JP3249174B2 - 赤外線センサおよびその製造方法 - Google Patents
赤外線センサおよびその製造方法Info
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非接触で被計測対象の温
度を計測する赤外線センサおよびその製造方法に係り、
特に赤外線感温膜上に電極を有する赤外線センサおよび
その製造方法に関する。
度を計測する赤外線センサおよびその製造方法に係り、
特に赤外線感温膜上に電極を有する赤外線センサおよび
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、非接触の鼓膜体温計等に用いて好
適な赤外線センサを半導体微細加工技術を利用して作製
する技術が種々開発されている。この赤外線センサは、
センサ基板上に絶縁膜により形成された非常に小さな架
橋部を形成し、さらにこの架橋部の上に赤外線感温膜を
形成した構造となっている。すなわち、素子の感熱部分
を支持基板から浮かせた架橋構造とすることにより応答
感度の改善を図るものである。
適な赤外線センサを半導体微細加工技術を利用して作製
する技術が種々開発されている。この赤外線センサは、
センサ基板上に絶縁膜により形成された非常に小さな架
橋部を形成し、さらにこの架橋部の上に赤外線感温膜を
形成した構造となっている。すなわち、素子の感熱部分
を支持基板から浮かせた架橋構造とすることにより応答
感度の改善を図るものである。
【０００３】この赤外線センサに用いる赤外線感温膜
は、赤外線によりセンサ温度が変化して素子の電気抵抗
値が変化するボロメータ型、起電力が変化するサーモパ
イル型、赤外線量に対応して起電力が変化する焦電型な
どに分けることができる。この中でもボロメータ型は、
電気抵抗値から直接温度を知ることができるなどの理由
により、センサの大きさを微小にすることが可能であ
る。
は、赤外線によりセンサ温度が変化して素子の電気抵抗
値が変化するボロメータ型、起電力が変化するサーモパ
イル型、赤外線量に対応して起電力が変化する焦電型な
どに分けることができる。この中でもボロメータ型は、
電気抵抗値から直接温度を知ることができるなどの理由
により、センサの大きさを微小にすることが可能であ
る。
【０００４】この種の赤外線センサでは、検出信号を外
部の信号処理回路に取り出すために、赤外線感温膜上に
アルミニウム（Ａｌ）等の金属により形成された電極を
設ける必要がある。
部の信号処理回路に取り出すために、赤外線感温膜上に
アルミニウム（Ａｌ）等の金属により形成された電極を
設ける必要がある。
【０００５】図４（Ａ）〜（Ｅ）は、その電極部分の作
製工程を表すものである。まず、図４（Ａ）に示すよう
にシリコン基板１１上にシリコンオキシナイトライド膜
１２を形成する。次に、スパッタリングを行い、シリコ
ンオキシナイトライド膜１２上に、膜厚１μｍのゲルマ
ニウム膜からなる赤外線感温膜１３を形成する。続い
て、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行って多結晶
化されたゲルマニウム膜のパターニングを行う。次に、
図４（Ｂ）に示すように、シリコンオキシナイトライド
膜１２上に赤外線感温膜１３を覆うようにシリコンオキ
シナイトライド膜１４を形成する。続いて、このシリコ
ンオキシナイトライド膜１４をパターニングして図４
（Ｃ）に示すように、コンタクトホール１４ａ、１４ｂ
を形成する。次に、図４（Ｄ）に示すように、シリコン
オキシナイトライド膜１４および赤外線感温膜１３上
に、蒸着法によりアルミニウム（Ａｌ）膜１５を形成す
る。続いて、アルミニウム膜１５を選択的にエッチング
し、図４（Ｅ）に示すような、コンタクトホール１４
ａ、１４ｂの幅と同じ幅を有する電極１５ａ、１５ｂを
形成する。
製工程を表すものである。まず、図４（Ａ）に示すよう
にシリコン基板１１上にシリコンオキシナイトライド膜
１２を形成する。次に、スパッタリングを行い、シリコ
ンオキシナイトライド膜１２上に、膜厚１μｍのゲルマ
ニウム膜からなる赤外線感温膜１３を形成する。続い
て、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行って多結晶
化されたゲルマニウム膜のパターニングを行う。次に、
図４（Ｂ）に示すように、シリコンオキシナイトライド
膜１２上に赤外線感温膜１３を覆うようにシリコンオキ
シナイトライド膜１４を形成する。続いて、このシリコ
ンオキシナイトライド膜１４をパターニングして図４
（Ｃ）に示すように、コンタクトホール１４ａ、１４ｂ
を形成する。次に、図４（Ｄ）に示すように、シリコン
オキシナイトライド膜１４および赤外線感温膜１３上
に、蒸着法によりアルミニウム（Ａｌ）膜１５を形成す
る。続いて、アルミニウム膜１５を選択的にエッチング
し、図４（Ｅ）に示すような、コンタクトホール１４
ａ、１４ｂの幅と同じ幅を有する電極１５ａ、１５ｂを
形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように得られた電
極１５ａ、１５ｂの幅は、本来、それぞれ図４（Ｅ）に
示したように、コンタクトホール１４ａ、１４ｂの幅と
同じ幅を有しているはずである。しかしながら、現状
は、アルミニウム膜１５をきれいにエッチングすること
は困難であり、そのためアルミニウム膜１５にはいわゆ
るサイドエッチングが生じていた。すなわち、電極１５
ａ、１５ｂとシリコンオキシナイトライド膜１４との間
に、図５に示すように隙間１６が形成されていた。ま
た、この隙間１６を通じて赤外線感温膜１３までエッチ
ングされてしまい、そのため赤外線感温膜１３の電気抵
抗値にばらつきが生ずるという問題があった。
極１５ａ、１５ｂの幅は、本来、それぞれ図４（Ｅ）に
示したように、コンタクトホール１４ａ、１４ｂの幅と
同じ幅を有しているはずである。しかしながら、現状
は、アルミニウム膜１５をきれいにエッチングすること
は困難であり、そのためアルミニウム膜１５にはいわゆ
るサイドエッチングが生じていた。すなわち、電極１５
ａ、１５ｂとシリコンオキシナイトライド膜１４との間
に、図５に示すように隙間１６が形成されていた。ま
た、この隙間１６を通じて赤外線感温膜１３までエッチ
ングされてしまい、そのため赤外線感温膜１３の電気抵
抗値にばらつきが生ずるという問題があった。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、電極形成のためのエッチング時に、
サイドエッチングが生じても電極と絶縁膜との間に隙間
が生ずることがなく、しかも赤外線感温膜がエッチング
されることがなく、赤外線感温膜の電気抵抗値にばらつ
きが生ずることがない赤外線センサを提供することにあ
る。
ので、その目的は、電極形成のためのエッチング時に、
サイドエッチングが生じても電極と絶縁膜との間に隙間
が生ずることがなく、しかも赤外線感温膜がエッチング
されることがなく、赤外線感温膜の電気抵抗値にばらつ
きが生ずることがない赤外線センサを提供することにあ
る。
【０００８】本発明は、また、このような構造を有する
赤外線センサの製造方法を提供することを目的とする。
赤外線センサの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による赤外線セン
サは、センサ基板上に第１の絶縁膜を介して形成された
赤外線感温膜と、この赤外線感温膜上に形成されるとと
もに前記赤外線感温膜に達する互いに対向した櫛形状の
一組のコンタクトホールを有する第２の絶縁膜と、この
第２の絶縁膜上に形成され、前記コンタクトホールを通
じて前記赤外線感温膜に電気的に接続されるとともに、
前記第２の絶縁膜上に、前記コンタクトホール内の部分
の幅よりも広い拡幅部を有する互いに対向した櫛形状の
一組の電極とを備えたもので、該電極は前記赤外線感応
膜の電気抵抗値を計測するための電極である。
サは、センサ基板上に第１の絶縁膜を介して形成された
赤外線感温膜と、この赤外線感温膜上に形成されるとと
もに前記赤外線感温膜に達する互いに対向した櫛形状の
一組のコンタクトホールを有する第２の絶縁膜と、この
第２の絶縁膜上に形成され、前記コンタクトホールを通
じて前記赤外線感温膜に電気的に接続されるとともに、
前記第２の絶縁膜上に、前記コンタクトホール内の部分
の幅よりも広い拡幅部を有する互いに対向した櫛形状の
一組の電極とを備えたもので、該電極は前記赤外線感応
膜の電気抵抗値を計測するための電極である。
【００１０】この赤外線センサでは、第２の絶縁膜に形
成されたコンタクトホールの上面周縁部が、電極の拡幅
部により覆われた構造となっている。このような構成で
は、電極をエッチングにより作製する際にサイドエッチ
ングが生じていても、その分拡幅部がエッチングされ狭
くなるだけであり、そのため電極と第２の絶縁膜との間
には隙間がなく、また赤外線感温膜がエッチングされる
ようなこともなく、電気抵抗値のばらつきも少ない。
成されたコンタクトホールの上面周縁部が、電極の拡幅
部により覆われた構造となっている。このような構成で
は、電極をエッチングにより作製する際にサイドエッチ
ングが生じていても、その分拡幅部がエッチングされ狭
くなるだけであり、そのため電極と第２の絶縁膜との間
には隙間がなく、また赤外線感温膜がエッチングされる
ようなこともなく、電気抵抗値のばらつきも少ない。
【００１１】本発明の赤外線センサの製造方法は、セン
サ基板の表面に第１の絶縁膜を形成した後、この絶縁膜
上に赤外線感温膜を形成する工程と、前記赤外線感温膜
を覆うように第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２
の絶縁膜上に互いに対向した櫛形状の一組のコンタクト
ホールパターンを有する第１の耐エッチング膜を形成
し、この第１の耐エッチング膜をマスクとしてエッチン
グすることにより前記第２の絶縁膜に前記赤外線感温膜
に達するコンタクトホールを形成する工程と、前記コン
タクトホールが形成された第２の絶縁膜上に導電性層を
積層させる工程と、前記導電性層上に前記第１の耐エッ
チング膜のコンタクトホールパターンよりも幅広の互い
に対向した櫛形状の一組の電極パターンを有する第２の
耐エッチング膜を形成し、この第２の耐エッチング膜を
マスクとして前記導電性層をエッチングすることにより
前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計測するための電極を
形成する工程とを備えている。
サ基板の表面に第１の絶縁膜を形成した後、この絶縁膜
上に赤外線感温膜を形成する工程と、前記赤外線感温膜
を覆うように第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２
の絶縁膜上に互いに対向した櫛形状の一組のコンタクト
ホールパターンを有する第１の耐エッチング膜を形成
し、この第１の耐エッチング膜をマスクとしてエッチン
グすることにより前記第２の絶縁膜に前記赤外線感温膜
に達するコンタクトホールを形成する工程と、前記コン
タクトホールが形成された第２の絶縁膜上に導電性層を
積層させる工程と、前記導電性層上に前記第１の耐エッ
チング膜のコンタクトホールパターンよりも幅広の互い
に対向した櫛形状の一組の電極パターンを有する第２の
耐エッチング膜を形成し、この第２の耐エッチング膜を
マスクとして前記導電性層をエッチングすることにより
前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計測するための電極を
形成する工程とを備えている。
【００１２】この方法によれば、第２の耐エッチング膜
をマスクとして導電性層をエッチングする際、この第２
の耐エッチング膜の電極パターンが、第１の耐エッチン
グ膜のコンタクトホールパターンよりも幅広になってい
るため、導電性層にサイドエッチングが生じても、電極
と第２の絶縁膜との間に隙間が生ずることがなく、した
がって赤外線感温膜がエッチングされることがなく、電
気抵抗値のばらつきの発生を防止できる。
をマスクとして導電性層をエッチングする際、この第２
の耐エッチング膜の電極パターンが、第１の耐エッチン
グ膜のコンタクトホールパターンよりも幅広になってい
るため、導電性層にサイドエッチングが生じても、電極
と第２の絶縁膜との間に隙間が生ずることがなく、した
がって赤外線感温膜がエッチングされることがなく、電
気抵抗値のばらつきの発生を防止できる。
【００１３】センサ基板としては、シリコン、ゲルマニ
ウム等の半導体基板が用いられるが、容易にしかも安価
に手に入れることが可能なシリコン基板を用いることが
好ましい。絶縁膜はセンサ基板の表面に架橋（ブリッ
ジ）構造とし、この架橋部上に赤外線感温膜を形成する
態様とすることが好ましい。絶縁膜は、シリコン酸化膜
(SiOx)、シリコン窒化膜 (SiNy) 、シリコンオキシナイ
トライド(SiOxNy)膜等により形成することができるが、
特にシリコンオキシナイトライド膜により形成すること
が好ましい。シリコンオキシナイトライド膜は、シリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜との両者の性質を持ち、その
ため応力バランスが良く、安定した架橋構造を形成する
ことができる。
ウム等の半導体基板が用いられるが、容易にしかも安価
に手に入れることが可能なシリコン基板を用いることが
好ましい。絶縁膜はセンサ基板の表面に架橋（ブリッ
ジ）構造とし、この架橋部上に赤外線感温膜を形成する
態様とすることが好ましい。絶縁膜は、シリコン酸化膜
(SiOx)、シリコン窒化膜 (SiNy) 、シリコンオキシナイ
トライド(SiOxNy)膜等により形成することができるが、
特にシリコンオキシナイトライド膜により形成すること
が好ましい。シリコンオキシナイトライド膜は、シリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜との両者の性質を持ち、その
ため応力バランスが良く、安定した架橋構造を形成する
ことができる。
【００１４】赤外線感温膜は、アモルファスゲルマニウ
ム（ａ−Ｇｅ）や多結晶ゲルマニウム、アモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン等により形成され
る。この赤外線感温膜の成膜には、スパッタリング、イ
オンビームスパッタリング、ＣＶＤ（化学的気相成長
法）等が用いられる。電極は、アルミニウム（Ａｌ）等
の導電性層により形成される。その平面形状は、赤外線
感温膜上において互いに対向する１組の櫛形状とするこ
とが好ましく、このような櫛形電極とすることにより、
赤外線感温膜の電気抵抗値を限られたスペースで制御す
ることができる。
ム（ａ−Ｇｅ）や多結晶ゲルマニウム、アモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン等により形成され
る。この赤外線感温膜の成膜には、スパッタリング、イ
オンビームスパッタリング、ＣＶＤ（化学的気相成長
法）等が用いられる。電極は、アルミニウム（Ａｌ）等
の導電性層により形成される。その平面形状は、赤外線
感温膜上において互いに対向する１組の櫛形状とするこ
とが好ましく、このような櫛形電極とすることにより、
赤外線感温膜の電気抵抗値を限られたスペースで制御す
ることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例に係る赤外線セン
サ１０の平面構造を表すものである。また、図２は図１
のＡ−Ａ矢視線に沿う断面構造を表すものである。な
お、図４および図５と同一構成部分については同一符号
を付して説明する。
サ１０の平面構造を表すものである。また、図２は図１
のＡ−Ａ矢視線に沿う断面構造を表すものである。な
お、図４および図５と同一構成部分については同一符号
を付して説明する。
【００１７】この赤外線センサ１０では、センサ基板と
してのシリコン基板１１の上面に第１の絶縁膜として膜
厚１μｍのシリコンオキシナイトライド膜１２が形成さ
れている。このシリコンオキシナイトライド膜１２上に
は、たとえば多結晶ゲルマニウム（ｐｏｌｙ−Ｇｅ）に
より形成された赤外線感温膜１３が設けられている。こ
の赤外線感温膜１３は第２の絶縁膜としてのシリコンオ
キシナイトライド膜１４により覆われている。シリコン
オキシナイトライド膜１４には、互いに対向した櫛形の
コンタクトホール２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成されて
いる。
してのシリコン基板１１の上面に第１の絶縁膜として膜
厚１μｍのシリコンオキシナイトライド膜１２が形成さ
れている。このシリコンオキシナイトライド膜１２上に
は、たとえば多結晶ゲルマニウム（ｐｏｌｙ−Ｇｅ）に
より形成された赤外線感温膜１３が設けられている。こ
の赤外線感温膜１３は第２の絶縁膜としてのシリコンオ
キシナイトライド膜１４により覆われている。シリコン
オキシナイトライド膜１４には、互いに対向した櫛形の
コンタクトホール２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成されて
いる。
【００１８】シリコンオキシナイトライド膜１４上に
は、各々コンタクトホール２４ａ、２４ｂを通して赤外
線感温膜１３に達する電極２５ａ、２５ｂが設けられて
いる。電極２５ａ、２５ｂは、導電性層たとえばアルミ
ニウム膜により形成されており、その平面形状はコンタ
クトホール２４ａ、２４ｂに合わせて互いに対向した櫛
形状となっている。電極２５ａ、２５ｂは、それぞれア
ルミニウム膜により形成された配線層１８ａ、１８ｂを
介して配線電極（図示せず）に接続されている。ここ
で、各電極２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイトライ
ド膜１４上の部分の幅は、コンタクトホール２４ａ、２
４ｂ内の部分の幅（たとえば１０μｍ）よりも、幅ｔ
（たとえば５μｍ）だけ大きく形成されている。すなわ
ち、シリコンオキシナイトライド膜１４上には拡幅部１
７が形成されており、その結果電極２５ａ、２５ｂの断
面形状はＴ字状となっている。
は、各々コンタクトホール２４ａ、２４ｂを通して赤外
線感温膜１３に達する電極２５ａ、２５ｂが設けられて
いる。電極２５ａ、２５ｂは、導電性層たとえばアルミ
ニウム膜により形成されており、その平面形状はコンタ
クトホール２４ａ、２４ｂに合わせて互いに対向した櫛
形状となっている。電極２５ａ、２５ｂは、それぞれア
ルミニウム膜により形成された配線層１８ａ、１８ｂを
介して配線電極（図示せず）に接続されている。ここ
で、各電極２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイトライ
ド膜１４上の部分の幅は、コンタクトホール２４ａ、２
４ｂ内の部分の幅（たとえば１０μｍ）よりも、幅ｔ
（たとえば５μｍ）だけ大きく形成されている。すなわ
ち、シリコンオキシナイトライド膜１４上には拡幅部１
７が形成されており、その結果電極２５ａ、２５ｂの断
面形状はＴ字状となっている。
【００１９】この赤外線センサ１１では、入射される赤
外線の量（熱量）に応じて赤外線感温膜１３の電気抵抗
値が変化するもので、その抵抗値の変化に応じて変化す
る電極２５ａ、２５ｂおよび配線層１８ａ、１８ｂに流
れる電流値、または配線電極（図示せず）間の電圧値を
信号処理回路（図示せず）により計測することにより、
赤外線の量（温度）を検知することができる。
外線の量（熱量）に応じて赤外線感温膜１３の電気抵抗
値が変化するもので、その抵抗値の変化に応じて変化す
る電極２５ａ、２５ｂおよび配線層１８ａ、１８ｂに流
れる電流値、または配線電極（図示せず）間の電圧値を
信号処理回路（図示せず）により計測することにより、
赤外線の量（温度）を検知することができる。
【００２０】本実施例の赤外線センサ１０では、各電極
２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイトライド膜１４上
の部分（拡幅部１７）の幅は、コンタクトホール２４
ａ、２４ｂ内の部分の幅よりも広くなっており、コンタ
クトホール２４ａ、２４ｂの上面周縁部はそれぞれ電極
２５ａ、２５ｂの拡幅部１７により覆われた構造となっ
ている。すなわち、この赤外線センサ１０では、電極２
５ａ、２５ｂのエッチング形成時にサイドエッチングが
生じても、拡幅部１７がエッチングされ狭くなるだけで
ある。そのため電極２５ａ、２５ｂとシリコンオキシナ
イトライド膜１４との間には隙間が生ずることがなく、
また赤外線感温膜１３がエッチングされることがないた
め、電気抵抗値のばらつきが発生することもない。
２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイトライド膜１４上
の部分（拡幅部１７）の幅は、コンタクトホール２４
ａ、２４ｂ内の部分の幅よりも広くなっており、コンタ
クトホール２４ａ、２４ｂの上面周縁部はそれぞれ電極
２５ａ、２５ｂの拡幅部１７により覆われた構造となっ
ている。すなわち、この赤外線センサ１０では、電極２
５ａ、２５ｂのエッチング形成時にサイドエッチングが
生じても、拡幅部１７がエッチングされ狭くなるだけで
ある。そのため電極２５ａ、２５ｂとシリコンオキシナ
イトライド膜１４との間には隙間が生ずることがなく、
また赤外線感温膜１３がエッチングされることがないた
め、電気抵抗値のばらつきが発生することもない。
【００２１】図３（Ａ）〜（Ｅ）はこの赤外線センサ１
０の電極部の作製工程を表すものである。
０の電極部の作製工程を表すものである。
【００２２】まず、図３（Ａ）に示すように、シリコン
基板１１上にプラズマＣＶＤ法によりシリコンオキシナ
イトライド膜１２を形成する。次に、スパッタリングを
行い、シリコンオキシナイトライド膜１２上に、膜厚１
μｍのアモルファスゲルマニウム（ａ−Ｇｅ）膜からな
る赤外線感温膜１３を形成する。このスパッタリング
は、ガス流量をアルゴン（Ａｒ）＝４SCCM、成膜圧力を
３×１０-3Torr、高周波出力を１６０Ｗとして、約１０
分間行う。続いて、１００°Ｃの温度でアニール処理を
行い、アモルファスゲルマニウムの多結晶化を促進す
る。続いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行っ
て多結晶化されたゲルマニウム膜のパターニングを行
う。この反応性イオンエッチングは、ガス流量をフロン
（ＣＦ4 ）＝４０SCCM、圧力を０．２Torr、高周波出力
を１５０Ｗとして、約１０分間行う。
基板１１上にプラズマＣＶＤ法によりシリコンオキシナ
イトライド膜１２を形成する。次に、スパッタリングを
行い、シリコンオキシナイトライド膜１２上に、膜厚１
μｍのアモルファスゲルマニウム（ａ−Ｇｅ）膜からな
る赤外線感温膜１３を形成する。このスパッタリング
は、ガス流量をアルゴン（Ａｒ）＝４SCCM、成膜圧力を
３×１０-3Torr、高周波出力を１６０Ｗとして、約１０
分間行う。続いて、１００°Ｃの温度でアニール処理を
行い、アモルファスゲルマニウムの多結晶化を促進す
る。続いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行っ
て多結晶化されたゲルマニウム膜のパターニングを行
う。この反応性イオンエッチングは、ガス流量をフロン
（ＣＦ4 ）＝４０SCCM、圧力を０．２Torr、高周波出力
を１５０Ｗとして、約１０分間行う。
【００２３】次に、図３（Ｂ）に示すように、シリコン
オキシナイトライド膜１２上の赤外線感温膜１３を覆う
ように、プラズマＣＶＤ法によりシリコンオキシナイト
ライド膜１４を形成する。続いて、このシリコンオキシ
ナイトライド膜１４上に、コンタクトホールパターン
（幅ｔ1 ）を有するフォトレジスト膜２６を形成し、こ
のフォトレジスト膜２６をマスクとしてシリコンオキシ
ナイトライド膜１４のエッチングを行い、図３（Ｃ）に
示すようなコンタクトホール２４ａ、２４ｂを形成す
る。
オキシナイトライド膜１２上の赤外線感温膜１３を覆う
ように、プラズマＣＶＤ法によりシリコンオキシナイト
ライド膜１４を形成する。続いて、このシリコンオキシ
ナイトライド膜１４上に、コンタクトホールパターン
（幅ｔ1 ）を有するフォトレジスト膜２６を形成し、こ
のフォトレジスト膜２６をマスクとしてシリコンオキシ
ナイトライド膜１４のエッチングを行い、図３（Ｃ）に
示すようなコンタクトホール２４ａ、２４ｂを形成す
る。
【００２４】次に、１５０°Ｃの温度で、アルミニウム
の蒸着を約８分間行い、図３（Ｄ）に示すように、赤外
線感温膜１３上に膜厚１．５μｍのアルミニウム膜１５
を形成する。続いて、アルミニウム膜１５上に電極パタ
ーンを有する膜厚１μｍのフォトレジスト膜２７を形成
する。ここで、フォトレジスト膜２７の電極パターンの
幅ｔ2 は、コンタクトホール２４ａ、２４ｂの幅ｔ1 よ
りも幅２ｔだけ大きくしておく。
の蒸着を約８分間行い、図３（Ｄ）に示すように、赤外
線感温膜１３上に膜厚１．５μｍのアルミニウム膜１５
を形成する。続いて、アルミニウム膜１５上に電極パタ
ーンを有する膜厚１μｍのフォトレジスト膜２７を形成
する。ここで、フォトレジスト膜２７の電極パターンの
幅ｔ2 は、コンタクトホール２４ａ、２４ｂの幅ｔ1 よ
りも幅２ｔだけ大きくしておく。
【００２５】その後、このフォトレジスト膜２７をマス
クとしてウェットエッチングによりアルミニウム膜１５
を選択的にエッチングし、図３（Ｅ）に示すような電極
２５ａ、２５ｂを形成する。ウェットエッチングの条件
は、燐酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）：硝酸（ＨＮＯ3 ）：酢酸（Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯＨ）：水（Ｈ2 Ｏ）＝１８：１：２：１のエ
ッチング液を用い４０°Ｃに加熱し、約５分の処理を行
う。以上の工程により図２に示した構成の赤外線センサ
１０を得ることができる。
クとしてウェットエッチングによりアルミニウム膜１５
を選択的にエッチングし、図３（Ｅ）に示すような電極
２５ａ、２５ｂを形成する。ウェットエッチングの条件
は、燐酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）：硝酸（ＨＮＯ3 ）：酢酸（Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯＨ）：水（Ｈ2 Ｏ）＝１８：１：２：１のエ
ッチング液を用い４０°Ｃに加熱し、約５分の処理を行
う。以上の工程により図２に示した構成の赤外線センサ
１０を得ることができる。
【００２６】この方法では、図３（Ｅ）の工程において
アルミニウム１５をエッチングする際、フォトレジスト
膜２７の電極パターンが、フォトレジスト２６（図３
（Ｂ））のコンタクトホールパターンよりも幅広になっ
ているため、アルミニウム膜１５にサイドエッチングが
生じても、電極２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイト
ライド膜１４上の部分が狭くなるだけである。そのため
電極２５ａ、２５ｂとシリコンオキシナイトライド膜１
４との間に隙間が生ずることがなく、また赤外線感温膜
１３がエッチングされることもない。
アルミニウム１５をエッチングする際、フォトレジスト
膜２７の電極パターンが、フォトレジスト２６（図３
（Ｂ））のコンタクトホールパターンよりも幅広になっ
ているため、アルミニウム膜１５にサイドエッチングが
生じても、電極２５ａ、２５ｂのシリコンオキシナイト
ライド膜１４上の部分が狭くなるだけである。そのため
電極２５ａ、２５ｂとシリコンオキシナイトライド膜１
４との間に隙間が生ずることがなく、また赤外線感温膜
１３がエッチングされることもない。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の赤外
線センサによれば、赤外線感温膜上の電極の第２の絶縁
膜上の部分の幅を、コンタクトホール内の部分の幅より
も広くなるようにしたので、電極と第２の絶縁膜との間
には隙間がなく、また赤外線感温膜の電気抵抗値にばら
つきがなくなる。
線センサによれば、赤外線感温膜上の電極の第２の絶縁
膜上の部分の幅を、コンタクトホール内の部分の幅より
も広くなるようにしたので、電極と第２の絶縁膜との間
には隙間がなく、また赤外線感温膜の電気抵抗値にばら
つきがなくなる。
【００２８】また、請求項２記載の赤外線センサの製造
方法によれば、センサ基板の表面に第１の絶縁膜を形成
した後、この絶縁膜上に赤外線感温膜を形成する工程
と、前記赤外線感温膜を覆うように第２の絶縁膜を形成
する工程と、前記第２の絶縁膜上に互いに対向した櫛形
状の一組のコンタクトホールパターンを有する第１の耐
エッチング膜を形成し、この第１の耐エッチング膜をマ
スクとしてエッチングすることにより前記第２の絶縁膜
に前記赤外線感温膜に達するコンタクトホールを形成す
る工程と、前記コンタクトホールが形成された第２の絶
縁膜上に導電性層を積層させる工程と、前記導電性層上
に前記第１の耐エッチング膜のコンタクトホールパター
ンよりも幅広の互いに対向した櫛形状の一組の電極パタ
ーンを有する第２の耐エッチング膜を形成し、この第２
の耐エッチング膜をマスクとして前記導電性層をエッチ
ングすることにより前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計
測するための電極を形成する工程とを備えるようにした
ので、第２の耐エッチング膜をマスクとして導電性層を
エッチングする際、導電性層にサイドエッチングが生じ
ても、電極と第２の絶縁膜との間に隙間が生ずることが
なく、したがって赤外線感温膜がエッチングされること
がなく、電気抵抗値のばらつきの発生を防止できる。
方法によれば、センサ基板の表面に第１の絶縁膜を形成
した後、この絶縁膜上に赤外線感温膜を形成する工程
と、前記赤外線感温膜を覆うように第２の絶縁膜を形成
する工程と、前記第２の絶縁膜上に互いに対向した櫛形
状の一組のコンタクトホールパターンを有する第１の耐
エッチング膜を形成し、この第１の耐エッチング膜をマ
スクとしてエッチングすることにより前記第２の絶縁膜
に前記赤外線感温膜に達するコンタクトホールを形成す
る工程と、前記コンタクトホールが形成された第２の絶
縁膜上に導電性層を積層させる工程と、前記導電性層上
に前記第１の耐エッチング膜のコンタクトホールパター
ンよりも幅広の互いに対向した櫛形状の一組の電極パタ
ーンを有する第２の耐エッチング膜を形成し、この第２
の耐エッチング膜をマスクとして前記導電性層をエッチ
ングすることにより前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計
測するための電極を形成する工程とを備えるようにした
ので、第２の耐エッチング膜をマスクとして導電性層を
エッチングする際、導電性層にサイドエッチングが生じ
ても、電極と第２の絶縁膜との間に隙間が生ずることが
なく、したがって赤外線感温膜がエッチングされること
がなく、電気抵抗値のばらつきの発生を防止できる。
【図１】本発明の一実施例に係る赤外線センサの平面図
である。
である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【図３】図１の赤外線センサの製造工程を表す断面図で
ある。
ある。
【図４】従来の赤外線センサの製造工程を表す断面図で
ある。
ある。
【図５】図４の工程により得られた赤外線センサの問題
点を説明するための断面図である。
点を説明するための断面図である。
１０ 赤外線センサ １１ シリコン基板（センサ基板） １２ シリコンオキシナイトライド膜（第１の絶縁膜） １３ 赤外線感温膜 １４ シリコンオキシナイトライド膜（第２の絶縁膜） １７ 拡幅部 ２４ａ、２４ｂ コンタクトホール ２５ａ、２５ｂ 電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/02 G01J 5/02 G01J 5/10 G01J 5/12 G01J 5/20 - 5/24 G01K 7/20 - 7/22 A61B 5/00 101 H01L 31/00 - 31/02 H01L 31/08 H01L 37/00 H01C 7/02 - 7/22
Claims (2)
- 【請求項１】 センサ基板上に第１の絶縁膜を介して形
成された赤外線感温膜と、 この赤外線感温膜上に形成されるとともに前記赤外線感
温膜に達する互いに対向した櫛形状の一組のコンタクト
ホールを有する第２の絶縁膜と、 この第２の絶縁膜上に形成され、前記コンタクトホール
を通じて前記赤外線感温膜に電気的に接続されるととも
に、前記第２の絶縁膜上に、前記コンタクトホール内の
部分の幅よりも広い拡幅部を有する互いに対向した櫛形
状の一組の電極とを備え、該電極は前記赤外線感応膜の電気抵抗値を計測するため
の電極である ことを特徴とする赤外線センサ。 - 【請求項２】 センサ基板の表面に第１の絶縁膜を形成
した後、この絶縁膜上に赤外線感温膜を形成する工程
と、 前記赤外線感温膜を覆うように第２の絶縁膜を形成する
工程と、前記第２の絶縁膜上に互いに対向した櫛形状の
一組のコンタクトホールパターンを有する第１の耐エッ
チング膜を形成し、この第１の耐エッチング膜をマスク
としてエッチングすることにより前記第２の絶縁膜に前
記赤外線感温膜に達するコンタクトホールを形成する工
程と、 前記コンタクトホールが形成された第２の絶縁膜上に導
電性層を積層させる工程と、 前記導電性層上に前記第１の耐エッチング膜のコンタク
トホールパターンよりも幅広の互いに対向した櫛形状の
一組の電極パターンを有する第２の耐エッチング膜を形
成し、この第２の耐エッチング膜をマスクとして前記導
電性層をエッチングすることにより前記赤外線感応膜の
電気抵抗値を計測するための電極を形成する工程とを備
えたことを特徴とする赤外線センサの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13061692A JP3249174B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 赤外線センサおよびその製造方法 |
| US08/047,472 US5397897A (en) | 1992-04-17 | 1993-04-19 | Infrared sensor and method for production thereof |
| EP93106318A EP0566156B1 (en) | 1992-04-17 | 1993-04-19 | Infrared sensor and method for production thereof |
| DE69313337T DE69313337T2 (de) | 1992-04-17 | 1993-04-19 | Infrarotsensor und Verfahren für dessen Herstellung |
| US08/365,036 US5521123A (en) | 1992-04-17 | 1994-12-28 | Infrared sensor and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13061692A JP3249174B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 赤外線センサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643017A JPH0643017A (ja) | 1994-02-18 |
| JP3249174B2 true JP3249174B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=15038486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13061692A Expired - Fee Related JP3249174B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-05-22 | 赤外線センサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3249174B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1131850A (ja) | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR100757389B1 (ko) * | 2005-12-06 | 2007-09-11 | 한국전자통신연구원 | 나노갭 전극을 갖는 센서 및 그 제조 방법 |
| EP3933357B1 (en) | 2019-02-28 | 2023-11-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Infrared sensor and infrared sensor array |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP13061692A patent/JP3249174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0643017A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |