JPH0370912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来技術・産業上の利用分野〕 本発明は赤外線放射検出器に関するものであ
り、特に赤外線の広帯域放射源から放出される異
なる波長を測定するいわゆる多色検出器に関する
ものであるがこの多色検出器に限定されるもので
はない。このような多色検出器は例えば放射源の
放射率や放射源と検出器との中間の空間における
放射の透過率に依存せずに放射源の温度を測定す
るものである。本発明は更にこのような検出器を
製造する方法にも関するものである。検出器は１
個の検出素子或いは複数の検出素子の配列（アレ
イ）を有するようにすることができ、検出素子は
光導電性或いは光起電力性とすることができる。

文献“Applied Optics”，Vol.11，No.10
（October 1972）の第2157／2161頁の章“Ｎ−
colour（Hg，Cd）Te Photodetectors”には、基
板上に装着された赤外線感応材料の下側層内に形
成された少なくとも１つの第１検出素子と、前記
の下側層上に装着された赤外線感応材料の上側層
内に形成され、前記第１の検出素子の検出特性と
異なる検出特性を有する少なくとも１つの第２検
出素子と、前記の上側および下側層の検出素子に
対する電気接続体とを具える赤外線放射検出器で
あつて、前記第１および第２検出素子の一方が、
他方を透過する赤外線放射を受けるように配置さ
れている赤外線放射検出器が記載されている。

この文献の前記の章の第３〜５図に示されてい
るように、下側層の材料の遮断波長は上側層の遮
断波長よりも長く、下側の第１検出素子が上側層
を透過した長い波長の放射を検出するものであ
り、これら既知の検出器における電気接続は、実
際に上側および下側層自体の上でインジウム接点
金属化膜に接続線（ワイヤ）を装着（ワイヤボン
デイング）することにより達成している。特にテ
ルル化水銀カドミウムの検出素子の場合、赤外線
感応材料上の金属化膜にこれら接続線を装着する
ことにより、赤外線感応材料にひずみを生ぜしめ
たり、この材料を損傷せしめたりし、これによ
り、例えば電荷キヤリヤの再結合を増大せしめる
ような検出素子の作動の劣化を生ぜしめるおそれ
がある。極端な場合には、赤外線感応材料を破壊
するおそれもある。上側および下側層の表面の異
なるレベルでこれらの接続線を注意深く接着する
ことも不便でありまた困難である。

同様な接続問題が多色検出器においてばかりで
はなく、赤外線感応材料の層を積重ねた他の種類
の赤外線検出器においても生じるおそれがある。
このような他の種類の一種の検出器は米国特許第
3987298号明細書に記載されており、この場合、
第１および第２検出素子が同じ遮断波長を有して
いるも、上側層は薄肉であり、放射の一部を下側
層に透過する。この米国特許明細書の第２図に示
されいる例では、第１検出素子が、接続線の接着
を行う基板上にまで延命する金属化膜を有してお
り、上側層は、基板上の金属化膜の一部をも破壊
するエポキシ樹脂のような透明な絶縁体の層によ
り分離されており、上側層の検出素子は、接続線
の接着を第２検出素子に行う絶縁体の層上に延在
する金属化膜を有している。

しかしこの構造の場合、中間の絶縁体の層に互
いに矛盾する条件が課せられる。すなわち一方で
は層内のひずみを減少させ、且つ上側および下側
層間での熱伝導度および赤外線放射透過度を高め
る為に、この絶縁体層を一般に極めて薄肉にする
必要があり、他方では、第１および第２検出素子
の金属化膜間の絶縁体層を極めて薄肉にすると、
絶縁体内のピンホールの為に２つのレベルにある
金属化膜を短絡せしめたり、上側のレベルにある
金属化膜に接続線を接着する際に絶縁体を損傷せ
しめたりするおそれがある。前記の米国特許明細
書の第２図に示されている構造では、形成されて
いる実際の絶縁体層（２６で示されている）が両
本体（ＡおよびＢで示されている）間で不所望に
厚肉となつており、２つのレベルにある金属化膜
（２２，２８および２４，３０で示されている）
間で薄肉となつている。更にこの米国特許明細書
の構成の場合にも２つの異なるレベルで注意深く
ワイヤボンデングする問題が依然として存在して
いる。

米国特許第4206470号明細書には、焦点面撮像
装置の信号処理用の珪素CCD基板上に装着され
た多色赤外線検出素子配列の層（積層体）に対す
る電気接続体を互いに絶縁する構成が記載されて
いる。この米国特許明細書の第２図に示されてい
るこの検出器の構成においては、金あるいはニツ
ケルの第１レベル接点パツド（１３４ａ，ｂ等で
示されている）が基板から少なくとも下側層の上
面の高さまで上方に延在するように鍍金形成され
ている。赤外線検出材料の層と各別の接点パツド
との間の間〓はエポキシ樹脂のような不活性絶縁
材料で充填され、この絶縁材料は機械的に研磨さ
れて接点パツドが露出するとともに接点パツドと
残りの絶縁材料と下側層の上面とが実質的に同一
平面となるようにし、その後にこの同一平面上に
薄膜金属の相互接続体が堆積されて下側の第１検
出素子配列に対する接続体を形成している。次
に、下側層上に上側層が装着され、接点パツドの
舮金形成、エポキシ樹脂での充填、機械的な研磨
および薄膜金属の相互接続体の堆積のすべての処
理が繰返され、上側の第２検出素子配列に対する
接続体を形成している。第２検出素子に対する接
続体を形成するこのような方法は複雑であり、労
力がかかる多くの異なる処理工程を必要とし、こ
れにより満足な作動を行うように製造される検出
器の歩どまりを減少せしめるおそれがある。従つ
て例えば、エポキシ樹脂を極めて厚肉に充填し、
機械的な研磨を行うことにより赤外線感応材料を
ひずませたり損傷せしめたりし、例えば電荷キヤ
リヤの再結合を増大せしめるおそれがある。これ
らの問題は特にテルル化水銀カドミウムのような
材料の場合に著しいものとなる。

本発明の第１の見地による赤外線放射検出器
は、基板上に装着された赤外線感応材料の下側層
内に形成された少なくとも１つの第１検出素子
と、前記の下側層上に装着された赤外線感応材料
の上側層内に形成され、前記の第１検出素子の検
出特性と異なる検出特性を有する少なくとも１つ
の第２検出素子と、前記の上側および下側層の検
出素子に対する電気接続体とを備える赤外線放射
検出器であつて、前記第１および第２検出素子の
一方が、他方を透過する赤外線放射を受けるよう
に配置されている赤外線放射検出器において、前
記の下側層を間〓により互いに分離された少なく
とも２つの部分に分割し、前記の上側層により前
記の下側層の前記の２部分間の間〓を橋絡し、前
記の第１検出素子を前記の下側層の前記の２部分
のうちの第１の部分内に形成し、前記の第２検出
素子が、前記の下側層の前記の２部分のうちの第
２の部分に沿つて設けられた電気接続体を有する
ようにしたことを特徴とする。

本発明によるこのような検出器の構成を用いる
ことにより、上側層の第２検出素子に対する電気
接続体を、下側および上側層内の検出素子の作動
を劣化せしめることなく比較的簡単に且つ信頼的
に形成できる。また、損傷およびひずみを生ぜし
める多くの異なる処理工程を用いる必要がない
為、テルル化水銀カドミウムの検出素子の場合で
も、満足に作動するように製造される検出器の歩
どまりが高くなる。また、間〓を充填する為に或
いは２つの異なるレベルにある金属化膜間の中間
絶縁層として厚肉なエポキシ樹脂或いは他の厚肉
の絶縁層を必要としない。下側層の第１および第
２の部分を分離する間〓は、下側層を基板上に装
着した後に且つ層を整形するか或いは（配列の場
合に）層を層部分の配列に分離するのに用いうる
工程と同じ処理工程で容易に形成しうる。従つ
て、下側層の第１および第２の部分の表面を簡単
に同一平面にすることができ、検出素子の作動に
悪影響を及ぼすいかなる大きなひずみをも生ぜし
めることなく上側層を信頼的に支持しうるように
なる。

下側層の前記の２部分のうちの第２の部分が、
第２検出素子と関連する金属化膜を有し、この金
属化膜を少なくとも前記の第２の部分の上面上に
延在させるのが好ましく、前記の金属化膜は第２
の部分の側面を越えて基板上に延在させることも
できる。また、前記の第２検出素子は、上側層か
ら下側層の前記の２部分のうちの第２の部分の上
面上における前記の金属化膜までの金属化膜接続
体をも有するようにするのが好ましい。間〓を橋
絡する上側層は金属化膜接続体を下側層の第２の
部分の上面に案内し、下側層のこの第２の部分は
金属化膜接続体を基板に案内しうる支持段部とし
て作用する。従つて、この金属化膜接続体に対し
て厚肉な金属化膜を用いる必要がなく、また上側
の第２検出素子からの金属化膜接続体を２つの処
理工程（１つは下側層の金属化膜に対する工程、
他の１つは上側層の金属化膜に対する工程）で設
けうる為、標準の金属堆積技術を用いて、上側お
よび下側層の側面に生じる構造的な段部に良好な
金属被覆を得ることができる。

