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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024128513
(43)【公開日】2024-09-24
(54)【発明の名称】サーミスタ素子および電磁波センサ
(51)【国際特許分類】
G01J 1/02 20060101AFI20240913BHJP
H01C 7/04 20060101ALI20240913BHJP
【ＦＩ】
G01J1/02 C
G01J1/02 Q
H01C7/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023037506
(22)【出願日】2023-03-10
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100163496
【弁理士】
【氏名又は名称】荒 則彦
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】小久保 眞生子
(72)【発明者】
【氏名】原 晋治
(72)【発明者】
【氏名】太田 尚城
(72)【発明者】
【氏名】青木 進
【テーマコード（参考）】
2G065
5E034
【Ｆターム（参考）】
2G065AB02
2G065AB03
2G065BA12
2G065BA32
2G065BA34
5E034BA09
5E034BB08
5E034BC02
5E034DA07
5E034DB01
5E034DB17
5E034DC01
(57)【要約】
【課題】測定精度の良好な電磁波センサが得られるサーミスタ素子、およびこれを備える電磁波センサを提供する。
【解決手段】スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、第１電極の少なくとも一部および第２電極の少なくとも一部は、平面視で第２面側電極と重なるように配置され、サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いサーミスタ素子とする。
【選択図】なし
【解決手段】スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、第１電極の少なくとも一部および第２電極の少なくとも一部は、平面視で第２面側電極と重なるように配置され、サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いサーミスタ素子とする。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、
前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、
前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、
前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、
前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする、サーミスタ素子。
前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、
前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、
前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、
前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする、サーミスタ素子。
【請求項2】
請求項１に記載のサーミスタ素子を備えることを特徴とする、電磁波センサ。
【請求項3】
前記サーミスタ素子を複数備え、前記複数のサーミスタ素子はアレイ状に配列されていることを特徴とする、請求項２に記載の電磁波センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サーミスタ素子および電磁波センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、サーミスタ素子などの電磁波検出部を備える電磁波センサがある。このような電磁波センサに備えられるサーミスタ素子として、サーミスタ素子に入射した赤外線がサーミスタ膜又はサーミスタ膜の周辺の材料に吸収されることによって、サーミスタ膜の温度が変化し、それに応じてサーミスタ膜の電気抵抗が変化するものがある。
【0003】
サーミスタ素子を用いた電磁波センサとしては、例えば、特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、アレイ状に配列されているサーミスタ素子を備える電磁波センサが記載されている。特許文献１には、サーミスタ膜と、サーミスタ膜の一方の面に接触して設けられた一対の第１の電極と、前記サーミスタ膜の他方の面に接触して設けられた第２の電極とを備えるサーミスタ素子が記載されている。特許文献１には、サーミスタ膜の面直方向に電流が流れるＣＰＰ（Current-Perpendicular-to-Plane）構造を有するサーミスタ素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２２－１２６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、サーミスタ膜の面直方向に電流が流れるＣＰＰ構造を有するサーミスタ素子を用いた従来の電磁波センサでは、測定精度をより一層向上させることが要求されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、測定精度の良好な電磁波センサが得られるサーミスタ素子、およびこれを備える電磁波センサを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、測定精度の良好な電磁波センサが得られるサーミスタ素子、およびこれを備える電磁波センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
本発明の一態様に係るサーミスタ素子は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする。
本発明の一態様に係るサーミスタ素子は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明のサーミスタ素子は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなり、平面視で第１電極および第２面側電極と重なる領域と、平面視で第２電極および第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で第１電極と第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いサーミスタ膜を備える。したがって、本発明のサーミスタ素子においては、サーミスタ膜の第２領域内を面内方向に電流が流れにくくなる。このため、本発明のサーミスタ素子を備える電磁波センサは、サーミスタ素子のサーミスタ膜内を面内方向に流れる電流成分による測定精度の低下が生じにくく、測定精度が良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態に係る電磁波センサの構成を示す平面図である。
【図13】実施例１のサーミスタ素子４の第１領域５ａを含む断面の厚み方向の位置と各元素濃度との関係を示したグラフである。
【図14】実施例１のサーミスタ素子４の第２領域５ｂを含む断面の厚み方向の位置と各元素濃度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明者は、上記課題を解決し、サーミスタ膜の第１面に接触して設けられ、互いに離間して設けられた第１電極および第２電極と、サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備えるサーミスタ素子について、これを備える電磁波センサの測定精度を向上させるべく、鋭意検討を重ねた。
【0010】
その結果、サーミスタ膜を介して、第１電極と第２電極との間をサーミスタ膜の面内方向に流れる電流成分が、サーミスタ素子を備える電磁波センサの測定精度を低下させる一因であることが分かった。
【0011】
そこで、本発明者は、サーミスタ膜の電気抵抗および材料に着目し、検討を重ねた。その結果、サーミスタ素子のサーミスタ膜として、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなり、平面視で第１電極および第２面側電極と重なる領域と、平面視で第２電極および第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で第１電極と第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いものとすればよいことを見出し、本発明を想到した。
