JPH0915039A - 赤外線検出素子及び赤外線検出素子アレイ - Google Patents

赤外線検出素子及び赤外線検出素子アレイ

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JPH0915039A
JPH0915039A JP7161282A JP16128295A JPH0915039A JP H0915039 A JPH0915039 A JP H0915039A JP 7161282 A JP7161282 A JP 7161282A JP 16128295 A JP16128295 A JP 16128295A JP H0915039 A JPH0915039 A JP H0915039A
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JP
Japan
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layer
infrared
electrode
infrared detection
infrared detecting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7161282A
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English (en)
Inventor
Yoshifumi Watabe
祥文 渡部
Koichi Aizawa
浩一 相澤
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0915039A publication Critical patent/JPH0915039A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】歩留まりを著しく向上させた赤外線検出素子を
提供することにある。 【構成】上部電極1は2つに分離され、2つの上部電極
1、1に対向する位置に下部電極2は配され、信号取り
出し配線部13は前記2つの上部電極1、1で形成され
ている。 【効果】下部電極が赤外線検出層により完全に覆われ、
そのため赤外線検出層の膜厚のウェハ間のばらつきや面
内ばらつきにより、部分的に過剰なイオンミリングが行
われても信号取り出し部の断線が全くなくなり歩留まり
が著しく著しく向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線の吸収による温
度変化をとらえて赤外線を検出する熱型の赤外線検出素
子及びそのアレイに関するものである。
【0002】
【従来技術】赤外線検出素子には、いわゆる量子型と熱
型の2種類のタイプがある。量子型の赤外線検出素子は
非常に高感度であるが、低温に冷却して使用する必要が
あり、取り扱いが難しいとともに、製造コストが高くつ
くという課題があった。熱型の赤外線検出素子は、感度
の点で量子型に及ばないものの、冷却の必要が無く、構
造が簡単で製造コストも安くつくので、各種の実用的な
用途に広く使用されている。
【0003】この赤外線検出素子には、主なタイプとし
て、焦電素子を用いるもの、熱電対を用いるもの、抵抗
体を用いるものの3種類があり、いずれも赤外線の照射
による赤外線検出部の熱的挙動すなわち温度変化を電気
的に変換して、赤外線を検出する。抵抗体を用いて、赤
外線の入射量を検知する素子として、サーミスタボロメ
ータがある。(特開平2−201229号公報参照) 発明者らは、サーミスタとして図8(a)(b)に示す
ように、感熱層である赤外線検出層3とその上下に一対
の電極1、2を配したサンドイッチ型構造の赤外線検出
素子を提案している。尚5はシリコン基板、4は熱絶縁
膜である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のような赤外線検
出素子は下部電極2のパターン形成後、赤外線検出層3
である半導体薄膜にアモルファスシリコンカーバイドを
用いて全面に形成した場合、レジストパターン形成後に
イオンミリングによりパターニングする。その後、上部
電極1のパターンが形成される。しかしながら、イオン
ミリングによりアモルファスシリコンカーバイドをパタ
ーンニングする工程で、アモルファスシリコンカーバイ
ド膜厚のウェハ間ばらつきや面内ばらつきにより、部分
的に過剰なイオンミリングが行われ、下部電極1の信号
取り出し配線部13’が断線し歩留まりが著しく低下す
る問題が生じた。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みて為されたも
のであり、請求項1の発明の目的とするところは歩留ま
りを著しく向上させた赤外線検出素子を提供することに
ある。請求項2の発明の目的とするところは、上記請求
項1の発明の目的に加えて、素子特性を改善した赤外線
検出素子を提供するにある。請求項3の発明の目的とす
るところは、上記請求項1又は2の発明の目的に加えて
低抵抗化や小型化が可能な赤外線検出素子を提供するに
ある。
【0006】請求項4の発明の目的とするところは、上
記請求項1又は2又は3の発明の目的に加えてコスト削
減が図れる赤外線検出素子を提供するにある。請求項5
の発明の目的とするところは、上記請求項1又は2又は
3又は4の発明の目的に加えて特性の安定した赤外線検
出素子を提供するにある。請求項6の発明の目的とする
ところは、素子間の特性のばらつきのないイメージセン
サが実現可能な赤外線検出素子アレイを提供するにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項1の発明では、薄膜の赤外線検出層と前記赤
外線検出層の上下に組をなすように電部電極及び下部電
極を有する赤外線検出素子において、前記上部電極が2
つに分離されるとともに分離された前記2つの上部電極
を含んで対向する位置に前記下部電極が配され、信号取
り出し配線が前記2つの上部電極で形成もしくは接続さ
れていることを特徴とする。
【0008】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、前記赤外線検出層と、前記上部電極及び下部電極
との間にそれぞれ低抵抗層を形成し、前記上部電極と前
記赤外線検出層との間の低抵抗層は、前検2つの上部電
極の間に対応してスリットが設けられて2つに分割され
ていることを特徴とする。請求項3の発明では、請求項
1又は2記載の発明において、前記2つの上部電極の間
に対応して前記赤外線検出層にスリット部設けられてい
ることを特徴とする。
【0009】請求項4の発明では、請求項1又は2又は
3記載の発明において、外線検出層の下部側に形成され
た低抵抗層で検用したことを特徴とする。請求項5の発
明では、請求項1又は2又は3又は4記載の発明におい
て、赤外線検出素子の抵抗値測定後の加工による電面積
の変更で抵抗の調整が変更可能な、櫛形電極で構成した
ことを特徴とする。
【0010】請求項6の発明では、請求項1〜5記載の
赤外線検出素子をアレイ化して形成したことを特徴とす
る。
【0011】
【作用】請求項1の発明では、薄膜の赤外線検出層と前
記赤外線検出層の上下に組をなすように電部電極及び下
部電極を有する赤外線検出素子において、前記上部電極
が2つに分離されるとともに分離された前記2つの上部
電極を含んで対向する位置に前記下部電極が配され、信
号取り出し配線が前記2つの上部電極で形成もしくは接
続されているので、下部電極が赤外線検出層により完全
に覆われ、そのため赤外線検出層の膜厚のウェハ間のば
らつきや面内ばらつきにより、部分的に過剰なイオンミ
リングが行われても信号取り出し部の断線が全くなくな
り歩留まりが著しく向上する。
【0012】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、前記赤外線検出層と、前記上部電極及び下部電極
との間にそれぞれ低抵抗層を形成し、前記上部電極と前
記赤外線検出層との間の低抵抗層は、前検2つの上部電
極の間に対応してスリットが設けられて2つに分割され
ているので、上部電極と赤外線検出層の間に、赤外線検
出層の全面を覆つて低抵抗層が設けられていても、上部
電極と低抵抗層による伝導を無くして素子特性を改善で
きる。
【0013】請求項3の発明では、請求項1又は2記載
の発明において、前記2つの上部電極の間に対応して前
記赤外線検出層にスリット部が設けられているので、上
部電極間隔を著しく狭めても素子特性を悪化させること
が無くなり、素子の低抵抗化や小型化が可能となる。請
求項4の発明では、請求項1又は2又は3記載の発明に
おいて、外線検出層の下部側に形成された低抵抗層で兼
用したので、この低抵抗層に下部電極の機能すなわち下
層伝導の機能を持たせることにより、下部電極が不要に
なり電極材料の成膜やパターン形成工程を省くことがで
き、コスト削減ができる。
【0014】請求項5の発明では、請求項1又は2又は
3又は4記載の発明において、赤外線検出素子の抵抗値
測定後の加工による電極面積の変更で抵抗の調整が変更
可能な、櫛形電極で構成したので、素子間の抵抗ばらつ
きが無くなり、特性の安定した素子が得られる。請求項
6の発明では、請求項1〜5記載の赤外線検出素子をア
レイ化して形成した、画素間の特性ばらつきのない良好
