JPH11218442A - 熱型赤外線検出器アレイ - Google Patents
熱型赤外線検出器アレイInfo
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- JPH11218442A JPH11218442A JP10114571A JP11457198A JPH11218442A JP H11218442 A JPH11218442 A JP H11218442A JP 10114571 A JP10114571 A JP 10114571A JP 11457198 A JP11457198 A JP 11457198A JP H11218442 A JPH11218442 A JP H11218442A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体の製造工程で一般的に使用される材料
を用いて形成でき、結晶の不完全性により生じるノイズ
が小さく、各熱型赤外線検出器の赤外線の吸収面積が大
きく感度が高い熱型赤外線検出器アレイを提供する。 【解決手段】 赤外線の照射により生じた温度変化によ
って電気的な特性が変化することにより赤外線を感知す
る検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板と
を含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設さ
れてなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部
がトランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の
検知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱
をトランジスタに供給する吸収体が設けられる。
を用いて形成でき、結晶の不完全性により生じるノイズ
が小さく、各熱型赤外線検出器の赤外線の吸収面積が大
きく感度が高い熱型赤外線検出器アレイを提供する。 【解決手段】 赤外線の照射により生じた温度変化によ
って電気的な特性が変化することにより赤外線を感知す
る検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板と
を含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設さ
れてなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部
がトランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の
検知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱
をトランジスタに供給する吸収体が設けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射した赤外線を
感知する熱型赤外線検出器が集積されてなる熱型赤外線
検出器アレイに関する。
感知する熱型赤外線検出器が集積されてなる熱型赤外線
検出器アレイに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】赤外
線を検出する熱型赤外線検出器アレイの利用例を、ボロ
メータ型赤外線検出器アレイを従来の熱型赤外線検出器
アレイの一例として用いて説明する。
線を検出する熱型赤外線検出器アレイの利用例を、ボロ
メータ型赤外線検出器アレイを従来の熱型赤外線検出器
アレイの一例として用いて説明する。
【０００３】ボロメータ型赤外線検出器アレイは、複数
のボロメータ型赤外線検出器が２次元に配設されてなる
ものである。前記ボロメータ型赤外線検出器は、物体か
ら放射される赤外線を、前記物体の温度変化に応じて抵
抗値が変化するような材料からなる抵抗体によって検知
するものである。前記抵抗体表面には赤外線の照射によ
り温度が変化する感熱体が設けられる。感熱体の温度が
赤外線の照射により変化すると、抵抗体の抵抗値が変化
する。該抵抗値の変化は、抵抗体に印加されたバイアス
電流またはバイアス電圧の変化として観察することがで
きる。したがって、２次元に配設された複数のボロメー
タ型赤外線検出器それぞれの抵抗値の変化を検出するこ
とにより物体の形状および表面温度を検知することがで
きる。
のボロメータ型赤外線検出器が２次元に配設されてなる
ものである。前記ボロメータ型赤外線検出器は、物体か
ら放射される赤外線を、前記物体の温度変化に応じて抵
抗値が変化するような材料からなる抵抗体によって検知
するものである。前記抵抗体表面には赤外線の照射によ
り温度が変化する感熱体が設けられる。感熱体の温度が
赤外線の照射により変化すると、抵抗体の抵抗値が変化
する。該抵抗値の変化は、抵抗体に印加されたバイアス
電流またはバイアス電圧の変化として観察することがで
きる。したがって、２次元に配設された複数のボロメー
タ型赤外線検出器それぞれの抵抗値の変化を検出するこ
とにより物体の形状および表面温度を検知することがで
きる。
【０００４】つぎに、従来のボロメータ型赤外線検出器
の一例について図面を参照しつつ説明する。図１５は従
来のボロメータ型赤外線検出器の一例を示す説明図であ
る。図１５において、３０１は抵抗体、３０２は配線、
３０３は感熱体、３０４は絶縁部、３０５は支持基板を
示す。
の一例について図面を参照しつつ説明する。図１５は従
来のボロメータ型赤外線検出器の一例を示す説明図であ
る。図１５において、３０１は抵抗体、３０２は配線、
３０３は感熱体、３０４は絶縁部、３０５は支持基板を
示す。
【０００５】抵抗体３０１は、温度変化に対する抵抗の
変化率の大きい材料からなる。配線３０２は、抵抗体３
０１にバイアス電流またはバイアス電圧を供給するとと
もに、抵抗体３０１の抵抗値の変化をバイアス電流また
はバイアス電圧の変化として外部に取り出すために設け
られる。感熱体３０３に脚部３０３ａを設けることによ
り、感熱体３０３で生じた熱が絶縁部３０４および支持
基板基板３０５を伝わって外部に放出されにくくなり、
断熱構造体をともなう抵抗体３０１を形成することがで
きる。脚部３０３ａはマイクロマシニング技術を用いて
形成される。絶縁部３０４は、支持基板３０５と抵抗体
３０１とのあいだを電気的に絶縁するために設けられ
る。
変化率の大きい材料からなる。配線３０２は、抵抗体３
０１にバイアス電流またはバイアス電圧を供給するとと
もに、抵抗体３０１の抵抗値の変化をバイアス電流また
はバイアス電圧の変化として外部に取り出すために設け
られる。感熱体３０３に脚部３０３ａを設けることによ
り、感熱体３０３で生じた熱が絶縁部３０４および支持
基板基板３０５を伝わって外部に放出されにくくなり、
断熱構造体をともなう抵抗体３０１を形成することがで
きる。脚部３０３ａはマイクロマシニング技術を用いて
形成される。絶縁部３０４は、支持基板３０５と抵抗体
３０１とのあいだを電気的に絶縁するために設けられ
る。
【０００６】前記ボロメータ型赤外線検出器などの熱型
赤外線検出器を大規模に集積化して形成される熱型赤外
線検出器アレイは、物体から放射される赤外線を検知し
て決像させる赤外線固体撮像素子として使用することが
できる。赤外線固体撮像素子として使用するばあいに熱
型赤外線検出器に対して期待される条件は、（１）高い
ＴＣＲ（temperature coefficient of resistance）を
もつこと、（２）半導体の製造工程で一般的に使用され
る材料を用いて形成できること、（３）抵抗雑音が小さ
いことである。
赤外線検出器を大規模に集積化して形成される熱型赤外
線検出器アレイは、物体から放射される赤外線を検知し
て決像させる赤外線固体撮像素子として使用することが
できる。赤外線固体撮像素子として使用するばあいに熱
型赤外線検出器に対して期待される条件は、（１）高い
ＴＣＲ（temperature coefficient of resistance）を
もつこと、（２）半導体の製造工程で一般的に使用され
る材料を用いて形成できること、（３）抵抗雑音が小さ
いことである。
【０００７】条件（１）は、熱型赤外線検出器の性能を
決定するものである。ＴＣＲは、赤外線が照射されてい
ない状態における熱型赤外線検出器の抵抗値をＲ、赤外
線の照射により生じた抵抗値の変化量をｄＲ、赤外線の
照射により生じた絶対温度の変化量をｄＴとすると、１
／Ｒ×ｄＲ／ｄＴ（％／Ｋ）で表される。ＴＣＲは、熱
型赤外線検出器の温度変化に対する抵抗値の変化の割合
を示す数字である。
決定するものである。ＴＣＲは、赤外線が照射されてい
ない状態における熱型赤外線検出器の抵抗値をＲ、赤外
線の照射により生じた抵抗値の変化量をｄＲ、赤外線の
照射により生じた絶対温度の変化量をｄＴとすると、１
／Ｒ×ｄＲ／ｄＴ（％／Ｋ）で表される。ＴＣＲは、熱
型赤外線検出器の温度変化に対する抵抗値の変化の割合
を示す数字である。
【０００８】条件（２）は、熱型赤外線検出器を大規模
に集積化して形成される熱型赤外線検出器アレイは出力
信号をシリコン基板上に形成された集積回路を用いて読
み出すため、熱型赤外線検出器の製造工程を集積回路の
製造工程に組み込むことができれば安価で高歩留まりな
熱型赤外線検出器アレイが形成可能となる。
に集積化して形成される熱型赤外線検出器アレイは出力
信号をシリコン基板上に形成された集積回路を用いて読
み出すため、熱型赤外線検出器の製造工程を集積回路の
製造工程に組み込むことができれば安価で高歩留まりな
熱型赤外線検出器アレイが形成可能となる。
【０００９】条件（３）は、熱型赤外線検出器の性能が
熱型赤外線検出器から出力される信号の量とノイズとの
比（Ｓ／Ｎ比）で表されるため、熱型赤外線検出器が低
ノイズであることが重要であるため必要である。
熱型赤外線検出器から出力される信号の量とノイズとの
比（Ｓ／Ｎ比）で表されるため、熱型赤外線検出器が低
ノイズであることが重要であるため必要である。
【００１０】抵抗体の材料であるボロメータ材料として
現在までに提案されているものとしては、薄膜状の金
属、酸化バナジウムなどのセラミックス、多結晶シリコ
ンまたは非晶質シリコンなどの半導体などがある。
現在までに提案されているものとしては、薄膜状の金
属、酸化バナジウムなどのセラミックス、多結晶シリコ
ンまたは非晶質シリコンなどの半導体などがある。
【００１１】従来のボロメータ材料の一例である酸化バ
ナジウムは−２．０％／Ｋ以上の大きなＴＣＲをうるこ
とができるので、熱型赤外線検出器の感度を高くするこ
とができる点で有利である。しかし、集積回路の製造工
程に含まれる一般の半導体の製造工程では利用されない
材料であるため、製造装置を汚染するなどの問題があ
る。
ナジウムは−２．０％／Ｋ以上の大きなＴＣＲをうるこ
とができるので、熱型赤外線検出器の感度を高くするこ
とができる点で有利である。しかし、集積回路の製造工
程に含まれる一般の半導体の製造工程では利用されない
材料であるため、製造装置を汚染するなどの問題があ
る。
【００１２】従来のボロメータ材料の他の例である多結
晶シリコンまたは非晶質シリコンなどの半導体は、集積
回路を製造するための一般の半導体の製造工程で利用さ
れる材料であるため、集積回路の製造工程に含まれる半
導体の製造工程以外の工程に悪影響をおよぼさない点で
有利である。しかし、多結晶シリコンの抵抗値は、結晶
粒界に形成されたトラップ準位が形成する電位障壁によ
り決まる。すなわち、電気伝導はキャリヤトラップを介
して行われるので、多結晶シリコンを用いたばあい１／
ｆノイズが大きくなる。したがって、熱型赤外線検出器
の性能は前記信号の量とノイズとの比（Ｓ／Ｎ比）で表
されるため、ノイズの増加は熱型赤外線検出器の性能を
低下させ問題である。
晶シリコンまたは非晶質シリコンなどの半導体は、集積
回路を製造するための一般の半導体の製造工程で利用さ
れる材料であるため、集積回路の製造工程に含まれる半
導体の製造工程以外の工程に悪影響をおよぼさない点で
有利である。しかし、多結晶シリコンの抵抗値は、結晶
粒界に形成されたトラップ準位が形成する電位障壁によ
り決まる。すなわち、電気伝導はキャリヤトラップを介
して行われるので、多結晶シリコンを用いたばあい１／
ｆノイズが大きくなる。したがって、熱型赤外線検出器
の性能は前記信号の量とノイズとの比（Ｓ／Ｎ比）で表
されるため、ノイズの増加は熱型赤外線検出器の性能を
低下させ問題である。
【００１３】従来のボロメータ材料の他の例である薄膜
状の白金やチタンなどの金属をボロメータ材料として用
いることは、多結晶シリコンをボロメータ材料として用
いるばあいと比べて、１／ｆノイズを小さくできる点で
有効的である。しかし、多結晶シリコンは製法によって
ＴＣＲを変化できるのに対し、薄膜状の白金やチタンな
どの金属はＴＣＲが０．５％／Ｋ程度とその物性値で決
まるため性能的に限界があるという点で問題がある。
状の白金やチタンなどの金属をボロメータ材料として用
いることは、多結晶シリコンをボロメータ材料として用
いるばあいと比べて、１／ｆノイズを小さくできる点で
有効的である。しかし、多結晶シリコンは製法によって
ＴＣＲを変化できるのに対し、薄膜状の白金やチタンな
どの金属はＴＣＲが０．５％／Ｋ程度とその物性値で決
まるため性能的に限界があるという点で問題がある。
【００１４】前述のように温度変化に対する抵抗の変化
を利用したボロメータ型赤外線検出器は、いくつかのボ
ロメータ材料が提案されているが、量産性を備えかつ高
性能の熱型赤外線検出器をうるにはそれぞれ問題があ
る。
を利用したボロメータ型赤外線検出器は、いくつかのボ
ロメータ材料が提案されているが、量産性を備えかつ高
性能の熱型赤外線検出器をうるにはそれぞれ問題があ
る。
【００１５】前述のボロメータ型赤外線検出器以外の熱
型赤外線検出器として、半導体の接合デバイス（トラン
ジスタまたはｐｎ接合を利用した素子など）を利用した
ものも提案されている。前記デバイスは、拡散電位障壁
高さやキャリア数が温度によって変化することを利用し
たものである。たとえば、バイポーラトランジスタは温
度センサとして使われる。しかし、通常、バイポーラト
ランジスタは半導体基板中に作り込まれるため、半導体
基板全体の温度変化を検知できるセンサとしての使用例
がある。
型赤外線検出器として、半導体の接合デバイス（トラン
ジスタまたはｐｎ接合を利用した素子など）を利用した
ものも提案されている。前記デバイスは、拡散電位障壁
高さやキャリア数が温度によって変化することを利用し
たものである。たとえば、バイポーラトランジスタは温
度センサとして使われる。しかし、通常、バイポーラト
ランジスタは半導体基板中に作り込まれるため、半導体
基板全体の温度変化を検知できるセンサとしての使用例
がある。
【００１６】また、半導体基板上に形成した絶縁膜上に
蒸着法を用いてポリシリコンを堆積させ、ｐｎ接合を形
成して熱型赤外線検出器を作成し、熱型赤外線検出器ア
レイに適用した例がある。かかる例では、ポリシリコン
が完全な結晶ではないためノイズが大きく、出力される
信号の量も小さいのでＳ／Ｎ比が小さいという問題があ
る。
蒸着法を用いてポリシリコンを堆積させ、ｐｎ接合を形
成して熱型赤外線検出器を作成し、熱型赤外線検出器ア
レイに適用した例がある。かかる例では、ポリシリコン
が完全な結晶ではないためノイズが大きく、出力される
信号の量も小さいのでＳ／Ｎ比が小さいという問題があ
る。
【００１７】一方、市販のＭＯＳ（metal-oxide-semico
nductor)トランジスタを使って作成した熱型赤外線検出
器がある。該熱型赤外線検出器は、半導体基板であるシ
リコン基板内にＭＯＳトランジスタを形成し、電界エッ
チング法という従来から使用されている方法を用いてま
わりのシリコンを取り除き形成される。ＭＯＳトランジ
スタからなる検知部は、脚部を介してシリコン基板に支
持される。すなわち、ＭＯＳトランジスタは検知部とシ
リコン基板とのあいだの熱絶縁性を向上させた構造をも
っている。ＭＯＳトランジスタを含む熱型赤外線検出器
には、半導体基板として単結晶シリコン基板を使うため
結晶の不完全性にともない発生するノイズが小さいとい
う利点がある。また、出力信号を読み出すための集積回
路を形成するときに同時に熱型赤外線検出器を形成でき
るため、該熱型赤外線検出器は熱型赤外線検出器アレイ
を構成するのに適している。しかし、ＭＯＳトランジス
タを含む熱型赤外線検出器は検出器のサイズが小さくな
るにつれ、検出器中で脚部が占める割合が大きくなる。
赤外線の検知を行う部分の表面積が小さくなり熱型赤外
線検出器の感度が低下する。
nductor)トランジスタを使って作成した熱型赤外線検出
器がある。該熱型赤外線検出器は、半導体基板であるシ
リコン基板内にＭＯＳトランジスタを形成し、電界エッ
チング法という従来から使用されている方法を用いてま
わりのシリコンを取り除き形成される。ＭＯＳトランジ
スタからなる検知部は、脚部を介してシリコン基板に支
持される。すなわち、ＭＯＳトランジスタは検知部とシ
リコン基板とのあいだの熱絶縁性を向上させた構造をも
っている。ＭＯＳトランジスタを含む熱型赤外線検出器
には、半導体基板として単結晶シリコン基板を使うため
結晶の不完全性にともない発生するノイズが小さいとい
う利点がある。また、出力信号を読み出すための集積回
路を形成するときに同時に熱型赤外線検出器を形成でき
るため、該熱型赤外線検出器は熱型赤外線検出器アレイ
を構成するのに適している。しかし、ＭＯＳトランジス
タを含む熱型赤外線検出器は検出器のサイズが小さくな
るにつれ、検出器中で脚部が占める割合が大きくなる。
赤外線の検知を行う部分の表面積が小さくなり熱型赤外
線検出器の感度が低下する。
【００１８】図１６は、ＭＯＳトランジスタを含む従来
の熱型赤外線検出器を一例を示す平面説明図である。図
１６において、４０１ａはＭＯＳトランジスタのドレイ
ン、４０１ｂはＭＯＳトランジスタのソース、４０１ｃ
はＭＯＳトランジスタのゲート、４０１ｄはＭＯＳトラ
ンジスタのボディ、４０２ａはドレイン４０１ａに接続
される配線（以下、「ドレイン配線」という）、４０２
ｂはソース４０１ｂに接続される配線（以下、「ソース
配線」という）、４０２ｃはゲート４０１ｃに接続され
る配線（以下、「ゲート配線」という）、４０２ｄはボ
ディ４０１ｄに接続される配線（以下、「ボディ配線」
という）を示す。たとえば、シリコン基板としてｐ型基
板を用い、ボディ４０１ｄはｐ型基板中に形成されたｎ
型領域であり、ドレイン４０１ａおよびソース４０１ｂ
はボディ４０１ｄ中に形成されたｐ型領域であり、ゲー
ト４０１ｃはゲート絶縁膜を介してボディ４０１ｄ上方
に形成された電極である。なお、ボディ配線４０２ｄを
接続するために、ボディ４０１ｄの一部はゲート４０１
ｃに覆われていない。
の熱型赤外線検出器を一例を示す平面説明図である。図
１６において、４０１ａはＭＯＳトランジスタのドレイ
ン、４０１ｂはＭＯＳトランジスタのソース、４０１ｃ
はＭＯＳトランジスタのゲート、４０１ｄはＭＯＳトラ
ンジスタのボディ、４０２ａはドレイン４０１ａに接続
される配線（以下、「ドレイン配線」という）、４０２
ｂはソース４０１ｂに接続される配線（以下、「ソース
配線」という）、４０２ｃはゲート４０１ｃに接続され
る配線（以下、「ゲート配線」という）、４０２ｄはボ
ディ４０１ｄに接続される配線（以下、「ボディ配線」
という）を示す。たとえば、シリコン基板としてｐ型基
板を用い、ボディ４０１ｄはｐ型基板中に形成されたｎ
型領域であり、ドレイン４０１ａおよびソース４０１ｂ
はボディ４０１ｄ中に形成されたｐ型領域であり、ゲー
ト４０１ｃはゲート絶縁膜を介してボディ４０１ｄ上方
に形成された電極である。なお、ボディ配線４０２ｄを
接続するために、ボディ４０１ｄの一部はゲート４０１
ｃに覆われていない。
【００１９】さらに、４０３は、シリコン基板上面に形
成された絶縁膜、４０３ａは、シリコン基板とＭＯＳト
ランジスタとのあいだの熱絶縁性をうるための脚部、４
０３ｂは、シリコン基板に電界エッチング法によって空
洞を形成するために絶縁膜４０３に形成された貫通孔
（以下、「エッチング孔」という）を示す。なお、前記
ドレイン４０１ａ、ソース４０１ｂ、ゲート４０１ｃお
よびボディ４０１ｄは絶縁膜４０３下に形成されるが、
分かりやすくするために実線を用いて示される。ただ
し、ボディ４０１ｄのゲート４０１ｃ下部に形成された
部分は破線を用いて示される。また、絶縁膜４０３のゲ
ート４０１ｃおよびボディ４０１ｄに挟持された部分は
ゲート絶縁膜として機能する。
成された絶縁膜、４０３ａは、シリコン基板とＭＯＳト
ランジスタとのあいだの熱絶縁性をうるための脚部、４
０３ｂは、シリコン基板に電界エッチング法によって空
洞を形成するために絶縁膜４０３に形成された貫通孔
（以下、「エッチング孔」という）を示す。なお、前記
ドレイン４０１ａ、ソース４０１ｂ、ゲート４０１ｃお
よびボディ４０１ｄは絶縁膜４０３下に形成されるが、
分かりやすくするために実線を用いて示される。ただ
し、ボディ４０１ｄのゲート４０１ｃ下部に形成された
部分は破線を用いて示される。また、絶縁膜４０３のゲ
ート４０１ｃおよびボディ４０１ｄに挟持された部分は
ゲート絶縁膜として機能する。
【００２０】また、絶縁膜からなる絶縁性基板上に単結
晶シリコン膜を形成してえられたＳＯＩ(silicon-on-in
sulator)基板をシリコン基板で保持してえられた基板
（以下、「ＳＯＩ−シリコン基板」という）を用いてＭ
ＯＳトランジスタを形成する方法がある。前記単結晶シ
リコン膜にＭＯＳトランジスタを形成したばあい、信号
の伝送に関する高速性や耐放射線性をうることができ
る。したがって、ＳＯＩ−シリコン基板を用いて形成さ
れたＭＯＳトランジスタは大規模な論理回路やダイナミ
ックメモリ中で使用される。前記ＳＯＩ−シリコン基板
をセンサとして利用した例として、熱起電力を利用した
センサであるサーモパイルを単結晶シリコン膜中に形成
した例がある。しかし、ＳＯＩ−シリコン基板を用いて
ＭＯＳトランジスタを形成しセンサとして用いたという
例はいまだにない。
晶シリコン膜を形成してえられたＳＯＩ(silicon-on-in
sulator)基板をシリコン基板で保持してえられた基板
（以下、「ＳＯＩ−シリコン基板」という）を用いてＭ
ＯＳトランジスタを形成する方法がある。前記単結晶シ
リコン膜にＭＯＳトランジスタを形成したばあい、信号
の伝送に関する高速性や耐放射線性をうることができ
る。したがって、ＳＯＩ−シリコン基板を用いて形成さ
れたＭＯＳトランジスタは大規模な論理回路やダイナミ
ックメモリ中で使用される。前記ＳＯＩ−シリコン基板
をセンサとして利用した例として、熱起電力を利用した
センサであるサーモパイルを単結晶シリコン膜中に形成
した例がある。しかし、ＳＯＩ−シリコン基板を用いて
ＭＯＳトランジスタを形成しセンサとして用いたという
例はいまだにない。
【００２１】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたものであり、半導体の製造工程で一般的に使用され
る材料を用いて形成でき、結晶の不完全性により生じる
ノイズが小さく、各熱型赤外線検出器の赤外線の吸収面
積が大きく感度が高い熱型赤外線検出器アレイを提供す
ることを目的とする。
れたものであり、半導体の製造工程で一般的に使用され
る材料を用いて形成でき、結晶の不完全性により生じる
ノイズが小さく、各熱型赤外線検出器の赤外線の吸収面
積が大きく感度が高い熱型赤外線検出器アレイを提供す
ることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
熱型赤外線検出器アレイは、赤外線の照射により生じた
温度変化によって電気的な特性が変化することにより赤
外線を感知する検知部と、脚部を介して前記検知部を保
持する基板とを含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２
次元に配設されてなる熱型赤外線検出器アレイであっ
て、前記検知部がトランジスタを含んでなり、前記熱型
赤外線検出器の検知面上方に、赤外線の照射により熱を
生じかつ当該熱をトランジスタに供給する吸収体が設け
られるものである。
熱型赤外線検出器アレイは、赤外線の照射により生じた
温度変化によって電気的な特性が変化することにより赤
外線を感知する検知部と、脚部を介して前記検知部を保
持する基板とを含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２
次元に配設されてなる熱型赤外線検出器アレイであっ
て、前記検知部がトランジスタを含んでなり、前記熱型
赤外線検出器の検知面上方に、赤外線の照射により熱を
生じかつ当該熱をトランジスタに供給する吸収体が設け
られるものである。
【００２３】また、本発明の請求項２記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
である。
検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
である。
【００２４】また、本発明の請求項３記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶縁
膜が設けられ、前記上表面以外の表面と基板とのあいだ
に空洞が設けられるものである。
検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶縁
膜が設けられ、前記上表面以外の表面と基板とのあいだ
に空洞が設けられるものである。
【００２５】また、本発明の請求項４記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジス
タである。
検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジス
タである。
【００２６】また、本発明の請求項５記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネル
ＭＯＳトランジスタである。
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネル
ＭＯＳトランジスタである。
【００２７】また、本発明の請求項６記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネル
ＭＯＳトランジスタである。
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネル
ＭＯＳトランジスタである。
【００２８】また、本発明の請求項７記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラン
ジスタである。
検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラン
ジスタである。
【００２９】また、本発明の請求項８記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎｐ
型バイポーラトランジスタである。
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎｐ
型バイポーラトランジスタである。
【００３０】また、本発明の請求項９記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐｎ
型バイポーラトランジスタである。
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐｎ
型バイポーラトランジスタである。
【００３１】また、本発明の請求項１０記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタである。
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタである。
【００３２】また、本発明の請求項１１記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型である。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型である。
【００３３】また、本発明の請求項１２記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型である。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型である。
【００３４】本発明の請求項１３記載の熱型赤外線検出
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、該トランジスタに複数の配
線が電気的に接続されており、前記複数の配線が脚部を
介して基板まで延長されており、前記脚部の数が前記配
線の数よりも少ないものである。
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、該トランジスタに複数の配
線が電気的に接続されており、前記複数の配線が脚部を
介して基板まで延長されており、前記脚部の数が前記配
線の数よりも少ないものである。
【００３５】また、本発明の請求項１４記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
である。
線検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
である。
【００３６】また、本発明の請求項１５記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶
縁膜が設けられ、そのほかの表面と基板とのあいだに空
洞が設けられるものである。
線検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶
縁膜が設けられ、そのほかの表面と基板とのあいだに空
洞が設けられるものである。
【００３７】また、本発明の請求項１６記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジ
スタである。
線検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジ
スタである。
【００３８】また、本発明の請求項１７記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタである。
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタである。
【００３９】また、本発明の請求項１８記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネ
ルＭＯＳトランジスタである。
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネ
ルＭＯＳトランジスタである。
【００４０】また、本発明の請求項１９記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラ
ンジスタである。
線検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラ
ンジスタである。
【００４１】また、本発明の請求項２０記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎ
ｐ型バイポーラトランジスタである。
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎ
ｐ型バイポーラトランジスタである。
【００４２】また、本発明の請求項２１記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐ
ｎ型バイポーラトランジスタである。
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐ
ｎ型バイポーラトランジスタである。
【００４３】また、本発明の請求項２２記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタである。
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタである。
【００４４】また、本発明の請求項２３記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型である。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型である。
【００４５】また、本発明の請求項２４記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型である。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型である。
【００４６】本発明の請求項２５記載の熱型赤外線検出
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の検
知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱を
トランジスタに供給する吸収体が設けられ、さらに前記
トランジスタに複数の配線が電気的に接続されており、
前記複数の配線が脚部を介して基板まで延長されてお
り、前記脚部の数が前記配線の数よりも少ないものであ
る。
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の検
知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱を
トランジスタに供給する吸収体が設けられ、さらに前記
トランジスタに複数の配線が電気的に接続されており、
前記複数の配線が脚部を介して基板まで延長されてお
り、前記脚部の数が前記配線の数よりも少ないものであ
る。
【００４７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の熱型赤外線検出
器アレイの実施の形態について、図面を参照しつつ説明
する。
器アレイの実施の形態について、図面を参照しつつ説明
する。
【００４８】実施の形態１ 図面を参照しつつ本発明の熱型赤外線検出器アレイの実
施の形態１について説明する。
施の形態１について説明する。
【００４９】図１は、本発明の熱型赤外線検出器アレイ
を構成する熱型赤外線検出器の一例を示す断面説明図で
ある。図１には、熱型赤外線検出器アレイを構成する複
数の熱型赤外線検出器のうちの１つの熱型赤外線検出器
が示される。図１において、１はバイポーラトランジス
タ、２ａはシリコン基板、２ｂは通常厚さ１μｍ以下程
度の絶縁膜からなる絶縁性基板、３は空洞、４は、バイ
ポーラトランジスタ１の保護のために設けられた絶縁膜
（以下、「保護絶縁膜」という）、５は、エッチングに
よって空洞３を形成するために設けられた貫通孔（以
下、「エッチング孔」という）、６は吸収体を示す。
を構成する熱型赤外線検出器の一例を示す断面説明図で
ある。図１には、熱型赤外線検出器アレイを構成する複
数の熱型赤外線検出器のうちの１つの熱型赤外線検出器
が示される。図１において、１はバイポーラトランジス
タ、２ａはシリコン基板、２ｂは通常厚さ１μｍ以下程
度の絶縁膜からなる絶縁性基板、３は空洞、４は、バイ
ポーラトランジスタ１の保護のために設けられた絶縁膜
（以下、「保護絶縁膜」という）、５は、エッチングに
よって空洞３を形成するために設けられた貫通孔（以
下、「エッチング孔」という）、６は吸収体を示す。
【００５０】ＳＯＩ基板は、絶縁性基板２ｂと、バイポ
ーラトランジスタ１として示される単結晶シリコン膜と
からなる。また、ＳＯＩ−シリコン基板は、熱型赤外線
検出器の検知部を保持する基板であり、前記ＳＯＩ基板
とシリコン基板２ａとからなる。バイポーラトランジス
タ１は、単結晶シリコン膜にエミッタ１ａ、ベース１ｂ
およびコレクタ１ｃを形成することによりえられる。
ーラトランジスタ１として示される単結晶シリコン膜と
からなる。また、ＳＯＩ−シリコン基板は、熱型赤外線
検出器の検知部を保持する基板であり、前記ＳＯＩ基板
とシリコン基板２ａとからなる。バイポーラトランジス
タ１は、単結晶シリコン膜にエミッタ１ａ、ベース１ｂ
およびコレクタ１ｃを形成することによりえられる。
【００５１】バイポーラトランジスタ１ａとしては、た
とえば、ベース１ｂがｐ型領域でありエミッタ１ａおよ
びコレクタ１ｃがｎ型領域であるｎｐｎ型バイポーラト
ランジスタ、またはベース１ｂがｎ型領域でありエミッ
タ１ａおよびコレクタ１ｃがｐ型領域であるｐｎｐ型バ
イポーラトランジスタが用いられうる。
とえば、ベース１ｂがｐ型領域でありエミッタ１ａおよ
びコレクタ１ｃがｎ型領域であるｎｐｎ型バイポーラト
ランジスタ、またはベース１ｂがｎ型領域でありエミッ
タ１ａおよびコレクタ１ｃがｐ型領域であるｐｎｐ型バ
イポーラトランジスタが用いられうる。
【００５２】前記吸収体６のうち吸収部６ａは赤外線の
照射により熱を生じる箇所であり、支持部６ｂは熱をト
ランジスタに供給するものである。吸収体６の材料は半
導体の製造工程において使用されるものであればよく、
たとえばシリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、ま
たはアルミニウム、チタン、コバルトなどの金属、もし
くはシリコン、二酸化シリコン、窒化シリコンおよびア
ルミニウム、チタン、コバルトなどの金属のうちの少な
くとも２つを組み合わせたものが使用される。また、吸
収体６の赤外線吸収率が上がるように、吸収体６を多層
構造で形成することがより好ましい。多層構造の吸収体
６の一例としては、シリコンを金属膜で覆ったものがあ
り、吸収する赤外線の共振周波数を考慮して吸収体６を
形成すことにより、効率よく赤外線を吸収することがで
きる。
照射により熱を生じる箇所であり、支持部６ｂは熱をト
ランジスタに供給するものである。吸収体６の材料は半
導体の製造工程において使用されるものであればよく、
たとえばシリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、ま
たはアルミニウム、チタン、コバルトなどの金属、もし
くはシリコン、二酸化シリコン、窒化シリコンおよびア
ルミニウム、チタン、コバルトなどの金属のうちの少な
くとも２つを組み合わせたものが使用される。また、吸
収体６の赤外線吸収率が上がるように、吸収体６を多層
構造で形成することがより好ましい。多層構造の吸収体
６の一例としては、シリコンを金属膜で覆ったものがあ
り、吸収する赤外線の共振周波数を考慮して吸収体６を
形成すことにより、効率よく赤外線を吸収することがで
きる。
【００５３】検知部は保護絶縁膜４とバイポーラトラン
ジスタ１とからなる。バイポーラトランジスタ１は、温
度変化によって能動領域を流れる電流の値が変化する。
したがって、温度変化による電流値の変化を出力信号と
して読み出し、赤外線を感知することができる。
ジスタ１とからなる。バイポーラトランジスタ１は、温
度変化によって能動領域を流れる電流の値が変化する。
したがって、温度変化による電流値の変化を出力信号と
して読み出し、赤外線を感知することができる。
【００５４】空洞３は、保護絶縁膜４および絶縁性基板
２ｂに設けられたエッチング孔５から気体または液体を
用いてシリコン基板の一部をエッチングすることにより
設けられる。該エッチングの際、材料として単結晶シリ
コンを用いるバイポーラトランジスタ１は、バイポーラ
トランジスタ１表面が保護絶縁膜４および絶縁性基板２
ｂに覆われているので除去されない。
２ｂに設けられたエッチング孔５から気体または液体を
用いてシリコン基板の一部をエッチングすることにより
設けられる。該エッチングの際、材料として単結晶シリ
コンを用いるバイポーラトランジスタ１は、バイポーラ
トランジスタ１表面が保護絶縁膜４および絶縁性基板２
ｂに覆われているので除去されない。
【００５５】エッチングは異方向性エッチングおよび等
方向エッチングが使える。異方向性エッチングに用いら
れるエッチング溶液の例としては、水酸化カリウム（Ｋ
ＯＨ）溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミン−ピロ
カテコール−水（ＥＰＷ）溶液または水酸化テトラメチ
ルアンモニウム（ＴＭＡＨ）溶液があり、毒性がないと
いう点でＫＯＨ溶液およびＴＭＡＨ溶液がより好まし
い。また、等方向エッチングでは、エッチング溶液を用
いるばあいはたとえばフッ化水素（ＨＦ）溶液が使用さ
れ、エッチングガスを用いるばあいはたとえば四フッ化
炭素ガスと酸素ガスとの混合ガス（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガ
ス）、六フッ化イオウガスと酸素ガスとの混合ガス（Ｓ
Ｆ6 ＋Ｏ2 ガス）または二フッ化キセノンガス（ＸｅＦ
2 ガス）が使用されうる。
方向エッチングが使える。異方向性エッチングに用いら
れるエッチング溶液の例としては、水酸化カリウム（Ｋ
ＯＨ）溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミン−ピロ
カテコール−水（ＥＰＷ）溶液または水酸化テトラメチ
ルアンモニウム（ＴＭＡＨ）溶液があり、毒性がないと
いう点でＫＯＨ溶液およびＴＭＡＨ溶液がより好まし
い。また、等方向エッチングでは、エッチング溶液を用
いるばあいはたとえばフッ化水素（ＨＦ）溶液が使用さ
れ、エッチングガスを用いるばあいはたとえば四フッ化
炭素ガスと酸素ガスとの混合ガス（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガ
ス）、六フッ化イオウガスと酸素ガスとの混合ガス（Ｓ
Ｆ6 ＋Ｏ2 ガス）または二フッ化キセノンガス（ＸｅＦ
2 ガス）が使用されうる。
【００５６】図２は、図１の熱型赤外線検出器を示す平
面説明図である。図２には、検知部を分かりやすく示す
ために吸収体が示されていない。図１は図２のＡ−Ａ線
断面説明図である。図２において、図１と同一の箇所は
同じ符号を用いて示す。さらに、７ａは、エミッタ１ａ
に接続される配線（以下、「エミッタ配線」という）、
７ｂは、ベース１ｂに接続される配線（以下、「ベース
配線」という）、７ｃは、コレクタ１ｃに接続される配
線（以下、「コレクタ配線」という）を示す。
面説明図である。図２には、検知部を分かりやすく示す
ために吸収体が示されていない。図１は図２のＡ−Ａ線
断面説明図である。図２において、図１と同一の箇所は
同じ符号を用いて示す。さらに、７ａは、エミッタ１ａ
に接続される配線（以下、「エミッタ配線」という）、
７ｂは、ベース１ｂに接続される配線（以下、「ベース
配線」という）、７ｃは、コレクタ１ｃに接続される配
線（以下、「コレクタ配線」という）を示す。
【００５７】バイポーラトランジスタ１は３端子素子で
あるため、３本の配線、すなわちエミッタ配線７ａ、ベ
ース配線７ｂおよびコレクタ配線７ｃが設けられる（図
１には３本の配線は図示されていない）。従来のボロメ
ータ型赤外線検出器は２端子素子である。したがって、
バイポーラトランジスタを用いて熱型赤外線検出器を形
成したときの方が、ボロメータ型赤外線検出器よりも、
検出器表面のうち配線が占める面積が大きくなる。その
結果、赤外線を感知する部分（以下、「感知部」とい
う）の面積が小さくなり、感度が低下する。しかし、本
実施の形態によれば、吸収体を検出器の検知面（図２に
示される面）上方に設けるので、検知面の面積を効率よ
く利用して赤外線を吸収することができ、熱型赤外線検
出器の感度を向上させうる。前記吸収体を設けること
は、熱型赤外線検出器の検知面の面積が小さくなるにつ
れて効果的である。
あるため、３本の配線、すなわちエミッタ配線７ａ、ベ
ース配線７ｂおよびコレクタ配線７ｃが設けられる（図
１には３本の配線は図示されていない）。従来のボロメ
ータ型赤外線検出器は２端子素子である。したがって、
バイポーラトランジスタを用いて熱型赤外線検出器を形
成したときの方が、ボロメータ型赤外線検出器よりも、
検出器表面のうち配線が占める面積が大きくなる。その
結果、赤外線を感知する部分（以下、「感知部」とい
う）の面積が小さくなり、感度が低下する。しかし、本
実施の形態によれば、吸収体を検出器の検知面（図２に
示される面）上方に設けるので、検知面の面積を効率よ
く利用して赤外線を吸収することができ、熱型赤外線検
出器の感度を向上させうる。前記吸収体を設けること
は、熱型赤外線検出器の検知面の面積が小さくなるにつ
れて効果的である。
【００５８】図３は、図１の熱型赤外線検出器が複数個
２次元に配設されてなる熱型赤外線検出器アレイの一実
施の形態を示す説明図である。図３において、図１と同
一の箇所は同じ符号を用いて示す。図３に示される熱型
赤外線検出器アレイは、図１の熱型赤外線検出器を３行
×３列に９個配列したものである。なお、エッチング孔
および配線は示されていない。
２次元に配設されてなる熱型赤外線検出器アレイの一実
施の形態を示す説明図である。図３において、図１と同
一の箇所は同じ符号を用いて示す。図３に示される熱型
赤外線検出器アレイは、図１の熱型赤外線検出器を３行
×３列に９個配列したものである。なお、エッチング孔
および配線は示されていない。
【００５９】図４は、本発明の熱型赤外線検出器アレイ
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図４に示される熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−
シリコン基板の代わりにシリコン基板を用い、該シリコ
ン基板中にバイポーラトランジスタを形成した点以外
は、図１に示される熱型赤外線検出器と同じものであ
る。図４において、図１と同一の箇所は同じ符号を用い
て示す。
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図４に示される熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−
シリコン基板の代わりにシリコン基板を用い、該シリコ
ン基板中にバイポーラトランジスタを形成した点以外
は、図１に示される熱型赤外線検出器と同じものであ
る。図４において、図１と同一の箇所は同じ符号を用い
て示す。
【００６０】図４に示される熱型赤外線検出器は、シリ
コン基板２ａ中にバイポーラトランジスタ１を形成し、
エッチング孔５からバイポーラトランジスタ１のまわり
のシリコン基板を除去して空洞３を形成することにより
えられる。空洞３の形成方法の一例として電界エッチン
グ法があげられる。すなわち、シリコン基板２ａとして
ｎ型のシリコン基板を用い、バイポーラトランジスタ１
となる部分のみをｐ型の領域にしておく。さらに、シリ
コン基板２ａ表面を保護絶縁膜４で覆いエッチング孔５
を設ける。ついで、シリコン基板のｎ型の領域とｐ型の
領域とのあいだに逆方向電圧を印加する。最後に、シリ
コン用のエッチング溶液にシリコン基板２ａを浸すと、
バイポーラトランジスタ１となるｐ型の領域は除去され
ず、シリコン基板２ａのｎ型の領域のみが除去され、バ
イポーラトランジスタ１のまわりに空洞３が形成され
る。なお、電界エッチング法によって空洞３を設けるば
あい、エッチング液として異方性エッチング液が用いら
れる。該異方性エッチング液の例としては、水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミ
ン−ピロカテコール−水（ＥＰＷ）溶液または水酸化テ
トラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）溶液があり、毒性
がないという点でＫＯＨ溶液およびＴＭＡＨ溶液がより
好ましい。
コン基板２ａ中にバイポーラトランジスタ１を形成し、
エッチング孔５からバイポーラトランジスタ１のまわり
のシリコン基板を除去して空洞３を形成することにより
えられる。空洞３の形成方法の一例として電界エッチン
グ法があげられる。すなわち、シリコン基板２ａとして
ｎ型のシリコン基板を用い、バイポーラトランジスタ１
となる部分のみをｐ型の領域にしておく。さらに、シリ
コン基板２ａ表面を保護絶縁膜４で覆いエッチング孔５
を設ける。ついで、シリコン基板のｎ型の領域とｐ型の
領域とのあいだに逆方向電圧を印加する。最後に、シリ
コン用のエッチング溶液にシリコン基板２ａを浸すと、
バイポーラトランジスタ１となるｐ型の領域は除去され
ず、シリコン基板２ａのｎ型の領域のみが除去され、バ
イポーラトランジスタ１のまわりに空洞３が形成され
る。なお、電界エッチング法によって空洞３を設けるば
あい、エッチング液として異方性エッチング液が用いら
れる。該異方性エッチング液の例としては、水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミ
ン−ピロカテコール−水（ＥＰＷ）溶液または水酸化テ
トラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）溶液があり、毒性
がないという点でＫＯＨ溶液およびＴＭＡＨ溶液がより
好ましい。
【００６１】電界エッチング法を用いて空洞３を形成す
れば、ＳＯＩ基板を使用せずに熱型赤外線検出器を形成
することができる。したがって、熱型赤外線検出器アレ
イを容易に製造することができる。
れば、ＳＯＩ基板を使用せずに熱型赤外線検出器を形成
することができる。したがって、熱型赤外線検出器アレ
イを容易に製造することができる。
【００６２】図５は、本発明の熱型赤外線検出器アレイ
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図５に示される熱型赤外線検出器は、バイポー
ラトランジスタの代わりにＭＯＳトランジスタを用いた
点以外は、図１に示される熱型赤外線検出器と同じもの
である。なお、分かりやすくするために吸収体は図示さ
れていない。図５において、図１と同一の箇所は同じ符
号を用いて示す。さらに、１１はｎチャネルＭＯＳトラ
ンジスタ、１１ａはソース、１１ｂはゲート、１１ｃは
ドレイン、１１ｄはボディ、１７ａはソース配線、１７
ｂはゲート配線、１７ｃはドレイン配線を示す。
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図５に示される熱型赤外線検出器は、バイポー
ラトランジスタの代わりにＭＯＳトランジスタを用いた
点以外は、図１に示される熱型赤外線検出器と同じもの
である。なお、分かりやすくするために吸収体は図示さ
れていない。図５において、図１と同一の箇所は同じ符
号を用いて示す。さらに、１１はｎチャネルＭＯＳトラ
ンジスタ、１１ａはソース、１１ｂはゲート、１１ｃは
ドレイン、１１ｄはボディ、１７ａはソース配線、１７
ｂはゲート配線、１７ｃはドレイン配線を示す。
【００６３】ＭＯＳトランジスタの飽和領域を流れる電
流の値は、温度変化によってチャネル内の多数キャリヤ
の移動度としきい値電圧が変化することにより変化す
る。したがって、検知部としてＭＯＳトランジスタを利
用できる。ＳＯＩ基板を用いて形成したＭＯＳトランジ
スタは、ｎチャネルＭＯＳトランジスタおよびｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタのいずれも論理回路およびダイナ
ミックメモリを形成する際に利用される。したがって、
ＭＯＳトランジスタを検知部として用いることは、集積
回路の製造工程中に熱型赤外線検出器を製造することが
できるので好ましい。
流の値は、温度変化によってチャネル内の多数キャリヤ
の移動度としきい値電圧が変化することにより変化す
る。したがって、検知部としてＭＯＳトランジスタを利
用できる。ＳＯＩ基板を用いて形成したＭＯＳトランジ
スタは、ｎチャネルＭＯＳトランジスタおよびｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタのいずれも論理回路およびダイナ
ミックメモリを形成する際に利用される。したがって、
ＭＯＳトランジスタを検知部として用いることは、集積
回路の製造工程中に熱型赤外線検出器を製造することが
できるので好ましい。
【００６４】図６は他の熱型赤外線検出器を示す平面構
造説明図である。図６に示される熱型検出器はバイポー
ラトランジスタの代わりに接合電界効果トランジスタ
（ＪＦＥＴ）を用いた点以外は図１に示される熱型赤外
線検出器と同じである。１８ａはソース、１８ｂはドレ
イン、１８ｃがゲートである。１９ａはソース配線、１
９ｂはドレイン配線、１９ｃはゲート配線である。ま
た、２２はチャネルである。図７は図６に示した構造の
Ｂ−Ｂ線断面構造説明図である。
造説明図である。図６に示される熱型検出器はバイポー
ラトランジスタの代わりに接合電界効果トランジスタ
（ＪＦＥＴ）を用いた点以外は図１に示される熱型赤外
線検出器と同じである。１８ａはソース、１８ｂはドレ
イン、１８ｃがゲートである。１９ａはソース配線、１
９ｂはドレイン配線、１９ｃはゲート配線である。ま
た、２２はチャネルである。図７は図６に示した構造の
Ｂ−Ｂ線断面構造説明図である。
【００６５】図８は、本発明の熱型赤外線検出器アレイ
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図８に示される熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−
シリコン基板の代わりにシリコン基板を用い、該シリコ
ン基板中にＭＯＳトランジスタを形成した点以外は、図
５に示される熱型赤外線検出器と同じものである。図６
において、図５と同一の箇所は同じ符号を用いて示す。
なお、分かりやすくするために吸収体は図示されていな
い。さらに、２０は、シリコン基板のｐ型の領域とｎ型
の領域とのあいだに逆方向電圧を印加するために設けら
れた電源を示す。
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図８に示される熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−
シリコン基板の代わりにシリコン基板を用い、該シリコ
ン基板中にＭＯＳトランジスタを形成した点以外は、図
５に示される熱型赤外線検出器と同じものである。図６
において、図５と同一の箇所は同じ符号を用いて示す。
なお、分かりやすくするために吸収体は図示されていな
い。さらに、２０は、シリコン基板のｐ型の領域とｎ型
の領域とのあいだに逆方向電圧を印加するために設けら
れた電源を示す。
【００６６】図８では、シリコン基板２ａとしてｐ型の
シリコン基板を用い、シリコン基板２ａ中にｎ型領域を
形成し、該ｎ型領域にｐチャネルＭＯＳトランジスタを
形成している。さらに、空洞３は、図４に示される熱型
赤外線検出器と同様に電界エッチング法により形成され
る。なお、シリコン基板２ａとしてｎ型のシリコン基板
を用い、シリコン基板中にｎチャネルＭＯＳトランジス
タを形成してもよい。
シリコン基板を用い、シリコン基板２ａ中にｎ型領域を
形成し、該ｎ型領域にｐチャネルＭＯＳトランジスタを
形成している。さらに、空洞３は、図４に示される熱型
赤外線検出器と同様に電界エッチング法により形成され
る。なお、シリコン基板２ａとしてｎ型のシリコン基板
を用い、シリコン基板中にｎチャネルＭＯＳトランジス
タを形成してもよい。
【００６７】図９は、本発明の熱型赤外線検出器アレイ
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図９に示される熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−
シリコン基板の代わりにシリコン基板を用い、該シリコ
ン基板中にバイポーラトランジスタを形成した点以外
は、図１に示される熱型赤外線検出器と同じものであ
る。図９において、図１および図６と同一の箇所は同じ
符号を用いて示す。なお、分かりやすくするために吸収
体は図示されていない。
を構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図
である。図９に示される熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−
シリコン基板の代わりにシリコン基板を用い、該シリコ
ン基板中にバイポーラトランジスタを形成した点以外
は、図１に示される熱型赤外線検出器と同じものであ
る。図９において、図１および図６と同一の箇所は同じ
符号を用いて示す。なお、分かりやすくするために吸収
体は図示されていない。
【００６８】図９では、シリコン基板２ａとしてｐ型の
シリコン基板を用い、ｐ型のシリコン基板中にｎ型の領
域を形成し、該ｎ型の領域にｎｐｎ型バイポーラトラン
ジスタを形成している（図９（ａ）参照）。さらに、空
洞３は、図４に示される熱型赤外線検出器と同様に電界
エッチング法により形成される（図９（ｂ）参照）。な
お、シリコン基板２ａとしてｎ型のシリコン基板を用
い、シリコン基板中にｐｎｐ型バイポーラトランジスタ
を形成してもよい。
シリコン基板を用い、ｐ型のシリコン基板中にｎ型の領
域を形成し、該ｎ型の領域にｎｐｎ型バイポーラトラン
ジスタを形成している（図９（ａ）参照）。さらに、空
洞３は、図４に示される熱型赤外線検出器と同様に電界
エッチング法により形成される（図９（ｂ）参照）。な
お、シリコン基板２ａとしてｎ型のシリコン基板を用
い、シリコン基板中にｐｎｐ型バイポーラトランジスタ
を形成してもよい。
【００６９】図１０は前記シリコン基板中にＪＦＥＴを
形成した点以外は、図１に示される熱型赤外線検出器と
同じ構造である。図１０において、１９ａはソース配
線、１９ｂはドレイン配線、１９ｃはゲート配線、２１
ａはｎ型領域、２１ｂはｐ型領域であり、図１と同一の
箇所は同じ符号を用いて示す。図１０ではｎ型のシリコ
ン基板中にｐ型の領域を形成し、該ｐ型の領域にｎチャ
ネルＪＦＥＴを形成してある。もちろんｐ型のシリコン
基板中にｎ型の領域を形成し、該ｎ型の領域にｐチャネ
ルＪＦＥＴを形成してもよい。
形成した点以外は、図１に示される熱型赤外線検出器と
同じ構造である。図１０において、１９ａはソース配
線、１９ｂはドレイン配線、１９ｃはゲート配線、２１
ａはｎ型領域、２１ｂはｐ型領域であり、図１と同一の
箇所は同じ符号を用いて示す。図１０ではｎ型のシリコ
ン基板中にｐ型の領域を形成し、該ｐ型の領域にｎチャ
ネルＪＦＥＴを形成してある。もちろんｐ型のシリコン
基板中にｎ型の領域を形成し、該ｎ型の領域にｐチャネ
ルＪＦＥＴを形成してもよい。
【００７０】実施の形態２ つぎに、本発明の熱型赤外線検出器アレイの実施の形態
２について図面を参照しつつ説明する。
２について図面を参照しつつ説明する。
【００７１】本実施の形態は、吸収体を設けず、かつ、
脚部の数を配線の数よりも少なくしたこと以外は実施の
形態１と同じである。
脚部の数を配線の数よりも少なくしたこと以外は実施の
形態１と同じである。
【００７２】図１１は、本発明の熱型赤外線検出器アレ
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１１には、熱型赤外線検出器アレイを構成する
複数の熱型赤外線検出器のうちの１つの熱型赤外線検出
器が示される。図１１において、図５と同一の箇所は同
じ符号を用いて示す。さらに、１７ｄはボディ配線を示
す。なお、実際は４本の配線は保護絶縁膜中に設けられ
ているが、分かりやすくするために実線を用いて示され
る。
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１１には、熱型赤外線検出器アレイを構成する
複数の熱型赤外線検出器のうちの１つの熱型赤外線検出
器が示される。図１１において、図５と同一の箇所は同
じ符号を用いて示す。さらに、１７ｄはボディ配線を示
す。なお、実際は４本の配線は保護絶縁膜中に設けられ
ているが、分かりやすくするために実線を用いて示され
る。
【００７３】図１１の熱型赤外線検出器は、ＳＯＩ−シ
リコン基板とＭＯＳトランジスタとを用いて形成され
る。ＭＯＳトランジスタは４端子素子なので、ソース配
線１７ａ、ゲート配線１７ｂ、ドレイン配線１７ｃおよ
びボディ配線１７ｄを必要とする。しかし、本実施の形
態においては、１つの脚部４ａに２本の配線を設けるの
で脚部４ａが２本あればよい。したがって、ＳＯＩ基板
とＭＯＳトランジスタとのあいだの熱絶縁性を高めると
ともに、熱型赤外線検出器の感知部の面積を広くするこ
とができる。その結果、熱型赤外線検出器の感度を高く
できる。
リコン基板とＭＯＳトランジスタとを用いて形成され
る。ＭＯＳトランジスタは４端子素子なので、ソース配
線１７ａ、ゲート配線１７ｂ、ドレイン配線１７ｃおよ
びボディ配線１７ｄを必要とする。しかし、本実施の形
態においては、１つの脚部４ａに２本の配線を設けるの
で脚部４ａが２本あればよい。したがって、ＳＯＩ基板
とＭＯＳトランジスタとのあいだの熱絶縁性を高めると
ともに、熱型赤外線検出器の感知部の面積を広くするこ
とができる。その結果、熱型赤外線検出器の感度を高く
できる。
【００７４】図１２は、本発明の熱型赤外線検出器アレ
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１２（ａ）は熱型赤外線検出器の平面説明図で
あり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の領域ＢのＣ−Ｃ
線断面説明図である。図１２において、図１１と同一の
箇所は同じ符号を用いて示す。さらに、１４は絶縁膜を
示す。図１２において、配線の破線を用いて示される箇
所は、実線を用いて示される箇所よりも下側（図面にお
いて奥側）に形成されている箇所である。
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１２（ａ）は熱型赤外線検出器の平面説明図で
あり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の領域ＢのＣ−Ｃ
線断面説明図である。図１２において、図１１と同一の
箇所は同じ符号を用いて示す。さらに、１４は絶縁膜を
示す。図１２において、配線の破線を用いて示される箇
所は、実線を用いて示される箇所よりも下側（図面にお
いて奥側）に形成されている箇所である。
【００７５】図１２に示される熱型赤外線検出器は、１
つの脚部に設けられる２本の配線を絶縁膜を挟んで上下
に配置している点以外は図８に示される熱型赤外線検出
器と同じものである。絶縁膜１４は、図１に示される絶
縁性基板２ｂおよび保護絶縁膜４などを含んでいる。
つの脚部に設けられる２本の配線を絶縁膜を挟んで上下
に配置している点以外は図８に示される熱型赤外線検出
器と同じものである。絶縁膜１４は、図１に示される絶
縁性基板２ｂおよび保護絶縁膜４などを含んでいる。
【００７６】図１２に示される熱型赤外線検出器によれ
ば、脚部４ａの幅（すなわち、図９（ａ）に示される面
における幅）をより小さくすることができる。したがっ
て、ＳＯＩ基板とＭＯＳトランジスタとのあいだの熱絶
縁性をさらに高めるとともに、熱型赤外線検出器の感知
部の面積を広くすることができる。その結果、熱型赤外
線検出器の感度をより高くできる。
ば、脚部４ａの幅（すなわち、図９（ａ）に示される面
における幅）をより小さくすることができる。したがっ
て、ＳＯＩ基板とＭＯＳトランジスタとのあいだの熱絶
縁性をさらに高めるとともに、熱型赤外線検出器の感知
部の面積を広くすることができる。その結果、熱型赤外
線検出器の感度をより高くできる。
【００７７】図１３は、本発明の熱型赤外線検出器アレ
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１３において、図１１と同一の箇所は同じ符号
を用いて示す。
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１３において、図１１と同一の箇所は同じ符号
を用いて示す。
【００７８】図１３に示される熱型赤外線検出器は、１
つの脚部に４本の配線を設けたこと以外は図８に示され
る熱型赤外線検出器と同じものである。
つの脚部に４本の配線を設けたこと以外は図８に示され
る熱型赤外線検出器と同じものである。
【００７９】図１３に示される熱型赤外線検出器によれ
ば、脚部４ａをより少なくすることができる。したがっ
て、ＳＯＩ基板とＭＯＳトランジスタとのあいだの熱絶
縁性をさらに高めるとともに、熱型赤外線検出器の感知
部の面積を広くすることができる。その結果、熱型赤外
線検出器の感度をより高くできる。
ば、脚部４ａをより少なくすることができる。したがっ
て、ＳＯＩ基板とＭＯＳトランジスタとのあいだの熱絶
縁性をさらに高めるとともに、熱型赤外線検出器の感知
部の面積を広くすることができる。その結果、熱型赤外
線検出器の感度をより高くできる。
【００８０】またＭＯＳトランジスタの代わりにｎチャ
ネルＪＦＥＴを用いてもよくｐチャネルＪＦＥＴを用い
てもよい。
ネルＪＦＥＴを用いてもよくｐチャネルＪＦＥＴを用い
てもよい。
【００８１】図１４は、本発明の熱型赤外線検出器アレ
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１４（ａ）は熱型赤外線検出器の平面説明図で
あり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の領域ＤのＥ−Ｅ
線断面説明図である。図１４において、図１２と同一の
箇所は同じ符号を用いて示す。
イを構成する熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図で
ある。図１４（ａ）は熱型赤外線検出器の平面説明図で
あり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の領域ＤのＥ−Ｅ
線断面説明図である。図１４において、図１２と同一の
箇所は同じ符号を用いて示す。
【００８２】図１４に示される熱型赤外線検出器は、１
つの脚部に４本の配線を設け、２本ずつ絶縁膜を挟んで
上下に配置している点以外は図１２に示される熱型赤外
線検出器と同じものである。
つの脚部に４本の配線を設け、２本ずつ絶縁膜を挟んで
上下に配置している点以外は図１２に示される熱型赤外
線検出器と同じものである。
【００８３】図１４に示される熱型赤外線検出器によれ
ば、脚部４ａの幅をより小さくすることができる。した
がって、ＳＯＩ基板とＭＯＳトランジスタとのあいだの
熱絶縁性をさらに高めるとともに、熱型赤外線検出器の
感知部の面積を広くすることができる。その結果、熱型
赤外線検出器の感度をより高くできる。
ば、脚部４ａの幅をより小さくすることができる。した
がって、ＳＯＩ基板とＭＯＳトランジスタとのあいだの
熱絶縁性をさらに高めるとともに、熱型赤外線検出器の
感知部の面積を広くすることができる。その結果、熱型
赤外線検出器の感度をより高くできる。
【００８４】実施の形態２においては、検知部を保持す
る基板としてＳＯＩ−シリコン基板を使用しているが代
わりにシリコン基板を用いてもよい。また、ＭＯＳトラ
ンジスタとして、ｎチャネルＭＯＳトランジスタを用い
てもよく、ｐチャネルＭＯＳトランジスタを用いてもよ
い。さらに、ＭＯＳトランジスタの代わりに、ｎｐｎ型
バイポーラトランジスタを用いてもよく、ｐｎｐ型バイ
ポーラトランジスタを用いてもよい。
る基板としてＳＯＩ−シリコン基板を使用しているが代
わりにシリコン基板を用いてもよい。また、ＭＯＳトラ
ンジスタとして、ｎチャネルＭＯＳトランジスタを用い
てもよく、ｐチャネルＭＯＳトランジスタを用いてもよ
い。さらに、ＭＯＳトランジスタの代わりに、ｎｐｎ型
バイポーラトランジスタを用いてもよく、ｐｎｐ型バイ
ポーラトランジスタを用いてもよい。
【００８５】実施の形態３ 前述の実施の形態２においては、熱型赤外線検出器に実
施の形態１の吸収体が設けられていないが、実施の形態
１と同様に吸収体を設けてもよい。吸収体を設けたばあ
い、熱型赤外線検出器の検知面の表面積が小さくても充
分な感度をうることができるので、脚部の長さをより長
くすることができる。その結果、検知部とシリコン基板
とのあいだの熱絶縁性をさらに向上させることができ
る。したがって、より感度が高い熱型赤外線検出器アレ
イをうることができる。
施の形態１の吸収体が設けられていないが、実施の形態
１と同様に吸収体を設けてもよい。吸収体を設けたばあ
い、熱型赤外線検出器の検知面の表面積が小さくても充
分な感度をうることができるので、脚部の長さをより長
くすることができる。その結果、検知部とシリコン基板
とのあいだの熱絶縁性をさらに向上させることができ
る。したがって、より感度が高い熱型赤外線検出器アレ
イをうることができる。
【００８６】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の熱型赤外線検出
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の検
知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱を
トランジスタに供給する吸収体が設けられるものである
ので、赤外線を吸収する面積を大きくできるため、感度
を高くすることができる。
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の検
知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱を
トランジスタに供給する吸収体が設けられるものである
ので、赤外線を吸収する面積を大きくできるため、感度
を高くすることができる。
【００８７】また、本発明の請求項２記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
であるので、検知部とシリコン基板とのあいだの熱絶縁
性を向上させることができる。
検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
であるので、検知部とシリコン基板とのあいだの熱絶縁
性を向上させることができる。
【００８８】また、本発明の請求項３記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶縁
膜が設けられ、前記上表面以外の表面と基板とのあいだ
に空洞が設けられるものであるので、検知部とシリコン
基板とのあいだの熱絶縁性を向上させることができる。
検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶縁
膜が設けられ、前記上表面以外の表面と基板とのあいだ
に空洞が設けられるものであるので、検知部とシリコン
基板とのあいだの熱絶縁性を向上させることができる。
【００８９】また、本発明の請求項４記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジス
タであるので、半導体の製造工程中に形成することがで
きる。
検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジス
タであるので、半導体の製造工程中に形成することがで
きる。
【００９０】また、本発明の請求項５記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネル
ＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中に
形成することができる。
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネル
ＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中に
形成することができる。
【００９１】また、本発明の請求項６記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネル
ＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中に
形成することができる。
検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネル
ＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中に
形成することができる。
【００９２】また、本発明の請求項７記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラン
ジスタであるので、半導体の製造工程中に形成すること
ができる。
検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラン
ジスタであるので、半導体の製造工程中に形成すること
ができる。
【００９３】また、本発明の請求項８記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎｐ
型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造工
程中に形成することができる。
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎｐ
型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造工
程中に形成することができる。
【００９４】また、本発明の請求項９記載の熱型赤外線
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐｎ
型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造工
程中に形成することができる。
検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐｎ
型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造工
程中に形成することができる。
【００９５】また、本発明の請求項１０記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタであるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタであるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
【００９６】また、本発明の請求項１１記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
【００９７】また、本発明の請求項１２記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
【００９８】本発明の請求項１３記載の熱型赤外線検出
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、該トランジスタに複数の配
線が電気的に接続されており、前記複数の配線が脚部を
介して基板まで延長されており、前記脚部の数が前記配
線の数よりも少ないものであるので、赤外線を吸収する
面積を大きくできるため、感度を高くすることができ
る。
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、該トランジスタに複数の配
線が電気的に接続されており、前記複数の配線が脚部を
介して基板まで延長されており、前記脚部の数が前記配
線の数よりも少ないものであるので、赤外線を吸収する
面積を大きくできるため、感度を高くすることができ
る。
【００９９】また、本発明の請求項１４記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
であるので、検知部とシリコン基板とのあいだの熱絶縁
性を向上させることができる。
線検出器アレイは、前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられるもの
であるので、検知部とシリコン基板とのあいだの熱絶縁
性を向上させることができる。
【０１００】また、本発明の請求項１５記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶
縁膜が設けられ、そのほかの表面と基板とのあいだに空
洞が設けられるものであるので、検知部とシリコン基板
とのあいだの熱絶縁性を向上させることができる。
線検出器アレイは、前記検知部表面のうち上表面には絶
縁膜が設けられ、そのほかの表面と基板とのあいだに空
洞が設けられるものであるので、検知部とシリコン基板
とのあいだの熱絶縁性を向上させることができる。
【０１０１】また、本発明の請求項１６記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジ
スタであるので、半導体の製造工程中に形成することが
できる。
線検出器アレイは、前記トランジスタがＭＯＳトランジ
スタであるので、半導体の製造工程中に形成することが
できる。
【０１０２】また、本発明の請求項１７記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中
に形成することができる。
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中
に形成することができる。
【０１０３】また、本発明の請求項１８記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネ
ルＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中
に形成することができる。
線検出器アレイは、前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネ
ルＭＯＳトランジスタであるので、半導体の製造工程中
に形成することができる。
【０１０４】また、本発明の請求項１９記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラ
ンジスタであるので、半導体の製造工程中に形成するこ
とができる。
線検出器アレイは、前記トランジスタがバイポーラトラ
ンジスタであるので、半導体の製造工程中に形成するこ
とができる。
【０１０５】また、本発明の請求項２０記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎ
ｐ型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造
工程中に形成することができる。
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｐｎ
ｐ型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造
工程中に形成することができる。
【０１０６】また、本発明の請求項２１記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐ
ｎ型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造
工程中に形成することができる。
線検出器アレイは、前記バイポーラトランジスタがｎｐ
ｎ型バイポーラトランジスタであるので、半導体の製造
工程中に形成することができる。
【０１０７】また、本発明の請求項２２記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタであるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
線検出器アレイは、前記トランジスタが接合電界効果ト
ランジスタであるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
【０１０８】また、本発明の請求項２３記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｎ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
【０１０９】また、本発明の請求項２４記載の熱型赤外
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
線検出器アレイは、前記接合電界効果トランジスタがｐ
チャネル型であるので、半導体の製造工程中に形成する
ことができる。
【０１１０】本発明の請求項２５記載の熱型赤外線検出
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の検
知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱を
トランジスタに供給する吸収体が設けられ、さらに前記
トランジスタに複数の配線が電気的に接続されており、
前記複数の配線が脚部を介して基板まで延長されてお
り、前記脚部の数が前記配線の数よりも少ないものであ
るので、赤外線を吸収する面積をより大きくでき、か
つ、脚部の長さを長くして熱絶縁性を高めることができ
るため、感度をさらに高くすることができる。
器アレイは、赤外線の照射により生じた温度変化によっ
て電気的な特性が変化することにより赤外線を感知する
検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板とを
含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設され
てなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部が
トランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の検
知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱を
トランジスタに供給する吸収体が設けられ、さらに前記
トランジスタに複数の配線が電気的に接続されており、
前記複数の配線が脚部を介して基板まで延長されてお
り、前記脚部の数が前記配線の数よりも少ないものであ
るので、赤外線を吸収する面積をより大きくでき、か
つ、脚部の長さを長くして熱絶縁性を高めることができ
るため、感度をさらに高くすることができる。
【図１】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の一例を示す断面説明図である。
熱型赤外線検出器の一例を示す断面説明図である。
【図２】 図１の熱型赤外線検出器を示す平面説明図で
ある。
ある。
【図３】 図１の熱型赤外線検出器が複数個２次元に配
設されてなる熱型赤外線検出器アレイの実施の形態１を
示す説明図である。
設されてなる熱型赤外線検出器アレイの実施の形態１を
示す説明図である。
【図４】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
【図５】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
【図６】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
【図７】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す断面説明図である。
【図８】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図９】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図１０】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成す
る熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
る熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図１１】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成す
る熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
る熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図１２】本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図１３】 本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成す
る熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
る熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図１４】本発明の熱型赤外線検出器アレイを構成する
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
熱型赤外線検出器の他の例を示す説明図である。
【図１５】 従来のボロメータ型赤外線検出器の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１６】 ＭＯＳトランジスタを含む従来の熱型赤外
線検出器を一例を示す平面説明図である。
線検出器を一例を示す平面説明図である。
１ バイポーラトランジスタ、２ａ シリコン基板、２
ｂ 絶縁性基板、３ 空洞、４ 保護絶縁膜、５ エッ
チング孔、６ 吸収体。
ｂ 絶縁性基板、３ 空洞、４ 保護絶縁膜、５ エッ
チング孔、６ 吸収体。
Claims (25)
- 【請求項１】 赤外線の照射により生じた温度変化によ
って電気的な特性が変化することにより赤外線を感知す
る検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板と
を含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設さ
れてなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知部
がトランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器の
検知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該熱
をトランジスタに供給する吸収体が設けられる熱型赤外
線検出器アレイ。 - 【請求項２】 前記検知部の下表面が絶縁膜で覆われ、
該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられる請求項１
記載の熱型赤外線検出器アレイ。 - 【請求項３】 前記検知部表面のうち上表面には絶縁膜
が設けられ、前記上表面以外の表面と基板とのあいだに
空洞が設けられる請求項１記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項４】 前記トランジスタがＭＯＳトランジスタ
である請求項１記載の熱型赤外線検出器アレイ。 - 【請求項５】 前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネルＭ
ＯＳトランジスタである請求項４記載の熱型赤外線検出
器アレイ。 - 【請求項６】 前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネルＭ
ＯＳトランジスタである請求項４記載の熱型赤外線検出
器アレイ。 - 【請求項７】 前記トランジスタがバイポーラトランジ
スタである請求項１記載の熱型赤外線検出器アレイ。 - 【請求項８】 前記バイポーラトランジスタがｐｎｐ型
バイポーラトランジスタである請求項７記載の熱型赤外
線検出器アレイ。 - 【請求項９】 前記バイポーラトランジスタがｎｐｎ型
バイポーラトランジスタである請求項７記載の熱型赤外
線検出器アレイ。 - 【請求項１０】 前記トランジスタが接合電界効果トラ
ンジスタである請求項１記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項１１】 前記接合電界効果トランジスタがｎチ
ャネル型である請求項１０記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項１２】 前記接合電界効果トランジスタがｐチ
ャネル型である請求項１０記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項１３】 赤外線の照射により生じた温度変化に
よって電気的な特性が変化することにより赤外線を感知
する検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板
とを含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設
されてなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知
部がトランジスタを含んでなり、該トランジスタに複数
の配線が電気的に接続されており、前記複数の配線が脚
部を介して基板まで延長されており、前記脚部の数が前
記配線の数よりも少ない熱型赤外線検出器アレイ。 - 【請求項１４】 前記検知部の下表面が絶縁膜で覆わ
れ、該絶縁膜と基板とのあいだに空洞が設けられる請求
項１３記載の熱型赤外線検出器アレイ。 - 【請求項１５】 前記検知部表面のうち上表面には絶縁
膜が設けられ、そのほかの表面と基板とのあいだに空洞
が設けられる請求項１３記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項１６】 前記トランジスタがＭＯＳトランジス
タである請求項１３記載の熱型赤外線検出器アレイ。 - 【請求項１７】 前記ＭＯＳトランジスタがｐチャネル
ＭＯＳトランジスタである請求項１６記載の熱型赤外線
検出器アレイ。 - 【請求項１８】 前記ＭＯＳトランジスタがｎチャネル
ＭＯＳトランジスタである請求項１６記載の熱型赤外線
検出器アレイ。 - 【請求項１９】 前記トランジスタがバイポーラトラン
ジスタである請求項１３記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項２０】 前記バイポーラトランジスタがｐｎｐ
型バイポーラトランジスタである請求項１９記載の熱型
赤外線検出器アレイ。 - 【請求項２１】 前記バイポーラトランジスタがｎｐｎ
型バイポーラトランジスタである請求項１９記載の熱型
赤外線検出器アレイ。 - 【請求項２２】 前記トランジスタが接合電界効果トラ
ンジスタである請求項１３記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項２３】 前記接合電界効果トランジスタがｎチ
ャネル型である請求項２２記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項２４】 前記接合電界効果トランジスタがｐチ
ャネル型である請求項２２記載の熱型赤外線検出器アレ
イ。 - 【請求項２５】 赤外線の照射により生じた温度変化に
よって電気的な特性が変化することにより赤外線を感知
する検知部と、脚部を介して前記検知部を保持する基板
とを含んでなる熱型赤外線検出器が複数個２次元に配設
されてなる熱型赤外線検出器アレイであって、前記検知
部がトランジスタを含んでなり、前記熱型赤外線検出器
の検知面上方に、赤外線の照射により熱を生じかつ当該
熱をトランジスタに供給する吸収体が設けられ、さらに
前記トランジスタに複数の配線が電気的に接続されてお
り、前記複数の配線が脚部を介して基板まで延長されて
おり、前記脚部の数が前記配線の数よりも少ない熱型赤
外線検出器アレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11457198A JP3605285B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-04-24 | 熱型赤外線検出器アレイ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32358997 | 1997-11-25 | ||
| JP9-323589 | 1997-11-25 | ||
| JP11457198A JP3605285B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-04-24 | 熱型赤外線検出器アレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218442A true JPH11218442A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3605285B2 JP3605285B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=26453310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11457198A Expired - Lifetime JP3605285B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-04-24 | 熱型赤外線検出器アレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605285B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-04-24 JP JP11457198A patent/JP3605285B2/ja not_active Expired - Lifetime
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