JPH08172225A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- JPH08172225A JPH08172225A JP6316184A JP31618494A JPH08172225A JP H08172225 A JPH08172225 A JP H08172225A JP 6316184 A JP6316184 A JP 6316184A JP 31618494 A JP31618494 A JP 31618494A JP H08172225 A JPH08172225 A JP H08172225A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高信頼性の焦電型赤外
線センサとして有効な半導体装置及びその製造方法に関
する。焦電型赤外線センサは、他の赤外線センサと異な
り、冷却せずに用いることができるので、今後、更に普
及すると思われるが、未だ、熱損失に起因する信頼性の
面で改良が必要であり、本発明はそれに応えることがで
きる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device effective as a highly reliable pyroelectric infrared sensor and a manufacturing method thereof. Unlike other infrared sensors, the pyroelectric infrared sensor can be used without cooling, so it is expected that it will become even more popular in the future, but it is still necessary to improve the reliability due to heat loss. The present invention can meet that requirement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】焦電型赤外線センサは熱効果型赤外線セ
ンサの一種であって、光を熱に変換して画像化するもの
である為、焦電体膜がシリコン駆動回路上に直接形成さ
れる構成では、駆動回路基板上への熱損失が大きくな
る。2. Description of the Related Art A pyroelectric infrared sensor is a type of thermal effect infrared sensor, which converts light into heat to form an image, so that a pyroelectric film is directly formed on a silicon driving circuit. With this configuration, the heat loss on the drive circuit board increases.
【０００３】この問題を回避する為、焦電体膜の部分を
駆動回路基板の薄膜上に形成し、その薄膜の下を中空に
する、所謂、エア・ブリッジ構造にして熱損失を抑制す
ることが行われている。In order to avoid this problem, a portion of the pyroelectric film is formed on the thin film of the driving circuit board, and the bottom of the thin film is made hollow, that is, a so-called air bridge structure is used to suppress heat loss. Is being done.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記したように、エア
・ブリッジ構造を採った場合、前記薄膜自体の圧縮応力
或いは引っ張り応力に依って問題が起こる。As described above, when the air bridge structure is adopted, a problem occurs due to the compressive stress or tensile stress of the thin film itself.
【０００５】図７は薄膜に圧縮応力が存在する場合を説
明する為の焦電型赤外線センサを表す要部切断側面図で
あり、図では簡明にする為、焦電体膜は省略してある。FIG. 7 is a cutaway side view of a main part of a pyroelectric infrared sensor for explaining a case where a compressive stress is present in a thin film, and the pyroelectric film is omitted for the sake of simplicity. .
【０００６】図７の（Ａ）参照 シリコン駆動回路基板１上に厚さ例えば１〔μｍ〕のＳ
ｉＯ2 からなる絶縁薄膜２が形成され、その絶縁薄膜２
には矢印で示してあるように、圧縮応力が働いているも
のとする。See FIG. 7A. On the silicon drive circuit board 1, S having a thickness of, for example, 1 [μm] is formed.
An insulating thin film 2 made of io 2 is formed, and the insulating thin film 2 is formed.
Is assumed to be under compressive stress, as indicated by the arrow.
【０００７】図７の（Ｂ）参照 前記の状態で、絶縁薄膜２の下に中空部分１Ａを形成す
ると、図示されているように、絶縁薄膜２には反りや撓
みを生ずる。このようになると、焦電体膜も曲がってし
まい、視野角が変わったり、感度が低下するなどの問題
が起こり、場合に依っては破壊される。Referring to FIG. 7B, when the hollow portion 1A is formed under the insulating thin film 2 in the above state, the insulating thin film 2 is warped or bent as shown in the drawing. In this case, the pyroelectric film also bends, causing problems such as changing the viewing angle and lowering the sensitivity, and in some cases, the pyroelectric film is destroyed.
【０００８】図８は薄膜に引っ張り応力が存在する場合
を説明する為の焦電型赤外線センサを表す要部切断側面
図であり、図では簡明にする為、焦電体膜は省略してあ
る。FIG. 8 is a cutaway side view of an essential part of a pyroelectric infrared sensor for explaining a case where a tensile stress is present in a thin film. The pyroelectric film is omitted for the sake of simplicity. .
【０００９】図８の（Ａ）参照 シリコン駆動回路基板１上に厚さ例えば１〔μｍ〕のＳ
ｉＯ2 からなる絶縁薄膜２が形成され、その絶縁薄膜２
には矢印で示してあるように、引っ張り応力が働いてい
るものとする。Referring to FIG. 8A, S having a thickness of, for example, 1 [μm] is formed on the silicon drive circuit board 1.
An insulating thin film 2 made of io 2 is formed, and the insulating thin film 2 is formed.
Is assumed to be under tensile stress as indicated by the arrow.
【００１０】図８の（Ｂ）参照 前記の状態で、絶縁薄膜２の下に中空部分１Ａを形成す
ると、図示されているように、絶縁薄膜２は引っ張り応
力に依って破断される場合がある。このようになると、
焦電体膜も破断されてしまう。Referring to FIG. 8B, when the hollow portion 1A is formed under the insulating thin film 2 in the above state, the insulating thin film 2 may be broken due to tensile stress as shown in the drawing. . When this happens,
The pyroelectric film is also broken.
【００１１】本発明は、焦電体膜に応力を与えたり、或
いは、破損を生じたりすることなく熱損失を抑制する構
造が得られるようにする。The present invention provides a structure that suppresses heat loss without applying stress to the pyroelectric film or causing damage to the pyroelectric film.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理を解
説する為の焦電型赤外線センサを表す要部説明図であ
る。尚、図では焦電体膜は省略されている。FIG. 1 is an explanatory view of a main part of a pyroelectric infrared sensor for explaining the principle of the present invention. The pyroelectric film is omitted in the figure.
【００１３】図に於いて、（Ａ）は要部平面、（Ｂ）は
（Ａ）に見られる線Ｘ−Ｘに沿う要部切断側面、１はシ
リコン駆動回路基板、２はＳｉＯ2 からなる絶縁薄膜、
２Ａは中空部分、３はリン珪酸ガラス（ｐｈｏｓｐｈｏ
−ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ：ＰＳＧ）からなる応
力抑止膜、３Ａは応力抑止膜３の構成要素であるプラズ
マ化学気相堆積（ｐｌａｓｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖ
ａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＣＶＤ）法に依
って形成したＰＳＧ膜部分、３Ｂは応力抑止膜３の構成
要素である常圧ＣＶＤ法に依って形成したＰＳＧ膜部分
をそれぞれ示している。In the figure, (A) is a plane of a main part, (B) is a side surface of a main part cut along a line XX seen in (A), 1 is a silicon drive circuit board, and 2 is SiO 2. Insulation thin film,
2A is a hollow part, 3 is phosphosilicate glass (phospho)
-Silicon glass (PSG) is used as a stress suppressing film, and 3A is a plasma chemical vapor deposition (plasma chemical v) component of the stress suppressing film 3.
aPS deposition (PCVD) method, and PSB film portions formed by the atmospheric pressure CVD method, which are constituent elements of the stress suppressing film 3, are indicated by 3B.
【００１４】図から明らかなように、応力抑止膜３はＰ
ＣＶＤ法で形成したＰＳＧ膜部分３Ａと常圧ＣＶＤ法で
形成したＰＳＧ膜部分３Ｂで構成され、それらがメッシ
ュ状に組み合わされて、チェッカー・フラッグのような
格子縞に形成されている。As is clear from the figure, the stress suppressing film 3 is made of P
It is composed of a PSG film portion 3A formed by the CVD method and a PSG film portion 3B formed by the atmospheric pressure CVD method, and these are combined in a mesh shape to form a checkered flag-like lattice stripe.
【００１５】この応力抑止膜３では、ＰＳＧ膜部分３Ａ
に生成される応力とＰＳＧ膜部分３Ｂに生成される応力
とが全く逆であることから、全体として応力は相殺さ
れ、見掛け上では０の状態にある。In the stress suppressing film 3, the PSG film portion 3A
Since the stress generated in 1) and the stress generated in the PSG film portion 3B are completely opposite to each other, the stress is canceled out as a whole, and it is apparently 0.
【００１６】図２はＰＣＶＤ法で作製したＰＳＧ膜と常
圧ＣＶＤ法で作製したＰＳＧ膜の特性などを纏めた表図
である。FIG. 2 is a table summarizing the characteristics of the PSG film produced by the PCVD method and the PSG film produced by the atmospheric pressure CVD method.
【００１７】表からすると、ＰＣＶＤ法で作製したＰＳ
Ｇ膜のストレスは、圧縮応力であって、−１．０×１０
9 〔ｄｙｎ／ｃｍ2 〕であり、そして、常圧ＣＶＤ法で
作製したＰＳＧ膜のストレスは、引っ張り応力であっ
て、１．０×１０9 〔ｄｙｎ／ｃｍ2 〕であることが明
瞭に看取できる。According to the table, PS produced by the PCVD method
The stress of the G film is compressive stress, and is −1.0 × 10
9 [dyn / cm 2 ], and the stress of the PSG film produced by the atmospheric pressure CVD method is tensile stress, and it is clearly seen that it is 1.0 × 10 9 [dyn / cm 2 ]. Can be taken.
【００１８】従って、図１に見られるように、絶縁薄膜
２の一部を除去して中空部分２Ａを形成しても、その上
の応力抑止膜３が反ったり、破断されたりすることはな
く、その結果、平坦な応力抑止膜３上に形成された焦電
体膜（図示せず）も平坦なままである。Therefore, as shown in FIG. 1, even if a part of the insulating thin film 2 is removed to form the hollow portion 2A, the stress suppressing film 3 thereon is not warped or broken. As a result, the pyroelectric film (not shown) formed on the flat stress suppressing film 3 also remains flat.
【００１９】ところで、応力抑止膜としては、圧縮応力
が生成される膜と引っ張り応力が生成される膜とを積層
することで見掛け上の応力を０にすることができると考
えられようが、そのようにした場合、圧縮応力をもつ膜
と引っ張り応力をもつ膜との界面で逆向きの力が働くの
で、その部分に亀裂が生じ、破壊に結び付き易い。By the way, as the stress suppressing film, it can be considered that the apparent stress can be made zero by laminating a film in which a compressive stress is generated and a film in which a tensile stress is generated. In such a case, the opposite force acts on the interface between the film having the compressive stress and the film having the tensile stress, so that a crack is generated at that portion, which easily leads to the destruction.
【００２０】また、そのように積層された膜では、本発
明に依る応力抑止膜３のように、数多くの微細な領域に
於いて、小さな圧縮応力及び引っ張り応力が肌理細かく
補償し合うものとは異なり、製造条件或いは使用条件の
僅かな相違に起因して、局所的に大きな応力が発生し易
いので、応力緩和の面、或いは、破壊防止の面からも好
ましくない。Further, in the film thus laminated, it is unlikely that the small compressive stress and the tensile stress finely compensate for each other in many fine regions like the stress suppressing film 3 according to the present invention. On the other hand, a large stress is likely to be locally generated due to a slight difference in the manufacturing condition or the use condition, which is not preferable in terms of stress relaxation or prevention of breakage.
【００２１】前記したところから、本発明に依る半導体
装置及びその製造方法に於いては、 （１）シリコン駆動回路基板（例えばシリコン駆動回路
基板１１）上に形成され焦電体膜に対応する中空部分
（例えば中空部分１２Ａ）をもつ絶縁膜（例えば絶縁膜
１２）と、前記絶縁膜上に形成され圧縮応力をもつリン
珪酸ガラス膜（例えばＰＳＧ膜１３）と引っ張り応力を
もつリン珪酸ガラス膜（例えばＰＳＧ膜１４）とが格子
縞に配列されて応力を抑止された薄膜（例えば薄膜２
０）と、前記応力を抑止された薄膜上に形成され前記中
空部分に対応する焦電体膜（例えば焦電体膜１６）とを
備えてなることを特徴とするか、或いは、From the above, in the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention, (1) a hollow formed on the silicon driving circuit substrate (for example, the silicon driving circuit substrate 11) and corresponding to the pyroelectric film. An insulating film (for example, the insulating film 12) having a portion (for example, the hollow portion 12A), a phosphosilicate glass film (for example, PSG film 13) formed on the insulating film and having a compressive stress, and a phosphosilicate glass film having a tensile stress (for example). For example, a PSG film 14) and a thin film (for example, the thin film 2) in which stress is suppressed by being arranged in a lattice pattern.
0) and a pyroelectric film (for example, the pyroelectric film 16) formed on the stress-suppressed thin film and corresponding to the hollow portion, or
【００２２】（２）シリコン駆動回路基板（例えばシリ
コン駆動回路基板１１）上に絶縁膜（例えば絶縁膜１
２）を形成してからプラズマ化学気相堆積法を適用して
圧縮応力をもつリン珪酸ガラス膜（例えばＰＳＧ膜１
３）を形成する工程と、次いで、前記圧縮応力をもつリ
ン珪酸ガラス膜を選択的にエッチングして残った前記圧
縮応力をもつリン珪酸ガラス膜と共に格子縞を構成する
窓（例えば窓１３Ｂ）を形成する工程と、次いで、前記
窓を含む全面に常圧化学気相堆積法を適用して引っ張り
応力をもつリン珪酸ガラス膜（例えばＰＳＧ膜１４）を
形成する工程と、次いで、前記窓内に在る前記引っ張り
応力をもつリン珪酸ガラス膜のみを残して他を除去し圧
縮応力をもつリン珪酸ガラス膜及び引っ張り応力をもつ
リン珪酸ガラス膜が格子縞に配列されて応力を抑止され
た薄膜（例えば薄膜２０）を形成する工程と、その後、
前記応力を抑止された薄膜上に所要の大きさの焦電体膜
（例えば焦電体膜１６）を形成してから前記絶縁膜のエ
ッチングを行って前記焦電体膜に対応する中空部分（例
えば中空部分１２Ａ）を形成する工程とが含まれてなる
ことを特徴とするか、或いは、(2) An insulating film (for example, insulating film 1) on a silicon driving circuit substrate (for example, silicon driving circuit substrate 11)
2) is formed and then plasma chemical vapor deposition is applied to form a phosphosilicate glass film having compressive stress (for example, PSG film 1).
3) and then forming a window (for example, window 13B) that forms a lattice fringe with the phosphosilicate glass film having the compressive stress remaining by selectively etching the phosphosilicate glass film having the compressive stress. And a step of forming a phosphosilicate glass film (for example, PSG film 14) having a tensile stress by applying atmospheric pressure chemical vapor deposition to the entire surface including the window, and then present in the window. A thin film (for example, a thin film) in which the stress is suppressed by arranging the phosphosilicate glass film having the tensile stress and removing the others while leaving the others, and the phosphosilicate glass film having the compressive stress and the phosphosilicate glass film having the tensile stress are arranged in lattice stripes. 20) and then
After forming a pyroelectric film (for example, pyroelectric film 16) of a required size on the stress-suppressed thin film, the insulating film is etched to form a hollow portion (corresponding to the pyroelectric film). For example, forming a hollow portion 12A), or
【００２３】（３）シリコン駆動回路基板上に絶縁膜を
形成してから常圧化学気相堆積法を適用して引っ張り応
力をもつリン珪酸ガラス膜を形成する工程と、次いで、
前記引っ張り応力をもつリン珪酸ガラス膜を選択的にエ
ッチングして残る前記引っ張り応力をもつリン珪酸ガラ
ス膜とで格子縞をなす窓を形成する工程と、次いで、前
記窓を含む全面にプラズマ化学気相堆積法を適用して圧
縮応力をもつリン珪酸ガラス膜を形成する工程と、次い
で、前記窓内に在る前記圧縮応力をもつリン珪酸ガラス
膜のみを残して他を除去し引っ張り応力をもつリン珪酸
ガラス膜及び圧縮応力をもつリン珪酸ガラス膜が格子縞
に配列されて応力を抑止された薄膜を形成する工程と、
その後、前記応力を抑止された薄膜上に所要の大きさの
焦電体膜を形成してから前記絶縁膜のエッチングを行っ
て前記焦電体膜に対応する中空部分を形成する工程とが
含まれてなることを特徴とする。(3) A step of forming an insulating film on a silicon driving circuit substrate and then applying atmospheric pressure chemical vapor deposition to form a phosphosilicate glass film having tensile stress, and then,
A step of forming a lattice-fringed window with the remaining phosphorus silicate glass film having tensile stress by selectively etching the phosphorus silicate glass film having tensile stress, and then plasma chemical vapor deposition on the entire surface including the window. A step of applying a deposition method to form a phosphorus silicate glass film having a compressive stress, and then removing only the phosphorus silicate glass film having the compressive stress existing in the window and removing the others to form a phosphorus having a tensile stress. A step of forming a thin film in which a silicate glass film and a phosphorus silicate glass film having a compressive stress are arranged in lattice fringes to suppress the stress,
Then, a step of forming a pyroelectric film having a required size on the stress-suppressed thin film and then etching the insulating film to form a hollow portion corresponding to the pyroelectric film. It is characterized by becoming.
【００２４】[0024]
【作用】前記手段を採ることに依り、薄膜エア・ブリッ
ジの応力を良好に緩和することができ、従って、薄膜エ
ア・ブリッジに撓みや反りを生じたり、或いは、破壊さ
れたりすることは無くなるから、その上に形成された焦
電体膜も平坦なままであって、撮像に用いた場合に視野
角が変わったり、感度が低下するなどの問題は解消さ
れ、焦電型赤外線センサの信頼性及び性能を向上させる
ことができる。By adopting the above means, the stress of the thin film air bridge can be satisfactorily relaxed, and therefore, the thin film air bridge will not be bent or warped, or destroyed. , The pyroelectric film formed on it remained flat, and problems such as changing the viewing angle and lowering the sensitivity when used for imaging were solved, and the reliability of the pyroelectric infrared sensor was solved. And the performance can be improved.
【００２５】[0025]
【実施例】図３乃至図６は本発明に於ける物の一実施例
を製造する方法の一実施例について解説する為の工程要
所に於ける半導体装置、即ち、焦電型赤外線センサを表
す要部切断側面図であり、以下、これ等の図を参照しつ
つ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 3 to 6 show a semiconductor device, ie, a pyroelectric infrared sensor, in the process steps for explaining an embodiment of a method of manufacturing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cutaway side view of a main part, which will be described below with reference to these drawings.
【００２６】図３の（Ａ）参照 ３−（１） スピン・コート法を適用することに依り、シリコン駆動
回路基板１１上に厚さが例えば１〔μｍ〕以下のポリイ
ミドからなる絶縁膜１２を形成する。尚、絶縁膜１２の
材料は、ポリイミドの他、ＳｉＯ2 或いはＳｉ3 Ｎ4 な
どに代替して良い。See FIG. 3A. 3- (1) By applying the spin coating method, an insulating film 12 made of polyimide having a thickness of, for example, 1 [μm] or less is formed on the silicon drive circuit substrate 11. Form. The material of the insulating film 12 may be replaced with SiO 2 or Si 3 N 4 instead of polyimide.
【００２７】図３の（Ｂ）参照 ３−（２） ＰＣＶＤ法を適用することに依り、絶縁膜１２上に厚さ
が例えば１〔μｍ〕の圧縮応力をもつＰＳＧ膜１３を形
成する。See FIG. 3B. 3- (2) By applying the PCVD method, the PSG film 13 having a compressive stress of, for example, 1 [μm] is formed on the insulating film 12.
【００２８】図４の（Ａ）参照 ４−（１） リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、並び
に、エッチャントをフッ化水素酸系エッチング液とする
ウエット・エッチング法を適用することに依り、ＰＳＧ
膜１３のパターニングを行って、例えば２〔μｍ〕×２
〔μｍ〕□のＰＳＧ膜１３Ａが同じく２〔μｍ〕×２
〔μｍ〕□の窓１３Ｂと共にチエッカー・フラッグ状の
格子縞をなすように形成する。See FIG. 4A. 4- (1) By applying a resist process in the lithographic technique and a wet etching method using a hydrofluoric acid type etching solution as an etchant, PSG
By patterning the film 13, for example, 2 [μm] × 2
PSG film 13A of [μm] □ is also 2 [μm] × 2
It is formed so as to form a checkered flag-like lattice stripe together with the [μm] □ window 13B.
【００２９】図４の（Ｂ）参照 ４−（２） 常圧ＣＶＤ法を適用することに依り、ＰＳＧ膜１３Ａ及
び窓１３Ｂを含む全面に厚さが例えば１〔μｍ〕の引っ
張り応力をもつＰＳＧ膜１４を形成する。See FIG. 4B. 4- (2) By applying the atmospheric pressure CVD method, PSG having a tensile stress of, for example, 1 [μm] on the entire surface including the PSG film 13A and the window 13B. The film 14 is formed.
【００３０】図５の（Ａ）参照 ５−（１） 化学研磨法を適用することに依り、ＰＳＧ膜１３Ａが表
出されるまで、ＰＳＧ膜１４（図４の（Ｂ）を参照）を
研磨する。このようにすると、ＰＳＧ膜１４（図４の
（Ｂ）を参照）は窓１３Ｂ（図４の（Ａ）を参照）内に
入り込んだもののみが残って、他は除去される。図５の
（Ａ）では、残ったものをＰＳＧ膜１４Ａとして指示し
てあり、ＰＳＧ膜１３Ａ及びＰＳＧ膜１４Ａで応力を抑
止された薄膜２０が構成される。See FIG. 5A. 5- (1) Polish the PSG film 14 (see FIG. 4B) until the PSG film 13A is exposed by applying the chemical polishing method. . By doing so, only the PSG film 14 (see FIG. 4B) that has entered the window 13B (see FIG. 4A) remains, and the others are removed. In FIG. 5A, the remaining one is designated as the PSG film 14A, and the PSG film 13A and the PSG film 14A form the thin film 20 in which the stress is suppressed.
【００３１】図５の（Ｂ）参照 ５−（２） 真空蒸着法を適用することに依って、薄膜２０上に厚さ
が例えば５００〔ｎｍ〕であるＡｌからなる電極１５を
形成し、引き続き、電極１５上に厚さが例えば１００
〔ｎｍ〕である酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ）からなる焦
電体膜１６を形成する。See FIG. 5B. 5- (2) By applying the vacuum deposition method, the electrode 15 made of Al having a thickness of, for example, 500 [nm] is formed on the thin film 20, and then the electrode 15 is continuously formed. , The electrode 15 has a thickness of, for example, 100
A pyroelectric film 16 made of vanadium oxide (V 2 O 5 ) having a thickness of [nm] is formed.
【００３２】５−（３） エッチャントを硝酸系エッチング液とするウエット・エ
ッチング法を適用することに依り、焦電体膜１６を所要
の大きさにパターニングする。5- (3) The pyroelectric film 16 is patterned to a required size by applying a wet etching method using a nitric acid-based etching solution as an etchant.
【００３３】５−（４） エッチャントをリン酸系エッチング液とするウエット・
エッチング法を適用することに依り、電極１５を所要の
大きさにパターニングする。電極１５の大きさは、焦電
体膜１６から若干はみ出す程度に選択し、そのはみ出し
部分には、ワイヤがボンディングされる。5- (4) Wet using phosphoric acid type etching solution as etchant
By applying the etching method, the electrode 15 is patterned to a required size. The size of the electrode 15 is selected so as to slightly protrude from the pyroelectric film 16, and a wire is bonded to the protruding portion.
【００３４】図６参照 ６−（１） リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
ウエット・エッチング法を適用することに依り、焦電体
膜１６や電極１５のパターンの外からエッチャントを滲
み込ませて絶縁膜１２のエッチングを行い、焦電体膜１
６に対応する中空部分１２Ａを生成させる。See FIG. 6 6- (1) Resist process in lithography technology, and
By applying the wet etching method, the etchant is permeated from the outside of the pattern of the pyroelectric film 16 or the electrode 15 to etch the insulating film 12, and the pyroelectric film 1
A hollow portion 12A corresponding to 6 is generated.
【００３５】前記のようにして作製した焦電型赤外線セ
ンサでは、応力を抑止された薄膜２０に反りや撓みは発
生せず、勿論、破壊も起きないので、焦電体膜１６は平
坦なままであり、視野角の変化や感度低下などは現れな
かった。In the pyroelectric infrared sensor manufactured as described above, the thin film 20 whose stress is suppressed does not warp or bend, and of course, does not break, so the pyroelectric film 16 remains flat. Therefore, there was no change in the viewing angle or reduction in sensitivity.
【００３６】本発明に於いては、前記実施例に限られ
ず、発明の要旨を変更しない範囲で多くの改変を実現す
ることができる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and many modifications can be realized without changing the gist of the invention.
【００３７】例えば、前記実施例に於いては、応力を抑
止した薄膜２０を形成するに際し、最初にＰＣＶＤ法を
適用して圧縮応力型のＰＳＧ膜１３を形成し、その後に
引っ張り応力型のＰＳＧ膜１４を形成したが、この順序
を逆にしても、全く同じ焦電型赤外線センサを製造する
ことが可能である。For example, in the above embodiment, in forming the thin film 20 in which stress is suppressed, the PCVD method is first applied to form the compressive stress type PSG film 13, and then the tensile stress type PSG film 13 is formed. Although the film 14 is formed, the same pyroelectric infrared sensor can be manufactured by reversing the order.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明に依る半導体装置及びその製造方
法に於いては、シリコン駆動回路基板上に焦電体膜に対
応する中空部分をもつ絶縁膜が形成され、絶縁膜上に圧
縮応力をもつリン珪酸ガラス膜と引っ張り応力をもつリ
ン珪酸ガラス膜とが格子縞に配列されて応力を抑止され
た薄膜が形成され、応力を抑止された薄膜上に前記中空
部分に対応する焦電体膜が形成される。In the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention, the insulating film having the hollow portion corresponding to the pyroelectric film is formed on the silicon driving circuit substrate, and the compressive stress is applied to the insulating film. The phosphorus silicate glass film having a tensile stress and the phosphorus silicate glass film having a tensile stress are arranged in a lattice pattern to form a thin film in which stress is suppressed, and a pyroelectric film corresponding to the hollow portion is formed on the thin film in which stress is suppressed. It is formed.
【００３９】前記構成を採ることに依り、薄膜エア・ブ
リッジの応力を良好に緩和することができ、従って、薄
膜エア・ブリッジに撓みや反りを生じたり、或いは、破
壊されたりすることは無くなるから、その上に形成され
た焦電体膜も平坦なままであって、撮像に用いた場合に
視野角が変わったり、感度が低下するなどの問題は解消
され、焦電型赤外線センサの信頼性及び性能を向上させ
ることができる。By adopting the above construction, the stress of the thin film air bridge can be satisfactorily relieved, and therefore, the thin film air bridge will not be bent or warped, or destroyed. , The pyroelectric film formed on it remained flat, and problems such as changing the viewing angle and lowering the sensitivity when used for imaging were solved, and the reliability of the pyroelectric infrared sensor was solved. And the performance can be improved.
【図１】本発明の原理を解説する為の焦電型赤外線セン
サを表す要部説明図である。FIG. 1 is a principal part explanatory view showing a pyroelectric infrared sensor for explaining the principle of the present invention.
【図２】ＰＣＶＤ法で作製したＰＳＧ膜と常圧ＣＶＤ法
で作製したＰＳＧ膜の特性などを纏めた表図である。FIG. 2 is a table summarizing the characteristics of a PSG film formed by the PCVD method and a PSG film formed by the atmospheric pressure CVD method.
【図３】本発明に於ける物の一実施例を製造する方法の
一実施例について解説する為の工程要所に於ける半導体
装置、即ち、焦電型赤外線センサを表す要部切断側面図
である。FIG. 3 is a side sectional view showing a semiconductor device, ie, a pyroelectric infrared sensor, in a process key point for explaining an embodiment of a method for manufacturing an embodiment of the present invention. Is.
【図４】本発明に於ける物の一実施例を製造する方法の
一実施例について解説する為の工程要所に於ける焦電型
赤外線センサを表す要部切断側面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a main part of a pyroelectric infrared sensor in a process key point for explaining an example of a method for manufacturing an example of the product according to the present invention.
【図５】本発明に於ける物の一実施例を製造する方法の
一実施例について解説する為の工程要所に於ける焦電型
赤外線センサを表す要部切断側面図である。FIG. 5 is a side sectional view showing a main part of a pyroelectric infrared sensor in a process key point for explaining an example of a method for manufacturing an example of the product according to the present invention.
【図６】本発明に於ける物の一実施例を製造する方法の
一実施例について解説する為の工程要所に於ける焦電型
赤外線センサを表す要部切断側面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a main part of a pyroelectric infrared sensor in a process key point for explaining an embodiment of a method for manufacturing an embodiment of the product according to the present invention.
【図７】薄膜に圧縮応力が存在する場合を説明する為の
焦電型赤外線センサを表す要部切断側面図である。FIG. 7 is a side sectional view showing a main part of a pyroelectric infrared sensor for explaining a case where compressive stress is present in a thin film.
【図８】薄膜に引っ張り応力が存在する場合を説明する
為の焦電型赤外線センサを表す要部切断側面図である。FIG. 8 is a side sectional view showing a main part of a pyroelectric infrared sensor for explaining a case where tensile stress is present in a thin film.
１ シリコン駆動回路基板 ２ ＳｉＯ2 からなる絶縁薄膜 ２Ａ 中空部分 ３ リン珪酸ガラスからなる応力抑止膜 ３Ａ 応力抑止膜３の構成要素であるＰＣＶＤ法に依っ
て形成したＰＳＧ膜部分 ３Ｂ 応力抑止膜３の構成要素である常圧ＣＶＤ法に依
って形成したＰＳＧ膜部分 １１ シリコン駆動回路基板 １２ 絶縁膜 １２Ａ 中空部分 １３ 圧縮応力をもつＰＳＧ膜 １３Ａ 格子縞の構成要素である圧縮応力をもつＰＳＧ
膜 １３Ｂ 窓 １４ 引っ張り応力をもつＰＳＧ膜 １４Ａ 格子縞の構成要素である引っ張り応力をもつＰ
ＳＧ膜 １５ 電極 １６ 焦電体膜 ２０ 応力を抑止された薄膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon drive circuit board 2 Insulating thin film 2A made of SiO 2 Hollow part 3 Stress restraining film made of phosphosilicate glass 3A PSG film portion which is a constituent element of the stress restraining film 3 formed by PCVD method 3B Stress restraining film 3 PSG film portion which is a constituent element formed by atmospheric pressure CVD method 11 Silicon drive circuit substrate 12 Insulating film 12A Hollow portion 13 PSG film having compressive stress 13A PSG having compressive stress which is a constituent element of lattice fringes
Membrane 13B Window 14 PSG film with tensile stress 14A P with tensile stress that is a component of lattice fringes
SG film 15 Electrode 16 Pyroelectric film 20 Thin film in which stress is suppressed
Claims (3)
膜に対応する中空部分をもつ絶縁膜と、 前記絶縁膜上に形成され圧縮応力をもつリン珪酸ガラス
膜と引っ張り応力をもつリン珪酸ガラス膜とが格子縞に
配列されて応力を抑止された薄膜と、 前記応力を抑止された薄膜上に形成され前記中空部分に
対応する焦電体膜とを備えてなることを特徴とする半導
体装置。1. An insulating film having a hollow portion corresponding to a pyroelectric film formed on a silicon driving circuit substrate, a phosphosilicate glass film having compressive stress formed on the insulating film, and phosphosilicate having tensile stress. A semiconductor device comprising: a thin film in which a glass film is arranged in a lattice pattern to suppress stress, and a pyroelectric film formed on the thin film in which stress is suppressed and corresponding to the hollow portion. .
てからプラズマ化学気相堆積法を適用して圧縮応力をも
つリン珪酸ガラス膜を形成する工程と、 次いで、前記圧縮応力をもつリン珪酸ガラス膜を選択的
にエッチングして残った前記圧縮応力をもつリン珪酸ガ
ラス膜と共に格子縞を構成する窓を形成する工程と、 次いで、前記窓を含む全面に常圧化学気相堆積法を適用
して引っ張り応力をもつリン珪酸ガラス膜を形成する工
程と、 次いで、前記窓内に在る前記引っ張り応力をもつリン珪
酸ガラス膜のみを残して他を除去し圧縮応力をもつリン
珪酸ガラス膜及び引っ張り応力をもつリン珪酸ガラス膜
が格子縞に配列されて応力を抑止された薄膜を形成する
工程と、 その後、前記応力を抑止された薄膜上に所要の大きさの
焦電体膜を形成してから前記絶縁膜のエッチングを行っ
て前記焦電体膜に対応する中空部分を形成する工程とが
含まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。2. A step of forming an insulating film on a silicon driving circuit substrate and then applying a plasma chemical vapor deposition method to form a phosphorus silicate glass film having a compressive stress, and then, a phosphorus having the compressive stress. A step of selectively etching the silicate glass film to form a window forming lattice fringes with the remaining phosphorus silicate glass film having the compressive stress, and then applying atmospheric pressure chemical vapor deposition to the entire surface including the window To form a phosphosilicate glass film having tensile stress, and then removing only the phosphosilicate glass film having the tensile stress existing in the window and removing the others, and a phosphosilicate glass film having a compressive stress. A step of forming a stress-suppressed thin film by arranging phosphosilicate glass films having tensile stress in a lattice pattern, and then forming a pyroelectric film of a required size on the stress-suppressed thin film. Then, the insulating film is etched to form a hollow portion corresponding to the pyroelectric film, the manufacturing method of the semiconductor device.
てから常圧化学気相堆積法を適用して引っ張り応力をも
つリン珪酸ガラス膜を形成する工程と、 次いで、前記引っ張り応力をもつリン珪酸ガラス膜を選
択的にエッチングして残る前記引っ張り応力をもつリン
珪酸ガラス膜とで格子縞をなす窓を形成する工程と、 次いで、前記窓を含む全面にプラズマ化学気相堆積法を
適用して圧縮応力をもつリン珪酸ガラス膜を形成する工
程と、 次いで、前記窓内に在る前記圧縮応力をもつリン珪酸ガ
ラス膜のみを残して他を除去し引っ張り応力をもつリン
珪酸ガラス膜及び圧縮応力をもつリン珪酸ガラス膜が格
子縞に配列されて応力を抑止された薄膜を形成する工程
と、 その後、前記応力を抑止された薄膜上に所要の大きさの
焦電体膜を形成してから前記絶縁膜のエッチングを行っ
て前記焦電体膜に対応する中空部分を形成する工程とが
含まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。3. A step of forming an insulating film on a silicon drive circuit substrate and then applying a normal pressure chemical vapor deposition method to form a phosphosilicate glass film having a tensile stress, and then, having the tensile stress. Forming a window forming lattice fringes with the phosphorus silicate glass film having the tensile stress remaining by selectively etching the phosphosilicate glass film, and then applying a plasma chemical vapor deposition method to the entire surface including the window. Forming a phosphosilicate glass film having a compressive stress, and then removing the other phosphosilicate glass film having the compressive stress existing in the window and removing the others, and a phosphosilicate glass film having a tensile stress and a compression process. A step of forming a stress-suppressed thin film by arranging stressed phosphosilicate glass films in lattice fringes, and then forming a pyroelectric film of a required size on the stress-suppressed thin film. And etching the insulating film to form a hollow portion corresponding to the pyroelectric film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316184A JPH08172225A (en) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316184A JPH08172225A (en) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172225A true JPH08172225A (en) | 1996-07-02 |
Family
ID=18074238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6316184A Withdrawn JPH08172225A (en) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08172225A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258438A (en) * | 2009-03-30 | 2010-11-11 | Fujifilm Corp | Photoelectric conversion element and imaging device |
| US8754373B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-06-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Pyroelectric element and method for manufacturing the same |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP6316184A patent/JPH08172225A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010258438A (en) * | 2009-03-30 | 2010-11-11 | Fujifilm Corp | Photoelectric conversion element and imaging device |
| US8754373B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-06-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Pyroelectric element and method for manufacturing the same |
| JP5730327B2 (en) * | 2011-02-24 | 2015-06-10 | 日本碍子株式会社 | Pyroelectric element and manufacturing method thereof |
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