【0012】
このようなサーミスタ素子では、サーミスタ膜の電気抵抗率が第１領域よりも第２領域が高く、第１電極と第２電極との間をサーミスタ膜の面内方向に電流が流れにくいと推定される。その結果、このサーミスタ素子を備える電磁波センサは、第１電極と第２電極との間をサーミスタ膜の面内方向に流れる電流成分による測定精度の低下が生じにくく、測定精度が良好なものとなると推定される。
【0013】
本発明は以下の態様を含む。
［１］ スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、
前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、
前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、
前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、
前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする、サーミスタ素子。
［１］ スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、
前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、
前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、
前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、
前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする、サーミスタ素子。
【0014】
［２］ ［１］に記載のサーミスタ素子を備えることを特徴とする、電磁波センサ。
［３］ 前記サーミスタ素子を複数備え、前記複数のサーミスタ素子はアレイ状に配列されていることを特徴とする、［２］に記載の電磁波センサ。
［３］ 前記サーミスタ素子を複数備え、前記複数のサーミスタ素子はアレイ状に配列されていることを特徴とする、［２］に記載の電磁波センサ。
【0015】
以下、本実施形態のサーミスタ素子および電磁波センサについて、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合がある。したがって、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であり、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0016】
〔電磁波センサ〕
本実施形態の電磁波センサは、測定対象から放出される電磁波を検出する。本実施形態の電磁波センサによって検出する電磁波としては、例えば、赤外線、テラヘルツ波などが挙げられる。本実施形態の電磁波センサは、具体的には、例えば、波長が０．７５μｍ以上、１０００μｍ以下である赤外線（以下、「赤外線ＩＲ」という場合がある。）を検出するものであってもよい。赤外線ＩＲは、遠赤外線であってもよいし、中赤外線であってもよいし、近赤外線であってもよい。また、赤外線ＩＲは、波長８～１４μｍの長波長赤外線であってもよい。また、本実施形態の電磁波センサは、例えば、波長が３０μｍ以上、３ｍｍ以下のテラヘルツ波を検出するものであってもよい。
本実施形態の電磁波センサは、測定対象から放出される電磁波を検出する。本実施形態の電磁波センサによって検出する電磁波としては、例えば、赤外線、テラヘルツ波などが挙げられる。本実施形態の電磁波センサは、具体的には、例えば、波長が０．７５μｍ以上、１０００μｍ以下である赤外線（以下、「赤外線ＩＲ」という場合がある。）を検出するものであってもよい。赤外線ＩＲは、遠赤外線であってもよいし、中赤外線であってもよいし、近赤外線であってもよい。また、赤外線ＩＲは、波長８～１４μｍの長波長赤外線であってもよい。また、本実施形態の電磁波センサは、例えば、波長が３０μｍ以上、３ｍｍ以下のテラヘルツ波を検出するものであってもよい。
【0017】
以下、本実施形態の電磁波センサの一例として、測定対象から放出される赤外線ＩＲを検出する電磁波センサを例に挙げて説明する。本実施形態の電磁波センサは、測定対象から放出される赤外線ＩＲを検出し、測定対象の温度分布を二次元的に検出（撮像）する赤外線撮像素子（赤外線イメージセンサ）であってもよい。赤外線イメージセンサは、赤外線カメラとして、屋内および／または屋外の暗視などに好ましく利用できる。赤外線イメージセンサは、非接触式の温度センサとして、人および物の温度測定などにも好ましく利用できる。
【0018】
図１は、本発明の一実施形態に係る電磁波センサの構成を示す平面図である。図２は、図１に示す電磁波センサの構成を示す分解斜視図である。図３は、図１に示す電磁波センサの一部を拡大して示した平面図であり、サーミスタ素子の第１面側電極が配置されている層の平面図である。図４は、図１に示す電磁波センサの一部を拡大して示した断面図であり、図３中に示す線分Ａ－Ａの断面図である。図５～図１２は、図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
【0019】
図１～図１２では、ＸＹＺ直交座標系を設定する。図１～図１２では、Ｘ軸方向を電磁波センサの特定の面内における第１の方向Ｘとし、Ｙ軸方向を電磁波センサの特定の面内において第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｙとし、Ｚ軸方向を電磁波センサの特定の面内に対して直交する第３の方向Ｚとして、それぞれ示す。
【0020】
本実施形態の電磁波センサ１は、図２に示すように、互いに対向して配置された第１の基板２および第２の基板３と、第１の基板２と第２の基板３との間に配置された複数のサーミスタ素子４とを備えている。サーミスタ素子４は、領域Ｅ毎に１つ設けられている。領域Ｅは、図１および図２に示すように、平面視において、複数の第１のリード配線９ａと複数の第２のリード配線９ｂとによって区画された領域である。
【0021】
図２に示すように、第１の基板２および第２の基板３は、互いに対向する面の周囲をシール材（図示せず。）により封止することによって、その間に密閉された内部空間Ｋを構成している。内部空間Ｋは、高真空に減圧されている。これにより、本実施形態の電磁波センサ１では、内部空間Ｋでの対流による熱の影響が抑制され、サーミスタ素子４に対して測定対象から放出される赤外線ＩＲ以外の熱による影響が排除されている。
【0022】
本実施形態の電磁波センサ１は、上述した密閉された減圧された内部空間Ｋを有する構成に限定されるものではない。本実施形態の電磁波センサ１は、大気圧のまま密閉された内部空間Ｋを有する構成であってもよいし、開放された内部空間Ｋを有する構成であってもよい。
【0023】
第１の基板２および第２の基板３は、特定の波長の電磁波に対して透過性を有する基板からなる。特定の波長の電磁波が、例えば、赤外線ＩＲである場合、第１の基板２および第２の基板３としては、例えば、シリコン基板を用いることができ、ゲルマニウム基板などを用いてもよい。
【0024】
電磁波センサ１に備えられている複数のサーミスタ素子４は、互いに同じ大きさで形成されている。図１および図２に示すように、複数のサーミスタ素子４は、第１の基板２および第２の基板３と平行な面内（以下、「特定の面内」という。）にアレイ状に配列されている。
【0025】
複数のサーミスタ素子４は、それぞれが図１および図２に示す領域Ｅ毎に設けられることによって、特定の面内において互いに交差（本実施形態では直交）する第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとにマトリックス状に並んで配置されている。各サーミスタ素子４は、第１の方向Ｘを行方向とし、第２の方向Ｙを列方向として、第１の方向Ｘに一定の間隔で並んで配置されると共に、第２の方向Ｙに一定の間隔で並んで配置されている。
上記サーミスタ素子４の行列数（言い換えると、領域Ｅの行列数）としては、例えば、６４０行×４８０列であってもよいし、１０２４行×７６８列であってもよい。上記サーミスタ素子４の行列数は、これらの行列数に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更できる。
上記サーミスタ素子４の行列数（言い換えると、領域Ｅの行列数）としては、例えば、６４０行×４８０列であってもよいし、１０２４行×７６８列であってもよい。上記サーミスタ素子４の行列数は、これらの行列数に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更できる。
【0026】
〔サーミスタ素子〕
