(57)【要約】【課題】起電力を記憶する容量が小さくでき、読み出し速度を速くできる熱検出センサアレイを提供する。【解決手段】複数の画素が２次元配列された熱型赤外線感応領域を有する熱検出センサアレイであって、２次元配列における第１の方向に配列されている複数の画素２（ｍ，ｎ）にわたって、各画素を構成する２つの熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ），１１ｂ（ｍ，ｎ）のうち一方の熱型赤外線感応部１１ａｍ同士が直列に接続されており、２次元配列における第２の方向に配列されている複数の画素２（ｍ，ｎ）にわたって、各画素２（ｍ，ｎ）を構成する２つの熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ），１１ｂ（ｍ，ｎ）のうち他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）同士が直列に接続されている。【選択図】  図２
2009180551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が２次元配列された熱型赤外線感応領域を有する熱検出センサアレイであって、
各画素は、入射した熱量に応じた起電力を出力する赤外線検出素子を含む２つの熱型赤外線感応部を有しており、
前記各画素を構成する前記２つの熱型赤外線感応部は、薄膜状のメンブレン部と赤外線吸収膜との間に配置されており、
前記２次元配列における第１の方向に配列されている複数の画素にわたって、前記各画素を構成する前記２つの熱型赤外線感応部のうち一方の前記熱型赤外線感応部同士が直列に接続されており、
前記２次元配列における第２の方向に配列されている複数の画素にわたって、前記各画素を構成する前記２つの熱型赤外線感応部のうち他方の前記熱型赤外線感応部同士が直列に接続されていることを特徴とする、熱検出センサアレイ。
【請求項２】
前記２つの熱型赤外線感応部それぞれは、前記各画素内に並設された２つの略矩形状の領域それぞれに前記赤外線検出素子が配列されて成ることを特徴とする、請求項１に記載の熱検出センサアレイ。
【請求項３】
前記メンブレン部が、表面に薄膜が形成された支持基板の該表面の一部をエッチングして前記支持基板と前記薄膜との間に隙間を設けることにより形成されており、該エッチングを行うために前記薄膜に形成されるエッチングホールが、前記２つの熱型赤外線感応部の間に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱検出センサアレイ。
【請求項４】
前記メンブレン部の平面形状が略矩形状であり、
複数の前記エッチングホールが、前記メンブレン部の対角線に沿って並んで形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の熱検出センサアレイ。
【請求項５】
前記メンブレン部の平面形状が少なくとも一対の辺を含んでおり、
前記赤外線検出素子は、前記メンブレン部の前記少なくとも一対の辺から当該辺と交差する方向に沿って前記メンブレン部の内側へ延びていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱検出センサアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱検出センサアレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱検出センサアレイとしては、例えば特許文献１または特許文献２に記載されたものがある。特許文献１には、発熱体位置検出装置が開示されている。この装置では、各珪化鉄センサの両端に接続されたスイッチを順次開閉操作することによって、それぞれの珪化鉄センサにおける起電力を測定し、測定された起電力を記憶する。そして、記憶された起電力の中から最大起電力を出力した珪化鉄センサを検索することで赤外線入射位置を決定している。
【０００３】
また、特許文献２には、赤外線検出装置が開示されている。この装置では、２次元配列された赤外線検出素子に、垂直方向デコーダおよび水平方向デコーダを設け、各デコーダのスイッチング操作によって各赤外線検出素子から発生する起電力をそれぞれ測定している。
【特許文献１】特開平５−１４９７３８号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術は、各赤外線検出素子において発生する起電力をそれぞれ個別に測定している。そのため、各赤外線検出素子から出力された起電力を保持する記憶領域の容量が、２次元配列された赤外線検出素子の数だけ必要になる。また、２次元配列された赤外線検出素子を１素子ずつスイッチングして起電力を測定するので、１フレームあたりの起電力の読み出しに時間を要する。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、起電力を記憶する容量を小さくでき、読み出し速度を速くできる熱検出センサアレイ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の熱検出センサアレイは、複数の画素が２次元配列された熱型赤外線感応領域を有する熱検出センサアレイであって、各画素は、入射した熱量に応じた起電力を出力する赤外線検出素子を含む２つの熱型赤外線感応部を有しており、各画素を構成する２つの熱型赤外線感応部は、薄膜状のメンブレン部と赤外線吸収膜との間に配置されており、２次元配列における第１の方向に配列されている複数の画素にわたって、各画素を構成する２つの熱型赤外線感応部のうち一方の熱型赤外線感応部同士が直列に接続されており、２次元配列における第２の方向に配列されている複数の画素にわたって、各画素を構成する２つの熱型赤外線感応部のうち他方の熱型赤外線感応部同士が直列に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
上記した熱検出センサアレイにおいては、各画素を構成する２つの熱型赤外線感応部の一方が２次元配列の第１の方向（例えば行方向）に直列に接続されており、他方が２次元配列の第２の方向（例えば列方向）に直列に接続されている。このような構成において、或る画素に赤外線が入射すると、当該画素を含む第１の方向の画素配列から赤外線強度に応じた起電力を得ることができ、また、当該画素を含む第２の方向の画素配列から赤外線強度に応じた起電力を得ることができるので、これらの画素配列を特定することにより当該画素を特定することができる。したがって、上記した熱検出センサアレイによれば、第１および第２の方向それぞれにおける画素配列毎に起電力の値を保持すれば足りるので、起電力値を保持するための記憶領域の容量を小さくすることができる。また、上記起電力を測定する際には、第１および第２の方向それぞれの画素配列単位でスイッチングして起電力を測定すればよく、１素子ずつスイッチングして起電力を測定する従来の装置と比較して１フレームあたりの起電力の読み出し時間を短縮することが可能となる。
【０００８】
また、２つの熱型赤外線感応部それぞれは、各画素内に並設された２つの略矩形状の領域それぞれに赤外線検出素子が配列されて成ることを特徴としてもよい。或いは、メンブレン部が、表面に薄膜が形成された支持基板の該表面の一部をエッチングして支持基板と薄膜との間に隙間を設けることにより形成されており、該エッチングを行うために薄膜に形成されるエッチングホールが、２つの熱型赤外線感応部の間に形成されていることを特徴としてもよい。これらにより、上記した熱検出センサアレイを好適に構成することができる。後者の場合、メンブレン部の平面形状が略矩形状であり、複数のエッチングホールが、メンブレン部の対角線に沿って並んで形成されていると尚良い。
【０００９】
また、メンブレン部の平面形状が少なくとも一対の辺を含んでおり、赤外線検出素子は、メンブレン部の少なくとも一対の辺から当該辺と交差する方向に沿ってメンブレン部の内側へ延びていることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、起電力を記憶する容量を小さくでき、読み出し速度を速くできる熱検出センサアレイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る熱検出センサアレイの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、パラメータＭおよびＮそれぞれを２以上の整数とする。また、特に明示しない限りは、パラメータｍを１以上Ｍ以下の任意の整数とし、パラメータｎを１以上Ｎ以下の任意の整数とする。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る熱検出センサアレイを示す概略構成図である。本実施形態に係る熱検出センサアレイ１は、図１に示されるように、熱型赤外線感応領域１０ａと、第１信号処理回路２０と、第２信号処理回路３０とを有している。熱型赤外線感応領域１０ａは、画素２（ｍ，ｎ）がＭ行Ｎ列に２次元配列されてなる。各画素２（ｍ，ｎ）は、各々に入射した赤外光の強度に応じた電気的な量（電流、電圧など）を出力する熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）および熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）が同一面内にて隣接して配設されることにより構成されている。
【００１３】
熱型赤外線感応領域１０ａにおいては、２次元配列における行方向（第１の方向すなわち図１におけるＸ軸方向）に配列された複数の画素２（ｍ,１）〜２（ｍ,Ｎ）にわたって、複数の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）、１１ｂ（ｍ，ｎ）のうち一方の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）同士（例えば、熱型赤外線感応部１１ａ（１，１）〜１１ａ（１,Ｎ））が互いに電気的に直列接続されている。また、２次元配列における列方向（第２の方向すなわち図１におけるＹ軸方向）に配列された複数の画素２（１,ｎ）〜２（Ｍ,ｎ）にわたって、複数の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）、１１ｂ（ｍ，ｎ）のうち他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）同士（例えば、熱型赤外線感応部１１ｂ（１，１）〜１１ｂ（Ｍ,１））が互いに電気的に直列接続されている。
【００１４】
ここで、図２および図３を参照して熱型赤外線感応領域１０ａの構成についてより詳細に説明する。図２は、図１に示す熱型赤外線感応領域１０ａの拡大図である。また、図３は、図２に示すIII−III線に沿った断面を示す側面断面図である。本実施形態の熱型赤外線感応領域１０ａは、いわゆるバルクマイクロマシン技術によって形成され、サーモパイル形成膜１２と、赤外線吸収膜１３と、シリコン（Ｓｉ）基板１４と、第１配線１５と、第２配線１６とを備える。シリコン基板１４は、矩形の平面形状を有しており、その平面形状内に設けられた複数の格子部１７を有する。格子部１７によって囲まれる領域は開口１４ａとなっており、後述するサーモパイル形成膜１２を薄膜構造（メンブレン構造）としている。なお、この開口１４ａは、シリコン基板１４に対する選択的ウェットエッチングにより好適に形成される。また、本実施形態では、開口１４ａは列方向（第２の方向）の複数の画素２（ｍ、ｎ）に跨って延伸する形状に形成されている。
【００１５】
サーモパイル形成膜１２は、各画素２（ｍ，ｎ）の熱型赤外線感応部１１ａ，１１ｂを内部に含む膜状の部材である。サーモパイル形成膜１２は、開口１４ａを塞ぐようにシリコン基板１４上に設けられている。熱型赤外線感応部１１ａ，１１ｂは、サーモパイル形成膜１２の内部に配列された複数の熱電対（赤外線検出素子）Ｔによってそれぞれ構成されている。複数の熱電対（赤外線検出素子）Ｔは、入射した熱量（赤外線強度）に応じた起電力を出力する素子であり、各熱型赤外線感応部１１ａ，１１ｂのそれぞれにおいて互いに直列に接続されている。また、各熱型赤外線感応部１１ａ，１１ｂにおける複数の熱電対Ｔは、各画素２（ｍ、ｎ）内に並設された２つの略矩形状の領域Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ配列されている。
【００１６】
サーモパイル形成膜１２は、絶縁性の薄膜１２ａ上に形成された複数の熱電対Ｔを覆うように絶縁膜１２ｂがその上に更に形成された構造を成している。また、薄膜１２ａのうち開口１４ａを塞ぐ部分は本実施形態においてメンブレン部を構成しており、複数の熱電対Ｔはこのメンブレン部と赤外線吸収膜１３との間に配置されている。本実施形態では、開口１４ａが列方向（第２の方向）の複数の画素２（ｍ、ｎ）に跨って延伸しているので、薄膜１２ａのメンブレン部の平面形状は、列方向（第２の方向）に沿った一対の辺Ｌを含んでいる。そして、熱電対Ｔは、メンブレン部の少なくとも一対の辺Ｌから当該辺と交差する方向に沿ってメンブレン部の内側へ延びている。なお、絶縁性の薄膜１２ａおよび絶縁膜１２ｂは、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ等からなる。
【００１７】
赤外線吸収膜１３は、各画素２（ｍ、ｎ）毎にサーモパイル形成膜１２のメンブレン部上に設けられており、赤外線検出領域Ａ１を規定している。赤外線吸収膜１３は、入射されるエネルギ（赤外線）を熱に変換する膜であり、本実施形態ではその平面形状が矩形状（より好ましくは正方形状）となっている。赤外線吸収膜１３は、ＴｉＮを主に含む第１の層（図示しない）と、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、或いはＳｉＯＮ等のＳｉ系化合物を主に含み第１の層上に設けられる第２の層（図示しない）とから形成されている。
【００１８】
第１配線１５は、各画素２（ｍ，ｎ）における一方の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）を行方向（第１の方向）にわたって電気的に直列接続するものであり、行方向に隣り合う画素２（ｍ，ｎ）間を行方向（第１の方向）に延びて設けられている。第１配線１５は、例えばアルミニウムにより形成されている。このように、各画素２（ｍ，ｎ）における一方の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）を第１配線１５によって接続することにより、２次元配列における第１の方向に配列された画素２（ｍ,１）〜２（ｍ,Ｎ）にわたって、一方の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）同士（例えば、一方の熱型赤外線感応部１１ａ（１，１）〜１１ａ（１,Ｎ））が電気的に直列接続されて、熱型赤外線感応領域１０ａにおいて第１の方向に延びる画素配列が構成される。この第１の方向に延びる画素配列は、Ｎ列形成されることになる。なお、第１配線１５は、一方の端部がＧＮＤ（接地）またはＣＯＭＭＯＮ（共通）に接続され、他方の端部が第１信号処理回路２０に接続される。
【００１９】
第２配線１６は、各画素２（ｍ，ｎ）における他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）を列方向（第２の方向）にわたって電気的に直列接続するものであり、列方向に隣り合う画素２（ｍ，ｎ）間を列方向（第２の方向）に延びて設けられている。第２配線１６は、例えばアルミニウムにより形成されている。このように、各画素２（ｍ，ｎ）における他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）を第２配線１６によって接続することにより、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素２（１,ｎ）〜２（Ｍ,ｎ）にわたって、他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）同士（例えば、他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（１，１）〜１１ｂ（Ｍ,１））が電気的に直列接続されて、熱型赤外線感応領域１０ａにおいて第２の方向に延びる画素配列が構成される。この第２の方向に延びる画素配列は、Ｍ行形成されることになる。なお、第２配線１６は、一方の端部がＧＮＤ（接地）またはＣＯＭＭＯＮ（共通）に接続され、他方の端部が第２信号処理回路３０に接続される。
【００２０】
第１信号処理回路２０は、熱型赤外線感応領域１０ａに入射した赤外線の熱量を示す電圧を、第１の方向の各画素配列毎に検出する。第２信号処理回路３０は、熱型赤外線感応領域１０ａに入射した赤外線の熱量を示す電圧を、第２の方向の各画素配列毎に検出する。第１信号処理回路２０および第２信号処理回路３０は、同じタイミングにて動作させてもよく、時系列順で独立して動作させてもよい。
【００２１】
ここで、図４は、本実施形態の熱検出センサアレイ１ａの受光位置を特定する方法を説明するための図である。図４に示す熱検出センサアレイ１ａは、画素が８列×８行に２次元配列されて成る。図４に示すように、例えば丸で囲った位置Ｃ１，Ｃ２に赤外光が入射されると、入射された位置に配列されている画素２（ｍ，ｎ）の熱型赤外線感応部１１ａ、１１ｂのそれぞれから電圧信号が出力される。そして、熱型赤外線感応部１１ａから出力された電圧信号は、第１信号処理回路２０において当該画素２（ｍ，ｎ）を含む第１の方向の画素配列の出力信号として検出される。また、熱型赤外線感応部１１ｂから出力された電圧信号は、第２信号処理回路３０において当該画素２（ｍ，ｎ）を含む第２の方向の画素配列の出力信号として検出される。例えば、図４の場合、第１の方向に関しては２，３，５，及び６列目の画素配列から電圧信号が出力され、第２の方向に関しては３，４，及び５行目から電圧信号が出力される。電圧の強度は、当該画素配列に含まれる受光画素２（ｍ，ｎ）の数に応じて変化する。そして、第１の方向および第２の方向の出力電圧が重なり合う画素２（ｍ，ｎ）を算出することで、受光位置を特定する。
【００２２】
本実施形態の熱検出センサアレイ１による効果について説明する。図２及び図３に示したように、本実施形態の熱検出センサアレイ１では、各画素２（ｍ，ｎ）を構成する２つの熱型赤外線感応部のうち一方の熱型赤外線感応部１１ａ（ｍ，ｎ）が２次元配列の第１の方向（行方向）に直列に接続されており、他方の熱型赤外線感応部１１ｂ（ｍ，ｎ）が２次元配列の第２の方向（列方向）に直列に接続されている。このような構成により、赤外線が入射した画素２（ｍ，ｎ）を含む第１の方向の画素配列から赤外線強度に応じた出力信号を得ることができ、また、当該画素２（ｍ，ｎ）を含む第２の方向の画素配列から赤外線強度に応じた出力信号を得ることができるので、これらの画素配列を特定することにより当該画素２（ｍ，ｎ）を特定することができる。このように、第１および第２の方向それぞれにおける画素列毎に出力信号の読み出し及び信号値の保持を行えば足りるので、一画素ずつ読み出して保持する場合と比較して出力信号値を保持するための記憶領域の容量を小さくすることができる。加えて、出力信号の読み出しの速度が向上し、被検出光の変化をより高速に検出することができる。また、出力信号を測定する際には、第１および第２の方向それぞれの画素列単位でスイッチングして出力信号を測定すればよいので、例えば１画素あたりの読み出し時間を１ｍｓとすると、第１の方向の画素配列が８列、第２の方向の画素配列が８列である場合に各画素配列からの信号を順に読み出した場合に必要な時間は１６ｍｓであり、第１の方向と第２の方向とを並行して読み出した場合に必要な時間は８ｍｓとなる。従来は、出力信号を１画素ずつ読み出していたために、全画素の出力信号を読み出すのに６４ｍｓ（８×８＝６４）の読み出し時間を必要としていたので、本実施形態の熱検出センサアレイ１ａによれば、１フレームあたりの読み出し時間を大幅に短縮することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態に係る熱検出センサアレイを示す概略構成図である。本実施形態に係る熱検出センサアレイ１ｂは、図５に示されるように、熱型赤外線感応領域１０ｂと、第１信号処理回路２０と、第２信号処理回路３０とを有している。熱型赤外線感応領域１０ｂは、画素３（ｍ，ｎ）がＭ行Ｎ列に２次元配列されている。１画素は、各々に入射した光の強度に応じた電気的な量（電流、電圧など）を出力する熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）および熱型赤外線感応部２４ｂ（ｍ，ｎ）が同一面内にて隣接して配設されることにより構成されている。
【００２４】
熱型赤外線感応領域１０ｂにおいては、２次元配列における行方向（第１の方向すなわち図５におけるＸ軸方向）に配列された複数の画素３（ｍ,１）〜３（ｍ,Ｎ）にわたって、複数の熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）、２４ｂ（ｍ，ｎ）のうち一方の熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）同士（例えば、熱型赤外線感応部２４ａ（１，１）〜２４ａ（１,Ｎ））が互いに電気的に直列接続されている。また、２次元配列における列方向（第２の方向すなわち図５におけるＹ軸方向）に配列された複数の画素３（１,ｎ）〜３（Ｍ,ｎ）にわたって、複数の熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）、２４ｂ（ｍ，ｎ）のうち他方の熱型赤外線感応部２４ｂ（ｍ，ｎ）同士（例えば、熱型赤外線感応部２４ｂ（１，１）〜２４ｂ（Ｍ,１））が互いに電気的に直列接続されている。
【００２５】
ここで、図６および図７を参照して熱型赤外線感応領域１０ｂの構成についてより詳細に説明する。図６は、図５に示す熱型赤外線感応領域１０ｂの拡大図である。また、図７は、図６に示すVII−VII線に沿った断面を示す側面断面図である。
【００２６】
本実施形態の熱型赤外線感応領域１０ｂは、いわゆる表面マイクロマシン技術によって形成され、サーモパイル形成膜１８と、赤外線吸収膜１９と、シリコン（Ｓｉ）基板２０と、第１配線２１と、第２配線２２とを備える。シリコン基板２０は、矩形の平面形状を有しており、その表面側に、矩形の平面形状に形成された凹部２０ａを複数有する。なお、この凹部２０ａは、ウェットエッチングによって好適に形成され、基板２０とサーモパイル形成膜１８との間の隙間を構成する。
【００２７】
サーモパイル形成膜１８は、各画素３（ｍ，ｎ）の熱型赤外線感応部２４ａ，２４ｂを内部に含む膜状の部材である。サーモパイル形成膜１８は、凹部２０ａの開口を塞ぐようにシリコン基板２０上に設けられている。熱型赤外線感応部２４ａ，２４ｂは、サーモパイル形成膜１８の内部に配列された複数の熱電対（赤外線検出素子）Ｔによってそれぞれ構成されている。複数の熱電対Ｔは、各熱型赤外線感応部２４ａ，２４ｂのそれぞれにおいて互いに直列に接続されている。また、各熱型赤外線感応部２４ａ，２４ｂにおける複数の熱電対Ｔは、各画素３（ｍ、ｎ）内に並設された２つの領域Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ配列されている。
【００２８】
サーモパイル形成膜１８は、第１実施形態のサーモパイル形成膜１２と同様に、絶縁性の薄膜１８ａ上に形成された複数の熱電対Ｔを覆うように絶縁膜１８ｂがその上に更に形成された構造を成している。また、薄膜１８ａのうち凹部２０ａを塞ぐ部分は本実施形態においてメンブレン部を構成しており、複数の熱電対Ｔはこのメンブレン部と赤外線吸収膜１９との間に配置されている。本実施形態では、凹部２０ａの平面形状が矩形状に形成されているので、薄膜１８ａのメンブレン部の平面形状もまた矩形状となっている。そして、メンブレン部の対角線に沿って複数の孔（エッチングホール）２３が形成されている。この複数の孔２３は、シリコン基板２０の表面の一部をエッチングして凹部２０ａを形成する際に使用される。また、本実施形態の複数の孔２３は２つの熱型赤外線感応部２４ａ，２４ｂの間に形成されており、複数の孔２３によって熱型赤外線感応部２４ａ，２４ｂが互いに分割されている。
【００２９】
また、メンブレン部の平面形状が矩形状であることから、メンブレン部の平面形状は、行方向（第１の方向）に沿った一対の辺Ｌ１、および列方向（第２の方向）に沿った他の一対の辺Ｌ２を含んでいる。そして、熱電対Ｔは、メンブレン部の各一対の辺Ｌ１，Ｌ２から当該辺と交差する方向に沿ってメンブレン部の内側へ延びている。
【００３０】
赤外線吸収膜１９は、各画素３（ｍ、ｎ）毎にサーモパイル形成膜１８のメンブレン部上に設けられており、赤外線検出領域Ａ２を規定している。赤外線吸収膜１９は、入射されるエネルギ（赤外線）を熱に変換する膜であり、本実施形態ではその平面形状が矩形状（より好ましくは正方形状）となっている。赤外線検出領域Ａ２に相当するシリコン基板２０の表面には凹部２０ａが形成されているので、赤外線吸収膜１９は、サーモパイル形成膜１８と共にメンブレン構造を成している。
【００３１】
第１配線２１は、各画素３（ｍ，ｎ）における一方の熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）を行方向（第１の方向）にわたって電気的に直列接続するものであり、行方向に隣り合う画素３（ｍ，ｎ）間を行方向（第１の方向）に延びて設けられている。第１配線２１は、例えばアルミニウムにより形成されている。このように、各画素３（ｍ，ｎ）における一方の熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）を第１配線２１によって接続することにより、２次元配列における第１の方向に配列された画素３（ｍ,１）〜３（ｍ,Ｎ）にわたって、一方の熱型赤外線感応部２４ａ（ｍ，ｎ）同士（例えば、一方の熱型赤外線感応部２４ａ（１，１）〜２４ａ（１,Ｎ））が電気的に直列接続されて、熱型赤外線感応領域１０ｂにおいて第１の方向に延びる画素配列が構成される。この第１の方向に延びる画素配列は、Ｎ列形成されることになる。なお、第１配線２１は、一方の端部がＧＮＤ（接地）またはＣＯＭＭＯＮ（共通）に接続され、他方の端部が第１信号処理回路２０に接続される。
【００３２】
第２配線２２は、各画素３（ｍ，ｎ）における他方の熱型赤外線感応部２４ｂ（ｍ，ｎ）を列方向（第２の方向）にわたって電気的に直列接続するものであり、列方向に隣り合う画素３（ｍ，ｎ）間を列方向（第２の方向）に延びて設けられている。第２配線２２は、例えばアルミニウムにより形成されている。このように、各画素３（ｍ，ｎ）における他方の熱型赤外線感応部２４ｂ（ｍ，ｎ）を第２配線２２によって接続することにより、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素３（１,ｎ）〜３（Ｍ,ｎ）にわたって、他方の熱型赤外線感応部２４ｂ（ｍ，ｎ）同士（例えば、他方の熱型赤外線感応部２４ｂ（１，１）〜２４ｂ（Ｍ,１））が電気的に直列接続されて、熱型赤外線感応領域１０ｂにおいて第２の方向に延びる画素配列が構成される。この第２の方向に延びる画素配列は、Ｍ行形成されることになる。なお、第２配線２２は、一方の端部がＧＮＤ（接地）またはＣＯＭＭＯＮ（共通）に接続され、他方の端部が第２信号処理回路３０に接続される。
【００３３】
本実施形態の熱型赤外線感応領域１０ｂによれば、上記第１実施形態の熱型赤外線感応領域１０ａと同様の効果を得ることができる。
【００３４】
本発明による熱検出センサアレイは、上記した各実施形態に限られるものではなく、他にも様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態の熱検出センサアレイは、バルクマイクロマシン型または表面マイクロマシン型の構成を有するが、各画素を構成する熱型赤外線感応部が薄膜状のメンブレン部と赤外線吸収膜との間に配置されるものであれば他の形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による熱検出センサアレイの第１実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示す熱型赤外線感応領域の拡大図である。
【図３】図１に示すIII−III線に沿った断面を示す側面断面図である。
【図４】受光位置を特定する方法を説明するための図である。
【図５】本発明による熱検出センサアレイの第２実施形態の概略構成図である。
【図６】図５示す熱型赤外線感応領域の拡大図である。
【図７】図６に示すVII−VII線に沿った断面を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ，１ｂ…熱検出センサアレイ、２（ｍ，ｎ），３（ｍ，ｎ）…画素、１０ａ，１０ｂ…熱型赤外線感応領域、１１ａ（ｍ，ｎ），１１ｂ（ｍ，ｎ），２４ａ（ｍ，ｎ），２４ｂ（ｍ，ｎ）…熱型赤外線感応部、１３，１９…赤外線吸収膜。
【図１】
2009180551.tif 000003
【図３】
2009180551.tif 000004
【図４】
2009180551.tif 000005
【図５】
2009180551.tif 000006
【図７】
2009180551.tif 000007
【図２】
2009180551.tif 000008
【図６】
2009180551.tif 000009