(57)【要約】【課題】従来の検出素子では、生産性や効率を高め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、基板５３の検出部５２側とは反対側から基板５３を貫通して空洞部６７に通じるホール５８と、を有し、ホール５８の開口面積は、空洞部６７の開口面積よりも小さい、ことを特徴とする検出素子。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、を有し、
前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、
ことを特徴とする検出素子。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項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、
前記検出部を支持する基部と、
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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、
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おり、
前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、
ことを特徴とする検出モジュール。
【請求項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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、を有し、
前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、
ことを特徴とする撮像デバイス。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項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、
前記検出部を支持する基部と、
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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、
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おり、
前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、
ことを特徴とする撮像モジュール。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、を有し、
前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、
ことを特徴とするテラヘルツカメラ。
【請求項１４】
吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部が設けられた基板に、前記基板の前記検出部側とは反対側から前記検出部側に向けてホールを形成する工程と、
前記ホールの底部から前記検出部側に向けて、前記ホールの開口面積よりも広い開口面積を有する空洞部を、前記ホールにつなげて形成する工程と、を含む、
ことを特徴とする検出素子の製造方法。
【請求項１５】
前記空洞部を形成する工程では、前記ホールの内壁を保護した状態で前記ホール内にエッチング処理を施すことによって、前記ホールの底部から前記空洞部を形成する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の検出素子の製造方法。
【請求項１６】
前記基板の前記検出部側に、前記検出部に電気的に接続する電極を形成する工程と、
前記空洞部を形成する工程の前に、前記基板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電極に至る貫通孔を介して、前記基板を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通し、前記電極に電気的に接続する配線を形成する工程と、を含み、
前記ホールを形成する工程において、前記ホールと、前記ホールの開口面積よりも広い開口面積を有する前記貫通孔とをいっしょに形成する、
ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の検出素子の製造方法。
【請求項１７】
前記ホールを形成する工程において、前記ホールと前記貫通孔とを１つの開口に統合して形成する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の検出素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出素子、検出モジュール、撮像デバイス、検出撮像モジュール、電子機器、テラヘルツカメラ、検出素子の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、赤外線を検出する検出部が基板に設けられているものがある。そして、基板に検出部が設けられた検出素子では、従来、基板の検出部に重なる領域に凹部が設けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検出素子の搬送のしやすさや、検出素子の扱いのしやすさなどの観点から、基板の剛性が高いことが好ましい。基板の剛性が低いと、検出素子の搬送や検出素子の扱いなどにおいて、検出素子に損傷が及ぶことに対する対処が必要になる。また、基板の剛性が低いと、検出素子に損傷が及びやすいので、検出素子の不良率が高まりやすい。このように、基板の剛性が低いと、検出素子の製造過程や、検出素子の使用過程において、生産性や効率を高めることが困難となる。
基板に凹部が設けられた上記の構成では、凹部によって基板の剛性が低くなりやすい。このため、従来の検出素子では、生産性や効率を高めることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、を有し、前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、ことを特徴とする検出素子。
【０００７】
この適用例の検出素子では、基部の検出部側とは反対側から基部を貫通して空洞部に通じるホールの開口面積が、空洞部の開口面積よりも小さい。このため、空洞部の検出部側とは反対側には、ホールの領域を除いて、基部が存在する。換言すれば、空洞部は、ホールの領域を除いて、検出部側とは反対側から基部によって覆われている。これにより、空洞部に起因する基部の剛性の低下を軽減することができる。このため、検出素子の扱いやすさを高めることができるので、検出素子にかかる生産性や効率を高めやすくすることができる。
【０００８】
［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。
【０００９】
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。
【００１０】
［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。
【００１１】
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。
【００１２】
［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前記検出部を支持する基部と、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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、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おり、前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、ことを特徴とする検出モジュール。
【００１３】
この適用例の検出モジュールでは、基部の検出部側とは反対側から基部を貫通して空洞部に通じるホールの開口面積が、空洞部の開口面積よりも小さい。このため、空洞部の検出部側とは反対側には、ホールの領域を除いて、基部が存在する。換言すれば、空洞部は、ホールの領域を除いて、検出部側とは反対側から基部によって覆われている。これにより、空洞部に起因する基部の剛性の低下を軽減することができる。このため、検出モジュールの扱いやすさを高めることができるので、検出モジュールにかかる生産性や効率を高め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。
【００１４】
［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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、を有し、前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、ことを特徴とする撮像デバイス。
【００１５】
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、基部の検出部側とは反対側から基部を貫通して空洞部に通じるホールの開口面積が、空洞部の開口面積よりも小さい。このため、空洞部の検出部側とは反対側には、ホールの領域を除いて、基部が存在する。換言すれば、空洞部は、ホールの領域を除いて、検出部側とは反対側から基部によって覆われている。これにより、空洞部に起因する基部の剛性の低下を軽減することができる。このため、撮像デバイスの扱いやすさを高めることができるので、撮像デバイスにかかる生産性や効率を高めやすくすることができる。
【００１６】
［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。
【００１７】
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。
【００１８】
［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。
【００１９】
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。
【００２０】
［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、前記検出部を支持する基部と、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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、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おり、前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、ことを特徴とする撮像モジュール。
【００２１】
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、基部の検出部側とは反対側から基部を貫通して空洞部に通じるホールの開口面積が、空洞部の開口面積よりも小さい。このため、空洞部の検出部側とは反対側には、ホールの領域を除いて、基部が存在する。換言すれば、空洞部は、ホールの領域を除いて、検出部側とは反対側から基部によって覆われている。これにより、空洞部に起因する基部の剛性の低下を軽減することができる。このため、撮像モジュールの扱いやすさを高めることができるので、撮像モジュールにかかる生産性や効率を高め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。
【００２２】
［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。
【００２３】
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。
【００２４】
［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。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
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。
【００２８】
［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。
【００２９】
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。
【００３０】
［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とは反対側から前記基部を貫通して前記空洞部に通じるホールと、を有し、前記ホールの開口面積は、前記空洞部の開口面積よりも小さい、ことを特徴とするテラヘルツカメラ。
【００３１】
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、基部の検出部側とは反対側から基部を貫通して空洞部に通じるホールの開口面積が、空洞部の開口面積よりも小さい。このため、空洞部の検出部側とは反対側には、ホールの領域を除いて、基部が存在する。換言すれば、空洞部は、ホールの領域を除いて、検出部側とは反対側から基部によって覆われている。これにより、空洞部に起因する基部の剛性の低下を軽減することができる。このため、撮像デバイスの扱いやすさを高めることができるので、撮像デバイスにかかる生産性や効率を高め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、生産性や効率を高めやすくすることができる。
【００３２】
［適用例１４］吸収した電磁波の量に応じて特性が変化する検出部が設けられた基板に、前記基板の前記検出部側とは反対側から前記検出部側に向けてホールを形成する工程と、前記ホールの底部から前記検出部側に向けて、前記ホールの開口面積よりも広い開口面積を有する空洞部を、前記ホールにつなげて形成する工程と、を含む、ことを特徴とする検出素子の製造方法。
【００３３】
この適用例の検出素子の製造方法では、基部にホールを形成し、このホールの底部から空洞部を形成する。このとき、空洞部をホールにつなげて形成する。この製造方法では、ホールの開口面積よりも広い開口面積を有する空洞部を形成する。この製造方法によれば、空洞部の検出部側とは反対側に、ホールの領域を除いて、基部を残存させることができる。換言すれば、ホールの領域を除いて、空洞部を、検出部側とは反対側から基部で覆うことができる。これにより、空洞部に起因する基部の剛性の低下を軽減することができる。このため、検出素子の扱いやすさを高めることができるので、検出素子にかかる生産性や効率を高めやすくすることができる。
【００３４】
［適用例１５］上記の検出素子の製造方法であって、前記空洞部を形成する工程では、前記ホールの内壁を保護した状態で前記ホール内にエッチング処理を施すことによって、前記ホールの底部から前記空洞部を形成する、ことを特徴とする検出素子の製造方法。
【００３５】
この適用例では、ホールの内壁を保護した状態でホール内にエッチング処理を施すことによって、ホールの底部から空洞部を形成するので、ホールの開口面積を広げにくくすることができる。
【００３６】
［適用例１６］上記の検出素子の製造方法であって、前記基板の前記検出部側に、前記検出部に電気的に接続する電極を形成する工程と、前記空洞部を形成する工程の前に、前記基板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電極に至る貫通孔を介して、前記基板を前記検出部側とは反対側から前記検出部側に貫通し、前記電極に電気的に接続する配線を形成する工程と、を含み、前記ホールを形成する工程において、前記ホールと、前記ホールの開口面積よりも広い開口面積を有する前記貫通孔とをいっしょに形成する、ことを特徴とする検出素子の製造方法。
【００３７】
この適用例では、貫通孔を介して、基板を検出部側とは反対側から検出部側に貫通して電極に電気的に接続する配線を形成するので、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。
また、この製造方法では、ホールを形成する工程において、ホールと貫通孔とをいっしょに形成するので、検出素子の製造にかかる効率を高めることができる。
【００３８】
［適用例１７］上記の検出素子の製造方法であって、前記ホールを形成する工程において、前記ホールと前記貫通孔とを１つの開口に統合して形成する、ことを特徴とする検出素子の製造方法。
【００３９】
この適用例では、ホールと貫通孔とを１つの開口に統合して形成するので、ホールと貫通孔とを互いに異なる開口で形成する場合に比較して、開口を広くすることができる。この結果、ホール及び貫通孔の形成にかかる時間を短縮しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】本実施形態における撮像デバイスの等価回路図。
【図４】本実施形態における検出素子を示す平面図。
【図５】第１実施形態における検出素子を図４中のＡ−Ａ線で切断したときの断面図。
【図６】第１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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】第２実施形態における撮像ユニットを示す断面図。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】第２実施形態におけるホールの他の例を示す平面図。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】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。
【図２５】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。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
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。
【００４２】
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、電磁波を吸収し、吸収した電磁波の量に応じて特性を変化させる。そして、検出素子は、特性の変化を電気信号として出力する。つまり、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。
【００４３】
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ー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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
（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（ａ）に示すように、基板５３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。
【００５１】
基板５３には、第１面５３ａ側（上側）に、第２面５３ｂ側（下側）に向かって凹となる凹部５６が設けられている。凹部５６の第２面５３ｂ側には、基板５３の凹部５６と第２面５３ｂとの間を貫通するホール５８が設けられている。凹部５６とホール５８とは、互いに連通している。
支持層６１は、基板５３の第１面５３ａ側に設けられている。凹部５６において、支持層６１は、凹部５６から離間している。凹部５６は、基板５３の第１面５３ａ側から支持層６１によって覆われている。凹部５６と支持層６１とによって、空洞部６７が構成されている。空洞部６７は、凹部５６と支持層６１とによって囲まれた領域である。支持層６１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、支持層６１として、酸化シリコンが採用されている。
検出部５２は、支持層６１の基板５３側とは反対側（支持層６１の上側）に設けられている。検出部５２は、支持層６１の基板５３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。
【００５２】
検出部５２は、図５（ａ）中の検出部５２の拡大図である図５（ｂ）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、支持層６１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、支持層６１の上側に設けられている。焦電体８７は、第１電極８５の支持層６１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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
第１配線７５は、図５（ａ）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。
【００５６】
上記の構成を有する検出素子３１は、図６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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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７（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。支持層６１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。
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５（ａ）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の形成に次いで、図７（ｂ）に示すように、支持層６１の基板５３側とは反対側に第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。
【００６１】
次いで、図７（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。
【００６２】
次いで、図７（ｄ）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８（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８（ｂ）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８（ｃ）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。
【００６３】
次いで、図８（ｄ）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、例えば、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などが保護され得る。
次いで、図９（ａ）に示すように、基板５３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。また、このとき、ホール５８ａも形成する。
スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂは、それぞれ、基板５３の第２面５３ｂから第１面５３ａまで貫通している。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、第１電極８５に重なる領域の外側に設けられる。そして、スルーホール１０５ａは、平面視で、第１配線７５に重なる領域内に設けられる。スルーホール１０５ｂは、平面視で、第２配線７７に重なる領域内に設けられる。
【００６４】
ホール５８ａは、基板５３を貫通していない。ホール５８ａは、基板５３の第２面５３ｂから基板５３の途中までの領域に設けられる。つまり、ホール５８ａは、基板５３の第２面５３ｂで開口し、第１面５３ａに至る前に行き止まりになっている。ホール５８ａは、平面視で、検出部５２に重なる領域の内側に設けられる。本実施形態では、ホール５８ａは、平面視で、第１電極８５に重なる領域の内側に設けられる。
ホール５８ａ、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。ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのエッチングでは、エッチャントとして、例えば、ＳＦ6（六フッ化硫黄）などが採用され得る。ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂは、基板５３の第２面５３ｂ側から第１面５３ａ側に向けて形成される。
【００６５】
ここで、ホール５８ａの開口面積Ａ１は、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの開口面積Ａ２よりも小さい。ホール５８ａの開口面積Ａ１を、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの開口面積Ａ２よりも小さくすることによって、マイクロローディング効果が得られる。マイクロローディング効果により、同じエッチング工程でホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂをいっしょに形成しても、ホール５８ａのエッチングを第１面５３ａに至る前に停止させることができる。これにより、基板５３を貫通するスルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂと、基板５３の途中で行き止まりになるホール５８ａとをいっしょに形成することができる。
【００６６】
ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂの形成に次いで、図９（ｂ）に示すように、支持層６１のスルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれに重なる領域を除去する。支持層６１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。エッチングとしては、例えば、ＣＦ4（四フッ化炭素）をエッチャントとする異方性のドライエッチングが採用され得る。
次いで、図９（ｃ）に示すように、基板５３の第２面５３ｂ側から、ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの内側を覆う絶縁膜１０７を形成する。絶縁膜１０７は、ＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）を原料とした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。
絶縁膜１０７は、ホール５８ａの内壁と、開口側とは反対側の底部とを覆っている。また、絶縁膜１０７は、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの内壁と、第１配線７５のスルーホール１０５ａで囲まれた領域と、第２配線７７のスルーホール１０５ｂで囲まれた領域とを覆っている。
【００６７】
絶縁膜１０７の形成に次いで、図１０（ａ）に示すように、ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの内部において、開口側とは反対側の底部に相当する絶縁膜１０７を除去する。このとき、絶縁膜１０７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。エッチングとしては、例えば、ＣＦ4をエッチャントとする異方性のドライエッチングが採用され得る。
なお、この段階で、ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの開口面積は、図１０（ａ）に示すように、絶縁膜１０７によって、絶縁膜１０７の形成前に比較して狭くなっている。
次いで、図１０（ｂ）に示すように、絶縁膜１０７の基板５３側とは反対側において、ホール５８ａに重なる領域に、ホール５８ａの開口を塞ぐマスクパターン１０９を形成する。このとき、マスクパターン１０９は、少なくともスルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれに重なる領域を除いて形成される。マスクパターン１０９としては、例えば、ドライフィルムなどのレジストフィルムが採用され得る。
【００６８】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、マスクパターン１０９の基板５３側とは反対側から、絶縁膜１０７、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの内側、並びにマスクパターン１０９を覆う金属膜１１１を形成する。金属膜１１１は、例えば、スパッタリング法などを活用することによって形成され得る。金属膜１１１の構成としては、例えば、ＴｉＷ（チタンタングステン）などで構成されるバリア層と、銅などで構成されるメッキシード層とを積層した構成が採用され得る。
なお、この段階で、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの開口面積は、図１０（ｃ）に示すように、金属膜１１１によって、金属膜１１１の形成前に比較して狭くなっている。
【００６９】
次いで、マスクパターン１０９をリフトオフ法などで除去することによって、図１１（ａ）に示すように、金属膜１１１をパターニングする。これにより、金属膜１１１は、ホール５８ａに重なる領域を除いて、少なくともスルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれに重なる領域に形成される。そして、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂのそれぞれの内側は、金属膜１１１によって覆われる。
次いで、図１１（ｂ）に示すように、ホール５８ａの開口を塞ぐマスクパターン１１３を形成してから、金属膜１１１を下地として電解メッキを施すことによって、ビア配線９１ａ及びビア配線９１ｂを形成する。このとき、マスクパターン１１３は、金属膜１１１の基板５３側とは反対側において、ホール５８ａに重なる領域に形成される。
次いで、マスクパターン１１３を除去する。
【００７０】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、ホール５８ａの開口側とは反対側の底部から、基板５３にエッチング処理を施すことによって、ホール５８ａの検出部５２側に凹部５６を形成する。このとき、凹部５６をホール５８ａにつなげて形成する。そして、凹部５６が基板５３の第１面５３ａに達するまで、エッチング処理を実施する。これにより、ホール５８ａと凹部５６とが互いに連通した状態で、空洞部６７が形成される。そして、基板５３を貫通していなかったホール５８ａは、凹部５６を介して基板５３を貫通するホール５８になる。
なお、このときのエッチング処理では、例えば、ＳＦ6をエッチャントとする等方性のドライエッチングが採用され得る。これにより、ホール５８の開口面積よりも広い開口面積を有する凹部５６を形成することができる。
【００７１】
上記により、図５（ａ）に示す撮像デバイス１９が製造され得る。
本実施形態において、撮像ユニット５が撮像モジュールに対応し、基板５３が基部に対応し、ホール５８がホールに対応し、第１配線７５及び第２配線７７が電極に対応し、ＩＣ２９が回路基板に対応している。
本実施形態では、基板５３の検出部５２側とは反対側から基板５３を貫通して空洞部６７に通じるホール５８の開口面積が、空洞部６７の開口面積よりも小さい。このため、空洞部６７の検出部５２側とは反対側には、ホール５８の領域を除いて、基板５３が存在する。換言すれば、空洞部６７は、ホール５８の領域を除いて、検出部５２側とは反対側から基板５３によって覆われている。これにより、空洞部６７に起因する基板５３の剛性の低下を軽減することができる。このため、検出素子３１や撮像デバイス１９の扱いやすさを高めることができるので、検出素子３１や撮像デバイス１９にかかる生産性や効率を高めやすくすることができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、ホール５８ａと、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂとをいっしょの工程で形成する方法が採用されているが、ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂの形成方法は、これに限定されない。ホール５８ａ、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂの形成方法としては、ホール５８ａと、スルーホール１０５ａ及びスルーホール１０５ｂとを別の工程で形成する方法も採用され得る。
【００７３】
（第２実施形態）
第２実施形態における検出素子３１は、図１２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（ａ））が、図１２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。
【００７４】
素子基板１２１は、図１２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。基板５３には、凹部５６と、ホール１２３とが設けられている。第２実施形態においても、凹部５６と支持層６１とによって、空洞部６７が構成されている。空洞部６７は、凹部５６と支持層６１とによって囲まれた領域である。
ホール１２３は、開口部１２５を介して空洞部６７内に連通している。
ビア配線９１は、基板５３の第１面５３ａと第２面５３ｂとの間を、ホール１２３の内壁に沿って貫通している。
【００７５】
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。第２実施形態では、基板５３に支持層６１を形成する工程（図７（ａ））から基板５３を薄くする工程（図８（ｄ））までの流れが、第１実施形態と同様である。このため、以下において、基板５３に支持層６１を形成する工程（図７（ａ））から基板５３を薄くする工程（図８（ｄ））までの流れの説明を省略する。
第２実施形態における撮像デバイス１９の製造方法では、基板５３を薄くする工程の後に、図１３（ａ）に示すように、基板５３にホール１２３ａを形成する。ホール１２３ａ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。ホール１２３ａのエッチングでは、エッチャントとして、例えば、ＳＦ6などが採用され得る。ホール１２３ａは、基板５３の第２面５３ｂ側から第１面５３ａ側に向けて形成される。
【００７６】
ここで、ホール１２３ａは、２つの貫通領域１２７と、中途領域１２９とに区分され得る。２つの貫通領域１２７は、それぞれ、基板５３の第１面５３ａと第２面５３ｂとの間を貫通している領域である。２つの貫通領域１２７は、それぞれ、平面視で、第１電極８５に重なる領域の外側に設けられる。２つの貫通領域１２７のうちの一方は、平面視で、第１配線７５に重なる領域内に設けられる。２つの貫通領域１２７のうちの他方は、平面視で、第２配線７７に重なる領域内に設けられる。以下において、２つの貫通領域１２７のそれぞれを識別する場合に、第１配線７５に重なる貫通領域１２７が貫通領域１２７ａと表記され、第２配線７７に重なる貫通領域１２７が貫通領域１２７ｂと表記される。
【００７７】
中途領域１２９は、貫通領域１２７ａと貫通領域１２７ｂとの間に位置しており、平面視で、検出部５２に重なっている。中途領域１２９は、基板５３を貫通していない領域である。中途領域１２９は、基板５３の第２面５３ｂから基板５３の途中までの領域である。つまり、ホール１２３ａは、中途領域１２９において、基板５３の第２面５３ｂで開口し、第１面５３ａに至る前に行き止まりになっている。
ホール１２３ａは、基板５３の第２面５３ｂ側から見た平面図である図１３（ｂ）に示すように、貫通領域１２７と中途領域１２９とで異なる開口幅を有している。中途領域１２９における開口幅Ｈ１が、貫通領域１２７における開口幅Ｈ２よりも狭い。
【００７８】
中途領域１２９の開口幅Ｈ１を、貫通領域１２７における開口幅Ｈ２よりも狭くすることによって、マイクロローディング効果が得られる。マイクロローディング効果により、同じエッチング工程で貫通領域１２７及び中途領域１２９をいっしょに形成しても、中途領域１２９のエッチングを第１面５３ａに至る前に停止させることができる。これにより、基板５３を貫通する貫通領域１２７と、基板５３の途中で行き止まりになる中途領域１２９とを有するホール１２３ａを同じ工程でいっしょに形成することができる。
ホール１２３ａの形成に次いで、図１３（ｃ）に示すように、支持層６１の貫通領域１２７ａ及び貫通領域１２７ｂのそれぞれに重なる領域を除去する。支持層６１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。エッチングとしては、例えば、ＣＦ4をエッチャントとする異方性のドライエッチングが採用され得る。
【００７９】
次いで、図１４（ａ）に示すように、基板５３の第２面５３ｂ側から、ホール１２３ａの内側を覆う絶縁膜１３１を形成する。絶縁膜１３１は、ＴＥＯＳを原料とした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。
絶縁膜１３１は、ホール１２３ａの内壁と、開口側とは反対側の底部とを覆っている。なお、絶縁膜１３１は、第１配線７５の貫通領域１２７ａで囲まれた領域、及び第２配線７７の貫通領域１２７ｂで囲まれた領域も覆っている。
次いで、図１４（ｂ）に示すように、ホール１２３ａ内の開口側とは反対側の底部において、貫通領域１２７で囲まれた領域の絶縁膜１３１を除去する。また、このとき、中途領域１２９内の絶縁膜１３１の一部を除去することによって開口部１２５を形成する。
絶縁膜１３１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。エッチングとしては、例えば、ＣＦ4をエッチャントとする異方性のドライエッチングが採用され得る。
なお、この段階で、ホール１２３ａの開口面積は、図１４（ｂ）に示すように、絶縁膜１３１によって、絶縁膜１３１の形成前に比較して狭くなっている。
【００８０】
次いで、図１４（ｃ）に示すように、絶縁膜１３１の基板５３側とは反対側において、ホール１２３ａの中途領域１２９に重なる領域に、中途領域１２９の開口を塞ぐマスクパターン１３３を形成する。このとき、マスクパターン１３３は、基板５３の第２面５３ｂ側から見た平面図である図１５（ａ）に示すように、少なくとも貫通領域１２７ａ及び貫通領域１２７ｂのそれぞれに重なる領域を除いて形成される。マスクパターン１０９としては、例えば、ドライフィルムなどのレジストフィルムが採用され得る。
次いで、図１５（ｂ）に示すように、マスクパターン１３３の基板５３側とは反対側から、貫通領域１２７ａ及び貫通領域１２７ｂのそれぞれの内側、並びにマスクパターン１０９を覆う金属膜１３５を形成する。金属膜１３５は、例えば、スパッタリング法などを活用することによって形成され得る。金属膜１３５の構成としては、例えば、ＴｉＷ（チタンタングステン）などで構成されるバリア層と、銅などで構成されるメッキシード層とを積層した構成が採用され得る。
なお、この段階で、ホール１２３ａの開口面積は、図１５（ｂ）に示すように、金属膜１３５によって、金属膜１３５の形成前に比較して狭くなっている。
【００８１】
次いで、マスクパターン１３３をリフトオフ法などで除去することによって、図１５（ｃ）に示すように、金属膜１３５をパターニングする。これにより、金属膜１３５は、中途領域１２９の一部に重なる領域を除いて、少なくとも貫通領域１２７ａ及び貫通領域１２７ｂのそれぞれに重なる領域に形成される。これにより、貫通領域１２７ａ及び貫通領域１２７ｂのそれぞれの内側は、金属膜１３５によって覆われる。
次いで、図１６（ａ）に示すように、中途領域１２９の開口を塞ぐマスクパターン１３７を形成してから、金属膜１３５を下地として電解メッキを施すことによって、ビア配線９１ａ及びビア配線９１ｂを形成する。このとき、マスクパターン１３７は、金属膜１３５の基板５３側とは反対側において、中途領域１２９に重なる領域に形成される。
次いで、マスクパターン１３７を除去する。
【００８２】
次いで、図１６（ｂ）に示すように、中途領域１２９の開口側とは反対側の底部から、開口部１２５を介して基板５３にエッチング処理を施すことによって、中途領域１２９の検出部５２側に凹部５６を形成する。このとき、凹部５６を、開口部１２５を介してホール１２３ａにつなげて形成する。そして、凹部５６が基板５３の第１面５３ａに達するまで、エッチング処理を実施する。これにより、開口部１２５を介してホール１２３ａと凹部５６とが互いに連通した状態で、空洞部６７が形成される。そして、基板５３を貫通していなかった中途領域１２９が凹部５６を介して基板５３を貫通することによって、ホール１２３ａからホール１２３が形成される。
なお、このときのエッチング処理では、例えば、ＳＦ6をエッチャントとする等方性のドライエッチングが採用され得る。これにより、開口部１２５の開口面積よりも広い開口面積を有する凹部５６を形成することができる。
上記により、図１２に示す撮像デバイス１９が製造され得る。
【００８３】
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。
さらに、第２実施形態では、ホール１２３ａが、第１実施形態におけるホール５８ａとスルーホール１０５ａとスルーホール１０５ｂとを１つの開口に統合した形態である。このため、ホール１２３ａの開口を、第１実施形態におけるホール５８ａとスルーホール１０５ａとスルーホール１０５ｂとを合わせた開口よりも大きくすることができる。これにより、ホール１２３ａのエッチング処理にかかる時間を、ホール５８ａとスルーホール１０５ａとスルーホール１０５ｂとのエッチング処理にかかる時間よりも短くすることができる。この結果、検出素子３１や撮像デバイス１９にかかる生産性や効率を一層高めやすくすることができる。
【００８４】
なお、第２実施形態では、ホール１２３ａの形状として、図１３（ｂ）に示す形状が採用されている。しかしながら、ホール１２３ａの形状は、これに限定されない。ホール１２３ａの形状としては、中途領域１２９の開口幅Ｈ１が貫通領域１２７の開口幅Ｈ２よりも狭ければ、例えば、図１７に示すように、種々の形状が採用され得る。
【００８５】
（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。
【００８６】
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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
（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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
（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。
【００９４】
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。
【符号の説明】
【００９５】
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、５６…凹部、５８，５８ａ…ホール、６１…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、１０５ａ，１０５ｂ…スルーホール、１２３…ホール、１２５…開口部、１２７，１２７ａ，１２７ｂ…貫通領域、１２９…中途領域、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。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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