JPH0391960A - 赤外線検知器の製造方法 - Google Patents
赤外線検知器の製造方法Info
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- JPH0391960A JPH0391960A JP1229735A JP22973589A JPH0391960A JP H0391960 A JPH0391960 A JP H0391960A JP 1229735 A JP1229735 A JP 1229735A JP 22973589 A JP22973589 A JP 22973589A JP H0391960 A JPH0391960 A JP H0391960A
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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】
〔｝既 要〕
裏面入射型赤外線検知器のうち、特にレンズを設けた赤
外線検知アレイの製造方法に関し、製造工程を簡略にし
て、且つ、検知アレイを高性能化させることを目的とし
、 赤外線透過基板の受光面に球状マスクを形成し、該球状
マスクと共に前記基板をイオンξリングして該基板面に
レンズを形或するレンズ作製工程と、次いで、該レンズ
を通して光を照射し、前記基板の反対面に焦点を結ばせ
て局部的に加熱し、該加熱時分に検知素子層を選択成長
させる気相エビタキシャル成長工程とが含まれてなるこ
とを特徴とする。
外線検知アレイの製造方法に関し、製造工程を簡略にし
て、且つ、検知アレイを高性能化させることを目的とし
、 赤外線透過基板の受光面に球状マスクを形成し、該球状
マスクと共に前記基板をイオンξリングして該基板面に
レンズを形或するレンズ作製工程と、次いで、該レンズ
を通して光を照射し、前記基板の反対面に焦点を結ばせ
て局部的に加熱し、該加熱時分に検知素子層を選択成長
させる気相エビタキシャル成長工程とが含まれてなるこ
とを特徴とする。
本発明は裏面入射型赤外線検知器の製造方法に係り、特
にレンズを設けた赤外線検知アレイの製造方法に関する
。
にレンズを設けた赤外線検知アレイの製造方法に関する
。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕赤外線撮
像などに使用される赤外ＭＡ検知器が急速な進歩をみせ
て、ハイテク産業への広い応用が展開されつつある。第
４図（ａ）， （ｂ）はそのような裏面入射型赤外線検
知器を示す図で、同図ｆａ）は平面図，同図１ｂ）はそ
のＡＡ断面図である。図中の記号１はＣｄＴｅ基板，２
はｐｎ接合を有するＨｇＣｄＴｅ層３はＩｎバンプ電極
，４は信号読み出しＣＯＤである。通常、赤外線検知器
は受光部分と電荷転送部分とが異種材料のハイブリッド
型に構威され、受光部分はアレイ状の光起電力型素子か
ら構成されている。且つ、図のように、ＣｄＴｅ基板１
の受光面はｌセル（素子）当り１つずつのレンズ５が設
けられて、各セルへの入射光量が増大されて感度の向上
が図られている。このレンズ５は、第５図に示すレンズ
部分図のように、例えば、レンズ５までの高さ寸法ｊ−
＝２２３μｍ， レンズの幅ｄ＝１００μｍ，ＣｄＴ
ｅ基板１の厚み！！＝２００μｍ， レンズ間の距離
ｐ＝１２０μｍにして、焦点ｆ＝２とするレンズで、Ｈ
ｇＣｄＴｅ部２に焦点が結ばれる構造である。
像などに使用される赤外ＭＡ検知器が急速な進歩をみせ
て、ハイテク産業への広い応用が展開されつつある。第
４図（ａ）， （ｂ）はそのような裏面入射型赤外線検
知器を示す図で、同図ｆａ）は平面図，同図１ｂ）はそ
のＡＡ断面図である。図中の記号１はＣｄＴｅ基板，２
はｐｎ接合を有するＨｇＣｄＴｅ層３はＩｎバンプ電極
，４は信号読み出しＣＯＤである。通常、赤外線検知器
は受光部分と電荷転送部分とが異種材料のハイブリッド
型に構威され、受光部分はアレイ状の光起電力型素子か
ら構成されている。且つ、図のように、ＣｄＴｅ基板１
の受光面はｌセル（素子）当り１つずつのレンズ５が設
けられて、各セルへの入射光量が増大されて感度の向上
が図られている。このレンズ５は、第５図に示すレンズ
部分図のように、例えば、レンズ５までの高さ寸法ｊ−
＝２２３μｍ， レンズの幅ｄ＝１００μｍ，ＣｄＴ
ｅ基板１の厚み！！＝２００μｍ， レンズ間の距離