第１検出素子は、下側層の前記の第１の部分か
ら基板に延在する金属化膜より成る電気接続体を
有するようにするのが好ましい。第１検出素子の
このような金属化膜接続体は下側層の前記の第１
の部分の側面を越えて延在させることができ、下
側層の第２の部分上の金属化膜と同じ処理工程で
設けることができる。従つて、ワイヤボンデイン
グ、その他の処理により検出素子特性に劣化を与
えることなく第１および第２検出素子の双方に基
板のレベルで信頼的に接続線の装着を行うことが
できる。基板が信号処理回路を有する場合には、
第１および第２検出素子の双方の金属化膜接続体
を基板回路の接点に直接接続することができる。

下側層の前記の第２の部分には上側の第２検出
素子に対する１つよりも多い電気接続体を設ける
ようにすることができ、この場合には、各電気接
続体に対し１つの金属化パターンを下側層の前記
の第２の部分の上に形成する必要がある。このよ
うにすると、特に上側および下側層の各々に検出
素子の配列を形成する際に形状および位置決めに
関して検出器の製造を複雑にするおそれがある。

本発明による好適な形態では、下側層が、上側
層によつて橋絡された他の間〓によつて第１の部
分から分離された第３の部分をも有し、この第３
の部分を第２検出素子に対する他の電気接続体と
関連させる。好ましくは、前記の下側層の前記の
第３の部分が、第２検出素子への他の電気接続体
の一部を形成する金属化膜を有し、この金属化膜
を少なくともこの第３の部分の上面上に延在さ
せ、（更に好ましくはこの第３の部分の側面を越
えて基板上に延在させ、）第２検出素子が、上側
層から下側層の第３の部分の上面における前記の
金属化膜への金属化膜接続体を有し、これにより
第２検出素子から基板への前記の他の電気接続体
を形成するようにする。この構成によれば、製造
中の接続体の整形および位置決めを簡単にするこ
とができる。その理由は、下側層の第２および第
３の部分がそれぞれ、各別の第２および第３の部
分の上面全体（および側面）を被覆しうる金属化
膜より成る１つの接続体を有するようにすること
ができ、上記の金属化膜は下側層の第１の部分か
ら第２および第３の部分を分離する為の間〓を形
成するのに用いるのと同じ処理工程で整形しうる
為である。

本発明は特に上側および下側層内の検出素子配
列の電気接続体を形成するのに有効である。従つ
て例えば光導電検出素子の場合には、下側層が前
記の第１の部分の配列を有し、これら第１の部分
の各々が第１検出素子を有するようにすることが
できる。光起電力検出素子の場合には、第１検出
素子を前記の第１の部分の配列内に或いは共通の
第１の部分内に形成することができる。検出素子
が光導電性であるか光起電力性であるかにかかわ
らず、下側層が、上側の配列の第２検出素子に対
する各別の電気接続体に対する複数個の互いに分
離された第２の部分と、第２検出素子の配列に対
する共通接続体を形成する少なくとも１つの共通
の第３の部分とを具えるようにすることができ
る。共通の第３の部分を用いることにより、特に
互いに分離された第２の部分の複数個の下部層の
第１検出素子の配列の一方の側に沿つて配列し、
共通の第３の部分を第１検出素子の配列の横側に
位置させた場合に、幾何学的なレイアウトが容易
になる。

本発明の第２の見地による方法では、赤外線放
射検出器を製造するに当たり、基板上に赤外線感
応材料より成り分離されていない下側層を装着
し、下側層上とこの下側層を越えた基板上とに金
属化膜パターンを設け、下側層の厚さ全体に亘る
イオンエツチングによりこの下側層に１つ以上の
間〓を形成することによりこの下側層をその複数
個の部分に分割し、その後に、分割されている下
側層上に上側層を装着し、この上側層に、第２検
出素子に対する電気接続体を形成する為の金属化
膜を設けることを特徴とする。イオンエツチング
を用いることにより、分離された部分間の間〓を
極めて狭くすることができるとともに、これらの
部分の側壁を急峻にすることができる。（横方向
のエツチングが極めてわずかである為）。またイ
オン腐食によれば、分離された部分の金属化膜
を、下側層のこれらの分離された部分を整形する
のと同じ工程で整形することができ、この方法は
特に構造を極めてコンパクトにするのに便利であ
る。更に本発明によるこの方法は欧州特許公開第
0007668号公報（特開昭55−48952号公報に相当）
に開示されている検出素子の配列を製造する方法
に匹敵しうるものであり、この欧州特許公開公報
の全内容を本明細書で参照する。

図面につき本発明を説明する。

図中の各部の寸法は実際のものに比例するもの
ではなく、説明の都合上誇張して示してある部分
がある。特に第３図の断面図においては、種々の
層の実際の厚さは横方向の寸法に較べて図面に示
すよりも一層薄いものである。

第１〜３図の赤外線放射検出器は第２検出素子
２０を含む上側層２１を有し、この上側層２１は
第１検出素子１０を含む下側層１１，１２，１３
上に装着され、この下側層自体は基板１上に装着
されている。基板１は例えば光学的に研磨したサ
フアイアを以つて構成することができる。下側層
１１，１２，１３は赤外線感応材料（好ましくは
テルル化水銀カドミウム）から造り、これを例え
ば絶縁性のエポキシ系接着剤の薄肉層８により基
板１に固着する。同様に上側層２１を赤外線感応
材料（好ましくはテルル化水銀カドミウム）から
造り、これを例えば絶縁性のエポキシ系接着剤の
他の薄肉層９により下側層１１，１２，１３に固
着する。

第１〜３図に一例として示す特定例では、第１
および第２検出素子１０および２０の双方をそれ
ぞれ４つの素子の１次配列に配置する。活性領域
１０および２０の各々は例えば50μm×50μｍの大
きさとすることができる。第１検出素子１０の
各々は電気接続体４および５を有し、一方第２検
出素子２０の各々は電気接続体２，２２，２３お
よび３，２３，３３を有する。

下側層１１，１２，１３上の上側層２１および
その検出素子の各々の配置は、活性領域２０が下
側層の各検出素子活性領域１０を覆うような配置
とする。この構成は特に、赤外線放射が上側層２
１の上側面に入射される２色検出器に用いられ、
上側層２１の材料は水銀に対するカドミウムのモ
ル比が下側層１１，１２，１３よりも高い材料と
して、第１検出素子１０が上側層２１を透過した
波長の長い放射を検出するようにする。特定例で
は、第１〜３図の検出器が前述した文献の章“Ｎ
−colorr（Hg，Cd）Te Photodetectors”に記載
されている波長特性に類似の波長特性を有するよ
うにすることができる。この場合、上側層２１を
約8.8μmの遮断波長を有するCd_0.23Hg_0.73Teから
造り、その厚さを約8μmとすることができ、一方
下側層１１，１２，１３を約11μmの遮断波長を
有するCd_0.21Hg_0.79Teから造り、その厚さを約
8μmとすることができる。この特定例では、エポ
キシ系接着剤層８および９の各々の厚さを0.5μm
とすることができる。

第１〜３図に示す第１および第２検出素子は、
活性領域１０および２０が金属層４および５より
成る関連の離間電極間にまた金属層２２および２
３より成る関連の離間電極間に位置するテルル化
水銀カドミウムの放射感応領域を以つてそれぞれ
構成されているｎ型のテルル化水銀カドミウムの
光導電素子である。前述した欧州特許出願公開第
0007668号公報（特開昭55−48952号公報）に記載
されている技術に類似の技術であつて本例の第３
図の断面図に示すような技術を用いて、これらの
検出素子に、わずかにメサ型とした活性領域１
０，２０と、下側および上側層１１，１２，１３
および２１の丸みのついた縁部上に延在する電極
金属膜４，５および２２，２３とを形成すること
ができる。更に、図面を簡潔とする為に第３図に
実際に示していないが、活性領域１０および２０
の上面と、下側および上側層１１，１２，１３お
よび２１の底面全体とを一般に既知のようにし
て、例えば陽極酸化物層で表面安定化する。ま
た、上側層２１の上面全体に亘つて且つエポキシ
系接着剤層９の下側の下側層部分１１上に反射防
止被膜を設けることもできる。

次に、上側層２１を下側層１１，１２，１３上
に装着し、電気接続体２，２２，３２および３，
２３，３３を第２検出素子２０に形成する本発明
による方法を説明する。下側層は間〓１４および
１５により別個の第１、第２および第３部分１
１，１２および１３に分割する。活性領域を含
み、横方向の基部よつて一体に連結された４つの
歯部の配列（アレイ）を有するくし型部の第１部
分１１内に第１検出素子１０を形成する。基部お
よび歯部の丸みのついた縁部を越えて基板１上
に、また下側層１１，１２，１３を越えて電極金
属化膜４および５を延在させて電気接続体を形成
し、これら電気接続体に、下側層１１，１２，１
３を越えた基板１上で接続線（ワイヤ）を接着し
うるようにする。

複数個の互いに分離した第２部分１２は第１検
出素子１０の配列の一方の側に沿つて配置すると
ともに間〓１４により第１部分１１から分離させ
る。第２部分１２の各々は上側層２１の第２検出
素子２０に対する各別の電気接続体と関連する。
下側層１１，１２，１３の２つの第３部分１３は
第１検出素子１０の配列の横側に位置させるとと
もに間〓１５により第１部分１１から分離させ
る。これら２つの第３部分１３は第２検出素子２
０の配列に対する共通接続部とを関連する。

上側層２１も、活性領域２０を含み横方向の基
部により一体に連結された４つの歯部の配列を有
するくし型とする。この層２１は下側層の各別の
第１、第２および第３部分１１，１２および１３
のすべてにより支持するとともに、上側層２１の
歯部の端部にＣ，Ｄ，ＥおよびＦで示した領域が
下側層の第２部分１２の同様な領域Ｃ，Ｄ，Ｅお
よびＦの上方に位置し、且つ上側層２１の基部の
端部にＡおよびＢで示す領域が下側層１１，１
２，１３の第３部分１３の同様な領域ＡおよびＢ
の上方に位置するように配置する。従つて、上側
層２１が間〓１４を橋絡し、各第２検出素子２０
の電極金属化膜２２を対応する第２部分１２の上
面まで案内し、且つ間〓１５をも橋絡し、検出素
子２０の配列の共通電極金属化膜２３を２つの第
３部分１３の上面まで案内する。

相互接続用の金属層３２は上側層２１の各検出
素子２０の各別の電極金属化膜２２からこれに対
応する第２部分１２の上面における金属化膜２ま
で延在させる。金属化膜２は第２部分１２の上面
から側面を越えて基板１上に延在させる。従つ
て、下側層１１，１２，１３の各第２部分１２
は、金属化膜接続体２，２２，３２を上側層２１
から基板１まで案内する支持段部として作用す
る。従つて、接続線を、本体２１上でのワイヤボ
ンデイングを行わずに基板１上で直接金属化膜２
に容易に接着しうる。

同様に、相互接続用の金属層３３を共通電極金
属化膜２３から金属化膜３まで延在させる。この
金属化膜３は第３部分１３の上面に存在するとと
もに側面を越えて基板１上に延在する。従つて第
３部分１３も共通金属化膜３，２３，３３を上側
層２１から基板１まで案内する支持段部として作
用し、基板１上で接続線を容易に接着しうる。

層１１，１２，１３および２１上の金属化膜
２，３，４，５，２２および２３は、欧州特許出
願公開第0007668号公報（特開昭55−48952号公
報）に記載されているように約0.5μmの厚さの金
−クロム層とすることができる。相互接続層３２
および３３は約0.5μmの厚さの金とすることがで
きる。このような層２，３，４，５，２２，２
３，３２および３３は標準の金属堆積技術により
形成しうる。第１〜３図の検出器は第４および５
図につき説明するように、本発明の第２の見地に
応じた方法であつて上記の欧州特許出願公開公報
に記載された検出素子配列の製造方法に匹敵しう
る方法によつて製造するのが好ましい。

この方法では、４つの側部すべてで丸みをつけ
た上側縁を有し、正方形或いは長方形で分割され
ていない下側層１１，１２，１３を接着剤層８に
より基板１上に装着する。次に層１１，１２，１
３上と、この層を越えた基板１上とに金属化膜パ
ターン３４，３５を設ける。この金属化膜パター
ンは、活性領域１０が形成されている層の領域の
両側にある分離されている部分および３５を以つ
て構成する（第４図参照）。これら２つの部分３
４および３５を分離する細条状の間〓も層１１，
１２，１３を越えて基板１を横切るように延在さ
せる。金属化パターン３４，３５は前記の欧州特
許出願公開公報に記載されているようにフオトレ
ジストリフトオフ技術により境界限定を行うこと
ができ、金属化膜を堆積する前にフオトレジスト
の細条体をイオンエツチングマスクとして用いて
活性領域１０をわずかにメサ形状となるようにす
ることができる。

金属化パターン３４，３５を形成した後、層１
１，１２，１３をその各別の部分および各別の検
出素子に分割するとともに金属化パターン３４，
３５を部分２，３，４および５に分割する工程の
為に、より一層複雑な形状のフオトレジストマス
ク３６（第５図参照）を設ける。次に、層１１，
１２，１３および金属化膜パターン３４，３５の
分割を前記の欧州特許出願公開公報に記載されて
いるようにイオンエツチングにより同時に行うこ
とができ、間〓１４および１５は、層の第１部分
１１内に形成された検出素子の各別の活性領域１
０間に延在する互いに平行な溝と同時に形成され
る。従つて、フオトレジストマスク３６は、第１
部分１１とその金属化膜接続体４および５との所
望パターンに相当するくし型部と、第２部分１２
とこれらの金属化膜２との所望パターンに相当す
る４つの各別の互いに平行な細条部分と、第３部
分１３とこれらの金属化膜３との所望パターンに
相当する２つの他の部分とを有するようにする。
腐食後、フオトレジストマスク３６は除去する。

次に、上側層２１をエポキシ系接着剤層９によ
り、分割されている下側層の部分１１，１２，１
３上に装着する。次に少なくとも相互接続用の金
属化膜３２，３３を設けて第２検出素子２０に対
する電気接続体を形成する。上側層２１は下側層
１１，１２，１３上に装着する前に、くし型に腐
食形成するとともにその電極金属化膜２２，２３
を設けるのが好ましい。これにより、大きな起伏
形状の為に問題を生じるような、下側検出素子層
１１，１２，１３の上面上での第２検出素子に対
する臨界的な形状形成工程を行わないですむよう
にする。従つて、層２１を仮の基板上にのみ存在
させ、金属化膜２２，２３をこの仮の基板上に延
在させず、次に検出素子２０を形成した層２１を
この仮の基板から取外して検出器の下側層１１，
１２，１３上に装着するということを除いて、層
２１を形状形成したり、その金属化膜２２，２３
を設けたり、検出素子２０を形成したりするのは
前記の欧州特許出願公開公報に記載されている方
法と類似の方法で行うのが好ましい。しかし、所
望に応じ、電極金属化膜２２，２３は層２１を本
体１１，１２，１３上に装着した後に設けたり、
相互接続用の部分３２，３３と一体の層で形成す
ることもできる。

本発明は上述した例のみに限定されず、幾多の
変更を加えうること勿論である。金属化膜２およ
び３は第１検出素子１０の電極金属化膜４および
５と同時に下側層の第２および第３部分１２およ
び１３上に設けるのが有利であり便利であるが、
必ずしもこのようにする必要はない。従つて、第
２および第３部分１２および１３の上面の丸みの
ついた縁部上およびその側面上に延在し且つ基板
１上に延在する金属化膜を、層２１を下側層１
１，１２，１３上に装着した後に相互接続用の部
分３２，３３と一体に形成することができる。ま
た、金属化膜２および３は部分１２および１３の
上面のみに限定することができ、接続線（ワイ
ヤ）の接続を第１検出素子に損傷を与えることな
く部分１２および１３上で直接金属化膜２および
３に行うことができる。その理由は、部分１２お
よび１３は検出素子１０を有する部分１１から離
間されている為である。更に、部分１２および１
３が金属化されることなく充分に大きな導電性を
有する場合には、下側層のこれらの部分１２およ
び１３自体を以つて上側の電極２２および２３か
ら基板１への電気接続体を構成することができ
る。

一次の配例の検出素子１０および２０の固数は
増やしたり減らしたりすることができ、全く異な
る形状構成のものを用いることもできる。従つ
て、各配列は一次の配列とせずに舵行配列或いは
二次元マトリツクス配列とすることができ、また
本発明は上側および下側層の各々に１個の検出素
子を設ける場合にも用いうる。これらの各々の場
合、第１、第２および第３部分１１，１２および
１３やこれらの、金属化膜接続体のレイアウトお
よび寸法を適当に設計しなおす必要がある。上側
および下側層の検出素子は光導電素子とする代り
に光起電力性のｐ−ｎ接合素子とすることがで
き、特にこの場合には、検出素子の共通接続を金
属化や導電性のエポキシ樹脂の局部領域によつて
層の底面で行うことができる。またこの場合に
は、上側層の裏面の一部を下側層の検出素子部分
に電気的に接続し、例えば分割された下側層の第
３共通部分をある検出素子の配置の場合に省略す
るようにすることができる。また側面を越えて延
在する金属化膜の層を用いずに、双方の検出素子
層のあらゆる電気接続を双方の層２１および１
１，１２，１３の底面における金属化膜の列によ
つて行うことができる。しかし、一般的には、検
出素子のあらゆる電気接続を層の同じ上面で行う
場合には検出器の構成が容易となる。

また上側層上に第３の層を装着して例えば３色
検出器を形成することができる。この場合には、
下から２番目のレベルにある第２層を第３層によ
つて橋絡される１つ以上の間〓によつて各別の部
分に分割でき、これらの各別の部分を以つて第３
層の検出素子への金属化膜接続体に対する１つ以
上の支持段部を構成することができ、一番下側の
第１層を追加の別個の部分（すなわち第１、第２
および第３部分１１，１２および１３以外の追加
の部分）に分割して一番上の第３層と関連する接
続体に対する一番下のレベルでの支持段部を形成
するようにでき、第１図とは異なる構成のレイア
ウトを用いることができる。また本発明は、厚肉
の上側層と同じバンドギヤツプ（従つて同じ遮蔽
波長）の薄肉の上側層を有する一色検出器に用い
ることもでき、この一色検出器は、広いスペクト
ル範囲内の未知の輝線放射源（line source）の
波長を解析する為に前記の米国特許第3987298号
明細書に記載された方法に類似の方法で作動しう
る。

本発明は特に、テルル化水銀カドミウムの積層
の検出素子層に誘起されるひずみの問題を軽減す
るのに有利であるが、本発明による検出器は、他
の赤外線感応半導体材料、例えばテルル化錫鉛の
ような他の三元系のカルコゲン化金属間化合物、
或いは例えば硫化鉛またはアンチモン化インジウ
ムのような二元化合物、或いは珪素より成る少な
くとも１つの層を有するようにすることができ
る。下側および上側層の材料や組成は、異なる検
出素子１０および２０が異なる大気の窓
（atomospheric window）内の赤外線波長１〜
2μm、３〜5μm、８〜14μmおよび16〜22μmに応
答するように選択することができる。基板１に対
して必要とする検出器の種類に応じて種々の材料
を用いることができる。ある種の検出器において
は、検出素子が基板に対向し、この基板を経て入
射する赤外線放射を受けるようにするのが望まし
く、この場合、基板が赤外線放射に対する適当な
透過特性を有するようにする必要がある。しか
し、大部分の検出器においては、赤外線放射を上
側の或いは最上側の検出素子層に入射させる。基
板１はサフアイアの代わりに例えばアルミナある
いは酸化ベリリウムを以つて構成することができ
る。また基板は珪素とすることができ、更に基板
が信号処理回路を有し、層から延在する金属化膜
によりこの信号処理回路に検出素子を直接接続
し、中間の接続線（ワイヤ）による接続が不要と
なるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による赤外線放射検出器の下側
層を有する基板の一部を示す平面図、第２図は本
発明による赤外線放射検出器の上側層を示す平面
図、第３図は第１および２図の検出器の−線
上を断面とし矢の方向に見た断面図、第４および
５図は本発明方法による製造の１工程で第１図の
下側の検出器部分を示す平面図である。 １……基板、２，４，５，２２，２３，３２，
３３……電気接続体、８，９……接着剤の薄肉
層、１０，２０……活性領域（検出素子）、１１，
１２，１３……下側層、１４，１５……間〓、２
１……上側層、３４，３５……金属化膜パター
ン、３６……フオトレジストマスク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に装着された赤外線感応材料の下側層
   内に形成された少くとも１つの第１検出素子と、
   前記の下側層上に装着された赤外線感応材料の上
   側層内に形成され、前記の第１検出素子の検出特
   性と異なる検出特性を有する少くとも１つの第２
   検出素子と、前記の上側および下側層の検出素子
   に対する電気接続体とを備える赤外線放射検出器
   であつて、前記第１および第２検出素子の一方
   が、他方を透過する赤外線放射を受けるように配
   置されている赤外線放射検出器において、前記の
   下側層を間〓により互いに分離された少くとも２
   つの部分に分割し、前記の上側層により前記の下
   側層の前記の２部分間の間〓を橋絡し、前記の第
   １検出素子を前記の下側層の前記の２部分のうち
   の第１の部分内に形成し、前記の第２検出素子
   が、前記の下側層の前記の２部分のうちの第２の
   部分に沿つて設けられた電気接続体を有するよう
   にしたことを特徴とする赤外線放射検出器。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の赤外線放射検
   出器において、下側層の前記の２部分のうちの第
   ２の部分が、第２検出素子と関連する金属化膜を
   有し、この金属化膜を前記の第２の部分の上面上
   に延在させるとともにこの第２の部分の側面を越
   えて基板上に延在させ、前記の第２検出素子が、
   上側層から下側層の前記の２部分のうちの第２の
   部分の上面における前記の金属化膜までの金属化
   膜接続体を有し、これにより第２検出素子から基
   板への電気接続を達成したことを特徴とする赤外
   線放射検出器。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   赤外線放射検出器において、前記の下側層が、上
   側層によつて橋絡された他の間〓により前記の第
   １の部分から分離された第３の部分をも有してお
   り、第２検出素子が、下側層の前記の第３の部分
   に沿つて設けられた他の電気接続体を有するよう
   にしたことを特徴とする赤外線放射検出器。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の赤外線放射検
   出器において、下側層の前記の第３の部分が、第
   ２検出素子への他の電気接続体の一部を形成する
   金属化膜を有し、この金属化膜をこの第３の部分
   の上面上に延在させるとともにこの第３の部分の
   側面を越えて基板上に延在させ、第２検出素子
   が、上側層から下側層の第３の部分の上面におけ
   る前記の金属化膜への金属化膜接続体を有し、こ
   れにより第２検出素子から基板への前記の他の電
   気接続体を形成したことを特徴とする赤外線放射
   検出器。 ５ 特許請求の範囲第１〜４項のいずれか一項に
   記載の赤外線放射検出器において、第２検出素子
   の配列を上側層内に形成し、この第２検出素子の
   配列を、下側層内に形成した第１検出素子の配列
   上に重ねたことを特徴とする赤外線放射検出器。 ６ 特許請求の範囲第３項または第４項に依存す
   る特許請求の範囲第５項に記載の赤外線放射検出
   器において、下側層が、上側の配列の第２検出素
   子に対する各別の電気接続体に対する複数個の互
   いに分離された第２の部分と第２検出素子の配列
   に対する共通接続体を形成する共通の第３の部分
   とを備えたことを特徴とする赤外線放射検出器。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の赤外線放射検
   出器において、互いに分離された第２の部分の複
   数個を下側層の第１検出素子の配列の一方の側に
   沿つて配置し、共通の第３の部分を第１検出素子
   の配列の横側に位置させたことを特徴とする赤外
   線放射検出器。 ８ 特許請求の範囲第５〜７項のいずれか一項に
   記載の赤外線放射検出器において、下側層が前記
   の第１の部分の配列を有し、これら第１の部分の
   各々が第１検出素子を有するようにしたことを特
   徴とする赤外線放射検出器。 ９ 特許請求の範囲第１〜８項のいずれか一項に
   記載の赤外線放射検出器において、下側層の赤外
   線感応材料が上側層の遮断波長よりも大きな遮断
   波長を有し、上側層を透過した長い波長の放射を
   検出するようにしたことを特徴とする赤外線放射
   検出器。 １０ 特許請求の範囲第１〜９項のいずれか一項
   に記載の赤外線放射検出器において、上側および
   下側層をテルル化水銀カドミウムを以つて構成し
   たことを特徴とする赤外線放射検出器。 １１ 赤外線放射検出器を製造するに当り、基板
   上に赤外線感応材料より成り分離されていない下
   側層を装着し、下側層上とこの下側層以外の基板
   表面上とに金属化膜パターンを設け、下側層の厚
   さ全体に亘るイオンエツチングによりこの下側層
   に１つ以上の間〓を形成することによりこの下側
   層をその複数個の部分に分割しその後に、分割さ
   れている下側層上に上側層を装着し、この上側層
   に、第２検出素子に対する電気接続体を形成する
   為の金属化膜を設けることを特徴とする赤外線放
   射検出器の製造方法。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の赤外線放
   射検出器の製造方法において、前記のイオンエツ
   チングが、下側層および基板上に設けられている
   金属化パターンを、下側層の分離された部分に対
   する分離された金属化膜に分割する作用をもする
   ようにすることを特徴とする赤外線放射検出器の
   製造方法。