JP2009192350A - 熱型赤外線検出器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】赤外線を検出する第1素子1aと環境温度を補正する第2素子1bとが回路基板2上に形成される熱型赤外線検出器において、第1素子1aの温度検出部14は、空洞部15により回路基板2から熱的に分離され、第2素子1bの温度検出部14は、空洞部に残存するダイアモンドライクカーボンからなる第1犠牲層5上に形成され、第1犠牲層5により回路基板2と熱的に接続され、温度検出部14の出力信号が電極配線9を介して読出回路2aに伝達され、該読出回路2aで出力信号の差分が検出される。
【選択図】図1
Description
1b 第2素子
2 回路基板
2a 読出回路
3 反射膜
4 コンタクト
5 第1犠牲層(DLC)
6 第1保護膜
7 ボロメータ薄膜
8 第2保護膜
9 電極配線
10 第3保護膜
11 第2犠牲層
12 庇
13 支持部
14 温度検出部
15 空洞部
16a、16b、16c、16d コンタクトホール
17 第1スリット
18 第2スリット
19 第3スリット
101 第1感熱抵抗体
102 ダミー抵抗体である第2感熱抵抗体
103 カレントミラー回路
104a 第1スイッチ
104b 第2スイッチ
104c 第3スイッチ
105a 第1ノード
105b 第2ノード
105c 第3ノード
106 容量
107 インバータ
121 第1素子
122 第2素子
123 シリコン基板
124 支持台
125 保護部材
126 空洞部
127 犠牲層
131 第1ボロメータ薄膜
132 第2ボロメータ薄膜
Claims (9)
- 赤外線を検出する第1素子と環境温度を補正する第2素子とが基板上に形成される熱型赤外線検出器において、
前記第1素子の温度検出部は、ダイアモンドライクカーボンからなる犠牲層を除去して形成された空洞部により、前記基板から熱的に分離され、
前記第2素子の温度検出部は、前記空洞部に残存する前記犠牲層上に形成され、該犠牲層により、前記基板と熱的に接続され、
前記第1素子及び前記第2素子の前記温度検出部の出力信号が、該温度検出部の各々の端部に接続される電極配線を介して前記基板内に形成された読出回路に伝達され、該読出回路で前記出力信号の差分が検出されることを特徴とする熱型赤外線検出器。 - 赤外線を検出する第1素子と環境温度を補正する第2素子とが基板上に形成される熱型赤外線検出器において、
前記第1素子の温度検出部は、ダイアモンドライクカーボンからなる犠牲層を除去して形成された空洞部により、前記基板から熱的に分離され、
前記第2素子の温度検出部は、前記空洞部に残存する前記犠牲層上に形成され、該犠牲層により、前記基板と熱的に接続され、
前記第1の素子及び前記第2の素子の外側の、前記犠牲層が形成されずに凹状となった部分に、金属の埋め込み層が形成され、
前記第1素子及び前記第2素子の前記温度検出部の各々の端部と前記埋め込み層とは、前記基板の表面に略平行に延在する電極配線で接続され、
前記第1素子及び前記第2素子の前記温度検出部の出力信号が、前記電極配線及び前記埋め込み層を介して前記基板内に形成された読出回路に伝達され、該読出回路で前記出力信号の差分が検出されることを特徴とする熱型赤外線検出器。 - 前記温度検出部は、第1保護膜と、前記第1保護膜の上層のボロメータ薄膜と、前記ボロメータ薄膜を覆う第2保護膜と、前記第2保護膜の上層に形成され、該第2保護膜に設けられたコンタクトホールを介して前記ボロメータ薄膜に接続される前記電極配線と、前記電極配線を覆う第3保護膜と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱型赤外線検出器。
- 前記温度検出部は、第1保護膜と、前記第1保護膜の上層の前記電極配線と、前記電極配線を覆う第2保護膜と、前記第2保護膜の上層に形成され、該第2保護膜に設けられたコンタクトホールを介して前記電極配線に接続されるボロメータ薄膜と、前記ボロメータ薄膜を覆う第3保護膜と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱型赤外線検出器。
- 赤外線を検出する第1素子と環境温度を補正する第2素子とが基板上に形成される熱型赤外線検出器の製造方法であって、
基板上の前記第1素子及び前記第2素子の各々が形成される領域に反射膜を形成すると共に、前記反射膜の外側に前記基板内に形成された読出回路に接続されるコンタクトを形成する第1の工程と、
前記第1素子及び前記第2素子の各々が形成される領域にダイアモンドライクカーボンからなる犠牲層を形成する第2の工程と、
第1保護膜を形成する第3の工程と、
前記コンタクト上の前記第1保護膜を除去した後、少なくとも前記コンタクト上の前記犠牲層が形成されていない凹部を金属で埋め込む第4の工程と、
前記金属を研磨して、前記凹部に前記金属の埋め込み層を形成する第5の工程と、
前記犠牲層上にボロメータ薄膜を形成する第6の工程と、
第2保護膜を形成し、前記ボロメータ薄膜の端部上に第1コンタクトホールを形成すると共に、前記埋め込み層上に第2コンタクトホールを形成する第7の工程と、
前記第1コンタクトホールと前記第2コンタクトホールとを繋ぐ領域に電極配線を形成し、前記ボロメータ薄膜と前記埋め込み層とを前記電極配線で接続する第8の工程と、
第3保護膜を形成する第9の工程と、
前記第1保護膜と前記第2保護膜と前記第3保護膜とを貫通するスリットを形成し、該スリットを介して前記第1素子が形成される領域の前記犠牲層を除去する第10の工程と、を少なくとも有することを特徴とする熱型赤外線検出器の製造方法。 - 赤外線を検出する第1素子と環境温度を補正する第2素子とが基板上に形成される熱型赤外線検出器の製造方法であって、
基板上の前記第1素子及び前記第2素子の各々が形成される領域に反射膜を形成すると共に、前記反射膜の外側に前記基板内に形成された読出回路に接続されるコンタクトを形成する第1の工程と、
前記第1素子及び前記第2素子の各々が形成される領域にダイアモンドライクカーボンからなる犠牲層を形成する第2の工程と、
第1保護膜を形成する第3の工程と、
前記コンタクト上の前記第1保護膜を除去した後、少なくとも前記コンタクト上の前記犠牲層が形成されていない凹部を金属で埋め込む第4の工程と、
前記金属を研磨して、前記凹部に前記金属の埋め込み層を形成する第5の工程と、
前記犠牲層上端部から前記埋め込み層上部に至る領域に電極配線を形成する第6の工程と、
第2保護膜を形成し、前記犠牲層上端部の前記電極配線上にコンタクトホールを形成する第7の工程と、
前記犠牲層上の前記コンタクトホールを含む領域にボロメータ薄膜を形成し、前記ボロメータ薄膜と前記電極配線とを接続する第8の工程と、
第3保護膜を形成する第9の工程と、
前記第1保護膜と前記第2保護膜と前記第3保護膜とを貫通するスリットを形成し、該スリットを介して前記第1素子が形成される領域の前記犠牲層を除去する第10の工程と、を少なくとも有することを特徴とする熱型赤外線検出器の製造方法。 - 前記第5の工程では、前記犠牲層上の前記第1保護膜が露出する位置まで研磨を行うことを特徴とする請求項5又は6に記載の熱型赤外線検出器の製造方法。
- 前記第5の工程では、前記犠牲層上の前記第1保護膜が切削される位置まで研磨を行い、前記犠牲層上に再度、前記第1保護膜を形成することを特徴とする請求項5又は6に記載の熱型赤外線検出器の製造方法。
- 前記第2の工程では、互いに隣接する素子の前記コンタクトの間の領域にも、前記犠牲層を形成することを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一に記載の熱型赤外線検出器の製造方法。
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