(57)【要約】【課題】電気的絶縁における信頼性を確保しつつ、高速応答が可能な赤外線撮像素子を提供する。【解決手段】この発明に係る赤外線撮像素子の製造方法は、ＳＯＩ基板に配置された複数の画素と、画素からの電気信号を読み出す回路とをＳＯＩ基板に有する熱型の赤外線撮像素子の製造方法であって、画素にシリコンダイオードによって温度を検出する検出部を形成する工程を有し、検出部を形成する工程において、ＳＯＩ基板のＳＯＩ層にシリコンダイオードを形成し、さらにシリコンダイオードを構成するシリコンの表面を熱酸化して熱酸化によって生成された熱酸化膜とＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜層とによってシリコンダイオードを被覆する工程を備えりことを特徴とするとする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素と、前記画素からの電気信号を読み出す回路とを前記ＳＯＩ基板の主面に有する熱型の赤外線撮像素子の製造方法であって、
前記画素中にシリコンダイオードによって温度を検出する検出部を形成する工程を含み、
前記検出部を形成する工程において、前記ＳＯＩ基板のＳＯＩ層にシリコンダイオードを形成し、さらに前記シリコンダイオードを構成するシリコンの表面を熱酸化して熱酸化膜を生成し、この熱酸化膜と前記ＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜層とによって前記シリコンダイオードを被覆する工程を備えたことを特徴とする赤外線撮像素子の製造方法。
【請求項２】
検出部を形成する工程として、ＳＯＩ層に不純物をドープしてシリコンダイオードのＰＮ接合を複数形成し、さらにシリコンダイオードとなるべき領域以外のＳＯＩ層を熱酸化し、つぎにこの熱酸化によって生じた熱酸化膜をエッチング除去して複数のシリコンダイオードに分離し、その後、前記シリコンダイオードの表面を熱酸化して前記シリコンダイオードを被覆することを特徴とする請求項１に記載の赤外線撮像素子の製造方法。
【請求項３】
検出部を形成する工程として、ＳＯＩ層に不純物をドープしてシリコンダイオードのＰＮ接合を複数形成し、さらにシリコンダイオードとなるべき領域以外のＳＯＩ層をドライエッチングにより除去して複数のシリコンダイオードに分離し、その後、前記シリコンダイオードの表面を熱酸化して前記シリコンダイオードを被覆することを特徴とする請求項１に記載の赤外線撮像素子の製造方法。
【請求項４】
複数の画素と、前記画素からの電気信号を読み出す回路とを前記ＳＯＩ基板の主面に有する熱型の赤外線撮像素子であって、
前記画素はシリコンダイオードによって温度を検出する検出部と、前記検出部を前記半導体基板より離して保持する支持体とを備え、
前記シリコンダイオードは、その周囲を前記ＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜層と前記シリコンダイオードを構成するシリコンの表面を熱酸化して生成された熱酸化膜とによって被覆されたことされたことを特徴とする赤外線撮像素子。
【請求項５】
検出部に直列接続された複数のシリコンダイオードを備え、前記複数のシリコンダイオードは隣接しかつＰＮ分離によって電気的に分離されて配置され、さらに、前記ＰＮ分離に跨って凹部が形成され、この凹部の表面に設けられた金属膜によって前記複数のシリコンダイオードが直列接続されていることを特徴とする請求項４に記載の赤外線検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遠赤外域に感度を有する非冷却型の赤外線撮像素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の非冷却型の（あるいは「熱型」と呼ばれる）赤外線撮像素子は、冷凍機が不要であることから小型化が可能であり、近年、民生への応用を睨んだ低価格化が進んでいる。このような背景から汎用ＬＳＩと製造工程を共有化できるシリコンＰＮダイオードを温度検出部に用いた非冷却型の赤外線撮像素子の研究開発が活発に行われてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の非冷却型の赤外線撮像素子は、汎用ＬＳＩの製造工程で造ることができる信号読出し回路部の製造工程に温度検出部の製造工程を足し合わせて、同一製造プロセス内で製造されていた。また、信号読出し回路部の電気的絶縁を確保するために、金属配線間にシリコン酸化膜を堆積するが、同時に、温度検出部にも同様に堆積され相当量のシリコン酸化膜が堆積されることとなっていた。更には、微細なＬＳＩ構造を造りこむためにはシリコン酸化膜の平坦化も必要となるので、電気的絶縁を確保するに必要な厚み以上にシリコン酸化膜が温度検出部にも堆積されてしまう結果となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００９９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の技術においては、信号読出し部と同一プロセスで製造される温度検出部にも同様に相当量のシリコン酸化膜が堆積されるため、温度検出部の熱容量が必要以上に増加していた。そのため熱時定数が増加し、高速移動する被写体を撮像する場合には残像現象が生じないようにする必要があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電気的絶縁における信頼性を確保しつつ、高速応答が可能な赤外線撮像素子を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る赤外線撮像素子の製造方法は、複数の画素と、画素からの電気信号を読み出す回路とをＳＯＩ基板の主面に有する熱型の赤外線撮像素子の製造方法であって、画素にシリコンダイオードによって温度を検出する検出部を形成する工程を含み、検出部を形成する工程において、ＳＯＩ基板のＳＯＩ層にシリコンダイオードを形成し、さらにシリコンダイオードを構成するシリコンの表面を熱酸化して生成される熱酸化膜とＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜層とによってシリコンダイオードを被覆する工程を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明は、複数の画素と、画素からの電気信号を読み出す回路とをＳＯＩ基板の主面に有する熱型の赤外線撮像素子であって、画素はシリコンダイオードによって温度を検出する検出部と、検出部を前記半導体基板より離して保持する支持体とを備え、シリコンダイオードは、その周囲をＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜層とシリコンダイオードを構成するシリコンの表面を熱酸化して生成された熱酸化膜とによって被覆されたことを特徴とする赤外線撮像素子でもある。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る赤外線撮像素子は、シリコンダイオードを保護する保護膜としてシリコンダイオード自身のシリコンを酸化することによって得られる熱酸化膜を使用するものである。そのため、薄くても緻密で良質な絶縁膜としての熱酸化膜を利用することができるので、シリコンダイオードを保護するための保護膜を薄くでき、温度検出部の熱容量を小さくできる。また、熱酸化膜を利用するので電気的絶縁における信頼性を確保しつつ、高速応答が可能な赤外線撮像素子を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１における赤外線撮像素子の構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１における赤外線撮像素子の赤外線検出器の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１における赤外線撮像素子の赤外線検出器の断面図である。
【図４】本発明の実施形態１における温度検出部の断面図である。
【図５】本発明の実施形態１における温度検出部の製造工程中の断面図である。
【図６】本発明の実施形態１における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図７】本発明の実施形態１における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図８】本発明の実施形態１における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図９】本発明の実施形態１における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１０】本発明の実施形態１における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１１】本発明の実施形態２における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１２】本発明の実施形態２における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１３】本発明の実施形態２における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１４】本発明の実施形態２における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１５】本発明の実施形態２における温度検出部の製造工程中の断面図である
