CN1105905C - 红外线检测元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种小型高性能的红外线检测元件及其制造方法。该红外线检测元件具有配置于同一基板上的、从由热电型红外线检测部、电阻变化型红外线检部及介电常数变化型红外线检测部组成的一组检测部中选出的至少2种红外线检测部。
Description
本发明涉及红外线检测元件。
红外线检测元件用于人体等发热体的检测及其温度的测定。
使用红外线检测元件的发热体检测被广泛应用于例如防盗、交通、灾害等的监视。此外，使用红外线检测元件能用非接触方式测定发热体的温度。
红外线检测元件可分为利用光电效应的量子型元件和利用红外线的热量的热型元件两大类。
这其中，热型元件虽然与量子型元件相比灵敏度较差，但因其不取决于红外线的波长、不需要冷却等原因而受到广泛关注。热型元件根据其工作原理的不同，可再分为热电型、电阻变化型(测辐射热型)、热电偶型、介电常数变化型(所谓的测电介质辐射热型)等。
热电型元件因为灵敏度高，故被广泛应用于人体检测。热电型元件例如具有表面有微加工形成的微空腔的MgO基板(JOURNAL of APPLIED PHYSICS1993，32，P.6297-6300，Kotani等)及形成于其表面的钛酸铅镧(PLT)系强电介质薄膜(JOURNAL of APPLIED PHYSICS 1988，63(12)，P.5868-5872，Takayama等)。电阻变化型及介电常数变化型因为能求出温度的绝对值，故使用于温度测定。
近年来已有人提出了使用热型元件的耳孔体温计的方案。该体温计将传感器部***耳孔，就能在短时间内测定被测者的体温。体温计的传感器部利用热电效应检测红外线。传感器部检测压电斩光器的温度与耳孔内的温度之差，再用设于压电斩光器的接触型热敏电阻测出压电斩光器的温度，算出压电斩光器的温度与上述温度差之和作为体温。
在实际的温度检测***中，为了获得所希望的功能，有时将多个不同的红外线检测元件组合使用。例如，在***中设有检测发热体是否存在用的红外线检测部及测定检测到的发热体温度用的另一红外线检测部这样两种检测部。发热体检测用的红外线检测部可采用利用热电型或介电常数变化型的感应热电效应方式中的某一种，热源的温度测量用红外线检测部可采用电阻变化型或介电常数变化型。
但上述组合使用不同种红外线检测元件的温度检测***，是将该不同的红外线检测元件作为分立元件分别制造并组合而成的，所以存在体积大且制造工序多、成本高的问题。
本发明的目的在于提供一种小型高性能的红外线检测元件。
本发明提供一种红外线检测元件，具有基板及配置于该基板上的红外线检测部，其特征在于，所述红外线检测部包括一电阻变化型红外线检测部，以及热电型红外线检测部和介电常数变化型红外线检测部之中的至少一种红外线检测部，所述电阻变化型红外线检测部的电阻体与所述至少一种红外线检测部的一个电极由相同的导电性材料构成。
此外，本发明提供一种红外线检测元件的制造方法，该红外线检测元件具有基板、形成于所述基板的同一个面上的电阻变化型的第一红外线检测部及热电型或介电常数变化型的第二红外线检测部，其特征在于，同时形成所述第一红外线检测部的电阻体及所述第二红外线检测部的一个电极。
本发明提供的红外线检测元件如上所述，具有电阻变化型红外线检测部及热电型红外线检测部或介电常数变化型红外线检测部，且电阻变化型红外线检测部的电阻体与另一红外线检测部的一个电极由相同的导电材料构成，因此，该电阻变化型红外线检测部的电阻体与另一红外线检测部的一个电极可以在同一工序中同时形成，不仅可以减少制造工序，而且可以减小红外线检测元件的体积并降低成本。
图1所示为本发明一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图2a-图2h所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
