熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法
【課題】測定する波長帯域を広く設定できる熱型光検出器を提供する。
【解決手段】シリコン基板１０と、シリコン基板１０上に形成され凹部３０を有するスペーサー部材２０と、スペーサー部材２０の凹部３０に向き合いスペーサー部材２０に支持される支持部材４０と、支持部材４０上に形成され熱を検出する焦電型の赤外線検出素子６０と、を含み、凹部３０は、底面にスペーサー部材２０の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面３１と、底面と支持部材４０との間に、スペーサー部材２０の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面３２と、を備え、第１平面３１および第２平面３２に光を反射する反射膜３６が形成されている。
【解決手段】シリコン基板１０と、シリコン基板１０上に形成され凹部３０を有するスペーサー部材２０と、スペーサー部材２０の凹部３０に向き合いスペーサー部材２０に支持される支持部材４０と、支持部材４０上に形成され熱を検出する焦電型の赤外線検出素子６０と、を含み、凹部３０は、底面にスペーサー部材２０の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面３１と、底面と支持部材４０との間に、スペーサー部材２０の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面３２と、を備え、第１平面３１および第２平面３２に光を反射する反射膜３６が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光センサーとして熱型光検出器が知られている。熱型光検出器は、物体から放射された光を熱に変換して温度の変化を熱検出素子により測定する。熱型光検出器には、光吸収にともなう温度上昇を直接検出するサーモパイル、電気分極の変化として検出する焦電型素子、温度上昇を抵抗変化として検出するボロメーター等がある。近年、半導体製造技術（ＭＥＭＳ製造技術等）を利用して、より小型の熱型光検出器を製造する試みがなされている。
【０００３】
特許文献１に記載される赤外線検出素子は、空洞部上にメンブレン（支持部材）が形成され、メンブレンには、赤外線吸収層、高熱伝導層、赤外線検知部が設けられている。この空洞部は素子と基板との熱分離のために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３３５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の構造において、メンブレンを透過した赤外線が空洞の底面で反射してメンブレンとの間で光学共振を起こさせ、メンブレンで赤外線を吸収させて効率化を図る構造をとることが可能である。この、光学共振する赤外線の波長は空洞部の深さに依存している。
しかしながら、従来の熱型光検出器では、１種類の空洞部の深さに対応する波長の光学共振を利用できるのみであり、測定する波長帯域を広く設定できないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる熱型光検出器は、基板と、前記基板上に形成され凹部を有するスペーサー部材と、前記スペーサー部材の前記凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される支持部材と、前記支持部材上に形成され熱を検出する熱検出素子と、を含み、前記凹部は、底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面と、前記底面と前記支持部材との間に、前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面と、を備え、前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、スペーサー部材の凹部（空洞部）に第１平面と第２平面とが設けられている。そして、第１平面および第２平面で反射した異なる波長の光を支持部材で吸収させることができる。
このように本適用例の熱型光検出器は、光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
ここで、「基板上」、「支持部材上」における「〜上」という表現は、直上であってもよく、あるいは、上部（別の層が介在する場合）であってもよい。他の箇所においても同様に、広義に解釈することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されていることが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、複数の光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記基板の厚み方向から見た平面視で、前記第１平面と前記支持部材とが重なる面積と、前記第２平面と前記支持部材とが重なる面積とが、同じであることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、平面視で第１平面と支持部材とが重なる面積と、第２平面と前記支持部材とが重なる面積とが、同じであることから、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記凹部の前記第１平面と前記第２平面とを繋ぐ第１側壁および、前記第２平面と前記凹部の開口部とを繋ぐ第２側壁は前記支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されていることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、第１側壁および第２側壁が支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
側壁がテーパー形状であることから、入射する光が遮られる部分が無く、支持部材から透過する光を第１平面および第２平面で充分に受け入れることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１側壁および前記第２側壁に光を反射する反射膜が形成されていることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１側壁および第２側壁に反射膜が形成されている。このため、支持部材から透過する光を各側壁で反射させ、支持部材に吸収させて効率化を図ることができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例にかかる熱型光検出器は、基板と、前記基板上に形成され第１凹部と第２凹部とを有するスペーサー部材と、前記スペーサー部材の前記第１凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第１支持部材と、前記スペーサー部材の前記第２凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第２支持部材と、前記第１支持部材上に形成され熱を検出する第１熱検出素子と、前記第２支持部材上に形成され熱を検出する第２熱検出素子と、を含み、前記第１凹部は底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面を備え、前記第２凹部は前記第１凹部とは異なる深さの底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面を備え、前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、スペーサー部材に第１凹部（空洞部）および第２凹部（空洞部）が設けられ、それぞれの底面は異なる深さに形成されている。つまり、第１平面と第２平面で反射した異なる波長の光を各支持部材で吸収させることができる。
このように本適用例の熱型光検出器は、光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されていることが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、複数の光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１平面と前記第２平面の面積とが同じであることが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、第１平面と前記第２平面の面積とが同じであることから、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１凹部および前記第２凹部の側壁は、前記第１支持部材または前記第２支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されていることが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、第１凹部および第２凹部の側壁は支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
側壁がテーパー形状であることから、入射する光が遮られる部分が無く、支持部材から透過する光を凹部の底面に形成された第１平面および第２平面で充分に受け入れることができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１凹部および前記第２凹部の前記側壁には光を反射する反射膜が形成されていることが望ましい。
【００２６】
この構成によれば、側壁に反射膜が形成されている。このため、支持部材から透過する光を各側壁で反射させ、支持部材に吸収させて効率化を図ることができる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例にかかる熱型光検出装置は、上記の熱型光検出器を複数用いて、２次元配置されていることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、熱型光検出器が二軸方向に沿って二次元配置されている。
この熱型光検出装置は、各セルの熱型光検出器が測定する波長帯域が広いことから、広い温度範囲の分布画像を提供できる。
【００２９】
［適用例１２］本適用例にかかる電子機器は、上記の熱型光検出器と、前記熱型光検出器の出力を処理する制御部と、を有することを特徴とする。
【００３０】
本適用例に係る電子機器は、上述した熱型光検出器または熱型光検出装置を有し、１セル分または複数セルの熱型光検出器をセンサーとして用いることで、光（温度）分布画像を出力するサーモグラフィー、監視カメラの他、火や発熱を検知するセキュリティー機器、工場などに設けられる工程監視機器などに利用することができる。
【００３１】
［適用例１３］本適用例にかかる熱型光検出器の製造方法は、基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に第１トレンチを形成する工程と、前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチを含む第２トレンチを形成する工程と、前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、前記第２トレンチにおける底部の一部の第２反射膜を削除する工程と、前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、前記支持部材の一部を除去する工程と、前記第１犠牲層および前記第２犠牲層を除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３２】
この熱型光検出器の製造方法によれば、凹部に底面および底面と開口部の間にもう一つの平面を形成することができる。このように、熱型光検出器において、１つの凹部に２つの平面を形成することができ、それぞれの平面と支持部材の間において支持部材を透過した光の光学共振を利用できる。
【００３３】
［適用例１４］本適用例にかかる熱型光検出器の製造方法は、基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に複数の第１トレンチを形成する工程と、前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチと重なる複数の第２トレンチを形成する工程と、前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、選択した前記第２トレンチにおける底部の第２反射膜を削除する工程と、前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、前記支持部材の一部を除去する工程と、前記第２犠牲層を除去する工程と、前記第２トレンチにおける、削除した第２反射膜の下方の前記第１犠牲層を除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３４】
この熱型光検出器の製造方法によれば、一つの基板に深さの異なる凹部を容易に形成できる。
このように、熱型光検出器の１つの基板に２つの深さの異なる凹部を形成することができ、それぞれの凹部の平面と支持部材の間において支持部材を透過した光の光学共振を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略平面図。
【図２】第１実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略断面図。
【図３】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その１）。
【図４】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その２）。
【図５】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その３）。
【図６】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その４）。
【図７】第２実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略平面図。
【図８】第２実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略断面図。
【図９】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その１）。
【図１０】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その２）。
【図１１】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その３）。
【図１２】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その４）。
【図１３】熱型光検出装置の回路構成の一例を示す回路図。
【図１４】電子機器としての赤外線カメラの構成を示すブロック図。
【図１５】電子機器としての工程監視装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。
（第１実施形態）
【００３７】
以下の実施形態では熱型光検出器として、焦電型の赤外線検出器を例にとって説明する。
図１は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略平面図である。図２は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略断面図である。なお、図１は、後述する第２電極に接続される配線層より上方の部材を省略した平面図である。
【００３８】
図２に示すように、焦電型の赤外線検出器１００は、シリコン基板１０と、スペーサー部材２０と、支持部材（メンブレン）４０と、赤外線検出素子６０とを有している。
シリコン基板１０上には、第１絶縁層２１および第２絶縁層２２が順次積層されスペーサー部材２０を構成している。第１絶縁層２１および第２絶縁層２２はＳｉＯ2などの絶縁材料にて形成されている。
【００３９】
このスペーサー部材２０には段付の凹部３０が形成されている。凹部３０は第１絶縁層２１に形成された凹部３５ａと、第２絶縁層２２に形成された第１絶縁層２１の凹部３５ａよりも開口の大きい凹部３５ｂとを重ねた形状である。凹部３５ａは平面視で支持部材４０の面積の半分をカバーするように配置されている（図１参照）。
凹部３０の底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差する第１平面３１が形成されている。また、第２絶縁層２２に形成された凹部３５ｂの底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差する第２平面３２が形成されている。
なお、第１平面３１および第２平面３２は、支持部材４０の対する面と平行に配置されていることが望ましい。
また、凹部３５ａは支持部材４０までの距離がＤ１の凹部であり、凹部３５ｂは支持部材４０までの距離がＤ２の凹部である。
このように、凹部３０は支持部材４０までの距離がＤ１とＤ２となる２つの平面を有する形状となっている。
【００４０】
また、第１平面３１と第２平面３２とを繋ぐ第１側壁３３、および第２平面と凹部３０の開口部とを繋ぐ第２側壁３４は、凹部３０の開口部に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
そして、凹部３０の第１平面３１、第２平面３２、第１側壁３３、第２側壁３４には赤外線を反射するＴｉ膜などの反射膜３６が形成されている。なお反射膜３６としては、ＡｌＯX膜またはＳｉＮ膜の上にＴｉ膜を形成した積層膜であってもよい。
【００４１】
スペーサー部材２０の上には凹部３０を覆う支持部材４０が設けられている。支持部材４０はＳｉＮ膜またはＡｌＯX膜などで形成されている。
そして、支持部材４０の一方の面には赤外線検出素子６０が形成され、他方の面は凹部３０に向き合って配置されている。
【００４２】
赤外線検出素子６０は、キャパシター５０と赤外線吸収部材７０とを含み構成されている。
キャパシター５０は第１電極５１と、第２電極５２と、焦電体５３とを有する。焦電体５３は第１、第２電極５１，５２間に配置され、温度に基づいて分極量が変化するキャパシター５０を構成する。そして、キャパシター５０は第１電極５１が支持部材４０に搭載されることで支持されている。
第１電極５１および第２電極５２の電極材料としては例えばＰｔ，Ｉｒなどが用いられる。また、焦電体５３の焦電材料としては例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＰＺＴＮ（ＰＺＴにＮｂを添加したもの）などが用いられる。
【００４３】
キャパシター５０の表面には保護膜５４が形成され、製造工程における還元雰囲気から焦電体５３を保護している。さらに、保護膜５４を覆って絶縁膜５５が形成されている。
保護膜５４および絶縁膜５５には第１電極５１に通ずるコンタクトホール５６と、第２電極５２に通ずるコンタクトホール５７とが形成されている。
【００４４】
コンタクトホール５６には第１プラグ６１が埋め込み形成される。絶縁膜５５および支持部材４０の上には、第１プラグ６１に接続される第１電極配線層５８が形成されている。
同様に、コンタクトホール５７には第２プラグ６２が埋め込み形成される。絶縁膜５５及び支持部材４０上には、第２プラグ６２に接続される第２電極配線層５９が形成されている。
このように、赤外線検出素子６０にはプレーナー型のキャパシター５０を備えている。
【００４５】
第１、第２電極配線層５８，５９を覆って、ＳｉＯ2またはＳｉＮのパッシベーション膜６３が設けられている。そして、キャパシター５０の上方には、パッシベーション膜６３上に赤外線吸収部材７０が設けられている。この赤外線吸収部材７０はＳｉＯ2またはＳｉＮにて形成される。
【００４６】
この赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器１００の外表面を覆って、保護膜７１が設けられている。
この保護膜７１は、例えばＡｌ2Ｏ3にて形成され、赤外線の透過を阻害しないように１０〜５０ｎｍ、例えば２０ｎｍの厚さで成膜して形成される。
【００４７】
なお、図１に示すように、支持部材４０は赤外線検出素子６０を搭載して支持する２本のアーム４５を有し、２本のアーム４５の自由端部がポスト２８に連結されている。２本のアーム４５は、赤外線検出素子６０を熱分離するために、細幅でかつ長く延びた形状に形成される。
【００４８】
赤外線検出器１００は、２本のポスト２８と接続される以外は非接触であり、赤外線検出器１００の下方には凹部３０が形成され、平面視で赤外線検出器１００の周囲には、凹部３０に連通する開口部６５が配置される。これにより、赤外線検出器１００は、赤外線検出素子６０とシリコン基板１０とが熱的に分離されている。
【００４９】
（赤外線検出器の動作）
次に赤外線検出器１００の動作について説明する。
赤外線検出器１００の赤外線検出素子６０に入射した光（赤外線）の一部は、赤外線吸収部材７０で吸収され、赤外線吸収部材７０に熱が発生する。また、支持部材４０の表面に到達した光は、支持部材４０にて吸収され熱が発生する。
さらに、支持部材４０を透過した光は凹部３０の第１平面３１および第２平面３２で反射し、支持部材４０にて吸収され熱が発生する。
これらの発生した熱はキャパシター５０に伝達され、キャパシター５０の自発分極量が熱によって変化し、自発分極による電荷を検出することで赤外線を検出している。
なお、凹部３０の第１側壁３３、第２側壁３４に入射した光も反射し、支持部材４０に到達した光は支持部材４０に吸収される。
【００５０】
ここで、凹部３０における光の反射では、支持部材４０と凹部の底面との間で光学共振を起こさせることが、支持部材４０での赤外線の吸収に有効である。
光学共振を起こさせる波長をλ、光学共振が起こる２平面間の距離をＤ、２平面間の媒質の屈折率をｎとすると、Ｄ＝λ／４ｎ、という関係が成り立つ。屈折率ｎは真空中と仮定して、ｎ＝１とすると、Ｄ＝λ／４、と書き表せる。
上の式から、光学共振を起こさせる赤外線の波長を例えば、λ１＝１０μｍ、λ２＝５μｍとすると、２平面間の距離がＤ１＝２．５μｍ、Ｄ２＝１．２５μｍとなる。
図２において、Ｄ１＝２．５μｍ、とすると、支持部材４０と第１平面３１との間で赤外線の波長λ１＝１０μｍに対する光共振器が構成される。
同様に、図２において、Ｄ２＝１．２５μｍ、とすると、支持部材４０と第２平面３２との間で赤外線の波長λ２＝５μｍに対する光共振器が構成される。
このように、支持部材４０と凹部３０との間に２つの光共振器を形成することができる。
なお、赤外線の波長としてλ１＝１０μｍはおよそ２０℃の温度に相当し、λ２＝５μｍはおよそ３００℃の温度に相当する。
【００５１】
このように、赤外線検出器１００は、支持部材４０と凹部の第１平面と第２平面の間で光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
また、２個の光共振器を構成することによって、異なる２つの波長において共振ピークが生じることから、ピーク同士が合成されて、赤外線検出器１００が検出できる波長帯域が拡大される。つまり、赤外線検出器１００が検出可能な光の波長帯域（波長幅）を広げることができる。このように、赤外線検出器１００は光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
【００５２】
また、シリコン基板１０の厚み方向から見た平面視で、第１平面３１と支持部材４０とが重なる面積と、第２平面３２と支持部材４０とが重なる面積とが、同じであることが望ましい。
この構成によれば、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００５３】
（第１実施形態における赤外線検出器の製造方法）
次に、上記赤外線検出器の製造方法について説明する。
図３〜図６は赤外線検出器の製造工程を示す工程図である。
まず、シリコン基板１０を用意する（図３（ａ））。
次に、シリコン基板１０の上にＳｉＯ2などの第１絶縁層２１を形成し、その上からレジスト８０を塗布して第１トレンチを形成する部分に開口８１を形成する（図３（ｂ））。第１絶縁層２１の形成はスパッタリング、ＣＶＤなどの手法により成膜する。
続いて、レジスト８０の開口８１を通してエッチングを行い第１絶縁層２１に第１トレンチ８２を形成する（図３（ｃ））。エッチングはフッ酸系の溶液を用いて、第１絶縁層２１をウェットエッチングする。
そして、レジスト８０を除去して、第１絶縁層２１の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図３（ｄ））。反射膜３６としてはＴｉ膜や、ＡｌＯX膜またはＳｉＮ膜の上にＴｉ膜を形成した積層膜を形成する。この反射膜３６は後工程にけるＳｉＯ2膜をエッチングする際のバリア膜としても機能する。
【００５４】
次に、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第１犠牲層２３を成膜する（図４（ａ））。この成膜では、第１トレンチ８２が埋まる厚みまで行なわれる。
そして、第１犠牲層２３を化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）する（図４（ｂ））。研磨は第１トレンチ８２に埋め込んだ第１犠牲層２３と反射膜３６が平坦となるように行なう。
続いて、ＣＭＰ加工した表面に、ＳｉＯ2などの第２絶縁層２２を成膜し、その上からレジスト８０を塗布して第２トレンチを形成する部分に開口８３を形成する（図４（ｃ））。ここでの第２トレンチを形成する位置は、平面視において第１トレンチ８２を含む位置であり、一方向にずれた位置に形成する。
また、第２絶縁層２２の材料は第１絶縁層２１の材料と同じ材料が好ましい。
そして、レジスト８０の開口８３を通してエッチングを行い第２絶縁層２２に、第１トレンチ８２よりも開口の大きい第２トレンチ８４を形成する（図４（ｄ））。エッチングは第１絶縁層２１のエッチングと同様に行なう。
【００５５】
次に、レジスト８０を除去して、第２絶縁層２２の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図５（ａ））。反射膜３６としてはＴｉ膜や、ＡｌＯX膜またはＳｉＮ膜の上にＴｉ膜を形成した積層膜を形成する。この反射膜３６は後工程にけるＳｉＯ2膜をエッチングする際のバリア膜としても機能する。
そして、第１犠牲層２３の上に形成された反射膜３６をパターニングして除去する（図５（ｂ））。このようにして、第１犠牲層２３の上に開口８５を形成する。
続いて、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第２犠牲層２４を成膜する（図５（ｃ））。この成膜では、第２トレンチ８４が埋まる厚みまで行なわれる。
そして、第２犠牲層２４をＣＭＰ加工する（図５（ｄ））。研磨は第２トレンチ８４に埋め込んだ第２犠牲層２４と反射膜３６が平坦となるように行なう。
【００５６】
次に、ＣＭＰ加工した表面に支持部材４０を形成し、支持部材４０の上に赤外線検出素子６０および保護膜７１を形成する（図６（ａ））。
赤外線検出素子６０の形成は、支持部材４０の上にキャパシター５０および配線（図示せず）を形成した後に、キャパシター５０の上部に赤外線吸収部材７０を形成する。
保護膜７１は、Ａｌ2Ｏ3膜などにより赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器の外表面を覆って設ける。
そして、第１、第２犠牲層２３，２４をエッチングするために、保護膜７１、支持部材４０に開口８６を形成する。また、図示しないが、同時に支持部材４０をエッチングしアームを形成する（図６（ｂ））。
続いて、開口８６などを通して第２犠牲層２４をエッチングし、さらにエッチングを続けて第１犠牲層２３をエッチングして凹部３０を形成する。これらの犠牲層のエッチングではウェットエッチング、ドライエッチング、気相エッチングなどの手法を利用することができる。
このようにして、赤外線検出器１００の凹部３０に第１平面３１および第２平面３２を容易に形成することができる。
（第２実施形態）
【００５７】
次に、赤外線検出器の他の実施形態について説明する。
本実施形態の赤外線検出器では、一つの基板（セル）に深さの異なる複数の凹部を有する点が第１実施形態と異なる。
図７は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略平面図である。図８は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略断面図である。
本実施形態の説明では、第１実施形態と同様な構成については同符号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【００５８】
図８に示すように、焦電型の赤外線検出器２００は、第１赤外線検出器２００ａと第２赤外線検出器２００ｂとを備えている。
第１赤外線検出器２００ａおよび第２赤外線検出器２００ｂは、シリコン基板１０と、スペーサー部材２０と、を共通にして、それぞれに支持部材４０ａ，４０ｂと、赤外線検出素子６０ａ、６０ｂとを有している。
【００５９】
スペーサー部材２０には２つの凹部３０ａ，３０ｂが形成されている。
第１赤外線検出器２００ａの凹部３０ａは第２絶縁層２２を貫き第１絶縁層２１に達し、凹部３０ａの底部と支持部材４０ａとの距離がＤ１に設定されている。
第２赤外線検出器２００ｂの凹部３０ｂは第２絶縁層２２を貫いたところで止まり、凹部３０ｂの底部と支持部材４０ｂとの距離がＤ２に設定されている。
凹部３０ａの底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差または直交する第１平面３１ａが形成されている。また、凹部３０ｂの底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差または直交する第２平面３２ａが形成されている。
このように、赤外線検出器２００には２つの凹部３０ａ，３０ｂが形成され、それぞれの凹部は支持部材までの距離がＤ１とＤ２となる２つの平面を有する形状となっている。
この第１平面３１ａ、第２平面３２ａと支持部材までの距離Ｄ１，Ｄ２は特定波長の光において光学共振が起こる距離に設定され、例えば光学共振を起こさせる赤外線の波長を、λ１＝１０μｍ、λ２＝５μｍとして、Ｄ１＝２．５μｍ、Ｄ２＝１．２５μｍ、に設定されている。
【００６０】
また、凹部３０ａの第１平面３１ａと開口部とを繋ぐ側壁３７は凹部３０ａの開口部に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
同様に、凹部３０ｂの第２平面３２ａと開口部とを繋ぐ側壁３８は凹部３０ｂの開口部に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
【００６１】
凹部３０ａの上方には支持部材４０ａが設けられ、凹部３０ｂの上方には支持部材４０ｂが設けられている。
そして、支持部材４０ａの一方の面には赤外線検出素子６０ａが形成され、他方の面は凹部３０ａに向き合って配置されている。同様に、支持部材４０ｂの一方の面には赤外線検出素子６０ｂが形成され、他方の面は凹部３０ｂに向き合って配置されている。
【００６２】
赤外線検出素子６０ａ、６０ｂは、それぞれキャパシター５０と赤外線吸収部材７０とを有し、これらの構成は第１実施形態と同様な構成のためここでは説明を省略する。
そして、赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器の外表面を覆って保護膜７１が設けられている。
【００６３】
なお、図７に示すように、支持部材４０ａは赤外線検出素子６０ａを搭載して支持する２本のアーム４５を有し、２本のアーム４５の自由端部がポスト２８に連結されている。２本のアーム４５は、赤外線検出素子６０ａを熱分離するために、細幅でかつ長く延びた形状に形成される。
同様に、支持部材４０ｂは赤外線検出素子６０ｂを搭載して支持する２本のアーム４５を有し、２本のアーム４５の自由端部がポスト２８に連結されている。２本のアーム４５は、赤外線検出素子６０ｂを熱分離するために、細幅でかつ長く延びた形状に形成される。
【００６４】
赤外線検出器２００において、第１赤外線検出器２００ａおよび第２赤外線検出器２００ｂは、２本のポスト２８と接続される以外は非接触である。そして、第１赤外線検出器２００ａおよび第２赤外線検出器２００ｂの下方には凹部３０ａ，３０ｂが形成され、平面視で赤外線検出器２００の周囲には、凹部３０ａ，３０ｂに連通する開口部６５が配置される。これにより、赤外線検出器２００は、赤外線検出素子６０ａ，６０ｂとシリコン基板１０とが熱的に分離されている。
【００６５】
（赤外線検出器の動作）
次に赤外線検出器の動作について説明する。
第１赤外線検出器２００ａの赤外線検出素子６０ａに入射した光（赤外線）の一部は、赤外線吸収部材７０で吸収され、赤外線吸収部材７０に熱が発生する。また、支持部材４０ａの表面に到達した光は、支持部材４０ａにて吸収され熱が発生する。
さらに、支持部材４０ａを透過した光は光共振器を構成する凹部３０ａの第１平面３１ａで反射し、支持部材４０ａにて吸収され熱が発生する。
これらの発生した熱はキャパシター５０に伝達され、キャパシター５０の自発分極量が熱によって変化し、自発分極による電荷を検出することで赤外線を検出している。
なお、凹部３０ａの側壁３７に入射した光も反射して支持部材４０ａに吸収される。
【００６６】
また、第２赤外線検出器２００ｂの赤外線検出素子６０ｂに入射した光（赤外線）の一部は、赤外線吸収部材７０で吸収され、赤外線吸収部材７０に熱が発生する。また、支持部材４０ｂの表面に到達した光は、支持部材４０ｂにて吸収され熱が発生する。
さらに、支持部材４０ｂを透過した光は光共振器を構成する凹部３０ｂの第２平面３２ａで反射し、支持部材４０ｂにて吸収され熱が発生する。
これらの発生した熱はキャパシター５０に伝達され、キャパシター５０の自発分極量が熱によって変化し、自発分極による電荷を検出することで赤外線を検出している。
なお、凹部３０ｂの側壁３８に入射した光も反射して支持部材４０ｂに吸収される。
このように、支持部材と凹部との間に異なる光の波長に対応する２つの光共振器が形成されている。
赤外線の波長としてλ１＝１０μｍはおよそ２０℃の温度に相当し、λ２＝５μｍはおよそ３００℃の温度に相当する。
【００６７】
以上のように、赤外線検出器２００は、第１赤外線検出器２００ａと第２赤外線検出器２００ｂとを備えている。そして、２つの深さの異なる凹部３０ａ，３０ｂを有し、支持部材４０ａと第１平面３１ａと、支持部材４０ｂと第２平面３２ａとの間で光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
また、２個の光共振器を構成することによって、異なる２つの波長において共振ピークが生じることから、ピーク同士を合成することで、熱型光検出器が検出感度を有する波長帯域が拡大される。つまり、赤外線検出器２００が検出可能な光の波長帯域（波長幅）を広げることができる。このように、赤外線検出器２００は光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
【００６８】
また、光共振器を構成する第１平面３１ａと第２平面３２ａの面積が同じであることが望ましい。第１平面３１ａと第２平面３２ａの面積が同じであれば、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００６９】
（第２実施形態における赤外線検出器の製造方法）
本実施形態における赤外線検出器の製造は第１実施形態における赤外線検出器と同様の工程にて製造が可能であり、以下に簡単にその製造方法を説明する。
図９〜図１２は赤外線検出器の製造工程を示す工程図である。
まず、シリコン基板１０を用意する（図９（ａ））。
次に、シリコン基板１０の上にＳｉＯ2などの第１絶縁層２１を形成し、その上からレジスト９０を塗布して複数の第１トレンチを形成する部分に開口９１を形成する（図９（ｂ））。
続いて、レジスト９０の開口９１を通してエッチングを行い第１絶縁層２１に第１トレンチ９２ａ，９２ｂを形成する（図９（ｃ））。
そして、レジスト９０を除去して、第１絶縁層２１の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図９（ｄ））。
【００７０】
次に、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第１犠牲層２３を成膜する（図１０（ａ））。
そして、第１犠牲層２３を化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）する（図１０（ｂ））。
続いて、ＣＭＰした表面に、ＳｉＯ2などの第２絶縁層２２を成膜し、その上からレジスト９０を塗布して複数の第２トレンチを形成する部分に開口９３を形成する（図１０（ｃ））。
そして、レジスト９０の開口９３を通してエッチングを行い第２絶縁層２２に、第２トレンチ９４ａ，９４ｂを形成する（図１０（ｄ））。第２トレンチ９４ａ，９４ｂは、第１トレンチ９２ａ，９２ｂよりも開口が大きく、平面視において第１トレンチ９２ａ，９２ｂと重なる位置に形成する。
【００７１】
次に、レジスト９０を除去して、第２絶縁層２２の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図１１（ａ））。
そして、第２トレンチ９４ａの底面に形成された反射膜３６をパターニングして除去する（図１１（ｂ））。このようにして、第１犠牲層２３の上に開口９５を形成する。
続いて、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第２犠牲層２４を成膜する（図１１（ｃ））。
そして、第２犠牲層２４をＣＭＰ加工する（図１１（ｄ））。
【００７２】
次に、ＣＭＰ加工した表面に支持部材４０ａ，４０ｂを形成し、支持部材４０ａ，４０ｂの上に赤外線検出素子６０ａ、６０ｂおよび保護膜７１を形成する（図１２（ａ））。
赤外線検出素子６０ａ、６０ｂの形成は、支持部材４０ａ，４０ｂの上にキャパシター５０および配線（図示せず）を形成した後に、キャパシター５０の上部に赤外線吸収部材７０を形成する。
保護膜７１は、Ａｌ2Ｏ3膜などにより赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器の外表面を覆って設ける。
そして、第１、第２犠牲層２３，２４をエッチングするための開口９６を形成する。また、図示しないが、同時に支持部材４０ａ，４０ｂをエッチングしアームを形成する（図１２（ｂ））。
続いて、開口９６などを通して第２トレンチ９４ｂの第２犠牲層２４をエッチングして凹部３０ｂを形成する。また、同時に第２トレンチ９４ａの第２犠牲層２４をエッチングする。そして、さらにエッチングを続けて第１トレンチ９２ａの第１犠牲層２３をエッチングして凹部３０ａを形成する（図１２（ｃ））。
このようにして、赤外線検出器２００に第１赤外線検出器２００ａと第２赤外線検出器２００ｂとを形成する。
以上のように、赤外線検出器２００に深さの異なる凹部３０ａ，３０ｂを設けることで、それぞれの底面に第１平面３１ａおよび第２平面３２ａを容易に形成することができる。
【００７３】
なお、第１実施形態および第２実施形態の赤外線検出器では熱検出素子として焦電型キャパシターを例にとって説明したが、熱型光検出器として焦電型キャパシターに限らず、温度上昇によって抵抗が変化する物質を利用するボロメーターであっても実施が可能である。
また、第１実施形態および第２実施形態の赤外線検出器では、２種類の深さにおいて光共振器を形成する平面を形成したが、３種類以上の深さに平面を形成してもよい。
（第３実施形態）
【００７４】
図１３は、熱型光検出装置（熱型光検出アレイセンサー）の回路構成の一例を示す回路図である。熱型光検出装置３００には、複数の熱型光検出器３００ａ〜３００ｄが２次元的に配置されている。複数の熱型光検出器３００ａ〜３００ｄの中から一つの光検出セルを選択するために、走査線Ｗ１ａ，Ｗ１ｂと、データ線Ｄ１ａ，Ｄ１ｂが設けられている。
【００７５】
第１の光検出セルとしての熱型光検出器３００ａは、熱型光検出素子としての圧電コンデンサーＺＣと、素子選択トランジスターＭ１ａと、を有する。圧電コンデンサーＺＣの両極の電位関係は、ＲＤｒ１に印加する電位を切り換えることによって反転することができる。なお、他の光検出セルも同様の構成である。
【００７６】
データ線Ｄ１ａの電位は、リセットトランジスターＭ２をオンすることによって初期化することができる。検出信号の読み出し時には、読み出しトランジスターＭ３がオンする。焦電効果によって生じる電流は、Ｉ／Ｖ変換回路３１０によって電圧に変換され、アンプ３２０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器３３０によってデジタルデータに変換される。
【００７７】
本実施形態では、複数の熱型光検出器が２次元的に配置された熱型光検出装置（熱型光検出アレイセンサー）が実現される。
（第４実施形態）
【００７８】
次に熱型光検出器または熱型光検出装置を含む電子機器について説明する。
図１４に電子機器の一例として赤外線カメラの構成を示す。
赤外線カメラ４００は、光学系４１０、センサーデバイス（熱型光検出装置）４２０、画像処理部４３０、処理部４４０、記憶部４５０、操作部４６０、表示部４７０を含む。
【００７９】
光学系４１０は、例えば１又は複数のレンズや、これらのレンズを駆動する駆動部などを含む。そしてセンサーデバイス４２０への物体像の結像などを行う。また必要に応じてフォーカス調整なども行う。
【００８０】
センサーデバイス４２０は、上述した本実施形態の熱型光検出器を二次元配列させて構成され、複数の行線（ワード線、走査線）と複数の列線（データ線）が設けられる。センサーデバイス４２０は、検出器に加えて、行選択回路（行ドライバー）と、列線を介して検出器からのデータを読み出す読み出し回路と、Ａ／Ｄ変換部等を含むことができる。二次元配列された各検出器からのデータを順次読み出すことで、物体像の撮像処理を行うことができる。
【００８１】
画像処理部４３０は、センサーデバイス４２０からのデジタルの画像データ（画素データ）に基づいて、画像補正処理などの各種の画像処理を行う。
【００８２】
処理部４４０は、赤外線カメラ４００の全体の制御を行い、赤外線カメラ４００内の各ブロックの制御を行う。この処理部４４０は、例えばＣＰＵ等により実現される。記憶部４５０は、各種の情報を記憶するものであり、例えば処理部４４０や画像処理部４３０のワーク領域として機能する。操作部４６０は、ユーザーが赤外線カメラ４００を操作するためのインターフェイスとなるものであり、例えば各種ボタンやＧＵＩ（Graphical User Interface）画面などにより実現される。表示部４７０は、例えばセンサーデバイス４２０により取得された画像やＧＵＩ画面などを表示するものであり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの各種のディスプレイにより実現される。
【００８３】
このように、１セル分の熱型光検出器を赤外線センサー等のセンサーとして用いる他、１セル分の熱型光検出器を二軸方向例えば直交二軸方向に二次元配置することでセンサーデバイス４２０を構成することができ、熱（光）分布画像を提供することができる。このセンサーデバイス４２０を用いて、サーモグラフィー、監視カメラなどの電子機器を構成することができる。
【００８４】
もちろん、１セル分または複数セルの熱型光検出器をセンサーとして用いることで物体の物理情報の解析（測定）を行う解析機器（測定機器）、火や発熱を検知するセキュリティー機器、工場など工程監視機器などの各種の電子機器を構成することもできる。
（第５実施形態）
【００８５】
図１５に本実施形態の熱型光検出器または熱型光検出装置を含む電子機器の一例として工程監視装置の構成を示す。工程監視装置は工場などの装置の温度（発熱）を監視しながら、装置に異常がある場合には人間が近づくのに対して警告などを行なう装置である。
【００８６】
工程監視装置５００は図１５に示すように、赤外線カメラ５１０と、温度分析部５２０と、人検出部５３０と、制御部５４０と、情報通知装置５５０とを備えて構成される。
赤外線カメラ５１０は、図示しないレンズなどの光学系とセンサーデバイスを含んで構成されている。
【００８７】
赤外線カメラ５１０は工程の対象領域を撮影し、撮影された領域の画像情報を温度分析部５２０に送信する。温度分析部５２０では、図示しないが赤外線カメラ５１０からの熱分布画像を読み取る画像読取処理ユニットと、画像読取処理ユニットからのデータと画像分析設定テーブルに基づいて温度分析テーブルを作成する温度分析処理ユニットとを含み、温度分析テーブルに基づいて温度データを制御部５４０へ送信する。
また、人検出部５３０では、赤外線カメラ５１０から情報から対象領域に人間５７０がいるかどうかを検出する。この検出は人間５７０の体温と動きから検出を行う。この人検出部５３０での情報は制御部５４０へ送られる。
そして制御部５４０では、温度分析部５２０から送られたデータに基づき、工程内の装置５６０に異常が無いかを判断する。装置５６０が高温になるなどの異常がある場合には、情報通知装置５５０にデータを送信し、情報通知装置５５０から異常の通知を行なう。
また、装置５６０に異常がある場合に、人間５７０が近づいてきた検出をしたときには、制御部５４０では、情報通知装置５５０にデータを送信し、警報などのアラームなどで人間５７０に通知を行なう。
【００８８】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更することができる。そして、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有するものにより可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０…シリコン基板、２０…スペーサー部材、２１…第１絶縁層、２２…第２絶縁層、２３…第１犠牲層、２４…第２犠牲層、２８…ポスト、３０…凹部、３０ａ…第１凹部、３０ｂ…第２凹部、３１…第１平面、３１ａ…第１平面、３２…第２平面、３２ａ…第２平面、３３…第１側壁、３４…第２側壁、３５ａ，３５ｂ…凹部、３６…反射膜、３７…側壁、３８…側壁、４０…支持部材、４０ａ…第１支持部材、４０ｂ…第２支持部材、４５…アーム、５０…キャパシター、５１…第１電極、５２…第２電極、５３…焦電体、５４…保護膜、５５…絶縁膜、５６，５７…コンタクトホール、５８…第１電極配線層、５９…第２電極配線層、６０…赤外線検出素子、６０ａ，６０ｂ…赤外線検出素子、６１…第１プラグ、６２…第２プラグ、６３…パッシベーション膜、６５…開口部、７０…赤外線吸収部材、７１…保護膜、８２…第１トレンチ、８４…第２トレンチ、９２ａ，９２ｂ…第１トレンチ、９４ａ，９４ｂ…第２トレンチ、１００…熱型光検出器としての赤外線検出器、２００…熱型光検出器としての赤外線検出器、２００ａ…第１赤外線検出器、２００ｂ…第２赤外線検出器、３００…熱型光検出装置（熱型光検出アレイセンサー）、４００…電子機器としての赤外線カメラ、４２０…センサーデバイス、５００…電子機器としての工程監視装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光センサーとして熱型光検出器が知られている。熱型光検出器は、物体から放射された光を熱に変換して温度の変化を熱検出素子により測定する。熱型光検出器には、光吸収にともなう温度上昇を直接検出するサーモパイル、電気分極の変化として検出する焦電型素子、温度上昇を抵抗変化として検出するボロメーター等がある。近年、半導体製造技術（ＭＥＭＳ製造技術等）を利用して、より小型の熱型光検出器を製造する試みがなされている。
【０００３】
特許文献１に記載される赤外線検出素子は、空洞部上にメンブレン（支持部材）が形成され、メンブレンには、赤外線吸収層、高熱伝導層、赤外線検知部が設けられている。この空洞部は素子と基板との熱分離のために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３３５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の構造において、メンブレンを透過した赤外線が空洞の底面で反射してメンブレンとの間で光学共振を起こさせ、メンブレンで赤外線を吸収させて効率化を図る構造をとることが可能である。この、光学共振する赤外線の波長は空洞部の深さに依存している。
しかしながら、従来の熱型光検出器では、１種類の空洞部の深さに対応する波長の光学共振を利用できるのみであり、測定する波長帯域を広く設定できないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる熱型光検出器は、基板と、前記基板上に形成され凹部を有するスペーサー部材と、前記スペーサー部材の前記凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される支持部材と、前記支持部材上に形成され熱を検出する熱検出素子と、を含み、前記凹部は、底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面と、前記底面と前記支持部材との間に、前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面と、を備え、前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、スペーサー部材の凹部（空洞部）に第１平面と第２平面とが設けられている。そして、第１平面および第２平面で反射した異なる波長の光を支持部材で吸収させることができる。
このように本適用例の熱型光検出器は、光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
ここで、「基板上」、「支持部材上」における「〜上」という表現は、直上であってもよく、あるいは、上部（別の層が介在する場合）であってもよい。他の箇所においても同様に、広義に解釈することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されていることが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、複数の光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記基板の厚み方向から見た平面視で、前記第１平面と前記支持部材とが重なる面積と、前記第２平面と前記支持部材とが重なる面積とが、同じであることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、平面視で第１平面と支持部材とが重なる面積と、第２平面と前記支持部材とが重なる面積とが、同じであることから、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記凹部の前記第１平面と前記第２平面とを繋ぐ第１側壁および、前記第２平面と前記凹部の開口部とを繋ぐ第２側壁は前記支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されていることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、第１側壁および第２側壁が支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
側壁がテーパー形状であることから、入射する光が遮られる部分が無く、支持部材から透過する光を第１平面および第２平面で充分に受け入れることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１側壁および前記第２側壁に光を反射する反射膜が形成されていることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１側壁および第２側壁に反射膜が形成されている。このため、支持部材から透過する光を各側壁で反射させ、支持部材に吸収させて効率化を図ることができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例にかかる熱型光検出器は、基板と、前記基板上に形成され第１凹部と第２凹部とを有するスペーサー部材と、前記スペーサー部材の前記第１凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第１支持部材と、前記スペーサー部材の前記第２凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第２支持部材と、前記第１支持部材上に形成され熱を検出する第１熱検出素子と、前記第２支持部材上に形成され熱を検出する第２熱検出素子と、を含み、前記第１凹部は底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面を備え、前記第２凹部は前記第１凹部とは異なる深さの底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面を備え、前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、スペーサー部材に第１凹部（空洞部）および第２凹部（空洞部）が設けられ、それぞれの底面は異なる深さに形成されている。つまり、第１平面と第２平面で反射した異なる波長の光を各支持部材で吸収させることができる。
このように本適用例の熱型光検出器は、光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されていることが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、複数の光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１平面と前記第２平面の面積とが同じであることが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、第１平面と前記第２平面の面積とが同じであることから、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１凹部および前記第２凹部の側壁は、前記第１支持部材または前記第２支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されていることが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、第１凹部および第２凹部の側壁は支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
側壁がテーパー形状であることから、入射する光が遮られる部分が無く、支持部材から透過する光を凹部の底面に形成された第１平面および第２平面で充分に受け入れることができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例にかかる熱型光検出器において、前記第１凹部および前記第２凹部の前記側壁には光を反射する反射膜が形成されていることが望ましい。
【００２６】
この構成によれば、側壁に反射膜が形成されている。このため、支持部材から透過する光を各側壁で反射させ、支持部材に吸収させて効率化を図ることができる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例にかかる熱型光検出装置は、上記の熱型光検出器を複数用いて、２次元配置されていることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、熱型光検出器が二軸方向に沿って二次元配置されている。
この熱型光検出装置は、各セルの熱型光検出器が測定する波長帯域が広いことから、広い温度範囲の分布画像を提供できる。
【００２９】
［適用例１２］本適用例にかかる電子機器は、上記の熱型光検出器と、前記熱型光検出器の出力を処理する制御部と、を有することを特徴とする。
【００３０】
本適用例に係る電子機器は、上述した熱型光検出器または熱型光検出装置を有し、１セル分または複数セルの熱型光検出器をセンサーとして用いることで、光（温度）分布画像を出力するサーモグラフィー、監視カメラの他、火や発熱を検知するセキュリティー機器、工場などに設けられる工程監視機器などに利用することができる。
【００３１】
［適用例１３］本適用例にかかる熱型光検出器の製造方法は、基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に第１トレンチを形成する工程と、前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチを含む第２トレンチを形成する工程と、前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、前記第２トレンチにおける底部の一部の第２反射膜を削除する工程と、前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、前記支持部材の一部を除去する工程と、前記第１犠牲層および前記第２犠牲層を除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３２】
この熱型光検出器の製造方法によれば、凹部に底面および底面と開口部の間にもう一つの平面を形成することができる。このように、熱型光検出器において、１つの凹部に２つの平面を形成することができ、それぞれの平面と支持部材の間において支持部材を透過した光の光学共振を利用できる。
【００３３】
［適用例１４］本適用例にかかる熱型光検出器の製造方法は、基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に複数の第１トレンチを形成する工程と、前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチと重なる複数の第２トレンチを形成する工程と、前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、選択した前記第２トレンチにおける底部の第２反射膜を削除する工程と、前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、前記支持部材の一部を除去する工程と、前記第２犠牲層を除去する工程と、前記第２トレンチにおける、削除した第２反射膜の下方の前記第１犠牲層を除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３４】
この熱型光検出器の製造方法によれば、一つの基板に深さの異なる凹部を容易に形成できる。
このように、熱型光検出器の１つの基板に２つの深さの異なる凹部を形成することができ、それぞれの凹部の平面と支持部材の間において支持部材を透過した光の光学共振を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略平面図。
【図２】第１実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略断面図。
【図３】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その１）。
【図４】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その２）。
【図５】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その３）。
【図６】第１実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その４）。
【図７】第２実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略平面図。
【図８】第２実施形態における赤外線検出器の構成を示す概略断面図。
【図９】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その１）。
【図１０】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その２）。
【図１１】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その３）。
【図１２】第２実施形態における赤外線検出器の製造工程を示す工程図（その４）。
【図１３】熱型光検出装置の回路構成の一例を示す回路図。
【図１４】電子機器としての赤外線カメラの構成を示すブロック図。
【図１５】電子機器としての工程監視装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。
（第１実施形態）
【００３７】
以下の実施形態では熱型光検出器として、焦電型の赤外線検出器を例にとって説明する。
図１は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略平面図である。図２は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略断面図である。なお、図１は、後述する第２電極に接続される配線層より上方の部材を省略した平面図である。
【００３８】
図２に示すように、焦電型の赤外線検出器１００は、シリコン基板１０と、スペーサー部材２０と、支持部材（メンブレン）４０と、赤外線検出素子６０とを有している。
シリコン基板１０上には、第１絶縁層２１および第２絶縁層２２が順次積層されスペーサー部材２０を構成している。第１絶縁層２１および第２絶縁層２２はＳｉＯ2などの絶縁材料にて形成されている。
【００３９】
このスペーサー部材２０には段付の凹部３０が形成されている。凹部３０は第１絶縁層２１に形成された凹部３５ａと、第２絶縁層２２に形成された第１絶縁層２１の凹部３５ａよりも開口の大きい凹部３５ｂとを重ねた形状である。凹部３５ａは平面視で支持部材４０の面積の半分をカバーするように配置されている（図１参照）。
凹部３０の底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差する第１平面３１が形成されている。また、第２絶縁層２２に形成された凹部３５ｂの底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差する第２平面３２が形成されている。
なお、第１平面３１および第２平面３２は、支持部材４０の対する面と平行に配置されていることが望ましい。
また、凹部３５ａは支持部材４０までの距離がＤ１の凹部であり、凹部３５ｂは支持部材４０までの距離がＤ２の凹部である。
このように、凹部３０は支持部材４０までの距離がＤ１とＤ２となる２つの平面を有する形状となっている。
【００４０】
また、第１平面３１と第２平面３２とを繋ぐ第１側壁３３、および第２平面と凹部３０の開口部とを繋ぐ第２側壁３４は、凹部３０の開口部に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
そして、凹部３０の第１平面３１、第２平面３２、第１側壁３３、第２側壁３４には赤外線を反射するＴｉ膜などの反射膜３６が形成されている。なお反射膜３６としては、ＡｌＯX膜またはＳｉＮ膜の上にＴｉ膜を形成した積層膜であってもよい。
【００４１】
スペーサー部材２０の上には凹部３０を覆う支持部材４０が設けられている。支持部材４０はＳｉＮ膜またはＡｌＯX膜などで形成されている。
そして、支持部材４０の一方の面には赤外線検出素子６０が形成され、他方の面は凹部３０に向き合って配置されている。
【００４２】
赤外線検出素子６０は、キャパシター５０と赤外線吸収部材７０とを含み構成されている。
キャパシター５０は第１電極５１と、第２電極５２と、焦電体５３とを有する。焦電体５３は第１、第２電極５１，５２間に配置され、温度に基づいて分極量が変化するキャパシター５０を構成する。そして、キャパシター５０は第１電極５１が支持部材４０に搭載されることで支持されている。
第１電極５１および第２電極５２の電極材料としては例えばＰｔ，Ｉｒなどが用いられる。また、焦電体５３の焦電材料としては例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＰＺＴＮ（ＰＺＴにＮｂを添加したもの）などが用いられる。
【００４３】
キャパシター５０の表面には保護膜５４が形成され、製造工程における還元雰囲気から焦電体５３を保護している。さらに、保護膜５４を覆って絶縁膜５５が形成されている。
保護膜５４および絶縁膜５５には第１電極５１に通ずるコンタクトホール５６と、第２電極５２に通ずるコンタクトホール５７とが形成されている。
【００４４】
コンタクトホール５６には第１プラグ６１が埋め込み形成される。絶縁膜５５および支持部材４０の上には、第１プラグ６１に接続される第１電極配線層５８が形成されている。
同様に、コンタクトホール５７には第２プラグ６２が埋め込み形成される。絶縁膜５５及び支持部材４０上には、第２プラグ６２に接続される第２電極配線層５９が形成されている。
このように、赤外線検出素子６０にはプレーナー型のキャパシター５０を備えている。
【００４５】
第１、第２電極配線層５８，５９を覆って、ＳｉＯ2またはＳｉＮのパッシベーション膜６３が設けられている。そして、キャパシター５０の上方には、パッシベーション膜６３上に赤外線吸収部材７０が設けられている。この赤外線吸収部材７０はＳｉＯ2またはＳｉＮにて形成される。
【００４６】
この赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器１００の外表面を覆って、保護膜７１が設けられている。
この保護膜７１は、例えばＡｌ2Ｏ3にて形成され、赤外線の透過を阻害しないように１０〜５０ｎｍ、例えば２０ｎｍの厚さで成膜して形成される。
【００４７】
なお、図１に示すように、支持部材４０は赤外線検出素子６０を搭載して支持する２本のアーム４５を有し、２本のアーム４５の自由端部がポスト２８に連結されている。２本のアーム４５は、赤外線検出素子６０を熱分離するために、細幅でかつ長く延びた形状に形成される。
【００４８】
赤外線検出器１００は、２本のポスト２８と接続される以外は非接触であり、赤外線検出器１００の下方には凹部３０が形成され、平面視で赤外線検出器１００の周囲には、凹部３０に連通する開口部６５が配置される。これにより、赤外線検出器１００は、赤外線検出素子６０とシリコン基板１０とが熱的に分離されている。
【００４９】
（赤外線検出器の動作）
次に赤外線検出器１００の動作について説明する。
赤外線検出器１００の赤外線検出素子６０に入射した光（赤外線）の一部は、赤外線吸収部材７０で吸収され、赤外線吸収部材７０に熱が発生する。また、支持部材４０の表面に到達した光は、支持部材４０にて吸収され熱が発生する。
さらに、支持部材４０を透過した光は凹部３０の第１平面３１および第２平面３２で反射し、支持部材４０にて吸収され熱が発生する。
これらの発生した熱はキャパシター５０に伝達され、キャパシター５０の自発分極量が熱によって変化し、自発分極による電荷を検出することで赤外線を検出している。
なお、凹部３０の第１側壁３３、第２側壁３４に入射した光も反射し、支持部材４０に到達した光は支持部材４０に吸収される。
【００５０】
ここで、凹部３０における光の反射では、支持部材４０と凹部の底面との間で光学共振を起こさせることが、支持部材４０での赤外線の吸収に有効である。
光学共振を起こさせる波長をλ、光学共振が起こる２平面間の距離をＤ、２平面間の媒質の屈折率をｎとすると、Ｄ＝λ／４ｎ、という関係が成り立つ。屈折率ｎは真空中と仮定して、ｎ＝１とすると、Ｄ＝λ／４、と書き表せる。
上の式から、光学共振を起こさせる赤外線の波長を例えば、λ１＝１０μｍ、λ２＝５μｍとすると、２平面間の距離がＤ１＝２．５μｍ、Ｄ２＝１．２５μｍとなる。
図２において、Ｄ１＝２．５μｍ、とすると、支持部材４０と第１平面３１との間で赤外線の波長λ１＝１０μｍに対する光共振器が構成される。
同様に、図２において、Ｄ２＝１．２５μｍ、とすると、支持部材４０と第２平面３２との間で赤外線の波長λ２＝５μｍに対する光共振器が構成される。
このように、支持部材４０と凹部３０との間に２つの光共振器を形成することができる。
なお、赤外線の波長としてλ１＝１０μｍはおよそ２０℃の温度に相当し、λ２＝５μｍはおよそ３００℃の温度に相当する。
【００５１】
このように、赤外線検出器１００は、支持部材４０と凹部の第１平面と第２平面の間で光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
また、２個の光共振器を構成することによって、異なる２つの波長において共振ピークが生じることから、ピーク同士が合成されて、赤外線検出器１００が検出できる波長帯域が拡大される。つまり、赤外線検出器１００が検出可能な光の波長帯域（波長幅）を広げることができる。このように、赤外線検出器１００は光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
【００５２】
また、シリコン基板１０の厚み方向から見た平面視で、第１平面３１と支持部材４０とが重なる面積と、第２平面３２と支持部材４０とが重なる面積とが、同じであることが望ましい。
この構成によれば、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００５３】
（第１実施形態における赤外線検出器の製造方法）
次に、上記赤外線検出器の製造方法について説明する。
図３〜図６は赤外線検出器の製造工程を示す工程図である。
まず、シリコン基板１０を用意する（図３（ａ））。
次に、シリコン基板１０の上にＳｉＯ2などの第１絶縁層２１を形成し、その上からレジスト８０を塗布して第１トレンチを形成する部分に開口８１を形成する（図３（ｂ））。第１絶縁層２１の形成はスパッタリング、ＣＶＤなどの手法により成膜する。
続いて、レジスト８０の開口８１を通してエッチングを行い第１絶縁層２１に第１トレンチ８２を形成する（図３（ｃ））。エッチングはフッ酸系の溶液を用いて、第１絶縁層２１をウェットエッチングする。
そして、レジスト８０を除去して、第１絶縁層２１の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図３（ｄ））。反射膜３６としてはＴｉ膜や、ＡｌＯX膜またはＳｉＮ膜の上にＴｉ膜を形成した積層膜を形成する。この反射膜３６は後工程にけるＳｉＯ2膜をエッチングする際のバリア膜としても機能する。
【００５４】
次に、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第１犠牲層２３を成膜する（図４（ａ））。この成膜では、第１トレンチ８２が埋まる厚みまで行なわれる。
そして、第１犠牲層２３を化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）する（図４（ｂ））。研磨は第１トレンチ８２に埋め込んだ第１犠牲層２３と反射膜３６が平坦となるように行なう。
続いて、ＣＭＰ加工した表面に、ＳｉＯ2などの第２絶縁層２２を成膜し、その上からレジスト８０を塗布して第２トレンチを形成する部分に開口８３を形成する（図４（ｃ））。ここでの第２トレンチを形成する位置は、平面視において第１トレンチ８２を含む位置であり、一方向にずれた位置に形成する。
また、第２絶縁層２２の材料は第１絶縁層２１の材料と同じ材料が好ましい。
そして、レジスト８０の開口８３を通してエッチングを行い第２絶縁層２２に、第１トレンチ８２よりも開口の大きい第２トレンチ８４を形成する（図４（ｄ））。エッチングは第１絶縁層２１のエッチングと同様に行なう。
【００５５】
次に、レジスト８０を除去して、第２絶縁層２２の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図５（ａ））。反射膜３６としてはＴｉ膜や、ＡｌＯX膜またはＳｉＮ膜の上にＴｉ膜を形成した積層膜を形成する。この反射膜３６は後工程にけるＳｉＯ2膜をエッチングする際のバリア膜としても機能する。
そして、第１犠牲層２３の上に形成された反射膜３６をパターニングして除去する（図５（ｂ））。このようにして、第１犠牲層２３の上に開口８５を形成する。
続いて、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第２犠牲層２４を成膜する（図５（ｃ））。この成膜では、第２トレンチ８４が埋まる厚みまで行なわれる。
そして、第２犠牲層２４をＣＭＰ加工する（図５（ｄ））。研磨は第２トレンチ８４に埋め込んだ第２犠牲層２４と反射膜３６が平坦となるように行なう。
【００５６】
次に、ＣＭＰ加工した表面に支持部材４０を形成し、支持部材４０の上に赤外線検出素子６０および保護膜７１を形成する（図６（ａ））。
赤外線検出素子６０の形成は、支持部材４０の上にキャパシター５０および配線（図示せず）を形成した後に、キャパシター５０の上部に赤外線吸収部材７０を形成する。
保護膜７１は、Ａｌ2Ｏ3膜などにより赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器の外表面を覆って設ける。
そして、第１、第２犠牲層２３，２４をエッチングするために、保護膜７１、支持部材４０に開口８６を形成する。また、図示しないが、同時に支持部材４０をエッチングしアームを形成する（図６（ｂ））。
続いて、開口８６などを通して第２犠牲層２４をエッチングし、さらにエッチングを続けて第１犠牲層２３をエッチングして凹部３０を形成する。これらの犠牲層のエッチングではウェットエッチング、ドライエッチング、気相エッチングなどの手法を利用することができる。
このようにして、赤外線検出器１００の凹部３０に第１平面３１および第２平面３２を容易に形成することができる。
（第２実施形態）
【００５７】
次に、赤外線検出器の他の実施形態について説明する。
本実施形態の赤外線検出器では、一つの基板（セル）に深さの異なる複数の凹部を有する点が第１実施形態と異なる。
図７は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略平面図である。図８は焦電型の赤外線検出器の構成を示す概略断面図である。
本実施形態の説明では、第１実施形態と同様な構成については同符号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【００５８】
図８に示すように、焦電型の赤外線検出器２００は、第１赤外線検出器２００ａと第２赤外線検出器２００ｂとを備えている。
第１赤外線検出器２００ａおよび第２赤外線検出器２００ｂは、シリコン基板１０と、スペーサー部材２０と、を共通にして、それぞれに支持部材４０ａ，４０ｂと、赤外線検出素子６０ａ、６０ｂとを有している。
【００５９】
スペーサー部材２０には２つの凹部３０ａ，３０ｂが形成されている。
第１赤外線検出器２００ａの凹部３０ａは第２絶縁層２２を貫き第１絶縁層２１に達し、凹部３０ａの底部と支持部材４０ａとの距離がＤ１に設定されている。
第２赤外線検出器２００ｂの凹部３０ｂは第２絶縁層２２を貫いたところで止まり、凹部３０ｂの底部と支持部材４０ｂとの距離がＤ２に設定されている。
凹部３０ａの底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差または直交する第１平面３１ａが形成されている。また、凹部３０ｂの底面にはスペーサー部材２０の厚み方向に交差または直交する第２平面３２ａが形成されている。
このように、赤外線検出器２００には２つの凹部３０ａ，３０ｂが形成され、それぞれの凹部は支持部材までの距離がＤ１とＤ２となる２つの平面を有する形状となっている。
この第１平面３１ａ、第２平面３２ａと支持部材までの距離Ｄ１，Ｄ２は特定波長の光において光学共振が起こる距離に設定され、例えば光学共振を起こさせる赤外線の波長を、λ１＝１０μｍ、λ２＝５μｍとして、Ｄ１＝２．５μｍ、Ｄ２＝１．２５μｍ、に設定されている。
【００６０】
また、凹部３０ａの第１平面３１ａと開口部とを繋ぐ側壁３７は凹部３０ａの開口部に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
同様に、凹部３０ｂの第２平面３２ａと開口部とを繋ぐ側壁３８は凹部３０ｂの開口部に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている。
【００６１】
凹部３０ａの上方には支持部材４０ａが設けられ、凹部３０ｂの上方には支持部材４０ｂが設けられている。
そして、支持部材４０ａの一方の面には赤外線検出素子６０ａが形成され、他方の面は凹部３０ａに向き合って配置されている。同様に、支持部材４０ｂの一方の面には赤外線検出素子６０ｂが形成され、他方の面は凹部３０ｂに向き合って配置されている。
【００６２】
赤外線検出素子６０ａ、６０ｂは、それぞれキャパシター５０と赤外線吸収部材７０とを有し、これらの構成は第１実施形態と同様な構成のためここでは説明を省略する。
そして、赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器の外表面を覆って保護膜７１が設けられている。
【００６３】
なお、図７に示すように、支持部材４０ａは赤外線検出素子６０ａを搭載して支持する２本のアーム４５を有し、２本のアーム４５の自由端部がポスト２８に連結されている。２本のアーム４５は、赤外線検出素子６０ａを熱分離するために、細幅でかつ長く延びた形状に形成される。
同様に、支持部材４０ｂは赤外線検出素子６０ｂを搭載して支持する２本のアーム４５を有し、２本のアーム４５の自由端部がポスト２８に連結されている。２本のアーム４５は、赤外線検出素子６０ｂを熱分離するために、細幅でかつ長く延びた形状に形成される。
【００６４】
赤外線検出器２００において、第１赤外線検出器２００ａおよび第２赤外線検出器２００ｂは、２本のポスト２８と接続される以外は非接触である。そして、第１赤外線検出器２００ａおよび第２赤外線検出器２００ｂの下方には凹部３０ａ，３０ｂが形成され、平面視で赤外線検出器２００の周囲には、凹部３０ａ，３０ｂに連通する開口部６５が配置される。これにより、赤外線検出器２００は、赤外線検出素子６０ａ，６０ｂとシリコン基板１０とが熱的に分離されている。
【００６５】
（赤外線検出器の動作）
次に赤外線検出器の動作について説明する。
第１赤外線検出器２００ａの赤外線検出素子６０ａに入射した光（赤外線）の一部は、赤外線吸収部材７０で吸収され、赤外線吸収部材７０に熱が発生する。また、支持部材４０ａの表面に到達した光は、支持部材４０ａにて吸収され熱が発生する。
さらに、支持部材４０ａを透過した光は光共振器を構成する凹部３０ａの第１平面３１ａで反射し、支持部材４０ａにて吸収され熱が発生する。
これらの発生した熱はキャパシター５０に伝達され、キャパシター５０の自発分極量が熱によって変化し、自発分極による電荷を検出することで赤外線を検出している。
なお、凹部３０ａの側壁３７に入射した光も反射して支持部材４０ａに吸収される。
【００６６】
また、第２赤外線検出器２００ｂの赤外線検出素子６０ｂに入射した光（赤外線）の一部は、赤外線吸収部材７０で吸収され、赤外線吸収部材７０に熱が発生する。また、支持部材４０ｂの表面に到達した光は、支持部材４０ｂにて吸収され熱が発生する。
さらに、支持部材４０ｂを透過した光は光共振器を構成する凹部３０ｂの第２平面３２ａで反射し、支持部材４０ｂにて吸収され熱が発生する。
これらの発生した熱はキャパシター５０に伝達され、キャパシター５０の自発分極量が熱によって変化し、自発分極による電荷を検出することで赤外線を検出している。
なお、凹部３０ｂの側壁３８に入射した光も反射して支持部材４０ｂに吸収される。
このように、支持部材と凹部との間に異なる光の波長に対応する２つの光共振器が形成されている。
赤外線の波長としてλ１＝１０μｍはおよそ２０℃の温度に相当し、λ２＝５μｍはおよそ３００℃の温度に相当する。
【００６７】
以上のように、赤外線検出器２００は、第１赤外線検出器２００ａと第２赤外線検出器２００ｂとを備えている。そして、２つの深さの異なる凹部３０ａ，３０ｂを有し、支持部材４０ａと第１平面３１ａと、支持部材４０ｂと第２平面３２ａとの間で光学共振器を有することから光学共振を異なる波長に設定でき、この光学共振を起こした光を効率的に支持部材で吸収させることができる。
また、２個の光共振器を構成することによって、異なる２つの波長において共振ピークが生じることから、ピーク同士を合成することで、熱型光検出器が検出感度を有する波長帯域が拡大される。つまり、赤外線検出器２００が検出可能な光の波長帯域（波長幅）を広げることができる。このように、赤外線検出器２００は光の波長を広範囲に捉え、測定する波長帯域を広く設定することができる。
【００６８】
また、光共振器を構成する第１平面３１ａと第２平面３２ａの面積が同じであることが望ましい。第１平面３１ａと第２平面３２ａの面積が同じであれば、それぞれの面における光学共振を同じにすることで両者の測定感度のバランスをとることができる。
【００６９】
（第２実施形態における赤外線検出器の製造方法）
本実施形態における赤外線検出器の製造は第１実施形態における赤外線検出器と同様の工程にて製造が可能であり、以下に簡単にその製造方法を説明する。
図９〜図１２は赤外線検出器の製造工程を示す工程図である。
まず、シリコン基板１０を用意する（図９（ａ））。
次に、シリコン基板１０の上にＳｉＯ2などの第１絶縁層２１を形成し、その上からレジスト９０を塗布して複数の第１トレンチを形成する部分に開口９１を形成する（図９（ｂ））。
続いて、レジスト９０の開口９１を通してエッチングを行い第１絶縁層２１に第１トレンチ９２ａ，９２ｂを形成する（図９（ｃ））。
そして、レジスト９０を除去して、第１絶縁層２１の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図９（ｄ））。
【００７０】
次に、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第１犠牲層２３を成膜する（図１０（ａ））。
そして、第１犠牲層２３を化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）する（図１０（ｂ））。
続いて、ＣＭＰした表面に、ＳｉＯ2などの第２絶縁層２２を成膜し、その上からレジスト９０を塗布して複数の第２トレンチを形成する部分に開口９３を形成する（図１０（ｃ））。
そして、レジスト９０の開口９３を通してエッチングを行い第２絶縁層２２に、第２トレンチ９４ａ，９４ｂを形成する（図１０（ｄ））。第２トレンチ９４ａ，９４ｂは、第１トレンチ９２ａ，９２ｂよりも開口が大きく、平面視において第１トレンチ９２ａ，９２ｂと重なる位置に形成する。
【００７１】
次に、レジスト９０を除去して、第２絶縁層２２の表面に赤外線を反射する反射膜３６を形成する（図１１（ａ））。
そして、第２トレンチ９４ａの底面に形成された反射膜３６をパターニングして除去する（図１１（ｂ））。このようにして、第１犠牲層２３の上に開口９５を形成する。
続いて、反射膜３６の上からＳｉＯ2など第２犠牲層２４を成膜する（図１１（ｃ））。
そして、第２犠牲層２４をＣＭＰ加工する（図１１（ｄ））。
【００７２】
次に、ＣＭＰ加工した表面に支持部材４０ａ，４０ｂを形成し、支持部材４０ａ，４０ｂの上に赤外線検出素子６０ａ、６０ｂおよび保護膜７１を形成する（図１２（ａ））。
赤外線検出素子６０ａ、６０ｂの形成は、支持部材４０ａ，４０ｂの上にキャパシター５０および配線（図示せず）を形成した後に、キャパシター５０の上部に赤外線吸収部材７０を形成する。
保護膜７１は、Ａｌ2Ｏ3膜などにより赤外線吸収部材７０を含む赤外線検出器の外表面を覆って設ける。
そして、第１、第２犠牲層２３，２４をエッチングするための開口９６を形成する。また、図示しないが、同時に支持部材４０ａ，４０ｂをエッチングしアームを形成する（図１２（ｂ））。
続いて、開口９６などを通して第２トレンチ９４ｂの第２犠牲層２４をエッチングして凹部３０ｂを形成する。また、同時に第２トレンチ９４ａの第２犠牲層２４をエッチングする。そして、さらにエッチングを続けて第１トレンチ９２ａの第１犠牲層２３をエッチングして凹部３０ａを形成する（図１２（ｃ））。
このようにして、赤外線検出器２００に第１赤外線検出器２００ａと第２赤外線検出器２００ｂとを形成する。
以上のように、赤外線検出器２００に深さの異なる凹部３０ａ，３０ｂを設けることで、それぞれの底面に第１平面３１ａおよび第２平面３２ａを容易に形成することができる。
【００７３】
なお、第１実施形態および第２実施形態の赤外線検出器では熱検出素子として焦電型キャパシターを例にとって説明したが、熱型光検出器として焦電型キャパシターに限らず、温度上昇によって抵抗が変化する物質を利用するボロメーターであっても実施が可能である。
また、第１実施形態および第２実施形態の赤外線検出器では、２種類の深さにおいて光共振器を形成する平面を形成したが、３種類以上の深さに平面を形成してもよい。
（第３実施形態）
【００７４】
図１３は、熱型光検出装置（熱型光検出アレイセンサー）の回路構成の一例を示す回路図である。熱型光検出装置３００には、複数の熱型光検出器３００ａ〜３００ｄが２次元的に配置されている。複数の熱型光検出器３００ａ〜３００ｄの中から一つの光検出セルを選択するために、走査線Ｗ１ａ，Ｗ１ｂと、データ線Ｄ１ａ，Ｄ１ｂが設けられている。
【００７５】
第１の光検出セルとしての熱型光検出器３００ａは、熱型光検出素子としての圧電コンデンサーＺＣと、素子選択トランジスターＭ１ａと、を有する。圧電コンデンサーＺＣの両極の電位関係は、ＲＤｒ１に印加する電位を切り換えることによって反転することができる。なお、他の光検出セルも同様の構成である。
【００７６】
データ線Ｄ１ａの電位は、リセットトランジスターＭ２をオンすることによって初期化することができる。検出信号の読み出し時には、読み出しトランジスターＭ３がオンする。焦電効果によって生じる電流は、Ｉ／Ｖ変換回路３１０によって電圧に変換され、アンプ３２０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器３３０によってデジタルデータに変換される。
【００７７】
本実施形態では、複数の熱型光検出器が２次元的に配置された熱型光検出装置（熱型光検出アレイセンサー）が実現される。
（第４実施形態）
【００７８】
次に熱型光検出器または熱型光検出装置を含む電子機器について説明する。
図１４に電子機器の一例として赤外線カメラの構成を示す。
赤外線カメラ４００は、光学系４１０、センサーデバイス（熱型光検出装置）４２０、画像処理部４３０、処理部４４０、記憶部４５０、操作部４６０、表示部４７０を含む。
【００７９】
光学系４１０は、例えば１又は複数のレンズや、これらのレンズを駆動する駆動部などを含む。そしてセンサーデバイス４２０への物体像の結像などを行う。また必要に応じてフォーカス調整なども行う。
【００８０】
センサーデバイス４２０は、上述した本実施形態の熱型光検出器を二次元配列させて構成され、複数の行線（ワード線、走査線）と複数の列線（データ線）が設けられる。センサーデバイス４２０は、検出器に加えて、行選択回路（行ドライバー）と、列線を介して検出器からのデータを読み出す読み出し回路と、Ａ／Ｄ変換部等を含むことができる。二次元配列された各検出器からのデータを順次読み出すことで、物体像の撮像処理を行うことができる。
【００８１】
画像処理部４３０は、センサーデバイス４２０からのデジタルの画像データ（画素データ）に基づいて、画像補正処理などの各種の画像処理を行う。
【００８２】
処理部４４０は、赤外線カメラ４００の全体の制御を行い、赤外線カメラ４００内の各ブロックの制御を行う。この処理部４４０は、例えばＣＰＵ等により実現される。記憶部４５０は、各種の情報を記憶するものであり、例えば処理部４４０や画像処理部４３０のワーク領域として機能する。操作部４６０は、ユーザーが赤外線カメラ４００を操作するためのインターフェイスとなるものであり、例えば各種ボタンやＧＵＩ（Graphical User Interface）画面などにより実現される。表示部４７０は、例えばセンサーデバイス４２０により取得された画像やＧＵＩ画面などを表示するものであり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの各種のディスプレイにより実現される。
【００８３】
このように、１セル分の熱型光検出器を赤外線センサー等のセンサーとして用いる他、１セル分の熱型光検出器を二軸方向例えば直交二軸方向に二次元配置することでセンサーデバイス４２０を構成することができ、熱（光）分布画像を提供することができる。このセンサーデバイス４２０を用いて、サーモグラフィー、監視カメラなどの電子機器を構成することができる。
【００８４】
もちろん、１セル分または複数セルの熱型光検出器をセンサーとして用いることで物体の物理情報の解析（測定）を行う解析機器（測定機器）、火や発熱を検知するセキュリティー機器、工場など工程監視機器などの各種の電子機器を構成することもできる。
（第５実施形態）
【００８５】
図１５に本実施形態の熱型光検出器または熱型光検出装置を含む電子機器の一例として工程監視装置の構成を示す。工程監視装置は工場などの装置の温度（発熱）を監視しながら、装置に異常がある場合には人間が近づくのに対して警告などを行なう装置である。
【００８６】
工程監視装置５００は図１５に示すように、赤外線カメラ５１０と、温度分析部５２０と、人検出部５３０と、制御部５４０と、情報通知装置５５０とを備えて構成される。
赤外線カメラ５１０は、図示しないレンズなどの光学系とセンサーデバイスを含んで構成されている。
【００８７】
赤外線カメラ５１０は工程の対象領域を撮影し、撮影された領域の画像情報を温度分析部５２０に送信する。温度分析部５２０では、図示しないが赤外線カメラ５１０からの熱分布画像を読み取る画像読取処理ユニットと、画像読取処理ユニットからのデータと画像分析設定テーブルに基づいて温度分析テーブルを作成する温度分析処理ユニットとを含み、温度分析テーブルに基づいて温度データを制御部５４０へ送信する。
また、人検出部５３０では、赤外線カメラ５１０から情報から対象領域に人間５７０がいるかどうかを検出する。この検出は人間５７０の体温と動きから検出を行う。この人検出部５３０での情報は制御部５４０へ送られる。
そして制御部５４０では、温度分析部５２０から送られたデータに基づき、工程内の装置５６０に異常が無いかを判断する。装置５６０が高温になるなどの異常がある場合には、情報通知装置５５０にデータを送信し、情報通知装置５５０から異常の通知を行なう。
また、装置５６０に異常がある場合に、人間５７０が近づいてきた検出をしたときには、制御部５４０では、情報通知装置５５０にデータを送信し、警報などのアラームなどで人間５７０に通知を行なう。
【００８８】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更することができる。そして、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有するものにより可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０…シリコン基板、２０…スペーサー部材、２１…第１絶縁層、２２…第２絶縁層、２３…第１犠牲層、２４…第２犠牲層、２８…ポスト、３０…凹部、３０ａ…第１凹部、３０ｂ…第２凹部、３１…第１平面、３１ａ…第１平面、３２…第２平面、３２ａ…第２平面、３３…第１側壁、３４…第２側壁、３５ａ，３５ｂ…凹部、３６…反射膜、３７…側壁、３８…側壁、４０…支持部材、４０ａ…第１支持部材、４０ｂ…第２支持部材、４５…アーム、５０…キャパシター、５１…第１電極、５２…第２電極、５３…焦電体、５４…保護膜、５５…絶縁膜、５６，５７…コンタクトホール、５８…第１電極配線層、５９…第２電極配線層、６０…赤外線検出素子、６０ａ，６０ｂ…赤外線検出素子、６１…第１プラグ、６２…第２プラグ、６３…パッシベーション膜、６５…開口部、７０…赤外線吸収部材、７１…保護膜、８２…第１トレンチ、８４…第２トレンチ、９２ａ，９２ｂ…第１トレンチ、９４ａ，９４ｂ…第２トレンチ、１００…熱型光検出器としての赤外線検出器、２００…熱型光検出器としての赤外線検出器、２００ａ…第１赤外線検出器、２００ｂ…第２赤外線検出器、３００…熱型光検出装置（熱型光検出アレイセンサー）、４００…電子機器としての赤外線カメラ、４２０…センサーデバイス、５００…電子機器としての工程監視装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され凹部を有するスペーサー部材と、
前記スペーサー部材の前記凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される支持部材と、
前記支持部材上に形成され熱を検出する熱検出素子と、を含み、
前記凹部は、底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面と、前記底面と前記支持部材との間に、前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面と、を備え、
前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱型光検出器において、
前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、
前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱型光検出器において、
前記基板の厚み方向から見た平面視で、前記第１平面と前記支持部材とが重なる面積と、前記第２平面と前記支持部材とが重なる面積とが、同じである
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱型光検出器において、
前記凹部の前記第１平面と前記第２平面とを繋ぐ第１側壁および、前記第２平面と前記凹部の開口部とを繋ぐ第２側壁は前記支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱型光検出器において、
前記第１側壁および前記第２側壁に光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に形成され第１凹部と第２凹部とを有するスペーサー部材と、
前記スペーサー部材の前記第１凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第１支持部材と、
前記スペーサー部材の前記第２凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第２支持部材と、
前記第１支持部材上に形成され熱を検出する第１熱検出素子と、
前記第２支持部材上に形成され熱を検出する第２熱検出素子と、を含み、
前記第１凹部は底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面を備え、
前記第２凹部は前記第１凹部とは異なる深さの底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面を備え、
前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の熱型光検出器において、
前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、
前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項８】
請求項６または７に記載の熱型光検出器において、
前記第１平面と前記第２平面の面積とが同じである
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の熱型光検出器において、
前記第１凹部および前記第２凹部の側壁は、前記第１支持部材または前記第２支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱型光検出器において、
前記第１凹部および前記第２凹部の前記側壁には光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の熱型光検出器を複数用いて、２次元配置されていることを特徴とする熱型光検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の熱型光検出器と、前記熱型光検出器の出力を処理する制御部と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に第１トレンチを形成する工程と、
前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、
前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、
前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチを含む第２トレンチを形成する工程と、
前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、
前記第２トレンチにおける底部の一部の第２反射膜を削除する工程と、
前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、
前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、
前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、
前記支持部材の一部を除去する工程と、
前記第１犠牲層および前記第２犠牲層を除去する工程と、
を含むことを特徴とする熱型光検出器の製造方法。
【請求項１４】
基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に複数の第１トレンチを形成する工程と、
前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、
前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、
前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチと重なる複数の第２トレンチを形成する工程と、
前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、
選択した前記第２トレンチにおける底部の第２反射膜を削除する工程と、
前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、
前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、
前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、
前記支持部材の一部を除去する工程と、
前記第２犠牲層を除去する工程と、
前記第２トレンチにおける、削除した第２反射膜の下方の前記第１犠牲層を除去する工程と、
を含むことを特徴とする熱型光検出器の製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され凹部を有するスペーサー部材と、
前記スペーサー部材の前記凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される支持部材と、
前記支持部材上に形成され熱を検出する熱検出素子と、を含み、
前記凹部は、底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面と、前記底面と前記支持部材との間に、前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面と、を備え、
前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱型光検出器において、
前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、
前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱型光検出器において、
前記基板の厚み方向から見た平面視で、前記第１平面と前記支持部材とが重なる面積と、前記第２平面と前記支持部材とが重なる面積とが、同じである
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱型光検出器において、
前記凹部の前記第１平面と前記第２平面とを繋ぐ第１側壁および、前記第２平面と前記凹部の開口部とを繋ぐ第２側壁は前記支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱型光検出器において、
前記第１側壁および前記第２側壁に光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に形成され第１凹部と第２凹部とを有するスペーサー部材と、
前記スペーサー部材の前記第１凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第１支持部材と、
前記スペーサー部材の前記第２凹部に向き合い前記スペーサー部材に支持される第２支持部材と、
前記第１支持部材上に形成され熱を検出する第１熱検出素子と、
前記第２支持部材上に形成され熱を検出する第２熱検出素子と、を含み、
前記第１凹部は底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第１平面を備え、
前記第２凹部は前記第１凹部とは異なる深さの底面に前記スペーサー部材の厚み方向に対して交差する方向に形成された第２平面を備え、
前記第１平面および前記第２平面に光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の熱型光検出器において、
前記支持部材と前記第１平面の間で第１波長に対する第１光学共振器が形成され、
前記支持部材と前記第２平面の間で前記第１波長とは異なる第２波長に対する第２光学共振器が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項８】
請求項６または７に記載の熱型光検出器において、
前記第１平面と前記第２平面の面積とが同じである
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の熱型光検出器において、
前記第１凹部および前記第２凹部の側壁は、前記第１支持部材または前記第２支持部材に向かうに従って開口が大きくなるテーパー状に形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱型光検出器において、
前記第１凹部および前記第２凹部の前記側壁には光を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする熱型光検出器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の熱型光検出器を複数用いて、２次元配置されていることを特徴とする熱型光検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の熱型光検出器と、前記熱型光検出器の出力を処理する制御部と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に第１トレンチを形成する工程と、
前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、
前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、
前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチを含む第２トレンチを形成する工程と、
前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、
前記第２トレンチにおける底部の一部の第２反射膜を削除する工程と、
前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、
前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、
前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、
前記支持部材の一部を除去する工程と、
前記第１犠牲層および前記第２犠牲層を除去する工程と、
を含むことを特徴とする熱型光検出器の製造方法。
【請求項１４】
基板上に第１絶縁層を形成し、前記第１絶縁層に複数の第１トレンチを形成する工程と、
前記第１トレンチを形成した面に第１反射膜を形成する工程と、
前記第１反射膜の上から前記第１トレンチを埋めて第１犠牲層を形成する工程と、
前記第１犠牲層の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層に前記第１トレンチよりも開口が大きく、平面視において前記第１トレンチと重なる複数の第２トレンチを形成する工程と、
前記第２トレンチを形成した面に第２反射膜を形成する工程と、
選択した前記第２トレンチにおける底部の第２反射膜を削除する工程と、
前記第２トレンチを埋めて第２犠牲層を形成する工程と、
前記第２犠牲層上に支持部材を形成する工程と、
前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、
前記支持部材の一部を除去する工程と、
前記第２犠牲層を除去する工程と、
前記第２トレンチにおける、削除した第２反射膜の下方の前記第１犠牲層を除去する工程と、
を含むことを特徴とする熱型光検出器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−４４５９０（Ｐ２０１３−４４５９０Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１２８７（Ｐ２０１１−１８１２８７）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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