(57)【要約】  基板２に形成された読出回路２ａに接続される電極配線９を含む支持部１３により、電極配線９に接続されるボロメータ薄膜７を含む温度検出部１４が基板２から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板２上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜３と、温度検出部１４に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜１１とを備え、反射膜３は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と一体に形成される。
2015159540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、前記電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が前記基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、
前記基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜と、
前記温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、
前記反射膜は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と一体に形成される
ことを特徴とするテラヘルツ波検出器。
【請求項２】
反射膜のシート抵抗が、１００Ω／□以下である
請求項１に記載のテラヘルツ波検出器。
【請求項３】
基板に形成された読出回路と支持部が含む電極配線とを電気的に接続するコンタクトの面積に合わせて、反射膜に前記コンタクト用の穴が形成される
請求項１または請求項２に記載のテラヘルツ波検出器。
【請求項４】
基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、前記電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が前記基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、
前記基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜の上側に当該反射膜を覆うように形成される第２反射膜と、
前記温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、
前記第２反射膜は隣り合うテラヘルツ波検出器の第２反射膜と一体に形成される
ことを特徴とするテラヘルツ波検出器。
【請求項５】
反射膜と第２反射膜とが分離している
請求項４に記載のテラヘルツ波検出器。
【請求項６】
第２反射膜のシート抵抗が、１００Ω／□以下である
請求項４または請求項５に記載のテラヘルツ波検出器。
【請求項７】
基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、前記電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が前記基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、
前記基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜と、
前記温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、
前記反射膜は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と隙間なく形成される
ことを特徴とするテラヘルツ波検出器。
【請求項８】
基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、前記電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が前記基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、
前記基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜と、
前記温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、
前記反射膜はテラヘルツ波反射率の偏光角度依存性が所定値より小さくなるように形成される
ことを特徴とするテラヘルツ波検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ周波数帯の電磁波（テラヘルツ波）を検出する検出器に関し、特に、ボロメータ型のテラヘルツ波検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光と電波の狭間にあるテラヘルツ（ＴＨｚ）周波数帯の電磁波（すなわち、周波数が１０１２Ｈｚ、波長が約３０μｍ〜１ｍｍの電磁波。以下、ＴＨｚ波と呼ぶ。）が、物質の情報を直接反映する電磁波として注目されている。ＴＨｚ波を検出するための技術として、熱分離構造を有するボロメータ型赤外線検出器の技術を応用した技術がある。その１つとして、ボロメータ型ＴＨｚ波検出器（以下、単にＴＨｚ波検出器とも呼ぶ。）がある（例えば、特許文献１〜４、非特許文献１参照。）。【０００３】
図１４は、特許文献３に記載された２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の画素構造を模式的に示す説明図である。図１４には、２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の断面図が示されている。【０００４】
