JPH0590647A - 赤外線検出装置 - Google Patents
赤外線検出装置Info
- Publication number
- JPH0590647A JPH0590647A JP3252302A JP25230291A JPH0590647A JP H0590647 A JPH0590647 A JP H0590647A JP 3252302 A JP3252302 A JP 3252302A JP 25230291 A JP25230291 A JP 25230291A JP H0590647 A JPH0590647 A JP H0590647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared detector
- infrared
- semiconductor substrate
- lower electrode
- heat
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線検出装置を改良する。
【構成】 半導体基板上に所定の電極配線パターンが形
成されると共に、電極配線パターンに接続された熱吸収
性の下部電極および上部電極を含む赤外線検出部が半導
体基板上に形成され、半導体基板と下部電極の間には熱
伝導率の小さい材料からなる熱絶縁膜が形成されている
ことを特徴とする。本発明の構成によれば、赤外線検出
器の下部電極と半導体基板の間には、熱絶縁膜が介在さ
れているので、赤外線検出器から半導体基板への熱伝導
を大幅に低減し得る。
成されると共に、電極配線パターンに接続された熱吸収
性の下部電極および上部電極を含む赤外線検出部が半導
体基板上に形成され、半導体基板と下部電極の間には熱
伝導率の小さい材料からなる熱絶縁膜が形成されている
ことを特徴とする。本発明の構成によれば、赤外線検出
器の下部電極と半導体基板の間には、熱絶縁膜が介在さ
れているので、赤外線検出器から半導体基板への熱伝導
を大幅に低減し得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板上に形成さ
れた赤外線検出器を含むモノリシック型の赤外線検出装
置に関する。
れた赤外線検出器を含むモノリシック型の赤外線検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線検出器において、特に熱型赤外線
検出器においては、その赤外線検出感度を向上させるに
は、如何にしてその熱変換効率を上げるかが重要なポイ
ントである。図２は従来装置の断面構造を示している。
図示の通り、半導体基板１１の所定位置には電極配線パ
ターン１２が形成され、更に熱吸収膜を兼ねた下部電極
１３と、焦電材料１４と、熱吸収膜を兼ねた上部電極１
５とからなる赤外線検出器が設けられている。ここで、
下部電極１３の端部は電極配線パターン１２に接してい
る。
検出器においては、その赤外線検出感度を向上させるに
は、如何にしてその熱変換効率を上げるかが重要なポイ
ントである。図２は従来装置の断面構造を示している。
図示の通り、半導体基板１１の所定位置には電極配線パ
ターン１２が形成され、更に熱吸収膜を兼ねた下部電極
１３と、焦電材料１４と、熱吸収膜を兼ねた上部電極１
５とからなる赤外線検出器が設けられている。ここで、
下部電極１３の端部は電極配線パターン１２に接してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図２に示した断面構造を有する赤外線検出装置では、赤
外線検出器に赤外線が照射され、赤外線検出器の温度が
変化するときに、その熱が半導体基板１１に奪われ、期
待したほど赤外線検出器の温度が変化しない。すなわち
熱変換効率が悪くなるという問題点が生じる。
図２に示した断面構造を有する赤外線検出装置では、赤
外線検出器に赤外線が照射され、赤外線検出器の温度が
変化するときに、その熱が半導体基板１１に奪われ、期
待したほど赤外線検出器の温度が変化しない。すなわち
熱変換効率が悪くなるという問題点が生じる。
【０００４】本発明は、上記した点に鑑みなされたもの
で、赤外線検出器に赤外線が照射されたとき、赤外線検
出器の温度上昇が効率良くおこなわれるような構造をも
った赤外線検出装置を提供することを目的とする。
で、赤外線検出器に赤外線が照射されたとき、赤外線検
出器の温度上昇が効率良くおこなわれるような構造をも
った赤外線検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る赤外線検出
装置は、半導体基板上に所定の電極配線パターンが形成
されると共に、電極配線パターンに接続された熱吸収性
の下部電極および上部電極を含む赤外線検出部が半導体
基板上に形成され、半導体基板と下部電極の間には熱伝
導率の小さい材料からなる熱絶縁膜が形成されているこ
とを特徴とする。
装置は、半導体基板上に所定の電極配線パターンが形成
されると共に、電極配線パターンに接続された熱吸収性
の下部電極および上部電極を含む赤外線検出部が半導体
基板上に形成され、半導体基板と下部電極の間には熱伝
導率の小さい材料からなる熱絶縁膜が形成されているこ
とを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明の構成によれば、赤外線検出器の下部電
極と半導体基板の間には、熱絶縁膜が介在されているの
で、赤外線検出器から半導体基板への熱伝導を大幅に低
減し得る。
