JPH0953980A

JPH0953980A - 熱型赤外線センサ

Info

Publication number: JPH0953980A
Application number: JP7210361A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tomofuji; 哲也友藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】赤外線強度を正確に検出できるようにする。【解決手段】赤外線吸収膜１Ａ及び温度検知部１Ｂか
らなる赤外線受光部１は、薄膜２の上面上に形成されて
いる。脚部３は、その上端が薄膜２の端部に接続され、
その下端がＳｉ半導体基板４の上面に接続されている。
また、Ｓｉ半導体基板４の熱伝導度よりも高い熱伝導度
を有する、Ａｌからなる高熱伝導材６が、Ｓｉ半導体基
板４の下面の全面に形成されている。Ｓｉ半導体基板４
の上面に形成される何らかの熱源から発せられた熱が、
Ｓｉ半導体基板４内に伝導したとき、高熱伝導材６は、
Ｓｉ半導体基板４よりも速く、この熱を他の位置に伝導
させ、Ｓｉ半導体基板４内の温度分布を、より速く均一
化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱型赤外線センサ
に関し、特に、基板内の温度分布を速く均一になるよう
にすることにより、赤外線強度を正確に検出できるよう
にした熱型赤外線センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱型赤外線センサは、赤外線の照射によ
り生じる赤外線受光部の温度変化を電気的に検知するこ
とにより、赤外線の強度を検出するセンサである。図５
は、熱型赤外線センサに対する赤外線及び熱の出入りを
説明する概念図である。赤外線を受光する赤外線受光部
２１は、赤外線受光部支持線２３の一端に接続されてい
る。また、赤外線受光部支持線２３の他端は、ヒートシ
ンク２４に接続されている。

【０００３】赤外線受光部２１は、赤外線吸収膜及び温
度検知部からなる。金黒膜等からなる赤外線吸収膜は、
赤外線Ｉの入射を受けると、その温度が変化する。温度
検知部は、焦電材料、ボロメータ材料、熱電対等を使用
して構成され、赤外線吸収膜の温度変化を検知し、その
温度変化に対応して、赤外線Ｉの赤外線強度を検出す
る。そして、図示せぬ検出回路により、赤外線強度を電
気的な信号として出力する。

【０００４】ところで、図５に示すように、赤外線Ｉ
が、赤外線受光部２１に入射すると、赤外線Ｒ（その強
度は、赤外線Ｉよりも小さい）が、赤外線受光部２１か
ら放射される。また、このとき、赤外線Ｒ’がヒートシ
ンク２４から放射され、赤外線受光部２１に入射してい
る。通常、赤外線受光部２１とヒートシンク２４との温
度差が小さいので、赤外線受光部２１から放射される赤
外線Ｒの赤外線強度は、ヒートシンク２４から放射さ
れ、赤外線受光部２１に入射する赤外線Ｒ’の赤外線強
度とほぼ等しい。従って、赤外線受光部２１から放射さ
れる赤外線Ｒは無視される。

【０００５】また、赤外線受光部２１とヒートシンク２
４との温度差に対応して、熱Ｃが、赤外線受光部２１か
ら、赤外線受光部支持線２３を介して、ヒートシンク２
４に伝導する。従って、ヒートシンク２４の温度が、所
定の場合と異なると、赤外線受光部２１からヒートシン
ク２４に伝導する熱Ｃの量も異なる。

【０００６】すなわち、同量の赤外線Ｉが赤外線受光部
２１に入射した場合であっても、ヒートシンク２４の温
度が異なると、赤外線受光部の温度は異なった値にな
る。

【０００７】そこで、従来、冷却装置等を用いて、ヒー
トシンク２４の温度を、常に一定にすることにより、同
量の赤外線Ｉが赤外線受光部２１に入射した場合におけ
る赤外線受光部２１の温度を一定にするようにしてい
る。

【０００８】なお、図５においては、赤外線受光部２１
が、１個のみ図示されているが、実際は、複数の赤外線
受光部が構成される。

【０００９】次に、従来の熱型赤外線センサの、実際の
構成について説明する。

【００１０】通常、熱型赤外線センサは、赤外線を受光
する複数の赤外線受光部が、１枚の基板の所定の面上に
形成されることによって構成される。つまり、この基板
が、図５に示すヒートシンク２４に対応する。また、赤
外線受光部の温度変化を検知し、入射赤外線強度を検出
する検出回路が、前記基板上の所定の位置（赤外線受光
部が形成されない位置）に配置される。

【００１１】ところで、上述したように、入射赤外線の
強度の検出は、赤外線受光部の温度変化を検知すること
によって行われるので、赤外線を受光した場合の赤外線
受光部の温度変化をより大きくすることによって、赤外
線強度の検出感度を高めることができる。

【００１２】赤外線受光部の温度変化（検出感度）は、
赤外線受光部の熱容量及び赤外線受光部と基板との間の
熱伝導度を小さくすることにより大きくなる。そこで、
従来、赤外線受光部の熱容量及び赤外線受光部と基板と
の間の熱伝導度を小さくするような、種々の形状の熱型
赤外線センサが提案されており、以下にその構成例を示
す。

【００１３】図６は、従来の熱型赤外線センサの一構成
例を示す断面図である。この熱型赤外線センサにおいて
は、赤外線を受光する赤外線受光部１が薄膜２の上面の
中央部に形成されている。この赤外線受光部１は、その
上部が赤外線を吸収する赤外線吸収膜１Ａからなり、そ
の下部が赤外線吸収膜１Ａの温度変化を検知する温度検
知部１Ｂからなる。

【００１４】断熱部材からなる脚部３は、その上端が薄
膜２の下面（上面に対向する面）の端部に接続され、そ
の下部がＳｉ半導体基板４の上面の所定の位置に接続さ
れている。

【００１５】すなわち、この赤外線受光部１は、脚部３
によって支持されており（Ｓｉ半導体基板４に直接形成
されず）、その下部にエアギャップ（中空部）５を有す
るマイクロブリッジ構造の赤外線受光部である。

【００１６】このマイクロブリッジ構造の赤外線受光部
１を有する熱型赤外線センサにおいては、脚部３が断熱
部材からなるので、赤外線受光部１とＳｉ半導体基板４
との間の熱伝導度が小さくされている。さらに、赤外線
受光部１とＳｉ半導体基板４との間にエアギャップ５が
形成されているので（赤外線受光部１とＳｉ半導体基板
４とが直接接続されていないので）、赤外線受光部１の
熱容量が小さくされている。従って、この熱型赤外線セ
ンサの赤外線受光部１は、高い検出感度を有している。

【００１７】なお、上記説明においては、１画素分の赤
外線受光部について示しているが、実際には、図に示す
ように、複数の赤外線受光部が、Ｓｉ半導体基板４上に
形成されている。

【００１８】図７は、従来の熱型赤外線センサの他の構
成例を示す断面図である。この熱型赤外線センサは、ダ
イヤフラム構造の赤外線受光部を有している。すなわ
ち、赤外線を受光する赤外線受光部１（その上部は赤外
線吸収膜１Ａであり、その下部は温度検知部１Ｂであ
る）が薄膜２の上面に形成され、薄膜２の下面がＳｉ半
導体基板４Ａの上面の所定の位置に形成されている。ま
た、Ｓｉ半導体基板４Ａは、その上面の赤外線受光部１
の形成位置に対応する位置がエッチングされており、エ
アギャップ５Ａが形成されている。

【００１９】このダイヤフラム構造の赤外線受光部１を
有する熱型赤外線センサにおいては、エアギャップ５Ａ
が、Ｓｉ半導体基板４Ａの上部の赤外線受光部１の形成
位置に形成されているので、赤外線受光部とＳｉ半導体
基板４Ａとが直接接続されず（薄膜２の両端部を除
く）、赤外線受光部１の熱容量が小さくされている。従
って、赤外線を受光した場合の赤外線受光部１の温度変
化が大きくなり、赤外線検出感度が高められている。

【００２０】なお、上記説明においては、１画素分の赤
外線受光部について説明しているが、実際には、図７に
示すように、複数の赤外線受光部がＳｉ半導体基板４Ａ
上に形成されている。

【００２１】図８は、従来の熱型赤外線センサの他の構
成例を示す断面図である。この熱型赤外線センサにおい
ては、赤外線受光部１（その上部は赤外線吸収膜１Ａで
あり、その下部は温度検知部１Ｂである）が、Ｓｉ半導
体基板４Ｂの上面の所定の位置に、直接形成されてい
る。また、Ｓｉ半導体基板４Ｂの下面の赤外線受光部１
の形成位置に対応する位置がエッチングされている。す
なわち、厚さの薄い受光部形成領域４Ｄが、Ｓｉ半導体
基板４Ｂの赤外線受光部１の配置位置に形成されてい
る。

【００２２】この熱型赤外線センサにおいては、Ｓｉ半
導体基板４Ｂの赤外線受光部１の形成位置（受光部形成
領域４Ｄ）の厚さが薄くされているので、Ｓｉ半導体基
板４Ｂ内において、受光部形成領域４Ｄから他の位置に
伝導する熱量が減少し、それに対応して、赤外線受光部
１の熱量のＳｉ半導体基板４Ｂへの流出が抑制されてい
る。従って、この熱型赤外線センサは、赤外線受光部１
の有する熱容量が小さくなるような構成を有している。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、基板
上には、赤外線受光部の他に、動作の際、熱を発生する
何らかの熱源（例えば、上述した検出回路等）が形成さ
れている（図６乃至図８中では、簡単のため省略されて
いる）。この何らかの熱源から発せられた熱は基板に伝
導する。

【００２４】しかしながら、従来の熱型赤外線センサ
（例えば、図６乃至図８に示す熱型赤外線センサ）にお
いては、基板（例えば、図６乃至図８にそれぞれ示す、
Ｓｉ半導体基板４，４Ａ，４Ｂ）内の温度分布につい
て、特別な配慮がなされていなかった。すなわち、何ら
かの熱源から基板に伝導された熱は、基板内の他の位置
に伝導するが、基板の熱伝導度によっては、熱の伝導速
度が遅くなってしまい、基板内の各赤外線受光部間の温
度分布が生ずる（つまり、基板が、ヒートシンクの役割
を十分に果たしていない）。

【００２５】また、図５において説明したように、赤外
線受光部の温度は、赤外線受光部と基板（図５中のヒー
トシンク２４）との温度差によって変化する。従って、
均一な赤外線が、各赤外線受光部に入射した場合であっ
ても、基板内に温度分布を有すると有すると、各赤外線
受光部の温度が異なるため、各赤外線受光部の出力（検
出回路により検出される赤外線強度）が異なってしま
う。

【００２６】すなわち、従来の熱型赤外線センサは、基
板内の温度分布が考慮されていないので、正確に赤外線
強度を検出することが困難になるという課題を有してい
る。

【００２７】また、この基板内の温度分布は、各赤外線
受光部の素子特性による感度のバラツキの場合と異な
り、特定の赤外線受光部について発生するものではな
く、基板上の熱源によりランダムに発生するので、出力
補正回路等による補正が困難であるという課題もある。

【００２８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、赤外線強度を正確に検出することを目的と
する。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の熱型赤外線セン
サは、赤外線の照射により生じる温度変化を検知し、赤
外線強度を検出する熱型赤外線センサにおいて、赤外線
を受光する受光部（例えば図１の赤外線受光部１）と、
受光部が第１の面上に形成される基板（例えば図１のＳ
ｉ半導体基板４）と、基板の熱伝導度よりも高い熱伝導
度を有し、基板の所定の面上の全面または所定の領域に
形成される高熱伝導膜（例えば図１の高熱伝導材６）と
を備えることを特徴とする。

【００３０】本発明の熱型赤外線センサにおいては、受
光部が赤外線を受光する。基板は、その第１の面上に受
光部が形成される。高熱伝導膜は、基板の熱伝導度より
も高い熱伝導度を有し、基板の所定の面上の全面または
所定の領域に形成される。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。なお、従来の場合と対応する部分には
同一の符号を付してある。

【００３２】図１は、本発明を適用した熱型赤外線セン
サの一実施例の構成を示す断面図である。本実施例の熱
型赤外線センサは、図６に示すマイクロブリッジ構造の
赤外線受光部を有する熱型赤外線センサとほぼ同様の構
成を有している。すなわち、本実施例の熱型赤外線セン
サにおいては、金黒膜からなり、赤外線を吸収する赤外
線吸収膜１Ａ、及びボロメータ物質（温度変化に対応し
て電気抵抗値が変化する物質）であるアモルファスＳｉ
からなり、赤外線吸収膜１Ａの温度変化を検知する温度
検知部（受光層）１Ｂによって形成される赤外線受光部
１が、ＳｉＮとＳｉＯ₂の合成膜からなる薄膜２の上面
上の中央部に形成されている。

【００３３】断熱部材であるＳｉＮからなる脚部３は、
その上端が薄膜２の下面（上面に対向する面）の端部に
接続され、その下端がＳｉ半導体基板４の上面の所定の
位置に接続されている。すなわち、この赤外線受光部１
は、薄膜２を介して、脚部３によって支持されており
（Ｓｉ半導体基板４に直接形成されておらず）、その下
部にエアギャップ（中空部）５を有するマイクロブリッ
ジ構造の赤外線受光部である。

【００３４】なお、上記説明においては、１画素分の赤
外線受光部の構成について示しているが、実際には、図
１に示すように、複数の赤外線受光部がＳｉ半導体基板
４上に形成されている。

【００３５】また、赤外線受光部１（赤外線吸収層１Ａ
及び温度検知部１Ｂ）の温度変化を検知し、赤外線強度
を検出する検出回路が、Ｓｉ半導体基板４の上面の赤外
線受光部１の形成位置以外の位置（各赤外線受光部間）
に形成されている（図示せず）。また、赤外線受光部１
の下部の温度検知部１Ｂと、上記、図示せぬ検出回路と
を接続する配線（図示せず）が、Ｓｉ半導体基板４の上
面及び脚部３の側面上に形成されている。図示せぬ検出
回路は、一定の電位差を、図示せぬ配線を介して、赤外
線受光部１の温度検知部１Ｂに印加するようになされて
いる。

【００３６】さらに、本実施例の熱型赤外線センサにお
いては、Ａｌ（アルミニウム）からなる高熱伝導材６
が、Ｓｉ半導体基板４の下面（上面に対向する面）の全
面に形成されている。このＡｌからなる高熱伝導材６の
熱伝導度は２３６［W/m・K］である。すなわち、Ｓｉ半
導体基板４の熱伝導度が１６８［W/m・K］であるので、
この高熱伝導材６は、Ｓｉ半導体基板４の熱伝導度の約
１．４倍の熱伝導度を有している。つまり、高熱伝導材
６は熱をＳｉ半導体基板４よりも速く伝導させる。

【００３７】従って、本実施例の場合、Ｓｉ半導体基板
４上に形成される何らかの熱源（例えば、図示せぬ検出
回路等）から発せられた熱エネルギが、Ｓｉ半導体基板
４内の所定の位置に供給され続けたとき、Ｓｉ半導体基
板４内の、前記所定の位置から離れた位置で、温度が１
゜Ｃ上昇する時間は、高熱伝導膜６が形成されない場合
（すなわち、従来例（図６）に示す場合）の約０．７倍
（上記約１．４倍の逆数）の時間になる。

【００３８】次に、図１に示すマイクロブリッジ構造の
熱型赤外線センサの動作について説明する。赤外線受光
部１の上部の赤外線吸収膜１Ａは、照射されている赤外
線を吸収すると、その温度が変化する（上昇する）。温
度検知部１Ｂは、赤外線吸収膜１Ａの温度変化を検知す
ると、この温度変化に伴い、内部の電気抵抗値が変化す
る。

【００３９】Ｓｉ半導体基板４上に配置される検出回路
（図示せず）は、一定の電位差を、図示せぬ配線を介し
て、温度検知部１Ｂの両端に印加している。そして、こ
の検出回路は、温度検知部１Ｂに流れる電流量を検知す
ることによって、その抵抗値（すなわち、赤外線吸収膜
１Ａの温度変化）を検出し、この温度変化を基に、赤外
線受光部１（赤外線吸収部１Ａ）に入射した赤外線の強
度が検出される。

【００４０】また、この場合において、Ｓｉ半導体基板
４上に形成される何らかの熱源（例えば、図示せぬ検出
回路等）は、所定の熱を発生しており、この熱はＳｉ半
導体基板４内に伝導している。本実施例においては、Ｓ
ｉ半導体基板４の熱伝導度の約１．４倍の熱伝導度を有
する高熱伝導膜６が、Ｓｉ半導体基板４の下面（上面に
対向する面）の全面に形成されている。従って、本実施
例の場合、高熱伝導膜６が、この熱を、Ｓｉ半導体基板
４よりも速く、他の部分に伝導するので、Ｓｉ半導体基
板４内の温度分布が、従来例の場合に較べて、より速く
均一化される。よって、Ｓｉ半導体基板４内の温度分布
が、従来例の場合よりも速く解消されるので、各赤外線
受光部１の温度変化（赤外線強度）を、より正確に検出
するようにすることができる。

【００４１】図２は、本発明を適用した熱型赤外線セン
サの他の実施例の構成を示す断面図である。本実施例の
熱型赤外線センサは、図７に示すダイヤフラム構造の赤
外線受光部を有する熱型赤外線センサとほぼ同様の構成
を有している。すなわち、本実施例の熱型赤外線センサ
においては、金黒膜からなり、赤外線を吸収する赤外線
吸収膜１Ａ、及びボロメータ物質（温度変化に対応して
電気抵抗値が変化する物質）であるアモルファスＳｉか
らなり、赤外線吸収膜１Ａの温度変化を検知する温度検
知部（受光層）１Ｂによって形成される赤外線受光部１
が、ＳｉＮとＳｉＯ₂ との合成膜からなる薄膜２の上面
に形成され、赤外線受光部を構成している。

【００４２】この赤外線受光部は、Ｓｉ半導体基板４Ａ
の上面の所定の位置に形成されている。また、Ｓｉ半導
体基板４Ａは、その上面の赤外線受光部１に対応する位
置がエッチングされており、台形状のエアギャップ５Ａ
が薄膜２の下部に形成されている。

【００４３】上記説明においては、１画素分の赤外線受
光部について示しているが、実際には、図２に示すよう
に、複数の赤外線受光部が、Ｓｉ半導体基板４Ａ上に形
成されている。

【００４４】また、Ａｌ（アルミニウム）からなる高熱
伝導膜６Ａが、Ｓｉ半導体基板４Ａの下面の全面に形成
されている。図１に示す実施例において説明したよう
に、この高熱伝導膜６Ａは、Ｓｉ半導体基板４Ａの熱伝
導度の約１．４倍の熱伝導度を有している。

【００４５】なお、本実施例のダイヤフラム構造の赤外
線受光部を有する熱型赤外線センサの動作は、図１に示
すマイクロブリッジ構造の赤外線受光部を有する熱型赤
外線センサの動作と同様である。

【００４６】本実施例のダイヤフラム構造の赤外線受光
部を有する熱型赤外線センサにおいても、Ｓｉ半導体基
板４Ａの熱伝導度の約１．４倍の熱伝導度を有する高熱
伝導材６Ａが、Ｓｉ半導体基板４Ａ上の所定の熱源（例
えば、図示せぬ検出回路等）から発せられ、Ｓｉ半導体
基板４Ａ内に伝導した熱を、Ｓｉ半導体基板４Ａよりも
速く伝導するので、Ｓｉ半導体基板４Ａ内の温度分布
が、従来例（図７）の場合よりも速く均一化される。従
って、Ｓｉ半導体基板４Ａ内の温度分布が、従来例の場
合よりも速く解消されるので、各赤外線受光部の温度変
化（赤外線強度）を、より正確に検出するようにするこ
とができる。

【００４７】図３は、本発明を適用した熱型赤外線セン
サの他の実施例の構成を示す断面図である。本実施例の
熱型赤外線センサは、図８に示す熱型赤外線センサとほ
ぼ同様の構成を有している。すなわち、本実施例の熱型
赤外線センサにおいては、赤外線受光部１（その上部は
赤外線吸収膜１Ａであり、その下部は温度検知部１Ｂで
ある）が、Ｓｉ半導体基板４Ｂの上面の所定の位置に、
直接形成されている。

【００４８】Ｓｉ半導体基板４Ｂは、その下面の赤外線
受光部１の形成位置に対応する位置がエッチングされて
おり、厚さの薄い受光部形成領域４Ｄが形成されてい
る。

【００４９】さらに、Ａｌ（アルミニウム）からなる高
熱伝導材６Ｂが、Ｓｉ半導体基板４Ｂの下面の受光部形
成領域４Ｄを除く領域に形成されている。以下に、高熱
伝導材６Ｂを、Ｓｉ半導体基板４Ｂの全面に形成しない
理由について説明する。

【００５０】すなわち、図３に示す熱型赤外線センサに
おいては、赤外線を受光する赤外線受光部１とＳｉ半導
体基板４Ｂとの間には、エアギャップ（中空部）が形成
されていない（つまり、赤外線受光部１がＳｉ半導体基
板４Ｂの上面に、直接形成されている）。本来、この構
造の熱型赤外線センサは、赤外線受光部１とＳｉ半導体
基板４Ｂとが、直接接触しているので、赤外線受光部１
の有する熱がＳｉ半導体基板４Ｂに流出してしまい、赤
外線受光部１の熱容量が大きくなり、赤外線受光部１の
温度変化が小さくなってしまう（検出感度が悪くなって
しまう）という問題を有している。

【００５１】そこで、図８に示す従来例で説明したよう
に、赤外線受光部１に対応する位置のＳｉ半導体基板４
Ｂの厚さを薄くする（厚さの薄い受光部形成領域４Ｄを
形成する）ことによって、Ｓｉ半導体基板４Ｂ内におけ
る、受光部形成領域４Ｄから他の位置への熱の流出量を
減少させ、赤外線受光部１の有する熱の、Ｓｉ半導体基
板４Ｂ（受光部形成領域４Ｄ）への流出を抑制し、赤外
線受光部１の熱容量を小さくするようにしている。

【００５２】従って、高熱伝導材６Ｂが、流出熱量を減
少させるために形成した受光部形成領域４Ｄの下部に形
成されると、高熱伝導材６Ｂが多くの熱量を流出させる
ため、赤外線受光部１の有する熱量が、Ｓｉ半導体基板
４Ｂ（受光部形成領域４Ｄ）に流出してしまい、赤外線
受光部１の熱容量が大きくなり、検出感度が悪くなって
しまう。

【００５３】以上の理由から、図３に示す熱型赤外線セ
ンサにおいては、高熱伝導材６Ｂを、Ｓｉ半導体基板４
Ｂの下面の、受光部形成領域４Ｄを除く領域に形成する
ようにしている。

【００５４】本実施例においても、高熱伝導材６Ｂが、
Ｓｉ半導体基板４Ｂ上の各赤外線受光部１間に形成され
る何らかの熱源（例えば、図示せぬ検出回路等）から発
せられ、Ｓｉ半導体基板４Ｂ内に伝導した熱を、Ｓｉ半
導体基板４Ｂよりも速く伝導する。従って、Ｓｉ半導体
基板４Ｂ内（但し、受光部形成領域４Ｄは除く）の温度
分布が、従来（図８）の場合よりも速く均一化され、各
赤外線受光部１の温度変化（赤外線強度）を、より正確
に検出するようにすることができる。

【００５５】図４は、本発明を適用した熱型赤外線セン
サの他の実施例の構成を示す断面図である。本実施例の
熱型赤外線センサの構成は、図３に示す熱型赤外線セン
サの構成と基本的に同様であり、高熱伝導材６Ｃの形成
位置だけが異なっている。

【００５６】すなわち、本実施例の熱型赤外線センサに
おいては、Ａｌからなる高熱伝導材６Ｃが、Ｓｉ半導体
基板４Ｂの上面（赤外線受光部１が形成されている面）
の各赤外線受光部１の間に形成されている。なお、本実
施例の場合、高熱伝導材６ＣとＳｉ半導体基板４Ｂとの
間には、図示せぬ検出回路等が形成されているが、この
検出回路等の上面（つまり、検出回路等と高熱伝導材６
Ｃとの間）には、検出回路等を保護するための酸化膜ま
たは窒化膜が形成されている。従って、高熱伝導膜６Ｃ
を上記位置に形成するようにしても、検出回路等の動作
には、影響がない。

【００５７】本実施例の熱型赤外線センサにおいても、
Ｓｉ半導体基板４Ｂ上に形成される何らかの熱源（例え
ば、検出回路等）から発せられた熱が、高熱伝導材６Ｃ
によって、Ｓｉ半導体基板４Ｂよりも速く伝導される。
従って、Ｓｉ半導体基板４Ｂ内（但し、受光部形成領域
４Ｄは除く）の温度分布が、従来例の場合よりも速く均
一化され、各赤外線受光部１の温度変化（赤外線強度）
を、より正確に検出することができる。

【００５８】なお、以上の実施例においては、Ｓｉ半導
体基板を基板として用いるようにしているが、本発明は
これに限定されず、例えば、半導体基板として、ＭｇＯ
半導体基板を用いるようにしてもよく、また、絶縁体基
板として、Ａｌ₂Ｏ₃基板、ガラス（ＳｉＯ₂）基板等を
用いるようにしてもよい。

【００５９】また、以上の実施例においては、高熱伝導
材としてＡｌを用いるようにしているが、本発明はこれ
に限定されず、例えば、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、Ａｇ
（銀）等によって、高熱伝導材を構成するようにしても
よい。これらの物質の熱伝導度は、それぞれ、Ｃｕが４
０３、Ａｕが３１９、Ａｇが４２８（単位はすべて［W/
m・K］）であり、Ａｌの熱伝導度２３６［W/m・K］より
も大きく、熱伝導の観点からは、Ａｌよりも有効な物質
である。但し、これらの物質は、半導体基板に対して不
純物準位を形成する汚染源になる場合があるので、その
使用に際しては、十分な注意が必要とされる。

【００６０】なお、以上の実施例においては、熱型赤外
線センサについて説明しているが、センサには、単純に
光等を検出するものはもとより、撮像素子のように、画
像を取得するものも含まれるのは勿論である。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明の熱型赤外線セン
サによれば、基板の熱伝導度よりも高い熱伝導度を有す
る高熱伝導材を、基板の所定の面の全面または所定の領
域に形成するようにしたので、赤外線強度をより正確に
検出するようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した熱型赤外線センサの一実施例
の構成を示す断面図である。

【図２】本発明を適用した熱型赤外線センサの他の実施
例の構成を示す断面図である。

【図３】本発明を適用した熱型赤外線センサの他の実施
例の構成を示す断面図である。

【図４】本発明を適用した熱型赤外線センサの他の実施
例の構成を示す断面図である。

【図５】熱型赤外線センサの概念図である。

【図６】従来の熱型赤外線センサの一構成例を示す断面
図である。

【図７】従来の熱型赤外線センサの他の構成例を示す断
面図である。

【図８】従来の熱型赤外線センサの他の構成例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１赤外線受光部１Ａ赤外線吸収膜１Ｂ温度検知部２薄膜３脚部４，４Ａ，４ＢＳｉ半導体基板４Ｄ受光部形成領域５，５Ａエアギャップ６，６Ｂ，６Ｃ高熱伝導材２１赤外線受光部２３赤外線受光部支持線２４ヒートシンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線の照射により生じる温度変化を検
知し、赤外線強度を検出する熱型赤外線センサにおい
て、前記赤外線を受光する受光部と、前記受光部が第１の面上に形成される基板と、前記基板の熱伝導度よりも高い熱伝導度を有し、前記基
板の所定の面上の全面または所定の領域に形成される高
熱伝導膜とを備えることを特徴とする熱型赤外線セン
サ。
【請求項２】前記高熱伝導膜は、前記基板の前記第１
の面に対向する第２の面上に形成されることを特徴とす
る請求項１に記載の熱型赤外線センサ。
【請求項３】前記基板は、Ｓｉ半導体からなることを
特徴とする請求項１または２に記載の熱型赤外線セン
サ。
【請求項４】前記高熱伝導膜は、Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，
Ａｇのうちの、いずれかからなることを特徴とする請求
項１，２または３に記載の熱型赤外線センサ。