JPH03276773A - 赤外線センサ - Google Patents
赤外線センサInfo
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- JPH03276773A JPH03276773A JP2078136A JP7813690A JPH03276773A JP H03276773 A JPH03276773 A JP H03276773A JP 2078136 A JP2078136 A JP 2078136A JP 7813690 A JP7813690 A JP 7813690A JP H03276773 A JPH03276773 A JP H03276773A
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Landscapes
- Radiation Pyrometers (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。
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）
本発明は熱型赤外線センサに関し、特に赤外線吸収層に
関するものである。
関するものである。
（従来の技術）
従来、この種の赤外線センサは、第４図（ａ）、（ｂ）
に示すようなものであった。まず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
て働く窒化膜２の上に入射赤外線を電気信号に変換する
材料のパターン１を形成する。この変換パターン１の上
にシリコンエツチング液から変換パターン１を保護する
酸化膜３を形成し、その膜の上に赤外線吸収層９を形成
する。（ａ）図に示すように対角線上に細長いスリット
状の穴２０を形成し、この穴２０からシリコン異方性エ
ツチング液を浸入させてシリコン基板５から成るダイア
フラム構造を形成する。ここで前記吸収層は、金を低真
空度で蒸着して形成した金魚（ゴールドブラック）を用
いる。（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ’断面である。
に示すようなものであった。まず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
て働く窒化膜２の上に入射赤外線を電気信号に変換する
材料のパターン１を形成する。この変換パターン１の上
にシリコンエツチング液から変換パターン１を保護する
酸化膜３を形成し、その膜の上に赤外線吸収層９を形成
する。（ａ）図に示すように対角線上に細長いスリット
状の穴２０を形成し、この穴２０からシリコン異方性エ
ツチング液を浸入させてシリコン基板５から成るダイア
フラム構造を形成する。ここで前記吸収層は、金を低真
空度で蒸着して形成した金魚（ゴールドブラック）を用
いる。（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ’断面である。
（発明が解決しようとする課題）
上述したように従来の赤外線センサは、吸収層として金
魚などを用いていたので、半導体集積回路の製造プロセ
スにはきわめて適合性が悪い。つまり全自体が製造プロ
セスの中で汚染源となってしまい、金を蒸着した後は通
常のＩＣと同じ製造ラインを使うことが困難となる。又
、金を蒸着して製造した吸収層は熱伝導性が良いため、
薄膜部分に蓄えられた熱がヒートシンク部に逃げ易くな
リ、薄膜とピー１−シン２部との温度差が保てなくなる
という欠点がある。
魚などを用いていたので、半導体集積回路の製造プロセ
スにはきわめて適合性が悪い。つまり全自体が製造プロ
セスの中で汚染源となってしまい、金を蒸着した後は通
常のＩＣと同じ製造ラインを使うことが困難となる。又
、金を蒸着して製造した吸収層は熱伝導性が良いため、
薄膜部分に蓄えられた熱がヒートシンク部に逃げ易くな
リ、薄膜とピー１−シン２部との温度差が保てなくなる
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、絶縁薄膜上に入射赤外線を電
気信号に変換する材料のパターンが形成され、その上に
赤外線吸収層が形成され、前記薄膜を周囲から支持する
ダイアフラム構造を有する熱型赤外線センサにおいて、
前記赤外線吸収層として表面の荒れた半導体薄膜を用い
ることを特徴とする。
気信号に変換する材料のパターンが形成され、その上に
赤外線吸収層が形成され、前記薄膜を周囲から支持する
ダイアフラム構造を有する熱型赤外線センサにおいて、
前記赤外線吸収層として表面の荒れた半導体薄膜を用い
ることを特徴とする。
（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）は本実施例の上面図であり、（ｂ）図は（
ａ）図のＡ−Ａ’断面図を示す。金属、半導体から成る
サーモパイル１ａは、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の薄膜２の上
に形成されている。サーモパイル１ａの表面にはシリコ
ンエツチング液からサーモパイル１ａを保護する酸化膜
３が形成されている。前記薄膜上にあって表面をドライ
エツチングにより、荒らし、赤外線吸収率を高めたシリ
コン薄膜４と、前記薄膜を周囲から支持しているシリコ
ン基板５から成るダイアフラム構造を有している。ドラ
イエツチングの条件は、ガス圧は０．１ｔｏｒｒ以上、
エツチングガスはＯを２０％混合したＣＣ１である。シ
リコン薄４ 膜の表面には針状突起が形成される。薄膜の上面で対角
線上に穿いているイ■長いスリット状の１本の穴２０は
、シリコン基板５をエツチングして空洞を作るのに必要
なもので、エツチング液を）受入さぜるためのものであ
る。
ａ）図のＡ−Ａ’断面図を示す。金属、半導体から成る
サーモパイル１ａは、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の薄膜２の上
に形成されている。サーモパイル１ａの表面にはシリコ
ンエツチング液からサーモパイル１ａを保護する酸化膜
３が形成されている。前記薄膜上にあって表面をドライ
エツチングにより、荒らし、赤外線吸収率を高めたシリ
コン薄膜４と、前記薄膜を周囲から支持しているシリコ
ン基板５から成るダイアフラム構造を有している。ドラ
イエツチングの条件は、ガス圧は０．１ｔｏｒｒ以上、
エツチングガスはＯを２０％混合したＣＣ１である。シ
リコン薄４ 膜の表面には針状突起が形成される。薄膜の上面で対角
線上に穿いているイ■長いスリット状の１本の穴２０は
、シリコン基板５をエツチングして空洞を作るのに必要
なもので、エツチング液を）受入さぜるためのものであ
る。
サーモパイル１ａは、熱電能の異なる２種類の熱電材料
６．７（ここではｐ型ポリシリコン、ｎ型ポリシリコン
）をアルミから成る接点部８を介し、交互に接続したも
のである。２種類の熱電材料６，７は各１本ずつで１対
の熱電えｊを為し、合計１２対の熱電対を直列に接続し
ている。又、１対の熱電対の両端は、一方を前記薄膜で
、空洞上部にある部分、即ち温接点側、もう一方を、前
記薄膜でシリコン基板５に支持されている部分、即ち冷
接点側に配置しである。
６．７（ここではｐ型ポリシリコン、ｎ型ポリシリコン
）をアルミから成る接点部８を介し、交互に接続したも
のである。２種類の熱電材料６，７は各１本ずつで１対
の熱電えｊを為し、合計１２対の熱電対を直列に接続し
ている。又、１対の熱電対の両端は、一方を前記薄膜で
、空洞上部にある部分、即ち温接点側、もう一方を、前
記薄膜でシリコン基板５に支持されている部分、即ち冷
接点側に配置しである。
第２図は、前記薄膜を含む正方形のセル１０を２次元ア
レイ化した場合の実施例である。図の下側に前記薄膜部
の拡大図を示す。熱電能の異なる２種類の熱電材料６，
７を接点部８を介して交互に接続したものであり、２種
類の熱電材料６，７は各１本ずつで１対の熱電対を為し
、合計８対の熱電列を直列に接続している。又、１つの
セルの中には、上記薄膜の他にＭＯＳＦＥＴやＣＯＤな
どの走査回路１２を含むので、上記薄膜はセル１０内部
の端の方に位置している。
レイ化した場合の実施例である。図の下側に前記薄膜部
の拡大図を示す。熱電能の異なる２種類の熱電材料６，
７を接点部８を介して交互に接続したものであり、２種
類の熱電材料６，７は各１本ずつで１対の熱電対を為し
、合計８対の熱電列を直列に接続している。又、１つの
セルの中には、上記薄膜の他にＭＯＳＦＥＴやＣＯＤな
どの走査回路１２を含むので、上記薄膜はセル１０内部
の端の方に位置している。
尚、この実施例では熱電能の異なる２種類の材料として
半導体を用いたが、異種の金属、金属と半導体でもよい
。又、薄膜の周囲には、薄膜部分以外への赤外線の入射
を防ぐための金属層１１がある。
半導体を用いたが、異種の金属、金属と半導体でもよい
。又、薄膜の周囲には、薄膜部分以外への赤外線の入射
を防ぐための金属層１１がある。
第３図は、前記薄膜を含む正方形のセル１０を２次元ア
レイ化した場合の実施例である。図の下側に前記薄膜部
の拡大図を示す。薄膜上にある、つづら折り状のパター
ン１ｂはボロメータであり、電気抵抗値の温度係数が大
きい導電体から成っている。
レイ化した場合の実施例である。図の下側に前記薄膜部
の拡大図を示す。薄膜上にある、つづら折り状のパター
ン１ｂはボロメータであり、電気抵抗値の温度係数が大
きい導電体から成っている。
ボロメータパターン１ｂは全て、薄膜の領域におさまっ
ており、赤外線入射を正確に測定している。
ており、赤外線入射を正確に測定している。
又、１つのセルの中には、上記薄膜の他にＭＯＳＦＥＴ
やＣＯＤなどの走査回路１２を含むので、上記薄膜はセ
ル１０の内部の端の方に位置している。又、薄膜の周囲
には薄膜部分以外への赤外線の入射を防ぐための金属層
１１がある。
やＣＯＤなどの走査回路１２を含むので、上記薄膜はセ
ル１０の内部の端の方に位置している。又、薄膜の周囲
には薄膜部分以外への赤外線の入射を防ぐための金属層
１１がある。
尚、図示はしないが、本発明は焦電型の赤外線センサに
対しても適用できる。
対しても適用できる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、ダイアフラム構造
を有する赤外線センサの吸収層として、金属の代わりに
半導体の薄膜の表面をドライエツチング等で荒らして吸
収率を高めた層を使用するので、吸収層を形成した後も
、通常の半導体集積回路の製造ラインを使うことが十分
可能になった。
を有する赤外線センサの吸収層として、金属の代わりに
半導体の薄膜の表面をドライエツチング等で荒らして吸
収率を高めた層を使用するので、吸収層を形成した後も
、通常の半導体集積回路の製造ラインを使うことが十分
可能になった。
第１図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ本発明の上面図と断
面図である。第２図は、本発明の赤外線吸収層を有する
赤外線センサを２次元アレイ化したものを示す平面図で
ある。薄膜上のパターンはサーモパイルである。第３図
は、本発明の赤外線吸収層を有する赤外線センサを２次
元アレイ化したものを示す平面図である。薄膜上のパタ
ーンはボロメータである。第４図（ａ）、 （ｂ）はそ
れぞれ従来の赤外線吸収層を有する赤外線センサの上面
図と断面図である。 １・・・変換パターン、２・・・窒化膜、３・・・酸化
膜、４・・ウノコン薄膜、５・・・シリコン基板、６・
・・ｐ型ポリシリコン、７・・・ｎ型ポリシリコン、８
・・・アルミ、９・・・金属層、１０・・・セル、１１
・・・金属層、１２・・・走査回路。
面図である。第２図は、本発明の赤外線吸収層を有する
赤外線センサを２次元アレイ化したものを示す平面図で
ある。薄膜上のパターンはサーモパイルである。第３図
は、本発明の赤外線吸収層を有する赤外線センサを２次
元アレイ化したものを示す平面図である。薄膜上のパタ
ーンはボロメータである。第４図（ａ）、 （ｂ）はそ
れぞれ従来の赤外線吸収層を有する赤外線センサの上面
図と断面図である。 １・・・変換パターン、２・・・窒化膜、３・・・酸化
膜、４・・ウノコン薄膜、５・・・シリコン基板、６・
・・ｐ型ポリシリコン、７・・・ｎ型ポリシリコン、８
・・・アルミ、９・・・金属層、１０・・・セル、１１
・・・金属層、１２・・・走査回路。
Claims (1)
- 絶縁薄膜上に入射赤外線を電気信号に変換する材料の
パターンが形成され、その上に赤外線吸収層が形成され
、前記薄膜を周囲から支持するダイアフラム構造を有す
る熱型赤外線センサにおいて、前記赤外線吸収層として
表面の荒れた半導体薄膜を用いることを特徴とする熱型
赤外線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078136A JPH03276773A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078136A JPH03276773A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 赤外線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276773A true JPH03276773A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13653468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078136A Pending JPH03276773A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03276773A (ja) |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2078136A patent/JPH03276773A/ja active Pending
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