特開2023-183838透光性基板、接合型固体撮像素子、および透光性基板の製造方法
(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】P2023183838
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】透光性基板、接合型固体撮像素子、および透光性基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20231221BHJP
B82Y 40/00 20110101ALI20231221BHJP
C03C 17/36 20060101ALI20231221BHJP
H01B 5/14 20060101ALI20231221BHJP
H01B 13/00 20060101ALI20231221BHJP
B82Y 20/00 20110101ALN20231221BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 F
B82Y40/00
C03C17/36
H01B5/14 A
H01B13/00 503B
B82Y20/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022097608
(22)【出願日】2022-06-16
(71)【出願人】
【識別番号】000004352
【氏名又は名称】日本放送協会
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100161148
【弁理士】
【氏名又は名称】福尾 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100213333
【弁理士】
【氏名又は名称】鹿山 昌代
(72)【発明者】
【氏名】宮川 和典
(72)【発明者】
【氏名】峰尾 圭忠
(72)【発明者】
【氏名】為村 成亨
(72)【発明者】
【氏名】難波 正和
(72)【発明者】
【氏名】相原 聡
【テーマコード（参考）】
4G059
4M118
5G307
5G323
【Ｆターム（参考）】
4G059AA06
4G059AB11
4G059AC12
4G059DA02
4G059DA04
4G059DA05
4G059DA09
4G059DB02
4G059EA02
4G059EA03
4G059EB04
4G059GA02
4G059GA07
4G059GA14
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA19
4M118CA14
4M118CB01
4M118CB14
4M118HA10
4M118HA25
4M118HA26
4M118HA27
4M118HA30
5G307FA01
5G307FA02
5G307FB01
5G307FC03
5G323BA02
5G323BB05
(57)【要約】
【課題】製造上の手間およびコストを抑えた接合型固体撮像素子が備える透光性基板を提供する。
【解決手段】接合型固体撮像素子に用いられる透光性基板６０は、表面から裏面における画像取得領域６０Ｄへと繋がる透明導電膜５０ａ，５０ｂを備える。
【選択図】図１
【解決手段】接合型固体撮像素子に用いられる透光性基板６０は、表面から裏面における画像取得領域６０Ｄへと繋がる透明導電膜５０ａ，５０ｂを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
接合型固体撮像素子に用いられる透光性基板であって、
表面から裏面における画像取得領域へと繋がる透明導電膜を備える、
透光性基板。
表面から裏面における画像取得領域へと繋がる透明導電膜を備える、
透光性基板。
【請求項2】
前記透明導電膜は、
酸化インジウムスズ、酸化亜鉛スズ、酸化スズ、金、アルミニウム、銅、モリブデン、および亜鉛の何れか一つの材料で形成される、
請求項１に記載の透光性基板。
酸化インジウムスズ、酸化亜鉛スズ、酸化スズ、金、アルミニウム、銅、モリブデン、および亜鉛の何れか一つの材料で形成される、
請求項１に記載の透光性基板。
【請求項3】
前記透光性基板は、
単結晶サファイア、石英、光学ガラス、ベリリウム、アクリル、およびプラスチックの何れか一つの材料で形成される、
請求項１又は２に記載の透光性基板。
単結晶サファイア、石英、光学ガラス、ベリリウム、アクリル、およびプラスチックの何れか一つの材料で形成される、
請求項１又は２に記載の透光性基板。
【請求項4】
前記透光性基板は、
長方形、正四角形、台形、多角形、円形、またはフレキシブルである、
請求項１又は２に記載の透光性基板。
長方形、正四角形、台形、多角形、円形、またはフレキシブルである、
請求項１又は２に記載の透光性基板。
【請求項5】
信号読み出し回路基板と、電子注入阻止強化層と、光電変換膜と、正孔注入阻止強化層と、表面から裏面における画像取得領域へと繋がる透明導電膜を備える透光性基板と、をこの順に備える、
接合型固体撮像素子。
接合型固体撮像素子。
【請求項6】
接合型固体撮像素子に用いられる透光性基板の製造方法であって、
前記透光性基板の表面、側面、および裏面に第１スパッタリングを施して、前記表面から前記裏面へと繋がる第１透明導電膜を形成する工程と、
前記第１透明導電膜上に第２スパッタリングを施して、前記表面から前記裏面へと繋がる第２透明導電膜を形成する工程と、
前記裏面における画像取得領域に第３スパッタリングを施して、一部が前記第２透明導電膜と重なる第３透明導電膜を形成する工程と、
を含む透光性基板の製造方法。
前記透光性基板の表面、側面、および裏面に第１スパッタリングを施して、前記表面から前記裏面へと繋がる第１透明導電膜を形成する工程と、
前記第１透明導電膜上に第２スパッタリングを施して、前記表面から前記裏面へと繋がる第２透明導電膜を形成する工程と、
前記裏面における画像取得領域に第３スパッタリングを施して、一部が前記第２透明導電膜と重なる第３透明導電膜を形成する工程と、
を含む透光性基板の製造方法。
【請求項7】
前記第１透明導電膜は、前記表面と前記裏面の一方が他方よりも厚く形成され、
前記第２透明導電膜は、前記表面と前記裏面の他方が一方よりも厚く形成される、
請求項６に記載の透光性基板の製造方法。
前記第２透明導電膜は、前記表面と前記裏面の他方が一方よりも厚く形成される、
請求項６に記載の透光性基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、透光性基板、接合型固体撮像素子、および透光性基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）回路基板上に第１非晶質セレン膜を形成し、透光性基板上に第２非晶質セレン膜を形成し、これらの非晶質セレン膜に加熱および加圧を施して接合することで、画像取得および電荷増倍動作を達成した接合型固体撮像素子が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【0003】
このような接合型固体撮像素子として、例えば、図７に示すように、端部にテーパ加工が施された透光性基板と、透光性基板の形状に沿った透明導電膜と、を備えることで、電源と透明導電膜との接続を容易としたものが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】宮川ほか、NHK技研、「固体撮像デバイスの高感度化に向けた結晶セレン増倍膜接合型固体撮像素子の試作」、映像情報メディア学会冬期大会、23C-1、2021
【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、従来の接合型固体撮像素子は、透光性基板の加工に手間とコストがかかるという問題があった。
【0006】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、製造上の手間およびコストを抑えた接合型固体撮像素子が備える透光性基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一実施形態に係る透光性基板は、接合型固体撮像素子に用いられる透光性基板であって、表面から裏面における画像取得領域へと繋がる透明導電膜を備える、ことを特徴とする。
【0008】
さらに、一実施形態に係る透光性基板において、前記透明導電膜は、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛スズ、酸化スズ、金、アルミニウム、銅、モリブデン、および亜鉛の何れか一つの材料で形成される、ことを特徴とする。
【0009】
さらに、一実施形態に係る透光性基板において、前記透光性基板は、単結晶サファイア、石英、光学ガラス、ベリリウム、アクリル、およびプラスチックの何れか一つの材料で形成される、ことを特徴とする。
【0010】
さらに、一実施形態に係る透光性基板において、前記透光性基板は、長方形、正四角形、台形、多角形、円形、またはフレキシブルである、ことを特徴とする。
【0011】
一実施形態に係る接合型固体撮像素子は、信号読み出し回路基板と、電子注入阻止強化層と、光電変換膜と、正孔注入阻止強化層と、表面から裏面における画像取得領域へと繋がる透明導電膜を備える透光性基板と、をこの順に備える、ことを特徴とする。
【0012】
一実施形態に係る透光性基板の製造方法は、接合型固体撮像素子に用いられる透光性基板の製造方法であって、前記透光性基板の表面、側面、および裏面に第１スパッタリングを施して、前記表面から前記裏面へと繋がる第１透明導電膜を形成する工程と、前記第１透明導電膜上に第２スパッタリングを施して、前記表面から前記裏面へと繋がる第２透明導電膜を形成する工程と、前記裏面における画像取得領域に第３スパッタリングを施して、一部が前記第２透明導電膜と重なる第３透明導電膜を形成する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【0013】
さらに、一実施形態に係る透光性基板の製造方法において、前記第１透明導電膜は、前記表面と前記裏面の一方が他方よりも厚く形成され、前記第２透明導電膜は、前記表面と前記裏面の他方が一方よりも厚く形成される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、製造上の手間およびコストを抑えた接合型固体撮像素子が備える透光性基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本実施形態に係る接合型固体撮像素子の構成の一例を示す模式断面図である。
【図2A】本実施形態に係る透光性基板の構成の一例を示す模式図である。
【図2B】本実施形態に係る透光性基板の構成の一例を示す模式断面図である。
【図3】本実施形態に係る透光性基板の構成の一例を示す外観写真である。
【図4A】本実施形態に係る透光性基板の製造方法の一例を示す模式図および模式断面図である。
【図4B】本実施形態に係る透光性基板の製造方法の一例を示す模式図および模式断面図である。
【図4C】本実施形態に係る透光性基板の製造方法の一例を示す模式図および模式断面図である。
【図4D】本実施形態に係る透光性基板の製造方法の一例を示す模式図および模式断面図である。
【図5A】本実施形態に係るスパッタリングの様子の一例を示す図である。
【図5B】本実施形態に係るスパッタリングの様子の一例を示す図である。
【図6A】本実施形態に係る透明導電膜における抵抗値の一例を示す図である。
【図6B】本実施形態に係る透明導電膜における抵抗値の測定箇所の一例を示す図である。
【図7】従来に係る接合型固体撮像素子の構成の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、重複する説明を省略する。各図において、説明の便宜上、各構成の縦横の比率を実際の比率から誇張して示している。
【0017】
本明細書において、「表面」とは、図面に描かれた光の入射側における透光性基板の面を意味するものとし、「裏面」とは、図面に描かれた光の非入射側における透光性基板の面を意味するものとする。ただし、「表」、「裏」とは、便宜的に定められたものに過ぎず、限定的に解釈すべきものではない。
【0018】
【0019】
接合型固体撮像素子１００は、信号読み出し回路基板１０と、電子注入阻止強化層２０と、光電変換膜３０と、正孔注入阻止強化層４０と、透明導電膜５０ａ，５０ｂを備える透光性基板６０と、をこの順に備える。
【0020】
接合型固体撮像素子１００は、ボンディングワイヤ２を介して、パッケージ１と電気的に接続される。パッケージ１は、当該技術分野で適用される公知のパッケージであってよい。ボンディングワイヤ２は、例えば、金（Ａｕ）などの導電性材料で形成されてよい。
【0021】
信号読み出し回路基板１０は、例えば、シリコン基板上にＣＭＯＳ構造が形成された基板である。信号読み出し回路基板１０は、複数の画素電極が設けられる画素領域１０Ｄを含む。複数の画素電極は、各画素と対応して設けられ、例えば、電源３の負極と電気的に接続される。信号読み出し回路は、光Ｌの入射により光電変換膜３０で発生、増倍した電荷を、複数の画素電極を介して読み出す。
【0022】
画素電極は、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属膜で形成される。画素電極は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などで成膜された後、ドライエッチング法などでパターニングされるという公知の半導体製造プロセスにより形成される。画素電極は、膜厚が、必要とされる導電性が得られる厚さであればよく、例えば、２００ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。なお、画素電極間には、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）などで形成される絶縁膜が設けられていてよい。
【0023】
電子注入阻止強化層２０は、複数形成される画素電極から光電変換膜３０への電子注入を阻止する機能、および複数の画素電極のそれぞれを絶縁する機能を有する。電子注入阻止強化層２０は、信号読み出し回路基板１０と光電変換膜３０との間に設けられる。電子注入阻止強化層２０を設けることで、接合型固体撮像素子１００における暗電流の発生を抑制することができる。
【0024】
電子注入阻止強化層２０は、複数形成される画素電極から光電変換膜３０への電子注入を阻止可能な材料で形成されることが好ましい。このような材料としては、例えば、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）などが挙げられる。電子注入阻止強化層２０は、膜厚が、１０ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、複数の画素電極から光電変換膜３０への電子注入を効率良く阻止することができる。
【0025】
光電変換膜３０は、接合型固体撮像素子１００における光電変換部であり、光Ｌの照射により電荷を発生、増倍させる。光電変換膜３０は、電子注入阻止強化層２０と正孔注入阻止強化層４０との間に設けられる。
【0026】
光電変換膜３０は、例えば、結晶セレン膜であってよい。光電変換膜３０は、膜厚が、０．１μｍ以上、好ましくは０．３μｍ以上であれば、可視光全域で十分な感度を得られる接合型固体撮像素子１００を実現できる。また、光電変換膜３０は、膜厚が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下であれば、効率良く形成されるため、生産性の観点で好ましい。なお、信号読み出し回路基板１０の耐圧性が高ければ、光電変換膜３０の膜厚を厚くすることができるため、より高い増倍率を得られる。
【0027】
正孔注入阻止強化層４０は、透明導電膜５０から光電変換膜３０への正孔注入(漏れ電流)を阻止する機能を有する。正孔注入阻止強化層４０は、透明導電膜５０と光電変換膜３０との間に設けられる。
【0028】
正孔注入阻止強化層４０は、透明導電膜５０から光電変換膜３０への正孔注入を阻止可能な材料で形成されることが好ましい。このような材料としては、例えば、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）などが挙げられる。正孔注入阻止強化層４０は、膜厚が、１０ｎｍ以上であることが好ましく、当該範囲を満たすことで、透明導電膜５０から光電変換膜３０への正孔注入（漏れ電流）を効率良く阻止することがで、暗電流の発生を抑制できる。
【0029】
透光性基板６０は、特に可視光全域にわたって透光性を有する材料で形成されることが好ましい。このような材料としては、例えば、単結晶サファイア、石英、光学ガラス、ベリリウム、アクリル、プラスチック、光ファイバー（ＦＯＰ）、シリコンなどが挙げられる。特に、透光性基板６０が単結晶サファイアで形成される場合、結晶セレンからなる光電変換膜３０の結晶構造を整え易くすることができ、さらに、透明導電膜５０および正孔注入阻止強化層４０に高温処理を施す際、透明導電膜５０および正孔注入阻止強化層４０の結晶化を促進させることができる。
【0030】
透光性基板６０は、形状が、特に限定されるものではないが、例えば、長方形、正四角形、台形、多角形、円形、またはフレキシブルであってよい。
【0031】
透光性基板６０は、厚さが、特に限定されるものではないが、０．０３ｍｍより厚く、３０．０ｍｍより薄いことが好ましい。透光性基板６０は、例えば、厚さが１．１ｍｍの薄型基板であってもよい。
【0032】
透光性基板６０は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、表面から裏面における画像取得領域６０Ｄへと繋がる透明導電膜５０を備える。透明導電膜５０は、例えば、電源３の正極と電気的に接続される。透光性基板６０が当該透明導電膜５０を備えることで、透光性基板６０自体に研削加工を施さずとも、電源３と画像取得領域６０Ｄの透明導電膜５０とを容易に接続することができる。さらに、透光性基板６０が当該透明導電膜５０を備えることで、透光性基板６０が極薄基板（例えば、厚さが１．１ｍｍの薄型基板）であっても、電源３と透明導電膜５０とを容易に接続することができる。
【0033】
透明導電膜５０ａは、例えば、図２Ｂに示すように、透光性基板６０の表面における一部領域、透光性基板６０の１つの側面、および透光性基板６０の裏面における一部領域に設けられる。透光性基板６０の表面における一部領域とは、その領域が特に限定されるものではないが、少なくとも、表面における縦の長さが１ｍｍ以上、表面における横の長さ１ｍｍ以上の領域であればよい。透光性基板６０の裏面における一部領域とは、その領域が特に限定されるものではないが、少なくとも、裏面における縦の長さが１ｍｍ以上、裏面における横の長さ１ｍｍ以上の領域であればよい。透明導電膜５０ａは、透光性基板６０の表面に対する膜厚と、透光性基板６０の裏面に対する膜厚とを等しくするのが望ましい。
【0034】
透明導電膜５０ｂは、例えば、図２Ｂに示すように、一部が透光性基板６０の裏面における透明導電膜５０ａの一部領域と重なり、且つ、透光性基板６０の裏面における画像取得領域６０Ｄに設けられる。透明導電膜５０ｂが透明導電膜５０ａと繋がるように設けられることで、電源３から透明導電膜５０を介した光電変換膜３０への電圧供給が容易となり、さらに、光Ｘに応じた接合型固体撮像素子１００の画像取得に悪影響が生じないように、透明導電膜５０における導電性を十分に確保することができる。
【0035】
画像取得領域６０Ｄは、例えば、縦の長さが光電変換膜３０の成膜面より長くなるように設定され、横の長さが光電変換膜３０の成膜面より短くなるように設定されていてよい。画像取得領域６０Ｄは、例えば、縦の長さが１３．９５ｍｍであり、横の長さが２５．０ｍｍであってよい。このように設定された画像取得領域６０Ｄに、透明導電膜５０ｂが形成されることで、信号読み出し回路基板１０側への漏れ電流の発生を防止できる。
【0036】
透明導電膜５０は、透光性を有し、導電性に優れた材料で形成されることが好ましい。このような材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化亜鉛スズ）、ＡＺＯ（アルミニウム添加酸化亜鉛）、ＳｎＯ２（酸化スズ）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｚｎ（亜鉛）などが挙げられる。透明導電膜５０は、膜厚が、特に限定されるものではないが、光透過率および抵抗値を考慮すると、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【0037】
なお、接合型固体撮像素子１００は、導電性ペーストなどにより、透明導電膜５０のＮ部と電圧供給部１１との間に配線が貼り付けられることで、透明導電膜５０と電圧供給部１１とが電気的に接続され、信号出力７により画像取得を実現する構成であってもよいし、あるいは、電源３から透明導電膜５０のＮ部へ電源供給し、信号出力７により画像取得を実現する構成であってもよい。
【0038】
図３は、本実施形態に係る透光性基板６０の構成の一例を示す外観写真である。
【0039】
透光性基板６０は、例えば、縦の長さが１３．０ｍｍ、横の長さが２０．０ｍｍ、厚さが０．１ｍｍであってよい。透明導電膜５０ａは、例えば、縦の長さが１．０ｍｍ、横の長さが２０．０ｍｍ、断面部の厚さが０．１ｍｍであってよい。透明導電膜５０ｂは、例えば、縦の長さが１１．３ｍｍ、横の長さが１８．１ｍｍであってよい。
但し、透明導電膜５０ａは、いずれかの箇所で透明導電膜５０ｂと、透光性基板60上で電気的に接触していることが必要である。
なお、透光性基板６０及び透明導電膜５０ｂのサイズは、作製する固体撮像素子によって、適宜設定することができる。
但し、透明導電膜５０ａは、いずれかの箇所で透明導電膜５０ｂと、透光性基板60上で電気的に接触していることが必要である。
なお、透光性基板６０及び透明導電膜５０ｂのサイズは、作製する固体撮像素子によって、適宜設定することができる。
【0040】
図３に示すように、表面から裏面における画像取得領域６０Ｄへと繋がる透明導電膜５０を備える透光性基板６０を実際に製造可能であることで、従来のように、透光性基板の端部にテーパ加工を施すなど、透光性基板の加工に手間とコストをかけずとも、電源３と透明導電膜５０との接続を容易とすることができる。
【0041】
本実施形態に係る接合型固体撮像素子１００は、透光性基板６０が、表面から裏面における画像取得領域６０Ｄへと繋がる透明導電膜５０を備える。これにより、製造上の手間およびコストを抑えた接合型固体撮像素子１００が備える透光性基板６０を実現できる。さらに、透光性基板が極薄基板であり、基板に対するテーパ加工自体が困難である場合には、特に有用な透光性基板６０を実現できる。
【0042】
【0043】
接合型固体撮像素子１００に用いられる透光性基板６０の製造方法は、透光性基板６０の表面、側面、および裏面に第１スパッタリングを施して、表面から裏面へと繋がる第１透明導電膜（透明導電膜５０ａ´）を形成する工程（Ｓ１０１）と、第１透明導電膜上に第２スパッタリングを施して、表面から裏面へと繋がる第２透明導電膜（透明導電膜５０ａ）を形成する工程（Ｓ１０２）と、裏面における画像取得領域６０Ｄに第３スパッタリングを施して、一部が第２透明導電膜と重なる第３透明導電膜（透明導電膜５０ｂ）を形成する工程（Ｓ１０３）と、を含む。
【0044】
以下、各工程の詳細を順次説明する。なお、同一の構成要素に同一の参照番号を付しており、各構成要素の材料、膜厚などの説明は既述のとおりであり、重複する説明を省略する。
【0045】
ステップＳ１０１において、作業者は、固定用ネジ３０３ａ，３０３ｂを緩めてターンテーブル３０１上に設けられる固定用治具３０２に透光性基板６０を装填し、固定用ネジ３０３ａ，３０３ｂを締めて固定用治具３０２に透光性基板６０を固定する（図５Ａ参照）。当該固定用ネジ３０３ａ，３０３ｂを調整することで、透光性基板６０の厚さが変化しても、固定用治具３０２に透光性基板６０を装填あるいは固定することができ、ターンテーブル３０１に設置される。透光性基板６０は、例えば、図３に示したような、縦の長さが１３．０ｍｍ、横の長さが２０．０ｍｍ、厚さが０．１ｍｍである単結晶サファイア基板であってよい。
【0046】
ターンテーブル３０１は、大きさ、形状が特に限定されるものではないが、例えば、半径２００ｍｍの円形状であってよい。ターンテーブル３０１は、図５Ｂに描かれる矢印方向に回転する。
【0047】
固定用治具３０２は、例えば、テフロン（登録商標）、プラスチック、アクリル、ステンレス、アルミニウムなどの材料で形成されることが好ましい。固定用治具３０２が、例えば、テフロンで形成される場合、透光性基板６０に、傷または欠けが生じることを抑制することができる。
【0048】
次に、作業者は、材料源となるＩＴＯターゲット３０４を、ターンテーブル３０１の中心から距離ｂ（例えば、８５．０ｍｍ）ずらした直径ａ（例えば、７６．２ｍｍ）の円領域に配置し、円領域の中心を外した半径ｃ（例えば、６０ｍｍ）の軌道上に、透光性基板６０を配置する（図５Ｂ参照）。ＩＴＯターゲット３０４は、底にマグネットが設置されているため、このような軌道上に透光性基板６０を配置することで、ターンテーブル３０１の内周側における透光性基板６０に、ターンテーブル３０１の外周側における透光性基板６０より、多くのＩＴＯを付着させることができる。つまり、ＩＴＯターゲット３０４に対して、透光性基板６０を傾斜させずに、透光性基板６０の側面を向けるのみで、透光性基板６０の側面は勿論のこと、ターンテーブル３０１の内周側における透光性基板６０に形成されるＩＴＯ膜の膜厚が、ターンテーブル３０１の外周側における透光性基板６０に形成されるＩＴＯ膜の膜厚より厚くなるように、透光性基板６０の表面あるいは裏面にＩＴＯターゲット３０４を付着させることができる。
【0049】
次に、作業者は、スパッタリング装置を用いて、透光性基板６０の表面、側面、および裏面に、第１スパッタリングを施す。これにより、表面から裏面へと繋がる透明導電膜５０ａ´が形成される（図４Ｂ参照）。
【0050】
成膜条件は、例えば、酸素ガス分圧：７．６×１０－３Ｐａ、アルゴンガス分圧：６．０×１０－１Ｐａ、成膜時間：１２分であってよい。透明導電膜５０ａ´は、透光性基板６０の表面に対する膜厚が、透光性基板６０の裏面に対する膜厚より厚くなる。また、透明導電膜５０ａ´は、透光性基板６０の側面に対する膜厚が、例えば、３０ｎｍ程度である。
【0051】
ステップＳ１０２において、作業者は、透光性基板６０を支えている固定用治具３０２を、１８０度回転させた後、スパッタリング装置を用いて、透明導電膜５０ａ´に、第２スパッタリングを施す。これにより、表面から裏面へと繋がる透明導電膜５０ａが形成される（図４Ｃ参照）。
【0052】
成膜条件は、例えば、酸素ガス分圧：７．６×１０－３Ｐａ、アルゴンガス分圧：６．０×１０－１Ｐａ、成膜時間：１２分であってよい。透明導電膜５０ａは、透光性基板６０の表面に対する膜厚と、透光性基板６０の裏面に対する膜厚と、が等しくなる。透明導電膜５０ａは、透光性基板６０の側面に対する膜厚が、例えば、６０ｎｍ程度である。
【0053】
ステップＳ１０３において、作業者は、スパッタリング装置を用いて、透光性基板６０の裏面における画像取得領域６０Ｄに、第３スパッタリングを施す。これにより、一部が透明導電膜５０ａと重なる透明導電膜５０ｂが形成される（図４Ｄ参照）。
【0054】
成膜条件は、例えば、酸素ガス分圧：７．６×１０－３Ｐａ、アルゴンガス分圧：６．０×１０－１Ｐａ、成膜時間:１分であってよい。透明導電膜５０ｂは、透光性基板６０の裏面に対する膜厚が、例えば、１０ｎｍ程度である。
【0055】
上述した製造方法により、表面から裏面における画像取得領域６０Ｄへと繋がる透明導電膜５０を備える透光性基板６０を製造することで、製造上の手間およびコストを抑えつつ、電源３と透明導電膜５０との接続を容易とした接合型固体撮像素子１００を実現できる。なお、ステップＳ１０１とステップＳ１０２において、先に厚い透明導電膜を形成する面は、表面と裏面のどちらであってもよい。
【0056】
【0057】
プローバー（先端の直径φ＝０．２ｍｍ）を使用し、２点の測定箇所の間隔を２ｍｍとした際の抵抗値を、テスターによって測定した。抵抗値の数値が小さい程、透明導電膜の導通性能が良いことを示し、抵抗値の数値が大きい程、透明導電膜の導通性能が悪いことを示している。
【0058】
裏面における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ａ－Ｂの抵抗値は、１．５ｋΩであった。
表面における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ｃ－Ｄの抵抗値は、２．０ＭΩであった。
側面における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ｅ－Ｆの抵抗値は、１．２ｋΩであった。
裏面と表面との間における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値は、５００ｋΩであった。
表面における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ｃ－Ｄの抵抗値は、２．０ＭΩであった。
側面における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ｅ－Ｆの抵抗値は、１．２ｋΩであった。
裏面と表面との間における透明導電膜５０ａ´の抵抗値、すなわち、測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値は、５００ｋΩであった。
【0059】
裏面における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ａ－Ｂの抵抗値は、１．５ｋΩであった。
表面における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｃ－Ｄの抵抗値は、３．５ｋΩであった。
側面における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｅ－Ｆの抵抗値は、６００Ωであった。
裏面と表面との間における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値は、３ｋΩであった。
表面における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｃ－Ｄの抵抗値は、３．５ｋΩであった。
側面における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｅ－Ｆの抵抗値は、６００Ωであった。
裏面と表面との間における透明導電膜５０ａの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値は、３ｋΩであった。
【0060】
裏面と表面との間における透明導電膜５０ｂの抵抗値、すなわち、測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値は、３ｋΩであった
【0061】
測定結果を参照すると、３回のスパッタリング後における測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値が、５ＭΩ以下となっていた。つまり、接合型固体撮像素子１００における映像出力は、問題無いことがわかった。また、各スパッタリング後における測定箇所Ａ－Ｂの抵抗値、測定箇所Ｃ－Ｄの抵抗値、測定箇所Ｅ－Ｆの抵抗値、測定箇所Ｇ－Ｈの抵抗値が、全て３ＭΩ以下となっていた。つまり、接合型固体撮像素子１００として、良好に動作する見通しを得られることがわかった。
【0062】
＜接合型固体撮像素子の製造方法＞
本実施形態に係る接合型固体撮像素子１００の製造方法の一例について、簡単に説明する。
本実施形態に係る接合型固体撮像素子１００の製造方法の一例について、簡単に説明する。
【0063】
まず、パッケージ１にアッセンブルされた信号読み出し回路基板１０（例えば、縦２５．０ｍｍ×横３１．２ｍｍ）上に、例えば、基板回転式抵抗加熱蒸着法（真空度:１．０×１０－５Ｐａ）により膜厚１５０ｎｍの第１非晶質セレン膜を形成する。そして、上述したように、第１スパッタリング、第２スパッタリング、第３スパッタリング、と３回のスパッタリングが施されることで形成された透明導電膜５０（５０ａ，５０ｂ）を備える透光性基板６０上に、例えば、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法、真空蒸着法などにより膜厚２０ｎｍの酸化ガリウム膜からなる正孔注入阻止強化層４０を形成し、酸素雰囲気中で８００度、６０分の高温処理を施して、透明導電膜５０および酸化ガリウム膜を結晶成長させる。そして、酸化ガリウム膜上に、例えば、基板回転式抵抗加熱蒸着法（真空度:１．０×１０－５Ｐａ）により膜厚１５０ｎｍの第２非晶質セレン膜を形成する。そして、これらの非晶質セレン膜に加熱および加圧を施して接合し、結晶化させて、結晶セレンからなる光電変換膜３０を形成する。第１非晶質セレン膜と第２非晶質セレン膜との接合プロセスの詳細については、非特許文献１を参照できる。
【0064】
＜変形例＞
本実施形態では、透光性基板６０が、接合型固体撮像素子１００に適用される場合を一例に挙げて説明したが、透光性基板６０の用途は、これに限定されない。例えば、透光性基板６０は、撮像管、冷陰極撮像素子、真空管などの真空デバイスに適用されてもよい。
本実施形態では、透光性基板６０が、接合型固体撮像素子１００に適用される場合を一例に挙げて説明したが、透光性基板６０の用途は、これに限定されない。例えば、透光性基板６０は、撮像管、冷陰極撮像素子、真空管などの真空デバイスに適用されてもよい。
【0065】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態により制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形または変更が可能である。
【符号の説明】
【0066】
１ パッケージ
２ ボンディングワイヤ
３ 電源
７ 信号出力
１０ 信号読み出し回路基板
１１ 電圧供給部
２０ 電子注入阻止強化層
３０ 光電変換膜
４０ 正孔注入阻止強化層
５０，５０ａ´，５０ａ，５０ｂ 透明導電膜
６０ 透光性基板
６０Ｄ 画像取得領域
１００ 接合型固体撮像素子
２ ボンディングワイヤ
３ 電源
７ 信号出力
１０ 信号読み出し回路基板
１１ 電圧供給部
２０ 電子注入阻止強化層
３０ 光電変換膜
４０ 正孔注入阻止強化層
５０，５０ａ´，５０ａ，５０ｂ 透明導電膜
６０ 透光性基板
６０Ｄ 画像取得領域
１００ 接合型固体撮像素子
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】