なイメージセンサを得ることが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を一実施例により説明する。 (実施例1)図1(a)(b)は、本実施例を示し、熱
絶縁膜4と赤外線検出層3であるサーミスタとそれを挟
む上部電極1と下部電極2により形成されている。
【0016】本実施例では、シリコン基板5上に窒化シ
リコンと酸化シリコンからなる厚み1.0μmの熱絶縁
膜4を形成する。次に、熱絶縁膜4上に下部電極2のク
ロムを電子ビーム蒸着部電極のパターンにより0.2μ
m程度形成しパターニングする。このパターンは、この
上に形成されるアモルファスシリコンカーバイド層から
なる赤外線検出層3のパターンより小さい。パターニン
グの次に赤外線検出層3を形成する。この形成後に上部
電極1のクロムを電子ビーム蒸着法により0.2μm程
度成膜し信号取り出し配線部13を考慮してバターニン
グした。
【0017】この場合上部電極1が隙間6を介して2つ
に分離されるとともに分離された前記2つの上部電極1
は前記下部電極2に対向するように配される。また本実
施例では信号取り出し配線13が前記2つの上部電極1
で形成しているが信号取り出し部を設けてもよい。 (実施例2)本実施例は素子特性の改善を図るために図
2に示すように低抵抗層7を上部電極1及び下部電極2
と赤外線検出層3の間に形成している。つまり上部電極
1及び下部電極2と赤外線検出層3のオーミッタ特性を
改善する場合、赤外線検出材料であるアモルファスシリ
コン層と上部電極1及び下部電極2との間に低抵抗層7
のアモルフアスシリコン層を形成する。両者はプラズマ
CVD装置で連続して成膜される。低抵抗層7のアモル
フアスシリコン層は赤外線検出層3と同一の導電型を実
現するようにドーピングし、本実施例ではB2E6/S
iH4=0・25%のP型アモルフアスシリコン層とし
て0.03μm程度形成し、また、赤外線検出層3はア
モルフアスシリコンカーバイド層を1μm程度積層し、
これらをイオンミリングを用いてパターン形成する。
【0018】低抵抗層7を形成する場合、上部電極1と
下側の低抵抗層7との絶縁性をよくするためにサイド保
護膜8として酸化シリコン膜を形成した。次に、上部電
極1のクロムを電子ビーム蒸着法により0.2μm程度
成膜し信号取り出し配線部13を考慮してバターニング
する。尚サーミスタ特性を十分に発揮させるために、図
3に示すように上部電極1と赤外線検出層3の間の低抵
抗層7をイオンミリングにより切断し、スリット9を形
成しても良い。
【0019】また、2つの上部電極1、1の間の間隔を
狭めて素子の小型化や低抵抗化実現する場合は、図4に
示すように赤外線検出層3の部分に0.1〜0.9μ
m、すなわち赤外線検出層3の膜厚の10〜90%程度
のスリット10を入れると良い。更に図5に示すよう
に、下部電極2と赤外線検出層3の間の低抵抗層7の厚
みを増やし、下部電極2の機能を持たせることにより、
下部電極2をなくすことが可能である。
【0020】また、素子にバラツキがある場合や複数の
素子12を図7に示すようにアレイ化した場合の画素感
度のバラツキを低減する場合は、図6に示すように上部
電極1を櫛形とし、抵抗計測後にレーザーカッティング
を用いて電極面積を調整する。尚各実施例では製作工程
の最後に、HF−HNO3系あるいはKOHなどのエッ
チング液により裏面から表面に貫通するようにサーミス
タの形成された部分のシリコン基板5を除去することに
より、熱絶縁膜4とサーミスタ3からなる構造の赤外線
検出素子を得ることができるのである。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明は、薄膜の赤外線検出層
と前記赤外線検出層の上下に組をなすように電部電極及
び下部電極を有する赤外線検出素子において、前記上部
電極が2つに分離されるとともに分離された前記2つの
上部電極を含んで対向する位置に前記下部電極が配さ
れ、信号取り出し配線が前記2つの上部電極で形成もし
くは接続されているので、下部電極が赤外線検出層によ
り完全に覆われ、そのため赤外線検出層の膜厚のウェハ
間のばらつきや面内ばらつきにより、部分的に過剰なイ
オンミリングが行われても信号取り出し部の断線が全く
なくなり歩留まりが著しく向上する。
【0022】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記赤外線検出層と、前記上部電極及び下部電極と
の間にそれぞれ低抵抗層を形成し、前記上部電極と前記
赤外線検出層との間の低抵抗層は、前検2つの上部電極
の間に対応してスリットが設けられて2つに分割されて
いるので、上部電極と赤外線検出層の間に、赤外線検出
層の全面を覆つて低抵抗層が設けられていても、上部電
