KR101683257B1 - 광 검출기 - Google Patents

광 검출기 Download PDF

Info

Publication number
KR101683257B1
KR101683257B1 KR1020107018149A KR20107018149A KR101683257B1 KR 101683257 B1 KR101683257 B1 KR 101683257B1 KR 1020107018149 A KR1020107018149 A KR 1020107018149A KR 20107018149 A KR20107018149 A KR 20107018149A KR 101683257 B1 KR101683257 B1 KR 101683257B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
film
bolometer
metal
metal film
Prior art date
Application number
KR1020107018149A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100133363A (ko
Inventor
준 스즈키
후미카즈 오지마
류스케 기타우라
Original Assignee
하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 filed Critical 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Publication of KR20100133363A publication Critical patent/KR20100133363A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101683257B1 publication Critical patent/KR101683257B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L27/1446—Devices controlled by radiation in a repetitive configuration
    • 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
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0853—Optical arrangements having infrared absorbers other than the usual absorber layers deposited on infrared detectors like bolometers, wherein the heat propagation between the absorber and the detecting element occurs within a solid
    • 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
    • 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
    • G01J5/22—Electrical features thereof
    • G01J5/24—Use of specially adapted circuits, e.g. bridge circuits
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect

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)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

볼로미터 소자(11) 및 레퍼런스 소자(21)를 가지는 적외선 검출기(1)에 있어서, 기판(10)의 표면으로부터 이간하여 기판(10)의 표면 상에 지지된 볼로미터 박막(22)과, 볼로미터 박막(22)의 기판(10)측의 표면에 절연막(31)을 개재시켜 형성된 방열용 금속막(23)과, 방열용 금속막(23) 및 기판(10)과 열적으로 접속된 복수의 금속 기둥(25)을 구비함으로써, 적외선에 의해 발생한 수광부(22a)의 열이 절연막(31), 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25), 기판측 방열용 금속막(24)을 통해 기판(10)에 효율 좋게 방열되므로, 사용 환경의 변화에 의해 발생하는 온도 변화만을 정확하게 측정할 수 있고, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시키면서, 소형화를 도모할 수 있다.

Description

광 검출기{PHOTODETECTOR}
본 발명은 광 검출기에 관한 것이다.
종래, 광 검출기로서 온도에 의해 저항값이 변화하는 재료를 사용하여 적외선을 검지하는, 이른바 볼로미터(bolometer)형의 적외선 검출기가 알려져 있다. 이 볼로미터형의 적외선 검출기로서, 예를 들어 특허 문헌 1에는 입사된 적외선을 감지하는 볼로미터 소자와, 사용 환경의 변화에 의해 생기는 온도 변화를 검출하는 레퍼런스 소자를 구비하고, 양자가 출력하는 신호를 사용하여, 사용 환경의 변화에 의해 생기는 온도 변화의 영향을 제거한 신호를 산출하고, 적외선을 검출하는 것이 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 적외선 검출기는 열용량체인 실리콘 기판 상에 공동(空洞)을 통해 지지된 볼로미터 박막을 가지는 볼로미터 소자와, 실리콘 기판 상에 희생층(犧牲層)을 개재시켜 형성된 볼로미터 박막을 가지는 레퍼런스 소자를 구비하고 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개평 10-227689호 공보
그렇지만 특허 문헌 1에 기재된 적외선 검출기에 있어서는 레퍼런스 소자의 희생층의 재료로서, 열전도율이 작고 또한 열용량이 큰 것이 사용되기 때문에, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향의 저감이 불충분하게 될 우려가 있다.
한편, 사용 환경에 있어서 온도 변화에 대한 응답성을 향상시키기 위해, 레퍼런스 소자에 있어서 희생층을 얇게 하면, 볼로미터 소자와 레퍼런스 소자의 높이가 크게 다른 구성으로 되기 때문에, 예를 들어 노광에 의한 패터닝시에 초점 심도(焦点 深度)의 제어가 어렵고, 미세한 패턴의 형성이 곤란하게 되고, 적외선 검출기의 소형화가 방해될 우려가 있다.
그래서 본 발명은 이와 같은 기술 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 충분히 저감시키면서, 소형화를 도모할 수 있는 광 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉 본 발명에 관한 광 검출기는, 기판의 표면으로부터 이간(離間)하여 기판의 표면 상에 지지된 제1 볼로미터막과; 기판의 표면으로부터 이간하여 기판의 표면 상에 지지된 제2 볼로미터막과; 제2 볼로미터막의 기판측의 표면에 절연막을 개재시켜 형성된 제1 금속막과; 제1 금속막 및 기판과 열적(熱的)으로 접속된 복수의 금속 기둥을 구비하여 구성된다.
본 발명에 관한 광 검출기에 있어서는 절연막, 제1 금속막 및 금속 기둥을 통해 제2 볼로미터막이 기판과 접속되어 있다. 이 때문에, 제2 볼로미터막을 레퍼런스 소자의 볼로미터막으로서 채용하는 경우에 있어서, 적외선에 의해 발생한 제2 볼로미터막의 열이 절연막, 제1 금속막 및 금속 기둥을 통해 기판에 효율 좋게 방열되므로, 사용 환경의 변화에 의해 발생하는 온도 변화만을 정확히 측정할 수 있다. 그 결과, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시키는 것이 가능하게 된다. 또한 레퍼런스 소자의 열을 효율 좋게 기판에 방열하기 위해 희생층의 두께를 얇게 할 필요성이 없어지기 때문에, 예를 들어 노광에 의한 패터닝을 하는 경우에, 초점 심도의 제어가 용이하게 되고, 미세한 패턴의 형성이 용이하게 되는 결과, 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다
여기서, 기판의 표면에 있어서 제2 볼로미터막과 대향하는 영역에는 제2 금속막이 형성되어 있고, 금속 기둥은 제1 금속막 및 제2 금속막과 접속되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제2 금속막을 금속 기둥과 기판 사이에 개재시킴으로써, 제2 볼로미터막을 레퍼런스 소자의 볼로미터막으로서 채용하는 경우에 있어서, 금속 기둥과 기판의 열적인 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 입사한 적외선에 의해 제2 볼로미터막에 발생한 열을 한층 효율 좋게 기판에 방열할 수 있다.
또, 기판의 표면에 있어서 제1 볼로미터막과 대향하는 영역에는 제3 금속막이 형성되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같이 구성함으로써, 제1 볼로미터막을 볼로미터 소자의 볼로미터막으로서 채용하는 경우에 있어서, 제1 볼로미터막을 투과한 적외선을 제3 금속막에 의해 제1 볼로미터막 측에 반사시켜 제1 볼로미터막에 재차 입사시킬 수 있기 때문에, 적외선에 의해 발생하는 열을 효율 좋게 계측할 수 있다.
또, 제1 볼로미터막 및 제2 볼로미터막은 기판의 표면과 거의 평행으로서 거의 동일한 평면 상에 위치하는 것이 바람직하며, 이와 같이 구성함으로써, 예를 들어 노광에 의한 패터닝을 하는 경우에, 초점 심도의 제어를 한층 용이하게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광 검출기에 있어서, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율적으로 저감시키면서, 소형화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 광 검출기의 일 실시 형태인 적외선 검출기의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 적외선 검출기의 화소부의 일부 확대 평면도이다.
도 3은 도 1의 적외선 검출기의 화소부에 있어서 볼로미터 소자의 사시도이다.
도 4는 도 1의 적외선 검출기의 화소부에 있어서 볼로미터 소자의 평면도이다.
도 5는 도 1의 적외선 검출기의 레퍼런스 화소부에 있어서 레퍼런스 소자의 평면도이다.
도 6은 도 4,5의 VI- VI 선을 따른 조합 단면도이다.
도 7은 도 1에 나타내는 신호 처리 회로부의 회로도이다.
도 8은 도 1에 나타내는 신호 처리 회로부의 회로도이다.
도 9는 도 6에 나타내는 레퍼런스 소자의 기판 열산화 공정, 제1 전극 형성 공정 및 Si02 적층 공정을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 6에 나타내는 레퍼런스 소자의 개구 형성 공정, 제2 전극 형성 공정 및 희생층 도포 공정을 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 6에 나타내는 레퍼런스 소자의 더미 화소 작성 공정, 금속 기둥 형성 공정 및 방열용 금속막 형성 공정을 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 6에 나타내는 레퍼런스 소자의 절연막 적층 공정, 볼로미터 박막 적층 공정 및 전극용 금속막 적층 공정을 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 6에 나타내는 레퍼런스 소자의 상부 전극 형성 공정, 개구 형성 공정 및 전극 플러그 형성 공정을 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 6에 나타내는 레퍼런스 소자의 하부 전극 형성 공정 및 희생층 제거 공정을 나타내는 단면도이다.
도 15는 도 11에 나타내는 금속 기둥의 효과를 설명하는 개요도이다.
도 16은 도 1에 나타내는 적외선 검출기의 변형예이다.
도 17은 도 1에 나타내는 적외선 검출기의 변형예이다.
도 18은 도 1에 나타내는 적외선 검출기의 변형예이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 중복하는 설명을 생략한다.
본 발명의 실시 형태에 관한 광 검출기는 온도에 의해 저항값이 변화하는 재료를 사용하여 적외선을 검출하는, 이른바 볼로미터형의 적외선 검출기로서, 적외 촬상기(imager)나 서모그래피(thermographic) 등에 바람직하게 사용되는 것이다. 처음에, 본 실시 형태에 관한 적외선 검출기의 구성을 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 광 검출기의 일 실시 형태인 적외선 검출기의 평면도, 도 2는 도 1의 적외선 검출기의 화소부의 일부를 확대한 평면도, 도 3은 도 1의 적외선 검출기의 1 화소의 구성을 나타내는 사시도, 도 4는 도 1의 적외선 검출기의 화소부에 있어서 1화소의 구성을 나타내는 평면도, 도 5는 도 1의 적외선 검출기의 레퍼런스 화소부에 있어서 1화소의 구성을 나타내는 평면도, 도 6은 도 4의 VI-VI 선을 따른 단면 및 도 5의 VI-VI 선을 따른 단면을 조합한 적외선 검출기의 모식적인 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 적외선 검출기(1)는 적외선을 열 변화에 의해 검출하는 검출기로서, 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성되어 적외선 수광기로서 기능하는 화소부(12)와, 기판(10) 상에 형성되어 사용 환경에 의한 영향을 계측하는 레퍼런스 화소부(13)와, 신호 처리 회로부(14)를 구비하여 구성되어 있다. 화소부(12) 및 레퍼런스 화소부(13)는 각각 신호 처리 회로부(14)와 전기적으로 접속되어 있다. 기판(10)은 예를 들어 Si 기판이 사용된다. 또한, 이하에서 Si 기판의 표면에 열산화층이나 하지층(下地層)이 형성되는 경우에는, 이 층도 포함하는 것을 기판(10)으로 칭한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 화소부(12)는 기판(10) 상에 복수의 화소(볼로미터 소자(11))를 2차원 어레이화함으로써 형성되고, 이른바 표면 마이크로 머신으로 되어 있다. 화소를 구성하는 볼로미터 소자(11)는 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 표면에 형성된 ROIC(Read Only IC) 패드(16, 17)와, ROIC 패드(16, 17) 상에 각각 형성된 전극 플러그(18, 19)와, 기판(10)의 표면으로부터 이간하여 배치된 볼로미터 박막(제1 볼로미터막; 15)을 구비하여 구성되어 있다.
ROIC 패드(16, 17)는 도전성을 가지는 직사각 형상의 패드이며, 신호 처리 회로부(14)와 전기적으로 접속되어 있다. 전극 플러그(18, 19)는 ROIC 패드(16, 17) 상에 적층 방향으로 뻗도록 거의 원주(圓柱) 형상으로 형성되고, ROIC 패드(16, 17)와 전기적으로 접속되어 있다. 전극 플러그(18, 19)는 도전성을 가지는 재료로 이루어지며, 예를 들어 Al이 사용된다.
볼로미터 박막(15)은 기판(10)과 거의 평행으로 배치된 박막으로서, 적외선을 수광하는 직사각형 평면의 수광부(15a)와, 수광부(15a)의 각부(角部 15b, 15c)에 형성된 양부(梁部; 15d, 15e)를 가지고 있다. 양부(15d, 15e)는 각부(15b, 15c)를 기점으로 수광부(15a)의 외주를 따라서 뻗어, 대향하여 형성되어 있다. 그리고 수광부(15a)와 양부(15d, 15e) 사이는 슬릿(15f, 15g)을 통해 각각 공간적으로 이격되어 있고 열적으로 분리되어 있다. 볼로미터 박막(15)은 온도 변화에 의한 저항률 변화가 큰 재료가 사용되고, 예를 들어 비정질 실리콘이 사용된다.
또, 볼로미터 박막(15)의 양부(15d, 15e)에는 수광부(15a)와 전기적으로 접속되는 배선(15h, 15i)이 양부(15d, 15e)의 형상을 따라서 마련되어 있다. 그리고 도 3, 6에 나타내는 바와 같이, 볼로미터 박막(15)은 양부(15d, 15e) 각각의 일단부가 전극 플러그(18, 19)와 접속함으로써 기판(10)의 표면 상에 지지되어 있고, 볼로미터 박막(15)과 기판(10) 사이에는 공극(11a)이 획성(劃成)되어 있다. 그리고 도 4에 나타내는 바와 같이, 양부(15d, 15e)의 배선(15h, 15i)이 전극 플러그(18, 19)에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 이로 인해, 배선(15h, 15i)은 전극 플러그(18, 19) 및 ROIC 패드(16, 17)를 통해 신호 처리 회로부(14)와 전기적으로 접속되어 있다.
또, 도 6에 나타내는 바와 같이, 볼로미터 박막(15)의 기판(10)측의 표면에는 절연막(30)이 형성되어 있다. 절연막(30)으로서는 예를 들어 TEOS(Tetraethyl orthosilicate)를 원료로 한 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 형성된 실리콘 산화막이 사용된다. 그리고 볼로미터 소자(11)의 기판(10)의 표면에 있어서, 볼로미터 박막(15)과 대향하는 영역에는 반사막(제3 금속막; 20)이 적층되어 있다. 이 반사막(20)은 적외선에 대한 반사율이 큰 금속이 사용된다.
이와 같이, 볼로미터 소자(11)는 볼로미터 박막(15)이 기판(10)의 표면으로부터 이간하여 기판(10)과 거의 평행으로 배치되는 구성(멤브레인 구성)으로 되고, 볼로미터 박막(15)과 기판(10) 사이는 공극(11a)에 의해 공간적으로 이격되어 열적으로 분리된 구성으로 되어 있다. 그리고 볼로미터 박막(15)의 수광부(15a)의 온도 변화에 의한 저항율 변화를, 배선(15h, 15i), 전극 플러그(18, 19) 및 ROIC 패드(16, 17)을 통해 신호 처리 회로부(14)에서 독취할 수 있는 구성으로 되어 있다.
한편, 레퍼런스 화소부(13)는 기판(10) 상에 복수의 화소(레퍼런스 소자(21))를 2차원 어레이화함으로써 형성되고, 각 화소는 이른바 옵티컬 블랙으로 되어 있다. 화소를 구성하는 레퍼런스 소자(21)는 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 볼로미터 소자(11)와 거의 동일하게 구성되고, 볼로미터 소자(11)와 비교하여, 방열용 금속막(제1 금속막; 23), 기판측 방열용 금속막(제2 금속막; 24), 및 복수의 금속 기둥(25)을 구비하는 점에서 상위하다. 또한, 볼로미터 소자(11)와 동일한 구성인 ROIC 패드(26, 27) 및 전극 플러그(28, 29)에 대해서는 설명을 생략한다.
볼로미터 박막(제2 볼로미터막; 22)은 볼로미터 박막(15)과 동일 구성의 수광부(22a), 양부(22d, 22e), 배선(22h, 22i) 및 슬릿(22f, 22g)을 가지고 있다. 그리고 도 6에 나타내는 바와 같이, 볼로미터 박막(22) 및 볼로미터 박막(15)은 기판(10)의 표면과 거의 평행으로서 거의 동일한 평면 상에 위치하고 있다. 여기서, 거의 동일한 평면이란 적층 방향에 있어서 후술하는 방열용 금속막(23) 두께의 차를 포함하는 범위의 평면으로서, 예를 들어 ±1㎛ 정도의 범위 내 평면을 말한다.
또, 수광부(22a)의 기판(10)측의 표면에는 직사각형 평면 형상의 방열용 금속막(23)이 절연막(31)을 개재시켜 형성되어 있다. 이 절연막(31)은 볼로미터 소자(11)의 절연막(30)과 동일한 재료로 구성되어 있다. 또, 방열용 금속막(23)으로서 예를 들어 Al, Cu 또는 W가 사용된다.
그리고 방열용 금속막(23)과 기판(10) 사이에는 복수의 금속 기둥(25)이 형성되어 있다. 금속 기둥(25)은 금속으로 이루어져 적층 방향으로 뻗는 원주로서, 적층 방향에 직교하는 방향으로 일정 간격 이간하여 형성되어 있다. 금속 기둥(25)은 방열용 금속막(23) 및 기판(10)과 열적으로 접속되어 있다. 금속 기둥(25)으로서, 예를 들어 Al, Cu 또는 W가 사용된다. 또한, 금속 기둥(25) 및 방열용 금속막(23)은 일체 형성되어 있어도 된다. 또, 레퍼런스 소자(21)의 기판(10)의 표면측에 있어서, 볼로미터 박막(22)의 수광부(22a)와 대향하는 영역에는 직사각형 평면 형상의 기판측 방열용 금속막(24)이 형성되어 있다. 기판측 방열용 금속막(24)은 복수의 금속 기둥(25)의 단면적보다도 큰 면적을 가지고, 금속 기둥(25) 및 기판(10)과 열적으로 접속되어 있다. 기판측 방열용 금속막(24)은 금속으로 이루어지며, 예를 들어 Al, Cu 또는 W가 사용된다.
이와 같이, 레퍼런스 소자(21)는 볼로미터 박막(22)의 적외선 입사에 수반하는 온도 변화에 의해 발생하는 열을, 절연막(31), 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25) 및 기판측 방열용 금속막(24)을 통해 기판(10)에 방열할 수 있는 구성으로 되어 있다. 그리고 볼로미터 박막(22)의 환경 변화 등의 온도 변화에 의한 저항율 변화를, 배선(22h, 22i), 전극 플러그(28, 29) 및 ROIC 패드(26, 27)를 통해 신호 처리 회로부(14)에서 독취할 수 있는 구성으로 되어 있다.
또, 도 1에 나타내는 신호 처리 회로부(14)는 기판(10)에 마련된 독출용의 회로로서 화소부(12) 및 레퍼런스 화소부(13)의 출력 신호를 독출하여, 화소부(12)의 출력 신호로부터 레퍼런스 화소부(13)의 출력 신호를 감산하는 기능을 가지고 있다. 이하, 독출 회로에 대해 도 7, 도 8을 사용하여 구체적으로 설명한다. 도 7, 8은 신호 처리 회로부(14)의 독출 회로를 나타내는 회로도이다. 먼저, 설명 이해의 용이성을 고려하여, 볼로미터 소자(11) 및 레퍼런스 소자(21)를 각각 하나씩 구비하는 최소 구성의 적외선 검출기를 예로 설명한다. 이 최소 구성의 경우, 예를 들어 도 7에 나타내는 적분 회로를 사용하여 출력 전압(Vout)을 측정한다. 이 출력 전압(Vout)은 볼로미터 소자(11)의 수광부(15a)에 흐르는 볼로미터 전류(I(Rb))로부터 레퍼런스 소자(21)의 수광부(22a)에 흐르는 레퍼런스 저항 전류(I(Rref))를 감산한 차지 앰프 입력 전류를 Ip, 콘덴서의 적분 용량을 Cf로 하면, 이하 식 (1)로 표현된다.
Figure 112010052500816-pct00001
신호 처리 회로부(14)는 식 (1)을 사용하여 저항값의 변화를 출력 전압(Vout)의 변화로 변환하고, 이 전기 신호를 기초로 적외선을 검출한다. 다음에, 복수의 볼로미터 소자(11) 및 하나의 레퍼런스 소자(21)로 이루어지는 적외선 검출기의 경우를 설명한다. 이 경우에는, 예를 들어 도 8의 회로도에 나타내는 바와 같이, 시프트 레지스터 SR를 사용하여, 각 볼로미터 전류 I(Rbn; n은 정수)에 대응하는 차지 앰프 입력 전류(Ip)에 기초한 출력 전압(Vout)을 측정한다. 그리고 이 전기 신호를 기초로 적외선을 검출한다.
다음에, 상기 구성의 적외선 검출기(1)의 동작을 설명한다. 먼저, 적외선 검출기(1)에 적외선이 입사되면, 볼로미터 소자(11)의 수광부(15a)에 있어서 적외선이 흡수되어 열로 된다. 여기서, 수광부(15a)는 슬릿(15f, 15g) 및 볼로미터 박막(15)과 기판(10) 사이에 형성된 공극(11a)에 의해 열적으로 분리되어 있다. 이 때문에, 수광부(15a)에 있어서 발생한 열은 주위에 방열되는 일 없이 수광부(15a)의 온도를 상승시켜, 온도 상승에 따라 수광부(15a)의 저항값을 변화시킨다. 이와 같은 저항값의 변화는 수광부(15a)와 전기적으로 접속된 배선(15h, 15i), 전극 플러그(18, 19) 및 ROIC 패드(16, 17)를 통해 신호로서 신호 처리 회로부(14)에 보내진다.
또, 볼로미터 박막(15)에 입사한 적외선의 일부가 수광부(15a)에 있어서 흡수되지 않고 투과한 경우에도, 투과한 적외선은 반사막(20)에 의해 반사되어, 재차 수광부(15a)에 입사된다. 재차 입사한 적외선은 수광부(15a)에 있어서 흡수되어 열로 된다. 이로 인해, 효율 좋게 적외선의 흡수를 행할 수 있다.
한편, 적외선 검출기(1)에 적외선이 입사되면, 볼로미터 소자(11)와 동일하게 레퍼런스 소자(21)에도 적외선이 입사되고, 레퍼런스 소자(21)의 수광부(22a)에 있어서 적외선이 흡수되어 열로 된다. 여기서, 수광부(22a)는 절연막(31)을 통해 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25), 기판측 방열용 금속막(24) 및 기판(10)과 열적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 적외선의 입사에 의해 수광부(22a)에 있어서 발생한 열은 절연막(31), 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25) 및 기판측 방열용 금속막(24)의 순으로 전도되어 기판(10)에 방열된다. 이 때문에, 적외선 검출기(1)의 환경 변화에 수반하는 온도 변화에 의해 발생한 열만이 수광부(22a)의 저항값을 변화시킨다. 이와 같은 환경 변화에 수반하는 저항값의 변화는 수광부(22a)와 전기적으로 접속된 배선(22h, 22i), 전극 플러그(28, 29) 및 ROIC 패드(26, 27)를 통해 신호로서 신호 처리 회로부(14)에 보내진다.
그리고 신호 처리 회로부(14)에 있어서, 수광부(15a, 22a)의 저항값의 변화가 전압 변화로 변환되어 이 전기 신호를 기초로 적외선이 검출된다.
이와 같이, 적외선 검출기(1)에 있어서는 레퍼런스 소자(21)에 있어서 절연막(31), 방열용 금속막(23) 및 금속 기둥(25)을 통해 볼로미터 박막(22)이 기판(10)과 접속되어 있다. 이 때문에, 적외선에 의해 발생한 볼로미터 박막(22)의 수광부(22a)의 열이 절연막(31), 방열용 금속막(23), 복수의 금속 기둥(25), 기판측 방열용 금속막(24)을 통해 기판(10)에 효율 좋게 방열되므로, 사용 환경의 변화에 의해 발생하는 온도 변화만을 정확하게 측정할 수 있다. 그 결과, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시키는 것이 가능하게 된다.
또, 레퍼런스 소자(21)에 있어서, 기판측 방열용 금속막(24)을 금속 기둥(25)과 기판(10) 사이에 개재시킴으로써, 금속 기둥(25)과 기판(10)의 열적인 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 입사한 적외선에 의해 볼로미터 박막(22)에 발생한 열을 한층 효율 좋게 기판(10)에 방열할 수 있다.
또, 레퍼런스 소자(21)에 있어서, 수광부(22a) 및 기판(10)을 열적으로 접속하는 부재가, 복수의 기둥 형상체의 금속 기둥(25)으로 구성되어 있다. 이 때문에, 수광부(22a) 및 기판(10)을 열적으로 접속하는 부재를 한덩어리의 금속으로 구성하는 경우에 비해, 수광부(22a)와 금속 기둥(25) 사이, 또는 기판(10)과 금속 기둥(25) 사이의 열팽창율차에 의해 볼로미터 박막(15)에 응력이 걸리는 것을 막을 수 있고, 그 결과 볼로미터 박막(15)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 레퍼런스 소자(21)에 있어서, 금속 기둥(25) 및 방열용 금속막(23)이 일체적으로 형성되는 경우에는, 기판(10)과 전열체 사이의 열팽창율차에 의해 발생하는 응력을 분산시키는 것이 가능하게 되고, 그 결과 볼로미터 박막(15)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 레퍼런스 소자(21)와 볼로미터 소자(11)의 형상이 유사하기 때문에, 양 소자 사이의 형상 상위(相違)에 의한 저항차를 적게 할 수 있으므로, 레퍼런스 소자로서 바람직하게 채용할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 적외선 검출기(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 또한, 레퍼런스 소자(21)의 제조 공정은 볼로미터 소자(11)의 제조 공정을 포함하기 때문에, 이하에서는 레퍼런스 소자(21)의 제조 공정을 중심으로 설명한다. 도 9 ~ 도 14는 도 1에 나타내는 적외선 검출기(1)에 있어서 레퍼런스 소자(21)의 제조 공정을 나타내는 측단면도이다.
먼저, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판 열산화 공정을 행한다. 이 공정에서는 Si 기판(100)의 표면을 산화하여 Si 기판(100) 상에 열산화막(101)을 형성한다. 열산화막(101)의 막 두께는 예를 들어 0.7㎛이다.
다음에, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 전극 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 레퍼런스 소자(21)의 ROIC 패드(26, 27) 및 전극 패드(33)를 열산화막(101) 상에 형성한다. 예를 들어 Al-Si-Ti를 1㎛ 적층하고, 포토 레지스트에 의한 마스크 처리 후, 에칭에 의해 ROIC 패드(26, 27) 및 전극 패드(33)를 형성한다. 에칭은 균일성 좋게 형성하기 위해, 바람직하게는 드라이 에칭법이 사용된다. 또, 웨트 에칭법으로 행해져도 된다.
다음에, 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, SiO2 적층 공정을 행한다. 이 공정에서는 열산화막(101), ROIC 패드(26, 27) 및 전극 패드(33) 상에 SiO2막(102)을 적층한다. 예를 들어 플라즈마 CVD에 의해 SiO2막(102)을 1㎛ 적층한다. 또한, 여기서는 Si 기판(100), 열산화막(101) 및 SiO2막(102)을 기판(10)으로 하고 있다.
다음에, 도 10의 (d)에 나타내는 바와 같이, 개구 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 ROIC 패드(26, 27) 및 전극 패드(33) 상부의 SiO2막(102)에, 개구(102a, 102b, 102c)를 각각 형성한다. 예를 들어 SiO2막(102)에 포토 레지스터에 의한 마스크 처리를 하고, 에칭에 의해 SiO2막(102)을 제거하여 개구(102a, 102b, 102c)를 형성한다.
다음에, 도 10의 (e)에 나타내는 바와 같이, 제2 전극 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 ROIC 패드(26, 27) 및 전극 패드(33)와 동일 재료의 금속층을 형성하고, 포토 레지스터에 의한 마스크 처리 후, 에칭에 의해 패터닝하여, ROIC 패드(26, 27), 전극 패드(33) 및 기판측 방열용 금속막(24)을 형성한다. 즉, 제1 전극 형성 공정에서 형성한 ROIC 패드(26, 27), 전극 패드(33)와, 제2 전극 형성 공정에서 형성한 ROIC 패드(26, 27), 전극 패드(33)를 각각 일체화함과 아울러, ROIC 패드(26, 27), 전극 패드(33)의 상면이, 개구(102a, 102b, 102c)를 통해 SiO2막(102) 상에 위치하도록 형성한다. 그리고 ROIC 패드(26, 27), 전극 패드(33) 및 기판측 방열용 금속막(24)의 상면이 동일 평면에 위치하도록 형성한다. 이와 같이, ROIC 패드(26, 27), 전극 패드(33) 및 기판측 방열용 금속막(24)의 상면을 동일 평면이 하도록 형성함으로써, 레퍼런스 소자(21)의 멤브레인 구조가 평탄화된다.
다음에, 도 10의 (f)에 나타내는 바와 같이, 희생층 도포 공정을 행한다. 이 공정에서는 희생층(36)을 도포에 의해 형성한다. 희생층(36)으로서 예를 들어 폴리이미드가 사용되며, 그 막 두께는 예를 들어 2.5㎛이다.
다음에, 도 11의 (g)에 나타내는 바와 같이, 더미 화소 작성 공정을 행한다. 이 공정에서는, 먼저, 개구를 형성하기 위한 사전 처리로서 보호층(34)을 적층한다. 예를 들어 아모퍼스 실리콘을 적층하여 보호층(34)을 형성한다. 또, TEOS-SiO2, (TEOS를 사용한 플라즈마 CVD 장치에 의해 형성되는 SiO2막)를 적층하여 보호층(34)을 형성해도 된다. 이 보호층(34)으로서, 예를 들어 50nm 적층한다. 다음에, 포토레지스트에 의한 마스크 처리 후, 에칭에 의해, 보호층(34) 및 희생층(36)을 관통하는 개구(36a)를 복수 형성한다. 개구(36a)는 극히 작은 내경이 되도록 형성되고, 예를 들어 내경이 2㎛, 개구(36a) 사이의 피치는 2 ~ 5㎛이다. 그리고 개구(36a) 형성 후, 보호층(34)을 제거한다. 예를 들어 보호층(34)으로서 아모퍼스 실리콘을 사용한 경우에는 XeF2를 사용하여 제거하고, 보호층(34)으로서 TEOS-SiO2를 사용한 경우에는 HF를 사용하여 제거한다.
다음에, 도 11의 (h)에 나타내는 바와 같이, 금속 기둥 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 더미 화소 작성 공정에 의해 형성된 개구(36a)의 내부 및 희생층(36)의 상면에, 금속막(35)을 형성한다. 예를 들어 스퍼터에 의해 Al, Cu 또는 W를 1㎛ 적층하여 금속막(35)을 형성한다. 이로 인해, 개구(36a)의 내부에 금속 기둥(25)이 형성된다. 금속 기둥(25)은 예를 들어 외경이 2㎛이며, 피치가 2 ~ 5㎛이다. 여기서, 더미 화소 작성 공정에 있어서, 개구(36a)의 내경을 극히 작게 형성하고 있기 때문에, 예를 들어 도 15의 (a)에 나타내는 바와 같이, 금속 기둥(25)의 외경(즉, 개구(36a)의 내경)이 큰 경우에 비해, 도 15의 (b)에 나타내는 바와 같이, 금속 기둥(25)의 상부에 연속하는 금속막(35)을 평탄화할 수 있다. 이로 인해, 멤브레인 구조를 평탄화하기 위해 금속 기둥 형성 공정 후에 평탄화 공정(에치백 공정)을 할 필요가 없어져 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 금속 기둥(25)의 외경을 작게 형성함으로써, 사용하는 금속도 소량으로 끝나기 때문에, 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
다음에, 도 11의 (i)에 나타내는 바와 같이, 방열용 금속막 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 포토레지스터에 의한 마스크 처리 및 금속막(35)을 에칭함으로써, 금속 기둥(25)의 상부에 방열용 금속막(23)을 형성한다. 이와 같이, 금속 기둥(25) 및 방열용 금속막(23)을 일체적으로 형성하기 때문에, 기판(10)과 금속 기둥(25) 사이의 열팽창율차에 의해 발생하는 응력을 분산시키는 것이 가능하게 되고, 그 결과 볼로미터 박막(15)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 도 12의 (j)에 나타내는 바와 같이, 절연막 적층 공정을 행한다. 이 공정에서는 절연막(31)으로서 예를 들어 TEOS-SiO2를 100nm 적층한다. 그 후, 도 12의 (k)에 나타내는 바와 같이, 볼로미터 박막 적층 공정을 행한다. 이 공정에서는 볼로미터 박막(22)으로서 예를 들어 아모퍼스 실리콘을 100nm 적층한다. 그 후, 도 12의 (l)에 나타내는 바와 같이, 전극용 금속막 적층 공정을 행한다. 이 공정에서는 전극용 금속막(38)을 적층한다. 전극용 금속막(38)으로서, 예를 들어 WSi 또는 Ti를 50nm 적층한다. 또한, 전극용 금속막(38)을 100nm 적층해도 된다.
다음에, 도 13의 (m)에 나타내는 바와 같이, 상부 전극 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 전극용 금속막(38)을 포토레지스트에 의한 마스크 처리 후 패터닝하여 상부 전극(38a)을 형성한다. 그 후, 도 13의 (n)에 나타내는 바와 같이, 개구 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 ROIC 패드(26, 27) 상부의 층에 개구(39, 40)를 각각 형성하고, 기판측 방열용 금속막(24)과 ROIC 패드(26, 27) 사이에 위치하는 기판(10) 상의 층에 개구(41, 42)를 각각 형성하고, 전극 패드(33) 상부의 층을 제거한다
다음에, 도 13의 (o)에 나타내는 바와 같이, 전극 플러그 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 스퍼터 또는 진공 증착에 의해 금속을 적층하고, 그 후 리프트 오프에 의해 개구(39, 40)에 전극 플러그(28, 29)를 각각 형성한다. 예를 들어 Al를 사용하여 전극 플러그(28, 29)를 형성한다. 이로 인해, 상부 전극(38a) 및 전극 플러그(28, 29)는 각각 일체화된다.
다음에, 도 14의 (p)에 나타내는 바와 같이, 하부 전극 형성 공정을 행한다. 이 공정에서는 전극용 금속막을 포토레지스트에 의한 마스크 처리 후, 리프트 오프에 의해 패터닝하여 하부 전극(32)을 형성한다. 하부 전극(32)에는 예를 들어 ROIC 패드(26, 27)와 신호 처리 회로(14)를 접속하는 배선이 포함된다. 그 후, 도 14의 (q)에 나타내는 바와 같이, 희생층 제거 공정을 행한다. 이 공정에서는 예를 들어 폴리이미드로 이루어지는 희생층(36)을 02에 의해 애싱(ashing)한다. 이와 같이, 희생층(36)을 완전히 제거함으로써, 프로세스에 있어서 열 처리 등에 의해, 희생층(36)으로부터 불필요한 가스가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 9 ~ 도 14에 나타내는 공정을 행함으로써, 적외선 흡수에 의한 열을 바람직하게 기판(10)에 방열할 수 있는 레퍼런스 소자(21)를 제조할 수 있다. 또한, 볼로미터 소자(11)를 제조하는 경우에는, 더미 화소 작성 공정, 금속 기둥 형성 공정 및 방열용 금속막 형성 공정은 불필요하다. 여기서, 볼로미터 소자(11) 및 레퍼런스 소자(21)는 동일한 기판(10) 상에 동시에 제조 가능하다. 이 경우에, 볼로미터 박막(15) 및 볼로미터 박막(22)은 기판(10)의 표면과 거의 평행으로서 거의 동일한 평면 상에 위치하기 때문에, 노광에 의한 패터닝 시에 초점 심도의 제어를 용이하게 할 수 있고, 그 결과 적외선 검출기(1)의 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이와 같이 제조하는 경우에는, 화소부(12) 및 레퍼런스 화소부(13)에 있어서 저항율의 균일성도 향상하기 때문에, 레퍼런스 소자로서의 기능을 향상시킬 수 있다. 그리고 독립하여 제조한 신호 처리 회로부(14)를, 볼로미터 소자(11)로 이루어지는 화소부(12) 및 레퍼런스 소자(21)로 이루어지는 레퍼런스 화소부(13)에 접속하여 적외선 검출기(1)가 완성된다.
또한, 상술한 실시 형태는 본 발명에 관한 적외선 검출기의 일례를 나타내는 것이다. 본 발명에 관한 적외선 검출기는 실시 형태에 관한 적외선 검출기에 한정되는 것은 아니며, 실시 형태에 관한 적외선 검출기를 변형하거나, 또는 다른 것에 적용한 것이어도 된다.
예를 들어 상기 실시 형태에서는 기판측 방열용 금속막(24)을 가지는 레퍼런스 소자(21)를 구비한 적외선 검출기(1)를 설명하였으나, 도 16에 나타내는 바와 같이, 레퍼런스 소자(21)에 기판측 방열용 금속막(24)이 없는 경우이어도 된다. 이와 같이 구성한 경우에는, 수광부(22a)에 있어서 적외선에 의해 발생한 열이 절연막(31), 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25)의 순으로 전도되어 기판(10)에 방열된다. 이 때문에, 상기 실시예와 동일하게, 레퍼런스 소자(21)가 환경 변화 등에 의한 온도 변화를 정확하게 검출하고, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시킬 수 있는 동시에, 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다
또, 상기 실시 형태에서는 반사막(20)을 가지는 볼로미터 소자(11)를 구비한 적외선 검출기(1)를 설명하였으나, 도 17에 나타내는 바와 같이, 볼로미터 소자(11)에 반사막(20)이 없는 경우이어도 된다. 이와 같이 구성한 경우에도, 레퍼런스 소자(21)의 수광부(22a)에 있어서 적외선에 의해 발생한 열이 절연막(31), 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25), 기판측 방열용 금속막(24)의 순으로 전도되어 기판(10)에 방열된다. 이 때문에, 상기 실시예와 동일하게, 레퍼런스 소자(21)가 환경 변화 등에 의한 온도 변화를 정확히 검출하고, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시킬 수 있는 동시에, 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기 실시 형태에서는 기판측 방열용 금속막(24)을 가지는 레퍼런스 소자(21) 및 반사막(20)을 가지는 볼로미터 소자(11)을 구비한 적외선 검출기(1)를 설명하였으나, 도 18에 나타내는 바와 같이, 레퍼런스 소자(21)에 기판측 방열용 금속막(24)이 없고, 볼로미터 소자(11)에 반사막(20)이 없는 경우이어도 된다. 이와 같이 구성한 경우에도, 레퍼런스 소자(21)의 수광부(22a)에 있어서 적외선에 의해 발생한 열이 절연막(31), 방열용 금속막(23), 금속 기둥(25)의 순으로 전도되어 기판(10)에 방열된다. 이 때문에, 상기 실시예와 동일하게, 레퍼런스 소자(21)가 환경 변화 등에 의한 온도 변화를 정확히 검출하고, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시킬 수 있는 동시에, 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 금속 기둥(25)이 원주로 형성되는 경우를 설명하였으나, 금속 기둥(25)의 단면이 직사각형이나 삼각형으로 되는 기둥 형상이어도 되고, 이와 같은 경우에도, 사용 환경에 있어서 온도 변화의 영향을 효율 좋게 저감시킬 수 있는 동시에, 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
1ㆍㆍㆍ적외선 검출기(광 검출기)
10ㆍㆍㆍ기판
15ㆍㆍㆍ볼로미터 박막(제1 볼로미터 박막)
22ㆍㆍㆍ볼로미터 박막(제2 볼로미터막)
20ㆍㆍㆍ반사막(제3 금속막)
23ㆍㆍㆍ방열용 금속막(제1 금속막)
24ㆍㆍㆍ기판측 방열용 금속막(제2 금속막)
25ㆍㆍㆍ금속 기둥.

Claims (8)

  1. 기판의 표면으로부터 떨어져서 상기 기판의 표면 상에 지지된 제1 볼로미터(bolometer)막과,
    복수의 전극 플러그에 의하여 상기 기판의 표면으로부터 떨어져서 상기 기판의 표면 상에 지지되며, 레퍼런스 소자로서 기능하는 제2 볼로미터막과,
    상기 제2 볼로미터막의 상기 기판측의 표면에 절연막을 개재시켜 형성된 제1 금속막과,
    상기 제1 금속막 및 상기 기판과 열적(熱的)으로 접속된 복수의 금속 기둥을 구비하는 광 검출기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 표면에 있어서 상기 제2 볼로미터막과 대향하는 영역에는 제2 금속막이 형성되어 있고,
    상기 금속 기둥은 상기 제1 금속막 및 상기 제2 금속막과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 표면에 있어서 상기 제1 볼로미터막과 대향하는 영역에는 제3 금속막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 볼로미터막 및 상기 제2 볼로미터막은 상기 기판의 표면과 평행하고, 동일한 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 볼로미터막 및 상기 기판 사이는 공간적으로 이격되어 열적으로 분리되어 있는 광 검출기.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 기둥은 상기 복수의 전극 플러그 사이의 영역에 형성되는 광 검출기.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 기둥은 상기 복수의 전극 플러그에 의하여 상기 제2 볼로미터막이 지지됨으로써 정의되는 상기 제2 볼로미터막 및 상기 절연막과, 상기 기판의 사이의 공극에 마련되는 광 검출기.
KR1020107018149A 2008-03-17 2009-03-16 광 검출기 KR101683257B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-068074 2008-03-17
JP2008068074A JP5255873B2 (ja) 2008-03-17 2008-03-17 光検出器
PCT/JP2009/055064 WO2009116496A1 (ja) 2008-03-17 2009-03-16 光検出器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167033698A Division KR101708608B1 (ko) 2008-03-17 2009-03-16 광 검출기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100133363A KR20100133363A (ko) 2010-12-21
KR101683257B1 true KR101683257B1 (ko) 2016-12-06

Family

ID=41090897

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107018149A KR101683257B1 (ko) 2008-03-17 2009-03-16 광 검출기
KR1020167033698A KR101708608B1 (ko) 2008-03-17 2009-03-16 광 검출기

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167033698A KR101708608B1 (ko) 2008-03-17 2009-03-16 광 검출기

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8692348B2 (ko)
EP (1) EP2261617B1 (ko)
JP (1) JP5255873B2 (ko)
KR (2) KR101683257B1 (ko)
CN (1) CN101978246B (ko)
TW (1) TWI457547B (ko)
WO (1) WO2009116496A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5259430B2 (ja) * 2009-01-06 2013-08-07 浜松ホトニクス株式会社 光検出器
JP5749534B2 (ja) * 2011-03-25 2015-07-15 浜松ホトニクス株式会社 赤外線イメージセンサ及び信号読み出し方法
KR101922119B1 (ko) 2011-12-22 2019-02-14 삼성전자주식회사 적외선 검출기 및 이를 사용하는 적외선 검출 방법
US9297700B2 (en) 2012-12-03 2016-03-29 Analog Devices, Inc. Photonic sensor and a method of manufacturing such a sensor
FR3009865B1 (fr) * 2013-08-22 2015-07-31 Commissariat Energie Atomique Detecteur bolometrique a bolometre de compensation a thermalisation renforcee
WO2016020993A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 株式会社日立製作所 赤外線センサおよび信号検出方法
JP2016151523A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 浜松ホトニクス株式会社 赤外線検出装置
RU2725249C1 (ru) * 2019-11-28 2020-06-30 Публичное акционерное общество "Газпром" Ингибированная грунтовка

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001081879A2 (en) * 2000-04-25 2001-11-01 Raytheon Company Microbolometer and manufacturing method

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04274346A (ja) * 1991-02-28 1992-09-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JPH06326367A (ja) 1993-05-13 1994-11-25 Fujitsu Ltd 赤外線検知器及びその製造方法
JP2655101B2 (ja) 1994-10-28 1997-09-17 日本電気株式会社 赤外線センサ
JPH10185681A (ja) * 1996-11-08 1998-07-14 Mitsuteru Kimura 熱型赤外線センサとその製造方法およびこれを用いた赤外線イメージセンサ
JP3040356B2 (ja) * 1997-01-27 2000-05-15 三菱電機株式会社 赤外線固体撮像素子
JPH10227689A (ja) 1997-02-17 1998-08-25 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検出器および赤外線フォーカルプレーンアレイ
CN1177204C (zh) * 1998-12-18 2004-11-24 株式会社大宇电子 结构稳定的红外线辐射热测量器
DE69835037T2 (de) * 1998-12-18 2006-10-12 Daewoo Electronics Corp. Infrarotempfindliches bolometer mit stabiler struktur
JP3460810B2 (ja) * 1999-07-26 2003-10-27 日本電気株式会社 熱分離構造を有する熱型赤外線検出器
JP2001041818A (ja) 1999-07-27 2001-02-16 Sharp Corp ボロメータ型赤外線検知素子およびそれを用いる赤外線イメージセンサ
JP2002107224A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Toshiba Corp 赤外線センサ及びその製造方法
JP4135857B2 (ja) 2001-03-27 2008-08-20 独立行政法人産業技術総合研究所 赤外線センサの製造方法
JP2005043381A (ja) * 2004-10-18 2005-02-17 Nec Corp 熱型赤外線検出器およびその製造方法
ES2536750T3 (es) 2005-02-25 2015-05-28 Kevin Liddiard Sensor de seguridad infrarrojo con microbolómetro
DE602006012305D1 (de) 2005-05-12 2010-04-01 Commissariat Energie Atomique Thermischer detektor für elektromagnetische strahlung in einer die detektoren verwendenden infrarot-detektionseinrichtung
US7385199B2 (en) * 2005-09-26 2008-06-10 Teledyne Licensing, Llc Microbolometer IR focal plane array (FPA) with in-situ mirco vacuum sensor and method of fabrication
JP2008022315A (ja) * 2006-07-13 2008-01-31 Mitsubishi Electric Corp 熱型赤外線検出回路
US20080135758A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Bolometer and method of manufacturing the same
JP2008219613A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp 非冷却赤外線カメラ
KR100925214B1 (ko) 2007-11-29 2009-11-06 한국전자통신연구원 볼로미터 및 그 제조 방법
US8523427B2 (en) * 2008-02-27 2013-09-03 Analog Devices, Inc. Sensor device with improved sensitivity to temperature variation in a semiconductor substrate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001081879A2 (en) * 2000-04-25 2001-11-01 Raytheon Company Microbolometer and manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5255873B2 (ja) 2013-08-07
JP2009222585A (ja) 2009-10-01
EP2261617B1 (en) 2014-07-16
KR20160143876A (ko) 2016-12-14
EP2261617A1 (en) 2010-12-15
CN101978246B (zh) 2014-07-09
US8692348B2 (en) 2014-04-08
TWI457547B (zh) 2014-10-21
KR101708608B1 (ko) 2017-02-20
CN101978246A (zh) 2011-02-16
KR20100133363A (ko) 2010-12-21
EP2261617A4 (en) 2012-05-02
TW201005270A (en) 2010-02-01
US20110024855A1 (en) 2011-02-03
WO2009116496A1 (ja) 2009-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101683257B1 (ko) 광 검출기
KR101624762B1 (ko) 광 검출기
US6552344B1 (en) Infrared detector and method of making the infrared detector
US7968846B2 (en) Tunable finesse infrared cavity thermal detectors
US8734010B2 (en) Thermal detector, thermal detection device, electronic instrument, and thermal detector manufacturing method
US8941064B2 (en) Uncooled infrared detector and methods for manufacturing the same
KR101910573B1 (ko) 광대역 광 흡수체를 포함하는 적외선 검출기
US8895924B2 (en) Infrared detector based on suspended bolometric micro-plates
CN110118604B (zh) 基于混合谐振模式的宽光谱微测辐射热计及其制备方法
JP2003329515A (ja) ボロメータ型赤外線固体撮像素子
JP2008039570A (ja) 熱型赤外線固体撮像装置及び赤外線カメラ
JP2000346704A (ja) ボロメーター型赤外線検出素子
JP2008175720A (ja) 赤外線センサおよび赤外線センサアレイ
KR20090103842A (ko) 열형 적외선 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법
JP2010045095A (ja) 赤外線撮像素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right