JP2013057582A

JP2013057582A - 赤外線検出素子の製造方法、赤外線検出素子及び電子機器

Info

Publication number: JP2013057582A
Application number: JP2011195741A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Miyashita; 一幸宮下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2013-03-28

Abstract

【課題】犠牲膜をエッチングして形成された空隙を備えるセンサーにおいて、犠牲膜のみをエッチングして空隙を形成する方法を提供する。
【解決手段】基板２上に絶縁膜１４を形成する絶縁膜形成工程と、絶縁膜１４に凹部１５を形成する凹部形成工程と、凹部１５に酸化シリコンからなる犠牲膜を形成する犠牲膜形成工程と、犠牲膜上に支持部２３を形成する支持部形成工程と、支持部２３上に赤外線検出部４を形成する検出部形成工程と、エッチング液を用いて犠牲膜をエッチングして空隙１６を形成するエッチング工程と、を有し、絶縁膜はエッチング液に対して耐食性を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、赤外線検出素子にかかわり、特に、赤外線の照射量を検出する素子に関するものである。

シリコン基板にマイクロマシーニング技術を用いた赤外線検出素子が研究されている。赤外線検出素子には赤外線による温度変化を検出するボロメーター型赤外線検出素子がある。赤外線検出素子は赤外線によって加熱された後、放熱しないような構造にすることにより感度良く赤外線を検出することができる。

赤外線を検出する検出部をシリコン基板から浮かせた場所に作成したボロメーター型赤外線検出素子が特許文献１に開示されている。それによると、ダイアモンドライクカーボンにて犠牲層を形成し、犠牲層の上に支持層及び検出部を形成していた。そして、酸素を含んだプラズマ処理により犠牲層をエッチングし空洞を形成していた。これにより検出部を断熱構造にすることができる。このとき、検出部が加熱される状態に長時間曝され、プラズマ放電の環境に長時間曝される。これにより、検出部が損傷を受ける可能性が高くなっていた。

犠牲層をエッチングするときウェットプロセスにて行うことにより、検出部が熱やプラズマに長時間さらされることを防止することができる。その方法として、まず凹部を形成し凹部の表面にエッチング液から保護する保護膜を形成する。次に、凹部に犠牲層を配置し、犠牲層上に支持層及び検出部を配置する。続いて、犠牲層をエッチング液に浸漬して除去する方法が考えられる。

特開２００９−１９２３５０号公報

凹部に保護膜を形成するとき、ＣＶＤ法が用いられる。凹部は側面を基板に対して斜めの斜面にすることで側面にも保護膜を形成することが可能となる。しかし、斜面となっている場所では膜の材料が面に対して斜めに飛行して堆積するので、膜の構造が粗くなる。従って、エッチング液が凹部を保護する膜を浸透し、凹部を形成している部材をエッチングすることがある。このとき、基板にエッチング液が到達し基板に形成されている配線や回路に損傷を与える恐れがある。そこで、赤外線検出素子を品質良く製造するために、犠牲層をエッチングするときに犠牲層のみをエッチングして凹部を形成する方法が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる赤外線検出素子の製造方法であって、基板上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部に犠牲膜を形成する犠牲膜形成工程と、前記犠牲膜上に支持部を形成する支持部形成工程と、前記支持部上に赤外線検出部を形成する検出部形成工程と、エッチング液を用いて前記犠牲膜をエッチングするエッチング工程と、を有し、前記絶縁膜は前記エッチング液に対して耐食性を有することを特徴とする。

本適用例によれば、絶縁膜形成工程において基板上に絶縁膜を形成する。次に、凹部形成工程において絶縁膜に凹部を形成する。犠牲膜形成工程では凹部に犠牲膜を形成している。支持部形成工程では犠牲膜上に支持部を形成する。そして、検出部形成工程では支持部上に赤外線検出部を形成する。そして、エッチング工程ではエッチング液を用いて犠牲膜をエッチングしている。これにより、凹部の犠牲膜があった場所には凹部と支持部との間に空隙が形成される。赤外線が赤外線検出部及び支持部を照射するとき、赤外線検出部は赤外線検出部の温度変化を検出することにより赤外線の照射量を検出する。そして、赤外線検出部及び支持部が赤外線によって加熱された熱量は空隙により断熱される為、赤外線検出部は感度良く赤外線の照射量を検出することができる。

エッチング工程において犠牲膜は絶縁膜の凹部に位置している。そして、犠牲膜をエッチングするとき、エッチング液は絶縁膜に接触する。絶縁膜はエッチング液に対して耐食性を有するため絶縁膜はエッチングされない。従って、絶縁膜はエッチングの進行を停止させる機能を備えている。凹部形成工程では絶縁膜を形成した後で凹部を形成していることから絶縁膜は緻密な構造の膜にすることができる。従って、エッチング液が犠牲膜をエッチングするときにも、エッチング液が絶縁膜に浸透して絶縁膜を通過することを防止することができる。その結果、エッチング液が基板を腐食することを防止することができる為、品質の良い赤外線検出素子を製造することができる。

［適用例２］
上記適用例にかかる赤外線検出素子の製造方法において、前記基板と前記絶縁膜との間に配線層を形成する工程をさらに有し、前記配線層は配線と層間絶縁膜とが積層され、前記層間絶縁膜と前記絶縁膜とは異なる材料であることを特徴とする。

本適用例によれば、基板と絶縁膜との間に配線と層間絶縁膜とが積層された配線層を形成している。これにより、赤外線検出素子の出力は配線を介して配信することができる。そして、層間絶縁膜と絶縁膜とは異なる材料となっている。絶縁膜の材料はエッチング液に対して耐食性を有する材料であり、成膜のし易さや電気的特性は優先されない。一方、層間絶縁膜の材料はエッチング液に対して耐食性を有しない材料でも良い為、成膜のし易さや電気的特性を優先して選択することができる。従って、層間絶縁膜の材料に成膜のし易い材料を選択するときには生産性良く配線層が形成することができる。また、層間絶縁膜の材料に電気的特性の良い材料を選択するときには品質の良い配線層を形成することができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる赤外線検出素子の製造方法において、前記層間絶縁膜が酸化シリコンであり、前記絶縁膜が窒化シリコンまたは炭窒化シリコンであることを特徴とする。

本適用例によれば、絶縁膜が窒化シリコンまたは炭窒化シリコンとなっている。このとき、犠牲膜を酸化シリコンにして、エッチング液にフッ酸を用いることにより、絶縁膜をエッチングさせずに犠牲膜をエッチングすることができる。

［適用例４］
本適用例にかかる赤外線検出素子の製造方法であって、基板上に酸化シリコンからなる第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成工程と、底面の向きが前記基板の表面と同じ向きであり側面が前記表面に対して傾斜する第１凹部を前記第１絶縁膜に形成する第１凹部形成工程と、前記第１凹部に第２絶縁膜を形成する第２絶縁膜形成工程と、前記第２絶縁膜に第２凹部を形成する第２凹部形成工程と、前記第２凹部に犠牲膜を形成する犠牲膜形成工程と、前記犠牲膜上に支持部を形成する支持部形成工程と、前記支持部上に赤外線検出部を形成する検出部形成工程と、エッチング液を用いて前記犠牲膜をエッチングするエッチング工程と、を有し、前記第２絶縁膜は前記エッチング液に対して耐食性を有し、前記第１絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第１凹部の面とが交差する場所と前記第２絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第２凹部の面とが交差する場所との距離は前記第１凹部の深さより長いことを特徴とする。

本適用例によれば、第１絶縁膜形成工程において基板上に第１絶縁膜を形成する。そして、第１凹部形成工程において第１絶縁膜に第１凹部を形成している。第２絶縁膜形成工程では第１凹部に第２絶縁膜を形成する。次に、第２凹部形成工程において第２絶縁膜に第２凹部を形成する。犠牲膜形成工程では第２凹部に犠牲膜を形成している。そして、支持部形成工程では犠牲膜上に支持部を形成する。検出部形成工程において支持部上に赤外線検出部を形成する。続いて、エッチング工程ではエッチング液を用いて犠牲膜をエッチングしている。これにより、第２凹部の犠牲膜があった場所には凹部と支持部との間に空隙が形成される。赤外線を赤外線検出部及び支持部に照射するとき、赤外線検出部は赤外線検出部の温度変化を検出することにより赤外線の照射量を検出する。そして、赤外線検出部及び支持部が赤外線によって加熱された熱量は空隙により断熱される為、赤外線検出部は感度良く赤外線の照射量を検出することができる。そして、第１絶縁膜が酸化シリコンからなっているため第１絶縁膜の誘電率を低くすることができる。従って、第１絶縁膜における寄生容量を小さくすることができる。

第２絶縁膜形成工程では第１凹部に第２絶縁膜を形成する材料を飛行させて堆積させる。第１凹部は周囲の側面が基板の表面に対して傾斜した斜面となっている。第１凹部に成膜するとき成膜する面と第２絶縁膜を形成する材料とが飛行する角度により膜の緻密さが異なる。そして、斜面となっている付近の膜は斜面となっていない場所の膜より密度が低い構造の膜となる。

第２凹部の周囲は第１凹部の周囲から第１凹部の深さより長い距離を隔てている。従って、第２凹部では第２絶縁膜が緻密な構造の膜となっている。従って、エッチング工程においてエッチング液が犠牲膜をエッチングするときエッチング液が第２絶縁膜に浸透して第２絶縁膜を通過することを防止することができる。その結果、エッチング液が第１絶縁膜及び基板を腐食することを防止することができる為、品質の良い赤外線検出素子を製造することができる。

［適用例５］
本適用例にかかる赤外線検出素子であって、基板と、前記基板上に設置され凹部を備えた絶縁膜と、前記基板に一端が固定される梁によって保持され前記凹部の上方に空隙を介して位置する支持部と、前記支持部上に設置され赤外線を検出する赤外線検出部と、を備え、前記絶縁膜は窒化シリコンまたは炭窒化シリコンからなることを特徴とする。

本適用例によれば、基板上に絶縁膜が設置されている。そして、絶縁膜には凹部が形成されている。凹部の上方には支持部が位置し、凹部と支持部との間は空隙となっており、支持部は、基板に一端が固定される梁によって空隙の上方に保持されている。支持部上には赤外線検出部が設置され、赤外線検出部は赤外線を検出する。赤外線を赤外線検出部及び支持部に照射するとき、赤外線検出部は赤外線検出部の温度変化を検出することにより赤外線の照射量を検出する。そして、赤外線検出部及び支持部が赤外線によって加熱された熱量は空隙により断熱される為、赤外線検出部は感度良く赤外線の照射量を検出することができる。

凹部と支持部との間に空隙を形成するとき、まず、凹部に後工程で除去する膜を配置し、該膜に重ねて支持部が設置される。次に、エッチング液を用いて凹部に配置された膜をエッチングする。凹部は絶縁膜に形成されているので、エッチング液は絶縁膜に接触する。絶縁膜は窒化シリコンまたは炭窒化シリコンからなっているため絶縁膜はエッチングされ難い。絶縁膜に形成された凹部は緻密な構造の絶縁膜を形成した後に形成することができる。従って、絶縁膜はエッチングの進行を停止させることができる。その結果、基板はエッチング液に腐食されない為、赤外線検出素子は品質の良い素子にすることができる。

［適用例６］
上記適用例にかかる赤外線検出素子において、前記基板と前記絶縁膜の間に配線層を備え、前記配線層は配線と層間絶縁膜とが積層され、前記層間絶縁膜は酸化シリコンからなることを特徴とする。

本適用例によれば、基板と絶縁膜との間に配線と層間絶縁膜とが積層された配線層が設置されている。これにより、赤外線検出素子の出力は配線を介して配信することができる。そして、層間絶縁膜は酸化シリコンとなっている。酸化シリコンは成膜のし易い材料であることから生産性良く配線層を形成することができる。また、酸化シリコンは配線間の浮遊容量を小さくできる為品質の良い配線層を形成することができる。

［適用例７］
上記適用例にかかる赤外線検出素子において、前記絶縁膜は窒化シリコンからなり、前記絶縁膜には前記赤外線検出部と接続し前記絶縁膜を貫通する貫通電極が設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、絶縁膜は窒化シリコンであることから、絶縁膜を容易に成膜することができる。そして、ドライエッチングすることにより位置精度良くパターニングすることができる。従って、絶縁膜に位置精度良く貫通電極を設置することができる。

［適用例８］
本適用例にかかる赤外線検出素子であって、基板と、底面の向きが前記基板の表面と同じ向きであり側面が前記表面に対して傾斜する第１凹部を備え前記基板上に設置され酸化シリコンからなる第１絶縁膜と、窒化シリコンまたは炭窒化シリコンからなり第２凹部を備え前記第１凹部に設置された第２絶縁膜と、前記基板に一端が固定される梁によって保持され前記第２凹部の上方に空隙を介して位置する支持部と、前記支持部上に設置され赤外線を検出する赤外線検出部と、前記赤外線検出部と接続され前記第１絶縁膜を挟む配線と、を備え、前記第１絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第１凹部の面とが交差する場所と前記第２絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第２凹部の面とが交差する場所との距離は前記第１凹部の深さより長いことを特徴とする。

本適用例によれば、基板上に酸化シリコンからなる第１絶縁膜が設置されている。そして、第１絶縁膜には側面が基板の表面に対して傾斜した斜面となる第１凹部が設置されている。第１凹部には窒化シリコンまたは炭窒化シリコンからなる第２絶縁膜が設置されている。そして、第２絶縁膜には第２凹部が設置されている。第２凹部上には空隙を介して支持部が位置している。赤外線を赤外線検出部及び支持部に照射するとき、赤外線検出部は赤外線検出部の温度変化を検出することにより赤外線の照射量を検出する。そして、赤外線検出部及び支持部が赤外線によって加熱された熱量は空隙により断熱される為、赤外線検出部は感度良く赤外線の照射量を検出することができる。酸化シリコンからなる第１絶縁膜を挟んで配線が設置されている。酸化シリコンは窒化シリコンより誘電率が低い。従って、第１絶縁膜を挟む配線は第１絶縁膜を窒化シリコンによって構成するときに比べて寄生容量を小さくすることができる。

第２絶縁膜を形成するとき第１凹部に膜を形成する材料を飛行させて堆積させる。そして、基板表面と直交する方向から膜を形成する材料を飛行させる。第１凹部の側面は基板表面に対して傾斜した斜面となっている。基板表面と膜を形成する材料が飛行する方向とのなす角度により膜の緻密さが異なる。そして、側面付近の膜は側面から離れた場所の膜より粗い構造の膜となる。第２凹部の周囲は第１凹部の周囲から第１凹部の深さより長い距離を隔てている。従って、第２凹部では第２絶縁膜が緻密な構造の膜となっている。従って、第２凹部を形成するときにエッチング液を用いてもエッチング液が第２絶縁膜に浸透して第２絶縁膜を通過することを防止することができる。その結果、エッチング液が第１絶縁膜を腐食することを防止することができる為、赤外線検出素子を品質の良い素子にすることができる。

［適用例９］
上記適用例にかかる赤外線検出素子において、前記第２絶縁膜は窒化シリコンからなることを特徴とする。

本適用例によれば、第２絶縁膜の材料が窒化シリコンであることから、ドライエッチングすることにより位置精度良く第２凹部を形成することができる。

［適用例１０］
上記適用例にかかる赤外線検出素子において、前記基板において前記支持部を向く面の反対側の面には反り抑制膜を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、基板において支持部を向く面の反対側の面には反り抑制膜が設置されている。基板の支持部を向く面にだけ膜を設置するとき、膜の応力により基板が反ることがある。これにより光学装置の焦点を合わせ難くなり精度良くパターニングすることが難しくなる。基板の両面に膜を設置するとき、基板の両面の応力の均衡がとれるため基板の反りを抑制することができる。

［適用例１１］
本適用例にかかる電子機器は、赤外線を検出する光検出部を備える電子機器であって、前記光検出部に上記のいずれか一項に記載の赤外線検出素子を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、電子機器は赤外線を検出する光検出部を備えている。そして、光検出部は上記適用例に記載の赤外線検出素子を備えている。上記適用例に記載の赤外線検出素子は基板がエッチング液により腐食されずに品質良く形成された素子である。従って、本適用例の電子機器は光検出部に品質の良い赤外線検出素子を備えた電子機器とすることができる。

第１の実施形態にかかわり、（ａ）は、赤外線検出装置の構成を示す模式平面図、（ｂ）は、赤外線検出装置の構成を示す模式断面図。（ａ）は、赤外線検出素子の構成を示す要部模式平面図、（ｂ）は、赤外線検出素子の構成を示す要部模式側断面図。赤外線検出素子の製造方法を示すフローチャート。赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図。赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図。赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図。第２の実施形態にかかわり、（ａ）は、赤外線検出素子の構成を示す模式側断面図、（ｂ）及び（ｃ）は絶縁膜を説明するための要部模式断面図。赤外線検出素子の製造方法を示すフローチャート。赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図。赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図。第３の実施形態にかかわり、（ａ）は、赤外線検出装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は、赤外線検出素子の配列を説明するための模式図。第４の実施形態にかかわり、赤外線カメラの構成を示すブロック図。第５の実施形態にかかわる運転支援装置の構成を示すブロック図。運転支援装置を搭載した自動車を示す概略斜視図。第６の実施形態にかかわるセキュリティー機器の構成を示すブロック図。キュリティー機器が設置された家を示す模式図。第７の実施形態にかかわるゲーム機器のコントローラーの構成を示すブロック図。コントローラーの使用方法を説明するための模式図。第８の実施形態にかかわる体温測定装置の構成を示すブロック図。第９の実施形態にかかわる特定物質探知装置の構成を示すブロック図。

以下、構造に特徴のある赤外線検出素子の実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態では、赤外線検出素子と赤外線検出素子の製造方法の特徴的な例について図１〜図６に従って説明する。

（赤外線検出装置）
図１（ａ）は、赤外線検出装置の構成を示す模式平面図であり、図１（ｂ）は、赤外線検出装置の構成を示す模式断面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図１に示すように、赤外線検出装置１は平面視が四角形の基板２を備えている。基板２の４辺のうち直交する２辺の方向をＸ方向及びＹ方向とする。そして、鉛直方向を−Ｚ方向とする。基板２のＺ方向の面を表面としての基板表面２ａとし、基板２の−Ｚ方向の面を基板裏面２ｂとする。つまり、基板表面２ａと基板裏面２ｂとは互いに反対側を向く面となっている。

基板２には２０個の赤外線検出素子３が５行４列の格子状に配列して配置されている。赤外線検出素子３の個数や配列の数は特に限定されない。赤外線検出素子３は１個〜１９個でも良く、２１個以上でも良い。赤外線検出素子３の個数が多い程空間分解能を高くすることができる。

基板２の基板表面２ａ側には赤外線検出素子３毎に赤外線を検出する赤外線検出部４が設置されている。赤外線検出部４と接続して配線としての上電極配線５と配線としての下電極配線６とが設置されている。基板２の基板表面２ａには図視しない膜が積層され、この膜を貫通する上貫通電極７と下貫通電極８とが形成されている。そして、上電極配線５は上貫通電極７と接続され、下電極配線６は下貫通電極８と接続されている。

（赤外線検出素子）
図２（ａ）は、赤外線検出素子の構成を示す要部模式平面図であり。図２（ｂ）は、赤外線検出素子の構成を示す要部模式側断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図２に示すように、赤外線検出素子３が備える基板２はシリコン基板であり、基板２の基板表面２ａには駆動回路９が形成されている。駆動回路９は半導体素子が集積された回路である。基板２上には配線層１０が設置されている。配線層１０には配線層絶縁膜１１が積層されており、各配線層絶縁膜１１の間、基板表面２ａ、配線層１０の上面には配線１２が設置されている。そして、各配線層絶縁膜１１を貫通する貫通電極１３が配置され、貫通電極１３は各配線層絶縁膜１１や基板２に位置する配線１２を接続する。

配線層絶縁膜１１の材質は絶縁性があり薄膜が形成可能であれば良く特に限定されないがＳｉＯ₂（酸化シリコン）等を用いることができる。配線１２及び貫通電極１３の材質は導電性があり微細なパターンが形成可能であれば良く特に限定されないが例えばＴｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属を用いることができる。

配線層１０上には絶縁膜１４が設置されている。図を見やすくするために基板２は絶縁膜１４より薄く図示されているが、基板２は絶縁膜１４より厚い板となっている。絶縁膜１４の図中上側の面には凹部１５が形成されている。絶縁膜１４の材質にはＳｉＮ（窒化シリコン）またはＳｉＣＮ（炭窒化シリコン）を用いることができる。窒化シリコン層と炭窒化シリコン層とを積層させても良い。本実施形態では絶縁膜１４の材質にＳｉＮを用いている。

凹部１５の中は空隙１６となっている。絶縁膜１４及び空隙１６の上には保護膜１７が設置され、保護膜１７と重ねて支持部材２０が設置されている。支持部材２０は本体部２１、梁２２、支持部２３から構成されている。本体部２１は保護膜１７を挟んで絶縁膜１４上に設置されている。支持部２３は空隙１６上に位置し四角形に形成されており支持部２３上には赤外線検出部４が設置されている。梁２２は一端が本体部２１に固定され他端が支持部２３を保持している。図２（ｂ）では見やすくするために梁２２が短く記載されているが図２（ａ）に示すように梁２２はＹ方向に長く形成されている。そして、本体部２１と支持部２３との間の熱伝導が小さくなるように梁２２は長く形成されている。所定の範囲の中に支持部２３及び梁２２が配置されており、梁２２は２箇所で曲げられた形状となっている。梁２２の形状及び長さは特に限定されないが、長い梁２２は短いときに比べて熱が移動し難いので精度良く赤外線検出部４が赤外線を検出できる。

保護膜１７は空隙１６を形成するときに使用するエッチング液から支持部材２０を保護する膜である。保護膜１７の材質はエッチング液に対して耐食性があり、絶縁性であれば良く特に限定されない。また、支持部材２０がエッチング液に対して耐食性があるときには、保護膜１７を省いても良い。工程が減るので生産性を良くすることができる。本実施形態では、例えば、保護膜１７の材質にＳｉＮを用いている。支持部材２０の材質は強度があって絶縁性があればよく、ＳｉＯ₂やＳｉＮ、ＳｉＣＮを用いることができる。本実施形態では、例えば、支持部材２０の材質にはＳｉＯ₂を用いている。

支持部２３上には下部電極２４が設置され、下部電極２４に重ねて焦電体２５が設置されている。さらに、焦電体２５上には上部電極２６が重ねて設置されている。下部電極２４、焦電体２５、上部電極２６等によりキャパシター２７が構成され、キャパシター２７は温度変化に対応して分極量が変化する。従って、キャパシター２７の分極量を検出することにより温度を推定することができる。

下部電極２４の材質は電導性の良い金属であればよく、さらには耐熱性のある金属が好ましい。本実施形態では、例えば、下部電極２４の材質にＩｒ（イリジウム）、ＩｒＯｘ（酸化イリジウム）、Ｐｔ（白金）をこの順に積層している。Ｉｒは配向制御、ＩｒＯｘは還元ガスバリア、Ｐｔはシード層としての機能を備えている。

焦電体２５はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）またはＰＺＴにＮｂ（ニオブ）を添加したＰＺＴＮを用いることができる。上部電極２６の材質は電導性の良い金属であればよく、さらには耐熱性のある金属が好ましい。本実施形態では、例えば、上部電極２６の材質にＰｔ（白金）、ＩｒＯｘ（酸化イリジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、をこの順に積層している。Ｐｔは配向整合、ＩｒＯｘは還元ガスバリア、Ｉｒは低抵抗層、としての機能を備えている。

キャパシター２７を覆って絶縁膜２８が設置されている。絶縁膜２８には下部電極２４に通ずる第１コンタクトホール２８ａと、上部電極２６に通ずる第２コンタクトホール２８ｂとが形成されている。支持部材２０上及び絶縁膜２８上には下電極配線６及び上電極配線５が設置されている。下電極配線６は第１コンタクトホール２８ａを通じて下部電極２４に接続されている。同様に、上電極配線５は第２コンタクトホール２８ｂを通じて上部電極２６に接続されている。

絶縁膜２８の材料は絶縁性があり、成膜し易い材料であれば良い。本実施形態では、例えば、絶縁膜２８はＡｌ₂Ｏ₃（アルミナ）の層とＳｉＯ₂またはＳｉＮの層とが積層された膜となっている。Ａｌ₂Ｏ₃の層はガスバリアの機能を有し、ＳｉＯ₂またはＳｉＮの層は絶縁性の機能を有している。下電極配線６及び上電極配線５の材質は、導電性が良く成膜し易い材料であれば良く、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）またはＡｌ（アルミニウム）等を用いることができる。本実施形態では、例えば、下電極配線６及び上電極配線５の材質には、Ａｌを用いている。

上電極配線５、下電極配線６及びキャパシター２７と重ねて絶縁膜２９が形成されている。絶縁膜２９は絶縁膜２８と同様な材質であり、同様な性能を持った膜である。絶縁膜２９は電気的に絶縁させるとともに、覆われた場所を保護する機能も備えている。

キャパシター２７と重ねて赤外線吸収膜３０が設置されている。これにより、赤外線吸収膜３０は赤外線を反射させずに吸収するので、赤外線検出素子３は感度をさらに良くすることができる。赤外線検出部４はキャパシター２７、絶縁膜２８、下電極配線６、上電極配線５、絶縁膜２９、赤外線吸収膜３０等から構成されている。

赤外線吸収膜３０は赤外線の吸収率の良い材料からなる膜であれば良く、特に限定されない。赤外線吸収膜３０は例えば、シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、金黒膜を用いることができる。金黒膜は多孔性の金の膜をガス中蒸着法にて形成したものである。本実施形態では、例えば、ＳｉＮ膜と酸化シリコン膜の積層膜を採用している。

絶縁膜１４にはビアホール１４ａが形成されている。ビアホール１４ａ内には導電体が設置され、ビアホール１４ａ及び導電体により上貫通電極７及び下貫通電極８が構成されている。下電極配線６と下貫通電極８とが接続し、上電極配線５と上貫通電極７とが接続している。上貫通電極７及び下貫通電極８の材質は、導電性が良く成膜し易い材料であれば良く、Ｗ、ＴｉまたはＡｌ等を用いることができる。本実施形態では、例えば、上貫通電極７及び下貫通電極８の材質には、Ｗを用いている。

上貫通電極７及び下貫通電極８は配線層１０の配線１２と接続されている。従って、キャパシター２７の下部電極２４は下電極配線６、下貫通電極８、配線１２、貫通電極１３を介して駆動回路９と接続されている。同様に、キャパシター２７の上部電極２６は上電極配線５、上貫通電極７、配線１２、貫通電極１３を介して駆動回路９と接続されている。従って、駆動回路９は配線１２から信号を入力してキャパシター２７の分極量を検出することが可能になっている。

基板２の基板裏面２ｂには反り抑制膜３１が設置されている。反り抑制膜３１は絶縁膜１４及び支持部材２０等の膜により基板２が反ることを抑制するために設けられた膜である。従って、反り抑制膜３１の膜厚は基板２が反る量に合わせて調整するのが好ましい。反り抑制膜３１の材質はＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ等を用いることができる。反り抑制膜３１は単層でも良く多層構造でもよい。本実施形態では、例えば、反り抑制膜３１の材質にＳｉＮを用いている。

赤外線検出素子３に赤外線が照射されるとき、赤外線検出部４は赤外線を吸収して温度が上昇する。赤外線検出部４において赤外線が照射される面には赤外線吸収膜３０が設置されている。従って、赤外線検出部４は効率的に赤外線を吸収して温度を上げることができる。赤外線検出部４が備える焦電体２５は温度に基づいて分極量が変化する。従って、キャパシター２７に電圧を印加し焦電体２５の分極量を検出することにより赤外線検出部４の温度を検出することができる。そして、赤外線検出部４における温度変化の検出結果を用いて赤外線検出部４に照射された赤外線の照射量を検出することができる。

（赤外線検出素子の製造方法）
次に上述した赤外線検出素子３の製造方法について図３〜図６にて説明する。図３は、赤外線検出素子の製造方法を示すフローチャートであり、図４〜図６は赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図である。

図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１は絶縁膜形成工程に相当する。配線層上に絶縁膜を形成し、基板裏面に反り抑制膜を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は凹部形成工程に相当し、絶縁膜に凹部を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は犠牲膜形成工程に相当し、凹部内を犠牲膜で埋める工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は保護膜形成工程に相当し、犠牲膜及び絶縁膜と重ねて保護膜を形成する工程である。次にステップＳ５に移行する。

ステップＳ５は支持部材形成工程に相当し、保護膜と重ねて支持部材を形成する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は貫通電極形成工程に相当し、絶縁膜を貫通する貫通電極を形成する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７はキャパシター形成工程に相当し、支持部材上にキャパシターを形成する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は配線形成工程に相当し、キャパシターに接続する配線を形成する工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は支持部形成工程に相当し、支持部及び梁の形状を形成する工程である。次にステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０は赤外線吸収膜形成工程に相当する。配線及びキャパシターと重ねて絶縁膜を形成し、キャパシターを覆って赤外線吸収膜を形成する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１はエッチング工程に相当し、凹部と支持部との間に空隙を形成する工程である。以上の製造工程にて赤外線検出素子が完成する。尚、ステップＳ７のキャパシター形成工程及びステップＳ８の配線形成工程によりステップＳ１２の検出部形成工程が構成されている。

次に、図４〜図６を用いて図３に示したステップと対応させて製造方法を詳細に説明する。図４（ａ）はステップＳ１の絶縁膜形成工程及びステップＳ２の凹部形成工程に対応する図である。図４（ａ）に示すように、駆動回路９が形成された基板２を用意する。駆動回路９は半導体回路であり公知の方法にて製造することができる。次に、基板２上に配線層１０を形成する。配線層１０は配線１２をパターニングする工程と配線層絶縁膜１１を成膜する工程と貫通電極１３を形成する工程を繰り返して形成する。配線１２の形成方法、配線層絶縁膜１１の成膜方法、貫通電極１３の形成方法は公知である。従って、駆動回路９及び配線層１０の形成方法は公知であり、説明を省略する。

ステップＳ１において、配線層１０上に絶縁膜１４を成膜し、基板裏面２ｂに反り抑制膜３１を成膜する。このとき、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いてＳｉＮの膜を形成する。次に、ステップＳ２においてフォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて凹部１５を形成する。ドライエッチング法の製造条件を調整して凹部１５の側面１５ｂを基板表面２ａに対して斜面にする。マスクを除去して凹部１５が完成する。

図４（ｂ）はステップＳ３の犠牲膜形成工程に対応する図である。図４（ｂ）に示すように、ステップＳ３において絶縁膜１４にＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂の膜からなる犠牲膜３３を形成する。このとき、凹部１５に加えて絶縁膜１４上にもＳｉＯ₂の膜を形成し、膜厚を凹部１５の深さより厚くする。次に、ＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing）を用いて犠牲膜３３の上面を平坦にし、絶縁膜１４の面と犠牲膜３３の面とを同一の面とする。さらに、凹部１５以外の場所に残留する犠牲膜３３を除去する。

図４（ｃ）はステップＳ４の保護膜形成工程に対応する図である。図４（ｃ）に示すように、ステップＳ４において犠牲膜３３及び絶縁膜１４上に保護膜１７を形成する。ＣＶＤ法にてＳｉＮの膜を形成する。これにより、犠牲膜３３はＳｉＮの膜に覆われた状態となる。

図４（ｄ）はステップＳ５の支持部材形成工程に対応する図である。図４（ｄ）に示すように、ステップＳ５において保護膜１７上に支持部材２０を形成する。ＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂の膜を形成し、さらにＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂の膜に重ねてＳｉ₃Ｎ₄の膜を形成する。支持部材２０を多層にすることにより支持部材２０の残留応力を相殺させて支持部２３及び梁２２の反りを抑制している。尚、支持部２３及び梁２２が反らないときにはＳｉＯ₂の膜だけでも良い。

図５（ａ）はステップＳ６の貫通電極形成工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、ステップＳ６において絶縁膜１４及び支持部材２０を貫通する上貫通電極７及び下貫通電極８を形成する。まず、フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いてビアホール１４ａを形成する。次に、タングステン等の金属を埋め込むことで上貫通電極７及び下貫通電極８が形成される。

続いて、上貫通電極７の図中上側の端に端子７ａを形成する。端子７ａは上貫通電極７を形成するときにできる膜を用いても良く、別途、成膜しても良い。同様に、下貫通電極８の図中上側の端に端子８ａを形成する。フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて端子７ａ及び端子８ａを形成する。

図５（ｂ）はステップＳ７のキャパシター形成工程に対応する図である。図５（ｂ）に示すように、ステップＳ７において、まず、下部電極２４となる膜を形成する。Ｉｒ（イリジウム）、ＩｒＯｘ（酸化イリジウム）、Ｐｔ（白金）をこの順にスパッタ法を用いて積層する。次に、フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて下部電極２４を形成する。

キャパシター２７の焦電体２５、下部電極２４及び上部電極２６の結晶配向は、その優先配向方位が例えば（１１１）面方位で揃えられている。（１１１）面方位に優先配向されることで、全ての面方位に対して（１１１）配向の配向率が例えば９０％以上に制御される。焦電係数を大きくするには（１１１）配向よりもむしろ（１００）配向等が好ましいが、印加電界方向に対して分極を制御しやくするために（１１１）配向としている。そして、Ｉｒの配向制御層を例えば（１１１）面に優先配向するように成膜する。ただし、優先配向方位はこれに限定されない。

次に、焦電体２５を形成する。焦電体２５の材料となる物質を塗布して加熱し、例えば（１１１）方位で優先配向させて結晶成長させる。下部電極２４が配向制御しているので、焦電体２５は下部電極２４に倣って配向される。そして、焦電体２５の材料を加熱するとき支持部材２０側からの還元性の阻害要因により焦電体２５の材料が還元されるのを下部電極２４のＩｒＯｘ（酸化イリジウム）が防止する。

次に、上部電極２６となる膜を形成する。Ｐｔ（白金）、ＩｒＯｘ（酸化イリジウム）、Ｉｒ（イリジウム）をこの順にスパッタ法を用いて積層する。次に、加熱してＰｔ（白金）を再結晶化する。これにより、Ｐｔ（白金）の層は焦電体２５と結晶配向が整合する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて焦電体２５及び上部電極２６を形成する。下部電極２４、焦電体２５、上部電極２６の側面はエッチング条件を調整して斜面にするのが好ましい。これにより、キャパシター２７上に絶縁膜２８を品質良く成膜することができる。

次に、下部電極２４、焦電体２５、上部電極２６と積層して還元ガスバリア層を成膜する。バリア層は、例えば酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃をスパッタ法もしくはＣＶＤ法により成膜して形成する。続いて、絶縁膜２８を成膜する。絶縁膜２８はＳｉＯ₂またはＳｉＮをＣＶＤ法にて成膜する。次に、フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて還元ガスバリア層及び絶縁膜２８をパターニングする。パターニングでは還元ガスバリア層及び絶縁膜２８の外形形状と第１コンタクトホール２８ａ及び第２コンタクトホール２８ｂを形成する。

図５（ｃ）はステップＳ８の配線形成工程に対応する図である。図５（ｃ）に示すように、ステップＳ８において絶縁膜２８に重ねて上電極配線５及び下電極配線６を形成する。まず、Ａｌ（アルミニウム）等の配線材料をスパッタにて膜付けしてパターニングする。上電極配線５は第２コンタクトホール２８ｂから端子７ａまで繋げて配線する。下電極配線６は第１コンタクトホール２８ａから端子８ａまで繋げて配線する。

図６（ａ）はステップＳ９の支持部形成工程に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ９において梁２２及び支持部２３を形成する。フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて支持部材２０をパターニングする。これにより支持部材２０の平面形状は支持部２３、梁２２、本体部２１の形状に形成される。

図６（ｂ）はステップＳ１０の赤外線吸収膜形成工程に対応する図であり、図６（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿う模式断面図である。図６（ｂ）に示すようにステップＳ１０においてキャパシター２７上の絶縁膜２９と重ねて赤外線吸収膜３０を形成する。ＳｉＮ及びＳｉＯ₂をＣＶＤにて成膜する。そして、フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて赤外線吸収膜３０をパターニングする。

図６（ｃ）はステップＳ１１のエッチング工程に対応する図であり、図６（ａ）のＤ−Ｄ'線に沿う模式断面図である。図６（ｃ）に示すようにステップＳ１１において犠牲膜３３をエッチングして除去し犠牲膜３３があった場所を空隙１６にする。フォトリソグラフィ法を用いて支持部材２０及び赤外線検出部４を覆ってマスクを形成しパターニングする。使用するレジストはフッ化水素のエッチング液に耐性の高いものを使用する。次に、基板２をフッ化水素のエッチング液に浸漬することにより支持部材２０の本体部２１と支持部２３との間からエッチング液を犠牲膜３３に触れさせる。そして、犠牲膜３３のＳｉＯ₂が腐食され除去されて空隙１６が形成される。絶縁膜１４はエッチング液に対して耐食性がある緻密な膜となっている。従って、エッチング液は絶縁膜１４をエッチングすることなく犠牲膜３３のみエッチングする。その後、マスクを除去し洗浄して乾燥することにより赤外線検出素子３が完成する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ１１のエッチング工程ではエッチング液を用いて犠牲膜３３をエッチングしている。これにより、凹部１５の犠牲膜３３があった場所には空隙１６が形成され、空隙１６の上方に支持部２３が形成される。このプロセスはドライエッチング法に比べて低い温度で行われる。従って、赤外線検出部４に熱ストレスを加えない為、赤外線検出部４を品質良く製造することができる。

（２）本実施形態によれば、ステップＳ１１のエッチング工程において犠牲膜３３は絶縁膜１４の凹部１５に位置している。そして、犠牲膜３３をエッチングするとき、エッチング液は絶縁膜１４に接触する。絶縁膜１４はエッチング液に対して耐食性を有するため絶縁膜１４はエッチングされない。従って、絶縁膜１４はエッチングの進行を停止させる機能を備えている。ステップＳ２の凹部形成工程では絶縁膜１４を形成した後で凹部１５を形成していることから絶縁膜１４は緻密な構造の膜にすることができる。従って、エッチング液が犠牲膜３３をエッチングするときにも、エッチング液が絶縁膜１４に浸透して絶縁膜１４を通過することを防止することができる。その結果、エッチング液が配線層１０を腐食することを防止することができる。

（３）本実施形態によれば、凹部１５にＳｉＯ₂の犠牲膜３３を配置し、犠牲膜３３に重ねて支持部２３が設置される。次に、フッ酸をエッチング液にして犠牲膜３３をエッチングしている。そして、エッチング液は絶縁膜１４に接触する。絶縁膜１４はＳｉＮまたはＳｉＣＮからなっているため絶縁膜１４はエッチングされない。従って、絶縁膜１４はエッチングの進行を停止させる機能を備えている。その結果、エッチング液が配線層１０を腐食することを防止することができる。

（４）本実施形態によれば、絶縁膜１４はＳｉＮであることから、絶縁膜１４を容易に成膜することができる。そして、ドライエッチングすることにより位置精度良くパターニングすることができる。従って、絶縁膜１４に位置精度良く上貫通電極７及び下貫通電極８を設置することができる。

（５）本実施形態によれば、基板裏面２ｂには反り抑制膜３１が設置されている。基板２に絶縁膜１４を形成するとき、絶縁膜１４の応力により基板２が反ることがある。これにより光学装置の焦点が合わせ難くなり精度良くパターニングすることが難しくなる。基板２の両面に膜を設置するとき、基板２の両面の応力の均衡がとれるため基板２の反りを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、特徴的な構造を備えた赤外線検出素子の一実施形態について図７〜図１０を用いて説明する。図７（ａ）は、赤外線検出素子の構成を示す模式側断面図であり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は絶縁膜を説明するための要部模式断面図である。図８〜図１０は、赤外線検出素子の製造方法を説明するための図である。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、絶縁膜の材料がＳｉＯ₂であり、絶縁膜の凹部内にＳｉＮの絶縁膜をさらに備える点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、赤外線検出素子３６は基板２を備えている。基板２の基板裏面２ｂには反り抑制膜３１が設置され、基板表面２ａには配線層１０が設置されている。配線層１０の図中上側には第１絶縁膜３７が設置されている。第１絶縁膜３７の材質にはＳｉＯ₂が用いられている。第１絶縁膜３７の図中上側の面には第１凹部３８が形成され、第１凹部３８の周囲に位置する側面３８ａは基板表面２ａに対して傾斜する斜面となっている。尚、”傾斜する斜面”は基板表面２ａの法線ベクトルと側面３８ａの法線ベクトルのなす角度が０度超、９０度未満をさすが、望ましい傾斜角度は６０度以上〜９０度未満である。さらに、望ましい傾斜角度は７０度以上〜８０度以下である。傾斜角度が小さいとき側面３８ａの占める面積が大きくなるので面積を利用する効率が悪くなる。傾斜角度が大きいとき側面３８ａに重ねて密着性良く成膜し難くなる。

そして、第１凹部３８の底面３８ｄは基板表面２ａと平行な面となっている。つまり、底面３８ｄの向きが基板表面２ａと同じ向きとなっている。尚、”同じ向き”とは各面の法線ベクトルの角度の差が１０度以内であることを示す。

第１凹部３８には第２絶縁膜３９が設置されており、第２絶縁膜３９の材質にはＳｉＮまたはＳｉＣＮが用いられている。本実施形態では、例えば、第２絶縁膜３９の材質にＳｉＮが用いられている。第２絶縁膜３９には第２凹部４０が形成されており、第２凹部４０の周囲に位置する側面４０ａは基板表面２ａに対して傾斜する斜面となっている。そして、第２凹部４０の内側は空隙４１となっている。

第１絶縁膜３７、第２絶縁膜３９、空隙４１の図中上側には保護膜１７が設置され、保護膜１７上に支持部材２０が重ねて設置されている。支持部材２０は本体部２１、梁２２、支持部２３を備えている。支持部２３は空隙４１上に位置し、梁２２が支持部２３を保持する。本体部２１は保護膜１７が第１絶縁膜３７及び第２絶縁膜３９と接触する場所に位置し、梁２２と接続している。

支持部材２０上にはキャパシター２７が設置され、キャパシター２７に重ねて絶縁膜２８が設置されている。さらに、下部電極２４と接続して下電極配線６が設置され、上部電極２６と接続して上電極配線５が設置されている。そして、上電極配線５及び下電極配線６を覆って絶縁膜２９が設置され、絶縁膜２９上には支持部２３と対向する場所に赤外線吸収膜３０が設置されている。そして、赤外線検出部４の構造は第１の実施形態と同様の構造となっている。

第１絶縁膜３７が支持部２３を向く面を上面３７ａとし、上面３７ａと第１凹部３８の側面３８ａが交差する場所を第１交線３８ｂとする。第１交線３８ｂは第１凹部３８を取り囲む閉曲線となっている。同様に、第２絶縁膜３９が支持部２３を向く面を上面３９ａとし、上面３９ａと第２凹部４０の側面４０ａが交差する場所を第２交線４０ｂとする。第２交線４０ｂは第２凹部４０を取り囲む閉曲線となっている。

そして、第１交線３８ｂと第２交線４０ｂとの距離を交線間距離４２とし、第１凹部３８の深さを第１凹部深さ３８ｃとする。第１凹部深さ３８ｃは第２絶縁膜３９の膜厚と同じ長さとなる。そして、交線間距離４２は最も短い場所でも第１凹部深さ３８ｃより長い距離に設定されている。第１交線３８ｂと第２交線４０ｂとは基板２の平面視で四角形であるので、第１交線３８ｂと第２交線４０ｂとが略平行となる場所の第１交線３８ｂと第２交線４０ｂとの距離が交線間距離４２となる。

図７（ｂ）は、第１凹部３８に第２絶縁膜３９が形成される様子を示している。第１凹部３８の底に位置する底面３８ｄは基板表面２ａと平行な面となっている。換言すれば、底面３８ｄの向きは基板表面２ａと同じ向きとなっている。そして、底面３８ｄと垂直な方向を積層方向４３とする。積層方向４３は第２絶縁膜３９を形成するときに、材料となる粒子３９ｂが飛行する方向である。積層方向４３に飛行する粒子３９ｂは側面３８ａ及び底面３８ｄに付着する。底面３８ｄでは粒子３９ｂが順序良くならんで緻密な膜となる。

側面３８ａは積層方向４３に対して斜面となっている。そして、側面３８ａの上流側に粒子３９ｂが付着するとき付着した粒子３９ｂが障害となるため、付着した粒子３９ｂの下流側では粒子３９ｂが側面３８ａに並び難くなる。従って、側面３８ａでは側面３８ａと平行な方向に粒子３９ｂが間隔を空けて付着する。側面３８ａに付着する粒子３９ｂの２段目以降においても同様な配列に粒子３９ｂが積層する。従って、側面３８ａでは密度の低い構造の膜となる。

図７（ｃ）は、第２絶縁膜３９の構造を示している。第１凹部３８の底面３８ｄと側面３８ａとが交差する線を底部外周線３８ｅとする。そして、第２絶縁膜３９の上面３９ａにおいて第１交線３８ｂから内側へ第１凹部深さ３８ｃの距離隔てた線を構造境界線３８ｆとする。底部外周線３８ｅと構造境界線３８ｆとを結ぶ面に対して底面３８ｄ側を密構造部３９ｃとし側面３８ａ側を粗構造部３９ｄとする。

交線間距離４２は第１凹部深さ３８ｃより長い距離に設定されている。従って、空隙４１は密構造部３９ｃに位置している。赤外線検出部４を形成する前に、一旦、第２凹部４０を犠牲膜３３にて充填する。そして、後工程にて犠牲膜３３をエッチング液にてエッチングし空隙４１を形成する。密構造部３９ｃはエッチング液が漏洩しない膜であり、粗構造部３９ｄはエッチング液が漏洩し易い膜となっている。空隙４１は密構造部３９ｃに囲まれているため、エッチング液が空隙４１からの漏洩することを予防することができる。

（赤外線検出素子の製造方法）
次に上述した赤外線検出素子３６の製造方法について図８〜図１０にて説明する。図８は、赤外線検出素子の製造方法を示すフローチャートであり、図９及び図１０は赤外線検出素子の製造方法を説明するための模式図である。

図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２１は第１絶縁膜形成工程に相当する。配線層上に第１絶縁膜を形成し、基板裏面に反り抑制膜を形成する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は第１凹部形成工程に相当し、第１絶縁膜に第１凹部を形成する工程である。次にステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３は第２絶縁膜形成工程に相当する。第１絶縁膜上に第２絶縁膜を形成する工程である。次にステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４は第２凹部形成工程に相当し、第２絶縁膜に第２凹部を形成する工程である。次にステップＳ３〜ステップＳ５まで順次に移行する。ステップＳ３〜ステップＳ５は第１の実施形態と同様な工程であり説明を省略する。次にステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５は貫通電極形成工程に相当し、第１絶縁膜を貫通する貫通電極を形成する工程である。次にステップＳ７〜ステップＳ１１まで順次に移行する。ステップＳ７〜ステップＳ１１は第１の実施形態と同様な工程であり説明を省略する。以上の製造工程にて赤外線検出素子が完成する。尚、ステップＳ７のキャパシター形成工程及びステップＳ８の配線形成工程によりステップＳ１２の検出部形成工程が構成されている。

次に、図９及び図１０を用いて図８に示したステップと対応させて製造方法を詳細に説明する。図９（ａ）はステップＳ２１の第１絶縁膜形成工程及びステップＳ２２の第１凹部形成工程に対応する図である。図９（ａ）に示すように、駆動回路９及び配線層１０が形成された基板２を用意する。駆動回路９は半導体回路であり公知の方法にて製造することができる。配線層１０においても配線１２の形成方法、配線層絶縁膜１１の成膜方法、貫通電極１３の形成方法は公知である。従って、駆動回路９及び配線層１０の形成方法は公知であり、説明を省略する。

ステップＳ２１において、配線層１０上に第１絶縁膜３７を成膜し、基板裏面２ｂに反り抑制膜３１を成膜する。このとき、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いてＳｉＯ₂の膜を形成する。反り抑制膜３１の材質は第１の実施形態と同様にＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ等を用いることができる。次に、ステップＳ２２においてフォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて第１凹部３８を形成する。ドライエッチング法の製造条件を調整して第１凹部３８の側面３８ａを基板表面２ａに対して傾斜した斜面にする。マスクを除去して第１凹部３８が完成する。

図９（ｂ）はステップＳ２３の第２絶縁膜形成工程及びステップＳ２４の第２凹部形成工程に対応する図である。図９（ｂ）に示すように、ステップＳ２３において、第１凹部３８にＣＶＤ法を用いてＳｉＮの膜からなる第２絶縁膜３９を形成する。このとき、第１凹部３８に加えて第１絶縁膜３７上にもＳｉＮの膜を形成し、膜厚を第１凹部３８の深さより厚くする。次に、ＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing）を用いて第２絶縁膜３９の上面を平坦にし、第１絶縁膜３７上の面と第２絶縁膜３９上の面とを同一の面とする。このとき、第１凹部３８以外の場所に残留する第２絶縁膜３９を除去する。

次に、ステップＳ２４においてフォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いて第２凹部４０を形成する。ドライエッチング法の製造条件を調整して第２凹部４０の側面４０ａを基板表面２ａに対して斜面にする。第２絶縁膜３９の材質がＳｉＮであることから位置精度良く第２凹部４０を形成することができる。マスクを除去して第２凹部４０が完成する。

図９（ｃ）はステップＳ３の犠牲膜形成工程に対応する図である。図９（ｃ）に示すように、ステップＳ３において第２絶縁膜３９上にＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂の膜からなる犠牲膜３３を形成する。このとき、第２凹部４０に加えて第１絶縁膜３７上にもＳｉＯ₂の膜を形成し、膜厚を第２凹部４０の深さより厚くする。次に、ＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing）を用いて犠牲膜３３の上面を平坦にし、第１絶縁膜３７面と犠牲膜３３の面とを同一の面とする。このとき、第２凹部４０以外の場所に残留する犠牲膜３３を除去する。

図９（ｄ）はステップＳ４の保護膜形成工程及びステップＳ５の支持部材形成工程に対応する図である。図９（ｄ）に示すように、ステップＳ４において犠牲膜３３、第１絶縁膜３７及び第２絶縁膜３９上に保護膜１７を形成する。ＣＶＤ法にてＳｉＮの膜を形成する。これにより、犠牲膜３３はＳｉＮの膜に覆われた状態となる。

次に、ステップＳ５において保護膜１７上に支持部材２０を形成する。ＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂の膜を形成し、さらにＣＶＤ法を用いてＳｉＯ₂の膜に重ねてＳｉ₃Ｎ₄の膜を形成する。支持部材２０を多層にすることにより支持部材２０の残留応力を相殺させて支持部２３及び梁２２の反りを抑制している。尚、支持部２３及び梁２２が反らないときにはＳｉＯ₂の膜だけでも良い。工程を削減することができる。

図１０（ａ）はステップＳ２５の貫通電極形成工程に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、ステップＳ２５において第１絶縁膜３７及び支持部材２０を貫通する上貫通電極７及び下貫通電極８を形成する。まず、フォトリソグラフィ法を用いてマスクを形成しドライエッチング法を用いてビアホール３７ｂを形成する。次に、タングステン等の金属を埋め込むことで上貫通電極７及び下貫通電極８が形成される。

図１０（ｂ）はステップＳ７のキャパシター形成工程〜ステップＳ１０の赤外線吸収膜形成工程に対応する図である。この工程は第１の実施形態と同様の工程であり、説明を省略する。

図１０（ｃ）はステップＳ１１のエッチング工程に対応する図であり図６（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿う模式断面図である。図１０（ｃ）に示すように、ステップＳ１１において犠牲膜３３をエッチングして除去し犠牲膜３３があった場所を空隙４１にする。フォトリソグラフィ法を用いて支持部材２０及び赤外線検出部４を覆ってマスクを形成しパターニングする。使用するレジストはフッ化水素のエッチング液に耐性の高いものを使用する。次に、基板２をフッ化水素のエッチング液に浸漬することにより支持部材２０の本体部２１と支持部２３との間からエッチング液を犠牲膜３３に触れさせる。そして、犠牲膜３３のＳｉＯ₂が腐食され除去されることにより空隙４１が形成される。犠牲膜３３の周囲には密構造部３９ｃの第２絶縁膜３９が位置している為エッチング液は第２絶縁膜３９から漏洩し難くなっている。その後、マスクを除去し洗浄して乾燥することにより赤外線検出素子３６が完成する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ２３の第２絶縁膜形成工程では第１凹部３８に第２絶縁膜３９を形成する材料を飛行させて堆積させる。第１凹部３８は側面３８ａが斜面となっている。第１凹部３８に成膜するとき成膜する面に対して第２絶縁膜３９を形成する材料の粒子が飛行する角度により膜の緻密さが異なる。そして、斜面となっている付近の膜は斜面となっていない場所の膜より粗い構造の膜となる。

第２凹部４０の周囲に位置する第２交線４０ｂと第１凹部３８の周囲に位置する第１交線３８ｂとの距離は第１凹部深さ３８ｃより長い距離を隔てている。従って、第２凹部４０では第２絶縁膜３９が緻密な構造の密構造部３９ｃの膜となっている。従って、ステップＳ１１のエッチング工程においてエッチング液が犠牲膜３３をエッチングするときエッチング液が第２絶縁膜３９に浸透して第２絶縁膜３９を通過することを防止することができる。その結果、エッチング液が第１絶縁膜３７を腐食することを防止することができる。

（２）本実施形態によれば、ＳｉＯ₂からなる第１絶縁膜３７を挟んで下電極配線６及び配線１２が設置されている。さらに、第１絶縁膜３７を挟んで上電極配線５及び配線１２が設置されている。ＳｉＯ₂はＳｉＮより誘電率が低い。従って、第１絶縁膜３７をＳｉＮやＳｉＣＮによって構成するときに比べて下電極配線６と配線１２との間の寄生容量及び上電極配線５と配線１２との間の寄生容量を小さくすることができる。

（３）本実施形態によれば、第２絶縁膜３９の材料がＳｉＮとなっている。従って、第２絶縁膜３９をドライエッチングすることにより位置精度良く第２凹部４０を形成することができる。

（第３の実施形態）
次に、赤外線検出装置の一実施形態について図１１を用いて説明する。図１１（ａ）は、赤外線検出装置の構成を示すブロック図であり、図１１（ｂ）は、赤外線検出素子の配列を説明するための模式図である。本実施形態では第１の実施形態における駆動回路９の駆動内容の例を詳しく説明する。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図１１（ａ）に示したように電子機器としてのセンサーデバイス４６は、センサーアレイ４７と、行選択回路４８と、読み出し回路４９を含む。さらに、センサーデバイス４６はＡ／Ｄ変換部５０、制御回路５１を含む。行選択回路４８を行ドライバーとも称す。駆動回路９は行選択回路４８、読み出し回路４９、Ａ／Ｄ変換部５０、制御回路５１等を備えている。センサーデバイス４６を用いることで例えばナイトビジョン機器等に用いられる赤外線カメラ等を実現できる。

図１１（ａ）に示すように、センサーデバイス４６はセンサーアレイ４７を備えている。図１１（ｂ）に示すように、センサーアレイ４７には二方向に複数の赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が格子状に配列される。複数の行線と複数の列線との配線が設けられている。行線はワード線や走査線とも称し、列線はデータ線とも称す。尚、行線及び列線の一方の本数が１本であってもよい。例えば行線が１本である場合には行線に沿った方向（図中横方向）に複数の赤外線検出素子３が配列される。一方、列線が１本である場合には列線に沿った方向（図中縦方向）に複数の赤外線検出素子３が配列される。

センサーアレイ４７の各赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６は、各行線と各列線の交差位置に対応する場所に配置される。例えば、行線ＷＬ１と列線ＤＬ１の交差位置に対応する場所に赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６の１つが配置されている。他の赤外線検出素子３も同様に配置されている。センサーアレイ４７のサイズは特に限定されない。本実施形態では例えばセンサーアレイ４７は３２０×２４０画素のＱＶＧＡ（Quarter Video Graphics Array）となっている。そして、行線ＷＬ０、ＷＬ１、ＷＬ２・・・・ＷＬ２３９及び列線ＤＬ０、ＤＬ１、ＤＬ２・・・・ＤＬ３１９が配置されている。

図１１（ａ）に戻って、行選択回路４８は、複数の行線に接続される。そして各行線の選択動作を行う。つまり、行線ＷＬ０、ＷＬ１、ＷＬ２・・・・ＷＬ２３９を順次選択して走査する動作を行う。即ちこれらの行線を選択する信号であるワード選択信号をセンサーアレイ４７に出力する。

読み出し回路４９は、複数の列線に接続され、各列線の読み出し動作を行う。ＱＶＧＡのセンサーアレイ４７を例にとれば、列線ＤＬ０、ＤＬ１、ＤＬ２・・・・ＤＬ３１９からの検出信号（検出電流、検出電荷）を読み出す動作を行う。

Ａ／Ｄ変換部５０は、読み出し回路４９において取得された検出電圧（測定電圧、到達電圧）をデジタルデータにＡ／Ｄ変換する処理を行う。そしてＡ／Ｄ変換後のデジタルデータＤＯＵＴを出力する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部５０には、複数の列線の各列線に対応して各Ａ／Ｄ変換器が設けられる。そして、各Ａ／Ｄ変換器は、対応する列線において読み出し回路４９により取得された検出電圧のＡ／Ｄ変換処理を行う。尚、複数の列線に対応して１つのＡ／Ｄ変換器を設け、この１つのＡ／Ｄ変換器を用いて、複数の列線の検出電圧を時分割にＡ／Ｄ変換してもよい。

制御回路５１は、各種の制御信号を生成して、行選択回路４８、読み出し回路４９、Ａ／Ｄ変換部５０に出力する。例えば、充電や放電（リセット）の制御信号を生成して出力する。或いは、各回路のタイミングを制御する信号を生成して出力する。第１の実施形態における駆動回路９は行選択回路４８、読み出し回路４９、Ａ／Ｄ変換部５０及び制御回路５１等により構成されている。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、センサーデバイス４６は格子状に配列した赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６を備えている。そして、行選択回路４８及び読み出し回路４９が順次赤外線検出素子３を選択して赤外線の受光量を検出して出力する。そして、赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６は品質良く赤外線の受光量を検出する。従って、センサーデバイス４６は照射される赤外線の分布を品質良く検出する赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６を備えた装置とすることができる。

（第４の実施形態）
次に、赤外線検出部に赤外線検出素子を備える電子機器の１つである赤外線カメラの一実施形態について図１２の赤外線カメラの構成を示すブロック図を用いて説明する。図１２に示すように、電子機器としての赤外線カメラ５２は、光学系５３、光検出部５４、画像処理部５５、処理部５６、記憶部５７、操作部５８、表示部５９を含んで構成されている。

光学系５３は、例えば１枚または複数枚のレンズやレンズを駆動する駆動部等を含む。そして光検出部５４への物体像の結像を行う。また必要であればフォーカス調整や絞り調整等も行う。

光検出部５４には上記実施形態の赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が二次元配列された検出器が用いられている。光検出部５４は、該検出器に加えて行選択回路（行ドライバー）、列線を介して検出器からのデータを読み出す読み出し回路及びＡ／Ｄ変換部等を含むことができる。そして、二次元配列された各検出器からのデータを順次読み出すことで、被写体の画像データを形成することができる。

画像処理部５５は、光検出部５４からのデジタルの画像データ（画素データ）に基づいて、画像補正処理等の各種の画像処理を行う。

処理部５６は、赤外線カメラ５２の全体の制御を行い、赤外線カメラ５２内の各ブロックの制御を行う。この処理部５６は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等により実現される。記憶部５７は各種の情報を記憶するものであり、例えば処理部５６や画像処理部５５のワーク領域として機能する。操作部５８は、操作者が赤外線カメラ５２を操作するためのインターフェイスとなるものであり、例えば、各種ボタンやＧＵＩ（Graphical User Interface）画面等により実現される。表示部５９は、例えば光検出部５４により取得された画像やＧＵＩ画面等を表示するものであり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の各種のディスプレイにより実現される。

このように、直交する二方向に赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６を二次元配置された光検出部５４を用いて熱（光）分布画像を提供することができる。この光検出部５４を用いて、サーモグラフィー、車載用ナイトビジョンあるいは監視カメラ等の電子機器を構成することができる。

もちろん、１セル分または複数セルの赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６をセンサーとして用いることで物体の物理情報の解析（測定）を行う解析機器（測定機器）、火や発熱を検知するセキュリティー機器、工場等に設けられるＦＡ（Factory Automation）機器等の各種の電子機器を構成することもできる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、赤外線カメラ５２は光検出部５４を備え、光検出部５４には赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。光検出部５４の赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６は品質良く赤外線を検出するので、赤外線カメラ５２は品質良く赤外線を検出する赤外線検出素子を備えた電子機器とすることができる。

（第５の実施形態）
次に、光検出部に赤外線検出素子を備えた赤外線カメラを用いた電子機器の１つである運転支援装置の一実施形態について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、運転支援装置の構成を示すブロック図であり、図１４は、運転支援装置を搭載した自動車を示す概略斜視図である。

図１３に示すように、電子機器としての運転支援装置６２は、運転支援装置６２を制御するＣＰＵを備えた処理ユニット６３と、車両外部の所定の撮像領域における赤外線を検出可能な赤外線カメラ５２と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサー６５とを備えている。さらに、運転支援装置６２は、車両の走行速度を検出する車速センサー６６と、運転者のブレーキ操作の有無を検出するブレーキセンサー６７と、スピーカー６８と、表示装置６９とを備えて構成されている。そして、本実施形態の赤外線カメラ５２は上記実施形態における赤外線カメラ５２と同じカメラが用いられている。従って、赤外線カメラ５２は光検出部に赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６を備えている。

この運転支援装置６２の処理ユニット６３は、例えば、赤外線カメラ５２の撮像により得られる自車両周辺の赤外線画像と、ヨーレートセンサー６５、車速センサー６６、ブレーキセンサー６７により検出される自車両の走行状態にかかる検出信号を用いる。そして、処理ユニット６３は赤外線画像及び検出信号を用いて自車両の進行方向前方に存在する物体及び歩行者等の対象物を検出する。検出した対象物と自車両との接触が発生する可能性があると判断したときには、スピーカー６８または表示装置６９により警報を出力する。

図１４に示すように、赤外線カメラ５２は、自動車の前部において車幅方向の中心付近に配置されている。表示装置６９は、フロントウィンドーにおいて運転者の前方視界を妨げない位置に各種情報を表示するＨＵＤ（Head Up Display）７０等を備えて構成されている。

（１）本実施形態によれば、運転支援装置６２は赤外線カメラ５２を備えている。赤外線カメラ５２は光検出部５４を備え、光検出部５４には赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。従って、運転支援装置６２は品質良く赤外線を検出する赤外線検出素子を有する赤外線カメラ５２を備えた電子機器とすることができる。

（第６の実施形態）
次に、赤外線検出部に赤外線検出素子を備えた赤外線カメラを用いた電子機器の１つであるセキュリティー機器の一実施形態について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、セキュリティー機器の構成を示すブロック図であり、図１６はセキュリティー機器が設置された家を示す模式図である。

図１５に示すように、電子機器としてのセキュリティー機器７３は、監視エリアを撮影する赤外線カメラ５２と、監視エリアへの侵入者を検知する人感センサー７４を備える。そして、本実施形態の赤外線カメラ５２は上記実施形態における赤外線カメラ５２と同じカメラが用いられている。従って、赤外線カメラ５２は光検出部に赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６を備えている。さらに、セキュリティー機器７３は、赤外線カメラ５２から出力された画像データを処理して監視エリアに侵入した移動体を検知する動き検知処理部７５を備える。さらに、セキュリティー機器７３は人感センサー７４が出力する信号を用いて侵入者の検知処理を行う人感センサー検知処理部７６を備える。さらに、セキュリティー機器７３は画像圧縮部７７を備え、画像圧縮部７７は赤外線カメラ５２から出力された画像データを所定の方式で圧縮する。さらに、セキュリティー機器７３は通信処理部７８を備え、通信処理部７８は圧縮された画像データや侵入者検知情報を外部装置に送信し、セキュリティー機器７３への各種設定情報等を外部装置から受信する。さらに、セキュリティー機器７３は制御部７９等を備え、制御部７９はセキュリティー機器７３の各処理部に対して条件設定、処理コマンド送信、レスポンス処理をＣＰＵにて行う。セキュリティー機器７３は以上の要素等で構成されている。そして、本実施形態の赤外線カメラ５２は上記実施形態における赤外線カメラ５２と同じカメラが用いられている。従って、赤外線カメラ５２は光検出部に赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６を備えている。

動き検知処理部７５は、図示しないバッファメモリーと、バッファメモリーの出力信号が入力されるブロックデータ平滑部と、ブロックデータ平滑部の出力信号が入力される状態変化検出部とを備える。そして、状態変化検出部は撮影した動画の画像であるフレームを比較する。そして、監視エリアが静止状態であれば動画で撮影した異なるフレームが同一画像の画像データとなり、状態変化（移動体の侵入）があるとフレーム間の画像データで差が生じる。フレーム間の画像データで差を利用して状態変化検出部は状態変化を検知する。

図１６に示すように、セキュリティー機器７３は軒下に赤外線カメラ５２及び人感センサー７４が設置されている。そして、赤外線カメラ５２は撮像エリア８０を検出し、人感センサー７４は検知エリア８１を検出する。

（１）本実施形態によれば、セキュリティー機器７３は赤外線カメラ５２を備えている。赤外線カメラ５２は光検出部を備え、光検出部には赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。従って、セキュリティー機器７３は品質良く赤外線を検出する赤外線検出素子を有する赤外線カメラ５２を備えた電子機器とすることができる。

（第７の実施形態）
次に、赤外線検出部に赤外線検出素子を備えた赤外線カメラを用いた電子機器の１つであるゲーム機器の一実施形態について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は、ゲーム機器のコントローラーの構成を示すブロック図であり、図１８はコントローラーの使用方法を説明するための模式図である。

図１７に示すように、ゲーム機器に用いられる電子機器としてのコントローラー８４は、撮像情報演算ユニット８５と、操作スイッチ８６と、加速度センサー８７と、コネクター８８と、プロセッサー８９と、無線モジュール９０と、を備えて構成される。

撮像情報演算ユニット８５は、撮像ユニット９１と、この撮像ユニット９１で撮像した画像データを処理するための画像処理回路９２を有する。撮像ユニット９１は光検出部９３を備え、さらに、光検出部９３と接続して赤外線だけを通すフィルターである赤外線フィルター９４及びレンズ等の光学系９５を備えている。そして、画像処理回路９２は、撮像ユニット９１から得られた赤外線画像データを処理して、高輝度部分を検知し、高輝度部分の重心位置や面積を検出してこれらのデータを出力する。本実施形態の光検出部９３には上記実施形態の赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。

プロセッサー８９は、操作スイッチ８６からの操作データと、加速度センサー８７からの加速度データ及び赤外線画像の高輝度部分データを一連のコントロールデータとして無線モジュール９０に出力する。無線モジュール９０は所定周波数の搬送波をこのコントロールデータで変調し、アンテナ９６から電波信号にして出力する。

尚、コントローラー８４に設けられているコネクター８８を通して入力されたデータもプロセッサー８９によって上述のデータと同様に処理されてコントロールデータとして無線モジュール９０とアンテナ９６を介して出力される。

図１８に示すように、電子機器としてのゲーム機器９７は、コントローラー８４と、ゲーム機本体９８と、ディスプレイ９９と、ＬＥＤモジュール１００及びＬＥＤモジュール１０１とを備えている。ゲーム機器９７を操作するプレイヤー１０２は一方の手でコントローラー８４を操作してゲームをプレイすることができる。そして、コントローラー８４の撮像ユニット９１をディスプレイ９９の画面１０３を向くようにすると、ディスプレイ９９の近傍に設置された二つのＬＥＤモジュール１００及びＬＥＤモジュール１０１から出力される赤外線を撮像ユニット９１が検知する。そして、コントローラー８４は、二つのＬＥＤモジュール１００，１０１の位置や面積情報を高輝度点の情報として取得する。輝点の位置や大きさのデータがコントローラー８４から無線でゲーム機本体９８に送信され、ゲーム機本体９８に受信される。プレイヤー１０２がコントローラー８４を動かすと、輝点の位置や大きさのデータが変化する。それを利用して、ゲーム機本体９８はコントローラー８４の動きに対応した操作信号を取得できる。そして、操作信号にしたがってゲーム機器９７はゲームを進行させることができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ゲーム機器９７のコントローラー８４は光検出部９３を備え、光検出部９３には赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。光検出部９３の赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６は品質良く赤外線を検出するので、ゲーム機器９７は品質良く赤外線を検出する赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が設置されたコントローラー８４を有する電子機器とすることができる。

（第８の実施形態）
次に、赤外線検出部に赤外線検出素子を備えた赤外線カメラを用いた電子機器の１つである体温測定装置の一実施形態について図１９を用いて説明する。図１９は、体温測定装置の構成を示すブロック図である。

図１９に示すように、電子機器としての体温測定装置１０６は、赤外線カメラ５２と、体温分析装置１０７と、情報通信装置１０８と、ケーブル１０９とを備えて構成されている。本実施形態の赤外線カメラ５２は上記の実施形態の赤外線カメラ５２と同じカメラが用いられている。

赤外線カメラ５２は所定の対象領域を撮影し、撮影された対象者１１０の画像情報を、ケーブル１０９を経由して体温分析装置１０７に送信する。体温分析装置１０７は、赤外線カメラ５２からの熱分布画像を読み取る画像読取処理ユニットと、画像読取処理ユニットからのデータと画像分析設定テーブルに基づいて体温分析テーブルを作成する体温分析処理ユニットとを含み、体温分析テーブルに基づいて体温情報送信用データを情報通信装置１０８へ送信する。この体温情報送信用データは体温異常であることに対応する所定のデータを含んでもよい。また、撮影領域内に複数の対象者１１０を含んでいると判断した場合には、対象者１１０の人数と体温異常者の人数の情報を体温情報送信用データに含んでもよい。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、体温測定装置１０６は赤外線カメラ５２を備えている。赤外線カメラ５２は光検出部を備え、光検出部には赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。従って、体温測定装置１０６は品質良く赤外線を検出する赤外線検出素子を有する赤外線カメラ５２を備えた電子機器とすることができる。

（第９の実施形態）
次に、光検出部に赤外線検出素子を備える電子機器の１つである特定物質探知装置の一実施形態について図２０の特定物質探知装置の構成を示すブロック図を用いて説明する。

図２０に示すように電子機器としての特定物質探知装置１１３は、制御ユニット１１４と、照射光ユニット１１５と、光学フィルター１１６と、撮像ユニット１１７と、表示部１１８とを備えて構成されている。撮像ユニット１１７は、図示しないレンズ等の光学系と光検出部を備え、該光検出部は第１の実施形態の赤外線検出素子３または第２の実施形態の赤外線検出素子３６を備えている。そして、赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６の赤外線検出部４が備える赤外線吸収膜３０の吸収波長はテラヘルツ域となっている。

制御ユニット１１４は、本装置全体を制御するシステムコントローラーを含み、該システムコントローラーは制御ユニットに含まれる光源駆動部及び画像処理ユニットを制御する。照射光ユニット１１５は、波長が１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある電磁波であるテラヘルツ光を射出するレーザー装置と光学系を含み、テラヘルツ光を検査対象の人物１１９に照射する。

人物１１９と撮像ユニット１１７との間には光学フィルター１１６が配置されている。光学フィルター１１６は探知対象である特定物質１２０の分光スペクトルのみを通過させる。人物１１９から反射するテラヘルツ光は、光学フィルター１１６にて分離されて特定物質１２０の分光スペクトルのみ撮像ユニット１１７に受光される。撮像ユニット１１７で生成された画像信号は、制御ユニット１１４の画像処理ユニットで所定の画像処理が施され、その画像信号が表示部１１８へ出力される。そして人物１１９の衣服内等に特定物質１２０が存在するか否かにより受光信号の強度が異なるので特定物質１２０の存在が判別できる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、特定物質探知装置１１３は撮像ユニット１１７に光検出部を備え、光検出部には赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６が用いられている。光検出部の赤外線検出素子３または赤外線検出素子３６は品質良く赤外線を検出するので、特定物質探知装置１１３は撮像ユニット１１７に品質良く赤外線を検出する赤外線検出素子を備えた電子機器とすることができる。

以上、いくつかの実施形態について説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例は総て本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。

本発明は、種々の焦電型検出器に広く適用することができる。検出する光の波長は問わない。また、焦電型検出器または焦電型検出装置、あるいはそれらを有する電子機器は、例えば、供給する熱量と流体が奪う熱量とが均衡する条件下にて流体の流量を検出するフローセンサー等にも適用できる。このフローセンサーに設けられる熱電対等に代えて本発明の焦電型検出器または焦電型検出装置を設けることができ、光以外を検出対象とすることができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
前記第１の実施形態では、２つの梁２２が設置されたが、梁２２の個数は限定されない。梁２２の個数は１個でも良く、３個以上でも良い。支持部２３を安定して支持できれば良い。また、梁２２は折れ曲がった角柱状であったが、梁２２の形状は曲線でも良く、真直ぐでもよい。支持部２３を安定して支持できれば良く、設計し易い形状にしても良い。また、梁２２を長くすることにより梁２２を介して熱伝導する熱量を減らすことができる。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、基板２上に駆動回路９を設置し、同じ基板２上に赤外線検出素子３を配列して形成した。駆動回路９は基板２でなく外部基板に設置しても良い。バンプを接点に用いて基板２と外部基板との間で通信しても良い。良品の駆動回路９と赤外線検出素子３が配列した良品のセンサーアレイとを組み立ててセンサーデバイスとする。従って、歩留まり良くセンサーデバイスを製造できるので、生産性良くセンサーデバイスを製造することできる。

（変形例３）
前記第１の実施形態では、ステップＳ１２の検出部形成工程の後にステップＳ９の支持部形成工程を行った。ステップＳ９はステップＳ５の支持部材形成工程とステップＳ６の貫通電極形成工程との間に行われても良い。また、ステップＳ９はステップＳ６の貫通電極形成工程とステップＳ１２の検出部形成工程との間に行われても良い。製造し易いステップ順にて行っても良い。

２…基板、２ａ…表面としての基板表面、４…赤外線検出部、７…貫通電極としての上貫通電極、８…貫通電極としての下貫通電極、１２…配線、１４…絶縁膜、１５…凹部、１６，４１…空隙、２２…梁、２３…支持部、３１…反り抑制膜、３３…犠牲膜、３７…第１絶縁膜、３８…第１凹部、３８ａ…斜面としての側面、３９…第２絶縁膜、４０…第２凹部、４６…電子機器としてのセンサーデバイス、５２…電子機器としての赤外線カメラ、５４，９３…光検出部、６２…電子機器としての運転支援装置、７３…電子機器としてのセキュリティー機器、８４…電子機器としてのコントローラー、９７…電子機器としてのゲーム機器、１０６…電子機器としての体温測定装置、１１３…電子機器としての特定物質探知装置。

Claims

基板上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部に犠牲膜を形成する犠牲膜形成工程と、
前記犠牲膜上に支持部を形成する支持部形成工程と、
前記支持部上に赤外線検出部を形成する検出部形成工程と、
エッチング液を用いて前記犠牲膜をエッチングするエッチング工程と、を有し、
前記絶縁膜は前記エッチング液に対して耐食性を有することを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。
請求項１に記載の赤外線検出素子の製造方法であって、
前記基板と前記絶縁膜との間に配線層を形成する工程をさらに有し、
前記配線層は配線と層間絶縁膜とが積層され、前記層間絶縁膜と前記絶縁膜とは異なる材料であることを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。
請求項２に記載の赤外線検出素子の製造方法であって、
前記層間絶縁膜が酸化シリコンであり、前記絶縁膜が窒化シリコンまたは炭窒化シリコンであることを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。
基板上に酸化シリコンからなる第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成工程と、
底面の向きが前記基板の表面と同じ向きであり側面が前記表面に対して傾斜する第１凹部を前記第１絶縁膜に形成する第１凹部形成工程と、
前記第１凹部に第２絶縁膜を形成する第２絶縁膜形成工程と、
前記第２絶縁膜に第２凹部を形成する第２凹部形成工程と、
前記第２凹部に犠牲膜を形成する犠牲膜形成工程と、
前記犠牲膜上に支持部を形成する支持部形成工程と、
前記支持部上に赤外線検出部を形成する検出部形成工程と、
エッチング液を用いて前記犠牲膜をエッチングするエッチング工程と、を有し、
前記第２絶縁膜は前記エッチング液に対して耐食性を有し、
前記第１絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第１凹部の面とが交差する場所と前記第２絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第２凹部の面とが交差する場所との距離は前記第１凹部の深さより長いことを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。
基板と、
前記基板上に設置され凹部を備えた絶縁膜と、
前記基板に一端が固定される梁によって保持され前記凹部の上方に空隙を介して位置する支持部と、
前記支持部上に設置され赤外線を検出する赤外線検出部と、を備え、
前記絶縁膜は窒化シリコンまたは炭窒化シリコンからなることを特徴とする赤外線検出素子。
請求項５に記載の赤外線検出素子であって、
前記基板と前記絶縁膜の間に配線層を備え、前記配線層は配線と層間絶縁膜とが積層され、前記層間絶縁膜は酸化シリコンからなることを特徴とする赤外線検出素子。
請求項６に記載の赤外線検出素子であって、
前記絶縁膜は窒化シリコンからなり、前記絶縁膜には前記赤外線検出部と接続し前記絶縁膜を貫通する貫通電極が設置されていることを特徴とする赤外線検出素子。
基板と、
底面の向きが前記基板の表面と同じ向きであり側面が前記表面に対して傾斜する第１凹部を備え前記基板上に設置され酸化シリコンからなる第１絶縁膜と、
窒化シリコンまたは炭窒化シリコンからなり第２凹部を備え前記第１凹部に設置された第２絶縁膜と、
前記基板に一端が固定される梁によって保持され前記第２凹部の上方に空隙を介して位置する支持部と、
前記支持部上に設置され赤外線を検出する赤外線検出部と、
前記赤外線検出部と接続され前記第１絶縁膜を挟む配線と、を備え、
前記第１絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第１凹部の面とが交差する場所と前記第２絶縁膜の前記支持部を向く面と前記第２凹部の面とが交差する場所との距離は前記第１凹部の深さより長いことを特徴とする赤外線検出素子。
請求項８に記載の赤外線検出素子であって、
前記第２絶縁膜は窒化シリコンからなることを特徴とする赤外線検出素子。
請求項５〜９のいずれか一項に記載の赤外線検出素子であって、
前記基板において前記支持部を向く面の反対側の面には反り抑制膜を備えることを特徴とする赤外線検出素子。
赤外線を検出する光検出部を備える電子機器であって、
前記光検出部に請求項５〜１０のいずれか一項に記載の赤外線検出素子を備えることを特徴とする電子機器。