JPH0862035A - 赤外線検知装置 - Google Patents
赤外線検知装置Info
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- JPH0862035A JPH0862035A JP6213441A JP21344194A JPH0862035A JP H0862035 A JPH0862035 A JP H0862035A JP 6213441 A JP6213441 A JP 6213441A JP 21344194 A JP21344194 A JP 21344194A JP H0862035 A JPH0862035 A JP H0862035A
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- infrared detection
- infrared detecting
- polysilicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線検知装置に関し、赤外線検知素子を薄
膜化して熱容量を小さくし、また、赤外線検知素子と読
み出し回路の間の熱伝導を小さくして高速応答化と高感
度化を実現する。 【構成】 アレイ状に配置された焦電体等からなる赤外
線検知素子を、その下部電極７1 〜７4 の中央部におい
て、この赤外線検知素子より小さい断面積を有する柱状
の配線材料、例えば、不純物が導入されて低抵抗化され
た柱状のポリシリコン２1 〜２4 によって読み出し回路
１から支持し、この赤外線検知素子と読み出し回路の間
を熱的に分離する。この柱状のポリシリコンの側面をシ
リコン窒化膜３によって被覆して保護する。二次元的に
隣接する４個の赤外線検知素子を単位とする中心部に、
この４個の赤外線検知素子の上部電極から読み出し回路
への共通の接続手段を形成し、また、個々の接続手段と
共通の接続手段によって４個の赤外線検知素子を５点支
持する。
膜化して熱容量を小さくし、また、赤外線検知素子と読
み出し回路の間の熱伝導を小さくして高速応答化と高感
度化を実現する。 【構成】 アレイ状に配置された焦電体等からなる赤外
線検知素子を、その下部電極７1 〜７4 の中央部におい
て、この赤外線検知素子より小さい断面積を有する柱状
の配線材料、例えば、不純物が導入されて低抵抗化され
た柱状のポリシリコン２1 〜２4 によって読み出し回路
１から支持し、この赤外線検知素子と読み出し回路の間
を熱的に分離する。この柱状のポリシリコンの側面をシ
リコン窒化膜３によって被覆して保護する。二次元的に
隣接する４個の赤外線検知素子を単位とする中心部に、
この４個の赤外線検知素子の上部電極から読み出し回路
への共通の接続手段を形成し、また、個々の接続手段と
共通の接続手段によって４個の赤外線検知素子を５点支
持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線検知装置、特
に、焦電体薄膜がアレイ状に配置された赤外線検知装置
に関する。近年、監視システムや在宅医療等の分野にお
いて、安価な赤外線検知装置が要求されている。このた
め、焦電体薄膜を用いた赤外線検知装置を始めとする熱
型の検知装置が提供されているが、赤外線検知素子の温
度上昇により入射赤外線を検知するため、赤外線検知素
子自体の熱容量を微小化し、この赤外線検知素子から読
み出し回路に熱が逃げ難い構造にする必要がある。
に、焦電体薄膜がアレイ状に配置された赤外線検知装置
に関する。近年、監視システムや在宅医療等の分野にお
いて、安価な赤外線検知装置が要求されている。このた
め、焦電体薄膜を用いた赤外線検知装置を始めとする熱
型の検知装置が提供されているが、赤外線検知素子の温
度上昇により入射赤外線を検知するため、赤外線検知素
子自体の熱容量を微小化し、この赤外線検知素子から読
み出し回路に熱が逃げ難い構造にする必要がある。
【０００２】
【従来の技術】従来の赤外線検知装置においては、バル
ク材料を薄層化して熱容量を微小化し、赤外線検知素子
とこれを支持し、信号を読みだす読み出し回路との間
を、断面積の小さいバンプ等によって接続したハイブリ
ッド構造を採用していた。ところが、赤外線検知素子を
構成するバルク材料の薄層化は、読み出し回路に支持す
る工程や構造から、１０μｍ程度が限界であると考えら
れる。
ク材料を薄層化して熱容量を微小化し、赤外線検知素子
とこれを支持し、信号を読みだす読み出し回路との間
を、断面積の小さいバンプ等によって接続したハイブリ
ッド構造を採用していた。ところが、赤外線検知素子を
構成するバルク材料の薄層化は、読み出し回路に支持す
る工程や構造から、１０μｍ程度が限界であると考えら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の焦
電体を用いた赤外線検知素子は、焦電体の厚膜によって
形成されていたため、これ自体の熱容量が大きくなって
いる。従って、赤外線の入射から赤外線検知素子の温度
熱的平衡点まで上昇する時間が長くなるため、高速応答
性を実現することが困難であり、短時間に照射される赤
外線を検知する際の感度を高くすることができず、ま
た、変動する赤外線を検知する際の正確な測定ができな
かった。
電体を用いた赤外線検知素子は、焦電体の厚膜によって
形成されていたため、これ自体の熱容量が大きくなって
いる。従って、赤外線の入射から赤外線検知素子の温度
熱的平衡点まで上昇する時間が長くなるため、高速応答
性を実現することが困難であり、短時間に照射される赤
外線を検知する際の感度を高くすることができず、ま
た、変動する赤外線を検知する際の正確な測定ができな
かった。
【０００４】本発明は、製造過程において、読み出し回
路の上に直接焦電体等の赤外線検知素子を薄膜として形
成することにより、赤外線検知素子自体の熱容量を小さ
くすることを可能にし、また、さらに赤外線検知素子と
読み出し回路との間に空間を設けることにより、赤外線
検知素子と読み出し回路の間の熱伝導を小さくして、赤
外線検知素子の高速応答化と高感度化を実現することを
目的とする。
路の上に直接焦電体等の赤外線検知素子を薄膜として形
成することにより、赤外線検知素子自体の熱容量を小さ
くすることを可能にし、また、さらに赤外線検知素子と
読み出し回路との間に空間を設けることにより、赤外線
検知素子と読み出し回路の間の熱伝導を小さくして、赤
外線検知素子の高速応答化と高感度化を実現することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる赤外線検
知装置においては、アレイ状に配置された赤外線検知素
子が、その下部電極の中央部において、該赤外線検知素
子より小さい断面を有する柱状の配線材料によって読み
出し回路から支持され、該赤外線検知素子と該読み出し
回路の間が熱的に分離されている構成を採用した。
知装置においては、アレイ状に配置された赤外線検知素
子が、その下部電極の中央部において、該赤外線検知素
子より小さい断面を有する柱状の配線材料によって読み
出し回路から支持され、該赤外線検知素子と該読み出し
回路の間が熱的に分離されている構成を採用した。
【０００６】この場合、柱状の配線材料を不純物が導入
されて低抵抗化されたポリシリコンによって形成した構
成とし、また、赤外線検知素子を支持する柱状のポリシ
リコンの側面がシリコン窒化膜によって被覆されている
構成とすることができる。
されて低抵抗化されたポリシリコンによって形成した構
成とし、また、赤外線検知素子を支持する柱状のポリシ
リコンの側面がシリコン窒化膜によって被覆されている
構成とすることができる。
【０００７】この場合、赤外線検知素子が二次元アレイ
状に配置され、二次元的に隣接する４個の赤外線検知素
子を単位とする中心部に、該４個の赤外線検知素子の上
部電極から読み出し回路への共通の接続手段が形成され
ている構成とすることができる。
状に配置され、二次元的に隣接する４個の赤外線検知素
子を単位とする中心部に、該４個の赤外線検知素子の上
部電極から読み出し回路への共通の接続手段が形成され
ている構成とすることができる。
【０００８】この場合、赤外線検知素子が二次元アレイ
状に配置され、二次元的に隣接する４個の赤外線検知素
子が、該４個の赤外線検知素子の下部電極の中心部に形
成された読み出し回路への接続手段である柱状の配線材
料、該４個の赤外線検知素子の上部電極から読み出し回
路への共通の接続手段である柱状の配線材料によって、
５点支持されている構成とすることができる。
状に配置され、二次元的に隣接する４個の赤外線検知素
子が、該４個の赤外線検知素子の下部電極の中心部に形
成された読み出し回路への接続手段である柱状の配線材
料、該４個の赤外線検知素子の上部電極から読み出し回
路への共通の接続手段である柱状の配線材料によって、
５点支持されている構成とすることができる。
【０００９】これらの場合、上部電極が、赤外線検知素
子を支持している柱状の配線材料と下部電極とのコンタ
クト部の直上を除いた領域に形成されている構成とする
ことができる。
子を支持している柱状の配線材料と下部電極とのコンタ
クト部の直上を除いた領域に形成されている構成とする
ことができる。
【００１０】また、本発明にかかる他の赤外線検知装置
においては、読み出し回路と赤外線検知素子の下部電極
の間が、不純物が導入されて低抵抗化されたポリシリコ
ンの柱状体によって接続されている構成を採用した。
においては、読み出し回路と赤外線検知素子の下部電極
の間が、不純物が導入されて低抵抗化されたポリシリコ
ンの柱状体によって接続されている構成を採用した。
【００１１】また、この場合、読み出し回路と赤外線検
知素子の上部電極の間が、該読み出し回路と該赤外線検
知素子の下部電極の間を接続する不純物が導入されて低
抵抗化されたポリシリコンの柱状体の中に、絶縁物を介
して形成された他の不純物が導入されて低抵抗化された
ポリシリコンの柱状体によって接続されている構成とす
ることができる。
知素子の上部電極の間が、該読み出し回路と該赤外線検
知素子の下部電極の間を接続する不純物が導入されて低
抵抗化されたポリシリコンの柱状体の中に、絶縁物を介
して形成された他の不純物が導入されて低抵抗化された
ポリシリコンの柱状体によって接続されている構成とす
ることができる。
【００１２】これらの場合、赤外線検知素子の検知部を
熱的に分離するために、該赤外線検知素子と読み出し回
路の間の、該赤外線検知素子と読み出し回路の間を接続
するポリシリコンの柱状体以外の部分を少なくとも一部
除去した構成とすることができ、赤外線検知素子を一次
元的または二次元的に配置することもできる。
熱的に分離するために、該赤外線検知素子と読み出し回
路の間の、該赤外線検知素子と読み出し回路の間を接続
するポリシリコンの柱状体以外の部分を少なくとも一部
除去した構成とすることができ、赤外線検知素子を一次
元的または二次元的に配置することもできる。
【００１３】これらの場合、赤外線検知素子が、焦電型
赤外線検知素子である構成とすることができる。
赤外線検知素子である構成とすることができる。
【００１４】
【作用】本発明の赤外線検知装置においては、アレイ状
に配置された焦電体等の薄膜状赤外線検知素子を、その
下部電極の中央部において、この赤外線検知素子より小
さい断面を有し、不純物が導入されて低抵抗化された柱
状のポリシリコン等の柱状の配線材料によって、読み出
し回路から支持し、この赤外線検知素子と読み出し回路
の間を熱的に分離しているため、赤外線検知素子を薄膜
化して素子の熱容量を小さくすることができ、また、さ
らに赤外線検知素子と読み出し回路との間に空間を設け
ることにより、赤外線検知素子と読み出し回路の間の熱
伝導度を小さくして、赤外線検知素子の高速応答性や高
感度化を実現することができる。
に配置された焦電体等の薄膜状赤外線検知素子を、その
下部電極の中央部において、この赤外線検知素子より小
さい断面を有し、不純物が導入されて低抵抗化された柱
状のポリシリコン等の柱状の配線材料によって、読み出
し回路から支持し、この赤外線検知素子と読み出し回路
の間を熱的に分離しているため、赤外線検知素子を薄膜
化して素子の熱容量を小さくすることができ、また、さ
らに赤外線検知素子と読み出し回路との間に空間を設け
ることにより、赤外線検知素子と読み出し回路の間の熱
伝導度を小さくして、赤外線検知素子の高速応答性や高
感度化を実現することができる。
【００１５】また、二次元的に隣接する４個の赤外線検
知素子を単位とする中心部に、この４個の赤外線検知素
子の上部電極から読み出し回路への共通の接続手段を形
成することによって、出力を平衡状態に保ちながら、接
続手段を簡易化することができる。
知素子を単位とする中心部に、この４個の赤外線検知素
子の上部電極から読み出し回路への共通の接続手段を形
成することによって、出力を平衡状態に保ちながら、接
続手段を簡易化することができる。
【００１６】また、二次元的に隣接する４個の赤外線検
知素子を、この４個の赤外線検知素子の下部電極の中心
部に形成された読み出し回路への接続手段である柱状の
ポリシリコン等の柱状の配線材料と、この４個の赤外線
検知素子の上部電極から読み出し回路への共通の接続手
段である柱状のポリシリコン等の柱状の配線材料によっ
て、５点支持することによって、この支持構造を補強す
ることができる。
知素子を、この４個の赤外線検知素子の下部電極の中心
部に形成された読み出し回路への接続手段である柱状の
ポリシリコン等の柱状の配線材料と、この４個の赤外線
検知素子の上部電極から読み出し回路への共通の接続手
段である柱状のポリシリコン等の柱状の配線材料によっ
て、５点支持することによって、この支持構造を補強す
ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図１は、第１実施例の赤外線検知装置の
構成説明図であり、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は
（Ａ）のＸ−Ｘ’上の断面を示している。この図におい
て、１はシリコン読み出し回路、２1 ，２2 ，２3 ，２
4 ，２5は低抵抗ポリシリコン、３はシリコン窒化膜、
５1 ，５2 ，５3 ，５4 はチタン層、６1 ，６2 ，
６3 ，６4 は白金層、７1 ，７2 ，７3 ，７4 は下部電
極、８ 1 ，８2 ，８3 ，８4 は焦電体膜、９はシリコン
窒化膜、１０1 ，１０2 ，１０ 3 ，１０4 は上部電極、
１１は接続手段である。この構成説明図によって第１実
施例の焦電型赤外線素子をアレイ状に配置した赤外線検
知装置の構成を説明する。
構成説明図であり、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は
（Ａ）のＸ−Ｘ’上の断面を示している。この図におい
て、１はシリコン読み出し回路、２1 ，２2 ，２3 ，２
4 ，２5は低抵抗ポリシリコン、３はシリコン窒化膜、
５1 ，５2 ，５3 ，５4 はチタン層、６1 ，６2 ，
６3 ，６4 は白金層、７1 ，７2 ，７3 ，７4 は下部電
極、８ 1 ，８2 ，８3 ，８4 は焦電体膜、９はシリコン
窒化膜、１０1 ，１０2 ，１０ 3 ，１０4 は上部電極、
１１は接続手段である。この構成説明図によって第１実
施例の焦電型赤外線素子をアレイ状に配置した赤外線検
知装置の構成を説明する。
【００１８】この実施例の赤外線検知装置は、二次元的
に隣接する４個の赤外線検知素子で１組のユニットが構
成されており、シリコン読み出し回路１の上に、ボロン
を拡散した柱状の低抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，
２3 ，２4 が形成され、このシリコン読み出し回路１の
上面と低抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 の側
面はシリコン窒化膜３によって保護されている。
に隣接する４個の赤外線検知素子で１組のユニットが構
成されており、シリコン読み出し回路１の上に、ボロン
を拡散した柱状の低抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，
２3 ，２4 が形成され、このシリコン読み出し回路１の
上面と低抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 の側
面はシリコン窒化膜３によって保護されている。
【００１９】そして、この４本の柱状の低抵抗ポリシリ
コン２1 ，２2 ，２3 ，２4 はその上端で、チタン層５
1 ，５2 ，５3 ，５4 （５1 ，５3 は図示されていな
い）と白金層６1 ，６2 ，６3 ，６4 （６1 ，６3 は図
示されていない）からなる下部電極７1 ，７2 ，７3 ，
７4 をその中央部で支持し、この下部電極７1 ，７2 ，
７3 ，７4 の上にＰＺＴ，ＢＳＴ〔（Ｂａ，Ｓｒ）Ｔｉ
Ｏ3 〕等のセラミックス材料からなる焦電体膜８1 ，８
2 ，８3 ，８4 （８1 ，８3 は図示されていない）が形
成され、この焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 の側面は
シリコン窒化膜９によって保護されており、焦電体膜８
1 ，８2 ，８3 ，８4 の上面には上部電極１０1 ，１０
2 ，１０3 ，１０4 が形成されている。このように、低
抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 によって下部
電極７ 1 ，７2 ，７3 ，７4 をその中央部で支持する
と、熱的および機構的平衡を保つことができる。
コン２1 ，２2 ，２3 ，２4 はその上端で、チタン層５
1 ，５2 ，５3 ，５4 （５1 ，５3 は図示されていな
い）と白金層６1 ，６2 ，６3 ，６4 （６1 ，６3 は図
示されていない）からなる下部電極７1 ，７2 ，７3 ，
７4 をその中央部で支持し、この下部電極７1 ，７2 ，
７3 ，７4 の上にＰＺＴ，ＢＳＴ〔（Ｂａ，Ｓｒ）Ｔｉ
Ｏ3 〕等のセラミックス材料からなる焦電体膜８1 ，８
2 ，８3 ，８4 （８1 ，８3 は図示されていない）が形
成され、この焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 の側面は
シリコン窒化膜９によって保護されており、焦電体膜８
1 ，８2 ，８3 ，８4 の上面には上部電極１０1 ，１０
2 ，１０3 ，１０4 が形成されている。このように、低
抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 によって下部
電極７ 1 ，７2 ，７3 ，７4 をその中央部で支持する
と、熱的および機構的平衡を保つことができる。
【００２０】また、シリコン読み出し回路１の、４本の
柱状の低抵抗ポリシリコン２1 ，２ 2 ，２3 ，２4 の中
央には、柱状のボロンを拡散した低抵抗ポリシリコン２
5 が形成され、その上端には、上部電極１０1 ，１
０2 ，１０3 ，１０4 をシリコン読み出し回路１に接続
するためのインジウムからなる接続手段１１が形成され
ている。
柱状の低抵抗ポリシリコン２1 ，２ 2 ，２3 ，２4 の中
央には、柱状のボロンを拡散した低抵抗ポリシリコン２
5 が形成され、その上端には、上部電極１０1 ，１
０2 ，１０3 ，１０4 をシリコン読み出し回路１に接続
するためのインジウムからなる接続手段１１が形成され
ている。
【００２１】この実施例の赤外線検知装置によると、こ
の図に示されているように、下部電極７1 ，７2 ，
７3 ，７4 と、上部電極１０1 ，１０2 ，１０3 ，１０
4 によって焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 を挟んで構
成された赤外線検知素子が、その中央部において、赤外
線検知素子より小さい断面を有する柱状の低抵抗ポリシ
リコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 によって、シリコン読み
出し回路１との間に空間を設けて支持されているため、
赤外線検知素子とシリコン読み出し回路１の間の熱分離
を実現することができる。
の図に示されているように、下部電極７1 ，７2 ，
７3 ，７4 と、上部電極１０1 ，１０2 ，１０3 ，１０
4 によって焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 を挟んで構
成された赤外線検知素子が、その中央部において、赤外
線検知素子より小さい断面を有する柱状の低抵抗ポリシ
リコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 によって、シリコン読み
出し回路１との間に空間を設けて支持されているため、
赤外線検知素子とシリコン読み出し回路１の間の熱分離
を実現することができる。
【００２２】このように、赤外線検知素子とシリコン読
み出し回路１の間を熱的に分離した構造になるため、焦
電体からなる赤外線検知素子に赤外線が入射したとき、
熱の漏洩が少ないため赤外線検知素子の温度上昇が迅速
になり、また結果的に感度を向上する。また、この実施
例によると焦電体からなる赤外線検知素子を薄膜化する
ことができるため、赤外線の入射に対して高速で応答す
る赤外線検知装置を実現することが可能になる。
み出し回路１の間を熱的に分離した構造になるため、焦
電体からなる赤外線検知素子に赤外線が入射したとき、
熱の漏洩が少ないため赤外線検知素子の温度上昇が迅速
になり、また結果的に感度を向上する。また、この実施
例によると焦電体からなる赤外線検知素子を薄膜化する
ことができるため、赤外線の入射に対して高速で応答す
る赤外線検知装置を実現することが可能になる。
【００２３】また、赤外線検知素子を支持する柱状の低
抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3，２4 の側面がシリ
コン窒化膜９によって被覆されているため、酸化性雰囲
気等によって低抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3 ，２
4 が酸化または汚染されて電気抵抗が増大する等の問題
を解消することができる。
抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3，２4 の側面がシリ
コン窒化膜９によって被覆されているため、酸化性雰囲
気等によって低抵抗ポリシリコン２1 ，２2 ，２3 ，２
4 が酸化または汚染されて電気抵抗が増大する等の問題
を解消することができる。
【００２４】また、二次元的に隣接する４個の赤外線検
知素子を単位とする中心部に、この４個の赤外線検知素
子の上部電極から読み出し回路への共通の接続手段を形
成すると、出力信号の平衡を保ちながら、接続手段を簡
素化することができる。
知素子を単位とする中心部に、この４個の赤外線検知素
子の上部電極から読み出し回路への共通の接続手段を形
成すると、出力信号の平衡を保ちながら、接続手段を簡
素化することができる。
【００２５】また、二次元的に隣接する４個の赤外線検
知素子を、この４個の赤外線検知素子の下部電極の中心
部に形成された読み出し回路への接続手段である柱状の
低抵抗ポリシリコンと、この４個の赤外線検知素子の上
部電極から読み出し回路への共通の接続手段である柱状
の低抵抗ポリシリコンによって、５点支持すると、赤外
線検知素子とシリコン読み出し回路の間を熱的に分離す
るため微細化された支持構造を補強することができる。
知素子を、この４個の赤外線検知素子の下部電極の中心
部に形成された読み出し回路への接続手段である柱状の
