２実施例として、エッチング犠牲層を利用して、支持梁４の底部側に曲面形状を形成した赤外線検出素子について、図１９乃至図２５を参照して説明する。

第５−１工程において、シリコン基板１上にエッチング犠牲層３０を堆積したのち、エッチング犠牲層３０の所定の領域にボロンをインプラントしてエッチングストッパ１４を形成する。
続いて、エッチング犠牲層３０とエッチングストッパ１４の上面の全面に亘って、ＳｉＮからなるマスク膜２１を堆積したのち、支持梁４の形状に対応させた開口部２１ａをマスク膜２１において形成する。この状態が図１９である。
なお、開口部２１ａの詳細は、第１実施例の第１−１工程と同じである。

第５−２工程において、エッチング犠牲層３０の等方性エッチングを行い、断面視においてＲ０．５μmの曲面を幅方向における両角部に持つ溝３０ａを支持梁４に対応する位置に形成する。この状態が図２０である。
なお、等方性エッチングの詳細は、第１実施例の第１−２工程と同じである。

第５−３工程において、シリコン基板１上のマスク膜２１を除去した後、エッチング犠牲層３０とエッチングストッパ１４の上面の全面に亘って、ＳｉＮからなる第１絶縁膜１１を堆積させて形成する。この状態が図２１である。
第５−４工程において、第１実施例の第１−４工程と同じ処理を行って、第１絶縁膜１１上に、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とを形成する。この状態が図２２である。

第５−５工程において、第１実施例の第１−５工程と同じ処理を行って、Ｐ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７とを覆うように、ＳｉＯ_２からなる第２絶縁膜１２を堆積して、サーモパイルを形成する。この状態が図２３である。
５−６工程において、第２絶縁膜１２と第１絶縁膜１１のエッチングにより、エッチングスリット５を形成して、受光部３に対応する領域と支持梁４に対応する領域とを、基枠２に対応する領域から熱的に分離する。そして、受光部３と支持梁４の露出面をＳｉＮ膜で覆って、ＳｉＮからなる保護膜２５を形成する。この状態が図２４である。

第５−７工程において、受光部３に対応する位置の上面に、赤外線吸収膜１３を形成したのち、ヒドラジンを用いたエッチングにより、支持梁４と受光部３の下方に空隙１０を形成する。これにより、支持梁４と受光部３とが、シリコン基板から分離される。この状態が、図２５である。

かかる方法によっても、支持梁４の底部の幅方向における両角部に曲面形状が形成され、曲面形状の部分が、角部への応力の集中を緩和するので、破壊に強い赤外線検出素子を得ることができる。
また、エッチング犠牲層３０に溝３０ａを形成する構成としたので、シリコン基板１自体を加工することなく、底部の幅方向における両角部に曲面形状を有する応力緩和部を備える支持梁を生成できる。
さらに、等方性エッチングにより溝３０ａを形成する構成としたので、エッチング犠牲層３０の支持梁に対応する領域のみに溝を形成することができる。

なお、上記した第２実施形態では、エッチング犠牲層のエッチングにより、支持梁４の下部の幅方向における両角部に曲面形状を形成したが、上記した第１の実施形態の場合と同様にして、熱酸化を利用して曲面形状を形成しても良い。
この場合、マスク膜２１に形成した開口部２１ａ内に露出するエッチング犠牲層の熱酸化を行って、図２６の部分拡大図に示すような熱酸化膜２２を形成する工程を、上記した第５−２工程の代わりに行えば良い。
これにより、マスク膜２１と熱酸化膜２２を除去した後に、第１絶縁膜をエッチング犠牲層３０とエッチングストッパ１４の上に形成し、その後、上記した第５−４工程以降の処理を行うことで、底部の幅方向における両角部に曲面形状が形成された支持梁を得ることができる。

また、熱酸化を利用して支持梁の底部の幅方向の両角部に曲面形状を形成する方法の変形例として、シリコン基板１の支持梁４の幅方向における両側部に対応する領域に熱酸化を行って酸化膜を形成することで、支持梁の底部の幅方向における角部に曲面形状を形成するようにしても良い。
この場合、上記した第５−１工程においてマスク膜２１を堆積したのちに、マスク膜２１において、支持梁４の幅方向における両側に対応する位置に沿って幅約１．０μmの開口部を形成する。
そして、開口部内に露出するシリコン基板１の熱酸化を行って熱酸化膜を形成したのちにマスク膜２１のみを除去し、熱酸化膜を残したままで、シリコン基板１と熱酸化膜の上にＳｉＮからなる第１絶縁膜１１を形成する工程を、前記した第５−２工程、第５−３工程の代わりに行い、続いて、上記した第５−４工程以降の処理を行うことで、赤外線検出素子が作成される。
かかる方法を採用する場合、支持梁４の下端面と受光部３の下端面とが面一となり、支持梁４と受光部３との接合部に段差が生じないので、接合部において亀裂などが生じることで、赤外線検出素子が破壊される可能性を低減させることができる。

また、等方性エッチングや熱酸化を行わずに、エッチング犠牲層の堆積を複数回繰り返すことで、支持梁４の底部の幅方向における両角部に曲面形状を有する応力緩和部が形成されるようにしても良い。
この場合、上記した第５−１工程において、シリコン基板１上に堆積させて形成されたポリシリコンエッチング犠牲層３０Ａにエッチングストッパ１４を形成した後に、エッチング犠牲層３０Ａの支持梁４に対応する領域に開口部３０ｂを形成してシリコン基板１を露出させる（図２７の（ａ）参照）。そして、エッチング犠牲層３０Ａとエッチングストッパ１４の上に、再度ポリシリコンエッチング犠牲層３０Ｂを堆積する工程を、上記した第５−２工程の代わりに行うことで、エッチング犠牲層３０において、支持梁４の形状に対応させて窪み３０ｃを形成する（図２７の（ｂ））。

そして、さらにその上にＳｉＮからなる第１絶縁膜１１を堆積させる工程を、上記した第５−３の工程の代わりに行ったのち、上記した第５−４工程以降の工程の操作を行うことで、支持梁４の底部の幅方向における両角部に曲面形状を有する応力緩和部を備える赤外線検出素子が得られる。
この場合、エッチング犠牲層を形成する操作を複数回繰り返すだけで、底部の幅方向における両角部に曲面形状が形成された支持梁を簡単に形成することができる。
また、エッチング犠牲層を形成する回数および厚み、そしてエッチング犠牲層に形成する開口部３０ｂの大きさを適宜調整することで、支持梁４の底部の幅方向における両角部に形成される曲面形状を、所望の形状とすることができる。

上記した各実施例では、支持梁４の底部側に曲面形状を形成する場合を例に挙げて説明したが、支持梁４の上部側に曲面形状を形成する構成としても良い。
この場合、エッチングスリットを形成したのちに、第２絶縁膜１２の支持梁４に対応する領域の上面の等方的エッチングを行うことで、図２８に示すように、支持梁４の上部側に曲面形状を形成することができる。
このような断面形状を有する支持梁４とすることで、角部への応力の集中をよりいっそう緩和することができるので、支持梁の破壊を効果的に防止でき、破壊に強い赤外線検出素子を得ることができる。

支持梁の上部側に曲面形状を形成する方法の他の態様について、図２９および図３０を参照して説明する。
なお、図２９および図３０では、エッチング犠牲層３０、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２等の位置関係を判りやすく表すために、それぞれ厚みを強調して表示してある。
第６−１工程において、シリコン基板１上にエッチング犠牲層３０を堆積したのち、エッチング犠牲層３０の所定の領域に、ボロンをインプラントしてエッチングストッパ１４を形成する。
第６−２工程において、エッチング犠牲層３０とエッチングストッパ１４の上面の全面に亘って、ＳｉＮからなる第１絶縁膜１１を約０．３μmの厚みで堆積させる。

第６−３工程において、第１絶縁膜１１の上にポリシリコンを堆積したのち、前記した第１実施例の第１−４工程と同様の操作を行って、サーモパイルの温度検出部となる部分を形成する。
第６−４工程において、ＳｉＯ_２からなる第２絶縁膜１２Ａを、Ｐ型ポリシリコン６やＮ型ポリシリコン７の厚みと略同じ厚みで堆積する。この際、第２絶縁膜１２の厚みは薄いので、Ｐ型ポリシリコン６やＮ型ポリシリコン７の上部には、凸型の曲面が形成される。
第６−５工程において、前記した第１実施例の第１−５工程と同じ操作により、コンタクト９、アルミ配線８ａ，８ｂを形成する際に、支持梁４に対応する領域にアルミ層１５をエッチングストッパ層として形成する。
第６−６工程において、第２絶縁膜１２Ａの上面の全面に亘ってＳｉＯ_２からなる第３絶縁膜１２Ｂを堆積させる。
第１絶縁膜を形成した後の２回の絶縁膜の堆積により、全体として約１．７μmの厚みの絶縁膜１２が形成される。この状態が図２９の（ａ）である。

