JP3514681B2 - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
-
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- G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線検出器に関
し、特に、熱絶縁構造部を有する熱型赤外線検出器に関
する。
し、特に、熱絶縁構造部を有する熱型赤外線検出器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、特開平１０−２０９４１８号
公報に記載された赤外線検出器の断面図である。図１０
の赤外線検出器では、シリコン基板１上に、ＳｉＯ2等
の絶縁膜２が形成される。絶縁膜２内には、ボロメータ
等の熱検出部３と、熱検出部３に接続された金属配線４
が形成される。また、熱検出部３の下方のシリコン基板
１には、空洞部６が設けられ、熱検出部３近傍を、熱絶
縁構造部７としている。熱検出部３の上方には、ＳｉＯ
2等の支持部５で支持された、板状の赤外線吸収部９が
設けられている。赤外線吸収部９は、絶縁層１０と、絶
縁層１０の表面に形成された赤外線吸収膜１１と、絶縁
層１０の裏面に形成された赤外線反射膜１２とからな
る。
公報に記載された赤外線検出器の断面図である。図１０
の赤外線検出器では、シリコン基板１上に、ＳｉＯ2等
の絶縁膜２が形成される。絶縁膜２内には、ボロメータ
等の熱検出部３と、熱検出部３に接続された金属配線４
が形成される。また、熱検出部３の下方のシリコン基板
１には、空洞部６が設けられ、熱検出部３近傍を、熱絶
縁構造部７としている。熱検出部３の上方には、ＳｉＯ
2等の支持部５で支持された、板状の赤外線吸収部９が
設けられている。赤外線吸収部９は、絶縁層１０と、絶
縁層１０の表面に形成された赤外線吸収膜１１と、絶縁
層１０の裏面に形成された赤外線反射膜１２とからな
る。
【０００３】赤外線検出器に入射した赤外線は、赤外線
吸収部９で吸収されて熱に変換され、支持部５を経て熱
検出部３に伝わる。熱検出部３では、かかる熱による温
度変化を検出する。これにより、赤外線吸収部９への赤
外線の入射を検知する。図１０の構造では、絶縁層１０
の裏面に赤外線反射膜１２が設けられ、赤外線吸収膜１
１を透過した赤外線を反射して、再度、赤外線吸収膜１
１に入射させることにより、赤外線の吸収効率を高めて
いる。
吸収部９で吸収されて熱に変換され、支持部５を経て熱
検出部３に伝わる。熱検出部３では、かかる熱による温
度変化を検出する。これにより、赤外線吸収部９への赤
外線の入射を検知する。図１０の構造では、絶縁層１０
の裏面に赤外線反射膜１２が設けられ、赤外線吸収膜１
１を透過した赤外線を反射して、再度、赤外線吸収膜１
１に入射させることにより、赤外線の吸収効率を高めて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高感度の赤外
線検出器を作製するには、更に、赤外線吸収部９での赤
外線吸収効率を高くすることが必要である。これに対し
て、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との光学的距
離を、吸収赤外線の中心波長の４分の１とした共振吸収
構造とすることにより、赤外線吸収効率が向上すること
が知られている。
線検出器を作製するには、更に、赤外線吸収部９での赤
外線吸収効率を高くすることが必要である。これに対し
て、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との光学的距
離を、吸収赤外線の中心波長の４分の１とした共振吸収
構造とすることにより、赤外線吸収効率が向上すること
が知られている。
【０００５】しかしながら、図１０の赤外線検出器を共
振吸収構造にするためには、赤外線吸収膜１１と赤外線
反射膜１２とに挟まれた絶縁層１０の膜厚を１μｍ程度
にしなければならず、赤外線吸収部９の熱容量が大きく
なる。このため、熱検知部の熱時定数が大きくなり、急
激な温度変化に追随した赤外線検出ができなくなるとい
う問題があった。
振吸収構造にするためには、赤外線吸収膜１１と赤外線
反射膜１２とに挟まれた絶縁層１０の膜厚を１μｍ程度
にしなければならず、赤外線吸収部９の熱容量が大きく
なる。このため、熱検知部の熱時定数が大きくなり、急
激な温度変化に追随した赤外線検出ができなくなるとい
う問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、赤外線吸収部の熱容量
の増加を伴わない共振吸収構造を備えた高感度な赤外線
検知器を提供することを目的とする。
の増加を伴わない共振吸収構造を備えた高感度な赤外線
検知器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで発明者らは鋭意研
究の結果、半導体基板上に赤外線反射膜を設け、かかる
赤外線反射膜と、赤外線検知部に設けられた赤外線吸収
膜とを用いて共振吸収構造を形成することにより、熱時
定数を大きくすることなく赤外線吸収効率を向上できる
ことを見出し、本発明を完成した。
究の結果、半導体基板上に赤外線反射膜を設け、かかる
赤外線反射膜と、赤外線検知部に設けられた赤外線吸収
膜とを用いて共振吸収構造を形成することにより、熱時
定数を大きくすることなく赤外線吸収効率を向上できる
ことを見出し、本発明を完成した。
【０００８】即ち、本発明は、吸収した赤外線を熱に変
換して検出する赤外線検出器であって、熱絶縁部を備え
た半導体基板と、該熱絶縁部に設けられた熱検出部と、
該半導体基板の表面から所定の間隔をおいて、該表面に
対して略平行に配置された赤外線吸収膜と、該半導体基
板に設けられた赤外線反射膜と、を備え、該赤外線吸収
膜を透過した赤外線が、該赤外線反射膜で反射されて、
該赤外線吸収膜に再入射することを特徴とする赤外線検
出器である。かかる赤外線検出器では、赤外線吸収膜を
透過した赤外線を、赤外線反射膜で反射させて再度、赤
外線吸収膜に入射させることにより、赤外線の吸収効率
を向上させることができる。特に、赤外線反射膜を形成
するにあたり、赤外線吸収部の熱容量が増加しないの
で、高感度で熱時定数の低い赤外線検出器を得ることが
できる。
換して検出する赤外線検出器であって、熱絶縁部を備え
た半導体基板と、該熱絶縁部に設けられた熱検出部と、