【図１６】本発明の実施形態２における赤外線検出器の製造工程中の断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における赤外線撮像素子の構成の概略を示す斜視図である。図２は、図１中の符号１００で示した赤外線検出器を拡大した平面図であって、赤外線吸収部１０１（図２中の破線）を透視し、支持体１０２と温度検出部１０３とを模式的に示した平面図である。図３は、図２中に示すＡ−Ａ断面を矢印方向に見た断面図で、赤外線検出器１００の断面を示した模式図である。図４は、図３に示した温度検出部１０３の拡大図である。図５〜図１０は、図３中に示す断面について赤外線撮像素子の製造工程の順をおって見た模式図である。
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。
【００１３】
まず、赤外線撮像素子３０３の全体構成について説明する。
図１において、赤外線撮像素子３０３は、信号処理回路３０２、所定のピッチで行および列方向に配列位置された複数の赤外線検出器１００の群からなる検出器アレイ３０１、を含む構成である。また、赤外線検出器１００から出力される出力信号は、信号処理回路３０２により読み出されて素子外部へ出力される。
【００１４】
つぎに、赤外線検出器１００について図２、図３を参照しつつ説明する。
本実施形態の赤外線撮像素子は、シリコン半導体基板であるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板３００の埋め込み酸化膜層３０５の上に作製されたＰＮ接合ダイオード１０５を温度検出部１０３とした構成である。ＰＮ接合ダイオード１０５は熱を電気信号へ変換する機能を有する。また、埋め込み酸化膜層３０５の下の基板３００は、部分的にエッチングにより空洞が形成されて中空部１０６となっている。さらに、温度検出部１０３は支持体１０２により基板３００から離間されて支持されている。そのため、温度検出部１０３から基板３００への熱伝導を低減する構造が可能となる。なお、この構造はマイクロマシニング技術を用いて作製される。また、支持体１０２はメタル配線層４１０とシリコン酸化膜を積層したものから構成されている。なお、本実施形態ではＰＮ接合ダイオード１０５はＳＯＩ基板３００の一部分であるＳＯＩ層に形成されている。
【００１５】
図２を参照して、赤外線検出器１００について詳細に説明する。
赤外線検出器１００は、大別して、赤外線吸収部１０１、支持体１０２と温度検出部１０３とから構成されている。温度検出部１０３には、ＰＮ接合ダイオード部１０５が２個直列接続されたものが搭載されており、個々のＰＮ接合ダイオードはメタル配線層１０４により電気的に結合されている。なお、図２ではＰＮ接合ダイオード部１０５の連結は４個であるが、連結数を増やすこともできる。
【００１６】
まず、赤外線検出器１００の赤外線検出原理について説明する。
はじめに、赤外線撮像素子３０３の撮像対象となる被写体が発した赤外線が、検出器アレイ３０１内の赤外線検出器１００に入射すると、入射した赤外線は赤外線吸収部１０１に吸収されて熱に変換される。この熱は赤外線吸収部１０１に連結されている温度検出部１０３に伝導する。このため、吸収された熱によって断熱構造体上の温度検出部１０３の温度が上昇する。このとき、温度変化に応じてＰＮ接合ダイオード１０５の電気特性が変化する。さらに、図１に示した信号処理回路部３０２で、赤外線検出器ごとに電気特性の変化を読み取って外部に出力し、被写体の熱画像を得る。
【００１７】
なお、ＰＮ接合ダイオード１０５の温度による電気特性変化が大きいほど、ＰＮ接合ダイオード１０５が発生する雑音が小さいほど、赤外線検出器１００の温度感度が高くなる。
【００１８】
つぎに、温度検出部１０３の構造について図４を用いて説明する。ＰＮ接合ダイオード１０５はＰ型不純物領域３０６とＮ型不純物領域３０７とから構成されている。さらに、ＰＮ接合ダイオード１０５は複数個直列接続されている。また、ＰＮ接合ダイオード同士の連結をメタル配線層１０４で行っている。ここで、ＰＮ接合ダイオード１０５とメタル配線層１０４が所定の部分以外で接触しないように、メタル配線層１０４を電気的に絶縁する為の絶縁膜が必要である。そこで、本実施形態では、絶縁膜としてＳＯＩ層を熱酸化して得られた熱酸化膜を使用した。図４中では係る熱酸化膜を層間絶縁膜３０８として図示している。なお、温度検出部１０３の保護膜としてパッシベーション膜３０９を最上層に積層している。
【００１９】
本実施形態によれば、メタル配線層１０４を電気的に絶縁する為の絶縁膜として熱酸化膜を用いているので、従来のＣＶＤ装置等を用いた堆積膜（シリコン酸化膜）よりも大幅に薄膜化することが可能となる。つまり、温度検出部上の絶縁膜が回路部およびその他の配線層領域に比べて薄膜化されていることを特徴とし、シリコン層を熱酸化する事により温度検出部上の絶縁膜を形成している。そのため、温度検出部上に堆積される絶縁膜が他の領域のＣＶＤ等での堆積により形成した絶縁膜より薄くできる。したがって、温度検出部の熱容量を大幅に小さくする事が可能であり、従来よりも熱応答速度が速い赤外線撮像素子を提供することが容易となる。
【００２０】
さらに温度検出部上の絶縁膜を熱酸化膜としてメタル配線層との電気的な絶縁を確保しており、薄膜化した場合でも、十分な電気的絶縁特性を有する。
【００２１】
また、熱酸化工程を利用しているため製造工程の制御が容易となり、温度検出部上の絶縁膜の熱容量を設計値どおりに製造することが可能になる。
【００２２】
次に、図５〜図１０を用いて本実施の形態１における、赤外線撮像素子の製造方法を製造工程の順をおって説明する。なお、図５〜図１０は、図４中に示した温度検出部の断面について見た模式図である。
【００２３】
まず、図５に示す第１工程では、基板として、単結晶シリコン支持基板４００上に、埋め込みシリコン酸化膜層４０１、単結晶シリコン層４０２（すなわちＳＯＩ層）が順次積層されたＳＯＩ基板を準備する。
【００２４】
図６に示す第２工程では、個々の赤外線検出器１００の分離に、例えば、従来技術と同様のＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）分離やＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）分離法等によって、分離領域４０３を形成する。ここで、分離領域４０３は、埋め込み酸化膜層４０１まで到達させず、埋め込み酸化膜層４０１と分離部領域４０３の間に、分離下シリコン単結晶領域４０４が僅かに残る深さまで形成する。詳しくは、ＬＯＣＯＳ分離法であれば、分離領域４０３部分に相当する位置の単結晶シリコン層４０２を熱酸化して熱酸化膜を形成する。また、ＳＴＩ法であれば分離領域４０３部分をシリコンエッチングする。なお、前記分離下シリコン単結晶領域４０４の膜厚は、熱酸化膜やシリコンエッチング時の誤差を考慮した上、可能な限り薄膜とする事が好ましい。
【００２５】
次に、検知部となる領域の全面に、Ｎ型またはＰ型の不純物をイオン注入装置等により所定の深さまで注入し、不純物領域を形成する。本実施の形態では、Ｎ型低濃度不純物領域４０５を形成している。ここで、所定の深さとは、ＳＯＩ層全体の不純物濃度分布が均一となる深さを意味している。
【００２６】
図７に示す第３工程では、Ｐ型高濃度不純物領域４０６をＮ型低濃度不純物領域４０５の例えばＳＯＩ上面より所定の深さまで注入する。所定の深さとは、無バイアス時の空乏層の広がりが埋め込み酸化膜層との界面まで到達しない深さを意味している。また、前記高濃度不純物領域とは低濃度不純物領域よりも単位体積当たり約２桁以上高濃度となるようにＮ型にはＰ型、或いはＰ型にはＮ型の高濃度不純物領域を設けることを意味している。注入処理後に、コンタクト層間膜４１４を、信号処理回路部の電気的絶縁が十分確保出来る膜厚まで堆積する。
【００２７】
図８に示す第４工程では、赤外線検出器１００のみ選択的にエッチングを行う。例えばフッ酸等のシリコンとエッチング選択比が高いエッチング技術を用いて、エッチングを行う。ここで、コンタクト層間膜４１４及び、分離部４０３が完全に除去されるまでエッチングを行う。ただし、信号処理回路部の上のコンタクト層間膜４１４など赤外線検出器１００以外の領域はコンタクト層間膜４１４が残るようにエッチングを行う。
【００２８】
図９に示す第５工程では、絶縁酸化膜４０８を熱酸化法により分離下シリコン単結晶領域４０４のシリコン膜が完全に酸化される酸化時間により、熱酸化膜を形成する。引き続き、絶縁酸化膜の所定の位置にコンタクトホール４０９を不純物領域の直上に、例えばドライエッチング法を用いて形成する。
【００２９】
図１０に示す第６工程では、個々のＰＮ接合ダイオードと信号処理回路部を電気的に結合するために、メタル配線層４１０を形成する。もちろん、メタル配線層４１０はランプアニール技術等を用いて、金属シリサイド膜として用いても構わない。また、メタル配線層４１０は、パッシベーション膜３０９で覆われている。
【００３０】
最後に、絶縁膜の所定の位置にエッチング孔４１２を開口しエッチング孔４１２から、例えばＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｍｏｎｉｕｍ−Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）などのエッチャントを導入して、単結晶シリコン支持基板４００の内部に中空部を形成する。このようにして、絶縁膜から成る支持体１０２によって支えられた、温度検出部１０３が中空に浮いた、赤外線検出器１００を搭載した赤外線撮像素子３０３が完成する。かかる状態が図３、図４に示したものである。
【００３１】
本実施の形態における赤外線撮像素子の製造方法においては、従来と異なり、コンタクト層間膜及び分離部の熱酸化膜がエッチング除去されている。更に、温度検出部におけるコンタクト絶縁酸化膜を熱酸化膜としている。そのため、従来よりも大幅に絶縁膜の膜厚を薄膜化する事が容易となる。特に、熱酸化法を用いてＳＯＩ層を酸化するので緻密で薄い良質の絶縁層を容易に作ることが可能となる。また、絶縁層の厚みの制御も容易で膜厚が場所によってバラツクことも少ない。したがって、温度検出部の熱容量を大幅に小さくする事が可能となる。
【００３２】
更に、副次的な効果として、温度検出部の直上に形成される絶縁膜を従来のＣＶＤ等の技術を用いた堆積膜とは異なる、熱酸化膜としており安定した界面（半導体と絶縁膜の界面）を提供する事が可能となる。したがって、ダイオードで発生する雑音を小さくできる。
【００３３】
以上より、本実施の形態における赤外線検出器３００では、熱容量が小さく、熱応答速度が速い低雑音で製造が容易な赤外線撮像素子を提供することが可能である。
【００３４】
実施の形態２．
本実施の形態２の構造は、実施の形態１で示した赤外線撮像素子の構成と基本的には同様であるが、温度検出部を構成するＰＮ接合ダイオードの接続形態が異なることを特徴としている。すなわち、２組のＰＮ接合ダイオードを隣接して配置しているが、一方の組のダイオードと他方の組のダイオードの間はＰＮ分離によって電気的には分離されている。また、一方と他方のダイオード間は金属膜によって接続されている。さらに、この金属膜はＰＮ分離に跨って形成された凹部の表面に設けられている。この形態が実施の形態１と異なる特徴点である。
【００３５】
以下、図１１〜図１６を用いて本実施形態における赤外線撮像素子の製造方法について製造工程の順をおって説明する。なお、図１１〜図１６は、実施の形態１で説明したものと同様の温度検出部の断面について見た模式図である。
【００３６】
なお、上述の特徴点と異なる他は実施の形態１と同様の構成である。そのため、以下に説明する本実施形態に特有の構成とこれに起因する効果の他は、実施の形態１と同様の効果も奏する。
【００３７】
はじめに、図１１に示す第１工程では、基板３００として、単結晶シリコン支持基板４００上に、埋め込みシリコン酸化膜層４０１、単結晶シリコン層４０２（すなわちＳＯＩ層）が順次積層された、いわゆるＳＯＩ基板を準備する。
【００３８】
つぎに、図１２に示す第２工程では、個々の赤外線検出器１００の分離に、例えば、従来技術と同様のＬＯＣＯＳ分離やＳＴＩ分離法等によって、分離領域４０３を形成する。ここで、分離部４０３は、埋め込み酸化膜層４０１まで到達させず、埋め込み酸化膜層４０１と分離部領域４０３の間に、分離下シリコン単結晶領域４０４が僅かに残る深さまでＬＯＣＯＳ分離法であれば熱酸化膜を堆積し、ＳＴＩ法であればシリコンエッチングを実施する。また、前記分離下シリコン単結晶領域の膜厚は、熱酸化膜やシリコンエッチング時の誤差を考慮した上、可能な限り薄膜とする事が好ましい。
【００３９】
また、前述の温度検出部１０３となるべき領域を選択的に、Ｎ型またはＰ型の不純物原子をイオン注入装置等により所定の深さまで注入し、Ｎ型低濃度不純物領域５０１とP型低濃度不純物領域５０２を形成している。ここで、所定の深さとはＳＯＩ層全体の不純物濃度分布が均一となる深さを意味している。
【００４０】
なお、図示していないが、信号処理回路部３０２となる領域を、基板３００上に形成する工程も実施している。
【００４１】
