(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板との間に空洞部が形成されるように支持される支持部材と、
前記支持部材に支持される熱検出素子と、
前記熱検出素子と接続部によって接続され、平面視で前記接続部よりも広い面積を有し、前記熱検出素子上に形成されており、かつ、少なくとも一部の波長域の光に対して光透過性を有する集熱部を備える熱伝達部材と、
前記熱伝達部材と前記支持部材との間において、前記熱伝達部材および前記支持部材に接して形成されている第１光吸収層と、
前記熱伝達部材上において、前記熱伝達部材と接して形成されている第２光吸収層と、
を有し、
前記支持部材の、前記熱検出素子が載置される表面と前記第２光吸収層の上面との間で、第１波長の光が共振し、
前記熱伝達部材の上面と、前記第２光吸収層の上面との間で、前記第１波長とは異なる第２波長の光が共振し、
前記支持部材の前記熱検出素子が載置される表面と前記第１光吸収層の上面との間で、前記第１波長および前記第２波長とは異なる第３波長の光が共振することを特徴とする熱型光検出器。
【請求項２】
請求項１記載の熱型光検出器であって、
前記支持部材の前記熱検出素子が載置される表面と、前記第２光吸収層の上面と、前記熱伝達部材の上面と、前記第１光吸収層の上面とは互いに平行であり、
前記第１波長をλ１、前記第２波長をλ２とし、前記第３波長をλ３としたとき、前記支持部材の、前記熱検出素子が載置される表面と前記第２光吸収層の上面との間の光学的距離は、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）に設定され、前記熱伝達部材の上面と前記第２光吸収層の上面との間の光学的距離は、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）に設定され、前記熱検出素子が載置される表面と前記第１光吸収層の上面との間の光学的距離は、ｑ・（λ3／４）（ｑは１以上の整数）に設定されていることを特徴とする熱型光検出器。
【請求項３】
請求項２記載の熱型光検出器であって、
前記熱伝達部材は、窒化アルミニウムあるいは酸化アルミニウムで構成されることを特徴とする熱型光検出器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱型光検出器であって、
前記第１光吸収層および前記第２光吸収層は、前記支持部材上であって前記熱検出素子の周囲に形成されていることを特徴とする熱型光検出器。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の熱型光検出器であって、
前記熱伝達部材は、前記熱検出素子を他の素子に接続する配線を兼ねることを特徴とする熱型光検出器。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の熱型光検出器が複数、２次元配置されていることを特徴とする熱型光検出装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の熱型光検出器と、前記熱型光検出器の出力を処理する制御部と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項６記載の熱型光検出装置と、前記熱型光検出装置の出力を処理する制御部と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
基板の主面上に絶縁層を含む構造体を形成し、前記絶縁層を含む構造体上に犠牲層を形成し、前記犠牲層上に支持部材を形成する工程と、
前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、
第１波長をλ１、第２波長をλ２とし、第３波長をλ３としたとき、
前記熱検出素子を覆うように第１光吸収層を形成し、前記支持部材の前記熱検出素子が載置される表面と前記第１光吸収層の上面との間の光学的距離が、ｑ・（λ３／４）（ｑは１以上の整数）になるように前記第１光吸収層を平坦化する工程と、
前記第１光吸収層の一部にコンタクトホールを形成した後、熱伝導性を有する材料層を形成し、前記材料層をパターニングすることによって、前記熱検出素子に接続する接続部と、平面視で前記接続部よりも広い面積を有する集熱部とを備える熱伝達部材を形成する工程と、
前記熱伝達部材上に前記熱伝達部材の上面と第２光吸収層の上面との間の光学的距離が、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）になるように前記第２光吸収層を形成する工程と、
前記第１光吸収層および前記第２光吸収層をパターニングする工程と、
前記支持部材をパターニングする工程と、
前記犠牲層をエッチングにより除去して、前記基板の主面上に形成された絶縁層を含む構造体と、前記支持部材との間に空洞部を形成する工程と、を含み、
前記支持部材の、前記熱検出素子が載置される表面と前記第２光吸収層の上面との間の光学的距離が、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）になるように、前記第１光吸収層の膜厚と前記第２光吸収層の膜厚と前記熱伝達部材の膜厚とを合わせた合計の膜厚を調整することを特徴とする熱型光検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光センサーとして、熱型光検出器が知られている。熱型光検出器は、物体から放射された光を光吸収層によって吸収し、光を熱に変換し、温度の変化を熱検出素子によって測定する。熱型光検出器には、光吸収にともなう温度上昇を直接検出するサーモパイル、電気分極の変化として検出する焦電型素子、温度上昇を抵抗変化として検出するボロメータ等がある。熱型光検出器は、測定できる波長帯域が広い特徴がある。近年、半導体製造技術（ＭＥＭＳ技術等）を利用して、より小型の熱型光検出器を製造する試みがなされている。
【０００３】
熱型光検出器の検出感度の向上、ならびに応答性の改善のためには、光吸収層で発生した熱を、効率的に熱検出素子に伝達することが重要である。
【０００４】
熱伝達を効率化するための熱検出素子の構造は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載される赤外線検出素子（ここではサーモパイル型の赤外線検出素子）は、赤外線感知部と赤外線吸収層との間に設けられた高熱伝導層を有している。具体的には、空洞部上にメンブレンが形成され、メンブレンは、四隅に設けられた突出する梁によって、周囲の基板に支持されている。中央のメンブレン部分には、赤外線吸収層層と高熱伝導層とが設けられており、また、梁の部分には、サーモパイル素子が設けられている。また、高熱伝導層は、アルミニウム、金などの赤外線反射性に優れる材料で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３３３９２７６号公報
【特許文献２】再表９９／３１４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、特許文献１に記載される赤外線検出素子では、光吸収層の下に高熱伝達部材が設けられているが、熱検出素子は、光吸収層ならびに高熱伝達部材の下には設けられていない。光赤外線吸収層は、赤外線感知部熱検出素子から離れた位置にあることから、光赤外線吸収層で発生した熱を直接的に熱検出素子赤外線感知部に供給することはできない。
【０００７】
特許文献２に記載される赤外線固体撮像素子では、赤外線吸収部を構成する絶縁層は、温度検出器から離れた位置にあることから、赤外線吸収部の絶縁層で発生した熱を直接的に温度検出器に供給することができない。
【０００８】
本発明の少なくとも一つの態様によれば、例えば、熱型光検出器の検出感度を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の熱型光検出器の一態様は、基板と、前記基板との間に空洞部が形成されるように支持される支持部材と、前記支持部材に支持される熱検出素子と、前記熱検出素子と接続部によって接続され、平面視で前記接続部よりも広い面積を有し、前記熱検出素子上に形成されており、かつ、少なくとも一部の波長域の光に対して光透過性を有する集熱部を備える熱伝達部材と、前記熱伝達部材と前記支持部材との間において、前記熱伝達部材および前記支持部材に接して形成されている第１光吸収層と、前記熱伝達部材上において、前記熱伝達部材と接して形成されている第２光吸収層と、を有し、前記支持部材の、前記熱検出素子が載置される表面と前記第２光吸収層の上面との間で、第１波長の光が共振し、前記熱伝達部材の上面と、前記第２光吸収層の上面との間で、前記第１波長とは異なる第２波長の光が共振し、前記支持部材の前記熱検出素子が載置される表面と前記第１光吸収層の上面との間で、前記第１波長および前記第２波長とは異なる第３波長の光が共振する。
【００１０】
本態様の熱型光検出器は、熱伝導性の材料で構成される熱伝達部材を有する。また、本態様の熱型光検出器では、３つの波長（第１波長〜第３波長）の光が共振する。これによって、熱伝達部材による集熱効果と、光共振による検出感度の向上、ならびに検出感度を有する波長帯域の拡大の効果を得ることができる。
【００１１】
熱伝達部材は、熱検出素子に接続される接続部と、平面視で接続部よりも広い面積を有し、かつ熱検出素子上に形成されている集熱部を備える。「熱検出素子上」は、「熱検出素子の直上」ならびに「熱検出素子の上部（熱検出素子と集熱部との間に層間絶縁層等が介在している場合）」を含めて広義に解釈する。熱伝達部材の集熱部は、例えば、下層の第１光吸収層と上層の第２光吸収層との間に（つまり、二つの吸収層に挟まれる態様にて）設けることができる。
【００１２】
熱伝達部材の集熱部は、例えば、広範囲な領域において発生した熱を集熱して、熱検出素子に伝達する役割を果たす。なお、集熱部は、例えば、平坦化された第１光吸収層上において、平坦面を有する態様にて形成される場合があり、この場合には、「集熱部」は、「平板部あるいは平坦部」と言い換えることができる。この場合、集熱部は、支持部材に平行に設けることができる。つまり、集熱部の主面（上面または下面）と支持部材の主面（上面または下面）とを平行に配置することができる。
【００１３】
また、熱伝達部材は、例えば、熱型光検出器が検出感度を有する波長帯域の少なくとも一部の波長域の光に対して光透過性（半透過性を含む）を有することができる。この場合、熱伝達部材としては、例えば、熱伝導が良好で、かつ光の半透過性を有する金属化合物（例えばＡｌＮやＡｌＯｘ）を使用することができる。また、熱伝達部材は、金属（例えばアルミニウム）のような光を反射する材料によって構成することもできる。
【００１４】
熱伝達部材が光透過性を有する場合は、例えば、熱型光検出器に入射した光（例えば赤外線）、すなわち平面視で、支持部材（メンブレン）の領域に入射する入射光の一部は、まず第２光吸収層で吸収され、その他は吸収されずに熱伝達部材に到達する。熱伝達部材に到達した光の一部は反射され、その他の光は熱伝達部材を透過する。熱伝達部材で反射された光は、第２光吸収層で吸収される。
【００１５】
熱伝達部材を透過した光の一部は、第１光吸収層で吸収され、その他は、支持部材の表面（第１光吸収層と支持部材との界面）ならびに支持部材上に載置されている熱検出素子に到達する。支持部材の表面（第１光吸収層と支持部材との界面）に到達した光の一部は、反射されて第１光吸収層に吸収される。反射光のうち、第１光吸収層を透過した光は第２光吸収層に達し、第２光吸収層によって吸収される。
【００１６】
熱伝達部材が光透過性を有する材料で構成する場合における、第１光吸収層および第２光吸収層における熱の発生、ならびに、発生した熱の、熱検出素子への伝達は、例えば、以下のように行われる。すなわち、熱型光検出器に入射した光の一部が、まず第２光吸収層で吸収され、第２光吸収層にて熱が発生する。また、熱伝達部材で反射した光は、第２光吸収層で吸収され、これによって第２光吸収層にて熱が発生する。
【００１７】
また、熱伝達部材を透過（通過）した光の一部は、第１光吸収層にて吸収されて熱が発生する。また、支持部材の表面（第１光吸収層と支持部材との界面）で反射した光は、第１光吸収層で吸収される。また、支持部材の表面で反射した光のうち、第１光吸収層を通過（透過）した光は、第１光吸収層の上面に到達し、一部の光は反射されて再び下方に向かう。また、他の一部の光は第２光吸収層に進み、第２光吸収層にて吸収される。すなわち、支持部材の表面で反射した反射光は、第１光吸収層および第２光吸収層の少なくとも一方に吸収され、これによって、第１光吸収層あるいは第２光吸収層にて熱が発生する。
【００１８】
そして、第２光吸収層で発生した熱は、熱伝達部材を介して効率的に熱検出素子に伝達され、また、第１光吸収層で発生した熱は、直接的に、あるいは熱伝達部材を介して熱検出素子に効率的に伝達される。すなわち、熱伝達部材の集熱部は、熱検出素子上を広く覆うように形成されており、よって、第１光吸収層ならびに第２光吸収層の発生した熱の多くを、その発生場所を問わずに、効率的に熱検出素子に伝達することができる。例えば、熱検出素子から離れた箇所で発生した熱であっても、熱伝導率が高い熱伝達部材を経由して、熱検出素子に効率的に伝達することができる。
【００１９】
また、熱伝達部材の集熱部と、熱検出素子とは、熱伝達部材の接続部によって接続されていることから、熱伝達部材の集熱部を経由して伝達される熱を、接続部を介して、熱検出素子に直接的に伝達することができる。また、熱伝達部材の下に熱検出素子が位置する（平面視で重なる位置に設けられている）ことから、例えば、平面視における熱伝達部材の中央部と、熱検出素子とを最短で接続することが可能である。よって、熱伝達に伴うロスを減らすことができ、また、専有面積の増大を抑制することができる。
【００２０】
また、熱伝達部材が金属のような光反射特性を有する材料で構成される場合においては、上述のとおり、集熱部の下にある第１光吸収層には入射光は進入しないことから、基本的には、熱は、第２光吸収層で発生し、その熱が熱伝達部材を経由して、効率的に熱検出素子に伝達されることになる。この場合であっても、熱検出素子から遠い地点において発生した熱を、効率的に集熱するという効果が得られる。但し、集熱部の平面視における面積が、第１光吸収層の平面視における面積よりも小さい場合は、焦熱部が設けられていない領域（隙間領域）を経由して、入射光が支持部材側に進入することができる。この場合には、第１光吸収層においても、光の吸収による熱が発生し、その熱を、集熱部を経由して熱検出素子に効率的に伝達することができる。
【００２１】
本態様の熱型光検出器によれば、２層（複数層）の光吸収層における広範囲で発生した熱を、熱検出素子に効率的に伝達することができ、よって、小型の熱型光検出器の光検出感度を大幅に向上させることができる。また、熱の伝達に要する時間が短縮されるため、熱型光検出器の応答速度を高めることができる。
【００２２】
また、本態様では、２層の光吸収膜によって熱を発生することから吸収効率が高まる。また、第１光吸収層を介して熱を直接的に熱検出素子に伝達することができる。よって、特許文献１に記載される赤外線検出素子ならびに特許文献２に記載される赤外線固体撮像素子と比較して、熱型光検出器の検出感度をより向上させることができる。また、本態様では、熱検出素子は熱伝達部材に接続されている。よって、応答速度は、特許文献１に記載される赤外線検出素子と同等に高い。また、本態様では、熱伝達部材が直接に熱検出素子に接続されているため、特許文献２に記載される赤外線固体撮像素子と比較して、より高い応答速度が得られる。
【００２３】
また、本態様では、各光吸収層の膜厚を調整して、３つの波長（第１波長〜第３波長）の光を共振させることができる（すなわち、異なる共振波長をもつ３個の光共振器を構成することができる）。支持部材の表面と第２光吸収層の上面との間において、第１波長の光が共振する。上述のとおり、支持部材の表面（第１光吸収層と支持部材との界面）で反射した光は、第１光吸収層および第２光吸収層の少なくとも一方に吸収されるが、このとき、第１波長の光による光共振が生じることによって、各光吸収層における実効吸収率を高めることができる。
【００２４】
また、熱伝達部材の上面と第２光吸収層の上面との間において、第１波長とは異なる第２波長の光が共振する。上述のとおり、熱伝達部材で反射した光は、第２光吸収層で吸収されるが、このとき、第２波長の光の共振が生じることによって、第２光吸収層における実効吸収率を高めることができる。なお、本態様では、集熱部は、支持部材に平行に設けるのが好ましい。つまり、集熱部の主面（上面または下面）と支持部材の主面（上面または下面）とを平行に配置するのが好ましい。
【００２５】
また、支持部材の、熱検出素子が載置されている表面（第１光吸収層の下面ということもできる）と、第１光吸収層の上面との間において、第１波長ならびに第２波長とは異なる第３波長の光が共振する。上述のとおり、支持部材の表面で反射した光は、第１光吸収層で吸収されるが、このとき、第３波長の光の共振が生じることによって、第１光吸収層における実効吸収率を高めることができる。
【００２６】
また、本態様によれば、異なる３つの波長において共振ピークが生じることから、熱型光検出器が検出可能な光の波長帯域（波長幅）を広げることができる。
【００２７】
（２）本発明の熱型光検出器の他の態様は、前記支持部材の前記熱検出素子が載置される表面と、前記第２光吸収層の上面と、前記熱伝達部材の上面と、前記第１光吸収層の上面とは互いに平行であり、前記第１波長をλ１、前記第２波長をλ２とし、前記第３波長をλ３としたとき、前記支持部材の、前記熱検出素子が載置される表面と前記第２光吸収層の上面との間の距離は、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）に設定され、前記熱伝達部材の上面と前記第２光吸収層の上面との間の距離は、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）に設定され、前記熱検出素子が載置される表面と前記第１光吸収層の上面との間の距離は、ｑ・（λ3／４）（ｑは１以上の整数）に設定されている。
【００２８】
本態様では、光共振として、いわゆるλ／４光共振を利用する。すなわち、第１波長をλ１としたとき、支持部材の、熱検出素子が載置される表面と第２光吸収層の上面との間の距離が、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）の関係を満足するようにすることによって、第１波長λ１の共振を実現することができる。ここで、支持部材の、熱検出素子が載置される表面と第２光吸収層の上面との間の距離をＨ１とし、第１光吸収層の膜厚をＨ３とし、第２光吸収層の膜厚をＨ２とし、熱伝達部材の厚みをＨ４としたとき、Ｈ１＝ｍ・（λ１／４）＝Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４の関係が成立する。つまり、このような関係が満足されるように、第２光吸収層の膜厚Ｈ２と、第１光吸収層の膜厚Ｈ３と、熱伝達部材の厚みＨ４とを調整するのが好ましい。但し、熱伝達部材の厚みＨ４は、例えば、０．１μｍ未満のオーダーであることから、Ｈ４を無視してもよい。この場合、Ｈ１＝ｍ・（λ１／４）≒Ｈ２＋Ｈ３という関係が満足するように、第２光吸収層の膜厚Ｈ２ならびに第１光吸収層の膜厚Ｈ３を調整すればよい。入射した波長λ１の光と、支持部材の表面で反射した波長λ１の光とが相互干渉よって打ち消されることによって、第１光吸収層ならびに第２光吸収層における実効吸収率が高まる。
【００２９】
また、第２波長をλ２としたとき、熱伝達部材の上面と第２光吸収層の上面との間の距離を、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）に設定することによって、第２波長λ２の光を共振させることができる。但し、上述のとおり、熱伝達部材の厚みＨ４は、例えば、０．１μｍ未満のオーダーであることから、Ｈ４を無視してもよい。この場合は、実質的に、第２光吸収層の膜厚Ｈ２を、ｎ・（λ２／４）の関係を満足するように調整すればよい。
【００３０】
これによって、入射した波長λ２の光と、熱伝達部材の上面で反射した波長λ２の光とが相互干渉よって打ち消され、第２光吸収層における実効吸収率を高めることができる。
【００３１】
また、第３波長をλ３としたとき、支持部材の熱検出素子が載置される表面（第１光吸収層の下面ということもできる）と第１光吸収層の上面との間の距離（すなわち、第１光吸収層の膜厚Ｈ３）を、ｑ・（λ２／４）（ｑは１以上の整数）に設定することによって、第３波長λ３の光を共振させることができる。これによって、入射した波長λ３の光と、支持部材の表面（第１光吸収層の下面）で反射した波長λ３の光とが相互干渉よって打ち消され、第１光吸収層における実効吸収率を高めることができる。
【００３２】
（３）本発明の熱型光検出器の他の態様は、前記熱伝達部材は、窒化アルミニウムあるいは酸化アルミニウムで構成される。
【００３３】
本態様では、熱伝達部材の材料として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）を使用する。これらは、平面視で支持部材の領域に入射する光のうちの、少なくとも一部の光を透過させる光透過性を有する。材料の組成や膜厚を調整することによって、透過する波長を選ぶことも可能である。また、ＡｌＮやＡｌＯｘ等の金属化合物は、熱伝導性にも優れることから、集熱効果を得ることができる。
【００３４】
（４）本発明の熱型光検出器の他の態様は、前記第１光吸収層および前記第２光吸収層は、前記支持部材上であって前記熱検出素子の周囲に形成されている。
【００３５】
本態様では、第１光吸収層および第２光吸収層は、熱検出素子の周囲に形成される。例えば、第１光吸収層および第２光吸収層は、熱検出素子の全周囲に形成することができる（但し、これに限定されるものではない）。これによって、第１光吸収層および第２光吸収層の広範囲で発生した熱は、熱検出素子に、直接的に、あるいは熱伝達部材を経由して間接的に、効率的に伝達される。よって、熱型光検出器の光検出感度をさらに高めることができる。また、熱型光検出器の応答速度も、より向上する。
【００３６】
（５）本発明の熱型光検出器の他の態様は、前記熱伝達部材は、前記熱検出素子を他の素子に接続する配線を兼ねる。
【００３７】
熱伝達部材は、上述のとおり、例えば、ＡｌＮやＡｌＯｘ等の金属化合物で構成することができるが、金属を主成分とする材料は電気伝導も良好であることから、熱伝達部材は、熱検出素子を他の素子に接続する配線（配線の一部を含む）としても利用することができる。熱伝達部材を、配線としても利用することによって、配線を別途、設ける必要がなくなり、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００３８】
（６）本発明の熱型光検出装置の一態様では、上記いずれかの熱型光検出器が複数、２次元配置されている。
【００３９】
これによって、複数の熱型光検出器（熱型光検出素子）が２次元に配置された（例えば、直交２軸の各々に沿ってアレイ状に配置された）、熱型光検出装置（熱型光アレイセンサー）が実現される。
【００４０】
（７）本発明の電子機器の一態様は、上記（１）〜（５）のいずれかの熱型光検出器と、前記熱型光検出器の出力を処理する制御部と、を有する。
【００４１】
上記いずれかの熱型光検出器は、光の検出感度が高い。よって、この熱型光検出器を搭載する電子機器の性能が高まる。電子機器としては、例えば、赤外線センサー装置、サーモグラフィー装置、車載用夜間カメラや監視カメラ等が挙げられる。なお、制御部は、例えば、画像処理部やＣＰＵで構成することができる。
【００４２】
（８）本発明の電子機器の他の態様は、上記（６）の熱型光検出装置と、前記熱型光検出装置の出力を処理する制御部と、を有する。
【００４３】
上記いずれかの熱型光検出器は、光の検出感度が高い。よって、この熱型光検出器を搭載する電子機器の性能が高まる。電子機器としては、例えば、赤外線センサー装置、サーモグラフィー装置、車載用夜間カメラや監視カメラ等が挙げられる。なお、制御部は、例えば、画像処理部やＣＰＵで構成することができる。
【００４４】
（９）本発明の熱型光検出器の製造方法の一態様は、基板の主面上に絶縁層を含む構造体を形成し、前記絶縁層を含む構造体上に犠牲層を形成し、前記犠牲層上に支持部材を形成する工程と、前記支持部材上に熱検出素子を形成する工程と、第１波長をλ１、第２波長をλ２とし、第３波長をλ３としたとき、前記熱検出素子を覆うように第１光吸収層を形成し、前記支持部材の前記熱検出素子が載置される表面と前記第１光吸収層の上面との間の距離が、ｑ・（λ３／４）（ｑは１以上の整数）になるように前記第１光吸収層を平坦化する工程と、前記第１光吸収層の一部にコンタクトホールを形成した後、熱伝導性を有する材料層を形成し、前記材料層をパターニングすることによって、前記熱検出素子に接続する接続部と、平面視で前記接続部よりも広い面積を有する集熱部とを備える熱伝達部材を形成する工程と、前記熱伝達部材上に前記熱伝達部材の上面と第２光吸収層の上面との間の距離が、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）になるように前記第２光吸収層を形成する工程と、前記第１光吸収層および前記第２光吸収層をパターニングする工程と、前記支持部材をパターニングする工程と、前記犠牲層をエッチングにより除去して、前記基板の主面上に形成された絶縁層を含む構造体と、前記支持部材との間に空洞部を形成する工程と、を含み、前記支持部材の、前記熱検出素子が載置される表面と前記第２光吸収層の上面との間の距離が、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）になるように、前記第１光吸収層の膜厚と前記第２光吸収層の膜厚と前記熱伝達部材の膜厚とを合わせた合計の膜厚を調整する。
【００４５】
本態様では、基板の主面に、層間絶縁層を含む多層構造、犠牲層、支持部材を積層形成し、また、支持部材上に、熱検出素子、第１光吸収層、熱伝達部材ならびに第２光吸収層を積層形成する。第１光吸収層の上面は、平坦化処理によって平坦化される。また、第１光吸収層にはコンタクトホールが設けられ、このコンタクトホールに、熱伝達部材の接続部が埋め込まれる。第１光吸収層上に設けられる、熱伝達部材の集熱部は、接続部を介して熱検出素子（例えば、焦電キャパシターの上側電極）に接続される。第１光吸収層の膜厚、第２光吸収層の膜厚、ならびに、第１光吸収層の膜厚と、第２光吸収層の膜厚と、熱伝達部材の厚み（但し、熱伝達部材の厚みは極薄いことから無視することもできる）と、を合わせた合計の膜厚を調整することによって、３つの波長の共振を実現することができる（つまり、共振波長が異なる３つの光検出器を構成することができる）。
