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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-03
(45)【発行日】2024-12-11
(54)【発明の名称】接合用治具、および接合方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20241204BHJP
H01L 27/146 20060101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 B
H01L27/146 F
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2020186771
(22)【出願日】2020-11-09
(65)【公開番号】P2022076381
(43)【公開日】2022-05-19
【審査請求日】2023-10-10
(73)【特許権者】
【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】新井 俊希
(72)【発明者】
【氏名】渡部 俊久
(72)【発明者】
【氏名】相原 聡
(72)【発明者】
【氏名】久保田 節
【審査官】今井 聖和
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６３－１２８７３４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１１－００９３５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０２１７１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－００４７０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８３０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２８８４６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１４８６３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１１１０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｈ０１Ｌ ２１／５２
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
Ｈ０１Ｌ ２１／６８
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
接合装置により上側基板と下側基板とを接合する接合方法であって、導電性を有し、前記上側基板を受ける受け部、および前記下側基板を嵌めることが可能な貫通孔を有する接合用治具を、前記接合装置の下側ステージに静電チャックで固定するステップと、
前記上側基板を、前記受け部に装填するステップと、
前記上側基板を、前記接合装置の上側ステージに静電チャックで固定するステップと、
前記上側ステージを上昇させて、前記下側基板を、前記貫通孔に装填するステップと、
前記上側ステージと前記下側ステージとを接近させて、加圧処理および加熱処理を実施するステップと、
接合した前記上側基板および前記下側基板を、前記接合装置から取り出すステップと、
を含む、ことを特徴とする接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接合用治具、および接合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
４Ｋ、８Ｋ（スーパーハイビジョン）の高精細なテレビ方式の撮像装置（テレビカメラ）では、その高感度化が求められている。テレビカメラの内部で、光を電気信号に変換するために撮像素子が用いられるが、高精細なテレビ方式になる程、多画素化が求められ、１画素当たりの受光面積が低下する。このため、テレビカメラにおいて、感度の不足が大きな問題となっている。この問題を解決するため、結晶セレン膜を用いて光電変換された電荷をアバランシェ増倍させ、光感度を向上させる撮像素子が提案されている。
【0003】
信号読み出し回路基板上に結晶セレン膜を配置して、これを光電変換部とする固体撮像素子を実現するためには、信号読み出し回路基板上に無欠陥で結晶性に優れた良質な結晶セレン膜を何らかの方法で形成する必要がある。このような結晶セレン膜を得るために、まず、単結晶サファイア基板上に透明信号電極、Ｎ型半導体として動作する酸化ガリウム膜を、順番に配置する。この状態で一旦、酸素雰囲気中において８００度の高温処理を施して酸化ガリウム膜を結晶化させる。さらに、酸化ガリウム膜上にＰ型半導体（ＰＮ接合フォトダイオード）として動作するセレン膜を非晶質な状態で形成し、その後、２００度の加熱を施すことで良質な結晶セレン膜を得られる（例えば、非特許文献１参照）。しかし、非特許文献１では、良質な結晶セレン膜を、信号読み出し回路基板上に形成することができておらず、光電変換膜単体の動作検証に留まっている。
【0004】
実用化を考慮すると、信号読み出し回路基板上には、結晶セレン膜、酸化ガリウム膜、透明信号電極が、この順に配置されるが、結晶セレン膜が酸化ガリウムの結晶化工程の温度である８００度に耐えられずに、剥離又は再蒸発して失う問題が生じる。また、８００度の加熱処理を施さないとしても、スパッタリング法による酸化ガリウムの成膜時のガス放電により、結晶セレン膜にダメージが与えられることで、結晶セレン膜の内部の欠陥が増加し、撮像素子としての性能が著しく劣化してしまう。さらに、信号読み出し回路の配線材料であるアルミニウムの耐熱性が３５０度であることから、この観点からも酸化ガリウム膜の性能向上に必要とされる８００度の加熱処理が容易でないことが示される。
【0005】
そこで、サファイア基板上にアモルファスセレン膜を形成し、信号読み出し回路基板上にアモルファスセレン膜を形成し、双方のアモルファスセレン膜を加圧して接合し、結晶化させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0006】
さて、上述のアモルファスセレン膜の表面同士の接合では、長時間にわたって双方表面が空気中の酸素又は水分などに曝されると付着力が劣化すること、また、接合界面に空気が噛でしまい欠陥が生じることなどが、これまでの試作実験から明らかとなっている。そのため、既存の接合装置を使用して、真空中での接合を実現したい要望がある。しかし、既存の接合装置では、シリコンウエハを基板として使用することが前提で設計されているために、接合する双方基板の把持に問題が生じる。大気中では基板把持が可能な「真空チャック」は、真空中ではその効果を得ることができない。
【0007】
そこで真空中の基板把持には、「静電チャック」と呼ばれる方式が一般的に用いられる（非特許文献２参照）。電圧を印加したステージ（電極）上と対象物との間に生じるクーロン力（逆電圧の誘導）によって安定した吸着効果を実現する。しかし、対象物の基板が導電性を有する基板（例えば、シリコン基板）であれば前述の効果が得られるが、対象物の基板が絶縁性を有する基板（例えば、サファイア基板、ガラス基板）では、真空中で把持することが困難となる。例えば、ガラス基板を把持するには、高電圧（±２．０ＫＶ以上）を印加しなければならず、読み出し回路基板側への放電又は短絡による動作不良などの悪影響が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１７－０９７８０９号公報
【0009】
【文献】峰尾ほか、NHK技研、「酸化ガリウム／結晶セレンフォトダイオードの電気特性」、応用物理学会春季大会2019年予稿集、10P-PB4-11、(2019年)
【文献】國岡ほか、「静電チャックの吸着・剥離時間測定方法」、計測自動制御学会論文集、Vol.30,No.6,P729/731、(1994年)、[online]、[2020年8月14日検索]、インターネット<https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicetr1965/30/6/30_6_729/_pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
従来の接合方法では、真空中、大気中を問うことなく、さらには静電チャック方式であっても、容易に上側基板および下側基板を把持しながら、高精度な位置合せを担保した状態で、上側基板と下側基板との接合を実現することは困難であった。このため、製造された接合型固体撮像素子の光電変換膜が、信号読出し回路側（上側・下側基板）との位置合せが困難なため、その位置合せズレが要因で生じる光電変換膜の欠陥又は出力画像ムラが起因して、雑音の原因となる暗電流が増加し、撮像特性の安定化を図ることが困難であった。
【0011】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を有する接合型固体撮像素子を製造可能な接合用治具、および接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
一実施形態に係る接合用治具は、接合装置により上側基板と下側基板とを接合する際に使用される接合用治具であって、導電性を有し、前記上側基板を受ける受け部、および前記下側基板を嵌めることが可能な貫通孔を有する、ことを特徴とする。
【0013】
さらに、一実施形態に係る接合用治具において、前記受け部のＺ軸方向の長さは、前記上側基板のＺ軸方向の長さより短く、前記接合用治具の底面から前記受け部の底面までの距離は、前記下側基板のＺ軸方向の長さより短い、ことを特徴とする。
【0014】
さらに、一実施形態に係る接合用治具において、前記受け部のＺ軸方向の長さは、前記上側基板のＺ軸方向の長さよりα短く、前記接合用治具の底面から前記受け部の底面までの距離は、前記下側基板のＺ軸方向の長さより前記α短く、前記αは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、ことを特徴とする。
【0015】
さらに、一実施形態に係る接合用治具において、前記受け部は、Ｘ軸方向の長さが、前記上側基板のＸ軸方向の長さより長く、且つ、Ｙ軸方向の長さが、前記上側基板のＹ軸方向の長さより長く、前記貫通孔は、Ｘ軸方向の長さが、前記下側基板のＸ軸方向の長さより長く、且つ、Ｙ軸方向の長さが、前記下側基板のＹ軸方向の長さより長い、ことを特徴とする。
【0016】
