紅外線檢測元件、其制造方法及電子設(shè)備技術(shù)

提供一種紅外線檢測元件、紅外線檢測元件的制造方法及電子設(shè)備。該紅外線檢測元件中，設(shè)置有紅外線檢測部的支撐部位于與凹部相對的位置，能夠防止支撐部貼附于凹部底部。該紅外線檢測元件包括：基板（2）；絕緣膜（14），設(shè)置在基板（2）上，且包括包圍空隙（17）的凹部（15）；支撐部（23），該支撐部（23）由一端固定于基板（2）的梁（22）保持，且位于與空隙（17）相對的位置；以及紅外線檢測部（4），設(shè)置在支撐部（23）上，用于檢測紅外線，其中凹部（15）被含有多晶硅的防水膜（16）覆蓋，梁（22）以及支撐部（23）含有氮化硅或碳氮化硅。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及紅外線檢測元件，特別涉及用于檢測紅外線照射量的元件。
技術(shù)介紹
目前正在研究娃基板上采用了微細(xì)加工(micro machining)技術(shù)的紅外線檢測元件。紅外線檢測元件包括測輻射熱計(bolometer)型紅外線檢測元件，用于檢測由紅外線引起的溫度變化。紅外線檢測元件通過設(shè)計成被紅外線加熱后不散熱的絕熱結(jié)構(gòu)，能夠靈敏度良好地檢測紅外線。專利文獻(xiàn)I公開了用于檢測紅外線的檢測部制作在了懸浮于硅基板上的位置的測福射熱計型紅外線檢測元件。根據(jù)該文獻(xiàn)，通過類金剛石碳(diamond-like carbon)形成犧牲層，在犧牲層上形成有支撐部以及檢測部。然后，通過含氧等離子體處理蝕刻(etching)犧牲層而形成空腔。由此可以將檢測部制造成絕熱結(jié)構(gòu)。此時，檢測部長時間暴露于加熱狀態(tài)，長時間暴露于等離子體放電環(huán)境。由此，檢測部受損傷的可能性增高。通過對犧牲層進(jìn)行蝕刻時采用濕式法(wet process),可以防止檢測部長時間暴露于熱和等離子體中。作為這種方法可以考慮如下方法首先形成凹部并在凹部表面形成保護(hù)膜，以保護(hù)凹部不受蝕刻液腐蝕；接著，在凹部設(shè)置犧牲層，在犧牲層上形成支撐部以及檢測部；然后，將犧牲層浸潰于蝕刻液而除去。蝕刻液也稱為蝕刻劑(etchant)。除去犧牲層后，將基板浸潰于純水中將蝕刻液從凹部排出。接著，從凹部排出純水。支撐部位于與凹部相對的位置。然后，當(dāng)純水緩慢排出時，由于純水的表面張力作用于支撐部從而導(dǎo)致支撐部貼附在凹部底部。這種現(xiàn)象稱為粘貼(sticking)。此時，支撐部和用于保持支撐部的梁產(chǎn)生變形。并且，由于支撐部與凹部接觸，因此檢測部的熱量傳遞給凹部。由此，紅外線的檢測靈敏度變差。因此，希望開發(fā)一種紅外線檢測元件，能夠防止支撐部貼附于凹部底部。現(xiàn)有技術(shù)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:特開2009-192350號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題本專利技術(shù)至少解決上述課題的一部分，能夠?qū)崿F(xiàn)為以下方式或適用例。解決技術(shù)問題的手段本適用例所涉及的紅外線檢測元件，其特征在于，包括基板；絕緣膜，所述絕緣膜設(shè)置在所述基板上且包括凹部；支撐部，所述支撐部由一端固定于所述基板的梁保持，且隔著空隙位于所述凹部上方；以及紅外線檢測部，所述紅外線檢測部設(shè)置在所述支撐部上，用于檢測紅外線，其中，所述凹部被含有多晶硅的防水膜覆蓋，所述梁以及所述支撐部含有氮化硅或碳氮化硅。根據(jù)本適用例，基板上設(shè)置有絕緣膜。并且絕緣膜上形成有凹部。支撐部位于隔著空隙與凹部相對的位置，支撐部由一端固定在基板上的梁保持。支撐部上設(shè)置有紅外線檢測部，紅外線檢測部檢測紅外線。當(dāng)紅外線照射紅外線檢測部以及支撐部時，紅外線檢測部被加熱而溫度升高。紅外線檢測部通過檢測紅外線檢測部的溫度變化從而檢測紅外線的照射量。并且，由于被紅外線加熱的紅外線檢測部以及支撐部的熱量被空隙絕熱，因此紅外線檢測部能夠靈敏度良好地檢測紅外線的照射量。在凹部形成空隙的工序中通過純水清潔基板。純水從凹部排出時由于純水表面張力的作用導(dǎo)致凹部容易與支撐部貼附。凹部被多晶硅防水膜覆蓋。由于多晶硅防水膜具有防水性，因此純水容易從凹部排出。而且，梁以及支撐部含有氮化硅或碳氮化硅。氮化硅或碳氮化硅是比硅和氧化硅剛性高的材料。從而，可以防止純水從凹部排出時支撐部貼附于凹部底部。其特征在于，在上述適用例所涉及的紅外線檢測元件中，上述紅外線檢測部在上述支撐部上重疊設(shè)置有下部電極、熱電體、上部電極，上述支撐部含有氮化硅，上述熱電體優(yōu)先取向。根據(jù)本適用例，紅外線檢測部在支撐部上重疊設(shè)置有下部電極、熱電體、上部電極。并且，由于熱電體優(yōu)先取向，因此能夠靈敏度良好地檢測紅外線。下部電極設(shè)置在含有氮化硅的支撐部上。由于氮化硅膜能夠形成表面粗糙度小的膜，因此能夠在平坦的支撐部上設(shè)置下部電極。從而，能夠形成精度良好的下部電極，并使熱電體優(yōu)先取向。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高紅外線檢測元件的靈敏度。本適用例涉及紅外線檢測元件的制造方法，其特征在于，在基板上形成絕緣膜的絕緣膜形成工序；在所述絕緣膜上形成凹部的凹部形成工序；以覆蓋所述凹部的方式形成防水膜的防水膜形成工序；在所述凹部上形成犧牲膜的犧牲膜形成工序；在所述犧牲膜上使支撐部件成膜的支撐部件形成工序；在所述支撐部件上形成紅外線檢測部的檢測部形成工序；將所述支撐部件圖案化以形成支撐所述紅外線檢測部的支撐部以及用于保持所述支撐部的梁的形狀的支撐部形成工序；以及對所述犧牲膜進(jìn)行蝕刻的蝕刻工序，其中，所述防水膜含有多晶硅，所述支撐部件含有氮化硅或碳氮化硅。根據(jù)本適用例，絕緣膜形成工序中在基板上形成絕緣膜。接著，凹部形成工序中在絕緣膜上形成凹部。防水膜形成工序中形成覆蓋凹部的防水膜。犧牲膜形成工序中在凹部上形成犧牲膜。支撐部件形成工序中在犧牲膜上使支撐部件成膜。然后，檢測部形成工序中在支撐部件上形成紅外線檢測部。支撐部形成工序中將支撐部件圖案化成支撐部以及梁的形狀。然后，蝕刻工序中對犧牲膜進(jìn)行蝕刻將其除去。由此，在凹部具有犧牲膜的位置形成空隙，且支撐部位于與凹部相對的位置。當(dāng)紅外線照射紅外線檢測部以及支撐部時，紅外線檢測部通過檢測紅外線檢測部的溫度變化從而檢測紅外線的照射量。并且，由于被紅外線加熱的紅外線檢測部以及支撐部的熱量被空隙絕熱，因此紅外線檢測部能夠靈敏度良好地檢測紅外線的照射量。 蝕刻工序中將基板浸潰于純水中清潔。此時，純水侵入凹部。純水從凹部排出時由于純水表面張力的作用而導(dǎo)致凹部容易與支撐部貼附。含多晶硅的防水膜覆蓋在凹部上。由于多晶硅防水膜具有防水性，因此基板能夠容易地從凹部排出純水。而且，由于支撐部件含有氮化硅或碳氮化硅，因此與硅和氧化硅支撐部件相比，可以提高支撐部以及梁的剛性。從而，可以防止支撐部貼附在凹部底部。其特征在于上述適用例所涉及的紅外線檢測元件的制造方法中，在上述犧牲膜形成工序中使上述防水膜的一部分露出，在上述支撐部件形成工序中對露出的上述防水膜表面進(jìn)行蝕刻，并且將上述支撐部件重疊設(shè)置在上述防水膜上。根據(jù)本適用例，在犧牲膜形成工序中使防水膜的一部分露出。露出的防水膜為多晶硅，多晶硅氧化形成氧化硅。由于氧化硅在蝕刻工序中容易被蝕刻，因此產(chǎn)生蝕刻液泄漏的危險。本實施方式中對露出的多晶硅表面進(jìn)行蝕刻并重疊設(shè)置支撐部件。從而，即使形成氧化硅也可以除去，因此能夠防止蝕刻工序中蝕刻液從凹部向絕緣膜泄漏。并且，由于對露出的多晶硅表面進(jìn)行蝕刻時犧牲層被蝕刻，因此多晶硅表面與犧牲層表面相比形成凸?fàn)睢亩梢栽龃蠓浪ず椭尾考慕佑|面積。當(dāng)防水膜和支撐部件的接觸面積大時，與接觸面積狹窄時相比，蝕刻液泄漏所花費(fèi)的時間變長。從而能夠使蝕刻液難以從凹部向絕緣膜泄漏。本適用例所涉及的電子設(shè)備是包括用于檢測紅外線的光檢測部的電子設(shè)備，其特征在于在上述光檢測部設(shè)置有上述紅外線檢測元件。根據(jù)本適用例，電子設(shè)備包括用于檢測紅外線的光檢測部。并且，光檢測部設(shè)置有上述適用例記載的紅外線檢測元件。上述適用例記載的紅外線檢測元件是即使在清潔基板時也能夠防止支撐部貼附于凹部底部、并靈敏度良好地檢測紅外線的元件。從而，本適用例的電子設(shè)備可以制造成光檢測部包括靈敏度良好的紅外線檢測元件的電子設(shè)備。附圖說明圖1涉及第一實施方式，圖1的(a)是示出紅外線檢測裝置的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，圖1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種紅外線檢測元件，其特征在于，包括：基板；絕緣膜，所述絕緣膜設(shè)置在所述基板上且包括凹部；支撐部，所述支撐部由一端固定于所述絕緣膜的梁保持，且隔著空隙位于所述凹部上方；以及紅外線檢測部，所述紅外線檢測部設(shè)置在所述支撐部上，用于檢測紅外線，所述凹部被含有多晶硅的防水膜覆蓋，所述梁以及所述支撐部含有氮化硅或碳氮化硅。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮下一幸，
申請(專利權(quán))人：精工愛普生株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：