TW201013942A - Infrared sensor - Google Patents

Infrared sensor Download PDF

Info

Publication number
TW201013942A
TW201013942A TW098132567A TW98132567A TW201013942A TW 201013942 A TW201013942 A TW 201013942A TW 098132567 A TW098132567 A TW 098132567A TW 98132567 A TW98132567 A TW 98132567A TW 201013942 A TW201013942 A TW 201013942A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
infrared
film
type
infrared sensor
Prior art date
Application number
TW098132567A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Tsuji
Yousuke Hagihara
Naoki Ushiyama
Original Assignee
Panasonic Elec Works Co Ltd
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
Priority claimed from JP2008246927A external-priority patent/JP5081116B2/ja
Priority claimed from JP2009087008A external-priority patent/JP5645240B2/ja
Priority claimed from JP2009087009A external-priority patent/JP2010237118A/ja
Application filed by Panasonic Elec Works Co Ltd filed Critical Panasonic Elec Works Co Ltd
Publication of TW201013942A publication Critical patent/TW201013942A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • 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
    • 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
    • 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
    • G01J5/0225—Shape of the cavity itself or of elements contained in or suspended over the cavity
    • 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
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • 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
    • 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
    • G01J5/0846—Optical arrangements having multiple detectors for performing different types of detection, e.g. using radiometry and reflectometry channels
    • 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
    • G01J5/12—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • 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
    • 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
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • 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
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (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)

Description

201013942 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種紅外線感測器。 【先前技術】 以往，已提出有一種可檢測紅外線（例如波長 . 為8〜12#m左右之從人體所放射的紅外線）之 ， 紅外線感測器。於文獻一（曰本專利公報2 5 7 6 259)與文獻二（曰本專利公報工7 ❹ 3 )’揭示有一種利用微加工技術（m i c r 〇 m a ining technology)等所形 成之紅外線感測器。此種紅外線感測器係具備用以 吸收紅外線以轉換成熱之薄膜狀紅外線吸收體、及 用以檢測出紅外線吸收體之溫度變化的感溫體。 此處，上述專利文獻一所揭示之紅外線感測 盗，係具備矽基板、及形成於矽基板上之矽氮化 羞、 於石夕基板則形成有熱絕緣用之空洞。在石夕氮化膜， 覆蓋空洞之部分則構成紅外線吸收體。該紅外線感 4器中’係使用熱電堆（the rmop i 1 e) 作為感溫體。熱電堆（t he rmop i 1 e)可 藉由將形成於矽氮化膜上之n型矽膜與p型矽膜予 · 以適當圖案化等來形成。 - 上述專利文獻二所揭示之紅外線感測器，係具 有在紅外線波長區域具較大吸收率之絕緣層（紅外 4 201013942 線吸收體）。於該絕緣層之上，則形成有感熱半導體 層。又，於感熱半導體層下側之絕緣層之下，係形 成有空洞以使感熱半導體層之熱不易傳導至外部。 該紅外線感測器中，係為了縮小絕緣層之熱導（t hermal conductanece)(增大 熱阻）、或為了谋求反應速度之尚速化而考量將絕緣 層之厚度薄化。然而，在此種情況下，於構成紅外 線吸收體之絕緣層會產生麵曲’導致結構穩定性變 差’感度亦降低。 又’上述專利文獻二所揭示之紅外線感測器 中，係使用輻射熱計（bo 1 ome t e r)型之 紅外線檢測元件。因此，在檢測電阻值之變化時必 須施加電流，而導致消耗電力變大。又，亦會產生 自熱（s e 1 f—hea t i ng)，而有因熱應力 造成在紅外線吸收體產生翹曲的顧慮。又，由於會 因自熱之溫度變化或周圍溫度變化，導致電阻溫度 係數產生變化，因此若不設置溫度補償用多晶矽 層，則難以高精度化。然而，若設置溫度補償用多 晶石> 層，則感測器整體會大型化且使成本變高。 另一方面’上述專利文獻一所揭示之紅外線感 測器中，係使用熱電堆（t h e r m 〇 p i J e ) 作為感溫體。熱電堆（t h e r m 〇 p i i e )係 與輻射熱計（b 0 1 〇 m e t e r )型之紅外線檢 測元件不同，由於無須施加電流，因此無自熱。因 5 201013942 此不會產生因自熱所造成之紅外線吸收體的翹 曲’且可謀求低消耗電力化。再者，由於不受溫度 之影響感度為一定，因此係高精度。 …'、而，在形成上述文獻一所揭示之熱電堆（七 h e r m 〇 p i 1 e )時，必須利用蝕刻技術將形 成在紅外線吸收體上之n型矽膜或口型矽膜予以圖 案化。此時，紅外線吸收體亦有一起受到蝕刻之虞。 在此種情況下，會在由紅外線吸收體或形成於其上 之熱電堆（thermQpile)等所構成之薄 膜結構體產钱曲，導致結構穩定性變差且感度 降低。 【發明内容】 /本發明係有鑑於上述事由而構成。本發明之目 的係在於提供一種可謀求低消耗電力化、高感度化 之紅外線感測器。 本發明之紅外線感測，係具備基部、以及形成 於該基部之一表面侧的紅外線檢測元件。該紅外線 檢測元件具備用以吸收紅外線之薄膜狀紅外線吸收 體、以及用以檢測該紅外線吸收體與該基部之間之 溫度差的感溫體。該紅外線吸收體，係以於與該基 部之間具有熱絕緣用間隙的方式配置於該基部之該 一表面侧。該感溫體具有熱電對，該熱電對則具有 201013942 :成：：越該紅外線吸收體與該基部之p型多晶石夕 绩；、^型多晶⑦層接觸且形成為跨越該紅外 =體與該基部之n型多晶石夕層、以及在該紅外 線及收體上將該㈣多晶矽層與該η型多晶矽層予 、電ί·生連接之連接層。該？型多晶碎層及該打型多 晶矽層各自之雜質濃度係丄^"〜丄〇2〇Cm —
。該P型多晶梦層之厚度，在以該紅外線檢测元件 所檢測之紅外線的+心波長為λ，以該p型多㈣ 層之折射率為n 1 p時，係又/4 η〗。。該n型多晶 矽層之厚度，在以該n型多晶矽層之折射率為nin 時’係；I /4 η 1η。 根據本發明，與使用上述輻射熱計（b 〇 i 〇 m e t e r )型之紅外線檢測元件的情況不同，由 於無須於上述感溫體施加電流，因此該感溫體不會 自熱。因此，不會產生因該感溫體之自熱所造成之 該紅外線吸收體的翹曲。又，可謀求低消耗電力化。 再者’可提高上述p型多晶矽層及上述η型多晶矽 層對檢測對象之紅外線的吸收效率，而可謀求高感 度化。 ° 較佳為’於與該ρ型多晶矽層及該η型多晶石夕 層之該基部的相反侧具備紅外線吸收膜。該紅外線 吸收膜之厚度’在以該紅外線吸收膜之折射率為η 2 時’係又/4 η 2。 7 201013942 ”明，可進一步提高檢測對象之紅外線 的吸收效率，而可謀求更進一步之高感度化。 較佳為，該P型多晶石夕層之厚度係與 晶矽層之厚度相等。 ^ _根據此構成，在該紅外線感測器製造時，可以 二-之成膜步驟形成構成該p型多晶㈣與該η型 夕晶矽層之基礎的非摻雜多晶矽層。因此，可 低成本化。 課求 較佳為，㈣具㈣紅外線㈣ 胞格（“…。複數個該胞格（cel二= 該基部之該一表面側排列成陣列狀。 根據此構成，即可實現紅外線影像感測器。 更佳為，該胞格（c e 1 "具有用以讀取該 感溫體之輸出的MO s電晶體。 ，根據此構成，即可減少輸出用墊之數，而可謀 求小型化及低成本化。 y' η型：曰二：佳：胃P型多晶石夕層之厚度係與該 Ω型夕日日㈣之厚度相等。構成該MQS電晶體之 間極電極之多晶作的厚度係與該p型多 厚度相等。 n 根據此構成’即可同時形成該MOS電晶體之 閘極電極與該p型多晶砂層或^型多⑽層，而 201013942 可謀求刪減製程數之低成本化。 極之步更佳為，構成該M〇s電晶體之閑極電 :之多晶石夕層係以相同濃度含有與該p型多晶石夕： 與該"型多晶石夕層之任-方相同的雜質。 根據此構成’即可同時形成該M〇S電晶體之 閘極電極與該n刑户θ μ p 电曰日體之 、》P i夕日日矽層或該η型多晶矽層， 可謀求刪減製程數之低成本化。
較佳為，於該基部形成有用以將該基部盘該红 外線吸《之料以熱絕緣的Μ。射卜線檢測元 件具備具有複數個小薄膜結構體且配置於該空洞上 的薄膜結構體。各該小薄膜結構體具備用以吸收紅 外線之薄膜狀紅外線吸收體、以及形成於該紅外線 吸收體上且用以檢測該紅外線吸收體之溫度的該感 溫體。於該小薄膜結構體間，形成有狹縫。所有該 感溫體係以比依該感溫體分別取出輸出之情況使相 對於溫度變化之輸出變化變大的連接關係彼此電性 連接。 根據此構成，即可提升反應速度及感度且可抑 制因來自該基部或外部之應力或熱應力導致各該紅 外線檢測體產生變形。因此，結構穩定性提升且咸 度穩定。 更佳為，該薄膜結構體具備用以連結相鄰之該 201013942 小薄膜結構體彼此的連結體。 根據此構成’即可防止傕 使用中因外部之溫度變 化或衝擊所產生之應力而導 破扣。又，可減少製 化時之破知，而可提升製造良率。 【實施方式】 (第一實施形態） ，本實施形態之紅外線感測器1，係-種紅外線 影像感測器（紅外線感測器陣列）。如第一圖及第二 圖所示，紅外線感測器丄係具備構成基台之基部（= 部基板）1 0、及在基部丄◦之一表面側（第一圖 (b )中之上面側）排列成陣列狀（圖示例中係二 維陣列狀）之胞格（c e i丨）（像素）2。像素2 則具有具紅外線吸收體3 3與感溫體3 0之熱型紅 外線檢測元件3、以及像素選擇用切換元件之M〇 S電晶體4。 本實施形態中，係在一個基部丄〇之上述一表 面側形成有m X η個（圖示例中係4 X 4個）像素2。 像素2之數或排列並無特別限制。此外，第二圖（匕） 中係以電源來表示感溫體3 〇之等效電路。 紅外線感測器1係具備複數條垂直讀取線7、 複數條水平訊號線6、複數條接地線8、共通接地 201013942 線9、複數條基準偏壓線5、以及共通基準偏壓線 5 a。於各垂直讀取線7，複數個紅外線檢測元件 3之感溫體3 〇的一端，係透過M0S電晶體4逐 列共通地連接。於各水平訊號線6，對應紅外線檢 • 測元件3之感溫體3 0之Μ〇S電晶體4的閘極電 — 極4 6則逐行共通地連接。於各條接地線8，Μ〇 S電晶體4之ρ型井區域41係逐列共通地連接。 0 於共通接地線9，各接地線8係共通地連接。於各 基準偏壓線5，複數個紅外線檢測元件3之感溫體 3 0的另一端，係逐列共通地連接。又，各基準偏 壓線5係共通地連接於共通基準偏壓線5 a。 紅外線感測器1中，係可以時間序列讀取所有 紅外線檢測元件3之感溫體3 〇的輸出。又，紅外 線感測器1中，於基部工〇之上述一表面側係形成 有複數個像素2。各像素2具有紅外線檢測元件 3、及配置於紅外線檢測元件3之鄰近且用以讀取 紅外線檢測元件3之輸出的Μ 0 S電晶體4。該Μ 0 S電晶體4中’閘極電極4 6係連接於水平訊號 線6，源極電極4 8係透過感溫體3 〇連接於基準 偏壓線5，而汲極電極4 7則連接於垂直讀取線7。 - 又，紅外線感測器1具有複數個像素選擇用墊 V s e 1、複數個輸出用墊ν 〇 u t、接地用墊〇 nd、基準偏壓用墊Vr e f、以及基板用墊vd 201013942 d。各水平訊號線6係各別地電性連接於像素選擇 s e 1。各垂直瀆取線7係各別地電性連 於輸出用墊V。u t。共通接地線9係電性連接於 接地用墊Gn d。共通基準偏壓線5 3係電性接 於基準偏壓用墊Vr e f。矽基板“ 於基板用墊V d d。 連接 該紅外線感測器1中，係以使M〇s電晶
開啟（。η )狀態之方式，控制各像素選擇 8 e 1之電位’藉此依序讀取各像素2之輸 出電壓。例如，若聽將基準偏壓用墊v r e 電位設定成1.6 5V，將接地用墊G 仝士 n 巾至^ n d之電位設 = 〇v，將基板用墊Vdd之電位妓成5v, 3 =擇用墊之電位為^則M0 =體=啟(…。其結果，像素2之輸 ❿ 幹出用IV U體3〇之輸出電壓）即從 墊V0U t輸出。亦即’可讀取感溫體3〇 出電壓。另一方面，若使像素選擇用墊V s e 二二為0V’則由於M〇s電晶體4呈關閉（〇 u t C素2之輸出電壓便不自輸出用墊Vo u t被輸出。 於第三圖所示之紅外線 枳組具備紅外線感測器 出訊號（輸出電壓）進 紅外線感測器1係使用 感測器模組。紅外線感測器 1、對紅外線感測器1之輪 12 201013942 行訊號處理的訊號處理裝置（訊號處理i c晶片） B，以及構裝紅外線感測器1與訊號處理裝置b的 封裝體C。 如第四圖所示，訊號處理裝置B具有複數個（圖 示例中係四個）輸入用墊V i n。於各輸入用 i η，紅外線感測器丄之複數個（圖示例中係四個） 輸出用墊V 〇 u t分別係透過由接合線（b 〇 u打 ding w i r e )所構成之配線8 〇電性連 接。再者，訊號處理裝置Β具有將輸入用墊V 土 η 之輸出電壓予以放大的放大電路ΑΜρ、以及將複 數個輸入用墊V i η之輸出電壓擇一予以輸入放大 電路ΑΜΡ的多工器（mult iplexer) 。若使用此種訊號處理裝置 線影像。 mu外 封裝體C係形成為於一面 狀。於封裝體C之内底面，係面/载有矩形箱 感測器i與訊號處理裳置^:外線 閉上述開口之方式安裝有具備透===封 示)，而該透鏡係使紅外線收斂 U未圖 之紅外線吸收體3 3。 '、、、’欢測元件3 上述紅外線感測器模組中， 基部10的外周形狀係矩形。於感測器1之 邊側之端，用以將從感溫體二；：：：第- π輸出之輸出訊號 13 201013942 取出的所有輸出用墊V 〇 u t，係沿基部1 〇之上 述第一邊並設。訊號處理裝置6之外周形狀係矩 形。於訊號處理裝置B外周第二邊側之端，電性連 接於紅外線感測器1之輸出用墊v〇 u t的所有輸 入用墊V 1 η，係沿訊號處理裝置B之上述第二邊 並設。紅外線感測器1係以基部1 0之上述第:邊 與訊號處理裝置B之上述第二邊之距離較訊號處理 裝置B之其他任—邊之距離近的方式震載於封袭體
C因此，可縮紐用以連接紅外線感測器2之輸出 用墊V 〇 u t與訊號處理裝置6之輸入用墊v 土 n 的配線8 0。藉此’可降低外來雜訊之影響以提 抗雜訊性。 以下，針對紅外線感測器i之構造作說明。 基部1 0係使用矽基板i a所形成。矽基板工 a係例如導電型為η型且主表面（第一圖（b)中
之上面）為（1 0 〇 )面之單晶石夕基板。又，在石夕 基板1 a ’於對應紅外線吸收體3 3之部位係形成 有熱絕緣用之空洞1 1 。，， 二/Π丄1空洞1 1之内周形狀係矩 形。 於矽基板1 a之上述主表面，設有用以形成各 像素2之紅外線檢測元件3的區域A丄、以及用以 形成各像素2之MOS電晶體4的區域A 2。 紅外線檢測元件3係藉由具有紅外線吸收體3 14 201013942 2 = Γ 3 0 0所構成。紅外線吸收趙3 3 側盘其Γ la為基礎之基部10的上述一表面 側、、基4 1 〇在空間上分離 結構體30〇具有用以連社红冰姑 丹有厚膜 連、、，°外線吸收體3 3與基 〇的支承體（橋（b " dg e)) 3工〇。支 承體3 1 〇則具有第—連結片3 1 χ與第二連結片 3 1 2。第一連結片3 1 1係形成為俯視為U字 狀’且在兩腳片之前端連結於紅外線吸收體3 3。 第連結片3 1 1係沿紅外線吸收體3 3之外周緣 配置。第二連結片3 i 2則從第一連結片3工工之 中央片的中央’延伸至與紅外線吸收體3 3側之相 反側，且連結於基部丄〇。此外’支承體3丄〇盆 分別與紅外線吸收體3 3及基部i㈣結部分以外 之部分，係藉由兩個狹縫1 3與紅外線吸收體3 3 及基部1 0在空間上分離。各狹縫工3之寬度可適 當設定在例如0.2 〜5 z/m左右之範圍内。以 此方式，支承體3 1 0即在兩個部位連結於紅外線 吸收體3 3，且在一個部位連結於基部1 〇。由於 支承體3 1 0係在一個部位連結於基部i 〇，因此 即使因來自外部之應力或熱應力等導致基部i 〇變 形之情況下’亦可抑制薄膜結構體3 〇 〇產生變 形。藉此，由於可抑制因來自外部之應力或熱應力 等所產生的感度變化’因此可謀求高精度化。此外， 在基部1 0俯視圍繞薄膜結構體3 〇 〇之部位係形 15 201013942 成為麵形框狀。 4膜結構體3 0 0係藉由將石夕氧化膜1乜、石夕 氮化瞑3 2、感溫體3 〇、層間絕緣膜5 〇、以及 保護膜（PassiVati〇n film)6 〇之積層結構體予以圖案化所形成。矽氧化膜i b ' 系幵v成於；ε夕基板1 a之上述主表面側。石夕氮化膜3 2係形成於矽氧化膜1 b上。感溫體3 〇係形成於 石夕亂化膜3 2上。層間絕緣膜5 〇則由在石夕氮化膜❹ 3 2之表面上形成為覆蓋感溫體3 〇的β P S Θ膜 所構成。本實施形態中，層間絕緣膜5 〇之膜厚係 〇.8#m(8〇0〇A)。保護膜6〇係由形成於層 間絕緣臈5 0上之p SG膜與形成於p SG膜上之 N S G膜之積層膜所構成。本實施形態中，p $ 〇 膜之膜厚係5 Q Q QA，N s G膜之膜厚則為5 〇 〇 〇 A。因此，保護臈6 〇之膜厚係i私m。此外，保 護膜6 0並不限於P SG膜與NSG膜之積層膜，❹ 例如亦可為矽氮化膜。 此處，層間絕緣膜5 〇與保護膜6 〇之積層 膜，係跨越區域A 1與區域A 2而形成。該積層膜 中’形成於區域A 1之部分係作為紅外線吸收膜7 〇使用。該紅外線吸收膜7 〇之厚度t 2係λ/4 n 2。又係以紅外線檢測元件3所檢測出之紅外線的中 ^波長。η 2則為紅外線吸收膜7 〇之折射率。以此 16 201013942 方式，即可提高紅外線吸收 長（例如，8〜1 ?"、 對象之波 m)之紅外線的吸收效率， 了谋求高感度化。例如，在n2=i 4、入 0 # m之情況下，即可 外’紅外線吸收膜7Q亦可藉由錢化膜形成。 ”由態之紅外線感測器1中’矽氮化膜3 2备中缚膜結構體3〇〇之支承體31〇以外的部 =係構成紅外線吸收體3 3。又，基部i ◦係以石夕 土板1 a、矽氧化膜丄b、矽氮化膜3 2、層間絕 緣膜5 〇、以及保護膜6 〇所構成。因此，保護膜 6 〇之表面（上面）係構成基部丄〇之上述一表面。
感溫體3 〇係構成為可檢測出紅外線吸收體3 3與基部1 〇之溫度差。感溫體3 0具有由p型多 日日石夕層3 5、η型多晶矽層3 4、以及連接層3 6 斤構成之熱廷對3 〇 a作為感溫元件。ρ型多晶碎 層3 5係跨越紅外線吸收體3 3與基部丄〇而形 成。η型多晶矽層3 4係形成為不與p型多晶矽層 3 5接觸而跨越紅外線吸收體3 3與基部1 〇。連 接層3 6係在紅外線吸收體3 3中與基部i 〇 (矽 基板1 a )為相反側之面之紅外線入射面（第一圖 (b )之上面），亦即紅外線吸收體3 3上，將p型 多晶石夕層3 5與η型多晶矽層3 4予以電性連接。 若進一步詳細說明’ η型多晶矽層3 4與ρ型 17 201013942 ^日曰梦層3 5係以跨越紅外線吸收體3 3、支承體 3 1〇、以及基部1 〇之方式形成於矽氮化膜3 2 上。、連接層3 6係藉由金屬材料（a丄_ s 土等） f成，在紅外線吸收體3 3表面之中央，將n型多 曰曰夕層34之-端與p型多晶矽層之一端彼此 予以電性連接。感溫體3 0中，於n型多晶石夕層3 ' 4及ρ型多晶珍層35各自之另—端上，設有電極 3 8a，3 8 b ° 連接層3 6與各電極3 8 a，3 8 b ,係藉由® 層間絶緣膜5 〇分離，電性上受到絕緣。連接層3 6係通過形成於層間絕緣膜5 〇之接觸孔5 〇丄， 502,電性連接於兩多晶矽層34， 35之一 端 方之電極3 8 a係通過形成於層間絕緣膜5 〇之接觸孔5 0 b，電性連接於n型多晶矽層3 4 之另一端。另一方之電極3 8 b則通過形成於層間 絕緣膜5 0之接觸孔5 G g，電性連接於p型多晶 q 矽層35之另一端。 補你膜3 9係在ρ型多晶梦層3 5及η型多晶 梦層3 4形成時设置’用以保護紅外線吸收體3 3 並抑制紅外線吸收體3 3之翹曲。該補償膜3 9係 一種在紅外線吸收體3 3之上述紅外線入射面上形 成為覆蓋上述紅外線入射面的多晶矽膜，以ρ型補 償膜（Ρ型補償多晶矽層）393與11型補償膜（η . 18 201013942 3償^晶梦層）3 9 W構成。P型補償膜3 9 a與η型補伽39b，係配置成彼此不接觸。 8〜/〇型二償臈气9 3係以相同濃度(例如，1 01 之"雜質c(:如3):SP型多晶石夕層35相同 償膜q Q、/ 硼專）。本實施形態中，P型補 洛。、、a係與p型多晶矽層3 5連續一體地形 8〜：型::償膜气9 “系以相同濃度（例如，1 01 〇 c m )含有與Γ1型多晶矽層3 4相同 之η型雜質（例如， 償膜39_η二)？/施形態中，η型補 成。 、^•夕日日矽層3 4連續一體地形 η荆 '々此方式，補償膜3 9係以連續一體地形成於 1夕3晶石夕層3 5且雜質濃度為1 〇 1 8〜1 0 ” 二m 型補償膜3 9 a、以及連續一體地形成 :n型—f晶石夕層3 4且雜質濃度為1 ◦ 18〜1 〇 2 之n型補仞膜39b所構成。因此，可降 低熱電對3〇a之電阻值且可提升S/N比。 夕P型多晶矽層之厚度t “係入"……型 夕層之厚度tln則為λ/4πιη。此處，nip :P 31夕曰曰矽層3 5之折射率，n工n則為n型多晶 :3 4之折射率。本實施形態中，n “與n “係 夕曰口此，Ρ型多晶矽層35之厚度tiP與η型 夕曰曰矽層3 4之厚度t 1 η係相等。又，補償膜3 9 19 201013942 之厚度（p型補償膜39 a及η型補償膜39b各 自之厚度）與各多晶矽層3 4， 35之厚度tln， t 1P係相等。亦即，本實施形態中，P型多晶矽層 3 5、n型多晶矽層34、以及各補償膜3 9 a， 3 9 b之厚度係相等。因此，若以p型多晶矽層3 5、 n型多晶矽層34、以及各補償膜39a, 39b 之折射率為n 1時，P型多晶矽層3 5、η型多晶矽 層3 4、以及各補償膜39a， 39b之厚度ti 則為λ/4 n 1。此時，即可提高P型多晶矽層3 5 ’η型多晶矽層34/各補償膜39a，39b對 檢測對象之波長（例如，8〜1 2/zm)之紅外線 的吸收效率，而可謀求高感度化。例如，在n 3· 6 λ—1〇#m2情況下，即可設置成ti与0· 6 9 # m。 0 各補仏膜39a， 39b之雜質濃度係10 。P型多晶矽層3 5係以相同濃度❹ c m 含有與P型補償膜3 9 a相同之雜質。又，n型多 ^夕層34係以相同濃度含有與μ補償膜39b J同之雜質。由於各多晶矽層 度係㈣'3,因此如上述文獻2 記述般，可提高紅外、線 ^ 、、’ 收率並同時抑制紅外線
:反射。因此，感溢體30之輸出之S/N 向。又，可以與P型多晶矽層3 5
型補償膜3 9 a，且以與多 ^成P 主夕晶石夕層3 4同一製 20 201013942 程形成η型補償臈3 9 b。因此，可謀求低成本化。 Μ〇S電晶體4係以p型井區域4 1、^ +型沒 極區域4 4、η+型源極區域4 3、ρ+型通道阻絕 區域4 2、閘極絕緣膜4 5、閘極電極4 6、汲極 電極4 7、源極電極4 8、以及接地用電極4 9所 構成。Ρ型井區域4 i係形成於矽基板丄a之上述 主表面侧。n+型汲極區域4 4與11+型源極區域4 3係彼此隔著間隔形成於p型井區域4 1内。p + 型通道阻絕區域4 2係在p型井區域4 1内形成為 圍繞η型及極區域4 4與n +型源極區域4 3。閘 極絕緣膜4 5係切氧化膜（熱氧化膜）所構成。 閘極絕緣膜4 5係形成於p型井區域上，且位於n + 型沒極區域4 4與η +型源極區域4 3之間。閘極電 極4 6係由η型多晶石夕層構成’且形成於閘極絕緣 膜4 5上。汲極電極4 7係由金屬材料（例如，a 1 S i等）構成，且形成於n+型汲極區域44 上。源極電極4 8係由金屬材料（例如，A i — s 1等）構成，且形成於n +型源極區域4 3上。汲極 電極4 7係通過形成於層間絕緣膜5 〇之接觸孔5 〇 d、’電性連接於n +型祕區域4 4。源極電極4 8則通過形成於層間絕緣膜5 〇之接觸孔$ 〇㊀， 電性連接於n+型源極區域4 3。因此，閘極電極4 6、汲極電極4 7、以及源極電極4 8係藉由 絕緣膜5 ◦分離’而在電性上絕緣。接地用電極4 21 201013942 9係由金屬材料（例如，A i —s i等）構成，且 形成於P+型通道阻絕區域4 2上。接地用電極4 9 係通過形成於層間絕緣膜5 Q之接觸孔5 ◦ f與^ +型通道阻絕區域4 2電性連接。接地用電極4 9係 將P +型通道阻絕區域4 2予以偏墨至較n +型沒極 區域4 4及η +型源極區域4 3更低電位，以用於元； 件分離。 各像素2中，感溫體3 〇之電極3 8 b係電性 連接於MQ 8電晶體4之源極電極4 8，感溫體3 0之電極3 8 a則透過金屬配線（例如，A丨—$ 1配線）5 9電性連接於基準偏壓線5。金屬配線 5 9係連續一體地形成於基準偏壓線5。又，各像 素2中，Μ〇s電晶體4之汲極電極4 γ係電性連 接於垂直讀取線7，閘極電極4 6則電性連接於水 平訊號線6。水平訊號線6係與閘極電極4 6連續 體形成之η型多晶石夕配線。再者，接地用電極4 ⑬ 9係電性連接於共通接地線8。 其次，參照第五圖及第六圖，簡單地說明紅外 線感測器1之製造方法。 首先，進行絕緣層形成步驟。絕緣層形成步驟 中係於石夕基板1 a之上述主表面側，形成由第— 既定膜厚（例如，3 0 〇 0A)之第-石夕氧化膜3 1 與第二既定臈厚（例如，9 0 0A)之矽氮化膜3 2 22 201013942 =積層膜所構成之絕緣層。矽氧化膜3 1係以既定 溫度（例如’ 1 1 〇 0°C)將矽基板1 a之上述主 db -y- 卞以熱氧化而形成。矽氮化膜3 2則藉由L P C V D法形成。 絶緣層形成步驟之後，則進行絕緣層圖案化步 驟。絕緣層圖案化步驟中’係、利用微影技術及餘刻 技術留下上述絕緣層中對應區域A 1部分之一部分
而姓刻除去對應區域A 2之部分。藉此，製得第五 圖（a)所示之構造。 、，巴緣層圖案化步驟之後，則進行井區域形成步 驟。井區域形成步驟中，係於0基板1 a之上述主 ，面側形成p型井區域41。更詳言之，係以既定 "又將矽基板1 a之上述主表面的露出部位予以熱 乳化’藉此選擇性形成第二石夕氧化膜（熱氧化膜） 5 1。然後，利用微影技術及㈣技術（利用用以 形成P型井區域4 1之光罩）將碎氧化膜5丄予以 圖案化。然後，在進行p型雜質（例如，硼等）之 離子植入後，進扞驅人. 仃驅入（d r 1 v e i n )藉此 形成P型井區域41。 井區域形成步驟之後，則進行通道阻絕區域形 成步驟。通道阻絕區域形成步驟令，係於P型井區 域4 1内形成P+型通道阻絕區域4 2。更詳A之 係以既定溫度將石夕基板la之上述主表面予以。熱氧 23 201013942 化，藉此選擇性形成第三矽氧化膜（熱氧化膜）5 2。然後，利用微影技術及蝕刻技術（利用用以形 成P+型通道阻絕區域4 2之光罩）將矽氧化膜5 ^ 予以圖案化。然後’在進型雜f (例如，删等） 之離子植入後，進行驅入（d r i v e丨n )藉 此形成p型通道阻絕區域4 2。此外，第一矽氧化 膜3 1、第二矽氧化膜5 1、以及第三矽氧化膜5
2係構成梦氧化膜1 b。藉此，製得第五圖（b) 所示之構造。 通道阻絕區域形成步驟之後，則進行間極絕· 膜形成步驟。閘極絕緣膜形成步驟中，係於石夕美才 la之上述主表面側’藉由熱氧化形成由既定二 =如6 0 0 A)之石夕氧化膜（熱氧化膜y 之閘極絕緣膜4 5。 ' ❹ :極：緣膜形成步驟之後，則進行 多：石夕層形成步驟中’係於梦基板“之 (=表面整面，藉由lpcvm形成既定膜厚 雜：曰々爲、9 " m)之非摻雜多晶矽層。該非摻 雜夕日日矽層係構成閘極電極 (參照第一圖（a ))八型多：平訊號線6 晶矽層3 5/各補償膜3 9 a，9曰J 型多 d 9 Tb之基礎。 化步步驟之後’則進行多晶石夕層圖案 驟。夕日日韻圖案化步料，係洲微影技術 24 201013942 及蝕刻技術將上述非摻雜多晶矽屌 使上述非換雜多曰 > 展φ 9 以圖案化，以 雜夕曰曰矽層中分別對應 水平訊號線6/η型多晶矽層 〗 3 5 /補償膜]q a Q P里夕晶石夕層 /補償膜3 9 a，3 9 b之部分留下。 多晶矽層圖案化步驟之後， 層形成步驟。P型多曰矽声矿半仃P尘夕晶矽 ,,矽層形成步驟中，係於j*、+、 ❿ 杉雜多晶矽層中對應P型多晶矽層3 5及 “ 償膜39a之部分，在進型雜型補 之離子植入後，進行驅入（drive “：等？ 此形成P型多晶矽層3 5及P型補償獏3 9 a。错 二層形成步驟之後，則進行n型多晶 =成步驟。n型多晶石夕層形成步驟中，係於上 捕二多晶矽層中對應η型多晶矽層3…型 八員膜3 9 b/閉極電極4 6/水平訊號線6之部 刀二在進行η型雜質（例如，磷等）之離子植入 :仃驅入（d Γ 1 v e i η )，藉此形成η型多晶 、，層3 4/η型補償膜3 9 b /閘極電極4 6 /水 平訊號線6。藉此’製得第五圖（c )所示之構造。 此外’ P型多晶矽層形成步驟與η型多晶矽層形成 步驟之順序亦可相反。 Ρ型多晶矽層形成步驟及η型多晶矽層形成步 驟、、、°束之後，則進行源極/汲極形成步驟。源極/ 極形成步驟中，係於Ρ型井區域41中之η+型汲 25 201013942 極區域4 4及η +型源極區域4 區域，在進^自之形成預定 後，進行驅入（d r i v e i η M之離子植入 型汲極區域44An+型源極區域4)3藉此形成犷 、源極/汲極形成步驟之後’則進行； 主::絕緣膜形成步驟中，係”基板1 之上述主表面上形成層間絕緣膜5 〇。
之，係於矽基板1 a之上述主表面上脸 = (#J^ , 〇 n n n A, 表面上，將既定膜厚 (例如8 0 0 0A)之BPSG膜藉由cv 之後’再以既定溫度（例如，8〇〇。〇回 ^，藉此形成平坦化之層間絕緣膜5 〇。 層P緣卿❹驟之後，料行接觸孔形成 步驟。接觸孔形成步财，係制微影技術及㈣ 技術於層間絕緣膜5 0形成接觸孔5 〇工，5 〇 2， 50b，50c，5〇d，50e，50f。
此，製得第五圖（d )所示之構造。 接觸孔形成步驟之後，則進行金屬膜形成步 驟。金屬膜形成步驟中，係於矽基板i 3之上述主 表面整面，藉由濺鍍法等形成既定膜厚（例如，2 #m)之金屬膜（例如，A 士 — s 土膜）。該金屬膜 係構成連接層36/電極38a， 38b/汲極電 極4 7/源極電極4 8/基準偏壓線5/金屬配線 5 9/垂直讀取線7/接地線8/共通接地線9/ 26 201013942 各墊 V 〇 u t， v s G n d之基礎。 1， V r e f , V d d , 金屬膜形成步驟之後，則進行金屬膜圖案化步 驟。金屬膜圖案化步驟中，係利用微影技術及蝕刻 技術將金屬膜予以圖案化，藉此形成連接層3 6/ 電極3 8 a， 3 8 b/汲極電極4 7/源極電極4
8/基準偏壓線5/垂直讀取線7/接地線8/共 通接地線9/各墊vout， Vsel， Vref V d d, G n d。藉此，製得第六圖（a )所示之 構這。此外，金屬膜圖案化步驟中，係藉由R I E 進行蝕刻。 金屬膜圖案化步驟之後，則進行保護膜形成步 驟。保護膜形成步驟中，係㈣基板i 3之上述主 表面上（亦即，層間絕緣膜5 0之表面上），藉由c VD法形成由既定膜厚（例如，5 〇 〇 〇人）之p $ G膜與既定膜厚（例如，5 0 0 〇 A)之N s G膜之
積層膜所構成之保護膜6 〇。藉此，製得第' 所示之構造。 、M 保護膜形成步驟之後，則進行積層結構體圖案 化步驟。積層結構體圖案化步驟中，係藉此將由矽 ^化膜31㈣氮化膜32之積層膜構成之熱絕緣 曰形成於该熱絕緣層上之感溫體3 〇、在熱絕 層上形成為覆蓋感溫體3 〇之層間絕緣膜5 〇、巴以 27 201013942 及形成於層間絕緣膜5 〇上之保護膜6 〇之積層結 構體予以圖案化，以形成薄膜結構體3 〇 〇。藉此， 製得第六( c )所示之構造。此外，積層結構體 圖案化步驟甲，係形成複數個（本實施形態中係兩 個）狹縫1 3，以將積層結構體貫通於其厚度方向， 而使紅外線吸收體3 3與基部χ 〇隔開。藉此，形 成薄膜結構體3 0 0。 積層結構體圖案化步驟之後’則進行開口形成 步驟。開口形成步驟中，係利用微影技術及餘刻技響 術形成使各墊V 〇 u t v ς ρ , ’ ν s e 1，v r e f，
Vdd，Gnd露出之開口（未圖示）。開口形成步 驟中’係藉由R I E進行蝕刻。
開口形成步驟之後’則進行空洞形成步驟。空 洞形成步驟中’係以各狹縫！ 3為蝕刻液導入孔以 導入餘刻液’㈣基板i a進行非等向㈣（U i S 〇 t Γ 〇P 1 C e t…”），藉此於石夕® 基板13形成空洞工1。藉此，如第六圖⑷所 示，製得像素2為排列成二維陣列妝 平夕J狀之紅外線感測 器1。空洞形成步驟中’係使用加熱至既定溫度（例 如’ 8 5°C)之TMAH溶液作*紅十， 、 欣作為蝕刻液。蝕刻液 並不限於TMAH溶液，亦可為立 馬其他鹼系溶液（例 如，Κ Ο Η溶液等）。 至空洞形成步驟結束為止 之所有步驟係以晶
28 201013942 等級來進行。因此’空洞形成步驟之後，即進行用 以將各個紅料❹U1分離之分離步驟。 電晶體4之製造方法，係採用公 口之：？M〇S電晶體之製造方法。藉由重複熱氧 之Ί㈣㈣成、微影技術及㈣技術之熱氧 化膜的圖案化、雜皙夕抽：7 # 雜貝之離子植入、驅入（雜質之擴 散）之基本步驟’形成P型井區域41/p+型通道
阻絕區域4 2+型汲極區域4 4/η +型源極區 域4 3。 根據以上5尤明之本實施形態之紅外線感測器 1，由於感溫體3 0係利用熱電對3 〇 a檢測出紅 外線吸收體3 3與基部1 q之溫度差，因此無須於 感溫體3 0施加電流。由於感溫體3 〇不會自熱， 因此與藉由電阻輻射熱計構成感溫體3 〇之情形不 Π 不會產生因感溫體3 0之自熱所造成之紅外線 吸收體3 3甚至薄膜結構體300的翹曲，而可謀 求低消耗電力化。又，由於不受溫度之影響感度為 一定，因此精度提高。 再者’紅外線感測器1中，p型多晶矽層3 5 及η型多晶矽層3 4各自之雜質濃度係1 〇18〜1 〇2°(：111 — 3。再者，由於1)型多晶矽層35及11型 多晶石夕層3 4各自之厚度係λ/4ηι，因此可提高 兩多晶矽層3 4， 3 5對檢測對象之紅外線的吸收 29 201013942 效率’而可謀求高感度化。 又，紅外線感測器1中，於與p型多晶矽層3 5及η型多晶矽層3 4中之基部丄〇側的相反侧， 係形成有紅外線吸收膜7 〇。由於紅外線吸收膜7 〇之厚度係因此可進一步提高紅外線吸 收膜7 0對檢測對象之紅外線的吸收效率，而可謀 求更進一步之高感度化。 又，紅外線感測器1中，ρ型多晶矽層3 5與 、”多晶矽層3 4之厚度係相同。因此，紅外線感 :裔1製造時’可以單—之成膜步驟（上述多晶石夕 f形成步驟）形成構成？型多晶石夕層35^型多 層3 4之基礎的非摻雜多晶矽層，而可謀求低 成本化。 之工外線感測盗1中，於紅外線吸收體3 3 ‘ 3 :二Π ’在P型多晶石夕層3 5及n型多晶 3 形成有用以保護紅外線吸收體3 :並外線吸收體33c之翹曲的補償川 ，39b。因此，在别玄曰 晶矽層2 4 玄夕日日矽層3 5及η型多 ‘ = 線吸收體33受到 礎的非摻雜多晶㈣進多晶妙層34之基 紅外線吸收體3 3受到蝕刻二變二因過度蝕刻導致 J而變溥。又，可提高薄 30 201013942 膜、·、。構體3 0 〇之應力平衡的均勻性。因此，即使 謀求紅外線吸收體3 3之薄膜化，亦可同時防止紅 外線吸收體3 3 (薄膜結構體3 0 〇 )之翹曲，而 可謀求感度之提升。 此處’補償膜3 9 a，3 9 b係以與感溫體3 〇 一起形成為覆蓋紅外線吸收體3 3之大致整面較 佳。然而，必須設置成使P型補償膜3 9 a與打型 ❹ 補償膜3 9 b不接觸。又，必須防止因在空洞形成 步驟所使用之㈣液（例如，TM A H溶液等）使 補償膜3 9 a， 3 9 b受到蝕刻。因此，補償膜3 9a， 39b係形成為具有不露出於狹縫13之内 面側的俯視形狀。亦即，補償膜3 9 a， 3 9 b俯 視係形成為不覆蓋紅外線吸收體3 3之外周。 又，紅外線感測器1中，p型多晶矽芦？ • η型多晶石夕層34、以及補償膜39a，夕二係 同一厚度。因此，薄膜結構體3 〇 〇之應力平衡的 均句性提升，而可抑制紅外線吸收體3 3之趣曲。 又，紅外線感測器1中，p型多晶矽層3 5、 η型多晶矽層3 4、以及補償膜3 9 a， 3 9 b係 形成於同一平面上。因此，薄膜結構體3 〇 〇之應 力平衡的均勻性提升，而可抑制紅外線吸收體3 3 之勉曲。 又，紅外線感測器1中，每一像素2分別具有 31 201013942 用以5賣取感溫體3 0之輪出的MO S電晶體4。因 此可減少輪出用墊V 〇 u t之數，而可謀求小型 化及低成本化。 又’紅外線感測器i中，構成M〇s電晶體4 之閘極電極4 6之多晶矽層的厚度，與p型多晶矽 層15及n型多晶矽層3 4係相同厚度。因此，可 同時形成M Q s電晶體4之閘極電極4 6盘Ό都多 =5或η型多㈣34。因此，= 衣王數之低成本化。此處，構成Μ〇S電晶體4 $閘極電極4 6之多晶矽層，若設置成以相同濃度 :有與Ρ型多晶矽層35與η型多晶矽層34之任 方相同的雜質’即可同時形成MO S電晶體4之 閘極電極46盥ρ型多曰#思曰體4之 ” p尘夕日日矽層3 5或η型多晶矽層 。因此’可謀求刪減製程數之低成本化。此外， ==中，構成間極電極“之多晶石夕層係以 〜辰又3有與η型多晶矽層3 4相同之雜質。然 而’構成閘極電極4 β夕夕曰μ s 、…、 6之夕日日矽層亦可以相同濃度 3有與P型多晶矽層3 5相同之雜質。 之二紅外線感測器1中，構成MOS電晶體4 :開極電極46之多晶石夕層 度，與η型補償膜3 9 “… 夕層的厚 時形成MOS電晶體4之=厚度。因此’可同 膜3 9 b。藉此，可删咸之製=電而極4 6广型補償 錢I备數而可謀求低成本化。 201013942 此外’紅外線感測器1亦可僅具備一個紅外線 檢測元件3。 (第二實施形態） 本實施形態之紅外線感測器1 A，其像素2 a 與感溫體3 0 A係與第一實施形態之紅外線感測器 1不同。此外，對在紅外線感測器丄A與紅外線感 測器1共通之構成元件，係賦予同一符號並省略其 ❿ 說明。 各像素2 A並未具備m〇s電晶體4。 感溫體3 0 A具有以n型多晶矽層3 4、p型 多晶矽層3 5、以及連接層3 6構成之四個熱電對 30a。熱電對3〇aip型多晶矽層35的另一 ^係稭由以金屬材料C例如，A 1 — S i等）所 構成之連接層3 7，電性連接於相鄰之敎電對3 〇 …型多晶石夕層34的另一端。以此 連接四個熱電對3 〇 a，而構成熱電堆（t h e r m 〇 p i 1 e )。 钱熟電堆（t h e r mo p 5夕曰曰矽層3 4之-端、p型多晶矽層3 5之一 端及連接層3 6構成之溫接點、以及由型多晶 知、n型多晶石夕層34之另一端、 、接層37構成之冷接點。溫接點係位於紅外線 33 201013942 吸收體3 3上，冷接點則位於基部1 〇上。 紅外線感測器1 Α之製造方法，其積層結構體 圖案化步驟與空洞形成步驟係與紅外線感測器丄之 製造方法不同。本實施形態之積層結構體圖案化步 驟中，係於矽基板la中空洞21預定形成區域之 投影區域的四個角落，形成將積層結構體貫通於其 厚度方向的四個矩形狀狹縫i 4，藉此形成薄膜結 構體3 0 〇。本實施形態之空洞形成步驟中，係利 用四個狹縫1 4作為蝕刻液之導入孔。此外，由於❹ 紅外線感測器1 A並未具備Μ〇S電晶體4，因此 僅以第一矽氧化膜3 1構成矽氧化膜1 b。 如第七圖及第八圖所示，紅外線感測器丄A係 具備複數個（圖示例中係四個）輸出用墊V 〇 u七 與一個基準偏壓用墊v r e f。各感溫體3 〇A之 —端係各別地連接於各輸出用墊V 〇 u t。複數個 (圖不例中係兩個）紅外線檢測元件3之感溫體3 ® 〇A的另一端，則逐列共通地連接於基準偏壓用墊 Y r e f。該紅外線感測器1 A中，可以時間序列 讀取所有紅外線檢測元件3之輸出。此外，感溫體 3 0A之一端，係透過垂直讀取線7電性連接於輸 出用墊V〇 u t。感溫體3 〇 a之另一端，則透過 基準偏壓線5，電性連接於連接在基準偏壓用墊v e f之共通基準偏壓線5 a。此外，第八圖中， 34 201013942 係以電源表示感溫體3 〇 A之等效電路。 例如，若預先將基準偏壓用墊v r e 設定成1.6 5 V’則從輸出用墊v〇 u t係輪出： 素2A之輸出電壓（1.65v +感溫體3 出電壓）。 ^ 第九圖係表示具備紅外線感測器1 A、用以對 紅外線感測器1 A之輸出訊號之輸出電壓進行訊號 鲁 處理之訊號處理裝置B、以及構裝紅外線感測器; A及訊號處理裝置B之封裝體㈢紅外線感測器模 組。 、 如第十圖所示，訊號處理裝置3係具備複數個 (圖示例中係四個）輸入用墊v i n與塾e于 B。紅外線感測器1 A之輸出用墊v 〇 u t係透過 配線8 0各別地電性連接於各輸入用墊v i n。塾 • V Γ e f B係使用於用以對紅外線感測器丄a之基
準偏壓用墊Vr e f賦予基準電壓。墊Vl< e fB 係透過配線8 0電性連接於基準偏壓用墊v r e f。再者’訊號處理裝置B係具備放大電路a Μ P 或多工器（mul t iplexer)MUX。若 使用此種訊號處理裝置B，即可獲得紅外線影像。 第十一圖係表示本實施形態之紅外線感測器1 A的變形例。第十一圖所示之變形例中，感溫體3 0 A係一種由串聯連接之兩個熱電對3 〇 a所構成 35 201013942 1 e )。又，該變形例 兩個支承體3 10連 之熱電堆（thermopi 中薄膜結構體3 〇 〇係藉由 結於基部1 〇。 圖係表示紅外線感測器1 A之另 刀夕
Li十二圖所示之變形例中’空洞1 1係形成為 辦二板1 a貫通於其厚度方向。亦即，薄膜結構 〇 0係形成為隔膜（d i a p h r a gm)狀。 ❿ (第三實施形態） 乂 a以下，根據第十三圖至第三十七圖說明本實施 形態之紅外線感測器1 B。 本實施形態之紅外線感測器i B，主要係薄膜 結構體3 0 ◦ B與第-實施形態之紅外線感測器工 ^同。此外，對在紅外線感測器i B與紅外線感測 器1共通之構成元件，係賦予同一符號並省略其說 明。 如第十五圖及第二十五圖所示，紅外線感測器 1 B中，係於一個基部1 〇之上述一表面侧，形成 8 X 8個像素2。然而，像素2之數或排列並無特別 限制。 此外，第十五圖中，並不區別像素選擇用墊v s e 1、基準偏壓用墊vr e f、接地用墊Gnd、 以及輸出用墊V〇ut等，而全部圖示為墊81。 36 201013942 第二十六圖係表示具備紅外線感測器^ b 外線感測器模組（紅外線陣列感測器模組）ι红外 線感測器模組具備紅外線感測器1B、用以對: 線感測器1 B之齡 ψ 4 & > & , & 卜 的㈣電壓進行訊號處理 '…処里裝置B、以及收納紅外線感測器] 訊號處理裝置B的封裝體c。
封裝體°係以封裝本體90與封裝蓋1〇〇構 成。封裝本體9 〇係形成為於一面（上面）形成有 :::Π箱狀的多層陶竟基部(陶究封裝)。於封 底面，係構裝紅外線感測器1 “ 號處褒ΪΒ。封裝蓋丄"係藉由金屬渗 “I二 1 ^形成，且具備將紅外線收叙於紅 卜線感心1B之透鏡11〇。封裝體。 J本體"與繼1〇〇圍繞之氣 ： =環境氣氛。封裝蓋1〇◦之外周係藉由有： 鲜接（seam w e 1 η ,· 、 封裝本體9 〇之上述一面上的…固定於形成在 广去園_ 的矩形框狀金屬圖荦 予以積層來形成。 將玻璃壤乳樹脂基片 ，形成有屏蔽用導體圖 與訊號處理裝置Β係使 ，焊料或銀糊等）構成 導體圖案9 2。此外， 於封裝本體9 〇之内面 案9 2。紅外線感測器玉Β 用由導電性接合材料（例如 之接合層9 5接合於屏蔽用 37 201013942 於紅外線感測器1 B或訊號處理裝置B與封裝本體 9 0之接合方法，可採用常溫接合法、或者利用a u ~ S η共晶或A u — s 土共晶之接合法等。然 而，常溫接合法等可直接接合之接合法，相較於使 用¥電性接合材料之接合法，可提升紅外線感測器 1A與透鏡11〇之距離精度。 ❹ 透鏡1 1 0之材料係屬紅外線透射材料之一種 之S i。透鏡i工〇可利用L ! GA製程、或應用 陽極氧化技術之半導體透鏡之製造方法（例如，日 本專利公報3 8 9 7 Q 5 5或日本專利公報3 8 g 7056所揭示之製造方法等）等來形成。又，透 鏡1 1 0係使料電性接㈣（例如，焊料、銀糊 等）接著於封裝蓋1〇〇之開口窗1〇1的周緣， 以封閉封裝蓋100之開口窗1〇1。又，透鏡工 1 0係電性連接於屏蔽用導體圖案9 2。因此，紅 ❿ :::列感測器模組中，可防止因外來之電磁雜訊 所仏成之S/N比的降低。此外，於透鏡丄丄〇， 光:°又置紅外線光學濾光器。紅外線光學濾 種例如帶通濾光器或寬頻阻斷遽光器。此 學遽光器可藉由將折射率不同之複數種 /專膜予以父互積層來形成。 A部?：Π3〇〇Β#視係形成為覆蓋用以將 基wo與紅外線吸㈣33之間予以熱絕緣的空 38 201013942 洞1 1。本實施形態中，空洞i 2係形成為方形錘 狀。因此，在使用矽基板2 a形成基部丄〇時，可 易於藉由驗系溶液之非等向韻刻來形成空洞1 1 Ο 薄膜結構體3 Q Q B係藉由複數條線狀之狹縫 ^ 5分割成複數個（圖示例中係六個）小薄臈結構 體3 0 1。亦即，薄膜結構體3 〇 〇 B係沿空洞工 1之，緣方向並設有複數個小薄膜結構體3 〇工。 各小薄膜結構體3 Q 1係從基部1 〇之空洞2丄之 緣往内方延伸。各小薄膜結構體3 0 1具有紅外線 二3 3與感溫體3 〇 B。以此方式，薄膜結構 〇B具備俯視配置於空洞工工之内側的複數 個（圖示例中係六個）紅外線吸收體3 3。又，薄 二二3 0 〇 B具備用以連結相鄰之小薄臈結構 篮J01彼此的連結體32〇。 感溫體30B係設置於各紅外線吸收體33 斤有感/皿體3 0 B係以比依各個感溫體3 〇 b 出之情況而使相對於溫度變化的輸出變 化支大的連接關係電性連接。 本實施形態中’所有感溫體3 οΒ係串聯連 體3=所有感溫體3()以聯連接，由於各感溫 溫電電力係相加輪出，因此相較於依感 變化合汽大刀別取出輸出之情況’輸出變化對溫度 之化會變大。因此’感度即提高。 39 201013942 业个 接。例如，亦可將由有感溫體30B串聯連 串聯電路itr:: 體3〇B構成之兩個 此時，相較於所有感溫體3〇 出之情況，可提古2 〇B分別取出輪 0B為串m 又’相較於所有感溫體3 B椹9之情況’可降低由六個感溫體3 〇 而=成之電路的電性阻抗。因此，可降低熱雜訊， 而可提升S/N比。 又’感溫體3 G B亦可為熱型紅外線檢測元 件。因此’於感溫體3〇B可採用焦電元件。此時， 右將複數個感溫體3 Q B並聯連接，藉由焦電效應 所產生之電荷即相加而被輸出。因此，相較於依感 溫體3 0 B分別取出輪出之情況，輸出變化對溫度 變化即變大。 薄膜結構體3 0 〇 B係依小薄膜結構體3 〇丄 刀別具有用以連結基部1 〇與紅外線吸收體3 3之 兩個支承體3 1 〇。兩個支承體3 1 q俯視係長條 狀，且隔著間隔形成於空洞1 1之周緣方向。又， 薄膜結構體3 0 〇 B係形成有用以在空間上分離兩 個支承體3 1 〇與紅外線吸收體3 3且連通於空洞 1 1之俯視為U字狀的狹缝1 3。基部1 〇中俯視 為圍繞薄膜結構體3 〇 〇 B之部位係矩形框狀。支 承體3 1 0其分別與紅外線吸收體3 3及基部1 0 201013942 連結部位以外之部分係藉由各狹縫1 3， 1 5與紅 外線吸收體3 3及基部1 〇在空間上分離。本實施 形態中，從小薄膜結構體3 〇 1之基部i 〇起之延 伸方向的尺寸係9 3 # m。正交於小薄膜結構體3 ◦ 1之延伸方向之寬度方向的尺寸係7 5 。各 支承體3 1 0之寬度尺寸係2 3 。各狹縫i 3, 1 5之寬度係5 。料值僅係—例並無特別限
…：： 〇同樣地，薄膜結構體3 〇 二：係猎由將矽氧化膜工b、矽 :3〇B、層間絕緣膜5〇、以及保護膜= 予:二U::。" lm) 60之積層結構體
又於俯視為十字狀。以在交 將相鄰之小薄膜結構： 向之斜向方向， 所構成。又’連社體q 9 = 1被此加以連結的方式 0 1之延伸方向，將相澈係以在小薄膜結構體3 此加以連結的方 出之小薄臈結構體3 〇 !彼 :在正交於小薄膜結：體二者/連結83 2〇係 ::將相鄰之小薄膜結構體3〇乂之延伸方向之方 方式所構成。 3 〇 1彼此加以連結的 感溫體30b係 …電堆（t h e r m 〇 p 41 201013942 i 1 e )，具有串聯連接之複數個（圖示例中係九個） 熱電對3〇a。相鄰之熱電對3〇a彼此，如第二 實施形態所述般’係藉由連接層3 7電性連接。本 實施形態中’亦與第二實施形態同樣地，η型多晶 矽層34之一端、Ρ型多晶矽層3 5之一端、及連 接層3 6係構成溫接點，η型多晶石夕層3 4之另一 端、ρ型多晶矽層3 5之另一端、及連接層3 7則 構成冷接點。溫接點係配置於紅外線吸收體3 3 上，冷接點則配置於基部1 〇上。 連接層3 6與連接層3 7係藉由層間絕緣膜5 0絕緣分離（參照第二十圖及第二十一圖）。亦即， 值接點側之連接層3 6係通過形成於間絕緣膜5 〇 之接觸孔501， 5 0 2與兩多晶矽層34， 3 5 之一端分別電性連接。冷接點側之連接層37則通 過形成於間絕緣膜5 0之接觸孔5 〇 3， 5〇4,
與兩多晶矽層34， 35之另一端分別電性連接。 本實施形態之紅外線感測器丄Β中，空洞工 係方形錘狀。因此，空洞丄工中俯視時中：側係彳 ::側深。因Λ，感溫體3 〇 B係配置於小薄膜、纟 n 3 0 1上，以使溫接·點聚集於薄膜結構體3 ( 薄膜ί中央。具體而言’在第十三圖之上下方向（' 構體301三個排列之方…中央之… 相結構體3Q1中，如第十三圖及第十八圖戶 42 201013942 示’連接層3 6係沿上下方向排列配置。在第十三 圖之上下方向之上侧的兩個小薄膜結構體3 〇 1 中，如第十二圖及第十八圖所示，在第十三圖之上 下方向連接層3 6係集中配置於下側。在第十三圖 . 之上下方向之下侧的兩個小薄膜結構體3 〇 1中， 如第十三圖所示，連接層3 6係集中配置於第十三 圖之上下方向的上側。以此方式，在第十三圖之上 • 下方向之上侧及下側之小薄膜結構體3 0 1中之複 數個連接層3 6之配置，相較於正中央之小薄膜結 構體3 0 1中之複數個連接層3 6之配置為相同的 情況，係可擴大溫接點之溫度變化。因此，可提升 感度。 於小薄膜結構體3 〇 1，係在矽氮化膜3 2之 紅外線入射面侧未形成有感溫體3 〇 B之區域，形 _ 成有補彳員膜39 (參照第十三圖、第十六圖、及第 一十二圖）。補償獏3 9係一種紅外線吸收層，用以 抑制小4膜結構體3 〇 i之翹曲且由吸收紅外線之 n型多晶石夕層構成。 於連結體3 2 0 ’係形成有由用以補強連結體 • r 2 〇之機械強度之η型多晶矽層構成的補強體 :強層）3 3 〇 (參照第十九圖）。此處，補強體 :3 〇係與補償膜3 9連續一體地形成。本實施形 之、’工外線感測器工Β中’由於連結體3 2 〇係藉 43 201013942 由補強體3 3 0來補強，因此可防止紅外線感測器 1 B使用中因外部之溫度變化或衝擊所產生之應力 而造成紅外線感測器1 B破損。又，亦可防止製造 時紅外線感測器1 B產生破損，以提升製造良率。 此外，本實施形態中，第十九圖所示之連結體3 2 〇的長度L 1係2 4 // m，寬度L 2係5 # m，補 強體3 3 0之寬度L 3則為1 。該等數值僅係 例，並無特別限制。此處，如本實施形態般，由 於基邻1 0係使用石夕基板1 a形成，補強體3 3 〇 係藉由η型多晶矽層形成，因此在空洞丄丄形成 時，必須防止補強體3 3 0受到蝕刻。因此，較佳 為使補強體3 3 0之寬度較連結體3 2 〇之寬度 窄，且俯視使補強體3 3 〇之兩側緣較連結體3 2 0之兩侧緣更位於内侧。 入 、·工外線感測器1 B中，如第十九圖及第二 十四圖（b )所示，於連結體3 2 Q之兩侧緣與小 薄膜結構體3 0 1之側緣之間，分別形成有去角面 3 4 0。又，於十字狀之連結體3 2 〇之大致正交 的侧緣間，亦形成有去角面3 5 〇。以此方式，相 較於如第二十四圖（a)所示般未形成有去i面3 4 0’ 3 5 0之情況’可緩和在連結體32〇與小 薄膜結構體3 〇 1之連結部位的應力集中。因此， 可降低紅外線感測器1B製造時所產生之殘留應 力’亦可防止在製造時紅外線感測器丄b產生破 44 201013942 損：因此，可提升製造良率。又，可防止紅外線感 測器1B使用中因外部之溫度變化或衝擊所產生之 應力而造成紅外線感測器i B破損。此外，第十九 圖所示之例中，各去角面“Ο, 35〇μ雖為 3 //m之R面，不過亦可為例如c面。 又，紅外線感測器1 Β Φ，& , & + 丄β中，依小薄膜結構體3 U 有由η型多晶#層構成之故障診配 線"9。故障診斷用配線139係以從基部1〇 起通過—方之支承體3iq、紅外線 及另-方之支承體310再返回基部1〇的= ;ί該：障診斷用配線139係串聯連接。藉由 線τ例中係3 χ2個）故障診斷用配 線139之串聯電路通電， 310之折斷等破損。 α有無支承體 補Υ員膜3 9、補強q η 配線139以及故障診斷用 1〇2。 3係以相同雜質濃度（例如，10"〜
Cm )含有與η型多晶矽層34相心 型雜質（例如，鱗等），⑽0 d 4相同之η 形成。另一方面專）且與η型多晶石夕層34同時 言，可二：ΓΡ型多晶石夕層35之Ρ型雜質而 1〇二其雜歸度可適當設定在例如 中，心，曰々cm-3左右之範圍内。本實施形態 雜質：ί :夕層34及P型多晶石夕層35各自:、 雜貝》辰度1〇18〜 d合目之 10 cm 。以此方式，即可 45 201013942 降低熱電對之電阻值， -^ . 〇 、 且可耠升S/Ν比。此外， m 1補強體3 3 Q、以及故障診斷用配線 :、可藉由p型多晶矽層形成’此種情況下， ’、二目同雜質濃度含有與P型多晶矽層35相同 •^·茅泽貞。 而本實施形態中，n型多晶石夕層3 4、p型 多晶石夕層35、補償膜39、補強體33〇、以及 故障诊斷用配線139各自之厚度 1此處’ η!係n型多晶矽層3 4、p型多晶矽層 3 5補j貝膜3 9、補強體3 3 〇、以及故障診斷 用配線1 3 9各自之折射率。λ則為以紅外線檢測 70件3戶:檢測出之紅外線的十心波長。以此方式， 即可提高檢測對象之波長（例如，8〜i 2 之紅外線的吸收效率，而可謀求高感度化。例如， 在ηι 3.6、之情況下，即可設置 成 ti 与 0.69/^m。 又’由於n型多晶石夕層3 4、p型多晶石夕層3 5、補償膜39、補強體33 ◦、以及故障診斷用 配線1 3 9各自之雜質濃度係1 〇18〜i 〇2〇c m 3，因此可提高紅外線之吸收率並同時抑制紅外 線之反射。因此，可提高感溫體3 〇 B之輸出之3 /N比。又，由於可以與n型多晶矽層3 4同—步 驟形成補償膜3 9、補強體3 3 〇、以及故障診斷 46 201013942 用配線1 3 9，因此可謀求低成本化。 本貫施形態之紅外線感測器1 B的各像素2 中，感溫體3 0 B之一端係電性連接於M〇s電晶 體4之源極電極4 8。感溫體3 〇 B之另-端則電 性連接於基準偏壓線5。又，Μ〇S電晶體4之汲 極電極4 7係電性連接於垂直讀取線7。閘極電極 4 6係電性連接於由與閘極電極4 6連續一體形成 ❿ 之21型多晶矽配線所構成的水平訊號線6。 以下，針對本實施形態之紅外線感測器1 Β之 製造方法，一邊參照第二十七圖至第三十圖一邊簡 單地作說明。 首先，進行絕緣層形成步驟，然後藉由進行絕 緣層圖案化步驟，製得第二十七圖（a )所示之構 造。針對絕緣層形成步驟與絕緣層圖案化步驟，由 • 於在第一實施形態業已說明，因此省略其說明。 在絕緣層圖案化步驟之後，則進行井區域形成 步驟’接著進行通道阻絕區域形成步驟，藉此製得 第二十七圖（b )所示之構造。針對絕緣層圖案化 步驟、井區域形成步驟、以及通道阻絕區域形成步 驟’由於在第一實施形態業已說明，因此省略其說 明。 在通道阻絕區域形成步驟之後，則進行閘極絕 47 201013942 緣膜形成㈣。針對閘極絕緣膜 第一實施形態業已說明，因此省略其2。’由於在 在閘極絕緣獏形成步驟之後， 形成步驟。本實施形態之多晶石夕層形成步夕： 於石夕基板1 3之上述主表面整面，藉由LPCV: 法形成既定厚度（例如，〇 6 9 曰石々j® ^ ^ # m )之非摻雜多 ::層。该非摻雜多晶石夕層係構成閘極電極 千訊號線6(參照第十三圖）/η型多晶矽層Ί 4/ρ型多晶矽層3 5/補償膜3 9/ a & 故障診斷用配線1 3 Θ之基礎。'體3 3 =晶♦層形成步驟之後，則進行多⑭層圖案 =步驟。本實施形態之多晶⑦層圖案化 術及钱刻技術，將上述非推雜多晶㈣ ❹ 雷搞=化’以使上述非摻雜多晶⑦層中對應閘極 ° 6、水平訊號線6、η型多晶矽層3 4、 型多晶♦層35、補償膜39、補強體33〇、以 及故障診斷用配線1 3 9之部分留下。 該多晶梦層圖案化步驟之後，則進行Ρ型多晶 矽層形成步驟。由於Ρ型多晶矽層形成步驟在第一 實施形態業已說明，因此省略其說明。 Ρ型多晶矽層形成步驟之後，則進行η型多晶 矽層形成步驟。本實施形態之力型多晶矽層形成； 驟中，係於上述非摻雜多晶矽層中對應11型多晶矽 48 201013942 層34、補償獏39、補強體33〇、故障診斷用 :己：1 3 9、閘極電極4 6、以及水平訊號線6之 / ^進行η型雜質（例如，磷等）之離子植入後， ,行驅入（d r i v e丨η )。藉此，形成η型多 日日矽層3 4、補償獏3 9、補強體3 3 0、故障診 斷用配線1 3 9、問極電極4 6、以及水平訊號線
^。藉此，製得第二十八圖（a )所示之構造。此 外’ P型多層形成步驟與η型多晶妙層形成步 驟之順序亦可相反。 Ρ型多晶矽層形成步驟及η型多晶矽層形成步 驟°束之後，則依序進行源極/汲極形成步驟、層 =絕緣膜形成步驟、以及接觸孔形成步驟，藉此製 知第一十八圖（b )所示之構造。針對源極/汲極 形成步驟、層間絕緣膜形成步驟、以及接觸孔形成 步驟，由於在第一實施形態業已說明，因此省略其 說明。 〃 接觸孔形成步驟之後，則進行金屬膜形成步 驟。本實施形態之金屬膜形成步驟中，係於矽基板 1 a之上述主表面整面，藉由濺鍍法等形成既定厚 度（例如，2 /zm)之金屬膜（例如，a i — s 土 膜）。該金屬膜係構成連接層3 6， 3 7/汲極電極 4 7/源極電極4 8/基準偏壓線5/垂直讀取線 7/接地線8/共通接地線9/墊v 〇 u t v 〇 49 201013942 el， V r e f , V d d, Gnd 等（參照第二十 五圖）之基礎。 金屬膜形成步驟之後，接著進行金屬膜圖案化 步驟。金屬膜圖案化步驟中’係利用微影技術及餘 刻技術’將金屬膜予以圖案化，藉此形成連接層3 6， 3 7、、及極電極4 7、源極電極4 8、基準偏 壓線5、垂直讀取線7、接地線8、共通接地線9、 以及各墊V〇ut， Vsel， Vref， Vd d， Gnd。藉此，製得第二十九圖（a)所示之 構造。此外，金屬膜圖案化步驟中，係藉由R I E 進行飯刻。 金屬膜圖案化步驟之後，藉由進行保護膜形成 步驟’製得第二十九圖（b)所示之構造。由於保 護膜形成步驟在第一實施形態業已說明，因此省略 其說明。 保護膜形成步驟之後，則進行積層結構體圖案 化步驟。積層結構體圖案化步驟中，係將由矽氧化 膜3 1與矽氮化膜3 2之積層膜構成之熱絕緣層、 感溫體3 〇 B、層間絕緣膜5 0、以及保護膜6 0 所構成之積層結構體予以圖案化，藉此形成具有複 數個小薄膜結構體3 0 1的薄膜結構體3 Ο 0 B。 藉此’製得第三十圖（a )所示之構造。此外，在 積層結構體圖案化步驟，形成各狹縫1 3， 15。 50 201013942 積層結構體圖案化步驟之後，進行 驟，接著再進行空洞形成牛驟 /成步 形志牛跡* / 成乂驟。本實施形態之空洞 =驟中’係以各狹縫13, 15為飿刻液導入 孔以導入蝕刻液，對矽基板i a進 藉此於石夕基板13形成空川 笛 二 _ 丄丄糟此，製得如第 ^十圖（b)所示之構造之像素2為排列成二維陣 二-t紅外線感測器1 B。由於空祠形成步驟在第
:::形態業已說明，因此省略其說明。空洞形成 步驟中’可使用加熱至既定溫度（例如，8 5。㈡ 之丁MA Η溶液或其他鹼系溶液（例如，k〇h溶 液等）作為蝕刻液。 ' 。此外’空洞形成步驟結束為止之所有步驟係以 晶圓等級來進行，因此空洞形成步驟結束之後，可 進行用以將各個紅外線感測器i β分離之分離步
以上說明之本實施形態之紅外線感測器丄Β 中’薄膜結構體3 Q Q Β係藉由複數條線狀之狹縫 1 5分割成複數個小薄膜結構體3 〇 i。複數個小 薄膜結構體3 〇 1係沿空洞1 1之周緣方向並設， 且分別從基部i 0之空洞i i之緣往内方延伸。於 各小薄膜結構體3 〇 1，設有感溫體3 〇 B。所有 感溫體3 0 B係以比依各個感溫體3 〇 B分別取出 輸出之情況而使相對於溫度變化之輸出變化變大之 51 201013942 連接關係電性連接。 因此’根據本實施形態之紅外線感測器1 B， 可提升紅外線感測器1 B之反應速度及感度。而 且，由於相鄰之之小薄膜結構體3 〇 i彼此係藉由 連結體3 2 〇連結，因此可降低各小薄膜結構體3 0 1之輕曲。藉此，可提升結構穩定性且感度穩定。 又’本實施形態之紅外線感測器1 B中，於石夕 氮化膜3 2之紅外線入射面上，除了 n型多晶矽層 ❹ 3 4及ρ型多晶石夕層3 5以外，亦形成有補償膜3 9、補強體3 3 0、以及故障診斷用配線1 3 9。 因此’在η型多晶矽層3 4及ρ型多晶矽層3 5形 成時’可抑制矽氮化膜3 2受到蝕刻而變薄。亦即， 可抑制在多晶矽層圖案化步驟對構成ρ型多晶矽層 3 5及η型多晶石夕層3 4之基礎的非摻雜多晶石夕層 進行餘刻時，因過度#刻導致石夕氮化膜3 2變薄。 再者，可提高薄膜結構體3 〇 〇Β之應力平衡的均 ® 句性。因此’即使謀求紅外線吸收體3 3之薄膜化， 亦可同時防止紅外線吸收體3 3甚至小薄膜結構體 3 〇 1之翹曲。藉此，可謀求感度之提升。此外， η型多晶矽層3 4、ρ型多晶矽層3 5、補償膜3 9、補強體3 3 0、以及故障診斷用配線1 3 9， 由於為了防止因在空洞形成步驟所使用之蝕刻液 (例如，T M A Η溶液等）而受到韻刻，因此係形 52 201013942 成為不露出於狹縫1 3， 1 5之内面側的俯視形 狀。 又，紅外線感測器1 B中，η型多晶石夕層3 4、 Ρ型多晶矽層3 5、補償膜3 9、補強體3 3 0、 以及故障診斷用配線1 3 9係設定成同一厚度。因 此，小薄膜結構體3 〇 1之應力平衡的均勻性即提 升’而可抑制小薄膜結構體3 〇 1之輕曲。
又，紅外線感測器1 Β中，由於具有用以依像 素2分別讀取感溫體3 〇 Β之輸出的μ〇s電晶體 4，因此可減少輸出用墊ν 0 u t之數，而可謀求 小型化及低成本化。然而，像素2並不一定要具有 Μ〇S電晶體4。 Χ 第三十-圖係表示本實施形態之紅外線感測器 1 Β的第-變形例。第一變形例其薄膜結構體3 〇 0 Β係與第十三圖至第三十圖所示之本實施形態之 紅外線感測器1 Β的基本例不同。 第-變形例之紅外線感測器丄β的薄膜結構體 3 0 0 Β中，在小薄膜結構體3 〇工之延伸方向（小 薄膜結構體3 0 1之長度方向’亦即第三十一圖中 之左右方向）相鄰的小薄膜結構體3 〇丄彼此，係 藉由在交叉於上述延伸方向之方向（亦即，小薄膜 結構體3◦1之寬度方向)隔著間隔之 結體 3 2 0連結。 53 201013942 根據此種第一變形例，小薄膜結構體3 〇 1之 -端（延伸方向之—端）係直接支承於基部1〇之 空洞t 1之緣。另-方面’小薄膜結構體3 0 1之 另端（延伸方向之另一端）係透過連結體3 2 〇 與另一小薄膜結構體3 〇 1支承於基部χ ◦之空洞 1 1之緣。以此方式’各小薄膜結構體3 〇丄即兩 端支承於基部1 Q。因此，可減少小薄膜結構體3 0 1之翹曲。藉此，感度穩定且製造良率提升。此 外，在上述延伸方向相鄰之小薄膜結構體3 0丄彼❹ 此，亦可在小薄膜結構體3 0 1之寬度方向的中央 藉由一個連結體320連結。 、 第f十二圖係表示本實施形態之紅外線感測器 1 B的第一變形例。第二變形例其薄膜結構體3 〇 Ο B係與基本例不同。 第二變形例之紅外線感測器1 B中，在正交於 小薄膜結構體3 0 1之延伸方向之方向（小薄膜結© 構體3 0 1之寬度方向，亦即第三十二圖之上下方 向）相鄰的小薄膜結構體3 0 1彼此，係在支承體 3 1 〇以外之部位（圖示例中係紅外線吸收體3 3 ) 藉由個連結體3 2 0連結。此外，連結體3 2 〇 較佳為遠離支承體3 1 〇。 根據此種第二變形例，各小薄膜結構體3 〇 1 之扭轉剛性即變大，而可減少各小薄膜結構體3 0 54 201013942 1之扭轉變形。因此，感度穩定且製造良率提升。 第三十三圖及第三十四圖係表示本實施形態之 紅外線感測器1 B的第三變形例。第三變形例其像 素2係與基本例不同。 第三變形例之紅外線感測器1 B中，像素2之 俯視形狀係六角形。複數個像素2係排列成蜂巢狀。
第三變形例之薄膜結構體3 0 〇 B係藉由複數 個（圖式例中係六個）狹縫i 5分離成複數個（圖 式例中係六個）小薄膜結構體3 〇 :。複數個小薄 膜結構體3 0 1彼此係藉由連結體3 2 〇連結。 根據此種第三變形例，即可防止各小薄膜結構 體3 ◦ 1之變形。又，可提高小薄臈結構體3 0 1 甚至像素2之配置密度。 ::十五圖係表示本實施形態之紅外線感測器 、四變形例。第四變形例在基处 1 1係從基部工0之另一本品广结I丄υ之玉洞 工、，丄 另表面（第三十五圖中之下 面）形成之點與基本例 在第四變形例之紅外線感測器1 Β製造* 洞形成步驟係變更如下。 ^ 、二 係將基部丄◦之上述另—側=形成步驟中’ 石夕基板1 a的下面侧）:十五圖中之 利用例如使用& Λ ^ 、疋形成區域， 吏用4應，合電聚（Icp)型之乾钱刻 55 ζυιυι外42 裝置的非等向蝕刻 技術進行蝕刻 藉此形成空洞1 3〇〇Γ之:變：例’可進-步抑制從薄膜結構楚 傳導，而可誶长更：結構體301往基部10的索 4求更進一步之高感度化。 第三十六圖係表 1 Β的第五變形例。 1 1係形成為空洞1 本例不同。
不本實施形態之紅外線感測器 第五變形例在基部1 0之空洞 1之内面為呈凹曲面之點與基 第五變形例之空洞 形成。 係藉由例如等向蝕刻所 Χ帛五變㈣，可將透射過薄膜結構體3 0 之紅外線在空洞1 1之内面往薄膜結構體3 0 側反射。因此’可增大在紅外線吸收體3 3之紅 外線的吸收量，而可提升感度。 第—十七圖係表示本實施形態之紅外線感測器 1 Β的第六變形例。第六變形例在係於基部丄〇之 另一表面側形成有使複數個空洞11彼此連通之開 口 1 2之點與基本例不同。 —開口 1 2可藉由將基部i 〇之上述另一表面側 (第三十七圖中之矽基板1 a的下面側）之開口 χ 2預定形成區域’利用例如使用I c P型之乾餘刻 56 201013942 裝置的非等向餘刻技術進行钮刻來形成。 根據第六變形例’可進一步抑制從薄膜結構體 3 0 0 B之各小薄膜結構體3 〇 1往基部1 〇的熱 傳導’而可謀求更進一步之高感度化。 (第四實施形態） 以下’根據第三十八圖至第四十四圖說明本實 參 施形態之紅外線感測器1c。 本實施形態之紅外線感測器1 C，主要而言薄 膜結構體3 0 0 C係與第三實施形態之紅外線感測 器1 B不同。此外，對在紅外線感測器i B與紅外 線感測器1共通之構成元件，係賦予同一符號並省 略其說明。 本實施形態之薄膜結構體3 〇 〇 c在未具備連 • 、、’α體3 2 0之點係與薄膜結構體3 〇 〇 b不同。亦 即j薄膜結構體3 〇 〇 c中，各小薄膜結構體3 〇 1係懸臂支承於基部1 〇。 紅外線感測器1c中，於小薄膜結構體3 〇工 之延伸方向之前端與寬度方向之兩側端之間形成有 2角面。因此，相較於如第四十二圖所示般未形成 去角面之情況，可減少紅外線感測器i C製造時 之破損。又’亦可易於形成空洞丄i。其結果，即 可提升製造良率。此外，上述去角面在圖示例中雖 57 201013942 為C面不過亦可為例如R面。 針對紅外線感測器1 C之製造方法，由於除了 未形成連結體3 2 0及補強體3 3 0之點以外，與 第三實施形態之紅外線感測器1 B之製造方法係相 同，因此省略其說明。
以上說明之本實施形態之紅外線感測器1 C 中，薄膜結構體3 0 0 C係藉由複數個線狀之狹縫 1 5分割成複數個小薄膜結構體3 〇 1。複數個小 ❿ 薄膜結構體3 0 1係沿空洞1 1之周緣方向並設。 各小薄膜結構體3 0 1係懸臂支承於基部1 〇。於 各小薄膜結構體3 0 1設有感溫體3 〇 b。所有感 溫體3 0 B係以比依各個感溫體3 〇 B分別取出輸 出之情況使相對於溫度變化之輸出變化變大的連接 關係電性連接。 囚此 ❹ 很像本貫施形態之紅外線感測器ic， 可謀求反應速度及感度之提升。而且，可抑制因來 自基部10或外部之應力或熱應力導致各小薄膜社 產生變形。因此，可謀求結構穩定性之 知:升且感度穩定。 此外，如第四十三圖及第四十四圖 ， 將像素2之俯視形狀設置成六角形。丁 ’、可 將像素2排列成蜂巢狀。 τ，較佳為 58 201013942 如此’即可防止各小薄膜結構體3 0 1之變 形。又’亦可提高小薄臈結構體3 0 1甚至像素2 之配置密度。 以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因 此偈限本發明之專利保護範圍，故舉凡運用本發明 說明書及圖式内容所為之等效技術變化，均包含於 本發明之_保護範圍内，合予㈣。 、 【圖式簡單說明】 第一圖係表示第—音A At 實知形恶之紅外線感測器， (a )係俯視圖，（b、位γ 、 间、D )係该（a )圖之D — D線截 面圖，（。）則為該…圖之E — E線截面圖。 第一圖係表示同上之紅外線感測 視圖，（b)則為等效電路圖。 ）係俯 第三圖係具備同上之紅外線感測器之紅莫 組的概略俯視圓。 ' 組的=係具備同上之紅外線感測器之紅外線模 明圖Y圖係同上之紅外線感測器之製造方法的說 明圖第六圖係同上之紅外線感測器之製造方法的說 第七圖係表示第二實施形態之紅外線感測器， (a)係俯視圖，（b)係放大圖，（c)則為該 59 201013942 圖之D — D線截面圖。 第八圖係同上之紅外線感測II的等效電路圖。 第九圖係具備同上之紅外線感測器之紅外 組的概略俯視圖。 $、 組的=係具備同上之紅外線感測器之紅外線模 第十-圖係表示同上之紅外線感測器的變形 二，a )係俯視圖’（b )則為該“）圖之。— D線截面圖。 第十二圖係表示同上之紅外線感測器的另—變 二列’（,）係俯視圖，（b )則為該（a )圖之D —D線截面圖。 視圖 圖 圖 第十一圖係第二貫施#態之紅外線感測器的俯 A十四圖係同上之紅外線感測器的概略俯視 第十五圖係同上之紅外線感測器的概略俯視 圖係表不同上之紅外線感測器，（ 局部俯視圖，（h彳 則為该（a)圖之D~d線戴面 第十七圖係同上之紅外線感測器的局部俯視 第十八圖係同上之紅外線感測器的局部俯視 201013942 圖。 第十九圖係表示同上之紅外線感測器，（a ^部俯視圖’（b)則為該（a)圖之d〜d線戴面 a )係 第二十圖係表示同上之紅外線感測器， 局部俯視圖，（b )則為概略截面圖。 第一十一圖係表示同上之紅外線感測器， 係局部俯視圖，（b)則為概略截面圖。 圖 第一十一圖係同上之紅外線感測器的局部截面 圖 圖 第 第 圖係同上之紅外線感測器的局部截 面 十四圖係同上之紅外線感測器的說明圖。 第二十五圖係同上之紅外線感測器的等效電路 第二十六圖係具備同上之紅外線感測器之紅外 線模組的概略截面圖。 外線感測器之製造方法 第二十七圖係同上之紅 的說明圖。 外線感測器之製造方法 外線感測器之製造方法 第一十八圖係同上之紅 的說明圖。 第一十九圖係同上之紅 的說明圖。 外線感測器之製造方法的 第三十圖係同上之紅 201013942 5允明圖。 考L十圖係同上之第一變形例之紅外線感測 裔的局部俯視圖。 ^十二圖係同上之第二變形例之紅外線感測 益的局部俯視圖。 器的!二十三圖係同上之第三變形例之紅外線感測 盗的局部俯視圖。
圖。第三十四圖係同上之紅外線感測器的局部放大 第三十五圖係同上之第四變形例之紅外線感測 器的概略截面圖。 第三十六圖係同上之第五變形例之紅外線感測 盗的概略截面圖。 第二十七圖係同上之第六變形例之紅外線感測 益的概略截面圖。
第三十八圖係第四實施形態之紅外線感測器的 俯视圖。 圖 第三十九圖係同上之紅外線感測器的概略俯視 第四十圖係同上之紅外線感測器的局部俯視 圖。 第四十一圖係同上之紅外線感測器的局部俯視 圖。 第四十二圖係同上之第一變形例之紅外線感測 62 201013942 器的局部俯視圖。 第四十三圖係同上之第二變形例之紅外線感測 器的局部俯視圖。 第四十四圖係同上之紅外線感測器的局部放大 圖。 【主要元件符號說明】
1 紅外線感測器 la 矽基板 lb 矽氧化膜 1 A紅外線感測器 1 B紅外線感測器 1 C紅外線感測器 2 像素 2 A像素 3 紅外線檢測元件 4 MOS電晶體 5 基準偏壓線 5 a 共通基準偏壓線 6 水平訊號線 7 垂直讀取線 8 接地線 1 0基部 1 1空洞 63 201013942 1 2開口 1 3狹縫 1 4狹縫 1 5狹縫 3 0感溫體
3 0 a熱電對 3 0 A感溫體 3 0 B 感溫體 3 1矽氧化膜 3 2矽氮化膜 3 3紅外線吸收體 34 η型多晶矽層 35 ρ型多晶矽層 3 6連接層
3 7連接層 3 8a 電極 3 8b 電極 3 9補償膜 39a 補償膜 39b 補償膜 4 1 ρ型井區域 4 2 p+型通道阻絕區域 4 3 n+型源極區域 4 4 η型 >及極區域 64 201013942 4 5閘極絕緣膜 4 6閘極電極 4 7汲極電極 4 8源極電極 4 9接地用電極 5 0層間絕緣膜
5 0 b接觸孔 5 0 c接觸孔 5 0 d接觸孔 5 0 e接觸孔 5 0 ί接觸孔 5 1碎氧化膜 5 2矽氧化膜 5 9金屬配線 6 0保護膜 7 0紅外線吸收膜 8 0配線 8 1墊 9 0封裝本體 9 2屏蔽用導體圖案 9 5接合層 100 封裝蓋 101 開口窗 110 透鏡 65 201013942 13 9 故障診斷用配線 3 0 0 薄膜結構體 3 0 OB 薄膜結構體 3 OOC 薄膜結構體 3 0 1 小薄膜結構體 3 10 支承體 3 11 連結片 3 12 連結片 3 2 0 連結體 3 3 0 補強體 3 40 去角面 3 5 0 去角面 5 0 1 接觸孔 5 0 2 接觸孔 5 0 3 接觸孔 5 04 接觸孔 B 訊號處理裝置 C 封裝體 AMP 放大電路 G n d 接地用墊 MUX 多工器 V d d 基板用塾 V i n 輸入用塾 V r e f 基準偏壓用墊 You t 輸出用墊
66 201013942 V s e 1 像素選擇用墊 V r e f B 墊
67

Claims (1)

  1. 201013942 七、申請專利範圍： 1、一種紅外線感測器，其具備： 基部；以及 =外線檢測元件，係形成於該基部之一表面側，又 該紅外線檢測元件，具備·· 孰絕ί = 卜、ί吸Ϊ體，係以於與該基部之間具有 隙的方式配置於該基部之該-表面側；以及 盘诗i二係具有熱電對且用以檢測該紅外線吸收體 ❿ ^且形成為跨越 矽層予以電性連接之連接層，又 度係ί s1型d c 3型多晶矽層各自之雜質濃 檢測層J’产以該紅外線檢測元件所 射率為n, ^以該p型多晶石夕層之折 Q 射聿ΐ n型多/θ _層之厚度’在以該η型多晶石夕層之折 射率為nln時，係λ/4 η “。 ’層之折 其中二專，曰範圍第1項所述之紅外線感測器， 的相反#;/備红型多晶矽層之該基部 Γ如:及if之折射率為Π2時，係又/22 ^ t ^ p ^ 1 ^ ^ ^ ^ ^ 1 . 度相等夕曰曰夕層之厚度係與該n型多晶石夕層之厚 1中1備1範圍第1項所述之紅外線感測F， 該“ 之:”之複數個胞格’複數個 之°亥一表面側排列成陣列狀。 68 201013942 i中談胞利範圍第4項所述之紅外線感測器， i體了格具有用以讀取該感溫體之輸出的1^0 §電 並中：範圍第5項所述之紅外線感測器， 产相犛搂·/日日層之厚度係與該n型多晶矽層之厚 構成該MO S電晶體之閘極電極 ；2 厚度係與該ρ型多晶矽層之厚度相等。…-矽膜的 並中範圍第5項所述之紅外線感測器， 參 2冋；f含有與該？型多晶矽層與該η型多晶石夕層之 任一方相同的雜質。 7日日炒層之 其中：該圍第1項所述之紅外線感測器， 之間㈣㈣與該紅外線吸收雜 該外線檢測元件具備具有複數 配置於該空洞上的薄膜結構體； 厚構體且 各該小薄膜結構體具備用以吸收 ，外線吸收體、以及形成於該紅4m匕用專2 測e亥紅外線吸收體之溫度的該感溫體； 檢 於該小薄膜結構體間形成有狹縫； 所有該感溫體係以比依該感溫體分別取出於ψ 情況使相對於溫度變化之輸出變 2 = 2之 電性連接。 雙大的連接關被此 9、如申請專利範圍第8項所沭 i f 'l，J 11 5 體彼此的連結體。 冑”㈣之料相結構 69
TW098132567A 2008-09-25 2009-09-25 Infrared sensor TW201013942A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008246927A JP5081116B2 (ja) 2008-09-25 2008-09-25 赤外線センサおよび赤外線センサモジュール
JP2009087008A JP5645240B2 (ja) 2009-03-31 2009-03-31 赤外線アレイセンサ
JP2009087009A JP2010237118A (ja) 2009-03-31 2009-03-31 赤外線アレイセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201013942A true TW201013942A (en) 2010-04-01

Family

ID=42059738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098132567A TW201013942A (en) 2008-09-25 2009-09-25 Infrared sensor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8426864B2 (zh)
EP (1) EP2339305A4 (zh)
KR (1) KR101199904B1 (zh)
CN (1) CN102197291A (zh)
TW (1) TW201013942A (zh)
WO (1) WO2010035739A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI473982B (zh) * 2013-03-22 2015-02-21 Nat Univ Kaohsiung Infrared sensing chip
US11656128B2 (en) 2021-08-06 2023-05-23 Industrial Technology Research Institute Microelectromechanical infrared sensing device and fabrication method thereof
TWI809668B (zh) * 2021-08-06 2023-07-21 財團法人工業技術研究院 微機電紅外光感測裝置及其製造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5645240B2 (ja) 2009-03-31 2014-12-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 赤外線アレイセンサ
EP2339305A4 (en) 2008-09-25 2012-07-25 Panasonic Corp INFRARED SENSOR
JP2010237118A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線アレイセンサ
JP4516625B1 (ja) * 2009-08-11 2010-08-04 正幸 安部 電子装置
JP5842118B2 (ja) 2010-06-24 2016-01-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 赤外線センサ
KR101731047B1 (ko) * 2010-12-01 2017-05-12 삼성디스플레이 주식회사 적외선 감지 트랜지스터, 이를 포함하는 표시 장치의 제조 방법
JP5754626B2 (ja) * 2011-03-30 2015-07-29 三菱マテリアル株式会社 赤外線センサ
JP2014178172A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Omron Corp 赤外線センサおよびその製造方法
US10119865B2 (en) * 2013-06-10 2018-11-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Infrared sensor having improved sensitivity and reduced heat generation
JP6094392B2 (ja) * 2013-06-11 2017-03-15 株式会社デンソー 半導体装置
GB201322970D0 (en) * 2013-12-24 2014-02-12 Melexis Technologies Nv Etching of infrared sensor membrane
CN105865636B (zh) 2015-02-06 2022-01-11 松下知识产权经营株式会社 红外线检测装置
US10203252B2 (en) 2016-12-29 2019-02-12 Industrial Technology Research Institute Microelectromechanical apparatus having a measuring range selector

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220188A (en) 1983-07-06 1993-06-15 Honeywell Inc. Integrated micromechanical sensor element
JPS60186723A (ja) 1984-03-06 1985-09-24 Ogasawara Keiki Seisakusho:Kk 放射計
JPH02205729A (ja) 1989-02-03 1990-08-15 Nec Corp 赤外線センサ
JP2576259B2 (ja) 1990-03-30 1997-01-29 日本電気株式会社 赤外線センサ
JPH0476065U (zh) 1990-11-16 1992-07-02
JPH05164605A (ja) 1991-12-12 1993-06-29 Matsushita Electric Works Ltd 赤外線検出素子
JP3274881B2 (ja) 1992-04-14 2002-04-15 テルモ株式会社 赤外線センサおよびその製造方法
JP3254787B2 (ja) 1993-01-30 2002-02-12 日産自動車株式会社 赤外線センサの製造方法
JPH0799346A (ja) 1993-09-28 1995-04-11 Nissan Motor Co Ltd 半導体赤外線センサ及びその製造方法
US5485010A (en) 1994-01-13 1996-01-16 Texas Instruments Incorporated Thermal isolation structure for hybrid thermal imaging system
JP2776740B2 (ja) 1994-03-30 1998-07-16 日本電気航空宇宙システム株式会社 熱型赤外線固体撮像素子
JP3385762B2 (ja) 1994-12-12 2003-03-10 日産自動車株式会社 赤外線検知素子
JP3287173B2 (ja) 1995-04-07 2002-05-27 三菱電機株式会社 赤外線検出素子
JP3585337B2 (ja) 1997-02-28 2004-11-04 株式会社フジクラ 中空梁を有するマイクロデバイス及びその製造方法
JPH1140539A (ja) 1997-07-18 1999-02-12 Mitsuteru Kimura フローティング部を有する半導体装置及びフローティング単結晶薄膜の形成方法
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
JP3809718B2 (ja) 1997-12-26 2006-08-16 日産自動車株式会社 赤外線検知素子
JP3728916B2 (ja) 1998-03-10 2005-12-21 日産自動車株式会社 赤外線検出素子の製造方法
JPH11326064A (ja) 1998-05-19 1999-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 赤外線撮像素子
JP2000065639A (ja) 1998-08-26 2000-03-03 Omron Corp 赤外線センサ
JP4511676B2 (ja) 1999-03-24 2010-07-28 石塚電子株式会社 サーモパイル型赤外線センサ及びその製造方法
JP2000298062A (ja) 1999-04-14 2000-10-24 Nec Corp 熱型機能デバイス、エネルギー検出装置および熱型機能デバイスの駆動方法
JP2001116616A (ja) * 1999-10-19 2001-04-27 Sharp Corp 熱型赤外線検出素子
US6489614B1 (en) 1999-09-16 2002-12-03 Sharp Kabushiki Kaisha Thermal-type infrared radiation detector cell and image capture device incorporating the same
JP3730100B2 (ja) 1999-09-16 2005-12-21 シャープ株式会社 熱型赤外線検出素子およびこれを用いた撮像装置
JP2001309122A (ja) 2000-04-26 2001-11-02 Denso Corp 赤外線イメージセンサ
JP2002168716A (ja) 2000-11-30 2002-06-14 Matsushita Electric Works Ltd 圧力センサモジュール
JP2002176204A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Ihi Aerospace Co Ltd 赤外線検出素子
JP4009046B2 (ja) * 2001-04-10 2007-11-14 浜松ホトニクス株式会社 赤外線センサ
JP2002340668A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Denso Corp サーモパイル式赤外線センサおよびその検査方法
US6793389B2 (en) * 2002-02-04 2004-09-21 Delphi Technologies, Inc. Monolithically-integrated infrared sensor
JP2003304005A (ja) 2002-04-09 2003-10-24 Nissan Motor Co Ltd 熱型赤外線検出素子及び受光素子
CN1898538B (zh) 2004-10-18 2010-10-13 松下电器产业株式会社 红外线传感器及红外线传感器阵列
JP2006300623A (ja) 2005-04-19 2006-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 赤外線センサ
JP2006317232A (ja) 2005-05-11 2006-11-24 Matsushita Electric Works Ltd 赤外線センサ
JP3897055B1 (ja) 2005-05-18 2007-03-22 松下電工株式会社 半導体レンズの製造方法
JP3897056B1 (ja) 2005-05-18 2007-03-22 松下電工株式会社 半導体レンズの製造方法
JP2007132865A (ja) 2005-11-11 2007-05-31 Matsushita Electric Works Ltd サーモパイル及びそれを用いた赤外線センサ
JP4742826B2 (ja) 2005-11-15 2011-08-10 日産自動車株式会社 赤外線検知素子の製造方法
JP4888861B2 (ja) 2005-11-17 2012-02-29 光照 木村 電流検出型熱電対等の校正方法および電流検出型熱電対
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
JP4915555B2 (ja) 2006-05-25 2012-04-11 パナソニック株式会社 赤外線センサ
JP2008082791A (ja) 2006-09-26 2008-04-10 Matsushita Electric Works Ltd 赤外線センサ
US7785002B2 (en) * 2006-12-05 2010-08-31 Delphi Technologies, Inc. P-N junction based thermal detector
JP5261102B2 (ja) 2008-09-25 2013-08-14 パナソニック株式会社 赤外線センサおよび赤外線センサモジュール
CN102197290A (zh) 2008-09-25 2011-09-21 松下电工株式会社 红外线传感器
EP2339305A4 (en) 2008-09-25 2012-07-25 Panasonic Corp INFRARED SENSOR

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI473982B (zh) * 2013-03-22 2015-02-21 Nat Univ Kaohsiung Infrared sensing chip
US11656128B2 (en) 2021-08-06 2023-05-23 Industrial Technology Research Institute Microelectromechanical infrared sensing device and fabrication method thereof
TWI809668B (zh) * 2021-08-06 2023-07-21 財團法人工業技術研究院 微機電紅外光感測裝置及其製造方法
TWI836324B (zh) * 2021-08-06 2024-03-21 財團法人工業技術研究院 微機電紅外光感測裝置及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010035739A1 (ja) 2010-04-01
US20110175100A1 (en) 2011-07-21
EP2339305A1 (en) 2011-06-29
EP2339305A4 (en) 2012-07-25
CN102197291A (zh) 2011-09-21
US8426864B2 (en) 2013-04-23
KR101199904B1 (ko) 2012-11-09
KR20110066188A (ko) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201013942A (en) Infrared sensor
TWI387092B (zh) Infrared sensor
TW201107724A (en) Infrared array sensor
TW488081B (en) Infrared sensor and its manufacturing method
US9478682B2 (en) IR sensor package including a cover member and a sensor chip recessed into the package body
US8569698B2 (en) Thermal detector, thermal detection device, and electronic instrument
JP2004317152A (ja) 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
TW201131148A (en) Infrared array sensor
JP2008232896A (ja) 薄膜赤外線検出素子およびその製造方法
JP2001343282A (ja) 赤外線検出素子、赤外線２次元イメージセンサおよびその製造方法
JP2006300623A (ja) 赤外線センサ
JP5261102B2 (ja) 赤外線センサおよび赤外線センサモジュール
JP2003166876A (ja) 熱型赤外線検出素子およびその製造方法ならびに熱型赤外線検出素子アレイ
CN102928089B (zh) 一种非制冷热释电线列焦平面及其制造方法
JP2006177712A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2011027652A (ja) 赤外線センサ
JP2012173156A (ja) 赤外線センサモジュール
JP2011027650A (ja) 赤外線センサ
JP2012063222A (ja) 赤外線センサおよびその製造方法
JP2012063221A (ja) 赤外線センサ
JP2012026860A (ja) 焦電型光検出器および電子機器
JP2010249779A (ja) 赤外線センサ
CN105556261B (zh) 红外线检测元件以及具备它的红外线检测装置
JP5081116B2 (ja) 赤外線センサおよび赤外線センサモジュール
JP2011203221A (ja) 赤外線センサモジュール