さらに、一実施形態に係る接合用治具において、前記受け部は、Ｘ軸方向の長さが、前記上側基板のＸ軸方向の長さよりＡ長く、且つ、Ｙ軸方向の長さが、前記上側基板のＹ軸方向の長さよりＢ長く、前記貫通孔は、Ｘ軸方向の長さが、前記下側基板のＸ軸方向の長さよりＣ長く、且つ、Ｙ軸方向の長さが、前記下側基板のＹ軸方向の長さよりＤ長く、前記Ａ、前記Ｂ、前記Ｃ、および前記Ｄは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、ことを特徴とする。
【0017】
さらに、一実施形態に係る接合用治具において、前記接合用治具の下面は、微鏡面仕上げが施されており、前記接合用治具の上面は、粗仕上げが施されている、ことを特徴とする。
【0018】
さらに、一実施形態に係る接合用治具において、前記接合用治具は、アルミニウム、銅、または、ステンレスの何れか１つの材質により形成される、ことを特徴とする。
【0019】
一実施形態に係る接合用治具は、接合装置により上側基板と下側基板とを接合する際に使用される接合用治具であって、前記下側基板を嵌めることが可能な第１貫通孔を有する枠部材と、前記第１貫通孔に取り付け可能又は前記第１貫通孔から取り外し可能であり、且つ、第２貫通孔を介して前記上側基板を受ける受け部材と、を備えることを特徴とする。
【0020】
一実施形態に係る接合方法は、接合装置により上側基板と下側基板とを接合する接合方法であって、導電性を有し、前記上側基板を受ける受け部、および前記下側基板を嵌めることが可能な貫通孔を有する接合用治具を、前記接合装置の下側ステージに静電チャックで固定するステップと、前記上側基板を、前記受け部に装填するステップと、前記上側基板を、前記接合装置の上側ステージに静電チャックで固定するステップと、前記上側ステージを上昇させて、前記下側基板を、前記貫通孔に装填するステップと、前記上側ステージと前記下側ステージとを接近させて、加圧処理および加熱処理を実施するステップと、接合した前記上側基板および前記下側基板を、前記接合装置から取り出すステップと、を含む、ことを特徴とする。
【0021】
一実施形態に係る接合方法は、接合装置により上側基板と下側基板とを接合する接合方法であって、前記下側基板を嵌めることが可能な第１貫通孔を有する枠部材を、前記接合装置の下側ステージに静電チャックで固定し、第２貫通孔を介して前記上側基板を受ける受け部材を、前記第１貫通孔に装填するステップと、前記上側基板を、前記受け部材に装填するステップと、前記上側基板を、前記接合装置の上側ステージに静電チャックで固定するステップと、前記上側ステージを上昇させて、前記受け部材を、前記第１貫通孔から取り外し、前記下側基板を、前記第１貫通孔に装填するステップと、前記上側ステージと前記下側ステージとを接近させて、加圧処理および加熱処理を実施するステップと、接合した前記上側基板および前記下側基板を、前記接合装置から取り出すステップと、を含む、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を有する接合型固体撮像素子を製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1A】本発明の一実施形態に係る接合前の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1B】本発明の一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】本発明の第１実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式平面図である。
【図2B】本発明の第１実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式断面図である。
【図2C】本発明の第１実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式斜視図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示すフローチャートである。
【図4A】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図4B】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図4C】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図4D】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図4E】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図4F】本発明の第１実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図5A】本発明の第２実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式平面図である。
【図5B】本発明の第２実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式断面図である。
【図5C】本発明の第２実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式斜視図である。
【図6】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示すフローチャートである。
【図7A】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図7B】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図7C】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図7D】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図7E】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図7F】本発明の第２実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図8A】本発明の第３実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式平面図である。
【図8B】本発明の第３実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式断面図である。
【図8C】本発明の第３実施形態に係る接合用治具の構成の一例を示す模式斜視図である。
【図9】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示すフローチャートである。
【図10A】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図10B】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図10C】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図10D】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図10E】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図10F】本発明の第３実施形態に係る接合方法の一例を示す模式断面図である。
【図11A】変形例に係る接合用治具の構成の一例を示す模式平面図である。
【図11B】変形例に係る接合用治具の構成の一例を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
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。なお、本明細書における「上」、「下」とは、図面に描かれた座標軸表示のＺ軸に平行な方向を意味するものとする。
【0025】
〔第１実施形態〕
図１Ａ乃至図４Ｆを参照して、第１実施形態に係る接合用治具１００の構成の一例について説明する。接合用治具１００は、例えば、接合型固体撮像素子６００（図１Ｂ参照）を製造する場合に、接合装置により、信号読み出し回路基板（上側基板）６７０と透明基板（下側基板）６８０とを接合する際に使用される治具である。図１Ａに示すように、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとが接合すると、図１Ｂに示すように、結晶セレン膜６１０を備える光電変換部７００が形成される。上側基板６７０と下側基板６８０とは、真空中で接合されてもよいし、大気中で接合されてもよい。
図１Ａ乃至図４Ｆを参照して、第１実施形態に係る接合用治具１００の構成の一例について説明する。接合用治具１００は、例えば、接合型固体撮像素子６００（図１Ｂ参照）を製造する場合に、接合装置により、信号読み出し回路基板（上側基板）６７０と透明基板（下側基板）６８０とを接合する際に使用される治具である。図１Ａに示すように、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとが接合すると、図１Ｂに示すように、結晶セレン膜６１０を備える光電変換部７００が形成される。上側基板６７０と下側基板６８０とは、真空中で接合されてもよいし、大気中で接合されてもよい。
【0026】
接合装置は、例えば、接合型固体撮像素子６００を製造する場合、この分野で用いられる公知の装置を適用できる。真空中での接合を可能とする接合装置としては、例えば、ＷＡＰ－１００Ｎ（ｂｏｎｄｔｅｃｈ社製）などが挙げられる。
【0027】
【0028】
接合型固体撮像素子６００は、上側基板６７０と、第１電極６５０と、接合膜６４０と、結晶セレン膜６１０と、接合膜６３０と、酸化ガリウム膜６２０と、第２電極６６０と、下側基板６８０と、をこの順に備える。結晶セレン膜６１０、酸化ガリウム膜６２０、接合膜６３０、および接合膜６４０は、光電変換部７００として機能する。なお、図１Ｂにおいて、第１アモルファスセレン膜と第２アモルファスセレン膜との接合面を、点線６１０Ｓで示している。
【0029】
〔結晶セレン膜〕
結晶セレン膜６１０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、Ｐ型半導体として機能する。結晶セレン膜６１０は、膜厚が特に限定されるものではないが、０．１μｍ以上であることが好ましい。結晶セレン膜６１０は、膜厚が０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上であれば、その膜厚は十分であるため、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６００を実現できる。また、結晶セレン膜６１０は、膜厚の上限が特に限定されるものではないが、５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下であると、効率良く形成されるため、生産性の観点で好ましい。
結晶セレン膜６１０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、Ｐ型半導体として機能する。結晶セレン膜６１０は、膜厚が特に限定されるものではないが、０．１μｍ以上であることが好ましい。結晶セレン膜６１０は、膜厚が０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上であれば、その膜厚は十分であるため、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６００を実現できる。また、結晶セレン膜６１０は、膜厚の上限が特に限定されるものではないが、５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下であると、効率良く形成されるため、生産性の観点で好ましい。
【0030】
〔酸化ガリウム膜〕
酸化ガリウム膜６２０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、Ｎ型半導体として機能する。酸化ガリウム膜６２０は、膜厚が２ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。酸化ガリウム膜６２０は、膜厚が２ｎｍ以上であると、電極からの正孔注入電荷を効率良く阻止することができる。また、酸化ガリウム膜６２０は、膜厚が１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下であると、外部印加電圧が効率良く結晶セレン膜６１０側に加わることとなる。
酸化ガリウム膜６２０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、Ｎ型半導体として機能する。酸化ガリウム膜６２０は、膜厚が２ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。酸化ガリウム膜６２０は、膜厚が２ｎｍ以上であると、電極からの正孔注入電荷を効率良く阻止することができる。また、酸化ガリウム膜６２０は、膜厚が１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下であると、外部印加電圧が効率良く結晶セレン膜６１０側に加わることとなる。
【0031】
なお、酸化ガリウム膜６２０に、例えば、スズ、シリコン、ゲルマニウムなどの不純物を添加してもよい。
【0032】
〔接合膜〕
接合膜６３０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０とを接合し、結晶セレン膜６１０および酸化ガリウム膜６２０により挟持される。接合膜６３０は、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０とを接合できればその材料は特に制限されないが、テルル（Ｔｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）からなる群から選択される一種からなることが好ましく、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０とを確実に接合するためには、テルルを用いることがより好ましい。
接合膜６３０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０とを接合し、結晶セレン膜６１０および酸化ガリウム膜６２０により挟持される。接合膜６３０は、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０とを接合できればその材料は特に制限されないが、テルル（Ｔｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）からなる群から選択される一種からなることが好ましく、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０とを確実に接合するためには、テルルを用いることがより好ましい。
【0033】
接合膜６３０は、膜厚が０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。接合膜６３０は、膜厚が０．１ｎｍ以上であると、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０との接着力を効果的に高くでき、好ましい。また、接合膜６３０は、膜厚が１０ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下であると、結晶セレン膜６１０中への欠陥形成を防止できるため、暗電流増加を抑制することができ、好ましい。
【0034】
なお、接合膜６３０は、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０との間の全域に連続して形成されていてもよい。あるいは、接合膜６３０は、面内方向の一部に孔が設けられ、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０との間の一部領域に形成されていてもよい。いずれの場合であっても、結晶セレン膜６１０と酸化ガリウム膜６２０との接合が確保されていればよい。
【0035】
接合膜６４０は、接合型固体撮像素子６００における光電変換部７００であって、第１電極６５０が設けられた上側基板６７０と結晶セレン膜６１０とを接合する。接合膜６４０は、上側基板６７０と結晶セレン膜６１０とを接合できればその材料は特に制限されないが、テルル（Ｔｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）からなる群から選択される一種からなることが好ましく、上側基板６７０と結晶セレン膜６１０とを確実に接合するためには、テルルを用いることがより好ましい。
【0036】
接合膜６４０は、膜厚が０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。接合膜６４０は、膜厚が０．１ｎｍ以上であると、上側基板６７０と結晶セレン膜６１０との接着力を効果的に高くでき、好ましい。また、接合膜６４０は、膜厚が１０ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下であると、結晶セレン膜６１０中への欠陥形成を防止できるため、暗電流増加を抑制することができ、好ましい。
【0037】
なお、接合膜６４０は、上側基板６７０と結晶セレン膜６１０と間の全域に連続して形成されていてもよい。あるいは、接合膜６４０は、面内方向の一部に孔が設けられ、上側基板６７０と結晶セレン膜６１０と間の一部領域に形成されていてもよい。いずれの場合であっても、上側基板６７０と結晶セレン膜６１０との接合が確保されていればよい。
【0038】
〔第１電極〕
第１電極６５０は、上側基板６７０の表面に各画素と対応して設けられ、光電変換部７００と上側基板６７０との間に設けられる。第１電極６５０には、例えば、電源の負極が接続されている。第１電極６５０としては、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）などの金属膜を用いることができる。なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、上側基板６７０の一部が、第１電極６５０と同じ層に第１電極６５０とは異なるハッチで示されている。
第１電極６５０は、上側基板６７０の表面に各画素と対応して設けられ、光電変換部７００と上側基板６７０との間に設けられる。第１電極６５０には、例えば、電源の負極が接続されている。第１電極６５０としては、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）などの金属膜を用いることができる。なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、上側基板６７０の一部が、第１電極６５０と同じ層に第１電極６５０とは異なるハッチで示されている。
【0039】
〔第２電極〕
第２電極６６０は、光の入射側であり、光電変換部７００を介して第１電極６５０と反対側に設けられ、光電変換部７００と下側基板６８０との間に設けられる。第２電極６６０には、例えば、電源の正極が接続されている。第２電極６６０は、透光性を有する材料で形成されることが好ましい。第２電極６６０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）などの透明酸化物導電膜を用いることができる。第２電極６６０は、第１電極６５０と同じ材料で形成されてもよいし、第１電極６５０と異なる材料で形成されてもよい。第２電極６６０の膜厚は特に制限されないが、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることが好ましい。
第２電極６６０は、光の入射側であり、光電変換部７００を介して第１電極６５０と反対側に設けられ、光電変換部７００と下側基板６８０との間に設けられる。第２電極６６０には、例えば、電源の正極が接続されている。第２電極６６０は、透光性を有する材料で形成されることが好ましい。第２電極６６０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）などの透明酸化物導電膜を用いることができる。第２電極６６０は、第１電極６５０と同じ材料で形成されてもよいし、第１電極６５０と異なる材料で形成されてもよい。第２電極６６０の膜厚は特に制限されないが、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【0040】
〔上側基板〕
上側基板６７０は、例えば、シリコン基板上にＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）構造が形成された基板である。上側基板６７０は、導電性を有する基板である。上側基板６７０は、表面に第１電極６５０が設けられている。上側基板６７０は、接合膜６４０を介して、光電変換部７００における結晶セレン膜６１０と接合されている。