該半導体基板の表面から所定の間隔をおいて、該表面に
対して略平行に配置された赤外線吸収膜と、該半導体基
板に設けられた赤外線反射膜と、を備え、該赤外線吸収
膜を透過した赤外線が、該赤外線反射膜で反射されて、
該赤外線吸収膜に再入射することを特徴とする赤外線検
出器である。かかる赤外線検出器では、赤外線吸収膜を
透過した赤外線を、赤外線反射膜で反射させて再度、赤
外線吸収膜に入射させることにより、赤外線の吸収効率
を向上させることができる。特に、赤外線反射膜を形成
するにあたり、赤外線吸収部の熱容量が増加しないの
で、高感度で熱時定数の低い赤外線検出器を得ることが
できる。
【０００９】上記赤外線吸収膜と、上記赤外線反射膜と
の光学的距離は、該赤外線吸収膜で吸収する赤外線の中
心波長の略４分の１の距離であることが好ましい。かか
る構造を用いることにより、赤外線反射膜で反射された
赤外線の振幅が最大となる点で赤外線吸収膜に入射する
共振吸収構造となるため、赤外線の吸収効率を向上させ
ることができ、高感度の赤外線検出器を得ることができ
る。
の光学的距離は、該赤外線吸収膜で吸収する赤外線の中
心波長の略４分の１の距離であることが好ましい。かか
る構造を用いることにより、赤外線反射膜で反射された
赤外線の振幅が最大となる点で赤外線吸収膜に入射する
共振吸収構造となるため、赤外線の吸収効率を向上させ
ることができ、高感度の赤外線検出器を得ることができ
る。
【００１０】上記赤外線反射膜は、上記半導体基板上に
積層された絶縁膜の表面に形成されているものであって
も良い。
積層された絶縁膜の表面に形成されているものであって
も良い。
【００１１】上記赤外線反射膜は、上記半導体基板上に
積層された絶縁膜内に形成されているものであっても良
い。
積層された絶縁膜内に形成されているものであっても良
い。
【００１２】上記赤外線反射膜は、上記赤外線検出器の
配線金属層と同時に形成された金属層からなることが好
ましい。配線金属層の形成工程を用いて、同時に赤外線
反射膜を形成することにより、製造工程の簡略化が可能
となる。なお、配線金属層も、赤外線反射膜の機能を兼
ね備えることができる。
配線金属層と同時に形成された金属層からなることが好
ましい。配線金属層の形成工程を用いて、同時に赤外線
反射膜を形成することにより、製造工程の簡略化が可能
となる。なお、配線金属層も、赤外線反射膜の機能を兼
ね備えることができる。
【００１３】また、本発明は、上記赤外線吸収膜を含む
赤外線吸収部が略板状形状であり、その一部に上記熱絶
縁部上に固定するための支持部を備えたものでもある。
赤外線吸収部が略板状形状であり、その一部に上記熱絶
縁部上に固定するための支持部を備えたものでもある。
【００１４】上記支持部は、上記赤外線吸収部の一部を
凸状にしてなる支持部であっても良い。
凸状にしてなる支持部であっても良い。
【００１５】また、本発明は、上記支持部と上記熱絶縁
部との間にスペーサ部を設け、該支持部と上記赤外線反
射膜との光学的距離を、該赤外線吸収膜で吸収する赤外
線の中心波長の略４分の１の距離としたことを特徴とす
る赤外線検出器でもある。かかる構造を用いることによ
り、通常、赤外線吸収膜と赤外線反射膜との距離が、赤
外線の中心波長の４分の１より小さくなる支持部近傍に
おいても、光学的距離を赤外線の中心波長の略４分の１
程度にすることができ、支持部での赤外線の吸収効率を
向上させることができる。これにより、高感度の赤外線
検出器を得ることができる。
部との間にスペーサ部を設け、該支持部と上記赤外線反
射膜との光学的距離を、該赤外線吸収膜で吸収する赤外
線の中心波長の略４分の１の距離としたことを特徴とす
る赤外線検出器でもある。かかる構造を用いることによ
り、通常、赤外線吸収膜と赤外線反射膜との距離が、赤
外線の中心波長の４分の１より小さくなる支持部近傍に
おいても、光学的距離を赤外線の中心波長の略４分の１
程度にすることができ、支持部での赤外線の吸収効率を
向上させることができる。これにより、高感度の赤外線
検出器を得ることができる。
【００１６】また、本発明は、複数の上記支持部が並列
に設けられたものであっても良い。支持部を複数とする
ことにより、支持部と半導体基板との接続強度を向上さ
せることができる。また、赤外線吸収部から熱検出部へ
の熱伝導を、複数の支持部を介して行なうことにより、
熱の伝導効率が向上し、高感度の赤外線検出器を得るこ
とができる。
に設けられたものであっても良い。支持部を複数とする
ことにより、支持部と半導体基板との接続強度を向上さ
せることができる。また、赤外線吸収部から熱検出部へ
の熱伝導を、複数の支持部を介して行なうことにより、
熱の伝導効率が向上し、高感度の赤外線検出器を得るこ
とができる。
【００１７】上記赤外線吸収膜は、クロム、ニクロム、
窒化チタン及び窒化バナジウムからなる群から選択され
た一の材料からなることが好ましい。
窒化チタン及び窒化バナジウムからなる群から選択され
た一の材料からなることが好ましい。
【００１８】上記赤外線反射膜は、アルミニウム、チタ
ン、及びこれらの化合物、銅、及び金からなる群から選
択された一の材料からなることが好ましい。
ン、及びこれらの化合物、銅、及び金からなる群から選
択された一の材料からなることが好ましい。
【００１９】また、本発明は、吸収した赤外線を熱に変
換して検出する赤外線検出器の製造方法であって、半導
体基板上に、配線層と該配線層に接続された熱検出部と
を形成し、その上を絶縁膜で覆う工程と、該絶縁膜上
に、赤外線反射膜を形成する工程と、該赤外線反射膜上
に犠牲膜を形成し、該熱検出部の上部の該犠牲膜に開口
部を形成して該赤外線反射膜を露出させる工程と、該犠
牲膜上に赤外線吸収膜を含む赤外線吸収部を形成する工
程と、該犠牲膜を除去する工程と、該半導体基板をエッ
チングして、該熱検出部の下方に空洞部を形成する工程
と、を含むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法で
もある。
換して検出する赤外線検出器の製造方法であって、半導
体基板上に、配線層と該配線層に接続された熱検出部と
を形成し、その上を絶縁膜で覆う工程と、該絶縁膜上
に、赤外線反射膜を形成する工程と、該赤外線反射膜上
に犠牲膜を形成し、該熱検出部の上部の該犠牲膜に開口
部を形成して該赤外線反射膜を露出させる工程と、該犠
牲膜上に赤外線吸収膜を含む赤外線吸収部を形成する工
程と、該犠牲膜を除去する工程と、該半導体基板をエッ
チングして、該熱検出部の下方に空洞部を形成する工程
と、を含むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法で
もある。
【００２０】また、本発明は、吸収した赤外線を熱に変
換して検出する赤外線検出器の製造方法であって、半導
体基板上に金属層を形成し、該金属層をパターニングし
て、配線層と、該配線層と分離された赤外線反射膜と、
を形成する工程と、該配線層に接続された熱検出部を形
成し、その上を絶縁膜で覆う工程と、該絶縁膜上に犠牲
膜を形成し、該絶縁膜の上部の該犠牲膜に開口部を形成
して該絶縁膜を露出させる工程と、該犠牲膜上に赤外線
吸収膜を含む赤外線吸収部を形成する工程と、該犠牲膜
を除去する工程と、該半導体基板をエッチングして、該
熱検出部の下方に空洞部を形成する工程と、を含むこと
を特徴とする赤外線検出器の製造方法でもある。かかる
製造方法を用いることにより、配線層と赤外線反射膜と
が同一工程で形成でき、製造工程の簡略化が可能とな
る。
換して検出する赤外線検出器の製造方法であって、半導
体基板上に金属層を形成し、該金属層をパターニングし
て、配線層と、該配線層と分離された赤外線反射膜と、
を形成する工程と、該配線層に接続された熱検出部を形
成し、その上を絶縁膜で覆う工程と、該絶縁膜上に犠牲
膜を形成し、該絶縁膜の上部の該犠牲膜に開口部を形成
して該絶縁膜を露出させる工程と、該犠牲膜上に赤外線
吸収膜を含む赤外線吸収部を形成する工程と、該犠牲膜
を除去する工程と、該半導体基板をエッチングして、該
熱検出部の下方に空洞部を形成する工程と、を含むこと
を特徴とする赤外線検出器の製造方法でもある。かかる
製造方法を用いることにより、配線層と赤外線反射膜と
が同一工程で形成でき、製造工程の簡略化が可能とな
る。
【００２１】上記犠牲膜を挟んで形成する上記赤外線反
射膜と上記赤外線吸収膜との光学的距離が、該赤外線吸
収膜で吸収される赤外線の中心波長の略４分の１となる
ように、該犠牲膜の膜厚を選択することが好ましい。か
かる膜厚の犠牲層を用いることにより、共振吸収構造を
有する赤外線検出器が容易に作製できるからである。
射膜と上記赤外線吸収膜との光学的距離が、該赤外線吸
収膜で吸収される赤外線の中心波長の略４分の１となる
ように、該犠牲膜の膜厚を選択することが好ましい。か
かる膜厚の犠牲層を用いることにより、共振吸収構造を
有する赤外線検出器が容易に作製できるからである。
【００２２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１にかかる赤外線検出器の断面図であり、図
２のＡ−Ａ方向の断面である。図中、図１０と同一符号
は、同一又は相当箇所を示す。本実施の形態にかかる赤
外線検出器では、図１０の構造では赤外線吸収部９の裏
面に形成されていた赤外線反射膜１２が、シリコン基板
１上に形成された絶縁膜２の表面に形成されている。領
域Ｉにおいては、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２
との光学的距離が、吸収赤外線の中心波長の略４分の１
となるように形成されている。即ち、赤外線吸収膜１１
と赤外線反射膜１２とは、空気層１９を挟んで共振吸収
構造を形成している。一方、領域IIにおいては、赤外線
吸収膜１１と赤外線反射膜１２との光学的距離が吸収赤
外線の中心波長の略４分の１より小さいため、共振吸収
構造とはならない。
実施の形態１にかかる赤外線検出器の断面図であり、図
２のＡ−Ａ方向の断面である。図中、図１０と同一符号
は、同一又は相当箇所を示す。本実施の形態にかかる赤
外線検出器では、図１０の構造では赤外線吸収部９の裏
面に形成されていた赤外線反射膜１２が、シリコン基板
１上に形成された絶縁膜２の表面に形成されている。領
域Ｉにおいては、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２
との光学的距離が、吸収赤外線の中心波長の略４分の１
となるように形成されている。即ち、赤外線吸収膜１１
と赤外線反射膜１２とは、空気層１９を挟んで共振吸収
構造を形成している。一方、領域IIにおいては、赤外線
吸収膜１１と赤外線反射膜１２との光学的距離が吸収赤
外線の中心波長の略４分の１より小さいため、共振吸収
構造とはならない。
【００２３】赤外線吸収部９は、上面から見た場合の形
状が矩形形状であり、その中央近傍が凸状となって、支
持部８を形成している。このように、赤外線吸収部９を
シリコン基板１から間隔を開けて形成することにより、
赤外線吸収部９の面積を大きくすることができ、赤外線
の吸収効率を高くすることができる。
状が矩形形状であり、その中央近傍が凸状となって、支
持部８を形成している。このように、赤外線吸収部９を
シリコン基板１から間隔を開けて形成することにより、
赤外線吸収部９の面積を大きくすることができ、赤外線
の吸収効率を高くすることができる。
【００２４】赤外線反射膜１２には、あらゆる金属が使
用できるが、赤外線反射率の高いアルミニウム、チタ
ン、またはその化合物、銅、金などを用いることが好ま
しい。赤外線吸収膜１１には、赤外線に対して半透明膜
となる高抵抗の金属を用いることが好ましく、クロム、
ニクロム、窒化チタン、窒化バナジウムなどを用いるこ
とが好ましい。このような金属に赤外線が入射すると、
一部の赤外線は透過し、透過した赤外線は、赤外線反射
膜１２で反射され、再び、赤外線吸収膜１１に入射し吸
収される。このため、吸収効率を高くすることができ
る。赤外線吸収膜１１は、外部環境からの保護と赤外線
吸収部９として自立するために、例えば、ＳｉＯ2やＳ
ｉＮなどのような赤外線を透過する絶縁膜１０の間に形
成される。この絶縁膜１０は、赤外線吸収部９を自立さ
せるだけの厚みがあればよく、十分に薄くすることがで
き、熱容量を小さくすることができる。
用できるが、赤外線反射率の高いアルミニウム、チタ
ン、またはその化合物、銅、金などを用いることが好ま
しい。赤外線吸収膜１１には、赤外線に対して半透明膜
となる高抵抗の金属を用いることが好ましく、クロム、
ニクロム、窒化チタン、窒化バナジウムなどを用いるこ
とが好ましい。このような金属に赤外線が入射すると、
一部の赤外線は透過し、透過した赤外線は、赤外線反射
膜１２で反射され、再び、赤外線吸収膜１１に入射し吸
収される。このため、吸収効率を高くすることができ
る。赤外線吸収膜１１は、外部環境からの保護と赤外線
