(57)【要約】【課題】できる限り構造上の制約を受けずに構成されることができる熱型電磁波検出器を提供する。【解決手段】第１基板１２は集積回路を含む。第２基板１３は第１面の裏側の第２面で第１基板１２に接合される。第２基板１３は、その第２面に配置されるバンプ１７で集積回路に電気的に接続される。第２基板１３の第１面には１以上の熱型光検出素子１８が形成される。第２基板１３の第１面には蓋体１９が固定される。蓋体１９は、第２基板１３の第１面との間に熱型光検出素子１８を封止する。第２基板には蓋体を介して押圧力が加えられることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路を含む第１基板と、
第１面および前記第１面の裏側の第２面を有し、前記第２面に配置されるバンプを介して前記集積回路に電気的に接続される第２基板と、
前記第２基板の前記第１面に形成されて、前記バンプに電気的に接続される１以上の熱型電磁波検出素子と、
前記第２基板の前記第１面に固定されて、前記熱型電磁波検出素子を封止する蓋体と
を備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱型電磁波検出器において、前記空間は真空状態に維持されていることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項３】
請求項２に記載の熱型電磁波検出器において、前記蓋体は、前記熱型電磁波検出素子に向かって特定波長の電磁波を透過させる透過特性を有することを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項４】
請求項３に記載の熱型電磁波検出器において、前記空間内で前記蓋体から前記第１面に向かって延びる支持部材を備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱型電磁波検出器において、前記支持部材は前記第２基板の前記第１面に垂直な姿勢で前記蓋体から前記第１面に向かって延びることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項６】
請求項４または５に記載の熱型電磁波検出器において、前記支持部材は前記第２基板の前記第１面に接合されることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の熱型電磁波検出器において、前記支持部材は複数に前記空間を分割する隔壁であることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱型電磁波検出器において、前記第２基板および前記蓋体の間に挟み込まれて前記第２基板に前記蓋体を接合し、グラウンド電位に落とされる金属膜を備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱型電磁波検出器において、前記第２基板の内部に位置し、前記第２基板の前記第１面と前記第２面とを電気的に接続する導電体を備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱型電磁波検出器において、前記熱型電磁波検出素子は焦電素子であることを特徴とする熱型電磁波検出器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱型電磁波検出器と、前記熱型電磁波検出器の出力を処理する制御回路とを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
集積回路を含む第１基板と、
第１面および前記第１面の裏側の第２面を有し、前記第２面に配置されるバンプを介して前記集積回路に電気的に接続される第２基板と、
前記第２基板の前記第１面に形成されて、前記バンプに電気的に接続される１以上の熱型電磁波検出素子と、
前記第２基板の前記第１面に固定されて、前記熱型電磁波検出素子を封止する蓋体と、
前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路と
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
テラヘルツ帯の電磁波を放射する電磁波源と、
集積回路を含む第１基板と、
第１面および前記第１面の裏側の第２面を有し、前記第２面に配置されるバンプを介して前記集積回路に電気的に接続される第２基板と、
前記第２基板の前記第１面に形成されて、前記バンプに電気的に接続され、テラヘルツ帯の電磁波を電気に変換する１以上の熱型電磁波検出素子と、
前記第２基板の前記第１面に固定されて、前記熱型電磁波検出素子を封止する蓋体と、
前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路と
を備えることを特徴とするテラヘルツカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱型電磁波検出器およびそれを利用した電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱型電磁波検出器を利用した光センサーは一般に知られる。例えば特許文献１に記載される熱型電磁波検出器では集積回路基板の表面にバンプで化合物半導体基板が接続される。接続にあたって化合物半導体基板は裏返される。熱型電磁波検出素子が直接にバンプに受け止められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０３７４２号公報
【特許文献２】米国特許第５５６６０４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ある種の接合方法ではバンプの接合にあたってバンプは接続端子に押し付けられる。化合物半導体基板に裏側から押し付け力が加えられると、熱型電磁波検出素子はバンプに押し付けられる。熱型電磁波検出素子には押し付け力に抗する剛性の構造が要求される。構造の自由度は制約されてしまう。
【０００５】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、押圧力が直接に熱型電磁波素子に作用することを回避することができる熱型電磁波検出器は提供されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、集積回路を含む第１基板と、第１面および前記第１面の裏側の第２面を有し、前記第２面に配置されるバンプを介して前記集積回路に電気的に接続される第２基板と、前記第２基板の前記第１面に形成されて、前記バンプに接続される１以上の熱型電磁波検出素子と、前記第２基板の前記第１面に固定されて、前記熱型電磁波検出素子を封止する蓋体とを備える熱型電磁波検出器に関する。
【０００７】
熱型電磁波検出器によれば、第２基板には蓋体を介して押圧力が加えられることができる。押圧力は蓋体で支持されることができる。押圧力が直接に熱型電磁波検出素子に作用することは回避されることができる。その結果、集積回路および第２基板の電気的接続にあたってバンプの利用が実現されることができる。
【０００８】
（２）前記空間は真空状態に維持されることができる。空間内では真空層が断熱効果を発揮することができる。しかも、こうして第２基板に固定される蓋体で真空空間が形成されることから、熱型電磁波検出器は、様々な環境下で利用される他の基板に実装されることができる。
【０００９】
（３）前記蓋体は、前記熱型電磁波検出素子に向かって特定波長の電磁波を透過させる透過特性を有することができる。こうして蓋体が透過フィルターとして機能することから、他の部材の追加なしに特定波長以外の電磁波の進入は阻止されることができる。熱型電磁波検出素子は効率的に特定波長の電磁波を熱に変換することができる。
【００１０】
（４）熱型電磁波検出器は、前記空間内で前記蓋体から前記第１面に向かって延びる支持部材を備えることができる。こうした支持部材は押圧力の支持に寄与することができる。その結果、バンプに確実に押圧力が伝達されることができる。
【００１１】
（５）前記支持部材は前記第２基板の前記第１面に垂直な姿勢で前記蓋体から前記第１面に向かって延びることができる。支持部材の曲げ剛性は高められることができる。その結果、支持部材は確実に押圧力の支持に寄与することができる。
【００１２】
（６）前記支持部材は前記第２基板の前記第１面に接合されることができる。支持部材が第２基板に接合されると、蓋体の剛性は高められることができる。その結果、蓋体の厚みは縮小されることができる。こうして厚みが縮小されれば、特定波長の電磁波の透過率は高められることができる。
【００１３】
（７）前記支持部材は複数室に前記空間を分割する隔壁であってもよい。こうして空間が複数室に分割されると、真空度が高く維持されることができる。
【００１４】
（８）熱型電磁波検出器は、前記第２基板および前記蓋体の間に挟み込まれて前記第２基板に前記蓋体を接合し、グラウンド電位に落とされる金属膜を備えることができる。蓋体には周囲から電磁波などのノイズが乗ることがある。こういったノイズがグラウンドに逃されれば、熱型電磁波検出器の検出精度は高められることができる。
【００１５】
（９）熱型電磁波検出器は、前記第２基板の内部に位置し、前記第２基板の前記第１面と前記第２面とを電気的に接続する導電体を備えることができる。第１面および第２面の電気的接続にあたって第２基板の大型化は回避されることができる。
【００１６】
（１０）熱型電磁波検出素子は焦電素子であってもよい。熱型電磁波検出素子は例えば熱型赤外線検出素子であってもよい。
【００１７】
（１１）熱型電磁波検出器は電子機器に組み込まれて使用されることができる。電子機器は、熱型電磁波検出器と、前記熱型電磁波検出器の出力を処理する処理回路とを有することができる。
【００１８】
（１２）本発明の他の態様は、集積回路を含む第１基板と、第１面および前記第１面の裏側の第２面を有し、前記第２面に配置されるバンプを介して前記集積回路に電気的に接続される第２基板と、前記第２基板の前記第１面に形成されて、前記バンプに電気的に接続される１以上の熱型電磁波検出素子と、前記第２基板の前記第１面に固定されて、前記熱型電磁波検出素子を封止する蓋体と、前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備える電子機器に関する。
【００１９】
（１３）さらに本発明の他の態様は、テラヘルツ帯の電磁波を発信する発信源と、集積回路を含む第１基板と、第１面および前記第１面の裏側の第２面を有し、前記第２面に配置されるバンプを介して前記集積回路に電気的に接続される第２基板と、前記第２基板の前記第１面に形成されて、前記バンプに電気的に接続され、テラヘルツ帯の電磁波を電気に変換する１以上の熱型電磁波検出素子と、前記第２基板の前記第１面に固定されて、前記熱型電磁波検出素子を封止する蓋体と、前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備えるテラヘルツカメラに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージを概略的に示す断面図である。
【図２】センサー基板の拡大部分平面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った垂直断面および３′−３′線に沿った垂直断面を示す複合的な垂直断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った垂直断面図である。
【図５】センサー基板の部分透視平面図である。
【図６】光検出器パッケージの製造方法を示し、第１ウエハー基板を概念的に示す断面図である。
【図７】図６に対応し、導電材製パッドおよび絶縁層を概念的に示す断面図である。
【図８】図６に対応し、層間ビアを概念的に示す断面図である。
【図９】図６に対応し、層間ビアに積み上げられる層間ビアを概念的に示す断面図である。
【図１０】図６に対応し、層間ビアに接続される熱型電磁波検出素子を概念的に示す断面図である。
【図１１】光検出器パッケージの製造方法を示し、第１ウエハー基板の裏面から形成される深穴を概念的に示す断面図である。
【図１２】図１１に対応し、導電材製パッドに接続される貫通電極を概念的に示す断面図である。
【図１３】図１１に対応し、貫通電極に接続される接続端子を概念的に示す断面図である。
【図１４】図６に対応し、熱型電磁波検出素子と第１ウエハー基板との間に形成される空隙を概念的に示す断面図である。
【図１５】図６に対応し、第１ウエハー基板に接合される第２ウエハー基板を概略的に示す断面図である。
【図１６】図６に対応し、第１ウエハー基板から切り出されるセンサー基板を概念的に示す断面図である。
【図１７】図６に対応し、第２ウエハー基板に接合されるセンサー基板を概念的に示す断面図である。
【図１８】図３に対応し、他の実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージを概略的に示す断面図である。
【図１９】図２に対応し、支持部材として機能する隔壁を概念的に示す拡大部分平面図である。
【図２０】他の実施形態に係るバンプを概略的に示す光検出器パッケージの拡大部分断面図である。
【図２１】第１ウエハー基板で深穴の形成後に基体の表面に形成される絶縁膜を概略的に示す第１ウエハー基板の拡大部分断面図である。
【図２２】図２１に対応し、深穴に連続する開口を概略的に示す第１ウエハー基板の拡大部分断面図である。
【図２３】図２１に対応し、突出する貫通電極を概略的に示す第１ウエハー基板の拡大部分断面図である。
【図２４】さらに他の実施形態に係るバンプを概略的に示す光検出器パッケージの拡大部分断面図である。
【図２５】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るテラヘルツカメラの外観を概略的に示す斜視図である。
【図２６】テラヘルツカメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２７】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る赤外線カメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２８】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るＦＡ（ファクトリーオートメーション）機器の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２９】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る人感センサーが組み込まれた電気機器（家電機器）の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３０】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る運転支援装置が組み込まれた車両の構成を概略的に示す車両の外観図である。
【図３１】運転支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３２】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機の外観を概略的に示す斜視図である。
【図３３】光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機コントローラーの構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。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。
【００２２】
（１）光検出器パッケージの全体構成
図１は本発明の一実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージ１１を概略的に示す。光検出器パッケージ１１は集積回路（ＩＣ）基板（第１基板）１２およびセンサー基板（第２基板）１３を備える。ＩＣ基板１２は集積回路を含む。集積回路は読み出し回路を構成する。ＩＣ基板１２の裏面には例えばはんだバンプ１４が取り付けられる。ＩＣ基板１２ははんだバンプ１４でプリント配線基板１５に接合される。こうして光検出器パッケージ１１はプリント配線基板１５に実装されることができる。ＩＣ基板１２はＩＣチップを構成する。センサー基板１３はセンサーチップを構成する。はんだバンプ１４に代えてその他の接続端子が用いられてもよい。
【００２３】
センサー基板１３はＩＣ基板１２の表面に受け止められる。センサー基板１３は裏面（第２面）でＩＣ基板１２の表面に接合される。接合にあたってセンサー基板１３とＩＣ基板１２との間には導電端子すなわちバンプ１７が挟まれる。バンプ１７はＩＣ基板１２内の読み出し回路に電気的にセンサー基板１３を接続する。バンプ１７には例えば金バンプが用いられることができる。金バンプは金属接合やはんだ材でＩＣ基板１２に接合されることができる。その他、センサー基板１３およびＩＣ基板１２の接合には樹脂材が用いられてもよい。この場合には、金バンプとＩＣ基板１２との間で接触が維持されればよい。金バンプに代えてはんだバンプが用いられてもよい。センサー基板１３の表面（第１面）には１以上の熱型電磁波検出素子すなわち熱型光検出素子１８が形成される。
【００２４】
センサー基板１３の表面には蓋体１９が固定される。蓋体１９は天板２１と周壁２２とを備える。天板２１はセンサー基板１３の表面に平行に広がる。天板２１はセンサー基板１３の輪郭と等しい輪郭を有することができる。天板２１の周縁に沿って天板２１に周壁２２の上端が連結される。周壁２２は、天板２１とセンサー基板１３との間に区画される空間を途切れなく囲む。周壁２２の下端には金属膜２３が形成される。金属膜２３は、天板２１とセンサー基板１３との間に区画される空間を途切れなく囲む。金属膜２３は、センサー基板１３と周壁２２との間に挟み込まれて、金属接合に基づきセンサー基板１３の表面に周壁２２を接合する。その結果、センサー基板１３と蓋体１９との間には密閉空間２４が形成される。密閉空間２４は例えば真空状態に維持されることができる。熱型光検出素子１８は密閉空間２４内に収容される（封止される）。金属膜２３は例えばグラウンド電位に落とされることができる。この場合、金属膜２３は、プリント配線基板１５上のグラウンドパターンに導電材で接続されればよい。周壁２２は天板２１に一体化されることができる。周壁２２および天板２１は例えばシリコンから形成されることができる。シリコンは特定波長の電磁波（例えば赤外線）の透過を許容する。蓋体１９には、例えばバンプ１７の接合時にセンサー基板１３の表面に垂直な方向に押圧力が加えられても破壊されない程度の強度が付与される。
【００２５】
天板２１の外面には一面に透過膜２６が積層される。透過膜２６の表面には一面に反射防止膜（ＡＲ膜）２７が積層される。透過膜２６には例えば亜鉛（Ｚｎ）、セレン（Ｓｅ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）が単体または任意の組み合わせで用いられることができる。これらの組み合わせ方や個々の膜厚は波長透過特性に応じて決定されることができる。また同時に任意の波長光に対する反射防止効果を持たせることができる。反射防止膜２７には例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が用いられることができる。
【００２６】
その一方で、密閉空間２４に接する蓋体１９の内面には一面に透過膜２８が形成されることができる。透過膜２８には前述と同様に例えば亜鉛（Ｚｎ）、セレン（Ｓｅ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）が単体または任意の組み合わせで用いられることができる。組み合わせ方や個々の膜厚は波長透過特性に応じて決定されることができる。２つの透過膜２６、２８の組み合わせに応じて波長透過特性は設定されることもできる。こうして天板２１には、周壁２２で輪郭が象られる透過フィルター窓が形成される。透過フィルター窓は特定の波長の光を透過させる。こうして蓋体１９は透過フィルターとして機能することができる。
【００２７】
図２はセンサー基板１３の拡大部分平面図を示す。センサー基板１３の表面には複数行複数列の熱型光検出素子１８が配置される。すなわち、熱型光検出素子１８のマトリクスが形成される。個々の熱型光検出素子１８は焦電型光検出素子で例えられる。熱型光検出素子１８は光吸収膜２９を備える。光吸収膜２９は、所望の光を吸収する材料から形成される。光の吸収に応じて光のエネルギーは蓄積される。ここでは、光吸収膜２９の材料には二酸化珪素（ＳｉＯ２）が用いられることができる。二酸化珪素は赤外線の熱エネルギーを蓄積することができる。光吸収膜２９は焦電キャパシター３１を覆う。焦電キャパシター３１は温度変化に応じて電気信号を出力する。
【００２８】
個々の熱型光検出素子１８は個別にメンブレン３２上に設置される。メンブレン３２は二酸化珪素（ＳｉＯ２）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜および二酸化珪素（ＳｉＯ２）膜の三層構造を有する。メンブレン３２は平板形状の支持板片３３、１対の腕片３４および１対の固定片３５を備える。支持板片３３は例えば四辺形の輪郭に形成されることができる。ここでは、支持板片３３は例えば正方形の輪郭を有する。腕片３４の一端は支持板片３３に１対角線上の角で連結される。腕片３４は１対角線上の角から相互に向き合う辺に沿って延びる。腕片３４の他端にはそれぞれ固定片３５が連結される。固定片３５は他方の対角線上の角に隣り合う。支持板片３３の表面に光吸収膜２９は配置される。
【００２９】
メンブレン３２の表面には１対の導電配線３６が形成される。個々の導電配線３６は固定片３５から対応の腕片３４を経て支持板片３３上で光吸収膜２９下に進入する。後述されるように、導電配線３６は光吸収膜２９下で焦電キャパシター３１に接続される。こうして導電配線３６は焦電キャパシター３１から引き出される。
【００３０】
図３に示されるように、焦電キャパシター３１は焦電体３８を備える。焦電体３８は焦電効果を発揮する誘電体から形成される。誘電体には例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が用いられることができる。焦電体３８は温度変化に応じて電気分極量の変化を生み出す。ここでは、焦電体３８は薄膜に形成される。
【００３１】
焦電キャパシター３１は下部電極３９および上部電極４１を備える。焦電体３８は下部電極３９および上部電極４１に挟み込まれる。下部電極３９はメンブレン３２の表面に形成される。下部電極３９は例えばメンブレン３２の表面から順番にイリジウム（Ｉｒ）、イリジウム酸化物（ＩｒＯｘ）および白金（Ｐｔ）の三層構造を有することができる。上部電極４１は焦電体３８の表面に形成される。上部電極４１は焦電体３８から順番に白金（Ｐｔ）、イリジウム酸化物（ＩｒＯｘ）およびイリジウム（Ｉｒ）の三層構造を有することができる。焦電体３８の焦電効果に応じて上部電極４１および下部電極３９の間に電圧の変化が生じる。こうして熱は電気信号に変換される。
【００３２】
上部電極４１には熱伝達層４２が接続される。熱伝達層４２は光吸収膜２９内で広がる。熱伝達層４２は、例えば光吸収膜２９に比べて高い熱伝導率を有する材料から形成される。こうした材料には例えばアルミニウム（Ａｌ)やチタン（Ｔｉ）といった金属や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や窒化チタン（ＴｉＮ）といった金属化合物が用いられることができる。熱伝達層４２は、光吸収膜２９で発生する熱を効率的に焦電キャパシター３１に伝達することができる。
