JP3538383B2 - 赤外線ボロメーター及びその製造方法 - Google Patents
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
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Description
【０００１】（技術分野）
本発明は、赤外線ボロメーターに関し、特に、3層構造
の赤外線ボロメーター及びその製造方法に関する。
の赤外線ボロメーター及びその製造方法に関する。
【０００２】（背景技術）
ボロメーターは、放射熱流束（radiation flux）に露出
された材料(いわゆる、ボロメーター要素)の抵抗変化に
基づいたエネルギー検出器である。前記ボロメーター要
素は、金属や半導体材料から作られる。金属の場合、温
度に応じて高くなる典型的な抵抗率変化は、根本的に担
体移動度（carrier mobility）の変化に起因するもので
ある。高い抵抗率の半導体ボロメーター要素では、温度
に応じて自由担体密度が指数関数的に変化し、相対的に
大きい感度を得ることができる。しかし、ボロメーター
に用いられる半導体の薄膜製造は困難である。
された材料(いわゆる、ボロメーター要素)の抵抗変化に
基づいたエネルギー検出器である。前記ボロメーター要
素は、金属や半導体材料から作られる。金属の場合、温
度に応じて高くなる典型的な抵抗率変化は、根本的に担
体移動度（carrier mobility）の変化に起因するもので
ある。高い抵抗率の半導体ボロメーター要素では、温度
に応じて自由担体密度が指数関数的に変化し、相対的に
大きい感度を得ることができる。しかし、ボロメーター
に用いられる半導体の薄膜製造は困難である。
【０００３】図1及び図2は米国特許第5,300,915号で「T
HERMAL SENSOR」の名称で公開されている2層構造のボロ
メーターの断面図及び透視図で、前記ボロメーター10は
高架検出レベル11と下部レベル12を備えている。前記下
部レベル12は平らな表面を有する単結晶シリコン基板の
ような半導体基板13を有する。シリコン基板13の表面14
上には、ダイオード、X及びY-母線、接続端子、X-母線
及びY-母線の末端部に位置する接続パッドを含む集積回
路15の構成要素が製造されており、その製造は従来のシ
リコンIC技術によってなされている。前記集積回路15は
シリコン窒化膜16からなる保護層によって覆われてい
る。線形谷（valley strip）17は高架検出レベル11によ
って覆われていない領域である。
HERMAL SENSOR」の名称で公開されている2層構造のボロ
メーターの断面図及び透視図で、前記ボロメーター10は
高架検出レベル11と下部レベル12を備えている。前記下
部レベル12は平らな表面を有する単結晶シリコン基板の
ような半導体基板13を有する。シリコン基板13の表面14
上には、ダイオード、X及びY-母線、接続端子、X-母線
及びY-母線の末端部に位置する接続パッドを含む集積回
路15の構成要素が製造されており、その製造は従来のシ
リコンIC技術によってなされている。前記集積回路15は
シリコン窒化膜16からなる保護層によって覆われてい
る。線形谷（valley strip）17は高架検出レベル11によ
って覆われていない領域である。
【０００４】高架検出レベル11はシリコン窒化膜層20、
蛇行状の抵抗経路21、シリコン窒化膜層20と蛇行状の抵
抗経路21の上に形成されたさらに異なるシリコン窒化膜
層22、シリコン窒化膜層22の上に形成された赤外線吸収
コーティング23(以下、IR吸収コーティング)を含む。製
造工程で蒸着される下方に延長するシリコン窒化膜層2
0'、22'は高架検出レベル11を支持する４つの傾斜した
脚を構成する。支持橋脚の数は4より多いか、少なくて
もいい。2つのレベルは、間に空洞26が形成され、互い
に離隔されている。しかし、製造工程の間、シリコン窒
化膜層20、20'、22、22'が蒸着されるまで、空洞26は溶
解性ガラスまたは溶解性材料で満たされている。工程中
にガラスは溶解されて空洞26から流れてくる。
蛇行状の抵抗経路21、シリコン窒化膜層20と蛇行状の抵
抗経路21の上に形成されたさらに異なるシリコン窒化膜
層22、シリコン窒化膜層22の上に形成された赤外線吸収
コーティング23(以下、IR吸収コーティング)を含む。製
造工程で蒸着される下方に延長するシリコン窒化膜層2
0'、22'は高架検出レベル11を支持する４つの傾斜した
脚を構成する。支持橋脚の数は4より多いか、少なくて
もいい。2つのレベルは、間に空洞26が形成され、互い
に離隔されている。しかし、製造工程の間、シリコン窒
化膜層20、20'、22、22'が蒸着されるまで、空洞26は溶
解性ガラスまたは溶解性材料で満たされている。工程中
にガラスは溶解されて空洞26から流れてくる。
【０００５】図3は図1に示された高架検出レベル11を示
す平面図である。この図では蛇行状の抵抗経路21が見え
るよう、上部に位置した吸収コーティング23と上部シリ
コン窒化膜層22を透視して示している。抵抗経路21の両
端21a、21bは下部レベル12のパッド31、32に電気的に接
続されるように傾斜した領域30に沿って延長される。ま
た、図3は検出レベルのシリコン窒化膜層20、22を開放
して下方の溶解性ガラスを除去することができる通路を
提供するために形成される窒化膜ウインド・カット（wi
ndow cut）35、36、37を示す。除去可能な通路を提供す
る窒化膜ウインド・カット35、36、37は、狭くて側面に
隣接するピクセル（pixels）によって共有されるため、
充てん比(Fill Factor)と、検出するために利用できる
領域とを最大化させる。4つの支持橋脚は適当な支持力
と断熱を提供するように必要に応じて長く、または短く
することができる。
す平面図である。この図では蛇行状の抵抗経路21が見え
るよう、上部に位置した吸収コーティング23と上部シリ
コン窒化膜層22を透視して示している。抵抗経路21の両
端21a、21bは下部レベル12のパッド31、32に電気的に接
続されるように傾斜した領域30に沿って延長される。ま
た、図3は検出レベルのシリコン窒化膜層20、22を開放
して下方の溶解性ガラスを除去することができる通路を
提供するために形成される窒化膜ウインド・カット（wi
ndow cut）35、36、37を示す。除去可能な通路を提供す
る窒化膜ウインド・カット35、36、37は、狭くて側面に
隣接するピクセル（pixels）によって共有されるため、
充てん比(Fill Factor)と、検出するために利用できる
領域とを最大化させる。4つの支持橋脚は適当な支持力
と断熱を提供するように必要に応じて長く、または短く
することができる。
【０００６】前記ボロメーターの一つの問題点は、高架
検出レベルとこれを支持する支持橋脚が同一レベル上に
存在するため、赤外線を吸収する全体面積が減少して、
前記ボロメーターの充てん比が最適の充てん比より低い
ことである。
検出レベルとこれを支持する支持橋脚が同一レベル上に
存在するため、赤外線を吸収する全体面積が減少して、
前記ボロメーターの充てん比が最適の充てん比より低い
ことである。
【０００７】（発明の開示）
従って、本発明の目的は、増加した充てん比と、向上し
た吸収率とを有する3層構造の赤外線ボロメーター及び
その製造方法を提供することにある。
た吸収率とを有する3層構造の赤外線ボロメーター及び
その製造方法を提供することにある。
【０００８】上記目的を達成するために、本発明は基板
及び基板上に形成された少なくとも一対の接続端子を含
む駆動基板レベルと、一端が対応する1つの接続端子に
電気的に接続されている伝導線を有する支持橋脚が少な
くとも一対形成されている支持レベルと、吸収体、前記
吸収体に取囲まれているボロメーター要素、前記吸収体
上部上部に形成され、粗い表面を有する赤外線吸収コー
ティングを備える吸収レベルと、前記吸収レベル及び前
記支持レベルの間に位置し、絶縁材に取囲まれた電管を
有する少なくとも1対のポストとを含み、吸収レベルの
ボロメーター要素の各端はそれぞれの電管及びそれぞれ
の伝導線を介してそれぞれの接続端子に電気的に接続さ
れることを特徴とする。
及び基板上に形成された少なくとも一対の接続端子を含
む駆動基板レベルと、一端が対応する1つの接続端子に
電気的に接続されている伝導線を有する支持橋脚が少な
くとも一対形成されている支持レベルと、吸収体、前記
吸収体に取囲まれているボロメーター要素、前記吸収体
上部上部に形成され、粗い表面を有する赤外線吸収コー
ティングを備える吸収レベルと、前記吸収レベル及び前
記支持レベルの間に位置し、絶縁材に取囲まれた電管を
有する少なくとも1対のポストとを含み、吸収レベルの
ボロメーター要素の各端はそれぞれの電管及びそれぞれ
の伝導線を介してそれぞれの接続端子に電気的に接続さ
れることを特徴とする。
【０００９】また、本発明による3層構造の赤外線ボロ
メーターを製造する方法は、基板及び1対の接続端子を
含む駆動基板レベルを設ける過程、駆動基板レベルの上
部に1対の空洞を含む第1犠牲層を形成する過程、その上
部に伝導線を有する1対の支持橋脚を含む支持レベルを
形成する過程、第1犠牲層と支持橋脚の上部に1対のホー
ルを含む第2犠牲層を形成する過程、吸収体によって取
囲まれたボロメーター要素を含む吸収レベルを形成する
過程、吸収体の上部に赤外線吸収コーティングを蒸着す
る過程、赤外線吸収コーティングが粗い上部表面を有す
るようにエッチングする過程、及び第1、第2犠牲層をそ
れぞれ除去する過程を含むことを特徴とする。
メーターを製造する方法は、基板及び1対の接続端子を
含む駆動基板レベルを設ける過程、駆動基板レベルの上
部に1対の空洞を含む第1犠牲層を形成する過程、その上
部に伝導線を有する1対の支持橋脚を含む支持レベルを
形成する過程、第1犠牲層と支持橋脚の上部に1対のホー
ルを含む第2犠牲層を形成する過程、吸収体によって取
囲まれたボロメーター要素を含む吸収レベルを形成する
過程、吸収体の上部に赤外線吸収コーティングを蒸着す
る過程、赤外線吸収コーティングが粗い上部表面を有す
るようにエッチングする過程、及び第1、第2犠牲層をそ
れぞれ除去する過程を含むことを特徴とする。
【００１０】（発明を実施するための最良の形態）
以下、本発明の好適実施例について、図面を参照しなが
らより詳しく説明する。
らより詳しく説明する。
【００１１】図4及び図5は、それぞれ本発明による3層
構造の赤外線ボロメーター201を示す斜視図及び図4のI
−I線の概略的断面図である。図4及び図5において、同
一部品には同一参照番号を付与し説明する。
構造の赤外線ボロメーター201を示す斜視図及び図4のI
−I線の概略的断面図である。図4及び図5において、同
一部品には同一参照番号を付与し説明する。
【００１２】図4と図5の本発明によるボロメーター201
は駆動基板レベル210、支持レベル220、少なくとも1対
のポスト270及び吸収レベル230を含む。
は駆動基板レベル210、支持レベル220、少なくとも1対
のポスト270及び吸収レベル230を含む。
【００１３】駆動基板レベル210は集積回路(図示せず)
が形成されている基板212、1対の接続端子214及び保護
層216を含む。金属で作られる接続端子214は、それぞれ
基板212上部に形成される。例えば、シリコン窒化膜(Si
NX)からなる保護層216は基板212を覆うように形成され
る。1対の接続端子214は集積回路と電気的に接続されて
いる。
が形成されている基板212、1対の接続端子214及び保護
層216を含む。金属で作られる接続端子214は、それぞれ
基板212上部に形成される。例えば、シリコン窒化膜(Si
NX)からなる保護層216は基板212を覆うように形成され
る。1対の接続端子214は集積回路と電気的に接続されて
いる。
【００１４】支持レベル220はシリコン窒化膜(SiNX)で
作られる1対の支持橋脚240を含み、それぞれの支持橋脚
240はその上部に伝導線265が形成されている。それぞれ
の支持橋脚240はアンカー部242、脚部244及び高架部246
を有し、アンカー部にはビアホール252が形成され、こ
のビアホールを介して伝導線265の末端部が接続端子214
に電気的に接続される。そして、脚部244は高架部246を
支持する。
作られる1対の支持橋脚240を含み、それぞれの支持橋脚
240はその上部に伝導線265が形成されている。それぞれ
の支持橋脚240はアンカー部242、脚部244及び高架部246
を有し、アンカー部にはビアホール252が形成され、こ
のビアホールを介して伝導線265の末端部が接続端子214
に電気的に接続される。そして、脚部244は高架部246を
支持する。
【００１５】吸収レベル230は熱吸収材料、例えば、シ
リコン酸化膜(SiO2)で作られる吸収体295と、吸収体295
に取囲まれた、例えば、チタン(Ti)で作られた蛇行状の
ボロメーター要素285と、吸収体295の上部に形成され
た、IR吸収コーティング297とを備えている。
リコン酸化膜(SiO2)で作られる吸収体295と、吸収体295
に取囲まれた、例えば、チタン(Ti)で作られた蛇行状の
ボロメーター要素285と、吸収体295の上部に形成され
た、IR吸収コーティング297とを備えている。
【００１６】それぞれのポスト270は吸収レベル230と支
持レベル220との間に位置する。それぞれのポスト270は
絶縁物質によって取囲まれており、チタン(Ti)のような
金属で作られた電管272を含む。電管272の上端は蛇行状
のボロメーター要素285の一端に電気的に接続されてお
り、下端は支持橋脚240の伝導線265に電気的に接続され
ることにより、吸収レベル230の蛇行状ボロメーター要
素285の両端は電管272、伝導線265、接続端子214を介し
て駆動基板レベル210の集積回路に電気的に接続されて
いる。
持レベル220との間に位置する。それぞれのポスト270は
絶縁物質によって取囲まれており、チタン(Ti)のような
金属で作られた電管272を含む。電管272の上端は蛇行状
のボロメーター要素285の一端に電気的に接続されてお
り、下端は支持橋脚240の伝導線265に電気的に接続され
ることにより、吸収レベル230の蛇行状ボロメーター要
素285の両端は電管272、伝導線265、接続端子214を介し
て駆動基板レベル210の集積回路に電気的に接続されて
いる。
【００１７】このような構成によって、赤外線エネルギ
ーが吸収されると、蛇行状ボロメーター要素285の抵抗
率が変化し、変化した抵抗率によって電圧及び電流が変
化する。変化した電流、または電圧が集積回路によって
増幅され、増幅された電流と電圧は検出回路(図示せず)
によって読み取られる。
ーが吸収されると、蛇行状ボロメーター要素285の抵抗
率が変化し、変化した抵抗率によって電圧及び電流が変
化する。変化した電流、または電圧が集積回路によって
増幅され、増幅された電流と電圧は検出回路(図示せず)
によって読み取られる。
【００１８】以下、図6A〜6Mを参照として、本発明によ
る赤外線ボロメーターの製造方法を説明する。
る赤外線ボロメーターの製造方法を説明する。
【００１９】ボロメーター201の製造工程は、集積回路
及び1対の接続端子214を含む基板212を備えることから
始まる。
及び1対の接続端子214を含む基板212を備えることから
始まる。
【００２０】次に、例えば、シリコン窒化膜(Si3N4)で
作られた保護層216がPECVD(plasma enhanced chemical
vapor deposition)方法を用いて基板212上に蒸着される
ことによって、図6Aに示す駆動基板レベル210が形成さ
れる。
作られた保護層216がPECVD(plasma enhanced chemical
vapor deposition)方法を用いて基板212上に蒸着される
ことによって、図6Aに示す駆動基板レベル210が形成さ
れる。
【００２１】次の過程で、例えば、多結晶シリコン(pol
y-Si)のような材料から構成される第1犠牲材料(図示せ
ず)がLPCVD(low pressure chemical vapor deposition)
を用いて保護層216上に平らな上部表面を有するように
蒸着される。その後、図6Bに示すように、第1犠牲材料
はエッチングによって選択的に除去され、1対の空洞305
を含む第1犠牲層300を形成する。
y-Si)のような材料から構成される第1犠牲材料(図示せ
ず)がLPCVD(low pressure chemical vapor deposition)
を用いて保護層216上に平らな上部表面を有するように
蒸着される。その後、図6Bに示すように、第1犠牲材料
はエッチングによって選択的に除去され、1対の空洞305
を含む第1犠牲層300を形成する。
【００２２】次に、シリコン窒化物(SiNX)のような材料
で作られた支持層250が空洞305を含む第1犠牲層300の上
部にPECVD法を用いて蒸着される。
で作られた支持層250が空洞305を含む第1犠牲層300の上
部にPECVD法を用いて蒸着される。
【００２３】図6Cに示すように、接続端子214が露出す
るように支持層250に1対のビアホール(via hole)252が
形成される。
るように支持層250に1対のビアホール(via hole)252が
形成される。
【００２４】その後、図6Dに示すように、金属、例えば
チタンで作られた伝導性層260がビアホール252を含む支
持層250上にスパッタリング法を用いて蒸着され、ビア
ホール252内部に金属で作られた伝導性層260が満たさ
れ、伝導性層260が接続端子214と電気的に接続される。
チタンで作られた伝導性層260がビアホール252を含む支
持層250上にスパッタリング法を用いて蒸着され、ビア
ホール252内部に金属で作られた伝導性層260が満たさ
れ、伝導性層260が接続端子214と電気的に接続される。
【００２５】次に、図6Eに示すように、伝導性層260及
び支持層250はそれぞれ金属エッチング法と窒化エッチ
ング法を用いてパターンされて1対の伝導線265及び1対
の支持橋脚240を形成することによって、支持レベル220
が形成される。
び支持層250はそれぞれ金属エッチング法と窒化エッチ
ング法を用いてパターンされて1対の伝導線265及び1対
の支持橋脚240を形成することによって、支持レベル220
が形成される。
【００２６】その次の過程で、多結晶シリコン等で作ら
れる第2犠牲材料(図示せず)が支持橋脚240と第1犠牲層3
00の上部に平らな上部表面を有するようにLPCVD法を用
いて蒸着される。その後、第2犠牲材料が選択的にエッ
チングされて、図6Fに示すように、1対のホール315を含
む第2犠牲層を形成する。
れる第2犠牲材料(図示せず)が支持橋脚240と第1犠牲層3
00の上部に平らな上部表面を有するようにLPCVD法を用
いて蒸着される。その後、第2犠牲材料が選択的にエッ
チングされて、図6Fに示すように、1対のホール315を含
む第2犠牲層を形成する。
【００２７】次に、例えば、SiO2のような第1熱吸収物
質292がホール315を含む第2犠牲層310の上部にPECVD法
を用いて蒸着される。
質292がホール315を含む第2犠牲層310の上部にPECVD法
を用いて蒸着される。
【００２８】次に、第1吸収物質292に1対の開口296が形
成され、図6Gに示すように、この1対の開口を介して支
持橋脚240上に形成された伝導線265が露出する。
成され、図6Gに示すように、この1対の開口を介して支
持橋脚240上に形成された伝導線265が露出する。
【００２９】その後、チタン等で作られるボロメーター
要素層(図示せず)が開口296を含む第1熱吸収物質292の
上部にスパッタリング法によって蒸着され、開口296は
ボロメーター要素層で充填されて1対の電管272を形成す
る。次に、ボロメーター要素層は、図6Hに示すように、
金属エッチング法を用いて蛇行状のボロメーター要素28
5にパターンされる。
要素層(図示せず)が開口296を含む第1熱吸収物質292の
上部にスパッタリング法によって蒸着され、開口296は
ボロメーター要素層で充填されて1対の電管272を形成す
る。次に、ボロメーター要素層は、図6Hに示すように、
金属エッチング法を用いて蛇行状のボロメーター要素28
5にパターンされる。
【００３０】次に、図6Iに示すように、第1吸収物質292
と同一材料で作られた第2吸収物質294が蛇行状のボロメ
ーター要素285の上部に蒸着されて吸収体295を形成し、
ここで吸収体295は蛇行状のボロメーター要素285を取囲
んでいる。次に、例えば、チタン（Ti）で作られたIR吸
収コーティング297がスパッタリング法によってその厚
さが10〜10000nmになるように吸収体295の上部に蒸着さ
れる。
と同一材料で作られた第2吸収物質294が蛇行状のボロメ
ーター要素285の上部に蒸着されて吸収体295を形成し、
ここで吸収体295は蛇行状のボロメーター要素285を取囲
んでいる。次に、例えば、チタン（Ti）で作られたIR吸
収コーティング297がスパッタリング法によってその厚
さが10〜10000nmになるように吸収体295の上部に蒸着さ
れる。
【００３１】その後、図6Jを参照すると、IR吸収コーテ
ィング297は、Cl2+O2を用いたブランケットエッチング
方法でエッチングされ、コーティング297の厚さは予め
定められた厚さ、例えば、5〜9995nmになる。そして、
このエッチングによってIR吸収コーティング297の上部
表面が酸化され、IR吸収コーティング297は粗い上部表
面を有する。IR吸収コーティング297の粗い上部表面
は、IR吸収コーティング297がより効率的に赤外線エネ
ルギーを吸収できるようにする。さらに詳しく説明すれ
ば、粗い上部表面を有するIR吸収コーティング297は、
表面に反射された赤外線エネルギーの一部が再び赤外線
吸収コーティング297によって吸収できるようにするた
め、平らな上部表面を有するIR吸収コーティングより多
い赤外線エネルギーを吸収する。
ィング297は、Cl2+O2を用いたブランケットエッチング
方法でエッチングされ、コーティング297の厚さは予め
定められた厚さ、例えば、5〜9995nmになる。そして、
このエッチングによってIR吸収コーティング297の上部
表面が酸化され、IR吸収コーティング297は粗い上部表
面を有する。IR吸収コーティング297の粗い上部表面
は、IR吸収コーティング297がより効率的に赤外線エネ
ルギーを吸収できるようにする。さらに詳しく説明すれ
ば、粗い上部表面を有するIR吸収コーティング297は、
表面に反射された赤外線エネルギーの一部が再び赤外線
吸収コーティング297によって吸収できるようにするた
め、平らな上部表面を有するIR吸収コーティングより多
い赤外線エネルギーを吸収する。
【００３２】また、IR吸収コーティング297が部分エッ
チング方法によってパターンされ、図6Kに示すように、
第2吸収材料294の一部を露出させる。
チング方法によってパターンされ、図6Kに示すように、
第2吸収材料294の一部を露出させる。
【００３３】その後、第1吸収材料292及び第2吸収材料2
94を有する吸収体290は、窒化エッチング方法によっ
て、図6Lに示すように、吸収体295へと区画分け（cellu
larized）され、吸収レベル230を形成する。
94を有する吸収体290は、窒化エッチング方法によっ
て、図6Lに示すように、吸収体295へと区画分け（cellu
larized）され、吸収レベル230を形成する。
【００３４】最後に、第1犠牲層300と第2犠牲層310がエ
ッチング方法を用いて除去されることによって、図6Mに
示すように、3層構造の赤外線ボロメーター201を形成す
るようになる。
ッチング方法を用いて除去されることによって、図6Mに
示すように、3層構造の赤外線ボロメーター201を形成す
るようになる。
【００３５】本発明の3層赤外線ボロメーターにおい
て、支持橋脚は吸収レベルの下方に位置し、全吸収レベ
ルが赤外線吸収に用いられるため、赤外線ボロメーター
の全体的な充てん比(Fill Factor)を増加させることが
できるだけではなく、赤外線吸収コーティングが粗い上
部表面を有するため、赤外線エネルギーの吸収率を向上
させることができる。
て、支持橋脚は吸収レベルの下方に位置し、全吸収レベ
ルが赤外線吸収に用いられるため、赤外線ボロメーター
の全体的な充てん比(Fill Factor)を増加させることが
できるだけではなく、赤外線吸収コーティングが粗い上
部表面を有するため、赤外線エネルギーの吸収率を向上
させることができる。
【００３６】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。 ［図面の簡単な説明］
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。 ［図面の簡単な説明］
【図１】従来の2層構造のボロメーターを説明する概略
的な断面図である。
的な断面図である。
【図２】図1に示した2層構造のボロメーターを示す斜視
図である。
図である。
【図３】図1に示した2層構造ボロメーターの高架検出レ
ベルを示す平面図である。
ベルを示す平面図である。
【図４】本発明による３層構造の赤外線ボロメーターを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５】図4のI−I線の3層構造の赤外線ボロメーターの
概略的な断面図である。
概略的な断面図である。
【図６Ａ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｂ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｃ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｄ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｅ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｆ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｇ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｈ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｉ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｊ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｋ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｌ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
【図６Ｍ】図5の3層構造の赤外線ボロメーターの製造方
法を説明するための概略的断面図である。
法を説明するための概略的断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−185681（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−288010（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−142418（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−111178（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−116972（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01J 1/00 - 1/60
G01J 5/00 - 5/62
ＷＰＩ／Ｌ
Claims (13)
- 【請求項１】 3層構造の赤外線ボロメーターであっ
て、 基板及び少なくとも1対の接続端子を含む駆動基板レベ
ルと、 一端が対応する1つの前記接続端子に電気的に接続され
ている伝導線を有する支持橋脚が少なくとも1対形成さ
れている支持レベルと、 吸収体、前記吸収体に取囲まれているボロメーター要素
及び前記吸収体の上部に形成されてCl 2+O 2 を用いるブラ
ンケットエッチング方法によって生成した粗い上部表面
を有する赤外線吸収コーティングを有する吸収レベル
と、 前記支持レベルと前記吸収レベルの間に位置し、絶縁物
質によって取囲まれた電管を有する少なくとも1対のポ
ストとを含み、前記吸収レベルの前記ボロメーター要素
の各端は前記それぞれの電管及び前記それぞれの伝導線
を介して前記それぞれの接続端子に電気的に接続される
ことを特徴とする3層構造の赤外線ボロメーター。 - 【請求項２】 前記支持橋脚のそれぞれはアンカー
部、脚部及び高架部を含み、前記アンカー部は前記伝導
線の一端が前記接続端子と電気的に接続できるようにビ
アホールを有することを特徴とする請求項1に記載の3層
構造の赤外線ボロメーター。 - 【請求項３】 前記伝導線は前記支持橋脚の上部に配
置されることを特徴とする請求項1に記載の3層構造の赤
外線ボロメーター。 - 【請求項４】 前記赤外線吸収コーティングはチタン
で作られることを特徴とする請求項1に記載の3層構造の
赤外線ボロメーター。 - 【請求項５】 前記電管の上端はボロメーター要素の
一端に電気的に接続され、その下端は前記伝導線の他端
に電気的に接続されることを特徴とする請求項1に記載
の3層構造の赤外線ボロメーター。 - 【請求項６】 前記伝導線、前記電管及び前記ボロメ
ーター要素は同一金属で作られることを特徴とする請求
項1に記載の3層構造の赤外線ボロメーター。 - 【請求項７】 前記伝導線、前記電管及び前記ボロメ
ーター要素はチタンで作られることを特徴とする請求項
6に記載の3層構造の赤外線ボロメーター。 - 【請求項８】 3層構造の赤外線ボロメーターを製造
する方法であって、 基板及び1対の接続端子を含む駆動基板レベルを準備す
る過程と、 前記駆動基板レベルの上部に1対の空洞を含む第1犠牲層
を形成する過程と、 そのそれぞれの上部に伝導線を有する1対の支持橋脚を
含む支持レベルを形成する過程と、 前記第1犠牲層と前記支持橋脚の上部に1対のホールを含
む第2犠牲層を形成する過程と、 吸収体によって取囲まれたボロメーター要素を含む吸収
レベルを形成する過程と、 前記吸収体の上部に赤外線吸収コーティングを蒸着する
過程と、 赤外線吸収コーティングが粗い表面を有するようにCl 2+
O 2 を用いるブランケットエッチングをする過程と、 前記第1及び前記第2犠牲層をそれぞれ除去する過程とを
含むことを特徴とする3層構造の赤外線ボロメーターの
製造方法。 - 【請求項９】 前記赤外線吸収コーティングは所定の
厚さを有するようにスパッタリング法によって蒸着され
ることを特徴とする請求項8に記載の3層構造の赤外線ボ
ロメーターの製造方法。 - 【請求項１０】 前記赤外線吸収コーティングは、所
定の厚さを有するように部分的にエッチングされること
を特徴とする請求項９に記載の3層構造の赤外線ボロメ
ーターの製造方法。 - 【請求項１１】 前記第1犠牲層は、前記駆動基板レ
ベルの上部に第1犠牲材料を蒸着し、1対の前記空洞を含
むように選択的に前記第1犠牲材料を除去することによ
って形成されることを特徴とする請求項8に記載の3層構
造の赤外線ボロメーターの製造方法。 - 【請求項１２】 前記支持レベルは、前記空洞を含む
前記第1犠牲層の上部に支持層を蒸着し、前記接続端子
が露出されるように前記支持層に1対のビアホールを形
成し、前記ビアホールを含む前記支持層の上部に前記1
対の伝導線を形成し、前記支持層を1対の前記支持橋脚
へとパターンして、前記各々の伝導線が前記支持橋脚の
上部に位置するようにすることによって形成されること
を特徴とする請求項8に記載の3層構造の赤外線ボロメー
ターの製造方法。 - 【請求項１３】 前記第2犠牲層は前記第1犠牲層及び
前記支持橋脚の上部に第2犠牲材料を蒸着した後、第2犠
牲材料を選択的に除去することによって形成されること
を特徴とする請求項8に記載の3層構造の赤外線ボロメー
ターの製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR1998/000405 WO2000034751A1 (en) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | Infrared bolometer and method for manufacturing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002531860A JP2002531860A (ja) | 2002-09-24 |
| JP3538383B2 true JP3538383B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=19531184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000587161A Expired - Fee Related JP3538383B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 赤外線ボロメーター及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1141669B1 (ja) |
| JP (1) | JP3538383B2 (ja) |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| EP3633332B1 (en) | 2017-05-22 | 2023-10-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Infrared imaging element, infrared imaging array, and method for manufacturing infrared imaging element |
-
1998
- 1998-12-04 DE DE69837223T patent/DE69837223T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-04 JP JP2000587161A patent/JP3538383B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 EP EP98959258A patent/EP1141669B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| DE69837223T2 (de) | 2007-06-14 |
| JP2002531860A (ja) | 2002-09-24 |
| DE69837223D1 (de) | 2007-04-12 |
| EP1141669A1 (en) | 2001-10-10 |
| EP1141669B1 (en) | 2007-02-28 |
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