红外线吸收体及热型红外线检测器制造技术

红外线吸收膜（２），具备：含有ＴｉＮ的第一层（２１），及含有Ｓｉ系化合物的第二层（２２），将从第二层（２２）侧入射的红外线的能量变换成热。ＴｉＮ对比８μｍ短的波长区域的红外线的吸收率高，另一方面对比８μｍ长的波长区域的红外线反射率高。因此，在将对长波长区域的红外线的吸收率优异的Ｓｉ系化合物层层叠在ＴｉＮ层上时，则可使ＴｉＮ层中吸收率低的波长区域的红外线在Ｓｉ系化合物层适当地吸收，同时，可对要透过Ｓｉ系化合物层的红外线在ＴｉＮ层的界面反射而回到Ｓｉ系化合物层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及红外线吸收体及热型红外线检测器。
技术介绍
作为以往的热型红外线检测器，有例如记载在专利文献1或2中 的专利技术。在专利文献1中，公开了热电型红外线固体摄影装置。该装置的红外线吸收膜为由在广范围的红外区域上具有感度的有机物层，及波长10pm附近的吸收率高的Si02层所构成的层叠构造。另外，在专利文献2中，公幵了热型红外线检测器。该传感器，在最下层具有包含金属薄膜的多层构造的红外线吸收膜。金属薄膜的红外线反射率比红外线透过率还大，使欲透过其它层的红外线在金属薄膜由反射，由此提高其它层的红外线吸收率。 专利文献1:日本专利第2523895号公报 专利文献2:日本专利第3608427号公报
技术实现思路
一般红外线吸收体为了保持机械性强度而形成在基板上。另外， 为了精度良好地检测出在红外线吸收体中产生的热，通过湿蚀刻等除 去检测领域的基板部分(膜片(membrane)构造例如参照专利文献 2)。然而，如在专利文献1中公开的装置，当在红外线吸收膜中包含 有机物层时，由于有机物层对于湿蚀刻的耐性较低，因而基板加工成 为困难。另外，在检测红外线之际，希望能够在更广波长区域上高效率地 进行检测。在专利文献2中，并未记载有关于可检测的波长区域的广 带域。本专利技术是鉴于上述课题的，其目的在于提供，基板的湿蚀刻加工 容易，可在广波长区域上高效地吸收红外线的红外线吸收体及热型红 外线检测器。为了解决上述课题，本专利技术的红外线吸收体，具备含有TiN的 第一层，及含有Si系化合物且设置在第一层上的第二层，将从第二层 侧入射的红外线的能量变换成热。TiN具有如下特征，即对比8pm短的波长区域的红外线的吸收率 高于其它无机材料，另一方面，对比^m长的波长区域的红外线的反 射率高。因此，若将对比8pm长的波长区域的红外线的吸收率良好的 第二层层叠在第一层(TiN层)上，则可使在TiN层吸收率低的波长 区域的红外线在第二层适当地吸收，同时，可将要透过第二层的红外 线在TiN层的界面反射而回到第二层，因而可高效地吸收包含比8pm 短的波长区域，及比8pm长的波长区域两者的广波长区域上的红外线。 上述的红外线吸收体，在含有TiN的第一层上，设置对比8)am长的波 长区域的红外线的吸收率高的含有Si系化合物的第二层。由此，可在 广波长区域上高效地吸收红外线。另外，在上述的红外线吸收体中，含有TiN的第一层主要吸收比 8pm短的波长区域的红外线，同时，使比8pm长的波长区域的红外线 朝第二层反射。如此， 一个层兼具吸收一部分波长区域的红外线，及 将其它波长区域的红外线反射至另一层的功能，由此，与设置以反射 作为主要目的的层的情况下相比，可以以更少层数高效地吸收广波长 区域的红外线。另外，TiN及Si系化合物由于对湿蚀刻的耐性高，因而可容易地 进行基板的湿蚀刻加工。因此，根据上述的红外线吸收体可容易地制 造将检测领域的基板部分除去的膜片构造。另外，红外线吸收体，第二层作为Si系化合物，可以至少含有SiC 及SiN中的一者。由此，可良好地得到上述效果。尤其是SiC及SiN 与其它的Si系化合物相比，对于湿蚀刻的耐性更高，因而根据该红外 线吸收体，可进一步容易地制造膜片构造。另外，红外线吸收体可以使第二层比第一层厚。在构成第一层的 TiN厚度超过某一数值时，对红外线的透过率变极小，而且即使厚度改 变，吸收率或反射率几乎不会变化。但是，构成第二层的Si系化合物 具有越厚有则吸收率越高的性质。因此，通过使含有Si系化合物的第二层比含有TiN的第一层厚，可更高效地吸收比8pm长的波长区域的 红外线。另外，本专利技术的热型红外线检测器，具备上述的任何的红外线 吸收体，及将来自红外线吸收体的热变换成电气的量的热电变换部。 由此此，可提供容易进行基板的湿蚀刻加工，并可在广波长区域上有 效地检测红外线的热型红外线检测器。根据本专利技术，可提供基板的湿蚀刻加工容易，并可在广波长区域 上高效地吸收红外线的红外线吸收体及热型红外线检测器。附图说明图1是表示具备根据本专利技术的红外线吸收体的热型红外线检测器 的第l实施方式的图。图2是表示TiN及SiC的红外线吸收特性(对应于入射波长的吸 收率)的图表。图3是表示TiN的红外线反射特性(对应于入射波长的反射率) 的图表。图4是表示用于说明根据第1实施方式的热型红外线检测器的动 作的图。图5是表示第1实施方式的红外线吸收膜全体的红外线吸收特性 (对应于入射波长的吸收率)的图表。图6是表示具备根据本专利技术的红外线吸收体的热型红外线检测器 的第2实施方式的图。 符号说明la， lb:热型红外线检测器 2， 5:红外线吸收膜 3， 6:热电堆形成膜4， 7:硅基板 21， 51:第一层 22， 52:第二层具体实施例方式以下，参照附图下针对于本专利技术的红外线吸收体及热型红外线检 测器的适合的实施方式加以详细地说明。另外，在图的说明中，对同 一或相当部分赋予同一符号，省略重复的说明。 (第1实施方式)图1 (a)是表示具备根据本专利技术的红外线吸收体的热型红外线检 测器的第l实施方式的平面图。另外，图l (b)是表示沿着图l (a) 所示的I-I线的剖面的侧面剖面图。另外，图1 (c)是扩大表示图1 (b) 的一部分的扩大剖面图。本实施方式的热型红外线检测器la是利用块状微机器技术 (bulkmicromachine)所形成的形态的热型红外线检测器，具备红外线 吸收膜2，热电堆形成膜3，及硅(Si)基板4。硅基板4具有矩形的 平面形状，具有沿着其外周所设置的框部41。在由框部41包围的中央 附近，形成有与红外线检测区域Al相对应的大小的开口 4a，而将下 述的热电堆形成膜3及红外线吸收膜2作为膜片(membrane)构造。 另外，该开口 4a优选通过对硅基板4的选择性湿蚀刻而形成。热电堆形成膜3是用于将来自下述的红外线吸收膜2的热变换成 电性的量(电压电流等)的热电变换部。热电堆形成膜3，以塞住开口 4a的方式设置在硅基板4上，多个热电偶配置成二维状。多个热电偶 的各该温接点(热电偶(thermocouple))配置在红外线检测区域Al 内，而冷接点配置在框部41上。红外线吸收膜2是本实施方式的红外线吸收体，设置在热电堆形 成膜3上的红外线检测区域A1。红外线吸收膜2具有主要含有TiN 的第一层21，及主要含有SiC， SiN， Si02， SbN4或SiON等的Si系 化合物且设置在第一层21上的第二层22，将从第二层22侧入射的红 外线的能量变换成热。第二层22形成为比第一层21厚。另外，第二层22作为Si系化合物，优选主要含有SiC及SiN中 至少一者。另外，当第二层22主要含有SiCgSfy (0<X^2， 0^Y<1) 时，若氧原子的组成比X/ (X+Y)为0.4以上0.8以下，则光透过率良 好且防湿性变高，因而优选。在此，图2是表示TiN及SiC的红外线吸收特性(对应于入射波 长的吸收率)的图表。另外，在图2中，图表Gl表示TiN的吸收特性，而图表G2表示SiC的吸收特性。如图2所示，TiN是在较短的波长区 域例如比8pm还短的波长区域的吸收率较高。另外，SiC是在较长的 波长区域例如8pm~14,的波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线吸收体，其特征在于，具备：　含有ＴｉＮ的第一层，及　含有Ｓｉ系化合物且设置在所述第一层上的第二层，　将从所述第二层侧入射的红外线的能量变换成热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-1-25 016733/20061.一种红外线吸收体，其特征在于，具备含有TiN的第一层，及含有Si系化合物且设置在所述第一层上的第二层，将从所述第二层侧入射的红外线的能量变换成热。2. 如权利要求1所述的红外线吸收体，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾岛史一，铃木顺，北浦隆介，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]