KR100537124B1 - 적외선 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

적외선 센서 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100537124B1
KR100537124B1 KR10-2001-0056137A KR20010056137A KR100537124B1 KR 100537124 B1 KR100537124 B1 KR 100537124B1 KR 20010056137 A KR20010056137 A KR 20010056137A KR 100537124 B1 KR100537124 B1 KR 100537124B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
infrared
substrate
forming
layer
wiring
Prior art date
Application number
KR10-2001-0056137A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020025681A (ko
Inventor
이이다요시노리
시게나까게이따로
마시오나오야
Original Assignee
가부시끼가이샤 도시바
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 가부시끼가이샤 도시바
Publication of KR20020025681A publication Critical patent/KR20020025681A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100537124B1 publication Critical patent/KR100537124B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
    • H01L27/14669—Infrared imagers
    • H01L27/1467—Infrared imagers of the hybrid type
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14632—Wafer-level processed structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14687—Wafer level processing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14692—Thin film technologies, e.g. amorphous, poly, micro- or nanocrystalline silicon

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

저비용, 고감도의 비냉각형 적외선 센서를 제공하는 것이다. 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부(201, 202)와, 적외선 흡수부(201, 202)로 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부(9)와, 이 열전 변환부(9)를 기판(6) 상에 공극을 통해 지지하고 있으며, 열전 변환부(9)로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선(101, 103)을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 기판(6) 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 배선(101, 103)을 통해 출력하는 출력 수단을 포함하고, 상기 화소 선택 수단과 상기 출력 수단 중 적어도 하나는 MOS형 트랜지스터를 갖는 회로로 구성되고, 배선(101, 103)은 상기 트랜지스터의 게이트와 동일한 층으로 형성되어 있는 적외선 센서를 제공한다.

Description

적외선 센서 및 그 제조 방법{INFRARED SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 적외선 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 저비용, 고감도의 비냉각형 적외선 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
적외선 촬상은 밤낮에 관계없이 촬상 가능함과 함께, 가시광보다 연기, 안개에 대하여 투과성이 높다고 하는 특징이 있으며, 피사체의 온도 정보도 얻을 수 있기 때문에, 방위 분야를 비롯한 감시 카메라나 화재 검지 카메라로서 넓은 응용 범위를 갖는다.
최근, 종래의 주류 소자인 양자형 적외선 고체 촬상 장치의 최대 결점인 저온 동작을 위한 냉각 기구를 필요로 하지 않는 「비냉각형 적외선 고체 촬상 소자」 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 비냉각형, 즉 열형 적외선 고체 촬상 장치에서는 파장 10㎛ 정도의 입사 적외선을 흡수 구조에 의해 열로 변환한 후, 이 미약한 열에 의해 생기는 감열부의 온도 변화를 어떠한 열전 변환 수단에 의해 전기적 신호로 변환하고, 이 전기적 신호를 판독함으로써 적외선 화상 정보를 얻고 있다.
이러한 비냉각형 적외선 센서의 감도를 향상시키기 위해서는 크게 3종류의 방법으로 분류할 수 있다.
제1 방법은 피사체의 온도 변화 dTs에 대한 적외선 검출부에 입사하는 적외선 파워 dP의 비, 즉 dP/dTs를 향상시키는 방법이다. 이 방법은 주로 광학계에 의한 감도 향상으로, 적외선 렌즈의 대구경화, 반사 방지막 코트, 저흡수 렌즈 재료의 사용이나, 적외선 검출부의 적외선 흡수율 향상, 적외선 흡수 면적 향상 등이 이에 해당한다. 최근의 비냉각형 적외선 센서의 다(多)화소화와 함께, 단위 화소의 사이즈는 40㎛×40㎛ 정도가 주류가 되어 있으며, 상술한 항목 중, 적외선 검출부에서의 적외선 흡수 면적의 향상이 비교적 중요 과제로 남겨지고 있었다. 그러나, 적외선 흡수층을 화소 상부에 적층 형성함으로써 적외선 흡수 면적을 화소 면적의 약 90%까지 향상한 것이 보고되고(Tomohiro Ishikawa, et al., Proc. SPIE Vol.3698, p.556, 1999), 그 이상의 대폭적인 감도 향상을 광학적 수단으로 얻는 것은 어렵다.
제2 방법은 입사 적외선 파워 dP와 적외선 검출부의 온도 변화 dTd의 비, 즉 dTd/dP를 향상시키는 방법으로, 상술한 방법이 광학적 방법인데 반해, 이는 열적인 방법이라 할 수 있다. 일반적으로, 진공 패키지에 실장되는 비냉각형 적외선 센서에서는 현재는 적외선 검출부로부터 지지 기판으로의 열 수송은 적외선 검출부를 지지 기판 내부의 중공 형상 구조 상에 지지하는 지지 구조를 통한 열전도에 의한 것이 지배적이다. 따라서, 저 열전도율의 재료로 이루어진 다리 형상의 지지 구조를 설계상 가능한 범위에서, 보다 가늘고 보다 길게 레이아웃하는 것이 행해지고 있다(예를 들면, Tomohiro Ishikawa, et al., Proc. SPIE Vol.3698, p.556, 1999).
또한, 다리 형상의 지지 구조를 갖는 적외선 센서에 대하여 설명한다. 도 22는 종래의 지지 다리 구조를 갖는 적외선 센서에 있어서의 적외선 검출 화소의 단면 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이 실리콘 기판 (506), 매립 산화막(508), 단결정 실리콘막(509)으로 구성되는 SOI(Silicon On Insulator) 기판에 있어서, 패턴 형성된 단결정 실리콘막(509)에 적외선 검출부가 형성된다. 이 적외선 검출부는 후술하는 실리콘 pn 접합을 이용한 것이다. 이 단결정 실리콘막 패턴(509) 하의 단결정 실리콘막(509)의 일부는 에칭 제거되고, 중공 형상 구조(507)가 형성되어 있다. 단결정 실리콘막(509) 상에는 절연막(510)이 형성되어 있으며, 이 실리콘 산화막(510) 상에는 반사층(501), 절연층(502), 적외선 흡수체층(503)으로 이루어진 적층 구조가 형성되어 있다. 이 적층 구조에 있어서, 적외선 흡수, 열로의 변환이 행해지고, 여기서 생긴 열이 단결정 실리콘막 (509)의 적외선 검출부로 전해져서 열에 의한 온도 변화가 전압 변화로 변환된다. 전압 변화에 의해 생기는 전기적인 신호는 배선(516)을 통해 주변 회로의 배선 (517)으로 전달된다. 또, 도 22에 있어서 배선(516) 및 그 주위를 둘러싸는 절연막(510)은 지지 다리 구조를 구성하고, 이 지지 다리 구조에 의해 단결정 실리콘막 패턴(509)이 기판에 지지되어 있다.
그러나, 화소 사이즈가 40㎛×40㎛ 정도로 미세화되어 있는 가운데, 이미 실리콘 LSI 프로세스 레벨의 미세 가공을 행하고 있으며, 지지 구조의 레이아웃 상의 고안에 의해 그 이상의 대폭적인 감도 향상을 실현하는 것은 어렵다. 마찬가지로, 지지 구조의 재료 특성인 열전도율을 더 저감시키는 것도 곤란하고, 특히 적외선 검출부로부터의 전기 신호를 출력하기 위한 배선에 대해서는 그 기구가 유사한 전기 전도와 열전도에 대하여 상반되는 요구가 있으며, 재료적 측면에서 대폭적인 감도 향상을 실현하는 것도 어렵다.
제3 방법은 적외선 검출부의 온도 변화 dTd와 열전 변환 수단에 의해 발생하는 전기 신호 변화 dS의 비, 즉 dS/dTd를 향상시키는 수단으로, 이는 전기적인 방법이다. 이 방법에 대해서는 다른 두 가지 방법과 달리, 단순한 고감도화, 즉 dS/ dTd의 향상을 목적으로 하면서도, 동시에 발생하는 각종 전기적인 잡음을 저감시키는 것이 매우 중요하고, 지금까지 여러가지의 열전 변환의 수단이 검토되어 왔다.
예를 들면, 씨벡효과에 의해 온도 차를 전위차로 변환하는 써모파일(예를 들면, Toshio Kanno, et al., Proc. SPIE Vol.2269, PP.450-459, 1994), 저항체의 변화 온도에 의해 온도 변화를 저항 변화로 변환하는 볼로메타(예를 들면, A. Wood, Proc. IEDM, pp.175-l77, 1993), 초전 효과에 의해 온도 변화를 전하로 변환하는 초전 소자(예를 들면, Charles Hanson, et al., Proc. SPIE Vol.2020, pp.330-339, 1993), 그리고 일정한 순방향 전류에 의해 온도 변화를 전압 변화로 변환하는 실리콘 pn 접합(예를 들면, Tomohiro Ishikawa, et al., Proc. SPIE Vol. 3698, p.556, 1999) 등이 보고되어 있다.
이 중 실리콘 pn 접합을 이용한 적외선 검출 소자에 대하여 설명한다. 도 23은 측면형 pn 접합을 이용한 적외선 검출 화소의 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 도면에 도시한 바와 같이 실리콘층 패턴(609)이 실리콘 기판(607), 절연막 (608)의 적층 구조 상에 형성되어 있으며, 각각의 실리콘층 패턴(609)에는 pn 접합이 형성되어 있다. 이들 실리콘층 패턴(609) 사이에는 접속 배선(617)이 설치되어 있으며, 이 접속 배선(617)에 의해 실리콘층 패턴(609)의 pn 접합이 직렬로 접속되도록 되어 있다. 이러한 구조에 따르면, pn 접합의 직렬 접속에 의해 보다 큰 전압 변화를 얻을 수 있어, 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
그러나, 실제로는 각 방식의 비교에 있어서, 그 열전 변환 특성이나 잡음 특성, 그리고 제조 방법을 종합적으로 보면, 결정적으로 다른 방식보다 우수한 방식이 있다고 할 수 없는 것이 현재 상황으로, 온도 분해능적으로는 볼로메타가 우수하지만, 제조 공정 상에서는 실리콘 LSI 공정에 의해서만 제조할 수 있는 실리콘 pn 접합이 우수한 상황이다.
상술한 바와 같이 비냉각형 적외선 센서를 고감도화하기 위한 방법의 하나로서, 입사 적외선 파워 dP와 적외선 검출부의 온도 변화 dTd의 비, 즉 dTd/dP를 향상시키는 열적인 방법이 있다. 일반적으로, 적외선 검출부로부터 지지 기판으로의 열 수송은 적외선 검출부를 지지 기판 내부의 중공 형상 구조 상에 지지하는 지지 구조를 통한 열전도에 의한 것이 지배적이고, 저 열전도율의 재료로 이루어진 다리 형상의 지지 구조를 설계상 가능한 범위에서, 보다 가늘고 보다 길게 레이아웃하는 것이 행해지고 있지만, 화소 사이즈가 40㎛×40㎛ 정도로 미세화되어 있는 가운데, 그 이상의 대폭적인 감도 향상을 실현하는 것은 어렵게 되어 있다.