【００３３】
センサー基板１３の表面には全てのメンブレン３２の固定片３５ごとに柱４３が形成される。柱４３はセンサー基板１３の表面から垂直方向に十分な高さで立ち上がる。柱４３の上端にメンブレン３２の固定片３５が連結される。ここで、柱４３およびメンブレン３２は、センサー基板１３に熱型光検出素子１８を連結する構造体を構成する。このとき、メンブレン３２は固定片３５だけで支持されることから、メンブレン３２の支持板片３３および腕片３４とセンサー基板１３の表面との間には十分な厚みの空隙が形成される。この空隙の働きで熱型光検出素子１８はセンサー基板１３の表面から熱的に分離される。
【００３４】
センサー基板１３はベース基板４４および絶縁層４５を備える。ベース基板４４は基体４６と絶縁層４７とで形成される。基体４６は例えば所定の剛性を有する。基体４６には例えばシリコン基板が用いられることができる。絶縁層４７は基体４６の表面に積層される。絶縁層４７は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。
【００３５】
ベース基板４４には貫通電極４８、４８ａが形成される。貫通電極４８、４８ａはベース基板４４の表面からベース基板４４の裏面（表面の裏側）まで貫通する。貫通電極４８、４８ａは導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅が用いられることができる。導電材料には銅以外の金属材料が用いられてもよい。ベース基板４４の裏面には一面に絶縁層５０が形成されることができる。絶縁層５０は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層５０には貫通電極４８、４８ａごとに開口が形成される。貫通電極４８、４８ａの下端は開口で露出する。貫通電極４８、４８ａの下端には対応のバンプ１７が個別に接続される。
【００３６】
ベース基板４４の表面には熱型光検出素子１８ごとに導電材製パッド４９が配置される。導電材製パッド４９は平板形状に形成される。導電材製パッド４９はセンサー基板１３の表面に平行に広がる。導電材製パッド４９は例えば金属材料から形成される。ここでは、金属材料に例えば銅が用いられることができる。金属材料には銅以外の材料が用いられてもよい。導電材製パッド４９は対応の貫通電極４８の上端に個別に連結される。
【００３７】
ベース基板４４の表面に１層または複数層の絶縁層４５が積層される。絶縁層４５は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層４５はベース基板４４の表面を覆う。構造体の柱４３は絶縁層４５に一体化されることができる。下部電極３９に対応して絶縁層４５および柱４３の内部には１段または複数段の層間ビア５１が形成される。層間ビア５１の下端は導電材製パッド４９に連結される。層間ビア５１（複数段の場合には最上段の層間ビア５１）の上端は導電配線３６に接続される。接続にあたって層間ビア５１はメンブレン３２の固定片３５を貫通することができる。層間ビア５１は例えば導電材料から形成される。ここでは、導電材料に例えば銅が用いられることができる。導電材料には銅以外の金属材料が用いられてもよい。導電配線３６、層間ビア５１、導電材製パッド４９および貫通電極４８は下部電極３９およびバンプ１７の間で連続する導電体を形成する。この導電体は熱型光検出素子１８および対応のバンプ１７を相互に接続する。
【００３８】
このとき、層間ビア５１は比較的に薄い絶縁層４５ごとに形成され、その結果、層間ビア５１の断面直径は比較的に小さく設定されることができる。したがって、層間ビア５１は比較的に小さい熱コンダクタンス（第１熱コンダクタンス）を有することができる。その一方で、貫通電極４８、４８ａはベース基板４４を貫通する。ベース基板４４には所定の剛性が付与される。したがって、ベース基板４４の厚みは絶縁層４５に比べて相当程度大きく設定される。その結果、貫通電極４８、４８ａの断面直径は層間ビア５１のそれに比べて十分に大きく設定されることができる。貫通電極４８、８ａは層間ビア５１の熱コンダクタンスに比べて十分に大きい熱コンダクタンス（第２熱コンダクタンス）を有することができる。
【００３９】
ＩＣ基板１２は基体５２と絶縁層の積層体５３とで形成される。基体５２は例えば所定の剛性を有する。基体５２には例えばシリコン基板が用いられることができる。絶縁層の積層体５３は基体５２の表面に積層される。絶縁層は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。
【００４０】
基体５２上には読み出し回路が構築される。読み出し回路の構築にあたって基体５２の表面から基体５２の内部に例えば不純物質が拡散する。こうした不純物質の拡散や酸化膜、電極、その他の形成に応じて基体５２の表面には回路構成要素５４が確立されることができる。こうした回路構成要素５４には例えばＭＯＳＦＥＴ（酸化金属半導体電界効果トランジスター）が例示されることができる。
【００４１】
積層体５３の表面にはバンプ１７ごとに端子パッド５５が形成される。端子パッド５５は導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅といった金属材料が用いられることができる。個々のバンプ１７は個別に対応の端子パッド５５に接続される。積層体５３の内部にはパターン配線５６およびビア５７が形成される。パターン配線５６およびビア５７は導電材料から形成される。パターン配線５６およびビア５７は回路構成要素５４に端子パッド５５を連結する。こうして回路構成要素５４と端子パッド５５との間に信号経路が確立される。
【００４２】
基体５２には貫通電極５８が形成される。貫通電極５８は基体５２を貫通する。貫通電極５８の上端は積層体５３の内部でパターン配線５６に接続される。貫通電極５８はパターン配線５６やビア５７を通じて読み出し回路に接続される。貫通電極５８は導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅といった金属材料が用いられることができる。貫通電極５８の下端は基体５２の裏面で露出する。貫通電極５８の下端にはんだバンプ１４が接合される。
【００４３】
図４に示されるように、上部電極４１に対応して絶縁層４５および柱４３の内部には１段または複数段の層間ビア６１が形成される。層間ビア６１の下端はパターン配線６２に連結される。ここでは、マトリクスで１行の熱型光検出素子１８に共通に１本のパターン配線６２が割り当てられることができる。層間ビア６１の上端は導電配線３６に接続される。接続にあたって層間ビア６１はメンブレン３２の固定片３５を貫通することができる。層間ビア６１は例えば導電材料から形成される。ここでは、導電材料に例えば銅が用いられることができる。導電材料には銅以外の金属材料が用いられてもよい。パターン配線６２は１本の貫通電極４８ａに連結される。導電配線３６、層間ビア６１、パターン配線６２および貫通電極４８ａは上部電極４１およびバンプ１７の間で連続する導電体を形成する。この導電体は熱型光検出素子１８および対応のバンプ１７を相互に接続する。
【００４４】
図５に示されるように、導電材製パッド４９は所定の広がりを有する。例えばメンブレン３２の表面を含む仮想平面に導電材製パッド４９の輪郭が投影されると、投影像６３の輪郭は熱型光検出素子１８すなわち光吸収膜２９の輪郭よりも外側に広がる。このとき、導電材製パッド４９の垂直方向移動で導電材製パッド４９が仮想平面に重ね合わせられることで投影像６３は形成されることができる。ここでは、光吸収膜２９の輪郭（四辺形）の３辺で投影像６３の輪郭は光吸収膜２９の輪郭よりも外側に広がる。導電材製パッド４９は、隣接する導電材製パッド４９との間で電気的に絶縁が確保される範囲で最大限に広がることができる。図５に示されるように、導電材製パッド４９と上部電極４１用のパターン配線６２とが同一平面内で形成される場合には、パターン配線６２が１直線上を延びて１行の熱型光検出素子１８の層間ビア６１が次々に接続されることから、１行の導電材製パッド４９と１行の導電材製パッド４９との間で１直線に延びるパターン配線６２の配置スペースは確保される。したがって、投影像６３の輪郭は光吸収膜２９の輪郭の１辺で光吸収膜２９の輪郭よりも内側に留まる。その他、仮に導電材製パッド４９と上部電極４１用のパターン配線６２とが異なる平面内で形成される場合には、導電材製パッド４９は熱型光検出素子１８ごとにセンサー基板１３の表面に平行な平面内で最大限に広がることができる。
【００４５】
図５に示されるように、貫通電極４８、４８ａは所定の位置に配置される。例えば貫通電極４８、４８ａの上端を含む仮想平面に熱型光検出素子１８の輪郭が同様な手法で投影されると、貫通電極４８の上端は対応する熱型光検出素子１８の投影像の輪郭よりも内側に配置される。例えば貫通電極４８の上端は光吸収膜２９の輪郭の中心に同心に配置されることができる。このとき、上部電極４１に通じる貫通電極４８ａと貫通電極４８との間隔は熱型光検出素子１８ごとの貫通電極４８と等間隔に配置されることができる。こうして全ての貫通電極４８、４８ａは等間隔で配列されることができる。
【００４６】
（２）光検出器パッケージの動作
次に光検出器パッケージ１１の動作を簡単に説明する。光検出器パッケージ１１に光が届くと、特定の波長の光（例えば赤外線）は蓋体１９の透過フィルター窓を通過して個々の熱型光検出素子１８に行き着く。熱型光検出素子１８では光が光吸収膜２９に吸収され光吸収膜２９で熱が発生する。熱は熱伝達層４２の働きで効率的に焦電体３８に伝達される。こうした熱や直接に照射される光に応じて焦電体３８の温度は変化する。温度の変化に応じて電気分極量の変化が生み出され、焦電流が生じる。この焦電流を例えば電圧変換すると電気分極量の変化に応じて電圧は変化する。その結果、個々の熱型光検出素子１８ごとに温度情報が得られることができる。
【００４７】
光検出器パッケージ１１ではセンサー基板１３には蓋体１９を通じて押圧力が加えられることができる。押圧力は蓋体１９で支持されることができる。押圧力が直接に熱型光検出素子１８に作用することは回避されることができる。その結果、ＩＣ基板１２およびセンサー基板１３の接合にあたってバンプ１７の利用は実現されることができる。こうして熱型光検出素子１８は構造上の制約を受けずに構成されることができる。熱型光検出素子１８には様々な構造が提案されることができる。
【００４８】
また、光検出器パッケージ１１では密閉空間２４は真空状態に維持される。密閉空間２４内では真空層が断熱効果を発揮することができる。したがって、熱型光検出素子１８は周囲の温度変化の影響から効果的に免れることができる。光から生成される熱エネルギーは効率的に焦電体３８に伝達されることができる。しかも、真空空間はセンサー基板１３に固定される蓋体１９で形成される。真空空間はセンサー基板１３に固定されることから、熱型光検出器１８は、様々な環境下で利用される他の基板に実装されることができる。
【００４９】
さらに、蓋体１９には透過フィルター窓が形成される。蓋体１９は透過フィルターとして機能することができる。こうして蓋体１９が透過フィルターとして機能することから、他の部材の追加なしに特定波長以外の光の進入は阻止されることができる。透過膜２６、２８および天板２１の働きで特定の波長の光が熱型光検出素子１８まで行き着く。熱型光検出素子１８は効率的に光を熱に変換することができる。
【００５０】
さらにまた、蓋体１９には金属膜２３が形成される。この金属膜２３はグラウンドに接続される。したがって、蓋体１９に周囲から乗り移った電磁波などのノイズはグラウンドに逃されることができる。その結果、熱型光検出器１８の検出精度は高められることができる。
【００５１】
（３）光検出器パッケージの製造方法
次に光検出器パッケージ１１の製造方法を詳述する。まず、図６に示されるように、第１ウエハー基板（第２基板）６４が用意される。第１ウエハー基板６４は円盤形の基体６５と絶縁層６６とで構成される。基体６５には例えばシリコンウエハーが用いられることができる。絶縁層６６は基体６５の表面に一面に積層される。絶縁層６６は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。
【００５２】
絶縁層６６の表面には導電材製パッド４９およびパターン配線６２が形成される。導電材製パッド４９およびパターン配線６２の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。導電材製パッド４９およびパターン配線６２は所定の輪郭に象られる。
【００５３】
図７に示されるように、続いて絶縁層６６の表面には絶縁層６７が積層される。絶縁層６７は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層６７の積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層６７は絶縁層６６の表面全体を覆う。その結果、導電材製パッド４９およびパターン配線６２は絶縁層６７で覆われる。図８に示されるように、絶縁層６７には層間ビア５１、６１が形成される。層間ビア５１、６１の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。層間ビア５１、６１は対応の導電材製パッド４９およびパターン配線６２に個別に接続される。
【００５４】
図９に示されるように、絶縁層６７の表面にはさらに絶縁層６８が積層される。絶縁層６８は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層６８の積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層６８は絶縁層６７の表面全体を覆う。層間ビア５１、６１は絶縁層６８で覆われる。続いて絶縁層６８の表面にはメンブレン３２の素材膜６９が形成される。この素材膜６９は二酸化珪素（ＳｉＯ２）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜および二酸化珪素（ＳｉＯ２）膜の三層構造を有する。素材膜６９の形成にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。素材膜６９は絶縁層６８の表面全体を覆う。絶縁層６８および素材膜６９にはさらに層間ビア５１、６１が形成される。層間ビア５１、６１の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。層間ビア５１、６１は対応の層間ビア５１、６１に積み重ねられる。こうして第１ウエハー基板６４の表面に絶縁層６７、６８が積層されつつ層間ビア５１、６１は形成される。
【００５５】
その後、図１０に示されるように、熱型光検出素子１８が形成される。素材膜６９上で下部電極３９、焦電体３８および上部電極４１は積層形成される。素材膜６９上で導電配線３６は形成される。形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。導電配線３６は、下部電極３９および層間ビア５１を相互に接続し、上部電極４１および層間ビア６１を相互に接続する。こうして素材膜６９の表面には、熱型光検出素子１８から引き出されて層間ビア５１、６１に接続される導電配線３６が形成される。
【００５６】
続いて素材膜６９上には光吸収膜２９が形成される。光吸収膜２９は下部電極３９、焦電体３８、上部電極４１および導電配線３６の一部を覆う。光吸収膜２９の形成にあたって光吸収膜２９内には熱伝達層４２が積層形成される。その後、素材膜６９からメンブレン３２が削り出される。
【００５７】
こうして第１ウエハー基板６４上で熱型光検出素子１８が形成されると、図１１に示されるように、第１ウエハー基板６４の裏面から深穴７１が形成される。深穴７１の形成にあたってディープリアクティブイオンエッチング（ディープＲＩＥ）が利用されることができる。深穴７１は導電材製パッド４９およびパターン配線６２に到達する。深穴７１には導電材が充填される。充填にあたって例えばめっき法が用いられることができる。こうして、第１ウエハー基板６４の裏面から、層間ビア５１、６１に接続される貫通電極４８、４８ａが形成される。
【００５８】
図１２に示されるように、第１ウエハー基板６４の裏面には一面に絶縁層７２が形成される。絶縁層７２は例えば二酸化珪素から形成されることができる。絶縁層７２の形成にあたって例えばスパッタリング法が用いられることができる。絶縁層７２は第１ウエハー基板６４の裏面全体を覆う。絶縁層７２には貫通電極４８、４８ａごとに開口７３が形成される。貫通電極４８、４８ａは開口７３内で露出する。続いて、図１３に示されるように、絶縁層７２の表面でバンプ１７が形成される。個々のバンプ１７は開口７３内で対応の貫通電極４８、４８ａに接続される。こうして、第１ウエハー基板６４の内部には、少なくとも表面から裏面まで延び、熱型光検出素子１８および対応のバンプ１７を相互に接続する導電体が形成される。
【００５９】
その後、図１４に示されるように、第１ウエハー基板６４の絶縁層６８は除去される。絶縁層６８の除去にあたって柱４３は残される。こうした除去にあたってエッチング処理が施されることができる。その結果、メンブレン３２と絶縁層６７との間に空隙が形成される。熱型光検出素子１８は絶縁層６７から熱的に分離される。
【００６０】
こうして柱４３およびメンブレン３２で構成される構造体が形成されると、図１５に示されるように、第１ウエハー基板６４に第２ウエハー基板７５が接合される。第２ウエハー基板７５は蓋体１９の素材で形成される。ここでは、そうした素材に例えばシリコン基板が用いられることができる。第２ウエハー基板７５の裏面には熱型光検出素子１８のマトリクスごとに空洞が形成される。空洞の形状は密閉空間２４の形状に一致する。空洞の形成にあたって第２ウエハー基板７５の裏面には格子形状の突片７６が形成される。こうした突片７６の形成にあたって例えばエッチング法が用いられることができる。
【００６１】
第２ウエハー基板７５の接合に先立って第２ウエハー基板７５の表面および裏面には透過膜２６、２８が薄膜形成される。第２ウエハー基板７５の表面にはさらに透過膜２６に反射防止膜２７が形成される。反射防止膜２７は透過膜２６上に積層される。透過膜２６、２８および反射防止膜２８の形成にあたって例えばスパッタリング法や蒸着法が用いられることができる。その後、突片７６の先端面に金属膜２３が形成される。金属膜２３の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。
【００６２】
第２ウエハー基板７５の接合にあたって真空中で第１ウエハー基板６４の表面に第２ウエハー基板７５の裏面が重ねられる。重ね合わせにあたって熱型光検出素子１８のマトリクス同士の間に突片７６が配置される。第２ウエハー基板７５は金属膜２３で第１ウエハー基板６４の表面に接触する。こうして例えば金属膜２３の金属拡散に応じて第１ウエハー基板６４に第２ウエハー基板７５は接合されることができる。熱型光検出素子１８はマトリクスごとに対応の空洞内に収容される。空洞内では真空状態の密閉空間２４が確立される。
【００６３】
その後、図１６に示されるように、第１ウエハー基板６４から個々のマトリクスごとにセンサー基板１３すなわちセンサーチップが切り出される。図１７に示されるように、切り出されたセンサー基板１３は第３ウエハー基板７７に固定される。第３ウエハー基板７７は円盤形の基体７８と絶縁層の積層体７９とで構成される。基体７８には例えばシリコンウエハーが用いられることができる。基体７８の表面には回路構成要素５４が形成される。形成にあたってイオン注入や酸化膜の形成、電極の形成が実施される。積層体７９は基体７８の表面に一面に積層される。絶縁層は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば二酸化珪素が用いられることができる。絶縁層の形成にあたってスパッタリング法が用いられることができる。個々の絶縁層の表面および内部にはパターン配線５６およびビア５７が形成される。基体７８には貫通電極５８が形成される。貫通電極５８は貫通電極４８と同様な手法で形成されることができる。パターン配線５６、ビア５７および端子パッド５５の形成にあたって例えばめっき法が用いられることができる。こうして第３ウエハー基板７７には特定の領域ごとに読み出し回路（集積回路）が形成される。
【００６４】
第３ウエハー基板７７にセンサー基板１３は接合される。センサー基板１３は裏面のバンプ１７で第３ウエハー基板７７に受け止められる。バンプ１７でセンサー基板１３は読み出し回路に電気的に接続される。ここでは、接合にあたってセンサー基板１３は第３ウエハー基板７７に押し付けられる。押圧力は蓋体１９で支持されることができる。押圧力が直接に熱型光検出素子１８に作用することは回避されることができる。その結果、熱型光検出素子１８は構造上の制約を受けずに構成されることができる。熱型光検出素子１８には様々な構造が提案されることができる。その後、第２ウエハー基板７１から個々のＩＣ基板１２が切り出される。こうして光検出器パッケージ１１は製造される。
【００６５】
（４）他の実施形態に係る光検出器パッケージの構成
図１８に示されるように、この光検出器パッケージ１１ａでは蓋体１９ａは支持部材８１を備える。支持部材８１は、例えばセンサー基板１３の表面に直交する垂直面に沿って垂直姿勢で天板２１からセンサー基板１３に向かって延びる。支持部材８１は天板２１に一体化されることができる。支持部材８１の下端はセンサー基板１３の表面に接触することができる。支持部材８１には、例えばバンプ１７の接合時にセンサー基板１３の表面に垂直な方向に蓋体１９ａに押圧力が加えられても破壊されない程度の強度が付与される。こうした支持部材８１は押圧力の支持に寄与することができる。天板２１に作用する押圧力は周壁２２に加えて支持部材８１を通じてセンサー基板１３に伝達されることができる。その結果、バンプ１７には広い範囲で満遍なく確実に押圧力が伝達されることができる。バンプ１７の接触不良は回避されることができる。その他の構造や構成は前述の光検出器パッケージ１１と変わらない。図中、均等な構造や構成には同一の参照符号が付され詳細な説明は割愛される。なお、押圧力の伝達が確保される限り、必ずしも支持部材８１は常時センサー基板１３に接触する必要はない。したがって、押圧力から解放されると、支持部材８１とセンサー基板１３の表面との間には空隙が形成されてもよい。
【００６６】
支持部材８１はセンサー基板１３の表面に結合されることができる。結合にあたって支持部材８１の下端面には金属膜２３が形成されることができる。こうした金属膜２３は金属接合を実現する。支持部材８１がセンサー基板１３の表面に結合されると、蓋体１９ａの剛性は高められることができる。その結果、蓋体１９ａの天板２１の板厚や周壁２２の壁厚は縮小されることができる。特に、天板２１の剛性が高められることから、天板２１の板厚は縮小されることができ、その結果、透過フィルター窓の光の透過率は高められることができる。
【００６７】
図１９に示されるように、支持部材８１には隔壁が用いられることができる。隔壁は密閉空間２４を複数の小部屋に分割する。こうして密閉空間２４が複数室に分割されると、密閉空間２４の細分化に応じて室内の真空度は高く維持されることができる。その結果、断熱効果はさらに高められることができる。
【００６８】
（５）他の実施形態に係るバンプ
図２０は他の実施形態に係るバンプ８２を概略的に示す。バンプ８２はバンプ１７に代わってセンサー基板１３およびＩＣ基板１２の接合に利用されることができる。バンプ８２はＩＣ基板１２の積層体５３の表面に支持される。例えばバンプ８２は端子パッド５５上に形成されることができる。バンプ８２は例えば金めっきで形成されることができる。バンプ８２は端子パッド５５から遠ざかるにつれて先細る円錐台形状に形成されることができる。バンプ８２の頂上面８２ａには貫通電極４８、４８ａの先端面８３が接合される。ここでは、貫通電極４８、４８ａはベース基板４４の裏面から突出する。貫通電極４８、４８ａの先端面８３にはスズ銀合金の表面層８４が形成される。表面層８４はバンプ８２の頂上面８２ａに接合される。貫通電極４８、４８ａの形成にあたってベース基板４４の基体４６および絶縁層４７の表面には絶縁膜８５が形成されることができる。絶縁膜８５には例えば二酸化珪素が用いられることができる。接合にあたって表面層８４およびバンプ８２は所定の温度に加熱されながら所定の荷重で相互に押し付けられる。
【００６９】
ここで、貫通電極４８、４８ａの形成方法を簡単に説明する。前述のように第１ウエハー基板６４の裏面で深穴７１が形成されると、図２１に示されるように、基体６５および絶縁層６６の表面に絶縁膜８５が形成される。絶縁膜８５の形成にあたって例えば化学蒸着法が用いられることができる。深穴７１の底では絶縁膜８５がエッチングされ、導電材製パッド４９やパターン配線６２が露出する。
【００７０】
続いて深穴７１内で貫通電極４８、４８ａが形成される。形成にあたって電解めっきが用いられる。図２２に示されるように、絶縁膜８５の表面にめっき下地膜８６が形成される。めっき下地膜８６の形成にあたって例えばスパッタリングが実施されることができる。続いてめっき下地膜８６の表面にはレジスト膜８７が形成される。レジスト膜８７には深穴７１に連続する開口８８が形成される。レジスト膜８７の形成後に銅めっきが実施される。深穴７１および開口８８内の空間に銅が充填される。
【００７１】
こうして深穴７１および開口８８内に貫通電極４８、４８ａが形成されると、図２３に示されるように、レジスト膜８７は除去される。基体６５の表面でめっき下地膜８６はエッチング処理で除去される。その結果、ベース基板４４の裏面から突出する貫通電極４８、４８ａは形成される。
【００７２】
図２４に示されるように、貫通電極４８、４８ａの先端面８３には、スズ銀合金の表面層８４に代えて、ニッケル膜９１および金膜９２の積層体が形成されることができる。金膜９２はバンプ８２の頂上面８２ａに接合される。この場合には、金膜９２およびバンプ８２の接合にあたって超音波接合が利用されることができる。
【００７３】
（６）テラヘルツカメラ
図２５は光検出器パッケージ１１、１１ａを利用した電子機器の一具体例に係るテラヘルツカメラ９３の構成を概略的に示す。テラヘルツカメラ９３は筐体９４を備える。筐体９４の正面にはスリット９５が形成されレンズ９６が装着される。スリット９５からテラヘルツ帯の電磁波が対象物に向かって照射される。こうした電磁波にはテラヘルツ波といった電波および赤外線といった光が含まれる。ここでは、テラヘルツ帯には１００ＧＨｚ〜３０ＴＨｚの周波数帯が含まれることができる。レンズ９６には対象物から反射してくるテラヘルツ帯の電磁波が取り込まれる。
【００７４】
テラヘルツカメラ９３の構成をさらに詳しく説明すると、図２６に示されるように、テラヘルツカメラ９３は照射源（電磁波源）１０１を備える。照射源１０１には駆動回路１０２が接続される。駆動回路１０２は照射源１０１に所望の駆動信号を供給する。照射源１０１は駆動信号の受領に応じてテラヘルツ帯の電磁波を放射する。照射源１０１には例えばレーザー光源が用いられることができる。
【００７５】
レンズ９６は光学系１０３を構成する。光学系１０３はレンズ９６のほかに光学部品を備えてもよい。レンズ９６の光軸１０４上に光検出器パッケージ１１（１１ａ）が配置される。センサー基板１３の表面は例えば光軸１０４に直交する。光学系１０３は熱型光検出素子１８のマトリクス上に像を結像する。光検出器パッケージ１１（１１ａ）にはアナログデジタル変換回路１０５が接続される。アナログデジタル変換回路１０５には光検出器パッケージ１１（１１ａ）から熱型光検出素子１８の出力が順番に時系列で供給される。アナログデジタル変換回路１０５は出力のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００７６】
アナログデジタル変換回路１０５には演算処理回路（処理回路）１０６が接続される。演算処理回路１０６にはアナログデジタル変換回路１０５からデジタルの画像データが供給される。演算処理回路１０６は画像データを処理し表示画面の画素ごとに画素データを生成する。演算処理回路１０６には描画処理回路１０７が接続される。描画処理回路１０７は画素データに基づき描画データを生成する。描画処理回路１０７には表示装置１０８が接続される。表示装置１０８には例えば液晶ディスプレイといったフラットパネルディスプレイが用いられることができる。表示装置１０８は描画データに基づき画面上に画像を表示する。描画データは記憶装置１０９に格納されることができる。紙やプラスチック、繊維その他の物体に対する透過性、および、物質固有の吸収スペクトルに基づきテラヘルツカメラ９３は検査装置として利用されることができる。
【００７７】
その他、テラヘルツカメラ９３は物質の定性分析や定量分析に利用されることができる。こうした利用にあたって例えばレンズ９６の光軸１０４上には特定周波数のフィルターが配置されることができる。フィルターは特定波長以外の電磁波を遮断する。したがって、特定波長の電磁波のみが光検出器パッケージ１１（１１ａ）に到達することができる。これによって特定の物質の有無や量は検出されることができる。
【００７８】
（７）赤外線カメラ
図２７は光検出器パッケージ１１、１１ａを利用した電子機器の一具体例に係る赤外線カメラ１１１の構成を概略的に示す。赤外線カメラ１１１は光学系１１２を備える。光学系１１２の光軸１１３上に光検出器パッケージ１１（１１ａ）は配置される。センサー基板１３の表面は例えば光軸１１３に直交する。光学系１１２は熱型光検出素子１８のマトリクス上に像を結像する。光検出器パッケージ１１（１１ａ）にはアナログデジタル変換回路１１４が接続される。アナログデジタル変換回路１１４には光検出器パッケージ１１(１１ａ)から熱型光検出素子１８の出力が順番に時系列で供給される。アナログデジタル変換回路１１４は出力のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００７９】
アナログデジタル変換回路１１４には演算処理回路（処理回路）１１５が接続される。演算処理回路１１５にはアナログデジタル変換回路１１４からデジタルの画像データが供給される。演算処理回路１１５は画像データを処理し表示画面の画素ごとに画素データを生成する。演算処理回路１１５には描画処理回路１１６が接続される。描画処理回路１１６は画素データに基づき描画データを生成する。描画処理回路１１６には表示装置１１７が接続される。表示装置１１７には例えば液晶ディスプレイといったフラットパネルディスプレイが用いられることができる。表示装置１１７は描画データに基づき画面上に画像を表示する。描画データは記憶装置１１８に格納されることができる。
【００８０】
赤外線カメラ１１１はサーモグラフィとして利用されることができる。この場合には赤外線カメラ１１１は表示装置１１７の画面に熱分布画像を映し出すことができる。熱分布画像の生成にあたって演算処理回路１１５では温度帯域ごとに画素の色が設定される。サーモグラフィは人体の温度分布の測定や体温そのものの測定に用いられることができる。その他、サーモグラフィはＦＡ（ファクトリーオートメーション）機器に組み込まれて熱漏れや異常な温度変化の検出に用いられることができる。例えば図２８に示されるように、ＦＡ機器（電子機器）１２１はＦＡ機能ユニット１２２を備える。ＦＡ機能ユニット１２２は特定の機能の実現にあたって動作する。ＦＡ機能ユニット１２２には制御回路（処理回路）１２３が接続される。制御回路１２３は加熱や加圧、機械的処理、化学的処理、その他のＦＡ機能ユニット１２２の動作を制御する。制御回路１２３には赤外線カメラ１１１、表示装置１２４およびスピーカー１２５などが接続される。赤外線カメラ１１１は撮像範囲内でＦＡ機能ユニット１２２を撮像する。制御回路１２３は、撮像範囲内で異常な高温や温度変化を検出すると、ＦＡ機能ユニット１２２に向けて動作停止信号を出力したり、表示装置１２４やスピーカー１２５に向けて警告信号を出力したりすることができる。異常な高温や温度変化の検出にあたって制御回路１２３は例えばメモリ（図示されず）内に基準温度分布データを保持する。基準温度分布データは平常時の撮像範囲内の温度分布を特定する。制御回路１２３は基準温度分布データの熱分布にリアルタイムの熱分布画像を照らし合わせることができる。その他、サーモグラフィは物体と周囲との温度差に基づき物体の検出に用いられることができる。
【００８１】
赤外線カメラ１１１はナイトビジョンすなわち暗視カメラとして利用されることができる。この場合には赤外線カメラ１１１は表示装置１１７に例えば暗闇での画像を映し出すことができる。暗視カメラは、例えばセキュリティ機器の一具体例としての監視カメラや、人感センサー、運転支援装置その他に利用されることができる。人感センサーは、エスカレーターや照明器具、空気調和機、テレビといった電気機器（家電機器）のオンオフ制御、その他の制御に用いられることができる。例えば図２９に示されるように、電気機器１２６は機能ユニット１２７を備える。機能ユニット１２７は特定の機能の実現にあたって機械的動作や電気的動作を実施する。機能ユニット１２７には人感センサー１２８が接続される。人感センサー１２８は赤外線カメラ１１１を備える。赤外線カメラ１１１は監視範囲内で撮像を実施する。赤外線カメラ１１１には判定回路１２９が接続される。判定回路１２９は熱分布画像に基づき人の存在または不存在を判定する。判定にあたって判定回路１２９は画像内で特定温度域（例えば体温の温度域の塊）の動きを検出する。判定回路１２９は人の存在または不存在を特定する判定信号を機能ユニット１２７に供給する。機能ユニット１２７は判定信号の受領に応じてオンオフ制御されることができる。例えば図３０に示されるように、運転支援装置（電子機器）１３１は赤外線カメラ１１１およびヘッドアップディスプレイ１３２を備える。赤外線カメラ１１１は例えば車両１３３のフロントノーズ１３４に取り付けられる。赤外線カメラ１１１は、車両１３３から前方に広がる撮像範囲を撮像する位置に配置される。ヘッドアップディスプレイ１３２は例えばフロントウインドウ１３５の運転席側に配置される。ヘッドアップディスプレイ１３２には赤外線カメラ１１１の画像が映し出されることができる。ヘッドアップディスプレイ１３２の画面では例えば撮像範囲で捕捉される歩行者の像は強調されることができる。図３１に示されるように、赤外線カメラ１１１およびヘッドアップディスプレイ１３２には処理回路１３６が接続される。処理回路１３６には車速センサー１３７、ヨーレートセンサー１３８およびブレーキセンサー１３９が接続される。車速センサー１３７は車両１３３の走行速度を検出する。ヨーレートセンサー１３８は車両１３３のヨーレートを検出する。ブレーキセンサー１３９はブレーキペダルの操作の有無を検出する。処理回路１３６は車両１３３の走行状態に応じて特定の歩行者を選別する。処理回路１３６は車両１３３の走行速度、ヨーレートおよびブレーキの踏み具合に応じて車両１３３の走行状態を特定する。処理回路１３６はスピーカー１４１から例えば音声に基づき運転者の注意を促してもよい。
【００８２】
（８）ゲーム機コントローラー
図３２は光検出器パッケージ１１、１１ａを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機１４２の構成を概略的に示す。ゲーム機１４２はゲーム機本体１４３、表示装置１４４およびコントローラー（電子機器）１４５を備える。表示装置１４４は例えば有線でゲーム機本体１４３に接続される。ゲーム機本体１４３の動作は表示装置１４４の画面に映し出される。プレーヤーＧはコントローラー１４５を用いてゲーム機本体１４３の動作を操作することができる。こうした操作の実現にあたってコントローラー１４５には例えば１対のＬＥＤモジュール１４６から赤外線が照射される。ＬＥＤモジュール１４６は例えば表示装置１４４の画面の周囲でベゼルに取り付けられることができる。
【００８３】
図３３に示されるように、コントローラー１４５には光検出器パッケージ１１、１１ａが組み込まれる。光検出器パッケージ１１、１１ａには赤外線フィルター１４７および光学系（例えばレンズ）１４８が組み合わせられてもよい。光検出器パッケージ１１、１１ａはＬＥＤモジュール１４６から放射される赤外線を受光することができる。光検出器パッケージ１１、１１ａには画像処理回路１４９が接続される。画像処理回路１４９は予め決められた画面内でＬＥＤモジュール１４６の赤外線スポットを画像化する。画像処理回路１４９には演算処理回路１５１が接続される。演算処理回路１５１は赤外線スポット情報を生成する。この赤外線スポット情報では、予め決められた画面内で赤外線スポットの位置および大きさが特定される。赤外線スポットの位置はＬＥＤモジュール１４６の位置に対応する。赤外線スポットの大きさはＬＥＤモジュール１４６との距離に対応する。演算処理回路１５１には無線モジュール１５２が接続される。赤外線スポット情報は無線モジュール１５２からゲーム機本体１４３に送り込まれる。ここでは、演算処理回路１５１に操作スイッチ１５３や加速度センサー１５４が接続される。操作スイッチ１５３の操作信号や加速度センサー１５４の加速度情報は無線モジュール１５２からゲーム機本体１４３に供給される。ゲーム機本体１４３は無線モジュール１５５で操作信号や赤外線スポット情報、加速度情報を受信する。ゲーム機本体１４３内のプロセッサー１５６は、操作信号に基づき操作スイッチ１５３の動作を特定し、赤外線スポット情報および加速度情報に基づきコントローラー１４５の動きを特定する。こうして操作スイッチ１５３の動作やコントローラー１４５の動きに応じてゲーム機本体１４３は制御されることができる。ＬＥＤモジュール１４６はプロセッサー１５６に接続されることができる。プロセッサー１５６はＬＥＤモジュールの動作を制御することができる。
【００８４】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、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であろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書また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られることができる。また、光検出器パッケージ１１、１１ａや熱型光検出素子１８、テラヘルツカメラ９３、赤外線カメラ１１１、ＦＡ機器１２１、電気機器、家電機器、人感センサー１２８、ゲーム機１４２、ゲーム機コントローラー１４５等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１１  熱型電磁波検出器（光検出器パッケージ）、１２  第１基板（集積回路基板）、１３  第２基板（センサー基板）、１７  バンプ、１８  熱型電磁波検出素子（熱型光検出素子）、１９  蓋体、２３  金属膜、２４  空間（密閉空間）、７５  赤外線カメラ（電子機器）、７９  演算処理回路（制御回路）、８１  支持部材および隔壁（支持部材）、８２  バンプ、９３  電子機器およびテラヘルツカメラ、１０１  電磁波源（照射源）、１０６  処理回路（演算処理回路）、１１１  電子機器（赤外線カメラ）、１１５  処理回路（演算処理回路）、１２１  電子機器（ファクトリーオートメーション機器）、１２３  （処理回路（制御回路）、１２６  電子機器（電気機器および家電機器）、１２９  処理回路（判定回路）、１３１  電子機器（運転支援装置）、１３６  処理回路、１４２  電子機器（ゲーム機）、１４５  電子機器（ゲーム機コントローラー）、１５１  処理回路（演算処理回路）。
【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図５】
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