第６−７工程において、第３絶縁膜１２Ｂの支持梁４に対応する領域のドライエッチングにより、アルミ層１５を露出させる。この状態が図２９の（ｂ）である。
第６−８工程において、露出させたアルミ層１５を硫酸で除去する。
第６−９工程において、受光部３と支持梁４とを基枠に相当するエッチングストッパ１４から熱的に分離する為に、受光部３に対応する領域と支持梁４に対応する領域とを基枠２に対応する領域から区画するエッチングスリット５を、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２Ａ、そして第３絶縁膜１２Ｂとを貫通させて形成する。
第６−１０工程において、支持梁４と受光部３の露出面をＳｉＮ膜で覆って、ＳｉＮからなる保護膜２５を形成する。この状態が図３０の（ａ）である。
第６−１１工程において、受光部３に相当する領域の上面に赤外線吸収膜１３を形成したのち、ＸｅＦガスを用いたシリコン基板１の等方性エッチングを行って、支持梁４と受光部３の下方に空隙１０を形成する。これにより、支持梁４と受光部３とが、シリコン基板から分離される。この状態が図３０の（ｂ）である。

これにより、受光部３よりも厚みが薄く、かつ上側に曲面形状が形成された支持梁４を備える赤外線検出素子を得ることができる。よって、支持梁の幅方向断面における角部への応力の集中を緩和することができるので、支持梁の破壊を効果的に防止でき、破壊に強い赤外線検出素子を得ることができる。また、支持梁４の厚みを薄くすることが可能となるので、支持梁の熱抵抗を高めて、温度検出の感度を向上させることができる。
また、エッチングストッパとして作用するアルミ層１５を、受光部３に相当する領域内にアルミ配線８ａを形成する際に、一緒に形成することができるので、アルミ層１５を設けるために別途マスクを設けることや、そのための工程などを追加する必要がない。また、サーモパイルを構成するＰ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７の真上に位置する第２絶縁膜１２Ａの形状を保ったままで、支持梁の幅方向断面における角部が面取りされた支持梁を形成することができる。

上記した実施形態では、断面視において略矩形形状となる支持梁の幅方向断面における角部のうちの少なくともひとつの角部が面取りされて、曲面形状や面取り形状とされた場合を例に挙げて説明をしたが、支持梁に作用する応力を緩和することのできる形状であれば、支持梁の断面形状は適宜変更可能である。

例えば、幅方向断面の形状が凹凸形状である支持梁としても良い。
具体的には、図３１の（ａ）に示すように、支持梁の幅方向断面の４つの角の内の３つに曲面形状を形成した支持梁１００Ａとすることや、断面視においてＬ字形状の支持梁１００Ｂと、Ｕ字形状の支持梁１００Ｃとすることや、幅方向における中央部の上下部にそれぞれ窪みのある形状の支持梁１００Ｄとしても良い。
幅方向断面の形状が凹凸形状である支持梁は、断面視において矩形形状の支持梁よりも、曲げ応力に対して剛性の高い支持梁とすることができる。特に、硬質と軟質の材料とから構成される支持梁の場合、硬質の材料が位置する領域に凹凸形状を設けると、曲げ応力に対する剛性を一層向上させることができる。
よって、断面形状が凹凸形状であることによる曲げ剛性に強いという特性と、幅方向断面の角部に応力緩和部が形成されていることによる応力の集中を緩和して亀裂が生じにくいという特性の２つの特性を備えた支持梁とすることができる。

また、支持梁内に設けられるＰ型ポリシリコン６とＮ型ポリシリコン７の断面形状も、例えば図２８に示したような断面視において略正方形の形状に限定されるものではなく、図３１の（ｂ）に示すように、矩形形状のポリシリコン１０１Ａとすることや、Ｌ字形状のポリシリコン１０１Ａとすること、そして支持梁の外周形状に合わせた形状のポリシリコン１０１Ｃ，１０１Ｄなど、適宜選択可能である。
かかる場合、ポリシリコンは硬質の材料であるので、曲げ応力に対して強い支持梁とすることが可能である。

特に、図３１の（ｃ）に示すように、支持梁１００Ａ乃至１００Ｄの底部１０２Ａ乃至１０２Ｄを構成する第１酸化膜が、硬質のＳｉＮから構成されるようにした上で、ポリシリコン１０１Ａ乃至１０１Ｄ自体の形状を、支持梁１００Ａ乃至１００Ｄの底部側の形状に合わせると、より一層、曲げに強い支持梁とすることが可能である。

上記した第１実施例では、シリコン基板１のエッチングを、ＸｅＦガスを用いて行う場合を例に挙げて説明をしたが、ヒドラジンやＴＭＡＨなどのアルカリ性の溶液を用いて、結晶異方性エッチングを行うようにしても良い。
この場合、上記した第２実施例の場合のように、第１絶縁膜１１の下側にエッチング犠牲層を設けることで、図２５の（ｂ）に示すような逆ピラミッド型の空隙１０が形成される。

第１実施例にかかる赤外線検出素子を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第１実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 支持梁の変形例を説明する説明図である。 変形例に係る支持梁の製造方法を説明する説明図である。 変形例に係る支持梁の製造方法を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法の変形例を説明する説明図である。 変形例に係る支持梁の製造方法を説明する説明図である。 第３実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 第２実施例にかかる赤外線検出素子の製造方法を説明する説明図である。 支持梁の変形例を説明する説明図である。 従来例に係る赤外線検出素子を説明する説明図である。

符号の説明

１ シリコン基板
２ 基枠
３ 受光部
４ 支持梁
５ エッチングスリット
６ Ｐ型ポリシリコン
７ Ｎ型ポリシリコン
８ アルミ配線
９ コンタクト
１０ 空隙
１１ 第１絶縁膜（底部）
１２ 第２絶縁膜
１３ 赤外線吸収膜
１４ エッチングストッパ
１５ アルミ層
２１ マスク膜
２１ａ 開口部
２２ 熱酸化膜
２５ 保護膜
３０ エッチング犠牲層
Ａ 赤外線検出素子

Claims (16)

