JPH03123078A - 焦電型赤外線固体撮像装置 - Google Patents

焦電型赤外線固体撮像装置

Info

Publication number
JPH03123078A
JPH03123078A JP1260784A JP26078489A JPH03123078A JP H03123078 A JPH03123078 A JP H03123078A JP 1260784 A JP1260784 A JP 1260784A JP 26078489 A JP26078489 A JP 26078489A JP H03123078 A JPH03123078 A JP H03123078A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
pyroelectric
electrode thin
electrode
group
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.)
Granted
Application number
JP1260784A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2890528B2 (ja
Inventor
Koji Nomura
幸治 野村
Junko Asayama
純子 朝山
Yoshihiro Tomita
富田 佳宏
Ryoichi Takayama
良一 高山
Kuni Ogawa
小川 久仁
Atsushi Abe
阿部 惇
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1260784A priority Critical patent/JP2890528B2/ja
Publication of JPH03123078A publication Critical patent/JPH03123078A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2890528B2 publication Critical patent/JP2890528B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

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 本発明は物体の温度分布を2次元の映像として表示させ
るための焦電型赤外線固体撮像装置に関するものであム 従来の技術 赤外線を検出するセンサとして、従来より赤外線を熱に
変換する焦電材料を用いるものが知られている。このセ
ンサは冷却不眠感度波長の均一体 といった特徴のため
広く利用されている。このセンサの2次元化について、
光学走正 電子走査、自己走査方式のものが既に種々考
案されている。
先に本発明者らは特願昭63−280792号において
、例えばX方向に配列したm個の焦電型単位センサを直
列接続してラインセンサを構成しこのラインセンサをY
方向にn本配列しmxn個の画素を形成する2次元赤外
線センサを提案し九第3図(上 この素子の断面構造を
示している、各単位センサはPbTi0s(以下、PT
と略す)やP b +−x L a XT i I−X
/408 (以下、PLTと略す)等の材料からなり、
 3μm程度の膜厚を有する焦電簿膜13と、その表面
及び裏面に設けられた金属電極14、15から構成され
ている。また焦電薄膜13 +1  熱伝導係数の小さ
いセンサ保持膜16により、支持基板17に接続されて
おり、前記支持基板17への熱拡散による信号の低下を
防止している。
これらの構造は例えばMgO基板上に各々の膜を順次形
成した後、MgOを反対の面からエツチング除去するこ
とにより得られる。
発明が解決しようとする課題 前記したセンサ保持膜16(よ 一般にポリイミドを主
成分とする有機物薄膜が用いられていた、基板の周辺部
だけを残して素子部の基板をエツチングにより除去する
工程において、焦電薄膜周辺部から中央部に向けてクラ
ックが発生し 焦電薄膜の表面に形成されている各電極
に断線が発生するという問題があっ九 これCよ 焦電薄膜と有機物薄膜との応力の違いによっ
て発生する。すなわち、焦電薄膜は形成時の温度が60
0℃程度必要であるた八 膜中に大きな圧縮応力を生じ
ている。また焦電薄膜を支持しているポリイミドを主成
分とする有機物薄膜Lイミド化のために300℃以上で
熱処理しており、熱処理前の膜厚の約半分に収縮して、
同様に圧縮応力を生じる。基板のエツチング工程前では
 基板によって膜が支持され 焦電薄膜及び有機物薄膜
の圧縮応力が抑制されていた、基板をエツチング除去後
法 各々の膜の応力が異なるため各々の膜に力が働き、
焦電薄膜中に存在する欠陥等のためにクラックが生じる
のである。
また ポリイミドの圧縮応力を小さくすれ(′L膜にた
わみが発生し 物体から発する赤外線を各センサ素子が
均一に読みとることが出来ないため信号に乱れが生シ感
度が低下するという課題があっに 課題を解決するための手段 本発明の焦電型赤外線固体撮像装置(よ 焦電薄膜の一
方の表面に二次元に配列された第1の電極薄膜群と、前
記焦電薄膜の他方の表面に前記第1の電極薄膜群と対向
して設けらk1列を構成する各単位センサが電気的に直
列でかつ隣接する単位センサ同士が逆起電力となるよう
に配線された第2の電極薄膜群と、前記焦電薄膜および
前記第2の電極薄膜群上に設けられ 支持基板に接続さ
れたセンサ保持膜とで構成されている焦電型赤外線固体
撮像装置において、前記焦電薄膜の少なくとも一方の表
面上で前記第1および第2の電極薄膜群の周辺部に第3
の電極薄膜群を設けた構造力\もしくはセンサ保持膜上
に焦電薄膜と対向して焦電薄膜の平面投影面積と同一面
積形状を有する無機絶縁体薄膜を設けた構造を特徴とし
ている。
作用 本発明の焦電型赤外線固体撮像装置によれば有機物薄膜
の圧縮応力を増してたわみの発生を抑制した場合に発生
するクラックを、以下述べる2つの作用の何れかで防止
できる。
(イ)特にクラックが集中する焦電薄膜の周辺部に設け
た新たな第3の電極薄膜群がクラックを抑制するた八 
電極の断線を極力防止することができる。
(ロ)焦電薄膜のたわみ防止のためセンサ保持膜の圧縮
応力を増したとき、センサ保持膜の周辺部の圧縮応力の
作用で焦電薄膜にクラックを発生させる張力を、無機絶
縁体薄膜が抑制するた八重極の断線を極力防止すること
ができる。
実施例 以下、本発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明
する。
実施例1 第1図(イ)は本発明の焦電型赤外線固体撮像装置の一
実施例を示す断面図であり、第1図(ロ)に示したA−
B線で切断した図である。
1は表面に白金などの金属及びPbTi0s(PT)や
P b+−xL axT i +−xzaOs (P 
LT)等の焦電材料からなる薄膜を、エピタキシャル成
長できるMgO等の支持基板である。その表面に所定の
1.’j膜を形成後、例えば熱燐酸により前記支持基板
l中のセンサ形成領域はエツチング除去される。
2は前記支持基板l上に形成した1000人程度0膜厚
を有する白金等の金属層からなる第1の電極薄膜群であ
る。その形状(よ 例えばX方向にm個の焦電型単位セ
ンサの第1の電極薄膜群2を接続したラインを構成し 
このラインをY方向にr1本配列しmxn個の画素を構
成するものである。
このときに第1の電極薄膜群2の周辺部へ 本発明の第
3の電極薄膜群3を、第1の電極と同一の材料で構成す
る。
4は支持基板1、第1の電極薄膜群2及賦 第3の電極
薄膜群3の上に形成した 数μmの膜厚を有するP b
 T i Os (PT) !、  P b+−L a
xTll−×・40s  (PLT)等からなる焦電薄
膜で、赤外線吸収による温度変化を電気信号に変換して
検出する赤外線センサとして作用すa 5は前記単位センサ上に形成した500人程0の膜厚を
有するNiCr等の金属層からなる第2の電極薄膜群で
ある。その形状は 前記第1の電極薄膜群2、前記第2
の電極薄膜群4、前記焦電薄膜3とで構成される前記単
位センサがX方向にm個直列接続してラインセンサを構
成し このラインセンサをY方向にn本配列しmxn個
の画素を形成する2次元赤外線センサとなるようにする
6は前記第2の電極薄膜5上でかつ前記焦電薄膜4より
も広面積に形成した5μm程度の膜厚を有するポリイミ
ドを主成分とする有機物薄膜からなるセンサ保持膜であ
る。これは例えば 周知の感光性ポリイミド樹脂をスピ
ンコードによす全面に塗布し 紫外線により露光現像し
てパターニングした後、熱処理することにより形成でき
る。
通常支持基板lをエツチング除去するさいに(よ焦電薄
膜4の周辺部の膜厚が最も薄く欠陥も多いた敦 クラッ
クが集中的に発生する力丈 周辺部に設けた第3の電極
薄膜群によって、クラックが効果的に抑制されるた敢 
第1あるいは第2の電極薄膜群のクラックによる断線を
阻止することができる。
前述した例において(主 第3の電極薄膜群を第1の電
極薄膜群と同一材料同一工程により構成した例を示した
パ 第3の電極薄膜群は全く新しく第1あるいは第2の
電極薄膜群の周辺部に形成してもよl、%  また第2
の電極薄膜群と同一材料同一]工程により構成すれば 
製造工程を簡略化することができる。
実施例2 第2図は本発明の焦電型赤外線固体撮像装置の別の実施
例を示す断面図である。
ずなわt>MgO等の支持基板7、1000人程度0膜
厚を有する白金等の金属層からなる第1の電極薄膜群8
、P bT i Oa (PT)やPb+−×LaxT
 i +−×−gos (PLT)等の材料からなる3
μm程度の膜厚を有する焦電薄膜9、NiCr等の金属
層からなる500人程0の膜厚を有する第2の電極薄膜
群IO、ポリイミドを主成分とする杓機物薄膜からなる
センサ保持膜IIおよび、センサ保持膜11上に焦電薄
膜9に対向して焦電薄膜9と同一平面投影面積形状を有
する無機絶縁体薄膜12から構成されている。
この無機絶縁体薄膜12は例えl戯 Ta*Os、9− 1〇− A ] eos等の材料からなり3μm程度の膜厚を有
していも 本発明の実施例2の構成によれ(戴 センサ保持膜11
の圧縮応力を増して、膜のたわみを防止しようとしたと
き周辺部が支持基板により固定されているので、前記セ
ンサ保持膜1.1の周辺部のみの圧縮応力のた八 焦電
薄膜9が内側へ収縮しようとする圧縮応力に対し外側へ
引っ張る力が強化されるた八 焦電薄膜9中にクラック
が発生しやすくなるのに対して、無機絶縁体薄膜12に
より焦電薄膜9が支持されるので、クラックの発生を抑
えることができる。
また 無機絶縁体薄膜12の圧縮応力を焦電薄膜9の圧
縮応力に比べて大きくすることにより、よりクラックの
発生を抑えることができ、特に本発明の効果が顕著とな
り、たわヘ クラックのほとんどないセンサを得ること
ができる。
また 前記センサ保持膜11がポリイミドを主成分とす
る有機物薄膜からなり、前記無機絶縁体薄膜12がスパ
ッタ法により形成されれば セン1 す保持膜が製造過程で劣化することもなく、圧縮応力を
大きくすることができるた敢 特に本発明の効果が顕著
である。
発明の効果 本発明(友 焦電薄膜の一方の表面に二次元に配列され
た第1の電極薄膜群と、前記焦電薄膜の他方の表面に前
記第1の電極薄膜群と対向して設けら11,1列を構成
する各単位センサが電気的に直列でかつ隣接する単位セ
ンサ同士が逆起電力となるように配線された第2の電極
薄膜群と、前記焦電薄膜および前記第2の電極薄膜群上
に設けられ支持基板に接続されたセンサ保持膜とで構成
されている焦電型赤外線固体撮像装置において、前記焦
電薄膜の少なくとも一方の表面上で前記第1および第2
の電極薄膜群の周辺部に第3の電極薄膜群を設けた構造
力\ もしくはセンサ保持膜上に焦電薄膜と対向して焦
電薄膜の平面投影面積と同一面積形状を有する無機絶縁
体薄膜を設けた構造の焦電型赤外線固体撮像装置である
た八 素子のクラック及び膜のたわみを防止でき、高感
度 高群2− 像度の赤外線固体撮像装置を容易に得ることができ、産
業上の利用価値は高(℃
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)は本発明の焦電型赤外線固体撮像装置の構
造の一実施例を示す断面医 第1図(ロ)は第1図(イ
)に示した実施例の平面は 第2図撮像装置の従来例を
示す断面図であも 1、7、17・・・支持基板 2、8・・・第1の電極
薄膜珠 3・・・第3の電極薄膜猟 4.9、13・・
・焦電薄lL5、 lO・・・第2の電極薄膜猟 6、
11116・・・センサ保持風12・・・無機絶縁体薄
膜 14・・・金属電機15・・・金属電機

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)焦電薄膜の一方の表面に二次元に配列された第1
    の電極薄膜群と、前記焦電薄膜の他方の表面に前記第1
    の電極薄膜群と対向して設けられ1列を構成する各単位
    センサが電気的に直列でかつ隣接する単位センサ同士が
    逆起電力となるように配線された第2の電極薄膜群と、
    前記焦電薄膜および前記第2の電極薄膜群上に設けられ
    支持基板に接続されたセンサ保持膜とで構成されている
    焦電型赤外線固体撮像装置において、前記焦電薄膜の少
    なくとも一方の表面上で前記第1および第2の電極薄膜
    群の周辺部に第3の電極薄膜群を設けたことを特徴とす
    る焦電型赤外線固体撮像装置
  2. (2)第3の電極薄膜群が第1または、第2の電極薄膜
    群と同一の材料から成ることを特徴とする請求項1記載
    の焦電型赤外線固体撮像装置
  3. (3)焦電薄膜の一方の表面に二次元に配列された第1
    の電極薄膜群と、前記焦電薄膜の他方の表面に前記第1
    の電極薄膜群と対向して設けられ1列を構成する各単位
    センサが電気的に直列でかつ隣接する単位センサ同士が
    逆起電力となるように配線された第2の電極薄膜群と、
    前記焦電薄膜および前記第2の電極薄膜群上に設けられ
    支持基板に接続されたセンサ保持膜とで構成されている
    焦電型赤外線固体撮像装置において、前記センサ保持膜
    上に前記焦電薄膜と対向して前記焦電薄膜の平面投影面
    積と同一面積形状を有する無機絶縁体薄膜を設けたこと
    を特徴とする焦電型赤外線固体撮像装置
  4. (4)無機絶縁体薄膜の圧縮応力、センサ保持膜の圧縮
    応力に比べて大きいことを特徴とする請求項3記載の焦
    電型赤外線固体撮像装置
  5. (5)センサ保持膜がポリイミドを主成分とする有機物
    薄膜からなり、無機絶縁体薄膜がスパッタ法により形成
    されたことを特徴とする請求項3もしくは4何れかに記
    載の焦電型赤外線固体撮像装置。
JP1260784A 1989-10-05 1989-10-05 焦電型赤外線固体撮像装置 Expired - Fee Related JP2890528B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1260784A JP2890528B2 (ja) 1989-10-05 1989-10-05 焦電型赤外線固体撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1260784A JP2890528B2 (ja) 1989-10-05 1989-10-05 焦電型赤外線固体撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03123078A true JPH03123078A (ja) 1991-05-24
JP2890528B2 JP2890528B2 (ja) 1999-05-17

Family

ID=17352687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1260784A Expired - Fee Related JP2890528B2 (ja) 1989-10-05 1989-10-05 焦電型赤外線固体撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2890528B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062028A3 (en) * 1999-04-09 2002-05-10 Spectraprobe Ltd Improvements in, or relating to, infra-red detection
CN114659542A (zh) * 2022-02-24 2022-06-24 森霸传感科技股份有限公司 一种薄膜传感器及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062028A3 (en) * 1999-04-09 2002-05-10 Spectraprobe Ltd Improvements in, or relating to, infra-red detection
US6818892B1 (en) 1999-04-09 2004-11-16 Spectraprobe Limited System and method for infra-red detection
CN114659542A (zh) * 2022-02-24 2022-06-24 森霸传感科技股份有限公司 一种薄膜传感器及其制备方法
CN114659542B (zh) * 2022-02-24 2023-12-05 森霸传感科技股份有限公司 一种薄膜传感器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2890528B2 (ja) 1999-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20040029317A (ko) 개선된 반사방지 엘리먼트를 갖는 적외선 감지기 패키지
JPH08271344A (ja) 焦電膜を備えたモノリシック感熱検出器およびその製造方法
US5604977A (en) Method of fabricating focal plane array
JPH10163539A (ja) 熱型赤外線検出素子とその製造方法
GB2152690A (en) Improvements in infra-red sensor arrays
JP2856430B2 (ja) 熱画像作成装置およびその製造方法
JP3859479B2 (ja) ボロメータ型赤外線検出器
JPH03123078A (ja) 焦電型赤外線固体撮像装置
US6262418B1 (en) Thermal type infrared sensing device, fabrication method for thermal type infrared sensing device, and infrared imaging system and infrared imaging apparatus
US5602392A (en) Thermal crosstalk reduction for infrared detectors with common electrodes
JPH02215583A (ja) 熱画像形成装置およびその製造方法
US5502307A (en) Spun cast IR detector arrays and method of making the same
US20030201395A1 (en) Thermal radiation detection device with a limited number of anchor points
JPH02249269A (ja) 焦電型赤外線固体撮像装置とその製造方法
JPH01308927A (ja) 焦電形赤外検出素子アレイ、焦電形赤外検出器およびその製法
JP2806972B2 (ja) 熱画像作成装置
JPH06165049A (ja) 固体撮像装置
US3952275A (en) Photon sensor and method of fabrication
JPH0862035A (ja) 赤外線検知装置
JPH0219727A (ja) 焦電形赤外検出素子アレイ、焦電形赤外検出器およびそれらの製法
JP3407917B2 (ja) 光センサ
JPS58154139A (ja) 赤外線撮像管タ−ゲツト
US3867757A (en) Method of fabrication of a photon sensor
US9423304B2 (en) Infrared ray detecting element and infrared ray detector including the same
JPH0338063A (ja) カラー固体撮像素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees