JPH1174545A - Manufacture of microbridge structure - Google Patents

Manufacture of microbridge structure

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JPH1174545A
JPH1174545A JP23134697A JP23134697A JPH1174545A JP H1174545 A JPH1174545 A JP H1174545A JP 23134697 A JP23134697 A JP 23134697A JP 23134697 A JP23134697 A JP 23134697A JP H1174545 A JPH1174545 A JP H1174545A
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protective film
film
oxide layer
layer
metal oxide
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Masayuki Kanzaki
昌之 神崎
Narihito Sasaki
得人 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a contact strength of a transition metal oxide layer with a protective film interface, by inserting the step of forming a first protective film such as a silicon oxide film or the like between the step of forming the metal oxide layer and the step of processing photoresist. SOLUTION: Part of a titanium electrode 5 is exposed, a contact hole is formed, and then a vanadium oxide layer 6 is formed. Then, a silicon oxide film 7 is formed as a first protective film on the layer 6 by using a plasma chemical vapor growth method. Thereafter, photoresist is processed on the layer 6 formed with the film 7. Subsequently, the layer 6 is partly etched, and then a silicon nitride film 9 is formed as a second protective film on the overall surface. And, a through hole 10 is formed, a polysilicon layer 3 is partly exposed, and then the layer 3 is selectively removed. Thus, a microbridge structure is completed, and a diaphragm is thermally isolated from a board.

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】本発明は、センサやアクチュ
エータに有用なマイクロブリッジ構造の製造方法に関す
る。
The present invention relates to a method for manufacturing a microbridge structure useful for sensors and actuators.

【0002】[0002]

【従来の技術】焦電型赤外線センサ、ボロメータ型赤外
線センサ、サーモパイル型赤外線センサ等の非冷却赤外
線センサ、またダイアフラム型ガスセンサ、圧電アクチ
ュエータ等は、遷形金属酸化物を内蔵したマイクロブリ
ッジ構造を有する。このマイクロブリッジ構造は、一般
的にシリコンプロセスを応用したマイクロマシーンニン
グの技術を応用して製造されており、マイクロブリッジ
構造の構成材としては通常のシリコンプロセスで用いら
れるシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜が考えられ
る。
2. Description of the Related Art Uncooled infrared sensors such as a pyroelectric infrared sensor, a bolometer infrared sensor, and a thermopile infrared sensor, a diaphragm gas sensor, and a piezoelectric actuator have a microbridge structure containing a transition metal oxide. . This microbridge structure is generally manufactured by applying micromachining technology using a silicon process, and the silicon oxide film and the silicon nitride film used in a normal silicon process are used as components of the microbridge structure. Can be considered.

【0003】特に、シリコン窒化膜は、犠牲層をエッチ
ング除去する工程に用いられるアルカリ性エッチング液
に対する耐性がより高いこと、ヤング率がより大きくマ
イクロブリッジ構造の変形を抑えやすいこと、成膜条件
をパラメータとして膜質を変化させやすいこと等の点で
有利であり、従来技術においては、シリコン窒化膜がそ
の構成材として用いられている。
In particular, the silicon nitride film has a higher resistance to an alkaline etching solution used in the step of etching and removing the sacrificial layer, has a larger Young's modulus, is more likely to suppress the deformation of the microbridge structure, and has parameters for forming the film. This is advantageous in that the film quality can be easily changed, and in the prior art, a silicon nitride film is used as a constituent material.

【0004】図3は、従来のボロメータ型赤外線センサ
のマイクロブリッジ構造を示す平面図である。この例
は、遷移金属酸化物を内蔵したマイクロブリッジ構造の
応用例であり、酸化バナジウムを用いたボロメータ型赤
外線センサである。このマイクロブリッジ構造は、梁1
2およびダイアフラム13で構成され、ダイアフラム1
3に赤外線が吸収されるとダイアフラム13に内蔵され
るボロメータ層16の温度が上昇し、電気抵抗が変化す
る。この変化分は、チタン電極15およびアルミ配線1
4を介して信号処理回路に伝達される。
FIG. 3 is a plan view showing a microbridge structure of a conventional bolometer type infrared sensor. This example is an application example of a microbridge structure incorporating a transition metal oxide, and is a bolometer-type infrared sensor using vanadium oxide. This micro bridge structure is
2 and the diaphragm 13 and the diaphragm 1
When the infrared rays are absorbed by 3, the temperature of the bolometer layer 16 built in the diaphragm 13 rises, and the electric resistance changes. This change is due to the titanium electrode 15 and the aluminum wiring 1
4 to the signal processing circuit.

【0005】図2は、従来のボロメータ型赤外線センサ
の構造および製造方法の例を示す図である。まず、信号
読み出し回路等による凹凸を平坦化するために、シリコ
ン基板上にボロフォスフォシリケートグラス層1を形成
する。次に、その後の工程におけるボロフォスフォシリ
ケートグラス層1からの放出ガス等の汚染を防ぐため
に、シリコン酸化膜2を形成する。次に、犠牲層である
ポリシリコン層3を形成する。同層3は後にエッチング
除去される。次に、マイクロブリッジ構造の下部保護膜
となるシリコン窒化膜4を形成する。次に、チタン電極
5をスパッタ、フォトリソグラフィ加工およびプラズマ
エッチングにより形成する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a structure and a manufacturing method of a conventional bolometer type infrared sensor. First, a borophosphosilicate glass layer 1 is formed on a silicon substrate in order to flatten unevenness caused by a signal readout circuit or the like. Next, a silicon oxide film 2 is formed in order to prevent contamination such as gas released from the borophosphosilicate glass layer 1 in a subsequent step. Next, a polysilicon layer 3 as a sacrificial layer is formed. The layer 3 is etched away later. Next, a silicon nitride film 4 serving as a lower protective film having a microbridge structure is formed. Next, a titanium electrode 5 is formed by sputtering, photolithography, and plasma etching.

【0006】次に、チタン電極5の上から、再びシリコ
ン窒化膜4を形成し、フォトリソグラフィ加工およびプ
ラズマエッチングを用いて、チタン電極5上の一部を露
出させ、コンタクトホールとする。次に、酸化バナジウ
ム層6を反応性スパッタにより成膜し、水素還元処理に
より酸化バナジウムを最適の酸化状態に調節する。ここ
では、電気抵抗とその温度係数が最適である状態が所望
の酸化状態であり、その組成はVO2ある。以上の工程
を経たマイクロブリッジ構造の断面図を、図2(a)に
示す。
Next, a silicon nitride film 4 is formed again from above the titanium electrode 5, and a part of the titanium electrode 5 is exposed by photolithography and plasma etching to form a contact hole. Next, a vanadium oxide layer 6 is formed by reactive sputtering, and the vanadium oxide is adjusted to an optimum oxidation state by a hydrogen reduction treatment. Here, the state in which the electric resistance and the temperature coefficient are optimal is the desired oxidation state, and the composition is VO 2 . FIG. 2A is a cross-sectional view of the microbridge structure having undergone the above steps.

【0007】次に、図2(b)に示すように、酸化バナ
ジウム層6の上でフォトレジスト加工すなわちフォトレ
ジスト塗布、露光、現像を行う。次に、図2(c)に示
すように、プラズマエッチングにて酸化バナジウム層6
を部分的にエッチングした後、フォレジスト8を除去す
る。
Next, as shown in FIG. 2B, a photoresist is processed on the vanadium oxide layer 6, that is, a photoresist is applied, exposed, and developed. Next, as shown in FIG. 2C, the vanadium oxide layer 6 is formed by plasma etching.
Is partially etched, and then the photoresist 8 is removed.

【0008】次に、図2(d)に示すように、全面にシ
リコン窒化膜9を形成する。この時、酸化バナジウム層
6を変質させないように低温で成膜する必要があるの
で、成膜にはプラズマ化学気相成長法が用いられる。
Next, as shown in FIG. 2D, a silicon nitride film 9 is formed on the entire surface. At this time, since it is necessary to form the film at a low temperature so as not to deteriorate the vanadium oxide layer 6, plasma chemical vapor deposition is used for the film formation.

【0009】次に、図2(e)に示すように、スルーホ
ール10を形成し部分的にポリシリコン層3を露出させ
た後に、アルカリ性のエッチング液にてポリシリコン層
3を選択除去し、これによりマイクロブリッジ構造が完
成し、ダイアフラムが基板から熱的に分離される。
Next, as shown in FIG. 2E, after forming a through hole 10 and partially exposing the polysilicon layer 3, the polysilicon layer 3 is selectively removed with an alkaline etching solution. This completes the microbridge structure and thermally separates the diaphragm from the substrate.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例では次
の二つの問題が発生し、良好な特性を示すボロメータ型
赤外線センサは得られなかった。
In the above-mentioned conventional example, the following two problems occur, and a bolometer type infrared sensor showing good characteristics could not be obtained.

【0011】第一の問題点は、酸化バナジウムのような
遷移金属酸化物は有機分子を吸着する性質があるため、
レジストあるいは洗浄に使用する有機溶剤の残留層が上
部保護膜との間に形成され、金属酸化物と保護膜界面と
の密着強度を低減してしまうことである。具体的には、
図2(c)でレジスト層8を除去した後でも酸化バナジ
ウム層6の表面にレジストあるいは有機溶剤の残留層が
存在するために、犠牲層(ポリシリコン層3)をエッチ
ング除去した後に、図2(f)に示すような剥離層11
が出現してしまう。
The first problem is that transition metal oxides such as vanadium oxide have the property of adsorbing organic molecules,
A residual layer of a resist or an organic solvent used for cleaning is formed between the upper protective film and the adhesive layer between the metal oxide and the protective film interface. In particular,
After the resist layer 8 is removed in FIG. 2C, the sacrificial layer (polysilicon layer 3) is removed by etching because the residual layer of the resist or the organic solvent exists on the surface of the vanadium oxide layer 6 after the removal. Release layer 11 as shown in (f)
Will appear.

【0012】第二の問題点は、プラズマ化学気相成長法
によるシリコン窒化膜は成膜時のプラズマの還元作用に
より、あるいは成膜時/成膜後の加熱処理時に含有水素
を放出するため、シリコン窒化膜に接する遷移金属酸化
物の電気抵抗が変化してしまうことである。具体的に
は、図2(d)シリコン窒化膜9の形成により酸化バナ
ジウム層6の電気抵抗は形成前よりも低下してしまう。
The second problem is that a silicon nitride film formed by plasma enhanced chemical vapor deposition releases hydrogen contained in the film during film formation by a plasma reducing action or during film formation / heat treatment after film formation. This means that the electrical resistance of the transition metal oxide in contact with the silicon nitride film changes. Specifically, the electric resistance of the vanadium oxide layer 6 is reduced by the formation of the silicon nitride film 9 in FIG.

【0013】すなわち本発明の目的は、遷移金属酸化物
層と保護膜界面との密着強度に優れ、かつ遷移金属酸化
物の電気抵抗が安定なマイクロブリッジ構造の製造方法
を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a method for producing a microbridge structure which has excellent adhesion strength between a transition metal oxide layer and an interface of a protective film and has a stable electric resistance of the transition metal oxide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は、酸化バナジ
ウム層等の遷移金属酸化物層形成工程とフォトレジスト
加工工程の間に、プラズマ化学気相成長法によるシリコ
ン酸化膜等の第一の保護膜の形成工程を挿入することが
非常に有効であることを見出し、本発明を完成するに至
った。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventor of the present invention has proposed a method for forming a first metal oxide layer such as a silicon oxide film by plasma enhanced chemical vapor deposition between a step of forming a transition metal oxide layer such as a vanadium oxide layer and a photoresist processing step. It has been found that it is very effective to insert a step of forming a protective film, and the present invention has been completed.

【0015】すなわち本発明は、遷移金属酸化物層を内
蔵するマイクロブリッジ構造の製造方法において、遷移
金属酸化物層を形成する工程、該遷移金属酸化物層上に
第一の保護膜を形成する工程、該第一の保護膜が形成さ
れた遷移金属酸化物層をフォトリソグラフィ加工法を用
いてパターンニングする工程、および、該パターンニン
グ後に該第一の保護膜上に第二の保護膜を形成する工程
を含むことを特徴とするマイクロブリッジ構造の製造方
法、およびそのマイクロブリッジ構造を備えた赤外線検
出器の製造方法である。
That is, according to the present invention, in a method for manufacturing a microbridge structure including a transition metal oxide layer, a step of forming a transition metal oxide layer and forming a first protective film on the transition metal oxide layer Step, a step of patterning the transition metal oxide layer on which the first protective film is formed by using a photolithographic processing method, and after the patterning, forming a second protective film on the first protective film. A method of manufacturing a microbridge structure including a step of forming the same, and a method of manufacturing an infrared detector provided with the microbridge structure.

【0016】また、望ましくは、第一の保護膜はプラズ
マ化学気相成長法によるシリコン酸化膜であり、また、
望ましくは、第二の保護膜はシリコン窒化膜であり、ま
た、さらには、パターンニングされた遷移金属酸化物層
を内蔵するマイクロブリッジ構造であって、該遷移金属
酸化物層上に形成されたシリコン酸化膜からなる第一の
保護膜と、該第一の保護膜上に形成されたシリコン窒化
膜からなる第二の保護膜とを有することを特徴とするマ
イクロブリッジ構造である。
Preferably, the first protective film is a silicon oxide film formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition method.
Preferably, the second protective film is a silicon nitride film, and further has a microbridge structure including a patterned transition metal oxide layer, and is formed on the transition metal oxide layer. A microbridge structure having a first protective film made of a silicon oxide film and a second protective film made of a silicon nitride film formed on the first protective film.

【0017】従来技術において、遷移金属酸化物層表面
がレジストあるいは有機溶剤と接すると、これらの有機
分子は遷移金属原子と結合しその後の除去工程を経ても
残留しやすくなる。一方、本発明においては、選移金属
酸化物層は第一保護膜とのみ接するため、有機分子の表
面吸着が発生しなくなる。しかも、遷移金属酸化物層は
プラズマ化学気相成長法によるシリコン窒化膜と接しな
いため、シリコン窒化膜に含有されず水素の脱離が遷移
金属を還元する影響を排除できる。
In the prior art, when the surface of the transition metal oxide layer comes into contact with a resist or an organic solvent, these organic molecules are bonded to the transition metal atoms and tend to remain even after a subsequent removal step. On the other hand, in the present invention, since the transferred metal oxide layer is in contact only with the first protective film, surface adsorption of organic molecules does not occur. In addition, since the transition metal oxide layer is not in contact with the silicon nitride film formed by the plasma enhanced chemical vapor deposition method, the influence of desorption of hydrogen which is not contained in the silicon nitride film and reduces the transition metal can be eliminated.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図1を参照しつつ、本発明
の好適な実施形態としてボロメータ型赤外線センサの製
造方法の詳細を、具体的データと共に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of a method for manufacturing a bolometer type infrared sensor as a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 together with specific data.

【0019】図1(a)において、まず、信号読み出し
回路等による凹凸を平坦化するために、シリコン基板上
にボロフォスフォシリケートグラス層1を形成する。次
に、その後の工程におけるボロフォスフォシリケートグ
ラス層1からの放出ガス等の汚染を防ぐために、シリコ
ン酸化膜2を形成する。次に、犠牲層であるポリシリコ
ン層3を形成する。同層3は後にエッチング除去され
る。次に、マイクロブリッジ構造の下部保護膜となるシ
リコン窒化膜4を形成する。次に、チタン電極5をスパ
ッタ、フォトリソグラフィ加工、およびプラズマエッチ
ングにより形成する。
In FIG. 1A, first, a borophosphosilicate glass layer 1 is formed on a silicon substrate in order to flatten unevenness caused by a signal readout circuit or the like. Next, a silicon oxide film 2 is formed in order to prevent contamination such as gas released from the borophosphosilicate glass layer 1 in a subsequent step. Next, a polysilicon layer 3 as a sacrificial layer is formed. The layer 3 is etched away later. Next, a silicon nitride film 4 serving as a lower protective film having a microbridge structure is formed. Next, a titanium electrode 5 is formed by sputtering, photolithography, and plasma etching.

【0020】次に、チタン電極5の上から、再びシリコ
ン窒化膜4を形成し、フォトリソグラフィ加工およびプ
ラズマエッチングを用いて、チタン電極5上の一部を露
出させ、コンタクトホールとする。次に、酸化バナジウ
ム層6を反応性スパッタにより成膜し、水素還元処理に
より酸化バナジウムを最適の酸化状態に調節する。ここ
では、電気抵抗とその温度係数が最適である状態が所望
の酸化状態であり、その組成はVO2ある。
Next, a silicon nitride film 4 is formed again from above the titanium electrode 5, and a part of the titanium electrode 5 is exposed by photolithography and plasma etching to form a contact hole. Next, a vanadium oxide layer 6 is formed by reactive sputtering, and the vanadium oxide is adjusted to an optimum oxidation state by a hydrogen reduction treatment. Here, the state in which the electric resistance and the temperature coefficient are optimal is the desired oxidation state, and the composition is VO 2 .

【0021】次に、酸化バナジウム層6の上に、第一の
保護膜としてシリコン酸化膜7をプラズマ化学気相成長
法を用いて形成する。この第一の保護膜の膜厚は特に制
限されず、本発明の効果が得られる範囲内で、所望に応
じて適宜決定すればよい。以上の工程を経たマイクロブ
リッジ構造の断面図を、図1(a)に示す。
Next, a silicon oxide film 7 is formed as a first protective film on the vanadium oxide layer 6 by using a plasma chemical vapor deposition method. The thickness of the first protective film is not particularly limited, and may be appropriately determined as desired within a range in which the effects of the present invention can be obtained. FIG. 1A is a cross-sectional view of the microbridge structure having undergone the above steps.

【0022】次に、図1(b)に示すように、シリコン
酸化膜7が形成された酸化バナジウム層6の上でフォト
レジスト加工、すなわちフォトレジスト塗布、露光、現
像を行う。次に、図1(c)に示すように、プラズマエ
ッチングにて酸化バナジウム層6を部分的にエッチング
した後、フォレジスト8を除去する。
Next, as shown in FIG. 1B, a photoresist process is performed on the vanadium oxide layer 6 on which the silicon oxide film 7 is formed, that is, photoresist coating, exposure, and development are performed. Next, as shown in FIG. 1C, after the vanadium oxide layer 6 is partially etched by plasma etching, the photoresist 8 is removed.

【0023】次に、図1(d)に示すように、全面にシ
リコン窒化膜9を形成する。この時、酸化バナジウム層
6を変質させないように低温で成膜する必要があるの
で、成膜にはプラズマ化学気相成長法が用いられる。
Next, as shown in FIG. 1D, a silicon nitride film 9 is formed on the entire surface. At this time, since it is necessary to form the film at a low temperature so as not to deteriorate the vanadium oxide layer 6, plasma chemical vapor deposition is used for the film formation.

【0024】次に、図1(e)に示すように、スルーホ
ール10を形成し部分的にポリシリコン層3を露出させ
た後に、アルカリ性のエッチング液にてポリシリコン層
3を選択除去し、これによりマイクロブリッジ構造が完
成し、ダイアフラムが基板から熱的に分離される。
Next, as shown in FIG. 1 (e), after forming a through hole 10 and partially exposing the polysilicon layer 3, the polysilicon layer 3 is selectively removed with an alkaline etching solution. This completes the microbridge structure and thermally separates the diaphragm from the substrate.

【0025】以上の方法によれば、本発明の結果、図1
(e)に示すように、剥離は発生しなくなり、良好なマ
イクロブリッジ構造が得られる。
According to the above method, as a result of the present invention, FIG.
As shown in (e), peeling does not occur, and a good microbridge structure is obtained.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0027】<実施例1>ボロメータ型赤外線センサの
ボロメータ材料に用いられる酸化バナジウム膜表面と、
シリコン酸化膜表面におけるレジストおよびレジスト除
去洗浄用有機溶剤の残留しやすさについて、以下の比較
実験を行った。
<Example 1> A vanadium oxide film surface used as a bolometer material of a bolometer type infrared sensor,
The following comparative experiment was conducted on the easiness of the resist and the organic solvent for removing and cleaning the resist on the surface of the silicon oxide film.

【0028】実験にあたり、レジスト塗布状況の異なる
3水準の試料を用意した。いずれも基板には1000Å
厚のシリコン酸化膜付きシリコン基板を用い、その上に
1300Å厚の酸化バナジウムをスパッタにより成膜
し、水素還元処理により組成をVO2とした。
In the experiment, three levels of samples having different resist coating conditions were prepared. Both are 1000mm on the substrate
Using a thick silicon substrate with a silicon oxide film, a 1300 ° thick vanadium oxide film was formed thereon by sputtering, and the composition was changed to VO 2 by hydrogen reduction treatment.

【0029】試料NO.1は酸化バナジウム層表面にレ
ジストを塗布およびベークし、アセトンによる除去およ
び洗浄を行った。試料NO.2は酸化バナジウム上に5
60Å厚のシリコン酸化膜を成膜し、その上でレジスト
塗布、ベーク、アセトン洗浄除去を行った。試料NO.
3は参照のための未処理試料とした。
Sample No. In No. 1, a resist was applied to the surface of the vanadium oxide layer, baked, removed with acetone, and washed. Sample No. 2 is 5 on vanadium oxide
A silicon oxide film having a thickness of 60 mm was formed, on which a resist was applied, baked and washed and removed with acetone. Sample No.
3 was an untreated sample for reference.

【0030】これらの試料の表面の炭素残留量をオージ
ェ電子分光法により調べた。その結果、試料NO.1で
は炭素が最表面で組成比にして80%以上存在するだけ
でなく、10分間のスパッタで表面を削っても消失しな
かった。一方、試料NO.2は炭素が最表面で40%存
在し1分間のスパッタで消失した。試料NO.3は最表
面で炭素が20%存在し20秒間程度で炭素が消失し
た。
The carbon residue on the surfaces of these samples was examined by Auger electron spectroscopy. As a result, the sample NO. In No. 1, carbon was present not only in the composition ratio of 80% or more at the outermost surface, but also did not disappear even if the surface was shaved by sputtering for 10 minutes. On the other hand, the sample No. In No. 2, 40% of carbon was present on the outermost surface and disappeared by sputtering for 1 minute. Sample No. In No. 3, the outermost surface contained 20% of carbon and disappeared in about 20 seconds.

【0031】次に、オージェ電子の絶対強度を比較し
た。NO.1,2の各試料最表面の炭素原子から放出さ
れるオージェ電子の強度から試料NO.3の最表面の強
度を試料移動中の混入分として差し引くと、下記表1の
結果となり、カーボンの最表面残留量は、酸化バナジウ
ム層表面では、シリコン酸化膜表面の約3倍であること
が分かった。
Next, the absolute intensities of Auger electrons were compared. NO. From the intensity of Auger electrons emitted from the carbon atoms on the outermost surface of each of the samples Nos. When the intensity of the outermost surface of Sample No. 3 was subtracted as the amount mixed during the movement of the sample, the results shown in Table 1 below were obtained. Do you get it.

【0032】[0032]

【表1】 この結果から、酸化バナジウム層表面は吸着した有機分
子を解離しにくい性質であること、シリコン酸化膜を酸
化バナジウム層表面に形成することによって有機分子の
吸着を阻止できることを確認できた。
[Table 1] From these results, it was confirmed that the surface of the vanadium oxide layer has a property of hardly dissociating the adsorbed organic molecules, and that the formation of the silicon oxide film on the surface of the vanadium oxide layer can prevent the adsorption of the organic molecules.

【0033】<実施例2>酸化バナジウム層上にシリコ
ン窒化膜あるいはシリコン酸化膜を形成した場合の、こ
れらの保護膜形成工程自体による電気抵抗値の減少を、
以下の実験で調べた。
<Embodiment 2> In the case where a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed on a vanadium oxide layer, the reduction of the electric resistance value due to these protective film forming steps themselves is described.
The following experiment was conducted.

【0034】図1、2の工程を経て得た試料のボロメー
タ抵抗を測定した。ただし、ここで酸化バナジウム層6
は酸化還元処理を追加することで、保護膜形成工程によ
る酸化状態の変動を受けやすい状態にした。いずれの試
料も保護膜形成前に酸化バナジウム層6が露出した状態
で測定した抵抗値は9k〜15kΩだった。
The bolometer resistance of the sample obtained through the steps shown in FIGS. 1 and 2 was measured. However, here, the vanadium oxide layer 6
By adding an oxidation-reduction treatment, the state was made to be susceptible to fluctuations in the oxidation state due to the protective film forming step. Each sample had a resistance value of 9 k to 15 kΩ measured with the vanadium oxide layer 6 exposed before forming the protective film.

【0035】図2の工程、すなわち酸化バナジウム層6
の上部に直接、シリコン窒化膜9を形成する工程では、
保護膜形成工程終了後、1.2k〜1.3kΩに低下し
た。一方、図1の工程、すなわち酸化バナジウム層6の
上部にシリコン酸化膜7を形成してからシリコン窒化膜
9を形成する工程では、保護膜形成工程終了後、抵抗値
が5.1k〜6.0kΩ程度に低下した。
The process of FIG. 2, ie, the vanadium oxide layer 6
In the step of forming the silicon nitride film 9 directly on top of
After the completion of the protective film forming step, the resistance was reduced to 1.2 k to 1.3 kΩ. On the other hand, in the step of FIG. 1, that is, the step of forming the silicon oxide film 7 on the vanadium oxide layer 6 and then forming the silicon nitride film 9, after the protection film forming step is completed, the resistance value is 5.1 k to 6. It decreased to about 0 kΩ.

【0036】酸化バナジウム層上に直接シリコン窒化膜
を形成した図2の場合に、酸化バナジウムが還元されて
しまい、金属のような振る舞いをする現象の理由は不明
であるが、シリコン窒化膜形成時のプラズマ中のアンモ
ニアによる還元効果、あるいはシリコン窒化膜中に含有
される水素がシリコン窒化膜形成時または形成後の放出
による還元効果が原因として考えられる。いずれにせ
よ、シリコン窒化膜形成による酸化バナジウム層の還元
効果は、シリコン酸化膜を挿入することにより低減して
いることが確認された。
In the case of FIG. 2 in which the silicon nitride film is formed directly on the vanadium oxide layer, the reason why the vanadium oxide is reduced and behaves like a metal is unknown. It is considered that the reduction effect is caused by the ammonia in the plasma or the reduction effect due to the release of hydrogen contained in the silicon nitride film during or after the formation of the silicon nitride film. In any case, it was confirmed that the reduction effect of the vanadium oxide layer due to the formation of the silicon nitride film was reduced by inserting the silicon oxide film.

【0037】以上、酸化バナジウムを用いたボロメータ
型赤外線センサについて述べたが、本発明はその他焦電
型赤外線センサ、サーモパイル型赤外線センサ等の非冷
却赤外線センサ、またダイアフラム型ガスセンサ、圧電
アクチェエータ等の、遷移金属酸化物を内蔵したマイク
ロブリッジ構造に有効である。
The bolometer-type infrared sensor using vanadium oxide has been described above. However, the present invention relates to other uncooled infrared sensors such as a pyroelectric infrared sensor and a thermopile infrared sensor, and a diaphragm-type gas sensor and a piezoelectric actuator. It is effective for a microbridge structure containing a transition metal oxide.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、遷移金属
酸化物層と保護膜界面との密着強度に優れ、かつ遷移金
属酸化物の電気抵抗が安定なマイクロブリッジ構造の製
造方法を提供できる。
According to the present invention described above, it is possible to provide a method for producing a microbridge structure having excellent adhesion strength between the transition metal oxide layer and the protective film interface and having a stable electric resistance of the transition metal oxide. .

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

【図1】本発明の実施形態である、ボロメータ型赤外線
センサの構造および製造方法を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a structure and a manufacturing method of a bolometer-type infrared sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のボロメータ型赤外線センサの構造および
製造方法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure and a manufacturing method of a conventional bolometer-type infrared sensor.

【図3】従来のボロメータ型赤外線センサのマイクロブ
リッジ構造を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a microbridge structure of a conventional bolometer-type infrared sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボロフォスフォシリケートグラス層 2 シリコン酸化膜 3 ポリシリコン層 4 シリコン窒化膜 5 チタン電極 6 酸化バナジウム層 7 シリコン酸化膜 8 フォトレジスト 9 シリコン窒化膜 10 スルーホール 11 剥離層 12 梁 13 ダイアフラム 14 アルミ配線 15 チタン電極 16 ボロメータ層 Reference Signs List 1 borophosphosilicate glass layer 2 silicon oxide film 3 polysilicon layer 4 silicon nitride film 5 titanium electrode 6 vanadium oxide layer 7 silicon oxide film 8 photoresist 9 silicon nitride film 10 through hole 11 release layer 12 beam 13 diaphragm 14 aluminum wiring 15 Titanium electrode 16 Bolometer layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 41/08 H01L 41/08 Z 41/22 41/22 Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 41/08 H01L 41/08 Z 41/22 41/22 Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遷移金属酸化物層を内蔵するマイクロブ
リッジ構造の製造方法において、遷移金属酸化物層を形
成する工程、該遷移金属酸化物層上に第一の保護膜を形
成する工程、該第一の保護膜が形成された遷移金属酸化
物層をフォトリソグラフィ加工法を用いてパターンニン
グする工程、および、該パターンニング後に該第一の保
護膜上に第二の保護膜を形成する工程を含むことを特徴
とするマイクロブリッジ構造の製造方法。
1. A method for manufacturing a microbridge structure including a transition metal oxide layer, wherein a step of forming a transition metal oxide layer, a step of forming a first protective film on the transition metal oxide layer, Patterning the transition metal oxide layer on which the first protective film is formed by using a photolithographic processing method, and forming a second protective film on the first protective film after the patterning A method for manufacturing a microbridge structure, comprising:
【請求項2】 第一の保護膜はプラズマ化学気相成長法
によるシリコン酸化膜である請求項1記載のマイクロブ
リッジ構造の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first protective film is a silicon oxide film formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition method.
【請求項3】 第二の保護膜はシリコン窒化膜である請
求項1または2記載のマイクロブリッジ構造の製造方
法。
3. The method according to claim 1, wherein the second protective film is a silicon nitride film.
【請求項4】 パターンニングされた遷移金属酸化物層
を内蔵するマイクロブリッジ構造であって、該遷移金属
酸化物層上に形成されたシリコン酸化膜からなる第一の
保護膜と、該第一の保護膜上に形成されたシリコン窒化
膜からなる第二の保護膜とを有することを特徴とするマ
イクロブリッジ構造。
4. A micro-bridge structure including a patterned transition metal oxide layer, wherein the first protective film comprises a silicon oxide film formed on the transition metal oxide layer; And a second protective film made of a silicon nitride film formed on the protective film.
【請求項5】 遷移金属酸化物層を内蔵するマイクロブ
リッジ構造を備えた赤外線検出器の製造方法において、
遷移金属酸化物層を形成する工程、該遷移金属酸化物層
上に第一の保護膜を形成する工程、該第一の保護膜が形
成された遷移金属酸化物層をフォトリソグラフィ加工法
を用いてパターンニングする工程、および、該パターン
ニング後に該第一の保護膜上に第二の保護膜を形成する
工程を含むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法。
5. A method for manufacturing an infrared detector having a microbridge structure containing a transition metal oxide layer,
A step of forming a transition metal oxide layer, a step of forming a first protective film on the transition metal oxide layer, and forming the first protective film on the transition metal oxide layer by photolithography. And a step of forming a second protective film on the first protective film after the patterning.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005286239A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Nec Electronics Corp Integrated circuit device, manufacturing method therefor, and forming method for vanadium oxide film
US20180074000A1 (en) * 2014-06-30 2018-03-15 Stmicroelectronics S.R.L. Semiconductor gas sensor device and manufacturing method thereof
CN108358157A (en) * 2018-02-28 2018-08-03 电子科技大学 A kind of Meta Materials micro-bridge structure and preparation method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005286239A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Nec Electronics Corp Integrated circuit device, manufacturing method therefor, and forming method for vanadium oxide film
JP4620962B2 (en) * 2004-03-30 2011-01-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Method for manufacturing integrated circuit device and method for forming vanadium oxide film
US20180074000A1 (en) * 2014-06-30 2018-03-15 Stmicroelectronics S.R.L. Semiconductor gas sensor device and manufacturing method thereof
US10180406B2 (en) * 2014-06-30 2019-01-15 Stmicroelectronics S.R.L. Semiconductor gas sensor device and manufacturing method thereof
CN108358157A (en) * 2018-02-28 2018-08-03 电子科技大学 A kind of Meta Materials micro-bridge structure and preparation method thereof

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