또한, 적외선 검출부로부터의 신호 판독을 위해 지지 구조 내부에 형성되는 지지 배선에는 저 열전도율 재료로 이루어진 독자의 배선층을 형성할 필요가 있으며, 예를 들면 티탄 재료를 이용한 지지 배선 구조의 유효성이 알려져 있다.
그러나, 이러한 티탄 자신을 이용하는 경우, 소자 주변 회로에서의 배선 형성 공정과는 별도로 지지 배선 구조만을 형성하는 공정이 필요하고, 공정의 복잡화는 피할 수 없다.
본 발명은 상기 실정에 감안하여 이루어진 것으로, 보다 간편한 공정에 의해 저비용, 고감도의 비냉각형 적외선 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해서, 첫째, 본 발명은 기판 상에 형성되어 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와, 상기 기판 상에 형성되어 상기 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부와, 이 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있으며, 상기 열전 변환부로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 상기 기판 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 포함한 적외선 센서에 있어서, 상기 화소 선택 수단과 상기 출력 수단 중 적어도 하나는 MOS형 트랜지스터를 갖는 회로로 구성되고, 상기 배선은 상기 MOS형 트랜지스터의 게이트와 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 제공한다.
이러한 본 발명의 제1 특징에 있어서, 이하의 구성을 포함하는 것이 바람직하다.
(1) 상기 배선 및 상기 게이트는 각각 다결정 실리콘층과 금속 실리사이드층을 포함하는 적층 구조에 의해 구성되는 것.
(2) 상기 배선 및 상기 게이트는 각각 다결정 실리콘층과 금속층을 포함하는 적층 구조에 의해 구성되는 것.
(3) 상기 MOS형 트랜지스터의 게이트층의 측벽에는 측벽 절연막이 형성되고, 상기 지지 구조의 상기 배선의 측면 및 상면을 덮어 제1 절연막이 형성되고, 이 제1 절연막은 상기 MOS형 트랜지스터의 상기 측벽 절연막과 동일한 층으로 형성되어 있는 것.
본 발명의 제2 특징은 기판 상에 형성되어 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와, 상기 기판 상에 형성되어 상기 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부와, 이 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있으며, 상기 열전 변환부로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 상기 기판 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 포함한 적외선 센서에 있어서, 상기 화소 선택 수단과 상기 출력 수단 중 적어도 하나는 MOS형 트랜지스터를 갖는 회로로 구성되고, 상기 MOS형 트랜지스터의 게이트층의 측벽에는 측벽 절연막이 형성되고, 상기 지지 구조의 상기 절연막은 상기 배선의 측면 및 상면을 덮는 제1 절연막을 포함하고, 이 제1 절연막은 상기 MOS형 트랜지스터의 상기 측벽 절연막과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 센서를 제공한다.
이러한 본 발명의 제2 특징에 있어서 상기 지지 구조의 상기 배선의 측면 및 상면을 덮어 제1 절연막이 형성되고, 또한 이 제1 절연막 상측 및 상기 배선 하측 중 적어도 한쪽에는 제1 절연막보다 폭이 좁은 제2 절연막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 특징은 기판 상에 형성되어 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와, 상기 기판 상에 형성되어 상기 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부와, 이 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지되어 있으며, 상기 열전 변환부로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 상기 기판 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 포함한 적외선 센서에 있어서, 상기 지지 구조의 상기 절연막은 상기 배선의 측면 및 상면을 덮는 제1 절연막을 포함하고, 또한 이 제1 절연막 상측 및 상기 배선 하측 중 적어도 한쪽에는 제1 절연막보다 폭이 좁은 제2 절연막을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 센서이다.
이러한 본 발명의 제2 및 제3 특징에 있어서, 상기 제1 절연막은 질화실리콘으로 이루어지고, 상기 제2 절연막은 산화 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 본 발명의 제1 내지 제3에 있어서, 이하의 구성을 포함하는 것이 바람직하다.
(1) 상기 기판은 단결정 실리콘 지지 기판과, 이 단결정 실리콘 지지 기판의 상에 형성된 산화 실리콘층과, 이 산화 실리콘층 상에 형성된 단결정 실리콘층으로 이루어지고, 상기 열전 변환부는 단결정 실리콘층에 형성되어 있는 것.
(2) 상기 지지 구조의 상기 배선의 저면은 상기 기판 상의 상기 공극에 대하여 노출하고 있는 것.
(3) 상기 열전 변환부는 상기 기판 상의 상기 공극에 대하여 노출하고 있는 것.
(4) 상기 열전 변환부는 단결정 반도체층에 형성되고, 단결정 반도체층에 형성된 제1 도전형 영역과 제2 도전형 영역과의 pn 접합에 의해 구성되는 것.
(5) 상기 적외선 흡수부는 산화 실리콘막 상에 질화실리콘막을 적층하고 있는 것.
(6) 상기 제1 절연막 상의 상기 제2 절연막은 상기 적외선 흡수부의 상기 산화 실리콘막과 동일한 층으로 형성되어 있는 것.
본 발명의 제4 특징은 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와 이 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부를 각각 갖는 복수의 적외선 검출 화소를 기판 상에 배열하여 형성하는 공정과, 상기 기판 상에 도전막을 형성하는 공정과, 이 도전막을 패터닝하여 도전막으로부터 제1 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소의 형성 영역에 형성함과 함께, 도전막으로부터 제2 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소의 형성 영역 이외의 영역에 형성하는 공정과, 상기 제1 도전층 패턴하의 상기 기판의 부분을 에칭한 상기 복수의 적외선 검출 화소 각각의 상기 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있음과 함께, 상기 제1 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선으로서 갖는 지지 구조를 형성하는 공정과, 상기 제2 도전층 패턴을 게이트로서 MOS형 트랜지스터를 형성하는 공정과, 이 MOS형 트랜지스터를 이용하여 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서의 제조 방법을 제공한다.
이러한 본 발명의 제4 특징에 있어서, 이하의 구성을 포함하는 것이 바람직하다.
(1) 상기 도전막을 다결정 실리콘층과 금속 실리사이드층을 포함하는 적층 구조에 의해 형성하고, 상기 배선 및 상기 게이트를 각각 다결정 실리콘층과 금속 실리사이드층을 포함하는 적층 구조에 의해 형성하는 것.
(2) 상기 도전막을 다결정 실리콘층과 금속층을 포함하는 적층 구조에 의해 형성하고, 상기 배선 및 상기 게이트를 각각 다결정 실리콘층과 금속층을 포함하는 적층 구조에 의해 형성하는 것.
(3) 상기 MOS형 트랜지스터의 게이트층의 측벽에 측벽 절연막을 형성하는 공정과, 상기 지지 구조의 상기 배선의 측면 및 상면을 덮어 제1 절연막을 형성하는 공정을 포함하고, 이 제1 절연막을 상기 MOS형 트랜지스터의 상기 측벽 절연막과 동일한 층으로 형성하는 것.
본 발명의 제5 특징은 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와 이 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부를 각각 갖는 복수의 적외선 검출 화소를 기판 상에 배열하여 형성하는 공정과, 제1 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소의 형성 영역에 형성함과 함께, 제2 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소의 형성 영역 이외의 영역에 형성하는 공정과, 제1 도전층 패턴 및 제2 도전층 패턴의 측면 및 상면을 덮어 제1 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1 도전층 패턴하의 상기 기판의 부분을 에칭하여 상기 복수의 적외선 검출 화소 각각의 상기 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있음과 함께, 상기 제1 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선으로서 갖는 지지 구조를 형성하는 공정과, 상기 제1 절연막을 에칭함으로써 상기 제2 도전층 패턴의 측벽에 측벽 절연막을 형성하고, 상기 제2 도전층 패턴을 게이트로 하는 MOS형 트랜지스터를 형성하는 공정과, 이 MOS형 트랜지스터를 이용하여 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서의 제조 방법을 제공한다.
이러한 본 발명의 제5 특징에 있어서, 상기 기판의 상기 적외선 검출 화소의 형성 영역에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 소자 분리 절연막을 형성하는 공정과, 이 소자 분리 절연막 상에 상기 제1 도전층 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 공정과, 상기 소자 분리 절연막 및 상기 제2 절연막을 상기 제1 절연막에 대하여 선택적으로 에칭하여 상기 소자 분리 절연막 및 상기 제2 절연막 중 적어도 한쪽을 제거하거나, 이들 절연막의 폭을 상기 제1 절연막의 폭보다 좁게 하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제6 특징은 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와 이 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부를 각각 갖는 복수의 적외선 검출 화소를 기판 상에 배열하여 형성하는 공정과, 상기 기판의 상기 적외선 검출 화소의 형성 영역에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 소자 분리 절연막을 형성하는 공정과, 이 소자 분리 절연막 상에 제1 도전층 패턴을 형성하는 공정과, 제1 도전층 패턴의 측면 및 상면을 덮어 제1 절연막을 형성하는 공정과, 이 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 공정과, 상기 제1 도전층 패턴하의 상기 기판의 부분을 에칭하여 상기 복수의 적외선 검출 화소 각각의 상기 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있음과 함께, 상기 제1 도전층 패턴을 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선으로서 갖는 지지 구조를 형성하는 공정과, 상기 소자 분리 절연막 및 상기 제2 절연막을 상기 제1 절연막에 대하여 선택적으로 에칭하여 상기 소자 분리 절연막 및 상기 제2 절연막 중 적어도 한쪽을 제거하거나, 이들 절연막의 폭을 상기 제1 절연막의 폭보다 좁게 하는 공정과, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 센서의 제조 방법을 제공한다.
이러한 본 발명의 제5 및 제6 특징에 있어서, 이하의 구성을 포함하는 것이 바람직하다.
(1) 상기 제1 절연막으로서 질화실리콘막을 이용하고, 상기 제2 절연막으로서 산화 실리콘막을 이용하는 것.
(2) 상기 제2 절연막으로서의 상기 산화 실리콘막을 에칭하기 위한 에칭제로서, 아세트산과 불화암모늄과의 혼합액을 이용하는 것.
또한, 상기한 본 발명의 제4 내지 제6 특징에 있어서, 이하의 구성을 포함하는 것이 바람직하다.
(1) 상기 기판은 단결정 실리콘 지지 기판과, 이 단결정 실리콘 지지 기판의 상에 형성된 산화 실리콘층과, 이 산화 실리콘층 상에 형성된 단결정 실리콘층으로 이루어지고, 상기 열전 변환부를 단결정 실리콘층에 형성하는 것.
(2) 상기 열전 변환부는 단결정 반도체층에 제1 도전형 영역 및 제2 도전형 영역을 형성하여 pn 접합을 구성함으로써 형성하는 것.
(3) 상기 적외선 흡수부는 산화 실리콘막 상에 질화실리콘막을 적층하여 형성하는 것.
(4) 상기 제2 절연막을 상기 적외선 흡수부의 상기 산화 실리콘막과 동일한 층으로 형성하는 것.
(5) 상기 단결정 지지 기판은 단결정 실리콘 기판이고, 상기 지지 구조를 형성하는 공정에서 상기 단결정 지지 기판을 에칭하기 위한 에칭제로서, 단결정 실리콘을 이방적으로 웨트 에칭하는 것을 이용하는 것.
본 발명에 따르면, 미세 가공 수준 등에 의해 제한되는 평면 상에서의 레이아웃이 동일하여도, 적외선 검출부와 지지 기판 사이의 지지 구조의 단면적을 저감시킬 수 있다. 따라서, 적외선 검출부와 지지 기판 사이의 열 수송을 지배하는 지지 구조의 열전도를 대폭 저감시킬 수 있으며, 그 결과로서, 고감도의 비냉각형 적외선 센서를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 지지 구조의 단면적을 저감시키기 위해서, 지지 구조의 폭을 저감하고 있으며, 지지 구조 단면적 저감에 기인하여 적외선 센서부를 지지하기 위해서 필요한 기계적 강도의 저하 등의 문제가 발생하는 일은 없으며, 내가속도성이 현저히 저하한다고 하는 문제는 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 따르면, 적외선 검출부의 저면이나, 지지 배선의 일부 또는 저면이 노출하고 있다. 적외선 검출부인 단결정 실리콘 등의 재료나, 지지 배선인 티탄 등의 금속 재료나 다결정 실리콘 등은 종래 구조에 있어서의 다이어프램 구조 및 지지 구조의 바닥부에 존재하는 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막과 비교하여 10㎛대에서의 적외선 복사율이 매우 낮음에 따라, 상술한 저면 노출 구조에 따르면, 상기 저면으로부터의 복사에 의한 열 수송을 대폭 저감시킬 수 있다. 미세 가공 기술의 진보에 따른 화소의 미세화나 지지 구조의 미세화 경향에 있어서는 상술한 다이어프램 구조 및 지지 구조의 바닥부에 존재하는 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막으로부터의 복사에 의한 열 수송은 지지 구조의 열전도와 비교하여 동등한 수준이 되는 것이 예측되고 있으며, 단순한 미세화에 의한 고감도화는 상술한 복사에 의한 열 수송에 따른 감도 한계가 존재한다. 따라서, 상술한 저면 노출 구조에 의해 미세화 경향에 있어서, 또한 고감도 비냉각형 적외선 센서를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 적외선 검출부로부터의 신호 판독을 위해서 지지 구조 내부에 형성되는 지지 배선을 소자 주변 회로에서 형성하는 MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성하고 있기 때문에, 종래 필요한 독자적인 지지 배선층의 형성 공정이 불필요하게 되고, 제조 공정을 단축할 수 있음과 함께, 소자 제조 수율을 향상시킬 수 있기 때문에, 저비용의 비냉각형 적외선 센서를 얻을 수 있다. 또한, 상기한 MOS 트랜지스터 게이트 전극과 동일한 층으로 형성하는 것은 지지 배선 구조의 미세화가 더욱 가능하고, 저저항인 폴리사이드 구조나 폴리 메탈 구조를 사용함으로써, 소자 특성에 있어서도 고감도 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 지지 배선 상에 제1 절연막을 형성하고, 이 절연막에 의해 지지 배선을 에칭에 대하여 보호할 수 있다. 따라서, 기판을 에칭하거나, 지지 배선의 상측이나 하측에 형성되는 제2 절연막(소자 분리 절연막이나 기판 상의 층간 절연막이나 SOI의 매립 절연막 등)을 에칭하는 경우, 에칭으로부터 지지 배선을 보호할 수 있으며, 지지 배선이 필요 이상으로 가늘게 되어 그 저항이 증대하거나, 지지 배선 절단에 의한 불량이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 절연막은 주변 회로의 MOS 트랜지스터의 게이트 측벽에 형성하는 게이트 측벽 절연막과 동시에 형성할 수도 있다. 즉, 주변 회로의 MOS 트랜지스터의 게이트 측벽에는 질화실리콘막 등의 절연막을 형성하여 이 절연막 등을 에칭함으로써 게이트 측벽에 선택적으로 남겨두는 경우가 있지만, 이러한 절연막 형성 공정과 동시에(동일한 층으로) 지지 배선 상에 제2 절연막을 형성할 수 있다. 이 경우도, 공정 수의 단축화를 도모할 수 있다. 특히, 절연막의 형성 공정과, 상술한 주변 회로의 MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성하는 공정을 함께 이용함으로써, 프로세스의 정합성을 최대한 살려 고감도의 지지 구조를 수율 좋게 저비용으로 제조할 수 있다.
이상 진술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 저비용, 고감도의 비냉각 적외선 센서를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
〈제1 실시예〉
도 1은 본 실시예에 따른 적외선 센서의 전체 구성도이다. 입사 적외선을 전기 신호로 변환하는 적외선 검출 화소(1)가 반도체 기판 상에 2차원적으로 배치되고, 화소 선택을 위한 수직 어드레스 회로 및 수평 어드레스 회로가 적외선 검출 화소 어레이(2)에 인접 배치되고, 선택된 화소로부터의 신호를 순차 출력하기 위한 출력부를 갖고 있다. 도 1에 있어서의 적외선 검출 화소(1)는 순 바이어스된 pn 접합이고, 화소의 pn 접합을 순 바이어스하기 위한 정전류원도 적외선 검출 화소 어레이(2)에 인접하여 배치되어 있다. 여기서, 도 1에서는 적외선 검출 화소 어레이(2)로서 2행×2열의 4화소의 어레이를 나타내었다.
수직 어드레스 회로에 의해 선택된 적외선 검출 화소 행에는 정전류원으로부터 공급되는 순 바이어스 전류가 수직 신호선(3), 선택 화소(1), 수평 어드레스선 (4)의 전류 패스를 흐르고, 수직 신호선(3)에 발생한 신호 전압은 수평 어드레스 회로에 의해 순차 선택되어 출력된다.
도 1에 있어서는 가장 단순한 예로서, 수직 신호선(3)에 발생한 신호 전압을 수평 어드레스 회로에 의해 순차 선택되는 열 선택 트랜지스터(5)를 통해 직접 출력하는 구조를 나타내고 있지만, 이 신호 전압은 미약하기 때문에, 예를 들면, 신호 전압을 열 단위로 판독하여 증폭하고, 1H 기간 보유하는 구조를 설치함으로써, 신호 전압을 증폭함과 함께, 신호 대역의 제한에 따른 저잡음화가 가능하여, 보다 바람직하다.
도 2에는 도 1의 적외선 검출 화소의 등가 회로를 나타낸다. 고감도화를 위해 pn 접합은 n개 직렬 접속되어 있으며, pn 접합에 직렬로 부가 저항 Ra가 존재하고 있다. 부가 저항 Ra는 pn 접합과 수평 어드레스선(4) 및 pn 접합과 수직 신호선(3) 사이의 화소 내부 배선 저항 Rl, 이 배선과 pn 접합과의 컨택트 저항 Rc 및 pn 접합의 p 영역 및 n 영역의 저항 Rs로 이루어지고 있다.
도 3은 도 2에 도시한 적외선 검출 화소의 단면 구조와 평면 구조를 설명하기 위한 개략 구성도이다. 적외선 검출 화소는 단결정 실리콘 지지 기판(6) 내부에 형성된 중공 형상 구조(7) 상에 적외선 흡수층(201, 202)과, 열전 변환을 위해 형성된 SOI층(9) 내부의 pn 접합과, 이 SOI층(9)을 지지하고 있는 매립 실리콘 산화막층(8)으로 이루어진 센서부(10)와, 이 센서부(10)를 중공 형상 구조(7) 상에 지지함과 함께 센서부(10)로부터의 전기 신호를 출력하기 위한 지지부와, 이 센서부(10)와 수직 신호선(4) 및 수평 어드레스선(5)을 접속하는 접속부(도시되지 않음)로 이루어져 있다.
지지부는 지지 배선 구조와, 그것을 보호하는 지지 절연 구조(301, 302, 303)로 이루어져 있으며, 지지 배선 구조는 다결정 실리콘(102)과 금속 실리사이드 (103)의 적층 구조이다.
센서부(10) 및 지지부가 중공 형상 구조(7) 상에 설치됨으로써, 입사 적외선에 의한 센서부(10)의 온도 변조를 효율적으로 행하는 구조로 되어 있다. 도 3에서는 n=2인 경우의 구조를 나타내고 있다.
도 3에 도시한 적외선 검출 화소의 제조 공정을 중공 형상 구조 형성 전까지의 공정과, 중공 형상 구조 형성 공정으로 나누어, 이하 설명한다.
우선, 중공 형상 구조 형성 전까지의 공정을 도 4, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 4, 도 5에 있어서는 센서 소자 주변 회로에서 사용되는 MOS 트랜지스터의 단면 구조와, 센서부를 중공 형상 구조 상에 지지하는 지지 구조의 단면 구조를 병기하고 있으며, 지지 배선 구조가 MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성되는 것을 설명한다.
우선, 반도체 기판으로서 단결정 실리콘 지지 기판(6) 상에 매립 실리콘 산화막층(8), 단결정 실리콘층(9)이 순차 적층된, 소위 SOI 기판을 준비한다. 일반적인 LSI 제조 공정에서의 소자 분리의 예로서 STI(Shallow-Trench-Isolation) 공정을 행한다. 즉, 포토리소그래피 등의 기술을 이용하여 소자 분리 영역을 규정하고, 소자 분리 영역의 단결정 실리콘층(9)을 예를 들면 RIE(Reactive-Ion-Etching) 등의 기술에 의해 에칭 제거한 후, 소자 분리 실리콘 산화막(11)을 CVD(Chemical-Vapor-Deposition) 등의 기술에 의해 매립하고, CMP(Chemical-Mechanical-Polishing) 등의 기술로 평탄화한다. 이 때, 지지 구조의 영역도 소자 분리 영역으로서 정의되어 소자 분리 실리콘 산화막(11)이 매립되는 것은 물론이다.
다음으로, 어드레스 회로, 출력부, 정전류원 등의 주변 회로에 사용하기 위한 MOS 트랜지스터와 동시에, 지지 배선 구조를 형성한다. 즉, 게이트 절연층(산화막: 12), 폴리실리콘층(101)을 형성한 후, 포토리소그래피와 RIE에 의해 MOS 트랜지스터의 게이트 전극(101)을 가공하고, 그와 동시에 지지 배선(101)도 가공한다. 그리고, 게이트 전극(101)에 대하여 자기 정합적으로 LDD(Lightly-Doped-Drain) 불순물 영역(13)을 이온 주입에 의해 형성한다[도 4의 (a)].
다음으로, 일반적인 LDD 구조 형성 공정인 측벽 형성 및 소스 드레인 불순물 영역 형성을 행한다. 우선, 측벽이 되는 실리콘 질화막(14)을 CVD에 의해 기판 전면에 형성한다[도 4의 (b)]. 따라서, 지지 배선(101)도 실리콘 질화막(14)으로 덮인다. 다음으로, 실리콘 질화막(14)을 RIE에 의해 적당량 에칭함으로써, RIE의 이방성 에칭 효과에 의해 평탄 부분의 에칭이 완료한 상태에서, 게이트 전극(101) 및 지지 배선(101)에 의한 단차부에 측벽(14)이 형성된다. 이 상태에서, 자기 정합적으로 소스 드레인 불순물 영역(13')을 이온 주입에 의해 형성한다[도 4의 (c)].
다음으로, 게이트 전극(101) 및 지지 배선(101)의 저항을 저감하기 위한 폴리사이드 형성 공정을 행한다. 이하에서는 자기 정합적인 폴리사이드 구조 형성 공정인 살리사이드 공정의 경우에 대하여 설명한다.
우선, 게이트 전극(101), 지지 배선(101) 및 측벽(14)을 마스크로 하여 게이트 절연막(12)을 희불산(希弗酸) 등에 의해 에칭하고, MOS 트랜지스터의 소스 드레인 영역의 실리콘층(9)을 노출시킨다. 다음으로, 금속 실리사이드 형성을 위한 금속막 (102)을 전면에 피착한다[도 4의 (d)].
이 상태에서, 적당한 어닐링 처리를 행함으로써, 게이트 전극(101), 지지 배선(101) 및 소스 드레인 영역의 노출 실리콘은 금속막(102)과 반응하여 금속 실리사이드층(103)이 형성된다[도 4의 (e)]. 여기서, 금속막(102)으로서는 예를 들면 티탄, 텅스텐 등의 고융점 금속을 이용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 금속 실리사이드층(103)에 대하여 선택성이 있는 에칭액에 의해 실리사이드 반응하지 않은 영역의 금속층(102)을 제거한다[도 5의 (f)]. 예를 들면, 금속막(102)에 티탄을 이용한 경우에는 황산과 과산화수소수의 혼합액에 의해 금속막(102)을 선택적으로 제거할 수 있다.
다음으로, 폴리사이드 게이트 전극, 폴리사이드 지지 배선 및 소스 드레인 영역에 형성된 금속 실리사이드층(103)을 보호하기 위해서 기판 전면에 실리콘 질화막(15)을 피착한다[도 5의 (g)]. 폴리사이드 구조를 형성하는 살리사이드 공정이나, 또한 저저항화가 가능한 폴리 메탈 구조에 대해서는 예를 들면 특개평7-115196이나 특개평7-202189에 있어서의 방법 및 구조를 채택할 수 있다.
본 실시예에서는 폴리사이드 구조에 의해 게이트 전극 및 지지 배선을 형성한 예를 나타내었지만, 또한 저저항화가 가능한 폴리 메탈 구조(다결정 실리콘층과 금속층의 적층 구조)의 적용도 가능하고, 지지 배선부의 전기 저항에 기인하는 열 잡음이 보다 저감 가능하고, 고감도화 가능하기 때문에, 보다 바람직하다. 이 경우, 게이트 전극 및 지지 배선의 적층 구조로서는 예를 들면, 다결정 실리콘층 (101) 상에 금속 실리사이드층(103) 대신에 배리어 메탈로서의 질화 티탄막과 저저항화를 위한 텅스텐막을 적층 형성할 수 있다.
그리고, 절연층(16)으로서, CVD에 의해 실리콘 산화막을 피착하고, CMP에 의해 평탄화를 행한다[도 5의 (h)]. 이 때, 실리콘 질화막(15)을 CMP의 스토퍼로서 이용할 수 있다.
다음으로, 컨택트홀(16)을 RIE에 의해 형성하여 컨택트홀에 플러그(16)를 매립한다. 예를 들면, CVD에 의해 텅스텐막을 기판 전면에 피착하고, CMP를 행함으로써 플러그(16) 매립이 가능하다. 도시하지 않지만, 게이트 전극(101, 103) 및 지지 배선(101, 103)에 대해서도 마찬가지로 컨택트홀이 형성되어 플러그(16)가 매립하여 형성되어 있다.
그리고, 금속 배선(17)으로서 예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 형성한 후, MOS 트랜지스터 등의 패시베이션을 겸한 적외선 흡수체층을 형성한다. 도면에서는 실리콘 산화막(201)과, 실리콘 질화막(202)을 적외선 흡수체층으로서 적층 형성하고 있다[도 5의 (i)]. 도 5의 (i)의 구조에 따르면, 패시베이션층 (201, 202)에 의한 적외선 흡수가 효율적으로 행해진다.
도 6에 실리콘 질화막, 실리콘 산화막의 10㎛ 근방에서의 적외선 흡수 특성을 나타내었다. 도 6에서 알 수 있듯이 표면측의 실리콘 질화막[202: 도 6의 (a)]은 12㎛ 근방에 Si-N 결합의 흡수 피크를 갖고, 기판측의 실리콘 산화막[201: 도 6의 (b)]은 10㎛ 근방에 Si-O 결합의 흡수 피크를 나타내고 있다. 따라서, 흡수 피크가 다른 이들 층을 적층 형성함으로써, 효율적으로 입사 적외선을 흡수하여 열로 변환 가능하게 된다. 또, 도 6의 (c)는 실리콘의 열 산화에 의한 실리콘 산화막의 흡수 피크를 나타낸 것이다.
이상의 제조 공정에 대해서는 공통의 공정이었지만, 도 5의 (i) 이후의 공정, 즉 중공 형상 구조를 형성하기 전후의 공정에는 몇 가지 방법이 있다.
도 7의 (a)∼도 9의 (e)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 공정을 설명하는 도면으로서, 도 4, 도 5와 마찬가지로 주변 회로의 MOS 트랜지스터와 지지 구조의 단면 구조를 병기하고 있다. 또한, 본딩 패드를 소스 드레인 영역의 바로 윗쪽의 배선층에 형성하고 있지만, 이러한 구조 이외의 구조도 당연히 채택할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 7의 (a)∼도 9의 (e)에 도시한 바와 같이 금속 배선층(17)이 한 층이 형성되어 있지만, 다층 금속 배선을 형성하고, 그 최상층의 금속 배선을 본딩 패드로 하는 것도 물론 가능하다.
우선, RIE에 의해 실리콘 질화막(202), 실리콘 산화막(201)을 에칭 가공하고, 본딩 패드 개구부(401)를 형성한다[도 7의 (a)]. 또, 본딩 패드 개구부(401)를 후술하는 중공 형상 구조 형성을 위한 실리콘 이방성 에칭에 앞서 행하고 있는 이유는 중공 형상 구조 형성 후에서는 본딩 패드 개구부(401) 형성용 레지스트를 도포하는 것이 곤란하기 때문이다. 이 공정에서는 지지 구조부의 표면측의 실리콘 질화막(202), 실리콘 산화막(201)을 동시에 에칭할 수도 있다[도 7의 (a)]. 이러한 방법에 의해 지지 구조의 단면적을 저감하고, 고감도화가 가능하다. 물론, 패드 개구부(401)의 형성은 다른 공정에서 지지 구조부만의 표면측 지지 절연층을 에칭할 수 있는 것은 물론이다.
다음으로, 중공 형상 구조 형성을 위한 실리콘 이방성 에칭에 있어서, 본딩 패드(17)가 에칭되지 않기 위한 보호층으로서 CVD에 의해 실리콘 산화막(402)을 기판 전면에 피착한다[도 7의 (b)].
그리고, 중공 형상 구조 형성을 위한 에칭 홀(19)을 RIE에 의해 형성하고, 단결정 실리콘 지지 기판(6)을 노출시킨다[도 8의 (c)]. 이 때, 에칭 홀(19) 이외의 영역은 전부 보호 실리콘 산화막(402)에 의해 덮여 있다.
다음으로, 중공 형상 구조 형성을 위한 실리콘 이방성 에칭을 행한다. 단결정 실리콘의 이방성 에칭제로서, 예를 들면 TMAH(Tetra-Methyl-Ammonium-Hydroxide) 등의 약액을 이용한 단결정 실리콘의 이방성 에칭을 행함으로써, 단결정 실리콘 지지 기판(6) 내부에 중공 형상 구조(7)가 형성된다[도 8의 (d)].
마지막으로, 본딩 패드를 노출시키기 위해서 보호 산화막(402)의 에칭을 행한다. 이 때, 본딩 패드(17)의 알루미늄과의 선택비를 높이기 위해서 에칭제로서는 아세트산과 불화암모늄의 혼합액을 이용하는 것이 바람직하다.
보호 산화막(402)의 에칭에 있어서는 지지 구조를 구성하는 실리콘 산화막 (201, 18, 11, 8)도 에칭되지만, 실리콘 질화막(15)은 에칭되지 않고, 도 9의 (e)의 단면 형상을 얻게 된다. 이 때의 적외선 검출 화소의 평면도, 단면도가 도 3이 된다. 실리콘 질화막(14, 15)은 지지 절연 구조(302)에 대응하고, 실리콘 산화막 (201, 18)은 지지 절연 구조(303)에 대응하고, 실리콘 산화막(11, 8) 및 게이트 절연층(산화막: 12)은 지지 절연 구조(301)에 각각 대응한다. 또, 이 때의 에칭에서, 실리콘 질화막(202)은 실리콘 산화막(201)을 보호하는 역할을 하고, 적외선 흡수체로서의 막 두께의 감소를 억제할 수 있다.
이 때, 불화암모늄에 대한 약품 내성이 약한 금속 실리사이드층(103)은 그 표면과 측면이 실리콘 질화막(15)에 의해 보호되고, 저면은 폴리실리콘(101)에 보호되어 있기 때문에, 지지 배선이 에칭되지 않는다.
본 구조에 따르면, 리소그래피 등에 의한 미세화의 한계를 넘어 지지 구조의 폭을 가늘게 할 수 있으며, 그 단면적의 저감 효과에 의해 고감도화가 가능하다. 그와 동시에, MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성한다는 것은 매우 미세한 가공도 가능하게 되고, 그 효과에 의한 고감도화가 가능하다.
또한, 폴리사이드나 폴리 메탈이라는 저저항 재료를 이용하고 있기 때문에, 지지 배선의 전기 저항에 기인하는 열 잡음을 억제 가능하고, 그 효과로부터도 고감도화가 가능하다.
또한, 실리콘 질화막(15)은 주변 회로의 MOS 트랜지스터의 게이트 측벽에 형성하는 실리콘 질화막(15)과 동일한 층으로 형성할 수 있기 때문에, 공정 수의 단축화의 효과가 현저하다. 특히, 실리콘 질화막(15)의 형성 공정과, 상술한 주변 회로의 MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성하는 공정을 함께 이용함으로써, 프로세스의 정합성을 최대한으로 살려 고감도 지지 구조를 수율 좋게 저비용으로 제조할 수 있다.
〈제2 실시예〉
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다.
도 7의 (a)∼도 9의 (f)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 공정을 설명하는 도면으로서, 도 4, 도 5와 마찬가지로 주변 회로의 MOS 트랜지스터와 지지 구조의 단면 구조를 병기하고 있다. 또한, 본딩 패드를 소스 드레인 영역의 바로 윗쪽의 배선층에 형성하고 있지만, 이러한 구조 이외의 구조도 당연히 채택할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 7의 (a)∼도 9의 (f)에 도시한 바와 같이 금속 배선층(17)이 일층 형성되어 있지만, 다층 금속 배선을 형성하고, 그 최상층의 금속 배선을 본딩 패드로 하는 것도 물론 가능하다.
본 실시예의 제조 공정은 도 7의 (a)∼도 9의 (f)에 대해서는 상술한 제1 실시예와 완전히 동일하므로, 설명을 생략한다. 제1 실시예의 최종 구조인 도 9의 (e)에 대하여 또한 실리콘 산화막 에칭을 진행시키면, 도 9의 (f)의 구조가 얻어진다. 실리콘 질화막(14, 15)은 지지 절연 구조(302)에 대응한다.
본딩 패드 개구부(401)에 있어서는 실리콘 산화막(201)의 사이드 에칭이 진행하고, 실리콘 질화막(202)의 오버행 형상이 나타난다. 그러나, 도면은 편의상, MOS 트랜지스터의 소스 드레인 영역 바로 윗쪽의 배선(17)을 본딩 패드로서 표현하고 있기 때문에, 오버행 형상은 실제와 비교하여 강조되어 있으며, 실제 본딩 패드 치수로부터는 충분히 무시할 수 있고, 허용 가능한 범위이다.
한편, 지지 구조를 보면, 지지 절연층을 구성하고 있던 실리콘 산화막(201, 18, 11, 8)은 완전하게 에칭되어 있으며, 폴리사이드 구조의 지지 배선(101, 103)과 그것을 보호하는 실리콘 질화막(14, 15)만의 구조로 되어 있다. 이 구조는 금속 실리사이드층(103)이 실리콘 질화막(14, 15) 및 다결정 실리콘(101)에 의해 완전하게 보호되어 있는 단면 구조에 의해 실현할 수 있는 것이다.
이 때의 화소 구조를 도 10에 도시한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 지지 구조의 단면적은 대폭 저감되어 있으며, 지지 구조의 열전도의 대폭적인 저하에 따른 대폭적인 고감도화가 가능하다.
본 구조에 따르면, 리소그래피 등에 의한 미세화의 한계를 넘어 지지 구조의 폭을 가늘게 할 뿐만 아니라, 사실상, 지지 구조의 열전도는 지지 배선에 의해서만 지배되는 레벨에 저감된다. 그 대폭적인 단면적의 저감 효과에 의해 대폭적인 고감도화가 가능하다. 그와 동시에, MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성한다는 것은 매우 미세한 가공도 가능하게 되고, 그 효과에 의한 고감도화가 가능하다.
또한, 폴리사이드나 폴리 메탈이라는 저저항 재료를 이용하고 있기 때문에, 지지 배선의 전기 저항에 기인한 열 잡음을 억제 가능하고, 그 효과로부터도 고감도화가 가능하다.
기타, 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. .
〈제3 실시예〉
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 방법에 대하여, 실리콘 에칭 공정 전후의 공정을 중심으로, 도 11의 (a)∼도 12의 (d)를 이용하여 설명한다.
도 11의 (a)∼도 12의 (d)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 공정을 설명하는 도면으로서, 도 4, 도 5와 마찬가지로 주변 회로의 MOS 트랜지스터와 지지 구조의 단면 구조를 병기하고 있다. 또한, 본딩 패드를 소스 드레인 영역의 바로 윗쪽의 배선층에 형성하고 있지만, 이러한 구조 이외의 구조도 당연히 채택할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 11의 (a)∼도 12의 (d)에 도시한 바와 같이 금속 배선층(17)이 일층 형성되어 있지만, 다층 금속 배선을 형성하고, 그 최상층의 금속 배선을 본딩 패드로 하는 것도 물론 가능하다.
우선, RIE에 의해 실리콘 질화막(202), 실리콘 산화막(201)을 에칭 가공하여 본딩 패드 개구부(401)를 형성하지만, 에칭량을 제어함으로써, 개구부(401)로부터 패드(17)가 노출하지 않은 상태에서 RIE를 정지하지만, 일반적으로는 적당량의 오버 에칭을 행하기 위해서 실리콘 산화막(201)도 일부 에칭된다[도 11의 (a)].
이 때, 지지 구조부의 표면측의 실리콘 질화막(202), 실리콘 산화막(201)을 동시에 에칭할 수도 있으며, 그렇게 함으로써 지지 구조의 단면적을 저감하고, 고감도화가 가능하다. 도 11의 (a)는 이러한 경우에 대하여 나타내고 있다. 물론, 패드 개구부(401)의 형성은 다른 공정에서, 지지 구조부만의 표면측 지지 절연층을 에칭할 수 있는 것은 물론이다.
그리고, 중공 형상 구조 형성을 위한 에칭 홀(19)을 RIE에 의해 형성하고, 단결정 실리콘 지지 기판(6)을 노출시킨다[도 11의 (b)]. 이 때, 에칭 홀(19) 이외의 영역은 전부 실리콘 산화막(201) 및 실리콘 질화막(202)에 의해 덮여 있다.
다음으로, 중공 형상 구조 형성을 위한 실리콘 이방성 에칭을 행한다. 단결정 실리콘의 이방성 에칭제로서, 예를 들면 TMAH(Tetra-Methyl-Ammonium-Hydroxide) 등의 약액을 이용한 단결정 실리콘의 이방성 에칭을 행함으로써, 단결정 실리콘 지지 기판(6) 내부에 중공 형상 구조(7)가 형성된다[도 12의 (c)].
마지막으로, 본딩 패드를 노출시키기 위해서 실리콘 산화막(201)의 에칭을 행한다. 이 때, 본딩 패드(17)의 알루미늄과의 선택비를 높이기 위해서 에칭제로서는 아세트산과 불화암모늄의 혼합액을 이용하는 것이 바람직하다.
보호 산화막(201)의 에칭에 있어서는 지지 구조를 구성하는 실리콘 산화막 (201, 18, 11, 8)도 에칭되지만, 실리콘 질화막(15)은 에칭되지 않고, 도 12의 (d)의 단면 형상을 얻게 된다. 이 때의 적외선 검출 화소의 평면도, 단면도는 도 3이 된다.
이 때, 불화암모늄에 대한 약품 내성이 약한 금속 실리사이드층(103)은 그 표면과 측면이 실리콘 질화막(15)에 의해 보호되고, 저면은 폴리실리콘(101)에 보호되어 있기 때문에, 지지 배선이 에칭되지 않는다.
본 구조에 따르면, 리소그래피 등에 의한 미세화의 한계를 넘어 지지 구조의 폭을 가늘게 할 수 있으며, 그 단면적의 저감 효과에 의해 고감도화가 가능하다. 그와 동시에, MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성한다는 것은 매우 미세한 가공도 가능하게 되고, 그 효과에 의한 고감도화가 가능하다.
또한, 폴리사이드나 폴리 메탈이라는 저저항 재료를 이용하고 있기 때문에, 지지 배선의 전기 저항에 기인한 열 잡음을 억제 가능하고, 그 효과로부터도 고감도화가 가능하다.
기타, 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
〈제4 실시예〉
다음으로, 본 발명의 제4 실시예에 대하여 설명한다.
도 11의 (a)∼도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 공정을 설명하는 도면이고, 도 4, 도 5와 마찬가지로 주변 회로의 MOS 트랜지스터와 지지 구조의 단면 구조를 병기하고 있다. 또한, 본딩 패드를 소스 드레인 영역의 바로 윗쪽의 배선층에 형성하고 있지만, 이러한 구조 이외의 구조도 당연히 채택할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 11의 (a)∼도 13에 도시한 바와 같이 금속 배선층 (17)이 일층 형성되어 있지만, 다층 금속 배선을 형성하고, 그 최상층의 금속 배선을 본딩 패드로 하는 것도 물론 가능하다.
본 실시예의 제조 공정은 도 11의 (a)∼도 12의 (d)에 대해서는 상술한 제1 실시예와 완전히 동일하므로, 설명을 생략한다. 제3 실시예의 최종 구조인 도 12의 (d)에 대하여 또한 실리콘 산화막 에칭을 진행시키면, 도 13의 구조가 얻어진다.
본딩 패드 개구부(401)에 있어서는 실리콘 산화막(201)의 사이드 에칭이 진행하고, 실리콘 질화막(202)의 오버행 형상이 나타난다. 그러나, 도면은 편의상, MOS 트랜지스터의 소스 드레인 영역 바로 윗쪽의 배선(17)을 본딩 패드로서 표현하고 있기 때문에, 오버행 형상은 실제와 비교하여 강조되어 있으며, 실제 본딩 패드 치수로부터는 충분히 무시할 수 있고, 허용 가능한 범위이다.
한편, 지지 구조를 보면, 지지 절연층을 구성하고 있는 실리콘 산화막(201, 18, 11, 8)은 완전히 에칭되어 있으며, 폴리사이드 구조의 지지 배선(101, 103)과 그것을 보호하는 실리콘 질화막(14, 15)만의 구조로 되어 있다. 이 구조는 금속 실리사이드층(103)이 실리콘 질화막(14, 15) 및 다결정 실리콘(101)에 의해 완전하게 보호되어 있는 단면 구조에 의해 실현할 수 있는 것이다.
이 때의, 화소 구조는 도 10과 같다. 도면에서 알 수 있듯이 지지 구조의 단면적은 대폭 저감되어 있으며, 지지 구조의 열전도의 대폭적인 저하에 따른 대폭적인 고감도화가 가능하다.
본 구조에 따르면, 리소그래피 등에 의한 미세화의 한계를 넘어 지지 구조의 폭을 가늘게 할 뿐만 아니라, 사실상, 지지 구조의 열전도는 지지 배선에 의해서만 지배되는 레벨에 저감된다. 그 대폭적인 단면적의 저감 효과에 의해 대폭적인 고감도화가 가능하다. 그와 동시에, MOS 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 층으로 형성한다는 것은 매우 미세한 가공도 가능하게 되고, 그 효과에 의한 고감도화가 가능하다.
또한, 폴리사이드나 폴리 메탈이라는 저저항 재료를 이용하고 있기 때문에, 지지 배선의 전기 저항에 기인한 열 잡음을 억제 가능하고, 그 효과로부터도 고감도화가 가능하다.
기타, 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. .
〈제5 및 제6 실시예〉
다음으로, 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 적외선 센서에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 적외선 센서의 화소부의 단면 구조 및 평면 구조이다.
도 14는 도 3에 도시한 제1 실시예와 유사한 단면 구조이지만, 적외선 센서부(10)의 바닥부에 SOI 기판의 매립 산화막(8)이 존재하지 않고, SOI층(9)이 중공 형상 구조(7)에 직접 접촉하고, 노출하고 있는 부분이 다르다.
이 구조에 따르면, 센서부(10) 이면으로부터의 복사에 의한 열 수송이 억제되고, 지지 구조의 미세화에 따른 고감도화의 한계를 보다 고감도측에 시프트 가능하게 된다. 그 이유는 다음과 같다.
도 22의 종래 구조 및 도 3의 구조에 따르면, 센서부의 저면에는 반드시 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막이 형성되어 있다. 그런데, 이미 진술한 바와 같이 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막은 도 6에 도시한 바와 같이 각각 Si-O 결합, Si-N 결합의 존재에 기인한 10㎛ 대에서의 흡수를 나타낸다. 이는 반대 견해를 보면, 10㎛대의 복사율이 높은 것에 분명하고, 입사 적외선에 의해 상승한 센서부 (10)의 온도가 이들 저면의 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막으로부터의 복사에 의한 열 수송에 의해 저하하게 된다.
지지 구조의 미세화에 의해 지지 구조의 열 컨덕턴스는 10-7[W/m/K] 정도의 값이 실현되어 있지만, 금후의 미세화 경향에 있어서 상기한 열 컨덕턴스가 10-8[W/m/K] 정도가 된 경우에는 상술한 이면으로부터의 복사에 따른 열 수송이 지배적이고, 고감도화의 한계가 밝혀지는 것이 예측된다.
한편, 본 실시예를 나타내는 도 14의 구조에서는 센서부(10) 이면의 대부분에는 단결정 실리콘(9)이 노출하고 있다. 단결정 실리콘은 매우 저 불순물이기 때문에, Si-O나 Si-N에 기인한 적외선의 흡수 피크를 나타내지 않음에 따라, 복사율도 매우 낮다.
즉, 본 실시예에 따르면, 지지 구조의 미세화 경향에 있어서의 고감도화의 한계를 고감도측에 더욱 연장할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제6 실시예에 대하여 설명한다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 적외선 센서의 화소부의 단면 구조 및 평면 구조이다.
도 15는 도 10에 도시한 제1 실시예와 유사한 단면 구조이지만, 적외선 센서부(10)의 바닥부에 SOI 기판의 매립 산화막(8)이 존재하지 않고, SOI층(9)이 중공 형상 구조(7)에 직접 접촉하고, 노출하고 있는 부분이 다르다.
또는 도 14에 도시한 제5 실시예와 유사한 단면 구조이지만, 지지 구조를 구성하는 지지 배선을 보호하는 지지 절연층이 실리콘 질화막(302)뿐임과 함께, 지지 배선 저면의 다결정 실리콘(101)이 노출하고 있는 부분이 다르다.
본 실시예에 따르면, 지지 구조의 열 컨덕턴스는 매우 낮은 값임과 동시에, 센서부 이면으로부터의 복사에 의한 열 수송을 대폭 저감하고 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 감도가 매우 높은 적외선 센서를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 방법을 도 16∼도 18에 도시하였다. 도 16∼도 18은 상술한 도 7∼도 9와 기본적으로 동일한 공정이므로, 그 설명은 생략하지만, 도 16의 (a)와 도 7의 (a)와의 비교에서 알 수 있듯이 도 16의 (a)에 도시한 본 실시예에서는 매립 산화막(8)이 얇은 SOI 기판을 이용하고 있다. 따라서, 최종 구조인 도 18의 (e) 또는 도 18의 (f)에 도시한 바와 같이 지지 구조의 저면에는 매립 산화막(8)이 존재하지 않는다. 도시하지 않지만, 센서부(10)의 저면에는 단결정 실리콘층(9)이 노출하고 있다.
도 18의 (e)까지의 제조 공정으로 도 14의 구조가 얻어지고, 도 18의 (f)까지의 제조 공정으로 도 15의 공정이 얻어진다.
〈제7 및 제8 실시예〉
다음으로, 본 발명의 제7 및 제8 실시예에 따른 적외선 센서의 제조 방법을 도 19∼도 21에 도시하였다. 도 19∼도 21은 상술한 도 11∼도 13과 기본적으로 동일한 공정이므로, 그 설명은 생략하지만, 도 19의 (a)와 도 11의 (a)와의 비교에서 알 수 있듯이 도 19의 (a)에 도시한 본 실시예에서는 매립 산화막(8)이 얇은 SOI 기판을 이용하고 있다. 따라서, 최종 구조인 도 20의 (d) 또는 도 21에 도시한 바와 같이 지지 구조의 저면에는 매립 산화막(8)이 존재하지 않는다. 도시하지 않지만, 센서부(10)의 저면에는 단결정 실리콘층(9)이 노출하고 있다.
도 20의 (d)까지의 제조 공정으로 도 14의 구조가 얻어지고, 도 21까지의 제조 공정으로 도 15의 공정이 얻어진다.
또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 이상 설명한 실시예는 모두 적외선 검출 화소를 2차원적으로 어레이 배치하여 구성된 적외선 센서이지만, 물론 적외선 검출 화소를 1차원적으로 배열한 1차원 센서나, 어레이 배치되지 않은 단일의 적외선 센서에 적용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 실시예에서는 폴리사이드 구조에 의해 게이트 전극 및 지지 배선을 형성한 예를 나타내었지만, 또한 저저항화가 가능한 폴리 메탈 구조의 적용도 가능하고, 지지 배선부의 전기 저항에 기인한 열 잡음이 보다 저감 가능하고, 고감도화가 가능하기 때문에, 보다 바람직하다.
이 경우, 게이트 전극 및 지지 배선의 적층 구조로서는 예를 들면, 다결정 실리콘층(101) 상에 금속 실리사이드층(103) 대신에 배리어 메탈로서의 질화 티탄막과 저저항화를 위한 텅스텐막을 적층 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 열전 변환 수단으로서 이용하는 pn 접합으로서, 플래너 구조의 pn 접합에 한정하는 것이 아니라, 도 23에 도시한 바와 같이 측면 구조의 pn 접합을 열전 변환 수단으로서 이용하는 경우에도 실시 가능하다.
또한, 본 발명은 열전 변환 수단으로서 pn 접합을 이용하는 것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 센서 소자 주변 회로에서의 MOS 트랜지스터의 게이트 재료로서, 저저항의 폴리사이드 구조나 폴리 메탈 구조를 이용하여, 이와 동일한 층으로 볼로메타를 형성하는 구조에 있어서도, 그 미세 가공성이나, 공정 단축 효과에 의한 고감도화 및 저비용화의 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.
기타, 본 발명의 요지를 일탈하지 않은 범위에서 여러가지 변형하여 실시 가능하다.
본 발명에 따르면, 저비용, 고감도의 비냉각 적외선 센서를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서의 적외선 검출 화소의 등가 회로.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서의 적외선 검출 화소의 단면 구조와 평면 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서의 센서부를 지지하기 위한 지지 구조 및 센서 소자 주변 회로에 형성되는 MOS 트랜지스터의 제조 공정을 설명하기 위한 공정 단면도.
도 5는 도 4에 계속되는 공정 단면도.
도 6은 CVD 실리콘 질화막, CVD 실리콘 산화막 및 열 산화에 의한 실리콘 산화막의 10㎛대에서의 흡수를 설명하기 위한 특성도.
도 7은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 적외선 센서에 있어서의 센서부를 지지하기 위한 지지 구조 및 센서 소자 주변 회로에 형성되는 MOS 트랜지스터의 제조 공정을 설명하기 위한 공정 단면도.
도 8은 도 7에 계속되는 공정 단면도.
도 9는 도 8에 계속되는 공정 단면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 센서의 적외선 검출 화소의 단면 구조와 평면 구조를 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 적외선 센서에 있어서의 센서부를 지지하기 위한 지지 구조 및 센서 소자 주변 회로에 형성되는 MOS 트랜지스터의 제조 공정을 설명하기 위한 공정 단면도.
도 12는 도 11에 계속되는 공정 단면도.
도 13은 도 12에 계속되는 공정 단면도.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 적외선 센서의 적외선 검출 화소의 단면 구조와 평면 구조를 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 적외선 센서의 적외선 검출 화소의 단면 구조와 평면 구조를 설명하기 위한 도면.
도 16은 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 적외선 센서에 있어서의 센서부를 지지하기 위한 지지 구조 및 센서 소자 주변 회로에 형성되는 MOS 트랜지스터의 중공 형상 구조 형성 전을 위한 제조 공정을 설명하기 위한 단면 구조도.
도 17은 도 16에 계속되는 공정 단면도.
도 18은 도 17에 계속되는 공정 단면도.
도 19는 본 발명의 제7 및 제8 실시예에 따른 적외선 센서에 있어서의 센서부를 지지하기 위한 지지 구조 및 센서 소자 주변 회로에 형성되는 MOS 트랜지스터의 제조 공정을 설명하기 위한 단면 구조도.
도 20은 도 19에 계속되는 공정 단면도.
도 21은 도 20에 계속되는 공정 단면도.
도 22는 종래의 적외선 센서에 있어서의 적외선 검출 화소의 단면 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 23은 측면형 pn 접합을 이용한 적외선 검출 화소의 구조를 설명하기 위한 사시도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 적외선 검출 화소
2 : 적외선 검출 화소 어레이
3 : 수직 신호선
4 : 수평 어드레스선
5 : 열 선택 트랜지스터
6 : 단결정 실리콘 지지 기판
7 : 중공 형상 구조
8 : 매립 실리콘 산화막층
9 : 단결정 실리콘층
10 : 센서부
11 : 소자 분리 실리콘 산화막
12 : 게이트 절연막
13 : LDD 불순물 영역
13' : 소스·드레인 불순물 영역
14 : 실리콘 질화막
16 : 플러그
17 : 금속 배선
18 : 절연층(층간 절연막)
19 : 에칭 홀
101 : 다결정 실리콘층
102 : 금속막
103 : 금속 실리사이드층
201 : 실리콘 산화막층
202 : 실리콘 질화막층
301 : 제2 절연막(실리콘 산화막 등)
302 : 제1 절연막(실리콘 질화막 등)
303 : 제2 절연막(실리콘 산화막 등)
401 : 본딩 패드 개구부
402 : 산화 실리콘층
501 : 반사층
502 : 절연층
503 : 흡수체층

Claims (15)

  1. 기판 상에 형성되어 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와, 상기 기판 상에 형성되어 상기 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부와, 이 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있으며 상기 열전 변환부로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 상기 기판 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 포함한 적외선 센서에 있어서,
    상기 화소 선택 수단과 상기 출력 수단 중 적어도 하나는 MOS형 트랜지스터를 갖는 회로로 구성되고, 상기 배선은 상기 MOS형 트랜지스터의 게이트와 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배선 및 상기 게이트는 각각 다결정 실리콘층과 금속 실리사이드층을 포함하는 적층 구조에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배선 및 상기 게이트는 각각 다결정 실리콘층과 금속층을 포함하는 적층 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MOS형 트랜지스터의 게이트층의 측벽에는 측벽 절연막이 형성되고, 상기 지지 구조의 상기 배선의 측면 및 상면을 덮어 제1 절연막이 형성하고, 이 제1 절연막은 상기 MOS형 트랜지스터의 상기 측벽 절연막과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  5. 기판 상에 형성되어 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와, 상기 기판 상에 형성되어 상기 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부와, 이 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있으며 상기 열전 변환부로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 상기 기판 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 포함한 적외선 센서에 있어서,
    상기 화소 선택 수단과 상기 출력 수단 중 적어도 하나는 MOS형 트랜지스터를 갖는 회로로 구성되고, 상기 MOS형 트랜지스터의 게이트층의 측벽에는 측벽 절연막이 형성되고, 상기 지지 구조는 상기 배선의 측면 및 상면을 덮는 제1 절연막을 포함하고, 이 제1 절연막은 상기 MOS형 트랜지스터의 상기 측벽 절연막과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  6. 기판 상에 형성되어 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와, 상기 기판 상에 형성되어 상기 적외선 흡수부에서 흡수된 적외선에 의한 온도 변화를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부와, 이 열전 변환부를 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하고 있으며 상기 열전 변환부로부터 상기 전기 신호를 출력하는 배선을 갖는 지지 구조를 각각 포함하고, 상기 기판 상에 배열되어 있는 복수의 적외선 검출 화소와, 상기 복수의 적외선 검출 화소 중 상기 전기 신호를 출력해야 할 화소를 선택하는 화소 선택 수단과, 선택된 상기 적외선 검출 화소로부터 상기 전기 신호를 상기 배선을 통해 출력하는 출력 수단을 포함한 적외선 센서에 있어서,
    상기 지지 구조는 상기 배선의 측면 및 상면을 덮는 제1 절연막을 포함하고, 또한 이 제1 절연막 상측 및 상기 배선 하측 중 적어도 한쪽에는 상기 제1 절연막보다 폭이 좁은 제2 절연막을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 절연막은 질화실리콘으로 이루어지고, 상기 제2 절연막은 산화실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적외선 센서.
  8. 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와 이 적외선 흡수부에서의 온도를 전기 신호로 변환하는 열전 변환부를 각각 갖는 복수의 적외선 검출 화소들을 기판 상에 갖는 적외선 센서를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판 상에 상기 열전 변환부를 형성하는 공정과,
    상기 기판 상에 도전막을 형성하는 공정과,
    상기 도전막을 패터닝하여 제1 도전막 패턴을 상기 적외선 검출 화소가 형성되어야 하는 제1 영역들에 형성함과 함께 제2 도전막 패턴을 상기 제1 영역들 이외의 제2 영역들에 형성하는 공정과,
    상기 열전 변환부들 및 상기 제1 도전막 패턴들 아래의 상기 기판 부분들을 에칭하여 상기 열전 변환부들을 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하도록 구성된 지지 구조들을 형성하는 공정 - 상기 지지 구조들은 상기 제1 도전막 패턴들을 상기 적외선 검출 화소들로부터 상기 전기 신호를 전달하도록 구성된 도전성 배선층들로서 가짐-,
    상기 제2 도전막 패턴들을 포함하는 게이트층들을 갖는 MOS 트랜지스터들을 형성하는 공정과,
    상기 적외선 검출 화소들 중 적어도 하나를 선택하도록 구성된 화소 선택 회로를 형성하는 공정 - 상기 화소 선택 회로는 상기 MOS 트랜지스터들 중 적어도 하나를 포함함 -과,
    선택된 적외선 검출 화소들로부터 전달된 상기 전기 신호를 상기 도전성 배선층들을 통해 출력하도록 구성된 출력 수단을 형성하는 공정 - 상기 출력 회로는 상기 MOS 트랜지스터들 중 적어도 하나를 포함함 -
    을 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 도전막을 형성하는 공정은,
    다결정 실리콘층과 금속 실리사이드층을 포함하는 적층 구조를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 도전성 배선층들 및 상기 게이트층들 각각은 상기 적층 구조를 갖는 적외선 센서 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 도전막을 형성하는 공정은,
    다결정 실리콘층과 금속층을 포함하는 적층 구조를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 도전성 배선층들 및 상기 게이트층들 각각은 상기 적층 구조를 갖는 적외선 센서 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 MOS 트랜지스터들의 게이트층들의 측면들 및 상면들 상에 제1 절연층들을 형성하는 공정과,
    상기 도전성 배선층들의 측면들 및 상면들을 커버하는 제2 절연층들을 형성하는 공정
    을 포함하고, 상기 제1 및 제2 절연층들은 절연막을 패터닝함으로써 형성되는 적외선 센서의 제조 방법.
  12. 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와 상기 적외선 흡수부에서의 온도 변화를 전기 신호로 변환하도록 구성된 열전 변환부를 각각 갖는 복수의 적외선 검출 화소들을 기판 상에 갖는 적외선 센서의 제조 방법으로서,
    제1 도전막 패턴들을 상기 적외선 검출 화소들이 형성되어야 하는 제1 영역들 상에 형성하는 공정과,
    제2 도전막 패턴들을 제1 영역들 이외의 제2 영역들 상에 형성하는 공정과,
    상기 제1 및 제2 도전막 패턴들의 측면들 및 상면들을 커버하도록 제1 절연층들을 형성하는 공정과,
    상기 열전 변환부들 및 상기 제1 도전막 패턴들 아래의 상기 기판 부분들을 에칭하여 상기 열전 변환부들을 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하도록 형성된 지지 구조들을 형성하는 공정 - 상기 지지 구조들은 상기 제1 도전막 패턴들을 상기 적외선 검출 화소들로부터 상기 전기 신호를 전달하도록 구성된 도전성 배선층들로서 가짐-,
    상기 제2 도전막 패턴들 및 상기 제1 절연층을 포함하는 게이트층들을 갖는 MOS 트랜지스터들을 형성하는 공정과,
    상기 적외선 검출 화소들 중 상기 전기 신호를 전달하는 적어도 하나의 적외선 검출 화소를 선택하도록 구성된 화소 선택 회로를 형성하는 공정 - 상기 화소 선택 회로는 상기 MOS 트랜지스터들 중 적어도 하나를 포함함 -과,
    선택된 적외선 검출 화소들로부터 전달된 상기 전기 신호를 상기 도전성 배선층들을 통해 출력하도록 구성된 출력 회로를 형성하는 공정 - 상기 출력 회로는 상기 MOS 트랜지스터들 중 적어도 하나를 포함함 -
    을 포함하는 적외선 센서의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 절연층들은 질화 실리콘을 포함하는 적외선 센서의 제조 방법.
  14. 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부와 상기 적외선 흡수부에서의 온도 변화를 전기 신호로 변환하도록 구성된 열전 변환부를 각각 갖는 복수의 적외선 검출 화소들을 기판 상에 갖는 적외선 센서의 제조 방법으로서,
    상기 기판의 상기 적외선 검출 화소들이 형성되어야 하는 영역들에 오목부들을 형성하는 공정과,
    상기 오목부들에 소자 분리 절연층들을 형성하는 공정과,
    상기 소자 분리 절연층들 상에 제1 도전막 패턴들을 형성하는 공정과,
    상기 제1 도전막 패턴들의 측면들 및 상면들을 커버하도록 제1 절연층들을 형성하는 공정과,
    상기 제1 절연층들 상에 제2 절연층을 형성하는 공정과,
    상기 열전 변환부들 및 상기 제1 도전막 패턴들 아래의 상기 기판 부분들을 에칭하여 상기 열전 변환부들을 상기 기판 상에 공극을 통해 지지하도록 형성된 지지 구조들을 형성하는 공정 - 상기 지지 구조들은 상기 제1 도전막 패턴들을 상기 적외선 검출 화소들로부터 상기 전기 신호를 전달하는 도전성 배선층들로서 가짐 -과,
    상기 소자 분리 절연층들 및 상기 제2 절연층을 상기 제1 절연층들에 대하여 선택적으로 에칭하여, 상기 소자 분리 절연층들 및 상기 제1 절연층들 상의 상기 제2 절연층의 부분들 중 적어도 한쪽을 제거하는 것과, 상기 제2 절연층의 폭을 상기 제1 절연층들의 폭보다 작게 만드는 것 중 적어도 하나를 수행하는 공정과,
    상기 복수의 적외선 검출 화소들 중 상기 전기 신호를 전달할 적어도 하나의 화소를 선택하도록 구성된 화소 선택 회로 - 상기 화소 선택 회로는 상기 MOS 트랜지스터들 중 적어도 하나를 포함함 -과,
    선택된 적외선 검출 화소들로부터 전달된 상기 전기 신호를 상기 도전성 배선층들을 통해 출력하도록 구성된 출력 회로를 형성하는 공정 - 상기 출력 회로는 상기 MOS 트랜지스터들 중 적어도 하나를 포함함 -
    을 포함하는 적외선 센서의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 절연층들은 질화 실리콘을 포함하고, 상기 제2 절연층들은 산화 실리콘을 포함하는 적외선 센서의 제조 방법.
KR10-2001-0056137A 2000-09-29 2001-09-12 적외선 센서 및 그 제조 방법 KR100537124B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2000-00298277 2000-09-29
JP2000298277A JP2002107224A (ja) 2000-09-29 2000-09-29 赤外線センサ及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020025681A KR20020025681A (ko) 2002-04-04
KR100537124B1 true KR100537124B1 (ko) 2005-12-16

Family

ID=18780257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0056137A KR100537124B1 (ko) 2000-09-29 2001-09-12 적외선 센서 및 그 제조 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6541298B2 (ko)
JP (1) JP2002107224A (ko)
KR (1) KR100537124B1 (ko)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3589997B2 (ja) * 2001-03-30 2004-11-17 株式会社東芝 赤外線センサおよびその製造方法
JP3866069B2 (ja) * 2001-09-26 2007-01-10 株式会社東芝 赤外線固体撮像装置
JP3944465B2 (ja) * 2003-04-11 2007-07-11 三菱電機株式会社 熱型赤外線検出器及び赤外線フォーカルプレーンアレイ
US8616967B2 (en) 2004-02-25 2013-12-31 Cfph, Llc System and method for convenience gaming
US7534169B2 (en) 2005-07-08 2009-05-19 Cfph, Llc System and method for wireless gaming system with user profiles
US7637810B2 (en) 2005-08-09 2009-12-29 Cfph, Llc System and method for wireless gaming system with alerts
US7811172B2 (en) 2005-10-21 2010-10-12 Cfph, Llc System and method for wireless lottery
US20070060358A1 (en) 2005-08-10 2007-03-15 Amaitis Lee M System and method for wireless gaming with location determination
US8092303B2 (en) 2004-02-25 2012-01-10 Cfph, Llc System and method for convenience gaming
JP4208846B2 (ja) * 2005-02-10 2009-01-14 株式会社東芝 非冷却赤外線検出素子
CN101155662B (zh) * 2005-04-01 2010-09-01 通快机床两合公司 包括以像素矩阵形式提供的温度传感器的光学元件及记录射束参数的方法
US20070001094A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Micron Technology, Inc. Infrared filter for imagers
US8070604B2 (en) 2005-08-09 2011-12-06 Cfph, Llc System and method for providing wireless gaming as a service application
US10510214B2 (en) 2005-07-08 2019-12-17 Cfph, Llc System and method for peer-to-peer wireless gaming
JP4528720B2 (ja) 2005-12-28 2010-08-18 株式会社東芝 赤外線検出素子およびその製造方法と赤外線カメラ
US7549576B2 (en) 2006-05-05 2009-06-23 Cfph, L.L.C. Systems and methods for providing access to wireless gaming devices
US7644861B2 (en) 2006-04-18 2010-01-12 Bgc Partners, Inc. Systems and methods for providing access to wireless gaming devices
US8939359B2 (en) 2006-05-05 2015-01-27 Cfph, Llc Game access device with time varying signal
JP4221424B2 (ja) 2006-08-09 2009-02-12 株式会社東芝 固体撮像素子及びその製造方法並びに撮像装置
US8292741B2 (en) 2006-10-26 2012-10-23 Cfph, Llc Apparatus, processes and articles for facilitating mobile gaming
US9306952B2 (en) 2006-10-26 2016-04-05 Cfph, Llc System and method for wireless gaming with location determination
US8510567B2 (en) 2006-11-14 2013-08-13 Cfph, Llc Conditional biometric access in a gaming environment
US9411944B2 (en) 2006-11-15 2016-08-09 Cfph, Llc Biometric access sensitivity
US8645709B2 (en) 2006-11-14 2014-02-04 Cfph, Llc Biometric access data encryption
US8319601B2 (en) 2007-03-14 2012-11-27 Cfph, Llc Game account access device
US9183693B2 (en) 2007-03-08 2015-11-10 Cfph, Llc Game access device
US8581721B2 (en) 2007-03-08 2013-11-12 Cfph, Llc Game access device with privileges
KR100928200B1 (ko) 2007-10-31 2009-11-25 한국전자통신연구원 바이폴라 트랜지스터 기반의 비냉각형 적외선 센서 및 그의제조 방법
JP5255873B2 (ja) * 2008-03-17 2013-08-07 浜松ホトニクス株式会社 光検出器
JP5016527B2 (ja) * 2008-03-18 2012-09-05 三菱電機株式会社 熱型赤外線撮像素子
JP4975669B2 (ja) * 2008-03-25 2012-07-11 株式会社東芝 赤外線検出器およびこの赤外線検出器を備えた固体撮像素子
US7911015B2 (en) * 2008-04-03 2011-03-22 Mitsubishi Electric Corporation Infrared detector and infrared solid-state imaging device
DE102008001885A1 (de) * 2008-05-20 2009-11-26 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung und Verfahren zum Betrieb einer Sensoranordnung
US9595479B2 (en) 2008-07-08 2017-03-14 MCube Inc. Method and structure of three dimensional CMOS transistors with hybrid crystal orientations
US20100075481A1 (en) 2008-07-08 2010-03-25 Xiao (Charles) Yang Method and structure of monolithically integrated ic-mems oscillator using ic foundry-compatible processes
US8148781B2 (en) 2008-07-28 2012-04-03 MCube Inc. Method and structures of monolithically integrated ESD suppression device
US8120076B2 (en) * 2008-07-28 2012-02-21 Yang Xiao Charles Method and structure of monolithically integrated infrared sensing device
JP2010078449A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp 赤外線撮像素子及びその製造方法
JP4516625B1 (ja) * 2009-08-11 2010-08-04 正幸 安部 電子装置
WO2011030413A1 (ja) * 2009-09-09 2011-03-17 株式会社 東芝 固体撮像装置およびその製造方法
JP5687202B2 (ja) * 2009-11-04 2015-03-18 ローム株式会社 圧力センサおよび圧力センサの製造方法
JP5143176B2 (ja) * 2010-03-31 2013-02-13 株式会社東芝 赤外線撮像素子およびその製造方法
US8974302B2 (en) 2010-08-13 2015-03-10 Cfph, Llc Multi-process communication regarding gaming information
US8956231B2 (en) 2010-08-13 2015-02-17 Cfph, Llc Multi-process communication regarding gaming information
FR2966268B1 (fr) * 2010-10-18 2013-08-16 St Microelectronics Rousset Procédé comprenant une détection d'une remise en boitier d'un circuit intégré après une mise en boitier initiale, et circuit intégré correspondant.
JP5861264B2 (ja) * 2011-03-29 2016-02-16 セイコーエプソン株式会社 赤外線検出素子
JP5669654B2 (ja) * 2011-04-05 2015-02-12 三菱電機株式会社 赤外線撮像素子の製造方法および赤外線撮像素子
DE102012208220A1 (de) * 2012-05-16 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Infrarot-Sensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Infrarot-Sensorvorrichtung
JP2013253896A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Seiko Epson Corp 光検出素子、カメラおよび電子機器
DE102012218414A1 (de) * 2012-10-10 2014-04-10 Robert Bosch Gmbh Integrierte Diodenanordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren
FR2999805B1 (fr) * 2012-12-17 2017-12-22 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'un dispositif de detection infrarouge
US10677656B2 (en) * 2012-12-31 2020-06-09 Flir Systems, Inc. Devices and methods for infrared reference pixels
KR101734080B1 (ko) 2015-07-23 2017-05-11 싸니코전자 주식회사 열차폐 홀을 구비하는 써모파일 장치 및 이를 이용한 온도센서
US10510851B2 (en) * 2016-11-29 2019-12-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Low resistance contact method and structure
JP6726087B2 (ja) * 2016-12-14 2020-07-22 浜松ホトニクス株式会社 光検出器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08105794A (ja) * 1994-08-11 1996-04-23 Nec Corp ボロメータ型赤外線検知素子、その駆動方法、および検出用積分回路
JPH08285680A (ja) * 1995-02-16 1996-11-01 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出装置とその製造方法、および赤外線検出装置製造のためのエッチングモニタ
JPH09126884A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 焦電型赤外線センサ及びその製造方法
JPH09284651A (ja) * 1996-04-19 1997-10-31 Nec Corp 熱型赤外線撮像装置およびその駆動方法
JP2000055731A (ja) * 1998-08-03 2000-02-25 Nissan Motor Co Ltd 赤外線検出素子
KR20010024718A (ko) * 1997-12-18 2001-03-26 다니구찌 이찌로오 적외선 고체 촬상소자

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059543A (en) * 1990-09-21 1991-10-22 The Board Of Regents Acting For And On Behalf Of The University Of Michigan Method of manufacturing thermopile infrared detector
JPH1131850A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100320760B1 (ko) * 1997-08-01 2002-01-18 하루타 히로시 열전 소자와 그 제조 방법
JP3529596B2 (ja) 1997-08-06 2004-05-24 株式会社東芝 赤外線固体撮像装置及びその製造方法
KR100239494B1 (ko) * 1998-02-28 2000-01-15 구자홍 써모파일 센서 및 그 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08105794A (ja) * 1994-08-11 1996-04-23 Nec Corp ボロメータ型赤外線検知素子、その駆動方法、および検出用積分回路
JPH08285680A (ja) * 1995-02-16 1996-11-01 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出装置とその製造方法、および赤外線検出装置製造のためのエッチングモニタ
JPH09126884A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 焦電型赤外線センサ及びその製造方法
JPH09284651A (ja) * 1996-04-19 1997-10-31 Nec Corp 熱型赤外線撮像装置およびその駆動方法
KR20010024718A (ko) * 1997-12-18 2001-03-26 다니구찌 이찌로오 적외선 고체 촬상소자
JP2000055731A (ja) * 1998-08-03 2000-02-25 Nissan Motor Co Ltd 赤外線検出素子

Also Published As

Publication number Publication date
US20020039838A1 (en) 2002-04-04
US6541298B2 (en) 2003-04-01
KR20020025681A (ko) 2002-04-04
JP2002107224A (ja) 2002-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100537124B1 (ko) 적외선 센서 및 그 제조 방법
JP3497797B2 (ja) 赤外線センサの製造方法
JP3589997B2 (ja) 赤外線センサおよびその製造方法
JP4975669B2 (ja) 赤外線検出器およびこの赤外線検出器を備えた固体撮像素子
JP3529596B2 (ja) 赤外線固体撮像装置及びその製造方法
JP3959480B2 (ja) 赤外線検出器
JP5357441B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法
US7193211B2 (en) Thermal type infrared ray imaging device and fabrication method thereof
JP2004085331A (ja) 赤外線撮像装置
JP3672516B2 (ja) 赤外線センサ装置及びその製造方法
JP2776740B2 (ja) 熱型赤外線固体撮像素子
JP4028441B2 (ja) 赤外線固体撮像素子およびその製造方法
JP2006297502A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2005030871A (ja) 赤外線センサの製造方法
JP3763822B2 (ja) 赤外線センサ
JP4410071B2 (ja) 赤外線固体撮像装置
JP2002296117A (ja) 撮像素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081120

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee