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JP2003017672A - Electronic device, manufacturing method thereof, camera and vehicle - Google Patents
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JP2003017672A - Electronic device, manufacturing method thereof, camera and vehicle - Google Patents

Electronic device, manufacturing method thereof, camera and vehicle

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JP2003017672A
JP2003017672A JP2001203178A JP2001203178A JP2003017672A JP 2003017672 A JP2003017672 A JP 2003017672A JP 2001203178 A JP2001203178 A JP 2001203178A JP 2001203178 A JP2001203178 A JP 2001203178A JP 2003017672 A JP2003017672 A JP 2003017672A
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JP
Japan
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electronic device
substrate
annular
main body
visible light
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Pending
Application number
JP2001203178A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroto Kobuchi
寛仁 菰渕
Minoru Kubo
実 久保
Masahiko Hashimoto
雅彦 橋本
Michio Okajima
道生 岡嶋
Shinichi Yamamoto
真一 山本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の電子デバイスの製造プロセスを利用し
て、赤外線センサ,可視光センサを備えた電子デバイ
ス,カメラ,車両,その製造方法などを提供する。 【解決手段】 キャップ用ウェハ150の上にAl膜1
51を形成し、Al膜151をパターニングして環状膜
144を形成する。環状膜144をマスクとしてドライ
エッチングを行なって、赤外線センサ用の真空ドームと
なる凹部を囲む筒部142と可視光センサ用の筒部14
2aを形成する。一方、可視光センサ,赤外線センサが
設けられた本体ウエハ100の上面には、赤外線センサ
用の環状接合部のみにAlからなる環状膜118を形成
する。そして、キャップ用ウェハ150の環状膜144
と本体ウェハ100の環状膜118とを圧着により接合
させると、可視光センサのみにキャップ体が形成され
る。
(57) [Problem] To provide an electronic device equipped with an infrared sensor and a visible light sensor, a camera, a vehicle, a method of manufacturing the same, and the like by utilizing an existing electronic device manufacturing process. SOLUTION: An Al film 1 is formed on a cap wafer 150.
51 is formed, and the Al film 151 is patterned to form an annular film 144. Dry etching is performed using the annular film 144 as a mask, and a cylindrical portion 142 surrounding a concave portion serving as a vacuum dome for an infrared sensor and a cylindrical portion 14 for a visible light sensor.
2a is formed. On the other hand, on the upper surface of the main body wafer 100 provided with the visible light sensor and the infrared sensor, an annular film 118 made of Al is formed only at the annular joint for the infrared sensor. Then, the annular film 144 of the cap wafer 150 is formed.
When the annular film 118 of the main body wafer 100 is bonded to the annular film 118 by pressure bonding, a cap is formed only on the visible light sensor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線センサと可
視光センサとを備えた電子デバイス,カメラおよび車両
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device, a camera and a vehicle equipped with an infrared sensor and a visible light sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱を感知する赤外線センサは、夜間時や
室内など、光の検出が困難である状況においても使用可
能であり、かつ比較的遠距離の対象物の検出も可能であ
るという優れた特性を有している。そのため、自動車に
設置するカメラや、防犯用カメラなどとして実用化され
ている。
2. Description of the Related Art An infrared sensor for detecting heat is excellent in that it can be used even in a situation where it is difficult to detect light, such as at night or indoors, and it can detect an object at a relatively long distance. It has excellent characteristics. Therefore, it has been put to practical use as a camera installed in an automobile, a security camera, and the like.

【0003】一方、可視光センサは、光の検出が可能で
ある状況においては、対象物の映像を鮮明にとらえるこ
とができる。
On the other hand, a visible light sensor can clearly capture an image of an object in a situation where light can be detected.

【0004】そこで、近年、赤外線センサと可視光セン
サとを備えた検出器の開発に力が注がれている。この検
出器は、光と熱とを1つの検出器で感知することができ
るため、一種類のセンサのみを搭載する検出器より幅広
い状況下で、より鮮明な映像を得ることが可能となる。
このような検出器として、赤外線センサを搭載したカメ
ラと、可視光センサを搭載したカメラとを同時に使用す
る光検出器がある。
Therefore, in recent years, efforts have been made to develop a detector equipped with an infrared sensor and a visible light sensor. Since this detector can detect light and heat with one detector, a clearer image can be obtained under a wider range of conditions than a detector equipped with only one type of sensor.
As such a detector, there is a photodetector that simultaneously uses a camera equipped with an infrared sensor and a camera equipped with a visible light sensor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光検出器では、以下に示すような不具合が生じてい
る。図13(a)〜(c)は、それぞれ順に、従来の検
知器におけるカメラの配置,検知器を搭載した車両によ
る人の検知状態および画像の形成状態を示した図であ
る。
However, such a photodetector has the following drawbacks. 13 (a) to 13 (c) are diagrams respectively showing, in order, the arrangement of cameras in a conventional detector, the human detection state and the image formation state by a vehicle equipped with the detector.

【0006】図13(a)に示すように、従来の検知器
では、別々のカメラに形成されている赤外線センサの位
置と可視光センサの位置とが離れており、それぞれのセ
ンサにおける光軸のずれが大きくなり、それぞれのカメ
ラの視野範囲も大きく異なってしまう。すると、図13
(b),(c)に示すように、カメラがとらえた赤光線
および可視光線のデータを1つの画像に処理する際に、
赤外線センサのデータによる画像の位置と可視光センサ
のデータによる画像の位置とのずれが大きくなる。ま
た、それぞれのセンサのデータによる画像の位置と、像
の実在位置とのずれも大きくなってしまう。特に、被写
体がカメラから近い位置にある場合には、結像の位置ず
れが大きくなってしまう。このため、画像処理部を設け
ることにより両者の画像の位置ずれを補正する必要が生
じ、コストアップを招いてしまう。
As shown in FIG. 13A, in the conventional detector, the position of the infrared sensor and the position of the visible light sensor formed in different cameras are apart from each other, and the optical axes of the respective sensors are different from each other. The shift becomes large, and the view range of each camera also greatly differs. Then, as shown in FIG.
As shown in (b) and (c), when processing the red ray and visible ray data captured by the camera into one image,
The deviation between the image position based on the infrared sensor data and the image position based on the visible light sensor data becomes large. Further, the deviation between the position of the image and the actual position of the image due to the data of each sensor also becomes large. In particular, when the subject is close to the camera, the positional deviation of image formation becomes large. Therefore, it becomes necessary to correct the positional deviation between the two images by providing the image processing unit, which leads to an increase in cost.

【0007】上述の不具合を解決する方法として、1つ
の基板上に、赤外線センサと可視光センサとが形成され
たデバイスおよびその製造方法が、特開平11−132
860号公報に開示されている。上記公報のデバイスが
高い機能を発揮するためには、赤外線センサが高い性能
を発揮するための真空雰囲気に保たれる環境と、可視光
センサが作動するための可視光が十分に入射できる環境
とが同時に実現することが好ましい。上記公報では、使
用用途制限、別途真空維持のためのコストアップを避け
ることができない。さらに、上記公報では、それらの環
境を同時に実現するための具体的な方法は開示されてい
ない。
As a method for solving the above-mentioned problems, a device in which an infrared sensor and a visible light sensor are formed on one substrate and a manufacturing method thereof are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-132.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 860. In order for the device of the above publication to exhibit high functions, an environment in which the infrared sensor is maintained in a vacuum atmosphere for exhibiting high performance, and an environment in which visible light for operating the visible light sensor can be sufficiently incident Are preferably realized at the same time. In the above publication, it is unavoidable to limit the usage and increase the cost for separately maintaining the vacuum. Further, the above publication does not disclose a specific method for realizing those environments at the same time.

【0008】本発明の目的は、同一基板上に形成された
複数のセンサにおいて、赤外線センサを選択的に減圧雰
囲気に封入する手段を講ずることにより、赤外線センサ
と可視光センサとが、同時に高い性能を発揮する電子デ
バイス、その製造方法,その電子デバイスを応用したカ
メラおよび車両を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a plurality of sensors formed on the same substrate by providing a means for selectively enclosing the infrared sensor in a reduced pressure atmosphere so that the infrared sensor and the visible light sensor have high performance at the same time. An object of the present invention is to provide an electronic device that exhibits the above, a manufacturing method thereof, a camera and a vehicle to which the electronic device is applied.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の電子デバイス
は、少なくとも1つの熱電変換素子を有する赤外線セン
サが配置された第1のセル領域と、少なくとも1つの光
電変換素子を有する可視光センサが配置された第2のセ
ル領域とを有する本体基板と、上記第1のセル領域の上
記熱電変換素子が配置された部位に設けられ、上記本体
基板とキャップ体とに囲まれて減圧雰囲気に保持された
空洞部と、上記空洞部を減圧雰囲気に保持するための環
状接合部とを備えている。
In an electronic device of the present invention, a first cell region in which an infrared sensor having at least one thermoelectric conversion element is arranged and a visible light sensor having at least one photoelectric conversion element are arranged. A main body substrate having a second cell region formed therein, and a region where the thermoelectric conversion element is arranged in the first cell region, surrounded by the main body substrate and the cap body, and kept in a reduced pressure atmosphere. A hollow portion and an annular joint portion for holding the hollow portion in a reduced pressure atmosphere.

【0010】これにより、可視光センサの検出機能に悪
影響を及ぼすことなく減圧雰囲気を必要とする赤外線セ
ンサを個別に空洞部に配置することができる。よって、
ディスクリートデバイスや集積型電子デバイスの双方に
適した構造が得られる。
Thus, the infrared sensor requiring a reduced pressure atmosphere can be individually arranged in the cavity without adversely affecting the detection function of the visible light sensor. Therefore,
A structure suitable for both discrete devices and integrated electronic devices can be obtained.

【0011】上記本体基板の上に形成され、上記熱電変
換素子を囲む接合用部材からなる第1の環状膜と、上記
キャップ体の上に形成された接合用材料からなる第2の
環状膜とをさらに備え、上記環状接合部は、上記第1お
よび第2の環状膜との間に形成されていることにより、
接合用材料を選択して強固な環状接合部を設けることが
できる。 上記本体基板は、半導体によって構成されて
おり、上記本体基板上の上記赤外線センサと外部回路と
は、上記本体基板内に上記環状接合部を横断して形成さ
れた不純物拡散層を介して互いに電気的に接続されてい
ることにより、赤外線センサと外部回路との電気的接続
の信頼性の構造を図ることができる。
A first annular film formed on the main body substrate and made of a joining member surrounding the thermoelectric conversion element, and a second annular film made of a joining material formed on the cap body. Further, wherein the annular joint is formed between the first and second annular membranes,
A strong annular joint can be provided by selecting a joining material. The body substrate is made of a semiconductor, and the infrared sensor and the external circuit on the body substrate are electrically connected to each other via an impurity diffusion layer formed in the body substrate across the annular joint. The electrical connection between the infrared sensor and the external circuit makes it possible to achieve a reliable structure.

【0012】上記キャップ体には、上記空洞部を形成す
る凹部と、該凹部を囲む筒部とが設けられており、上記
本体基板には、上記筒部に係合する係合部が設けられて
いることにより、本体基板とキャップ体との位置関係の
安定した,接合の信頼性の高い電子デバイスが得られ
る。
The cap body is provided with a concave portion forming the hollow portion and a tubular portion surrounding the concave portion, and the main body substrate is provided with an engaging portion that engages with the tubular portion. By doing so, it is possible to obtain an electronic device in which the positional relationship between the main body substrate and the cap body is stable and the bonding is highly reliable.

【0013】上記キャップ体は、Si基板と、該Si基
板の上に設けられた1.1eVよりも小さいバンドギャ
ップを有する半導体層とを有することにより、さらに、
赤外線センサの配置する領域に可視光に近い光が入射し
にくくなる。よって、背景信号の重畳を回避できること
ができるため、赤外線検出のためのダイナミックレンジ
を大きく確保することが可能となり、その結果、動物や
人の検出に適した電子デバイスが得られる。
The cap body has a Si substrate and a semiconductor layer provided on the Si substrate and having a bandgap smaller than 1.1 eV.
It becomes difficult for light close to visible light to enter the area where the infrared sensor is arranged. Therefore, it is possible to avoid the superimposition of the background signal, so that it is possible to secure a large dynamic range for infrared detection, and as a result, an electronic device suitable for detecting an animal or a person can be obtained.

【0014】上記熱電変換素子はボロメータであっても
よい。
The thermoelectric conversion element may be a bolometer.

【0015】上記熱電変換素子は、PNダイオードであ
ってもよい。
The thermoelectric conversion element may be a PN diode.

【0016】上記第1,第2のセル領域は、それぞれ複
数個配置されてセルアレイを構成しており、上記各第1
のセル領域ごとに上記キャップ体が設けられていること
により、集積型の電子デバイスが得られる。このとき、
セルアレイ全体を1つのキャップ体で覆うものに比べ
て、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
A plurality of the first and second cell regions are arranged to form a cell array, and each of the first and second cell regions is formed.
By providing the cap body for each cell region, an integrated electronic device can be obtained. At this time,
It is possible to obtain a highly reliable electronic device as compared with the case where the entire cell array is covered with one cap body.

【0017】本発明の電子デバイスの製造方法は、少な
くとも1つの熱電変換素子を有する赤外線センサが配置
された複数の第1のセル領域と、少なくとも1つの光電
変換素子を有する可視センサが配置された複数の第2の
セル領域とを有する本体基板を準備するステップ(a)
と、キャップ用基板を形成するステップ(b)と、減圧
雰囲気中で、上記本体基板のうち上記第1のセル領域と
上記キャップ用基板との間に押圧力を加えることによ
り、上記本体基板と上記キャップ用基板との間に環状接
合部を形成するステップ(c)とを含み、上記ステップ
(a),(b)においては、上記本体基板および上記キ
ャップ用基板のうち少なくともいずれか一方に凹部を形
成しておいて、上記ステップ(c)では、上記第1のセ
ル領域の上記素子が配置された部位に上記凹部の少なく
とも一部が減圧雰囲気に保持される空洞部として残るよ
うに、上記環状接合部を形成する方法である。
According to the method of manufacturing an electronic device of the present invention, a plurality of first cell regions in which an infrared sensor having at least one thermoelectric conversion element is arranged and a visible sensor having at least one photoelectric conversion element are arranged. Step (a) of preparing a main body substrate having a plurality of second cell regions
A step (b) of forming a cap substrate; and a step of applying a pressing force between the first cell region of the body substrate and the cap substrate in a reduced pressure atmosphere. A step (c) of forming an annular joint between the cap substrate and the cap substrate, and in the steps (a) and (b), a recess is formed in at least one of the main body substrate and the cap substrate. And in the step (c), at least a part of the recess is left as a cavity that is kept in a reduced pressure atmosphere in the portion of the first cell region where the element is arranged. This is a method of forming an annular joint.

【0018】この方法により、Siプロセスなど既存の
電子デバイスの製造プロセスを利用して、赤外線センサ
と可視光センサとを含む電子デバイスについて、ディス
クリート型、集積型いずれの場合にも量産可能な製造方
法を提供することができる。しかも、各第1のセル領域
個別にキャップ体を搭載して空洞を形成するので、一部
のセル領域に接合不良が生じても、他のセル領域は実使
用可能となるので、ディスクリート型,集積型いずれに
おいても歩留まりの向上を図ることができる。
According to this method, the manufacturing process of an existing electronic device such as the Si process can be used to mass-produce an electronic device including an infrared sensor and a visible light sensor in both a discrete type and an integrated type. Can be provided. In addition, since the cap body is mounted on each of the first cell regions to form the cavity, even if a defective connection occurs in a part of the cell regions, the other cell regions can be actually used. The yield can be improved in any of the integrated types.

【0019】上記ステップ(a)では、空洞形成領域を
囲む接合用部材からなる複数の第1の環状膜を有する本
体基板を準備し、上記ステップ(b)では、空洞形成領
域を囲む接合用材料からなる複数の第2の環状膜を有す
るキャップ用基板を準備して、上記ステップ(c)で
は、上記第1,第2の環状膜同士の間に上記環状接合部
を形成することにより、接合用材料の選択によってより
強固な環状接合部を形成することができる。
In the step (a), a main body substrate having a plurality of first annular films made of a bonding member surrounding the cavity forming region is prepared, and in the step (b), a bonding material surrounding the cavity forming region. A cap substrate having a plurality of second annular films made of is prepared, and in the step (c), the annular bonding portion is formed between the first and second annular films to bond them together. A stronger annular joint can be formed by selecting the material for use.

【0020】上記ステップ(b)においては、上記第2
の環状膜を、上記可視光センサを囲む領域にも形成して
もよい。
In the step (b), the second
The annular film may be formed in a region surrounding the visible light sensor.

【0021】上記ステップ(c)の前に、上記キャップ
用基板に、上記キャップ用基板を複数の領域に区画する
スリットを形成するステップをさらに含むことにより、
押圧力を印加して第1,第2の環状膜同士を接合する際
に、各環状膜に加わる応力が均一化されるので、局部的
に大きな応力が加わることによる接合不良の発生を抑制
することができる。
By further comprising, before the step (c), a step of forming slits in the cap substrate to divide the cap substrate into a plurality of regions,
When a pressing force is applied to bond the first and second annular films to each other, the stress applied to each of the annular films is made uniform, so that the occurrence of bonding failure due to a large local stress is suppressed. be able to.

【0022】上記ステップ(b)では、上記キャップ基
板に、上記第2の環状膜に囲まれる凹部と、該凹部を囲
む複数の筒部とを有するキャップ用基板を準備すること
により、キャップ用基板だけに凹部を形成すればよいの
で、本体基板の製造工程の困難化を回避することができ
る。
In the step (b), a cap substrate having a concave portion surrounded by the second annular film and a plurality of cylindrical portions surrounding the concave portion is prepared in the cap substrate. Since it is only necessary to form the concave portion, it is possible to avoid making the manufacturing process of the main body substrate difficult.

【0023】上記ステップ(c)は、10-4Paよりも
高圧の減圧雰囲気下で行われることにより、高真空状態
を保持するための困難性を回避することができるので、
実用的かつ量産に適した接合を行うことができる。
Since the step (c) is performed in a reduced pressure atmosphere having a pressure higher than 10 -4 Pa, it is possible to avoid the difficulty of maintaining a high vacuum state.
Practical and suitable for mass production can be performed.

【0024】上記ステップ(c)の後に、上記半導体基
板を各セルごとに分割するステップをさらに含むことに
より、ディスクリート型電子デバイスが得られる。
After the step (c), a step of dividing the semiconductor substrate into cells is further included to obtain a discrete type electronic device.

【0025】本発明のカメラは、赤外線センサおよび可
視光センサが設けられた電子デバイスと、外部から該電
子デバイスに赤外線及び可視光を導入するための光学系
とを収納してなり、上記電子デバイスは、少なくとも1
つの熱電変換素子を有する上記赤外線センサが配置され
た第1のセル領域と、少なくとも1つの光電変換素子を
有する上記可視光センサが配置された第2のセル領域と
を有する本体基板と、上記第1のセル領域の上記熱電変
換素子が配置された部位に設けられ、上記本体基板と上
記キャップ体とに囲まれて減圧雰囲気に保持された空洞
部と、上記空洞部を減圧雰囲気に保持するための環状接
合部とを備えている。
The camera of the present invention comprises an electronic device provided with an infrared sensor and a visible light sensor, and an optical system for introducing infrared light and visible light from the outside into the electronic device. Is at least 1
A first cell region in which the infrared sensor having one thermoelectric conversion element is arranged and a second cell region in which the visible light sensor having at least one photoelectric conversion element is arranged, and In order to keep the cavity in the reduced pressure atmosphere, the cavity being provided in the portion where the thermoelectric conversion element is arranged in the cell region of No. 1 and surrounded by the main body substrate and the cap body and kept in the reduced pressure atmosphere. And an annular joint part.

【0026】これにより、可視光センサの検出機能に悪
影響を及ぼすことなく減圧雰囲気を必要とする赤外線セ
ンサを個別に空洞部に配置することができる。同一基板
上に赤外線センサと可視光センサとが配置されているた
め、赤外線センサの光軸と可視光センサの光軸との軸間
距離を極めて近くすることができる。そのため、カメラ
の画面上に写される赤外線センサによる映像と可視光セ
ンサによる映像とのずれをほぼ無くすことができる。
This makes it possible to individually arrange the infrared sensors requiring a reduced pressure atmosphere in the cavity without adversely affecting the detection function of the visible light sensor. Since the infrared sensor and the visible light sensor are arranged on the same substrate, the axial distance between the optical axis of the infrared sensor and the optical axis of the visible light sensor can be made extremely short. Therefore, it is possible to almost eliminate the deviation between the image captured by the infrared sensor and the image captured by the visible light sensor on the screen of the camera.

【0027】本実施形態の車両は、赤外線センサおよび
可視光センサが設けられた電子デバイスを内蔵したカメ
ラを車両の一部に搭載した車両であって、上記電子デバ
イスは、少なくとも1つの熱電変換素子を有する上記赤
外線センサが配置された第1のセル領域と、少なくとも
1つの光電変換素子を有する上記可視光センサが配置さ
れた第2のセル領域とを有する本体基板と、上記第1の
セル領域の上記熱電変換素子が配置された部位に設けら
れ、上記本体基板と上記キャップ体とに囲まれて減圧雰
囲気に保持された空洞部と、上記空洞部を減圧雰囲気に
保持するための環状接合部とを備えている。
The vehicle of this embodiment is a vehicle in which a camera incorporating an electronic device provided with an infrared sensor and a visible light sensor is mounted in a part of the vehicle, and the electronic device is at least one thermoelectric conversion element. And a first cell region in which the infrared sensor having the above is arranged, and a second cell region in which the visible light sensor having at least one photoelectric conversion element is arranged, and the first cell region. Of the thermoelectric conversion element, a hollow portion surrounded by the main body substrate and the cap body and held in a reduced pressure atmosphere, and an annular joint portion for holding the hollow portion in a reduced pressure atmosphere. It has and.

【0028】これにより、可視光センサの検出機能に悪
影響を及ぼすことなく減圧雰囲気を必要とする赤外線セ
ンサを個別に空洞部に配置することができる。同一基板
上に赤外線センサと可視光センサとが配置されているた
め、赤外線センサの光軸と可視光センサの光軸との軸間
距離を極めて近くすることができる。そのため、カメラ
の画面上に写される赤外線センサによる映像と可視光セ
ンサによる映像とのずれをほぼ無くすことができる。よ
って、車両走行中に、カメラの視野範囲に存在する人や
動物を早めに検知できるようになり、事故の未然防止を
図ることができる。
This makes it possible to individually arrange the infrared sensors requiring a reduced pressure atmosphere in the cavity without adversely affecting the detection function of the visible light sensor. Since the infrared sensor and the visible light sensor are arranged on the same substrate, the axial distance between the optical axis of the infrared sensor and the optical axis of the visible light sensor can be made extremely short. Therefore, it is possible to almost eliminate the deviation between the image captured by the infrared sensor and the image captured by the visible light sensor on the screen of the camera. Therefore, it becomes possible to detect a person or an animal existing in the visual field range of the camera earlier while the vehicle is traveling, and it is possible to prevent an accident.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】(電子デバイスの基本構造)図1
(a)〜(d)は、本発明の電子デバイスの基本構造例
を概略的に示す断面図である。なお、図1(a)〜
(d)に示される電子デバイスのセル領域11aに配置
される素子は、赤外線センサを形成する素子であり、セ
ル領域11bに配置される素子は、可視光センサを形成
する素子である。これらの素子の具体的な構造について
は、後の各実施形態について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Basic Structure of Electronic Device) FIG.
(A)-(d) is sectional drawing which shows roughly the basic structural example of the electronic device of this invention. Note that FIG.
The element arranged in the cell region 11a of the electronic device shown in (d) is an element forming an infrared sensor, and the element arranged in the cell region 11b is an element forming a visible light sensor. Specific structures of these elements will be described in each of the following embodiments.

【0030】真空度を高めると特性が向上する赤外線セ
ンサが配置される領域は、キャップ体により減圧雰囲気
に封入されている。一方、常圧においても十分な特性を
発揮する可視光センサが配置される領域の上方は開放し
ていてもよいし、可視光が透過する材料により形成され
たキャップ体により封入されていてもよい。赤外線セン
サおよび可視光センサとしては、ボロメータ,ダイオー
ド,トランジスタなどがある。また、この種の素子の数
は単数でも複数でもよい。さらに、セル領域には、2次
元アレイ化されたセンサの構成に応じて、スイッチング
素子(トランジスタ)を、赤外線センサまたは可視光セ
ンサと共に用いてもよい。
The region in which the infrared sensor, whose characteristics are improved by increasing the degree of vacuum, is arranged is sealed in a reduced pressure atmosphere by a cap body. On the other hand, the upper side of the region where the visible light sensor that exhibits sufficient characteristics even under normal pressure may be opened, or may be enclosed by a cap body formed of a material that transmits visible light. . Examples of infrared sensors and visible light sensors include bolometers, diodes, and transistors. Further, the number of elements of this type may be single or plural. Furthermore, a switching element (transistor) may be used in the cell region together with the infrared sensor or the visible light sensor depending on the configuration of the two-dimensional arrayed sensor.

【0031】−第1の基本構造例− 図1(a)に示すように、第1の基本構造例の電子デバ
イスは、Siウェハから形成された本体基板10と、本
体基板10の所望の領域を減圧雰囲気に封着するため
の,Siウェハから形成されたキャップ体20Aとを備
えている。本体基板10には、赤外線センサ素子および
赤外線センサ素子に信号を供給するための回路などが配
置されたセル領域11aと、可視光センサ素子および可
視光センサ素子に信号を供給するための回路などが配置
されたセル領域11bとが設けられている。一方、キャ
ップ体20Aは、シリコンからなる基板部21と、減圧
雰囲気に保持される空洞部23となる凹部を囲む筒部2
2とを備えている。つまり、後述する各種接合方法を利
用して、減圧雰囲気中で赤外線センサのセル領域11a
の一部とキャップ体20Aの筒部22とを互いに結合さ
せて、減圧雰囲気に保持される空洞部23を封止するた
めの環状接合部15を形成する。これにより、赤外線セ
ンサは、キャップ体20Aにより減圧雰囲気に封着さ
れ、可視光センサは空気雰囲気に露出することから、各
センサがそれぞれ所望の機能を発揮できるようになる。
-First Basic Structure Example- As shown in FIG. 1A, the electronic device of the first basic structure example has a main body substrate 10 formed from a Si wafer and a desired region of the main body substrate 10. And a cap body 20A formed from a Si wafer for sealing in a reduced pressure atmosphere. The main substrate 10 includes a cell region 11a in which an infrared sensor element and a circuit for supplying a signal to the infrared sensor element are arranged, and a visible light sensor element and a circuit for supplying a signal to the visible light sensor element. The arranged cell region 11b is provided. On the other hand, the cap body 20A has a cylindrical portion 2 surrounding a substrate portion 21 made of silicon and a concave portion that is a cavity portion 23 held in a reduced pressure atmosphere.
2 and. That is, by using various bonding methods described later, the cell region 11a of the infrared sensor in a reduced pressure atmosphere.
And a cylindrical portion 22 of the cap body 20A are coupled to each other to form an annular joint portion 15 for sealing the cavity portion 23 held in the reduced pressure atmosphere. As a result, the infrared sensor is sealed in the reduced pressure atmosphere by the cap body 20A, and the visible light sensor is exposed to the air atmosphere, so that each sensor can perform its desired function.

【0032】ここで、凹部の構造としては、平坦な基板
の一部をある深さまでエッチングにより除去することに
より形成された空間と、平坦な基板上に閉ループ状の壁
である筒部が存在することにより筒部によって囲まれる
空間とがある。図1(a)には、筒部22によって囲ま
れる空間である凹部のみが開示されているが、本発明に
おいて、空洞部を形成する前に本体基板またはキャップ
用基板あるいはその双方に形成される凹部の構造は、図
1に示される形状に限定されるものではない。また、空
洞部23となる凹部の形は、例えば円柱であり、四角
柱,切頭円錐など他の形でもよい。以下の各基本構造例
や、各実施形態においても同様である。
Here, as the structure of the concave portion, there is a space formed by removing a part of the flat substrate by etching to a certain depth, and a cylindrical portion which is a closed loop wall on the flat substrate. Therefore, there is a space surrounded by the tubular portion. Although FIG. 1 (a) discloses only a concave portion which is a space surrounded by the cylindrical portion 22, in the present invention, it is formed on the main substrate or the cap substrate or both before forming the cavity. The structure of the recess is not limited to the shape shown in FIG. Further, the shape of the concave portion which becomes the hollow portion 23 is, for example, a cylinder, and may be another shape such as a square pole or a truncated cone. The same applies to each basic structure example and each embodiment described below.

【0033】また、凹部を囲む筒部の形成方法として
は、平坦な基板の閉ループ状の領域を残して他の領域を
ある深さまで除去することにより、凹部を囲む筒部を形
成する方法と、平坦な基板状に閉ループ状の壁を積み上
げることにより凹部を囲む筒部を形成する方法とがあ
り、いずれを用いてもよいものとする。
As a method of forming the cylindrical portion surrounding the concave portion, a method of forming a cylindrical portion surrounding the concave portion by leaving a closed loop region of the flat substrate and removing the other region to a certain depth, There is a method of forming a cylindrical portion surrounding a recess by stacking closed loop walls on a flat substrate, and any method may be used.

【0034】−第2の基本構造例− 図1(b)に示すように、第2の基本構造例の電子デバ
イスにおけるキャップ体20Bは、基板部21と、減圧
雰囲気に保持される空洞部23となる凹部を囲む筒部2
2とに加えて、厚み3μm程度のGeからなるGeフィ
ルタ部24を備えている。第2の基本構造例における本
体基板10の構造は第1の基本構造例における本体基板
10と同じである。この場合、基板部21が波長約0.
8μm以上の光(可視光)を容易に透過するのに対し
て、Geフィルタ部24は、波長約1.4μm以上の光
(赤外線)のみを透過し、波長約1.4μm以下の可視
光に近い波長領域の光を遮蔽する。よって、可視光に近
い光が入射することによる電子回路中のトランジスタの
電流量変化などに起因する誤検知を防止することができ
る。赤外線センサは、夜間における人体や動物などの検
出に用いられるが、車や照明などの可視光に近い光は、
電子回路のトランジスタのドレイン領域のキャリアを励
起して、背景信号の重畳による赤外線成分の検出マージ
ンの減少を招くおそれがあるからである。
-Second Basic Structure Example- As shown in FIG. 1B, the cap body 20B in the electronic device of the second basic structure example has a substrate portion 21 and a cavity portion 23 held in a reduced pressure atmosphere. 2 that encloses the recess that becomes
In addition to 2, the Ge filter portion 24 made of Ge having a thickness of about 3 μm is provided. The structure of the main body substrate 10 in the second basic structure example is the same as that of the main body substrate 10 in the first basic structure example. In this case, the substrate portion 21 has a wavelength of about 0.
While the light of 8 μm or more (visible light) is easily transmitted, the Ge filter unit 24 transmits only the light (infrared) of the wavelength of 1.4 μm or more, and converts the visible light of the wavelength of 1.4 μm or less. Blocks light in the near wavelength range. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection due to a change in the amount of current of a transistor in the electronic circuit due to the incidence of light close to visible light. Infrared sensors are used to detect human bodies and animals at night, but light close to visible light from cars and lighting
This is because carriers in the drain region of the transistor of the electronic circuit may be excited to cause a reduction in the infrared component detection margin due to superimposition of the background signal.

【0035】また、シリコンウェハの上にGe層をエピ
タキシャル成長させるには、シリコンウェハの上にSi
1-x Gex 層をGe成分比xが0から1まで変化するよ
うにエピタキシャル成長させた後、Ge層を所定の厚み
だけエピタキシャル成長させればよい。
Further, in order to epitaxially grow a Ge layer on a silicon wafer, a Si layer is formed on the silicon wafer.
The 1-x Ge x layer may be epitaxially grown so that the Ge component ratio x changes from 0 to 1, and then the Ge layer may be epitaxially grown to a predetermined thickness.

【0036】なお、Ge層の上にSi1-x Gex 層をG
e成分比xが1から0まで変化するようにエピタキシャ
ル成長させた後、Si層を所定の厚みだけエピタキシャ
ル成長させてもよい。Ge層を露出させた状態でその後
の工程を進めると、製造装置がGeで汚染されるおそれ
があること、表面層がSi層によって構成されていると
次のフレネルレンズ形成のための加工に電子デバイスの
製造プロセスをそのまま利用することができることなど
の点で、Ge層を最表面に露出させておかないことが好
ましい。
A Si 1-x Ge x layer is formed on the Ge layer by G
After the epitaxial growth is performed so that the e component ratio x changes from 1 to 0, the Si layer may be epitaxially grown to a predetermined thickness. If the subsequent steps are carried out with the Ge layer exposed, the manufacturing apparatus may be contaminated with Ge. If the surface layer is composed of a Si layer, it may be necessary to perform electronic processing for the next Fresnel lens formation. It is preferable that the Ge layer is not exposed on the outermost surface in that the device manufacturing process can be used as it is.

【0037】また、フィルタとして機能する層がGe以
外の元素を含む材料によって構成されていてもよい。特
に、Siのバンドギャップ1.1eVよりも小さいバン
ドギャップを有する材料は、0.8μmよりも長波長領
域の光(主として近赤外線)を吸収するので、セル内に
配置されるトランジスタなどの不純物拡散層のキャリア
を励起させることによって生じる不具合を回避すること
ができる。
The layer functioning as a filter may be made of a material containing an element other than Ge. In particular, a material having a bandgap smaller than the bandgap of 1.1 eV of Si absorbs light in a wavelength range longer than 0.8 μm (mainly near infrared rays), and thus diffuses impurities such as transistors arranged in the cell. It is possible to avoid problems caused by exciting carriers in the layer.

【0038】なお、セル領域11bにおける可視光セン
サの構造は、第1の基本構造例における可視光センサの
構造と同じである。
The structure of the visible light sensor in the cell region 11b is the same as the structure of the visible light sensor in the first basic structure example.

【0039】−第3の基本構造例− 図1(c)に示すように、第3の基本構造例の電子デバ
イスにおけるキャップ体20Cは、基板部21と、減圧
雰囲気に保持される空洞部23となる凹部を囲む筒部2
2とに加えて、Geフィルタ部24と、凸レンズ機能を
有するフレネルレンズとなる格子パターン27がその表
面に刻み込まれたSi層25とを備えている。第3の基
本構造例における本体基板10の構造は第1の基本構造
例における本体基板10と同じである。第3の基本構造
例では、特に、表面の格子パターンの凸レンズ機能によ
って光を抵抗体の存在位置に効果的に集中させることが
できるので、小型化,高性能化に適した電子デバイスが
得られる。
-Third Basic Structure Example- As shown in FIG. 1 (c), the cap body 20C in the electronic device of the third basic structure example has a substrate portion 21 and a cavity portion 23 held in a reduced pressure atmosphere. 2 that encloses the recess that becomes
In addition to 2, the Ge filter section 24 and the Si layer 25 having a grating pattern 27, which becomes a Fresnel lens having a convex lens function, is engraved on the surface thereof. The structure of the main body substrate 10 in the third basic structure example is the same as that of the main body substrate 10 in the first basic structure example. In the third basic structure example, in particular, light can be effectively concentrated on the existing position of the resistor by the convex lens function of the lattice pattern on the surface, so that an electronic device suitable for miniaturization and high performance can be obtained. .

【0040】大気には、電磁波の波長域3μm〜5μm
と8μm〜10μmに「大気の窓」と呼ばれる赤外線の
透過率の高い部分があり、その帯域は赤外線が通過して
くるが、その大気の窓以外の部分では赤外線の透過率が
減少するため検出困難な領域となる。そして、赤外線セ
ンサは、人体や動物の体を波長領域が3μm〜10μm
の赤外線により検出するので、Geフィルタ層24を設
けることにより、可視光に近い領域0.8μm〜1.4
μmの範囲の光による信号電荷の重畳を回避しつつ、赤
外線センサの目的とする人や動物の検知を精度よく行な
うことができる。
In the atmosphere, the wavelength range of electromagnetic waves is 3 μm to 5 μm.
And 8 μm to 10 μm, there is a portion with a high infrared transmittance called the “window of the atmosphere”, and infrared rays pass through that band, but the infrared transmittance decreases in the portion other than the window of the atmosphere, so it is detected. It will be a difficult area. The infrared sensor has a wavelength range of 3 μm to 10 μm for the human or animal body.
Since it is detected by infrared rays, the Ge filter layer 24 provides a region close to visible light 0.8 μm to 1.4 μm.
It is possible to accurately detect the target person or animal of the infrared sensor while avoiding superposition of signal charges due to light in the μm range.

【0041】なお、Geフィルタ層に代えて、SiGe
フィルタ層(組成Si1-x Gex )を設けてもよい。そ
の場合、Geの成分比xによって遮断できる赤外線の周
波数帯域が、0.8μm〜1.4μmの範囲で変動す
る。そのために、SiGeフィルタ層を設けることによ
り、目的に応じて遮断周波数域を調整できるという利点
がある。
In place of the Ge filter layer, SiGe
A filter layer (composition Si 1-x Ge x ) may be provided. In that case, the frequency band of infrared rays that can be blocked by the Ge component ratio x varies in the range of 0.8 μm to 1.4 μm. Therefore, by providing the SiGe filter layer, there is an advantage that the cutoff frequency range can be adjusted according to the purpose.

【0042】なお、セル領域11bにおける可視光セン
サの構造は、第1の基本構造例における可視光センサの
構造と同じである。
The structure of the visible light sensor in the cell region 11b is the same as the structure of the visible light sensor in the first basic structural example.

【0043】−第4の基本構造例− 図1(d)に示すように、第4の基本構造例の電子デバ
イスは、Siからなる本体基板10と、本体基板10の
所望の領域を減圧雰囲気中に封着するためのSiからな
るキャップ体20Dとを備えている。本体基板10に
は、赤外線センサおよび赤外線センサに信号を供給する
ための回路などが配置された多数のセル領域11aと、
可視光センサおよび可視光センサに信号を供給するため
の回路などが配置された多数のセル領域11bとが設け
られている。一方、キャップ体20Dは、基板部21
と、減圧雰囲気に保持される空洞部23となる凹部を囲
む多数の筒部22とを備えている。つまり、後述する各
種接合方法を利用して、減圧雰囲気中で赤外線センサの
セル領域11aの一部とキャップ体20Dの各筒部22
とを接合する。このことにより、赤外線センサはキャッ
プ体20Dにより減圧雰囲気に封着され、可視光センサ
は空気雰囲気に露出することから、各センサが所望の機
能を発揮できるようになる。
-Fourth Basic Structure Example- As shown in FIG. 1D, in the electronic device of the fourth basic structure example, a main body substrate 10 made of Si and a desired region of the main body substrate 10 are decompressed in an atmosphere. A cap body 20D made of Si for sealing the inside is provided. On the main body substrate 10, a large number of cell regions 11a in which an infrared sensor and a circuit for supplying a signal to the infrared sensor are arranged,
A large number of cell regions 11b in which a visible light sensor and a circuit for supplying a signal to the visible light sensor are arranged are provided. On the other hand, the cap body 20D includes the substrate portion 21.
And a large number of tubular portions 22 surrounding a recessed portion that is to be a cavity 23 that is held in a reduced pressure atmosphere. That is, by using various bonding methods described later, a part of the cell region 11a of the infrared sensor and each cylindrical portion 22 of the cap body 20D in a reduced pressure atmosphere.
Join with. As a result, the infrared sensor is sealed in the reduced pressure atmosphere by the cap body 20D, and the visible light sensor is exposed to the air atmosphere, so that each sensor can perform its desired function.

【0044】なお、基板部21には、基板部21を各セ
ル領域ごとに区画するための切り込みが入っており、接
合時又は接合後に切り込み部で各セル領域ごとに分割さ
れる。各キャップ体の接合厚さやウェハの変形などによ
って、セルごとに押圧力(圧着力)に微妙な差が生じよ
うとしても、切り込み部で弾性変形することにより、各
セルにおける接合の押圧力をできるだけ均一化しうるよ
うに構成されている。
The substrate portion 21 has a notch for partitioning the substrate portion 21 into cell regions, and each cell region is divided at the notch during or after joining. Even if there is a slight difference in pressing force (compression force) between cells due to the bonding thickness of each cap body or the deformation of the wafer, elastic deformation at the notch allows the pressing force of the bonding in each cell to be minimized. It is configured to be uniform.

【0045】また、図1(d)においては、キャップ体
20Dは基板部21のみを有しているが、Geキャップ
部を備えていてもよいし、さらに、表面にフレネルレン
ズなどのレンズ機能を備えていてもよい。
Further, in FIG. 1 (d), the cap body 20D has only the substrate portion 21, but it may have a Ge cap portion and further has a lens function such as a Fresnel lens on the surface. You may have it.

【0046】図1(a)〜(d)においては、本体基板
とキャップ体との接合をSi同士の接合によって実現し
た状態を示している。しかし、一般的には、Si同士の
接合よりも金属同士の接合を利用した方が、製造プロセ
スが容易である。そこで、以下、接合部の構造の例につ
いて説明する。
FIGS. 1A to 1D show a state in which the main body substrate and the cap body are joined to each other by joining Si to each other. However, in general, the manufacturing process is easier using the joining of metals than the joining of Si. Therefore, an example of the structure of the joint will be described below.

【0047】(接合部の構造例)図2(a)〜(d)
は、本発明の電子デバイスの真空保持のための接合部の
構造例を概略的に示す断面図である。
(Structural example of the joint) FIGS. 2 (a) to 2 (d)
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a structural example of a bonding portion for holding a vacuum of the electronic device of the present invention.

【0048】−第1の接合部の構造例− 図2(a)に示すように、第1の接合部の構造例では、
本体基板10の上に接合用材料である金属(例えばアル
ミニウム)からなる環状膜12が設けられており、キャ
ップ体20の筒部22の先端に接合用材料である金属
(例えばアルミニウム)などからなる環状の接合部26
が設けられている。そして、減圧雰囲気中で各環状膜1
2,26同士を水素結合などにより結合させて環状接合
部15を形成することにより、赤外線センサのセル領域
11a上の空洞部23を減圧雰囲気に封入する。一方、
可視光センサのセル領域11bの上方は開放されてい
る。
-Structural Example of First Bonding Section- As shown in FIG. 2A, in the structural example of the first bonding section,
An annular film 12 made of a metal (for example, aluminum) that is a bonding material is provided on the main body substrate 10, and a metal (for example, aluminum) that is a bonding material is formed at the tip of the tubular portion 22 of the cap body 20. Annular joint 26
Is provided. Then, each annular film 1 in a reduced pressure atmosphere
By forming a ring-shaped joint 15 by bonding 2, 26 to each other by hydrogen bonding or the like, the cavity 23 on the cell region 11a of the infrared sensor is sealed in a reduced pressure atmosphere. on the other hand,
The upper part of the cell region 11b of the visible light sensor is open.

【0049】また、第1の接合部の構造例及び後述する
他の接合部の構造例において、接合用材料である金属と
しては、Alの他に、Cu,Au,Ag,Al−Cu合
金などの金属又は合金があり、いずれを用いてもよい。
さらに、接合用材料として、金属以外の材料を用いるこ
とも可能であるが、特に、金属の場合、低温かつ低真空
雰囲気下での接合が容易である点で、本発明に適してい
るといえる。
In addition, in the structural example of the first joint portion and the structural examples of other joint portions which will be described later, the metal as the joining material is not only Al but also Cu, Au, Ag, Al--Cu alloy, and the like. There is a metal or an alloy, and any of them may be used.
Further, as the bonding material, it is possible to use a material other than metal, but in particular, in the case of metal, it can be said that it is suitable for the present invention in that it is easy to bond under a low temperature and low vacuum atmosphere. .

【0050】−第2の接合部の構造例− 図2(b)に示すように、第2の接合部の構造例では、
本体基板10の赤外線センサの周囲に絶縁膜からなる環
状突起部14が設けられており、環状突起部14内側の
領域上に環状膜12が設けられている。一方、キャップ
体20の筒部22の先端に環状膜26が設けられてい
る。そして、減圧雰囲気中で、筒部22を環状突起部1
4に嵌入した状態で、各環状膜12,26同士を結合さ
せて環状接合部15を形成することにより、赤外線セン
サのセル領域11a上の空洞部23を減圧雰囲気に封入
する。つまり、環状突起部14は、筒部22と係合する
係合部として機能する。ただし、本体基板10に筒部2
2の外側面と係合する内側面を有する凹部が係合部とし
て設けられているが、筒部22の内側面と本体基板の係
合部の外側面とを係合させてもよい。なお、可視光セン
サのセル領域11bの上方は開放されている。
-Structural Example of Second Bonded Section- As shown in FIG. 2B, in the structural example of the second bonded section,
An annular protrusion 14 made of an insulating film is provided around the infrared sensor of the main body substrate 10, and the annular film 12 is provided on a region inside the annular protrusion 14. On the other hand, an annular film 26 is provided at the tip of the tubular portion 22 of the cap body 20. Then, in the depressurized atmosphere, the tubular portion 22 is moved to
In the state of being fitted in 4, the respective annular films 12 and 26 are joined to each other to form the annular joint portion 15, so that the cavity portion 23 on the cell region 11a of the infrared sensor is sealed in the reduced pressure atmosphere. That is, the annular protrusion 14 functions as an engaging portion that engages with the tubular portion 22. However, the main body substrate 10 has a cylindrical portion 2
Although the concave portion having the inner side surface that engages with the outer side surface of 2 is provided as the engaging portion, the inner side surface of the tubular portion 22 and the outer side surface of the engaging portion of the main body substrate may be engaged with each other. The upper part of the cell region 11b of the visible light sensor is open.

【0051】なお、金属同士の接合でなく、Si同士の
接合を利用することも可能であり、その場合には各環状
膜12,26を設ける必要はない。
It should be noted that it is also possible to use the joining of Si instead of the joining of metals, and in that case, it is not necessary to provide the annular films 12 and 26.

【0052】この接合部の構造例によると、キャップ体
20を本体基板10上に確実に固定することができるの
で、この接合部の構造例は、複数の赤外線センサのセル
領域11aを有する電子デバイスに特に適した構造であ
る。
According to this structural example of the joint portion, the cap body 20 can be reliably fixed on the main body substrate 10. Therefore, the structural example of this joint portion is an electronic device having a plurality of infrared sensor cell regions 11a. The structure is particularly suitable for.

【0053】−第3の接合部の構造例− 図2(c)に示すように、第3の接合部の構造例では、
本体基板10の赤外線センサの周囲に内側面がテーパ面
である絶縁体からなる環状突起部14が設けられてお
り、環状突起部14内側の領域上に環状膜12が設けら
れている。一方、キャップ体20の筒部22の外側面も
環状突起部14の内側面のテーパ面とほぼ同じ傾斜を持
ったテーパ面となっており、筒部22の先端に環状膜2
6が設けられている。そして、減圧雰囲気中で、環状突
起部14の内側面と筒部22の外側面とをはめ合わせた
状態で、各環状膜12,26同士を結合させて環状接合
部15を形成することにより、赤外線センサのセル領域
11a上の空洞部23を減圧雰囲気に封入する。この場
合にも、環状突起部14は、筒部22と係合する係合部
として機能する。本体基板10には、筒部22の外側面
と係合する内側面を有する凹部が係合部として設けられ
ているが、筒部22の内側面と本体基板の係合部の外側
面とを係合させてもよい。なお、可視光センサのセル領
域11bの上方は開放されている。
-Structural Example of Third Junction-As shown in FIG. 2C, in the structural example of the third joint,
An annular protrusion 14 made of an insulator whose inner surface is a tapered surface is provided around the infrared sensor of the main body substrate 10, and an annular film 12 is provided on a region inside the annular protrusion 14. On the other hand, the outer surface of the tubular portion 22 of the cap body 20 is also a tapered surface having substantially the same inclination as the tapered surface of the inner side surface of the annular protruding portion 14, and the annular film 2 is provided at the tip of the tubular portion 22.
6 is provided. Then, in a depressurized atmosphere, the annular joints 15 are formed by joining the annular membranes 12 and 26 in a state where the inner surface of the annular projection 14 and the outer surface of the tubular portion 22 are fitted together. The cavity 23 on the cell region 11a of the infrared sensor is sealed in a reduced pressure atmosphere. Also in this case, the annular protrusion 14 functions as an engaging portion that engages with the tubular portion 22. The main body substrate 10 is provided with a recess having an inner side surface that engages with the outer side surface of the tubular portion 22 as an engaging portion. It may be engaged. The upper part of the cell region 11b of the visible light sensor is open.

【0054】なお、金属同士の接合でなく、Si同士の
接合を利用することも可能であり、その場合には環状膜
12,26を設ける必要はない。
It should be noted that it is also possible to use the joining of Si instead of the joining of metals, and in that case, it is not necessary to provide the annular films 12 and 26.

【0055】この接合部の構造例によると、キャップ体
20を本体基板10上に位置合わせすることが容易であ
り、この接合部の構造例は、複数の赤外線センサのセル
領域11aを有する電子デバイスに特に適した構造であ
る。
According to this structural example of the joint portion, it is easy to align the cap body 20 on the main body substrate 10. This structural example of the joint portion is an electronic device having a plurality of infrared sensor cell regions 11a. The structure is particularly suitable for.

【0056】−第4の接合部の構造例− 図2(d)に示すように、第4の接合部の構造例では、
本体基板10の赤外線センサの周囲に内側面が段付き面
である絶縁体からなる環状突起部14が設けられてお
り、環状突起部14よりも内側の領域上に環状膜12が
設けられている。一方、キャップ体20の筒部22の外
側面は環状突起部14の内側面の段付き面と係合する段
付き面となっており、筒部22の先端に環状膜26が設
けられている。そして、減圧雰囲気中で、環状突起部1
4の内側面と筒部22の外側面とをはめ合わせた状態
で、各環状膜12,26同士を結合させて環状接合部1
5を形成することにより、赤外線センサのセル領域11
a上の空洞部23を減圧雰囲気に封入する。
-Structural Example of Fourth Bonded Section- As shown in FIG. 2D, in the structural example of the fourth bonded section,
An annular protrusion 14 made of an insulator whose inner surface is a stepped surface is provided around the infrared sensor of the main body substrate 10, and the annular film 12 is provided on a region inside the annular protrusion 14. . On the other hand, the outer surface of the cylindrical portion 22 of the cap body 20 is a stepped surface that engages with the stepped surface of the inner side surface of the annular protrusion 14, and the annular film 26 is provided at the tip of the cylindrical portion 22. . Then, in a reduced pressure atmosphere, the annular protrusion 1
In a state where the inner side surface of 4 and the outer side surface of the tubular portion 22 are fitted to each other, the annular membranes 12 and 26 are joined together to form the annular joint portion 1.
By forming 5, the cell area 11 of the infrared sensor
The cavity 23 above a is sealed in a reduced pressure atmosphere.

【0057】この場合にも、環状突起部14は、筒部2
2と係合する係合部として機能する。筒部22には、段
付きの外側面が設けられ、本体基板10にはこれと係合
する段付きの内側面を有する凹部が係合部として設けら
れているが、筒部22に段付きの内側面を設け、本体基
板に段付きの外側面を有する係合部を設けてもよい。な
お、金属同士の接合でなく、Si同士の接合を利用する
ことも可能であり、その場合には環状膜12,26を設
ける必要はない。なお、可視光センサのセル領域11b
の上方は開放されている。
In this case as well, the annular projection 14 has the cylindrical portion 2
It functions as an engaging portion that engages with 2. The cylindrical portion 22 is provided with a stepped outer surface, and the main body substrate 10 is provided with a concave portion having a stepped inner surface that engages with the main substrate 10 as an engaging portion. The inner side surface may be provided, and the main body substrate may be provided with an engaging portion having a stepped outer surface. It should be noted that it is also possible to use the joining of Si instead of the joining of metals, and in that case, it is not necessary to provide the annular films 12 and 26. The cell region 11b of the visible light sensor
The upper part of is open.

【0058】この接合部の構造例によると、キャップ体
20を本体基板10上に位置合わせすることが容易であ
り、この接合部の構造例は、複数の赤外線センサのセル
領域11aを有する電子デバイスに特に適した構造であ
る。
According to this structural example of the joint portion, it is easy to align the cap body 20 on the main body substrate 10. This structural example of the joint portion is an electronic device having a plurality of infrared sensor cell regions 11a. The structure is particularly suitable for.

【0059】(電気的接続構造)図3(a),(b)
は、それぞれ順に、本発明の電子デバイスに適した電気
的接続構造の例を示す平面図及びIIIa-IIIa線,IIIb-II
Ib線における断面図である。ただし、図3(a)は、キ
ャップ体を除いた状態での電子デバイスの平面構造を示
している。
(Electrical Connection Structure) FIGS. 3 (a) and 3 (b)
Are, respectively, a plan view showing an example of an electrical connection structure suitable for the electronic device of the present invention, a line IIIa-IIIa, and a line IIIb-II.
It is sectional drawing in the Ib line. However, FIG. 3A shows a planar structure of the electronic device without the cap body.

【0060】図3(a),(b)に示すように、本体基
板10とキャップ体とは、環状膜12,26同士の接合
によって互いに機械的に接続されて、両者間には真空状
態に保持された空洞部23が形成されている。また、本
体基板10上の空洞部23には、赤外線センサIRSと
して、例えば破線で示すボロメータなどの素子40と、
ゲート電極31,ソース領域32およびドレイン領域3
3を有するNチャネル型のスイッチングトランジスタ3
0とが設けられている。このスイッチングトランジスタ
30により、キャップ体20によって封入されている領
域にある赤外線センサIRSと外部回路との電気的接続
が制御される。そして、キャップ体20によって封止さ
れている領域に配置されている素子40と外部回路との
電気的接続のオン・オフが制御される。このスイッチン
グトランジスタ30のドレイン領域33およびゲート電
極31は、キャップ体20によって囲まれる領域内に設
けられている。ソース領域32は、図3(a)に示すよ
うに、基板本体10内で各環状膜12,26を横断する
ように形成されている。また、キャップ体20の筒部の
直下方に位置する領域に、基板本体10内で各環状膜1
2,26を横断するように形成され、配線として機能す
る不純物拡散層(N+型拡散層)32,35,36が設
けられている。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the main body substrate 10 and the cap body are mechanically connected to each other by the joining of the annular films 12 and 26, and a vacuum state is established between them. A cavity 23 that is held is formed. Further, in the cavity 23 on the main body substrate 10, as an infrared sensor IRS, an element 40 such as a bolometer shown by a broken line,
Gate electrode 31, source region 32 and drain region 3
N-channel switching transistor 3 having
0 and are provided. The switching transistor 30 controls the electrical connection between the infrared sensor IRS in the region sealed by the cap body 20 and the external circuit. Then, the on / off of the electrical connection between the element 40 arranged in the region sealed by the cap body 20 and the external circuit is controlled. The drain region 33 and the gate electrode 31 of the switching transistor 30 are provided in the region surrounded by the cap body 20. As shown in FIG. 3A, the source region 32 is formed so as to cross the annular films 12 and 26 in the substrate body 10. In addition, in the region of the cap body 20 located immediately below the tubular portion, each annular film 1 is formed in the substrate body 10.
Impurity diffusion layers (N + type diffusion layers) 32, 35 and 36 which are formed so as to cross 2, 26 and function as wirings are provided.

【0061】また、本体基板10のうちキャップが形成
されていない領域には、可視光センサVLSとして、P
Nダイオード70と、ゲート電極78,ソース領域79
およびドレイン領域80を有する増幅用トランジスタ7
1と、読み出し用スイッチングトランジスタ72と、リ
セット用スイッチングトランジスタ73とが設けられて
いる。リセット用スイッチングトランジスタ73によ
り、PNダイオード70と増幅用トランジスタ71のゲ
ート78との接続が制御される。PNダイオード70の
N層からの電位は、読み出し用スイッチングトランジス
タ72および配線51fを介して、増幅用トランジスタ
71のゲート電極78に伝えられる。そして、増幅用ト
ランジスタ71の出力電位は、PNダイオード70のN
層の電位で定まるゲートバイアスによって決定される。
In addition, in the region of the main body substrate 10 where the cap is not formed, as the visible light sensor VLS, P
N diode 70, gate electrode 78, source region 79
And amplifying transistor 7 having drain region 80
1, a read switching transistor 72, and a reset switching transistor 73 are provided. The reset switching transistor 73 controls the connection between the PN diode 70 and the gate 78 of the amplification transistor 71. The potential from the N layer of the PN diode 70 is transmitted to the gate electrode 78 of the amplifying transistor 71 via the read switching transistor 72 and the wiring 51f. Then, the output potential of the amplifying transistor 71 is the N of the PN diode 70.
It is determined by the gate bias determined by the potential of the layer.

【0062】本体基板10の上には、スイッチングトラ
ンジスタ30および本体基板10の上を覆う酸化シリコ
ンからなる層間絶縁膜41と、層間絶縁膜41の上を覆
うパッシベーション膜42とが形成されている。さら
に、スイッチングトランジスタ30のゲート電極31と
不純物拡散層36とを接続するコンタクト層31aと、
スイッチングトランジスタ30のソース領域32と外部
回路(図示せず)とを互いに接続する第1配線51a
と、不純物拡散層36と外部回路(図示せず)とを互い
に接続する第2配線51bと、スイッチングトランジス
タ30のドレイン領域33と素子40とを接続する第3
配線51cと、素子40と不純物拡散層35とを互いに
接続する第4配線51dと、不純物拡散層35および増
幅用トランジスタ71のドレイン領域79と、外部回路
とを互いに接続する第5配線51eとが設けられてい
る。すなわち、素子40と、スイッチングトランジスタ
30とは、第3配線51c及びドレイン領域33を介し
て接続されている。また、素子40は、第4配線51
d,不純物拡散層35及び第5配線51eを介して、外
部回路に接続されている。
An interlayer insulating film 41 made of silicon oxide, which covers the switching transistor 30 and the main substrate 10, and a passivation film 42, which covers the interlayer insulating film 41, are formed on the main substrate 10. Further, a contact layer 31a connecting the gate electrode 31 of the switching transistor 30 and the impurity diffusion layer 36,
A first wiring 51a connecting the source region 32 of the switching transistor 30 and an external circuit (not shown) to each other.
A second wiring 51b connecting the impurity diffusion layer 36 and an external circuit (not shown) to each other, and a third wiring connecting the drain region 33 of the switching transistor 30 and the element 40.
A wiring 51c, a fourth wiring 51d connecting the element 40 and the impurity diffusion layer 35 to each other, a drain region 79 of the impurity diffusion layer 35 and the amplification transistor 71, and a fifth wiring 51e connecting the external circuit to each other are provided. It is provided. That is, the element 40 and the switching transistor 30 are connected via the third wiring 51c and the drain region 33. Further, the element 40 includes the fourth wiring 51.
d, connected to an external circuit via the impurity diffusion layer 35 and the fifth wiring 51e.

【0063】このような電気的接続構造を採ることによ
り、キャップ体20の環状膜26と本体基板10の環状
膜12との間に存在する環状接合部15の直下方に金属
配線が存在しないので、配線間のショートさらには環状
接続部同士を接続する際の押圧力(圧着力)によって配
線が破断されて断線したり、一部の破断によって接続の
信頼性が悪化するのを有効に防止することができる。ま
た、空洞部23内では、パッシベーション膜42によっ
て層間絶縁膜41を覆うことが容易となるので、層間絶
縁膜41から発生する脱ガス等の空洞部23内への侵入
を阻止することができ、空洞部23の真空状態を良好に
保持することができる。
By adopting such an electrical connection structure, there is no metal wiring immediately below the annular joint 15 existing between the annular film 26 of the cap body 20 and the annular film 12 of the main body substrate 10. , It effectively prevents the wiring from breaking due to a short circuit between the wirings or the pressing force (crimping force) when connecting the annular connecting parts to each other, or the reliability of the connection from being deteriorated due to a part of the breaking. be able to. Further, since it becomes easy to cover the interlayer insulating film 41 with the passivation film 42 in the cavity 23, it is possible to prevent degassing or the like generated from the interlayer insulating film 41 from entering the cavity 23. The vacuum state of the hollow portion 23 can be maintained well.

【0064】なお、外部回路は、本体基板10の上でキ
ャップ体20によって覆われていない領域に形成されて
いてもよいし、本体基板とは別の部分に設けられていて
も良い。
The external circuit may be formed on the main body substrate 10 in a region not covered by the cap body 20, or may be provided in a portion different from the main body substrate.

【0065】さらに、図3(b)に示すように、可視光
センサVLSにおいては、PNダイオード70のN層
が、リセット用スイッチングトランジスタ73および読
み出しトランジスタ72のN+ 領域(ソース・ドレイン
領域)ともなっている。そして、可視光センサにおいて
も、基板及びゲート電極が層間絶縁膜41およびパッシ
ベーション膜42によって覆われている。
Further, as shown in FIG. 3B, in the visible light sensor VLS, the N layer of the PN diode 70 also serves as the N + regions (source / drain regions) of the reset switching transistor 73 and the read transistor 72. ing. Also in the visible light sensor, the substrate and the gate electrode are covered with the interlayer insulating film 41 and the passivation film 42.

【0066】また、図3(a),(b)に示す電子デバ
イスの構造においては、セル領域中の素子40とスイッ
チングトランジスタ30(特にドレイン領域33)とを
囲むようにキャップ体20が設けられている。キャップ
体20にフィルタ機能を有するGe層を設ければ、可視
光および可視光に近い波長領域の光によりセル領域中の
スイッチングトランジスタ30のドレイン領域に励起さ
れた電荷による赤外線信号電荷への重畳を回避すること
ができる。また、Ge層をキャップ体20に設けなくて
も、光が少なくともスイッチングトランジスタ30に入
射するのを防げる位置にGeなどからなるフィルタを設
けてもよい。さらに、キャップ体20にGe層などのフ
ィルタ部を設けないのであれば、スイッチングトランジ
スタ30(特にドレイン領域)をキャップ体20によっ
て囲む必要がない。
In the structure of the electronic device shown in FIGS. 3A and 3B, the cap body 20 is provided so as to surround the element 40 in the cell region and the switching transistor 30 (particularly the drain region 33). ing. If the cap body 20 is provided with a Ge layer having a filter function, superimposition on the infrared signal charge by the electric charges excited in the drain region of the switching transistor 30 in the cell region by visible light and light in the wavelength region close to visible light. It can be avoided. Further, even if the Ge layer is not provided on the cap body 20, a filter made of Ge or the like may be provided at a position where light can be prevented from entering at least the switching transistor 30. Furthermore, if the cap body 20 is not provided with a filter portion such as a Ge layer, it is not necessary to surround the switching transistor 30 (particularly the drain region) with the cap body 20.

【0067】(第1の実施形態)次に、本発明の電子デ
バイスをディスクリート型デバイスに適用した例である
第1の実施形態について説明する。
(First Embodiment) Next, the first embodiment, which is an example in which the electronic device of the present invention is applied to a discrete type device, will be described.

【0068】図4(a),(b),(c)は、本発明の
第1の実施形態に係る赤外線センサの断面図,電子回路
図および可視光センサの電子回路図である。なお、ここ
では、可視光センサの構造は周知であるため、断面図の
図示および説明は省略する。
4 (a), (b) and (c) are a sectional view, an electronic circuit diagram and an electronic circuit diagram of the visible light sensor according to the first embodiment of the present invention. Since the structure of the visible light sensor is well known here, the illustration and description of the cross-sectional view are omitted.

【0069】図4(a)に示すように、本実施形態の赤
外線センサは、厚みが約300μmのSi基板110
と、Si基板110の上に設けられた抵抗素子(ボロメ
ータ)120と、Si基板110の上に形成され、抵抗
素子120への電流をオン・オフするためのスイッチン
グトランジスタ130と、抵抗素子120が搭載されて
いる領域を減圧雰囲気に保持するためのキャップ体14
0とを備えている。この赤外線センサIRS全体の大き
さは、素子単体では20〜100μm程度であり、二次
元アレイ化された場合には、例えば128×128コの
素子が配置されたセルアレイでは数mm程度である。S
i基板110の上には、つづら折り状にパターニングさ
れた抵抗体111と、抵抗体111を支持するシリコン
窒化膜112及びシリコン酸化膜113と、抵抗体11
1の上を覆うBPSG膜116及びパッシベーション膜
(シリコン窒化膜)117とが設けられている。シリコ
ン酸化膜113,BPSG膜116及びシリコン窒化膜
112は、抵抗体111と共につづら折り状にパターニ
ングされており、かつ、Si基板110の上まで延びて
いる。つづら折り状の抵抗体111,シリコン酸化膜1
13,BPSG膜116及びパッシベーション膜117
の下方及び上方には、それぞれ真空に保持された空洞部
119,143が設けられ、空洞部119,143は、
シリコン酸化膜113,BPSG膜116及びシリコン
窒化膜112の一体化された部分の間隙及び側方を通じ
て互いにつながっている。そして、空洞部119の上
に、抵抗体111,シリコン酸化膜113,BPSG膜
116,パッシベーション膜117及びシリコン窒化膜
112の全体がつづら折り状で架設された状態となって
いる。
As shown in FIG. 4A, the infrared sensor of this embodiment has a Si substrate 110 having a thickness of about 300 μm.
A resistive element (bolometer) 120 provided on the Si substrate 110, a switching transistor 130 formed on the Si substrate 110 for turning on / off a current to the resistive element 120, and a resistive element 120. Cap body 14 for holding the mounted area in a reduced pressure atmosphere
It has 0 and. The size of the entire infrared sensor IRS is about 20 to 100 μm for a single element, and is about several mm for a cell array in which 128 × 128 elements are arranged, when a two-dimensional array is formed. S
A resistor 111 patterned in a zigzag shape, a silicon nitride film 112 and a silicon oxide film 113 supporting the resistor 111, and a resistor 11 are formed on the i-substrate 110.
1, a BPSG film 116 and a passivation film (silicon nitride film) 117 are provided to cover the top surface of the film 1. The silicon oxide film 113, the BPSG film 116, and the silicon nitride film 112 are patterned together with the resistor 111 in a zigzag shape, and extend up to the top of the Si substrate 110. Zigzag-shaped resistor 111, silicon oxide film 1
13, BPSG film 116 and passivation film 117
Cavities 119 and 143 held in vacuum are provided below and above, respectively, and the cavities 119 and 143 are
The silicon oxide film 113, the BPSG film 116, and the silicon nitride film 112 are connected to each other through the gaps and the sides of the integrated portions. Then, the resistor 111, the silicon oxide film 113, the BPSG film 116, the passivation film 117, and the silicon nitride film 112 are all provided in a zigzag shape on the cavity 119.

【0070】抵抗体111の材質は、Ti,TiO,ポ
リシリコン,Ptなどがあり、いずれを用いても構わな
い。
The material of the resistor 111 includes Ti, TiO, polysilicon, Pt and the like, and any of them may be used.

【0071】また、パッシベーション膜117のうちキ
ャップ体140の筒部142の下方に位置する部分には
軟質金属材料(アルミニウムなど)からなる環状膜11
8が設けられ、筒部142の先端にも軟質金属材料(ア
ルミニウムなど)からなる環状膜144が設けられてい
て、両環状膜118,144同士の間に形成された環状
接合部15により、キャップ体140とSi基板110
との間に存在する空洞部119,143が減圧雰囲気
(真空状態)に保持されている。すなわち、空洞部11
9,143が存在することにより、抵抗体111がSi
基板110と熱絶縁され、赤外線から熱への変換効率を
高く維持するように構成されている。
In the passivation film 117, the annular film 11 made of a soft metal material (such as aluminum) is formed on the portion of the cap body 140 located below the cylindrical portion 142.
8 is provided, and an annular film 144 made of a soft metal material (such as aluminum) is also provided at the tip of the tubular portion 142, and the cap is formed by the annular joint 15 formed between the annular films 118 and 144. Body 140 and Si substrate 110
The cavities 119 and 143 existing between and are held in a reduced pressure atmosphere (vacuum state). That is, the cavity 11
Due to the presence of 9,143, the resistor 111 is
It is thermally insulated from the substrate 110 and is configured to maintain a high conversion efficiency from infrared rays to heat.

【0072】また、キャップ体140の基板部141
は、厚み約300μmのシリコン基板上に、厚み約3μ
mのGe層と、表面にフレネルレンズが形成された厚み
約1μmのSi層とをエピタキシャル成長させた構造と
なっている。キャップ体140の筒部142によって深
さ数μm以上の空洞部が形成される。なお、素子に対し
て赤外線が入射する窓部となる部分をエッチングなどに
より薄くしてもよい。
Further, the substrate portion 141 of the cap body 140
Is about 3 μm thick on a silicon substrate of about 300 μm thick.
m, and a Si layer having a Fresnel lens formed on the surface and having a thickness of about 1 μm are epitaxially grown. A hollow portion having a depth of several μm or more is formed by the cylindrical portion 142 of the cap body 140. It should be noted that the portion that becomes the window portion into which infrared rays enter the element may be thinned by etching or the like.

【0073】また、スイッチングトランジスタ130
は、ソース領域131,ドレイン領域132及びゲート
電極133を備えている。そして、ドレイン領域132
がキャップ体140の筒部142の下方に形成されてお
り、ドレイン領域132が真空状態に封止された抵抗体
111と外部の部材との間の信号をつなぐ配線として機
能するように構成されている。
Further, the switching transistor 130
Includes a source region 131, a drain region 132, and a gate electrode 133. Then, the drain region 132
Is formed below the cylindrical portion 142 of the cap body 140, and the drain region 132 is configured to function as a wiring for connecting a signal between the resistor 111 sealed in a vacuum state and an external member. There is.

【0074】なお、図4(a)には図示されていない
が、Si基板110の下面には、抵抗素子を冷却するた
めのペルチェ素子が取り付けられている。このペルチェ
素子は、ショットキー接合部を通過するキャリアの移動
に伴う熱の吸収作用を利用した素子であり、本実施形態
においては、周知の構造を有する各種ペルチェ素子を用
いることができる。
Although not shown in FIG. 4A, a Peltier element for cooling the resistance element is attached to the lower surface of the Si substrate 110. This Peltier element is an element that utilizes the heat absorption effect associated with the movement of carriers passing through the Schottky junction portion, and various Peltier elements having a known structure can be used in the present embodiment.

【0075】図4(b)に示すように、抵抗素子120
の一端は電源電圧Vddを供給する配線135に接続さ
れ、抵抗素子120の他端はスイッチングトランジスタ
130のドレイン領域132に接続されている。また、
スイッチングトランジスタ130のゲートには、配線1
36を介してオン・オフ切り替え用信号が入力され、ス
イッチングトランジスタ130のソースは、他端に標準
抵抗が設けられた配線138を介して抵抗素子120が
受けた赤外線量を検知するための基準抵抗および検出部
(図示せず)に接続され、基板110は接地されてい
る。すなわち、赤外線量に応じて抵抗素子120の温度
が変化して抵抗値が変化すると、配線138を介して接
続された基準抵抗と抵抗素子120との抵抗分割により
電位が変化する。この電位の変化から対応する赤外線量
を検出する。
As shown in FIG. 4B, the resistance element 120
Is connected to the wiring 135 that supplies the power supply voltage Vdd, and the other end of the resistance element 120 is connected to the drain region 132 of the switching transistor 130. Also,
The gate of the switching transistor 130 has a wiring 1
An ON / OFF switching signal is input via 36, and the source of the switching transistor 130 is a reference resistance for detecting the amount of infrared rays received by the resistance element 120 via a wiring 138 having a standard resistance at the other end. Also, the substrate 110 is connected to a detector (not shown) and is grounded. That is, when the temperature of the resistance element 120 changes according to the amount of infrared rays and the resistance value changes, the potential changes due to the resistance division between the resistance element 120 and the reference resistance connected via the wiring 138. The corresponding amount of infrared rays is detected from this change in potential.

【0076】なお、ディスクリート型デバイスの赤外線
センサにおいては、ボロメータなどからの出力を増幅す
るオペアンプをも基板上に設けることがある。その場
合、本実施形態のボロメータ,スイッチングトランジス
タに加えて、オペアンプをキャップ体によって封止され
る領域に配置することができる。
In the infrared sensor of the discrete type device, an operational amplifier for amplifying the output from the bolometer may be provided on the substrate. In that case, in addition to the bolometer and the switching transistor of the present embodiment, the operational amplifier can be arranged in the region sealed by the cap body.

【0077】図4(c)は、本発明の第1の実施形態に
係る赤外線センサIRSと可視光センサとのうち、可視
光センサの電子回路図である。
FIG. 4C is an electronic circuit diagram of the visible light sensor of the infrared sensor IRS and the visible light sensor according to the first embodiment of the present invention.

【0078】図4(c)に示すように、本実施形態の可
視光センサは、PNダイオードからなるフォトダイオー
ド191と、ゲート電極がフォトダイオード191のN
層に接続され,フォトダイオード191のデータの出力
を制御する増幅用トランジスタ192と、フォトダイオ
ード191のN層と配線195との間に介設されるリセ
ット用スイッチングトランジスタ193と、フォトダイ
オード191のN層と増幅用トランジスタ192のゲー
ト電極との間に介設される読み出し用スイッチングトラ
ンジスタ194とを有している。増幅用トランジスタ1
92のドレイン領域は、配線を介して電源電圧Vddを
供給する端子に接続されており、ソース領域は、配線を
介して接地電圧Vssを供給する端子に接続されてい
る。また、リセット用スイッチングトランジスタ193
のゲートは、配線197を介して外部回路と接続され、
読み出し用スイッチングトランジスタ194のゲートは
配線198を介して外部回路と接続されている。
As shown in FIG. 4C, in the visible light sensor of this embodiment, a photodiode 191 made up of a PN diode and a gate electrode having an N of the photodiode 191 are used.
Amplification transistor 192 connected to the layer for controlling data output of the photodiode 191, a reset switching transistor 193 provided between the N layer of the photodiode 191 and the wiring 195, and an N of the photodiode 191. And a read switching transistor 194 provided between the layer and the gate electrode of the amplifying transistor 192. Amplifying transistor 1
The drain region of 92 is connected to a terminal that supplies the power supply voltage Vdd via a wiring, and the source region is connected to a terminal that supplies the ground voltage Vss via a wiring. In addition, the reset switching transistor 193
The gate of is connected to an external circuit via a wiring 197,
The gate of the read switching transistor 194 is connected to an external circuit via a wiring 198.

【0079】可視光センサにおいて、リセット用スイッ
チングトランジスタ193がオンになると、PNダイオ
ード191に例えば5Vの逆バイアスが印加される。そ
のときにPNダイオード191の空乏層に光が入ってキ
ャリアが励起されN層の光量に応じた量の電子が蓄積さ
れると、逆バイアスの値が変化し、例えば3Vとなる。
逆バイアスの値が変化すると、読み出し用トランジスタ
194を介して増幅用トランジスタ192のゲートのバ
イアスが変化して、増幅用トランジスタの電流量が変化
する。従って、電流量の変化から光量を検知することが
できる。
In the visible light sensor, when the reset switching transistor 193 is turned on, a reverse bias of 5 V, for example, is applied to the PN diode 191. At this time, when light enters the depletion layer of the PN diode 191, carriers are excited, and an amount of electrons corresponding to the amount of light of the N layer is accumulated, the value of the reverse bias changes, for example, becomes 3V.
When the value of the reverse bias changes, the bias of the gate of the amplifying transistor 192 changes via the reading transistor 194, and the current amount of the amplifying transistor changes. Therefore, the amount of light can be detected from the change in the amount of current.

【0080】次に、本実施形態における電子デバイスに
搭載される赤外線センサIRSの製造工程について説明
する。図5(a)〜(f)は、本発明の第1の実施形態
に係る赤外線センサIRSの製造工程を示す断面図であ
る。また、図6(a)〜(e)は、ボロメータ及びその
周辺領域の形成工程を示す平面図である。そして、図5
(a)は、図6(c)に示すVa−Va線における断面
図、図5(b)は、図6(d)に示すVb−Vb線にお
ける断面図、図5(d)は、図6(e)に示すVd−V
d線における断面図である。なお、可視光センサの製造
は、周知の方法により行うので、説明および図示を省略
する。
Next, the manufacturing process of the infrared sensor IRS mounted on the electronic device of this embodiment will be described. 5A to 5F are cross-sectional views showing the manufacturing process of the infrared sensor IRS according to the first embodiment of the present invention. Further, FIGS. 6A to 6E are plan views showing a process of forming the bolometer and its peripheral region. And FIG.
6A is a sectional view taken along line Va-Va shown in FIG. 6C, FIG. 5B is a sectional view taken along line Vb-Vb shown in FIG. 6D, and FIG. Vd-V shown in 6 (e)
It is sectional drawing in the d line. Since the visible light sensor is manufactured by a known method, its description and illustration are omitted.

【0081】まず、図5(a)に示す工程で、Si基板
110上に、図6(a)に示すような多数の孔112x
を有する平板状のシリコン窒化膜112を形成する。次
に、このシリコン窒化膜112をマスクとして、Si基
板110のドライエッチングを行なって、孔112xの
直下方に底付き孔を形成した後、ウエットエッチングに
より孔を横方向及び縦方向に拡大して、図6(b)に示
すような深さ約1μmの空洞部119xを形成する。こ
のとき、図5(a)では小さな空洞部119x同士の間
に必ず壁部110xが存在しているように描かれている
が、接近した孔112x同士の下方においては、空洞部
119xが互いに結合して比較的大きな空洞部となって
いてもよい。
First, in the step shown in FIG. 5A, a large number of holes 112x as shown in FIG. 6A are formed on the Si substrate 110.
A flat plate-shaped silicon nitride film 112 is formed. Next, using the silicon nitride film 112 as a mask, the Si substrate 110 is dry-etched to form a bottomed hole just below the hole 112x, and then the hole is enlarged in the horizontal and vertical directions by wet etching. A cavity 119x having a depth of about 1 μm is formed as shown in FIG. At this time, in FIG. 5A, it is drawn that the wall portions 110x always exist between the small hollow portions 119x, but the hollow portions 119x are connected to each other below the approaching holes 112x. Then, it may be a relatively large cavity.

【0082】そして、シリコン窒化膜112の上に、ポ
リシリコン膜113を形成すると、ポリシリコン膜11
3は完全に孔112xの上を覆うのではないので、図6
(c)に示すように、ポリシリコン膜113にも小さな
孔113xが形成される。
Then, when the polysilicon film 113 is formed on the silicon nitride film 112, the polysilicon film 11 is formed.
Since 3 does not completely cover the hole 112x, FIG.
As shown in (c), a small hole 113x is also formed in the polysilicon film 113.

【0083】次に、図5(b)に示す工程で、ポリシリ
コン膜113を熱酸化するとシリコン酸化膜113aが
形成され、このシリコン酸化膜113aによって,孔1
13xがふさがれる。さらに、シリコン酸化膜113a
の上に、Ti等の導体からなる抵抗体膜を堆積した後、
これをパターニングして、図6(d)に示すようなつづ
ら折り状のパターンを有する抵抗体111を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 5B, the polysilicon film 113 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 113a. With this silicon oxide film 113a, the holes 1 are formed.
13x is blocked. Further, the silicon oxide film 113a
After depositing a resistor film made of a conductor such as Ti on the
This is patterned to form a resistor 111 having a serpentine pattern as shown in FIG.

【0084】その後、基板上にポリシリコン膜を堆積し
た後、ポリシリコン膜をパターニングしてゲート電極1
33を形成する。そして、Si基板110のうちゲート
電極133の両側方に位置する領域に不純物(例えば砒
素,リンなどのn型不純物)を注入して、ソース領域1
31及びドレイン領域132を形成する。
Then, after depositing a polysilicon film on the substrate, the polysilicon film is patterned to form the gate electrode 1.
33 is formed. Then, impurities (for example, n-type impurities such as arsenic and phosphorus) are implanted into regions of the Si substrate 110 located on both sides of the gate electrode 133, and the source region 1
31 and the drain region 132 are formed.

【0085】次に、図5(c)に示す工程で、基板上
に、ゲート電極133及び抵抗体111を含む基板の上
面全体を覆うBPSG膜116を堆積する。このBPS
G膜116は、図5(c)〜(f)においては比較的厚
みが薄く描かれているが、リフローにより平坦化された
層間絶縁膜として厚く設けられていることが好ましい。
Next, in a step shown in FIG. 5C, a BPSG film 116 is deposited on the substrate so as to cover the entire upper surface of the substrate including the gate electrode 133 and the resistor 111. This BPS
Although the G film 116 is depicted as having a relatively small thickness in FIGS. 5C to 5F, it is preferably provided as a thick interlayer insulating film that is flattened by reflow.

【0086】次に、図5(d)および図6(e)に示す
工程で、BPSG膜116のうち抵抗体111の間隙部
に位置する部分を除去する。このとき、BPSG膜11
6の一部は残存していて、抵抗体111を覆っている。
その後、基板上に、窒化シリコンからなるパッシベーシ
ョン膜117を堆積する。このパッシベーション膜11
7は、抵抗体111やスイッチングトランジスタ130
に水分,湿気などが侵入するのを防止するためのもので
ある。その後、パッシベーション膜117,シリコン酸
化膜113及びシリコン窒化膜112のうち,抵抗体1
11の間隙部に位置する部分を除去する。これにより、
抵抗素子(ボロメータ)120の形成が終了する。この
とき、空洞部119x同士の間に存在する壁部110x
も除去され、広い空洞部119が形成される。また、抵
抗体111は、シリコン酸化膜113,BPSG膜11
6及びパッシベーション膜117によって包まれた状態
となる。
Next, in the step shown in FIGS. 5D and 6E, the portion of the BPSG film 116 located in the gap portion of the resistor 111 is removed. At this time, the BPSG film 11
Part of 6 remains and covers the resistor 111.
Then, a passivation film 117 made of silicon nitride is deposited on the substrate. This passivation film 11
7 is a resistor 111 and a switching transistor 130.
This is to prevent moisture and humidity from entering the inside. Then, of the passivation film 117, the silicon oxide film 113, and the silicon nitride film 112, the resistor 1
The part located in the gap of 11 is removed. This allows
The formation of the resistance element (bolometer) 120 is completed. At this time, the wall portions 110x existing between the cavity portions 119x are
Is also removed and a wide cavity 119 is formed. Further, the resistor 111 is composed of the silicon oxide film 113 and the BPSG film 11.
6 and the passivation film 117.

【0087】次に、図5(e)に示す工程で、パッシベ
ーション膜117のうち抵抗体111の周囲の領域上
に、抵抗体111及びスイッチングトランジスタ130
を環状に囲む厚み約600nmの金属(アルミニウム
(Al))からなる環状膜118を形成する。このと
き、環状膜118の一部はスイッチングトランジスタ1
30のドレイン領域132の上方に位置している。
Next, in the step shown in FIG. 5E, the resistor 111 and the switching transistor 130 are formed on the region of the passivation film 117 around the resistor 111.
A ring-shaped film 118 made of metal (aluminum (Al)) having a thickness of about 600 nm is formed so as to surround the ring. At this time, part of the annular film 118 is the switching transistor 1.
It is located above the drain region 132 of 30.

【0088】また、図5(e)には図示されていない
が、図3(a),(b)に示すような配線51a〜51
eを形成する。すなわち、パッシベーション膜117お
よび層間絶縁膜116を貫通して不純物拡散層(ソース
・ドレイン領域を含む)やボロメータの抵抗体111に
到達するコンタクトホールを形成した後、コンタクトホ
ールを埋めてパッシベーション膜上に延びる配線を形成
するのである。
Although not shown in FIG. 5E, wirings 51a to 51 as shown in FIGS. 3A and 3B are also provided.
e is formed. That is, after forming a contact hole penetrating the passivation film 117 and the interlayer insulating film 116 to reach the impurity diffusion layer (including the source / drain regions) and the resistor 111 of the bolometer, the contact hole is filled and the contact hole is formed on the passivation film. The extending wiring is formed.

【0089】次に、図5(f)に示す工程で、シリコン
基板の上に、1.4μm以上の波長領域の赤外線を通過
させる窓となる基板部141と、凹部を囲む筒部142
と、筒部142の先端上に設けられたAlからなる環状
膜144とを有するキャップ体140を準備する。そし
て、キャップ体140上の環状膜144と、Si基板1
10上の環状膜118とを位置合わせして、両者を接合
させる環状接合部15を形成する。このとき、セル領域
全体は、図3(a),(b)に示されるのとほぼ同じ平
面形状および回路構造を有している。
Next, in the step shown in FIG. 5 (f), a substrate portion 141 serving as a window for passing infrared rays in the wavelength region of 1.4 μm or more and a cylindrical portion 142 surrounding the concave portion are formed on the silicon substrate.
A cap body 140 having an annular film 144 made of Al and provided on the tip of the tubular portion 142 is prepared. Then, the annular film 144 on the cap body 140 and the Si substrate 1
The annular film 118 on 10 is aligned with each other to form an annular joint 15 for joining the two. At this time, the entire cell region has substantially the same planar shape and circuit structure as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

【0090】ここで、各環状膜118,144は、Al
のスパッタリングにより形成されたAl膜をパターニン
グすることにより形成される。そして、環状膜118,
144にFAB(First Atom Beam )処理,つまりAr
原子を照射する処理を施して、Alの表面にダングリン
グボンドを露出させてから、両者を圧着により接合す
る。この接合工程の詳細については、後述する。
Here, each of the annular films 118 and 144 is made of Al.
It is formed by patterning the Al film formed by sputtering. Then, the annular film 118,
FAB (First Atom Beam) processing in 144, that is, Ar
A dangling bond is exposed on the surface of Al by performing a treatment of irradiating atoms, and then both are bonded by pressure bonding. Details of this joining step will be described later.

【0091】−キャップ体の形成方法− 図7(a)〜(f)は、本実施形態の電子デバイスに用
いられるキャップ体の形成方法を示す断面図である。
-Method for forming cap body-FIGS. 7A to 7F are sectional views showing a method for forming a cap body used in the electronic device of this embodiment.

【0092】まず、図7(a)に示す工程で、シリコン
ウェハの上にGe層とSi層とを順次エピタキシャル成
長させてなるキャップ用ウェハ150を準備する。シリ
コンウェハの上に厚み約3μmのGe層をエピタキシャ
ル成長させるには、上述のように、シリコンウェハの上
にSi1-x Gex 層をGe成分比xが0から1まで変化
するようにエピタキシャル成長させた後、Ge層を所定
の厚みだけエピタキシャル成長させる。また、その後、
Ge層の上にSi1-x Gex 層をGe成分比xが1から
0まで変化するようにエピタキシャル成長させた後、厚
み約1μmのSi層をエピタキシャル成長させる。そし
て、Si層の表面に各赤外線センサIRSに赤外線を集
光させるための凸レンズとなるフレネルレンズを形成す
る。
First, in the step shown in FIG. 7A, a cap wafer 150 is prepared by sequentially epitaxially growing a Ge layer and a Si layer on a silicon wafer. In order to epitaxially grow a Ge layer having a thickness of about 3 μm on a silicon wafer, as described above, the Si 1-x Ge x layer is epitaxially grown on the silicon wafer so that the Ge component ratio x changes from 0 to 1. After that, the Ge layer is epitaxially grown to a predetermined thickness. Also, after that,
After a Si 1-x Ge x layer is epitaxially grown on the Ge layer so that the Ge component ratio x changes from 1 to 0, a Si layer having a thickness of about 1 μm is epitaxially grown. Then, on the surface of the Si layer, a Fresnel lens that serves as a convex lens for focusing infrared rays on each infrared sensor IRS is formed.

【0093】そして、キャップ体用ウェハ150のフレ
ネルレンズが形成された面を下方にした状態で、図7
(a)に示すように、キャップ体用ウェハ150のGe
層及びSi層とは対向する面上に、蒸着法,スパッタリ
ング法などにより、厚さ約600nmのAl膜151を
形成する。
Then, with the surface of the cap body wafer 150 on which the Fresnel lens is formed facing downward, as shown in FIG.
As shown in (a), Ge of the cap body wafer 150
An Al film 151 having a thickness of about 600 nm is formed on the surface facing the layer and the Si layer by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.

【0094】次に、図7(b)に示す工程で、Al膜1
51上にレジストパターン(図示せず)を形成し、レジ
ストパターンをマスクとして、Al膜151をエッチン
グする。このことにより、赤外線センサIRS用のキャ
ップ体の環状膜144と、可視光センサVSLの上方に
位置することになる部分を囲む環状膜144aとを同時
に形成する。
Next, in the step shown in FIG. 7B, the Al film 1 is formed.
A resist pattern (not shown) is formed on 51, and the Al film 151 is etched using the resist pattern as a mask. As a result, the annular film 144 of the cap body for the infrared sensor IRS and the annular film 144a surrounding the portion located above the visible light sensor VSL are simultaneously formed.

【0095】次に、図7(c)に示す工程で、環状膜1
44および環状膜144aをマスクとしてドライエッチ
ング(RIE)を行なう。これにより、キャップ体用ウ
ェハ150に、各赤外線センサIRS用キャップ体の空
洞となる凹部を囲む筒部142と、可視光センサIRS
の上方に位置することになる部分の凹部を囲む筒部14
2aとを同時に形成する。このとき、キャップ体用ウェ
ハ150は、シリコンウェハの残部,Ge層,Si層及
びフレネルレンズなどを有する基板部141と、環状膜
144が形成される筒部142とにより加工され、環状
膜144aが形成される筒部142aとの高さつまり凹
部の深さは、数μm以上である。
Next, in the step shown in FIG. 7C, the annular film 1 is
Dry etching (RIE) is performed using 44 and the annular film 144a as a mask. As a result, on the cap body wafer 150, the cylindrical portion 142 surrounding the recessed portion that becomes the cavity of each infrared sensor IRS cap body, and the visible light sensor IRS.
The cylindrical portion 14 surrounding the concave portion of the portion to be located above
2a and 2a are formed at the same time. At this time, the cap body wafer 150 is processed by the substrate portion 141 having the remaining portion of the silicon wafer, the Ge layer, the Si layer, the Fresnel lens, and the like, and the tubular portion 142 on which the annular film 144 is formed, and the annular film 144a is formed. The height with respect to the formed cylindrical portion 142a, that is, the depth of the recess is several μm or more.

【0096】なお、キャップ体の作成方法として、バル
クSi基板に代えて、酸化絶縁層(例えばいわゆるBO
X層)を有するSOI基板を用いることもできる。その
場合、絶縁層とSi基板とのエッチング選択比が高い条
件でSi基板をエッチングすることができるので、絶縁
層の部分で凹部の形成を確実に停止させることが可能に
なる。
As a method of forming the cap body, instead of the bulk Si substrate, an oxide insulating layer (for example, so-called BO) is used.
It is also possible to use an SOI substrate having an (X layer). In that case, since the Si substrate can be etched under the condition that the etching selection ratio between the insulating layer and the Si substrate is high, it becomes possible to reliably stop the formation of the concave portion at the insulating layer portion.

【0097】次に、図7(d)に示す工程で、キャップ
体用ウェハ150の基板部141を上に向けた状態で、
ICP−RIEを用いたドライエッチングにより、キャ
ップ体用ウェハ150の基板部141に、基板部141
を分離して各キャップ体を個別に形成するための切り込
み部152を形成する。そして、図5(f)や図3
(a)に示すような構造を有する本体基板100を準備
し、本体基板100の上に図5(f)や図3(a)に示
す形状を有する,Alからなる環状膜118を、赤外線
センサIRSの接合部位にのみ形成する。
Next, in the step shown in FIG. 7D, with the substrate portion 141 of the cap body wafer 150 facing upward,
By the dry etching using ICP-RIE, the substrate portion 141 is formed on the substrate portion 141 of the cap body wafer 150.
To form a notch 152 for individually forming each cap body. Then, as shown in FIG.
The main body substrate 100 having a structure as shown in FIG. 5A is prepared, and the annular film 118 made of Al having the shape shown in FIG. 5F or FIG. It is formed only at the junction site of IRS.

【0098】次に、図7(e)に示す工程で、赤外線セ
ンサIRS用のキャップ体の接合部位にのみ環状膜11
8が形成された本体基板100の上面に、キャップ体用
ウェハ150を載置して、図5(f)に示すような圧着
による接合工程を行なう。すると、キャップ体のうち
で、赤外線センサIRS用のキャップ体140は、環状
膜144と、本体基板100上の接合部位に形成された
環状膜118との接合により本体基板100に付着する
ことができるが、可視光センサVSLの筒部142a
は、本体基板100上の接合部位に環状膜が形成されて
いないため、本体基板100に付着しない。
Next, in the step shown in FIG. 7 (e), the annular film 11 is formed only on the bonding portion of the cap body for the infrared sensor IRS.
The cap body wafer 150 is placed on the upper surface of the main body substrate 100 on which 8 is formed, and a bonding step by pressure bonding as shown in FIG. Then, of the cap bodies, the cap body 140 for the infrared sensor IRS can be attached to the main body substrate 100 by joining the annular film 144 and the annular film 118 formed at the joining portion on the main body substrate 100. Is the cylindrical portion 142a of the visible light sensor VSL.
Does not adhere to the main body substrate 100 because the annular film is not formed at the bonding site on the main body substrate 100.

【0099】なお、図7(c)に示す工程で、基板上
に、赤外線センサIRSを囲むための筒部142のみが
残るようにエッチングを行っても良い。しかし、本実施
形態では、赤外線センサIRS用の筒部142に加えて
可視光センサVSL用の筒部142aも残してエッチン
グを行っている。それは、可視光センサVSL用の筒部
も残した方がエッチング量が低減できるためである。従
って、内周は円形状のままで外周を四角形などにして、
後に除去される可視光センサVSLのキャップ体の肉厚
を厚くすることが好ましい。
In the step shown in FIG. 7C, etching may be performed on the substrate so that only the cylindrical portion 142 for surrounding the infrared sensor IRS remains. However, in the present embodiment, etching is performed by leaving the tubular portion 142a for the visible light sensor VSL in addition to the tubular portion 142 for the infrared sensor IRS. This is because the etching amount can be reduced by leaving the cylindrical portion for the visible light sensor VSL. Therefore, the inner circumference remains circular while the outer circumference is square, etc.
It is preferable to increase the thickness of the cap body of the visible light sensor VSL that is removed later.

【0100】次に、図7(f)に示す工程で、キャップ
体用ウェハ150の切り込み部152でキャップ体用ウ
ェハを各キャップ体ごとに割る。さらに、本体基板10
0を各ディスクリート型デバイスごとにダイシングによ
って切り出す。その結果、本体基板100と、赤外線用
キャップ体140により覆われた赤外線センサIRS
と、本体基板100上に露出する可視光センサVSLと
からなるディスクリート型デバイス(図3(a)参照)
が得られる。
Next, in the step shown in FIG. 7F, the cap body wafer is divided into individual cap bodies at the notch 152 of the cap body wafer 150. Furthermore, the main substrate 10
0 is cut out for each discrete device by dicing. As a result, the infrared sensor IRS covered with the main substrate 100 and the infrared cap body 140.
And a visible light sensor VSL exposed on the main body substrate 100 (see FIG. 3A).
Is obtained.

【0101】−圧着による接合工程の詳細− 図8は、圧着に用いられる装置の構成を概略的に示す断
面図である。同図に示すように、チャンバー160に
は、圧着用の圧力を印加するための支持部材161と、
チャンバー160内を真空に保持するための広帯域ロー
タリーポンプ162と、Arを照射するための照射装置
163,164とが取り付けられている。そして、本体
ウェハ100を上方に、キャップ体用ウェハ150を下
方に配置した状態で、照射装置163,164から各環
状膜118,144(図7(d)参照)にそれぞれAr
原子ビームを照射する。この処理により、環状膜11
8,144を構成するAl表面の汚染物質や酸化膜が除
去される。その後、チャンバー160内の真空度を10
-4Paレベルに保持した状態で、常温(例えば30℃程
度)で、0.5MPa〜20MPaの圧力を両環状膜1
18,144間に印加することにより、各環状膜11
8,144を互いに接合する。
-Details of Joining Process by Pressure Bonding- FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an apparatus used for pressure bonding. As shown in the figure, in the chamber 160, a supporting member 161 for applying pressure for pressure bonding,
A broadband rotary pump 162 for maintaining a vacuum inside the chamber 160 and irradiation devices 163, 164 for irradiating Ar are attached. Arranged from the irradiation devices 163 and 164 to the annular films 118 and 144 (see FIG. 7D) with the main body wafer 100 above and the cap body wafer 150 below.
Irradiate with an atomic beam. By this process, the annular film 11
The contaminants and oxide film on the Al surface constituting 8,144 are removed. After that, the degree of vacuum in the chamber 160 is reduced to 10
-4 Pa level, at a room temperature (for example, about 30 ° C.), a pressure of 0.5 MPa to 20 MPa is applied to both annular membranes 1.
By applying between 18 and 144, each annular film 11
8, 144 are joined together.

【0102】このとき、圧着する前に、環状膜118,
144を約150℃に加熱することにより、表面に吸着
しているArの追い出しを行なってもよい。
At this time, the annular film 118,
The Ar adsorbed on the surface may be expelled by heating 144 to about 150 ° C.

【0103】また、Ar原子を照射する代わりにO原子
や、他の中性原子を照射しても、Alなどの金属の表面
にダングリングボンドを露出させることができるので、
本実施形態と同様の効果を得ることができる。
Moreover, since dangling bonds can be exposed on the surface of a metal such as Al by irradiating O atoms or other neutral atoms instead of irradiating Ar atoms,
The same effect as this embodiment can be obtained.

【0104】接合に用いる金属としては、Alの他の金
属(合金を含む)を用いることができるが、特に、融点
の低いCu,Au,Ag,Al−Cu合金などは、常温
又は常温に近い低温での接合が可能である。これらの金
属は同種同士の金属を用いてもよいし、互いに異なる種
類の金属同士を用いてもよい。
As the metal used for joining, other metals (including alloys) of Al can be used. In particular, Cu, Au, Ag, Al—Cu alloys having a low melting point are at room temperature or close to room temperature. Bonding at low temperature is possible. As these metals, metals of the same kind may be used, or metals of different kinds may be used.

【0105】また、接合方法には、熱圧着だけでなく超
音波接合を用いる方法や、常温で組成変形を与えて接合
する方法などがあり、いずれを用いてもよい。
As the joining method, there are a method of using not only thermocompression but also ultrasonic joining, a method of giving composition deformation at room temperature and joining, and any method may be used.

【0106】特に、10-2Pa〜10-4Pa以下の真空
度で接合させることにより、高真空状態を保持するため
の困難性を回避することができるので、実用的かつ量産
に適した接合を行なうことができる。
In particular, by bonding at a vacuum degree of 10 -2 Pa to 10 -4 Pa or less, it is possible to avoid the difficulty of maintaining a high vacuum state, so that the bonding is practical and suitable for mass production. Can be done.

【0107】本実施形態によると、上記従来のデバイス
のごとく、多くのセンサを含むセルアレイ全体を真空状
態に保持するものではなく、多数の赤外線センサおよび
可視光センサが形成されたウェハを用いつつ、各赤外セ
ンサのみを個別に真空状態に封入し、各可視光センサは
開放することができるので、ディスクリート型素子にも
容易に適用することができる。
According to the present embodiment, unlike the conventional device described above, the entire cell array including many sensors is not held in a vacuum state, but a wafer on which many infrared sensors and visible light sensors are formed is used. Since only each infrared sensor can be individually sealed in a vacuum state and each visible light sensor can be opened, it can be easily applied to a discrete type element.

【0108】特に、本実施形態は、電子デバイスの製造
プロセス,特に、NMOS用あるいはCMOS用プロセ
スをそのまま利用することができるので、実用に適した
製造方法である。
In particular, this embodiment is a manufacturing method suitable for practical use because the manufacturing process of the electronic device, particularly the NMOS or CMOS process can be used as it is.

【0109】また、従来技術のように封入部をはんだ接
合によって形成するのではなく、封入部をアルミニウム
などの軟質金属同士の接合を利用して形成するので、素
子の小型化にも適用が容易となる。
Further, since the enclosed portion is formed by joining soft metals such as aluminum instead of forming the enclosed portion by soldering as in the prior art, it can be easily applied to miniaturization of the element. Becomes

【0110】また、本実施形態の製造工程によると、ウ
ェハに赤外線センサと可視光センサを搭載するディスク
リートデバイスを多数形成する場合にも、各赤外線セン
サの領域のみ個別にキャップ体を接合し、可視光センサ
を開放させることができる。特に、図7(d)に示すよ
うに、基板部141に切り込み部152を形成すること
により、各セルごとに接合部に加わる応力を均一化する
ことができるので、接合時に局部的に大きな応力が作用
せず、接続部の信頼性の向上を図ることができる。
Further, according to the manufacturing process of this embodiment, even when a large number of discrete devices each having an infrared sensor and a visible light sensor are formed on a wafer, the cap body is bonded only to the area of each infrared sensor, and visible. The light sensor can be opened. In particular, as shown in FIG. 7D, by forming the cut portion 152 in the substrate portion 141, the stress applied to the joint portion can be made uniform for each cell, so that a large stress locally occurs during the joint. Does not work, and the reliability of the connecting portion can be improved.

【0111】また、上記各実施形態においては、各可視
光センサに含まれる各トランジスタの上面は、Alある
いはWなど遮光性のある物質の膜により覆われ、各トラ
ンジスタのソース・ドレイン領域は遮光されている。
Further, in each of the above embodiments, the upper surface of each transistor included in each visible light sensor is covered with a film of a light-shielding material such as Al or W, and the source / drain regions of each transistor are shielded from light. ing.

【0112】(第2の実施形態)図9は、本発明の第2
の実施形態に係る電子デバイスの構成を説明するための
電気回路図である。
(Second Embodiment) FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an electric circuit diagram for explaining the configuration of the electronic device according to the embodiment of FIG.

【0113】本体基板100には、複数の赤外線センサ
IRSが行方向に例えば128コ並んだものと、可視光
センサVLSが行方向に例えば128コ並んだものと
が、列方向に例えば128コ程度、交互に配置されるこ
とによる行列状のセルアレイが設けられており、図9は
そのセルアレイの一部を示すものである。
On the main body substrate 100, for example, a plurality of infrared sensors IRS arranged in the row direction, for example, 128 lines, and a plurality of visible light sensors VLS arranged in the row direction, for example, 128 lines, are arranged in the column direction, for example, about 128 lines. , A matrix-shaped cell array is provided by being alternately arranged, and FIG. 9 shows a part of the cell array.

【0114】ここで、赤外線センサIRSは、ボロメー
タ201およびスイッチングトランジスタ202を有し
ている。赤外線センサIRSにおいて、スイッチングト
ランジスタ202のゲート電極は、縦方向走査回路20
9(V−SCAN)から延びる選択線SEL−1,SE
L−3... (128本)に接続されている。また、ボロ
メータ201の一端は電源供給ライン205に接続さ
れ、スイッチングトランジスタ202のソースは接地か
ら基準抵抗Ra,Rb... (128コ)を介して延びる
データライン204a,204b... (128本)に接
続されている。
Here, the infrared sensor IRS has a bolometer 201 and a switching transistor 202. In the infrared sensor IRS, the gate electrode of the switching transistor 202 is the vertical scanning circuit 20.
9 (V-SCAN) select lines SEL-1, SE extending from
It is connected to L-3 ... (128 lines). Further, one end of the bolometer 201 is connected to the power supply line 205, and the source of the switching transistor 202 extends from the ground through the reference resistors Ra, Rb ... (128 U) to the data lines 204a, 204b ... (128 lines). )It is connected to the.

【0115】一方、可視光センサVLSは、PNダイオ
ードからなるフォトダイオード301と、ゲート電極が
フォトダイオード301のN層に接続され,フォトダイ
オード301のデータの出力を制御する増幅用トランジ
スタ302と、フォトダイオード301のN層とスイッ
チング増幅用トランジスタ302のゲート電極との間に
介設される読み出し用スイッチングトランジスタ303
と、フォトダイオード301のN層と電源供給ライン2
05との間に介設されるリセット用スイッチングトラン
ジスタ304とを有している。ここでは、読み出し用ス
イッチングトランジスタ303のゲート電極は、縦方向
走査回路209(V−SCAN)から延びる選択線SE
L−2,SEL−4... (128本)に接続されてい
る。また、増幅用トランジスタ302のドレインは、電
源供給ライン205に接続されており、ソースは、接地
から基準抵抗Ra,Rb... を介して延びるデータライ
ン204a,204b... に接続されている。また、デ
ータライン204a,204b... は、それぞれスイッ
チングトランジスタSWa,SWb... (128コ)を
経て出力アンプ206に接続されている。各スイッチン
グトランジスタSWa,SWb... のゲート電極には、
横方向走査回路208(H−SCAN)から延びる信号
線207a,207b... (128本)が接続されてい
る。
On the other hand, the visible light sensor VLS includes a photodiode 301 which is a PN diode, an amplification transistor 302 whose gate electrode is connected to the N layer of the photodiode 301, and which controls the output of data of the photodiode 301, and a photo transistor. A read switching transistor 303 provided between the N layer of the diode 301 and the gate electrode of the switching amplification transistor 302.
And the N layer of the photodiode 301 and the power supply line 2
05, and a reset switching transistor 304 interposed therebetween. Here, the gate electrode of the read switching transistor 303 is the select line SE extending from the vertical scanning circuit 209 (V-SCAN).
L-2, SEL-4 ... (128 lines) are connected. The drain of the amplifying transistor 302 is connected to the power supply line 205, and the source is connected to the data lines 204a, 204b ... That extend from the ground through the reference resistors Ra, Rb. . Further, the data lines 204a, 204b ... Are connected to the output amplifier 206 via the switching transistors SWa, SWb. The gate electrodes of the switching transistors SWa, SWb ...
Signal lines 207a, 207b ... (128 lines) extending from the horizontal scanning circuit 208 (H-SCAN) are connected.

【0116】図10は、本実施形態の電子デバイスの制
御方法を示すタイミングチャートである。まず、選択線
SEL−1に接続される赤外線センサIRSの制御を、
図10を参照しながら以下で説明する。縦方向走査回路
(V−SCAN)の制御により、選択線SEL−1が駆
動されると、各セルA1,B1... のスイッチングトラ
ンジスタ202がオンになり、ボロメータ201に基準
抵抗Ra,Rb... を経た電圧がそれぞれ供給される。
一方、横方向走査回路(H−SCAN)により、スイッ
チングトランジスタSWa,SWb... が順次駆動され
て、各セルA1,B1... のデータDa1,Db1...
が出力アンプ206から出力される。
FIG. 10 is a timing chart showing the method of controlling the electronic device of this embodiment. First, control of the infrared sensor IRS connected to the selection line SEL-1
This will be described below with reference to FIG. When the select line SEL-1 is driven by the control of the vertical scanning circuit (V-SCAN), the switching transistors 202 of the cells A1, B1 ... Are turned on, and the bolometer 201 has the reference resistors Ra, Rb. The voltage via .. is respectively supplied.
On the other hand, the horizontal scanning circuit (H-SCAN) sequentially drives the switching transistors SWa, SWb ... And the data Da1, Db1 ... Of the cells A1, B1 ...
Is output from the output amplifier 206.

【0117】このときの選択線SEL−2およびSEL
−3に接続される可視光センサVLSの制御を、図9,
図10を参照しながら説明する。当初、フォトダイオー
ド301に例えば5Vの逆バイアスが印加され、初期状
態にリセットされる。この状態で空乏層に入射した光に
より励起された電子は蓄積されていき、縦方向走査回路
(V−SCAN)の制御により選択線SEL−2が駆動
されると、読み出し用スイッチングトランジスタ303
がオンになり、増幅用トランジスタ302のゲートバイ
アスが変化する。その結果、フォトダイオード301に
おいて光の入射により逆バイアスの値が変化した分だ
け、増幅用トランジスタ302からの出力電位が変化す
ることになる。そして、出力電位の変化が各セルA2,
B2... のデータDa2,Db2... として、スイッチ
ングトランジスタSWa,SWb... を介して出力アン
プ206に送信される。そして、縦方向走査回路(V−
SCAN)の制御により選択線SEL−3が駆動される
と、赤外線センサのスイッチングトランジスタがオンに
なると同時に可視光センサのリセット用スイッチングト
ランジスタがオンになり、再び初期条件にリセットさ
れ、フォトダイオード301の空乏層に入射した光によ
り励起された電子は、次にSEL−2が駆動するまで蓄
積され続ける。同様に、本実施形態の電子デバイスで
は、縦方向走査回路(V−SCAN),横方向走査回路
(H−SCAN)の制御によって、各セルA3,B
3... のデータDa3,Db3... 、各セルA4,B
4... のデータDa4,Db4... が出力アンプ206
から順次出力される。
Select lines SEL-2 and SEL at this time
Control of the visible light sensor VLS connected to -3 is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Initially, a reverse bias of, for example, 5 V is applied to the photodiode 301 and reset to the initial state. In this state, the electrons excited by the light incident on the depletion layer are accumulated, and when the selection line SEL-2 is driven by the control of the vertical scanning circuit (V-SCAN), the read switching transistor 303.
Is turned on, and the gate bias of the amplifying transistor 302 changes. As a result, the output potential from the amplifying transistor 302 changes as much as the reverse bias value changes due to the incidence of light on the photodiode 301. Then, the change in the output potential changes in each cell A2.
The data Da2, Db2 ... Of B2 ... Is transmitted to the output amplifier 206 via the switching transistors SWa, SWb ... Then, the vertical scanning circuit (V-
When the selection line SEL-3 is driven under the control of (SCAN), the switching transistor of the infrared sensor is turned on and at the same time the switching transistor for resetting of the visible light sensor is turned on, and the initial condition is reset again. The electrons excited by the light incident on the depletion layer continue to be accumulated until the next SEL-2 is driven. Similarly, in the electronic device of the present embodiment, each cell A3, B is controlled by the control of the vertical scanning circuit (V-SCAN) and the horizontal scanning circuit (H-SCAN).
3 ... Data Da3, Db3 ..., Each cell A4, B
The data Da4, Db4 ... of 4 ...
Are sequentially output from.

【0118】そして、赤外線センサIRSのボロメータ
201が配置されているセルにおける赤外線の入力に対
応する出力電圧と、可視光センサVLSのフォトダイオ
ード301が配置されているセルにおける可視光の入力
に対応する出力電圧とから、検出対象に関する2次元の
情報が得られる。
Then, it corresponds to the output voltage corresponding to the input of infrared rays in the cell in which the bolometer 201 of the infrared sensor IRS is arranged and the input of visible light in the cell in which the photodiode 301 of the visible light sensor VLS is arranged. Two-dimensional information about the detection target is obtained from the output voltage.

【0119】図11(a)〜(f)は、本実施形態のセ
ルアレイを有する電子デバイスの製造工程を示す斜視図
である。
11A to 11F are perspective views showing the manufacturing steps of the electronic device having the cell array of this embodiment.

【0120】図11(a)〜(e)に示す工程では、上
記第1の実施形態における図7(a)〜(e)に示す工
程と同じ処理を行なう。その後、図11(f)に示す工
程で、キャップ体用ウエハ150の切り込み部152で
キャップ体ウエハを各キャップ体ごとに割る。すると、
キャップ体のうち、可視光用センサ用のキャップ体は本
体基板100に付着せず、本体基板100と、赤外線セ
ンサIRS用キャップ体140によって覆われた赤外線
センサIRSと、本体基板100上に露出する可視光セ
ンサVLSが含まれるセルアレイ型デバイスが得られ
る。
In the steps shown in FIGS. 11A to 11E, the same processes as the steps shown in FIGS. 7A to 7E in the first embodiment are performed. After that, in the step shown in FIG. 11F, the cap body wafer is divided into each cap body at the cut portion 152 of the cap body wafer 150. Then,
Of the cap bodies, the cap body for the visible light sensor does not adhere to the main body substrate 100, and is exposed on the main body substrate 100, the infrared sensor IRS covered by the infrared sensor IRS cap body 140, and the main body substrate 100. A cell array type device including the visible light sensor VLS is obtained.

【0121】ここで、図11(f)に示す分割は、接合
のための圧着力が加わった時点で自然に行なわれるよう
に切り込み部152における残存部の厚みを設定しても
よいし、圧着による接合が終了してから分割のための押
圧力を切り込み部152に別途加えることにより、行な
ってもよい。
Here, in the division shown in FIG. 11 (f), the thickness of the remaining portion in the cut portion 152 may be set so as to be naturally performed when a crimping force for joining is applied. Alternatively, a pressing force for splitting may be separately applied to the cut portion 152 after the joining by the above is completed.

【0122】なお、図11(a)〜(f)においては、
図7(a)〜(f)に示す電子デバイスの構造と基本的
に類似しているので、同じ符号を付しているが、ディス
クリート型デバイス中のセルと集積型デバイス中のセル
とは、一般には大幅に大きさが異なる。
Note that in FIGS. 11A to 11F,
7A to 7F are basically similar to the structures of the electronic devices, and thus, the same reference numerals are given, the cells in the discrete device and the cells in the integrated device are different from each other. Generally, the size is significantly different.

【0123】寸法が径(又は1辺)数百μm以下で高さ
数百μm以下の真空ドームを有する電子デバイスは、従
来の技術ではまだ実現することができかったが、本実施
形態によると、かかる電子デバイスの形成が可能になっ
た。この場合、キャップ体体の筒部の壁厚は数十μm以
下であり、天井部の厚みは数百μm以下である。特に、
寸法が径(又は1辺)数十μm以下で深さ数μm以下の
真空ドームを「μ真空ドーム」と呼ぶことができる。ま
た、このような真空ドームを形成するための技術は、サ
ブミクロンの厚みを有する環状膜同士の接合を必要とす
るので、「ナノ接合μ真空ドーム」と称することができ
る。
An electronic device having a vacuum dome having a dimension of a diameter (or one side) of several hundreds μm or less and a height of several hundreds μm or less could not be realized by the conventional technique, but according to the present embodiment. It has become possible to form such electronic devices. In this case, the wall thickness of the tubular portion of the cap body is several tens of μm or less, and the thickness of the ceiling portion is several hundreds of μm or less. In particular,
A vacuum dome having dimensions of several tens of μm or less in diameter (or one side) and several μm or less in depth can be called a “μ vacuum dome”. Further, the technique for forming such a vacuum dome requires joining of annular films having a thickness of submicron, and thus can be referred to as a "nano-junction μ vacuum dome".

【0124】また、セルアレイを有するセンサの場合、
本体基板100には、ボロメータ、フォトダイオード、
各セル同士を接続する配線、電気回路などが設けられて
いるが、図11(a)〜(f)においてはそれらの図示
が省略されている。さらに、セルアレイを有するセンサ
は、一般的には1つのウェハ上に複数個形成されるの
で、図11(f)に示す工程の後に、本体ウェハ100
を各チップに分割するためのダイシングなどが行なわれ
る。
In the case of a sensor having a cell array,
The main body substrate 100 includes a bolometer, a photodiode,
Wirings, electric circuits, and the like that connect the cells to each other are provided, but they are not shown in FIGS. 11A to 11F. Furthermore, since a plurality of sensors having a cell array are generally formed on one wafer, after the step shown in FIG.
Is diced to divide the chip into chips.

【0125】本実施形態によると、セルを個別にキャッ
プ体で覆うことができるため、同一のセルアレイ上にお
いて、感度を高めるために減圧雰囲気中に封じることを
必要とする赤外線センサIRSをキャップ体で覆い、光
の入射が必要である可視光センサVLSを開放すること
ができる。その結果、セルアレイ全体を1つのキャップ
体で覆う従来の方法では困難であった、同一セルアレイ
上に赤外線センサIRSと可視光センサVLSとを搭載
する電子デバイスの設計が可能となる。さらに、本実施
形態によると、以下の効果を得ることができる。
According to this embodiment, since the cells can be individually covered with the cap body, the infrared sensor IRS that needs to be sealed in a reduced pressure atmosphere in order to enhance the sensitivity on the same cell array is covered with the cap body. It is possible to cover and open the visible light sensor VLS, which requires the incidence of light. As a result, it becomes possible to design an electronic device in which the infrared sensor IRS and the visible light sensor VLS are mounted on the same cell array, which was difficult with the conventional method of covering the entire cell array with one cap body. Further, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0126】第1に、従来のごとく、セルアレイ全体を
含む大面積の領域を1つのキャップ体で覆うものでは、
圧着のための接合時に接合部に局所的に大きな圧着力が
加わることがあり、接合部の破壊や基板の割れを生じる
おそれがある。それに対し、本実施形態のように、各セ
ル個別にキャップ体を接合する場合には、図11に示す
ごとく、キャップ体用ウェハ150に切り込み部152
を設けることにより、圧着による接合の際に各接合部に
加わる応力を均一化することができる。その際、接合の
圧着力によって切り込み部で自然にキャップ体用ウェハ
が分割されるようにしてもよい。すなわち、局所的に過
大な応力が生じるのを防止することができるので、接合
時,その後の工程あるいは実使用時における信頼性の向
上を図ることができる。
First, in the conventional case where a large area including the entire cell array is covered with one cap body,
At the time of bonding for pressure bonding, a large pressure bonding force may be locally applied to the bonding portion, which may cause breakage of the bonding portion or cracking of the substrate. On the other hand, when the cap body is bonded to each cell individually as in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the cut portion 152 is formed in the cap body wafer 150.
By providing the above, it is possible to equalize the stress applied to each joint during joining by pressure bonding. At that time, the cap body wafer may be naturally divided at the cut portion by the pressure force of bonding. That is, since it is possible to prevent an excessive stress from being locally generated, it is possible to improve the reliability at the time of joining, the subsequent steps, or the actual use.

【0127】第2に、従来のセンサのように、セルアレ
イ全体を1つのキャップ体により封入する場合には、接
合部の一部に接合不良が生じた場合にはセルアレイ全体
が不良になり、救済を施すことがほとんど不可能にな
る。それに対し、本実施形態によると、センサ等の素子
を配置した多数のセルをアレイ状に設けた電子デバイス
において、各セルごとに真空封入用のキャップ体を装着
する構造としたので、一部のセルの接合部が接合不良に
より正常な真空状態に維持されないときにも、そのセル
に隣接するセルの情報を利用するなどの手段を講ずるこ
とにより不良救済を図ることができる。
Secondly, in the case where the entire cell array is enclosed by a single cap body as in the conventional sensor, if the joint failure occurs in a part of the joint portion, the entire cell array becomes defective, and the repair is performed. Is almost impossible to apply. On the other hand, according to the present embodiment, in an electronic device in which a large number of cells in which elements such as sensors are arranged are provided in an array, a cap body for vacuum sealing is attached to each cell, Even when the bonded portion of the cell is not maintained in a normal vacuum state due to defective bonding, it is possible to remedy the defect by taking measures such as utilizing the information of the cell adjacent to the cell.

【0128】第3に、従来のごとく、セルアレイ全体を
含む大面積の領域を1つのキャップ体で覆う構造のもの
では、セルアレイの面積が特に大きい場合や、キャップ
体の窓部の厚みが薄い場合には、外部の大気とキャップ
体内の減圧雰囲気との圧力差によって窓部にたわみが生
じて、窓部の割れや窓部とセルとの接触が生じるおそれ
がある。それに対し、本実施形態においては、セルごと
に小面積のキャップ体体が設けられているので、このよ
うな不具合は生じない。そのため、窓部の厚みを薄くし
て赤外線の検知感度を上げたり、デバイスの小型化を図
ることができる。
Thirdly, as in the prior art, in the structure in which a large area including the entire cell array is covered with one cap body, when the cell array area is particularly large or the window portion of the cap body is thin. However, the pressure difference between the outside atmosphere and the depressurized atmosphere in the cap body may cause bending of the window portion, which may cause cracking of the window portion or contact between the window portion and the cell. On the other hand, in the present embodiment, such a problem does not occur because the cap body having a small area is provided for each cell. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the window portion to increase the infrared ray detection sensitivity and to downsize the device.

【0129】また、上記各実施形態においては、各可視
光センサVLSに含まれる各トランジスタの上面は、A
lあるいはWなど遮光性のある物質の膜により覆われ、
各トランジスタのソース・ドレイン領域は遮光されてい
る。
In each of the above embodiments, the upper surface of each transistor included in each visible light sensor VLS is A
covered with a film of light-shielding material such as l or W,
The source / drain regions of each transistor are shielded from light.

【0130】(第3の実施形態)図12(a)〜(c)
は、それぞれ順に、本発明の第3の実施形態に係るカメ
ラの構造,カメラを搭載した車両による人の検知状態,
及び画像の形成状態を示す図である。
(Third Embodiment) FIGS. 12A to 12C.
Are a structure of a camera according to the third embodiment of the present invention, a human detection state by a vehicle equipped with the camera,
9A and 9B are diagrams illustrating an image formation state.

【0131】図12(a)に示すように、本実施形態の
カメラ310は、ケーシング308内に、防護用透明板
302と、光学系として1組の反射鏡303,304
と、赤外線センサおよび可視光センサを有するセルアレ
イ状に配置された検知用デバイス305と、画像処理部
306とを備えている。このカメラには、幅広い画角か
ら光線が入射する。
As shown in FIG. 12A, in the camera 310 of this embodiment, a protective transparent plate 302 and a pair of reflecting mirrors 303 and 304 as an optical system are provided in a casing 308.
And a detection device 305 arranged in a cell array having an infrared sensor and a visible light sensor, and an image processing unit 306. Light rays are incident on this camera from a wide angle of view.

【0132】まず、カメラによる光の検出について、図
12(a)を参照しながら説明する。光線は、防護用透
明板302を透過し、反射鏡303と反射鏡304とに
よる反射を受けた後、赤外線センサIRSと可視光セン
サとが配置された検知用デバイス305上で結像する。
First, the detection of light by the camera will be described with reference to FIG. The light beam passes through the protective transparent plate 302, is reflected by the reflecting mirror 303 and the reflecting mirror 304, and then forms an image on the detection device 305 in which the infrared sensor IRS and the visible light sensor are arranged.

【0133】そして、光線のうち赤外線と可視光線と
が、第1および第2の実施形態で示したように、それぞ
れ赤外線センサと可視光センサとにより電気信号に変換
された後、この電気信号が画像処理部306に送られ、
映像信号として出力される。
Then, as shown in the first and second embodiments, infrared rays and visible rays of the rays are converted into electric signals by the infrared sensor and the visible light sensor, respectively, and then the electric signals are converted into electric signals. Sent to the image processing unit 306,
It is output as a video signal.

【0134】次に、車両に搭載した上述のカメラで行う
人の検知状態について、図12(b),(c)を参照し
ながら説明する。
Next, the state of detecting a person by the above-mentioned camera mounted on the vehicle will be described with reference to FIGS. 12 (b) and 12 (c).

【0135】図12(b)に示すように、本実施形態の
カメラ310を車両320の前方を撮影可能な車体の先
端部(例えば、フロントグリルの内部,ヘッドライト外
部など)に設置し、車両の前方300m付近の人330
を検知する場合について述べる。被写体である人330
からカメラ310には、人330の体温に起因し人体内
部から発せられる赤外線と、周囲の環境からの光を反射
した光とが入射する。人330の体表面のうちで、皮膚
が露出している部分である顔や手などからは、体温に起
因する赤外線と、皮膚により反射される可視光とが発せ
られる。一方、皮膚が衣服などにより覆われて露出して
いない部分からは、体内部からの赤外線は衣服などによ
り吸収されて、衣服により反射される可視光が主にカメ
ラに到達する。人330から発せられた光がカメラ31
0に入射すると、第2の実施形態で述べたように検出さ
れ、カメラ310の視野範囲の画像を再現する画面34
0上で、図12(c)に示すような画像となる。このと
き、赤外線センサによる画像は主として画面上における
明確なパターン341aとして現れ、可視光センサによ
る画像もパターン341bとして現れる。暗闇において
車の前照灯から届かない数百m離れた位置,前照灯でと
らえられない位置からカメラに入射する可視光は強度が
減衰し輝度が落ちるが、赤外線は、可視光より長波長で
あるため減衰しにくく、上記のような位置にある被写体
の鮮明な像を形成する。つまり、赤外線センサからのデ
ータ信号から得られた画像と可視光センサからのデータ
信号から得られた画像とが合成され、生物,非生物のい
ずれか判断できる1つの画像を得ることができるのであ
る。特に、夜間などの背景が暗い場合、あるいは雪景色
のように背景が明るい場合等においても、人や動物の鮮
明な画像を得ることができる。
As shown in FIG. 12 (b), the camera 310 of this embodiment is installed at the tip of the vehicle body (for example, inside the front grill, outside the headlight) where the front of the vehicle 320 can be photographed. 330 near 300m in front of
The case of detecting is described. Person 330 who is the subject
Therefore, the infrared rays emitted from the inside of the human body due to the body temperature of the person 330 and the light reflected from the surrounding environment are incident on the camera 310. Infrared rays caused by body temperature and visible light reflected by the skin are emitted from the face, hands, and the like, of the body surface of the person 330, where the skin is exposed. On the other hand, the infrared rays from the inside of the body are absorbed by the clothes from the portion where the skin is covered with the clothes and not exposed, and the visible light mainly reflected by the clothes reaches the camera. The light emitted from the person 330 is the camera 31.
When incident on 0, it is detected as described in the second embodiment, and a screen 34 for reproducing an image in the visual field range of the camera 310 is displayed.
At 0, the image is as shown in FIG. At this time, the image by the infrared sensor appears mainly as a clear pattern 341a on the screen, and the image by the visible light sensor also appears as a pattern 341b. Visible light entering the camera from a position hundreds of meters away from the headlight of a car in the dark, or from a position that cannot be captured by the headlight, is attenuated in intensity and decreases in brightness, but infrared rays have a longer wavelength than visible light. Therefore, it is difficult to attenuate and forms a clear image of the subject at the above position. In other words, the image obtained from the data signal from the infrared sensor and the image obtained from the data signal from the visible light sensor are combined to obtain one image that can determine whether the object is a living thing or an inanimate object. . In particular, a clear image of a person or an animal can be obtained even when the background is dark at night or when the background is bright like a snow scene.

【0136】以下に、本実施形態におけるカメラにより
得られる効果について述べる。本実施形態のカメラで
は、第2の実施形態で述べたように、同一基板上に赤外
線センサと可視光センサとが隣接して配置されており、
赤外線センサの配置する位置と可視光センサの配置する
位置が極めて近い。そのため、赤外線センサの光軸と可
視光センサの光軸との光軸差がわずかとなり、それぞれ
のカメラの視野範囲がほぼ一致する。その結果、カメラ
がとらえた赤光線および可視光線のデータを1つの画像
に処理する際に、赤外線センサのデータによる画像の位
置と可視光センサのデータによる画像の位置とのずれを
ほとんどわからない程度に抑制できる。
The effects obtained by the camera of this embodiment will be described below. In the camera of this embodiment, as described in the second embodiment, the infrared sensor and the visible light sensor are arranged adjacent to each other on the same substrate,
The position where the infrared sensor is arranged is very close to the position where the visible light sensor is arranged. Therefore, the optical axis difference between the optical axis of the infrared sensor and the optical axis of the visible light sensor becomes small, and the visual field ranges of the respective cameras substantially match. As a result, when processing the data of the red and visible rays captured by the camera into one image, the deviation between the image position based on the infrared sensor data and the image position based on the visible light sensor data is almost unknown. Can be suppressed.

【0137】上述のように、本実施形態のカメラは、比
較的遠距離でカメラの視野範囲に存在する人や動物の映
像と位置とを正確に捉えることができる。したがって、
車両に搭載するカメラのように、人や動物の存在をでき
るだけ早く検知することが要求される場合に、本発明の
カメラを適用することにより、著効を発揮することがで
きる。
As described above, the camera of this embodiment can accurately capture images and positions of a person or an animal present in the field of view of the camera at a relatively long distance. Therefore,
When the presence of a person or an animal is required to be detected as soon as possible, such as a camera mounted on a vehicle, the camera of the present invention can be used to exert a remarkable effect.

【0138】(その他の実施形態)上記各実施形態にお
いては、減圧雰囲気中に保持される赤外線センサを形成
するボロメータとスイッチングトランジスタとの接続形
態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定さ
れるものではない。
(Other Embodiments) In each of the above embodiments, the connection between the bolometer forming the infrared sensor held in the reduced pressure atmosphere and the switching transistor has been described, but the present invention is not limited to this embodiment. Not something.

【0139】なお、上記各実施形態においては、キャッ
プ体のみに空洞部となる凹部とこれを囲む閉ループ状の
筒部を設けたが、本発明は係る実施形態に限定されるも
のではなく、キャップ体及び本体基板の双方に、空洞部
となる凹部とこれを囲む閉ループ状の筒部とがあっても
よい。また、本体基板のみに、空洞部となる凹部とこれ
を囲む閉ループ状の筒部とがあってもよく、その場合に
は、キャップ体が平坦状であってもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, only the cap body is provided with the hollow portion and the closed loop-shaped tubular portion surrounding the hollow portion. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the cap is not limited thereto. Both the body and the main body substrate may have a hollow portion and a closed-loop cylindrical portion surrounding the hollow portion. Further, only the main body substrate may have a concave portion which becomes a hollow portion and a closed-loop cylindrical portion which surrounds the concave portion. In that case, the cap body may be flat.

【0140】また、空洞部を囲む筒部の形状としては、
円筒状でも、四角筒状などの多角筒状であってもよい。
ただし、空洞部を減圧雰囲気に維持するためには、閉ル
ープの環状の構造を有していることを要する。
Further, regarding the shape of the cylindrical portion surrounding the hollow portion,
It may have a cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape such as a square cylindrical shape.
However, in order to maintain the cavity in a reduced pressure atmosphere, it is necessary to have a closed loop annular structure.

【0141】さらに、平坦な本体基板に凹部のみが設け
られていて筒部が存在していないものを利用することも
可能である。その場合には、キャップ用基板が、平坦状
であってもよいし、凹部を有するものであってもよい。
Further, it is also possible to use a flat main body substrate provided with only concave portions and no cylindrical portion. In that case, the cap substrate may be flat or may have a recess.

【0142】さらに、平坦なキャップ用基板に凹部のみ
が設けられていて筒部が存在していないものを利用する
ことも可能である。その場合には、本体基板が、平坦状
であってもよいし、凹部を有するものであってもよい。
Further, it is also possible to use a flat cap substrate having only a concave portion and no cylindrical portion. In that case, the main body substrate may be flat or may have a recess.

【0143】また、上記各実施形態においては、キャッ
プ体によって封入される空洞部が真空ドームである場合
を想定している。その場合、空洞部内の圧力は、製造工
程中の圧着による環状膜の接合の容易性を考慮すると、
10-2Pa〜10-4Pa程度が好ましいが、10-4Pa
以下で10-7Paに達する真空雰囲気下における接合も
可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, it is assumed that the cavity enclosed by the cap body is a vacuum dome. In that case, considering the easiness of joining the annular film by pressure bonding during the manufacturing process, the pressure inside the cavity is
Preferably 10 -2 Pa to 10 -4 about Pa but, 10 -4 Pa
Bonding in a vacuum atmosphere reaching 10 −7 Pa below is also possible.

【0144】また、上記各実施形態においては、キャッ
プ体の表面にフレネルレンズなどのレンズ機能を備えて
いてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the surface of the cap body may be provided with a lens function such as a Fresnel lens.

【0145】[0145]

【発明の効果】本発明によると、同一基板上に設けられ
た赤外線センサセルと可視光センサせるにおいて、赤外
線センサセルをキャップ体により減圧雰囲気に封入し
た。このことにより、既存の電子デバイスの製造プロセ
スを利用しつつ、ディスクリート型,集積型いずれの構
造にも適した信頼性の高い電子デバイス,その製造方法
及びこの電子デバイスを利用したカメラの提供を図るこ
とができる。
According to the present invention, in the infrared sensor cell and the visible light sensor provided on the same substrate, the infrared sensor cell is sealed in a reduced pressure atmosphere with a cap body. This makes it possible to provide a highly reliable electronic device suitable for both discrete type and integrated type structures, a manufacturing method thereof, and a camera using this electronic device, while utilizing the existing electronic device manufacturing process. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)〜(d)は、本発明の電子デバイスの基
本構造例を概略的に示す断面図である。
1A to 1D are sectional views schematically showing an example of a basic structure of an electronic device of the present invention.

【図2】(a)〜(d)は、本発明の電子デバイスの真
空保持のための接合部の構造例を概略的に示す断面図で
ある。
2A to 2D are cross-sectional views schematically showing a structural example of a bonding portion for holding a vacuum of the electronic device of the present invention.

【図3】(a),(b)は、それぞれ順に、本発明の電
子デバイスに適した電気的接続構造の例を示す平面図及
びIIIa-IIIa線,IIIb-IIIb線における断面図である。
3A and 3B are, respectively, a plan view and a cross-sectional view taken along line IIIa-IIIa and line IIIb-IIIb showing an example of an electrical connection structure suitable for an electronic device of the present invention.

【図4】(a),(b)は、本発明の第1の実施形態に
係る赤外線センサの断面図及び電気回路図であり、
(c)は本発明の第1の実施形態に係る可視光センサの
電気回路図である。
4A and 4B are a cross-sectional view and an electric circuit diagram of the infrared sensor according to the first embodiment of the present invention,
(C) is an electric circuit diagram of the visible light sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図5】(a)〜(f)は、本発明の第1の実施形態に
係る赤外線センサの製造工程を示す断面図である。
5A to 5F are cross-sectional views showing a manufacturing process of the infrared sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(e)は、ボロメータ及びその周辺領
域の形成工程を示す平面図である。
6A to 6E are plan views showing a process of forming a bolometer and its peripheral region.

【図7】(a)〜(f)は、第1の実施形態の電子デバ
イスに用いられるキャップ体の形成方法を示す断面図で
ある。
7A to 7F are cross-sectional views showing a method of forming a cap body used in the electronic device of the first embodiment.

【図8】圧着に用いられる装置の構成を概略的に示す断
面図である。
FIG. 8 is a sectional view schematically showing the configuration of an apparatus used for crimping.

【図9】本発明の第2の実施形態に係る電子デバイスの
構成を説明するための斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view for explaining a configuration of an electronic device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】第2の実施形態の電子デバイスの制御方法を
示すタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart showing a method of controlling the electronic device according to the second embodiment.

【図11】(a)〜(f)は、第2の実施形態のセルア
レイを有する電子デバイスの製造工程を示す斜視図であ
る。
11A to 11F are perspective views showing a manufacturing process of an electronic device having the cell array of the second embodiment.

【図12】(a)〜(c)は、第3の実施形態のカメラ
の構造,カメラを搭載した車両の検知状態および画像の
形成状態を示す図である。
12A to 12C are diagrams showing a structure of a camera of a third embodiment, a detection state of a vehicle equipped with the camera, and an image formation state.

【図13】(a)〜(c)は、従来のカメラの構造,カ
メラを搭載した車両の検知状態および画像の形成状態を
示す図である。
13A to 13C are diagrams showing a structure of a conventional camera, a detection state of a vehicle equipped with the camera, and an image formation state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 本体基板 11 セル領域 12 環状膜 20 キャップ体 21 基板部 22 筒部 23 空洞部 24 Ge層 25 Si層 26 環状膜 27 格子パターン 30 スイッチングトランジスタ 31 ゲート電極 32 ソース電極 33 ドレイン電極 35 不純物拡散層 40 素子 41 層間絶縁膜 42 パッシベーション膜 51 配線 70 PNダイオード 71 増幅用トランジスタ 72 スイッチングトランジスタ 73 スイッチングトランジスタ 78 ゲート電極 79 ソース領域 80 ドレイン領域 100 本体基板 110 Si基板 111 抵抗体 112 シリコン窒化膜 113 シリコン酸化膜 116 BPSG膜 117 パッシベーション膜 118 環状膜 119 空洞部 120 抵抗素子(ボロメータ) 130 スイッチングトランジスタ 131 ソース領域 132 ドレイン領域 133 ゲート電極 140 キャップ体 141 基板部 142 筒部 143 空洞部 144 環状膜 150 キャップ用ウェハ 151 Al膜 152 切り込み部 191 PNダイオード 192 増幅用トランジスタ 193 スイッチングトランジスタ 194 スイッチングトランジスタ 195 配線 196 配線 197 配線 198 配線 302 防護用透明板 303 反射鏡 304 反射鏡 305 検知用デバイス 306 画像信号処理部 308 ケーシング 310 カメラ 320 車両 330 人 340 画面 341a 画像 341b 画像 10 Main board 11 cell area 12 annular membrane 20 cap body 21 board part 22 Tube 23 Cavity 24 Ge layer 25 Si layer 26 annular membrane 27 grid pattern 30 switching transistors 31 Gate electrode 32 source electrode 33 drain electrode 35 Impurity diffusion layer 40 elements 41 Interlayer insulation film 42 passivation film 51 wiring 70 PN diode 71 Transistor for amplification 72 switching transistor 73 Switching transistor 78 Gate electrode 79 Source area 80 drain region 100 main board 110 Si substrate 111 resistor 112 Silicon nitride film 113 Silicon oxide film 116 BPSG film 117 passivation film 118 annular membrane 119 cavity 120 resistance element (bolometer) 130 switching transistor 131 Source area 132 drain region 133 gate electrode 140 cap body 141 board part 142 Tube 143 cavity 144 annular membrane Wafer for 150 caps 151 Al film 152 Notch 191 PN diode 192 Transistor for amplification 193 switching transistor 194 Switching transistor 195 wiring 196 wiring 197 wiring 198 wiring 302 Protective transparent plate 303 Reflector 304 reflector 305 Detection device 306 Image signal processing unit 308 casing 310 camera 320 vehicles 330 people 340 screen 341a image 341b image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 雅彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡嶋 道生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 真一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AB01 BA06 CA05 CB01 CB12 FA05 FA06 GB11 HA24    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masahiko Hashimoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Michio Okajima             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Yamamoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 4M118 AB01 BA06 CA05 CB01 CB12                       FA05 FA06 GB11 HA24

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの熱電変換素子を有する
赤外線センサが配置された第1のセル領域と、少なくと
も1つの光電変換素子を有する可視光センサが配置され
た第2のセル領域とを有する本体基板と、 上記第1のセル領域の上記熱電変換素子が配置された部
位に設けられ、上記本体基板とキャップ体とに囲まれて
減圧雰囲気に保持された空洞部と、 上記空洞部を減圧雰囲気に保持するための環状接合部と
を備えている電子デバイス。
1. A main body having a first cell region in which an infrared sensor having at least one thermoelectric conversion element is arranged, and a second cell region in which a visible light sensor having at least one photoelectric conversion element is arranged. A substrate, a cavity portion provided in a portion of the first cell region where the thermoelectric conversion element is arranged, surrounded by the main body substrate and the cap body, and kept in a reduced pressure atmosphere; And an annular joint for holding the electronic device.
【請求項2】 請求項1に記載の電子デバイスにおい
て、 上記本体基板の上に形成され、上記熱電変換素子を囲む
接合用部材からなる第1の環状膜と、 上記キャップ体の上に形成された接合用材料からなる第
2の環状膜とをさらに備え、 上記環状接合部は、上記第1および第2の環状膜との間
に形成されていることを特徴とする電子デバイス。
2. The electronic device according to claim 1, wherein the first annular film formed on the main body substrate and made of a bonding member surrounding the thermoelectric conversion element is formed on the cap body. A second annular film made of the bonding material described above, wherein the annular bonding portion is formed between the first and second annular films.
【請求項3】 請求項1または2に記載の電子デバイス
において、 上記本体基板は、半導体によって構成されており、 上記本体基板上の上記赤外線センサと外部回路とは、上
記本体基板内に上記環状接合部を横断して形成された不
純物拡散層を介して互いに電気的に接続されていること
を特徴とする電子デバイス。
3. The electronic device according to claim 1, wherein the main body substrate is made of a semiconductor, and the infrared sensor and the external circuit on the main body substrate are provided in the main body substrate with the annular shape. An electronic device, which is electrically connected to each other via an impurity diffusion layer formed across the junction.
【請求項4】 請求項1〜3のうちいずれか1つに記載
の電子デバイスにおいて、 上記キャップ体には、上記空洞部を形成する凹部と、該
凹部を囲む筒部とが設けられており、 上記本体基板には、上記筒部に係合する係合部が設けら
れていることを特徴とする電子デバイス。
4. The electronic device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cap body is provided with a concave portion that forms the hollow portion and a cylindrical portion that surrounds the concave portion. The electronic device, wherein the main body substrate is provided with an engaging portion that engages with the tubular portion.
【請求項5】 請求項1〜4のうちいずれか1つに記載
の電子デバイスにおいて、 上記キャップ体は、Si基板と、該Si基板の上に設け
られた1.1eVよりも小さいバンドギャップを有する
半導体層とを有することを特徴とする電子デバイス。
5. The electronic device according to claim 1, wherein the cap body has a Si substrate and a band gap smaller than 1.1 eV provided on the Si substrate. And a semiconductor layer having the electronic device.
【請求項6】 請求項1〜5のうちいずれか1つに記載
の電子デバイスにおいて、 上記熱電変換素子はボロメータであることを特徴とする
電子デバイス。
6. The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the thermoelectric conversion element is a bolometer.
【請求項7】 請求項1〜5のうちいずれか1つに記載
の電子デバイスにおいて、 上記熱電変換素子は、PNダイオードであることを特徴
とする電子デバイス。
7. The electronic device according to claim 1, wherein the thermoelectric conversion element is a PN diode.
【請求項8】 請求項1〜7のうちいずれか1つに記載
の電子デバイスにおいて、 上記第1,第2のセル領域は、それぞれ複数個配置され
てセルアレイを構成しており、 上記各第1のセル領域ごとに上記キャップ体が設けられ
ていることを特徴とする電子デバイス。
8. The electronic device according to claim 1, wherein a plurality of the first and second cell regions are respectively arranged to form a cell array. An electronic device, wherein the cap body is provided for each cell region.
【請求項9】 少なくとも1つの熱電変換素子を有する
赤外線センサが配置された複数の第1のセル領域と、少
なくとも1つの光電変換素子を有する可視センサが配置
された複数の第2のセル領域とを有する本体基板を準備
するステップ(a)と、 キャップ用基板を形成するステップ(b)と、 減圧雰囲気中で、上記本体基板のうち上記第1のセル領
域と上記キャップ用基板との間に押圧力を加えることに
より、上記本体基板と上記キャップ用基板との間に環状
接合部を形成するステップ(c)とを含み、 上記ステップ(a),(b)においては、上記本体基板
および上記キャップ用基板のうち少なくともいずれか一
方に凹部を形成しておいて、 上記ステップ(c)では、上記第1のセル領域の上記素
子が配置された部位に上記凹部の少なくとも一部が減圧
雰囲気に保持される空洞部として残るように、上記環状
接合部を形成することを特徴とする電子デバイスの製造
方法。
9. A plurality of first cell regions in which an infrared sensor having at least one thermoelectric conversion element is arranged, and a plurality of second cell regions in which a visible sensor having at least one photoelectric conversion element is arranged. A step (a) of preparing a main body substrate having: a step (b) of forming a cap substrate; and a step of forming a cap substrate between the first cell region of the main body substrate and the cap substrate in a reduced pressure atmosphere. A step (c) of forming an annular joint between the main body substrate and the cap substrate by applying a pressing force. In the steps (a) and (b), the main body substrate and the cap substrate A recess is formed in at least one of the cap substrates, and in the step (c), a small number of the recess is formed in a portion of the first cell region where the element is arranged. And to remain as a cavity even part is held in the reduced pressure atmosphere, a method for fabricating an electronic device, and forming the annular joint.
【請求項10】 請求項9に記載の電子デバイスの製造
方法において、 上記ステップ(a)では、空洞形成領域を囲む接合用部
材からなる複数の第1の環状膜を有する本体基板を準備
し、 上記ステップ(b)では、空洞形成領域を囲む接合用材
料からなる複数の第2の環状膜を有する上記キャップ用
基板を準備して、 上記ステップ(c)では、上記第1,第2の環状膜同士
の間に上記環状接合部を形成することを特徴とする電子
デバイスの製造方法。
10. The method of manufacturing an electronic device according to claim 9, wherein in the step (a), a main body substrate having a plurality of first annular films made of a bonding member surrounding a cavity forming region is prepared, In the step (b), the cap substrate having a plurality of second annular films made of a bonding material surrounding the cavity forming region is prepared, and in the step (c), the first and second annular films are formed. A method for manufacturing an electronic device, characterized in that the annular joint is formed between the films.
【請求項11】 請求項10に記載の電子デバイスの製
造方法において、 上記ステップ(b)においては、上記第2の環状膜を、
上記可視光センサを囲む領域にも形成することを特徴と
する電子デバイスの製造方法。
11. The method of manufacturing an electronic device according to claim 10, wherein in the step (b), the second annular film is
A method for manufacturing an electronic device, which is also formed in a region surrounding the visible light sensor.
【請求項12】 請求項9〜11のうちいずれか1つに
記載の電子デバイスの製造方法において、 上記ステップ(c)の前に、上記キャップ用基板に、上
記キャップ用基板を複数の領域に区画するスリットを形
成するステップをさらに含むことを特徴とする電子デバ
イスの製造方法。
12. The method of manufacturing an electronic device according to claim 9, wherein before the step (c), the cap substrate is formed in a plurality of regions. A method of manufacturing an electronic device, further comprising the step of forming a partitioning slit.
【請求項13】 請求項9〜12のうちいずれかに記載
の電子デバイスの製造方法において、 上記ステップ(b)では、上記キャップ基板に、上記第
2の環状膜に囲まれる凹部と、該凹部を囲む複数の筒部
とを有するキャップ用基板を準備することを特徴とする
電子デバイスの製造方法。
13. The method for manufacturing an electronic device according to claim 9, wherein in the step (b), the cap substrate is provided with a recess surrounded by the second annular film, and the recess. A method of manufacturing an electronic device, comprising preparing a substrate for a cap having a plurality of cylindrical portions surrounding the.
【請求項14】 請求項9〜13のうちいずれか1つに
記載の電子デバイスの製造方法において、 上記ステップ(c)は、10-4Paよりも高圧の減圧雰
囲気下で行われることを特徴とする電子デバイスの製造
方法。
14. The method for manufacturing an electronic device according to claim 9, wherein the step (c) is performed in a reduced pressure atmosphere having a pressure higher than 10 −4 Pa. And a method for manufacturing an electronic device.
【請求項15】 請求項9〜14のうちいずれか1つに
記載の電子デバイスの製造方法において、 上記ステップ(c)の後に、上記半導体基板を各セルご
とに分割するステップをさらに含むことを特徴とする電
子デバイスの製造方法。
15. The method of manufacturing an electronic device according to claim 9, further comprising a step of dividing the semiconductor substrate into cells, after the step (c). A method for manufacturing a characteristic electronic device.
【請求項16】 赤外線センサおよび可視光センサが設
けられた電子デバイスと、外部から該電子デバイスに赤
外線及び可視光を導入するための光学系とを収納してな
るカメラであって、 上記電子デバイスは、少なくとも1つの熱電変換素子を
有する上記赤外線センサが配置された第1のセル領域
と、少なくとも1つの光電変換素子を有する上記可視光
センサが配置された第2のセル領域とを有する本体基板
と、 上記第1のセル領域の上記熱電変換素子が配置された部
位に設けられ、上記本体基板とキャップ体とに囲まれて
減圧雰囲気に保持された空洞部と、 上記空洞部を減圧雰囲気に保持するための環状接合部と
を備えているカメラ。
16. A camera comprising an electronic device provided with an infrared sensor and a visible light sensor, and an optical system for introducing infrared light and visible light from the outside into the electronic device. Is a main substrate having a first cell region in which the infrared sensor having at least one thermoelectric conversion element is arranged and a second cell region in which the visible light sensor having at least one photoelectric conversion element is arranged. And a cavity portion provided in a portion of the first cell region where the thermoelectric conversion element is arranged, surrounded by the main body substrate and the cap body and held in a reduced pressure atmosphere, and the cavity portion in a reduced pressure atmosphere. A camera having an annular joint for holding.
【請求項17】 赤外線センサおよび可視光センサが設
けられた電子デバイスを内蔵したカメラを搭載した車両
であって、 上記電子デバイスは、少なくとも1つの熱電変換素子を
有する上記赤外線センサが配置された第1のセル領域
と、少なくとも1つの光電変換素子を有する上記可視光
センサが配置された第2のセル領域とを有する本体基板
と、 上記第1のセル領域の上記熱電変換素子が配置された部
位に設けられ、上記本体基板とキャップ体とに囲まれて
減圧雰囲気に保持された空洞部と、 上記空洞部を減圧雰囲気に保持するための環状接合部と
を備えている車両。
17. A vehicle equipped with a camera incorporating an electronic device provided with an infrared sensor and a visible light sensor, wherein the electronic device is provided with the infrared sensor having at least one thermoelectric conversion element. A main body substrate having one cell region and a second cell region in which the visible light sensor having at least one photoelectric conversion element is disposed; and a portion in which the thermoelectric conversion element in the first cell region is disposed. A vehicle provided with a hollow portion surrounded by the main body substrate and the cap body and held in a reduced pressure atmosphere, and an annular joint portion for holding the hollow portion in a reduced pressure atmosphere.
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