JPH1140824A - 赤外線輻射検出器、特に赤外線検出ボロメータ、の製造法 - Google Patents
赤外線輻射検出器、特に赤外線検出ボロメータ、の製造法Info
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- JPH1140824A JPH1140824A JP10122633A JP12263398A JPH1140824A JP H1140824 A JPH1140824 A JP H1140824A JP 10122633 A JP10122633 A JP 10122633A JP 12263398 A JP12263398 A JP 12263398A JP H1140824 A JPH1140824 A JP H1140824A
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- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤外線輻射検出器の製造法、特に赤外線検出
ボロメータの製造法に関する。 【解決手段】 赤外線検出ボロメータの製造方法は、以
下のステップを含む： −基板（１０又は４１）上へサクリファイス層（１１，
１２又は４３）を形成する； −上記サクリファイス層（１１，１２又は４３）をパタ
ーニングする； −上記サクリファイス層上へ本質的に多結晶シリコンゲ
ルマニウムから構成される層（１３又は４２）を積層又
は成長させる； −上記多結晶シリコンゲルマニウム上へ赤外線吸収体４
９を積層させる； −サクリファイス層（１１，１２又は４３）を除去す
る。
ボロメータの製造法に関する。 【解決手段】 赤外線検出ボロメータの製造方法は、以
下のステップを含む： −基板（１０又は４１）上へサクリファイス層（１１，
１２又は４３）を形成する； −上記サクリファイス層（１１，１２又は４３）をパタ
ーニングする； −上記サクリファイス層上へ本質的に多結晶シリコンゲ
ルマニウムから構成される層（１３又は４２）を積層又
は成長させる； −上記多結晶シリコンゲルマニウム上へ赤外線吸収体４
９を積層させる； −サクリファイス層（１１，１２又は４３）を除去す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミクロ機械加工の
技術を用いた、赤外線輻射検出器の製造法、特に赤外線
検出ボロメータの製造法に関する。
技術を用いた、赤外線輻射検出器の製造法、特に赤外線
検出ボロメータの製造法に関する。
【０００２】本発明は、赤外線検出器そのものにも関す
る。
る。
【０００３】加えて、本発明は、表面ミクロ機械加工の
技術の特定の利用に関する。
技術の特定の利用に関する。
【０００４】
【発明の背景】数多くの赤外線検出法が存在し、それぞ
れは異なる動作原理に基づいている。赤外線検出器は、
数多くの用途に用いられている。
れは異なる動作原理に基づいている。赤外線検出器は、
数多くの用途に用いられている。
【０００５】本発明は、吸収された赤外線輻射のエネル
ギが検出素子の温度を上昇させ、その上昇により検出素
子の電気伝導率が変化するような、検出器のグループに
焦点をあてる。ボロメータとして知られているこれらの
検出器は、金属、パーマロイ、酸化バナジウム、又は
（多結晶体の）シリコンのような、様々な材料から製造
される。
ギが検出素子の温度を上昇させ、その上昇により検出素
子の電気伝導率が変化するような、検出器のグループに
焦点をあてる。ボロメータとして知られているこれらの
検出器は、金属、パーマロイ、酸化バナジウム、又は
（多結晶体の）シリコンのような、様々な材料から製造
される。
【０００６】高い性能を得るためには、次の２点が傑出
して重要である。 １°）抵抗器から基板への全体の熱伝導性Ｇは、検出器
に与えられる所与量のエネルギに対する温度上昇が最大
となるよう、低いものでなくてはならない。 ２°）抵抗の温度係数（ＴＣＲ）α（即ち、１Ｋの温度
増加に対する装置抵抗の変動の割合）の絶対値は、大き
いものでなくてはならない。
して重要である。 １°）抵抗器から基板への全体の熱伝導性Ｇは、検出器
に与えられる所与量のエネルギに対する温度上昇が最大
となるよう、低いものでなくてはならない。 ２°）抵抗の温度係数（ＴＣＲ）α（即ち、１Ｋの温度
増加に対する装置抵抗の変動の割合）の絶対値は、大き
いものでなくてはならない。
【０００７】第１の点は、検出器の幾何学的構造と、検
出器を形成する材料の熱特性に関するものであり、第２
の点は活性材料の電気的特性のみに関するものである。
出器を形成する材料の熱特性に関するものであり、第２
の点は活性材料の電気的特性のみに関するものである。
【０００８】最新式のミクロ機械加工で提唱されている
技術を用いて、性能のいい熱絶縁を２つの異なった方法
で得ることができる。ひとつは、電気的熱的絶縁性薄膜
をミクロ機械加工しその薄膜上に活性材料を積層する、
というものである。もうひとつは、ミクロ機械加工によ
り活性材料を直接用いて基板上に懸架された構造を形成
する、というものである。この後者の方法はより単純で
率直なものであるが、低い熱伝導性と、ミクロ機械加工
するに足るような機械的特性とを持ち合わせた活性材料
を必要とする。現在までに、この方法は多結晶シリコン
（ポリシリコン）ボロメータに対してのみ活用されてい
る。
技術を用いて、性能のいい熱絶縁を２つの異なった方法
で得ることができる。ひとつは、電気的熱的絶縁性薄膜
をミクロ機械加工しその薄膜上に活性材料を積層する、
というものである。もうひとつは、ミクロ機械加工によ
り活性材料を直接用いて基板上に懸架された構造を形成
する、というものである。この後者の方法はより単純で
率直なものであるが、低い熱伝導性と、ミクロ機械加工
するに足るような機械的特性とを持ち合わせた活性材料
を必要とする。現在までに、この方法は多結晶シリコン
（ポリシリコン）ボロメータに対してのみ活用されてい
る。
【０００９】前者の方法の例が国際公開第９３１３５６
１号に報告されており、そこでは多結晶体素子を有する
集積化赤外線検出ボロメータの製造方法を記述してい
る。その多結晶体素子においては、ボロメータ素子の位
置を規定するためにエッチングされる第一のポリシリコ
ン層に覆われる窒化シリコン上に、まず酸化物領域が蒸
着される。第二のポリシリコン層は蒸着され、１％／℃
乃至２％／℃という固有抵抗温度係数の所望の値に達す
るようにドープ処理される。第二のポリシリコン層は酸
化物領域を覆う赤外線検出素子を形成する。開口は、エ
ッチング液に酸化物領域を除去させ結果として検出素子
がキャビティ上部で懸架するように、赤外線検出素子内
でエッチングされる。熱伝導性は、ポリシリコンの熱伝
導率とそして第一のポリシリコン層のエッチングの形と
により、決定される。
１号に報告されており、そこでは多結晶体素子を有する
集積化赤外線検出ボロメータの製造方法を記述してい
る。その多結晶体素子においては、ボロメータ素子の位
置を規定するためにエッチングされる第一のポリシリコ
ン層に覆われる窒化シリコン上に、まず酸化物領域が蒸
着される。第二のポリシリコン層は蒸着され、１％／℃
乃至２％／℃という固有抵抗温度係数の所望の値に達す
るようにドープ処理される。第二のポリシリコン層は酸
化物領域を覆う赤外線検出素子を形成する。開口は、エ
ッチング液に酸化物領域を除去させ結果として検出素子
がキャビティ上部で懸架するように、赤外線検出素子内
でエッチングされる。熱伝導性は、ポリシリコンの熱伝
導率とそして第一のポリシリコン層のエッチングの形と
により、決定される。
【００１０】第二の方法の例が、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃ
ｅｓ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１１，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ
１９９６にて公開された、ＴＡＮＡＫＡその他によるド
キュメント“Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｆｏｃａｌ Ｐｌａｎ
ｅ Ａｒｒａｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ Ｓｉｌ
ｉｃｏｎ ＩＣ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌ
ｅ Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒ”に記載されており、そこで
は、チタン薄膜を用いた１２８×１２８素子ボロメータ
赤外線画像センサについて記している。装置は、チタン
ボロメータ検出器を備えた、モノリシックの集積構造で
ある。その検出器は、ボロメータのシグナルを読み出す
ＣＭＯＳ回路を覆って位置付けられる。チタンのような
金属材料を採用し、ＣＭＯＳ読み出し回路を精密にする
ことにより、１／ｆノイズを最小化することが可能にな
る。製造プロセスはシリコン加工処理と両立するもので
あるから、コストは低く保つことができる。
ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃ
ｅｓ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１１，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ
１９９６にて公開された、ＴＡＮＡＫＡその他によるド
キュメント“Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｆｏｃａｌ Ｐｌａｎ
ｅ Ａｒｒａｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ Ｓｉｌ
ｉｃｏｎ ＩＣ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌ
ｅ Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒ”に記載されており、そこで
は、チタン薄膜を用いた１２８×１２８素子ボロメータ
赤外線画像センサについて記している。装置は、チタン
ボロメータ検出器を備えた、モノリシックの集積構造で
ある。その検出器は、ボロメータのシグナルを読み出す
ＣＭＯＳ回路を覆って位置付けられる。チタンのような
金属材料を採用し、ＣＭＯＳ読み出し回路を精密にする
ことにより、１／ｆノイズを最小化することが可能にな
る。製造プロセスはシリコン加工処理と両立するもので
あるから、コストは低く保つことができる。
【００１１】ＳＰＩＥ ＶＯＬ．２５５４／４３の、
Ｍ．Ｈ．Ｕｎｉｗｉｓｓｅその他による論文“Ｔｈｅ
Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒｓ
ｆｏｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”は、
非晶質相及び微結晶体相にあるシリコン、ゲルマニウ
ム、そしてシリコンゲルマニウムといったような、半導
体材料からいかにボロメータ配列を形成するか、を記載
している。この論文では、非結晶相及び微結晶体相にあ
るＳｉＧｅ：Ｈの利用が、大きな１／ｆノイズと非晶質
シリコンの大きな抵抗率とを減じる目的で、提案されて
いる。シリコンゲルマニウムの熱特性の利用については
触れられていない。
Ｍ．Ｈ．Ｕｎｉｗｉｓｓｅその他による論文“Ｔｈｅ
Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒｓ
ｆｏｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”は、
非晶質相及び微結晶体相にあるシリコン、ゲルマニウ
ム、そしてシリコンゲルマニウムといったような、半導
体材料からいかにボロメータ配列を形成するか、を記載
している。この論文では、非結晶相及び微結晶体相にあ
るＳｉＧｅ：Ｈの利用が、大きな１／ｆノイズと非晶質
シリコンの大きな抵抗率とを減じる目的で、提案されて
いる。シリコンゲルマニウムの熱特性の利用については
触れられていない。
【００１２】ｔｈｅ ８th Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎＳｏｌｉｄ−Ｓｔａｔ
ｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，
ａｎｄ Ｅｕｒｏｓｅｎｓｏｒｓ ＩＸ，Ｓｔｏｃｋｈ
ｏｌｍ，Ｓｗｅｄｅｎ，Ｊｕｎｅ ２５−２９，１９９
５の、Ｐ．Ｖａｎ Ｇｅｒｗｅｎその他による論文“Ｔ
ｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｂｏｒｏｎ Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙ
ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇｅｒｍａ
ｎｉｕｍ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ”
は、サーモパイルとしてポリシリコンの代わりの多結晶
シリコンゲルマニウムの利用について記載する。ヒート
アップするであろう１つの接合の側の吸収層が入射赤外
線を吸収するならば、サーモパイルを赤外線検出に利用
できる。他の接合はヒートシンク上に設けられており、
熱くなることはない。２つの接合間の温度差が、吸収さ
れた赤外線に関連する電圧を生じる。これらのサーモパ
イルはバルクミクロ機械加工技術によって製造される。
ｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎＳｏｌｉｄ−Ｓｔａｔ
ｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，
ａｎｄ Ｅｕｒｏｓｅｎｓｏｒｓ ＩＸ，Ｓｔｏｃｋｈ
ｏｌｍ，Ｓｗｅｄｅｎ，Ｊｕｎｅ ２５−２９，１９９
５の、Ｐ．Ｖａｎ Ｇｅｒｗｅｎその他による論文“Ｔ
ｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｂｏｒｏｎ Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙ
ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇｅｒｍａ
ｎｉｕｍ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ”
は、サーモパイルとしてポリシリコンの代わりの多結晶
シリコンゲルマニウムの利用について記載する。ヒート
アップするであろう１つの接合の側の吸収層が入射赤外
線を吸収するならば、サーモパイルを赤外線検出に利用
できる。他の接合はヒートシンク上に設けられており、
熱くなることはない。２つの接合間の温度差が、吸収さ
れた赤外線に関連する電圧を生じる。これらのサーモパ
イルはバルクミクロ機械加工技術によって製造される。
【００１３】しかし２面の加工処理と特別な統御が必要
であるから、バルクミクロ機械加工は標準的なＩＣ製造
技術と両立しえない。
であるから、バルクミクロ機械加工は標準的なＩＣ製造
技術と両立しえない。
【００１４】米国特許第５３６７１６７号は、集積回路
基板とその基板と隙間を隔てる画素体とを含む、あるス
ペクトルレンジの輻射を検出するためのボロメータを記
載している。画素体は、そのスペクトルレンジ内の輻射
を吸収するためのチタンのような吸収材料を含む。加え
て、アモルファスシリコンからなる活性素子である可変
抵抗器材料は絶縁層を覆って形成される。
基板とその基板と隙間を隔てる画素体とを含む、あるス
ペクトルレンジの輻射を検出するためのボロメータを記
載している。画素体は、そのスペクトルレンジ内の輻射
を吸収するためのチタンのような吸収材料を含む。加え
て、アモルファスシリコンからなる活性素子である可変
抵抗器材料は絶縁層を覆って形成される。
【００１５】Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒ，ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．３，ｏｆ ２０ Ｊｕｌ
ｙ １９９２，ｐｐ；３１５−３１６中に発表されてい
る論文“Ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
Ｓｉ／Ｓｉ1- ×Ｇｅ ×／Ｓｉｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅｓ ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ｂｙ ｖｅｒｙｌｏｗ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ”は、シリコン結晶体上に積層さ
れたシリコンゲルマニウム結晶体を用いた構造を記載し
ている。特に、このドキュメントは、非常な低圧での化
学的蒸着によって積層された、準安定Ｓｉ／Ｓｉ1- ×Ｇ
ｅ ×／Ｓｉひずみ構造の熱的安定性の研究に関する。
ｔｅｒ，ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．３，ｏｆ ２０ Ｊｕｌ
ｙ １９９２，ｐｐ；３１５−３１６中に発表されてい
る論文“Ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
Ｓｉ／Ｓｉ1- ×Ｇｅ ×／Ｓｉｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅｓ ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ｂｙ ｖｅｒｙｌｏｗ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ”は、シリコン結晶体上に積層さ
れたシリコンゲルマニウム結晶体を用いた構造を記載し
ている。特に、このドキュメントは、非常な低圧での化
学的蒸着によって積層された、準安定Ｓｉ／Ｓｉ1- ×Ｇ
ｅ ×／Ｓｉひずみ構造の熱的安定性の研究に関する。
【００１６】
【発明の目的】本発明の第一の目的は、改善された熱絶
縁性を有する、赤外線輻射検出器の、特に赤外線検出ボ
ロメータの製造方法を提供することである。
縁性を有する、赤外線輻射検出器の、特に赤外線検出ボ
ロメータの製造方法を提供することである。
【００１７】本発明の第二の目的は、例えば（夜間）カ
メラのような用途に用いる画素の配列の形で並べられる
ボロメータの製造方法を提案することである。
メラのような用途に用いる画素の配列の形で並べられる
ボロメータの製造方法を提案することである。
【００１８】本発明の第三の目的は、最新式の検出器と
比べて低い熱伝導性を有するのであるが、標準的なＩＣ
技術に適合するものであり、少なくとも最新式の検出器
と類似の電気的機械的特性を有する、材料を備えた赤外
線輻射検出器の製造を開示することである。
比べて低い熱伝導性を有するのであるが、標準的なＩＣ
技術に適合するものであり、少なくとも最新式の検出器
と類似の電気的機械的特性を有する、材料を備えた赤外
線輻射検出器の製造を開示することである。
【００１９】
【発明のおもな特徴】第一の態様として、本発明は赤外
線検出ボロメータの製造方法に関するものであり、次の
ステップを含む： −基板上にサクリファイス（犠牲）層を形成する； −上記サクリファイス層をパターニングする； −上記サクリファイス層上に多結晶シリコンゲルマニウ
ムでできている活性層を積層する又は成長させる； −上記多結晶シリコンゲルマニウム層上に赤外線吸収体
を積層する； −サクリファイス層を除去する。
線検出ボロメータの製造方法に関するものであり、次の
ステップを含む： −基板上にサクリファイス（犠牲）層を形成する； −上記サクリファイス層をパターニングする； −上記サクリファイス層上に多結晶シリコンゲルマニウ
ムでできている活性層を積層する又は成長させる； −上記多結晶シリコンゲルマニウム層上に赤外線吸収体
を積層する； −サクリファイス層を除去する。
【００２０】活性層を積層した後又は成長させた後に、
製造方法がさらに次のステップを含むのが好ましい： −上記多結晶シリコンゲルマニウム層をパターニング
し、それにより検出器の活性領域と支持部を形成する； −支持部を高度にドープ処理し、活性領域を適度にドー
プ処理する； −上記多結晶シリコンゲルマニウム層上に赤外線吸収体
を積層する。
製造方法がさらに次のステップを含むのが好ましい： −上記多結晶シリコンゲルマニウム層をパターニング
し、それにより検出器の活性領域と支持部を形成する； −支持部を高度にドープ処理し、活性領域を適度にドー
プ処理する； −上記多結晶シリコンゲルマニウム層上に赤外線吸収体
を積層する。
【００２１】このように、基板から熱的に絶縁されたポ
リシリコンゲルマニウム抵抗器が形成される。赤外線輻
射は温度の増加を生み出し温度の増加が今度は抵抗値の
減少を生じる。
リシリコンゲルマニウム抵抗器が形成される。赤外線輻
射は温度の増加を生み出し温度の増加が今度は抵抗値の
減少を生じる。
【００２２】サクリファイス層はボロメータの熱絶縁の
目的を実現化するためにのみに利用される層として定義
し得る。事実、ボロメータは熱的に絶縁されていなくて
はならず、さもなくば、その温度は入射する輻射によっ
てもはや制御されなくなってしまう。このように、ボロ
メータの構造はサクリファイス層の上部面上に形成され
るのであり、基板とは支持部を通じてつながる。サクリ
ファイス層を除去した後は、支持部は装置と基板との間
の熱的経路となる。それゆえに、支持部の熱伝導性は装
置の絶縁において重要な役割を果たし、よって、最小化
されるべきものである。
目的を実現化するためにのみに利用される層として定義
し得る。事実、ボロメータは熱的に絶縁されていなくて
はならず、さもなくば、その温度は入射する輻射によっ
てもはや制御されなくなってしまう。このように、ボロ
メータの構造はサクリファイス層の上部面上に形成され
るのであり、基板とは支持部を通じてつながる。サクリ
ファイス層を除去した後は、支持部は装置と基板との間
の熱的経路となる。それゆえに、支持部の熱伝導性は装
置の絶縁において重要な役割を果たし、よって、最小化
されるべきものである。
【００２３】活性領域はボロメータの領域として理解し
得るもので、検出器部分として動作する。
得るもので、検出器部分として動作する。
【００２４】パターニングは、ホトリソグラフイのよう
なマイクロ電子工学やミクロ機械加工で周知の技術に従
った、基板上の（又は基板中の）異なる層上の（又は異
なる層中の）構造を形成することとして理解すべきであ
る。
なマイクロ電子工学やミクロ機械加工で周知の技術に従
った、基板上の（又は基板中の）異なる層上の（又は異
なる層中の）構造を形成することとして理解すべきであ
る。
【００２５】上記サクリファイス層のパターニングのス
テップは固定点を定義するステップを含むことが望まし
い。
テップは固定点を定義するステップを含むことが望まし
い。
【００２６】その上に、本発明に従った製造方法は、上
記サクリファイス層を積層するのに先んじて上記基板の
中に１つ又はそれ以上の中間層を積層するステップもま
た含んでもよい。その基板中で中間層は少なくとも一つ
のエッチストップ層を含む。
記サクリファイス層を積層するのに先んじて上記基板の
中に１つ又はそれ以上の中間層を積層するステップもま
た含んでもよい。その基板中で中間層は少なくとも一つ
のエッチストップ層を含む。
【００２７】基板はシリコン基板で、活性層はシリコン
７０％ゲルマニウム３０％の多結晶体からできているの
が好ましい。
７０％ゲルマニウム３０％の多結晶体からできているの
が好ましい。
【００２８】ひとつの好適な実施例によれば、サクリフ
ァイス層を有する領域は、多孔性シリコン領域によって
形成してもよい。
ァイス層を有する領域は、多孔性シリコン領域によって
形成してもよい。
【００２９】別の好適な実施例によれば、サクリファイ
ス層を有するこれらの領域は、酸化物からなる絶縁層を
積層しパターニングすることによって形成してもよい。
ス層を有するこれらの領域は、酸化物からなる絶縁層を
積層しパターニングすることによって形成してもよい。
【００３０】支持部を高度にドープ処理し、活性領域を
適度にドープ処理するステップは、イオン注入という手
段でなされてもよい。
適度にドープ処理するステップは、イオン注入という手
段でなされてもよい。
【００３１】多結晶シリコンゲルマニウム層は大気圧又
はそれより減じられた気圧で化学的蒸着により積層する
のが好ましい。
はそれより減じられた気圧で化学的蒸着により積層する
のが好ましい。
【００３２】金属層、絶縁層そして半透明金属層からな
る層の積み重ねを備えた第一の好適な実施例に従って、
赤外線吸収体を形成してもよい。第二の実施例によれ
ば、赤外線吸収体は金属層と適切な厚さの絶縁体とのみ
を含む。
る層の積み重ねを備えた第一の好適な実施例に従って、
赤外線吸収体を形成してもよい。第二の実施例によれ
ば、赤外線吸収体は金属層と適切な厚さの絶縁体とのみ
を含む。
【００３３】第三の好適な実施例によれば、赤外線吸収
体は少なくとも半透明金属層を含む。
体は少なくとも半透明金属層を含む。
【００３４】第二の目標として、本発明は、蒸着圧力及
び（又は）焼ナマシ温度を変化させることによって、酸
化シリコン基板のような基板上に積層する多結晶シリコ
ンゲルマニウム層中の応力を制御する方法に関する。
び（又は）焼ナマシ温度を変化させることによって、酸
化シリコン基板のような基板上に積層する多結晶シリコ
ンゲルマニウム層中の応力を制御する方法に関する。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の一形態において、改善さ
れた熱的絶縁作用を有する、赤外線ボロメータの製造方
法が記述されている。その上に、本発明の方法に従って
製造されるボロメータについて記述されている。
れた熱的絶縁作用を有する、赤外線ボロメータの製造方
法が記述されている。その上に、本発明の方法に従って
製造されるボロメータについて記述されている。
【００３６】ボロメータの実現化を目標とした材料の評
価を行うためには、材料の固有特性がボロメータそれ自
身の感度やノイズにいかなる影響を与えるかを理解する
ことが必要である。
価を行うためには、材料の固有特性がボロメータそれ自
身の感度やノイズにいかなる影響を与えるかを理解する
ことが必要である。
【００３７】本発明によれば、多結晶シリコンゲルマニ
ウム（ポリシリコンゲルマニウム）を含んだ混合物が利
用されている。
ウム（ポリシリコンゲルマニウム）を含んだ混合物が利
用されている。
【００３８】この材料は多結晶シリコンよりも低い熱伝
導性を有し、標準的なＩＣ技術と両立可能である。それ
は、多結晶シリコンの電気的機械的特性よりも優れた電
気的機械的特性をも有する。
導性を有し、標準的なＩＣ技術と両立可能である。それ
は、多結晶シリコンの電気的機械的特性よりも優れた電
気的機械的特性をも有する。
【００３９】ボロメータのいくつかの可能な構造が図１
ａ、図１ｂ、そして図１ｃで示されている。
ａ、図１ｂ、そして図１ｃで示されている。
【００４０】図１ａは、内部において多孔性シリコン層
１１が基板１０上に形成されているボロメータを示して
いる。一方、図１ｂは、基板１０上の絶縁層１２の積層
とパターニングとを示す。両図において、図１ｃに示さ
れるように、固定点１４において基板と接続される活性
領域１６と支持部１５とを形成するために、多結晶シリ
コンゲルマニウム層１３が続いて積層されパターニング
される。
１１が基板１０上に形成されているボロメータを示して
いる。一方、図１ｂは、基板１０上の絶縁層１２の積層
とパターニングとを示す。両図において、図１ｃに示さ
れるように、固定点１４において基板と接続される活性
領域１６と支持部１５とを形成するために、多結晶シリ
コンゲルマニウム層１３が続いて積層されパターニング
される。
【００４１】特別な形態たる図１ｃは１つの例でしかな
いと考えるべきで、本発明はこの特別な形態に限られた
ものではないが、長く薄い支持部に特徴があり同様のす
べての構造をカバーすることは明らかである。
いと考えるべきで、本発明はこの特別な形態に限られた
ものではないが、長く薄い支持部に特徴があり同様のす
べての構造をカバーすることは明らかである。
【００４２】本発明を教示するという目的のために、本
発明のボロメータの重要な応用例について以下記載す
る。ボロメータの最も重要な応用例の１つに赤外線カメ
ラによる実現化がある。上記カメラは画素の配列であ
り、それぞれの画素は１つのボロメータといくつかの電
子技術を含んでいる。
発明のボロメータの重要な応用例について以下記載す
る。ボロメータの最も重要な応用例の１つに赤外線カメ
ラによる実現化がある。上記カメラは画素の配列であ
り、それぞれの画素は１つのボロメータといくつかの電
子技術を含んでいる。
【００４３】画素の概略図が図２に示されている。ボロ
メータは符号２１で示され、ＣＭＯＳスイッチ２２に接
続されており、基板中にビルトインされている。一方シ
グナルライン２３とゲートライン２４とは外部読み出し
装置に繋がっている。画素の配列の外部装置として電圧
波形生成器２５と負荷抵抗２６が備わる。較正（キャリ
ブレーション）中、ＣＭＯＳスイッチ２２は閉じてお
り、短い電圧パルスがボロメータに送られ、負荷抵抗に
おいて電圧降下が測定される。赤外線輻射が存在すれば
この動作は繰り返される。赤外線輻射と共に測定する負
荷抵抗の電圧降下と赤外線輻射なしで測定する負荷抵抗
の電圧降下との差として、シグナルが定義される。通常
の動作時には、電圧パルスの持続時間はボロメータの熱
時間定数よりも短く、その持続時間には温度増加を生じ
ない、ということを銘記すべきである。
メータは符号２１で示され、ＣＭＯＳスイッチ２２に接
続されており、基板中にビルトインされている。一方シ
グナルライン２３とゲートライン２４とは外部読み出し
装置に繋がっている。画素の配列の外部装置として電圧
波形生成器２５と負荷抵抗２６が備わる。較正（キャリ
ブレーション）中、ＣＭＯＳスイッチ２２は閉じてお
り、短い電圧パルスがボロメータに送られ、負荷抵抗に
おいて電圧降下が測定される。赤外線輻射が存在すれば
この動作は繰り返される。赤外線輻射と共に測定する負
荷抵抗の電圧降下と赤外線輻射なしで測定する負荷抵抗
の電圧降下との差として、シグナルが定義される。通常
の動作時には、電圧パルスの持続時間はボロメータの熱
時間定数よりも短く、その持続時間には温度増加を生じ
ない、ということを銘記すべきである。
【００４４】電圧感度Ｒ、即ち、ボロメータの入射パワ
ー単位あたりのシグナルは、次の式で表される。
ー単位あたりのシグナルは、次の式で表される。
【数１】 ここで、ＲLとＲBはそれぞれ負荷抵抗とボロメータ抵抗
である。
である。
【００４５】Ｇは支持部の基板に対する熱伝導性であ
る。それは主として材料の熱伝導率と支持部の幾何学的
配列に依存する。
る。それは主として材料の熱伝導率と支持部の幾何学的
配列に依存する。
【００４６】（長い支持部に対する）熱伝導性の適切な
表現は下式である。
表現は下式である。
【数２】 ここで、ｗ、ｔそしてｌはそれぞれ支持部の幅、厚さそ
して長さである。上記表現から熱伝導性は薄く長い支持
部を使用すれば最小化しうることが明らかである。
して長さである。上記表現から熱伝導性は薄く長い支持
部を使用すれば最小化しうることが明らかである。
【００４７】大きな感度を得る為には、与えられる電圧
値Ｖ、抵抗の温度係数αの絶対値、そして赤外線輻射率
ηは大きなものでなくてはならず、一方支持部に対する
全体の熱伝導性Ｇは最小のものでなくてはならない、と
いうことも明白である。
値Ｖ、抵抗の温度係数αの絶対値、そして赤外線輻射率
ηは大きなものでなくてはならず、一方支持部に対する
全体の熱伝導性Ｇは最小のものでなくてはならない、と
いうことも明白である。
【００４８】この感度シグナルに影響を与えるノイズに
は２つの寄与要素がある。（読み出し電子技術、負荷抵
抗、増幅器、等の）外部要素と（ボロメータそれ自身に
起因する）内部要素とである。外部要素によるノイズ
は、設計の最適化により減少しうるのであり、またかな
りの範囲でボロメータの特性には影響を受けない。ボロ
メータ自身のノイズに関していえば、問題とすべき量
は、ノイズそれ自身ではなくＮＥＰ（ノイズ等価パワ
ー）即ちノイズと等しいシグナルを生成するパワーであ
る。
は２つの寄与要素がある。（読み出し電子技術、負荷抵
抗、増幅器、等の）外部要素と（ボロメータそれ自身に
起因する）内部要素とである。外部要素によるノイズ
は、設計の最適化により減少しうるのであり、またかな
りの範囲でボロメータの特性には影響を受けない。ボロ
メータ自身のノイズに関していえば、問題とすべき量
は、ノイズそれ自身ではなくＮＥＰ（ノイズ等価パワ
ー）即ちノイズと等しいシグナルを生成するパワーであ
る。
【００４９】ＮＥＰに対しては次の３つの寄与要素が考
慮されなければならない。ジョンソンノイズ、温度変動
ノイズ、そして活性材料に特有の低周波ノイズである。
慮されなければならない。ジョンソンノイズ、温度変動
ノイズ、そして活性材料に特有の低周波ノイズである。
【００５０】ジョンソンノイズの場合に対しては、次式
の如く定義され得る。
の如く定義され得る。
【数３】
【００５１】当値は、電子技術に関する適切な作用で周
波数帯域幅△ｆeを狭くするか、又はボロメータ抵抗に
低い値を用いるか、によって最小のものとすることがで
きる。
波数帯域幅△ｆeを狭くするか、又はボロメータ抵抗に
低い値を用いるか、によって最小のものとすることがで
きる。
【００５２】熱変動ノイズの場合に対しては、次式の如
く定義されうる。
く定義されうる。
【数４】 ここで、△ｆtは、ボロメータの熱時間定数の逆数の次
数の熱周波数帯域幅である。
数の熱周波数帯域幅である。
【００５３】１／ｆノイズは次式Ｖｎで与えられる。
【数５】 ここで、係数ｋは材料の微結晶体構造に依存する値であ
り、Ｖbはボロメータの末端間の電圧、ρは抵抗率、
Ｗ、Ｌ、そしてＴはそれぞれ画素の幅、長さ、そして厚
さ、である。ノイズに対するこの寄与要素も又、ジョン
ソンノイズと同様、ボロメータ抵抗の低い値を用いるこ
とにより最小のものとなることを銘記すべきである。そ
の上に、１／ｆノイズはバイアス電圧に比例して増加す
るが、これはジョンソンノイズには当てはまる事実では
ない。
り、Ｖbはボロメータの末端間の電圧、ρは抵抗率、
Ｗ、Ｌ、そしてＴはそれぞれ画素の幅、長さ、そして厚
さ、である。ノイズに対するこの寄与要素も又、ジョン
ソンノイズと同様、ボロメータ抵抗の低い値を用いるこ
とにより最小のものとなることを銘記すべきである。そ
の上に、１／ｆノイズはバイアス電圧に比例して増加す
るが、これはジョンソンノイズには当てはまる事実では
ない。
【００５４】感度を最大化するコンディションがＮＥＰ
の最小化をも為すことは明白である。材料の特性に関し
て詳細に言えば、低いＧの値と大きな|α|の値が要求さ
れる。本発明で用いられるポリシリコンゲルマニウムに
対するこれらの特性は先で議論される。
の最小化をも為すことは明白である。材料の特性に関し
て詳細に言えば、低いＧの値と大きな|α|の値が要求さ
れる。本発明で用いられるポリシリコンゲルマニウムに
対するこれらの特性は先で議論される。
【００５５】また一方で、１／ｆノイズの影響は感度の
結果と共に議論される。
結果と共に議論される。
【００５６】本発明のボロメータで用いる材料の熱伝導
性と応力特性。
性と応力特性。
【００５７】良質な熱絶縁の実現化の可能性は、構造の
幾何図形的配列と材料の熱伝導性とに依存する。公知の
事実であるが、図１と同様なミクロ機械加工された構造
を実現化するためには、低い値の、可能であれば引張内
部の、応力を有する薄膜を用いることが重要である。
幾何図形的配列と材料の熱伝導性とに依存する。公知の
事実であるが、図１と同様なミクロ機械加工された構造
を実現化するためには、低い値の、可能であれば引張内
部の、応力を有する薄膜を用いることが重要である。
【００５８】図３では、酸化物上へ積層される、１．０
μｍの厚さを有するポリシリコンゲルマニウム薄膜中の
応力の反応を焼ナマシ温度の関数として示したものであ
る。
μｍの厚さを有するポリシリコンゲルマニウム薄膜中の
応力の反応を焼ナマシ温度の関数として示したものであ
る。
【００５９】大気圧３２にて成長させた材料は比較的低
い圧縮応力を有し、この応力は９００℃で３０分間の焼
ナマシをすればゼロにまで下がる。比較のため述べる
と、６２０℃で低圧の化学的蒸着により成長させたポリ
シリコンは３００ＭＰａより大きな内部圧縮応力を示
し、１０５０℃の温度で完全に焼ナマシされる。
い圧縮応力を有し、この応力は９００℃で３０分間の焼
ナマシをすればゼロにまで下がる。比較のため述べる
と、６２０℃で低圧の化学的蒸着により成長させたポリ
シリコンは３００ＭＰａより大きな内部圧縮応力を示
し、１０５０℃の温度で完全に焼ナマシされる。
【００６０】減じられた気圧３１下（大気圧より低い。
例えば、４０トール）で成長させた材料は引張内部応力
を有し、焼ナマシにほとんど反応を示さない。ポリシリ
コンゲルマニウムの内部応力は成長／積層の状況と焼ナ
マシ温度とを適宜選択することにより調整可能であるこ
とが、上記観察により示される。このことにより赤外線
吸収体を形成する層の応力を補正するために活性層の応
力を選択することが許容される。この手順により、低応
力と機械的に安定な構造とが得られる。赤外線吸収体が
非常に低い引張応力を有する場合でない限り、この補正
の手順では低温による焼ナマシが必要であるか、又は全
く必要ないか、のいずれかである。
例えば、４０トール）で成長させた材料は引張内部応力
を有し、焼ナマシにほとんど反応を示さない。ポリシリ
コンゲルマニウムの内部応力は成長／積層の状況と焼ナ
マシ温度とを適宜選択することにより調整可能であるこ
とが、上記観察により示される。このことにより赤外線
吸収体を形成する層の応力を補正するために活性層の応
力を選択することが許容される。この手順により、低応
力と機械的に安定な構造とが得られる。赤外線吸収体が
非常に低い引張応力を有する場合でない限り、この補正
の手順では低温による焼ナマシが必要であるか、又は全
く必要ないか、のいずれかである。
【００６１】その上さらに、ポリシリコンゲルマニウム
の熱伝導率は、ゲルマニウム原子の濃度に依存するので
あり、３０％のゲルマニウム濃度時に極小値となる。図
４では、図１ｃの構造と同様な構造においてパワーＷを
散逸させることにより得られる温度増加△Ｔが報告され
ている。円点群はポリシリコンにおける構造に関するも
のであり、小矩形点群はポリシリコンゲルマニウムから
なる構造に関する。２つの構造はグラフの形状では一致
するのであるが、ポリシリコンゲルマニウムに対する熱
絶縁はほぼ６倍の大きさである。熱伝導率を求めて有限
要素モデルを用いると、２つの材料の熱伝導率として１
７Ｗ／ｍＫと２．５Ｗ／ｍＫという値が導出される。熱
伝導率のこの減少は、感度に対してそしてボロメータの
ＮＥＰに対して、明らかに有益な影響を与える。
の熱伝導率は、ゲルマニウム原子の濃度に依存するので
あり、３０％のゲルマニウム濃度時に極小値となる。図
４では、図１ｃの構造と同様な構造においてパワーＷを
散逸させることにより得られる温度増加△Ｔが報告され
ている。円点群はポリシリコンにおける構造に関するも
のであり、小矩形点群はポリシリコンゲルマニウムから
なる構造に関する。２つの構造はグラフの形状では一致
するのであるが、ポリシリコンゲルマニウムに対する熱
絶縁はほぼ６倍の大きさである。熱伝導率を求めて有限
要素モデルを用いると、２つの材料の熱伝導率として１
７Ｗ／ｍＫと２．５Ｗ／ｍＫという値が導出される。熱
伝導率のこの減少は、感度に対してそしてボロメータの
ＮＥＰに対して、明らかに有益な影響を与える。
【００６２】本発明のボロメータで用いられる材料の電
気的特性。
気的特性。
【００６３】ボロメータを実現化するための材料を用い
るには、その伝導率と伝導率の温度への依存性との両方
を、適宜のドープ処理によって制御することが必要であ
る。表１では、伝導率と抵抗の温度係数が、ホウ素の異
なる注入量に対して、報告されている。イオン注入後の
焼ナマシ温度も示されている。
るには、その伝導率と伝導率の温度への依存性との両方
を、適宜のドープ処理によって制御することが必要であ
る。表１では、伝導率と抵抗の温度係数が、ホウ素の異
なる注入量に対して、報告されている。イオン注入後の
焼ナマシ温度も示されている。
【００６４】ホウ素の注入量が少ないときと中程度のと
き、抵抗の温度係数は、うまく動作するボロメータで必
要とされる程度に、大きくなるということに注目でき
る。高度にドープ処理された材料の抵抗率は非常に低
い。このことにより、高度にドープ処理された支持部は
伝導部とみなすことが許容される。ドーパントの活性化
は６５０℃程度の低温でも得られるという事実は注目さ
れる。このことは低熱限定処理が可能であることを示唆
する。
き、抵抗の温度係数は、うまく動作するボロメータで必
要とされる程度に、大きくなるということに注目でき
る。高度にドープ処理された材料の抵抗率は非常に低
い。このことにより、高度にドープ処理された支持部は
伝導部とみなすことが許容される。ドーパントの活性化
は６５０℃程度の低温でも得られるという事実は注目さ
れる。このことは低熱限定処理が可能であることを示唆
する。
【００６５】結論として、これらの特性は、ポリシリコ
ンゲルマニウムは表面ミクロ機械加工の適用例にとって
適切な材料であることを示す、と言うことができる。
ンゲルマニウムは表面ミクロ機械加工の適用例にとって
適切な材料であることを示す、と言うことができる。
【００６６】本発明の好適な実施例に従った一例の詳細
な説明。
な説明。
【００６７】以下では、図１ｂで表されているように、
サクリファイス層を酸化物を用いて実現化する場合に焦
点を置いて記述する。熱酸化物の例としてＴＥＯＳがあ
り得る。このあと記述するプロセスは、図１ａで示され
るような多孔性シリコンからなるサクリファイス層を多
少修正したものに適合する。
サクリファイス層を酸化物を用いて実現化する場合に焦
点を置いて記述する。熱酸化物の例としてＴＥＯＳがあ
り得る。このあと記述するプロセスは、図１ａで示され
るような多孔性シリコンからなるサクリファイス層を多
少修正したものに適合する。
【００６８】基板はシリコンウェファであり、上記基板
は赤外線カメラの適切なＣＭＯＳスイッチを形成するた
めにすでに加工処理されており、標準的なパッシベーシ
ョン（不動態化）層で覆われている。
は赤外線カメラの適切なＣＭＯＳスイッチを形成するた
めにすでに加工処理されており、標準的なパッシベーシ
ョン（不動態化）層で覆われている。
【００６９】以下では、ボロメータの実現化について説
明されており、ボロメータと基礎的な電子技術との接続
や外部回路との接続については詳細な説明はない。それ
らは、本発明の当面の問題と関係ないからであり、当業
者の知識にしたがえば為し得るからである。
明されており、ボロメータと基礎的な電子技術との接続
や外部回路との接続については詳細な説明はない。それ
らは、本発明の当面の問題と関係ないからであり、当業
者の知識にしたがえば為し得るからである。
【００７０】前もって加工処理された基板を用いるボロ
メータを準備することが、ボロメータが作成される比較
的低い温度により可能になることに、この段階で注目す
ることが重要である。
メータを準備することが、ボロメータが作成される比較
的低い温度により可能になることに、この段階で注目す
ることが重要である。
【００７１】図５ａで示されるように、サクリファイス
層をエッチングしている間エッチングを食止める役割を
果たすように、薄層４２（例えば、１００ｎｍの厚さ）
が基板４１の上に積層されている。この層４２は、第一
の好適な実施例によれば、シリコンが多く含まれる窒化
シリコンでもよいし、サクリファイス層をエッチングす
る薬剤に耐性がある材料ならなんでもよい。別の好適な
実施例によれば、薄層４２はドープ処理されていないポ
リシリコンでもよい。
層をエッチングしている間エッチングを食止める役割を
果たすように、薄層４２（例えば、１００ｎｍの厚さ）
が基板４１の上に積層されている。この層４２は、第一
の好適な実施例によれば、シリコンが多く含まれる窒化
シリコンでもよいし、サクリファイス層をエッチングす
る薬剤に耐性がある材料ならなんでもよい。別の好適な
実施例によれば、薄層４２はドープ処理されていないポ
リシリコンでもよい。
【００７２】サクリファイス層４３（１又は２μｍのＴ
ＥＯＳ）は、それから標準的なリソグラフイにより積層
されパターニングされる。パターニングの後に残るＴＥ
ＯＳの領域の典型的な側方向の大きさは２０μｍから５
０μｍ程度となる。
ＥＯＳ）は、それから標準的なリソグラフイにより積層
されパターニングされる。パターニングの後に残るＴＥ
ＯＳの領域の典型的な側方向の大きさは２０μｍから５
０μｍ程度となる。
【００７３】続いて、図５ｂで示されるように、ポリシ
リコンゲルマニウム活性層４４（０．５μｍ又は０．３
μｍの厚さ）が、６００℃から７００℃間に含まれる温
度、望ましくは６５０℃程度で、しかも大気圧又はより
減じた気圧の下で、化学的蒸着システムの中で積層され
る。
リコンゲルマニウム活性層４４（０．５μｍ又は０．３
μｍの厚さ）が、６００℃から７００℃間に含まれる温
度、望ましくは６５０℃程度で、しかも大気圧又はより
減じた気圧の下で、化学的蒸着システムの中で積層され
る。
【００７４】その積層のために用いられる気体は、ジク
ロロシランと水素化ゲルマニウムである。薄膜中のゲル
マニウムの濃度が約３０％となるように、混合気体の相
対割合が選択される。これが熱伝導率を極小化する濃度
である。
ロロシランと水素化ゲルマニウムである。薄膜中のゲル
マニウムの濃度が約３０％となるように、混合気体の相
対割合が選択される。これが熱伝導率を極小化する濃度
である。
【００７５】上記の加工処理気体を用いると、酸化物上
のポリシリコンゲルマニウムの核形成は遅く、それでポ
リシリコンの薄い（３０Å）核形成層が使われる。シラ
ンと水素化ゲルマニウムの混合物を用いることも可能で
ある。この場合、核形成層は不必要である。
のポリシリコンゲルマニウムの核形成は遅く、それでポ
リシリコンの薄い（３０Å）核形成層が使われる。シラ
ンと水素化ゲルマニウムの混合物を用いることも可能で
ある。この場合、核形成層は不必要である。
【００７６】ポリシリコンゲルマニウムの積層の後、窒
化シリコンの薄層４５が積層される。活性素子からの吸
収体の電気的絶縁のために機能するものである。
化シリコンの薄層４５が積層される。活性素子からの吸
収体の電気的絶縁のために機能するものである。
【００７７】積み重ねられたこれらの２つの層は、それ
からパターニングされる。活性層上の口４６はサクリフ
ァイス層のエッチングの間有用なものとなるのである。
図５ｂで描かれているコンタクト４７は単一装置をテス
トするには大きくかつ有用なものである。装置が配列の
中に挿入されるのならば、装置の大きさは小さくするこ
ともできる。
からパターニングされる。活性層上の口４６はサクリフ
ァイス層のエッチングの間有用なものとなるのである。
図５ｂで描かれているコンタクト４７は単一装置をテス
トするには大きくかつ有用なものである。装置が配列の
中に挿入されるのならば、装置の大きさは小さくするこ
ともできる。
【００７８】コンタクト４７と支持部４８はホウ素の高
度なドーズ量が注入され活性領域は適度なドーズ量が注
入されることが、図５ｃで示される。活性領域に低ドー
プ処理量を注入する代わりに、ポリシリコンゲルマニウ
ムを積層している途中に適切な気体をジクロロシランと
水素化ゲルマニウムの混合物に加えて活性領域をある望
ましいレベルでドープ処理することも可能である。ドー
パントの活性化と拡散のための焼ナマシが行われる。上
記ドープ処理を利用することにより、支持部は電気的な
接触体として機能し、活性領域の伝導率と抵抗温度係数
は調整され望ましい値となる。
度なドーズ量が注入され活性領域は適度なドーズ量が注
入されることが、図５ｃで示される。活性領域に低ドー
プ処理量を注入する代わりに、ポリシリコンゲルマニウ
ムを積層している途中に適切な気体をジクロロシランと
水素化ゲルマニウムの混合物に加えて活性領域をある望
ましいレベルでドープ処理することも可能である。ドー
パントの活性化と拡散のための焼ナマシが行われる。上
記ドープ処理を利用することにより、支持部は電気的な
接触体として機能し、活性領域の伝導率と抵抗温度係数
は調整され望ましい値となる。
【００７９】図５dに示されるように、吸収体４９を積
層しパターニングすることにより、ボロメータの製造は
さらに進む。この段階で基礎的な電子技術への経路が開
かれるか、又は金属コンタクト４１０がテスト目的で積
層される（図５e参照）。
層しパターニングすることにより、ボロメータの製造は
さらに進む。この段階で基礎的な電子技術への経路が開
かれるか、又は金属コンタクト４１０がテスト目的で積
層される（図５e参照）。
【００８０】標準的なミクロ機械加工技術を用いてサク
リファイス層を除去することにより、ボロメータの製造
は完成する（図５ｆ参照）。吸収体は、例えば、３重の
層から構成される。窒化シリコン層上から始まり、金属
反射体、１．５μｍの厚さの絶縁層、そして半透明金属
により形成される。吸収体を作成する他の方法は存在す
るし、用いることもできる。
リファイス層を除去することにより、ボロメータの製造
は完成する（図５ｆ参照）。吸収体は、例えば、３重の
層から構成される。窒化シリコン層上から始まり、金属
反射体、１．５μｍの厚さの絶縁層、そして半透明金属
により形成される。吸収体を作成する他の方法は存在す
るし、用いることもできる。
【００８１】別の吸収体を以下の様に製造できる。０．
２μｍの厚さのチタン層と、１．４μｍの厚さのポリイ
ミド（日立ポリイミド）層と、５ｎｍの厚さの半透明ニ
ッケルクロム層とを有する赤外線吸収体である。
２μｍの厚さのチタン層と、１．４μｍの厚さのポリイ
ミド（日立ポリイミド）層と、５ｎｍの厚さの半透明ニ
ッケルクロム層とを有する赤外線吸収体である。
【００８２】チタン層は、より良い反射体特性を得るた
めに１μｍまでの厚さとすることができる。しかしなが
ら、このチタン層の厚さが大きくなりすぎると、応力も
また高くなりすぎ装置がひび割れすることになる。
めに１μｍまでの厚さとすることができる。しかしなが
ら、このチタン層の厚さが大きくなりすぎると、応力も
また高くなりすぎ装置がひび割れすることになる。
【００８３】ポリイミドの厚さは吸収が最大になる波長
を定義する。厚みが変化すれば、波長もまた変化する、
ということをこのことは意味する。
を定義する。厚みが変化すれば、波長もまた変化する、
ということをこのことは意味する。
【００８４】公式Ｔ＝λ／（４ｎ）が与えられている。
ここで、本実施例に従うと、λ＝１０μｍとｎ＝１．８
とを代入して１．４μｍの厚さが得られる。
ここで、本実施例に従うと、λ＝１０μｍとｎ＝１．８
とを代入して１．４μｍの厚さが得られる。
【００８５】ニッケルクロム層は２ｎｍから５ｎｍの厚
さ、または１０ｎｍの厚さ、またはさらにそれ以上の厚
さとすることもできる。例えば、λ＝１０μｍに対して
は、５ｎｍの厚さならば１００％の吸収が生じる。これ
は相殺的な干渉の状況に対応する。
さ、または１０ｎｍの厚さ、またはさらにそれ以上の厚
さとすることもできる。例えば、λ＝１０μｍに対して
は、５ｎｍの厚さならば１００％の吸収が生じる。これ
は相殺的な干渉の状況に対応する。
【００８６】図６では、ミクロ機械加工された２つのボ
ロメータの走査型電子顕微鏡写真が示されている。これ
らのボロメータはそれぞれ５０μｍと２０μｍとの側方
向の大きさを有し、ポリシリコンゲルマニウム層の厚さ
は１μｍである。これら小さい装置では、支持部の幅は
０．６μｍしかなく、真空中での熱伝導性は１０-7Ｗ／
Ｋの値にしかならない。
ロメータの走査型電子顕微鏡写真が示されている。これ
らのボロメータはそれぞれ５０μｍと２０μｍとの側方
向の大きさを有し、ポリシリコンゲルマニウム層の厚さ
は１μｍである。これら小さい装置では、支持部の幅は
０．６μｍしかなく、真空中での熱伝導性は１０-7Ｗ／
Ｋの値にしかならない。
【００８７】図７では、赤外線吸収体の吸収率を波長の
関数として表しており、波長８−１４μｍの変数域では
０．７の吸収率が得られることを示している。
関数として表しており、波長８−１４μｍの変数域では
０．７の吸収率が得られることを示している。
【００８８】図８では、適用された装置制御バイアス電
圧の関数として測定された感度が報告されている。カメ
ラ操作において、印加バイアスを利用すれば、電圧は５
Ｖまで増加しうるし、１０５Ｖ／Ｗを超える感度が得ら
れる。
圧の関数として測定された感度が報告されている。カメ
ラ操作において、印加バイアスを利用すれば、電圧は５
Ｖまで増加しうるし、１０５Ｖ／Ｗを超える感度が得ら
れる。
【００８９】図９では、ボロメータノイズが周波数の関
数として報告されている。周波数に依存しない検出率は
定義し得ない。赤外線カメラの適用例を考慮して１０Ｈ
ｚから１０００００Ｈｚまで広がる周波数帯域幅を考察
すると、このレンジの平均ノイズと検出率が計算されう
る。
数として報告されている。周波数に依存しない検出率は
定義し得ない。赤外線カメラの適用例を考慮して１０Ｈ
ｚから１０００００Ｈｚまで広がる周波数帯域幅を考察
すると、このレンジの平均ノイズと検出率が計算されう
る。
【００９０】
【表１】
【図１ａと図１ｂ】 本発明の方法により作成されるボ
ロメータの構造の２つの可能な実施例についての断面図
を表す。
ロメータの構造の２つの可能な実施例についての断面図
を表す。
【図１ｃ】 一方、図１ａと図１ｂとで示された両方の
実施例の上面図を表す。
実施例の上面図を表す。
【図２】 本発明のひとつの実施例に従って、カメラの
画素とその外部のエレクトロニクスとの概略表現を示
す。
画素とその外部のエレクトロニクスとの概略表現を示
す。
【図３】 ２つの異なった蒸着圧力に対して、キャリア
上に積層された多結晶シリコンゲルマニウム薄膜の応力
のふるまいを、焼ナマシ温度の関数として表す。
上に積層された多結晶シリコンゲルマニウム薄膜の応力
のふるまいを、焼ナマシ温度の関数として表す。
【図４】 図１ｃで記述される構造と同様な構造で散逸
されるパワーの、ボロメータの温度上昇への依存性を表
す。曲線の傾きはボロメータの熱伝導性を表す。この図
では、円点群は活性材料としてポリシリコンを使用した
構造を表すもので、一方小矩形点群は活性材料として本
発明に従ったポリシリコンゲルマニウムを使用した構造
を表す。
されるパワーの、ボロメータの温度上昇への依存性を表
す。曲線の傾きはボロメータの熱伝導性を表す。この図
では、円点群は活性材料としてポリシリコンを使用した
構造を表すもので、一方小矩形点群は活性材料として本
発明に従ったポリシリコンゲルマニウムを使用した構造
を表す。
【図５ａから図５ｆまで】 本発明の好適な実施例に従
ったボロメータの製造過程のいくつかのステップの、側
面図と上面図を表す。
ったボロメータの製造過程のいくつかのステップの、側
面図と上面図を表す。
【図６ａと図６b】 本発明のいくつかの実施例に従っ
た、それぞれ５０μｍ（ａ）と２５μｍ（ｂ）の側方の
大きさを有する、２つのミクロ機械加工されたボロメー
タの走査電子顕微鏡の写真を示す。図中では、ポリシリ
コンゲルマニウムの厚さは１μｍであり、５０×５０μ
ｍ（ａ）のボロメータと２５×２５μｍ（ｂ）のボロメ
ータのそれぞれに対して、支持部の幅は５μｍと０．６
μｍである。
た、それぞれ５０μｍ（ａ）と２５μｍ（ｂ）の側方の
大きさを有する、２つのミクロ機械加工されたボロメー
タの走査電子顕微鏡の写真を示す。図中では、ポリシリ
コンゲルマニウムの厚さは１μｍであり、５０×５０μ
ｍ（ａ）のボロメータと２５×２５μｍ（ｂ）のボロメ
ータのそれぞれに対して、支持部の幅は５μｍと０．６
μｍである。
【図７】 輻射の波長に対して、本発明の１つの実施例
で使用される赤外線吸収体の実験的に測定した吸収率を
表示する。
で使用される赤外線吸収体の実験的に測定した吸収率を
表示する。
【図８】 本発明に従って製造されたボロメータの供給
電圧の関数として実験的に測定される感度Ｒを表す。図
中では、感度ＲはＶｏｌｔ／Ｗａｔｔで表現されてお
り、つまり、ボロメータでの単位当たりのパワー発生が
生成する電圧を表す。
電圧の関数として実験的に測定される感度Ｒを表す。図
中では、感度ＲはＶｏｌｔ／Ｗａｔｔで表現されてお
り、つまり、ボロメータでの単位当たりのパワー発生が
生成する電圧を表す。
【図９】 図６ｂで示されるような本発明の１つの実施
例に従ったボロメータの全体ノイズの測定周波数への依
存性を表示する。周波数は１Ｈｚから１００ＫＨｚまで
の範囲にわたる。
例に従ったボロメータの全体ノイズの測定周波数への依
存性を表示する。周波数は１Ｈｚから１００ＫＨｚまで
の範囲にわたる。
１０・・・基板，１１・・・サクリファイス層，１２・
・・サクリファイス層，１３・・・活性層（多結晶シリ
コンゲルマニウム層），１４・・・固定点，１５・・・
支持部，１６・・・活性領域，２１・・・ボロメータ，
２２・・・ＣＭＯＳスイッチ，２３・・・シグナルライ
ン，２４・・・ゲートライン，２５・・・電圧波形生成
器，２６・・・負荷抵抗，３１・・・大気圧より減じた
気圧，３２・・・大気圧，４１・・・基板，４２・・・
活性層，４３・・・サクリファイス層，４４・・・多結
晶シリコンゲルマニウム層，４５・・・窒化シリコン薄
層，４６・・・口，４７・・・活性領域，４８・・・支
持部，４９・・・赤外線吸収体，４１０・・・金属コン
タクト
・・サクリファイス層，１３・・・活性層（多結晶シリ
コンゲルマニウム層），１４・・・固定点，１５・・・
支持部，１６・・・活性領域，２１・・・ボロメータ，
２２・・・ＣＭＯＳスイッチ，２３・・・シグナルライ
ン，２４・・・ゲートライン，２５・・・電圧波形生成
器，２６・・・負荷抵抗，３１・・・大気圧より減じた
気圧，３２・・・大気圧，４１・・・基板，４２・・・
活性層，４３・・・サクリファイス層，４４・・・多結
晶シリコンゲルマニウム層，４５・・・窒化シリコン薄
層，４６・・・口，４７・・・活性領域，４８・・・支
持部，４９・・・赤外線吸収体，４１０・・・金属コン
タクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シェリフ・セドキー エジプト、クリザ、ドッキ、マウサダク・ ストリート３番 (72)発明者 マティ・カイマックス ベルギー、べー−3001ルーヴァン、グルー ンフェルトストラート46番 (72)発明者 クリスティアーン・ベールト ベルギー、べー−3001ヘーフェルレー、シ ント・ヨーリスラーン９番
Claims (24)
- 【請求項１】 赤外線検出ボロメータの製造方法は、以
下のステップを含む： −基板（１０又は４１）上へサクリファイス層（１１，
１２又は４３）を形成する；−上記サクリファイス層
（１１，１２又は４３）をパターニングする； −上記サクリファイス層上へ本質的に多結晶シリコンゲ
ルマニウムから構成される層（１３又は４２）を積層又
は成長させる； −上記多結晶シリコンゲルマニウム上へ赤外線吸収体４
９を積層させる； −サクリファイス層（１１，１２又は４３）を除去す
る。 - 【請求項２】 上記活性層（１３又は４２）の積層又は
成長の後に以下のステップを含む、請求項１に記載の方
法： −上記多結晶シリコンゲルマニウム層（１３又は４２）
のパターニングをし、それにより活性領域（１６又は４
７）と活性領域の支持部（１５又は４８）を形成する； −支持部（１５又は４８）に高度なドープ処理、活性領
域に適度なドープ処理を実施する。 - 【請求項３】 サクリファイス層をパターニングする上
記ステップが固定点（１４）を定義するステップを含
む、請求項１又は請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 以下のステップをふくむ、先行する請求
項のいずれか１つに記載の方法： −上記サクリファイス層（１１，１２，４３）の積層の
前に上記基板上に１つ又はそれ以上の中間層を積層す
る。 - 【請求項５】 中間層（群）が少なくともエッチストッ
プ層を含む、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 基板がシリコン基板である、先行する請
求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項７】 サクリファイス層が多孔性シリコンを含
む、先行する請求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項８】 サクリファイス層が酸化物からなる絶縁
層の積層とパターニングで形成される、先行する第１項
から第６項までの請求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項９】 活性層（１３又は４２）が多結晶シリコ
ンゲルマニウム（シリコン７０％、ゲルマニウム３０
％）からなる、先行する請求項のいずれか１つに記載の
方法。 - 【請求項１０】 活性層（１３又は４２）が化学的蒸着
により積層する、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 活性層（１３又は４２）が大気圧又は
それより減じられた気圧下で積層する、請求項９に記載
の方法。 - 【請求項１２】 赤外線吸収体（４９）が少なくとも半
透明金属層を積層することにより得られる、先行する請
求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項１３】 赤外線吸収体（４９）が少なくとも金
属層と絶縁層とを積層することにより得られる、先行す
る第１項から第１１項までの請求項のいずれか１つに記
載の方法。 - 【請求項１４】 赤外線吸収体（４９）が少なくとも金
属層と絶縁層と半透明金属層とを積層することにより得
られる、先行する第１項から第１１項までの請求項のい
ずれか１つに記載の方法。 - 【請求項１５】 活性領域（１６又は４７）と赤外線吸
収体（４９）を含み、上記活性領域は多結晶シリコンゲ
ルマニウムを含み基板上に懸架する、赤外線検出ボロメ
ータ。 - 【請求項１６】 窒化シリコンの薄層が多結晶シリコン
ゲルマニウム（４４）と赤外線吸収体（４９）との間に
位置する、請求項１５に記載の赤外線検出ボロメータ。 - 【請求項１７】 赤外線吸収体（４９）が少なくとも半
透明金属層を含む、請求項１５又は請求項１６に記載の
赤外線検出ボロメータ。 - 【請求項１８】 赤外線吸収体（４９）が金属層と絶縁
層とを含む、請求項１５又は請求項１６に記載の赤外線
検出ボロメータ。 - 【請求項１９】 赤外線吸収体（４９）が少なくとも金
属反射体と絶縁層と半透明金属層とを含む、請求項１５
又は請求項１６に記載の赤外線検出ボロメータ。 - 【請求項２０】 画素の配列を含み、それぞれの画素が
先行の第１５項から第１９項までの請求項のいずれか１
つに記載のボロメータと読み出し手段とを備える、赤外
線カメラ。 - 【請求項２１】 蒸着圧力を変化させることにより基板
上に積層する多結晶シリコンゲルマニウム層中の応力を
制御する方法。 - 【請求項２２】 基板が酸化シリコン基板である、請求
項２１に記載の、応力を制御する方法。 - 【請求項２３】 さらに上記層を焼ナマシするステップ
を含む、請求項２１又は請求項２２に記載の、応力を制
御する方法。 - 【請求項２４】 上記シリコンゲルマニウム層が減じら
れた気圧で積層される、先行する第２１項から第２３項
までの請求項のいずれか１つに記載の、応力を制御する
方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97870044A EP0867701A1 (en) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | Method of fabrication of an infrared radiation detector and more particularly an infrared sensitive bolometer |
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Related Child Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2007029141A Division JP2007165927A (ja) | 1997-03-28 | 2007-02-08 | 基板上に積層する多結晶シリコンゲルマニウム層中の内部応力を制御する方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=8230989
Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP10122633A Pending JPH1140824A (ja) | 1997-03-28 | 1998-03-27 | 赤外線輻射検出器、特に赤外線検出ボロメータ、の製造法 |
| JP2007029141A Pending JP2007165927A (ja) | 1997-03-28 | 2007-02-08 | 基板上に積層する多結晶シリコンゲルマニウム層中の内部応力を制御する方法 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (2) | JPH1140824A (ja) |
| DE (1) | DE69811968T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165927A (ja) * | 1997-03-28 | 2007-06-28 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | 基板上に積層する多結晶シリコンゲルマニウム層中の内部応力を制御する方法 |
| WO2022138377A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 国立大学法人横浜国立大学 | 赤外線吸収体および赤外線吸収体を備えるガスセンサ |
Families Citing this family (100)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7176111B2 (en) | 1997-03-28 | 2007-02-13 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Method for depositing polycrystalline SiGe suitable for micromachining and devices obtained thereof |
| EP1136440A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-26 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Method of improving mechanical strenghtin micro electro mechanical systems and devices produced thereof |
| EP1016129B2 (en) * | 1997-06-24 | 2009-06-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Controlling threading dislocation densities using graded layers and planarization |
| US7227176B2 (en) * | 1998-04-10 | 2007-06-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Etch stop layer system |
| CN1118103C (zh) * | 1998-10-21 | 2003-08-13 | 李韫言 | 微细加工热辐射红外传感器 |
| US6210988B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-04-03 | The Regents Of The University Of California | Polycrystalline silicon germanium films for forming micro-electromechanical systems |
| JP2001153720A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Nec Corp | 熱型赤外線検出器 |
| US6653657B2 (en) * | 1999-12-10 | 2003-11-25 | Semoconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| JP2001264441A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-09-26 | Seiko Instruments Inc | カロリーメーターとその製造方法 |
| US6750130B1 (en) | 2000-01-20 | 2004-06-15 | Amberwave Systems Corporation | Heterointegration of materials using deposition and bonding |
| US6503773B2 (en) * | 2000-01-20 | 2003-01-07 | Amberwave Systems Corporation | Low threading dislocation density relaxed mismatched epilayers without high temperature growth |
| US6602613B1 (en) | 2000-01-20 | 2003-08-05 | Amberwave Systems Corporation | Heterointegration of materials using deposition and bonding |
| WO2001063232A1 (en) * | 2000-02-24 | 2001-08-30 | University Of Virginia Patent Foundation | High sensitivity infrared sensing apparatus and related method thereof |
| EP1251099A3 (en) * | 2000-03-24 | 2004-07-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method of improving mechanical strength in micro electro mechanical systems and devices produced thereof |
| ATE440378T1 (de) * | 2000-04-05 | 2009-09-15 | Imec | Verfahren zum abscheiden eines zur mikrobearbeitung geeigneten polykristallinen sige |
| US7078321B2 (en) | 2000-06-19 | 2006-07-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| AU2001283138A1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-18 | Amberwave Systems Corporation | Gate technology for strained surface channel and strained buried channel mosfet devices |
| EP1309989B1 (en) * | 2000-08-16 | 2007-01-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Process for producing semiconductor article using graded expitaxial growth |
| US20020100942A1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-08-01 | Fitzgerald Eugene A. | CMOS inverter and integrated circuits utilizing strained silicon surface channel MOSFETs |
| US6649480B2 (en) * | 2000-12-04 | 2003-11-18 | Amberwave Systems Corporation | Method of fabricating CMOS inverter and integrated circuits utilizing strained silicon surface channel MOSFETs |
| DE10102993B4 (de) * | 2001-01-24 | 2009-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauelement |
| US6703688B1 (en) * | 2001-03-02 | 2004-03-09 | Amberwave Systems Corporation | Relaxed silicon germanium platform for high speed CMOS electronics and high speed analog circuits |
| US6830976B2 (en) * | 2001-03-02 | 2004-12-14 | Amberwave Systems Corproation | Relaxed silicon germanium platform for high speed CMOS electronics and high speed analog circuits |
| US6724008B2 (en) | 2001-03-02 | 2004-04-20 | Amberwave Systems Corporation | Relaxed silicon germanium platform for high speed CMOS electronics and high speed analog circuits |
| US6723661B2 (en) * | 2001-03-02 | 2004-04-20 | Amberwave Systems Corporation | Relaxed silicon germanium platform for high speed CMOS electronics and high speed analog circuits |
| US6489616B2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-12-03 | The Board Of Governors Of Southwest Missouri State University | Doped, organic carbon-containing sensor for infrared detection and a process for the preparation thereof |
| US6940089B2 (en) * | 2001-04-04 | 2005-09-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Semiconductor device structure |
| US7442629B2 (en) | 2004-09-24 | 2008-10-28 | President & Fellows Of Harvard College | Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate |
| US7057256B2 (en) | 2001-05-25 | 2006-06-06 | President & Fellows Of Harvard College | Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices |
| AU2002322105A1 (en) * | 2001-06-14 | 2003-01-02 | Amberware Systems Corporation | Method of selective removal of sige alloys |
| FR2827707B1 (fr) * | 2001-07-20 | 2003-11-21 | Fr De Detecteurs Infrarouges S | Procede de realisation d'un detecteur bolometrique et detecteur realise selon ce procede |
| EP1428262A2 (en) | 2001-09-21 | 2004-06-16 | Amberwave Systems Corporation | Semiconductor structures employing strained material layers with defined impurity gradients and methods for fabricating same |
| US6933518B2 (en) * | 2001-09-24 | 2005-08-23 | Amberwave Systems Corporation | RF circuits including transistors having strained material layers |
| US6780786B2 (en) * | 2001-11-26 | 2004-08-24 | The Regents Of The University Of California | Method for producing a porous silicon film |
| US6858888B2 (en) * | 2001-11-26 | 2005-02-22 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Stress control of semiconductor microstructures for thin film growth |
| US6793389B2 (en) * | 2002-02-04 | 2004-09-21 | Delphi Technologies, Inc. | Monolithically-integrated infrared sensor |
| US7060632B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-06-13 | Amberwave Systems Corporation | Methods for fabricating strained layers on semiconductor substrates |
| US6767751B2 (en) * | 2002-05-28 | 2004-07-27 | Silicon Light Machines, Inc. | Integrated driver process flow |
| FI114658B (fi) * | 2002-06-03 | 2004-11-30 | Metorex Internat Oy | Suprajohtava antennikytketty kuumapistemikrobolometri, menetelmät sellaisen valmistamiseksi ja käyttämiseksi sekä bolometrinen kuvantamisjärjestely |
| US20030227057A1 (en) * | 2002-06-07 | 2003-12-11 | Lochtefeld Anthony J. | Strained-semiconductor-on-insulator device structures |
| US7074623B2 (en) * | 2002-06-07 | 2006-07-11 | Amberwave Systems Corporation | Methods of forming strained-semiconductor-on-insulator finFET device structures |
| US7615829B2 (en) * | 2002-06-07 | 2009-11-10 | Amberwave Systems Corporation | Elevated source and drain elements for strained-channel heterojuntion field-effect transistors |
| US6995430B2 (en) * | 2002-06-07 | 2006-02-07 | Amberwave Systems Corporation | Strained-semiconductor-on-insulator device structures |
| US7335545B2 (en) * | 2002-06-07 | 2008-02-26 | Amberwave Systems Corporation | Control of strain in device layers by prevention of relaxation |
| US7307273B2 (en) * | 2002-06-07 | 2007-12-11 | Amberwave Systems Corporation | Control of strain in device layers by selective relaxation |
| WO2003105206A1 (en) * | 2002-06-10 | 2003-12-18 | Amberwave Systems Corporation | Growing source and drain elements by selecive epitaxy |
| US6982474B2 (en) * | 2002-06-25 | 2006-01-03 | Amberwave Systems Corporation | Reacted conductive gate electrodes |
| JP5144002B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2013-02-13 | 台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司 | 減少した転位パイルアップを有する半導体ヘテロ構造および関連した方法 |
| US7594967B2 (en) * | 2002-08-30 | 2009-09-29 | Amberwave Systems Corporation | Reduction of dislocation pile-up formation during relaxed lattice-mismatched epitaxy |
| US7210653B2 (en) * | 2002-10-22 | 2007-05-01 | The Boeing Company | Electric-based secondary power system architectures for aircraft |
| WO2004068556A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Amberwave Systems Corporation | Semiconductor structures with structural homogeneity |
| KR100728173B1 (ko) * | 2003-03-07 | 2007-06-13 | 앰버웨이브 시스템즈 코포레이션 | 쉘로우 트렌치 분리법 |
| FR2864065B1 (fr) * | 2003-12-22 | 2006-02-24 | Univ Toulouse | Utilisation de ferrites spinelles comme materiau sensible pour dispositifs bolometriques de detection de l'infrarouge. |
| US7393733B2 (en) | 2004-12-01 | 2008-07-01 | Amberwave Systems Corporation | Methods of forming hybrid fin field-effect transistor structures |
| US20060113603A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-01 | Amberwave Systems Corporation | Hybrid semiconductor-on-insulator structures and related methods |
| KR100827314B1 (ko) * | 2005-10-10 | 2008-05-06 | 삼성전기주식회사 | 열처리에 의해 평탄면을 가지는 멤스 소자 및 광변조기제조 방법 |
| US20080085334A1 (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-10 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Hot Runner System Sensor |
| US20080185522A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-07 | Shih-Chia Chang | Infrared sensors and methods for manufacturing the infrared sensors |
| US7795605B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-09-14 | International Business Machines Corporation | Phase change material based temperature sensor |
| US7622717B2 (en) * | 2007-08-22 | 2009-11-24 | Drs Sensors & Targeting Systems, Inc. | Pixel structure having an umbrella type absorber with one or more recesses or channels sized to increase radiation absorption |
| WO2009082840A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Applied Materials, Inc. | Method for forming a polysilicon film |
| US20110121424A1 (en) * | 2009-04-30 | 2011-05-26 | James Carey | Low oxygen content semiconductor material for surface enhanced photonic devices and associated methods |
| WO2010147839A2 (en) | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Analog Devices, Inc. | Silicon-rich nitride etch stop layer for vapor hf etching in mems device fabrication |
| WO2011022687A2 (en) * | 2009-08-20 | 2011-02-24 | Sionyx, Inc. | Laser processed heterojunction photovoltaic devices and associated methods |
| US8476598B1 (en) | 2009-08-31 | 2013-07-02 | Sionyx, Inc. | Electromagnetic radiation imaging devices and associated methods |
| US8309389B1 (en) | 2009-09-10 | 2012-11-13 | Sionyx, Inc. | Photovoltaic semiconductor devices and associated methods |
| US8657227B1 (en) | 2009-09-11 | 2014-02-25 | The Boeing Company | Independent power generation in aircraft |
| US9673243B2 (en) | 2009-09-17 | 2017-06-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US9911781B2 (en) | 2009-09-17 | 2018-03-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| KR102443836B1 (ko) * | 2009-09-17 | 2022-09-15 | 사이오닉스, 엘엘씨 | 감광성 이미징 장치 및 이와 관련된 방법 |
| US8476681B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-07-02 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| WO2011050336A2 (en) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Sionyx, Inc. | Semiconductor devices having an enhanced absorption region and associated methods |
| JP5644120B2 (ja) * | 2010-01-26 | 2014-12-24 | セイコーエプソン株式会社 | 熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法 |
| US8692198B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-04-08 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| CN101832831B (zh) * | 2010-04-22 | 2015-01-28 | 无锡市纳微电子有限公司 | 一种压阻传感器芯片及其制作方法 |
| MD340Z (ro) * | 2010-04-23 | 2011-09-30 | Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий | Bolometru |
| CN103081128B (zh) | 2010-06-18 | 2016-11-02 | 西奥尼克斯公司 | 高速光敏设备及相关方法 |
| US8738268B2 (en) | 2011-03-10 | 2014-05-27 | The Boeing Company | Vehicle electrical power management and distribution |
| US9496308B2 (en) | 2011-06-09 | 2016-11-15 | Sionyx, Llc | Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods |
| WO2013010127A2 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Sionyx, Inc. | Biometric imaging devices and associated methods |
| US9151597B2 (en) | 2012-02-13 | 2015-10-06 | First Solar, Inc. | In situ substrate detection for a processing system using infrared detection |
| US9064764B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-06-23 | Sionyx, Inc. | Pixel isolation elements, devices, and associated methods |
| KR20150130303A (ko) | 2013-02-15 | 2015-11-23 | 사이오닉스, 아이엔씨. | 안티 블루밍 특성 및 관련 방법을 가지는 높은 동적 범위의 cmos 이미지 센서 |
| US9939251B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-10 | Sionyx, Llc | Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods |
| US9209345B2 (en) | 2013-06-29 | 2015-12-08 | Sionyx, Inc. | Shallow trench textured regions and associated methods |
| DE102014112672B4 (de) | 2014-09-03 | 2018-05-09 | Snaptrack, Inc. | Abdeckung für ein Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung für ein Bauelement |
| US10571631B2 (en) | 2015-01-05 | 2020-02-25 | The Research Foundation For The State University Of New York | Integrated photonics including waveguiding material |
| CN104614086B (zh) * | 2015-03-06 | 2017-05-03 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 气压式温度传感器及其制作方法 |
| US9915567B2 (en) * | 2016-06-28 | 2018-03-13 | Excelitas Technologies Singapore Pte. Ltd. | Unreleased thermopile infrared sensor using material transfer method |
| CN106653940B (zh) * | 2016-11-21 | 2018-06-01 | 深圳信息职业技术学院 | 张应变锗msm光电探测器及其制备方法 |
| US10976491B2 (en) | 2016-11-23 | 2021-04-13 | The Research Foundation For The State University Of New York | Photonics interposer optoelectronics |
| US10698156B2 (en) | 2017-04-27 | 2020-06-30 | The Research Foundation For The State University Of New York | Wafer scale bonded active photonics interposer |
| TWI646672B (zh) | 2017-12-01 | 2019-01-01 | 財團法人工業技術研究院 | 紅外線感測元件及其製造方法 |
| US10490689B1 (en) | 2018-01-31 | 2019-11-26 | Hrl Laboratories, Llc | Grain boundary passivation of polycrystalline materials |
| US10424608B1 (en) | 2018-01-31 | 2019-09-24 | Hrl Laboratories, Llc | Fabrication of polycrystalline semiconductor infrared detector |
| WO2019195441A1 (en) | 2018-04-04 | 2019-10-10 | The Research Foundation For The State University Of New York | Heterogeneous structure on an integrated photonics platform |
| US10816724B2 (en) | 2018-04-05 | 2020-10-27 | The Research Foundation For The State University Of New York | Fabricating photonics structure light signal transmission regions |
| TWI829761B (zh) | 2018-11-21 | 2024-01-21 | 紐約州立大學研究基金會 | 具有積體雷射的光學結構 |
| US11550099B2 (en) | 2018-11-21 | 2023-01-10 | The Research Foundation For The State University Of New York | Photonics optoelectrical system |
| EP3933358B1 (en) | 2019-02-28 | 2023-11-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Infrared sensor, infrared sensor array, and infrared sensor manufacturing method |
Family Cites Families (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239312A (en) * | 1978-11-29 | 1980-12-16 | Hughes Aircraft Company | Parallel interconnect for planar arrays |
| US5220189A (en) | 1983-07-06 | 1993-06-15 | Honeywell Inc. | Micromechanical thermoelectric sensor element |
| US5220188A (en) | 1983-07-06 | 1993-06-15 | Honeywell Inc. | Integrated micromechanical sensor element |
| JPH0664906B2 (ja) * | 1984-11-30 | 1994-08-22 | キヤノン株式会社 | 固体メモリ− |
| US5300915A (en) * | 1986-07-16 | 1994-04-05 | Honeywell Inc. | Thermal sensor |
| US4902894A (en) * | 1986-09-26 | 1990-02-20 | Honeywell Inc. | Gate coupled input circuit |
| JPS63121851A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Canon Inc | 電子写真用光受容部材 |
| US5010251A (en) * | 1988-08-04 | 1991-04-23 | Hughes Aircraft Company | Radiation detector array using radiation sensitive bridges |
| US5021663B1 (en) * | 1988-08-12 | 1997-07-01 | Texas Instruments Inc | Infrared detector |
| US5286976A (en) | 1988-11-07 | 1994-02-15 | Honeywell Inc. | Microstructure design for high IR sensitivity |
| CA2081306C (en) * | 1990-04-26 | 2000-07-18 | Kevin Charles Liddiard | Semiconductor film bolometer thermal infrared detector |
| US5288649A (en) * | 1991-09-30 | 1994-02-22 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming uncooled infrared detector |
| US5260225A (en) * | 1991-12-20 | 1993-11-09 | Honeywell Inc. | Integrated infrared sensitive bolometers |
| US5291055A (en) * | 1992-01-28 | 1994-03-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | Resonant infrared detector with substantially unit quantum efficiency |
| US5357803A (en) * | 1992-04-08 | 1994-10-25 | Rochester Institute Of Technology | Micromachined microaccelerometer for measuring acceleration along three axes |
| US5241193A (en) | 1992-05-19 | 1993-08-31 | Motorola, Inc. | Semiconductor device having a thin-film transistor and process |
| WO1993026050A1 (en) | 1992-06-11 | 1993-12-23 | Honeywell Inc. | Two-level microbridge bolometer imaging array and method of making same |
| US5444302A (en) * | 1992-12-25 | 1995-08-22 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device including multi-layer conductive thin film of polycrystalline material |
| US5371035A (en) * | 1993-02-01 | 1994-12-06 | Motorola Inc. | Method for forming electrical isolation in an integrated circuit device |
| JP3896158B2 (ja) * | 1993-02-04 | 2007-03-22 | コーネル・リサーチ・ファウンデーション・インコーポレイテッド | マイクロ構造及びその製造のためのシングルマスク、単結晶プロセス |
| US5396280A (en) * | 1993-02-26 | 1995-03-07 | International Business Machines, Corporation | Analog video processing apparatus and method for eliminating background levels in the analog signal |
| US5426070A (en) * | 1993-05-26 | 1995-06-20 | Cornell Research Foundation, Inc. | Microstructures and high temperature isolation process for fabrication thereof |
| US5399897A (en) | 1993-11-29 | 1995-03-21 | Raytheon Company | Microstructure and method of making such structure |
| US5883564A (en) * | 1994-04-18 | 1999-03-16 | General Motors Corporation | Magnetic field sensor having high mobility thin indium antimonide active layer on thin aluminum indium antimonide buffer layer |
| KR100327086B1 (ko) * | 1994-06-15 | 2002-03-06 | 구사마 사부로 | 박막 반도체 장치의 제조방법, 박막 반도체 장치,액정표시장치 및 전자기기 |
| JP2615429B2 (ja) * | 1994-09-13 | 1997-05-28 | 工業技術院長 | ３次元立体形状の創成法 |
| WO1996015550A1 (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-23 | Lawrence Semiconductor Research Laboratory, Inc. | Silicon-germanium-carbon compositions and processes thereof |
| JP2674545B2 (ja) * | 1995-01-20 | 1997-11-12 | 日本電気株式会社 | 赤外線検出器及びその駆動方法 |
| JPH08261832A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-11 | Fujitsu Ltd | 赤外線センサ及びその製造方法 |
| JP3287173B2 (ja) * | 1995-04-07 | 2002-05-27 | 三菱電機株式会社 | 赤外線検出素子 |
| JPH08335707A (ja) * | 1995-06-08 | 1996-12-17 | Nippondenso Co Ltd | 半導体力学量センサ及びその製造方法 |
| US6211560B1 (en) * | 1995-06-16 | 2001-04-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Voltage tunable schottky diode photoemissive infrared detector |
| JPH0953980A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-02-25 | Nikon Corp | 熱型赤外線センサ |
| US5919364A (en) | 1996-06-24 | 1999-07-06 | Regents Of The University Of California | Microfabricated filter and shell constructed with a permeable membrane |
| GB9619706D0 (en) | 1996-09-20 | 1996-11-06 | Pharmacia Spa | Synergistic immunosuppressant composition containing a 2,2'-bi-1H-pyrrole comp und |
| US6707121B2 (en) * | 1997-03-28 | 2004-03-16 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec Vzw) | Micro electro mechanical systems and devices |
| EP0867701A1 (en) * | 1997-03-28 | 1998-09-30 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method of fabrication of an infrared radiation detector and more particularly an infrared sensitive bolometer |
| FR2765245B1 (fr) | 1997-06-25 | 1999-09-17 | France Telecom | Procede d'obtention d'une couche de silicium-germanium polycristallin sur un substrat et son application a la microelectronique |
| US6689211B1 (en) * | 1999-04-09 | 2004-02-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Etch stop layer system |
| US6238581B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-05-29 | Eastman Kodak Company | Process for manufacturing an electro-mechanical grating device |
| US6534381B2 (en) | 1999-01-08 | 2003-03-18 | Silicon Genesis Corporation | Method for fabricating multi-layered substrates |
| US6210988B1 (en) | 1999-01-15 | 2001-04-03 | The Regents Of The University Of California | Polycrystalline silicon germanium films for forming micro-electromechanical systems |
| US6822304B1 (en) * | 1999-11-12 | 2004-11-23 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Sputtered silicon for microstructures and microcavities |
| US6346453B1 (en) * | 2000-01-27 | 2002-02-12 | Sige Microsystems Inc. | Method of producing a SI-GE base heterojunction bipolar device |
| EP1251099A3 (en) * | 2000-03-24 | 2004-07-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method of improving mechanical strength in micro electro mechanical systems and devices produced thereof |
| ATE440378T1 (de) * | 2000-04-05 | 2009-09-15 | Imec | Verfahren zum abscheiden eines zur mikrobearbeitung geeigneten polykristallinen sige |
| JP2003007629A (ja) * | 2001-04-03 | 2003-01-10 | Canon Inc | シリコン系膜の形成方法、シリコン系膜および半導体素子 |
| US6587613B2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-07-01 | Innovative Technology Licensing, Llc | Hybrid MEMS fabrication method and new optical MEMS device |
| US6875671B2 (en) * | 2001-09-12 | 2005-04-05 | Reveo, Inc. | Method of fabricating vertical integrated circuits |
| US6666979B2 (en) * | 2001-10-29 | 2003-12-23 | Applied Materials, Inc. | Dry etch release of MEMS structures |
| US6770569B2 (en) * | 2002-08-01 | 2004-08-03 | Freescale Semiconductor, Inc. | Low temperature plasma Si or SiGe for MEMS applications |
-
1997
- 1997-03-28 EP EP97870044A patent/EP0867701A1/en not_active Withdrawn
-
1998
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-
2000
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-
2001
- 2001-05-18 US US09/861,334 patent/US6884636B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
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-
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-
2007
- 2007-02-08 JP JP2007029141A patent/JP2007165927A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165927A (ja) * | 1997-03-28 | 2007-06-28 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | 基板上に積層する多結晶シリコンゲルマニウム層中の内部応力を制御する方法 |
| WO2022138377A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 国立大学法人横浜国立大学 | 赤外線吸収体および赤外線吸収体を備えるガスセンサ |
| JP2022102310A (ja) * | 2020-12-25 | 2022-07-07 | 国立大学法人横浜国立大学 | 赤外線吸収体および赤外線吸収体を備えるガスセンサ |
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