JPH0894436A - 焦電型赤外線検出器およびその製造方法 - Google Patents

焦電型赤外線検出器およびその製造方法

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JPH0894436A
JPH0894436A JP6227909A JP22790994A JPH0894436A JP H0894436 A JPH0894436 A JP H0894436A JP 6227909 A JP6227909 A JP 6227909A JP 22790994 A JP22790994 A JP 22790994A JP H0894436 A JPH0894436 A JP H0894436A
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JP
Japan
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substrate
pyroelectric
electrode
organic insulating
film
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Pending
Application number
JP6227909A
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English (en)
Inventor
Satoru Fujii
覚 藤井
Ryoichi Takayama
良一 高山
Shigenori Hayashi
重徳 林
Atsushi Tomosawa
淳 友澤
Takashi Deguchi
隆 出口
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細加工と、低コスト化、および小型化を可
能とする、焦電型赤外線検出器およびその製造方法を供
給する。 【構成】 基板３８に開孔部分を設け、その上に受光電
極３５、さらに焦電体３３を設け、その上に有機絶縁膜
３４が形成され、引き出し電極３２が有機絶縁膜３４に
形成されたコンタクトホールを介して焦電体３３に接続
されており、焦電体３３は基板３８の開孔部分より小さ
く、概ね中央に設けられており、基板３８の開孔部を介
して受光電極３５へ赤外線を入射させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は焦電体薄膜を用いて赤外
線を検出する装置およびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、誘電体薄膜を用いたデバイスの小
型、集積化のために、これらの薄膜のパターンニング技
術が重要な課題となっている。従来、誘電体薄膜のパタ
ーンニング方法としては、ドライエッチング法、ウエッ
トエッチング法、レーザーアシストエッチング法などが
ある。
【０００３】圧電デバイスや、焦電型赤外線検出器で
は、用いられる薄膜の厚みとエッチングレートを考慮す
れば、ウエットエッチングが最適のパターン形成方法と
考えられる。例えば、S.Trolier.et.al. Proc.Sixth IE
EE Int.Symp. on Appl. of Ferroelectrics,Bethlehem,
PA.107(1986)には、ＰＺＴの焼結体基板をHClをはじめ
とする酸によりウエットエッチングによりパターンニン
グを行っている例が報告されている。
【０００４】ところで、焦電型赤外線検出器をはじめ、
圧電デバイス等に使用する薄膜は、高性能化のために、
分極軸方向に配向していることが望ましい。しかし、こ
のような配向性薄膜を作製するためには基板材料が限定
される問題があった。
【０００５】例えば、R.TAKAYAMA et.al, Ferroelectri
cs, 95,195(1989)には、ＭｇＯ単結晶上に、ｃ軸配向し
たペロブスカイト構造のランタンを添加したチタン酸鉛
系薄膜を形成させ、メタルマスクで薄膜をパターンニン
グし、これをポイントあるいはリニアタイプの焦電型赤
外線センサーへとデバイス化したことが報告されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、焦電体のパターンニングを強酸でウエッ
トエッチングする場合に、成膜基板であるＭｇＯ単結晶
基板にダメージを与える可能性がある。すなわち、焦電
体のエッチングレートが、ＭｇＯ単結晶基板のエッチン
グレートよりも小さいために選択性がないという問題点
を有している。この結果、ＭｇＯ単結晶基板がオーバー
エッチングされて、電極がこの部分で断線することがあ
る。
【０００７】本発明の目的は、焦電体のパターンニング
による素子の小型化、製造歩留まりの向上が可能であ
り、かつ安価な焦電型赤外線検出器およびその製造方法
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の焦電型赤外線検出器は、基板と、受光電極
と、引き出し電極と、焦電体と有機絶縁膜とを備え、前
記基板に開孔された部分が設けられており、前記基板上
に受光電極が設けられ、前記受光電極上に焦電体が設け
られ、前記基板全面を覆うように有機絶縁膜が形成さ
れ、引き出し電極が前記有機絶縁膜に形成されたコンタ
クトホールを介して前記焦電体に接続されており、前記
焦電体の大きさが前記基板に設けられた開孔部分よりも
小さくかつ基板に設けられた開孔部分の概ね中央に設け
られており、前記基板の開孔された部分を介して受光電
極へ赤外線を入射させる。
【０００９】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、基板上に受光電極と、さらにこの上に焦電体を
作製し、焦電体と受光電極を順次パターンニングをした
後、この上から前記基板全体を覆うように有機絶縁膜を
作製し、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成し、基板
をエッチングして焦電体よりも大きい開孔部分を形成
後、引き出し電極を有機絶縁膜上に作製して焦電体と接
続することである。
【００１０】さらに、本発明の焦電型赤外線検出器は、
基板と、受光電極と、引き出し電極と、焦電体と有機絶
縁膜とを備え、前記基板に開孔された部分が設けられて
おり、前記基板上に引き出し電極が設けられ、前記引き
出し電極上に焦電体が設けられ、前記基板全面を覆うよ
うに有機絶縁膜が形成され、受光電極が前記有機絶縁膜
に形成されたコンタクトホールを介して前記焦電体に接
続されており、前記焦電体の大きさが前記基板に設けら
れた開孔部分よりも小さくかつ基板に設けられた開孔部
分の概ね中央に設けられている。
【００１１】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、基板上に引き出し電極と、さらにこの上に焦電
体を作製し、焦電体と引き出し電極を順次パターンニン
グをした後、この上から前記基板全体を覆うように有機
絶縁膜を作製し、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成
し、基板をエッチングして焦電体よりも大きい開孔部分
を形成後、受光電極を樹脂膜上に作製して焦電体と接続
することである。
【００１２】さらに、本発明の焦電型赤外線検出器は、
開孔部を設けた基板と、樹脂膜と、前記基板に設けられ
た開孔部より小さい焦電体と、受光電極と、引き出し電
極と、有機絶縁膜を備え、前記基板の開孔部全面を覆う
ように前記樹脂膜が接着支持され、前記樹脂膜上に受光
電極が形成され、前記受光電極上に有機絶縁膜が設けら
れており、有機絶縁膜上に焦電体が設けられており、焦
電体上に引き出し電極が設けられており、受光電極が有
機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して焦電体
に接続されており、前記焦電体が前記基板の開孔形状部
の概ね中央に設けられており、前記基板の開孔部を介し
て受光電極へ赤外線を入射させる。
【００１３】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に引き出し電極と、さらにこの上に
焦電体を作製し、焦電体と引き出し電極を順次パターン
ニングをした後、この上から焦電体と引き出し電極を覆
うようにコンタクトホールを設けた有機絶縁膜を作製
し、受光電極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接
続させた後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有
機絶縁膜と受光電極上に作製し、樹脂膜上に第２基板で
ある開孔部を設けた基板を接着した後に、第１基板をエ
ッチングすることにより、第１基板を分離、除去する。
【００１４】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に配向性酸化物下地膜を形成し、そ
の上に引き出し電極と、さらにこの上に焦電体を作製
し、焦電体と引き出し電極を順次パターンニングをした
後、この上から焦電体と引き出し電極を覆うようにコン
タクトホールを設けた有機絶縁膜を作製し、受光電極を
前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続させた後、前
記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜と受光
電極上に作製し、樹脂膜上に第２基板である開孔部を設
けた基板を接着した後に、配向性酸化物下地膜をエッチ
ングすることにより、第１基板を分離、除去する。
【００１５】さらに、本発明の焦電型赤外線検出器は、
開孔部を設けた基板と、樹脂膜と、前記基板に設けられ
た開孔部より小さい焦電体と、受光電極と引き出し電極
と、有機絶縁膜を備え、前記基板の開孔部全面を覆うよ
うに前記樹脂膜が接着支持され、前記樹脂膜上に引き出
し電極が形成され、前記引き出し電極上に有機絶縁膜が
設けられており、前記有機絶縁膜上に焦電体が設けられ
ており、焦電体上に受光電極が設けられており、引き出
し電極が有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介
して焦電体に接続されており、前記焦電体が前記基板の
開孔形状部の概ね中央に設けられている。
【００１６】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に受光電極と、さらにこの上に焦電
体を作製し、焦電体と受光電極を順次パターンニングを
した後、この上から焦電体と受光電極を覆うようにコン
タクトホールを設けた有機絶縁膜を作製し、引き出し電
極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続させた
後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜
と引き出し電極上に作製し、この上に第２基板である開
孔部を設けた基板を接着した後に、第１基板をエッチン
グすることにより、第１基板を分離、除去する。
【００１７】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に配向性酸化物下地膜を形成し、そ
の上に受光電極と、さらにこの上に焦電体を作製し、焦
電体と受光電極を順次パターンニングをした後、この上
から焦電体と受光電極を覆うようにコンタクトホールを
設けた有機絶縁膜を作製し、引き出し電極を前記有機絶
縁膜上に形成して焦電体と接続させた後、前記第１基板
全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜と引き出し電極上
に作製し、樹脂膜上に第２基板である開孔部を設けた基
板を接着した後に、配向性酸化物下地膜をエッチングす
ることにより、第１基板を分離、除去する。
【００１８】
【作用】本発明は上記構成により、受光電極に膜厚５０
０Ａ以下の（１００）面配向Ｐｔ膜を使用することによ
り、受光電極を、焦電体のウエットエッチングする際の
ストッパー層として作用することが可能である。この結
果、基板にダメージを与えることなく精度良く焦電体を
パターンニングできるため、製造歩留まりの向上およ
び、素子の小型化の点で有効である。さらに、エッチン
グのストッパー層が、受光電極を兼ねているので低コス
ト化の点でも有効である。また、この受光電極は焦電体
を分極軸方向に配向させることが可能であり、検出器の
高感度化の点でも有効である。
【００１９】さらに、本発明は上記構成により、引き出
し電極に膜厚５００Ａ以上の（１００）面配向Ｐｔ膜を
使用することにより、引き出し電極を、焦電体のウエッ
トエッチングする際のストッパー層として作用すること
が可能である。この結果、基板にダメージを与えること
なく精度良く焦電体をパターンニングできるため、製造
歩留まりの向上および、素子の小型化の点で有効であ
る。さらに、エッチングのストッパー層が、引き出し電
極を兼ねているので低コスト化の点でも有効である。ま
た、この引き出し電極は焦電体を分極軸方向に配向させ
ることが可能であり、検出器の高感度化の点でも有効で
ある。
【００２０】また、本発明は上記構成により、第１基板
上に形成した配向性酸化物下地膜をエッチングすること
により、第１基板を分離、除去するために、エッチング
プロセス時間の短縮が可能となる点で有効である。さら
に、下地基板にかかわらず、容易に基板に対して垂直方
向に（１００）面が配向したＮａＣｌ結晶構造の各種の
酸化物下地膜が得られる。従って、いろいろな材料の基
板の上に（１００）面が結晶配向したＭｇＯあるいは、
ＮｉＯ薄膜を形成できる。配向性酸化物下地膜を形成す
る第１基板の選択により、製造コストを大幅に減少させ
ることが可能な点でも有効である。さらに、基板上に
（１００）面配向のＮａＣｌ結晶型酸化物下地膜を形成
することにより、酸化物下地膜上に作製する焦電体との
格子定数のミスフィットとの整合を図ることが可能であ
り、焦電体の配向性が向上する。そのため、検出器の高
感度化の点でも有効である。
【００２１】
【実施例】以下本発明の焦電型赤外線検出器、ならびに
その製造方法に関する一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
【００２２】（実施例１）図１に、本発明の一実施例の
焦電型赤外線検出器の断面図を、図２にその作製プロセ
スを示す。基板１１として（１００）ＭｇＯ単結晶基板
を用いた。
【００２３】続いて、基板１１の上に、厚さ１５０Ａの
（１００）面配向したＰｔの受光電極１２を高周波マグ
ネトロンスパッタ装置を用いて成膜した。スパッタ成膜
条件は、基板温度が４００℃、スパッタガスはＡｒ（９
５％）と酸素（５％）の混合ガスで、ガス圧は０.５Ｐ
ａ、高周波投入パワー密度は２.５Ｗ／ｃｍ2（１３.５
６ＭＨｚ）で、成膜時間は５分であった。Ｐｔ電極の厚
さが５００Ａ以上になると、赤外線、特に人体検出に最
適である波長１０μｍ近傍の赤外線に対する反射が大き
くなり、受光電極として機能しなかった。従って、受光
電極の厚さは５００Ａ以下であることが望ましい。
【００２４】さらに、受光電極１２上に、Ｐｂ0.9Ｌａ
0.1Ｔｉ0.975Ｏ3、またはＰｂＴｉＯ 3なる組成の焦電体
１３を形成した。その成膜方法を以下に述べる。
【００２５】Ｐｂ0.9Ｌａ0.1Ｔｉ0.975Ｏ3の薄膜の成膜
には、高周波マグネトロンスパッタ装置を用いた。ター
ゲットは、ＰｂＯ，Ｌａ2Ｏ3，ＴｉＯ2 の粉末を混合
し、銅製皿に入れて用いた。粉末の混合比は、膜組成に
対してＰｂＯを２０mol%過剰に加えた。スパッタの成膜
条件は、基板温度が６００℃、スパッタガスはＡｒ（９
０％）と酸素（１０％）の混合ガスで、ガス圧は０．９
Ｐａ、高周波投入パワー密度は２.０Ｗ／ｃｍ2（１３．
５６ＭＨｚ）であった。膜の厚さは３μｍであった。
【００２６】ＰｂＴｉＯ3の組成の焦電体１３の場合、
プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ成膜装置により形成した。基
板加熱ヒータによってあらかじめ、（１００）ＭｇＯ単
結晶基板である基板１１を、 ４５０ ℃に加熱した。一
方、原料気化容器に鉛ジピバロイルメタン；Ｐｂ（Ｃ11
Ｈ19Ｏ2）2を入れ、１３０℃に保持したオイルバスを用
いて加熱した。別の原料気化容器にテトラ−イソ−プロ
ピルチタナート；Ｔｉ（ｉ−Ｃ3Ｈ7Ｏ）4を入れ、５０
℃に保持したオイルバスを用いて加熱した。このように
加熱することによって気化した鉛ジピバロイルメタンと
テトラ−イソ−プロピルチタナートの蒸気を、キャリア
ガスボンベから１０ｍｌ／ｍｉｎの流速のキャリアガス
（窒素）を用いて、反応チャンバー内に流し入れた。ま
た、反応ガスとして反応ガスボンベから酸素ガスを４０
ｍｌ／ｍｉｎで流し、これを途中で混ぜて反応チャンバ
ー内に吹出ノズルを介して流し入れた。このとき、反応
チャンバー内は、その排気系から真空排気されることで
３．９０Ｐａの真空度に保持した。
【００２７】以上のような状態において、ＲＦ側電極に
１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの高周波を１００分間印加
することによって、アース側電極との間にプラズマを発
生させ、基板１１の片側表面上に（１００）面に結晶配
向したＰｂＴｉＯ3焦電体を形成した。膜厚は３μｍで
あった。この成膜中、基板１１を基板回転モータによっ
て１２０ｒｐｍの速度で回転した。
【００２８】成膜後、焦電体１３を、ＨＦ−ＨＮＯ3水
溶液をエッチャントとしてウエットエッチングを行っ
た。エッチング時間は、５〜１０分程度であった。続い
て、Ｐｔ受光電極を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
によりパターンニングを行った。反応ガスには、ＣＦ4
を用いた。エッチング時間は、５分程度であった。
【００２９】この後、基板全面に、有機絶縁膜１４とし
てポリイミド樹脂を、スピンコートにより塗布し、フォ
トリソにより焦電体１３上にコンタクトホールを形成
後、硬化させた。
【００３０】続いて、基板１１である（１００）ＭｇＯ
単結晶基板をオルトリン酸水溶液にてウエットエッチン
グし、焦電体１３が概ね中央部に配置されるように第一
基板に基板開孔部１５を形成した。この工程は、約５時
間を要した。なお、基板の非開孔部分はレジストを塗布
してエッチングを防止した。基板開孔部分は、当方性エ
ッチングにより形成されるため、テーパー状に形成され
る。
【００３１】最後に、有機絶縁膜１４上に、引き出し電
極１６として２０００ＡのＮｉ−Ｃｒ薄膜をスパッタリ
ング法により形成し、その引き回し部分をフォトリソグ
ラフィーによりパターンニングした。引き出し電極は、
コンタクトホールを介して焦電体と接続されている。な
お、赤外線は基板の開孔部を介して入射する。
【００３２】従来、焦電体であるチタン酸鉛系の材料
は、パターンニングが困難であり、メタルマスクにより
パターン形成を行って、赤外線検出器を製造していた。
従って、素子の小型化が困難であり、またパターン精度
も低かった。
【００３３】しかし、ウエットエッチングにより焦電体
をパターンニングすることにより、高精度で微細加工が
可能である。しかも、エッチングのストッパー層とし
て、Ｐｔ膜が設けられており、オーバーエッチングによ
る基板へのダメージが発生しない。このため、製造プロ
セスにおいて、引き出し電極の切断といった問題が発生
しない。さらに、Ｐｔ膜が（１００）面配向しているた
め、焦電体が分極軸に配向させることが可能となり、検
出器の高感度化の点で有効である。また、Ｐｔ膜の厚さ
が小さいために、赤外線の受光電極としても使用可能で
ある。従って、エッチングスットパー層と受光電極を兼
用することにより、低コスト化が図れる点でも有効であ
る。さらに、基板上に受光電極および引き出し電極を形
成するために、従来例のように、基板開孔部分のテーパ
ー状壁に電極を作製する必要がない。従って、電極作製
が容易であり、かつ、断線の発生が非常に生じにくい点
でも有効である。
【００３４】本実施例では、ＭｇＯ基板の開孔部をエッ
チングにて作製後、引き出し電極を作製した。これは、
基板除去による焦電体の応力緩和による断線の可能性
や、エッチャントによる電極へのダメージを考慮したも
のである。しかし、有機絶縁膜の機械特性や、電極の耐
エッチャント性を検討すれば、引き出し電極の作製と基
板開孔部の作製のプロセス順序を入れ換えても問題がな
いことは明かである。
【００３５】（実施例２）図３に、本発明の他の実施例
の焦電型赤外線検出器の断面図を、図４にその作製プロ
セスを示す。基板２１として（１００）ＭｇＯ単結晶基
板を用いた。
【００３６】基板２１の上に、厚さ１２００Ａの（１０
０）面配向したしＰｔの引き出し電極２２を高周波マグ
ネトロンスパッタ装置を用いて成膜した。成膜条件は、
実施例１と同じである。成膜時間は４５分であった。
【００３７】さらに、引き出し電極２２上に、Ｐｂ0.9
Ｌａ0.1Ｔｉ0.975Ｏ3、またはＰｂＴｉＯ3なる組成の焦
電体２３を形成した。その成膜方法は実施例１と同条件
で行った。
【００３８】成膜後、焦電体２３を、ＨＦ−ＨＮＯ3水
溶液をエッチャントとしてウエットエッチングを行いパ
ターンニングを実施した。エッチング時間は、５〜１０
分程度であった。続いて、Ｐｔ引き出し電極を反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）によりパターンニングを行っ
た。反応ガスには、ＣＦ4を用いた。
【００３９】この後、基板全面に、有機絶縁膜２４とし
てポリイミド樹脂を、スピンコートにより塗布し、フォ
トリソにより焦電体２３上にコンタクトホールを形成
後、硬化させた。
【００４０】続いて、基板２１である（１００）ＭｇＯ
単結晶基板をオルトリン酸水溶液にてウエットエッチン
グし、焦電体２３が概ね中央部に配置されるように基板
に基板開孔部２５を形成した。所用時間は、約５時間で
あった。なお、基板の非開孔部分はレジストを塗布して
エッチングを防止した。基板開孔部分は、当方性エッチ
ングにより形成されるため、テーパー状に形成される。
【００４１】最後に、有機絶縁膜２４上に、受光電極２
６として１５０ＡのＮｉ−Ｃｒ薄膜をスパッタリング法
により形成し、その引き回し部分をフォトリソグラフィ
ーによりパターンニングした。受光電極は、コンタクト
ホールを介して焦電体と接続されている。
【００４２】従来、焦電体であるチタン酸鉛系の材料
は、パターンニングが困難であり、メタルマスクにより
パターン形成を行って、赤外線検出器を製造していた。
従って、素子の小型化が困難であり、またパターン精度
も低かった。
【００４３】しかし、ウエットエッチングにより焦電体
をパターンニングすることにより、高精度で微細加工が
可能である。しかも、エッチングのストッパー層とし
て、Ｐｔ膜が設けられており、オーバーエッチングによ
る基板へのダメージが発生しない。このため、製造プロ
セスにおいて、受光電極の切断といった問題が発生しな
い。さらに、Ｐｔ膜が（１００）面配向しているため、
焦電体が分極軸に配向させることが可能となり、検出器
の高感度化の点で有効である。また、エッチングスット
パー層と引き出し電極を兼用することにより、低コスト
化が図れる点でも有効である。さらに、基板上に受光電
極および引き出し電極を形成するために、従来例のよう
に、基板開孔部分のテーパー状壁に電極を作製する必要
がない。従って、電極作製が容易であり、かつ、断線の
発生が非常に生じにくい点でも有効である。
【００４４】（実施例３）図５に、本発明の他の実施例
の焦電型赤外線検出器の断面図を、図６にその作製プロ
セスを示す。第１基板３１として（１００）面配向Ｍｇ
Ｏ単結晶基板を用いた。
【００４５】第１基板３１の上に、厚さ１２００Ａの
（１００）面配向したしＰｔの引き出し電極３２を高周
波マグネトロンスパッタ装置を用いて成膜した。成膜条
件は、実施例１と同じである。成膜時間は４５分であっ
た。
【００４６】さらに、引き出し電極３２上に、Ｐｂ0.9
Ｌａ0.1Ｔｉ0.975Ｏ3、またはＰｂＴｉＯ3なる組成の焦
電体３３を形成した。その成膜方法は実施例１と同条件
で行った。
【００４７】成膜後、焦電体３３を、ＨＦ−ＨＮＯ3水
溶液をエッチャントとしてウエットエッチングを行い、
パターンニングを実施した。エッチング時間は、５〜１
０分程度であった。続いて、Ｐｔ引き出し電極を反応性
イオンエッチング（ＲＩＥ）によりパターンニングを行
った。反応ガスには、ＣＦ4を用いた。エッチング時間
は４０〜４５分であった。
【００４８】この後、この全面に、有機絶縁膜３４とし
てポリイミド樹脂を、スピンコートにより塗布し、フォ
トリソにより焦電体３３上にコンタクトホールを形成
後、硬化させた。有機絶縁膜３４上に、受光電極３５と
して１５０ＡのＮｉ−Ｃｒ薄膜をスパッタリング法によ
り形成し、その引き回し部分をフォトリソグラフィーに
よりパターンニングした。受光電極は、コンタクトホー
ルを介して焦電体と接続されている。続いて、第１基板
全面を覆うように、有機絶縁膜と受光電極上に樹脂膜３
６としてポリイミド樹脂をコーティングした。
【００４９】次に、接着層３７としてエポキシ樹脂ある
いはシリコーン樹脂を塗布し、開孔部を設けた基板であ
る第２基板３８と貼合わせた後に、樹脂膜３６と接着層
３７を完全に接着硬化させた。続いて、第１基板３１で
ある（１００）ＭｇＯ単結晶基板をリン酸水溶液により
エッチング除去することにより、第１基板３１を樹脂膜
３６から分離した。所用時間は、４〜５時間であった。
【００５０】ここで、第２基板３８として、Ａｇ−Ｐｄ
導電性ペーストの配線パターンを設けたアルミナ基板を
用いた。これにより、同一基板上に焦電体と周辺回路を
実装でき、素子の小型化が図れた。
【００５１】従来、焦電体であるチタン酸鉛系の材料
は、パターンニングが困難であり、メタルマスクにより
パターン形成を行い、赤外線検出器を製造していた。従
って、素子の小型化が困難であり、またパターン精度も
低かった。
【００５２】しかし、ウエットエッチングにより焦電体
をパターンニングすることにより、高精度で微細加工が
可能である。しかも、エッチングのストッパー層とし
て、Ｐｔ膜が設けられており、オーバーエッチングによ
る第１基板へのダメージが発生しない。このため、製造
プロセスにおいて、引き出し電極の切断といった問題が
発生しない。さらに、Ｐｔ膜が（１００）面配向してい
るため、焦電体が分極軸に配向させることが可能とな
り、検出器の高感度化の点で有効である。また、エッチ
ングスットパー層と引き出し電極を兼用することによ
り、低コスト化が図れる点でも有効である。
【００５３】（実施例４）図７に、本発明の他の実施例
の焦電型赤外線検出器の断面図を、図８にその作製プロ
セスを示す。第１基板４１として、ステンレス金属基板
（熱膨張係数１８×１０-6℃-1）を用いた。
【００５４】第１基板４１の上に（１００）面に結晶配
向した、ＭｇＯまたは、ＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物
下地膜４２を、プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ法または、高
周波スパッタリング法により形成した。プラズマ励起Ｍ
Ｏ−ＣＶＤ成膜装置は、反応チャンバー内に平行に配置
した二つの電極間に高周波によってプラズマを発生さ
せ、その中で有機金属の原料ガスを分解して第１基板上
に化学蒸着（ＣＶＤ）することで薄膜を形成する装置で
ある。ここで、この第１基板は、アース側電極に片側面
が密着して保持され、基板加熱ヒータによってあらかじ
め３５０ ℃に加熱された状態にした。
【００５５】一方、原料気化容器にマグネシウムアセチ
ルアセトナート；Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2を入れ、１９０℃
に保持したオイルバスを用いて加熱した。このように加
熱することによって気化したマグネシウムアセチルアセ
トナートの蒸気を、キャリアガスボンベから１０ｍｌ／
ｍｉｎの流速のキャリアガス（窒素）を用いて、反応チ
ャンバー内に流し入れた。また、反応ガスボンベから反
応ガスとして酸素ガスを１２ｍｌ／ｍｉｎで流し、これ
を途中で混ぜて反応チャンバー内に吹出ノズルを介して
流し入れた。このとき、反応チャンバー内は、その排気
系から真空排気されることで７．９０Ｐａの真空度に保
持した。
【００５６】以上のような状態において、ＲＦ側電極に
１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの高周波を１０分間印加す
ることによって、アース側電極との間にプラズマを発生
させ、第１基板の片側表面上に（１００）面に結晶配向
したＭｇＯ薄膜を形成した。この成膜中、第１基板４１
を基板回転モータによって１２０ｒｐｍの速度で回転し
た。このような方法で基板に対して垂直方向に（１０
０）面に結晶配向したＭｇＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物下
地膜４２を厚み２０００オングストロームで成膜した。
【００５７】プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ法によるＮｉＯ
下地膜の作製方法を以下に示す。基板加熱ヒータによっ
てあらかじめ ３５０ ℃に加熱された状態にした。一
方、原料気化容器にニッケルアセチルアセトナート；Ｎ
ｉ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2Ｈ2Ｏを入れ、１６０℃に保持したオ
イルバスを用いて加熱した。このように加熱することに
よって気化したニッケルアセチルアセトナートの蒸気
を、キャリアガスボンベから３５ｍｌ／ｍｉｎの流速の
キャリアガス（窒素）を用いて、反応チャンバー内に流
し入れた。また、反応ガスボンベから反応ガスとして酸
素ガスを１５ｍｌ／ｍｉｎで流し、これを途中で混ぜて
反応チャンバー内に吹出ノズルを介して流し入れた。こ
のとき、反応チャンバー内は、７．９０Ｐａの真空度に
保持した。
【００５８】以上のような状態において、ＲＦ側電極に
１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの高周波を１０分間印加す
ることによって、アース側電極との間にプラズマを発生
させ、基板の片側表面上に（１００）面に結晶配向した
ＮｉＯ薄膜を形成した。この成膜中、第１基板４１を基
板回転モータによって１２０ｒｐｍの速度で回転した。
【００５９】このような方法で基板に対して垂直方向に
（１００）面に結晶配向したＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸
化物下地膜４２を厚み２０００オングストロームで成膜
した。
【００６０】さらに、ＮａＣｌ型配向下地膜を高周波マ
グネトロンスパッタ法で作製した場合の条件を以下に示
す。
【００６１】ＭｇＯ作製には、ＭｇＯ焼結体（純度９
９.９％）をターゲットとして使用した。スパッタの成
膜条件は、基板温度が６００℃、スパッタガスはＡｒ
（５０％）と酸素（５０％）の混合ガスで、ガス圧は
０．７Ｐａ、高周波投入パワー密度は２.５Ｗ／ｃｍ
2（１３．５６ＭＨｚ）で、成膜時間は１時間であっ
た。膜の厚さは０.２μｍであった。
【００６２】また、ＮｉＯの作製には、ＮｉＯ粉末（純
度９９.９％）を銅製皿に入れて、ターゲットとして用
いた。スパッタ成膜条件は、基板温度が６００℃、スパ
ッタガスはＡｒ（６０％）と酸素（４０％）の混合ガス
で、ガス圧は１．１Ｐａ、高周波投入パワー密度は２.
５Ｗ／ｃｍ2（１３．５６ＭＨｚ）で、成膜時間は１.５
時間であった。膜の厚さは０.２μｍであった。
【００６３】基板に対して垂直方向に（１００）面に結
晶配向したＭｇＯおよびＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物
下地膜４２を形成後、その上に、厚さ１２００Ａの（１
００）面配向のＰｔ引き出し電極４３を作製した。成膜
方法は、実施例１と同様である。成膜時間は、４５分で
あった。続いて、Ｐｂ0.9Ｌａ0.1Ｔｉ0.975Ｏ3、または
ＰｂＴｉＯ3の組成を持つ焦電体４４を、高周波マグネ
トロンスパッタ法により、実施例１と同様にして作製し
た。
【００６４】成膜後、焦電体４４を、ＨＦ−ＨＮＯ3水
溶液をエッチャントとしてウエットエッチングを行い、
パターンニングを実施した。エッチング時間は、５〜１
０分程度であった。続いて、Ｐｔ引き出し電極を反応性
イオンエッチング（ＲＩＥ）によりパターンニングを行
った。反応ガスには、ＣＦ4を用いた。エッチング時間
は４０〜４５分であった。
【００６５】この後、この全面に、有機絶縁膜４５とし
てポリイミド樹脂を、スピンコートにより塗布し、フォ
トリソにより焦電体４４上にコンタクトホールを形成
後、硬化させた。有機絶縁膜４５上に、受光電極４６と
して１５０ＡのＮｉ−Ｃｒ薄膜をスパッタリング法によ
り形成し、その引き回し部分をフォトリソグラフィーに
よりパターンニングした。受光電極は、コンタクトホー
ルを介して焦電体と接続されている。続いて、第１基板
全面を覆うように、有機絶縁膜と受光電極上に樹脂膜４
７としてポリイミド樹脂をコーティングした。
【００６６】次に、接着層４８としてエポキシ樹脂ある
いはシリコーン樹脂を塗布し、開孔部を設けた基板であ
る第２基板４９と貼合わせた後に、樹脂膜４７と接着層
４８を完全に接着硬化させた。続いて、ＮａＣｌ型酸化
物下地膜４２である（１００）面配向のＭｇＯまたはＮ
ｉＯ薄膜をリン酸水溶液によりエッチング分離、除去す
ることにより、第１基板４１を樹脂膜４７から分離し
た。ＮｉＯ下地膜の場合には、硝酸セリウムアンモニウ
ム水溶液もエッチャントとして使用した。
【００６７】ここで、第２基板４９として、Ａｇ−Ｐｄ
導電性ペーストの配線パターンを設けたアルミナ基板を
用いた。これにより、同一基板上に焦電体と周辺回路を
実装でき、素子の小型化が図れた。
【００６８】第１基板の種類、焦電体の種類、ＮａＣｌ
型酸化物下地膜の種類および作製方法について、（表
１）および（表２）にまとめた。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【００７１】ＭｇＯ単結晶基板はサイドエッチングを受
け、均一なエッチングが難しく、エッチングむらや、焦
電体へのダメージにもつながっていた。しかも、ＭｇＯ
単結晶基板の厚さが、通常３００〜５００μｍ程度であ
る。そのために、エッチングプロセス時間が、リン酸水
溶液を用いた場合には数時間、具体的には５時間程度を
要していた。さらにエッチングの均一性の制御が大変困
難であった。そこで発明の実施例のように、第１基板４
１の上に（１００）面に結晶配向したＮａＣｌ型酸化物
下地膜４２を２０００オングストローム程度の厚さで形
成することにより、エッチング除去する層の厚さが減少
するので、エッチングプロセス時間が短縮できた。さら
に、プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤによって成膜したＭｇ
Ｏ、およびＮｉＯ薄膜は柱状構造の多結晶薄膜であり、
ＭｇＯ単結晶基板に比べてエッチングレートが非常に大
きかった。従って、本発明のようにエッチングする酸化
物下地膜４２の両面が他の材料で覆われている場合で
も、側面方向からのサイドエッチングにより、容易に、
しかも所要時間の短縮化が可能である。具体的には、７
０分程度で、酸化物下地膜４２をエッチングできた。ま
た、エッチングプロセス時間の短縮により、エッチング
の均一性の制御も非常に容易になった。
【００７２】さらに、種々の材料の第一基板４１上に配
向性酸化物薄膜を形成し、この配向性酸化物薄膜上に焦
電体を形成して焦電型赤外線検出器を作製した。第一基
板４１として、アルミナの焼結体基板、ガラス基板（コ
ーニング７０５９）、Ｓｉ（１００），Ｓｉ（１１１）
単結晶基板、セラミックガラスを用いた。第一基板４１
の材料を様々に選べるため、大幅な低コスト化が可能で
ある。
【００７３】（実施例５）図９に、本発明の他の実施例
の焦電型赤外線検出器の断面図を、図１０にその作製プ
ロセスを示す。第１基板５１として（１００）ＭｇＯ単
結晶基板を用いた。
【００７４】第１基板５１の上に、厚さ１５０Ａの（１
００）面配向したしＰｔの受光電極５２を高周波マグネ
トロンスパッタ装置を用いて成膜した。成膜条件は、実
施例１と同じである。成膜時間は５分であった。
【００７５】さらに、受光電極５２上に、Ｐｂ0.9Ｌａ
0.1Ｔｉ0.975Ｏ3、またはＰｂＴｉＯ 3なる組成の焦電体
５３を形成した。その成膜方法は実施例１と同条件で行
った。
【００７６】成膜後、焦電体５３を、ＨＦ−ＨＮＯ3水
溶液をエッチャントとしてウエットエッチングを行いパ
ターンニングを実施した。エッチング時間は、５〜１０
分程度であった。続いて、Ｐｔ引き出し電極を反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）によりパターンニングを行っ
た。反応ガスには、ＣＦ4を用いた。エッチング時間
は、５分程度であった。
【００７７】この後、この全面に、有機絶縁膜５４とし
てポリイミド樹脂を、スピンコートにより塗布し、フォ
トリソにより焦電体５３上にコンタクトホールを形成
後、硬化させた。有機絶縁膜５４上に、引き出し電極５
５として２０００ＡのＮｉ−Ｃｒ薄膜をスパッタリング
法により形成し、その引き回し部分をフォトリソグラフ
ィーによりパターンニングした。引き出し電極は、コン
タクトホールを介して焦電体と接続されている。続い
て、第１基板全面を覆うように、有機絶縁膜と引き出し
電極上に樹脂膜５６としてポリイミド樹脂をコーティン
グした。
【００７８】次に、接着層５７としてエポキシ樹脂ある
いはシリコーン樹脂を塗布し、開孔部を設けた基板であ
る第２基板５８と貼合わせた後に、樹脂膜５６と接着層
５７を完全に接着硬化させた。続いて、第１基板５１で
ある（１００）ＭｇＯ単結晶基板をリン酸水溶液により
エッチング除去することにより、第１基板５１を樹脂膜
５６から分離した。所用時間は、４〜５時間であった。
【００７９】ここで、第２基板５８として、Ａｇ−Ｐｄ
導電性ペーストの配線パターンを設けたアルミナ基板を
用いた。これにより、同一基板上に焦電体と周辺回路を
実装でき、素子の小型化が図れた。
【００８０】従来、焦電体であるチタン酸鉛系の材料
は、パターンニングが困難であり、メタルマスクにより
パターン形成を行い、赤外線検出器を製造していた。従
って、素子の小型化が困難であり、またパターン精度も
低かった。
【００８１】しかし、ウエットエッチングにより焦電体
をパターンニングすることにより、高精度で微細加工が
可能である。しかも、エッチングのストッパー層とし
て、Ｐｔ膜が設けられており、オーバーエッチングによ
る第１基板へのダメージが発生しない。このため、製造
プロセスにおいて、引き出し電極の切断といった問題が
発生しない。さらに、Ｐｔ膜が（１００）面配向してい
るため、焦電体が分極軸に配向させることが可能とな
り、検出器の高感度化の点で有効である。また、エッチ
ングスットパー層と引き出し電極を兼用することによ
り、低コスト化が図れる点でも有効である。
【００８２】（実施例６）図１１に、本発明の他の実施
例の焦電型赤外線検出器の断面図を、図１２にその作製
プロセスを示す。第１基板６１として、ステンレス金属
基板（熱膨張係数１８×１０-6℃-1）を用いた。
【００８３】第１基板６１の上に（１００）面に結晶配
向した、ＭｇＯまたは、ＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物
下地膜６２を、プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ法または高周
波スパッタリング法により形成した。成膜条件は実施例
４と同様に行った。
【００８４】基板に対して垂直方向に（１００）面に結
晶配向したＭｇＯおよびＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物
下地膜６２を形成後、その上に、厚さ１５０Ａの（１０
０）面配向のＰｔの受光電極６３を作製した。成膜方法
は、実施例１と同様である。成膜時間は５分であった。
続いて、Ｐｂ0.9Ｌａ0.1Ｔｉ0.975Ｏ3またはＰｂＴｉＯ
3なる組成を持つ焦電体６４を、高周波マグネトロンス
パッタ法により、実施例１と同様にして作製した。
【００８５】成膜後、焦電体６４を、ＨＦ−ＨＮＯ3水
溶液をエッチャントとしてウエットエッチングを行い、
パターンニングを実施した。エッチング時間は、５〜１
０分程度であった。続いて、Ｐｔ受光電極を反応性イオ
ンエッチング（ＲＩＥ）によりパターンニングを行っ
た。反応ガスには、ＣＦ4を用いた。エッチング時間は
５分程度であった。
【００８６】この後、この全面に、有機絶縁膜６５とし
てポリイミド樹脂を、スピンコートにより塗布し、フォ
トリソにより焦電体６４上にコンタクトホールを形成
後、硬化させた。有機絶縁膜６５上に、引き出し電極６
６として２０００ＡのＮｉ−Ｃｒ薄膜をスパッタリング
法により形成し、その引き回し部分をフォトリソグラフ
ィーによりパターンニングした。引き出し電極は、コン
タクトホールを介して焦電体と接続されている。続い
て、第１基板全面を覆うように、有機絶縁膜と引き出し
電極上に樹脂膜６７としてポリイミド樹脂をコーティン
グした。
【００８７】次に、接着層６８としてエポキシ樹脂ある
いはシリコーン樹脂を塗布し、開孔部を設けた基板であ
る第２基板６９と貼合わせた後に、樹脂膜６７と接着層
６８を完全に接着硬化させた。続いて、ＮａＣｌ型酸化
物下地膜６２である（１００）面配向のＭｇＯまたはＮ
ｉＯ薄膜をリン酸水溶液によりエッチング除去すること
により、第１基板６１を樹脂膜６７から分離した。Ｎｉ
Ｏ下地膜の場合には、硝酸セリウムアンモニウム水溶液
もエッチャントとして使用した。
【００８８】ここで、第２基板６９として、Ａｇ−Ｐｄ
導電性ペーストの配線パターンを設けたアルミナ基板を
用いた。これにより、同一基板上に焦電体と周辺回路を
実装でき、素子の小型化が図れた。
【００８９】第１基板の種類、焦電体の種類、ＮａＣｌ
型酸化物下地膜の種類および作製方法について（表１）
および（表２）にまとめた。
【００９０】ＭｇＯ単結晶基板はサイドエッチングを受
け、均一なエッチングが難しく、エッチングむらや、焦
電体へのダメージにもつながっていた。しかも、ＭｇＯ
単結晶基板の厚さが、通常３００〜５００μｍ程度であ
る。そのために、エッチングプロセス時間が、リン酸水
溶液を用いた場合には数時間、具体的には５時間程度を
要していた。さらにエッチングの均一性の制御が大変困
難であった。そこで本発明の実施例のように、第１基板
６１の上に（１００）面に結晶配向したＮａＣｌ型酸化
物下地膜６２を２０００オングストローム程度の厚さで
形成することにより、エッチング除去する層の厚さが減
少するので、エッチングプロセス時間が短縮できた。さ
らに、プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤによって成膜したＭｇ
Ｏ、およびＮｉＯ薄膜は柱状構造の多結晶薄膜であり、
ＭｇＯ単結晶基板に比べてエッチングレートが非常に大
きかった。従って、本発明のようにエッチングする酸化
物下地膜６２の両面が他の材料で覆われている場合で
も、側面方向からのサイドエッチングにより、容易に、
しかも所要時間の短縮化が可能である。具体的には、７
０分程度で、酸化物下地膜６２をエッチングできた。ま
た、エッチングプロセス時間の短縮により、エッチング
の均一性の制御も非常に容易になった。
【００９１】さらに、種々の材料の第一基板６１上に配
向性酸化物薄膜を形成し、この配向性酸化物薄膜上に焦
電体を形成して焦電型赤外線検出器を作製した。第一基
板６１として、アルミナの焼結体基板、ガラス基板（コ
ーニング７０５９）、Ｓｉ（１００），Ｓｉ（１１１）
単結晶基板、セラミックガラスを用いた。第一基板６１
の材料を様々に選べるため、大幅な低コスト化が可能で
ある。
【００９２】なお、本実施例１から６において、１個の
焦電体からなる焦電型赤外線検出器について示している
が、焦電体を複数個配置した素子の作製についても同様
の効果が得られることは明らかである。また、本実施１
から６において、焦電体としてＰｂ0.9Ｌａ0.1Ｔｉ
0.975Ｏ3、またはＰｂＴｉＯ3を用いた例を示した。し
かし、他の組成の焦電体を用いた場合にも、同様の効果
が得られることは明らかである。また、本実施例１から
６において、焦電体の形成方法として、プラズマ励起Ｍ
Ｏ−ＣＶＤ法または、高周波マグネトロンスパッタ法を
用いた実施例を示したが、他の形成方法を用いた場合
も、同様の効果が得られることは明らかである。さら
に、本実施例４および６において、第１基板として、ガ
ラス基板（コーニング７０５９）、単結晶シリコン板で
（１００）および（１１１）面を切り出したもの、アル
ミナ（Ａｌ2Ｏ3）の焼結体基板、およびステンレス金属
基板、セラミックガラス基板を用いたが、本実施例の成
膜条件でも使用可能な他の基板でも同様の効果が得られ
ることは明らかである。
【００９３】
【発明の効果】以上のように本発明の焦電型赤外線検出
器は、基板と、受光電極と、引き出し電極と、焦電体と
有機絶縁膜とを備え、前記基板に開孔部分が設けられて
おり、前記基板上に受光電極が設けられ、前記受光電極
上に焦電体が設けられ、前記基板全面を覆うように有機
絶縁膜が形成され、引き出し電極が前記有機絶縁膜に形
成されたコンタクトホールを介して前記焦電体に接続さ
れており、前記焦電体の大きさが前記基板に設けられた
開孔部分よりも小さくかつ基板に設けられた開孔部分の
概ね中央に設けられており、前記基板の開孔部分を介し
て受光電極へ赤外線を入射させる。
【００９４】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、基板上に受光電極と、さらにこの上に焦電体を
作製し、焦電体と受光電極を順次パターンニングをした
後、この上から前記基板全体を覆うように有機絶縁膜を
作製し、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成し、基板
をエッチングして焦電体よりも大きい部分を除去後、引
き出し電極を有機絶縁膜上に作製して焦電体と接続する
ことである。
【００９５】本発明は上記構成により、受光電極に膜厚
５００Ａ以下の（１００）面配向Ｐｔ膜を使用すること
により、受光電極を、焦電体のウエットエッチングする
際のストッパー層として作用することが可能である。こ
の結果、基板にダメージを与えることなく精度良く焦電
体をパターンニングできるため、製造歩留まりの向上お
よび、素子の小型化の点で有効である。さらに、エッチ
ングのストッパー層が、受光電極を兼ねているので低コ
スト化の点でも有効である。また、この受光電極は焦電
体を分極軸方向に配向させることが可能であり、検出器
の高感度化の点でも有効である。
【００９６】さらに、本発明の焦電型赤外線検出器は、
基板と、受光電極と、引き出し電極と、焦電体と有機絶
縁膜とを備え、前記基板に開孔された部分が設けられて
おり、前記基板上に引き出し電極が設けられ、前記引き
出し電極上に焦電体が設けられ、前記基板の全面を覆う
ように有機絶縁膜が形成され、受光電極が前記有機絶縁
膜に形成されたコンタクトホールを介して前記焦電体に
接続されており、前記焦電体の大きさが前記基板に設け
られた開孔部分よりも小さくかつ基板に設けられた開孔
部分の概ね中央に設けられている。
【００９７】本発明の焦電型赤外線検出器の製造方法
は、基板上に引き出し電極と、さらにこの上に焦電体を
作製し、焦電体と引き出し電極を順次パターンニングを
した後、この上から前記基板全体を覆うように有機絶縁
膜を作製し、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成し、
基板をエッチングして焦電体よりも大きい部分を除去
後、受光電極を樹脂膜上に作製して焦電体と接続するこ
とである。
【００９８】本発明は上記構成により、引き出し電極に
膜厚５００Ａ以上の（１００）面配向Ｐｔ膜を使用する
ことにより、引き出し電極を、焦電体のウエットエッチ
ングする際のストッパー層として作用することが可能で
ある。この結果、基板にダメージを与えることなく精度
良く焦電体をパターンニングできるため、製造歩留まり
の向上および、素子の小型化の点で有効である。さら
に、エッチングのストッパー層が、引き出し電極を兼ね
ているので低コスト化の点でも有効である。また、この
引き出し電極は焦電体を分極軸方向に配向させることが
可能であり、検出器の高感度化の点でも有効である。
【００９９】さらに、本発明の焦電型赤外線検出器は、
開孔部を設けた基板と、樹脂膜と、前記基板に設けられ
た開孔部より小さい焦電体と、受光電極と、引き出し電
極と、有機絶縁膜を備え、前記基板の開孔部全面を覆う
ように前記樹脂膜が接着支持され、前記樹脂膜上に受光
電極が形成され、前記受光電極上に有機絶縁膜が設けら
れており、有機絶縁膜上に焦電体が設けられており、焦
電体上に引き出し電極が設けられており、受光電極が有
機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して焦電体
に接続されており、前記焦電体が前記基板の開孔形状部
の概ね中央に設けられており、前記基板の開孔部を介し
て受光電極へ赤外線を入射させることを特徴とする。
【０１００】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に引き出し電極と、さらにこの上に
焦電体を作製し、焦電体と引き出し電極を順次パターン
ニングをした後、この上から焦電体と引き出し電極を覆
うようにコンタクトホールを設けた有機絶縁膜を作製
し、受光電極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接
続させた後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有
機絶縁膜と受光電極上に作製し、樹脂膜上に第２基板で
ある開孔部を設けた基板を接着した後に、第１基板をエ
ッチングすることにより、第１基板を分離、除去するこ
とを特徴とする。
【０１０１】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に配向性酸化物下地膜を形成し、そ
の上に引き出し電極と、さらにこの上に焦電体を作製
し、焦電体と引き出し電極を順次パターンニングをした
後、この上から焦電体と引き出し電極を覆うようにコン
タクトホールを設けた有機絶縁膜を作製し、受光電極を
前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続させた後、前
記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜と受光
電極上に作製し、樹脂膜上に第２基板である開孔部を設
けた基板を接着した後に、配向性酸化物下地膜をエッチ
ングすることにより、第１基板を分離、除去することを
特徴とする。
【０１０２】さらに、本発明の焦電型赤外線検出器は、
開孔部を設けた基板と、樹脂膜と、前記基板に設けられ
た開孔部より小さい焦電体と、受光電極と引き出し電極
と、有機絶縁膜を備え、前記基板の開孔部全面を覆うよ
うに前記樹脂膜が接着支持され、前記樹脂膜上に引き出
し電極が形成され、前記引き出し電極上に有機絶縁膜が
設けられており、有機絶縁膜上に焦電体が設けられてお
り、焦電体上に受光電極が設けられており、引き出し電
極が有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して
焦電体に接続されており、前記焦電体が前記基板の開孔
形状部の概ね中央に設けられていることを特徴とする。
【０１０３】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に受光電極と、さらにこの上に焦電
体を作製し、焦電体と受光電極を順次パターンニングを
した後、この上から焦電体と受光電極を覆うようにコン
タクトホールを設けた有機絶縁膜を作製し、引き出し電
極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続させた
後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜
と引き出し電極上に作製し、この上に第２基板である開
孔部を設けた基板を接着した後に、第１基板をエッチン
グすることにより、第１基板を分離、除去することを特
徴とする。
【０１０４】また、本発明の焦電型赤外線検出器の製造
方法は、第１基板上に配向性酸化物下地膜を形成し、そ
の上に受光電極と、さらにこの上に焦電体を作製し、焦
電体と受光電極を順次パターンニングをした後、この上
から焦電体と受光電極を覆うようにコンタクトホールを
設けた有機絶縁膜を作製し、引き出し電極を前記有機絶
縁膜上に形成して焦電体と接続させた後、前記第１基板
全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜と引き出し電極上
に作製し、樹脂膜上に第２基板である開孔部を設けた基
板を接着した後に、配向性酸化物下地膜をエッチングす
ることにより、第１基板を分離、除去することを特徴と
する。
【０１０５】本発明は上記構成により、第１基板上に形
成した配向性酸化物下地膜をエッチングすることによ
り、第１基板を分離、除去するために、エッチングプロ
セス時間の短縮が可能となる点で有効である。さらに、
下地基板にかかわらず、容易に基板に対して垂直方向に
（１００）面が配向したＮａＣｌ結晶構造の各種の酸化
物下地膜が得られる。従って、いろいろな材料の基板の
上に（１００）面が結晶配向したＭｇＯあるいは、Ｎｉ
Ｏ薄膜を形成できる。配向性酸化物下地膜を形成する第
１基板の選択により、製造コストを大幅に減少させるこ
とが可能な点でも有効である。さらに、基板上に（１０
０）面配向のＮａＣｌ結晶型酸化物下地電極膜を形成す
ることにより、酸化物下地電極膜上に作製する焦電体と
の格子定数のミスフィットとの整合を図ることが可能で
あり、焦電体の配向性が向上する。そのため、検出器の
高感度化の点でも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の焦電型赤外線検出器の断面図
【図２】実施例１の焦電型赤外線検出器の製造プロセス
の断面図
【図３】実施例２の焦電型赤外線検出器の断面図
【図４】実施例２の焦電型赤外線検出器の製造プロセス
の断面図
【図５】実施例３の焦電型赤外線検出器の断面図
【図６】実施例３の焦電型赤外線検出器の製造プロセス
の断面図
【図７】実施例４の焦電型赤外線検出器の断面図
【図８】実施例４の焦電型赤外線検出器の製造プロセス
の断面図
【図９】実施例５の焦電型赤外線検出器の断面図
【図１０】実施例５の焦電型赤外線検出器の製造プロセ
スの断面図
【図１１】実施例６の焦電型赤外線検出器の断面図
【図１２】実施例６の焦電型赤外線検出器の製造プロセ
スの断面図
【符号の説明】
１１ 基板 １２ 受光電極 １３ 焦電体 １４ 有機絶縁膜 １５ 基板開孔部 １６ 引き出し電極 ２１ 基板 ２２ 引き出し電極 ２３ 焦電体 ２４ 有機絶縁膜 ２５ 基板開孔部 ２６ 受光電極 ３１ 第１基板 ３２ 引き出し電極 ３３ 焦電体 ３４ 有機絶縁膜 ３５ 受光電極 ３６ 樹脂膜 ３７ 接着層 ３８ 第２基板 ４１ 第１基板 ４２ 酸化物下地膜 ４３ 引き出し電極 ４４ 焦電体 ４５ 有機絶縁膜 ４６ 受光電極 ４７ 樹脂膜 ４８ 接着層 ４９ 第２基板 ５１ 第１基板 ５２ 受光電極 ５３ 焦電体 ５４ 有機絶縁膜 ５５ 引き出し電極 ５６ 樹脂膜 ５７ 接着層 ５８ 第２基板 ６１ 第１基板 ６２ 酸化物下地膜 ６３ 受光電極 ６４ 焦電体 ６５ 有機絶縁膜 ６６ 引き出し電極 ６７ 樹脂膜 ６８ 接着層 ６９ 第２基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友澤 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 出口 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板と、受光電極と、引き出し電極と、焦
    電体と有機絶縁膜とを備え、前記基板に開孔部分が設け
    られており、前記基板上に受光電極が設けられ、前記受
    光電極上に焦電体が設けられ、前記基板の全面を覆うよ
    うに焦電体上に有機絶縁膜が形成され、引き出し電極が
    前記有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して
    前記焦電体に接続されており、前記焦電体の大きさが前
    記基板に設けられた開孔部分よりも小さくかつ基板に設
    けられた開孔部分の概ね中央に設けられており、前記基
    板の開孔部分を介して受光電極へ赤外線を入射させるこ
    とを特徴とする焦電型赤外線検出器。
  2. 【請求項２】基板と、受光電極と、引き出し電極と、焦
    電体と有機絶縁膜とを備え、前記基板に開孔された部分
    が設けられており、前記基板上に引き出し電極が設けら
    れ、前記引き出し電極上に焦電体が設けられ、前記基板
    の全面を覆うように焦電体上に有機絶縁膜が形成され、
    受光電極が前記有機絶縁膜に形成されたコンタクトホー
    ルを介して前記焦電体に接続されており、前記焦電体の
    大きさが前記基板に設けられた開孔部分よりも小さくか
    つ基板に設けられた開孔部分の概ね中央に設けられてい
    ることを特徴とする焦電型赤外線検出器。
  3. 【請求項３】開孔部を設けた基板と、樹脂膜と、前記基
    板に設けられた開孔部より小さい焦電体と、受光電極
    と、引き出し電極と、有機絶縁膜を備え、前記基板の開
    孔部全面を覆うように前記樹脂膜が接着支持され、前記
    樹脂膜上に受光電極が形成され、前記受光電極上に有機
    絶縁膜が設けられており、有機絶縁膜上に焦電体が設け
    られ、引き出し電極が焦電体上に設けられており、受光
    電極が有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介し
    て焦電体に接続されており、前記焦電体が前記基板の開
    孔形状部の概ね中央に設けられており、前記基板の開孔
    部を介して受光電極へ赤外線を入射させることを特徴と
    する焦電型赤外線検出器。
  4. 【請求項４】開孔部を設けた基板と、樹脂膜と、前記基
    板に設けられた開孔部より小さい焦電体と、受光電極と
    引き出し電極と、有機絶縁膜を備え、前記基板の開孔部
    全面を覆うように前記樹脂膜が接着支持され、前記樹脂
    膜上に引き出し電極が形成され、前記引き出し電極上に
    有機絶縁膜が設けられており、有機絶縁膜上に焦電体が
    設けられ、受光電極が焦電体上に設けられており、引き
    出し電極が有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを
    介して焦電体に接続されており、前記焦電体が前記基板
    の開孔形状部の概ね中央に設けられていることを特徴と
    する焦電型赤外線検出器。
  5. 【請求項５】前記焦電体が、ＰｂxＬａyＴｉzＺｒwＯ3
    で表され、 ａ）０．７≦ｘ≦１， ｘ＋ｙ＝１， ０．９２５≦ｚ
    ≦１， ｗ＝０ ｂ）ｘ＝１， ｙ＝０，０.４５≦ｚ＜１，ｚ＋ｗ＝１ ｃ）０．７５≦ｘ＜１， ｘ＋ｙ＝１， ０．５≦ｚ＜
    １，ｚ＋ｗ＝１ のいずれかの組成を有する焦電体薄膜材料であることを
    特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の焦電型赤
    外線検出器。
  6. 【請求項６】焦電体を構成する薄膜が、分極軸方向に配
    向していることを特徴とする請求項１から４のいずれか
    に記載の焦電型赤外線検出器。
  7. 【請求項７】受光電極が、焦電体を構成する薄膜の分極
    軸方向への配向を可能とし、かつ、ウエットエッチング
    が困難な材料であることを特徴とする請求項１または３
    に記載の焦電型赤外線検出器。
  8. 【請求項８】受光電極が、（１００）配向Ｐｔ薄膜であ
    ることを特徴とする請求項１または３に記載の焦電型赤
    外線検出器。
  9. 【請求項９】受光電極が、膜厚が５００オングストロー
    ム以下の（１００）配向Ｐｔ薄膜であることを特徴とす
    る請求項１または３に記載の焦電型赤外線検出器。
  10. 【請求項１０】引き出し電極が、焦電体を構成する薄膜
    の分極軸方向への配向を可能とし、かつ、ウエットエッ
    チングが困難な材料であることを特徴とする請求項２ま
    たは４に記載の焦電型赤外線検出器。
  11. 【請求項１１】引き出し電極が、（１００）配向Ｐｔ薄
    膜であることを特徴とする請求項２または４に記載の焦
    電型赤外線検出器。
  12. 【請求項１２】引き出し電極が、膜厚が５００Ａ以上の
    （１００）配向Ｐｔ薄膜であることを特徴とする請求項
    ２または４に記載の焦電型赤外線検出器。
  13. 【請求項１３】基板上に受光電極と、さらにこの上に焦
    電体を作製し、焦電体と受光電極を順次パターンニング
    をした後、この上から前記基板全体を覆うように有機絶
    縁膜を作製し、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成
    し、基板をエッチングして焦電体よりも大きい開孔部分
    を形成後、引き出し電極を有機絶縁膜上に作製して焦電
    体と接続することを特徴とする焦電型赤外線検出器の製
    造方法。
  14. 【請求項１４】基板上に引き出し電極と、さらにこの上
    に焦電体を作製し、焦電体と引き出し電極を順次パター
    ンニングをした後、この上から前記基板全体を覆うよう
    に有機絶縁膜を作製し、有機絶縁膜にコンタクトホール
    を形成し、基板をエッチングして焦電体よりも大きい開
    孔部分を形成後、受光電極を樹脂膜上に作製して焦電体
    と接続することを特徴とする焦電型赤外線検出器の製造
    方法。
  15. 【請求項１５】第１基板上に引き出し電極と、さらにこ
    の上に焦電体を作製し、焦電体と引き出し電極を順次パ
    ターンニングをした後、この上から焦電体と引き出し電
    極を覆うようにコンタクトホールを設けた有機絶縁膜を
    作製し、受光電極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体
    と接続させた後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜
    を有機絶縁膜と受光電極上に作製し、樹脂膜上に第２基
    板である開孔部を設けた基板を接着した後に、第１基板
    をエッチングすることにより、第１基板を分離、除去す
    ることを特徴とする焦電型赤外線検出器の製造方法。
  16. 【請求項１６】第１基板上に配向性酸化物下地膜を形成
    し、その上に引き出し電極と、さらにこの上に焦電体を
    作製し、焦電体と引き出し電極を順次パターンニングを
    した後、この上から焦電体と引き出し電極を覆うように
    コンタクトホールを設けた有機絶縁膜を作製し、受光電
    極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続させた
    後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜
    と受光電極上に作製し、樹脂膜上に第２基板である開孔
    部を設けた基板を接着した後に、配向性酸化物下地膜を
    エッチングすることにより、第１基板を分離、除去する
    ことを特徴とする焦電型赤外線検出器の製造方法。
  17. 【請求項１７】第１基板上に受光電極と、さらにこの上
    に焦電体を作製し、焦電体と受光電極を順次パターンニ
    ングをした後、この上から焦電体と受光電極を覆うよう
    にコンタクトホールを設けた有機絶縁膜を作製し、引き
    出し電極を前記有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続さ
    せた後、前記第１基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶
    縁膜と引き出し電極上に作製し、この上に第２基板であ
    る開孔部を設けた基板を接着した後に、第１基板をエッ
    チングすることにより、第１基板を分離、除去すること
    を特徴とする焦電型赤外線検出器の製造方法。
  18. 【請求項１８】第１基板上に配向性酸化物下地膜を形成
    し、その上に受光電極と、さらにこの上に焦電体を作製
    し、焦電体と受光電極を順次パターンニングをした後、
    この上から焦電体と受光電極を覆うようにコンタクトホ
    ールを設けた有機絶縁膜を作製し、引き出し電極を前記
    有機絶縁膜上に形成して焦電体と接続させた後、前記第
    １基板全体を覆うように樹脂膜を有機絶縁膜と引き出し
    電極上に作製し、樹脂膜上に第２基板である開孔部を設
    けた基板を接着した後に、配向性酸化物下地膜をエッチ
    ングすることにより、第１基板を分離、除去することを
    特徴とする焦電型赤外線検出器の製造方法。
  19. 【請求項１９】焦電体をウエットエッチングによりパタ
    ーンニングすることを特徴とする請求項１３〜１８のい
    ずれかに記載の焦電型赤外線検出器の製造方法。
  20. 【請求項２０】基板が、焦電体を構成する薄膜の分極軸
    方向への配向を可能とし、かつ、ウエットエッチングが
    容易に可能な材料であることを特徴とする請求項１３、
    または１４に記載の焦電型赤外線検出器の製造方法。
  21. 【請求項２１】第１基板が、焦電体を構成する薄膜の分
    極軸方向への配向を可能とし、かつ、ウエットエッチン
    グが容易に可能な材料であることを特徴とする請求項１
    ５、または１７に記載の焦電型赤外線検出器の製造方
    法。
  22. 【請求項２２】配向性酸化物下地膜が、焦電体を構成す
    る薄膜の分極軸方向への配向を可能とし、かつ、ウエッ
    トエッチングが容易に可能な材料であることを特徴とす
    る請求項１６、または１８に記載の焦電型赤外線検出器
    の製造方法。
  23. 【請求項２３】配向性酸化物下地膜が、ＮａＣｌ型結晶
    構造であることを特微とする請求項１６、または１８に
    記載の焦電型赤外線検出器の製造方法。
  24. 【請求項２４】配向性酸化物下地膜が、ＭｇＯであるこ
    とを特微とする請求項１６、または１８に記載の焦電型
    赤外線検出器の製造方法。
  25. 【請求項２５】配向性酸化物下地膜が、ＮｉＯであるこ
    とを特微とする請求項１６、または１８に記載の焦電型
    赤外線検出器の製造方法。
  26. 【請求項２６】配向性酸化物下地膜が、（１００）配向
    ＭｇＯであることを特微とする請求項１６、または１８
    に記載の焦電型赤外線検出器の製造方法。
  27. 【請求項２７】配向性酸化物下地膜が、（１００）配向
    ＮｉＯであることを特微とする請求項１６、または１８
    に記載の焦電型赤外線検出器の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101331336B1 (ko) * 2011-02-24 2013-11-19 엔지케이 인슐레이터 엘티디 초전 소자 및 그 제조 방법
US20160023466A1 (en) * 2014-07-28 2016-01-28 Ricoh Company, Ltd. Method of making piezoelectric film, method of making piezoelectric element, liquid discharge head, and image forming apparatus

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