[发明专利]热式光检测器、热式光检测装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及热式光检测器、热式光检测装置及电子设备等。

背景技术

作为热式光检测装置，已知的有热电型或测辐射热计型红外线检测装置。红外线检测装置利用热电材料的自发极化量随接收的红外线光量(温度)而变化这一现象(热电效应或热电子效应)来检测热电体两端是否产生电动势(极化产生的电荷)(热电型)，或根据温度来改变电阻(测辐射热计型)，从而检测红外线。热电型红外线检测装置与测辐射热计型红外线检测装置相比，虽然制造工序复杂，但具有检测灵敏度高的优点。

热式光检测元件的结构通常不具备冷却装置。因此，需要一种将元件容纳于气密包装中等将元件置于减压环境下，并将该元件与基板或外周膜(peripheral films)进行热分离，使接收的光(红外线等)产生的热量尽量不向周围扩散的结构。为了防止热量向基板逸散以抑制热式光检测元件的检测性能降低，例如在基板和热式光检测元件之间设置用于热分离的空腔部的结构是有效的(例如参见专利文献1和专利文献2)。专利文献1中公开了具有热分离用空腔部的热式红外形阵列传感器，专利文献2中公开了具有热分离用空腔部的热电型红外线检测元件。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-205944号公报

专利文献2：日本特开2002-214038号公报

发明内容

热式光检测元件安装在支撑于基板上的薄膜上。在薄膜与基板之间与热式光检测元件相对的区域上形成空腔部。在制造过程中，在基板的空腔部中埋入形成牺牲层，在该牺牲层上形成薄膜，并在薄膜上形成热式光检测元件。

在该制造过程中，只要牺牲层平坦，薄膜也会具有平坦性，但如果在最终工序中用各向同性蚀刻除去牺牲层，则会出现薄膜发生弯曲的问题。

在本发明的几种实施方式中，提供了能够抑制支撑热式检测元件的部件发生弯曲的热式光检测器、热式光检测装置及电子设备。

(1)本发明的一个方面涉及的热式光检测器具有：

热式检测元件；

支撑部件，包括第一面和与上述第一面相对的第二面，上述第一面面向空腔部，上述热式检测元件安装并支撑在上述第二面上；以及

固定部，支撑上述支撑部件，

其中，上述支撑部件具有：

第一层部件，配置在上述第二面侧，并具有朝向第一方向的残留应力；以及

第二层部件，在上述第一面侧层叠到上述第一层部件上，并具有朝向与上述第一方向相反的第二方向的残留应力，

上述第一层部件的热导小于上述第二层部件的热导。

根据本发明的一个方面，由于支撑部件中第一层部件例如产生压缩残留应力，第二层部件产生拉伸残留应力，因此彼此反向的应力作用在相互抵消的方向上，使支撑部件整体的残留应力减少或消除。从而，能够抑制支撑部件的弯曲。而且，由异种部件形成的支撑部件中与热式光检测元件相接触的第一层部件的热导小于第二层部件，从而还能够降低热量从热式检测元件中逸散。

(2)在本发明的一个方面中，上述支撑部件可以还具有第三层部件，上述第三层部件在与上述第二层部件层叠到上述第一层部件的面相反的面处层叠在上述第二层部件上，上述第三层部件具有朝向上述第一方向的残留应力。

这样，仅通过两层部件还不能完全抑制的残留应力可以通过第三层部件进一步抑制，从而能够使支撑部件整体的残留应力进一步减少或消除。

(3)在本发明的一个方面中，上述第一层部件和上述第二层部件中的一个可以由氧化膜形成，另一个可以由氮化膜形成。这样，由于氧化膜和氮化膜的应力方向相反，因此能够减少使支撑部件发生弯曲的应力。

(4)在本发明的一个方面中，上述第一层部件和上述第三层部件可以由相同材料构成。所作用的氮化膜的强残留应力被两层氧化膜的反向残留应力抵消，从而能够减少使支撑部件发生弯曲的应力。

(5)在本发明的一个方面中，上述热式检测元件可以包括电容器，上述电容器在第一电极和第二电极之间含有热电体，并且上述电容器的极化量随温度而变化。即定义了本发明的一个方面适用于热电型光检测器。

(6)在本发明的一个方面中，上述第一层部件和上述第二层部件中的一个可以具有还原气体阻隔性。

在热电型光检测器中，电容器的热电体受还原气体影响发生氧化缺损时，其特性会劣化。由于构成支撑部件的第一层部件和第二层部件中的一个具有还原气体阻隔性，因此能够使用配置在支撑部件内的还原气体阻隔层对来自支撑部件侧的还原性阻碍因素进行阻隔。