JP2009222649A - 赤外線撮像素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画素の固着現象が発生し難く信頼性のある熱型赤外撮像素子を得ることを目的としている。
【解決手段】 本発明に係る熱型の赤外線撮像素子は、検出部が半導体基板から離間して支持する素子であり、検出部に対向する位置であって半導体基板上の画素領域に堆積膜を由来とするサイドウォールが孤立して立設されたことを特徴とするものである。
サイドウォールの幅は堆積層の堆積厚さになるためナノオーダまで薄くすることも可能である。したがって、サイドウォールと半導体基板とが接触する面積が極めて小さくできるため、固着する可能性が極めて小さくできる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、遠赤外域に感度を有する熱型の赤外線撮像素子に関するものである。

従来の熱型の赤外線撮像素子は、入射赤外線を熱に変換して温度変化による物性値の変化を電気信号として読み出していた。また、この素子は赤外検出感度を高めるため、検知部は基板から熱的に離隔された断熱構造となっていた。さらに、赤外線吸収部を広げて入射赤外線を受ける面積をかせぐために、検知部を赤外線吸収部と温度検知部とに分離した中空構造としていた（例えば、特許文献１参照）。

他方、加速度センサ等に見られるような、機械的な振動をする機構を有する中空構造のマイクロセンサでは、中空構造が基板等に接触した際にそのまま固着する現象が発生することがあり、これを抑止するために微小な突起を設ける工夫がなされていた（例えば、特許文献２、３参照）。さらには、構造体表面に特殊な被覆膜を付着させて、固着する確率を低下させる技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。
特開２００５−２３３６７１号公報（第４頁、図２） 特開２００６−９５６３２号公報（第３頁、図１） 特開２０００−３４９０６５号公報（第４頁、図１） 特開２００５−１４４６６０号公報（第６頁、図１）

従来の赤外線撮像素子においては、振動式の角加速度センサのように積極的に機械的な駆動を行っていないものの、赤外線検知部は予期しない過渡的なの機械的衝撃が加わる可能性があった。例えば、素子を落としてしまったときに衝撃が加わる場合があり、この場合に中空構造体は基板等に接触してそのまま固着する現象が発生することがあった。そのため、かかる場合には画素欠陥が発生することになった。

ここで、特許文献２に見られるようなリソグラフィー技術を利用して作成した突起を赤外線撮像素子の固着防止のために採用した場合を想定すると、突起と中空構造体との接触面積はリソグラフィー技術の解像度に依存する。そのため、接触面積の大小に依存する固着の防止効果がリソグラフィー技術の解像度に左右される問題があった。

また、特許文献３に見られるような、シリコン基板の表面をウエットエッチングにより荒らす手法は、突起を所望の位置に正確に形成することはできなかった。したがって、中空構造が基板に接触する接点以外にも突起を形成する領域を設けなければならず、素子設計上の自由度が確保できないという問題があった。

また、特許文献４に見られる膜形成技術は、有機分子膜からのガス放出による真空度低下が懸念されるため、真空中で動作させる熱型の赤外撮像素子には信頼性確保の上で不向きであった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、固着現象が発生し難く信頼性のある熱型赤外撮像素子を得ることを目的としている。

本発明に係る赤外線撮像素子の製造方法は、検出部と、その検出部上に結合部を介して検出部から離間されて支持された赤外線吸収部と、検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子の製造方法において、半導体基板上であって赤外線吸収部の下に第１の犠牲層を形成する工程と、第１の犠牲層の上を含む半導体基板上に堆積層を積層する工程と、堆積層をエッチング除去して第１の犠牲層の側壁にサイドウォールを形成する工程と、第１の犠牲層上およびサイドウォール上を含む半導体基板上に第２の犠牲層を形成した後に赤外線吸収部を形成する工程と、第１および第２の犠牲層を除去する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る赤外線撮像素子の製造方法は、検出部と、その検出部上に検出部から離間されて結合部を介して支持された赤外線吸収部と、検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子の製造方法の製造方法において、半導体基板上に第３の犠牲層を形成する工程と、第３の犠牲層上であって前記赤外線吸収部の下に第４の犠牲層を形成する工程と、第３の犠牲層上を含む半導体基板上に堆積層を積層する工程と、堆積層をエッチング除去して第４の犠牲層の側壁にサイドウォールを形成する工程と、サイドウォールの上にこれと接合する赤外線吸収部を形成する工程と、第３および第４の犠牲層を除去する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る赤外線撮像素子は、検出部と、その検出部上に結合部を介して検出部から離間されて支持された赤外線吸収部と、検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子において、赤外線吸収部に対向する位置であって半導体基板上にサイドウォールが立設されたことを特徴とする。

また、本発明に係る赤外線撮像素子は、検出部と、その検出部上に結合部を介して検出部から離間されて支持された赤外線吸収部と、検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子において、半導体基板に対向する位置であって赤外線吸収部の下面にサイドウォールが立設されたことを特徴とする。

この発明によれば、サイドウォールを利用した微細構造を形成したことにより、機械的な外乱により中空構造体が変位して基板等に接触しても固着現象が発生し難くなる。したがって、画素欠陥が発生し難い信頼性の高い熱型の赤外撮像素子を得ることができる。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る赤外線撮像素子の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩで示した部分を拡大した図であって、隣接する画素１０を抜出して拡大した斜視図である。図２において、隣接する画素１０の最上層である赤外線吸収部１３がそれぞれ見えている。図３は、図２中に示した赤外線吸収部１３を取除いた状態を示した模式図である。図３では、枠状のサイドウォール３０が赤外反射体２１上に配置されている。図４は、図３に赤外線吸収部１３を破線で重ね描きしたものである。サイドウォール３０は、仮に赤外線吸収部１３が変形しても赤外線吸収部１３の外縁が赤外反射体２１に接触しないように、赤外反射体２１上であって赤外線吸収部１３の裏面に当接しうる位置に配置されている。

なお、本実施の形態では、サイドウォール３０を赤外反射体２１上に形成する場合を説明するが、必ずしも赤外反射体２１上に形成する必要なく、例えば、赤外反射体２１を省略した赤外撮像素子の場合には、Ｓｉ基板上あるいはＳｉ基板に積層したＳｉ酸化膜などの上であれば形成可能である。すなわち、サイドウォール３０は半導体基板上であればサイドウォール下部の層の種類には依存せず形成可能である。

図５は、図２中に示した画素を平面視した模式図であって、隣り合う２つの赤外線吸収部１３を示した平面図である。図６は、斜視図で示した図３を平面視した模式図であって、図５で示した赤外線吸収部１３の更に下層を示したものである。図７は、図６中に示した赤外反射体２１より下層の状態を示した平面図である。図８は、図５中に示すＶＩＩＩ-ＶＩＩＩ線に沿った画素の断面の模式図である。

まず、赤外線撮像素子の全体構成について説明する。
図１において、赤外線撮像素子は、画素１０、水平走査回路２、垂直走査回路３、出力アンプ４、等により構成さている。また、画素１０は、光学系（図示せず。）によって像が結像する基板上の領域（以下、撮像領域という）に２次元アレイ状に配列されている。画素１０の出力信号は、それぞれ垂直選択線５及び信号線６を通じて水平走査回路２と垂直走査回路３とにより読み出され、出力アンプ４より素子外部へ出力される。

なお、ここでいう画素とは、赤外線撮像素子の画像信号を発生させるものであり、赤外線撮像素子上に配列された赤外線吸収部１３や検出部１６等の配列の最小の繰返し単位である。

さらに、赤外線撮像素子の構造について図８に従って説明する。
赤外線撮像素子は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板の埋め込み酸化膜（図示せず。以下、ＢＯＸ酸化膜という）の上に作製されたダイオードを検出器とした熱を電気信号へ変換する検出部１６を有する。また、ＢＯＸ酸化膜の下のＳｉ基板１２は部分的にエッチングされて空洞部１８が形成されており、検出部１６は支持脚１７を介してＳｉ基板１２から離間されて支持されている。そのため、検出部１６からＳｉ基板１２への熱伝導を低減する断熱構造となっている。したがって、画素１０では素子へ入射する赤外線によって断熱構造の検知部分の温度が上昇し、その温度上昇を検出部１６で熱電気変換し、電気信号として出力することが可能となる。

