JPH10185681A - 熱型赤外線センサとその製造方法およびこれを用いた赤外線イメージセンサ - Google Patents
熱型赤外線センサとその製造方法およびこれを用いた赤外線イメージセンサInfo
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱型赤外線センサにおいて、熱容量を変えず
に、赤外線受光部の占める面積の割合（開口率）を高
め、もって、熱型赤外線センサの温度分解能の向上、高
集積化を図る。 【解決手段】 熱型赤外線センサ１０は、入射した赤外
線を熱エネルギーに変換する吸収層と、該変換された熱
エネルギーの大きさに応じてその物性値が変化するセン
サ部とを含む赤外線受光部１０Ａを有する。前記赤外線
受光部１０Ａは、架橋部１０Ｂ、第１の柱部１０Ｄ，第
２の柱部１０Ｅからなる支持部によって、半導体基板１
上に空隙Ｍを介して支持されている。架橋部１０Ｂ、第
１の柱部１０Ｄ，第２の柱部１０Ｅは、前記赤外線受光
部１０Ａの下方に形成されてその一部又は全部が前記赤
外線受光部１０Ａで覆われる。
に、赤外線受光部の占める面積の割合（開口率）を高
め、もって、熱型赤外線センサの温度分解能の向上、高
集積化を図る。 【解決手段】 熱型赤外線センサ１０は、入射した赤外
線を熱エネルギーに変換する吸収層と、該変換された熱
エネルギーの大きさに応じてその物性値が変化するセン
サ部とを含む赤外線受光部１０Ａを有する。前記赤外線
受光部１０Ａは、架橋部１０Ｂ、第１の柱部１０Ｄ，第
２の柱部１０Ｅからなる支持部によって、半導体基板１
上に空隙Ｍを介して支持されている。架橋部１０Ｂ、第
１の柱部１０Ｄ，第２の柱部１０Ｅは、前記赤外線受光
部１０Ａの下方に形成されてその一部又は全部が前記赤
外線受光部１０Ａで覆われる。
Description
【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、特に赤外線受光部と半導体基板との間に空隙が
設けられたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサと
その製造方法に関する。
に関し、特に赤外線受光部と半導体基板との間に空隙が
設けられたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサと
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】入射した赤外線のフォトンエネルギーを
吸収してその物性値が変化する赤外線受光部と、該赤外
線受光部と半導体基板側とを電気的に接続する配線とを
備え、前記赤外線受光部の物性値の変化を示す電気信号
を上記半導体基板に形成された読出回路に送るようにし
た熱型赤外線センサが公知である。
吸収してその物性値が変化する赤外線受光部と、該赤外
線受光部と半導体基板側とを電気的に接続する配線とを
備え、前記赤外線受光部の物性値の変化を示す電気信号
を上記半導体基板に形成された読出回路に送るようにし
た熱型赤外線センサが公知である。
【０００３】斯かる熱型赤外線センサにあっては、入射
した赤外線の強さに応じて赤外線受光部の物性値（例え
ば、抵抗値）が応答よく変化する程（温度変化率が高い
程）、センサの温度分解能が高くなる。このため従来よ
り、図３０，図３１に示すように、赤外線受光部１００
Ａと半導体基板１０１との間に空隙Ｍを設けて、この空
隙Ｍによって赤外線受光部１００Ａと半導体基板１０１
との間の熱伝導率を小さくし、もって、センサの温度分
解能を向上させたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セ
ンサ１００が公知である。
した赤外線の強さに応じて赤外線受光部の物性値（例え
ば、抵抗値）が応答よく変化する程（温度変化率が高い
程）、センサの温度分解能が高くなる。このため従来よ
り、図３０，図３１に示すように、赤外線受光部１００
Ａと半導体基板１０１との間に空隙Ｍを設けて、この空
隙Ｍによって赤外線受光部１００Ａと半導体基板１０１
との間の熱伝導率を小さくし、もって、センサの温度分
解能を向上させたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セ
ンサ１００が公知である。
【０００４】具体的には、この熱型赤外線センサ１００
は、赤外線受光部１００Ａに赤外線吸収層と熱電変換層
（共に図示省略）が形成されると共に、図３０，図３１
に示す、２つの架橋部１００Ｂ，１００Ｂによって赤外
線受光部１００Ａが半導体基板１０１上に空隙Ｍを設け
て配置されている。この場合、架橋部１００Ｂ，１００
Ｂには配線（図示省略）が形成され、この架橋部１００
Ｂ，１００Ｂによって熱電変換層（図示省略）と半導体
基板１０１の読出回路（図示省略）の電極（不純物拡散
層）１０１Ａとが電気的に接続される。
は、赤外線受光部１００Ａに赤外線吸収層と熱電変換層
（共に図示省略）が形成されると共に、図３０，図３１
に示す、２つの架橋部１００Ｂ，１００Ｂによって赤外
線受光部１００Ａが半導体基板１０１上に空隙Ｍを設け
て配置されている。この場合、架橋部１００Ｂ，１００
Ｂには配線（図示省略）が形成され、この架橋部１００
Ｂ，１００Ｂによって熱電変換層（図示省略）と半導体
基板１０１の読出回路（図示省略）の電極（不純物拡散
層）１０１Ａとが電気的に接続される。
【０００５】このようなマイクロブリッジ構造の熱型赤
外線センサ１００は、赤外線受光部を直付けするタイプ
の他の熱型赤外線センサに比べて、赤外線受光部１００
Ａから半導体基板１０１への熱の伝導率が小さくなり、
その分、センサの温度分解能が向上する。近年では、マ
イクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ１００におい
て、架橋部１００Ｂの断面積を小さくすると共に長さを
長くして、熱伝導率を小さく抑えて、更にセンサの温度
分解能を向上させることが提案されたり、赤外線受光部
１００Ａ自体を熱容量の小さい物質で形成してセンサの
温度分解能を向上させることが提案されている。
外線センサ１００は、赤外線受光部を直付けするタイプ
の他の熱型赤外線センサに比べて、赤外線受光部１００
Ａから半導体基板１０１への熱の伝導率が小さくなり、
その分、センサの温度分解能が向上する。近年では、マ
イクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ１００におい
て、架橋部１００Ｂの断面積を小さくすると共に長さを
長くして、熱伝導率を小さく抑えて、更にセンサの温度
分解能を向上させることが提案されたり、赤外線受光部
１００Ａ自体を熱容量の小さい物質で形成してセンサの
温度分解能を向上させることが提案されている。
【０００６】又、熱型赤外線センサ１００が多数配列さ
れた赤外線イメージセンサにおいて、１つの熱型赤外線
センサ１００（１画素に対応）に割り当てられる半導体
基板１０１上の面積に対し、当該赤外線受光部１００Ａ
が占める面積の割合（以下「開口率」と云う）を高めて
センサの温度分解能を向上させることも提案されてい
る。その一例としては、開口率を高めるために、熱型赤
外線センサ１００の読出回路（図示省略）を、当該赤外
線受光部１００Ａの直下位置に形成することが従来より
提案されている。
れた赤外線イメージセンサにおいて、１つの熱型赤外線
センサ１００（１画素に対応）に割り当てられる半導体
基板１０１上の面積に対し、当該赤外線受光部１００Ａ
が占める面積の割合（以下「開口率」と云う）を高めて
センサの温度分解能を向上させることも提案されてい
る。その一例としては、開口率を高めるために、熱型赤
外線センサ１００の読出回路（図示省略）を、当該赤外
線受光部１００Ａの直下位置に形成することが従来より
提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ１００
は、熱容量を変えずに赤外線受光部１００Ａの面積を大
きくできるならば、その赤外線受光部１００Ａの面積を
大きくして開口率を高めれば高めるほどセンサの温度分
解能が高くなる。
来のマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ１００
は、熱容量を変えずに赤外線受光部１００Ａの面積を大
きくできるならば、その赤外線受光部１００Ａの面積を
大きくして開口率を高めれば高めるほどセンサの温度分
解能が高くなる。
【０００８】即ち、赤外線受光部１００Ａの熱容量と該
赤外線受光部１００Ａから逃げる熱伝達の比が一定なら
ば、開口率が変化しても温度分解能は変わらない。従っ
て、構造が相似の関係を保てるならば、サイズを単に縮
小しても一定の温度分解能が達成できる。この場合に
は、温度分解能は、開口率に拘わらないが、実際には、
微細加工にも最小限界があり、構造の相似を保つことに
限界がある。而して、赤外線受光部１００Ａを支持する
架橋部１００Ｂが最も微細加工を必要とし、その幅と厚
みを最小限度としたとき、架橋部１００Ｂはできるだけ
長く、赤外線受光部１００Ａは架橋部１００Ｂが耐えら
れる範囲内で最大面積とすることが温度分解能を最大に
する。斯かる条件下では、開口率は大きければ大きいほ
ど、その温度分解能がよくなる。
赤外線受光部１００Ａから逃げる熱伝達の比が一定なら
ば、開口率が変化しても温度分解能は変わらない。従っ
て、構造が相似の関係を保てるならば、サイズを単に縮
小しても一定の温度分解能が達成できる。この場合に
は、温度分解能は、開口率に拘わらないが、実際には、
微細加工にも最小限界があり、構造の相似を保つことに
限界がある。而して、赤外線受光部１００Ａを支持する
架橋部１００Ｂが最も微細加工を必要とし、その幅と厚
みを最小限度としたとき、架橋部１００Ｂはできるだけ
長く、赤外線受光部１００Ａは架橋部１００Ｂが耐えら
れる範囲内で最大面積とすることが温度分解能を最大に
する。斯かる条件下では、開口率は大きければ大きいほ
ど、その温度分解能がよくなる。
【０００９】しかし、実際には、半導体基板１０１上に
おいて、１つの熱型赤外線センサ１００が占める面積内
に、上記した架橋部１００Ｂ，１００Ｂ、更には架橋部
１００Ｂ，１００Ｂに連なるコンタクト部１００Ｃ，１
００Ｃも配置しなければならず、開口率を高めるのにも
限度があった。特に、熱型赤外線センサ１００を同一半
導体基板１０１上に多数配置して赤外線イメージセンサ
を構成する場合、半導体基板１０１全体の面積に対し
て、赤外線受光部１００Ａ，１００Ａの開口率を高くす
ることができなかった。
おいて、１つの熱型赤外線センサ１００が占める面積内
に、上記した架橋部１００Ｂ，１００Ｂ、更には架橋部
１００Ｂ，１００Ｂに連なるコンタクト部１００Ｃ，１
００Ｃも配置しなければならず、開口率を高めるのにも
限度があった。特に、熱型赤外線センサ１００を同一半
導体基板１０１上に多数配置して赤外線イメージセンサ
を構成する場合、半導体基板１０１全体の面積に対し
て、赤外線受光部１００Ａ，１００Ａの開口率を高くす
ることができなかった。
【００１０】これは以下の原因による。即ち、図３０、
図３１に示すように、従来の熱型赤外線センサ１００の
コンタクト部１００Ｃ，１００Ｃは、架橋部１００Ｂ，
１００Ｂと協働して、赤外線受光部１００Ａを半導体基
板１０１上で支持するものであるから、図３１に示すよ
うに断面がＶ字型に形成され、その強度が確保されてい
た。このため、熱型赤外線センサ１００において、コン
タクト部１００Ｃ，１００Ｃが占める面積が比較的大き
くなっていた。
図３１に示すように、従来の熱型赤外線センサ１００の
コンタクト部１００Ｃ，１００Ｃは、架橋部１００Ｂ，
１００Ｂと協働して、赤外線受光部１００Ａを半導体基
板１０１上で支持するものであるから、図３１に示すよ
うに断面がＶ字型に形成され、その強度が確保されてい
た。このため、熱型赤外線センサ１００において、コン
タクト部１００Ｃ，１００Ｃが占める面積が比較的大き
くなっていた。
【００１１】因みに、一辺が４０μｍ〜５０μｍ、空隙
Ｍの高さｈを２．５μｍとした熱型赤外線センサ１００
において、コンタクト部１００Ｃ，１００Ｃが半導体基
板１０１と接する底部の径Ｒ1を１．０μｍ確保する場
合、コンタクト部１００Ｃ，１００Ｃのテーパーの傾き
θを４５度とするならば、コンタクト部１００Ｃ，１０
０Ｃ全体の径Ｒを６μｍ程度確保しなければならない。
Ｍの高さｈを２．５μｍとした熱型赤外線センサ１００
において、コンタクト部１００Ｃ，１００Ｃが半導体基
板１０１と接する底部の径Ｒ1を１．０μｍ確保する場
合、コンタクト部１００Ｃ，１００Ｃのテーパーの傾き
θを４５度とするならば、コンタクト部１００Ｃ，１０
０Ｃ全体の径Ｒを６μｍ程度確保しなければならない。
【００１２】而して、コンタクト部１００Ｃ，１００
Ｃ、架橋部１００Ｂ，１００Ｂに赤外線が入射しても、
赤外線受光部１００Ａの温度変化に殆ど寄与しないた
め、これらが半導体基板１０１上で占める面積が大きい
と熱型赤外線センサ１００の開口率が低下して、センサ
の温度分解能が下がる。更に、上記架橋部１００Ｂ，１
００Ｂと、赤外線受光部１００Ａとの間には、これらを
互いに熱的に分離するための空間Ｌ（図３１）を設けな
ければならず、その分、開口率が低下する。
Ｃ、架橋部１００Ｂ，１００Ｂに赤外線が入射しても、
赤外線受光部１００Ａの温度変化に殆ど寄与しないた
め、これらが半導体基板１０１上で占める面積が大きい
と熱型赤外線センサ１００の開口率が低下して、センサ
の温度分解能が下がる。更に、上記架橋部１００Ｂ，１
００Ｂと、赤外線受光部１００Ａとの間には、これらを
互いに熱的に分離するための空間Ｌ（図３１）を設けな
ければならず、その分、開口率が低下する。
【００１３】又、熱型赤外線センサ１００を多数配置し
て赤外線イメージセンサを構成する場合には、１つの熱
型赤外線センサ１００の熱が、隣接する他の熱型赤外線
センサ（図示省略）に伝わらないように分離帯１０１Ｂ
（図３１）を設けなければならず、その分、開口率が低
下する。従って、実際に赤外線イメージセンサを作製す
る場合、半導体基板１０１上で赤外線受光部１００Ａが
占める面積の割合（開口率）は５０％程度となる。
て赤外線イメージセンサを構成する場合には、１つの熱
型赤外線センサ１００の熱が、隣接する他の熱型赤外線
センサ（図示省略）に伝わらないように分離帯１０１Ｂ
（図３１）を設けなければならず、その分、開口率が低
下する。従って、実際に赤外線イメージセンサを作製す
る場合、半導体基板１０１上で赤外線受光部１００Ａが
占める面積の割合（開口率）は５０％程度となる。
【００１４】このように開口率が低い場合、センサの温
度分解能を向上させるためには１つの熱型赤外線センサ
１００が占める面積を大きくしなければならず、多数の
熱型赤外線センサ１００，１００…が配されるイメージ
センサにおいて、その高集積化を図ることができない。
反対に、一定の面積（半導体基板１０１）に一定数の熱
型赤外線センサ１００（所定の画素数）を配さなければ
ならない場合、開口率が低いと、当該赤外線受光部１０
０Ａが占める面積を小さくしなければならず、その結
果、センサの温度分解能が低下する。
度分解能を向上させるためには１つの熱型赤外線センサ
１００が占める面積を大きくしなければならず、多数の
熱型赤外線センサ１００，１００…が配されるイメージ
センサにおいて、その高集積化を図ることができない。
反対に、一定の面積（半導体基板１０１）に一定数の熱
型赤外線センサ１００（所定の画素数）を配さなければ
ならない場合、開口率が低いと、当該赤外線受光部１０
０Ａが占める面積を小さくしなければならず、その結
果、センサの温度分解能が低下する。
【００１５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、第１の目的は、熱型赤外線センサにおいて、熱型
赤外線センサが占める面積における当該赤外線受光部の
占める面積の割合（開口率）を高め、もって、熱型赤外
線センサの温度分解能の向上を図ることである。又、第
２の目的は、熱型赤外線センサにおいて、熱型赤外線セ
ンサが占める面積における当該赤外線受光部の占める面
積の割合（開口率）を高め、もって赤外線イメージセン
サを作製する際に、その高集積化を達成することであ
る。
ので、第１の目的は、熱型赤外線センサにおいて、熱型
赤外線センサが占める面積における当該赤外線受光部の
占める面積の割合（開口率）を高め、もって、熱型赤外
線センサの温度分解能の向上を図ることである。又、第
２の目的は、熱型赤外線センサにおいて、熱型赤外線セ
ンサが占める面積における当該赤外線受光部の占める面
積の割合（開口率）を高め、もって赤外線イメージセン
サを作製する際に、その高集積化を達成することであ
る。
【００１６】又、第３の目的は、開口率を高めてセンサ
の温度分解能の向上又は高集積化が達成できる熱型赤外
線センサを容易に製造できる方法を提供することであ
る。
の温度分解能の向上又は高集積化が達成できる熱型赤外
線センサを容易に製造できる方法を提供することであ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、入射した赤外線を熱エネ
ルギーに変換する吸収層と該変換された熱エネルギーの
大きさに応じてその物性値が変化するセンサ部とを含む
赤外線受光部と、少なくとも前記赤外線受光部を半導体
基板上に空隙を介して支持するための架橋部を有し、前
記赤外線受光部の下方に形成されて少なくともその一部
又は全部が前記赤外線受光部で覆われた支持部とを具え
たものである。
め、請求項１に記載の発明は、入射した赤外線を熱エネ
ルギーに変換する吸収層と該変換された熱エネルギーの
大きさに応じてその物性値が変化するセンサ部とを含む
赤外線受光部と、少なくとも前記赤外線受光部を半導体
基板上に空隙を介して支持するための架橋部を有し、前
記赤外線受光部の下方に形成されて少なくともその一部
又は全部が前記赤外線受光部で覆われた支持部とを具え
たものである。
【００１８】又、請求項２に記載の発明は、前記支持部
を、赤外線受光部の下面に略平行な板状に形成された架
橋部と、該架橋部と半導体基板とを連結する第１の柱部
と、前記架橋部と赤外線受光部とを連結する第２の柱部
とで構成したものである。又、請求項３に記載の発明
は、前記架橋部に少なくとも配線を形成し、前記第１の
柱部に該配線を半導体基板側の電極に電気的に接続させ
る第１の導電部を形成し、前記第２の柱部に該配線を赤
外線受光部の導体部若しくは半導体部に電気的に接続さ
せる第２の導電部を形成したものである。
を、赤外線受光部の下面に略平行な板状に形成された架
橋部と、該架橋部と半導体基板とを連結する第１の柱部
と、前記架橋部と赤外線受光部とを連結する第２の柱部
とで構成したものである。又、請求項３に記載の発明
は、前記架橋部に少なくとも配線を形成し、前記第１の
柱部に該配線を半導体基板側の電極に電気的に接続させ
る第１の導電部を形成し、前記第２の柱部に該配線を赤
外線受光部の導体部若しくは半導体部に電気的に接続さ
せる第２の導電部を形成したものである。
【００１９】又、請求項４に記載の発明は、前記第１の
導電部を、前記架橋部に形成された配線と同一の導電層
で形成したものである。又、請求項５に記載の発明は、
前記第２の導電部を、前記架橋部に形成された配線と同
一の導電層で形成したものである。又、請求項６に記載
の発明は、前記第２の導電部を、不純物が導入された半
導体層にて構成したものである。
導電部を、前記架橋部に形成された配線と同一の導電層
で形成したものである。又、請求項５に記載の発明は、
前記第２の導電部を、前記架橋部に形成された配線と同
一の導電層で形成したものである。又、請求項６に記載
の発明は、前記第２の導電部を、不純物が導入された半
導体層にて構成したものである。
【００２０】又、請求項７に記載の発明は、前記第２の
導電部を、金属膜にて構成したものである。又、請求項
８に記載の発明は、前記第１の導電部、前記第２の導電
部の少なくとも一方を、タングステンからなる金属膜で
構成したものである。又、請求項９に記載の発明は、請
求項１から請求項４及び請求項７の何れかに記載の熱型
赤外線センサを、少なくとも、半導体基板上に第１の犠
牲層を形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開口部
を形成する工程と、少なくとも前記第１の開口部を覆う
ように支持層を形成する工程と、該支持層の上面に第２
の犠牲層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２の開
口部を形成する工程と、該第２の開口部の壁面に金属膜
を形成する工程と、当該第２の犠牲層の上方に赤外線受
光部を構成する半導体層を形成する工程と、その後、前
記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によっ
て製造するものである。
導電部を、金属膜にて構成したものである。又、請求項
８に記載の発明は、前記第１の導電部、前記第２の導電
部の少なくとも一方を、タングステンからなる金属膜で
構成したものである。又、請求項９に記載の発明は、請
求項１から請求項４及び請求項７の何れかに記載の熱型
赤外線センサを、少なくとも、半導体基板上に第１の犠
牲層を形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開口部
を形成する工程と、少なくとも前記第１の開口部を覆う
ように支持層を形成する工程と、該支持層の上面に第２
の犠牲層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２の開
口部を形成する工程と、該第２の開口部の壁面に金属膜
を形成する工程と、当該第２の犠牲層の上方に赤外線受
光部を構成する半導体層を形成する工程と、その後、前
記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によっ
て製造するものである。
【００２１】又、請求項１０に記載の発明は、請求項１
から請求項４、請求項７及び請求項８の何れかに記載の
熱型赤外線センサを、少なくとも、半導体基板上に第１
の犠牲層を形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開
口部を形成する工程と、少なくとも前記第１の開口部を
覆うように支持層を形成する工程と、該支持層の上面に
第２の犠牲層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２
の開口部を形成する工程と、該第２の開口部に金属膜を
充填する工程と、当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光
部を構成する半導体層を形成する工程と、その後、前記
第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によって
製造するものである。
から請求項４、請求項７及び請求項８の何れかに記載の
熱型赤外線センサを、少なくとも、半導体基板上に第１
の犠牲層を形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開
口部を形成する工程と、少なくとも前記第１の開口部を
覆うように支持層を形成する工程と、該支持層の上面に
第２の犠牲層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２
の開口部を形成する工程と、該第２の開口部に金属膜を
充填する工程と、当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光
部を構成する半導体層を形成する工程と、その後、前記
第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によって
製造するものである。
【００２２】又、請求項１１に記載の発明は、請求項１
から請求項３、請求項７及び請求項８の何れかに記載の
熱型赤外線センサを、少なくとも、半導体基板上に第１
の犠牲層を形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開
口部を形成する工程と、該第１の開口部に金属膜を充填
する工程と、金属膜が充填された第１の開口部を覆うよ
うに支持層を形成する工程と、該支持層の上面に第２の
犠牲層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２の開口
部を形成する工程と、該第２の開口部に金属膜を充填す
る工程と、当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光部を構
成する半導体層を形成する工程と、その後、前記第１の
犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によって製造す
るものである。
から請求項３、請求項７及び請求項８の何れかに記載の
熱型赤外線センサを、少なくとも、半導体基板上に第１
の犠牲層を形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開
口部を形成する工程と、該第１の開口部に金属膜を充填
する工程と、金属膜が充填された第１の開口部を覆うよ
うに支持層を形成する工程と、該支持層の上面に第２の
犠牲層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２の開口
部を形成する工程と、該第２の開口部に金属膜を充填す
る工程と、当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光部を構
成する半導体層を形成する工程と、その後、前記第１の
犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によって製造す
るものである。
【００２３】又、請求項１２に記載の発明は、請求項１
から請求項４及び請求項６の何れかに記載の熱型赤外線
センサを、少なくとも、半導体基板上に第１の犠牲層を
形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開口部を形成
する工程と、少なくとも前記第１の開口部を覆うように
支持層を形成する工程と、該支持層の上面に第２の犠牲
層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２の開口部を
形成する工程と、該第２の開口部に半導体層を充填しつ
つ、当該半導体層が充填された第２の犠牲層の上方に赤
外線受光部を構成する半導体層を形成する工程と、前記
充填された半導体層に不純物を導入工程と、その後、前
記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によっ
て製造するものである。
から請求項４及び請求項６の何れかに記載の熱型赤外線
センサを、少なくとも、半導体基板上に第１の犠牲層を
形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開口部を形成
する工程と、少なくとも前記第１の開口部を覆うように
支持層を形成する工程と、該支持層の上面に第２の犠牲
層を形成する工程と、該第２の犠牲層に第２の開口部を
形成する工程と、該第２の開口部に半導体層を充填しつ
つ、当該半導体層が充填された第２の犠牲層の上方に赤
外線受光部を構成する半導体層を形成する工程と、前記
充填された半導体層に不純物を導入工程と、その後、前
記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によっ
て製造するものである。
【００２４】又、請求項１３に記載の発明は、請求項１
から請求項３及び請求項５の何れかに記載の熱型赤外線
センサを、少なくとも、半導体基板上に第１の犠牲層を
形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開口部を形成
すると共に凸部を形成する工程と、該第１の犠牲層の上
面に、上記開口部及び上記凸部を覆う支持層を形成する
工程と、斯く形成した支持層の上面に、上記凸部を覆う
支持層が露出するように第２の犠牲層を形成する工程
と、該第２の犠牲層の上面に赤外線受光部を構成する半
導体層を形成する工程と、その後、前記第１の犠牲層及
び第２の犠牲層を除去する工程によって製造するもので
ある。
から請求項３及び請求項５の何れかに記載の熱型赤外線
センサを、少なくとも、半導体基板上に第１の犠牲層を
形成する工程と、該第１の犠牲層に第１の開口部を形成
すると共に凸部を形成する工程と、該第１の犠牲層の上
面に、上記開口部及び上記凸部を覆う支持層を形成する
工程と、斯く形成した支持層の上面に、上記凸部を覆う
支持層が露出するように第２の犠牲層を形成する工程
と、該第２の犠牲層の上面に赤外線受光部を構成する半
導体層を形成する工程と、その後、前記第１の犠牲層及
び第２の犠牲層を除去する工程によって製造するもので
ある。
【００２５】又、請求項１４に記載の発明は、上記第１
の犠牲層及び第２の犠牲層の除去を、ウェットエッチン
グによって行うようにしたものである。又、請求項１５
に記載の発明は、請求項１から請求項８の何れかに記載
の熱型赤外線センサを複数個、線状若しくは面状に整列
させたものである。又、請求項１６に記載の発明は、請
求項１記載の熱型赤外線センサにおいて、前記架橋部
を、一方の端部が前記半導体基板に接続され、他方の端
部が前記赤外線受光部の下面に接続された傾斜部で構成
したものである。
の犠牲層及び第２の犠牲層の除去を、ウェットエッチン
グによって行うようにしたものである。又、請求項１５
に記載の発明は、請求項１から請求項８の何れかに記載
の熱型赤外線センサを複数個、線状若しくは面状に整列
させたものである。又、請求項１６に記載の発明は、請
求項１記載の熱型赤外線センサにおいて、前記架橋部
を、一方の端部が前記半導体基板に接続され、他方の端
部が前記赤外線受光部の下面に接続された傾斜部で構成
したものである。
【００２６】又、請求項１７に記載の発明は、前記傾斜
部に、少なくとも配線が形成されると共に、該配線が、
前記一方の端部で前記半導体基板側の電極に電気的に接
続され、前記他方の端部で前記赤外線受光部の導体部若
しくは半導体部に電気的に接続されているものである。
又、請求項１８に記載の発明は、前記配線を、チタンか
らなる金属膜で構成したものである。
部に、少なくとも配線が形成されると共に、該配線が、
前記一方の端部で前記半導体基板側の電極に電気的に接
続され、前記他方の端部で前記赤外線受光部の導体部若
しくは半導体部に電気的に接続されているものである。
又、請求項１８に記載の発明は、前記配線を、チタンか
らなる金属膜で構成したものである。
【００２７】又、請求項１９に記載の発明は、請求項１
６から請求項１８の何れかに記載の熱型赤外線センサ
を、少なくとも、半導体基板上に第１の犠牲層を形成す
る工程と、該第１の犠牲層にエッチングを施して、テー
パ面を形成すると共に前記半導体基板の一部を露出させ
る工程と、その上面に導電層を形成する工程と、該導電
層をエッチングして前記半導体基板の一部に連なるよう
に前記傾斜部を形成する工程と、その上面に、少なくと
も前記傾斜部の前記他方の端部が露出するように第２の
犠牲層を形成する工程と、その上方に赤外線受光部を構
成する導電層若しくは半導体層を形成する工程と、前記
第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によって
製造するものである。
６から請求項１８の何れかに記載の熱型赤外線センサ
を、少なくとも、半導体基板上に第１の犠牲層を形成す
る工程と、該第１の犠牲層にエッチングを施して、テー
パ面を形成すると共に前記半導体基板の一部を露出させ
る工程と、その上面に導電層を形成する工程と、該導電
層をエッチングして前記半導体基板の一部に連なるよう
に前記傾斜部を形成する工程と、その上面に、少なくと
も前記傾斜部の前記他方の端部が露出するように第２の
犠牲層を形成する工程と、その上方に赤外線受光部を構
成する導電層若しくは半導体層を形成する工程と、前記
第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程によって
製造するものである。
【００２８】又、請求項２０に記載の発明は、前記第１
の犠牲層をエッチングするに当り、該第１の犠牲層の上
面に酸化シリコン膜を形成し、該酸化シリコン膜の上面
に所望の形状にレジスト膜を形成し、該レジスト膜をエ
ッチングマスクとして前記第１の犠牲層をエッチングす
るものである。又、請求項２１に記載の発明は、前記傾
斜部を、前記テーパ面の傾斜に沿って直線状に形成した
ものである。
の犠牲層をエッチングするに当り、該第１の犠牲層の上
面に酸化シリコン膜を形成し、該酸化シリコン膜の上面
に所望の形状にレジスト膜を形成し、該レジスト膜をエ
ッチングマスクとして前記第１の犠牲層をエッチングす
るものである。又、請求項２１に記載の発明は、前記傾
斜部を、前記テーパ面の傾斜に沿って直線状に形成した
ものである。
【００２９】又、請求項２２に記載の発明は、前記傾斜
部を、前記テーパ面に連続直線状又は渦巻き状に形成し
たものである。又、請求項２３に記載の発明は、請求項
１６から請求項１８の何れかに記載の熱型赤外線センサ
を複数個、線状若しくは面状に整列したものである。
部を、前記テーパ面に連続直線状又は渦巻き状に形成し
たものである。又、請求項２３に記載の発明は、請求項
１６から請求項１８の何れかに記載の熱型赤外線センサ
を複数個、線状若しくは面状に整列したものである。
【００３０】（作用）上記請求項１の発明によれば、１
つの熱型赤外線センサが占める面積に対する当該赤外線
受光部の面積の割合（開口率）を高めることができる。
つの熱型赤外線センサが占める面積に対する当該赤外線
受光部の面積の割合（開口率）を高めることができる。
【００３１】又、請求項２の発明によれば、簡単な構成
で、開口率の高い熱型赤外線センサが達成され、しか
も、赤外線受光部と半導体基板との間の熱伝導率を小さ
くすることができる。
で、開口率の高い熱型赤外線センサが達成され、しか
も、赤外線受光部と半導体基板との間の熱伝導率を小さ
くすることができる。
【００３２】又、請求項３の発明によれば、開口率の高
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を容易に確保するこ
とができる。又、請求項４の発明によれば、開口率の高
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を、簡単な構成で容
易に確保することができる。
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を容易に確保するこ
とができる。又、請求項４の発明によれば、開口率の高
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を、簡単な構成で容
易に確保することができる。
【００３３】又、請求項５の発明によれば、開口率の高
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を、簡単な構成で容
易に確保することができる。又、請求項６の発明によれ
ば、開口率の高い熱型赤外線センサが達成されると共
に、赤外線受光部から半導体基板への信号の伝達経路
を、簡単な構成で容易に確保することができる。
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を、簡単な構成で容
易に確保することができる。又、請求項６の発明によれ
ば、開口率の高い熱型赤外線センサが達成されると共
に、赤外線受光部から半導体基板への信号の伝達経路
を、簡単な構成で容易に確保することができる。
【００３４】又、請求項７の発明によれば、開口率の高
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を、簡単な構成で容
易に確保することができる。又、請求項８の発明によれ
ば、第１の導電部を前記半導体基板上に選択ＣＶＤによ
って形成することができ、一方、第２の導電部を前記架
橋部上に選択ＣＶＤによって形成することができる。
い熱型赤外線センサが達成されると共に、赤外線受光部
から半導体基板への信号の伝達経路を、簡単な構成で容
易に確保することができる。又、請求項８の発明によれ
ば、第１の導電部を前記半導体基板上に選択ＣＶＤによ
って形成することができ、一方、第２の導電部を前記架
橋部上に選択ＣＶＤによって形成することができる。
【００３５】又、請求項９の発明によれば、当該熱型赤
外線センサの赤外線受光部を構成する半導体層と支持層
の架橋部を、第２の開口部の壁面に形成された金属膜で
連結させた後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除
去するだけで、支持層の一部又は全部が赤外線受光部の
下方に形成されたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セ
ンサを容易に製造することができる。
外線センサの赤外線受光部を構成する半導体層と支持層
の架橋部を、第２の開口部の壁面に形成された金属膜で
連結させた後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除
去するだけで、支持層の一部又は全部が赤外線受光部の
下方に形成されたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セ
ンサを容易に製造することができる。
【００３６】又、請求項１０の発明によれば、当該熱型
赤外線センサの赤外線受光部を構成する半導体層と支持
層の架橋部を、第２の開口部に充填された金属膜で連結
させた後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去す
るだけで、支持層の一部又は全部が赤外線受光部の下方
に形成されたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ
を容易に製造することができる。
赤外線センサの赤外線受光部を構成する半導体層と支持
層の架橋部を、第２の開口部に充填された金属膜で連結
させた後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去す
るだけで、支持層の一部又は全部が赤外線受光部の下方
に形成されたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ
を容易に製造することができる。
【００３７】又、請求項１１の発明によれば、半導体基
板と、前記支持層の架橋部を、前記前記第１の開口部に
充填された金属膜で連結させた後、前記第１の犠牲層及
び第２の犠牲層を除去するだけで、支持層の一部又は全
部が赤外線受光部の下方に形成されたマイクロブリッジ
構造の熱型赤外線センサを容易に製造することができ
る。
板と、前記支持層の架橋部を、前記前記第１の開口部に
充填された金属膜で連結させた後、前記第１の犠牲層及
び第２の犠牲層を除去するだけで、支持層の一部又は全
部が赤外線受光部の下方に形成されたマイクロブリッジ
構造の熱型赤外線センサを容易に製造することができ
る。
【００３８】又、請求項１２の発明によれば、第２の開
口部に半導体層を充填し、これに不純物を導入し、もっ
て、当該熱型赤外線センサの赤外線受光部を構成する半
導体層と支持層の架橋部を当該半導体層で連結させ、そ
の後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去するだ
けで、支持層の一部又は全部が赤外線受光部の下方に形
成されたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサを容
易に製造することができる。
口部に半導体層を充填し、これに不純物を導入し、もっ
て、当該熱型赤外線センサの赤外線受光部を構成する半
導体層と支持層の架橋部を当該半導体層で連結させ、そ
の後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去するだ
けで、支持層の一部又は全部が赤外線受光部の下方に形
成されたマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサを容
易に製造することができる。
【００３９】又、請求項１３の発明によれば、当該熱型
赤外線センサの赤外線受光部を構成する半導体層と、半
導体基板とに連結される支持層の架橋部を、単一の導電
層若しくは金属膜で形成した後、前記第１の犠牲層及び
第２の犠牲層を除去するだけで、支持層の一部又は全部
が赤外線受光部の下方に形成されたマイクロブリッジ構
造の熱型赤外線センサを容易に製造することができる。
赤外線センサの赤外線受光部を構成する半導体層と、半
導体基板とに連結される支持層の架橋部を、単一の導電
層若しくは金属膜で形成した後、前記第１の犠牲層及び
第２の犠牲層を除去するだけで、支持層の一部又は全部
が赤外線受光部の下方に形成されたマイクロブリッジ構
造の熱型赤外線センサを容易に製造することができる。
【００４０】又、請求項１４の発明によれば、等方性の
高いエッチングで赤外線受光部の下方にある上記第１の
犠牲層及び第２の犠牲層を容易に除去することができ
る。又、請求項１５の発明によれば、温度分解能の高い
熱型赤外線センサを多数備えたイメージセンサが達成さ
れる。
高いエッチングで赤外線受光部の下方にある上記第１の
犠牲層及び第２の犠牲層を容易に除去することができ
る。又、請求項１５の発明によれば、温度分解能の高い
熱型赤外線センサを多数備えたイメージセンサが達成さ
れる。
【００４１】又、請求項１６の発明によれば、１つの熱
型赤外線センサが占める面積に対する当該赤外線受光部
の面積の割合（開口率）を高めることができ、かかる熱
型赤外線センサを、上記した請求項２に記載の発明と比
較して、より簡単な構成で実現できる。又、請求項１７
の発明によれば、開口率の高い熱型赤外線センサが達成
されると共に、赤外線受光部から半導体基板への信号の
伝達経路を容易に確保することができる。
型赤外線センサが占める面積に対する当該赤外線受光部
の面積の割合（開口率）を高めることができ、かかる熱
型赤外線センサを、上記した請求項２に記載の発明と比
較して、より簡単な構成で実現できる。又、請求項１７
の発明によれば、開口率の高い熱型赤外線センサが達成
されると共に、赤外線受光部から半導体基板への信号の
伝達経路を容易に確保することができる。
【００４２】又、請求項１８の発明によれば、前記赤外
線受光部から半導体基板への信号の伝達経路の熱伝導率
を低くして、温度分解能を更に高めることができる。
又、請求項１９の発明によれば、熱型赤外線センサの傾
斜部を、前記第１の犠牲層に形成されたテーパ面に沿っ
て形成するだけで、容易に作製することができる。
線受光部から半導体基板への信号の伝達経路の熱伝導率
を低くして、温度分解能を更に高めることができる。
又、請求項１９の発明によれば、熱型赤外線センサの傾
斜部を、前記第１の犠牲層に形成されたテーパ面に沿っ
て形成するだけで、容易に作製することができる。
【００４３】又、請求項２０の発明によれば、前記第１
の犠牲層のテーパ面を容易に形成することができ、更
に、そのテーパ角を適宜選択して、傾斜部の角度を調整
することができる。又、請求項２１の発明によれば、前
記傾斜部を前記テーパ面に沿って、容易に作製すること
ができる。
の犠牲層のテーパ面を容易に形成することができ、更
に、そのテーパ角を適宜選択して、傾斜部の角度を調整
することができる。又、請求項２１の発明によれば、前
記傾斜部を前記テーパ面に沿って、容易に作製すること
ができる。
【００４４】又、請求項２２の発明によれば、前記傾斜
部の経路を前記テーパ面に沿ってより長く確保できるの
で、架橋部の熱伝導率を小さくした、温度分解能の高い
熱型赤外線センサが実現できる。又、請求項２３の発明
によれば、温度分解能の高い熱型赤外線センサを多数備
えたイメージセンサが達成される。
部の経路を前記テーパ面に沿ってより長く確保できるの
で、架橋部の熱伝導率を小さくした、温度分解能の高い
熱型赤外線センサが実現できる。又、請求項２３の発明
によれば、温度分解能の高い熱型赤外線センサを多数備
えたイメージセンサが達成される。
【００４５】
（第１の実施形態）以下、本発明の第１の実施形態につ
いて、図１から図６を参照して説明する。尚、この第１
の実施形態は、請求項１から請求項４、請求項７、請求
項９、請求項１４及び請求項１５に対応する。
いて、図１から図６を参照して説明する。尚、この第１
の実施形態は、請求項１から請求項４、請求項７、請求
項９、請求項１４及び請求項１５に対応する。
【００４６】図１は第１の実施形態のマイクロブリッジ
構造の熱型赤外線センサ１０の概略を示す斜視図、図２
は図１のII−II線に沿った熱型赤外線センサ１０の断面
図、図３から図５は熱型赤外線センサ１０の製造工程を
示す断面図、図６は熱型赤外線センサ１０が格子状に多
数配置された赤外線イメージセンサ３０の構成を示す回
路図である。尚、図１は熱型赤外線センサ１０の構造を
説明するために赤外線受光部１０Ａ及び架橋部１０Ｂ，
１０Ｂの一部を切り欠いた状態を示している。
構造の熱型赤外線センサ１０の概略を示す斜視図、図２
は図１のII−II線に沿った熱型赤外線センサ１０の断面
図、図３から図５は熱型赤外線センサ１０の製造工程を
示す断面図、図６は熱型赤外線センサ１０が格子状に多
数配置された赤外線イメージセンサ３０の構成を示す回
路図である。尚、図１は熱型赤外線センサ１０の構造を
説明するために赤外線受光部１０Ａ及び架橋部１０Ｂ，
１０Ｂの一部を切り欠いた状態を示している。
【００４７】尚、熱型赤外線センサ１０は、半導体基板
（例えば、シリコン基板）１上に、多数格子状に整列し
て形成されて、赤外線イメージセンサを構成するもので
あり、１つの熱型赤外線センサ１０は、他の熱型赤外線
センサ（図示省略）と所定間隔隔てて（図１に示す分離
帯１Ｂを隔てて）設けられている。このように所定間隔
隔てるのは、１つの熱型赤外線センサ１０の赤外線受光
部１０Ａが赤外線を受光して熱を生じたときに、その熱
が他の熱型赤外線センサ１００に伝わらないようにする
ためである。
（例えば、シリコン基板）１上に、多数格子状に整列し
て形成されて、赤外線イメージセンサを構成するもので
あり、１つの熱型赤外線センサ１０は、他の熱型赤外線
センサ（図示省略）と所定間隔隔てて（図１に示す分離
帯１Ｂを隔てて）設けられている。このように所定間隔
隔てるのは、１つの熱型赤外線センサ１０の赤外線受光
部１０Ａが赤外線を受光して熱を生じたときに、その熱
が他の熱型赤外線センサ１００に伝わらないようにする
ためである。
【００４８】先ず、熱型赤外線センサ１０の構造の概略
について、図１、図２を用いて説明する。熱型赤外線セ
ンサ１０は、その赤外線受光部１０Ａにｐｎ接合型サー
ミスタ（図示省略）が形成され、図１、図２に示すよう
に、該赤外線受光部１０Ａと、架橋部１０Ｂ，１０Ｂ
と、第１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ，第２の柱部１０Ｅ，１
０Ｅとによって構成された３層構造となっている。
について、図１、図２を用いて説明する。熱型赤外線セ
ンサ１０は、その赤外線受光部１０Ａにｐｎ接合型サー
ミスタ（図示省略）が形成され、図１、図２に示すよう
に、該赤外線受光部１０Ａと、架橋部１０Ｂ，１０Ｂ
と、第１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ，第２の柱部１０Ｅ，１
０Ｅとによって構成された３層構造となっている。
【００４９】このうち架橋部１０Ｂ，１０Ｂは赤外線受
光部１０Ａと半導体基板１との間に設けられる。又、第
１の柱部１０Ｄ，１０Ｄは半導体基板１に形成された不
純物拡散層（半導体基板側の読出回路の電極）１Ａと架
橋部１０Ｂ，１０Ｂを接続する。又、第２の柱部１０
Ｅ，１０Ｅは架橋部１０Ｂ，１０Ｂと赤外線受光部１０
Ａとを接続する。
光部１０Ａと半導体基板１との間に設けられる。又、第
１の柱部１０Ｄ，１０Ｄは半導体基板１に形成された不
純物拡散層（半導体基板側の読出回路の電極）１Ａと架
橋部１０Ｂ，１０Ｂを接続する。又、第２の柱部１０
Ｅ，１０Ｅは架橋部１０Ｂ，１０Ｂと赤外線受光部１０
Ａとを接続する。
【００５０】これら架橋部１０Ｂ，１０Ｂ、第１の柱部
１０Ｄ，１０Ｄ，第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅによって支
持部が構成される。そして、赤外線受光部１０Ａは、こ
の支持部によって、所定の高さｈ（図２）の空隙Ｍを介
して当該半導体基板１上で支持されてマイクロブリッジ
構造が達成される。更に、前記架橋部１０Ｂ，１０Ｂに
は配線（チタン膜１５）が形成され、前記第１の柱部１
０Ｄ，１０Ｄと第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅが、共に金属
（チタン膜１５，アルミ膜１８）で形成されて、上記し
た赤外線受光部１０Ａの導体部（若しくは半導体部）と
上記不純物拡散層１Ａとが電気的に接続されるようにな
っている。
１０Ｄ，１０Ｄ，第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅによって支
持部が構成される。そして、赤外線受光部１０Ａは、こ
の支持部によって、所定の高さｈ（図２）の空隙Ｍを介
して当該半導体基板１上で支持されてマイクロブリッジ
構造が達成される。更に、前記架橋部１０Ｂ，１０Ｂに
は配線（チタン膜１５）が形成され、前記第１の柱部１
０Ｄ，１０Ｄと第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅが、共に金属
（チタン膜１５，アルミ膜１８）で形成されて、上記し
た赤外線受光部１０Ａの導体部（若しくは半導体部）と
上記不純物拡散層１Ａとが電気的に接続されるようにな
っている。
【００５１】熱型赤外線センサ１０の赤外線受光部１０
Ａは、入射した赤外線のエネルギーを吸収する赤外線吸
収層（図示省略）と、当該赤外線エネルギーの吸収に起
因する温度上昇による物性値（例えば、抵抗値）の変化
を電気的に検知するセンサ部として機能する熱電変換層
（図示省略）とによって構成されている。又、架橋部１
０Ｂ，１０Ｂは、図１に示すように、平面形状がＬ字型
の板状に形成される。この架橋部１０Ｂ，１０Ｂは、赤
外線受光部１０Ａと略平行にその下方に形成されてい
る。
Ａは、入射した赤外線のエネルギーを吸収する赤外線吸
収層（図示省略）と、当該赤外線エネルギーの吸収に起
因する温度上昇による物性値（例えば、抵抗値）の変化
を電気的に検知するセンサ部として機能する熱電変換層
（図示省略）とによって構成されている。又、架橋部１
０Ｂ，１０Ｂは、図１に示すように、平面形状がＬ字型
の板状に形成される。この架橋部１０Ｂ，１０Ｂは、赤
外線受光部１０Ａと略平行にその下方に形成されてい
る。
【００５２】ところで、架橋部１０Ｂ，１０Ｂは、上記
したように、その平面形状がＬ字型に形成されてその経
路が長く確保されていが、これは、架橋部１０Ｂ，１０
Ｂの熱伝導率を小さくするためである。この熱型赤外線
センサ１０では、架橋部１０Ｂ，１０Ｂの一辺の長さ
は、凡そ４０μｍであり、その細さ（断面積）は、赤外
線受光部１０Ａを支持するために必要な最小の値となっ
ている。
したように、その平面形状がＬ字型に形成されてその経
路が長く確保されていが、これは、架橋部１０Ｂ，１０
Ｂの熱伝導率を小さくするためである。この熱型赤外線
センサ１０では、架橋部１０Ｂ，１０Ｂの一辺の長さ
は、凡そ４０μｍであり、その細さ（断面積）は、赤外
線受光部１０Ａを支持するために必要な最小の値となっ
ている。
【００５３】又、この架橋部１０Ｂ，１０Ｂと協働して
支持部を構成する第１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ，第２の柱
部１０Ｅ，１０Ｅも、赤外線受光部１０Ａの下方に形成
されて、赤外線が入射する側（図１の上方）から見たと
き、当該赤外線受光部１０Ａにてその全部が覆われてい
る。
支持部を構成する第１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ，第２の柱
部１０Ｅ，１０Ｅも、赤外線受光部１０Ａの下方に形成
されて、赤外線が入射する側（図１の上方）から見たと
き、当該赤外線受光部１０Ａにてその全部が覆われてい
る。
【００５４】次に、上記熱型赤外線センサ１０の具体的
な構成について図２を用いて説明する。赤外線受光部１
０Ａは、図２に示すように、多結晶シリコン膜１１と、
該多結晶シリコン膜１１の表面を被覆する窒化シリコン
膜１２，１３，１４によって構成されている。尚、窒化
シリコンは、赤外線を吸収し易い材質であるため、多結
晶シリコン膜１１の上面に形成された窒化シリコン膜１
３，１４が赤外線受光部１０Ａの赤外線吸収層（図示省
略）の実質的な大きさ（面積）を決定することになる。
な構成について図２を用いて説明する。赤外線受光部１
０Ａは、図２に示すように、多結晶シリコン膜１１と、
該多結晶シリコン膜１１の表面を被覆する窒化シリコン
膜１２，１３，１４によって構成されている。尚、窒化
シリコンは、赤外線を吸収し易い材質であるため、多結
晶シリコン膜１１の上面に形成された窒化シリコン膜１
３，１４が赤外線受光部１０Ａの赤外線吸収層（図示省
略）の実質的な大きさ（面積）を決定することになる。
【００５５】上記した多結晶シリコン膜１１には、ｎ形
拡散層，ｐ形拡散層（共に図示省略）が形成され、これ
らｎ形拡散層及びｐ形拡散層によって、ｐｎ接合型サー
ミスタ（図示省略）が構成されている。又、赤外線受光
部１０Ａの所定位置にはスルーホール２４が設けられて
おり、該スルーホール２４を囲むように、高濃度不純物
拡散層（導電部）１１Ａが形成されている。この高濃度
不純物拡散層１１Ａは上記ｐｎ接合型サーミスタ（図示
省略）に電気的に接続されている。
拡散層，ｐ形拡散層（共に図示省略）が形成され、これ
らｎ形拡散層及びｐ形拡散層によって、ｐｎ接合型サー
ミスタ（図示省略）が構成されている。又、赤外線受光
部１０Ａの所定位置にはスルーホール２４が設けられて
おり、該スルーホール２４を囲むように、高濃度不純物
拡散層（導電部）１１Ａが形成されている。この高濃度
不純物拡散層１１Ａは上記ｐｎ接合型サーミスタ（図示
省略）に電気的に接続されている。
【００５６】架橋部１０Ｂ，１０Ｂは、図２に示すよう
に、チタン膜１５及びこれを覆う窒化シリコン膜１６，
１７にて構成されている。このうちチタン膜１５は、一
端部１５Ａが半導体基板１に形成された不純物拡散層１
Ａに電気的に接続されている。又、チタン膜１５を覆う
窒化シリコン膜１７には開口１７Ａが設けられ、この開
口１７Ａにおいて、チタン膜１５の他端部１５Ｂがアル
ミ膜１８を介して、多結晶シリコン膜１１に形成された
高濃度不純物拡散層（導電部）１１Ａに電気的に接続さ
れる。
に、チタン膜１５及びこれを覆う窒化シリコン膜１６，
１７にて構成されている。このうちチタン膜１５は、一
端部１５Ａが半導体基板１に形成された不純物拡散層１
Ａに電気的に接続されている。又、チタン膜１５を覆う
窒化シリコン膜１７には開口１７Ａが設けられ、この開
口１７Ａにおいて、チタン膜１５の他端部１５Ｂがアル
ミ膜１８を介して、多結晶シリコン膜１１に形成された
高濃度不純物拡散層（導電部）１１Ａに電気的に接続さ
れる。
【００５７】この場合、チタン膜１５の一端部１５Ａが
第１の柱部１０Ｄ（及び導電部）として機能し、アルミ
膜１８が第２の柱部１０Ｅ（及び導電部）として機能し
ている。上記アルミ膜１８は、スルーホール２４におい
て、上記高濃度不純物拡散層１１Ａに接するように、該
スルーホール２４の内壁に形成されている。尚、アルミ
膜１８は、その外周面及びその内周面が、各々、保護膜
としての窒化シリコン膜１４，窒化シリコン膜１３で覆
われている。
第１の柱部１０Ｄ（及び導電部）として機能し、アルミ
膜１８が第２の柱部１０Ｅ（及び導電部）として機能し
ている。上記アルミ膜１８は、スルーホール２４におい
て、上記高濃度不純物拡散層１１Ａに接するように、該
スルーホール２４の内壁に形成されている。尚、アルミ
膜１８は、その外周面及びその内周面が、各々、保護膜
としての窒化シリコン膜１４，窒化シリコン膜１３で覆
われている。
【００５８】このように熱型赤外線センサ１０では、架
橋部１０Ｂ，１０Ｂ、第１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ及び第
２の柱部１０Ｅ，１０Ｅが、支持部を構成しているが、
支持部は、赤外線受光部１０Ａを支持するのみならず、
入射赤外線のフォトンエネルギーによって上記赤外線受
光部１０Ａに温度変化が生じたときに、当該赤外線受光
部１０Ａの物性値の変化を表す電気信号を、半導体基板
１側の読出回路（図示省略）に伝える配線としても機能
する。
橋部１０Ｂ，１０Ｂ、第１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ及び第
２の柱部１０Ｅ，１０Ｅが、支持部を構成しているが、
支持部は、赤外線受光部１０Ａを支持するのみならず、
入射赤外線のフォトンエネルギーによって上記赤外線受
光部１０Ａに温度変化が生じたときに、当該赤外線受光
部１０Ａの物性値の変化を表す電気信号を、半導体基板
１側の読出回路（図示省略）に伝える配線としても機能
する。
【００５９】次に、上記構成の熱型赤外線センサ１０の
製造方法について、図３から図５を参照して説明する。
熱型赤外線センサ１０は概ね以下の手順に従って作製さ
れる。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、ＣＶＤ法によって、酸化シリコン膜２１
を１．０μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸化シリコン
膜２１が第１の犠牲層となる。
製造方法について、図３から図５を参照して説明する。
熱型赤外線センサ１０は概ね以下の手順に従って作製さ
れる。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、ＣＶＤ法によって、酸化シリコン膜２１
を１．０μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸化シリコン
膜２１が第１の犠牲層となる。
【００６０】次いで、半導体基板１に予め形成されてい
る不純物拡散層１Ａが露出するように、ホトリソグラフ
ィを用いたドライエッチングで、窒化シリコン膜１Ｄ及
び酸化シリコン膜２１に開口（コンタクトホール）２２
を形成する。この窒化シリコン膜１Ｄ及び酸化シリコン
膜２１のドライエッチングは、例えば、ＣＨＦ3を３２
ｓｃｃｍ（スタンダード・キュービック・センチメート
ル・パー・ミニッツの略、以下同じ）、ＣＦ4を１６ｓ
ｃｃｍ、Ｈｅを９８ｓｃｃｍの割合で混入したガスを用
いた高周波スパッタにて行われる。このとき、ガスの圧
力は０．５ｔｏｒｒ、ＲＦ装置の出力は２００Ｗとす
る。
る不純物拡散層１Ａが露出するように、ホトリソグラフ
ィを用いたドライエッチングで、窒化シリコン膜１Ｄ及
び酸化シリコン膜２１に開口（コンタクトホール）２２
を形成する。この窒化シリコン膜１Ｄ及び酸化シリコン
膜２１のドライエッチングは、例えば、ＣＨＦ3を３２
ｓｃｃｍ（スタンダード・キュービック・センチメート
ル・パー・ミニッツの略、以下同じ）、ＣＦ4を１６ｓ
ｃｃｍ、Ｈｅを９８ｓｃｃｍの割合で混入したガスを用
いた高周波スパッタにて行われる。このとき、ガスの圧
力は０．５ｔｏｒｒ、ＲＦ装置の出力は２００Ｗとす
る。
【００６１】更に、窒化シリコン膜１６を、例えばＣＶ
Ｄ法によって、０．２μｍ堆積させ、その後、ホトリソ
グラフィを用いたエッチングを行って所望の形状にパタ
ーニングして、半導体基板１の不純物拡散層１Ａを露出
させる。この窒化シリコン膜１５のエッチングは、ＣＦ
4を満たした雰囲気で、圧力を０．４ｔｏｒｒ、ＲＦ装
置の出力を２００Ｗに設定して行われる。ここまでの工
程で得られた構造を図３（ａ）に示す。
Ｄ法によって、０．２μｍ堆積させ、その後、ホトリソ
グラフィを用いたエッチングを行って所望の形状にパタ
ーニングして、半導体基板１の不純物拡散層１Ａを露出
させる。この窒化シリコン膜１５のエッチングは、ＣＦ
4を満たした雰囲気で、圧力を０．４ｔｏｒｒ、ＲＦ装
置の出力を２００Ｗに設定して行われる。ここまでの工
程で得られた構造を図３（ａ）に示す。
【００６２】（２） 次に、上記コンタクトホール２２
を覆うように、チタン膜１５を、スパッタ法によって
０．２μｍの厚さに形成する。このチタン膜１５は、第
１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ、架橋部１０Ｂ，１０Ｂの配線
として機能する。このように配線としてチタン膜１５を
用いるのは、チタンの熱伝導率が低く、赤外線受光部１
０Ａと半導体基板１との断熱に適しているからである。
を覆うように、チタン膜１５を、スパッタ法によって
０．２μｍの厚さに形成する。このチタン膜１５は、第
１の柱部１０Ｄ，１０Ｄ、架橋部１０Ｂ，１０Ｂの配線
として機能する。このように配線としてチタン膜１５を
用いるのは、チタンの熱伝導率が低く、赤外線受光部１
０Ａと半導体基板１との断熱に適しているからである。
【００６３】斯く形成したチタン膜１５を、ホトリソグ
ラフィを用いたエッチングにより所望の形状にパターニ
ングする。チタン膜１５のエッチングは、例えば、ＣＨ
Ｃｌ 3を２５ｓｃｃｍ、Ｃｌ2を２０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3
を４０ｓｃｃｍ、Ｎ2を１２０ｓｃｃｍの割合で混入し
たガスを用いた雰囲気で、ガスの圧力を０．３ｔｏｒ
ｒ、ＲＦ装置の出力を１８０Ｗとして行われる。ここま
での工程で得られた構造を図３（ｂ）に示す。
ラフィを用いたエッチングにより所望の形状にパターニ
ングする。チタン膜１５のエッチングは、例えば、ＣＨ
Ｃｌ 3を２５ｓｃｃｍ、Ｃｌ2を２０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3
を４０ｓｃｃｍ、Ｎ2を１２０ｓｃｃｍの割合で混入し
たガスを用いた雰囲気で、ガスの圧力を０．３ｔｏｒ
ｒ、ＲＦ装置の出力を１８０Ｗとして行われる。ここま
での工程で得られた構造を図３（ｂ）に示す。
【００６４】（３） 窒化シリコン膜１７をＣＶＤ法に
よって０．２μｍ堆積させ、ホトリソグラフィを用いた
エッチングによって、パターニングする。このとき、窒
化シリコン膜１７は、少なくともチタン膜１５を完全に
覆う形状に形成され、他の部分は除去される。この窒化
シリコン膜１７も保護膜として機能する。次に、酸化シ
リコン膜２３をＣＶＤ法によって１．０μｍ堆積させ
る。斯く堆積させた酸化シリコン膜２３が第２の犠牲層
となる。ここまでの工程で得られた構造を図３（ｃ）に
示す。
よって０．２μｍ堆積させ、ホトリソグラフィを用いた
エッチングによって、パターニングする。このとき、窒
化シリコン膜１７は、少なくともチタン膜１５を完全に
覆う形状に形成され、他の部分は除去される。この窒化
シリコン膜１７も保護膜として機能する。次に、酸化シ
リコン膜２３をＣＶＤ法によって１．０μｍ堆積させ
る。斯く堆積させた酸化シリコン膜２３が第２の犠牲層
となる。ここまでの工程で得られた構造を図３（ｃ）に
示す。
【００６５】（４） 上記酸化シリコン膜２３の全面を
覆うように、窒化シリコン膜１２を、例えばＣＶＤ法に
よって、０．２μｍ堆積させ、更にその上面に多結晶シ
リコン膜１１を、例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶ
Ｄ法で０．５μｍ〜１．０μｍ堆積させる。上記多結晶
シリコン膜１１の形成に、プラズマＣＶＤ法を用いるの
であれば、ＳｉＨ4を３００ｓｃｃｍ、Ａｒを７ｓｌｍ
（スタンダード・リットル・パーミニッツ）の割合で混
入したガスの雰囲気で、温度を３００℃、圧力を１．２
Ｔｏｒｒとした減圧下で、ＲＦ装置の出力を３ＫＷ（こ
のとき周波数は４３０ｋＨｚ）とする。
覆うように、窒化シリコン膜１２を、例えばＣＶＤ法に
よって、０．２μｍ堆積させ、更にその上面に多結晶シ
リコン膜１１を、例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶ
Ｄ法で０．５μｍ〜１．０μｍ堆積させる。上記多結晶
シリコン膜１１の形成に、プラズマＣＶＤ法を用いるの
であれば、ＳｉＨ4を３００ｓｃｃｍ、Ａｒを７ｓｌｍ
（スタンダード・リットル・パーミニッツ）の割合で混
入したガスの雰囲気で、温度を３００℃、圧力を１．２
Ｔｏｒｒとした減圧下で、ＲＦ装置の出力を３ＫＷ（こ
のとき周波数は４３０ｋＨｚ）とする。
【００６６】次いで、多結晶シリコン膜１１を、当該半
導体基板１上に形成される熱型赤外線センサ１０の赤外
線受光部１０Ａの大きさに、ホトリソグラフィを用いた
エッチングにてパターニングする。このときの多結晶シ
リコン膜１１のエッチングは、例えばＳＦ6を４０ｓｃ
ｃｍ、ＣＨＣｌＦ2を２０ｓｃｃｍの割合で混入したガ
スの雰囲気で、圧力を０．１８ｔｏｒｒ、Ｒｆ装置の出
力を７５Ｗとする。ここまでの工程で得られた構造を図
４（ｄ）に示す。
導体基板１上に形成される熱型赤外線センサ１０の赤外
線受光部１０Ａの大きさに、ホトリソグラフィを用いた
エッチングにてパターニングする。このときの多結晶シ
リコン膜１１のエッチングは、例えばＳＦ6を４０ｓｃ
ｃｍ、ＣＨＣｌＦ2を２０ｓｃｃｍの割合で混入したガ
スの雰囲気で、圧力を０．１８ｔｏｒｒ、Ｒｆ装置の出
力を７５Ｗとする。ここまでの工程で得られた構造を図
４（ｄ）に示す。
【００６７】（５） 次に、ＣＶＤ法を用いて、上記所
望の形状にエッチングされた多結晶シリコン膜１１の全
面を覆うように窒化シリコン膜（図示省略）を、例えば
０．１μｍ堆積させる。次いで、この窒化シリコン膜
（図示省略）をエッチングして所望の形状にパターニン
グすると共に、斯くパターニングした窒化シリコン膜
（図示省略）をマスクとしたイオンインプランテーショ
ンによって、多結晶シリコン膜１１の所定の領域にｐ形
の不純物、ｎ形の不純物を選択的に打ち込む。更に、こ
れを窒素雰囲気中で温度６００℃のアニールを６０分間
行って、上記打ち込まれた不純物を活性化して、当該多
結晶シリコン膜１１にｐｎ接合（図示省略）及び高濃度
不純物拡散層（導電層）１１Ａを形成する。
望の形状にエッチングされた多結晶シリコン膜１１の全
面を覆うように窒化シリコン膜（図示省略）を、例えば
０．１μｍ堆積させる。次いで、この窒化シリコン膜
（図示省略）をエッチングして所望の形状にパターニン
グすると共に、斯くパターニングした窒化シリコン膜
（図示省略）をマスクとしたイオンインプランテーショ
ンによって、多結晶シリコン膜１１の所定の領域にｐ形
の不純物、ｎ形の不純物を選択的に打ち込む。更に、こ
れを窒素雰囲気中で温度６００℃のアニールを６０分間
行って、上記打ち込まれた不純物を活性化して、当該多
結晶シリコン膜１１にｐｎ接合（図示省略）及び高濃度
不純物拡散層（導電層）１１Ａを形成する。
【００６８】上記形成された高濃度不純物拡散層１１Ａ
の略中央に、ホトリソグラフィを用いてスルーホール２
４を形成する。このスルーホール２４は、その下方に形
成されたチタン膜１６が露出するように形成される。次
いで、窒化シリコン膜１３を、例えばＣＶＤ法によっ
て、０．２μｍ堆積させ、その後、ホトリソグラフィを
用いたエッチングにより、所望の形状にパターニングす
る。このとき、窒化シリコン膜１３は、少なくとも多結
晶シリコン膜１１を完全に覆う形状に形成され、他の部
分は除去される。ここまでの工程で得られた構造を図４
（ｅ）に示す。
の略中央に、ホトリソグラフィを用いてスルーホール２
４を形成する。このスルーホール２４は、その下方に形
成されたチタン膜１６が露出するように形成される。次
いで、窒化シリコン膜１３を、例えばＣＶＤ法によっ
て、０．２μｍ堆積させ、その後、ホトリソグラフィを
用いたエッチングにより、所望の形状にパターニングす
る。このとき、窒化シリコン膜１３は、少なくとも多結
晶シリコン膜１１を完全に覆う形状に形成され、他の部
分は除去される。ここまでの工程で得られた構造を図４
（ｅ）に示す。
【００６９】（６） 次いで、ホトリソグラフィを用い
たエッチングにより、多結晶シリコン膜１１を覆う窒化
シリコン膜１３のうち、高濃度不純物拡散層１１Ａを覆
う部分を除去して、該高濃度不純物拡散層１１Ａを、ス
ルーホール２４において露出させる。ここまでの工程で
得られた構造を図４（ｆ）に示す。 （７） 次いで、アルミ膜１８を、例えばスパッタ法に
よって、０．３μｍの厚さに形成し、少なくともアルミ
膜１８と上記高濃度不純物拡散層１１Ａとを電気的に接
続させる。その後、該アルミ膜１８を、例えばホトリソ
グラフィを用いて所望の形状にパターニングする。ここ
までの工程で得られた構造を図５（ｇ）に示す。
たエッチングにより、多結晶シリコン膜１１を覆う窒化
シリコン膜１３のうち、高濃度不純物拡散層１１Ａを覆
う部分を除去して、該高濃度不純物拡散層１１Ａを、ス
ルーホール２４において露出させる。ここまでの工程で
得られた構造を図４（ｆ）に示す。 （７） 次いで、アルミ膜１８を、例えばスパッタ法に
よって、０．３μｍの厚さに形成し、少なくともアルミ
膜１８と上記高濃度不純物拡散層１１Ａとを電気的に接
続させる。その後、該アルミ膜１８を、例えばホトリソ
グラフィを用いて所望の形状にパターニングする。ここ
までの工程で得られた構造を図５（ｇ）に示す。
【００７０】（８） 次いで、窒化シリコン膜１４を例
えばＣＶＤ法によって、０．１μｍ堆積させ、ホトリソ
グラフィを用いたエッチングにより、所望の形状にパタ
ーニングする。このとき、窒化シリコン膜１４は、その
表面に窒化シリコン膜１３が形成された多結晶シリコン
膜１１及び上記アルミ膜１８を完全に覆う形状に形成さ
れ、他の部分は除去される。ここまでの工程で得られた
構造を図５（ｈ）に示す。
えばＣＶＤ法によって、０．１μｍ堆積させ、ホトリソ
グラフィを用いたエッチングにより、所望の形状にパタ
ーニングする。このとき、窒化シリコン膜１４は、その
表面に窒化シリコン膜１３が形成された多結晶シリコン
膜１１及び上記アルミ膜１８を完全に覆う形状に形成さ
れ、他の部分は除去される。ここまでの工程で得られた
構造を図５（ｈ）に示す。
【００７１】（９） 最後に、第１の犠牲層、第２の犠
牲層を各々構成する酸化シリコン膜２１、２３を、フッ
酸系のエッチング溶液（例えば、ＨＦとＮＨ4Ｆを１：
１０の割合で混入した混合液）によるウェットエッチン
グで除去し、図１及び図２に示すマイクロブリッジ構造
の熱型赤外線センサ１０を実現する。
牲層を各々構成する酸化シリコン膜２１、２３を、フッ
酸系のエッチング溶液（例えば、ＨＦとＮＨ4Ｆを１：
１０の割合で混入した混合液）によるウェットエッチン
グで除去し、図１及び図２に示すマイクロブリッジ構造
の熱型赤外線センサ１０を実現する。
【００７２】尚、図１から図５を用いた説明では、赤外
線受光部１０Ａに形成される赤外線吸収層についての記
述を省略しているが、上記したように保護膜として形成
された窒化シリコン膜１３，１４自体に赤外線を吸収す
る性質があるので、この実施形態では赤外線受光部１０
Ａの上面全体を、赤外線吸収層と捉えて、その開口率を
算出することができる。而して、図１及び図２に示すよ
うに、架橋部１０Ｂ，１０Ｂ、更には、第１，第２の柱
部１０Ｄ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｅが、赤外線受光部１
０Ａの赤外線吸収層（図示省略）の下方に位置するの
で、従来の熱型赤外線センサ（例えば図１８の熱型赤外
線センサ１００）において、架橋部（１００Ｂ，１００
Ｂ）を配置していた領域（図１８参照）にも赤外線受光
部１０Ａの赤外線吸収層を広げて、その分、開口率を高
くすることができる（約８０％）。
線受光部１０Ａに形成される赤外線吸収層についての記
述を省略しているが、上記したように保護膜として形成
された窒化シリコン膜１３，１４自体に赤外線を吸収す
る性質があるので、この実施形態では赤外線受光部１０
Ａの上面全体を、赤外線吸収層と捉えて、その開口率を
算出することができる。而して、図１及び図２に示すよ
うに、架橋部１０Ｂ，１０Ｂ、更には、第１，第２の柱
部１０Ｄ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｅが、赤外線受光部１
０Ａの赤外線吸収層（図示省略）の下方に位置するの
で、従来の熱型赤外線センサ（例えば図１８の熱型赤外
線センサ１００）において、架橋部（１００Ｂ，１００
Ｂ）を配置していた領域（図１８参照）にも赤外線受光
部１０Ａの赤外線吸収層を広げて、その分、開口率を高
くすることができる（約８０％）。
【００７３】次に、上記熱型赤外線センサ１０を用いた
赤外線イメージセンサ３０の構成について、図６を参照
して説明する。上記構成の熱型赤外線センサ１０はｐｎ
接合型サーミスタであり、図には示していないが、半導
体基板１上に２次元の格子状に整列されて、赤外線イメ
ージセンサ３０を構成する。
赤外線イメージセンサ３０の構成について、図６を参照
して説明する。上記構成の熱型赤外線センサ１０はｐｎ
接合型サーミスタであり、図には示していないが、半導
体基板１上に２次元の格子状に整列されて、赤外線イメ
ージセンサ３０を構成する。
【００７４】赤外線イメージセンサ３０は、図６に示す
ように、ＭＯＳ型赤外線イメージセンサであり、実際に
は、１つの赤外線イメージセンサ３０には、多数の熱型
赤外線センサ１０，１０，１０…が、水平及び垂直方向
に各々数百個配置され、これら配置された熱型赤外線セ
ンサ１０が赤外線イメージセンサ３０の各画素を構成し
ている。尚、図６では、説明を簡単にするために、水平
及び垂直方向に各々２画素宛、計４個熱型赤外線センサ
１０ａ〜１０ｄを配置した例を示している。
ように、ＭＯＳ型赤外線イメージセンサであり、実際に
は、１つの赤外線イメージセンサ３０には、多数の熱型
赤外線センサ１０，１０，１０…が、水平及び垂直方向
に各々数百個配置され、これら配置された熱型赤外線セ
ンサ１０が赤外線イメージセンサ３０の各画素を構成し
ている。尚、図６では、説明を簡単にするために、水平
及び垂直方向に各々２画素宛、計４個熱型赤外線センサ
１０ａ〜１０ｄを配置した例を示している。
【００７５】以下、この図６を用いて説明する。熱型赤
外線センサ１０ａのダイオード３１は、図２に示した多
結晶シリコン膜１１のｐｎ接合面（図示省略）に形成さ
れ、該ダイオード３１は、マイクロブリッジ構造によっ
て半導体基板１より熱的に分離されている。
外線センサ１０ａのダイオード３１は、図２に示した多
結晶シリコン膜１１のｐｎ接合面（図示省略）に形成さ
れ、該ダイオード３１は、マイクロブリッジ構造によっ
て半導体基板１より熱的に分離されている。
【００７６】このダイオード３１には読み出し用ｐ形Ｍ
ＯＳトランジスタ（垂直スイッチ）３５のドレインが接
続され、垂直スイッチ３５のゲートは垂直走査回路４１
に接続され、垂直スイッチ３５のソースは垂直読み出し
ライン４７に接続されている。又、熱型赤外線センサ１
０ｂのダイオード３２には垂直スイッチ３６のドレイン
が接続され、垂直スイッチ３６のゲートは垂直走査回路
４１に接続され、垂直スイッチ３６のソースは垂直読み
出しライン４８に接続されている。又、熱型赤外線セン
サ１０ｃのダイオード３３には垂直スイッチ３７のドレ
インが接続され、垂直スイッチ３７のゲートは垂直走査
回路４１に接続され、垂直スイッチ３７のソースは垂直
読み出しライン４７に接続されている。又、熱型赤外線
センサ１０ｄのダイオード３４には垂直スイッチ３８の
ドレインが接続され、垂直スイッチ３８のゲートは垂直
走査回路４１に接続され、垂直スイッチ３８のソースは
垂直読み出しライン４８に接続されている。
ＯＳトランジスタ（垂直スイッチ）３５のドレインが接
続され、垂直スイッチ３５のゲートは垂直走査回路４１
に接続され、垂直スイッチ３５のソースは垂直読み出し
ライン４７に接続されている。又、熱型赤外線センサ１
０ｂのダイオード３２には垂直スイッチ３６のドレイン
が接続され、垂直スイッチ３６のゲートは垂直走査回路
４１に接続され、垂直スイッチ３６のソースは垂直読み
出しライン４８に接続されている。又、熱型赤外線セン
サ１０ｃのダイオード３３には垂直スイッチ３７のドレ
インが接続され、垂直スイッチ３７のゲートは垂直走査
回路４１に接続され、垂直スイッチ３７のソースは垂直
読み出しライン４７に接続されている。又、熱型赤外線
センサ１０ｄのダイオード３４には垂直スイッチ３８の
ドレインが接続され、垂直スイッチ３８のゲートは垂直
走査回路４１に接続され、垂直スイッチ３８のソースは
垂直読み出しライン４８に接続されている。
【００７７】垂直読み出しライン４７の一端には、水平
出力ｐ形ＭＯＳトランジスタ（水平スイッチ）４５のド
レインが接続され、水平スイッチ４５のゲートは水平走
査回路４２に接続され、水平スイッチ４５のソースは出
力端子４９に接続されている。一方、垂直読み出しライ
ン４８の一端には、水平出力ｐ形ＭＯＳトランジスタ
（水平スイッチ）４６のドレインが接続され、水平スイ
ッチ４６のゲートは水平走査回路４２に接続され、水平
スイッチ４６のソースは出力端子４９に接続されてい
る。尚、出力端子４９と水平スイッチ４５，４６との間
には、ＯＰアンプ４４、帰還抵抗４３，電源Ｅが接続さ
れている。
出力ｐ形ＭＯＳトランジスタ（水平スイッチ）４５のド
レインが接続され、水平スイッチ４５のゲートは水平走
査回路４２に接続され、水平スイッチ４５のソースは出
力端子４９に接続されている。一方、垂直読み出しライ
ン４８の一端には、水平出力ｐ形ＭＯＳトランジスタ
（水平スイッチ）４６のドレインが接続され、水平スイ
ッチ４６のゲートは水平走査回路４２に接続され、水平
スイッチ４６のソースは出力端子４９に接続されてい
る。尚、出力端子４９と水平スイッチ４５，４６との間
には、ＯＰアンプ４４、帰還抵抗４３，電源Ｅが接続さ
れている。
【００７８】水平走査回路４２及び垂直走査回路４１
は、各々シフトレジスタ等で構成され、クロックパルス
とスタートパルスにより各々駆動される。このうち水平
走査回路４２は、駆動パルスΦ１，Φ２を発生させ、こ
れを各々水平スイッチ４５，４６に出力する。一方、垂
直走査回路４１は駆動パルスΦ１１，Φ１２を発生さ
せ、これを垂直スイッチ３５，３６、垂直スイッチ３
７，３８に、各々出力する。
は、各々シフトレジスタ等で構成され、クロックパルス
とスタートパルスにより各々駆動される。このうち水平
走査回路４２は、駆動パルスΦ１，Φ２を発生させ、こ
れを各々水平スイッチ４５，４６に出力する。一方、垂
直走査回路４１は駆動パルスΦ１１，Φ１２を発生さ
せ、これを垂直スイッチ３５，３６、垂直スイッチ３
７，３８に、各々出力する。
【００７９】水平走査回路４２より出力された駆動パル
スΦ１，Φ２は、水平スイッチ４５及び４６のゲートに
各々供給され、水平スイッチ４５，４６のオン／オフタ
イミングが制御される。一方、垂直走査回路４１より出
力された駆動パルスΦ１１，Φ１２は、垂直スイッチ３
５，３６、垂直スイッチ３７，３８のゲートに各々供給
され、垂直スイッチ３５，３６、垂直スイッチ３７，３
８のオン／オフタイミングが制御される。
スΦ１，Φ２は、水平スイッチ４５及び４６のゲートに
各々供給され、水平スイッチ４５，４６のオン／オフタ
イミングが制御される。一方、垂直走査回路４１より出
力された駆動パルスΦ１１，Φ１２は、垂直スイッチ３
５，３６、垂直スイッチ３７，３８のゲートに各々供給
され、垂直スイッチ３５，３６、垂直スイッチ３７，３
８のオン／オフタイミングが制御される。
【００８０】このように水平スイッチ４５，４６、垂直
スイッチ３５，３６，３７，３８のオン／オフタイミン
グを制御することにより、各熱型赤外線センサ１０ａ〜
１０ｄと、出力端子４９とが所定のタイミングで導通す
る。出力端子４９での電圧をＶ0、電源Ｅの電圧をＶpと
すると、ダイオード３１を流れる電流は、ＯＰアンプ４
４に並列に接続された帰還抵抗４３に流れ込む。この結
果、帰還抵抗４３の両端の電圧降下は、Ｖ0−Ｖpに等し
くなるので、この出力電圧Ｖ0を測定することによりダ
イオードを流れる電流ＩRを測定することができる。
スイッチ３５，３６，３７，３８のオン／オフタイミン
グを制御することにより、各熱型赤外線センサ１０ａ〜
１０ｄと、出力端子４９とが所定のタイミングで導通す
る。出力端子４９での電圧をＶ0、電源Ｅの電圧をＶpと
すると、ダイオード３１を流れる電流は、ＯＰアンプ４
４に並列に接続された帰還抵抗４３に流れ込む。この結
果、帰還抵抗４３の両端の電圧降下は、Ｖ0−Ｖpに等し
くなるので、この出力電圧Ｖ0を測定することによりダ
イオードを流れる電流ＩRを測定することができる。
【００８１】而して、この電流ＩRは、各々の熱型赤外
線センサ１０，…に入射した赤外線の量を表すことにな
る。このような構成の赤外線イメージセンサ３０におい
て、垂直走査回路４１、水平走査回路４２からのパルス
信号Φ1１，Φ12，Φ１，Φ２を用いて垂直スイッチ３
５，３６，３７，３８、水平スイッチ４５，４６をオン
／オフすれば、赤外線イメージセンサとしての機能を達
成する。
線センサ１０，…に入射した赤外線の量を表すことにな
る。このような構成の赤外線イメージセンサ３０におい
て、垂直走査回路４１、水平走査回路４２からのパルス
信号Φ1１，Φ12，Φ１，Φ２を用いて垂直スイッチ３
５，３６，３７，３８、水平スイッチ４５，４６をオン
／オフすれば、赤外線イメージセンサとしての機能を達
成する。
【００８２】このように赤外線イメージセンサ３０を多
数の熱型赤外線センサ１０，１０…にて構成するに当っ
て、熱型赤外線センサ１０の赤外線受光部１０Ａを支持
する支持部（架橋部１０Ｂ，１０Ｂ、第１の柱部１０
Ｄ，１０Ｄ、第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅ）を、赤外線受
光部１０Ａの下方に形成しているので、該赤外線受光部
１０Ａの面積を、従来のものに比べて大きく確保して、
開口率を高めることができる。
数の熱型赤外線センサ１０，１０…にて構成するに当っ
て、熱型赤外線センサ１０の赤外線受光部１０Ａを支持
する支持部（架橋部１０Ｂ，１０Ｂ、第１の柱部１０
Ｄ，１０Ｄ、第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅ）を、赤外線受
光部１０Ａの下方に形成しているので、該赤外線受光部
１０Ａの面積を、従来のものに比べて大きく確保して、
開口率を高めることができる。
【００８３】このように開口率が高いと、熱容量を変え
ないという条件の下で、且つ、センサの温度分解能を一
定にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１つ
の熱型赤外線センサ１０が占める面積を小さくできるの
で、赤外線イメージセンサ３０において、その高集積化
を図ることができる。反対に、赤外線イメージセンサ３
０において、熱容量を変えないという条件の下で、一定
面積内に一定数の熱型赤外線センサ１０，１０…を配置
するのであれば、１つの熱型赤外線センサ１０におい
て、赤外線受光部１０Ａの占める面積を大きくすること
ができるので、その分センサの温度分解能が向上する。
ないという条件の下で、且つ、センサの温度分解能を一
定にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１つ
の熱型赤外線センサ１０が占める面積を小さくできるの
で、赤外線イメージセンサ３０において、その高集積化
を図ることができる。反対に、赤外線イメージセンサ３
０において、熱容量を変えないという条件の下で、一定
面積内に一定数の熱型赤外線センサ１０，１０…を配置
するのであれば、１つの熱型赤外線センサ１０におい
て、赤外線受光部１０Ａの占める面積を大きくすること
ができるので、その分センサの温度分解能が向上する。
【００８４】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施例について、図７から図９を参照して説明する。
尚、この第２の実施形態は、請求項１から請求項３、請
求項７、請求項８、請求項１０、請求項１１、請求項１
４及び請求項１５に対応する。この第２の実施形態の熱
型赤外線センサ５０は、第１の実施形態の熱型赤外線セ
ンサ１０と同様に、半導体基板（例えば、シリコン基
板）１上に、多数格子状に整列して形成されて、赤外線
イメージセンサを構成するものであり、１つの熱型赤外
線センサ５０は、他の熱型赤外線センサ（図示省略）と
所定間隔隔てて（図示省略の分離帯を隔てて）設けられ
ている。
実施例について、図７から図９を参照して説明する。
尚、この第２の実施形態は、請求項１から請求項３、請
求項７、請求項８、請求項１０、請求項１１、請求項１
４及び請求項１５に対応する。この第２の実施形態の熱
型赤外線センサ５０は、第１の実施形態の熱型赤外線セ
ンサ１０と同様に、半導体基板（例えば、シリコン基
板）１上に、多数格子状に整列して形成されて、赤外線
イメージセンサを構成するものであり、１つの熱型赤外
線センサ５０は、他の熱型赤外線センサ（図示省略）と
所定間隔隔てて（図示省略の分離帯を隔てて）設けられ
ている。
【００８５】尚、この熱型赤外線センサ５０は、第１の
柱部５０Ｄ，５０Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅが、金
属膜（例えば、タングステン膜）にて形成されている点
が、上記した第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０と
異なるものである。尚、他の対応する構成に関しては、
特に示さない限り、第１の実施形態の熱型赤外線センサ
１０と同一であり、その詳細な説明は省略する。
柱部５０Ｄ，５０Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅが、金
属膜（例えば、タングステン膜）にて形成されている点
が、上記した第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０と
異なるものである。尚、他の対応する構成に関しては、
特に示さない限り、第１の実施形態の熱型赤外線センサ
１０と同一であり、その詳細な説明は省略する。
【００８６】以下、熱型赤外線センサ５０の構成につい
て説明する。熱型赤外線センサ５０は、図７に示すよう
に、赤外線受光部５０Ａと、１対の架橋部５０Ｂ，５０
Ｂ（以下、一方のみ図示する）と、１対の第１の柱部５
０Ｄ，５０Ｄと、１対の第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅとに
よって構成されている。尚、上記赤外線受光部５０Ａに
はｐｎ接合型サーミスタが形成されている。この場合、
赤外線受光部５０Ａは、入射した赤外線を熱エネルギー
に変換する吸収層としての機能を有すると共に、該変換
された熱エネルギーの大きさに応じてその物性値が変化
するセンサ部としての機能を有する。
て説明する。熱型赤外線センサ５０は、図７に示すよう
に、赤外線受光部５０Ａと、１対の架橋部５０Ｂ，５０
Ｂ（以下、一方のみ図示する）と、１対の第１の柱部５
０Ｄ，５０Ｄと、１対の第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅとに
よって構成されている。尚、上記赤外線受光部５０Ａに
はｐｎ接合型サーミスタが形成されている。この場合、
赤外線受光部５０Ａは、入射した赤外線を熱エネルギー
に変換する吸収層としての機能を有すると共に、該変換
された熱エネルギーの大きさに応じてその物性値が変化
するセンサ部としての機能を有する。
【００８７】上記架橋部５０Ｂ，５０Ｂ、第１の柱部５
０Ｄ，５０Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅは互いに協働
して、赤外線受光部５０Ａを半導体基板１上に空隙Ｍを
介して支持する支持部を構成する。これら支持部を構成
する架橋部５０Ｂ，５０Ｂ、及び、第１の柱部５０Ｄ，
５０Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅは、共に赤外線受光
部５０Ａの下方に形成されており、赤外線が入射する側
（図７の上方）から見たとき、支持部を構成するこれら
の部位は、当該赤外線受光部５０Ａにてその全部が覆わ
れている。
０Ｄ，５０Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅは互いに協働
して、赤外線受光部５０Ａを半導体基板１上に空隙Ｍを
介して支持する支持部を構成する。これら支持部を構成
する架橋部５０Ｂ，５０Ｂ、及び、第１の柱部５０Ｄ，
５０Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅは、共に赤外線受光
部５０Ａの下方に形成されており、赤外線が入射する側
（図７の上方）から見たとき、支持部を構成するこれら
の部位は、当該赤外線受光部５０Ａにてその全部が覆わ
れている。
【００８８】又、架橋部５０Ｂ，５０Ｂには配線（チタ
ン膜５５）が形成され、前記第１の柱部５０Ｄ，５０Ｄ
と第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅが、共に金属膜（タングス
テン膜５８，５９）で形成されて、上記した赤外線受光
部５０Ａの導体部又は半導体部（この場合は、高濃度不
純物拡散層５１Ａ）と半導体基板１の不純物拡散層１Ａ
とが電気的に接続される。
ン膜５５）が形成され、前記第１の柱部５０Ｄ，５０Ｄ
と第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅが、共に金属膜（タングス
テン膜５８，５９）で形成されて、上記した赤外線受光
部５０Ａの導体部又は半導体部（この場合は、高濃度不
純物拡散層５１Ａ）と半導体基板１の不純物拡散層１Ａ
とが電気的に接続される。
【００８９】又、架橋部５０Ｂ，５０Ｂも、上記した第
１の実施形態の熱型赤外線センサ１０の架橋部１０Ｂ，
１０Ｂと同様、平面形状がＬ字型の板状に形成されると
共に、赤外線受光部５０Ａと略平行にその下方に形成さ
れている。熱型赤外線センサ５０の赤外線受光部５０Ａ
は、図７に示すように、多結晶シリコン膜５１と、該多
結晶シリコン膜５１の表面を被覆する窒化シリコン膜５
２，５３によって構成されている。尚、多結晶シリコン
膜５１の上面に形成された窒化シリコン膜５３は、赤外
線を吸収し易い材質であるため、赤外線受光部５０Ａの
赤外線吸収層（図示省略）の実質的な大きさ（面積）
は、該窒化シリコン膜５３によって決定される。
１の実施形態の熱型赤外線センサ１０の架橋部１０Ｂ，
１０Ｂと同様、平面形状がＬ字型の板状に形成されると
共に、赤外線受光部５０Ａと略平行にその下方に形成さ
れている。熱型赤外線センサ５０の赤外線受光部５０Ａ
は、図７に示すように、多結晶シリコン膜５１と、該多
結晶シリコン膜５１の表面を被覆する窒化シリコン膜５
２，５３によって構成されている。尚、多結晶シリコン
膜５１の上面に形成された窒化シリコン膜５３は、赤外
線を吸収し易い材質であるため、赤外線受光部５０Ａの
赤外線吸収層（図示省略）の実質的な大きさ（面積）
は、該窒化シリコン膜５３によって決定される。
【００９０】赤外線受光部５０Ａの所定位置には接続部
５０Ｆが設けられており、該接続部５０Ｆに、高濃度不
純物拡散層（導電部）５１Ａが形成されている。而し
て、この高濃度不純物拡散層５１Ａが、該赤外線受光部
５０Ａに形成されたｐｎ接合型サーミスタ（図示省略）
に電気的に接続されている。一方、架橋部５０Ｂ，５０
Ｂは、図７に示すように、チタン膜５５、該チタン膜５
５を覆う窒化シリコン膜５６，５７にて構成されてい
る。
５０Ｆが設けられており、該接続部５０Ｆに、高濃度不
純物拡散層（導電部）５１Ａが形成されている。而し
て、この高濃度不純物拡散層５１Ａが、該赤外線受光部
５０Ａに形成されたｐｎ接合型サーミスタ（図示省略）
に電気的に接続されている。一方、架橋部５０Ｂ，５０
Ｂは、図７に示すように、チタン膜５５、該チタン膜５
５を覆う窒化シリコン膜５６，５７にて構成されてい
る。
【００９１】このうち、チタン膜５５は、その一端部５
５Ａにおいて、タングステン膜５８に電気的に接続さ
れ、他端部５５Ｂにおいて、タングステン膜５９に電気
的に接続されている。そして、チタン膜５５は、一方で
タングステン膜５８によって半導体基板１の不純物拡散
層１Ａに電気的に接続され、他方でタングステン膜５９
によって高濃度不純物拡散層（導電部）５１Ａに電気的
に接続される。
５Ａにおいて、タングステン膜５８に電気的に接続さ
れ、他端部５５Ｂにおいて、タングステン膜５９に電気
的に接続されている。そして、チタン膜５５は、一方で
タングステン膜５８によって半導体基板１の不純物拡散
層１Ａに電気的に接続され、他方でタングステン膜５９
によって高濃度不純物拡散層（導電部）５１Ａに電気的
に接続される。
【００９２】この場合、タングステン膜５８が第１の柱
部５０Ｄ（及び導電部）として機能し、タングステン膜
５９が第２の柱部５０Ｅ（及び導電部）として機能して
いる。尚、タングステン膜５８，５９は共に、その外周
面が、保護膜としての窒化シリコン膜５６，窒化シリコ
ン膜５２で覆われている。この熱型赤外線センサ５０で
は、架橋部５０Ｂ，５０Ｂ、第１の柱部５０Ｄ，５０Ｄ
及び第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅが、支持部を構成してい
る。
部５０Ｄ（及び導電部）として機能し、タングステン膜
５９が第２の柱部５０Ｅ（及び導電部）として機能して
いる。尚、タングステン膜５８，５９は共に、その外周
面が、保護膜としての窒化シリコン膜５６，窒化シリコ
ン膜５２で覆われている。この熱型赤外線センサ５０で
は、架橋部５０Ｂ，５０Ｂ、第１の柱部５０Ｄ，５０Ｄ
及び第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅが、支持部を構成してい
る。
【００９３】次に、上記構成の熱型赤外線センサ５０の
製造方法について、図８及び図９を参照して説明する。
熱型赤外線センサ５０は概ね以下の手順に従って作製さ
れる。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、第１の犠牲層となる酸化シリコン膜６１
を１．０μｍ堆積させ、次いで、半導体基板１の不純物
拡散層１Ａが露出するように、窒化シリコン膜１Ｄ及び
酸化シリコン膜６１にホトリソグラフィを用いたドライ
エッチングで開口（コンタクトホール）６２を形成す
る。
製造方法について、図８及び図９を参照して説明する。
熱型赤外線センサ５０は概ね以下の手順に従って作製さ
れる。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、第１の犠牲層となる酸化シリコン膜６１
を１．０μｍ堆積させ、次いで、半導体基板１の不純物
拡散層１Ａが露出するように、窒化シリコン膜１Ｄ及び
酸化シリコン膜６１にホトリソグラフィを用いたドライ
エッチングで開口（コンタクトホール）６２を形成す
る。
【００９４】更に、窒化シリコン膜５６をその全面に
０．２μｍ堆積させ、その後、所望の形状にパターニン
グして、半導体基板１の不純物拡散層１Ａを再び露出さ
せる。尚、この工程における製造条件は、上記した第１
の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略す
る。又、以下の説明においても、特に説明のない限り、
第１の実施形態の製造方法と略同一条件で処理が行われ
る。ここまでの工程で得られた構造を図８（ａ）に示
す。
０．２μｍ堆積させ、その後、所望の形状にパターニン
グして、半導体基板１の不純物拡散層１Ａを再び露出さ
せる。尚、この工程における製造条件は、上記した第１
の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略す
る。又、以下の説明においても、特に説明のない限り、
第１の実施形態の製造方法と略同一条件で処理が行われ
る。ここまでの工程で得られた構造を図８（ａ）に示
す。
【００９５】（２） 次に、タングステン膜５８を例え
ば選択ＣＶＤ法によって形成し、その上面にチタン膜５
５を、スパッタ法によって０．２μｍの厚さに形成す
る。そして、斯く形成したチタン膜５５を、ホトリソグ
ラフィを用いたエッチングにより所望の形状にパターニ
ングする。この場合、上記タングステン膜５８が第１の
柱部５０Ｄ、チタン膜５５が架橋部５０Ｂ，５０Ｂの配
線として機能する。
ば選択ＣＶＤ法によって形成し、その上面にチタン膜５
５を、スパッタ法によって０．２μｍの厚さに形成す
る。そして、斯く形成したチタン膜５５を、ホトリソグ
ラフィを用いたエッチングにより所望の形状にパターニ
ングする。この場合、上記タングステン膜５８が第１の
柱部５０Ｄ、チタン膜５５が架橋部５０Ｂ，５０Ｂの配
線として機能する。
【００９６】尚、選択ＣＶＤ法によるタングステン膜５
８の形成は、例えば、コールドウォール炉を用いて、例
えば、ＷＦ6を１０ｓｃｃｍ、Ｈ2を１００ｓｃｃｍ、Ａ
ｒを１００ｓｃｃｍの割合で混入したガスを用いた雰囲
気で、当該半導体基板（半導体ウェーハ）１の温度を１
８０℃、圧力を０．１３ｔｏｒｒの減圧雰囲気下で行わ
れる。ここまでの工程で得られた構造を図８（ｂ）に示
す。
８の形成は、例えば、コールドウォール炉を用いて、例
えば、ＷＦ6を１０ｓｃｃｍ、Ｈ2を１００ｓｃｃｍ、Ａ
ｒを１００ｓｃｃｍの割合で混入したガスを用いた雰囲
気で、当該半導体基板（半導体ウェーハ）１の温度を１
８０℃、圧力を０．１３ｔｏｒｒの減圧雰囲気下で行わ
れる。ここまでの工程で得られた構造を図８（ｂ）に示
す。
【００９７】（３） 次に、窒化シリコン膜５７をＣＶ
Ｄ法によって０．２μｍ堆積させ、ホトリソグラフィを
用いたエッチングによって、パターニングする。このと
き、窒化シリコン膜５７は、少なくともチタン膜５５を
完全に覆う所望の形状に形成される。この窒化シリコン
膜５７も保護膜として機能する。次に、酸化シリコン膜
６３をＣＶＤ法によって１．０μｍ堆積させる。斯く堆
積させた酸化シリコン膜６３が第２の犠牲層となる。
Ｄ法によって０．２μｍ堆積させ、ホトリソグラフィを
用いたエッチングによって、パターニングする。このと
き、窒化シリコン膜５７は、少なくともチタン膜５５を
完全に覆う所望の形状に形成される。この窒化シリコン
膜５７も保護膜として機能する。次に、酸化シリコン膜
６３をＣＶＤ法によって１．０μｍ堆積させる。斯く堆
積させた酸化シリコン膜６３が第２の犠牲層となる。
【００９８】この酸化シリコン膜６３の所望の位置にス
ルーホール６４を形成し、その後、その上面に、窒化シ
リコン膜５２を、例えばＣＶＤ法によって、０．１μｍ
堆積させる。ここまでの工程で得られた構造を図８
（ｃ）に示す。 （４） 次に、上記窒化シリコン膜５２及び窒化シリコ
ン膜５７の上記スルーホール６４に対応する部分をホト
リソグラフィを用いてエッチングし、該スルーホール６
４にてチタン膜５５を再び露出させる。
ルーホール６４を形成し、その後、その上面に、窒化シ
リコン膜５２を、例えばＣＶＤ法によって、０．１μｍ
堆積させる。ここまでの工程で得られた構造を図８
（ｃ）に示す。 （４） 次に、上記窒化シリコン膜５２及び窒化シリコ
ン膜５７の上記スルーホール６４に対応する部分をホト
リソグラフィを用いてエッチングし、該スルーホール６
４にてチタン膜５５を再び露出させる。
【００９９】続いてタングステン膜５９を例えば選択Ｃ
ＶＤ法によって形成し、その上面に、多結晶シリコン膜
５１を、例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で
０．５μｍ〜１．０μｍ堆積させる。続いて該多結晶シ
リコン膜５１を、当該赤外線受光部５０Ａの大きさに、
ホトリソグラフィを用いたエッチングにてパターニング
する。この場合、上記タングステン膜５９が第２の柱部
５０Ｅとして機能する。
ＶＤ法によって形成し、その上面に、多結晶シリコン膜
５１を、例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で
０．５μｍ〜１．０μｍ堆積させる。続いて該多結晶シ
リコン膜５１を、当該赤外線受光部５０Ａの大きさに、
ホトリソグラフィを用いたエッチングにてパターニング
する。この場合、上記タングステン膜５９が第２の柱部
５０Ｅとして機能する。
【０１００】尚、選択ＣＶＤ法によるタングステン膜５
９の形成も、上記したタングステン膜５８と同様の条件
で行われる。又、多結晶シリコン膜５１のエッチング
は、例えば、ＳＦ6を４０ｓｃｃｍ、ＣＨＣｌＦ2を２０
ｓｃｃｍの割合で混入したガスを用いた雰囲気で、ガス
の圧力を０．１８ｔｏｒｒ、ＲＦ装置の出力を７５Ｗと
して行われる。ここまでの工程でここまでの工程で得ら
れた構造を図９（ｄ）に示す。
９の形成も、上記したタングステン膜５８と同様の条件
で行われる。又、多結晶シリコン膜５１のエッチング
は、例えば、ＳＦ6を４０ｓｃｃｍ、ＣＨＣｌＦ2を２０
ｓｃｃｍの割合で混入したガスを用いた雰囲気で、ガス
の圧力を０．１８ｔｏｒｒ、ＲＦ装置の出力を７５Ｗと
して行われる。ここまでの工程でここまでの工程で得ら
れた構造を図９（ｄ）に示す。
【０１０１】（５） 次に、上記所望の形状にエッチン
グされた多結晶シリコン膜５１の全面を覆うように窒化
シリコン膜５３を、例えばＣＶＤ法を用いて、０．１μ
ｍ堆積させる。次いで、窒化シリコン膜５３及び窒化シ
リコン膜５２を、ホトリソグラフィを用いたエッチング
により、所望の形状にパターニングする。このとき、窒
化シリコン膜５３は、少なくとも多結晶シリコン膜５１
を完全に覆う形状に形成され、他の部分は除去される。
ここまでの工程で得られた構造を図９（ｅ）に示す。
グされた多結晶シリコン膜５１の全面を覆うように窒化
シリコン膜５３を、例えばＣＶＤ法を用いて、０．１μ
ｍ堆積させる。次いで、窒化シリコン膜５３及び窒化シ
リコン膜５２を、ホトリソグラフィを用いたエッチング
により、所望の形状にパターニングする。このとき、窒
化シリコン膜５３は、少なくとも多結晶シリコン膜５１
を完全に覆う形状に形成され、他の部分は除去される。
ここまでの工程で得られた構造を図９（ｅ）に示す。
【０１０２】（６） 次いで、ホトリソグラフィとイオ
ンインプランテーションを用いて、多結晶シリコン膜５
１の所定の領域にｐ形不純物、ｎ形不純物を導入して高
濃度不純物拡散層５１Ａ，５１Ａを形成し、次いで同様
に、多結晶シリコン膜５１の所定の領域にｐ形不純物、
ｎ形不純物を導入してｐｎ接合（図示省略）を形成す
る。尚、高濃度不純物拡散層５１Ａ，５１Ａは、ｐｎ接
合を構成するｐ形拡散層（図示省略）に電気的に接続さ
れる側がｐ形に、ｎ形拡散層（図示省略）に電気的に接
続される側がｎ形に、各々形成される。
ンインプランテーションを用いて、多結晶シリコン膜５
１の所定の領域にｐ形不純物、ｎ形不純物を導入して高
濃度不純物拡散層５１Ａ，５１Ａを形成し、次いで同様
に、多結晶シリコン膜５１の所定の領域にｐ形不純物、
ｎ形不純物を導入してｐｎ接合（図示省略）を形成す
る。尚、高濃度不純物拡散層５１Ａ，５１Ａは、ｐｎ接
合を構成するｐ形拡散層（図示省略）に電気的に接続さ
れる側がｐ形に、ｎ形拡散層（図示省略）に電気的に接
続される側がｎ形に、各々形成される。
【０１０３】他方で、高濃度不純物拡散層５１Ａ，５１
Ａは、タングステン膜５８とも電気的に接続するように
接続部５０Ｆに形成される。この結果、高濃度不純物拡
散層５１Ａは、上記したように多結晶シリコン膜５１内
に形成されたｐｎ接合を構成するｐ形拡散層又はｎ形拡
散層（共に図示省略）とタングステン膜５８とを電気的
に接続させる。このとき、高濃度不純物拡散層５１Ａ
は、その最下部（タングステン膜５８との接合面）でも
十分に高濃度となるように、例えば、ドーズ量が５×１
０15個／cm2で、イオン打ち込み装置の加速電圧を１５
０ｋＶとしたイオンインプランテーションで形成され
る。この場合のアニールの条件は、窒素雰囲気中で温度
が１０００℃、時間が６０分間である。
Ａは、タングステン膜５８とも電気的に接続するように
接続部５０Ｆに形成される。この結果、高濃度不純物拡
散層５１Ａは、上記したように多結晶シリコン膜５１内
に形成されたｐｎ接合を構成するｐ形拡散層又はｎ形拡
散層（共に図示省略）とタングステン膜５８とを電気的
に接続させる。このとき、高濃度不純物拡散層５１Ａ
は、その最下部（タングステン膜５８との接合面）でも
十分に高濃度となるように、例えば、ドーズ量が５×１
０15個／cm2で、イオン打ち込み装置の加速電圧を１５
０ｋＶとしたイオンインプランテーションで形成され
る。この場合のアニールの条件は、窒素雰囲気中で温度
が１０００℃、時間が６０分間である。
【０１０４】一方、ｐｎ接合面（図示省略）を構成する
ｐ形拡散層、ｎ形拡散層の形成は、例えば、ドーズ量が
５×１０14個／cm2〜１×１０15個／cm2で、イオン打ち
込み装置の加速電圧を１５０ｋＶとしたイオンインプラ
ンテーションによって行なわれる。この場合のアニール
の条件は、窒素雰囲気中で、温度が６００℃、時間が６
０分間である。ここまでの工程で得られた構造を図９
（ｆ）に示す。
ｐ形拡散層、ｎ形拡散層の形成は、例えば、ドーズ量が
５×１０14個／cm2〜１×１０15個／cm2で、イオン打ち
込み装置の加速電圧を１５０ｋＶとしたイオンインプラ
ンテーションによって行なわれる。この場合のアニール
の条件は、窒素雰囲気中で、温度が６００℃、時間が６
０分間である。ここまでの工程で得られた構造を図９
（ｆ）に示す。
【０１０５】（７） 最後に、第１の犠牲層、第２の犠
牲層を各々構成する酸化シリコン膜６１、６３を、フッ
酸系のエッチング溶液によるウェットエッチングで除去
し、図７に示すマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セン
サ５０を実現する。尚、この第２の実施形態での説明で
も、赤外線受光部５０Ａに形成される赤外線吸収層につ
いての記述を省略しているが、上記したように保護膜と
して形成された窒化シリコン膜５３に赤外線を吸収する
性質があるので、この実施形態でも赤外線受光部５０Ａ
の全体を赤外線吸収層と捉えて、その開口率を算出する
ことができる。而して、図７に示すように、架橋部５０
Ｂ，５０Ｂが、赤外線受光部５０Ａの赤外線吸収層（図
示省略）の下方に位置するので、赤外線受光部５０Ａの
赤外線吸収層が広げられ、その開口率が高くなる（約８
０％）。
牲層を各々構成する酸化シリコン膜６１、６３を、フッ
酸系のエッチング溶液によるウェットエッチングで除去
し、図７に示すマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セン
サ５０を実現する。尚、この第２の実施形態での説明で
も、赤外線受光部５０Ａに形成される赤外線吸収層につ
いての記述を省略しているが、上記したように保護膜と
して形成された窒化シリコン膜５３に赤外線を吸収する
性質があるので、この実施形態でも赤外線受光部５０Ａ
の全体を赤外線吸収層と捉えて、その開口率を算出する
ことができる。而して、図７に示すように、架橋部５０
Ｂ，５０Ｂが、赤外線受光部５０Ａの赤外線吸収層（図
示省略）の下方に位置するので、赤外線受光部５０Ａの
赤外線吸収層が広げられ、その開口率が高くなる（約８
０％）。
【０１０６】又、この第２の実施形態によれば、コンタ
クトホール６２、スルーホール６４に、タングステン膜
５８，５９を埋め込むので、第１，第２の柱部５０Ｄ，
５０Ｅを構成しているので、赤外線受光部５０Ａにスル
ーホールを設ける必要がなくなる。このように構成され
た熱型赤外線センサ５０も、第１の実施形態の場合と同
様に、複数個、面状に整列されて、赤外線イメージセン
サが構成される。
クトホール６２、スルーホール６４に、タングステン膜
５８，５９を埋め込むので、第１，第２の柱部５０Ｄ，
５０Ｅを構成しているので、赤外線受光部５０Ａにスル
ーホールを設ける必要がなくなる。このように構成され
た熱型赤外線センサ５０も、第１の実施形態の場合と同
様に、複数個、面状に整列されて、赤外線イメージセン
サが構成される。
【０１０７】この場合にも、赤外線イメージセンサを多
数の熱型赤外線センサ５０，５０…にて構成するに当っ
て、熱型赤外線センサ５０の赤外線受光部５０Ａを支持
する支持部（架橋部５０Ｂ、第１の柱部５０Ｄ，５０
Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅ）を赤外線受光部５０Ａ
の下方に形成しているので、該赤外線受光部５０Ａの面
積を、従来のものに比べて大きく確保して、開口率を高
めることができる。
数の熱型赤外線センサ５０，５０…にて構成するに当っ
て、熱型赤外線センサ５０の赤外線受光部５０Ａを支持
する支持部（架橋部５０Ｂ、第１の柱部５０Ｄ，５０
Ｄ、第２の柱部５０Ｅ，５０Ｅ）を赤外線受光部５０Ａ
の下方に形成しているので、該赤外線受光部５０Ａの面
積を、従来のものに比べて大きく確保して、開口率を高
めることができる。
【０１０８】このように開口率が高いと、熱容量を変え
ないという条件の下で、且つ、センサの温度分解能を一
定にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１つ
の熱型赤外線センサ５０が占める面積を小さくできるの
で、赤外線イメージセンサの高集積化を図ることができ
る。反対に、赤外線イメージセンサにおいて、熱容量を
変えないという条件の下で、一定面積内に一定数の熱型
赤外線センサ５０，５０…を配置するのであれば、１つ
の熱型赤外線センサ５０において赤外線受光部５０Ａの
占める割合を大きくすることができるので、その分セン
サの温度分解能が向上する。
ないという条件の下で、且つ、センサの温度分解能を一
定にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１つ
の熱型赤外線センサ５０が占める面積を小さくできるの
で、赤外線イメージセンサの高集積化を図ることができ
る。反対に、赤外線イメージセンサにおいて、熱容量を
変えないという条件の下で、一定面積内に一定数の熱型
赤外線センサ５０，５０…を配置するのであれば、１つ
の熱型赤外線センサ５０において赤外線受光部５０Ａの
占める割合を大きくすることができるので、その分セン
サの温度分解能が向上する。
【０１０９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施例について、図１０から図１３を参照して説明す
る。尚、この第３の実施形態は、請求項１から請求項
４、請求項７、請求項１２、請求項１４及び請求項１５
に対応する。
実施例について、図１０から図１３を参照して説明す
る。尚、この第３の実施形態は、請求項１から請求項
４、請求項７、請求項１２、請求項１４及び請求項１５
に対応する。
【０１１０】この第３の実施形態の熱型赤外線センサ７
０も、半導体基板（例えば、シリコン基板）１上に、多
数格子状に整列して形成されて、赤外線イメージセンサ
を構成する。尚、この熱型赤外線センサ７０は、第２の
柱部７０Ｅが、多結晶シリコン膜７１に形成された高濃
度不純物拡散層７１Ａで構成されている点が、上記した
第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０と異なるもので
ある。尚、他の対応する構成に関しては、特に示さない
限り、第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０と同一で
あり、その詳細な説明は省略する。
０も、半導体基板（例えば、シリコン基板）１上に、多
数格子状に整列して形成されて、赤外線イメージセンサ
を構成する。尚、この熱型赤外線センサ７０は、第２の
柱部７０Ｅが、多結晶シリコン膜７１に形成された高濃
度不純物拡散層７１Ａで構成されている点が、上記した
第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０と異なるもので
ある。尚、他の対応する構成に関しては、特に示さない
限り、第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０と同一で
あり、その詳細な説明は省略する。
【０１１１】以下、熱型赤外線センサ７０の構成につい
て説明する。熱型赤外線センサ７０は、図１０に示すよ
うに、赤外線受光部７０Ａと、一対の架橋部７０Ｂ，７
０Ｂ（以下、一方のみ図示）と、一対の第１の柱部７０
Ｄ，７０Ｄと、一対の第２の柱部７０Ｅ，７０Ｅとによ
って構成されている。尚、上記赤外線受光部７０Ａには
ｐｎ接合型サーミスタ（図示省略）が形成されている。
この場合、赤外線受光部７０Ａは、入射した赤外線を熱
エネルギーに変換する吸収層としての機能を有すると共
に、該変換された熱エネルギーの大きさに応じてその物
性値が変化するセンサ部としての機能を有する。
て説明する。熱型赤外線センサ７０は、図１０に示すよ
うに、赤外線受光部７０Ａと、一対の架橋部７０Ｂ，７
０Ｂ（以下、一方のみ図示）と、一対の第１の柱部７０
Ｄ，７０Ｄと、一対の第２の柱部７０Ｅ，７０Ｅとによ
って構成されている。尚、上記赤外線受光部７０Ａには
ｐｎ接合型サーミスタ（図示省略）が形成されている。
この場合、赤外線受光部７０Ａは、入射した赤外線を熱
エネルギーに変換する吸収層としての機能を有すると共
に、該変換された熱エネルギーの大きさに応じてその物
性値が変化するセンサ部としての機能を有する。
【０１１２】架橋部７０Ｂ，７０Ｂ、第１の柱部７０
Ｄ，７０Ｄは、同一の金属膜（チタン膜７５）で形成さ
れ、高濃度不純物拡散層７１Ａにて形成された第２の柱
部７０Ｅ，７０Ｅと協働して、赤外線受光部７０Ａを半
導体基板１上に空隙Ｍを介して支持する支持部を構成す
る。この場合、これら支持部を構成する架橋部７０Ｂ，
７０Ｂ、第１の柱部７０Ｄ，７０Ｄ，第２の柱部７０
Ｅ，７０Ｅは、赤外線受光部７０Ａの下方に形成されて
おり、赤外線が入射する側（図１０の上方）から見たと
き、支持部を構成するこれらの部位は、当該赤外線受光
部７０Ａにてその全部が覆われている。
Ｄ，７０Ｄは、同一の金属膜（チタン膜７５）で形成さ
れ、高濃度不純物拡散層７１Ａにて形成された第２の柱
部７０Ｅ，７０Ｅと協働して、赤外線受光部７０Ａを半
導体基板１上に空隙Ｍを介して支持する支持部を構成す
る。この場合、これら支持部を構成する架橋部７０Ｂ，
７０Ｂ、第１の柱部７０Ｄ，７０Ｄ，第２の柱部７０
Ｅ，７０Ｅは、赤外線受光部７０Ａの下方に形成されて
おり、赤外線が入射する側（図１０の上方）から見たと
き、支持部を構成するこれらの部位は、当該赤外線受光
部７０Ａにてその全部が覆われている。
【０１１３】又、架橋部７０Ｂ，７０Ｂ、第１の柱部７
０Ｄ，７０Ｄ、第２の柱部７０Ｅ，７０Ｅは、上記した
赤外線受光部７０Ａの導体部又は半導体部（この場合
は、高濃度不純物拡散層７１Ａ）と半導体基板１の不純
物拡散層１Ａとを電気的に接続する配線としても機能し
ている。又、架橋部７０Ｂ，７０Ｂは、上記した第１の
実施形態の熱型赤外線センサ１０の架橋部１０Ｂ，１０
Ｂと同様、平面形状がＬ字型の板状に形成されると共
に、赤外線受光部７０Ａと略平行にその下方に形成され
ている。
０Ｄ，７０Ｄ、第２の柱部７０Ｅ，７０Ｅは、上記した
赤外線受光部７０Ａの導体部又は半導体部（この場合
は、高濃度不純物拡散層７１Ａ）と半導体基板１の不純
物拡散層１Ａとを電気的に接続する配線としても機能し
ている。又、架橋部７０Ｂ，７０Ｂは、上記した第１の
実施形態の熱型赤外線センサ１０の架橋部１０Ｂ，１０
Ｂと同様、平面形状がＬ字型の板状に形成されると共
に、赤外線受光部７０Ａと略平行にその下方に形成され
ている。
【０１１４】熱型赤外線センサ７０の赤外線受光部７０
Ａは、図１０に示すように、多結晶シリコン膜７１と、
該多結晶シリコン膜７１の表面を被覆する窒化シリコン
膜７２，７３によって構成されている。尚、多結晶シリ
コン膜７１の上面に形成された窒化シリコン膜７３は、
赤外線を吸収し易い材質であるため、赤外線受光部７０
Ａの赤外線吸収層（図示省略）の実質的な大きさ（面
積）は、該窒化シリコン膜７３によって決定される。
Ａは、図１０に示すように、多結晶シリコン膜７１と、
該多結晶シリコン膜７１の表面を被覆する窒化シリコン
膜７２，７３によって構成されている。尚、多結晶シリ
コン膜７１の上面に形成された窒化シリコン膜７３は、
赤外線を吸収し易い材質であるため、赤外線受光部７０
Ａの赤外線吸収層（図示省略）の実質的な大きさ（面
積）は、該窒化シリコン膜７３によって決定される。
【０１１５】赤外線受光部７０Ａの所定位置には接続部
７０Ｆ（一方のみ図示）が設けられており、該接続部７
０Ｆに、高濃度不純物拡散層（導電部）７１Ａが形成さ
れている。而して、この高濃度不純物拡散層７１Ａが、
該赤外線受光部７０Ａに形成されたｐｎ接合型サーミス
タ（図示省略）に電気的に接続されている。又、ｐｎ接
合を構成するｐ形不純物（図示省略）に接続される高濃
度不純物拡散層７１Ａにはｐ形の不純物が導入され、ｎ
形不純物（図示省略）に接続される高濃度不純物拡散層
７１Ａにはｎ形の不純物が導入される。
７０Ｆ（一方のみ図示）が設けられており、該接続部７
０Ｆに、高濃度不純物拡散層（導電部）７１Ａが形成さ
れている。而して、この高濃度不純物拡散層７１Ａが、
該赤外線受光部７０Ａに形成されたｐｎ接合型サーミス
タ（図示省略）に電気的に接続されている。又、ｐｎ接
合を構成するｐ形不純物（図示省略）に接続される高濃
度不純物拡散層７１Ａにはｐ形の不純物が導入され、ｎ
形不純物（図示省略）に接続される高濃度不純物拡散層
７１Ａにはｎ形の不純物が導入される。
【０１１６】一方、架橋部７０Ｂ，７０Ｂ，第１の柱部
７０Ｄ，７０Ｄは、図１０に示すように、チタン膜７５
にて構成され、該チタン膜７５を覆うように窒化シリコ
ン膜７６，７７が形成されている。又、チタン膜７５
は、その一端部７５Ａで半導体基板１の不純物拡散層１
Ａに電気的に接続され、他端部７５Ｂが、高濃度不純物
拡散層７１Ａに電気的に接続されている。
７０Ｄ，７０Ｄは、図１０に示すように、チタン膜７５
にて構成され、該チタン膜７５を覆うように窒化シリコ
ン膜７６，７７が形成されている。又、チタン膜７５
は、その一端部７５Ａで半導体基板１の不純物拡散層１
Ａに電気的に接続され、他端部７５Ｂが、高濃度不純物
拡散層７１Ａに電気的に接続されている。
【０１１７】次に、上記構成の熱型赤外線センサ７０の
製造方法について、図１１から図１３を参照して説明す
る。熱型赤外線センサ７０は概ね以下の手順に従って作
製される。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、酸化シリコン膜７８を１．０μｍ堆積さ
せる。斯く堆積させた酸化シリコン膜７８が第１の犠牲
層となる。
製造方法について、図１１から図１３を参照して説明す
る。熱型赤外線センサ７０は概ね以下の手順に従って作
製される。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、酸化シリコン膜７８を１．０μｍ堆積さ
せる。斯く堆積させた酸化シリコン膜７８が第１の犠牲
層となる。
【０１１８】次いで、半導体基板１の不純物拡散層１Ａ
が露出するように、窒化シリコン膜１Ｄ及び酸化シリコ
ン膜７８に開口（コンタクトホール）７８Ａを形成す
る。更に、窒化シリコン膜７６を０．２μｍ堆積させ、
その後、これを所望の形状にパターニングして、半導体
基板１の不純物拡散層１Ａを再び露出させる。ここまで
の工程で得られた構造を図１１（ａ）に示す。
が露出するように、窒化シリコン膜１Ｄ及び酸化シリコ
ン膜７８に開口（コンタクトホール）７８Ａを形成す
る。更に、窒化シリコン膜７６を０．２μｍ堆積させ、
その後、これを所望の形状にパターニングして、半導体
基板１の不純物拡散層１Ａを再び露出させる。ここまで
の工程で得られた構造を図１１（ａ）に示す。
【０１１９】（２） 次に、上記コンタクトホール７８
Ａを覆うように、チタン膜７５を０．２μｍの厚さに形
成する。このチタン膜７５は、第１の柱部７０Ｄ，７０
Ｄ、架橋部７０Ｂ，７０Ｂの配線として機能する。次い
でチタン膜７５を所望の形状にホトリソグラフィを用い
てパターニングする。ここまでの工程で得られた構造を
図１１（ｂ）に示す。
Ａを覆うように、チタン膜７５を０．２μｍの厚さに形
成する。このチタン膜７５は、第１の柱部７０Ｄ，７０
Ｄ、架橋部７０Ｂ，７０Ｂの配線として機能する。次い
でチタン膜７５を所望の形状にホトリソグラフィを用い
てパターニングする。ここまでの工程で得られた構造を
図１１（ｂ）に示す。
【０１２０】（３） 窒化シリコン膜７７を０．２μｍ
堆積させその後、ホトリソグラフィを用いて、所望の形
状にパターニングする。次に、酸化シリコン膜７９を
１．０μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸化シリコン膜
７９が第２の犠牲層となる。ここまでの工程で得られた
構造を図１１（ｃ）に示す。尚、ここまでの工程は、第
１の実施形態の（１）〜（３）と同様であり、その製造
条件等については、説明を省略する。
堆積させその後、ホトリソグラフィを用いて、所望の形
状にパターニングする。次に、酸化シリコン膜７９を
１．０μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸化シリコン膜
７９が第２の犠牲層となる。ここまでの工程で得られた
構造を図１１（ｃ）に示す。尚、ここまでの工程は、第
１の実施形態の（１）〜（３）と同様であり、その製造
条件等については、説明を省略する。
【０１２１】（４） 上記酸化シリコン膜７９の所望の
位置にコンタクトホール７９Ａを形成し、窒化シリコン
膜７７を露出させる。その後、その上面に、窒化シリコ
ン膜７２を、例えばＣＶＤ法によって、０．１μｍ堆積
させる。ここまでの工程で得られた構造を図１２（ｄ）
に示す。
位置にコンタクトホール７９Ａを形成し、窒化シリコン
膜７７を露出させる。その後、その上面に、窒化シリコ
ン膜７２を、例えばＣＶＤ法によって、０．１μｍ堆積
させる。ここまでの工程で得られた構造を図１２（ｄ）
に示す。
【０１２２】（５） 次いで、この窒化シリコン膜７２
及び上記窒化シリコン膜７７の上記コンタクトホール７
９Ａに対応する箇所をホトリソグラフィを用いてエッチ
ングし、該コンタクトホール７９Ａにてチタン膜７５を
再び露出させる。続いて、その上面に、多結晶シリコン
膜７１を、例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で
０．５μｍ〜１．０μｍ堆積させ、続いて該多結晶シリ
コン膜７１を、赤外線受光部７０Ａの大きさに対応する
ように、ホトリソグラフィを用いたエッチングにてパタ
ーニングする。ここまでの工程で得られた構造を図１２
（ｅ）に示す。
及び上記窒化シリコン膜７７の上記コンタクトホール７
９Ａに対応する箇所をホトリソグラフィを用いてエッチ
ングし、該コンタクトホール７９Ａにてチタン膜７５を
再び露出させる。続いて、その上面に、多結晶シリコン
膜７１を、例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で
０．５μｍ〜１．０μｍ堆積させ、続いて該多結晶シリ
コン膜７１を、赤外線受光部７０Ａの大きさに対応する
ように、ホトリソグラフィを用いたエッチングにてパタ
ーニングする。ここまでの工程で得られた構造を図１２
（ｅ）に示す。
【０１２３】（６） 次に、ＣＶＤ法を用いて、その全
面に窒化シリコン膜７３を０．１μｍ堆積させる。次い
で、この窒化シリコン膜７３及び窒化シリコン膜７２を
ホトリソグラフィを用いたエッチングにより、所望の形
状にパターニングする。このとき、窒化シリコン膜７３
は、少なくとも多結晶シリコン膜７１を完全に覆う形状
に形成され、他の部分は除去される。ここまでの工程で
得られた構造を図１３（ｆ）に示す。
面に窒化シリコン膜７３を０．１μｍ堆積させる。次い
で、この窒化シリコン膜７３及び窒化シリコン膜７２を
ホトリソグラフィを用いたエッチングにより、所望の形
状にパターニングする。このとき、窒化シリコン膜７３
は、少なくとも多結晶シリコン膜７１を完全に覆う形状
に形成され、他の部分は除去される。ここまでの工程で
得られた構造を図１３（ｆ）に示す。
【０１２４】（７） 次いで、ホトリソグラフィとイオ
ンインプランテーションを用いて、多結晶シリコン膜７
１の所定の領域にｐ形不純物、ｎ形不純物を導入して高
濃度不純物拡散層７１Ａ，７１Ａを形成し、次いで同様
に、多結晶シリコン膜７１の所定の領域にｐ形不純物、
ｎ形不純物を導入してｐｎ接合（図示省略）を形成す
る。尚、高濃度不純物拡散層７１Ａ，７１Ａは、ｐｎ接
合を構成するｐ形拡散層（図示省略）に電気的に接続さ
れる側がｐ形に、ｎ形拡散層（図示省略）に電気的に接
続される側がｎ形に、各々形成される。
ンインプランテーションを用いて、多結晶シリコン膜７
１の所定の領域にｐ形不純物、ｎ形不純物を導入して高
濃度不純物拡散層７１Ａ，７１Ａを形成し、次いで同様
に、多結晶シリコン膜７１の所定の領域にｐ形不純物、
ｎ形不純物を導入してｐｎ接合（図示省略）を形成す
る。尚、高濃度不純物拡散層７１Ａ，７１Ａは、ｐｎ接
合を構成するｐ形拡散層（図示省略）に電気的に接続さ
れる側がｐ形に、ｎ形拡散層（図示省略）に電気的に接
続される側がｎ形に、各々形成される。
【０１２５】一方で、高濃度不純物拡散層７１Ａ，７１
Ａは、チタン膜７５の他端部７５Ｂに電気的に接続さ
れ、多結晶シリコン膜７１内に形成されたｐｎ接合を構
成するｐ形拡散層又はｎ形拡散層（共に図示省略）とチ
タン膜７５とを電気的に接続させる。従って、高濃度不
純物拡散層７１Ａは、その最下部（チタン膜７５との接
合面）でも十分に高濃度となるように、例えば、ドーズ
量が５×１０15個／cm2で、イオン打ち込み装置の加速
電圧を１５０ｋＶとしたイオンインプランテーションで
形成される。この場合のアニールの条件は、窒素雰囲気
中で温度が１０００℃、時間が６０分間である。
Ａは、チタン膜７５の他端部７５Ｂに電気的に接続さ
れ、多結晶シリコン膜７１内に形成されたｐｎ接合を構
成するｐ形拡散層又はｎ形拡散層（共に図示省略）とチ
タン膜７５とを電気的に接続させる。従って、高濃度不
純物拡散層７１Ａは、その最下部（チタン膜７５との接
合面）でも十分に高濃度となるように、例えば、ドーズ
量が５×１０15個／cm2で、イオン打ち込み装置の加速
電圧を１５０ｋＶとしたイオンインプランテーションで
形成される。この場合のアニールの条件は、窒素雰囲気
中で温度が１０００℃、時間が６０分間である。
【０１２６】一方、ｐｎ接合面（図示省略）を構成する
ｐ形拡散層、ｎ形拡散層の形成は、例えば、ドーズ量が
５×１０14個／cm2〜１×１０15個／cm2で、イオン打ち
込み装置の加速電圧を１５０ｋＶとしたイオンインプラ
ンテーションによって行なわれる。この場合のアニール
の条件は、窒素雰囲気中で、温度が６００℃、時間が６
０分間である。ここまでの工程で得られた構造を図１３
（ｇ）に示す。
ｐ形拡散層、ｎ形拡散層の形成は、例えば、ドーズ量が
５×１０14個／cm2〜１×１０15個／cm2で、イオン打ち
込み装置の加速電圧を１５０ｋＶとしたイオンインプラ
ンテーションによって行なわれる。この場合のアニール
の条件は、窒素雰囲気中で、温度が６００℃、時間が６
０分間である。ここまでの工程で得られた構造を図１３
（ｇ）に示す。
【０１２７】（８） 最後に、第１の犠牲層、第２の犠
牲層を各々構成する酸化シリコン膜７８、７９を、フッ
酸系のエッチング溶液によるウェットエッチングで除去
し、図１０に示すマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セ
ンサ７０を実現する。尚、この第３の実施形態での説明
でも、赤外線受光部７０Ａに形成される赤外線吸収層に
ついての記述を省略しているが、上記したように保護膜
として形成された窒化シリコン膜７３に赤外線を吸収す
る性質があるので、この実施形態では赤外線受光部７０
Ａを、赤外線吸収層と捉えて、その開口率を算出するこ
とができる。このとき、図１０に示すように、架橋部７
０Ｂ，７０Ｂが、赤外線受光部７０Ａの赤外線吸収層
（図示省略）の下方に位置するので、赤外線受光部７０
Ａの赤外線吸収層が広げられ、その開口率が高くなる。
牲層を各々構成する酸化シリコン膜７８、７９を、フッ
酸系のエッチング溶液によるウェットエッチングで除去
し、図１０に示すマイクロブリッジ構造の熱型赤外線セ
ンサ７０を実現する。尚、この第３の実施形態での説明
でも、赤外線受光部７０Ａに形成される赤外線吸収層に
ついての記述を省略しているが、上記したように保護膜
として形成された窒化シリコン膜７３に赤外線を吸収す
る性質があるので、この実施形態では赤外線受光部７０
Ａを、赤外線吸収層と捉えて、その開口率を算出するこ
とができる。このとき、図１０に示すように、架橋部７
０Ｂ，７０Ｂが、赤外線受光部７０Ａの赤外線吸収層
（図示省略）の下方に位置するので、赤外線受光部７０
Ａの赤外線吸収層が広げられ、その開口率が高くなる。
【０１２８】又、この第３の実施形態によれば、多結晶
シリコン膜７１に高濃度に不純物を導入して、第２の柱
部７０Ｅ，７０Ｅを構成しているので、赤外線受光部７
０Ａにスルーホールを設ける必要がなくなる。このよう
に構成された熱型赤外線センサ７０も、第１の実施形態
の場合と同様に、複数個、面状に整列されて、赤外線イ
メージセンサが構成される。
シリコン膜７１に高濃度に不純物を導入して、第２の柱
部７０Ｅ，７０Ｅを構成しているので、赤外線受光部７
０Ａにスルーホールを設ける必要がなくなる。このよう
に構成された熱型赤外線センサ７０も、第１の実施形態
の場合と同様に、複数個、面状に整列されて、赤外線イ
メージセンサが構成される。
【０１２９】この場合にも、赤外線イメージセンサを多
数の熱型赤外線センサ７０，７０…にて構成するに当っ
て、熱型赤外線センサ７０の赤外線受光部７０Ａを支持
する支持部（架橋部７０Ｂ、第１の柱部７０Ｄ、第２の
柱部７０Ｅ）を、赤外線受光部７０Ａの下方に形成して
いるので、該赤外線受光部７０Ａの面積を、従来のもの
に比べて大きく確保して、その開口率を高めることがで
きる。
数の熱型赤外線センサ７０，７０…にて構成するに当っ
て、熱型赤外線センサ７０の赤外線受光部７０Ａを支持
する支持部（架橋部７０Ｂ、第１の柱部７０Ｄ、第２の
柱部７０Ｅ）を、赤外線受光部７０Ａの下方に形成して
いるので、該赤外線受光部７０Ａの面積を、従来のもの
に比べて大きく確保して、その開口率を高めることがで
きる。
【０１３０】このように開口率が高いと、熱容量が変わ
らないという条件の下で、且つ、センサの温度分解能を
一定にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１
つの熱型赤外線センサ７０が占める面積を小さくできる
ので、赤外線イメージセンサにおいて、その高集積化を
図ることができる。反対に、赤外線イメージセンサにお
いて、熱容量を変えないという条件の下で、一定面積内
に一定数の熱型赤外線センサ７０，７０…を配置するの
であれば、１つの熱型赤外線センサ７０において、赤外
線受光部７０Ａの占める面積の割合を大きくすることが
できるので、その分センサの温度分解能が向上する。
らないという条件の下で、且つ、センサの温度分解能を
一定にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１
つの熱型赤外線センサ７０が占める面積を小さくできる
ので、赤外線イメージセンサにおいて、その高集積化を
図ることができる。反対に、赤外線イメージセンサにお
いて、熱容量を変えないという条件の下で、一定面積内
に一定数の熱型赤外線センサ７０，７０…を配置するの
であれば、１つの熱型赤外線センサ７０において、赤外
線受光部７０Ａの占める面積の割合を大きくすることが
できるので、その分センサの温度分解能が向上する。
【０１３１】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施例について、図１４から図１７を参照して説明す
る。尚、この第４の実施形態は、請求項１から請求項
５、請求項７、請求項１３から請求項１５に対応する。
この第４の実施形態の熱型赤外線センサ８０も、半導体
基板（例えば、シリコン基板）１上に、多数格子状に整
列して形成されて、赤外線イメージセンサを構成する。
実施例について、図１４から図１７を参照して説明す
る。尚、この第４の実施形態は、請求項１から請求項
５、請求項７、請求項１３から請求項１５に対応する。
この第４の実施形態の熱型赤外線センサ８０も、半導体
基板（例えば、シリコン基板）１上に、多数格子状に整
列して形成されて、赤外線イメージセンサを構成する。
【０１３２】尚、この熱型赤外線センサ８０は、第１の
柱部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８０Ｅが、架
橋部８０Ｂ，８０Ｂと同一の金属膜（例えば、チタン膜
８５）にて形成されている点が、上記した第１の実施形
態の熱型赤外線センサ１０と異なるものである。尚、他
の対応する構成に関しては、特に示さない限り、第１の
実施形態の熱型赤外線センサ１０と同一であり、その詳
細な説明は省略する。
柱部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８０Ｅが、架
橋部８０Ｂ，８０Ｂと同一の金属膜（例えば、チタン膜
８５）にて形成されている点が、上記した第１の実施形
態の熱型赤外線センサ１０と異なるものである。尚、他
の対応する構成に関しては、特に示さない限り、第１の
実施形態の熱型赤外線センサ１０と同一であり、その詳
細な説明は省略する。
【０１３３】以下、熱型赤外線センサ８０の構成につい
て説明する。熱型赤外線センサ８０は、図１４に示すよ
うに、赤外線受光部８０Ａと、架橋部８０Ｂ，８０Ｂ
と、第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄと、第２の柱部８０Ｅ，
８０Ｅとによって構成されている。尚、上記赤外線受光
部８０Ａにはｐｎ接合型サーミスタが形成されている。
この場合、赤外線受光部８０Ａは、入射した赤外線を熱
エネルギーに変換する吸収層としての機能を有すると共
に、該変換された熱エネルギーの大きさに応じてその物
性値が変化するセンサ部としての機能を有する。
て説明する。熱型赤外線センサ８０は、図１４に示すよ
うに、赤外線受光部８０Ａと、架橋部８０Ｂ，８０Ｂ
と、第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄと、第２の柱部８０Ｅ，
８０Ｅとによって構成されている。尚、上記赤外線受光
部８０Ａにはｐｎ接合型サーミスタが形成されている。
この場合、赤外線受光部８０Ａは、入射した赤外線を熱
エネルギーに変換する吸収層としての機能を有すると共
に、該変換された熱エネルギーの大きさに応じてその物
性値が変化するセンサ部としての機能を有する。
【０１３４】又、架橋部８０Ｂ，８０Ｂ、第１の柱部８
０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８０Ｅは、同一の金
属膜（チタン膜８５）で形成されて、赤外線受光部８０
Ａを半導体基板１上に空隙Ｍを介して支持する支持部を
構成する。この場合、これら支持部を構成する架橋部８
０Ｂ，８０Ｂ、第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部
８０Ｅ，８０Ｅは、赤外線受光部８０Ａの下方に形成さ
れており、赤外線が入射する側（図１４の上方）から見
たとき、支持部を構成するこれらの部位は、当該赤外線
受光部８０Ａにてその全部が覆われる。
０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８０Ｅは、同一の金
属膜（チタン膜８５）で形成されて、赤外線受光部８０
Ａを半導体基板１上に空隙Ｍを介して支持する支持部を
構成する。この場合、これら支持部を構成する架橋部８
０Ｂ，８０Ｂ、第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部
８０Ｅ，８０Ｅは、赤外線受光部８０Ａの下方に形成さ
れており、赤外線が入射する側（図１４の上方）から見
たとき、支持部を構成するこれらの部位は、当該赤外線
受光部８０Ａにてその全部が覆われる。
【０１３５】又、架橋部８０Ｂ，８０Ｂ、前記第１の柱
部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８０Ｅを一体的
に構成するチタン膜８５は配線としても機能しており、
上記した赤外線受光部８０Ａの導体部又は半導体部（こ
の場合は、高濃度不純物拡散層８１Ａ）と半導体基板１
の不純物拡散層１Ａとが、このチタン膜８５によって電
気的に接続される。
部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８０Ｅを一体的
に構成するチタン膜８５は配線としても機能しており、
上記した赤外線受光部８０Ａの導体部又は半導体部（こ
の場合は、高濃度不純物拡散層８１Ａ）と半導体基板１
の不純物拡散層１Ａとが、このチタン膜８５によって電
気的に接続される。
【０１３６】又、チタン膜８５の架橋部８０Ｂ，８０Ｂ
に相当する部位も、上記した第１の実施形態の熱型赤外
線センサ１０の架橋部１０Ｂ，１０Ｂと同様、平面形状
がＬ字型の板状に形成されると共に、赤外線受光部８０
Ａと略平行にその下方に形成されている。熱型赤外線セ
ンサ８０の赤外線受光部８０Ａは、図１４に示すよう
に、多結晶シリコン膜８１と、該多結晶シリコン膜８１
の表面を被覆する窒化シリコン膜８２，８３によって構
成されている。尚、多結晶シリコン膜８１の上面に形成
された窒化シリコン膜８３は、赤外線を吸収し易い材質
であるため、赤外線受光部８０Ａの赤外線吸収層（図示
省略）の実質的な大きさ（面積）は、該窒化シリコン膜
８３によって決定される。
に相当する部位も、上記した第１の実施形態の熱型赤外
線センサ１０の架橋部１０Ｂ，１０Ｂと同様、平面形状
がＬ字型の板状に形成されると共に、赤外線受光部８０
Ａと略平行にその下方に形成されている。熱型赤外線セ
ンサ８０の赤外線受光部８０Ａは、図１４に示すよう
に、多結晶シリコン膜８１と、該多結晶シリコン膜８１
の表面を被覆する窒化シリコン膜８２，８３によって構
成されている。尚、多結晶シリコン膜８１の上面に形成
された窒化シリコン膜８３は、赤外線を吸収し易い材質
であるため、赤外線受光部８０Ａの赤外線吸収層（図示
省略）の実質的な大きさ（面積）は、該窒化シリコン膜
８３によって決定される。
【０１３７】赤外線受光部８０Ａの所定位置には接続部
８０Ｆが設けられており、該接続部８０Ｆに、高濃度不
純物拡散層（導電部）８１Ａが形成されている。而し
て、この高濃度不純物拡散層８１Ａが、該赤外線受光部
８０Ａに形成されたｐｎ接合型サーミスタ（図示省略）
に電気的に接続されている。一方、架橋部８０Ｂ，８０
Ｂ，第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８
０Ｅは、図１４に示すように、チタン膜８５の一部と、
該チタン膜８５を覆うように窒化シリコン膜８６，８７
にて形成されている。
８０Ｆが設けられており、該接続部８０Ｆに、高濃度不
純物拡散層（導電部）８１Ａが形成されている。而し
て、この高濃度不純物拡散層８１Ａが、該赤外線受光部
８０Ａに形成されたｐｎ接合型サーミスタ（図示省略）
に電気的に接続されている。一方、架橋部８０Ｂ，８０
Ｂ，第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ，８
０Ｅは、図１４に示すように、チタン膜８５の一部と、
該チタン膜８５を覆うように窒化シリコン膜８６，８７
にて形成されている。
【０１３８】又、チタン膜８５は、その一端部８５Ａで
半導体基板１の不純物拡散層１Ａに電気的に接続され、
他端部８５Ｂで多結晶シリコン膜８１に形成された高濃
度不純物拡散層（導電部）８１Ａに電気的に接続されて
いる。この場合、チタン膜８５は、その一端部８５Ａが
第１の柱部８０Ｄ（及び導電部）として、他端部８５Ｂ
が第２の柱部８０Ｅ（及び導電部）として機能してい
る。
半導体基板１の不純物拡散層１Ａに電気的に接続され、
他端部８５Ｂで多結晶シリコン膜８１に形成された高濃
度不純物拡散層（導電部）８１Ａに電気的に接続されて
いる。この場合、チタン膜８５は、その一端部８５Ａが
第１の柱部８０Ｄ（及び導電部）として、他端部８５Ｂ
が第２の柱部８０Ｅ（及び導電部）として機能してい
る。
【０１３９】次に、上記構成の熱型赤外線センサ８０の
製造方法について、図１５から図１７を参照して説明す
る。熱型赤外線センサ８０は概ね以下の手順に従って作
製される。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、酸化シリコン膜８８を２．０μｍ堆積さ
せる。そして、ホトリソグラフィを用いたエッチングに
よって、赤外線受光部８０Ａと架橋部８０Ｂ，８０Ｂと
の接続部に対応する部分８８Ａ以外の酸化シリコン膜８
８を、所定の膜厚（例えば，１．０μｍ）までエッチン
グする。斯く形成させた酸化シリコン膜８８が第１の犠
牲層となる。
製造方法について、図１５から図１７を参照して説明す
る。熱型赤外線センサ８０は概ね以下の手順に従って作
製される。 （１） 先ず、窒化シリコン膜１Ｄで覆われた半導体基
板１の表面に、酸化シリコン膜８８を２．０μｍ堆積さ
せる。そして、ホトリソグラフィを用いたエッチングに
よって、赤外線受光部８０Ａと架橋部８０Ｂ，８０Ｂと
の接続部に対応する部分８８Ａ以外の酸化シリコン膜８
８を、所定の膜厚（例えば，１．０μｍ）までエッチン
グする。斯く形成させた酸化シリコン膜８８が第１の犠
牲層となる。
【０１４０】次いで、半導体基板１の不純物拡散層１Ａ
が露出するように、酸化シリコン膜８８及び窒化シリコ
ン膜１Ｄをホトリソグラフィを用いてエッチングしてコ
ンタクトホール８８Ｂを形成する。ここまでの工程で得
られた構造を図１５（ａ）に示す。 （２） 次いで、その全面に窒化シリコン膜８６を０．
２μｍの厚さ形成し、更に、上記コンタクトホール８８
Ｂに対応する窒化シリコン膜８６の部分をホトリソグラ
フィを用いてエッチングして、再び、不純物拡散層１Ａ
を露出させる。ここまでの工程で得られた構造を図１５
（ｂ）に示す。
が露出するように、酸化シリコン膜８８及び窒化シリコ
ン膜１Ｄをホトリソグラフィを用いてエッチングしてコ
ンタクトホール８８Ｂを形成する。ここまでの工程で得
られた構造を図１５（ａ）に示す。 （２） 次いで、その全面に窒化シリコン膜８６を０．
２μｍの厚さ形成し、更に、上記コンタクトホール８８
Ｂに対応する窒化シリコン膜８６の部分をホトリソグラ
フィを用いてエッチングして、再び、不純物拡散層１Ａ
を露出させる。ここまでの工程で得られた構造を図１５
（ｂ）に示す。
【０１４１】（３） 次に、その全面に、チタン膜８５
を例えばスパッタ法によって０．２μｍの厚さに形成す
る。斯く形成したチタン膜８５を、ホトリソグラフィを
用いたエッチングにより所望の形状にパターニングす
る。このときチタン膜８５は少なくとも不純物拡散層１
Ａに接合するようにパターニングされる。このチタン膜
８５は、第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄ、架橋部１０Ｂ，１
０Ｂ、第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅとして機能する。
を例えばスパッタ法によって０．２μｍの厚さに形成す
る。斯く形成したチタン膜８５を、ホトリソグラフィを
用いたエッチングにより所望の形状にパターニングす
る。このときチタン膜８５は少なくとも不純物拡散層１
Ａに接合するようにパターニングされる。このチタン膜
８５は、第１の柱部８０Ｄ，８０Ｄ、架橋部１０Ｂ，１
０Ｂ、第２の柱部１０Ｅ，１０Ｅとして機能する。
【０１４２】又、チタン膜８５は、半導体基板１の不純
物拡散層１Ａと赤外線受光部１０Ａとを電気的に接続す
る配線としても機能する。ここまでの工程で得られた構
造を図１５（ｃ）に示す。 （４） 次に、窒化シリコン膜８７をＣＶＤ法によって
０．２μｍ堆積させ、ホトリソグラフィを用いたエッチ
ングによって、パターニングする。このとき、窒化シリ
コン膜８７は、少なくともチタン膜８５を完全に覆う形
状に形成され、他の部分は除去される。この窒化シリコ
ン膜８７も保護膜として機能する。ここまでの工程で得
られた構造を図１６（ｄ）に示す。
物拡散層１Ａと赤外線受光部１０Ａとを電気的に接続す
る配線としても機能する。ここまでの工程で得られた構
造を図１５（ｃ）に示す。 （４） 次に、窒化シリコン膜８７をＣＶＤ法によって
０．２μｍ堆積させ、ホトリソグラフィを用いたエッチ
ングによって、パターニングする。このとき、窒化シリ
コン膜８７は、少なくともチタン膜８５を完全に覆う形
状に形成され、他の部分は除去される。この窒化シリコ
ン膜８７も保護膜として機能する。ここまでの工程で得
られた構造を図１６（ｄ）に示す。
【０１４３】（５） 次に、酸化シリコン膜８９をＣＶ
Ｄ法によって１．０μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸
化シリコン膜８９が第２の犠牲層となる。続いて、ＳＯ
Ｇ法（スピン・オン・グラス法）によって半導体基板
（半導体ウェーハ）１の平坦化を行う。このＳＯＧ法に
よる平坦化は、例えば東京応化ＯＣＤ−６００を、３回
回転塗布することにより行われる。尚、ＳＯＧ膜は図に
は現れていない。
Ｄ法によって１．０μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸
化シリコン膜８９が第２の犠牲層となる。続いて、ＳＯ
Ｇ法（スピン・オン・グラス法）によって半導体基板
（半導体ウェーハ）１の平坦化を行う。このＳＯＧ法に
よる平坦化は、例えば東京応化ＯＣＤ−６００を、３回
回転塗布することにより行われる。尚、ＳＯＧ膜は図に
は現れていない。
【０１４４】その後、ＳＯＧ膜（図示省略）で覆われた
状態の半導体基板１の全面をドライエッチングして、チ
タン膜８５の他端部８５Ｂを露出させる。ここまでの工
程で得られた構造を図１６（ｅ）に示す。 （６） 次に、窒化シリコン膜８２を、例えばＣＶＤ法
によって０．１μｍ形成し、その後、上記ドライエッチ
ングにより露出させたチタン膜８５が、再び露出するよ
うに、ホトリソグラフィを用いたエッチングによって開
口８２Ａを形成する。ここまでの工程で得られた構造を
図１６（ｆ）に示す。
状態の半導体基板１の全面をドライエッチングして、チ
タン膜８５の他端部８５Ｂを露出させる。ここまでの工
程で得られた構造を図１６（ｅ）に示す。 （６） 次に、窒化シリコン膜８２を、例えばＣＶＤ法
によって０．１μｍ形成し、その後、上記ドライエッチ
ングにより露出させたチタン膜８５が、再び露出するよ
うに、ホトリソグラフィを用いたエッチングによって開
口８２Ａを形成する。ここまでの工程で得られた構造を
図１６（ｆ）に示す。
【０１４５】（７） 次に、多結晶シリコン膜８１を、
例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で０．５μｍ
〜１．０μｍ堆積させ、続いて該多結晶シリコン膜８１
を、当該赤外線受光部８０Ａの大きさにホトリソグラフ
ィを用いたエッチングにてパターニングする。続いて、
ＣＶＤ法を用いて、上記所望の形状にエッチングされた
多結晶シリコン膜８１の全面を覆うように窒化シリコン
膜８３を、例えば０．１μｍ堆積させる。ここまでの工
程で得られた構造を図１７（ｇ）に示す。
例えばブラズマＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で０．５μｍ
〜１．０μｍ堆積させ、続いて該多結晶シリコン膜８１
を、当該赤外線受光部８０Ａの大きさにホトリソグラフ
ィを用いたエッチングにてパターニングする。続いて、
ＣＶＤ法を用いて、上記所望の形状にエッチングされた
多結晶シリコン膜８１の全面を覆うように窒化シリコン
膜８３を、例えば０．１μｍ堆積させる。ここまでの工
程で得られた構造を図１７（ｇ）に示す。
【０１４６】（８） 次いで、ホトリソグラフィを用い
たエッチングにより、窒化シリコン膜８３、窒化シリコ
ン膜８２を、所望の形状にパターニングする。このと
き、窒化シリコン膜８３は、少なくとも多結晶シリコン
膜８１を完全に覆う形状に形成され、他の部分は除去さ
れる。次いで、ホトリソグラフィとイオンインプランテ
ーションを用いて、多結晶シリコン膜８１の所定の領域
にｐ形不純物、ｎ形不純物を導入して高濃度不純物拡散
層８１Ａ，８１Ａ（一方のみ図示）を形成し、次いで同
様に、多結晶シリコン膜８１の所定の領域にｐ形不純
物、ｎ形不純物を導入してｐｎ接合（図示省略）を形成
する。尚、高濃度不純物拡散層８１Ａ，８１Ａは、ｐｎ
接合を構成するｐ形拡散層（図示省略）に電気的に接続
される側がｐ形に、ｎ形拡散層（図示省略）に電気的に
接続される側がｎ形に、各々形成される。
たエッチングにより、窒化シリコン膜８３、窒化シリコ
ン膜８２を、所望の形状にパターニングする。このと
き、窒化シリコン膜８３は、少なくとも多結晶シリコン
膜８１を完全に覆う形状に形成され、他の部分は除去さ
れる。次いで、ホトリソグラフィとイオンインプランテ
ーションを用いて、多結晶シリコン膜８１の所定の領域
にｐ形不純物、ｎ形不純物を導入して高濃度不純物拡散
層８１Ａ，８１Ａ（一方のみ図示）を形成し、次いで同
様に、多結晶シリコン膜８１の所定の領域にｐ形不純
物、ｎ形不純物を導入してｐｎ接合（図示省略）を形成
する。尚、高濃度不純物拡散層８１Ａ，８１Ａは、ｐｎ
接合を構成するｐ形拡散層（図示省略）に電気的に接続
される側がｐ形に、ｎ形拡散層（図示省略）に電気的に
接続される側がｎ形に、各々形成される。
【０１４７】高濃度不純物拡散層８１Ａ，８１Ａは、一
方で、チタン膜８５の他端部８５Ｂに電気的に接続さ
れ、多結晶シリコン膜８１内に形成されたｐｎ接合を構
成するｐ形拡散層又はｎ形拡散層（共に図示省略）とチ
タン膜８５とを電気的に接続させる。従って、高濃度不
純物拡散層８１Ａも、その最下部（チタン膜８５との接
合面）でも十分に高濃度となるように、第２の実施形態
の場合と同様の条件で形成される。
方で、チタン膜８５の他端部８５Ｂに電気的に接続さ
れ、多結晶シリコン膜８１内に形成されたｐｎ接合を構
成するｐ形拡散層又はｎ形拡散層（共に図示省略）とチ
タン膜８５とを電気的に接続させる。従って、高濃度不
純物拡散層８１Ａも、その最下部（チタン膜８５との接
合面）でも十分に高濃度となるように、第２の実施形態
の場合と同様の条件で形成される。
【０１４８】又、ｐｎ接合面（図示省略）を構成するｐ
形拡散層、ｎ形拡散層の形成も、第２の実施形態と同様
の条件で行われる。 （９） 最後に、第１の犠牲層、第２の犠牲層を各々構
成する酸化シリコン膜８８、８９を、フッ酸系のエッチ
ング溶液によるウェットエッチングで除去し、図１４に
示すマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ８０を実
現する。
形拡散層、ｎ形拡散層の形成も、第２の実施形態と同様
の条件で行われる。 （９） 最後に、第１の犠牲層、第２の犠牲層を各々構
成する酸化シリコン膜８８、８９を、フッ酸系のエッチ
ング溶液によるウェットエッチングで除去し、図１４に
示すマイクロブリッジ構造の熱型赤外線センサ８０を実
現する。
【０１４９】尚、この第４の実施形態での説明でも、赤
外線受光部８０Ａに形成される赤外線吸収層についての
記述を省略しているが、上記したように保護膜として形
成された窒化シリコン膜８３に赤外線を吸収する性質が
あるので、この実施形態では赤外線受光部８０Ａ全体を
赤外線吸収層と捉えて、その開口率を算出することがで
きる。而して、図１４に示すように、架橋部８０Ｂ，８
０Ｂが、赤外線受光部８０Ａの赤外線吸収層（図示省
略）の下方に位置するので、赤外線受光部８０Ａの赤外
線吸収層が広げられ、その開口率が高くなる。
外線受光部８０Ａに形成される赤外線吸収層についての
記述を省略しているが、上記したように保護膜として形
成された窒化シリコン膜８３に赤外線を吸収する性質が
あるので、この実施形態では赤外線受光部８０Ａ全体を
赤外線吸収層と捉えて、その開口率を算出することがで
きる。而して、図１４に示すように、架橋部８０Ｂ，８
０Ｂが、赤外線受光部８０Ａの赤外線吸収層（図示省
略）の下方に位置するので、赤外線受光部８０Ａの赤外
線吸収層が広げられ、その開口率が高くなる。
【０１５０】又、この第４の実施形態によれば、チタン
膜８５が、架橋部８０Ｂ，８０Ｂ、第１，第２の柱部８
０Ｄ，８０Ｄ，８０Ｅ，８０Ｅを構成しているので、簡
単な方法によって、マイクロブリッジ構造の熱型赤外線
センサ８０が製造できる。又、チタン膜８５が、赤外線
受光部８０Ａに電気的に接続されているので、赤外線受
光部８０Ａにスルーホールを設ける必要もなくなる。
膜８５が、架橋部８０Ｂ，８０Ｂ、第１，第２の柱部８
０Ｄ，８０Ｄ，８０Ｅ，８０Ｅを構成しているので、簡
単な方法によって、マイクロブリッジ構造の熱型赤外線
センサ８０が製造できる。又、チタン膜８５が、赤外線
受光部８０Ａに電気的に接続されているので、赤外線受
光部８０Ａにスルーホールを設ける必要もなくなる。
【０１５１】又、多結晶シリコン膜８１を形成する際
に、予め、ＳＯＧ法によって平坦化が施されているの
で、良質の多結晶シリコン膜８１が形成され、センサの
温度分解能が向上する。
に、予め、ＳＯＧ法によって平坦化が施されているの
で、良質の多結晶シリコン膜８１が形成され、センサの
温度分解能が向上する。
【０１５２】このように構成された熱型赤外線センサ８
０も、第１の実施形態の場合と同様に、複数個、面状に
整列されて、赤外線イメージセンサが構成される。この
場合にも、赤外線イメージセンサを多数の熱型赤外線セ
ンサ８０，８０…にて構成するに当って、熱型赤外線セ
ンサ８０の赤外線受光部８０Ａを支持する支持部（架橋
部８０Ｂ、第１の柱部８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ）を、
赤外線受光部８０Ａの下方に形成しているので、該赤外
線受光部８０Ａの面積を、従来のものに比べて大きく確
保して、開口率を高めることができる。
０も、第１の実施形態の場合と同様に、複数個、面状に
整列されて、赤外線イメージセンサが構成される。この
場合にも、赤外線イメージセンサを多数の熱型赤外線セ
ンサ８０，８０…にて構成するに当って、熱型赤外線セ
ンサ８０の赤外線受光部８０Ａを支持する支持部（架橋
部８０Ｂ、第１の柱部８０Ｄ、第２の柱部８０Ｅ）を、
赤外線受光部８０Ａの下方に形成しているので、該赤外
線受光部８０Ａの面積を、従来のものに比べて大きく確
保して、開口率を高めることができる。
【０１５３】このように開口率が高いと、熱容量を変え
ないという条件下で、且つ、センサの温度分解能を一定
にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１つの
熱型赤外線センサ８０が占める面積を小さくできるの
で、赤外線イメージセンサにおいて、その高集積化を図
ることができる。反対に、赤外線イメージセンサにおい
て、熱容量を変えないという条件の下で、一定面積内に
一定数の熱型赤外線センサ８０，８０…を配置するので
あれば、１つの熱型赤外線センサ８０において、赤外線
受光部８０Ａの占める面積を大きくすることができるの
で、その分センサの温度分解能が向上する。
ないという条件下で、且つ、センサの温度分解能を一定
にする云う条件の下では、従来のものに比べて、１つの
熱型赤外線センサ８０が占める面積を小さくできるの
で、赤外線イメージセンサにおいて、その高集積化を図
ることができる。反対に、赤外線イメージセンサにおい
て、熱容量を変えないという条件の下で、一定面積内に
一定数の熱型赤外線センサ８０，８０…を配置するので
あれば、１つの熱型赤外線センサ８０において、赤外線
受光部８０Ａの占める面積を大きくすることができるの
で、その分センサの温度分解能が向上する。
【０１５４】尚、上記した第１〜第４の実施形態では、
赤外線受光部（１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８０Ａ）にｐ
ｎ接合型サーミスタが形成された熱型赤外線センサを例
に挙げて説明したが、他の熱型赤外線センサ（例えば、
抵抗型ボロメータ、ショットキーバリアサーミスタ、焦
電型センサ、サーモカップル、サーモパイル等を用いた
熱型赤外線センサ）についても、本発明は適用可能であ
る。
赤外線受光部（１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８０Ａ）にｐ
ｎ接合型サーミスタが形成された熱型赤外線センサを例
に挙げて説明したが、他の熱型赤外線センサ（例えば、
抵抗型ボロメータ、ショットキーバリアサーミスタ、焦
電型センサ、サーモカップル、サーモパイル等を用いた
熱型赤外線センサ）についても、本発明は適用可能であ
る。
【０１５５】又、上記した第１〜第４の実施形態では、
支持部に、赤外線受光部と半導体基板の読出回路とを電
気的に接続する配線を設ける例について説明したが、支
持部と配線とを別個に設け、これらを共に、赤外線受光
部の下方に形成してもよい。又、上記した第１〜第４の
実施形態では、赤外線受光部１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，
８０Ａを支持する支持部が、これら赤外線受光部１０
Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８０Ａでその上方が完全に覆われ
ている例を挙げて説明したが、支持部の少なくとも一部
が覆われていれば、その開口率を高めることができる。
支持部に、赤外線受光部と半導体基板の読出回路とを電
気的に接続する配線を設ける例について説明したが、支
持部と配線とを別個に設け、これらを共に、赤外線受光
部の下方に形成してもよい。又、上記した第１〜第４の
実施形態では、赤外線受光部１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，
８０Ａを支持する支持部が、これら赤外線受光部１０
Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８０Ａでその上方が完全に覆われ
ている例を挙げて説明したが、支持部の少なくとも一部
が覆われていれば、その開口率を高めることができる。
【０１５６】又、上記した第１〜第４の実施形態では、
支持部に、赤外線受光部と半導体基板の読出回路とを電
気的に接続する配線を設ける例について説明したが、支
持部と配線とを別個に設け、これらを共に、赤外線受光
部の下方に形成してもよい。又、上記した第１〜第４の
実施形態の熱型赤外線センサ１０，５０，７０，８０に
おいて、その赤外線受光部１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８
０Ａの下方に位置する半導体基板１に溝を形成したり、
半導体基板１にエッチングにより貫通孔を形成して、そ
のセンサ部と半導体基板１との熱遮断性を更に向上させ
てもよい。
支持部に、赤外線受光部と半導体基板の読出回路とを電
気的に接続する配線を設ける例について説明したが、支
持部と配線とを別個に設け、これらを共に、赤外線受光
部の下方に形成してもよい。又、上記した第１〜第４の
実施形態の熱型赤外線センサ１０，５０，７０，８０に
おいて、その赤外線受光部１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８
０Ａの下方に位置する半導体基板１に溝を形成したり、
半導体基板１にエッチングにより貫通孔を形成して、そ
のセンサ部と半導体基板１との熱遮断性を更に向上させ
てもよい。
【０１５７】又、上記第１〜第４の実施形態の熱型赤外
線センサ１０，５０，７０，８０の各赤外線受光部１０
Ａ，５０，７０，８０を作製するに当っては、単一の部
材（単一の層）に赤外線吸収層としての機能とセンサ部
との機能を持たせて、赤外線吸収層とセンサ部とを一体
に形成してもよいし、反対に、赤外線吸収層とセンサ部
とを別体で（異なる層）で形成してもよい。
線センサ１０，５０，７０，８０の各赤外線受光部１０
Ａ，５０，７０，８０を作製するに当っては、単一の部
材（単一の層）に赤外線吸収層としての機能とセンサ部
との機能を持たせて、赤外線吸収層とセンサ部とを一体
に形成してもよいし、反対に、赤外線吸収層とセンサ部
とを別体で（異なる層）で形成してもよい。
【０１５８】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施例について、図１８から図２５を参照して説明す
る。尚、この第５の実施形態は、請求項１、請求項１６
から請求項２１及び請求項２３に対応する。図１８は第
５の実施形態の熱型赤外線センサ９０の一部を切り欠い
た斜視図、図１９は図１８のXIX−XIX線に沿った熱型赤
外線センサ９０の断面図、図２０から図２５は熱型赤外
線センサ９０の製造工程を示す断面図及び斜視図であ
る。
実施例について、図１８から図２５を参照して説明す
る。尚、この第５の実施形態は、請求項１、請求項１６
から請求項２１及び請求項２３に対応する。図１８は第
５の実施形態の熱型赤外線センサ９０の一部を切り欠い
た斜視図、図１９は図１８のXIX−XIX線に沿った熱型赤
外線センサ９０の断面図、図２０から図２５は熱型赤外
線センサ９０の製造工程を示す断面図及び斜視図であ
る。
【０１５９】この第５の実施形態の熱型赤外線センサ９
０も、半導体基板１上に、多数に整列されてメージセン
サを構成するものであり、１つの熱型赤外線センサ９０
は、他の熱型赤外線センサ（図示省略）と所定間隔隔て
て（図１８に示す分離帯１Ｂを隔てて）設けられてい
る。
０も、半導体基板１上に、多数に整列されてメージセン
サを構成するものであり、１つの熱型赤外線センサ９０
は、他の熱型赤外線センサ（図示省略）と所定間隔隔て
て（図１８に示す分離帯１Ｂを隔てて）設けられてい
る。
【０１６０】熱型赤外線センサ９０の赤外線受光部９０
Ａは、赤外線吸収層と熱電変換層（共に図示省略）とを
構成するもので、第１の実施形態の熱型赤外線センサ１
０の赤外線受光部１０Ａと同様にｐｎ接合型サーミスタ
（図示省略）が形成されている。又、赤外線受光部９０
Ａは、図１８、図１９に示すように、その下方に空隙Ｍ
が確保されるように、傾斜部９０Ｂ，９０Ｂによって、
半導体基板１上に支持されている。この第５の実施形態
では、この傾斜部９０Ｂ，９０Ｂが架橋部を構成してい
る。
Ａは、赤外線吸収層と熱電変換層（共に図示省略）とを
構成するもので、第１の実施形態の熱型赤外線センサ１
０の赤外線受光部１０Ａと同様にｐｎ接合型サーミスタ
（図示省略）が形成されている。又、赤外線受光部９０
Ａは、図１８、図１９に示すように、その下方に空隙Ｍ
が確保されるように、傾斜部９０Ｂ，９０Ｂによって、
半導体基板１上に支持されている。この第５の実施形態
では、この傾斜部９０Ｂ，９０Ｂが架橋部を構成してい
る。
【０１６１】又、この第５の実施形態では、傾斜部９０
Ｂ，９０Ｂが、配線（チタン膜９５）と、この配線（チ
タン膜９５）の下面側に形成された保護膜（窒化シリコ
ン膜９６）、配線（チタン膜９５）の上面側に形成され
た保護膜（窒化シリコン膜９７）とによって構成されて
いる。又、傾斜部９０Ｂ，９０Ｂは、その中間部分が、
半導体基板１から赤外線受光部９０Ａに至る直線状に形
成され、一方の端部９０Ｂ-1が、半導体基板１に、他方
の端部９０Ｂ-2が赤外線受光部９０Ａに接続されている
（図１８，図１９）。尚、この実施形態では、傾斜部９
０Ｂの一方の端部９０Ｂ-1、他方の端部９０Ｂ-2が、半
導体基板１に対して平行（平坦）に形成されて、半導体
基板１、赤外線受光部９０Ａとの接続を行い易い形状と
なっている。
Ｂ，９０Ｂが、配線（チタン膜９５）と、この配線（チ
タン膜９５）の下面側に形成された保護膜（窒化シリコ
ン膜９６）、配線（チタン膜９５）の上面側に形成され
た保護膜（窒化シリコン膜９７）とによって構成されて
いる。又、傾斜部９０Ｂ，９０Ｂは、その中間部分が、
半導体基板１から赤外線受光部９０Ａに至る直線状に形
成され、一方の端部９０Ｂ-1が、半導体基板１に、他方
の端部９０Ｂ-2が赤外線受光部９０Ａに接続されている
（図１８，図１９）。尚、この実施形態では、傾斜部９
０Ｂの一方の端部９０Ｂ-1、他方の端部９０Ｂ-2が、半
導体基板１に対して平行（平坦）に形成されて、半導体
基板１、赤外線受光部９０Ａとの接続を行い易い形状と
なっている。
【０１６２】又、傾斜部９０Ｂ，９０Ｂが、赤外線受光
部９０Ａの下方に形成されて、赤外線が入射する側（図
１８，図１９の上方）から見たとき、当該赤外線受光部
９０Ａにてその全部が覆われている。又、この第５の実
施形態の熱型赤外線センサ９０では、その赤外線受光部
９０Ａが、図１９に示すように、多結晶シリコン膜９１
と、該多結晶シリコン膜９１の表面を被覆する窒化シリ
コン膜９２，９３によって構成されている。尚、多結晶
シリコン膜９１の上面に形成された窒化シリコン膜９３
は、赤外線を吸収し易い材質であるため、赤外線受光部
９０Ａの赤外線吸収層（図示省略）の実質的な大きさ
（面積）は、該窒化シリコン膜９３によって決定され
る。
部９０Ａの下方に形成されて、赤外線が入射する側（図
１８，図１９の上方）から見たとき、当該赤外線受光部
９０Ａにてその全部が覆われている。又、この第５の実
施形態の熱型赤外線センサ９０では、その赤外線受光部
９０Ａが、図１９に示すように、多結晶シリコン膜９１
と、該多結晶シリコン膜９１の表面を被覆する窒化シリ
コン膜９２，９３によって構成されている。尚、多結晶
シリコン膜９１の上面に形成された窒化シリコン膜９３
は、赤外線を吸収し易い材質であるため、赤外線受光部
９０Ａの赤外線吸収層（図示省略）の実質的な大きさ
（面積）は、該窒化シリコン膜９３によって決定され
る。
【０１６３】赤外線受光部９０Ａの、傾斜部９０Ｂ，９
０Ｂとの接続部分には、高濃度不純物拡散層（導電部）
９１Ａが形成されている。而して、この高濃度不純物拡
散層９１Ａが、該赤外線受光部９０Ａに形成されたｐｎ
接合型サーミスタ（図示省略）に電気的に接続されてい
る。尚、前記した配線（チタン膜９５）は、その一方の
端部９０Ｂ-1で半導体基板１の不純物拡散層１Ａに電気
的に接続され、他方の端部９０Ｂ-2で多結晶シリコン膜
９１に形成された高濃度不純物拡散層（導電部）９１Ａ
に電気的に接続されている。
０Ｂとの接続部分には、高濃度不純物拡散層（導電部）
９１Ａが形成されている。而して、この高濃度不純物拡
散層９１Ａが、該赤外線受光部９０Ａに形成されたｐｎ
接合型サーミスタ（図示省略）に電気的に接続されてい
る。尚、前記した配線（チタン膜９５）は、その一方の
端部９０Ｂ-1で半導体基板１の不純物拡散層１Ａに電気
的に接続され、他方の端部９０Ｂ-2で多結晶シリコン膜
９１に形成された高濃度不純物拡散層（導電部）９１Ａ
に電気的に接続されている。
【０１６４】次に、上記構成の熱型赤外線センサ９０の
製造方法について、図２０から図２５を参照して説明す
る。 （１） 先ず、読出回路（図示省略）等が形成された半
導体基板１の表面を窒化シリコン膜１Ｄで覆い、その上
面に、ＣＶＤ法によって酸化シリコン膜９４を所定膜厚
ｈ1（例えば、２．４μｍ）堆積させる。この酸化シリ
コン膜９４は、第１の犠牲層として用いられるもので、
その膜厚ｈ1が、半導体基板１と赤外線受光部９０Ａと
の間の空隙Ｍの高さに相当する。ここまでの工程で得ら
れた構造を図２０（ａ）に示す。
製造方法について、図２０から図２５を参照して説明す
る。 （１） 先ず、読出回路（図示省略）等が形成された半
導体基板１の表面を窒化シリコン膜１Ｄで覆い、その上
面に、ＣＶＤ法によって酸化シリコン膜９４を所定膜厚
ｈ1（例えば、２．４μｍ）堆積させる。この酸化シリ
コン膜９４は、第１の犠牲層として用いられるもので、
その膜厚ｈ1が、半導体基板１と赤外線受光部９０Ａと
の間の空隙Ｍの高さに相当する。ここまでの工程で得ら
れた構造を図２０（ａ）に示す。
【０１６５】（２） 次いで、この酸化シリコン膜９４
の上面に、エッチングレート高い酸化シリコン膜９８
を、例えばＣＶＤ法によって薄く堆積させ（例えば、
０．１μｍ）、更にその上面に所望の形状のレジスト９
９を形成し、これをエッチングマスクとして、酸化シリ
コン膜９４，９８をエッチング液（フッ酸溶液）を用い
てエッチングする。
の上面に、エッチングレート高い酸化シリコン膜９８
を、例えばＣＶＤ法によって薄く堆積させ（例えば、
０．１μｍ）、更にその上面に所望の形状のレジスト９
９を形成し、これをエッチングマスクとして、酸化シリ
コン膜９４，９８をエッチング液（フッ酸溶液）を用い
てエッチングする。
【０１６６】この場合、酸化シリコン膜９８は、酸化シ
リコン膜９４よりもエッチングレートの高いので、この
酸化シリコン膜９８との境界面でエッチング速度が速く
なり、酸化シリコン膜９４は、垂直方向に進むよりも、
水平方向に速くエッチングされる。このエッチング速度
の差によってテーパエッチングが実現する（テーパ面９
４Ａの形成）。
リコン膜９４よりもエッチングレートの高いので、この
酸化シリコン膜９８との境界面でエッチング速度が速く
なり、酸化シリコン膜９４は、垂直方向に進むよりも、
水平方向に速くエッチングされる。このエッチング速度
の差によってテーパエッチングが実現する（テーパ面９
４Ａの形成）。
【０１６７】尚、酸化シリコン膜９４と酸化シリコン膜
９８のエッチングレートの比を適宜選択することで、酸
化シリコン膜（第１の犠牲層）９４のテーパ面９４Ａの
テーパ角θを調整することができる。ここまでの工程で
得られた構造を図２０（ｂ）に示す。 （３） 上記したレジスト９９を除去し、次いで、傾斜
部９０Ａ，９０Ａの一部を構成する窒化シリコン膜９６
を、例えばプラズマＣＶＤ法によって０．２μｍ程度堆
積させ、周知のホトリソグラフィによって所望の形状に
パターニングする。この窒化シリコン膜９６のパターニ
ングは、ＣＦ4を用い、圧力を０．４torr、ＲＦ装置の
パワーを２００Ｗ程度としたドライエッチングによって
行われる。
９８のエッチングレートの比を適宜選択することで、酸
化シリコン膜（第１の犠牲層）９４のテーパ面９４Ａの
テーパ角θを調整することができる。ここまでの工程で
得られた構造を図２０（ｂ）に示す。 （３） 上記したレジスト９９を除去し、次いで、傾斜
部９０Ａ，９０Ａの一部を構成する窒化シリコン膜９６
を、例えばプラズマＣＶＤ法によって０．２μｍ程度堆
積させ、周知のホトリソグラフィによって所望の形状に
パターニングする。この窒化シリコン膜９６のパターニ
ングは、ＣＦ4を用い、圧力を０．４torr、ＲＦ装置の
パワーを２００Ｗ程度としたドライエッチングによって
行われる。
【０１６８】更に、窒化シリコン膜９６と窒化シリコン
膜（保護膜）１Ｄに、周知のホトリソグラフィによって
コンタクトホール９６Ａを形成して、不純物拡散層１Ａ
との接続部を露出させる。ここまでの工程で得られた構
造を図２１（ｃ）に示す。 （４） 次に、上記コンタクトホール９６Ａが形成され
た窒化シリコン膜９６の上面に、チタンをスパッタ法に
よって０．２μｍの膜厚に形成する。
膜（保護膜）１Ｄに、周知のホトリソグラフィによって
コンタクトホール９６Ａを形成して、不純物拡散層１Ａ
との接続部を露出させる。ここまでの工程で得られた構
造を図２１（ｃ）に示す。 （４） 次に、上記コンタクトホール９６Ａが形成され
た窒化シリコン膜９６の上面に、チタンをスパッタ法に
よって０．２μｍの膜厚に形成する。
【０１６９】上記形成されたチタン膜を、周知のホトリ
ソグラフィによって所望の形状にパターニングして、配
線（チタン膜９５）を形成する。このチタン膜のパター
ニングは、ＣＨＣｌ3２５sccm、Ｂｃｌ3４０sccm、Ｎ2
１２０sccmの混合ガスを用い、圧力を０．３torr、ＲＦ
装置のパワーを１８０Ｗ程度としたドライエッチングに
よって行われる。尚、チタンに代えて、熱伝導率が低
く、且つ不純物拡散層１Ａと電気的接続を可能とする、
他の金属を用いて配線を形成してもよい。ここまでの工
程で得られた構造を図２１（ｄ）に示す。
ソグラフィによって所望の形状にパターニングして、配
線（チタン膜９５）を形成する。このチタン膜のパター
ニングは、ＣＨＣｌ3２５sccm、Ｂｃｌ3４０sccm、Ｎ2
１２０sccmの混合ガスを用い、圧力を０．３torr、ＲＦ
装置のパワーを１８０Ｗ程度としたドライエッチングに
よって行われる。尚、チタンに代えて、熱伝導率が低
く、且つ不純物拡散層１Ａと電気的接続を可能とする、
他の金属を用いて配線を形成してもよい。ここまでの工
程で得られた構造を図２１（ｄ）に示す。
【０１７０】（５） 次に、窒化シリコン膜９７をプラ
ズマＣＶＤ法によって０．２μｍの膜厚に形成し、これ
を周知のホトリソグラフィによってエッチングする。こ
のとき窒化シリコン膜９７は、少なくともチタン膜９５
を完全に覆う形状に形成され、他の部分は除去される。
この窒化シリコン膜９７も保護膜として機能する。ここ
までの工程で、図２２に示す形状の傾斜部９０Ｂが得ら
れる。
ズマＣＶＤ法によって０．２μｍの膜厚に形成し、これ
を周知のホトリソグラフィによってエッチングする。こ
のとき窒化シリコン膜９７は、少なくともチタン膜９５
を完全に覆う形状に形成され、他の部分は除去される。
この窒化シリコン膜９７も保護膜として機能する。ここ
までの工程で、図２２に示す形状の傾斜部９０Ｂが得ら
れる。
【０１７１】次に、酸化シリコン膜９９をＣＶＤ法によ
って約３μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸化シリコン
膜９９が第２の犠牲層となる。ここまでの工程で得られ
た構造を図２３（ｅ）に示す。 （６） 続いて、ＳＯＧ法（スピン・オン・グラス法）
によって半導体基板（半導体ウェーハ）１の平坦化を行
い、ＳＯＧ膜（図示省略）で覆われた状態の半導体基板
１の全面をドライエッチングして、傾斜部９０Ｂの少な
くとも一方の端部９０Ｂ-2（端部９０Ｂ-2の窒化シリコ
ン膜９７-2）を露出させる。ここでの酸化シリコン膜９
９のドライエッチングは、ＣＨＦ3３２sccm、ＣＦ4１６
sccm、Ｈｅ９８sccmの混合ガスを用い、圧力を０．５to
rr、ＲＦのパワーを２００Ｗ（４００kHz）程度で行わ
れる。ここまでの工程で得られた構造を図２４（ｆ）に
示す。
って約３μｍ堆積させる。斯く堆積させた酸化シリコン
膜９９が第２の犠牲層となる。ここまでの工程で得られ
た構造を図２３（ｅ）に示す。 （６） 続いて、ＳＯＧ法（スピン・オン・グラス法）
によって半導体基板（半導体ウェーハ）１の平坦化を行
い、ＳＯＧ膜（図示省略）で覆われた状態の半導体基板
１の全面をドライエッチングして、傾斜部９０Ｂの少な
くとも一方の端部９０Ｂ-2（端部９０Ｂ-2の窒化シリコ
ン膜９７-2）を露出させる。ここでの酸化シリコン膜９
９のドライエッチングは、ＣＨＦ3３２sccm、ＣＦ4１６
sccm、Ｈｅ９８sccmの混合ガスを用い、圧力を０．５to
rr、ＲＦのパワーを２００Ｗ（４００kHz）程度で行わ
れる。ここまでの工程で得られた構造を図２４（ｆ）に
示す。
【０１７２】（７） 次に、窒化シリコン膜９２を、例
えばＣＶＤ法によって０．２μｍ形成し周知のホトリソ
グラフィによって所望の形状にパターニングする。ここ
までの工程で得られた構造を図２４（ｇ）に示す。 （８） 上記窒化シリコン膜９２、その下側の窒化シリ
コン膜９７に、端部９０Ｂ-2で前記配線（チタン膜９
５）が露出するように、スルーホール９０Ｓを形成し、
その上面に、多結晶シリコン膜９１を、例えばブラズマ
ＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で０．５μｍ程度堆積させ
る。仮にプラズマＣＶＤ法を用いるのであれば、ＳｉＨ
4を３００sccm、Ａｒを７slmの混合ガスを用い、温度を
３００℃、１．２torrの減圧下で、ＲＦ装置のパワーを
３ｋＷ（４３０kHz）で成膜すればよい。
えばＣＶＤ法によって０．２μｍ形成し周知のホトリソ
グラフィによって所望の形状にパターニングする。ここ
までの工程で得られた構造を図２４（ｇ）に示す。 （８） 上記窒化シリコン膜９２、その下側の窒化シリ
コン膜９７に、端部９０Ｂ-2で前記配線（チタン膜９
５）が露出するように、スルーホール９０Ｓを形成し、
その上面に、多結晶シリコン膜９１を、例えばブラズマ
ＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法で０．５μｍ程度堆積させ
る。仮にプラズマＣＶＤ法を用いるのであれば、ＳｉＨ
4を３００sccm、Ａｒを７slmの混合ガスを用い、温度を
３００℃、１．２torrの減圧下で、ＲＦ装置のパワーを
３ｋＷ（４３０kHz）で成膜すればよい。
【０１７３】上記形成した多結晶シリコン膜９１を、当
該赤外線受光部９０Ａの大きさにホトリソグラフィにて
パターニングする。この場合の多結晶シリコン膜９１の
エッチングは、ＳＦ6４０sccm、ＣＨＣｌＦ2２０sccmの
混合ガスを用い、圧力を０．１８torr、ＲＦ装置のパワ
ー７５Ｗとして行われる。ここまでの工程で得られた構
造を図２５（ｈ）に示す。
該赤外線受光部９０Ａの大きさにホトリソグラフィにて
パターニングする。この場合の多結晶シリコン膜９１の
エッチングは、ＳＦ6４０sccm、ＣＨＣｌＦ2２０sccmの
混合ガスを用い、圧力を０．１８torr、ＲＦ装置のパワ
ー７５Ｗとして行われる。ここまでの工程で得られた構
造を図２５（ｈ）に示す。
【０１７４】（９） 続いて、ＣＶＤ法を用いて、上記
エッチングされた多結晶シリコン膜９１の全面を覆うよ
うに窒化シリコン膜９３を、例えば０．１μｍ堆積さ
せ、次いで、ホトリソグラフィを用いたエッチングによ
り、窒化シリコン膜９３を、所望の形状にパターニング
する。次いで、ホトリソグラフィとイオンインプランテ
ーションを用いて、多結晶シリコン膜９１の所定の領域
にｐ形不純物、ｎ形不純物を選択的に打ち込んで、その
後、アニールを施して活性化し、ｐｎ接合面（図示省
略）及び高濃度不純物拡散層９１Ａ，９１Ａを形成す
る。この場合のアニールは、６００℃で６０分で行われ
る。
エッチングされた多結晶シリコン膜９１の全面を覆うよ
うに窒化シリコン膜９３を、例えば０．１μｍ堆積さ
せ、次いで、ホトリソグラフィを用いたエッチングによ
り、窒化シリコン膜９３を、所望の形状にパターニング
する。次いで、ホトリソグラフィとイオンインプランテ
ーションを用いて、多結晶シリコン膜９１の所定の領域
にｐ形不純物、ｎ形不純物を選択的に打ち込んで、その
後、アニールを施して活性化し、ｐｎ接合面（図示省
略）及び高濃度不純物拡散層９１Ａ，９１Ａを形成す
る。この場合のアニールは、６００℃で６０分で行われ
る。
【０１７５】特に、高濃度不純物拡散層９１Ａ，９１Ａ
は、配線（チタン膜９５）の端部９５Ｂ-2に電気的に接
続させる必要があるため、例えば、ボロンをドーズ量５
×１０15cm-2、加速電圧２００ｋＶによるイオン注入に
よって行われる。ここまでの工程で得られた構造を図２
５（ｉ）に示す。 （１０） 最後に、酸化シリコン膜（第１の犠牲層）９
４、酸化シリコン膜（第２の犠牲層）９８、酸化シリコ
ン膜９９を、フッ酸系のエッチング溶液（例えば、Ｈ
Ｆ：ＮＨ4Ｆ＝１：１０の混合液）によるウェットエッ
チングで除去し、図１８、図１９に示すマイクロブリッ
ジ構造の熱型赤外線センサ９０を実現する。
は、配線（チタン膜９５）の端部９５Ｂ-2に電気的に接
続させる必要があるため、例えば、ボロンをドーズ量５
×１０15cm-2、加速電圧２００ｋＶによるイオン注入に
よって行われる。ここまでの工程で得られた構造を図２
５（ｉ）に示す。 （１０） 最後に、酸化シリコン膜（第１の犠牲層）９
４、酸化シリコン膜（第２の犠牲層）９８、酸化シリコ
ン膜９９を、フッ酸系のエッチング溶液（例えば、Ｈ
Ｆ：ＮＨ4Ｆ＝１：１０の混合液）によるウェットエッ
チングで除去し、図１８、図１９に示すマイクロブリッ
ジ構造の熱型赤外線センサ９０を実現する。
【０１７６】尚、この第５の実施形態でも、他の実施形
態と同様に、赤外線受光部９０Ａ全体が赤外線吸収層と
捉えられ、この大きさを基にその開口率を算出すること
ができる。この場合、図１８、図１９に示すように、傾
斜部９０Ｂ，９０Ｂが、赤外線受光部９０Ａの赤外線吸
収層（図示省略）の下方に位置するので、赤外線受光部
９０Ａの赤外線吸収層が広げられ、その開口率が高くな
る。
態と同様に、赤外線受光部９０Ａ全体が赤外線吸収層と
捉えられ、この大きさを基にその開口率を算出すること
ができる。この場合、図１８、図１９に示すように、傾
斜部９０Ｂ，９０Ｂが、赤外線受光部９０Ａの赤外線吸
収層（図示省略）の下方に位置するので、赤外線受光部
９０Ａの赤外線吸収層が広げられ、その開口率が高くな
る。
【０１７７】又、多結晶シリコン膜９１を形成する際
に、予め、ＳＯＧ法によって平坦化が施されているの
で、良質の多結晶シリコン膜９１が形成され、センサの
温度分解能が向上する。
に、予め、ＳＯＧ法によって平坦化が施されているの
で、良質の多結晶シリコン膜９１が形成され、センサの
温度分解能が向上する。
【０１７８】このように開口率が高いと、熱容量を変え
ないという条件で、且つ、センサの温度分解能を一定に
する云う条件の下では、従来のものに比べて、１つの熱
型赤外線センサ９０が占める面積を小さくでき、赤外線
イメージセンサにおいて、その高集積化を図ることがで
きる。反対に、赤外線イメージセンサにおいて、熱容量
を変えないという条件の下で、一定面積内に一定数の熱
型赤外線センサ９０，９０…を配置するのであれば、赤
外線受光部９０Ａの占める面積を大きくすることができ
るので、その分センサの温度分解能が向上する。
ないという条件で、且つ、センサの温度分解能を一定に
する云う条件の下では、従来のものに比べて、１つの熱
型赤外線センサ９０が占める面積を小さくでき、赤外線
イメージセンサにおいて、その高集積化を図ることがで
きる。反対に、赤外線イメージセンサにおいて、熱容量
を変えないという条件の下で、一定面積内に一定数の熱
型赤外線センサ９０，９０…を配置するのであれば、赤
外線受光部９０Ａの占める面積を大きくすることができ
るので、その分センサの温度分解能が向上する。
【０１７９】尚、この第５の実施形態においても、赤外
線受光部９０Ａにｐｎ接合型サーミスタが形成された熱
型赤外線センサを例に挙げて説明したが、他の熱型赤外
線センサ（例えば、抵抗型ボロメータ、ショットキーバ
リアサーミスタ、焦電型センサ、サーモカップル、サー
モパイル等を用いた熱型赤外線センサ）にも、本発明は
適用可能である。
線受光部９０Ａにｐｎ接合型サーミスタが形成された熱
型赤外線センサを例に挙げて説明したが、他の熱型赤外
線センサ（例えば、抵抗型ボロメータ、ショットキーバ
リアサーミスタ、焦電型センサ、サーモカップル、サー
モパイル等を用いた熱型赤外線センサ）にも、本発明は
適用可能である。
【０１８０】又、第５の実施形態では、傾斜部９０Ｂ，
９０Ｂに、赤外線受光部９０Ａと半導体基板１の読出回
路（不純物拡散層１Ａ）とを電気的に接続する配線（チ
タン膜９５）を設ける例について説明したが、傾斜部９
０Ｂと配線（チタン膜９５）とを別個に設けてもよい。
又、第５の実施形態では、赤外線受光部９０Ａを支持す
る傾斜部９０Ｂ，９０Ｂが、赤外線受光部９０Ａにより
その上方が完全に覆われている例を挙げて説明したが、
傾斜部９０Ｂ，９０Ｂの少なくとも一部が覆われていれ
ば、その開口率を高めることができる。
９０Ｂに、赤外線受光部９０Ａと半導体基板１の読出回
路（不純物拡散層１Ａ）とを電気的に接続する配線（チ
タン膜９５）を設ける例について説明したが、傾斜部９
０Ｂと配線（チタン膜９５）とを別個に設けてもよい。
又、第５の実施形態では、赤外線受光部９０Ａを支持す
る傾斜部９０Ｂ，９０Ｂが、赤外線受光部９０Ａにより
その上方が完全に覆われている例を挙げて説明したが、
傾斜部９０Ｂ，９０Ｂの少なくとも一部が覆われていれ
ば、その開口率を高めることができる。
【０１８１】又、第５の実施形態の熱型赤外線センサ９
０においても、その赤外線受光部９０Ａの下方に位置す
る半導体基板１に溝を形成したり、半導体基板１にエッ
チングにより貫通孔を形成して、そのセンサ部と半導体
基板１との熱遮断性を更に向上させてもよい。
０においても、その赤外線受光部９０Ａの下方に位置す
る半導体基板１に溝を形成したり、半導体基板１にエッ
チングにより貫通孔を形成して、そのセンサ部と半導体
基板１との熱遮断性を更に向上させてもよい。
【０１８２】又、第５の実施形態では、傾斜部９０Ｂ，
９０Ｂの一方の端部９０Ｂ-1，９０Ｂ-1及び、他方の端
部９０Ｂ-2，９０Ｂ-2が半導体基板１に平行（平坦）に
形成されているが、半導体基板１、赤外線受光部９０Ａ
との接続が可能であれば、この部位をも傾斜させてもよ
いし、他の形状としてもよい。以上説明した第５の実施
形態の熱型赤外線センサ９０は、赤外線受光部９０Ａを
支持する架橋部が、該赤外線受光部９０Ａの下方に配置
される傾斜部９０Ｂにて構成されているので、その開口
率を高めることができる。
９０Ｂの一方の端部９０Ｂ-1，９０Ｂ-1及び、他方の端
部９０Ｂ-2，９０Ｂ-2が半導体基板１に平行（平坦）に
形成されているが、半導体基板１、赤外線受光部９０Ａ
との接続が可能であれば、この部位をも傾斜させてもよ
いし、他の形状としてもよい。以上説明した第５の実施
形態の熱型赤外線センサ９０は、赤外線受光部９０Ａを
支持する架橋部が、該赤外線受光部９０Ａの下方に配置
される傾斜部９０Ｂにて構成されているので、その開口
率を高めることができる。
【０１８３】更に、第１〜第４の実施形態の熱型赤外線
センサ１０，５０，７０，８０に比べて、その架橋部
が、傾斜部にて構成されているので、空隙Ｍの高さを確
保するために柱部を必要とせず、更にその構造が簡単
で、製造方法も簡略化される。又、この第５の実施形態
の熱型赤外線センサ９０を複数個アレイ状（面状）に配
列されたイメージセンサは、高い分解能が達成される。
センサ１０，５０，７０，８０に比べて、その架橋部
が、傾斜部にて構成されているので、空隙Ｍの高さを確
保するために柱部を必要とせず、更にその構造が簡単
で、製造方法も簡略化される。又、この第５の実施形態
の熱型赤外線センサ９０を複数個アレイ状（面状）に配
列されたイメージセンサは、高い分解能が達成される。
【０１８４】（変形例）次に、第５の実施形態の傾斜部
９０Ａの形状を異ならせた変形例１，２について、図２
６〜図２９を用いて説明する。これら変形例１，２は、
特に、請求項２３に対応する。変形例１（図２６〜図２
８）は、傾斜部１１０Ｂの平面形状（図２８）が連続直
線Ｌ１に沿ったカギ型に形成されている。この傾斜部１
１０Ｂを形成するに当っては、第１の犠牲層９４のテー
パ面９４Ａに、窒化シリコン膜９６、チタン膜９５、窒
化シリコン膜９７を、連続直線Ｌ１に沿った形状にてパ
ターニングすればよい。
９０Ａの形状を異ならせた変形例１，２について、図２
６〜図２９を用いて説明する。これら変形例１，２は、
特に、請求項２３に対応する。変形例１（図２６〜図２
８）は、傾斜部１１０Ｂの平面形状（図２８）が連続直
線Ｌ１に沿ったカギ型に形成されている。この傾斜部１
１０Ｂを形成するに当っては、第１の犠牲層９４のテー
パ面９４Ａに、窒化シリコン膜９６、チタン膜９５、窒
化シリコン膜９７を、連続直線Ｌ１に沿った形状にてパ
ターニングすればよい。
【０１８５】このように傾斜部１１０Ｂ，１１０Ｂを連
続直線状に形成することによって、傾斜部１１０Ｂ，１
１０Ｂの経路を長く確保できるので、その分、この傾斜
部１１０Ｂ，１１０Ｂの熱伝導率を下げることができ
る。
続直線状に形成することによって、傾斜部１１０Ｂ，１
１０Ｂの経路を長く確保できるので、その分、この傾斜
部１１０Ｂ，１１０Ｂの熱伝導率を下げることができ
る。
【０１８６】図２９は、曲線状に形成された傾斜部１２
０Ｂ，１２０Ｂ（変形例２）を示す平面図である。この
図に示すように、傾斜部１２０Ｂ，１２０Ｂを曲線Ｌ２
に沿った形状にて形成することで、当該傾斜部１２０
Ｂ，１２０Ｂの経路が長くなり、その熱伝導率を下げる
ことができる。
０Ｂ，１２０Ｂ（変形例２）を示す平面図である。この
図に示すように、傾斜部１２０Ｂ，１２０Ｂを曲線Ｌ２
に沿った形状にて形成することで、当該傾斜部１２０
Ｂ，１２０Ｂの経路が長くなり、その熱伝導率を下げる
ことができる。
【０１８７】
【発明の効果】以上説明した請求項１から請求項８の発
明によれば、熱型赤外線センサにおいて、熱容量を変え
ずに赤外線受光部の面積を大きくして熱型赤外線センサ
が占める面積における当該赤外線受光部の占める面積の
割合（開口率）を高めることができるので、同一の大き
さの他の熱型赤外線センサに比べて、センサの温度分解
能が向上する。又、熱容量を変えないという条件の下で
は、同一の温度分解能を達成するために必要な熱型赤外
線センサの大きさを相対的に小さくできるので、イメー
ジセンサに適用した場合、その高集積化を図ることもで
きる。
明によれば、熱型赤外線センサにおいて、熱容量を変え
ずに赤外線受光部の面積を大きくして熱型赤外線センサ
が占める面積における当該赤外線受光部の占める面積の
割合（開口率）を高めることができるので、同一の大き
さの他の熱型赤外線センサに比べて、センサの温度分解
能が向上する。又、熱容量を変えないという条件の下で
は、同一の温度分解能を達成するために必要な熱型赤外
線センサの大きさを相対的に小さくできるので、イメー
ジセンサに適用した場合、その高集積化を図ることもで
きる。
【０１８８】又、請求項９から請求項１４の発明によれ
ば、開口率を高めてセンサの温度分解能の向上又は高集
積化が図られる熱型赤外線センサが容易に製造できる。
又、請求項１５の発明によれば、個々の熱型赤外線セン
サの開口率を高めることにより、高集積化が図られたイ
メージセンサ、又は、高い空間分解能のイメージセンサ
が達成できる。
ば、開口率を高めてセンサの温度分解能の向上又は高集
積化が図られる熱型赤外線センサが容易に製造できる。
又、請求項１５の発明によれば、個々の熱型赤外線セン
サの開口率を高めることにより、高集積化が図られたイ
メージセンサ、又は、高い空間分解能のイメージセンサ
が達成できる。
【０１８９】又、請求項１６から請求項１８の発明によ
れば、熱型赤外線センサにおいて、熱容量を変えずに赤
外線受光部の面積を大きくして熱型赤外線センサが占め
る面積における当該赤外線受光部の占める面積の割合
（開口率）を高めることができ、同一の大きさの他の熱
型赤外線センサに比べて、センサの温度分解能が向上す
る。特に、赤外線受光部と半導体基板とを接続する架橋
部が、傾斜部にて構成されているので、赤外線受光部と
半導体基板との間に空隙を、きわめて容易に確保でき
る。
れば、熱型赤外線センサにおいて、熱容量を変えずに赤
外線受光部の面積を大きくして熱型赤外線センサが占め
る面積における当該赤外線受光部の占める面積の割合
（開口率）を高めることができ、同一の大きさの他の熱
型赤外線センサに比べて、センサの温度分解能が向上す
る。特に、赤外線受光部と半導体基板とを接続する架橋
部が、傾斜部にて構成されているので、赤外線受光部と
半導体基板との間に空隙を、きわめて容易に確保でき
る。
【０１９０】又、請求項１９から請求項２１の発明によ
れば、赤外線受光部と半導体基板とを接続する傾斜部
を、第１の犠牲層のテーパ面に沿って、容易に作製でき
るので、開口率が高くその温度分解能の向上又は高集積
化が図られた熱型赤外線センサを容易に製造できる。
又、請求項２２の発明によれば、前記傾斜部の経路を、
容易に長くすることができるので、より熱伝導率を小さ
くでき、熱型赤外線センサの温度分解能を高くすること
ができる。
れば、赤外線受光部と半導体基板とを接続する傾斜部
を、第１の犠牲層のテーパ面に沿って、容易に作製でき
るので、開口率が高くその温度分解能の向上又は高集積
化が図られた熱型赤外線センサを容易に製造できる。
又、請求項２２の発明によれば、前記傾斜部の経路を、
容易に長くすることができるので、より熱伝導率を小さ
くでき、熱型赤外線センサの温度分解能を高くすること
ができる。
【０１９１】又、請求項２３の発明によれば、個々の熱
型赤外線センサの開口率を容易に高めることができ、イ
メージセンサにおいてその高集積化を図り、更に、その
空間分解能を高めることができる。
型赤外線センサの開口率を容易に高めることができ、イ
メージセンサにおいてその高集積化を図り、更に、その
空間分解能を高めることができる。
【図１】第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】第１の実施形態の熱型赤外線センサ１０を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】熱型赤外線センサ１０の製造工程を示す断面図
である。
である。
【図４】図３に示す製造工程に続いて行われる熱型赤外
線センサ１０の製造工程を示す断面図である。
線センサ１０の製造工程を示す断面図である。
【図５】図４に示す製造工程に続いて行われる熱型赤外
線センサ１０の製造工程を示す断面図である。
線センサ１０の製造工程を示す断面図である。
【図６】赤外線センサ１０を用いたイメージセンサ２０
のデータの読出回路の回路図である。
のデータの読出回路の回路図である。
【図７】第２の実施形態の熱型赤外線センサ５０を示す
断面図である。
断面図である。
【図８】熱型赤外線センサ５０の製造工程を示す断面図
である。
である。
【図９】図８に示す製造工程に続いて行われる熱型赤外
線センサ５０の製造工程を示す断面図である。
線センサ５０の製造工程を示す断面図である。
【図１０】第３の実施形態の熱型赤外線センサ７０を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１１】熱型赤外線センサ７０の製造工程を示す断面
図である。
図である。
【図１２】図１１に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ７０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ７０の製造工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ７０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ７０の製造工程を示す断面図である。
【図１４】第４の実施形態の熱型赤外線センサ８０を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１５】熱型赤外線センサ８０の製造工程を示す断面
図である。
図である。
【図１６】図１５に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ８０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ８０の製造工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ８０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ８０の製造工程を示す断面図である。
【図１８】第５の実施形態の熱型赤外線センサ９０を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１９】第５の実施形態の熱型赤外線センサ９０を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２０】第５の実施形態の熱型赤外線センサ９０の製
造工程を示す断面図である。
造工程を示す断面図である。
【図２１】図２０に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
【図２２】第１の犠牲層９４上に形成された傾斜部９０
Ｂの形状を示す斜視図である。
Ｂの形状を示す斜視図である。
【図２３】図２１に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
【図２４】図２３に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
【図２５】図２４に示す製造工程に続いて行われる熱型
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
赤外線センサ９０の製造工程を示す断面図である。
【図２６】第５の実施形態の変形例１の熱型赤外線セン
サ１１０を示す斜視図である。
サ１１０を示す斜視図である。
【図２７】第１の犠牲層９４上に形成された傾斜部１１
０Ｂの形状を示す斜視図である。
０Ｂの形状を示す斜視図である。
【図２８】第１の犠牲層９４上に形成された変形例１の
傾斜部１１０Ｂを示す平面図である。
傾斜部１１０Ｂを示す平面図である。
【図２９】第１の犠牲層９４上に形成された変形例２の
傾斜部１２０Ｂを示す平面図である。
傾斜部１２０Ｂを示す平面図である。
【図３０】従来の熱型赤外線センサ１００を示す斜視図
である。
である。
【図３１】従来の熱型赤外線センサ１００を示す断面図
である。
である。
１ 半導体基板（シリコン基板） １Ａ 不純物拡散層 １０，５０，７０，８０，９０，１１０ 熱型赤外線セ
ンサ １０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８０Ａ，９０Ａ 赤外線受光
部 １０Ｂ，５０Ｂ，７０Ｂ，８０Ｂ 架橋部（支持部） １０Ｄ，５０Ｄ，７０Ｄ，８０Ｄ 第１の柱部（支持
部） １０Ｅ，５０Ｅ，７０Ｅ，８０Ｅ 第２の柱部（支持
部） １１，５１，７１，８１，９１ 多結晶シリコン膜 １５，５５，７５，８５，９５ チタン膜（配線） ２０ 赤外線イメージセンサ ２１，６１，７８，８８，９４ 酸化シリコン膜（第１
の犠牲層） ２３，６３，７９，８９，９９ 酸化シリコン膜（第２
の犠牲層） ５８，５９ タングステン膜 ９０Ｂ 傾斜部（架橋部） ９０Ｂ-1，９０Ｂ-2 端部 Ｍ 空隙
ンサ １０Ａ，５０Ａ，７０Ａ，８０Ａ，９０Ａ 赤外線受光
部 １０Ｂ，５０Ｂ，７０Ｂ，８０Ｂ 架橋部（支持部） １０Ｄ，５０Ｄ，７０Ｄ，８０Ｄ 第１の柱部（支持
部） １０Ｅ，５０Ｅ，７０Ｅ，８０Ｅ 第２の柱部（支持
部） １１，５１，７１，８１，９１ 多結晶シリコン膜 １５，５５，７５，８５，９５ チタン膜（配線） ２０ 赤外線イメージセンサ ２１，６１，７８，８８，９４ 酸化シリコン膜（第１
の犠牲層） ２３，６３，７９，８９，９９ 酸化シリコン膜（第２
の犠牲層） ５８，５９ タングステン膜 ９０Ｂ 傾斜部（架橋部） ９０Ｂ-1，９０Ｂ-2 端部 Ｍ 空隙
Claims (23)
- 【請求項１】 入射した赤外線を熱エネルギーに変換す
る吸収層と、該変換された熱エネルギーの大きさに応じ
てその物性値が変化するセンサ部とを含む赤外線受光部
と、 少なくとも前記赤外線受光部を半導体基板上に空隙を介
して支持するための架橋部を含み、前記赤外線受光部の
下方に形成されて少なくともその一部又は全部が前記赤
外線受光部で覆われた支持部とを具えたことを特徴とす
る熱型赤外線センサ。 - 【請求項２】 前記支持部は、赤外線受光部の下面に略
平行な板状に形成された架橋部と、 該架橋部と半導体基板とを連結する第１の柱部と、 前記架橋部と赤外線受光部とを連結する第２の柱部とか
らな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】 前記架橋部には少なくとも配線が形成さ
れ、 前記第１の柱部には該配線を半導体基板側の電極に電気
的に接続させる第１の導電部が形成され、 前記第２の柱部には該配線を赤外線受光部の導体部若し
くは半導体部に電気的に接続させる第２の導電部が形成
されていることを特徴とする請求項２に記載の熱型赤外
線センサ。 - 【請求項４】 前記第１の導電部は、前記架橋部に形成
された配線と同一の導電層で形成されていることを特徴
とする請求項３に記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項５】 前記第２の導電部は、前記架橋部に形成
された配線と同一の導電層で形成されていることを特徴
とする請求項３又は請求項４に記載の熱型赤外線セン
サ。 - 【請求項６】 前記第２の導電部は、不純物が導入され
た半導体層にて構成されていることを特徴とする請求項
３から請求項５の何れかに記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項７】 前記第２の導電部は、金属膜にて構成さ
れていることを特徴とする請求項３から請求項５の何れ
かに記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項８】 前記第１の導電部、前記第２の導電部の
少なくとも一方は、タングステンからなる金属膜で構成
されていることを特徴とする請求項３に記載の熱型赤外
線センサ。 - 【請求項９】 請求項１から請求項４及び請求項７の何
れかに記載の熱型赤外線センサを形成する製造方法であ
って、少なくとも、 半導体基板上に第１の犠牲層を形成する工程と、 該第１の犠牲層に第１の開口部を形成する工程と、 少なくとも前記第１の開口部を覆うように支持層を形成
する工程と、 該支持層の上面に第２の犠牲層を形成する工程と、 該第２の犠牲層に第２の開口部を形成する工程と、 該第２の開口部の壁面に金属膜を形成する工程と、 当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光部を構成する半導
体層を形成する工程と、 その後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する
工程とからなることを特徴とする熱型赤外線センサの製
造方法。 - 【請求項１０】 請求項１から請求項４、請求項７及び
請求項８の何れかに記載の熱型赤外線センサを形成する
製造方法であって、少なくとも、 半導体基板上に第１の犠牲層を形成する工程と、 該第１の犠牲層に第１の開口部を形成する工程と、 少なくとも前記第１の開口部を覆うように支持層を形成
する工程と、 該支持層の上面に第２の犠牲層を形成する工程と、 該第２の犠牲層に第２の開口部を形成する工程と、 該第２の開口部に金属膜を充填する工程と、 当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光部を構成する半導
体層を形成する工程と、 その後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する
工程とからなることを特徴とする熱型赤外線センサの製
造方法。 - 【請求項１１】 請求項１から請求項３、請求項７及び
請求項８の何れかに記載の熱型赤外線センサを形成する
製造方法であって、少なくとも、 半導体基板上に第１の犠牲層を形成する工程と、 該第１の犠牲層に第１の開口部を形成する工程と、 該第１の開口部に金属膜を充填する工程と、 金属膜が充填された第１の開口部を覆うように支持層を
形成する工程と、 該支持層の上面に第２の犠牲層を形成する工程と、 該第２の犠牲層に第２の開口部を形成する工程と、 該第２の開口部に金属膜を充填する工程と、 当該第２の犠牲層の上方に赤外線受光部を構成する半導
体層を形成する工程とる、 その後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する
工程とからなることを特徴とする熱型赤外線センサの製
造方法。 - 【請求項１２】 請求項１から請求項４及び請求項６の
何れかに記載の熱型赤外線センサを形成する製造方法で
あって、少なくとも、 半導体基板上に第１の犠牲層を形成する工程と、 該第１の犠牲層に第１の開口部を形成する工程と、 少なくとも前記第１の開口部を覆うように支持層を形成
する工程と、 該支持層の上面に第２の犠牲層を形成する工程と、 該第２の犠牲層に第２の開口部を形成する工程と、 該第２の開口部に半導体層を充填しつつ、当該半導体層
が充填された第２の犠牲層の上方に赤外線受光部を構成
する半導体層を形成する工程と、 少なくとも前記充填された半導体層に不純物を導入する
工程と、 その後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する
工程とからなることを特徴とする熱型赤外線センサの製
造方法。 - 【請求項１３】 請求項１から請求項３及び請求項５の
何れかに記載の熱型赤外線センサを形成する製造方法で
あって、少なくとも、 半導体基板上に第１の犠牲層を形成する工程と、 該第１の犠牲層に第１の開口部を形成すると共に凸部を
形成する工程と、 該第１の犠牲層の上面に、上記開口部及び上記凸部を覆
う支持層を形成する工程と、 斯く形成した支持層の上面に、上記凸部を覆う支持層が
露出するように第２の犠牲層を形成する工程と、 該第２の犠牲層の上面に赤外線受光部を構成する半導体
層を形成する工程と、 その後、前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する
工程とからなることを特徴とする熱型赤外線センサの製
造方法。 - 【請求項１４】 上記第１の犠牲層及び第２の犠牲層の
除去は、ウェットエッチングによって行われることを特
徴とする請求項９から請求項１３の何れかに記載の熱型
赤外線センサの製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１から請求項８の何れかに記載
の熱型赤外線センサが複数個、線状若しくは面状に整列
されていることを特徴とする熱型赤外線センサを用いた
赤外線イメージセンサ。 - 【請求項１６】 請求項１記載の熱型赤外線センサにお
いて、 前記架橋部が、一方の端部が前記半導体基板に接続さ
れ、他方の端部が前記赤外線受光部の下面に接続された
傾斜部で構成されていることを特徴とする熱型赤外線セ
ンサ。 - 【請求項１７】 前記傾斜部には少なくとも配線が形成
されると共に、該配線が、前記一方の端部で前記半導体
基板側の電極に電気的に接続され、他方の端部で前記赤
外線受光部の導体部若しくは半導体部に電気的に接続さ
れていることを特徴とする請求項１６に記載の熱型赤外
線センサ。 - 【請求項１８】 前記配線は、チタンからなる金属膜で
構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の熱
型赤外線センサ。 - 【請求項１９】 請求項１６から請求項１８の何れかに
記載の熱型赤外線センサを形成する製造方法であって、
少なくとも、 半導体基板上に第１の犠牲層を形成する工程と、 該第１の犠牲層にエッチングを施して、テーパ面を形成
すると共に前記半導体基板の一部を露出させる工程と、 その上面に導電層を形成する工程と、 該導電層をエッチングして前記半導体基板の一部に連な
るように前記傾斜部を形成する工程と、 その上面に、少なくとも前記傾斜部の前記他方の端部が
露出するように第２の犠牲層を形成する工程と、 その上方に赤外線受光部を構成する導電層若しくは半導
体層を形成する工程と、 前記第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する工程とか
らなることを特徴とする熱型赤外線センサの製造方法。 - 【請求項２０】 前記第１の犠牲層にテーパ面を形成す
るに当り、 該第１の犠牲層の上面に酸化シリコン膜を形成し、 該酸化シリコン膜の上面に所望の形状にレジスト膜を形
成し、 該レジスト膜をエッチングマスクとして前記第１の犠牲
層をエッチングすることを特徴とする請求項１９に記載
の熱型赤外線センサの製造方法。 - 【請求項２１】 前記傾斜部は、前記テーパ面の傾斜に
沿って直線状に形成されることを特徴とする請求項１９
又は請求項２０に記載の熱型赤外線センサの製造方法。 - 【請求項２２】 前記傾斜部は、前記テーパ面に連続直
線状又は曲線状に形成されることを特徴とする請求項１
９又は請求項２０に記載の熱型赤外線センサの製造方
法。 - 【請求項２３】 請求項１６から請求項１８の何れかに
記載の熱型赤外線センサが複数個、線状若しくは面状に
整列されていることを特徴とする熱型赤外線センサを用
いた赤外線イメージセンサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242675A JPH10185681A (ja) | 1996-11-08 | 1997-09-08 | 熱型赤外線センサとその製造方法およびこれを用いた赤外線イメージセンサ |
| US08/967,532 US6034374A (en) | 1996-11-08 | 1997-11-10 | Thermal infrared sensors, imaging devices, and manufacturing methods for such sensors |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-296494 | 1996-11-08 | ||
| JP29649496 | 1996-11-08 | ||
| JP9242675A JPH10185681A (ja) | 1996-11-08 | 1997-09-08 | 熱型赤外線センサとその製造方法およびこれを用いた赤外線イメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185681A true JPH10185681A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=26535865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9242675A Pending JPH10185681A (ja) | 1996-11-08 | 1997-09-08 | 熱型赤外線センサとその製造方法およびこれを用いた赤外線イメージセンサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6034374A (ja) |
| JP (1) | JPH10185681A (ja) |
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