JPH0429014B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ (a) 酸化アルミニユウムセラミツク、ガラ
ス、電気絶縁表面を持つた金属のような安定し
た材料からなり、貫通した孔が設けられた基盤
と、 (b) 上記孔の両側に離れて配置された一対の接合
パツドと、 (c) 酸化アルミニユウム、酸化シリコン、一酸化
シリコン、窒化シリコン、氷晶石、ゲルマニユ
ウム又はシリコンのグループから選ばれた絶縁
体又は半導体から形成された50nm以下の厚さ
であつて、上記孔にまたがつて配置される薄膜
と、 (d) 上記孔の上に配置されるために上記薄膜上に
支持される電気抵抗検出エレメントからなり、
厚さ10nm以下のニツケル、パラジユウム、白
金又はイリジユウム、又は厚さ20nm以下の金
のグループから選ばれた超薄赤外線吸収フイル
ムを包含する上記検出エレメントと、 (e) 上記検出エレメントの両側を上記接合パツド
に結合する一対の薄フイルム導電性コンタクト
と からなる改良された赤外線発光検出器。

２ 検出エレメントのアレイが上記孔又は孔列を
横切るために上記基盤に装着された細長い薄膜か
ら離れて配置され、各検出エレメントは一対の薄
フイルム導電性コンタクトによつて薄フイルム連
結端子に連結され、アレイの各端子、薄フイルム
コンタクト及び連結端子は隣接する検出エレメン
トから電気的に絶縁されている請求の範囲第１項
記載の赤外線発光検出器。

３ 上記基盤がセラミツクであり、上記孔が高速
ダイヤモンドドリルで形成される請求の範囲第１
項又は第２項に記載の赤外線発光検出器。

４ 基盤がガラスであり、上記孔がエツチング剤
を使用する写真石版法によつて形成される請求の
範囲第１項又は第２項に記載の赤外線発光器。

５ 基盤が多結晶又は単一結晶のシリコンであ
り、上記孔はエツチング剤を使用する写真石版法
で形成される請求の範囲第１項又は第２項に記載
の赤外線発光検出器。

６ 基盤が陽極酸化法により絶縁層をコートされ
た研磨面を有する金属である請求の範囲第１項又
は第２項に記載の赤外線発光検出器。

７ 基盤が化学的、熱又スパツタターによつて絶
縁層をコートした研磨面を有する金属である請求
の範囲第１項又は第２項に記載の赤外線発光検出
器。

８ 基盤が絶縁ポリマーでコートされた研磨面を
有する金属である請求の範囲第１項又は第２項に
記載の赤外線発光器。

９ 基盤がスパーク侵食によつて形成した上記孔
を有する請求の範囲第１項又は第２項に記載の赤
外線発光検出器。

１０ 基盤が研磨又はレーザーミーリングによつ
て形成される孔を有する請求の範囲第１項又は第
２項に記載の赤外線発光検出器。

１１ 上記単一又は複数の検出エレメントが精密
マイクロメカニカルマスクによる付着によつて準
備される請求の範囲第１項又は第２項に記載の赤
外線発光検出器。

１２ 上記単一又は複数の検出エレメントは写真
石版法を使うパターンエツチングによる付着によ
つて準備される請求の範囲第１項又は第２項に記
載の赤外線発光検出器。

１３ 赤外線発光検出器が、酸化アルミニユウム
セラミツク、ガラス、電気絶縁表面を持つた金属
のような安定した材料からなり、貫通した孔が設
けられた基盤と、上記孔の両側に離れて配置され
た一対の接合パツドと、酸化アルミニユウム、酸
化シリコン、一酸化シリコン、窒化シリコン、氷
晶石、ゲルマニユウム又はシリコンのグループか
ら選ばれた絶縁体又は半導体から形成された
50nm以下の厚さであつて、上記孔にまたがつて
配置される薄膜と、上記孔の上に配置されるため
に上記薄膜上に支持される電気抵抗検出エレメン
トからなり、厚さ10nm以下のニツケル、パラジ
ユウム、白金又はイリジユウム、又は厚さ20nm
以下の金のグループから選ばれた超薄赤外線吸収
フイルムを包含する上記検出エレメントと、上記
検出エレメントの両側を上記接合パツドに結合す
る一対の薄フイルム導電性コンタクトとを有し、
金属フイルム又はポリマー薄膜を有する裏張りに
陽極酸化法又は真空蒸着によつて上記薄膜を形成
し、一方必要な形状はマスク技術によつて得、上
記薄膜は上記基盤に押付けられ、上記裏張りを取
除くことを特徴とする改良された赤外線発光検出
器の製造方法。

１４ 赤外線発光検出器が、酸化アルミニユウム
セラミツク、ガラス、電気絶縁表面を持つた金属
のような安定した材料からなり、貫通した孔が設
けられた基盤と、上記孔の両側に離れて配置され
た一対の接合パツドと、酸化アルミニユウム、酸
化シリコン、一酸化シリコン、窒化シリコン、氷
晶石、ゲルマニユウム又はシリコンのグループか
ら選ばれた絶縁体又は半導体から形成された
50nm以下の厚さであつて、上記孔にまたがつて
配置される薄膜と、上記孔の上に配置されるため
に上記薄膜上に支持される電気抵抗検出エレメン
トからなり、厚さ10nm以下のニツケル、パラジ
ユウム、白金又はイリジユウム、又は厚さ20nm
以下の金のグループから選ばれた超薄赤外線吸収
フイルムを包含する上記検出エレメントと、上記
検出エレメントの両側を上記接合パツドに結合す
る一対の薄フイルム導電性コンタクトとを有し、
シリコン基盤上に薄膜材料を直接真空又は化学的
に蒸着することにより上記薄膜を形成し、続いて
該シリコン基盤の背面に上記孔をエツチングして
上記薄膜を自由に支持することを特徴とする改良
された赤外線発光検出器の製造方法。

明細書 本発明は改良された高性能の熱赤外線検出器の
調製方法及び検出器の構造そのものに関する。

本発明によれば、適当な光学系により連結され
て使用される単一検出器又は検出器アレイは、人
体から発光される赤外線熱放射を検出するが、近
赤外から遠赤外までの広い波長領域にわたつて作
動する。

検出器は抵抗抗微熱計型であり、吸収された赤
外線放射が検出器の温度を上げ、それによつて電
気抵抗を変化させる。

この型の検出器は既に記述されており、また次
の論文を参照すべきである。

(1) 題名「高速応答のフイルム型微熱計の製造」、
著者Ｃ Ｂ AIKEN，Ｗ Ｈ CARTER
Jr，Ｆ Ｓ PHILLIPS、発行者Rev.Sci.Ins.、
第17巻第10号第377頁（1946年）。

(2) 題名「ニツケル蒸着微熱計の構造及び特性」、
著者Ｂ Ｈ BILLINGS，Ｗ Ｌ HYDE，
Ｅ Ｆ BARR、発行者Rev.Sci.Ins.、第18巻
第６号第429頁（1947年６月）。

(3) 題名「真空蒸着により製作された微熱計の特
性の調査」、著者Ｋ小林、書名「光の科学」第
５巻第２号第29頁（1956年）。

(4) 題名「金蒸着による広領域微熱計」、著者Ｗ
Ｒ BLEVIN，Ｗ Ｊ BROWN、発行者
J.Sci.Ins.、第42巻第１号第19頁（1965年１
月）。

しかしながら、これらの検出器の材料特性は最
適ではなく、この型の装置の検出能力を改良する
ことが本発明の目的である。本発明は調製の方法
及び新しい材料に関する技術の導入を扱う。

(5) GOSCHによる題名「微熱計の感度を高める
薄フイルム」（1980年２月28日発行“エレクト
ロニクス”第75頁）は格別に高性能を持つ金フ
イルム微熱計について述べているが、その情報
は不完全である。

微熱計の特許もよく知られており、例えば、Ｒ
Ｊ HAVENS等による米国特許第2516873
号；Ｊ LEBLANC等による米国特許第4116063
号；Ｐ PAULによる米国特許第3745360号；Ｂ
NORTON等による米国特許第3202820号；Ｅ
Ｈ EBERHARDTによるAVS特許第220305
号である。しかしながらこれらの特許は本発明の
特徴である調製方法も材料に関する技術術につい
ても述べていない。

開口上で支持される薄膜の上に付着した薄い赤
外線感知フイムからなる微熱計検出器の概念は、
Ｒ Ｊ HAVE等による米国特許第2516873号及
び上記論文の中に述べられており、従つて本発明
の請求の範囲には含まれない。

本願の第１発明は、酸化アルミニユウムセラミ
ツク、ガラス、電気絶縁表面を持つた金属のよう
な安定した材料からなり、貫通した孔が設けられ
た基盤と、上記孔の両側に離れて配置された一対
の接合パツドと、酸化アルミニユウム、酸化シリ
コン、一酸化シリコン、窒化シリコン、氷晶石、
ゲルマニユウム又はシリコンのグループから選ば
れた絶縁体又は半導体から形成された50nm以下
の厚さであつて、上記孔にまたがつて配置される
薄膜と、上記孔の上に配置されるために上記薄膜
上に支持される電気抵抗検出エレメントからな
り、厚さ10nm以下のニツケル、パラジユウム、
白金又はイリジユウム、又は厚さ20nm以下の金
のグループから選ばれた超薄赤外線吸収フイルム
を包含する上記検出エレメントと、上記検出エレ
メントの両側を上記接合パツドに結合する一対の
薄フイルム導電性コンタクトとからなる改良され
た赤外線発光検出器である。

第２発明は、赤外線発光検出器が、酸化アルミ
ニユウムセラミツク、ガラス、電気絶縁表面を持
つた金属のような安定した材料からなり、貫通し
た孔が設けられた基盤と、上記孔の両側に離れて
配置された一対の接合パツドと、酸化アルミニユ
ウム、酸化シリコン、一酸化シリコン、窒化シリ
コン、氷晶石、ゲルマニユウム又はシリコンのグ
ループから選ばれた絶縁体又は半導体から形成さ
れた50nm以下の厚さであつて、上記孔にまたが
つて配置される薄膜と、上記孔の上に配置される
ために上記薄膜上に支持される電気抵抗検出エレ
メントからなり、厚さ10nm以下のニツケル、パ
ラジユウム、白金又はイリジユウム、又は厚さ
20nm以下の金のグループから選ばれた超薄赤外
線吸収フイルムを包含する上記検出エレメント
と、上記検出エレメントの両側上を記接合パツド
に結合する一対の薄フイルム導電性コンタクトと
を有し、金属フイルム又はポリマー薄膜を有する
裏張りに陽極酸化法又は真空蒸着によつて上記薄
膜を形成し、一方必要な形状はマスク技術によつ
て得、上記薄膜は、上記基盤に押付けられ、上記
裏張りを取除くことを特徴とする改良された赤外
線発光検出器の製造方法である。

第３発明は、赤外線発光検出器が、酸化アルミ
ニユウムセラミツク、ガラス、電気絶縁表面を持
つた金属のような安定した材料からなり、貫通し
た孔が設けられた基盤と、上記孔の両側に離れて
配置された一対の接合パツドと、酸化アルミニユ
ウム、酸化シリコン、一酸化シリコン、窒化シリ
コン、氷晶石、ゲルマニユウム又はシリコンのグ
ループから選ばれた絶縁体又は半導体から形成さ
れた50nm以下の厚さであつて、上記孔にまたが
つて配置される薄膜と、上記孔の上に配置される
ために上記薄膜上に支持される電気抵抗検出エレ
メントからなり、厚さ10nm以下のニツケル、パ
ラジユウム、白金又はイリジユウム、又は厚さ
20nm以下の金のグループから選ばれた超薄赤外
線吸収フイルムを包含する上記検出エレメント
と、上記検出エレメントの両側を上記接合パツド
に結合する一対の薄フイルム導電性コンタククト
とを有し、シリコン基盤上に薄膜材料を直接真空
又は化学的に蒸着することにより上記薄膜を形成
し、続いて該シリコン基盤の背面に上記孔をエツ
チングして上記薄膜を自由に支持することを特徴
とする改良された赤外線発光検出器の製造方法で
ある。

上述の本発明において、貫通した孔は、薄膜を
不拘束に、すなわち何にも接触させず、検出エレ
メントを熱的にほぼ絶縁した状態にし、その結果
伝達による熱損失は薄膜を通じて横方向のみにな
される。従つて検出エレメントは正確な検出を行
うことができる。

上記薄膜は、上述した材料によつて50nm以下
の厚さを持つ。仮に薄膜が50nmよりも大きい厚
さとなると、検出エレメントからの熱の損失が大
きくなり、高精度の検出を行うことができない。

上記超薄膜赤外吸収フイルムに関し、ニツケ
ル、パラジユウム、白金又はインジユウムは
10nm以下の薄膜を作成可能であり、この厚さを
超えれば伝達による熱損失が生じ、高精度な検出
が不可能である。10nm以下の上述の薄膜は、そ
の薄膜生成の物理的性質から、最適の熱吸収性を
有するものであり、またこれらの材料は電気的安
定性、熱安定性、機械的安定性、及び化学的安定
性に優れている。

金の20nmより厚い膜は赤外線を吸収しない。

しかしながら、発明の性質を十分に理解するめ
に、実施例が添付の図面を参照して説明される
が、これによつて発明が制限されることはない。

図面において、 第１図は、本発明による一素子金属フイルム抵
抗微熱計の略平面図である。

第２図は、その側面図である。

第３図及び第４図は、金属フイルム抵抗微熱計
の検出器アレイの第１図及び第２図に対応する図
面である。

第５図は、基盤がとることができる形態を示
し、Ａにおいてダイヤモンド・ドリル、スパーク
加工、摩剥又はレーザー・ミーリングによつて形
成される孔、溝及びスロツトを示し、Ｂにおいて
等方エツチング及びレーザー・ドリル・ベンチン
グによつて形成された基盤を示し、Ｃにおいて非
等方エツチングによつて形成された基盤を示し、
Ｄにおいて非等方エツチングによる背面エツチン
グによつて形成された基盤を示す。

図面において、基盤は５で示され、薄膜は６、
検出エレメントは７、薄フイルムコンタクトは
８、接合パツドすなわち図示されるような連結端
子は９で示される。孔は１０で示される。

第３図及び第４図において、アレイは、基盤５
と孔１０とが横方に延び、また薄膜６が基盤の長
さ方向に沿つて形成された単一又は複数のスロツ
トの上に配置されることによつて、如何にしてア
レイが構成されるかが示される。

基盤は以下のようにして調製されることができ
る。選択された用途及び利用できる設備に従い、
基盤材料は酸化アルミニウムセラミツク、ガラ
ス、絶縁された金属又はシリコン薄片でよい。シ
リコン薄片（ウエフア）は、電気絶縁をするため
に、高温で酸化されるか又は薄膜誘電体材料がコ
ートされる。

酸化アルミニユウム（アルミナ）セラミツク基
盤は、望ましい形に切削して調製され、薄膜のた
めの孔が高速ダイヤモンドドリルを使用して形成
される。

ガラス基盤は切削され、研磨され、溝又はスロ
ツトがフツ化水素酸エツチング剤を使用する従来
の写真石版術方法によつて形成される。

金属基盤は、単一又はその後に分割される大き
な繰返しのパターンが、従来の機械加工技術によ
つて調製される。望ましい金属は真ちゆう及びア
ルミニユウムである。金属の表面は研磨され、電
解薄膜法、化学的蒸発付着、加熱付着又はスパツ
ター付着によつて絶縁層が適当にコートされる。
標準的な表面コートはスパツターによつて付着さ
せられた２酸化シリコンである。絶縁ポリマーコ
ートがいくつかの目的のために使用されてもよ
い。

多結晶又は単結晶のシリコン基盤は、従来の写
真石版の方法により孔、溝又はスロツトが設けら
れる。エツチング剤によつては、高温酸化物と金
属フイルムマスクの両方が使用される。数多くの
基盤が段階的かつ繰返しの写真術を使つて単一シ
リコンウエハー上に調製される。

パターンは等方性又は非等方性のシリコン基盤
にエツチングされ、非等方性のシリコン基盤は
（１，０，０）又は（１，１，０）面配向を有す
る単一結晶材料に適用する。従来の硝酸／フツ化
水素酸等方性エツチング剤及びヒドラジン非等方
性エツチング剤はよい結果をもたらす。

孔、溝又はスロツトは基盤の厚みを貫けて延び
るが、これが不便で実用的でない場合には、レー
ザードリルによる通風孔が設けられて、第５図Ｂ
に示されるように、背面エツチングの際ドリルの
深さを減らすために役立つ。

スパーク侵食、磨剥及びレーザーミーリング
は、基盤材料に孔又はスロツトパターンを設ける
ための択一的方法であり、アルミナ及びシリコン
基盤を採用するとき具合よいということに注目す
べきである。

（１，０，０）面配向シリコンの非等方性エツ
チングは第５ｃ図に示される。通風のための非等
方性背面侵食の使用は、等方性エツチングについ
ては任意である。

第１段階の非等方性背面エツチング工程が、第
５Ｄ図に示されるように、使用可能である。（１，
１，０）面配向シリコンの選択的な使用は垂直側
壁を有する溝になるということに注意すべきであ
る。

どの技術を採用するかはユーザーの要求によ
る。酸化アルミニユウム、ガラス又は金属の基盤
は小数の単一エレメント検出器の調製に適し、一
方シリコン基盤は大模な調製に非常によく適合す
る。さらに、後者の場合、等方性エツチング剤が
いくつかの実施に適当でありあるいは実際必要で
あり、これに対し、非等方性エツチング剤は高い
鮮明度のパターン生成に適している。

接合パツドは、正確な機機的マスクを真空蒸着
によるか、又は写真マスクを使用するパターンエ
ツチングによつて行われる真空蒸着及び／又は電
極法によつて施される。両方の場合において、数
多くの基盤が単一作動中に処理加工される。

金属フイルムマスクがシリコン基盤の孔及びス
ロツトのために使用されるとき、同じフイルムが
接合パツドのために使用されてもよく、基盤はマ
イクロ回路用のダイシングソウを使つて所望の寸
法に切断される。

接合パツド材料は、その応用によつて、アルミ
ニユウムか金である。金フイルム付着は、薄い金
属の接合及び拡散バリヤフイルムの付着物、例え
ばニツケルが付着するクロニユウムム又はニクロ
ム、タンタル又はモリブデンの単一層、又は白金
が付着するタンタル又はチタニユウムのいずれか
によつて先行される。

三つの一般的な方法が薄膜の調整のために工夫
されており、ユーザーの使用に適合させるために
任意に採用される。第１の方法において、約
50nmの厚さのポリマーフイルムが使用され、こ
れはガラス表面上に注がれた溶剤であり、次に水
上で分離され、金属又はエポキシ樹脂環上に集め
られる。次に、ポリマー膜が基盤表面に押付けら
れ、次に膜表面に湿気空気ジエツトを向けること
によつて付着させられる。この技術は、例えば、
熱処理の循環が不要である普通の性能の低コスト
検出器に採用される。

通常のポリマー材料はセルローズ硝酸塩である
が、多数の材料（特に、ポリビニール塩化物及び
ポリビニールホーマル）が具合よく採用される。

硝酸セルロースの薄膜にニツケル、金又はビス
マスを真空蒸着した薄いフイルムからなる微熱計
の検出器がすでに報告されている（上記引例１な
いし３）。しかしながら、上記基盤調製技術との
関連において、ポリマー薄膜の使用は述べられて
いない。

第２の方法において、薄膜は、金属フイルム又
はポリマー膜に陽極酸化法又は真空蒸着によつて
調製される薄い無機誘電体又は半導体フイルムで
ある。望ましい薄膜の形状は機械的又は写真マス
ク技術によつて製作され、金属又はポリマーの裏
張りは選択エツチング、溶剤又は（ポリマーの場
合には）オーブンストーブ又はプラズマアツシン
グによつて取除かれる。誘電体又は半導体のフイ
ルムは、通常裏張りを取除く前に基盤上に押付け
られるが、この工程は任意であり、個々の検出器
の設計による。

薄膜は機械的整合治具によつて基盤上に正確に
配置される。

酸化アルミニユウム、二酸化シリコン、一酸化
シリコン、クリオライト、ゲルマニユウム及びシ
リコンの薄膜がこの方法に具合いよい。薄膜の厚
さは50nm以下で、多くの使用においては主に
25nmである。電解薄膜法による酸化アルミニユ
ウムの薄膜を使用した微熱計検出器は引例４及び
５で述べられているので、ここでは述べない。ま
た、50nm以下の厚さの薄膜はいずれの方法にお
いても報告されている。

薄膜を作る最も進んだ第３の技術は、薄膜材料
が、シリコン基盤上に直接、真空蒸着又は化学的
な蒸気付着技術、電解薄膜法又はプラズマ補助プ
ロセスによつて付着する方法である。又、溝又は
スロツトは薄膜を自由に支持するためにシリコン
ウエハーの背面にエツチングをする。

窒化シリコン、酸化アルミニユウム及び基礎と
なるシリコンフイルム薄膜がこの方法によつて調
製される。シリコン基盤の表面が絶縁層、例えば
加熱酸化物を有するときは、この層もまた取除か
れなければならないことに注意を要する。

連結端子及び検出器コンタクトは、接合パツド
のために上述したのと類似の工程によつて調製さ
れ、またある設計においては接合パツドの単なる
延長である。

検出エレメントは金、ニツケル、パラジユウ
ム、イリジユウム又は白金の超薄フイルムであ
る。選択は所望の応用に従う。最良の性能を得る
ために、高融点の新規な金属が望ましい。詳細な
工程ステツプもまた選択された金属に従う。３つ
の調整方法述べられる。各方法は単一エレメント
検出器と検出器アレイの両方の製造に使用されて
よい。

検出器の調製の第１の方法は、ニツケル及びパ
ラジユウムを包含するすべての高融点金属検出器
フイルムのために、無機質薄膜と一緒に使用され
る。

パツド接合、連結端子、コンタクト及び検出器
薄膜によつて仕上げられた基盤は、精密な機械的
蒸着マスクに合致した付着用治具に挿入される。
検出エレメントは高真空高温蒸着によつてマスク
を通して蒸着される。

蒸着の前に基盤は高温真空中でガス抜きされ
る。基盤は蒸着中に加熱されてもよいが、このス
テツプはある蒸気については任意であり、必須で
はない。真空コートユニツトは優れた逆流防止装
置を有し、最低圧１×10⁶⁴Paが可能であるべきで
ある。蒸着中の圧力と蒸着速度は、残留ガススペ
ーシズの衝突速度に対する金属原子の到達速度を
大きくするようにすべきである。

蒸着は所定の電気抵抗につながれ、電気的試験
に合つたモニター基盤を使用して測定される。フ
イルムの厚さも蒸着の間にモニターされる。真空
中で焼く簡単なポスト付着は、ある種の材料に対
し有益であるが、任意な工程ステツプである。

真空室から取出した後、検出器は選択されたガ
スの中で焼なましされる。温度は特に検出金属に
依存するが、典型的には250℃である。ニツケル
フイルムは水素の中で焼かれ、新規な金属フイル
ムは空気又は不活性ガス中で焼なまされる。焼な
まし工程は再結晶を促進し、構造上の欠陥を減
じ、不純物を取除き、それによつて電気抵抗を安
定させ、抵抗の温度係数を高める。

付着フイルムの選ばれた抵抗と厚さとは各金属
の特性であり、最終的な検出器の抵抗は工程のパ
ラメータによつて影響されぬ。調整のパラメータ
は、赤外線最大吸収域について、すなわち金属フ
イルムについて50％である場合に、単位面積につ
いて150ないし250オームの範囲の最終的シート抵
抗を得るように選ばれる。厚さは10nm以下で、
白金やイリジユウムのような高融点金属について
の典型的な厚さは5nmである。

この方法は、最適の電気的、光学的及び熱物理
学的性質を有する微熱計の検出器の調製を提供す
る。金属フイルム及び薄膜の双方とも極端に薄
く、検出器の温度抵抗は非常に高く、他方温度容
量は小さい。この方法は高感度、高反応速度及び
振動数カツトオフに関しフラツトな振動数反応特
性の検出器を製造する。

低温による調製の第２の方法は、金のような低
融点金属のため、及びポリマー薄膜のために主に
採用される。上述したのと同じ装置が使用される
が、基盤は工程中に加熱されない。この方法も非
等方性誘電体薄膜が使用される。

電気的な「フオーミング」の流れは、蒸着中に
検出エレメントに加えられ、電気抵抗が安定する
まで実質上保持される。抵抗が連続的に監視され
て厚さを制御するが、蒸着の早さが一番考慮され
る。所望の厚さは金属によつて独特であり、金に
ついては1.5ないし20nmの範囲である。

金フイルムの微熱計は広く報告されているが、
発生する電流と関連した厚さと蒸着の速さの正確
な制御によつて、20nm以下の厚さのフイルムで
最適の検出特性を得る方法は、改良された技術と
最適の材料パラメータの達成に関する本発明の一
部であ。

検出器調製の第３の方法においては、蒸着マス
クは使用されないが、焼なまし工程を含む調製パ
ラメータは高融点金属用の上述のものと類似す
る。検出エレメントは高真空高温度の蒸着又はス
パツタリングによつて蒸着させられる。

検出金属は所望の薄膜で前コートされたシリコ
ンウエハーの表面に蒸着される。検出エレメント
は従来のマイクロ回路の写真石版術によつて形成
される。フイルムコンタクト８、連結端子及び接
合パツド９もまた写真マスクを使用するパターン
エツチングによつて形成される。

上の３つの方法のいずれによつても、数mmから
0.05mmまでの範囲のエツチングが製作される。

検出器工程に続いて、基盤は最初の方で述べら
れた方法で背面エツチングがなされる。

多くの検出器又は検出器アレイが単一シリコン
ウエハー上に調製され、これらはマイクロ回路ダ
イシングソウ又は背面エツチングによつて分離さ
れる。

加工された検出器は真空緊締の赤外線伝達窓に
適合したマイクロ回路パツケージの中に装着され
る。電気的結合は従来のマイクロ回路結線接合法
によつて検出器についてなされる。

最後のパツケージシールは真空中、又はあらか
じめ定められた圧力の選択されたガスの中で行わ
れる。所望により、このパツケージは排気管を備
え、蓋をした後に、この排気管はパツケージを排
気するために使用されて、選択したガスによつて
再充填される。次に、排気管は切捨てられる。

上記のパツケージ密封システムは、真空緊締の
封包物の中で完全にアツセンブリーとシーリング
とをなすように構成される。この装置は、ガス抜
き及びシーリングの装置を備え、その設備は温度
と絶対ガス圧力の正確な制御をなす。検出器の応
答性と応答速度はシーリング工程中も監視でき
る。

使用されるガスには窒素、アルゴン、フレオン
12、フレオン22及びキセノンが含まれる。圧力と
ガスのタイプの双方の制御はユーザーが検出器の
感度と応答速度との間の調整を可能にし、また調
製技術の必須の要素である。

真空又は不活性ガスの中の微熱計検出器のカプ
セル化は確立された技術である。しかしながら、
ユーザーの要求に合致した広い範囲の検出性能を
得るために、公知の熱物理学的特性の選ばれたガ
スを連合させて圧力を意のままに調節することは
新規な改良である。