極と半導体基板の間には、熱絶縁膜が介在されているの
で、赤外線検出器から半導体基板への熱伝導を大幅に低
減し得る。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を説明する。
【０００８】図１は、本発明による赤外線検出装置の構
造断面図である。半導体基板１１上の所望位置には、メ
タルなどからなる電極配線パターン１２が形成されてい
る。そして、図２と同様に、下部電極１３と、焦電材料
１４と、上部電極１５とからなる赤外線検出器が形成さ
れ、下部電極１３の端部は電極配線パターン１２に接続
されている。本実施例においては、このような構造にお
いて、赤外線検出器の赤外線照射による熱によって、赤
外線検出器の温度上昇が効率良くおこなわれるように、
赤外線検出器の下部電極１３の下側に熱絶縁膜１６を形
成したことを特徴とする。
造断面図である。半導体基板１１上の所望位置には、メ
タルなどからなる電極配線パターン１２が形成されてい
る。そして、図２と同様に、下部電極１３と、焦電材料
１４と、上部電極１５とからなる赤外線検出器が形成さ
れ、下部電極１３の端部は電極配線パターン１２に接続
されている。本実施例においては、このような構造にお
いて、赤外線検出器の赤外線照射による熱によって、赤
外線検出器の温度上昇が効率良くおこなわれるように、
赤外線検出器の下部電極１３の下側に熱絶縁膜１６を形
成したことを特徴とする。
【０００９】すなわち、焦電材料１４の下側の下部電極
１３下側に熱絶縁膜１６が形成されている。この熱絶縁
膜１６は、通常、シリコン集積回路を製造するときに用
いられている有機高分子材料（ポリイミド膜、レジスト
膜など）で形成される。このような構造を有する赤外線
検出装置を作製するには、所望の電極配線パターン１２
が施された半導体基板１１に熱絶縁膜１６となる有機高
分子材料を所望の膜厚に塗布し、フォトエッチ工程およ
びエッチング工程により所望の形状を得る。つぎに焦電
型の赤外線検出器の下部電極１３となる熱吸収膜を蒸着
してパターニングし、その後、焦電材料１４を蒸着技
術、スパッタ技術または塗布技術などにより堆積し、さ
らに上部電極１５となる熱吸収膜を蒸着し、フォトエッ
チ工程およびエッチング工程により所望の形状に加工し
て作製する。このような本発明による赤外線検出装置
は、通常のシリコン集積回路技術を用いることにより容
易に製作することができる。
１３下側に熱絶縁膜１６が形成されている。この熱絶縁
膜１６は、通常、シリコン集積回路を製造するときに用
いられている有機高分子材料（ポリイミド膜、レジスト
膜など）で形成される。このような構造を有する赤外線
検出装置を作製するには、所望の電極配線パターン１２
が施された半導体基板１１に熱絶縁膜１６となる有機高
分子材料を所望の膜厚に塗布し、フォトエッチ工程およ
びエッチング工程により所望の形状を得る。つぎに焦電
型の赤外線検出器の下部電極１３となる熱吸収膜を蒸着
してパターニングし、その後、焦電材料１４を蒸着技
術、スパッタ技術または塗布技術などにより堆積し、さ
らに上部電極１５となる熱吸収膜を蒸着し、フォトエッ
チ工程およびエッチング工程により所望の形状に加工し
て作製する。このような本発明による赤外線検出装置
は、通常のシリコン集積回路技術を用いることにより容
易に製作することができる。
【００１０】なお、図示はしないが、半導体基板１１に
は電界効果トランジスタなどによって赤外線検出器を駆
動する回路が形成され、また赤外線検出器の出力電圧を
処理する回路が形成されている。さらに、これらの回路
は集積回路として構成されていてもよい。また、電荷結
合素子（ＣＣＤ）を半導体基板１１に形成することによ
り、赤外線検出器の出力を所定のタイミングで転送する
ようにしてもよい。
は電界効果トランジスタなどによって赤外線検出器を駆
動する回路が形成され、また赤外線検出器の出力電圧を
処理する回路が形成されている。さらに、これらの回路
は集積回路として構成されていてもよい。また、電荷結
合素子（ＣＣＤ）を半導体基板１１に形成することによ
り、赤外線検出器の出力を所定のタイミングで転送する
ようにしてもよい。
【００１１】このような構造を有する赤外線検出装置
は、赤外線検出部が下地の半導体基板と熱的に絶縁され
ているため、極めて良好な熱変換効率が得られ、特性的
に優れた赤外線検出装置が提供できる。
は、赤外線検出部が下地の半導体基板と熱的に絶縁され
ているため、極めて良好な熱変換効率が得られ、特性的
に優れた赤外線検出装置が提供できる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、赤外線検出器の下部電
極下側に熱絶縁膜が形成されているので赤外線照射によ
る熱が、赤外線検出器下側の半導体基板に逃げることが
なくなるので、非常に効率よく赤外線検出器内で熱変換
が行なわれる。
極下側に熱絶縁膜が形成されているので赤外線照射によ
る熱が、赤外線検出器下側の半導体基板に逃げることが
なくなるので、非常に効率よく赤外線検出器内で熱変換
が行なわれる。
【図１】本発明による装置の断面構造図である。
【図２】従来の装置の断面構造図である。
【符号の説明】 １１…半導体基板 １２…電極配線パターン １３…下部電極 １４…焦電材料 １５…上部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/33 8838−5Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板上に所定の電極配線パターン
