红外阵列传感器的制作方法

文档序号:6987685阅读:292来源:国知局
专利名称:红外阵列传感器的制作方法
技术领域
本发明一般地涉及红外阵列传感器,更特别地,其涉及包括多个像素的红外阵列传感器。
背景技术
在许多地方研究和开发了常规的红外阵列传感器,其通过使用微机械加工技术制成并且包括基础衬底和像素部阵列,该像素部具有位于基础衬底的一个表面侧的红外吸收部(见日本专利申请公开P2001-309122A(下文中称为“专利文件”))。在该专利文件中公开的红外图像传感器包括硅衬底,并且在衬底的表面上形成像素形成区域。传感器元件(例如辐射热计传感器元件)也分别放置在像素形成区域。该专利文件还描述了每个辐射热计传感器元件可以用热电传感器元件或温差电堆传感器元件替代。特别地,每个像素形成区被分成4个区域(下文中称为“分区区域”),并且4个传感器元件分别放置在4个分区区域上。4个传感器元件中的每个均为膜结构,其被布置成覆盖硅衬底表面上形成的下陷部分的开口。该结构包括SiO2薄膜、位于该薄膜上的金属薄膜电阻器(电阻辐射热计)、位于该电阻器上的SiA薄膜(第二 SiA薄膜)和位于第二 SiA 薄膜上的吸收膜。因此,在4个分区区域中形成的每个传感器元件的两端均沿其自身的分区区域的对角线方向延伸。4个传感器元件通过硅衬底表面(下陷部分之间的端面)上的3个导电图案串联连接。因此1个像素的输出是4个传感器元件的总输出,从而可以增加每个像素输出。与每个像素形成区域提供有一个传感器元件的传感器相比,可以降低4个分区区域的每个的热容以及时间常数(热时间常数)。因此,可以增加响应速度。然而在红外图像传感器中,每个像素形成区域被十字形狭缝分隔成4个分区区域,从而每个像素的膜结构的面积因狭缝而减小。因此难以增加传感器的灵敏度。如果增加每个膜结构的厚度尺寸,则可以增加灵敏度,但是响应速度由于每个膜结构热容的增加而降低。相反地,如果每个膜结构的厚度尺寸减小,则响应速度增加,但除增加灵敏度外每个膜结构可能变形,从而由于生产过程中的破裂而导致良品率降低。结构稳定性的降低还可以导致灵敏度的降低。通过沿传感器元件自身的分区区域的对角线方向延伸的两个线性臂,4个分区区域中形成的每个传感器元件由硅衬底支承。因此,每个膜结构可因外力(例如震动等)而变形。

发明内容
本发明的一个目的是除改善响应速度和灵敏度外,还改善结构稳定性。本发明的红外阵列传感器包括基础衬底(1),其包括第一和第二表面;空腔,其具有阵列结构并形成于基础衬底(1)的第一表面侧;和像素部0),其分别由基础衬底(1)支承以覆盖空腔(11),每个像素部包括膜结构(3a)。像素部O)的每个膜结构 (3a)包括由狭缝(13)分隔开的分区膜结构(3aa)。每个分区膜结构(3aa)包括热传感器 (30a)。优选地,像素部O)的每个膜结构(3a)包括用于将其自身的分区膜结构(3aa)彼此连接的连接件(3c)。 在本发明中,可以提高结构稳定性,并且可以提高灵敏度稳定性。在一个实施方案中,像素部(2)的每个膜结构(3a)包括热传感器(30a),它们彼此电连接以获得热传感器(30a)的各输出绝对值的总和。在该实施方案中,可以提高响应速度和灵敏度。在一个实施方案中,像素部O)的每个热传感器(30a)是温差电堆。像素部(2) 的每个膜结构(3a)的热传感器(30a)彼此串联电连接,使得获得热传感器(30a)的各输出绝对值的总和。在该实施方案中,不必对每个热传感器施加电流,从而不产生自身生热。因此,可以防止每个分区膜结构(3aa)因自身生热而变形。该实施方案的优点还有例如节约电力以及不受温度影响的高精度灵敏度。在一个实施方案中,每个所述分区膜结构(3aa)通过桥部(31Λ)由基础衬底⑴ 支承。所述桥部CBbb)和通过其由基础衬底(1)支承的分区膜结构(3aa)的形状为由2至 3个狭缝(1 围绕的矩形。所述2个或3个狭缝由1个或2个连接件(3c)分隔开。在一个实施方案中,每个空腔(11)的内周边为矩形形状。所述分区膜结构(3aa) 包括布置成由对应空腔(11)的开口两侧彼此接近的2个分区膜结构(3aa)。所述2个分区膜结构(3aa)通过所述1个或2个连接件(3c)彼此连接。在该实施方案中,可以减少2个分区膜结构(3aa)的每个的变形。灵敏度稳定而且制造良品率提高。在一个实施方案中,每个空腔(11)内周边为矩形形状。所述分区膜结构(3aa)包括2个分区膜结构(3aa),它们沿对应空腔(11)的开口的一侧彼此相邻布置。所述2个分区膜结构(3aa)通过所述1个连接件(3c)彼此连接。在该实施方案中,增加2个分区膜结构(3aa)的每个的扭转刚度。因此,可以减少2个分区膜结构(3aa)的每个的扭转变形,并且灵敏度稳定而且制造良品率提高。在一个实施方案中,在所述连接件(3c)的两侧边沿和分区膜结构(3aa)的侧边沿之间分别形成倒角部(3d)。在该实施方案中,与没有形成倒角部的情况相比,可以吸收在所述连接件和所述分区膜结构的连接区域处的应力集中。可以减少剩余的应力和生产过程中产生的破裂,从而提高制造良品率。还可以防止由使用时的冲击或外界温度变化产生的应力所导致的破裂。在一个实施方案中,连接件(3c)包括用于增强连接件(3c)的增强层(39b)。在该实施方案中,还可以防止由使用时的冲击或外界温度变化产生的应力所导致的破裂。可以减少生产过程中的破裂,从而增加制造良品率。在一个实施方案中,每个空腔(11)为四面锥形。在该实施方案中,当使用硅衬底作为基础衬底(1)时,每个空腔11可以通过使用碱性溶液的各向异性蚀刻容易地形成。在一个实施方案中,每个空腔(11)包括在基础衬底(1)的第二表面侧的开口。在该实施方案中,可以抑制每个膜结构到基础衬底的热传递,从而灵敏度进一步提高。在一个实施方案中,基础衬底(1)包括开口(12),该开口(12)包括在基础衬底 (1)第二表面侧的空腔(11)。在该实施方案中,可以进一步抑制每个膜结构到基础衬底的
4热传递,从而灵敏度进一步提高。在一个实施方案中,每个空腔(11)的内表面是凹曲面。在该实施方案中,空腔的内表面可以将穿过膜结构的红外线反射到膜结构中。红外线的吸收量可以增加从而提高灵敏度。本发明的红外阵列传感器包括基础衬底(1);空腔(11),其具有阵列结构并形成于基础衬底(1)的表面侧;和像素部O),其分别由基础衬底(1)支承以覆盖空腔(11),每个像素部包括膜结构(3a)。像素部(2)的每个膜结构(3a)包括由狭缝(13)分隔开的分区膜结构(3aa)。每个分区膜结构(3aa)包括热传感器(30a)。热传感器(30a)彼此电连接, 使得获得热传感器(30a)的各输出绝对值的总和。优选地,每个热传感器(30a)是温差电堆,并且彼此串联电连接,使得获得热传感器(30a)的各输出绝对值的总和。在该实施方案中,可以进一步提高响应速度和灵敏度。该实施方案可以包括连接件(3c)。本发明的红外阵列传感器包括基础衬底(1);空腔(11),其具有阵列结构并形成于基础衬底(1)的表面侧;和像素部O),其分别由基础衬底(1)支承以覆盖空腔(11),每个像素部包括膜结构(3a)。像素部(2)的每个膜结构(3a)包括由狭缝(13)分隔开的分区膜结构(3aa)。每个分区膜结构(3aa)包括热传感器(30a)。每个所述分区膜结构(3aa)通过桥部(31Λ)由基础衬底(1)支承。所述桥部CBbb)和通过其由基础衬底(1)支承的分区膜结构(3aa)包括热传感器(30a),该热传感器(30a)包括在作为热结的连接点处彼此电连接的第一和第二半热传感器。所述热结放置在分区膜结构(3aa)中,而热传感器(30a)的两端放置在基础衬底侧。此外,分区膜结构(3aa)中的热结放置在分区膜结构(3aa)的中央部分。在该实施方案中,可以增加每个热结中的温度变化,从而可以提高灵敏度。该实施方案可以包括连接件(3c)。


将进一步详细描述本发明的一些优选实施方案。参照以下详细描述和附图会更好地理解本发明的其他特征和优点,在附图中图1是实施方案1的红外阵列传感器中像素部的平面布局图;图2是红外阵列传感器中像素部的平面布局图;图3是红外阵列传感器的平面布局图;图4A和4B显示红外阵列传感器的像素部的必要部分,并且分别是平面布局图和沿图4A的D-D’线的横截面示意图;图5是红外阵列中像素部的必要部分的平面布局图;图6是红外阵列中像素部的必要部分的平面布局图;图7A和7B显示红外阵列传感器中像素部的必要部分,并且分别是平面布局图和沿图7A的D-D’线的横截面示意图;图8A和8B显示红外阵列传感器中像素部的必要部分,并且分别是平面布局图和横截面示意图;图9A和9B显示红外阵列传感器中像素部的必要部分,并且分别是平面布局图和横截面示意图;图10是红外阵列传感器中像素部的必要部分的横截面示意图11是红外阵列传感器中像素部的必要部分的横截面示意图;图12是红外阵列传感器的必要部分的阐释图;图13是红外阵列传感器的等效电路示意图;图14是具有红外阵列传感器的红外模块的横截面示意图;图15是作为红外阵列传感器制造方法的阐释图的主要工序中的其横截面图;图16是作为阐释图的红外传感器制造方法的主要工序中的横截面图;图17是作为阐释图的红外传感器制造方法的主要工序中的横截面图;图18是作为阐释图的红外传感器制造方法的主要工序中的横截面图;图19是实施方案2的红外阵列传感器中像素部的横截面示意图;图20是实施方案3的红外阵列传感器中像素部的横截面示意图;图21是实施方案4的红外阵列传感器中像素部的横截面示意图;图22是实施方案5的红外阵列传感器中像素部的平面布局图;图23是实施方案6的红外阵列传感器中像素部的平面布局图;图M是实施方案7的红外阵列传感器中像素部的平面布局图;和图25是像素部的平面布局图中必要部分的放大图。实施方案的描述(实施方案1)参照图1-13说明本实施方案的红外阵列传感器A。本实施方案的红外阵列传感器A包括具有第一表面(正面)和第二表面(背面) 的基础衬底1。在基础衬底1的第一表面侧提供有像素部2的阵列(在该情况下为二维阵列)(见图3),每个像素部2具有热型红外感测部3和作为像素选择开关元件的MOS晶体管4。基础衬底1由硅衬底Ia制成。在本实施方案中,mXn(在图3和13的实例中,但不限于其,为8X8)的像素部2形成在一个基础衬底1的第一表面侧。在本实施方案中,热型红外感测部3的温度传感器30由多个(例如6个)热传感器30a形成(见图1),每个热传感器30a由温差电堆形成,它们串联连接,使得获得热传感器30a的各输出绝对值的总和。 在图13中,热型红外感测部3中温度传感器30的等效电路由电压源V表示,其对应温度传感器30的热电动势。如图1、4和13所示,本实施方案的红外阵列传感器A包括垂直读出线7、水平信号线6、接地线8、公共接地线9和参照偏压线5。每个垂直读出线7均通过一列MOS晶体管4 与热型红外感测部3中的一列温度传感器30的第一末端相连。每个水平信号线6均与MOS 晶体管4的栅电极46连接,其对应热型红外感测部3的一排温度传感器30。每个接地线8 均与一列MOS晶体管4的P+阱区41连接。公共接地线9均与接地线8连接。每个参照偏压线5均与热型红外感测部3的一列温度传感器30的第二末端相连。传感器适于作为时序数据提供热型红外感测部3中所有温度传感器30的输出。简言之,本实施方案的红外阵列传感器A由像素部2形成,该像素部2在基础衬底1的第一表面侧具有热型红外感测部3 和MOS晶体管4,MOS晶体管4与红外感测部3并排布置并适于读出红外感测部3的输出。在该情况下,MOS晶体管4的栅电极46连接至水平信号线6,并且其源电极48经温度传感器30连接至参照偏压线5,其漏电极47连接至垂直读出线7。每个参照偏压线5 均与公共参照偏压线fe连接。水平信号线6分别电连接至分离的像素选择垫Vsel。垂直读出线7分别电连接至分离的输出垫Vout。公共接地线9电连接至接地垫&id。公共参照偏压线fe电连接至参照偏压垫Vref。硅衬底Ia电连接至衬底垫Vdd。因此,可以通过控制每个像素选择垫Vsel的电位以使MOS晶体管4依次开启来依次读出每个像素部2的输出电压。例如,当分别将参照偏压垫Vref的电位、接地垫&id的电位和衬底垫Vdd的电位设置为1. 65,OV和5V时,如果像素选择垫Vsel的电位被设定为 5V JUMOS晶体管4开启并且从输出垫Vout上读出每个像素部2的输出电压(1. 65V+ “温度传感器30的输出电压”)。如果像素选择垫Vsel的电位设置为0V,M0S晶体管4关闭,并且不从输出垫Vout读出像素部2的输出电压。顺便提及,在图3中,所有像素选择垫Vsel、 参照偏压垫Vref、接地垫Gnd、输出垫Vout等均被无差别地表示为80。如图14中所示,红外阵列传感器模块可以包括红外阵列传感器A ;信号处理IC芯片B,其配置为对作为红外阵列传感器A的输出信号的输出电压进行信号处理;封装C,其中放置红外阵列传感器A和信号处理IC芯片B。在情况下,如果信号处理IC芯片B提供有以下部分则可以获得热成像垫(未显示),其经由接合线形成的线81分别电连接至红外阵列传感器A的垫80;放大器电路,其配置为放大每个垫(下文中称为“输入垫”)的垫输出电压,所述垫连接至红外阵列传感器A的输出垫Vout ;和多路复用器,其配置为交替地向放大器电路提供输入垫的输出电压。封装C由封装体90和封装盖100构成。封装体90由多层陶瓷基底形成(陶瓷封装),它是在其一个面上具有开口的矩形壳,并且红外阵列传感器A和信号处理IC芯片B安装在其内部下表面上。封装盖100是金属盖,其连接至封装体90的一个侧面并且包括透镜 110,透镜110配置为将红外线聚焦在红外阵列传感器A上。由封装体90和封装盖100封闭的气密空间中为干燥氮气氛。在本实例中,封装盖100的周边被通过缝焊固定至在封装体90的一个面上形成的矩形框形金属图案(未显示)。封装体90不限于多层陶瓷基体。 例如,本体可以由层叠玻璃环氧树脂基体形成。在该情况下,在封装体90的内表面上形成屏蔽导电图案92。红外阵列传感器A和信号处理IC芯片通过由导电接合材料(例如,钎焊剂、银膏等)形成的接合层95和95接合至封装体90的屏蔽导电图案92上。红外阵列传感器A和信号处理IC芯片B接合至封装体90的方法不限于使用导电接合材料(例如钎焊剂或银膏)的方法。例如,可以使用室温接合方法,使用如Au-Sn共晶或Au-Si共晶的接合方法。关于此,与使用导电接合材料的接合方法相比,能直接接合的接合方法(例如室温接合法)在提高红外阵列传感器5和透镜110的距离精确性方面有优势。在该情况下透镜110的材料是作为红外可穿透材料的Si并且可以通过LIGA等方法形成,LIGA方法是基于阳极氧化技术的半导体透镜制造法(例如,日本专利3897055、 3897056)。透镜110通过导电粘合剂(例如钎焊剂、银膏等)粘合至封装盖100的开口窗 101的周边,从而该开口窗101是关闭的。透镜110还电连接至封装体90的屏蔽导电图案 92。因此,在红外阵列传感器模块中,可以防止因外部电磁噪音引起的S/N比降低。此外, 透镜110可以提供有必要的、适合的红外光滤波器(带通滤波器、宽带截止滤波器等),其通过交替层叠折射率不同的膜形成。在红外阵列传感器模块上,红外阵列传感器A的基础衬底1的外周形状为矩形。红外阵列传感器A中的所有垫80沿基础衬底1外周周边的侧并排布置。信号处理IC芯片B的外周形状为矩形。沿信号处理IC芯片B外周周边的侧提供上述垫,所述垫分别电连接至红外阵列传感器A的垫80。红外阵列传感器A和信号处理IC芯片B布置为使它们的上述侧比它们的其他侧更相互接近。因此,可以缩短连接红外阵列传感器A的垫80和信号处理 IC芯片B垫的线81。因此,可以减小外部噪音并提高抗噪性。现在说明热型红外感测部3和MOS晶体管4的每种构型。在本实施方案中,用作硅衬底Ia的是导电类型和第一表面分别为η型和表面(100)的单晶硅衬底。在硅衬底Ia的第一表面侧上的每个像素部2中,热型红外感测部3在热型红外感测部3的形成区Al中形成。在硅衬底Ia的第一表面侧的每个像素部2中,MOS晶体管4在 MOS晶体管4的形成区Α2中形成。附带地,每个像素部2包括用于吸收红外线的红外吸收部33 ;形成于基础衬底 1中并将红外吸收部33与基础衬底1热绝缘的空腔11 ;和覆盖空腔11的膜结构(薄膜结构),并且从基础衬底1的第一表面侧平视时,所述膜结构使红外吸收部33在空腔11中。 像素部2中的每个膜结构3a通过线形狭缝13分隔成多个(在图1的实例中为6个)分区膜结构(小薄膜结构)3aa,它们沿空腔的外周方向并排布置,并且从基础衬底1中空腔11 的外周向内延伸。每个分区膜结构3aa提供有热传感器30a,并且所有热传感器30a以如下连接关系电连接与从每个热传感器30a分别获得每个输出的情况相比,响应于温度变化的输出变化变得更大。每个像素部2形成有用于连接相邻的分区膜结构3aa和3aa的连接件3c。在下文中,分别对应于分区膜结构3aa的每个红外吸收部33的每个部分被称为分区红外吸收部33a。附带地,在膜结构3a上形成的所有热传感器30a (在以上实例中,所有6个热传感器30a)可以不总是串联连接的。例如,3个热传感器30的串联电路和另3个热传感器30a 的串联电路可以并联连接。在该情况下,与所有6个热传感器30a并联连接的情况或从每个热传感器30a分别获得每个输出的情况相比,灵敏度可以提高。此外,与所有6个热传感器30a串联连接的情况相比,温度传感器30的电阻可以降低,并且其热噪音降低,从而增加 S/N 比。在该情况下,像素部2中每个分区膜结构3aa形成为具有2个桥部31Λ和!3bb,平视时它们的形状为矩形,其沿空腔11的外周方向形成并间隔开,并且连接基础衬底1和分区红外吸收部33a。每个分区膜结构3aa形成为具有平视时形状为马蹄铁形的狭缝14,并且其在空间上分隔开两个桥部:3bb、3l3b与分区红外吸收部33a,并且与空腔11相连通。在该情况下,平视时围绕膜结构3a的基础衬底1的部分的形状为矩形框。除连接红外吸收部33 和基础衬底1的部分外,狭缝13和14将桥部33b的一部分与分区红外吸收部33a空间上分隔开。在该情况下,分区膜结构3aa的沿从基础衬底1延伸方向的尺寸被设定为93μπι, 垂直于分区膜结构3aa的延伸方向的宽度方向上的尺寸被设定为75 μ m,每个桥部3 的宽度尺寸被设定为23 μ m,狭缝13和14每个的宽度被设定为5 μ m。这些值是一个实例并不具体限制。膜结构3a通过将包括以下的层叠结构图案化而形成形成于硅衬底Ia第一表面侧上的二氧化硅膜Ib ;形成于二氧化硅膜Ib上的氮化硅膜32 ;形成于氮化硅膜32上的温度传感器30 ;由在氮化硅膜32表面侧覆盖温度传感器30的BPSG膜形成的层间介电膜50 ; 和由层间介电膜50上形成的PSG膜和PSG膜上形成的NSG膜形成的层叠膜形成的钝化膜60。在本实施方案中,除了膜结构3a的桥部;3bb、3l3b之外,上述红外吸收部33由氮化硅膜32的部分形成。基础衬底1由硅衬底la、二氧化硅膜lb、氮化硅膜32、层间介电膜50 和钝化膜60构成。在本实施方案中,层间介电膜50和钝化膜60的层叠膜形成为跨越热型红外感测部3的形成区域Al和MOS晶体管4的形成区域A2,并且在热型红外感测部3的形成区域Al处形成的部分也起到红外吸收膜70的作用(见图4B)。在该情况下,当红外吸收膜70的折射率和来自检测对象的红外线的中心波长分别为112和λ时,红外吸收膜70的厚度(t2)被设定为λ/4η2。因此,可以增加来自检测对象的某波长(例如8-12 μ m)的红外线的吸收效率,从而增加灵敏度。例如,在n2 = 1. 4并且λ = IOym的情况下,只需将t2 设置为约等于1.8μπι。附带地,在本实施方案中,层间介电膜50的厚度为0.8 μ m,钝化层 60的厚度为1 μ m(PSG膜的厚度为0. 5 μ m,NSG膜的厚度为0. 5 μ m)。红外吸收膜70不限于上述结构。例如,该膜可以由氮化硅膜形成。像素部2中的每个热传感器30a还可以是温差电堆,并且上述连接关系为串联。 在每个像素部2中,每个空腔11的内周的形状为矩形。平视时每个连接件3c的形状为十字形,并且连接沿与分区膜结构3aa延伸方向交叉的对角线方向连接的分区膜结构3aa和 3aa ;沿分区膜结构3aa的延伸方向连接的分区膜结构3aa和3aa ;和沿与分区膜结构3aa 延伸方向垂直的方向连接的分区膜结构3aa和3aa。由温差电堆形成的热传感器30a具有多个(在图1的实例中为9个)热电偶,每个热电偶通过由金属材料(例如,Al-Si等)形成的连接部(热结)36(在分区红外吸收部 33a的红外入口侧)电连接在η-型多晶硅层34(第一和第二半热传感器中的一个)的第一末端与P-型多晶硅层35 (第一和第二半热传感器中的另一个)的第一末端之间,其中 η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35在氮化硅膜32上形成,并且形成为跨越分区膜结构 3aa和基础衬底1。在基础衬底1的第一表面侧临接的作为热电偶的n_型多晶硅层34和 P-型多晶硅层35的第二末端(作为冷结的输出端)接合并通过由金属材料(例如,Al-Si 等)制成的连接部37电连接。在该情况下,在形成热传感器30a的热电偶中,η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35的第一末端以及连接部36在分区红外吸收部33a的侧构成热结, 而η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35的第二末端以及连接部37在基础衬底1的侧构成冷结。简言之,如图5和6所示,每个分区膜结构(3aa)包括多个(第一至第九)热传感器(30a),它们构成组合电路并且彼此电连接,使得获得热传感器(30a)的各输出绝对值的总和。例如,热传感器(温差电堆)构成串联电路并彼此串联连接,使得获得热传感器 (30a)的各输出绝对值的总和。此外,多个(6个)膜结构3a的多个(6个)组合电路彼此电连接,使得获得组合电路的各输出绝对值的总和。例如,串联电路彼此串联连接,使得获得串联电路的各输出绝对值的总和。在本实施方案的红外阵列传感器A中,上述空腔11的形状为四面锥形并且平视时中央部分的深度比外周更深。因此,每个像素部2中热传感器30a的平面布局设计为使得热结集中在膜结构3a的中央部分。换言之,在图1垂直方向中央的2个分区膜结构3aa中, 连接部36沿3个分区膜结构3aa的排列方向并排布置,如图1和图5所示。在垂直方向上侧的2个分区膜结构3aa中,将连接部36布置并集中在靠近的3个分区膜结构3aa的排列
9方向中间的分区膜结构3aa处,如图1和6所示。在垂直方向下侧的2个分区膜结构3aa 中,将连接部36布置并集中在靠近3个分区膜结构3aa的排列方向中间的分区膜结构3aa 处,如图1所示。因此,在本实施方案的红外阵列传感器A中,与图1得垂直方向上侧和下侧的分区膜结构3aa的连接部36的布置与中间的分区膜结构3aa的连接部36的布置相同的情况相比,可以增加每个热结的温度变化,以提高灵敏度。在分区膜结构3aa中,红外吸收层39(见图1、4和10)在氮化硅膜32的红外入口侧的没有形成热传感器30a的区域中形成。红外吸收层由η-型多晶硅层形成,其吸收红外线并防止分区膜结构3aa变形。连接相邻的分区膜结构3aa和3aa的连接件3C提供有增强层39b (见图7),其由η-型多晶硅层形成并增强连接件3C。在该情况下,增强层39b和红外吸收层39具有连续的整体结构。因此,在本实施方案的红外阵列传感器A中,连接件 3C被增强层39b增强,因此可以防止使用中因冲击或外部温度变化产生的应力所引起的破裂,并且还减少生产中的破裂以提高制造良品率。在本实施方案中,如图7所示,分别将连接件3c的长度Ll和宽度L2和增强层39b的宽度L3设定为但不限于,例如,M μ m和5 μ m 和1 μ m。当按照上述实施方案,基础衬底1和每个增强层39b分别由硅衬底Ia和n_型多晶硅层形成时,必须使增强层39b的宽度尺寸小于连接件3c的宽度尺寸,并且必须使在平视时增强层39b的两个侧边缘位于连接件3c的两个侧边缘内,以防止形成空腔11时蚀刻增强层39b。在本实施方案的红外阵列传感器A中,如图7和12B所示,倒角部3d和3d分别形成在连接件3c的两个侧边缘和分区膜结构3aa的侧边缘之间。倒角部3e还形成在十字形连接件3c的垂直侧边缘。因此,在本实施方案的红外阵列传感器A中,与如图12A所示的未形成倒角部的情况相比,可以减少集中在连接件3c和分区膜结构3aa的连接区域处的应力。因此,可以减少生产中产生的剩余应力和破裂并提高制造良品率。还可以防止使用中由于冲击或外部温度变化产生的应力而引起的破裂。在图7所示的实例中,每个倒角部3d 和!Be是3 μ m的R-倒角,但是并不限于R-倒角。例如,它们每个可以是C-倒角。在本实施方案的红外阵列传感器A中,每个像素部2提供有故障诊断线139,其由延伸跨越基础衬底1和一个桥部:3bb以及分区膜结构33a和另一桥部!3bb的η-型多晶硅层形成。所有故障诊断线139串联连接。因此,通过对mXn故障诊断线139的串联电路供电,可以检测破裂的存在,如破裂的桥:3bb。红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线139含有与n_型多晶硅层34相同的杂质浓度(例如IO18-IO20Cm-3)的相同杂质(例如磷),并且它们与η-型多晶硅层34同时形成。其只需要使用例如硼作为P-型多晶硅层35的ρ-型杂质,并将其杂质浓度设定在适合范围,如1018-102°cm_3。在本实施方案中,每个η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35的杂质浓度为1018-102°cm_3,从而可以降低每个热电偶的电阻值并可以提高S/N比。在该情况下, 红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线139掺杂有与η-型多晶硅层34相同杂质浓度的相同η-型杂质,但是它们不限于该杂质。例如,它们可以掺杂有与P-型多晶硅层35相同杂质浓度的相同杂质。在本实施方案中,η-型多晶硅层34、ρ_型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b 和故障诊断线139的每个的厚度tl被设定为λ /4ηι,其中η-型多晶硅层34、ρ-型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线139的每个的折射率为Ii1,来自检测对象的 10红外线的中心波长为λ。因此,可以增加来自检测对象的某波长(例如8_12μπι)的红外线的吸收效率,从而可以增加灵敏度。例如,在 =3.6并且λ = ΙΟμπι的情况下,只需将 tl设置为约等于0. 69 μ m。在本实施方案中,η-型多晶硅层34、ρ_型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b 和故障诊断线139的每个的杂质浓度为1018-102°cm_3。因此,可以增加红外线的反射同时增加红外线的吸收部分,并且可以增加每个温度传感器30的输出的S/N比。还可以按照与 η-型多晶硅层34相同的方法形成红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线139,从而可以降低成本。在该情况下,温度传感器30中的连接部36和连接部37被基础衬底1的第一表面侧的层间介电膜50分隔开并绝缘(见图8和9)。换言之,热结36通过在层间介电膜50中形成的接触孔50 和50 与每个多晶硅层34、35的第一末端电连接。冷结侧的连接部37 通过在层间介电膜50中形成的接触孔50 和50 与每个多晶硅层34、35的第二末端电连接。MOS晶体管4形成在硅衬底Ia的第一表面侧中每个像素部2的MOS晶体管4的形成区A2中。如图4和11所示,在MOS晶体管4中,ρ+阱区41形成在硅衬底Ia的第一表面侧,在P+阱区41中形成并间隔开n+漏极区43和n+源极区44。围绕η+漏极区43和η+源极区44的ρ++沟道截断区也在ρ+阱区41中形成。在ρ+阱区41中的η.漏极区43和η.源极区44之间的部分上通过氧化硅膜(热氧化膜)的栅极绝缘膜46形成η-型多晶硅层的栅电极46。漏电极47由金属材料(例如Al-Si等)形成,并形成在η+漏极区43上。源电极48由金属材料(例如Al-Si等)形成,并形成在η+源极区44上。在该情况下,栅电极 46、漏电极47和源电极48被层间介电膜50分隔开并绝缘。换言之,漏电极47通过在层间介电膜50中形成的接触孔50d与η+漏极区43电连接。源电极48通过在层间介电膜50中形成的接触孔50e与η+源极区44电连接。附带地,在本实施方案的红外阵列传感器A的每个像素部2中,热传感器30的第一末端与MOS晶体管4的源电极48电连接,热传感器30的第二末端与参照偏压线5电连接。并且,在本实施方案的红外阵列传感器A的每个像素部2中,MOS晶体管4的漏电极47 与垂直读出线7电连接,其栅电极46与水平信号线6 (由与栅电极46连续一体化的η-型多晶硅线形成)电连接。并且,在每个像素部2中,由金属材料(例如Al-Si等)形成的接地电极49在MOS晶体管4的ρ++沟道截断区42上形成,并且接地电极49与公共接地线8 电连接,用于通过对P++沟道截断区42施加偏压以使其比η.漏极区43和η.源极区44电位更低来隔离元件。接地电极49通过在层间介电膜50中形成的接触孔50f与p++沟道截断区42电连接。现在参照图15-18解释用于制造本实施方案的红外阵列传感器A的方法。首先进行绝缘层形成过程,在硅衬底Ia的第一表面侧上形成绝缘层,其中绝缘层由具有第一膜厚度(例如0. 3 μ m)的第一氧化硅膜31和具有第二膜厚度(例如0. 1 μ m) 的氮化硅膜32的层叠膜构成。然后通过光刻和蚀刻技术进行绝缘层的图案化过程,通过蚀刻去除对应于MOS晶体管4的形成区A2的绝缘层部分,使得保留对应于热型红外感测部3 的形成区Al的部分。从而获得图15A所示的结构。在该情况下,二氧化硅膜31通过在预定温度(例如1100°C )下硅衬底Ia的热氧化而形成,氮化硅膜32通过LPCVD技术形成。
在绝缘层图案化过程后,进行阱区形成过程,在硅衬底Ia的第一表面侧形成P+阱区41。然后进行沟道截断区形成过程,在硅衬底1的第一表面侧的P+阱区41中形成p++沟道截断区。从而获得图15B所示的结构。在阱区形成过程中,通过在预定温度热氧化硅衬底Ia的第一表面侧的暴露区域来选择性形成第二二氧化硅膜(热氧化膜)51。然后通过使用形成P+阱区41的掩模以及光刻和蚀刻技术进行二氧化硅膜51的图案化。在ρ-型杂质 (例如硼等)的离子注入后进行推进,从而形成P+阱区41。在沟道截断区形成过程中,通过在预定温度热氧化硅衬底Ia的第一表面侧来选择性形成第三二氧化硅膜(热氧化膜)52。 然后通过使用形成P++沟道截断区42的掩模以及光刻和蚀刻技术进行第三二氧化硅膜52 的图案化。在P-型杂质(例如硼等)的离子注入后进行推进,从而形成P++沟道截断区42。 此外,第一二氧化硅膜31、第二二氧化硅膜51和第三二氧化硅膜52在硅衬底Ia的第一表面侧上构成二氧化硅膜lb。在沟道截断区形成过程后,进行源极和漏极形成过程,通过在离子注入η-型杂质 (例如磷等)到P+阱区41的每个η+漏极区43和η+源极区44的形成区域之后进行推入来形成η+漏极区43和η+源极区44。在源极和漏极形成过程后,进行栅极绝缘膜形成过程, 通过热氧化在硅衬底Ia的第一表面侧形成具有给定膜厚度(例如600埃)的二氧化硅膜 (热氧化膜)的栅极绝缘膜45。然后进行多晶硅层形成过程,通过LPCVD技术在硅衬底Ia 的整个第一表面侧上形成具有给定膜厚度(例如0. 69 μ m)的未掺杂多晶硅层,其中未掺杂多晶硅层是栅电极46、水平信号线6 (见图1)、η-型多晶硅层34、ρ-型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线139的基底。然后通过使用光刻和蚀刻技术进行多晶硅层的图案化过程,进行图案化从而保留未掺杂多晶硅层的对应于栅电极46、水平信号线 6、n-型多晶硅层34、p-型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线139的部分。然后进行P-型多晶硅层的形成过程,通过在离子注入P-形杂质(例如硼等)到对应于未掺杂多晶硅层的P-型多晶硅层35的部分中之后进行推入来形成ρ-型多晶硅层35。 然后进行η-型多晶硅层的形成过程,通过在离子注入η-型杂质(例如磷等)到未掺杂多晶硅层的对应于η-型多晶硅层34、红外吸收层39、增强层39b、故障诊断线139、栅电极46 和水平信号线6的每个部分中之后进行推入来形成η-型多晶硅层34、红外吸收层39、增强层39b、故障诊断线139、栅电极46和水平信号线6。从而获得图16A所示的结构。ρ-型多晶硅层形成过程和η-型多晶硅层形成过程可以颠倒顺序。在完成ρ-型和η-型多晶硅层形成过程之后,进行层间介电膜的形成过程,在硅衬底Ia的第一表面侧形成层间介电膜50。然后通过使用光刻和蚀刻技术进行接触孔形成过程,接触孔50&1、50ει2、5(^3、50ει4、50(1、50Θ、50 ·(见图8、9和11)在层间介电膜50中。从而获得图16Β所示的结构。在层间介电膜形成过程中,具有给定膜厚度(例如0.8 μ m)的 BPSG膜通过CVD技术沉积在硅衬底Ia的第一表面侧,然后通过在预定温度(例如800°C ) 进行回流来形成层间介电膜50。在接触孔形成过程后,进行金属膜形成过程,具有给定厚度(例如2 μ m)的金属膜 (例如Al-Si膜等)通过溅镀技术形成在硅衬底Ia的整个第一表面侧,其中金属膜是连接部36和37、漏电极47、源电极48、参照偏压线5、垂直读出线7、接地线8、公共接地线9、垫 Vout、垫Vsel、垫Vref、垫Vdd、垫Gnd等的基底(见图13)。通过光刻和蚀刻技术进行用于图案化金属膜的金属膜图案化过程,获得连接部36和37、漏电极47、源电极48、参照偏压线5、垂直读出线7、接地线8、公共接地线9、垫Vout、垫Vse 1、垫Vref、垫Vdd、垫Gnd等。从而获得图17A所示的结构。在该情况下,通过RIE进行金属膜图案化过程中的蚀刻。在金属膜图案化过程之后,进行钝化膜形成过程,通过CVD技术在硅衬底Ia的第一表面侧(即在层间介电膜50的表面侧)上形成钝化膜60,其中钝化膜由具有给定膜厚度 (例如0. 5 μ m)的PSG膜和具有给定膜厚度(例如0. 5 μ m)的NSG膜的层叠膜形成。从而获得图17B所示的结构。然后,钝化膜60不限于PSG膜和NSG膜的层叠膜。例如,钝化膜可以是氮化硅膜。在钝化膜形成过程后,进行层叠结构图案化过程,通过图案化层叠结构形成分区膜结构3aa,其中层叠结构由以下构成由二氧化硅膜31和氮化硅膜32的层叠膜形成的热绝缘层;在热绝缘层上形成的温度传感器30 ;从热绝缘层的表面侧覆盖温度传感器30的层间介电膜50;和在层间介电膜50上形成的钝化膜60。从而获得图18A所示的结构。在层叠结构图案化过程中,形成上述狭缝13和14。在层叠结构图案化过程后,通过使用光刻和蚀刻技术进行开口形成过程,形成用于暴露¥0肚、¥%1、¥1~时、¥(1(1、611(1的开口(未显示)。然后进行空腔形成过程,通过狭缝13 和14 (作为蚀刻溶液的注入孔)注入蚀刻溶液的硅衬底Ia的各向异性蚀刻在硅衬底Ia中形成空腔11。从而获得图18B所示的红外阵列传感器A,其中每个红外阵列传感器A具有像素部2的二维阵列。在该情况下,通过RIE进行开口形成过程中的蚀刻。在空腔形成过程中,使用在预定温度(例如85°C)加热的TMAH溶液作为蚀刻溶液,但是蚀刻溶液不限于 TMAH溶液。蚀刻溶液可以是其它碱性溶液(例如KOH溶液等)。所有过程在晶片水平面上进行直至空腔形成过程完成,在空腔形成过程后,进行分离单个的红外阵列传感器A的分离步骤。如以上解释中可见,使用生产MOS晶体管的公知方法作为生产MOS晶体管4的方法,其中通过以下重复的基本处理形成P+阱区41、p++沟道截断区42、n+漏极区43和η.源极区44 通过热氧化形成热氧化膜;通过光刻和蚀刻技术对热氧化膜进行图案化;离子注入杂质;和推入(杂质扩散)。在本实施方案的红外阵列传感器A中,每个像素部2在基础衬底1中形成有空腔 11以将红外吸收部33与基础衬底1热绝缘。还形成覆盖空腔11的膜结构3a,并且在基础衬底1的第一表面侧具有平视时在空腔11中的红外吸收部33。膜结构3a被线形狭缝13 分隔成分区膜结构3aa,其沿空腔11的外周方向布置并从基础衬底1中的空腔11的外周向内延伸。每个分区膜结构3aa具有热传感器30a,所有热传感器30a以如下连接关系电连接与从每个热传感器30a分别获得每个输出的情况相比,响应于温度变化的输出变化变大。从而提高了响应速度和灵敏度。此外,形成连接件3c并且连接相邻的分区膜结构3aa 和3aa,从而可以减少每个分区膜结构3aa的变形,以提高结构安全性和灵敏度稳定性。附带地,在上述专利文件的红外图像传感器中,传感器元件(热传感器)由电阻型辐射热计形成。因此,所担心的是膜结构由于热应力而变形。这是因为在检测电阻值的变化时,需要施加电流,这增加了电力消耗并产生自身生热。由于自身生热或环境温度的变化造成的温度变化,电阻器的温度系数也变化,因此如果没有提供温度补偿装置则难以获得高精度。如果提供温度补偿装置,则增加传感器的尺寸和成本。在本实施方案的红外阵列传感器A中,每个像素部2的热传感器30a是温差电堆, 并且前述连接关系是串联连接。因此,与每个热传感器30a由电阻型辐射热计形成的情况
13相比,优势是防止每个分区膜结构3aa由于自身生热而变形,这减少电力消耗,从而提供高精度和不依赖于温度的稳定的灵敏度。由于不需要对每个热传感器30a施加电流,所以不产生自身生热。当用温差电堆作为热传感器30a时,如果所有热传感器30a串联连接,则每个热传感器30a的热电动势被叠加。因此,上述的连接关系是令人满意的并且灵敏度增加。 每个热传感器30a仅需要是热型红外感测元件,并且不限于温差电堆或电阻型辐射热计。 还可以使用热电元件作为热传感器。当每个热传感器30a为热电元件时,如果热电元件是并联连接的,则每个热电作用产生的电荷被叠加,从而上述连接关系可以是令人满意的,并且灵敏度增加。在本实施方案的红外阵列传感器A中,每个空腔11的形状为4面锥形。因此,当用硅衬底作为基础衬底1时,每个空腔11可以通过碱性溶液的各向异性蚀刻容易地形成。在本实施方案的红外阵列传感器A中,红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线 19以及η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35形成在氮化硅膜32的红外进入侧。因此,当形成η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35时,可以防止氮化硅膜32因蚀刻而变薄(在该情况下,是为了防止氮化硅膜32在多晶硅图案化过程中蚀刻未掺杂多晶硅层时因过度蚀刻而变薄,其中未掺杂多晶硅层是η-型多晶硅层34和ρ-型多晶硅层35的基底)。可以增加每个膜结构3a的应力平衡的均勻性。还可以防止每个分区膜结构3aa在每个红外吸收部33变薄时变形,从而提高灵敏度。在该情况下,必须设计平面视图中的形状,以使η-型多晶硅层34、ρ-型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线19不暴露于狭缝 13和14的内侧表面,以防止它们被用于空腔形成过程的蚀刻溶液(例如TMAH溶液等)蚀刻。在本实施方案的红外阵列传感器A中,将η-型多晶硅层34、ρ-型多晶硅层35、红外吸收层39、增强层39b和故障诊断线19设定为相同的厚度。因此,提供每个分区膜结构 3aa应力平衡的均勻性,能够防止每个分区膜结构3aa变形。在本实施方案的红外阵列传感器A中,每个像素部2提供有MOS晶体管4以读出温度传感器30的输出。可以减少输出垫Vout的数目,从而可以降低尺寸和成本。(实施方案2)在本实施方案中的红外阵列传感器A的基本结构与实施方案1中的基本相同,但区别在于基础衬底1中的每个空腔11由基础衬底1的第二表面侧形成,如图19中所示。对同类元件标注与实施方案1中所示相同的附图标记,并且在此处不详细描述。附带地,在实施方案1中,在从基础衬底1第一表面侧通过狭缝13、14注入蚀刻溶液来形成每个空腔11的空腔形成过程中,每个空腔11通过利用依赖于蚀刻速度的晶面对硅衬底Ia进行的各向异性蚀刻来形成。在本实施方案的红外阵列传感器A的生产中,在用于形成每个空腔11的空腔形成过程中,将使用例如ICP (Induction-Coupled Plasma,感应耦合等离子体)干蚀刻设备的各向异性蚀刻技术从基础衬底1的第二表面侧用于硅衬底Ia的每个空腔11形成区域。在本实施方案的红外阵列传感器中,可以抑制从膜结构3a的每个分区膜结构3aa 到基础衬底1的热传递,从而灵敏度进一步提高。(实施方案3)在本实施方案中的红外阵列传感器A的基本结构与实施方案1中的基本相同,但区别在于如图20中所示每个空腔11的内表面为凹曲面。对同类元件标注与实施方案1中所示相同的附图标记,并且在此处不详细描述。在实施方案1中,在形成每个空腔11的空腔形成过程中,每个空腔11通过利用依赖于蚀刻速度的晶面通过各向异性蚀刻形成。在本实施方案中,每个空腔11通过各向同性蚀刻形成。在本实施方案的红外阵列传感器A中,可以通过空腔11的内表面将穿过膜结构3a 的红外线反射入膜结构3a中。可以提高红外吸收部33的红外线吸收量,从而提高灵敏度。(实施方案4)在本实施方案中的红外阵列传感器A的基本结构与实施方案1-3中的基本相同, 但区别在于与空腔11相连通的开口 12形成在基础衬底1的第二表面侧,如图21所示。换言之,每个空腔11包括在基础衬底1的第二表面侧的开口,而且基础衬底1在基础衬底1 的第二表面侧具有包括空腔11的开口 12。对同类元件标注与实施方案1-3中所示相同的附图标记,并且在此处不详细描述。在该情况下,对于基础衬底1的开口 12,只需要利用使用如ICP干蚀刻装置的各向异性蚀刻技术从基础衬底1的第二表面侧用于硅衬底Ia中的开口 12的形成区域。在本实施方案的红外阵列传感器A中,可以更加抑制膜结构3a的每个分区膜结构 3aa到基础衬底1的热传递,从而灵敏度进一步提高。(实施方案5)在本实施方案中的红外阵列传感器A的基本结构与实施方案1-4中的基本相同, 但区别在于如图22所示,沿分区膜结构33a的延伸方向相邻的分区膜结构33a和33a通过连接件3c连接。对同类元件标注与实施方案1-4中所示相同的附图标记,并且在此处不详细描述。在本实施方案的红外阵列传感器A中,沿延伸方向相邻的分区膜结构33a和33a 被2个连接件3c连接,所述2个连接件3c沿与所述延伸方向交叉的方向(即沿每个分区膜结构3aa的宽度方向)间隔开。在本实施方案的红外阵列传感器A中,沿分区膜结构33a延伸方向相邻的分区膜结构3aa和3aa通过连接件3c连接。因此,分区膜结构3aa和3aa的第一末端侧直接由基础衬底1中的空腔11的外围支承,而第二末端侧通过连接件3c和另一分区膜结构3aa由空腔11的外围支承。因此,各个分区膜结构3aa的两端均被基础衬底1支承。因此,可以减少每个分区膜结构3aa的变形。灵敏度稳定而且制造良品率提高。附带地,沿延伸方向相邻的分区膜结构33a和33a可以被位于每个分区膜结构3aa宽度方向中间的一个连接件 3c连接。(实施方案6)在本实施方案中的红外阵列传感器A的基本结构与实施方案1-4中的基本相同, 但区别在于如图23所示,沿垂直于分区膜结构33a延伸方向的方向(沿每个分区膜结构 3aa的宽度方向,即图23的垂直方向)相邻的相邻分区膜结构33a和33a通过连接件3c连接。对同类元件标注与实施方案1-4中所示相同的附图标记,并且此处不详细描述。在本实施方案的红外阵列传感器A中,沿垂直于延伸方向的方向相邻的分区膜结构33a和33a在除桥部31Λ之外的部分通过1个连接件3c连接。优选将每个连接件3c放置在远离每个桥部!Bbb的位点。在本实施方案的红外阵列传感器A中,沿垂直于分区膜结构33a延伸方向的方向相邻的分区膜结构33a和33a通过连接件3c连接。因此,每个分区膜结构3aa的扭转刚度增加,可以减少每个分区膜结构3aa的变形。灵敏度稳定而且制造良品率增加。(实施方案7)在本实施方案中的红外阵列传感器A的基本结构与实施方案1-6中的基本相同, 但区别在于如图M和25所示,每个像素部2在平视时为六边形形状并且布置为蜂窝结构。 对同类元件标注与实施方案1-6中所示相同的附图标记,并且在此处不详细描述。本实施方案中的膜结构3a被6个狭缝13分隔成6个分区膜结构3aa,它们通过连接件3c连接在一起。本实施方案的红外阵列传感器A可以防止每个分区膜结构3aa变形,并且增加像素部2的配置密度。在上述实施方案的每个红外阵列传感器A中,每个像素部2提供有MOS晶体管4, 但不必须包括MOS晶体管4。尽管本发明已经参照一些优选的实施方案进行了描述,但是在不背离本发明的真实精神和范围即权利要求的情况下,本领域技术人员可以做出多种改变和变化。
权利要求
1.一种红外阵列传感器,包括 基础衬底,其包括第一和第二表面;空腔,其具有阵列结构并且形成于所述基础衬底的第一表面侧;和像素部,分别由所述基础衬底支承以覆盖所述空腔,每个所述像素部包括膜结构, 其中所述像素部的每个膜结构包括由狭缝分隔开的分区膜结构,每个所述分区膜结构包括热传感器,其中所述像素部的每个膜结构包括用于将其自身的分区膜结构彼此连接的连接件。
2.权利要求1的红外阵列传感器,其中所述像素部的每个膜结构包括热传感器,所述热传感器彼此电连接使得获得所述热传感器的各输出绝对值的总和。
3.权利要求1的红外阵列传感器,其中所述像素部的每个热传感器是温差电堆;其中所述像素部的每个膜结构的热传感器彼此串联电连接,使得获得所述热传感器的各输出绝对值的总和。
4.权利要求1的红外阵列传感器,其中每个所述分区膜结构通过桥部由所述基础衬底支承,其中所述桥部和通过所述桥部由所述基础衬底支承的所述分区膜结构的形状为被2 个或3个狭缝围绕的矩形,和其中所述2个或3个狭缝被1个或2个连接件分隔开。
5.权利要求4的红外阵列传感器, 其中所述空腔的每个内周边为矩形形状,其中所述分区膜结构包括布置为从相应空腔的开口的两侧彼此接近的2个分区膜结构,和其中所述2个分区膜结构通过所述1个或2个连接件彼此连接。
6.权利要求4的红外阵列传感器, 其中所述空腔的每个内周边为矩形形状,其中所述分区膜结构包括沿相应空腔的开口的一侧彼此相邻布置的2个分区膜结构,和其中所述2个分区膜结构通过所述1个连接件彼此连接。
7.权利要求4的红外阵列传感器,其中在所述连接件的两个侧边缘和所述分区膜结构的侧边缘之间分别形成倒角部。
8.权利要求4的红外阵列传感器,其中所述连接件包括用于增强所述连接件的增强层。
9.权利要求1的红外阵列传感器,其中每个所述空腔的形状为四面锥形。
10.权利要求1的红外阵列传感器,其中每个所述空腔包括在所述基础衬底的第二表面侧的开口。
11.权利要求10的红外阵列传感器,其中所述基础衬底包括开口,所述开口包括在所述基础衬底的第二表面侧的空腔。
12.权利要求1的红外阵列传感器,其中所述空腔的每个内表面是凹曲面。
全文摘要
一种红外阵列传感器,包括基础衬底;具有阵列结构并形成于所述基础衬底的表面侧的空腔;和分别由所述基础衬底支承的像素部以覆盖所述空腔。每个像素部包括膜结构,该膜结构包括通过狭缝分隔开的分区膜结构。每个分区膜结构包括热传感器。每个像素部的膜结构包括用于将其自身的分区膜结构彼此连接的连接件。
文档编号H01L35/32GK102378903SQ20108001517
公开日2012年3月14日 申请日期2010年3月30日 优先权日2009年3月31日
发明者辻幸司 申请人:松下电工株式会社
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