JPH085452A - 赤外線検出素子 - Google Patents
赤外線検出素子Info
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- JPH085452A JPH085452A JP30987391A JP30987391A JPH085452A JP H085452 A JPH085452 A JP H085452A JP 30987391 A JP30987391 A JP 30987391A JP 30987391 A JP30987391 A JP 30987391A JP H085452 A JPH085452 A JP H085452A
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Landscapes
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易且つ小型に製造できて、視野角を広くに
確保でき、しかも赤外線検出の応答性に優れた赤外線検
出素子の提供を目的とする。 【構成】 基板１の片面上に赤外線検出部２と赤外線透
過フィルタ３とを上下に重合して形成し、前記赤外線検
出部２の下方には、赤外線検出部２と基板１との相互間
の熱伝導を抑制する熱分離空間部５を形成している。
確保でき、しかも赤外線検出の応答性に優れた赤外線検
出素子の提供を目的とする。 【構成】 基板１の片面上に赤外線検出部２と赤外線透
過フィルタ３とを上下に重合して形成し、前記赤外線検
出部２の下方には、赤外線検出部２と基板１との相互間
の熱伝導を抑制する熱分離空間部５を形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線吸収による温度
変化に伴った抵抗体の電気抵抗等の変化を利用して赤外
線を検出する方式の赤外線検出素子に関する。
変化に伴った抵抗体の電気抵抗等の変化を利用して赤外
線を検出する方式の赤外線検出素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線検出に際しては、微弱な赤外線の
検出感度を高めるために、赤外線検出部とは別に、赤外
線以外の電磁波を遮断するための赤外線透過フィルタが
併用されている。ここに、従来では、これら赤外線検出
部と赤外線透過フィルタとは別々に製作され、互いの光
軸を合わせて組立てられていたのが一般的であった。す
なわち、図７はその従来例の一例を示すもので、ステム
２０にサーミスタ等の赤外線検出部を形成した赤外線検
出チップ２１を取付け、また該チップ２１の上方には、
赤外線のみを通過させて雑音となる不要な波長成分の通
過を遮断する赤外線透過フィルタ３ｅを、キャップ２２
で保持させて配置したものである。
検出感度を高めるために、赤外線検出部とは別に、赤外
線以外の電磁波を遮断するための赤外線透過フィルタが
併用されている。ここに、従来では、これら赤外線検出
部と赤外線透過フィルタとは別々に製作され、互いの光
軸を合わせて組立てられていたのが一般的であった。す
なわち、図７はその従来例の一例を示すもので、ステム
２０にサーミスタ等の赤外線検出部を形成した赤外線検
出チップ２１を取付け、また該チップ２１の上方には、
赤外線のみを通過させて雑音となる不要な波長成分の通
過を遮断する赤外線透過フィルタ３ｅを、キャップ２２
で保持させて配置したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、赤外線透過フィルタ３ｅをキャップ２２
の開口部２３の形状に合わせた微細な形状に切り出し、
これをキャップ２２の開口部２３へ接着剤で貼付ける必
要がある等、その組立工程が多くなり、その製造コスト
が高くなる欠点があった。また、上記従来のものでは、
各部品の組立作業性等の制約から、赤外線透過フィルタ
３ｅと赤外線検出チップ２１とをある程度離しておく必
要があるために、これらの全体構造が嵩張り、また視野
角θが狭くなるという欠点もあった。尚、これらの欠点
を解消する手段としては、赤外線検出チップ２１の表面
に赤外線透過フィルタ３ｅを直接重ね合わせることも考
えられる。ところが、上記従来の構造において、これら
両者を単に重ね合わせただけでは、赤外線検出チップ２
１からステム２０側への熱吸収以外として、赤外線検出
チップ２１から赤外線透過フィルタ３ｅへの熱吸収も加
わるために、赤外線吸収に応じた赤外線検出チップ２１
の温度変化が鈍くなって、赤外線検出の感度が低下す
る。また、赤外線検出部位全体の見かけ上の熱容量が増
加することにも原因して応答性が一層悪化するという難
点がある。それ故、本発明は、簡易に且つ小型に製造で
きて、視野角を広く確保でき、しかも赤外線検出の応答
性に優れた赤外線検出素子を提供することを、その目的
とする。
来のものでは、赤外線透過フィルタ３ｅをキャップ２２
の開口部２３の形状に合わせた微細な形状に切り出し、
これをキャップ２２の開口部２３へ接着剤で貼付ける必
要がある等、その組立工程が多くなり、その製造コスト
が高くなる欠点があった。また、上記従来のものでは、
各部品の組立作業性等の制約から、赤外線透過フィルタ
３ｅと赤外線検出チップ２１とをある程度離しておく必
要があるために、これらの全体構造が嵩張り、また視野
角θが狭くなるという欠点もあった。尚、これらの欠点
を解消する手段としては、赤外線検出チップ２１の表面
に赤外線透過フィルタ３ｅを直接重ね合わせることも考
えられる。ところが、上記従来の構造において、これら
両者を単に重ね合わせただけでは、赤外線検出チップ２
１からステム２０側への熱吸収以外として、赤外線検出
チップ２１から赤外線透過フィルタ３ｅへの熱吸収も加
わるために、赤外線吸収に応じた赤外線検出チップ２１
の温度変化が鈍くなって、赤外線検出の感度が低下す
る。また、赤外線検出部位全体の見かけ上の熱容量が増
加することにも原因して応答性が一層悪化するという難
点がある。それ故、本発明は、簡易に且つ小型に製造で
きて、視野角を広く確保でき、しかも赤外線検出の応答
性に優れた赤外線検出素子を提供することを、その目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明に係る赤外線検出素子は、基板の片
面上に赤外線検出部と赤外線透過フィルタとを上下に重
合して形成し、前記赤外線検出部の下方には、赤外線検
出部と基板との相互間の熱伝導を抑制する熱分離空間部
を形成した構成である。
に提案された本発明に係る赤外線検出素子は、基板の片
面上に赤外線検出部と赤外線透過フィルタとを上下に重
合して形成し、前記赤外線検出部の下方には、赤外線検
出部と基板との相互間の熱伝導を抑制する熱分離空間部
を形成した構成である。
【０００５】
【作用】上記構成を特徴とする赤外線検出素子では、赤
外線検出部と基板とが熱分離空間部によって熱分離され
るために、赤外線検出部から基板への熱伝導が抑制さ
れ、また赤外線検出部の位置全体における見かけ上の熱
容量は小さくなる。従って、本発明では、赤外線検出部
上に赤外線透過フィルタが形成されて、赤外線検出部か
ら赤外線透過フィルタへの熱伝導が発生するにも拘わら
ず、それに原因する赤外線感知の応答性の低下を、赤外
線検出部と基板との熱分離によって充分に補うことがで
き、結局は、赤外線検出部での赤外線検出の感度、並び
に応答性を向上させ得ることとなる。また、赤外線透過
フィルタが赤外線検出部上に形成されていることによ
り、赤外線検出部における視野角は広く確保され、更に
は赤外線透過フィルタを支持するためのキャップ等は一
切不要となる。
外線検出部と基板とが熱分離空間部によって熱分離され
るために、赤外線検出部から基板への熱伝導が抑制さ
れ、また赤外線検出部の位置全体における見かけ上の熱
容量は小さくなる。従って、本発明では、赤外線検出部
上に赤外線透過フィルタが形成されて、赤外線検出部か
ら赤外線透過フィルタへの熱伝導が発生するにも拘わら
ず、それに原因する赤外線感知の応答性の低下を、赤外
線検出部と基板との熱分離によって充分に補うことがで
き、結局は、赤外線検出部での赤外線検出の感度、並び
に応答性を向上させ得ることとなる。また、赤外線透過
フィルタが赤外線検出部上に形成されていることによ
り、赤外線検出部における視野角は広く確保され、更に
は赤外線透過フィルタを支持するためのキャップ等は一
切不要となる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る赤外線検出素子Ａの斜
視図、図２は赤外線検出部における電極の構造を示す平
面図、図３は製造工程を示す断面図である。当該赤外線
検出素子Ａは、シリコン製等の半導体基板１の表面に、
赤外線検出部２及び赤外線透過フィルタ３が重ねて形成
されたものである。ここに、半導体基板１の表面には、
酸化シリコン膜又は酸化シリコンと窒化シリコンの多層
膜等からなる絶縁膜４が形成されている。また、赤外線
検出部２の下方に位置する半導体基板１の裏面側の一部
には、エッチング等によって所望の切欠凹部状に形成さ
れた熱分離空間部５が設けられている。
て説明する。図１は本発明に係る赤外線検出素子Ａの斜
視図、図２は赤外線検出部における電極の構造を示す平
面図、図３は製造工程を示す断面図である。当該赤外線
検出素子Ａは、シリコン製等の半導体基板１の表面に、
赤外線検出部２及び赤外線透過フィルタ３が重ねて形成
されたものである。ここに、半導体基板１の表面には、
酸化シリコン膜又は酸化シリコンと窒化シリコンの多層
膜等からなる絶縁膜４が形成されている。また、赤外線
検出部２の下方に位置する半導体基板１の裏面側の一部
には、エッチング等によって所望の切欠凹部状に形成さ
れた熱分離空間部５が設けられている。
【０００７】赤外線検出部２は、半導体基板１の絶縁膜
４上の一対の電極２ａ、２ａ上に、薄膜抵抗体２ｂ及び
赤外線吸収膜２ｃを順次重ねて設けることにより構成さ
れている。このうち、薄膜抵抗体２ｂは、例えば膜厚が
０．１〜５．０μｍの非結晶シリコン又は多結晶シリコ
ンからなるもので、赤外線吸収による温度変化に伴って
抵抗値が変化するものである。薄膜抵抗体２ｂとして
は、温度上昇によって抵抗値が増加するものと減少する
ものの両方があり、本発明では何れのタイプでもよい。
赤外線吸収膜２ｃは、赤外線吸収率が高く且つ半導体プ
ロセスに適した物質で形成され、例えば酸化シリコンが
適用でき、又金黒等も使用可能である。また、赤外線吸
収膜２ｃは薄膜抵抗体２ｂの保護膜としての役目も果た
す。電極２ａ、２ａは、薄膜抵抗体２ｂの抵抗値の変化
が正確に検出できるように、図２に示すような互いに対
向する櫛型の平面形状に形成されて、薄膜抵抗体２ｂと
広面積で接触するように構成され、又その各端部は後述
する信号処理回路６に接続されている。電極２ａ、２ａ
も薄膜により形成可能であるが、その材料としては、Ａ
ｕやＡｌ等の通常の電極材料の他、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ等の金属
合金、或いは多結晶シリコンとのシリサイドを用いる
と、赤外線の吸収率が高いので、検出感度を向上させる
ことが可能である。尚、電極２ａ、２ａと薄膜抵抗体２
ｂとは上下逆さまの位置関係でもよい。赤外線透過フィ
ルタ３は、赤外線以外の電磁波を遮断して赤外線のみを
通過させるもので、その一例としては高屈折率の酸化マ
グネシウムと低屈折率の弗化マグネシウムの多層膜が適
用される。当該赤外線透過フィルタ３は、前記赤外線検
出部２上に重ねて設けられている。一方、半導体基板１
の他の部位には、通常の赤外線検出装置と同様の増幅回
路やその他の回路を備えた信号処理回路６が絶縁膜４よ
りも下層に形成され、当該信号処理回路６には前記電極
２ａ、２ａの各端部が絶縁膜４を通過した状態で接続さ
れている。
４上の一対の電極２ａ、２ａ上に、薄膜抵抗体２ｂ及び
赤外線吸収膜２ｃを順次重ねて設けることにより構成さ
れている。このうち、薄膜抵抗体２ｂは、例えば膜厚が
０．１〜５．０μｍの非結晶シリコン又は多結晶シリコ
ンからなるもので、赤外線吸収による温度変化に伴って
抵抗値が変化するものである。薄膜抵抗体２ｂとして
は、温度上昇によって抵抗値が増加するものと減少する
ものの両方があり、本発明では何れのタイプでもよい。
赤外線吸収膜２ｃは、赤外線吸収率が高く且つ半導体プ
ロセスに適した物質で形成され、例えば酸化シリコンが
適用でき、又金黒等も使用可能である。また、赤外線吸
収膜２ｃは薄膜抵抗体２ｂの保護膜としての役目も果た
す。電極２ａ、２ａは、薄膜抵抗体２ｂの抵抗値の変化
が正確に検出できるように、図２に示すような互いに対
向する櫛型の平面形状に形成されて、薄膜抵抗体２ｂと
広面積で接触するように構成され、又その各端部は後述
する信号処理回路６に接続されている。電極２ａ、２ａ
も薄膜により形成可能であるが、その材料としては、Ａ
ｕやＡｌ等の通常の電極材料の他、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ等の金属
合金、或いは多結晶シリコンとのシリサイドを用いる
と、赤外線の吸収率が高いので、検出感度を向上させる
ことが可能である。尚、電極２ａ、２ａと薄膜抵抗体２
ｂとは上下逆さまの位置関係でもよい。赤外線透過フィ
ルタ３は、赤外線以外の電磁波を遮断して赤外線のみを
通過させるもので、その一例としては高屈折率の酸化マ
グネシウムと低屈折率の弗化マグネシウムの多層膜が適
用される。当該赤外線透過フィルタ３は、前記赤外線検
出部２上に重ねて設けられている。一方、半導体基板１
の他の部位には、通常の赤外線検出装置と同様の増幅回
路やその他の回路を備えた信号処理回路６が絶縁膜４よ
りも下層に形成され、当該信号処理回路６には前記電極
２ａ、２ａの各端部が絶縁膜４を通過した状態で接続さ
れている。
【０００８】上記構成の赤外線検出素子Ａの製造に際し
ては、先ず図３の（ａ）に示すように、半導体基板１上
に信号処理回路６を通常の半導体プロセスに則した方法
で作製した後に、半導体基板１の表面に絶縁膜４を成膜
させる。次に同図（ｂ）に示すように、半導体基板１の
赤外線検出部２が設けられる予定位置の下方の部位を異
方性エッチング等によって除去し、熱分離空間部５を形
成する。その後は、同図（ｃ）に示すように、、該熱分
離空間部５の上方の絶縁膜４上に電極２ａ、２ａを成膜
させ、その上に薄膜抵抗体２ｂ、赤外線吸収膜２ｃを蒸
着等によって形成し、更にその上に赤外線透過フィルタ
３を同様な蒸着手段等で形成すればよい。
ては、先ず図３の（ａ）に示すように、半導体基板１上
に信号処理回路６を通常の半導体プロセスに則した方法
で作製した後に、半導体基板１の表面に絶縁膜４を成膜
させる。次に同図（ｂ）に示すように、半導体基板１の
赤外線検出部２が設けられる予定位置の下方の部位を異
方性エッチング等によって除去し、熱分離空間部５を形
成する。その後は、同図（ｃ）に示すように、、該熱分
離空間部５の上方の絶縁膜４上に電極２ａ、２ａを成膜
させ、その上に薄膜抵抗体２ｂ、赤外線吸収膜２ｃを蒸
着等によって形成し、更にその上に赤外線透過フィルタ
３を同様な蒸着手段等で形成すればよい。
【０００９】上記構成の赤外線検出素子Ａは、半導体基
板１の片面側に赤外線検出部２や赤外線透過フィルタ３
等が集積された半導体チップとして構成されたものであ
り、そのサイズを非常に小さくできるものである。次い
で、その使用に際しては、半導体基板１の上方から入射
する光線のうち赤外線のみを赤外線透過フィルタ３に透
過させて赤外線検出部２に吸収させることができ、赤外
線検出部２の薄膜抵抗体２ｂの抵抗値の変化を電極２
ａ、２ａに接続された信号処理回路６を通じて検出でき
ることとなる。赤外線透過フィルタ３が赤外線検出部２
上に重ねて設けられているから、その視野角も広くな
る。而して、上記構成では、相互に重ね合わされた赤外
線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱伝導が発生
するものの、それよりも多大な熱発散を生じさせる赤外
線検出部２から半導体基板１への熱伝導が熱分離空間部
５によって抑制された状態にあるため、トータル的にみ
れば、赤外線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱
伝導量は極僅かなものとなり、赤外線吸収による赤外線
検出部２の温度変化に大きな支障を生じさせない。ま
た、熱分離空間部５によって赤外線検出部２や赤外線透
過フィルタ３の部位が半導体基板１と熱分離されている
ことにより、これら赤外線検出部２の部位全体における
見かけ上の熱容量は縮小される。従って、結局は、赤外
線検出部２が赤外線吸収に対応した迅速な温度を行うこ
ととなって、赤外線検出の応答速度を良好にでき、その
応答性能を非常に優れたものにできる。尚、半導体基板
１に信号処理回路６を設けたことにより、当該信号処理
回路６が赤外線検出部２等とともにワンチップに集積さ
れ、その取扱いに利便であり、また赤外線検出部２等の
一連の製造過程において信号処理回路６の製造が能率良
く行える。しかも、赤外線検出部２と信号処理回路６と
の配線距離を短くできるために、信号の減衰や雑音の侵
入を少なくでき、赤外線検出性能を一層向上させること
が可能である。
板１の片面側に赤外線検出部２や赤外線透過フィルタ３
等が集積された半導体チップとして構成されたものであ
り、そのサイズを非常に小さくできるものである。次い
で、その使用に際しては、半導体基板１の上方から入射
する光線のうち赤外線のみを赤外線透過フィルタ３に透
過させて赤外線検出部２に吸収させることができ、赤外
線検出部２の薄膜抵抗体２ｂの抵抗値の変化を電極２
ａ、２ａに接続された信号処理回路６を通じて検出でき
ることとなる。赤外線透過フィルタ３が赤外線検出部２
上に重ねて設けられているから、その視野角も広くな
る。而して、上記構成では、相互に重ね合わされた赤外
線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱伝導が発生
するものの、それよりも多大な熱発散を生じさせる赤外
線検出部２から半導体基板１への熱伝導が熱分離空間部
５によって抑制された状態にあるため、トータル的にみ
れば、赤外線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱
伝導量は極僅かなものとなり、赤外線吸収による赤外線
検出部２の温度変化に大きな支障を生じさせない。ま
た、熱分離空間部５によって赤外線検出部２や赤外線透
過フィルタ３の部位が半導体基板１と熱分離されている
ことにより、これら赤外線検出部２の部位全体における
見かけ上の熱容量は縮小される。従って、結局は、赤外
線検出部２が赤外線吸収に対応した迅速な温度を行うこ
ととなって、赤外線検出の応答速度を良好にでき、その
応答性能を非常に優れたものにできる。尚、半導体基板
１に信号処理回路６を設けたことにより、当該信号処理
回路６が赤外線検出部２等とともにワンチップに集積さ
れ、その取扱いに利便であり、また赤外線検出部２等の
一連の製造過程において信号処理回路６の製造が能率良
く行える。しかも、赤外線検出部２と信号処理回路６と
の配線距離を短くできるために、信号の減衰や雑音の侵
入を少なくでき、赤外線検出性能を一層向上させること
が可能である。
【００１０】図４は本発明の他の実施例に係る赤外線検
出素子Ａａを示す斜視図、図５はその要部断面図である
（但し図１乃至図３で示した実施例と同一部位は同一符
号で示している）。当該赤外線検出素子Ａａは、半導体
基板１表面の絶縁膜４の所定位置にスリット（孔）７を
複数箇所設けて、当該スリット７からエッチング液を注
入することにより、半導体基板１の表面側の一部を除去
して熱分離空間部５ａを形成したものである。また、か
かるスリット７は、例えば図６に示すように、その平面
形状をカンチレバーの如き形状のものに形成してもよ
い。本発明では、このようにスリット７を利用して熱分
離空間部５ａを形成した場合であっても、赤外線検出部
２と半導体基板１との相互間の熱伝導が抑制でき、上記
実施例と同様に赤外線検出の応答性を良好にできる。ま
た、赤外線検出素子Ａａでは、上下二枚の電極２ａ、２
ａで薄膜抵抗体２ｂを挟み込む構造としているが、かか
る電極構造であっても構わない。
出素子Ａａを示す斜視図、図５はその要部断面図である
（但し図１乃至図３で示した実施例と同一部位は同一符
号で示している）。当該赤外線検出素子Ａａは、半導体
基板１表面の絶縁膜４の所定位置にスリット（孔）７を
複数箇所設けて、当該スリット７からエッチング液を注
入することにより、半導体基板１の表面側の一部を除去
して熱分離空間部５ａを形成したものである。また、か
かるスリット７は、例えば図６に示すように、その平面
形状をカンチレバーの如き形状のものに形成してもよ
い。本発明では、このようにスリット７を利用して熱分
離空間部５ａを形成した場合であっても、赤外線検出部
２と半導体基板１との相互間の熱伝導が抑制でき、上記
実施例と同様に赤外線検出の応答性を良好にできる。ま
た、赤外線検出素子Ａａでは、上下二枚の電極２ａ、２
ａで薄膜抵抗体２ｂを挟み込む構造としているが、かか
る電極構造であっても構わない。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る赤外線検出
素子によれば、赤外線透過フィルタを基板表面に設けた
赤外線検出部上に形成しているために、これら各部を従
来のように多数の部品を用いて煩雑な構造に組み立てる
必要がなく、簡易な製造手段で全体を小型に製作でき又
赤外線検出の視野角も広く確保できる効果が得られる一
方で、熱分離空間部の形成により赤外線検出部から基板
への熱伝導を抑制し、又赤外線検出部における見かけ上
の熱容量を小さくでき、赤外線検出の応答性能をも向上
させ得るという格別な効果が得られる。
素子によれば、赤外線透過フィルタを基板表面に設けた
赤外線検出部上に形成しているために、これら各部を従
来のように多数の部品を用いて煩雑な構造に組み立てる
必要がなく、簡易な製造手段で全体を小型に製作でき又
赤外線検出の視野角も広く確保できる効果が得られる一
方で、熱分離空間部の形成により赤外線検出部から基板
への熱伝導を抑制し、又赤外線検出部における見かけ上
の熱容量を小さくでき、赤外線検出の応答性能をも向上
させ得るという格別な効果が得られる。
【図１】本発明に係る赤外線検出素子の一実施例を示す
斜視図。
斜視図。
【図２】本発明に係る赤外線検出素子の電極の構成の一
例を示す平面図。
例を示す平面図。
【図３】本発明に係る赤外線検出素子の製造工程の一例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図４】本発明に係る赤外線検出素子の他の実施例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図５】本発明に係る赤外線検出素子の他の実施例の要
部断面図。
部断面図。
【図６】熱分離空間部を形成するためのスリットの他の
形態の例を示す要部平面図。
形態の例を示す要部平面図。
【図７】従来の赤外線検出装置の一例を示す要部断面
図。
図。
１ 半導体基板 ２ 赤外線検出部 ２ａ 電極 ２ｂ 薄膜抵抗体 ２ｃ 赤外線吸収膜 ３ 赤外線透過フィルタ ４ 絶縁膜 ５，５ａ 熱分離空間部 ６ 信号処理部 ７ スリット Ａ，Ａａ 赤外線検出素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、赤外線透過フィルタ３ｅをキャップ２２
の開口部２３の形状に合わせた微細な形状に切り出し、
これをキャップ２２の開口部２３へ接着剤で貼付ける必
要がある等、その組立工程が多くなり、その製造コスト
が高くなる欠点があった。また、上記従来のものでは、
各部品の組立作業性等の制約から、赤外線透過フィルタ
３ｅと赤外線検出チップ２１とをある程度離しておく必
要があるために、これらの全体構造が嵩張り、また視野
角θが狭くなるという欠点もあった。尚、これらの欠点
を解消する手段としては、赤外線検出チップ２１の表面
に赤外線透過フィルタ３ｅを直接重ね合わせることも考
えられる。ところが、上記従来の構造において、これら
両者を単に重ね合わせただけでは、赤外線検出チップ２
１からステム２０側への熱伝導以外として、赤外線検出
チップ２１から赤外線透過フィルタ３ｅへの熱伝導も加
わるために、赤外線吸収に応じた赤外線検出チップ２１
の温度変化が鈍くなって、赤外線検出の感度が低下す
る。また、赤外線検出部位全体の見かけ上の熱容量が増
加することにも原因して応答性が一層悪化するという難
点がある。それ故、本発明は、簡易に且つ小型に製造で
きて、視野角を広く確保でき、しかも赤外線検出の応答
性に優れた赤外線検出素子を提供することを、その目的
とする。
来のものでは、赤外線透過フィルタ３ｅをキャップ２２
の開口部２３の形状に合わせた微細な形状に切り出し、
これをキャップ２２の開口部２３へ接着剤で貼付ける必
要がある等、その組立工程が多くなり、その製造コスト
が高くなる欠点があった。また、上記従来のものでは、
各部品の組立作業性等の制約から、赤外線透過フィルタ
３ｅと赤外線検出チップ２１とをある程度離しておく必
要があるために、これらの全体構造が嵩張り、また視野
角θが狭くなるという欠点もあった。尚、これらの欠点
を解消する手段としては、赤外線検出チップ２１の表面
に赤外線透過フィルタ３ｅを直接重ね合わせることも考
えられる。ところが、上記従来の構造において、これら
両者を単に重ね合わせただけでは、赤外線検出チップ２
１からステム２０側への熱伝導以外として、赤外線検出
チップ２１から赤外線透過フィルタ３ｅへの熱伝導も加
わるために、赤外線吸収に応じた赤外線検出チップ２１
の温度変化が鈍くなって、赤外線検出の感度が低下す
る。また、赤外線検出部位全体の見かけ上の熱容量が増
加することにも原因して応答性が一層悪化するという難
点がある。それ故、本発明は、簡易に且つ小型に製造で
きて、視野角を広く確保でき、しかも赤外線検出の応答
性に優れた赤外線検出素子を提供することを、その目的
とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】上記構成の赤外線検出素子Ａは、半導体基
板１の片面側に赤外線検出部２や赤外線透過フィルタ３
等が集積された半導体チップとして構成されたものであ
り、そのサイズを非常に小さくできるものである。次い
で、その使用に際しては、半導体基板１の上方から入射
する光線のうち赤外線のみを赤外線透過フィルタ３に透
過させて赤外線検出部２に吸収させることができ、赤外
線検出部２の薄膜抵抗体２ｂの抵抗値の変化を電極２
ａ、２ａに接続された信号処理回路６を通じて検出でき
ることとなる。赤外線透過フィルタ３が赤外線検出部２
上に重ねて設けられているから、その視野角も広くな
る。而して、上記構成では、相互に重ね合わされた赤外
線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱伝導が発生
するものの、それよりも多大な熱発散を生じさせる赤外
線検出部２から半導体基板１への熱伝導が熱分離空間部
５によって抑制された状態にあるため、トータル的にみ
れば、赤外線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱
伝導量は極僅かなものとなり、赤外線吸収による赤外線
検出部２の温度変化に大きな支障を生じさせない。ま
た、熱分離空間部５によって赤外線検出部２や赤外線透
過フィルタ３の部位が半導体基板１と熱分離されている
ことにより、これら赤外線検出部２の部位全体における
見かけ上の熱容量は縮小される。従って、結局は、赤外
線検出部２が赤外線吸収に対応した迅速な温度上昇を行
うこととなって、赤外線検出の応答速度を良好にでき、
その応答性能を非常に優れたものにできる。尚、半導体
基板１に信号処理回路６を設けたことにより、当該信号
処理回路６が赤外線検出部２等とともにワンチップに集
積され、その取扱いに利便であり、また赤外線検出部２
等の一連の製造過程において信号処理回路６の製造が能
率良く行える。しかも、赤外線検出部２と信号処理回路
６との配線距離を短くできるために、信号の減衰や雑音
の侵入を少なくでき、赤外線検出性能を一層向上させる
ことが可能である。
板１の片面側に赤外線検出部２や赤外線透過フィルタ３
等が集積された半導体チップとして構成されたものであ
り、そのサイズを非常に小さくできるものである。次い
で、その使用に際しては、半導体基板１の上方から入射
する光線のうち赤外線のみを赤外線透過フィルタ３に透
過させて赤外線検出部２に吸収させることができ、赤外
線検出部２の薄膜抵抗体２ｂの抵抗値の変化を電極２
ａ、２ａに接続された信号処理回路６を通じて検出でき
ることとなる。赤外線透過フィルタ３が赤外線検出部２
上に重ねて設けられているから、その視野角も広くな
る。而して、上記構成では、相互に重ね合わされた赤外
線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱伝導が発生
するものの、それよりも多大な熱発散を生じさせる赤外
線検出部２から半導体基板１への熱伝導が熱分離空間部
５によって抑制された状態にあるため、トータル的にみ
れば、赤外線検出部２から赤外線透過フィルタ３への熱
伝導量は極僅かなものとなり、赤外線吸収による赤外線
検出部２の温度変化に大きな支障を生じさせない。ま
た、熱分離空間部５によって赤外線検出部２や赤外線透
過フィルタ３の部位が半導体基板１と熱分離されている
ことにより、これら赤外線検出部２の部位全体における
見かけ上の熱容量は縮小される。従って、結局は、赤外
線検出部２が赤外線吸収に対応した迅速な温度上昇を行
うこととなって、赤外線検出の応答速度を良好にでき、
その応答性能を非常に優れたものにできる。尚、半導体
基板１に信号処理回路６を設けたことにより、当該信号
処理回路６が赤外線検出部２等とともにワンチップに集
積され、その取扱いに利便であり、また赤外線検出部２
等の一連の製造過程において信号処理回路６の製造が能
率良く行える。しかも、赤外線検出部２と信号処理回路
６との配線距離を短くできるために、信号の減衰や雑音
の侵入を少なくでき、赤外線検出性能を一層向上させる
ことが可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】追加
【補正内容】
【図６】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】追加
【補正内容】
【図７】
Claims (1)
- 【請求項１】基板の片面上に赤外線検出部と赤外線透過
フィルタとを上下に重合して形成し、前記赤外線検出部
の下方には、赤外線検出部と基板との相互間の熱伝導を
抑制する熱分離空間部を形成していることを特徴とする
赤外線検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30987391A JPH085452A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 赤外線検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30987391A JPH085452A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 赤外線検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085452A true JPH085452A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=17998331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30987391A Withdrawn JPH085452A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 赤外線検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085452A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006184151A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | 赤外線センサー |
| JP2007294764A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品およびその製造方法 |
| JP2013525795A (ja) * | 2010-04-28 | 2013-06-20 | エル−３ コミュニケーションズ コーポレーション | 光学的に遷移する熱検出器構造 |
| JP2022551043A (ja) * | 2020-09-02 | 2022-12-07 | テーデーカー エレクトロニクス アーゲー | センサ素子及びセンサ素子を製造する方法 |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP30987391A patent/JPH085452A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006184151A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | 赤外線センサー |
| JP2007294764A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品およびその製造方法 |
| JP2013525795A (ja) * | 2010-04-28 | 2013-06-20 | エル−３ コミュニケーションズ コーポレーション | 光学的に遷移する熱検出器構造 |
| US9000373B2 (en) | 2010-04-28 | 2015-04-07 | L-3 Communications Corporation | Optically transitioning thermal detector structures |
| JP2022551043A (ja) * | 2020-09-02 | 2022-12-07 | テーデーカー エレクトロニクス アーゲー | センサ素子及びセンサ素子を製造する方法 |
| JP2024012570A (ja) * | 2020-09-02 | 2024-01-30 | テーデーカー エレクトロニクス アーゲー | センサ素子及びセンサ素子を製造する方法 |
| US12320716B2 (en) | 2020-09-02 | 2025-06-03 | Tdk Electronics Ag | Sensor element and method for producing a sensor element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |