JPH06213708A - Infrared sensor and manufacture thereof - Google Patents
Infrared sensor and manufacture thereofInfo
- Publication number
- JPH06213708A JPH06213708A JP4097693A JP9769392A JPH06213708A JP H06213708 A JPH06213708 A JP H06213708A JP 4097693 A JP4097693 A JP 4097693A JP 9769392 A JP9769392 A JP 9769392A JP H06213708 A JPH06213708 A JP H06213708A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- sensor
- film
- infrared sensor
- sensitive film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、非接触で被計測対象の
温度を計測するサーモボロメータ型の赤外線センサおよ
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 thermobolometer type infrared sensor for measuring the temperature of an object to be measured in a non-contact manner and a method for manufacturing the infrared sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、非接触の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。この赤外線センサとして
は、サーモボロメータ型やサーモパイル型等種々の形式
のものがある。この中でもサーモボロメータ型の赤外線
センサは、サーミスタ効果を持つ物質により赤外線セン
サ感応膜を形成し、受光した赤外線による上昇温度を電
気抵抗値の変化で測定し、赤外線量を知るものであり、
センサを容易に小型化できる点で他の形式のものより優
れている。2. Description of the Related Art Recently, various techniques have been developed for producing an infrared sensor suitable for a non-contact thermometer or the like by utilizing a semiconductor fine processing technique. There are various types of infrared sensors such as a thermobolometer type and a thermopile type. Among them, the thermobolometer type infrared sensor forms an infrared sensor sensitive film of a substance having a thermistor effect, and measures the temperature rise due to the received infrared ray by the change of the electric resistance value to know the infrared ray amount,
It is superior to other types in that the sensor can be easily miniaturized.
【０００３】このサーモボロメータ型の赤外線センサで
は、赤外線感温膜の熱容量が小さく、しかもそこから外
部に伝達する熱量が小さければ、それだけ温度上昇が大
きくなり、微量な赤外線に対して応答感度が高くなる。
このため、従来では、半導体材料により形成された支持
基板上に微細加工技術を用いて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応膜を形成した
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。In this thermobolometer type infrared sensor, if the heat capacity of the infrared thermosensitive film is small and the amount of heat transferred from the infrared thermosensitive film to the outside is small, the temperature rises accordingly and the response sensitivity to a small amount of infrared rays is high. Become.
Therefore, conventionally, a very small bridge portion is formed on a supporting substrate made of a semiconductor material by using a fine processing technique, and an infrared sensitive film is further formed on the bridge portion. That is, the response sensitivity is improved by forming a cross-linked structure in which the heat-sensitive part of the element is floated from the support substrate.
【０００４】一方、計測にあたっては、被測定物から放
出される微量な赤外線を対象とするため、種々の工夫が
必要となる。たとえば、一個のセンサに全く同じ２個の
赤外線感応膜を設け、一方の赤外線感応膜に赤外線を入
射させ、他方の赤外線感応膜には赤外線が入射しないよ
うに遮蔽を施す。これら赤外線が入射された赤外線感応
膜の出力と、赤外線が入射されない赤外線感応膜の出力
とを絶えず比較することにより、電気的なノイズおよび
熱的な外乱を除去して正味の赤外線量を検出することが
できる。On the other hand, in measuring, since a small amount of infrared rays emitted from the object to be measured is targeted, various measures are required. For example, one sensor is provided with two identical infrared-sensitive films, one infrared-sensitive film is irradiated with infrared light, and the other infrared-sensitive film is shielded so that infrared light does not enter. By constantly comparing the output of the infrared sensitive film on which infrared rays are incident with the output of the infrared sensitive film on which infrared rays are not incident, electrical noise and thermal disturbance are removed to detect the net amount of infrared rays. be able to.
【０００５】このような赤外線センサでは、一方の赤外
線感応膜に効率良く赤外線が入射されるように種々の工
夫がなされるが、実用的な点から言えば、微細な架橋構
造を機械的・物理的に保護する必要がある。そのため、
従来は、この架橋構造の保護のために、キャンのような
容器に赤外線センサ素子を収容していた。In such an infrared sensor, various measures are taken so that infrared rays can be efficiently incident on one of the infrared sensitive films, but from a practical point of view, a fine crosslinked structure is mechanically / physically formed. Need to be protected. for that reason,
Conventionally, in order to protect the crosslinked structure, the infrared sensor element is housed in a container such as a can.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の赤
外線センサでは、センサ素子を容器に収容していたが、
このように容器にセンサを収容した場合には、非接触体
温計などに用いると、熱伝導の問題、大きさの制約、コ
ストの点などで問題があった。そのため、簡便な方法に
より低コストでセンサ素子を保護することができる実装
方法が望まれていた。As described above, in the conventional infrared sensor, the sensor element is housed in the container.
