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熱型赤外線センサの製造方法

国内特許コード P05A008036
整理番号 1908
掲載日 2005年12月2日
出願番号 特願平08-286681
公開番号 特開平10-132653
登録番号 特許第3236860号
出願日 平成8年10月29日(1996.10.29)
公開日 平成10年5月22日(1998.5.22)
登録日 平成13年10月5日(2001.10.5)
発明者
  • 和田 英男
  • 長嶋 満宏
  • 佐々木 得人
  • 小田 直樹
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 日本電気株式会社
発明の名称 熱型赤外線センサの製造方法
発明の概要 【課題】 プロセス中に酸化された金属膜、または酸化数の増大した金属酸化膜を、保護膜等をつけたままで本来の電気特性に戻す方法、もしくは抵抗温度係数は変化させずに膜の比抵抗のみを制御する方法を提供する。
【解決手段】 真空容器3内の試料ホルダ2にセンサを形成した後の試料ウェハ1を設置し、水素ガスを含む還元雰囲気下で試料ウェハ1を所望の温度で熱処理を行う。還元性雰囲気は、真空排気された容器にアルゴンと水素混合ガスよりなる還元性ガスを導入すること、もしくは薄膜を常圧の拡散炉に封入し、水素ガスよりなる還元性ガスを一定量流すことによって還元性雰囲気とすることができる。
従来技術、競合技術の概要


熱型赤外線センサのボロメータ材料としては、白金等の金属薄膜、酸化バナジウム等の金属酸化膜を用いることが知られている。
例えば、センサーズ・アンド・アクチュエーターズ(Shie and Weng,Sensors and Actuators A33(1992)p183)では、図2(a)及び(b)に示すように、ヒートシンクであるSi基板10に空間13を形成してこの空間13上に梁8を設け、この梁8に感熱部9が設けられたボロメータ型赤外線アレイセンサが提案されている。この構造では、Si基板から熱的に離れた位置に感熱部9が設けられている。ここで、感熱部9はボロメータ材料によって形成され、且つ、バイアス電極も兼ねた白金電極11とNiCr赤外線吸収膜12で構成されている。

産業上の利用分野


本発明は、金属膜または金属酸化膜を用いた熱型赤外線センサの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも金属よりなるボロメータ材料膜の形成と加工を行い、該ボロメータ材料膜の上に赤外線吸収膜を含む被膜が形成された感熱部を形成した後に、水素ガスを含む還元雰囲気中における水素ガスの気圧、流量を選択する工程と、当該還元雰囲気で熱処理を行うことによって前記被膜で覆われたボロメータ材料膜の抵抗温度係数を大きくし、これによって、感度を改善する工程を有することを特徴とする熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項2】
前記金属としてチタン(Ti)を使用することを特徴とする請求項1記載の熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項3】
前記熱処理を350~400℃で行うことを特徴とする請求項2記載の熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項4】
少なくとも金属酸化物よりなるボロメータ材料膜の形成と加工を行い、該ボロメータ材料膜の上外線吸収膜を含む被膜が形成された感熱部を形成した後に、水素ガスを含む還元雰囲気中における水素ガスの気圧、流量を変化させる工程と、当該還元雰囲気で熱処理を行うことにより、前記被膜によって覆われたボロメータ材料膜の抵抗温度係数を保ったまま比抵抗のみを化させる工程とを有することを特徴とする熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項5】
前記金属酸化物として酸化バナジウムを用いることを特徴とする請求項4記載の熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項6】
前記熱処理を350~450℃で行うことを特徴とする請求項5記載の熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項7】
真空排気された容器にアルゴンと水素混合ガスよりなる還元性ガスを導入することによって還元性雰囲気とすることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の熱型赤外線センサの製造方法。

【請求項8】
前記混合ガス中の水素濃度が2~5%であることを特徴とする請求項7記載の熱型赤外線センサの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1996286681thum.jpg
出願権利状態 登録
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