JP3249174B2 - Infrared sensor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は非接触で被計測対象の温
度を計測する赤外線センサおよびその製造方法に係り、
特に赤外線感温膜上に電極を有する赤外線センサおよび
その製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared sensor for measuring the temperature of an object to be measured in a non-contact manner and a method for manufacturing the same.
In particular, the present invention relates to an infrared sensor having an electrode on an infrared thermosensitive film and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、非接触の鼓膜体温計等に用いて好
適な赤外線センサを半導体微細加工技術を利用して作製
する技術が種々開発されている。この赤外線センサは、
センサ基板上に絶縁膜により形成された非常に小さな架
橋部を形成し、さらにこの架橋部の上に赤外線感温膜を
形成した構造となっている。すなわち、素子の感熱部分
を支持基板から浮かせた架橋構造とすることにより応答
感度の改善を図るものである。2. Description of the Related Art In recent years, various techniques have been developed for producing an infrared sensor suitable for use in a non-contact eardrum thermometer or the like by utilizing a semiconductor fine processing technique. This infrared sensor
A very small bridge formed by an insulating film is formed on the sensor substrate, and an infrared thermosensitive film is formed on the bridge. That is, the response sensitivity is improved by forming a cross-linked structure in which the heat-sensitive portion of the element is floated from the supporting substrate.
【０００３】この赤外線センサに用いる赤外線感温膜
は、赤外線によりセンサ温度が変化して素子の電気抵抗
値が変化するボロメータ型、起電力が変化するサーモパ
イル型、赤外線量に対応して起電力が変化する焦電型な
どに分けることができる。この中でもボロメータ型は、
電気抵抗値から直接温度を知ることができるなどの理由
により、センサの大きさを微小にすることが可能であ
る。The infrared thermosensitive film used in the infrared sensor has a bolometer type in which the electric resistance of the element changes due to a change in sensor temperature due to infrared rays, a thermopile type in which the electromotive force changes, and an electromotive force corresponding to the amount of infrared light. It can be divided into changing pyroelectric types. Among them, the bolometer type
The size of the sensor can be reduced because the temperature can be directly known from the electric resistance value.
【０００４】この種の赤外線センサでは、検出信号を外
部の信号処理回路に取り出すために、赤外線感温膜上に
アルミニウム（Ａｌ）等の金属により形成された電極を
設ける必要がある。In this type of infrared sensor, it is necessary to provide an electrode formed of a metal such as aluminum (Al) on the infrared thermosensitive film in order to extract a detection signal to an external signal processing circuit.
【０００５】図４（Ａ）〜（Ｅ）は、その電極部分の作
製工程を表すものである。まず、図４（Ａ）に示すよう
にシリコン基板１１上にシリコンオキシナイトライド膜
１２を形成する。次に、スパッタリングを行い、シリコ
ンオキシナイトライド膜１２上に、膜厚１μｍのゲルマ
ニウム膜からなる赤外線感温膜１３を形成する。続い
て、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行って多結晶
化されたゲルマニウム膜のパターニングを行う。次に、
図４（Ｂ）に示すように、シリコンオキシナイトライド
膜１２上に赤外線感温膜１３を覆うようにシリコンオキ
シナイトライド膜１４を形成する。続いて、このシリコ
ンオキシナイトライド膜１４をパターニングして図４
（Ｃ）に示すように、コンタクトホール１４ａ、１４ｂ
を形成する。次に、図４（Ｄ）に示すように、シリコン
オキシナイトライド膜１４および赤外線感温膜１３上
に、蒸着法によりアルミニウム（Ａｌ）膜１５を形成す
る。続いて、アルミニウム膜１５を選択的にエッチング
し、図４（Ｅ）に示すような、コンタクトホール１４
ａ、１４ｂの幅と同じ幅を有する電極１５ａ、１５ｂを
形成する。FIGS. 4 (A) to 4 (E) show the steps of fabricating the electrode portion. First, a silicon oxynitride film 12 is formed on a silicon substrate 11 as shown in FIG. Next, a 1 μm-thick infrared thermosensitive film 13 made of a germanium film is formed on the silicon oxynitride film 12 by sputtering. Subsequently, reactive ion etching (RIE) is performed to pattern the polycrystalline germanium film. next,
As shown in FIG. 4B, a silicon oxynitride film 14 is formed on the silicon oxynitride film 12 so as to cover the infrared thermosensitive film 13. Subsequently, the silicon oxynitride film 14 is patterned to
As shown in (C), contact holes 14a, 14b
To form Next, as shown in FIG. 4D, an aluminum (Al) film 15 is formed on the silicon oxynitride film 14 and the infrared thermosensitive film 13 by a vapor deposition method. Subsequently, the aluminum film 15 is selectively etched to form the contact hole 14 as shown in FIG.
The electrodes 15a and 15b having the same width as the widths a and 14b are formed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように得られた電
極１５ａ、１５ｂの幅は、本来、それぞれ図４（Ｅ）に
示したように、コンタクトホール１４ａ、１４ｂの幅と
同じ幅を有しているはずである。しかしながら、現状
は、アルミニウム膜１５をきれいにエッチングすること
は困難であり、そのためアルミニウム膜１５にはいわゆ
るサイドエッチングが生じていた。すなわち、電極１５
ａ、１５ｂとシリコンオキシナイトライド膜１４との間
に、図５に示すように隙間１６が形成されていた。ま
た、この隙間１６を通じて赤外線感温膜１３までエッチ
ングされてしまい、そのため赤外線感温膜１３の電気抵
抗値にばらつきが生ずるという問題があった。The widths of the electrodes 15a and 15b thus obtained originally have the same widths as the widths of the contact holes 14a and 14b, respectively, as shown in FIG. Should be. However, at present, it is difficult to cleanly etch the aluminum film 15, so that the aluminum film 15 has been subjected to so-called side etching. That is, the electrode 15
A gap 16 was formed between a, 15b and the silicon oxynitride film 14, as shown in FIG. Further, the infrared thermosensitive film 13 is etched through the gap 16, which causes a problem that the electric resistance of the infrared thermosensitive film 13 varies.
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、電極形成のためのエッチング時に、
サイドエッチングが生じても電極と絶縁膜との間に隙間
が生ずることがなく、しかも赤外線感温膜がエッチング
されることがなく、赤外線感温膜の電気抵抗値にばらつ
きが生ずることがない赤外線センサを提供することにあ
る。[0007] The present invention has been made in view of such a problem, and its object is to provide a method for performing etching for forming an electrode.
Even if side etching occurs, there is no gap between the electrode and the insulating film, the infrared thermosensitive film is not etched, and the electric resistance value of the infrared thermosensitive film does not vary. It is to provide a sensor.
【０００８】本発明は、また、このような構造を有する
赤外線センサの製造方法を提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an infrared sensor having such a structure.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による赤外線セン
サは、センサ基板上に第１の絶縁膜を介して形成された
赤外線感温膜と、この赤外線感温膜上に形成されるとと
もに前記赤外線感温膜に達する互いに対向した櫛形状の
一組のコンタクトホールを有する第２の絶縁膜と、この
第２の絶縁膜上に形成され、前記コンタクトホールを通
じて前記赤外線感温膜に電気的に接続されるとともに、
前記第２の絶縁膜上に、前記コンタクトホール内の部分
の幅よりも広い拡幅部を有する互いに対向した櫛形状の
一組の電極とを備えたもので、該電極は前記赤外線感応
膜の電気抵抗値を計測するための電極である。An infrared sensor according to the present invention comprises an infrared thermosensitive film formed on a sensor substrate via a first insulating film, and the infrared thermosensitive film formed on the infrared thermosensitive film and the infrared thermosensitive film. A second insulating film having a pair of opposing comb-shaped contact holes reaching the temperature-sensitive film; and a second insulating film formed on the second insulating film and electrically connected to the infrared temperature-sensitive film through the contact holes. As well as
On the second insulating film, which has a pair of electrodes of mutually opposing comb with a wide widened portion than the width of the portion in the contact hole, the electrode is the infrared-sensitive
It is an electrode for measuring the electric resistance value of the film .
【００１０】この赤外線センサでは、第２の絶縁膜に形
成されたコンタクトホールの上面周縁部が、電極の拡幅
部により覆われた構造となっている。このような構成で
は、電極をエッチングにより作製する際にサイドエッチ
ングが生じていても、その分拡幅部がエッチングされ狭
くなるだけであり、そのため電極と第２の絶縁膜との間
には隙間がなく、また赤外線感温膜がエッチングされる
ようなこともなく、電気抵抗値のばらつきも少ない。This infrared sensor has a structure in which the peripheral edge of the upper surface of the contact hole formed in the second insulating film is covered by the widened portion of the electrode. In such a configuration, even if side etching occurs when the electrode is manufactured by etching, the widened portion is only etched and narrowed by that amount, so that a gap is formed between the electrode and the second insulating film. In addition, the infrared thermosensitive film is not etched, and the variation in electric resistance value is small.
【００１１】本発明の赤外線センサの製造方法は、セン
サ基板の表面に第１の絶縁膜を形成した後、この絶縁膜
上に赤外線感温膜を形成する工程と、前記赤外線感温膜
を覆うように第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２
の絶縁膜上に互いに対向した櫛形状の一組のコンタクト
ホールパターンを有する第１の耐エッチング膜を形成
し、この第１の耐エッチング膜をマスクとしてエッチン
グすることにより前記第２の絶縁膜に前記赤外線感温膜
に達するコンタクトホールを形成する工程と、前記コン
タクトホールが形成された第２の絶縁膜上に導電性層を
積層させる工程と、前記導電性層上に前記第１の耐エッ
チング膜のコンタクトホールパターンよりも幅広の互い
に対向した櫛形状の一組の電極パターンを有する第２の
耐エッチング膜を形成し、この第２の耐エッチング膜を
マスクとして前記導電性層をエッチングすることにより
前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計測するための電極を
形成する工程とを備えている。According to the method of manufacturing an infrared sensor of the present invention, a step of forming a first insulating film on the surface of a sensor substrate, and then forming an infrared thermosensitive film on the insulating film, and covering the infrared thermosensitive film. Forming a second insulating film as described above;
Forming a first pair of comb-shaped contact hole patterns facing each other on the first insulating film, and etching the second insulating film by using the first etching resistant film as a mask; Forming a contact hole reaching the infrared thermosensitive film, laminating a conductive layer on the second insulating film in which the contact hole is formed, and forming the first etching-resistant layer on the conductive layer. Forming a second anti-etching film having a pair of opposed comb-shaped electrode patterns wider than a contact hole pattern of the film, and etching the conductive layer using the second anti-etching film as a mask; By
Forming an electrode for measuring an electric resistance value of the infrared-sensitive film .
【００１２】この方法によれば、第２の耐エッチング膜
をマスクとして導電性層をエッチングする際、この第２
の耐エッチング膜の電極パターンが、第１の耐エッチン
グ膜のコンタクトホールパターンよりも幅広になってい
るため、導電性層にサイドエッチングが生じても、電極
と第２の絶縁膜との間に隙間が生ずることがなく、した
がって赤外線感温膜がエッチングされることがなく、電
気抵抗値のばらつきの発生を防止できる。According to this method, when the conductive layer is etched using the second etching resistant film as a mask, the second etching resistant film is used as a mask.
Is wider than the contact hole pattern of the first etching-resistant film, so that even if side-etching occurs in the conductive layer, the electrode pattern between the electrode and the second insulating film is formed. No gap is generated, and therefore, the infrared thermosensitive film is not etched, so that it is possible to prevent variation in electric resistance value.
【００１３】センサ基板としては、シリコン、ゲルマニ
ウム等の半導体基板が用いられるが、容易にしかも安価
に手に入れることが可能なシリコン基板を用いることが
好ましい。絶縁膜はセンサ基板の表面に架橋（ブリッ
ジ）構造とし、この架橋部上に赤外線感温膜を形成する
態様とすることが好ましい。絶縁膜は、シリコン酸化膜
(SiOx)、シリコン窒化膜 (SiNy) 、シリコンオキシナイ
トライド(SiOxNy)膜等により形成することができるが、
特にシリコンオキシナイトライド膜により形成すること
が好ましい。シリコンオキシナイトライド膜は、シリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜との両者の性質を持ち、その
ため応力バランスが良く、安定した架橋構造を形成する
ことができる。As the sensor substrate, a semiconductor substrate such as silicon or germanium is used, but it is preferable to use a silicon substrate which can be easily and inexpensively obtained. Preferably, the insulating film has a cross-linked (bridge) structure on the surface of the sensor substrate, and an infrared thermosensitive film is formed on the cross-linked portion. The insulating film is a silicon oxide film
(SiOx), silicon nitride film (SiNy), silicon oxynitride (SiOxNy) film, etc.
In particular, it is preferably formed of a silicon oxynitride film. The silicon oxynitride film has properties of both a silicon oxide film and a silicon nitride film, and therefore has a good stress balance and can form a stable crosslinked structure.
【００１４】赤外線感温膜は、アモルファスゲルマニウ
ム（ａ−Ｇｅ）や多結晶ゲルマニウム、アモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン等により形成され
る。この赤外線感温膜の成膜には、スパッタリング、イ
オンビームスパッタリング、ＣＶＤ（化学的気相成長
法）等が用いられる。電極は、アルミニウム（Ａｌ）等
の導電性層により形成される。その平面形状は、赤外線
感温膜上において互いに対向する１組の櫛形状とするこ
とが好ましく、このような櫛形電極とすることにより、
赤外線感温膜の電気抵抗値を限られたスペースで制御す
ることができる。The infrared thermosensitive film is formed of amorphous germanium (a-Ge), polycrystalline germanium, amorphous silicon (a-Si), polycrystalline silicon, or the like. For forming the infrared thermosensitive film, sputtering, ion beam sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition) or the like is used. The electrodes are formed by a conductive layer such as aluminum (Al). The planar shape is preferably a pair of combs facing each other on the infrared thermosensitive film, and by using such a comb-shaped electrode,
The electric resistance of the infrared thermosensitive film can be controlled in a limited space.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明の一実施例に係る赤外線セン
サ１０の平面構造を表すものである。また、図２は図１
のＡ−Ａ矢視線に沿う断面構造を表すものである。な
お、図４および図５と同一構成部分については同一符号
を付して説明する。FIG. 1 shows a planar structure of an infrared sensor 10 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows FIG.
1 shows a cross-sectional structure taken along line AA of FIG. The same components as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals and described.
【００１７】この赤外線センサ１０では、センサ基板と
してのシリコン基板１１の上面に第１の絶縁膜として膜
厚１μｍのシリコンオキシナイトライド膜１２が形成さ
れている。このシリコンオキシナイトライド膜１２上に
は、たとえば多結晶ゲルマニウム（ｐｏｌｙ−Ｇｅ）に
より形成された赤外線感温膜１３が設けられている。こ
の赤外線感温膜１３は第２の絶縁膜としてのシリコンオ
キシナイトライド膜１４により覆われている。シリコン
オキシナイトライド膜１４には、互いに対向した櫛形の
コンタクトホール２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成されて
いる。In this infrared sensor 10, a silicon oxynitride film 12 having a thickness of 1 μm is formed as a first insulating film on the upper surface of a silicon substrate 11 as a sensor substrate. On the silicon oxynitride film 12, an infrared thermosensitive film 13 formed of, for example, polycrystalline germanium (poly-Ge) is provided. The infrared thermosensitive film 13 is covered with a silicon oxynitride film 14 as a second insulating film. Comb-shaped contact holes 24a and 24b facing each other are formed in the silicon oxynitride film 14.
【００１８】シリコンオキシナイトライド膜１４上に
は、各々コンタクトホール２４ａ、２４ｂを通して赤外
線感温膜１３に達する電極２５ａ、２５ｂが設けられて
いる。電極２５ａ、２５ｂは、導電性層たとえばアルミ
ニウム膜により形成されており、その平面形状はコンタ
クトホール２４ａ、２４ｂに合わせて互いに対向した櫛
形状となっている。電極２５ａ、２５ｂは、それぞれア
ルミニウム膜により形成された配線層１８ａ、１８ｂを
介して配線電極（図示せず）に接続されている。ここ
で、各電極２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイトライ
ド膜１４上の部分の幅は、コンタクトホール２４ａ、２
４ｂ内の部分の幅（たとえば１０μｍ）よりも、幅ｔ
（たとえば５μｍ）だけ大きく形成されている。すなわ
ち、シリコンオキシナイトライド膜１４上には拡幅部１
７が形成されており、その結果電極２５ａ、２５ｂの断
面形状はＴ字状となっている。Electrodes 25a and 25b are provided on the silicon oxynitride film 14 to reach the infrared thermosensitive film 13 through contact holes 24a and 24b, respectively. The electrodes 25a, 25b are formed of a conductive layer, for example, an aluminum film, and have a planar shape in a comb shape facing the contact holes 24a, 24b. The electrodes 25a and 25b are connected to wiring electrodes (not shown) via wiring layers 18a and 18b formed of aluminum films, respectively. Here, the width of each of the electrodes 25a and 25b on the silicon oxynitride film 14 is equal to the width of the contact holes 24a and 2b.
The width t is larger than the width (for example, 10 μm) of the portion within 4b.
(For example, 5 μm). That is, the widened portion 1 is formed on the silicon oxynitride film 14.
7 are formed, and as a result, the cross-sectional shape of the electrodes 25a and 25b is T-shaped.
【００１９】この赤外線センサ１１では、入射される赤
外線の量（熱量）に応じて赤外線感温膜１３の電気抵抗
値が変化するもので、その抵抗値の変化に応じて変化す
る電極２５ａ、２５ｂおよび配線層１８ａ、１８ｂに流
れる電流値、または配線電極（図示せず）間の電圧値を
信号処理回路（図示せず）により計測することにより、
赤外線の量（温度）を検知することができる。In this infrared sensor 11, the electric resistance of the infrared thermosensitive film 13 changes in accordance with the amount of incident infrared light (the amount of heat), and the electrodes 25a and 25b change in accordance with the change in the resistance. And a current value flowing through the wiring layers 18a and 18b or a voltage value between the wiring electrodes (not shown) is measured by a signal processing circuit (not shown).
The amount (temperature) of infrared rays can be detected.
【００２０】本実施例の赤外線センサ１０では、各電極
２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイトライド膜１４上
の部分（拡幅部１７）の幅は、コンタクトホール２４
ａ、２４ｂ内の部分の幅よりも広くなっており、コンタ
クトホール２４ａ、２４ｂの上面周縁部はそれぞれ電極
２５ａ、２５ｂの拡幅部１７により覆われた構造となっ
ている。すなわち、この赤外線センサ１０では、電極２
５ａ、２５ｂのエッチング形成時にサイドエッチングが
生じても、拡幅部１７がエッチングされ狭くなるだけで
ある。そのため電極２５ａ、２５ｂとシリコンオキシナ
イトライド膜１４との間には隙間が生ずることがなく、
また赤外線感温膜１３がエッチングされることがないた
め、電気抵抗値のばらつきが発生することもない。In the infrared sensor 10 according to the present embodiment, the width of the portions (widened portions 17) of the electrodes 25a and 25b on the silicon oxynitride film 14 is
The width of each of the contact holes 24a and 24b is larger than the width of the portion inside the contact holes 24a and 24b. That is, in the infrared sensor 10, the electrode 2
Even if side etching occurs during the etching of 5a and 25b, the widened portion 17 is only etched and narrowed. Therefore, no gap is formed between the electrodes 25a and 25b and the silicon oxynitride film 14,
Further, since the infrared thermosensitive film 13 is not etched, the electric resistance value does not vary.
【００２１】図３（Ａ）〜（Ｅ）はこの赤外線センサ１
０の電極部の作製工程を表すものである。FIGS. 3A to 3E show this infrared sensor 1.
5 illustrates a manufacturing process of an electrode part of No. 0.
【００２２】まず、図３（Ａ）に示すように、シリコン
基板１１上にプラズマＣＶＤ法によりシリコンオキシナ
イトライド膜１２を形成する。次に、スパッタリングを
行い、シリコンオキシナイトライド膜１２上に、膜厚１
μｍのアモルファスゲルマニウム（ａ−Ｇｅ）膜からな
る赤外線感温膜１３を形成する。このスパッタリング
は、ガス流量をアルゴン（Ａｒ）＝４SCCM、成膜圧力を
３×１０-3Torr、高周波出力を１６０Ｗとして、約１０
分間行う。続いて、１００°Ｃの温度でアニール処理を
行い、アモルファスゲルマニウムの多結晶化を促進す
る。続いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行っ
て多結晶化されたゲルマニウム膜のパターニングを行
う。この反応性イオンエッチングは、ガス流量をフロン
（ＣＦ4 ）＝４０SCCM、圧力を０．２Torr、高周波出力
を１５０Ｗとして、約１０分間行う。First, as shown in FIG. 3A, a silicon oxynitride film 12 is formed on a silicon substrate 11 by a plasma CVD method. Next, sputtering is performed to form a film having a thickness of 1 on the silicon oxynitride film 12.
An infrared thermosensitive film 13 made of a μm amorphous germanium (a-Ge) film is formed. This sputtering is performed at a gas flow rate of 4 SCCM, a film forming pressure of 3 × 10 −3 Torr, a high frequency output of 160 W, and about 10 W.
Do for a minute. Subsequently, annealing is performed at a temperature of 100 ° C. to promote polycrystallization of amorphous germanium. Subsequently, reactive ion etching (RIE) is performed to pattern the polycrystalline germanium film. The reactive ion etching is performed for about 10 minutes at a gas flow rate of Freon (CF 4 ) = 40 SCCM, a pressure of 0.2 Torr, and a high frequency output of 150 W.
【００２３】次に、図３（Ｂ）に示すように、シリコン
オキシナイトライド膜１２上の赤外線感温膜１３を覆う
ように、プラズマＣＶＤ法によりシリコンオキシナイト
ライド膜１４を形成する。続いて、このシリコンオキシ
ナイトライド膜１４上に、コンタクトホールパターン
（幅ｔ1 ）を有するフォトレジスト膜２６を形成し、こ
のフォトレジスト膜２６をマスクとしてシリコンオキシ
ナイトライド膜１４のエッチングを行い、図３（Ｃ）に
示すようなコンタクトホール２４ａ、２４ｂを形成す
る。Next, as shown in FIG. 3B, a silicon oxynitride film 14 is formed by a plasma CVD method so as to cover the infrared thermosensitive film 13 on the silicon oxynitride film 12. Subsequently, a photoresist film 26 having a contact hole pattern (width t 1 ) is formed on the silicon oxynitride film 14, and the silicon oxynitride film 14 is etched using the photoresist film 26 as a mask. Contact holes 24a and 24b are formed as shown in FIG.
【００２４】次に、１５０°Ｃの温度で、アルミニウム
の蒸着を約８分間行い、図３（Ｄ）に示すように、赤外
線感温膜１３上に膜厚１．５μｍのアルミニウム膜１５
を形成する。続いて、アルミニウム膜１５上に電極パタ
ーンを有する膜厚１μｍのフォトレジスト膜２７を形成
する。ここで、フォトレジスト膜２７の電極パターンの
幅ｔ2 は、コンタクトホール２４ａ、２４ｂの幅ｔ1 よ
りも幅２ｔだけ大きくしておく。Next, aluminum is deposited at a temperature of 150 ° C. for about 8 minutes to form a 1.5 μm-thick aluminum film 15 on the infrared thermosensitive film 13 as shown in FIG.
To form Subsequently, a 1 μm-thick photoresist film 27 having an electrode pattern is formed on the aluminum film 15. Here, the width t 2 of the electrode pattern of the photoresist film 27 is set larger by a width 2t than the width t 1 of the contact holes 24a, 24b.
【００２５】その後、このフォトレジスト膜２７をマス
クとしてウェットエッチングによりアルミニウム膜１５
を選択的にエッチングし、図３（Ｅ）に示すような電極
２５ａ、２５ｂを形成する。ウェットエッチングの条件
は、燐酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）：硝酸（ＨＮＯ3 ）：酢酸（Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯＨ）：水（Ｈ2 Ｏ）＝１８：１：２：１のエ
ッチング液を用い４０°Ｃに加熱し、約５分の処理を行
う。以上の工程により図２に示した構成の赤外線センサ
１０を得ることができる。Thereafter, the aluminum film 15 is formed by wet etching using the photoresist film 27 as a mask.
Is selectively etched to form electrodes 25a and 25b as shown in FIG. The wet etching conditions are phosphoric acid (H 3 PO 4 ): nitric acid (HNO 3 ): acetic acid (C
H 3 COOH): water (H 2 O) = 18: 1: 2: 1 of the etching solution was heated to 40 ° C using a performs processing about 5 minutes. Through the above steps, the infrared sensor 10 having the configuration shown in FIG. 2 can be obtained.
【００２６】この方法では、図３（Ｅ）の工程において
アルミニウム１５をエッチングする際、フォトレジスト
膜２７の電極パターンが、フォトレジスト２６（図３
（Ｂ））のコンタクトホールパターンよりも幅広になっ
ているため、アルミニウム膜１５にサイドエッチングが
生じても、電極２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイト
ライド膜１４上の部分が狭くなるだけである。そのため
電極２５ａ、２５ｂとシリコンオキシナイトライド膜１
４との間に隙間が生ずることがなく、また赤外線感温膜
１３がエッチングされることもない。In this method, when the aluminum 15 is etched in the step of FIG. 3E, the electrode pattern of the photoresist film 27 is changed to the photoresist 26 (FIG. 3).
Since the contact hole pattern is wider than (B), even if side etching occurs in the aluminum film 15, only the portions of the electrodes 25a and 25b on the silicon oxynitride film 14 become narrower. Therefore, the electrodes 25a and 25b and the silicon oxynitride film 1
There is no gap between the infrared thermosensitive layer 4 and the infrared thermosensitive film 13.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の赤外
線センサによれば、赤外線感温膜上の電極の第２の絶縁
膜上の部分の幅を、コンタクトホール内の部分の幅より
も広くなるようにしたので、電極と第２の絶縁膜との間
には隙間がなく、また赤外線感温膜の電気抵抗値にばら
つきがなくなる。As described above, according to the infrared sensor of the first aspect, the width of the portion of the electrode on the infrared thermosensitive film on the second insulating film is larger than the width of the portion in the contact hole. Since the width is increased, there is no gap between the electrode and the second insulating film, and the electric resistance value of the infrared thermosensitive film does not vary.
【００２８】また、請求項２記載の赤外線センサの製造
方法によれば、センサ基板の表面に第１の絶縁膜を形成
した後、この絶縁膜上に赤外線感温膜を形成する工程
と、前記赤外線感温膜を覆うように第２の絶縁膜を形成
する工程と、前記第２の絶縁膜上に互いに対向した櫛形
状の一組のコンタクトホールパターンを有する第１の耐
エッチング膜を形成し、この第１の耐エッチング膜をマ
スクとしてエッチングすることにより前記第２の絶縁膜
に前記赤外線感温膜に達するコンタクトホールを形成す
る工程と、前記コンタクトホールが形成された第２の絶
縁膜上に導電性層を積層させる工程と、前記導電性層上
に前記第１の耐エッチング膜のコンタクトホールパター
ンよりも幅広の互いに対向した櫛形状の一組の電極パタ
ーンを有する第２の耐エッチング膜を形成し、この第２
の耐エッチング膜をマスクとして前記導電性層をエッチ
ングすることにより前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計
測するための電極を形成する工程とを備えるようにした
ので、第２の耐エッチング膜をマスクとして導電性層を
エッチングする際、導電性層にサイドエッチングが生じ
ても、電極と第２の絶縁膜との間に隙間が生ずることが
なく、したがって赤外線感温膜がエッチングされること
がなく、電気抵抗値のばらつきの発生を防止できる。According to the method of manufacturing an infrared sensor according to the second aspect, after forming a first insulating film on the surface of the sensor substrate, forming an infrared thermosensitive film on the insulating film; Forming a second insulating film so as to cover the infrared thermosensitive film, and forming a first etching-resistant film having a pair of comb-shaped contact hole patterns facing each other on the second insulating film; Forming a contact hole reaching the infrared thermosensitive film in the second insulating film by etching using the first etching resistant film as a mask; and forming a contact hole on the second insulating film in which the contact hole is formed. Laminating a conductive layer on the conductive layer, and a second pair of opposing comb-shaped electrode patterns wider than the contact hole pattern of the first etching resistant film on the conductive layer. An etching film, the second
The electrical resistance of the infrared-sensitive film is measured by etching the conductive layer using the etching-resistant film as a mask.
Forming an electrode for measuring the thickness of the conductive layer. Therefore, when the conductive layer is etched using the second etching-resistant film as a mask, even if side etching occurs in the conductive layer, the electrode and the second No gap is formed between the insulating film and the insulating film, so that the infrared thermosensitive film is not etched, and the occurrence of variation in electric resistance can be prevented.
【図１】本発明の一実施例に係る赤外線センサの平面図
である。FIG. 1 is a plan view of an infrared sensor according to one embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図３】図１の赤外線センサの製造工程を表す断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the infrared sensor of FIG.
【図４】従来の赤外線センサの製造工程を表す断面図で
ある。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional infrared sensor.
【図５】図４の工程により得られた赤外線センサの問題
点を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a problem of the infrared sensor obtained by the process of FIG.
１０ 赤外線センサ １１ シリコン基板（センサ基板） １２ シリコンオキシナイトライド膜（第１の絶縁膜） １３ 赤外線感温膜 １４ シリコンオキシナイトライド膜（第２の絶縁膜） １７ 拡幅部 ２４ａ、２４ｂ コンタクトホール ２５ａ、２５ｂ 電極 Reference Signs List 10 infrared sensor 11 silicon substrate (sensor substrate) 12 silicon oxynitride film (first insulating film) 13 infrared thermosensitive film 14 silicon oxynitride film (second insulating film) 17 widening portions 24a, 24b contact holes 25a , 25b electrode
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 5/02 G01J 5/10 G01J 5/12 G01J 5/20 - 5/24 G01K 7/20 - 7/22 A61B 5/00 101 H01L 31/00 - 31/02 H01L 31/08 H01L 37/00 H01C 7/02 - 7/22 Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1/02 G01J 5/02 G01J 5/10 G01J 5/12 G01J 5/20-5/24 G01K 7/20-7 / 22 A61B 5/00 101 H01L 31/00-31/02 H01L 31/08 H01L 37/00 H01C 7/02-7/22
Claims (2)
成された赤外線感温膜と、 この赤外線感温膜上に形成されるとともに前記赤外線感
温膜に達する互いに対向した櫛形状の一組のコンタクト
ホールを有する第２の絶縁膜と、 この第２の絶縁膜上に形成され、前記コンタクトホール
を通じて前記赤外線感温膜に電気的に接続されるととも
に、前記第２の絶縁膜上に、前記コンタクトホール内の
部分の幅よりも広い拡幅部を有する互いに対向した櫛形
状の一組の電極とを備え、該電極は前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計測するため
の電極である ことを特徴とする赤外線センサ。An infrared thermosensitive film formed on a sensor substrate via a first insulating film; and a comb-shaped film formed on the infrared thermosensitive film and opposed to the infrared thermosensitive film and facing each other. A second insulating film having a set of contact holes; and a second insulating film formed on the second insulating film, electrically connected to the infrared thermosensitive film through the contact holes, and on the second insulating film. A pair of comb-shaped electrodes facing each other having a widened portion wider than the width of the portion in the contact hole, and the electrodes are used to measure the electric resistance of the infrared-sensitive film.
An infrared sensor characterized in that it is an electrode .
した後、この絶縁膜上に赤外線感温膜を形成する工程
と、 前記赤外線感温膜を覆うように第２の絶縁膜を形成する
工程と、前記第２の絶縁膜上に互いに対向した櫛形状の
一組のコンタクトホールパターンを有する第１の耐エッ
チング膜を形成し、この第１の耐エッチング膜をマスク
としてエッチングすることにより前記第２の絶縁膜に前
記赤外線感温膜に達するコンタクトホールを形成する工
程と、 前記コンタクトホールが形成された第２の絶縁膜上に導
電性層を積層させる工程と、 前記導電性層上に前記第１の耐エッチング膜のコンタク
トホールパターンよりも幅広の互いに対向した櫛形状の
一組の電極パターンを有する第２の耐エッチング膜を形
成し、この第２の耐エッチング膜をマスクとして前記導
電性層をエッチングすることにより前記赤外線感応膜の
電気抵抗値を計測するための電極を形成する工程とを備
えたことを特徴とする赤外線センサの製造方法。A step of forming a first insulating film on the surface of the sensor substrate, forming an infrared thermosensitive film on the insulating film, and forming a second insulating film so as to cover the infrared thermosensitive film. Forming and forming a first anti-etching film having a pair of comb-shaped contact hole patterns facing each other on the second insulating film, and etching using the first anti-etching film as a mask Forming a contact hole reaching the infrared thermosensitive film in the second insulating film by: forming a conductive layer on the second insulating film in which the contact hole is formed; A second etching-resistant film having a pair of opposed comb-shaped electrode patterns wider than the contact hole pattern of the first etching-resistant film is formed on the second etching-resistant film. By etching the conductive layer as a mask, the infrared sensitive film
Forming an electrode for measuring an electric resistance value .
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