(57)【要約】【課題】高感度な赤外線センサを提供することを目的とする。【解決手段】センサ部を中空構造上に支持するための支持体を、従来構造と比較して大幅に薄くし、その断面積を大幅に低減し、熱コンダクタンスを大幅に低減可能し、その結果として極めて感度の高い赤外線センサを得ることができる。また、本発明によれば、支持体領域の絶縁層をエッチングし、犠牲シリコン膜を埋め込むので、支持脚を形成するための絶縁層ＲＩＥのアスペクト比を大幅に低減し、工程を容易にするとともに、副次的効果としてさらに支持脚の断面積を低減し、より高感度化することが可能である。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、入射赤外線を吸収し熱に変換する吸収部と前記吸収部において発生した熱による温度変化を電気信号に変換する熱電変換部とを有する複数の赤外線検出部が設けられた赤外線センサであって、
前記半導体基板に形成された凹部の中に形成され、前記複数の赤外線検出部のそれぞれを支持する少なくとも一つ以上の支持体を備え、
前記支持体のそれぞれは、支持体象である前記赤外線検出部と離間して対向配置される面を有し、前記支持体の下面全体は、対向配置される前記赤外線検出部の下面よりも高い位置に設けられることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項２】
前記支持体の前記赤外線検出部に離間して対向配置される面の厚さは、この面に対向配置される前記赤外線検出部の面の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
【請求項３】
前記支持体の上面全体は、対向配置される前記赤外線検出部の上面よりも低い位置に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線センサ。
【請求項４】
半導体基板上に、入射赤外線を吸収し熱に変換する吸収部と前記吸収部において発生した熱による温度変化を電気信号に変換する熱電変換部とを有する複数の赤外線検出部が設けられた赤外線センサであって、
前記複数の赤外線検出部のそれぞれを支持する少なくとも一つ以上の支持体を備え、
前記支持体のそれぞれは、支持体象である前記赤外線検出部と離間して対向配置される面を有し、前記支持体の下面は、対向配置される前記赤外線検出部の下面よりも高い位置に設けられ、前記支持体の上面は、対向配置される前記赤外線検出部の上面よりも低い位置に設けられることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項５】
前記熱電変換部は第１導電型の単結晶半導体層の一部に第２導電型領域を形成してなるｐｎ接合を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線センサ。
【請求項６】
前記支持体の前記下面は、前記半導体基板からみて前記単結晶半導体層の上面と略同一の高さか、または前記単結晶半導体層の上面よりも高い位置に設けられることを特徴とする請求項５に記載の赤外線センサ。
【請求項７】
前記赤外線検出部は、前記熱電変換部からの電気信号を出力するために前記半導体基板面に対して略平行方向に延在した配線層を有し、
前記支持体の前記下面は、前記半導体基板からみて前記配線層の下面と略同一の高さに設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の赤外線センサ。
【請求項８】
前記赤外線検出部は、前記熱電変換部からの電気信号を出力するために前記半導体基板面に対して略平行方向に延在した第１の配線を有し、
前記支持体は、前記第１の配線に接続された第２の配線を有し、
前記第２の配線は、前記第１の配線よりも熱伝導率が低い材料からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の赤外線センサ。
【請求項９】
前記支持体は、前記赤外線検出部の周囲を迂回して形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の赤外線センサ。
【請求項１０】
前記支持体は、前記半導体基板表面に対して略平行に延在することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線センサおよびその製造方法に係わるものであり、特に、非冷却型の赤外線センサの画素構造およびその製造方法に係わり、高感度の非冷却型赤外線センサを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
赤外線撮像は、昼夜にかかわらず撮像可能であるとともに、可視光よりも煙や霧などに対する透過性が高いという特長があり、さらに被写体の温度情報をも得ることができることから、防衛分野をはじめ監視カメラや火災検知カメラとして広い応用範囲を有する。
【０００３】
従来の主流の量子型赤外線固体撮像装置の最大の欠点は、低温動作のための冷却機構を必要とすることであったが、近年、冷却機構を必要としない「非冷却型赤外線固体撮像素子」の開発が盛んになってきている。非冷却型すなわち熱型の赤外線固体撮像装置においては、波長１０μ程度の入射赤外線を吸収構造により熱に変換した上で、この微弱な熱により生じる感熱部の温度変化をなんらかの熱電変換手段により電気的信号に変換し、この電気的信号を読み出すことで赤外線画像情報を得ている。
【０００４】
このような非冷却型赤外線センサの感度を向上するためには、大きく分類して３種類の方法がある。
【０００５】
ひとつは、被写体の温度変化：ｄＴｓに対する、赤外線検出部に入射する赤外線パワー：ｄＰの比、すなわち、ｄＰ／ｄＴｓを向上する方法である。この方法は、主に光学系による感度向上であり、赤外線レンズの大口径化、反射防止膜コート、低吸収レンズ材料の使用や、赤外線検出部の赤外線吸収率の向上、赤外線吸収面積の向上などがこれに該当する。近年の非冷却型赤外線センサの多画素化ととも、単位画素のサイズは４０μｍ×４０μｍ程度が主流となっており、上述した項目のうち、赤外線検出部における赤外線吸収面積の向上が、比較的重要課題として残されていた。
【０００６】
しかし、赤外線吸収層を画素上部に積層形成することで赤外線吸収面積を画素面積の役９０％にまで向上した事が報告され（Ｔｏｍｏｈｉｒｏ　Ｉｓｈｉｋａｗａ，　ｅｔ　ａｌ．，　Ｐｒｏｃ．　ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．３６９８，　ｐ．５５６，　１９９９）、これ以上の大幅な感度向上を、光学的手段で得ることは難しい。
【０００７】
ふたつめは、入射赤外線パワー：ｄＰと、赤外線検出部の温度変化：ｄＴｄとの比、すなわち、ｄＴｄ／ｄＰを向上する方法であり、上述した方法が光学的手法であるのに対して、これは熱的な方法であるといえる。一般的に、真空パッケージに実装される非冷却型赤外線センサにおいては、いまのところ、赤外線検出部からの支持基板への熱輸送は、赤外線検出部を支持基板内部の中空構造上に支持する支持構造の熱伝導によるものが支配的である。したがって、低熱伝導率の材料からなる脚状の支持構造を、設計上可能な範囲で、より細く、より長くレイアウトすることが行われている（たとえば、Ｔｏｍｏｈｉｒｏ　Ｉｓｈｉｋａｗａ，　ｅｔ　ａｌ．，　Ｐｒｏｃ．
ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．３６９８，　ｐ．５５６，　１９９９）。
【０００８】
しかし、画素サイズが４０μｍ×４０μｍ程度に微細化されつつある中で、すでにシリコンＬＳＩプロセスレベルの微細加工を行っているために支持構造のレイアウト上の工夫によって、これ以上の大幅な感度向上を実現することは難しい。同様に、支持構造の材料特性である熱伝導率をさらに低減することも困難であり、特に、赤外線検出部からの電気信号を出力するための配線については、その機構が類似している電気伝導と熱伝導に対して相反する要求があり、材料的に大幅な感度向上を実現することも難しい。
【０００９】
みっつめは、赤外線検出部の温度変化：ｄＴｄと、熱電変換手段により発生する電気信号変化：ｄＳとの比、すなわちｄＳ／ｄＴｄを向上する手段であり、これは電気的な方法である。この方法については、他のふたつの方法と異なり、単純な高感度化すなわちｄＳ／ｄＴｄの向上を目的としながらも、同時に発生する各種の電気的な雑音を低減することが非常に重要でありこれまでに、いろいろな熱電変換の手段が検討されてきている。
【００１０】
その主なものを挙げると以下の如くである。
【００１１】
（１）ゼーベック効果により温度差を電位差に変換するサーモパイル
（たとえば、　Ｔｏｓｈｉｏ　Ｋａｎｎｏ，　ｅｔ　ａｌ．，　Ｐｒｏｃ．　ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．２２６９，　ｐｐ．４５０−４５９，　１９９４）、
（２）抵抗体の変化温度により温度変化を抵抗変化に変換するボロメータ（たとえば、Ａ．Ｗｏｏｄ，　Ｐｒｏｃ．　ＩＥＤＭ，　ｐｐ．１７５−１７７，　１９９３）、
（３）焦電効果により温度変化を電荷に変換する焦電素子（たとえば、Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｈａｎｓｏｎ，　ｅｔ　ａｌ．，　Ｐｒｏｃ．　ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．２０２０，　ｐｐ．３３０−３３９，　１９９３）、
（４）一定の順方向電流により温度変化を電圧変化に変換するシリコンｐｎ接合（たとえば、Ｔｏｍｏｈｉｒｏ　Ｉｓｈｉｋａｗａ，　ｅｔ　ａｌ．，　Ｐｒｏｃ．　ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．３６９８，　ｐ．５５６，　１９９９）
しかしながら、各方式の比較において、その熱電変換特性や雑音特性、そして製造方法とを総合的に見て、他の方式より決定的に優れている方式があるとは言えないのが現状である。例えば、温度分解能的にはボロメータが優れるが、製造工程上ではシリコンＬＳＩ工程のみ製造できるシリコンｐｎ接合が優れる、という具合である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、非冷却型赤外線センサを高感度化するための方法の一つとして、入射赤外線パワー：ｄＰと、赤外線検出部の温度変化：ｄＴｄとの比、すなわち、ｄＴｄ／ｄＰを向上するという、熱的な方法がある。
【００１３】
一般的に、赤外線検出部からの支持基板への熱輸送は、赤外線検出部を支持基板内部の中空構造上に支持する支持構造の熱伝導によるものが支配的であり、低熱伝導率の材料からなる脚状の支持構造を、設計上可能な範囲で、より細く、より長くレイアウトすることが行われているが、画素サイズが４０μｍ×４０μｍ程度に微細化されつつある中で、すでにシリコンＬＳＩプロセスレベルの微細加工を行っているために支持構造のレイアウト上の工夫によって、これ以上の大幅な感度向上を実現することは難しい。
【００１４】
本発明は、かかる課題の認識にもとづいてなされたものであり、その目的は、赤外線検出部を支持する支持構造の断面積を従来よりも大幅に縮小し熱の「逃げ」を抑制することによって検出感度を顕著に改善した赤外線センサを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の赤外線センサは、半導体基板上に、入射赤外線を吸収し熱に変換する吸収部と前記吸収部において発生した熱による温度変化を電気信号に変換する熱電変換部とを有する複数の赤外線検出部が設けられた赤外線センサであって、前記半導体基板に形成された凹部の中に形成され、前記複数の赤外線検出部のそれぞれを支持する少なくとも一つ以上の支持体を備え、前記支持体のそれぞれは、支持体象である前記赤外線検出部と離間して対向配置される面を有し、前記支持体の下面全体は、対向配置される前記赤外線検出部の下面よりも高い位置に設けられる。
【００１６】
また、本発明の第２の赤外線センサは、半導体基板上に、入射赤外線を吸収し熱に変換する吸収部と前記吸収部において発生した熱による温度変化を電気信号に変換する熱電変換部とを有する複数の赤外線検出部が設けられた赤外線センサであって、前記複数の赤外線検出部のそれぞれを支持する少なくとも一つ以上の支持体を備え、前記支持体のそれぞれは、支持対象である前記赤外線検出部と離間して対向配置される面を有し、前記支持体の下面は、対向配置される前記赤外線検出部の下面よりも高い位置に設けられ、前記支持体の上面は、対向配置される前記赤外線検出部の上面よりも低い位置に設けられる。
【００１７】
本発明によれば、以上説明した構成によって、赤外線検出部と支持基板との間の支持体を大幅に薄く形成することが可能となり、微細加工水準等により制限される平面上でのレイアウトが同一であっても支持体の断面積を大幅に低減することが可能である。したがって赤外線検出部と支持体との間の熱輸送を支配する、支持体の熱伝導を大幅に低減することが可能となり、その結果として、高感度の非冷却型赤外線センサを得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体例を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる赤外線センサの全体構成図である。入射赤外線を電気信号に変換する赤外線検出画素１が半導体基板上に２次元的に配置され、画素選択のための垂直アドレス回路および水平アドレス回路が赤外線検出画素アレイ２に隣接配置され、選択された画素からの信号を順次出力するための出力部を有している。
【００２０】
図１における赤外線検出画素１は順バイアスされたｐｎ接合であり、画素のｐｎ接合を順バイアスするための定電流源も赤外線検出画素アレイ２に隣接して配置されている。ここで、図１では赤外線検出画素アレイ２として２行×２列の４画素のアレイを示した。
【００２１】
垂直アドレス回路により選択された赤外線検出画素行には、定電流源から供給される順バイアス電流が、垂直信号線３、選択画素、水平アドレス線４の電流パスを流れ、垂直信号線３に発生した信号電圧は、水平アドレス回路により順次選択され出力される。
【００２２】
図１においては、最も単純な例として、垂直信号線３に発生した信号電圧を、水平アドレス回路により順次選択される列選択トランジスタ５を介して、直接出力する構造を示しているが、この信号電圧は微弱であるので、必要に応じて信号電圧を列単位で増幅する構造を設けてもよい。
【００２３】
図２は、図１の赤外線検出画素１の等価回路図である。高感度化のためにｐｎ接合はｎ個直列接続されており、ｐｎ接合に直列に付加抵抗：Ｒａが存在している。
【００２４】
付加抵抗：Ｒａは、ｐｎ接合と水平アドレス線４およびｐｎ接合と垂直信号線５との間の画素内部配線抵抗：Ｒｌ、この配線とｐｎ接合とのコンタクト抵抗：Ｒｃ、およびｐｎ接合のｐ領域およびｎ領域の抵抗：Ｒｓとからなっている。
【００２５】
図３（ａ）は図２に表した赤外線検出画素の平面構成図であり、図３（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。赤外線検出画素は、単結晶シリコン支持基板６内部に形成された中空構造７の上に、赤外線吸収層１８と、熱電変換のために形成されたＳＯＩ層８内部のｐｎ接合と、このＳＯＩ層８を支持している埋め込みシリコン酸化膜層９とから成るセンサ部１０と、このセンサ部１０を中空構造７上に支持するとともにセンサ部１０からの電気信号を出力するための支持部１１と、このセンサ部１０と垂直信号線４および水平アドレス線５とを接続する接続部（不図示）からなっている。
【００２６】
センサ部１０および支持部１１が中空構造７上に設けられることにより、入射赤外線によるセンサ部１０の温度の変調を効率良く行う構造になっている。図３では、ｎ＝２の場合の構造を示している。
【００２７】
そして、本発明においては、支持部１１の厚さＴ１がセンサ部１０の厚さＴ２よりも薄くなるように形成されている。特に、本具体例の場合には、支持部１１の下面１１Ｂを、基板６からみて、センサ部１０の下面１０Ｂよりも高い位置に形成することにより、厚さＴ１をＴ２よりも小さくしている。このように、支持部の厚さＴ１を薄くすることにより、熱の「逃げ」を抑制し、赤外線に対する感度を大幅に向上することができる。
【００２８】
次に、図３に示す赤外線検出画素の製造工程について説明する。
【００２９】
図４及び図５は、赤外線検出画素の製造工程を表す要部工程断面図である。
【００３０】
まず、半導体基板として単結晶シリコン支持基板６上に埋め込みシリコン酸化膜層９、単結晶シリコン層８が順次積層された、いわゆるＳＯＩ基板を準備する（図４（ａ））。
【００３１】
次に、素子分離としてＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ−Ｔｒｅｎｃｈ−Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）と同様の工程を行う。すなわち、フォトリソグラフィー等の技術をもちいて素子分離領域を定義し、素子分離領域の単結晶シリコン層８を、たとえばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｃｈｉｎｇ）等の技術によりエッチング除去した後に、素子分離シリコン酸化膜１４をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｏｒ−Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の技術により埋め込み、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の技術で平坦化する（図４（ｂ））。このとき、支持部１１の領域も素子分離領域として定義され、素子分離シリコン酸化膜１４が埋め込まれることは言うまでも無い。
【００３２】
次に、素子分離領域のうち、支持部１１を形成するための支持構造用素子分離領域の、素子分離シリコン酸化膜１４と埋め込みシリコン酸化膜層９とを、たとえばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｃｈｉｎｇ）等の技術によりエッチング除去した後に、犠牲シリコン膜２１をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｏｒ−Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の技術により埋め込み、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の技術で平坦化する（図４（ｂ））。
【００３３】
この犠牲シリコン膜２１は、後に行う工程である支持基板６のエッチングにおいてエッチングされるための、いわゆる犠牲層であるので、単結晶、多結晶、非晶質のいずれの構造であっても構わない。
【００３４】
この犠牲シリコン膜２１を支持構造用素子分離領域内に埋め込んだ後の、ＣＭＰ等による平坦化工程おいて、単結晶シリコン層８が露出する、いわゆる活性領域での単結晶シリコン層８の表面を保護するために、支持構造用素子分離領域のシリコン酸化膜エッチング工程に先立ち、単結晶シリコン層８表面をシリコン酸化膜等で保護する工程を実施することがより好ましい。
【００３５】
次に、アドレス回路、出力部、定電流源等の周辺回路のソース・ドレイン領域と同様にセンサ部のｐｎ接合のためのｎ型不純物領域１５をフォトリソグラフィー技術とイオン注入等のドーピング技術とにより形成し、周辺回路およびｐｎ接合の配線のためのコンタクトホール１６形成、および金属配線１７形成の、いわゆるメタライゼーション工程を行う。
【００３６】
次に、センサ部には赤外線吸収層を形成するが、本実施形態のように、メタライゼーション工程において形成する層間絶縁膜およびパッシベーション膜１８を流用することも可能である。（図４（ｄ））。
【００３７】
次に、支持部１１を形成するとともに、中空構造７を形成するためのエッチングホール１９を形成するために、パッシベーション膜１８および層間絶縁膜をＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｃｈｉｎｇ）等のエッチングを行う（図５（ａ））。
【００３８】
次に、このエッチングホール１９を介して、犠牲シリコン膜２１を、たとえばＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｍｏｎｉｕｍ−Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）等の薬液によりエッチングし除去する（図５（ｂ））。
【００３９】
最後に、単結晶シリコンの異方性エッチャントとして、たとえばＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｍｏｎｉｕｍ−Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）等の薬液を用いた単結晶シリコンの異方性エッチングを行うことで、単結晶シリコン支持基板６内部に中空構造７を形成し、図３の赤外線検出画素の構造を得ることができる（図５（ｃ））。
【００４０】
図５の説明においては、犠牲シリコン膜２１のエッチング除去工程と、それに続く支持単結晶シリコン基板６の異方性エッチング工程として、独立に説明したが、これらのエッチングに用いる薬液は、基本的に同一の薬液であるので、実際の工程においては、図５（ａ）の形状となった後に、たとえばＴＭＡＨ等の薬液によるエッチングを行うことで、図５（ｂ）の形状を意識することなく、最終形状である図５（ｃ）の構造を得ることができる。
【００４１】
もちろん、周辺回路で用いるトランジスタ形成のためのゲート電極形成工程が必要なことは言うまでも無いが、赤外線検出画素の製造工程とは直接の関係が無い工程であるので、上記の説明の中では省略している。
【００４２】
図３に表したように、本実施形態のセンサ構造においては、素子分離工程の直後において、支持部用素子分離領域に犠牲シリコン膜２１を埋め込み形成し、その後、この犠牲シリコン層をエッチング除去することで、支持部の底部が単結晶シリコン層８の表面と同程度の高さに形成されている。そのために支持部１１は大幅に薄く形成されており、したがって、支持部１１の断面積は大幅に低減され、センサ部１０と支持基板６との間の熱コンダクタンスは大幅に低減される。本実施形態との比較のために、従来例の断面構造として、図１８に表した断面構造図との比較からも、その断面積の低減は明らかである。
【００４３】
すなわち、図１８（ａ）は従来の赤外線検出画素の平面構成図であり、図１８（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。同図については、図３と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
図３に表した本実施形態の支持部１１と、図１８に表した従来の支持部１１とを比較すると、本実施形態においては、支持部１１の断面積が大幅に小さくなっていることが分かる。その結果として、センサ部１０からの熱の「逃げ」が大幅に低減し、入射赤外線パワーに対するセンサ部の温度変化の比、いわゆる熱感度は大幅に向上するので、高い赤外線感度を有する赤外線センサを得ることができる。
【００４５】
ここで、図５（ａ）の形状を形成した後に、支持部１１を除く領域をフォトレジスト等により保護した状態で、支持部１１の表面側のパッシベーション膜１８を適当量エッチングし、その後に犠牲シリコン膜２１および支持単結晶シリコン基板６のエッチング処理することにより、図６に表した構造を得ることも可能である。
【００４６】
すなわち、図６に表した構造では、支持部１１の底面１１Ｂが単結晶シリコン層８の上面と同程度の高さに形成されているだけでなく、支持部１１の上面１１Ｔが、センサ部１０の上面１０Ｔより低い位置に形成されている。この図６の構造によれば、図３の構造と比較して、支持部１１の断面積はより低減されており、したがって、熱の「逃げ」をさらに抑制して、赤外線センサをより高感度化できる。
【００４７】
このように、支持部の上面１１Ｔをエッチングしてセンサ部の上面１０Ｔよりも低く形成することは、実際上は、利点が大きい。それは、センサの感度を向上させるためには、センサ部１０のシリコン酸化膜１８を厚く形成する必要があるからである。
【００４８】
図７は、このようにシリコン酸化膜１８を厚く形成した例を表す概念図である。
【００４９】
すなわち、赤外線に対する感度を上げるためには、センサ部１０のシリコン酸化膜１８が赤外線を十分に吸収するように厚く形成する必要がある。実際には、シリコン酸化膜１８の膜厚を５００ｎｍあるいはそれ以上に厚く形成する場合もある。さらに、この上に光吸収膜として窒化シリコン膜３０を３００ｎｍ程度の厚みに堆積する場合もある。このような場合に、支持部１１の上面をエッチングして、その上面１１Ｔをセンサ部の上面１０Ｔよりも低く形成すれば、支持部１１の断面積を大幅に縮小して感度をさらに改善することが可能となる。
【００５０】
また、図８は、本実施形態にかかる赤外線センサのもうひとつの具体例を表す概念図である。すなわち、この具体例においては、単結晶シリコン層８と配線７とがより離れて設けられ、深いコンタクトホール１６により接続されている。この構成は、センサ部１０の周辺に設けられる周辺回路の構成上、必要になる場合があり、この点については、後に詳述する。
【００５１】
一方、図４及び図５に表した工程によれば、完成した図３の構造の赤外線センサが高感度化するという効果の他にも、製造工程をより容易な工程とするという効果もある。この点を説明するために、まず、比較のために、図１８に表した従来構造の赤外線センサの製造工程を説明する。
【００５２】
図１９及び図２０は、図１８に表した従来の赤外線センサの製造工程の要部を表す工程断面図である。これらの図面に関しては、支持構造用素子分離領域に犠牲シリコン膜２１を埋め込まないという点と、この犠牲シリコン膜２１をエッチング除去する工程が無いという点を除けば、図４及び図５と同様であるので、その詳細は省略する。
【００５３】
これらの製造工程を参照しつつ、図３に表した本発明と図１８に表した従来の構造における支持部１１の断面積から、熱伝導率をそれぞれ算出すると以下の如くである。
【００５４】
まず、支持部１１における絶縁材料としてシリコン酸化膜、配線１７の材料としてチタンを各々用いた場合を想定する。また、チタン配線の幅を０．６［μｍ］、厚さを０．０５［μｍ］とする。また、支持部１１を構成する絶縁材料の幅は、チタン配線の保護のため１．０［μｍ］とする。
【００５５】
図１８の従来構造として、絶縁層の厚さが、埋め込みシリコン酸化膜層：０．２μｍ、ＳＯＩ層：０．２μｍ、配線下のシリコン酸化膜厚：１μｍ＋０．１μｍ、配線上のシリコン酸化膜厚：０．５μｍとすると、合計膜厚は２μｍである。
【００５６】
図３の本発明の場合は、上記の従来の絶縁膜のうちで、埋め込み酸化膜（０．２μｍ）、ＳＯＩ層（０．２μｍ）および配線下のシリコン酸化膜厚（１μｍ）が不要となる。従って、絶縁膜の合計膜厚は０．６μｍとなる。
【００５７】
ここで、Ｔｉ配線の単位長さあたりの熱伝導率は、本発明も従来例も同一であり、次式により得られる。
【００５８】
２．２×１０−５［Ｗ／μｍ／Ｋ］×０．６［μｍ］×０．０５［μｍ］
＝６．６×１０−７［μｍ・Ｗ／Ｋ］
また、シリコン酸化膜の単位長さあたりの熱伝導率は、以下の如くである。
【００５９】
従来例では：
１．４×１０−６［Ｗ／μｍ／Ｋ］×１．０［μｍ］×２．０［μｍ］
＝２．８×１０−６［μｍ・Ｗ／Ｋ］
本発明では：
１．４×１０−６［Ｗ／μｍ／Ｋ］×１．０［μｍ］×０．６［μｍ］
＝８．４×１０−７［μｍ・Ｗ／Ｋ］
Ｔｉとシリコン酸化膜の熱伝導を合計すると、従来例では３．５×１０−６［Ｗ／μｍ／Ｋ］であり、本発明では１．５×１０−６［Ｗ／μｍ／Ｋ］となる。
【００６０】
つまり、本発明では、熱伝導が（１．５／３．５）倍すなわち約１／２以下に低減され、その結果として感度が２倍以上に向上する。
【００６１】
以上、支持部１１における熱の「逃げ」の抑制効果について定量的に説明した。
【００６２】
次に、実際の作成上のメリットについて説明する。
【００６３】
まず、図２０（ａ）に示した、支持部１１の形成とエッチングホール１９の形成とを兼ねたシリコン酸化膜エッチング直後の断面構造と、本実施形態における図５（ａ）の断面構造とを比較する。
【００６４】
この工程におけるシリコン酸化膜エッチングのパターンは、限定された画素領域内部において、センサ部８をできる限り大面積にし、支持部１１をできる限り細くかつ長くするために、フォトリソグラフィーで加工可能な最小寸法で設計されている。また、この最小寸法で設計されたレイアウトを厳密に加工するために、シリコン酸化膜エッチングは、異方性のエッチングであるＲＩＥを用いることが一般的である。
【００６５】
ＲＩＥによるエッチングにおいて、その開口幅とエッチング深さとの比として定義される、いわゆるアスペクト比が、ＲＩＥ工程を実施する際の技術的困難さの指標となることが一般的に知られている。すなわち、同一の開口幅であっても、より深いエッチング深さを要求される従来工程（図１９及びＣ）および従来構造（図１８）は、より困難なＲＩＥ工程であり、逆に言えば、本実施形態による製造工程は、より容易なＲＩＥ工程である。
【００６６】
さらに、本実施形態によれば、支持部１１を薄く形成することによる高感度化の効果と、製造工程が容易になる効果の他に、製造工程が容易になることに起因する副次的な高感度化の効果もある。
【００６７】
すなわち、異方性エッチングであるＲＩＥは、そのエッチングのイオン性を利用して、イオン入射の方向、すなわち基板に対して垂直な異方性エッチングを実現する。しかしながら、上述のエッチング深さが深くなり、また、エッチング開口幅が狭くなり、そのアスペクトが高い場合には、入射イオンの方向性が悪くなり、現実には、そのエッチング断面は垂直ではなく、わずかながらテーパー形状が発生することも一般的事実として広く知られている。
【００６８】
ここで、図２０（ａ）を参考に、高アスペクト比のシリコン酸化膜ＲＩＥを考えてみる。すると、図２０（ａ）では、垂直に表現しているエッチングホール断面は、実際にはわずかながら、テーパー形状が発生している。このエッチングホール形状のテーパー形状を考慮すると、以下の二つの理由により、実際に作成される支持部１１の断面積は図２０（ａ）や図１８に示すものよりも大面積になることが判る。
【００６９】
そのひとつめの理由は、エッチングホール１９断面のテーパー形状は、支持部１１断面の逆テーパー形状をもたらすために、支持部１１の断面は上底よりも下底が長い台形形状となり、その断面積は上底と厚さで設計される断面積より大きくなるからである。
【００７０】
もうひとつの理由は、エッチングホール１９がテーパー形状となった場合に、支持単結晶シリコン基板６のエッチング工程において、エッチング薬液が供給されるエッチングホール１９底部の開口面積が低下する問題である。すなわち、エッチングホール１９断面のテーパー形状を考慮した上で、エッチングホール底部での開口面積を確保するためには、エッチングホール１９上底部を、若干ながら拡大したレイアウトを行うことが必要となる。したがって、支持部１１の断面積はさらに増大し、赤外線センサの感度はさらに悪化することになる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態にかかわる赤外線センサの全体構成、および赤外線検出画素の等価回路は、第１の実施形態と同様に各々図１および図２に表したものと同様であり、その説明は省略する。
【００７２】
図９は、本実施形態にかかわる赤外線検出画素の断面構造と平面構造とを説明するための概略構造図である。図９に示した構造は、第１の実施形態で示した図３とほぼ同様のものであるが、支持部１１の底面１１Ｂが、基板６からみて単結晶シリコン層８の高さより高く、配線１７とほぼ同程度の高さに形成されている点が異なっている。
【００７３】
本実施形態においても、支持部１１の厚さＴ１は、センサ部１０の厚さＴ２よりも薄く形成され、熱の「逃げ」を抑制できる構成とされている。
【００７４】
また、図３と比較して、センサ部１０におけるコンタクトホール１６の深さが深くなっている。これは、本実施形態を説明するにあたり、第１の実施形態との違いを理解しやすくするという目的によるものである。
【００７５】
本実施形態と前述した第１実施形態との相異点については、図９に示す本実施形態と図６に示す第１の実施形態とを比較すると、より理解しやすい。第１の実施形態を説明している図３と図６の違いは、センサ部１０におけるコンタクトホール１６の深さが深くなっているという部分のみである。図８は、図３よりも、より実際の断面構造に近い構造を表現していると言える。それは、図３には示されない、アドレス回路や出力回路等の周辺回路を構成するトランジスタやキャパシタの存在によって、センサ部８内部におけるコンタクトホール１６が深くなってしまうという状況を反映しているからである。その状況を、図１０を用いて説明する。
【００７６】
図１０は、左から、センサ部、トランジスタ、キャパシタを並べて、その断面構造を比較して表した概念図である。センサ部１０の構造は、前述した通りであるので説明は省略する。ｎ−チャネル型のＭＯＳトランジスタ部Ｔｒは、ソース／ドレインを構成するＮ型不純物領域と、ゲート酸化膜上に形成されるゲート電極２２からなっており、キャパシタＣは、素子分離シリコン酸化膜１４上にキャパシタ下部電極２３と、この下部電極上に誘電体膜を介して積層形成されるキャパシタ上部電極２４とからなっている。
【００７７】
そして、これらの各領域に形成される配線１７は共通の配線であり、配線１７を形成する前の絶縁膜表面はＣＭＰ等の技術により平坦化されている。従って、図１０に表すように、トランジスタのゲート電極２２や、キャパシタ上部電極２４よりも高い位置に、絶縁膜を介した状態で配線１７を形成することが必要である。したがって、実際のセンサ部の断面構造は、図１０あるいは図８に表したように、深いコンタクトホール１６を有する構造となる。そして、実際のキャパシタ構造を考慮すると、その深さは１μｍ程度にもなってしまう。
【００７８】
同様に、周辺回路の存在に起因して形成されるセンサ部の深いコンタクトホールを考慮した場合の従来構造の赤外線センサの画素構造を図Ｄに表す。
【００７９】
ここで、図９に表した本実施形態の説明に戻る。
【００８０】
図９に表した構造は、第１実施形態として表した図３とほぼ同様のものであるが、支持構造１１の底部が、単結晶シリコン層８の高さより高く、配線１７とほぼ同程度の高さに形成されている部分が異なっている。したがって、第１の実施形態よりもさらに、支持部１１の断面積を低減可能であり、より高い感度の赤外線センサを得ることができる。ここで、図１０に関して前述した説明からも理解されるように、本実施形態における支持部１１の厚さは、第１実施形態における支持部１１の厚さよりも、約１μｍも薄く形成されていることになる。
【００８１】
次に、本実施形態の赤外線センサの画素を製造する工程を、図１１〜図１３の工程断面図を用いて説明する。
【００８２】
まず、半導体基板として単結晶シリコン支持基板６上に埋め込みシリコン酸化膜層９、単結晶シリコン層８が順次積層された、いわゆるＳＯＩ基板を準備する（図１１（ａ））。
【００８３】
次に、素子分離としてＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ−Ｔｒｅｎｃｈ−Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）と同様の工程を行う。すなわち、フォトリソグラフィー等の技術をもちいて素子分離領域を定義し、素子分離領域の単結晶シリコン層８を、たとえばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｃｈｉｎｇ）等の技術によりエッチング除去した後に、素子分離シリコン酸化膜１４をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｏｒ−Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の技術により埋め込み、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の技術で平坦化する（図１１（ｂ））。このとき、支持部１１の領域も素子分離領域として定義され、素子分離シリコン酸化膜１４が埋め込まれることは言うまでも無い。
【００８４】
次に、アドレス回路、出力部、定電流源等の周辺回路のソース・ドレイン領域と同様にセンサ部のｐｎ接合のためのｎ型不純物領域１５をフォトリソグラフィー技術とイオン注入等のドーピング技術とにより形成したのちに、絶縁層２５を形成する（図１１（ｃ））。
【００８５】
次に、素子分離領域のうち、支持部１１を形成するための支持構造用素子分離領域の、絶縁層２５と、素子分離シリコン酸化膜１４と、埋め込みシリコン酸化膜層９とを、たとえばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｃｈｉｎｇ）等の技術によりエッチング除去する（図１１（ｄ））。
【００８６】
次に、犠牲シリコン膜２１をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｏｒ−Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の技術により埋め込み、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の技術で平坦化する（図１２（ａ））。この犠牲シリコン膜２１は、後に行う工程である支持基板６のエッチングにおいてエッチングされるための、いわゆる犠牲層であるので、単結晶、多結晶、非晶質のいずれの構造であっても構わない。
【００８７】
次に、全領域に絶縁膜２６を形成し、犠牲シリコン層２１と配線１７との間の絶縁層を形成する。この支持部１１において、配線１７の下に形成される絶縁層２６が、最終的に支持部１１の底面となる（図１２（ｂ））。
【００８８】
次に、周辺回路およびｐｎ接合の配線のためのコンタクトホール１６形成、および金属配線１７形成の、いわゆるメタライゼーション工程を行う。
【００８９】
次に、センサ部には赤外線吸収層を形成するが、本実施形態のように、メタライゼーション工程において形成する層間絶縁膜およびパッシベーション膜１８を流用することも可能である。（図１２（ｃ））。
【００９０】
次に、支持部１１を形成するとともに、中空構造７を形成するためのエッチングホール１９を形成するために、パッシベーション膜１８および絶縁膜２６をＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｃｈｉｎｇ）等によりエッチングする（図１３（ａ））。
【００９１】
次に、このエッチングホール１９を介して、犠牲シリコン膜２１を、たとえばＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｍｏｎｉｕｍ−Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）等の薬液によりエッチングし除去する（図１３（ｂ））。
【００９２】
最後に、単結晶シリコンの異方性エッチャントとして、たとえばＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｍｏｎｉｕｍ−Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）等の薬液を用いた単結晶シリコンの異方性エッチングを行うことで、単結晶シリコン支持基板６内部に中空構造７を形成し、図９の赤外線検出画素の構造を得ることができる（図１３（ｃ））。
【００９３】
図１３（ｂ）〜（ｃ）の説明においては、犠牲シリコン膜２１のエッチング除去工程と、それに続く支持単結晶シリコン基板６の異方性エッチング工程として、独立に説明したが、これらのエッチングに用いる薬液は、基本的に同一の薬液であるので、実際の工程においては、図１３（ａ）の形状となった後に、たとえばＴＭＡＨ等の薬液によるエッチングを行うことで、図１３（ｂ）の形状を意識することなく、最終形状である図１３（ｃ）の構造を得ることができる。
【００９４】
もちろん、周辺回路で用いるトランジスタ形成のためのゲート電極形成工程が必要なことは言うまでも無いが、赤外線検出画素の製造工程とは直接の関係が無い工程であるので、上記の説明の中では省略している。
【００９５】
図９に表したように、本実施形態のセンサ構造においては、メタライゼーション工程の前に実施される、絶縁膜２５の平坦化工程において、支持部用素子分離領域に犠牲シリコン膜２１を埋め込み形成し、その後、この犠牲シリコン層をエッチング除去することで、支持部の底部１１Ｂが配線１７の表面と同程度の高さに形成されている。そのために支持部１１は、さらに大幅に薄く形成されており、したがって、支持部１１の断面積はさらに大幅に低減され、センサ部１０と支持基板６との間の熱コンダクタンスはさらに大幅に低減される。本実施形態との比較のために、従来例として、図Ｄに表した断面構造図との比較からも、支持部１１の断面積の低減は明らかである。
【００９６】
その結果、入射赤外線パワーに対するセンサ部の温度変化の比、いわゆる熱感度は大幅に向上するので、高い赤外線感度を有する赤外線センサを得ることができる。
【００９７】
また、図１３（ａ）の形状を形成した後に、支持部１１を除く領域をフォトレジスト等により保護した状態で、支持部１１の表面側のパッシベーション膜１８を適当量エッチングし、その後に犠牲シリコン膜２１を除去（図１４（ｂ））と、さらに支持単結晶シリコン基板６のエッチング処理（図１４（ｃ））することにより、図１５に表した構造を得ることも可能である。
【００９８】
すなわち、図１５に表した構造では、支持部１１の底面１１Ｂが配線１７の表面と同程度の高さに形成されているだけでなく、支持部１１の上面１１Ｔが、センサ部１０の表面１０Ｔより低い高さに形成されている。この構造によれば、図９の構造と比較して、支持部１１の断面積はさらに低減されており、したがって、赤外線センサをより高感度化できるので、より好ましい。
【００９９】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【０１００】
例えば、本発明の赤外線センサにおいて設ける配線１７についてさらに補足すると、センサ部１０における配線と支持部１１における配線は、同一材料に限定されない。例えば、センサ部１０における配線１７の材料としては通常のＬＳＩ工程で使用されるアルミニウム（Ａｌ）等の金属配線材料を用い、支持部１１の配線１７の材料には熱伝導率が低いチタン（Ｔｉ）を用いると熱の「逃げ」をさらに低減することが可能であり、より好ましい。
【０１０１】
この場合には、配線１７の形成工程を、センサ部１０におけるアルミニウム配線を形成する第１の配線形成工程と、支持部１１におけるチタン配線を形成する第２の配線工程との２回行うことになる。このとき、アルミニウム配線とチタン配線との間に層間絶縁膜を形成し、両配線の接続のためのコンタクトホールを形成する方法も可能であるが、以下の方法も可能であり、より好ましい。
【０１０２】
それは、第２の配線パターンが第１の配線パターン上に必ず形成されるように設計した上で、第１の配線形成工程の直後に第２の配線工程を実施するという方法である。もちろん支持部１１には第２の配線パターンのみを形成する。この方法によれば、上記の絶縁層形成・コンタクト形成工程が不要となるばかりでなく、上層に膜厚が極めて薄いチタン配線を形成するコンタクトホールにおけるチタン配線の段切れによるコンタクト不良の発生を防止することが可能である。このチタン配線の膜厚を極めて薄くするのは、支持部１１の熱伝導を低減し高感度化する目的であることは言うまでも無い。
【０１０３】
一方、以上説明した第１および第２の実施形態はいずれも、赤外線検出画素を２次元的にアレイ配置して構成された赤外線センサであるが、もちろん赤外線検出画素を１次元的に配列した１次元センサや、アレイ配置されない単一の赤外線センサに適用しても、同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【０１０４】
また、上述した具体例に加えて赤外線吸収層を積層した構成としても良い。
【０１０５】
図１６は、赤外線吸収層を積層形成した赤外線センサの構成を表す概念図である。すなわち、本発明の実施の形態として前述したいずれかの構成において、センサ部１０の上に、赤外線吸収層１００を積層させる。赤外線吸収層１００は、反射層１００Ａと絶縁層１００Ｂと吸収層１００Ｃとを積層した構成を有し、赤外線を吸収して熱をセンサ部１０に供給する。このような赤外線吸収層１００は、センサ部１０よりもはるかに大きい検出面積を有するので、赤外線吸収面積を拡大し、光学的な感度向上効果と相まって、より高感度な赤外線センサを得ることが可能となる。
【０１０６】
また、本発明において熱電変換手段として用いるｐｎ接合は、プレーナ構造のｐｎ接合に限定されるものでは無く、ラテラル構造のｐｎ接合も熱電変換手段として同様に採用することができる。
【０１０７】
図１７は、このようなラテラル構造の要部を概念的に表す斜視透視図である。すなわち、同図に例示したものでは、基板２００上に形成された埋め込み酸化膜２１０の上にＳＯＩ膜からなる複数のラテラル型ｐｎ接合ダイオード２２０が設けられ、金属ストラップ２３０により直列接続されている。本発明においては、このようなラテラル構造のｐｎ接合も熱電変換手段として同様に採用することができる。
【０１０８】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形実施可能である。
【０１０９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、センサ部を中空構造上に支持するための支持体を、従来構造と比較して大幅に薄くし、その断面積を大幅に低減し、熱コンダクタンスを大幅に低減可能し、その結果として極めて感度の高い赤外線センサを得ることができる。
【０１１０】
また、本発明によれば、支持体領域の絶縁層をエッチングし、犠牲シリコン膜を埋め込むので、支持脚を形成するための絶縁層ＲＩＥのアスペクト比を大幅に低減し、工程を容易にするとともに、副次的効果としてさらに支持脚の断面積を低減し、より高感度化することが可能である。
【０１１１】
すなわち、本発明によれば、従来よりも高感度の非冷却赤外線センサを容易且つ確実に得ることが可能となり、各種の応用分野において高性能のセンサを低コストで提供することができる点で産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる赤外線センサの全体構成図である。
【図２】図１の赤外線検出画素１の等価回路図である。
【図３】図３（ａ）は図２に表した赤外線検出画素の平面構成図であり、図３（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】赤外線検出画素の製造工程を表す要部工程断面図である。
【図５】赤外線検出画素の製造工程を表す要部工程断面図である。
【図６】図６（ａ）は、赤外線検出画素の平面構成図であり、図６（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。
【図７】シリコン酸化膜１８を厚く形成した例を表す概念図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる赤外線センサのもうひとつの具体例を表す概念図である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかわる赤外線検出画素の平面構成と断面構造とを説明するための概略構造図である。
【図１０】左から、センサ部、トランジスタ、キャパシタを並べて、その断面構造を比較して表した概念図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の赤外線センサの画素を製造する工程を表す工程断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の赤外線センサの画素を製造する工程を表す工程断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の赤外線センサの画素を製造する工程を表す工程断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の赤外線センサの画素を製造する工程を表す工程断面図である。
【図１５】支持部１１の上面１１Ｔが、センサ部１０の表面１０Ｔより低い高さに形成された赤外線センサの概念図である。
【図１６】赤外線吸収層を積層形成した赤外線センサの構成を表す概念図である。
【図１７】ラテラル構造の要部を概念的に表す斜視透視図である。
【図１８】図１８（ａ）は従来の赤外線検出画素の平面構成図であり、図１８（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。
【図１９】従来の赤外線センサの製造工程の要部を表す工程断面図である。
【図２０】従来の赤外線センサの製造工程の要部を表す工程断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は従来の赤外線検出画素の平面構成図であり、図２１（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。
【符号の説明】
１　赤外線検出画素
２　赤外線検出画素アレイ
３　垂直信号線
４　水平アドレス線
５　列選択トランジスタ
６　単結晶シリコン支持基板
７　中空構造（中空部）
８　単結晶シリコン層
９　埋め込みシリコン酸化膜層
１０　センサ部
１１　支持部（支持体）
１４　素子分離シリコン酸化膜
１５　Ｎ型不純物領域
１６　コンタクトホール
１７　金属配線
１８　パッシベーション膜
１９　エッチングホール
２１　犠牲シリコン膜
２２　ＭＯＳトランジスタゲート電極
２３　キャパシタ下部電極
２４　キャパシタ上部電極
２５、２６　絶縁層
【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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