JP2022145017A - 遠赤外線センサ用パッケージ及びその製造方法、並びに、遠赤外線センサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低背化した構成でありながら光の入射範囲をより広角化でき、遠赤外線を効率よく受光可能な遠赤外線センサ用パッケージ及びその製造方法、並びに、遠赤外線センサ及びその製造方法を提供する。【解決手段】上面２ａ側にデバイス領域２２と電極配置領域２３ａ，２３ｂとを有する第１基板２と、第１基板２の上面２ａ側に接合され、下面３ａ側にキャビティ部３２と接合部３１とを有するとともに、接合部３１の外側において、第１基板２の電極配置領域２３ａ，２３ｂを露出させるように設けられる第２基板３とを備え、第２基板３は、該第２基板３の下面３ａ側及び該下面３ａ側とは反対側である上面３ｂ側の両方の外縁において、上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板３の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされている。【選択図】図２

Description

本開示は、遠赤外線センサ用パッケージ及びその製造方法、並びに、遠赤外線センサ及びその製造方法に関する。

近年、各種の電子デバイスにおいて、これら電子デバイスの小型化や高機能化等に伴い、より一層の小型化及び薄型化が求められるようになっている。
また、スマートフォン等の小型電子機器においても、さらなる薄型化が進められており、それに搭載される光センサ等に対しても、より一層の低背化が求められている。

ここで、電子機器の薄型化の要求に対しては、例えば、構成部材の各々の厚みを従来よりもさらに薄くする手段が考えられるが、構成部材の厚みを薄くし過ぎると、機械的強度が損なわれ、電子機器の製品品質が低下するおそれがある。このため、電子デバイスの小型化や低背化の要求に対しては、それらの寸法を電子部品の寸法に近づけることが有効であり、例えば、ウエハーレベルパッケージ技術を用いること等も提案されている。

しかしながら、光センサのような電子デバイスを低背化した場合、光センサに対して広い角度から光が入射することになる。このため、例えば、照度センサ等の光センサにおいては、赤外線カットフィルタのカットオフ波長帯域がずれることにより、照度センサの出力に影響が及び、正確な照度を検知できないという問題があった。

上記のような問題を解決することを目的として、赤外線吸収性組成物からなる層を付加することで、光の入射角依存性を低減した光センサ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の光センサ装置のように、赤外線吸収性組成物からなる層を付加した場合、光センサ装置自体の構成部材が多くなることから、複雑な構造が必要になり、コストアップすることが避けられないという問題があった。

国際公開第２０１６／１８１７８６号

一方、例えば、遠赤外線センサにおいては、光の入射範囲をより広角化させる要求が高まっている。このため、遠赤外線センサを、ウエハーレベルパッケージ技術を用いて低背化することで、広い角度から光を入射させることが検討されている。

しかしながら、ウエハーレベルパッケージ技術によって遠赤外線センサを低背化させた場合、例えば、互いのウエハーが平板であると、斜め方向からの光が入射したときに、部材の厚みの分だけ、遠赤外線の部材への透過距離が長くなることになる。このため、光センサへの光の入射強度が減衰してしまうことから、効率よく遠赤外線を受光することが困難になるという問題があった。

本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、低背化した構成でありながら、光の入射範囲をより広角化させることができ、遠赤外線を効率よく受光することが可能な遠赤外線センサ用パッケージ及びその製造方法、並びに、遠赤外線センサ及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本開示の遠赤外線センサは、以下に示す構成を採用する。
［１］ 本開示の一態様に係る遠赤外線センサ用パッケージは、一面側に、デバイス領域と、平面視で前記デバイス領域の外側に配置される電極配置領域とを有する第１基板と、前記第１基板の前記一面側に前記デバイス領域を覆うように接合される第２基板であって、前記第１基板との接合面である下面側に、前記デバイス領域との間に封止空間を形成するための凹状のキャビティ部と、平面視で前記キャビティ部を囲むように設けられる接合部とを有するとともに、平面視で前記接合部の外側の少なくとも一部において、前記第１基板の前記電極配置領域を露出させるように設けられる第２基板と、を備え、前記第２基板は、該第２基板の前記下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、前記上面側から前記下面側に向かうに従って、平面視で前記第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされていることを特徴とする遠赤外線センサ用パッケージである。

本態様によれば、第２基板における下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、上面側から下面側に向かうに従って、平面視で第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされていることにより、上面側と下面側の外縁で第２基板が薄肉化されているので、斜め方向から入射した遠赤外線が減衰するのを抑制できる。これにより、光の入射範囲を広角化させることができるので、遠赤外線の検出角度を広角化することが可能になる。従って、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる。
また、第２基板が上記の傾斜面を有していることで、第１基板の電極配置領域を露出させる部分における、第２基板の上面側の開口が大きくなるので、電極にワイヤーボンディングすることで、プリント基板等に対するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）でモジュールを製作する際に、ボンディングツールであるキャピラリーと干渉するのを回避できる。これにより、第２基板における、キャピラリーとの干渉を回避するためのスペースを極小化することができる。従って、ワイヤーボンディングによる接合品質が確保されるとともに、パッケージ全体を小型化することができるので、製品コストを低減することが可能になる。

［２］ 上記［１］の態様の遠赤外線センサ用パッケージにおいて、前記第１基板及び前記第２基板がシリコン基板からなることが好ましい。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージによれば、第１基板及び第２基板がシリコン基板からなることで、第２基板における遠赤外線の透過率が高められ、遠赤外線を効率よく受光することが可能になる。
また、第１基板及び第２基板が、加工性に優れるシリコン基板からなることで、ドライエッチング又はウェットエッチングで加工するときの精度が向上する。また、第１基板及び第２基板として、一般的に流通している、特に面方位が（１００）面であるシリコン基板を採用することにより、入手容易性に優れるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。

［３］ 上記［２］の態様の遠赤外線センサ用パッケージにおいて、前記第２基板における、前記傾斜面が、前記シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで出現した、前記シリコン基板の（１１１）面からなる傾斜面とされ、且つ、該傾斜面の傾斜角度が、前記シリコン基板の結晶異方性に由来する角度とされている構成であってもよい。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージによれば、第２基板における上記の傾斜面、具体的には、第２基板の周端である側面側及びキャビティ部の内側面が、シリコン基板の（１１１）面からなる、シリコン基板の結晶異方性に由来する結晶角度である約５４．７°の傾きを有している。このように、シリコン基板の結晶方位性に由来する安定した角度を有する傾斜面とされていることで、接合部の肉厚がより安定して均一化されるので、上述したような、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる効果がさらに安定的に得られる。

［４］ 上記［１］～［３］の何れかの態様の遠赤外線センサ用パッケージにおいて、前記第１基板及び前記第２基板が平面視矩形状とされており、前記電極配置領域が、前記第１基板及び前記第２基板における平面視で少なくとも一辺側に沿って配置されている構成を採用することができる。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージによれば、電極を設けるための電極配置領域を、例えば、第１基板の一辺側のみに設けてもよいし、さらに、この一辺側と対向する他辺側にも設けることもできるので、例えば、遠赤外線センサ用パッケージをプリント基板等に対してＣＯＢする場合のスペース等を想定しながら、フレキシブルに構成できる。従って、例えば、第１基板の一辺側にのみ電極配置領域を設けた場合には、遠赤外線センサ用パッケージ、並びに、遠赤外線センサが搭載されるプリント基板を小型化することが可能となり、さらに他辺側にも電極配置領域を設けた場合には、より複雑な電気的接続に対応することも可能となる。

［５］ 上記［１］～［４］の何れかの態様の遠赤外線センサ用パッケージにおいて、前記第２基板における前記接合部の周縁部が面取りされている構成を採用することがより好ましい。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージによれば、接合部の周縁部が面取りされていることで、ダイシングによってチップ単位に個片化する際に、ダイシングブレードの接触圧力に起因する欠けや、チッピングが発生するのを抑制できるので、センサ特性が向上するとともに、歩留まりも向上する。

［６］ 本開示の一態様に係る遠赤外線センサは、上記の［１］～［５］の何れかの態様の遠赤外線センサ用パッケージと、前記第１基板の前記デバイス領域に配置される遠赤外線検出素子と、前記第１基板における前記電極配置領域に配置される電極と、前記第１基板における、前記第２基板に設けられた前記接合部に対応する位置に設けられている第１金属接合膜と、前記第２基板における前記接合部の端面を覆うように設けられる第２金属接合膜と、を備え、前記第１金属接合膜と前記第２金属接合膜とが接合されていることで、前記遠赤外線検出素子上に前記封止空間を確保しながら、前記第１基板と前記第２基板とが接合されていることを特徴とする遠赤外線センサである。

本態様によれば、第２基板における下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、上面側から下面側に向かうに従って、平面視で第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされてなる、上記態様の遠赤外線センサ用パッケージを備えることにより、上述したように、斜め方向から入射して遠赤外線検出素子に向かう遠赤外線が減衰するのを抑制できる。これにより、光の入射範囲を広角化させることができるので、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる遠赤外線センサが実現できる。
また、第２基板が上記の傾斜面を有した構成である上記態様の遠赤外線センサ用パッケージを備えることにより、上述したように、第１基板の電極配置領域を露出させる部分における、第２基板の上面側の開口が大きくなるので、電極にワイヤーボンディングする際にキャピラリーと干渉するのを回避できる。これにより、第２基板における、キャピラリーとの干渉を回避するためのスペースを極小化することができるので、ワイヤーボンディングによる接合品質が確保されるとともに、パッケージ全体を小型化することが可能となり、製品コストが低減された遠赤外線センサが実現できる。

［７］ 上記［６］の態様の遠赤外線センサにおいて、前記第２基板における前記封止空間に露出した面のうち、前記第１基板に設けられる前記遠赤外線検出素子と対向する位置を除いて配置され、且つ、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、ガス吸着層が一対の線状に設けられていることがより好ましい。

本態様の遠赤外線センサによれば、光が入射してくる方向が決まっている場合に、光の入射を阻害しない位置にガス吸着層を設けることができる。また、このような構成のガス吸着層を備えることで、減圧された封止空間内のガスを効果的に吸着できる。これにより、外部からの遠赤外線の入射効率を高める効果と、キャビティ内の真空度を高める効果の両方が得られるので、遠赤外線を、広角化した検出角度でより効率よく受光できるとともに、遠赤外線検出素子による受光感度がより高められる。

［８］ 上記［７］の態様の遠赤外線センサにおいて、前記ガス吸着層が、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、一対で複数の線状に設けられていることがさらに好ましい。

本態様の遠赤外線センサによれば、一対で複数の線状に設けられたガス吸着層を備えることで、ガス吸着層が配置されている方向から光が入射する場合であっても、パッケージの内部に効率よく光を入射させることができる。これにより、外部からの遠赤外線の入射効率をさらに高める効果と、キャビティ内の真空度を高める効果の両方が得られるので、遠赤外線を、広角化した検出角度でより効率よく受光できるとともに、遠赤外線検出素子による受光感度がさらに高められる。

［９］ 本開示の一態様に係る遠赤外線センサ用パッケージの製造方法は、基板材料の表面をエッチングすることにより、一面側に凹状のデバイス領域を形成して第１基板を得る工程（１）と、基板材料の表面をエッチングすることにより、前記基板材料の少なくとも一部に貫通領域を形成するとともに、前記第１基板との接合面となる下面側に凹状のキャビティ部を形成し、さらに、平面視で前記キャビティ部を囲むように設けられる接合部を形成して第２基板を得る工程（２）と、を備え、前記工程（２）は、前記第２基板の前記下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、前記上面側から前記下面側に向かうに従って、平面視で前記第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面として形成することを特徴とする遠赤外線センサ用パッケージの製造方法である。

本態様によれば、工程（２）において、第２基板における下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、上面側から下面側に向かうに従って、平面視で第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面に形成することで、上面側と下面側の外縁で第２基板が薄肉化されるので、斜め方向から入射した遠赤外線が減衰するのを抑制できる遠赤外線センサ用パッケージを製造できる。これにより、光の入射範囲が広角化され、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる遠赤外線センサ用パッケージが得られる。
さらに、工程（２）において、第２基板に上記の傾斜面を形成することで、第１基板の電極配置領域を露出させる部分における、第２基板の上面側の開口が大きくなるので、電極にワイヤーボンディングする際に、ボンディングツールであるキャピラリーと干渉するのを回避できる。これにより、第２基板における、キャピラリーとの干渉を回避するためのスペースを極小化することができ、ワイヤーボンディングによる接合品質が確保されるとともに、パッケージ全体を小型化できるので、遠赤外線センサ用パッケージを低コストで製造することが可能になる。

［１０］ 上記［９］の態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法において、前記第１基板及び前記第２基板としてシリコン基板からなる基板材料を用いることが好ましい。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法によれば、基板材料として遠赤外線の透過率に優れたシリコン基板を用いて第１基板及び第２基板を得ることで、第２基板における遠赤外線の透過率が高められ、遠赤外線を効率よく受光することが可能なパッケージが得られる。
また、シリコン基板は加工性に優れているので、ドライエッチング又はウェットエッチングで加工するときの精度が向上する。
また、基板材料として、一般的に流通している、特に面方位が（１００）面であるシリコン基板を採用することにより、入手容易性に優れるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。

［１１］ 上記［１０］の態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法において、前記工程（２）は、前記第２基板における前記傾斜面を、前記シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで出現する、前記シリコン基板の（１１１）面からなる傾斜面として形成し、且つ、該傾斜面の傾斜角度を、前記シリコン基板の結晶異方性に由来する角度とする方法を採用してもよい。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法によれば、工程（２）において、第２基板における上記の傾斜面、即ち、第２基板３の周端である側面側及びキャビティ部の内側面を、シリコン基板の（１１１）面からなる、シリコン基板の結晶異方性に由来する結晶角度である約５４．７°の傾きを有する、安定した角度の傾斜面に形成することで、接合部の肉厚がより安定して均一化される。これにより、上述したような、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる効果がさらに安定的に得られる遠赤外線センサ用パッケージを製造することが可能になる。

［１２］ 上記［９］～［１１］の何れかの態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法において、さらに、前記工程（２）と同時、又は、該工程（２）の後に、前記第２基板における前記接合部の周縁部を、ドライエッチングによって面取りする工程（１０）を備える方法を採用することがより好ましい。

本態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法によれば、工程（１０）において、接合部の周縁部をドライエッチングで面取りすることで、ダイシングによってチップ単位に個片化する際に、ダイシングブレードによる応力を分散させることができる。これにより、ダイシングブレードの接触圧力に起因する欠け、あるいはチッピングが発生するのを抑制できるので、パッケージとしての特性が向上するとともに、歩留まりも向上する。

［１３］ 本開示の一態様に係る遠赤外線センサの製造方法は、上記の［９］～［１２］の何れかの態様の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法に備えられる工程（１）及び工程（２）を有する遠赤外線センサの製造方法であって、前記工程（１）及び前記工程（２）の後に、前記工程（１）で得られた前記第１基板の一面側に、前記第２基板に設けられた前記接合部に対応する位置で第１金属接合膜を形成する工程（３）と、前記工程（１）で得られた前記第１基板の一面側における電極配置領域に電極を配置する工程（４）と、前記工程（１）で得られた前記第１基板の前記デバイス領域に遠赤外線検出素子を配置する工程（５）と、前記工程（２）で得られた前記第２基板における前記接合部の端面を覆うように第２金属接合膜を形成する工程（６）と、前記第１基板と前記第２基板との間に前記遠赤外線検出素子が配置されるように前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせ、前記第１金属接合膜と前記第２金属接合膜とを互いに加圧して接合させることで、前記遠赤外線検出素子上に前記封止空間を確保しながら、前記第１基板と前記第２基板とを接合する工程（８）と、ダイシングラインに沿って前記第１基板を切断することにより、チップ単位に個片化する工程（９）と、を備えることを特徴とする遠赤外線センサの製造方法である。

本態様によれば、工程（１）及び工程（２）で、第２基板における下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、上面側から下面側に向かうに従って、平面視で第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされた、上記態様の遠赤外線センサ用パッケージを製造した後、上記の工程（３）～（６），（８），（９）の各工程により、上述したように、斜め方向から入射して遠赤外線検出素子に向かう遠赤外線が減衰するのを抑制可能な遠赤外線センサを製造できる。これにより、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる遠赤外線センサを製造することが可能になる。
また、工程（２）で、第２基板に上記の傾斜面を形成することにより、上述したように、第１基板の電極配置領域を露出させる部分における、第２基板の上面側の開口が大きくなるので、遠赤外線センサを、ワイヤーボンディングによってプリント基板等に実装する際に、キャピラリーと干渉するのを回避できる。これにより、第２基板における、キャピラリーとの干渉を回避するためのスペースを極小化できるので、ワイヤーボンディングによる接合品質が確保されるとともに、パッケージ全体を小型化することが可能となり、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる遠赤外線センサを低コストで製造することが可能になる。

［１４］ 上記［１３］の態様の遠赤外線センサの製造方法において、さらに、前記工程（２）で得られた前記第２基板における、前記キャビティ部によって確保される前記封止空間に露出する面のうち、前記第１基板に設けられた前記遠赤外線検出素子と対向する位置を除いた少なくとも一部を覆うようにゲッター剤を塗布することにより、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、一対の線状にガス吸着層を形成する工程（７）を備えることがより好ましい。

本態様の遠赤外線センサの製造方法によれば、光が入射してくる方向が決まっている場合に、工程（７）において、光の入射を阻害しない位置で、遠赤外線検出素子と対向する位置を介して一対の線状にガス吸着層を形成することができる。また、このような構成のガス吸着層により、減圧された封止空間内のガスを効果的に吸着できる。これにより、外部からの遠赤外線の入射効率をより高める効果と、キャビティ内の真空度を高める効果の両方が得られ、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できるとともに、遠赤外線検出素子による受光感度がより高められた遠赤外線センサを製造できる。

［１５］ 上記［１４］の態様の遠赤外線センサの製造方法において、前記工程（７）が、前記ガス吸着層を、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、一対で複数の線状に形成する方法であることがさらに好ましい。

本態様の遠赤外線センサの製造方法によれば、工程（７）において、一対で複数の線状にガス吸着層を形成することで、ガス吸着層が配置されている方向から光が入射する場合であっても、パッケージの内部に効率よく光を入射させることが可能なガス吸着層を形成できる。これにより、外部からの遠赤外線の入射効率をさらに高める効果と、キャビティ内の真空度を高める効果の両方が得られ、遠赤外線を、広角化した検出角度でより効率よく受光できるとともに、遠赤外線検出素子による受光感度がさらに高められた遠赤外線センサを製造できる。

本開示によれば、上記構成を備えることにより、低背化した構成でありながら、光の入射範囲をより広角化させることができ、遠赤外線を効率よく受光することが可能な遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサ、並びにそれらの製造方法を提供できる。

本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサを模式的に説明する平面図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサを模式的に説明する図であり、図１中に示すＡ－Ａ断面図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサの製造方法を模式的に説明する図であり、第２基板を得る工程（２）の手順を示す工程図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサの製造方法を模式的に説明する図であり、第２基板を得る工程（２）の手順を示す工程図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサの製造方法を模式的に説明する図であり、第２基板における接合部の端面に第２金属接合膜を形成する工程（６）、並びに、封止空間に露出する面の少なくとも一部を覆うようにガス吸着層を形成する工程（７）の手順を示す工程図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサの製造方法を模式的に説明する図であり、第１基板を得る工程（１）、第１基板の一面側に、第２基板の接合部に対応する位置で第１金属接合膜を形成する工程（３）、デバイス領域に遠赤外線検出素子を配置する工程（４）、並びに、第１基板の一面側における電極配置領域に電極を配置する工程（５）の手順を示す工程図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサの製造方法を模式的に説明する図であり、第１基板と第２基板とを接合して遠赤外線センサを得る工程（８）の手順を示す工程図である。 本開示の第１の実施形態である遠赤外線センサの製造方法を模式的に説明する図であり、ダイシングラインに沿って第１基板及び第２基板を切断することにより、チップ単位に個片化する工程（９）の手順を示す工程図である。 本開示の第２の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサを模式的に説明する平面図である。 本開示の第２の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサを模式的に説明する図であり、図４中に示すＢ－Ｂ断面である。 本開示の第３の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサを模式的に説明する平面図である。 本開示の第４の実施形態である遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサを模式的に説明する平面図である。

以下、本開示の遠赤外線センサ用パッケージ及びその製造方法、並びに、遠赤外線センサ及びその製造方法の実施形態を挙げ、その構成について図１～図７を適宜参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる各図面は、本開示の遠赤外線センサ用パッケージ並びに遠赤外線センサの特徴をわかりやすくするため、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本開示はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

＜第１の実施形態＞
以下に、本開示の第１の実施形態に係る遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサ、並びに、それらの製造方法について、図１、図２、及び図３Ａ～図３Ｆを参照しながら詳述する。
図１は、本実施形態の遠赤外線センサ（遠赤外線センサ用パッケージ）１を模式的に説明する平面図であり、図２は、図１中に示す遠赤外線センサ１のＡ－Ａ断面図である。また、図３Ａ～図３Ｆは、本実施形態の遠赤外線センサ（遠赤外線センサ用パッケージ）１の製造方法を説明する図であり、各工程の手順を示す工程図である。

［遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサの構成］
図１及び図２に示すように、本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージは、第１基板２（ベース基板）と、第２基板３（リッド基板）とを備える。
そして、本実施形態の遠赤外線センサ１は、上記の遠赤外線センサ用パッケージを構成する第１基板２及び第２基板３に加え、さらに、第１基板２の上面（一面）２ａに形成されたデバイス領域２２内に配置される遠赤外線検出素子４を備え、概略構成される。
即ち、本実施形態の遠赤外線センサ１は、詳細を後述するように、第１基板２及び第２基板３を有する遠赤外線センサ用パッケージを含むものである。

より詳細に説明すると、本実施形態の遠赤外線センサ１は、まず、上述した第１基板２及び第２基板３を有する本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージを備える。
さらに、本実施形態の遠赤外線センサ１は、第１基板２のデバイス領域２２に配置される遠赤外線検出素子４と、第１基板２における電極配置領域２３ａ，２３ｂに配置される電極８１，８２と、第１基板２における、第２基板３に設けられた接合部３１に対応する位置に設けられている第１金属接合膜５１と、第２基板３における接合部３１の端面３１ａを覆うように設けられる第２金属接合膜５２と、を備える。
また、図１及び図２に示す例の遠赤外線センサ１は、第２基板３における、キャビティ部３２によって確保されるキャビティＣに露出した面のうち、第１基板２に設けられる遠赤外線検出素子４と対向する位置を除いた少なくとも一部に配置されるガス吸着層１０が備えられている。
そして、本実施形態の遠赤外線センサ１は、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とが、例えば、金属拡散接合によって接合されていることで、遠赤外線検出素子４上にキャビティＣを確保しながら、第１基板２と第２基板３とが接合された構成とされている。
以下、本実施形態の遠赤外線センサ１の各構成についてさらに詳細に説明する。

第１基板２は、遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサ１のベース基板であり、例えば、シリコン基板から構成される。また、第１基板２は、図１に示す例では、平面視で矩形状に形成されている。また、第１基板２の上面２ａには、詳細を後述する遠赤外線検出素子４を配置するためのデバイス領域２２が凹状に形成されており、図示例においては、平面視で概略中央にデバイス領域２２が設けられている。また、第１基板２の上面２ａには、平面視でデバイス領域２２の外側に配置される電極配置領域２３ａ，２３ｂが設けられている。

第１基板２は、シリコン基板をドライエッチングすることにより、デバイス領域２２を形成することで得ることができる。デバイス領域２２は、例えば、平面視矩形状に形成される領域である。
なお、第１基板２の平面視形状は、図示例のような概略矩形状のものには限定されず、遠赤外線センサ１としての平面視形状に合わせて他の形状を採用することも可能である。
また、本実施形態で説明する例では、第１基板２の上面２ａ及び下面２ｂは、デバイス領域２２の部分を除いて概略平坦に構成されている。
また、第１基板２は、シリコン基板をウェットエッチングすることにより、デバイス領域２２を形成することで得ることも可能である。

また、第１基板２には、該第１基板２内に埋設され、遠赤外線検出素子４に電気的に接続される埋め込み配線７１，７２と、第１基板２上において、対向して配置される第２基板３よりも平面視で外側に設けられ、埋め込み配線７１，７２と第１コンタクト９１ａ，９２ａを介して電気的に接続される電極８１，８２とが備えられている。
また、図１及び図２においては詳細な図示を省略しているが、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂと遠赤外線検出素子４との間は、第１信号配線部６１、又は、第２信号配線部６２を介して電気的に接続されており、これにより、電極８１，８２は、遠赤外線検出素子４から出力された検出信号を外部に向けて送出できるように構成されている。

また、図１及び図２等においては図示を省略しているが、本実施形態の遠赤外線センサ１においては、第１基板２におけるデバイス領域２２の周囲や、後述する埋め込み配線７１，７２又は電極８１，８２の周囲等に、さらに絶縁層が設けられていてもよい。具体的には、図示略の絶縁層は、第１基板２の上面２ａ側のうち、遠赤外線検出素子４よりも外側の領域に、平面視で遠赤外線検出素子４を囲むように設けることができる。この絶縁層は、絶縁性を有する材料からなり、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等のシリコン酸化膜や、シリコン窒化膜（ＳｉＮ_ｘ）等から形成される。

第２基板３は、遠赤外線センサ１のリッド基板（蓋）であり、第１基板２と同様、例えば、シリコン基板から構成される。また、図示例の第２基板３は、第１基板２と同様、平面視で矩形状に形成されている。
より具体的には、第２基板３は、第１基板２の上面２ａ側にデバイス領域２２を覆うように接合されるものであり、第１基板２との接合面である下面３ａ側に、デバイス領域２２との間にキャビティＣを確保するための凹状のキャビティ部３２と、平面視でキャビティ部３２を囲むように概略枠状で設けられる接合部３１とを有する。
また、第２基板３は、平面視で接合部３１の外側の少なくとも一部、図示例では、平面視矩形状とされた第２基板３において対向して配置された一辺側と他辺側に沿うように、第１基板２の電極配置領域２３ａ，２３ｂを露出させるための貫通領域３３を有する。
図１及び図２に示す例では、貫通領域３３が、電極配置領域２３ａ及び電極配置領域２３ｂのそれぞれに対応する位置で、キャビティ部３２を介して一対で配置されている。また、図示例では、キャビティ部３２が平面視矩形状とされている。

そして、第２基板３は、この第２基板３の下面３ａ側及び下面３ａ側とは反対側である上面３ｂ側の両方の外縁、即ち、図２中に示すキャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３の周端である側面３１ｂが、上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板３の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされている。

また、本実施形態おいては、第２基板３における、キャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３の側面３１ｂが、シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで出現した、シリコン基板の（１１１）面からなる傾斜面とされた例を挙げて説明する。

また、図２に示す例においては、キャビティ部３２の内側面３２ｂが、天井面３２ａから下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板の外側方向に向かうように傾斜している。これにより、第２基板３は、側面３１ｂとキャビティ部３２の内側面３２ｂとが概略平行に構成され、この結果、接合部３１の厚みが、上面３ｂと天井面３２ａとの間の厚みと概略同じで、均一な厚みとされている。

第２基板３は、第１基板２に対して概略平行となるように重ね合わせられる。
第２基板３の平面視形状も、第１基板２の場合と同様、図示例のような概略矩形状には限定されず、遠赤外線センサ１としての平面視形状に合わせて、第１基板２と対応する形状とすることができる。
また、第２基板３は、遠赤外線を透過可能なシリコン基板からなることで、遠赤外線検出素子４に遠赤外線を入射させることが可能な構成とされている。

第２基板３におけるキャビティ部３２の深さ、即ち、接合部３１の高さとしては、キャビティＣとして一定容量を有する空間を確保できる高さであれば、特に限定されず、例えば、３０～１００μｍの高さとすることができる。

また、接合部３１における端面３１ａの平面視寸法（面積）としては、特に限定されないが、詳細を後述する、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２との金属拡散接合による接合強度を確保することも勘案し、例えば、１．５～４．０ｍｍ角の概略矩形状とすることができる。

また、本実施形態においては、第１基板２及び第２基板３がシリコン基板からなることで、第２基板３における遠赤外線の透過率が高められ、遠赤外線を効率よく受光することが可能になる。
また、第１基板２及び第２基板３が、加工性に優れるシリコン基板からなることで、ドライエッチング又はウェットエッチングで加工するときの精度が向上するので、素子特性にさらに優れたものとなる。
また、第１基板２及び第２基板３として、一般的に流通している、特に面方位が（１００）面であるシリコン基板を採用することにより、入手容易性に優れるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。

本実施形態においては、上記のように、第２基板３におけるキャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３における側面３１ｂが、ウェットエッチングによって形成される傾斜面とされている。具体的には、シリコン基板を、例えば、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等、一般的に用いられているエッチング液を用い、シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングする。これにより、特に、複雑な工法やエッチング液を使用することなく、シリコンの有する結晶異方性により、深さ方向に向かって（１１１）面が出現し、この（１１１）面による傾斜面が形成される。これにより、キャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３における側面３１ｂが、シリコン基板の結晶異方性に由来する角度、即ち、（１１１）面が出現した約５４．７°の傾斜面に形成される。

遠赤外線検出素子４は、上述のように、第１基板２の上面２ａ側に形成された凹状のデバイス領域２２に収容されるように設けられている。また、遠赤外線検出素子４は、上述したように、その検出信号を、電極８１，８２から外部に向けて送出するように設けられており、第１基板２のデバイス領域２２に設置された状態において、その上面側が、減圧空間とされたキャビティＣに露出するように設けられる。

遠赤外線検出素子４は、例えば、ベース基板である第１基板２の構成材料から構成された部分を有してもよく、外部から供給された材料から構成された部分を有してもよく、また、第１基板２の構成材料と外部から供給された材料とを混合して構成された部分を有してもよい。

第１金属接合膜５１は、上述したように、第１基板２の上面２ａにおける、第２基板３の接合部３１に対応した位置に設けられる。
また、第２金属接合膜５２は、上述したように、第２基板３における接合部３１の端面３１ａを覆うように設けられる。
本実施形態においては、第１基板２に設けられる第１金属接合膜５１と、第２基板３に設けられる第２金属接合膜５２とが、例えば、金属拡散接合によって接合されることで金属接合体５０が形成され、この金属接合体５０によって第１基板２と第２基板３とが接合される。

第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２は、図１中に示すように、平面視矩形状で概略枠状に形成され、これら第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とが金属拡散接合してなる金属接合体５０も、平面視矩形状で概略枠状に形成される。
また、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とからなる金属接合体５０は、第１基板２と第２基板３とを接合することで、これら第１基板２、第２基板３及び金属接合体５０に囲まれたキャビティＣを形成する。

より具体的には、金属接合体５０は、第１基板２の上面２ａに配置される第１下地層５１ａ、及び、第１下地層５１ａ上に積層して設けられる第１接合層５１ｂからなる第１金属接合膜５１と、第２基板３の接合部３１の先端に配置される第２下地層５２ａ、及び、第２下地層５２ａ上に積層して設けられる第２接合層５２ｂからなる第２金属接合膜５２とから構成される。

第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａは、それぞれ、第１基板２の上面２ａ、又は、第２基板３における接合部３１の端面３１ａに接合されて設けられる。上記のような各下地層を備えることにより、第１接合層５１ｂが第１基板２に対して強固に接合されるとともに、第２接合層５２ｂが第２基板３の接合部３１に対して強固に接合される。

第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａは、第１基板２の上面２ａ上、又は、第２基板３の接合部３１の先端において、導電性を有する金属材料によって薄膜状に形成されている。
第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａの材料としては、特に限定されないが、例えば、タンタル（Ｔａ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）からなる薄膜とされていることが好ましい。
また、第１基板２側に設けられる第１下地層５１ａは、例えば、図示略のグラウンドに接続されている。このグラウンドは、例えば、第１基板２の下面２ｂ側に設けることができるが、第１基板２の上面２ａ側に設けられていてもよい。

第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂは、上記のように、それぞれ、第１下地層５１ａ上、又は、第２下地層５２ａ上に積層されている。
第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂの材料としては、特に限定されないが、例えば、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａの材料としてタンタルを用いた場合には、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂの材料として金（Ａｕ）を用いる。また、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａの材料として窒化チタンを用いた場合には、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂの材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる。

そして、本実施形態においては、第１接合層５１ｂと第２接合層５２ｂとが、同じ材料同士で接合されるように構成される。即ち、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂは、両方が同じ材料、即ち、金（Ａｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）の何れか一方の材料を含むように構成される。

金属接合体５０を構成する第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２を上記材料から構成した場合、各層の厚さは特に限定されない。一方、電気的特性や接合時の強度等を勘案し、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａをタンタルから構成し、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂを金から構成した場合には、例えば、｛第１接合層５１ｂ（又は第２接合層５２ｂ）：０．５ｎｍ～２μｍ／第１下地層５１ａ（又は第２下地層５２ａ）：０．０５～０．２μｍ｝の範囲とすることが好ましい。
同様に、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａを窒化チタンから構成し、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂをアルミニウムから構成した場合には、例えば、｛第１接合層５１ｂ（又は第２接合層５２ｂ）：１～３μｍ／第１下地層５１ａ（又は第２下地層５２ａ）：０．０５～０．５μｍ｝の範囲とすることが好ましい。

また、金属接合体５０によるキャビティＣに対する封止幅、即ち、接合部３１に対応して平面視矩形状に形成された第２金属接合膜５２及び第１金属接合膜５１の最大幅としても、特に限定されない。一方、この部分の接合性を高め、キャビティＣの封止気密性をより高めることを考慮した場合、第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の最大幅は、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａをタンタルから構成し、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂを金から構成した場合には、例えば、０．１０～０．３０ｍｍとすることが好ましい。また、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａを窒化チタンから構成し、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂをアルミニウムから構成した場合には、第２金属接合膜５２及び第１金属接合膜５１の最大幅は、例えば、０．０３～０．１ｍｍの幅とすることが好ましい。

本実施形態においては、金属接合体５０をなす第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２を、上記のような層構造から構成することにより、第１基板２と第２基板３とを重ね合わせて加圧した際に、第１下地層５１ａ及び第１接合層５１ｂと、第２下地層５２ａ及び第２接合層５２ｂとの間に金属拡散接合が発現される。これにより、金属接合体５０を強固な接合構造とし、且つ、第１基板２と第２基板３とを、キャビティＣにおける封止性を高めながら強固に接合することが可能になる。

なお、本実施形態においては、第１基板２と第２基板３とを接合するにあたり、第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２を上記材料から構成して金属拡散接合させることには限定されない。例えば、第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の各層を金（Ａｕ）又はスズ（Ｓｎ）から構成し、Ａｕ－Ｓｎ共晶接合させた構成を採用してもよい。この場合、例えば、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａ、並びに、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂを、それぞれＡｕ－Ｓｎ共晶合金から形成し、共晶温度まで加熱及び溶融させることで、第１下地層５１ａ及び第１接合層５１ｂと、第２下地層５２ａ及び第２接合層５２ｂとの間を共晶接合させる。これにより、第１基板２と第２基板３とを強固且つ安定して接合することができ、キャビティＣの高い封止気密性が得られる。

第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の各層を金又はスズから構成した場合の、各層の組成としては、特に限定されないが、例えば、Ａｕ－Ｓｎを２０～２２％で含むものを用いることができる。
また、この場合の第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の各層の厚みも、特に限定されないが、例えば、５～１０μｍの厚みを有するペースト状又はリボン状に構成することができる。
また、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とをＡｕ－Ｓｎ共晶接合させた場合の封止幅、即ち、第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の幅についても、特に限定されないが、例えば、０．１～０．５ｍｍの範囲とすることができる。

さらに、第１基板２の上面２ａには、上述した電極８１，８２、埋め込み配線７１，７２、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂが設けられている。

埋め込み配線７１，７２は、上述したように、遠赤外線検出素子４と電極８１，８２とを電気的に接続するものである。埋め込み配線７１，７２は、電極８１，８２及び遠赤外線検出素子４における図示略の出力端子の数に応じて複数で設けられており、図２中においては、埋め込み配線７１，７２の一部のみを示している。また、電極８１，８２は、遠赤外線検出素子４に対して、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２を介して電気的に接続されている。また、図示例の埋め込み配線７１，７２は、第１基板２の厚さ方向において、中央部よりも上方に埋設されており、電極８１，８２、並びに、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２の下方にわたるように配置されている。

埋め込み配線７１，７２の材料としては、優れた導電性を有する配線材料又は電極材料であれば、特に限定されず、従来からこの分野で用いられている金属材料等を何ら制限無く用いることができる。このような材料としては、例えば、ポリシリコン配線やアルミニウム（Ａｌ）配線等、埋め込み配線に一般的に用いられる導電性材料が挙げられる。

電極８１，８２は、埋め込み配線７１，７２及び第１コンタクト９１ａ，９２ａ等を介して遠赤外線検出素子４と電気的に接続され、遠赤外線検出素子４による検出信号等を外部に出力するものである。電極８１，８２は、第１基板２の上面２ａ上に確保された電極配置領域２３ａ，２３ｂにおいて、それぞれ対向する縁部に沿って設けられており、図示例においては、電極８１と電極８２とが、それぞれ対向して５カ所に設けられている。また、電極８１，８２は、平面視で、第１基板２と対向して設けられる第２基板３よりも外側に設けられている。電極８１，８２は、例えば、遠赤外線検出素子４による検出信号等を必要とする種々の外部機器に対して電気的に接続可能に設けられる。

電極８１，８２の材料としても、従来からこの分野で用いられている金属材料等を何ら制限無く用いることができ、例えば、アルミシリコン合金（ＡｌＳｉ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）をスパッタリング法によって順次積層したもの等を用いることができる。
また、詳細を後述するように、電極８１，８２を、第１金属接合膜５１と同じ工程で同時に形成する場合には、これら各電極の材料として、上述した第１金属接合膜５１と同じ材料を用いればよい。

第１コンタクト９１ａ，９２ａは、埋め込み配線７１，７２と電極８１，８２とを電気的に接続するものであり、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂは、埋め込み配線７１，７２と第１信号配線部６１又は第２信号配線部６２とを電気的に接続するものである。図２に示す例においては、第１コンタクト９１ａ，９２ａが埋め込み配線７１，７２の一端側に接続され、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂが、埋め込み配線７１，７２の他端側に接続されている。

上記により、遠赤外線検出素子４は、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂ、埋め込み配線７１，７２、及び、第１コンタクト９１ａ，９２ａを介して電極８１，８２と電気的に接続されている。

第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを構成する材料としても、特に限定されず、従来からこの分野で用いられている金属材料を何ら制限無く用いることができる。
また、電極８１，８２の場合と同様、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを、第１金属接合膜５１と同じ工程で同時に形成する場合には、これら各コンタクトの材料として、上述した第１金属接合膜５１と同じ材料を用いればよい。

ガス吸着層１０は、上述したように、第２基板３における、キャビティ部３２によって確保されるキャビティＣに露出した面のうち、第１基板２に設けられた遠赤外線検出素子４と対向する部分を除いた位置に設けられる。図１及び図２に示す例においては、ガス吸着層１０が、平面視で、第２基板３における遠赤外線検出素子４と対向する部分を取り囲むように、平面視囲繞形状で設けられている。

ガス吸着層１０の材質は、例えば、水素や酸素等のガスを吸着できるゲッター剤からなるものであれば、とくに限定されず、例えば、少なくとも、チタン、ジルコニウム又はニッケル等を含むゲッター剤からなるものを採用することができる。ガス吸着層１０を、上記のゲッター剤から構成することで、ガス吸着層１０によるキャビティＣ内のガス吸着効果が向上し、真空度がさらに高められる。

なお、ガス吸着層１０の寸法及び形状は、特に限定されず、ガス吸着層１０によるキャビティＣ内のガス吸着効率を勘案しながら、適宜、設計することができる。また、ガス吸着層１０の平面視形状は、図１に示す例のように、第２基板３におけるキャビティ部３２によって確保されるキャビティＣに露出した面のうち、遠赤外線検出素子４に対応する位置の周囲全体を取り囲む矩形状とすることが、ガス吸着層１０の配置面積を大きく確保でき、キャビティＣ内の気密品質が高められる点から好ましい。

また、本実施形態においては、ガス吸着層１０を、遠赤外線検出素子４と重ならない位置にのみ形成した例を示しているが、遠赤外線検出素子４における受光に支障が生じない程度であれば、遠赤外線検出素子４とガス吸着層１０とが若干重なった構成とすることも可能である。
一方、遠赤外線センサとしての特性を最大限まで高める観点からは、図１及び図２等に示す例のように、遠赤外線検出素子４とガス吸着層１０とが全く重ならない構成とすることがより好ましい。

本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージを含む遠赤外線センサ１によれば、上述したように、第２基板３における下面３ａ側及び上面３ｂ側の両方の外縁、即ち、キャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３の周端である側面３１ｂが、上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って平面視で第２基板３の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされていることにより、第２基板３におけるこの部分が薄肉化されているので、斜め方向から入射した遠赤外線が減衰するのを抑制できる。これにより、光の入射範囲を広角化させることができるので、遠赤外線の検出角度を広角化することが可能になる。従って、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる。

また、第２基板３における側面３１ｂ及びキャビティ部３２の内側面３２ｂが上記のような傾斜面とされていることで、第１基板２の電極配置領域２３ａ，２３ｂを露出させる部分における、第２基板３の上面３ｂ側の開口（図２及び図３Ｅ等に示す貫通領域３３を参照）が大きくなる。これにより、電極８１，８２にワイヤーボンディングすることで、プリント基板等に対するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）でモジュールを製作する際に、ボンディングツールであるキャピラリーと干渉するのを回避でき、第２基板３における、キャピラリーとの干渉を回避するためのスペースを極小化することができる。従って、ワイヤーボンディングによる接合品質が確保されるとともに、遠赤外線センサを構成するパッケージ全体を小型化することができるので、製品コストを低減することが可能になる。

また、本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージを含む遠赤外線センサ１によれば、第２基板３において、さらに、キャビティ部３２の内側面３２ｂが傾斜面であることで、接合部３１が均一に薄肉化されるので、斜め方向から入射した遠赤外線が減衰するのをより効果的に抑制できる。これにより、光の入射範囲をより広角化させることができるので、上述したような、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる効果がより安定的に得られる。

また、本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージを含む遠赤外線センサ１によれば、第２基板３における上記の傾斜面、具体的には、第２基板３の側面３１ｂ及びキャビティ部３２の内側面３２ｂの傾斜角度が、シリコン基板の（１１１）面からなる、シリコン基板の結晶異方性に由来する結晶角度である約５４．７°の傾きを有している。このように、シリコン基板の結晶方位性に由来する安定した角度を有する傾斜面とされていることで、接合部３１の肉厚がより安定して均一化されるので、上述したような、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる効果がさらに安定的に得られる。

次に、本実施形態の遠赤外線センサ１を用いた各種検出に係る処理の一例について説明する。
まず、赤外線が第２基板３の上面３ｂ側から入射して第２基板３を透過すると、遠赤外線検出素子４は、その遠赤外線を検出して検出信号を出力する。遠赤外線検出素子４から出力された検出信号は、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂ、埋め込み配線７１，７２、及び、第１コンタクト９１ａ，９２ａを通り、電極８１，８２から外部に向けて出力される。電極８１，８２から出力された検出信号は、図示略の外部機器等に送信されて所定の動作が行われる。

［遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサの製造方法］
次に、本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージを含む遠赤外線センサ１を製造する方法について、図３Ａ～図３Ｆを適宜参照しながら詳述する（遠赤外線センサ１の構成については図１及び図２も適宜参照）。

本実施形態の遠赤外線センサ１の製造方法は、例えば、図１及び図２に示すような本実施形態の遠赤外線センサ１を製造する方法であり、まず、遠赤外線センサ用パッケージを製造するための、少なくとも以下の工程（１），（２）を含む方法である。
工程（１）：基板材料の表面をエッチングすることにより、上面２ａ側に凹状のデバイス領域２２を形成して第１基板２を得る。
工程（２）：基板材料の表面をエッチングすることにより、シリコン基板の少なくとも一部に貫通領域３３を形成するとともに、第１基板２との接合面となる下面３ａ側に凹状のキャビティ部３２を形成し、さらに、平面視でキャビティ部３２を囲むように設けられる接合部３１を形成して第２基板３を得る。この際、第２基板３の下面３ａ側及び上面３ｂ側の両方の外縁、即ち、キャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３の周端である側面３１ｂを、第２基板３の上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板３の外側に向かって傾斜するよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面として形成する。

そして、本実施形態の遠赤外線センサ１の製造方法は、上記の工程（１）及び工程（２）の後に、さらに、少なくとも以下の工程（３）～（９）を含む方法である。
工程（３）：工程（１）で得られた第１基板２の上面２ａ側に、第２基板３に設けられた接合部３１に対応する位置で第１金属接合膜５１を形成する。
工程（４）：工程（１）で得られた第１基板２の上面２ａ側における電極配置領域２３ａ，２３ｂに、電極８１，８２を配置する。
工程（５）：工程（１）で得られた第１基板２のデバイス領域２２に遠赤外線検出素子４を配置する。
工程（６）：工程（２）で得られた第２基板３における接合部３１の端面３１ａを覆うように第２金属接合膜５２を形成する。
工程（８）：第１基板２と第２基板３との間に遠赤外線検出素子４が配置されるように第１基板２と第２基板３とを重ね合わせ、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とを互いに加圧して金属拡散接合させることで、遠赤外線検出素子４上にキャビティＣを確保しながら、第１基板２と第２基板３とを接合する。
工程（９）：ダイシングラインＬに沿って第１基板２及び第２基板３を切断することにより、チップ単位に個片化する。

また、本実施形態においては、上記の工程（６）と工程（８）との間に、さらに、工程（２）で得られた第２基板３における、キャビティ部３２によって確保されるキャビティＣに露出する面のうち、第１基板２に設けられた前記遠赤外線検出素子４と対向する位置を除いた少なくとも一部を覆うようにゲッター剤を塗布してガス吸着層１０を形成する工程（７）を備えた例について説明する。

まず、工程（１）において、例えばシリコン基板等からなる基板材料の表面をウェットエッチング又はドライエッチングし、遠赤外線検出素子４を収容する凹状のデバイス領域２２を形成して第１基板２を作製する（図３Ｄ中の第１基板２を参照）。
具体的には、工程（１）では、まず、基板材料となるシリコン基板の表面に、例えば、フォトリソグラフィ法により、凹状のデバイス領域２２をウェットエッチングで形成するための、図示略のレジストパターンを形成する。
次いで、シリコン基板の表面をドライエッチング又はウェットエッチングすることにより、凹状のデバイス領域２２を形成する。
その後、第１基板２からレジストパターンを剥離する。

工程（１）においては、フォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成するにあたり、例えば、スピンコート法等を用いて、従来公知の条件でレジストパターンを形成することができる。
また、工程（１）においては、ドライエッチングを用いてシリコン基板をエッチング加工することができる一方、ウェットエッチングを用いた方法も採用できる。このように、工程（１）においてウェットエッチングを行う場合の条件としても、特に限定されず、例えば、従来からシリコン基板のエッチングに一般的に用いられている、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等のエッチング液を用いることができる。また、エッチング液の温度やエッチング時間等の各条件についても、従来公知の条件を何ら制限無く採用できる。

次いで、本実施形態で説明する例においては、上記の工程（１）において、第１基板２におけるデバイス領域２２を除く位置に埋め込み配線７１，７２を形成する（図３Ｄ中の第１基板２を参照）。

具体的には、まず、第１基板２の上面２ａに、図示略の絶縁膜（酸化膜）を形成する。
次いで、上記の図示略の絶縁膜を形成した領域に、例えば、｛ＴｉＮ／ＡｌＳｉ／ＴｉＮ｝の積層構造、あるいは、ポリシリコンからなる埋め込み配線膜を、例えば、スパッタリング法や蒸着法（ＣＶＤ法）等の方法で成膜する。
次いで、フォトリソグラフィ法により、埋め込み配線７１，７２を形成するための、図示略のレジストパターンを形成する。
次いで、上記の埋め込み配線膜をドライエッチングすることにより、パターニングされた埋め込み配線７１，７２を形成する。
次いで、第１基板２からレジストパターンを剥離する。

次いで、埋め込み配線７１，７２上に、図示略の絶縁膜（酸化膜や窒化膜）を、例えば、蒸着法によって形成することにより、埋め込み配線７１，７２を覆い込む。
その後、必要に応じて、埋め込み配線７１，７２上に形成した図示略の絶縁膜を、例えば、ＣＭＰ法（化学機械研磨：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の方法で平坦化する。

次いで、本実施形態で説明する例においては、上記の工程（１）において、さらに、後述する工程（３）において第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを設けるためのホールを形成する。
この際、まず、第１基板２の上面２ａにおける、上記のホールの形成予定位置（第１コンタクト９１ａ、９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂに対応する位置）を除いた全面に、フォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成する。
次いで、第１基板２の上面２ａをドライエッチングすることにより、埋め込み配線７１，７２の両端に対応する位置に、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを設けるためのホールを形成する。
次いで、第１基板２からレジストパターンを剥離する。

本実施形態では、上記工程（１）を実施するとともに、工程（２）において、上述したような、シリコン基板の（１００）面をエッチングすることにより、シリコン基板の少なくとも一部に貫通領域３３を形成するとともに、下面３ａ側に、凹状のキャビティ部３２を形成し、さらに、平面視でキャビティ部３２を囲むように概略枠状に設けられる接合部３１を形成して第２基板３を作製するプロセスを実施する（図３Ａ、図３Ｂを参照）。

即ち、工程（２）においては、まず、基板材料として、例えば、シリコン基板を準備する。
次いで、シリコン基板の表面に、フォトリソグラフィ法により、キャビティ部３２、貫通領域３３、及び側面３１ｂが傾斜した接合部３１をウェットエッチングで形成するための、図示略の酸化膜等からなるマスクパターンを形成する。

次いで、シリコン基板の一面側（表面：上面３ｂ側）をウェットエッチングすることにより、図３Ａに示すように、まず、貫通領域３３を形成しながらシリコン基板を矩形状に分割する。この際、本実施形態で説明する工程（２）においては、例えば、シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで、シリコン基板の側面側を、シリコン基板の（１１１）面を出現させた傾斜面として形成する。これにより、シリコン基板からなる第２基板３における、上面３ｂ側の外縁となる側面３１ｂを、上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板３の外側に向かうように傾斜した傾斜面とされた、シリコン基板の結晶異方性に由来する角度である約５４．７°の傾斜面からなる側面３１ｂを有した接合部３１を形成する。

上述したように、第２基板３の側面３１ｂの傾斜面はシリコン基板をエッチングする際の、シリコンの異方性によって形成される。より具体的には、第２基板３として（１００）面を有するシリコン基板を採用し、このシリコン基板をエッチングしたとき、シリコンの結晶異方性に起因するエッチング速度の勾配が生じる。このような作用により、図示例のような傾斜面とされた形状を有し、（１１１）面が出現した側面３１ｂが得られる。このような手順で得られた第２基板３は、接合部３１における側面３１ｂの形状精度等がより高められたものとなる。

工程（２）で形成する貫通領域３３の寸法や平面視形状は、特に限定されず、電極８１，８２を露出させ、且つ、外部との結線等を施しやすい形状であれば、如何なる形状、寸法であってもよい。

次いで、シリコン基板の他面側（第１基板２との接合面となる下面３ａ側）をウェットエッチングすることにより、図３Ｂに示すように、接合部３１に囲まれるように凹状のキャビティ部３２を形成する。
本実施形態で説明する例の工程（２）では、シリコン基板からなる第２基板３の下面３ａ側の外縁、即ち、キャビティ部３２の内側面３２ｂを、シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで、シリコン基板の（１１１）面を出現させた傾斜面として形成する。これにより、キャビティ部３２の内側面３２ｂを、上記の側面３１ｂと互いに沿うように傾斜した傾斜面、即ち、上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板３の外側に向かって傾斜するように、シリコン基板の結晶異方性に由来する角度である約５４．７°の傾斜面として形成する。本実施形態の製造方法で得られる遠赤外線センサ１は、上記のキャビティ部３２に対応する領域が封止空間であるキャビティＣとして確保される。
その後、第２基板３から図示略の酸化膜等からなるマスクパターンを剥離する。

工程（２）においても、工程（１）と同様、フォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成するにあたり、例えばスピンコート法等を用いて、従来公知の条件で酸化膜等からなるマスクパターンを形成することができる。また、工程（２）におけるウェットエッチング条件としても、工程（１）で説明した条件と同様、従来からシリコン基板のエッチングに一般的に用いられている、Ｎ_２Ｈ_４、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液を用いることができ、エッチング液の温度やエッチング時間等の各条件についても従来公知の条件を何ら制限無く採用できる。これにより、特に、複雑な工法やエッチング液を使用することなく、シリコンの有する結晶異方性により、深さ方向に向かって（１１１）面が出現し、この（１１１）面による傾斜面を形成できる。

本実施形態では、工程（２）において、例えば、接合部３１及び貫通領域３３をウェットエッチングで形成した後、エッチング条件を適宜変更したうえで、キャビティ部３２をウェットエッチングで形成することで、それぞれ別工程で形成する方法を採用することができる。このように、接合部３１及び貫通領域３３と、キャビティ部３２とを別工程で形成する場合であっても、同じウェットエッチング装置を用いることができるので、生産効率が向上するとともに、製造コストを低減することも可能となる。

次に、工程（３）においては、工程（１）で得られた第１基板２の上面２ａ側に、第２基板３に設けられた接合部３１に対応する位置で、金属膜からなる第１金属接合膜５１を形成する（図３Ｄを参照）。
また、本実施形態で説明する例では、工程（３）及び工程（４）を同時に実施することにより、第１基板２の上面２ａに、上記の第１金属接合膜５１とともに、電極配置領域２３ａ，２３ｂに、電極８１，８２を形成することも可能である。また、本実施形態では、同時に実施する工程（３）及び工程（４）において、上記の第１金属接合膜５１及び電極８１，８２に加え、さらに、第１コンタクト９１ａ，９２ａ、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂ、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２を同時に形成することも可能である。

具体的には、まず、デバイス領域２２が形成された第１基板２の上面２ａに、スプレーコート法等のフォトリソグラフィ法により、第１金属接合膜５１を形成するための、図示略の酸化膜等からなるレジストパターンを形成する。この際、第１基板２の上面２ａにおける、第２基板３の接合部３１に対応する位置、第１コンタクト９１ａ，９２ａ、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを形成するためのホールの位置、並びに、電極８１，８２の形成予定位置を除いた全面にレジストパターンを形成する。

次いで、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等の方法により、第１基板２の上面２ａ上に、第１下地層５１ａと第１接合層５１ｂとが積層されてなる第１金属接合膜５１を形成する。
なお、工程（３）においては、材料及び積層順を適宜選択することにより、上述したような｛Ａｕ／Ｔａ｝構造、又は、｛Ａｌ／ＴｉＮ｝構造の薄膜からなる第１金属接合膜５１を形成することができる。
また、この際、第２基板３側に形成される第２金属接合膜５２が｛Ａｕ／Ｔａ｝構造である場合には、第１金属接合膜５１も同様の材料から形成する。この場合には、第１金属接合膜５１のＡｕ層（第１接合層５１ｂ）と第２金属接合膜５２のＡｕ層（第２接合層５２ｂ）とが接合するように、各層の積層順を調整する。
同様に、第２金属接合膜５２が｛Ａｌ／ＴｉＮ｝構造からなる場合には、第１金属接合膜５１も同様の材料から形成する。この場合には、第１金属接合膜５１のＡｌ層（第１接合層５１ｂ）と第２金属接合膜５２のＡｌ層（第２接合層５２ｂ）とが接合するように、各層の積層順を調整する。
その後、第１基板２の上面２ａから図示略のレジストパターンを剥離する。

また、本実施形態で説明する例の工程（３）においては、図３Ｄ中に示すように、第１基板２の上面２ａ側に、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等の方法によって導電性材料を積層することにより、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを、それぞれ埋め込み配線７１，７２の両端側に接続するように形成する。
さらに、工程（４）において、第１コンタクト９１ａ，９２ａに対してそれぞれ接続するように、電極８１，８２を形成するとともに、第２コンタクト９１ｂ，９２ｂに対してそれぞれ接続するように、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２を形成する。

この際、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂを、例えば、タングステン（Ｗ）を用いて、スパッタリング法や蒸着法等の方法により、上記の工程（２）で形成したホール内に埋め込むように形成することができる。また、電極８１，８２については、これら電極８１，８２の形成予定位置（電極配置領域２３ａ，２３ｂ）に、ＴｉＮ及びＡｌＳｉを、スパッタリング法等の方法で順次積層することで形成することができる。さらに、第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２についても、これらの形成予定位置に、ＴｉＮ及びＡｌＳｉを、スパッタリング法等の方法で順次積層することで形成することができる。

一方、例えば、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂ、電極８１，８２、並びに第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２を、第１金属接合膜５１と同じ工程で同時に形成する場合には、上述した第１金属接合膜５１と同じ材料を用い、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等によって形成することができる。この場合、第１コンタクト９１ａ，９２ａ及び第２コンタクト９１ｂ，９２ｂ、電極８１，８２、並びに第１信号配線部６１及び第２信号配線部６２は、第１金属接合膜５１と同様の積層構造、即ち、｛Ａｕ／Ｔａ｝構造、又は、｛Ａｌ／ＴｉＮ｝構造を有するものとなる。

次に、工程（５）においては、工程（１）で得られた第１基板２のデバイス領域２２に、遠赤外線検出素子４を配置する（図３Ｄを参照）。

次に、本実施形態では、上記の工程（３）、工程（４）及び工程（５）を実施するとともに、これらと平行して、工程（６）において、上述したような、第２基板３に形成された接合部３１の端面３１ａを覆うように第２金属接合膜５２を形成するプロセスを実施する（図３Ｃを参照）。

具体的には、まず、工程（２）で得られた第２基板３の下面３ａ側に、スプレーコート法等のフォトリソグラフィ法により、第２金属接合膜５２を形成するための、図示略の酸化膜等からなるレジストパターンを形成する。この際、第２基板３の下面３ａ側における接合部３１の端面３１ａの部分を除いた全面にレジストパターンを形成する。

次いで、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はめっき法等の方法により、図３Ｃに示すように、接合部３１の端面３１ａに、第２下地層５２ａと第２接合層５２ｂとが積層されてなる第２金属接合膜５２を形成する。
この際、材料及び積層順を適宜選択することにより、上述したような｛Ａｕ／Ｔａ｝構造、又は、｛Ａｌ／ＴｉＮ｝構造の薄膜からなる第２金属接合膜５２を形成することができる。
その後、第２基板３の下面３ａから図示略のレジストパターンを剥離する。

なお、上記の工程（３）及び工程（６）では、後述の工程（８）において、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とをＡｕ－Ｓｎ共晶接合させることを目的として、例えば、第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の各層を金（Ａｕ）又はスズ（Ｓｎ）から構成することも可能である。

次に、工程（７）においては、上述したように、第２基板３における、キャビティ部３２によって確保されるキャビティＣに露出する面のうち、第１基板２に設けられた遠赤外線検出素子４と対向する位置を除いた少なくとも一部を覆うようにゲッター剤を塗布することで、ガス吸着層１０を形成する（図３Ｃを参照）。

具体的には、まず、第２基板３の下面３ａ側に、スプレーコート法等のフォトリソグラフィ法によって図示略のレジストパターンを形成するか、又は、第２基板３の下面３ａ側を、パターン化された図示略のメタルマスクで覆う。この際、第２基板３の下面３ａにおける、遠赤外線検出素子４と対向する位置を除く全面を覆うように、上記のレジストパターンを形成するか、又は、メタルマスクを配置する。

そして、例えば、チタン、ジルコニウム又はニッケルを含むゲッター剤を、従来公知のディスペンサーやスクリーン印刷法、あるいは、スパッタリング法や蒸着法等を用い、第２基板３の下面３ａに塗布する。この際、図３Ｃ等に示すように、ガス吸着層１０が、第２基板３の下面３ａにおける、遠赤外線検出素子４と対向する位置の周囲を取り囲むように、ゲッター剤を塗布する。
その後、第２基板３から図示略のレジストパターン又はメタルマスクを剥離する。

次に、工程（８）においては、上述したように、第１基板２と第２基板３との間に遠赤外線検出素子４が配置されるように第１基板２と第２基板３とを重ね合わせ、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とを互いに加圧して金属拡散接合させることで、遠赤外線検出素子４上にキャビティＣを確保しながら、第１基板２と第２基板３とを接合する（図３Ｅを参照）。

具体的には、まず、図３Ｅに示すように、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２とを突き合わせるように、第１基板２と第２基板３とを重ね合わせる。
次いで、第１基板２と第２基板３とを互いに加圧することにより、第１金属接合膜５１と第２金属接合膜５２との間に金属拡散接合を発現させ、これらの部分を接合することで、金属接合体５０を形成させる。

上記の拡散接合を行う際の条件、即ち、遠赤外線センサ１のキャビティＣを封止する条件としては、特に限定されないが、例えば、第１基板２側の第１金属接合膜５１、並びに、第２基板３側の第２金属接合膜５２が｛Ａｕ（第１接合層５１ｂ又は第２接合層５２ｂ）／Ｔａ（第１下地層５１ａ又は第２下地層５２ａ）｝の層構造である場合には、例えば、温度条件を３００～３５０℃の範囲とし、加圧力を４５０～９００ｋＰａの範囲とすることが好ましい。

一方、第１金属接合膜５１、並びに、第２金属接合膜５２が｛Ａｌ（第１接合層５１ｂ又は第２接合層５２ｂ）／ＴｉＮ（第１下地層５１ａ又は第２下地層５２ａ）｝の層構造である場合には、例えば、温度条件を３５０～４００℃の範囲とし、加圧力を２７～６０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。

上述したように、第１基板２と第２基板３とを接合する際の、金属接合体５０によるキャビティＣに対する封止幅（接合幅）、即ち、接合部３１に対応して形成された金属接合体５０の最大幅としても特に限定されない。一方、この部分の接合性を高め、キャビティＣの封止気密性をより高めること等を考慮すると、上記の封止幅（最大幅）は、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａをＴａとし、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂをＡｕとした場合には、例えば、０．１０～０．３０ｍｍとすることが好ましい。また、第１下地層５１ａ及び第２下地層５２ａをＴｉＮ、第１接合層５１ｂ及び第２接合層５２ｂをＡｌとした場合には、例えば、０．０３～０．１ｍｍの幅とすることが好ましい。

また、工程（８）においては、上述したように、第１金属接合膜５１及び第２金属接合膜５２の各層を金（Ａｕ）又はスズ（Ｓｎ）から構成することで、Ａｕ－Ｓｎ共晶接合させることで金属接合体５０を形成させてもよい。この場合には、例えば、温度条件を３００～４００℃の範囲とし、加圧力を０～１ｋＰａの範囲としたうえで、封止幅を０．１～０．５ｍｍとすることが好ましい。

そして、本実施形態では、工程（９）において、図３Ｆに示すように、ダイシングラインＬに沿って、ブレードダイシング等によって第１基板２を切断することにより、チップ単位に個片化する。
以上の各工程により、本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージを含む遠赤外線センサ１を製造することができる。
なお、上記の各工程は、可能な範囲で、その工程順を変更したり、あるいは、同じ工程として行ったりすることも可能である。

本実施形態の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法、並びに、遠赤外線センサ１の製造方法によれば、工程（１）及び工程（２）で、第２基板３における下面３ａ側及び上面３ｂ側の両方の外縁、即ち、キャビティ部３２の内側面３２ｂ及び第２基板３の周端である側面３１ｂにおいて、上面３ｂ側から下面３ａ側に向かうに従って、平面視で第２基板３の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされた遠赤外線センサ用パッケージを製造した後、工程（３）～（６），（８），（９）（さらに、工程（７）も含んでもよい）の各工程により、斜め方向から入射して遠赤外線検出素子４に向かう遠赤外線が減衰するのを抑制可能な遠赤外線センサ１を製造できる。これにより、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる遠赤外線センサ１を製造することが可能になる。

また、工程（２）において、第２基板３における下面３ａ側、即ち、キャビティ部３２の内側面３２ｂを傾斜面として形成することで、接合部が均一に薄肉化されるので、斜め方向から入射した遠赤外線が減衰するのをより効果的に抑制できる遠赤外線センサ１を製造することが可能になる。

また、工程（２）で、第２基板３における側面３１ｂ、及び、キャビティ部３２の内側面３２ｂを、上記のような傾斜面に形成することにより、上述したように、第１基板２に設けられた電極８１，８２を露出させるための貫通領域３３における上面３ｂ側の開口が大きくなるので、例えば、遠赤外線センサ１を、ワイヤーボンディングによってプリント基板等に実装する際に、キャピラリーと干渉するのを回避できる。これにより、第２基板３における、キャピラリーとの干渉を回避するためのスペースを極小化できるので、ワイヤーボンディングによる接合品質が確保されるとともに、パッケージ全体を小型化することが可能となる。従って、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる遠赤外線センサ１を低コストで製造することが可能になる。

また、本実施形態によれば、工程（２）において、さらに、第２基板３のキャビティ部３２の内側面３２ｂを傾斜面に形成することで、接合部３１を均一に薄肉化できるので、斜め方向から入射した遠赤外線が減衰するのをより効果的に抑制可能となる。これにより、より広角化した検出角度で、遠赤外線を効率よく安定的に受光できる遠赤外線センサ１を製造できる。

さらに、本実施形態によれば、工程（２）において、第２基板３におけるシリコン基板の（１１１）面からなる傾斜面の傾斜角度、即ち、第２基板３の側面３１ｂ、及び、キャビティ部３２の内側面３２ｂを、シリコン基板の結晶異方性に由来する結晶角度である５４．７°の傾きを有する、安定した角度の傾斜面に形成することで、接合部３１の肉厚がより安定して均一化される。これにより、上述したような、低背化した構成でありながら、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できる効果がさらに安定的に得られる遠赤外線センサ１を製造できる。

＜第２の実施形態＞
以下に、本開示の第２の実施形態に係る遠赤外線センサ用パッケージ及び遠赤外線センサ、並びに、それらの製造方法について、図４及び図５を適宜参照しながら詳述する。
図４は、本実施形態の遠赤外線センサ１１０を模式的に説明する平面図であり、図５は、図４中に示す遠赤外線センサ１１０のＢ－Ｂ断面図である。
なお、以下に説明する第２の実施形態の遠赤外線センサ１１０においては、上述した第１の実施形態の遠赤外線センサ１と共通する構成については、図中において同じ符号を付与するとともに、その詳細な説明を省略する場合がある。

図４及び図５に示すように、第２の実施形態の遠赤外線センサ１１０は、第２基板３Ａに設けられる貫通領域３３、及び、第１基板の上面２ａに配置される、電極配置領域２３ｂに設けられた電極８２が、第１基板２及び第２基板３Ａにおける平面視で一辺側にのみ設けられている点で、第１の実施形態の遠赤外線センサ１とは異なる。
なお、図５に示す例においては、第１信号配線部６１と電気的に接続される内部配線、第１コンタクト及び第２コンタクトの図示を省略している。

また、図４及び図５に示す遠赤外線センサ１１０においては、第２基板３Ａにおける接合部３１Ａの周縁部３１ｃが面取りされており、この周縁部３１ｃが垂直面とされている点でも上述した第１の実施形態の遠赤外線センサ１とは異なる。

本実施形態のように、第１基板２及び第２基板３Ａを平面視矩形状に構成した場合には、少なくとも一辺側に沿って配置されていればよい。また、本開示の遠赤外線センサは、第１，２の実施形態の遠赤外線センサ１，１００のように、一辺側と対向する他辺側にも設けた構成を採用してもよい。これにより、第１基板２に設けられる電極８１，８２、及び、第２基板３Ａに設けられる貫通領域３３の位置や数は、例えば、遠赤外線センサ用パッケージをプリント基板等に対してＣＯＢする場合のスペース等を想定しながら、フレキシブルに設計することができる。
従って、本実施形態のように、第１基板２の一辺側にのみ、電極８２（電極配置領域２３ｂ）を設けた場合には、遠赤外線センサ用パッケージ、並びに、遠赤外線センサ１１０が搭載されるプリント基板を小型化することが可能となる。一方、第１，２の実施形態の遠赤外線センサ１，１００のように、さらに他辺側にも電極８１（電極配置領域２３ａ）を設けた場合には、より複雑な電気的接続に対応することも可能となる。

さらに、本実施形態の遠赤外線センサ１１０によれば、上記のような、接合部３１Ａの周縁部３１ｃが面取りされた構成を採用することで、ダイシングによってチップ単位に個片化する際に、ダイシングブレードによる応力を分散させることができる。これにより、ダイシングブレードの接触圧力に起因する欠け、あるいはチッピングが発生するのを抑制できるので、パッケージ及びセンサとしての特性が向上するとともに、歩留まりも向上する。

なお、本実施形態の遠赤外線センサ１１０を製造する場合には、第１の実施形態で説明した工程（１）～（９）に加え、さらに、工程（２）と同時、又は、工程（２）の後に、第２基板３における接合部３１の周縁部３１ｃをドライエッチングによって面取りする工程（１０）を備える方法を採用できる。
工程（１０）を工程（２）と同時に行う場合には、例えば、まず、ウェットエッチングによって第２基板３Ａにおける側面３１ｂを傾斜面として形成した後、第２基板３Ａの下面３ａに形成する凹状のキャビティ部３２をドライエッチングによって形成し、これと同時に、接合部３１の周縁部３１ｃを面取りする方法を採用できる。
工程（１０）を工程（２）の後に行う場合には、まず、工程（２）において、ウェットエッチングによってキャビティ部３２及び接合部３１を有する第２基板３Ａを得た後、工程（１０）として、さらにドライエッチングを行うことで接合部３１の周縁部３１ｃを面取りする方法を採用できる。

＜第３の実施形態＞
以下に、本開示の第３の実施形態に係る遠赤外線センサについて、図６を適宜参照しながら詳述する。
図６は、本実施形態の遠赤外線センサ１２０を模式的に説明する平面図である。

図６に示すように、本実施形態の遠赤外線センサ１２０は、ガス吸着層１０Ａが、第２基板３におけるキャビティＣに露出した面のうち、第１基板２に設けられる遠赤外線検出素子４と対向する位置を除いて配置され、且つ、遠赤外線検出素子４と対向する位置を介して、一対の線状に設けられている点で、上述した第１，２の遠赤外線センサ１，１１０とは異なる。図６に示す例においては、平面視線状のガス吸着層１０Ａが、遠赤外線検出素子４と対向する位置を介して１箇所ずつ設けられている。

本実施形態の遠赤外線センサ１２０によれば、光が入射してくる方向が決まっている場合に、光の入射を阻害しない位置で一対の線状に配置しながらガス吸着層１０Ａを設けることができる。また、このような一対の線状に配置されたガス吸着層１０Ａを備えることで、減圧された封止空間内のガスを効果的に吸着できる。これにより、外部からの遠赤外線の入射効率を高める効果と、キャビティＣ内の真空度を高める効果の両方が得られるので、遠赤外線を、広角化した検出角度で効率よく受光できるとともに、遠赤外線検出素子４による受光感度がより高められる。

なお、本実施形態の遠赤外線センサ１２０を製造する場合には、第１の実施形態で説明した工程（７）において、ガス吸着層１０Ａを、第２基板３におけるキャビティＣに露出した面のうち、第１基板２に設けられた遠赤外線検出素子４と対向する位置を除いた少なくとも一部を覆うようにゲッター剤を塗布することにより、遠赤外線検出素子４と対向する位置を介して一対の線状となるように形成すればよい。

＜第４の実施形態＞
以下に、本開示の第４の実施形態に係る遠赤外線センサについて、図７を適宜参照しながら詳述する。
図７は、本実施形態の遠赤外線センサ１３０を模式的に説明する平面図である。

図７に示すように、本実施形態の遠赤外線センサ１３０は、ガス吸着層１０Ｂが、遠赤外線検出素子４と対向する位置を介して、一対で複数の線状に設けられている点で、上述した第３の実施形態に係る遠赤外線センサ１２０とは異なる。図７に示す例においては、平面視線状のガス吸着層１０Ｂが、遠赤外線検出素子４と対向する位置を介して、３箇所ずつ平行に設けられている。

本実施形態の遠赤外線センサ１３０によれば、一対で複数の線状に設けられたガス吸着層１０Ｂを備えることで、ガス吸着層１０Ｂが配置されている方向から光が入射する場合であっても、パッケージの内部に効率よく光を入射させることができる。これにより、外部からの遠赤外線の入射効率をさらに高める効果と、キャビティＣ内の真空度を高める効果の両方が得られるので、遠赤外線を、広角化した検出角度でより効率よく受光できるとともに、遠赤外線検出素子４による受光感度がさらに高められる。

また、本実施形態の遠赤外線センサ１３０を製造する場合には、第１の実施形態で説明した工程（７）において、ガス吸着層１０Ｂを、第２基板３におけるキャビティＣに露出した面のうち、遠赤外線検出素子４と対向する位置を介して、一対で複数の線状となるように形成すればよい。

なお、ガス吸着層の形成位置や形状は、図７（及び図６）に示すようなものには限定されず、詳細な図示は省略するが、例えば、第２基板におけるキャビティに露出した面のうち、遠赤外線検出素子と対向する位置を除く位置に、点状に設けられた構成を採用してもよい。ガス吸着層を点状に形成した場合、外部からの遠赤外線の入射を阻害することなく、実質的な吸着面積を大きく確保できることから、上記同様、キャビティＣ内のガスを効果的に吸着でき、キャビティＣ内の真空度が高められる。

本開示の遠赤外線センサは、上述したように、低背化した構成でありながら、光の入射範囲をより広角化させることができ、遠赤外線を効率よく受光することが可能なものである。従って、本開示のパッケージは、信頼性の高い各種検出精度が要求される電子機器等における用途、例えば、携帯端末、スマートフォン、センサネットワーク・デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）技術等において非常に好適である。

１，１００，１１０，１２０，１３０…遠赤外線センサ（遠赤外線センサ用パッケージ）
２…第１基板
２ａ…上面
２ｂ…下面
２２…デバイス領域
２３ａ，２３ｂ…電極配置領域
３，３Ａ…第２基板
３ａ…下面
３ｂ…上面
３１…接合部
３１ａ…端面
３１ｂ…側面
３１ｃ…周縁部
３２，３２Ａ…キャビティ部
３２ａ…天井面
３２ｂ，３２ｃ…内側面
３３…貫通領域
４…遠赤外線検出素子
５０…金属接合体
５１…第１金属接合膜
５１ａ…第１下地層
５１ｂ…第１接合層
５２…第２金属接合膜
５２ａ…第２下地層
５２ｂ…第２接合層
６１…第１信号配線部
６２…第２信号配線部
７１，７２…埋め込み配線
８１，８２…電極
９１ａ，９２ａ…第１コンタクト
９１ｂ，９２ｂ…第２コンタクト
１０…ガス吸着層

Claims (15)

1. 一面側に、デバイス領域と、平面視で前記デバイス領域の外側に配置される電極配置領域とを有する第１基板と、
   前記第１基板の前記一面側に前記デバイス領域を覆うように接合される第２基板であって、前記第１基板との接合面である下面側に、前記デバイス領域との間に封止空間を形成するための凹状のキャビティ部と、平面視で前記キャビティ部を囲むように設けられる接合部とを有するとともに、平面視で前記接合部の外側の少なくとも一部において、前記第１基板の前記電極配置領域を露出させるように設けられる第２基板と、
   を備え、
   前記第２基板は、該第２基板の前記下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、前記上面側から前記下面側に向かうに従って、平面視で前記第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面とされていることを特徴とする遠赤外線センサ用パッケージ。
2. 前記第１基板及び前記第２基板がシリコン基板からなることを特徴とする請求項１に記載の遠赤外線センサ用パッケージ。
3. 前記第２基板における、前記傾斜面が、前記シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで出現した、前記シリコン基板の（１１１）面からなる傾斜面とされ、且つ、該傾斜面の傾斜角度が、前記シリコン基板の結晶異方性に由来する角度とされていることを特徴とする請求項２に記載の遠赤外線センサ用パッケージ。
4. 前記第１基板及び前記第２基板が平面視矩形状とされており、
   前記電極配置領域が、前記第１基板及び前記第２基板における平面視で少なくとも一辺側に沿って配置されていることを特徴とする請求項１～請求項３の何れか一項に記載の遠赤外線センサ用パッケージ。
5. 前記第２基板における前記接合部の周縁部が面取りされていることを特徴とする請求項１～請求項４の何れか一項に記載の遠赤外線センサ用パッケージ。
6. 請求項１～請求項５の何れか一項に記載の遠赤外線センサ用パッケージと、
   前記第１基板の前記デバイス領域に配置される遠赤外線検出素子と、
   前記第１基板における前記電極配置領域に配置される電極と、
   前記第１基板における、前記第２基板に設けられた前記接合部に対応する位置に設けられている第１金属接合膜と、
   前記第２基板における前記接合部の端面を覆うように設けられる第２金属接合膜と、
   を備え、
   前記第１金属接合膜と前記第２金属接合膜とが接合されていることで、前記遠赤外線検出素子上に前記封止空間を確保しながら、前記第１基板と前記第２基板とが接合されていることを特徴とする遠赤外線センサ。
7. 前記第２基板における前記封止空間に露出した面のうち、前記第１基板に設けられる前記遠赤外線検出素子と対向する位置を除いて配置され、且つ、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、ガス吸着層が一対の線状に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の遠赤外線センサ。
8. 前記ガス吸着層は、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、一対で複数の線状に設けられることを特徴とする請求項７に記載の遠赤外線センサ。
9. 基板材料の表面をエッチングすることにより、一面側に凹状のデバイス領域を形成して第１基板を得る工程（１）と、
   基板材料の表面をエッチングすることにより、前記基板材料の少なくとも一部に貫通領域を形成するとともに、前記第１基板との接合面となる下面側に凹状のキャビティ部を形成し、さらに、平面視で前記キャビティ部を囲むように設けられる接合部を形成して第２基板を得る工程（２）と、を備え、
   前記工程（２）は、前記第２基板の前記下面側及び該下面側とは反対側である上面側の両方の外縁において、前記上面側から前記下面側に向かうに従って、平面視で前記第２基板の外側方向に向かうよう、互いに沿うように傾斜した傾斜面として形成することを特徴とする遠赤外線センサ用パッケージの製造方法。
10. 前記第１基板及び前記第２基板としてシリコン基板からなる基板材料を用いることを特徴とする請求項９に記載の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法。
11. 前記工程（２）は、前記第２基板における前記傾斜面を、前記シリコン基板の（１００）面をウェットエッチングでシリコン異方性エッチングすることで出現する、前記シリコン基板の（１１１）面からなる傾斜面として形成し、且つ、該傾斜面の傾斜角度を、前記シリコン基板の結晶異方性に由来する角度とすることを特徴とする請求項１０に記載の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法。
12. さらに、前記工程（２）と同時、又は、該工程（２）の後に、前記第２基板における前記接合部の周縁部を、ドライエッチングによって面取りする工程（１０）を備えることを特徴とする請求項９～請求項１１の何れか一項に記載の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法。
13. 請求項９～請求項１２の何れか一項に記載の遠赤外線センサ用パッケージの製造方法に備えられる工程（１）及び工程（２）を有する遠赤外線センサの製造方法であって、
    前記工程（１）及び前記工程（２）の後に、
    前記工程（１）で得られた前記第１基板の一面側に、前記第２基板に設けられた前記接合部に対応する位置で第１金属接合膜を形成する工程（３）と、
    前記工程（１）で得られた前記第１基板の一面側における電極配置領域に電極を配置する工程（４）と、
    前記工程（１）で得られた前記第１基板の前記デバイス領域に遠赤外線検出素子を配置する工程（５）と、
    前記工程（２）で得られた前記第２基板における前記接合部の端面を覆うように第２金属接合膜を形成する工程（６）と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に前記遠赤外線検出素子が配置されるように前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせ、前記第１金属接合膜と前記第２金属接合膜とを互いに加圧して接合させることで、前記遠赤外線検出素子上に前記封止空間を確保しながら、前記第１基板と前記第２基板とを接合する工程（８）と、
    ダイシングラインに沿って前記第１基板を切断することにより、チップ単位に個片化する工程（９）と、
    を備えることを特徴とする遠赤外線センサの製造方法。
14. さらに、前記工程（２）で得られた前記第２基板における、前記キャビティ部によって確保される前記封止空間に露出する面のうち、前記第１基板に設けられた前記遠赤外線検出素子と対向する位置を除いた少なくとも一部を覆うようにゲッター剤を塗布することにより、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、一対の線状にガス吸着層を形成する工程（７）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の遠赤外線センサの製造方法。
15. 前記工程（７）は、前記ガス吸着層を、前記遠赤外線検出素子と対向する位置を介して、一対で複数の線状に形成することを特徴とする請求項１４に記載の遠赤外線センサの製造方法。

Images