つぎに、図１３に示す第３工程では、Ｐ型高濃度不純物領域５０４をＮ型低濃度不純物領域５０１の例えばＳＯＩ上面より所定の深さまで注入する。所定の深さとは、無バイアス時の空乏層の広がりが埋め込み酸化膜層との界面まで到達しない深さを意味している。同様に、Ｎ型高濃度不純物領域５０３をＰ型不純物領域５０２の所定の深さまで注入する。５０１、５０２、５０３、５０４を順次形成するため、写真製版技術等を用い選択的に例えばイオン注入法により形成することは言うまでも無い。また、前記高濃度不純物領域とは低濃度不純物領域よりも単位体積当たり約２桁以上高濃度となるようにＮ型にはＰ型、あるいはＰ型にはＮ型の高濃度不純物領域を設けることを意味している。注入処理後に、コンタクト層間膜４１４を、信号処理回路部の電気的絶縁が十分確保出来る膜厚まで堆積する。
【００４２】
さらに、図１４に示す第４工程では、赤外線検出器１００のみ選択的に例えばフッ酸等のシリコンとエッチング選択比が高いエッチング技術を用いて、エッチングを行う。ここで、コンタクト層間膜４１４及び、分離部４０３が完全に除去されるまでエッチングを行う。
【００４３】
そして、図１５に示す第５工程では、共通コンタクト５０５を５０１及び５０２の低濃度不純物領域の所定の深さまで例えば、ドライエッチング法を用いて形成する。ここで所定の深さとは、一般的に雑音源とされている、埋め込み酸化膜層の界面及びＳＯＩ上面に形成される絶縁酸化膜界面からの影響が最も小さくなる深さを意味している。引き続き、絶縁酸化膜４０８を熱酸化法により前記分離下シリコン単結晶領域４０４のシリコンが完全に酸化される酸化時間により、熱酸化膜を形成する。
【００４４】
続いて、絶縁酸化膜の所定の位置にコンタクトホール４０９を不純物領域の直上にドライエッチング法を用いて形成する。更に、共通コンタクトホール５０５を５０１及び５０２の低濃度不純物領域に形成する。なお、コンタクトホール４０９、５０５を順次形成するために、半導体工業で常用されているリソグラフィー技術等を用いる。
【００４５】
つぎに、図１６に示す第７工程では、個々のＰＮ接合ダイオードと信号読出し回路を電気的に結合するために、メタル配線層４１０を形成する。もちろん、メタル配線層４１０はランプアニール技術等を用いて、金属シリサイド膜として用いても構わない。また、メタル配線層４１０は、層間絶縁膜４１１で覆われている。
【００４６】
最後に、絶縁膜の所定の位置にエッチング孔４１２を開口しエッチング孔４１２から、例えばＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｍｏｎｉｕｍ−Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）などのエッチャントを導入して、単結晶シリコン支持基板４００の内部に中空部１０６を形成する。このようにして、絶縁膜から成る支持体１０２によって支えられた、温度検出部１０３が中空に浮いた、赤外線検出器１００を搭載した赤外線撮像素子３０３が完成する。
【００４７】
本実施の形態における赤外線撮像素子の製造方法においては、従来と異なり共通コンタクトホールを５０１、５０２の所定の深さまでエッチングする事により、実施の形態１で得られた効果に加え、熱による歪が小さく、更には検知部の雑音が小さい赤外線撮像素子を提供することが可能となる。
【００４８】
なお、上述した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上述した実施形態の範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４９】
１００  赤外線検出器、１０１  赤外線吸収部、１０２：支持体、１０３：温度検出部
１０４：メタル配線層１０５：ＰＮ接合ダイオード、１０６：中空部３００：基板、３０１：検出器アレイ、３０２：信号処理回路、３０３：赤外線撮像素子、３０４：ＳＯＩ層、３０５：埋め込み酸化膜層、３０６：Ｐ型不純物領域、３０７：Ｎ型不純物領域、３０８：層間絶縁膜、３０９：パッシベーション膜、４００：支持基板、４０１：埋め込み酸化膜層、４０２：単結晶Ｓｉ層、４０３：分離領域、４０４：分離下Ｓｉ単結晶領域、４０５：Ｎ型低濃度不純物層、４０６：Ｐ型高濃度不純物層、４０７：分離部エッチング除去ホール、４０８：コンタクト熱酸化絶縁膜、４０９：コンタクトホール、４１０：メタル配線層、４１１：パッシベーション膜、４１２：エッチング孔、４１４：コンタクト層間膜、５０１：Ｎ型低濃度不純物層、５０２：Ｐ型低濃度不純物層、５０３：Ｎ型高濃度不純物層、５０４：Ｐ型高濃度不純物層、５０５：共通コンタクトホール。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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