專利名稱：熱位移元件與使用這種元件的輻射檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于諸如熱紅外線檢測(cè)裝置等熱輻射檢測(cè)裝置的熱位移元件，并涉及使用這種元件的輻射檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
例如，靜電電容型熱紅外線檢測(cè)裝置和讀光型熱紅外線檢測(cè)裝置，迄今已涉及包含基體(基片)和支撐在這一基體上的被支撐的部件的熱位移元件的使用(日本專利申請(qǐng)公開No.8-193888，U.S.P.3,896,309，日本專利申請(qǐng)公開10-253447及其它)。被支撐的部件具有紅外線吸收部分，它接收并把紅外線轉(zhuǎn)換為熱，以及位移部分，它與紅外線吸收部分熱連接并基于雙金屬原理相對(duì)于基體根據(jù)熱而位移。于是，輻射被轉(zhuǎn)換為熱，且位移部分對(duì)應(yīng)于熱被彎曲而有位移。
例如，在讀光型熱紅外線檢測(cè)裝置的情形下，反射接收的讀取光束的反射板被固定到熱位移元件的位移部分，反射板以讀取光束照射，發(fā)生在位移部分的位移作為讀取光束反射角的變化被讀取，從而檢測(cè)入射紅外線量。
進(jìn)而，在電子電容型熱紅外線檢測(cè)裝置的情形下，可移動(dòng)電極部分固定在熱位移元件的位移部分，固定的電極部分被固定在基體，面向這一移動(dòng)電極部分，可移動(dòng)電極部分由于發(fā)生在位移部分的位移所至的高度(可移動(dòng)電極部分與固定電極部分之間的間隔)變化，作為兩電極部分之間的靜電電容被讀取，從而檢測(cè)入射紅外線的量。
然而在傳統(tǒng)的熱位移元件中，支撐在基體上的被支撐部件只有位移部分和紅外線吸收部分。因而，使用諸如玻爾貼(Peltier)元件等溫度控制器沒(méi)能把基體溫度控制在嚴(yán)格地保持在固的定水平，結(jié)果是當(dāng)受到甚至是與入射紅外線量相同的周圍溫度的影響時(shí)，位移部分的位移量發(fā)生波動(dòng)。因而，使用傳統(tǒng)的熱位移元件的紅外線檢測(cè)裝置，除非基片的溫度嚴(yán)格地受到控制，否則不能精確地檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線。如果基片的溫度受到嚴(yán)格的控制，通過(guò)降低周圍溫度的影響能夠改進(jìn)檢測(cè)紅外線的精度，然而成本不免要提高。
此外，在傳統(tǒng)熱位移元件中，支撐在基片上的被支撐的部件只包括位移部分和紅外線吸收部分，且位移部分由具有不同膨脹系數(shù)的兩層構(gòu)成。因而，包括位移部分的兩層結(jié)構(gòu)非常薄，以便通過(guò)降低熱容量加強(qiáng)響應(yīng)性，從而通過(guò)在形成各層時(shí)的條件下確定的各層的應(yīng)力(內(nèi)應(yīng)力)相對(duì)于基片向上或向下彎曲，且實(shí)際上在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線沒(méi)有進(jìn)入的情形下，很難使位移部分平行于基片。這樣，根據(jù)傳統(tǒng)的熱位移元件，相對(duì)于基片在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線還沒(méi)有入射的初始狀態(tài)(即初始地)，位移部分向上或向下彎曲，于是在使用這種熱位移元件的傳統(tǒng)紅外線檢測(cè)裝置中會(huì)引起各種不便。
即例如，在傳統(tǒng)的光讀型紅外線檢測(cè)裝置中，固定在位移部分的反射板起初向基片傾斜。因而，在組裝時(shí)讀光系統(tǒng)的光學(xué)元件的校準(zhǔn)需要費(fèi)工。而且，熱位移元件被支撐的部分和反射板被定義為一個(gè)象素，且這些象素在基片上按一維或二維排列，其中形成關(guān)于讀光束紅外線的一個(gè)圖象。這種情形下，每一象素的反射板起初傾向于基片，因而各反射板不能都位于相同的平面內(nèi)，其結(jié)果是在各反射板之間出現(xiàn)階梯形的水平差。因而，例如在通過(guò)形成關(guān)于讀光束的各反射板圖象(這是對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)的反射板傾斜各不同部分光量的圖象)而獲得紅外線圖象的情形下，會(huì)引起這樣的不便，即形成這種圖象的讀光學(xué)系統(tǒng)需具有大的景深，否則所形成的圖象成為似乎原象是被傾斜看到的圖象。
此外，例如在傳統(tǒng)的靜電電容型紅外線檢測(cè)裝置中，固定在位移部分的可移動(dòng)電極部分起初向固定的電極部分傾斜。由于兩個(gè)電極部分之間的靜電電容與兩電極部分之間的間隔成反比，因而在電極到電極的間隔較窄時(shí)，電極間的靜電電容變大，并對(duì)于由于紅外線照射所至的溫度變化，也增加了電極間靜電電容的變化。即是說(shuō)，在電極到電極的間隔較狹窄時(shí)，能夠以較高的靈敏度檢測(cè)到紅外線。然而如果使電極部分彼此接觸，則引起電極間電容進(jìn)一步增加的變化不能發(fā)生，且動(dòng)態(tài)范圍受到限制，因而不得使電極部分彼此接觸。于是電極部分之間的間隔最好設(shè)置為盡可能充分窄而又不使電極部分彼此接觸。然而根據(jù)傳統(tǒng)的紅外線檢測(cè)裝置，如上所述，可移動(dòng)電極部分傾向于固定電極部分，并因而，因?yàn)殡姌O之間間隔太寬或使得電極部分彼此接觸，而引起檢測(cè)紅外線的靈敏度衰減或動(dòng)態(tài)范圍受到限制這樣的麻煩。
在這種情形下所考慮的本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種熱位移元件和使用這種元件的輻射檢測(cè)裝置，它們能夠避免迄今由于位移部分初始彎曲所造成的各種麻煩。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種熱位移元件及使用這種元件的輻射檢測(cè)裝置，它們能夠在不能進(jìn)行嚴(yán)格的溫度的情形下比先有技術(shù)中更大的程度抑制由于周圍溫度改變而受到的影響，并以高精度檢測(cè)輻射。
本發(fā)明的公開為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明第一模式中的熱位移元件包括一基片，和一個(gè)被支撐在基片上的被支撐的部件。然后，被支撐部件包括第一和第二位移部分，表現(xiàn)出高熱阻的熱分離部分，以及接收輻射并將其轉(zhuǎn)換為熱的輻射吸收部分。第一和第二位移部分的每一部分至少具有不同膨脹系數(shù)的不同材料并彼此疊置的兩層。第一位移部分不通過(guò)熱分離部分而與基片機(jī)械上連續(xù)。輻射吸收部分和第二位移部分通過(guò)熱分離部分和第一位移部分機(jī)械上與基片連續(xù)。第二位移部分與輻射吸收部分熱連接。注意，除了紅外線之外輻射可以是各種不可見(jiàn)光類型的輻射，諸如X-射線，紫外線等其它類型。
第一模式中的熱位移元件，除了與輻射吸收部分熱連接并響應(yīng)該輻射而彎曲的第二位移部分之外，在被支撐的部件處還有第一位移部分。因而，如同稍后將說(shuō)明的第二和第六模式中那樣，第一和第二位移部分之間的位置關(guān)系以及膜結(jié)構(gòu)(層結(jié)構(gòu))之間的關(guān)系被適當(dāng)?shù)卮_定，通過(guò)第一位移部分的初始彎曲，由于第二位移部分的初始彎曲而發(fā)生的第二位移部分遠(yuǎn)端的初始傾斜能夠被降低或消除。因而根據(jù)第一模式，反射板和可移動(dòng)電極被固定在第二位移部分的遠(yuǎn)端，從而使得能夠避免或減輕先有技術(shù)中由位移部分的初始彎曲玩兒引起的固有的麻煩。
順便來(lái)說(shuō)，在第一模式中，第一位移部分配置在被支撐的部件中機(jī)械上連續(xù)的路線較接近基片側(cè)，且第二位移部分和輻射吸收部分配置在離基片更遠(yuǎn)側(cè)。熱分離部分配置在它們之間。這一熱分離部分控制從第二位移部分到基片的熱流。于是，當(dāng)輻射吸收部分接收來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線輻射，X-射線，紫外線等時(shí)，這一輻射由輻射吸收部分吸收并被轉(zhuǎn)換為熱。第二位移部分吸收熱，且溫度上升，從而第二位移部分被彎曲。而且，所產(chǎn)生的熱流向第一位移部分的量基本上等于從第一位移部分流向基片的熱量，因而即不會(huì)發(fā)生第一位移部分的熱吸收，也不會(huì)發(fā)生溫度的變化。于是，第一位移部分不會(huì)彎曲。因而隨之則是第二位移部分遠(yuǎn)端對(duì)應(yīng)于來(lái)自目標(biāo)物體的輻射量的傾斜。因此，如稍后將要說(shuō)明的第十四到第十八模式中那樣，反射板與可移動(dòng)電極固定在第二位移部分的遠(yuǎn)端，來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線等能夠被檢測(cè)到。
然后，如果基片的溫度不能被嚴(yán)格控制，并當(dāng)周圍溫度改變時(shí)，只取決于與周圍溫度變化的熱流達(dá)到熱平衡。由此，第一和第二位移部分溫度的變化相等。對(duì)應(yīng)于這些溫度的變化第一位移部分和第二位移部分同等地彎曲。如上所述，如稍后將要說(shuō)明的第二和第六模式那樣，第一和第二位移部分之間的位置關(guān)系以及層結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系被適當(dāng)確定，從而通過(guò)繼周圍溫度的變化之后第一位移部分的彎曲，繼周圍溫度變化之后由于第二位移部分的彎曲所至的第二位移部分遠(yuǎn)端的傾斜，能夠被降低或消除。于是，根據(jù)第一模式，如果基片的溫度沒(méi)有被嚴(yán)格控制，降低了繼周圍溫度變化之后第二位移部分遠(yuǎn)端的傾斜變化量，故能夠以高精度檢測(cè)輻射。
當(dāng)然，在第一模式中使用熱位移元件的情形下，通過(guò)把熱位移元件包裝到一真空容器中等并嚴(yán)格控制基片溫度，可以防止周圍溫度變化的影響。這種情形下，第一位移部分不進(jìn)行消除周圍溫度變化的位移行為。然而即使這種情形下，第一位移部分也是作為降低或消除由于第二位移部分的初始彎曲所發(fā)生的第二位移部分遠(yuǎn)端的初始傾斜的裝置而操作的，因而這第一位移部分的作用是很大的。
在根據(jù)本發(fā)明的第二模式的熱位移元件中，在第一模式中，從第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第一位移部分的方向基本上與從第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第二位移部分的方向相反，且至少第一位移部分的兩層與第二位移部分的兩層是由相同材料組成并以相同順序疊置的。
其中，位移部分的近端在從基片機(jī)械連續(xù)的路線上是這一位移部分的側(cè)端接近基片(基體)一個(gè)側(cè)端。進(jìn)而位移部分的遠(yuǎn)端在從基片機(jī)械連續(xù)的路線上是這一位移部分側(cè)端的從基片(基體)遠(yuǎn)離的一個(gè)側(cè)端。
第二模式第一和第二位移部分之間的位置關(guān)系與層結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系一個(gè)例子的示例。
在根據(jù)本發(fā)明第三模式的熱位移元件中，在第二模式中，從第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端第一位移部分的長(zhǎng)度基本上等于從第二位移部分近端到遠(yuǎn)端的第二位移部分的長(zhǎng)度。
如同在第三模式中那樣，當(dāng)各長(zhǎng)度基本上相等時(shí)，第二位移部分遠(yuǎn)端初始傾斜進(jìn)而降低，且由于周圍溫度的變化所至第二位移部分遠(yuǎn)端的傾斜變化量進(jìn)一步降低，這正是所希望的。
根據(jù)本發(fā)明第四模式的熱位移元件中，在第三模式中，從第一和第二位移部分的寬度方向來(lái)看，第一位移部分的近端位置基本上與第二位移部分的近端位置相同。
如同在第四模式中那樣，當(dāng)位置基本上被設(shè)置為相同時(shí)，第一位移部分能夠在相對(duì)于基片的初始高度方向消除第二位移部分遠(yuǎn)端的位移，這種位移是由于第二位移部分初始彎曲所至，并還可消除在高度方向由于周圍溫度所至第二位移部分遠(yuǎn)端的位移。于是，第四模式在不能讀出第二位移部分遠(yuǎn)端的傾斜作為位移量，但能讀出第二位移部分遠(yuǎn)端從基片的高度作為傾斜輻射量的情形下，是特別有效的。
在根據(jù)本發(fā)明第五模式的熱位移元件中，在第一到第四模式任何之一中，提供了這樣的結(jié)構(gòu)，使得第一位移部分的至少兩層和第二位移部分的至少兩層能夠?qū)γ恳粚?duì)應(yīng)的層同時(shí)形成。
當(dāng)采用第五模式中的結(jié)構(gòu)時(shí)，第一和第二位移部分能夠在相同的制造過(guò)程中同時(shí)制造。例如具體來(lái)說(shuō)，如果第一和第二位移部分每一個(gè)由上和下層兩片組成，則第一和第二位移部分的下層能夠同時(shí)形成，且此后第一和第二位移部分的上層能夠同時(shí)形成。如果第一和第二位移部分在不同的制造過(guò)程中制造，結(jié)果在第一和第二位移部分之間層的特性的差別變得相當(dāng)大。因而，第一和第二位移部分將具有它們不同的初始彎曲度及由于周圍溫度的變化所至的不同彎曲度。這樣，根據(jù)第五模式，由于第一和第二位移部分能夠在相同的制造過(guò)程中同時(shí)制造，在第一和第二位移部分之間的層特性中幾乎沒(méi)有差別，且第一和第二位移部分在初始彎曲度和由于周圍溫度變化所至的彎曲度中幾乎沒(méi)有差別，這更是所希望的。注意，如果第一和第二位移部分配置得彼此靠近，則第一和第二位移部分之間層特性差別變得仍然很小，這更是所希望的。
在根據(jù)本發(fā)明第六模式的熱位移元件中，在第一模式中，從第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第一位移部分的方向基本上與從第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第二位移部分的方向相同，且第一位移部分的至少兩層和第二位移部分的至少兩層由相同材料組成并按相反的順序疊置。
第六模式是第一和第二位移部分之間位置關(guān)系及第一模式中層結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的例子的示例。
在根據(jù)本發(fā)明的第七模式的熱位移元件中，在第六模式中，從第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第一位移部分的長(zhǎng)度基本上等于從第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第二位移部分的長(zhǎng)度。
如同在這第七模式中，如果各長(zhǎng)度設(shè)置為基本上相等，第二位移部分遠(yuǎn)端的初始傾斜進(jìn)而被降低，且由于周圍溫度變化所至的第二位移部分遠(yuǎn)端傾斜的變化量進(jìn)而降低，這是所希望的。
在根據(jù)第八模式的熱位移元件中，在第一到第七模式任何之一中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙灰撇糠衷O(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，第一位移部分，第二位移部分，熱分離部分的至少一個(gè)部分和輻射吸收部分中至少之一位于的一排不同于它們其余位于的一排。
在第一到第七模式中，第一和第二位移部分，熱分離部分及輻射吸收部分都可配置在同一排。然而，如果基片上多個(gè)單元元件按一維或二維排布，則單元元件的組件或相鄰單元元件的組件能夠這樣配置，如第八模式中那樣，通過(guò)把它們排布成與其它不同的一排而被上下疊置，從而能夠加強(qiáng)所謂孔徑輻射。
在本發(fā)明第九模式的熱位移元件中包括一基片，及一個(gè)被支撐在基片上的被支撐部件。然后，被支撐部件包括呈現(xiàn)高熱阻的熱分離部分，接收輻射并將其轉(zhuǎn)換為熱的輻射吸收部分，以及第一和第二位移部分。第一和第二位移部分的每一個(gè)具有多個(gè)單獨(dú)的位移部分。第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)至少具有彼此疊置的兩層，并由具有不同膨脹系數(shù)的不同材料組成。第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)至少具有彼此疊置的兩層，并由具有不同膨脹系數(shù)的不同材料組成。第一位移部分對(duì)基片在機(jī)械上是連續(xù)的，不通過(guò)熱分離部分。輻射吸收部分和第二位移部分通過(guò)熱分離部分和第一位移部分對(duì)基片是機(jī)械上連續(xù)的。第二位移部分與輻射吸收部分熱連接。
在根據(jù)本發(fā)明第十模式的熱位移元件中，在第九模式中，第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分以從第一位移部分的近端到第一位移部分的遠(yuǎn)端的預(yù)定方向，機(jī)械上順序地連接。然后，第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分以從第二位移部分的近端到第二位移部分的遠(yuǎn)端的預(yù)定方向，機(jī)械上順序地連接。從第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第一位移部分的方向基本上與第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的第二位移部分的方向相反。第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)的至少兩層以及第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)的至少兩層是由相同材料組成并以相同的順序疊置。
在根據(jù)本發(fā)明的第十一模式的熱位移元件中，在第九或第十模式中，提供了這樣一種結(jié)構(gòu)，第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)至少兩層和第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)至少兩層，對(duì)于每一對(duì)應(yīng)的層能夠同時(shí)形成。
注意，第九模式不限于第十模式，而是例如可以包含以下熱位移元件。就是說(shuō)，第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分，從第一位移部分的近端向第一位移部分的遠(yuǎn)端這樣預(yù)定的方向機(jī)械上順序地連接。然后，第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分，從第二位移部分的近端向第二位移部分的遠(yuǎn)端這樣預(yù)定的方向機(jī)械上順序地連接。從第一位移部分近端到遠(yuǎn)端的第一位移部分的方向基本上與從第二位移部分近端到遠(yuǎn)端的第二位移部分的方向相同。第一位移部分多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)至少兩層由相同的材料組成并按相同的順序疊置。第二位移部分多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)至少兩層由相同的材料組成并按相同的順序疊置。第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)的至少兩層以及第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)的至少兩層由相同材料組成并以相反順序疊置。
在根據(jù)本發(fā)明第十二模式的熱位移元件中，在第九到第十一模式任何之一中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙灰撇糠衷O(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，第一位移部分多個(gè)單獨(dú)位移部分，第二位移部分多個(gè)單獨(dú)位移部分，熱分離部分的至少一部分和輻射吸收部分中至少之一位于的一排不同于它們其余位于的一排。
在第九到第十二模式中，第一和第二位移部分每一個(gè)具有多個(gè)單獨(dú)的位移部分，但是與第一，第二，第五和第八模式中位移部分基本上是相同的，并獲得與這些模式基本上相同的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而在第十二模式中，第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分的排可被改變，或第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)的位移部分的排可被改變。因而能夠增加所謂孔徑輻射，這樣使得通過(guò)增加第一和第二位移部分的整個(gè)長(zhǎng)度而提高靈敏度(這是對(duì)于入射輻射量的位移量，并更重要的是輻射檢測(cè)靈敏度)。
根據(jù)本發(fā)明第十三模式的熱位移元件中，在第一到第十二模式任何之一中，還包括用于基本上遮蓋第一位移部分使不受到輻射的遮蓋部分。
在第一到第十二模式任何之一中，如果第一位移部分具有輻射吸收特性，并如果輻射不僅進(jìn)入輻射吸收部分，而且還進(jìn)入第一位移部分，則第一位移部分吸收輻射，提高了溫度和位移。這一位移在這樣的方向作用，即消除因?yàn)檩椛湮詹糠纸邮蛰椛湓诘诙灰撇糠职l(fā)生位移，并因而成為輻射檢測(cè)靈敏度衰減的原因。然后，為了防止靈敏度的這種衰減，如第十三模式中那樣，最好提供遮蓋部分。當(dāng)然，即使第一位移部分具有輻射吸收特性，檢測(cè)靈敏度的衰減也不那么大，因而遮蓋部分不是必須提供的。特別是當(dāng)?shù)谝晃灰撇糠謳缀鯖](méi)有輻射吸收特性時(shí)，即使不提供遮蓋部分，也幾乎不會(huì)發(fā)生檢測(cè)靈敏度的衰減。
在根據(jù)本發(fā)明第十四模式的熱位移元件中，在第一到第十三模式的任何之一中，輻射吸收部分包括具有反射某些入射輻射特性的輻射反射部分，且輻射吸收部分距離輻射吸收部分基本上按由nλ0/4給出的間隔配置，其中n是奇數(shù)，λ0是所需的輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)，且基本上完全反射輻射。
根據(jù)第十四模式，當(dāng)輻射從與輻射反射部分相反側(cè)進(jìn)入輻射吸收部分時(shí)，輻射吸收部分吸收部分入射輻射，其余的輻射由輻射反射部分反射，并進(jìn)而由輻射吸收部分反射。被反射的輻射再次進(jìn)入輻射反射部分。因而，在輻射吸收部分和輻射反射部分之間發(fā)生干涉現(xiàn)象，并因?yàn)檫@兩部分之間的間隔被設(shè)置為大約為所需入射輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)1/4大的奇數(shù)倍，輻射吸收部分基本上最大限度吸收了輻射，因而增加了輻射吸收部分的輻射吸收率。于是，即使當(dāng)通過(guò)降低輻射吸收部分的厚度而降低了輻射吸收部分的熱容量時(shí)，仍能夠增加輻射吸收率。結(jié)果是，檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)響應(yīng)性都能夠提高。
根據(jù)本發(fā)明第十五模式的輻射檢測(cè)裝置包括第一到第十四模式中任何之一的熱位移元件，以及位移讀部件，它固定在第二位移部分并用來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于第二位移部分中位移的預(yù)定變化。
注意，被支撐的部件和位移讀部件被構(gòu)造為單一元件(對(duì)應(yīng)于一個(gè)象素)，且可以裝設(shè)多個(gè)元件，并按第十五模式以一維或二維排布。這種情形下，本輻射檢測(cè)裝置構(gòu)成用于俘獲基于輻射的圖象的成象裝置。當(dāng)然在第十五模式中，一個(gè)單獨(dú)的元件足以簡(jiǎn)單地裝設(shè)用來(lái)檢測(cè)輻射。
根據(jù)本發(fā)明第十六模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第十五模式中，位移讀部件是反射接收的讀光束的反射部分。
在根據(jù)本發(fā)明第十七模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第十五模式中，位移讀部件是一個(gè)可移動(dòng)的反射部分，并包含固定在基片上的被固定的反射部分，且可移動(dòng)的反射部分與固定的反射部分基本上構(gòu)成反射型衍射光柵，并作為衍射光反射接收的讀光束。
在根據(jù)本發(fā)明第十八模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第十五模式中，位移讀部件是一個(gè)半反光鏡部分，它只反射某些接收的讀光束并包含固定在基片上的面向半反光鏡部分的反射部分。
在根據(jù)本發(fā)明第十九模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第十五模式中，位移讀元件是反射接收的讀光束的讀光束反射部分，并包含一個(gè)半反光鏡部分，它固定在基片上面向讀光束反射部分且只反射某些接收的讀光束。
在根據(jù)本發(fā)明的第二十模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第十九模式中，位移讀部件是作為一輻射反射部分，其配置為與輻射吸收部分距離基本上是由nλ0/4給出的間隔，其中n是奇數(shù)，λ0是所需的輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)，且基本上完全反射輻射。
在根據(jù)本發(fā)明的第二十一模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第十五模式中，位移讀部件是一可移動(dòng)電極部分，并包含固定在基片上面向可移動(dòng)電極部分的固定電極部分。
在根據(jù)本發(fā)明的第二十二模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第二十一模式中，相對(duì)于可移動(dòng)電極部分固定電極部分配置在基片相反側(cè)。
在根據(jù)本發(fā)明的第二十三模式的輻射檢測(cè)裝置中，在第二十二模式中，可移動(dòng)電極部分是作為一輻射反射部分，其配置與輻射吸收部分的距離基本上是由nλ0/4給出的間隔，其中n是奇數(shù)，λ0是所需的輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)，且基本上完全反射輻射。
第十四到第二十三模式是使用第一到第十四模式的熱位移元件的輻射檢測(cè)裝置。
注意，除了第一和第二位移部分之外的組件最好這樣構(gòu)成，其每一個(gè)有一平面部分及向上與向下直立部分，它們?cè)诘谝坏降诙Ｊ街衅矫娌糠值闹車鷧^(qū)域的至少一部分上面向上或向下直立形成。這種情形下，平面部分由直立的向上或向下部分加強(qiáng)，在保證所需的強(qiáng)度之下能夠降低層厚。


圖1是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第一實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖2是沿圖1的線X1-X2所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖3是沿圖1的線X3-X4所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖4A，4B和4C是沿圖1的線X9-X10所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖5是表示可視化設(shè)備的構(gòu)成的圖示；圖6是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第二實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖7是沿圖6的線X11-X12所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖8是沿圖6的線X13-X14所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖9是沿圖6的線Y11-Y12所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖10是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第三實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖11是沿圖10的線X15-X16所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖12是沿圖10的線Y15-Y16所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖13是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第四實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖14是沿圖13的線X17-X18所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖15是沿圖13的線X19-X20所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖16是沿圖13的線Y17-Y18所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；
圖17是沿圖13的線Y19-Y20所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖18是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第五實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖19是沿圖18的線X21-X22所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖20是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第六實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖21是沿圖20的線X23-X24所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖22是沿圖20的線Y23-Y24所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖23是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第七實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖24是沿圖23的線X25-X26所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖25是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第八實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖26是沿圖25的線X27-X28所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖27是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第九實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖28是沿圖27的線X29-X30所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖29A和29B的圖示每一個(gè)簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第二實(shí)施例輻射檢測(cè)裝置中的第一位移部分與支架之間的連接部分的附近；圖30A和30B的圖示每一個(gè)簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十實(shí)施例輻射檢測(cè)裝置中的第一位移部分與支架之間的連接部分的附近；圖31A和31B和31C的圖示表示本發(fā)明第十實(shí)施例中制造輻射檢測(cè)裝置方法的過(guò)程；圖32A和32B的圖示每一個(gè)簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十一實(shí)施例輻射檢測(cè)裝置中的第一位移部分與支架之間的連接部分的附近；圖33A和33B和33C的圖示表示本發(fā)明第十一實(shí)施例中制造輻射檢測(cè)裝置方法的過(guò)程；圖34是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十二實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；
圖35是沿圖34的線Y41-Y42所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖36是沿圖34的線X41-X42所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；圖37是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十三實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖；圖38是沿圖37的線Y43-Y44所取的簡(jiǎn)化的剖視圖；以及圖39是沿圖37的線X43-X44所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。
本發(fā)明的實(shí)施例在以下討論中，將對(duì)紅外線用作為輻射而讀光束為可見(jiàn)光束的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。然而根據(jù)本發(fā)明，除了紅外線之外的X-射線，紫外線和其它各種射線也可以被輻射，且除了可見(jiàn)光束之外的光束也可以用作為讀光束。
(第一實(shí)施例)圖1是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第一實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素(單元元件)的平面圖。圖2是沿圖1的線X1-X2所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖3是沿圖1的線X3-X4所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。然而圖1到圖3表示，在本實(shí)施例輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中在除去保護(hù)層20之前的狀態(tài)。這一保護(hù)層20在圖2和3中表示出，但是在圖1中被省略。雖然圖中沒(méi)有示出，但是沿圖1中的線X5-X6所取的簡(jiǎn)略剖視圖基本上與圖3的相同，且沿圖1中的線X7-X8所取的簡(jiǎn)略剖視圖基本上與圖4的相同。注意，為了表示的方便，如圖1所示，定義了彼此垂直的X-，Y-Z-軸，并定義了沿X-軸方向彼此相反的+X方向和-X方向。
圖4A-4C的圖示每一個(gè)簡(jiǎn)略表示本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置在除去保護(hù)層20后的完成的狀態(tài)，并對(duì)應(yīng)于沿圖1的箭頭線X9-X10所取的圖示。圖4A表示，在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線I還沒(méi)有進(jìn)入的狀態(tài)，如果周圍溫度為T0，當(dāng)達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和各元件溫度如何達(dá)到T0。圖4B表示，在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線I還沒(méi)有進(jìn)入的狀態(tài)，如果周圍溫度為T1(T1≠T0)，當(dāng)達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和各元件溫度如何達(dá)到T1。圖4C表示，如果周圍溫度和基片溫度為T0，來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線I如何進(jìn)入。注意，為了便于理解，位移部分彎曲度在某種程度上被夸大了。
本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置包括基片1(其平面與X-Y平面平行)，諸如作為傳送紅外線i的基體的Si基片，被支撐在基片1上的被支撐部件2，以及反射接收的讀光束j的反射板12，反射板12的作用是作為位移讀部件，它用來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于發(fā)生在被支撐部件2的第二位移部分9，10中位移的預(yù)定變化。
根據(jù)本實(shí)施例，支撐部件2被支撐在直立在基片1上Z-軸方向(上和下方向)其兩支架3，4處，使得這被支撐部件2的大部分浮在基片1上。被支撐部件2有兩片第一位移部分5，6，每一呈現(xiàn)高熱阻的兩片熱分離部分7，8，兩片第二位移部分9，10，以及接收紅外線i并將其轉(zhuǎn)換為熱的紅外線吸收部分11。
本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置在圖1中是對(duì)于右和左對(duì)稱地構(gòu)成的，其中支架4，第一位移部分6，熱分離部分8第二位移部分10對(duì)應(yīng)于支架3，第一位移部分5，熱分離部分7及第二位移部分9，從而支架4，第一位移部分6，熱分離部分8第二位移部分10的說(shuō)明從略。本實(shí)施例中，裝有兩組支架，第一位移部分，熱分離部分和第二位移部分，以便獲得機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，然而根據(jù)本發(fā)明，這些組件的一組或多組可能足夠。
第一位移部分5由在Z-軸方向(上和下方向)彼此疊置的兩個(gè)膜(層)21，22構(gòu)成，且一個(gè)側(cè)端(近端)連接到支架3。因而，第一位移部分5對(duì)基片1是機(jī)械上連續(xù)的，而不通過(guò)熱分離部分7。第一位移部分5，如圖2和3所示在保護(hù)層20還沒(méi)有除去的階段，在X-軸方向與基片1平行直線延伸，使得第一位移部分5由保護(hù)層20固定。
層21，22由膨脹系數(shù)彼此不同的不同材料組成，第一位移部分5構(gòu)成所謂雙晶結(jié)構(gòu)(也稱為雙材料元件)。于是，在完成除去保護(hù)層20后，當(dāng)接收熱而其溫度上升時(shí)，如果下層21的膨脹系數(shù)小于上層22的膨脹系數(shù)，則第一位移部分5對(duì)應(yīng)于溫度向下彎曲(或向上彎曲度降低)，并在相反的情形下向上彎曲(或向下彎曲度降低)。本實(shí)施例中，下層21由SiN層組成，而上層22由AL層組成(其膨脹系數(shù)大于SiN膨脹系數(shù))，并當(dāng)接收熱而溫度上升時(shí)，第一位移部分5對(duì)應(yīng)于溫度向下彎曲(或向上彎曲度降低)。
本實(shí)施例中，構(gòu)成第一位移部分5的SiN層21和AL層22在它們處于連續(xù)中延伸，并從而形成支架3，其中支架3的熱阻非常小。這樣，最好通過(guò)支架3的小熱阻，通過(guò)其只由呈現(xiàn)例如高絕熱性質(zhì)的材料構(gòu)成，支架3可以保持其高熱阻。
第一位移部分5的另一側(cè)端(遠(yuǎn)端)連接到熱分離部分7的一側(cè)端。第一位移部分從其近端向其遠(yuǎn)端的方向是+X方向。熱分離部分7由呈現(xiàn)高絕熱性質(zhì)的材料構(gòu)成，并在本實(shí)施例中由SiN層制成。熱分離部分7被設(shè)置為主要在X-方向延伸并然后在Y-方向有某些延伸的L-形。注意，圖中的3a和4a分別表示支架3，4與基片1的接觸。
第二位移部分9的一個(gè)側(cè)端(遠(yuǎn)端)與熱分離部分7的另一側(cè)端連接。從而第二位移部分9通過(guò)熱分離部分7和第一位移部分5與基片1機(jī)械上連續(xù)。第二位移部分9，如圖2和3所示在保護(hù)層20還沒(méi)有除去的階段，在X-軸方向與基片1平行直線延伸，在由保護(hù)層20固定時(shí)沒(méi)有彎曲。第二位移部分9的另一側(cè)端(遠(yuǎn)端)與反射板12連接。第二位移部分9從近端到遠(yuǎn)端的方向是-X軸方向。這一方向與第一位移部分5從遠(yuǎn)端到近端的方向相反。
第二位移部分9，如同在第一位移部分5那樣，由在Z-軸方向(上下方向)彼此疊置的兩個(gè)膜(層)23，24組成，并構(gòu)成雙晶結(jié)構(gòu)(又稱為雙材料元件)。本實(shí)施例中，第一位移部分5的兩層21，22和第二位移部分9的兩層23，24由相同的材料組成，且這些材料層以相同的順序疊置。特別地，第二位移部分9的下層23和第一位移部分5的下層21由相同的SiN層組成。第二位移部分9的上層24和第一位移部分5的上層22由相同的AL層組成。
本實(shí)施例中，如圖1所示，第一位移部分5從近端到遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度L1基本上與第二位移部分9從近端到遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度L2相等。而且，位移部分5，9的下層厚度21，23基本上彼此相等。本實(shí)施例中，位移部分5，9的寬度(圖1中Y-軸方向的寬度)彼此相等，但是不影響位移部分5，9的位移發(fā)生的特性，故因而可以適當(dāng)設(shè)置為不同的值。
此外，本實(shí)施例中，反射板12由AL層構(gòu)成。紅外線吸收部分11由金黑色等紅外線吸收層構(gòu)成，并在反射板12的下表面上形成。于是，本實(shí)施例中，紅外線吸收層11與第二位移部分9通過(guò)反射板12熱耦合。從而紅外線吸收部分11通過(guò)熱分離部分7和第一位移部分5與基片1機(jī)械上連續(xù)。當(dāng)然，代替在反射板12的下表面上形成紅外線吸收部分11，例如，構(gòu)成第二位移部分9，10的層可以作為紅外線吸收部分，或第二位移部分9，10還可由金黑色等紅外線吸收部分作為紅外線吸收部分形成。
然而本實(shí)施例中，紅外線i是從基片1的下面進(jìn)入的，由AL層等組成的紅外線遮蓋層13，14是在基片1上在第一位移部分5，6之下，作為用于遮蓋第一位移部分5，6避免紅外線i的遮蓋部分而形成的。因而本實(shí)施例中，SiN層作為第一位移部分5，6下層21呈現(xiàn)紅外線吸收性質(zhì)，但是不會(huì)引起檢測(cè)靈敏度的衰減。當(dāng)然，紅外線遮蓋層13，14不是必須形成的。而且，熱分離層7，8由具有紅外線吸收性質(zhì)的SiN層組成，因而光遮蓋層13，14向這些部分之下延伸形成。然而，這些部分不是必須遮蓋光的。
此外，本實(shí)施例中，如圖1到3所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙灰撇糠?，9不處于彎曲狀態(tài)時(shí)，第一和第二位移部分5，9，熱分離部分7，紅外線吸收部分11和反射板12配置在比基片1的表面高一個(gè)臺(tái)階的相同排上。
而且，本實(shí)施例給出這樣的結(jié)構(gòu)，即其中第一位移部分5的兩層21，22和第二位移部分9的兩層23，24能夠?qū)τ诿恳粚?duì)應(yīng)的層同時(shí)形成。即結(jié)構(gòu)是這樣的，第一位移部分5的下層21和第二位移部分9的下層23能夠同時(shí)形成，此后第一位移部分5的上層22和第二位移部分9的上層24能夠同時(shí)形成。就是說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例在層21，22的疊置方向(Z-軸方向)看去，位移部分5，9不是彼此重疊配置的，并且也不存在配置在層21，23任何之一上面及配置在其它下面的層，也沒(méi)有配置在上層22，24任何之一上面及配置在其它之下的層。
雖然圖中沒(méi)有示出，但是在根據(jù)本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置中，支架3，4，被支撐的部件2，反射板12及紅外線遮蓋層13，14組成一個(gè)單元元件(象素)，這些象素在基片1上排列為一維或二維。這點(diǎn)在以下各實(shí)施例中是相同的。
從以上進(jìn)行的討論能夠理解，基片1，支架3，4，被支撐的部件2，反射板12及紅外線遮蓋層13，14構(gòu)成引起對(duì)應(yīng)于熱的位移的熱位移元件，并且這一熱位移元件的被支撐的部件2單獨(dú)用在每一單元象素中。
這里，將參照?qǐng)D1到3說(shuō)明制造本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置的一個(gè)例子和方法。
開始，在形成紅外線遮蓋層13，14的AL層已經(jīng)通過(guò)蒸汽沉積法等沉積之后，通過(guò)光刻蝕刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而構(gòu)成紅外線遮蓋層13，14。然后，作為防護(hù)層20阻擋層涂敷在Si基片1的整個(gè)表面，且通過(guò)光刻法這一保護(hù)層20形成對(duì)應(yīng)于支架3，4的接觸點(diǎn)3a，4a的開口。
然后，通過(guò)P-CVD方法等已經(jīng)沉積SiN層之后，通過(guò)光蝕刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而構(gòu)成熱分離部分7，8。接下來(lái)，在通過(guò)P-CVD方法等沉積了成為支架3，4的下層，第一位移部分5，6的下層21，及第二位移部分9，10的下層23的SiN層之后，通過(guò)光蝕刻法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而獲得各個(gè)這些構(gòu)型。其中如上所述，SiN層的處理分別進(jìn)行兩次。通過(guò)這種處理，熱分離部分7，8的層厚和其它部分(支架3，4，第一位移部分5，6的下層21，第二位移部分9，10的下層23)的層厚，能夠分別被設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹怠Ｈ欢景l(fā)明不限于這一處理，各層可以同時(shí)集成地被處理。通過(guò)這一處理，可以產(chǎn)生降低處理次數(shù)的效果。
然后，在通過(guò)蒸汽沉積法等沉積了成為支架3，4的上層，第一位移部分5，6的上層22，及第二位移部分9，10的上層24的SiN層之后，通過(guò)光蝕刻法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而獲得各個(gè)這些構(gòu)型。然后在通過(guò)蒸汽沉積法等沉積了作為紅外線吸收部分11的金黑色層之后，通過(guò)光蝕刻法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而構(gòu)成紅外線吸收部分11。此后，通過(guò)蒸汽沉積法等沉積了將成為反射板12的AL層，并通過(guò)光蝕刻法在其上實(shí)現(xiàn)模樣之后，從而構(gòu)成反射板12。圖2和3表示這種狀態(tài)。
最后，通過(guò)切割把這種狀態(tài)的基片切割成芯片，且通過(guò)沙磨法等除去保護(hù)層20。從而完成本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置。
這樣，制成本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置，并當(dāng)除去保護(hù)層20時(shí)，由保護(hù)層20阻擋被去除。因而，第一和第二位移部分5，9受到各層21到24的內(nèi)部應(yīng)力被初始彎曲，內(nèi)部應(yīng)力是在制造過(guò)程中形成該層時(shí)的條件確定的?，F(xiàn)在假設(shè)這時(shí)周圍溫度(例如，預(yù)定的溫度)為T0，且基片1和元件各部分每一個(gè)的溫度在達(dá)到熱平衡時(shí)為T0，如圖4A所示反射板12變?yōu)榕c基片1平行，這是因?yàn)榈谝缓偷诙灰撇糠?，9的溫度是同一溫度T0。其原因?qū)⒔忉屓缦隆?br> 如上所述，本實(shí)施例中，(a)第一位移部分5和第二位移部分9在從近端到遠(yuǎn)端它們的方向彼此相對(duì)；(b)這兩部分都由雙層組成，即AL層與SiN層，且組成各層的材料相同；(c)上層是AL層而下層是SiN層，且各材料層以相同順序疊置；(d)從近端到遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度相同；(e)它們兩者對(duì)應(yīng)層有相同厚度。如圖4A所示，由于(b)，(d)和(e)的原因，由第一位移部分5的遠(yuǎn)端對(duì)于近端形成的角度θ1(對(duì)應(yīng)于熱分離部分7相對(duì)于基片1形成的角度)的絕對(duì)值，與由第E2位移部分9的遠(yuǎn)端對(duì)于近端形成的角度θ2(對(duì)應(yīng)于熱分離部分12相對(duì)于基片1形成的角度)的絕對(duì)值。然后由于因?yàn)?a)和(c)，角度θ1的方向和θ2的方向之間的關(guān)系被設(shè)置為角度θ1和角度θ2相對(duì)于由第二位移部分9的遠(yuǎn)端和近端對(duì)基片1的角度θ3(對(duì)應(yīng)于由反射板12相對(duì)于基片1形成的角度，在圖4A和4B中未示出)彼此相消。即，θ3＝θ2-θ1。于是，如圖4A中所示，反射板12與基片1平行。
這樣，根據(jù)這一實(shí)施例，雖然在第一和第二位移部分5，9發(fā)生初始彎曲，但能夠使第二位移部分9的遠(yuǎn)端與基片1平行，更具體來(lái)說(shuō)能夠使反射板12平行于基片1。
以下，如圖4B所示考慮周圍溫度從T0變?yōu)門1。當(dāng)基片溫度和整個(gè)元件每一個(gè)的溫度的達(dá)到熱平衡時(shí)為T1，第一和第二位移部分5，9的溫度也成為T1。于是如圖4B所示，與圖4A的情形相比角度θ1，θ2有變化。然而即使在這種情形下，由于(b)，(d)和(e)的原因，角度θ1還是等于θ2。因而反射板12保持與基片1平行。即，第二位移部分9的遠(yuǎn)端和反射板12在周圍溫度(或基片溫度)變化時(shí)也保持與基片平行。
另一方面，從圖4A的狀態(tài)考慮如圖4C所示以來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i照射元件的情形。當(dāng)基片1的下表面由紅外線I照射時(shí)，紅外線i貫穿基片1并由紅外線吸收部分吸收且轉(zhuǎn)換為熱。熱分離部分7控制熱流，因而熱被傳送到第二位移部分9，結(jié)果是，第二位移部分9溫度上升到例如對(duì)應(yīng)于入射紅外線量的一個(gè)溫度T2。進(jìn)而，在紅外線吸收部分11產(chǎn)生并流入第一位移部分5的熱量，大約等于從第一位移部分5流入基片1的熱量，于是第一位移部分5的溫度基本上不降低。而且，紅外線i由紅外線遮蓋層11遮蓋而不能到達(dá)第一位移部分5。因而，第一位移部分5溫度不升高而是停留在溫度T0。
這種狀態(tài)下，在第一和第二位移部分5，9之間出現(xiàn)溫差，因而角度θ1，θ2的值彼此不同。因而，如圖4C所示，第二位移部分9的遠(yuǎn)端對(duì)于基片1形成的角度θ3，即反射板12對(duì)于基片1的角度θ3不是0度，且反射板12傾斜于基片1。第二位移部分9的溫度T2取決于入射的紅外線量，而角度θ3取決于第二位移部分9的溫度。于是，角度θ3是反應(yīng)了入射紅外線量，而入射的紅外線量能夠作為反射板12的傾斜角度θ3被檢測(cè)。
順便來(lái)說(shuō)，如果假設(shè)第一位移部分5的下層21和第二位移部分9的下層23在分開的制造過(guò)程中制造，且第一位移部分5的上層22和第二位移部分9的上層24在分開的制造過(guò)程中制造，實(shí)際上很難使層的形成條件等完全相等，因而兩者之間層特性(當(dāng)形成層時(shí)的內(nèi)部應(yīng)力及層厚)的差別變得比較大。于是，由于周圍溫度的變化第一位移部分5和第二位移部分9將有不同的初始彎曲度和不同的彎曲度。結(jié)果是，反射板12雖然細(xì)小都將如圖4A和4B的狀態(tài)傾斜于基片1。
就此，如上所述，本實(shí)施例具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得第一和第二位移部分5，9能夠同時(shí)對(duì)于每一對(duì)應(yīng)的的層形成。然后，通過(guò)同時(shí)形成這些層兩者之間層的特性幾乎沒(méi)有差別，且可靠地完全抑制了如圖4A和4B中所示狀態(tài)發(fā)生的反射板12對(duì)基片的傾斜。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明，第一位移部分5和第二位移部分9可以在分開的制造過(guò)程形成。
這里，參照?qǐng)D5將說(shuō)明使用本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置的具體的設(shè)備的一例。圖5是表示這一具體設(shè)備的構(gòu)成的示意圖。參見(jiàn)圖5，這一實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置以標(biāo)號(hào)100標(biāo)記。
這一具體的設(shè)備的構(gòu)成是，除了輻射檢測(cè)裝置100之外，作為讀取的光學(xué)系統(tǒng)和成象裝置的二維CCD 30，為紅外線設(shè)計(jì)的成象透鏡32，用于通過(guò)會(huì)聚從作為觀察目標(biāo)(目標(biāo)物體)的熱源31發(fā)射的紅外線，在分布有輻射檢測(cè)裝置100的紅外線吸收部分11的一表面上形成熱源31的紅外線圖象。
在這一具體設(shè)備中，讀光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成有LD(激光二極管)33，作為用于提供讀取光束的讀光提供裝置，第一透鏡系統(tǒng)34，用于把讀光束從LD 33導(dǎo)向輻射檢測(cè)裝置100所有象素反的射板12，光束流限制部件35，光束在穿過(guò)第一透鏡系統(tǒng)34之后在由所有象素反射板反射的讀光束之中，該部件有選擇地只傳送所需的光束，以及第二透鏡系統(tǒng)36，用于與第一透鏡系統(tǒng)34配合形成對(duì)各象素的反射板12的共軛位置，并把穿過(guò)光束流抑制部件35的光束導(dǎo)向共軛位置。CCD30的光接收面處于共軛位置，且所有象素和CCD 30的多個(gè)光接收元件的反射板12通過(guò)透鏡系統(tǒng)34，36處于光學(xué)共軛關(guān)系。
LD 33對(duì)于第一透鏡系統(tǒng)34的光軸O配置在一側(cè)(圖5中右側(cè))，并提供讀光束，使得讀光束通過(guò)一側(cè)區(qū)域行進(jìn)。這例子中，LD 33配置在第二透鏡系統(tǒng)36側(cè)上第一透鏡系統(tǒng)34聚焦面附近，并以基本上平行的光束照射所有象素的反射板12，34讀光束通過(guò)第一透鏡被校準(zhǔn)為這一光束。在LD 33的前面可以提供一讀光束光闌，以便提高CCD 30上的光學(xué)圖象的對(duì)比度。這例子中，輻射檢測(cè)裝置100是這樣配置的，使其基片1的表面與光軸O正交。當(dāng)然，不限于這種配置。
光束流限制部件35這樣構(gòu)成，使得對(duì)于第一透鏡系統(tǒng)34的光軸O只選擇地傳送所需光束的部分分布在對(duì)于第一透鏡系統(tǒng)34的光軸另一側(cè)(圖5中左側(cè))區(qū)域中。在這例子中，光束流限制部件35構(gòu)成為由具有孔35a的遮光板構(gòu)成的孔徑光闌35a。在這例子中，如果來(lái)自熱源31的紅外線不入射到任何象素紅外線吸收部分11，并如果所有象素的反射板12與基片1平行，則光束流限制部件35這樣配置，使得第一透鏡系統(tǒng)34會(huì)聚由所有象素的反射板反射光束流的會(huì)聚點(diǎn)的位置，基本上與孔徑35a的位置重合。進(jìn)而，孔徑35a的大小設(shè)置為基本上與這一會(huì)聚點(diǎn)處光束流的截面大小重合。當(dāng)然，不限于上述的布局或尺寸。
根據(jù)圖5所示具體的設(shè)備，從LD 33發(fā)射的讀光束流41進(jìn)入第一透鏡系統(tǒng)34并基本上成為校準(zhǔn)光束流42。然后，基本上校準(zhǔn)的光束流42以給定的角度入射到輻射檢測(cè)裝置100的所有象素的反射板12上的基片1的法線。
另一方面，成象透鏡32會(huì)聚來(lái)自熱源31的紅外線，從而熱源31的紅外線圖象在分布有輻射檢測(cè)裝置的紅外線吸收部分11的表面上形成。從而紅外線入射到輻射檢測(cè)裝置100的各象素的紅外線吸收部分11上。這些入射的紅外線轉(zhuǎn)換為各象素的反射板傾斜。
現(xiàn)在假設(shè)來(lái)自熱源31的紅外線不進(jìn)入所有象素的紅外線吸收部分11，并且所有象素的反射板12與基片1平行。進(jìn)入所有象素反射板12的光束流42被這些反射板12反射進(jìn)入光束流43。這次光束流43從與LD 33側(cè)面相反側(cè)再次進(jìn)入第一透鏡系統(tǒng)34并變?yōu)闀?huì)聚的光束流44。會(huì)聚的光束流44會(huì)聚在光束流限制部件35的孔徑35a處，該部件配置在這一被會(huì)聚的光束流44的會(huì)聚點(diǎn)的位置。結(jié)果是，會(huì)聚光束流44通過(guò)孔徑35a行進(jìn)并成為發(fā)散光束流45。發(fā)散光束45進(jìn)入第二透鏡系統(tǒng)36。例如進(jìn)入第二透鏡系統(tǒng)36的發(fā)散光束45由第二透鏡系統(tǒng)36校準(zhǔn)為基本上準(zhǔn)直的光束流46。準(zhǔn)直的光束流46進(jìn)入CCD 30的光接收面。在這里，各象素的反射板12和CCD 30的光接收面通過(guò)透鏡系統(tǒng)34，36處于共軛關(guān)系，并因而反射板12的圖象在對(duì)應(yīng)于CCD 30的光接收面上的位置中形成，從而整體形成作為所有象素的反射板12的分布圖象的一光學(xué)圖象。
現(xiàn)在假設(shè)，來(lái)自熱源32一定量的紅外線入射到一定的象素位移部分，且這一象素的反射板12由對(duì)應(yīng)于這入射量而向基片1的表面傾斜。光束流42的進(jìn)入這一反射板12的各光束由反射板12在對(duì)應(yīng)于入射量不同的方向反射，因而按對(duì)應(yīng)于這一傾斜量的量會(huì)聚在從會(huì)聚點(diǎn)(即孔徑35a)位置偏移的位置，其結(jié)果是這樣會(huì)聚的光束被光束流限制部件35遮擋了對(duì)應(yīng)于這一傾斜量的的量。于是，反射板12圖象的光量相對(duì)于整體在CCD 30上形成的光學(xué)圖象降低對(duì)應(yīng)于反射板12的傾斜量的量。
于是，由讀光束在CCD 30的光接收面上形成的光學(xué)圖象反應(yīng)了入射到輻射檢測(cè)裝置100上的紅外線圖象。這一光學(xué)圖象由CCD 30俘獲。注意，可以使用目鏡等而不是使用CCD 30以肉眼觀察到。
注意，當(dāng)然，讀光學(xué)系統(tǒng)的布局不限于上述的布局。
然而以上參照?qǐng)D5所討論的是一具體設(shè)備的例子，只包含單個(gè)象素(元件)的輻射檢測(cè)裝置用作為輻射檢測(cè)裝置100，且如果只是具有單個(gè)的光接收部分的光檢測(cè)器用作為二維CCD 30的基片，檢測(cè)裝置能夠構(gòu)成所謂用于紅外線的點(diǎn)傳感器。這一點(diǎn)與稍后將討論的各實(shí)施例相同。
順便來(lái)說(shuō)，圖5所示的具體的設(shè)備涉及本實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的使用，因而例如達(dá)到以下的優(yōu)點(diǎn)。
即，每一輻射板12初始不傾斜于基片1，因而便于上述讀光學(xué)系統(tǒng)的校準(zhǔn)等。而且，每一象素的反射板12初始不傾斜于基片，且各反射板12初始能夠位于相同的平面內(nèi)。因而，讀光學(xué)系統(tǒng)不需要很大的景深，且不會(huì)發(fā)生通過(guò)CCD 30獲得的圖象看上去如同模糊觀察到的原象那樣的圖象。
此外，即使當(dāng)周圍溫度變化時(shí)，每一反射板12不會(huì)傾斜，因而能夠以高精度檢測(cè)到來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i而不受周圍溫度的影響。于是，即使為了不受周圍溫度的影響而控制基片溫度的情形下，也不需要嚴(yán)格的溫度控制，故能夠降低成本。
當(dāng)然，當(dāng)使用本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置時(shí)，可以通過(guò)把輻射檢測(cè)裝置裝入真空容器或嚴(yán)格控制基片的溫度而防止周圍溫度變化的影響。
(第二實(shí)施例)圖6是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第二實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置的單元象素的示意平面圖。圖7是沿圖6的線X11-X12所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖8是沿圖6的線X13-X14所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖9是沿圖6的線Y11-Y12所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。參見(jiàn)圖6到圖9，與圖1到4A-4C中的元件相同或?qū)?yīng)的的元件與相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，并省略對(duì)其重復(fù)的說(shuō)明。
圖6到9每一個(gè)表示在制造本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。于是圖6到9中，第一和第二位移部分5，6，9，10由保護(hù)層夾持而不彎曲。雖然圖中沒(méi)有示出，當(dāng)通過(guò)除去保護(hù)層本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置完成時(shí)，如第一實(shí)施例中那樣，第一和第二位移部分5，6，9，10被彎曲。
注意，為了使相鄰象素的布局清楚，圖6中這一相鄰象素的反射板12是以虛線畫出的。參見(jiàn)圖6，紅外線遮蓋部分13，14被省略。
本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之點(diǎn)在于當(dāng)如圖6到9所示第一和第二位移部分5，6，9，10被設(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，熱分離部分7，8，反射板12和紅外線吸收部分11位于的一排比第一和第二位移部分5，6，9，10位于的排高得多達(dá)一階。
參見(jiàn)圖6到9，7a，7b，8a，8b表示與熱分離部分7，8及第一和第二位移部分5，6，7，9連接的連接部分，且這些連接部分是構(gòu)成按其連續(xù)延伸的熱分離部分7，8的SiN層。進(jìn)而，參見(jiàn)圖6到9，12a，2b分別表示用于連接反射板12與第二位移部分9，10的連接部分，且這些連接部分是構(gòu)成反射板的Al層按其連續(xù)延伸的部分。
本實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置，也能夠象第一實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置的情形那樣制造，即使用半導(dǎo)體制造技術(shù)，諸如形成層，繪制圖案，形成并去除保護(hù)層。這點(diǎn)與稍后將說(shuō)明的實(shí)施例相同。
根據(jù)這一實(shí)施例，獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，熱分離部分7，反射板12和紅外線吸收部分11位于的排比第一和第二位移部分5，6，9，10所位于的排高，因而，相鄰象素的第一位移部分5，6能夠分別這樣配置，使得被疊置在相關(guān)象素的熱分離部分7，8之下。于是，圖6中垂直方向的密度能夠增加。而且，與此同時(shí)，相鄰象素的反射板12能夠被配置得很接近，因而能夠提高孔徑比率。
(第三實(shí)施例)圖10是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第三實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖11是沿圖10的線X15-X16所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖12是沿圖10的線Y15-Y16所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。參見(jiàn)圖10到12，與圖1到圖4A-4C相同或?qū)?yīng)的元件與相同標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
圖10到12每一個(gè)表示在本實(shí)施例中制造輻射檢測(cè)裝置構(gòu)成中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。因而，在圖10到12中，第一和第二位移部分5，6，9，10由保護(hù)層夾持而不彎曲。雖然圖中沒(méi)有示出，當(dāng)通過(guò)除去保護(hù)層本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置完成時(shí)，如第一實(shí)施例中那樣，第一和第二位移部分5，6，9，10被彎曲。
注意，為了使相鄰象素的布局清楚，圖10中這一相鄰象素的反射板12是以虛線畫出的。參見(jiàn)圖10，紅外線遮蓋部分13，14被省略。
本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之點(diǎn)如下。如圖10到12所示，熱分離部分7，8不是構(gòu)成L形而是直線形的。而且，第一和第二位移部分5，6，9，10被設(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，熱分離部分7，8，反射板12和紅外線吸收部分11位于的一排比第一和第二位移部分5，6，9，10位于的排高達(dá)一階，且第二位移部分9，10配置的一排比熱分離部分7，8高出一階，以至分別被疊置在熱分離部分7，8上。
參見(jiàn)圖10到12，7c，8c表示用于分別把熱分離部分7，8與第一位移部分5，6連接的連接部分；9a，10a表示用于分別把第二位移部分連接到熱分離部分7，8的連接部分；以及12c，12d表示用于分別把反射板12連接到第二位移部分9，10的連接部分。
根據(jù)這一實(shí)施例，獲得與笫一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，采用上述的布局，相鄰象素的第一位移部分5，6能夠這樣配置，使得被疊置在熱分離部分7，8之下。于是，圖10中垂直方向的密度能夠增加。而且，與此同時(shí)，相鄰象素的反射板12能夠被配置得很接近，因而能夠提高孔徑比率。比較圖10與圖6能夠理解，根據(jù)本實(shí)施例，不增加象素所占的面積能夠使反射板12和紅外線吸收部分11的面積大于第二實(shí)施例，并且孔徑比率還能夠比第二實(shí)施例更提高。
然而本實(shí)施例中，如圖11中所示，熱分離部分7，8位于第一位移部分5，6和第二位移部分9，10之間，因而第一位移部分5的兩層21，22和第二位移部分9，10的兩層23，24不能分別對(duì)于每一對(duì)應(yīng)的層同時(shí)形成。
(第四實(shí)施例)圖13是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第四實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖14是沿圖13的線X17-X18所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖15是沿圖13的線X19-X20所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖16是沿圖13的線Y17-Y18所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖17是沿圖13的線Y19-Y20所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。參見(jiàn)圖13到17，與圖1到圖4A-4C相同或?qū)?yīng)的元件與相同標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
圖13到17每一個(gè)表示在本實(shí)施例中制造輻射檢測(cè)裝置構(gòu)成中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。因而，在圖13到17中，第一和第二位移部分5，6，9，10由保護(hù)層夾持而不彎曲。雖然圖中沒(méi)有示出，當(dāng)通過(guò)除去保護(hù)層本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置完成時(shí)，如第一實(shí)施例中那樣，第一和笫二位移部分5，6，9，10被彎曲。
注意，為了使相鄰象素的布局清楚，這一相鄰象素的反射板12和紅外線吸收部分在圖13中是以虛線畫出的。參見(jiàn)圖13，紅外線遮蓋部分13，14被省略。
本實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別在于，采用光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)作為紅外線吸收結(jié)構(gòu)，第一和第二位移部分分別由多個(gè)單獨(dú)的位移部分構(gòu)成，并在于，其排的位置不同。這些不同點(diǎn)將說(shuō)明如下。
紅外線吸收部分11不是由一層金黑色等組成，而是由具有預(yù)定厚度并表現(xiàn)出可反射某些紅外線i的特性的SiN層組成。紅外線吸收部分的紅外線反射系數(shù)最好大約為33％。紅外線吸收部分11這樣配置，使得紅外線吸收部分11與反射板12之間的間隔D1基本上由nλ0/4給出，其中n是奇數(shù)，λ0是紅外線i的所需波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)。例如，λ0可以設(shè)置為10gm，n是1，且間隔d1可設(shè)置為接近2.5μm。本實(shí)施例中，反射讀光束j的反射板12還作為基本上完全反射紅外線i的紅外線反射部分，且紅外線吸收部分11和反射板12構(gòu)成光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，這種類型的紅外線反射部分可以與反射板12分開。
反射板12通過(guò)連接部分12e固定到紅外線吸收部分11。連接部分12e是構(gòu)成反射板12的AL層按其連續(xù)延伸部分。
第一位移部分5由兩片單獨(dú)的機(jī)械上從其近端到其遠(yuǎn)端的+X方向順序連接的位移部分5-1，5-2構(gòu)成。第二位移部分9由兩片單獨(dú)的機(jī)械上從其近端到其遠(yuǎn)端的-X方向順序連接的位移部分9-1，9-2構(gòu)成。第一位移部分6由兩片單獨(dú)的機(jī)械上從其近端到其遠(yuǎn)端的-X方向順序連接的位移部分10-1，10-2構(gòu)成。
本實(shí)施例還給出對(duì)于圖1中右和左的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因而只對(duì)第一和第二位移部分5，9將在這里說(shuō)明。所有單獨(dú)的位移部分5-1，5-2，9-1，9-2由彼此疊置的下SiN層和上AL層組成。當(dāng)?shù)谝缓偷诙灰撇糠?，9處于彎曲狀態(tài)時(shí)，熱分離部分7和各位移部分5-2，9-2這樣配置，使得就位在比各位移部分5-1，9-1高一階的排。單獨(dú)的位移部分5-1從其近端到其遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度基本上等于單獨(dú)的位移部分9-1從其近端到其遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度。單獨(dú)的位移部分5-2從其近端到其遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度基本上等于單獨(dú)的位移部分9-2從其近端到其遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度。
組成單獨(dú)位移部分9-1的下SiN層和組成紅外線吸收部分1的SiN層，以單一SiN層連續(xù)延伸的方式形成。單獨(dú)位移部分5-2，9-2和熱分離部分7的下SiN層以單一SiN層連續(xù)延伸的方式形成。參見(jiàn)圖13到17，5-2a表示用于把單獨(dú)位移部分5-2連接到單獨(dú)位移部分5-1的連接部分，且9-2a表示用于把單獨(dú)位移部分9-2連接到單獨(dú)位移部分9-1的連接部分。
注意，該實(shí)施例也具有如第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，第一位移部分5的單獨(dú)位移部分5-1、5-2的兩個(gè)層和第二位移部分9的單獨(dú)位移部分9-1、9-2的兩個(gè)層，對(duì)每個(gè)相應(yīng)的層同時(shí)形成，并且因此最好這些層在制造時(shí)同時(shí)形成。
根據(jù)本實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，采用了光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)，使得輻射吸收部分11的輻射吸收率增加。于是即使當(dāng)由于減少了紅外線吸收部分11的厚度而而降低了熱容量時(shí)，紅外線吸收率也能增加。結(jié)果是，檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)響應(yīng)性都能夠提高。
此外如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，位移部分5，6，9，10具有多個(gè)單獨(dú)的位移部分，且熱量分離部分7，8和單獨(dú)位移部分5-2，6-2，9-2，10-2是這樣配置的，使之位于比單獨(dú)位于部分5-1，6-1，9-1，10-1高一階的排上。于是，相鄰象素的單獨(dú)位于部分5-1，6-1，9-1，10-1能夠被配置疊置在相關(guān)象素的熱分離部分7，8及單獨(dú)位移部分5-2，6-2，9-2，10-2之下，其裝配方式使得通過(guò)增加第一和第二位移部分5，6，9，10從近端到遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度，對(duì)入射紅外線的量能夠增加傾斜(即檢測(cè)靈敏度)。于是，圖13中垂直方向的密度能夠提高。而且同時(shí)，相鄰象素的反射板12能夠很接近地配置，因而能夠提高孔徑比率。
(第五實(shí)施例)圖18是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第五實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖18示出在本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。
圖19是表示除去保護(hù)層之后的完成的狀態(tài)的示意圖，并對(duì)應(yīng)于沿圖18的線X21-X22所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖19表示，如果在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線不進(jìn)入，并對(duì)應(yīng)于圖4A的狀態(tài)下而周圍溫度為T0，在達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和元件的各部分溫度如何達(dá)到T0。
參見(jiàn)圖18和19，與圖1到4A-4C中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
以下各點(diǎn)是本實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別。如圖18和19所示，熱分離部分7，8不是以L形而是直線形形成。(a′)在第一實(shí)施例中，第一位移部分5和第二位移部分9從它們近端到它們遠(yuǎn)端的方向是相反的(+X方向和-X方向)，本實(shí)施例中該方向相同(-X方向和-X方向)；(c′)第一實(shí)施例中SiN層和AL層的疊置順序相同，但是本實(shí)施例中相反。本實(shí)施例中或第一實(shí)施例中，第一位移部分5的下層21是SiN層，而上層22是AL層。然而在第一實(shí)施例中，第二位移部分9的下層23是SiN層，而上層24是AL層。相反，本實(shí)施例中第二位移部分9的下層23是AL層，而上層24是SiN層。
這樣，即使當(dāng)如第一實(shí)施例的情形，對(duì)于原因(b)，(d)，(e)，修改第一實(shí)施例時(shí)，如圖19所示，由第一位移部分5的遠(yuǎn)端對(duì)于近端形成的角度θ1(對(duì)應(yīng)于由熱分離部分7對(duì)于基片1形成的角度)，等于由第二位移部分9的遠(yuǎn)端對(duì)于近端形成的角度θ2(對(duì)應(yīng)于由反射板12對(duì)于熱分離部分7形成的角度)。然后，本實(shí)施例中也是對(duì)于原因(a′)，(c′)，設(shè)置角度θ1的方向與角度θ2的方向之間的關(guān)系，使得角度θ1與角度θ2對(duì)于第二位移部分9的遠(yuǎn)端對(duì)于基片形成的角度θ3(對(duì)應(yīng)于由反射板12對(duì)基片1的角度，圖19中未示出)彼此相消。即，θ3＝θ2-θ1。于是，如圖19所示，反射板12與基片1平行。
這時(shí)本實(shí)施例如同第一實(shí)施例中那樣，在單純周圍溫度(或基片溫度)變化時(shí)，第二位移部分9的遠(yuǎn)端和反射板12保持對(duì)基片的平行。此外，本實(shí)施例中還如同第一實(shí)施例那樣，當(dāng)紅外線i時(shí)，反射板12對(duì)應(yīng)于入射紅外線的量被傾斜。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，也獲得了與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
(第六實(shí)施例)圖20是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第六實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖21是沿圖20的線X23-X24所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖22是沿圖20的線Y23-Y24所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。參見(jiàn)圖20和22，與圖1到4A-4C中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
圖20到22每一個(gè)表示在制造本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。于是圖20到22中，第一和第二位移部分5，6，9，10由保護(hù)層夾持而不彎曲。雖然圖中沒(méi)有示出，當(dāng)通過(guò)除去保護(hù)層本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置完成時(shí)，如笫一實(shí)施例中那樣，第一和第二位移部分5，6，9，10被彎曲。
注意，為了使相鄰象素的布局清楚，圖20中這一相鄰象素的反射板12是以虛線畫出的。參見(jiàn)圖20，紅外線遮蓋部分13，14被省略。
以下是本實(shí)施例與第五實(shí)施例不同之點(diǎn)。如圖20到22所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙灰撇糠?，6，9，10被設(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，熱分離部分7，8位于的一排比第一位移部分5，6高一階，而第二位移部9，10位于的一排比熱分離部分7，8位于的一排更高一階。
參見(jiàn)圖20到22，7c，8c表示用于分別把熱分離部分7，8與第一位移部分5，6連接的連接部分，9a，10a表示用于分別把第二位移部分9，10連接到熱分離部分7，8的連接部分，以及12c，12d表示用于分別把反射板12連接到第二位移部分9，10的連接部分。
根據(jù)這一實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，采用上述的布局，相鄰象素的第一位移部分5，6能夠這樣配置，使得被疊置在相關(guān)象素的熱分離部分7，8之下，且相鄰象素的熱分離部分7，8能夠這樣配置，使得被疊置在相關(guān)象素的第二位移部分9，10之下。于是，圖20中垂直方向的密度能夠增加。而且，與此同時(shí)，相鄰象素的反射板12能夠被配置得很接近，因而能夠提高孔徑比率。
(第七實(shí)施例)
圖23是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第七實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖23表示在本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。
圖24是簡(jiǎn)略表示在除去保護(hù)層之后的完成狀態(tài)的圖示，并對(duì)應(yīng)于沿圖23的線X25-X26所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖24表示，如果在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線不進(jìn)入，并對(duì)應(yīng)于圖4A的狀態(tài)下而周圍溫度為T0，在達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和元件的各部分溫度如何達(dá)到T0。
參見(jiàn)圖23和24，與圖1到4A-4C中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
以下各點(diǎn)是本實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別。第一實(shí)施例中，第一位移部分5，6近端的位置與第二位移部分9，10遠(yuǎn)端的位置，就第一和第二位移部分5，6，9，10的寬度方向(Y-軸方向)看，基本上是相同的。如同第一實(shí)施例中那樣，第一位移部分5從近端到遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度L1與第二位移部分9從近端到遠(yuǎn)端的長(zhǎng)度L2相等。因而，在Y-軸方向看第一位移部分5，6遠(yuǎn)端位置和第二位移部分9，10近端位置，基本上是相同的。與此同時(shí)，熱分離部分7，8構(gòu)成U-形。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，只要來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i沒(méi)有入射，如同第一實(shí)施例中那樣，不論第一和第二位移部分5，6，9，10的初始彎曲及周圍溫度的變化，第二位移部分9，10的遠(yuǎn)端也要與基片1平行，此外，每一第二位移部分9，10的遠(yuǎn)端的高度D2是固定的。
而且，本實(shí)施例中，代替圖1中反射板12，作為位移讀部件并由在其兩側(cè)以梳齒狀形成的AL層構(gòu)成的一可移動(dòng)反射板50，固定在第二位移部分9，10的遠(yuǎn)端。由諸如金黑色等紅外線吸收層構(gòu)成的紅外線吸收部分11在可移動(dòng)反射部分50的底層形成。其一側(cè)形成為梳齒狀的兩片固定的反射部分51，52，固定在基片1上。固定的反射部分51，52被支撐在基片1上，分別通過(guò)支架53，54基本上漂浮在高度地D2。兩個(gè)固定的反射部分51，52這樣配置，使得其梳齒狀部分與可移動(dòng)反射部分50嚙合。根據(jù)本實(shí)施例使用這一結(jié)構(gòu)，固定的反射部分51，52和可移動(dòng)反射部分50基本上形成衍射光柵。被反射的衍射光束，例如從上面進(jìn)入的讀光束的+一階衍射光束的光量，對(duì)應(yīng)于固定反射部分51，52和可移動(dòng)反射部分50之間的水平差量(高度差)而變化。
根據(jù)本實(shí)施例，只要來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i不進(jìn)入，則可移動(dòng)反射部分50就與基片1平行，并保持在固定高度。當(dāng)來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i進(jìn)入時(shí)，可移動(dòng)反射部分50對(duì)應(yīng)于入射的紅外線量?jī)A斜，且以上的水平差量改變，例如，+一階衍射光束的光量變化。
本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置能夠用來(lái)代替圖5中所示上述具體的設(shè)備中的輻射檢測(cè)裝置100。然而這種情形下，光束流限制部件35的結(jié)構(gòu)使得，在讀光束照射時(shí)，有選擇地只傳送例如由反射部分50，51，52反射的+一階衍射光束。原理是光束流限制部件35不限制任何關(guān)于+一階衍射光束流。如同在使用圖5所示的輻射檢測(cè)裝置100的具體設(shè)備的情形，本具體設(shè)備中，在CCD 30D光接收面上形成的讀光束的光學(xué)圖象，反應(yīng)了入射紅外線的圖象。
注意，圖1中的反射板12當(dāng)然可以用作為本實(shí)施例中位移讀部件，并作為可移動(dòng)反射部分50的替代。這種情形下，固定的反射部分51，52被除去。
進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，第一位移部分5，6近端的位置與第二位移部分9，10遠(yuǎn)端的位置，就寬度方向看，是相同的，且第一位移部分5，6的長(zhǎng)度與第二位移部分9，10的長(zhǎng)度相等。這產(chǎn)生了這樣的效果，使得制造時(shí)很難出現(xiàn)初始應(yīng)力，因而能夠減少劣化。特別當(dāng)除去保護(hù)層時(shí)，這一效果是明顯的。位移部分寬度比反射部分窄。因而，在保護(hù)層去除過(guò)程之前在位移部分之下存在的保護(hù)層完成其可除去。然后，彎曲應(yīng)力對(duì)保護(hù)層起作用。使用上述的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力的出現(xiàn)彼此相消，其結(jié)果是應(yīng)力大大降低。因而產(chǎn)量提高。
(第八實(shí)施例)圖25是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第八實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖25表示在本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。
圖26是簡(jiǎn)略表示在除去保護(hù)層之后的完成狀態(tài)的圖示，并對(duì)應(yīng)于沿圖25的線X27-X28所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖26表示，如果在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線不進(jìn)入，并對(duì)應(yīng)于圖24的狀態(tài)下而周圍溫度為T0，在達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和元件的各部分溫度如何達(dá)到T0。
參見(jiàn)圖25和26，與圖23和24中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
以下各點(diǎn)是本實(shí)施例與第七實(shí)施例的差別。本實(shí)施例中，用于只反射一部分接收的讀光束j的半反光鏡部分60用來(lái)代替可移動(dòng)反射部分50，并作為位移讀部件，裝設(shè)在每一第二位移部分9，10的遠(yuǎn)端。固定的反射部分51，52被除去。而且，由AL層組成并作為用于反射穿過(guò)半反光鏡部分60的讀光束的反射部分的全反射反光鏡61，裝設(shè)在基片1上，并面向半反射反光鏡60。而且，本實(shí)施例中，除去了金黑色等紅外線吸收部分11，而每一第二位移部分9，10的下SiN層作為紅外線吸收部分。
根據(jù)本實(shí)施例，如同在第七實(shí)施例那樣，只要來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i不進(jìn)入，則半反光鏡部分60與基片1平行并保持在固定的高度。當(dāng)來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i進(jìn)入時(shí)，半反光鏡部分60對(duì)應(yīng)于入射的紅外線量及半反光鏡部分60與全反射反光鏡部分61之間的間隔而傾斜。當(dāng)讀光束j從上面照射時(shí)，從全反射反光鏡部分61反射的光束和從半反光鏡部分60反射的光束彼此干涉而成為干涉光束，且這些光束向后上方行進(jìn)。干涉光束的強(qiáng)度與半反光鏡部分60與全反射反光鏡部分61之間的間隔有關(guān)，因而獲得了具有對(duì)應(yīng)于入射紅外線量的強(qiáng)度的干涉光束。
本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置能夠用作為圖5中所示上述具體設(shè)備中的輻射檢測(cè)裝置的代替。然而這種情形下，光束流限制部件35被去除。在這一具體設(shè)備中，如同以使用圖5所示的輻射檢測(cè)裝置100的具體設(shè)備，在CCD 30的光接收面上形成的讀光束的光學(xué)圖象也反應(yīng)了入射的紅外線圖象。
根據(jù)本實(shí)施例，也獲得了與第七實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
(第九實(shí)施例)圖27是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第九實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖27表示在本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。
圖28是簡(jiǎn)略表示在除去保護(hù)層之后的完成狀態(tài)的圖示，并對(duì)應(yīng)于沿圖27的線X29-X30所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖28表示，如果在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線不進(jìn)入，并對(duì)應(yīng)于圖24的狀態(tài)下而周圍溫度為T0，在達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和元件的各部分溫度如何達(dá)到T0。
參見(jiàn)圖27和28，與圖25和26中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。
以下各點(diǎn)是本實(shí)施例與第八實(shí)施例的差別。本實(shí)施例中，由AL層組成的可移動(dòng)電極部分70用作為可移動(dòng)反射部分50的替代，并作為位移讀部件，裝設(shè)在每一第二位移部分9，10的每一個(gè)的遠(yuǎn)端。固定反射部分51，52被除去。進(jìn)而，在基片1上裝有由AL層組成的固定的電極部分71，面向可移動(dòng)電極部分70。在可移動(dòng)反射部分70的上表面形成金黑色等紅外線吸收部分11，并從上面接收來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i。
在基片1上固定電極71之下形成漫射層72。，從而電連接層72與基片1。而且，圖中雖然沒(méi)有示出，漫射層也是在支架3，4的接觸點(diǎn)3a，4a之下形成，并且這些漫射層通過(guò)接觸孔電連接到第一和第二位移部分5，6的上AL層。第一位移部分5，6的上AL層22通過(guò)在熱分離部分7，8上形成的Ti布線層72，73電連接到第二位移部分9，10的上AL層。從而在接觸點(diǎn)3a，4a之下的漫射層電連接到可移動(dòng)電極部分70。雖然沒(méi)有示出，但形成了已知的讀電路，用于讀取漫射層與布線層72之間的靜電電容。
根據(jù)本實(shí)施例，如同在第七實(shí)施例中那樣，只要來(lái)自目標(biāo)物體的的紅外線i不進(jìn)入，則可移動(dòng)電極部分70就與基片1平行，并保持在固定高度。當(dāng)來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線j從上面進(jìn)入時(shí)，可移動(dòng)電極部分70對(duì)應(yīng)于入射的紅外線量而傾斜，并且可移動(dòng)電極部分70與固定電極部分71之間的間隔改變。這一改變作為靜電電容的改變被第七電路讀取。單元象素以一維或二維排列，從而獲得紅外線圖象信號(hào)。
根據(jù)本實(shí)施例，可獲得與第七實(shí)施例中相同的優(yōu)點(diǎn)。特別在本實(shí)施例中，獲得以下的優(yōu)點(diǎn)?？梢苿?dòng)電極部分70初始不向基片1傾斜，因而能夠設(shè)置電極之間的間隔很窄而不會(huì)碰撞到固定電極部分71。于是，顯然能夠進(jìn)行高靈敏度的紅外線檢測(cè)，且動(dòng)態(tài)范圍不受限制。
順便來(lái)說(shuō)，在以上討論每一實(shí)施例和以下將要說(shuō)明的實(shí)施例中，除去第一和第二位移部分5，6，9，10之外的組件(例如圖13中的反射板12，熱分離部分7，8，紅外線吸收部分11，反射部分50到52，半反光鏡部分60，可移動(dòng)電極部分70等等)，最好構(gòu)成為包含一平面部分，以及至少在平面部分周圍的一部分向上或向下直立形成的直立向上或直立向下的部分。這種情形下，平面部分由直立向上和直立向下的部分加強(qiáng)，而層厚能夠在保證所需強(qiáng)度的情形下降低，這正是所希望的。
而且，在以上所討論的每一實(shí)施例中，以及在以下將說(shuō)明的第十二和第十三實(shí)施例中，第一位移部分5，6和支架3，4之間的連接部分的每一個(gè)最好被加強(qiáng)。將通過(guò)本發(fā)明第十和第十一實(shí)施例說(shuō)明這種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的例子。
(第十實(shí)施例)在討論本發(fā)明的第十實(shí)施例之前，將參照?qǐng)D29A和29B與稍后將說(shuō)明的第十和第十一實(shí)施例比較說(shuō)明第二實(shí)施例中的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。圖29A和29B的圖示，每一表示圖6到9所示的第二實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置中的第一位移部分5和支架3之間的連接部分附近。圖29A是其簡(jiǎn)略的透視圖。圖29B是沿圖29A的線A-A′所取的剖視圖。注意，圖7中的遮光層在圖29A和29B中省略。
在第二實(shí)施例中，如圖29A和29B中所示，支架3由上部分開放的帶底的柱體部分80及平面部分81組成，平面部分81沿柱體部分80的上開口邊的周圍裝設(shè)，并與基片1的表面基本上平行連續(xù)。第一位移部分5作為這一平面部分81基本上以相同平面形狀延伸而構(gòu)成。構(gòu)成支架3的柱體部分80和平面部分81通過(guò)按其原來(lái)連續(xù)延伸SiN層21和AL層22形成。雖然圖29A和29B中沒(méi)有示出，支架4和第一位移部分6按支架3與第一位移部分5相同的方式構(gòu)成。
第二實(shí)施例中，支架3由平面部分81和柱體部分80構(gòu)成，因而支架3和第一位移部分5之間的連接部分的強(qiáng)度，比圖1到圖4A-4C所示第一實(shí)施例中部分的L-形簡(jiǎn)單構(gòu)成的支架3更為強(qiáng)化。
另一方面，圖30A和30B的圖示每一個(gè)簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十實(shí)施例輻射檢測(cè)裝置中的第一位移部分5和支架3之間的連接部分附近。圖30A是其簡(jiǎn)略的透視圖。圖30B是沿圖30A的線B-B所取的剖視圖。參見(jiàn)圖30A和30B，與圖29A和29B中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。注意，對(duì)應(yīng)于圖7中的遮光層在圖30A和30B中省略。
本發(fā)明第十實(shí)施例與第二實(shí)施例的區(qū)別只在于支架3的結(jié)構(gòu)。特別地，在如圖30A和30B所示的本實(shí)施例中，支架3由上部分開放的帶底的柱體部分90及平面部分91組成，平面部分91沿柱體部分90的上開口邊的周圍裝設(shè)，并與基片1的表面基本上平行連續(xù)。從平面部分91的周邊向下基片1直立的向下直立部分92，從向下直立部分92的下邊緣沿周邊延伸并基本上與基片1表面平行連續(xù)的平面部分93。第一位移部分5作為這一平面部分93基本上以相同平面形狀延伸而構(gòu)成。構(gòu)成支架3的柱體部分90，平面部分91，向下直立部分92和平面部分93通過(guò)按其原來(lái)連續(xù)延伸SiN層21和AL層22形成，它們組成第一位移部分5。雖然圖中沒(méi)有示出，對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例中支架4和第一位移部分6的組件，按支架3與第一位移部分5相同的方式構(gòu)成。
將參照?qǐng)D31A到31C說(shuō)明制造第十實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置的方法的一例。然而這里，討論將集中在與支架3，4及第一位移部分5，6相關(guān)的部分。注意圖31A到31C是表示第十實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置制造方法的過(guò)程的圖示，并對(duì)應(yīng)于每一對(duì)應(yīng)于圖30B的示意圖。
開始，通過(guò)蒸汽沉積方法等在基片1上沉積AL層(未示出)，它們成為對(duì)應(yīng)于圖9中紅外線光遮擋層13，14的光遮擋層，之后通過(guò)光刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而構(gòu)成光遮擋層(未示出)。然后，作為保護(hù)層94的防護(hù)劑涂敷在Si基片1的整個(gè)表面上，并通過(guò)光刻法在這一保護(hù)層94中形成對(duì)應(yīng)于支架3，4的接觸點(diǎn)3a，4a的開口(圖31A)。
進(jìn)而，作為保護(hù)層95的防護(hù)劑涂敷在這種狀態(tài)的基片上，并通過(guò)光刻方法在島形蝕刻保護(hù)層95，其方式是去除層95的其它區(qū)域，使得只有對(duì)應(yīng)于支架3，4的平面部分91的島形的保護(hù)層95(圖31B)。
然后，在通過(guò)P-CVD方法沉積將成為第一位移部分5，6和支架3，4的下層21的SiN層21沉積之后，通過(guò)光刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而獲得各個(gè)構(gòu)型。然后，在通過(guò)蒸汽沉積方法等把將成為第一位移部分5，6和支架3，4的上層22的AL層22沉積之后，通過(guò)光刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而獲得各個(gè)構(gòu)型(圖31C)。
此后，通過(guò)與用于第二實(shí)施例制造的相同的過(guò)程，通過(guò)切割把這種狀態(tài)的基片切割成芯片，并通過(guò)灰化方法等除去保護(hù)層94，95和其它保護(hù)層。從而完成本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置。
本發(fā)明者經(jīng)驗(yàn)上確認(rèn)，如圖30A和30B中所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，對(duì)第一位移部分5的遠(yuǎn)端有強(qiáng)化作用，并給出比圖29A和29B所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)更高的剛性。對(duì)此的一個(gè)認(rèn)識(shí)是，形成直立向下的部分92，其剛性從而增加。
(第十一實(shí)施例)圖32A和32B的圖示每一個(gè)簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十一實(shí)施例輻射檢測(cè)裝置中的第一位移部分5與支架3之間的連接部分的附近。圖32A是其簡(jiǎn)略的透視圖。圖32B是沿圖32A的線C-C′所取的剖視圖。參見(jiàn)圖32A和32B，與圖29A和29B中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。注意，圖7中的遮光層13在圖32A和32B中省略。
本發(fā)明第十一實(shí)施例與第二實(shí)施例的區(qū)別只在于支架3的結(jié)構(gòu)。特別地，在如圖32A和32B所示的本實(shí)施例中，支架3由上部分開放的帶底的柱體部分110及平面部分111組成，平面部分111沿柱體部分110的上開口邊的周圍裝設(shè)，并與基片1的表面基本上平行連續(xù)。從平面部分111的周邊在基片1相反側(cè)直立的直立部分112，從直立部分112的上邊緣沿周邊延伸并基本上與基片1表面平行連續(xù)的平面部分113。第一位移部分5作為這一平面部分113基本上以相同平面形狀延伸而構(gòu)成。構(gòu)成支架3的柱體部分110，平面部分111，直立部分112和平面部分113，通過(guò)按其原來(lái)連續(xù)延伸SiN層21和AL層22形成，它們組成第一位移部分5。雖然圖中沒(méi)有示出，對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例中支架4和第一位移部分6的組件，按支架3與第一位移部分5相同的方式構(gòu)成。
將參照?qǐng)D33A到33C說(shuō)明制造第十一實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置的方法的一例。然而這里，討論將集中在與支架3，4及第一位移部分5，6相關(guān)的部分。注意圖33A到33C是表示第十一實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置制造方法的過(guò)程的圖示，并對(duì)應(yīng)于每一對(duì)應(yīng)于圖32B的示意圖。
開始，通過(guò)蒸汽沉積方法等在基片1上沉積AL層(未示出)，它們成為對(duì)應(yīng)于圖9中紅外線光遮擋層13，14的光遮擋層，之后通過(guò)光刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而構(gòu)成光遮擋層(未示出)。然后，作為保護(hù)層114的防護(hù)劑涂敷在Si基片1的整個(gè)表面上，并通過(guò)光刻法在這一保護(hù)層114中形成對(duì)應(yīng)于支架3，4的接觸點(diǎn)3a，4a的開口(圖33A)。
進(jìn)而，作為保護(hù)層115的防護(hù)劑涂敷在這種狀態(tài)的基片上，并通過(guò)光刻方法除去對(duì)應(yīng)于平面部分111與支架3，4的柱體部分110的區(qū)域(圖33B)。
然后，在通過(guò)P-CVD方法等沉積將成為第一位移部分5，6和支架3，4的下層21的SiN層21沉積之后，通過(guò)光刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而獲得各個(gè)構(gòu)型。然后，在通過(guò)蒸汽沉積方法等把將成為第一位移部分5，6和支架3，4的上層22的AL層22沉積之后，通過(guò)光刻方法在其上實(shí)現(xiàn)模樣，從而獲得各個(gè)構(gòu)型(圖33C)。
此后，通過(guò)與用于第二實(shí)施例制造的相同的過(guò)程，通過(guò)切割把這種狀態(tài)的基片切割成芯片，并通過(guò)灰化方法等除去保護(hù)層114，115和其它保護(hù)層。從而完成本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置。
正如通過(guò)如圖31A和31B中所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)那樣，如圖32A和32B中所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，對(duì)第一位移部分5的遠(yuǎn)端有強(qiáng)化作用，并給出比圖29A和29B所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)更高的剛性。
注意，例如對(duì)于圖6到9所示第二實(shí)施例中的連接部分7a，8a，7b，8b，12a，12b，可以類似地采用如圖30A和30B以及圖32A和32B中所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。這種情形下，連接部分7a和其它部分可以如支架3那樣類似地構(gòu)成。這是由于，例如在圖7中，如同作為基本上扁平的薄層部件通過(guò)直立支架3支撐在基片1上那樣相同的方式，熱分離部分7作為基本上扁平的薄層部件通過(guò)直立連接部分7a支撐在作為熱分離部分7的基礎(chǔ)部分的第一位移部分5上。而且，如圖30A和30B以及圖32A和32B中所示的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)可以在多用途薄層結(jié)構(gòu)體中采用，這種結(jié)構(gòu)體具有這樣的結(jié)構(gòu)，即基本上扁平薄層部件通過(guò)直立支架或連接部分支撐在基片或基礎(chǔ)部分上。
(第十二實(shí)施例)圖34是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十二實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖34示出在本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。
圖35和圖36的圖示每一簡(jiǎn)略表示在除去保護(hù)層之后完成的狀態(tài)。圖35對(duì)應(yīng)于沿圖34的線Y41-Y42所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖36對(duì)應(yīng)于沿圖34的線X41-X42所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖35和36每一表示，如果在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線不進(jìn)入，并對(duì)應(yīng)于圖24的狀態(tài)下而周圍溫度為T0，在達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和元件的各部分溫度如何達(dá)到T0。
參見(jiàn)圖34到36，與圖23，24及圖1到4A-4C中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。本實(shí)施例與第七實(shí)施例的差別主要在于以下將說(shuō)明的各點(diǎn)。
本實(shí)施例中，可移動(dòng)反射部分50和固定的反射部分51，52被除去(參見(jiàn)圖23和24)，紅外線吸收部分11，每一由具有如圖13到17所示第四實(shí)施例中預(yù)定厚度并反射某些紅外線的特性的SiN層組成，固定在第二位移部分9，10的遠(yuǎn)端。本實(shí)施例中，位移讀元件涉及由AL層組成的讀光束反射板121的使用，該反射板基本上全反射接收的讀光束，作為對(duì)可移動(dòng)反射部分50的替代。讀光束反射板121是被這樣沉積的，使得紅外線吸收部分11與反射板121之間的間隔D3基本上由nλ0/4給出，其中n是奇數(shù)，λ0是紅外線i的所需波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)。本實(shí)施例中，反射讀光束j的讀光束反射板12還作為基本上完全反射紅外線i的紅外線反射部分，且紅外線吸收部分11和反射板121構(gòu)成光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)。讀光束反射板121通過(guò)連接部分121e固定到紅外線吸收部分11。連接部分121e是組成反射板121的AL層按其連續(xù)延伸部分。
本實(shí)施例中，只反射一部分接收的讀光束j的半反光鏡部分122，固定在基片1上，通過(guò)一空間面向讀光束反射板121，但是配置在讀光束反射板121之上(即相對(duì)于讀光束反射板121在基片1相反側(cè))。例如半反光鏡部分122可以由SiN層組成。另外，半反光鏡部分122可以通過(guò)噴濺方法等由作為支撐部分的硅氧化物層以及在其上非常薄涂敷的鈦組成，以便獲得所需的反射性能。這點(diǎn)與圖25和26中半反光鏡部分60是相同的。
本實(shí)施例中，如同34和36中所示，半反光鏡部分122通過(guò)從基片1直立的兩個(gè)支架123，124在其兩側(cè)端固定到基片1上。通過(guò)按其原來(lái)延伸構(gòu)成半反光鏡部分122的層形成支架123，124。注意，123a，124a分別表示支架123，124到基片1的接觸點(diǎn)。本實(shí)施例中，半反光鏡部分122是分別對(duì)各個(gè)熱位移元件裝設(shè)的，然而對(duì)此沒(méi)有限制。例如，熱位移元件以二維配置，一連續(xù)的半反光鏡部分覆蓋多個(gè)熱位移元件的讀光束反射板121，并對(duì)于多個(gè)熱位移元件可以只形成一個(gè)支架，用于把半反光鏡部分122連接到基片1。
如同在第七實(shí)施例中那樣，根據(jù)本實(shí)施例，只要來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i沒(méi)有入射，則讀光束反射板121就與基片1平行并保持在固定的高度。當(dāng)來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i進(jìn)入時(shí)，讀光束反射板121對(duì)應(yīng)于入射的紅外線量?jī)A斜，并且讀光束反射板121與半反光鏡122之間的間隔D4改變。當(dāng)讀光束j從上面照射時(shí)，從全讀光束反射板121反射的光束以及從半反光鏡部分122反射的光束彼此干涉而成為干涉光束，且這些光束向后上方行進(jìn)。干涉光束的強(qiáng)度與讀光束反射板121和半反光鏡部分122之間的間隔D4相關(guān)，因而獲得了具有對(duì)應(yīng)于入射紅外線量的強(qiáng)度的干涉光束。
本實(shí)施例中的輻射檢測(cè)裝置能夠用作為圖5中所示上述具體設(shè)備中的輻射檢測(cè)裝置100的替代。然而這種情形下，光束流限制部件35被去除。在這一具體設(shè)備中，如同以使用圖5所示的輻射檢測(cè)裝置100的具體設(shè)備那樣，在CCD 30的光接收面上形成的讀光束的光學(xué)圖象也反應(yīng)了入射的紅外線圖象。
根據(jù)本實(shí)施例，也獲得了與第七實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)，且此外，還獲得了以下將要說(shuō)明的如下優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)施例和圖25和26所示的第八實(shí)施例，在使用半反光鏡部分和讀光束反射部分，獲得具有對(duì)應(yīng)于入射紅外線量的強(qiáng)度的干涉光束方面彼此是共同的，其中因?yàn)槭褂昧烁缮嬖?，紅外線的光接收量中的波動(dòng)可以高精確度讀出。然而在第八實(shí)施例中，半反光鏡部分60固定在第二位移部分9，10，由AL組成的全反射反光鏡(讀干涉反射部分)61在基片1上在半反光鏡部分60之下形成。于是，紅外線被反光鏡61割除，其結(jié)果是，對(duì)應(yīng)于反光鏡部分60的區(qū)域不能作為吸收紅外線的區(qū)域，而在第二位移部分9，10的下SiN層作為紅外線吸收部分。因而，相對(duì)于紅外線的入射的孔徑比率不能增加那么多。
對(duì)比之下，根據(jù)本實(shí)施例，讀光束反射板121通過(guò)紅外線吸收部分11固定在第二位移部分9，10，而半反光鏡部分122固定在基片1上，但是配置在讀光束反射板121之上。因而，紅外線i到紅外線吸收部分11的入射沒(méi)有被讀光束反射板121切去，且紅外線吸收部分11能夠配置在半反光鏡部分122之下的區(qū)域中。這一區(qū)域能夠用作為吸收紅外線的區(qū)域。因而，根據(jù)本實(shí)施例，獲得了可增加對(duì)于紅外線入射的孔徑比率的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)施例中，第一和第二位移部分5，6，9，10和熱分離部分7，8采用與第七和第八實(shí)施例中相同的結(jié)構(gòu)。即，第一位移部分5的兩層21，22和第二位移部分9的兩層23，24由相同的材料組成并以相同的順序，即從基片1側(cè)以SiN層-AL層順序疊置。以這樣的順序疊置它們是要使第一位移部分5，6從基片1向上彎曲，使得第一位移部分5，6在初始狀態(tài)不會(huì)碰撞基片。另一方面，第一位移部分5，6從其近端到其遠(yuǎn)端的方向基本上與第二位移部分9，10從其近端到其遠(yuǎn)端的方向相反。因而，第二位移部分9，10被彎曲而接近基片1，即消除了第一位移部分5，6的彎曲。于是，連接到第二位移部分9，10的紅外線反射部分11和反射板121，配置得很接近基片1。
保護(hù)層布線裝設(shè)在反射板121上，以便在固定在每一第二位移部分9，10的反射板121上形成半反光鏡部分122。如上所述，本實(shí)施例中，反射板121配置得很接近基片1，因而這一保護(hù)層可以很薄。于是，根據(jù)本實(shí)施例，獲得這樣的優(yōu)點(diǎn)，即半反光鏡部分122能夠易于在固定在每一第二位移部分9，10的反射板121上形成。
而且，如上所述，本實(shí)施例中，紅外線吸收部分11和讀光束反射板121對(duì)于入射紅外線i構(gòu)成光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)。因而，根據(jù)本實(shí)施例，如同在第四實(shí)施例中那樣，這里獲得的優(yōu)點(diǎn)是，能夠增加紅外線吸收部率，并能夠提高檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)的響應(yīng)性能。此外，讀光束反射板121作用為基本上全反射紅外線i的紅外線反射部分，從而能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并能夠降低成本。當(dāng)然，紅外線反射部分也能夠與讀光束反射板121分開裝設(shè)。
(第十三實(shí)施例)圖37是簡(jiǎn)略表示本發(fā)明第十三實(shí)施例中輻射檢測(cè)裝置的單元象素的平面圖。圖37示出在本實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置制造過(guò)程中除去保護(hù)層(未示出)之前的狀態(tài)。
圖38和圖39的圖示每一簡(jiǎn)略表示在除去保護(hù)層之后完成的狀態(tài)。圖38對(duì)應(yīng)于沿圖37的線Y43-Y44所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖39對(duì)應(yīng)于沿圖37的線X43-X44所取的簡(jiǎn)化的剖視圖。圖38和39每一表示，如果在來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線不進(jìn)入，并對(duì)應(yīng)于圖24的狀態(tài)下而周圍溫度為T0，在達(dá)到熱平衡時(shí)每一基片和元件的各部分溫度如何達(dá)到T0。
參見(jiàn)圖37到39，與圖27，28及圖1到4A-4C中相同或?qū)?yīng)的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記，且省略其重復(fù)的說(shuō)明。本實(shí)施例與第九實(shí)施例的差別主要在于以下將說(shuō)明的各點(diǎn)。
如同在圖13和到17所示的第四實(shí)施例中那樣，本實(shí)施例中，由具有預(yù)定厚度并表現(xiàn)出可反射某些紅外線i的特性的SiN層組成的紅外線吸收部分11，固定在每一第二位移部分9，10的遠(yuǎn)端。由AL層組成并用作為位移讀部件的可移動(dòng)電極部分70的配置使得紅外線吸收部分11與可移動(dòng)電極部分70之間的間隔D5基本上由nλ0/4給出，其中n是奇數(shù)，λ0是紅外線i的所需波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)。本實(shí)施例中，可移動(dòng)電極部分70作為基本上完全反射紅外線i的紅外線反射部分，且紅外線吸收部分11和可移動(dòng)電極部分70構(gòu)成光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)?？梢苿?dòng)電極部分70通過(guò)連接部分70e固定在紅外線吸收部分11。連接部分70e是組成可移動(dòng)電極部分70的AL層按其自身連續(xù)延伸的部分。本實(shí)施例中，來(lái)自目標(biāo)物體的紅外線i從下面接收。
然后本實(shí)施例中，作為對(duì)配置用來(lái)覆蓋可移動(dòng)電極部分70之下的基片的固定電極部分71(參見(jiàn)圖27和28)的替代，裝有由AL層組成并固定在基片1上的一固定電極部分131，通過(guò)一空間面向可移動(dòng)電極部分70，但是配置在可移動(dòng)電極部分70之上(即在相對(duì)于可移動(dòng)電極部分70的基片1的相反側(cè))。與此同時(shí)，本實(shí)施例中，除去固定電極部分71之下的漫射層72(參見(jiàn)圖28)。如圖37和38所示，固定電極部分131通過(guò)從基片1直立的兩支架132，133在其兩側(cè)端固定在基片1上。支架132，133由AL層按其原樣延伸形成，這構(gòu)成固定電極部分131。注意，132a，133a分別表示支架132，133到基片1的接觸點(diǎn)。
基片1具有在接觸部分132a，133a下形成的漫射層134，固定電極部分131通過(guò)支架132，133電連接到漫射層134。由AL層組成的布線層135在紅外線吸收部分11上形成。連接部分70e固定在這一布線層135，且可移動(dòng)電極部分70通過(guò)連接部分70e電連接到布線層135。如圖38和39所示，布線層135通過(guò)在組成紅外線吸收部分11的SiN層中形成的接觸孔，分別電連接到構(gòu)成第二位移部分9，10的上AL層。使用這一結(jié)構(gòu)，可移動(dòng)電極部分70電連接到在接觸部分3a，4a之下的漫射層136。雖然圖中沒(méi)有示出，但在漫射層136和134之間形成用于讀取靜電電容的已知的讀電路。
根據(jù)本實(shí)施例，紅外線吸部分11吸收入射的紅外線i，并當(dāng)每一第二位移部分9，10的溫度上升時(shí)，第二位移部分9，10發(fā)生位移，在圖39中箭頭k所示的方向接近基片1。同時(shí)，裝設(shè)在紅外線吸收部分11上的可移動(dòng)電極部分70，在圖39中箭頭m所示的方向發(fā)生位移。固定電極部分131固定到基片1，因而固定電極部分131和可移動(dòng)電極部分70之間的間隔D6有很大的波動(dòng)。因而，能夠通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極部分131和70之間的靜電電容檢測(cè)入射紅外線。
注意，本實(shí)施例中的靜電電容型輻射檢測(cè)裝置是這樣制造的，使得當(dāng)溫度從室溫附近這樣上升時(shí)，增加兩個(gè)電極131，70之間的間隔D6。在兩個(gè)電極131，70之間的間隔D6變小時(shí)，電容變大，并如果兩個(gè)電極131，70之間的間隔D6的波動(dòng)量保持不變，則電容的波動(dòng)量在較小間隔D6的區(qū)域中變大。于是，因?yàn)殚g隔D6在溫度上升時(shí)變大，本實(shí)施例的裝置在室溫附近呈現(xiàn)高的靈敏度。因而，例如用作為紅外線圖象傳感器，在具有最大的使用頻率室溫附近靈敏度能夠增加。
根據(jù)本實(shí)施例，除了以上所述的優(yōu)點(diǎn)之外，還獲得了與第九實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，紅外線吸收部分11和可移動(dòng)電極部分70對(duì)于入射紅外線i構(gòu)成光學(xué)腔體結(jié)構(gòu)。因而，根據(jù)本實(shí)施例，如同在第四實(shí)施例中那樣，這里獲得的優(yōu)點(diǎn)是，能夠增加紅外線吸收部率，并能夠提高檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)的響應(yīng)性能。此外，可移動(dòng)電極部分70作為紅外線反射部分基本上全反射紅外線i，從而能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并能夠降低成本。當(dāng)然，紅外線反射部分也能夠與可移動(dòng)電極部分70分開裝設(shè)。
注意，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)修改第一實(shí)施例而獲得第二到第六實(shí)施例那樣的相同的修改能夠用于第七，第八，第九，第十二和第十三實(shí)施例的每一個(gè)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)修改第二實(shí)施例而獲得第十和第十一實(shí)施例那樣的相同的修改能夠用于其它實(shí)施例的每一個(gè)。
至此已經(jīng)對(duì)各個(gè)實(shí)施例及根據(jù)本發(fā)明修改的各例子進(jìn)行了討論，然而本發(fā)明不限于這些實(shí)施例和修改的例子。例如，層材料和其它不限于以上給出的例子。
如以上所討論，根據(jù)本發(fā)明，能夠避免由于位移部分的初始彎曲所至的各種麻煩，并提供了使用這種元件的熱位移元件和輻射檢測(cè)裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，如果不嚴(yán)格控制溫度等，則適于裝設(shè)這種熱位移元件及使用這種元件的輻射檢測(cè)裝置，它們能夠把由周圍溫度變化引起的波動(dòng)抑制到更大的程度，并以比先有技術(shù)更高的精確度檢測(cè)輻射。
權(quán)利要求
1.一種熱位移元件，包括一個(gè)基片，以及一個(gè)被支撐在所述基片上的被支撐的部件，所述被支撐部件包括第一和第二位移部分，表現(xiàn)出高熱阻的熱分離部分，以及接收輻射并將其轉(zhuǎn)換為熱的輻射吸收部分，其中所述第一和第二位移部分的每一部分至少具有不同膨脹系數(shù)的不同材料的并彼此疊置的兩層，所述第一位移部分不通過(guò)所述熱分離部分而與所述基片機(jī)械上連續(xù)，所述輻射吸收部分和所述第二位移部分通過(guò)所述熱分離部分及所述第一位移部分機(jī)械上與所述基片連續(xù)，以及所述第二位移部分與所述輻射吸收部分熱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的熱位移元件，其中從所述第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第一位移部分方向基本上與從所述第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第二位移部分的方向相反，且所述第一位移部分的至少所述兩層與所述第二位移部分的至少所述兩層是由相同材料組成并以相同順序疊置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的熱位移元件，其中從所述第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第一位移部分的長(zhǎng)度基本上等于從所述第二位移部分近端到遠(yuǎn)端的所述第二位移部分的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的熱位移元件，其中從所述第一和第二位移部分的寬度方向來(lái)看，所述第一位移部分的近端位置基本上與所述第二位移部分的近端的位置相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4任何之一的熱位移元件，其中提供了這樣的結(jié)構(gòu)，使得所述第一位移部分的至少所述兩層和所述第二位移部分的至少所述兩層能夠?qū)γ恳粚?duì)應(yīng)的層同時(shí)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的熱位移元件，其中從所述第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第一位移部分的方向基本上與從所述第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第二位移部分的方向相同，且所述第一位移部分的至少所述兩層和所述第二位移部分的至少所述兩層由相同材料組成并按相反的順序疊置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的熱位移元件，其中從所述第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第一位移部分的長(zhǎng)度基本上等于從所述第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第二位移部分的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7任何之一的熱位移元件，其中當(dāng)所述第一和第二位移部分設(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，所述第一位移部分，所述第二位移部分，所述熱分離部分的至少一個(gè)部分和所述輻射吸收部分中至少之一位于的一排不同于它們其余位于的一排。
9.一種熱位移元件，包括一基片，及一個(gè)被支撐在所述基片上的被支撐部件，所述被支撐部件包括呈現(xiàn)高熱阻的熱分離部分，接收輻射并將其轉(zhuǎn)換為熱的輻射吸收部分，以及第一和第二位移部分，其中所述第一和第二位移部分的每一個(gè)具有多個(gè)單獨(dú)的位移部分，所述第一位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)至少具有彼此疊置并由具有不同膨脹系數(shù)的不同材料組成的兩層，所述第二位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)至少具有彼此疊置并由具有不同膨脹系數(shù)的不同材料組成的兩層，所述第一位移部分對(duì)所述基片在機(jī)械上是連續(xù)的，不通過(guò)所述熱分離部分，所述輻射吸收部分和所述第二位移部分通過(guò)所述熱分離部分和所述第一位移部分對(duì)所述基片是機(jī)械上連續(xù)的，且所述第二位移部分與所述輻射吸收部分熱連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的熱位移元件，其中所述第一位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)位移部分以從所述第一位移部分的近端到所述第一位移部分的遠(yuǎn)端的預(yù)定方向，機(jī)械上順序地連接，所述第二位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)位移部分以從所述第二位移部分的近端到所述第二位移部分的遠(yuǎn)端的預(yù)定方向，機(jī)械上順序地連接，從所述第一位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第一位移部分的方向基本上從與所述第二位移部分的近端到遠(yuǎn)端的所述第二位移部分的方向相反，以及所述第一位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)的至少所述兩層以及所述第二位移部分的多個(gè)單獨(dú)位移部分的每一個(gè)的至少所述兩層，是由相同材料組成并以相同的順序疊置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的熱位移元件，其中提供了這樣一種結(jié)構(gòu)，所述第一位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)的至少所述兩層和所述第二位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)的位移部分的每一個(gè)的至少所述兩層，對(duì)于每一對(duì)應(yīng)的層能夠同時(shí)形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11任何之一的熱位移元件，其中當(dāng)所述第一和第二位移部分設(shè)置為非彎曲狀態(tài)時(shí)，所述第一位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)位移部分，所述第二位移部分的所述多個(gè)單獨(dú)位移部分，所述熱分離部分的至少一部分和所述輻射吸收部分中至少之一位于的一排不同于它們其余位于的一排。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12任何之一的熱位移元件，還包括用于基本上遮蓋所述第一位移部分使其不受到輻射的遮蓋部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13任何之一的熱位移元件，其中所述輻射吸收部分包括具有反射某些入射輻射的特性的輻射反射部分，且所述輻射吸收部分距離所述輻射吸收部分基本上按由nλ0/4給出的間隔配置，其中n是奇數(shù)，λ0是所需的輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)，且基本上完全反射輻射。
15.一種輻射檢測(cè)裝置，包括權(quán)利要求1到14中任何之一所述的熱位移元件；以及位移讀部件，它固定在所述第二位移部分并用來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于所述第二位移部分中位移的預(yù)定變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的輻射檢測(cè)裝置，其中所述位移讀部件是反射被接收的讀光束的反射部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的輻射檢測(cè)裝置，其中所述位移讀部件是一個(gè)可移動(dòng)的反射部分，并包含固定在所述基片上的被固定的反射部分，且所述可移動(dòng)的反射部分與所述固定的反射部分基本上構(gòu)成反射型衍射光柵，并作為衍射光反射接收的讀光束。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的輻射檢測(cè)裝置，其中所述位移讀部件是一個(gè)半反光鏡部分，它只反射某些接收的讀光束并包含固定在所述基片上面向所述半反光鏡部分的反射部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的輻射檢測(cè)裝置，其中所述位移讀元件是反射接收的讀光束的讀光束反射部分，并包含一個(gè)半反光鏡部分，它固定在所述基片上面向所述讀光束反射部分且只反射某些接收的讀光束。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的輻射檢測(cè)裝置，其中所述位移讀部件是作為一輻射反射部分，其配置為與所述輻射吸收部分的距離基本上是由nλ0/4給出的間隔，其中n是奇數(shù)，λ0是所需的輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)，且基本上完全反射輻射。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的輻射檢測(cè)裝置，其中所述位移讀部件是一可移動(dòng)電極部分，并包含固定在所述基片上面向所述可移動(dòng)電極部分的固定電極部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的輻射檢測(cè)裝置，其中相對(duì)于所述可移動(dòng)電極部分所述固定電極部分配置在所述基片相反側(cè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的輻射檢測(cè)裝置，其中所述可移動(dòng)電極部分是作為一輻射反射部分，其配置與所述輻射吸收部分的距離基本上是由nλ0/4給出的間隔，其中n是奇數(shù)，λ0是所需的輻射波長(zhǎng)帶的中心波長(zhǎng)，且基本上完全反射輻射。
全文摘要
一種熱位移元件包括一基片，和一個(gè)被支撐在基片上的被支撐的部件。被支撐部件包括第一和第二位移部分，表現(xiàn)出高熱阻的熱分離部分，以及接收輻射并將其轉(zhuǎn)換為熱的輻射吸收部分。第一和第二位移部分的每一個(gè)至少具有不同膨脹系數(shù)的不同材料并彼此疊置的兩層。第一位移部分不通過(guò)熱分離部分而與基片機(jī)械上連續(xù)。輻射吸收部分和第二位移部分通過(guò)熱分離部分和第一位移部分機(jī)械上與基片連續(xù)。第二位移部分與輻射吸收部分熱連接。一種輻射檢測(cè)裝置包括一個(gè)熱位移元件以及位移讀部件，它固定在熱位移元件的第二位移部分并用來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于第二位移部分中位移的預(yù)定變化。
文檔編號(hào)B81B3/00GK1392951SQ01802962
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月5日
發(fā)明者石津谷徹, 鈴木純兒 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康