[发明专利]热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备等。

背景技术

作为热电型检测装置，已知热电型或辐射热测量计型红外线检测装置。红外线检测装置利用热电体部件的自发极化量随着所接收的红外线的光量(温度)而变化(热电效应或焦电子(pyroelectric)效应)的现象，使热电体的两端产生电动势(极化产生的电荷)(热电型)，或是根据温度改变电阻值(辐射热测量计型)，从而检测红外线。热电型红外线检测装置与辐射热测量计型红外线检测装置相比，虽然制造工序复杂，但是具有检测灵敏度高的优点。

热电型红外线检测装置的单元(cell)具有红外线检测元件，该红外线检测元件包括电容器，而该电容器由与上部电极和下部电极连接的热电体形成，关于电极、热电体的材料和电极配线结构，已经提出了各种方案(专利文献1)。

并且，包括与上部电极和下部电极连接的强电介质的电容器正在用于强电介质存储器，而关于适合于强电介质存储器的电极和强电介质的材料，也已经提出了各种方案(专利文献3、4)。

电容器在制造时或者实际使用时，一旦发生由还原气体引起的氧缺损，则特性就会劣化。这一点，在专利文献1、2中，关于保护电容器不受还原气体侵入方面没有说明。

并且，在专利文献1中，是下部电极自身被绕回而兼用作下部电极布线，并且，上部电极自身被绕回而兼用作上部电极布线层。电容器的下部电极和上部电极从所要求的电学特性上来说使用电阻低的材料(例如Pt或Ir)，并且热传导率性也高(Pt为71.6W/mK，Ir为147W/mK)。所以，在专利文献1的技术中，红外线检测元件的热就会经由下部电极配线或上部电极配线而传递至外部。因此，对于检测原理是热电体材料的极化量随温度不同而变化的热电型红外线检测器而言，就无法确保较高的特性。

专利文献2已经公开了与专利文献1不同的平面型电容器。专利文献2是在形成于单结晶半导体基板(4)上的具有结晶性的Al₂O₃薄膜(6)上形成有作为下部金属薄膜的下部铂膜(8)，仅在下部金属薄膜(8)的上面的一部分上层叠有强电介质薄膜(10)，仅在强电介质薄膜(10)的上面的一部分上层叠有作为上部金属薄膜的上部铂膜(12)(图2、3以及权利要求1)。在下部金属薄膜(8)和上部金属薄膜(12)的上面，在未被绝缘膜(14)覆盖的露出部上连接有由金属薄膜形成的配线(16)。

但是，专利文献2只照顾到了下部金属薄膜(8)、强电介质薄膜(10)以及上部金属薄膜(12)的结晶性，而对于保护电容器免受还原气体侵入和热从布线(16)散失并不关心。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-104062号公报

专利文献2：日本专利特开2008-232896号公报

专利文献3：日本专利特开2009-71242号公报

专利文献4：日本专利特开2009-129972号公报

发明内容

依照本发明的几种方式，鉴于热电体材料的极化量随温度不同变化的检测原理，保护电容器免受还原气体侵入，而且抑制热量从热电型检测元件散逸，从而能够提供可以实现较高的检测特性的热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备。

本发明的一种方式所涉及的热电型检测器具有：热电型检测元件，上述热电型检测元件包括电容器和保护上述电容器免受还原气体侵入的第一还原气体阻隔膜，上述电容器包括第一电极、第二电极以及配置在上述第一电极和上述第二电极之间的热电材料；支撑部件，上述支撑部件包括第一面和与上述第一面相对的第二面，上述第二面面对空穴部配置，在上述第一面上搭载上述热电型检测元件；以及支撑部，上述支撑部支撑上述支撑部件的上述第二面的一部分，上述支撑部件包括搭载上述电容器的搭载部件和与上述搭载部件连结的臂部件，上述第一还原气体阻隔膜被形成为在俯视图中在上述搭载部件的第一外周缘与上述电容器的第二外周缘之间具有第三外周缘的孤立图案。

在这里，电容器在电容器形成后的工序中被用于抑制还原气体(氢、水蒸气、OH基、甲基等)侵入至电容器的还原气体阻隔层所覆盖。电容器的热电体(例如PZT)为氧化物，而氧化物一旦被还原，则就会产生氧缺陷，热电效应就会受到损害，但利用第一还原气体阻隔膜就能够保护电容器。

并且，电容器与覆盖电容器的第一还原气体阻隔膜在支撑部件的搭载部上形成为孤立的图案，因而与在支撑部件的整个面上形成第一还原气体阻隔膜的相比，红外线检测元件的热容量变小，热分离性也提高。