低抵抗ポリシリコンと、この４個の赤外線検知素子の上
部電極から読み出し回路への共通の接続手段である柱状
の低抵抗ポリシリコンによって、５点支持すると、赤外
線検知素子とシリコン読み出し回路の間を熱的に分離す
るため微細化された支持構造を補強することができる。
【００２６】また、上部電極を、赤外線検知素子を支持
している配線材料と下部電極とのコンタクト部の直上を
除いた領域に形成すると、微少ではあっても、下部電極
から読み出し回路に漏洩する熱によって温度が低下する
柱状の低抵抗ポリシリコンのコンタクト部近傍の信号を
拾わないようにすることができる。
している配線材料と下部電極とのコンタクト部の直上を
除いた領域に形成すると、微少ではあっても、下部電極
から読み出し回路に漏洩する熱によって温度が低下する
柱状の低抵抗ポリシリコンのコンタクト部近傍の信号を
拾わないようにすることができる。
【００２７】この実施例においては、赤外線検知素子と
して、焦電型赤外線検知素子を用いたが、他の熱応動型
の電気材料を用いることもできる。
して、焦電型赤外線検知素子を用いたが、他の熱応動型
の電気材料を用いることもできる。
【００２８】ここで説明した二次元的に隣接する４個の
赤外線検知素子で構成された１組のユニットを、一次元
的、あるいは二次元的に多数配列して、赤外線画像信号
を出力するラインセンサ、または撮像装置を構成するこ
とができる。
赤外線検知素子で構成された１組のユニットを、一次元
的、あるいは二次元的に多数配列して、赤外線画像信号
を出力するラインセンサ、または撮像装置を構成するこ
とができる。
【００２９】図２、図３、図４、図５は、第１実施例の
赤外線検知装置の製造工程説明図であり、（Ａ）〜
（Ｋ）は各工程を示している。この図において、１はシ
リコン読み出し回路、２はポリシリコン層、２1 ，
２ 2 ，２3 ，２4 ，２5 は低抵抗ポリシリコン、３はシ
リコン窒化膜、４はＰＳＧ層、５1 ，５2 ，５3 ，５4
はチタン層、６1 ，６2 ，６3 ，６4 は白金層、７ 1 ，
７2 ，７3 ，７4 は下部電極、８1 ，８2 ，８3 ，８4
は焦電体膜、９はシリコン窒化膜、１０1 ，１０2 ，１
０3 ，１０4 は上部電極、１１は接続手段である。この
製造工程説明図によって本発明の一実施例の赤外線検知
装置の製造方法を説明する。
赤外線検知装置の製造工程説明図であり、（Ａ）〜
（Ｋ）は各工程を示している。この図において、１はシ
リコン読み出し回路、２はポリシリコン層、２1 ，
２ 2 ，２3 ，２4 ，２5 は低抵抗ポリシリコン、３はシ
リコン窒化膜、４はＰＳＧ層、５1 ，５2 ，５3 ，５4
はチタン層、６1 ，６2 ，６3 ，６4 は白金層、７ 1 ，
７2 ，７3 ，７4 は下部電極、８1 ，８2 ，８3 ，８4
は焦電体膜、９はシリコン窒化膜、１０1 ，１０2 ，１
０3 ，１０4 は上部電極、１１は接続手段である。この
製造工程説明図によって本発明の一実施例の赤外線検知
装置の製造方法を説明する。
【００３０】第１工程（図２（Ａ）参照） まず、シリコン読み出し回路１の上にポリシリコンをＣ
ＶＤ法で堆積して膜厚１μｍ程度のポリシリコン層２を
形成し、このポリシリコン層２に選択的にボロンを拡散
して、上下の電気的な接続をとる低抵抗ポリシリコン２
1 ，２2 ，２3，２4 ，２5 （２1 ，２3 は図示されて
いない）を形成する。
ＶＤ法で堆積して膜厚１μｍ程度のポリシリコン層２を
形成し、このポリシリコン層２に選択的にボロンを拡散
して、上下の電気的な接続をとる低抵抗ポリシリコン２
1 ，２2 ，２3，２4 ，２5 （２1 ，２3 は図示されて
いない）を形成する。
【００３１】第２工程（図２（Ｂ）参照） その上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジス
ト膜をパターニングし、ボロンを拡散した低抵抗ポリシ
リコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 ，２5 を残してポリシリ
コン層２をエッチング除去する。さらに、ＣＶＤ法等に
よってシリコン窒化物を堆積して、膜厚１μｍ程度のシ
リコン窒化膜３を形成する。その表面は、低抵抗ポリシ
リコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 ，２5 の表面形状に応じ
て凹凸を有する形状になる。
ト膜をパターニングし、ボロンを拡散した低抵抗ポリシ
リコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 ，２5 を残してポリシリ
コン層２をエッチング除去する。さらに、ＣＶＤ法等に
よってシリコン窒化物を堆積して、膜厚１μｍ程度のシ
リコン窒化膜３を形成する。その表面は、低抵抗ポリシ
リコン２1 ，２2 ，２3 ，２4 ，２5 の表面形状に応じ
て凹凸を有する形状になる。
【００３２】第３工程（図２（Ｃ）参照） ＣＶＤ法によって膜厚１．５μｍ程度のＰＳＧ層４を形
成する。その表面は、低抵抗ポリシリコン２1 の上に形
成されたシリコン窒化膜３の表面形状に応じて凹凸を有
する形状になる。
成する。その表面は、低抵抗ポリシリコン２1 の上に形
成されたシリコン窒化膜３の表面形状に応じて凹凸を有
する形状になる。
【００３３】第４工程（図２（Ｄ）参照） ＰＳＧ層４とシリコン窒化膜３を、ボロンを拡散した低
抵抗ポリシリコン２1が露出するまで平坦に研磨する。
抵抗ポリシリコン２1が露出するまで平坦に研磨する。
【００３４】第５工程（図３（Ｅ）参照） その上に、厚さ０．１５μｍ程度のチタン層を蒸着また
はスパッタによって形成し、さらにその上に、厚さ０．
１５μｍ程度の白金層を蒸着またはスパッタによって形
成する。このチタン層と白金層の積層構造をパターニン
グして、チタン層５1 ，５2 ，５3 ，５4 （５1 ，５3
は図示されていない）と、白金層６1 ，６2 ，６3 ，６
4 （６1 ，６3 は図示されていない）からなる下部電極
７1 ，７2 ，７3 ，７4（７1 ，７3 は図示されていな
い）を形成する。
はスパッタによって形成し、さらにその上に、厚さ０．
１５μｍ程度の白金層を蒸着またはスパッタによって形
成する。このチタン層と白金層の積層構造をパターニン
グして、チタン層５1 ，５2 ，５3 ，５4 （５1 ，５3
は図示されていない）と、白金層６1 ，６2 ，６3 ，６
4 （６1 ，６3 は図示されていない）からなる下部電極
７1 ，７2 ，７3 ，７4（７1 ，７3 は図示されていな
い）を形成する。
【００３５】第６工程（図３（Ｆ）参照） その上にゾルゲル法、スパッタ法等によって焦電体を堆
積し、パターニングすることによって、厚さ１μｍ程度
の焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 （８1 ，８ 3 は図示
されていない）を形成する。
積し、パターニングすることによって、厚さ１μｍ程度
の焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 （８1 ，８ 3 は図示
されていない）を形成する。
【００３６】第７工程（図３（Ｇ）参照） その上の全面に、ＣＶＤ法によって厚さ０．５μｍ程度
のシリコン窒化膜９を堆積する。
のシリコン窒化膜９を堆積する。
【００３７】第８工程（図４（Ｈ）参照） シリコン窒化膜９をパターニングして、後に上部電極１
０1 ，１０2 ，１０3，１０4 （１０1 ，１０3 は図示
されていない）を形成する部分とシリコン読み出し回路
１とのコンタクト部分の上のシリコン窒化膜９を除去す
る。
０1 ，１０2 ，１０3，１０4 （１０1 ，１０3 は図示
されていない）を形成する部分とシリコン読み出し回路
１とのコンタクト部分の上のシリコン窒化膜９を除去す
る。
【００３８】第９工程（図４（Ｉ）参照） 焦電体膜８1 ，８2 ，８3 ，８4 の上に、リフトオフ法