ｐ＝１２０μｍにして、焦点ｆ＝２とするレンズで、Ｈ
ｇＣｄＴｅ部２に焦点が結ばれる構造である。
且つ、この受光部になる赤外線検知アレイはＣｄＴｅ基
板１にｔｌｇｃｄＴｅ層２を威長させ、次に、レンズを
形成する製造方法によって作製されている。そのＣｄＴ
ｅ基板１にＨｇＣｄＴｅ層２を威長させる場合、全面に
ＨｇＣｄＴｅ層を或長させた後、フォトリソグラフィ技
術を用いてパターンニングする方法が採られているが、
選択成長法も使用されている。従来の１１ｇＣｄＴｅ層
２の選択戒長とは、ＣｄＴｅ基板に凹部を形成し、四部
に反応ガスが停留し易いことを利用して、その凹部にＩ
ＩｇＣｄＴｅを選択戒長させる方法である。
板１にｔｌｇｃｄＴｅ層２を威長させ、次に、レンズを
形成する製造方法によって作製されている。そのＣｄＴ
ｅ基板１にＨｇＣｄＴｅ層２を威長させる場合、全面に
ＨｇＣｄＴｅ層を或長させた後、フォトリソグラフィ技
術を用いてパターンニングする方法が採られているが、
選択成長法も使用されている。従来の１１ｇＣｄＴｅ層
２の選択戒長とは、ＣｄＴｅ基板に凹部を形成し、四部
に反応ガスが停留し易いことを利用して、その凹部にＩ
ＩｇＣｄＴｅを選択戒長させる方法である。
しかし、そのように、ＨｇＣｄＴｅ層を成長した後にレ
ンズを形成する製造方法は、両工程に関連がなく、微細
な加工のために、レンズの焦点がＩｌｇＣｒｆＴｅ層２
に一敗するとは限らない。
ンズを形成する製造方法は、両工程に関連がなく、微細
な加工のために、レンズの焦点がＩｌｇＣｒｆＴｅ層２
に一敗するとは限らない。
本発明はそのような問題点を解消させて、製造工程を簡
略にし、且つ、検知アレイを高性能化させることを目的
とした製造方法を提案するものである。
略にし、且つ、検知アレイを高性能化させることを目的
とした製造方法を提案するものである。
その課題は、第１図および第２図のように、赤外線透過
基板１の受光面に球状マスク６を形成し、該球状マスク
と共に前記基板をイオンミリングして該基板面にレンズ
５を形成するレンズ作製工程と、 次いで、第３図のように、該レンズを通して光を照射し
、前記基板の反対面に焦点を結ばせて局部的に加熱し、
該加熱時分に検知素子層２を選択戒長させる気相エビタ
キシャル或長工程とが含まれる製造方法によって解決さ
れる。
基板１の受光面に球状マスク６を形成し、該球状マスク
と共に前記基板をイオンミリングして該基板面にレンズ
５を形成するレンズ作製工程と、 次いで、第３図のように、該レンズを通して光を照射し
、前記基板の反対面に焦点を結ばせて局部的に加熱し、
該加熱時分に検知素子層２を選択戒長させる気相エビタ
キシャル或長工程とが含まれる製造方法によって解決さ
れる。
即ち、本発明は、予め基板の受光面にマスク（例えばレ
ジスト）を用いてレンズを作製しておき、次いで、その
レンズを利用して局部的加熱によって検知素子層を選択
成長させる。そうすれば、検知素子層に焦点が一致して
高ｆＩ能な検知アレイが得られ、しかも、製造工程が簡
略になる。
ジスト）を用いてレンズを作製しておき、次いで、その
レンズを利用して局部的加熱によって検知素子層を選択
成長させる。そうすれば、検知素子層に焦点が一致して
高ｆＩ能な検知アレイが得られ、しかも、製造工程が簡
略になる。
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第ｌ図（ａ）〜ＩＱ）および第２図（ａ）〜（ｅ）は本
発明にかかるレンズ作製工程の工程順断面図と工程順平
面図を示しており、第１図に示す断面図は部分断面、第
２図に示す平面図は全体の平面図を示している。
発明にかかるレンズ作製工程の工程順断面図と工程順平
面図を示しており、第１図に示す断面図は部分断面、第
２図に示す平面図は全体の平面図を示している。
この両図を参照して、レンズ作製工程を説明すると、
第１図（ａｌおよび第２図＜ａ）参照；まず、ＣｄＴｅ
基板１の全面にレジスト６ （マスク）を塗布して厚み
Ｄを所要値（例えば３０μｍ程度）になるようにする。
基板１の全面にレジスト６ （マスク）を塗布して厚み
Ｄを所要値（例えば３０μｍ程度）になるようにする。
この厚みＤは塗布する前のレジスｌ・粘度とレジスト塗
布機（スピンナー）の回転数によって決めることができ
る。
布機（スピンナー）の回転数によって決めることができ
る。
第１図ｌｂ）および第２図（ｂ）参照；次いで、フォト
リソグラフィ技術を用いてレジスト６をパターンニング
して、円柱形のレジストをアレイ状に形戊する。
リソグラフィ技術を用いてレジスト６をパターンニング
して、円柱形のレジストをアレイ状に形戊する。
第１図（Ｃ）および第２図（Ｃ）参照；次いで、温度１
００〜２００℃でベーキングして溶媒を蒸発させ、円柱
形のレジストを乾燥させて半球状のレジスト６に変成さ
せる。このレンズ作製工程においては、この球状レジス
トの形状が極めて大切である。
００〜２００℃でベーキングして溶媒を蒸発させ、円柱
形のレジストを乾燥させて半球状のレジスト６に変成さ
せる。このレンズ作製工程においては、この球状レジス
トの形状が極めて大切である。
第１図（ｄ）および第２図（ｄｌ参照；次いで、アルゴ
ンガスを用いたイオンミリング法によって全面ミリング
をおこない、レジスト６とＣｄＴｅ基板１とを同時に削
り取る。本図はそのイオンξリング工程途中を図示して
いる。
ンガスを用いたイオンミリング法によって全面ミリング
をおこない、レジスト６とＣｄＴｅ基板１とを同時に削
り取る。本図はそのイオンξリング工程途中を図示して
いる。
第１図（ｅｌおよび第２図（ｅ）参照；かくして、レジ
スト６が完全に除去されてＣｄＴｅ基板１面にレンズ５
が形成される。
スト６が完全に除去されてＣｄＴｅ基板１面にレンズ５
が形成される。
次に、第３図（ａ）， （ｂｌは本発明にかかるｌｌｇ
ｃｄＴｅ層の選択戒長工程を説明する図で、同図（ａｌ
は気相エビタキシャル戊長装置、同図（ｂ）は選択成長
後のＣｄＴｅ基板の部分断面図を示している。
ｃｄＴｅ層の選択戒長工程を説明する図で、同図（ａｌ
は気相エビタキシャル戊長装置、同図（ｂ）は選択成長
後のＣｄＴｅ基板の部分断面図を示している。
第３図（ａ）に示す気相エピタキシャル或長装置におい
て、記号１はレンズ５を作製したＣｄＴｅ基板１０は反
応チャンバ５１１は高周波加熱コイル，１２は反応ガス
導入口，１３は排気口，１４は光透過窓，１５は水銀灯
である。その選択成長方法を説明すると、反応チャンバ
１０内にレンズアレイを形成したＤｄＴｅ基板ｌを収容
し、レンズ５が光透過窓１４に対向するように装着する
。反応ガス導入口ｌ２から水素ガスをキャリアガスとし
て、ジメチルカドミウム（約１０−’ａｔｍ ）＋ジア
イソプソピｎｔ−ｒルル（＆’ｌｌＯ−’ａｔｍ）＋水
銀（約１０−’ａｔｍ ）を供給して、最初に、高周波
加熱コイル１ｌによってＣｄＴｅ基板ｌを３５０゜Ｃに
加熱して、レンズアレイとは反対面のＣｄＴｅ基板ｌの
全面に０．２μｍ程度のＨｇＣｄＴｅ層２’（このＨｇ
ＣｄＴｅ層２゛は共通電極にするために形成されるもの
）を成長させ、次ムこ、温度を３００″Ｃに下げて水銀
灯１５を光透過窓１４から照射し、ＣｄＴｅ基板の反対
面に焦点を結ばせて局部的に加熱し、加熱時分に島状の
ＨｇＣｄＴｅ層２を選択成長させる。かくして、水銀灯
１５を照射して１２時間選択成長させた結果、５０μｍ
程度のＨｇ＋−． Ｃｄｘ Ｔｅ層（ ｘ ＝０．２２
） ２を成長させることができる。第３図（ｂ）はそ
の部分断面図を示している。
て、記号１はレンズ５を作製したＣｄＴｅ基板１０は反
応チャンバ５１１は高周波加熱コイル，１２は反応ガス
導入口，１３は排気口，１４は光透過窓，１５は水銀灯
である。その選択成長方法を説明すると、反応チャンバ
１０内にレンズアレイを形成したＤｄＴｅ基板ｌを収容
し、レンズ５が光透過窓１４に対向するように装着する
。反応ガス導入口ｌ２から水素ガスをキャリアガスとし
て、ジメチルカドミウム（約１０−’ａｔｍ ）＋ジア
イソプソピｎｔ−ｒルル（＆’ｌｌＯ−’ａｔｍ）＋水
銀（約１０−’ａｔｍ ）を供給して、最初に、高周波
加熱コイル１ｌによってＣｄＴｅ基板ｌを３５０゜Ｃに
加熱して、レンズアレイとは反対面のＣｄＴｅ基板ｌの
全面に０．２μｍ程度のＨｇＣｄＴｅ層２’（このＨｇ
ＣｄＴｅ層２゛は共通電極にするために形成されるもの
）を成長させ、次ムこ、温度を３００″Ｃに下げて水銀
灯１５を光透過窓１４から照射し、ＣｄＴｅ基板の反対
面に焦点を結ばせて局部的に加熱し、加熱時分に島状の
ＨｇＣｄＴｅ層２を選択成長させる。かくして、水銀灯
１５を照射して１２時間選択成長させた結果、５０μｍ
程度のＨｇ＋−． Ｃｄｘ Ｔｅ層（ ｘ ＝０．２２
） ２を成長させることができる。第３図（ｂ）はそ
の部分断面図を示している。
上記実施例のようにして受光部になる赤外線検知アレイ
を形戒すれば、既に作製したレンズアレイを利用してｌ
ＩｇｃｄＴｅ層を選択成長させることができ、従来法の
ように、最初に形戒したアレイ状のＨｇＣｄＴｅ層に一
致するようにレンズアレイを形成する方法と比べ、本発
明にかかる形或方法は位置合わせが必要なくなるなど、
製造工程が簡単化される。しかも、レンズの焦点がＨｇ
ＣｄＴｅ層に一致した高性能な検知アレイが得られる。
を形戒すれば、既に作製したレンズアレイを利用してｌ
ＩｇｃｄＴｅ層を選択成長させることができ、従来法の
ように、最初に形戒したアレイ状のＨｇＣｄＴｅ層に一
致するようにレンズアレイを形成する方法と比べ、本発
明にかかる形或方法は位置合わせが必要なくなるなど、
製造工程が簡単化される。しかも、レンズの焦点がＨｇ
ＣｄＴｅ層に一致した高性能な検知アレイが得られる。
なお、上記赤外線透過基板としてＣｄＴｅ結晶の他、サ
ファイヤ， ＧａＡｓ＋ Ｓｉ等を用い、また、検知素
子としてはＩｌｇＣｄＴｅの他、ＰｂＳｎＴｅ． Ｉｎ
Ｓｂ， ＩｎＡｓなどを用いることができる。
ファイヤ， ＧａＡｓ＋ Ｓｉ等を用い、また、検知素
子としてはＩｌｇＣｄＴｅの他、ＰｂＳｎＴｅ． Ｉｎ
Ｓｂ， ＩｎＡｓなどを用いることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる製造法
は最初にレンズアレイを作製し、そのレンズアレイを利
用して検知素子層を選択或長させる製造方法であるから
、検知素子層にレンズの焦点が一致した高性能な検知ア
レイが形成されて、しかも、その製造工程が簡単になる
効果が得られる。従って、赤外線検知器の高性能化と低
価格化とを同時に実現することができる。
は最初にレンズアレイを作製し、そのレンズアレイを利
用して検知素子層を選択或長させる製造方法であるから
、検知素子層にレンズの焦点が一致した高性能な検知ア
レイが形成されて、しかも、その製造工程が簡単になる
効果が得られる。従って、赤外線検知器の高性能化と低
価格化とを同時に実現することができる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明にかかるレンズ作製工程
の工程順断面図、 第２図（ａ）〜ｔｅｌは本発明にかかるレンズ作製工程
の工程順平面図、 第３図（ａ）． （ｂ）は本発明にかかるＨｇＣｄＴｅ
層の選択戒長工程を説明する図、 第４図（ａｌ． （ｂ）は赤外線検知器を示す図、第５
図はレンズ部分図である。 図において、 ｌはＣｄＴｅ基板（赤外線透過基板）、２，２′はｌＩ
ｇｃｄＴｅ層（検知素子層）、３はＩｎバンブ電極、 ４は信号読み出しＣＣＤ、 ５はレンズ、 ６はレジスト（マスク）、 １０は反応チャンバ、 １１は高周波加熱コイル、 ｌ２は反応ガス導入口、 １３は排気口、 １４は光透過窓、 ｌ５は水銀灯 を示している。 第 ３ 図 専外林不責却春を不す糊 第 ４ 図 し〉スー−１７イチＧク 第 ５ 図
の工程順断面図、 第２図（ａ）〜ｔｅｌは本発明にかかるレンズ作製工程
の工程順平面図、 第３図（ａ）． （ｂ）は本発明にかかるＨｇＣｄＴｅ
層の選択戒長工程を説明する図、 第４図（ａｌ． （ｂ）は赤外線検知器を示す図、第５
図はレンズ部分図である。 図において、 ｌはＣｄＴｅ基板（赤外線透過基板）、２，２′はｌＩ
ｇｃｄＴｅ層（検知素子層）、３はＩｎバンブ電極、 ４は信号読み出しＣＣＤ、 ５はレンズ、 ６はレジスト（マスク）、 １０は反応チャンバ、 １１は高周波加熱コイル、 ｌ２は反応ガス導入口、 １３は排気口、 １４は光透過窓、 ｌ５は水銀灯 を示している。 第 ３ 図 専外林不責却春を不す糊 第 ４ 図 し〉スー−１７イチＧク 第 ５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 赤外線透過基板（１）の受光面に球状マスク（６）を形
成し、該球状マスクと共に前記基板をイオンミリングし
て該基板面にレンズ（５）を形成するレンズ作製工程と
、 次いで、該レンズを通して光を照射し、前記基板の反対
面に焦点を結ばせて局部的に加熱し、該加熱時分に検知
素子層（２）を選択成長させる気相エピタキシャル成長
工程とが含まれてなることを特徴とする赤外線検知器の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229735A JP2697181B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 赤外線検知器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229735A JP2697181B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 赤外線検知器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0391960A true JPH0391960A (ja) | 1991-04-17 |
| JP2697181B2 JP2697181B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=16896869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1229735A Expired - Lifetime JP2697181B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 赤外線検知器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697181B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04133456U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-11 | 日本電気株式会社 | 赤外線イメージセンサおよび赤外線検知器 |
| JP2005522882A (ja) * | 2002-04-12 | 2005-07-28 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 読出回路上にハイブリッドされたウォールによって分離された画素を有する光検出器アレイ |
| US8900904B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-12-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method of manufacturing a multitude of micro-optoelectronic devices, and micro-optoelectronic device |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1229735A patent/JP2697181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04133456U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-11 | 日本電気株式会社 | 赤外線イメージセンサおよび赤外線検知器 |
| JP2005522882A (ja) * | 2002-04-12 | 2005-07-28 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 読出回路上にハイブリッドされたウォールによって分離された画素を有する光検出器アレイ |
| JP4663240B2 (ja) * | 2002-04-12 | 2011-04-06 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 読出回路上にハイブリッドされたウォールによって分離された画素を有する光検出器アレイ |
| US8900904B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-12-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method of manufacturing a multitude of micro-optoelectronic devices, and micro-optoelectronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697181B2 (ja) | 1998-01-14 |
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