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JP2014055871A - Detecting element, detecting module, an imaging device, detection imaging module, electric device, and terahertz camera - Google Patents

Detecting element, detecting module, an imaging device, detection imaging module, electric device, and terahertz camera Download PDF

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JP2014055871A
JP2014055871A JP2012201301A JP2012201301A JP2014055871A JP 2014055871 A JP2014055871 A JP 2014055871A JP 2012201301 A JP2012201301 A JP 2012201301A JP 2012201301 A JP2012201301 A JP 2012201301A JP 2014055871 A JP2014055871 A JP 2014055871A
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JP
Japan
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detection unit
support layer
base
detection
wiring
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Application number
JP2012201301A
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Japanese (ja)
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Kenji Yamada
健二 山田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】従来の検出素子では、検出性能の向上を図ることが困難である。
【解決手段】吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部52と、検出部52を支持する支持層61と、支持層61を、支持層61の検出部52側とは反対側から支持する基板53と、基板53において、検出部52に重なる領域に設けられた空洞部67と、を有し、支持層61は、酸化ジルコンを含有する第1支持層63を含む、ことを特徴とする検出素子。
【選択図】図5
In a conventional detection element, it is difficult to improve detection performance.
A detection unit 52 whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves, a support layer 61 that supports the detection unit 52, and a support layer 61 from the opposite side of the support layer 61 to the detection unit 52 side. It has a substrate 53 to be supported, and a cavity portion 67 provided in a region of the substrate 53 that overlaps the detection unit 52, and the support layer 61 includes a first support layer 63 containing zircon oxide. Detection element.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、検出素子、検出モジュール、撮像デバイス、撮像検出モジュール、電子機器、テラヘルツカメラ等に関する。   The present invention relates to a detection element, a detection module, an imaging device, an imaging detection module, an electronic apparatus, a terahertz camera, and the like.

従来から、電磁波の一種である赤外線を検出することができる検出素子として、熱型の検出素子が知られている。このような検出素子には、従来、検出素子を支持するメンブレンと、メンブレンを支持する基部との間に空洞部が設けられているものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a thermal detection element is known as a detection element that can detect infrared rays, which are a kind of electromagnetic waves. Some of such detection elements have conventionally been provided with a cavity between a membrane that supports the detection element and a base that supports the membrane (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−203168号公報JP 2011-203168 A

上記の空洞部を有する構成では、一般的に、メンブレンが酸化シリコンや窒化シリコンなどで構成されている。空洞部を有する構成によれば、検出素子を基部から熱的に分離することができる。これにより、検出素子における検出性能の向上を図ることができる。
しかしながら、空洞部を有する構成では、メンブレンが空洞部側にたわんだり、へこんだりすることがある。メンブレンがたわんだり、へこんだりすると、空洞部が狭まってしまう。この結果、空洞部の熱的な分離機能が損なわれることがある。
つまり、従来の検出素子では、検出性能の向上を図ることが困難であるという課題がある。
In the configuration having the hollow portion, the membrane is generally made of silicon oxide, silicon nitride, or the like. According to the configuration having the cavity, the detection element can be thermally separated from the base. Thereby, the detection performance in the detection element can be improved.
However, in the configuration having the hollow portion, the membrane may be bent or dented to the hollow portion side. When the membrane is bent or dented, the cavity is narrowed. As a result, the thermal separation function of the cavity may be impaired.
That is, the conventional detection element has a problem that it is difficult to improve detection performance.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、前記検出部を支持する支持層と、前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、を有し、前記支持層は、酸化ジルコンを含有する層を含む、ことを特徴とする検出素子。   Application Example 1 A detection unit whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves, a support layer that supports the detection unit, and the support layer that is supported from a side opposite to the detection unit side of the support layer And a cavity provided in a region overlapping with the detection portion in the base portion, and the support layer includes a layer containing zircon oxide.

この適用例の検出素子では、検出部を支持する支持層に、酸化ジルコンを含有する層が含まれている。酸化ジルコンは、酸化シリコンや窒化シリコンなどよりも剛性が高い材料の1つである。このため、酸化ジルコンを含有する層によって支持層の剛性を高めることができる。これにより、支持層が空洞部側にたわんだり、へこんだりすることを低く抑えることができる。このため、空洞部が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。この結果、検出素子の検出性能の向上を図りやすくすることができる。   In the detection element of this application example, the support layer that supports the detection unit includes a layer containing zircon oxide. Zircon oxide is one of materials having higher rigidity than silicon oxide and silicon nitride. For this reason, the rigidity of a support layer can be improved by the layer containing a zircon oxide. Thereby, it can suppress low that a support layer bends or dents to the cavity part side. For this reason, since it can be made easy to avoid that a cavity part narrows, it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of a cavity part is impaired. As a result, it is possible to easily improve the detection performance of the detection element.

[適用例2]上記の検出素子であって、前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、を有する、ことを特徴とする検出素子。   Application Example 2 In the above detection element, the electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit, and the base from the side opposite to the detection unit side A detection element comprising: a wiring penetrating to the detection portion side and electrically connected to the electrode on the detection portion side of the base portion.

この適用例では、基部の検出部側とは反対側から検出部に電気的な接続を行うことができる。   In this application example, electrical connection can be made to the detection unit from the side opposite to the detection unit side of the base.

[適用例3]上記の検出素子であって、前記検出部は、前記電磁波に含まれる赤外線の量に応じて電気的な前記特性を変化させる、ことを特徴とする検出素子。   Application Example 3 In the detection element described above, the detection unit changes the electrical characteristics according to the amount of infrared rays included in the electromagnetic wave.

この適用例では、電気的な特性の変化に基づいて、赤外線の量を検出することができる。   In this application example, the amount of infrared rays can be detected based on a change in electrical characteristics.

[適用例4]吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、酸化ジルコンを含有する層を含み、前記検出部を支持する支持層と、前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、前記基部の前記検出部側とは反対側に設けられ、前記検出部から前記電極及び前記配線を介して電気的な信号を受信する回路基板と、を有し、前記回路基板は、前記信号が入力される端子部を有し、前記配線が前記端子部に接続されている、ことを特徴とする検出モジュール。   Application Example 4 A detection unit whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves, a support layer that includes a layer containing zircon oxide, supports the detection unit, and the support layer includes the support layer. A base portion that is supported from the side opposite to the detection portion side, a hollow portion provided in a region overlapping the detection portion in the base portion, and provided on the detection portion side of the base portion and electrically connected to the detection portion An electrode, a wiring penetrating from the side opposite to the detection unit side to the detection unit side, electrically connected to the electrode on the detection unit side of the base, and the base A circuit board that is provided on the opposite side of the detection unit and receives an electrical signal from the detection unit via the electrode and the wiring, and the circuit board is a terminal to which the signal is input. And the wiring is connected to the terminal portion. Detection module which is characterized.

この適用例の検出モジュールでは、検出部を支持する支持層に、酸化ジルコンを含有する層が含まれている。酸化ジルコンは、酸化シリコンや窒化シリコンなどよりも剛性が高い材料の1つである。このため、酸化ジルコンを含有する層によって支持層の剛性を高めることができる。これにより、支持層が空洞部側にたわんだり、へこんだりすることを低く抑えることができる。このため、空洞部が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。この結果、検出部の検出性能の向上を図りやすくすることができる。
また、この検出モジュールでは、基部を貫通する配線を介して、基部の検出部側とは反対側から検出部に電気的な接続を行うことができる。そして、基部を貫通する配線は、基部の検出部側とは反対側において、基部の検出部側とは反対側に設けられた回路基板の端子部に接続されている。このため、回路基板に接続するための配線を基部の外側に設けることを避けることができるので、検出モジュールの小型化が図られる。
In the detection module of this application example, the support layer that supports the detection unit includes a layer containing zircon oxide. Zircon oxide is one of materials having higher rigidity than silicon oxide and silicon nitride. For this reason, the rigidity of a support layer can be improved by the layer containing a zircon oxide. Thereby, it can suppress low that a support layer bends or dents to the cavity part side. For this reason, since it can be made easy to avoid that a cavity part narrows, it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of a cavity part is impaired. As a result, it is possible to easily improve the detection performance of the detection unit.
Further, in this detection module, electrical connection can be made to the detection unit from the side opposite to the detection unit side of the base via a wiring penetrating the base. And the wiring which penetrates the base is connected to the terminal part of the circuit board provided on the side opposite to the detection part side of the base on the side opposite to the detection part side. For this reason, since it can avoid providing the wiring for connecting with a circuit board in the outer side of a base, size reduction of a detection module is achieved.

[適用例5]互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子を有し、前記撮像素子は、吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、前記検出部を支持する支持層と、前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、を有し、前記支持層は、酸化ジルコンを含有する層を含む、ことを特徴とする撮像デバイス。   Application Example 5 A plurality of imaging elements arranged in two directions intersecting each other, the imaging element having a detection unit whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves, and a support that supports the detection unit A layer, a base that supports the support layer from a side opposite to the detection unit side of the support layer, and a cavity provided in a region of the base that overlaps the detection unit. The imaging device characterized in that the layer includes a layer containing zircon oxide.

この適用例の撮像デバイスは、互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子を有している。この撮像デバイスにおける撮像素子では、検出部を支持する支持層に、酸化ジルコンを含有する層が含まれている。酸化ジルコンは、酸化シリコンや窒化シリコンなどよりも剛性が高い材料の1つである。このため、酸化ジルコンを含有する層によって支持層の剛性を高めることができる。これにより、支持層が空洞部側にたわんだり、へこんだりすることを低く抑えることができる。このため、空洞部が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。この結果、撮像素子の検出性能の向上を図りやすくすることができる。   The imaging device of this application example includes a plurality of imaging elements arranged in two directions intersecting each other. In the imaging device in this imaging device, the support layer that supports the detection unit includes a layer containing zircon oxide. Zircon oxide is one of materials having higher rigidity than silicon oxide and silicon nitride. For this reason, the rigidity of a support layer can be improved by the layer containing a zircon oxide. Thereby, it can suppress low that a support layer bends or dents to the cavity part side. For this reason, since it can be made easy to avoid that a cavity part narrows, it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of a cavity part is impaired. As a result, it is possible to easily improve the detection performance of the image sensor.

[適用例6]上記の撮像デバイスであって、前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、を有する、ことを特徴とする撮像デバイス。   Application Example 6 In the imaging device described above, the electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit, and the base from the side opposite to the detection unit side An imaging device comprising: a wiring penetrating to a detection portion side and electrically connected to the electrode on the detection portion side of the base portion.

この適用例では、基部の検出部側とは反対側から検出部に電気的な接続を行うことができる。   In this application example, electrical connection can be made to the detection unit from the side opposite to the detection unit side of the base.

[適用例7]上記の撮像デバイスであって、前記検出部は、前記電磁波に含まれる赤外線の量に応じて電気的な前記特性を変化させる、ことを特徴とする撮像デバイス。   Application Example 7 In the imaging device described above, the detection unit changes the electrical characteristics according to the amount of infrared rays included in the electromagnetic wave.

この適用例では、電気的な特性の変化に基づいて、赤外線の量を検出することができる。これにより、複数の撮像素子間での赤外線の分布を把握することができ、この分布に応じた像を撮像することができる。   In this application example, the amount of infrared rays can be detected based on a change in electrical characteristics. Thereby, the distribution of infrared rays among a plurality of image sensors can be grasped, and an image corresponding to this distribution can be taken.

[適用例8]互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子から電気的な信号を受信する回路基板と、を有し、前記撮像素子は、吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、酸化ジルコンを含有する層を含み、前記検出部を支持する支持層と、前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、を有し、前記回路基板は、前記基部の前記検出部側とは反対側に設けられており、且つ、前記電極及び前記配線を介して前記検出部から受信する前記信号が入力される端子部を有し、前記配線が前記端子部に接続されている、ことを特徴とする撮像モジュール。   [Application Example 8] A plurality of imaging elements arranged in two directions intersecting each other, and a circuit board that receives electrical signals from the plurality of imaging elements. A detection unit whose characteristics change according to the amount, a layer containing zircon oxide, a support layer that supports the detection unit, and the support layer that is supported from a side opposite to the detection unit side of the support layer The base, a cavity provided in a region overlapping the detection unit, an electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit, and the base A wiring penetrating from the opposite side to the detection unit side to the detection unit side and electrically connected to the electrode on the detection unit side of the base, and the circuit board includes the base of the base The electrode is provided on the side opposite to the detection unit side, and the electrode The signal has a terminal portion to be input, an imaging module in which the wiring is characterized in that, connected to the terminal unit for receiving from said detecting unit via a fine the wiring.

この適用例の撮像モジュールは、互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子と、複数の撮像素子から電気的な信号を受信する回路基板と、を有している。この撮像モジュールにおける撮像素子では、検出部を支持する支持層に、酸化ジルコンを含有する層が含まれている。酸化ジルコンは、酸化シリコンや窒化シリコンなどよりも剛性が高い材料の1つである。このため、酸化ジルコンを含有する層によって支持層の剛性を高めることができる。これにより、支持層が空洞部側にたわんだり、へこんだりすることを低く抑えることができる。このため、空洞部が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。この結果、撮像素子の検出性能の向上を図りやすくすることができる。
また、この撮像モジュールでは、基部を貫通する配線を介して、基部の検出部側とは反対側から検出部に電気的な接続を行うことができる。そして、基部を貫通する配線は、基部の検出部側とは反対側において、基部の検出部側とは反対側に設けられた回路基板の端子部に接続されている。このため、回路基板に接続するための配線を基部の外側に設けることを避けることができるので、撮像モジュールの小型化が図られる。
The imaging module of this application example includes a plurality of imaging elements arranged in two directions intersecting with each other, and a circuit board that receives electrical signals from the plurality of imaging elements. In the imaging device in this imaging module, the support layer that supports the detection unit includes a layer containing zircon oxide. Zircon oxide is one of materials having higher rigidity than silicon oxide and silicon nitride. For this reason, the rigidity of a support layer can be improved by the layer containing a zircon oxide. Thereby, it can suppress low that a support layer bends or dents to the cavity part side. For this reason, since it can be made easy to avoid that a cavity part narrows, it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of a cavity part is impaired. As a result, it is possible to easily improve the detection performance of the image sensor.
Further, in this imaging module, electrical connection can be made to the detection unit from the side opposite to the detection unit side of the base via a wiring penetrating the base. And the wiring which penetrates the base is connected to the terminal part of the circuit board provided on the side opposite to the detection part side of the base on the side opposite to the detection part side. For this reason, since it can avoid providing the wiring for connecting with a circuit board in the outer side of a base, size reduction of an imaging module is achieved.

[適用例9]上記の検出素子を有する、ことを特徴とする電子機器。   Application Example 9 An electronic apparatus having the above-described detection element.

この適用例では、検出性能の向上を図りやすくすることができる検出素子によって、電子機器における検出性能の向上を図りやすくすることができる。   In this application example, it is possible to easily improve the detection performance of the electronic device by using the detection element that can easily improve the detection performance.

[適用例10]上記の検出モジュールを有する、ことを特徴とする電子機器。   Application Example 10 An electronic apparatus having the detection module described above.

この適用例では、検出性能の向上を図りやすくすることができる検出モジュールによって、電子機器における検出性能の向上を図りやすくすることができる。また、この電子機器では、検出モジュールの小型化が図られるので、電子機器の小型化が図られる。   In this application example, it is possible to easily improve the detection performance in the electronic device by the detection module that can easily improve the detection performance. Moreover, in this electronic device, since the detection module can be reduced in size, the electronic device can be reduced in size.

[適用例11]上記の撮像デバイスを有する、ことを特徴とする電子機器。   Application Example 11 An electronic apparatus having the imaging device described above.

この適用例では、検出性能の向上を図りやすくすることができる検出モジュールによって、電子機器における検出性能の向上を図りやすくすることができる。   In this application example, it is possible to easily improve the detection performance in the electronic device by the detection module that can easily improve the detection performance.

[適用例12]上記の撮像モジュールを有する、ことを特徴とする電子機器。   Application Example 12 An electronic apparatus including the imaging module described above.

この適用例では、検出性能の向上を図りやすくすることができる撮像モジュールによって、電子機器における検出性能の向上を図りやすくすることができる。また、この電子機器では、撮像モジュールの小型化が図られるので、電子機器の小型化が図られる。   In this application example, it is possible to easily improve the detection performance in the electronic device by using the imaging module that can easily improve the detection performance. Moreover, in this electronic device, since the imaging module can be reduced in size, the electronic device can be reduced in size.

[適用例13]テラヘルツ帯の赤外線を含む電磁波を被写体に向けて発する電磁波源と、前記被写体で反射した前記テラヘルツ帯の赤外線を受光して前記被写体を撮像する撮像デバイスと、を有し、前記撮像デバイスは、互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子を有し、前記撮像素子は、吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、前記検出部を支持する支持層と、前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、を有し、前記支持層は、酸化ジルコンを含有する層を含む、ことを特徴とするテラヘルツカメラ。   Application Example 13 An electromagnetic wave source that emits electromagnetic waves including infrared rays in the terahertz band toward the subject, and an imaging device that receives the infrared rays in the terahertz band reflected by the subject and images the subject, The imaging device has a plurality of imaging elements arranged in two directions intersecting each other, and the imaging element has a detection unit whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves, and a support layer that supports the detection unit And a base portion that supports the support layer from the side opposite to the detection portion side of the support layer, and a hollow portion provided in a region of the base portion that overlaps the detection portion, and the support layer Includes a layer containing zircon oxide, and a terahertz camera.

この適用例のテラヘルツカメラは、テラヘルツ帯の赤外線を含む電磁波を被写体に向けて発する電磁波源と、被写体で反射したテラヘルツ帯の赤外線を受光して被写体を撮像する撮像デバイスと、を有している。この撮像デバイスは、互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子を有している。この撮像デバイスにおける撮像素子では、検出部を支持する支持層に、酸化ジルコンを含有する層が含まれている。酸化ジルコンは、酸化シリコンや窒化シリコンなどよりも剛性が高い材料の1つである。このため、酸化ジルコンを含有する層によって支持層の剛性を高めることができる。これにより、支持層が空洞部側にたわんだり、へこんだりすることを低く抑えることができる。このため、空洞部が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。この結果、撮像デバイスの検出性能の向上を図りやすくすることができる。このため、このテラヘルツカメラでは、撮像性能の向上を図りやすくすることができる。   The terahertz camera of this application example includes an electromagnetic wave source that emits electromagnetic waves including terahertz band infrared rays toward a subject, and an imaging device that receives the terahertz band infrared rays reflected by the subject and images the subject. . This imaging device has a plurality of imaging elements arranged in two directions crossing each other. In the imaging device in this imaging device, the support layer that supports the detection unit includes a layer containing zircon oxide. Zircon oxide is one of materials having higher rigidity than silicon oxide and silicon nitride. For this reason, the rigidity of a support layer can be improved by the layer containing a zircon oxide. Thereby, it can suppress low that a support layer bends or dents to the cavity part side. For this reason, since it can be made easy to avoid that a cavity part narrows, it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of a cavity part is impaired. As a result, it is possible to easily improve the detection performance of the imaging device. For this reason, in this terahertz camera, it is possible to easily improve the imaging performance.

本実施形態におけるカメラの主要構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating a main configuration of a camera according to the present embodiment. 本実施形態における撮像ユニットの主要構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating a main configuration of an imaging unit in the present embodiment. 本実施形態における撮像デバイスの等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the imaging device according to the present embodiment. 第1実施形態における検出素子を示す平面図。The top view which shows the detection element in 1st Embodiment. 図4中のA−A線における断面図。Sectional drawing in the AA in FIG. 図5中の検出部の拡大図。The enlarged view of the detection part in FIG. 本実施形態における撮像デバイスとICとの接続を説明する図。4A and 4B are diagrams illustrating connection between an imaging device and an IC according to the present embodiment. 図4中のC−C線における断面図。Sectional drawing in the CC line | wire in FIG. 第1実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 1st Embodiment. 第2実施形態における撮像ユニットを示す断面図。Sectional drawing which shows the imaging unit in 2nd Embodiment. 第2実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 2nd Embodiment. 第2実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 2nd Embodiment. 第2実施形態における撮像デバイスの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the imaging device in 2nd Embodiment. 本実施形態における運転支援装置の主要構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the driving assistance device in this embodiment. 本実施形態における運転支援装置を搭載した自動車を示す斜視図。The perspective view which shows the motor vehicle carrying the driving assistance device in this embodiment. 本実施形態におけるセキュリティー機器の主要構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the security apparatus in this embodiment. 本実施形態におけるセキュリティー機器が設置された家を示す模式図。The schematic diagram which shows the house in which the security apparatus in this embodiment was installed. 本実施形態におけるゲーム機器の主要構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the main structures of the game device in this embodiment. 本実施形態におけるゲーム機器のコントローラーの主要構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the controller of the game device in this embodiment. 本実施形態における体温測定装置の主要構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the body temperature measuring apparatus in this embodiment. 本実施形態における特定物質探知装置の主要構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the specific substance detection apparatus in this embodiment.

電子機器の1つであるカメラを例に、実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態におけるカメラ1は、主要構成を示すブロック図である図1に示すように、光学系3と、撮像ユニット5と、画像処理部7と、制御部9と、記憶部11と、操作部13と、表示部15と、を含む。画像処理部7と、制御部9と、記憶部11と、操作部13と、表示部15とは、バス17を介して相互に接続されている。
光学系3は、物体からの電磁波を取り込み、その物体からの電磁波を像面に集めることによって、像面に物体の像を結像させる。
An embodiment will be described with reference to the drawings, taking a camera which is one of electronic devices as an example.
As shown in FIG. 1 which is a block diagram showing the main configuration of the camera 1 in this embodiment, an optical system 3, an imaging unit 5, an image processing unit 7, a control unit 9, a storage unit 11, and an operation Unit 13 and display unit 15. The image processing unit 7, the control unit 9, the storage unit 11, the operation unit 13, and the display unit 15 are connected to each other via a bus 17.
The optical system 3 takes an electromagnetic wave from the object and collects the electromagnetic wave from the object on the image plane, thereby forming an image of the object on the image plane.

撮像ユニット5は、電子デバイスの1つである撮像デバイス19を有している。撮像デバイス19は、後述する複数の検出素子を有している。検出素子は、電磁波を検出し、検出した電磁波の量に応じた信号を出力する。上述した光学系3によって取り込まれた物体からの電磁波は、撮像デバイス19に像として結像される。結像された像における電磁波量の分布が、複数の検出素子によって検知される。結像された像における電磁波量の分布は、画像として表現され得る。このため、本実施形態では、検出素子は、撮像素子として機能する。
なお、撮像ユニット5は、撮像デバイス19によって検知された像における電磁波量の分布を画像データVDとして画像処理部7に出力する。
The imaging unit 5 includes an imaging device 19 that is one of electronic devices. The imaging device 19 has a plurality of detection elements to be described later. The detection element detects an electromagnetic wave and outputs a signal corresponding to the amount of the detected electromagnetic wave. The electromagnetic wave from the object taken in by the optical system 3 described above is formed as an image on the imaging device 19. The distribution of the electromagnetic wave amount in the formed image is detected by a plurality of detection elements. The distribution of the electromagnetic wave amount in the formed image can be expressed as an image. For this reason, in this embodiment, a detection element functions as an image sensor.
The imaging unit 5 outputs the distribution of the electromagnetic wave amount in the image detected by the imaging device 19 to the image processing unit 7 as image data VD.

画像処理部7は、画像データVDに示される画像に対して、補正処理などの各種の画像処理を行う。
制御部9は、カメラ1における各構成の動作を制御する。
記憶部11は、各種の情報を記憶している。記憶部11には、カメラ1における動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域などが設定されている。
操作部13は、操作者がカメラ1を操作するためのインターフェイスとなるものであり、各種の入力ボタンなどを有している。
表示部15は、画像データVDに示される画像を表示するものである。
The image processing unit 7 performs various types of image processing such as correction processing on the image indicated by the image data VD.
The control unit 9 controls the operation of each component in the camera 1.
The storage unit 11 stores various types of information. In the storage unit 11, an area for storing program software in which a control procedure of the operation in the camera 1 is described, an area for temporarily developing various data, and the like are set.
The operation unit 13 is an interface for an operator to operate the camera 1 and includes various input buttons.
The display unit 15 displays an image indicated by the image data VD.

上記の構成を有するカメラ1によれば、物体を撮像し、撮像した物体を画像として表示することができる。
なお、本実施形態では、撮像デバイス19の検出素子として、電磁波の一種である赤外線を検出することができる検出素子が採用されている。これにより、カメラ1をサーモグラフィーや、暗視装置などとして活用することができる。
According to the camera 1 having the above configuration, an object can be imaged and the captured object can be displayed as an image.
In the present embodiment, a detection element that can detect infrared rays, which is a type of electromagnetic wave, is employed as the detection element of the imaging device 19. Thereby, the camera 1 can be utilized as a thermography or a night vision device.

撮像ユニット5は、主要構成を示すブロック図である図2に示すように、撮像デバイス19と、選択回路21と、読み出し回路23と、A/D変換部25と、制御回路27と、を含む。選択回路21と、読み出し回路23と、A/D変換部25と、制御回路27とは、1つのIC(Integrated Circuit)29として構成されている。
撮像デバイス19には、複数の検出素子31が設けられている。複数の検出素子31は、図中のX方向及びY方向に配列している。X方向及びY方向は、互いに交差する2つの方向である。そして、複数の検出素子31は、X方向を行方向とし、Y方向を列方向とするマトリクスを構成している。
本実施形態では、Y方向に沿って並ぶ複数の検出素子31が、1つの素子列CLを構成している。また、X方向に沿って並ぶ複数の検出素子31が、1つの素子行LNを構成している。
The imaging unit 5 includes an imaging device 19, a selection circuit 21, a readout circuit 23, an A / D conversion unit 25, and a control circuit 27, as shown in FIG. 2 which is a block diagram showing the main configuration. . The selection circuit 21, the readout circuit 23, the A / D conversion unit 25, and the control circuit 27 are configured as one IC (Integrated Circuit) 29.
The imaging device 19 is provided with a plurality of detection elements 31. The plurality of detection elements 31 are arranged in the X direction and the Y direction in the drawing. The X direction and the Y direction are two directions that intersect each other. The plurality of detection elements 31 form a matrix in which the X direction is the row direction and the Y direction is the column direction.
In the present embodiment, a plurality of detection elements 31 arranged along the Y direction constitute one element row CL. In addition, a plurality of detection elements 31 arranged along the X direction constitute one element row LN.

本実施形態では、撮像デバイス19は、n本(nは、1以上の整数)の素子行LNと、m本(mは、1以上の整数)の素子列CLとを有している。つまり、本実施形態では、複数の検出素子31が、n行×m列のマトリクスを構成している。
なお、以下において、n本の素子行LNが個々に識別される場合に、素子行LN(i)という表記が用いられる。iは、1以上且つn以下の整数である。また、m本の素子列CLが個々に識別される場合に、素子列CL(j)という表記が用いられる。jは、1以上且つm以下の整数である。
In the present embodiment, the imaging device 19 includes n (n is an integer of 1 or more) element rows LN and m (m is an integer of 1 or more) element columns CL. That is, in the present embodiment, the plurality of detection elements 31 constitute an n-row × m-column matrix.
Hereinafter, when n element rows LN are individually identified, the notation of element row LN (i) is used. i is an integer of 1 or more and n or less. In addition, when the m element rows CL are individually identified, the notation of the element row CL (j) is used. j is an integer of 1 or more and m or less.

ここで、撮像デバイス19は、等価回路図である図3に示すように、n本の選択線Tと、m本の信号線Sと、を有している。n本の選択線Tは、相互に間隔をあけてY方向に並んでいる。n本の選択線Tは、それぞれ、X方向に延在している。m本の信号線Sは、相互に間隔をあけてX方向に並んでいる。m本の信号線Sは、それぞれ、Y方向に延在している。
選択線Tは、素子行LNごとに設けられている。また、信号線Sは、素子列CLごとに設けられている。つまり、1本の素子行LNが1本の走査線Tに対応し、1本の素子列CLが1本の信号線Sに対応している。このため、以下において、n本の選択線Tが個々に識別される場合に、選択線T(i)という表記が用いられる。また、m本の信号線Sが個々に識別される場合に、信号線S(j)という表記が用いられる。
Here, the imaging device 19 has n selection lines T and m signal lines S as shown in FIG. 3 which is an equivalent circuit diagram. The n selection lines T are arranged in the Y direction at intervals. Each of the n selection lines T extends in the X direction. The m signal lines S are arranged in the X direction with a space between each other. Each of the m signal lines S extends in the Y direction.
The selection line T is provided for each element row LN. The signal line S is provided for each element column CL. That is, one element row LN corresponds to one scanning line T, and one element column CL corresponds to one signal line S. For this reason, in the following, when n selection lines T are individually identified, the notation of selection line T (i) is used. When m signal lines S are individually identified, the notation of signal line S (j) is used.

本実施形態では、検出素子31は、キャパシター37を有している。素子行LNごとに、キャパシター37の一方の電極は、対応する選択線Tに電気的に接続されている。また、素子列CLごとに、キャパシター37の他方の電極は、対応する信号線Sに電気的に接続されている。このため、検出素子31は、選択線Tと信号線Sとの交差に対応して設けられているともみなされ得る。
図2に示す選択回路21は、撮像デバイス19の各選択線Tに電気的に接続されている。選択回路21は、n本の選択線Tに対して1本ずつ順次に選択信号を出力する(選択処理)。これにより、撮像デバイス19において、n本の素子行LNが1本ずつ順次に選択されることになる。
読み出し回路23は、撮像デバイス19の各信号線Sに電気的に接続されている。読み出し回路23は、m本の信号線Sを介して、複数の検出素子31から選択されている素子行LN単位で検出信号を読み出す(読み出し処理)。検出信号には、検出素子31が検知した赤外線の光量に応じた信号値が反映されている。
In the present embodiment, the detection element 31 includes a capacitor 37. For each element row LN, one electrode of the capacitor 37 is electrically connected to the corresponding selection line T. For each element row CL, the other electrode of the capacitor 37 is electrically connected to the corresponding signal line S. For this reason, it can be considered that the detection element 31 is provided corresponding to the intersection of the selection line T and the signal line S.
The selection circuit 21 illustrated in FIG. 2 is electrically connected to each selection line T of the imaging device 19. The selection circuit 21 sequentially outputs selection signals one by one to the n selection lines T (selection processing). Thereby, in the imaging device 19, n element rows LN are sequentially selected one by one.
The readout circuit 23 is electrically connected to each signal line S of the imaging device 19. The readout circuit 23 reads out the detection signal in units of element rows LN selected from the plurality of detection elements 31 via the m signal lines S (reading process). In the detection signal, a signal value corresponding to the amount of infrared light detected by the detection element 31 is reflected.

A/D変換部25は、読み出し回路23に電気的に接続されている。A/D変換部25は、読み出し回路23が読み出した検出信号のアナログデータをデジタルデータの画像データVDに変換して出力する(A/D変換処理)。
制御回路27は、選択回路21、読み出し回路23、及びA/D変換部25のそれぞれの駆動を個別に制御する。制御回路27によって、選択処理、読み出し処理、及びA/D変換処理が制御される。
The A / D conversion unit 25 is electrically connected to the readout circuit 23. The A / D converter 25 converts the analog data of the detection signal read by the reading circuit 23 into image data VD of digital data and outputs it (A / D conversion processing).
The control circuit 27 individually controls the driving of the selection circuit 21, the readout circuit 23, and the A / D conversion unit 25. The control circuit 27 controls selection processing, reading processing, and A / D conversion processing.

(第1実施形態)
第1実施形態における検出素子31は、平面図である図4に示すように、素子基板51と、検出部52と、を有している。
素子基板51は、図4中のA−A線における断面図である図5に示すように、基板53と、中間層55と、保護層57と、支持層61と、を有している。
基板53は、例えばガラスや石英、シリコンなどで構成されており、検出部52側に向く面である第1面53aと、第1面53aとは反対側に向く面である第2面53bとを有している。本実施形態では、基板53の材料としてシリコンが採用されている。以下において、基板53の第1面53a側を上側と呼び、基板53の第2面53b側を下側と呼ぶことがある。
中間層55は、基板53の第1面53aに設けられている。中間層55には、第1面53a側とは反対側(上側)に、第1面53a側(下側)に向かって凹となる凹部56が設けられている。中間層55の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどが採用され得る。本実施形態では、中間層55の材料として、酸化シリコンが採用されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 4 which is a plan view, the detection element 31 in the first embodiment includes an element substrate 51 and a detection unit 52.
The element substrate 51 includes a substrate 53, an intermediate layer 55, a protective layer 57, and a support layer 61, as shown in FIG. 5, which is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4.
The substrate 53 is made of, for example, glass, quartz, silicon, or the like, and includes a first surface 53a that is a surface facing the detection unit 52 side, and a second surface 53b that is a surface facing the first surface 53a. have. In this embodiment, silicon is used as the material of the substrate 53. Hereinafter, the first surface 53a side of the substrate 53 may be referred to as the upper side, and the second surface 53b side of the substrate 53 may be referred to as the lower side.
The intermediate layer 55 is provided on the first surface 53 a of the substrate 53. The intermediate layer 55 is provided with a concave portion 56 that is concave toward the first surface 53a side (lower side) on the side (upper side) opposite to the first surface 53a side. As a material of the intermediate layer 55, for example, silicon oxide or silicon nitride can be employed. In the present embodiment, silicon oxide is employed as the material for the intermediate layer 55.

保護層57は、中間層55の基板53側とは反対側に設けられている。保護層57は、凹部56を含めて、中間層55の基板53側とは反対側を覆っている。保護層57の材料としては、例えば、白金、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコン、ニッケル、タングステン、モリブデン、鉄などや、これらの少なくとも1つを組成として含む合金などが採用され得る。本実施形態では、保護層57の材料として、酸化アルミニウムが採用されている。   The protective layer 57 is provided on the opposite side of the intermediate layer 55 from the substrate 53 side. The protective layer 57 covers the opposite side of the intermediate layer 55 from the substrate 53 side, including the recess 56. As a material of the protective layer 57, for example, platinum, aluminum, aluminum oxide, zircon oxide, nickel, tungsten, molybdenum, iron, or an alloy containing at least one of these as a composition may be employed. In the present embodiment, aluminum oxide is adopted as the material of the protective layer 57.

支持層61は、第1支持層63と、第2支持層64と、を有している。第1支持層63は、保護層57の中間層55とは反対側に設けられている。凹部56において、保護層59は、第1支持層63から離間している。凹部56において、第1支持層63と保護層59との間に、空洞部67が形成されている。第1支持層63の材料としては、例えば、白金、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコン、ニッケル、タングステン、モリブデン、鉄などや、これらの少なくとも1つを組成として含む合金などが採用され得る。本実施形態では、第1支持層63の材料として、酸化ジルコンが採用されている。
第2支持層64は、第1支持層63の保護層57側とは反対側に設けられている。第2支持層64の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどが採用され得る。本実施形態では、第2支持層64として、酸化シリコンが採用されている。
The support layer 61 includes a first support layer 63 and a second support layer 64. The first support layer 63 is provided on the opposite side of the protective layer 57 from the intermediate layer 55. In the recess 56, the protective layer 59 is separated from the first support layer 63. In the recess 56, a cavity 67 is formed between the first support layer 63 and the protective layer 59. As a material of the first support layer 63, for example, platinum, aluminum, aluminum oxide, zircon oxide, nickel, tungsten, molybdenum, iron, or an alloy containing at least one of these as a composition may be employed. In the present embodiment, zircon oxide is adopted as the material of the first support layer 63.
The second support layer 64 is provided on the opposite side of the first support layer 63 from the protective layer 57 side. As a material of the second support layer 64, for example, silicon oxide, silicon nitride, or the like can be employed. In the present embodiment, silicon oxide is employed as the second support layer 64.

検出部52は、支持層61の保護層57側とは反対側(支持層61の上側)に設けられている。本実施形態では、検出部52は、第2支持層64の上側(第2支持層64の第1支持層63側とは反対側)に設けられている。検出部52は、支持層61の保護層57側とは反対側において、平面視で空洞部67に重なる領域に設けられている。
検出部52は、図5中の検出部52の拡大図である図6に示すように、キャパシター37と、絶縁膜73と、第1配線75と、第2配線77と、絶縁膜79と、吸収層81と、を有している。
キャパシター37は、第2支持層64の上側に設けられており、第1電極85と、焦電体87と、第2電極89と、を有している。
第1電極85は、第2支持層64の上側に設けられている。焦電体87は、第1電極85の第2支持層64側とは反対側、すなわち第1電極85の上側に設けられている。第2電極89は、焦電体87の第1電極85側とは反対側、すなわち焦電体87の上側に設けられている。
本実施形態では、第1電極85及び第2電極89として、それぞれ、イリジウム、酸化イリジウム、及び白金をこの順に積層した構成が採用されている。
また、焦電体87の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)や、PZTにニオブ(Nb)を添加したPZTNなどが採用され得る。
The detection unit 52 is provided on the opposite side of the support layer 61 from the protective layer 57 side (upper side of the support layer 61). In the present embodiment, the detection unit 52 is provided on the upper side of the second support layer 64 (the side opposite to the first support layer 63 side of the second support layer 64). The detection part 52 is provided in a region overlapping the cavity part 67 in plan view on the opposite side of the support layer 61 from the protective layer 57 side.
As shown in FIG. 6 which is an enlarged view of the detection unit 52 in FIG. 5, the detection unit 52 includes a capacitor 37, an insulating film 73, a first wiring 75, a second wiring 77, an insulating film 79, And an absorption layer 81.
The capacitor 37 is provided above the second support layer 64 and includes a first electrode 85, a pyroelectric body 87, and a second electrode 89.
The first electrode 85 is provided on the upper side of the second support layer 64. The pyroelectric body 87 is provided on the opposite side of the first electrode 85 from the second support layer 64 side, that is, on the upper side of the first electrode 85. The second electrode 89 is provided on the opposite side of the pyroelectric body 87 from the first electrode 85 side, that is, on the upper side of the pyroelectric body 87.
In the present embodiment, a configuration in which iridium, iridium oxide, and platinum are stacked in this order as the first electrode 85 and the second electrode 89 is employed.
As a material of the pyroelectric material 87, lead zirconate titanate (PZT), PZTN obtained by adding niobium (Nb) to PZT, or the like can be used.

絶縁膜73は、キャパシター37の支持層61側とは反対側、すなわちキャパシター37の上側に設けられている。絶縁膜73は、キャパシター37を上側から覆っている。絶縁膜73の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどが採用され得る。
絶縁膜73には、第1電極85に重なる部位に、コンタクトホール74aが設けられている。また、絶縁膜73には、第2電極89に重なる部位に、コンタクトホール74bが設けられている。
第1配線75及び第2配線77は、それぞれ、絶縁膜73のキャパシター37側とは反対側、すなわち絶縁膜73の上側に設けられている。第1配線75は、コンタクトホール74aを介して第1電極85に電気的に接続されている。第2配線77は、コンタクトホール74bを介して第2電極89に電気的に接続されている。なお、第1配線75及び第2配線77の材料としては、それぞれ、アルミニウムなどの金属が採用され得る。
The insulating film 73 is provided on the opposite side of the capacitor 37 from the support layer 61 side, that is, on the upper side of the capacitor 37. The insulating film 73 covers the capacitor 37 from above. As a material of the insulating film 73, for example, silicon oxide or silicon nitride can be employed.
A contact hole 74 a is provided in the insulating film 73 at a portion overlapping the first electrode 85. In addition, a contact hole 74 b is provided in the insulating film 73 at a portion overlapping the second electrode 89.
The first wiring 75 and the second wiring 77 are provided on the opposite side of the insulating film 73 from the capacitor 37 side, that is, on the insulating film 73. The first wiring 75 is electrically connected to the first electrode 85 through the contact hole 74a. The second wiring 77 is electrically connected to the second electrode 89 through the contact hole 74b. In addition, as a material of the 1st wiring 75 and the 2nd wiring 77, metals, such as aluminum, respectively can be employ | adopted.

絶縁膜79は、第1配線75及び第2配線77の上側に設けられており、第1配線75、第2配線77及びキャパシター37を上側から覆っている。なお、第1配線75と第2配線77とは、互いに離間している。互いに離間している第1配線75と第2配線77との間には、絶縁膜79が介在している。このため、第1配線75と第2配線77との間の絶縁性が確保されている。絶縁膜79の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどが採用され得る。
吸収層81は、絶縁膜79の上側において、平面視でキャパシター37に重なる領域に設けられている。吸収層81は、検出素子31の上側から検出素子31に入射する赤外線を吸収する機能を有する。吸収層81の材料としては、酸化シリコンや窒化シリコンの他、窒化アルミニウムやチタンアルミニウムの窒化物などが採用され得る。本実施形態では、吸収層81の材料として、酸化シリコン及び窒化シリコンが採用されている。
The insulating film 79 is provided above the first wiring 75 and the second wiring 77, and covers the first wiring 75, the second wiring 77, and the capacitor 37 from above. The first wiring 75 and the second wiring 77 are separated from each other. An insulating film 79 is interposed between the first wiring 75 and the second wiring 77 that are separated from each other. For this reason, the insulation between the 1st wiring 75 and the 2nd wiring 77 is ensured. As a material of the insulating film 79, for example, silicon oxide or silicon nitride can be employed.
The absorption layer 81 is provided on the upper side of the insulating film 79 in a region overlapping the capacitor 37 in plan view. The absorption layer 81 has a function of absorbing infrared rays that enter the detection element 31 from above the detection element 31. As a material of the absorption layer 81, a nitride of aluminum nitride, titanium aluminum, or the like can be employed in addition to silicon oxide or silicon nitride. In the present embodiment, silicon oxide and silicon nitride are employed as the material of the absorption layer 81.

第1配線75は、図5に示すように、凹部56に重なる領域から、凹部56に重なる領域よりも外側に延在している。第2配線77も、凹部56に重なる領域から、凹部56に重なる領域よりも外側に延在している。
撮像デバイス19には、複数のビア配線91が設けられている。本実施形態では、1つの検出素子31に対して2つのビア配線91が設けられている。以下において、1つの検出素子31に対応する2つのビア配線91のそれぞれを識別する場合に、2つのビア配線91は、それぞれ、ビア配線91a及びビア配線91bと表記される。
ビア配線91aは、第1配線75を介して第1電極85に電気的に接続されている。ビア配線91bは、第2配線77を介して第2電極89に電気的に接続されている。
ビア配線91aは、平面視で、凹部56に重なる領域よりも外側に設けられており、素子基板51を支持層61から基板53の第2面53bまで貫通している。また、ビア配線91bも、平面視で、凹部56に重なる領域よりも外側に設けられており、素子基板51を支持層61から基板53の第2面53bまで貫通している。
As shown in FIG. 5, the first wiring 75 extends from the region overlapping the recess 56 to the outside of the region overlapping the recess 56. The second wiring 77 also extends from the region overlapping the recess 56 to the outside of the region overlapping the recess 56.
The imaging device 19 is provided with a plurality of via wirings 91. In the present embodiment, two via wirings 91 are provided for one detection element 31. In the following, when each of the two via wirings 91 corresponding to one detection element 31 is identified, the two via wirings 91 are represented as a via wiring 91a and a via wiring 91b, respectively.
The via wiring 91 a is electrically connected to the first electrode 85 through the first wiring 75. The via wiring 91 b is electrically connected to the second electrode 89 through the second wiring 77.
The via wiring 91 a is provided outside the region overlapping the recess 56 in plan view, and penetrates the element substrate 51 from the support layer 61 to the second surface 53 b of the substrate 53. The via wiring 91 b is also provided outside the region overlapping the recess 56 in plan view, and penetrates the element substrate 51 from the support layer 61 to the second surface 53 b of the substrate 53.

上記の構成を有する検出素子31は、図7に示すように、ビア配線91a及びビア配線91bを介して、前述したIC29に電気的に接続されている。これにより、撮像ユニット5が構成される。
IC29には、複数のパッド95が設けられている。複数のパッド95は、それぞれ、読み出し回路23や選択回路21(図2)などに電気的につながっている。
検出素子31において、第1電極85は、第1配線75及びビア配線91aを介してIC29のパッド95に電気的に接続されている。また、第2電極89は、第2配線77及びビア配線91bを介してIC29のパッド95に電気的に接続されている。
このため、検出素子31の第1電極85及び第2電極89は、それぞれ、IC29における読み出し回路23や選択回路21に電気的に接続され得る。
As shown in FIG. 7, the detection element 31 having the above configuration is electrically connected to the above-described IC 29 through a via wiring 91a and a via wiring 91b. Thereby, the imaging unit 5 is configured.
The IC 29 is provided with a plurality of pads 95. The plurality of pads 95 are electrically connected to the readout circuit 23, the selection circuit 21 (FIG. 2), and the like, respectively.
In the detection element 31, the first electrode 85 is electrically connected to the pad 95 of the IC 29 through the first wiring 75 and the via wiring 91 a. The second electrode 89 is electrically connected to the pad 95 of the IC 29 through the second wiring 77 and the via wiring 91b.
Therefore, the first electrode 85 and the second electrode 89 of the detection element 31 can be electrically connected to the readout circuit 23 and the selection circuit 21 in the IC 29, respectively.

複数のパッド95は、それぞれ、撮像デバイス19における1つのビア配線91に対応して設けられている。つまり、1つのビア配線91に対して1つのパッド95が設けられている。以下において、複数のパッド95を、ビア配線91aとビア配線91bとで識別する場合に、ビア配線91aに対応するパッド95がパッド95aと表記され、ビア配線91bに対応するパッド95がパッド95bと表記される。   The plurality of pads 95 are respectively provided corresponding to one via wiring 91 in the imaging device 19. That is, one pad 95 is provided for one via wiring 91. Hereinafter, when a plurality of pads 95 are identified by the via wiring 91a and the via wiring 91b, the pad 95 corresponding to the via wiring 91a is referred to as a pad 95a, and the pad 95 corresponding to the via wiring 91b is referred to as a pad 95b. It is written.

IC29は、第1面97aと、第1面97aとは反対側の面である第2面97bと、を有している。パッド95a及びパッド95bは、第1面97aに設けられている。撮像デバイス19とIC29とを互いに積層することによって、撮像デバイス19(検出素子31)とIC29と間の接続が達成される。撮像デバイス19とIC29と間の接続は、撮像デバイス19の第2面53bと、IC29の第1面97aとを互いに対面させた状態で、撮像デバイス19とIC29とを積層することによって達成される。そして、ビア配線91aとパッド95aとの間、及び、ビア配線91bとパッド95bとの間を、それぞれ、ハンダなどを介して電気的に接続することによって、検出素子31とIC29との間の電気的な接続が達成される。
このように、撮像デバイス19とIC29とを積層することによって、撮像ユニット5の省スペース化が図られている。
IC29 has the 1st surface 97a and the 2nd surface 97b which is a surface on the opposite side to the 1st surface 97a. The pad 95a and the pad 95b are provided on the first surface 97a. By stacking the imaging device 19 and the IC 29 on each other, the connection between the imaging device 19 (detection element 31) and the IC 29 is achieved. The connection between the imaging device 19 and the IC 29 is achieved by stacking the imaging device 19 and the IC 29 in a state where the second surface 53b of the imaging device 19 and the first surface 97a of the IC 29 face each other. . Then, the electrical connection between the detection element 31 and the IC 29 is achieved by electrically connecting the via wiring 91a and the pad 95a and the via wiring 91b and the pad 95b through solder or the like. Connection is achieved.
As described above, the imaging unit 5 and the IC 29 are stacked to save the space of the imaging unit 5.

ここで、検出部52は、図4に示すように、梁117によって支持された島部118に設けられている。島部118の外側において、凹部56(図5)に重なる領域には、開口部119が設けられている。開口部119は、空洞部67(図5)に連通している。
第1配線75は、図4中のC−C線における断面図である図8に示すように、1つの梁117の上側を通って、凹部56に重なる領域から、凹部56に重なる領域よりも外側に延在している。同様に、第2配線77も、他の1つの梁117の上側を通って、凹部56に重なる領域から、凹部56に重なる領域よりも外側に延在している。
Here, the detection part 52 is provided in the island part 118 supported by the beam 117, as shown in FIG. An opening 119 is provided outside the island portion 118 in a region overlapping the recess 56 (FIG. 5). The opening 119 communicates with the cavity 67 (FIG. 5).
As shown in FIG. 8, which is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4, the first wiring 75 passes from the upper side of one beam 117 to a region that overlaps the concave portion 56 and a region that overlaps the concave portion 56. It extends outward. Similarly, the second wiring 77 extends from the region overlapping the recess 56 to the outside from the region overlapping the recess 56 through the upper side of the other beam 117.

上記の構成を有する検出素子31では、検出素子31の上側から照射される赤外線を吸収層81が吸収する。赤外線を吸収した吸収層81は、吸収した赤外線の量に応じて発熱する。吸収層81が発した熱は、キャパシター37に伝達される。
キャパシター37では、伝達された熱に応じて電気的な特性が変化する。この電気的な特性の変化によって、赤外線の量を検出することができる。本実施形態では、キャパシター37の焦電体87の分極量が変化する。つまり、本実施形態では、電気的な特性の1つである焦電体87の分極量の変化によって、赤外線の量が検出され得る。
In the detection element 31 having the above configuration, the absorption layer 81 absorbs infrared rays irradiated from the upper side of the detection element 31. The absorption layer 81 that has absorbed infrared rays generates heat in accordance with the amount of infrared rays that have been absorbed. The heat generated by the absorption layer 81 is transmitted to the capacitor 37.
In the capacitor 37, the electrical characteristics change according to the transferred heat. The amount of infrared rays can be detected by this change in electrical characteristics. In the present embodiment, the amount of polarization of the pyroelectric body 87 of the capacitor 37 changes. That is, in the present embodiment, the amount of infrared light can be detected by a change in the polarization amount of the pyroelectric body 87, which is one of the electrical characteristics.

撮像デバイス19の製造方法について説明する。
撮像デバイス19の製造方法では、まず、図9(a)に示すように、基板53の第1面53aに中間層55aを形成する。中間層55aは、CVD(Chemical Vapor Deposition)法を活用して酸化シリコンの膜を形成することによって形成され得る。
次いで、図9(b)に示すように、中間層55aの基板53側とは反対側に凹部56を形成する。これにより、中間層55aから中間層55が形成され得る。凹部56は、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。
次いで、図9(c)に示すように、中間層55の基板53側とは反対側、すなわち中間層55の上側に保護層57を形成する。保護層57は、CVD法やスパッタリング法などを活用して酸化アルミニウムの膜を形成することによって形成され得る。
A method for manufacturing the imaging device 19 will be described.
In the method for manufacturing the imaging device 19, first, as shown in FIG. 9A, the intermediate layer 55 a is formed on the first surface 53 a of the substrate 53. The intermediate layer 55a can be formed by using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method to form a silicon oxide film.
Next, as shown in FIG. 9B, a recess 56 is formed on the opposite side of the intermediate layer 55a from the substrate 53 side. Thereby, the intermediate layer 55 can be formed from the intermediate layer 55a. The recess 56 can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method.
Next, as shown in FIG. 9C, a protective layer 57 is formed on the opposite side of the intermediate layer 55 from the substrate 53 side, that is, on the intermediate layer 55. The protective layer 57 can be formed by forming a film of aluminum oxide using a CVD method, a sputtering method, or the like.

次いで、図10(a)に示すように、保護層57の中間層55側とは反対側、すなわち保護層57の上側に犠牲層103を形成する。犠牲層103は、CVD法を活用して酸化シリコンの膜を形成することによって形成され得る。このとき、凹部56は、犠牲層103によって埋められる。また、犠牲層103は、凹部56の深さを超える厚みに形成される。
次いで、図10(b)に示すように、犠牲層103のうち凹部56内の犠牲層103aを残して、犠牲層103の他の部位103bを、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法を活用して除去する。
Next, as shown in FIG. 10A, the sacrificial layer 103 is formed on the side of the protective layer 57 opposite to the intermediate layer 55 side, that is, on the upper side of the protective layer 57. The sacrificial layer 103 can be formed by using a CVD method to form a silicon oxide film. At this time, the recess 56 is filled with the sacrificial layer 103. The sacrificial layer 103 is formed to a thickness exceeding the depth of the recess 56.
Next, as shown in FIG. 10B, the sacrificial layer 103a in the recess 56 of the sacrificial layer 103 is left, and the other part 103b of the sacrificial layer 103 is removed using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. To do.

次いで、図10(c)に示すように、保護層57の基板53側とは反対側、すなわち保護層57の上側に第1支持層63を形成する。第1支持層63の形成では、まず、スパッタリング法を活用してジルコンの膜を形成する。次いで、ジルコンの膜に熱酸化を施す。これにより、酸化ジルコンで構成される第1支持層63が形成され得る。
第1支持層63の形成に次いで、図10(d)に示すように、保護層57及び第1支持層63に開口部104a及び開口部104bを形成する。開口部104a及び開口部104bは、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。開口部104a及び開口部104bは、それぞれ、平面視でビア配線91a及びビア配線91b(図5)に重なる領域に設けられる。
Next, as shown in FIG. 10C, the first support layer 63 is formed on the side opposite to the substrate 53 side of the protective layer 57, that is, on the upper side of the protective layer 57. In forming the first support layer 63, first, a zircon film is formed by utilizing a sputtering method. The zircon film is then subjected to thermal oxidation. Thereby, the 1st support layer 63 comprised with a zirconium oxide can be formed.
Following the formation of the first support layer 63, as shown in FIG. 10D, the openings 104a and 104b are formed in the protective layer 57 and the first support layer 63. The opening 104a and the opening 104b can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method. The opening 104a and the opening 104b are provided in regions overlapping the via wiring 91a and the via wiring 91b (FIG. 5), respectively, in plan view.

次いで、図11(a)に示すように、第1支持層63の基板53側とは反対側、すなわち第1支持層63の上側に第2支持層64を形成する。この第2支持層64によって、開口部104a及び開口部104bが埋められる。
第2支持層64は、CVD法を活用して酸化シリコンの層と窒化シリコンの層とを積層した膜を形成することによって形成され得る。
次いで、図11(b)に示すように、基板53、中間層55、及び第2支持層64を貫通するスルーホール105a及びスルーホール105bを形成する。スルーホール105a及びスルーホール105bは、それぞれ、第2支持層64から基板53の第2面53bまで貫通している。また、スルーホール105a及びスルーホール105bは、それぞれ、平面視で開口部104a及び開口部104bに重なる領域内に設けられる。スルーホール105a及びスルーホール105bは、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。
Next, as shown in FIG. 11A, a second support layer 64 is formed on the opposite side of the first support layer 63 from the substrate 53 side, that is, on the first support layer 63. By the second support layer 64, the opening 104a and the opening 104b are filled.
The second support layer 64 can be formed by using a CVD method to form a film in which a silicon oxide layer and a silicon nitride layer are stacked.
Next, as illustrated in FIG. 11B, the through hole 105 a and the through hole 105 b that penetrate the substrate 53, the intermediate layer 55, and the second support layer 64 are formed. The through hole 105 a and the through hole 105 b penetrate from the second support layer 64 to the second surface 53 b of the substrate 53, respectively. Further, the through hole 105a and the through hole 105b are respectively provided in regions overlapping the opening 104a and the opening 104b in plan view. The through hole 105a and the through hole 105b can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method.

次いで、スルーホール105a及びスルーホール105bのそれぞれの内側の側面に、CVD法を活用して酸化シリコンや窒化シリコンなどで図示しない絶縁膜を形成する。
次いで、図11(c)に示すように、スルーホール105a及びスルーホール105bのそれぞれの内側に、ビア配線91a及びビア配線91bを形成する。
ビア配線91a及びビア配線91bは、電解メッキ法によって形成される。このとき、ビア配線91a及びビア配線91bは、メッキの下地となる下地層を形成してから、下地層に電解メッキを施すことによって形成される。なお、本実施形態では、メッキとして銅メッキが採用されている。
Next, an insulating film (not shown) is formed on the inner side surfaces of the through hole 105a and the through hole 105b by using a CVD method using silicon oxide, silicon nitride, or the like.
Next, as shown in FIG. 11C, a via wiring 91a and a via wiring 91b are formed inside each of the through hole 105a and the through hole 105b.
The via wiring 91a and the via wiring 91b are formed by an electrolytic plating method. At this time, the via wiring 91a and the via wiring 91b are formed by forming a base layer as a base for plating and then performing electrolytic plating on the base layer. In the present embodiment, copper plating is employed as the plating.

次いで、図12(a)に示すように、第2支持層64の上側に第1電極85を形成する。第1電極85は、スパッタリング法で金属の膜を形成してから、この金属の膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、図12(b)に示すように、第1電極85の上側に焦電体87を形成してから、焦電体87の上側に第2電極89を形成する。
焦電体87及び第2電極89の形成では、まず、第1電極85の上側に、焦電体87の材料となる物質を塗布して加熱することにより、第1電極85を覆う膜を形成する。
次いで、焦電体87の材料で形成した膜の上側に、スパッタリング法で金属の膜を形成する。
次いで、焦電体87の材料で形成した膜とこの膜の上側に形成した金属の膜とを、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングする。これにより、焦電体87及び第2電極89が形成され、キャパシター37が形成され得る。
Next, as shown in FIG. 12A, the first electrode 85 is formed on the second support layer 64. The first electrode 85 may be formed by forming a metal film by a sputtering method and then patterning the metal film by utilizing a photolithography method and an etching method.
Next, as shown in FIG. 12B, the pyroelectric body 87 is formed on the upper side of the first electrode 85, and then the second electrode 89 is formed on the upper side of the pyroelectric body 87.
In the formation of the pyroelectric body 87 and the second electrode 89, first, a film that covers the first electrode 85 is formed on the upper side of the first electrode 85 by applying and heating a material that is the material of the pyroelectric body 87. To do.
Next, a metal film is formed on the upper side of the film formed of the material of the pyroelectric body 87 by a sputtering method.
Next, a film formed of the material of the pyroelectric body 87 and a metal film formed on the upper side of the film are patterned by utilizing a photolithography method and an etching method. Thereby, the pyroelectric body 87 and the second electrode 89 are formed, and the capacitor 37 can be formed.

次いで、図12(c)に示すように、キャパシター37の上側に絶縁膜73を形成する。絶縁膜73は、CVD法でキャパシター37を覆う膜を形成してから、この膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。このパターニングのときに、コンタクトホール74a及びコンタクトホール74bも形成する。
次いで、図13(a)に示すように、第1配線75及び第2配線77を形成する。第1配線75及び第2配線77は、スパッタリング法で金属の膜を形成してから、この金属の膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、図13(b)に示すように、支持層61に開口部119を形成する。なお、図13(b)は、図4中のC−C線における断面に相当する。これにより、開口部119と梁117とが形成される。開口部119は、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。
Next, as shown in FIG. 12C, an insulating film 73 is formed on the upper side of the capacitor 37. The insulating film 73 can be formed by forming a film that covers the capacitor 37 by a CVD method and then patterning the film by utilizing a photolithography method and an etching method. At the time of this patterning, a contact hole 74a and a contact hole 74b are also formed.
Next, as shown in FIG. 13A, the first wiring 75 and the second wiring 77 are formed. The first wiring 75 and the second wiring 77 can be formed by forming a metal film by a sputtering method and then patterning the metal film using a photolithography method and an etching method.
Next, as shown in FIG. 13B, an opening 119 is formed in the support layer 61. Note that FIG. 13B corresponds to a cross section taken along line CC in FIG. Thereby, the opening part 119 and the beam 117 are formed. The opening 119 can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method.

次いで、図13(c)に示すように、第1配線75及び第2配線77の上側に、第1配線75、第2配線77及びキャパシター37を覆う絶縁膜79を形成する。絶縁膜79は、CVD法で第1配線75、第2配線77及びキャパシター37を覆う膜を形成してから、この膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、絶縁膜79の上側において、平面視でキャパシター37に重なる領域に吸収層81を形成する。吸収層81は、CVD法で酸化シリコン及び窒化シリコンの積層膜を形成してから、この積層膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
Next, as illustrated in FIG. 13C, an insulating film 79 that covers the first wiring 75, the second wiring 77, and the capacitor 37 is formed above the first wiring 75 and the second wiring 77. The insulating film 79 can be formed by forming a film that covers the first wiring 75, the second wiring 77, and the capacitor 37 by a CVD method, and then patterning the film using a photolithography method and an etching method.
Next, an absorption layer 81 is formed on the insulating film 79 in a region overlapping the capacitor 37 in plan view. The absorption layer 81 can be formed by forming a laminated film of silicon oxide and silicon nitride by a CVD method and then patterning the laminated film by utilizing a photolithography method and an etching method.

次いで、吸収層81を保護した上で凹部56内の犠牲層103aを除去することによって、図5及び図7に示す空洞部67が形成される。犠牲層103aは、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって除去され得る。このとき、第1支持層63は、犠牲層103a(図13(c))のエッチング処理において、凹部56側からキャパシター37側へのエッチャントの進入を阻止する。つまり、第1支持層63は、犠牲層103aのエッチング処理において、エッチャントから検出部52を保護する保護層として機能する。また、犠牲層103aのエッチング処理において、犠牲層103aと第1支持層63とのエッチングレートの差異により、第1支持層63をエッチングストップ層として利用することもできる。
上記により、図5に示す撮像デバイス19が製造され得る。
Next, the sacrificial layer 103a in the recess 56 is removed while protecting the absorption layer 81, whereby the cavity 67 shown in FIGS. 5 and 7 is formed. The sacrificial layer 103a can be removed by utilizing a photolithography method and an etching method. At this time, the first support layer 63 prevents the etchant from entering from the concave portion 56 side to the capacitor 37 side in the etching process of the sacrificial layer 103a (FIG. 13C). That is, the first support layer 63 functions as a protective layer that protects the detection unit 52 from the etchant in the etching process of the sacrificial layer 103a. In the etching process of the sacrificial layer 103a, the first support layer 63 can also be used as an etching stop layer due to a difference in etching rate between the sacrificial layer 103a and the first support layer 63.
With the above, the imaging device 19 shown in FIG. 5 can be manufactured.

本実施形態では、支持層61に、酸化ジルコンを含有する第1支持層63が含まれている。酸化ジルコンは、酸化シリコンや窒化シリコンなどよりも剛性が高い材料の1つである。このため、酸化シリコンや窒化シリコンなどで構成される支持層に比較して、支持層61の剛性を高めることができる。これにより、支持層61が空洞部67側にたわんだり、へこんだりすることを低く抑えることができる。このため、空洞部67が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部67の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。この結果、検出素子31の検出性能の向上を図りやすくすることができる。   In the present embodiment, the support layer 61 includes a first support layer 63 containing zircon oxide. Zircon oxide is one of materials having higher rigidity than silicon oxide and silicon nitride. For this reason, the rigidity of the support layer 61 can be increased as compared with a support layer made of silicon oxide, silicon nitride, or the like. Thereby, it can suppress low that the support layer 61 bends or dents to the cavity part 67 side. For this reason, since it can be made easy to avoid that the cavity part 67 narrows, it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of the cavity part 67 is impaired. As a result, the detection performance of the detection element 31 can be easily improved.

他の観点では、第1支持層63によって、酸化シリコンや窒化シリコンなどで構成される支持層と同等の剛性を確保しつつ、支持層61の厚みを軽減することが可能である。
また、酸化ジルコンは、熱伝導率が窒化シリコンよりも低い材料である。このため、本実施形態では、窒化シリコンを含む支持層に比較して、熱の損失を低く抑えやすくすることができる。このため、空洞部67の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができるので、検出素子31の検出性能の向上を一層図りやすくすることができる。
From another viewpoint, the first support layer 63 can reduce the thickness of the support layer 61 while ensuring the same rigidity as the support layer made of silicon oxide, silicon nitride, or the like.
Zircon oxide is a material having a lower thermal conductivity than silicon nitride. For this reason, in this embodiment, compared with the support layer containing silicon nitride, it is possible to easily suppress heat loss. For this reason, since it can be made easy to avoid that the thermal isolation | separation function of the cavity part 67 is impaired, the improvement of the detection performance of the detection element 31 can be made still easier.

また、本実施形態では、撮像デバイス19の製造方法において、第1支持層63に開口部104a及び開口部104bを形成してから、これらの開口部104a及び開口部104bに重なる領域に、スルーホール105a及びスルーホール105bを形成する方法が採用されている。
酸化ジルコンは、シリコンや酸化シリコンに対するエッチング処理におけるエッチャントでのエッチングレートが、シリコンや酸化シリコンよりも低い材料である。このため、開口部104a及び開口部104bを形成せずにスルーホール105a及びスルーホール105bを形成しようとすると効率が極めて低くなってしまう。
これに対して、本実施形態では、開口部104a及び開口部104bを形成してから、スルーホール105a及びスルーホール105bを形成するので、効率を高めることができる。
In the present embodiment, in the method for manufacturing the imaging device 19, after forming the opening 104 a and the opening 104 b in the first support layer 63, a through hole is formed in a region overlapping the opening 104 a and the opening 104 b. A method of forming the 105a and the through hole 105b is adopted.
Zircon oxide is a material whose etching rate in an etchant in etching treatment for silicon or silicon oxide is lower than that of silicon or silicon oxide. For this reason, if it is going to form the through-hole 105a and the through-hole 105b without forming the opening part 104a and the opening part 104b, efficiency will become very low.
In contrast, in the present embodiment, since the through hole 105a and the through hole 105b are formed after the opening 104a and the opening 104b are formed, the efficiency can be increased.

(第2実施形態)
第2実施形態における検出素子31は、図14に示すように、素子基板121を有している。第2実施形態における検出素子31は、第1実施形態における素子基板51(図5)が、図14に示す素子基板121に替えられていることを除いては、第1実施形態における検出素子31と同様の構成を有している。このため、第2実施形態では、第1実施形態と同じ構成については、第1実施形態と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
The detection element 31 in the second embodiment includes an element substrate 121 as shown in FIG. The detection element 31 in the second embodiment is the same as the detection element 31 in the first embodiment except that the element substrate 51 (FIG. 5) in the first embodiment is replaced with the element substrate 121 shown in FIG. It has the same composition as. For this reason, in 2nd Embodiment, about the same structure as 1st Embodiment, the code | symbol same as 1st Embodiment is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

素子基板121は、図14に示すように、基板53と、支持層61と、ビア配線91と、を有している。なお、素子基板121では、第1実施形態における中間層55(図5)が省略されている。また、素子基板121では、第1実施形態における開口部119(図4)が省略されている。このため、素子基板121では、梁117及び島部118が構成されていない。
第2実施形態では、図14に示すように、基板53の検出部52に重なる領域に開口部123が設けられている。開口部123は、基板53の第1面53aと第2面53bとの間を貫通している。そして、撮像ユニット5において、開口部123と、第1支持層63と、IC29の第1面97aとによって囲まれる空間が空洞部67として構成されている。
As shown in FIG. 14, the element substrate 121 includes a substrate 53, a support layer 61, and via wiring 91. In the element substrate 121, the intermediate layer 55 (FIG. 5) in the first embodiment is omitted. Further, in the element substrate 121, the opening 119 (FIG. 4) in the first embodiment is omitted. For this reason, the beam 117 and the island part 118 are not formed in the element substrate 121.
In the second embodiment, as shown in FIG. 14, an opening 123 is provided in a region overlapping the detection unit 52 of the substrate 53. The opening 123 penetrates between the first surface 53 a and the second surface 53 b of the substrate 53. In the imaging unit 5, a space surrounded by the opening 123, the first support layer 63, and the first surface 97 a of the IC 29 is configured as a cavity 67.

第2実施形態における撮像デバイス19の製造方法について説明する。
撮像デバイス19の製造方法では、まず、図15(a)に示すように、基板53の第1面53aに支持層61を形成する。なお、基板53は、第2面53cを有している。第2面53cは、第1面53aとは反対側、すなわち第1面53aの裏面側の面である。後に、基板53の第2面53c側が研磨され、図14に示す第2面53bが出現する。研磨については、詳細を後述する。
支持層61の形成では、まず、基板53の第1面53aに第1支持層63を形成する。第1支持層63の形成では、スパッタリング法を活用してジルコンの膜を形成してから、ジルコンの膜に熱酸化を施す。これにより、酸化ジルコンで構成される第1支持層63が形成され得る。
第1支持層63の形成に次いで、第1支持層63の上側、すなわち第1支持層63の基板53側とは反対側に、第2支持層64を形成する。第2支持層64は、CVD法を活用して酸化シリコンの層と窒化シリコンの層とを積層した膜を形成することによって形成され得る。
A method for manufacturing the imaging device 19 in the second embodiment will be described.
In the method for manufacturing the imaging device 19, first, as shown in FIG. 15A, the support layer 61 is formed on the first surface 53 a of the substrate 53. The substrate 53 has a second surface 53c. The second surface 53c is a surface opposite to the first surface 53a, that is, a surface on the back surface side of the first surface 53a. Later, the second surface 53c side of the substrate 53 is polished, and the second surface 53b shown in FIG. 14 appears. Details of the polishing will be described later.
In forming the support layer 61, first, the first support layer 63 is formed on the first surface 53 a of the substrate 53. In the formation of the first support layer 63, a zircon film is formed using a sputtering method, and then the zircon film is thermally oxidized. Thereby, the 1st support layer 63 comprised with a zirconium oxide can be formed.
Following the formation of the first support layer 63, the second support layer 64 is formed on the upper side of the first support layer 63, that is, on the opposite side of the first support layer 63 from the substrate 53 side. The second support layer 64 can be formed by using a CVD method to form a film in which a silicon oxide layer and a silicon nitride layer are stacked.

支持層61の形成に次いで、図15(b)に示すように、第2支持層64の上側に第1電極85を形成する。第1電極85は、スパッタリング法で金属の膜を形成してから、この金属の膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、図15(c)に示すように、第1電極85の上側に焦電体87を形成してから、焦電体87の上側に第2電極89を形成する。
焦電体87及び第2電極89の形成では、まず、第1電極85の上側に、焦電体87の材料となる物質を塗布して加熱することにより、第1電極85を覆う膜を形成する。
次いで、焦電体87の材料で形成した膜の上側に、スパッタリング法で金属の膜を形成する。
次いで、焦電体87の材料で形成した膜とこの膜の上側に形成した金属の膜とを、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングする。これにより、焦電体87及び第2電極89が形成され、キャパシター37が形成され得る。
Following the formation of the support layer 61, as shown in FIG. 15B, the first electrode 85 is formed on the second support layer 64. The first electrode 85 may be formed by forming a metal film by a sputtering method and then patterning the metal film by utilizing a photolithography method and an etching method.
Next, as shown in FIG. 15C, the pyroelectric body 87 is formed on the upper side of the first electrode 85, and then the second electrode 89 is formed on the upper side of the pyroelectric body 87.
In the formation of the pyroelectric body 87 and the second electrode 89, first, a film that covers the first electrode 85 is formed on the upper side of the first electrode 85 by applying and heating a material that is the material of the pyroelectric body 87. To do.
Next, a metal film is formed on the upper side of the film formed of the material of the pyroelectric body 87 by a sputtering method.
Next, a film formed of the material of the pyroelectric body 87 and a metal film formed on the upper side of the film are patterned by utilizing a photolithography method and an etching method. Thereby, the pyroelectric body 87 and the second electrode 89 are formed, and the capacitor 37 can be formed.

次いで、図15(d)に示すように、支持層61に開口部125a及び開口部125bを形成する。開口部125a及び開口部125bは、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。開口部125a及び開口部125bは、それぞれ、平面視でビア配線91a及びビア配線91b(図14)に重なる領域に設けられる。
次いで、図16(a)に示すように、キャパシター37の上側に絶縁膜73を形成する。絶縁膜73は、CVD法でキャパシター37を覆う膜を形成してから、この膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。このパターニングのときに、コンタクトホール74a及びコンタクトホール74bも形成する。
次いで、図16(b)に示すように、第1配線75及び第2配線77を形成する。第1配線75及び第2配線77は、スパッタリング法で金属の膜を形成してから、この金属の膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
Next, as illustrated in FIG. 15D, the opening 125 a and the opening 125 b are formed in the support layer 61. The opening 125a and the opening 125b can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method. The opening 125a and the opening 125b are provided in regions overlapping the via wiring 91a and the via wiring 91b (FIG. 14), respectively, in plan view.
Next, as shown in FIG. 16A, an insulating film 73 is formed on the upper side of the capacitor 37. The insulating film 73 can be formed by forming a film that covers the capacitor 37 by a CVD method and then patterning the film by utilizing a photolithography method and an etching method. At the time of this patterning, a contact hole 74a and a contact hole 74b are also formed.
Next, as shown in FIG. 16B, the first wiring 75 and the second wiring 77 are formed. The first wiring 75 and the second wiring 77 can be formed by forming a metal film by a sputtering method and then patterning the metal film using a photolithography method and an etching method.

このとき、支持層61の開口部125aは、第1配線75によって埋められる。また、支持層61の開口部125bは、第2配線77によって埋められる。
次いで、図16(c)に示すように、第1配線75及び第2配線77の上側に、第1配線75、第2配線77及びキャパシター37を覆う絶縁膜79を形成する。絶縁膜79は、CVD法で第1配線75、第2配線77及びキャパシター37を覆う膜を形成してから、この膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、図16(d)に示すように、絶縁膜79の上側において、平面視でキャパシター37に重なる領域に吸収層81を形成する。吸収層81は、CVD法で酸化シリコン及び窒化シリコンの積層膜を形成してから、この積層膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用してパターニングすることによって形成され得る。
At this time, the opening 125 a of the support layer 61 is filled with the first wiring 75. Further, the opening 125 b of the support layer 61 is filled with the second wiring 77.
Next, as illustrated in FIG. 16C, an insulating film 79 that covers the first wiring 75, the second wiring 77, and the capacitor 37 is formed above the first wiring 75 and the second wiring 77. The insulating film 79 can be formed by forming a film that covers the first wiring 75, the second wiring 77, and the capacitor 37 by a CVD method, and then patterning the film using a photolithography method and an etching method.
Next, as illustrated in FIG. 16D, an absorption layer 81 is formed on the upper side of the insulating film 79 in a region overlapping the capacitor 37 in plan view. The absorption layer 81 can be formed by forming a laminated film of silicon oxide and silicon nitride by a CVD method and then patterning the laminated film by utilizing a photolithography method and an etching method.

次いで、図17(a)に示すように、基板53を第2面53c側から薄くすることによって、第2面53bを出現させる。基板53は、グラインダーや研削盤などによる研削や、CMP法を活用することによって、薄くされ得る。なお、基板53を薄くする際に、検出部52の上側から基板53にサポート基板を施すことによって、基板53や検出部52などが保護される。
次いで、図17(b)に示すように、基板53を貫通するスルーホール127a及びスルーホール127bを形成する。スルーホール127a及びスルーホール127bは、それぞれ、基板53の第2面53bから第1面53aまで貫通している。また、スルーホール127a及びスルーホール127bは、それぞれ、平面視で開口部125a及び開口部125bに重なる領域内に設けられる。スルーホール127a及びスルーホール127bは、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。
Next, as shown in FIG. 17A, the second surface 53b appears by thinning the substrate 53 from the second surface 53c side. The substrate 53 can be thinned by grinding with a grinder, a grinding machine, or the like, or by using a CMP method. In addition, when making the board | substrate 53 thin, the board | substrate 53, the detection part 52, etc. are protected by providing a support substrate to the board | substrate 53 from the upper side of the detection part 52. FIG.
Next, as shown in FIG. 17B, a through hole 127a and a through hole 127b penetrating the substrate 53 are formed. The through hole 127a and the through hole 127b penetrate from the second surface 53b of the substrate 53 to the first surface 53a, respectively. Further, the through hole 127a and the through hole 127b are respectively provided in regions overlapping the opening 125a and the opening 125b in plan view. The through hole 127a and the through hole 127b can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method.

次いで、スルーホール127a及びスルーホール127bのそれぞれの内側の側面に、CVD法を活用して酸化シリコンや窒化シリコンなどで図示しない絶縁膜を形成する。
次いで、図17(c)に示すように、スルーホール127a及びスルーホール127bのそれぞれの内側に、ビア配線91a及びビア配線91bを形成する。
ビア配線91a及びビア配線91bは、電解メッキ法によって形成される。このとき、ビア配線91a及びビア配線91bは、メッキの下地となる下地層を形成してから、下地層に電解メッキを施すことによって形成される。なお、本実施形態では、メッキとして銅メッキが採用されている。
Next, an insulating film (not shown) is formed on each inner side surface of the through hole 127a and the through hole 127b by using a CVD method using silicon oxide, silicon nitride, or the like.
Next, as shown in FIG. 17C, the via wiring 91a and the via wiring 91b are formed inside each of the through hole 127a and the through hole 127b.
The via wiring 91a and the via wiring 91b are formed by an electrolytic plating method. At this time, the via wiring 91a and the via wiring 91b are formed by forming a base layer as a base for plating and then performing electrolytic plating on the base layer. In the present embodiment, copper plating is employed as the plating.

次いで、図17(d)に示すように、基板53に開口部123を形成する。開口部123は、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を活用することによって形成され得る。開口部123は、基板53に第2面53b側からエッチング処理を施すことによって形成され得る。このとき、第1支持層63は、開口部123の形成において、基板53のエッチング処理におけるエッチャントが開口部123側からキャパシター37側へ進入することを阻止する。つまり、第1支持層63は、基板53のエッチング処理において、エッチャントから検出部52を保護する保護層として機能する。また、基板53のエッチング処理において、基板53のと第1支持層63とのエッチングレートの差異により、第1支持層63をエッチングストップ層として利用することもできる。
そして、開口部123の形成後にサポート基板(図示せず)を外すことによって、撮像デバイス19が製造され得る。
Next, as shown in FIG. 17D, an opening 123 is formed in the substrate 53. The opening 123 can be formed by utilizing a photolithography method and an etching method. The opening 123 can be formed by performing an etching process on the substrate 53 from the second surface 53b side. At this time, the first support layer 63 prevents the etchant in the etching process of the substrate 53 from entering the capacitor 37 side from the opening 123 side in the formation of the opening 123. That is, the first support layer 63 functions as a protective layer that protects the detection unit 52 from the etchant in the etching process of the substrate 53. Further, in the etching process of the substrate 53, the first support layer 63 can be used as an etching stop layer due to a difference in etching rate between the substrate 53 and the first support layer 63.
Then, the imaging device 19 can be manufactured by removing the support substrate (not shown) after the opening 123 is formed.

第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
また、第2実施形態では、第1実施形態における中間層55が省略できるので、撮像デバイス19の厚みを薄くしやすくすることができる。このため、第2実施形態では、撮像デバイス19の小型化が図られる。
また、第2実施形態では、第1実施形態における犠牲層103aのエッチング処理を省略できるので、製造工程の簡略化が図られる。また、第2実施形態では、第1実施形態における犠牲層103aのエッチング処理を省略できるので、空洞部67の深さを深くしやすくすることができる。この結果、支持層61が空洞部67側にたわんだり、へこんだりしても、空洞部67が狭まってしまうことを避けやすくすることができるので、空洞部67の熱的な分離機能が損なわれることを避けやすくすることができる。このため、検出素子31の検出性能の向上を図りやすくすることができる。
なお、第1実施形態及び第2実施形態において、基板53が基部に対応し、IC29が回路基板に対応し、撮像ユニット5が撮像モジュールに対応している。
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In the second embodiment, since the intermediate layer 55 in the first embodiment can be omitted, the thickness of the imaging device 19 can be easily reduced. For this reason, in 2nd Embodiment, size reduction of the imaging device 19 is achieved.
In the second embodiment, the etching process of the sacrificial layer 103a in the first embodiment can be omitted, so that the manufacturing process can be simplified. In the second embodiment, since the etching process of the sacrificial layer 103a in the first embodiment can be omitted, the depth of the cavity 67 can be easily increased. As a result, even if the support layer 61 is bent or dented toward the cavity 67, it can be easily avoided that the cavity 67 is narrowed, so that the thermal separation function of the cavity 67 is impaired. Can make it easier to avoid. For this reason, the detection performance of the detection element 31 can be easily improved.
In the first embodiment and the second embodiment, the substrate 53 corresponds to the base, the IC 29 corresponds to the circuit board, and the imaging unit 5 corresponds to the imaging module.

なお、第2実施形態では、基板53に支持層61を形成した後に、支持層61にキャパシター37を形成してから、支持層61に開口部125a及び開口部125bを形成する順序が採用されている。しかしながら、キャパシター37の形成と、開口部125a及び開口部125bの形成との順序は、これに限定されない。キャパシター37の形成と、開口部125a及び開口部125bの形成との順序としては、開口部125a及び開口部125bを形成してから、キャパシター37を形成する順序も採用され得る。   In the second embodiment, after the support layer 61 is formed on the substrate 53, the capacitor 37 is formed on the support layer 61, and then the opening 125a and the opening 125b are formed on the support layer 61. Yes. However, the order of forming the capacitor 37 and forming the opening 125a and the opening 125b is not limited to this. As the order of forming the capacitor 37 and forming the opening 125a and the opening 125b, the order in which the capacitor 37 is formed after the opening 125a and the opening 125b are formed may be employed.

(運転支援装置)
カメラ1を用いた電子機器の1つである運転支援装置について説明する。
本実施形態における運転支援装置400は、主要構成を示すブロック図である図18に示すように、処理ユニット211と、カメラ1と、ヨーレートセンサー213と、車速センサー215と、ブレーキセンサー217と、スピーカー219と、表示装置221と、を有している。
処理ユニット211は、運転支援装置400を制御するCPU(Central Processing Unit)を有している。
カメラ1は、車両外部の所定の撮像領域における赤外線を検出する。
ヨーレートセンサー213は、車両のヨーレートを検出する。
車速センサー215は、車両の走行速度を検出する。
ブレーキセンサー217は、運転者のブレーキ操作の有無を検出する。
(Drive assist device)
A driving support device that is one of electronic devices using the camera 1 will be described.
As shown in FIG. 18, which is a block diagram showing the main configuration, the driving support apparatus 400 in the present embodiment includes a processing unit 211, a camera 1, a yaw rate sensor 213, a vehicle speed sensor 215, a brake sensor 217, and a speaker. 219 and a display device 221.
The processing unit 211 has a CPU (Central Processing Unit) that controls the driving support apparatus 400.
The camera 1 detects infrared rays in a predetermined imaging area outside the vehicle.
The yaw rate sensor 213 detects the yaw rate of the vehicle.
The vehicle speed sensor 215 detects the traveling speed of the vehicle.
The brake sensor 217 detects the presence or absence of a driver's brake operation.

処理ユニット211は、例えば、カメラ1の撮像により得られる自車両周辺の赤外線画像に基づいて、自車両の周囲に存在する物体及び歩行者等の対象物を検出する。そして、処理ユニット211は、対象物の検出結果と、ヨーレートセンサー213、車速センサー215、及びブレーキセンサー217により検出される自車両の走行状態にかかる検出信号とに基づいて、自車両が対象物に接触する可能性があると判断したときに、スピーカー219や表示装置221を介して警報を出力する。
なお、カメラ1は、図19に示すように、自動車223の前部において車幅方向の中心付近に配置されている。表示装置221は、フロントウィンドーにおいて運転者の前方視界を妨げない位置に各種情報を表示するHUD(Head Up Display)225等を有する構成が採用され得る。
For example, the processing unit 211 detects an object such as an object and a pedestrian around the host vehicle based on an infrared image around the host vehicle obtained by imaging by the camera 1. Then, the processing unit 211 determines that the host vehicle is the target based on the detection result of the target object and the detection signal relating to the traveling state of the host vehicle detected by the yaw rate sensor 213, the vehicle speed sensor 215, and the brake sensor 217. When it is determined that there is a possibility of contact, an alarm is output via the speaker 219 or the display device 221.
As shown in FIG. 19, the camera 1 is disposed near the center in the vehicle width direction at the front portion of the automobile 223. The display device 221 may employ a configuration having a HUD (Head Up Display) 225 or the like that displays various types of information at a position that does not hinder the driver's forward view in the front window.

(セキュリティー機器)
カメラ1を用いた電子機器の1つであるセキュリティー機器について説明する。
本実施形態におけるセキュリティー機器410は、主要構成を示すブロック図である図20に示すように、カメラ1と、人感センサー231と、動き検知処理部233と、人感センサー検知処理部235と、画像圧縮部237と、通信処理部239と、制御部241と、を有する。
カメラ1は、監視エリアを撮像する。
人感センサー231は、監視エリアへの侵入者を検知する。
動き検知処理部233は、カメラ1から出力された画像データを処理して監視エリアに侵入した移動体を検知する。
人感センサー検知処理部235は、人感センサー231の検知処理を行う。
画像圧縮部237は、カメラ1から出力された画像データを所定の方式で圧縮する。
通信処理部239は、圧縮された画像データや侵入者検知情報などの送信、及び、外部装置からセキュリティー機器410への各種設定情報等の受信を行う。
制御部241は、セキュリティー機器410の各処理部に対して条件設定、処理コマンド送信、レスポンス処理を行うCPUを有している。
(Security equipment)
A security device that is one of electronic devices using the camera 1 will be described.
As shown in FIG. 20, which is a block diagram showing the main configuration, the security device 410 according to the present embodiment includes a camera 1, a human sensor 231, a motion detection processing unit 233, a human sensor detection processing unit 235, The image compression unit 237, the communication processing unit 239, and the control unit 241 are included.
The camera 1 images the monitoring area.
The human sensor 231 detects an intruder into the monitoring area.
The motion detection processing unit 233 processes the image data output from the camera 1 to detect a moving body that has entered the monitoring area.
The human sensor detection processing unit 235 performs detection processing of the human sensor 231.
The image compression unit 237 compresses the image data output from the camera 1 by a predetermined method.
The communication processing unit 239 transmits compressed image data, intruder detection information, and the like, and receives various setting information from the external device to the security device 410.
The control unit 241 includes a CPU that performs condition setting, processing command transmission, and response processing for each processing unit of the security device 410.

動き検知処理部233は、図示しないバッファメモリーと、バッファメモリーの出力が入力されるブロックデータ平滑部と、ブロックデータ平滑部の出力が入力される状態変化検出部とを備える。そして、動き検知処理部233の状態変化検出部は、監視エリアが静止状態であれば動画で撮影した異なるフレームでも同一画像データとなるが、状態変化(移動体の侵入)があるとフレーム間の画像データで差が生じることを利用して状態変化を検知している。
セキュリティー機器410は、図21に示すように、軒下にカメラ1及び人感センサー231が設置されている。そして、カメラ1は、監視エリア243を撮像し、人感センサー231は検知エリア245を検出する。
The motion detection processing unit 233 includes a buffer memory (not shown), a block data smoothing unit to which an output of the buffer memory is input, and a state change detection unit to which an output of the block data smoothing unit is input. Then, the state change detection unit of the motion detection processing unit 233 has the same image data even in different frames taken with a moving image if the monitoring area is stationary. A change in state is detected by utilizing the difference in image data.
As shown in FIG. 21, the security device 410 is provided with a camera 1 and a human sensor 231 under the eaves. Then, the camera 1 images the monitoring area 243 and the human sensor 231 detects the detection area 245.

(ゲーム機器)
カメラ1を用いた電子機器の1つであるゲーム機器について説明する。
本実施形態におけるゲーム機器420は、図22に示すように、コントローラー251と、本体253と、ディスプレイ255と、LEDモジュール257及びLEDモジュール258と、を有している。ゲーム機器420では、プレイヤー259が一方の手でコントローラー251を把持してゲームをプレイすることができる。
コントローラー251は、図23に示すように、撮像情報演算ユニット261と、操作スイッチ263と、加速度センサー265と、コネクター267と、プロセッサー269と、無線モジュール271と、を有している。
(Game equipment)
A game machine that is one of electronic devices using the camera 1 will be described.
As shown in FIG. 22, the game device 420 in this embodiment includes a controller 251, a main body 253, a display 255, an LED module 257, and an LED module 258. In the game machine 420, the player 259 can play the game by holding the controller 251 with one hand.
As illustrated in FIG. 23, the controller 251 includes an imaging information calculation unit 261, an operation switch 263, an acceleration sensor 265, a connector 267, a processor 269, and a wireless module 271.

撮像情報演算ユニット261は、カメラ1と、カメラ1で撮像した画像データを処理するための画像処理回路273を有する。
画像処理回路273は、カメラ1から得られた赤外線画像データを処理して、高輝度部分を検知し、それの重心位置や面積を検出してこれらのデータを出力する。
プロセッサー269は、操作スイッチ263からの操作データと、加速度センサー265からの加速度データ及び高輝度部分データを一連のコントロールデータとして出力する。無線モジュール271は、所定周波数の搬送波をこのコントロールデータで変調し、アンテナ275から電波信号として出力する。
なお、コントローラー251に設けられているコネクター267を通して入力されたデータもプロセッサー269によって上述のデータと同様に処理されてコントロールデータとして無線モジュール271とアンテナ275を介して出力される。
The imaging information calculation unit 261 includes a camera 1 and an image processing circuit 273 for processing image data captured by the camera 1.
The image processing circuit 273 processes the infrared image data obtained from the camera 1, detects a high-luminance portion, detects the position of the center of gravity and the area thereof, and outputs these data.
The processor 269 outputs operation data from the operation switch 263, acceleration data from the acceleration sensor 265, and high-luminance partial data as a series of control data. The wireless module 271 modulates a carrier wave having a predetermined frequency with this control data, and outputs it as a radio signal from the antenna 275.
Note that data input through the connector 267 provided in the controller 251 is also processed by the processor 269 in the same manner as the above-described data, and is output as control data via the wireless module 271 and the antenna 275.

ゲーム機器420では、コントローラー251のカメラ1をディスプレイ255の画面277に向けると、ディスプレイ255の近傍に設置された二つのLEDモジュール257及びLEDモジュール258から出力される赤外線をカメラ1が検知する。そして、コントローラー251は、二つのLEDモジュール257及びLEDモジュール258の位置や面積情報を高輝度点の情報として取得する。輝点の位置や大きさのデータがコントローラー251から無線で本体253に送信され、本体253で受信される。プレイヤー259がコントローラー251を動かすと、輝点の位置や大きさのデータが変化する。それを利用して、本体253はコントローラー251の動きに対応した操作信号を取得できる。そして、操作信号にしたがってゲーム機器420はゲームを進行させることができる。   In the game device 420, when the camera 1 of the controller 251 is directed toward the screen 277 of the display 255, the camera 1 detects infrared rays output from the two LED modules 257 and the LED module 258 installed in the vicinity of the display 255. Then, the controller 251 acquires the position and area information of the two LED modules 257 and the LED module 258 as high luminance point information. Data on the position and size of the bright spot is transmitted from the controller 251 to the main body 253 wirelessly and received by the main body 253. When the player 259 moves the controller 251, the data on the position and size of the bright spot changes. Using this, the main body 253 can acquire an operation signal corresponding to the movement of the controller 251. Then, the game device 420 can advance the game according to the operation signal.

(体温測定装置)
カメラ1を用いた電子機器の1つである体温測定装置について説明する。
本実施形態における体温測定装置430は、図24に示すように、カメラ1と、体温分析装置281と、情報通信装置283と、ケーブル285と、を有している。
カメラ1は、所定の対象領域を撮像し、撮像された対象者287の画像情報を、ケーブル285を介して体温分析装置281に送信する。
体温分析装置281は、画像読取処理ユニット288と、体温分析処理ユニット289と、を含む。画像読取処理ユニット288は、カメラ1からの熱分布画像を読み取る。体温分析処理ユニット289は、画像読取処理ユニット288からのデータと、画像分析設定テーブルとに基づいて体温分析テーブルを作成する。
体温分析処理ユニット289は、体温分析テーブルに基づいて体温情報送信用データを情報通信装置283へ送信する。この体温情報送信用データは体温異常であることに対応する所定のデータを含んでもよい。また、対象領域内に複数の対象者287を含んでいると判断した場合には、対象者287の人数と体温異常者の人数の情報を体温情報送信用データに含んでもよい。
(Body temperature measuring device)
A body temperature measurement device that is one of electronic devices using the camera 1 will be described.
As shown in FIG. 24, the body temperature measurement device 430 in the present embodiment includes a camera 1, a body temperature analysis device 281, an information communication device 283, and a cable 285.
The camera 1 captures an image of a predetermined target area, and transmits the image information of the captured subject 287 to the body temperature analyzer 281 via the cable 285.
The body temperature analysis device 281 includes an image reading processing unit 288 and a body temperature analysis processing unit 289. The image reading processing unit 288 reads the heat distribution image from the camera 1. The body temperature analysis processing unit 289 creates a body temperature analysis table based on the data from the image reading processing unit 288 and the image analysis setting table.
The body temperature analysis processing unit 289 transmits body temperature information transmission data to the information communication device 283 based on the body temperature analysis table. The data for transmitting body temperature information may include predetermined data corresponding to abnormal body temperature. In addition, when it is determined that a plurality of subjects 287 are included in the target area, information on the number of subjects 287 and the number of people with abnormal body temperature may be included in the body temperature information transmission data.

(特定物質探知装置)
カメラ1を用いた電子機器の1つである特定物質探知装置について説明する。
本実施形態における特定物質探知装置440は、図25に示すように、カメラ1と、制御ユニット291と、照射光ユニット293と、光学フィルター295と、表示部297と、を有している。特定物質探知装置440では、カメラ1の撮像デバイス19において、検出素子31の吸収層81によって吸収される赤外線の波長域がテラヘルツ域に設定されている。
(Specific substance detection device)
A specific substance detection device that is one of electronic devices using the camera 1 will be described.
As shown in FIG. 25, the specific substance detection apparatus 440 in the present embodiment includes a camera 1, a control unit 291, an irradiation light unit 293, an optical filter 295, and a display unit 297. In the specific substance detection apparatus 440, in the imaging device 19 of the camera 1, the wavelength range of infrared rays absorbed by the absorption layer 81 of the detection element 31 is set to the terahertz range.

制御ユニット291は、特定物質探知装置440の全体を制御するシステムコントローラーを含んでいる。このシステムコントローラーは、制御ユニット291に含まれる光源駆動部及び画像処理ユニットを制御する。
照射光ユニット293は、波長が100μm〜1000μmの範囲にある電磁波であるテラヘルツ光を射出するレーザー装置と光学系を含み、テラヘルツ光を検査対象の人物298に照射する。人物298からの反射テラヘルツ光は、探知対象である特定物質299の分光スペクトルのみを通過させる光学フィルター295を介してカメラ1に受光される。
カメラ1で生成された画像信号は、制御ユニット291の画像処理ユニットで所定の画像処理が施され、その画像信号が表示部297へ出力される。そして人物298の衣服内等に特定物質299が存在するか否かにより受光信号の強度が異なるので特定物質299の存在が判別できる。
The control unit 291 includes a system controller that controls the entire specific substance detection apparatus 440. This system controller controls the light source driving unit and the image processing unit included in the control unit 291.
The irradiation light unit 293 includes a laser device that emits terahertz light, which is an electromagnetic wave having a wavelength in the range of 100 μm to 1000 μm, and an optical system, and irradiates the person 298 to be inspected with terahertz light. The reflected terahertz light from the person 298 is received by the camera 1 through the optical filter 295 that allows only the spectral spectrum of the specific substance 299 to be detected.
The image signal generated by the camera 1 is subjected to predetermined image processing by the image processing unit of the control unit 291, and the image signal is output to the display unit 297. The presence of the specific substance 299 can be determined because the intensity of the received light signal varies depending on whether or not the specific substance 299 is present in the clothes of the person 298.

1…カメラ、5…撮像ユニット、9…制御部、19…撮像デバイス、21…選択回路、23…読み出し回路、25…A/D変換部、27…制御回路、29…IC、31…検出素子、37…キャパシター、52…検出部、53…基板、61…支持層、63…第1支持層、64…第2支持層、67…空洞部、75…第1配線、77…第2配線、81…吸収層、85…第1電極、87…焦電体、89…第2電極、91,91a,91b…ビア配線、95,95a,95b…パッド、103,103a…犠牲層、104a,104b…開口部、105a,105b…スルーホール、123…開口部、125a,125b…開口部、127a,127b…スルーホール、400…運転支援装置、410…セキュリティー機器、420…ゲーム機器、430…体温測定装置、440…特定物質探知装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera, 5 ... Imaging unit, 9 ... Control part, 19 ... Imaging device, 21 ... Selection circuit, 23 ... Reading circuit, 25 ... A / D conversion part, 27 ... Control circuit, 29 ... IC, 31 ... Detection element 37 ... Capacitor 52 ... Detection part 53 ... Substrate 61 ... Support layer 63 ... First support layer 64 ... Second support layer 67 ... Cavity part 75 ... First wiring 77 ... Second wiring DESCRIPTION OF SYMBOLS 81 ... Absorption layer, 85 ... 1st electrode, 87 ... Pyroelectric material, 89 ... 2nd electrode, 91, 91a, 91b ... Via wiring, 95, 95a, 95b ... Pad, 103, 103a ... Sacrificial layer, 104a, 104b ... Opening part, 105a, 105b ... Through hole, 123 ... Opening part, 125a, 125b ... Opening part, 127a, 127b ... Through hole, 400 ... Driving support device, 410 ... Security equipment, 420 ... Game equipment, 43 ... temperature measuring device, 440 ... specific substance detecting device.

Claims (13)

吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、
前記検出部を支持する支持層と、
前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、
前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、を有し、
前記支持層は、酸化ジルコンを含有する層を含む、
ことを特徴とする検出素子。
A detector whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves;
A support layer for supporting the detection unit;
A base that supports the support layer from a side opposite to the detection unit side of the support layer;
In the base, having a cavity provided in a region overlapping the detection unit,
The support layer includes a layer containing zircon oxide,
A detection element characterized by that.
前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、
前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の検出素子。
An electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit;
A wiring that penetrates the base from the side opposite to the detection unit side to the detection unit side, and is electrically connected to the electrode on the detection unit side of the base,
The detection element according to claim 1.
前記検出部は、前記電磁波に含まれる赤外線の量に応じて電気的な前記特性を変化させる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の検出素子。
The detection unit changes the electrical characteristics according to the amount of infrared rays included in the electromagnetic wave.
The detection element according to claim 1, wherein:
吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、
酸化ジルコンを含有する層を含み、前記検出部を支持する支持層と、
前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、
前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、
前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、
前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、
前記基部の前記検出部側とは反対側に設けられ、前記検出部から前記電極及び前記配線を介して電気的な信号を受信する回路基板と、を有し、
前記回路基板は、前記信号が入力される端子部を有し、
前記配線が前記端子部に接続されている、
ことを特徴とする検出モジュール。
A detector whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves;
A support layer including a layer containing zircon oxide and supporting the detection unit;
A base that supports the support layer from a side opposite to the detection unit side of the support layer;
In the base, a cavity provided in a region overlapping the detection unit;
An electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit;
A wiring that penetrates the base from the side opposite to the detection unit side to the detection unit side and is electrically connected to the electrode on the detection unit side of the base;
A circuit board that is provided on the opposite side of the base from the detection unit side and receives an electrical signal from the detection unit via the electrode and the wiring;
The circuit board has a terminal portion to which the signal is input,
The wiring is connected to the terminal portion;
A detection module characterized by that.
互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子を有し、
前記撮像素子は、
吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、
前記検出部を支持する支持層と、
前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、
前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、を有し、
前記支持層は、酸化ジルコンを含有する層を含む、
ことを特徴とする撮像デバイス。
A plurality of image sensors arranged in two directions intersecting each other;
The image sensor is
A detector whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves;
A support layer for supporting the detection unit;
A base that supports the support layer from a side opposite to the detection unit side of the support layer;
In the base, having a cavity provided in a region overlapping the detection unit,
The support layer includes a layer containing zircon oxide,
An imaging device characterized by that.
前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、
前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、を有する、
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像デバイス。
An electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit;
A wiring that penetrates the base from the side opposite to the detection unit side to the detection unit side, and is electrically connected to the electrode on the detection unit side of the base,
The imaging device according to claim 5.
前記検出部は、前記電磁波に含まれる赤外線の量に応じて電気的な前記特性を変化させる、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の撮像デバイス。
The detection unit changes the electrical characteristics according to the amount of infrared rays included in the electromagnetic wave.
The imaging device according to claim 5 or 6.
互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子から電気的な信号を受信する回路基板と、を有し、
前記撮像素子は、
吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、
酸化ジルコンを含有する層を含み、前記検出部を支持する支持層と、
前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、
前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、
前記基部の前記検出部側に設けられ、前記検出部に電気的に接続された電極と、
前記基部を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通して、前記基部の前記検出部側で前記電極に電気的に接続された配線と、を有し、
前記回路基板は、
前記基部の前記検出部側とは反対側に設けられており、且つ、前記電極及び前記配線を介して前記検出部から受信する前記信号が入力される端子部を有し、
前記配線が前記端子部に接続されている、
ことを特徴とする撮像モジュール。
A plurality of image sensors arranged in two directions intersecting each other;
A circuit board for receiving electrical signals from the plurality of image sensors,
The image sensor is
A detector whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves;
A support layer including a layer containing zircon oxide and supporting the detection unit;
A base that supports the support layer from a side opposite to the detection unit side of the support layer;
In the base, a cavity provided in a region overlapping the detection unit;
An electrode provided on the detection unit side of the base and electrically connected to the detection unit;
A wiring penetrating from the side opposite to the detection unit side to the detection unit side and electrically connected to the electrode on the detection unit side of the base, and
The circuit board is
The terminal is provided on the opposite side of the base from the detection unit side, and has a terminal portion to which the signal received from the detection unit is input via the electrode and the wiring,
The wiring is connected to the terminal portion;
An imaging module characterized by that.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の検出素子を有する、
ことを特徴とする電子機器。
It has the detection element according to any one of claims 1 to 3.
An electronic device characterized by that.
請求項4に記載の検出モジュールを有する、
ことを特徴とする電子機器。
It has a detection module according to claim 4.
An electronic device characterized by that.
請求項5乃至7のいずれか一項に記載の撮像デバイスを有する、
ことを特徴とする電子機器。
The imaging device according to any one of claims 5 to 7, comprising:
An electronic device characterized by that.
請求項8に記載の撮像モジュールを有する、
ことを特徴とする電子機器。
The imaging module according to claim 8 is provided.
An electronic device characterized by that.
テラヘルツ帯の赤外線を含む電磁波を被写体に向けて発する電磁波源と、
前記被写体で反射した前記テラヘルツ帯の赤外線を受光して前記被写体を撮像する撮像デバイスと、を有し、
前記撮像デバイスは、互いに交差する2つの方向に配列する複数の撮像素子を有し、
前記撮像素子は、
吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部と、
前記検出部を支持する支持層と、
前記支持層を、前記支持層の前記検出部側とは反対側から支持する基部と、
前記基部において、前記検出部に重なる領域に設けられた空洞部と、を有し、
前記支持層は、酸化ジルコンを含有する層を含む、
ことを特徴とするテラヘルツカメラ。
An electromagnetic wave source that emits electromagnetic waves including infrared rays in the terahertz band toward the subject;
An imaging device that receives infrared rays of the terahertz band reflected by the subject and images the subject,
The imaging device has a plurality of imaging elements arranged in two directions intersecting each other,
The image sensor is
A detector whose characteristics change according to the amount of absorbed electromagnetic waves;
A support layer for supporting the detection unit;
A base that supports the support layer from a side opposite to the detection unit side of the support layer;
In the base, having a cavity provided in a region overlapping the detection unit,
The support layer includes a layer containing zircon oxide,
A terahertz camera.
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