【００４６】
本態様によれば、半導体製造技術（例えばＭＥＭＳ技術）を用いて、小型かつ検出感度が高い熱型光検出器を実現することができる。
【００４７】
このように、本発明の少なくとも一つの態様によれば、例えば、熱型光検出器の検出感度を、格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、熱型光検出器の一例の平面図ならびに断面図
【図２】図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、アルミナ板の、遠赤外線の波長域における分光特性（光反射特性ならびに光透過特性）の一例を示す図、ならびに２つの光共振器が構成される場合における、熱型光検出器の検出感度の一例を示す図
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｅ）は、熱型光検出器の製造方法における、第１光吸収層を形成するまでの主要な工程を示す図
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、熱型光検出器の製造方法における、第１光吸収層ならびに第２光吸収層をパターニングするまでの主要な工程を示す図
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、熱型光検出器の製造方法における、熱型光検出器が完成するまでの主要な工程を示す図
【図６】熱型光検出器の他の例を示す図
【図７】図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、熱型光検出器の他の例の平面図ならびに断面図
【図８】熱型光検出装置（熱型光検出アレイ）の回路構成の一例を示す回路図
【図９】焦電型検出器または焦電型検出装置を含む赤外線カメラ（電子機器）のブロック図
【図１０】赤外線カメラを含む運転支援装置（電子機器）を示す図
【図１１】赤外線カメラを前部に搭載した車両を示す図
【図１２】赤外線カメラを含むセキュリティー機器（電子機器）を示す図
【図１３】セキュリティー機器の赤外線カメラ及び人感センサーの検知エリアを示す図
【図１４】センサーデバイスを含む、ゲーム機器に用いられるコントローラーを示す図
【図１５】コントローラーを含むゲーム機器を示す図
【図１６】赤外線カメラを含む体温測定装置（電子機器）を示す図
【図１７】センサーデバイスをテラヘルツセンサーデバイスとして用い、テラヘルツ照射ユニットと組み合わせて特定物質探知装置（電子機器）を構成した例を示す図
【図１８】図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は焦電型検出器を二次元配置した焦電型検出装置の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００５０】
（第１の実施形態）
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、熱型光検出器の一例の平面図ならびに断面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される熱型光検出器のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図１（Ａ）および図１（Ｂ）では、単独の熱型光検出器を示しているが、複数の熱型光検出器を、例えばマトリクス状に配置して、熱型光検出器アレイ（すなわち熱型検出装置）を構成することもできる。
【００５１】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示される熱型光検出器は、焦電型赤外線検出器（光センサーの一種）２００である（但し、一例であり、これに限定されるものではない）。この焦電型赤外線検出器２００は、２層の光吸収膜２７０，２７２における光吸収によって発生する熱を、熱伝導が良好な熱伝達部材２６０を経由して、熱検出素子（ここでは焦電キャパシター２３０）に、効率的に伝達することができる。
【００５２】
熱伝達部材２６０は、例えば、高い熱伝導率を有すると共に、熱型光検出器が検出感度を有する波長帯域（波長幅）の光の少なくとも一部の波長域の光に対して、光透過性（例えば半透過性）を有する材料（例えば、ＡｌＮやＡｌＯｘ等の金属化合物）によって構成することができる。また、熱伝達部材は、金属（例えばアルミニウム）のような光を反射する材料によって構成することもできる。なお、熱伝達部材２６０における光透過性については、図２を参照して後述する。
【００５３】
熱検出素子としての焦電キャパシター２３０は、熱を電気信号に変換する。これによって、受光した光の強度に対応する検出信号（例えば電流信号）が得られる。以下、具体的に説明する。
【００５４】
（熱型光検出器としての焦電型赤外線検出器の構造の一例）
まず、図１（Ｂ）を参照して、断面構造について説明する。
【００５５】
（断面構造）
熱型光検出器としての焦電型赤外線検出器２００は、基板（シリコン基板）１０上に形成された多層の構造体によって構成されている。すなわち、熱型光検出器２００としての焦電型赤外線検出器は、基板（ここではシリコン基板とする）１０と、基板１０の第１主面（ここでは表面とする）上に形成された、絶縁層を含む構造体１００（例えば、層間絶縁層を含む多層構造：多層構造の具体例については図６を参照）と、絶縁層を含む構造体１００の表面に形成されたエッチングストッパー膜１３０ａと、熱分離用の空洞部（熱分離空洞）１０２と、載置部２１０およびアーム部２１２ａ，２１２ｂとで構成される支持部材（メンブレン）２１５と、支持部材（メンブレン）２１５上に形成された焦電キャパシター２３０と、焦電キャパシターの表面を覆う絶縁層２５０と、第１光吸収層（例えばＳｉＯ２層）２７０と、熱伝達部材２６０（接続部ＣＮおよび集熱部ＦＬを有する）と、第２光吸収層（例えばＳｉＯ２層）２７２と、を有する。第１光吸収層２７０は、熱伝達部材２６０と支持部材（メンブレン）２１５との間において、熱伝達部材２６０に接して形成されている。第２光吸収層２７２は、熱伝達部材２６０上において、熱伝達部材２６０と接して形成されている。
【００５６】
なお、基板１０および多層構造１００によって、基部（ベース）が構成される。この基部（ベース）は、空洞部１０２において、支持部材２１５や焦電キャパシター２３０を含む素子構造体１６０を支持する。また、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板１０の、平面視で熱検出素子（焦電キャパシター２３０）と重なる領域には、トランジスターや抵抗等の半導体素子を形成することができる（例えば、図６の例を参照）。
【００５７】
基板１０上に形成される多層構造体１００の表面には、上述したとおり、エッチングストッパー膜（例えばＳｉ３Ｎ４膜）１３０ａが設けられており、また、支持部材（メンブレン）２１５の裏面には、エッチングストッパー膜（例えばＳｉ３Ｎ４膜）１３０ｂ〜１３０ｄが設けられている。このエッチングストッパー膜１３０ａ〜１３０ｄは、空洞部１０２を形成するために犠牲層（図１では不図示，図３の参照符号１０１）を除去する工程において、エッチングの対象外の層が除去されるのを防止する役割を果たす。但し、エッチングストッパー膜は、支持部材（メンブレン）２１５を構成する材料によっては不要の場合がある。
【００５８】
また、素子構造体１６０に含まれる焦電キャパシター２３０は、同じく素子構造体１６０の構成要素である支持部材（メンブレン）２１５によって、空洞部１０２上において支持されている。
【００５９】
ここで、支持部材（メンブレン）２１５は、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ）／窒化シリコン膜（ＳｉＮ）／酸化シリコン膜（ＳｉＯ）の３層の積層膜をパターニングすることによって形成することができる（但し、一例であり、これに限定されるものではない）。支持部材（メンブレン）２１５は、焦電キャパシター２３０を安定的に支持する必要があり、よって、支持部材（メンブレン）２１５のトータルの厚みは、必要な機械強度を満足する厚みを有する。
【００６０】
支持部材（メンブレン）２１５の表面上には、配向膜（不図示）が形成されており、この配向膜上に、焦電キャパシター２３０が形成されている。焦電キャパシター２３０は、下部電極（第１電極）２３４と、下部電極上に形成される焦電材料層（例えば焦電体としてのＰＺＴ層：チタン酸ジルコン酸鉛層）２３２と、焦電材料層２３２上に形成される上部電極（第２電極）２３６と、を含む。
【００６１】
下部電極（第１電極）２３４ならびに上部電極（第２電極）２３６は共に、例えば、３層の金属膜を積層することによって形成することができる。例えば、焦電材料層（ＰＺＴ層）２３２から遠い位置から順に、例えばスパッタリングにて形成されるイリジウム（Ｉｒ）、イリジウム酸化物（ＩｒＯｘ）及びプラチナ（Ｐｔ）の三層構造とすることができる。また、焦電材料層２３２としては、上述のとおり、例えばＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ３：チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。
【００６２】
焦電材料層（焦電体）に熱が伝達されると、その結果、焦電効果（パイロ電子効果）によって、焦電材料層２３２に電気分極量の変化が生じる。この電気分極量の変化に伴う電流を検出することによって、入射した光の強度を検出することができる。
【００６３】
この焦電材料層２３２は、例えば、スパッタリング法やＭＯＣＶＤ法等で成膜することができる。下部電極（第１電極）２３４および上部電極（第２電極）２３６の膜厚は、例えば０．４μｍ程度であり、焦電材料層２３２の膜厚は、例えば０．１μｍ程度である。
【００６４】
焦電キャパシター２３０は、絶縁層２５０ならびに第１光吸収層２７０によって覆われている。絶縁層２５０には、第１コンタクトホール２５２が設けられている。第１コンタクトホール２５２は、上部電極（第２電極）２３６用の電極２２６を、上部電極（第２電極）２３６に接続するために使用される。
【００６５】
また、第１光吸収層２７０（および絶縁層２５０）には、第２コンタクトホール２５４が設けられている。第２コンタクトホール２５４は、第１光吸収層２７０および絶縁層２５０を貫通して設けられている。この第２コンタクトホール２５４は、熱伝達部材２６０を、焦電キャパシター２３０の上部電極２３６に接続するために使用される。すなわち、熱伝達部材２６０を構成する材料（例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）等）が、第２コンタクトホール２５４内に充填されており（充填部分は、図中、参照符号２２８で示されている）、これによって、熱伝達部材２６０における接続部ＣＮが構成される。
【００６６】
熱伝達部材２６０は、表面が平坦化されている第１光吸収層２７０上に延在する部分である集熱部ＦＬと、この集熱部ＦＬを、焦電キャパシター２３０における上部電極（第２電極）２３６に接続する部分である接続部ＣＮと、を有している。
【００６７】
ここで、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬは、熱検出素子２３０上に形成されている。「熱検出素子２３０上」は、「熱検出素子２３０の直上」ならびに「熱検出素子２３０の上部（熱検出素子２３０と集熱部ＦＬとの間に層間絶縁層等が介在している場合）」を含めて広義に解釈する。熱伝達部材の集熱部は、例えば、下層の第１光吸収層２７０と上層の第２光吸収層２７２との間に(つまり、二つの吸収層に挟まれる形態にて)設けられている。集熱部ＦＬは、例えば、広範囲な領域において発生した熱を集熱して、熱検出素子である焦電キャパシター２３０に伝達する役割を果たす。なお、集熱部ＦＬは、例えば、平坦化された第１光吸収層２７０上において、平坦面を有する態様にて形成される場合があり、この場合には、「集熱部」は、「平板部あるいは平坦部」と言い換えることができる。
【００６８】
上述のとおり、熱伝達部材２３０は、例えば、熱伝導率が高く、かつ所望の波長帯域の光に対して光透過性（例えば半透過性）を有する材料で構成することができ、この場合、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）等で構成することができる。
【００６９】
熱伝達部材２３０を、光透過性（半透過性または全透過性）を有する材料で構成すると、入射光の一部は、熱伝達部材２３０を透過（通過）して、支持部材２１５側に進入することができる。これによって、上側の第２光吸収層２７２のみならず、下側の第１吸収層２７０においても光の吸収によって熱が発生する。集熱部ＦＬは、第１光吸収層２７０と第２光吸収層２７２とに挟まれている。つまり、集熱部ＦＬは、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の各々に接している。よって、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の各々で発生した熱は、焦熱部ＦＬに迅速に伝わり、熱伝導性が良好な集熱部ＦＬを経由して、熱検出素子２３０に効率的に伝達される。
【００７０】
なお、集熱部ＦＬにおける材料と、接続部ＣＮにおける材料２２８（例えばコンタクトホール２５４に埋め込まれるコンタクトプラグの材料）とを異ならせることも可能である。
【００７１】
また、図１（Ｂ）に示すように、接続部ＣＮの横幅をＷ０とし、焦電キャパシター２３０の横幅（ここでは、最も横幅が広い下部電極（第１電極）２３４の横幅）をＷ１とし、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬの横幅をＷ２としたとき、Ｗ０＜Ｗ１＜Ｗ２の関係が成立する。
【００７２】
また、図１（Ｂ）に示されるように、第１波長をλ１、第２波長をλ２とし、第３波長をλ３としたとき、支持部材２１５の、焦電キャパシター２３０が載置される表面と、第２光吸収層２７２の上面との間の距離Ｈ１は、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）に設定されている。これによって、支持部材２１５の、焦電キャパシター２３０が載置される表面と、第２光吸収層２７２の上面との間で、第１波長λ１が共振する。すなわち、第１光共振器（λ１／４光共振器）が構成される。
【００７３】
また、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の上面と、第２光吸収層２７２の上面との間の距離Ｈ２は、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）に設定されている。これによって、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の上面と、第２光吸収層２７２の上面との間で第２波長λ２が共振する。すなわち、第２光共振器（λ２／４光共振器）が構成される。ここで、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬは、支持部材（メンブレン）２１５に平行に設けるのが好ましい。つまり、集熱部ＦＬの主面（上面または下面）と支持部材（メンブレン）２１５の主面（上面または下面）とを平行に配置するのが好ましい。また、支持部材２１５の熱検出素子２３０が載置される表面と、第２光吸収層２７２の上面と、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の上面と、第１光吸収層２７０の上面とは互いに平行であるのが好ましい。
【００７４】
また、支持部材２１５の、熱検出素子２３０が載置される表面、すなわち、支持部材２１５の載置部２１０における上面（第１光吸収層２７０の下面ということもできる）と、第１光吸収層２７０の上面との間の距離Ｈ３は、ｑ・（λ３／４）（ｑは１以上の整数）に設定されている。これによって、支持部材２１５の載置部２１０における上面と、第１光吸収層２７０の上面との間で第３波長λ３が共振する。すなわち、第３光共振器（λ３／４光共振器）が構成される。
【００７５】
上述のとおり、支持部材２１５の、熱検出素子２３０が載置される表面と第２光吸収層２７２の上面との間の距離をＨ１とし、第１光吸収層２７０の膜厚をＨ３とし、第２光吸収層２７２の膜厚をＨ２とする。また、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の厚みをＨ４とする。このとき、Ｈ１＝ｍ・（λ１／４）＝Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４の関係が成立する。つまり、このような関係が満足されるように、第２光吸収層２７２の膜厚Ｈ２と、第１光吸収層２７０の膜厚Ｈ３と、熱伝達部材２６０の厚みＨ４とを調整するのが好ましい。但し、熱伝達部材２６０の厚みＨ４は、例えば、０．１μｍ未満のオーダーであることから、Ｈ４を無視してもよい。この場合、Ｈ１＝ｍ・（λ１／４）≒Ｈ２＋Ｈ３という関係が満足するように、第２光吸収層２７２の膜厚Ｈ２ならびに第１光吸収層２７０の膜厚Ｈ３を調整すればよい。
【００７６】
これによって、入射した第１波長λ１の光と、支持部材２１５の表面で反射した第１波長λ１の光とが相互干渉よって打ち消されることによって、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２における実効吸収率が高まる。
【００７７】
また、第２波長をλ２としたとき、熱伝達部材２６０の上面と第２光吸収層２７２の上面との間の距離を、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）に設定することによって、第２波長λ２の光を共振させることができる。但し、上述のとおり、熱伝達部材の厚みＨ４は、例えば、０．１μｍ未満のオーダーであることから、Ｈ４を無視してもよい。この場合は、実質的に、第２光吸収層の膜厚Ｈ２を、ｎ・（λ２／４）の関係を満足するように調整すればよい。
【００７８】
これによって、入射した波長λ２の光と、熱伝達部材の上面で反射した波長λ２の光とが相互干渉よって打ち消され、第２光吸収層における実効吸収率を高めることができる。
【００７９】
また、第３波長をλ３としたとき、支持部材２１５の熱検出素子２３０が載置される表面（第１光吸収層２７０の下面ということもできる）と第１光吸収層２７０の上面との間の距離（すなわち、第１光吸収層の膜厚Ｈ３）を、ｑ・（λ２／４）（ｑは１以上の整数）に設定することによって、第３波長λ３の光を共振させることができる。これによって、入射した第３波長λ３の光と、支持部材２１５の表面（第１光吸収層２７０の下面）で反射した第３波長λ３の光とが相互干渉よって打ち消され、第１光吸収層２７０における実効吸収率を高めることができる。
【００８０】
（レイアウト構成）
次に、図１（Ａ）を参照して、レイアウト構成について説明する。図１（Ａ）に示すように、支持部材（メンブレン）２１５は、焦電キャパシター２３０を載置する載置部２１０と、この載置部２１０を、空洞部（熱分離空洞部）２１２上にて保持する２本のアーム、すなわち第１アーム部２１２ａと第２アーム部２１２ｂと、を有している。焦電キャパシター２３０は、支持部材（メンブレン）２１５における載置部２１０上に形成されている。また、上述のとおり、支持部材（メンブレン）２１５、焦電キャパシター２３０、第１光吸収層２７０、熱伝達部材２６０ならびに第２光吸収層２７２を含めて、素子構造体１６０が構成される。
【００８１】
第１アーム部２１２ａならびに第２アーム部２１２ｂは、上述したように、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ）／窒化シリコン膜（ＳｉＮ）／酸化シリコン膜（ＳｉＯ）の３層の積層膜をパターニングして、細長い形状に加工することによって形成することができる。細長い形状とするのは、熱抵抗を大きくして、焦電キャパシター２３０からの放熱（熱の逃げ）を抑制するためである。
【００８２】
第１アーム部２１２ａにおける幅広の先端部２３２ａは、第１ポスト１０４ａ（図１（Ａ）において破線で示される、平面視で円形の部材）によって、空洞部１０２上において支持されている。また、第１アーム部２１２ａ上には、一端（参照符号２２８）が、焦電キャパシター２３０の下部電極（第１電極）２３４に接続され、他端２３１ａが、第１ポスト１０４ａに接続される配線２２９ａが形成されている。
【００８３】
第１ポスト１０４ａは、例えば、図１（Ｂ）に示される絶縁層を含む構造体１００と、第１アーム部２１２ａの先端部２３２ａとの間に設けられる。この第１ポスト１０４ａは、例えば、空洞部１０２に選択的に形成される、柱状に加工された多層配線構造（層間絶縁層と、焦電キャパシター２３０と下地のシリコン基板１０に設けられたトランジスター等の素子とを接続するための配線を構成する導電層とからなる）によって構成することができる。
【００８４】
同様に、第２アーム部２１２ｂは、第２ポスト１０４ｂ（図１（Ａ）において、破線で示される、平面視で円形の部材）によって、空洞部１０２上において支持されている。第２アーム部２１２ｂにおける幅広の先端部２３２ｂは、第２ポスト１０４ｂ（図１（Ａ）において破線で示される、平面視で円形の部材）によって、空洞部１０２上において支持されている。また、第２アーム部２１２ｂ上には、一端（参照符号２２６）が、焦電キャパシター２３０の上部電極（第２電極）２３６に接続され、他端２３１ｂが、第２ポスト１０４ｂに接続される配線２２９ｂが形成されている。
【００８５】
第２ポスト１０４ｂは、図１（Ｂ）に示される絶縁層を含む構造体１００と、第２アーム部２１２ｂの先端部２３２ｂとの間に設けられる。また、第２ポスト１０４ｂは、例えば、空洞部１０２に選択的に形成される、柱状に加工された多層配線構造（層間絶縁層と、焦電キャパシター２３０と下地のシリコン基板１０に設けられたトランジスター等の素子とを接続するための配線を構成する導電層とからなる）によって構成することができる。
【００８６】
図１（Ａ）に示される例では、第１ポスト１０４ａならびに第２ポスト１０４ｂを用いて、支持部材２１５や焦電キャパシター２３０を含む素子構造体１６０を、空洞部１０２において保持している。この構成は、共通の空洞部１０２において、熱検出素子としての焦電キャパシター２３０を複数、高密度に配置する際（つまり、熱検出素子のアレイを形成する際）に有効である。但し、この構成は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図６に示される例のように、一つの熱検出素子２３０毎に一つの空洞１０２を形成し、支持部材（メンブレン）２１５を、空洞部１０２の周囲の、絶縁層を含む構造体１００にて支持するようにしてもよい。
【００８７】
また、図１（Ａ）において、焦電キャパシター２３０は、支持部材２１５における載置部２１０の中央領域に配置されており、焦電キャパシター２３０は、平面視で、略正方形の形状を有する。また、図１（Ａ）に示すように、熱伝達部材２６９の接続部ＣＮにおける横幅をＷ０とし、焦電キャパシター２３０の横幅（ここでは、最も横幅が広い下部電極（第１電極）２３４の横幅）をＷ１とし、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬの横幅をＷ２としたとき、Ｗ０＜Ｗ１＜Ｗ２の関係が成立する。
【００８８】
したがって、平面視（基板１０の表面に対して垂直な方向からみた平面視、より具体的には、垂直上側方向からみた平面視）における熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬの面積は、接続部ＣＮの面積よりも大きい。また、平面視における熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬの面積は、焦電キャパシター２３０の面積よりも大きい。
【００８９】
また、図１（Ａ）に示されるように、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２は、平面視で、支持部材２１５上であって、熱検出素子である焦電キャパシター２３０の周囲に形成されている。例えば、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２は、熱検出素子２３０の全周囲に形成することができる（但し、これに限定されるものではない）。したがって、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の広範囲で発生した熱は、焦電キャパシター２３０に、直接的に、あるいは、広範囲をカバーする広い面積をもつ熱伝達部材２６０を経由して間接的に、効率的に伝達される。つまり、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の広範囲で発生した熱は、焦電キャパシター２３０に、あらゆる方向（つまり、四方八方から）集まってくる。
【００９０】
ここで、焦電キャパシター２３０は、平面視で、略正方形の熱伝達部材２６０の中央の下に位置している。よって、あらゆる方向から、熱伝達部材２６０を経由して集まってくる熱は、接続部ＣＮを経由して、最短距離で、焦電キャパシター２３０の上部電極（第２電極）２３６に伝達される。よって、広範囲から、多くの熱を効率的に集約し、かつ、それらの熱を、最短距離で、ロスを最小限に抑制しつつ、焦電キャパシター２３０の上部電極（第２電極）２３６に伝達することができる。よって、熱型光検出器２００の光検出感度をさらに高めることができる。また、熱型光検出器の応答速度も、より向上する。
【００９１】
（熱型光検出器の動作等について）
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示される本実施形態にかかる熱型光検出器（熱型光検出器）２００は、以下のように動作する。
【００９２】
例えば、熱伝達部材２６０が光透過性を有する場合は、熱型光検出器２００に入射した光（例えば赤外線）、すなわち、平面視で、支持部材（メンブレン）２１５の領域に入射する入射光の一部は、まず第２光吸収層２７２で吸収され、その他は吸収されずに熱伝達部材２６０に到達する。熱伝達部材２６０は、熱型光検出器２００が検出感度を有する波長帯域の光の少なくとも一部に対して光透過性を有しており、例えば、赤外線に対して半透過性を有する。熱伝達部材２６０では、例えば、到達した光の一部は反射し、その他は熱伝達部材２６０を透過する。熱伝達部材２６０で反射した光は第２光吸収層によって吸収され、熱に変換される。熱伝達部材２６０を透過した光の一部は、第１光吸収層２７０で吸収され、その他は、支持部材（メンブレン）２１５の表面（第１光吸収層２７０と、支持部材２１５における載置部２１０との界面）、ならびに支持部材２１５に載置されている熱検出素子としての焦電キャパシター２３０に到達する。
【００９３】
支持部材２１５の表面（第１光吸収層２７０と、支持部材２１５における載置部２１０との界面）に到達した光の大部分は、支持部材（メンブレン）２１５の表面で反射される。例えば、第１光吸収層２７０がＳｉＯ２層（屈折率：１．４５）で構成され、支持部材（メンブレン）２１５が、ＳｉＮ膜（屈折率２．０）で構成される場合、第１光吸収層２７０の屈折率よりも、支持部材（メンブレン）２１５を構成する膜の屈折率（つまり、支持部材２１５の屈折率）の方が大きいことから、支持部材（メンブレン）２１５に到達した光のほとんどは、支持部材（メンブレン）２１５の表面で反射されることになる。
【００９４】
また、支持部材（メンブレン）２１５の構成要素として、例えばチタン（Ｔｉ）膜等の金属膜を設けて（特に、光が反射する表面に設けるのが好ましい）、支持部材（メンブレン）２１５の表面における光の反射率を高めることも有効である。
【００９５】
支持部材（メンブレン）２１５の表面で反射された光は、第１光吸収層２７０に吸収される。反射光のうち、第１光吸収層２７０を透過した光は第２光吸収層２７２に達し、第２光吸収層２７２によって吸収される。
【００９６】
また、熱伝達部材２６０が金属のような光反射特性を有する材料で構成される場合には、集熱部ＦＬの下にある第１光吸収層２７０には入射光は、基本的には進入しない。つまり、熱型光検出器に入射した光（例えば赤外線）、すなわち、平面視で、支持部材（メンブレン）２１５の領域に入射する入射光の一部は、まず第２光吸収層２７２で吸収され、その他は吸収されずに熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）に到達する。熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）に到達した光は、その表面で反射され、反射された光は第２光吸収層２７２で吸収される。
【００９７】
但し、上述のとおり、熱伝達部材２６０が金属等で構成される場合であっても、例えば、集熱部ＦＬの平面視における面積が、第１光吸収層２７０の平面視における面積よりも小さいような場合には、焦熱部ＦＬが設けられていない領域（隙間領域）を経由して、入射光が支持部材２１５側に進入することができる。この場合には、第１光吸収層２７０においても、光の吸収によって熱が発生し、その熱を、集熱部ＦＬを経由して熱検出素子２３０に効率的に伝達することができる。
【００９８】
熱伝達部材が光透過性を有する材料で構成する場合における、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２における熱の発生、ならびに、発生した熱の、熱検出素子である焦電キャパシター２３０への伝達は、例えば、以下のように行われる。すなわち、熱型光検出器２００に入射した光の一部が、まず第２光吸収層２７２で吸収され、第２光吸収層２７２にて熱が発生する。また、熱伝達部材２６０で反射した光は、第２光吸収層２７２で吸収され、これによって第２光吸収層２７２にて熱が発生する。
【００９９】
また、熱伝達部材２６０を透過（通過）した光の一部は、第１光吸収層２７０にて吸収されて熱が発生する。また、支持部材２１５の表面（第１光吸収層２７０と、支持部材における載置部２１０との界面）で反射した光の一部は、第１光吸収層２７０で吸収されて熱が発生する。また、反射光のうちの、第１光吸収層２７０を透過した光は、第１光吸収層２７０の上面（あるいは集熱部ＦＬの下面）に到達し、一部の光は反射されて再び下方に向かう。また、他の一部の光は第２光吸収層に進み、第２光吸収層にて吸収される。すなわち、支持部材２１５の表面で反射した反射光は、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７０の少なくとも一方に吸収され、これによって、第１光吸収層２７０あるいは第２光吸収層２７２にて熱が発生する。
【０１００】
また、上述のとおり、第１波長λ１に対する第１光共振器は、支持部材２１５（載置部２１０）の表面と第２光吸収層２７２の上面との間において形成される。支持部材２１５の表面（第１光吸収層２７０と支持部材２１５との界面）で反射した光は、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の少なくとも一方に吸収されるが、このとき、第１光共振器を構成することによって、各光吸収層２７０、２７２における実効吸収率を高めることができる。なお、集熱部ＦＬは、支持部材２１５に対して平行に設けるのが好ましい。つまり、集熱部ＦＬの主面（上面または下面）と支持部材２１５の主面（上面または下面）とを平行に配置するのが好ましい。
【０１０１】
また、第２波長λ２に対する第２光共振器は、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の上面と第２光吸収層２７２の上面との間において形成される。上述のとおり、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬで反射した光は、第２光吸収層２７２で吸収されるが、このとき、第２光共振器を構成することによって、第２光吸収層２７２における実効吸収率を高めることができる。
【０１０２】
また、第３波長λ３に対する第３光共振器は、支持部材２１５の、熱検出素子２３０が載置されている表面（第１光吸収層２７０の下面ということもできる）と、第１光吸収層２７０の上面との間において形成される。上述のとおり、支持部材２１５の表面で反射した光は、第１光吸収層２７０で吸収されるが、このとき、第３光共振器を構成することによって、第１光吸収層２７０における実効吸収率を高めることができる。
【０１０３】
また、異なる３つの波長（λ１，λ２，λ３）において共振ピークが生じることから、熱型光検出器が検出可能な光の波長帯域（波長幅）を広げることができる。この点については後述する。
【０１０４】
また、第２光吸収層２７２で発生した熱は、熱伝達部材２６０を介して効率的に熱検出素子である焦電キャパシター２３０に伝達され、また、第１光吸収層２７０で発生した熱は、直接的に、あるいは熱伝達部材２６０を介して焦電キャパシター２３０に効率的に伝達される。
【０１０５】
すなわち、熱伝達部材２６０の集熱部は、熱検出素子（焦電キャパシター）２３０上を広く覆うように形成されており、よって、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２で発生した熱の多くを、その発生場所を問わずに、効率的に熱検出素子（焦電キャパシター）２３０に伝達することができる。例えば、熱検出素子２３０から離れた箇所で発生した熱であっても、熱伝導率が高い熱伝達部材２６０を経由して、熱検出素子（焦電キャパシター）２３０に効率的に伝達することができる。
【０１０６】
また、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬと、焦電キャパシター２３０とは、熱伝達部材２６０の接続部ＣＮによって接続されていることから、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬを経由して伝達される熱を、接続部ＣＮを介して、焦電キャパシター２３０に直接的に伝達することができる。また、熱伝達部材２６０の下（直下）に熱検出素子としての焦電キャパシター２３０が位置する（平面視で重なる位置に設けられている）ことから、例えば、平面視における熱伝達部材２６０の中央部と、焦電キャパシター２３０とを最短で接続することが可能である。よって、熱伝達に伴うロスを減らすことができ、また、専有面積の増大を抑制することができる。
【０１０７】
このように、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に記載される熱型光検出器（ここでは焦電型赤外線検出器）によれば、２層（複数層）の光吸収層２７０，２７２における広範囲で発生した熱を、熱検出素子である焦電キャパシター２３０に効率的に伝達することができ、よって、小型の熱型光検出器（焦電型赤外線検出器）の光検出感度を大幅に向上させることができる。また、熱の伝達に要する時間が短縮されるため、熱型光検出器（焦電型赤外線検出器）の応答速度を高めることができる。
【０１０８】
また、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に記載される熱型光検出器（焦電型赤外線検出器）では、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２は、支持部材２１５（の載置部２１０）上において、平面視で、熱検出素子である焦電キャパシター２３０の周囲に形成されている。これによって、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の広範囲で発生した熱は、熱検出素子である焦電キャパシター２３０に、直接的に、あるいは熱伝達部材２６０を経由して間接的に、きわめて効率的に伝達される。よって、熱型光検出器（焦電型赤外線検出器）の光検出感度をさらに高めることができる。また、熱型光検出器（焦電型赤外線検出器）の応答速度も、より向上する。
【０１０９】
また、本実施形態では、２層の光吸収膜２７０，２７２によって熱を発生することから吸収効率が高まる。また、第１光吸収層２７０を介して熱を直接的に熱検出素子２３０に伝達することができる。よって、特許文献１に記載される赤外線検出素子ならびに特許文献２に記載される赤外線固体撮像素子と比較して、熱型光検出器の検出感度をより向上させることができる。また、本実施形態では、熱検出素子２３０は熱伝達部材２６０に接続されている。よって、応答速度は、特許文献１に記載される赤外線検出素子と同等に高い。また、本実施形態では、熱伝達部材２６０が直接に熱検出素子２３０に接続されているため、特許文献２に記載される赤外線固体撮像素子と比較して、より高い応答速度が得られる。
【０１１０】
（熱伝達部材の好ましい例について）
次に、熱伝達部材（熱伝達層）の好ましい例について説明する。上述のとおり、本実施形態の熱型光検出器２００では、熱伝達部材２６０における集熱部ＦＬを、第１光吸収層２７０と第２光吸収層２７２とによって挟む構造が採用されており、かつ、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬは、熱検出素子である焦電キャパシター２３０から遠い位置で発生した熱も集熱できるようにするため、平面視で、広い面積を有するのが好ましい。この状況下で、熱型光検出器２００の上方から入射する光を、第１光吸収層２７０と第２光吸収層２７２の双方で吸収させるためには、熱伝達部材２６０を、所望の波長帯域のうちの、少なくとも一部の波長域の光を透過させる光透過性を有する材料にて構成するのが好ましい。
【０１１１】
すなわち、熱伝達部材２６０は、熱伝達良好な熱伝導性と光透過性とを有する材料にて構成するのが好ましい。熱伝達部材２６０は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）にて構成することができる。酸化アルミニウムは、アルミナとも呼ばれ、例えば、Ａｌ２Ｏ３を使用することができる。
【０１１２】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、アルミナ板の、遠赤外線の波長域における分光特性（光反射特性ならびに光透過特性）の一例を示す図、ならびに、２つの光共振器が構成される場合における、熱型光検出器の検出感度の一例を示す図である。
【０１１３】
なお、遠赤外線の波長域については、特に厳密な定義があるわけではないが、一般には、遠赤外線の波長域は４μｍ〜１０００μｍ程度である。赤外線は物体からは必ず放射されており、高い温度の物体ほど赤外線を強く放射する。また、放射のピークの波長は温度に反比例し、例えば、室温２０℃の物体が放射する赤外線のピーク波長は、１０μｍ程度である。
【０１１４】
図２（Ａ）には、アルミナ板の、４μｍ〜２４μｍの波長域における反射率と透過率が示されている。横軸は波長（μｍ）であり、縦軸は相対強度（arbitray unit:a.u.）である。図２において、透過率を示す特性線Ｑ１は一点鎖線で示されており、反射率を示す特性線Ｑ２は実線で示されており、透過率と反射率を加算した結果を示す特性線Ｑ３は点線で示されている。図２（Ａ）に示されるように、反射率は、波長に応じて、かなり大きく変動する。
【０１１５】
本実施形態では、図２（Ａ）に示されるアルミナ板の反射率ならびに透過率の特性を考慮して、第１波長λ１〜第３波長λ３の値を決定する。ここでは、第１波長λ１を５μｍに設定し、第２波長λ２を１２μｍに設定し、第３波長λ３を４μｍに設定している。
【０１１６】
この場合、λ１／４＝１．２μｍであり、λ２／４＝３μｍであり、λ３／４＝１μｍとなる。１／４波長の整数倍で共振が生じる。したがって、例えば、第１光吸収層２７０の膜厚（第３光共振器の共振長）Ｈ３、第２光吸収層２７２の膜厚（第２光共振器の共振長）Ｈ２、ならびに第１光共振器の共振長Ｈ１（≒Ｈ２＋Ｈ３）は、以下のように設定することができる。
Ｈ２＝３ｕｍ（＝λ２／４×１）
Ｈ３＝３ｕｍ（＝λ３／４×３）
Ｈ１＝６ｕｍ（＝λ１／４×５）
ち、第２光吸収層２７２の膜厚Ｈ２
上述したように、光共振を生じさせることによって、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２における、光の実効吸収率を高めることができる。
【０１１７】
また、図２（Ｂ）に示すように、熱型光検出器の検出感度を有する波長帯域を広げることができる。図２（Ｂ）は、２つの光共振器が構成される場合における、熱型光検出器の検出感度の一例を示す図である。図２（Ｂ）に示される例では、第１光共振器による共振特性Ｐ１のピークが波長λ１（例えばλ１＝５μｍ）に出現し、第２光共振器による共振特性Ｐ２のピークが波長λ２（例えばλ２＝１２μｍ）に出現し、第３光共振器による共振特性Ｐ３のピークが波長λ３（例えばλ３＝４μｍ）に出現している。これらの共振特性（ピーク特性）が合成されることによって、熱型光検出器２００の検出感度Ｐ４が広がる。つまり、広い波長域において検出感度をもつ熱型光検出器２００が実現される。なお、熱伝達部材２６０の材料として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いた場合においても、同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
このように、本実施形態の熱型光検出器によれば、熱検出素子から遠い箇所で発生した熱を、熱伝達部材（熱伝達層）２６０の集熱部ＦＬを経由して、熱検出素子である焦電キャパシター２３０に高速かつ効率的に集めることができる。また、光の波長の相互干渉を利用する（光の共振を利用する）ことによって、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２における光の実効的な吸収効率を高めることができ、また、熱型光検出器が検出感度を有する波長帯域を広げることができる。
【０１１９】
（熱型光検出器の製造方法について）
以下、図３〜図５を参照して、熱型光検出器の製造方法について説明する。まず、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）を参照する。図３（Ａ）〜図３（Ｅ）は、熱型光検出器の製造方法における、第１光吸収層を形成するまでの主要な工程を示す図である。
【０１２０】
図３（Ａ）に示される工程では、シリコン基板（トランジスター等の素子を有してもよい）を用意し、このシリコン基板１０上に、絶縁層を含む構造体（例えば、多層配線構造体）１００を形成する。絶縁層を含む構造体１００上に、エッチングストッパー膜１３０ａを形成し、さらに、犠牲層（例えば、ＳｉＯ２層）１０１を形成する。
【０１２１】
図３（Ｂ）の工程では、犠牲層１０１上にエッチングストッパー膜１３０ｂを形成する。次に、支持部材（メンブレン）２１５となる厚膜（例えば、３層の積層膜で構成される厚膜）を形成する。
【０１２２】
図３（Ｃ）の工程では、支持部材（メンブレン）２１５に、下部電極（第１電極）２３４、焦電材料層（ＰＺＴ層）２３２ならびに上部電極（第２電極）２３６を積層形成して、熱検出素子としての焦電キャパシター２３０を形成する。焦電キャパシター２３０の形成方法として、例えば、アトミックレイヤーＣＶＤ法を用いることができる。次に、焦電キャパシター２３０を覆うように絶縁層２５０を形成する。絶縁層２５０は、例えばＣＶＤ法によって形成することができる。続いて、絶縁層２５０をパターニングする。
【０１２３】
図３（Ｅ）の工程では、焦電キャパシター２３０を覆う絶縁層２５０において、第１コンタクトホール２５２を形成し、続いて、金属材料層を堆積し、次に、その金属材料層をパターニングすることによって、上部電極（第２電極）２３６に接続される電極（ならびに配線）２２６を形成する。なお、図３（Ｅ）の工程では、併せて、下部電極（第１電極）に接続される電極ならびに配線（不図示）も形成される。
【０１２４】
図３（Ｅ）の工程では、ＣＶＤ法によって第１光吸収層（ＳｉＯ２層等）２７０を形成する。次に、その表面を、例えば、ＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）によって平坦化する。
【０１２５】
このように、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）の工程では、基板１０の主面上に絶縁層を含む構造体１００を形成し、絶縁層を含む構造体１００上に犠牲層１０１を形成し、犠牲層１０１上に支持部材２１５を形成し、支持部材２１５上に熱検出素子（ここでは焦電キャパシター）２３０を形成し、熱検出素子２３０を覆うように第１光吸収層２７０を形成し、第１光吸収層２７０を平坦化する。
【０１２６】
平坦化後の第１光吸収層２７０の膜厚Ｈ３は、支持部材２１５の熱検出素子２３０が載置される表面（上面）と第１光吸収層２７０の上面との間の距離に相当し、この距離（＝Ｈ３）は、上述のとおり、ｑ・（λ３／４）（ｑは１以上の整数）の関係を満足する。
【０１２７】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、熱型光検出器の製造方法における、第１光吸収層ならびに第２光吸収層をパターニングするまでの主要な工程を示す図である。図４（Ａ）の工程では、第１光吸収層２７０に、第２コンタクトホール２５４を形成する。続いて、酸化アルミニウム（アルミナ：ＡｌＯｘ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の、高い熱伝導率と、例えば光透過性とを有する材料を堆積し、パターニングすることによって、熱伝達部材（熱伝達層）２６０を形成する。熱伝達部材２６０は、集熱部ＦＬおよび接続部ＣＮを有する。第２コンタクトホール２５４内には、アルミナ等の材料が充填される。アルミナ等の材料が充填された部分２３８によって接続部ＣＮが構成される。
【０１２８】
図４（Ｂ）の工程では、第１光吸収層２７０上に、第２光吸収層となる材料層（ＳｉＯ２層等）を堆積した後、パターニングする。これによって、第２光吸収層２７２が形成される。図４（Ｃ）の工程では、第１光吸収層２７０をパターニングする。
【０１２９】
このように、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の工程では、第１光吸収層２７０の一部にコンタクトホールを形成した後、熱伝導性を有する材料層を形成し、材料層をパターニングすることによって、熱検出素子２３０に接続する接続部ＣＮと、平面視で接続部ＣＮよりも広い面積を有する集熱部ＦＬとを備える熱伝達部材２６０を形成する。ここで、熱伝達部材２６０の厚み（膜厚）Ｈ４は、例えば、０．１μｍ未満である。
【０１３０】
続いて、熱伝達部材２６０上に、第２光吸収層２７２を形成する。このとき、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の上面（表面）と、第２光吸収層２７２の上面との間の距離Ｈ２が、ｎ・（λ２／４）（ｎは１以上の整数）になるように第２光吸収層２７２の膜厚を調整する。そして、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２をパターニングする。
【０１３１】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、熱型光検出器の製造方法における、熱型光検出器が完成するまでの主要な工程を示す図である。図５（Ａ）の工程では、支持部材（メンブレン）２１５をパターニングする。これによって、載置部２１０、第１アーム部２１２ａならびに第２アーム部２１２ｂが形成される。図５（Ａ）において、パターニングによって除去された部分（開口部）には参照符号ＯＰを付してある。
【０１３２】
図５（Ｂ）の工程では、例えば、ウエットエッチングによって犠牲層１０１を選択的に除去する。これによって、空洞部（熱分離空洞部）１０２が形成される。支持部材２１５の載置部２１０は、空洞部１０２によって、基部（基板１０、絶縁層を含む構造体１００ならびにエッチングストッパー膜１３０ａからなる）から分離される。したがって、支持部材２１５を経由した放熱が抑制される。このようにして、熱型光検出器が完成する。
【０１３３】
このように、図５（Ａ）および図５（Ｂ）の工程では、支持部材２１５をパターニングし、次に、犠牲層１０１をエッチングにより除去する。これによって、基板１０の主面上に形成された絶縁層を含む構造体１００と支持部材２１５との間に、空洞部１０２が形成される。
【０１３４】
そして、支持部材２１５の、熱検出素子２３０が載置される表面と第２光吸収層２７２の上面との間の距離Ｈ１は、ｍ・（λ１／４）（ｍは１以上の整数）の関係を満足する。
ここで、Ｈ１は、第１光吸収層２７０の膜厚Ｈ３と、第２光吸収層２７２の膜厚Ｈ２と、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の膜厚Ｈ４とを合わせた合計の膜厚である。但し、熱伝達部材２６０（の集熱部ＦＬ）の膜厚Ｈ４は極薄いため、無視することもできる。
【０１３５】
（第２の実施形態）
図６は、熱型光検出器の他の例を示す図である。図６に示される熱型光検出器２００では、一つの熱検出素子毎に空洞部１０２が形成され、支持部材（メンブレン）２１５は、空洞部１０２の周囲の構造体（基部の一部）によって支持される。また、基板の、平面視で、熱検出素子に重なる領域には、回路構成要素（ここではＭＯＳトランジスター）が形成されており、このＭＯＳトランジスターは、多層配線を経由して、熱検出素子である焦電キャパシター２３０に接続される。また、図６の例では、熱伝達部材２６０が、配線としても利用されている。
【０１３６】
すなわち、基板（シリコン基板）１０には、ソース層（Ｓ）ならびにドレイン（Ｄ）層が形成され、また、基板１０上に、ゲート絶縁膜ＩＮＳとゲート電極（例えばポリシリコンゲート電極）Ｇが形成されており、これらによって、回路構成要素であるＭＯＳトランジスターが形成されている。
【０１３７】
基板１０上には、絶縁層を含む構造体１００が形成されている。基板１０ならびに絶縁層を含む構造体１００によって基部（ベース）が構成される。
【０１３８】
絶縁層を含む構造体１００は、多層構造体で構成され、より具体的には、多層配線構造体で構成される。多層配線構造体は、第１絶縁層１００ａと、第２絶縁層１００ｂと、第３絶縁層１００ｃと、第１コンタクトプラグＣＰ１と、第１層目配線Ｍ１と、第２コンタクトプラグＣＰ２と、第２層目配線Ｍ２と、第３コンタクトプラグＣＰ３と、を含む。第３絶縁層１００ｃの一部が、選択的に除去されることによって、空洞部（熱分離空洞部）１０２が形成される。
【０１３９】
支持部材（メンブレン）２１５の載置部２１０上には、熱検出素子としての焦電キャパシター２３０が形成されている。また、熱伝達部材２６０は、第１光吸収層２７０と第２光吸収層２７２とによって挟まれて形成されている。
【０１４０】
支持部材（メンブレン）２１５と、焦電キャパシター２３０と、第１光吸収層２７０と第２光吸収層２７２と、熱伝達部材２６０と、第４コンタクトプラグＣＰ４と、第３層目配線Ｍ３と、第５コンタクトプラグＣＰ５と、によって素子構造体１６０が構成される。上述したとおり、熱伝達部材２６０は、熱検出素子である焦電キャパシター２３０を他の素子（ここでは、基板１０に形成されたＣＭＯＳトランジスター）に接続する配線の一部を兼ねている。
【０１４１】
すなわち、熱伝達部材２６０は、上述のとおり、例えば、ＡｌＮやＡｌＯｘ等の金属化合物で構成することができるが、金属を主成分とする材料は電気伝導も良好であることから、熱伝達部材２６０は、熱検出素子を他の素子に接続する配線（配線の一部を含む）としても利用することが可能である。熱伝達部材２６０を、配線としても利用することによって、配線を別途、設ける必要がなくなり、製造工程の簡素化を図ることができる。また、平面視で、熱検出素子２３０と重なる領域にトランジスター等の素子を配置することによって、熱型光検出器の全体の専有面積の増大を抑制することができる。
【０１４２】
（第３実施形態）
図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、熱型光検出器の他の例の平面図ならびに断面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示される熱型光検出器のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）では、単独の熱型光検出器を示しているが、複数の熱型光検出器を、例えばマトリクス状に配置して、熱型光検出器アレイ（すなわち熱型検出装置）を構成することもできる。
【０１４３】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示される熱型光検出器は、焦電型赤外線検出器（光センサーの一種）２００である（但し、一例であり、これに限定されるものではない）。この焦電型赤外線検出器２００は、２層の光吸収膜２７０，２７２における光吸収によって発生する熱を、熱伝導が良好な熱伝達部材２６０を経由して、熱検出素子（ここでは焦電キャパシター２３０）に、効率的に伝達することができる。
【０１４４】