図８に従い画素１０について更に説明する。上述したように、画素１０は赤外線吸収部１３と検出部１６と支持脚１７とを含む構成であって、赤外線吸収部１３は画素の結合部１４を介して検出部１６から離間されて結合されている。支持脚１７は窒化チタンからなる配線と酸化珪素からなる誘電体層を積層したものから構成されている。また、誘電体層は主に支持脚１７の剛性を向上するために用いられている。赤外線吸収部１３は、例えばシート抵抗が概ね３５０オームである窒化チタンからなる薄膜金属層を酸化珪素からなる誘電膜で挟んだものである。また、赤外線吸収部１３と赤外反射体２１とからなる光学的共振構造により、入射されてきた赤外入射光を効率よく赤外線吸収部１３で吸収できる構造である。

さらに、画素の構造を説明する。赤外線吸収部１３の下層には入射赤外線を遮蔽する構造としての赤外反射体２１が一面にあり、画素の結合部１４が通るに十分な開口部２５が開いている。赤外反射体２１は、例えばクロムからなる赤外反射膜を酸化珪素からなる誘電膜中に設けた構成であり、概ね９割以上の赤外反射率を有するものである。赤外反射体２１は検知部１６とは接触しないように形成され、画素の周辺部でＳｉ酸化膜２６を介してＳｉ基板に固定されている。赤外反射体２１は多重反射構造の構成要素として入射光の吸収には寄与しているものの、検出部１６や赤外線吸収部１３には接続されていない。なお、上述した開口部２５は、この穴を通じてＳｉ基板をエッチングし空洞部１８を形成するための開口である。

つぎに、サイドウォール３０について説明する。サイドウォール３０は、赤外反射体２１上に配置された突出した形状の厚みの薄い薄厚の構造体である。図３および図６を参照して、サイドウォール３０は赤外反射体２１上であって、平面視において２つの画素の赤外線吸収部１３の下に重なるように配置された長方形の塀のような形状である。また、図８も合わせて参照して、サイドウォール３０の先端は、赤外線吸収部１３の裏面とは通常は接触していない。しかし、赤外線吸収部１３が外力により変形したときは、サイドウォール３０の先端は赤外線吸収部１３と当接するが、赤外線吸収部１３は赤外反射体２１とは接触しない。サイドウォール３０は、かかる関係が満たされる高さ及び配置位置をとるように設置されている。

また、サイドウォール３０は後述する製造法により形成されるため、サイドウォール３０の先端は、数十ナノオーダの幅の鋭利な突起となっている。

さらに、赤外反射体２１の下層を示した図７について説明する。検出部１６は支持脚１７のみによって支持され、Ｓｉ基板から熱絶縁された構造である。支持脚１７は蛇行した細長い形状をとることによって断熱性の高い構造としたものである。

上述した画素の構成によれば、画素１０では、入射されてきた赤外入射光は赤外線吸収部１３で吸収され熱に変換される。さらに、赤外線吸収部１３は画素の結合部１４を介して検出部１６結合されているため、この熱は検知部１６に伝達され検知部１６に設けているダイオードにより電気信号に変換される。

つぎに、赤外線撮像素子の製造方法を説明する。図９〜図１８は、本実施の形態における製造方法を工程順に示す概略断面図である。なお、断面位置は図５中に示すＶＩＩＩ-ＶＩＩＩ線に沿った位置に相当する。以下、工程順に説明する。

図９に示す第１工程では、シリコンプロセスを経て検出部１６、支持脚１７、信号線６、等をまず作製する。なお、図示していないがこの段階では赤外線撮像素子の読み出し回路（水平走査回路２、垂直走査回路３）等が形成されている。

図１０に示す第２工程では、画素の上にレジストを塗布し、画素の検出部１６、支持脚１７の周囲を埋めている。この工程で塗布したレジストは、さらに、Ｓｉ酸化膜２６が露出するまで化学研磨法により平坦化され、画素平坦化犠牲層４０となる。平坦化後に、赤外反射体２１となる酸化珪素層とクロム層とからなる層２７を積層する。なお、画素平坦化犠牲層４０は画素の平坦化のためであり、最終工程で除去される

図１１に示す第３工程では、酸化珪素層とクロム層の積層２７の上にサイドウォール形成のための第１犠牲層４１を形成する。第１犠牲層４１は、酸化珪素層とクロム層の積層２７の上にレジストを塗布して所定の形状にパターン化した犠牲層パターンである。なお、本実施形態では第１犠牲層４１の形状は、所定の厚みを持つ直方体である。また、この厚みは後述するサイドウォール３０の高さを調節するために適宜選択される。また、パターン化は半導体プロセスで常用されるリソグラフィーの手法を利用して作製する。

図１２に示す第４工程では、酸化珪素からなる堆積層３３を堆積する。堆積は、第１犠牲層４１の側壁に付着する堆積物が極端に厚くならないようにコンフォーマルに酸化珪素の層を堆積する。なお、酸化珪素の他に窒化珪素などの誘電体を堆積することもできる。

図１３に示す第５工程では、半導体プロセスでよく用いられる垂直異方性加工により、第１犠牲層４１の側壁の周囲の堆積物のみを残して他の堆積層３３を除去し、サイドウォール３０を形成する。

この加工方法によれば、サイドウォール３０の幅は堆積層３３の形成厚さ程度となるため、ナノオーダ程度まで薄くすることも可能で鋭利な突起が形成できる。また、サイドウォール３０は、第１犠牲層４１の周囲全周に形成されるため、サイドウォール３０の形状は必ず閉じた形状になり、例えば、図３あるいは図４に示される長方形の塀の形状とすることもできる。

図１４に示す第６工程では、第２工程で形成した酸化珪素層とクロム層との積層２７を所定のパターンで除去加工して、後述する画素の結合部１４を通すに十分な開口部２５を形成する。

図１５に示す第７工程では、画素の平坦化のために第２犠牲層４２を積層形成する。また、画素の結合部１４を形成するために、犠牲層上部から検出部１６に到達する開口６２を開ける。また、第２犠牲層４２は上述したサイドウォール３０、第１犠牲層４１を覆っている。

図１６に示す第８工程では、画素の結合部１４を形成し、その上に赤外線吸収部１３を形成する。

図１７に示す第９工程では、画素の最上層から基板表面に通ずる開口（図示せず）を通してエッチャントをＳｉ基板１２に到達させてシリコンをエッチングする。これにより空洞部１８をＳｉ基板１２に形成する。

最後に、図１８に示す第１０工程で、全ての犠牲層を除去し、中空構造の断熱構造体を完成する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、サイドウォール３０の幅は堆積層３３の堆積厚さ程度となるためナノオーダ程度まで薄くすることも可能である。したがって、赤外線吸収部１３が仮に変位しても赤外反射体２１と直接接触することはなく、赤外線吸収部１３は接触面積の極めて小さいサイドウォール３０に当接することになる。したがって、接触する面積が極めて小さくできるため、固着する可能性が極めて小さくできる。

単純には比較できないが、固着力が接触面積に比例するとして、固着力は従来の数十分の一にまで小さくできる。つまり、従来技術に見られるようなリソグラフィー技術を利用して作製した突起を赤外線撮像素子の固着防止のために採用した場合を想定すると、突起と中空構造体との接触面積は利用するリソグラフィー技術の解像度に依存する。そのため、解像度にもよるが、突起のサイズはミクロンないしサブミクロンオーダーになる。しかしながら、サイドウォールを利用した場合は堆積層３３の堆積厚さで制御できるので極めて小さくできる。

また、上述のサイドウォール３０を用いた固着防止構造は、中空構造体に付加的な熱容量の増加をもたらさないので熱的なレスポンスの低下などなく、また、サイドウォール３０は平面視において極めて薄いため入射赤外線を遮光することはほとんど無いので光学特性の低下もほぼ無い。

また、サイドウォール３０は、第１犠牲層４１の周囲全周に形成されるため、サイドウォール３０の形状は必ず閉じた形状（例えば、図３あるいは図４に示される長方形））となる。それに対し、孤立した突起の場合は突起が点で基板と接合するため、基板から剥れることも予想される。しかしながら、四角形のような枠状であれば一部分が剥離したとしても他の部分によって付着しているので剥れるおそれが極めて小さい。

また、本実施の形態では、隣接する２つの赤外吸収部１３の下にサイドウォール３０を配置したが、平面的な形状、レイアウトは他の形状も可能であり、例えば、赤外吸収部１３の四隅の下に小さな円形の枠を配設するレイアウトも可能である。したがって、画素内の任意の位置に微細な構造体を配置できるので、素子設計上の自由度が高い。

さらに、サイドウォール３０は、酸化珪素、窒化珪素などの堆積物に由来しているので真空中に素子を収納しても、有機分子膜からのガス放出にみられる真空度低下の懸念はない。したがって、真空中で動作させる熱型の赤外撮像素子には信頼性確保の上で好都合である。

上述したように、サイドウォール３０を利用した微細構造を形成したことにより、機械的な外乱により中空構造体が変位して基板等に接触しても固着現象が発生し難いので、機械的な外乱で画素欠陥が発生し難い熱型赤外撮像素子を得ることができる。

実施の形態２．
サイドウォールの形状として単純な矩形以外にも、一部が緻密に蛇行した形状も可能である。図１９は、図６と同様の赤外線吸収部１３の下にあるサイドウォールの形態を示したものである。蛇行部分は形状的にサイドウォールの剛性を高めることができる。そこで、中空構造の断熱構造体が基板に接触する可能性が高い箇所にこの蛇行部分６３を設けると、仮に中空構造体が大きく変位してサイドウォールに強く当接しても高剛性のため破壊に至る不具合を抑制することが可能である。

実施の形態３．
上述の実施の形態１では赤外反射体上に配設したサイドウォールが赤外線吸収部に当接する例を説明したが、サイドウォールは必ずしも赤外反射体上に設けられる必要はなく、赤外線吸収部側に配設してもよい。本実施の形態では係る形態について以下説明する。

まず、本実施形態の赤外線撮像素子の製造方法について説明する。図２０〜図２７は、製造方法を工程順に示す概略断面図である。なお、断面位置は実施の形態１と同様であり図５中に示すＶＩＩＩ-ＶＩＩＩ線に沿った位置に相当する。

図２０に示す第１工程では、シリコンプロセスを経て検出部１６、支持脚１７、信号線６、等をまず作製する。なお、この工程は上述した実施の形態１と同じである。

図２１に示す第２工程では、画素の上にレジストを塗布し、画素の検出部１６、支持脚１７の周囲を埋める。さらに、Ｓｉ酸化膜２６が露出するまで化学研磨法によりレジストを平坦化して画素平坦化犠牲層４０を形成する。平坦化後に、赤外遮光体２２となる酸化珪素層とクロム層とを積層する。次に、珪素層とクロム層との積層を所定のパターンに加工して、後述する画素の結合部１４を通すに十分な開口部２５を形成する。

図２２に示す第３工程では赤外反射体２１を含む画素の上にレジストを塗布して所定の形状にパターン化して第３犠牲層４３を形成する。

図２３に示す第４工程では、上述した第３犠牲層４３の上にレジストを塗布して所定の形状にパターン化してサイドウォール形成のための第４犠牲層４４を形成する。なお、本実施形態では、第４犠牲層４４は所定の厚みを持つ直方体である。また、この厚みはサイドウォール３１の高さを調節するために適宜選択される。また、パターン化は半導体プロセスで常用されるリソグラフィーの手法を利用して作製する。つぎに、酸化珪素からなる堆積層を堆積する。堆積は、第４犠牲層４４の側壁に付着する堆積物が極端に厚くならないようにコンフォーマルに酸化珪素の層を堆積する。つぎに、半導体プロセスでよく用いられる垂直異方性加工により、第４犠牲層４４の側壁の周囲の堆積物のみを残して他の堆積層を除去し、サイドウォール３１を形成する。なお、堆積層には酸化珪素の他に窒化珪素などの誘電体を堆積することもできる。

図２４に示す第５工程では、画素の上にレジストを塗布し、さらに、サイドウォール３１が露出するまで化学研磨法により平坦化され、第５犠牲層４５を形成する。

図２５に示す第６工程では、まず第５犠牲層４５の上部から検出部１６に到達する開口を開け、つぎに結合部１４を形成し、さらに結合部１４の上に赤外線吸収部１３を形成する。

図２６に示す第７工程では、画素の最上層から基板表面に通ずる開口（図示せず）を通してエッチャントをＳｉ基板１２に到達させてシリコンをエッチングする。これにより空洞部１８をＳｉ基板１２に形成する。

最後に、図２７に示す第１５工程で、全ての犠牲層を除去し、中空構造の断熱構造体を完成する。

本実施形態によれば、サイドウォール３１の幅は堆積層の形成厚さ程度となるため、ナノオーダ程度まで薄くすることも可能で鋭利な突起が形成できる。したがって、この構成によっても、実施形態１で説明したものと同様の固着防止効果が期待できる。