サーミスタ素子４は、図４に示すように、温度検知素子としてのサーミスタ膜５と、サーミスタ膜５の一方の面（第１面）に接触して設けられた第１面側電極６と、サーミスタ膜５の他方の面（第２面）に接触して設けられた第２面側電極６ｃとを備える。
サーミスタ素子４は、図４に示すように、温度検知素子としてのサーミスタ膜５と、サーミスタ膜５の一方の面（第１面）に接触して設けられた第１面側電極６と、サーミスタ膜５の他方の面（第２面）に接触して設けられた第２面側電極６ｃとを備える。
【0027】
第１面側電極６は、第１電極６ａと第２電極６ｂとからなる一対の電極である。図３および図４に示すように、第１電極６ａと第２電極６ｂとは、平面視で離間して配置されている。第１電極６ａの少なくとも一部（本実施形態では全部）および第２電極６ｂの少なくとも一部（本実施形態では全部）は、図３および図４に示すように、平面視で第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５と重なるように配置されている。本実施形態における第１電極６ａおよび第２電極６ｂは、略同形である。
【0028】
【0029】
本実施形態の電磁波センサ１に備えられているサーミスタ素子４は、図４に示すように、サーミスタ膜５を挟むように第１面側電極６（第１電極６ａおよび第２電極６ｂ）と第２面側電極６ｃとが設けられ、サーミスタ膜５の面直方向に電流が流れるＣＰＰ（Current-Perpendicular-to-Plane）構造を有している。具体的には、サーミスタ素子４は、第１面側電極６の第１電極６ａから第２面側電極６ｃに向けてサーミスタ膜５の面直方向に電流を流すと共に、第２面側電極６ｃから第２電極６ｂに向けてサーミスタ膜５の面直方向に電流を流すことが可能となっている。
【0030】
図４に示すように、第１面側電極６である第１電極６ａおよび第２電極６ｂのサーミスタ膜５と反対側には、それぞれ配線層２１ａ、２１ｂが接触している。本実施形態では、第１電極６ａおよび第２電極６ｂのサーミスタ膜５および配線層２１ａ、２１ｂと接触していない部分は、第２絶縁膜７ｂ（絶縁膜）によって覆われている。第２絶縁膜７ｂは、図３および図４に示すように、平面視で第１面側電極６の第１電極６ａと第２電極６ｂとの間にも配置されている。このことにより、第２絶縁膜７ｂは、サーミスタ膜５の一方の面（第１面）のうち、第１面側電極６（第１電極６ａおよび第２電極６ｂ）と接触していない部分に接触している。
【0031】
本実施形態に備えられている第２絶縁膜７ｂには、図３および図４に示すように、平面視で、第１電極６ａの略中央部および第２電極６ｂの略中央部と重なる位置に、それぞれ第２絶縁膜７ｂを貫通する円形形状の開口部２０ａ、２０ｂが設けられている。また、本実施形態に備えられている第１電極６ａおよび第２電極６ｂは、図３および図４に示すように、開口部２０ａ、２０ｂと平面視で重なる領域内に位置する部分と、開口部２０ａ、２０ｂと平面視で重なる領域外に位置する部分とに連続して形成されている。これにより、第１電極６ａおよび第２電極６ｂは、それぞれサーミスタ膜５側が凹状で配線層２１ａ、２１ｂ側が凸状である凹凸部を有する形状とされている。その結果、第１電極６ａおよび第２電極６ｂは、凹凸部を有さない場合と比較して、サーミスタ膜５と接触している面積が広いものとされている。
【0032】
本実施形態では、図３および図４に示すように、第１電極６ａおよび第２電極６ｂのサーミスタ膜５側の面の全面が、サーミスタ膜５の一方の面と接触しているとともに、第２面側電極６ｃのサーミスタ膜５側の面の全面が、サーミスタ膜５の他方の面と接触している。したがって、サーミスタ膜５および第２面側電極６ｃは、図４に示すように、第１電極６ａおよび第２電極６ｂの凹凸部内の形状に沿う、２つの凹凸部を有している。
【0033】
図４に示すように、配線層２１ａ、２１ｂおよび第２絶縁膜７ｂのサーミスタ膜５と反対側には、配線層２１ａ、２１ｂおよび第２絶縁膜７ｂを覆うように、絶縁層７ａが配置されている。
【0034】
また、第２面側電極６ｃのサーミスタ膜５と反対側には、第２面側電極６ｃに接触して第３絶縁膜７ｃが設けられている。本実施形態では、図４に示すように、第３絶縁膜７ｃは、第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５の側面を被覆するとともに、第２絶縁膜７ｂのサーミスタ膜５側の面と接触している。
【0035】
サーミスタ膜５は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなり、平面視で第１電極６ａおよび第２面側電極６ｃと重なる領域と、平面視で第２電極６ｂおよび第２面側電極６ｃと重なる領域とからなる第１領域５ａよりも、平面視で第１電極６ａと第２電極６ｂとの間に位置する第２領域５ｂの酸素濃度が高いものである。
【0036】
第２領域５ｂの酸素濃度は、第１領域５ａの酸素濃度の１倍超であればよく、１．２倍以上であることが好ましく、１．５倍以上であることがより好ましい。サーミスタ膜５の第２領域５ｂと第１領域５ａとの酸素濃度比が大きいほど、第１領域５ａと第２領域５ｂとの電気抵抗率の差が大きくなり、第１領域５ａ内を電流が面直方向に流れやすくなり、第２領域５ｂ内を面内方向に電流が流れにくくなる。その結果、サーミスタ膜５内を面内方向に流れる電流成分による測定精度の低下が生じにくく、測定精度が良好なものとなる。
また、第２領域５ｂの酸素濃度は、後述する製造方法を用いて効率よく製造できるため、第１領域５ａの酸素濃度の２倍以下であることが好ましく、１．８倍以下であることがより好ましい。
また、第２領域５ｂの酸素濃度は、後述する製造方法を用いて効率よく製造できるため、第１領域５ａの酸素濃度の２倍以下であることが好ましく、１．８倍以下であることがより好ましい。
【0037】
第１領域５ａの酸素濃度は、厚み方向に略均一であることが好ましい。本実施形態では、サーミスタ膜５を厚み方向に、一方の面（第１面）に近い領域、他方の面（第２面）に近い領域および厚み方向の中央部を含む領域の３つの領域に３等分した際に、３つの領域のどの領域においても、第２領域５ｂの酸素濃度は、第１領域５ａの酸素濃度よりも高い。より一層、第１領域５ａが面直方向に電流が流れやすいものとなり、第２領域６ｃ内を電流が面内方向に流れにくいものとなるためである。
【0038】
サーミスタ膜５は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなる。スピネル型結晶構造を有する酸化物からなる膜を、これと接するように酸化物からなる絶縁膜を配置してから、例えば、大気雰囲気中で２５０℃以上の温度で熱処理すると、絶縁膜から酸素が拡散してスピネル型結晶構造を有する酸化物中の酸素濃度を高くすることができる。
【0039】
スピネル型結晶構造を有する酸化物としては、例えば、スピネル型結晶構造のＡサイトおよびＢサイトの何れか一方または両方の少なくとも一部に、コバルト（Ｃｏ）およびマンガン（Ｍｎ）からなる母材金属元素、またはニッケル（Ｎｉ）およびマンガン（Ｍｎ）からなる母材金属元素が位置するものであることが好ましい。これらの母材金属元素は、一般式ＡＢ２Ｏ４で表されるスピネル型結晶構造のＡサイトおよびＢサイトの何れにも位置し得る。
【0040】
また、スピネル型結晶構造を有する酸化物は、これらの母材金属元素の他に、例えば、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ)、ジルコニウム（Ｚｒ)、チタン（Ｔｉ)、バナジウム（Ｖ)、クロム（Ｃｒ)、スカンジウム（Ｓｃ)、イットリウム（Ｙ)、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）などの遷移金属元素、およびアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）から選ばれる少なくとも１つの添加元素を含んでいてもよい。上記添加元素は、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）から選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましい。上記添加元素は、一般式ＡＢ２Ｏ４で表されるスピネル型結晶構造のＡサイトおよびＢサイトの何れにも位置し得る。これらの添加元素は、スピネル型結晶構造のＡサイトおよびＢサイトの何れか一方または両方の少なくとも一部に置換固溶していてもよいし、ＡサイトおよびＢサイトに置換固溶せず、ＡサイトおよびＢサイトとは異なる箇所に位置していてもよい。
【0041】
本実施形態では、サーミスタ膜５の厚みは、８０ｎｍ～３００ｎｍの範囲であることが好ましく、１００ｎｍ～２００ｎｍの範囲であることがより好ましい。
【0042】
第１面側電極６である第１電極６ａおよび第２電極６ｂ、第２面側電極６ｃは、いずれも導電膜からなる。第１電極６ａおよび第２電極６ｂは、後述する製造方法を用いてサーミスタ素子４を製造する場合に、第２絶縁膜７ｂからサーミスタ膜５への酸素の拡散を抑制する酸素拡散抑制層としても機能する。また、第２面側電極６ｃは、後述する製造方法を用いてサーミスタ素子４を製造する場合に、熱処理時の雰囲気（例えば大気雰囲気）からサーミスタ膜５への酸素の拡散を抑制する酸素拡散抑制層としても機能する。第１電極６ａと、第２電極６ｂと、第２面側電極６ｃを形成している導電膜は、それぞれ異なるものであってもよいし、一部または全部が同じであってもよい。
【0043】
本実施形態では、第１面側電極６である第１電極６ａおよび第２電極６ｂ、第２面側電極６ｃを形成している導電膜として、例えば、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ)、レニウム（Ｒｅ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）合金から選ばれる少なくとも１つを含むものを用いることができる。第１電極６ａ、第２電極６ｂおよび第２面側電極６ｃのそれぞれは、複数の導電膜が積層された積層膜でもよい。例えば、第１電極６ａおよび第２電極６ｂのそれぞれを、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）合金の膜と白金（Ｐｔ）の膜との２つの導電膜が積層された積層膜とすることができる。
【0044】
本実施形態では、第１電極６ａ、第２電極６ｂ、第２面側電極６ｃが、いずれも、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）から選ばれる貴金属（単体貴金属またはこれらの貴金属元素からなる合金）からなる導電膜であることが好ましい。それは、後述するサーミスタ素子４の製造方法における熱処理の際に、変質しにくく、また、サーミスタ膜５との間で変質層を形成しにくいためである。さらに、第１電極６ａ、第２電極６、第２面側電極６ｃが、いずれも貴金属からなる導電膜である場合、優れた導電性を有するものとなるため、好ましい。第１電極６ａ、第２電極６ｂおよび第２面側電極６ｃのそれぞれが、複数の導電膜が積層された積層膜である場合、サーミスタ膜５と接する導電膜は貴金属からなるものであることが好ましい。
【0045】
本実施形態では、第１電極６ａ、第２電極６ｂ、第２面側電極６ｃの厚みは、いずれも、例えば、７ｎｍ～１００ｎｍの範囲である。第１電極６ａ、第２電極６ｂの厚みは、熱処理時に、第２絶縁膜７ｂからサーミスタ膜５への酸素の拡散を抑制する酸素拡散抑制層として機能可能な膜厚であることが好ましい。第１電極６ａ、第２電極６ｂの厚みは、第１電極６ａ、第２電極６ｂの材料および第２絶縁膜７ｂの材料に応じて適宜決定される。第２面側電極６ｃの厚みは、熱処理時に、熱処理雰囲気（例えば大気雰囲気）からサーミスタ膜５への酸素の拡散を抑制する酸素拡散抑制層として機能可能な膜厚であることが好ましい。第２面側電極６ｃの厚みは、第２面側電極６ｃの材料に応じて適宜決定される。
【0046】
第１絶縁膜７ａ、第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃの材料は、それぞれ異なるものであってもよいし、一部または全部が同じものであってもよい。第１絶縁膜７ａ、第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃとしては、それぞれ、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウムマグネシウム、ホウ化ケイ素、窒化ホウ素、またはサイアロン（ケイ素とアルミニウムとの酸窒化物）などからなるものを用いることができる。
【0047】
本実施形態では、以下に示す理由により、第１絶縁膜７ａ、第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃのうち、少なくとも第２絶縁膜７ｂが、酸化物からなるものであることが好ましい。第２絶縁膜７ｂの一部は、図３および図４に示すように、第１面側電極６の第１電極６ａと第２電極６ｂとの間に位置し、サーミスタ膜５の一方の面（第１面）のうち、平面視で第１電極６ａと第２電極６ｂとの間に位置する部分に接触している。このため、第２絶縁膜７ｂが酸化物からなるものである場合、後述する製造方法を用いてサーミスタ素子４を製造することにより、第２絶縁膜７ｂからサーミスタ膜５に酸素を拡散させることができる。したがって、第１領域５ａよりも第２領域５ｂの酸素濃度が高いサーミスタ膜５を有するサーミスタ素子４を容易に製造できる。
【0048】
〔素子周辺構造〕
本実施形態の電磁波センサ１における第１の基板２の一方の面（第２の基板３と対向する面）には、図２に示すように、第１の絶縁体層８と、後述する回路部１５と電気的に接続されている配線部９と、各サーミスタ素子４と配線部９との間を電気的に接続する第１の接続部１０とが設けられている。
本実施形態の電磁波センサ１における第１の基板２の一方の面（第２の基板３と対向する面）には、図２に示すように、第１の絶縁体層８と、後述する回路部１５と電気的に接続されている配線部９と、各サーミスタ素子４と配線部９との間を電気的に接続する第１の接続部１０とが設けられている。
【0049】
第１の絶縁体層８は、第１の基板２の一方の面（第２の基板３と対向する面）側に積層された絶縁膜である。第１の絶縁体層８としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウムマグネシウム、ホウ化ケイ素、窒化ホウ素、サイアロン（ケイ素とアルミニウムの酸窒化物）などからなる絶縁膜を１種または２種以上用いることができる。
【0050】
配線部９は、図１および図２に示すように、複数の第１のリード配線９ａと、複数の第２のリード配線９ｂとを有している。複数の第１のリード配線９ａは、第１の方向Ｘに延在し、且つ、第２の方向Ｙに一定の間隔で並んで設けられている。一方、複数の第２のリード配線９ｂは、第２の方向Ｙに延在し、且つ、第１の方向Ｘに一定の間隔で並んで設けられている。図４に示すように、複数の第１のリード配線９ａと複数の第２のリード配線９ｂとは、第１の絶縁体層８の厚み方向（第３の方向Ｚ）において異なる位置に配置され、図２に示すように、立体的に交差するように配置されている。
第１のリード配線９ａおよび第２のリード配線９ｂは、例えば、銅、金などの導電膜からなる。
第１のリード配線９ａおよび第２のリード配線９ｂは、例えば、銅、金などの導電膜からなる。
【0051】
第１の接続部１０は、一対の第１の接続部材１１ａ、１１ｂを有する。一対の第１の接続部材１１ａ、１１ｂは、図３および図４に示すように、一対のアーム部１２ａ、１２ｂと、一対のレッグ部１３ａ、１３ｂとを有する。一対の第１の接続部材１１ａ、１１ｂのレッグ部１３ａ、１３ｂは、平面視略矩形の領域Ｅの各々における対角線方向の端部にそれぞれ配置されている（図１～図４参照）。
【0052】
各アーム部１２ａ、１２ｂは、図４に示すように、それぞれ配線層２１ａ、２１ｂの一部（後述する導体パターン部）と、配線層２１ａ、２１ｂの一方の面を被覆する第１絶縁膜７ａと、配線層２１ａ、２１ｂの他方の面を被覆する第２絶縁膜７ｂと、第２絶縁膜７ｂの配線層２１ａ、２１ｂと反対側の面を被覆する第３絶縁膜７ｃとからなる。
【0053】
配線層２１ａ、２１ｂは、図３および図４に示すように、平面視でサーミスタ膜５の周囲に沿って形成された折り曲げ線状の導体パターン部と、平面視でサーミスタ膜５と重なる位置に形成され、第１電極６ａまたは第２電極６ｂと接続された導体部とにより形成されている。
導体パターン部を形成している配線層２１ａ、２１ｂを被覆する第１絶縁膜７ａ、第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃは、いずれも平面視で、導体パターン部を形成している配線層２１ａ、２１ｂの形状と略同じ形状とされている。
導体パターン部を形成している配線層２１ａ、２１ｂを被覆する第１絶縁膜７ａ、第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃは、いずれも平面視で、導体パターン部を形成している配線層２１ａ、２１ｂの形状と略同じ形状とされている。
【0054】
配線層２１ａ、２１ｂは、それぞれ、例えば、アルミニウム、タングステン、チタン、タンタル、窒化チタン、窒化タンタル、窒化クロム、および窒化ジルコニウムの中から選ばれる少なくとも１種からなる。
【0055】
レッグ部１３ａは、第１のリード配線９ａとアーム部１２ａの配線層２１ａとを電気的に接続するコンタクトプラグとして機能する。また、レッグ部１３ｂは、第２のリード配線９ｂとアーム部１２ｂの配線層２１ｂとを電気的に接続されるコンタクトプラグとして機能する。各レッグ部１３ａ、１３ｂは、図３および図４に示すように、第３の方向Ｚに延在して形成された断面円形状の導体ピラーにより形成されている。
各レッグ部１３ａ、１３ｂは、例えば、銅、金、ＦｅＣｏＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金（パーマロイ）などからなる。
各レッグ部１３ａ、１３ｂは、例えば、銅、金、ＦｅＣｏＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金（パーマロイ）などからなる。
【0056】
図３および図４に示すように、第１の接続部材１１ａは、第１面側電極６の第１電極６ａと電気的に接続された配線層２１ａと、配線層２１ａと第１のリード配線９ａとの間を電気的に接続するレッグ部１３ａとを有して、第１電極６ａと第１のリード配線９ａとの間を電気的に接続している。
第１の接続部材１１ｂは、第２電極６ｂと電気的に接続された配線層２１ｂと、配線層２１ｂと第２のリード配線９ｂとの間を電気的に接続するレッグ部１３ｂとを有して、第２電極６ｂと第２のリード配線９ｂとの間を電気的に接続している。
第１の接続部材１１ｂは、第２電極６ｂと電気的に接続された配線層２１ｂと、配線層２１ｂと第２のリード配線９ｂとの間を電気的に接続するレッグ部１３ｂとを有して、第２電極６ｂと第２のリード配線９ｂとの間を電気的に接続している。
【0057】
本実施形態の電磁波センサ１における第２の基板３の一方の面（第１の基板２と対向する面）には、図２に示すように、第２の絶縁体層１４と、回路部１５と、第２の接続部１６と、接続端子１７ａ、１７ｂとが設けられている。
【0058】
第２の絶縁体層１４は、第２の基板３の一方の面（第１の基板２と対向する面）側に積層された絶縁膜である。第２の絶縁体層１４としては、上記第１の絶縁体層８に使用できる絶縁膜と同じものを用いることができる。第２の絶縁体層１４を形成している絶縁膜は、第１の絶縁体層８を形成している絶縁膜と同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
【0059】
回路部１５は、サーミスタ素子４から出力される電圧の変化を検出して輝度温度に変換する。回路部１５は、第２の絶縁体層１４の層内に設けられている。回路部１５は、読み出し集積回路（ＲＯＩＣ：Read Out Integrated Circuit）、レギュレータ、Ａ／Ｄコンバータ（Analog-to-Digital Converter）、マルチプレクサなどからなる。
【0060】
回路部１５は、図２に示すように、第２の接続部材１８ａおよび接続端子１７ａを介して、複数の第１のリード配線９ａと電気的に接続されている。また、回路部１５は、第２の接続部材１８ｂおよび接続端子１７ｂを介して、複数の第２のリード配線９ｂと電気的に接続されている。
【0061】
第２の接続部１６は、図２に示すように、複数の第２の接続部材１８ａ、１８ｂを有している。複数の第２の接続部材１８ａ、１８ｂは、第３の方向Ｚに延在して形成された断面円形状の導体ピラーからなる。複数の第２の接続部材１８ａ、１８ｂは、複数の第１のリード配線９ａおよび複数の第２のリード配線９ｂの各々に対応して設けられている。第２の接続部材１８ａは、第１のリード配線９ａの一端側と接続端子１７ａとの間を電気的に接続している。第２の接続部材１８ｂは、第２のリード配線９ｂの一端側と接続端子１７ｂとの間を電気的に接続している。
複数の第２の接続部材１８ａ、１８ｂは、例えば、銅および／または金などの導電材料からなる。
複数の第２の接続部材１８ａ、１８ｂは、例えば、銅および／または金などの導電材料からなる。
【0062】
接続端子１７ａ、１７ｂは、図２に示すように、第２の絶縁体層１４の面上に設けられている。接続端子１７ａ、１７ｂは、複数の第１のリード配線９ａおよび複数の第２のリード配線９ｂの各々に対応している。接続端子１７ａは、回路部１５の周囲を囲む第１の方向Ｘの一方側の領域に位置して、第２の方向Ｙに一定の間隔で並んで設けられている。接続端子１７ｂは、回路部１５の周囲を囲む第２の方向Ｙの一方側の領域に位置して、第１の方向Ｘに一定の間隔で並んで設けられている。接続端子１７ａ、１７ｂは、例えば、銅および／または金などの導電膜からなる。
【0063】
本実施形態の電磁波センサ１に備えられている各サーミスタ素子４は、図１および図２に示すように、平面視において、複数の第１のリード配線９ａと複数の第２のリード配線９ｂとによって区画された領域毎に設けられている。
複数のサーミスタ素子４は、図２および図４に示すように、一対の第１の接続部材１１ａ、１１ｂによって、第３の方向Ｚに吊り下げられた状態で支持されている。これにより、図４に示すように、サーミスタ素子４と第１の絶縁体層８との間には、空間Ｇが設けられている。また、図４に示すように、各サーミスタ素子４の有するサーミスタ膜５と、第１の基板２の厚さ方向において対向する領域（平面視で重なる領域）には、第１の基板２とサーミスタ膜５との間で赤外線ＩＲを透過させる窓部Ｗが存在している。
複数のサーミスタ素子４は、図２および図４に示すように、一対の第１の接続部材１１ａ、１１ｂによって、第３の方向Ｚに吊り下げられた状態で支持されている。これにより、図４に示すように、サーミスタ素子４と第１の絶縁体層８との間には、空間Ｇが設けられている。また、図４に示すように、各サーミスタ素子４の有するサーミスタ膜５と、第１の基板２の厚さ方向において対向する領域（平面視で重なる領域）には、第１の基板２とサーミスタ膜５との間で赤外線ＩＲを透過させる窓部Ｗが存在している。
【0064】
本実施形態の電磁波センサ１では、測定対象から放出された赤外線ＩＲが第１の基板２側から窓部Ｗを通してサーミスタ素子４に入射する。サーミスタ素子４に入射した赤外線ＩＲは、サーミスタ膜５の近傍に形成された第１絶縁膜７ａ、第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃ、並びにサーミスタ膜５に吸収される。このことによって、サーミスタ膜５の温度が変化して電気抵抗が変化し、第１面側電極６である第１電極６ａと第２電極６ｂとの間の出力電圧が変化する。したがって、本実施形態の電磁波センサ１では、サーミスタ素子４がボロメータ素子として機能する。
【0065】
本実施形態の電磁波センサ１は、測定対象から放出される赤外線ＩＲを、複数のサーミスタ素子４により平面的に検出する。さらに、本実施形態の電磁波センサ１では、各サーミスタ素子４から出力される電気信号（電圧信号）を輝度温度に変換することによって、測定対象の温度分布（温度画像）を二次元的に検出（撮像）することが可能である。サーミスタ素子４において、サーミスタ膜５に定電圧を印加する場合、サーミスタ膜５の温度変化に対して、サーミスタ膜５に流れる電流の変化を検出して輝度温度に変換することも可能である。
【0066】
〔電磁波センサの製造方法〕
次に、本実施形態の電磁波センサ１の製造方法を説明する。本実施形態の電磁波センサ１は、例えば、以下に示す製造方法により製造できる。
まず、公知の方法により、第１の基板２上に第１の絶縁体層８、配線部９、レッグ部１３ａ、１３ｂなどの上述した各部材を形成する。その後、第１の基板２の第１の絶縁体層８側の面に、以下に示す方法により、サーミスタ素子４を形成する。
次に、本実施形態の電磁波センサ１の製造方法を説明する。本実施形態の電磁波センサ１は、例えば、以下に示す製造方法により製造できる。
まず、公知の方法により、第１の基板２上に第１の絶縁体層８、配線部９、レッグ部１３ａ、１３ｂなどの上述した各部材を形成する。その後、第１の基板２の第１の絶縁体層８側の面に、以下に示す方法により、サーミスタ素子４を形成する。
【0067】
図５～図１２は、図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。本実施形態においては、例えば、サーミスタ素子４を形成している各部材を、第１絶縁膜７ａ側に配置されている部材から順に第３絶縁膜７ｃまで形成する場合を例に挙げて説明する。
【0068】
初めに、上述した各部材が形成された第１の基板２の第１の絶縁体層８側の面に、レジストなどからなる公知の有機材料層３０を形成する。次に、図５に示すように、有機材料層３０の上に、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる第１絶縁膜７ａを全面に亘って成膜する。
【0069】
次に、図５に示す第１絶縁膜７ａの上に、例えば、チタン（Ｔｉ)からなる導電膜を全面に亘って成膜する。その後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜をパターニングする。このことにより、図６に示すように、所定のパターン形状を有する配線層２１ａ、２１ｂを形成する。
【0070】
次に、図７に示すように、配線層２１ａ、２１ｂの上に、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる第２絶縁膜７ｂを全面に亘って成膜する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて第２絶縁膜７ｂをパターニングする。このことにより、図８に示すように、配線層２１ａ、２１ｂの上に、それぞれ第２絶縁膜７ｂを貫通する開口部２０ａ、２０ｂを形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて第２絶縁膜７ｂをパターニングする。このことにより、図８に示すように、配線層２１ａ、２１ｂの上に、それぞれ第２絶縁膜７ｂを貫通する開口部２０ａ、２０ｂを形成する。
【0071】
次に、開口部２０ａ、２０ｂを有する第２絶縁膜７ｂの上に、例えば、白金（Ｐｔ）からなる導電膜５３を全面に亘って成膜し、開口部２０ａ、２０ｂ内に、導電膜５３を埋め込む。その後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜５３をパターニングする。このことにより、図９に示すように、第１電極６ａと第２電極６ｂとからなる第１面側電極６を形成する。
【0072】
本実施形態において、白金（Ｐｔ）からなる第１面側電極６を形成する場合、第１面側電極６の膜厚は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。白金（Ｐｔ）からなる第１面側電極６の膜厚が２０ｎｍ以上であると、第１面側電極６が、第２絶縁膜７ｂからサーミスタ膜５への酸素の拡散を抑制する酸素拡散抑制層として効果的に機能する。また、白金（Ｐｔ）からなる第１面側電極６の膜厚が６０ｎｍ以下であると、第１面側電極６を形成するために、導電膜５３をパターニングするプロセスが容易であり、好ましい。
【0073】
次に、図１０に示すように、第１面側電極６が設けられている第２絶縁膜７ｂの上に、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ材料膜５４と、例えば、白金（Ｐｔ）からなる導電膜５５とを、この順に全面に亘って成膜する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いてサーミスタ材料膜５４および導電膜５５をパターニングすることにより、図１１に示すように、互いに同じ形状にパターニングされた第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いてサーミスタ材料膜５４および導電膜５５をパターニングすることにより、図１１に示すように、互いに同じ形状にパターニングされた第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５を形成する。
【0074】
本実施形態において、白金（Ｐｔ）からなる第２面側電極６ｃを形成する場合、第２面側電極６ｃの膜厚は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。白金（Ｐｔ）からなる第２面側電極６ｃの膜厚が２０ｎｍ以上であると、第２面側電極６ｃが、熱処理時に、熱処理雰囲気（例えば大気雰囲気）からサーミスタ膜５への酸素の拡散を抑制する酸素拡散抑制層として効果的に機能する。また、白金（Ｐｔ）からなる第２面側電極６ｃの膜厚が６０ｎｍ以下であると、第２面側電極６ｃを形成するために、導電膜５５をパターニングするプロセスが容易であり、好ましい。
【0075】
次に、本実施形態では、第２面側電極６ｃまでの各層が設けられた製造途中のサーミスタ素子に対して、大気雰囲気中で２５０℃以上の温度で熱処理（アニール）を施す。このことにより、第２絶縁膜７ｂから、第２絶縁膜７ｂと接して配置されているサーミスタ膜５に酸素が拡散する。このとき、第１面側電極６（第１電極６ａ、第２電極６ｂ）と接して配置されているサーミスタ膜５への第２絶縁膜７ｂからの酸素の拡散は、第１電極６ａおよび第２電極６ｂによって抑制される。また、第２面側電極６ｃと接して配置されているサーミスタ膜５への大気雰囲気からの酸素の拡散は、第２面側電極６ｃによって抑制される。その結果、第１領域５ａの酸素濃度よりも第２領域５ｂの酸素濃度が高いサーミスタ膜５となる。
【0076】
上記熱処理における熱処理温度は、例えば、第２絶縁膜７ｂの材料が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）である場合、例えば２５０℃以上であり、２５０℃～３２５℃であることが好ましい。熱処理温度が２５０℃以上であるので、第２絶縁膜７ｂから、第２絶縁膜７ｂと接して配置されているサーミスタ膜５に酸素を拡散させることができる。熱処理温度が３２５℃以下である場合、有機材料層３０の膜減りによる層間剥離が生じにくいため好ましい。
【0077】
上記熱処理における熱処理時間は、例えば、０．５時間～５時間とすることができ、１時間～３時間とすることが好ましい。上記熱処理における熱処理時間は、サーミスタ素子４となる各部材の材料、第２絶縁膜７ｂの材料、サーミスタ膜５の材料および厚みなどに応じて適宜決定できる。
【0078】
本実施形態では、上記熱処理における雰囲気が大気雰囲気であるため、第２面側電極６ｃによって、大気雰囲気からサーミスタ膜５に酸素が拡散することを抑制できる。これに対し、例えば、上記熱処理を酸素雰囲気中で行う場合、第２面側電極６ｃによって酸素雰囲気からサーミスタ膜５への酸素の拡散を防止する効果が十分に得られず、サーミスタ膜５全体の酸素濃度が高くなる可能性がある。
【0079】
次に、図１２に示すように、第２面側電極６ｃの上に、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる絶縁膜を全面に亘って成膜し、第２面側電極６ｃの上、および第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５の側面を被覆する第３絶縁膜７ｃを形成する。その後、パターニングすることにより、サーミスタ素子４およびアーム部１２ａ、１２ｂを図４に示すような所定の形状に形成する。
その後、有機材料層３０をアッシングにより除去することにより、空間Ｇを形成する。
以上の工程を経ることにより、上記サーミスタ素子４が得られる。
その後、有機材料層３０をアッシングにより除去することにより、空間Ｇを形成する。
以上の工程を経ることにより、上記サーミスタ素子４が得られる。
【0080】
また、公知の方法により、上述した各部材を有する第２の基板３を製造する。
そして、サーミスタ素子４を有する第１の基板２の一方の面（サーミスタ素子４側の面）上に第２の基板３を配置する。その後、公知の方法により、上述した各部材を用いて、第１の基板２と第２の基板３とを電気的に接続するとともに、第１の基板２と第２の基板３の対向面の周囲をシール材（図示せず。）により封止して、その間に密閉された内部空間Ｋ（図２参照）を形成する。
以上の工程を経ることにより、本実施形態の電磁波センサ１が得られる。
そして、サーミスタ素子４を有する第１の基板２の一方の面（サーミスタ素子４側の面）上に第２の基板３を配置する。その後、公知の方法により、上述した各部材を用いて、第１の基板２と第２の基板３とを電気的に接続するとともに、第１の基板２と第２の基板３の対向面の周囲をシール材（図示せず。）により封止して、その間に密閉された内部空間Ｋ（図２参照）を形成する。
以上の工程を経ることにより、本実施形態の電磁波センサ１が得られる。
【0081】
本実施形態のサーミスタ素子４は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなり、平面視で第１電極６ａおよび第２面側電極６ｃと重なる領域と、平面視で第２電極６ｂおよび第２面側電極６ｃと重なる領域とからなる第１領域５ａよりも、平面視で第１電極６ａと第２電極６ｂとの間に位置する第２領域５ｂの酸素濃度が高いサーミスタ膜５を備える。したがって、本実施形態のサーミスタ素子４においては、サーミスタ膜５の第２領域６ｃ内を面内方向に電流が流れにくくなる。
【0082】
このため、本実施形態のサーミスタ素子４を備える電磁波センサ１は、サーミスタ素子４のサーミスタ膜５内を面内方向に流れる電流成分による測定精度の低下が生じにくく、測定精度が良好なものとなる。
【0083】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【0084】
例えば、本発明のサーミスタ素子は、上述した複数のサーミスタ素子４をアレイ状に配列した赤外線イメージセンサに適用されたものに必ずしも限定されるものではない。本発明のサーミスタ素子は、サーミスタ素子４を単体で用いた電磁波センサに適用してもよいし、複数のサーミスタ素子４を線状に並べて配列した電磁波センサなどにも適用可能である。
また、本発明のサーミスタ素子は、温度を測定する温度センサとして用いることも可能である。
また、本発明のサーミスタ素子は、温度を測定する温度センサとして用いることも可能である。
【0085】
また、上述した実施形態では、第２面側電極６ｃまでの各層が設けられた製造途中のサーミスタ素子に対して、大気雰囲気中で２５０℃以上の温度で熱処理（アニール）を施すことにより、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜５の第１領域５ａよりも第２領域５ｂの酸素濃度を高くする場合を例に挙げて説明したが、本発明のサーミスタ素子を製造する方法は、第１領域５ａよりも第２領域５ｂの酸素濃度が高い、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜５を形成できればよく、上記の方法に限定されるものではない。
【0086】
また、サーミスタ素子４の有するサーミスタ膜５、第１電極６ａ、第２面側電極６ｃおよび第２の電極６ｂの平面形状は、適宜変更可能である。
また、上述した実施形態のサーミスタ素子４において、開口部２０ａ、２０ｂの形状および配置、数については、上述した構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更可能である。
また、上述した実施形態のサーミスタ素子４において、開口部２０ａ、２０ｂの形状および配置、数については、上述した構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【実施例0087】
（実施例１）
〔電磁波センサの製造方法〕
以下に示す製造方法により図１２に示すサーミスタ素子４を製造した。
シリコン基板からなる第１の基板２上に、第１の絶縁体層８、配線部９、レッグ部１３ａ、１３ｂなどの図４に示す各部材を形成し、第１の絶縁体層８側の面に、レジストからなる有機材料層３０を設けた。次に、図５に示すように、有機材料層３０の上に、スパッタリング法により、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる厚み２００ｎｍの第１絶縁膜７ａを全面に亘って成膜した。
〔電磁波センサの製造方法〕
以下に示す製造方法により図１２に示すサーミスタ素子４を製造した。
シリコン基板からなる第１の基板２上に、第１の絶縁体層８、配線部９、レッグ部１３ａ、１３ｂなどの図４に示す各部材を形成し、第１の絶縁体層８側の面に、レジストからなる有機材料層３０を設けた。次に、図５に示すように、有機材料層３０の上に、スパッタリング法により、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる厚み２００ｎｍの第１絶縁膜７ａを全面に亘って成膜した。
【0088】
次に、図５に示す第１絶縁膜７ａの上に、スパッタリング法により、チタン（Ｔｉ)からなる厚み６０ｎｍの導電膜を全面に亘って成膜した。その後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜をパターニングした。このことにより、図６に示すように、所定のパターン形状を有する配線層２１ａ、２１ｂを形成した。
【0089】
次に、図７に示すように、配線層２１ａ、２１ｂの上に、スパッタリング法により、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる厚み７０ｎｍの第２絶縁膜７ｂを全面に亘って成膜した。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて第２絶縁膜７ｂをパターニングした。このことにより、図８に示すように、配線層２１ａ、２１ｂの上に、それぞれ第２絶縁膜７ｂを貫通する直径１．２μｍの円形形状を有する開口部２０ａ、２０ｂを形成した。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて第２絶縁膜７ｂをパターニングした。このことにより、図８に示すように、配線層２１ａ、２１ｂの上に、それぞれ第２絶縁膜７ｂを貫通する直径１．２μｍの円形形状を有する開口部２０ａ、２０ｂを形成した。
【0090】
次に、開口部２０ａ、２０ｂを有する第２絶縁膜７ｂの上に、スパッタリング法により、白金（Ｐｔ）からなる厚み３０ｎｍの導電膜５３を全面に亘って成膜し、開口部２０ａ、２０ｂ内に、導電膜５３を埋め込んだ。その後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜５３をパターニングした。このことにより、図９に示すように、第１電極６ａと第２電極６ｂとからなる第１面側電極６を形成した。
【0091】
次に、図１０に示すように、第１面側電極６が設けられている第２絶縁膜７ｂの上に、スパッタリング法により、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなる厚み１００ｎｍのサーミスタ材料膜５４と、白金（Ｐｔ）からなる厚み２０ｎｍの導電膜５５とを、この順に全面に亘って成膜した。
サーミスタ材料膜５４としては、母材金属元素がＣｏとＭｎであって、添加元素としてＮｉを含むスピネル型結晶構造を有する酸化物（Ｃｏ：Ｍｎ：Ｎｉ＝４３．７原子％：４２．３原子％：１４．０原子％）を用いた。
サーミスタ材料膜５４としては、母材金属元素がＣｏとＭｎであって、添加元素としてＮｉを含むスピネル型結晶構造を有する酸化物（Ｃｏ：Ｍｎ：Ｎｉ＝４３．７原子％：４２．３原子％：１４．０原子％）を用いた。
【0092】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いてサーミスタ材料膜５４および導電膜５５をパターニングすることにより、図１１に示すように、互いに同じ形状にパターニングされた第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５を形成した。
【0093】
次に、第２面側電極６ｃまでの各層が設けられた製造途中のサーミスタ素子に対して、大気雰囲気中、温度２５０℃で１時間、熱処理（アニール）を施した。
次に、図１２に示すように、第２面側電極６ｃの上に、スパッタリング法により、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる第３絶縁膜７ｃを全面に亘って成膜した。このことにより、第２面側電極６ｃの上、および第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５の側面を被覆する第３絶縁膜７ｃを形成した。
その後、有機材料層３０をアッシングにより除去した。
以上の工程を経ることにより、実施例１のサーミスタ素子４を得た。
次に、図１２に示すように、第２面側電極６ｃの上に、スパッタリング法により、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる第３絶縁膜７ｃを全面に亘って成膜した。このことにより、第２面側電極６ｃの上、および第２面側電極６ｃおよびサーミスタ膜５の側面を被覆する第３絶縁膜７ｃを形成した。
その後、有機材料層３０をアッシングにより除去した。
以上の工程を経ることにより、実施例１のサーミスタ素子４を得た。
【0094】
このようにして得られたサーミスタ素子４のサーミスタ膜５について、以下に示す方法により、厚み方向の酸素濃度を測定した。
≪酸素濃度の測定≫
Ｄｕａｌ Ｂｅａｍ ＦＩＢ（集束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ））加工観察装置（商品名：Ｈｅｌｉｏｓ４５０Ｆ１；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ社製）を用いて、サーミスタ素子４を薄膜加工し、試験体を作製した。試験体として、サーミスタ膜５における、平面視で第１電極６ａおよび第２面側電極６ｃと重なる領域と、平面視で第２電極６ｂおよび第２面側電極６ｃと重なる領域とからなる第１領域５ａの断面、および平面視で第１電極６ａと第２電極６ｂとの間に位置する第２領域５ｂの断面を観察できるものを作製した。
≪酸素濃度の測定≫
Ｄｕａｌ Ｂｅａｍ ＦＩＢ（集束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ））加工観察装置（商品名：Ｈｅｌｉｏｓ４５０Ｆ１；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ社製）を用いて、サーミスタ素子４を薄膜加工し、試験体を作製した。試験体として、サーミスタ膜５における、平面視で第１電極６ａおよび第２面側電極６ｃと重なる領域と、平面視で第２電極６ｂおよび第２面側電極６ｃと重なる領域とからなる第１領域５ａの断面、および平面視で第１電極６ａと第２電極６ｂとの間に位置する第２領域５ｂの断面を観察できるものを作製した。
【0095】
このようにして得られた試験体について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（商品名：ＡＲＭ２００Ｆ；日本電子社製）を用いて、試験体上を第１面側電極６側から第２面側電極６ｃ側に走査しながらエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）（商品名：ＮＳＳ（ＮＯＲＡＮ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｖｅｎ）；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ社製）を行った。このことにより、第１領域５ａの断面と第２領域５ｂの断面における厚み方向の酸素（Ｏ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）の各元素濃度を測定した。その結果を、図１３および図１４に示す。
【0096】
図１３は、実施例１のサーミスタ素子４の第１領域５ａを含む断面の厚み方向の位置と各元素濃度との関係を示したグラフである。図１４は、実施例１のサーミスタ素子４の第２領域５ｂを含む断面の厚み方向の位置と各元素濃度との関係を示したグラフである。
図１３および図１４における横軸は、第１絶縁膜７ａと第３絶縁膜７ｃとの間の厚み方向の位置であって、第１絶縁膜７ａ中の任意の位置を０とした時の位置（ｎｍ）を示している。また、図１３および図１４における縦軸は、元素濃度（原子％）を示している。
図１３および図１４における横軸は、第１絶縁膜７ａと第３絶縁膜７ｃとの間の厚み方向の位置であって、第１絶縁膜７ａ中の任意の位置を０とした時の位置（ｎｍ）を示している。また、図１３および図１４における縦軸は、元素濃度（原子％）を示している。
【0097】
図１３および図１４における白金（Ｐｔ）のピークは、試験体における第１面側電極６および第２面側電極６ｃの厚み方向の位置を示す。また、チタン（Ｔｉ）のピークは、試験体における配線層２１ａ、２１ｂの厚み方向の位置を示す。マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）のピークは、試験体におけるサーミスタ膜５の厚み方向の位置を示す。アルミニウム（Ａｌ）のピークは、試験体における第１絶縁膜７ａ、第２第２絶縁膜７ｂ、第３絶縁膜７ｃの厚み方向の位置を示す。
【0098】
図１３に示すマンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）が検出されている領域の酸素（Ｏ）のピークは、第１領域５ａにおけるサーミスタ膜５中の酸素濃度を示している。
また、図１４に示すマンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）が検出されている領域の酸素（Ｏ）のピークは、第２領域５ｂにおけるサーミスタ膜５中の酸素濃度を示している。
また、図１４に示すマンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）が検出されている領域の酸素（Ｏ）のピークは、第２領域５ｂにおけるサーミスタ膜５中の酸素濃度を示している。
【0099】
図１３に示すように、サーミスタ膜５の第１領域５ａの酸素濃度は３０原子％～４０原子％の範囲であった。また、図１４に示すように、サーミスタ膜５の第２領域５ｂの酸素濃度は、５０原子％程度で厚み方向に略一定であった。このことから、実施例１のサーミスタ素子４のサーミスタ膜５は、第１領域５ａの酸素濃度よりも第２領域５ｂの酸素濃度が高いものであることが確認できた。また、図１３および図１４に示すように、サーミスタ膜５を厚み方向に、第２面側電極６ｃに近い領域、第２面側電極６ｃから遠い領域および厚み方向の中央部を含む領域の３つの領域に３等分した際に、３つの領域のどの領域においても、第２領域５ｂの酸素濃度は、第１領域５ａの酸素濃度よりも高いことが確認できた。
【0100】
（実験例１）
シリコン基板の上に、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる厚み２００ｎｍの絶縁膜を全面に亘って成膜し、その上に、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなる厚み１００ｎｍのサーミスタ材料膜を全面に亘って成膜し、実験例１の積層体を得た。
サーミスタ材料膜としては、母材金属元素がＣｏとＭｎであって、添加元素としてＮｉを含むスピネル型結晶構造を有する酸化物（Ｃｏ：Ｍｎ：Ｎｉ＝４３．７原子％：４２．３原子％：１４．０原子％）を用いた。
シリコン基板の上に、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる厚み２００ｎｍの絶縁膜を全面に亘って成膜し、その上に、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなる厚み１００ｎｍのサーミスタ材料膜を全面に亘って成膜し、実験例１の積層体を得た。
サーミスタ材料膜としては、母材金属元素がＣｏとＭｎであって、添加元素としてＮｉを含むスピネル型結晶構造を有する酸化物（Ｃｏ：Ｍｎ：Ｎｉ＝４３．７原子％：４２．３原子％：１４．０原子％）を用いた。
【0101】
（実験例２）
サーミスタ材料膜として、母材金属元素がＭｎとＮｉであって、添加元素としてＦｅ、ＣｕおよびＺｒを含むスピネル型結晶構造を有する酸化物（Ｍｎ：Ｎｉ：Ｆｅ：Ｃｕ：Ｚｒ＝３５．１原子％：３２．８原子％：２４．１原子％：４．９原子％：３．１原子％）を用いたこと以外は、実験例１と同様にして実験例２の積層体を得た。
サーミスタ材料膜として、母材金属元素がＭｎとＮｉであって、添加元素としてＦｅ、ＣｕおよびＺｒを含むスピネル型結晶構造を有する酸化物（Ｍｎ：Ｎｉ：Ｆｅ：Ｃｕ：Ｚｒ＝３５．１原子％：３２．８原子％：２４．１原子％：４．９原子％：３．１原子％）を用いたこと以外は、実験例１と同様にして実験例２の積層体を得た。
【0102】
このようにして得られた実験例１および実験例２の積層体のサーミスタ材料膜に対して、それぞれ面内方向に電流を流し、四探針法シート抵抗測定器（商品名：Ｐｒｏｍｅｔｒｉｘ ＲＳ７５；ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて、抵抗率を測定した。その結果を表１に示す。
【0103】
また、実験例１および実験例２の積層体を、それぞれＤｕａｌ Ｂｅａｍ ＦＩＢ（集束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ））加工観察装置（商品名：Ｈｅｌｉｏｓ４５０Ｆ１；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ社製）を用いて薄膜加工し、試験体を作製した。
【0104】
得られた試験体について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（商品名：ＡＲＭ２００Ｆ；日本電子社製）を用いて、試験体上を、サーミスタ材料膜の絶縁膜側から表面側に向かって走査しながらエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）（商品名：ＮＳＳ（ＮＯＲＡＮ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｖｅｎ）；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ社製）を行った。このことにより、実験例１および実験例２の積層体のサーミスタ材料膜の断面における厚み方向の酸素（Ｏ）濃度を測定した。
【0105】
その後、サーミスタ膜５を厚み方向に、絶縁膜に近い領域、絶縁膜から遠い領域（表面に近い領域）および厚み方向の中央部を含む領域の３つの領域に３等分した際の、中央部を含む領域の複数の測定点の酸素（Ｏ）濃度の測定結果を用いて、相加平均を算出し、サーミスタ材料膜の平均酸素濃度とした。測定点の厚み方向の間隔は２．４ｎｍとした。その結果を表１に示す。
【0106】
また、実験例１および実験例２の積層体に対して、大気雰囲気中、温度２５０℃で１時間、熱処理（アニール）を施した。その後、熱処理前と同様にして、実験例１および実験例２の積層体のサーミスタ材料膜に対して面内方向に電流を流し、抵抗率を測定した。その結果を表１に示す。
【0107】
また、熱処理（アニール）後の実験例１および実験例２の積層体から、それぞれ熱処理前と同様の方法により試験体を採取し、熱処理前と同様にして、厚み方向の酸素濃度を測定し、サーミスタ材料膜の平均酸素濃度を算出した。その結果を表１に示す。
【0108】
【表1】
【0109】
表１に示すように、実験例１および実験例２のいずれにおいても、熱処理前のサーミスタ材料膜と比較して、熱処理後のサーミスタ材料膜は、酸素濃度が高いものであった。
また、実験例１および実験例２のいずれにおいても、熱処理前の酸素濃度が相対的に低いサーミスタ材料膜と比較して、熱処理後の酸素濃度が相対的に高いサーミスタ材料膜は、抵抗率の高いものであった。
また、実験例１および実験例２のいずれにおいても、熱処理前の酸素濃度が相対的に低いサーミスタ材料膜と比較して、熱処理後の酸素濃度が相対的に高いサーミスタ材料膜は、抵抗率の高いものであった。
【符号の説明】
【0110】
１…電磁波センサ ２…第１の基板 ３…第２の基板 ４…サーミスタ素子 ５…サーミスタ膜 ５ａ…第１領域 ５ｂ…第２領域 ６…第１面側電極 ６ａ…第１電極 ６ｂ…第２電極 ６ｃ…第２面側電極 ７ａ…第１絶縁膜 ７ｂ…第２絶縁膜 ７ｃ…第３絶縁膜 ８…第１の絶縁体層 ９…配線部 ９ａ…第１のリード配線 ９ｂ…第２のリード配線 １０…第１の接続部 １１ａ、１１ｂ…第１の接続部材 １２ａ、１２ｂ…アーム部 １３ａ、１３ｂ…レッグ部 １４…第２の絶縁体層 １５…回路部 １６…第２の接続部 １７ａ、１７ｂ…接続端子 １８ａ、１８ｂ…第２の接続部材 ２０ａ、２０ｂ…開口部、２１ａ、２１ｂ…配線層、 ３０…有機材料層 ５３、５５…導電膜 ５４…サーミスタ材料膜 Ｅ…領域、Ｇ…空間 ＩＲ…赤外線 Ｋ…内部空間 Ｗ…窓部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】