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JP2013152113A - Thermal electromagnetic wave detector, manufacturing method thereof, and electronic apparatus - Google Patents

Thermal electromagnetic wave detector, manufacturing method thereof, and electronic apparatus Download PDF

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JP2013152113A JP2012012213A JP2012012213A JP2013152113A JP 2013152113 A JP2013152113 A JP 2013152113A JP 2012012213 A JP2012012213 A JP 2012012213A JP 2012012213 A JP2012012213 A JP 2012012213A JP 2013152113 A JP2013152113 A JP 2013152113A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal electromagnetic wave detector having an enhanced sensitivity.SOLUTION: A first substrate 15 includes an integrated circuit. A second substrate 16 is joined to the first substrate 15 at a second face which is on the rear side of a first face. The second substrate 16 is electrically connected to the integrated circuit through conductive terminals 17 and 85 arranged at the second face. The first face of the second substrate 16 is provided with one or more thermal electromagnetic wave detection element 18. The surface of the second substrate 16 is provided with conductive wiring 32a and 32b to form a current path. The thermal electromagnetic detection element 18 is inserted in the current path.

Description

本発明は、熱型電磁波検出器およびその製造方法、並びに、熱型電磁波検出器を利用した電子機器等に関する。   The present invention relates to a thermal electromagnetic wave detector, a manufacturing method thereof, an electronic device using the thermal electromagnetic wave detector, and the like.

例えば特許文献1に開示されるように、熱型電磁波検出器を利用した光センサーは一般に知られる。この熱型電磁波検出器では導電体の電極板の表面に熱型電磁波検出素子のアレイが形成される。電極板は表面で集積回路基板の表面に向き合わせられる。集積回路基板の表面には個々の熱型電磁波検出素子に対応して配線が形成される。個々の熱型電磁波検出素子は対応の配線にバンプで接続される。   For example, as disclosed in Patent Document 1, an optical sensor using a thermal electromagnetic wave detector is generally known. In this thermal electromagnetic wave detector, an array of thermal electromagnetic wave detection elements is formed on the surface of a conductive electrode plate. The electrode plate is opposed to the surface of the integrated circuit board at the surface. Wiring is formed on the surface of the integrated circuit substrate corresponding to each thermal electromagnetic wave detection element. Individual thermal electromagnetic wave detection elements are connected to corresponding wirings by bumps.

米国特許第5566046号明細書US Pat. No. 5,565,046 特開2008−103742号公報JP 2008-103742 A

特許文献1では電極板およびバンプで電流経路が形成される。電極板およびバンプの間に熱型電磁波検出素子は挿入される。電極板の熱容量は大きい。バンプの熱容量は大きい。こうして電流経路の熱容量が大きいと、熱型電磁波検出素子の温度変化は緩慢になる。その結果、熱型電磁波検出器の感度は低下してしまう。   In Patent Document 1, a current path is formed by an electrode plate and a bump. A thermal electromagnetic wave detecting element is inserted between the electrode plate and the bump. The heat capacity of the electrode plate is large. The heat capacity of the bump is large. Thus, when the heat capacity of the current path is large, the temperature change of the thermal electromagnetic wave detecting element becomes slow. As a result, the sensitivity of the thermal electromagnetic wave detector is lowered.

本発明の少なくとも1つの態様によれば、高められた感度を有する熱型電磁波検出器は提供されることができる。   According to at least one aspect of the present invention, a thermal electromagnetic wave detector with increased sensitivity can be provided.

(1)本発明の一態様は、集積回路を含む第1基板と、第1面および前記第1面の裏側の第2面を有し、前記第2面で前記第1基板に接合され、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に接続される第2基板と、前記第2基板の前記第1面に位置する導電配線と、少なくとも一部が前記第1面から前記第2面まで前記第2基板を貫通し、前記導電配線および前記導電端子を相互に電気的に接続する導電体と、前記第2基板の前記第1面に位置して、前記導電配線に接続される熱型電磁波検出素子とを備える熱型電磁波検出器に関する。   (1) One embodiment of the present invention includes a first substrate including an integrated circuit, a first surface and a second surface on the back side of the first surface, and the second surface is bonded to the first substrate, A second substrate electrically connected to the integrated circuit by a conductive terminal disposed on the second surface; a conductive wiring located on the first surface of the second substrate; and at least a part of the first surface. A conductor that penetrates the second substrate from the first surface to the second surface and electrically connects the conductive wiring and the conductive terminal to each other; and the conductive wiring positioned on the first surface of the second substrate. The present invention relates to a thermal electromagnetic wave detector provided with a thermal electromagnetic wave detection element connected to the.

熱型電磁波検出素子は導電配線の電流経路に挿入される。導電配線の熱容量は導電板やバンプのそれに比べて小さい。電流経路の熱容量は縮小される。その結果、熱型電磁波検出素子の温度変化は早まる。熱型電磁波検出素子は対象物の温度変化に素早く追随する。こうして熱型電磁波検出器の感度は高められることができる。   The thermal electromagnetic wave detecting element is inserted into the current path of the conductive wiring. The heat capacity of the conductive wiring is smaller than that of the conductive plate or bump. The heat capacity of the current path is reduced. As a result, the temperature change of the thermal electromagnetic wave detection element is accelerated. The thermal electromagnetic wave detecting element quickly follows the temperature change of the object. Thus, the sensitivity of the thermal electromagnetic wave detector can be increased.

加えて、熱型電磁波検出器では第2基板は第1面の裏側の第2面で第1基板に受け止められる。熱型電磁波検出素子は第1面に形成されることから、熱型電磁波検出素子と第1基板との間で直接接触は回避されることができる。熱型電磁波検出素子は剛性上の制約を受けずに構成されることができる。熱型電磁波検出素子には様々な構造が提案されることができる。   In addition, in the thermal electromagnetic wave detector, the second substrate is received by the first substrate on the second surface on the back side of the first surface. Since the thermal electromagnetic wave detection element is formed on the first surface, direct contact between the thermal electromagnetic wave detection element and the first substrate can be avoided. The thermal electromagnetic wave detection element can be configured without being restricted by rigidity. Various structures can be proposed for the thermal electromagnetic wave detection element.

(2)前記導電配線は導電材膜で形成されることができる。導電材膜には厚膜および薄膜が含まれる。導電材膜の体積は最大限に縮小されることができる。こうして電流経路の熱容量は最大限に縮小される。その結果、熱型電磁波検出素子は熱に対して高い反応性を実現することができる。   (2) The conductive wiring may be formed of a conductive material film. The conductive material film includes a thick film and a thin film. The volume of the conductive material film can be reduced to the maximum. Thus, the heat capacity of the current path is reduced to the maximum. As a result, the thermal electromagnetic wave detecting element can realize high reactivity with respect to heat.

(3)前記第2基板は、前記第2基板は、ベース基板と、前記ベース基板の表面に形成される絶縁層とを備え、前記導電体は、前記絶縁層内に形成されて、第1熱コンダクタンスを有して前記導電配線に接続される層間ビアと、前記ベース基板を貫通して前記第1熱コンダクタンスよりも大きい第2熱コンダクタンスを有して前記導電端子に接続される貫通電極とを備えることができる。   (3) The second substrate includes a base substrate and an insulating layer formed on a surface of the base substrate, and the conductor is formed in the insulating layer. An interlayer via having thermal conductance and connected to the conductive wiring; and a through-electrode passing through the base substrate and having a second thermal conductance larger than the first thermal conductance and connected to the conductive terminal; Can be provided.

層間ビアや貫通電極には周囲から熱が伝達する。貫通電極の第2熱コンダクタンスは層間ビアの第1熱コンダクタンスよりも大きいことから、貫通電極により多くの熱が吸収される。貫通電極から導電端子に向かって熱は効率的に放出される。こうして貫通電極は絶縁層の冷却に貢献する。   Heat is transferred from the surroundings to the interlayer vias and through electrodes. Since the second thermal conductance of the through electrode is larger than the first thermal conductance of the interlayer via, more heat is absorbed by the through electrode. Heat is efficiently released from the through electrode toward the conductive terminal. Thus, the through electrode contributes to cooling of the insulating layer.

(4)熱型電磁波検出器は、前記絶縁層の内部で前記第1面に平行な面を有し、前記層間ビアに前記貫通電極を接続する平板形状の導電材製パッドを備えることができる。導電材製パッドには周囲から多くの熱が吸収される。導電材製パッドの熱は効率的に貫通電極に移動する。効率的に貫通電極から熱は放出される。こうして絶縁層の冷却は一層促進される。   (4) The thermal electromagnetic wave detector may include a flat plate-shaped conductive material pad that has a surface parallel to the first surface inside the insulating layer and connects the through electrode to the interlayer via. . The conductive material pad absorbs a lot of heat from the surroundings. The heat of the conductive material pad efficiently moves to the through electrode. Heat is efficiently released from the through electrode. Thus, cooling of the insulating layer is further promoted.

(5)前記第1面に投影される前記導電材製パッドの輪郭は前記熱型電磁波検出素子の輪郭の外側に位置することができる。熱型電磁波検出素子の輪郭の外側では電磁波は絶縁層を温める。導電材製パッドが熱型電磁波検出素子の投影像の外側に広がれば、そうした絶縁層の熱は導電材製パッドに吸収されることができる。導電材製パッドの熱コンダクタンスは絶縁層の熱コンダクタンスよりも大きいことから、導電材製パッドは絶縁層の放熱を促進することができる。こうして絶縁層の冷却はさらに一層促進される。   (5) The outline of the conductive material pad projected on the first surface may be located outside the outline of the thermal electromagnetic wave detecting element. Outside the contour of the thermal electromagnetic wave detecting element, the electromagnetic wave warms the insulating layer. If the conductive material pad spreads outside the projected image of the thermal electromagnetic wave detection element, the heat of the insulating layer can be absorbed by the conductive material pad. Since the thermal conductance of the conductive material pad is larger than the thermal conductance of the insulating layer, the conductive material pad can promote heat dissipation of the insulating layer. Thus, cooling of the insulating layer is further promoted.

(6)前記貫通電極は前記熱型電磁波検出素子の投影像の輪郭の内側に位置することができる。貫通電極にはベース基板から熱が伝達される。貫通電極の熱コンダクタンスはベース基板の熱コンダクタンスよりも大きいことから、貫通電極はベース基板の放熱を促進することができる。こうした放熱に応じて、熱型電磁波検出素子の陰に位置する絶縁層の温度上昇は抑制されることができる。その結果、熱型電磁波検出素子は周囲の熱的影響から切り離されることができる。熱型電磁波検出素子の温度変化は確実に対象物の温度変化を反映することができる。   (6) The penetration electrode may be positioned inside the outline of the projected image of the thermal electromagnetic wave detection element. Heat is transmitted from the base substrate to the through electrode. Since the thermal conductance of the through electrode is larger than the thermal conductance of the base substrate, the through electrode can promote heat dissipation of the base substrate. According to such heat radiation, the temperature rise of the insulating layer located behind the thermal electromagnetic wave detection element can be suppressed. As a result, the thermal electromagnetic wave detection element can be separated from the surrounding thermal influence. The temperature change of the thermal electromagnetic wave detection element can surely reflect the temperature change of the object.

(7)上記配置に代えて、前記貫通電極は前記構造体と前記第2基板の表面との境界面の投影像に重なる位置に配置されることができる。構造体および第2基板の結合に応じて第2基板の剛性は高められることができる。したがって、こうした部位に貫通電極が形成されれば、たとえ貫通電極の影響で第2基板の剛性が低下しても、第2基板では十分な剛性が確保されることができる。   (7) Instead of the above arrangement, the through electrode may be arranged at a position overlapping a projected image of a boundary surface between the structure and the surface of the second substrate. Depending on the combination of the structure and the second substrate, the rigidity of the second substrate can be increased. Therefore, if the through electrode is formed in such a part, even if the rigidity of the second substrate is reduced due to the influence of the through electrode, sufficient rigidity can be secured in the second substrate.

(8)熱型電磁波検出器は電子機器に組み込まれて使用されることができる。電子機器は、熱型電磁波検出器と、前記熱型電磁波検出器の出力を処理する制御回路とを有することができる。熱型電磁波検出器では第2基板の電流経路は第2面の導電端子で引き出される。第2基板の第1面に導電端子の配置スペースは要求されないことから、熱型電磁波検出素子は高い密度で第2基板の第1面にアレイに配置されることができる。こうした熱型電磁波検出素子の高密度化は画像の高精細化に貢献することができる。   (8) The thermal electromagnetic wave detector can be used by being incorporated in an electronic device. The electronic device may include a thermal electromagnetic wave detector and a control circuit that processes an output of the thermal electromagnetic wave detector. In the thermal electromagnetic wave detector, the current path of the second substrate is drawn by the conductive terminal on the second surface. Since the space for arranging the conductive terminals is not required on the first surface of the second substrate, the thermal electromagnetic wave detecting elements can be disposed in an array on the first surface of the second substrate with high density. Increasing the density of such a thermal electromagnetic wave detection element can contribute to higher image definition.

(9)本発明の他の態様は、集積回路を含む第1基板と、第1面および前記第1面の裏側の第2面を有し、前記第2面で前記第1基板に接合され、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に接続される第2基板と、前記第2基板の前記第1面に位置する導電配線と、少なくとも一部が前記第1面から前記第2面まで前記第2基板を貫通し、前記導電配線および前記導電端子を相互に電気的に接続する導電体と、前記第2基板の前記第1面に位置して、前記導電配線に接続される熱型電磁波検出素子と、前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備える電子機器に関する。   (9) Another aspect of the present invention includes a first substrate including an integrated circuit, a first surface, and a second surface on the back side of the first surface, and the second surface is bonded to the first substrate. A second substrate electrically connected to the integrated circuit through a conductive terminal disposed on the second surface; a conductive wiring located on the first surface of the second substrate; and at least a part of the first substrate A conductor passing through the second substrate from a surface to the second surface and electrically connecting the conductive wiring and the conductive terminal to each other; and located on the first surface of the second substrate; The present invention relates to an electronic device including a thermal electromagnetic wave detection element connected to wiring and a processing circuit connected to the integrated circuit and processing an output of the integrated circuit.

(10)さらに本発明の他の態様は、テラヘルツ帯の電磁波を放射する電磁波源と、集積回路を含む第1基板と、第1面および前記第1面の裏側の第2面を有し、前記第2面で前記第1基板に接合され、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に接続される第2基板と、前記第2基板の前記第1面に位置する導電配線と、少なくとも一部が前記第1面から前記第2面まで前記第2基板の内部を延び、前記導電配線および前記導電端子を相互に電気的に接続する導電体と、前記第2基板の前記第1面に位置して、前記導電配線に接続され、テラヘルツ帯の電磁波を電気に変換する熱型電磁波検出素子と、前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備えるテラヘルツカメラに関する。こうしたテラヘルツカメラでは、熱型電磁波検出素子の高密度化に応じて画像の高精細化は実現されることができる。   (10) Still another aspect of the present invention includes an electromagnetic wave source that emits electromagnetic waves in a terahertz band, a first substrate including an integrated circuit, a first surface, and a second surface on the back side of the first surface, A second substrate bonded to the first substrate at the second surface and electrically connected to the integrated circuit through a conductive terminal disposed on the second surface; and positioned on the first surface of the second substrate A conductive wire that extends at least partially from the first surface to the second surface of the second substrate and electrically connects the conductive wire and the conductive terminal to each other; and A thermal electromagnetic wave detecting element that is located on the first surface of the substrate and is connected to the conductive wiring and converts terahertz electromagnetic waves into electricity, and is connected to the integrated circuit to process the output of the integrated circuit The present invention relates to a terahertz camera including a processing circuit. In such a terahertz camera, high-definition images can be realized in accordance with the increase in the density of thermal electromagnetic wave detection elements.

(11)さらに本発明の他の態様は、集積回路を含む第1基板に、第1面に形成されて電流経路を形成する導電配線と、前記第1面に形成されて前記電流経路に挿入される熱型電磁波検出素子とを有する第2基板を前記第1面の裏側の第2面で接合し、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に前記第2基板を接続する工程を含み、前記第2基板の内部には、少なくとも前記第1面から前記第2面まで延び、前記導電配線および前記導電端子を相互に接続する導電体が形成される熱型電磁波検出器の製造方法に関する。   (11) Furthermore, in another aspect of the present invention, a conductive wiring formed on a first surface to form a current path is formed on a first substrate including an integrated circuit, and is formed on the first surface and inserted into the current path. A second substrate having a thermal electromagnetic wave detecting element to be bonded to the second surface on the back side of the first surface, and electrically connecting to the integrated circuit with a conductive terminal disposed on the second surface. A thermal electromagnetic wave in which a conductor extending at least from the first surface to the second surface and interconnecting the conductive wiring and the conductive terminal is formed inside the second substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a detector.

第2基板は第1面の裏側の第2面で第1基板に受け止められる。熱型電磁波検出素子は第1面に形成されることから、熱型電磁波検出素子と第1基板との間で直接接触は回避されることができる。熱型電磁波検出素子は剛性上の制約を受けずに構成されることができる。熱型電磁波検出素子には様々な構造が提案されることができる。   The second substrate is received by the first substrate on the second surface behind the first surface. Since the thermal electromagnetic wave detection element is formed on the first surface, direct contact between the thermal electromagnetic wave detection element and the first substrate can be avoided. The thermal electromagnetic wave detection element can be configured without being restricted by rigidity. Various structures can be proposed for the thermal electromagnetic wave detection element.

(12)前記導電体の形成にあたって、熱型電磁波検出器の製造方法は、素材基板の表面に絶縁層を積層しつつ、層間ビアを形成する工程と、前記絶縁層の表面に、前記層間ビアに接続される前記導電配線を形成する工程と、前記素材基板の裏面から、前記層間ビアに接続される貫通電極を形成する工程とを含むことができる。   (12) In forming the conductor, a method of manufacturing a thermal electromagnetic wave detector includes a step of forming an interlayer via while laminating an insulating layer on a surface of a material substrate, and the interlayer via on the surface of the insulating layer. Forming the conductive wiring connected to the substrate, and forming a through electrode connected to the interlayer via from the back surface of the material substrate.

こうした製造工程によれば、貫通電極は熱型電磁波検出素子の形成後に形成されることができる。熱型電磁波検出素子は素材基板の表面に形成される一方で、貫通電極は素材基板の裏面で形成されることから、貫通電極の形成にあたって熱型電磁波検出素子に対する影響は回避されることができる。   According to such a manufacturing process, the through electrode can be formed after the formation of the thermal electromagnetic wave detection element. While the thermal electromagnetic wave detection element is formed on the surface of the material substrate, the through electrode is formed on the back surface of the material substrate, so that the influence on the thermal electromagnetic wave detection element can be avoided in forming the through electrode. .

(13)上記に代えて、熱型電磁波検出器の製造方法は、前記導電体の形成にあたって、素材基板の表面から貫通電極を形成する工程と、前記素材基板の表面に絶縁層を積層しつつ、前記貫通電極に接続される層間ビアを形成する工程と、前記絶縁層の表面に、前記層間ビアに接続される前記導電配線を形成する工程とを含むことができる。   (13) Instead of the above, in the method of manufacturing a thermal electromagnetic wave detector, in forming the conductor, a step of forming a through electrode from the surface of the material substrate, and laminating an insulating layer on the surface of the material substrate And forming an interlayer via connected to the through electrode, and forming the conductive wiring connected to the interlayer via on the surface of the insulating layer.

こうした製造工程によれば、貫通電極は熱型電磁波検出素子の形成に先立って形成されることができる。貫通電極の形成後に熱型電磁波検出素子は形成されることができる。貫通電極の形成にあたって熱型電磁波検出素子に対する影響は回避されることができる。   According to such a manufacturing process, the through electrode can be formed prior to the formation of the thermal electromagnetic wave detection element. The thermal electromagnetic wave detecting element can be formed after the through electrode is formed. In forming the through electrode, the influence on the thermal electromagnetic wave detection element can be avoided.

本発明の一実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージを概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a specific example of a thermal electromagnetic wave detector according to an embodiment of the present invention, that is, a photodetector package. センサー基板の拡大部分平面図である。It is an enlarged partial plan view of a sensor substrate. 図2の3−3線に沿った垂直断面および3′−3′線に沿った垂直断面を示す複合的な垂直断面図である。FIG. 3 is a composite vertical cross-sectional view showing a vertical cross section along line 3-3 in FIG. 2 and a vertical cross section along line 3′-3 ′. 図2の4−4線に沿った垂直断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view taken along line 4-4 of FIG. センサー基板の部分透視平面図である。It is a partial see-through plan view of a sensor substrate. 光検出器パッケージの製造方法を示し、第1ウエハー基板を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of a photodetector package, and shows the 1st wafer substrate notionally. 図6に対応し、導電材製パッドおよび絶縁層を概念的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing a conductive material pad and an insulating layer corresponding to FIG. 6. 図6に対応し、層間ビアを概念的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing an interlayer via corresponding to FIG. 6. 図6に対応し、層間ビアに積み上げられる層間ビアを概念的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing interlayer vias stacked on interlayer vias, corresponding to FIG. 6. 図6に対応し、層間ビアに接続される熱型光検出素子を概念的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing a thermal detection element connected to an interlayer via corresponding to FIG. 6. 光検出器パッケージの製造方法を示し、第1ウエハー基板の裏面から形成される深穴を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of a photodetector package, and shows notionally the deep hole formed from the back surface of a 1st wafer substrate. 図11に対応し、導電材製パッドに接続される貫通電極を概念的に示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view conceptually showing a through electrode connected to a conductive material pad corresponding to FIG. 11. 図11に対応し、貫通電極に接続される接続端子を概念的に示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view conceptually showing a connection terminal connected to the through electrode corresponding to FIG. 11. 図6に対応し、第2ウエハー基板に接合されるセンサー基板を概念的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing a sensor substrate bonded to a second wafer substrate corresponding to FIG. 6. 図6に対応し、熱型光検出素子と第1ウエハー基板との間に形成される空隙を概念的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing an air gap formed between the thermal detection element and the first wafer substrate, corresponding to FIG. 6. 他の実施形態に係る製造方法を示し、第1ウエハー基板の表面から形成される深穴を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method which concerns on other embodiment, and shows notionally the deep hole formed from the surface of a 1st wafer substrate. 図16に対応し、導電材製パッドを概念的に示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view conceptually showing a conductive material pad corresponding to FIG. 16. 図16に対応し、層間ビアを概念的に示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view conceptually showing an interlayer via corresponding to FIG. 16. 図16に対応し、層間ビアに積み上げられる層間ビアを概念的に示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view conceptually showing interlayer vias stacked on interlayer vias, corresponding to FIG. 16. 図16に対応し、層間ビアに接続される熱型光検出素子を概念的に示す断面図である。FIG. 17 is a cross sectional view conceptually showing a thermal detection element connected to the interlayer via, corresponding to FIG. 16. 図16に対応し、研磨処理に応じて第1ウエハーの裏面から露出する貫通電極を概念的に示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view conceptually showing the through electrode exposed from the back surface of the first wafer according to the polishing process, corresponding to FIG. 16. 図3に対応し、他の実施形態に従って貫通電極の配置を示す垂直断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view corresponding to FIG. 3 and showing the arrangement of through electrodes according to another embodiment. 他の実施形態に係る導電端子を概略的に示す光検出器パッケージの拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view of the photodetector package which shows roughly the electric conduction terminal concerning other embodiments. 第1ウエハー基板で深穴の形成後に基体の表面に形成される絶縁膜を概略的に示す第1ウエハー基板の拡大部分断面図である。It is an enlarged partial sectional view of the 1st wafer substrate which shows roughly the insulating film formed in the surface of a base after formation of a deep hole in the 1st wafer substrate. 図24に対応し、深穴に連続する開口を概略的に示す第1ウエハー基板の拡大部分断面図である。FIG. 25 is an enlarged partial cross-sectional view of a first wafer substrate corresponding to FIG. 24 and schematically showing an opening continuous with a deep hole. 図24に対応し、突出する貫通電極を概略的に示す第1ウエハー基板の拡大部分断面図である。FIG. 25 is an enlarged partial cross-sectional view of a first wafer substrate corresponding to FIG. 24 and schematically showing protruding through electrodes. さらに他の実施形態に係る導電端子を概略的に示す光検出器パッケージの拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view of the photodetector package which shows roughly the electric conduction terminal concerning other embodiments. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るテラヘルツカメラの外観を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the external appearance of the terahertz camera which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. テラヘルツカメラの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a terahertz camera schematically. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る赤外線カメラの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the infrared camera which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るFA(ファクトリーオートメーション)機器の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of FA (factory automation) apparatus which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る人感センサーが組み込まれた電気機器(家電機器)の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the electric equipment (home appliance) in which the human sensitive sensor which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package was incorporated. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る運転支援装置が組み込まれた車両の構成を概略的に示す車両の外観図である。1 is an external view of a vehicle schematically showing a configuration of a vehicle in which a driving support device according to a specific example of an electronic device using a photodetector package is incorporated. 運転支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a driving assistance device roughly. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機の外観を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the external appearance of the game machine which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機コントローラーの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the game machine controller which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

(1)光検出器パッケージの全体構成
図1は本発明の一実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージ11を概略的に示す。光検出器パッケージ11は箱形の筐体12を備える。筐体12は、筐体本体13と、筐体本体13の開口13aを閉鎖するカバー14とを有する。筐体本体13およびカバー14は密閉された内部空間を区画する。筐体本体13は例えば絶縁性のセラミックから形成されることができる。カバー14は特定の波長の電磁波に対して透過性を有する材料から形成されることができる。ここでは、カバー14は例えばシリコンから形成される。カバー14は例えば赤外線に対して透過性を有することができる。カバー14は例えばテラヘルツ帯の電磁波に対して透過性を有してもよい。内部空間では真空状態が確立されることができる。
(1) Overall Configuration of Photodetector Package FIG. 1 schematically shows a specific example of a thermal electromagnetic wave detector, that is, a photodetector package 11 according to an embodiment of the present invention. The photodetector package 11 includes a box-shaped housing 12. The housing 12 includes a housing body 13 and a cover 14 that closes the opening 13 a of the housing body 13. The housing body 13 and the cover 14 define a sealed internal space. The housing body 13 can be formed from, for example, an insulating ceramic. The cover 14 can be made of a material that is transparent to electromagnetic waves having a specific wavelength. Here, the cover 14 is made of, for example, silicon. The cover 14 can be transparent to infrared rays, for example. The cover 14 may be transmissive to electromagnetic waves in the terahertz band, for example. A vacuum can be established in the internal space.

筐体12には集積回路(IC)基板(第1基板)15およびセンサー基板(第2基板)16が収容される。IC基板15は集積回路を含む。集積回路は読み出し回路を構成する。IC基板15の裏面は筐体12の内部空間で筐体本体13の底板に固定される。IC基板15は例えば接着剤で底板に接着されればよい。IC基板15はICチップを構成する。センサー基板16はセンサーチップを構成する。   The housing 12 accommodates an integrated circuit (IC) substrate (first substrate) 15 and a sensor substrate (second substrate) 16. The IC substrate 15 includes an integrated circuit. The integrated circuit constitutes a readout circuit. The back surface of the IC substrate 15 is fixed to the bottom plate of the housing body 13 in the internal space of the housing 12. The IC substrate 15 may be bonded to the bottom plate with an adhesive, for example. The IC substrate 15 constitutes an IC chip. The sensor substrate 16 constitutes a sensor chip.

センサー基板16はIC基板15の表面に受け止められる。センサー基板16は裏面(第2面)でIC基板15の表面に接合される。接合にあたってセンサー基板16とIC基板15との間には導電端子17が挟まれる。導電端子17はIC基板15内の読み出し回路に電気的にセンサー基板16を接続する。ここでは、導電端子17はバンプで構成される。バンプには例えば金バンプが用いられることができる。金バンプは金属接合やはんだ材でIC基板15に接合されることができる。その他、センサー基板16およびIC基板15の接合には樹脂材が用いられてもよい。この場合には、金バンプとIC基板15との間で接触が維持されればよい。金バンプに代えてはんだバンプが用いられてもよい。センサー基板16の表面(第1面)には1以上の熱型電磁波検出素子すなわち熱型光検出素子18が形成される。   The sensor substrate 16 is received on the surface of the IC substrate 15. The sensor substrate 16 is bonded to the surface of the IC substrate 15 on the back surface (second surface). Conductive terminals 17 are sandwiched between the sensor substrate 16 and the IC substrate 15 for bonding. The conductive terminal 17 electrically connects the sensor substrate 16 to a readout circuit in the IC substrate 15. Here, the conductive terminal 17 is formed of a bump. For example, gold bumps can be used as the bumps. The gold bump can be bonded to the IC substrate 15 by metal bonding or a solder material. In addition, a resin material may be used for joining the sensor substrate 16 and the IC substrate 15. In this case, contact may be maintained between the gold bump and the IC substrate 15. A solder bump may be used instead of the gold bump. One or more thermal electromagnetic wave detection elements, that is, thermal optical detection elements 18 are formed on the surface (first surface) of the sensor substrate 16.

筐体12の外面には外部端子21が設置される。外部端子21は筐体本体13の底板の外面に配置される。外部端子21は導電材から形成される。その一方で、筐体12の内面には中継パッド22が設置される。中継パッド22は筐体12の内部空間で筐体本体13の底板上に配置される。中継パッド22は導電材から形成される。中継パッド22および外部端子21は中継導体23で相互に接続される。中継導体23は筐体本体13の底板を貫通する。中継導体23は導電材から形成される。   External terminals 21 are installed on the outer surface of the housing 12. The external terminal 21 is disposed on the outer surface of the bottom plate of the housing body 13. The external terminal 21 is formed from a conductive material. On the other hand, a relay pad 22 is installed on the inner surface of the housing 12. The relay pad 22 is disposed on the bottom plate of the housing body 13 in the internal space of the housing 12. The relay pad 22 is formed from a conductive material. The relay pad 22 and the external terminal 21 are connected to each other by a relay conductor 23. The relay conductor 23 passes through the bottom plate of the housing body 13. The relay conductor 23 is formed from a conductive material.

中継パッド22は例えばワイヤ配線24でIC基板15に電気的に接続される。ワイヤ配線24は中継パッド22に読み出し回路を接続する。こうして読み出し回路および外部端子21の間で信号経路が形成される。こうした光検出器パッケージ11はソケット(図示されず)にはめ込まれて使用されることができる。外部端子21はソケットの接続端子に接続される。ソケットは必要に応じて大型のプリント配線基板に実装されることができる。   The relay pad 22 is electrically connected to the IC substrate 15 by, for example, wire wiring 24. The wire wiring 24 connects the readout circuit to the relay pad 22. Thus, a signal path is formed between the readout circuit and the external terminal 21. Such a photodetector package 11 can be used by being fitted into a socket (not shown). The external terminal 21 is connected to the connection terminal of the socket. The socket can be mounted on a large printed circuit board as required.

図2はセンサー基板16の拡大部分平面図を示す。センサー基板16の表面には複数行複数列の熱型光検出素子18が配置される。すなわち、熱型光検出素子18のマトリクスが形成される。個々の熱型光検出素子18は焦電型光検出素子で例えられる。熱型光検出素子18は電磁波吸収膜25を備える。電磁波吸収膜25は、所望の電磁波を吸収する材料から形成される。電磁波の吸収に応じて電磁波のエネルギーは蓄積される。ここでは、電磁波吸収膜25の材料には二酸化珪素(SiO)が用いられることができる。二酸化珪素は赤外線の熱エネルギーを蓄積することができる。電磁波吸収膜25は焦電キャパシター26を覆う。焦電キャパシター26は温度変化に応じて電気信号を出力する。 FIG. 2 shows an enlarged partial plan view of the sensor substrate 16. A plurality of rows and columns of thermal detection elements 18 are arranged on the surface of the sensor substrate 16. That is, a matrix of the thermal detection elements 18 is formed. The individual thermal detection elements 18 can be compared with pyroelectric detection elements. The thermal detection element 18 includes an electromagnetic wave absorption film 25. The electromagnetic wave absorbing film 25 is formed from a material that absorbs a desired electromagnetic wave. The energy of the electromagnetic wave is accumulated according to the absorption of the electromagnetic wave. Here, silicon dioxide (SiO 2 ) can be used as the material of the electromagnetic wave absorbing film 25. Silicon dioxide can store infrared thermal energy. The electromagnetic wave absorbing film 25 covers the pyroelectric capacitor 26. The pyroelectric capacitor 26 outputs an electrical signal according to the temperature change.

個々の熱型光検出素子18は個別にメンブレン27上に設置される。メンブレン27は二酸化珪素(SiO)膜、窒化シリコン(SiN)膜および二酸化珪素(SiO)膜の三層構造を有する。メンブレン27は平板形状の支持板片28、1対の腕片29および1対の固定片31を備える。支持板片28は例えば四辺形の輪郭に形成されることができる。ここでは、支持板片28は例えば正方形の輪郭を有する。腕片29の一端は支持板片28に1対角線上の角で連結される。腕片29は1対角線上の角から相互に向き合う辺に沿って延びる。腕片29の他端にはそれぞれ固定片31が連結される。固定片31は他方の対角線上の角に隣り合う。支持板片28の表面に電磁波吸収膜25は配置される。 Individual thermal detection elements 18 are individually installed on the membrane 27. The membrane 27 has a three-layer structure of a silicon dioxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SiN) film, and a silicon dioxide (SiO 2 ) film. The membrane 27 includes a flat plate-like support plate piece 28, a pair of arm pieces 29, and a pair of fixed pieces 31. The support plate piece 28 can be formed in a quadrilateral outline, for example. Here, the support plate piece 28 has, for example, a square outline. One end of the arm piece 29 is connected to the support plate piece 28 at a corner on a diagonal line. The arm pieces 29 extend from opposite corners along sides facing each other. A fixed piece 31 is connected to the other end of the arm piece 29. The fixed piece 31 is adjacent to the other diagonal corner. The electromagnetic wave absorbing film 25 is disposed on the surface of the support plate piece 28.

センサー基板16の表面には導電配線32a、32bが形成される。導電配線32a、32bはメンブレン27の表面に電流経路を形成する。導電配線32a、32bは固定片31から対応の腕片29を経て支持板片28上で電磁波吸収膜25下に進入する。後述されるように、電磁波吸収膜25下では電流経路に焦電キャパシター26が挿入される。こうして導電配線32a、32bは焦電キャパシター26から引き出される。   Conductive wirings 32 a and 32 b are formed on the surface of the sensor substrate 16. The conductive wirings 32 a and 32 b form a current path on the surface of the membrane 27. The conductive wirings 32 a and 32 b enter the electromagnetic wave absorbing film 25 on the support plate piece 28 from the fixed piece 31 through the corresponding arm piece 29. As will be described later, a pyroelectric capacitor 26 is inserted in the current path under the electromagnetic wave absorbing film 25. Thus, the conductive wirings 32a and 32b are drawn out from the pyroelectric capacitor 26.

図3に示されるように、焦電キャパシター26は焦電体33を備える。焦電体33は焦電効果を発揮する誘電体から形成される。誘電体には例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)が用いられることができる。焦電体33は温度変化に応じて電気分極量の変化を生み出す。ここでは、焦電体33は薄膜に形成される。   As shown in FIG. 3, the pyroelectric capacitor 26 includes a pyroelectric body 33. The pyroelectric body 33 is formed of a dielectric material that exhibits a pyroelectric effect. For example, PZT (lead zirconate titanate) can be used as the dielectric. The pyroelectric body 33 produces a change in the amount of electric polarization in accordance with a change in temperature. Here, the pyroelectric material 33 is formed in a thin film.

焦電キャパシター26は下部電極34および上部電極35を備える。焦電体33は下部電極34および上部電極35に挟まれる。下部電極34はメンブレン27の表面に形成される。下部電極34は例えばメンブレン27の表面から順番にイリジウム(Ir)、イリジウム酸化物(IrOx)および白金(Pt)の三層構造を有することができる。上部電極35は焦電体33の表面に形成される。上部電極35は焦電体33から順番に白金(Pt)、イリジウム酸化物(IrOx)およびイリジウム(Ir)の三層構造を有することができる。焦電体33の焦電効果に応じて上部電極35および下部電極34の間で焦電流が生起される。こうして熱は電気信号に変換される。   The pyroelectric capacitor 26 includes a lower electrode 34 and an upper electrode 35. The pyroelectric body 33 is sandwiched between the lower electrode 34 and the upper electrode 35. The lower electrode 34 is formed on the surface of the membrane 27. For example, the lower electrode 34 may have a three-layer structure of iridium (Ir), iridium oxide (IrOx), and platinum (Pt) sequentially from the surface of the membrane 27. The upper electrode 35 is formed on the surface of the pyroelectric body 33. The upper electrode 35 may have a three-layer structure of platinum (Pt), iridium oxide (IrOx), and iridium (Ir) in order from the pyroelectric body 33. A pyroelectric current is generated between the upper electrode 35 and the lower electrode 34 in accordance with the pyroelectric effect of the pyroelectric body 33. Heat is thus converted into an electrical signal.

焦電キャパシター26には絶縁層36が覆い被さる。絶縁層36には第1コンタクトホール37および第2コンタクトホール38が形成される。第1コンタクトホール37は絶縁層36を貫通して下部電極34に接する空間を区画する。第1コンタクトホール37に導電配線32aが進入する。導電配線32aは下部電極34に接続される。第2コンタクトホール38は絶縁層36を貫通して上部電極35に接する空間を区画する。第2コンタクトホール38には導電配線32bが進入する。導電配線32bは上部電極35に接続される。こうして焦電キャパシター26は電流経路に挿入される。   The pyroelectric capacitor 26 is covered with an insulating layer 36. A first contact hole 37 and a second contact hole 38 are formed in the insulating layer 36. The first contact hole 37 defines a space that penetrates the insulating layer 36 and contacts the lower electrode 34. The conductive wiring 32 a enters the first contact hole 37. Conductive wiring 32 a is connected to lower electrode 34. The second contact hole 38 defines a space that penetrates the insulating layer 36 and contacts the upper electrode 35. The conductive wiring 32 b enters the second contact hole 38. The conductive wiring 32 b is connected to the upper electrode 35. Thus, the pyroelectric capacitor 26 is inserted into the current path.

導電配線32a、32bは導電材膜で形成されることができる。導電材膜には厚膜および薄膜が含まれる。導電材膜の体積は最大限に縮小されることができる。こうして熱型光検出素子18から引き出される電流経路の熱容量は最大限に縮小される。   The conductive wirings 32a and 32b can be formed of a conductive material film. The conductive material film includes a thick film and a thin film. The volume of the conductive material film can be reduced to the maximum. In this way, the heat capacity of the current path drawn from the thermal detection element 18 is reduced to the maximum.

上部電極35には熱伝達層39が接続される。熱伝達層39は電磁波吸収膜25内で広がる。熱伝達層39は、例えば電磁波吸収膜25に比べて高い熱伝導率を有する材料から形成される。こうした材料には例えばアルミニウム(Al)やチタン(Ti)といった金属や、窒化アルミニウム(AlN)や窒化チタン(TiN)といった金属化合物が用いられることができる。熱伝達層39は、電磁波吸収膜25で発生する熱を効率的に焦電キャパシター26に伝達することができる。   A heat transfer layer 39 is connected to the upper electrode 35. The heat transfer layer 39 spreads within the electromagnetic wave absorbing film 25. The heat transfer layer 39 is formed from a material having a higher thermal conductivity than the electromagnetic wave absorbing film 25, for example. As such a material, for example, a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti), or a metal compound such as aluminum nitride (AlN) or titanium nitride (TiN) can be used. The heat transfer layer 39 can efficiently transfer the heat generated in the electromagnetic wave absorption film 25 to the pyroelectric capacitor 26.

センサー基板16の表面には全てのメンブレン27の固定片31ごとに柱41が形成される。柱41はセンサー基板16の表面から垂直方向に十分な高さで立ち上がる。柱41の上端にメンブレン27の固定片31が連結される。ここで、柱41およびメンブレン27は、センサー基板16に熱型光検出素子18を連結する構造体を構成する。このとき、メンブレン27は固定片31だけで支持されることから、メンブレン27の支持板片28および腕片29とセンサー基板16の表面との間には十分な厚みの空隙が形成される。この空隙の働きで熱型光検出素子18はセンサー基板16の表面から熱的に分離される。   Columns 41 are formed on the surface of the sensor substrate 16 for each of the fixed pieces 31 of all the membranes 27. The column 41 rises from the surface of the sensor substrate 16 with a sufficient height in the vertical direction. The fixed piece 31 of the membrane 27 is connected to the upper end of the column 41. Here, the pillar 41 and the membrane 27 constitute a structure that connects the thermal detection element 18 to the sensor substrate 16. At this time, since the membrane 27 is supported only by the fixed piece 31, a sufficiently thick gap is formed between the support plate piece 28 and the arm piece 29 of the membrane 27 and the surface of the sensor substrate 16. The thermal photodetecting element 18 is thermally separated from the surface of the sensor substrate 16 by the action of the gap.

センサー基板16はベース基板42および絶縁層43を備える。ベース基板42は基体44と絶縁層45とで形成される。基体44は例えば所定の剛性を有する。基体44には例えばシリコン基板が用いられることができる。絶縁層45は基体44の表面に積層される。絶縁層45は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。   The sensor substrate 16 includes a base substrate 42 and an insulating layer 43. The base substrate 42 is formed by a base 44 and an insulating layer 45. The base 44 has a predetermined rigidity, for example. For example, a silicon substrate can be used as the base 44. The insulating layer 45 is laminated on the surface of the base body 44. The insulating layer 45 can be composed of a thin film of an insulating material. For example, silicon dioxide can be used as the insulating material.

ベース基板42には貫通電極46、46aが形成される。貫通電極46、46aはベース基板42の表面からベース基板42の裏面(表面の裏側)まで貫通する。貫通電極46、46aは導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅が用いられることができる。導電材料には銅以外の金属材料が用いられてもよい。ベース基板42の裏面には一面に絶縁層47が形成されることができる。絶縁層47は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層47には貫通電極46、46aごとに開口が形成される。貫通電極46、46aの下端は開口で露出する。貫通電極46、46aの下端には対応の導電端子17が個別に接続される。   The base substrate 42 is formed with through electrodes 46 and 46a. The through electrodes 46, 46 a penetrate from the surface of the base substrate 42 to the back surface (back side of the surface) of the base substrate 42. The through electrodes 46 and 46a are made of a conductive material. Here, for example, copper can be used as the conductive material. A metal material other than copper may be used as the conductive material. An insulating layer 47 may be formed on the entire back surface of the base substrate 42. The insulating layer 47 can be formed from, for example, silicon dioxide. An opening is formed in the insulating layer 47 for each of the through electrodes 46 and 46a. The lower ends of the through electrodes 46 and 46a are exposed through the openings. Corresponding conductive terminals 17 are individually connected to the lower ends of the through electrodes 46 and 46a.

ベース基板42の表面には熱型光検出素子18ごとに導電材製パッド48が配置される。導電材製パッド48は平板形状に形成される。導電材製パッド48はセンサー基板16の表面に平行に広がる。導電材製パッド48は例えば金属材料から形成される。ここでは、金属材料に例えば銅が用いられることができる。金属材料には銅以外の材料が用いられてもよい。導電材製パッド48は対応の貫通電極46の上端に個別に連結される。   A conductive material pad 48 is disposed on the surface of the base substrate 42 for each thermal detection element 18. The conductive material pad 48 is formed in a flat plate shape. The conductive material pad 48 extends parallel to the surface of the sensor substrate 16. The conductive material pad 48 is made of, for example, a metal material. Here, for example, copper can be used as the metal material. A material other than copper may be used as the metal material. The conductive material pad 48 is individually connected to the upper end of the corresponding through electrode 46.

ベース基板42の表面に1層または複数層の絶縁層43が積層される。絶縁層43は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層43はベース基板42の表面を覆う。構造体の柱41は絶縁層43に一体化されることができる。下部電極34に対応して絶縁層43および柱41の内部には1段または複数段の層間ビア49が形成される。層間ビア49の下端は導電材製パッド48に連結される。層間ビア49(複数段の場合には最上段の層間ビア49)の上端は導電配線32aに接続される。接続にあたって層間ビア49はメンブレン27の固定片31を貫通することができる。層間ビア49は例えば導電材料から形成される。ここでは、導電材料に例えば銅が用いられることができる。導電材料には銅以外の金属材料が用いられてもよい。導電配線32a、層間ビア49、導電材製パッド48および貫通電極46は下部電極34および導電端子17の間で連続する導電体を形成する。この導電体は熱型光検出素子18および対応の導電端子17を相互に接続する。   One or more insulating layers 43 are stacked on the surface of the base substrate 42. The insulating layer 43 can be formed from, for example, silicon dioxide. The insulating layer 43 covers the surface of the base substrate 42. The column 41 of the structure body can be integrated with the insulating layer 43. Corresponding to the lower electrode 34, one or more stages of interlayer vias 49 are formed inside the insulating layer 43 and the pillars 41. The lower end of the interlayer via 49 is connected to a conductive material pad 48. The upper end of the interlayer via 49 (the uppermost interlayer via 49 in the case of a plurality of stages) is connected to the conductive wiring 32a. In connection, the interlayer via 49 can penetrate the fixed piece 31 of the membrane 27. The interlayer via 49 is formed from a conductive material, for example. Here, for example, copper can be used as the conductive material. A metal material other than copper may be used as the conductive material. The conductive wiring 32 a, the interlayer via 49, the conductive material pad 48, and the through electrode 46 form a continuous conductor between the lower electrode 34 and the conductive terminal 17. This conductor connects the thermal detection element 18 and the corresponding conductive terminal 17 to each other.

このとき、層間ビア49は比較的に薄い絶縁層43ごとに形成され、その結果、層間ビア49の断面直径は比較的に小さく設定されることができる。したがって、層間ビア49は比較的に小さい熱コンダクタンス(第1熱コンダクタンス)を有することができる。その一方で、貫通電極46、46aはベース基板42を貫通する。ベース基板42には所定の剛性が付与される。したがって、ベース基板42の厚みは絶縁層43に比べて相当程度大きく設定される。その結果、貫通電極46、46aの断面直径は層間ビア49のそれに比べて十分に大きく設定されることができる。貫通電極46、46aは層間ビア49の熱コンダクタンスに比べて十分に大きい熱コンダクタンス(第2熱コンダクタンス)を有することができる。   At this time, the interlayer via 49 is formed for each relatively thin insulating layer 43, and as a result, the cross-sectional diameter of the interlayer via 49 can be set to be relatively small. Therefore, the interlayer via 49 can have a relatively small thermal conductance (first thermal conductance). On the other hand, the through electrodes 46 and 46 a penetrate the base substrate 42. The base substrate 42 is given a predetermined rigidity. Therefore, the thickness of the base substrate 42 is set to be considerably larger than that of the insulating layer 43. As a result, the cross-sectional diameter of the through electrodes 46 and 46 a can be set sufficiently larger than that of the interlayer via 49. The through electrodes 46 and 46 a can have a thermal conductance (second thermal conductance) sufficiently larger than the thermal conductance of the interlayer via 49.

IC基板15は基体51と絶縁層の積層体52とで形成される。基体51は例えば所定の剛性を有する。基体51には例えばシリコン基板が用いられることができる。絶縁層の積層体52は基体51の表面に積層される。絶縁層は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。   The IC substrate 15 is formed of a base 51 and a laminated body 52 of insulating layers. The base 51 has, for example, a predetermined rigidity. For example, a silicon substrate can be used as the base 51. The laminated body 52 of insulating layers is laminated on the surface of the base 51. The insulating layer can be composed of a thin film of an insulating material. For example, silicon dioxide can be used as the insulating material.

基体51上には読み出し回路が構築される。読み出し回路の構築にあたって基体51の表面から基体51の内部に例えば不純物質が拡散する。こうした不純物質の拡散や酸化膜、電極、その他の形成に応じて基体51の表面には回路構成要素53が確立されることができる。こうした回路構成要素53には例えばMOSFET(酸化金属半導体電界効果トランジスター)が例示されることができる。   A readout circuit is constructed on the base 51. For example, impurities are diffused from the surface of the base 51 into the base 51 when the readout circuit is constructed. A circuit component 53 can be established on the surface of the base 51 in accordance with such impurity diffusion, oxide film, electrodes, and other formations. Examples of the circuit component 53 include a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor).

積層体52の表面には導電端子17ごとに端子パッド54が形成される。端子パッド54は導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅といった金属材料が用いられることができる。個々の導電端子17は個別に対応の端子パッド54に接続される。積層体52の内部にはパターン配線55およびビア56が形成される。パターン配線55およびビア56は導電材料から形成される。パターン配線55およびビア56は回路構成要素53に端子パッド54を連結する。こうして回路構成要素53と端子パッド54との間に信号経路が確立される。   Terminal pads 54 are formed on the surface of the multilayer body 52 for each conductive terminal 17. The terminal pad 54 is made of a conductive material. Here, a metal material such as copper can be used as the conductive material. Individual conductive terminals 17 are individually connected to corresponding terminal pads 54. Pattern wiring 55 and vias 56 are formed inside the multilayer body 52. The pattern wiring 55 and the via 56 are formed from a conductive material. Pattern wiring 55 and vias 56 connect terminal pads 54 to circuit components 53. Thus, a signal path is established between the circuit component 53 and the terminal pad 54.

積層体52の表面にはさらに中継パッド57が形成される。中継パッド57は導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅といった金属材料が用いられることができる。中継パッド57はパターン配線55やビア56を通じて読み出し回路に接続される。中継パッド57にはワイヤ配線24が結合される。   A relay pad 57 is further formed on the surface of the multilayer body 52. The relay pad 57 is made of a conductive material. Here, a metal material such as copper can be used as the conductive material. The relay pad 57 is connected to the readout circuit through the pattern wiring 55 and the via 56. The wire wiring 24 is coupled to the relay pad 57.

図4に示されるように、上部電極35に対応して絶縁層43および柱41の内部には1段または複数段の層間ビア58が形成される。層間ビア58の下端はパターン配線59に連結される。ここでは、マトリクスで1行の熱型光検出素子18に共通に1本のパターン配線59が割り当てられることができる。層間ビア58の上端は導電配線32bに接続される。接続にあたって層間ビア58はメンブレン27の固定片31を貫通することができる。層間ビア58は例えば導電材料から形成される。ここでは、導電材料に例えば銅が用いられることができる。導電材料には銅以外の金属材料が用いられてもよい。パターン配線59は1本の貫通電極46aに連結される。導電配線32b、層間ビア58、パターン配線59および貫通電極46aは上部電極35および導電端子17の間で連続する導電体を形成する。この導電体は熱型光検出素子18および対応の導電端子17を相互に接続する。   As shown in FIG. 4, one or more interlayer vias 58 are formed inside the insulating layer 43 and the pillars 41 corresponding to the upper electrode 35. The lower end of the interlayer via 58 is connected to the pattern wiring 59. Here, one pattern wiring 59 can be commonly assigned to one row of thermal detection elements 18 in a matrix. The upper end of the interlayer via 58 is connected to the conductive wiring 32b. In connection, the interlayer via 58 can penetrate the fixed piece 31 of the membrane 27. The interlayer via 58 is formed from a conductive material, for example. Here, for example, copper can be used as the conductive material. A metal material other than copper may be used as the conductive material. The pattern wiring 59 is connected to one through electrode 46a. The conductive wiring 32b, the interlayer via 58, the pattern wiring 59, and the through electrode 46a form a continuous conductor between the upper electrode 35 and the conductive terminal 17. This conductor connects the thermal detection element 18 and the corresponding conductive terminal 17 to each other.

図5に示されるように、導電材製パッド48は所定の広がりを有する。例えばメンブレン27の表面を含む仮想平面に導電材製パッド48の輪郭が投影されると、投影像61の輪郭は熱型光検出素子18すなわち電磁波吸収膜25の輪郭の外側に位置する。このとき、導電材製パッド48の垂直方向移動で導電材製パッド48が仮想平面に重ね合わせられることで投影像61は形成されることができる。ここでは、電磁波吸収膜25の輪郭(四辺形)の3辺で投影像61の輪郭は電磁波吸収膜25の輪郭の外側に位置する。導電材製パッド48は、隣接する導電材製パッド48との間で電気的に絶縁が確保される範囲で最大限に広がることができる。図5に示されるように、導電材製パッド48と上部電極35用のパターン配線59とが同一平面内で形成される場合には、パターン配線59が1直線上を延びて1行の熱型光検出素子18の層間ビア58が次々に接続されることから、1行の導電材製パッド48と1行の導電材製パッド48との間で1直線に延びるパターン配線59の配置スペースは確保される。したがって、投影像61の輪郭は電磁波吸収膜25の輪郭の1辺で電磁波吸収膜25の輪郭よりも内側に留まる。その他、仮に導電材製パッド48と上部電極35用のパターン配線59とが異なる平面内で形成される場合には、導電材製パッド48は熱型光検出素子18ごとにセンサー基板16の表面に平行な平面内で最大限に広がることができる。   As shown in FIG. 5, the conductive material pad 48 has a predetermined extent. For example, when the contour of the conductive material pad 48 is projected on a virtual plane including the surface of the membrane 27, the contour of the projected image 61 is positioned outside the contour of the thermal photodetection element 18, that is, the electromagnetic wave absorption film 25. At this time, the projection image 61 can be formed by superimposing the conductive material pad 48 on the virtual plane by the vertical movement of the conductive material pad 48. Here, the contour of the projected image 61 is located outside the contour of the electromagnetic wave absorbing film 25 on the three sides of the contour (quadrangle) of the electromagnetic wave absorbing film 25. The conductive material pad 48 can spread to the maximum extent as long as electrical insulation is ensured between the adjacent conductive material pads 48. As shown in FIG. 5, in the case where the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59 for the upper electrode 35 are formed in the same plane, the pattern wiring 59 extends on one straight line and forms one line of thermal type. Since the interlayer vias 58 of the photodetecting elements 18 are connected one after another, an arrangement space for the pattern wiring 59 extending in a straight line between one row of conductive material pads 48 and one row of conductive material pads 48 is secured. Is done. Therefore, the contour of the projected image 61 remains on the inner side of the contour of the electromagnetic wave absorbing film 25 on one side of the contour of the electromagnetic wave absorbing film 25. In addition, if the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59 for the upper electrode 35 are formed in different planes, the conductive material pad 48 is formed on the surface of the sensor substrate 16 for each thermal detection element 18. Can spread to the maximum in parallel planes.

図5に示されるように、貫通電極46、46aは所定の位置に配置される。例えば貫通電極46、46aの上端を含む仮想平面に熱型光検出素子18の輪郭が同様な手法で投影されると、貫通電極46の上端は対応する熱型光検出素子18の投影像の輪郭の内側に配置される。例えば貫通電極46の上端は電磁波吸収膜25の輪郭の中心に同心に配置されることができる。このとき、上部電極35に通じる貫通電極46aと熱型光検出素子18の貫通電極46との間隔は熱型光検出素子18の貫通電極46同士の間隔に等しく設定されることができる。こうして全ての貫通電極46、46aは等間隔で配列されることができる。   As shown in FIG. 5, the through electrodes 46 and 46a are arranged at predetermined positions. For example, when the outline of the thermal photodetection element 18 is projected on a virtual plane including the upper ends of the through electrodes 46 and 46a in the same manner, the upper end of the through electrode 46 is the outline of the projection image of the corresponding thermal photodetection element 18. Placed inside. For example, the upper end of the through electrode 46 can be concentrically arranged at the center of the contour of the electromagnetic wave absorbing film 25. At this time, the interval between the through electrode 46 a communicating with the upper electrode 35 and the through electrode 46 of the thermal detection element 18 can be set equal to the interval between the penetration electrodes 46 of the thermal detection element 18. In this way, all the through electrodes 46 and 46a can be arranged at equal intervals.

(2)光検出器パッケージの動作
次に光検出器パッケージ11の動作を簡単に説明する。光検出器パッケージ11に電磁波が届くと、特定の波長の電磁波(例えば赤外線やテラヘルツ帯の電磁波)はカバー14を通過して個々の熱型光検出素子18に行き着く。熱型光検出素子18では電磁波が電磁波吸収膜25に吸収され電磁波吸収膜25で熱が発生する。熱は熱伝達層39の働きで効率的に焦電体33に伝達される。こうした熱や直接に照射される電磁波に応じて焦電体33の温度は変化する。温度の変化に応じて電気分極量の変化が生み出され、焦電流が生じる。この焦電流の電圧は例えばFETのゲートに伝達される。電気分極量の変化に応じて電圧は変化する。こうして例えばソースフォロワー回路による検出は実施される。個々の熱型光検出素子18ごとに温度情報が得られることができる。
(2) Operation of Photodetector Package Next, the operation of the photodetector package 11 will be briefly described. When electromagnetic waves reach the photodetector package 11, electromagnetic waves having a specific wavelength (for example, infrared rays or terahertz band electromagnetic waves) pass through the cover 14 and reach the individual thermal detection elements 18. In the thermal detection element 18, electromagnetic waves are absorbed by the electromagnetic wave absorption film 25 and heat is generated in the electromagnetic wave absorption film 25. Heat is efficiently transferred to the pyroelectric body 33 by the action of the heat transfer layer 39. The temperature of the pyroelectric body 33 changes in accordance with such heat and electromagnetic waves directly irradiated. A change in the amount of electric polarization is generated in response to a change in temperature, and a pyroelectric current is generated. This pyroelectric current voltage is transmitted to the gate of the FET, for example. The voltage changes according to the change in the amount of electric polarization. Thus, for example, detection by the source follower circuit is performed. Temperature information can be obtained for each thermal detection element 18.

熱型光検出素子18は導電配線32a、32bの電流経路に挿入される。導電配線32a、32bの熱容量は導電板やバンプのそれに比べて小さい。電流経路の熱容量は縮小される。その結果、熱型光検出素子18の温度変化は早まる。熱型光検出素子は対象物の温度変化に素早く追随する。こうして光検出器パッケージ11の感度は高められることができる。特に、導電配線32a、32bは第1および第2コンタクトホール37、38で下部電極34および上部電極35にそれぞれ接続される。コンタクトホールは例えばバンプに比べて高い形状精度で形成されることができる。したがって、第1および第2コンタクトホール37、38で確実に熱容量の縮小は確保されることができる。しかも、導電配線32a、32bは導電材膜で形成されることができる。導電材膜の体積は最大限に縮小されることができる。こうして電流経路の熱容量は最大限に縮小される。その結果、熱型光検出素子18は熱に対して高い反応性を実現することができる。   The thermal detection element 18 is inserted in the current path of the conductive wirings 32a and 32b. The heat capacity of the conductive wirings 32a and 32b is smaller than that of the conductive plates and bumps. The heat capacity of the current path is reduced. As a result, the temperature change of the thermal detection element 18 is accelerated. The thermal detection element quickly follows the temperature change of the object. Thus, the sensitivity of the photodetector package 11 can be increased. In particular, the conductive wirings 32a and 32b are connected to the lower electrode 34 and the upper electrode 35 through the first and second contact holes 37 and 38, respectively. The contact hole can be formed with higher shape accuracy than, for example, a bump. Therefore, the heat capacity can be reliably reduced by the first and second contact holes 37 and 38. In addition, the conductive wirings 32a and 32b can be formed of a conductive material film. The volume of the conductive material film can be reduced to the maximum. Thus, the heat capacity of the current path is reduced to the maximum. As a result, the thermal detection element 18 can realize high reactivity to heat.

光検出器パッケージ11ではセンサー基板16は裏面でIC基板15に受け止められる。熱型光検出素子18はセンサー基板16の表面に形成されることから、熱型光検出素子18とIC基板16との間で直接接触は回避されることができる。その結果、熱型光検出素子18は剛性上の制約を受けずに構成されることができる。熱型光検出素子18には様々な構造が提案されることができる。   In the photodetector package 11, the sensor substrate 16 is received by the IC substrate 15 on the back surface. Since the thermal detection element 18 is formed on the surface of the sensor substrate 16, direct contact between the thermal detection element 18 and the IC substrate 16 can be avoided. As a result, the thermal detection element 18 can be configured without being restricted by rigidity. Various structures can be proposed for the thermal detection element 18.

また、光検出器パッケージ11では、層間ビア49、58や貫通電極46、46aには周囲から熱が伝達する。貫通電極46、46aの熱コンダクタンスは層間ビア49、58の熱コンダクタンスよりも大きいことから、貫通電極46、46aにより多くの熱が吸収される。貫通電極46、46aから導電端子17に向かって熱は効率的に放出される。こうして貫通電極46、46aは絶縁層43の冷却に貢献する。   In the photodetector package 11, heat is transmitted from the surroundings to the interlayer vias 49 and 58 and the through electrodes 46 and 46 a. Since the thermal conductance of the through electrodes 46 and 46a is larger than the thermal conductance of the interlayer vias 49 and 58, a large amount of heat is absorbed by the through electrodes 46 and 46a. Heat is efficiently released from the through electrodes 46 and 46 a toward the conductive terminal 17. Thus, the through electrodes 46 and 46 a contribute to cooling of the insulating layer 43.

しかも、貫通電極46には導電材製パッド48が接続される。導電材製パッド48には周囲から多くの熱が吸収される。導電材製パッド48の熱は効率的に貫通電極46に移動する。効率的に貫通電極46から熱は放出される。こうして絶縁層43の冷却は一層促進される。   In addition, a conductive material pad 48 is connected to the through electrode 46. The conductive material pad 48 absorbs a lot of heat from the surroundings. The heat of the conductive material pad 48 is efficiently transferred to the through electrode 46. Heat is efficiently released from the through electrode 46. Thus, cooling of the insulating layer 43 is further promoted.

例えばメンブレン27の表面を含む仮想平面に導電材製パッド48の輪郭が投影される際に、投影像61の輪郭は熱型光検出素子18すなわち電磁波吸収膜25の輪郭の外側に位置する。熱型光検出素子18の輪郭の外側では電磁波は絶縁層43を温める。したがって、導電材製パッド48が熱型光検出素子18の投影像の外側に広がれば、そうした絶縁層43の熱は導電材製パッド48に吸収されることができる。導電材製パッド48の熱コンダクタンスは絶縁層43の熱コンダクタンスよりも大きいことから、導電材製パッド48は絶縁層43の放熱を促進することができる。こうして絶縁層43の冷却はさらに一層促進される。   For example, when the contour of the conductive material pad 48 is projected onto a virtual plane including the surface of the membrane 27, the contour of the projected image 61 is located outside the contour of the thermal photodetection element 18, that is, the electromagnetic wave absorbing film 25. The electromagnetic wave warms the insulating layer 43 outside the outline of the thermal detection element 18. Therefore, if the conductive material pad 48 spreads outside the projected image of the thermal detection element 18, the heat of the insulating layer 43 can be absorbed by the conductive material pad 48. Since the thermal conductance of the conductive material pad 48 is larger than the thermal conductance of the insulating layer 43, the conductive material pad 48 can promote heat dissipation of the insulating layer 43. Thus, cooling of the insulating layer 43 is further promoted.

例えば貫通電極46、46aの上端を含む仮想平面に熱型光検出素子18の輪郭が投影される際に、貫通電極46の上端は対応する熱型光検出素子18の投影像の輪郭の内側に配置される。貫通電極46、46aにはベース基板42から熱が伝達される。貫通電極46、46aの熱コンダクタンスはベース基板42の熱コンダクタンスよりも大きいことから、貫通電極46、46aはベース基板42の放熱を促進することができる。こうした放熱に応じて、熱型光検出素子18の陰に位置する絶縁層43の温度上昇は抑制されることができる。絶縁層43の輻射熱は抑制される。その結果、熱型光検出素子18は周囲の熱的影響から切り離されることができる。熱型光検出素子18の温度変化は確実に対象物の温度変化を反映することができる。   For example, when the outline of the thermal detection element 18 is projected on a virtual plane including the upper ends of the through electrodes 46 and 46a, the upper end of the penetration electrode 46 is located inside the outline of the projection image of the corresponding thermal detection element 18. Be placed. Heat is transmitted from the base substrate 42 to the through electrodes 46 and 46a. Since the thermal conductance of the through electrodes 46 and 46 a is larger than the thermal conductance of the base substrate 42, the through electrodes 46 and 46 a can promote heat dissipation of the base substrate 42. According to such heat radiation, the temperature rise of the insulating layer 43 located behind the thermal detection element 18 can be suppressed. Radiant heat of the insulating layer 43 is suppressed. As a result, the thermal detection element 18 can be separated from the surrounding thermal influence. The temperature change of the thermal detection element 18 can reliably reflect the temperature change of the object.

(3)光検出器パッケージの製造方法(1つ目の実施形態)
次に光検出器パッケージ11の製造方法を詳述する。まず、図6に示されるように、第1ウエハー基板(第2基板)62が用意される。第1ウエハー基板62は円盤形の基体63と絶縁層64とで構成される。基体63には例えばシリコンウエハーが用いられることができる。絶縁層64は基体63の表面に一面に積層される。絶縁層64は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。
(3) Photodetector package manufacturing method (first embodiment)
Next, a method for manufacturing the photodetector package 11 will be described in detail. First, as shown in FIG. 6, a first wafer substrate (second substrate) 62 is prepared. The first wafer substrate 62 is composed of a disk-shaped base 63 and an insulating layer 64. For example, a silicon wafer can be used as the base 63. The insulating layer 64 is laminated on the surface of the base 63. The insulating layer 64 can be composed of a thin film of an insulating material. For example, silicon dioxide can be used as the insulating material.

絶縁層64の表面には導電材製パッド48およびパターン配線59が形成される。導電材製パッド48およびパターン配線59の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。導電材製パッド48およびパターン配線59は所定の輪郭に象られる。   A conductive material pad 48 and a pattern wiring 59 are formed on the surface of the insulating layer 64. For example, a plating method can be used to form the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59. The conductive material pad 48 and the pattern wiring 59 are formed in a predetermined outline.

図7に示されるように、続いて絶縁層64の表面には絶縁層65が積層される。絶縁層65は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層65の積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層65は絶縁層64の表面全体を覆う。その結果、導電材製パッド48およびパターン配線59は絶縁層65で覆われる。図8に示されるように、絶縁層65には層間ビア49、58が形成される。層間ビア49、58の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。層間ビア49、58は対応の導電材製パッド48およびパターン配線55に個別に接続される。   As shown in FIG. 7, subsequently, an insulating layer 65 is laminated on the surface of the insulating layer 64. The insulating layer 65 can be formed from, for example, silicon dioxide. For example, a sputtering method can be used for stacking the insulating layer 65. The insulating layer 65 covers the entire surface of the insulating layer 64. As a result, the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59 are covered with the insulating layer 65. As shown in FIG. 8, interlayer vias 49 and 58 are formed in the insulating layer 65. For example, a plating method can be used for forming the interlayer vias 49 and 58. Interlayer vias 49 and 58 are individually connected to corresponding conductive material pads 48 and pattern wiring 55.

図9に示されるように、絶縁層65の表面にはさらに絶縁層66が積層される。絶縁層66は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層66の積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層66は絶縁層65の表面全体を覆う。層間ビア49、58は絶縁層66で覆われる。続いて絶縁層66の表面にはメンブレン27の素材膜67が形成される。この素材膜67は二酸化珪素(SiO)膜、窒化シリコン(SiN)膜および二酸化珪素(SiO)膜の三層構造を有する。素材膜67の形成にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。素材膜67は絶縁層66の表面全体を覆う。絶縁層66および素材膜67にはさらに層間ビア49、58が形成される。層間ビア49、58の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。層間ビア49、58は対応の層間ビア49、58に積み重ねられる。こうして第1ウエハー基板62の表面に絶縁層65、66が積層されつつ層間ビア49、58は形成される。 As shown in FIG. 9, an insulating layer 66 is further laminated on the surface of the insulating layer 65. The insulating layer 66 can be formed from, for example, silicon dioxide. For example, a sputtering method can be used for stacking the insulating layer 66. The insulating layer 66 covers the entire surface of the insulating layer 65. Interlayer vias 49 and 58 are covered with an insulating layer 66. Subsequently, a material film 67 of the membrane 27 is formed on the surface of the insulating layer 66. The material film 67 has a three-layer structure of a silicon dioxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SiN) film, and a silicon dioxide (SiO 2 ) film. For example, a sputtering method can be used for forming the material film 67. The material film 67 covers the entire surface of the insulating layer 66. Interlayer vias 49 and 58 are further formed in the insulating layer 66 and the material film 67. For example, a plating method can be used for forming the interlayer vias 49 and 58. Interlayer vias 49 and 58 are stacked on corresponding interlayer vias 49 and 58. Thus, the interlayer vias 49 and 58 are formed while the insulating layers 65 and 66 are laminated on the surface of the first wafer substrate 62.

その後、図10に示されるように、熱型光検出素子18が形成される。素材膜67上で下部電極34、焦電体33および上部電極35は積層形成される。素材膜67上で導電配線32a、32bは形成される。形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。導電配線32a、32bは、下部電極34および層間ビア49を相互に接続し、上部電極35および層間ビア58を相互に接続する。こうして素材膜67の表面には、熱型光検出素子18から引き出されて層間ビア49、58に接続される導電配線32a、32bが形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 10, the thermal detection element 18 is formed. On the material film 67, the lower electrode 34, the pyroelectric body 33, and the upper electrode 35 are laminated. Conductive wirings 32 a and 32 b are formed on the material film 67. For the formation, for example, a plating method can be used. Conductive wirings 32a and 32b connect lower electrode 34 and interlayer via 49 to each other, and connect upper electrode 35 and interlayer via 58 to each other. Thus, on the surface of the material film 67, conductive wirings 32a and 32b that are drawn from the thermal detection element 18 and connected to the interlayer vias 49 and 58 are formed.

続いて素材膜67上には電磁波吸収膜25が形成される。電磁波吸収膜25は下部電極34、焦電体33、上部電極35および導電配線32a、32bの一部を覆う。電磁波吸収膜25の形成にあたって電磁波吸収膜25内には熱伝達層39が積層形成される。その後、素材膜67からメンブレン27が削り出される。   Subsequently, the electromagnetic wave absorbing film 25 is formed on the material film 67. The electromagnetic wave absorbing film 25 covers the lower electrode 34, the pyroelectric body 33, the upper electrode 35, and part of the conductive wirings 32a and 32b. In forming the electromagnetic wave absorbing film 25, a heat transfer layer 39 is laminated in the electromagnetic wave absorbing film 25. Thereafter, the membrane 27 is cut out from the material film 67.

こうして第1ウエハー基板62上で熱型光検出素子18が形成されると、図11に示されるように、第1ウエハー基板62の裏面から深穴68が形成される。深穴68の形成にあたってディープリアクティブイオンエッチング(ディープRIE)が利用されることができる。深穴68は導電材製パッド48およびパターン配線59に到達する。深穴68には導電材が充填される。充填にあたって例えばめっき法が用いられることができる。こうして、第1ウエハー基板62の裏面から、層間ビア49、58に接続される貫通電極46、46aが形成される。   When the thermal detection element 18 is thus formed on the first wafer substrate 62, a deep hole 68 is formed from the back surface of the first wafer substrate 62 as shown in FIG. In forming the deep hole 68, deep reactive ion etching (deep RIE) can be used. The deep hole 68 reaches the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59. The deep hole 68 is filled with a conductive material. For filling, for example, a plating method can be used. In this way, through electrodes 46 and 46 a connected to the interlayer vias 49 and 58 are formed from the back surface of the first wafer substrate 62.

図12に示されるように、第1ウエハー基板62の裏面には一面に絶縁層69が形成される。絶縁層69は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層69の形成にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層69は第1ウエハー基板62の裏面全体を覆う。絶縁層69には貫通電極46、46aごとに開口71が形成される。貫通電極46、46aは開口71内で露出する。続いて、図13に示されるように、絶縁層69の表面で導電端子17が形成される。個々の導電端子17は開口71内で対応の貫通電極46、46aに接続される。こうして、第1ウエハー基板62の内部には、少なくとも表面から裏面まで延び、熱型光検出素子18および対応の導電端子17を相互に接続する導電体が形成される。その後、第1ウエハー基板62から個々のセンサー基板16すなわちセンサーチップが切り出される。   As shown in FIG. 12, an insulating layer 69 is formed on the entire back surface of the first wafer substrate 62. The insulating layer 69 can be formed from, for example, silicon dioxide. For example, a sputtering method can be used for forming the insulating layer 69. The insulating layer 69 covers the entire back surface of the first wafer substrate 62. An opening 71 is formed in the insulating layer 69 for each of the through electrodes 46 and 46a. The through electrodes 46 and 46 a are exposed in the opening 71. Subsequently, as shown in FIG. 13, the conductive terminal 17 is formed on the surface of the insulating layer 69. Each conductive terminal 17 is connected to the corresponding through electrode 46, 46 a in the opening 71. In this way, a conductor that extends from at least the front surface to the back surface and connects the thermal detection element 18 and the corresponding conductive terminal 17 to each other is formed inside the first wafer substrate 62. Thereafter, individual sensor substrates 16, that is, sensor chips, are cut out from the first wafer substrate 62.

図14に示されるように、第2ウエハー基板(第1基板)72が用意される。第2ウエハー基板72は円盤形の基体73と絶縁層の積層体74とで構成される。基体73には例えばシリコンウエハーが用いられることができる。基体73の表面には回路構成要素53が形成される。形成にあたってイオン注入や酸化膜の形成、電極の形成が実施される。積層体74は基体73の表面に一面に積層される。絶縁層は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。絶縁層の形成にあたってスパッタリング法が用いられることができる。個々の絶縁層の表面および内部にはパターン配線55およびビア56が形成される。積層体74の表面には端子パッド54および中継パッド57が形成される。パターン配線55、ビア56、端子パッド54および中継パッド57の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。こうして第2ウエハー基板72には特定の領域ごとに読み出し回路(集積回路)が形成される。   As shown in FIG. 14, a second wafer substrate (first substrate) 72 is prepared. The second wafer substrate 72 includes a disc-shaped base 73 and a laminated body 74 of insulating layers. For example, a silicon wafer can be used as the base 73. A circuit component 53 is formed on the surface of the base 73. In the formation, ion implantation, oxide film formation, and electrode formation are performed. The laminated body 74 is laminated on the entire surface of the base 73. The insulating layer can be composed of a thin film of an insulating material. For example, silicon dioxide can be used as the insulating material. A sputtering method can be used in forming the insulating layer. Pattern wiring 55 and vias 56 are formed on the surface and inside of each insulating layer. Terminal pads 54 and relay pads 57 are formed on the surface of the laminate 74. For example, a plating method can be used to form the pattern wiring 55, the via 56, the terminal pad 54, and the relay pad 57. Thus, a readout circuit (integrated circuit) is formed on the second wafer substrate 72 for each specific region.

第2ウエハー基板72にセンサー基板16は接合される。第2ウエハー基板72は集積回路を含む。センサー基板16の表面(第1面)には熱型光検出素子18のマトリクスが形成される。センサー基板16は裏面で第2ウエハー基板72に受け止められる。センサー基板16の裏面に配置される導電端子17でセンサー基板16は読み出し回路に電気的に接続される。ここでは、接合にあたってセンサー基板16は第2ウエハー基板72に押し付けられる。熱型光検出素子18はセンサー基板16の表面に形成されることから、熱型光検出素子18と第2ウエハー基板72との間で直接接触は回避されることができる。その結果、熱型光検出素子18は剛性上の制約を受けずに構成されることができる。熱型光検出素子18には様々な構造が提案されることができる。   The sensor substrate 16 is bonded to the second wafer substrate 72. The second wafer substrate 72 includes an integrated circuit. A matrix of the thermal detection elements 18 is formed on the surface (first surface) of the sensor substrate 16. The sensor substrate 16 is received by the second wafer substrate 72 on the back surface. The sensor substrate 16 is electrically connected to the readout circuit by a conductive terminal 17 disposed on the back surface of the sensor substrate 16. Here, the sensor substrate 16 is pressed against the second wafer substrate 72 for bonding. Since the thermal photodetection element 18 is formed on the surface of the sensor substrate 16, direct contact between the thermal photodetection element 18 and the second wafer substrate 72 can be avoided. As a result, the thermal detection element 18 can be configured without being restricted by rigidity. Various structures can be proposed for the thermal detection element 18.

その後、図15に示されるように、センサー基板16の絶縁層66は除去される。絶縁層66の除去にあたって柱41は残される。こうした除去にあたってエッチング処理が施されることができる。その結果、メンブレン27と絶縁層65との間に空隙が形成される。熱型光検出素子18は絶縁層65から熱的に分離される。最終的に、第2ウエハー基板72から個々のIC基板15が切り出される。IC基板15は筐体12に封じ込められる。こうして光検出器パッケージ11は製造される。   Thereafter, as shown in FIG. 15, the insulating layer 66 of the sensor substrate 16 is removed. The pillar 41 is left when the insulating layer 66 is removed. An etching process can be performed for such removal. As a result, a gap is formed between the membrane 27 and the insulating layer 65. The thermal detection element 18 is thermally separated from the insulating layer 65. Finally, each IC substrate 15 is cut out from the second wafer substrate 72. The IC substrate 15 is enclosed in the housing 12. Thus, the photodetector package 11 is manufactured.

(4)光検出器パッケージの製造方法(2つ目の実施形態)
続いて他の製造方法を簡単に説明する。図16に示されるように、第1ウエハー基板(第2基板)76が用意される。第1ウエハー基板76は前述の第1ウエハー基板62と同様に基体77および絶縁層78で構成される。第1ウエハー基板76の表面から深穴79が形成される。深穴79の形成にあたってディープリアクティブイオンエッチング(ディープRIE)が利用されることができる。深穴79の底は第1ウエハー基板76の裏面から所定の距離の位置に配置される。その結果、深穴79と第1ウエハー基板76の裏面との間には所定の厚みの削り代81が確保される。深穴79には導電材が充填される。充填にあたって例えばめっき法が用いられることができる。こうして第1ウエハー基板76の表面から貫通電極46、46aは形成される。
(4) Photodetector package manufacturing method (second embodiment)
Next, another manufacturing method will be briefly described. As shown in FIG. 16, a first wafer substrate (second substrate) 76 is prepared. The first wafer substrate 76 includes a base body 77 and an insulating layer 78 in the same manner as the first wafer substrate 62 described above. A deep hole 79 is formed from the surface of the first wafer substrate 76. In forming the deep hole 79, deep reactive ion etching (deep RIE) can be used. The bottom of the deep hole 79 is disposed at a predetermined distance from the back surface of the first wafer substrate 76. As a result, a machining allowance 81 having a predetermined thickness is secured between the deep hole 79 and the back surface of the first wafer substrate 76. The deep hole 79 is filled with a conductive material. For filling, for example, a plating method can be used. Thus, the through electrodes 46 and 46 a are formed from the surface of the first wafer substrate 76.

図17に示されるように、絶縁層78の表面には導電材製パッド48およびパターン配線59が形成される。導電材製パッド48およびパターン配線59の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。導電材製パッド48およびパターン配線59は所定の輪郭に象られる。   As shown in FIG. 17, a conductive material pad 48 and a pattern wiring 59 are formed on the surface of the insulating layer 78. For example, a plating method can be used to form the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59. The conductive material pad 48 and the pattern wiring 59 are formed in a predetermined outline.

図18に示されるように、続いて絶縁層78の表面には絶縁層82が積層される。絶縁層82は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層82の積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層82は絶縁層78の表面全体を覆う。その結果、導電材製パッド48およびパターン配線59は絶縁層82で覆われる。図18に示されるように、絶縁層82には層間ビア49、58が形成される。層間ビア49、58の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。層間ビア49、58は対応の導電材製パッド48およびパターン配線59に個別に接続される。   As shown in FIG. 18, an insulating layer 82 is subsequently laminated on the surface of the insulating layer 78. The insulating layer 82 can be formed from, for example, silicon dioxide. For the lamination of the insulating layer 82, for example, a sputtering method can be used. The insulating layer 82 covers the entire surface of the insulating layer 78. As a result, the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59 are covered with the insulating layer 82. As shown in FIG. 18, interlayer vias 49 and 58 are formed in the insulating layer 82. For example, a plating method can be used for forming the interlayer vias 49 and 58. Interlayer vias 49 and 58 are individually connected to corresponding conductive material pads 48 and pattern wiring 59.

図19に示されるように、絶縁層82の表面にはさらに絶縁層83が積層される。絶縁層83は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層83の積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層83は絶縁層82の表面全体を覆う。層間ビア49、58は絶縁層83で覆われる。続いて絶縁層83の表面にはメンブレン27の素材膜84が形成される。この素材膜84は二酸化珪素(SiO)膜、窒化シリコン(SiN)膜および二酸化珪素(SiO)膜の三層構造を有する。素材膜84の形成にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。素材膜84は絶縁層83の表面全体を覆う。絶縁層83および素材膜84にはさらに層間ビア49、58が形成される。層間ビア49、58の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。層間ビア49、58は対応の層間ビア49、58に重ねられる。こうして第1ウエハー基板76の表面に絶縁層82、83が積層されつつ、貫通電極46、46aに接続される層間ビア49、58は形成される。 As shown in FIG. 19, an insulating layer 83 is further laminated on the surface of the insulating layer 82. The insulating layer 83 can be formed from, for example, silicon dioxide. For the lamination of the insulating layer 83, for example, a sputtering method can be used. The insulating layer 83 covers the entire surface of the insulating layer 82. Interlayer vias 49 and 58 are covered with an insulating layer 83. Subsequently, a material film 84 of the membrane 27 is formed on the surface of the insulating layer 83. The material film 84 has a three-layer structure of a silicon dioxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SiN) film, and a silicon dioxide (SiO 2 ) film. For example, a sputtering method can be used for forming the material film 84. The material film 84 covers the entire surface of the insulating layer 83. Interlayer vias 49 and 58 are further formed in the insulating layer 83 and the material film 84. For example, a plating method can be used for forming the interlayer vias 49 and 58. Interlayer vias 49 and 58 are overlapped with corresponding interlayer vias 49 and 58. Thus, the interlayer vias 49 and 58 connected to the through electrodes 46 and 46 a are formed while the insulating layers 82 and 83 are laminated on the surface of the first wafer substrate 76.

その後、図20に示されるように、前述と同様に、熱型光検出素子18が形成される。素材膜84上で導電配線32a、32bは形成される。形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。導電配線32a、32bは下部電極34および層間ビア49を相互に接続し、上部電極35および層間ビア58を相互に接続する。こうして素材膜84の表面には、熱型光検出素子18から引き出されて層間ビア49、58に接続される導電配線32a、32bが形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 20, the thermal detection element 18 is formed in the same manner as described above. Conductive wirings 32 a and 32 b are formed on the material film 84. For the formation, for example, a plating method can be used. The conductive wirings 32a and 32b connect the lower electrode 34 and the interlayer via 49 to each other, and connect the upper electrode 35 and the interlayer via 58 to each other. Thus, on the surface of the material film 84, conductive wirings 32a and 32b that are drawn from the thermal detection element 18 and connected to the interlayer vias 49 and 58 are formed.

図21に示されるように、第1ウエハー基板76の裏面には研磨処理が施される。研磨処理には例えば化学機械研磨(CMP)が用いられることができる。この研磨処理で削り代81が削り取られる。その結果、第1ウエハー基板76の裏面で貫通電極46、46aの下端が露出する。その後、図12と同様に、第1ウエハー基板76の裏面には一面に絶縁層69が形成される。絶縁層69には貫通電極46、46aごとに開口71が形成される。図13に示されるように、絶縁層69の表面で導電端子17が形成される。こうして、第1ウエハー基板76の内部には、少なくとも表面から裏面まで延び、熱型光検出素子18および対応の導電端子17を接続する導電体が形成される。第1ウエハー基板76から個々のセンサー基板16すなわちセンサーチップが切り出される。第2ウエハー基板72にセンサー基板16は接合される。   As shown in FIG. 21, the back surface of the first wafer substrate 76 is polished. For example, chemical mechanical polishing (CMP) can be used for the polishing process. The grinding allowance 81 is removed by this polishing process. As a result, the lower ends of the through electrodes 46 and 46 a are exposed on the back surface of the first wafer substrate 76. Thereafter, as in FIG. 12, an insulating layer 69 is formed on the entire back surface of the first wafer substrate 76. An opening 71 is formed in the insulating layer 69 for each of the through electrodes 46 and 46a. As shown in FIG. 13, the conductive terminal 17 is formed on the surface of the insulating layer 69. Thus, a conductor that extends at least from the front surface to the back surface and connects the thermal detection element 18 and the corresponding conductive terminal 17 is formed inside the first wafer substrate 76. Individual sensor substrates 16, that is, sensor chips, are cut out from the first wafer substrate 76. The sensor substrate 16 is bonded to the second wafer substrate 72.

(5)貫通電極の位置に関する他の実施形態
図22に示されるように、貫通電極46は柱41とセンサー基板16の表面との境界面の投影像に重なる位置に配置されることができる。貫通電極46は境界面の投影像に完全に収まることが望まれる。柱41およびセンサー基板16の結合に応じてセンサー基板16の剛性は高められることができる。したがって、こうした部位に貫通電極46が形成されれば、たとえ貫通電極46の影響でセンサー基板16の剛性が低下しても、センサー基板16では十分な剛性が確保されることができる。
(5) Other Embodiments Regarding the Position of the Through Electrode As shown in FIG. 22, the through electrode 46 can be disposed at a position overlapping the projected image of the boundary surface between the column 41 and the surface of the sensor substrate 16. It is desirable that the through electrode 46 completely fits in the projected image of the boundary surface. The rigidity of the sensor substrate 16 can be increased according to the connection between the pillar 41 and the sensor substrate 16. Therefore, if the through electrode 46 is formed in such a portion, even if the rigidity of the sensor substrate 16 is lowered due to the influence of the through electrode 46, sufficient rigidity can be secured in the sensor substrate 16.

(6)他の実施形態に係る導電端子
図23は他の実施形態に係る導電端子85を概略的に示す。導電端子85は導電端子17に代わってセンサー基板16およびIC基板15の接合に利用されることができる。導電端子85はIC基板15の積層体52の表面に支持される。例えば導電端子85は端子パッド54上に形成されることができる。導電端子85は例えば金めっきで形成されることができる。導電端子85は端子パッド54から遠ざかるにつれて先細る円錐台形状に形成されることができる。導電端子85の頂上面85aには貫通電極46、46aの先端面86が接合される。ここでは、貫通電極46、46aはベース基板42の裏面から突出する。貫通電極46、46aの先端面86にはスズ銀合金の表面層87が形成される。表面層87は導電端子85の頂上面85aに接合される。貫通電極46、46aの形成にあたってベース基板42の基体44および絶縁層45の表面には絶縁膜88が形成されることができる。絶縁膜88には例えば二酸化珪素が用いられることができる。接合にあたって表面層87および導電端子85は所定の温度に加熱されながら所定の荷重で相互に押し付けられる。
(6) Conductive Terminal According to Other Embodiment FIG. 23 schematically shows a conductive terminal 85 according to another embodiment. The conductive terminal 85 can be used for joining the sensor substrate 16 and the IC substrate 15 in place of the conductive terminal 17. The conductive terminal 85 is supported on the surface of the stacked body 52 of the IC substrate 15. For example, the conductive terminal 85 can be formed on the terminal pad 54. The conductive terminal 85 can be formed by, for example, gold plating. The conductive terminal 85 can be formed in a truncated cone shape that tapers away from the terminal pad 54. The front end surface 86 of the through electrodes 46 and 46 a is joined to the top surface 85 a of the conductive terminal 85. Here, the through electrodes 46 and 46 a protrude from the back surface of the base substrate 42. A surface layer 87 of a tin silver alloy is formed on the front end face 86 of the through electrodes 46 and 46a. The surface layer 87 is bonded to the top surface 85 a of the conductive terminal 85. An insulating film 88 can be formed on the surface of the base 44 and the insulating layer 45 of the base substrate 42 when forming the through electrodes 46, 46 a. For example, silicon dioxide can be used for the insulating film 88. In joining, the surface layer 87 and the conductive terminal 85 are pressed against each other with a predetermined load while being heated to a predetermined temperature.

ここで、貫通電極46、46aの形成方法を簡単に説明する。前述のように第1ウエア−基板62の裏面で深穴68が形成されると、図24に示されるように、基体63および絶縁層64の表面に絶縁膜88が形成される。絶縁膜88の形成にあたって例えば化学蒸着法が用いられることができる。深穴68の底では絶縁膜88がエッチングされ、導電材製パッド48やパターン配線59が露出する。   Here, a method of forming the through electrodes 46 and 46a will be briefly described. When the deep hole 68 is formed on the back surface of the first wear-substrate 62 as described above, the insulating film 88 is formed on the surfaces of the base 63 and the insulating layer 64 as shown in FIG. For example, a chemical vapor deposition method can be used to form the insulating film 88. The insulating film 88 is etched at the bottom of the deep hole 68 to expose the conductive material pad 48 and the pattern wiring 59.

続いて深穴68内で貫通電極46、46aが形成される。形成にあたって電解めっきが用いられる。図25に示されるように、絶縁膜88の表面にめっき下地膜89が形成される。めっき下地膜89の形成にあたって例えばスパッタリングが実施されることができる。続いてめっき下地膜89の表面にはレジスト膜91が形成される。レジスト膜91には深穴68に連続する開口92が形成される。レジスト膜91の形成後に銅めっきが実施される。深穴68および開口92内の空間に銅が充填される。   Subsequently, through electrodes 46 and 46 a are formed in the deep holes 68. Electrolytic plating is used for the formation. As shown in FIG. 25, a plating base film 89 is formed on the surface of the insulating film 88. For example, sputtering can be performed in forming the plating base film 89. Subsequently, a resist film 91 is formed on the surface of the plating base film 89. In the resist film 91, an opening 92 continuous with the deep hole 68 is formed. Copper plating is performed after the formation of the resist film 91. The space in the deep hole 68 and the opening 92 is filled with copper.

こうして深穴68および開口92内に貫通電極46、46aが形成されると、図26に示されるように、レジスト膜91は除去される。基体63の表面でめっき下地膜89はエッチング処理で除去される。その結果、ベース基板42の裏面から突出する貫通電極46、46aは形成される。   When the through electrodes 46 and 46a are thus formed in the deep hole 68 and the opening 92, the resist film 91 is removed as shown in FIG. The plating base film 89 is removed from the surface of the base 63 by an etching process. As a result, the through electrodes 46 and 46a protruding from the back surface of the base substrate 42 are formed.

図27に示されるように、貫通電極46、46aの先端面86には、スズ銀合金の表面層87に代えて、ニッケル膜93および金膜94の積層体が形成されることができる。金膜94は導電端子85の頂上面85aに接合される。この場合には、金膜94および導電端子85の接合にあたって超音波接合が利用されることができる。   As shown in FIG. 27, a stacked body of a nickel film 93 and a gold film 94 can be formed on the tip surfaces 86 of the through electrodes 46, 46 a instead of the surface layer 87 of tin-silver alloy. The gold film 94 is bonded to the top surface 85 a of the conductive terminal 85. In this case, ultrasonic bonding can be used for bonding the gold film 94 and the conductive terminal 85.

(7)テラヘルツカメラ
図28は光検出器パッケージ11を利用した電子機器の一具体例に係るテラヘルツカメラ101の構成を概略的に示す。テラヘルツカメラ101は筐体102を備える。筐体102の正面にはスリット103が形成されレンズ104が装着される。スリット103からテラヘルツ帯の電磁波が対象物に向かって照射される。こうした電磁波にはテラヘルツ波といった電波および赤外線といった光が含まれる。ここでは、テラヘルツ帯には100GHz〜30THzの周波数帯が含まれることができる。レンズ104には対象物から反射してくるテラヘルツ帯の電磁波が取り込まれる。
(7) Terahertz Camera FIG. 28 schematically shows a configuration of a terahertz camera 101 according to a specific example of an electronic device using the photodetector package 11. The terahertz camera 101 includes a housing 102. A slit 103 is formed on the front surface of the housing 102 and a lens 104 is attached. A terahertz band electromagnetic wave is emitted from the slit 103 toward the object. Such electromagnetic waves include radio waves such as terahertz waves and light such as infrared rays. Here, the terahertz band may include a frequency band of 100 GHz to 30 THz. The lens 104 receives the terahertz band electromagnetic wave reflected from the object.

テラヘルツカメラ101の構成をさらに詳しく説明すると、図29に示されるように、テラヘルツカメラ101は照射源(電磁波源)105を備える。照射源105には駆動回路106が接続される。駆動回路106は照射源105に所望の駆動信号を供給する。照射源105は駆動信号の受領に応じてテラヘルツ帯の電磁波を放射する。照射源105には例えばレーザー光源が用いられることができる。   The configuration of the terahertz camera 101 will be described in more detail. As shown in FIG. 29, the terahertz camera 101 includes an irradiation source (electromagnetic wave source) 105. A drive circuit 106 is connected to the irradiation source 105. The drive circuit 106 supplies a desired drive signal to the irradiation source 105. The irradiation source 105 radiates terahertz band electromagnetic waves in response to receipt of the drive signal. As the irradiation source 105, for example, a laser light source can be used.

レンズ104は光学系107を構成する。光学系107はレンズ104のほかに光学部品を備えてもよい。レンズ104の光軸108上に光検出器パッケージ11が配置される。センサー基板13の表面は例えば光軸108に直交する。光学系107は熱型光検出素子18のマトリクス上に像を結像する。光検出器パッケージ11にはアナログデジタル変換回路109が接続される。アナログデジタル変換回路109には光検出器パッケージ11から熱型光検出素子18の出力が順番に時系列で供給される。アナログデジタル変換回路109は出力のアナログ信号をデジタル信号に変換する。   The lens 104 constitutes an optical system 107. The optical system 107 may include optical components in addition to the lens 104. The photodetector package 11 is disposed on the optical axis 108 of the lens 104. The surface of the sensor substrate 13 is orthogonal to the optical axis 108, for example. The optical system 107 forms an image on the matrix of the thermal detection elements 18. An analog / digital conversion circuit 109 is connected to the photodetector package 11. The output of the thermal detection element 18 is sequentially supplied from the photodetector package 11 to the analog-digital conversion circuit 109 in time series. The analog-digital conversion circuit 109 converts the output analog signal into a digital signal.

アナログデジタル変換回路109には演算処理回路(処理回路)111が接続される。演算処理回路111にはアナログデジタル変換回路109からデジタルの画像データが供給される。演算処理回路111は画像データを処理し表示画面の画素ごとに画素データを生成する。演算処理回路111には描画処理回路112が接続される。描画処理回路112は画素データに基づき描画データを生成する。描画処理回路112には表示装置113が接続される。表示装置113には例えば液晶ディスプレイといったフラットパネルディスプレイが用いられることができる。表示装置113は描画データに基づき画面上に画像を表示する。描画データは記憶装置114に格納されることができる。紙やプラスチック、繊維その他の物体に対する透過性、および、物質固有の吸収スペクトルに基づきテラヘルツカメラ101は検査装置として利用されることができる。   An arithmetic processing circuit (processing circuit) 111 is connected to the analog-digital conversion circuit 109. Digital image data is supplied from the analog-digital conversion circuit 109 to the arithmetic processing circuit 111. The arithmetic processing circuit 111 processes the image data and generates pixel data for each pixel of the display screen. A drawing processing circuit 112 is connected to the arithmetic processing circuit 111. The drawing processing circuit 112 generates drawing data based on the pixel data. A display device 113 is connected to the drawing processing circuit 112. As the display device 113, a flat panel display such as a liquid crystal display can be used. The display device 113 displays an image on the screen based on the drawing data. The drawing data can be stored in the storage device 114. The terahertz camera 101 can be used as an inspection apparatus based on permeability to paper, plastic, fibers, and other objects, and an absorption spectrum unique to the substance.

その他、テラヘルツカメラ101は物質の定性分析や定量分析に利用されることができる。こうした利用にあたって例えばレンズ104の光軸108上には特定周波数のフィルターが配置されることができる。フィルターは特定波長以外の電磁波を遮断する。したがって、特定波長の電磁波のみが光検出器パッケージ11に到達することができる。これによって特定の物質の有無や量は検出されることができる。   In addition, the terahertz camera 101 can be used for qualitative analysis and quantitative analysis of substances. For such use, for example, a filter having a specific frequency can be arranged on the optical axis 108 of the lens 104. The filter blocks electromagnetic waves other than a specific wavelength. Therefore, only an electromagnetic wave having a specific wavelength can reach the photodetector package 11. Thus, the presence or amount of a specific substance can be detected.

(8)赤外線カメラ
図30は光検出器パッケージ11を利用した電子機器の一具体例に係る赤外線カメラ121の構成を概略的に示す。赤外線カメラ121は光学系122を備える。光学系122の光軸123上に光検出器パッケージ11は配置される。センサー基板16の裏面は例えば光軸123に直交する。光学系122は熱型光検出素子18のマトリクス上に像を結像する。光検出器パッケージ11にはアナログデジタル変換回路124が接続される。アナログデジタル変換回路124には光検出器パッケージ11から熱型光検出素子18の出力が順番に時系列で供給される。アナログデジタル変換回路124は出力のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
(8) Infrared Camera FIG. 30 schematically shows a configuration of an infrared camera 121 according to a specific example of an electronic device using the photodetector package 11. The infrared camera 121 includes an optical system 122. The photodetector package 11 is disposed on the optical axis 123 of the optical system 122. The back surface of the sensor substrate 16 is orthogonal to the optical axis 123, for example. The optical system 122 forms an image on the matrix of the thermal detection elements 18. An analog-digital conversion circuit 124 is connected to the photodetector package 11. The output of the thermal detection element 18 is sequentially supplied from the photodetector package 11 to the analog-digital conversion circuit 124 in time series. The analog-digital conversion circuit 124 converts the output analog signal into a digital signal.

アナログデジタル変換回路124には演算処理回路(制御回路)125が接続される。演算処理回路125にはアナログデジタル変換回路124からデジタルの画像データが供給される。演算処理回路125は画像データを処理し表示画面の画素ごとに画素データを生成する。演算処理回路125には描画処理回路126が接続される。描画処理回路126は画素データに基づき描画データを生成する。描画処理回路126には表示装置127が接続される。表示装置127には例えば液晶ディスプレイといったフラットパネルディスプレイが用いられることができる。表示装置127は描画データに基づき画面上に画像を表示する。描画データは記憶装置128に格納されることができる。   An arithmetic processing circuit (control circuit) 125 is connected to the analog-digital conversion circuit 124. Digital image data is supplied from the analog-digital conversion circuit 124 to the arithmetic processing circuit 125. The arithmetic processing circuit 125 processes the image data and generates pixel data for each pixel of the display screen. A drawing processing circuit 126 is connected to the arithmetic processing circuit 125. The drawing processing circuit 126 generates drawing data based on the pixel data. A display device 127 is connected to the drawing processing circuit 126. For the display device 127, a flat panel display such as a liquid crystal display can be used. The display device 127 displays an image on the screen based on the drawing data. The drawing data can be stored in the storage device 128.

赤外線カメラ121はサーモグラフィとして利用されることができる。この場合には赤外線カメラ121は表示装置127の画面に熱分布画像を映し出すことができる。熱分布画像の生成にあたって演算処理回路125では温度帯域ごとに画素の色が設定される。サーモグラフィは人体の温度分布の測定や体温そのものの測定に用いられることができる。その他、サーモグラフィはFA(ファクトリーオートメーション)機器に組み込まれて熱漏れや異常な温度変化の検出に用いられることができる。例えば図31に示されるように、FA機器(電子機器)131はFA機能ユニット132を備える。FA機能ユニット132は特定の機能の実現にあたって動作する。FA機能ユニット132には制御回路(処理回路)133が接続される。制御回路133は加熱や加圧、機械的処理、化学的処理、その他のFA機能ユニット132の動作を制御する。制御回路133には赤外線カメラ121、表示装置134およびスピーカー135などが接続される。赤外線カメラ121は撮像範囲内でFA機能ユニット132を撮像する。制御回路133は、撮像範囲内で異常な高温や温度変化を検出すると、FA機能ユニット132に向けて動作停止信号を出力したり、表示装置134やスピーカー135に向けて警告信号を出力したりすることができる。異常な高温や温度変化の検出にあたって制御回路133は例えばメモリ(図示されず)内に基準温度分布データを保持する。基準温度分布データは平常時の撮像範囲内の温度分布を特定する。制御回路133は基準温度分布データの熱分布にリアルタイムの熱分布画像を照らし合わせることができる。その他、サーモグラフィは物体と周囲との温度差に基づき物体の検出に用いられることができる。   The infrared camera 121 can be used as a thermography. In this case, the infrared camera 121 can project a heat distribution image on the screen of the display device 127. In generating the heat distribution image, the arithmetic processing circuit 125 sets the pixel color for each temperature band. Thermography can be used to measure the temperature distribution of the human body and the body temperature itself. In addition, thermography can be incorporated into FA (factory automation) equipment and used to detect heat leaks and abnormal temperature changes. For example, as shown in FIG. 31, the FA device (electronic device) 131 includes an FA function unit 132. The FA function unit 132 operates to realize a specific function. A control circuit (processing circuit) 133 is connected to the FA function unit 132. The control circuit 133 controls heating, pressurization, mechanical processing, chemical processing, and other operations of the FA function unit 132. An infrared camera 121, a display device 134, a speaker 135, and the like are connected to the control circuit 133. The infrared camera 121 images the FA function unit 132 within the imaging range. When detecting an abnormally high temperature or temperature change within the imaging range, the control circuit 133 outputs an operation stop signal toward the FA function unit 132 or outputs a warning signal toward the display device 134 or the speaker 135. be able to. In detecting an abnormally high temperature or temperature change, the control circuit 133 holds reference temperature distribution data in a memory (not shown), for example. The reference temperature distribution data specifies the temperature distribution within the normal imaging range. The control circuit 133 can collate the real-time heat distribution image with the heat distribution of the reference temperature distribution data. In addition, thermography can be used to detect an object based on a temperature difference between the object and the surroundings.

赤外線カメラ121はナイトビジョンすなわち暗視カメラとして利用されることができる。この場合には赤外線カメラ121は表示装置127に例えば暗闇での画像を映し出すことができる。暗視カメラは、例えばセキュリティ機器の一具体例としての監視カメラや、人感センサー、運転支援装置その他に利用されることができる。人感センサーは、エスカレーターや照明器具、空気調和機、テレビといった電気機器(家電機器)のオンオフ制御、その他の制御に用いられることができる。例えば図32に示されるように、電気機器136は機能ユニット137を備える。機能ユニット137は特定の機能の実現にあたって機械的動作や電気的動作を実施する。機能ユニット137には人感センサー138が接続される。人感センサー138は赤外線カメラ121を備える。赤外線カメラ121は監視範囲内で撮像を実施する。赤外線カメラ121には判定回路139が接続される。判定回路139は熱分布画像に基づき人の存在または不存在を判定する。判定にあたって判定回路139は画像内で特定温度域(例えば体温の温度域の塊)の動きを検出する。判定回路139は人の存在または不存在を特定する判定信号を機能ユニット137に供給する。機能ユニット137は判定信号の受領に応じてオンオフ制御されることができる。例えば図33に示されるように、運転支援装置(電子機器)141は赤外線カメラ121およびヘッドアップディスプレイ142を備える。赤外線カメラ121は例えば車両143のフロントノーズ144に取り付けられる。赤外線カメラ121は、車両143から前方に広がる撮像範囲を撮像する位置に配置される。ヘッドアップディスプレイ142は例えばフロントウインドウ145の運転席側に配置される。ヘッドアップディスプレイ142には赤外線カメラ121の画像が映し出されることができる。ヘッドアップディスプレイ142の画面では例えば撮像範囲で捕捉される歩行者の像は強調されることができる。図34に示されるように、赤外線カメラ121およびヘッドアップディスプレイ142には処理回路146が接続される。処理回路146には車速センサー147、ヨーレートセンサー138およびブレーキセンサー149が接続される。車速センサー147は車両143の走行速度を検出する。ヨーレートセンサー138は車両143のヨーレートを検出する。ブレーキセンサー149はブレーキペダルの操作の有無を検出する。処理回路146は車両143の走行状態に応じて特定の歩行者を選別する。処理回路146は車両143の走行速度、ヨーレートおよびブレーキの踏み具合に応じて車両143の走行状態を特定する。処理回路146はスピーカー151から例えば音声に基づき運転者の注意を促してもよい。   The infrared camera 121 can be used as a night vision, that is, a night vision camera. In this case, the infrared camera 121 can display, for example, an image in the dark on the display device 127. The night vision camera can be used for, for example, a surveillance camera as a specific example of a security device, a human sensor, a driving support device, and the like. The human sensor can be used for on / off control of electrical devices (home appliances) such as escalators, lighting fixtures, air conditioners, and televisions, and other controls. For example, as illustrated in FIG. 32, the electric device 136 includes a functional unit 137. The functional unit 137 performs a mechanical operation or an electrical operation for realizing a specific function. A human sensor 138 is connected to the functional unit 137. The human sensor 138 includes an infrared camera 121. The infrared camera 121 performs imaging within the monitoring range. A determination circuit 139 is connected to the infrared camera 121. The determination circuit 139 determines the presence or absence of a person based on the heat distribution image. In the determination, the determination circuit 139 detects a movement in a specific temperature range (for example, a body temperature block) in the image. The determination circuit 139 supplies a determination signal specifying the presence or absence of a person to the functional unit 137. The functional unit 137 can be controlled to be turned on / off in response to receipt of the determination signal. For example, as illustrated in FIG. 33, the driving support device (electronic device) 141 includes an infrared camera 121 and a head-up display 142. The infrared camera 121 is attached to the front nose 144 of the vehicle 143, for example. The infrared camera 121 is arranged at a position for imaging an imaging range that spreads forward from the vehicle 143. The head-up display 142 is disposed on the driver seat side of the front window 145, for example. An image of the infrared camera 121 can be displayed on the head-up display 142. On the screen of the head-up display 142, for example, an image of a pedestrian captured in the imaging range can be emphasized. As shown in FIG. 34, a processing circuit 146 is connected to the infrared camera 121 and the head-up display 142. A vehicle speed sensor 147, a yaw rate sensor 138, and a brake sensor 149 are connected to the processing circuit 146. The vehicle speed sensor 147 detects the traveling speed of the vehicle 143. The yaw rate sensor 138 detects the yaw rate of the vehicle 143. The brake sensor 149 detects whether or not the brake pedal is operated. The processing circuit 146 selects specific pedestrians according to the running state of the vehicle 143. The processing circuit 146 identifies the traveling state of the vehicle 143 according to the traveling speed, yaw rate, and brake depression degree of the vehicle 143. The processing circuit 146 may call the driver's attention from the speaker 151 based on, for example, voice.

(9)ゲーム機コントローラー
図35は光検出器パッケージ11を利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機152の構成を概略的に示す。ゲーム機152はゲーム機本体153、表示装置154およびコントローラー(電子機器)155を備える。表示装置154は例えば有線でゲーム機本体153に接続される。ゲーム機本体153の動作は表示装置154の画面に映し出される。プレーヤーGはコントローラー155を用いてゲーム機本体153の動作を操作することができる。こうした操作の実現にあたってコントローラー155には例えば1対のLEDモジュール156から赤外線が照射される。LEDモジュール156は例えば表示装置154の画面の周囲でベゼルに取り付けられることができる。
(9) Game Machine Controller FIG. 35 schematically shows a configuration of a game machine 152 according to a specific example of an electronic device using the photodetector package 11. The game machine 152 includes a game machine body 153, a display device 154, and a controller (electronic device) 155. The display device 154 is connected to the game machine main body 153 by wire, for example. The operation of the game machine main body 153 is displayed on the screen of the display device 154. The player G can operate the operation of the game machine main body 153 using the controller 155. In realizing such an operation, the controller 155 is irradiated with infrared rays from a pair of LED modules 156, for example. The LED module 156 can be attached to the bezel, for example, around the screen of the display device 154.

図36に示されるように、コントローラー155には光検出器パッケージ11が組み込まれる。光検出器パッケージ11には赤外線フィルター157および光学系(例えばレンズ)158が組み合わせられてもよい。光検出器パッケージ11はLEDモジュール156から放射される赤外線を受光することができる。光検出器パッケージ11には画像処理回路159が接続される。画像処理回路159は予め決められた画面内でLEDモジュール156の赤外線スポットを画像化する。画像処理回路159には演算処理回路161が接続される。演算処理回路161は赤外線スポット情報を生成する。この赤外線スポット情報では、予め決められた画面内で赤外線スポットの位置および大きさが特定される。赤外線スポットの位置はLEDモジュール156の位置に対応する。赤外線スポットの大きさはLEDモジュール156との距離に対応する。演算処理回路161には無線モジュール162が接続される。赤外線スポット情報は無線モジュール162からゲーム機本体153に送り込まれる。ここでは、演算処理回路161に操作スイッチ163や加速度センサー164が接続される。操作スイッチ163の操作信号や加速度センサー164の加速度情報は無線モジュール162からゲーム機本体153に供給される。ゲーム機本体153は無線モジュール165で操作信号や赤外線スポット情報、加速度情報を受信する。ゲーム機本体153内のプロセッサー166は、操作信号に基づき操作スイッチ163の動作を特定し、赤外線スポット情報および加速度情報に基づきコントローラー155の動きを特定する。こうして操作スイッチ163の動作やコントローラー155の動きに応じてゲーム機本体153は制御されることができる。LEDモジュール156はプロセッサー166に接続されることができる。プロセッサー166はLEDモジュールの動作を制御することができる。   As shown in FIG. 36, the photodetector package 11 is incorporated in the controller 155. An infrared filter 157 and an optical system (for example, a lens) 158 may be combined with the photodetector package 11. The photodetector package 11 can receive infrared rays emitted from the LED module 156. An image processing circuit 159 is connected to the photodetector package 11. The image processing circuit 159 images the infrared spot of the LED module 156 within a predetermined screen. An arithmetic processing circuit 161 is connected to the image processing circuit 159. The arithmetic processing circuit 161 generates infrared spot information. In this infrared spot information, the position and size of the infrared spot are specified in a predetermined screen. The position of the infrared spot corresponds to the position of the LED module 156. The size of the infrared spot corresponds to the distance from the LED module 156. A wireless module 162 is connected to the arithmetic processing circuit 161. The infrared spot information is sent from the wireless module 162 to the game machine body 153. Here, the operation switch 163 and the acceleration sensor 164 are connected to the arithmetic processing circuit 161. An operation signal of the operation switch 163 and acceleration information of the acceleration sensor 164 are supplied from the wireless module 162 to the game machine body 153. The game machine body 153 receives operation signals, infrared spot information, and acceleration information by the wireless module 165. The processor 166 in the game machine main body 153 specifies the operation of the operation switch 163 based on the operation signal, and specifies the movement of the controller 155 based on the infrared spot information and the acceleration information. Thus, the game machine main body 153 can be controlled in accordance with the operation of the operation switch 163 and the movement of the controller 155. The LED module 156 can be connected to the processor 166. The processor 166 can control the operation of the LED module.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、光検出器パッケージ11や熱型光検出素子18、テラヘルツカメラ101、赤外線カメラ121、FA機器131、電気機器、家電機器、人感センサー138、ゲーム機152、ゲーム機コントローラー155等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention. For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. In addition, the configuration of the photodetector package 11, the thermal detection element 18, the terahertz camera 101, the infrared camera 121, the FA device 131, the electric device, the home appliance, the human sensor 138, the game machine 152, the game machine controller 155, etc. The operation is not limited to that described in the present embodiment, and various modifications are possible.

11 熱型電磁波検出器(光検出器パッケージ)、15 第1基板(集積回路基板)、16 第2基板(センサー基板)、17 導電端子、18 熱型電磁波検出素子(熱型光検出素子)、27 メンブレン(構造体の一部)、32a 導電配線、32b 導電配線、41 柱(構造体の一部)、42 ベース基板、43 絶縁層、46 導電体の一部(貫通電極)、46a 導電体の一部(貫通電極)、47 絶縁層、48 導電体の一部および導電材製パッド、49 導電体の一部および層間ビア、54 端子パッド、62 第2基板(第1ウエハー基板)、65 絶縁層、69 絶縁層、72 第1基板(第2ウエハー基板)、74 絶縁層(積層体)、76 第2基板(第1ウエハー基板)、85 導電端子、101 電子機器(テラヘルツカメラ)、116 処理回路(演算処理回路)、121 電子機器(赤外線カメラ)、125 処理回路(演算処理回路)、131 電子機器(ファクトリーオートメーション機器)、133 処理回路(制御回路)、136 電子機器(電気機器および家電機器)、139 処理回路(判定回路)、141 電子機器(運転支援装置)、146 処理回路、152 電子機器(ゲーム機)、155 電子機器(ゲーム機コントローラー)、161 処理回路(演算処理回路)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Thermal type electromagnetic wave detector (photodetector package), 15 1st board | substrate (integrated circuit board), 16 2nd board | substrate (sensor board | substrate), 17 Conductive terminal, 18 Thermal type electromagnetic wave detection element (thermal type optical detection element), 27 Membrane (part of structure), 32a Conductive wiring, 32b Conductive wiring, 41 Column (Part of structure), 42 Base substrate, 43 Insulating layer, 46 Part of conductor (through electrode), 46a Conductor Part (through electrode), 47 insulating layer, 48 part of conductor and pad made of conductive material, 49 part of conductor and interlayer via, 54 terminal pad, 62 second substrate (first wafer substrate), 65 Insulating layer, 69 Insulating layer, 72 First substrate (second wafer substrate), 74 Insulating layer (laminated body), 76 Second substrate (first wafer substrate), 85 Conductive terminal, 101 Electronic device (terahertz camera) 116 processing circuit (arithmetic processing circuit), 121 electronic equipment (infrared camera), 125 processing circuit (arithmetic processing circuit), 131 electronic equipment (factory automation equipment), 133 processing circuit (control circuit), 136 electronic equipment (electrical equipment and Household appliances), 139 processing circuit (determination circuit), 141 electronic device (driving support device), 146 processing circuit, 152 electronic device (game machine), 155 electronic device (game machine controller), 161 processing circuit (arithmetic processing circuit) .

Claims (13)

集積回路を含む第1基板と、
第1面および前記第1面の裏側の第2面を有し、前記第2面で前記第1基板に接合され、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に接続される第2基板と、
前記第2基板の前記第1面に位置する導電配線と、
少なくとも一部が前記第1面から前記第2面まで前記第2基板を貫通し、前記導電配線および前記導電端子を相互に電気的に接続する導電体と、
前記第2基板の前記第1面に位置して、前記導電配線に接続される熱型電磁波検出素子と
を備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。
A first substrate including an integrated circuit;
A first surface and a second surface on the back side of the first surface; the second surface is bonded to the first substrate; and electrically connected to the integrated circuit through a conductive terminal disposed on the second surface A second substrate,
Conductive wiring located on the first surface of the second substrate;
A conductor that at least partially penetrates the second substrate from the first surface to the second surface, and electrically connects the conductive wiring and the conductive terminal to each other;
A thermal electromagnetic wave detector, comprising: a thermal electromagnetic wave detection element positioned on the first surface of the second substrate and connected to the conductive wiring.
請求項1に記載の熱型電磁波検出器において、前記導電配線は導電材膜で形成されることを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to claim 1, wherein the conductive wiring is formed of a conductive material film. 請求項2に記載の熱型電磁波検出器において、前記第2基板は、ベース基板と、前記ベース基板の表面に形成される絶縁層とを備え、前記導電体は、前記絶縁層内に形成されて、第1熱コンダクタンスを有して前記導電配線に接続される層間ビアと、前記ベース基板を貫通して前記第1熱コンダクタンスよりも大きい第2熱コンダクタンスを有して前記導電端子に接続される貫通電極とを備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to claim 2, wherein the second substrate includes a base substrate and an insulating layer formed on a surface of the base substrate, and the conductor is formed in the insulating layer. An interlayer via having a first thermal conductance and connected to the conductive wiring; and a second thermal conductance passing through the base substrate and larger than the first thermal conductance and connected to the conductive terminal. A thermal electromagnetic wave detector. 請求項3に記載の熱型電磁波検出器において、前記絶縁層の内部で前記第1面に平行な面を有し、前記層間ビアに前記貫通電極を接続する平板形状の導電材製パッドを備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。   4. The thermal electromagnetic wave detector according to claim 3, further comprising a flat conductive material pad that has a surface parallel to the first surface inside the insulating layer and connects the through electrode to the interlayer via. A thermal electromagnetic wave detector characterized by that. 請求項4に記載の熱型電磁波検出器において、前記第1面に投影される前記導電材製パッドの輪郭は前記熱型電磁波検出素子の輪郭の外側に位置することを特徴とする熱型電磁波検出器。   5. The thermal electromagnetic wave detector according to claim 4, wherein an outline of the conductive material pad projected on the first surface is located outside an outline of the thermal electromagnetic wave detection element. Detector. 請求項3〜5のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器において、前記貫通電極は前記熱型電磁波検出素子の投影像の輪郭の内側に位置することを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to any one of claims 3 to 5, wherein the through electrode is located inside a contour of a projected image of the thermal electromagnetic wave detection element. . 請求項3〜5のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器において、前記貫通電極は前記構造体と前記第2基板の表面との境界面の投影像に重なる位置に配置されることを特徴とする熱型電磁波検出器。   6. The thermal electromagnetic wave detector according to claim 3, wherein the through electrode is disposed at a position overlapping a projected image of a boundary surface between the structure and the surface of the second substrate. A featured thermal electromagnetic wave detector. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器と、前記熱型電磁波検出器の出力を処理する制御回路とを有することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising: the thermal electromagnetic wave detector according to any one of claims 1 to 7; and a control circuit that processes an output of the thermal electromagnetic wave detector. 集積回路を含む第1基板と、
第1面および前記第1面の裏側の第2面を有し、前記第2面で前記第1基板に接合され、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に接続される第2基板と、
前記第2基板の前記第1面に位置する導電配線と、
少なくとも一部が前記第1面から前記第2面まで前記第2基板を貫通し、前記導電配線および前記導電端子を相互に電気的に接続する導電体と、
前記第2基板の前記第1面に位置して、前記導電配線に接続される熱型電磁波検出素子と、
前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路と
を備えることを特徴とする電子機器。
A first substrate including an integrated circuit;
A first surface and a second surface on the back side of the first surface; the second surface is bonded to the first substrate; and electrically connected to the integrated circuit through a conductive terminal disposed on the second surface A second substrate,
Conductive wiring located on the first surface of the second substrate;
A conductor that at least partially penetrates the second substrate from the first surface to the second surface, and electrically connects the conductive wiring and the conductive terminal to each other;
A thermal electromagnetic wave detecting element located on the first surface of the second substrate and connected to the conductive wiring;
An electronic apparatus comprising: a processing circuit connected to the integrated circuit and processing an output of the integrated circuit.
テラヘルツ帯の電磁波を放射する電磁波源と、
集積回路を含む第1基板と、
第1面および前記第1面の裏側の第2面を有し、前記第2面で前記第1基板に接合され、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に接続される第2基板と、
前記第2基板の前記第1面に位置する導電配線と、
少なくとも一部が前記第1面から前記第2面まで前記第2基板を貫通し、前記導電配線および前記導電端子を相互に電気的に接続する導電体と、
前記第2基板の前記第1面に位置して、前記導電配線に接続され、テラヘルツ帯の電磁波を電気に変換する熱型電磁波検出素子と、
前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路と
を備えることを特徴とするテラヘルツカメラ。
An electromagnetic source that emits terahertz electromagnetic waves;
A first substrate including an integrated circuit;
A first surface and a second surface on the back side of the first surface; the second surface is bonded to the first substrate; and electrically connected to the integrated circuit through a conductive terminal disposed on the second surface A second substrate,
Conductive wiring located on the first surface of the second substrate;
A conductor that at least partially penetrates the second substrate from the first surface to the second surface, and electrically connects the conductive wiring and the conductive terminal to each other;
A thermal electromagnetic wave detecting element that is located on the first surface of the second substrate and connected to the conductive wiring and converts terahertz electromagnetic waves into electricity;
A terahertz camera comprising: a processing circuit connected to the integrated circuit and processing an output of the integrated circuit.
集積回路を含む第1基板に、第1面に形成されて電流経路を形成する導電配線と、前記第1面に形成されて前記電流経路に挿入される熱型電磁波検出素子とを有する第2基板を前記第1面の裏側の第2面で接合し、前記第2面に配置される導電端子で前記集積回路に電気的に前記第2基板を接続する工程を含み、
前記第2基板の内部には、少なくとも前記第1面から前記第2面まで延び、前記導電配線および前記導電端子を相互に接続する導電体が形成される
ことを特徴とする熱型電磁波検出器の製造方法。
A second substrate having a conductive wiring formed on a first surface to form a current path and a thermal electromagnetic wave detecting element formed on the first surface and inserted into the current path on a first substrate including an integrated circuit. Bonding a substrate on a second surface on the back side of the first surface, and electrically connecting the second substrate to the integrated circuit with a conductive terminal disposed on the second surface;
A thermal electromagnetic wave detector characterized in that a conductor that extends from at least the first surface to the second surface and connects the conductive wiring and the conductive terminal to each other is formed inside the second substrate. Manufacturing method.
請求項11に記載の熱型電磁波検出器の製造方法において、前記導電体の形成にあたって、
素材基板の表面に絶縁層を積層しつつ、層間ビアを形成する工程と、
前記絶縁層の表面に、前記層間ビアに接続される前記導電配線を形成する工程と、
前記素材基板の裏面から、前記層間ビアに接続される貫通電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする熱型電磁波検出器の製造方法。
In the manufacturing method of the thermal type electromagnetic wave detector according to claim 11, in formation of the conductor,
Forming an interlayer via while laminating an insulating layer on the surface of the material substrate;
Forming the conductive wiring connected to the interlayer via on the surface of the insulating layer;
Forming a through electrode connected to the interlayer via from the back surface of the material substrate. A method of manufacturing a thermal electromagnetic wave detector, comprising:
請求項11に記載の熱型電磁波検出器の製造方法において、前記導電体の形成にあたって、
素材基板の表面から貫通電極を形成する工程と、
前記素材基板の表面に絶縁層を積層しつつ、前記貫通電極に接続される層間ビアを形成する工程と、
前記絶縁層の表面に、前記層間ビアに接続される前記導電配線を形成する工程と
を含むことを特徴とする熱型電磁波検出器の製造方法。
In the manufacturing method of the thermal type electromagnetic wave detector according to claim 11, in formation of the conductor,
Forming a through electrode from the surface of the material substrate;
Forming an interlayer via connected to the through electrode while laminating an insulating layer on the surface of the material substrate;
Forming a conductive wiring connected to the interlayer via on the surface of the insulating layer. A method of manufacturing a thermal electromagnetic wave detector, comprising:
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