吸収部９として自立するために、例えば、ＳｉＯ2やＳ
ｉＮなどのような赤外線を透過する絶縁膜１０の間に形
成される。この絶縁膜１０は、赤外線吸収部９を自立さ
せるだけの厚みがあればよく、十分に薄くすることがで
き、熱容量を小さくすることができる。
【００２５】赤外線吸収膜１１で吸収された赤外線は、
熱に変換され、支持部８を通って熱検出部３に伝えられ
る。熱検出部３には、例えば、ボロメータ材料が用いら
れ、ここで熱が電気信号に変換され、配線層４、外部電
極１３を通って回路部２０に送られ、検出される。な
お、赤外線の検知方式としては、熱電対の集積パターン
を使ったサーモパイル方式、焦電体による焦電方式、あ
るいはシリコンｐｎ接合等を用いても構わない。一方、
空洞部６の上に形成された熱絶縁構造部７は、シリコン
支持部１５によりシリコン基板１に接続され、保持され
ている。
熱に変換され、支持部８を通って熱検出部３に伝えられ
る。熱検出部３には、例えば、ボロメータ材料が用いら
れ、ここで熱が電気信号に変換され、配線層４、外部電
極１３を通って回路部２０に送られ、検出される。な
お、赤外線の検知方式としては、熱電対の集積パターン
を使ったサーモパイル方式、焦電体による焦電方式、あ
るいはシリコンｐｎ接合等を用いても構わない。一方、
空洞部６の上に形成された熱絶縁構造部７は、シリコン
支持部１５によりシリコン基板１に接続され、保持され
ている。
【００２６】図２は、本実施の形態にかかる赤外線検出
器の上面図である。図２では、赤外線吸収膜１１、赤外
線反射膜１２等は省略し、配線層４、熱絶縁構造部７、
回路部２０等の配置を示す。熱絶縁構造部７の周囲に
は、シリコン基板１をエッチングしてスリット１４が形
成されるとともに、熱絶縁構造部７の下部には空洞部６
（図示せず）が形成され、シリコン基板１と熱的に絶縁
されている。熱絶縁構造部７は、シリコン支持部１５で
シリコン基板１と接続されて、保持されている。また、
熱検出部３は、シリコン支持部１５上に形成された配線
層４により、外部配線１３に接続されている。
器の上面図である。図２では、赤外線吸収膜１１、赤外
線反射膜１２等は省略し、配線層４、熱絶縁構造部７、
回路部２０等の配置を示す。熱絶縁構造部７の周囲に
は、シリコン基板１をエッチングしてスリット１４が形
成されるとともに、熱絶縁構造部７の下部には空洞部６
（図示せず）が形成され、シリコン基板１と熱的に絶縁
されている。熱絶縁構造部７は、シリコン支持部１５で
シリコン基板１と接続されて、保持されている。また、
熱検出部３は、シリコン支持部１５上に形成された配線
層４により、外部配線１３に接続されている。
【００２７】図３は、図１に示す赤外線検出器をアレイ
状に並べた赤外線検出装置を上面から見た場合の概略図
である。図３から明らかなように、赤外線吸収部９は、
外部配線１３や回路部２０の上方まで張り出すように形
成されている。このため、赤外線検出器の表面の略全面
を赤外線吸収部９として用いることができ、赤外線の吸
収効率を大きくすることができる。
状に並べた赤外線検出装置を上面から見た場合の概略図
である。図３から明らかなように、赤外線吸収部９は、
外部配線１３や回路部２０の上方まで張り出すように形
成されている。このため、赤外線検出器の表面の略全面
を赤外線吸収部９として用いることができ、赤外線の吸
収効率を大きくすることができる。
【００２８】特に、本実施の形態では、赤外線吸収膜１
１と赤外線反射膜１２との光学的距離が、吸収される赤
外線の中心波長の略４分の１となっている。このため、
赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２とが共振吸収構造
となり、赤外線吸収膜１１を透過して再度、赤外線反射
膜１１に入射する赤外線の振幅が、赤外線反射膜１１の
近傍で最大となり、赤外線の吸収効率が向上する。
１と赤外線反射膜１２との光学的距離が、吸収される赤
外線の中心波長の略４分の１となっている。このため、
赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２とが共振吸収構造
となり、赤外線吸収膜１１を透過して再度、赤外線反射
膜１１に入射する赤外線の振幅が、赤外線反射膜１１の
近傍で最大となり、赤外線の吸収効率が向上する。
【００２９】本実施の形態では、赤外線吸収膜１１と赤
外線反射膜１２との光学的距離が、吸収される赤外線の
中心波長の略４分の１である場合について説明したが、
これ以外の距離となるように作製することもできる。こ
のような構造では、上述のような原理による吸収効率の
向上は少ないが、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２
との間で赤外線が多重反射することにより吸収効率が向
上する。即ち、赤外線反射膜１２で反射されて赤外線吸
収膜１１に再入射した赤外線は、一部は吸収されるが、
一部は再度反射される。再度反射された赤外線は、赤外
線反射膜１２で反射され、更に赤外線吸収膜１１に入射
する。このような多重反射により、赤外線の吸収効率が
向上する。
外線反射膜１２との光学的距離が、吸収される赤外線の
中心波長の略４分の１である場合について説明したが、
これ以外の距離となるように作製することもできる。こ
のような構造では、上述のような原理による吸収効率の
向上は少ないが、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２
との間で赤外線が多重反射することにより吸収効率が向
上する。即ち、赤外線反射膜１２で反射されて赤外線吸
収膜１１に再入射した赤外線は、一部は吸収されるが、
一部は再度反射される。再度反射された赤外線は、赤外
線反射膜１２で反射され、更に赤外線吸収膜１１に入射
する。このような多重反射により、赤外線の吸収効率が
向上する。
【００３０】なお、光学的距離とは、媒質の屈折率×物
理的距離をいう。即ち、赤外線吸収膜１１と赤外線反射
膜１２との間に、例えば絶縁膜等の他の物質がある場合
には、かかる物質の屈折率も考慮される。例えば、図１
において、赤外線反射膜１２上に保護用のＳｉＯ2絶縁
膜が形成されている場合には、この絶縁膜も含めて光学
的距離が計算され、絶縁膜がない場合に比べて、光学的
距離は小さくなる。
理的距離をいう。即ち、赤外線吸収膜１１と赤外線反射
膜１２との間に、例えば絶縁膜等の他の物質がある場合
には、かかる物質の屈折率も考慮される。例えば、図１
において、赤外線反射膜１２上に保護用のＳｉＯ2絶縁
膜が形成されている場合には、この絶縁膜も含めて光学
的距離が計算され、絶縁膜がない場合に比べて、光学的
距離は小さくなる。
【００３１】実施の形態２．図４は、本発明の実施の形
態２にかかる赤外線検出器の断面図であり、図５のＢ−
Ｂ方向の断面を示す。また、図５は、本実施の形態２に
かかる赤外線検出器の上面図である。図５では、赤外線
吸収部９等は省略し、配線層４、熱絶縁構造部７、回路
部２０等の配置のみを示す。図４、５中、図１０と同一
符号は、同一又は相当箇所を示す。
態２にかかる赤外線検出器の断面図であり、図５のＢ−
Ｂ方向の断面を示す。また、図５は、本実施の形態２に
かかる赤外線検出器の上面図である。図５では、赤外線
吸収部９等は省略し、配線層４、熱絶縁構造部７、回路
部２０等の配置のみを示す。図４、５中、図１０と同一
符号は、同一又は相当箇所を示す。
【００３２】本実施の形態にかかる赤外線検出器では、
配線層４と同時に形成された金属層を、赤外線反射膜１
６として用いる点で、実施の形態１の構造と異なってい
る。即ち、シリコン基板１の表面積に比べて、配線層４
や回路部を形成する領域の面積は小さいため、配線層４
等の形成領域以外の領域を用いて赤外線反射膜１６を形
成したものである。
配線層４と同時に形成された金属層を、赤外線反射膜１
６として用いる点で、実施の形態１の構造と異なってい
る。即ち、シリコン基板１の表面積に比べて、配線層４
や回路部を形成する領域の面積は小さいため、配線層４
等の形成領域以外の領域を用いて赤外線反射膜１６を形
成したものである。
【００３３】本実施の形態では、赤外線反射膜１６は、
例えば、配線層４と同じ金属材料からなり、また、同一
工程で、蒸着等により形成される。即ち、シリコン基板
１上にＳｉＯ2等の絶縁膜２を形成した後、全面に、Ａ
ｌ等の電極材料層が形成される。続いて、フォトレジス
トマスク等を用いて、不要な部分の電極材料層を除去し
て配線層４を形成する。かかる工程において、実施の形
態１では、配線層４以外の電極材料層を全て除去してい
たが、本実施の形態では、配線層４と絶縁するために除
去が必要となる部分のみ電極材料層を除去し、他の部分
は残しておいて赤外線反射膜１６とする。赤外線反射膜
１６の面積を広くするためには、かかる除去部分の面積
は、できるだけ小さくすることが好ましい。
例えば、配線層４と同じ金属材料からなり、また、同一
工程で、蒸着等により形成される。即ち、シリコン基板
１上にＳｉＯ2等の絶縁膜２を形成した後、全面に、Ａ
ｌ等の電極材料層が形成される。続いて、フォトレジス
トマスク等を用いて、不要な部分の電極材料層を除去し
て配線層４を形成する。かかる工程において、実施の形
態１では、配線層４以外の電極材料層を全て除去してい
たが、本実施の形態では、配線層４と絶縁するために除
去が必要となる部分のみ電極材料層を除去し、他の部分
は残しておいて赤外線反射膜１６とする。赤外線反射膜
１６の面積を広くするためには、かかる除去部分の面積
は、できるだけ小さくすることが好ましい。
【００３４】このように、本実施の形態にかかる構造を
用いることにより、配線層４の形成工程が赤外線反射膜
１６の形成工程を兼ねるため、製造工程の簡略化が可能
となる。なお、本実施の形態にかかる構造では、配線層
４の表面も赤外線を反射するため、配線層４は赤外線反
射膜としても機能することになる。
用いることにより、配線層４の形成工程が赤外線反射膜
１６の形成工程を兼ねるため、製造工程の簡略化が可能
となる。なお、本実施の形態にかかる構造では、配線層
４の表面も赤外線を反射するため、配線層４は赤外線反
射膜としても機能することになる。
【００３５】本実施の形態にかかる赤外線検出器におい
ても、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１６との間の光
学的距離を、吸収赤外線の中心波長の略４分の１とする
ことにより、赤外線の吸収効率を向上させることができ
る。また、それ以外の距離とした場合でも、赤外線吸収
膜１１と赤外線反射膜１６との間で赤外線が多重反射す
ることにより、赤外線の吸収効率を向上させることでき
る。
ても、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１６との間の光
学的距離を、吸収赤外線の中心波長の略４分の１とする
ことにより、赤外線の吸収効率を向上させることができ
る。また、それ以外の距離とした場合でも、赤外線吸収
膜１１と赤外線反射膜１６との間で赤外線が多重反射す
ることにより、赤外線の吸収効率を向上させることでき
る。
【００３６】実施の形態３．本実施の形態は、赤外線吸
収部９の支持部８の構造に関するものであり、図６、
７、８及び９に、本実施の形態にかかる赤外線検出器の
断面図を示す。図中、図１０と同一符号は、同一又は相
当箇所を示す。
収部９の支持部８の構造に関するものであり、図６、
７、８及び９に、本実施の形態にかかる赤外線検出器の
断面図を示す。図中、図１０と同一符号は、同一又は相
当箇所を示す。
【００３７】例えば、図１に示す赤外線検出器では、支
持部８近傍における赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１
２との光学的距離は小さくなり、赤外線の吸収効率が低
下する。一方、赤外線吸収部９を固定するためには、支
持部８の底面積はある程度以上必要となってくる。更に
は、支持部８の底面積が小さくなれば、赤外線吸収部９
から熱検知部３への熱伝導が悪くなり、赤外線の検出感
度の低下を招くことになる。従って、本実施の形態で
は、支持部８の形成領域の面積を小さくして、赤外線吸
収効率を向上させるとともに、赤外線吸収部９が固定で
き、かつ熱伝導特性が低下しないような支持部を提供す
る。
持部８近傍における赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１
２との光学的距離は小さくなり、赤外線の吸収効率が低
下する。一方、赤外線吸収部９を固定するためには、支
持部８の底面積はある程度以上必要となってくる。更に
は、支持部８の底面積が小さくなれば、赤外線吸収部９
から熱検知部３への熱伝導が悪くなり、赤外線の検出感
度の低下を招くことになる。従って、本実施の形態で
は、支持部８の形成領域の面積を小さくして、赤外線吸
収効率を向上させるとともに、赤外線吸収部９が固定で
き、かつ熱伝導特性が低下しないような支持部を提供す
る。
【００３８】図６では、赤外線吸収部９の一部を凸状に
して形成した支持部８が、複数形成されている。図６に
は、２つの支持部８が表されているが、例えば、矩形形
状の各頂点に位置するように４点設けることが、赤外線
吸収部９を安定して固定できる点で好ましい。このよう
に、複数の支持部８を用いることにより、赤外線吸収部
９の支持強度の低下を招くことなく支持部８の底面積を
小さくすることができる。このため、支持部８を形成す
ることによる赤外線吸収効率の低下を抑えることができ
る。
して形成した支持部８が、複数形成されている。図６に
は、２つの支持部８が表されているが、例えば、矩形形
状の各頂点に位置するように４点設けることが、赤外線
吸収部９を安定して固定できる点で好ましい。このよう
に、複数の支持部８を用いることにより、赤外線吸収部
９の支持強度の低下を招くことなく支持部８の底面積を
小さくすることができる。このため、支持部８を形成す
ることによる赤外線吸収効率の低下を抑えることができ
る。
【００３９】また、複数の支持部８を、所定の間隔をあ
けて並列に形成した場合、図１のように一の支持部８を
形成した場合と比べて、支持部８の底面積（支持部８と
赤外線反射膜１２との接触面積）が同じであっても、複
数の支持部８を設けたほうが熱伝導効率が高くなる。即
ち、１点から熱を伝えるよりも、例えば、４方に分散さ
せて配置した４つの支持部８のそれぞれから熱を伝導さ
せた方が、熱の伝導効率が高くなる。このため、図６の
構造を用いることにより、熱の伝導効率を高くすること
ができ、赤外線検出器の感度を高くすることができる。
けて並列に形成した場合、図１のように一の支持部８を
形成した場合と比べて、支持部８の底面積（支持部８と
赤外線反射膜１２との接触面積）が同じであっても、複
数の支持部８を設けたほうが熱伝導効率が高くなる。即
ち、１点から熱を伝えるよりも、例えば、４方に分散さ
せて配置した４つの支持部８のそれぞれから熱を伝導さ
せた方が、熱の伝導効率が高くなる。このため、図６の
構造を用いることにより、熱の伝導効率を高くすること
ができ、赤外線検出器の感度を高くすることができる。
【００４０】図７は、支持部８と赤外線反射膜１２との
間にスペーサ部１７を設け、支持部８においても、赤外
線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との光学的距離を、吸
収する赤外線の中心波長の略４分の１の距離としたもの
である。即ち、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２と
の間隔を、吸収波長の略４分の１とした場合、支持部８
では、その間隔が、吸収波長の略４分の１より小さくな
る。しかしながら、例えば、屈折率の大きい材料をスペ
ーサ部１７として用いることにより、支持部８において
も赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との間の光学的
距離を、吸収赤外線の中心波長の略４分の１の距離と
し、共振吸収構造を形成することができる。なお、赤外
線吸収部９を板状とし、赤外線吸収膜１１の下方に形成
された絶縁膜１０の一部を厚くして、支持部８を形成す
ることもできる。この場合、屈折率がほぼ１の材料を用
いて絶縁膜１０を形成することにより、支持部８におい
ても赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との間の光学
的距離を、吸収赤外線の中心波長の略４分の１の距離と
し、共振吸収構造を形成することができる。
間にスペーサ部１７を設け、支持部８においても、赤外
線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との光学的距離を、吸
収する赤外線の中心波長の略４分の１の距離としたもの
である。即ち、赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２と
の間隔を、吸収波長の略４分の１とした場合、支持部８
では、その間隔が、吸収波長の略４分の１より小さくな
る。しかしながら、例えば、屈折率の大きい材料をスペ
ーサ部１７として用いることにより、支持部８において
も赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との間の光学的
距離を、吸収赤外線の中心波長の略４分の１の距離と
し、共振吸収構造を形成することができる。なお、赤外
線吸収部９を板状とし、赤外線吸収膜１１の下方に形成
された絶縁膜１０の一部を厚くして、支持部８を形成す
ることもできる。この場合、屈折率がほぼ１の材料を用
いて絶縁膜１０を形成することにより、支持部８におい
ても赤外線吸収膜１１と赤外線反射膜１２との間の光学
的距離を、吸収赤外線の中心波長の略４分の１の距離と
し、共振吸収構造を形成することができる。
【００４１】Handbook of Optical Constants of Solid
s（ACADEMIC PRESS, INC.）によると、例えば、スペー
サ部１７の材料にＳｉＯ2を使用し、吸収する赤外線の
波長が１０μｍの場合、ＳｉＯ2膜の屈折率は２．７で
ある。従って、スペーサ部１７の膜厚を０．９３μｍと
することにより、赤外線の波長の略４分の１の光学的距
離を得ることができ、支持部８においても共振吸収構造
とすることができる。即ち、光学的距離は、０．９３μ
ｍ×２．７により求められ、２．５μｍとなり、赤外線
の波長１０μｍの略４分の１となる。かかる構造を用い
ることにより、支持部８における赤外線の吸収効率の低
下を防ぐことができ、赤外線検出器の吸収効率を向上さ
せることができる。
s（ACADEMIC PRESS, INC.）によると、例えば、スペー
サ部１７の材料にＳｉＯ2を使用し、吸収する赤外線の
波長が１０μｍの場合、ＳｉＯ2膜の屈折率は２．７で
ある。従って、スペーサ部１７の膜厚を０．９３μｍと
することにより、赤外線の波長の略４分の１の光学的距
離を得ることができ、支持部８においても共振吸収構造
とすることができる。即ち、光学的距離は、０．９３μ
ｍ×２．７により求められ、２．５μｍとなり、赤外線
の波長１０μｍの略４分の１となる。かかる構造を用い
ることにより、支持部８における赤外線の吸収効率の低
下を防ぐことができ、赤外線検出器の吸収効率を向上さ
せることができる。
【００４２】また、図８は、赤外線吸収部９は平坦な板
状にし、別途、支持部材１８を用いて赤外線吸収部９を
固定するものである。支持部材１８には、例えば、Ｓｉ
Ｏ2のような熱伝導性の絶縁体が用いられる。支持部材
１８は、例えば、円柱形状とすることが好ましい。かか
る構造を用いることにより、図１のような赤外線吸収部
９の一部を凸状にして支持部８を形成する場合に比べ
て、支持部８近傍での吸収率の低下を防止することがで
きる。即ち、図１の構造では、支持部８がテーパ状の側
面を有し、かかる部分においても吸収効率の低下が発生
するが、図８の構造では、支持部材１８を接合した部分
においてのみ吸収効率が低下するだけで、その近傍での
吸収率の低下は殆ど発生しない。従って、支持部８又は
支持部材１８と、赤外線反射膜１２との接触面積が同じ
であっても、図８の構造を用いることにより、吸収効率
の低下を防ぐことができる。
状にし、別途、支持部材１８を用いて赤外線吸収部９を
固定するものである。支持部材１８には、例えば、Ｓｉ
Ｏ2のような熱伝導性の絶縁体が用いられる。支持部材
１８は、例えば、円柱形状とすることが好ましい。かか
る構造を用いることにより、図１のような赤外線吸収部
９の一部を凸状にして支持部８を形成する場合に比べ
て、支持部８近傍での吸収率の低下を防止することがで
きる。即ち、図１の構造では、支持部８がテーパ状の側
面を有し、かかる部分においても吸収効率の低下が発生
するが、図８の構造では、支持部材１８を接合した部分
においてのみ吸収効率が低下するだけで、その近傍での
吸収率の低下は殆ど発生しない。従って、支持部８又は
支持部材１８と、赤外線反射膜１２との接触面積が同じ
であっても、図８の構造を用いることにより、吸収効率
の低下を防ぐことができる。
【００４３】図９は、図８の支持部材１８を複数、並列
に設けた場合である。図９では、支持部材１８が２本示
してあるが、例えば、矩形形状の各頂点に位置するよう
に４点設けることが好ましい。かかる構造を用いること
により、図６の構造と同様に、赤外線吸収部９の固定強
度や、熱伝導効率を低下させることなく、赤外線の検出
効率を向上させることができる。
に設けた場合である。図９では、支持部材１８が２本示
してあるが、例えば、矩形形状の各頂点に位置するよう
に４点設けることが好ましい。かかる構造を用いること
により、図６の構造と同様に、赤外線吸収部９の固定強
度や、熱伝導効率を低下させることなく、赤外線の検出
効率を向上させることができる。
【００４４】なお、図６から図９では、本実施の形態に
かかる支持部、支持部材を、実施の形態１にかかる構造
に適用する場合について説明したが、同様に、実施の形
態２にかかる構造に適用することによっても、赤外線の
吸収効率を向上させることが可能となる。
かかる支持部、支持部材を、実施の形態１にかかる構造
に適用する場合について説明したが、同様に、実施の形
態２にかかる構造に適用することによっても、赤外線の
吸収効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明にかかる赤外線検出器では、赤外線反射膜を形成して
赤外線の吸収効率を向上させるにあたり、赤外線吸収部
の熱容量を小さくできるので、高感度で熱時定数の低い
赤外線検出器を得ることができる。
明にかかる赤外線検出器では、赤外線反射膜を形成して
赤外線の吸収効率を向上させるにあたり、赤外線吸収部
の熱容量を小さくできるので、高感度で熱時定数の低い
赤外線検出器を得ることができる。
【００４６】また、本発明にかかる赤外検出器では、赤
外線吸収膜を透過した赤外線を、赤外線反射膜で反射し
て再度赤外線吸収膜に入射させて吸収するため、高感度
な赤外線検出器を得ることができる。
外線吸収膜を透過した赤外線を、赤外線反射膜で反射し
て再度赤外線吸収膜に入射させて吸収するため、高感度
な赤外線検出器を得ることができる。
【００４７】また、本発明にかかる赤外検出器では、赤
外線吸収膜と赤外線反射膜との光学的距離を吸収赤外線
の中心波長の略４分の１とすることにより、高感度な赤
外線検出器を得ることができる。
外線吸収膜と赤外線反射膜との光学的距離を吸収赤外線
の中心波長の略４分の１とすることにより、高感度な赤
外線検出器を得ることができる。
【００４８】また、本発明にかかる赤外線検出器では、
赤外線吸収膜と赤外線反射膜との間で赤外線が多重反射
することにより吸収効率が向上し、高感度な赤外線検出
器を得ることができる。
赤外線吸収膜と赤外線反射膜との間で赤外線が多重反射
することにより吸収効率が向上し、高感度な赤外線検出
器を得ることができる。
【００４９】また、本発明にかかる赤外検出器では、赤
外線吸収部の支持部においても赤外線吸収効率を向上さ
せることができるため、高感度な赤外線検出器を得るこ
とができる。
外線吸収部の支持部においても赤外線吸収効率を向上さ
せることができるため、高感度な赤外線検出器を得るこ
とができる。
【００５０】また、本発明にかかる赤外線検出器の製造
方法では、特に、共振吸収構造を有する赤外線検出器を
容易に作製することができる。
方法では、特に、共振吸収構造を有する赤外線検出器を
容易に作製することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器
の断面図である。
の断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる赤外線検出器
の上面図である。
の上面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１にかかるアレイ状の赤
外線検出器の上面図である。
外線検出器の上面図である。
【図４】 本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器
の断面図である。
の断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態２にかかる赤外線検出器
の上面図である。
の上面図である。
【図６】 本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器
の断面図である。
の断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器
の断面図である。
の断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器