が形成されると共に、前記電極配線パターンに接続され
た熱吸収性の下部電極および上部電極を含む赤外線検出
部が前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板と前
記下部電極の間には熱伝導率の小さい材料からなる熱絶
縁膜が形成されていることを特徴とする赤外線検出装
置。 - 【請求項２】 前記半導体基板に前記赤外線検出部を駆
動する回路または該赤外線検出部から出力された信号を
処理する回路の少なくともいずれか一方が集積化されて
搭載されている請求項１記載の赤外線検出装置。 - 【請求項３】 前記半導体基板にＣＣＤデバイスを搭載
している請求項１記載の赤外線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252302A JPH0590647A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252302A JPH0590647A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 赤外線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590647A true JPH0590647A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17235361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252302A Pending JPH0590647A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590647A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290442B1 (ko) * | 1998-08-12 | 2001-07-12 | 김충환 | 열영상반도체소자 |
| WO2017125973A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 赤外線センサ |
| US10847567B2 (en) | 2017-01-12 | 2020-11-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Infrared sensor device including infrared sensor substrate and signal processing circuit substrate coupled to each other |
| WO2022176949A1 (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 国立大学法人横浜国立大学 | 赤外線検出器および赤外線検出器を備えたガスセンサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6355450B2 (ja) * | 1982-04-06 | 1988-11-02 | Diesel Kiki Co | |
| JPH02230769A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Hitachi Denshi Ltd | 焦電型固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3252302A patent/JPH0590647A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6355450B2 (ja) * | 1982-04-06 | 1988-11-02 | Diesel Kiki Co | |
| JPH02230769A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Hitachi Denshi Ltd | 焦電型固体撮像装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290442B1 (ko) * | 1998-08-12 | 2001-07-12 | 김충환 | 열영상반도체소자 |
| WO2017125973A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 赤外線センサ |
| US10847567B2 (en) | 2017-01-12 | 2020-11-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Infrared sensor device including infrared sensor substrate and signal processing circuit substrate coupled to each other |
| WO2022176949A1 (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 国立大学法人横浜国立大学 | 赤外線検出器および赤外線検出器を備えたガスセンサ |
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