图3所示为本发明另一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图4a-图4g所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
图5所示为本发明另一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图6a-图6h所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
图7所示为本发明另一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图8a-图8f所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
图9所示为本发明另一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图10a-图10f所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
图11所示为本发明另一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图12a-图12f所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
图13所示为本发明另一实施例的红外线检测元件的纵剖视图。
图14a-图14f所示为该红外线检测元件在制造工序各阶段的基板的纵剖视图。
以下利用附图详细说明本发明的理想实施例。
在实施例1中，对具有热电型的红外线检测部及电阻变化型的红外线检测部的红外线检测元件之一例进行说明。
图1示出本实施例的红外线检测元件。红外线检测元件100具有在(100)的面劈开并研磨该劈开面而获得的MgO的单晶构成的基板101，以及配置于其上的热电型检测部120和电阻变化型检测部130。
热电型检测部120具有由Pt膜构成的下部电极102、NiCr合金膜构成的上部电极104及夹在两电极之间、由组分为Pb0.9La0.1Ti0.975O3的钛酸铅镧(以下称为PLT)构成的热电体膜103。
电阻变化型检测部130具有形成于基板101上的绝热膜105及形成于绝热膜105上的电阻体膜106。绝热膜105由氧化硅膜及氮化硅膜的层叠体构成。在电阻体106上连接着一对电极(未图示)，两电极间的电阻值的变化由与元件连接的信号处理部进行检测。
检测部120和130的底部与基板101之间分别形成有空隙部109，检测部130和120分别以其周边部保持在基板101上。由于该空隙部109，检测部120及130与基板101之间的热传递被抑制，各检测部可获得高的灵敏度。在检测部120和130的周围形成有由聚酰亚胺之类树脂构成的保护层107。通过在检测部120和130的周围形成聚酰亚胺等的保护层107，就能抑制因形成空隙部109而产生的元件100的机械强度的下降，防止其变形及破损。
上述的红外线检测元件例如如下所述制造。
首先，如图2a所示，利用例如RF磁控管溅射法，在MgO单晶构成的基板101上形成200nm厚度的Pt构成的导电膜102。此时，导电膜102中的Pt优先取向为使其晶轴与基板101中的MgO的晶轴一致，即，使膜内的Pt晶体的(100)面优先取向为与膜的表面平行。Pt膜例如用以下的条件形成。
表1
| 靶 | 板状Pt |
| 基板温度 | 600℃ |
| 溅射气体 | Ar |
| 气体压力 | 1Pa |
| RF功率密度 | 1.3W/cm2 |
接着通过RF磁控管溅射法，如图2b所示，在导电膜102的上面形成热电体膜103。例如用以下的条件形成。
表2
| 靶 | PLT烧结体(在上述膜组分中添加20mol％的PbO) |
| 基板温度 | 580℃ |
| 溅射气体 | Ar和O2的混合气体(混合比为25∶1) |
| 气体压力 | 0.4Pa |
| RF功率密度 | 2.3W/cm2 |
获得的热电体膜103如图2c所示，通过蚀刻加工成所希望的图形。例如，在热电体膜103上，经旋涂涂布光致抗蚀剂之后，将该光致抗蚀剂加工成要形成的热电体膜的形状。然后，通过使用氟硝酸的湿法蚀刻将露出部分的热电体膜103除去。若再除去光致抗蚀剂，则如图2c所示，在导电膜102的上面获得所希望形状的热电体膜103a。
然后，同样通过蚀刻，如图2d所示加工导电膜102，形成下部电极102a。例如，将光致抗蚀剂加工成所希望的图形之后，通过将Ar用作溅射气体的溅射蚀刻将露出于光致抗蚀剂的导电膜102部分除去，在该部分形成露出基板101的露出部110。
在该露出部110上，用以下方法制成电阻变化型检测部130。
首先，在露出的基板101上，如图2e所示形成绝热膜105。另外，因为该绝热膜105必须有选择地形成于基板101的露出部110之上的规定位置，所以，例如通过使用金属掩模等的RF磁控管溅射法来形成。
形成的绝缘膜105例如是热传导率较低的SiO2膜和机械强度高的SiN膜的三层层叠体(SiO2(100nm)/SiN(200nm)/SiO2(100nm))。
SiO2膜例如用以下的条件形成。
表3
| 靶 | 石英板 |
| 基板温度 | 250℃ |
| 溅射气体 | Ar和O2的混合气体(混合比为1∶1) |
| 气体压力 | 0.5Pa |
| RF功率密度 | 2.5W/cm2 |
SiN膜例如用以下的条件形成。
表4
| 靶 | 硅板 |
| 基板温度 | 250℃ |
| 溅射气体 | Ar和N2的混合气体(混合比为1∶1) |
| 气体压力 | 0.5Pa |
| RF功率密度 | 1.9W/cm2 |
接着如图2f所示，在绝缘膜105上形成电阻体膜106。例如通过使用金属掩模的RF磁控管溅射法，在规定部位有选择地形成由厚200nm的氧化钒VOx(x≌2)构成的膜。
氧化钒膜例如用以下的条件形成。
表5
| 靶 | 钒金属 |
| 基板温度 | 350℃ |
| 溅射气体 | Ar和O2的混合气体(混合比为1∶1) |
| 气体压力 | 0.8Pa |
| RF功率密度 | 1.9W/cm2 |
接着形成保护层107。例如使用Toray Industries公司制造的称为“PHOTONEECE”等的感光性聚酰亚胺。通过旋涂涂布感光性聚酰亚胺，再用光刻法加工成所希望的形状。
接着如图2g所示，在热电体膜103a上形成上部电极104。例如利用使用金属掩模等的DC溅射法，形成10nm厚度的Ni-Cr合金膜作为上部电极104。上部电极膜104例如用以下的条件形成。
表6
| 靶 | Ni-Cr合金 |
| 基板加热 | 无 |
| 溅射气体 | Ar |
| 气体压力 | 0.7Pa |
| DC功率密度 | 1.3W/cm2 |
接着如图2h所示，利用使用Ar气的溅射蚀刻，在热电体膜103a及电阻体膜106的周边部分形成多个到达基板101的蚀刻孔108。
在所形成的蚀刻孔108内加入加热到80℃的磷酸等的腐蚀剂，在基板101的热电体膜103a及电阻体膜106的正下方部分形成空隙部109，获得如图1所示的红外线检测元件100。
以下说明实施例2。在本实施例中，对具有热电型的红外线检测部及介电常数变化型的红外线检测部的红外线检测元件之一例进行说明。
图3示出本实施例的红外线检测元件。红外线检测元件200具有基板201及配置于基板201之上的热电型检测部220和介电常数变化型检测部230。
形成于基板201上的下部电极202兼作热电型检测部220及介电常数变化型检测部230双方的电极。热电型检测部220具有形成于电极202之上的热电体膜203a及形成于热电体膜203a之上的上部电极204a。
介电常数变化型检测部230具有形成于下部电极202之上的电介质膜206及形成于电介质膜206之上的Ni-Cr合金构成的上部电极204b。
首先，在与实施例1所用相同的MgO单晶构成的基板201之上，例如利用RF磁控管溅射法，如图4a所示形成厚200nm的Pt膜202。接着在Pt膜202之上用RF磁控管溅射法形成厚度为3μm、组分为Pb0.9La0.1Ti0.975O3的钛酸铅镧(以下称为PLT10)构成的热电体膜203。
获得的热电体膜203与实施例1一样加工成所希望的形状，形成热电型检测部220用的热电体膜203a。
接着如图4d所示，在Pt膜202上的规定位置有选择地形成电介质膜206。例如利用使用金属掩模等的RF磁控管溅射法，形成厚度为约3μm、组分为Pb0.75La0.25Ti0.9375O3的钛酸铅镧(以下称为PLT25)构成的膜。由PLT25构成的电介质膜206例如用以下的条件形成。
表7
| 靶 | PLT烧结体(在上述PLT25中添加20mol％的PbO) |
| 基板温度 | 550℃ |
| 溅射气体 | Ar和O2的混合气体(混合比为20∶1) |
| 气体压力 | 0.4Pa |
| RF功率密度 | 2.3W/cm2 |
接着如图4e所示，形成聚酰亚胺构成的厚度为2μm的保护层207。例如与实施例1一样，通过感光性聚酰亚按的旋涂及光刻法来形成保护层207。
接着如图4f所示，通过使用金属掩模等的DC溅射法，在热电体膜203a及电介质膜206之上所希望的位置，有选择地形成10nm厚度的Ni-Cr合金膜来作为热电型检测部220及介电常数变化型检测部230的上部电极204a及204b。该形成条件与实施例1中的上部电极104的形成条件相同。
接着如图4g所示，在热电体膜203a及电介质膜206的周边部分，通过使用Ar气的溅射蚀刻，形成多个到达基板201的蚀刻孔208。在形成后的蚀刻孔208内注入磷酸等的腐蚀剂，与实施例1一样，在基板201的热电体膜203a及电介质膜206正下方部分形成空隙部209，获得图3所示的红外线检测元件200。
现说明实施例3。
若根据在电介质膜之前先形成热电体膜的实施例2的制造方法，则作为电介质型红外线检测部的电介质来说是很好的钛酸钡锶(BST)系材料所构成的薄膜，因为必须用比PLT10构成的热电体膜203的成膜温度高的650℃来形成，所以，不能代替PLT25用作电介质膜。
因此，在本实施例中，在与实施例2一样的红外线检测元件200的制造中，对先形成电介质膜206之后形成热电体膜203的方法进行说明。例如，作为电介质膜206的Ba0.65Sr0.35TiO3膜用以下条件形成。
表8
| 靶 | BST烧结体(与上述BST相同) |
| 基板温度 | 650℃ |
| 溅射气体 | Ar和O2的混合气体(混合比为10∶1) |
| 气体压力 | 0.4Pa |
| RF功率密度 | 2.3W/cm2 |
将与欲形成的膜相同组分的BST烧结体作为靶，使用含有10∶1之比的Ar及O2的混合气体作为溅射气体，采用基板温度为650℃、气体压力为0.4Pa、RF功率密度为2.3W/cm2的RF磁控管溅射法。
将所形成的电介质膜206加工成所希望的形状之后，形成由PLT10等构成的热电体膜203(使用金属掩模)。该热电体膜的形成与实施例2同样进行。
另外，作为电介质薄膜材料，也可以考虑铋系强电介质，例如SrBi2Ta2O3，但因为其成形温度约为800℃，超过在先形成的BST构成的电介质膜203的成形温度，所以不能采用实施例2的制造方法。
现说明实施例4。
在本实施例中，对具有介电常数变化型的红外线检测部及电阻变化型的红外线检测部的红外线检测元件之一例进行说明。
图5示出本实施例的红外线检测元件。红外线检测元件400具有基板401及配置于其上的介电常数变化型检测部420及电阻变化型检测部430。
介电常数变化型检测部420具有由Pt膜构成的下部电极402、Ni-Cr合金膜构成的上部电极404及夹在两电极之间、由Ba0.65Sr0.35TiO3(以下称为BST)构成的电介质膜403a。
另一方面，电阻变化型检测部430具有形成于基板401上的绝热膜405及形成于绝热膜405上的电阻体膜406。绝热膜405由层叠的氧化硅膜及氮化硅膜构成。在电阻体406上连接着一对电极(未图示)，两电极间的电阻值的变化由与元件连接的信号处理部进行检测。
基板401的检测部420和430的正下方分别形成有空隙部109。由于该空隙部409，检测部420及430分别与基板401之间的热传递被抑制。为了抑制因形成该空隙部409而导致元件机械强度下降，在检测部420和430的周围形成有由聚酰亚胺之类树脂构成的保护层407。
上述的红外线检测元件例如如下所述进行制造。
首先与实施例1一样，利用RF磁控管溅射法，在MgO单晶构成的基板401之上，如图6a所示，形成厚度200nm的Pt构成的导电膜402。
接着，通过RF磁控管溅射法，如图6b所示，在导电膜402的上面形成电介质膜403。
获得的电介质膜403如图6c所示，通过蚀刻加工成所希望的图形。例如，在电介质膜403上，经旋涂涂布光致抗蚀剂，用光刻法加工该光致抗蚀剂。然后，通过使用氟硝酸的蚀刻，将电介质膜403的露出部分除去。若再除去光致抗蚀剂，则如图6c所示，在导电膜402的上面获得所希望形状的电介质膜403a。
然后，如图6d所示加工导电膜402，形成下部电极402a。例如，将光致抗蚀剂加工成所希望的图形之后，通过将Ar用作溅射气体的溅射蚀刻加工导电膜402。此时，将规定部位的导电膜402除去，使该部分的基板401露出。
在该露出的基板401上，如下所述形成电阻变化型检测部430。
首先，在该露出的基板401上，与实施例1一样，如图6e所示，形成绝热膜405。接着，如图6f所示，在热绝缘膜405上所希望的位置，有选择地形成厚度为200nm的氧化钒(VOx，x≠2)膜作为电阻体膜406。
接着使用感光性聚酰亚胺来形成厚度为2μm的保护层407。
接着如图6g所示，在电介质膜403a之上形成上部电极404。例如通过使用金属掩模等的DC溅射法，形成厚度为10nm的Ni-Cr合金膜来作为上部电极404。
接着如图6h所示，在电介质膜403a及电阻体膜406的周边部分形成多个蚀刻孔408，经蚀刻形成空隙部409，获得如图5所示的红外线检测元件400。
如果如上述实施例那样，将多个红外线检测部形成为一体，并分别形成元件，则先形成的元件的受热经历增多。因此，有可能发生在电介质膜及热电体膜与电极之间构成原子的扩散、检测部不能发挥所希望的特性的情况。因此在以下的实施例中，对能用较少的受热经历制造与上述实施例1一样在同一基板上具有电阻变化型检测部和另一种检测部的红外线检测元件的方法进行说明。
现说明实施例5。
在本实施例中，与实施例1一样，以图1所示的具有电阻变化型的红外线检测部和热电型的红外线检测部的红外线检测元件为例进行说明。
在本实施例中，用相同的材料构成图7所示红外线检测元件500的热电型检测部510的上部电极504及电阻变化型检测部520的电阻体膜508，并将其同时形成。
以下参照图8a-图8f，说明红外线检测元件500制造方法的具体例子。
首先，用与实施例1相同的方法，如图8a所示，在MgO单晶构成的基板501之上，形成厚度为250nm的Pt构成的导电膜502。此时，使导电膜502中的Pt晶体的(100)面偏转而与膜表面一致。
再用与实施例1相同的方法，如图8b所示，在导电膜502之上，用RF磁控管溅射法形成厚度为3μm的PLT构成的的热电体膜503。
接着用与实施例1相同的方法，如图8c所示，将热电体膜503加工成所希望的形状，形成热电型检测部510用的热电体膜503a。
接着通过使用光致抗蚀剂的溅射蚀刻，如图8d所示，对因热电体膜503a的形成而露出的导电膜502进行加工，形成为了形成空隙部507用的蚀刻孔506、检测部510的下部电极502a及为在其上形成检测部520用的露出部509。首先，在Pt膜502上，除去Pt膜502中露出于光致抗蚀剂的部分，使该部分的基板501露出。然后除去光致抗蚀剂。
接着如图8e所示，在基板501的上表面形成绝缘膜505来覆盖图形加工后的热电体膜503a的周边部。例如，与实施例1一样用旋涂涂布感光性聚酰亚胺之后，用光刻法将其加工成所希望的形状，形成厚度为2μm的绝热膜505。
接着如图8f所示，在热电体膜503a的露出的上表面及在形成于露出部509之上的绝缘膜505的上表面，例如用电子束蒸镀法同时分别形成上部电极504及电阻体膜508。
例如靶使用金属Ni，在压力为5×10-4Pa的室温下，以4nm/min的速度形成厚度为20nm的镍膜。在获得的镍膜之上涂布光致抗蚀剂，用光刻法加工成所希望的形状，然后，通过使用硝酸铵系腐蚀剂的湿法蚀刻，将镍膜加工成上部电极504和电阻体膜508。
最后，在蚀刻孔506内注入腐蚀剂(例如80℃的磷酸)，在基板501的热电体膜504和电阻体膜508的正下方部分，形成空隙部507，获得图7所示红外线检测元件500。
通过如上所述同时形成热电型检测部510的上部电极104及电阻变化型检测部520的电阻体膜508，能减少其形成时的受热经历，能获得特性良好的红外线检测元件。
现说明实施例6。
在本实施例中，对与实施例1一样具有热电型检测部和电阻型检测部的红外线检测元件的其它较佳例子进行说明。
图9示出本实施例的红外线检测元件。本红外线检测元件与实施例1的红外线检测元件一样，具有热电型检测部610及电阻型检测部620。其中，热电型检测部610的下部电极602a与电阻型检测部620的电阻体膜602b由相同材料构成。
首先，在与实施例1所使用的相同的MgO单晶构成的基板601之上，如图10a所示，用RF磁控管溅射法形成厚度为200nm的Pt薄膜602。接着如图10b所示，在所形成的Pt膜602之上，用RF磁控管溅射法形成厚度为3μm的PLT构成的热电体膜603。
再如图10c所示，加工热电体膜603，形成热电型检测部610用的热电体膜603a。
接着如图10d所示，将露出的Pt膜602加工成所希望的形状。即，形成为了形成空隙部607用的蚀刻孔606、热电型检测部610的下部电极602a及电阻型检测部620的电阻体膜602b。
接着如图10e所示，形成绝缘膜605来覆盖基板601、在其上面经图形加工的热电体膜603a的周边部及电阻体膜602b。
接着如图10f所示，在热电体膜603a的露出的上表面，通过例如电子束蒸镀法形成上部电极604。
最后，在蚀刻孔606内注入磷酸(加热至80℃)等的腐蚀剂，蚀刻基板601的热电体膜603a及电阻体膜602b正下方的部分，如图9所示，形成空隙部607，获得红外线检测元件600。
现说明实施例7。
图11示出本实施例的红外线检测元件700。本实施例的红外线检测元件700具有介电常数变化型检测部710及电阻型检测部720这样两种检测部。基板701由与实施例1所使用的基板相同的MgO单晶构成。
介电常数变化型检测部710具有依次层叠在基板701上的由Pt膜构成的下部电极702、由Ba0.65Sr0.35TiO3(BST)构成的电介质膜703及由Ni膜构成的上部电极704。
另一方面，电阻型检测部720具有依次层叠在基板701上的绝热膜705及电阻体膜708。绝缘膜705例如由聚酰亚胺构成。
在各检测部710及720的底部与基板701之间形成有空隙部707，检测部710及720分别以其周边部支承在基板701上。
在本实施例中，热电型检测部710的上部电极704及电阻型检测部720的电阻体膜708用相同的材料构成，并同时形成。
以下使用图12a-图12f，对上述红外线检测元件700的制造方法进行说明。
首先如图12a及图12b所示，用RF磁控管溅射法在基板701之上形成厚度为250nm的Pt薄膜702及厚度为3μm的电介质膜703。
接着如图12c所示，将电介质膜703加工成所希望的形状。首先，在电介质膜703的表面通过旋涂涂布光致蚀刻剂，然后用光刻法将该光致蚀刻剂加工成所希望的形状。接着，通过使用氟硝酸的湿法蚀刻将露出于蚀刻剂的电介质膜703除去，形成介电常数变化型检测部710用的电介质膜703a。然后将残留在电介质膜703a上的蚀刻剂除去。
接着如图12d所示，将Pt膜702的露出部分加工成所希望的形状。即，形成为了形成空隙部707用的蚀刻孔706、介电常数变化型检测部710的下部电极702a及为了在其上形成检测部720用的露出部709。首先，通过旋涂在Pt膜702上涂布光致蚀刻剂之后，用光刻法将该蚀刻剂加工成所希望的形状。接着，通过使用Ar气的溅射蚀刻，将露出于蚀刻剂的Pt膜702除去，使该部分的基板701露出。然后除去蚀刻剂。
接着如图12e所示，形成绝缘膜705覆盖在基板701的上面经图形加工后的电介质膜703a的周边部。例如通过旋涂涂布感光性聚酰亚胺，再用光刻法将其加工成所希望的形状，形成厚度为2μm的绝缘膜705。
接着如图12f所示，例如通过与实施例5相同的电子束蒸镀法，分别在电介质膜703a的露出的上表面及形成于露出部709之上的绝热膜705的上表面，同时形成上部电极704及电阻体膜708。
最后在蚀刻孔706内注入腐蚀剂(80℃的磷酸)，在基板701的电介质膜703a及电阻体膜708的正下方部分形成空隙部707，获得如图11所示的红外线检测元件700。
现说明实施例8。
在本实施例中，与实施例7一样，对具有介电常数型检测部和电阻变化型检测部的红外线检测元件的其它较佳例子进行说明。
图13示出本实施例的红外线检测元件。本红外线检测元件800与实施例7的红外线检测元件700的一样，具有介电常数型检测部810及电阻变化型检测部820。本实施例的红外线检测元件800的介电常数型检测部810的下部电极802a与电阻型检测部820的电阻体膜802b由相同材料构成。
首先在由与实施例1所用相同的MgO单晶构成的基板801上，如图14a所示用RF磁控管溅射法形成厚度为200nm的Pt膜802。
接着如图14b所示，在形成的Pt膜802上，用RF磁控管溅射法形成由厚度为3μm的PLT构成的电介质膜803。再如图14c所示，将其加工成所希望的形状，形成介电常数型检测部810用的电介质膜803a。
接着如图14d所示，将因电介质膜803的形成而露出的Pt膜802的部分加工成所希望的形状。即，形成为了形成空隙部807用的蚀刻孔806、介电常数型检测部810的下部电极802a及电阻变化型检测部820的电阻体膜802b。
接着如图14e所示，形成绝缘膜805覆盖在基板801的上面经图形加工的电介质膜803a的周边部及电阻体膜802b。
再如图14f所示，例如用电子束蒸镀法在电介质膜803a的露出的上表面形成上部电极804。
最后，在蚀刻孔806内注入腐蚀剂(例如80℃的磷酸)等，在基板801的电介质膜803a及电阻体膜802b的正下方的部分分别形成空隙部807，获得图13所示的红外线检测元件800。
Claims (6)
1.一种红外线检测元件，具有基板及配置于该基板上的红外线检测部，其特征在于，所述红外线检测部包括一电阻变化型红外线检测部，以及热电型红外线检测部和介电常数变化型红外线检测部之中的至少一种红外线检测部，所述电阻变化型红外线检测部的电阻体与所述至少一种红外线检测部的一个电极由相同的导电性材料构成。
2.根据权利要求1所述的红外线检测元件，其特征在于，在所述基板的所述红外线检测部的正下方设有空隙部。
3.根据权利要求1所述的红外线检测元件，其特征在于，所述电阻体及所述电极是同时形成的。
4.一种红外线检测元件的制造方法，该红外线检测元件具有基板、形成于所述基板的同一个面上的电阻变化型的第一红外线检测部及热电型或介电常数变化型的第二红外线检测部，其特征在于，同时形成所述第一红外线检测部的电阻体及所述第二红外线检测部的一个电极。
5.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，具有在所述基板上形成导电性薄膜的工序，及加工所述导电性薄膜而形成所述第一红外线检测部的电阻体及所述第二红外线检测部的一个电极的工序。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述基板上形成作为所述第一红外线检测部的电阻体的导电性薄膜，同时形成作为所述第二红外线检测部的一个电极的另一导电性薄膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20030416 Termination date: 20130601 |