When the sensor is housed in the container as described above, when it is used for a non-contact thermometer or the like, there are problems such as heat conduction, size restriction, and cost. Therefore, a mounting method capable of protecting the sensor element at a low cost by a simple method has been desired.
【０００７】ところで、この種の赤外線センサでは、セ
ンサ素子の表側には、一対の赤外線感応膜の一方に選択
的に赤外線を入射させるため、赤外線選択入射手段とし
ての蓋が必要である。一方、センサ素子の裏側は、架橋
構造の製作時に、ヒドラジン水溶液等による異方性エッ
チングを行うため、通常は任意の形状と大きさに開口さ
れているが、ここを通しての赤外線の反射や吸収の影響
を低減させるために、やはり蓋により封止することが望
ましい。By the way, in this type of infrared sensor, a lid as an infrared selective entrance means is required on the front side of the sensor element in order to selectively enter infrared light into one of the pair of infrared sensitive films. On the other hand, since the back side of the sensor element is anisotropically etched with an aqueous solution of hydrazine or the like when the crosslinked structure is manufactured, it is normally opened in an arbitrary shape and size. It is still desirable to seal with a lid to reduce the effect.
【０００８】このようなことから、次のような方法が考
えられる。すなわち、一枚のシリコンウエハに数百個の
センサ素子を同時に形成し、このウエハ状態でプローバ
等により電気的特性を検査し、良品と不良品との区別を
行い、その後ダイシングソーによりセンサ素子を１個１
個切り離して分離する。その後、分離されたセンサ素子
を洗浄し、表面（赤外線入射側）の蓋を接合させるとと
もに、裏面側に蓋を接合させる。From the above, the following method can be considered. That is, several hundred sensor elements are simultaneously formed on one silicon wafer, and in this wafer state, electrical characteristics are inspected by a prober or the like to distinguish good products from defective products, and then the sensor devices are diced by a dicing saw. One 1
Separate and separate. Then, the separated sensor element is washed, and a lid on the front surface (infrared ray incident side) is joined and a lid is joined on the back surface side.
【０００９】しかしながら、このような方法では、次の
ような問題があった。すなわち、上述のダイシングソー
の工程では、一般に、シリコンウエハの切断時にチップ
と回転刃との間で発生する熱を取るためや、潤滑、切屑
を除去する等の理由で冷却水を供給するが、この冷却水
によって架橋構造が壊れる。この場合、チップに予めエ
レクトロンワックスを塗ることで架橋構造を保護するこ
とができるが、この後このワックスを除去したり洗浄し
たりする必要があるため、この時点で架橋構造が壊れる
という問題があった。However, such a method has the following problems. That is, in the above-mentioned dicing saw process, generally, in order to remove heat generated between the chip and the rotary blade during cutting of the silicon wafer, lubrication, cooling water is supplied for the reason of removing chips, etc., The bridge structure is destroyed by this cooling water. In this case, the crosslinked structure can be protected by applying electron wax to the chip in advance, but since this wax must be removed or washed after this, there is a problem that the crosslinked structure is destroyed at this point. It was
【００１０】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、安定した架橋構造を有するとともに
小型かつ安価な赤外線センサを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an infrared sensor which has a stable crosslinked structure and is small in size and inexpensive.
【００１１】本発明は、また、架橋構造を破損すること
なく、小型かつ安価な赤外線センサを製造することがで
きる方法を提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a method capable of manufacturing a small-sized and inexpensive infrared sensor without damaging the crosslinked structure.
【００１２】[0012]
【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、架橋部を有し、この架橋部に赤外線感応膜を形成
して検知部を構成するとともに、前記検知部を密封した
ものである。An infrared sensor according to the present invention has a cross-linking portion, an infrared sensitive film is formed on the cross-linking portion to form a detecting portion, and the detecting portion is sealed.
【００１３】この赤外線センサでは、検知部が密封され
ているため、架橋部および赤外線感応膜が保護される。In this infrared sensor, since the detecting portion is sealed, the bridge portion and the infrared sensitive film are protected.
【００１４】センサ本体の支持基板としては、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。また、赤外線感応膜はアモルフ
ァスゲルマニウム（ａ−Ｇｅ）、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン等の膜により形成され
る。この赤外線感応膜の成膜には、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。A semiconductor substrate made of silicon, germanium or the like is used as the support substrate of the sensor body, but it is preferable to use a silicon substrate that can be easily and inexpensively obtained. The infrared sensitive film is formed of a film of amorphous germanium (a-Ge), amorphous silicon (a-Si), polycrystalline silicon, or the like. Sputtering, ion beam sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition) and the like are used for forming the infrared sensitive film.
【００１５】架橋部は、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(SiOxN
y)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可能とな
る。この架橋部を形成する方法としては、支持基体に堀
込み部を形成し、この堀込み部を一旦埋め戻して犠牲層
を形成し、この犠牲層の上に架橋部のパターンを形成す
るとともにこの架橋部パターンの上に赤外線感応膜を形
成し、その後犠牲層を取り去り、架橋部とする方法があ
る。また、支持基体の一面に架橋部のパターンおよび赤
外線感応膜を形成した後、他面からエッチングして架橋
部パターン下に空洞部を設けることにより架橋部を形成
し、さらに他面に空洞部を覆うように蓋部材を設ける方
法があり、この方法が前者の方法に比べて製造工程上は
容易である。The bridging portion is composed of a silicon oxide film (SiOx), a silicon nitride film (SiNy) and a silicon oxynitride (SiOxN).
y) It can be formed of a film or the like, but it is particularly preferably formed of a silicon oxynitride film. The silicon oxynitride film has the properties of both a silicon oxide film and a silicon nitride film, and therefore has a good stress balance and can form a stable crosslinked structure. As a method of forming the crosslinked portion, a dug portion is formed on the supporting base, the dug portion is once back-filled to form a sacrificial layer, and a pattern of the crosslinked portion is formed on the sacrificial layer. There is a method in which an infrared sensitive film is formed on the cross-linking portion pattern and then the sacrificial layer is removed to form a cross-linking portion. Further, after forming the pattern of the crosslinked portion and the infrared sensitive film on one surface of the support substrate, the crosslinked portion is formed by etching from the other surface to provide the hollow portion under the pattern of the crosslinked portion, and the hollow portion is further formed on the other surface. There is a method of providing a lid member so as to cover, and this method is easier in terms of manufacturing process than the former method.
【００１６】蓋部材は、シリコン等の半導体材料や、金
属等種々の材質を用いることができるが、特に安価で材
質が安定しているシリコン基板を用いることが望まし
い。但し、シリコン基板を用いて蓋部材を作製し、これ
を体温計に用いた場合には、人体から放射される波長１
０μｍ付近の赤外線に対する透過率は約５０％である。
したがって、一個のセンサに全く同じ２個の赤外線感応
膜を設け、一方の赤外線感応膜に赤外線を入射させ、他
方の赤外線感応膜には赤外線が入射しないように遮蔽を
施す構成とする場合には、蓋部材の遮蔽を施す側にはア
ルミニウム（Ａｌ）等により形成される赤外線遮蔽膜を
形成する必要がある。The lid member can be made of various materials such as semiconductor materials such as silicon and metals, but it is particularly preferable to use a silicon substrate which is inexpensive and has stable material. However, when a lid member is manufactured using a silicon substrate and is used for a thermometer, the wavelength 1 emitted from the human body is
The transmittance for infrared rays near 0 μm is about 50%.
Therefore, when the same two infrared-sensitive films are provided on one sensor, the infrared-sensitive film is made incident on one of the infrared-sensitive films, and the infrared-sensitive film on the other side is shielded so that the infrared-ray does not enter, It is necessary to form an infrared shielding film made of aluminum (Al) or the like on the side of the lid member that is shielded.
【００１７】また、本発明による赤外線センサの製造方
法は、半導体ウエハに、架橋部上に赤外線感応膜を有す
る複数のセンサ素子を形成する工程と、前記センサ素子
各々を密封するように蓋部材で封止する工程と、前記密
封されたセンサ素子を切り分ける分離工程とを備えてい
る。Further, the method of manufacturing an infrared sensor according to the present invention comprises a step of forming a plurality of sensor elements having an infrared sensitive film on a bridge portion on a semiconductor wafer, and a lid member for sealing each of the sensor elements. It comprises a step of sealing and a step of separating the sealed sensor element.
【００１８】この製造方法では、センサ素子各々を分離
する分離工程（ダイシング工程）の前に、蓋部材により
センサ素子を密封しておき、この状態でダイシングを行
うので、冷却水の侵入を阻止することができ、架橋部の
破損を防止できる。また、その後の赤外線センサの取扱
いや、プローブへの実装時においても、架橋部が蓋部材
により保護されているため、破損する恐れがなくなる。In this manufacturing method, the sensor element is hermetically sealed by the lid member before the separation step (dicing step) for separating the sensor elements, and dicing is performed in this state, so that the intrusion of cooling water is prevented. It is possible to prevent damage to the cross-linked portion. Further, even when the infrared sensor is subsequently handled or mounted on the probe, the bridging portion is protected by the lid member, so that there is no fear of damage.
【００１９】センサ本体への蓋部材の接合は、接着材や
半田等を用いて行うことができるが、陽極接合法により
行うようにしてもよい。この方法によれば、センサ本体
の内部を真空状態に封止することができるため、空気の
対流の影響を無くすことができ、センサ特性が向上す
る。The lid member can be joined to the sensor body by using an adhesive, solder or the like, but it may be joined by an anodic joining method. According to this method, since the inside of the sensor body can be sealed in a vacuum state, the influence of air convection can be eliminated and the sensor characteristics are improved.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】図２は本発明の一実施例に係る赤外線セン
サの組立前の分解斜視図であり、図１はその組立後の状
態を表すものである。FIG. 2 is an exploded perspective view of an infrared sensor according to an embodiment of the present invention before assembly, and FIG. 1 shows a state after the assembly.
【００２２】本実施例の赤外線センサは、センサ本体１
の表面に表蓋２を接合し、一方裏面には裏蓋３を接合し
て構成したものである。センサ本体１には全く同じ構造
の一対の架橋部１０ａ、１０ｂが設けられ、これら架橋
部１０ａ、１０ｂの各中央部の上には赤外線感応膜１１
ａ、１１ｂが形成されている。架橋部１０ａ、１０ｂの
周囲には複数の電極パッド１２が設けられており、これ
ら電極パッド１２は赤外線感応膜１１に電気的に接続さ
れている。表蓋２はシリコン基板によりセンサ本体１よ
り若干小さめに形成されている。表蓋２の裏面には図に
おいて右側の赤外線感応膜１１ａに対向する側の半分に
アルミニウム膜により形成された赤外線遮蔽膜１３が形
成されている。裏蓋３も同じくシリコン基板により形成
され、センサ本体１と同等の大きさを有している。The infrared sensor of this embodiment is composed of the sensor body 1
The front lid 2 is joined to the front surface of the, while the back lid 3 is joined to the back surface. The sensor body 1 is provided with a pair of bridge portions 10a and 10b having exactly the same structure, and the infrared sensitive film 11 is provided on each central portion of the bridge portions 10a and 10b.
a and 11b are formed. A plurality of electrode pads 12 are provided around the bridge portions 10a and 10b, and these electrode pads 12 are electrically connected to the infrared sensitive film 11. The front cover 2 is made of a silicon substrate and is slightly smaller than the sensor body 1. An infrared shielding film 13 made of an aluminum film is formed on the back surface of the front cover 2 in the half of the side facing the infrared sensitive film 11a on the right side in the figure. The back cover 3 is also formed of a silicon substrate and has the same size as the sensor body 1.
【００２３】この赤外線センサでは、赤外線は表面側か
ら表蓋２を透過して一方の赤外線感応膜１１ｂ側のみに
選択的に入射される。この赤外線が入射される赤外線感
応膜１１ｂと入射されない赤外線感応膜１１ａとの差動
出力を電極パッド１２を通して求めることにより、真の
赤外線量を検出することができる。なお、裏面側から入
射しようとする赤外線は裏蓋３により遮蔽される。In this infrared sensor, infrared rays pass through the front cover 2 from the surface side and are selectively incident on only one infrared sensitive film 11b side. The true infrared ray amount can be detected by obtaining the differential output between the infrared ray sensitive film 11b on which the infrared ray is incident and the infrared ray sensitive film 11a on which the infrared ray is not incident through the electrode pad 12. It should be noted that the back cover 3 shields infrared rays that are incident from the back surface side.
【００２４】本実施例の赤外線センサでは、センサ本体
１の表裏にそれぞれ、シリコンにより形成された表蓋２
および裏蓋３を接合し、内部の架橋部１０ａ、１０ｂお
よび赤外線感応膜１１ａ、１１ｂを保護する構造として
いる。したがって、従来のキャン等の容器に収容したも
のに比べて、著しく小型化を図ることができるととも
に、製造価格も安価になる。In the infrared sensor of this embodiment, a front cover 2 made of silicon is provided on each of the front and back sides of the sensor body 1.
The back cover 3 is joined to protect the internal bridge portions 10a and 10b and the infrared sensitive films 11a and 11b. Therefore, as compared with a conventional can or the like which is housed in a container, the size can be significantly reduced, and the manufacturing price can be reduced.
【００２５】図３ないし図５は上記赤外線センサの製造
工程を表すものである。3 to 5 show manufacturing steps of the infrared sensor.
【００２６】まず、図３（Ａ）に示すような結晶面方位
（１１０）のシリコン基板（シリコンウエハ）３１を用
意した。次に、このシリコン基板３１の表面にプラズマ
ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により図３（Ｂ）に示す
ような膜厚２μｍのシリコンオキシナイトライド膜３２
を形成した。続いて、シリコンオキシナイトライド膜３
２上に図３（Ｃ）に示すような多数の赤外線感応膜３３
を一定間隔で形成した。すなわち、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）をターゲットとしてスパッタリングを行い、シリコ
ンオキシナイトライド膜３２上にアモルファスゲルマニ
ウム（ａーＧｅ）膜を形成し、続いて５００°Ｃ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
を促進した。続いて、反応性イオンエッチングを行って
多結晶化されたアモルファスゲルマニウム膜のパターニ
ングを行った。First, a silicon substrate (silicon wafer) 31 having a crystal plane orientation (110) as shown in FIG. 3 (A) was prepared. Next, a silicon oxynitride film 32 having a film thickness of 2 μm as shown in FIG. 3B is formed on the surface of the silicon substrate 31 by the plasma CVD method (chemical vapor deposition method).
Was formed. Then, the silicon oxynitride film 3
2 has a large number of infrared sensitive films 33 as shown in FIG.
Were formed at regular intervals. That is, germanium (G
e) was used as a target to perform sputtering to form an amorphous germanium (a-Ge) film on the silicon oxynitride film 32, and subsequently, an annealing treatment was performed at 500 ° C. to promote polycrystallization of amorphous germanium. Subsequently, reactive ion etching was performed to pattern the polycrystallized amorphous germanium film.
【００２７】次に、シリコン基板３１を５０°Ｃに加熱
して、真空蒸着法によりシリコン基板３１の表面および
裏面にそれぞれ、図３（Ｄ）に示すように膜厚０．０５
μｍのクロム（Ｃｒ）膜３４ａ、膜厚１．０μｍの銅
（Ｃｕ）膜３４ｂおよび膜厚１１μｍのニッケル（Ｎ
ｉ）膜３４ｃを順次積層して積層接合膜３４を形成し
た。ここで、クロム層３４ａは下地との接着層、銅層３
４ｂは導電層、またニッケル層３４ｃは銅層３４ｂの酸
化防止膜となるものである。その後、表面の積層接合膜
３４のみをパターニングし、各赤外線感応膜３３の周囲
に積層接合膜３４を選択的に残存させた。Next, the silicon substrate 31 is heated to 50 ° C., and a film thickness of 0.05 is formed on each of the front surface and the back surface of the silicon substrate 31 by the vacuum evaporation method as shown in FIG.
A chromium (Cr) film 34a having a thickness of 1.0 μm, a copper (Cu) film 34b having a thickness of 1.0 μm, and nickel (N) having a thickness of 11 μm.
i) The film 34c was sequentially laminated to form the laminated bonding film 34. Here, the chrome layer 34a is an adhesion layer with the base, the copper layer 3
4b serves as a conductive layer, and the nickel layer 34c serves as an antioxidant film for the copper layer 34b. Then, only the laminated bonding film 34 on the surface was patterned to selectively leave the laminated bonding film 34 around each infrared sensitive film 33.
【００２８】次に、図示しないが、シリコン基板３１の
表面に電極配線層および電極パッドを形成した後、シリ
コンオキシナイトライド膜３２を架橋形状にパターニン
グした。続いて、これにより形成されたシリコンオキシ
ナイトライド膜３２の開口部を介してシリコン基板３１
を選択的にエッチングし、図４（Ａ）に示すように空洞
部３５を形成するとともに、架橋部３３ａを形成した。
このエッチングはヒドラジン水溶液を用いた異方性エッ
チングにより行った。なお、この異方性エッチングは水
酸化カリウム水溶液を用いて行うようにしてもよい。Next, although not shown, after forming an electrode wiring layer and an electrode pad on the surface of the silicon substrate 31, the silicon oxynitride film 32 was patterned into a crosslinked shape. Then, through the opening of the silicon oxynitride film 32 thus formed, the silicon substrate 31
Was selectively etched to form a cavity 35 and a bridge 33a as shown in FIG. 4 (A).
This etching was performed by anisotropic etching using a hydrazine aqueous solution. Note that this anisotropic etching may be performed using a potassium hydroxide aqueous solution.
【００２９】次に、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すような裏
蓋３６をシリコン基板３１の裏面に半田接合法により接
合した。この裏蓋３６はシリコン基板３１と同じ大きさ
とし、あらかじめシリコン基板３１と同様に、真空蒸着
法によりクロム３７ａ、銅膜３７ｂおよびニッケル膜３
７ｃよりなる積層接合膜３７を形成しておいた。Next, a back cover 36 as shown in FIGS. 4B and 4C was joined to the back surface of the silicon substrate 31 by a solder joining method. The back cover 36 has the same size as the silicon substrate 31, and similarly to the silicon substrate 31, the chromium film 37a, the copper film 37b, and the nickel film 3 are previously formed by vacuum deposition.
The laminated bonding film 37 made of 7c has been formed.
【００３０】裏蓋３６を接合させた後、複数のセンサ素
子をプローブ検査により個別に検査し、良品を選択し
た。そして良品とされたセンサ素子個々の表面に、図５
（Ａ）に示すような表蓋３８をフリップチップボンダに
より接合させ、架橋部３３ａおよび赤外線感応膜３３を
覆った。この表蓋３８も裏蓋３６と同様に、あらかじめ
真空蒸着法によりクロム３８ａ、銅膜３８ｂおよびニッ
ケル膜３８ｃよりなる積層接合膜３８を形成しておい
た。全てのセンサ素子に表蓋３８を接合させた後、図５
（Ｂ）に示すようにこれら素子をダイシングソーにより
個々に切り離し、図５（Ｃ）に示すような、表蓋３８お
よび裏蓋３６により両面が保護されたセンサ素子を得
た。After the back cover 36 was joined, a plurality of sensor elements were individually inspected by probe inspection, and non-defective products were selected. Then, on the surface of each of the good sensor elements, as shown in FIG.
A front cover 38 as shown in (A) was joined by a flip chip bonder to cover the bridging portion 33a and the infrared sensitive film 33. Similar to the back cover 36, the front cover 38 has a laminated bonding film 38 made of chromium 38a, a copper film 38b, and a nickel film 38c previously formed by a vacuum deposition method. After joining the front cover 38 to all the sensor elements, FIG.
As shown in (B), these elements were individually separated by a dicing saw to obtain a sensor element whose both surfaces were protected by the front lid 38 and the back lid 36 as shown in FIG. 5 (C).
【００３１】このような方法により本実施例では、ダイ
シング時に発熱等の防止のために冷却水を流しても、あ
らかじめ表蓋３８および裏蓋３６により覆われているた
め、架橋部３２ａが殆ど損傷することがなく、歩留り
も、チップに分離した後に蓋を接合する場合では５０％
であったものが、９８％と著しく向上した。また、切り
離し後のチップの取り扱いも格段に向上した。According to this embodiment, even if cooling water is flown to prevent heat generation during dicing, the bridge portion 32a is almost damaged because it is already covered by the front lid 38 and the back lid 36. The yield is 50% when the lid is joined after separating into chips.
Was significantly improved to 98%. In addition, handling of the chip after separation has been significantly improved.
【００３２】なお、上記実施例においては、シリコン基
板３１の両面に表蓋３８および裏蓋３６を接合し、内部
の架橋部３２ａおよび赤外線感応膜３３を保護するよう
にしたが、前述の犠牲層を用いて架橋部を形成する方法
による場合には、シリコン基板３１の裏面側は閉塞され
ているため、蓋部材としては表蓋３８のみでよい。ま
た、上記実施例では、表蓋３８を予め分割しておき、セ
ンサ素子各々に被せ、その後ダイシングソーにより個々
に分離するようにしたが、これはシリコン基板３１と裏
蓋３６と表蓋３８とをそれぞれウエハ状態で互いに接合
させ、その後素子ごとに個々に分離するようにしてもよ
い。さらに、上記実施例においては、赤外線がセンサ本
体１の表面側から入射するタイプの赤外線センサを用い
て説明したが、赤外線センサ本体１の裏面側から入射す
るタイプのものにも適用できることは勿論である。In the above embodiment, the front lid 38 and the back lid 36 are bonded to both surfaces of the silicon substrate 31 so as to protect the internal bridge portion 32a and the infrared sensitive film 33. In the case of using the method of forming the cross-linking portion by using, the back surface side of the silicon substrate 31 is closed, so only the front lid 38 is required as the lid member. Further, in the above embodiment, the front cover 38 is divided in advance, each sensor element is covered with the front cover 38, and then the front cover 38 and the front cover 38 are separated by a dicing saw. May be bonded to each other in a wafer state and then separated into individual devices. Further, in the above embodiment, the infrared sensor of the type in which infrared rays are incident from the front surface side of the sensor main body 1 has been described, but needless to say, it is applicable to the type in which infrared rays are incident from the rear surface side of the infrared sensor main body 1. is there.
【００３３】[0033]
【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、架橋部に赤外線感応膜を形成して検
知部を構成するとともに、前記検知部を密封するように
したので、内部の架橋部および赤外線感応膜を確実に保
護することができるとともに、小型かつ安価な赤外線セ
ンサを提供できるという効果がある。As described above, according to the infrared sensor of the first aspect, the infrared sensitive film is formed in the bridge portion to form the detecting portion, and the detecting portion is sealed. It is possible to reliably protect the cross-linking portion and the infrared sensitive film, and to provide a small and inexpensive infrared sensor.
【００３４】また、請求項２記載の赤外線センサの製造
方法によれば、センサ素子各々を分離する前に、蓋部材
で内部の架橋部および赤外線感応膜を密封するようにし
たので、分離工程時における冷却水の侵入を阻止するこ
とができる。したがって、架橋部の破損を防止でき、製
造歩留りが著しく向上するとともに、その後の取り扱い
が向上するという効果がある。Further, according to the method of manufacturing an infrared sensor according to the second aspect, since the inner bridge portion and the infrared sensitive film are sealed by the lid member before the sensor elements are separated from each other, the separation step is performed. It is possible to prevent the invasion of cooling water in. Therefore, it is possible to prevent breakage of the crosslinked portion, significantly improve the manufacturing yield, and improve the subsequent handling.
【図１】本発明の一実施例に係る赤外線センサを表す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an infrared sensor according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の赤外線センサの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the infrared sensor of FIG.
【図３】図１の赤外線センサの製造工程を表す縦断面図
である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of the infrared sensor of FIG.
【図４】図１の赤外線センサの製造工程を表す縦断面図
である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of the infrared sensor of FIG.
【図５】図１の赤外線センサの製造工程を表す縦断面図
である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of the infrared sensor of FIG.
１ センサ本体 ２、３８ 表蓋 ３、３６ 裏蓋 １０ａ、１０ｂ、３３ 赤外線感応膜 １１ａ、１１ｂ、３２ａ 架橋部 １２ 電極パッド １３ 赤外線遮蔽膜 1 Sensor Main Body 2,38 Front Lid 3,36 Back Lid 10a, 10b, 33 Infrared Sensitive Membrane 11a, 11b, 32a Cross-Linking Part 12 Electrode Pad 13 Infrared Shielding Membrane
Claims (2)
膜を形成して検知部を構成するとともに、前記検知部を
密封したことを特徴とする赤外線センサ。1. An infrared sensor having a cross-linking portion, wherein an infrared sensitive film is formed on the cross-linking portion to form a detection portion, and the detection portion is sealed.
膜を有する複数のセンサ素子を形成する工程と、 前記センサ素子各々を密封するように蓋部材で封止する
工程と、 前記密封されたセンサ素子を切り分ける分離工程とを備
えたことを特徴とする赤外線センサの製造方法。2. A step of forming a plurality of sensor elements having an infrared sensitive film on a bridge portion on a semiconductor wafer, a step of sealing each of the sensor elements with a lid member, and the step of sealing the sensor elements. A method of manufacturing an infrared sensor, comprising: a separation step of cutting a sensor element.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09769392A JP3181363B2 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Infrared sensor and method of manufacturing the same |
| EP93106318A EP0566156B1 (en) | 1992-04-17 | 1993-04-19 | Infrared sensor and method for production thereof |
| DE69313337T DE69313337T2 (en) | 1992-04-17 | 1993-04-19 | Infrared sensor and method for its manufacture |
| US08/047,472 US5397897A (en) | 1992-04-17 | 1993-04-19 | Infrared sensor and method for production thereof |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP09769392A JP3181363B2 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Infrared sensor and method of manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213708A true JPH06213708A (en) | 1994-08-05 |
| JP3181363B2 JP3181363B2 (en) | 2001-07-03 |
Family
ID=14199028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09769392A Expired - Fee Related JP3181363B2 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Infrared sensor and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181363B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004354380A (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-16 | Commiss Energ Atom | Radiation detecting device provided with antenna for millimeter electromagnetic wave or sub-millimeter electromagnetic wave and optimized cavity, and manufacturing method therefor |
| JP2010507084A (en) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | Thermal sensor with increased sensitivity |
| JP2010507083A (en) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | Sensor with reference sensing element |
| JP2010528301A (en) * | 2007-05-29 | 2010-08-19 | ピレオス エルテーデー | Device for detecting thermal radiation having a sandwich structure, method of manufacturing and using the device |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP09769392A patent/JP3181363B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004354380A (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-16 | Commiss Energ Atom | Radiation detecting device provided with antenna for millimeter electromagnetic wave or sub-millimeter electromagnetic wave and optimized cavity, and manufacturing method therefor |
| JP4571433B2 (en) * | 2003-05-26 | 2010-10-27 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | Radiation detection device comprising an antenna for millimeter or sub-millimeter electromagnetic waves and an optimized cavity, and method for manufacturing the same |
| JP2010507084A (en) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | Thermal sensor with increased sensitivity |
| JP2010507083A (en) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | Sensor with reference sensing element |
| JP2010528301A (en) * | 2007-05-29 | 2010-08-19 | ピレオス エルテーデー | Device for detecting thermal radiation having a sandwich structure, method of manufacturing and using the device |
| US8487257B2 (en) | 2007-05-29 | 2013-07-16 | Pyreos Ltd. | Device with a sandwich structure for detecting thermal radiation, and method for the production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3181363B2 (en) | 2001-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5397897A (en) | Infrared sensor and method for production thereof | |
| KR102609052B1 (en) | Surface micro-machined infrared sensor using highly temperature stable interferometric absorber | |
| US20080164413A1 (en) | Infrared Sensor | |
| EP3715931B1 (en) | Method of removing foreign matter in the manufacture of an optical detection device | |
| JP2001326367A (en) | Sensor and method for manufacturing the same | |
| US20070227575A1 (en) | Thermopile element and infrared sensor by using the same | |
| JPH07209089A (en) | Infrared ray sensor | |
| JP3580126B2 (en) | Infrared sensor | |
| JP4581215B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device having thin film sensing section | |
| KR100769587B1 (en) | Non-contact ir temperature sensor | |
| US6670538B2 (en) | Thermal radiation sensor | |
| JPH10318829A (en) | Infrared sensor | |
| JPS6212454B2 (en) | ||
| JP3181363B2 (en) | Infrared sensor and method of manufacturing the same | |
| JP2001174324A (en) | Infrared ray detector and infrared ray detecting device | |
| KR100759013B1 (en) | Non-contact ir temperature sensor and method for manufactruing the same | |
| JP3200657B2 (en) | Infrared sensor | |
| US6191420B1 (en) | Infrared sensor | |
| JP2000131147A (en) | Infrared sensor | |
| JP3217533B2 (en) | Infrared sensor | |
| JP3274881B2 (en) | Infrared sensor and method of manufacturing the same | |
| JPH08159866A (en) | Infrared-ray sensor | |
| JPH11258041A (en) | Thermopile type infrared ray sensor | |
| JPH0795002B2 (en) | Sensor element | |
| JPH085452A (en) | Infrared ray detecting element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |