KR20080112409A - 적외선 센서 - Google Patents

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히로시 야마나카
고지 쓰지
마사오 기리하라
다카아키 요시하라
요이치 니시지마
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파나소닉 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

열절연을 향상시키기 위해, 기판(10) 상에서 돌출하는 앵커 스터드(52)에 의해 열적외선 감지 소자(30)가 기판으로부터 상향으로 간격을 두고 다공질 재료의 센서 마운트(40) 상에 적재된다. 센서 마운트는 한 쌍의 공통면 빔(42)으로 형성되며 감지 소자(30)로부터 연장하는 리드(32)를 그 위에 적재한다. 리드(32) 및 빔(42)은 앵커 스터브(52)의 상부 단부에 부착되어 기판(10)보다 높은 미리 결정된 높이에서 감지 소자(30)를 유지한다. 빔(42) 및 리드(32)는 분자간 점착성에 의해 서로 결합되어 있어서 감지 소자(30)뿐만 아니라 센서 마운트(40)도 앵커 스터브(52)에 대해 함께 지지될 수 있다.

Description

적외선 센서{INFRARED SENSOR}
본 발명은 열적외선 감지 소자가 기판 위에 탑재되어 있는 적외선 센서에 관한 것이다.
미국특허 제6,359,276호에는 반도체 기판의 상부 위에 병렬로 배치되어 있는 열적외선 감지 소자와 반도체 장치로 이루어진 적외선 센서에 대해 개시되어 있다. 열적외선 감지 소자는 센서 마운트(sensor mount)로부터 기판의 나머지 부분으로 연장하는 빔에 의해 지지되기 때문에 기판의 상부 표면에 형성되어 있는 센서 마운트 상에 유지된다. 센서 마운트 및 빔은 기판의 나머지 부분과의 적외선 감지 소자의 열절연을 위한 다공성 구조로 전환되는 기판의 상부 표면의 일부에 의해 구성된다. 즉, 센서 마운트 및 빔은 반도체 기판의 표면에 형성되어 있는 도핑된 영역의 상부 부분을 양극화(anodizing)함으로써 다공질체(porous body)로 형성된다. 그러므로 종래 기술에서는 반도체 기판의 최선의 사용으로 기판의 상부 표면 내에서 센서 마운트를 실현한다. 그렇지만, 센서 마운트는 기판의 상부 표면 내로 제한되어 있기 때문에, 센서 마운트 또는 센서 소자 바로 아래에서 반도체 기판에 반도체 장치를 형성하는 것은 실제로 불가능하다. 더 구체적으로, 다공질 빔은 기판의 상부 표면 내에서만 연장하기 때문에, 센서 마운트는 기판의 전반적인 상부면 위로 올려질 수 없다.
일본특허공보 제2000-97765호에는, 센서 마운트가 기판으로부터 공간을 두어 지지되고, 감지 소자와 기판과의 열절연이 충분히 이루어지도록 적외선 감지 소자를 탑재하는 다른 종래 기술에 대해 개시되어 있다. 이 예에서, 센서 마운트는 빔에 의해 지지되고 상기 빔은 센서 마운트로부터 아래로 그리고 외측으로 경사져서 기판 상에서 종료한다. 빔뿐만 아니라 센서 마운트도 산화 실리콘 또는 질화 실리콘으로 만들어지는데, 이러한 산화 실리콘 또는 질화 실리콘은 기판의 상부 표면으로부터 간격을 두고 센서 마운트와 적외선 감지 소자를 지지하기 위한 충분한 기계적 강도를 부여할 것으로 생각된다. 그럼에도, 경사 빔을 사용하는 이러한 지지 구조는 적외선 감지 소자를 정확하게 원하는 높이로 유지하는데 적절하지 않은 것으로 밝혀졌다. 높이에 대한 정확한 위치선정은 복수의 감지 소자가 2차원 어레이로 배치될 때 특히 중요하다. 그렇지만, 전술한 미국특허에서와 같이 열절연을 향상시키기 위해 빔 및 센서 마운트가 다공질 재료로 만들어질 필요가 있을 때, 센서 마운트의 이러한 지지 구조는 경사 빔을 사용하여 적외선 센서를 안정하게 지지하는데 충분하지 않으며, 따라서 전술한 공보 중 어느 것으로부터도 도출되지 않는 특정한 설계가 필요하다.
전술한 문제를 감안하여, 본 발명은 기판의 상부 표면으로부터 간격을 두고 적외선 센서 소자를 지지하기 위해 다공질 재료를 사용할 수 있고, 적외선 감지 소자를 정확하게 의도한 높이로 안정하게 유지할 수 있는 이로운 구조의 적외선 센서를 실현할 수 있었다.
본 발명에 따른 적외선 센서는 기판, 상기 기판 위에 적재된 센서 유닛 및 상기 기판에 부착되는 밀봉 캡을 포함하며, 상기 기판과 밀봉 캡 사이에는 기밀 밀봉 공간이 제공되어 센서 유닛을 수용한다. 센서 유닛은 열적외선 감지 소자, 상기 적외선 센서 위에 탑재되는 센서 마운트, 상기 기판의 상부 표면으로부터 간격을 두고 상향으로 상기 센서 마운트를 지지하기 위해 상기 센서 마운트로부터 상기 기판으로 일체로 연장하는 한 쌍의 빔, 및 상기 기판의 상부 표면 위에 형성된 한 쌍의 단자 랜드를 포함한다. 상기 센서 마운트와 상기 빔은 상기 적외선 감지 소자와 상기 기판과의 열절연이 충분히 되도록 다공질 재료로 만들어진다. 상기 밀봉 캡은 상기 열 적외선 감시 소자 위에 입사 적외선 방사를 통과하는 윈도우를 가진다. 적외선 감지 소자는 한 쌍의 리드를 가지며 각각의 리드는 각각의 상기 빔의 상부에서 지지되어, 상기 단자 랜드의 각각의 대응하는 것과의 전기 접속을 위해 상기 빔을 따라 연장한다.
상기 리드는 상기 빔 위에 각각 적재되며, 상기 빔은 상기 기판의 상부 표면과 간격을 두고 상기 센서 마운트의 동일한 면에서 연장한다. 상기 센서 유닛은 한 쌍의 앵커 스터드(anchor stud)를 더 포함하며, 각각의 앵커 스터드는 각각의 상기 단자 랜드로부터 직립하고 상기 감지 소자의 상기 리드의 각각의 대응하는 것의 말단 단부에 대해 그 상부 단부에 고정되어 있다. 그러므로 상기 감지 소자는 상기 앵커에 의해 상기 기판 상에서 상기 센서 마운트와 함께 지지되며, 상기 기판의 상부 표면으로부터 간격을 두고 유지되며, 반면 상기 감기 소자는 상기 앵커 스터드를 통해 상기 기판의 상기 단자 랜드에 전기적으로 접속된다. 이러한 배치에 의하면, 상기 앵커 스터드는 상기 리드를 지탱하고 이에 따라 적외선 감지 소자도 지탱하며, 이에 의해 기판의 상부 표면 위의 일정한 높이에서 적외선 감지 소자를 유지한다. 또한, 상기 앵커 스터드의 각각의 상부 단부는, 상기 빔의 각각의 대응하는 것에 의해 전체적으로 둘러싸인 원주를 가지도록 상기 빔의 각각의 대응하는 것에 내장된다. 결론적으로, 다공질 재료의 빔은 앵커 스터드에 각각 성공적으로 맞물릴 수 있으므로 센서 마운트는 앵커 스터드에 부착되어 적외선 감지 소자를 지지할 수 있다. 따라서, 적외선 감지 소자는 센서 마운트와 다공질 재료의 빔에 의해 성공적으로 지지되면서 의도된 높이에서 정확하게 유지되어 기판의 상부 표면과의 열절연이 향상될 수 있다.
바람직하게, 각각의 리드는 증착에 의해 빔의 각각의 대응하는 것의 위에 형성된다. 이 예에서, 각각의 앵커 스터드는 상기 빔의 각각의 대응하는 것의 단부에 형성된 홀 내에 맞추어진 그 상부 단부를 가지며, 그 상부 단부에는 플랜지가 형성되며, 상기 플랜지는 상기 홀 주위에서 상기 빔 위에 중첩되고 상기 리드의 각각의 대응하는 것에 연결되어 있다. 상기 플랜지에 의해 상기 앵커 스터드와 상기 빔 사이의 접촉 영역이 증가되어 앵커 스터드에 대한 다공질 재료의 빔의 분자간 점착성(intermolecular adhesion)이 향상되고, 이에 의해 빔과 센서 마운트는 기판의 상부 표면보다 높은 일정한 높이에서 유지된다.
각각의 리드 및 그 관련 앵커 스터드는 전기적 전도성 재료로 공통으로 서로 연속으로 되도록 만들어질 수 있어서 리드 및 앵커 스터드는 단일의 단계로 형성될 수 있다.
대안으로, 각각의 앵커 스터드의 플랜지가, 함께 결합될 관련 리드의 단부와 중첩된 부분을 가지도록 리드 및 앵커는 개별의 단계로 형성될 수 있다. 이 예에서, 앵커 스터드는 리드의 두께보다 두꺼운 일정한 두께를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 배치에 의하면, 앵커 스터드는 적외선 감지 소자와 센서 마운트를 지지하기 위한 충분한 기계적 강도를 제공하는 반면, 리드는 감소된 두께를 가져 적외선 감지 소자의 감도를 향상시킬 수 있다.
각각의 앵커 스터드는 자신을 중심으로 한 열절연을 위해 다공질 재료의 슬리브 각각에 의해 그 수직 길이를 따라 둘러싸일 수 있다. 상기 슬리브는 또한 상기 빔의 단부를 위한 추가의 지지체로서 작용할 수 있다. 이러한 연결 구조에서, 상기 슬리브는 통합부로서 상기 빔과 일체로 형성될 수 있다.
다공질 재료는 산화 실리콘, 실록산계 유기 폴리머, 및 실록산계 무기 폴리머 중 하나일 수 있다.
기밀 밀봉 공간은 적외선 센서 소자와 기판 사이의 열절연을 위해 감압되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 복수의 센서 유닛이 기판 상에서 공통의 어레이로 배치된다. 이 예에서, 복수의 센서 유닛의 감지 소자는 기판의 상부 표면으로부터 일정한 높이에서 유지될 수 있으므로 각각의 센서 유닛으로부터의 출력이 일정할 수 있다.
밀봉 캡의 윈도우는 복수의 광학 렌즈가 어레이로 배치된 렌즈 어레이를 구비하여, 상기 센서 유닛 중 임의의 것의 상기 적외선 센서 상에 입사 적외선 방사를 수렴시킬 수 있다. 이러한 연결 구조에서, 렌즈 어레이는 밀봉 캡과 일체로 형성되어 밀봉 캡의 일부를 형성할 수 있다.
대안으로, 렌즈 어레이는 센서 유닛에 대향하는 밀봉 캡의 표면 상의 윈도우 상에 중첩될 수 있다. 이 경우, 렌즈 어레이는 윈도우의 굴절률보다 낮은 굴절률을 가지도록 구성된다. 그러므로 적외선 방사는 감지 소자 쪽으로 더 작은 굴절률의 매체를 통해 지향될 수 있으므로 윈도우와 외부 분위기 사이, 윈도위와 렌즈 사이, 그리고 렌즈와 기밀 밀봉 공간의 매체 사이의 전체적인 반사 손실을 감소시킬 수 있으며, 이에 의해 적외선 감지 소자에 수광되는 적외선 방사량을 증가시켜 응답을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서의 사시도이다.
도 2는 위의 적외선 센서의 단면도이다.
도 3은 위의 적외선 센서의 전개 사시도이다.
도 4는 위의 적외선 센서에 포함된 센서 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 4의 라인 5-5를 따라 절취한 단면도이다.
도 6은 위의 적외선 센서의 회로도이다.
도 7은 위의 적외선 센서의 부분에 대한 부분 확대 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 8-8을 따라 절취한 단면도이다.
도 9a 내지 도 9h는 위의 적외선 센서를 제조하는 단계를 나타내는 단면도이 다.
도 10은 위의 적외선 센서의 변형예의 일부에 대한 부분 사시도이다.
도 11은 도 10의 라인 11-11을 따라 절취한 단면도이다.
도 12a 내지 도 12h는 적외선 센서의 위의 변형예를 제조하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 유닛의 확대 사시도이다.
도 14는 도 13의 라인 14-14를 따라 절취한 단면도이다.
도 15는 위의 적외선 센서의 일부의 단면도이다.
도 16a 내지 도 16k는 도 13의 센서 유닛을 제조하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 17 내지 도 19는 위의 적외선 센서의 변형예를 도시하는 사시도이다.
도 20은 위의 적외선 센서의 다른 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 센서가 도시되어 있다. 적외선 센서는 열 이미지 센서를 구성하도록 2차원 어레이로 배치된 복수의 센서 유닛(100)을 포함하며, 그러나 본 발명은 이에 제한되지는 않는다. 센서 유닛(100)은 단일의 반도체 기판(10) 상에 공통으로 형성되고 기판(10)과 이 기판에 부착된 밀봉 캡(200) 사이에 형성된 기밀 밀봉 공간 내에 수용된다. 밀봉 공간은 분위기로부터 열적으로 절연되도록 감압된다. 밀봉 캠(200)은 센서 유닛(100)에 지향되는 적외선 방사에 투명한 윈도우(202)를 제공하기 위해 실리콘으 로 만들어진다. 윈도우(202)는 복수의 볼록 렌즈(204)로 이루어지는 렌즈 어레이 내에 일체로 형성되며, 각각의 렌즈는 각각의 센서 유닛(100)에 대응하여 적외선을 그 대응하는 센서 유닛에 수렴시킨다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 센서 유닛(100)은 반도체 기판(10)의 상부 표면과 열적외선 감지 소자(30)에 형성된 반도체 장치(20)를 포함하며, 상기 열적외선 감지 소자는 반도체 장치(20)에 간격을 두고 기판(10)에 대해 지지된다. 반도체 장치(20)는 적외선 감지 소자(30)에 전기적으로 결합되어, 외부 처리 회로에 센서 출력을 제공하며, 외부 처리 회로에서는 적외선 방사를 방출하는 대상체의 존재에 대한 온도 측정 또는 결정을 위해, 적외선 센서 소자(30)에서 수광된 적외선 방사량과 관련해서 센서 출력이 분석된다.
반도체 장치(20)는 예를 들어 트랜지스터에 인가된 트리거 신호에 응답하여 센서 출력을 제공하기 위해 온/오프 되는 MOSFET 트랜지스터이다. 트랜지스터는 공지의 기술로 기판(10)의 상부 표면에 제조되고 도핑된 웰 영역(21)을 포함하며, 상기 웰 영역에는 드레인(22) 및 소스(23), 게이트(24), 드레인 전극(25), 소스 전극(26) 및 게이트 전극(28)을 포함된다. 전극들은 센서 유닛의 상부에 노출된 단자 패드에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 이하, "트랜지스터"는 반도체 장치(20)를 나타내는 것으로 사용되며, 본 발명은 설명된 단일의 트랜지스터의 사용에 제한되지 않는다. SiO2 또는 SiN으로 만들어진 유전층(12)은 예를 들어 실질적으로 기판(10)의 상부 표면 전체에 형성되어 그 뒤의 트랜지스터(20)가 보이지 않 게 된다. 트랜지스터(20)는 기판의 상부의 전극들과 관련될 때, 유전층(12)은 전극들을 제외한 기판의 상부 표면 전체를 덮도록 형성된다.
각각의 센서 유닛(100)은 감지 소자(30)를 그 위에 적재하기 위한 센서 마운트(40), 상기 센서 마운트를 기판에 대해 지지하기 위해 동일한 면에서 상기 센서 마운트(40)의 양측으로부터 일체로 연장하는 한 쌍의 수평 빔(42), 및 기판(10)의 상부 표면에 형성된 한 쌍의 단자 랜드(50)를 포함한다. 열적외선 감지 소자(30)는 센서 마운트(40) 위에 증착된 산화 티타늄과 같은 금속으로 만들어져서 패턴화된 스트립을 형성하며, 이 패턴화된 스트립은 입사 적외선 방사의 양 또는 강도에 비례해서 가변 전기 저항을 제공하며, 열적외선 감지 소자(30)는 또한 단자 랜드(50)와의 각각의 전기적 접속을 위해 빔(42) 위를 따라 연장하는 한 쌍의 도체 또는 리드(32)를 포함한다. 센서 마운트(40) 및 빔(42)은 다공질 재료로 만들어져서 열적외선 소자(30)를 기판(10)과 트랜지스터(20)로부터 효과적으로 열적으로 절연시킨다. 본 실시예에서 사용된 다공질 재료는 다공성 실리카(SiO2)이며, 실록산계 유기 폴리머, 또는 실록산계 무기 폴리머가 될 수도 있다.
각각의 단자 랜드(50)는 센서 마운트(40)를 기판(10)의 상부 표면보다 높은 높이에서 위치시키기 위해 각각의 관련 빔(42)의 말단 단부를 유지하도록 상향으로 돌출하는 앵커 스터드(52)를 구비하며, 이에 의해 감지 소자를 기판(10)의 상부 표면으로부터 상향으로, 즉 트랜지스터(20)의 바로 위로 간격을 두고 유지한다. 앵커 스터드(52)는 감지 소자(30)와 동일한 재료로 만들어지고 그 상부 단부에서 리 드(32)와 통합된다. 도 7 및 도 8에 최선으로 도시된 바와 같이, 앵커 스터드(42)는 관련 빔(42)의 단부에 형성된 홀(44)에 상부 단부가 맞추어진 공동의 실린더 형태로 되어 있다. 앵커 스터드(52)는 그 상부 단부에 플랜지(54)가 형성되어 있고, 상기 플랜지는 홀(44) 주위에서 빔(42) 위에 중첩되며 그 하나의 원주에서 빔(42) 상에서 진행하는 리드(32)의 단부에 병합된다. 리드(32)는 기판(10) 상에서 직립의 앵커 스터드(52)와 각각 통합되어 있기 때문에, 적외선 감지 소자(30)는 앵커 스터드(52)의 길이에 정확하게 대응하는 높이에서 기판(10)의 상부 표면으로부터 간격을 유지하도록 리드(32) 및 앵커 스터드(52)에 의해 기판(10)에 대해 지지된다. 이하에 설명되는 바와 같이, 감시 소자(30) 및 리드(32)는 센서 마운트(40) 및 빔(42) 위에 각각 증착되어, 센서 마운트(40)와 빔(42)을 각각 감지 소자(30)와 리드(32)에 부착시키는 분자간 점착력이 생성된다. 이 결과에 의하면, 센서 마운트(40) 및 빔(42)은 감지 소자(30) 및 앵커 스터드(52)에 부착된 리드에 의해 적재되며, 이에 따라 앵커 스터드(52)에 의해 기판(10)에 대해서도 지지된다. 앵커 스터드(52)는 빔(42)의 단부에서 홀(44)에 맞춰져 있기 때문에, 빔(42)의 단부는 앵커 스터드(52)의 상부 단부의 전체 원주를 에워싸고, 결과적으로 홀(44) 주위의 분자간 점착성에 의해서도 앵커 스터드(52)의 상부 단부에 부착되어, 앵커 스터드(52) 및 기판(10)에 대해 빔(42) 또는 센서 마운트(40)가 성공적으로 지지된다. 또한, 플랜지(54)는 홀(44)의 전체 원주 주위에서 빔(42)과의 향상된 접촉 표면 영역을 제공하여, 앵커 스터드(52)에 대해 빔(42)을 안정하게 지지하기 위한 분자간 점착력을 더 제공한다.
단자 랜드(50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 기준 전압원 Vref, 트랜지스터(20)의 소스 전극(26)과의 각각의 접속을 위한 패드(55 및 57)를 각각 구비한다. 게이트 전극(도 5에 도시되지 않음)은, 내장 라인(27)을 통해, 트랜지스터(20)를 제어하는 외부 회로와 접속하기 위한 대응하는 단자 패드(28)에 접속되어 온/오프된다. 드레인 전극(25)은 내장 라인(29)을 통해 단자 패드(16)에 접속되어 타겟 대상체로부터의 적외선 검출을 위한 외부 회로에 센서 출력을 제공한다.
금속, 예를 들어 알루미늄으로 만들어진 적외선 반사기(17)는 유전체 상부층(12)의 상부에 형성되어, 적외선 감시 소자(30)를 다시 반대로 통과하는 적외선 방사를 반사시켜 감도를 향상시킨다. 적외선 감지 소자(30)와 적외선 반사기(17) 사이의 거리(d)는 d=λ/4 로 설정되어 있으며, λ는 타겟 대상체로부터의 적외선 방사의 파장이다. 인간 검출을 위해 적외선 센서를 사용할 때는, 인간으로부터의 적외선 방사의 파장(λ)이 10㎛이므로 거리를 2.5㎛로 설정한다.
다공질 재료의 다공성은 기계적 강도를 충분히 하고 동시에 열절연 효과를 우수하게 하기 위해 40% 내지 80%의 범위 내에 있도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 다공성 실리카(SiO2)는 우수한 열절연 효과를 가지고 있어서 빔(42)을 통한 기판(10)으로의 최소의 열전도성을 만족시키고 센서 마운트(40)에 대한 최소의 열용량을 보장하며, 이에 의해 적외선 센서의 감도를 향상시킨다는 것에 유념하라.
전술한 구성의 센서 유닛은 도 9a 내지 도 9h에 도시된 단계들을 통해 제조 된다. 반도체 기판(10)의 상부 위에 트랜지스터(20)를 형성한 후, 도 9a에 도시된 바와 같이, 열 산화(thermal oxidization)에 의해 기판(10)의 상부 표면 전체를 덮도록 SiO2의 유전체 상부층(12)이 형성된다. 대안으로, SiN의 유전체 상부층(12)은 화학적 증기 증착법에 의해 형성된다. 그런 다음, 도 9b에 도시된 바와 같이, 스패터링에 의해 유전체 상부층(12) 위에 알루미늄 층을 증착한 후 선택적으로 에칭하여, 단자 랜드(50) 및 적외선 반사기(17)를 유전체 상부층(12) 위에 남긴다. 그런 다음, 도 9c에 도시된 바와 같이, 유전체 상부층(12)의 상부 표면 전체에 스핀 코팅 기술에 의해 적절한 레지스트 재료의 희생층(60)이 적용된다. 대안으로 상기 희생층(60)은 스핀 코팅에 의해 형성된 폴리이미드로 만들어질 수 있거나, 또는 증착에 의해 형성된 금속으로 만들어지거나 또는 화학적 증기 증착법에 의해 형성된 폴리실리콘으로도 만들어질 수 있다.
이어서, 도 9d에 도시된 바와 같이, 스핀 코팅 기술에 의해 희생층(60) 위에 다공성 실리카(SiO2)의 솔루션을 적용하여 다공질 층(70)을 형성한다. 그후, 다공질 층(70)은, 도 9e에 도시된 바와 같이, 적절한 레지스트에 의해 마스킹되고 선택적으로 에칭되어 센서 마운트(40) 및 각각의 빔(42)이 생성되며 동시에 다공질 층(70) 및 희생층(60)에 연장하고 단자 랜드(50)에 이어지는 쓰루-홀(72)이 형성된다. 쓰루-홀(72)은 리소그래피, 건식 에칭 또는 습식 에칭에 의해 형성될 수 있다. 다음, 도 9f에 도시된 바와 같이, 티타늄으로 이루어진 전기적 전도층(80)이 스패터링에 의해 센서 마운트(40), 빔(42), 및 쓰루-홀(72) 위에 증착되고 뒤이어 질화 티타늄으로 이루어진 보호층으로 코팅된다. 그런 다음, 도 9g에 도시된 바와 같이, 전도층(80) 및 보호층을 선택적으로 에칭하여 센서 마운트(40) 위에는 적외선 감지 소자(30)의 패턴화된 스트립을 남기고 대응하는 빔(42) 위에는 리드의 패턴화된 스트립을 남기며, 이와 동시에, 플랜지(54)를 가지는 앵커 스터브(52)를 쓰루-홀(72)에 남겨 단자 랜드(50)에 대한 감지 소자(30)의 전기적 접속을 완성한다. 그러므로 앵커 스터브(52)는 리드(32)와 일체로 연속적으로 만들어지고 이에 따라 감지 소자(30)도 일체로 연속적으로 만들어져서 이러한 부분들이 하나의 구조로 결합된다. 마지막으로, 도 9h에 도시된 바와 같이, 희생층(60)을 에칭하여 센서 유닛을 얻는다.
감지 소자(30), 리드(32), 및 앵커 스터드(52)를 형성하는 전기적 전도 재료는 질화 티타늄 및 금 중 어느 하나로 덮이는 티타늄 또는 크롬 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 단일 구조의 감지 소자(30), 리드(32), 및 앵커 스터드(52)는 0.2㎛ 이상의 일정한 두께를 가지는 것이 바람직하다.
도 10 및 도 11은 앵커 스터드(52)가 리드(32)와는 별도로 형성되어, 리드에 부착되는 점을 제외하곤, 전술한 실시예와 동일한 전술한 실시예의 변형예를 도시한다. 이 변형예는 리드(32) 및 감지 소자(30)가 감소된 두께를 가져 입사 적외선 방사에 대한 감도가 향상되는 동시에 감지 소자(30)뿐만 아니라 센서 마운트(40)도 앵커 스터드(52)에 대해 안정하게 지지된다. 예를 들어, 감지 소자(30) 및 리드(32)는 0.2㎛ 미만의 두께를 가지도록 선택되는 반면, 앵커 스터드(52)는 0.2㎛ 이상의 두께를 가지도록 설계된다. 변형예에서, 리드(32)는 그 단부가 플랜지(54) 의 일부에 결합되어 함께 중첩되므로 감지 소자(30)는 앵커 스터드(52)에 확실하게 지지된다.
도 12a 내지 도 12h는 변형예에 따른 센서 유닛의 제조 단계를 나타낸다. 트랜지스터(20)와 함께 그 상부 표면에 형성되는 기판(10)의 유전체 상부층(12) 위에 단자 랜드(50) 및 적외선 반사기(17)를 형성한 후(도 12a), 도 12b에 도시된 바와 같이, 유전체 상부층(12)의 상부 표면 전체에 스핀 코팅 기술에 의해 적절한 레지스트 재료의 희생층(60)이 적용된다. 그런 다음, 도 12c에 도시된 바와 같이, 스핀 코팅 기술에 의해 희생층(60) 위에 다공성 실리카(SiO2)를 적용하여 다공질 층(70)을 형성한다. 그후, 도 12d에 도시된 바와 같이, 적절한 레지스트에 의해 다공질 층(70)을 마스킹하고 선택적으로 에칭하여 센서 마운트(40) 및 각각의 빔(42)을 생성하며, 동시에 다공질 층(70) 및 희생층(60)에 연장하고 단자 패드(50)에 이어지는 쓰루-홀(70)을 형헝한다. 이어서, 도 12e에 도시된 바와 같이, 티타늄 또는 크롬으로 이루어지는 전기적 전도층이 스패터링에 의해 센서 마운트(40) 및 빔(42) 위에 증착되고 뒤이어서 스패터링에 의해 질화 티타늄 또는 금으로 이루어진 보호층으로 덮인다. 그런 다음, 도 12f에 도시된 바와 같이, 전도층(80) 및 보호층은 선택적으로 에칭되어 센서 마운트(40) 위에는 적외선 감지 소자(30)의 패턴화된 스트립을 남기고 대응하는 빔(42) 위에는 리드(32)를 남긴다. 도 12g에 도시된 바와 같이, 티타늄 또는 크롬의 다른 전기적 전도 재료를 감지 소자(30) 및 리드(32)의 두께보다 두꺼운 두께로 쓰루-홀(72)에 그리고 리드(32)의 단부 상에 부분적으로 증착하기 위한 스패터링 후, 상기 재료를 선택적으로 에칭하여 앵커 스터드(52)를 생성한다. 이 단계에서, 앵커 스터드(52)는 각각 플랜지(54)에서의 리드(32)에 결합되어 감지 소자(30), 리드(32), 센서 마운트(40) 및 빔(42)이 앵커 스터드(52)에 지지된다. 마지막으로, 도 12h에 도시된 바와 같이, 희생층(60)을 에칭하여 센서 유닛을 얻는다.
도 13 내지 도 15는 열적외선 감시 소자(30A)의 구조를 제외하곤 제1 실시예와 동일한 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 유닛을 도시한다. 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 붙이되, 첨자 "A"를 붙이고 간략화를 위해 중복설명은 하지 않는다.
열적외선 감지 소자(30A)는 리드(32A)를 통해 단자 랜드(50A)에 각각 연결되어 있는 하부 전극(131)과 상부 전극(132) 사이에 유지된 비정질 실리콘의 저항층(130)으로 이루어져 있다. 저항층(130)은 입사 적외선 방사량의 변화에 응답해서 상부 전극과 하부 전극 사이에서 가변 전기 저항을 보인다. 이와 같이 구성된 적외선 감지 소자(30A)는 센서 마운트(40A)에 적재되고 이 센서 마운트(40A)와 함께 앵커 스터드(52A)에 지지된다. 앵커 스터드(52A)는 단자 랜드(50A) 상에 증착되어 이 단자 랜드로부터 상향으로 돌출하고, 그 상부 단부에 각각 플랜지(54A)가 형성되며, 이 플랜지는 상부 및 하부 전극(131 및 132)으로부터 각각 연장하는 리드(32)에 병합된다. 그러므로 리드(32A)를 포함하는 전체적인 감지 소자(30A)는 앵커 스터드(52A)와 일체로 만들어지고 간격을 두고 기판(10A)에 대해 지지된다. 한 쌍의 빔(42)이 다공질 재료의 센서 마운트(40A)로부터 일체로 연장하여 그 위에 리드(32A)를 적재함으로써 감지 소자(30A) 및 리드(32A)는 기판(10A)과 열적으로 절연된다. 각각의 앵커 스터드(52A)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 관련 빔(42A)과 일체로 만들어진 슬리브(46)에 의해 둘러싸인다. 빔(42A) 및 슬리브(46)는 리드(32A) 및 앵커 스터드(52A)에 분자간 힘에 의해 각각 부착되고, 이에 의해 앵커 스터드(52A)에 의해 기판(10A)에 대해서도 지지된다. 적외선 흡수기(infrared absorber)(134)는 상부 전극(132) 위에 증착되어 적외선 방사를 효과적으로 수집한다. 적외선 흡수기(134)는 SiON, Si3N4, SiO2 또는 고무(gold black)으로 형성될 수 있다.
상기의 센서 유닛을 제조하는 공정에 대해 도 16a 내지 도 16k를 참조하여 설명한다. 단결정 실리콘의 반도체 기판(10A)의 상부에 트랜지스터(20A)를 형성한 후, 도 16a에 도시된 바와 같이, SiO2의 유전체 상부층을 형성하여 열 산화에 의해 기판(10A)의 상부 표면 전체를 덮는다. 그런 다음, 도 16b에 도시된 바와 같이, 알루미늄 층을 유전체 상부층(12A) 위에 스패터링에 의해 증착한 후 선택적으로 에칭하여 단자 랜드(50A), 적외선 반사기(17A)를 유전체 상부층(12A) 위에 남긴다. 그런 다음, 도 16c에 도시된 바와 같이, 스핀 코팅 기술에 의해 적절한 레지스트 재료의 희생층(60A)을 유전체 상부층(12A)의 상부 표면 전체에 적용한다. 그런 다음, 도 16d에 도시된 바와 같이, 희생층(60A)의 부분들을 에칭하여, 단자 랜드(50A)를 각각 노출시키는 한 쌍의 쓰루-홀(62A)을 남긴다. 이어서, 도 16e에 도시된 바와 같이, 다공성 실리카(SiO2)의 솔루션을 스핀 코팅 기술에 의해 희생 층(60A) 위에 적용하여, 희생층(60A) 위에 연장하고 쓰루-홀(62A) 속으로 연장하는 다공질 층(70A)을 형성하며, 그후 쓰루-홀(62A) 중 하나에 있는 다공질 재료를 부분적으로 에칭하여, 단자 랜드(50A)를 노출시키는 비아-홀(72A)을 형성한다.
다음, 도 16f에 도시된 바와 같이, 스패터링에 의해 다공질 층(70A) 위에 그리고 비아-홀(72A) 속으로 크롬을 증착하고 이어서 선택적으로 에칭하여 다공질 층(70A) 위에 하부 전극(131)과 관련 리드(32A)를 형성하며, 동시에 다공질 재료의 슬리브(46)에 의해 둘러싸이는 앵커 스터드(52A)를 생성한다. 그런 다음 도 16g에 도시된 바와 같이, 비정질 실리콘을 화학적 증기 증착(CVD) 방법에 의해 하부 전극(131) 위의 다공질 층(70A) 위에 증착하고 이어서 선택적으로 에칭하여 하부 전극(131) 위에 저항층(130)을 형성한다. 그런 다음, 도 16h에 도시된 바와 같이, 나머지 쓰루-홀(62A) 속으로 연장하는 다공질 층(70A)을 선택적으로 에칭하여 관련 단자 랜드(50A)를 노출시키는 비아-홀(72A)을 남긴다. 그런 다음 도 16i에 도시된 바와 같이, 크롬을 다공질 층(70A) 및 저항층(130) 위에 증착하고 선택적으로 에칭하여, 상부 전극(132) 및 이 상부 전극으로부터 연장하는 관련 리드(32A)를 형성한다. 이 단계에서, 크롬도 비아-홀(72A) 속으로 증착하여 앵커 스터드(52A)를 생성하며, 이 앵커 스터드는 리드(32A)를 관련 단자 랜드(50A)에 결합시킨다. 그러므로 감지 소자(30A)의 리드(32A)는 앵커 스터드(52A)와 일체로 만들어지고 이에 의해 감지 소자(30A)가 앵커 스터드(52A)에 의해 기판(10A)에 대해 지지된다. 그런 다음, 도 16j에 도시된 바와 같이, SiON 층을 상부 전극(132) 위의 다공질 층(70A) 위에 증착하고 이어서 에칭하여 상부 전극(132)의 상부에 적외선 흡수기(134)를 형 성한다. 도 16k에 도시된 바와 같이, 다공질 층(70A)을 적절한 층에 의해 마스킹한 후 선택적으로 에칭하여 센서 마운트(40A) 및 각각의 빔(42A)을 남기고, 희생층(60A)을 에칭하여 센서 유닛을 얻는다.
전술한 실시예에서, 다공질 층 또는 대응하여 형성된 부분들은 다공성 실리카로 만들어진다. 그렇지만, 본 발명은 메틸-함유 폴리실록산과 같은 실록산계 유기 폴리머, SiH를 함유하는 실록산과 같은 실록산계 무기 폴리머, 및 실리카 에어로겔을 포함하는 다른 다공질 재료를 사용할 수 있다.
또한, 다공질 재료는 공동의 미세 입자(hollow minute particles) 및 매트릭스-형성 재료(matrix-forming material)를 포함하는 다공성 매트릭스 합성물일 수 있다. 공동의 미세 입자는 산화 금속 또는 실리카로 바람직하게 만들어진 쉘에 의해 둘러싸인 캐비티를 가지도록 형성된다. 공동의 미세 입자는 일본특허공보 2001-233611에 개시된 것이나 상업적으로 입수할 수 있는 것에서 선택될 수 있다. 특히, 쉘은 SiO2, SiOX, TiO2, TiOX, SnO2, CeO2, Sb2O5, ITO, ATO 및 Al2O3로부터 단독으로 또는 조합으로 선택된 재료로 만들어진다. 기판 상에서 코팅되고 건조된 후, 다공성 매트릭스 합성물은 낮은 열전도성 및 낮은 특정열을 가지는 다공질 층을 제공한다. 다공질 층 내에서, 공동의 미세 입자는 필러(fillers)로서 분배되고 매트릭스에 바운드된다. 매트릭스-형성 재료는 실록산 결합(siloxane bond)을 포함하면서 막 또는 층으로 형성되는 제1 타입의 실리콘 화합물 또는 실록산 결합을 생성하는 제2 타입의 실리콘 화합물일 수 있다. 제2 타입의 실리콘 화합물은 실록 산 결합을 포함할 수 있다. 제1 타입 및 제2 타입의 실리콘 화합물들은 유기 실리콘 화합물, 실리콘 할로겐 화합물(예를 들어, 염화 실리콘 및 불화 실리콘), 및 유기 그룹 및 할로겐을 함유하는 유기 실리콘 할로겐 화합물을 포함한다.
도 17 내지 도 19는 본 발명에서 동등하게 활용될 수 있는 렌즈 어레이의 다양한 렌즈 구성을 도시한다. 각각의 센서 유닛(100)은 적외선 센서의 픽처 세그먼트를 구성하는 단위 정사각형으로 배열되어 있다. 이러한 연결 구조에서, 렌즈 어레이의 각각의 렌즈(204)는 직경이 단위 정사각형의 변(side)보다 작거나(도 17), 단위 직사각형의 변과 같은(도 18) 원형의 볼록 렌즈를 가지도록 치수가 정해질 수 있으며, 또는 단위 정사각형을 덮도록 평면 구성의 정사각형(도 19)인 볼록 렌즈를 가지도록 치수가 정해질 수 있다.
도 20은 밀봉 캡(200)의 윈도우(202)가 그 내부 표면 대향의 센서 유닛 상에 추가로 형성되고 굴절률이 윈도우(202) 또는 밀봉 캡(200)의 굴절률보다 작은 별도의 볼록 렌즈(204)의 어레이를 가지는 전술한 실시예의 변형예를 도시한다. 예를 들어, 밀봉 캡(200)은 굴절률이 3.4인 Si로 만들어지는 반면, 렌즈(204)는 굴절률이 1.5인 SiO2로 만들어진다. 이러한 배치는 서로 다른 매체 간의 개별적인 경계에서 발생하는 각각의 반사량의 총량을 감소시키는데 효과적인 동시에, 적외선 방사는 윈도우 및 렌즈를 통해 감지 소자(30)로 지향하게 되고 이에 따라 밀봉 캡(200)을 통한 적외선 방사의 투과성을 향상시킨다. 밀봉 캡(200)은 Ge, InP, ZnSe, ZnS, Al2O3, 및 CdSe다른 재료로 만들어질 수 있는 반면, 렌즈는 굴절률이 밀봉 캡 의 굴절률보다 작은 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 또한 윈도우(202)는 굴절률이 밀봉 캡(200)의 굴절률보다 작은 투과층을 가지는 렌즈로부터 떨어져서 그 외부 표면 상에 코팅되어, 적외선 방사의 투과성을 더 향상시킬 수 있다.
전술한 실시예들은 입사 적외선 방사량 또는 방사량의 변화율에 응답하여 가변하는 전기 저항을 나타내는 적외선 감지 소자의 사용에 대해 서술하였으나, 가변 유전률을 보이는 타입, 열 기전력을 발생하는 열전대열(thermopile) 타입, 또는 적외선 방사량의 변화율에 응답하여 전압차를 생성하는 가열전기(pyroelectric) 타입의 다른 감지 소자를 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다.
또한, 본 발명의 적외선 센서는 전술한 실시예들에서 복수의 센서 유닛을 포함하도록 설명하였으나, 본 발명은 이러한 특정한 배치에 제한되지 않으며 단일의 센서 유닛의 사용도 망라한다. 서술된 실시예들은 기판에 반도체 장치를 포함하도록 설명되었으나, 본 발명은 반도체 장치 없는 가능한 변형예들을 망라하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 적외선 센서에 있어서,
    기판(10, 10A);
    센서 유닛(100, 100A); 및
    상기 기판에 부착된 밀봉 캡(200)으로서, 상기 기판과 밀봉 캡 사이에 상기 센서 유닛을 수용하기 위한 기밀의 밀봉 공간을 제공하고, 상기 센서 유닛의 상기 열적외선 감지 소자 상에 입사 적외선 방사를 통과시키는 윈도우를 가지는 밀봉 캡(200)
    을 포함하며, 상기 센서 유닛은,
    열적외선 감지 소자(30, 30A);
    다공질 재료로 만들어지고 상기 적외선 센서 위에 탑재되는 센서 마운트(sensor mount)(40, 40A);
    다공질 재료로 만들어지고, 상기 기판의 상부 표면으로부터 간격을 두고 상향으로 상기 센서 마운트를 지지하기 위해 상기 센서 마운트로부터 상기 기판으로 일체로 연장하는 한 쌍의 빔(42, 42A); 및
    상기 기판의 상부 표면 위에 형성된 한 쌍의 단자 랜드(50, 50A)
    를 포함하며,
    상기 열적외선 감지 소자는 한 쌍의 리드(32, 32A)를 가지며, 각각의 리드는 각각의 상기 빔의 상부에서 지지되어, 상기 단자 랜드의 각각의 대응하는 것과의 전기 접속을 위해 상기 빔을 따라 연장하며,
    상기 빔(42, 42A)은 상기 기판의 상부 표면과 간격을 두고 상기 센서 마운트의 동일한 면에서 연장하고, 그 위에 각각의 리드(32, 32A)를 적재하며,
    상기 센서 유닛은 한 쌍의 앵커 스터드(anchor stud)(52, 52A)를 더 포함하며, 각각의 앵커 스터드는 각각의 상기 단자 랜드(50, 50A)로부터 직립하고 상기 리드(32, 32A)의 각각의 대응하는 것의 말단 단부에 대해 그 상부 단부에 고정되어 있어서 상기 감지 소자(30, 30A)는 상기 기판의 상부 표면으로부터 간격을 두고 상기 센서 마운트(40, 40A)와 함께 상기 기판 상에서 지지되며 상기 앵커 스터드를 통해 상기 단자 랜드(50, 50A)에 전기적으로 접속되며,
    상기 앵커 스터드(52, 52A)의 각각의 상부 단부는, 상기 빔(42, 42A)의 각각의 대응하는 것에 의해 전체적으로 둘러싸인 그 원주를 가지도록 상기 빔의 각각의 대응하는 것에 내장되는, 적외선 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 리드(32, 32A)는 상기 빔(42, 42A)의 각각의 대응하는 것 위에 배치되며,
    각각의 상기 앵커 스터드(52, 52A)는 상기 빔의 각각의 대응하는 것의 단부에 형성된 홀(44) 내에 맞추어진 그 상부 단부를 가지며,
    각각의 상기 앵커 스터드는 그 상부 단부에 플랜지(54, 54A)가 형성되며, 상기 플랜지는 상기 홀 주위에서 상기 빔 위에 중첩되고 상기 리드의 각각의 대응하 는 것에 연결되는, 적외선 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 상기 리드(32, 32A) 및 그 관련 앵커 스터드(52, 52A)는 서로 연속으로 되도록 공통의 전기적 전도성 재료로 만들어지는, 적외선 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    각각의 상기 앵커 스터드의 상기 플랜지(54)는 각각의 상기 리드(32)의 단부와 함께 결합되어 중첩되는 부분을 가지는, 적외선 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    각각의 상기 앵커 스터드(52)는 두께가 일정한 공동의 실린더(hollow cylinder) 형태이고, 상기 두께는 각각의 상기 리드의 두께보다 두꺼운, 적외선 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 앵커 스터드(52A)는 다공질 재료의 슬리브(46)의 각각에 의해 그 수직 길이를 따라 둘러싸이는, 적외선 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬리브(46)는 통합부로서 상기 빔과 일체로 형성되는, 적외선 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센서 마운트는 산화 실리콘, 실록산계 유기 폴리머, 및 실록산계 무기 폴리머로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 다공질 재료로 형성되는, 적외선 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기밀의 밀봉 공간은 감압되는, 적외선 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 유닛(100)의 어레이는 상기 기판 상에 공통으로 배치되는, 적외선 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 윈도우(202)는 복수의 광학 렌즈(204)가 어레이로 배치되는 렌즈 어레이를 구비하여, 상기 센서 유닛 중 임의의 것의 적외선 센서에 입사 적외선 방사를 수렴시키는, 적외선 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이는 상기 밀봉 캡과 일체로 형성되어 상기 밀봉 캡의 일부를 형성하는, 적외선 센서.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이는 상기 센서 유닛에 대향하는 상기 밀봉 캡의 표면 상의 상기 윈도우 상에 중첩되며, 상기 렌즈 어레이는 상기 윈도우의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는, 적외선 센서.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037896A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-26 Enocean Gmbh System mit Anwesenheitsmelder, Verfahren mit Anwesenheitsmelder, Anwesenheitsmelder, Funkempfänger
CN102105768B (zh) * 2008-07-25 2012-11-07 松下电器产业株式会社 红外线图像传感器的制造方法及红外线图像传感器
CN101386402B (zh) * 2008-10-16 2015-08-12 上海集成电路研发中心有限公司 一种红外探测器及其制造方法
CN101927976B (zh) * 2009-09-30 2013-09-25 浙江大立科技股份有限公司 微桥结构红外探测器以及制造方法
CN102575964B (zh) * 2009-12-25 2014-06-18 阿尔卑斯电气株式会社 测力传感器及其制造方法
JP5569134B2 (ja) 2010-05-10 2014-08-13 セイコーエプソン株式会社 熱型光検出装置および電子機器
FR2963342B1 (fr) * 2010-07-27 2012-08-03 Saint Gobain Procede d'obtention d'un materiau comprenant un substrat muni d'un revetement
JP5533638B2 (ja) * 2010-12-24 2014-06-25 セイコーエプソン株式会社 検出装置、センサーデバイス及び電子機器
US9151597B2 (en) 2012-02-13 2015-10-06 First Solar, Inc. In situ substrate detection for a processing system using infrared detection
DE102013210594A1 (de) * 2013-06-07 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Sensor und Verfahren zum Betreiben eines Sensors
US10823592B2 (en) 2013-09-26 2020-11-03 Rosemount Inc. Process device with process variable measurement using image capture device
US11076113B2 (en) * 2013-09-26 2021-07-27 Rosemount Inc. Industrial process diagnostics using infrared thermal sensing
US10638093B2 (en) 2013-09-26 2020-04-28 Rosemount Inc. Wireless industrial process field device with imaging
WO2015193759A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Technion Research And Development Foundation Ltd. Sensor array with self-aligned optical cavities
DE102014213369B4 (de) * 2014-07-09 2018-11-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Strahlungsdetektor und verfahren zur herstellung eines strahlungsdetektors und array von solchen strahlungsdetektoren
US10914635B2 (en) 2014-09-29 2021-02-09 Rosemount Inc. Wireless industrial process monitor
FR3048125B1 (fr) * 2016-02-24 2020-06-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif de detection de rayonnement electromagnetique a plot de connexion electrique sureleve
CN109427916B (zh) * 2017-08-24 2021-08-17 上海耕岩智能科技有限公司 一种红外光侦测薄膜、器件、显示装置、制备方法
CN113015890B (zh) * 2019-02-28 2024-04-02 松下知识产权经营株式会社 红外线传感器及红外线传感器阵列
US20210048345A1 (en) * 2019-08-12 2021-02-18 Mei-Yen Lee Heterogeneously integrated thermal infrared sensing member and thermal infrared sensor
TWI804966B (zh) * 2021-08-31 2023-06-11 力晶積成電子製造股份有限公司 遠紅外線感測元件以及包含其的感測器

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2833450B2 (ja) 1993-11-24 1998-12-09 日本電気株式会社 赤外線撮像素子
JP3413953B2 (ja) 1994-05-26 2003-06-09 日産自動車株式会社 赤外線センサの製造方法
US5688699A (en) * 1996-01-16 1997-11-18 Raytheon Company Microbolometer
JP2809177B2 (ja) 1996-03-07 1998-10-08 日本電気株式会社 熱型赤外線固体撮像素子及びその製造方法
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
US5701008A (en) 1996-11-29 1997-12-23 He Holdings, Inc. Integrated infrared microlens and gas molecule getter grating in a vacuum package
JP3580126B2 (ja) 1998-03-12 2004-10-20 オムロン株式会社 赤外線センサ
JPH11337403A (ja) 1998-05-22 1999-12-10 Nissan Motor Co Ltd 赤外線検出素子およびその製造方法
JP4089033B2 (ja) 1998-09-25 2008-05-21 松下電工株式会社 センサ
CN1118103C (zh) 1998-10-21 2003-08-13 李韫言 微细加工热辐射红外传感器
CN2363385Y (zh) 1998-12-10 2000-02-09 中国科学院光电技术研究所 高探测率的红外焦平面探测器
JP3523588B2 (ja) 1999-11-01 2004-04-26 松下電器産業株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6690014B1 (en) 2000-04-25 2004-02-10 Raytheon Company Microbolometer and method for forming
CN2457579Y (zh) * 2000-09-06 2001-10-31 中国科学院光电技术研究所 红外面阵焦平面探测器
DE10053326A1 (de) 2000-10-27 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Mikromechanisches Bauelement und Herstellungsverfahren
US6621083B2 (en) * 2000-12-29 2003-09-16 Honeywell International Inc. High-absorption wide-band pixel for bolometer arrays
JP2004079932A (ja) 2002-08-22 2004-03-11 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
GB2392555A (en) * 2002-09-02 2004-03-03 Qinetiq Ltd Hermetic packaging
CN1205671C (zh) * 2002-11-15 2005-06-08 清华大学 硅基薄膜晶体管室温红外探测器
FR2877492B1 (fr) * 2004-10-28 2006-12-08 Commissariat Energie Atomique Detecteur bolometrique a isolation thermique par constriction et dispositif de detection infrarouge mettant en oeuvre un tel detecteur bolometrique
KR100978329B1 (ko) 2005-08-17 2010-08-26 파나소닉 전공 주식회사 적외선 센서 유닛 및 그 제조 방법
CN100453986C (zh) * 2005-09-06 2009-01-21 中国科学技术大学 光学读出红外传感器
JP4710691B2 (ja) 2006-03-28 2011-06-29 パナソニック電工株式会社 赤外線センサ
JP4770549B2 (ja) 2006-03-28 2011-09-14 パナソニック電工株式会社 赤外線センサ
JP4720599B2 (ja) 2006-04-24 2011-07-13 パナソニック電工株式会社 赤外線センサ
JP4848826B2 (ja) 2006-04-24 2011-12-28 パナソニック電工株式会社 赤外線センサ
JP4915555B2 (ja) 2006-05-25 2012-04-11 パナソニック株式会社 赤外線センサ
JP4839977B2 (ja) 2006-06-21 2011-12-21 パナソニック電工株式会社 赤外線センサ装置
JP5016398B2 (ja) 2007-06-08 2012-09-05 パナソニック株式会社 赤外線センサ
JP5016397B2 (ja) 2007-06-08 2012-09-05 パナソニック株式会社 赤外線センサ

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