JPH02205729A - 赤外線センサ - Google Patents

赤外線センサ

Info

Publication number
JPH02205729A
JPH02205729A JP1024852A JP2485289A JPH02205729A JP H02205729 A JPH02205729 A JP H02205729A JP 1024852 A JP1024852 A JP 1024852A JP 2485289 A JP2485289 A JP 2485289A JP H02205729 A JPH02205729 A JP H02205729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
semiconductor
film
pattern
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1024852A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Uchida
誠 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1024852A priority Critical patent/JPH02205729A/ja
Publication of JPH02205729A publication Critical patent/JPH02205729A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80Constructional details
    • H10N10/81Structural details of the junction
    • H10N10/817Structural details of the junction the junction being non-separable, e.g. being cemented, sintered or soldered

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、赤外線センサに関し、特に半導体基板をエツ
チングして得られるダイアプラム構造を有する赤外線セ
ンサに関する。
(従来の技術) 従来、この種の赤外線センサは、金属又は半導体又は金
属と半導体の両方のパターンを支持し、かつ、シリコン
エツチング液に対し耐腐蝕性を持ち、ストッパーとして
働く窒化膜及び窒化膜を補強する強度の強い酸化膜を多
層にした絶縁性の薄膜と、前記薄膜上にある赤外線吸収
率の高い吸収層と、前記薄膜を周囲から支持しているシ
リコン基板から成るダイアフラム構造を有し、前記ダイ
アフラム構造は、パターンがある側とは反対側からシリ
コン基板をエツチングしてできた構造となっていた。(
例えば信学技報ED80−26 r温度測定用赤外セン
サ1 (1980年)、信学技報ED83−134 r
 Si レンズ付遠赤外センサJ (1983年)、セ
ンサ技術1986年7月号(Vol、6. No、8)
 rサーモパイルJ P66〜68)又、前記薄膜の形
状は正方形に形成されていた。
(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、金属又は半導体又は金
属と半導体の両方のパターンを支持し、かつシリコンエ
ツチング液に対し耐腐蝕性を持ち、エツチングのストッ
パーとして働く絶縁物の薄膜と、前記薄膜上にある赤外
線吸収率の高い吸収層と、前記薄膜を周囲から支持して
いるシリコン基板から成るダイアフラム構造を有し、前
記の絶縁物の薄膜が、シリコンエツチング液に対して耐
腐蝕性を持つ窒化膜と、窒化膜を補強する強度の強い酸
化膜との多層構造となっているので、窒化膜と酸化膜の
物性、例えば引張り応力の相違による前記薄膜の破損や
シワの形成の可能性がある。更に、多層構造のため薄膜
の厚さが厚くなり、熱型赤外線センサとしての応答性が
悪くなるという欠点がある。又、前記ダイアフラム構造
はパターンがある側とは反対側からシリコン基板をエツ
チングすることにより製造していたため、集積度が上が
らないという欠点がある。
又、前記薄膜の形状が正方形となっているので、セルの
形状が正方形の場合集積度が上がらないという欠点があ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明の赤外線センサは、金属又は半導体又は金属と半
導体のパターンを支持し、かつ、半導体のエツチング液
に対し、耐腐蝕性を持つシリコン窒化膜の薄膜と、前記
薄膜上にある赤外線吸収率の高い吸収層と、前記薄膜を
周囲から支持している半導体基板から成るダイアフラム
構造を有している。しかも、パターンのある側から基板
をエツチングしてできたダイアフラム構造となっている
又、前記薄膜として、形状が任意の形状の平行四辺形で
ある薄膜を有している。
(発明の効果) 以上説明したように本発明は、金属又は半導体又は金属
と半導体の両方のパターンを支持し、かつシリコンエツ
チング液に対し耐腐蝕性を持つ絶縁物の薄膜を窒化膜と
することにより、破損の可能性を低く抑えられる効果が
ある。更に薄膜が窒化膜−層なので膜厚が薄くなり、熱
型赤外線センサとしての応答性を良くできる効果がある
。又、パターンのある側からシリコン基板をエツチング
することにより、集積度が向上する。
又、前記薄膜の形状を長方形にすることにより、集積度
が向上する。
(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。
第1図(a)、(b)は本発明のダイアフラム構造を有
する赤外線センサのそれぞれ上面図と断面図である。半
導体と金属のパターン3を支持し、シリコンエツチング
液に対し耐腐蝕性を持ちスジツバ−として働くシリコン
窒化膜の薄膜2と、本デバイス表面にある赤外線吸収率
が高い吸収層8と、この吸収層8と前記パターン3とを
絶縁する絶縁膜4と、以上述べた全4層から成る薄膜を
周囲から支持するシリコン基板1から成る。吸収層は例
えば合焦(ゴールドブラック)の膜を用いる。シリコン
基板1と窒化膜2に囲まれた空洞6の形状は、底面を(
100)面、四方の側面を(111)面とする四角重台
である。
この四角重台の底面の形状は長方形である。又、上面か
ら見ると、空洞6をふさぎ前記四角重台の底面を為して
いる長方形の前記薄膜には対角線上に、スリット状の細
長い孔5が1木芽いている。
前記半導体と金属のパターン3は、サーモバイルを成し
ており、熱電能の異なる2種類の熱電材料12.13を
接点部14を介し、交互に接続したものである。本実施
例では、2種類の熱電材料12,13はそれぞれp型ポ
リシリコン膜とn型ポリシリコン膜であり、各1本ずつ
で1対の熱電対を為す合計16対の熱電対を直列に接続
している。p型ポリシリコン12とn型ポリシリコン1
3の間は金属14で接続している。
又、1対の熱電対の両端は、一方を前記薄膜中で空洞上
部にある部分に、もう一方を、前記薄膜中でシリコン基
板1に支持されている部分に配置しである。
シリコン基板1と窒化膜2に囲まれた空洞6は、基板l
を公知の異方性エツチング液に浸して、薄膜表面に穿け
たスリット状の細長い孔5からエツチング液を浸させ、
シリコン基板1を面方位(111)に従ってエツチング
して形成する。窒化膜2は前述のように前記エツチング
液に対してストッパーとなるので、スリット状の細長い
孔5の周囲の薄膜はエツチングされずに残り、前記の孔
5の両端を対角とする長方形に薄膜が形成される。
第3図は二次元アレイ化した場合のダイアフラム構造の
従来例(a)と本実施例(b)との比較である。シリコ
ン基板1をエツチングして空洞6を形成し、空洞6の上
部に残った部分が薄膜9である。従来例(a)では基板
の裏側からエツチングして薄膜を形成し、本実施例(b
)では基板表側からエツチングして薄膜を形成する。シ
リコン基板の厚さは、取扱上堅牢でなければならないの
で1100p以上は必要であり、又、シリコン基板1の
エツチングが面方位(111)に従って進むので、従来
例のように基板裏側からエツチングした場合は、セル1
1の集積度には限界がある。従って本実施例のように、
基板表側からエツチングした方が、基板の厚さの制約を
受けることなく、集積度を高めることができる。
第4図は、走査回路を含めた場合の二次元アレイ化した
場合の薄膜9の形状の上面図の従来例(a)と本実施例
(b)との比較である。従来例では薄膜9の形状が正方
形であったが、本実施例では長方形である。セル11の
中に、薄膜9とMOSFETやCODなどの走査回路領
域10がある場合、本実施例のように薄膜9の形状を長
方形にすることで、従来例では無駄なスペースであった
部分を失くすことかできる。
従って、本実施例の方が従来例に比較して集積度を高め
ることができる。
なお実施例ではサーモバイルとしてp型、n型のポリシ
リコンを接続したものを示したが、これに限らず半導体
と金属、異なる種類の金属を接続したものでもよい。ま
た実施例ではサーモバイル型の熱型赤外線センサの場合
を示したが、焦電型やボロメータ型でもよい。焦電型な
ら上記サーモバイルパターンの代わりに焦電材料を薄膜
上につければよいし、ボロメータ型ならボロメータ材料
を薄膜上にバターニングすればよい。これらの場合でも
、本発明には、赤外線センサとしての応答性が良くなる
効果、集積度の高さが良くなる効果、薄膜破損の可能性
が低くなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)は、それぞれ本発明の実施例を示
す上面図及び断面図、第2図(a)、(b)は、それぞ
れ従来の赤外線センサの有するダイアフラム構造を示す
上面図及び断面図である。第3図は従来例と本発明の実
施例との薄膜部分の構造の相違による集積度の違いを示
す上面図、第4図は薄膜の形状の相違による集積度の違
いを示す図である。 1・・・シリコン基板  2・・・窒化膜30.・金属
又は半導体又は金属と半導体のパターン4・・・絶縁膜
     5・・・スリット状の細長い孔6・・・空洞
      7・・・酸化膜8・・・吸収層     
 9・・・薄膜10・・・走査回路領域 12・・・熱電材料 14・・・金属 11・・・セル 13・・・熱電材料

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属又は半導体又は金属と半導体の両方のパターン
    を支持し、かつ半導体のエッチング液に対し耐腐蝕性を
    持つ絶縁物の薄膜と、前記薄膜上にある赤外線吸収率の
    高い吸収層と、前記薄膜を周囲から支持している半導体
    基板から成るダイアフラム構造を有する熱型赤外線セン
    サーにおいて、前記薄膜がシリコン窒化膜から成り、か
    つ、パターンのある側から半導体基板をエッチングして
    できるダイアフラム構造を有することを特徴とする熱型
    赤外線センサ。 2、金属又は半導体又は金属と半導体の両方のパターン
    を支持し、かつ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絶縁物の薄膜と、前記薄膜
    上にある赤外線吸収率の高い吸収層と、前記薄膜を周囲
    から支持しているシリコン基板から成るダイアフラム構
    造を有し、熱型赤外線センサにおいて、長辺と短辺の長
    さの比を任意にした平行四辺形に形成した前記薄膜の形
    状を特徴とする熱型赤外線センサ。
JP1024852A 1989-02-03 1989-02-03 赤外線センサ Pending JPH02205729A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1024852A JPH02205729A (ja) 1989-02-03 1989-02-03 赤外線センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1024852A JPH02205729A (ja) 1989-02-03 1989-02-03 赤外線センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02205729A true JPH02205729A (ja) 1990-08-15

Family

ID=12149744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1024852A Pending JPH02205729A (ja) 1989-02-03 1989-02-03 赤外線センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02205729A (ja)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02208525A (ja) * 1989-02-09 1990-08-20 Nissan Motor Co Ltd 赤外線センサ
US5397897A (en) * 1992-04-17 1995-03-14 Terumo Kabushiki Kaisha Infrared sensor and method for production thereof
WO1999031471A1 (fr) * 1997-12-18 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif a semi-conducteur de prise d'image infrarouge
EP1083609A1 (en) * 1999-09-09 2001-03-14 Metrodyne Microsystem Corp. Method of fabricating thermoelectric sensor
EP1102333A2 (en) * 1999-11-22 2001-05-23 Lg Electronics Inc. Infra red sensor and method for fabricating the same
JP2002122497A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Denso Corp 薄膜センシング部を有する半導体装置及びその製造方法
EP1209455A2 (en) * 2000-11-22 2002-05-29 IHI Aerospace Co., Ltd. Infrared detecting device
EP1333504A2 (en) * 2002-02-04 2003-08-06 Delphi Technologies, Inc. Monolithically-integrated infrared sensor
EP1413861A1 (en) * 2001-07-12 2004-04-28 Hamamatsu Photonics K. K. Infrared array detection device
DE19954091B4 (de) * 1999-09-17 2005-09-22 Opto Tech Corp. Thermische Isolierungsstruktur für Mikrothermosäule und Herstellungsverfahren dafür
JP2010078451A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線センサおよび赤外線センサモジュール
US7785002B2 (en) * 2006-12-05 2010-08-31 Delphi Technologies, Inc. P-N junction based thermal detector
JP2010256370A (ja) * 2010-08-06 2010-11-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線センサ
JP2011013224A (ja) * 2010-08-06 2011-01-20 Hochiki Corp 赤外線検出素子の製造方法
EP2416135A1 (en) * 2009-03-31 2012-02-08 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Infrared array sensor
EP2416134A1 (en) * 2009-03-31 2012-02-08 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Infrared array sensor
US8426864B2 (en) 2008-09-25 2013-04-23 Panasonic Corporation Infrared sensor
JP2014235064A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 シャープ株式会社 赤外線センサおよび赤外線センサ装置

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02208525A (ja) * 1989-02-09 1990-08-20 Nissan Motor Co Ltd 赤外線センサ
US5397897A (en) * 1992-04-17 1995-03-14 Terumo Kabushiki Kaisha Infrared sensor and method for production thereof
US5521123A (en) * 1992-04-17 1996-05-28 Terumo Kabushiki Kaisha Infrared sensor and method for production thereof
WO1999031471A1 (fr) * 1997-12-18 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif a semi-conducteur de prise d'image infrarouge
AU740862B2 (en) * 1997-12-18 2001-11-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Infrared solid state image sensing device
EP1083609A1 (en) * 1999-09-09 2001-03-14 Metrodyne Microsystem Corp. Method of fabricating thermoelectric sensor
DE19954091B4 (de) * 1999-09-17 2005-09-22 Opto Tech Corp. Thermische Isolierungsstruktur für Mikrothermosäule und Herstellungsverfahren dafür
EP1102333A3 (en) * 1999-11-22 2004-01-02 Lg Electronics Inc. Infra red sensor and method for fabricating the same
EP1102333A2 (en) * 1999-11-22 2001-05-23 Lg Electronics Inc. Infra red sensor and method for fabricating the same
US6518597B1 (en) * 1999-11-22 2003-02-11 Lg Electronics Inc. IR sensor and method for fabricating the same
JP2002122497A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Denso Corp 薄膜センシング部を有する半導体装置及びその製造方法
EP1209455A2 (en) * 2000-11-22 2002-05-29 IHI Aerospace Co., Ltd. Infrared detecting device
EP1209455A3 (en) * 2000-11-22 2003-08-27 IHI Aerospace Co., Ltd. Infrared detecting device
EP1413861A1 (en) * 2001-07-12 2004-04-28 Hamamatsu Photonics K. K. Infrared array detection device
EP1413861A4 (en) * 2001-07-12 2009-11-04 Hamamatsu Photonics Kk DEVICE WITH IR DETECTION NETWORK
EP1333504A2 (en) * 2002-02-04 2003-08-06 Delphi Technologies, Inc. Monolithically-integrated infrared sensor
EP1333504A3 (en) * 2002-02-04 2007-01-31 Delphi Technologies, Inc. Monolithically-integrated infrared sensor
US7785002B2 (en) * 2006-12-05 2010-08-31 Delphi Technologies, Inc. P-N junction based thermal detector
US8426864B2 (en) 2008-09-25 2013-04-23 Panasonic Corporation Infrared sensor
JP2010078451A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線センサおよび赤外線センサモジュール
EP2416135A1 (en) * 2009-03-31 2012-02-08 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Infrared array sensor
EP2416134A1 (en) * 2009-03-31 2012-02-08 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Infrared array sensor
US8445848B2 (en) 2009-03-31 2013-05-21 Panasonic Corporation Infrared array sensor
EP2416135A4 (en) * 2009-03-31 2013-09-04 Panasonic Corp IR SENSOR ARRAY
EP2416134A4 (en) * 2009-03-31 2013-09-04 Panasonic Corp IR SENSOR ARRAY
JP2010256370A (ja) * 2010-08-06 2010-11-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線センサ
JP2011013224A (ja) * 2010-08-06 2011-01-20 Hochiki Corp 赤外線検出素子の製造方法
JP2014235064A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 シャープ株式会社 赤外線センサおよび赤外線センサ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02205729A (ja) 赤外線センサ
US7282712B2 (en) Infrared sensor
KR100239494B1 (ko) 써모파일 센서 및 그 제조방법
US8350350B2 (en) Optical sensor
US6292089B1 (en) Structures for temperature sensors and infrared detectors
US20030209668A1 (en) Bolometer-type infrared solid-state image sensor
JPH11148861A (ja) マイクロブリッジ構造
JP2811709B2 (ja) 赤外線センサ
JP2910448B2 (ja) 赤外線センサ
JP3132197B2 (ja) 熱型赤外線センサ
JPH02165025A (ja) サーモパイル
JP2568292B2 (ja) サーモ・パイル形赤外線センサ
JPH046424A (ja) 赤外線センサ
JP2884679B2 (ja) サーモパイル型赤外線センサ
JP3435997B2 (ja) 赤外線検知素子
JPH09113353A (ja) 赤外線検出素子
JP3422150B2 (ja) 赤外線検知素子
KR100495802B1 (ko) 적외선 감지용 픽셀 및 그 제조 방법
JPH11148868A (ja) 熱検知素子およびその製造方法
JPH03276773A (ja) 赤外線センサ
JP3275593B2 (ja) 赤外線検知素子およびその製造方法
JPH08178741A (ja) 赤外線センサおよびその製造方法
JPH03291541A (ja) 赤外線センサ
JP2001074558A (ja) 赤外線センサ
JPH04132271A (ja) 赤外線センサ