JPH1078351A - 熱型赤外線センサ及びイメージセンサ - Google Patents
熱型赤外線センサ及びイメージセンサInfo
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- JPH1078351A JPH1078351A JP8234174A JP23417496A JPH1078351A JP H1078351 A JPH1078351 A JP H1078351A JP 8234174 A JP8234174 A JP 8234174A JP 23417496 A JP23417496 A JP 23417496A JP H1078351 A JPH1078351 A JP H1078351A
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- infrared sensor
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- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 受光部をシリコン基板より浮かすことができ
ると共に、この受光部の薄くして熱容量を小さくでき、
且つ、高感度の熱型赤外線センサ及びイメージセンサを
提供する。 【解決手段】 ショットキーバリアダイオード３を有す
る受光部４が、シリコン基板１上に一定の間隙を持って
架橋構造に形成され、前記ショットキーバリアダイオー
ド３は、薄膜半導体１０と、該薄膜半導体１０上に形成
された金属もしくは金属シリサイド薄膜１１とを有し、
前記薄膜半導体１０の下側に薄膜導電体９が形成され
た。
ると共に、この受光部の薄くして熱容量を小さくでき、
且つ、高感度の熱型赤外線センサ及びイメージセンサを
提供する。 【解決手段】 ショットキーバリアダイオード３を有す
る受光部４が、シリコン基板１上に一定の間隙を持って
架橋構造に形成され、前記ショットキーバリアダイオー
ド３は、薄膜半導体１０と、該薄膜半導体１０上に形成
された金属もしくは金属シリサイド薄膜１１とを有し、
前記薄膜半導体１０の下側に薄膜導電体９が形成され
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高感度の赤外線
検出を行うことができる熱型赤外線センサ及びイメージ
センサに関するものである。
検出を行うことができる熱型赤外線センサ及びイメージ
センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、熱型赤外線センサは、次のよ
うな原理で赤外線を検出している。すなわち、観測対象
物質から放射される赤外線を熱型赤外線センサの受光部
に入射させ、この入射させた赤外線により受光部の温度
を変化させる。この受光部の温度変化は、センサの型に
より異なるが電気抵抗、発電量等の変化により電気的に
読み出される。このため、赤外線の入射強度は、電気信
号として検出することができる。
うな原理で赤外線を検出している。すなわち、観測対象
物質から放射される赤外線を熱型赤外線センサの受光部
に入射させ、この入射させた赤外線により受光部の温度
を変化させる。この受光部の温度変化は、センサの型に
より異なるが電気抵抗、発電量等の変化により電気的に
読み出される。このため、赤外線の入射強度は、電気信
号として検出することができる。
【０００３】かかる熱型赤外線センサとしては、シリコ
ン基板に不純物を拡散して形成したＰＮ接合を利用した
ＰＮ接合型や、シリコン基板と金属膜のショットキー接
合を利用するショットキー接合型（特開平５ー４００６
４号公報参照）がある。
ン基板に不純物を拡散して形成したＰＮ接合を利用した
ＰＮ接合型や、シリコン基板と金属膜のショットキー接
合を利用するショットキー接合型（特開平５ー４００６
４号公報参照）がある。
【０００４】このような熱型赤外線センサは、微弱な赤
外線入射に対しても受光部の温度変化が大きくなるよう
にして感度を向上させるため、基板に対して受光部を断
熱構造とするのが望ましい。
外線入射に対しても受光部の温度変化が大きくなるよう
にして感度を向上させるため、基板に対して受光部を断
熱構造とするのが望ましい。
【０００５】かかる断熱構造としては、受光部の真下の
基板をエッチング除去し、基板と受光部を分離する第１
の構造や、受光部を基板に対して架橋構造により支持し
て基板から浮かした状態とする第２の構造が考えられる
（公知ではない）。
基板をエッチング除去し、基板と受光部を分離する第１
の構造や、受光部を基板に対して架橋構造により支持し
て基板から浮かした状態とする第２の構造が考えられる
（公知ではない）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ショットキーバリアダイオードを用いた熱型赤外線セン
サにあっては、通常は、単結晶のシリコン基板上に金属
膜が形成されているため、上記第１の構造案のように、
受光部の真下の基板をエッチング除去するのが極めて難
しい。
ショットキーバリアダイオードを用いた熱型赤外線セン
サにあっては、通常は、単結晶のシリコン基板上に金属
膜が形成されているため、上記第１の構造案のように、
受光部の真下の基板をエッチング除去するのが極めて難
しい。
【０００７】そこで、第２の構造案を採用しようとする
と、架橋構造を形成するのは、単結晶では難しく、多結
晶シリコンで架橋構造を形成し、この多結晶シリコン上
に金属膜を形成してショットキーバリアダイオードを形
成するようにしているため、以下のような問題がある。
と、架橋構造を形成するのは、単結晶では難しく、多結
晶シリコンで架橋構造を形成し、この多結晶シリコン上
に金属膜を形成してショットキーバリアダイオードを形
成するようにしているため、以下のような問題がある。
【０００８】すなわち、ショットキーバリアダイオード
を形成する多結晶シリコンの抵抗が低い場合、すなわ
ち、結晶中の不純物が高濃度に添加されている場合（不
純物濃度が１０19ｃｍー3以上の時）には、多結晶シリコ
ンは縮退状態となり金属或いは金属シリサイド膜との界
面にショットキーバリアを形成することができず、熱型
赤外線センサは温度に対する感度を失ってしまう。
を形成する多結晶シリコンの抵抗が低い場合、すなわ
ち、結晶中の不純物が高濃度に添加されている場合（不
純物濃度が１０19ｃｍー3以上の時）には、多結晶シリコ
ンは縮退状態となり金属或いは金属シリサイド膜との界
面にショットキーバリアを形成することができず、熱型
赤外線センサは温度に対する感度を失ってしまう。
【０００９】この多結晶シリコンの不純物濃度に対する
熱型赤外線センサの温度抵抗変化率βの変化は、図１０
に示すように、不純物濃度が低下するに従い上昇する傾
向にある。この温度抵抗変化率βは、式１により求めら
れる。
熱型赤外線センサの温度抵抗変化率βの変化は、図１０
に示すように、不純物濃度が低下するに従い上昇する傾
向にある。この温度抵抗変化率βは、式１により求めら
れる。
【００１０】
【数１】 熱型赤外線センサに定電圧を印加しているとき、Ｉ1は
素子温度Ｔ1の時にショットキーバリアダイオードを流
れる電流、Ｉ2は素子温度Ｔ2の時にショットキーバリア
ダイオードを流れる電流である。
素子温度Ｔ1の時にショットキーバリアダイオードを流
れる電流、Ｉ2は素子温度Ｔ2の時にショットキーバリア
ダイオードを流れる電流である。
【００１１】してみれば、高感度の熱型赤外線センサを
実現させるためには、低不純物濃度すなわち高抵抗の多
結晶シリコンを用いる必要がある。
実現させるためには、低不純物濃度すなわち高抵抗の多
結晶シリコンを用いる必要がある。
【００１２】しかし、多結晶シリコンが高抵抗の場合、
熱型赤外線センサに高抵抗が直列に入るため、温度変化
による熱型赤外線センサの出力がぼけてしまう、という
問題がある。
熱型赤外線センサに高抵抗が直列に入るため、温度変化
による熱型赤外線センサの出力がぼけてしまう、という
問題がある。
【００１３】このように多結晶シリコン上に熱型赤外線
センサを形成する場合、多結晶シリコンの不純物濃度に
より特性が大きく左右され、高感度の熱型赤外線センサ
を実現することが困難である。
センサを形成する場合、多結晶シリコンの不純物濃度に
より特性が大きく左右され、高感度の熱型赤外線センサ
を実現することが困難である。
【００１４】また、熱型赤外線センサの受光部は熱容量
が小さいほど赤外線検出感度が高くなるため、多結晶シ
リコン層を薄くするのが望ましい。しかし、多結晶シリ
コンの不純物濃度が低いとショットキーバリアダイオー
ド周囲に形成されているガードリングの不純物拡散が深
く拡散されてしまう。このとき、多結晶シリコン層が薄
いとガードリング拡散層が多結晶シリコン層の底まで達
してしまい、熱型赤外線センサの電気的特性を読み出せ
なくなる。従って、多結晶シリコン層を薄くできず、受
光部の熱容量を小さくすることができない、という問題
がある。
が小さいほど赤外線検出感度が高くなるため、多結晶シ
リコン層を薄くするのが望ましい。しかし、多結晶シリ
コンの不純物濃度が低いとショットキーバリアダイオー
ド周囲に形成されているガードリングの不純物拡散が深
く拡散されてしまう。このとき、多結晶シリコン層が薄
いとガードリング拡散層が多結晶シリコン層の底まで達
してしまい、熱型赤外線センサの電気的特性を読み出せ
なくなる。従って、多結晶シリコン層を薄くできず、受
光部の熱容量を小さくすることができない、という問題
がある。
【００１５】そこで、この発明は、受光部をシリコン基
板より浮かすことができると共に、この受光部の薄くし
て熱容量を小さくでき、且つ、高感度の熱型赤外線セン
サ及びイメージセンサを提供することを課題としてい
る。
板より浮かすことができると共に、この受光部の薄くし
て熱容量を小さくでき、且つ、高感度の熱型赤外線セン
サ及びイメージセンサを提供することを課題としてい
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、ショットキーバリアダ
イオードを有する受光部が、シリコン基板上に一定の間
隙を持って架橋構造に形成され、前記ショットキーバリ
アダイオードは、薄膜半導体と、該薄膜半導体上に形成
された金属もしくは金属シリサイド薄膜とを有し、前記
薄膜半導体の下側に薄膜導電体が形成された熱型赤外線
センサとしたことを特徴とする。
めに、請求項１に記載の発明は、ショットキーバリアダ
イオードを有する受光部が、シリコン基板上に一定の間
隙を持って架橋構造に形成され、前記ショットキーバリ
アダイオードは、薄膜半導体と、該薄膜半導体上に形成
された金属もしくは金属シリサイド薄膜とを有し、前記
薄膜半導体の下側に薄膜導電体が形成された熱型赤外線
センサとしたことを特徴とする。
【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１の構成
に加え、前記薄膜導電体は、高不純物濃度薄膜シリコン
半導体からなっていることを特徴とすることを特徴とす
る。
に加え、前記薄膜導電体は、高不純物濃度薄膜シリコン
半導体からなっていることを特徴とすることを特徴とす
る。
【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項２の構成
に加え、前記薄膜半導体の不純物濃度が１０16〜１０18
ｃｍー3で、前記薄膜導電体の不純物濃度が１０19〜１
０22ｃｍー3であることを特徴とする。
に加え、前記薄膜半導体の不純物濃度が１０16〜１０18
ｃｍー3で、前記薄膜導電体の不純物濃度が１０19〜１
０22ｃｍー3であることを特徴とする。
【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜半導体の厚
さが、０．１μｍ〜０．５μｍであることを特徴とす
る。
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜半導体の厚
さが、０．１μｍ〜０．５μｍであることを特徴とす
る。
【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜導電体と電
気的接続を取るためのコンタクト部が、前記薄膜半導体
に不純物を拡散することにより形成されて前記薄膜導電
体に接続されていることを特徴とする。
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜導電体と電
気的接続を取るためのコンタクト部が、前記薄膜半導体
に不純物を拡散することにより形成されて前記薄膜導電
体に接続されていることを特徴とする。
【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜半導体が多
結晶シリコンであることを特徴とする。
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜半導体が多
結晶シリコンであることを特徴とする。
【００２２】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜半導体がア
モルファスシリコンであることを特徴とする。
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜半導体がア
モルファスシリコンであることを特徴とする。
【００２３】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜導電体が多
結晶シリコンであることを特徴とする。
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜導電体が多
結晶シリコンであることを特徴とする。
【００２４】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至７
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜導電体がア
モルファスシリコンであることを特徴とする。
の何れか一つに記載の構成に加え、前記薄膜導電体がア
モルファスシリコンであることを特徴とする。
【００２５】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
９の何れか一つに記載された熱型赤外線センサが多数配
列され、各熱型赤外線センサからの信号により、観測対
象物の各位置からの赤外線の光強度を測定するイメージ
センサとしたことを特徴とする。
９の何れか一つに記載された熱型赤外線センサが多数配
列され、各熱型赤外線センサからの信号により、観測対
象物の各位置からの赤外線の光強度を測定するイメージ
センサとしたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２７】図１乃至図８には、この発明の実施の形態
を示す。
を示す。
【００２８】まず構成について説明すると、図１中符号
１はシリコン基板で、このシリコン基板１上には、赤外
線反射膜としてのＴｉ反射膜２が、ショットキーバリア
ダイオード３を有する受光部４の下方位置に配設されて
いる。そして、このシリコン基板１及びＴｉ反射膜２上
には、シリコン窒化膜６が形成され、更に、この窒化膜
６上には、その受光部４をシリコン基板１から浮き上が
らせるように、シリコン窒化膜７が架橋構造に形成さ
れ、シリコン窒化膜６との間には、間隙Ｃが形成されて
いる。
１はシリコン基板で、このシリコン基板１上には、赤外
線反射膜としてのＴｉ反射膜２が、ショットキーバリア
ダイオード３を有する受光部４の下方位置に配設されて
いる。そして、このシリコン基板１及びＴｉ反射膜２上
には、シリコン窒化膜６が形成され、更に、この窒化膜
６上には、その受光部４をシリコン基板１から浮き上が
らせるように、シリコン窒化膜７が架橋構造に形成さ
れ、シリコン窒化膜６との間には、間隙Ｃが形成されて
いる。
【００２９】この架橋構造上に形成された受光部４は、
このシリコン窒化膜７上に、多結晶シリコンからなる薄
膜導電体９が、この上側に同じく多結晶シリコンからな
る薄膜半導体１０が形成されている。この薄膜半導体１
０は、低不純物濃度で高抵抗に形成される一方、薄膜導
電体９は、高不純物濃度で低抵抗に形成されている。そ
して、この薄膜半導体１０の上側に、この半導体１０と
でショットキーバリアダイオード３を構成する金属シリ
サイド膜１１が形成されている。また、この金属シリサ
イド膜１１以外の薄膜半導体１０を覆うように、シリコ
ン酸化膜１２が形成されている。
このシリコン窒化膜７上に、多結晶シリコンからなる薄
膜導電体９が、この上側に同じく多結晶シリコンからな
る薄膜半導体１０が形成されている。この薄膜半導体１
０は、低不純物濃度で高抵抗に形成される一方、薄膜導
電体９は、高不純物濃度で低抵抗に形成されている。そ
して、この薄膜半導体１０の上側に、この半導体１０と
でショットキーバリアダイオード３を構成する金属シリ
サイド膜１１が形成されている。また、この金属シリサ
イド膜１１以外の薄膜半導体１０を覆うように、シリコ
ン酸化膜１２が形成されている。
【００３０】そして、シリコン酸化膜１２の下側の前記
薄膜半導体１０には、金属シリサイド膜１１の周縁部と
対応してガードリング１３が形成されると共に、このガ
ードリング１３の外側にコンタクト部１５がＡｓ+の熱
拡散により形成されている。
薄膜半導体１０には、金属シリサイド膜１１の周縁部と
対応してガードリング１３が形成されると共に、このガ
ードリング１３の外側にコンタクト部１５がＡｓ+の熱
拡散により形成されている。
【００３１】このコンタクト部１５及び前記ガードリン
グ１３が、シリコン酸化膜１２に形成されたコンタクト
ホール１２ａを介してそれぞれ、Ｔｉ配線層１６に接続
されている。また、このＴｉ配線層１６とシリコン基板
１とは、シリコン窒化膜６に形成されたコンタクトホー
ル６ａを介して接続されている。
グ１３が、シリコン酸化膜１２に形成されたコンタクト
ホール１２ａを介してそれぞれ、Ｔｉ配線層１６に接続
されている。また、このＴｉ配線層１６とシリコン基板
１とは、シリコン窒化膜６に形成されたコンタクトホー
ル６ａを介して接続されている。
【００３２】さらに、これらが架橋構造全体が、表面保
護膜兼赤外線吸収膜としてのシリコン窒化膜１７で覆わ
れている。
護膜兼赤外線吸収膜としてのシリコン窒化膜１７で覆わ
れている。
【００３３】次に、かかる構造の熱型赤外線センサの製
造工程について説明する。
造工程について説明する。
【００３４】通常の半導体プロセスにより読出し回路を
作成したシリコン基板１上に赤外線反射膜としてＴｉ反
射膜２を０．５μｍ成長させる。続いて、ドライエッチ
ングにより受光部４以外のＴｉ反射膜２をエッチングす
る。次に、シリコン窒化膜６を０．１μｍ形成し、その
上に、スピン・オン・ガラス２０（以下「ＳＯＧ膜２
０」という）を塗布して焼成する（図２参照）。
作成したシリコン基板１上に赤外線反射膜としてＴｉ反
射膜２を０．５μｍ成長させる。続いて、ドライエッチ
ングにより受光部４以外のＴｉ反射膜２をエッチングす
る。次に、シリコン窒化膜６を０．１μｍ形成し、その
上に、スピン・オン・ガラス２０（以下「ＳＯＧ膜２
０」という）を塗布して焼成する（図２参照）。
【００３５】次いで、レジスト２１をパターニングし、
受光部４領域以外のＳＯＧ膜２０をドライエッチング法
によりエッチングする（図３参照）。
受光部４領域以外のＳＯＧ膜２０をドライエッチング法
によりエッチングする（図３参照）。
【００３６】そして、図３に示すＳＯＧ膜２０の周縁部
に、更に、ＳＯＧ膜２０を塗布して焼成し、このセンサ
表面上の段差を小さくするようにし、続いて、ドライエ
ッチング法によりパターニングする（図４参照）。な
お、ここで形成されたＳＯＧ膜２０が後に除去されるこ
とにより、前述の間隙Ｃが形成されるようになってい
る。
に、更に、ＳＯＧ膜２０を塗布して焼成し、このセンサ
表面上の段差を小さくするようにし、続いて、ドライエ
ッチング法によりパターニングする（図４参照）。な
お、ここで形成されたＳＯＧ膜２０が後に除去されるこ
とにより、前述の間隙Ｃが形成されるようになってい
る。
【００３７】次いで、シリコン窒化膜７を０．３μｍ形
成してパターニングし、続いて、抵抗率１×１０ー3Ωｃ
ｍ（不純物濃度：１×１０20ｃｍー3）のＮ型多結晶シリ
コンである薄膜導電体９をＣＶＤ法により０．５μｍ形
成し、この上に抵抗率１×１０4Ωｃｍ（不純物濃度：
１×１０18ｃｍー3）のＮ型多結晶シリコンである薄膜半
導体１０をＣＶＤ法により０．３μｍ形成する。更に、
熱酸化により多結晶シリコン１の表面にシリコン酸化膜
１２を０．１μｍ成長させる（図５参照）。
成してパターニングし、続いて、抵抗率１×１０ー3Ωｃ
ｍ（不純物濃度：１×１０20ｃｍー3）のＮ型多結晶シリ
コンである薄膜導電体９をＣＶＤ法により０．５μｍ形
成し、この上に抵抗率１×１０4Ωｃｍ（不純物濃度：
１×１０18ｃｍー3）のＮ型多結晶シリコンである薄膜半
導体１０をＣＶＤ法により０．３μｍ形成する。更に、
熱酸化により多結晶シリコン１の表面にシリコン酸化膜
１２を０．１μｍ成長させる（図５参照）。
【００３８】その後、薄膜半導体１０上のショットキー
バリアダイオード３形成領域の周囲にイオン注入法によ
り、Ｂ+を５×１０15ｃｍー2注入してガードリング１３
を形成する。このガードリング１３は、ショットキーバ
リアダイオード３とのコンタクトを取る。さらに、同様
にして、薄膜導電体９とコンタクトを取るためにイオン
注入法によりＮ+領域にＡｓ+を３×１０15ｃｍー2注入
し、９００℃で１時間の熱拡散を行うことにより、コン
タクト部１５を形成する。その後、ショットキーバリア
ダイオード３形成領域以外をレジスト（図示省略）で覆
い、ウエットエッチングにより露出しているシリコン酸
化膜１２を除去する。続いて、ショットキーバリアダイ
オード３の金属電極となる白金の金属シリサイド膜１１
を０．０１μｍ形成する。この金属シリサイド膜１１は
レジスト除去によるリフトオフにより受光部４以外を除
去する（図６参照）。
バリアダイオード３形成領域の周囲にイオン注入法によ
り、Ｂ+を５×１０15ｃｍー2注入してガードリング１３
を形成する。このガードリング１３は、ショットキーバ
リアダイオード３とのコンタクトを取る。さらに、同様
にして、薄膜導電体９とコンタクトを取るためにイオン
注入法によりＮ+領域にＡｓ+を３×１０15ｃｍー2注入
し、９００℃で１時間の熱拡散を行うことにより、コン
タクト部１５を形成する。その後、ショットキーバリア
ダイオード３形成領域以外をレジスト（図示省略）で覆
い、ウエットエッチングにより露出しているシリコン酸
化膜１２を除去する。続いて、ショットキーバリアダイ
オード３の金属電極となる白金の金属シリサイド膜１１
を０．０１μｍ形成する。この金属シリサイド膜１１は
レジスト除去によるリフトオフにより受光部４以外を除
去する（図６参照）。
【００３９】その後、図示省略のレジストでパターニン
グ後、ドライエッチング法によりシリコン基板１とショ
ットキーバリアダイオード３とのコンタクトを取るため
のコンタクトホール６ａをシリコン窒化膜６に形成する
と共に、このシリコン窒化膜６の、受光部４を支持する
領域以外の受光部４周囲をエッチングする。次に、レジ
スト剥離後、再度レジストをパターニングし、薄膜半導
体１０上のシリコン酸化膜１２をドライエッチングによ
りパターニングし、コンタクトホール１２ａを形成す
る。そして、Ｔｉ配線層１６を０．５μｍ成長させ、各
コンタクトホール６ａ,１２ａ間で連続するようにパタ
ーニングする（図７参照）。
グ後、ドライエッチング法によりシリコン基板１とショ
ットキーバリアダイオード３とのコンタクトを取るため
のコンタクトホール６ａをシリコン窒化膜６に形成する
と共に、このシリコン窒化膜６の、受光部４を支持する
領域以外の受光部４周囲をエッチングする。次に、レジ
スト剥離後、再度レジストをパターニングし、薄膜半導
体１０上のシリコン酸化膜１２をドライエッチングによ
りパターニングし、コンタクトホール１２ａを形成す
る。そして、Ｔｉ配線層１６を０．５μｍ成長させ、各
コンタクトホール６ａ,１２ａ間で連続するようにパタ
ーニングする（図７参照）。
【００４０】次に、表面保護膜兼赤外線吸収膜としてシ
リコン窒化膜１７を０．３μｍ形成し、パターニングす
る（図８参照）。
リコン窒化膜１７を０．３μｍ形成し、パターニングす
る（図８参照）。
【００４１】そして、図示省略のレジストにより受光部
４形成領域以外を覆い、ウエットエッチング法により、
架橋構造の側方に形成された開口を介してシリコン窒化
膜７の下のＳＯＧ膜２０を除去して、ここに間隙Ｃを形
成することにより、受光部４を架橋構造により浮き上が
らせて成形を完了する（図１参照）。
４形成領域以外を覆い、ウエットエッチング法により、
架橋構造の側方に形成された開口を介してシリコン窒化
膜７の下のＳＯＧ膜２０を除去して、ここに間隙Ｃを形
成することにより、受光部４を架橋構造により浮き上が
らせて成形を完了する（図１参照）。
【００４２】このような熱型赤外線センサにあっては、
受光部４の下に間隙Ｃを設けて架橋構造とすると共に、
この受光部４を薄型化することにより、熱容量を小さく
することができ、高感度化が図られる。
受光部４の下に間隙Ｃを設けて架橋構造とすると共に、
この受光部４を薄型化することにより、熱容量を小さく
することができ、高感度化が図られる。
【００４３】すなわち、この発明では、多結晶の低抵抗
の薄膜導電体９と高抵抗の薄膜半導体１０とを用いるこ
とにより、簡単に架橋構造を形成できる。しかも、その
ように２重構造とすることにより、高抵抗の薄膜半導体
１０と金属シリサイド膜１１との間で高感度のショット
キーバリアを形成することができる。また、このように
高抵抗の薄膜半導体１０を形成しても、この薄膜半導体
１０の下側に低抵抗の薄膜導電体９を設けることによ
り、ショットキーバリアダイオード３と直列に入る抵抗
が小さくなり、高感度の熱型赤外線センサが実現でき
る。
の薄膜導電体９と高抵抗の薄膜半導体１０とを用いるこ
とにより、簡単に架橋構造を形成できる。しかも、その
ように２重構造とすることにより、高抵抗の薄膜半導体
１０と金属シリサイド膜１１との間で高感度のショット
キーバリアを形成することができる。また、このように
高抵抗の薄膜半導体１０を形成しても、この薄膜半導体
１０の下側に低抵抗の薄膜導電体９を設けることによ
り、ショットキーバリアダイオード３と直列に入る抵抗
が小さくなり、高感度の熱型赤外線センサが実現でき
る。
【００４４】また、薄膜半導体１０の不純物濃度が低
く、ガードリング１３が深く拡散しようとしても、ショ
ットキーバリアダイオード３の出力は低抵抗の薄膜導電
体９を介して流れるため、低濃度不純物領域、つまり薄
膜半導体１０を薄くすることができ、上述のように熱容
量を小さくすることができる。
く、ガードリング１３が深く拡散しようとしても、ショ
ットキーバリアダイオード３の出力は低抵抗の薄膜導電
体９を介して流れるため、低濃度不純物領域、つまり薄
膜半導体１０を薄くすることができ、上述のように熱容
量を小さくすることができる。
【００４５】なお、上記実施の形態では、薄膜半導体層
９及び薄膜導電体１０を共に多結晶シリコンで形成して
いるが、多結晶シリコンの代わりにどちらか又は両方と
もアモルファスシリコンを用いることもできる。
９及び薄膜導電体１０を共に多結晶シリコンで形成して
いるが、多結晶シリコンの代わりにどちらか又は両方と
もアモルファスシリコンを用いることもできる。
【００４６】さらに、図９には、この発明の実施の形態
の他の例を示している。
の他の例を示している。
【００４７】すなわち、上記実施の形態の熱型赤外線セ
ンサＡが多数縦横に隣接して所定の関係で配列され、こ
れら熱型赤外線センサＡがそれぞれ水平シフトレジスタ
２３及び垂直シフトレジスタ２４に接続されている。
ンサＡが多数縦横に隣接して所定の関係で配列され、こ
れら熱型赤外線センサＡがそれぞれ水平シフトレジスタ
２３及び垂直シフトレジスタ２４に接続されている。
【００４８】そして、これらシフトレジスタ２３，２４
で走査することにより、各熱型赤外線センサＡから順次
信号を読み取ることにより、観測対象物の各位置からの
赤外線の光強度が測定されることとなる。
で走査することにより、各熱型赤外線センサＡから順次
信号を読み取ることにより、観測対象物の各位置からの
赤外線の光強度が測定されることとなる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、受光部の下に間隙を設けて架橋構造とすると共
に、この受光部を薄型化することにより、熱容量を小さ
くすることができ、高感度化を図ることができる。
れば、受光部の下に間隙を設けて架橋構造とすると共
に、この受光部を薄型化することにより、熱容量を小さ
くすることができ、高感度化を図ることができる。
【００５０】また、請求項５に記載された発明によれ
ば、上記効果に加え、高抵抗の薄膜半導体にコンタクト
部を形成し、低抵抗の薄膜導電体に接続することによ
り、ショットキーバリアダイオードからの信号をより効
果的に出力することができる、という実用上有益な効果
を発揮する。
ば、上記効果に加え、高抵抗の薄膜半導体にコンタクト
部を形成し、低抵抗の薄膜導電体に接続することによ
り、ショットキーバリアダイオードからの信号をより効
果的に出力することができる、という実用上有益な効果
を発揮する。
【図１】この発明の実施の形態に係る熱型赤外線センサ
の断面図である。
の断面図である。
【図２】同実施の形態に係る製造工程を示す断面図であ
る。
る。
【図３】同実施の形態に係る製造工程を示す図２の次の
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図４】同実施の形態に係る製造工程を示す図３の次の
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図５】同実施の形態に係る製造工程を示す図４の次の
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図６】同実施の形態に係る製造工程を示す図５の次の
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図７】同実施の形態に係る製造工程を示す図６の次の
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図８】同実施の形態に係る製造工程を示す図７の次の
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態の他の例を示すイメージ
センサの概略図である。
センサの概略図である。
【図１０】不純物濃度と抵抗温度変化率との関係を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
１ シリコン基板 ３ ショットキーバリアダイオード ４ 受光部 ９ 薄膜導電体 10 薄膜半導体 11 金属シリサイド膜 13 ガードリング 15 コンタクト部 Ｃ 間隙
Claims (10)
- 【請求項１】 ショットキーバリアダイオードを有する
受光部が、シリコン基板上に一定の間隙を持って架橋構
造に形成され、前記ショットキーバリアダイオードは、
薄膜半導体と、該薄膜半導体上に形成された金属もしく
は金属シリサイド薄膜とを有し、前記薄膜半導体の下側
に薄膜導電体が形成されたことを特徴とする熱型赤外線
センサ。 - 【請求項２】 前記薄膜導電体は、高不純物濃度薄膜シ
リコン半導体からなっていることを特徴とする請求項１
記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項３】 前記薄膜半導体の不純物濃度が１０16〜
１０18 ｃｍー3で、前記薄膜導電体の不純物濃度が１０
19〜１０22 ｃｍー3であることを特徴とする請求項２記
載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項４】 前記薄膜半導体の厚さが、０．１μｍ〜
０．５μｍであることを特徴とする請求項１乃至３の何
れか一つに記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項５】 前記薄膜導電体と電気的接続を取るため
のコンタクト部が、前記薄膜半導体に不純物を拡散する
ことにより形成されて前記薄膜導電体に接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の
熱型赤外線センサ。 - 【請求項６】 前記薄膜半導体が多結晶シリコンである
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の
熱型赤外線センサ。 - 【請求項７】 前記薄膜半導体がアモルファスシリコン
であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに
記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項８】 前記薄膜導電体が多結晶シリコンである
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の
熱型赤外線センサ。 - 【請求項９】 前記薄膜導電体がアモルファスシリコン
であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに
記載の熱型赤外線センサ。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れか一つに記載さ
れた熱型赤外線センサが多数配列され、各熱型赤外線セ
ンサからの信号により、観測対象物の各位置からの赤外
線の光強度を測定することを特徴とするイメージセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234174A JPH1078351A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 熱型赤外線センサ及びイメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234174A JPH1078351A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 熱型赤外線センサ及びイメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078351A true JPH1078351A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16966834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8234174A Pending JPH1078351A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 熱型赤外線センサ及びイメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1078351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109911840A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-21 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种mems红外探测器结构 |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP8234174A patent/JPH1078351A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109911840A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-21 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种mems红外探测器结构 |
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