專利名稱：光電變換裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于對應(yīng)于來自于外部的光的入射而產(chǎn)生光電子的光電 變換裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
作為一直以來作為光感器并行使其功能的電子裝置，光電倍增管(PMT: PhotomultiplierTube)等的光電變換裝置是眾所周知的。這些 光電變換裝置至少具備把光變換成電子的光電面(Photocathode)、 用于取入所生成的電子的陽極、將這些光電面以及陽極容納于其內(nèi)部 空間中的真空容器(外圍器)。作為這樣的光電變換裝置，已知如下光 電倍增管其具備由玻璃制的上側(cè)框架以及下側(cè)框架和由硅材料制的 側(cè)壁框架而構(gòu)成的外圍器，同時具備被配置于該外圍器的內(nèi)部空間的 光電面、電子倍增部以及陽極(參照下述專利文獻(xiàn)1)。另外，己公開 了一種電子管，其將陽極電極配置于包含將光電面形成于內(nèi)側(cè)的玻璃 制的輸入面板和金屬制的側(cè)管的真空容器內(nèi)，輸入面板和側(cè)管夾持著 低熔點(diǎn)金屬而被密封(參照下述專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1:國際公開WO2005/078760號小冊子專利文獻(xiàn)2:特開平10-241622號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明者們對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行研究探討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了如下課題。 即，現(xiàn)有的光電變換裝置在接合構(gòu)成真空容器的部材之間的工序中受 到環(huán)境溫度的影響，其結(jié)果，會有發(fā)生由于各個部材之間的熱膨脹率 的差而引起真空容器的歪曲的情況。如果發(fā)生了像這樣的歪曲，那么 就難以維持真空容器內(nèi)的氣密性，就會有光電面的特性被劣化的情況。 另外，根據(jù)夾持著銦并在其熔點(diǎn)以下的溫度接合構(gòu)成真空容器的部材 之間的冷銦法(cold indium method),雖然能夠維持光電面的特性，但 是根據(jù)真空容器的材質(zhì)不同有時它與銦等的接合材料的親和性會變差。在此情況下，部材之間的接合就會不夠完全，同樣就會有真空容 器的密封不能夠充分維持的情況。本發(fā)明是為了解決如上述那樣的課題而完成的，其目的在于提供 一種能夠獲得在不使光電面的特性劣化的情況下能充分維持該光電面 的容納空間的氣密性的光電變換裝置的制造方法。為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造方法， 其特征在于使用一種特殊而卓越的方法來接合構(gòu)成外圍器的各個部 材之間，該外圍器具有容納光電面等的內(nèi)部空間。由本發(fā)明的制造方 法所制造的光電變換裝置具有外圍器，該外圍器具有內(nèi)部被減壓至指 定的真空度的內(nèi)部空間，并且至少在該外圍器的一部分上面具有光入 射窗，同時，該光電變換裝置具備分別容納于該外圍器的內(nèi)部空間的 光電面以及陽極。外圍器具備第一框架以及接合于該第一框架的第二 框架。第一框架包含平板狀部材和以圍繞該平板狀部材的主面中心的 形式配設(shè)于該主面上的同時從該主面向垂直方向(在第一框架和第二 框架面對面的狀態(tài)下，從該第一框架朝向第二框架的方向)上延伸的 側(cè)壁。另外，第二框架包含平板狀部材(在該第二框架上也可以設(shè)置 有側(cè)壁)。因此，至少容納光電面以及陽極的外圍器的內(nèi)部空間，由第 一框架的平板狀部材主面、第一框架的側(cè)壁以及第二框架的平板狀部 材主面所規(guī)定。為了制造具有如上述那樣的構(gòu)造的光電變換裝置，本發(fā)明所涉及 的制造方法具備在面對于第二框架的平板狀部材主面的第一框架的 側(cè)壁端面上形成第一金屬膜的第一步驟；在與第一框架的側(cè)壁端面相 面對的第二框架的平板狀部材表面上的接合部位，直接或者間接地形 成第二金屬膜的第二步驟；將光電面以及所述陽極配置于外圍器的內(nèi) 部空間內(nèi)的第三步驟；將第一以及第二框架導(dǎo)入至減壓至指定真空度 的溫度處于銦的熔點(diǎn)以下的真空空間內(nèi)(比如，導(dǎo)入第一以及第二框 架的真空轉(zhuǎn)換裝置內(nèi))的第四步驟；在該真空空間內(nèi)接合第一框架和 第二框架的第五步驟。另外，在第一步驟中，形成于第一框架的側(cè)壁端面上的第一金屬 膜包含選自如下金屬膜的任意一種從該側(cè)壁端面進(jìn)一步在垂直方向 (在第一框架和第二框架相面對的狀態(tài)下，從該第一框架朝向第二框架的方向)上按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜；從該側(cè)壁端面進(jìn)一步在 垂直方向上按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬膜。 另外，在第二步驟中，直接或者間接地形成于第二框架的平面狀部材 表面上的接合部位的第二金屬膜，包含選自如下金屬膜的任意一種從該平板狀部材表面進(jìn)一步在垂直方向(在第一框架和第二框架相面 對的狀態(tài)下，從該第二框架朝向第一框架的方向)上按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜；從該平板部材表面進(jìn)一步在垂直方向上按鉻、鈦的順 序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬膜。但是，在第二框架的接 合部位設(shè)置有側(cè)壁的構(gòu)成中，不能將第二金屬膜直接形成于接合部位。 在此情況下，第二金屬膜形成在第二框架上設(shè)置的側(cè)壁端面上，從而 在接合部位間接地形成第二金屬膜。在第三步驟中，各個光電面以及 陽極形成于第一框架的平板狀部材的主面上以及第二框架的平板狀部 材主面上的至少任意一個主面上。在第四步驟中，被導(dǎo)入到真空空間 內(nèi)的第一以及第二框架，在將含有銦的接合材料夾持于第一金屬膜和 第二金屬膜之間的狀態(tài)下，使這些第一框架上的側(cè)壁端面和第二框架 的接合部位相面對。另外，在第五步驟中，通過在夾持接合材料的狀 態(tài)下以指定的壓力進(jìn)行緊密附著互相面對的第一以及第二框架來使它 們得以接合。如上所述，形成在第一框架上的側(cè)壁端面上的第一金屬膜，是由 直接形成在該端面上的鉻層和形成在該鉻層上的鎳層構(gòu)成的多層金屬 膜、或者由直接形成在該端面上的鉻層和形成在該鉻層上的鈦層構(gòu)成 的多層金屬膜、或者由鈦層構(gòu)成的單層金屬膜。另外，直接或者間接 地形成在第二框架的接合部位(相面對于第一框架的側(cè)壁端面的部位) 上的第二金屬膜，是具有與上述第一金屬膜相同的組成的多層金屬膜， 或者鈦金屬膜。在將光電面以及陽極配置在由第一以及第二框架規(guī)定 的空間內(nèi)之后，在減壓至指定的真空度的、溫度處于銦的熔點(diǎn)以下的 真空空間內(nèi)，實(shí)施這些第一以及第二框架的接合。根據(jù)該制造方法， 與第一框架以及第二框架的構(gòu)成材料無關(guān)地，可提高夾持接合部材的 第一框架和第二框架的粘結(jié)性，并且能夠有效地抑制起因于接合時溫 度的外圍器的歪曲的發(fā)生。由此，就能夠充分地維持在構(gòu)成光電變換 裝置的外圍器中的內(nèi)部空間的氣密性。與此同時，還能夠有效防止由于加熱而引起的光電面的特性劣化。在本發(fā)明所涉及的制造方法中，優(yōu)選由玻璃材料構(gòu)成第一框架的 平板狀部材以及第二框架的平板狀部材的至少任意一個部材，并且， 其一部分作為光入射窗來行使其功能。通過以這樣的形式準(zhǔn)備由玻璃 材料構(gòu)成的平板狀部材，使得光入射窗的形成變得容易。再有，因?yàn)?平板狀部材和多層金屬膜有良好的親和性，所以能夠進(jìn)一步提高在外 圍器中的內(nèi)部空間的氣密性。在本發(fā)明所涉及的制造方法中，優(yōu)選由硅材料構(gòu)成第一框架的側(cè) 壁。在此情況下，使得側(cè)壁的加工就變得容易。另外，因?yàn)闃?gòu)成第一 框架的一部分的平板狀部材和多層金屬膜的粘結(jié)性良好，所以能夠進(jìn) 一步提高在外圍器中的內(nèi)部空間的氣密性。再有，在本發(fā)明所涉及的制造方法中，優(yōu)選由玻璃材料構(gòu)成第一 框架的平板狀部材，并且使該玻璃制的平板狀部材與側(cè)壁陽極接合。 根據(jù)該構(gòu)成，使得第一框架的制造變得容易，同時，能夠有效降低在 制造時對于第一框架的熱的影響。另外，本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造方法也可以具備適合 于大量生產(chǎn)的構(gòu)成。S卩，具備在第一基板上形成分別具有與上述第 一框架相同構(gòu)造的多個框架構(gòu)造的第一步驟；在第二基板上形成分別 具有與上述第二框架相同構(gòu)造的多個框架構(gòu)造的第二步驟；將各個光 電面以及陽極的多個組合分別配置于所對應(yīng)的外圍器的內(nèi)部空間內(nèi)的 第三步驟；將第一以及第二基板導(dǎo)入到減壓至指定的真空度的溫度處 于銦的熔點(diǎn)以下的溫度的真空空間內(nèi)(比如真空轉(zhuǎn)換裝置內(nèi))的第四 步驟；在該真空空間內(nèi)接合第一基板和第二基板的第五步驟；以及， 從互相接合的第一以及第二基板獲得多個外圍器的第六步驟。另外，在第一步驟中，準(zhǔn)備第一基板并在該第一基板上制作第一 框架構(gòu)造。即，以圍繞分配于所準(zhǔn)備的第一基板的表面的多個分割區(qū) 域的形式、形成多個側(cè)壁，并在這些多個側(cè)壁的各個端面上形成第一 金屬膜。在此，多個側(cè)壁分別是沿著從第一基板表面向垂直方向前進(jìn) 的第一方向延伸的側(cè)壁，其形成在該第一基板的表面上。另外，第一 金屬膜包含選自如下金屬膜的任意一種沿著第一方向按鉻、鎳的順 序?qū)盈B的金屬膜；沿著該第一方向按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬膜。在第二步驟中，準(zhǔn)備第二基板，并且，在應(yīng) 該面對于第一基板的表面上形成的多個側(cè)壁端面的、第二基板表面上 的多個接合部位，分別直接或者間接地形成第二金屬膜。該第二金屬 膜包含選自如下金屬膜的任意一種沿著從第二基板的表面向垂直方 向前進(jìn)的第二方向(與第一方向相反)按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜; 沿著該第二方向按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金 屬膜。但是，在第二基板的表面上的多個接合部位上也配設(shè)有多個側(cè) 壁的構(gòu)成中，不能在各個接合部位上直接形成第二金屬。在此情況下， 通過在第二基板上設(shè)置的多個側(cè)壁端面上形成第二金屬膜，從而將第 二金屬膜間接地形成于各個接合部位。在第三步驟中，多個組合中的 各自的光電面以及陽極形成在第一基板的表面上的對應(yīng)區(qū)域以及第二 基板的表面上的對應(yīng)區(qū)域的至少任意一個區(qū)域上。在第四步驟中，在 將含有銦的接合材料夾持于第一金屬膜和第二金屬膜之間的狀態(tài)下， 分別使在該第一基板表面上的多個側(cè)壁端面和在該第二基板表面上的 多個接合部位相面對。在第五步驟中，在夾持接合部材的狀態(tài)下，在 指定的壓力條件下緊密粘結(jié)第一基板和所述第二基板。然后，在第六 步驟中，通過分別沿著位于這些第一以及第二基板之間的多個側(cè)壁切 割互相接合的第一以及第二基板，從而獲得多個光電變換裝置。如上所述，在第一基板表面的多個側(cè)壁端面上形成的第一金屬膜， 是由在該端面上直接形成的鉻層和形成于該鉻層上的鎳層構(gòu)成的多層 金屬膜、或者由在該端面上直接形成的鉻層和形成于該鉻層上的鈦層 構(gòu)成的多層金屬膜、或者是鈦層的單層金屬膜。另外，直接或者間接 地形成于第二基板表面上的多個接合部位(分別面對于第一基板的側(cè) 壁端面的部位)的第二金屬膜，是具有與上述第一金屬膜相同的組成 的多層金屬膜或者是鈦金屬膜。在形成于第一以及第二基板之間的、 相當(dāng)于外圍器的內(nèi)部空間的空間內(nèi)配置光電面以及陽極之后，在減壓 至指定的真空度的、溫度處于銦的熔點(diǎn)以下的溫度的真空空間內(nèi)(比 如是真空轉(zhuǎn)換裝置內(nèi))，實(shí)施這些第一以及第二基板的接合。在該制造 方法中，進(jìn)一步通過分別沿著多個側(cè)壁并一體性地切割壓接的第一以 及第二基板，從而獲得多個光電變換裝置。根據(jù)該制造方法，與第一 以及第二基板的材料無關(guān)地，可提高夾持接合部材的第一基板和第二基板的粘結(jié)性。其結(jié)果，通過切割可獲得充分確保內(nèi)部空間的氣密性 的多個外圍器。另外，能夠有效地抑制起因于接合時溫度的外圍器的 歪曲的發(fā)生。因此，還能有效地防止因加熱而引起的光電面的特性劣 化。再有，在本發(fā)明所涉及的制造方法中，第一步驟也可以包含子步 驟，在子步驟中，準(zhǔn)備第三基板，并在該第三基板上制作多個側(cè)壁。 具體而言，在該子步驟中，將第三基板蝕刻成包含多個側(cè)壁的圖形。 其后，以如此形式蝕刻而成的第三基板，以所形成的多個側(cè)壁分別圍 繞分配于第一基板的表面的多個分割區(qū)域的形式，陽極接合于該第一 基板。在此情況下，使得第一基板的制造變得容易，同時能夠有效降 低在制造時對具有側(cè)壁的第一基板的熱的影響。另外，根據(jù)以下的詳細(xì)說明以及附圖能夠更充分地理解本發(fā)明所 涉及的實(shí)施例。這些實(shí)施例僅僅是為了例示所表示的例子，不能視為 是對本發(fā)明的限定。另外，根據(jù)以下的詳細(xì)說明可知本發(fā)明的更進(jìn)一步的應(yīng)用范圍。 然而，雖然詳細(xì)的說明以及特定的事例表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例， 但是這些僅僅是為了例示而表示的實(shí)施例，根據(jù)本詳細(xì)說明，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可知在本發(fā)明的思想以及范圍中的各種各樣的變形以及改 良。根據(jù)本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造方法，不會使光電面的 特性劣化，而且能夠充分維持該光電面的容納空間的氣密性。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造方法的一個實(shí)施 例的構(gòu)成的立體圖。圖2是沿著由圖i所表示的光電變換裝置的n-n線的截面圖。 圖3是用于說明圖i所示光電變換裝置的制造方法的截面圖。圖4是表示在硅晶片上加工而成的下側(cè)框架的配置的圖[區(qū)域(a)] 以及就有關(guān)區(qū)域(a)所示分割區(qū)域的一個而表示接合線材的配置的放大 圖[區(qū)域(b)]。圖5是用于說明圖1所示光電變換裝置的制造方法的截面圖。圖6是表示在玻璃基板上加工而成的上側(cè)框架的配置的圖。圖7是表示在硅晶片上加工而成的下側(cè)框架的配置的圖[區(qū)域(a)]以及是就有關(guān)區(qū)域(a)所示分割區(qū)域的一個而表示接合層的配置的放大圖[區(qū)域(b)]。圖8是表示根據(jù)本發(fā)明所涉及的制造方法所獲得的多個試樣(試 樣1 試樣5)的各個原材與比較例(比較例1以及比較例2)的數(shù)據(jù) 的表。符號說明 1 光電倍增管 2r 平坦面4 平板狀部材5 下側(cè)框架 7 光電面10,11 多層金屬膜 12,112 接合層 30玻璃基板(第一基板) S 硅晶片(第3基板)2上側(cè)框架(第二框架) 3 側(cè)壁4r內(nèi)面(平坦面) 6 外圍器 9 陽極10a,10b,lla,llb 金屬膜 25,33 分割區(qū)域 32玻璃基板(第二基板) W接合線材(接合材料)具體實(shí)施方式
以下參照圖1 圖8詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制 造方法的各個實(shí)施例。在

中，對相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相 同的符號，并省略重復(fù)說明。另外，各個附圖是為了說明而準(zhǔn)備的， 以特別強(qiáng)調(diào)說明的對象部位的形式進(jìn)行了描繪。因此，附圖中各個部 材的尺寸比例并不一定與實(shí)際尺寸相一致。圖1是表示本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造方法的一個實(shí)施 例的構(gòu)成的立體圖。如圖1所示，光電變換裝置1與透過型電子倍增 管相同地行使其功能，具備外圍器6的同時，還具備容納于該外圍器6 的內(nèi)部的光電面7、電子倍增部8以及陽極9。外圍器6由互相接合的 上側(cè)框架2和下側(cè)框架5構(gòu)成。下側(cè)框架2包含側(cè)壁3以及平板狀部 材4，上側(cè)框架5自身為平板狀部材。在該光電變換裝置l中，以朝向光電面7的光的入射方向和在電子倍增部8中的電子的行走方向交叉 的方式，將光電面7以及電子倍增部8配置于外圍器7的內(nèi)部空間。 也就是說，在光電變換裝置1中，當(dāng)從圖1中的箭頭A所表示的方向 入射光之后，從光電面7放出的光電子到達(dá)電子倍增部8，通過該光電 子在由箭頭B所表示的方向上行走，從而使二次電子被級聯(lián)倍增。圖 2是沿著由圖1所表示的光電變換裝置1的n-n線的截面圖，以下就 有關(guān)各個構(gòu)成要素加以詳細(xì)的說明。如圖2所示，上側(cè)框架2自身和下側(cè)框架5的平板狀部材4均是 矩形狀的玻璃制平板。上側(cè)框架2的至少一部分是作為將從外部入射 的光朝向光電面7透過的光入射窗而行使其功能。下側(cè)框架5包含中 空四方柱狀的硅制框部材即側(cè)壁3。該側(cè)壁3沿著位于平板狀部材4 的內(nèi)側(cè)(面向外圍器6的內(nèi)部空間的一側(cè))的平坦面的周圍并以與該 平坦面的四邊相平行的形式，被豎立著設(shè)置于平板狀部材4上。由此， 側(cè)壁3構(gòu)成用于將電子倍增部8以及陽極9容納于外圍器6內(nèi)的容納 空間的一部分。另外，側(cè)壁3和平板狀部材4通過陽極接合，從而在 不用配置接合用部材的情況下完成牢固接合。由此，下側(cè)框架5即使 在制造時被放置于高溫環(huán)境條件下，該下側(cè)框架5也不會受熱的影響。在構(gòu)成下側(cè)框架5的側(cè)壁3的上端面上，形成有多層金屬膜10。 該多層金屬膜10是通過朝著上側(cè)框架2按順序?qū)盈B由鉻構(gòu)成的金屬膜 10a和由鎳構(gòu)成的金屬膜10b而得到的。同樣，在上側(cè)框架2的內(nèi)側(cè)的 平坦面2r的周圍，即在上側(cè)框架2和下側(cè)框架5相接合的時候面對該 側(cè)壁3的該上側(cè)框架2的接合部位上，也形成有多層金屬膜11。該多 層金屬膜11是通過朝著下側(cè)框架5按順序?qū)盈B由鉻構(gòu)成的金屬膜lla 和由鎳構(gòu)成的金屬膜llb而得到的。另外，金屬膜10a(鉻)具有50nm 的厚度，金屬膜10b (鎳)具有500nm的厚度。另外，金屬膜lla (鉻) 具有50nm的厚度，金屬膜llb (鎳)具有500nm的厚度。下側(cè)框架5和上側(cè)框架2是通過在多層金屬膜10和多層金屬膜11 之間夾持含有銦(In)的接合材料(比如含有In、 In和Sn的合金、In和 Ag的合金等)而被接合的，從而能夠保持內(nèi)部的氣密性。在此，在圖 2中表示了線狀的接合材料在下側(cè)框架5和上側(cè)框架2之間通過被加壓 而壓縮變形成為接合層12。多層金屬膜IO和多層金屬膜11是通過接合層12而被粘合的，由此，就能夠維持外圍器6內(nèi)的氣密性。另外， 作為被使用的接合材料并不限定于線狀材料，也可以在多層金屬膜10或者多層金屬膜11上應(yīng)用被加工成層狀的材料。在上述的外圍器6中的上側(cè)框架2的內(nèi)面2r上，形成有透過型的 光電面7，其對應(yīng)于透過上側(cè)框架2的入射光而朝向外圍器6的內(nèi)部空 間放出光電子。光電面7在上側(cè)框架2的內(nèi)面2r的長邊方向(圖2的 左右方向)的左端部側(cè)沿著內(nèi)面2r而形成。在上側(cè)框架2上，配設(shè)有 從表面2s向內(nèi)面2r貫通的孔13。在孔13中配置有光電面端子14，而 該光電面端子14則電連接于光電面7。在下側(cè)框架5的平板狀部材4的內(nèi)面4r上，沿著內(nèi)面4r形成有電 子倍增部8和陽極9。電子倍增部8具有以互相沿著朝平板狀部材4 的長邊方向的形式豎立設(shè)置的多個壁部，在這些壁部之間形成有溝部。 在該壁部的側(cè)壁以及底部，形成有由二次電子放出材料構(gòu)成的二次電 子放出面。電子倍增部8在外圍器6內(nèi)被配置于相對于光電面7的位 置。陽極9是被配設(shè)于從該電子倍增部8離開的位置上。再則，在平 板狀部材4上，從表面4s向著內(nèi)面4r分別配設(shè)有貫通孔15、 16、 17。 在孔15中插入有光電面?zhèn)榷俗?8，在孔16中插入有陽極側(cè)端子19， 在孔17中插入有陽極端子20。光電面?zhèn)榷俗?8以及陽極側(cè)端子19 分別電連接于電子倍增部8的兩端部，通過施加指定的電壓，從而在 平板狀部材4的長邊方向上產(chǎn)生電位差。另外，陽極端子20電接觸于 陽極9，將到達(dá)陽極9的電子作為信號而取出至外部。以下就具有如上構(gòu)造的光電變換裝置1的工作加以說明。當(dāng)光透 過上側(cè)框架2入射到光電面7，那么從光電面7朝著下側(cè)框架5向內(nèi)部 放出光電子。所放出的光電子到達(dá)一端相對于光電面7的電子倍增部 8。因?yàn)樵陔娮颖对霾?的長邊方向上通過向光電面?zhèn)榷俗?8以及陽 極側(cè)端子19所施加的電壓而產(chǎn)生有電位差，所以到達(dá)電子倍增部8的 光電子一邊與電子倍增部8的側(cè)壁以及底部相沖突一邊產(chǎn)生二次電子。 于是，這些二次電子一邊被級聯(lián)倍增一邊到達(dá)陽極9。所產(chǎn)生的二次電 子作為信號從陽極9通過陽極端子20被取出至外部。以下參照圖3 圖6就有關(guān)本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造 方法加以說明。首先，參照圖3就有關(guān)包含側(cè)壁3以及平板狀部材4的下側(cè)框架5 的制造方法加以說明。另外，圖3是著眼于相當(dāng)于1個下側(cè)框架5的 部分的詳細(xì)圖。最初，準(zhǔn)備一個4英寸的硅晶片(第3基板)。在該硅 晶片上的矩形的分割區(qū)域25的面上由鋁的線路圖形而形成電子倍增部 8用的2個端子29a、 29b和陽極9用的端子29c。其后，分別在包含 端子29a以及端子2%的面以及包含端子29c的面上以形成正方體狀 的島狀部27、28的形式，由反應(yīng)性離子蝕亥lj(RIE: Reactive Ion Etching) 加工凹部26[圖3中的區(qū)域(a)]。接著，準(zhǔn)備預(yù)先配設(shè)有用于插入端子的孔15、 16、 17的玻璃基板 (第一基板)30。然后，硅晶片的分割區(qū)域25和基板30在夾入了端 子29a、29b、29c的狀態(tài)下由陽極接合方法而被接合[圖3中的區(qū)域(b)]。 在此，作為構(gòu)成基板30的玻璃材料，因?yàn)槟軌蚪档推鹨蛴跓崤蛎浀挠?響，所以優(yōu)選具有與形成側(cè)壁3的硅晶片相同程度的熱膨脹系數(shù)的材 質(zhì)。之后，通過R正加工，直至分割區(qū)域25的表面為止貫通島狀部27、 28的周圍的凹部26[參照圖3中的區(qū)域(a)]。由此，各個島狀部27、 28 便成為電子倍增部8以及陽極9，分割區(qū)域25的周緣部成為側(cè)壁3[圖 3中的區(qū)域(c)]。此時，電子倍增部8以及陽極9被配置于由下側(cè)框架 5的內(nèi)側(cè)的側(cè)壁3環(huán)繞的空間內(nèi)。然后，在分割區(qū)域25的表面上除了 緣部的區(qū)域用模版掩膜(stencil mask)覆蓋之后，首先在該緣部上蒸 鍍鉻以作為金屬膜lla，接著蒸鍍鎳作為金屬膜10b。由此，由按順序 蒸鍍的金屬膜10a、 10b，而在分割區(qū)域25的表面的緣部形成多層金屬 膜10閨3中的區(qū)域(c)]。在形成電子倍增部8、陽極9以及側(cè)壁3之后，在電子倍增部8 的壁部的側(cè)壁以及底部形成二次電子放出面[圖3中的區(qū)域(d)]。另外， 二次電子放出面是通過掩膜蒸鍍Sb、 MgO等之后，在這些Sb、 MgO 等中導(dǎo)入堿金屬而得到的。接著，環(huán)境溫度在從二次電子放出面的制作溫度降低至常溫(25 。C 30。C的程度)之后，將用于接合于上側(cè)框架2上的接合線材W， 在接合部分即在多層金屬膜10的表面上沿著分割區(qū)域25的緣部配置 [圖3中的區(qū)域(e)]。另外，該接合線材W是使用夾具31來進(jìn)行配置的。作為接合線材W，除了In線狀材料之外，還有In和Sn的合金或者In 和Ag的合金等的含In的線狀材料，比如可以使用直徑0.5mm的線狀 材料。如上述那樣的下側(cè)框架5的制造工序，對于在硅晶片的多個分割 區(qū)域25的每個區(qū)域均實(shí)施。在圖4中，區(qū)域(a)是表示在硅晶片S上加 工而成的下側(cè)框架5的配置的圖，區(qū)域(b)是表示在由區(qū)域(a)所示的分 割區(qū)域25之一中的接合線材W的配置的放大圖。但是，在圖4中的 區(qū)域(a)以及(b)中，為了簡化而省略了電子倍增部8以及陽極9的圖示。 如這些區(qū)域(a)以及(b)所示，對于在硅晶片S上二維地排列的多個分割 區(qū)域25的每一個，均形成側(cè)壁3以及多層金屬膜10。另外，在硅晶片 S的背面?zhèn)?，接合有玻璃制的基?0。即，側(cè)壁3以圍繞其分割區(qū)域 25內(nèi)的玻璃基板30的平坦面的形式被配置。對應(yīng)于硅晶片S的分割區(qū) 域25的玻璃基板30的部分相當(dāng)于平板狀部材4。另外，在玻璃基板 30上的分割區(qū)域25的各自的內(nèi)側(cè)，配置電子倍增部8以及陽極9 (省 略圖示)。進(jìn)一步，接合線材W沿著形成于硅晶片S上的多個分割區(qū) 域25的緣部的多層金屬膜10以網(wǎng)眼狀被載置。以下，參照圖5就有關(guān)上側(cè)框架2的制造方法加以說明。另外， 與圖3相同，圖5是著眼于相當(dāng)于一個上側(cè)框架2的部分的詳細(xì)圖。首先，準(zhǔn)備玻璃制基板(第二基板)32。在對應(yīng)于上述的分割區(qū) 域25的矩形的分割區(qū)域33的外面上，由鋁的線路圖形形成光電面7 用的端子(沒有圖示)。在這個基板32上，通過蝕刻加工或者噴砂加 工而預(yù)先形成用于將金屬電極埋入于每個分割區(qū)域的孔13。另外，通 過將金屬電極填充到孔13中，光電面端子14被埋入到該孔13內(nèi)閨5 中的區(qū)域(a)]。接著，在與下側(cè)框架5的側(cè)壁3的相接合部位，即沿著分割區(qū)域 33的內(nèi)面的周圍的部位，形成多層金屬膜ll[圖5中的區(qū)域(b)]。另外， 多層金屬膜ll，是通過首先在蒸鍍由鉻形成的金屬膜lla之后，在該 金屬膜lla上再進(jìn)一步蒸鍍由鎳構(gòu)成的金屬膜llb而得到的。另外，在 將側(cè)壁配設(shè)于上側(cè)框架2的接合部位的構(gòu)成中，多層金屬膜11被形成 在該側(cè)壁端面上。在形成多層金屬膜11之后，分割區(qū)域33上的內(nèi)面的中央部，掩膜蒸鍍含有銻(Sb)的光電面材料34[圖5中的區(qū)域(c)]。之后，通過將堿 金屬導(dǎo)入到光電面材料34中而得到光電面7[圖5中的區(qū)域(d)]。其結(jié) 果，光電面7被配置于上側(cè)框架2的內(nèi)側(cè)的空間。如上述那樣的上側(cè)框架2的制造工序，對于玻璃基板上的多個分 割區(qū)域33的每個區(qū)域均實(shí)施。圖6是表示在玻璃基板32上加工而成 的上側(cè)框架2的配置的圖。但是，在圖6中，為了簡化而省略了光電 面7的圖示。如圖6所示，對于在玻璃基板32上二維地排列的多個分 割區(qū)域33的每一個，均形成多層金屬膜ll以及光電面7。因此，多層 金屬膜11以圍繞其分割區(qū)域33內(nèi)的玻璃基板32的平坦面的形式被配 置。在玻璃基板32上的各個分割區(qū)域33相當(dāng)于上側(cè)框架2。之后，在環(huán)境溫度以如上所示方式從光電面7或者二次電子放出 面的制作溫度降低至常溫(25'C 3(TC的程度)的真空空間(比如減 壓至指定的真空度的真空轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部空間)內(nèi)，互相疊合硅晶片S 和玻璃基板32。此時，以使多個分割區(qū)域25和多個分割區(qū)域33互相 對應(yīng)的部分之間面對的形式，即，以上側(cè)框架2的接合部位即多層金 屬膜11和形成于下側(cè)框架5的側(cè)壁3的端面的多層金屬膜10相面對 的形式，疊合硅晶片S和玻璃基板32。此時，接合線材W被配置于多 層金屬膜IO和多層金屬膜11之間。其后，在保持在銦的熔點(diǎn)以下的 常溫的條件下，在夾持接合線材W的狀態(tài)下在真空空間內(nèi)壓接硅晶片 S和玻璃基板32。此時，接合線材W在緊密附著于多層金屬膜IO、 11 的狀態(tài)下變形為具有大約0.15mm程度的厚度的接合層12，由此，上 側(cè)框架2和下側(cè)框架5在廣泛范圍上被粘合閨5中的區(qū)域(e)]。另外， 上側(cè)框架2和下側(cè)框架5的壓接，可通過漸漸地降低真空轉(zhuǎn)換裝置內(nèi) 的真空度，即，通過逐漸增大真空轉(zhuǎn)換裝置與由上側(cè)框架2和下側(cè)框 架5規(guī)定的內(nèi)部空間(光電變換裝置1的內(nèi)部空間)之間的氣壓差來 實(shí)現(xiàn)。另外，在真空轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)，通過在重疊于下側(cè)框架5上的上側(cè) 框架2上添加指定的重量，也可以壓接上側(cè)框架2和下側(cè)框架5。再則， 在真空轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)，通過使用加壓夾具以指定的壓力互相推擠上側(cè)框 架2以及下側(cè)框架5也可以押接上側(cè)框架2和下側(cè)框架5。在壓接的時 候向硅晶片S和玻璃基板32之間所施加的壓力的大小是，比如針對每 一個芯片為100Kg。由此，就能夠切實(shí)地真空密封上側(cè)框架2和下側(cè)框架5。在最后，在接合于各個分割區(qū)域25、 33的狀態(tài)下，沿著構(gòu)成 分割區(qū)域25、 33的邊界的側(cè)壁3切割硅晶片S和玻璃基板32。由此， 就獲得了包含由上側(cè)框架2和下側(cè)框架5構(gòu)成的外圍器6的光電變換 裝置l。根據(jù)如以上所述那樣的光電變換裝置1的制造方法，在配設(shè)于硅 晶片S的分割區(qū)域25的周圍的側(cè)壁3的端面上，形成以絡(luò)膜、鎳膜的 順序進(jìn)行層疊的多層金屬膜10，并且，在面對于側(cè)壁3的端面的玻璃 基板32的接合部位，也層疊同樣的組成的多層金屬膜ll。在硅晶片S 或者玻璃基板32的內(nèi)側(cè)的空間，在與分割區(qū)域25、 33的各組相對應(yīng) 地配置光電面7、電子倍增部8以及陽極9之后，將硅晶片S和玻璃基 板32導(dǎo)入到銦的熔點(diǎn)以下的常溫的真空空間內(nèi)。之后，在該真空空間 內(nèi)，在硅晶片S的側(cè)壁3和玻璃基板32的接合部位之間夾持含有銦的 接合線材W的狀態(tài)下，壓接并接合硅晶片S和玻璃基板32。以如此形 式，硅晶片S和玻璃基板32的接合是通過在常溫的環(huán)境下擠壓接合線 材來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榻雍暇€材如熔融時那樣、不易流動，并且接合線材 的新鮮部分變得容易顯現(xiàn)于外部，所以盡管對內(nèi)部構(gòu)造有較小的影響 但能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的氣密性密封。再則，在硅晶片S和玻璃基板32疊合 的狀態(tài)下被切割而并被分割成每個外圍器6。根據(jù)這樣的制造工序，不需要依賴于所使用的基板的材料，比如， 即使上側(cè)框架2和下側(cè)框架3的熱膨脹系數(shù)不同，夾持多層金屬膜10、 11以及接合線材W的基板之間的粘結(jié)性也會增高。為此，就能夠充分 地確保這些基板在被接合的狀態(tài)下通過切割而獲得的外圍器6中的內(nèi) 部空間的氣密性。特別是在使用半導(dǎo)體工藝而加工平板狀的部材的情 況下，用于構(gòu)成外圍器6的部材被大面積化，所以容易出現(xiàn)歪斜的影 響。為此，本發(fā)明所涉及的制造方法在上述各方面就顯得特別有效。 再則，也不會發(fā)生起因于接合溫度的外圍器6歪斜的問題，所以就能 夠充分維持光電變換裝置1中的內(nèi)部空間的氣密性。與此同時，因?yàn)?在制作光電面7之后不再有加熱工序，所以也就能夠防止光電面7的 特性劣化或者來自于各個構(gòu)成部材的氣體的發(fā)生。上側(cè)框架2由玻璃材料構(gòu)成，其一部分作為光入射窗行使其功能。 由該構(gòu)成，簡化了在制造工序中的光入射窗的形成，同時改善了上側(cè)框架2和多層金屬膜11的親和性。這有助于進(jìn)一步提高在外圍器6中 的內(nèi)部空間的氣密性。再有，根據(jù)成為上側(cè)框架2的材料選擇的自由 度的高度，也可以適當(dāng)設(shè)定光入射窗的透過波長范圍。因?yàn)橄聜?cè)框架5的側(cè)壁3是由硅材料構(gòu)成，所以該側(cè)壁3的加工 就變得容易。另外，因?yàn)橄聜?cè)框架5和多層金屬膜10的粘結(jié)性較高， 所以就進(jìn)一步提高了在外圍器6中的內(nèi)部空間的氣密性。另外，因?yàn)橄聜?cè)框架5的平板狀部材4是由玻璃材料構(gòu)成，所以 平板狀部材4和側(cè)壁3是被陽極接合的。為此，下側(cè)框架5的制作就 變得容易。另外，即使在制作下側(cè)框架5上的二次電子放出面時等的 高溫狀態(tài)下，因?yàn)槠鹨蛴跓崤蛎浀耐嵝钡挠绊懕唤档?，所以提高了?電變化裝置1的耐久性。另外，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施例。比如，多層金屬膜10、 11也可以是按鉻膜、鈦膜的順序進(jìn)行層疊的多層金屬膜，更進(jìn)一步還 可以是鈦單層的金屬膜。即使是這樣的構(gòu)成，也能夠充分維持上側(cè)框 架2和下側(cè)框架5的密封。配置于多層金屬膜IO、 ll之間的接合層，可以在上側(cè)框架2的多 層金屬膜11或者下側(cè)框架5的多層金屬膜10上通過絲網(wǎng)印刷而形成 為膜狀，另外，也可以通過油墨噴射的方式以及點(diǎn)矩陣(dot matrix) 的方式等的形成圖形的方式而形成為膜狀。在圖7中，區(qū)域(a)是表示 在硅晶片S上的下側(cè)框架5的配置的圖，區(qū)域(b)是表示就有關(guān)區(qū)域(a) 的分割區(qū)域25之一通過圖形形成而形成的接合層112的配置的放大 圖。如這些圖7中的區(qū)域(a)以及(b)所示，接合層112沿著形成于分割 區(qū)域25的周圍的多層金屬膜10，對于每個分割區(qū)域25獨(dú)立地形成為 框狀。該接合層112，以上側(cè)框架2和下側(cè)框架5在被接合的時候不會 流入外圍器6的內(nèi)部空間中的形式，離開多層金屬膜10的內(nèi)周部規(guī)定 距離而形成。另外，適當(dāng)調(diào)整在多層金屬膜10上的接合材料的量以及 在接合的時候所施加的壓力，從而使接合材料不溢出到外圍器6的內(nèi) 部空間中。作為上側(cè)框架2的材料以及下側(cè)框架5的平板狀部材4的材料， 可以使用石英、Pyrex (注冊商標(biāo))等的耐熱玻璃、硼硅酸、UV玻璃、 藍(lán)寶石玻璃、氟化鎂(MgF2)玻璃以及硅等。作為側(cè)壁3的材料可以使用科瓦鐵鎳鈷合金、鋁、不銹鋼、鎳、陶瓷、硅以及玻璃等。側(cè)壁3也可在上側(cè)框架2和下側(cè)框架5接合之前接合于上側(cè)框架2 上。另外，也可以分別將側(cè)壁接合于上側(cè)框架2以及下側(cè)框架5的雙 方。在該情況下，多層金屬膜IO、 ll被設(shè)置于各個側(cè)壁的斷面上。另 外，側(cè)壁3不限于與下側(cè)框架5的平板狀部材4或者上側(cè)框架2分開 的部材，也可以是與平板狀部材4或者上側(cè)框架2形成為一體的部材。 側(cè)壁3和平板狀部材5或者上側(cè)框架2也可以通過銦等的接合部材進(jìn) 行接合。光電面7不限于配置于上側(cè)框架2的透過型光電面，也可以是配 置于下側(cè)框架5的反射型光電面。再有，電子倍增部8以及陽極9并沒有必要由一個硅材料與側(cè)壁3 一起形成為一體，也可以適當(dāng)使用與側(cè)壁3另行形成的部材。另外，圖8是表示作為由本發(fā)明所涉及的制造方法而得到的光電 變換裝置1的關(guān)于多個試樣(試樣1 5)以及比較例1 2的良品率。 另外，圖8中所表示的良品率是根據(jù)光電面的活性狀態(tài)即使是在制造 工序之后是否也還能夠保持來進(jìn)行判定的。具體是，在試樣1的光電變換裝置中，由玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架2， 在該上側(cè)框架2的接合部位，作為多層金屬膜11按順序?qū)盈B有50nm 的鉻層(金屬膜lla)、 500nm的鎳層(金屬膜llb)。另外，在下側(cè)框 架5中，也由玻璃材料構(gòu)成平板狀部材4，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁3。在側(cè) 壁3的端面上，作為多層金屬膜10按順序?qū)盈B有50nm的鉻層(金屬 膜lla)、 500nm的鎳層(金屬膜llb)。另外，上側(cè)框架2和下側(cè)框架 5在被接合的時候，作為被夾持于多層金屬膜10、 ll之間的接合線材， 適當(dāng)使用由銦材料構(gòu)成的金屬絲。以如上所述的形式所構(gòu)成的試樣1 的光電變換裝置的良品率為6/6。在試樣2的光電變換裝置中，由玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架2，在該上 側(cè)框架2的接合部位，作為多層金屬膜11 (在試樣2中為單層構(gòu)造) 僅僅形成有300nm的鈦層。另外，在下側(cè)框架5中，也由玻璃材料構(gòu) 成平板狀部材4，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁3。在側(cè)壁3的端面上，作為多層 金屬膜IO (在試樣2中為單層構(gòu)造)也僅僅形成有300nm的鈦層。另 外，在上側(cè)框架2和下側(cè)框架5被接合的時候，作為被夾持于多層金屬膜IO、 ll之間的接合線材，適當(dāng)使用由銦材料構(gòu)成的金屬絲。以如上所述的形式所構(gòu)成的試樣2的光電變換裝置的良品率為2/2。在試樣3的光電變換裝置中，由玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架2，在該上 側(cè)框架2的接合部位，作為多層金屬膜11按順序?qū)盈B有50nm的鉻層(金屬膜lla)、 500nm的鎳層(金屬膜llb)。另夕卜，在下側(cè)框架5中， 由硅材料構(gòu)成平板狀部材4，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁3。在側(cè)壁3的端面上， 作為多層金屬膜10按順序?qū)盈B有50nm的鉻層(金屬膜lla)、 500nm 的鎳層(金屬膜llb)。另外，在上側(cè)框架2和下側(cè)框架5被接合的時 候，作為被夾持于多層金屬膜10、 ll之間的接合線材，適當(dāng)使用由銦 材料構(gòu)成的金屬絲。以如上所述的形式所構(gòu)成的試樣3的光電變換裝 置的良品率為2/2。在試樣4的光電變換裝置中，由玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架2，在該上 側(cè)框架2的接合部位，作為多層金屬膜11按順序?qū)盈B有300nm的鉻層(金屬膜lla)、 30nm的鈦層(金屬膜llb)。另外，在下側(cè)框架5中， 也由玻璃材料構(gòu)成平板狀部材4，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁3。在側(cè)壁3的端 面上，作為多層金屬膜10按順序?qū)盈B有300nm的鉻層(金屬膜lla)、 30nm的鈦層(金屬膜llb)。另夕卜，在上側(cè)框架2和下側(cè)框架5被接合 的時候，作為被夾持于多層金屬膜10、 ll之間的接合線材，適當(dāng)使用 由銦材料構(gòu)成的金屬絲。以如上所述的形式所構(gòu)成的試樣4的光電變 換裝置的良品率為3/3。在試樣5的光電變換裝置中，由玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架2，在該上 側(cè)框架2的接合部位，作為多層金屬膜11按順序?qū)盈B有300nm的鉻層(金屬膜lla)、 500nm的鎳層(金屬膜llb)。另外，在下側(cè)框架5中， 由硅材料構(gòu)成平板狀部材4，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁3。在側(cè)壁3的端面上， 作為多層金屬膜10按順序?qū)盈B有300nm的鉻層(金屬膜lla)、 500nm 的鎳層(金屬膜llb)。另外，在上側(cè)框架2和下側(cè)框架5被接合的時 候，作為被夾持于多層金屬膜IO、 ll之間的接合線材，適當(dāng)使用由銦 材料構(gòu)成的金屬絲。以如上所述的形式所構(gòu)成的試樣5的光電變換裝 置的良品率為10/10。相對于如上所述的試樣1 5，在比較例1的光電變換裝置中，由 玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架，在該上側(cè)框架的接合部位，按順序?qū)盈B有30nm的鈦層、20nm的鉑層以及l(fā)OOOnm的金層。另夕卜，在下側(cè)框架中， 由玻璃材料構(gòu)成平板狀部材，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁。在側(cè)壁的端面上， 也按順序?qū)盈B有30nm的鈦層、20nm的鉑層以及1000nm的金層。另 外，在上側(cè)框架和下側(cè)框架被接合的時候，作為被夾持于各個3層構(gòu) 造的多層金屬膜之間的接合線材，適當(dāng)使用由銦材料構(gòu)成的金屬絲。 以如上所述的形式所構(gòu)成的比較例1的光電變換裝置的良品率為0/6。 在比較例2的光電變換裝置中，由玻璃材料構(gòu)成上側(cè)框架，在該 上側(cè)框架的接合部位，不形成金屬膜。另外，在下側(cè)框架中，由玻璃 材料構(gòu)成平板狀部材，由硅材料構(gòu)成側(cè)壁。在側(cè)壁的端面上也不形成 金屬膜。另外，在上側(cè)框架和下側(cè)框架被接合的時候，作為被夾持于 各個3層構(gòu)造的多層金屬膜之間的接合線材，適當(dāng)使用由銦材料構(gòu)成 的金屬絲。以如上所述的形式所構(gòu)成的比較例2的光電變換裝置的良 品率為0/4。如上所述，試樣1 5以及比較例1 2的光電變換裝置，是將含 有In的接合線材(金屬絲)作為接合線材配置于下側(cè)框架5上的情況 的例子。相比于試樣1，在試樣2以及4中改變了多層金屬膜10、 11 的組成。相比于試樣1以及2，在試樣3中改變了下側(cè)框架5的平板狀 部材4的材料。再有，相比于試樣3，試樣5中改變了多層金屬膜10、 11的膜厚。另外，在比較例1中，將多層金屬膜10、 11改變成除了按 順序?qū)盈B鉻和鎳的多層金屬膜、按順序?qū)盈B鉻和鈦的多層金屬膜、或 者釹的單層金屬膜以外的組成。在比較例2中，不形成多層金屬膜10、 11。另外，圖8所示多層金屬膜的組成意味著多層金屬膜在上側(cè)框架 上或者在下側(cè)框架上以所記載的順序成膜，各個元素符號的括號內(nèi)的 數(shù)字表示其膜厚(nm)。根據(jù)以上的評價結(jié)果確認(rèn)了將鉻和鎳的組合、鉻和鈦的組合、 或者僅僅是鈦的金屬層用作多層金屬膜10、 11，并且在將銦的接合線 材夾持于這些多層金屬膜10、 11之間的試樣1 5，良品率均為100% (與下側(cè)框架的材料無關(guān))，極其高。相對于此，在具有其它的組成的 多層金屬膜的比較例1或者在沒有多層金屬膜的比較例2中，良品率 下降至0%。根據(jù)以上的本發(fā)明的說明可知，本發(fā)明可以進(jìn)行各種變形。這些變形不能視為脫離了本發(fā)明的思想以及范圍；所有對于本區(qū)域技術(shù)人 員而言顯而易見的改良，均包含于本發(fā)明權(quán)利要求中。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明所涉及的光電變換裝置的制造方法能夠適用于在實(shí)際運(yùn)用 中要求維持充分的氣密性的各種傳感器外圍器的制造。
權(quán)利要求
1.一種光電變換裝置的制造方法，其特征在于所述光電變換裝置具備外圍器，所述外圍器是通過接合第一框架和第二框架而構(gòu)成的，該第一框架包括平板狀部材和以圍繞該平板狀部材的主面中心的形式配設(shè)于該主面上的同時從該主面向垂直方向上延伸的側(cè)壁，該第二框架包括平板狀部材，在所述外圍器的至少一部分上具有光入射窗，并且，在由所述第一框架的平板狀部材主面、所述第一框架的側(cè)壁以及所述第二框架的平板狀部材主面所規(guī)定的內(nèi)部空間內(nèi)，容納有光電面和陽極，該光電變換裝置的制造方法具備如下第一步驟、第二步驟、第三步驟和第四步驟所述第一步驟是在應(yīng)該面對于所述第二框架的平板狀部材主面的、所述第一框架的側(cè)壁端面上形成第一金屬膜的步驟，該第一金屬膜包含選自如下金屬膜的任意一種從該側(cè)壁端面進(jìn)一步在垂直方向上按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜；從該側(cè)壁端面進(jìn)一步在垂直方向上按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬膜，所述第二步驟是在應(yīng)該面對于所述第一框架的側(cè)壁端面的、所述第二框架的平板狀部材表面上的接合部位，直接或者間接地形成第二金屬膜的步驟，所述第二金屬膜包含選自如下金屬膜的任意一種從該平板狀部材表面在垂直方向上按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜；從該平板狀部材表面在垂直方向上按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬膜，所述第三步驟是將所述光電面以及所述陽極配置于所述外圍器的內(nèi)部空間內(nèi)的步驟，在該第三步驟中，分別將該光電面以及陽極形成于所述第一框架的平板狀部材的主面上以及所述第二框架的平板狀部材主面上的至少任意一個主面上，在所述第四步驟中，將所述第一以及第二框架導(dǎo)入到減壓至指定的真空度的、溫度處于銦的熔點(diǎn)以下的真空空間內(nèi)，在將含有銦的接合材料夾持于所述第一金屬膜和所述第二金屬膜之間的狀態(tài)下，使所述第一框架上的側(cè)壁端面和所述第二框架的接合部位相面對，所述第五步驟是在所述真空空間內(nèi)接合所述第一框架和所述第二框架的步驟，在該第五步驟中，在夾持所述接合材料的狀態(tài)下，以指定的壓力使所述第一框架和所述第二框架緊密附著。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所記載的光電變換裝置的制造方法，其特征在于由玻璃材料構(gòu)成所述第一框架的平板狀部材以及所述第二框架的 平板狀部材的至少一個部材，并且其一部分作為所述光入射窗而起作 用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求3所記載的光電變換裝置的制造方法，其特征在于由硅材料構(gòu)成所述第一框架上的所述側(cè)壁。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所記載的光電變換裝置，其特征在于 由玻璃材料構(gòu)成所述第一框架上的所述平板狀部材，并且其與所述側(cè)壁陽極接合。
5. —種光電變換裝置的制造方法，其特征在于 所述光電變換裝置具備外圍器，所述外圍器是通過接合第一框架和第二框架而構(gòu)成的，該第一框 架包括平板狀部材和以圍繞該平板狀部材的主面中心的形式配設(shè)于該 主面上的、從該主面向垂直方向上延伸的側(cè)壁，該第二框架包含平板 狀部材，在所述外圍器的至少一部分上具有光入射窗，并且，在由所述第 一框架的平板狀部材主面、所述第一框架的側(cè)壁以及所述第二框架的 平板狀部材主面所規(guī)定的內(nèi)部空間內(nèi)，容納有光電面和陽極，該光電變換裝置的制造方法具備如下第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟和第五步驟所述第一步驟是在第一基板上形成分別具有與所述第一框架相同 的構(gòu)造的多個框架構(gòu)造的步驟，在該第一步驟中，準(zhǔn)備所述第一基板， 以分別圍繞分配于各個所述第一基板的表面的多個分割區(qū)域的形式， 在該第一基板的表面上分別形成從該第一基板的表面向垂直方向上延 伸的多個側(cè)壁，在所形成的多個側(cè)壁各自的端面上形成第一金屬膜，該第一金屬膜是選自如下金屬膜的任意一種從該側(cè)壁端面進(jìn)一 步在垂直方向上按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜；從該側(cè)壁端面進(jìn)一步 在垂直方向上按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬 膜，所述第二步驟是在第二基板上形成分別具有與所述第二框架相同 的構(gòu)造的多個框架構(gòu)造的步驟，在該第二步驟中，準(zhǔn)備所述第二基板， 在應(yīng)該面對于所述第一基板的表面上形成的多個側(cè)壁的端面的、所述 第二基板的表面上的多個接合部位的每一個接合部位，直接或者間接 地形成第二金屬膜，該第二金屬膜是選自如下金屬膜的任意一種從該第二基板的表 面在垂直方向上按鉻、鎳的順序?qū)盈B的金屬膜；從該第二基板的表面 在垂直方向上按鉻、鈦的順序?qū)盈B的金屬膜；以及，由鈦構(gòu)成的金屬 膜，所述第三步驟是將分別相當(dāng)于所述光電面以及所述陽極的組合的 多個組合分別配置于所對應(yīng)的所述外圍器的內(nèi)部空間內(nèi)的步驟，在該 第三步驟中，將所述多個組合各自的光電面以及陽極形成于所述第一 基板的表面上的對應(yīng)區(qū)域以及所述第二基板的表面上的對應(yīng)區(qū)域的至 少任意一個區(qū)域上，在所述第四步驟中，將所述第一以及第二基板導(dǎo)入到減壓至指定 的真空度的、溫度處于銦的熔點(diǎn)以下的真空空間內(nèi)，在將含有銦的接 合材料夾持于所述第一金屬膜和所述第二金屬膜之間的狀態(tài)下，使所 述第一基板表面上的多個側(cè)壁端面和所述第二基板表面上的多個接合 部位分別互相面對，所述第五步驟是在所述真空空間內(nèi)接合所述第一基板和所述第二 基板的步驟，在該第五步驟中，在夾持所述接合材料的狀態(tài)下，以指定的壓力使所述第一基板和所述第二基板緊密附著，所述第六步驟是從互相接合的所述第一以及第二基板獲得多個外 圍器的步驟，在該第五步驟中，分別沿著位于這些第一以及第二基板 之間的多個側(cè)壁切割互相接合的所述第一以及第二基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所記載的光電變換裝置的制造方法，其特征在于所述第一步驟包含子步驟，在該子步驟中，準(zhǔn)備第三基板，并將 該第三基板蝕刻成包括所述多個側(cè)壁的圖形，被蝕刻的所述第三基板，以所形成的所述多個側(cè)壁的各自圍繞被 分配于所述第一基板的表面的多個分割區(qū)域的形式，被陽極接合于該 第一基板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光電變換裝置的制造方法，該方法在不會使光電面的特性劣化的情況下，氣密性地接合形成容納上述光電面的外圍器的兩個部材。在具有光電面(7)的上側(cè)框架(2)的接合部上，依次層疊鉻金屬膜(11a)和鎳金屬膜(12b)。下側(cè)框架(5)由具備電子倍增管(8)和陽極(9)的平板狀部材(4)以及硅制框部材(3)構(gòu)成。在上述框部材的接合部上，依次層疊鉻金屬膜(10a)和鎳金屬膜(10b)。上述上側(cè)框架和上述下側(cè)框架夾持著含銦的接合材料(12)而重合。在減壓至規(guī)定的真空度并被保持在銦的熔點(diǎn)以下的溫度的真空空間內(nèi)，在規(guī)定的壓力下互相押接上述上側(cè)框架和上述下側(cè)框架，形成具有維持充分的氣密性的容納空間的外圍器。
文檔編號H01J9/24GK101405826SQ20078000954
公開日2009年4月8日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者下井英樹, 久嶋浩之, 井上圭祐, 木下仁志, 杉山浩之 申請人:浜松光子學(xué)株式會社