上側基板６７０は、例えば、シリコン基板上にＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）構造が形成された基板である。上側基板６７０は、導電性を有する基板である。上側基板６７０は、表面に第１電極６５０が設けられている。上側基板６７０は、接合膜６４０を介して、光電変換部７００における結晶セレン膜６１０と接合されている。
【0041】
〔下側基板〕
下側基板６８０は、光の入射側であり、光電変換部７００を介して上側基板６７０と反対側に設けられる。下側基板６８０は、絶縁性を有する基板である。下側基板６８０は、透光性を有する材料で形成されることが好ましい。下側基板６８０としては、例えば、ガラス基板、サファイア基板、シリコン基板などを用いることができる。下側基板６８０の材料は、第２電極６６０の材料に応じて適宜選択されることが好ましい。
下側基板６８０は、光の入射側であり、光電変換部７００を介して上側基板６７０と反対側に設けられる。下側基板６８０は、絶縁性を有する基板である。下側基板６８０は、透光性を有する材料で形成されることが好ましい。下側基板６８０としては、例えば、ガラス基板、サファイア基板、シリコン基板などを用いることができる。下側基板６８０の材料は、第２電極６６０の材料に応じて適宜選択されることが好ましい。
【0042】
【0043】
以下、第１実施形態では、上側基板６７０のＸ軸方向の長さが、下側基板６８０のＸ軸方向の長さより長く、上側基板６７０のＹ軸方向の長さが、下側基板６８０のＹ軸方向の長さより長い場合について説明する。
【0044】
上側基板６７０は、Ｘ軸方向の長さがＸｓｕｂ１、Ｙ軸方向の長さがＹｓｕｂ１、Ｚ軸方向の長さがＺｓｕｂ１、で表される。例えば、上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１は、３１．２ｍｍである。例えば、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１は、２７．０ｍｍである。例えば、上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１は、０．７２５ｍｍである。
【0045】
下側基板６８０は、Ｘ軸方向の長さがＸｓｕｂ２、Ｙ軸方向の長さがＹｓｕｂ２、Ｚ軸方向の長さがＺｓｕｂ２、で表される。例えば、下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２は、１８．０ｍｍである。例えば、下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２は、２５．０ｍｍである。例えば、下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２は、１．１ｍｍである。
【0046】
なお、上側基板６７０の外周部には回路動作用のワイヤなどが接続されるため、上側基板６７０および下側基板６８０の形状は、Ｘｓｕｂ１＞Ｘｓｕｂ２、Ｙｓｕｂ１＞Ｙｓｕｂ２という関係を満たすことが一般的である。しかしながら、後述の第２実施形態では、上側基板６７０および下側基板６８０の形状が、Ｘｓｕｂ１≦Ｘｓｕｂ２、Ｙｓｕｂ１≦Ｙｓｕｂ２という関係を満たす場合に使用される接合用治具２００について、後述の第３実施形態では、上側基板６７０および下側基板６８０の形状が、Ｘｓｕｂ１＞Ｘｓｕｂ２、Ｙｓｕｂ１＜Ｙｓｕｂ２という関係を満たす場合に使用される接合用治具３００について、説明する。
【0047】
接合用治具１００は、上側基板６７０を受ける受け部１０、および下側基板６８０を嵌めることが可能な貫通孔２０を有する。接合用治具１００は、例えば、アルミニウム、銅、または、ステンレス（ＳＵＳ３０１・３０２・３０３・３０４、又は４００番など）の何れか１つの材質により形成される。接合用治具１００が導電性を有する材質で形成されることで、後述する接合装置の下側ステージに、静電チャックを用いて、接合用治具１００を強固に固定することが可能となる。
【0048】
受け部１０は、Ｘ軸方向の長さがＸ１、Ｙ軸方向の長さがＹ１、Ｚ軸方向の長さがＺ１、で表される。
【0049】
受け部１０は、Ｘ軸方向の長さＸ１が、上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１より、所定長Ａ長くなるように設定されている。これにより、後述する接合工程において、受け部１０に、上側基板６７０を装填することが可能となる（図４Ｂ参照）。所定長Ａは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ａ＝０．２ｍｍの場合、受け部１０のＸ軸方向の長さＸ１は、次式を満たす。
【数1】
【0050】
受け部１０は、Ｙ軸方向の長さＹ１が、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１より、所定長Ｂ長くなるように設定されている。これにより、後述する接合工程において、受け部１０に、上側基板６７０を装填することが可能となる（図４Ｂ参照）。所定長Ｂは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｂ＝０．２ｍｍの場合、受け部１０のＹ軸方向の長さＹ１は、次式を満たす。
【数2】
【0051】
受け部１０は、Ｚ軸方向の長さＺ１が、上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１より、所定長α短くなるように設定されている。これにより、後述する接合工程において、接合装置の上側ステージに、上側基板６７０を付着させ易くなる（図４Ｂ，図４Ｃ参照）。所定長αは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長α＝０．２ｍｍの場合、受け部１０のＺ軸方向の長さＺ１は、次式を満たす。
【数3】
【0052】
貫通孔２０は、Ｘ軸方向の長さがＸ２、Ｙ軸方向の長さがＹ２、Ｚ軸方向の長さがＺ２、で表される。
【0053】
貫通孔２０は、Ｘ軸方向の長さＸ２が、下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２より、所定長Ｃ長くなるように設定されている。これにより、後述する接合工程において、貫通孔２０に、下側基板６８０を装填することが可能となる（図４Ｄ参照）。所定長Ｃは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｃ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔２０のＸ軸方向の長さＸ２は、次式を満たす。
【数4】
【0054】
貫通孔２０は、Ｙ軸方向の長さＹ２が、下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２より、所定長Ｄ長くなるように設定されている。これにより、後述する接合工程において、貫通孔２０に、下側基板６８０を装填することが可能となる（図４Ｄ参照）。所定長Ｄは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｄ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔２０のＹ軸方向の長さＹ２は、次式を満たす。
【数5】
【0055】
貫通孔２０は、Ｚ軸方向の長さＺ２（接合用治具１００の底面から受け部１０の底面までの距離）が、下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２より、所定長α短くなるように設定されている。これにより、後述する接合工程において、接合装置の上側ステージに付着した上側基板６７０を、下側基板６８０に接合させ易くなる（図４Ｄ，図４Ｅ参照）。所定長αは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長α＝０．２ｍｍの場合、貫通孔２０のＺ軸方向の長さＺ２は、次式を満たすように設定されている。
【数6】
【0056】
上述のように、受け部１０におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さ、貫通孔２０におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さが、上側基板６７０および下側基板６８０の形状に基づいて、適切に設定されることで、後述する接合工程において、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0057】
第１実施形態に係る接合用治具１００を使用することで、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を有する接合型固体撮像素子６００を製造可能となる。
【0058】
＜接合方法＞
図３、および図４Ａ～図４Ｆを参照して、第１実施形態に係る接合方法の一例について説明する。上述の接合用治具１００を用いて、下記のステップＳ１０１～Ｓ１０６を実施することにより、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する場合を一例に挙げて説明する。
図３、および図４Ａ～図４Ｆを参照して、第１実施形態に係る接合方法の一例について説明する。上述の接合用治具１００を用いて、下記のステップＳ１０１～Ｓ１０６を実施することにより、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する場合を一例に挙げて説明する。
【0059】
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。また、図面において、接合型固体撮像素子６００が備える第１電極６５０、接合膜６４０、接合膜６３０、酸化ガリウム膜６２０、第２電極６６０などの記載は省略している。
【0060】
接合方法は、接合装置１０００により上側基板６７０と下側基板６８０とを接合する接合方法であって、上側基板６７０を受ける受け部１０、および下側基板６８０を嵌めることが可能な貫通孔２０を有する接合用治具１００を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に静電チャックで固定するステップ（Ｓ１０１）と、上側基板６７０を、受け部１０に装填するステップ（Ｓ１０２）と、上側基板６７０を、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に静電チャックで固定するステップ（Ｓ１０３）と、上側ステージ１０１０を上昇させて、下側基板６８０を、貫通孔２０に装填するステップ（Ｓ１０４）と、上側ステージ１０１０と下側ステージ１０２０とを接近させて、加圧処理および加熱処理を実施するステップ（Ｓ１０５）と、接合した上側基板６７０および下側基板６８０を、接合装置１０００から取り出すステップ（Ｓ１０６）と、を含む。
【0061】
図４Ａに示すように、ステップＳ１０１において、作業者は、接合用治具１００を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に静電チャック（非特許文献２参照）で固定する。例えば、真空中で、上側基板６７０と下側基板６８０とを接合する場合には、真空チャックを用いることができないため、静電チャックを用いることが好ましい。接合用治具１００は、下面１００Ｂに、あらかじめ微鏡面仕上げが施されている。下面１００Ｂの算術平均粗さＲａは、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。下面１００Ｂに微鏡面仕上げが施されることで、接合用治具１００は、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に吸引され易くなる。これにより、接合用治具１００が接合装置１０００の下側ステージ１０２０からずれてしまうなどの不具合を回避することができるため、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0062】
図４Ｂに示すように、ステップＳ１０２において、作業者は、上側基板６７０を、接合用治具１００の受け部１０に装填する。接合用治具１００は、その寸法が、受け部１０のＸ軸方向の長さＸ１が上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１より長く、受け部１０のＹ軸方向の長さＹ１が上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１より長くなるように設定されているため、上側基板６７０を、接合用治具１００の受け部１０に装填することが可能となる。この際、接合用治具１００の受け部１０と上側基板６７０の下面６７０Ｂの一部とは、接触した状態となる。なお、本工程を真空中で実施する場合には、接合用治具１００の貫通孔２０に、あらかじめ下側基板６８０を装填しておいてもよい。
【0063】
図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、ステップＳ１０３において、作業者は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０を下降させて、上側基板６７０を、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に静電チャックで固定する。その後、作業者は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０を上昇させる。接合用治具１００は、上面１００Ａ（受け部１０の底面）に、あらかじめ粗面仕上げが施されている。上面１００Ａの算術平均粗さＲａは、８．０ｍｍ以上であることが好ましい。上面１００Ａに粗面仕上げが施されることで、接合用治具１００は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に吸引され難くなる。これにより、接合装置１０００の上側ステージ１０１０が上昇する際に、接合用治具１００が、接合装置１０００の上側ステージ１０１０にくっついてしまうなどの不具合を防止することができるため、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0064】
図４Ｄに示すように、ステップＳ１０４において、作業者は、下側基板６８０を、接合用治具１００の貫通孔２０に装填する。接合用治具１００は、その寸法が、貫通孔２０のＸ軸方向の長さＸ２が下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２より長く、貫通孔２０のＹ軸方向の長さＹ２が下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２より長くなるように設定されているため、下側基板６８０を、接合用治具１００の貫通孔２０に装填することが可能となる。また、接合用治具１００が接合装置１０００の下側ステージ１０２０に固定されているため、当該治具に装填された下側基板６８０の位置ずれが生じない。したがって、下側基板６８０が、上側基板６７０のように、導電性を有しない基板であっても、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0065】
図４Ｅに示すように、ステップＳ１０５において、作業者は、接合装置１０００の内部の真空排気を行って、接合用治具１００を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に強固に固定し、接合装置１０００の上側ステージ１０１０と接合装置１０００の下側ステージ１０２０とを接近させて、所定の圧力（例えば、１０ＭＰａ程度）での加圧処理、および所定の温度（例えば、１６０度程度）での加熱処理を行って、第１アモルファスセレン膜６１０Ａと第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する。これにより、第１アモルファスセレン膜６１０Ａおよび第２アモルファスセレン膜６１０Ｂが結晶化し、結晶セレン膜６１０を備える光電変換部７００が形成される（図１Ｂ参照）。なお、本工程において、加熱処理を実施せずに、加圧処理のみを実施してもよい。本発明の接合用治具１００は、受け部１０のＺ軸方向の長さＺ１が上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１より所定長α短く、貫通孔２０のＺ軸方向の長さＺ２が下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２より所定長α短く設定されているため、加圧処理時に接合装置１０００の上側ステージ１０１０が接合用治具１００と接触することはなく、適切な加圧処理が可能である。
【0066】
また、本工程の前に、必要に応じて、真空雰囲気中にアルゴンガスなどを微量充填することにより、上側基板６７０の表面、および下側基板６８０の表面に対するプラズマ放電によるクリーニングを実施することも可能である。
【0067】
図４Ｆに示すように、ステップＳ１０６において、作業者は、大気開放した後、接合型固体撮像素子６００を、接合装置１０００から取り出す。
【0068】
以上の任意工程を含む各工程を経ることにより、図１Ｂに示すような接合型固体撮像素子６００を製造することができる。第１実施形態に係る接合用治具１００を使用することで、真空中、大気中を問うことなく、さらには、静電チャック方式であっても、容易に各基板を把持しながら、高精度な位置合せを担保した状態で、上下双方の基板接合を実現することができる。接合型固体撮像素子６００は、第１実施形態に係る接合用治具１００を使用して製造されているため、上下基板双方の基板位置がズレることなく、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を実現できる。
【0069】
〔第２実施形態〕
＜接合用治具＞
図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、第２実施形態に係る接合用治具２００の構成の一例について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については、重複した説明を省略する場合がある。
＜接合用治具＞
図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、第２実施形態に係る接合用治具２００の構成の一例について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については、重複した説明を省略する場合がある。
【0070】
以下、第２実施形態では、上側基板６７０のＸ軸方向の長さが、下側基板６８０のＸ軸方向の長さと同等又は短く、上側基板６７０のＹ軸方向の長さが、下側基板６８０のＹ軸方向の長さと同等又は短い場合（Ｘｓｕｂ１≦Ｘｓｕｂ２、Ｙｓｕｂ１≦Ｙｓｕｂ２）について説明する。
【0071】
例えば、上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１は、１８．０ｍｍである。例えば、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１は、２５．０ｍｍである。例えば、上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１は、０．７２５ｍｍである。
【0072】
例えば、下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２は、３１．２ｍｍである。例えば、下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２は、２７．０ｍｍである。例えば、下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２は、１．１ｍｍである。
【0073】
接合用治具２００は、枠部材３０と、受け部材４０と、を備える。
【0074】
枠部材３０は、下側基板６８０を嵌めることが可能な貫通孔（第１貫通孔）３１を有する。枠部材３０は、例えば、アルミニウム、銅、または、ステンレスの何れか１つの材質により形成される。
【0075】
受け部材４０は、貫通孔３１に取り付け可能又は貫通孔３１から取り外し可能である。受け部材４０は、貫通孔（第２貫通孔）４１を有する。受け部材４０は、貫通孔４１を介して、上面４０Ａで上側基板６７０を受ける。受け部材４０は、例えば、テフロン（登録商標）などの樹脂材料、ゴム、プラスチックの何れか１つの材質により形成される。
【0076】
貫通孔３１は、Ｘ軸方向の長さがＸ２、Ｙ軸方向の長さがＹ２、Ｚ軸方向の長さがＺ１＋Ｚ２、で表される。貫通孔４１は、Ｘ軸方向の長さがＸ１、Ｙ軸方向の長さがＹ１、Ｚ軸方向の長さがＺ２、で表される。なお、受け部材４０は、Ｘ軸方向の長さがＸ２、Ｙ軸方向の長さがＹ２、Ｚ軸方向の長さがＺ２、で表される。
【0077】
貫通孔３１は、Ｘ軸方向の長さＸ２が、下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２より、所定長Ｅ長くなるように設定されている。これにより、貫通孔３１に、下側基板６８０を装填することが可能となる（図７Ｄ参照）。所定長Ｅは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｅ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔３１のＸ軸方向の長さＸ２は、次式を満たす。
