JPS63273024A - 非接触型半導体温度センサ - Google Patents
非接触型半導体温度センサInfo
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- JPS63273024A JPS63273024A JP62107839A JP10783987A JPS63273024A JP S63273024 A JPS63273024 A JP S63273024A JP 62107839 A JP62107839 A JP 62107839A JP 10783987 A JP10783987 A JP 10783987A JP S63273024 A JPS63273024 A JP S63273024A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、光吸収による温度上昇でセンサ部の電気抵抗
が変・化することを利用して被測温体の温度を非接触で
検知する熱効果型の温度センサに関し、特に、宙吊状態
のセンサ部を有する非接触型半導体温度センサに関する
ものである。。 ［従来の技術］ 被測温体の温度を非接触で測定する非接触型温度センサ
は、被測温体自身の温度に対応して熱輻射される光（赤
外線）を受光し、その光吸収による温度変化を抵抗変化
に変換して測温するもので゛、一般的に熱効果型赤外線
温度センサ（ボロメータ）と呼ばれている。そのセンサ
部の感度は温度増分に対する抵抗増分の比で与えられる
が。 従来一般に、その比が大なる物質として例えば、Ｆｅ
、Ｃｏ 、Ｎｉ 、Ｍｒ＋などの酸化物が用いられて
いる。 従来、この種の非接触型温度センサとしては、第５図（
Ａ） 、 （Ｂ）に示すように、基板１と赤外線フィ
ルタ２ａを有する遮光キャップ２とからなる容器内にお
いて、基板１に植立したビンｌａ、ｌｂ間に金属線３ａ
、３ｂを以って横架された長方形薄膜のセンサ体３とか
らなり、このセンサ体３は前述したような物質で立体形
単体に構成され、ビンｌａ、ｌｂ間の空間において宙吊
状態で配置されている。センサ体３は赤外線フィルタ２
ａの真下に位置しており、フィルタ２ａを通過した入射
赤外光線が直接センサ体３を照射することから、そのセ
ンサ体３は被測温体の温度変化に対応した抵抗値に変化
する。 ところで、センサ体３を宙吊状態とする理由は、容器内
の気体を断熱材とし、固体同士の接触による熱伝導を極
力防止して、一旦捕捉した赤外線による輻射熱を散逸さ
せないためである。
が変・化することを利用して被測温体の温度を非接触で
検知する熱効果型の温度センサに関し、特に、宙吊状態
のセンサ部を有する非接触型半導体温度センサに関する
ものである。。 ［従来の技術］ 被測温体の温度を非接触で測定する非接触型温度センサ
は、被測温体自身の温度に対応して熱輻射される光（赤
外線）を受光し、その光吸収による温度変化を抵抗変化
に変換して測温するもので゛、一般的に熱効果型赤外線
温度センサ（ボロメータ）と呼ばれている。そのセンサ
部の感度は温度増分に対する抵抗増分の比で与えられる
が。 従来一般に、その比が大なる物質として例えば、Ｆｅ
、Ｃｏ 、Ｎｉ 、Ｍｒ＋などの酸化物が用いられて
いる。 従来、この種の非接触型温度センサとしては、第５図（
Ａ） 、 （Ｂ）に示すように、基板１と赤外線フィ
ルタ２ａを有する遮光キャップ２とからなる容器内にお
いて、基板１に植立したビンｌａ、ｌｂ間に金属線３ａ
、３ｂを以って横架された長方形薄膜のセンサ体３とか
らなり、このセンサ体３は前述したような物質で立体形
単体に構成され、ビンｌａ、ｌｂ間の空間において宙吊
状態で配置されている。センサ体３は赤外線フィルタ２
ａの真下に位置しており、フィルタ２ａを通過した入射
赤外光線が直接センサ体３を照射することから、そのセ
ンサ体３は被測温体の温度変化に対応した抵抗値に変化
する。 ところで、センサ体３を宙吊状態とする理由は、容器内
の気体を断熱材とし、固体同士の接触による熱伝導を極
力防止して、一旦捕捉した赤外線による輻射熱を散逸さ
せないためである。
しかしながら、上記従来の非接触型温度センサにあって
は、次の問題点がある。 ■測温用センサ体３の構成物質は、Ｆｅ、Ｃｏ。 Ｎｉ、Ｍｎなどの酸化物であり、温度当りの抵抗変化率
（抵抗温度係数）は３〜４％程度であり、未だ感度が充
分ではなく、分解能が悪い。 ■非接触型温度センサの製造にあたり、センサ体３をロ
ウ付けなどでピンｌａ、ｌｂ間に架設する配置接続作業
を余儀無くされ、手間及び時間がかかり、製品コスト高
である。 ［発明の目的］ 本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的
は、高分解能であり、製品コストを低廉なものとしうる
非接触型温度センサを提供することにある。 ［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る非接触型半導体
温度センサの構成は、次の■〜■構成要件を有するもの
である。 ■開口部を具備する基板があること。 ここで「基板」には、シリコン、石英などの基板が含ま
れる。 ■多結晶シリコン膜に対し不純物拡散して形成された抵
抗膜を具備するセンサ部があること。 「不純物」には例えばＰ 、Ａｓなどが含まれる。 ■該センサ部を該開口部内において宙吊状態で該基板に
対し支持するメタルブリッジがあること。 「メタルブリッジ」は、Ａｕ、Ｐｔなどを以って構成さ
れる。 ［作用１ かかる構成によれば、被測温体から輻射された赤外線が
非接触型半導体温度センサに照射するど、多結晶シリコ
ン膜に対し不純物拡散して形成された抵抗膜が赤外線を
受光するが、この抵抗膜は抵抗温度係数が極めて大であ
ることから、その光吸収による僅小な温度変化によって
も抵抗値が大きく変化するので、被測温体の輻射温度が
高分解能で測定されることとなる。 ［実施例］ 次に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。 第１図は、本発明に係る非接触型半導体温度センサの一
実施例を示す拡大平面図である。 第２図は、第１図中■−■線で切断した状態を示す拡大
切断図である。 第３図は、第１図中ｍ−■線で切断した状態を示す拡大
切断図である。 実施例の非接触型半導体温度センサｌＯは、シリコン基
板１１、センサ部１２、及びメタルブリッジ１３．１４
から概略構成されている。 半導体としてのシリコン基板１１は、シリコンウェハを
区画細断してなる四角形状のチップで、センサ部１２を
非接触で支持するための開口部１５を中央に有しており
、開口部１５内におけるセンサ部１２とシリコン基板１
１との間には非接触用間隙１５．ａが形成されている。 シリコン基板１１の表面にはＳｉＯユなどの絶縁膜１１
ａが形成されている。 センサ部１２は、多結晶シリコン膜に対しＰ、ＡＳなど
の不純物を拡散させて形成された抵抗膜１２ａと、この
抵抗１１１１２ａ上に形成されたＳｉＯユなどの絶縁膜
１２ｂと、この絶縁１５ｉ１２ｂ上に形成されたＡＵブ
ラックなどの光吸収率の大なる光吸収ｇ１２ｃと、この
光吸収膜１２ｃを被覆する保護膜１２ｄと。 から構成されている。 メタルブリッジ１３．１４は互いに対向配置されており
、各メタルブリッジ１３． （１４）は、Ａｕなどを以
って構成され、センサ部１２の抵抗１ｉ１２ａの縁部付
近にて接続導通するコンタクト部１３ａ 、 （１４ａ
）と、非接触用間隙１５ａに架設された弯曲形の一対の
ブリッジ部１３ｂ 、 （１，４ｂ ）と、シリコン基
板１１縁部の絶縁＠ １１ ａ上に付着するポンディン
グパッド部１３ｃ 、 （１４ｃ ）と、から構成され
る装置 上記非接触型半導体温度センサｌＯは一般的な半導体製
造プロセスにより製造される。 即ち、第４図（Ａ）に示すように１置方位（１００）の
シリコンウェハ２０を用意し、この表面及び裏面にＳｉ
Ｏユなどを蒸着して絶縁膜２０ａ 、 ２０ｂを形成す
る。また、絶縁膜２０ａ上に多結晶シリコン膜を形成し
、この多結晶シリコン膜に対しＰ。 Ａｓなとの不純物を拡散して抵抗膜１２ａとなるべき抵
抗温度係数の大なる抵抗１１２０ｃを形成する。 次に、第４図（Ｂ）に示すように、抵抗膜２０ｃ上にＳ
ｉＯユなどの絶瞬膜２０ｄを形成し、その絶縁１１ｇ２
０ｄ上においてセンサ部１２となるべき広さ範囲に亘り
、Ａｕブラック、Ｐｔブラックなどを蒸着して光吸収重
大なる光吸収膜１２ｃを形成する。しかる後、この光吸
収１ｉ１２ｃを含めて絶縁膜２０ｄを覆う５ｉ０１など
の保護膜２０ｅを形成する。 次に、第４図（Ｃ）に示すように、センサ部１２となる
べき以外の保護１１２０ｅ、絶縁１１１２０ｄ 、抵抗
膜２０ｃをエツチング除去して絶縁膜２０ａを露出させ
ると共に、抵抗膜２０ｃの隣接部分の絶縁膜２０ｄ。 保護膜２０ｅをエツチング除去してコンタクト部１３ａ
、１４ａを作成すべき穴１２ｅを形成する。これによっ
て、センサ部１２となるべき抵抗膜１２ａ、絶縁ｌｌ５
Ｉ１２ｂ、保護膜１２ｄ＞（画成すｔＬ６＠ ＊ｆ＝同
時に、裏面側の絶縁膜２０ｂのうち抵抗膜１２ａの広さ
範囲より若干広い部分をエツチング除去してシリコン基
板２０の対エツチングマスクとして絶縁膜２０ｆを残す
、これにより、シリコン基板２０の裏面側には目抜き開
口部２０ｇが形成される。 次に、第４図（Ｄ）に示すように、穴１２ｅ内にＡｕＡ
ｓなとのようなオーミック性物質を蒸着した後、熱処理
によりコンタクト部１３ａ 、 １４ａを形成し、しか
る後、エアブリッジ技術によりメタルブリッジ１３．１
４をセンサ部１２の縁部とこれに隣接するセンサ部１２
以外の絶縁膜２０ａとの間に架設する。 次に、異方性エツチング液を以ってシリコン基板２０の
裏面側に対しエツチングを施すことにより、絶縁膜２０
ｆを対エツチングマスクとして異方性エツチング液が絶
縁膜の開口部２０ｇからその幅方向に比し深さ方向に進
行し、第４図（Ｅ）に示すように、絶縁１１２０ａまで
のシリコンが除去されセンサ部１２の真下に断面台形状
の開口部１５が形成される。かかる状態においては、セ
ンサ部１２はメタルブリッジ１３．１４と絶縁ｆｉ２０
ａによって開口部１５内において支持されている。この
ままの状態で非接触型半導体温度センサとして使用して
も良いが、絶縁膜２０ａ部分の熱容量を減少させ、熱の
散逸を防止するため、最後に、エツチングを施すことに
より１．第３図に示す如く、開口部１５に臨む絶縁膜２
０ａの部分を除去すると、センサ部１２はメタルブリッ
ジ１３．１４のみを以って支持される。なお、エツチン
グにより絶縁膜２０Ｆも同時に除去される。この後、各
チップ毎に区画細断し、非接触型半導体温度センサ１０
が完成される。 上記実施例に係る非接触型半導体温度センサ１０を適宜
な外囲器に収納せしめるか、又は適材適所にじか付けし
て被測温体に臨ませた場合、被測温体から輻射された赤
外線が非接触型半導体温度センサ！０に照射すると、光
吸収膜１２ｃがその赤外線を良く吸収し、多結晶シリコ
ン膜に対し不純物拡散して形成された抵抗１１１２ａが
赤外線を受光するが、この抵抗１ｌｉ１２ａは抵抗温度
係数が極めて大であることから、その光吸収による僅小
な温度変化によっても抵抗値が大きく変化するので、被
測温体の輻射温度が高分解能で測定される。換言すれば
、従来に比し、抵抗膜１２ａの温度当りの抵抗変化率（
抵抗温度係数）は２〜３倍大きいので、抵抗膜１２ａの
両端間の長さを小さくしても同程度の分解能を得ること
ができる。 従来の抵抗体は立体形であるが、上記抵抗［１２ａは薄
膜であることから、輻射線受光面積対構成物質容積の比
が従来に比し極めて大であるので、測温応答特性がすこ
ぶる改善される。これに加えて、センサ部１２はすべて
薄膜の積層構造で、従来に比し体積が僅小で、熱容量が
非常に小さいことから、上記効果と相まって、応答特性
に優れ、測定開始時の立上がりが速く、被測温体自身の
温度変化の敏感な追従測定が可能となる。 半導体製造プロセスなどの薄膜技術によりチップ状の非
接触型温度センサｌＯを製造できるから、これをそのま
ま適宜な外囲器などにしか付けすれば良く、金線などで
宙吊状態に配置するロウ付は作業が不要となり、製造コ
ストの低廉な非接触型温度センサを提供できる。 なお、上記実施例においては、１つの抵抗膜１２ａを形
成し、この上に光吸収膜１２ｃを被覆しであるが、抵抗
膜１２ａの隣接部分に他の抵抗膜を形成し、この上に光
反射膜を形成して環境温度補償用センサ部を同時に構成
しても良い。 また、各膜を形成するための基板としては、シリコン基
板に限らず、石英、ガラスなどの基板を使用しても良い
。 ［発明の効果］ 以上説明したように１本発明に係る非接触半導体温度セ
ンサにあっては、多結晶シリコン膜に対し不純物拡散さ
せて形成された抵抗膜を具備するセンサ部を、基板の開
口部内において宙吊状態で七の基板に対しメタルブリッ
ジを以って支持するものであることから、次の効果を奏
する。 ■多結晶シリコン膜に対し不純物拡散させて形成された
抵抗膜は、Ｆｅ 、Ｃｏ 、Ｎｉ 、Ｍｎなどの酸化
物を使用する従来のサーミスタ物質に比較して、約２〜
３倍の抵抗温度係数を有するものであるから、温度測定
の分解能が大幅に改善される。 ■薄膜技術によって作成される抵抗膜を含めたセンサ部
の体積は従来の単体立体形のセンサ体に比し極めて小さ
な値であり、熱容量が非常に小さくできること、及び抵
抗膜の輻射線受光面積対構成物質容積の比が従来に比し
極めて大であることからして、感度及び応答特性がすこ
ぶる向上する。 ■全体的に薄膜技術により製造できるから、量産性に優
れていることは勿論のこと、金線などによる煩雑な宙吊
状態が不要となり、製造コストが低廉である、また小型
軽量であることから、センサの組込場所の制限が緩和さ
れるので、汎用性のある非接触半導体温度センサとなる
。
は、次の問題点がある。 ■測温用センサ体３の構成物質は、Ｆｅ、Ｃｏ。 Ｎｉ、Ｍｎなどの酸化物であり、温度当りの抵抗変化率
（抵抗温度係数）は３〜４％程度であり、未だ感度が充
分ではなく、分解能が悪い。 ■非接触型温度センサの製造にあたり、センサ体３をロ
ウ付けなどでピンｌａ、ｌｂ間に架設する配置接続作業
を余儀無くされ、手間及び時間がかかり、製品コスト高
である。 ［発明の目的］ 本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的
は、高分解能であり、製品コストを低廉なものとしうる
非接触型温度センサを提供することにある。 ［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る非接触型半導体
温度センサの構成は、次の■〜■構成要件を有するもの
である。 ■開口部を具備する基板があること。 ここで「基板」には、シリコン、石英などの基板が含ま
れる。 ■多結晶シリコン膜に対し不純物拡散して形成された抵
抗膜を具備するセンサ部があること。 「不純物」には例えばＰ 、Ａｓなどが含まれる。 ■該センサ部を該開口部内において宙吊状態で該基板に
対し支持するメタルブリッジがあること。 「メタルブリッジ」は、Ａｕ、Ｐｔなどを以って構成さ
れる。 ［作用１ かかる構成によれば、被測温体から輻射された赤外線が
非接触型半導体温度センサに照射するど、多結晶シリコ
ン膜に対し不純物拡散して形成された抵抗膜が赤外線を
受光するが、この抵抗膜は抵抗温度係数が極めて大であ
ることから、その光吸収による僅小な温度変化によって
も抵抗値が大きく変化するので、被測温体の輻射温度が
高分解能で測定されることとなる。 ［実施例］ 次に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。 第１図は、本発明に係る非接触型半導体温度センサの一
実施例を示す拡大平面図である。 第２図は、第１図中■−■線で切断した状態を示す拡大
切断図である。 第３図は、第１図中ｍ−■線で切断した状態を示す拡大
切断図である。 実施例の非接触型半導体温度センサｌＯは、シリコン基
板１１、センサ部１２、及びメタルブリッジ１３．１４
から概略構成されている。 半導体としてのシリコン基板１１は、シリコンウェハを
区画細断してなる四角形状のチップで、センサ部１２を
非接触で支持するための開口部１５を中央に有しており
、開口部１５内におけるセンサ部１２とシリコン基板１
１との間には非接触用間隙１５．ａが形成されている。 シリコン基板１１の表面にはＳｉＯユなどの絶縁膜１１
ａが形成されている。 センサ部１２は、多結晶シリコン膜に対しＰ、ＡＳなど
の不純物を拡散させて形成された抵抗膜１２ａと、この
抵抗１１１１２ａ上に形成されたＳｉＯユなどの絶縁膜
１２ｂと、この絶縁１５ｉ１２ｂ上に形成されたＡＵブ
ラックなどの光吸収率の大なる光吸収ｇ１２ｃと、この
光吸収膜１２ｃを被覆する保護膜１２ｄと。 から構成されている。 メタルブリッジ１３．１４は互いに対向配置されており
、各メタルブリッジ１３． （１４）は、Ａｕなどを以
って構成され、センサ部１２の抵抗１ｉ１２ａの縁部付
近にて接続導通するコンタクト部１３ａ 、 （１４ａ
）と、非接触用間隙１５ａに架設された弯曲形の一対の
ブリッジ部１３ｂ 、 （１，４ｂ ）と、シリコン基
板１１縁部の絶縁＠ １１ ａ上に付着するポンディン
グパッド部１３ｃ 、 （１４ｃ ）と、から構成され
る装置 上記非接触型半導体温度センサｌＯは一般的な半導体製
造プロセスにより製造される。 即ち、第４図（Ａ）に示すように１置方位（１００）の
シリコンウェハ２０を用意し、この表面及び裏面にＳｉ
Ｏユなどを蒸着して絶縁膜２０ａ 、 ２０ｂを形成す
る。また、絶縁膜２０ａ上に多結晶シリコン膜を形成し
、この多結晶シリコン膜に対しＰ。 Ａｓなとの不純物を拡散して抵抗膜１２ａとなるべき抵
抗温度係数の大なる抵抗１１２０ｃを形成する。 次に、第４図（Ｂ）に示すように、抵抗膜２０ｃ上にＳ
ｉＯユなどの絶瞬膜２０ｄを形成し、その絶縁１１ｇ２
０ｄ上においてセンサ部１２となるべき広さ範囲に亘り
、Ａｕブラック、Ｐｔブラックなどを蒸着して光吸収重
大なる光吸収膜１２ｃを形成する。しかる後、この光吸
収１ｉ１２ｃを含めて絶縁膜２０ｄを覆う５ｉ０１など
の保護膜２０ｅを形成する。 次に、第４図（Ｃ）に示すように、センサ部１２となる
べき以外の保護１１２０ｅ、絶縁１１１２０ｄ 、抵抗
膜２０ｃをエツチング除去して絶縁膜２０ａを露出させ
ると共に、抵抗膜２０ｃの隣接部分の絶縁膜２０ｄ。 保護膜２０ｅをエツチング除去してコンタクト部１３ａ
、１４ａを作成すべき穴１２ｅを形成する。これによっ
て、センサ部１２となるべき抵抗膜１２ａ、絶縁ｌｌ５
Ｉ１２ｂ、保護膜１２ｄ＞（画成すｔＬ６＠ ＊ｆ＝同
時に、裏面側の絶縁膜２０ｂのうち抵抗膜１２ａの広さ
範囲より若干広い部分をエツチング除去してシリコン基
板２０の対エツチングマスクとして絶縁膜２０ｆを残す
、これにより、シリコン基板２０の裏面側には目抜き開
口部２０ｇが形成される。 次に、第４図（Ｄ）に示すように、穴１２ｅ内にＡｕＡ
ｓなとのようなオーミック性物質を蒸着した後、熱処理
によりコンタクト部１３ａ 、 １４ａを形成し、しか
る後、エアブリッジ技術によりメタルブリッジ１３．１
４をセンサ部１２の縁部とこれに隣接するセンサ部１２
以外の絶縁膜２０ａとの間に架設する。 次に、異方性エツチング液を以ってシリコン基板２０の
裏面側に対しエツチングを施すことにより、絶縁膜２０
ｆを対エツチングマスクとして異方性エツチング液が絶
縁膜の開口部２０ｇからその幅方向に比し深さ方向に進
行し、第４図（Ｅ）に示すように、絶縁１１２０ａまで
のシリコンが除去されセンサ部１２の真下に断面台形状
の開口部１５が形成される。かかる状態においては、セ
ンサ部１２はメタルブリッジ１３．１４と絶縁ｆｉ２０
ａによって開口部１５内において支持されている。この
ままの状態で非接触型半導体温度センサとして使用して
も良いが、絶縁膜２０ａ部分の熱容量を減少させ、熱の
散逸を防止するため、最後に、エツチングを施すことに
より１．第３図に示す如く、開口部１５に臨む絶縁膜２
０ａの部分を除去すると、センサ部１２はメタルブリッ
ジ１３．１４のみを以って支持される。なお、エツチン
グにより絶縁膜２０Ｆも同時に除去される。この後、各
チップ毎に区画細断し、非接触型半導体温度センサ１０
が完成される。 上記実施例に係る非接触型半導体温度センサ１０を適宜
な外囲器に収納せしめるか、又は適材適所にじか付けし
て被測温体に臨ませた場合、被測温体から輻射された赤
外線が非接触型半導体温度センサ！０に照射すると、光
吸収膜１２ｃがその赤外線を良く吸収し、多結晶シリコ
ン膜に対し不純物拡散して形成された抵抗１１１２ａが
赤外線を受光するが、この抵抗１ｌｉ１２ａは抵抗温度
係数が極めて大であることから、その光吸収による僅小
な温度変化によっても抵抗値が大きく変化するので、被
測温体の輻射温度が高分解能で測定される。換言すれば
、従来に比し、抵抗膜１２ａの温度当りの抵抗変化率（
抵抗温度係数）は２〜３倍大きいので、抵抗膜１２ａの
両端間の長さを小さくしても同程度の分解能を得ること
ができる。 従来の抵抗体は立体形であるが、上記抵抗［１２ａは薄
膜であることから、輻射線受光面積対構成物質容積の比
が従来に比し極めて大であるので、測温応答特性がすこ
ぶる改善される。これに加えて、センサ部１２はすべて
薄膜の積層構造で、従来に比し体積が僅小で、熱容量が
非常に小さいことから、上記効果と相まって、応答特性
に優れ、測定開始時の立上がりが速く、被測温体自身の
温度変化の敏感な追従測定が可能となる。 半導体製造プロセスなどの薄膜技術によりチップ状の非
接触型温度センサｌＯを製造できるから、これをそのま
ま適宜な外囲器などにしか付けすれば良く、金線などで
宙吊状態に配置するロウ付は作業が不要となり、製造コ
ストの低廉な非接触型温度センサを提供できる。 なお、上記実施例においては、１つの抵抗膜１２ａを形
成し、この上に光吸収膜１２ｃを被覆しであるが、抵抗
膜１２ａの隣接部分に他の抵抗膜を形成し、この上に光
反射膜を形成して環境温度補償用センサ部を同時に構成
しても良い。 また、各膜を形成するための基板としては、シリコン基
板に限らず、石英、ガラスなどの基板を使用しても良い
。 ［発明の効果］ 以上説明したように１本発明に係る非接触半導体温度セ
ンサにあっては、多結晶シリコン膜に対し不純物拡散さ
せて形成された抵抗膜を具備するセンサ部を、基板の開
口部内において宙吊状態で七の基板に対しメタルブリッ
ジを以って支持するものであることから、次の効果を奏
する。 ■多結晶シリコン膜に対し不純物拡散させて形成された
抵抗膜は、Ｆｅ 、Ｃｏ 、Ｎｉ 、Ｍｎなどの酸化
物を使用する従来のサーミスタ物質に比較して、約２〜
３倍の抵抗温度係数を有するものであるから、温度測定
の分解能が大幅に改善される。 ■薄膜技術によって作成される抵抗膜を含めたセンサ部
の体積は従来の単体立体形のセンサ体に比し極めて小さ
な値であり、熱容量が非常に小さくできること、及び抵
抗膜の輻射線受光面積対構成物質容積の比が従来に比し
極めて大であることからして、感度及び応答特性がすこ
ぶる向上する。 ■全体的に薄膜技術により製造できるから、量産性に優
れていることは勿論のこと、金線などによる煩雑な宙吊
状態が不要となり、製造コストが低廉である、また小型
軽量であることから、センサの組込場所の制限が緩和さ
れるので、汎用性のある非接触半導体温度センサとなる
。
第１図は、本発明に係る非接触半導体温度センサの一実
施例を示す拡大平面図である。 第２図は、第１図中ＩＩ −ＩＩ線で切断した状態を示
す拡大切断図である。 一第３図は、第１図中■−ｍ線で切断した状態を示す拡
大切断図である。 第４図（Ａ）乃至第４図（ＩＥ）は、同実施例の製造プ
ロセスにおける各状態を示す拡大切断図である。 第５図（Ａ）は従来の非接触型温度センサの一例を示す
縦断面図で、第５図（Ｂ）はその平面図である。 ｌＯ・・・非接触型半導体温度センサ、１１・１・シリ
コン基板、１２・・・センサ部、１２ａ・・Φ抵抗膜、
ｌｌａ 、 １２ｂ 、 １２ｄ ＊ ａ ｅ絶縁膜、
１２ｃ ＊ ｅ・光吸収膜、１３，１４・・・メタルブ
リッジ、１５・・・開口部、１５ａ・・・非接触用間隙
。 出願人 新日本無線株式会社 代理人弁理士 山 １） 稔 第１図 第２図 第３図 第４図 （Ａ） ６５す 第４図 （Ｃ） 電 にノ 第５ （Ａ） 万 図 αη ｈ
施例を示す拡大平面図である。 第２図は、第１図中ＩＩ −ＩＩ線で切断した状態を示
す拡大切断図である。 一第３図は、第１図中■−ｍ線で切断した状態を示す拡
大切断図である。 第４図（Ａ）乃至第４図（ＩＥ）は、同実施例の製造プ
ロセスにおける各状態を示す拡大切断図である。 第５図（Ａ）は従来の非接触型温度センサの一例を示す
縦断面図で、第５図（Ｂ）はその平面図である。 ｌＯ・・・非接触型半導体温度センサ、１１・１・シリ
コン基板、１２・・・センサ部、１２ａ・・Φ抵抗膜、
ｌｌａ 、 １２ｂ 、 １２ｄ ＊ ａ ｅ絶縁膜、
１２ｃ ＊ ｅ・光吸収膜、１３，１４・・・メタルブ
リッジ、１５・・・開口部、１５ａ・・・非接触用間隙
。 出願人 新日本無線株式会社 代理人弁理士 山 １） 稔 第１図 第２図 第３図 第４図 （Ａ） ６５す 第４図 （Ｃ） 電 にノ 第５ （Ａ） 万 図 αη ｈ
Claims (1)
- 開口部を具備する基板と、多結晶シリコン膜に対し不
純物拡散させて形成された抵抗膜を具備するセンサ部と
、該センサ部を該開口部内において宙吊状態で該基板に
対し支持するメタルブリッジと、を有することを特徴と
する非接触型半導体温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10783987A JPH0663853B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 非接触型半導体温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10783987A JPH0663853B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 非接触型半導体温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63273024A true JPS63273024A (ja) | 1988-11-10 |
| JPH0663853B2 JPH0663853B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=14469355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10783987A Expired - Lifetime JPH0663853B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 非接触型半導体温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663853B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02208525A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-20 | Nissan Motor Co Ltd | 赤外線センサ |
| US5288649A (en) * | 1991-09-30 | 1994-02-22 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming uncooled infrared detector |
| US5404125A (en) * | 1991-07-19 | 1995-04-04 | Terumo Kabushiki Kaisha | Infrared radiation sensor |
| US5589688A (en) * | 1994-11-30 | 1996-12-31 | Terumo Kabushiki Kaisha | Infrared radiation sensor |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP10783987A patent/JPH0663853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02208525A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-20 | Nissan Motor Co Ltd | 赤外線センサ |
| US5404125A (en) * | 1991-07-19 | 1995-04-04 | Terumo Kabushiki Kaisha | Infrared radiation sensor |
| US5288649A (en) * | 1991-09-30 | 1994-02-22 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming uncooled infrared detector |
| US5367167A (en) * | 1991-09-30 | 1994-11-22 | Texas Instruments Incorporated | Uncooled infrared detector and method for forming the same |
| US5589688A (en) * | 1994-11-30 | 1996-12-31 | Terumo Kabushiki Kaisha | Infrared radiation sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0663853B2 (ja) | 1994-08-22 |
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