(57)【要約】【課題】簡便かつ高精度に検査対象物を検査することが可能な検査システム、検査方法、画素回路及びイメージセンサを提供すること。【解決手段】検査システムは、ＣＩＧＳイメージセンサ１を用いて可視光と赤外光を同じ光軸で同時に撮影することにより検査対象物の可視光画像と赤外光画像を生成するＣＩＧＳカメラ６と、生成された可視光画像と赤外光画像に基づいて検査対象物を検査するパーソナルコンピュータ５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＩＧＳイメージセンサを用いて可視光と赤外光を同じ光軸で同時に撮影することにより検査対象物の可視光画像と赤外光画像を生成するＣＩＧＳカメラと、
前記可視光画像と前記赤外光画像に基づいて前記検査対象物を検査する検査装置と
を備えることを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記検査装置は、前記可視光画像と前記赤外光画像を重ね合わせて表示することを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
前記ＣＩＧＳカメラは、ソーラーパネルに電流を流すことで発生するエレクトロルミネッセンス発光を撮影し、
前記検査装置は、前記ソーラーパネルの赤外光画像に基づいて前記ソーラーパネルに含まれる不良セルの位置を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査システム。
【請求項４】
前記検査装置は、前記ソーラーパネルの可視光画像に基づいて前記ソーラーパネルの表面のキズの有無を検査することを特徴とする請求項３に記載の検査システム。
【請求項５】
前記ＣＩＧＳカメラは、特定温度以上の高温箇所で発生する赤外光を撮影し、
前記検査装置は、前記検査対象物の赤外光画像に基づいて前記検査対象物の発熱位置を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査システム。
【請求項６】
前記検査装置は、前記検査対象物が発熱している場合、危険を知らせるための警告を出力することを特徴とする請求項５に記載の検査システム。
【請求項７】
前記ＣＩＧＳカメラは、前記検査対象物がＬＳＩである場合、その配線パターンが形成されていない側から撮影することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項８】
前記ＣＩＧＳイメージセンサは、フォトダイオードとフローティングディフュージョンとを備える画素回路を備え、
前記画素回路は、前記フォトダイオードの寄生容量から前記フローティングディフュージョンに転送された電荷量と容量で決まる電圧を出力することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項９】
前記画素回路は、前記フォトダイオードと前記フローティングディフュージョンの間で電荷を転送する転送トランジスタと、
前記転送トランジスタのゲートに接続される転送信号線と
備え、
前記転送信号線に入力される転送信号により前記転送トランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項８に記載の検査システム。
【請求項１０】
前記画素回路は、
前記フローティングディフュージョンの電荷を初期状態に維持するリセットトランジスタと、
前記リセットトランジスタのゲートに接続されるリセット信号線と
を備え、
前記リセット信号線に入力されるリセット信号により前記リセットトランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の検査システム。
【請求項１１】
前記画素回路は、
特定ノードの電位を読み出すバッファトランジスタと、読み出し信号を垂直信号線に出力する出力トランジスタと、
前記出力トランジスタのゲートに接続される選択信号線と
を備え、
前記選択信号線に入力される選択信号により前記出力トランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１２】
ＣＩＧＳイメージセンサを用いて可視光と赤外光を同じ光軸で同時に撮影することにより検査対象物の可視光画像と赤外光画像を生成する画像生成ステップと、
前記可視光画像と前記赤外光画像に基づいて前記検査対象物を検査する検査ステップと
を有することを特徴とする検査方法。
【請求項１３】
フォトダイオードと、
フローティングディフュージョンと
を備え、
前記フォトダイオードの寄生容量から前記フローティングディフュージョンに転送された電荷量と容量で決まる電圧を出力することを特徴とする画素回路。
【請求項１４】
前記フォトダイオードと前記フローティングディフュージョンの間で電荷を転送する転送トランジスタと、
前記転送トランジスタのゲートに接続される転送信号線と
を備え、
前記転送信号線に入力される転送信号により前記転送トランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項１３に記載の画素回路。
【請求項１５】
前記フローティングディフュージョンの電荷を初期状態に維持するリセットトランジスタと、
前記リセットトランジスタのゲートに接続されるリセット信号線と
を備え、
前記リセット信号線に入力されるリセット信号により前記リセットトランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画素回路。
【請求項１６】
特定ノードの電位を読み出すバッファトランジスタと、読み出し信号を垂直信号線に出力する出力トランジスタと、
前記出力トランジスタのゲートに接続される選択信号線と
を備え、
前記選択信号線に入力される選択信号により前記出力トランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の画素回路。
【請求項１７】
画素回路を１画素に適用したイメージセンサであって、
前記画素回路は、
フォトダイオードと、
フローティングディフュージョンと
を備え、
前記フォトダイオードの寄生容量から前記フローティングディフュージョンに転送された電荷量と容量で決まる電圧を出力することを特徴とするイメージセンサ。
【請求項１８】
前記画素回路は、
前記フォトダイオードと前記フローティングディフュージョンの間で電荷を転送する転送トランジスタと、
前記転送トランジスタのゲートに接続される転送信号線と
を備え、
前記転送信号線に入力される転送信号により前記転送トランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項１７に記載のイメージセンサ。
【請求項１９】
前記画素回路は、
前記フローティングディフュージョンの電荷を初期状態に維持するリセットトランジスタと、
前記リセットトランジスタのゲートに接続されるリセット信号線と
を備え、
前記リセット信号線に入力されるリセット信号により前記リセットトランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項１７又は１８に記載のイメージセンサ。
【請求項２０】
前記画素回路は、
特定ノードの電位を読み出すバッファトランジスタと、読み出し信号を垂直信号線に出力する出力トランジスタと、
前記出力トランジスタのゲートに接続される選択信号線と
を備え、
前記選択信号線に入力される選択信号により前記出力トランジスタのゲートを制御することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査システム、検査方法、画素回路及びイメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池をエレクトロルミネッセンス（ＥＬ： Electro-Luminescence）発光させ、その発光状態から太陽電池の良否を検査することが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。また、太陽電池の検査では、可視光を検知する冷却ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラや、近赤外光を検知する材料としてＩｎＧａＡｓを用いたＩｎＧａＡｓカメラが用いられる（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６４１６５号公報
【特許文献２】特開２００９−１８２２４４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７８１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術によると、可視光と近赤外光の両方を撮影するためには、冷却ＣＣＤカメラとＩｎＧａＡｓカメラの２台のカメラが必要である。すなわち、冷却ＣＣＤカメラは、可視光を検知することはできるものの、近赤外光を検知することはできない。一方、ＩｎＧａＡｓカメラは、近赤外光を検知することはできるものの、可視光を検知することはできない。また、このような２台のカメラを用いると、２台のカメラ間で光軸にズレが生じ、可視光画像と赤外光画像にズレが生じるという問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、簡便かつ高精度に検査対象物を検査することが可能な検査システム、検査方法、画素回路及びイメージセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、ＣＩＧＳイメージセンサを用いて可視光と赤外光を同じ光軸で同時に撮影することにより検査対象物の可視光画像と赤外光画像を生成するＣＩＧＳカメラと、前記可視光画像と前記赤外光画像に基づいて前記検査対象物を検査する検査装置とを備える検査システムが提供される。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、ＣＩＧＳイメージセンサを用いて可視光と赤外光を同じ光軸で同時に撮影することにより検査対象物の可視光画像と赤外光画像を生成する画像生成ステップと、前記可視光画像と前記赤外光画像に基づいて前記検査対象物を検査する検査ステップとを有する検査方法が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、フォトダイオードと、フローティングディフュージョンとを備え、前記フォトダイオードの寄生容量から前記フローティングディフュージョンに転送された電荷量と容量で決まる電圧を出力する画素回路が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の態様によれば、画素回路を１画素に適用したイメージセンサであって、前記画素回路は、フォトダイオードと、フローティングディフュージョンとを備え、前記フォトダイオードの寄生容量から前記フローティングディフュージョンに転送された電荷量と容量で決まる電圧を出力するイメージセンサが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡便かつ高精度に検査対象物を検査することが可能な検査システム、検査方法、画素回路及びイメージセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムの模式的回路構成図であって、（ａ）システム全体の構成例、（ｂ）ＩＳＰの構成例。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネルを検査する様子を示す模式的鳥瞰構成図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳの結晶構造図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳの量子効率と波長の関係を示すグラフ。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムにおけるソーラーパネルから発生するＥＬ光を説明するためのグラフであって、（ａ）ＥＬ光の発光強度と波長の関係を示すグラフ、（ｂ）量子効率と波長の関係を示すグラフ。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムにおいて検査されるソーラーパネルの一例を示す図であって、（ａ）模式的平面構成図、（ｂ）赤外光画像の写真例。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネルを検査する動作例を示すフローチャート。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネルを検査する別の動作例を示すフローチャート。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネルを検査する更に別の動作例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムによりＬＳＩを検査する様子を示す模式的側面構成図であって、（ａ）ＬＳＩを上から撮影する場合、（ｂ）ＬＳＩを下から撮影する場合。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムにおいて検査されるＬＳＩの一例を示す図であって、（ａ）模式的平面構成図、（ｂ）赤外光画像の写真例。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムの効果を説明するための図であって、（ａ）冷却ＣＣＤカメラとＩｎＧａＡｓカメラの２台のカメラを用いる場合、（ｂ）ＣＩＧＳカメラを用いる場合。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサの模式的回路構成図。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサの画素回路の模式的回路構成図。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサの画素回路における電圧の時間変化を示す波形例であって、（ａ）選択信号、（ｂ）リセット信号、（ｃ）転送信号、（ｄ）ノードＡ、（ｅ）ノードＢ、（ｆ）ノードＣ。
【図１６】比較例に係る光電変換回路の模式的回路構成図。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る検査システムにおける検査対象物から発生する赤外光を説明するためのグラフ。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る検査システムにおいて検査される半田ゴテの一例を示す図であって、（ａ）模式的鳥瞰構成図、（ｂ）赤外光画像の写真例。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る検査システムにより熱検知する動作例を示すフローチャート。
【図２０】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の模式的全体平面パターン構成図。
【図２１】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の模式的断面構造図。
【図２２】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の変形例の模式的断面構造図。
【図２３】（ａ）本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置に適用するカラーフィルタの配置例、（ｂ）本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置に適用する別のカラーフィルタの配置例。
【図２４】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置に適用するカラーフィルタの透過特性。
【図２５】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置に適用する化合物半導体薄膜の量子効率の波長特性。
【図２６】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置に適用する化合物半導体薄膜の光吸収特性。
【図２７】（ａ）本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の第１の製造方法の一工程を示す模式的断面構造図（その１）、（ｂ）本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の第１の製造方法の一工程を示す模式的断面構造図（その２）。
【図２８】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の第２の製造方法の一工程を示す模式的断面構造図（その１）。
【図２９】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の第２の製造方法の一工程を示す模式的断面構造図（その２）。
【図３０】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置において、（ａ）アバランシェ増倍を利用する場合の１画素の回路構成図、（ｂ）アバランシェ増倍を利用しない場合の１画素の回路構成図。
【図３１】本発明の第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサに適用可能なカラー用固体撮像装置の模式的回路ブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１３】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
［第１の実施の形態］
（検査システム）
第１の実施の形態に係る検査システムは、図１に示すように、ＣＩＧＳイメージセンサ１を用いて可視光と赤外光を同じ光軸で同時に撮影することにより検査対象物の可視光画像と赤外光画像を生成するＣＩＧＳカメラ６と、生成された可視光画像と赤外光画像に基づいて検査対象物を検査するＰＣ（パーソナルコンピュータ）５とを備える。
【００１５】
また、ＰＣ５は、可視光画像と赤外光画像を重ね合わせて表示してもよい。
【００１６】
また、ＣＩＧＳカメラ６は、ソーラーパネルに電流を流すことで発生するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光を撮影し、ＰＣ５は、ソーラーパネルの赤外光画像に基づいてソーラーパネルに含まれる不良セルの位置を特定してもよい。
【００１７】
また、ＰＣ５は、ソーラーパネルの可視光画像に基づいてソーラーパネルの表面のキズの有無を検査してもよい。
【００１８】
また、ＣＩＧＳカメラ６は、検査対象物がＬＳＩである場合、その配線パターンが形成されていない側から撮影してもよい。
【００１９】
（検査システムの回路構成例）
第１の実施の形態に係る検査システムの模式的回路構成は、図１に示すように表される。この検査システムは、図１（ａ）に示すように、ＣＩＧＳカメラ６と、ＰＣ５とを備える。ＣＩＧＳカメラ６には、ＣＩＧＳイメージセンサ１と、タイミングジェネレータ２と、ＩＳＰ（Image Signal Processor）３と、ＵＳＢインターフェイス４とが含まれる。ＣＩＧＳイメージセンサ１は、可視光から近赤外光まで広帯域を高感度に受光するセンサである（後述する）。タイミングジェネレータ２は、クロック信号を発生させてＣＩＧＳイメージセンサ１に出力する。ＩＳＰ３は、ＣＩＧＳイメージセンサ１から出力される画像を高速処理するプロセッサである。ＩＳＰ３には、図１（ｂ）に示すように、画像処理用のＣＰＵ３ａと、画像を一時的にバッファしておくメモリ３ｂと、信号を入出力するＩＯ３ｃとが含まれる。ＵＳＢインターフェイス４は、ＩＳＰ３とＰＣ５とを接続する。
【００２０】
（ソーラーパネル検査）
第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネル５０を検査する様子を示す模式的鳥瞰構成は、図２に示すように表される。図２に示すように、複数のソーラーパネル５０をベルトコンベア９に載せて運送する。ソーラーパネル５０の端子にプローブ８を介して電源７を接続し、ソーラーパネル５０に電流を流す。電流が流されるソーラーパネル５０の真上にはＣＩＧＳカメラ６が設置され、マイクロレンズ１ａを介してソーラーパネル５０を撮影している。これにより、ソーラーパネル５０の可視光画像と赤外光画像が生成され、図示しないＰＣ５に転送される。ＰＣ５は、転送された可視光画像と赤外光画像に基づいてソーラーパネル５０を検査する。
【００２１】
（ＣＩＧＳ）
第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳの結晶構造は、図３に示すように表される。図３に示すように、ＣＩＧＳは、Ｃｕ（銅）、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）。Ｓｅ（セレン）からなるカルコパイライト構造を持つ。次世代の太陽電池用薄膜材料として注目され、既にＣＩＧＳ太陽電池の量産が開始されている。
【００２２】
第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳの量子効率と波長の関係を示すグラフは、図４に示すように表される。図４に示すように、ＣＩＧＳは、高い量子効率を持ち、１０００〜１１００ｎｍ付近のＣＭＯＳ／ＣＣＤで検知できなかった近赤外光に高い感度を持つ。可視光領域でＳｉ−ＰＤの約２倍、近赤外光領域ではそれ以上の感度である。このようなＣＩＧＳの量子効率の波長特性については後に詳しく説明する。
【００２３】
（ＥＬ光）
第１の実施の形態に係る検査システムにおけるソーラーパネル５０から発生するＥＬ光を説明するためのグラフは、図５に示すように表される。図５（ａ）は、ＥＬ光の発光強度（ａ．ｕ．）と波長（ｎｍ）の関係を示すグラフであり、図５（ｂ）は、量子効率（％）と波長（ｎｍ）の関係を示すグラフである。図５（ａ）に示すように、ＥＬ発光のピークは１１５０ｎｍ付近であり、これはバンド間遷移による発光である。ＣＩＧＳカメラ６は、図５（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラで検知できない近赤外光に高い感度を持つとともに、ＩｎＧａＡｓカメラで検知できない可視光に高い感度を持つ。ソーラーパネル５０に故障があればＥＬ発光しない。また、ソーラーパネル５０にリークがあれば、そのリーク箇所のみＥＬ発光する。ＥＬ発光を撮影する場合は、暗室内でＥＬ発光させるようにしてもよいし、あるいは、ＣＩＧＳカメラ６のマイクロレンズ１ａにＥＬ光のみ透過させるフィルタを取り付けてもよい。
【００２４】
（ソーラーパネル）
第１の実施の形態に係る検査システムにおいて検査されるソーラーパネル５０の一例は、図６に示すように表される。図６（ａ）は、ソーラーパネル５０の模式的平面構成図であり、図６（ｂ）は、ＣＩＧＳカメラ６により生成されたソーラーパネル５０の赤外光画像Ｐ１の写真例である。ソーラーパネル５０は、Ｓｉ系のソーラーパネルであり、図６（ａ）に示すように、例えば８枚のセルが並列に接続されたものである。ここでは、８枚のセルのうち、上段の左から２番目のセルが故障しているものとする。この不良セルは発光しないため、図６（ｂ）に示すように、赤外光画像Ｐ１上では、不良セルに対応する領域Ｅ１は黒く見える。正常セルのうち電極が形成されている領域付近は電流密度が高いため、赤外光画像Ｐ１上では白く見える。このような赤外光画像Ｐ１をＰＣ５で解析することにより、正常セルと不良セルとを判別することが可能である。
【００２５】
（検査システムの動作例１）
第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネル５０を検査する動作例を示すフローチャートは、図７に示すように表される。
【００２６】
まず、ＣＩＧＳカメラ６を起動し（ステップＳ１）、複数のソーラーパネル５０をベルトコンベア９に載せて運送する（ステップＳ２）。次いで、ソーラーパネル５０に電流を流してその様子を真上からＣＩＧＳカメラ６で撮影する（ステップＳ３→Ｓ４）。ＣＩＧＳカメラ６により生成されたソーラーパネル５０の可視光画像と赤外光画像はＰＣ５に転送される。これにより、ＰＣ５は、転送された可視光画像に基づいてソーラーパネル５０の表面にキズがないか検査する（ステップＳ５）。表面検査は目視で行うこともできるが、ＰＣ５上の画像処理により自動化するのが望ましい。表面検査の結果、キズが見つかった場合は、そのソーラーパネル５０をＮＧパネルと判定する（ステップＳ５：ＮＯ→Ｓ６）。一方、キズが見つからなかった場合は、そのソーラーパネル５０の可視光画像と赤外光画像とを重ね合わせてＰＣ５のディスプレイに表示し、ＥＬ発光を確認する（ステップＳ５：ＹＥＳ→Ｓ７→Ｓ８）。ＥＬ発光検査は目視で行うこともできるが、ＰＣ５上の画像処理により自動化するのが望ましい。可視光画像と赤外光画像の重ね合わせ処理はＰＣ５側で行ってもよいし、あらかじめＣＩＧＳカメラ６側で行っておいてもよい。画像を重ね合わせる手法は公知の手法でよく、特に限定されるものではない。ＥＬ発光検査の結果、いずれかのセルについてＥＬ発光を確認できなかった場合は、そのソーラーパネル５０をＮＧパネルと判定する（ステップＳ８：ＮＯ→Ｓ６）。一方、全てのセルについてＥＬ発光を確認できた場合は、そのソーラーパネル５０をＯＫパネルと判定する（ステップＳ８：ＹＥＳ→Ｓ９）。このような一連のステップＳ２〜Ｓ９をベルトコンベア９上の全てのソーラーパネル５０について繰り返す。ＮＧパネルはベルトコンベア９上から取り除かれ、別のパネルと交換される（ステップＳ１０）。その際は、ディスプレイに表示された重ね合わせ画像に基づいて不良セルの位置を特定することができるので、ＮＧパネルのうち不良セルのみを容易に交換することが可能である。
【００２７】
（検査システムの動作例２）