の断面図である。
の断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態３にかかる赤外線検出器
の断面図である。
の断面図である。
【図１０】 従来構造にかかる赤外線検出器の断面図で
ある。
ある。
１ シリコン基板、２ 絶縁膜、３ 熱検出部、４ 支
持配線、５ 支持部、６ 空洞部、７ 熱絶縁構造部、
８ 支持部、９ 赤外線吸収部、１０ 絶縁膜、１１
赤外線吸収膜、１２ 赤外線反射膜、１３ 外部配線、
１４ スリット、１５ シリコン支持部、１６ 赤外線
反射膜、１７ スペーサ部、１８ 支持部材、１９ 空
気層、２０ 回路部。
持配線、５ 支持部、６ 空洞部、７ 熱絶縁構造部、
８ 支持部、９ 赤外線吸収部、１０ 絶縁膜、１１
赤外線吸収膜、１２ 赤外線反射膜、１３ 外部配線、
１４ スリット、１５ シリコン支持部、１６ 赤外線
反射膜、１７ スペーサ部、１８ 支持部材、１９ 空
気層、２０ 回路部。
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(56)参考文献 特開 平10−163539（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−326064（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−122950（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 27/14
G01J 1/02
G01J 5/02
Claims (13)
- 【請求項１】 吸収した赤外線を熱に変換して検出する
赤外線検出器であって、 熱絶縁部を備えた半導体基板と、 該熱絶縁部に設けられた熱検出部と、 該半導体基板の表面から所定の間隔をおいて、該表面に
対して略平行に配置された赤外線吸収膜と、 該半導体基板に設けられた赤外線反射膜とを備え、該赤外線吸収膜を含む赤外線吸収部が略板状形状であ
り、その一部に該熱絶縁部上に固定するための支持部を
備え、 該赤外線吸収膜を透過した赤外線が、該赤外線反射膜で
反射されて、該赤外線吸収膜に再入射することを特徴と
する赤外線検出器。 - 【請求項２】 上記赤外線吸収膜と、上記赤外線反射膜
との光学的距離が、該赤外線吸収膜で吸収する赤外線の
中心波長の略４分の１の距離であることを特徴とする請
求項１に記載の赤外線検出器。 - 【請求項３】 上記赤外線反射膜が、上記半導体基板上
に積層された絶縁膜の表面に形成されていることを特徴
とする請求項１又は２記載の赤外線検出器。 - 【請求項４】 上記赤外線反射膜が、上記半導体基板上
に積層された絶縁膜内に形成されていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の赤外線検出器。 - 【請求項５】 上記赤外線反射膜が、上記赤外線検出器
の配線金属層と同時に形成された金属層からなることを
特徴とする請求項４に記載の赤外線検出器。 - 【請求項６】 上記支持部が、上記赤外線吸収部の一部
を凸状にしてなる支持部であることを特徴とする請求項
１又は２に記載の赤外線検出器。 - 【請求項７】 上記支持部と上記熱絶縁部との間にスペ
ーサ部を設け、該支持部と上記赤外線反射膜との光学的
距離を、該赤外線吸収膜で吸収する赤外線の中心波長の
略４分の１の距離としたことを特徴とする請求項６に記
載の赤外線検出器。 - 【請求項８】 複数の上記支持部が、並列に設けられた
ことを特徴とする請求項１、２、６および７のいずれか
に記載の赤外線検出器。 - 【請求項９】 上記赤外線吸収膜が、クロム、ニクロ
ム、窒化チタン及び窒化バナジウムからなる群から選択
された一の材料からなることを特徴とする請求項１〜８
のいずれかに記載の赤外線検出器。 - 【請求項１０】 上記赤外線反射膜が、アルミニウム、
チタン、及びこれらの化合物、銅、及び金からなる群か
ら選択された一の材料からなることを特徴とする請求項
１〜８のいずれかに記載の赤外線検出器。 - 【請求項１１】 吸収した赤外線を熱に変換して検出す
る赤外線検出器の製造方法であって、 半導体基板上に、配線層と該配線層に接続された熱検出
部とを形成し、その上を絶縁膜で覆う工程と、 該絶縁膜上に、赤外線反射膜を形成する工程と、 該赤外線反射膜上に犠牲膜を形成し、該熱検出部の上部
の該犠牲膜に開口部を形成して該赤外線反射膜を露出さ
せる工程と、 該犠牲膜上に赤外線吸収膜を含む赤外線吸収部を形成す
る工程と、 該犠牲膜を除去する工程と、 該半導体基板をエッチングして、該熱検出部の下方に空
洞部を形成する工程と、を含むことを特徴とする赤外線
検出器の製造方法。 - 【請求項１２】 吸収した赤外線を熱に変換して検出す
る赤外線検出器の製造方法であって、 半導体基板上に金属層を形成し、該金属層をパターニン
グして、配線層と、該配線層と分離された赤外線反射膜
と、を形成する工程と、 該配線層に接続された熱検出部を形成し、その上を絶縁
膜で覆う工程と、 該絶縁膜上に犠牲膜を形成し、該絶縁膜の上部の該犠牲
膜に開口部を形成して該絶縁膜を露出させる工程と、 該犠牲膜上に赤外線吸収膜を含む赤外線吸収部を形成す
る工程と、 該犠牲膜を除去する工程と、 該半導体基板をエッチングして、該熱検出部の下方に空
洞部を形成する工程と、を含むことを特徴とする赤外線
検出器の製造方法。 - 【請求項１３】 上記犠牲膜を挟んで形成する上記赤外
線反射膜と上記赤外線吸収膜との光学的距離が、該赤外
線吸収膜で吸収される赤外線の中心波長の略４分の１と
なるように、該犠牲膜の膜厚を選択することを特徴とす
る請求項１１又は１２に記載の製造方法。
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- 1999-11-30 JP JP33947699A patent/JP3514681B2/ja not_active Expired - Lifetime
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2000
- 2000-08-03 US US09/631,988 patent/US6552344B1/en not_active Expired - Fee Related
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