図１５、図１６および図１７は、特許文献４に記載された２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の画素構造を模式的に示す説明図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４１４３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０６８２５号公報
【特許文献３】特開２０１２−００２６０３号公報
【特許文献４】特開２０１２−１９４０８０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】小田等、Proceedings of SPIE，Vol.6940，2008年，頁69402Y-1〜69402Y-12
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＨｚ波検出器においては、より高感度なＴＨｚ波検出ができることが望ましい。例えば、特許文献３に記載されたＴＨｚ波検出器は、図１４に示すように反射膜１０３と吸収膜１１１との干渉を用いて、高感度なＴＨｚ波検出を実現する。【０００８】
しかし、図１４に示すようなＴＨｚ波検出器では、直線偏光されたＴＨｚ波を検出器に入射した場合に、検出器からの出力、つまりＴＨｚセンサ感度（以下、単にセンサ感度と呼ぶ。）が、偏光方向と検出器との角度（偏光角度）により変化する現象が認められる。つまり、図１４に示すようなＴＨｚ波検出器では、センサ感度の偏光角度依存性が認められる。図１８は、図１４に示すＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性を示すグラフである。【０００９】
より高感度なＴＨｚ波検出器を実現するには、センサ感度の偏光角度依存性を小さくする必要がある。【００１０】
図１９は、配列された画素（図１４に示すＴＨｚ波検出器）の反射膜１０３の上面図である。図１９には、配列された複数画素の反射膜１０３を俯瞰した上面図が示されている。図１９に示すように、図１４に示す反射膜１０３の構造では、画素と画素の間において反射膜１０３に隙間が空く。画素と画素の間における反射膜１０３の隙間をＴＨｚ波が通り抜け、基板１０２（具体的には、基板１０２の読出回路１０２ａの金属配線）においてＴＨｚ波が反射・吸収される。従って、ＴＨｚ波検出器のＴＨｚ反射特性を調べるには、読出回路１０２ａの金属配線における反射・吸収を推測する必要がある。しかし、読出回路１０２ａの金属配線は通常複数層あるため、読出回路１０２ａの金属配線における反射・吸収を推測するのは困難である。【００１１】
図２０に、反射膜１０３より上側の構造が形成されていないＴＨｚ波検出器のＴＨｚ反射特性を示す。図２０は、図１４に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜１０３より上側の構造が形成されていない場合の反射率偏光角度依存性を示すグラフである。【００１２】
図２０に示すグラフから、偏光角度によってＴＨｚ反射率が大きく変動していることが分かる。反射膜１０３の隙間形状がＴＨｚ反射特性に反映されると仮定すると、その場合、ＴＨｚ反射特性は、９０度毎に繰り返される４回対称になると予想される。しかし、図２０に示すＴＨｚ反射特性が２回対称であることから、反射膜１０３より下部にある読出回路１０２ａの金属配線からの反射・吸収が生じていると推測できる。つまり、図２０に示すグラフから読出回路１０２ａの金属配線における反射・吸収を推測できる。【００１３】
そして、図１８および図２０に示されるグラフから、センサ感度の偏光角度依存性と、基板１０２のＴＨｚ反射率の偏光角度依存性との間に相関があることを見出した。具体的には、基板１０２でのＴＨｚ反射率が低い偏光角度において、ＴＨｚ波検出器のセンサ感度が低いことを見出した。【００１４】
そこで、本発明は、センサ感度の偏光角度依存性を小さくすることができ、より高感度なボロメータ型のテラヘルツ波検出器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】
【００１５】
本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜と、温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、反射膜は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と一体に形成されることを特徴とする。【００１６】
本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜の上側に当該反射膜を覆うように形成される第２反射膜と、温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、第２反射膜は隣り合うテラヘルツ波検出器の第２反射膜と一体に形成されることを特徴とする。【００１７】
本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜と、温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、反射膜は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と隙間なく形成されることを特徴とする。【００１８】
本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板に形成された読出回路に接続される電極配線を含む支持部により、電極配線に接続されるボロメータ薄膜を含む温度検出部が基板から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜と、温度検出部に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜とを備え、反射膜は偏光角度依存性が所定値より小さくなるように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ボロメータ型のＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性を小さくすることができ、より高感度なＴＨｚ波検出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるＴＨｚ波検出器の第１の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図２】図１に示す反射膜の上面図である。
【図３】図１に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜より上側の構造が形成されていない場合の反射率偏光角度依存性を示すグラフである。
【図４】図１に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜より上側の構造が形成されていない場合の反射率周波数依存性を示すグラフである。
【図５】図１に示すＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性を示すグラフである。
【図６】コンタクトと他のコンタクトとの間に反射膜を配置した場合の、反射膜全体の上面図である。
【図７】コンタクトを他の画素のコンタクトと電気的に接続した場合の反射膜の上面図である。
【図８】本発明によるＴＨｚ波検出器の第２の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図９】図８に示す第２反射膜の上面図である。
【図１０】本発明によるＴＨｚ波検出器の第３の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１１】本発明によるＴＨｚ波検出器の第４の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１２】本発明によるＴＨｚ波検出器の第５の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１３】本発明によるテラヘルツ波検出器の最小構成を示す説明図である。
【図１４】特許文献３に記載された２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１５】特許文献４に記載された２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１６】特許文献４に記載された２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１７】特許文献４に記載された２次元ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の画素構造を模式的に示す説明図である。
【図１８】図１４に示すＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性を示すグラフである。
【図１９】配列された画素（図１４に示すＴＨｚ波検出器）の反射膜の上面図である。
【図２０】図１４に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜より上側の構造が形成されていない場合の反射率偏光角度依存性を示すグラフである。
【図２１】図１４に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜より上側の構造が形成されていない場合の反射率周波数依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施形態１．
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明によるＴＨｚ波検出器の第１の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。図１には、ＴＨｚ波検出器の断面図が示されている。
【００２３】
図１に示すように、ＴＨｚ波検出器は、読出回路２ａと、基板２と、反射膜３と、コンタクト４と、第１保護膜５と、電極配線９と、庇１２と、支持部１３と、温度検出部（ダイアフラム）１４とを備える。
【００２４】
なお、基板２、読出回路２ａ、反射膜３、コンタクト４、第１保護膜５、電極配線９、庇１２、支持部１３および温度検出部１４は、図１４に示す基板１０２、読出回路１０２ａ、反射膜１０３、コンタクト１０４、第１保護膜１０５、電極配線１０９、庇１１２、支持部１１３および温度検出部１１４と同様であるため説明を省略する。
【００２５】
また、支持部１３が含む、第２保護膜６、第３保護膜８、第４保護膜１０は、図１４に示す支持部１１３が含む、第２保護膜１０６、第３保護膜１０８、第４保護膜１１０と同様であるため説明を省略する。また、温度検出部１４が含む、ボロメータ薄膜７および吸収膜１１は、図１４に示す温度検出部１１４が含む、ボロメータ薄膜１０７および吸収膜１１１と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
本実施形態では、図１に示すように、隣接する画素との間において反射膜３に隙間が空かないように、隣接する反射膜と一体となった反射膜３を形成する。図２は、図１に示す反射膜３の上面図である。図２には、配列された複数画素の反射膜３を俯瞰した上面図が示されている。このように、本実施形態では、反射膜３の隙間が空かないようにして、ＴＨｚ波が通り抜けることを防止し、読出回路２ａの金属配線からの反射・吸収を生じさせないようにする。それにより、基板２のＴＨｚ反射率の偏光角度依存性を小さくすることができる。本実施形態では、反射膜が一体として形成されているが、一体として形成されている必要はなく、隙間が空かないようになっていれば、反射膜３は別体として形成されていても良い。
【００２７】
次に、本発明によるＴＨｚ波検出器のＴＨｚ反射特性を説明する。
【００２８】
ここで、本発明の効果を説明しやすくするために、反射膜３を図１に示すように形成し、かつ反射膜３より上側の構造が形成されていないＴＨｚ波検出器のＴＨｚ反射特性を図３および図４に示す。図３は、図１に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜３より上側の構造が形成されていない場合の反射率偏光角度依存性を示すグラフである。
【００２９】
図３に示すグラフには、図２０に示すグラフにおいて見られたＴＨｚ反射率の偏光角度に対する依存性が見られない。
【００３０】
さらに、本実施形態のＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性を図５に示す。図５に示すグラフには、図１８に示すようなセンサ感度の偏光角度依存性が見られず、本発明による効果が顕著に表れている。
【００３１】
図４は、図１に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜３より上側の構造が形成されていない場合の反射率周波数依存性を示すグラフである。図４には、偏光角度が０度、１２０度、２４０度であるときのＴＨｚ反射率の周波数依存性が示されている。図２１は、図１４に示すＴＨｚ波検出器の、反射膜３より上側の構造が形成されていない場合の反射率周波数依存性を示すグラフである。図４に示すグラフには、図２１に示すような周波数および偏光角度によるＴＨｚ反射率の大きな変動は見られない。つまり、本実施形態のＴＨｚ波検出器は、周波数によるＴＨｚ反射率の偏光角度依存性のばらつきを抑えることができ、周波数が変化した場合でもセンサ感度の偏光角度依存性を小さく保つことができる。
【００３２】
なお、発明者の検討により、反射膜３のシート抵抗が１００Ω／□以下である場合に、本発明の効果がより顕著に表れることが分かった。
【００３３】
以上に説明したように、本実施形態では、画素と画素の間において反射膜３に隙間が空かないように、反射膜３を形成する。それにより、反射膜３の隙間をＴＨｚ波が通り抜けることを防止することができ、基板２のＴＨｚ反射率の偏光角度依存性を小さくすることができる。従って、ＴＨｚ波検出器からの出力（センサ感度）が偏光角度により変化する現象が発生しづらくなる。つまり、本発明によれば、図１４に示すような、反射膜と吸収膜との干渉を用いてＴＨｚ波を検出するＴＨｚ波検出器における、センサ感度の偏光角度依存性を小さくすることができる。
【００３４】
なお、図２に示すコンタクト４の面積が大きくない場合は、コンタクト４と他の画素のコンタクトとの間に反射膜３が配置されても構わない。その場合、反射膜３は図６に示すように形成される。図６は、コンタクト４と他の画素のコンタクトとの間に反射膜３を配置した場合の、反射膜３全体の上面図である。図６には、配列された複数画素の反射膜３を俯瞰した上面図が示されている。反射膜３を図６に示すように形成することにより、反射膜３の面積を可能な限り大きくすることができ、ＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性をより小さくすることができる。
【００３５】
また、ＴＨｚ波検出器のコンタクト４の一方が、他のＴＨｚ波検出器のコンタクト４と電気的に接続されてもよい。その場合、図７に示すように、反射膜３に設けられる、反射膜３とコンタクト４との隙間（反射膜３に形成されたコンタクト４用の穴）を削減することができる。それにより、反射膜３の面積を可能な限り大きくすることができ、ＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性をより小さくすることができる。図７は、コンタクト４を他の画素のコンタクトと電気的に接続した場合の反射膜３の上面図である。図７には、配列された複数画素の反射膜３を俯瞰した上面図が示されている。
【００３６】
実施形態２．
以下、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３７】
図８は、本発明によるＴＨｚ波検出器の第２の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。図８には、ＴＨｚ波検出器の断面図が示されている。
【００３８】
第２の実施形態の画素構造は、第１の実施形態の画素構造と同様である。ただし、図８に示すように、本実施形態では、ＴＨｚ波検出器は、図１に示す構成要素に加えて、第２反射膜３ａを備える。図９は、図８に示す第２反射膜３ａの上面図である。図９には、配列された複数画素の第２反射膜３ａを俯瞰した上面図が示されている。
【００３９】
本実施形態では、図８および図９に示すように、反射膜３を覆うように第２反射膜３ａを形成する。なお、反射膜３と第２反射膜３ａとは物理的に分離している。また、第２反射膜３ａと吸収膜１１とで光学的共振構造が形成される。
【００４０】
本実施形態は、ＴＨｚセンサ製造上の都合により、反射膜３を隣接する画素の反射膜とつなげることができない場合に有効である。例えば、反射膜３に電圧をかけるような場合には、反射膜３を隣接する画素の反射膜と接続してしまうとショートする可能性がある。その場合に、反射膜３と物理的に分離した第２反射膜３ａを、反射膜３を覆うように形成することにより、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００４１】
また、発明者の検討により、第１の実施形態と同様に、第２反射膜３ａのシート抵抗が１００Ω／□以下である場合に、本発明の効果がより顕著に表れることが分かった。
【００４２】
実施形態３．
以下、本発明の第３の実施形態を図面を参照して説明する。
【００４３】
図１０は、本発明によるＴＨｚ波検出器の第３の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。図１０には、ＴＨｚ波検出器の断面図が示されている。
【００４４】
第３の実施形態の画素構造は、第１の実施形態の画素構造と同様である。
【００４５】
ただし、本実施形態では、ＴＨｚ波検出器は、庇１２を備えない。また、本実施形態では、反射膜３と吸収膜１１の間隔（ギャップ１５）を変えずに、第１保護膜５の上面と温度検出部１４の下面との間隔（エアギャップ１６）が８μｍ未満となるように、第１保護膜５の膜厚が設定される。
【００４６】
つまり、本実施形態は、図１５に示すＴＨｚ波検出器に、第１の実施形態の反射膜３を適用した実施形態である。このように、図１５に示すＴＨｚ波検出器に、本発明を適用してもよい。それにより、図１５に示すようなＴＨｚ波検出器においても、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００４７】
なお、図１５に示すＴＨｚ波検出器に、第２の実施形態の第２反射膜３ａを適用してもよい。それにより、図１５に示すようなＴＨｚ波検出器において、ＴＨｚセンサ製造上の都合により、反射膜３を隣接する画素の反射膜とつなげることができない場合であっても、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００４８】
実施形態４．
以下、本発明の第４の実施形態を図面を参照して説明する。
【００４９】
図１１は、本発明によるＴＨｚ波検出器の第４の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。図１１には、ＴＨｚ波検出器の断面図が示されている。
【００５０】
第４の実施形態の画素構造は、第３の実施形態の画素構造と同様である。ただし、本実施形態では、温度検出部１４上に庇１２が形成される。
【００５１】
つまり、本実施形態は、図１６に示すＴＨｚ波検出器に、第１の実施形態の反射膜３を適用した実施形態である。このように、図１６に示すＴＨｚ波検出器に、本発明を適用してもよい。それにより、図１６に示すようなＴＨｚ波検出器においても、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００５２】
なお、図１６に示すＴＨｚ波検出器に、第２の実施形態の第２反射膜３ａを適用してもよい。それにより、図１６に示すようなＴＨｚ波検出器において、ＴＨｚセンサ製造上の都合により、反射膜３を隣接する画素の反射膜とつなげることができない場合であっても、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００５３】
実施形態５．
以下、本発明の第５の実施形態を図面を参照して説明する。
【００５４】
図１２は、本発明によるＴＨｚ波検出器の第５の実施形態の画素構造を模式的に示す説明図である。図１２には、ＴＨｚ波検出器の断面図が示されている。
【００５５】
第５の実施形態の画素構造は、第２の実施形態の画素構造と同様である。
【００５６】
ただし、本実施形態では、半導体製造工程における配線形成手法を利用して、反射膜３として利用する配線の上に、ビアと配線層を順次積層し、電極配線９を読出回路２ａに接続するための多層配線構造を形成する。これにより、電極配線９の断線を抑制することが可能となる。層間絶縁膜２１は、積層された配線層間の絶縁膜である。
【００５７】
つまり、本実施形態は、図１７に示すＴＨｚ波検出器に、第２の実施形態の第２反射膜３ａを適用した実施形態である。このように、図１７に示すＴＨｚ波検出器に、本発明を適用してもよい。それにより、図１７に示すようなＴＨｚ波検出器において、ＴＨｚセンサ製造上の都合により、反射膜３を隣接する画素の反射膜とつなげることができない場合であっても、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、図１７に示すＴＨｚ波検出器に、第１の実施形態の反射膜３を適用してもよい。つまり、図１７に示すＴＨｚ波検出器が、反射膜１０３の代わりに、反射膜３を備えていてもよい。そのような形態においても、第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００５９】
次に、本発明の概要を説明する。図１３は、本発明によるテラヘルツ波検出器の最小構成を示す説明図である。本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板２に形成された読出回路２ａに接続される電極配線９を含む支持部１３により、電極配線９に接続されるボロメータ薄膜７を含む温度検出部１４が基板２から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板２上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜３と、温度検出部１４に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜１１とを備え、反射膜３は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と一体に形成される。
【００６０】
そのような構成によれば、反射膜３の隙間をＴＨｚ波が通り抜けることを防止することができ、基板２のＴＨｚ反射率の偏光角度依存性を小さくすることができる。従って、検出器からの出力（センサ感度）が偏光角度により変化する現象が発生しづらくなる。つまり、図１４に示すような、反射膜と吸収膜との干渉を用いてＴＨｚ波を検出するＴＨｚ波検出器における、センサ感度の偏光角度依存性を小さくすることができる。
【００６１】
また、反射膜３のシート抵抗が、１００Ω／□以下であってもよい。そのような構成によれば、ＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性をより小さくすることができる。
【００６２】
また、基板２に形成された読出回路２ａと支持部１３が含む電極配線９とを電気的に接続するコンタクト４の面積に合わせて、反射膜３にコンタクト４用の穴が形成されてもよい。そのような構成によれば、反射膜３の面積を可能な限り大きくすることができ、ＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性をより小さくすることができる。
【００６３】
また、本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板２に形成された読出回路２ａに接続される電極配線９を含む支持部１３により、電極配線９に接続されるボロメータ薄膜７を含む温度検出部１４が基板２から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板２上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜３の上側に当該反射膜３を覆うように形成される第２反射膜３ａと、温度検出部１４に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜１１とを備え、第２反射膜３ａは隣り合うテラヘルツ波検出器の第２反射膜と一体に形成される。
【００６４】
このように、反射膜３を隣接する画素の反射膜と一体に形成する代わりに、反射膜３を覆う第２反射膜３ａを隣接する画素の第２反射膜と一体に形成すれば、ＴＨｚセンサ製造上の都合により、反射膜３を隣接する画素の反射膜とつなげることができない場合にも、ＴＨｚ波検出器におけるセンサ感度の偏光角度依存性を小さくすることができる。
【００６５】
また、反射膜３と第２反射膜３ａとが分離していてもよい。そのような構成によれば、例えば、反射膜３に電圧をかけるような場合には、反射膜３を隣接する画素の反射膜と接続してしまうとショートする可能性がある。その場合に、反射膜３と第２反射膜３ａとを物理的に分離させることにより、ＴＨｚ波検出器におけるセンサ感度の偏光角度依存性を小さくすることができる。
【００６６】
また、第２反射膜３ａのシート抵抗が、１００Ω／□以下であってもよい。そのような構成によれば、ＴＨｚ波検出器のセンサ感度の偏光角度依存性をより小さくすることができる。
【００６７】
また、本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板２に形成された読出回路２ａに接続される電極配線９を含む支持部１３により、電極配線９に接続されるボロメータ薄膜７を含む温度検出部１４が基板２から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板２上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜３と、温度検出部１４に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜１１とを備え、反射膜３は隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と隙間なく形成される。
【００６８】
そのような構成によれば、反射膜が隣り合うテラヘルツ波検出器の反射膜と別体となっていて、一体として形成されていない場合であっても、反射膜３の隙間をＴＨｚ波が通り抜けることを防止することができる。それにより、基板２のＴＨｚ反射率の偏光角度依存性を小さくすることができる。
【００６９】
また、本発明によるテラヘルツ波検出器は、基板２に形成された読出回路２ａに接続される電極配線９を含む支持部１３により、電極配線９に接続されるボロメータ薄膜７を含む温度検出部１４が基板２から浮いた状態で支持される熱分離構造を有するテラヘルツ波検出器であって、基板２上に形成されるテラヘルツ波を反射する反射膜３と、温度検出部１４に形成されるテラヘルツ波を吸収する吸収膜１１とを備え、反射膜３はテラヘルツ波反射率の偏光角度依存性が所定値より小さくなるように形成される。
【００７０】
そのような構成によれば、ＴＨｚ波検出器からの出力（センサ感度）が偏光角度により変化する現象が発生しづらくなる。
【００７１】
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００７２】
この出願は、２０１４年４月１８日に出願された日本特許出願２０１４−０８６４１２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７３】
２、１０２  基板
２ａ、１０２ａ  読出回路
３、１０３  反射膜
３ａ  第２反射膜
４、１０４  コンタクト
５、１０５  第１保護膜
６、１０６  第２保護膜
７、１０７  ボロメータ薄膜
８、１０８  第３保護膜
９、１０９  電極配線
１０、１１０  第４保護膜
１１、１１１  吸収膜
１２、１１２  庇
１３、１１３  支持部
１４、１１４  温度検出部（ダイアフラム）
１５、１１５  ギャップ
１６、１１６  エアギャップ
【図１】
2015159540.tif 000003
【図２】
2015159540.tif 000004
【図３】
2015159540.tif 000005
【図４】
2015159540.tif 000006
【図５】
2015159540.tif 000007
【図６】
2015159540.tif 000008
【図７】
2015159540.tif 000009
【図８】
2015159540.tif 000010
【図９】
2015159540.tif 000011
【図１０】
2015159540.tif 000012
【図１１】
2015159540.tif 000013
【図１２】
2015159540.tif 000014
【図１３】
2015159540.tif 000015
【図１４】
2015159540.tif 000016
【図１５】
2015159540.tif 000017
【図１６】
2015159540.tif 000018
【図１７】
2015159540.tif 000019
【図１８】
2015159540.tif 000020
【図１９】
2015159540.tif 000021
【図２０】
2015159540.tif 000022
【図２１】
2015159540.tif 000023
【国際調査報告】
2015159540.tif 000024
2015159540.tif 000025
2015159540.tif 000026
2015159540.tif 000027