专利名称：热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备等。
背景技术：
作为热电型检测装置，已知热电型或辐射热测量计型红外线检测装置。红外线检测装置利用热电体部件的自发极化量随着所接收的红外线的光量(温度)而变化(热电效应或焦电子(pyroelectric)效应)的现象，使热电体的两端产生电动势(极化产生的电荷)(热电型)，或是根据温度改变电阻值(辐射热测量计型)，从而检测红外线。热电型红外线检测装置与辐射热测量计型红外线检测装置相比，虽然制造工艺复杂，但是具有检测灵敏度高的优点。热电型红外线检测装置的单元(cell)具有红外线检测元件，该红外线检测元件包括电容器，而该电容器由与上部电极和下部电极连接的热电体形成，关于电极、热电体的材料和电极配线结构，已经提出了各种方案(专利文献1、2)。并且，包括与上部电极和下部电极连接的强电介质的电容器正在用于强电介质存储器，而关于适合于强电介质存储器的电极和强电介质的材料，也已经提出了各种方案 (专利文献3、4)。专利文献1是下部电极自身被绕回而兼用作下部电极配线，并且，上部电极自身被绕回而兼用作上部电极配线层。电容器的下部电极和上部电极从所要求的电学特性上来说使用电阻低的材料(例如Pt或Ir)，并且热传导率性也高(Pt为71. 6ff/mK, Ir为147W/ mK)。所以，在专利文献1的技术中，红外线检测元件的热就会经由下部电极配线或上部电极配线而传递至外部。所以，作为热电体材料的极化量根据温度不同而不同的检测原理的热电型红外线检测器，不能担保较高的特性。作为专利文献1的技术变形，在下部电极的下面连接下部电极配线层并在上部电极的上面进行上部电极配线的堆叠型已被用于强电介质存储器中。专利文献2已经公开了与专利文献1不同的平面型电容器。专利文献2是在形成于单结晶半导体基板(4)上的具有结晶性的Al2O3薄膜(6)上形成有作为下部金属薄膜的下部钼膜(8)，仅在下部金属薄膜(8)的上面的一部分上层叠有强电介质薄膜(10)，仅在强电介质薄膜(10)的上面的一部分上层叠有作为上部金属薄膜的上部钼膜(1 (图2、3以及权利要求1)。在下部金属薄膜(8)和上部金属薄膜(1 的上面，在未被绝缘膜(14)覆盖的露出部上连接有由金属薄膜形成的配线(16)。但是，专利文献2只照顾到了下部金属薄膜(8)、强电介质薄膜(10)以及上部金属薄膜(12)的结晶性，而对于热从配线(16)散失并不关心。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开平10-104062号公报专利文献2 日本专利特开2008-232896号公报
专利文献3 日本专利特开2009-71242号公报专利文献4 日本专利特开2009-U9972号公报
发明内容
依照本发明的几种方式，鉴于随温度不同热电体材料的极化量变化的检测原理， 能够提供抑制热量从热电型检测元件沿配线散失而可以实现较高的检测特性的热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备。本发明的一种方式的热电型检测器具有热电型检测元件；支撑部件，上述支撑部件包括第一面和与上述第一面相对的第二面，上述第二面面对空穴部配置，在上述第一面上搭载上述热电型检测元件；以及上述热电型检测元件包括电容器，上述电容器包括 搭载在上述支撑部件的上部并包括形成有热电材料的第一区域和从上述第一区域延伸形成的第二区域的第一电极、形成在上述第一电极的第一区域的上部的上述热电材料、以及形成在上述热电材料的上部的第二电极；层间绝缘层，上述层间绝缘层覆盖上述电容器的表面并具有通到上述第一电极的上述第二区域的第一接触孔和通到上述第二电极的第二接触孔；嵌入上述第一接触孔的第一插头；嵌入上述第二接触孔的第二插头；形成在上述层间绝缘层和上述支撑部件的上部并与上述第一插头连接的第一电极配线层；以及形成在上述层间绝缘层和上述支撑部件上面并与上述第二插头连接的第二电极配线层，形成上述第二电极配线层的材料的热传导率比形成与上述第二插头连接的部分的上述第二电极的材料的热传导率低。依照本发明的一种方式，通过形成为平面型电容器结构，从而能够消除堆叠型电容器结构的问题而使传感器特性提高。并且，经由热电材料、第二插头以及第二电极而连接的第二电极配线层对于电容器的驱动是不可欠缺的，但该第二电极配线同时也作为散热路经而起作用了。在本发明的一种方式中，通过使第二电极配线层的热传导率比第二电极降低，从而能够抑制热从热电体散失，红外线检测元件的热分离性提高。在本发明的一种方式中，能够使形成上述第一电极配线层的材料的热传导率比形成与上述第一插头连接的部分的上述第一电极的材料的热传导率低。并且，经由热电材料、第一插头以及第一电极而连接的第一电极配线层对于电容器的驱动也是不可欠缺的，但该第一电极配线同时也作为散热路经而起作用了。在本发明的一种方式中，通过使第一电极配线层的热传导率比第一电极降低，从而能够抑制热从热电体散失，红外线检测元件的热分离性提高。在本发明的一种方式中，上述第一电极配线层和上述第二电极配线层中的至少一个能够由氮化钛或氮化铝钛形成。与优选作为第一、第二电极材料的金属例如钼或铱相比，氮化钛或氮化铝钛的热传导率充分小。在本发明的一种方式中，能够使上述第二电极的热传导性形成得比上述第一电极的热传导性大。第一电极由于与支撑部件直接接触而通过固体传导进行热扩散，因而第一电极的热传导性低是较好的。另一方面，第二电极未与支撑部件等直接接触，因而可以使第二电极的热传导性比第一电极大。在这种情况下，如果预先降低第二电极配线层的热传导率，也能够抑制热从第二电极侧散失。
在本发明的一种方式中，上述热电型检测元件还含有光吸收部件，其形成在沿光入射方向成为上述第二电极和上述第二电极配线层的上游侧的区域上。这样，如果在电容器的光入射方向的上游侧配置光吸收部件，则光照射的热量就可以从光吸收部件传递至热电体。由于在该热传递路经上存在第二电极，因而抑制从与该第二电极连接的第二电极配线层进行的散热将有助于提高从光吸收部件向热电材料传热的传热效率。所以，即使仅使第二电极配线层的热传导率比第二电极低，也能够使红外线检测元件的热分离性提高。在本发明的一种方式中，上述光吸收部件能够以在从上述光入射方向来看的俯视图中覆盖上述第二电极的整个面的方式形成，上述第二电极能够以覆盖上述热电材料与上述第一电极接触的面的相反面的整个面而形成。这样一来，能够将第二电极的整个面作为光反射面，通过将透过了光吸收部件的光返回至光吸收部件，从而可以改善光吸收效率。在本发明的一种方式中，上述光吸收部件能够形成在在俯视图中与上述第一电极的上述第一区域和上述第一电极的上述第二区域的至少一部分分别重叠的位置上。这样一来，光吸收部件的体积增加而使光吸收量增大，除此之外，第一电极也能够作为光反射面，通过使透过了光吸收部件的光返回至光吸收部件，从而可以进一步改善光吸收效率。在本发明的一种方式中，上述第一电极配线层与上述第一插头连接的第一连接部和从上述第一连接部引出且宽度比上述第一连接部小的第一引出配线部；上述第二电极配线层包括与上述第二插头连接的第二连接部和从上述第二连接部引出且宽度比上述第二连接部小的第二引出配线部；上述第二引出配线部的宽度比上述第二接触孔的横截面的最大长度小。这样一来，不仅第二引出配线部的热电阻增大从而热电型检测元件的热分离特性提高，而且也能够使第二引出配线部上的光反射量减少而使在第二电极上的光反射量增多，进而使光吸收效率提高。在本发明的一种方式中，能够使上述第一引出配线部的宽度比上述第一接触孔的横截面的最大长度小。这样一来，不仅第一引出配线部的热电阻增大从而热电型检测元件的热分离特性提高，而且也能够使第一引出配线部上的光反射量减少而使在第一电极上的光反射量增多，进而使光吸收效率提高。在本发明的一种方式中，在上述层间绝缘层与上述电容器之间，能够还具有还原气体阻隔膜。电容器在制造时或者实际使用时，一旦发生由还原气体引起的氧缺陷，则特性就将劣化，因而利用还原气体阻隔层能够保护电容器。本发明的又一方式所涉及的热电型检测装置通过将上述的热电型检测器沿双轴方向二维配置而构成。该热电型检测装置由于各单元的热电型检测器的检测灵敏度得以提高，因而能够提供清晰的光(温度)分布图像。本发明的又一方式所涉及的电子设备具有上述的热电型检测器或热电型检测装置，并将一个单元(cell)或多个单元的热电型检测器用作传感器，从而不仅最适合于输出光(温度)分布图像的热成像仪、车载用夜视或监视相机，还最适合于进行物体的物理信息分析(测量)的物体分析设备(测量设备)、检测火或者发热的安全设备、设置在工厂等中的FA(Fact0ry Automation(工厂自动化))设备等。并且，热电型检测器、热电型检测装置或者具有这些检测器、检测装置的电子设备也能够适用于例如在所供给的热量与流体吸收的热量均衡的条件下检测流体的流量的流量传感器等中。能够设置本发明的热电型检测器或者热电型检测装置来代替设在该流量传感器上的热电偶等，能够将光以外的对象作为检测对象。
图1是本发明的实施方式所涉及的平面型电容器的简要截面图。图2是本发明的实施方式所涉及的热电型红外线检测装置的简要俯视图。图3是本发明的实施方式所涉及的热电型红外线检测装置的一个单元的热电型检测器的简要截面图。图4是示出形成在牺牲层上的支撑部件以及红外线检测元件的制造工序的简要截面图。图5是示出配线插头附近的还原气体阻隔性被强化了的变型例的简要截面图。图6是用于说明热电型红外线检测器的电容器结构的简要截面图。图7是红外线吸收膜的配置区域变更了的热电型红外线检测器的简要截面图。图8是包括热电型检测器或热电型检测装置的电子设备的框图。图9(A)、图9(B)是示出二维配置了热电型检测器的热电型检测装置的构成例的图。图10是示出作为比较例的堆叠型电容器的一个例子的截面图。图11是示出作为比较例的堆叠型电容器的另一个例子的截面图。
具体实施例方式1.热电型红外线检测装置图2示出了沿双轴方向例如正交的双轴方向排列了多个单元的热电型红外线检测器200的热电型红外线检测装置(广义上而言为热电型检测装置)，其中，各单元的热电型红外线检测器200分别具备图1所示的支撑部件210以及搭载于其上的热电型检测元件 220。此外，也可以仅用一个单元的热电型红外线检测器构成热电型红外线检测装置。在图 2中，从基部(也称作固定部)100直立设置有多个支柱104，被例如两个支柱(支撑部)104 支撑的每单元的热电型红外线检测器200沿正交的双轴方向排列。每单元的热电型红外线检测器200所占的区域例如为30μπιΧ30μπι。如图2所示，热电型红外线检测器200包括与两个支柱(支撑部)104连结的支撑部件(膜)210和红外线检测元件(广义上而言为热电型检测元件)220。每单元的热电型红外线检测元件220所占的区域例如为10 ymXIOy m。每单元的热电型红外线检测器200除了与两个支柱104连接之外为非接触，在热电型红外线检测器200的下方形成有空穴部102(参照图2)，并在俯视图中，与空穴部102 连通的开口部102A配置在热电型红外线检测器200的周围。据此，每单元的热电型红外线检测器200就与基部100和其他单元的热电型红外线检测器200进行了热分离。支撑部件210具有装载并支撑红外线检测元件220的装载部210A和与装载部 210A连结的两个臂210B，两个臂210B的自由端部与支柱104连结。为了使红外线检测元件220热分离，两个臂210B狭长地延伸形成。图2是省略了与上部电极连接的配线层上方的部件的俯视图。在图2中示出了与红外线检测元件220连接的第一电极(下部电极)配线层222和第二电极(上部电极)配线层224。第一、第二电极配线层222、2M分别沿臂210B延伸，并经由支柱104而与基部 100内的电路连接。为了使红外线检测元件220热分离，第一、第二电极配线层222、224也狭长地延伸形成。2.平面型与堆叠型2. 1.平面型图1示出了在本实施方式的热电型红外线检测器中所采用的平面型电容器230。 作为比较例，在图10和图11中示出了堆叠型电容器。在图1中，热电型红外线检测器具有热电型红外线检测元件220以及支撑部件 210，其中，支撑部件210包括第一面211A和与第一面211A相对的第二面211B，并在第一面 211A上搭载有热电型红外线检测元件220。支撑部件210的第二面211B面对空穴部102 而配置，支撑部件210的一部分被图2所示的支柱(支撑部)104所支撑。热电型红外线检测元件220具有电容器230，其包括第一电极(下部电极)234、 第二电极(上部电极)236以及配置在第一电极234和第二电极236之间的热电材料232， 并且根据温度不同极化量变化。第一电极234包括层叠形成有热电材料232的第一区域 233A和从第一区域233A延伸形成的第二区域23!3B。电容器230是通过将第一电极234搭载在支撑部件210上而被支撑的。覆盖电容器230的表面而形成有层间绝缘层250。在层间绝缘层250上，形成有通到第一电极234的第二区域23 的第一接触孔252和通到第二电极236的第二接触孔 254。第一插头2 嵌入第一接触孔252而形成。在层间绝缘层250和支撑部件210上， 形成有与第一插头2 连接的第一电极配线层222。同样，第二插头2 嵌入第二接触孔 254而形成。在层间绝缘层250和支撑部件210上，形成有与第二插头2 连接的第二电极配线层2M。2. 2堆叠型在图10和图11中示出了与本实施方式的平面型对比的堆叠型电容器。在图10 和图11所示的堆叠型电容器中，第一电极(下部电极)234的配线结构与图1所示的平面型电容器不同。在图10中，形成有在支撑部件210的第一面2IlA开口的接触孔600，第一电极配线层602形成在支撑部件210的层内，由填充至接触孔600中的插头604使第一电极234 与第一电极配线层602连接。在这种情况下，在形成于支撑部件210的下面的蚀刻保护膜606(在图1中省略了)上形成第一电极配线层602，然后再层叠支撑部件210。如后面将要详细说明的那样， 蚀刻保护膜606是在形成了层叠在牺牲层上的支撑部件210等之后对牺牲层进行各向同性蚀刻而形成空穴部102时用于保护支撑部件210免受蚀刻的膜。在这里，在蚀刻保护膜606上形成了第一电极配线层602之后，为了制作配线图案而对第一电极配线层602进行蚀刻。此时，如图10的B部放大图所示，蚀刻保护膜606也与第一电极配线层602同时被蚀刻，进而产生膜厚较薄的部分。蚀刻保护膜606 —旦变�。� 就会引起保护膜性能的下降。如果考虑到薄膜现象而预先将蚀刻保护膜606形成得较厚， 则来自红外线检测元件220的热就易于经由蚀刻保护膜606而扩散，红外线检测元件220 的热分离特性就会下降。另一方面，在如图11所示的堆叠型电容器中，在支撑部件210的最上层形成有与第一电极234接触的第一电极配线层608。此时，在支撑部件210的整个面上形成了第一电极配线层608之后，将第一电极配线层608图案化。如果是这种状态，则就会产生高低差， 因而在追加层叠了支撑部件210之后，以与第一电极配线层608在一个平面上的方式而使支撑部件210的表层平坦化。然后，在层叠了第一电极234、热电体232以及第二电极236 之后，以成为电容器230的形状的方式进行图案化。在进行该电容器230的图案化时，如图 11的C部放大图所示，第一电极234的正下方区域以外的区域的第一电极配线层608就会被蚀刻而薄膜化，或者会发生断线。即使考虑到这种现象而将第一电极配线层608形成得较厚，但由于蚀刻，第一电极配线层608的膜厚也会不均勻，热分离特性也会不均勻，因而使传感器特性劣化。2.3.热分离了的热电型检测器的课题及其对策如以上所述，如果从热分离了的红外线检测元件的传感器特性上的观点来说，平面型电容器比堆叠型电容器优异。但是，作为平面型电容器和堆叠型电容器的共同的课题， 具有第一、第二电极配线层作为热传导路径而起作用了的课题。也就是说，对于驱动热电型电容器230来说，第一、第二电极配线层222、2M是不可欠缺的，但同时电容器230的热会从第一、第二电极配线层222、2M散失。于是，在本实施方式中，使形成第一、第二电极配线层222、224的材料的热传导率比形成与第一、第二插头2沈、2观连接的部分的第一、第二电极234、236的材料(如果是单层，则为该单层电极材料；如果为多层，则为最上层的电极材料)的热传导率低。对于第一、第二电极234、236的材料的热传导率，例如钼(Pt)为71. 6W/mk，铱 (Ir)为147W/mk。另一方面，作为一般的配线材料的铝(Al)为237W/mk，铜(Cu)为403W/ mk，则热传导率通常会比第一、第二电极234、236高。在本实施方式中，就热传导率比优选作为第一、第二电极234、236的电极材料的金属材料例如钼(Pt)或者铱(Ir)低的材料而言，由例如氮化钛(TiN)或者氮化铝钛 (TiAlN)形成第一、第二电极配线层222、224。例如氮化钛(TiN)的热传导率为^W/mK，氮化铝钛(TiAlN)的热传导率为5W/mK 10W/mK，与优选作为第一、第二电极234、236的电极材料的金属材料例如钼(Pt)或者铱(Ir)相比，热传导率充分地低。这样一来，能够抑制热电体232的热经由对电容器230的驱动不可欠缺的第一、第二电极配线层222、2M而散失，红外线检测元件220的热分离性提高。此外，如后面所述，在电容器230的上方配置红外线吸收体，红外线照射的热可以从红外线吸收体传递至热电体232。由于在该热传递路经上存在第二电极(上部电极)236， 因而抑制从与该第二电极236连接的第二电极配线层2M进行的散热将有助于提高从红外
9线吸收体向热电体232传热的传热效率。所以，即使仅使第二电极配线层224的热传导率比第二电极236低，也能够使红外线检测元件220的热分离性提高。尤其是，如后面所述，当为了提高从红外线吸收体向热电体232传热的传热效率而使第二电极(上部电极)236的热传导性比第一电极(下部电极)234的热传导性大时， 即使仅使第二电极配线层224的热传导率比第二电极236低，也能够有效地使红外线检测元件220的热分离性提高。然而，通过同时使第一电极配线层222的热传导率比第一电极 234低，能够进一步抑制热电体232的热经由第一电极234和第一电极配线层222散失，因此红外线检测元件220的热分离性进一步提高。在这里，如图2和图3所示，第一电极配线层222可以包括与第一插头2 连接的第一连接部222k和从第一连接部222k引出、比第一连接部222k宽度窄的第一引出配线部 222B。同样，第二电极配线层2M可以包括与第二插头2 连接的第二连接部224A和从第二连接部224A引出、比第二连接部224A宽度窄的第二引出配线部224B。而且，在本实施方式中，如图2所示，第二引出配线部224B的宽度W22比第二接触孔2M的横截面的最大长度W21小。所谓第二接触孔2M的横截面的最大长度W21，如果接触孔的外形为矩形，则就是对角线长度，如果为圆形，则就是直径。在本实施方式中，与专利文献2不同，没有必要在第二接触孔254内配置红外线吸收膜，因而能够在设计上将第二接触孔254的大小设定为最小值。由于第二引出配线部224的宽度W22比第二接触孔邪4在横截面上的最大长度W21�。蚨芄皇谷却萏匦杂虢孛婊烧壤叵陆�。由此也能够使红外线检测元件220的热分离性提高。如图2所示，在上述构成之上，还可以使第一引出配线部224B的宽度W12比第一接触孔252的横截面的最大长度Wll小。这样一来，第一引出配线部222B的热传递特性也变差，因而能够使红外线检测元件220的热分离性进一步提高。使第一、第二引出配线部222B、2MB的宽度W12、W22变窄的其它的技术意义在于使在红外线吸收膜上的吸收效率提高这一点上，关于这一点，将在后面说明。3.热电型红外线检测器的概况图3是示出图2所示的热电型红外线检测器200的整体的截面图。并且，图4是制造工序过程中的热电型红外线检测器200的部分截面图。在图4中，图3的空穴部102 用牺牲层150嵌入。该牺牲层150从支撑部件210和热电型红外线检测元件220的形成工艺前至形成工艺后一直存在，而在热电型红外线检测元件220的形成工艺后通过各向同性蚀刻法除去。如图3所示，基部100包括基板例如硅基板110和由硅基板110上的绝缘膜(例如SiO2)形成的隔层120。支柱(支撑部)104通过蚀刻隔层120而形成，由例如SiO2形成。 在支柱(支撑部)104中，可以配置与第一、第二电极配线层222、224中的一个连接的插头 106。该插头106与设在硅基板110上的行选择电路(行驱动器)或者经由列线读取来自检测器的数据的读取电路连接。空穴部102通过对隔层120进行蚀刻而与支柱104同时形成。图2所示的开口部102A通过对支撑部件210进行图案化而形成。搭载在支撑部件210的第一面211A上的红外线检测元件220包括有电容器230。 电容器230包括热电体232、连接至热电体232的下面的第一电极(下部电极)234以及连接至热电体232的上面的第二电极(上部电极)236。第一电极234可以包括提高与支撑部件210的第一层部件(例如SW2支撑层)212(参照图4)的紧贴性的紧贴层234D。电容器230在电容器230的形成后的工序中被用于抑制还原气体(氢、水蒸气、OH 基、甲基等)侵入至电容器230的还原气体阻隔层240所覆盖。这是因为电容器230的热电体(例如PZT等)232为氧化物，而氧化物一旦被还原，则就会产生氧缺陷，热电效应就会受到破失。如图4所示，还原气体阻隔层240包括第一阻隔层242和第二阻隔层M4。第一阻隔层242可以通过溅射法使例如氧化铝Al2O3成膜而形成。由于在溅射法中不使用还原气体，因而电容器230不会被还原。第二阻隔层244可以通过例如原子层化学气相沉积 (ALCVD =Atomic Layer Chemical Vapor Deposition)法使例如氧化铝 Al2O3 成膜而形成。 虽然通常的CVD(Chemical Vapor D印osition)法使用还原气体，但是由于第一层阻隔层 242,电容器230就与还原气体隔离。在这里，还原气体阻隔层240的总膜厚形成为50nm 70歷，例如60nm。此时，利用CVD法形成的第一阻隔层242的膜厚比采用原子层化学气相沉积(ALCVD)法形成的第二阻隔层244厚，即使形成得薄也为35nm 65匪，例如为40nm。与此相反，采用原子层化学气相沉积(ALCVD)法形成的第二阻隔层244的膜厚可以较�。估缪趸罙l2O3以5nm 30nm例如20nm成膜而形成。原子层化学气相沉积(ALCVD)法与溅射法等相比较，由于具有优异的填充特性，因而能够满足微细化，从而利用第一、第二阻隔层242、244能够提高还原气体阻隔性。并且，利用溅射法成膜的第一阻隔层242没有第二阻隔层244致密，这种结构发挥效果而成为使传热率下降的因素，因而能够防止来自电容器230的热量的散逸。在还原气体阻隔层240上形成有层间绝缘层250。一般而言，层间绝缘层250的原料气体(TE0Q进行化学反应时，会产生氢气和水蒸气等还原气体。在电容器230的周围设置的还原气体阻隔层240正是保护电容器230不受在该层间绝缘层250的形成中所产生的还原气体的侵入的保护层。在层间绝缘层250上，配置有也在图1和图2中示出了的第一电极(下部电极) 配线层222和第二电极(上部电极)配线层224。在层间绝缘层250上形成电极配线之前， 预先形成第一接触孔252和第二接触孔254。此时，在还原气体阻隔层240上也同样地形成有接触孔。由嵌入至第一接触孔252中的第一插头2 使第一电极(下部电极)234与第一电极配线层222导通。由同样地嵌入至第二接触孔254中的第二插头2 使第二电极 (上部电极)236与第二电极配线层224导通。在这里，如果不存在层间绝缘层250，则在对第一电极(下部电极)配线层222和第二电极(上部电极)配线层2M进行图案蚀刻时，它们下层的还原气体阻隔层MO的第二阻隔层244就会被蚀刻，进而就会使阻隔性下降。层间绝缘层250在保证还原气体阻隔层MO的阻隔性上是必要的。在这里，层间绝缘层250优选氢含有率低。于是，层间绝缘层250通过退火进行脱气处理。从而使层间绝缘层250的氢含有率比覆盖第一、第二电极配线层222、224的钝化膜％0低。此外，由于在层间绝缘层250形成时，电容器230的顶面上的还原气体阻隔层240 没有接触孔而是封闭的，因而在层间绝缘层250形成中的还原气体不会侵入至电容器230 中。但是，在还原气体阻隔层240上形成了接触孔之后，阻隔性将下降。作为防止阻隔性下降的一个示例，例如，如图4所示那样，将第一、第二插头226、2观形成为多层228A、 228B(在图4中，仅图示第二插头228)，并在其第一层228A上采用了阻隔金属层。由第一层228A的阻隔金属来保证还原气体阻隔性。第一层228A的阻隔金属不优选使用像钛Ti 这样扩散性高的金属，而可以采用扩散性小且还原气体阻隔性高的氮化铝钛TiAIN。此外， 作为阻断来自接触孔的还原气体侵入的方法，可以如图5那样，以包围至少第二插头2 的方式增设还原气体阻隔层四0。该还原气体阻隔层四0既可以并用第二插头228的阻隔金属2^A，也可以不使用阻隔金属228A。此外，还原气体阻隔层290可以覆盖第一插头226。覆盖第一、第二电极配线层而设置有SiO2或者SiN钝化膜沈0。在至少电容器230 的上方，在钝化膜260上设有红外线吸收体(广义上而言为光吸收部件)270。钝化膜沈0 也由SiO2或者SiN形成，而由于红外线吸收体270的图案蚀刻的需要，优选采用与下层的钝化膜260蚀刻选择比大的不同种材料。红外线从图3的箭头方向射入该红外线吸收体270， 红外线吸收体270根据所吸收的红外线量而发热。通过将该热传递给热电体232，从而电容器230的自发极化量由于吸收热量而变化，进而通过检测自发极化电荷便能够检测红外线。即使在钝化膜260或者红外线吸收体270的CVD形成时产生还原气体，电容器230 也可以由还原气体阻隔层240和第一、第二插头226、228中的阻隔金属来保护。覆盖含有该红外线吸收体270的红外线检测器200的外表面而设有还原气体阻隔层观0。为了提高入射至红外线吸收体270的红外线(波长范围8μπι 14μπι)的透过率，该还原气体阻隔层280需要形成为例如比还原气体阻隔层240薄的薄壁。因此，采用能够在原子大小的水平上调整膜厚的原子层化学气相沉积(ALCVD)法。这是因为如果采用通常的CVD法，则膜过于厚而使红外线透过率下降。在本实施方式中，例如使氧化铝Al2O3以 IOnm 50nm例如20nm的厚度成膜而形成。如上所述，原子层化学气相沉积(ALCVD)法与溅射法等相比较，由于具有优异的填充特性，因而能够满足微细化而在原子水平上形成致密的膜，从而即使较薄也能够提高还原气体阻隔性。并且，在基部100侧，在限定空穴部102的壁部，也就是说限定空穴部102的底壁 IlOA和侧壁104A上，形成有对在制造热电型红外线检测器200的过程中填充至空穴部102 的牺牲层150(参照图4)进行各向同性蚀刻时的蚀刻终止膜130。同样，在支撑部件210的下面(牺牲层150的上面)也形成有蚀刻终止膜140。在本实施方式中，利用与蚀刻终止膜 130、140相同的材料形成有还原气体阻隔层观0。也就是说，蚀刻终止膜130、140也具有还原气体阻隔性。该蚀刻终止膜130、140也通过原子层化学气相沉积(ALCVD)法而使氧化铝 Al2O3以20nm 50nm的膜厚成膜而形成。通过使蚀刻终止膜130具有还原气体阻隔性，从而能够抑制在利用氢氟酸在还原气氛中对牺牲层150进行了各向同性蚀刻时，还原气体透过支撑部件210而侵入至电容器 230中。并且，通过使覆盖基部100的蚀刻终止膜140具有还原气体阻隔性，从而能够抑制配置在基部100内的电路的晶体管或者配线由于被还原而劣化。4.支撑部件的结构如图3所示，沿从下层向上层的第一方向D1，在基部100上层叠有支撑部104、支撑部件210以及热电型红外检测元件220。支撑部件210在第一面211A侧经由紧贴层234D 搭载有热电型红外检测元件220，第二面211B侧面向空穴部102。紧贴层234D是热电型红外检测元件220的一部分(最下层)。如图5所示，支撑部件210将至少与紧贴层234D接触的第一面侧的第一层部件 212作为绝缘层例如S^2支撑层。在将图3所示的第一方向Dl相反的方向作为第二方向 D2时，该SW2支撑层(第一层部件)212与比SW2支撑层(第一层部件)212更位于第二方向D2的其它的SW2层例如支柱(支撑部)104相比，氢含有率小。这可通过在CVD膜成膜时使O2流量比通常的层间绝缘层CVD时增多而使氢或者水分在膜中含量减少来获得。因而，SiO2支撑层(第一层部件)212是氢含有率比其它的SiO2层例如支柱(支撑部)104低的低水分膜。如果使与紧贴层234D接触的支撑部件210的最上层的SW2支撑层(第一层部件)212的含水量较少，则即使在热电体232形成后由于热处理而暴露于高温下，也能够抑制从SiO2支撑层(第一层部件)212自身产生还原气体(氢、水蒸气)。因而，能够抑制从电容器230的正下方(支撑部件210侧)侵入电容器230中的热电体232的还原物质，进而能够抑制热电体232氧缺损。比SiA支撑层(第一层部件)212更位于第二方向D2的其它的SiO2层例如支柱 (支撑部)104的水分虽然也可能成为还原物质，但是由于与电容器230分离了，因而比SW2 支撑层(第一层部件)212影响度更小。但是，由于支柱(支撑部)104的水分也可能成为还原物质，因而优选在比SW2支撑层(第一层部件)212更位于第二方向D2上的支撑部件 210中，预先形成具有还原气体阻隔性的膜。包括这一点在内，将在以下说明支撑部件210 的更具体的结构。如图4所示，支撑部件210沿图3所示的第二方向D2，能够通过层叠上述的SW2支撑层(第一层部件)212、中间层(第二层部件)214以及其它的5丨02层(第三层部件)216 而形成。也就是说，在本实施方式中，是通过层叠多个不同种类的材料来形成如果是单一材料就会发生翘曲的支撑部件210的。具体而言，能够将第一、第三层部件212、216形成为氧化膜(SiO2),能够用氮化膜(例如Si3N4)形成作为中间层的第二层部件214。使例如在第一层部件212和第三层部件216上所产生的例如压缩残留应力与在第二层部件214上所产生的拉伸残留应力沿相互抵消的方向作用。由此便能够使支撑部件 210整体的残留应力进一步减小或者消失。尤其是，以通过作为上下两层的氧化膜的第一、 第三层部件212、216的相反方向的残留应力抵消的方式使第二层部件214的氮化膜所具有的较强的残留应力作用，从而能够减小使支撑部件210产生翘曲的应力。即使用与紧贴层 234D接触的氧化膜(SiO2)和氮化膜(例如Si3N4)这两层形成支撑部件210，也具有抑制翘曲的效果。此外，如果采用例如日本专利申请2010-109035号公开的方法来形成支撑部件 210，则由于能够防止翘曲的发生，因而支撑部件210不一定是多层结构也可以，而可以由 SiO2层的单层来形成。在这里，形成第二层部件214的氮化膜(例如Si3N4)具有还原气体阻隔性。由此便能够使支撑部件210自身具有阻隔从支撑部件210侧侵入至电容器230的热电体232的还原性抑制因素的功能。因此，比第二层部件214更位于图3的第二方向D2上的第三层部件216即使为含水量比SW2支撑层(第一层部件)212多的其它的S^2层，也能够通过具有还原气体阻隔性的第二层部件214来抑制第三层部件216中的还原物质(氢、水蒸气)侵入至热电体232。5.电容器的构造5. 1.导热性图6是用于说明本实施方式的主要部分的简要截面图。如上所述，电容器230在第一电极(下部电极)234与第二电极(上部电极)236之间包括热电体232。该电容器230 能够利用随所射入的红外线的光量(温度)的不同，热电体232的自发极化量变化(热电效应或者焦电子效应)而检测红外线。在本实施方式中，所射入的红外线被红外线吸收体 270所吸收，进而使红外线吸收体270发热，经由位于红外线吸收体270与热电体232之间的固体热传导通路来传递红外线吸收体270发出的热量。在本实施方式的电容器230中，使与支撑部件210接触的第一电极(下部电极)234的导热性Gl比第二电极(下部电极)236的导热性G2小。这样一来，电容器230 就易于使起因于红外线的热经由第二电极(上部电极)236传递给热电体232，而且，热电体 232的热难以经由第一电极(下部电极)234逃逸至支撑部件210，红外线检测元件220的信号灵敏度提高。而且，与第二电极236电连接的第二电极配线层224的热传导率也如上述那样地低，因而热电型红外线检测元件200的热分离特性提高。参照图6来更详细地说明具有上述特性的电容器230的结构。首先，第一电极(下部电极)234的厚度Tl比第二电极(上部电极)236厚(Tl > T2)。如果设第一电极(下部电极)234的热传导率为λ 1，则第一电极(下部电极)234的导热性Gl就为Gl = λ 1/T1。 如果设第二电极(上部电极)236的热传导率为λ 2，则第二电极(上部电极)236的导热性 G2 就为 G2 = λ 2/Τ2。为了使导热性的关系变为Gl < G2，则如果使例如第一、第二电极234、236的材料例如都为钼Pt或者铱Ir等相同的单一材料，则Al=入2，由于根据图611>12，因而能够满足Gl < G2。于是，首先考察用相同的材料分别形成第一、第二电极234、236的每个。为了使热电体232的结晶方向一致，电容器230需要与形成有热电体232的下层的第一电极234之间界面的晶格等级匹配。也就是说，第一电极234具有作为结晶的籽晶层的功能，而由于钼 Pt的自我取向性强，因而优选作为第一电极234。铱Ir也优选作为籽晶层材料。并且，第二电极(上部电极)236优选不损坏热电体232的结晶性而使从第一电极 234、热电体232至第二电极236结晶取向连续相关。因此，第二电极236优选使用与第一电极234相同的材料形成。这样，如果用与第一电极234相同的材料例如Pt或者Ir等金属来形成第二电极 236，则就能够将第二电极236的上面作为反射面。在这种情况下，如图6所示，从红外线吸收体270的顶面至第二电极236的顶面的距离L最好设置为λ/4(λ为红外线的检测波长)。这样一来，由于在红外线吸收体270的顶面与第二电极236的顶面之间，检测波长入的红外线被多重反射，因而能够由红外线吸收体270高效地吸收检测波长λ的红外线。5.2.电极多层结构接下来，将说明图6所示的本实施方式的电容器230的结构。在如图6所示的电容器230中，热电体232、第一电极234以及第二电极236的结晶取向的择优取向方位都沿例如(111)面方位。通过择优取向为(111)面方位，从而在其它面方位上(111)取向的取
14向率可以被控制在例如90%以上。为了增大热电系数，虽然与其采用(111)取向，不如更优选(100)取向等，但是为了相对施加电场的方向易于控制极化而采用了(111)取向。但是， 择优取向方位并不限于此。第一电极234从支撑部件210开始可以依次包括以沿例如(111)面择优取向的方式对第一电极234进行取向控制的取向控制层(例如Ir)234A、第一还原气体阻隔层(例如IrOx) 234B以及择优取向的籽晶层(例如Pt)234C。第二电极236从热电体232侧开始可以依次包括与热电体232进行结晶取向匹配的取向匹配层(例如Pt) 236、第二还原气体阻隔层(例如IrOx) 236B以及使与连接至第二电极236的第二插头228的接合面低电阻化的低电阻化层(例如Ir)236C。在本实施方式中，将电容器230的第一、第二电极234、236形成为多层结构的理由在于红外线检测元件220的热容量�。辈唤档托阅芏缘退鹕私屑庸ひ员闶菇缑嫔系木Ц竦燃镀ヅ洌遥词沟缛萜�230的周围在制造时或者使用时成为还原气氛，也使热电体(氧化物)232与还原气体隔离。热电体232是使例如PZT (Pb9 (Zr,Ti) O3的总称锆钛酸铅)或者PZTN (向PZT中添加了 Nb的材料的总称)沿例如(111)方位择优取向而使其结晶成长的。如果使用PZTN， 则即使是薄膜也难以被还原，在能够抑制氧化缺陷这方面上优选。为了使热电体232取向结晶化，从热电体232的下层的第一电极234的形成阶段使其取向结晶化。因此，在下部电极234上利用溅射法形成作为取向控制层而起作用的Ir层234A。 此外，如图6所示，最好在取向控制层234A的下面形成例如氮化铝钛(TiAlN)层或者氮化钛层(TiN)层作为紧贴层234D。这是因为能够确保与作为支撑部件210的最上层的SW2 支撑层(第一层部件)212中的SW2的紧贴性。作为该种紧贴层234D，钛(Ti)虽然也能够适用，但是不优选像钛(Ti)这样扩散性高的材料，而优选扩散性小且还原气体阻隔性高的氮化铝钛(TiAlN)或者氮化钛(TiN)。并且，在用SW2形成位于紧贴层234D的下层的支撑部件210的第一层部件212 时，该SW2层的与所述第一电极接触的紧贴层侧的表面粗糙度Ra优选不到30nm。之所以这样，是因为能够确保支撑部件210搭载电容器230的表面的平坦性。如果形成取向控制层234A的面为粗糙面，则在结晶成长中就会反映粗糙面的凹凸，因而不优选。该紧贴层234D可以具有还原气体阻隔性。氮化铝钛(TiAlN)或者氮化钛(TiN) 具有还原气体阻隔性。所以，即使还原气体从支撑部件的SiO2支撑层漏出，利用还原气体阻隔性的紧贴层234D，也能够阻止还原性气体侵入到电容器230中。紧贴层234D的热传导率可以比形成第一电极234的金属材料的热传导率小。这样一来，电容器230的热就难以经由紧贴层234D而逃逸至支撑部件210侧，能够提高基于热电体232中的温度变化的信号精度。如上所述，与SiO2支撑层212的紧贴性良好的紧贴层234D可以采用钛(Ti)类，钛(Ti)的热传导率为21.9 (W/mk)，与对于第一电极234优选的金属例如钼(Pt)的热传导率71. 6 (W/mk)或者铱(Ir)的热传导率147 (W/mk)相比格外地�。魑训牡锏牡令�(TiAlN)或者氮化钛(TiN)的热传导率随氮/钛的混合率的不同将会更低。紧贴层234D的水解催化活性优选比第一电极234的其它的材料的水解催化活性低。如果紧贴层234D与水分反应而产生氢的水解催化活性低，则可以抑制由于与下层的层间绝缘层中或者表面上的OH基或者吸附水反应而产生还原气体。为了使热电体232与从电容器230的下方侵入的还原性抑制因素隔离，在第一电极234中作为还原气体阻隔层而起作用的IrOx层234B与呈现还原气体阻隔性的支撑部件 210的第二层部件(例如Si3N4)以及支撑部件210的蚀刻终止膜(Al2O3) 140同时使用。例如，来自在热电体(陶瓷)232的烧结时或者其它的退火工艺中的基部100的脱气、在牺牲层150的各向同性蚀刻工艺中所使用的还原气体就会成为还原性抑制因素。此外，在热电体232的烧结工艺中等高温处理时往往会在电容器230的内部生成蒸发气体，而该蒸发气体的逃逸通道由支撑部件210的第一层部件212确保。也就是说，为了使在电容器230内部产生的蒸发气体逃逸，最好是第一层部件212不具有气体阻隔性，而第二层部件214具有气体阻隔性。并且，IrO层234B其自身的结晶性较�。牵捎谟隝r层234A是金属-金属氧化物的关系而相容性好，因而可以具有与Ir层234A相同的择优取向方位。在第一电极234中作为籽晶层而起作用的Pt层234C成为热电体232的择优取向的籽晶层，并且沿(111)取向。在本实施方式中，Pt层234C形成为双层结构。在第一层的 Pt层形成(111)取向的基础，在第二层的Pt层中，在表面上形成微观粗糙度，以便使其作为热电体232的择优取向的籽晶层而起作用。热电体232仿照籽晶层234C而沿(111)取向。在第二电极236中，如果采用溅射法进行成膜，则在物理上可能会界面粗糙，产生阱位(trap site)而使特性劣化，因而为了使第一电极234、热电体232、第二电极236的结晶取向连续相关，进行了结晶水平晶格匹配的再构建。第二电极236中的Pt层236A通过溅射法形成，而在刚刚溅射之后界面的结晶方向不连续。于是，其后进行退火处理而使Pt层236A再结晶化。也就是说，Pt层236A作为与热电体232进行结晶取向匹配的取向匹配层而起作用。第二电极236中的IrOx层236B作为来自电容器230的上方的还原性劣化因素的阻隔层而起作用。并且，由于IrOx层236B的电阻值较大，因而第二电极236中的Ir层 236C用于使与第二插头2 之间的电阻值低电阻化。Ir层236C由于与IrOx层236B是金属氧化物-金属的关系而相容性较好，从而可以具有与IrOx层236B相同的择优取向方位。这样，在本实施方式中，第一、第二电极234、236从热电体232侧开始依次为Pt、 IrOx, Ir这样地配置为多层，以热电体232为中心，对称地配置了形成材料。但是，形成第一、第二电极234、236的多层结构的各层厚度以热电体232为中心而非对称。首先，第一电极234的总厚度Tl与第二电极236的总厚度T2与上述相比满足了关系(Tl > T2)。在这里，设第一电极234的Ir层234A、IrOx层234B、Pt层234C的各热传导率为λ 1、λ 2、λ 3，各厚度为T11、T12、T13。第二电极的Ir层236C、IrOx层236Β、Pt 层236A的各热传导率与第一电极234相同而为λ 1、λ 2、λ 3，各厚度分别设为Τ21、Τ22、 Τ23。并且，如果设第一电极234的Ir层234Α、IrOx层234B、Pt层234C的各热传导性为 G11、G12、G13，则 Gll = λ 1/T1UG12 = λ 2/T12、G13 = λ 3/G13。如果设第二电极 236 的 Ir 层 236C、IrOx 层 236B.Pt 层 236Α 的各热传导性为 G21、G22、G23，则 G21 = λ 1/Τ21、 G22 = λ 2/T22.G23 = λ 3/T23。第一电极234的总热传导性Gl由于用1/G1 = (1/G11) + (1/G12) + (1/G13)表示，因而Gl= (G11XG12XG13)/(G11+G12+G13)... (1)同样，第二电极236的总热传导性G2由于用1/G2 = (1/G21) + (1/G22) + (1/G23) 表示，因而G2 = (G21XG22XG23)/(G21+G22+G23)... (2)。然后，形成第一、第二电极234、236的多层结构的各层厚度在满足T11+T12+T13 = Tl > T2 = T21+T22+T23的条件下大致为如下关系Ir 层 234A、236CTllT21=1 0. 7
IrIrOx 层 234B、236BT12T22=0. 3 1
Pt 层 234C、236AT13T23=3:1采用这种膜厚关系的理由为如下所述首先说明Ir层234A、236C，第一电极234 中的Ir层234A由于作为取向控制层而起作用，因而为了具有取向性而必须具有规定的膜厚，与此相反，第二电极236C的Ir层的目的在于低电阻化，越使其较�。驮娇梢允迪值偷缱杌�。接着，说明IrOx层234B、236B，从电容器230的下方和上方侵入的还原性抑制因素的阻隔性同时使用了其它的阻隔膜(第二层部件214、还原气体阻隔层M0、蚀刻终止膜兼还原性气体阻隔层140J80)，第一电极234的IrOx层234B形成得较�。诙缂�236 的IrOx层236B为了补偿第二插头2 上的低阻隔性而形成得较厚。最后，说明Pt层234C、236A，第一电极234中的Pt层234C作为决定热电体232的择优取向的籽晶层而起作用，因而必须是规定的膜厚。与此相反，由于第二电极236的Pt 层236A的目的是作为与热电体232的取向匹配的取向匹配层而起作用，因而可以形成得比第一电极234中的Pt层234C薄。并且，第一电极234的Ir层234A、IrOx层234B、Pt层234C的厚度比设为例如 Tll T12 T13 = 10 3 15，第二电极 236 的 Ir 层 236C、Ir0x 层 236B、Pt 层 236A 的厚度比设为例如T21 T22 T23 = 7 10 5。在这里，Pt的热传导率入3 = 71.6(ff/m'k),Ir的热传导率λ 1 = 147(ff/m*k), Ir的热传导率λ 1为Pt的热传导率λ 3的大致2倍。IrOx的热传导率λ 2随热度或者氧 /金属比(0/Μ)的不同而变化，但是决不会超过Ir的热传导率λ 。如果将上述的膜厚的关系与热传导率的关系代入到式(1)、(2)而求出G1、G2的大小关系，则可知G1<G2成立。 这样，即使像本实施方式那样将第一、第二电极234、236形成为多层结构，也可以根据热传导率和膜厚的关系来满足Gl < G2。并且，如上所述，在第一电极234与支撑部件210的接合面上具有紧贴层234D情况下，由于第一电极234的热传导性Gl更小，因而就易于满足Gl < G2的关系。此外，电容器230的蚀刻掩膜随着蚀刻的进行会劣化，因而越形成为多层结构，电容器230的侧壁就越会成为如图6那样越往上侧越狭窄而越往下侧越宽的锥形状。但是， 由于相对于水平面的锥角为80度左右，因而如果考虑电容器230的整个高度为纳米级，则第一电极234相对于第二电极236的面积扩大小。所以，根据第一、第二电极234、236的导热性的关系，可以使在第一电极234中的热传递量比在第二电极236中的热传递量小。5.3.电容器结构的变形例
正如以上所述，分别对电容器230的第一、第二电极234、236说明了单层结构和多层结构，但是可以考虑维持电容器230的功能，同时使导热性的关系为Gl < G2的其它的各种组合。首先，可以去除第二电极236的Ir层236C。这是因为，在这种情况下，只要使用例如Ir作为第二插头2 的材料，则同样地可以达到低电阻化的目的。这样一来，由于第二电极236的导热性G2比图6的情况大，因而易于使其满足Gl < G2的关系。并且，在这种情况下，第二电极236的Pt层236A被如图6所示的限定L = λ /4的反射面所代替，但是同样地可以确保多重反射面。其次，可以将图6的第二电极236中的IrOx层236Β的厚度形成为与第一电极234 中的IrOx层234Β相同的厚度以下。这是因为，如上所述，从电容器230的下方和上方侵入的还原性抑制因素的阻隔性同时使用了其它的阻隔膜(第二层部件214、还原性气体阻隔层Μ0、蚀刻终止膜兼还原气体阻隔层140J80)，如果在第二插头2 处的还原气体阻隔性按照例如图5那样地得以提高，则就没有必要使第二电极236中的IrOx层236B的厚度形成得比第一电极234中的IrOx层234B厚。这样一来，第二电极236的导热性G2就变得更大，从而就更易于使Gl < G2的关系成立。接着，可以去除图6的第一电极234中的IrOx层234B。即使去除IrOx层234B，也不妨碍Ir层234A与Pt层234C的结晶连续性，因而在结晶取向上也不会有任何问题。由于去除IrOx层234B，则电容器230就会不具有针对从其下方侵入的还原性抑制因素的阻隔膜。但是，在支撑电容器230的支撑部件210中和在支撑部件210的下面分别存在有第二层部件214和蚀刻终止膜140，如果用具有还原气体阻隔性的膜来形成第二层部件214和蚀刻终止膜140，则电容器230就可以确保对从其下方侵入的还原性抑制因素的阻隔性。在这里，如果去除第一电极234中的IrOx层234B，则第一电极234的导热性Gl就会变大。所以，为了使Gl < G2的关系成立，就可能必须也使第二电极236的导热性G2变大。在这种情况下，可以考虑去除例如第二电极236中的IrOx层236B。如果可以去除IrOx 层236B，则Ir层236C也就不需要了。这是因为Pt层236A代替Ir层236C作为低电阻层而起作用。对从电容器230的上方侵入的还原性抑制因素的阻隔性可以由上述的还原性气体阻隔膜对0、图4所示的阻隔金属228A或者图5的还原性气体阻隔层290来确保。图6的第二电极236在如上述那样仅由Pt层236A形成了时，第一电极234可以采用Pt层234C的单层、Ir层234A和Pt层234C的双层或者如图6那样Ir层234A、IrOx 层234B和Pt层234C的三层。在上述的任意一种情况下，例如只要使第一电极234的Pt 层234C的厚度T13比第二电极236的Pt层236A的厚度T23厚(T13 > T23)，则就可以使 Gl < G2的关系容易成立。如上所述，在本实施方式中，作为形成与第一、第二插头226、2观连接的部分的第一、第二电极234、236的材料(如果是单层，则为该单层电极材料；如果为多层，则为最上层的电极材料)，采用了钼(Pt)或者铱(Ir)。在任何一种情况下，通过使用氮化钛(TiN)或者氮化铝钛(TiAlN)作为第一、第二电极配线层222、224，可以使第一、第二电极配线层222、 224的热传导率比第一、第二电极234、236的热传导率低，进而可以改善热电型红外线检测器200的热分离特性。6.由在电极面上的反射带来的红外线吸收效率的提高
图7是将图3的红外线吸收膜270的配置区域放大后的变形例的截面图。将使用图7来说明在图3和图7的各实施方式中由在电极面上的反射带来的红外线吸收效率的提
尚ο从图7的箭头方向射入的红外线的一部分被红外线吸收膜270吸收而转换为热， 另一部分透过。此时，在图3和图7的各实施方式中，透过的红外线在第二电极(上部电极)236的面上被反射而被返回到红外线吸收膜270的中心侧(图7的Rl)。因而，透过的红外线由于反射再次被赋予被红外线吸收膜270所吸收的机会，因而红外线吸收效率提高。在这里，红外线的反射不仅在第二电极(上部电极)236上发生，而且在第二电极配线层2M上也发生(图7的R1’)。然而，在第二电极(上部)电极236上被反射过来的红外线与在第二电极配线层2M上被反射过来的红外线在红外线吸收膜270的层内成为最大吸收的高度点不同。因此，红外线吸收效率下降。如果不存在第二电极配线层224，则在第二电极(上部)236上被反射过来的红外线吸收最大的高度点就为一定，但第二电极配线层2 是必须的。于是，通过如上述那样将第二电极配线层2 的宽度W22变窄，可以抑制红外线吸收效率的下降。在图7的实施方式中，在与第一电极(下部电极)234被扩大了的第二区域23 相对的位置上也配置有红外线吸收膜270。这样一来，不仅由于红外线吸收膜270的体积增大而使被吸收的热量增多，而且在第一电极(下部电极)234上也可以反射红外线(图7的 R2)，因而在红外线吸收膜270上的吸收热量被进一步增大。此外，与红外线在第一电极(下部电极)234上被反射同时，在第一电极配线层 222(在图7中省略)上也被反射，虽然产生与第二电极同样的问题，但通过如上述那样将第一电极配线层222的宽度W12变窄，可以抑制红外线吸收效率的下降。7.电子设备图8示出了包括本实施方式的热电型检测器或热电型检测装置的电子设备的构成实例。该电子设备包括光学系统400、传感器设备(热电型检测装置)410、图像处理部 420、处理部430、存储部440、操作部450以及显示部460。此外，本实施方式的电子设备不限于图8的构成，可以实施省略其构成要素的一部分(例如光学系统、操作部、显示部等) 或者追加其它的构成要素等各种变形。光学系统400包括例如一个或者多个透镜、驱动这些透镜的驱动部等。进而进行向传感器410的物体像的成像等。并且，如有必要，也进行焦点调整等。传感器设备410通过使上述的本实施方式的热电型检测器200 二维排列而构成， 并设有多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。传感器设备410除了包括被二维排列的检测器之外，还可以包括行选择电路(行驱动器)、经由列线读取从检测器发出的数据的读取电路以及A/D转换部等。通过依次读取从二维排列的各检测器发出的数据，可以进行物体像的摄像处理。图像处理部420根据从传感器设备410发出的数字图像数据(像素数据)，进行图像修正处理等各种图像处理。处理部430进行电子设备的整体控制或者进行电子设备内的各块的控制。该处理部430由例如CPU等来实现。存储部440是存储各种信息的，作为例如处理部430或者图像处理部420的工作区而起作用。操作部450是用于用户操作电子设备的界面，由例如各种按钮或者⑶I (Graphical User hterface (图形用户界面))画面等来实现。显示部460 显示例如由传感器设备410获得的图像或者GUI画面等，可以由液晶显示器或者有机EL显示器等各种显示器来实现。这样，将每单元的热电型检测器用作红外线传感器等传感器，除此之外，再通过将每单元的热电型检测器沿双轴方向例如正交双轴方向二维配置便可以构成传感器设备 410，从而就可以提供热(光)分布图像。使用该传感器设备410便可以构成热像仪、车载用夜视或者监视相机等电子设备。当然，通过将每单元或者多单元的热电型检测器用作传感器也可以构成进行物体的物理信息分析(测量)的分析设备(测量设备)、检测火或者发热的安全设备、设置在工厂等中的FA(Factory Automation(工厂自动化))设备等各种电子设备。图9(A)示出了图8的传感器设备410的构成示例。该传感器设备包括传感器阵列500、行选择电路(行驱动器)510以及读取电路520。并且可以包括A/D转换部530、控制电路550。通过使用该传感器设备，从而便可以实现用于诸如夜视设备等的红外线照相机寸。在传感器阵列500中，例如如图2所示那样沿双轴方向排列(配置)多个传感器单元。并且，可以设有多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。此外，行线和列线中的其中之一的条数可以为一条。例如，在行线为一条时，在图9(A)中，在沿行线的方向 (横向)上排列多个传感器单元。另一方面，在列线为一条时，在沿列线的方向(纵向)上排列多个传感器单元。如图9(B)所示，传感器阵列500的各传感器单元被配置(形成)在对应于各行线与各列线的交叉位置的地方。例如图9(B)的传感器单元被配置在对应于行线WLl与列线 DLl的交叉位置的地方。其它的传感器单元也是同样的。行选择电路510与一条或者多条行线连接。进而进行各行线的选择操作。如果采用例如图9(B)这样的QVGA(320X240像素) 的传感器阵列500(焦点面阵列)为例，则就进行依次选择(扫描)行线Wi)、ffLl、ffL2…… WL239的操作。即，将选择这些行线的信号(字选择信号)输出至传感器阵列500。读出电路520与一条或者多条列线连接。进而进行各列线的读取操作。如果以 QVGA的传感器阵列500为例，则进行读取从列线DLO、DL1、DL2、……DL319发出的检测信号(检测电流、检测电荷)的操作。A/D转换部530进行将在读取电路520中获得的检测电压(测定电压、到达电压) A/D转换为数字数据的处理。然后，输出A/D转换后的数字数据D0UT。具体而言，在A/D转换部530中，与多条列线中的各列线相对应地设置有各A/D转换器。然后，各A/D转换器进行在所对应的列线中通过读取电路520取得的检测电压的A/D转换处理。此外，也可以与多条列线对应地设置一个A/D转换器，使用该一个A/D转换器来将多条列线的检测电压A/ D转换为时分制。控制电路550 (定时生成电路)生成各种控制信号，再将其输出至行选择电路510、 读取电路520、A/D转换部530。生成并输出例如充电或者放电(复位)的控制信号。或者， 生成并输出控制各电路的定时的信号。以上，虽然对几种实施方式进行了说明，但是，在实质上不脱离本发明的新事项和效果的前提下可以进行多种变形，这一点对于本领域的普通技术人员来说，是可以容易理解的。所以，这些变形例应当全部被包括在本发明的范围内。例如，在说明书或者附图中， 至少一次与更加广义或者同义的不同术语一起记载的术语在说明书或者附图中的任何地方都可以替换成该不同的术语。本发明可以广泛地应用于各种热电型检测器(例如热电偶型元件(热电堆)、热电型元件、辐射热测量计等)。不论所要检测的光的波长如何。并且，热电型检测器、热电型检测装置或者具有这些检测器、检测装置的电子设备也可以适用于例如在所供给的热量与流体所吸收的热量均衡的条件下检测流体的流量的流量传感器等。可以设置本发明的热电型检测器或者热电型检测装置来代替设在该流量传感器上的热电偶。可以设置本发明的热电型检测器或者热电型检测装置来代替设在该流量传感器上的热电偶等，可以将光以外的对象作为检测对象。符号说明100基部(固定部)102空穴部104支撑部(支柱)130、140还原气体阻隔层(蚀刻终止膜)200热电型检测器210支撑部件211A 第一面211B 第二面212第一层部件214第二层部件216第三层部件220红外线检测元件(热电型检测元件)222、2M第一、第二电极配线层222A、224A 第一、第二连接部222B、224B第一、第二引出配线部2洸、2沘第一、第二插头228A阻隔金属230电容器232热电体2；34第一电极234A取向控制层234B第一还原气体阻隔层234C籽晶层234D紧贴层236第二电极236A取向匹配层236B第二还原气体阻隔层236C低电阻化层240还原气体阻隔层 250层间绝缘层260钝化膜270光吸收部件(红外线吸收体)280还原气体阻隔层(蚀刻终止膜)290还原气体阻隔层Dl第一方向D2第二方向
权利要求
1.一种热电型检测器，具有 热电型检测元件；支撑部件，所述支撑部件包括第一面和与所述第一面相对的第二面，所述第二面面对空穴部配置，在所述第一面上搭载所述热电型检测元件；以及所述热电型检测元件包括电容器，所述电容器包括搭载在所述支撑部件的上部并包括形成有热电材料的第一区域和从所述第一区域延伸形成的第二区域的第一电极、形成在所述第一电极的第一区域的上部的所述热电材料、以及形成在所述热电材料的上部的第二电极；层间绝缘层，所述层间绝缘层覆盖所述电容器的表面并具有通到所述第一电极的所述第二区域的第一接触孔和通到所述第二电极的第二接触孔； 嵌入所述第一接触孔的第一插头； 嵌入所述第二接触孔的第二插头；形成在所述层间绝缘层和所述支撑部件的上部并与所述第一插头连接的第一电极配线层；以及形成在所述层间绝缘层和所述支撑部件上面并与所述第二插头连接的第二电极配线层，形成所述第二电极配线层的材料的热传导率比形成与所述第二插头连接的部分的所述第二电极的材料的热传导率低。
2.根据权利要求1所述的热电型检测器，其特征在于，形成所述第一电极配线层的材料的热传导率比形成与所述第一插头连接的部分的所述第一电极的材料的热传导率低。
3.根据权利要求1或2所述的热电型检测器，其特征在于，所述第一电极配线层和所述第二电极配线层中的至少之一含有氮化钛或氮化铝钛。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热电型检测器，其特征在于，所述第二电极的热传导性比所述第一电极的热传导性大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热电型检测器，其特征在于，所述热电型检测元件还包括光吸收部件，所述光吸收部件形成在光入射方向上所述第二电极和所述第二电极配线层的上游侧的区域。
6.根据权利要求5所述的热电型检测器，其特征在于，所述光吸收部件形成为在从所述光入射方向看的俯视图中覆盖所述第二电极的整个所述第二电极形成为覆盖所述热电材料与所述第一电极接触的面的相反面的整个面。
7.根据权利要求5或6所述的热电型检测器，其特征在于，所述光吸收部件形成在在俯视图中与所述第一电极的所述第一区域和所述第一电极的所述第二区域的至少一部分分别重叠的位置上。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的热电型检测器，其特征在于，所述第一电极配线层包括与所述第一插头连接的第一连接部和从所述第一连接部引出且宽度比所述第一连接部小的第一引出配线部，所述第二电极配线层包括与所述第二插头连接的第二连接部和从所述第二连接部引出且宽度比所述第二连接部小的第二引出配线部，所述第二引出配线部的宽度比所述第二接触孔的横截面的最大长度小。
9.根据权利要求8所述的热电型检测器，其特征在于，所述第一引出配线部的宽度比所述第一接触孔的横截面的最大长度小。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的热电型检测器，其特征在于，在所述层间绝缘层与所述电容器之间还具有还原气体阻隔膜。
11.一种热电型检测装置，其特征在于，沿双轴方向二维配置权利要求1至10中任一项所述的热电型检测器而成。
12.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求1至10中任一项所述的热电型检测器。
13.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求11所述的热电型检测装置。
全文摘要
本发明提供了热电型检测器、热电型检测装置和电子设备。搭载在面对空穴部而配置的支撑部件上部的热电型检测元件具有电容器以及层间绝缘层，电容器包括在包括第一区域和第二区域的第一电极的第一区域上部形成的热电材料、以及形成在热电材料上部的第二电极；层间绝缘层覆盖电容器的表面并具有通到第一电极的第二区域的第一接触孔以及通到第二电极的第二接触孔。并且，在与嵌入到第一接触孔的第一插头连接的第一电极配线层和与嵌入到第二接触孔的第二插头连接的第二电极配线层中，第二电极配线层的热传导率比第二插头部分的第二电极的热传导率低。
文档编号G01J5/08GK102313602SQ20111017443
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月25日
发明者野田贵史 申请人:精工爱普生株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
