JP3132197B2 - 熱型赤外線センサ - Google Patents
熱型赤外線センサInfo
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- JP3132197B2 JP3132197B2 JP04291007A JP29100792A JP3132197B2 JP 3132197 B2 JP3132197 B2 JP 3132197B2 JP 04291007 A JP04291007 A JP 04291007A JP 29100792 A JP29100792 A JP 29100792A JP 3132197 B2 JP3132197 B2 JP 3132197B2
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- Japan
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- film
- infrared sensor
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱型赤外線センサに関
し、特に赤外線吸収層に関するものである。
し、特に赤外線吸収層に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の赤外線センサは、図５，図
６に示すようなものであった。図５は上面図、図６は図
５のＡ−Ａ′断面図を示し、シリコン基板１上に、シリ
コンエッチング液に対し耐腐蝕性を持ち、エッチングの
ストッパーとして働く窒化膜２を形成する。次に窒化膜
２の上に、シリコンエッチング液によりエッチングされ
てキャビティとなるポリシリコンの犠牲層３を形成し、
犠牲層３上に、シリコンエッチング液に対し耐腐蝕性を
持ち、エッチングのストッパーとして働く窒化膜４を再
度形成する。この窒化膜４の上に入射赤外線を電気信号
に変換する材料のパタン５を形成する。この変換パタン
５上にシリコンエッチング液から変換パタン５を保護す
る酸化膜６を形成し、その膜の上に赤外線吸収層７を形
成する。図５に示すように、犠牲層上の四隅に穴８を形
成し、この穴８からエッチング液を浸入させて、ポリシ
リコンをエッチングし、キャビティを形成する。
６に示すようなものであった。図５は上面図、図６は図
５のＡ−Ａ′断面図を示し、シリコン基板１上に、シリ
コンエッチング液に対し耐腐蝕性を持ち、エッチングの
ストッパーとして働く窒化膜２を形成する。次に窒化膜
２の上に、シリコンエッチング液によりエッチングされ
てキャビティとなるポリシリコンの犠牲層３を形成し、
犠牲層３上に、シリコンエッチング液に対し耐腐蝕性を
持ち、エッチングのストッパーとして働く窒化膜４を再
度形成する。この窒化膜４の上に入射赤外線を電気信号
に変換する材料のパタン５を形成する。この変換パタン
５上にシリコンエッチング液から変換パタン５を保護す
る酸化膜６を形成し、その膜の上に赤外線吸収層７を形
成する。図５に示すように、犠牲層上の四隅に穴８を形
成し、この穴８からエッチング液を浸入させて、ポリシ
リコンをエッチングし、キャビティを形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の赤外線
センサは、吸収層としてニクロム蒸着膜を用いていたの
で、吸収率が低く、検知部に入射する赤外線を有効に利
用できないという欠点があった。
センサは、吸収層としてニクロム蒸着膜を用いていたの
で、吸収率が低く、検知部に入射する赤外線を有効に利
用できないという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線センサ
は、シリコン基板上にパターンニングされた赤外線反射
率の高い金属膜と、前記金属膜を覆うように成膜された
第１の絶縁薄膜と、前記第１の絶縁薄膜の上に成膜パタ
ーンニングされた犠牲層を含むキャビティと、前記キャ
ビティの上に成膜された第２の絶縁薄膜と、前記第２の
絶縁薄膜に形成された入射赤外線を電気信号に変換する
材料のパターンと、前記パターンの上に形成された赤外
線吸収層とを具備するダイアフラム構造を有する。
は、シリコン基板上にパターンニングされた赤外線反射
率の高い金属膜と、前記金属膜を覆うように成膜された
第１の絶縁薄膜と、前記第１の絶縁薄膜の上に成膜パタ
ーンニングされた犠牲層を含むキャビティと、前記キャ
ビティの上に成膜された第２の絶縁薄膜と、前記第２の
絶縁薄膜に形成された入射赤外線を電気信号に変換する
材料のパターンと、前記パターンの上に形成された赤外
線吸収層とを具備するダイアフラム構造を有する。
【０００５】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例の上面図であり、図２
は図１のＡ−Ａ′断面図を示す。金属，半導体から成る
サーモパイル５ａはシリコンエッチング液に対し、耐腐
蝕性を持ち、ストッパーとして働く窒化膜の薄膜２の上
に形成されている。サーモパイル５ａの表面にはシリコ
ンエッチング液からサーモパイル５ａを保護する酸化膜
６が形成されている。サーモパイル５ａの温接点は、シ
リコンエッチング後キャビティとなるポリシリコンの犠
牲層３の上部にあり、冷接点は窒化膜２，４を介してシ
リコン基板上にある。又、犠牲層３の下部には、赤外線
反射率の高い金属膜９がある。金属膜９は、赤外線吸収
層７を透過してきた赤外線を反射して、再度、吸収層に
て吸収させている。犠牲層上の四隅に穿いている穴８
は、犠牲層３をエッチングしてキャビティを作る為に必
要な穴で、エッチング液を浸入させるためのものであ
る。
説明する。図１は本発明の実施例の上面図であり、図２
は図１のＡ−Ａ′断面図を示す。金属，半導体から成る
サーモパイル５ａはシリコンエッチング液に対し、耐腐
蝕性を持ち、ストッパーとして働く窒化膜の薄膜２の上
に形成されている。サーモパイル５ａの表面にはシリコ
ンエッチング液からサーモパイル５ａを保護する酸化膜
６が形成されている。サーモパイル５ａの温接点は、シ
リコンエッチング後キャビティとなるポリシリコンの犠
牲層３の上部にあり、冷接点は窒化膜２，４を介してシ
リコン基板上にある。又、犠牲層３の下部には、赤外線
反射率の高い金属膜９がある。金属膜９は、赤外線吸収
層７を透過してきた赤外線を反射して、再度、吸収層に
て吸収させている。犠牲層上の四隅に穿いている穴８
は、犠牲層３をエッチングしてキャビティを作る為に必
要な穴で、エッチング液を浸入させるためのものであ
る。
【０００６】サーモパイル５ａは熱電能の異なる２種類
の熱電材料１０，１１（ここではｐ型ポリシリコン，ｎ
型ポリシリコン）をアルミから成る接点部１２を介し、
交互に接続したものである。２種類の熱電材料１０，１
１は各１本ずつで１対の熱電対を成し、合計４対の熱電
対を直列に接続している。又、１対の熱電対の両端は、
一方を温接点側、もう一方を冷接点側に配置してある。
の熱電材料１０，１１（ここではｐ型ポリシリコン，ｎ
型ポリシリコン）をアルミから成る接点部１２を介し、
交互に接続したものである。２種類の熱電材料１０，１
１は各１本ずつで１対の熱電対を成し、合計４対の熱電
対を直列に接続している。又、１対の熱電対の両端は、
一方を温接点側、もう一方を冷接点側に配置してある。
【０００７】図３は、前記薄膜１３を含む正方形のセル
１４を２次元アレイ化した場合の実施例である。図の下
側に前記薄膜部の拡大図を示す。熱電能の異なる２種類
の熱電材料１０，１１を接点部１２を介して交互に接続
したものであり、２種類の熱電材料１０，１１は各１本
ずつで１対の熱電対を為し、合計８対の熱電対を直列に
接続している。１つのセルの中には、上記薄膜の他にＭ
ＯＳＦＥＴやＣＣＤなどの走査回路１５を含むので、上
記薄膜をセル１４内部の端の方に位置している。
１４を２次元アレイ化した場合の実施例である。図の下
側に前記薄膜部の拡大図を示す。熱電能の異なる２種類
の熱電材料１０，１１を接点部１２を介して交互に接続
したものであり、２種類の熱電材料１０，１１は各１本
ずつで１対の熱電対を為し、合計８対の熱電対を直列に
接続している。１つのセルの中には、上記薄膜の他にＭ
ＯＳＦＥＴやＣＣＤなどの走査回路１５を含むので、上
記薄膜をセル１４内部の端の方に位置している。
【０００８】この実施例では熱電能の異なる２種類の材
料として半導体を用いたが、異種の金属、金属と半導体
でもよい。又、薄膜の周囲には、薄膜部分以外への赤外
線の入射を防ぐための金属層１６がある。
料として半導体を用いたが、異種の金属、金属と半導体
でもよい。又、薄膜の周囲には、薄膜部分以外への赤外
線の入射を防ぐための金属層１６がある。
【０００９】尚、エッチング液を浸入させるための穴８
は、本実施例では薄膜１３の対角線上にスリット状に穿
けてある。
は、本実施例では薄膜１３の対角線上にスリット状に穿
けてある。
【００１０】図４は、前記薄膜を含む正方形のセル１４
を２次元アレイ化した場合の実施例である。図の下側に
前記薄膜部の拡大図を示す。薄膜上にある、つづら折り
状のパターン５ｂはボロメータであり、電気抵抗値の温
度係数が大きい導電体から成っている。ボロメータパタ
ーン５ｂは全て、薄膜の領域におさまっており、赤外線
入射を正確に測定している。
を２次元アレイ化した場合の実施例である。図の下側に
前記薄膜部の拡大図を示す。薄膜上にある、つづら折り
状のパターン５ｂはボロメータであり、電気抵抗値の温
度係数が大きい導電体から成っている。ボロメータパタ
ーン５ｂは全て、薄膜の領域におさまっており、赤外線
入射を正確に測定している。
【００１１】１つのセルの中には、上記薄膜の他にＭＯ
ＳＦＥＴやＣＣＤなどの走査回路１５を含むので、上記
薄膜はセル１４の内部の端の方に位置いている。又、薄
膜の周囲には薄膜部分以外への赤外線の入射を防ぐため
の金属層１６があり、エッチング液を浸入させるための
穴８は、本実施例では薄膜１３の隅２カ所に穿けてあ
る。
ＳＦＥＴやＣＣＤなどの走査回路１５を含むので、上記
薄膜はセル１４の内部の端の方に位置いている。又、薄
膜の周囲には薄膜部分以外への赤外線の入射を防ぐため
の金属層１６があり、エッチング液を浸入させるための
穴８は、本実施例では薄膜１３の隅２カ所に穿けてあ
る。
【００１２】尚、図示はしないが、本発明は焦電型の赤
外線センサに対しても適用できる。
外線センサに対しても適用できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、キャビテ
ィ内部に、赤外線検知部である薄膜と対向する面に、赤
外線反射率の高い金属膜を使用したので、上記薄膜を透
過してきた赤外線は、上記金属膜にて反射され、吸収層
にて再度吸収されるので、入射赤外線を有効に利用でき
るという結果を有する。
ィ内部に、赤外線検知部である薄膜と対向する面に、赤
外線反射率の高い金属膜を使用したので、上記薄膜を透
過してきた赤外線は、上記金属膜にて反射され、吸収層
にて再度吸収されるので、入射赤外線を有効に利用でき
るという結果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】図１に示した実施例上面図のＡ−Ａ′断面図。
【図３】本発明のセンサを２次元アレイ化した例を示
す。
す。
【図４】本発明のセンサを２次元アレイ化した他の例を
示す図。
示す図。
【図５】従来例の上面図。
【図６】図５に示した従来例上面図のＡ−Ａ′断面図。
１ シリコン基板 ２ 窒化膜 ３ 犠牲層 ４ 窒化膜 ５ パタン ５ａ サーモパイルパタン ５ｂ ボロメータパタン ６ 酸化膜 ７ 吸収層 ８ 穴 ９ 反射膜 １０ ｐ型ポリシリコン １１ ｎ型ポリシリコン １２ アルミ １３ 薄膜 １４ セル １５ 走査回路 １６ 金属膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/02 G01J 1/44 G01J 5/02 H04N 5/33
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコン基板上にパターンニングされた
赤外線反射率の高い金属膜と、前記金属膜を覆うように
成膜された第１の絶縁薄膜と、前記第１の絶縁薄膜の上
に成膜パターンニングされた犠牲層を含むキャビティ
と、前記キャビティの上に成膜された第２の絶縁薄膜
と、前記第２の絶縁薄膜に形成された入射赤外線を電気
信号に変換する材料のパターンと、前記パターンの上に
形成された赤外線吸収層とを具備するダイアフラム構造
を有する熱型赤外線センサ。 - 【請求項２】 入射赤外線を電気信号に変換する材料の
パターンがサーモパイルパターンであることを特徴とす
る請求項１の熱型赤外線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04291007A JP3132197B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 熱型赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04291007A JP3132197B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 熱型赤外線センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137943A JPH06137943A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3132197B2 true JP3132197B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=17763255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04291007A Expired - Lifetime JP3132197B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 熱型赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132197B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102049775B1 (ko) * | 2012-09-21 | 2019-11-29 | 글로브라이드 가부시키가이샤 | 낚시용 릴 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3427584B2 (ja) * | 1995-03-22 | 2003-07-22 | 三菱電機株式会社 | 広域型放射線検出器 |
| US5831266A (en) * | 1996-09-12 | 1998-11-03 | Institut National D'optique | Microbridge structure for emitting or detecting radiations and method for forming such microbridge structure |
| US5962909A (en) * | 1996-09-12 | 1999-10-05 | Institut National D'optique | Microstructure suspended by a microsupport |
| US6097031A (en) * | 1997-07-25 | 2000-08-01 | Honeywell Inc. | Dual bandwith bolometer |
| JP2002340668A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Denso Corp | サーモパイル式赤外線センサおよびその検査方法 |
| JP2010237118A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 赤外線アレイセンサ |
| FR2966596B1 (fr) * | 2010-10-26 | 2012-12-07 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection d'un rayonnement electromagnetique. |
| CN110044494B (zh) * | 2019-03-22 | 2021-04-13 | 清华大学 | 一种热辐射探测器阵列及其制造方法 |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP04291007A patent/JP3132197B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102049775B1 (ko) * | 2012-09-21 | 2019-11-29 | 글로브라이드 가부시키가이샤 | 낚시용 릴 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06137943A (ja) | 1994-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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