JPH10332480A - Solid state infrared image sensor - Google Patents

Solid state infrared image sensor

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JPH10332480A
JPH10332480A JP9139904A JP13990497A JPH10332480A JP H10332480 A JPH10332480 A JP H10332480A JP 9139904 A JP9139904 A JP 9139904A JP 13990497 A JP13990497 A JP 13990497A JP H10332480 A JPH10332480 A JP H10332480A
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state imaging
infrared
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infrared solid
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雅章 木股
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high sensitivity solid state infrared image sensor by arranging a plurality of wires in at least a single supporting leg. SOLUTION: A plurality of metal wires 31, 32 for supplying a current to a bolometer thin film 11 are arranged in one supporting leg 20. Insulation films 100, 110, 130 are composed of a silicon oxide, a silicon nitride, or the like, forming the mechanical structure of a detector part 10 and the insulation film 130 also serves as an interlayer insulation film between the wires 31, 32. A metal reflection film 70 is provided on an insulation film 80 below the bolometer film 11 and forms an optical resonance structure in conjunction with the detector part 10 in order to increase absorption of infrared rays at the detector part 10. Since two or more wires are arranged in one supporting leg 20, the number of the supporting legs can be decreased and the sensitivity can be enhanced because heat dissipation from the detector part 10 is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、熱型赤外線検出
器を用いた2次元赤外線固体撮像素子に関するものであ
る。
The present invention relates to a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は、温度で熱型赤外線検出器であ
る抵抗値が変化するボロメータを用いた2次元固体撮像
素子の従来の画素の構造の一例を示す斜視図である。例
えばシリコンなどの半導体からなる基板1の上に、ボロ
メータ薄膜11を含む赤外線検出器部10が空間を隔て
て設けられる。2本の支持脚21、22が、赤外線検出
器部10をシリコン基板から浮かせて持ち上げる。金属
配線31、32は、ボロメータ薄膜11に電流を流すも
のであり、検出回路により電流のON,OFFが制御さ
れる。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is a perspective view showing an example of the structure of a conventional pixel of a two-dimensional solid-state imaging device using a bolometer, which is a thermal infrared detector whose resistance value changes with temperature. For example, an infrared detector unit 10 including a bolometer thin film 11 is provided on a substrate 1 made of a semiconductor such as silicon with a space therebetween. The two support legs 21 and 22 lift and lift the infrared detector unit 10 from the silicon substrate. The metal wirings 31 and 32 allow current to flow through the bolometer thin film 11, and ON and OFF of the current are controlled by a detection circuit.

【0003】次にこの熱型赤外線検出器を用いた2次元
赤外線固体撮像素子の動作について説明する。赤外線は
光検出器部10が存在する側から入射し、光検出器部1
0で吸収される。光検出器部10で吸収された赤外線の
エネルギは熱に変換され、光検出器部10の温度を上昇
させる。温度上昇は入射する赤外線の量に依存(入射す
る赤外線の量は撮像対象物の温度と放射率に依存)す
る。温度上昇の量はボロメータ薄膜の抵抗値の変化を測
定することで知ることができるので、撮像対象物が放射
している赤外線の量をボロメータの抵抗値の変化から知
ることができる。
Next, the operation of the two-dimensional infrared solid-state imaging device using the thermal infrared detector will be described. Infrared rays enter from the side where the photodetector unit 10 is present, and the photodetector unit 1
Absorbed at 0. The infrared energy absorbed by the photodetector section 10 is converted into heat, and the temperature of the photodetector section 10 is increased. The temperature rise depends on the amount of incident infrared light (the amount of incident infrared light depends on the temperature and emissivity of the imaging target). Since the amount of temperature rise can be known by measuring the change in the resistance value of the bolometer thin film, the amount of infrared radiation emitted by the imaging object can be known from the change in the resistance value of the bolometer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ボロメータ薄膜の抵抗
温度係数が同じであれば、光検出器部の温度上昇が大き
いほど同じ量の赤外線入射で得られる抵抗変化が大きく
なり、感度が高くなるが、温度上昇を高くするためには
光検出器部10からシリコン基板1に逃げる熱をできる
だけ小さくすることが効果的であり、このために支持脚
21、22は熱抵抗を出来るだけ小さくするよう設計さ
れる。また、撮像素子のフレーム時間に比べ光検出器部
10の温度時定数が短くなるよう光検出器部10の熱容
量を小さくすることも重要である。また赤外線を受ける
部分となる光検出器部10の面積を大きくすることも感
度を高めるのに有効である。しかし、従来の構造では、
1つの光検出器部10からの熱が2本の支持脚21、2
2から逃げて行くので、光検出器部の温度が十分に上昇
せず、高感度化を阻害していた。
If the temperature coefficient of resistance of the bolometer thin film is the same, the greater the temperature rise of the photodetector, the greater the resistance change obtained by the same amount of incident infrared light and the higher the sensitivity. In order to increase the temperature rise, it is effective to reduce the heat escaping from the photodetector section 10 to the silicon substrate 1 as much as possible. For this reason, the supporting legs 21 and 22 are designed so as to minimize the thermal resistance. Is done. It is also important to reduce the heat capacity of the photodetector unit 10 so that the temperature time constant of the photodetector unit 10 is shorter than the frame time of the image sensor. It is also effective to increase the area of the photodetector section 10 which receives infrared rays to increase the sensitivity. However, in the conventional structure,
The heat from one photodetector unit 10 is applied to two support legs 21, 2.
2, the temperature of the photodetector did not rise sufficiently, which hindered high sensitivity.

【0005】さらに、支持脚が多いことは高感度化を阻
害する。図13は図12に示した構造の平面図であり、
この図を参照することで赤外線を受光する光検出器部1
0と支持脚21、22の画素内に占める面積を考える。
支持脚の幅は配線31、32の幅と配線と支持脚を形成
する絶縁膜のパターンとの余裕(片側の余裕の2倍)で
決まるパターン形成上の幅と、製造工程を通して検出器
部10を中空に支えるだけの機械的強度で決まる幅(こ
の場合は厚さも関係する)の2つを考慮して決められ
る。熱はこの幅で決まる2本の支持脚を通して基板に逃
げることになる。なお、図13において、配線31、3
2は、コンタクト121、122を経て読み出し回路に
接続される。支持脚の両側にはパターン形成上必要な空
隙を介して検出器部または別の支持脚が配置されるが、
必要な空隙が全て同じであれば、1画素当たり3個の空
隙を割り当てる必要がある。したがって検出器部10の
図中縦方向の幅は、画素縦方向ピッチから支持脚2本分
の幅と3個の空隙の幅を引いたものとなり、設計上の制
限を受ける。光検出器10の図面垂直方向に割り当てら
れる幅は、2本分の支持脚21、22と支持脚の幅と検
出器部と支持脚および支持脚同士の間に必要な空隙3個
分の幅を画素ピッチから引いた値となり、光検出器部1
0の面積に制限を与えており、高感度化を阻害してい
た。本発明の目的は、高感度の赤外線固体撮像素子を提
供することである。
Further, the large number of supporting legs hinders the enhancement of sensitivity. FIG. 13 is a plan view of the structure shown in FIG.
Referring to this figure, a photodetector unit 1 for receiving infrared rays
Consider the area occupied by 0 and the pixels of the support legs 21 and 22.
The width of the support leg is determined by the width of the wirings 31 and 32, the margin between the wiring and the pattern of the insulating film forming the support leg (twice the margin on one side), and the width of the detector unit 10 throughout the manufacturing process. Is determined in consideration of two widths (in this case, the thickness is also determined) determined by the mechanical strength enough to support the hollow. Heat will escape to the substrate through the two support legs determined by this width. Note that, in FIG.
2 is connected to the readout circuit via contacts 121 and 122. On each side of the support leg, a detector unit or another support leg is arranged via a gap required for pattern formation,
If the required gaps are all the same, it is necessary to allocate three gaps per pixel. Therefore, the width of the detector unit 10 in the vertical direction in the figure is a value obtained by subtracting the width of two support legs and the width of three gaps from the pixel vertical pitch, which is subject to design restrictions. The width of the photodetector 10 allocated in the drawing vertical direction is the width of two support legs 21 and 22, the width of the support legs, and the width of three gaps required between the detector unit, the support legs, and the support legs. Is subtracted from the pixel pitch.
The area of 0 is restricted, which hinders high sensitivity. An object of the present invention is to provide a high-sensitivity infrared solid-state imaging device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る第1の2
次元赤外線固体撮像素子は、半導体基板上に熱抵抗の大
きな支持脚で支えられた熱型光検出器部を備え、赤外線
の入射による熱型検出器の特性変化を支持脚内の配線を
通して検出する赤外線固体撮像素子であって、少なくと
も1本の支持脚内に複数の配線を配置したことを特徴と
する。好ましくは、この赤外線固体撮像素子において、
少なくとも1本の支持脚内に複数の配線が積層して配置
される。好ましくは、この赤外線固体撮像素子におい
て、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線が平行して
配置される。好ましくは、上述の赤外線固体撮像素子に
おいて、積層された配線のうち下側に位置するものが熱
型検出器の下の大部分の面積を占めるように配置され
る。好ましくは、上述の赤外線固体撮像素子において、
2つの積層された配線が熱型検出器を挟さむように配置
される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided:
The two-dimensional infrared solid-state imaging device includes a thermal photodetector section supported on a semiconductor substrate by a support leg having a large thermal resistance, and detects a change in characteristics of the thermal detector due to the incidence of infrared rays through wiring in the support leg. An infrared solid-state imaging device, wherein a plurality of wirings are arranged in at least one support leg. Preferably, in this infrared solid-state imaging device,
A plurality of wirings are stacked and arranged in at least one support leg. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, a plurality of wirings are arranged in parallel in at least one support leg. Preferably, in the above-mentioned infrared solid-state imaging device, the lower one of the stacked wirings is arranged so as to occupy most of the area under the thermal detector. Preferably, in the infrared solid-state imaging device described above,
Two stacked wirings are arranged so as to sandwich the thermal detector.

【0007】この発明に係る第2の赤外線固体撮像素子
は、半導体基板中に設けた空洞部の上に熱抵抗の大きな
支持脚で支えられた熱型光検出器部を備え、赤外線の入
射による熱型検出器部の特性変化を支持脚内の配線を通
して検出する赤外線固体撮像素子であって、少なくとも
1本の支持脚内に複数の配線を配置する。好ましくは、
この赤外線固体撮像素子において、少なくとも1本の支
持脚内に複数の配線が積層して配置される。好ましく
は、この赤外線固体撮像素子において、少なくとも1本
の支持脚内に複数の配線が平行して配置される。好まし
くは、上述の赤外線固体撮像素子において、積層された
配線のうち下側に位置するものが熱型検出器の下の大部
分の面積を占めるように配置される。好ましくは、上述
の赤外線固体撮像素子において、2つの積層された配線
が熱型検出器を挟さむように配置される。
A second infrared solid-state imaging device according to the present invention includes a thermal-type photodetector section supported by supporting legs having a large thermal resistance above a hollow section provided in a semiconductor substrate. An infrared solid-state imaging device for detecting a change in characteristics of a thermal detector unit through wiring in a support leg, wherein a plurality of wirings are arranged in at least one support leg. Preferably,
In this infrared solid-state imaging device, a plurality of wirings are stacked and arranged in at least one support leg. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, a plurality of wirings are arranged in parallel in at least one support leg. Preferably, in the above-mentioned infrared solid-state imaging device, the lower one of the stacked wirings is arranged so as to occupy most of the area under the thermal detector. Preferably, in the above-described infrared solid-state imaging device, the two stacked wirings are arranged so as to sandwich the thermal detector.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付の図面を参照して説明する。 実施の形態1.図1は、熱型赤外線検出器である抵抗値
が温度で変化するボロメータを用いた実施の形態1の2
次元赤外線固体撮像素子の1画素の構造を示す図式的な
斜視図であり、図2は、この赤外線固体撮像素子の電流
経路に沿った図式的な断面図である。図2では、簡単の
ために本発明と直接関係のない、基板1上に設けられた
信号読み出し回路は省略している。2次元固体撮像素子
では、図1と図2に示した画素が2次元に配置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows Embodiment 2 using a bolometer which is a thermal infrared detector and whose resistance value changes with temperature.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a structure of one pixel of the three-dimensional infrared solid-state imaging device, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along a current path of the infrared solid-state imaging device. FIG. 2 omits a signal readout circuit provided on the substrate 1 which is not directly related to the present invention for simplicity. In the two-dimensional solid-state imaging device, the pixels shown in FIGS. 1 and 2 are two-dimensionally arranged.

【0009】図1と図2に示される構造において、赤外
線検出器部10は、抵抗値が温度で変化するボロメータ
薄膜11を含む。赤外線検出器部10は、例えばシリコ
ンなどの半導体からなる基板1と空間90を隔てて設け
られる。基板1の上に絶縁膜80が設けられ、熱抵抗の
大きな1本の支持脚20が絶縁膜80の上に固定され、
赤外線検出器部10をシリコン基板1から浮かせて持ち
上げる。すなわち、赤外線検出器部10は、1本の支持
脚20で基板1の上方に支持される。赤外線検出器部1
0は、下から絶縁膜110、金属配線31、絶縁膜13
0、ボロメータ膜11およびそれに接続される金属配線
32、絶縁膜100が順次積層された5層構造からな
る。金属配線31、32は、四角形のボロメータ膜11
の両端に電気的に接続される。支持脚20も同様な5層
構造からなり、1本の支持脚20の内部に、ボロメータ
薄膜11に電流を流すための複数の(本実施形態では2
本の)金属配線31、32が配置される。絶縁膜10
0、110、130は、支持脚20および検出器部10
の機械的構造を形成しているシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜等からなり、絶縁膜130は、配線31と配線3
2の層間絶縁膜の役目も果たしている。基板1の上に
は、信号線50と読み出し回路制御クロックバスライン
60により2次元マトリクスが形成され、信号線50と
読み出し回路制御クロックバスライン60の各交点に読
み出し回路40が設けられる。支持脚20は、本実施形
態では、信号線50上で基板1に取り付けられる。支持
脚20が基板に接続される部分で、金属配線31、32
は、絶縁膜130、110、80に設けたコンタクトホ
ール121、122を通して、図示されていないシリコ
ン基板1上の信号読み出し回路40に接続される。この
信号読み出し回路40において、金属配線31は、スイ
ッチ・トランジスタを介して制御クロック線に接続さ
れ、金属配線32は、信号線に接続される。スイッチ・
トランジスタは、制御クロック線からのクロック信号に
応じて、配線31、32とボロメータ薄膜11を通して
流れる電流のON、OFFを行なう。また、金属反射膜
70は、絶縁膜80の上に、ボロメータ膜11の下方に
相当する位置に設けられ、検出器部10と光学的共振構
造をつくり検出器部10での赤外線の吸収を増大させ
る。検出器部10には、赤外線の吸収を助けるために薄
い金属赤外線吸収膜が形成される場合もある。図1と図
2で明らかなように、この2次元赤外線固体撮像素子は
1つの支持脚20内に2つ以上の配線を配置した構造と
したので、支持脚の数を従来より減らすことができ、検
出器部10から逃げて行く熱が減少し、感度を高くでき
る。
In the structure shown in FIGS. 1 and 2, the infrared detector section 10 includes a bolometer thin film 11 whose resistance changes with temperature. The infrared detector section 10 is provided with a space 90 separated from the substrate 1 made of a semiconductor such as silicon. An insulating film 80 is provided on the substrate 1, and one support leg 20 having a large thermal resistance is fixed on the insulating film 80.
The infrared detector 10 is lifted off the silicon substrate 1. That is, the infrared detector section 10 is supported above the substrate 1 by one support leg 20. Infrared detector unit 1
0 denotes an insulating film 110, a metal wiring 31, and an insulating film 13 from below.
0, a bolometer film 11, a metal wiring 32 connected to the bolometer film 11, and an insulating film 100 are sequentially laminated to form a five-layer structure. The metal wirings 31 and 32 are square bolometer films 11.
Are electrically connected to both ends. The support leg 20 also has a similar five-layer structure, and a plurality of (two in this embodiment) for supplying a current to the bolometer thin film 11 is provided inside one support leg 20.
Metal wirings 31, 32 are arranged. Insulating film 10
0, 110, and 130 correspond to the support leg 20 and the detector unit 10.
The insulating film 130 is formed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like forming the mechanical structure of FIG.
It also serves as the second interlayer insulating film. On the substrate 1, a two-dimensional matrix is formed by the signal lines 50 and the read circuit control clock bus lines 60, and the read circuit 40 is provided at each intersection of the signal lines 50 and the read circuit control clock bus lines 60. The support leg 20 is attached to the substrate 1 on the signal line 50 in this embodiment. At the portion where the support leg 20 is connected to the substrate, metal wirings 31, 32
Are connected to a signal readout circuit 40 on the silicon substrate 1 (not shown) through contact holes 121 and 122 provided in the insulating films 130, 110 and 80. In the signal readout circuit 40, the metal wiring 31 is connected to a control clock line via a switch transistor, and the metal wiring 32 is connected to a signal line. switch·
The transistor turns on and off a current flowing through the wirings 31 and 32 and the bolometer thin film 11 according to a clock signal from a control clock line. Further, the metal reflection film 70 is provided on the insulating film 80 at a position corresponding to the position below the bolometer film 11, and forms an optical resonance structure with the detector unit 10 to increase the absorption of infrared rays by the detector unit 10. Let it. In some cases, the detector unit 10 is formed with a thin metal infrared absorbing film to help absorb infrared light. As is apparent from FIGS. 1 and 2, the two-dimensional infrared solid-state imaging device has a structure in which two or more wirings are arranged in one support leg 20, so that the number of support legs can be reduced as compared with the related art. Thus, the amount of heat escaping from the detector section 10 is reduced, and the sensitivity can be increased.

【0010】図3は、図1と図2に示した素子構造にお
いて金属配線31に関係する部分を省いた平面図であ
り、図4は、図1と2に示した素子構造で金属配線32
に関する部分を省いた平面図である。上側の配線32
は、図3に示すようにボロメータ膜11の左端の部分で
接しており、下側の配線31は、図4に示すようにボロ
メータ膜11と右端の部分で接している。図3と図4で
明らかなように、この2次元赤外線固体撮像素子は、支
持脚の数を従来より減らすことができるので、検出器部
10に割り当てられる面積は、従来に比べ支持脚の数が
減った分だけ大きくできる。減った部分の支持脚が占め
ていた面積と支持脚と検出器部の間の空隙に相当する部
分の面積の和に相当する面積をも光検出器部に割り当て
ることができ、開口率を大きくして高感度化するのに有
効である。
FIG. 3 is a plan view of the device structure shown in FIGS. 1 and 2 excluding portions related to the metal wiring 31. FIG. 4 is a plan view of the device structure shown in FIGS.
It is the top view which omitted the part regarding. Upper wiring 32
Is in contact with the left end of the bolometer film 11 as shown in FIG. 3, and the lower wiring 31 is in contact with the bolometer film 11 at the right end as shown in FIG. As is clear from FIGS. 3 and 4, this two-dimensional infrared solid-state imaging device can reduce the number of supporting legs compared to the conventional one, so that the area allocated to the detector unit 10 is smaller than that of the conventional one. Can be increased by the reduced amount. The area equivalent to the sum of the area occupied by the support legs in the reduced portion and the area corresponding to the gap between the support legs and the detector unit can also be assigned to the photodetector unit, increasing the aperture ratio. This is effective for increasing the sensitivity.

【0011】次に、本実施形態による熱型赤外線検出器
を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の赤外線検出
動作について説明する。赤外線は検出器部10側から入
射する。入射した赤外線は、検出器部10で吸収され検
出器部10の温度を上昇させる。検出器部10の温度上
昇は、ボロメータ膜11の抵抗変化により検出される。
この抵抗変化を配線31、32、コンタクト121、1
22を通してシリコン基板上に形成した信号読出回路で
検出することで、赤外線を検出する。なお、反射膜70
と検出器部10とは、光学的な共振構造を形成して赤外
線の吸収の効率を高めている。
Next, the operation of detecting infrared light of the pixels of the two-dimensional infrared solid-state imaging device using the thermal infrared detector according to the present embodiment will be described. Infrared rays enter from the detector section 10 side. The incident infrared rays are absorbed by the detector unit 10 and increase the temperature of the detector unit 10. The temperature rise of the detector unit 10 is detected by a change in resistance of the bolometer film 11.
This resistance change is applied to the wirings 31, 32, contacts 121, 1
An infrared ray is detected by detecting the signal through a signal readout circuit 22 formed on a silicon substrate. The reflection film 70
And the detector section 10 form an optical resonance structure to enhance the efficiency of infrared absorption.

【0012】実施の形態2.図5と図6は、本発明によ
る実施形態2の熱型赤外線検出器を用いた2次元赤外線
固体撮像素子の画素の電流経路に沿った図式的断面図お
よび実施形態1の図3に相当する平面図である。この構
造では、図6に示されるように、下層の金属配線32が
ボロメータ膜11の下に、ボロメータ膜11より広がっ
て形成されており、実施形態1の素子で形成した反射膜
は除去されている。その他については実施形態1の素子
と同じである。
Embodiment 2 FIG. 5 and 6 are schematic sectional views along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to a second embodiment of the present invention, and correspond to FIG. 3 of the first embodiment. It is a top view. In this structure, as shown in FIG. 6, the lower metal wiring 32 is formed below the bolometer film 11 so as to extend from the bolometer film 11, and the reflection film formed by the element of the first embodiment is removed. I have. Other components are the same as those of the first embodiment.

【0013】この構造では、金属配線32のボロメータ
膜11上に位置した部分では金属電極32が反射膜の働
きをしている。金属電極32の上の絶縁膜130と10
0、および、ボロメータ膜11(および、場合によって
金属配線上のいずれかの部分に形成される薄膜金属赤外
線吸収膜)の膜種、膜厚を適当に設計することで、光学
的共振構造を構成することができる。実施形態1では空
洞90の高さによって光学的共振構造の効果の度合が変
化し、膜の構成によっては検出器部11や支持脚20が
反ることがあり、制御が難しい。本実施形態の構造で
は、光学的共振構造の効果は固体である薄膜の膜厚で決
まり、制御しやすく安定である。
In this structure, the metal electrode 32 functions as a reflection film in a portion of the metal wiring 32 located on the bolometer film 11. Insulating films 130 and 10 on metal electrode 32
The optical resonance structure is configured by appropriately designing the film type and the film thickness of the bolometer film 11 (and the thin metal infrared absorption film formed on any part of the metal wiring in some cases). can do. In the first embodiment, the degree of the effect of the optical resonance structure changes according to the height of the cavity 90, and depending on the configuration of the film, the detector unit 11 and the support legs 20 may be warped, so that control is difficult. In the structure of the present embodiment, the effect of the optical resonance structure is determined by the thickness of the solid thin film, and is easy to control and stable.

【0014】実施の形態3.図7は、本発明の実施形態
3を示す熱型赤外線検出器を用いた2次元赤外線固体撮
像素子の画素の電流経路に沿った断面構造である。この
実施形態では、第1の実施形態の図1と図2に示したボ
ロメータ膜11を電極31と32で挟んだ形をしてい
る。すなわち、ボロメータ膜11の存在する部分では、
赤外線検出器部10は、下から絶縁膜110、金属電極
31、ボロメータ膜11、金属電極32、絶縁膜100
を積層した構造であり、平面的には、2つの電極31と
32はボロメータ膜11のほぼ全体に接するように配置
されている。
Embodiment 3 FIG. 7 is a cross-sectional structure along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the bolometer film 11 of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is sandwiched between electrodes 31 and 32. That is, in the portion where the bolometer film 11 exists,
The infrared detector unit 10 includes an insulating film 110, a metal electrode 31, a bolometer film 11, a metal electrode 32, and an insulating film 100 from below.
Are stacked, and the two electrodes 31 and 32 are arranged so as to be in contact with almost the entire bolometer film 11 in plan view.

【0015】上側の電極32を赤外線の透過する材料ま
たは赤外線が十分透過できるだけ薄くできる場合は、下
側の電極31を反射膜として動作させることができる。
この場合、図示していないが、配線31の上に位置する
任意の部分に薄膜金属赤外線吸収層を設けると、より効
率的に赤外線を吸収できる。電極32を赤外線の透過す
る材料または赤外線が十分透過できるだけ薄くできない
場合は、上側(光入射側)の電極になる32を反射膜と
して動作させることができる。この場合、図示していな
いが、配線32の上に位置する任意の部分に薄膜金属赤
外線吸収層を設けるとより効率的に赤外線を吸収でき
る。
If the upper electrode 32 can be made of a material that transmits infrared rays or can be made thinner enough to transmit infrared rays, the lower electrode 31 can be operated as a reflection film.
In this case, although not shown, if a thin-film metal infrared absorbing layer is provided on an arbitrary portion located above the wiring 31, infrared rays can be absorbed more efficiently. In the case where the electrode 32 cannot be made thin enough to transmit infrared rays or sufficiently transmit infrared rays, the electrode 32 on the upper side (light incident side) can be operated as a reflection film. In this case, although not shown, infrared light can be absorbed more efficiently by providing a thin-film metal infrared absorbing layer on an arbitrary portion located above the wiring 32.

【0016】上記の実施形態1〜3では検出器がボロメ
ータで配線が2本の素子を示した。しかし、配線が3本
以上必要とする別の検出器を用いる場合であっても、実
施の形態1〜3において、そのー部または全部を1本の
支持脚に積層して配置することで、従来構造と比べ支持
脚の数を減らすことができ、同様の効果を奏するもので
ある。また、上記の実施形態1〜3では配線が積層され
たものを示した。しかし、熱的効果は若干落ちるが、実
施の形態1〜3において配線を平行に1つの支持脚内に
配置しても同様の効果を奏するものである。
In the first to third embodiments, the detector is a bolometer and the wiring is two elements. However, even in the case where another detector that requires three or more wirings is used, in the first to third embodiments, by disposing the part or all of them on one support leg, The number of supporting legs can be reduced as compared with the structure, and the same effect can be obtained. Further, in the above-described first to third embodiments, the stacked wirings are shown. However, although the thermal effect is slightly reduced, a similar effect can be obtained even if the wires are arranged in parallel in one support leg in the first to third embodiments.

【0017】実施の形態4.図8は、本発明の実施形態
4の熱型赤外線検出器である抵抗値が温度で変化するボ
ロメータを用いた2次元固体撮像素子の1画素の構造を
示す図式的な斜視図であり、図9は、この2次元赤外線
固体撮像素子の電流経路に沿った図式的な断面図であ
る。図8と図9では、簡単のために本発明と直接関係の
ない、基板1上に設けられた信号読み出し回路は省略し
ている。2次元固体撮像素子では、図8と図9に示した
画素が2次元に配置される。図8と図9に示される構造
において、赤外線検出器部10は、上述の実施形態と同
様な構造を備え、同様に例えばシリコンなどの半導体か
らなる基板1と空間を隔てて設けられるが、空間を隔て
る構造が異なる。凹部(空洞部)200がシリコン基板
1の上部に形成され、赤外線検出器部10は、凹部20
0の上方に位置される。回路の平面配置に余裕があり、
画素毎の読み出し回路を検出器部と積層する必要がない
場合、構造の簡単なこの構造が適している。
Embodiment 4 FIG. 8 is a schematic perspective view showing the structure of one pixel of a two-dimensional solid-state imaging device using a bolometer whose resistance value changes with temperature, which is a thermal infrared detector according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 9 is a schematic sectional view along a current path of the two-dimensional infrared solid-state imaging device. 8 and 9, a signal readout circuit provided on the substrate 1 which is not directly related to the present invention is omitted for simplicity. In the two-dimensional solid-state imaging device, the pixels shown in FIGS. 8 and 9 are two-dimensionally arranged. In the structure shown in FIGS. 8 and 9, the infrared detector unit 10 has the same structure as that of the above-described embodiment, and is similarly provided with a space separated from the substrate 1 made of a semiconductor such as silicon. Are different. A concave portion (hollow portion) 200 is formed on the upper portion of the silicon substrate 1, and the infrared detector
0 is located above. There is room in the plane layout of the circuit,
This simple structure is suitable when it is not necessary to stack the readout circuit for each pixel with the detector section.

【0018】熱抵抗の大きな1本の支持脚20が、赤外
線検出器部10をシリコン基板1から浮かせて持ち上
げ、基板1の上方に支持する。しかし、上述の実施形態
とは異なり、赤外線検出器部10と支持脚20は同じ平
面内に、すなわち、基板1に対して同じ高さに形成され
る。赤外線検出器部10と支持脚20は、下から絶縁膜
110、金属配線31、絶縁膜130、ボロメータ膜1
1およびそれに接続される金属配線32、絶縁膜100
が順次積層された5層構造からなる。金属配線31、3
2は、四角形のボロメータ膜11の両端に電気的に接続
される。1本の支持脚20の中にボロメータ薄膜11に
電流を流すための複数の(本実施形態では2本の)金属
配線31、32が配置される。支持脚20は、本実施形
態では、信号線50と読み出し回路制御クロックバスラ
イン60の交点上で基板1に取り付けられる。支持脚2
0が基板に接続される部分で、金属配線31、32は、
絶縁膜130、110、80に設けたコンタクトホール
121、122を通して、シリコン基板1上の図示され
ていない信号読み出し回路に接続される。この信号読み
出し回路において、金属配線31は、スイッチ・トラン
ジスタを介して制御クロック線に接続され、金属配線3
2は、信号線に接続される。スイッチ・トランジスタ
は、制御クロック線からのクロック信号に応じて、配線
31、32とボロメータ薄膜11を通して流れる電流の
ON、OFFを行なう。
One support leg 20 having a large thermal resistance raises the infrared detector unit 10 by lifting it from the silicon substrate 1 and supports it above the substrate 1. However, unlike the above-described embodiment, the infrared detector section 10 and the support leg 20 are formed in the same plane, that is, at the same height with respect to the substrate 1. The infrared detector section 10 and the support leg 20 are formed from below with the insulating film 110, the metal wiring 31, the insulating film 130, and the bolometer film 1.
1 and metal wiring 32 connected thereto, insulating film 100
Are sequentially laminated. Metal wiring 31, 3
2 is electrically connected to both ends of the square bolometer film 11. A plurality of (two in this embodiment) metal wirings 31 and 32 for flowing a current to the bolometer thin film 11 are arranged in one support leg 20. In the present embodiment, the support leg 20 is attached to the substrate 1 at the intersection of the signal line 50 and the read circuit control clock bus line 60. Support leg 2
0 is a portion connected to the substrate, and the metal wirings 31 and 32 are
Through a contact hole 121, 122 provided in the insulating film 130, 110, 80, it is connected to a signal reading circuit (not shown) on the silicon substrate 1. In this signal reading circuit, the metal wiring 31 is connected to a control clock line via a switch transistor,
2 is connected to the signal line. The switch transistor turns on and off the current flowing through the wirings 31 and 32 and the bolometer thin film 11 according to a clock signal from the control clock line.

【0019】実施の形態5.図10は、本発明の別の実
施形態5の熱型赤外線検出器を用いた2次元赤外線固体
撮像素子の画素の電流経路に沿った断面構造を示す。赤
外線検出器部10の構造や、1本の支持脚20の中にボ
ロメータ薄膜11に電流を流すための複数の金属配線3
1、32が配置される点は、第2の実施形態の場合と同
じであるが、凹部200がシリコン基板1に形成され、
支持脚20が赤外線検出器部10と同じ高さに形成され
る点では、第4の実施形態と同様である。回路の平面配
置に余裕があり、画素毎の読出回路を検出器部と積層す
る必要がない場合、構造の簡単なこの構造が適してい
る。
Embodiment 5 FIG. 10 shows a sectional structure along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to another embodiment 5 of the present invention. The structure of the infrared detector unit 10 and a plurality of metal wirings 3 for passing a current through the bolometer thin film 11 in one support leg 20
1 and 32 are the same as in the second embodiment, except that a concave portion 200 is formed in the silicon substrate 1.
The point that the support leg 20 is formed at the same height as the infrared detector unit 10 is the same as in the fourth embodiment. If there is room in the planar arrangement of the circuit and it is not necessary to stack the readout circuit for each pixel with the detector section, this simple structure is suitable.

【0020】実施の形態6.図11は、本発明の別の実
施形態を示す熱型赤外線検出器を用いた2次元赤外線固
体撮像素子の画素の電流経路に沿った断面構造を示す。
赤外線検出器部10の構造や、1本の支持脚20の中に
ボロメータ薄膜11に電流を流すための複数の金属配線
31、32が配置される点は、第3の実施形態の場合と
同じであるが、凹部200がシリコン基板1に形成さ
れ、支持脚20が赤外線検出器部10と同じ高さに形成
される点では、第4の実施形態と同様である。回路の平
面配置に余裕があり、画素毎の読出回路を検出器部と積
層する必要がない場合、構造の簡単なこの構造が適して
いる。上記の実施形態4〜6では検出器がボロメータで
配線が2本のものを示した。しかし、配線が3本以上必
要とする別の検出器であっても、実施の形態4〜6にお
いて、そのー部または全部を積層することで、従来構造
と比べ支持脚の数を減らすことができ、同様の効果を奏
するものである。また、上記の実施形態4〜6では配線
が積層されたもの示した。しかし、熱的効果は若干落ち
るが実施形態4〜6において配線を平行に1つの支持脚
内に配置しても同様な効果を奏するものである。
Embodiment 6 FIG. 11 shows a sectional structure along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to another embodiment of the present invention.
The structure of the infrared detector unit 10 and the point in which a plurality of metal wirings 31 and 32 for flowing a current to the bolometer thin film 11 in one support leg 20 are the same as those in the third embodiment. However, it is the same as the fourth embodiment in that the concave portion 200 is formed in the silicon substrate 1 and the support leg 20 is formed at the same height as the infrared detector unit 10. If there is room in the planar arrangement of the circuit and it is not necessary to stack the readout circuit for each pixel with the detector section, this simple structure is suitable. In the above fourth to sixth embodiments, the detector has a bolometer and two wires. However, even in the case of another detector that requires three or more wires, in Embodiments 4 to 6, by laminating all or all of the parts, the number of supporting legs can be reduced as compared with the conventional structure. The same effect is achieved. In the fourth to sixth embodiments, the stacked wirings are shown. However, although the thermal effect is slightly reduced, a similar effect can be obtained even if the wires are arranged in parallel in one support leg in the fourth to sixth embodiments.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明に係る赤外線固体撮像素子は、半
導体基板上に熱抵抗の大きな支持脚で支えられた熱型光
検出器部を備え、赤外線の入射による熱型検出器の特性
変化を支持脚内の配線を通して検出する赤外線固体撮像
素子であって、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線
を配置するので、支持脚の数を減らすことができ、支持
脚を通して逃げる熱量を減らすことができ高感度化が実
現できる。また、支持脚の数を減らすことができるよう
にしたので、支持脚に割り当てる面積を減らすことがで
き、この結果、検出器部の面積を増大し開口率を高める
ことで高感度化が実現できる。好ましくは、この赤外線
固体撮像素子において、少なくとも1本の支持脚内に複
数の配線を積層して配置したので、支持脚の数を減らす
ことができる。好ましくは、この赤外線固体撮像素子に
おいて、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線を平行
して配置したので、支持脚の数を減らすことができる。
好ましくは、この赤外線固体撮像素子において、積層さ
れた配線のうち下側に位置するものが熱型検出器の下の
大部分の面積を占めるように配置されるので、下側配線
を反射膜として用いて安定な光学的共振構造を構成でき
る。好ましくは、この赤外線固体撮像素子において、2
つの積層された配線が熱型検出器を挟さむように配置さ
れるので、上側または下側の配線を反射膜として用いる
ことができる。本発明に係る赤外線固体撮像素子は、半
導体基板中に設けた空洞部の上に熱抵抗の大きな支持脚
で支えられた熱型光検出器部を備え、赤外線の入射によ
る熱型検出器の特性変化を支持脚内の配線を通して検出
する赤外線固体撮像素子であって、少なくとも1本の支
持脚内に複数の配線を配置するので、支持脚の数を減ら
すことができ、支持脚を通して逃げる熱量を減らすこと
ができ高感度化が実現できる。また、支持脚の数を減ら
すことができるようにしたので、支持脚に割り当てる面
積を減らすことができ、この結果、検出器部の面積を増
大し開口率を高めることで高感度化が実現できる。好ま
しくは、この赤外線固体撮像素子において、少なくとも
1本の支持脚内に複数の配線を積層して配置したので、
支持脚の数を減らすことができる。好ましくは、この赤
外線固体撮像素子において、少なくとも1本の支持脚内
に複数の配線を平行して配置したので、支持脚の数を減
らすことができる。好ましくは、この赤外線固体撮像素
子において、積層された配線のうち下側に位置するもの
が熱型検出器の下の大部分の面積を占めるように配置さ
れるので、下側配線を反射膜として用いて安定な光学的
共振構造を構成できる。好ましくは、この赤外線固体撮
像素子において、2つの積層された配線が熱型検出器を
挟さむように配置されるので、上側または下側の配線を
反射膜として用いることができる。
The infrared solid-state imaging device according to the present invention includes a thermal photodetector section supported on a semiconductor substrate by a supporting leg having a large thermal resistance, and detects a change in characteristics of the thermal detector due to the incidence of infrared rays. An infrared solid-state imaging device for detecting through a wiring in a supporting leg. Since a plurality of wirings are arranged in at least one supporting leg, the number of supporting legs can be reduced, and the amount of heat escaping through the supporting leg can be reduced. And high sensitivity can be realized. In addition, since the number of supporting legs can be reduced, the area allocated to the supporting legs can be reduced, and as a result, the area of the detector section can be increased and the aperture ratio can be increased, thereby achieving high sensitivity. . Preferably, in this infrared solid-state imaging device, since a plurality of wirings are stacked and arranged in at least one support leg, the number of support legs can be reduced. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, a plurality of wirings are arranged in parallel in at least one support leg, so that the number of support legs can be reduced.
Preferably, in this infrared solid-state imaging device, the lower wiring among the stacked wirings is arranged so as to occupy most of the area under the thermal detector, so that the lower wiring is used as a reflection film. Can be used to form a stable optical resonance structure. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, 2
Since the two stacked wirings are arranged so as to sandwich the thermal detector, the upper or lower wiring can be used as a reflection film. An infrared solid-state imaging device according to the present invention includes a thermal-type photodetector section supported by a supporting leg having a large thermal resistance above a cavity provided in a semiconductor substrate, and a characteristic of the thermal-type detector due to incidence of infrared rays. An infrared solid-state imaging device that detects a change through a wiring in a supporting leg, and a plurality of wirings are arranged in at least one supporting leg, so that the number of supporting legs can be reduced, and the amount of heat escaping through the supporting leg can be reduced. The sensitivity can be reduced and the sensitivity can be increased. In addition, since the number of supporting legs can be reduced, the area allocated to the supporting legs can be reduced, and as a result, the area of the detector section can be increased and the aperture ratio can be increased, thereby achieving high sensitivity. . Preferably, in this infrared solid-state imaging device, a plurality of wirings are stacked and arranged in at least one support leg.
The number of supporting legs can be reduced. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, a plurality of wirings are arranged in parallel in at least one support leg, so that the number of support legs can be reduced. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, the lower wiring among the stacked wirings is arranged so as to occupy most of the area under the thermal detector, so that the lower wiring is used as a reflection film. Can be used to form a stable optical resonance structure. Preferably, in this infrared solid-state imaging device, the two stacked wirings are arranged so as to sandwich the thermal detector, so that the upper or lower wiring can be used as a reflection film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態1による熱型赤外線検出器
を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の図式的斜視
図。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】実施形態1による熱型赤外線検出器を用いた2
次元赤外線固体撮像素子の画素の電流経路に沿った図式
的断面図。
FIG. 2 shows a schematic diagram of a second example using the thermal infrared detector according to the first embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along a current path of a pixel of the three-dimensional infrared solid-state imaging device.

【図3】実施形態1による熱型赤外線検出器を用いた2
次元赤外線固体撮像素子の画素の上層配線のレイアウト
を示す平面図。
FIG. 3 shows a second example using the thermal infrared detector according to the first embodiment.
The top view which shows the layout of the upper wiring of the pixel of the three-dimensional infrared solid-state imaging device.

【図4】実施形態1による熱型赤外線検出器を用いた2
次元赤外線固体撮像素子の画素の下層配線のレイアウト
を示す平面図。
FIG. 4 shows a second example using the thermal infrared detector according to the first embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing a layout of a lower wiring of a pixel of the three-dimensional infrared solid-state imaging device.

【図5】この発明の実施形態2による熱型赤外線検出器
を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の電流経路に
沿った図式的断面図。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 2 of the present invention.

【図6】実施形態2による熱型赤外線検出器を用いた2
次元赤外線固体撮像素子の画素の下層配線のレイアウト
を示す平面図。
FIG. 6 shows a second example using the thermal infrared detector according to the second embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing a layout of a lower wiring of a pixel of the three-dimensional infrared solid-state imaging device.

【図7】この発明の実施形態3による熱型赤外線検出器
を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の電流経路に
沿った図式的断面図。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 3 of the present invention.

【図8】この発明の実施形態4による熱型赤外線検出器
を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の図式的斜視
図。
FIG. 8 is a schematic perspective view of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 4 of the present invention.

【図9】この発明の実施形態4による熱型赤外線検出器
を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の電流経路に
沿った図式的断面図。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 4 of the present invention.

【図10】この発明の実施形態5による熱型赤外線検出
器を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の電流経路
に沿った図式的断面図。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 5 of the present invention.

【図11】この発明の実施形態6による熱型赤外線検出
器を用いた2次元赤外線固体撮像素子の画素の電流経路
に沿った図式的断面図。
FIG. 11 is a schematic sectional view along a current path of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a thermal infrared detector according to Embodiment 6 of the present invention.

【図12】従来の熱型赤外線検出器を用いた2次元赤外
線固体撮像素子の画素の構造を示す斜視図。
FIG. 12 is a perspective view showing the structure of a pixel of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a conventional thermal infrared detector.

【図13】従来の熱型赤外線検出器を用いた2次元赤外
線固体撮像素子の画素の構造を示す平面図。
FIG. 13 is a plan view showing a pixel structure of a two-dimensional infrared solid-state imaging device using a conventional thermal infrared detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板、 10 赤外線検出器部、 1
1 ボロメータ薄膜、21、22 支持脚、 31、
32 金属配線、 40 読み出し回路、 50 信号線、 60 読み出し回路制御クロック
バスライン、70 反射膜、 80 絶縁膜、 9
0 空洞部、100 絶縁膜、 110 絶縁
膜、 121、122 コンタクト、130 絶縁
膜、 200 基板内の空洞部。
1 silicon substrate, 10 infrared detector section, 1
1 bolometer thin film, 21, 22 support leg, 31,
32 metal wiring, 40 readout circuit, 50 signal line, 60 readout circuit control clock bus line, 70 reflective film, 80 insulating film, 9
0 cavity, 100 insulating film, 110 insulating film, 121, 122 contact, 130 insulating film, 200 cavity in substrate.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に熱抵抗の大きな支持脚で
支えられた熱型光検出器部を備え、赤外線の入射による
熱型検出器部の特性変化を支持脚内の配線を通して検出
する赤外線固体撮像素子であって、少なくとも1本の支
持脚内に複数の配線を配置したことを特徴とする赤外線
固体撮像素子。
1. An infrared sensor comprising a thermal photodetector section supported on a semiconductor substrate by supporting legs having a large thermal resistance, and detecting a characteristic change of the thermal detector section due to the incidence of infrared rays through a wiring in the supporting leg. An infrared solid-state image sensor, wherein a plurality of wirings are arranged in at least one support leg.
【請求項2】 請求項1の赤外線固体撮像素子であっ
て、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線を積層して
配置したことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
2. The infrared solid-state imaging device according to claim 1, wherein a plurality of wirings are stacked and arranged in at least one support leg.
【請求項3】 請求項1の赤外線固体撮像素子であっ
て、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線を平行して
配置したことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
3. The infrared solid-state imaging device according to claim 1, wherein a plurality of wirings are arranged in parallel in at least one support leg.
【請求項4】 請求項1から3までのいずれかの赤外線
固体撮像素子であって、積層された配線のうち下側に位
置するものが熱型検出器の下の大部分の面積を占めるよ
うに配置されたことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
4. The infrared solid-state imaging device according to claim 1, wherein the lower one of the stacked wirings occupies most of the area under the thermal detector. An infrared solid-state imaging device, wherein:
【請求項5】 請求項1から3までのいずれかの赤外線
固体撮像素子であって、2つの積層された配線が熱型検
出器を挟さむように配置されたことを特徴とする赤外線
固体撮像素子。
5. The infrared solid-state imaging device according to claim 1, wherein two stacked wirings are arranged so as to sandwich the thermal detector. .
【請求項6】 半導体基板中に設けた空洞部の上に熱抵
抗の大きな支持脚で支えられた熱型光検出器部を備え、
赤外線の入射による熱型検出器部の特性変化を支持脚内
の配線を通して検出する赤外線固体撮像素子であって、
少なくとも1本の支持脚内に複数の配線を配置したこと
を特徴とする赤外線固体撮像素子。
6. A thermal-type photodetector section supported by supporting legs having a large thermal resistance over a cavity provided in a semiconductor substrate,
An infrared solid-state imaging device that detects a change in characteristics of the thermal detector unit due to the incidence of infrared rays through wiring in the support legs,
An infrared solid-state imaging device, wherein a plurality of wirings are arranged in at least one support leg.
【請求項7】 請求項6の赤外線固体撮像素子であっ
て、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線を積層して
配置したことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
7. The infrared solid-state imaging device according to claim 6, wherein a plurality of wirings are stacked and arranged in at least one support leg.
【請求項8】 請求項6の赤外線固体撮像素子であっ
て、少なくとも1本の支持脚内に複数の配線を平行して
配置したことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
8. The infrared solid-state imaging device according to claim 6, wherein a plurality of wirings are arranged in parallel in at least one support leg.
【請求項9】 請求項6から8までのいずれかの赤外線
固体撮像素子であって、積層された配線のうち下側に位
置するものが熱型検出器の下の大部分の面積を占めるよ
うに配置されたことを特徴とする赤外線固体撮像素子。
9. The infrared solid-state imaging device according to claim 6, wherein the lowermost one of the stacked wirings occupies most of the area under the thermal detector. An infrared solid-state imaging device, wherein:
【請求項10】 請求項6から8までのいずれかの赤外
線固体撮像素子であって、2つの積層された配線が熱型
検出器を挟さむように配置されたことを特徴とする赤外
線固体撮像素子。
10. The infrared solid-state imaging device according to claim 6, wherein two stacked wirings are arranged so as to sandwich the thermal detector. .
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000046515A (en) * 1998-12-31 2000-07-25 전주범 Infrared ray bolometer
KR100339353B1 (en) * 1999-10-01 2002-06-03 구자홍 micro bolometer and fabrication methode of the same
US6441374B1 (en) 1999-07-26 2002-08-27 Nec Corporation Thermal type infrared ray detector with thermal separation structure for high sensitivity
KR20030016867A (en) * 2001-08-22 2003-03-03 대우전자주식회사 Method for forming a silicon oxide layer in an infrared bolometer
WO2005034248A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Ocas Corp. Bolometric infrared sensor having two layer structure and method for manufacturing the same
KR100529133B1 (en) * 1998-06-30 2006-01-27 주식회사 대우일렉트로닉스 Infrared rays absorption bolometer
JP2007248386A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Nec Corp Thermal infrared solid imaging element
US7667202B2 (en) 2007-12-18 2010-02-23 Electronics & Telecommunications Research Institute Multilayer-structured bolometer and method of fabricating the same
JP2012208001A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Seiko Epson Corp Infrared detector
JP2013540264A (en) * 2010-09-23 2013-10-31 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Bolometer for frequency detection
JP2013231738A (en) * 2013-07-25 2013-11-14 Ricoh Co Ltd Detection device
WO2019171465A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Tdk株式会社 Heat utilization device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100529133B1 (en) * 1998-06-30 2006-01-27 주식회사 대우일렉트로닉스 Infrared rays absorption bolometer
KR20000046515A (en) * 1998-12-31 2000-07-25 전주범 Infrared ray bolometer
US6441374B1 (en) 1999-07-26 2002-08-27 Nec Corporation Thermal type infrared ray detector with thermal separation structure for high sensitivity
KR100339353B1 (en) * 1999-10-01 2002-06-03 구자홍 micro bolometer and fabrication methode of the same
KR20030016867A (en) * 2001-08-22 2003-03-03 대우전자주식회사 Method for forming a silicon oxide layer in an infrared bolometer
WO2005034248A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Ocas Corp. Bolometric infrared sensor having two layer structure and method for manufacturing the same
US7554085B2 (en) 2003-10-09 2009-06-30 Ocas Corp. Bolometric infrared sensor having two-layer structure and method for manufacturing the same
JP4721141B2 (en) * 2006-03-17 2011-07-13 日本電気株式会社 Thermal infrared solid-state image sensor
JP2007248386A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Nec Corp Thermal infrared solid imaging element
US7667202B2 (en) 2007-12-18 2010-02-23 Electronics & Telecommunications Research Institute Multilayer-structured bolometer and method of fabricating the same
JP2013540264A (en) * 2010-09-23 2013-10-31 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Bolometer for frequency detection
US9400218B2 (en) 2010-09-23 2016-07-26 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Bolometer having frequency detection
JP2012208001A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Seiko Epson Corp Infrared detector
JP2013231738A (en) * 2013-07-25 2013-11-14 Ricoh Co Ltd Detection device
WO2019171465A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Tdk株式会社 Heat utilization device
JPWO2019171465A1 (en) * 2018-03-06 2021-03-04 Tdk株式会社 Heat utilization device
US11480477B2 (en) 2018-03-06 2022-10-25 Tdk Corporation Heat utilizing device

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