【数7】
【0078】
貫通孔３１は、Ｙ軸方向の長さＹ２が、下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２より、所定長Ｆ長くなるように設定されている。これにより、貫通孔３１に、下側基板６８０を装填することが可能となる（図７Ｄ参照）。所定長Ｆは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｆ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔３１のＹ軸方向の長さＹ２は、次式を満たす。
【数8】
【0079】
貫通孔４１は、Ｘ軸方向の長さＸ１が、上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１より、所定長Ｇ短くなるように設定されている。これにより、受け部材４０は、貫通孔４１を介して、上面４０Ａで上側基板６７０を受けることが可能となる（図７Ｂ参照）。所定長Ｇは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｇ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔４１のＸ軸方向の長さがＸ１は、次式を満たす。
【数9】
【0080】
貫通孔４１は、Ｙ軸方向の長さＹ１が、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１より、所定長Ｈ短くなるように設定されている。これにより、受け部材４０は、貫通孔４１を介して、上面４０Ａで上側基板６７０を受けることが可能となる（図７Ｂ参照）。所定長Ｈは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｈ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔４１のＹ軸方向の長さがＹ１は、次式を満たす。
【数10】
【0081】
貫通孔３１のＺ軸方向の長さＺ１＋Ｚ２と貫通孔４１のＺ軸方向の長さＺ２との差Ｚ１（＝（Ｚ１＋Ｚ２）－Ｚ２）は、上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１より、所定長α短くなるように設定されている。これにより、接合装置の上側ステージに、上側基板６７０を付着させ易くなる（図７Ｂ，図７Ｃ参照）。所定長αは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長α＝０．２ｍｍの場合、差Ｚ１は、次式を満たす。
【数11】
【0082】
貫通孔４１は、Ｚ軸方向の長さＺ２が、下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２より、所定長α短くなるように設定されている。これにより、接合装置の上側ステージに付着した上側基板６７０を、下側基板６８０に接合させ易くなる（図７Ｄ，図７Ｅ参照）。所定長αは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長α＝０．２ｍｍの場合、貫通孔４１のＺ軸方向の長さＺ２は、次式を満たす。
【数12】
【0083】
上述のように、枠部材３０の貫通孔３１におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さ、受け部材４０の貫通孔４１におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さ、受け部材４０におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さが、上側基板６７０および下側基板６８０の形状に基づいて、適切に設定されることで、後述する接合工程において、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0084】
第２実施形態に係る接合用治具２００を使用することで、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を有する接合型固体撮像素子６００Ａ（図７Ｆ参照）を製造可能となる。
【0085】
＜接合方法＞
図６、および図７Ａ～図７Ｆを参照して、第２実施形態に係る接合方法の一例について説明する。上述の接合用治具２００を用いて、下記のステップＳ２０１～Ｓ２０６を実施することにより、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する場合を一例に挙げて説明する。
図６、および図７Ａ～図７Ｆを参照して、第２実施形態に係る接合方法の一例について説明する。上述の接合用治具２００を用いて、下記のステップＳ２０１～Ｓ２０６を実施することにより、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する場合を一例に挙げて説明する。
【0086】
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。
【0087】
接合方法は、接合装置１０００により上側基板６７０と下側基板６８０とを接合する接合方法であって、下側基板６８０を嵌めることが可能な第１貫通孔３１を有する枠部材３０を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に静電チャックで固定し、第２貫通孔４１を介して上側基板６７０を受ける受け部材４０を、第１貫通孔３１に装填するステップ（Ｓ２０１）と、上側基板６７０を、受け部材４０に装填するステップ（Ｓ２０２）と、上側基板６７０を、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に静電チャックで固定するステップ（Ｓ２０３）と、上側ステージ１０１０を上昇させて、受け部材４０を、第１貫通孔３１から取り外し、下側基板６８０を、第１貫通孔３１に装填するステップ（Ｓ２０４）と、上側ステージ１０１０と下側ステージ１０２０とを接近させて、加圧処理および加熱処理を実施するステップ（Ｓ２０５）と、接合した上側基板６７０および下側基板６８０を、接合装置１０００から取り出すステップ（Ｓ２０６）と、を含む。
【0088】
図７Ａに示すように、ステップＳ２０１において、作業者は、接合用治具２００が備える枠部材３０を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に静電チャックで固定し、接合用治具２００が備える受け部材４０を、枠部材３０の貫通孔３１に装填する。枠部材３０は、下面３０Ｂに、あらかじめ微鏡面仕上げが施されている。下面３０Ｂの算術平均粗さＲａは、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。下面３０Ｂに微鏡面仕上げが施されることで、接合用治具２００は、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に吸引され易くなる。これにより、接合用治具２００が接合装置１０００の下側ステージ１０２０からずれてしまうなどの不具合を回避することができるため、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0089】
図７Ｂに示すように、ステップＳ２０２において、作業者は、上側基板６７０を、受け部材４０に装填する。接合用治具２００は、その寸法が、貫通孔４１のＸ軸方向の長さＸ１が上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１より短く、貫通孔４１のＹ軸方向の長さＹ１が上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１より短くなるように設定されているため、上側基板６７０を、受け部材４０に装填することが可能となる。この際、受け部材４０の上面４０Ａの一部と上側基板６７０の下面６７０Ｂの一部とは、接触した状態となる。
【0090】
図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、ステップＳ２０３において、作業者は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０を下降させて、上側基板６７０を、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に静電チャックで固定する。その後、作業者は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０を上昇させる。受け部材４０は、上面４０Ａに、あらかじめ粗面仕上げが施されている。上面４０Ａの算術平均粗さＲａは、８．０ｍｍ以上であることが好ましい。上面４０Ａに粗面仕上げが施されることで、接合用治具２００は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に吸引され難くなる。これにより、接合装置１０００の上側ステージ１０１０が上昇する際に、受け部材４０が、接合装置１０００の上側ステージ１０１０にくっついてしまうなどの不具合を防止することができるため、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0091】
図７Ｄに示すように、ステップＳ２０４において、作業者は、受け部材４０を、枠部材３０の貫通孔３１から取り外し、下側基板６８０を、枠部材３０の貫通孔３１に装填する。接合用治具２００は、その寸法が、枠部材３０の貫通孔３１のＸ軸方向の長さＸ２が下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２より長く、枠部材３０の貫通孔３１のＹ軸方向の長さＹ２が下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２より長くなるように設定されているため、下側基板６８０を、枠部材３０の貫通孔３１に装填することが可能となる。また、枠部材３０が接合装置１０００の下側ステージ１０２０に固定されているため、当該枠部材３０に装填された下側基板６８０の位置ずれが生じない。したがって、下側基板６８０が、上側基板６７０のように、導電性を有しない基板であっても、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0092】
図７Ｅに示すように、ステップＳ２０５において、作業者は、接合装置１０００の内部の真空排気を行って、枠部材３０を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に強固に固定し、接合装置１０００の上側ステージ１０１０と接合装置１０００の下側ステージ１０２０とを接近させて、所定の圧力（例えば、１０ＭＰａ程度）での加圧処理、および所定の温度（例えば、１６０度程度）での加熱処理を行って、第１アモルファスセレン膜６１０Ａと第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する。これにより、第１アモルファスセレン膜６１０Ａおよび第２アモルファスセレン膜６１０Ｂが結晶化し、結晶セレン膜６１０を備える光電変換部が形成される。
【0093】
図７Ｆに示すように、ステップＳ２０６において、作業者は、大気開放した後、接合型固体撮像素子６００Ａを、接合装置１０００から取り出す。
【0094】
以上の任意工程を含む各工程を経ることにより、接合型固体撮像素子６００Ａを製造することができる。第２実施形態に係る接合用治具２００を使用することで、真空中、大気中を問うことなく、さらには、静電チャック方式であっても、容易に各基板を把持しながら、高精度な位置合せを担保した状態で、上下双方の基板接合を実現することができる。接合型固体撮像素子６００Ａは、第２実施形態に係る接合用治具２００を使用して製造されているため、上下基板双方の基板位置がズレることなく、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を実現できる。
【0095】
〔第３実施形態〕
＜接合用治具＞
図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃを参照して、第３実施形態に係る接合用治具３００の構成の一例について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については、重複した説明を省略する場合がある。
＜接合用治具＞
図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃを参照して、第３実施形態に係る接合用治具３００の構成の一例について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については、重複した説明を省略する場合がある。
【0096】
以下、第３実施形態では、上側基板６７０のＸ軸方向の長さが、下側基板６８０のＸ軸方向の長さより長く、上側基板６７０のＹ軸方向の長さが、下側基板６８０のＹ軸方向の長さと同等又は短い場合（Ｘｓｕｂ１＞Ｘｓｕｂ２、Ｙｓｕｂ１≦Ｙｓｕｂ２）について説明する。なお、上側基板６７０のＸ軸方向の長さが、下側基板６８０のＸ軸方向の長さと同等又は短く、上側基板６７０のＹ軸方向の長さが、下側基板６８０のＹ軸方向の長さより長い場合（Ｘｓｕｂ１≦Ｘｓｕｂ２、Ｙｓｕｂ１＞Ｙｓｕｂ２）についても、同様の趣旨の説明を適用できることは勿論である。
【0097】
例えば、上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１は、３５．０ｍｍである。例えば、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１は、２５．０ｍｍである。例えば、上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１は、１．１ｍｍである。
【0098】
例えば、下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２は、２５．０ｍｍである。例えば、下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２は、３５．０ｍｍである。例えば、下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２は、１．１ｍｍである。
【0099】
接合用治具３００は、上側基板６７０を受ける受け部５０、および下側基板６８０を嵌めることが可能な貫通孔６０を有する。接合用治具３００は、例えば、アルミニウム、銅、または、ステンレスの何れか１つの材質により形成される。
【0100】
受け部５０は、Ｘ軸方向の長さＸ１が、上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１より、所定長Ｉ長くなるように設定されている。これにより、受け部５０に、上側基板６７０を装填することが可能となる（図１０Ｂ参照）。所定長Ｉは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｉ＝０．２ｍｍの場合、受け部５０のＸ軸方向の長さがＸ１は、次式を満たす。
【数13】
【0101】
受け部５０は、Ｙ軸方向の長さＹ１が、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１より、所定長Ｊ長くなるように設定されている。これにより、受け部５０に、上側基板６７０を装填することが可能となる（図１０Ｂ参照）。所定長Ｊは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｊ＝０．２ｍｍの場合、受け部５０のＹ軸方向の長さＹ１は、次式を満たす。
【数14】
【0102】
受け部５０は、Ｚ軸方向の長さＺ１が、上側基板６７０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ１より、所定長α短くなるように設定されている。これにより、接合装置の上側ステージに、上側基板６７０を付着させ易くなる（図１０Ｂ，図１０Ｃ参照）。所定長αは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長α＝０．２ｍｍの場合、受け部５０のＺ軸方向の長さＺ１は、次式を満たす。
【数15】
【0103】
貫通孔６０は、Ｘ軸方向の長さＸ２が、下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２より、所定長Ｊ長くなるように設定されている。これにより、貫通孔６０に、下側基板６８０を装填することが可能となる（図１０Ｄ参照）。所定長Ｊは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｊ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔６０のＸ軸方向の長さＸ２は、次式を満たす。
【数16】
【0104】
貫通孔６０は、Ｙ軸方向の長さＹ２が、下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２より、所定長Ｋ長くなるように設定されている。これにより、貫通孔６０に、下側基板６８０を装填することが可能となる（図１０Ｄ参照）。所定長Ｋは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長Ｋ＝０．２ｍｍの場合、貫通孔６０のＹ軸方向の長さＹ２は、次式を満たす。
【数17】
【0105】
貫通孔６０のＺ軸方向の長さＺ１＋Ｚ２と受け部５０のＺ軸方向の長さＺ１との差Ｚ２（＝（Ｚ１＋Ｚ２）－Ｚ１）、すなわち、接合用治具３００の底面から受け部５０の底面までの距離は、下側基板６８０のＺ軸方向の長さＺｓｕｂ２より、所定長α短くなるように設定されている。これにより、接合装置の上側ステージに付着した上側基板６７０を、下側基板６８０に接合させ易くなる（図１０Ｄ，図１０Ｅ参照）。所定長αは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。所定長α＝０．２ｍｍの場合、差Ｚ２は、次式を満たす。
【数18】
【0106】
上述のように、受け部５０におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さ、貫通孔６０におけるＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さが、上側基板６７０および下側基板６８０の形状に基づいて、適切に設定されることで、後述する接合工程において、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0107】
第３実施形態に係る接合用治具３００を使用することで、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を有する接合型固体撮像素子６００Ｂ（図１０Ｆ参照）を製造可能となる。
【0108】
＜接合方法＞
図９、および図１０Ａ～図１０Ｆを参照して、第３実施形態に係る接合方法の一例について説明する。上述の接合用治具３００を用いて、下記のステップＳ３０１～Ｓ３０６を実施することにより、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する場合を一例に挙げて説明する。
図９、および図１０Ａ～図１０Ｆを参照して、第３実施形態に係る接合方法の一例について説明する。上述の接合用治具３００を用いて、下記のステップＳ３０１～Ｓ３０６を実施することにより、上側基板６７０上に形成される第１アモルファスセレン膜６１０Ａと下側基板６８０上に形成される第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する場合を一例に挙げて説明する。
【0109】
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。
【0110】
接合方法は、接合装置１０００により上側基板６７０と下側基板６８０とを接合する接合方法であって、上側基板６７０を受ける受け部５０、および下側基板６８０を嵌めることが可能な貫通孔６０を有する接合用治具３００を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に静電チャックで固定するステップ（Ｓ３０１）と、上側基板６７０を、受け部５０に装填するステップ（Ｓ３０２）と、上側基板６７０を、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に静電チャックで固定するステップ（Ｓ３０３）と、上側ステージ１０１０を上昇させて、下側基板６８０を、貫通孔６０に装填するステップ（Ｓ３０４）と、上側ステージ１０１０と下側ステージ１０２０とを接近させて、加圧処理および加熱処理を実施するステップ（Ｓ３０５）と、接合した上側基板６７０および下側基板６８０を、接合装置１０００から取り出すステップ（Ｓ３０６）と、を含む。と、を含む。
【0111】
図１０Ａに示すように、ステップＳ３０１において、作業者は、接合用治具１００を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に静電チャックで固定する。接合用治具３００は、下面３００Ｂに、あらかじめ微鏡面仕上げが施されている。下面３００Ｂの算術平均粗さＲａは、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。下面３００Ｂに微鏡面仕上げが施されることで、接合用治具３００は、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に吸引され易くなる。これにより、接合用治具３００が接合装置１０００の下側ステージ１０２０からずれてしまうなどの不具合を回避することができるため、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0112】
図１０Ｂに示すように、ステップＳ３０２において、作業者は、上側基板６７０を、接合用治具３００の受け部５０に装填する。接合用治具３００は、その寸法が、受け部５０のＸ軸方向の長さＸ１が上側基板６７０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ１より長く、受け部５０のＹ軸方向の長さＹ１が、上側基板６７０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ１より長くなるように設定されているため、上側基板６７０を、接合用治具３００の受け部５０に装填することが可能となる。この際、接合用治具３００の受け部５０と上側基板６７０の下面６７０Ｂの一部とは、接触した状態となる。
【0113】
図１０Ｂおよび図１０Ｃに示すように、ステップＳ３０３において、作業者は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０を下降させて、上側基板６７０を、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に静電チャックで固定する。その後、作業者は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０を上昇させる。接合用治具３００は、上面３００Ａ（受け部５０の底面）に、あらかじめ粗面仕上げが施されている。上面３００Ａの算術平均粗さＲａは、８．０ｍｍ以上であることが好ましい。上面３００Ａに粗面仕上げが施されることで、接合用治具３００は、接合装置１０００の上側ステージ１０１０に吸引され難くなる。これにより、接合装置１０００の上側ステージ１０１０が上昇する際に、接合用治具３００が、接合装置１０００の上側ステージ１０１０にくっついてしまうなどの不具合を防止することができるため、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0114】
図１０Ｄに示すように、ステップＳ３０４において、作業者は、下側基板６８０を、接合用治具１００の貫通孔６０に装填する。接合用治具３００は、その寸法が、貫通孔６０のＸ軸方向の長さＸ２が下側基板６８０のＸ軸方向の長さＸｓｕｂ２より長く、貫通孔６０のＹ軸方向の長さＹ２が下側基板６８０のＹ軸方向の長さＹｓｕｂ２より長くなるように設定されているため、下側基板６８０を、接合用治具３００の貫通孔６０に装填することが可能となる。また、接合用治具３００が接合装置１０００の下側ステージ１０２０に固定されているため、当該治具に装填された下側基板６８０の位置ずれが生じない。したがって、下側基板６８０が、上側基板６７０のように、導電性を有しない基板であっても、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0115】
図１０Ｅに示すように、ステップＳ３０５において、作業者は、接合装置１０００の内部の真空排気を行って、接合用治具３００を、接合装置１０００の下側ステージ１０２０に強固に固定し、接合装置１０００の上側ステージ１０１０と接合装置１０００の下側ステージ１０２０とを接近させて、所定の圧力（例えば、１０ＭＰａ程度）での加圧処理、および所定の温度（例えば、１６０度程度）での加熱処理を行って、第１アモルファスセレン膜６１０Ａと第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合する。これにより、第１アモルファスセレン膜６１０Ａおよび第２アモルファスセレン膜６１０Ｂが結晶化し、結晶セレン膜６１０を備える光電変換部が形成される。
【0116】
図１０Ｆに示すように、ステップＳ１０６において、作業者は、大気開放した後、接合型固体撮像素子６００Ｂを、接合装置１０００から取り出す。
【0117】
以上の任意工程を含む各工程を経ることにより、接合型固体撮像素子６００Ｂを製造することができる。第３実施形態に係る接合用治具３００を使用することで、真空中、大気中を問うことなく、さらには、静電チャック方式であっても、容易に各基板を把持しながら、高精度な位置合せを担保した状態で、上下双方の基板接合を実現することができる。接合型固体撮像素子６００Ｂは、第３実施形態に係る接合用治具３００を使用して製造されているため、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を実現できる。
【0118】
【0119】
変形例に係る接合用治具４００が、第３実施形態に係る接合用治具３００と異なる点は、第３実施形態に係る接合用治具３００における受け部５０の各コーナーは、角ばった形状であるのに対して、変形例に係る接合用治具４００における受け部５０Ａの各コーナーは、円形状である点である。なお、その他の構成は、第３実施形態に係る接合用治具３００と同じであるため、重複した説明を省略する。
【0120】
受け部５０Ａは、領域Ｄ１が、円形状となっている。上側基板６７０において、回路などが形成されている重要な面は、受け部５０Ａの底面と対向する関係上、上側基板６７０と受け部５０Ａとの接触面積は、できる限り少ないことが好ましい。したがって、受け部５０Ａにおいて、領域Ｄ１の形状を、円形状とすることで、上側基板６７０と受け部５０Ａとの接触面積を、図１１Ｂに示す斜線部のみとすることができる。これにより、上側基板６７０の回路部分を保護しつつ、上側基板６７０と下側基板６８０との高精度な位置合わせ、および貼り合わせが可能となる。
【0121】
変形例に係る接合用治具４００を使用することで、低暗電流および出力画像にムラのない安定した撮像特性を有する接合型固体撮像素子を製造可能となる。
【0122】
＜その他の変形例＞
本実施形態では、接合用治具１００，２００，３００を使用して、第１アモルファスセレン膜６１０Ａと第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合し、接合型固体撮像素子６００，６００Ａ，６００Ｂを製造する場合を一例に挙げて説明したが、接合用治具１００，２００，３００の用途は、これに限定されない。例えば、接合用治具１００，２００，３００は、原子間拡散作用を利用した金電極同士の接合に用いられてもよい。例えば、接合用治具１００，２００，３００は、インジウム電極によるバンプ接合に用いられてもよい。
本実施形態では、接合用治具１００，２００，３００を使用して、第１アモルファスセレン膜６１０Ａと第２アモルファスセレン膜６１０Ｂとを接合し、接合型固体撮像素子６００，６００Ａ，６００Ｂを製造する場合を一例に挙げて説明したが、接合用治具１００，２００，３００の用途は、これに限定されない。例えば、接合用治具１００，２００，３００は、原子間拡散作用を利用した金電極同士の接合に用いられてもよい。例えば、接合用治具１００，２００，３００は、インジウム電極によるバンプ接合に用いられてもよい。
【0123】
また、本実施形態では、接合用治具１００，２００，３００の外形が、正方形である場合を一例に挙げて説明したが、接合用治具１００，２００，３００の外形は、これに限定されない。例えば、接合用治具１００，２００，３００の外形は、円形、多角形などであってもよい。例えば、接合用治具１００，２００，３００の外形は、接合装置１０００のステージの形状、大きさなどに応じて、適宜変更されてよい。
【0124】
また、本実施形態では、接合用治具１００，２００，３００の材質として、アルミニウム、銅、ステンレスを用いる場合を一例に挙げて説明したが、接合用治具１００，２００，３００の材質は、これに限定されない。例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの導電性化合物であってもよい。
【0125】
また、本実施形態では、上側基板６７０，下側基板６８０の外形が、矩形である場合を一例に挙げて説明したが、上側基板６７０，下側基板６８０の外形は、これに限定されない。例えば、上側基板６７０，下側基板６８０の外形は、円形、多角形などであってもよい。例えば、上側基板６７０，下側基板６８０の外形は、それぞれの形状が異なる異種形状であってもよい。
【0126】
本発明は上記の実施形態および変形例に限定されるものではない。例えば、上述の各種の処理は、記載にしたがって時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【0127】
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、種々の変形や変更が可能である。また、実施形態のフローチャートに記載の複数の工程を１つに組み合わせたり、あるいは１つの工程を分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0128】
１０ 受け部
２０ 貫通孔
３０ 枠部材
３１ 貫通孔（第１貫通孔）
４０ 受け部材
４１ 貫通孔（第２貫通孔）
５０ 受け部
６０ 貫通孔
１００，２００，３００，４００ 接合用治具
６００，６００Ａ，６００Ｂ 接合型固体撮像素子
６１０ 結晶セレン膜
６１０Ａ 第１アモルファスセレン膜
６１０Ｂ 第２アモルファスセレン膜
６１０Ｓ 接合面
６２０ 酸化ガリウム膜
６３０ 接合膜
６４０ 接合膜
６５０ 第１電極
６６０ 第２電極
６７０ 信号読み出し回路基板（上側基板）
６８０ 透明基板（下側基板）
７００ 光電変換部
２０ 貫通孔
３０ 枠部材
３１ 貫通孔（第１貫通孔）
４０ 受け部材
４１ 貫通孔（第２貫通孔）
５０ 受け部
６０ 貫通孔
１００，２００，３００，４００ 接合用治具
６００，６００Ａ，６００Ｂ 接合型固体撮像素子
６１０ 結晶セレン膜
６１０Ａ 第１アモルファスセレン膜
６１０Ｂ 第２アモルファスセレン膜
６１０Ｓ 接合面
６２０ 酸化ガリウム膜
６３０ 接合膜
６４０ 接合膜
６５０ 第１電極
６６０ 第２電極
６７０ 信号読み出し回路基板（上側基板）
６８０ 透明基板（下側基板）
７００ 光電変換部
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11A】
【図11B】