また、中空構造の断熱構造体に付加的に微細構造であるサイドウォールを付設するため、若干の熱容量の増加に起因するレスポンス低下は生じてしまうが、他方、赤外吸収部の機械的強度が向上するという利点がある。つまり、レスポンス向上のために赤外吸収部の厚さは極めて薄膜化されて１ミクロンより薄い厚みに作製されるが、このために赤外吸収部の内部応力勾配により赤外吸収部の変形に抗することはできない。しかし、付設したサイドウォールは赤外吸収部の剛性を上げるため、格段に曲げ変形に強くなる。したがって、製造プロセスにおけるプロセスマージンがかなり拡大できるという効果がある。

上述した実施の形態は例示であって、本発明は例示した実施形態の範囲に限定されない。本発明は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の構成を示した斜視図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の斜視図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の斜視図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の斜視図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の平面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の平面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の平面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態１の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態２の熱型赤外検出素子の画素部の平面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。 本発明の実施形態３の熱型赤外検出素子の製造工程中の画素部の断面図である。

符号の説明

１ 赤外線撮像素子、２ 水平走査回路、３ 垂直走査回路、４ 出力アンプ、５ 垂直選択線、６ 信号線、１０ 画素、１２ Ｓｉ基板、１３ 赤外線吸収部、１４ 画素の結合部、１６ 検出部、１７ 支持脚、１８ 空洞部、２０ エッチング孔、２１ 赤外反射体、２５ 開口部、２６ Ｓｉ酸化膜、２７ 酸化珪素層とクロム層の積層、３０ サイドウォール、３１ サイドウォール、３２ サイドウォール、３３ 堆積層、４０ 画素平坦化犠牲層、４１ 第１犠牲層、４２ 第２犠牲層、４３ 第３犠牲層、４４ 第４犠牲層、４５ 第５犠牲層、６２ 開口、６３ 蛇行部分

Claims (6)

1. 検出部と、該検出部上に結合部を介して前記検出部から離間されて支持された赤外線吸収部と、前記検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子の製造方法において、
   前記半導体基板上であって前記赤外線吸収部の下に第１の犠牲層を形成する工程と、
   前記第１の犠牲層の上を含む前記半導体基板上に堆積層を積層する工程と、
   前記堆積層をエッチング除去して前記第１の犠牲層の側壁にサイドウォールを形成する工程と、
   前記第１の犠牲層上および前記サイドウォール上を含む前記半導体基板上に第２の犠牲層を形成した後に前記赤外線吸収部を形成する工程と、
   前記第１および第２の犠牲層を除去する工程と、
   を備える熱型の赤外線撮像素子の製造方法。
2. 検出部と、該検出部上に前記検出部から離間されて結合部を介して支持された赤外線吸収部と、前記検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子の製造方法において、
   前記半導体基板上に第３の犠牲層を形成する工程と、
   前記第３の犠牲層上であって前記赤外線吸収部の下に第４の犠牲層を形成する工程と、
   前記第３の犠牲層上を含む前記半導体基板上に堆積層を積層する工程と、
   前記堆積層をエッチング除去して前記第４の犠牲層の側壁にサイドウォールを形成する工程と、
   前記サイドウォールの上にこれと接合する赤外線吸収部を形成する工程と、
   前記第３および第４の犠牲層を除去する工程と、
   を備える熱型の赤外線撮像素子の製造方法。
3. 検出部と、該検出部上に結合部を介して前記検出部から離間されて支持された赤外線吸収部と、前記検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子において、
   前記赤外線吸収部に対向する位置であって前記半導体基板上にサイドウォールが立設されたことを特徴とする赤外線撮像素子。
4. 検出部と、該検出部上に結合部を介して前記検出部から離間されて支持された赤外線吸収部と、前記検出部を半導体基板から支持する支持脚とを備えた熱型の赤外線撮像素子において、
   前記半導体基板に対向する位置であって前記赤外線吸収部の下面にサイドウォールが立設されたことを特徴とする赤外線撮像素子。
5. 酸化珪素もしくは窒化珪素またはこれらの混合物から成るサイドウォールであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の赤外線撮像素子。
6. 半導体基板を平面視して、その形状に蛇行形状を有するサイドウォールであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の赤外線撮像素子。

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