JPH07243908A - Infrared sensor, manufacture thereof, and infrared detection device - Google Patents

Infrared sensor, manufacture thereof, and infrared detection device

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JPH07243908A
JPH07243908A JP6038072A JP3807294A JPH07243908A JP H07243908 A JPH07243908 A JP H07243908A JP 6038072 A JP6038072 A JP 6038072A JP 3807294 A JP3807294 A JP 3807294A JP H07243908 A JPH07243908 A JP H07243908A
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JP
Japan
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film
infrared
substrate
forming portion
element forming
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Pending
Application number
JP6038072A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyuki Imaizumi
三之 今泉
Yoshikazu Uchiumi
良和 内海
Masatomi Okumura
正富 奥村
Akira Yamada
朗 山田
Takehiko Sato
剛彦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OPT D D MELCO LAB KK
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
OPT D D MELCO LAB KK
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH07243908A publication Critical patent/JPH07243908A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an inexpensive infrared sensor with a low heat capacitance and high sensitivity and a manufacturing method thereof and provide a device for detecting infrared rays such as human beings in the posture of repose so as to automatically perform operation of air conditioner, movement of louver, and opening/closing of door. CONSTITUTION:An infrared-ray sensor in which an insulation film 2 having an infrared detection element forming part is provided on a board 6, an infrared detection element 1 is provided on the element molding part of the insulation film 2, and a cavity part 5 is formed on the lower side of the element forming part of the insulation film 2, is provided with a thin film 7 consisting of a material having good wettability at least against board etching liquid and/or a reflection plate which can easily recognize reflection light on the cavity part side of the insulation film of the element forming part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は赤外線センサ、その製法
および赤外線検知装置に関する。さらに詳しくは、冷暖
房機器のON,OFF、冷暖房機器のルーバの移動、ド
アの開閉などにおいて、人の赤外線を検知する焦電性特
性、温度による抵抗変化や熱起電力の変化など熱による
素子特性の変化を利用した赤外線センサ、その製法およ
び赤外線検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared sensor, a method for manufacturing the same, and an infrared detector. More specifically, when the air conditioner is turned on and off, the louver of the air conditioner is moved, the door is opened and closed, etc., the pyroelectric property of detecting infrared rays of a person, the element property due to heat such as the resistance change due to temperature and the thermoelectromotive force The present invention relates to an infrared sensor that utilizes changes in temperature, its manufacturing method, and an infrared detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、人の赤外線を検知できるセンサと
して焦電型の焦電体セラミックスを用いたもの、熱起電
力型のサーモパイル、抵抗体型のボロメータなどが用い
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sensor capable of detecting infrared rays of a person, one using pyroelectric pyroelectric ceramics, thermoelectromotive force type thermopile, resistor type bolometer and the like have been used.

【0003】この中でも、比較的感度も高く、価格の安
い焦電型のセンサが有利に用いられている。焦電型の赤
外線センサとしては、焦電性のセラミックスまたは単結
晶の表裏両面に電極が設けられることにより形成されて
いる。焦電型の赤外線センサは、その検出感度を上げる
ため、薄膜で構成され、熱容量を小さくしている。たと
えば特開昭60-180180号公報に開示されている焦電型セ
ンサでは、酸化マグネシウム基板の上に素子を形成し、
あとから基板裏面をエッチングして熱容量を小さくして
いる。また、特開平1-136035号公報や特開平4-158583号
公報には、シリコン基板に溝を形成し、スペーサを入れ
て平滑化し、その上に焦電体検知素子を形成する構造が
開示されている。また、特開平3-287022号公報には、基
板上に所定範囲のレジスト部を形成し、その上に支持膜
を形成し、空間を形成したのち、その上に検知素子を形
成する方法が開示されている。
Among these, a pyroelectric sensor, which has a relatively high sensitivity and is inexpensive, is advantageously used. The pyroelectric infrared sensor is formed by providing electrodes on both front and back surfaces of a pyroelectric ceramic or single crystal. The pyroelectric infrared sensor is composed of a thin film and has a small heat capacity in order to increase its detection sensitivity. For example, in the pyroelectric sensor disclosed in JP-A-60-180180, an element is formed on a magnesium oxide substrate,
After that, the back surface of the substrate is etched to reduce the heat capacity. Further, JP-A 1-136035 and JP-A 4-158583 disclose a structure in which a groove is formed in a silicon substrate, a spacer is inserted to smooth the groove, and a pyroelectric sensing element is formed thereon. ing. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-287022 discloses a method of forming a resist portion in a predetermined range on a substrate, forming a support film thereon, forming a space, and then forming a sensing element thereon. Has been done.

【0004】一方、焦電型のセンサは移動する物体また
は温度が変化する物体を検知することはできるが、温度
による分極の変化を測定するため、静止物体および温度
変化のない物体を検知するばあいにはチョッパが必要と
なる。このような赤外線検知装置は、たとえば特開昭63
-65328号公報に開示されているように、1次元焦電型赤
外線検知素子と光チョッパと光スキャナとを備え、2次
元撮像装置とする方法が知られている。
On the other hand, a pyroelectric sensor can detect a moving object or an object whose temperature changes, but since it measures the change in polarization due to temperature, it cannot detect a stationary object or an object with no temperature change. By the way, a chopper is needed. Such an infrared detecting device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 65328, there is known a method of providing a two-dimensional image pickup apparatus including a one-dimensional pyroelectric infrared detecting element, an optical chopper and an optical scanner.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述の焦電型センサ
で、前述の酸化マグネシウム基板上に素子を形成するも
のは、酸化マグネシウム基板が安定性に欠けるという欠
点を有している。さらにシリコン基板に溝を形成するも
のは、溝のみにスペーサを埋め込むことが難かしく、基
板と平面をなすように形成するためには研磨しなければ
ならないが、研磨するとシリコン基板を汚染し易いとい
う問題がある。さらに、空間が形成された支持膜上に検
知素子を形成することは難かしく、逆にフォトレジスト
を除去する前に検知素子を形成しようとすると、焦電型
センサでは結晶の生成温度として400℃以上にする必要
があるので、フォトレジストが変形変質するため検知素
子を形成することは不可能である。他の熱起電力型など
の赤外線検知素子も、感度が低いため、一層熱容量を小
さくする必要がある。
The pyroelectric type sensor described above, in which the element is formed on the magnesium oxide substrate, has a drawback that the magnesium oxide substrate lacks stability. Further, it is difficult to embed a spacer only in a groove when forming a groove on a silicon substrate, and it is necessary to polish it in order to form a flat surface with the substrate, but polishing tends to contaminate the silicon substrate. There's a problem. Furthermore, it is difficult to form the sensing element on the supporting film in which the space is formed, and conversely, if it is attempted to form the sensing element before removing the photoresist, the pyroelectric sensor produces 400 ° C as the crystal generation temperature. Since it is necessary to set the above, it is impossible to form the sensing element because the photoresist is deformed and deteriorated. Since other thermo-electromotive force type infrared detecting elements also have low sensitivity, it is necessary to further reduce the heat capacity.

【0006】また、前述のように焦電型センサで静止状
態の赤外線を検知するためには、光チョッパを設けなけ
ればならないが、前述の方法では、光チョッパとして円
盤を羽根状にし回転させているため、素子の一列配列に
適用すると配列の始と終わりはチョップの外側に位置
し、中ほどは内側に位置し、羽根の中心軸に近い方と遠
い方で周速度が異なり、羽根に対して素子が大きいと信
号の修正が必要となる。本発明はこのような問題を解決
し、素子形成部の下側に確実に空洞部が形成され、熱容
量が小さく、高感度の赤外線センサを提供することを目
的とする。
Further, as described above, an optical chopper must be provided in order to detect infrared rays in a stationary state by the pyroelectric sensor, but in the above method, a disk is used as an optical chopper to rotate the disk. Therefore, when applied to a single-row array of elements, the beginning and end of the array are located outside the chop, the middle is located inside, and the peripheral speeds are different near and far from the central axis of the blade. If the device is large, it is necessary to correct the signal. An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an infrared sensor with a high sensitivity, in which a cavity is surely formed under the element formation portion, the heat capacity is small.

【0007】本発明の他の目的は、赤外線検知素子の熱
容量を小さくするため、素子形成部の下側に容易に、か
つ、確実に空洞部を形成できる赤外線センサの製法を提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an infrared sensor which can easily and surely form a cavity below the element forming portion in order to reduce the heat capacity of the infrared detecting element. .

【0008】本発明のさらに他の目的は、焦電型センサ
を用いて静止物体の赤外線を検知するばあいにも、効率
よく検知することができる赤外線検知装置を提供するこ
とにある。
Still another object of the present invention is to provide an infrared detecting device capable of efficiently detecting infrared rays of a stationary object even when the pyroelectric sensor is used.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の赤外線センサは
基板上に赤外線検知素子形成部を有する絶縁被膜が設け
られ、該絶縁被膜の前記素子形成部上に赤外線検知素子
が設けられ、前記絶縁被膜の前記素子形成部の下側に空
洞部が形成された赤外線センサであって、前記素子形成
部の前記絶縁被膜の空洞部側に少なくとも前記基板のエ
ッチング液に濡れ性のよい材料からなる薄膜が設けられ
ている。
In an infrared sensor of the present invention, an insulating coating having an infrared detecting element forming portion is provided on a substrate, and the infrared detecting element is provided on the element forming portion of the insulating coating. An infrared sensor in which a cavity is formed below the element forming portion of the coating, the thin film being made of a material having good wettability to at least the etching liquid of the substrate on the cavity side of the insulating coating of the element forming portion. Is provided.

【0010】前記赤外線検知素子が焦電型検知素子であ
って、前記絶縁被膜上にクシ歯が互い違いになるように
形成された一対のクシ形電極と、該クシ形電極の少なく
とも一面側に設けられた焦電体膜とからなることが、焦
電体膜も薄くできるとともに、横方向の分極を利用する
ため検知素子膜に少々のピンホールが生じていても問題
がなく、さらに一対の電極も1回の工程で形成すること
ができるため好ましい。
The infrared sensing element is a pyroelectric sensing element, and a pair of comb-shaped electrodes formed so that the comb teeth are staggered on the insulating film, and provided on at least one surface side of the comb-shaped electrodes. It is possible to make the pyroelectric film thin, and since the lateral polarization is used, there is no problem even if a few pinholes are formed in the sensing element film, and a pair of electrodes is formed. Is also preferable because it can be formed in one step.

【0011】また本発明の赤外線センサの製法は、
(a)基板上の素子形成部が設けられる領域に該基板の
エッチング液に濡れ性のよい材料または前記エッチング
液に溶解しやすい材料からなる薄膜を設け、(b)該薄
膜の上および前記基板表面に絶縁被膜を設け、(c)該
絶縁被膜の素子形成部上に赤外線検知素子を形成し、
(d)前記絶縁被膜の素子形成部近傍にエッチング用の
窓部を設け、(e)該エッチング用の窓部から前記素子
形成部の下の前記基板をエッチングして空洞部を形成す
ることを特徴とする。
The method of manufacturing the infrared sensor of the present invention is
(A) A thin film made of a material having a high wettability with an etching solution of the substrate or a material easily soluble in the etching solution is provided in a region of the substrate where an element forming portion is provided, and (b) on the thin film and the substrate. An insulating coating is provided on the surface, and (c) an infrared detecting element is formed on the element forming portion of the insulating coating.
(D) A window portion for etching is provided near the element forming portion of the insulating coating, and (e) the substrate under the element forming portion is etched from the etching window portion to form a cavity. Characterize.

【0012】前記絶縁被膜を設ける工程が、 あらかじめ常温でスパッタリング法により酸化ケイ素
膜もしくはチッ化ケイ素膜を設けたのち600〜1000℃で
熱処理するか、または 600〜1000℃の加熱下でCVD法、スパッタリング法
もしくは酸化により酸化ケイ素膜もしくはチッ化ケイ素
膜を設ける工程であることが、アルカリ性のエッチング
液に対する耐性が強くなるため好ましい。
In the step of providing the insulating coating, a silicon oxide film or a silicon nitride film is previously provided at room temperature by a sputtering method and then heat-treated at 600 to 1000 ° C., or a CVD method under heating at 600 to 1000 ° C., A step of providing a silicon oxide film or a silicon nitride film by a sputtering method or oxidation is preferable because the resistance to an alkaline etching solution becomes strong.

【0013】さらに本発明の赤外線検知装置は、焦電型
赤外線センサがアレイ状に複数個配列され、該赤外線セ
ンサの前面に該赤外線センサの配列方向に沿って回転す
る複数の孔を有する円筒シャッタが設けられている。
Further, in the infrared detection device of the present invention, a plurality of pyroelectric infrared sensors are arranged in an array, and a cylindrical shutter having a plurality of holes on the front surface of the infrared sensor, the holes rotating along the arrangement direction of the infrared sensors. Is provided.

【0014】[0014]

【作用】本発明の赤外線センサおよびその製法によれ
ば、絶縁被膜の素子形成部の基板側に基板のエッチング
液に対して濡れ性のよい薄膜または該エッチング液に対
して溶解性のある薄膜を設けているため、絶縁被膜の窓
部から基板をエッチングする際にエッチング液が素子形
成部の下側に前記薄膜を介して浸透し、素子形成部の下
のみに容易に空洞部を形成することができる。そのた
め、絶縁被膜を非常に薄く形成することができ、赤外線
センサの熱容量を非常に小さくすることができる。
According to the infrared sensor and the manufacturing method thereof of the present invention, a thin film having good wettability to the etching liquid of the substrate or a thin film soluble to the etching liquid is provided on the substrate side of the element forming portion of the insulating film. Since the etching solution is provided, the etching solution permeates the lower side of the element forming portion through the thin film when the substrate is etched through the window of the insulating film, and the cavity is easily formed only under the element forming portion. You can Therefore, the insulating coating can be formed very thin, and the heat capacity of the infrared sensor can be made very small.

【0015】さらに本発明の赤外線検知装置によれば、
アレイ状に配列された赤外線センサの前面に複数の孔を
有する回転体を設けているため、感度が高く安価な焦電
型センサを用いながら、静止した人間などの赤外線を継
続的に検知することができる。
Further, according to the infrared detecting device of the present invention,
Infrared sensors arranged in an array are equipped with a rotating body with multiple holes in front of them, so it is possible to continuously detect infrared rays from a stationary person while using a pyroelectric sensor that has high sensitivity and is inexpensive. You can

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明の赤外線センサの一実施例の基
本概念を示す平面説明図の一部で、図2はそのA−A線
断面説明図である。図1〜2において、1は赤外線検知
素子で、基板6上に設けられた絶縁被膜2の素子形成部
2a上に形成されている。3は素子形成部2aの下側の
基板6に空洞5を形成するための絶縁被膜2に設けられ
た窓部で、この窓部3から基板6がエッチングされるこ
とにより空洞5が形成されている。空洞5の周囲に残存
した基板6により格子部6aが形成され、素子形成部2
aは格子部6a上の絶縁被膜2と橋梁部2bを介して連
結しており、保持されている。その結果、赤外線検知素
子1は空洞5上に橋梁部2bで支えられた薄い絶縁被膜
2により宙吊りの形で保持され、熱容量を小さくしてい
る。本発明では、素子形成部2aの下側(裏面側)に基
板6のエッチング液と濡れ性のよい薄膜7が設けられて
いることに特徴がある。なお、薄膜7と素子形成部との
あいだに金属膜または着色剤膜が設けられることが、後
工程での位置合わせをするのに見易くて好ましい。すな
わち、本実施例の赤外線センサの製法で詳述するよう
に、素子形成部2aの部分のみ、絶縁被膜2と基板6と
のあいだにエッチング液と濡れ性のよい薄膜7が設けら
れているため、窓部3から基板6をエッチングする際に
薄膜7と基板6とのあいだにエッチング液が浸透し易
く、素子形成部2aの下側のみをエッチングし、空洞5
を形成するのに短時間で行うことができる。
1 is a part of an explanatory plan view showing the basic concept of an embodiment of an infrared sensor of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an infrared detecting element, which is formed on the element forming portion 2a of the insulating coating 2 provided on the substrate 6. Reference numeral 3 denotes a window portion provided in the insulating coating 2 for forming the cavity 5 in the substrate 6 below the element forming portion 2a, and the cavity 5 is formed by etching the substrate 6 from the window portion 3. There is. The substrate 6 remaining around the cavity 5 forms a lattice portion 6a, and the element forming portion 2
a is connected to the insulating coating 2 on the lattice portion 6a via the bridge portion 2b and held. As a result, the infrared detecting element 1 is held in a suspended state on the cavity 5 by the thin insulating coating 2 supported by the bridge portion 2b, and the heat capacity is reduced. The present invention is characterized in that the thin film 7 having good wettability with the etching liquid for the substrate 6 is provided on the lower side (back surface side) of the element forming portion 2a. It is preferable that a metal film or a colorant film is provided between the thin film 7 and the element forming portion, because it is easy to see for alignment in a later step. That is, as described in detail in the method of manufacturing the infrared sensor of this embodiment, the thin film 7 having good wettability with the etching liquid is provided only between the element forming portion 2a and the insulating coating 2 and the substrate 6. When the substrate 6 is etched through the window portion 3, the etching liquid easily penetrates between the thin film 7 and the substrate 6, so that only the lower side of the element forming portion 2a is etched and the cavity 5
Can be formed in a short time.

【0017】赤外線検知素子1としては、焦電体材料の
分極を両電極により検知する焦電型検知素子、抵抗体の
温度による抵抗変化を検知する抵抗体型検知素子、サー
モパイルなどの温度による熱起電力の変化を検知する熱
起電力型検知素子、および交流駆動するコンデンサ型検
知素子などの、熱容量を小さくすることにより検知感度
を向上することができる検知素子に共通して適用でき
る。なかでも焦電型検知素子は熱容量を小さくすること
によって、高い感度がえられ、価格が安いため、とくに
好ましい。
As the infrared detecting element 1, a pyroelectric type detecting element for detecting the polarization of the pyroelectric material with both electrodes, a resistor type detecting element for detecting the resistance change due to the temperature of the resistor, a thermopile caused by the temperature of a thermopile or the like. The present invention can be commonly applied to a thermoelectromotive force type detection element that detects a change in electric power and a detection element that can improve detection sensitivity by reducing a heat capacity, such as a capacitor type detection element that is driven by an alternating current. Among them, the pyroelectric detection element is particularly preferable because it has high sensitivity and low cost by reducing the heat capacity.

【0018】焦電型検知素子に用いる焦電体材料として
は、PbTiO3、LiTaO3、Pb(Ti1-xZrx
3などが用いられ、これらをスパッタターゲットとし
て、基板を500℃程度に加熱してスパッタリングするこ
とによりペロブスカイト構造の焦電体膜をうることがで
きる。焦電体材料としては、ペロブスカイト構造以外に
もSr1-xBaxNb25などは高い焦電性をうることが
できる。また、焦電体膜の下に設ける下部電極として
は、白金、金などが各工程の処理に対する耐性が強いた
め、好適に使用されることができる。しかし、白金や金
は焦電体膜や絶縁被膜との接着性が低いため、絶縁被膜
や焦電体膜と電極とのあいだにクロム金属、チタン金
属、チッ化チタン膜などを介在させることが電極の接着
性の点から好ましい。また、上部電極としては、赤外線
吸収性の高いニクロム、炭化ケイ素系、カーボン系など
の導電膜を使用すると赤外線を効率よく吸収できるの
で、好ましい。
Pyroelectric materials used for the pyroelectric sensing element include PbTiO 3 , LiTaO 3 , and Pb (Ti 1-x Zr x ).
O 3 or the like is used, and a pyroelectric film having a perovskite structure can be obtained by heating the substrate to about 500 ° C. using these as a sputtering target and performing sputtering. As the pyroelectric material, Sr 1-x Ba x Nb 2 O 5 and the like can obtain high pyroelectricity in addition to the perovskite structure. Further, as the lower electrode provided under the pyroelectric film, platinum, gold, etc. can be preferably used because they have high resistance to the treatment in each step. However, since platinum and gold have low adhesion to the pyroelectric film or insulating coating, it is possible to interpose a chromium metal, titanium metal, titanium nitride film, or the like between the insulating coating or pyroelectric film and the electrode. It is preferable from the viewpoint of the adhesiveness of the electrodes. Further, as the upper electrode, it is preferable to use a conductive film such as nichrome, silicon carbide or carbon which has a high infrared absorption property, since infrared rays can be efficiently absorbed.

【0019】基板6としては、素子形成部2aの下側に
空洞5を形成することができる化学的に異方性エッチン
グをすることができるものであればよいが、とくに(10
0)面または(110)面の結晶面を有するシリコン基板
が、素子形成部2aの下のみに凹部を形成し易いこと
と、絶縁被膜2の形成など、製造プロセスが容易である
ため、とくに好ましい。
The substrate 6 may be any one that can be chemically anisotropically etched so that the cavity 5 can be formed below the element forming portion 2a.
A silicon substrate having a (0) plane or a (110) plane is particularly preferable because it is easy to form a recess only under the element formation portion 2a and the manufacturing process such as formation of the insulating coating 2 is easy. .

【0020】また絶縁被膜2は基板上に0.05〜1μm程
度の厚さで形成でき、電気的絶縁性であるとともに、熱
伝導がわるく、機械的強度を有する膜であれば何でもよ
いが、酸化ケイ素膜、チッ化ケイ素膜またはこれらの混
合膜が前述の諸特性がえられることおよび膜の形成がし
易いことなどの点からとくに好ましい。しかし、酸化ケ
イ素は基板のエッチング溶液である水酸化カリウム水溶
液によってエッチングされ、窓部3が大きくなり、チッ
化ケイ素は間隙部が大きくなるのを防止する効果があ
る。そのため、エッチング液として水酸化カリウム水溶
液を用いるばあいはチッ化ケイ素膜を使用することが好
ましい。また、絶縁被膜2の一部は素子形成部2aとす
るため、熱伝導を抑制する点から、さらに好ましくは0.
05〜0.5μm程度の厚さに形成されることが好ましい。
The insulating coating 2 can be formed on the substrate to a thickness of about 0.05 to 1 μm, and it may be any film as long as it is electrically insulating, has poor heat conduction, and has mechanical strength. A film, a silicon nitride film or a mixed film thereof is particularly preferable from the viewpoints that the above-mentioned various properties are obtained and the film is easily formed. However, silicon oxide is etched by a potassium hydroxide aqueous solution which is an etching solution for the substrate, the window 3 becomes large, and silicon nitride has an effect of preventing the gap from becoming large. Therefore, when an aqueous solution of potassium hydroxide is used as the etching solution, it is preferable to use a silicon nitride film. Moreover, since a part of the insulating coating 2 is the element forming portion 2a, it is more preferable that the insulating coating 2 has a thickness of 0.
It is preferably formed to a thickness of about 05 to 0.5 μm.

【0021】素子形成部2aは熱の逃げを小さくして熱
容量をできるだけ小さくするため、周囲から隔離するこ
とが好ましいが、たとえば基板として用いるシリコン基
板の結晶方向を利用してそれぞれ直交する2本の平行線
により囲まれた四角形の内側で、シリコン基板のエッチ
ングのため四角形の四隅に直角三角形状の窓部3が設け
られ、四角形状に形成されるとともに、四角形状の素子
形成部の四隅で格子部6aと橋梁部2bを介して接続さ
れ、保持される形状にすることが、製造が容易であると
ともに熱容量を小さくできる点から好ましい。
The element forming portion 2a is preferably isolated from the surroundings in order to reduce the escape of heat and the heat capacity as much as possible, but for example, two elements are orthogonal to each other by utilizing the crystallographic direction of the silicon substrate used as the substrate. Inside the quadrangle surrounded by the parallel lines, right-angled triangular window portions 3 are provided at the four corners of the quadrangle for etching the silicon substrate, and are formed in the quadrangle shape. It is preferable to have a shape in which the portion 6a and the bridge portion 2b are connected and held so that the shape can be facilitated and the heat capacity can be reduced.

【0022】前述の基板6のエッチング液に対し濡れ性
のよい薄膜としては、窓部3からのエッチング液が、素
子形成部2a下の基板6と接触し易く、素子形成部2a
直下の基板6のエッチングを早く、かつ、確実に完了で
きるようにするもので、基板6としてシリコン基板を用
いたばあい、酸化亜鉛膜、アモルファス酸化アルミニウ
ム(AlOx)膜、ホウケイ酸ガラス膜、チッ化アルミ
ニウム(AlNx)膜などを用いることができる。また
シリコンのエッチング液として使用されるアルカリ溶液
に溶解しやすいCuO、MgOなどでもよい。このばあ
いは、製品としての赤外線センサにはこの薄膜は残存し
なくなる。この薄膜はエッチング液を素子形成部2a下
の基板表面に浸透させ易くするもので、0.01〜0.05μm
程度設けられれば充分である。あまり厚くなると素子形
成部2aの高さが大きくなり端部で電極膜あるいは検知
素子膜が切れやすくなり、薄すぎるとエッチング液を浸
透させ易くするという目的を達せないからである。
As the thin film having good wettability with respect to the etching liquid of the substrate 6 described above, the etching liquid from the window 3 is likely to come into contact with the substrate 6 below the element forming portion 2a, and the element forming portion 2a
This is to enable the etching of the substrate 6 immediately below to be completed quickly and surely, and when a silicon substrate is used as the substrate 6, a zinc oxide film, an amorphous aluminum oxide (AlOx) film, a borosilicate glass film, a chip. An aluminum nitride (AlNx) film or the like can be used. Alternatively, CuO, MgO, or the like, which is easily dissolved in an alkaline solution used as an etching solution for silicon, may be used. In this case, this thin film does not remain in the infrared sensor as a product. This thin film facilitates the permeation of the etching solution into the substrate surface under the element forming portion 2a, and is 0.01 to 0.05 μm.
It is enough if a certain degree is provided. This is because if the thickness is too thick, the height of the element forming portion 2a becomes large and the electrode film or the sensing element film is easily cut at the end portion, and if it is too thin, the purpose of facilitating penetration of the etching solution cannot be achieved.

【0023】エッチング液に対して濡れ性のよい薄膜7
を設けると、この薄膜7は前述のように、0.01〜0.05μ
m程度と非常に薄いため、色差が少なく、後工程で使用
するマスク合わせが非常に難しくなる。そのため、薄膜
7と絶縁被膜2の素子形成部2aとのあいだに反射光を
認識し易い金属膜または着色剤膜などの反射膜8を介在
させることが好ましい。反射膜8を設けることにより、
反射光を観測し易くなる。この反射膜8も0.01〜0.05μ
m程度の厚さ設けられれば、マスク合わせに充分寄与
し、逆にこれより厚くなると素子形成部の熱容量が大き
くなり過ぎてセンサの感度が低下し、好ましくない。赤
外線検知素子1の電極が素子形成部2の全面に形成され
ていないばあいは、検知素子1部に入射した赤外線のう
ち一部は電極のあいだを透過して空洞5の方に逃げてし
まうが、反射膜8として金属膜が設けられていると、金
属膜で反射するため、入射した熱を効率よく吸収できる
という利点も生じる。このような金属膜としては、たと
えばCr、Ni、Mo、W、Nb、Ta、Pt、Auな
どを用いることができる。これらの金属膜はスパッタリ
ングなどによる形成法が簡単であるとともに、充分な反
射がえられるから好ましい。また、反射膜として金属膜
ではなく、着色剤膜を使用するばあいはMnO2、Cr2
3、Fe23、CoO、Cなどを使用すれば、反射光
を認識し易く、マスクの位置合わせを容易に行うことが
できる。
Thin film 7 having good wettability with etching solution
, The thin film 7 has a thickness of 0.01 to 0.05 μm as described above.
Since the thickness is very thin, about m, there is little color difference, and it becomes very difficult to align the mask used in the subsequent process. Therefore, it is preferable to interpose a reflective film 8 such as a metal film or a colorant film that easily recognizes the reflected light between the thin film 7 and the element forming portion 2a of the insulating coating 2. By providing the reflective film 8,
It becomes easier to observe the reflected light. This reflective film 8 is also 0.01-0.05μ
If it is provided with a thickness of about m, it contributes to the mask alignment sufficiently, and conversely, if it is thicker than this, the heat capacity of the element forming portion becomes too large and the sensitivity of the sensor decreases, which is not preferable. If the electrode of the infrared detecting element 1 is not formed on the entire surface of the element forming portion 2, a part of the infrared rays incident on the detecting element 1 part will pass through between the electrodes and escape to the cavity 5. However, when a metal film is provided as the reflective film 8, the metal film reflects the light, so that the incident heat can be efficiently absorbed. As such a metal film, for example, Cr, Ni, Mo, W, Nb, Ta, Pt, Au or the like can be used. These metal films are preferable because they can be easily formed by sputtering and sufficient reflection can be obtained. When a colorant film is used as the reflective film instead of the metal film, MnO 2 , Cr 2
If O 3 , Fe 2 O 3 , CoO, C or the like is used, the reflected light can be easily recognized and the mask can be easily aligned.

【0024】本発明の好ましい態様はつぎのとおりであ
る。
A preferred embodiment of the present invention is as follows.

【0025】本願発明の赤外線センサの好ましい態様
は、基板上に赤外線検知素子形成部を有する絶縁被膜が
設けられ、該絶縁被膜の前記素子成形部上に赤外線検知
素子が設けられ、前記絶縁被膜の前記素子形成部の下側
に空洞部が形成された赤外線センサであって、前記素子
形成部の前記絶縁被膜の空洞部側に少なくとも反射光を
認識し易い反射膜が設けられているものである。
In a preferred embodiment of the infrared sensor of the present invention, an insulating coating having an infrared detecting element forming portion is provided on a substrate, the infrared detecting element is provided on the element forming portion of the insulating coating, and the insulating coating of the insulating coating is provided. An infrared sensor in which a cavity is formed below the element forming portion, wherein a reflection film that easily recognizes reflected light is provided at least on the cavity side of the insulating coating of the element forming portion. .

【0026】反射光を認識し易い反射膜を素子形成部の
下側に設けることにより、エッチング液に対して濡れ性
のよい薄膜やエッチング液に溶解し易い薄膜が設けられ
たばあいでも、のちのマスク合わせが容易で、精密な赤
外線センサがえられる。
Even if a thin film having a good wettability with respect to the etching liquid or a thin film easily dissolved with the etching liquid is provided by providing the reflection film on the lower side of the element forming portion, which allows the reflected light to be easily recognized, The mask alignment is easy, and you can get a precise infrared sensor.

【0027】前記反射膜は金属膜であることが反射光が
明確でマスク合わせをし易いとともに、検知素子として
たとえばクシ形のように隙間のある電極を用いたばあい
に隙間を透過した赤外線を反射させることができ、赤外
線を有効に利用できるため好ましい。
Since the reflection film is a metal film, the reflected light is clear and mask alignment is easy, and when an electrode having a gap such as a comb-shaped electrode is used as the detection element, the infrared rays transmitted through the gap are detected. It is preferable because it can be reflected and infrared rays can be effectively used.

【0028】また、金属膜としてはAl、Cr、Ni、
Nb、Ta、AuまたはPtの少なくとも1種からなる
ものであることが、成膜の容易さおよび反射効率が高い
点から好ましい。
As the metal film, Al, Cr, Ni,
It is preferable to use at least one of Nb, Ta, Au, and Pt from the viewpoint of easy film formation and high reflection efficiency.

【0029】さらに、前記反射膜が着色剤膜であっても
マスク合わせをするとき反射光を認識し易く、正確なパ
ターニングをすることができて好ましい。
Further, even if the reflection film is a colorant film, it is preferable that the reflected light can be easily recognized when the mask is aligned and accurate patterning can be performed.

【0030】前記反射膜の前記空洞部側にさらに前記基
板のエッチング溶液に濡れ性のよい材料からなる薄膜が
設けられていることが、素子形成部下の基板のエッチン
グを短時間で行なえるため好ましい。
It is preferable that a thin film made of a material having a good wettability with the etching solution for the substrate is further provided on the cavity side of the reflective film, because the substrate under the element forming portion can be etched in a short time. .

【0031】前記エッチング液に濡れ性のよい膜が酸化
亜鉛膜、アモルファス酸化アルミニウム膜、ホウケイ酸
ガラス膜またはチッ化アルミニウム膜の少なくもと1種
からなることが、基板のエッチング液としてよく用いら
れるアルカリ溶液と濡れ性がよくエッチング作用を早め
ることができて好ましい。
It is often used as an etching solution for a substrate that the film having good wettability with the etching solution is at least one of a zinc oxide film, an amorphous aluminum oxide film, a borosilicate glass film or an aluminum nitride film. It is preferable because it has good wettability with an alkaline solution and can accelerate the etching action.

【0032】前記基板が(100)面または(110)面の結
晶面を有するシリコン基板であることが、異方性エッチ
ングにより、素子形成部の下側のみに空洞部を形成する
ことができて好ましい。
Since the substrate is a silicon substrate having a (100) plane or a (110) plane, it is possible to form a cavity only under the element formation portion by anisotropic etching. preferable.

【0033】さらに、前記絶縁被膜が酸化ケイ素膜、チ
ッ化ケイ素膜または酸化ジルコニウム膜であることが、
基板のエッチング液に対して耐性が強いとともに、膜形
成が容易であるため好ましい。
Further, the insulating coating is a silicon oxide film, a silicon nitride film or a zirconium oxide film,
It is preferable because it has high resistance to the etching liquid of the substrate and the film formation is easy.

【0034】また、前記素子形成部が四角形状に形成さ
れ、該四角形状の前記素子形成部の四隅が前記空洞部の
周囲に残留した基板の格子部に接続された橋梁部により
保持されていることが、素子形成部の熱容量を小さくす
ることができ、かつ、赤外線センサの感度を向上させる
点から好ましい。
Further, the element forming portion is formed in a quadrangular shape, and the four corners of the quadrangular element forming portion are held by bridge portions connected to the lattice portion of the substrate remaining around the cavity. It is preferable that the heat capacity of the element forming portion can be reduced and the sensitivity of the infrared sensor can be improved.

【0035】前記赤外線検知素子が焦電型の検知素子で
あることが、感度が高く、安価に形成できるため好まし
い。
It is preferable that the infrared detecting element is a pyroelectric type detecting element because it has high sensitivity and can be formed at low cost.

【0036】赤外線検知素子が焦電型検知素子であるば
あいに、前記絶縁被膜上にクシ歯が互い違いになるよう
に形成された一対のクシ形電極と、該クシ形電極の少な
くとも一面側に設けられた検知素子膜とからなり、検知
素子膜として、焦電体膜を用いるばあい、該焦電体膜の
厚さが0.2〜5μmであることが、小さい熱容量で分極
作用を完全ならしめるのに好ましい。
When the infrared detection element is a pyroelectric detection element, a pair of comb-shaped electrodes formed so that the comb teeth are staggered on the insulating coating, and at least one surface side of the comb-shaped electrodes are provided. When a pyroelectric film is used as the detection element film, the pyroelectric film has a thickness of 0.2 to 5 μm so that the polarization effect can be completely achieved with a small heat capacity. Is preferred.

【0037】また、検知素子膜としては抵抗体で形成さ
れてもよい。
The sensing element film may be formed of a resistor.

【0038】前記抵抗体からなる検知素子が、前記絶縁
被膜上にクシ歯が互い違いになるように形成された一対
のクシ形電極と、該クシ形電極の少なくとも一面側に設
けられた抵抗体膜とからなるものでも結晶性をうるため
の熱処理をする必要がなく好ましい。
A sensing element composed of the resistor comprises a pair of comb-shaped electrodes formed on the insulating coating so that the comb teeth are staggered, and a resistor film provided on at least one surface side of the comb-shaped electrodes. It is preferable that even if it is composed of, it is not necessary to perform heat treatment for obtaining crystallinity.

【0039】前記抵抗体膜が、酸化マンガン−酸化コバ
ルト−酸化ニッケル系サーミスタ抵抗体、炭化ケイ素ま
たはカーボン系抵抗体の少なくとも一種からなること
が、形成が容易で、小さな赤外線の変化でも検知できる
ため好ましい。
Since the resistor film is made of at least one of a manganese oxide-cobalt oxide-nickel oxide thermistor resistor, silicon carbide or a carbon resistor, it is easy to form and can detect even a small change in infrared rays. preferable.

【0040】前記検知素子は、また熱起電力型検知素子
やコンデンサ型検知素子であっても絶対温度を測定でき
る点から好ましい。
The sensing element is preferably a thermoelectromotive force type sensing element or a capacitor type sensing element because it can measure the absolute temperature.

【0041】本発明の赤外線センサの製法である(a)
基板上の素子形成部に該基板のエッチング溶液に濡れ性
のよい材料からなる薄膜を設け、(b)該薄膜の上およ
び前記基板表面に絶縁被膜を設け、(c)該絶縁被膜の
素子形成部上に赤外線検知素子を形成し、(d)前記絶
縁被膜の素子形成部近傍にエッチング用の窓部を設け、
(e)該エッチング用の窓部から前記素子形成部の下の
前記基板をエッチングして空洞部を形成する工程からな
る製法において、(a)工程と(b)工程とのあいだに
反射光を認識し易い反射膜を設ける工程をさらに有して
いることが、あと工程でマスク合わせを正確に行い易く
なるため好ましい。
A method of manufacturing the infrared sensor of the present invention (a)
A thin film made of a material having a high wettability to an etching solution for the substrate is provided on an element forming portion on the substrate, (b) an insulating coating is provided on the thin film and on the surface of the substrate, and (c) an element of the insulating coating is formed. An infrared detecting element is formed on the portion, and (d) an etching window is provided near the element forming portion of the insulating coating,
(E) In a manufacturing method including a step of forming a cavity by etching the substrate below the element forming portion from the etching window portion, reflected light is emitted between the step (a) and the step (b). It is preferable to further include a step of providing a reflection film that can be easily recognized, because it becomes easy to perform mask alignment accurately in a later step.

【0042】前記基板として(100)面または(110)面
のシリコン基板を用い、前記素子形成領域を面上の(01
0)面および(001)面に平行な線または(111)面に平
行な線で形成することが、エッチング部と非エッチング
部の境界線を直線にできる点から好ましい。
A silicon substrate having a (100) plane or a (110) plane is used as the substrate, and the element formation region is formed on the plane (01
It is preferable to form a line parallel to the (0) plane and the (001) plane or a line parallel to the (111) plane because the boundary line between the etched portion and the non-etched portion can be a straight line.

【0043】前記基板表面の素子形成部への電極および
/または検知素子材料からなる膜の形成を、リフトオフ
法により設け、かつ、該膜を形成したのち該膜の周囲に
残存するバリを布で拭うことにより取り除くことが、電
極や検知素子の膜を境界線で切断させないために好まし
い。
A film made of an electrode and / or a sensing element material is formed on the element formation portion on the substrate surface by a lift-off method, and after forming the film, a burr remaining around the film is wiped with a cloth. The removal by wiping is preferable because the electrodes and the film of the sensing element are not cut at the boundary line.

【0044】本発明のアレイ状の焦電型赤外線センサの
前面に回転運動する複数の孔を有する円筒シャッタが設
けられた赤外線検知素子において、前記赤外線センサが
少なくとも円錐台の周面を含む少なくとも2面からなる
面に複数個配列され、前記円筒シャッタも該赤外線セン
サが配列された面に沿った少なくとも2面を有するシャ
ッタであれば、小さなセンサで広範囲に静止した人間な
どの赤外線を正確に検知し、位置を特定できるため好ま
しい。
In the infrared detecting element provided with the cylindrical shutter having a plurality of holes for rotational movement on the front surface of the array-type pyroelectric infrared sensor of the present invention, the infrared sensor has at least 2 parts including at least a peripheral surface of a truncated cone. If a plurality of cylindrical shutters are arranged and the cylindrical shutter also has at least two surfaces along the surface on which the infrared sensor is arranged, a small sensor can accurately detect infrared rays of a human still in a wide range. However, it is preferable because the position can be specified.

【0045】つぎに具体的な実施例により、本発明の赤
外線センサの製法および赤外線検出装置について説明す
る。
Next, the method for manufacturing the infrared sensor and the infrared detecting device of the present invention will be described with reference to specific examples.

【0046】[実施例1]図3〜4は本発明の赤外線セ
ンサの一実施例である焦電型赤外線センサの製造工程を
示す図で、それぞれ断面説明図および平面説明図で示し
てある。
[Embodiment 1] FIGS. 3 to 4 are views showing a manufacturing process of a pyroelectric infrared sensor which is an embodiment of the infrared sensor of the present invention, and are a cross sectional explanatory view and a plan explanatory view, respectively.

【0047】まず、図3(a)、(b)に示すように、
たとえば(100)面または(110)面のn型シリコン基板
からなる基板6の素子形成部にエッチング液に濡れ性の
よい材料またはエッチング液に溶解しやすい材料からな
る薄膜7および該薄膜7上に金属膜または着色剤膜から
なる反射光を認識し易い反射膜8を設ける。具体的に
は、基板6上の全面にたとえばフォトレジストを塗布
し、(111)面に平行な複数の2本単位の直交する線に
よって囲まれる四角形内において、素子形成部のフォト
レジストを除去し、素子形成部以外のところにフォトレ
ジスト層9を設け、ついでスパッタリング法またはCV
D法などにより、シリコン基板のエッチング液、たとえ
ばKOH水溶液に濡れ性のよい材料、たとえば酸化亜鉛
からなる薄膜7および、たとえばクロムからなる金属膜
をそれぞれ0.01〜0.05μm程度ずつ設ける。そののちア
セトンなどによりフォトレジストを溶解除去することに
より、素子形成部以外の薄膜7および反射膜8は除去さ
れる(リフトオフ)。
First, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b),
For example, a thin film 7 made of a material having good wettability with an etching solution or a material easily dissolved in an etching solution in the element forming part of a substrate 6 made of an n-type silicon substrate having a (100) surface or a (110) surface A reflective film 8 made of a metal film or a colorant film is provided so that reflected light can be easily recognized. Specifically, for example, a photoresist is applied to the entire surface of the substrate 6, and the photoresist in the element forming portion is removed in a quadrangle surrounded by a plurality of two orthogonal lines parallel to the (111) plane. , A photoresist layer 9 is provided on a portion other than the element formation portion, and then the sputtering method or the CV method is used.
By the D method or the like, a thin film 7 made of a material having a good wettability, such as a zinc oxide, and a metal film made of, for example, chromium, are provided in an etching solution for a silicon substrate, for example, a KOH aqueous solution, and each of them is provided with a thickness of 0.01 to 0.05 μm. After that, the photoresist is dissolved and removed with acetone or the like, so that the thin film 7 and the reflection film 8 other than the element formation portion are removed (lift-off).

【0048】ついで、図3(c)に示すように、反射膜
8および基板6の表面全面に絶縁被膜2を設ける。具体
的には周知のCVD法またはスパッター法により酸化シ
リコンやチッ化シリコンを堆積させることにより形成す
る。
Next, as shown in FIG. 3C, the insulating coating 2 is provided on the entire surfaces of the reflective film 8 and the substrate 6. Specifically, it is formed by depositing silicon oxide or silicon nitride by the well-known CVD method or sputtering method.

【0049】このばあい、常温付近でスパッタリング法
により酸化ケイ素膜やチッ化ケイ素膜を設けたのち、基
板全体を600〜1000℃のチッ素フンイキ下で熱処理する
ことにより、または600〜1000℃の加熱下でCVD法、
スパッタリング法もしくは酸化により酸化ケイ素膜やチ
ッ化ケイ素膜を設けることにより、アルカリに対する耐
性が強くなり、基板のエッチング時に侵されることがな
く好ましい。
In this case, after providing a silicon oxide film or a silicon nitride film by a sputtering method at around room temperature, the whole substrate is heat-treated under a nitrogen atmosphere of 600 to 1000 ° C., or at 600 to 1000 ° C. CVD method under heating,
It is preferable to provide a silicon oxide film or a silicon nitride film by a sputtering method or oxidation so that the resistance to alkali becomes strong and the substrate is not damaged during etching of the substrate.

【0050】つぎに絶縁被膜2の素子形成部2a上に赤
外線検知素子を形成する。具体的には図3(d)〜図4
(e)に示すように、下部電極11、焦電体膜12、上部電
極13を順次形成する。たとえば、全面にフォトレジスト
を塗布し、下部電極11部および配線部のパターンを露光
し、Cr、Tiなどの金属膜をスパッタリングなどによ
り設け、その上にPtまたはAuを設け、そののちフォ
トレジストを除去することによりフォトレジスト層上の
金属膜も同時に除去(リフトオフ)することができ、下
部電極11およびその配線部を形成することができる(図
3(d)参照)。つぎに、焦電体膜12の形成部に相当す
る孔のあいた金属マスクを用いて、500℃程度に加熱
して、BaTiOなどの焦電体材料をスパッタリング
により堆積させ、マスクを除去することにより、下部電
極11上にのみ焦電体膜を設けることができる。さらに上
部電極13およびその配線(図示せず)は下部電極と同様
にリフトオフ法により所定形状に形成することができ
る。図4(e)において、上部電極13からの配線が赤外
線検知素子膜上で終了しているが、金属マスクを使用す
ると、一般にマスクの端で膜の端部が直角な切れを示さ
ず斜めの坂を形成するので、さらに延ばして絶縁被膜上
にきても配線の切れは起こらない。
Next, an infrared detecting element is formed on the element forming portion 2a of the insulating coating 2. Specifically, FIG. 3D to FIG.
As shown in (e), the lower electrode 11, the pyroelectric film 12, and the upper electrode 13 are sequentially formed. For example, a photoresist is applied to the entire surface, the pattern of the lower electrode 11 part and the wiring part is exposed, a metal film of Cr, Ti or the like is provided by sputtering, Pt or Au is provided thereon, and then the photoresist is applied. By removing, the metal film on the photoresist layer can also be removed (lifted off) at the same time, and the lower electrode 11 and its wiring portion can be formed (see FIG. 3D). Next, using a metal mask having a hole corresponding to the formation portion of the pyroelectric film 12, heating to about 500 ° C. and depositing a pyroelectric material such as BaTiO 3 by sputtering, and removing the mask. Thereby, the pyroelectric film can be provided only on the lower electrode 11. Further, the upper electrode 13 and its wiring (not shown) can be formed in a predetermined shape by the lift-off method like the lower electrode. In FIG. 4 (e), the wiring from the upper electrode 13 ends on the infrared detection element film, but when a metal mask is used, the end of the film generally does not show a right-angled cut at the end of the mask and is oblique. Since the slope is formed, the wiring is not broken even if it is further extended and reaches the insulating film.

【0051】つぎに、前記絶縁被膜の素子形成部近傍に
エッチング窓を設ける。具体的には図4(f)の平面説
明図に示すように、フォトレジスト25を基板6の表面全
面に塗布し、露光して窓部3の部分のみフォトレジスト
を除去し、フッ酸とフッ化アンモンの混合水溶液などに
よりエッチングすることにより基板6のシリコンを露出
させる。そののちフォトレジストを除去する。
Next, an etching window is provided near the element forming portion of the insulating coating. Specifically, as shown in the plan view of FIG. 4 (f), a photoresist 25 is applied to the entire surface of the substrate 6 and exposed to remove the photoresist only in the window portion 3 to remove hydrofluoric acid and fluorine. The silicon of the substrate 6 is exposed by etching with a mixed aqueous solution of ammonium chloride. After that, the photoresist is removed.

【0052】ついで、エッチング用窓から前記素子形成
部の下の前記基板をエッチングして空洞部を形成する。
具体的には水酸化カリウム水溶液、有機アルカリ水溶液
などのエッチング液の中に浸漬し窓部3からエッチング
液と接触させることにより、エッチング液は濡れ性のよ
い薄膜7を介して素子形成部2aの下側に浸透し、シリ
コン基板の結晶面に沿ってシリコンがエッチングされ、
図4(g)の断面説明図に示すように、断面が逆三角形
状の空洞5が容易に形成される。
Next, the substrate under the element forming portion is etched through the etching window to form a cavity.
Specifically, by immersing it in an etching solution such as an aqueous solution of potassium hydroxide or an organic alkali and bringing it into contact with the etching solution through the window portion 3, the etching solution is passed through the thin film 7 having good wettability to form the element forming portion 2a. Penetrating to the lower side, silicon is etched along the crystal plane of the silicon substrate,
As shown in the cross-sectional explanatory view of FIG. 4G, the cavity 5 having an inverted triangular cross section is easily formed.

【0053】以上の方法の要点は、電極パターン、エッ
チング液の濡れ性のよい薄膜、焦電体膜はリフトオフ法
(フォトレジストにパターンを露光し、現像後、フォト
レジスト上も含めて金属膜を形成し、のちに、フォトレ
ジストを除去するときに、フォトレジスト上の金属膜も
除去する方法)で必要部分に形成されることである。リ
フトオフ法の利点はフォトレジスト層を除去する溶剤と
して、アセトンのように、毒性の少ない溶剤で処理でき
ることである。
The main point of the above method is that the electrode pattern, the thin film having good wettability with the etching solution, and the pyroelectric film are lift-off methods (after the pattern is exposed on the photoresist and after development, the metal film including the photoresist is formed). When the photoresist is removed after the formation, the metal film on the photoresist is also removed) to form a necessary portion. The advantage of the lift-off method is that it can be treated with a less toxic solvent such as acetone as a solvent for removing the photoresist layer.

【0054】リフトオフ法においては、フォトレジスト
層を溶剤中で除去する際、超音波洗浄器を使うのがよい
効果をあたえるが、フォトレジスト層が除去されたのち
も、パターンの周囲にバリが残留する。そこで、このバ
リを除去するために、柔らかい布に溶剤を浸して、パタ
ーン表面を数度軽く拭うことが好ましい。
In the lift-off method, it is effective to use an ultrasonic cleaner when removing the photoresist layer in a solvent, but after the photoresist layer is removed, burrs remain around the pattern. To do. Therefore, in order to remove the burrs, it is preferable to immerse the solvent in a soft cloth and wipe the surface of the pattern several times lightly.

【0055】[実施例2]図5は本発明の赤外線センサ
の焦電型の他の実施例の検知素子部の説明図で、(a)
は平面説明図、(b)は断面説明図である。本実施例で
は焦電体を挟んで設けられる電極を、焦電体膜10の一面
に相互にクシ形電極14、15として互い違いになるように
設けたものである。なお図5中の矢印17は分極方向を示
す。
[Embodiment 2] FIG. 5 is an explanatory view of a detecting element portion of another embodiment of the pyroelectric type of the infrared sensor of the present invention.
Is a plan view, and (b) is a cross-sectional view. In this embodiment, electrodes provided with a pyroelectric body sandwiched therebetween are provided as comb-shaped electrodes 14 and 15 on one surface of the pyroelectric film 10 so as to alternate with each other. The arrow 17 in FIG. 5 indicates the polarization direction.

【0056】赤外線センサが焦電体材料のばあい、これ
までほとんど、厚さが100μm程度もあるセラミックス
が使われてきた。したがって、電極はその上下に形成さ
れ、分極する方法がとられてきた。しかし、厚さが数μ
m程度の薄い膜となると、膜に平行な方向に電圧を印加
して分極しても厚さ方向すべてにわたって矢印17のよう
に分極できる。また、光の振動は固体中においては分極
振動であり、分極方向と一致する。このばあい焦電体膜
の上下に電極が形成されているばあいに比較して、焦電
体膜に少々ピンホールがあっても検知できるという利点
がある。図5(a)においては、電極が、膜の上部に形
成されているが、検知素子の下部に形成されているほう
が、フンイキの影響を受け難いため、信頼性が高い。ま
た、電極が下部のみに形成されていると、厚さのある焦
電体膜の上部からの配線を平面に下ろす必要がなく、配
線の端部における切断の心配がないという利点がある。
When the infrared sensor is a pyroelectric material, ceramics having a thickness of about 100 μm have been used so far. Therefore, electrodes have been formed above and below the electrode and polarized. However, the thickness is several μ
With a thin film of about m, even if a voltage is applied in a direction parallel to the film for polarization, the film can be polarized in the thickness direction as shown by arrow 17. Further, the vibration of light is a polarization vibration in a solid, which coincides with the polarization direction. In this case, there is an advantage that even if there are some pinholes in the pyroelectric film, it can be detected as compared with the case where electrodes are formed above and below the pyroelectric film. In FIG. 5A, the electrode is formed on the upper part of the film, but it is more reliable if it is formed on the lower part of the sensing element because it is less likely to be affected by the funnel. Further, when the electrode is formed only on the lower portion, there is an advantage that it is not necessary to lower the wiring from the upper portion of the pyroelectric film having a thickness to a flat surface, and there is no fear of cutting at the end portion of the wiring.

【0057】[実施例3]図6〜7は本発明の赤外線セ
ンサの他の実施例で検知素子が抵抗体のばあいの実施例
の製造方法を示す断面説明図および平面説明図である。
111は互い違いに反対の極となる一方のクシ形電極、131
はもう一方の電極、121は抵抗体膜である。
[Embodiment 3] FIGS. 6 to 7 are cross-sectional explanatory views and plan explanatory views showing a method of manufacturing an infrared sensor according to another embodiment of the present invention in which the sensing element is a resistor.
111 is one of the comb-shaped electrodes, which are alternately opposite poles, 131
Is the other electrode, and 121 is a resistor film.

【0058】まず、図6(a)〜(c)は図3(a)〜
(c)についての実施例1の説明と同様に、基板6上の
素子形成部分にエッチング液に濡れ性のよい薄膜7およ
び反射膜8を設け、基板6の表面全面に絶縁被膜2を設
ける。
First, FIGS. 6A to 6C show FIGS.
Similar to the description of (c) in Example 1, the thin film 7 and the reflective film 8 having good wettability with the etching solution are provided on the element formation portion on the substrate 6, and the insulating coating 2 is provided on the entire surface of the substrate 6.

【0059】ついで両電極111、131を実施例1同様にリ
フトオフ法により設ける。本実施例では両電極を実施例
2の焦電型と同様に同一面にクシ形電極で形成し、互い
違いになるように設けている。ついで、たとえば酸化マ
ンガン−酸化コバルト−酸化ニッケル系のサーミスタ抵
抗体からなる抵抗体膜を素子形成部2a上に形成する。
この抵抗体膜の形成も前述の焦電体膜と同様に、フォト
レジスト層を基板6の表面全面に設け、センサ形成部2
a上のみフォトレジスト層を除去し、抵抗体膜121をス
パッタリングなどにより形成したのち、フォトレジスト
層を、たとえばアセトン溶剤で除去することにより、フ
ォトレジスト層上の抵抗体膜も一緒に除去され、素子形
成部のみに抵抗体膜を形成できる。抵抗体型赤外線セン
サは赤外線の照射により変化する抵抗変化を検出するこ
とにより赤外線の存在を検出するもので、このような構
造にしても両電極111、131間の抵抗は抵抗体膜121の温
度変化により変化するため、正確に検知できる。しかも
赤外線の照射側に電極を設けなくてもよいため、照射さ
れる赤外線を効率よく検知することができる。
Then, both electrodes 111 and 131 are provided by the lift-off method as in the first embodiment. In this embodiment, both electrodes are formed as comb-shaped electrodes on the same surface as in the pyroelectric type of the second embodiment, and are provided so as to be staggered. Then, a resistor film made of, for example, a manganese oxide-cobalt oxide-nickel oxide based thermistor resistor is formed on the element forming portion 2a.
This resistor film is also formed by providing a photoresist layer on the entire surface of the substrate 6 similarly to the pyroelectric film described above, and the sensor forming portion 2 is formed.
After removing the photoresist layer only on a and forming the resistor film 121 by sputtering or the like, the photoresist layer on the photoresist layer is also removed by removing the photoresist layer with, for example, an acetone solvent. The resistor film can be formed only on the element forming portion. The resistance type infrared sensor detects the presence of infrared rays by detecting the change in resistance that changes due to the irradiation of infrared rays.Even with such a structure, the resistance between the electrodes 111 and 131 is the temperature change of the resistance film 121. It can be accurately detected because it changes depending on. Moreover, since it is not necessary to provide an electrode on the infrared irradiation side, it is possible to efficiently detect the irradiated infrared rays.

【0060】つぎに、図7(f)に示すように、実施例
1と同様に窓部3を設ける。ついで図7(g)に示すよ
うに、実施例1と同様に窓部3からエッチング液を注入
してシリコン基板を異方性エッチングし空洞5を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 7F, the window portion 3 is provided as in the first embodiment. Then, as shown in FIG. 7 (g), an etching solution is injected from the window 3 to anisotropically etch the silicon substrate to form the cavity 5 as in the first embodiment.

【0061】本実施例においても、エッチング液に濡れ
性のよい薄膜7はシリコン基板をエッチングして素子形
成部の下に空洞を形成し易くするための手段であるが、
反射膜8として金属膜を使用すれば電極のすきまから逃
げる赤外線を反射するためにも有効となる。ただし、こ
のばあい、絶縁被膜2の厚さが薄くて、抵抗体膜121に
比べて抵抗が小さいばあい、電流はもっぱら絶縁被膜2
中を流れるので、注意を要する。
In this embodiment as well, the thin film 7 having good wettability with the etching solution is a means for etching the silicon substrate to facilitate formation of a cavity under the element forming portion.
If a metal film is used as the reflection film 8, it is also effective for reflecting infrared rays escaping from the gap of the electrode. However, in this case, if the thickness of the insulating coating 2 is small and the resistance is smaller than that of the resistor film 121, the current is exclusively applied to the insulating coating 2.
Be careful because it flows inside.

【0062】抵抗体の検知素子としては、酸化マンガン
−酸化コバルト−酸化ニッケル系サーミスタ抵抗体薄膜
のほかに、炭化ケイ素、カーボン系抵抗体膜などを使用
することができる。本発明によれば検知素子部の熱容量
を小さくできるため、感度があまりよくない抵抗体を利
用した検知素子でも赤外線センサとして実用化できる。
抵抗体膜のばあい、検知素子膜はアモルファス質でもよ
いため、室温で形成でき、センサ膜の形成領域をフォト
レジストのリフトオフ法により制限することができる。
As the resistor sensing element, in addition to the manganese oxide-cobalt oxide-nickel oxide type thermistor resistor thin film, silicon carbide, carbon type resistor film or the like can be used. According to the present invention, since the heat capacity of the detecting element can be reduced, even a detecting element using a resistor having a poor sensitivity can be put to practical use as an infrared sensor.
In the case of the resistor film, the sensing element film may be amorphous, so that it can be formed at room temperature, and the formation region of the sensor film can be limited by the lift-off method of photoresist.

【0063】[実施例4]図8は人間を検知する赤外線
センサ(検知素子)アレイにシャッタを形成したばあい
の実施例である。18は検知素子アレイ、19はドラムであ
り、ドラム19には複数の孔(ピンホール)20が形成され
ている。21はこのドラムを回転または往復運動するため
の軸である。焦電型赤外線センサ(検知素子)において
は、人の赤外線を検知すると、焦電体材料の温度が上が
り、自発分極が変わるが、その変化に対応できなかった
電荷が検知されるものである。したがって、焦電型赤外
線センサ(検知素子)においては、移動する人を検知す
ることはできるが、静止する人を検知するには、シャッ
タをつけて、温度をもとに戻さなければならない。この
ため、通常は、スリットを有する回転体をおき、光をチ
ョッピングする。しかし、単素子のばあいはこれでもよ
いが、回転体では一列に配列されたセンサ素子において
端部は外側、中程は内側を通り外側の素子と内側の素子
では周速度が異なるため、光の照射される時間が異なる
ことになる。図8に示される例はこれを解決するために
なされた発明である。図8において、孔(ピンホール)
20がドラム19の回転によって右から左にうつると、素子
アレイの上段を右から左に検知し、上段が終了すると、
ただちに、次段の孔(ピンホール)20がきて、次段の素
子アレイを右から左に検知する。
[Embodiment 4] FIG. 8 shows an embodiment in which a shutter is formed in an infrared sensor (detection element) array for detecting a human. Reference numeral 18 is a detection element array, 19 is a drum, and a plurality of holes (pin holes) 20 are formed in the drum 19. Reference numeral 21 is a shaft for rotating or reciprocating the drum. In a pyroelectric infrared sensor (detection element), when infrared rays of a person are detected, the temperature of the pyroelectric material rises and spontaneous polarization changes, but electric charges that cannot cope with the change are detected. Therefore, the pyroelectric infrared sensor (detection element) can detect a moving person, but in order to detect a stationary person, a shutter must be attached and the temperature must be restored. Therefore, usually, a rotating body having a slit is placed to chop the light. However, in the case of a single element, this is fine, but in the case of a rotating body, the sensor elements arranged in a row have ends that pass through the outer side, the middle pass through the inner side, and the outer and inner elements have different peripheral velocities. The irradiation time will be different. The example shown in FIG. 8 is an invention made to solve this. In Figure 8, holes (pin holes)
When the 20 moves from right to left due to the rotation of the drum 19, the upper stage of the element array is detected from right to left, and when the upper stage ends,
Immediately, the next-stage hole (pinhole) 20 is opened to detect the next-stage element array from right to left.

【0064】本実施例によれば、ドラムによりチョッピ
ングしているため、センサ素子の位置にかかわらず周速
度が同じで正確に位置を検知することができる効果があ
る。
According to the present embodiment, since chopping is performed by the drum, there is an effect that the peripheral speed is the same regardless of the position of the sensor element and the position can be accurately detected.

【0065】[実施例5]図9は人間を検知する赤外線
センサ(検知素子)を3次元的に配列したばあいの例
で、赤外線センサの前に孔(ピンホール)を有する回転
できる3次元的な形状のドラムを配置した赤外線検知装
置である。22は赤外線センサ(検知素子)の配列、23は
2段になった孔を有するドラムである。この例では、検
知素子を半円形に8個、さらに下段にやや下向きに8個
配列されている。このようにすることにより、人の検知
を左から右までおよび前後に行うことができ、立体的に
人間などの位置を検知することができるという効果があ
る。なお、この例ではドラム23の孔24をすこし多く入れ
ているが、基本的には、まず、1個の孔で上段を走査
し、つぎにくる下段の孔で下段を走査することになる。
この方法は、人間の静止体でも検知できるが、人間よ
り、高い温度部分があると誤動作することになるため、
背景温度をあらかじめ記憶するなどして、その差を検知
する必要がある。
[Embodiment 5] FIG. 9 shows an example in which infrared sensors (detection elements) for detecting humans are three-dimensionally arranged, and a rotatable three-dimensional structure having a hole (pinhole) in front of the infrared sensor. It is an infrared detection device in which a drum having a different shape is arranged. Reference numeral 22 is an array of infrared sensors (detection elements), and 23 is a drum having a two-tiered hole. In this example, eight detection elements are arranged in a semicircular shape, and eight detection elements are arranged in a further downward direction. By doing so, it is possible to detect a person from left to right and forward and backward, and it is possible to stereoscopically detect the position of a person or the like. In this example, although the holes 24 of the drum 23 are slightly increased, basically, one hole is used to scan the upper stage, and the next lower hole is used to scan the lower stage.
This method can detect human stationary objects, but it will malfunction if there is a higher temperature part than humans,
It is necessary to detect the difference by storing the background temperature in advance.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、センサ
下部を空洞化するため、エッチング液に濡れ性のよい薄
膜またはエッチング液に溶解性のある薄膜を絶縁被膜と
基板のあいだに介在させているため、基板をエッチング
し易くなる。その結果、素子形成部の下側に容易に、か
つ、確実に空洞部を形成することができ、熱容量が小さ
く、高感度の赤外線センサがえられる。
As described above, according to the present invention, since the lower portion of the sensor is hollowed out, a thin film having good wettability with an etching solution or a thin film soluble with an etching solution is interposed between the insulating film and the substrate. Therefore, the substrate is easily etched. As a result, it is possible to easily and surely form the cavity below the element formation portion, and to obtain a highly sensitive infrared sensor having a small heat capacity.

【0067】また容易にエッチングすることができるた
め、製造工数を短縮することができ、安価な赤外線セン
サがえられる。
Further, since the etching can be carried out easily, the number of manufacturing steps can be shortened and an inexpensive infrared sensor can be obtained.

【0068】さらに、検知素子の配列を孔開きドラムを
用いて走査する赤外線検知装置とすることにより、焦電
型赤外線センサにより静止体でも正確に検知でき、ま
た、その位置も検知できるという利点がある。
Furthermore, by providing an infrared detection device in which the array of detection elements is scanned using a perforated drum, there is an advantage that a pyroelectric infrared sensor can accurately detect even a stationary object and the position thereof. is there.

【0069】[本発明の好ましい態様] (1)基板上に赤外線検知素子形成部を有する絶縁被膜
が設けられ、該絶縁被膜の前記素子形成部上に赤外線検
知素子が設けられ、前記絶縁被膜の前記素子形成部の下
側に空洞部が形成された赤外線センサであって、前記素
子形成部の前記絶縁被膜の空洞部側に少なくとも反射光
を認識し易い反射膜が設けられてなる赤外線センサ。
[Preferred Embodiment of the Present Invention] (1) An insulating coating having an infrared detecting element forming portion is provided on a substrate, and an infrared detecting element is provided on the element forming portion of the insulating coating. An infrared sensor in which a cavity is formed below the element formation portion, wherein an infrared sensor is provided in which at least a reflection film for easily recognizing reflected light is provided on the cavity side of the insulating coating of the element formation portion.

【0070】(2)前記反射膜が金属膜である(1)記
載の赤外線センサ。
(2) The infrared sensor according to (1), wherein the reflective film is a metal film.

【0071】(3)前記金属膜がAl、Cr、Ni、M
o、NbまたはPtの少なくとも1種からなる(2)記
載の赤外線センサ。
(3) The metal film is Al, Cr, Ni, M
The infrared sensor according to (2), which comprises at least one of o, Nb, and Pt.

【0072】(4)前記反射膜が着色剤膜である(1)
記載の赤外線センサ。
(4) The reflective film is a colorant film (1)
Infrared sensor described.

【0073】(5)前記反射膜の前記空胴部側にさらに
前記基板のエッチング溶液に濡れ性のよい材料からなる
薄膜が設けられてなる(1)記載の赤外線センサ。
(5) The infrared sensor according to (1), wherein a thin film made of a material having a high wettability with the etching solution for the substrate is further provided on the cavity side of the reflective film.

【0074】(6)前記エッチング溶液に濡れ性のよい
膜がアモルファス酸化アルミニウム膜またはチッ化アル
ミニウム膜からなる(5)または請求項1記載の赤外線
センサ。
(6) The infrared sensor according to claim 1, wherein the film having good wettability with the etching solution comprises an amorphous aluminum oxide film or an aluminum nitride film (5).

【0075】(7)前記基板が(100)面または(110)
面の結晶面を有するシリコン基板である(1)、
(2)、(3)、(4)、(5)、(6)または請求項
1記載の赤外線センサ。
(7) The substrate is a (100) surface or a (110)
A silicon substrate having a plane crystal face (1),
(2), (3), (4), (5), (6) or the infrared sensor according to claim 1.

【0076】(8)前記絶縁被膜が酸化ケイ素膜である
(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、
(7)または請求項1記載の赤外線センサ。
(8) The insulating coating is a silicon oxide film (1), (2), (3), (4), (5), (6),
(7) or the infrared sensor according to claim 1.

【0077】(9)前記絶縁被膜がチッ化ケイ素膜また
は酸化ジルコニウム膜である(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)、(6)、(7)または請求項1記載の
赤外線センサ。
(9) The insulating coating is a silicon nitride film or a zirconium oxide film (1), (2), (3),
(4), (5), (6), (7) or the infrared sensor according to claim 1.

【0078】(10)前記素子形成部が四角形状に形成さ
れ、該四角形状の前記素子形成部の四隅が前記空洞部の
周囲に残留した基板の格子部に接続された橋梁部によっ
て保持されてなる(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)または請求項
1記載の赤外線センサ。
(10) The element forming portion is formed in a quadrangular shape, and four corners of the quadrangular element forming portion are held by bridge portions connected to the lattice portion of the substrate remaining around the cavity. (1), (2), (3), (4),
(5), (6), (7), (8), (9) or the infrared sensor according to claim 1.

【0079】(11)前記赤外線検知素子が焦電型の検知
素子である(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、
(6)、(7)、(8)、(9)、(10)または請求項
1記載の赤外線センサ。
(11) The infrared detecting element is a pyroelectric type detecting element (1), (2), (3), (4), (5),
(6), (7), (8), (9), (10) or the infrared sensor according to claim 1.

【0080】(12)前記焦電体膜の厚さが0.2〜5μm
である請求項2記載の赤外線センサ。
(12) The thickness of the pyroelectric film is 0.2 to 5 μm
The infrared sensor according to claim 2, wherein

【0081】(13)前記赤外線検知素子が抵抗体からな
る検知素子である(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)また
は請求項1記載の赤外線センサ。
(13) The infrared detecting element is a detecting element composed of a resistor (1), (2), (3), (4),
(5), (6), (7), (8), (9), (10) or the infrared sensor according to claim 1.

【0082】(14)前記抵抗体からなる検知素子が、前
記絶縁被膜上にクシ歯が互い違いになるように形成され
た一対のクシ形電極と、該クシ形電極の少なくとも一面
側に設けられた抵抗体膜とからなる(13)記載の赤外線
センサ。
(14) A sensing element comprising the resistor is provided on a pair of comb-shaped electrodes formed on the insulating film so that the comb teeth are staggered, and on at least one surface side of the comb-shaped electrodes. The infrared sensor according to (13), which comprises a resistor film.

【0083】(15)抵抗体膜が、酸化マンガン−酸化コ
バルト−酸化ニッケル系サーミスタ抵抗体、炭化ケイ素
またはカーボン系抵抗体の少なくとも1種からなる(1
3)記載の赤外線センサ。
(15) The resistor film is made of at least one of a manganese oxide-cobalt oxide-nickel oxide based thermistor resistor, silicon carbide or a carbon based resistor (1
3) Infrared sensor described.

【0084】(16)前記赤外線検知素子が熱起電力型の
検知素子である(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)または請求項1記載の
赤外線センサ。
(16) The infrared detection element is a thermoelectromotive force type detection element (1), (2), (3), (4),
(5), (6), (7), (8) or the infrared sensor according to claim 1.

【0085】(17)前記赤外線検知素子がコンデンサ型
の検知素子である(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)また
は請求項1記載の赤外線センサ。
(17) The infrared detecting element is a condenser type detecting element (1), (2), (3), (4),
(5), (6), (7), (8), (9), (10) or the infrared sensor according to claim 1.

【0086】(18)請求項3の(a)工程と(b)工程
とのあいだに反射光を認識し易い反射膜を設ける工程を
さらに有してなる請求項3記載の赤外線センサの製法。
(18) The method for manufacturing an infrared sensor according to claim 3, further comprising a step of providing a reflective film which makes it easy to recognize reflected light between the steps (a) and (b) of claim 3.

【0087】(19)前記基板として(100)面または(1
10)面のシリコン基板を用い、前記素子形成領域を面上
の(010)面および(001)面に平行な線または(111)
面に平行な線で形成することを特徴とする(18)または
請求項3記載の赤外線センサの製法。
(19) As the substrate, a (100) plane or a (1) plane is used.
A silicon substrate of 10) plane is used, and the element formation region is formed by lines parallel to (010) plane and (001) plane or (111) plane on the plane.
4. The method for producing an infrared sensor according to claim 18, wherein the infrared sensor is formed by a line parallel to the surface.

【0088】(20)前記の基板表面の素子形成部への電
極および/または検知素子材料からなる膜の形成を、リ
フトオフ法により設け、かつ、該膜を形成したのちに該
膜の周囲に残存するバリを布で拭うことにより取り除く
ことを特徴とする(18)、(19)、(20)または請求項
3記載の赤外線センサの製法。
(20) A film made of an electrode and / or a sensing element material is formed on the element forming portion on the substrate surface by a lift-off method, and after the film is formed, the film remains around the film. The method for producing an infrared sensor according to claim 3, characterized in that the burrs are removed by wiping with a cloth (18), (19), (20) or.

【0089】(21)前記焦電型赤外線センサが少なくと
も円錐台の周面を含む少なくとも2面からなる面に複数
個配列され、前記円筒シャッタも該赤外線センサが配列
された面に沿った少なくとも2面を有するシャッタであ
る請求項5記載の赤外線検知装置。
(21) A plurality of the pyroelectric infrared sensors are arranged on at least two surfaces including at least the peripheral surface of the truncated cone, and the cylindrical shutter is also at least 2 along the surface on which the infrared sensors are arranged. The infrared detection device according to claim 5, which is a shutter having a surface.

【0090】(22)前記焦電型赤外線センサが、(1)
または請求項1記載の赤外線センサである(21)または
請求項5記載の赤外線検知装置。
(22) The pyroelectric infrared sensor is (1)
Alternatively, it is the infrared sensor according to claim 1 (21) or the infrared detecting device according to claim 5.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の赤外線センサの一実施例の平面説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory plan view of an embodiment of an infrared sensor of the present invention.

【図2】図1の断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram of FIG.

【図3】本発明の赤外線センサの一実施例の製法を示す
断面説明図および平面説明図である。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view and a plan explanatory view showing a manufacturing method of an embodiment of the infrared sensor of the present invention.

【図4】本発明の赤外線センサの一実施例の製法を示す
断面説明図および平面説明図である。
4A and 4B are a cross-sectional explanatory view and a plan explanatory view showing a manufacturing method of an embodiment of the infrared sensor of the present invention.

【図5】本発明の赤外線センサの他の実施例の電極構造
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an electrode structure of another embodiment of the infrared sensor of the present invention.

【図6】本発明の赤外線センサのさらに他の実施例の製
法を示す断面説明図および平面説明図である。
6A and 6B are a cross-sectional explanatory view and a plan explanatory view showing a manufacturing method of still another embodiment of the infrared sensor of the present invention.

【図7】本発明の赤外線センサのさらに他の実施例の製
法を示す断面説明図および平面説明図である。
7A and 7B are a cross-sectional explanatory view and a plan explanatory view showing a manufacturing method of still another embodiment of the infrared sensor of the present invention.

【図8】本発明の赤外線検知装置の一実施例の赤外線セ
ンサのアレイと円筒チョッパの関係を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between an array of infrared sensors and a cylindrical chopper of an embodiment of the infrared detector of the present invention.

【図9】本発明の赤外線検知装置の他の実施例の赤外線
センサのアレイと円筒チョッパの関係を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship between an array of infrared sensors and a cylindrical chopper of another embodiment of the infrared detection device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 赤外線検知素子 2 絶縁被膜 2a 素子形成部 2b 橋梁部 3 窓部 5 空洞 6 基板 6a 格子部 7 薄膜 8 反射膜 18 検知素子アレイ 19 ドラム 20 孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Infrared detecting element 2 Insulating film 2a Element forming part 2b Bridge part 3 Window part 5 Cavity 6 Substrate 6a Lattice part 7 Thin film 8 Reflective film 18 Sensing element array 19 Drum 20 Hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01J 5/02 Q H01L 21/306 37/02 (72)発明者 内海 良和 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 奥村 正富 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 山田 朗 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 佐藤 剛彦 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location G01J 5/02 Q H01L 21/306 37/02 (72) Inventor Yoshikazu Utsumi 8 chome Tsukaguchi Honcho, Amagasaki 1-1 Mitsubishi Electric Co., Ltd. Material Device Research Center (72) Inventor Masatomi Okumura 8-1-1 Tsukaguchi Honmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Co., Ltd. Material Device Research Lab (72) Akira Yamada 8-chome, Tsukaguchi Honmachi, Amagasaki City 1-1 Mitsubishi Electric Corporation Material Devices Research Laboratory (72) Inventor Takehiko Sato 8-1-1 Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Material Devices Research Laboratory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に赤外線検知素子形成部を有する
絶縁被膜が設けられ、該絶縁被膜の前記素子形成部上に
赤外線検知素子が設けられ、前記絶縁被膜の前記素子形
成部の下側に空洞部が形成された赤外線センサであっ
て、前記素子形成部の前記絶縁被膜の空洞部側に少なく
とも前記基板のエッチング液に濡れ性のよい材料からな
る薄膜が設けられてなる赤外線センサ。
1. An insulating coating having an infrared detecting element forming portion is provided on a substrate, an infrared detecting element is provided on the element forming portion of the insulating coating, and the infrared detecting element is provided below the element forming portion of the insulating coating. An infrared sensor having a hollow portion, wherein the thin film made of a material having a high wettability to at least the etching liquid of the substrate is provided on the hollow portion side of the insulating coating of the element forming portion.
【請求項2】 前記赤外線検知素子が焦電型検知素子で
あって、前記絶縁被膜上にクシ歯が互い違いになるよう
に形成された一対のクシ形電極と、該クシ形電極の少な
くとも一面側に設けられた焦電体膜とからなる請求項1
記載の赤外線センサ。
2. The infrared sensing element is a pyroelectric sensing element, and a pair of comb-shaped electrodes formed on the insulating film so that the comb teeth are staggered, and at least one surface side of the comb-shaped electrode. 2. A pyroelectric film provided on the
Infrared sensor described.
【請求項3】 (a)基板上の素子形成部が設けられる
領域に該基板のエッチング溶液に濡れ性のよい材料また
は前記エッチング液に溶解しやすい材料からなる薄膜を
設け、(b)該薄膜の上および前記基板表面に絶縁被膜
を設け、(c)該絶縁被膜の素子形成部上に赤外線検知
素子を形成し、(d)前記絶縁被膜の素子形成部近傍に
エッチング用の窓部を設け、(e)該エッチング用の窓
部から前記素子形成部の下の前記基板をエッチングして
空洞部を形成することを特徴とする赤外線センサの製
法。
3. A thin film made of a material having a high wettability with an etching solution of the substrate or a material easily soluble in the etching solution is provided in a region of the substrate where an element forming portion is provided, and (b) the thin film. An insulating coating is provided on the substrate and on the surface of the substrate, (c) an infrared detecting element is formed on the element forming portion of the insulating coating, and (d) an etching window is provided near the element forming portion of the insulating coating. (E) A method of manufacturing an infrared sensor, characterized in that the substrate under the element forming portion is etched from the window for etching to form a cavity.
【請求項4】 前記絶縁被膜を設ける工程が、 あらかじめ常温でスパッタリング法により酸化ケイ素
膜もしくはチッ化ケイ素膜を設けたのち600〜1000℃で
熱処理するか、または 600〜1000℃の加熱下でCVD法、スパッタリング法
もしくは酸化により酸化ケイ素膜もしくはチッ化ケイ素
膜を設ける工程である請求項3記載の赤外線センサの製
法。
4. The step of providing the insulating film comprises the steps of previously providing a silicon oxide film or a silicon nitride film by a sputtering method at room temperature and then performing heat treatment at 600 to 1000 ° C., or CVD under heating at 600 to 1000 ° C. The method for producing an infrared sensor according to claim 3, which is a step of providing a silicon oxide film or a silicon nitride film by a sputtering method, a sputtering method, or oxidation.
【請求項5】 焦電型赤外線センサが円筒表面上に複数
個配列され、該赤外線センサの前面に該赤外線センサの
配列方向に沿って回転運動する複数の孔を有する円筒シ
ャッタが設けられてなる赤外線検知装置。
5. A plurality of pyroelectric infrared sensors are arranged on the surface of a cylinder, and a cylindrical shutter having a plurality of holes which rotate in the arrangement direction of the infrared sensors is provided on the front surface of the infrared sensor. Infrared detector.
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