1. 基板から分離された受光部と、
   前記受光部と前記基板とを接続し、前記受光部を支持する支持梁と
   を備える赤外線検出素子であって、
   前記支持梁の幅方向断面における角部のうちの少なくともひとつを、面取り形状または曲面形状にして応力緩和部とした
   ことを特徴とする赤外線検出素子。
2. 前記支持梁は少なくともひとつの屈曲部を有し、
   前記屈曲部では、前記支持梁の屈曲方向における内側に位置する角部のうちの少なくともひとつに、前記応力緩和部が形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出素子。
3. 前記支持梁は、硬質と軟質の材料を積層させて形成されており、
   前記応力緩和部は、前記支持梁の幅方向断面の図心位置を基準として、前記硬質の材料が位置する側にある角部に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の赤外線検出素子。
4. 前記支持梁の幅方向断面の形状は凹凸形状を有している
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の赤外線検出素子。
5. 基板から分離された受光部と、前記受光部と前記基板とを接続し、前記受光部を支持する支持梁とを備え、前記支持梁の底部の幅方向における両角部を、面取り形状または曲面形状にして応力緩和部とした赤外線検出素子の製造方法であって、
   （ａ）前記基板の前記支持梁に対応する領域に、底部の幅方向における両角部を面取り形状または曲面形状にした凹部を形成する工程と、
   （ｂ）前記基板と前記凹部の上面の全面に亘って絶縁膜を設ける工程と、
   （ｃ）前記受光部に対応する領域と前記支持梁に対応する領域とを区画するエッチングスリットを、前記絶縁膜を貫通させて形成する工程と、
   （ｄ）前記エッチングスリットを通じた前記基板の一部の除去により、前記支持梁に対応する領域と前記受光部に対応する領域とを前記基板から離間させて、前記支持梁の底部の幅方向における両角部に応力緩和部が形成された赤外線検出素子を得る工程とからなる
   ことを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。
6. 前記凹部を形成する工程では、前記基板の等方性エッチングにより前記凹部を形成することを特徴とする請求項５に記載の赤外線検出素子の製造方法。
7. 前記凹部を形成する工程では、前記基板の異方性エッチングにより前記凹部を形成することを特徴とする請求項５に記載の赤外線検出素子の製造方法。
8. 前記凹部を形成する工程は、
   （ａ１）前記基板の前記支持梁に対応する領域に熱酸化を行って酸化膜を生成する工程と、
   （ａ２）生成した酸化膜の除去により前記凹部を形成する工程と
   より構成されることを特徴とする請求項５に記載の赤外線検出素子の製造方法。
9. 前記凹部を形成する工程では、前記基板の前記支持梁の幅方向における両側部に対応する領域に熱酸化を行って酸化膜を生成することで、前記凹部を形成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の赤外線検出素子。
10. 基板から分離された受光部と、前記受光部と前記基板とを接続し、前記受光部を支持する支持梁とを備え、前記支持梁の底部の幅方向における両角部を、面取り形状または曲面形状にして応力緩和部とした赤外線検出素子の製造方法であって、
    （ａ）前記基板上にエッチング犠牲層を形成する工程と、
    （ｂ）前記エッチング犠牲層の前記支持梁に対応する領域に、底部の幅方向における両角部を面取り形状または曲面形状にした凹部を形成する工程と、
    （ｃ）前記エッチング犠牲層と前記凹部の上面の全面に亘って絶縁膜を設ける工程と、
    （ｄ）前記受光部に対応する領域と前記支持梁に対応する領域とを区画するエッチングスリットを、前記絶縁膜を貫通させて形成する工程と、
    （ｅ）前記エッチングスリットを通じた前記基板の一部と前記エッチング犠牲層の除去により、前記支持梁に対応する領域と前記受光部に対応する領域とを前記基板から離間させて、前記支持梁の底部の幅方向における両角部に応力緩和部が形成された赤外線検出素子を得る工程とからなる
    ことを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。
11. 前記凹部を形成する工程では、前記エッチング犠牲層の等方性エッチングにより前記凹部を形成する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の赤外線検出素子の製造方法。
12. 前記凹部を形成する工程は、
    （ｂ１）前記エッチング犠牲層の前記支持梁に対応する領域に熱酸化を行って酸化膜を生成する工程と、
    （ｂ２）生成した酸化膜の除去により前記凹部を形成する工程と
    より構成されることを特徴とする請求項１０に記載の赤外線検出素子の製造方法。
13. 前記凹部を形成する工程では、前記基板の前記支持梁の幅方向における両側部に対応する領域に熱酸化を行って酸化膜を生成することで、前記凹部を形成する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の赤外線検出素子の製造方法。
14. 前記凹部を形成する工程は、
    （ｂ１）前記基板上に形成された前記エッチング犠牲層において、前記支持梁に対応する領域を除去して前記基板を露出させる工程と、
    （ｂ２）エッチング犠牲層を、前記基板と前記エッチング犠牲層の上面の全面に亘って再度設けて、前記凹部を形成する工程と
    より構成されることを特徴とする請求項１０に記載の赤外線検出素子の製造方法。
15. 前記（ｅ）工程のあとに、
    （ｆ）前記絶縁膜の上面のうちの前記支持梁に対応する領域の等方性エッチングを行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の赤外線検出素子の製造方法。
16. 基板から分離された受光部と、前記受光部と前記基板とを接続し、前記受光部を支持する支持梁とを備え、前記支持梁の底部の幅方向における両角部を、面取り形状または曲面形状にして応力緩和部とした赤外線検出素子の製造方法であって、
    （ａ）前記基板上にエッチング犠牲層を形成する工程と、
    （ｂ）前記エッチング犠牲層の上面に第１絶縁膜を設ける工程と、
    （ｄ）前記第１絶縁膜の前記支持梁に対応する領域にエッチングストッパを形成する工程
    と、
    （ｆ）前記第１絶縁膜と前記エッチングストッパの上面の全面に亘って第２絶縁膜を設ける工程と、
    （ｇ）前記第１絶縁膜の前記支持梁に対応する領域のエッチングにより前記エッチングストッパを露出させる工程と、
    （ｈ）前記エッチングストッパを除去する工程と、
    （ｉ）前記受光部に対応する領域と前記支持梁に対応する領域とを区画するエッチングスリットを、前記第１絶縁と第２絶縁膜とを貫通させて形成する工程と、
    （ｊ）前記エッチングスリットを通じた前記基板の一部と前記エッチング犠牲層の除去により、前記支持梁に対応する領域と前記受光部に対応する領域とを前記基板から離間させて、前記支持梁の上部に前記応力緩和部が形成された赤外線検出素子を得る工程とからなる
    ことを特徴とする赤外線素子の製造方法。

Images