JP2003075249A - Heat type infrared solid-state image pickup device and manufacturing method thereof - Google Patents
Heat type infrared solid-state image pickup device and manufacturing method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱型赤外線固体撮
像装置及びその製造方法に関し、特に、高感度で熱時定
数の短い赤外線検出器を搭載した熱型赤外線固体撮像装
置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal infrared solid-state imaging device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a thermal infrared solid-state imaging device equipped with an infrared detector having high sensitivity and a short thermal time constant and a method for manufacturing the same. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２３は、Wada等による“Fabrication
Process for 256×256 Bolometer-Type Uncooled Infra
red Detector” SPIE Vol. 3224, p.40-p.51, 1997に記
載された、全体が５００で表される従来の熱型赤外線固
体撮像装置の概略図である。図２３に示すように、従来
の熱型赤外線固体撮像装置５００は、シリコン基板１を
含む。シリコン基板１上には、熱型赤外線検出器６００
を３行×３列に配列した検出器アレイ部５１０と、熱型
赤外線検出器６００から送られた電気信号を処理して外
部に出力する信号処理回路部５２０が設けられている。
熱型赤外線固体撮像装置５００の表面は、酸化シリコン
または窒化シリコン等からなる保護膜（図示せず）によ
り覆われている。2. Description of the Related Art FIG. 23 shows "Fabrication" by Wada et al.
Process for 256 × 256 Bolometer-Type Uncooled Infra
red Detector ”SPIE Vol. 3224, p.40-p.51, 1997, which is a schematic view of a conventional thermal infrared solid-state imaging device represented by 500 in its entirety. As shown in FIG. A conventional thermal infrared solid-state imaging device 500 includes a silicon substrate 1. On the silicon substrate 1, a thermal infrared detector 600 is provided.
Is provided in a 3 × 3 array, and a signal processing circuit section 520 for processing the electric signal sent from the thermal infrared detector 600 and outputting it to the outside.
The surface of the thermal infrared solid-state imaging device 500 is covered with a protective film (not shown) made of silicon oxide, silicon nitride, or the like.
【０００３】図２４は、図２３に示す熱型赤外線検出器
６００の、Ｂ−Ｂ方向の断面図である。赤外線検出器６
００は、シリコン基板１を含む。シリコン基板１には空
洞部２０が設けられ、空洞部２０上には、２方向から支
持脚５３０で支えられた赤外線検知部５４０が設けられ
ている。支持脚５３０は、酸化シリコンからなる下部絶
縁膜２上に設けられた窒化チタンの配線層３を含む。配
線層３上には、酸化シリコンからなる層間絶縁膜４、同
じく酸化シリコンからなる保護膜５が積層されている。
一方、赤外線検知部５４０は、下部絶縁膜２と、下部絶
縁膜２上に支持脚５３０から延在する配線層３を有す
る。配線層３の上には層間絶縁膜４が設けられ、層間絶
縁膜４の所定の領域に開口部（図示せず）が設けられて
いる。開口部を介して配線層３に接するようにＶＯＸか
らなる赤外線検知膜５が層間絶縁膜４上に設けられてい
る。赤外線検知膜５上には保護膜５が形成され、赤外線
検知膜５を保護する。FIG. 24 is a sectional view of the thermal type infrared detector 600 shown in FIG. 23, taken along the line BB. Infrared detector 6
00 includes the silicon substrate 1. A cavity 20 is provided in the silicon substrate 1, and an infrared detector 540 supported by support legs 530 from two directions is provided on the cavity 20. The support leg 530 includes a wiring layer 3 of titanium nitride provided on the lower insulating film 2 made of silicon oxide. An interlayer insulating film 4 made of silicon oxide and a protective film 5 also made of silicon oxide are laminated on the wiring layer 3.
On the other hand, the infrared detector 540 includes the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 extending from the support leg 530 on the lower insulating film 2. An interlayer insulating film 4 is provided on the wiring layer 3, and an opening (not shown) is provided in a predetermined region of the interlayer insulating film 4. Infrared detection film 5 consisting of VO X as through the opening in contact with the wiring layer 3 is formed on the interlayer insulating film 4. A protective film 5 is formed on the infrared detection film 5 to protect the infrared detection film 5.
【０００４】図２５は、熱型赤外線検出器６００の製造
工程であり、図２４と同一符号は、同一又は相当箇所を
示す。かかる製造工程では、まず、図２５（ａ）に示す
ように、シリコン基板１上に、アモルファスシリコンか
らなる犠牲層７と、酸化シリコンからなる下部絶縁膜２
を堆積させる。次に、窒化チタン層を堆積した後に、塩
素系ガスを用いたプラズマエッチングにより窒化チタン
層をパターニングし、配線層３を形成する。このとき、
下部絶縁膜２は窒化チタン層のエッチングストッパ層と
なるため、下部絶縁膜２の膜厚は１０００Å以上必要と
なる。FIG. 25 shows a manufacturing process of the thermal infrared detector 600, and the same reference numerals as in FIG. 24 indicate the same or corresponding portions. In this manufacturing process, first, as shown in FIG. 25A, a sacrificial layer 7 made of amorphous silicon and a lower insulating film 2 made of silicon oxide are formed on a silicon substrate 1.
Deposit. Next, after depositing the titanium nitride layer, the titanium nitride layer is patterned by plasma etching using a chlorine-based gas to form the wiring layer 3. At this time,
Since the lower insulating film 2 serves as an etching stopper layer for the titanium nitride layer, the lower insulating film 2 needs to have a film thickness of 1000 Å or more.
【０００５】次に、図２５（ｂ）に示すように、配線層
３を覆うように、酸化シリコンからなる層間絶縁膜４を
形成した後に、配線層３上に開口部（図示せず）を形成
する。続いて、ＶＯＸ層を堆積した後にパターニングを
行い、赤外線検知膜５を所定の領域に形成する。更に、
酸化シリコンからなる保護膜６を堆積した後、リソグラ
フィ技術、エッチング技術を用いてエッチング孔８を形
成する。Next, as shown in FIG. 25B, after forming an interlayer insulating film 4 made of silicon oxide so as to cover the wiring layer 3, an opening (not shown) is formed on the wiring layer 3. Form. Then, after depositing the VO X layer, patterning is performed to form the infrared detection film 5 in a predetermined region. Furthermore,
After depositing the protective film 6 made of silicon oxide, an etching hole 8 is formed by using a lithography technique and an etching technique.
【０００６】次に、図２５（ｃ）に示すように、エッチ
ング孔８からＸｅＦ２ガスを導入して犠牲層７を除去
し、空洞部２０を形成する。これにより、２つの支持脚
５３０により支持された赤外線検知部５４０を有する熱
型赤外線検出器６００が完成する。Next, as shown in FIG. 25 (c), a XeF 2 gas is introduced from the etching hole 8 to remove the sacrificial layer 7 and form a cavity 20. As a result, the thermal infrared detector 600 having the infrared detector 540 supported by the two support legs 530 is completed.
【０００７】かかる熱型赤外線検出器６００では、赤外
線検知部５４０に赤外線が入射することにより赤外線検
知膜５の温度が上昇し、これにより赤外線検知膜５の電
気的特性も変化する。これを、支持脚５３０に設けた配
線層３を介して電気信号として読み出すことにより、赤
外線検知部５４０に入射した赤外線の量を検出する。In the thermal infrared detector 600, the temperature of the infrared detecting film 5 rises when infrared rays are incident on the infrared detecting section 540, which changes the electrical characteristics of the infrared detecting film 5. By reading this as an electric signal through the wiring layer 3 provided on the support leg 530, the amount of infrared rays incident on the infrared detection section 540 is detected.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱型赤
外線固体撮像装置５００を構成する赤外線検出器６００
では、支持脚５３０が、下部絶縁膜２、配線層３、層間
絶縁膜４、保護膜６からなるため熱コンダクタンスが小
さく、赤外線検知部５４０からシリコン基板１に流出す
る熱量が大きい。このため、赤外線検知部５４０に入射
する赤外線量が多くても、赤外線検知部５４０の温度が
充分に上昇せず、赤外線の検出感度が低かった。また、
赤外線検知部５４０の熱容量が大きいため、赤外線検出
器６００の熱時定数が長く、素早い被写体の動きを追跡
することができなかった。However, the infrared detector 600 which constitutes the conventional thermal infrared solid-state image pickup device 500.
Then, since the supporting leg 530 is composed of the lower insulating film 2, the wiring layer 3, the interlayer insulating film 4, and the protective film 6, the thermal conductance is small, and the amount of heat flowing out from the infrared detecting section 540 to the silicon substrate 1 is large. For this reason, even if the amount of infrared rays incident on the infrared detector 540 is large, the temperature of the infrared detector 540 does not rise sufficiently and the infrared detection sensitivity is low. Also,
Since the infrared detector 540 has a large heat capacity, the infrared detector 600 has a long thermal time constant, which makes it impossible to quickly track the movement of the subject.
【０００９】そこで、本発明は、高感度で熱時定数の短
い熱型赤外線検出器を有する熱型赤外線固体撮像装置を
提供することを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide a thermal infrared solid-state image pickup device having a thermal infrared detector having a high sensitivity and a short thermal time constant.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の赤外線
検出器からなる検出器アレイ部と、該検出器アレイ部か
ら送られた信号を処理する信号処理部とがシリコン基板
上に設けられた熱型赤外線固体撮像装置であって、該赤
外線検出器が、シリコン基板と、該シリコン基板上に設
けられた中空部と、該中空部上に支持脚で支えられた赤
外線検知部とを含み、該支持脚が配線層からなり、該赤
外線検知部が該配線層と該配線層に接続された赤外線検
知膜とからなることを特徴とする熱型赤外線固体撮像装
置である。かかる熱型赤外線固体撮像装置では、支持脚
の熱コンダクタンスが小さくなり、赤外線検知部からシ
リコン基板に流出する熱量を低減できる。この結果、赤
外線検知部の赤外線検出感度が向上する。また、赤外線
検知部の熱容量が小さくなり、赤外線検知部を含む熱型
赤外線検出器の熱時定数が短くなり、素早い動きを示す
被写体の追跡が可能となる。According to the present invention, a detector array section comprising a plurality of infrared detectors and a signal processing section for processing signals sent from the detector array section are provided on a silicon substrate. In the thermal infrared solid-state imaging device, the infrared detector includes a silicon substrate, a hollow portion provided on the silicon substrate, and an infrared detection portion supported by a supporting leg on the hollow portion. A thermal infrared solid-state imaging device, wherein the support leg is formed of a wiring layer, and the infrared detection unit is formed of the wiring layer and an infrared detection film connected to the wiring layer. In such a thermal infrared solid-state imaging device, the thermal conductance of the support leg is reduced, and the amount of heat flowing from the infrared detector to the silicon substrate can be reduced. As a result, the infrared detection sensitivity of the infrared detection section is improved. Further, the heat capacity of the infrared detecting section becomes small, the thermal time constant of the thermal infrared detector including the infrared detecting section becomes short, and it becomes possible to track an object showing a rapid movement.
【００１１】上記赤外線検知部が、更に、上記配線層上
に設けられた層間絶縁膜であって、該配線層の上面に開
口部を備え、該開口部を介して該配線層と上記赤外線検
知膜とが接続された層間絶縁膜と、該赤外線検知膜上に
設けられた保護膜とを含むものであっても良い。The infrared detecting section is further an interlayer insulating film provided on the wiring layer, and an opening is provided on the upper surface of the wiring layer, and the wiring layer and the infrared detecting section are provided through the opening. It may include an interlayer insulating film connected to the film and a protective film provided on the infrared detection film.
【００１２】上記支持脚は、更に、上記配線層上に積層
された上記層間絶縁膜と上記保護膜とを有するものであ
って良い。The support leg may further include the interlayer insulating film and the protective film laminated on the wiring layer.
【００１３】上記支持脚と上記赤外線検知部とは、更
に、上記配線層の下部に該配線層に沿って延在する該配
線層と略同一の幅の下部絶縁膜を有するものであっても
良い。このように、下部絶縁層の幅を、配線層と略同一
とすることにより、支持脚の熱コンダクタンスが、従来
より小さくなる。また、赤外線検知部の熱容量も小さく
なる。The support leg and the infrared detecting section may further have a lower insulating film extending along the wiring layer under the wiring layer and having a width substantially the same as that of the wiring layer. good. In this way, by making the width of the lower insulating layer substantially the same as that of the wiring layer, the thermal conductance of the support leg becomes smaller than in the conventional case. In addition, the heat capacity of the infrared detector also becomes small.
【００１４】また、本発明は、上記支持脚と上記赤外線
検知部とが、更に、上記配線層の下部に該配線層に沿っ
て延在する該配線層と略同一の幅の下部絶縁膜を有し、
上記層間絶縁膜と上記保護膜が、上記配線層の上面から
該配線層の側面を通って該下部絶縁膜の底面より下方ま
で延在したことを特徴とする熱型赤外線固体撮像装置で
もある。層間絶縁膜と保護膜をかかる構造とすることに
より、これらの膜の鉛直方向の高さを調整して、支持脚
の反りを防止できる。この結果、下部絶縁膜の膜厚を従
来より薄くできるため、支持脚の熱コンダクタンスが小
さくなり、赤外線検知部の熱容量が小さくなる。Further, according to the present invention, the support leg and the infrared detecting portion further include a lower insulating film extending substantially along the wiring layer under the wiring layer and having a width substantially the same as that of the wiring layer. Have,
A thermal infrared solid-state imaging device is also characterized in that the interlayer insulating film and the protective film extend from the upper surface of the wiring layer to the side surface of the wiring layer and below the bottom surface of the lower insulating film. With such a structure that the interlayer insulating film and the protective film are formed, the vertical heights of these films can be adjusted to prevent the supporting leg from warping. As a result, the film thickness of the lower insulating film can be made thinner than before, so that the thermal conductance of the supporting leg becomes small, and the heat capacity of the infrared detecting section becomes small.
【００１５】また、本発明は、複数の赤外線検出器から
なる検出器アレイ部と、該検出器アレイ部から送られた
信号を処理する信号処理部とがシリコン基板上に設けら
れた熱型赤外線固体撮像装置であって、該赤外線検出器
が、シリコン基板と、該シリコン基板上に設けられた中
空部と、少なくとも配線層を含む支持脚と、該中空部上
に該支持脚で支えられた赤外線検知部であって、該配線
層と該配線層に接続された赤外線検知膜とを含む赤外線
検知部とを含み、該支持脚と該赤外線検知部が、該支持
脚と該赤外線検知部の底面から突出し、該配線層に沿っ
て設けられた凸部を有することを特徴とする熱型赤外線
固体撮像装置でもある。かかる凸部を有する構造とする
ことにより、凸部の高さを調整して支持脚の反りを防止
できる。この結果、下部絶縁膜の膜厚を従来より薄くで
きるため、支持脚の熱コンダクタンスが小さくなり、赤
外線検知部の熱容量が小さくなる。Further, according to the present invention, a thermal infrared ray is provided in which a detector array section comprising a plurality of infrared ray detectors and a signal processing section for processing a signal sent from the detector array section are provided on a silicon substrate. A solid-state imaging device, wherein the infrared detector is supported by a silicon substrate, a hollow portion provided on the silicon substrate, a supporting leg including at least a wiring layer, and the supporting leg on the hollow portion. An infrared detecting section, which includes an infrared detecting section including the wiring layer and an infrared detecting film connected to the wiring layer, wherein the supporting leg and the infrared detecting section include the supporting leg and the infrared detecting section. It is also a thermal infrared solid-state imaging device characterized in that it has a convex portion protruding from the bottom surface and provided along the wiring layer. With the structure having such a convex portion, the height of the convex portion can be adjusted and the warp of the support leg can be prevented. As a result, the film thickness of the lower insulating film can be made thinner than before, so that the thermal conductance of the supporting leg becomes small, and the heat capacity of the infrared detecting section becomes small.
【００１６】上記凸部は、上記支持脚と上記赤外線検知
部に含まれる上記配線層の一部からなるものであっても
良い。The convex portion may be composed of the supporting leg and a part of the wiring layer included in the infrared detecting portion.
【００１７】上記支持脚と上記赤外線検知部とが、上記
配線層の下部に下部絶縁膜を含み、上記凸部が、該下部
絶縁膜の一部からなるものであっても良い。The supporting leg and the infrared detecting section may include a lower insulating film below the wiring layer, and the convex portion may be a part of the lower insulating film.
【００１８】上記配線層と上記下部絶縁膜との幅は、略
同一であることが好ましい。支持脚の熱コンダクタンス
を小さくし、赤外線検知部の熱容量を小さくするためで
ある。The width of the wiring layer and the width of the lower insulating film are preferably substantially the same. This is because the thermal conductance of the supporting leg is reduced and the heat capacity of the infrared detector is reduced.
【００１９】上記支持脚は、上記配線層と上記下部絶縁
膜とからなるものであっても良い。支持脚を、配線層と
下部絶縁膜のみから形成することにより、支持脚の熱コ
ンダクタンスを小さくできるからである。The support leg may be composed of the wiring layer and the lower insulating film. This is because the thermal conductance of the support leg can be reduced by forming the support leg only from the wiring layer and the lower insulating film.
【００２０】上記中空部は、上記シリコン基板の一部を
除去して形成した凹部からなるものであっても良い。The hollow portion may be a concave portion formed by removing a part of the silicon substrate.
【００２１】上記赤外線検知部は、更に、赤外線吸収膜
からなる傘部を含むものであっても良い。赤外線の吸収
効率をより高くするためである。The infrared detecting section may further include an umbrella section made of an infrared absorbing film. This is to increase the infrared absorption efficiency.
【００２２】また、本発明は、赤外線検知部が支持脚で
支えられた赤外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤
外線固体撮像装置の製造方法であって、シリコン基板を
準備する工程と、該シリコン基板上に犠牲層を形成する
工程と、該犠牲層上に、配線材料層を形成する配線材料
層形成工程と、該配線材料層を所定の形状にエッチング
して配線層とするエッチング工程と、該配線層に電気的
に接続された赤外線検知膜を形成する検知膜形成工程
と、該犠牲層を除去して、該配線層を含む支持脚と、該
支持脚に支えられ、該配線層と該赤外線検知膜とを含む
赤外線検知部とを形成する工程とを含むことを特徴とす
る熱型赤外線固体撮像装置の製造方法でもある。Further, the present invention is a method for manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device in which an infrared detector having an infrared detecting portion supported by a supporting leg is formed in an array, and a step of preparing a silicon substrate, A step of forming a sacrificial layer on the silicon substrate, a step of forming a wiring material layer on the sacrificial layer, and an etching step of etching the wiring material layer into a predetermined shape to form a wiring layer. A detection film forming step of forming an infrared detection film electrically connected to the wiring layer; a supporting leg including the wiring layer by removing the sacrificial layer; and a supporting leg supported by the supporting leg. A method for manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device, which further comprises the step of forming a layer and an infrared detecting section including the infrared detecting film.
【００２３】更に、上記検知膜形成工程の前に、上記配
線層を覆う層間絶縁膜を形成する工程を含み、上記検知
膜形成工程の後に、上記赤外線検知膜を覆う保護膜を形
成する工程を含むものであっても良い。Further, the method includes a step of forming an interlayer insulating film covering the wiring layer before the detecting film forming step, and a step of forming a protective film covering the infrared detecting film after the detecting film forming step. It may include one.
【００２４】上記検知膜形成工程が、該配線層上に層間
絶縁膜を形成し、該配線層上の該層間絶縁膜に開口部を
形成した後に、該赤外線検知膜を形成する工程からなる
ものであっても良い。The detection film forming step comprises a step of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, forming an opening in the interlayer insulating film on the wiring layer, and then forming the infrared detecting film. May be
【００２５】更に、上記エッチング工程の後に、上記支
持脚となる領域の上記配線層を覆う上部犠牲層を形成す
る工程を含み、該上部犠牲層上に形成された上記層間絶
縁膜と上記保護膜とを除去する工程を含むものであって
も良い。Further, after the etching step, there is included a step of forming an upper sacrificial layer covering the wiring layer in the region to be the supporting leg, the interlayer insulating film and the protective film formed on the upper sacrificial layer. It may include a step of removing and.
【００２６】上記配線材料層形成工程が、上記犠牲層上
に下部絶縁層を形成した後に、上記配線材料層を形成す
る工程からなり、上記エッチング工程が、該配線材料層
とともに該下部絶縁層をエッチングする工程であっても
良い。The wiring material layer forming step comprises a step of forming the wiring material layer after forming a lower insulating layer on the sacrificial layer, and the etching step forms the wiring material layer and the lower insulating layer together. It may be a step of etching.
【００２７】上記配線材料層形成工程が、上記犠牲層上
に、上記配線材料層を直接形成する工程であっても良
い。The wiring material layer forming step may be a step of directly forming the wiring material layer on the sacrificial layer.
【００２８】また、本発明は、赤外線検知部が支持脚で
支えられた赤外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤
外線固体撮像装置の製造方法であって、シリコン基板を
準備する工程と、該シリコン基板上に犠牲層を形成する
工程と、該犠牲層上に、下部絶縁膜と配線材料層とを順
次形成する工程と、該配線材料層と、該下部絶縁層と、
該犠牲層の一部を略同一形状のパターンにエッチングし
て配線層を形成する工程と、該犠牲層上に、該配線層を
覆う層間絶縁膜と保護膜とを順次形成する工程と、該犠
牲層を除去して、該層間絶縁膜と該保護膜とを、該配線
層の上面から該配線層の側面を通って該下部絶縁膜の底
面より下方まで延在させる工程とを含むことを特徴とす
る熱型赤外線固体撮像装置の製造方法でもある。Further, the present invention is a method of manufacturing a thermal infrared solid-state image pickup device in which infrared detectors having infrared detectors supported by support legs are formed in an array, and a step of preparing a silicon substrate, A step of forming a sacrificial layer on the silicon substrate, a step of sequentially forming a lower insulating film and a wiring material layer on the sacrificial layer, the wiring material layer, and the lower insulating layer,
A step of forming a wiring layer by etching a part of the sacrificial layer into a pattern having substantially the same shape; a step of sequentially forming an interlayer insulating film and a protective film covering the wiring layer on the sacrificial layer; Removing the sacrificial layer, and extending the interlayer insulating film and the protective film from the top surface of the wiring layer to the side surface of the wiring layer and below the bottom surface of the lower insulating film. It is also a manufacturing method of a characteristic thermal infrared solid-state imaging device.
【００２９】上記赤外線検知部に、赤外線検知膜を形成
する工程を含むものであっても良い。The infrared detecting section may include a step of forming an infrared detecting film.
【００３０】また、本発明は、赤外線検知部が支持脚で
支えられた赤外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤
外線固体撮像装置の製造方法であって、シリコン基板を
準備する工程と、該シリコン基板上に犠牲層を形成する
工程と、該犠牲層の配線層形成領域に溝部を形成する工
程と、該犠牲層上に、該溝部を埋める下部絶縁膜を形成
する工程と、該下部絶縁膜上に、配線材料層を形成する
工程と、該配線材料層を所定の形状にエッチングして配
線層とするエッチング工程と、該配線層に電気的に接続
された赤外線検知膜を形成する工程と、該犠牲層を除去
して、該配線層を含む支持脚と、該支持脚に支えられ、
該配線層と該赤外線検知膜とを含む赤外線検知部と、該
配線層の下方に該配線層に沿って設けられた該下部絶縁
膜からなる凸部を形成する工程とを含むことを特徴とす
る熱型赤外線固体撮像装置の製造方法でもある。Further, the present invention is a method of manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device in which an infrared detector having an infrared detecting portion supported by a supporting leg is formed in an array, and a step of preparing a silicon substrate, Forming a sacrificial layer on the silicon substrate, forming a groove in a wiring layer forming region of the sacrificial layer, forming a lower insulating film on the sacrificial layer to fill the groove, A step of forming a wiring material layer on the insulating film, an etching step of etching the wiring material layer into a predetermined shape to form a wiring layer, and an infrared detection film electrically connected to the wiring layer A step of removing the sacrificial layer, and supporting the supporting leg including the wiring layer and the supporting leg,
An infrared ray detecting portion including the wiring layer and the infrared ray detecting film; and a step of forming a convex portion formed of the lower insulating film provided along the wiring layer below the wiring layer. It is also a method of manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device.
【００３１】上記エッチング工程は、該配線材料層とと
もに該下部絶縁層をエッチングする工程であっても良
い。The etching step may be a step of etching the lower insulating layer together with the wiring material layer.