極と低抵抗層による伝導を無くして素子特性を改善でき
るという効果がある。
【0023】請求項3の発明は、請求項1又は2記載の
発明において、前記2つの上部電極の間に対応して前記
赤外線検出層にスリット部が設けられているので、上部
電極間隔を著しく狭めても素子特性を悪化させることが
無くなり、素子の低抵抗化や小型化が可能となるという
効果がある。請求項4の発明は、請求項1又は2又は3
記載の発明において、外線検出層の下部側に形成された
低抵抗層で兼用したので、この低抵抗層に下部電極の機
能すなわち下層伝導の機能を持たせることにより、下部
電極が不要になり電極材料の成膜やパターン形成工程を
省くことができ、コスト削減ができるという効果があ
る。
【0024】請求項5の発明は、請求項1又は2又は3
又は4記載の発明において、赤外線検出素子の抵抗値測
定後の加工による電極面積の変更で抵抗の調整が変更可
能な、櫛形電極で構成したので、素子間の抵抗ばらつき
が無くなり、特性の安定した素子が得られるという効果
がある。請求項6の発明は、請求項1〜5記載の赤外線
検出素子をアレイ化して形成した、画素間の特性ばらつ
きのない良好なイメージセンサを得ることが可能となる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施例1の断面図 (b)は同上の上面図
【図2】本発明の実施例2の断面図
【図3】本発明の実施例3の断面図
【図4】本発明の実施例4の断面図
【図5】本発明の実施例5の断面図
【図6】本発明の実施例6の平面図
【図7】本発明の実施例7の平面図
【図8】(a)は従来例の断面図 (b)は同上の上面図
【符号の説明】
1 上部電極 2 下部電極 3 赤外線検出層 4 熱絶縁膜 5 シリコン基板 6 上部電極のスリット 13 信号取り出し配線部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄膜の赤外線検出層と前記赤外線検出層の
    上下に組をなすように上部電極及び下部電極を有する赤
    外線検出素子において、前記上部電極が2つに分離され
    るとともに分離された前記2つの上部電極を含んで対向
    する位置に前記下部電極が配され、信号取り出し配線が
    前記2つの上部電極で形成もしくは接続されていること
    を特徴とする赤外線検出素子。
  2. 【請求項2】前記赤外線検出層と、前記上部電極及び下
    部電極との間にそれぞれ低抵抗層を形成し、前記上部電
    極と前記赤外線検出層との間の低抵抗層は、前記2つの
    上部電極の間に対応してスリットが設けられて2つに分
    割されていることを特徴とする請求項1記載の赤外線検
    出素子。
  3. 【請求項3】前記2つの上部電極の間に対応して前記赤
    外線検出層にスリットが設けられていることを特徴とす
    る請求項1又は2記載の赤外線検出素子。
  4. 【請求項4】前記下部電極を、赤外線検出層の下部側に
    形成された低抵抗層で兼用したことを特徴とする請求項
    1又は2又は3記載の赤外線検出素子。
  5. 【請求項5】前記上部電極を、赤外線検出素子の抵抗値
    測定後の加工による電極面積の変更で抵抗の調整が変更
    可能な、櫛形電極で構成したことを特徴とする請求項1
    又は2又は3又は4記載の赤外線検出素子。
  6. 【請求項6】請求項1〜5記載の赤外線検出素子をアレ
    イ化したことを特徴とする赤外線検出素子アレイ。
JP7161282A 1995-06-27 1995-06-27 赤外線検出素子及び赤外線検出素子アレイ Withdrawn JPH0915039A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020174732A1 (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 赤外線センサ及び赤外線センサアレイ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020174732A1 (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 赤外線センサ及び赤外線センサアレイ
EP3933357A4 (en) * 2019-02-28 2022-07-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. INFRARED SENSOR AND NETWORK OF INFRARED SENSORS

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