基本的な構成は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に記載される例と同じであるが、図７（Ａ）および図７（Ｂ）の例では、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬは、平面視で、入射する光の一部が支持部材（メンブレン）２１５側に進入することを可能とするパターンを有しており、この点で、図１（Ａ）および図１（Ｂ）の例とは異なる。
【０１４５】
また、熱伝達部材２６９の接続部ＣＮは、平面視で、焦電キャパシターの形状（略正方形）の中心に位置している。また、上述のとおり、Ｗ０＜Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４の関係が成立する。
【０１４６】
図７（Ａ）の例では、平面視で、接続部ＣＮを中心として、接続部ＣＮから支持部材（メンブレン）２１５の外縁に向かう方向に延在する周囲に突出する８本の突出部延在部（Ｋ１〜Ｋ８）を備える放射状のパターンが採用されている。但し、これは一例であり、このパターンに限定されるものではない。
【０１４７】
例えば、集熱部のパターンとしては、平面視で、接続部ＣＮを中心として、周囲に突出する複数の突出部支持部材（メンブレン）２１５の外縁に向かう方向に延在する複数の延在部を備える十字状等のパターンとすることができ、また、例えば、平面視で、環状の形状（円や多角形を含む）を有する環状部を備えるパターンとすることができる。また、例えば、平面視で、閉じた形状をもつ外周によって決定される領域が少なくとも一つの切り欠き部（ホール部、穴部あるいは開口部）を内包する形状(パターン)閉じた形状をもつ外周によって全体形状が決定される光反射面と、光反射面において選択的に設けられる切り欠き部（ホール部）と、を有するパターンとすることができる。また、複数の孤立パターンを含むパターンとすることもできる。
【０１４８】
このようなパターンを採用すると、熱検出素子としての焦電キャパシター２３０の上方に、集熱部ＦＬが設けられていても、例えば、平面視で、支持部材２１５における載置部２１０（熱検出素子を載置することが可能な領域）の全域が完全に覆われることがなく、つまり、部分的に覆われることになる。よって、平面視で、支持部材（メンブレン）２１５の領域に入射する入射光の一部は、集熱部ＦＬが存在しない領域を経由して、支持部材（メンブレン）２１５側（熱検出素子２３０側ということもできる）に進入することができる。
【０１４９】
また、集熱部ＦＬが光透過性の材料で構成されている場合、入射した光の一部は、集熱部の表面（第１光吸収層２７０と第２光吸収層２７２の界面）で反射し、他の一部は、集熱部ＦＬを透過して支持部材２１５側に進入する。これらの動作は、第１実施形態にて説明したとおりである。Ｈ１〜Ｈ３の各々を適切に設定することによって、第１波長λ１に共振する第１光共振器、第２波長λ２に共振する第２光共振器、第３波長λ３に共振する第３光共振器を構成することができる。得られる効果は、第１実施形態と同様である。
【０１５０】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示される例において、焦電型赤外線検出器２００に入射した光の一部は、まず第２光吸収層２７２で吸収され、この第２光吸収層２７２にて熱が発生する。また、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬで反射した光は、第２光吸収層２７２で吸収され、これによって第２光吸収層２７２にて熱が発生する。
【０１５１】
また、集熱部ＦＬが存在しない領域を通過した光の一部は、第１光吸収層２７０にて吸収されて熱が発生する。また、支持部材（メンブレン）２１５の表面（第１光吸収層２７０と支持部材２１５との界面）で反射した光は、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の少なくとも一方に吸収され、これによって、第１光吸収層２７０あるいは第２光吸収層２７２にて熱が発生する。
【０１５２】
そして、第２光吸収層２７２で発生した熱は、熱伝達部材２６０を介して効率的に熱検出素子としての焦電キャパシター２３０に伝達され、また、第１光吸収層２７０で発生した熱は、直接的に、あるいは熱伝達部材２６０を介して焦電キャパシター２３０に効率的に伝達される。熱伝達部材２６０における集熱部ＦＬが、例えば、焦電キャパシター２３０上を広く覆うように形成されている場合には、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２で発生した熱の多くを、その発生場所を問わずに、効率的に焦電キャパシター２３０に伝達することができる。よって、例えば、焦電キャパシター２３０から離れた箇所で発生した熱であっても、熱伝導率が高い熱伝達部材２６０を経由して、焦電キャパシター２３０に効率的に伝達することができる。
【０１５３】
また、熱伝達部材２６０における集熱部ＦＬと、熱検出素子である焦電キャパシター２３０とは、熱伝達部材２６０における接続部ＣＮによって接続されていることから、熱伝達部材２６０の集熱部ＦＬを経由して伝達される熱を、接続部ＣＮを介して、熱検出素子である焦電キャパシター２３０に直接的に伝達することができる。また、熱伝達部材２６０の下に熱検出素子である焦電キャパシター２３０が位置する（平面視で重なる位置に設けられている）ことから、例えば、平面視における熱伝達部材２６０の中央部と、熱検出素子とを最短で接続することが可能である。よって、熱伝達に伴うロスを減らすことができ、また、専有面積の増大を抑制することができる。
【０１５４】
また、図７（Ａ）に示されるように、第１光吸収層２７０ならびに第２光吸収層２７２は、平面視で、支持部材２１５上であって、熱検出素子である焦電キャパシター２３０の全周囲に形成されている。したがって、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の広範囲で発生した熱は、焦電キャパシター２３０に、直接的に、あるいは、広範囲をカバーする広い面積をもつ熱伝達部材２６０を経由して間接的に、効率的に伝達される。つまり、第１光吸収層２７０および第２光吸収層２７２の広範囲で発生した熱は、焦電キャパシター２３０に、あらゆる方向（つまり、四方八方から）集まってくる。ここで、焦電キャパシター２３０は、平面視で、略正方形の熱伝達部材２６０の中央の下に位置している。よって、あらゆる方向から、熱伝達部材２６０を経由して集まってくる熱は、接続部ＣＮを経由して、最短距離で、焦電キャパシター２３０の上部電極（第２電極）２３６に伝達される。よって、広範囲から、多くの熱を効率的に集約し、かつ、それらの熱を、最短距離で、ロスを最小限に抑制しつつ、焦電キャパシター２３０の上部電極（第２電極）２３６に伝達することができる。よって、熱型光検出器２００の光検出感度をさらに高めることができる。また、熱型光検出器の応答速度も、より向上する。
【０１５５】
（第４実施形態）
図８は、熱型光検出装置（熱型光検出アレイ）の回路構成の一例を示す回路図である。図８の例では、複数の光検出セル（すなわち、熱型光検出器２００ａ〜２００ｄ等）が、２次元的に配置されている。複数の光検出セル（熱型光検出器２００ａ〜２００ｄ等）の中から一つの光検出セルを選択するために、走査線（Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ等）と、データ線（Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ等）が設けられている。
【０１５６】
第１の光検出セルとしての熱型光検出器２００ａは、熱形光検出素子５としての圧電コンデンサーＺＣと、素子選択トランジスターＭ１ａと、を有する。圧電コンデンサーＺＣの両極の電位関係は、ＰＤｒ１に印加する電位を切り換えることによって反転することができる（この電位反転によって、機械的なチョッパーを設ける必要がなくなる）。なお、他の光検出セルも同様の構成である。
【０１５７】
データ線Ｄ１ａの電位は、リセットトランジスターＭ２をオンすることによって初期化することができる。検出信号の読み出し時には、読み出しトランジスターＭ３がオンする。焦電効果によって生じる電流は、Ｉ／Ｖ変換回路５１０によって電圧に変換され、アンプ６００によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器７００によってデジタルデータに変換される。
【０１５８】
本実施形態では、複数の熱型光検出器が２次元的に配置された（例えば、直交２軸（Ｘ軸およびＹ軸）の各々に沿ってアレイ状に配置された）、熱型光検出装置（熱型光アレイセンサー）が実現される。
【０１５９】
（第５の実施形態）
本実施形態では、電子機器について説明する。
【０１６０】
（赤外線カメラ）
図９に本実施形態の焦電型検出器または焦電型検出装置を含む電子機器の例として赤外線カメラ４００Ａの構成例を示す。この赤外線カメラ４００Ａは、光学系４００、センサーデバイス（焦電型検出装置）４１０、画像処理部４２０、処理部４３０、記憶部４４０、操作部４５０、表示部４６０を含む。
【０１６１】
光学系４００は、例えば１又は複数のレンズや、これらのレンズを駆動する駆動部などを含む。そしてセンサーデバイス４１０への物体像の結像などを行う。また必要であればフォーカス調整なども行う。
【０１６２】
センサーデバイス４１０は、上述した本実施形態の焦電型検出器２００を二次元配列させて構成され、複数の行線（ワード線、走査線）と複数の列線（データ線）が設けられる。センサーデバイス４１０は、二次元配列された検出器に加えて、行選択回路（行ドライバー）と、列線を介して検出器からのデータを読み出す読み出し回路と、Ａ／Ｄ変換部等を含むことができる。二次元配列された各検出器からのデータを順次読み出すことで、物体像の撮像処理を行うことができる。
【０１６３】
画像処理部４２０は、センサーデバイス４１０からのデジタルの画像データ（画素データ）に基づいて、画像補正処理などの各種の画像処理を行う。
【０１６４】
処理部４３０は、赤外線カメラ４００Ａの全体の制御を行い、赤外線カメラ４００Ａ内の各ブロックの制御を行う。この処理部４３０は、例えばＣＰＵ等により実現される。記憶部４４０は、各種の情報を記憶するものであり、例えば処理部４３０や画像処理部４２０のワーク領域として機能する。操作部４５０は、ユーザーが赤外線カメラ４００Ａを操作するためのインターフェースとなるものであり、例えば各種ボタンやＧＵＩ（Graphical User Interface）画面などにより実現される。表示部４６０は、例えばセンサーデバイス４１０により取得された画像やＧＵＩ画面などを表示するものであり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの各種のディスプレイにより実現される。
【０１６５】
このように、１セル分の焦電型検出器を赤外線センサー等のセンサーとして用いる他、１セル分の焦電型検出器を二軸方向例えば直交二軸方向に二次元配置することでセンサーデバイス４１０を構成することができ、こうすると熱（光）分布画像を提供することができる。このセンサーデバイス４１０を用いて、サーモグラフィー、車載用ナイトビジョンあるいは監視カメラなどの電子機器を構成することができる。
【０１６６】
もちろん、１セル分または複数セルの焦電型検出器をセンサーとして用いることで物体の物理情報の解析（測定）を行う解析機器（測定機器）、火や発熱を検知するセキュリティー機器、工場などに設けられるＦＡ（Factory Automation）機器などの各種の電子機器を構成することもできる。
【０１６７】
（運転支援装置）
図１０に本実施形態の焦電型検出器または焦電型検出装置を含む電子機器の例として、運転支援装置６００の構成例を示す。この運転支援装置６００は、運転支援装置６００を制御するＣＰＵを備えた処理ユニット６１０と、車両外部の所定撮像領域に対して赤外線を検出可能な赤外線カメラ６２０と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサー６３０と、車両の走行速度を検出する車速センサー６４０と、運転者のブレーキ操作の有無を検出するブレーキセンサー６５０と、スピーカー６６０と、表示装置６７０とを備えて構成されている。
【０１６８】
この運転支援装置６００の処理ユニット６１０は、例えば赤外線カメラ６２０の撮像により得られる自車両周辺の赤外線画像と、各センサー６３０〜６５０により検出される自車両の走行状態に係る検出信号とから、自車両の進行方向前方に存在する物体及び歩行者などの対象物を検出し、検出した対象物と自車両との接触が発生する可能性があると判断したときに、スピーカー６６０または表示装置６７０により警報を出力する。
【０１６９】
また、たとえば図１１に示すように、赤外線カメラ６２０は、車両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６７０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）６７１などを備えて構成されている。
【０１７０】
（セキュリティー機器）
図１２に本実施形態の焦電型検出器または焦電型検出装置を含む電子機器の例として、セキュリティー機器７００の構成例を示す。
【０１７１】
セキュリティー機器７００は、少なくとも監視エリアを撮影する赤外線カメラ７１０と、監視エリアへの侵入者を検知する人感センサー７２０と、赤外線カメラ７１０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動き検知処理部７３０と、人感センサー７２０の検知処理を行う人感センサー検知処理部７４０と、赤外線カメラ７１０から出力された画像データを所定の方式で圧縮する画像圧縮部７５０と、圧縮された画像データや侵入者検知情報の送信や外部装置からセキュリティー機器７００への各種設定情報などを受信する通信処理部７６０と、セキュリティー機器７００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ＣＰＵで行う制御部７７０とを備えて構成されている。
【０１７２】
動き検知処理部７３０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。そして動き検出処理部７３０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。
【０１７３】
また、たとえば軒下に設置されているセキュリティー機器７００と、セキュリティー機器７００に組み込まれている赤外線カメラ７１０の撮像エリアＡ１と、人感センサー７２０の検知エリアＡ２を側面から示したものを図１３に示す。
【０１７４】
（ゲーム機器）
図１４および図１５に本実施形態の焦電型検出器または焦電型検出装置を含む電子機器の例として、前述のセンサーデバイス４１０を用いたコントローラー８２０を含むゲーム機器８００の構成例を示す。
【０１７５】
図１４に示すように、図１５のゲーム機器８００に用いられるコントローラー８２０は、撮像情報演算ユニット８３０と、操作スイッチ８４０と、加速度センサー８５０と、コネクター８６０と、プロセッサー８７０と、無線モジュール８８０と、を備えて構成される。
【０１７６】
撮像情報演算ユニット８３０は、撮像ユニット８３１と、この撮像ユニット８３１で撮像した画像データを処理するための画像処理回路８３５を有する。撮像ユニット８３１は、センサーデバイス８３２（図９のセンサーデバイス４１０）を含み、その前方には、赤外線フィルター（赤外線だけを通すフィルター）８３３及び光学系（レンズ）８３４を配置している。そして、画像処理回路８３５は、撮像ユニット８３１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。
【０１７７】
プロセッサー８７０は、操作スイッチ８４０からの操作データと、加速度センサー８５０からの加速度データおよ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８８０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８９０から電波信号として出力する。
【０１７８】
なおコントローラー８２０に設けられているコネクター８６０を通して入力されたデータもプロセッサー８７０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８８０とアンテナ８９０を介して出力される。
【０１７９】
図１５に示すように、ゲーム機器８００は、コントローラー８２０と、ゲーム機本体８１０と、ディスプレイ８１１と、ＬＥＤモジュール８１２Ａおよび８１２Ｂとを備え、プレイヤー８０１が一方の手でコントローラー８２０を把持してゲームをプレイすることができる。そして、コントローラー８２０の撮像ユニット８３１をディスプレイ８１１の画面８１３を向くようにすると、ディスプレイ８１１の近傍に設置された二つのＬＥＤモジュール８１２Ａおよび８１２Ｂから出力される赤外線を撮像ユニット８３１が検知して、コントローラー８２０は、二つのＬＥＤモジュール８１２Ａ，８１２Ｂ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８２０から無線でゲーム機本体８１０に送信され、ゲーム機本体８１０で受信される。プレイヤー８０１がコントローラー８２０を動かすと、輝点の位置や大きさのデータが変化するため、それを利用して、ゲーム機本体８１０はコントローラー８２０の動きに対応した操作信号を取得できるので、それにしたがってゲームを進行させることができる。
【０１８０】
（体温測定装置）
図１６に本実施形態の焦電型検出器または焦電型検出装置を含む電子機器の例として、体温測定装置９００の構成例を示す。
【０１８１】
図１６に示すように、体温測定装置９００は、赤外線カメラ９１０と、体温分析装置９２０と、情報通信装置９３０と、ケーブル９４０とを備えて構成されている。赤外線カメラ９１０は、図示しないレンズなどの光学系と前述のセンサーデバイス４１０を含んで構成されている。
【０１８２】
赤外線カメラ９１０は所定の対象領域を撮影し、撮影された対象者９０１の画像情報を、ケーブル９４０を経由して体温分析装置９２０に送信する。体温分析装置９２０は、図示しないが、赤外線カメラ９１０からの熱分布画像を読み取る画像読取処理ユニットと、画像読取処理ユニットからのデータと画像分析設定テーブル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とを含み、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９３０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、撮影領域内に複数の対象者９０１を含んでいると判断した場合には、対象者９０１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。
【０１８３】
（特定物質探知装置）
図１７に本実施形態の焦電型検出器または焦電型検出装置を含む電子機器の例として、前述のセンサーデバイス４１０の焦電型検出器の光吸収材の吸収波長をテラヘルツ域としたセンサーデバイスをテラヘルツ光センサーデバイスとして用い、テラヘルツ光照射ユニットと組み合わせて特定物質探知装置１０００を構成した例を示す。
【０１８４】
特定物質探知装置１０００は、制御ユニット１０１０と、照射光ユニット１０２０と、光学フィルター１０３０と、撮像ユニット１０４０と、表示部１０５０とを備えて構成されている。撮像ユニット１０４０は、図示しないレンズなどの光学系と前述の焦電型検出器の光吸収材の吸収波長をテラヘルツ域としたセンサーデバイスを含んで構成されている。
【０１８５】
制御ユニット１０１０は、本装置全体を制御するシステムコントローラーを含み、該システムコントローラーは制御ユニットに含まれる光源駆動部および画像処理ユニットを制御する。照射光ユニット１０２０は、テラヘルツ光（波長が１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある電磁波を指す。）出射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１０６０に照射する。人物１０６０からの反射テラヘルツ光は、探知対象である特定物質１０７０の分光スペクトルのみを通過させる光学フィルター１０３０を介して撮像ユニット１０４０に受光される。撮像ユニット１０４０で生成された画像信号は、制御ユニット１０１０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１０５０へ出力される。そして人物１０６０の衣服内等に特定物質１０７０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１０７０の存在が判別できる。
【０１８６】
以上、いくつかの電子機器の実施形態について説明したが、上記実施形態の電子機器は説明した構成に限定されず、その構成要素の一部（例えば光学系、操作部、表示部等）を省略し、あるいは他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【０１８７】
（センサーデバイス）
図１８（Ａ）に図９のセンサーデバイス４１０の構成例を示す。このセンサーデバイスは、センサーアレイ５００と、行選択回路（行ドライバー）５１０と、読み出し回路５２０を含む。またＡ／Ｄ変換部５３０、制御回路５５０を含むことができる。行選択回路（行ドライバー）５１０と読み出し回路５２０を駆動回路と称する。このセンサーデバイスを用いることで、図５に示す、たとえばナイトビジョン機器などに用いられる赤外線カメラ４００Ａなどを実現できる。
【０１８８】
センサーアレイ５００には、例えば図１７に示すように二軸方向に複数のセンサーセルが配列（配置）される。また複数の行線（ワード線、走査線）と複数の列線（データ線）が設けられる。なお行線及び列線の一方の本数が１本であってもよい。例えば行線が１本である場合には、図１８（Ａ）において行線に沿った方向（横方向）に複数のセンサーセルが配列される。一方、列線が１本である場合には、列線に沿った方向（縦方向）に複数のセンサーセルが配列される。
【０１８９】
図１８（Ｂ）に示すように、センサーアレイ５００の各センサーセルは、各行線と各列線の交差位置に対応する場所に配置（形成）される。例えば図１８（Ｂ）のセンサーセルは、行線ＷＬ１と列線ＤＬ１の交差位置に対応する場所に配置されている。他のセンサーセルも同様である。
【０１９０】
行選択回路５１０は、１又は複数の行線に接続される。そして各行線の選択動作を行う。例えば図１８（Ｂ）のようなＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）のセンサーアレイ５００（焦点面アレイ）を例にとれば、行線ＷＬ０、ＷＬ１、ＷＬ２・・・・ＷＬ２３９を順次選択（走査）する動作を行う。即ちこれらの行線を選択する信号（ワード選択信号）をセンサーアレイ５００に出力する。
【０１９１】
読み出し回路５２０は、１又は複数の列線に接続される。そして各列線の読み出し動作を行う。ＱＶＧＡのセンサーアレイ５００を例にとれば、列線ＤＬ０、ＤＬ１、ＤＬ２・・・・ＤＬ３１９からの検出信号（検出電流、検出電荷）を読み出す動作を行う。
【０１９２】
Ａ／Ｄ変換部５３０は、読み出し回路５２０において取得された検出電圧（測定電圧、到達電圧）をデジタルデータにＡ／Ｄ変換する処理を行う。そしてＡ／Ｄ変換後のデジタルデータＤＯＵＴを出力する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部５３０には、複数の列線の各列線に対応して各Ａ／Ｄ変換器が設けられる。そして、各Ａ／Ｄ変換器は、対応する列線において読み出し回路５２０により取得された検出電圧のＡ／Ｄ変換処理を行う。なお、複数の列線に対応して１つのＡ／Ｄ変換器を設け、この１つのＡ／Ｄ変換器を用いて、複数の列線の検出電圧を時分割にＡ／Ｄ変換してもよい。
【０１９３】
制御回路５５０（タイミング生成回路）は、各種の制御信号を生成して、行選択回路５１０、読み出し回路５２０、Ａ／Ｄ変換部５３０に出力する。例えば充電や放電（リセット）の制御信号を生成して出力する。或いは、各回路のタイミングを制御する信号を生成して出力する。
【０１９４】
以上、いくつかの実施形態について説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【０１９５】
本発明は、種々の焦電型検出器（例えば、熱伝対型素子（サーモパイル）、焦電型素子等）に広く適用することができる。検出する光の波長は問わない。また、焦電型検出器または焦電型検出装置、あるいはそれらを有する電子機器は、例えば、供給する熱量と流体が奪う熱量とが均衡する条件下にて流体の流量を検出するフローセンサーなどにも適用できる。このフローセンサーに設けられる熱伝対などに代えて本発明の焦電型検出器または焦電型検出装置を設けることができ、光以外を検出対象とすることができる。
【０１９６】
以上説明したように、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、例えば、熱型光検出器の検出感度を、格段に向上させることができる。
【０１９７】
以上、いくつかの実施形態について説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【符号の説明】
【０１９８】
１０  基板（例えばシリコン基板）、
１００  絶縁層を含む構造体（例えば、少なくとも１層の層間絶縁層を含む多層構造体）、１０２  空洞部（熱分離空洞部）、
１０４ａ，１０４ｂ  第１ポストならびに第２ポスト、
１３０ａ〜１３０ｄ  エッチングストッパー膜
２００  熱型光検出器、２１０  支持部材の載置部、
２１２（２１２ａ，２１２ｂ）  支持部材のアーム部（第１アーム部，第２アーム部）、２１５  支持部材（メンブレン）、
２２９ａ，２２９ｂ  配線（アーム部上に形成される配線）、
２２６  電極（配線）、
２２８  熱伝達部材を構成する材料の、第２コンタクトホールに充填されている部分、
２３０  熱検出素子としての焦電キャパシター、
２３２ａ，２３２ｂ  アーム部の端部、
２３４  下部電極（第１電極）、２３６  焦電材料層（ＰＺＴ層等）、
２３６  上部電極（第２電極）、２５０  絶縁層、
２５２、２５４  第１コンタクトホールおよび第２コンタクトホール、
２６０  熱伝達部材、
２７０  第１光吸収層、２７２  第２光吸収層、
ＦＬ  熱伝達部材の集熱部、ＣＮ  熱伝達部材の接続部
【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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