【００３２】また、本発明は、赤外線検知部が支持脚で
支えられた赤外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤
外線固体撮像装置の製造方法であって、シリコン基板を
準備する工程と、該シリコン基板上に犠牲層を形成する
工程と、該犠牲層の配線層形成領域に溝部を形成する工
程と、該犠牲層上に、該溝部を埋める配線材料層を形成
する工程と、該配線材料層を所定の形状にエッチングし
て配線層とする工程と、該配線層に電気的に接続された
赤外線検知膜を形成する工程と、該犠牲層を除去して、
該配線層を含む支持脚と、該支持脚に支えられ、該配線
層と該赤外線検知膜とを含む赤外線検知部と、該配線層
の下部に該配線層からなる凸部を形成する工程とを含む
ことを特徴とする熱型赤外線固体撮像装置の製造方法で
もある。Further, the present invention is a method for manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device in which infrared detectors having infrared detectors supported by support legs are formed in an array, and a step of preparing a silicon substrate, Forming a sacrificial layer on the silicon substrate; forming a groove in a wiring layer forming region of the sacrificial layer; forming a wiring material layer on the sacrificial layer to fill the groove; Etching the material layer into a predetermined shape to form a wiring layer, forming an infrared detection film electrically connected to the wiring layer, and removing the sacrificial layer,
A supporting leg including the wiring layer, an infrared detecting portion supported by the supporting leg, the infrared detecting portion including the wiring layer and the infrared detecting film; and a step of forming a convex portion formed of the wiring layer under the wiring layer. And a method for manufacturing a thermal infrared solid-state image pickup device.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、全体が２
００で表される、本実施の形態にかかる熱型赤外線固体
撮像装置の概略図である。図１に示すように、熱型赤外
線固体撮像装置２００は、シリコン基板１を含む。シリ
コン基板１上には、熱型赤外線検出器１００を３行×３
列に配列した検出器アレイ部２１０と、熱型赤外線検出
器１００から送られた電気信号を処理して外部に出力す
る信号処理回路部２２０が設けられている。熱型赤外線
固体撮像装置２００の表面は、酸化シリコンまたは窒化
シリコン等からなる保護膜（図示せず）により覆われて
いる。なお、以下の実施の形態２〜８にかかる熱型赤外
線検出器を用いた場合も、熱型赤外線固体撮像装置の外
観は、図１に示す熱型赤外線固体撮像装置２００とほぼ
同じである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. Figure 1 shows 2
It is a schematic diagram of the thermal infrared solid-state imaging device according to the present embodiment, which is represented by 00. As shown in FIG. 1, the thermal infrared solid-state imaging device 200 includes a silicon substrate 1. On the silicon substrate 1, the thermal infrared detector 100 is arranged in 3 rows × 3.
A detector array unit 210 arranged in rows and a signal processing circuit unit 220 for processing an electric signal sent from the thermal infrared detector 100 and outputting it to the outside are provided. The surface of the thermal infrared solid-state imaging device 200 is covered with a protective film (not shown) made of silicon oxide, silicon nitride, or the like. Even when the thermal infrared detectors according to the following second to eighth embodiments are used, the external appearance of the thermal infrared solid-state imaging device is almost the same as that of the thermal infrared solid-state imaging device 200 shown in FIG.
【００３４】図２は、図１に示す熱型赤外線検出器１０
０の、Ａ−Ａ方向の断面図である。図中、図１００と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。赤外線検出器１０
０は、シリコン基板１を含む。シリコン基板１には空洞
部２０が設けられ、空洞部２０上には、２方向から支持
脚３０で支えられた赤外線検知部４０が設けられてい
る。支持脚３０は、酸化シリコンからなる下部絶縁膜２
上に設けられた窒化チタンの配線層３を含む。下部絶縁
膜２は、配線層３の下方にのみ形成され、下部絶縁膜２
の幅は、配線層３の幅と略等しい。配線層３上には、酸
化シリコンからなる層間絶縁膜４、同じく酸化シリコン
からなる保護膜５が積層されている。FIG. 2 shows the thermal infrared detector 10 shown in FIG.
FIG. 0 is a sectional view taken along line A-A of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 100 indicate the same or corresponding portions. Infrared detector 10
0 includes the silicon substrate 1. A cavity 20 is provided in the silicon substrate 1, and an infrared detector 40 supported by support legs 30 from two directions is provided on the cavity 20. The support leg 30 is made of a lower insulating film 2 made of silicon oxide.
The wiring layer 3 made of titanium nitride is provided above. The lower insulating film 2 is formed only below the wiring layer 3, and
Is approximately equal to the width of the wiring layer 3. An interlayer insulating film 4 made of silicon oxide and a protective film 5 also made of silicon oxide are laminated on the wiring layer 3.
【００３５】次に、図３を用いて、赤外線検出器１００
の製造方法を説明する。まず、図３（ａ）に示すよう
に、シリコン基板１上に、アモルファスシリコンからな
る犠牲層７を堆積する。犠牲層７の膜厚は、１０００〜
４０００Å程度である。続いて、酸化シリコンからなる
下部絶縁膜２を堆積させる。下部絶縁膜２の膜厚は、５
００〜２０００Å程度である。特に、本実施の形態で
は、下部絶縁膜２が、配線層３のエッチングストッパの
役割を果たす必要がないため、５００Å程度に薄くする
こともできる。続いて、窒化チタンからなる配線層３を
堆積した後に、一般的なマスクを用いて、配線層３と下
部絶縁膜２を同時にエッチングする。エッチングには、
フロロカーボン系ガスによるプラズマを用いる。かかる
プラズマでは、配線層３と下部絶縁膜２のみがエッチン
グされ、犠牲層７はエッチングされないため、犠牲層７
の表面が露出した時点でエッチングは停止する。これに
より、図３（ａ）に示すような、配線層３と、配線層３
と略同じ幅を有する下部絶縁膜２が形成される。Next, referring to FIG. 3, the infrared detector 100
The manufacturing method of will be described. First, as shown in FIG. 3A, a sacrificial layer 7 made of amorphous silicon is deposited on the silicon substrate 1. The thickness of the sacrificial layer 7 is 1000 to
It is about 4000Å. Then, the lower insulating film 2 made of silicon oxide is deposited. The thickness of the lower insulating film 2 is 5
It is about 00 to 2000Å. In particular, in the present embodiment, since the lower insulating film 2 does not have to function as an etching stopper for the wiring layer 3, the lower insulating film 2 can be thinned to about 500Å. Subsequently, after the wiring layer 3 made of titanium nitride is deposited, the wiring layer 3 and the lower insulating film 2 are simultaneously etched using a general mask. For etching,
Plasma using fluorocarbon type gas is used. In such plasma, only the wiring layer 3 and the lower insulating film 2 are etched, and the sacrificial layer 7 is not etched.
The etching stops when the surface of is exposed. As a result, the wiring layer 3 and the wiring layer 3 as shown in FIG.
Lower insulating film 2 having substantially the same width as is formed.
【００３６】次に、図３（ｂ）に示すように、配線層３
を覆うように、酸化シリコンからなる層間絶縁膜４を形
成した後に、配線層３上に開口部（図示せず）を形成す
る。層間絶縁膜４の膜厚は、１０００〜２０００Å程度
である。続いて、ＶＯＸ層を、１０００〜２０００Å程
度堆積させた後にパターニングを行い、赤外線検知膜５
を所定の領域に形成する。更に、酸化シリコンからなる
保護膜６を、１０００〜４０００Å程度堆積させた後、
リソグラフィ技術、エッチング技術を用いてエッチング
孔８を形成する。Next, as shown in FIG. 3B, the wiring layer 3
After the interlayer insulating film 4 made of silicon oxide is formed so as to cover the wiring, an opening (not shown) is formed on the wiring layer 3. The film thickness of the interlayer insulating film 4 is about 1000 to 2000Å. Subsequently, the VO X layer, and patterned after depositing about 1000 to 2000 Å, the infrared detection film 5
Are formed in a predetermined area. Further, after depositing a protective film 6 made of silicon oxide on the order of 1000 to 4000Å,
The etching hole 8 is formed by using the lithography technique and the etching technique.
【００３７】次に、図３（ｃ）に示すように、エッチン
グ孔８からＸｅＦ２ガスを導入して犠牲層７を除去し、
空洞部２０を形成する。これにより、２つの支持脚３０
により支持された赤外線検知部４０を有する熱型赤外線
検出器１００が完成する。Next, as shown in FIG. 3C, XeF 2 gas is introduced from the etching hole 8 to remove the sacrificial layer 7,
The cavity 20 is formed. As a result, the two support legs 30
The thermal infrared detector 100 having the infrared detector 40 supported by is completed.
【００３８】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
００では、支持脚３０において、下部絶縁層２の幅が、
配線層３と同程度まで狭くなる。また、下部絶縁層２の
膜厚も５００Å程度まで薄くできる。この結果、支持脚
３０の熱コンダクタンスが小さくなり、赤外線検知部４
０からシリコン基板１に流出する熱量を低減することが
できる。従って、赤外線検知部４０の赤外線検出感度を
向上させることができる。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 00, the width of the lower insulating layer 2 in the support leg 30 is
It becomes as narrow as the wiring layer 3. Also, the film thickness of the lower insulating layer 2 can be reduced to about 500 Å. As a result, the thermal conductance of the support leg 30 becomes small, and the infrared detecting unit 4
The amount of heat flowing from 0 to the silicon substrate 1 can be reduced. Therefore, the infrared detection sensitivity of the infrared detection unit 40 can be improved.
【００３９】また、赤外線検知部４０において、下部絶
縁膜２は配線層３の下方のみに設けられ、その膜厚は５
００Å程度にできるため、赤外線検知部４０の熱容量が
小さくなる。従って、赤外線検知部４０を含む熱型赤外
線検出器１００の熱時定数が短くなり、素早い動きを示
す被写体の追跡が可能となる。In the infrared detector 40, the lower insulating film 2 is provided only below the wiring layer 3 and has a film thickness of 5
Since it can be set to about 00Å, the heat capacity of the infrared detection unit 40 becomes small. Therefore, the thermal time constant of the thermal infrared detector 100 including the infrared detector 40 is shortened, and it becomes possible to track a subject showing a quick movement.
【００４０】実施の形態２．図４は、本発明の実施の形
態にかかる熱型赤外線検出器１１０の断面図であり、図
１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同一
符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器１
１０は、図２４に示す従来構造の熱型赤外線検出器６０
０に比較して、下部絶縁膜２を有しない構造となってい
る。他の構成部分の材料や膜厚は、実施の形態１に示し
た熱型赤外線検出器１００と同じである。Embodiment 2. FIG. 4 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 110 according to the embodiment of the present invention, and corresponds to the cross-sectional view in the AA direction of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. Thermal infrared detector 1
10 is a thermal infrared detector 60 of the conventional structure shown in FIG.
Compared to 0, the structure does not have the lower insulating film 2. The materials and film thicknesses of the other components are the same as those of the thermal infrared detector 100 shown in the first embodiment.
【００４１】次に、図５を用いて、熱型赤外線検出器１
１０の製造方法について説明する。まず、図５（ａ）に
示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を堆積させ、
その上に配線層３を形成する。Next, referring to FIG. 5, the thermal infrared detector 1
The manufacturing method of 10 will be described. First, as shown in FIG. 5A, a sacrificial layer 7 is deposited on the silicon substrate 1,
The wiring layer 3 is formed thereon.
【００４２】続いて、図５（ｂ）に示すように、実施の
形態１と同じ工程（図３（ｂ）参照）で、層間絶縁膜
４、赤外線検知膜５、保護膜６を堆積させ、更に、エッ
チング孔８を形成する。Subsequently, as shown in FIG. 5B, the interlayer insulating film 4, the infrared detection film 5, and the protective film 6 are deposited in the same step as that of the first embodiment (see FIG. 3B). Further, the etching hole 8 is formed.
【００４３】最後に、図５（ｃ）に示すように、ＸｅＦ
２ガスプラズマを用いて犠牲層７を除去し、２つの支持
脚３１により支持された赤外線検知部４１を有する熱型
赤外線検出器１１０が完成する。Finally, as shown in FIG. 5C, XeF
The sacrificial layer 7 is removed by using the two- gas plasma, and the thermal infrared detector 110 having the infrared detector 41 supported by the two support legs 31 is completed.
【００４４】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
１０では、支持脚３１、赤外線検知部４１が、下部絶縁
層２を有しない。このため、支持脚３１の熱コンダクタ
ンスが小さくなり、赤外線検知部４１からシリコン基板
１に流出する熱量を低減して、赤外線検知部４１の赤外
線検出感度を向上させることができる。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 10, the support leg 31 and the infrared detecting section 41 do not have the lower insulating layer 2. Therefore, the thermal conductance of the support leg 31 is reduced, the amount of heat flowing out from the infrared detection unit 41 to the silicon substrate 1 is reduced, and the infrared detection sensitivity of the infrared detection unit 41 can be improved.
【００４５】また、赤外線検知部４１の熱容量が小さく
なるため、赤外線検知部４１を含む熱型赤外線検出器１
１０の熱時定数が短くなり、素早い動きを示す被写体の
追跡が可能となる。Further, since the heat capacity of the infrared detecting section 41 becomes small, the thermal infrared detector 1 including the infrared detecting section 41.
The thermal time constant of 10 is shortened, and it becomes possible to track an object showing a quick movement.
【００４６】実施の形態３．図６は、本発明の実施の形
態にかかる熱型赤外線検出器１２０の断面図であり、図
１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同一
符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器１
２０は、従来の熱型赤外線検出器６００に比較して、支
持脚が、層間絶縁膜４、保護膜６を有しない構造となっ
ている。支持脚３０、赤外線検知部４０の下部絶縁膜２
は、配線層３の下方にのみ形成され、その幅は配線層３
の幅と略等しい。また、下部絶縁層２の膜厚は５００Å
程度に薄くできる。他の構成部分の材料や膜厚は、実施
の形態１に示した熱型赤外線検出器１００と同じであ
る。Embodiment 3. FIG. 6 is a sectional view of the thermal infrared detector 120 according to the embodiment of the present invention, and corresponds to the sectional view taken along the line AA of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. Thermal infrared detector 1
20 has a structure in which the support leg does not have the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 as compared with the conventional thermal infrared detector 600. Support leg 30, lower insulating film 2 of infrared detector 40
Is formed only below the wiring layer 3, and its width is
Is almost equal to the width of. The thickness of the lower insulating layer 2 is 500Å
Can be made as thin as possible. The materials and film thicknesses of the other components are the same as those of the thermal infrared detector 100 shown in the first embodiment.
【００４７】次に、図７を用いて、熱型赤外線検出器１
２０の製造方法について説明する。まず、図７（ａ）に
示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を堆積させ
る。続いて、犠牲層７の上に、下部絶縁膜２、配線層３
を順次堆積させた後、所定の形状にパターニングする。
パターニングは、フロロカーボン系ガスを用いたプラズ
マエッチングで行う。この結果、下部絶縁膜２は、配線
層３の下方にのみ形成され、その幅は、配線層３の幅と
略等しくなる。Next, referring to FIG. 7, the thermal infrared detector 1
The manufacturing method of 20 will be described. First, as shown in FIG. 7A, the sacrificial layer 7 is deposited on the silicon substrate 1. Then, the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 are formed on the sacrificial layer 7.
Are sequentially deposited, and then patterned into a predetermined shape.
The patterning is performed by plasma etching using a fluorocarbon gas. As a result, the lower insulating film 2 is formed only below the wiring layer 3, and its width is substantially equal to the width of the wiring layer 3.
【００４８】続いて、図７（ｂ）に示すように、まず、
支持脚３２となる下部絶縁膜２、配線層３を覆うように
犠牲層９を形成する。犠牲層９は、犠牲層７と同様にア
モルファスシリコンからなる。続いて、実施の形態１と
同様に、層間絶縁膜４、赤外線検知膜５、保護膜６を堆
積させる。次に、犠牲層９の上の層間絶縁膜４、保護膜
６を選択的に除去する。図７（ｂ）では、犠牲層９の上
面に、層間絶縁膜４、保護膜６の一部が残っているが、
犠牲層９上の層間絶縁膜４、保護膜６を全て除去しても
構わない。Then, as shown in FIG. 7B, first,
The sacrificial layer 9 is formed so as to cover the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 which will be the supporting legs 32. The sacrificial layer 9 is made of amorphous silicon like the sacrificial layer 7. Then, as in the first embodiment, the interlayer insulating film 4, the infrared detection film 5, and the protective film 6 are deposited. Next, the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 on the sacrificial layer 9 are selectively removed. In FIG. 7B, the interlayer insulating film 4 and a part of the protective film 6 remain on the upper surface of the sacrificial layer 9,
All of the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 on the sacrificial layer 9 may be removed.
【００４９】最後に、ＸｅＦ２ガスを用いて犠牲層９及
び犠牲層７を除去し、２つの支持脚３２により支持され
た赤外線検知部４２を有する熱型赤外線検出器１２０が
完成する。Finally, the sacrificial layer 9 and the sacrificial layer 7 are removed by using XeF 2 gas to complete the thermal infrared detector 120 having the infrared detecting section 42 supported by the two supporting legs 32.
【００５０】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
２０では、支持脚３２が、層間絶縁膜４、保護膜６を有
しない。また、支持脚３２、赤外線検知部４２におい
て、下部絶縁層２の幅が、配線層３と同程度まで狭くな
り、膜厚も５００Å程度まで薄くできる。このため、支
持脚３２の熱コンダクタンスが小さくなり、赤外線検知
部４２からシリコン基板１に流出する熱量を低減して、
赤外線検知部４２の赤外線検出感度を向上させることが
できる。また、赤外線検知部４２の熱容量が小さくなる
ため、赤外線検知部４２を含む熱型赤外線検出器１２０
の熱時定数が短くなり、素早い動きを示す被写体の追跡
が可能となる。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 20, the support leg 32 does not have the interlayer insulating film 4 and the protective film 6. Further, in the support leg 32 and the infrared detection section 42, the width of the lower insulating layer 2 can be narrowed to the same level as the wiring layer 3, and the film thickness can be thinned to about 500Å. Therefore, the thermal conductance of the support leg 32 becomes small, and the amount of heat flowing out from the infrared detection section 42 to the silicon substrate 1 is reduced,
The infrared detection sensitivity of the infrared detection unit 42 can be improved. Further, since the heat capacity of the infrared detecting section 42 becomes small, the thermal infrared detector 120 including the infrared detecting section 42.
The thermal time constant of is shortened, which makes it possible to track a subject that shows rapid movement.
【００５１】実施の形態４．図８は、本発明の実施の形
態にかかる熱型赤外線検出器１３０の断面図であり、図
１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同一
符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器１
３０は、従来の熱型赤外線検出器６００に比較して、支
持脚３０が、下部絶縁膜２、層間絶縁膜４、保護膜６を
有さず、配線層３のみからなる構造となっている。ま
た、赤外線検知部４０も下部絶縁膜２を有しない構造と
なっている。他の構成部分の材料や膜厚は、実施の形態
１に示した熱型赤外線検出器１００と同じである。Fourth Embodiment FIG. 8 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 130 according to the embodiment of the present invention, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. Thermal infrared detector 1
In comparison with the conventional thermal infrared detector 600, the supporting leg 30 does not have the lower insulating film 2, the interlayer insulating film 4, and the protective film 6, and has a structure including only the wiring layer 30. . Further, the infrared detector 40 also has a structure without the lower insulating film 2. The materials and film thicknesses of the other components are the same as those of the thermal infrared detector 100 shown in the first embodiment.
【００５２】次に、図９を用いて、熱型赤外線検出器１
３０の製造方法について説明する。まず、図９（ａ）に
示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を堆積させ
る。続いて、犠牲層７の上に、配線層３を堆積させた
後、所定の形状にパターニングする。パターニングは、
塩素系ガスを用いたプラズマエッチングで行う。Next, referring to FIG. 9, the thermal infrared detector 1
The manufacturing method of 30 will be described. First, as shown in FIG. 9A, the sacrificial layer 7 is deposited on the silicon substrate 1. Subsequently, the wiring layer 3 is deposited on the sacrificial layer 7, and then patterned into a predetermined shape. Patterning
It is performed by plasma etching using a chlorine-based gas.
【００５３】続いて、図９（ｂ）に示すように、まず、
支持脚３３となる配線層３を覆うように犠牲層９を形成
する。犠牲層９は、犠牲層７と同様にアモルファスシリ
コンからなる。続いて、実施の形態１と同様に、層間絶
縁膜４、赤外線検知膜５、保護膜６を堆積させる。次
に、犠牲層９の上の層間絶縁膜４、保護膜６を選択的に
除去する。図７（９）では、犠牲層９の上面に、層間絶
縁膜４、保護膜６の一部が残っているが、犠牲層９上の
層間絶縁膜４、保護膜６を全て除去しても構わない。Then, as shown in FIG. 9B, first,
The sacrificial layer 9 is formed so as to cover the wiring layer 3 that will become the support legs 33. The sacrificial layer 9 is made of amorphous silicon like the sacrificial layer 7. Then, as in the first embodiment, the interlayer insulating film 4, the infrared detection film 5, and the protective film 6 are deposited. Next, the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 on the sacrificial layer 9 are selectively removed. In FIG. 7 (9), the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 are partially left on the upper surface of the sacrificial layer 9, but even if the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 on the sacrificial layer 9 are all removed. I do not care.
【００５４】最後に、ＸｅＦ２ガスを用いて犠牲層９及
び犠牲層７を除去し、２つの支持脚３３により支持され
た赤外線検知部４３を有する熱型赤外線検出器１３０が
完成する。Finally, the sacrificial layer 9 and the sacrificial layer 7 are removed by using XeF 2 gas to complete the thermal infrared detector 130 having the infrared detecting section 43 supported by the two supporting legs 33.
【００５５】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
３０では、支持脚３３が、配線層３のみからなる。ま
た、赤外線検知部４２も、下部絶縁層２を含まない。こ
のため、支持脚３３の熱コンダクタンスが小さくなり、
赤外線検知部４３からシリコン基板１に流出する熱量を
低減して、赤外線検知部４３の赤外線検出感度を向上さ
せることができる。また、赤外線検知部４３の熱容量が
小さくなるため、赤外線検知部４３を含む熱型赤外線検
出器１３０の熱時定数が短くなり、素早い動きを示す被
写体の追跡が可能となる。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 30, the support leg 33 is composed of only the wiring layer 3. Further, the infrared detector 42 also does not include the lower insulating layer 2. Therefore, the thermal conductance of the support leg 33 becomes small,
It is possible to reduce the amount of heat flowing out from the infrared detection unit 43 to the silicon substrate 1 and improve the infrared detection sensitivity of the infrared detection unit 43. In addition, since the heat capacity of the infrared detection unit 43 becomes small, the thermal time constant of the thermal infrared detector 130 including the infrared detection unit 43 becomes short, and it becomes possible to track a subject that moves quickly.
【００５６】実施の形態５．図１０は、本発明の実施の
形態にかかる熱型赤外線検出器１４０の断面図であり、
図１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器
１４０では、下部絶縁膜２は、配線層３の下方にのみ形
成され、下部絶縁膜２の幅は、配線層３の幅と略等し
い。また、層間絶縁膜４、保護膜５は、配線層３の上面
から側面を経て、下部絶縁膜２の下方まで延在してい
る。Embodiment 5. FIG. 10 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 140 according to the embodiment of the present invention,
It corresponds to a cross-sectional view in the AA direction of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. In the thermal infrared detector 140, the lower insulating film 2 is formed only below the wiring layer 3, and the width of the lower insulating film 2 is substantially equal to the width of the wiring layer 3. Further, the interlayer insulating film 4 and the protective film 5 extend from the upper surface of the wiring layer 3 to the side surface thereof and below the lower insulating film 2.
【００５７】次に、図１１を用いて、熱型赤外線検出器
１４０の製造方法について説明する。まず、図１１
（ａ）に示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を堆
積させる。続いて、犠牲層７の上に、下部絶縁膜２、配
線層３を順次堆積させた後、所定の形状にパターニング
する。パターニングは、フロロカーボン系ガスを用いた
プラズマエッチングで行う。下部絶縁膜２、配線層３を
所定の形状にエッチングした後、塩素系ガスプラズマに
切り替えて、犠牲層７をエッチングする。犠牲層７のエ
ッチングを所定の深さｘで停止することにより、図１１
（ａ）に示すような形状に犠牲層７がエッチングされ
る。Next, a method for manufacturing the thermal infrared detector 140 will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (a), a sacrificial layer 7 is deposited on the silicon substrate 1. Then, the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 are sequentially deposited on the sacrificial layer 7, and then patterned into a predetermined shape. The patterning is performed by plasma etching using a fluorocarbon gas. After the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 are etched into a predetermined shape, the chlorine-based gas plasma is switched to etch the sacrificial layer 7. By stopping the etching of the sacrificial layer 7 at a predetermined depth x, as shown in FIG.
The sacrificial layer 7 is etched into the shape shown in FIG.
【００５８】続いて、実施の形態１と同様に、層間絶縁
膜４、赤外線検知膜５、保護膜６を順次堆積させた後
に、エッチング孔８を形成する。Then, similarly to the first embodiment, after the interlayer insulating film 4, the infrared detecting film 5 and the protective film 6 are sequentially deposited, the etching hole 8 is formed.
【００５９】最後に、ＸｅＦ２ガスを用いて犠牲層７を
除去し、２つの支持脚３４により支持された赤外線検知
部４４を有する熱型赤外線検出器１４０が完成する。Finally, the sacrificial layer 7 is removed by using XeF 2 gas, and the thermal infrared detector 140 having the infrared detecting section 44 supported by the two supporting legs 34 is completed.
【００６０】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
４０では、実施の形態１と同様に、下部絶縁膜２の幅
を、配線層３の幅と同程度にできる。また、下部絶縁膜
２は、配線層３のエッチングストッパとして機能しない
ため、５００Å程度に薄くできる。更に、本実施の形態
にかかる赤外線検出器１４０に類似した上述の実施の形
態１にかかる赤外線検出器１００では、中空部２０上に
配置される支持脚３０が、シリコン基板１に略水平にな
るように、下部絶縁膜２、配線層３、層間絶縁膜４、保
護膜６の膜厚や膜応力を調整する必要があった。即ち、
これらの膜厚等を調整して、支持脚３０の反りを防止す
る必要があった。このため、下部絶縁膜２等の膜厚は、
一定以上の膜厚とすることが必要であった。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 40, as in the first embodiment, the width of the lower insulating film 2 can be made approximately the same as the width of the wiring layer 3. Further, since the lower insulating film 2 does not function as an etching stopper for the wiring layer 3, the lower insulating film 2 can be thinned to about 500Å. Further, in the infrared detector 100 according to the first embodiment similar to the infrared detector 140 according to the present embodiment, the support leg 30 arranged on the hollow portion 20 is substantially horizontal to the silicon substrate 1. As described above, it is necessary to adjust the film thickness and film stress of the lower insulating film 2, the wiring layer 3, the interlayer insulating film 4, and the protective film 6. That is,
It was necessary to adjust the film thickness and the like to prevent the support leg 30 from warping. Therefore, the film thickness of the lower insulating film 2 and the like is
It was necessary to make the film thickness above a certain level.
【００６１】これに対して、本実施の形態にかかる赤外
線検出器１４０では、犠牲層７のエッチング深さを変え
て、支持脚３０の側壁に形成される層間絶縁膜４と保護
膜６の鉛直方向の長さ（図１０にａで表示）を調整する
ことにより、これらの膜厚を調整することなく支持脚３
４の反りを防止できる。従って、層間絶縁膜４および保
護膜６を、それぞれ略５００Å以下と薄くすることがで
きる。On the other hand, in the infrared detector 140 according to the present embodiment, the etching depth of the sacrificial layer 7 is changed, and the vertical direction of the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 formed on the side wall of the support leg 30 is changed. By adjusting the length in the direction (indicated by a in FIG. 10), the support leg 3 can be adjusted without adjusting the film thickness.
The warp of 4 can be prevented. Therefore, each of the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 can be thinned to about 500 Å or less.
【００６２】このように、本実施の形態にかかる赤外線
検出器１４０では、支持脚３４の反りを防止しつつ、支
持脚３４に含まれる層間絶縁膜４、保護膜６の膜厚を薄
くできるため、支持脚３４の熱コンダクタンスが小さく
なり、赤外線検知部４４の赤外線検出感度を向上させる
ことができる。また、赤外線検知部４４の層間絶縁膜
４、保護膜６が薄くなり、熱容量が小さくなるため、赤
外線検知部４４を含む熱型赤外線検出器１４０の熱時定
数が短くなり、素早い動きを示す被写体の追跡が可能と
なる。As described above, in the infrared detector 140 according to the present embodiment, the thickness of the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 included in the support leg 34 can be reduced while preventing the support leg 34 from warping. The thermal conductance of the support leg 34 is reduced, and the infrared detection sensitivity of the infrared detection unit 44 can be improved. In addition, since the interlayer insulating film 4 and the protective film 6 of the infrared detection unit 44 are thinned and the heat capacity is reduced, the thermal time constant of the thermal infrared detector 140 including the infrared detection unit 44 is shortened, and the subject showing a quick movement. Can be tracked.
【００６３】なお、赤外線検出器１４０において、実施
の形態２にかかる赤外線検出器１１０と同様に、下部絶
縁膜２を形成しなくてもよい。これにより、支持脚３４
の熱コンダクタンスが更に小さくなり、赤外線検出感度
が更に高くなる。また、赤外線検知部４４の熱容量が更
に小さくなり、赤外線検出器１４０の熱時定数が更に短
くなる。In the infrared detector 140, the lower insulating film 2 may not be formed as in the infrared detector 110 according to the second embodiment. As a result, the support leg 34
Thermal conductance is further reduced, and infrared detection sensitivity is further increased. Further, the heat capacity of the infrared detector 44 is further reduced, and the thermal time constant of the infrared detector 140 is further shortened.
【００６４】実施の形態６．図１２は、本発明の実施の
形態にかかる熱型赤外線検出器１５０の断面図であり、
図１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器
１５０では、支持脚３５、赤外線検知部４５に含まれた
配線層３に沿って、配線層３の下部の下部絶縁膜２に凸
部１０が設けられている。凸部１０の高さｂは０．５μ
ｍ〜１．０μｍ程度であり、幅は配線層３の幅より狭
い。他の構造は、図１００に示す従来の熱型赤外線検出
器６００と同じである。Sixth Embodiment FIG. 12 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 150 according to the embodiment of the present invention,
It corresponds to a cross-sectional view in the AA direction of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. In the thermal infrared detector 150, the convex portion 10 is provided on the lower insulating film 2 below the wiring layer 3 along the wiring layer 3 included in the support leg 35 and the infrared detection unit 45. The height b of the convex portion 10 is 0.5 μ
It is about m to 1.0 μm, and the width is narrower than the width of the wiring layer 3. The other structure is the same as that of the conventional thermal infrared detector 600 shown in FIG.
【００６５】次に、図１３を用いて、熱型赤外線検出器
１４０の製造方法について説明する。まず、図１３
（ａ）に示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を堆
積させる。続いて、犠牲層７をエッチングして溝部１１
を形成する。溝部１１は、後の工程で犠牲層２上に形成
される配線層３に沿って、配線層３の長さだけ形成され
る。溝部１１のエッチングには、塩素系ガスのプラズマ
が用いられ、溝部１１の深さｂが０．５μｍ〜１．０μ
ｍ程度になった時に、エッチングを停止する。次に、犠
牲層７の上に、溝部１１を埋め込むように下部絶縁膜２
を堆積させ、その上に、配線層３を堆積させる。続い
て、配線層３を所定の形状にパターニングする。パター
ニングは、塩素系ガスを用いたプラズマエッチングで行
う。次に、配線層３を覆うように層間絶縁膜４を形成し
た後に、配線層３上に開口部（図示せず）を形成する。
続いて、ＶＯＸ層を堆積した後にパターニングを行い、
赤外線検知膜５を所定の領域に形成する。更に、保護膜
６を堆積した後に、エッチング孔８を形成する。Next, a method of manufacturing the thermal infrared detector 140 will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (a), a sacrificial layer 7 is deposited on the silicon substrate 1. Then, the sacrificial layer 7 is etched to form the groove 11
To form. The groove portion 11 is formed by the length of the wiring layer 3 along the wiring layer 3 formed on the sacrificial layer 2 in a later step. Chlorine-based gas plasma is used for etching the groove portion 11, and the depth b of the groove portion 11 is 0.5 μm to 1.0 μm.
When it reaches about m, the etching is stopped. Next, the lower insulating film 2 is formed on the sacrificial layer 7 so as to fill the groove 11.
Is deposited, and the wiring layer 3 is deposited thereon. Then, the wiring layer 3 is patterned into a predetermined shape. The patterning is performed by plasma etching using a chlorine-based gas. Next, after forming the interlayer insulating film 4 so as to cover the wiring layer 3, an opening (not shown) is formed on the wiring layer 3.
Then, patterning is performed after depositing the VO X layer,
The infrared detection film 5 is formed in a predetermined area. Further, after depositing the protective film 6, the etching hole 8 is formed.
【００６６】最後に、ＸｅＦ２ガスを用いて犠牲層７を
除去し、２つの支持脚３４により支持された赤外線検知
部４４を有する熱型赤外線検出器１４０が完成する。Finally, the sacrificial layer 7 is removed by using XeF 2 gas, and the thermal infrared detector 140 having the infrared detecting section 44 supported by the two supporting legs 34 is completed.
【００６７】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
５０では、凸部１０の高さｂを調整することにより、支
持脚３５の反りを防止することができる。従来構造の熱
型赤外線検出器６００では、主に保護膜６の膜厚を一定
以上とすることにより支持脚３５の反りを防止してい
た。これに対して、本実施の形態にかかる熱型赤外線検
出器１５０では、凸部１０の高さｂを調整して反りを防
止しているため、保護膜６の膜厚を５００Å以下にする
ことができる。このため、支持脚３５の熱コンダクタン
スが小さくなり、赤外線検知部４５からシリコン基板１
に流出する熱量を低減して、赤外線検知部４５の赤外線
検出感度を向上させることができる。また、赤外線検知
部４５の熱容量も小さくなるため、赤外線検知部４５を
含む熱型赤外線検出器１５０の熱時定数が短くなり、素
早い動きを示す被写体の追跡が可能となる。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 50, the warp of the support leg 35 can be prevented by adjusting the height b of the convex portion 10. In the thermal infrared detector 600 having the conventional structure, the support leg 35 is prevented from warping mainly by setting the thickness of the protective film 6 to a certain value or more. On the other hand, in the thermal infrared detector 150 according to the present embodiment, the height b of the convex portion 10 is adjusted to prevent the warp, so the thickness of the protective film 6 should be 500 Å or less. You can For this reason, the thermal conductance of the support leg 35 becomes small, and the infrared detection section 45 causes the silicon substrate 1
It is possible to reduce the amount of heat flowing out to the infrared detecting section 45 and improve the infrared detecting sensitivity of the infrared detecting section 45. In addition, since the heat capacity of the infrared detection unit 45 is also reduced, the thermal time constant of the thermal infrared detector 150 including the infrared detection unit 45 is shortened, and it is possible to track a subject that moves quickly.
【００６８】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器の
他の変形例を、図１４〜図１６に示す。図中、図１２と
同一符号は、同一又は相当箇所を示す。図１４に示す熱
型赤外線検出器１５１は、実施の形態１と同様に、下部
絶縁膜２の幅を配線層３の幅と略同一としたものであ
る。かかる熱型赤外線検出器１５１では、下部絶縁層２
が配線層３のエッチングストッパとなる必要がないた
め、下部絶縁膜２の膜厚を、５００Å以下にすることが
できる。他の構成部分は実施の形態１にかかる熱型赤外
線検出器１００と同じである。このように、熱型赤外線
検出器１５１では、支持脚３５の熱コンダクタンスが更
に小さくなり、赤外線検出感度が更に高くなる。また、
赤外線検知部４５の熱容量も更に小さくなり、熱型赤外
線検出器１５１の熱時定数が更に短くなる。Another modified example of the thermal infrared detector according to this embodiment is shown in FIGS. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 12 indicate the same or corresponding portions. In the thermal infrared detector 151 shown in FIG. 14, the width of the lower insulating film 2 is substantially the same as the width of the wiring layer 3 as in the first embodiment. In the thermal infrared detector 151, the lower insulating layer 2
Does not need to serve as an etching stopper for the wiring layer 3, so that the film thickness of the lower insulating film 2 can be set to 500 Å or less. The other components are the same as those of the thermal infrared detector 100 according to the first embodiment. In this way, in the thermal infrared detector 151, the thermal conductance of the support leg 35 is further reduced, and the infrared detection sensitivity is further enhanced. Also,
The heat capacity of the infrared detector 45 is further reduced, and the thermal time constant of the thermal infrared detector 151 is further reduced.
【００６９】図１５に示す熱型赤外線検出器１５２は、
実施の形態２と同様に、下部絶縁膜２を含まない構造で
ある。犠牲層（図示せず）に溝部を形成した後に、溝部
を埋め込むように配線層３を形成することにより、図１
５に示すような形状の配線層３を得ることができる。他
の構成部分は実施の形態２にかかる熱型赤外線検出器１
１０と同じである。熱型赤外線検出器１５２では、配線
層３が有する凸部の高さを調整して、支持脚３５の反り
を防止している。このように熱型赤外線検出器１５２で
は、支持脚３５の熱コンダクタンスが更に小さくなり、
赤外線検出感度が更に高くなる。また、赤外線検知部４
５の熱容量も更に小さくなり、熱型赤外線検出器１５２
の熱時定数が更に短くなる。The thermal infrared detector 152 shown in FIG.
Similar to the second embodiment, the structure does not include the lower insulating film 2. After forming the groove in the sacrificial layer (not shown), the wiring layer 3 is formed so as to fill the groove.
It is possible to obtain the wiring layer 3 having a shape as shown in FIG. The other components are the thermal infrared detector 1 according to the second embodiment.
Same as 10. In the thermal infrared detector 152, the height of the convex portion of the wiring layer 3 is adjusted to prevent the support leg 35 from warping. Thus, in the thermal infrared detector 152, the thermal conductance of the support leg 35 is further reduced,
The infrared detection sensitivity becomes higher. Also, the infrared detector 4
The heat capacity of 5 also becomes smaller, and the thermal infrared detector 152
The thermal time constant of is further shortened.
【００７０】図１６に示す熱型赤外線検出器１５３は、
実施の形態３と同様に、支持脚３５が、下部絶縁膜２と
配線層３からなり、下部絶縁膜２が凸部１０を含む構造
となっている。他の構成部分は実施の形態３にかかる熱
型赤外線検出器１２０と同じである。更に、熱型赤外線
検出器１５３では、配線層３が有する凸部の高さを調整
して、支持脚３５の反りを防止している。このように、
熱型赤外線検出器１５３では、支持脚３５が、下部絶縁
膜２と配線層３とからなるとともに、下部絶縁層２の膜
厚を５００Å以下としても、支持脚３５の反りは発生し
ない。このため、支持脚３５の熱コンダクタンスが更に
小さくなり、赤外線検出感度が更に高くなる。また、赤
外線検知部４５の熱容量も更に小さくなり、熱型赤外線
検出器１５３の熱時定数が更に短くなる。また、下部絶
縁膜２や配線層３の膜厚を調整せずに、凸部の高さを調
整して支持脚３５の反りを防止するため、製造工程が簡
単になる。The thermal infrared detector 153 shown in FIG.
Similar to the third embodiment, the support leg 35 includes the lower insulating film 2 and the wiring layer 3, and the lower insulating film 2 has a structure including the convex portion 10. The other components are the same as those of the thermal infrared detector 120 according to the third embodiment. Further, in the thermal infrared detector 153, the height of the convex portion of the wiring layer 3 is adjusted to prevent the warp of the support leg 35. in this way,
In the thermal infrared detector 153, the supporting leg 35 is composed of the lower insulating film 2 and the wiring layer 3, and even if the thickness of the lower insulating layer 2 is 500 Å or less, the supporting leg 35 does not warp. Therefore, the thermal conductance of the support leg 35 is further reduced, and the infrared ray detection sensitivity is further increased. Further, the heat capacity of the infrared detector 45 is further reduced, and the thermal time constant of the thermal infrared detector 153 is further shortened. Further, since the height of the convex portion is adjusted to prevent the warp of the support leg 35 without adjusting the film thickness of the lower insulating film 2 and the wiring layer 3, the manufacturing process is simplified.
【００７１】実施の形態７．図１７は、本発明の実施の
形態にかかる熱型赤外線検出器１６０の断面図であり、
図１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器
１６０は、従来の熱型赤外線検出器６００に比較して、
支持脚３６が、配線層３のみからなる構造となってい
る。更に、赤外線検知部４６のが、配線層３と、その上
に設けられた赤外線検知膜５のみからなる。Embodiment 7. FIG. 17 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 160 according to the embodiment of the present invention,
It corresponds to a cross-sectional view in the AA direction of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. The thermal infrared detector 160 is more
The support leg 36 has a structure including only the wiring layer 3. Further, the infrared detecting section 46 is composed only of the wiring layer 3 and the infrared detecting film 5 provided thereon.
【００７２】次に、図１８を用いて、熱型赤外線検出器
１６０の製造方法について説明する。まず、図１８
（ａ）に示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を堆
積させる。続いて、犠牲層７の上に配線層３を堆積させ
た後、所定の形状にパターニングする。パターニング
は、フロロカーボン系ガスを用いたプラズマエッチング
で行う。Next, a method for manufacturing the thermal infrared detector 160 will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (a), a sacrificial layer 7 is deposited on the silicon substrate 1. Subsequently, the wiring layer 3 is deposited on the sacrificial layer 7, and then patterned into a predetermined shape. The patterning is performed by plasma etching using a fluorocarbon gas.
【００７３】続いて、図１８（ｂ）に示すように、ま
ず、支持脚３２となる配線層３を覆うように犠牲層９を
形成する。犠牲層９は、犠牲層７と同様にアモルファス
シリコンからなる。続いて、赤外線検知膜５のみを堆積
させる。次に、犠牲層９の上の赤外線検知膜５を選択的
に除去する。図１８（ｂ）では、犠牲層９の上面に、赤
外線検知膜５の一部が残っているが、犠牲層９上の赤外
線検知膜５を全て除去しても構わない。Subsequently, as shown in FIG. 18B, first, the sacrifice layer 9 is formed so as to cover the wiring layer 3 to be the support leg 32. The sacrificial layer 9 is made of amorphous silicon like the sacrificial layer 7. Then, only the infrared detection film 5 is deposited. Next, the infrared detection film 5 on the sacrificial layer 9 is selectively removed. In FIG. 18B, a part of the infrared detection film 5 remains on the upper surface of the sacrificial layer 9, but the infrared detection film 5 on the sacrificial layer 9 may be entirely removed.
【００７４】最後に、ＸｅＦ２ガスを用いて犠牲層９及
び犠牲層７を除去し、２つの支持脚３６により支持され
た赤外線検知部４６を有する熱型赤外線検出器１６０が
完成する。Finally, the sacrificial layer 9 and the sacrificial layer 7 are removed by using XeF 2 gas to complete the thermal infrared detector 160 having the infrared detector 46 supported by the two support legs 36.
【００７５】本実施の形態にかかる熱型赤外線検出器１
６０では、支持脚３６が配線層３のみからなり他の保護
膜６等を含まない。また、赤外線検知部４６も、配線層
３とその上に設けられた赤外線検知膜６のみからなる。
このため、支持脚３６の熱コンダクタンスが小さくな
り、赤外線検知部４６からシリコン基板１に流出する熱
量を低減して、赤外線検知部４６の赤外線検出感度を向
上させることができる。また、赤外線検知部４６の熱容
量が小さくなるため、赤外線検知部４６を含む熱型赤外
線検出器１６０の熱時定数が短くなり、素早い動きを示
す被写体の追跡が可能となる。なお、他の実施の形態に
おいても、赤外線検知膜５の表面を露出した状態でも良
い場合には、本実施の形態のように赤外線検知部に保護
膜５や層間絶縁膜２を形成しなくても良い。Thermal infrared detector 1 according to the present embodiment
In 60, the support leg 36 is composed only of the wiring layer 3 and does not include other protective films 6 and the like. Further, the infrared detecting section 46 also includes only the wiring layer 3 and the infrared detecting film 6 provided thereon.
Therefore, the thermal conductance of the support leg 36 becomes small, the amount of heat flowing out from the infrared detecting section 46 to the silicon substrate 1 can be reduced, and the infrared detecting sensitivity of the infrared detecting section 46 can be improved. Further, since the heat capacity of the infrared detection unit 46 becomes small, the thermal time constant of the thermal infrared detector 160 including the infrared detection unit 46 becomes short, and it becomes possible to track an object showing a quick movement. In addition, also in the other embodiments, when the surface of the infrared detection film 5 may be exposed, it is not necessary to form the protective film 5 and the interlayer insulating film 2 in the infrared detection part as in the present embodiment. Is also good.
【００７６】実施の形態８．図１９は、本発明の実施の
形態にかかる熱型赤外線検出器１７０の断面図であり、
図１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器
１７０は、実施の形態１と同じ構造の支持脚３７、赤外
線検知部４７を有する。支持脚３７と赤外線検知部４７
は、シリコン基板１の一部をエッチングして設けられた
空洞部２１の上に設けられている。Embodiment 8. FIG. 19 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 170 according to the embodiment of the present invention,
It corresponds to a cross-sectional view in the AA direction of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. The thermal infrared detector 170 has a support leg 37 and an infrared detector 47 having the same structure as in the first embodiment. Support leg 37 and infrared detector 47
Is provided on the cavity 21 formed by etching a part of the silicon substrate 1.
【００７７】次に、図２０を用いて、熱型赤外線検出器
１７０の製造方法について説明する。まず、図２０
（ａ）に示すように、シリコン基板１上に、犠牲層を形
成することなく、直接、下部絶縁膜２と配線層３とを堆
積させ、所定の形状にパターニングする。パターニング
には、フロロカーボン系ガスを用いたプラズマエッチン
グを使用する。Next, a method of manufacturing the thermal infrared detector 170 will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (a), the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 are directly deposited on the silicon substrate 1 without forming a sacrificial layer and patterned into a predetermined shape. Plasma etching using a fluorocarbon gas is used for patterning.
【００７８】次に、図２０（ｂ）に示すように、配線層
３を覆うように層間絶縁膜４を形成した後に、配線層３
上に開口部（図示せず）を形成する。続いて、ＶＯＸ層
を堆積させた後にパターニングを行い、赤外線検知膜５
を所定の領域に形成する。更に、保護膜６を堆積させた
後、エッチング孔８を形成する。Next, as shown in FIG. 20B, after forming the interlayer insulating film 4 so as to cover the wiring layer 3, the wiring layer 3 is formed.
An opening (not shown) is formed on the top. Subsequently, after the VO X layer is deposited, patterning is performed to make the infrared detection film 5
Are formed in a predetermined area. Further, after depositing the protective film 6, the etching hole 8 is formed.
【００７９】次に、図２０（ｃ）に示すように、エッチ
ング孔８からＸｅＦ２ガスを導入してシリコン基板１を
エッチングし、空洞部２１を形成する。これにより、２
つの支持脚３７により支持された赤外線検知部４７を有
する熱型赤外線検出器１７０が完成する。Next, as shown in FIG. 20C, the silicon substrate 1 is etched by introducing XeF 2 gas from the etching hole 8 to form the cavity 21. This gives 2
The thermal infrared detector 170 having the infrared detector 47 supported by the one support leg 37 is completed.
【００８０】かかる構造を用いることによっても、支持
脚３７の熱コンダクタンスが小さくなり、赤外線検知部
４７からシリコン基板１に流出する熱量を低減して、赤
外線検知部４７の赤外線検出感度を向上させることがで
きる。また、赤外線検知部４７の熱容量が小さくなるた
め、赤外線検知部４７を含む熱型赤外線検出器１７０の
熱時定数が短くなり、素早い動きを示す被写体の追跡が
可能となる。Also by using such a structure, the thermal conductance of the support leg 37 becomes small, the amount of heat flowing out from the infrared detecting section 47 to the silicon substrate 1 is reduced, and the infrared detecting sensitivity of the infrared detecting section 47 is improved. You can In addition, since the heat capacity of the infrared detection unit 47 becomes small, the thermal time constant of the thermal infrared detector 170 including the infrared detection unit 47 becomes short, and it becomes possible to track a subject that moves quickly.
【００８１】なお、他の実施の形態にかかる熱型赤外線
検出器に対して、かかる中空部２１を有する構造を適用
することも可能である。It is also possible to apply the structure having the hollow portion 21 to the thermal type infrared detector according to another embodiment.
【００８２】実施の形態９．図２１は、本発明の実施の
形態にかかる熱型赤外線検出器１８０の断面図であり、
図１のＡ−Ａ方向の断面図に相当する。図中、図２と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。熱型赤外線検出器
１８０は、実施の形態１と同じ構造の支持脚３８、赤外
線検知部４８を有し、更に、赤外線検知部４７の上に傘
部１３が設けられている。傘部１３は、例えば、VOX等
の赤外線検知膜からなる。Ninth Embodiment FIG. 21 is a cross-sectional view of the thermal infrared detector 180 according to the embodiment of the present invention,
It corresponds to a cross-sectional view in the AA direction of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding portions. The thermal infrared detector 180 has a support leg 38 and an infrared detecting section 48 having the same structure as in the first embodiment, and further, the umbrella section 13 is provided on the infrared detecting section 47. The umbrella portion 13 is made of, for example, an infrared detection film such as VO X.
【００８３】次に、図２２を用いて、熱型赤外線検出器
１７０の製造方法について説明する。まず、図２２
（ａ）に示すように、シリコン基板１上に犠牲層７を形
成する。続いて、犠牲層７上に下部絶縁膜２と配線層３
とを堆積させ、所定の形状にパターニングする。Next, a method of manufacturing the thermal infrared detector 170 will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (a), the sacrificial layer 7 is formed on the silicon substrate 1. Then, the lower insulating film 2 and the wiring layer 3 are formed on the sacrificial layer 7.
And are deposited and patterned into a predetermined shape.
【００８４】次に、図２２（ｂ）に示すように、実施の
形態１と同様の工程を用いて、層間絶縁膜４、赤外線検
知膜５、保護膜６を順次堆積させ、更に、エッチング孔
８を形成する。Next, as shown in FIG. 22B, the interlayer insulating film 4, the infrared detecting film 5 and the protective film 6 are sequentially deposited by using the same process as in the first embodiment, and the etching hole is further formed. 8 is formed.
【００８５】次に、図２２（ｃ）に示すように、アモル
ファスシリコンからなる犠牲層１３を堆積させた後に、
犠牲層１３をパターニングして赤外線検知部４８の保護
膜６を露出させる。続いて、例えばＶＯＸ層を堆積させ
た後に、所定の形状になるようにエッチングする。最後
に、ＸｅＦ２ガスを導入して、犠牲層１３及び犠牲層７
を除去して、図２１に示す赤外線検出器１８０が完成す
る。赤外線検知部４８の保護膜６上に形成された赤外線
検出感度が向上するＶＯＸ層は、傘部１３となる。Next, as shown in FIG. 22C, after the sacrificial layer 13 made of amorphous silicon is deposited,
The sacrificial layer 13 is patterned to expose the protective film 6 of the infrared detector 48. Then, for example, after depositing a VO X layer, etching is performed so as to have a predetermined shape. Finally, XeF 2 gas is introduced to sacrifice layer 13 and sacrifice layer 7.
Are removed to complete the infrared detector 180 shown in FIG. VO X layer infrared detection sensitivity which is formed on the protective film 6 of the infrared detecting portion 48 is improved, the umbrella portion 13.
【００８６】かかる構造を用いることによっても、支持
脚３８の熱コンダクタンスが小さくなり、赤外線検知部
４８からシリコン基板１に流出する熱量を低減して、赤
外線検知部４８の赤外線検出感度を向上させることがで
きる。また、赤外線検知部４８の熱容量が小さくなるた
め、赤外線検知部４８を含む熱型赤外線検出器１８０の
熱時定数が短くなり、素早い動きを示す被写体の追跡が
可能となる。更には、赤外線検知部４８が傘部１３を含
むことにより、赤外線を吸収する面積が大ききなり、赤
外線検出感度が向上する。Also by using such a structure, the thermal conductance of the support leg 38 becomes small, the amount of heat flowing out from the infrared detecting section 48 to the silicon substrate 1 is reduced, and the infrared detecting sensitivity of the infrared detecting section 48 is improved. You can Further, since the heat capacity of the infrared detection unit 48 becomes small, the thermal time constant of the thermal infrared detector 180 including the infrared detection unit 48 becomes short, and it becomes possible to track a subject that moves quickly. Furthermore, since the infrared detecting section 48 includes the umbrella section 13, the area for absorbing infrared rays becomes large, and the infrared detecting sensitivity is improved.
【００８７】なお、他の実施の形態にかかる熱型赤外線
検出器に対しても、傘部を形成することにより、赤外線
検出感度を向上させることができる。The infrared type infrared detector according to the other embodiments can also be improved in infrared ray detection sensitivity by forming the umbrella portion.
【００８８】以上の実施の形態１〜９において、下部絶
縁膜２、層間絶縁膜４、保護膜として酸化シリコンを用
いる場合について説明したが、代わりに窒化シリコン等
の材料を用いてもかまわない。また、犠牲層７等にアモ
ルファスシリコンを用いる場合について説明したが、ポ
リイミドを用いても構わない。更に、赤外線吸収膜５に
は、ＶＯＸ、ＹＢＣＯ（ＹＢａＣｕＯ）等のボロメータ
材料の他に、ＢＳＴ（ＢａＳｒＴｉＯ３）等の焦電体や
ＰＮ接合材料のような温度変化により電気的特性の変化
する他の材料を使用しても構わない。In the above first to ninth embodiments, the case where silicon oxide is used as the lower insulating film 2, the interlayer insulating film 4 and the protective film has been described, but a material such as silicon nitride may be used instead. Moreover, although the case where amorphous silicon is used for the sacrificial layer 7 and the like has been described, polyimide may be used. Further, in the infrared absorption film 5, in addition to bolometer materials such as VO X and YBCO (YBaCuO), electrical characteristics change due to temperature changes such as pyroelectric materials such as BST (BaSrTiO 3 ) and PN junction materials. Other materials may be used.
【００８９】[0089]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる熱型赤外線固体撮像装置では、支持脚の熱コン
ダクタンスが小さくなり、赤外線検知部からシリコン基
板に流出する熱量を低減し、赤外線検知部の赤外線検出
感度を向上させることができる。As is apparent from the above description, in the thermal infrared solid-state image pickup device according to the present invention, the thermal conductance of the supporting leg becomes small, and the amount of heat flowing out from the infrared detecting section to the silicon substrate is reduced, so The infrared detection sensitivity of the detection unit can be improved.
【００９０】また、赤外線検知部の熱容量が小さくな
り、赤外線検知部を含む熱型赤外線検出器の熱時定数が
短くなり、素早い動きを示す被写体の追跡が可能とな
る。Further, the heat capacity of the infrared detecting section becomes small, the thermal time constant of the thermal infrared detector including the infrared detecting section becomes short, and it becomes possible to trace an object showing a quick movement.
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる熱型赤外線固
体撮像装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a thermal infrared solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる熱型赤外線検
出器の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a thermal infrared detector according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態１にかかる熱型赤外線検
出器の製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態２にかかる熱型赤外線検
出器の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態２にかかる熱型赤外線検
出器の製造工程図である。FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the second embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施の形態３にかかる熱型赤外線検
出器の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a third embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の実施の形態３にかかる熱型赤外線検
出器の製造工程図である。FIG. 7 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the third embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施の形態４にかかる熱型赤外線検
出器の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】 本発明の実施の形態４にかかる熱型赤外線検
出器の製造工程図である。FIG. 9 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明の実施の形態５にかかる熱型赤外線
検出器の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】 本発明の実施の形態５にかかる熱型赤外線
検出器の製造工程図である。FIG. 11 is a manufacturing process diagram of a thermal infrared detector according to the fifth embodiment of the present invention.
【図１２】 本発明の実施の形態６にかかる熱型赤外線
検出器の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１３】 本発明の実施の形態６にかかる熱型赤外線
検出器の製造工程図である。FIG. 13 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１４】 本発明の実施の形態６にかかる他の熱型赤
外線検出器の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of another thermal infrared detector according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１５】 本発明の実施の形態６にかかる他の熱型赤
外線検出器の断面図である。FIG. 15 is a sectional view of another thermal infrared detector according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１６】 本発明の実施の形態６にかかる他の熱型赤
外線検出器の断面図である。FIG. 16 is a sectional view of another thermal-type infrared detector according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１７】 本発明の実施の形態７にかかる熱型赤外線
検出器の断面図である。FIG. 17 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１８】 本発明の実施の形態７にかかる熱型赤外線
検出器の製造工程図である。FIG. 18 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the seventh embodiment of the present invention.
【図１９】 本発明の実施の形態８にかかる熱型赤外線
検出器の断面図である。FIG. 19 is a sectional view of a thermal infrared detector according to an eighth embodiment of the present invention.
【図２０】 本発明の実施の形態８にかかる熱型赤外線
検出器の製造工程図である。FIG. 20 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the eighth embodiment of the present invention.
【図２１】 本発明の実施の形態９にかかる熱型赤外線
検出器の断面図である。FIG. 21 is a sectional view of a thermal infrared detector according to a ninth embodiment of the present invention.
【図２２】 本発明の実施の形態９にかかる熱型赤外線
検出器の製造工程図である。FIG. 22 is a manufacturing process diagram of the thermal infrared detector according to the ninth embodiment of the present invention.
【図２３】 従来の熱型赤外線固体撮像装置の概略図で
ある。FIG. 23 is a schematic view of a conventional thermal infrared solid-state imaging device.
【図２４】 従来の熱型赤外線検出器の断面図である。FIG. 24 is a sectional view of a conventional thermal infrared detector.
【図２５】 従来の熱型赤外線検出器の製造工程図であ
る。FIG. 25 is a manufacturing process diagram of a conventional thermal infrared detector.
１ シリコン基板、２ 下部絶縁膜、３ 配線層、４
層間絶縁膜、５ 赤外線検知膜、６ 保護膜、７ 犠牲
層、８ エッチング孔、２０ 空洞部、３０支持脚、４
０ 赤外線検知部、１００ 熱型赤外線検出器、２００
熱型赤外線固体撮像装置、２１０ 検出器アレイ、２
２０ 信号処理回路部。1 silicon substrate, 2 lower insulating film, 3 wiring layer, 4
Interlayer insulating film, 5 infrared detection film, 6 protective film, 7 sacrificial layer, 8 etching hole, 20 cavity part, 30 support leg, 4
0 infrared detector, 100 thermal infrared detector, 200
Thermal infrared solid-state imaging device, 210 detector array, 2
20 Signal processing circuit section.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０１Ｌ 37/00 37/00 27/14 Ｋ (72)発明者 秦 久敏 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 曽根 孝典 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AA11 AB02 BA11 BA12 BA13 BA14 BA34 BC02 BE08 CA13 DA18 DA20 2G066 BA04 BA05 BA08 BA09 BA51 BA55 BB09 CA02 4M118 AA01 AA10 AB01 BA03 CA03 CA16 CA19 CA35 CA40 CB12 CB13 CB14 CB20 EA04 EA20 GA10 GD20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 27/14 H01L 37/00 37/00 27/14 K (72) Inventor Hisatoshi Hata Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 2-chome 2-3 Sanritsu Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takanori Sone 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanrishi Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2G065 AA11 AB02 BA11 BA12 BA13 BA14 BA34 BC02 BE08 CA13 DA18 DA20 2G066 BA04 BA05 BA08 BA09 BA51 BA55 BB09 CA02 4M118 AA01 AA10 AB01 BA03 CA03 CA16 CA19 CA35 CA40 CB12 CB13 CB14 CB20 EA04 EA20 GA10 GD20
Claims (23)
イ部と、該検出器アレイ部から送られた信号を処理する
信号処理部とがシリコン基板上に設けられた熱型赤外線
固体撮像装置であって、該赤外線検出器が、 シリコン基板と、 該シリコン基板上に設けられた中空部と、 該中空部上に支持脚で支えられた赤外線検知部とを含
み、 該支持脚が配線層からなり、該赤外線検知部が該配線層
と該配線層に接続された赤外線検知膜とからなることを
特徴とする熱型赤外線固体撮像装置。1. A thermal infrared solid-state imaging device comprising a detector array section including a plurality of infrared detectors, and a signal processing section for processing signals sent from the detector array section on a silicon substrate. Then, the infrared detector includes a silicon substrate, a hollow portion provided on the silicon substrate, and an infrared detection portion supported by a supporting leg on the hollow portion, the supporting leg from the wiring layer. The thermal infrared solid-state imaging device, wherein the infrared detecting section comprises the wiring layer and an infrared detecting film connected to the wiring layer.
上に設けられた層間絶縁膜であって、該配線層の上面に
開口部を備え、該開口部を介して該配線層と上記赤外線
検知膜とが接続された層間絶縁膜と、 該赤外線検知膜上に設けられた保護膜とを含むことを特
徴とする請求項１に記載の熱型赤外線固体撮像装置。2. The infrared detecting section is an interlayer insulating film further provided on the wiring layer, the opening section being provided on the upper surface of the wiring layer, and the wiring layer and the opening section being formed through the opening section. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 1, further comprising an interlayer insulating film connected to the infrared detection film and a protective film provided on the infrared detection film.
層された上記層間絶縁膜と上記保護膜とを有することを
特徴とする請求項２に記載の熱型赤外線固体撮像装置。3. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 2, wherein the support leg further has the interlayer insulating film and the protective film laminated on the wiring layer.
に、上記配線層の下部に該配線層に沿って延在する該配
線層と略同一の幅の下部絶縁膜を有することを特徴とす
る請求項２又は３に記載の熱型赤外線固体撮像装置。4. The supporting leg and the infrared detecting section further have a lower insulating film below the wiring layer and having a width substantially the same as that of the wiring layer extending along the wiring layer. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 2 or 3.
に、上記配線層の下部に該配線層に沿って延在する該配
線層と略同一の幅の下部絶縁膜を有し、上記層間絶縁膜
と上記保護膜が、上記配線層の上面から該配線層の側面
を通って該下部絶縁膜の底面より下方まで延在したこと
を特徴とする請求項３に記載の熱型赤外線固体撮像装
置。5. The support leg and the infrared detector further have a lower insulating film, which has a width substantially the same as that of the wiring layer and extends along the wiring layer, under the wiring layer. 4. The thermal infrared solid according to claim 3, wherein the interlayer insulating film and the protective film extend from the upper surface of the wiring layer to the side surface of the wiring layer and below the bottom surface of the lower insulating film. Imaging device.
イ部と、該検出器アレイ部から送られた信号を処理する
信号処理部とがシリコン基板上に設けられた熱型赤外線
固体撮像装置であって、該赤外線検出器が、 シリコン基板と、 該シリコン基板上に設けられた中空部と、 少なくとも配線層を含む支持脚と、 該中空部上に該支持脚で支えられた赤外線検知部であっ
て、該配線層と該配線層に接続された赤外線検知膜とを
含む赤外線検知部とを含み、 該支持脚と該赤外線検知部が、該支持脚と該赤外線検知
部の底面から突出し、該配線層に沿って設けられた凸部
を有することを特徴とする熱型赤外線固体撮像装置。6. A thermal infrared solid-state image pickup device comprising a detector array section including a plurality of infrared detectors, and a signal processing section for processing signals sent from the detector array section on a silicon substrate. The infrared detector comprises a silicon substrate, a hollow portion provided on the silicon substrate, a support leg including at least a wiring layer, and an infrared detection unit supported by the support leg on the hollow portion. And including an infrared detection unit including the wiring layer and an infrared detection film connected to the wiring layer, the support leg and the infrared detection unit protruding from the bottom surface of the support leg and the infrared detection unit, A thermal infrared solid-state imaging device having a convex portion provided along the wiring layer.
知部に含まれる上記配線層の一部からなることを特徴と
する請求項６に記載の熱型赤外線固体撮像装置。7. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 6, wherein the convex portion includes the support leg and a part of the wiring layer included in the infrared detection unit.
記配線層の下部に下部絶縁膜を含み、上記凸部が、該下
部絶縁膜の一部からなることを特徴とする請求項６に記
載の熱型赤外線固体撮像装置。8. The support leg and the infrared detecting section include a lower insulating film below the wiring layer, and the convex portion is formed of a part of the lower insulating film. The thermal infrared solid-state imaging device according to.
同一であることを特徴とする請求項８に記載の熱型赤外
線固体撮像装置。9. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 8, wherein the wiring layer and the lower insulating film have substantially the same width.
絶縁膜とからなることを特徴とする請求項８又は９に記
載の熱型赤外線固体撮像装置。10. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 8, wherein the support leg is composed of the wiring layer and the lower insulating film.
部を除去して形成した凹部からなることを特徴とする請
求項１〜１０のいずれかに記載の熱型赤外線固体撮像装
置。11. The thermal infrared solid-state imaging device according to claim 1, wherein the hollow portion is a recess formed by removing a part of the silicon substrate.
収膜からなる傘部を含むことを特徴とする請求項１〜１
０のいずれかに記載の熱型赤外線固体撮像装置。12. The infrared detecting section further includes an umbrella section made of an infrared absorbing film.
0. The thermal infrared solid-state imaging device according to any one of 0.
外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤外線固体撮像
装置の製造方法であって、 シリコン基板を準備する工程と、 該シリコン基板上に犠牲層を形成する工程と、 該犠牲層上に、配線材料層を形成する配線材料層形成工
程と、 該配線材料層を所定の形状にエッチングして配線層とす
るエッチング工程と、 該配線層に電気的に接続された赤外線検知膜を形成する
検知膜形成工程と、 該犠牲層を除去して、該配線層を含む支持脚と、該支持
脚に支えられ、該配線層と該赤外線検知膜とを含む赤外
線検知部とを形成する工程とを含むことを特徴とする熱
型赤外線固体撮像装置の製造方法。13. A method for manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device, wherein an infrared detector having an infrared detecting section supported by a supporting leg is formed in an array, the method comprising: preparing a silicon substrate; A step of forming a sacrificial layer on the sacrificial layer, a step of forming a wiring material layer on the sacrificial layer, an etching step of etching the wiring material layer into a predetermined shape to form a wiring layer, and the wiring A detection film forming step of forming an infrared detection film electrically connected to the layer; a supporting leg including the wiring layer by removing the sacrificial layer; and a supporting leg supported by the supporting leg, the wiring layer and the infrared ray. And a step of forming an infrared detection section including a detection film, the method for manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device.
記配線層を覆う層間絶縁膜を形成する工程を含み、 上記検知膜形成工程の後に、上記赤外線検知膜を覆う保
護膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１３
に記載の製造方法。14. A step of forming an interlayer insulating film covering the wiring layer before the step of forming the detection film, and a step of forming a protective film covering the infrared detection film after the step of forming the detection film. 14. The method according to claim 13, including steps.
The manufacturing method described in.
層間絶縁膜を形成し、該配線層上の該層間絶縁膜に開口
部を形成した後に、該赤外線検知膜を形成する工程から
なることを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。15. The step of forming the infrared detection film after the step of forming the detection film comprises forming an interlayer insulation film on the wiring layer, forming an opening in the interlayer insulation film on the wiring layer. 15. The manufacturing method according to claim 14, wherein:
記支持脚となる領域の上記配線層を覆う上部犠牲層を形
成する工程を含み、 該上部犠牲層上に形成された上記層間絶縁膜と上記保護
膜とを除去する工程を含むことを特徴とする請求項１４
又は１５に記載の製造方法。16. The method further comprises, after the etching step, forming an upper sacrificial layer covering the wiring layer in a region serving as the support leg, the interlayer insulating film formed on the upper sacrificial layer, and the interlayer insulating film. 15. The step of removing the protective film is included.
Or the production method according to item 15.
層上に下部絶縁層を形成した後に、上記配線材料層を形
成する工程からなり、 上記エッチング工程が、該配線材料層とともに該下部絶
縁層をエッチングする工程であることを特徴とする請求
項１３〜１６のいずれかに記載の製造方法。17. The wiring material layer forming step includes a step of forming the wiring material layer after forming a lower insulating layer on the sacrificial layer, and the etching step includes the wiring material layer and the lower insulating layer. The method according to any one of claims 13 to 16, which is a step of etching the layer.
層上に、上記配線材料層を直接形成する工程であること
を特徴とする請求項１３に記載の製造方法。18. The manufacturing method according to claim 13, wherein the wiring material layer forming step is a step of directly forming the wiring material layer on the sacrificial layer.
外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤外線固体撮像
装置の製造方法であって、 シリコン基板を準備する工程と、 該シリコン基板上に犠牲層を形成する工程と、 該犠牲層上に、下部絶縁膜と配線材料層とを順次形成す
る工程と、 該配線材料層と、該下部絶縁層と、該犠牲層の一部を略
同一形状のパターンにエッチングして配線層を形成する
工程と、 該犠牲層上に、該配線層を覆う層間絶縁膜と保護膜とを
順次形成する工程と、 該犠牲層を除去して、該層間絶縁膜と該保護膜とを、該
配線層の上面から該配線層の側面を通って該下部絶縁膜
の底面より下方まで延在させる工程とを含むことを特徴
とする熱型赤外線固体撮像装置の製造方法。19. A method of manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device, wherein an infrared detector having an infrared detector supported by a support leg is formed in an array, the method comprising: preparing a silicon substrate; A step of forming a sacrificial layer on the sacrificial layer, a step of sequentially forming a lower insulating film and a wiring material layer on the sacrificial layer, the wiring material layer, the lower insulating layer, and a portion of the sacrificial layer. A step of forming a wiring layer by etching into a pattern of the same shape; a step of sequentially forming an interlayer insulating film and a protective film covering the wiring layer on the sacrificial layer; Thermal infrared solid-state imaging, comprising: extending an interlayer insulating film and the protective film from a top surface of the wiring layer to a side surface of the wiring layer and below a bottom surface of the lower insulating film. Device manufacturing method.
形成する工程を含むことを特徴とする請求項１９にかか
る製造方法。20. The manufacturing method according to claim 19, further comprising the step of forming an infrared detecting film on the infrared detecting section.
外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤外線固体撮像
装置の製造方法であって、 シリコン基板を準備する工程と、 該シリコン基板上に犠牲層を形成する工程と、 該犠牲層の配線層形成領域に溝部を形成する工程と、 該犠牲層上に、該溝部を埋める下部絶縁膜を形成する工
程と、 該下部絶縁膜上に、配線材料層を形成する工程と、 該配線材料層を所定の形状にエッチングして配線層とす
るエッチング工程と、 該配線層に電気的に接続された赤外線検知膜を形成する
工程と、 該犠牲層を除去して、該配線層を含む支持脚と、該支持
脚に支えられ、該配線層と該赤外線検知膜とを含む赤外
線検知部と、該配線層の下方に該配線層に沿って設けら
れた該下部絶縁膜からなる凸部を形成する工程とを含む
ことを特徴とする熱型赤外線固体撮像装置の製造方法。21. A method of manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device, wherein an infrared detector having an infrared detecting section supported by a supporting leg is formed in an array, the method comprising: preparing a silicon substrate; A step of forming a sacrificial layer on the sacrificial layer, a step of forming a groove in the wiring layer forming region of the sacrificial layer, a step of forming a lower insulating film on the sacrificial layer to fill the groove, and a step of forming a lower insulating film on the lower insulating film. A step of forming a wiring material layer, an etching step of etching the wiring material layer into a predetermined shape to form a wiring layer, a step of forming an infrared detection film electrically connected to the wiring layer, A sacrificial layer is removed, a supporting leg including the wiring layer, an infrared detecting portion supported by the supporting leg and including the wiring layer and the infrared detecting film, and a wiring leg below the wiring layer and extending along the wiring layer. A convex portion formed of the lower insulating film provided as Method for producing a thermal-type infrared solid-state imaging device which comprises an extent.
とともに該下部絶縁層をエッチングする工程であること
を特徴とする請求項２１に記載の製造方法。22. The manufacturing method according to claim 21, wherein the etching step is a step of etching the lower insulating layer together with the wiring material layer.
外線検出器を、アレイ状に形成する熱型赤外線固体撮像
装置の製造方法であって、 シリコン基板を準備する工程と、 該シリコン基板上に犠牲層を形成する工程と、 該犠牲層の配線層形成領域に溝部を形成する工程と、 該犠牲層上に、該溝部を埋める配線材料層を形成する工
程と、 該配線材料層を所定の形状にエッチングして配線層とす
る工程と、 該配線層に電気的に接続された赤外線検知膜を形成する
工程と、 該犠牲層を除去して、該配線層を含む支持脚と、該支持
脚に支えられ、該配線層と該赤外線検知膜とを含む赤外
線検知部と、該配線層の下部に該配線層からなる凸部を
形成する工程とを含むことを特徴とする熱型赤外線固体
撮像装置の製造方法。23. A method of manufacturing a thermal infrared solid-state imaging device, wherein an infrared detector having an infrared detector supported by a support leg is formed in an array, the method comprising: preparing a silicon substrate; A step of forming a sacrifice layer on the sacrifice layer, a step of forming a groove in a wiring layer formation region of the sacrifice layer, a step of forming a wiring material layer on the sacrifice layer to fill the groove, and a step of forming the wiring material layer in a predetermined manner. A step of etching into a wiring layer to form a wiring layer, a step of forming an infrared detection film electrically connected to the wiring layer, a step of removing the sacrificial layer, and a supporting leg including the wiring layer, A thermal infrared ray, comprising: an infrared detection part supported by a supporting leg, the infrared detection part including the wiring layer and the infrared detection film; and a step of forming a convex part formed of the wiring layer under the wiring layer. Manufacturing method of solid-state imaging device.
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