(57)【要約】【課題】  ＭＥＭＳ構造を採用しても下方からの赤外線の入射を防止でき、感度の向上を図ることができる赤外線センサを提供すること。【解決手段】  空洞部２ａを内側に有した枠状のフレーム部２と、フレーム部上から空洞部上にわたって形成された絶縁性支持膜３と、空洞部直上の絶縁性支持膜上に設けられ第１の感熱素子４Ａと、感熱素子の上に形成された第１の絶縁性保護膜５Ａと、感熱素子と絶縁性支持膜との間に形成された第１の下部赤外線反射膜１６Ａとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部を内側に有した枠状のフレーム部と、
前記フレーム部上から前記空洞部上にわたって形成された絶縁性支持膜と、
前記空洞部直上の前記絶縁性支持膜上に設けられた感熱素子と、
前記感熱素子の上に形成された絶縁性保護膜と、
前記感熱素子と前記絶縁性支持膜との間に形成された下部赤外線反射膜とを備えていることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の赤外線センサにおいて、
前記下部赤外線反射膜が、導電性の膜であり、
前記下部赤外線反射膜と前記感熱素子との間に形成された下部絶縁層を備えていることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の赤外線センサにおいて、
前記感熱素子として互いに離間した第１の感熱素子及び第２の感熱素子と、
前記第１の感熱素子の上に形成された第１の絶縁性保護膜と、
前記第２の感熱素子の上に形成された第２の絶縁性保護膜と、
前記第２の感熱素子の直上に設けられた赤外線遮蔽部とを備え、
前記下部赤外線反射膜として、前記第１の感熱素子の直下に第１の下部赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の赤外線センサにおいて、
前記下部赤外線反射膜として、前記第２の感熱素子の直下に第２の下部赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の赤外線センサにおいて、
前記第１の絶縁性保護膜と前記第２の絶縁性保護膜との間に中間赤外線遮蔽壁を備えていることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の赤外線センサにおいて、
前記第１の下部赤外線反射膜と前記赤外線遮蔽部とが、前記中間赤外線遮蔽壁を介して接続されていることを特徴とする赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物からの赤外線を検知して該測定対象物の温度等を測定する赤外線センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物から輻射により放射される赤外線を非接触で検知して測定対象物の温度を測定する温度センサとして、赤外線センサが使用されている。
例えば、特許文献１には、絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルムの一方の面に互いに離間させて設けられた第１の感熱素子及び第２の感熱素子と、絶縁性フィルムの一方の面に形成され第１の感熱素子に接続された導電性の第１の配線膜及び第２の感熱素子に接続された導電性の第２の配線膜と、第２の感熱素子に対向して絶縁性フィルムの他方の面に設けられた赤外線反射膜とを備えた赤外線センサが提案されている。
【０００３】
また、赤外線センサの熱容量を低減して応答性を向上させるために、例えば特許文献２及び３には、いわゆるＭＥＭＳ構造を採用した赤外線センサが記載されている。このＭＥＭＳ構造を採用した赤外線センサでは、枠状のフレーム部の内側に形成された薄膜上に複数のセンサ部を設けた構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０２７９１号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１９３３４号公報
【特許文献３】特開平１１−１４４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記ＭＥＭＳ構造を採用した赤外線センサでは、薄膜上にセンサ部を形成しているため、下面側からの赤外線が薄膜を透過してセンサ部に入射してノイズ成分となるため、Ｓ／Ｎ比が低下してしまい高精度な測定が困難であるという問題があった。また、上方からの赤外線の一部が薄膜状のセンサ部を透過してしまうことから、受光効率が低くなってしまうという不都合もあった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ＭＥＭＳ構造を採用しても下方からの赤外線の入射を防止でき、感度の向上を図ることができる赤外線センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る赤外線センサは、空洞部を内側に有した枠状のフレーム部と、前記フレーム部上から前記空洞部上にわたって形成された絶縁性支持膜と、前記空洞部直上の前記絶縁性支持膜上に設けられた感熱素子と、前記感熱素子の上に形成された絶縁性保護膜と、前記感熱素子と前記絶縁性支持膜との間に形成された下部赤外線反射膜とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この赤外線センサでは、感熱素子と絶縁性支持膜との間に形成された下部赤外線反射膜を備えているので、下部赤外線反射膜により、下方から感熱素子に入光する赤外線を遮光することができ、ノイズ成分を抑制してより高精度な測定が可能になる。また、下部赤外線反射膜が感熱素子を透過した赤外線を再び上方に反射して感熱素子へ戻すことで、高い受光効率を得ることができる。
【０００９】
第２の発明に係る赤外線センサは、第１の発明において、前記下部赤外線反射膜が、導電性の膜であり、前記下部赤外線反射膜と前記感熱素子との間に形成された下部絶縁層を備えていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、導電性の下部赤外線反射膜と感熱素子との間に形成された下部絶縁層を備えているので、感熱素子が下方に電極を配している場合等でも、金属等の導電性の下部赤外線反射膜を採用しても間に下部絶縁層が介在していることで下部赤外線反射膜と感熱素子との導通を防ぐことができる。
【００１０】
第３の発明に係る赤外線センサは、第１又は第２の発明において、前記感熱素子として互いに離間した第１の感熱素子及び第２の感熱素子と、前記第１の感熱素子の上に形成された第１の絶縁性保護膜と、前記第２の感熱素子の上に形成された第２の絶縁性保護膜と、前記第２の感熱素子の直上に設けられた赤外線遮蔽部とを備え、前記下部赤外線反射膜として、前記第１の感熱素子の直下に第１の下部赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、下部赤外線反射膜として、第１の感熱素子の直下に第１の下部赤外線反射膜が形成されているので、第１の下部赤外線反射膜が第１の感熱素子を透過した赤外線を再び上方に反射して第１の感熱素子へ戻すことで、高い受光効率を得ることができる。また、第１の下部赤外線反射膜により、下方から第１の感熱素子に入光する赤外線を遮光することができ、ノイズ成分を抑制してより高精度な測定が可能になる。
【００１１】
第４の発明に係る赤外線センサは、第３の発明において、前記下部赤外線反射膜として、前記第２の感熱素子の直下に第２の下部赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、下部赤外線反射膜として、第２の感熱素子の直下に第２の下部赤外線反射膜が形成されているので、第２の下部赤外線反射膜により、下方から第２の感熱素子に入光する赤外線を遮光することができ、ノイズ成分を抑制してより高精度な測定が可能になる。
また、第１の感熱素子及び第２の感熱素子の両方の直下に下部赤外線反射膜が形成されているので、第１の感熱素子と第２の感熱素子との応力バランスも良くなる。
【００１２】
第５の発明に係る赤外線センサは、第３又は第４の発明において、前記第１の絶縁性保護膜と前記第２の絶縁性保護膜との間に中間赤外線遮蔽壁を備えていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、第１の絶縁性保護膜と第２の絶縁性保護膜との間に中間赤外線遮蔽壁を備えているので、中間赤外線遮蔽壁が第１の感熱素子側と第２の感熱素子側との間の隔壁とし機能し、赤外線を第１の感熱素子側と第２の感熱素子側とで明確に分離することができる。
【００１３】
第６の発明に係る赤外線センサは、第５の発明において、前記第１の下部赤外線反射膜と前記赤外線遮蔽部とが、前記中間赤外線遮蔽壁を介して接続されていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサでは、第１の下部赤外線反射膜と赤外線遮蔽部とが、中間赤外線遮蔽壁を介して接続されているので、第１の下部赤外線反射膜と赤外線遮蔽部とが中間赤外線遮蔽壁を介して熱結合することで熱伝導が素早く行われるようになる。したがって、受光側と補償側との間で相互に環境温度の変化を効率的に伝えることができ、受光側と補償側との熱バランスの収束が早くなり、熱応答性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る赤外線センサによれば、感熱素子と絶縁性支持膜との間に形成された下部赤外線反射膜を備えているので、下部赤外線反射膜により、下方からの赤外線を遮光してノイズ成分を抑制し、高精度な測定が可能になる。また、下部赤外線反射膜が感熱素子を透過した赤外線を再び上方に反射して感熱素子へ戻すことで、高い受光効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る赤外線センサの第１実施形態を示す断面図（図３のＡ−Ａ線断面図）である。
【図２】第１実施形態において、赤外線センサをステム部材上に実装した状態を示す概略的な断面図である。
【図３】第１実施形態において、赤外線センサを示す平面図である。
【図４】本発明に係る赤外線センサの第２実施形態を示す断面図（図５のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図５】第２実施形態において、赤外線センサを示す平面図である。
【図６】本発明に係る赤外線センサの第３実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る赤外線センサの第４実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明に係る赤外線センサの第５実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明に係る赤外線センサの第６実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る赤外線センサの第７実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る赤外線センサの第８実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る赤外線センサの第１実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面の一部では、各部を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。
【００１７】
本実施形態の赤外線センサ１は、図１から図３に示すように、空洞部２ａを内側に有した枠状のフレーム部２と、フレーム部２上から空洞部２ａ上にわたって形成された絶縁性支持膜３と、空洞部２ａ直上の絶縁性支持膜３上に設けられ互いに離間した第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂと、第１の感熱素子４Ａと絶縁性支持膜３との間に形成された第１の下部赤外線反射膜１６Ａとを備えている。
また、本実施形態の赤外線センサ１は、第１の感熱素子４Ａの上に形成された第１の絶縁性保護膜５Ａと、第２の感熱素子４Ｂの上に形成された第２の絶縁性保護膜５Ｂと、第２の感熱素子４Ｂの直上に設けられた赤外線遮蔽部６とを備えている。
【００１８】
また、本実施形態の赤外線センサ１は、第１の絶縁性保護膜５Ａ上に形成され第１の感熱素子４Ａの直上に設けられた赤外線吸収膜７を備えている。
【００１９】
上記フレーム部２は、例えば単結晶シリコンで形成されており、単結晶シリコン基板上に絶縁性支持膜３を成膜した後、エッチング等により絶縁性支持膜３を残して単結晶シリコン基板に空洞部２ａを形成したものである。
上記絶縁性支持膜３は、例えばＳｉ−Ｏ／Ｓｉ−Ｎ／Ｓｉ−Ｏ等の絶縁性の複数層で構成されたダイヤフラム部である。
【００２０】
すなわち、本実施形態の赤外線センサ１は、フレーム部２及び絶縁性支持膜３上に第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂを設けた、いわゆるＭＥＭＳ構造を有したものである。
本実施形態の赤外線センサ１は、図２に示すように、例えば上部に複数のピン部材Ｐが突出したステム部材８の上に半田材等で接着されて使用される。
【００２１】
上記第１の下部赤外線反射膜１６Ａは、絶縁性支持膜３上であって第１の感熱素子４Ａの直下に略四角形状に形成されている。この第１の下部赤外線反射膜１６Ａは、感熱膜１１よりも高い赤外線反射率を有する材料で形成され、例えば金薄膜等で形成されている。なお、金薄膜の他に、例えば鏡面のアルミニウム蒸着膜やアルミニウム箔等で形成しても構わない。この第１の下部赤外線反射膜１６Ａは、第１の感熱素子４Ａよりも大きなサイズで形成されている。
【００２２】
上記第１の感熱素子４Ａは、受光側（検知側）のセンサ部であり、上記第２の感熱素子４Ｂは、補償用のセンサ部である。
第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂは、サーミスタ材料で形成された感熱膜１１と、感熱膜１１の上及び下の少なくとも一方に互いに対向して形成された一対の対向電極１２とを備えている。
第１の感熱素子４Ａの感熱膜１１は、第１の下部赤外線反射膜１６Ａ上に形成され、第２の感熱素子４Ｂの感熱膜１１は、絶縁性支持膜３上に直接形成されている。
本実施形態の一対の対向電極１２は、感熱膜１１の上に互いに対向して櫛型状にパターン形成された櫛型電極であり、複数の櫛部１２ａを有している。
【００２３】
また、絶縁性支持膜３上には、一対の対向電極１２に接続された複数のパターン配線１３が形成されている。上記パターン配線１３の端部には、ステム部材８上の配線又はピン部材Ｐとワイヤーボンディング等で接続されるパッド部１３ａが形成されている。
なお、各パターン配線１３は、感熱膜１１からパッド部１３ａまでの距離を等価に設定している。
また、第１の感熱素子４Ａの一対の対向電極１２のうち一方と第２の感熱素子４Ｂの一対の対向電極１２のうち一方とは、パターン配線１３で接続されている。
【００２４】
上記感熱膜１１は、例えばスピネル組成物や窒化物組成物等のサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部である。例えば、感熱膜１１は、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎのサーミスタ材料で矩形状に形成されている。すなわち、本実施形態の感熱膜１１は、一般式：ＴｉｘＡｌｙＮｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相である。
【００２５】
上記対向電極１２及びパターン配線１３は、Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／Ｔｉ，Ｐｔ／Ｔｉ等の複数の金属層でパターン形成されている。
上記第１の絶縁性保護膜５Ａ及び第２の絶縁性保護膜５Ｂは、例えばＳｉ−Ｏ（ＳｉＯ２等）等の絶縁層で形成されている。
【００２６】
上記赤外線遮蔽部６は、第２の絶縁性保護膜５Ｂ上であって第２の感熱素子４Ｂの直上に略四角形状に形成された赤外線反射膜である。この赤外線遮蔽部６は、第２の絶縁性保護膜５Ｂよりも高い赤外線反射率を有する材料で形成され、例えば金薄膜等で形成されている。なお、金薄膜の他に、例えば鏡面のアルミニウム蒸着膜やアルミニウム箔等で形成しても構わない。この赤外線遮蔽部６は、第２の感熱素子４Ｂよりも大きなサイズでこれを覆うように形成されている。
【００２７】
上記赤外線吸収膜７は、第１の感熱素子４Ａの直上であって第１の絶縁性保護膜５Ａよりも赤外線吸収性が高い材料で形成されている。赤外線吸収膜７は、例えば、カーボンブラック等の赤外線吸収材料を含む膜，赤外線吸収性ガラス膜（二酸化珪素を７１％含有するホウケイ酸ガラス膜など），アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）膜，金黒膜，多孔質金属膜等で形成されているもの等が採用可能である。
【００２８】
なお、感熱膜１１は例えば厚さ２００ｎｍに設定され、絶縁性支持膜３は例えば厚さ１０００ｎｍに設定されている。また、赤外線遮蔽部６及び赤外線吸収膜７は例えば厚さ１００ｎｍに設定され、第１の絶縁性保護膜５Ａ及び第２の絶縁性保護膜５Ｂは例えば厚さ５００ｎｍに設定されている。
【００２９】
本実施形態の赤外線センサ１の製造方法は、例えばまず結晶面方位（１００）のシリコン基板上にプラズマＣＶＤ法等により絶縁性支持膜３を成膜し、次に絶縁性支持膜３上に第１の下部赤外線反射膜１６ＡをスパッタやＰＶＤ等で成膜すると共にエッチング等によってパターン形成し、さらに第１の下部赤外線反射膜１６Ａ及び絶縁性支持膜３上に感熱膜１１及び対向電極１２をスパッタやＰＶＤ等で成膜すると共にエッチング等によってパターン形成し、第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂを構成する。
【００３０】
次に、第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂを覆うように絶縁性支持膜３上に第１の絶縁性保護膜５Ａ及び第２の絶縁性保護膜５Ｂを塗布法，スパッタやＣＶＤ等で成膜し、さらに第１の絶縁性保護膜５Ａ及び第２の絶縁性保護膜５Ｂ上に赤外線遮蔽部６及び赤外線吸収膜７をスパッタ等でパターン形成する。
次に、シリコン基板の裏面側を、マスクを用いてＲＩＥ等で窓あけのエッチングすることで絶縁性支持膜３を残して空洞部２ａを有したフレーム部２を形成し、ＭＥＭＳ構造の赤外線センサ１が作製される。
【００３１】
このように本実施形態の赤外線センサ１では、第１の感熱素子４Ａと絶縁性支持膜３との間に形成された第１の下部赤外線反射膜１６Ａを備えているので、第１の下部赤外線反射膜１６Ａにより、下方から第１の感熱素子４Ａに入光する赤外線を遮光することができ、ノイズ成分を抑制してより高精度な測定が可能になる。また、第１の下部赤外線反射膜１６Ａが第１の感熱素子４Ａを透過した赤外線を再び上方に反射して第１の感熱素子４Ａへ戻すことで、高い受光効率を得ることができる。
【００３２】
次に、本発明に係る温度センサの第２から第８実施形態について、図４から図１１を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３３】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１の下部赤外線反射膜１６Ａ上に直接、第１の感熱素子４Ａが設けられているのに対し、第２実施形態の赤外線センサ２１では、図４及び図５に示すように、第１の下部赤外線反射膜１６Ａと第１の感熱素子２４Ａとの間に形成された第１の下部絶縁層２７Ａを備えている点である。
【００３４】
また、第１実施形態では、第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂが、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ等のサーミスタ材料で形成された感熱膜１１と櫛型の一対の対向電極１２とで構成されているのに対し、第２実施形態の赤外線センサ２１では、図４及び図５に示すように、第１の感熱素子２４Ａ及び第２の感熱素子２４Ｂが、誘電体材料で形成された感熱膜２５と感熱膜２５の上下に形成された一対の対向電極２２とで構成されている点でも異なっている。
【００３５】
さらに、第１実施形態では、第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとが分離しているのに対し、第２実施形態の赤外線センサ２１では、第１の絶縁性保護膜２５Ａと第２の絶縁性保護膜２５Ｂとが連続する一層の保護膜であり、互いに絶縁性支持膜３の中間部（第１の感熱素子２４Ａと第２の感熱素子２４Ｂとの間）で接続された状態で成膜されている点でも異なっている。
【００３６】
第２実施形態では、感熱膜２５が、誘電率の温度依存性があるＢＴ，ＢＳＴ，ＳＢＴ，ＰＺＴ，ＰＬＺＴ等の誘電体材料で矩形状に形成されている。
また、一対の対向電極１２は、静電容量を稼ぐために誘電体材料の感熱膜２５の上下に矩形状に形成され感熱膜２５を挟むように設けられている。
第１の下部絶縁層２７Ａは、例えばＳｉ−Ｏ系材料等の絶縁性材料で形成されている。
【００３７】
このように第２実施形態の赤外線センサ２１では、導電性の第１の下部赤外線反射膜１６Ａと第１の感熱素子２４Ａとの間に形成された第１の下部絶縁層２７Ａを備えているので、金属等の導電性の第１の下部赤外線反射膜１６Ａを採用しても間に第１の下部絶縁層２７Ａが介在していることで第１の下部赤外線反射膜１６Ａと第１の感熱素子２４Ａとの導通を防ぐことができる。
【００３８】
次に、第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１の感熱素子４Ａの直下に第１の下部赤外線反射膜１６Ａが形成されているのに対し、第３実施形態の赤外線センサ３１では、図６に示すように、第２の感熱素子４Ｂの直下にも第２の下部赤外線反射膜３６Ｂが形成されている点である。
なお、第３実施形態では、第１の下部赤外線反射膜３６Ａと第２の下部赤外線反射膜３６Ｂとが連続する一層の膜であり、互いに絶縁性支持膜３の中間部（第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとの間）で接続された状態で成膜されている。
【００３９】
このように第３実施形態の赤外線センサ３１では、第２の感熱素子４Ｂの直下に第２の下部赤外線反射膜３６Ｂが形成されているので、第２の下部赤外線反射膜３６Ｂにより、下方から第２の感熱素子４Ｂに入光する赤外線を遮光することができ、ノイズ成分を抑制してより高精度な測定が可能になる。
また、第１の下部赤外線反射膜３６Ａと第２の下部赤外線反射膜３６Ｂとが連続しているので、赤外線反射膜を通じて、受光側と補償側との間で相互に環境温度の変化を効率的に伝えることができ、受光側と補償側との熱バランスの収束が早くなり、熱応答性が向上する。
【００４０】
次に、第４実施形態と第３実施形態との異なる点は、第３実施形態では、第１の下部赤外線反射膜３６Ａ上に直接、第１の感熱素子４Ａが設けられていると共に第２の下部赤外線反射膜３６Ｂ上に直接、第２の感熱素子４Ｂが設けられているのに対し、第４実施形態の赤外線センサ４１では、図７に示すように、第１の下部赤外線反射膜３６Ａと第１の感熱素子４Ａとの間に形成された第１の下部絶縁層４７Ａを備えていると共に第２の下部赤外線反射膜３６Ｂと第２の感熱素子４Ｂとの間に形成された第２の下部絶縁層４７Ｂを備えている点である。
【００４１】
なお、第４実施形態では、第１の下部赤外線反射膜３６Ａと第２の下部赤外線反射膜３６Ｂとが連続する一層の膜であり、互いに絶縁性支持膜３の中間部（第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとの間）で接続された状態で成膜されている。また、同様に、第１の下部絶縁層２７Ａと第２の下部絶縁層２７Ｂとは連続する一層の膜であり、互いに絶縁性支持膜３の中間部（第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとの間）で接続された状態で成膜されている。
【００４２】
このように第４実施形態の赤外線センサ４１では、導電性の第２の下部赤外線反射膜３６Ｂと第２の感熱素子４Ｂとの間にも第２の下部絶縁層２７Ｂを備えているので、金属等の導電性の第２の下部赤外線反射膜３６Ｂを採用しても間に第２の下部絶縁層２７Ｂが介在していることで第２の下部赤外線反射膜３６Ｂと第２の感熱素子４Ｂとの導通を防ぐことができる。
【００４３】
次に、第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとの間に単に隙間が形成されているのに対し、第５実施形態の赤外線センサ５１では、図８に示すように、第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとの間に中間赤外線遮蔽壁５８を備えている点である。
また、第５実施形態では、第１の下部赤外線反射膜５６Ａが第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとの間まで延在して形成され、中間赤外線遮蔽壁５８の下端と接続されている点である。
【００４４】
また、中間赤外線遮蔽壁５８の上端は、赤外線遮蔽部６に接続されている。
中間赤外線遮蔽壁５８は、第２の絶縁性保護膜５Ｂの第１の絶縁性保護膜５Ａ側の端面に形成されており、第１の絶縁性保護膜５Ａの第２の絶縁性保護膜５Ｂ側の端面との間に隙間が設けられている。
なお、熱伝導性や工程の簡略化等を考慮すると、第１の下部赤外線反射膜５６Ａと中間赤外線遮蔽壁５８と赤外線遮蔽部６とが、同じ材料で形成されていることが好ましい。
【００４５】
このように第５実施形態の赤外線センサ５１では、第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとの間に中間赤外線遮蔽壁５８を備えているので、中間赤外線遮蔽壁５８が第１の感熱素子４Ａ側と第２の感熱素子４Ｂ側との間の隔壁とし機能し、赤外線を第１の感熱素子４Ａ側と第２の感熱素子４Ｂ側とで明確に分離することができる。
さらに、第１の下部赤外線反射膜５６Ａと赤外線遮蔽部６とが、中間赤外線遮蔽壁５８を介して接続されているので、第１の下部赤外線反射膜５６Ａと赤外線遮蔽部６とが中間赤外線遮蔽壁５８を介して熱結合して熱バランスの収束が速くなる。
【００４６】
次に、第６実施形態と第５実施形態との異なる点は、第５実施形態では、中間赤外線遮蔽壁５８と第１の絶縁性保護膜５Ａの端面との間に隙間が設けられているのに対し、第６実施形態の赤外線センサ６１では、図９に示すように、中間赤外線遮蔽壁５８が互いに対向する第１の絶縁性保護膜５Ａの端面と第２の絶縁性保護膜５Ｂの端面との間を埋めて形成されている点である。
【００４７】
このように第６実施形態の赤外線センサ６１では、第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとが中間赤外線遮蔽壁５８を介して繋がっていることにより、第１の感熱素子４Ａ側と第２の感熱素子４Ｂ側とで熱伝導がより素早く行われて熱バランスの収束がさらに早くなり、熱応答性がより向上する。
【００４８】
次に、第７実施形態と第５実施形態との異なる点は、第５実施形態では、中間赤外線遮蔽壁５８の下端が第１の下部赤外線反射膜５６Ａに接続されているのに対し、第７実施形態の赤外線センサ７１では、図１０に示すように、中間赤外線遮蔽壁５８の下端が、第１の下部赤外線反射膜５６Ａにまで届いておらず、第１の下部赤外線反射膜５６Ａに接続されていない点である。
このように第７実施形態の赤外線センサ７１では、中間赤外線遮蔽壁５８と第１の下部赤外線反射膜５６Ａとの間に僅かな隙間があるが、中間赤外線遮蔽壁５８により左右の赤外線遮蔽効果が十分得られる。
【００４９】
次に、第８実施形態と第５実施形態との異なる点は、第５実施形態では、中間赤外線遮蔽壁５８の下端が第１の下部赤外線反射膜５６Ａだけに接続されているのに対し、第８実施形態の赤外線センサ８１では、図１１に示すように、中間赤外線遮蔽壁５８の下端が第１の下部赤外線反射膜３６Ａ及び第２の下部赤外線反射膜３６Ｂに接続されている点である。
【００５０】
すなわち、第８実施形態では、第１の下部赤外線反射膜３６Ａと第２の下部赤外線反射膜３６Ｂとが連続する一層の膜であり、中間赤外線遮蔽壁５８の下端が第１の絶縁性保護膜５Ａと第２の絶縁性保護膜５Ｂとの間で第１の下部赤外線反射膜３６Ａと第２の下部赤外線反射膜３６Ｂとに接続されている。
このように第８実施形態の赤外線センサ８１では、第１の下部赤外線反射膜３６Ａが第２の下部赤外線反射膜３６Ｂに繋がっていると共に、中間赤外線遮蔽壁５８を介して赤外線遮蔽部６にも繋がっていることで、熱バランスの収束がさらに早くなる。
【００５１】
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、感熱膜を有した第１の感熱素子及び第２の感熱素子を採用しているが、感熱素子として、チップサーミスタ等のサーミスタや焦電素子等を採用しても構わない。
【００５２】
また、上記第２実施形態のみに感熱膜の上下に一対の対向電極を有する誘電体を採用したが、その他の上記実施形態でも、必要に応じて感熱素子と下部赤外線反射膜との間に絶縁層を設けることで、下部に電極を持つ感熱素子も採用可能である。
さらに、感熱素子に櫛型電極を採用している上記実施形態では、感熱膜の上方に櫛型電極を設けているが、必要に応じて感熱素子と下部赤外線反射膜との間に絶縁層を設けることで、感熱膜の下方の櫛型電極を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１、２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１…赤外線センサ、２…フレーム部、２ａ…空洞部、３…絶縁性支持膜、４Ａ…第１の感熱素子、４Ｂ…第２の感熱素子、５Ａ，２５Ａ…第１の絶縁性保護膜、５Ｂ，２５Ｂ…第２の絶縁性保護膜、６…赤外線遮蔽部、１６Ａ，３６Ａ，５６Ａ…第１の下部赤外線反射膜、２７Ａ，４７Ａ…第１の下部絶縁層、２７Ｂ，４７Ｂ…第２の下部絶縁層、３６Ｂ…第２の下部赤外線反射膜、５８，６８，７８…中間赤外線遮蔽壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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