によって上部電極１０ 1 ，１０2 ，１０3 ，１０4 を形
成する。この上部電極１０1 ，１０2 ，１０3 ，１０4
の材料としては、例えば、Ｎｉ／Ｃｒの合金膜を用いる
ことができる。
によって上部電極１０ 1 ，１０2 ，１０3 ，１０4 を形
成する。この上部電極１０1 ，１０2 ，１０3 ，１０4
の材料としては、例えば、Ｎｉ／Ｃｒの合金膜を用いる
ことができる。
【００３９】第１０工程（図５（Ｊ）参照） インジウムを用いたリフトオフ法によって、上部電極１
０1 ，１０2 ，１０3，１０4 を一括してシリコン読み
出し回路１に接続するための接続手段１１を形成する。
０1 ，１０2 ，１０3，１０4 を一括してシリコン読み
出し回路１に接続するための接続手段１１を形成する。
【００４０】第１１工程（図５（Ｋ）参照） 下部電極７1 ，７2 ，７3 ，７4 の下部にあったＰＳＧ
層４を、ウェットエッチングを用いて除去する。
層４を、ウェットエッチングを用いて除去する。
【００４１】上記の製造工程では、焦電体を用いた赤外
線検知装置の下部電極７1 ，７2 ，７3 ，７4 として白
金層６1 ，６2 ，６3 ，６4 ／チタン層５1 ，５2 ，５
3 ，５4 を用いたが、この下地のチタン層５1 ，５2 ，
５3 ，５4 はＰＳＧ層４との接着性を改善するために用
い、その上の白金層６1 ，６2 ，６3 ，６4 は焦電体に
拡散しない金属として用いている。
線検知装置の下部電極７1 ，７2 ，７3 ，７4 として白
金層６1 ，６2 ，６3 ，６4 ／チタン層５1 ，５2 ，５
3 ，５4 を用いたが、この下地のチタン層５1 ，５2 ，
５3 ，５4 はＰＳＧ層４との接着性を改善するために用
い、その上の白金層６1 ，６2 ，６3 ，６4 は焦電体に
拡散しない金属として用いている。
【００４２】前記の下部電極として白金／チタン構造に
代えて、ポリシリコン層４との接着性に優れ、焦電体材
料中に拡散しない材料であれば、他の材料、例えば、パ
ラジウム、ルテニウム等であっても用いることができ
る。
代えて、ポリシリコン層４との接着性に優れ、焦電体材
料中に拡散しない材料であれば、他の材料、例えば、パ
ラジウム、ルテニウム等であっても用いることができ
る。
【００４３】（第２実施例）従来の赤外線検知装置にお
いては、薄膜状の赤外線検知素子の両端をシリコン窒化
物やポリシリコン物の支持体により支持して、赤外線検
知素子を中空に浮かせた構造を有するものがあった。こ
のような構造を有する赤外線検知装置では、製造工程に
おけるエッチング等のウェット処理時の液体の表面張力
により、または、材料の熱膨張係数の差によって、支持
体や赤外線検知素子に湾曲や反りを生じることがあっ
た。
いては、薄膜状の赤外線検知素子の両端をシリコン窒化
物やポリシリコン物の支持体により支持して、赤外線検
知素子を中空に浮かせた構造を有するものがあった。こ
のような構造を有する赤外線検知装置では、製造工程に
おけるエッチング等のウェット処理時の液体の表面張力
により、または、材料の熱膨張係数の差によって、支持
体や赤外線検知素子に湾曲や反りを生じることがあっ
た。
【００４４】このように支持体や赤外線検知素子に変形
を生じると、赤外線を受ける角度を一定に保つことがで
きないため感度むらを生じ、極端な場合は、隣接する赤
外線検知素子間が短絡したり、赤外線検知素子の中央部
が垂れ下がって基板と接触することがあった。
を生じると、赤外線を受ける角度を一定に保つことがで
きないため感度むらを生じ、極端な場合は、隣接する赤
外線検知素子間が短絡したり、赤外線検知素子の中央部
が垂れ下がって基板と接触することがあった。
【００４５】この実施例は、読み出し回路上に直接焦電
体膜を形成することにより、赤外線検知素子の薄膜化を
可能にし、さらに、読み出し回路との間に空間を設ける
ことにより、赤外線検知素子の熱容量を小さくし、ま
た、熱伝導度を小さくして、赤外線検知素子の高速応答
性や高感度化を実現することを目的とする。また、赤外
線検知素子を中央部のみで支持することによって、応力
等により反り等が発生することを防止することを目的と
する。
体膜を形成することにより、赤外線検知素子の薄膜化を
可能にし、さらに、読み出し回路との間に空間を設ける
ことにより、赤外線検知素子の熱容量を小さくし、ま
た、熱伝導度を小さくして、赤外線検知素子の高速応答
性や高感度化を実現することを目的とする。また、赤外
線検知素子を中央部のみで支持することによって、応力
等により反り等が発生することを防止することを目的と
する。
【００４６】図６は、第２実施例の赤外線検知装置の構
成説明図であり、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は（Ａ）
のＹ−Ｙ’上の断面を示している。この図において、２
１はシリコン読み出し回路、２２2 は低抵抗ポリシリコ
ン配線部、２３1 はシリコン窒化薄膜、２４2 は低抵抗
ポリシリコン配線部、２５はシリコン窒化膜、２６はＰ
ＳＧ層、２８2 は低抵抗ポリシリコン配線部、２９はシ
リコン窒化膜、３０は下部電極、３０1 は白金層、３０
2 はチタン層、３１は焦電体層、３２は上部電極であ
る。なお、この符号には、図７、図８、図９、図１０と
共通の符号を用いたために欠番を生じている。この構成
説明図によって第２実施例の赤外線検知装置の構成を、
その製造方法と共に説明する。
成説明図であり、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は（Ａ）
のＹ−Ｙ’上の断面を示している。この図において、２
１はシリコン読み出し回路、２２2 は低抵抗ポリシリコ
ン配線部、２３1 はシリコン窒化薄膜、２４2 は低抵抗
ポリシリコン配線部、２５はシリコン窒化膜、２６はＰ
ＳＧ層、２８2 は低抵抗ポリシリコン配線部、２９はシ
リコン窒化膜、３０は下部電極、３０1 は白金層、３０
2 はチタン層、３１は焦電体層、３２は上部電極であ
る。なお、この符号には、図７、図８、図９、図１０と
共通の符号を用いたために欠番を生じている。この構成
説明図によって第２実施例の赤外線検知装置の構成を、
その製造方法と共に説明する。
【００４７】シリコン読み出し回路２１の上に膜厚１μ
ｍ程度のポリシリコン層を堆積し、ボロンを拡散して低
抵抗化し、これを選択的にエッチングすることによって
低抵抗ポリシリコン配線部２２2 を形成する。その上
に、膜厚１μｍ程度のシリコン窒化物を堆積して選択的
にエッチングすることによって、低抵抗ポリシリコン配
線部２２2 の周囲にシリコン窒化薄膜２３1 を形成す
る。
ｍ程度のポリシリコン層を堆積し、ボロンを拡散して低
抵抗化し、これを選択的にエッチングすることによって
低抵抗ポリシリコン配線部２２2 を形成する。その上
に、膜厚１μｍ程度のシリコン窒化物を堆積して選択的
にエッチングすることによって、低抵抗ポリシリコン配
線部２２2 の周囲にシリコン窒化薄膜２３1 を形成す
る。
【００４８】その上に膜厚１μｍ程度のポリシリコン層
を形成し、ボロン等の不純物を導入して低抵抗化し、選
択的にエッチングすることによって、低抵抗ポリシリコ
ン配線部２２2 の周囲に形成されたシリコン窒化薄膜２
３1 の周囲に、低抵抗ポリシリコン配線部２４2 を形成
する。その上に膜厚０．５μｍ程度のシリコン窒化膜２
５を堆積し、その上に、厚さ１μｍ程度のＰＳＧ（燐珪
酸ガラス）層２６を堆積する。
を形成し、ボロン等の不純物を導入して低抵抗化し、選
択的にエッチングすることによって、低抵抗ポリシリコ
ン配線部２２2 の周囲に形成されたシリコン窒化薄膜２
３1 の周囲に、低抵抗ポリシリコン配線部２４2 を形成
する。その上に膜厚０．５μｍ程度のシリコン窒化膜２
５を堆積し、その上に、厚さ１μｍ程度のＰＳＧ（燐珪
酸ガラス）層２６を堆積する。
【００４９】表面を平坦に研磨して、低抵抗ポリシリコ
ン配線部２２2 、シリコン窒化薄膜２３1 、低抵抗ポリ
シリコン配線部２４2 を露出させ、低抵抗ポリシリコン
配線部２２2 の上に膜厚０．５μｍのポリシリコン層を
形成し、ボロンを導入して低抵抗化し、選択的にエッチ
ングして、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の上に接続
する低抵抗ポリシリコン配線部２８2 を形成し、その周
囲にシリコン窒化膜２９を形成する。
ン配線部２２2 、シリコン窒化薄膜２３1 、低抵抗ポリ
シリコン配線部２４2 を露出させ、低抵抗ポリシリコン
配線部２２2 の上に膜厚０．５μｍのポリシリコン層を
形成し、ボロンを導入して低抵抗化し、選択的にエッチ
ングして、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の上に接続
する低抵抗ポリシリコン配線部２８2 を形成し、その周
囲にシリコン窒化膜２９を形成する。
【００５０】シリコン窒化膜２９を被覆した低抵抗ポリ
シリコン配線部２８2 以外の部分の低抵抗ポリシリコン
配線部２４2 の頂面を含む面に白金層３０1 とチタン層
３０ 2 からなる下部電極３０を形成し、その上に焦電体
層３１を堆積し、さらにその上にＮｉ／Ｃｒ等の上部電
極３２を形成した後、下部電極３０の下にあるＰＳＧ層
２６を除去する。
シリコン配線部２８2 以外の部分の低抵抗ポリシリコン
配線部２４2 の頂面を含む面に白金層３０1 とチタン層
３０ 2 からなる下部電極３０を形成し、その上に焦電体
層３１を堆積し、さらにその上にＮｉ／Ｃｒ等の上部電
極３２を形成した後、下部電極３０の下にあるＰＳＧ層
２６を除去する。
【００５１】ここで説明した赤外線検知装置を一次元
的、あるいは二次元的に多数配列して赤外線画像信号を
出力するラインセンサ、または撮像装置を構成すること
ができる。
的、あるいは二次元的に多数配列して赤外線画像信号を
出力するラインセンサ、または撮像装置を構成すること
ができる。
【００５２】図７、図８、図９、図１０は、第２実施例
の赤外線検知装置の製造工程説明図であり、（Ａ）〜
（Ｋ）は各工程を示している。この図において、２１は
シリコン読み出し回路、２２はポリシリコン層、２２ 1
は低抵抗ポリシリコン層、２２2 は低抵抗ポリシリコン
配線部、２３はシリコン窒化膜、２３1 はシリコン窒化
薄膜、２４はポリシリコン層、２４1 は低抵抗ポリシリ
コン層、２４2 は低抵抗ポリシリコン配線部、２５はシ
リコン窒化膜、２６はＰＳＧ層、２７はシリコン窒化
膜、２７1 は開口、２８はポリシリコン層、２８1 は低
抵抗ポリシリコン層、２８2 は低抵抗ポリシリコン配線
部、２９はシリコン窒化膜、３０は下部電極、３０1 は
白金層、３０2 はチタン層、３１は焦電体層、３２は上
部電極である。この製造工程説明図によって第２実施例
の赤外線検知装置の製造方法を説明する。
の赤外線検知装置の製造工程説明図であり、（Ａ）〜
（Ｋ）は各工程を示している。この図において、２１は
シリコン読み出し回路、２２はポリシリコン層、２２ 1
は低抵抗ポリシリコン層、２２2 は低抵抗ポリシリコン
配線部、２３はシリコン窒化膜、２３1 はシリコン窒化
薄膜、２４はポリシリコン層、２４1 は低抵抗ポリシリ
コン層、２４2 は低抵抗ポリシリコン配線部、２５はシ
リコン窒化膜、２６はＰＳＧ層、２７はシリコン窒化
膜、２７1 は開口、２８はポリシリコン層、２８1 は低
抵抗ポリシリコン層、２８2 は低抵抗ポリシリコン配線
部、２９はシリコン窒化膜、３０は下部電極、３０1 は
白金層、３０2 はチタン層、３１は焦電体層、３２は上
部電極である。この製造工程説明図によって第２実施例
の赤外線検知装置の製造方法を説明する。
【００５３】第１工程（図７（Ａ）参照） まず、シリコン読み出し回路２１の上にポリシリコンを
ＣＶＤ法で堆積して膜厚１μｍ程度のポリシリコン層２
２を形成し、このポリシリコン層２２全面にボロンを拡
散して低抵抗ポリシリコン層２２1 を形成する。
ＣＶＤ法で堆積して膜厚１μｍ程度のポリシリコン層２
２を形成し、このポリシリコン層２２全面にボロンを拡
散して低抵抗ポリシリコン層２２1 を形成する。
【００５４】第２工程（図７（Ｂ）参照） 低抵抗ポリシリコン層２２1 の上にフォトレジスト膜を
塗布し、このフォトレジスト膜を配線部のみに残すよう
にパターニングし、このフォトレジスト膜をマスクにし
て、低抵抗ポリシリコン２２1 をエッチングして、低抵
抗ポリシリコン配線部２２2 を残す。さらに、ＣＶＤ法
等によってシリコン窒化物を堆積して膜厚１μｍ程度の
シリコン窒化膜２３を形成し、このシリコン窒化膜２３
をフォトレジスト膜を用いて選択的にエッチングするこ
とによって、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の周囲に
シリコン窒化薄膜２３1 を形成する。
塗布し、このフォトレジスト膜を配線部のみに残すよう
にパターニングし、このフォトレジスト膜をマスクにし
て、低抵抗ポリシリコン２２1 をエッチングして、低抵
抗ポリシリコン配線部２２2 を残す。さらに、ＣＶＤ法
等によってシリコン窒化物を堆積して膜厚１μｍ程度の
シリコン窒化膜２３を形成し、このシリコン窒化膜２３
をフォトレジスト膜を用いて選択的にエッチングするこ
とによって、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の周囲に
シリコン窒化薄膜２３1 を形成する。
【００５５】第３工程（図７（Ｃ）参照） ＣＶＤ法によって膜厚１μｍ程度のポリシリコン層２４
を形成し、ボロン等の不純物を導入することによって低
抵抗ポリシリコン層２４1 を形成する。
を形成し、ボロン等の不純物を導入することによって低
抵抗ポリシリコン層２４1 を形成する。
【００５６】第４工程（図７（Ｄ）参照） 低抵抗ポリシリコン層２４1 を選択的にエッチングする
ことによって、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の周囲
に形成されたシリコン窒化薄膜２３1 の周囲に、低抵抗
ポリシリコン配線部２４2 を形成する。その上に膜厚
０．５μｍのシリコン窒化膜２５を堆積する。
ことによって、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の周囲
に形成されたシリコン窒化薄膜２３1 の周囲に、低抵抗
ポリシリコン配線部２４2 を形成する。その上に膜厚
０．５μｍのシリコン窒化膜２５を堆積する。
【００５７】第５工程（図８（Ｅ）参照） その上に、ＣＶＤ法によって厚さ１μｍ程度のＰＳＧ
（燐珪酸ガラス）層２６を堆積する。
（燐珪酸ガラス）層２６を堆積する。
【００５８】第６工程（図８（Ｆ）参照） 表面を平坦に研磨し、低抵抗ポリシリコン配線部２
２2 、シリコン窒化薄膜２３1 、低抵抗ポリシリコン配
線部２４2 を露出させる。
２2 、シリコン窒化薄膜２３1 、低抵抗ポリシリコン配
線部２４2 を露出させる。
【００５９】第７工程（図８（Ｇ）参照） その上にＣＶＤ法によって膜厚０．５μｍのシリコン窒
化膜２７を堆積し、シリコン窒化膜２７を選択的にエッ
チングして低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の頂面の中
央部が露出する開口２７1 を形成する。さらにその上に
ＣＶＤ法によって膜厚０．５μｍのポリシリコン層２８
を形成し、ボロンを導入して低抵抗ポリシリコン層２８
1 を形成する。
化膜２７を堆積し、シリコン窒化膜２７を選択的にエッ
チングして低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の頂面の中
央部が露出する開口２７1 を形成する。さらにその上に
ＣＶＤ法によって膜厚０．５μｍのポリシリコン層２８
を形成し、ボロンを導入して低抵抗ポリシリコン層２８
1 を形成する。
【００６０】第８工程（図９（Ｈ）参照） 低抵抗ポリシリコン層２８1 を選択的にエッチングし
て、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の上に接続する低
抵抗ポリシリコン配線部２８2 を形成する。その上に膜
厚０．５μｍのシリコン窒化膜２９を形成する。
て、低抵抗ポリシリコン配線部２２2 の上に接続する低
抵抗ポリシリコン配線部２８2 を形成する。その上に膜
厚０．５μｍのシリコン窒化膜２９を形成する。
【００６１】第９工程（図９（Ｉ）参照） シリコン窒化膜２９の低抵抗ポリシリコン配線部２８2
以外の部分を選択的にエッチングして低抵抗ポリシリコ
ン配線部２４2 の頂面を露出させる。低抵抗ポリシリコ
ン配線部２４2 の頂面を含む面に白金層３０1 とチタン
層３０2 からなる下部電極３０をスパッタ法、真空蒸着
法等によって形成する。この下部電極３０を形成する
際、全面に白金層３０1 とチタン層３０2 を形成した後
に不要部分をエッチング除去するか、全面に白金層３０
1 とチタン層３０ 2 を形成した後にリフトオフ法によっ
て除去することができる。
以外の部分を選択的にエッチングして低抵抗ポリシリコ
ン配線部２４2 の頂面を露出させる。低抵抗ポリシリコ
ン配線部２４2 の頂面を含む面に白金層３０1 とチタン
層３０2 からなる下部電極３０をスパッタ法、真空蒸着
法等によって形成する。この下部電極３０を形成する
際、全面に白金層３０1 とチタン層３０2 を形成した後
に不要部分をエッチング除去するか、全面に白金層３０
1 とチタン層３０ 2 を形成した後にリフトオフ法によっ
て除去することができる。
【００６２】第１０工程（図９（Ｊ）参照） その上にゾルゲル法、スパッタ法等によって焦電体層３
１を堆積する。
１を堆積する。
【００６３】第１１工程（図１０（Ｋ）参照） 中央部の低抵抗ポリシリコン配線部２８2 の上部にある
焦電体層３１とシリコン窒化膜２９を除去し、その上に
Ｎｉ／Ｃｒ等の上部電極３２を０．２μｍ程度蒸着した
後、下部電極３０の下にあるＰＳＧ層２６をウェットエ
ッチングによって除去する。
焦電体層３１とシリコン窒化膜２９を除去し、その上に
Ｎｉ／Ｃｒ等の上部電極３２を０．２μｍ程度蒸着した
後、下部電極３０の下にあるＰＳＧ層２６をウェットエ
ッチングによって除去する。
【００６４】前記の下部電極を、白金／チタン構造に代
えて、焦電体材料と相互に拡散しない他の材料を用いて
構成することができる。また、焦電体層に代えて、他の
熱型の動作をする赤外線検知材料であってもよく、その
場合は、赤外線検知材料の電極は、赤外線検知材料層を
上下から挟む構造をとることは必ずしも必要でない。
えて、焦電体材料と相互に拡散しない他の材料を用いて
構成することができる。また、焦電体層に代えて、他の
熱型の動作をする赤外線検知材料であってもよく、その
場合は、赤外線検知材料の電極は、赤外線検知材料層を
上下から挟む構造をとることは必ずしも必要でない。
【００６５】この実施例の赤外線検知装置においては、
下部電極の下のＰＳＧ膜を除去しているため、赤外線検
知素子の熱容量が小さくなり、高速応答化し高感度化す
ることができ、さらに、赤外線検知素子の中央部を同軸
構造を有するポリシリコンの柱状支持体によって支持し
ているため、熱分布や応力が平衡化され、赤外線検知素
子が湾曲することがない。
下部電極の下のＰＳＧ膜を除去しているため、赤外線検
知素子の熱容量が小さくなり、高速応答化し高感度化す
ることができ、さらに、赤外線検知素子の中央部を同軸
構造を有するポリシリコンの柱状支持体によって支持し
ているため、熱分布や応力が平衡化され、赤外線検知素
子が湾曲することがない。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
単独の赤外線検知素子あるいはアレイ状に配置された赤
外線検知素子を用いた赤外線検知装置において、熱容量
が微少な赤外線検知素子、あるいは赤外線検知素子と読
み出し回路の間の熱分離構造を容易に構成することがで
き、赤外線検知装置を高速応答化し高感度化することが
でき、温度による監視や制御等の技術分野において寄与
するところが大きい。
単独の赤外線検知素子あるいはアレイ状に配置された赤
外線検知素子を用いた赤外線検知装置において、熱容量
が微少な赤外線検知素子、あるいは赤外線検知素子と読
み出し回路の間の熱分離構造を容易に構成することがで
き、赤外線検知装置を高速応答化し高感度化することが
でき、温度による監視や制御等の技術分野において寄与
するところが大きい。
【図１】第１実施例の赤外線検知装置の構成説明図であ
り、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ’上
の断面を示している。
り、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ’上
の断面を示している。
【図２】第１実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（１）であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。
（１）であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。
【図３】第１実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（２）であり、（Ｅ）〜（Ｇ）は各工程を示している。
（２）であり、（Ｅ）〜（Ｇ）は各工程を示している。
【図４】第１実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（３）であり、（Ｈ），（Ｉ）は各工程を示している。
（３）であり、（Ｈ），（Ｉ）は各工程を示している。
【図５】第１実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（４）であり、（Ｊ），（Ｋ）は各工程を示している。
（４）であり、（Ｊ），（Ｋ）は各工程を示している。
【図６】第２実施例の赤外線検知装置の構成説明図であ
り、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ’上
の断面を示している。
り、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ’上
の断面を示している。
【図７】第２実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（１）であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。
（１）であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。
【図８】第２実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（２）であり、（Ｅ）〜（Ｇ）は各工程を示している。
（２）であり、（Ｅ）〜（Ｇ）は各工程を示している。
【図９】第２実施例の赤外線検知装置の製造工程説明図
（３）であり、（Ｈ）〜（Ｊ）は各工程を示している。
（３）であり、（Ｈ）〜（Ｊ）は各工程を示している。
【図１０】第２実施例の赤外線検知装置の製造工程説明
図（４）であり、（Ｋ）は各工程を示している。
図（４）であり、（Ｋ）は各工程を示している。
１ シリコン読み出し回路 ２ ポリシリコン層 ２1 ，２2 ，２3 ，２4 ，２5 低抵抗ポリシリコン ３ シリコン窒化膜 ４ ＰＳＧ層 ５1 ，５2 ，５3 ，５4 チタン層 ６1 ，６2 ，６3 ，６4 白金層 ７1 ，７2 ，７3 ，７4 下部電極 ８1 ，８2 ，８3 ，８4 焦電体膜 ９ シリコン窒化膜 １０1 ，１０2 ，１０3 ，１０4 上部電極 １１ 接続手段 ２１ シリコン読み出し回路 ２２ ポリシリコン層 ２２1 低抵抗ポリシリコン層 ２２2 低抵抗ポリシリコン配線部 ２３ シリコン窒化膜 ２３1 シリコン窒化薄膜 ２４ ポリシリコン層 ２４1 低抵抗ポリシリコン層 ２４2 低抵抗ポリシリコン配線部 ２５ シリコン窒化膜 ２６ ＰＳＧ層 ２７ シリコン窒化膜 ２７1 開口 ２８ ポリシリコン層 ２８1 低抵抗ポリシリコン層 ２８2 低抵抗ポリシリコン配線部 ２９ シリコン窒化膜 ３０ 下部電極 ３０1 白金層 ３０2 チタン層 ３１ 焦電体層 ３２ 上部電極
Claims (11)
- 【請求項１】 アレイ状に配置された赤外線検知素子
が、その下部電極の中央部において、該赤外線検知素子
より小さい断面を有する柱状の配線材料によって、読み
出し回路から支持され、該赤外線検知素子と該読み出し
回路の間が熱的に分離されていることを特徴とする赤外
線検知装置。 - 【請求項２】 赤外線検知素子を支持する柱状の配線材
料が、不純物が導入されて低抵抗化されたポリシリコン
によって形成されていることを特徴とする請求項１に記
載された赤外線検知装置。 - 【請求項３】 赤外線検知素子を支持する柱状の配線材
料がポリシリコンによって形成され、該ポリシリコンの
側面がシリコン窒化膜によって被覆されていることを特
徴とする請求項２に記載された赤外線検知装置。 - 【請求項４】 赤外線検知素子が二次元アレイ状に配置
され、二次元的に隣接する４個の赤外線検知素子を単位
とする中心部に、該４個の赤外線検知素子の上部電極か
ら読み出し回路への共通の接続手段が形成されているこ
とを特徴とする請求項１または請求項３に記載された赤
外線検知装置。 - 【請求項５】 赤外線検知素子が二次元アレイ状に配置
され、二次元的に隣接する４個の赤外線検知素子が、該
４個の赤外線検知素子の下部電極の中心部に形成された
読み出し回路への接続手段である柱状の配線材料と、該
４個の赤外線検知素子の上部電極から読み出し回路への
共通の接続手段である柱状の配線材料によって、５点支
持されていることを特徴とする請求項１から請求項４ま
でのいずれか１項に記載された赤外線検知装置。 - 【請求項６】 上部電極が、赤外線検知素子を支持して
いる柱状の配線材料と下部電極とのコンタクト部の直上
を除いた領域に形成されていることを特徴とする赤外線
検知装置。 - 【請求項７】 読み出し回路と赤外線検知素子の下部電
極の間が、不純物が導入されて低抵抗化されたポリシリ
コンの柱状体によって接続されていることを特徴とする
赤外線検知装置。 - 【請求項８】 読み出し回路と赤外線検知素子の上部電
極の間が、該読み出し回路と該赤外線検知素子の下部電
極の間を接続する不純物が導入されて低抵抗化されたポ
リシリコンの柱状体の中に、絶縁物を介して形成された
他の不純物が導入されて低抵抗化されたポリシリコンの
柱状体によって接続されていることを特徴とする請求項
７に記載された赤外線検知装置。 - 【請求項９】 赤外線検知素子の検知部を熱的に分離す
るために、該赤外線検知素子の下部電極と読み出し回路
の間の、該赤外線検知素子と読み出し回路の間を接続す
るポリシリコンの柱状体以外の部分が少なくとも一部除
去されていることを特徴とする請求項７または請求項８
に記載された赤外線検知装置。 - 【請求項１０】 赤外線検知素子が一次元的または二次
元的に配置されていることを特徴とする請求項７から請
求項１１までのいずれか１項に記載された赤外線検知装
置。 - 【請求項１１】 赤外線検知素子が、焦電型赤外線検知
素子であることを特徴とする請求項１から請求項１０ま
でのいずれか１項に記載された赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6213441A JPH0862035A (ja) | 1994-06-17 | 1994-09-07 | 赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-135237 | 1994-06-17 | ||
| JP13523794 | 1994-06-17 | ||
| JP6213441A JPH0862035A (ja) | 1994-06-17 | 1994-09-07 | 赤外線検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862035A true JPH0862035A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=26469136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6213441A Withdrawn JPH0862035A (ja) | 1994-06-17 | 1994-09-07 | 赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862035A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100363262B1 (ko) * | 2001-01-18 | 2002-12-05 | 삼성전자 주식회사 | 초전체 전자 방출을 이용한 비냉각식 적외선 센서 |
| US6512229B2 (en) | 2000-03-07 | 2003-01-28 | Nec Corporation | Process for preparing a bolometer material and bolometer device |
| JP2009122104A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Commissariat A L'energie Atomique | ナノワイヤ接続を有する電磁放射検出器およびその製造方法 |
| JP2012173187A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 熱型検出器、熱型検出装置及び電子機器 |
| JP2012173235A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 焦電型検出器、焦電型検出装置及び電子機器 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP6213441A patent/JPH0862035A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512229B2 (en) | 2000-03-07 | 2003-01-28 | Nec Corporation | Process for preparing a bolometer material and bolometer device |
| KR100363262B1 (ko) * | 2001-01-18 | 2002-12-05 | 삼성전자 주식회사 | 초전체 전자 방출을 이용한 비냉각식 적외선 센서 |
| JP2009122104A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Commissariat A L'energie Atomique | ナノワイヤ接続を有する電磁放射検出器およびその製造方法 |
| JP2012173187A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 熱型検出器、熱型検出装置及び電子機器 |
| JP2012173235A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 焦電型検出器、焦電型検出装置及び電子機器 |
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