第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネル５０を検査する別の動作例を示すフローチャートは、図８に示すように表される。図７に示す動作例と異なる点は、表面検査とＥＬ発光検査の順番が入れ替わっている点である。すなわち、図８に示すように、ソーラーパネル５０をＣＩＧＳカメラ６で撮影した後（ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４）、そのソーラーパネル５０の赤外光画像に基づいてＥＬ発光を確認する（ステップＳ５ａ）。ＥＬ発光検査の結果、いずれかのセルについてＥＬ発光を確認できなかった場合は、そのソーラーパネル５０をＮＧパネルと判定する（ステップＳ５ａ：ＮＯ→Ｓ６）。一方、全てのセルについてＥＬ発光を確認できた場合は、そのソーラーパネル５０の可視光画像と赤外光画像とを重ね合わせてＰＣ５のディスプレイに表示し、ソーラーパネル５０の表面にキズがないか検査する（ステップＳ５ａ：ＹＥＳ→Ｓ７→Ｓ８ａ）。表面検査の結果、キズが見つかった場合は、そのソーラーパネル５０をＮＧパネルと判定する（ステップＳ８ａ：ＮＯ→Ｓ６）。一方、キズが見つからなかった場合は、そのソーラーパネル５０をＯＫパネルと判定する（ステップＳ８ａ：ＹＥＳ→Ｓ９）。以降の動作は、図７に示す動作例と同様である。
【００２８】
ここでは、ＥＬ発光検査（ステップＳ５ａ）と表面検査（ステップＳ８ａ）の間に重ね合わせのステップＳ７を行うこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＥＬ発光検査（ステップＳ５ａ）の直前やＮＧパネルを交換するステップＳ１０の直前に重ね合わせのステップＳ７を行うことも可能である。
【００２９】
（検査システムの動作例３）
第１の実施の形態に係る検査システムによりソーラーパネル５０を検査する更に別の動作例を示すフローチャートは、図９に示すように表される。図７に示す動作例と異なる点は、ソーラーパネル５０に電流を流す前にソーラーパネル５０を撮影する点である。すなわち、図９に示すように、ソーラーパネル５０をベルトコンベア９に載せて運送し、ＣＩＧＳカメラ６で撮影する（ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ４ａ）。これにより、ソーラーパネル５０の可視光画像が生成される。次いで、ソーラーパネル５０に電流を流し、ＣＩＧＳカメラ６で撮影する（ステップＳ３→Ｓ４ｂ）。これにより、ソーラーパネル５０の赤外光画像が生成される。以降は、この可視光画像と赤外光画像に基づいて、図７に示す動作例と同様の手順で表面検査及びＥＬ光発光検査を行う（ステップＳ５〜Ｓ１０）。この動作例によれば、撮影回数が２回になるものの、ＣＩＧＳカメラ６により可視光と近赤外光が同じ光軸で撮影される点は、図７や図８に示す動作例と同様である。
【００３０】
（ＬＳＩ検査）
第１の実施の形態に係る検査システムの検査対象物はソーラーパネル５０に限定されるものではない。例えば、図１０（ａ）に示すように、シリコン製のＬＳＩ６０に電流を流し、それを真上からＣＩＧＳカメラ６で撮影してもよい。ＬＳＩ６０に含まれる素子が故障していれば、その故障箇所がＥＬ発光する。そのため、ソーラーパネル５０の場合と同様、ＬＳＩ６０の良／不良を検査することが可能である。このようにＬＳＩ６０を検査する場合は、図１０（ｂ）に示すように、ＬＳＩ６０の配線パターンが形成されていない側にＣＩＧＳカメラ６を設置してもよい。これにより、アルミニウム等の光を透過しない材質により配線パターンが形成されていても、鮮明な画像を生成することが可能となる。
【００３１】
第１の実施の形態に係る検査システムにおいて検査されるＬＳＩ６０の一例は、図１１に示すように表される。図１１（ａ）は、ＬＳＩ６０の模式的平面構成図であり、図１１（ｂ）は、ＣＩＧＳカメラ６により生成されたＬＳＩ６０の赤外光画像Ｐ２の写真例である。図１１（ａ）に示すように、ＬＳＩ６０には、例えばトランジスタ６１等の多数の素子が実装されている。これら素子のうちのいずれかが故障している場合は、図１１（ｂ）に示すように、その故障箇所がＥＬ発光する。この赤外光画像Ｐ２をＬＳＩ６０の可視光画像と重ね合わせれば、故障している素子の位置を特定することが可能である。
【００３２】
以上のように、第１の実施の形態に係る検査システムによれば、簡便かつ高精度にソーラーパネル５０等を検査することが可能である。すなわち、図１２（ａ）に示すように、冷却ＣＣＤカメラ６ａとＩｎＧａＡｓカメラ６ｂの２台のカメラを用いる場合は、冷却ＣＣＤカメラ６ａの光軸Ｘ１とＩｎＧａＡｓカメラ６ｂの光軸Ｘ２にズレが生じ、可視光画像と赤外光画像にズレが生じる。それに対して、図１２（ｂ）に示すように、ＣＩＧＳカメラ６を用いる場合は、可視光と近赤外光が同じ光軸で同時に撮影され、可視光画像と赤外光画像にズレが生じないため、可視光画像と赤外光画像を重ね合わせることができる。また、１回の撮影により表面検査とＥＬ発光検査を行うことができるため、電流を流す時間を短縮することが可能である。更に、冷却ＣＣＤカメラ６ａでは長時間露光が必須であるが、ＣＩＧＳカメラ６では長時間露光が不要であるため、高速撮影が可能となる。
【００３３】
（ＣＩＧＳイメージセンサの回路構成例）
第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１の模式的回路構成は、図１３に示すように表される。図１３に示すように、ＣＩＧＳイメージセンサ１は、画素回路８２を１画素に適用したイメージセンサである。具体的には、画素８２ａがマトリックス状に配列された画素回路８２と、画素回路８２を垂直方向にスキャンする垂直選択回路８１と、基準電圧／電流を生成する基準電圧／電流生成回路８３と、ＳＰＩ（Serial Synchronous Interface）等の通信方式により外部から制御されるファンクションレジスタ８４と、クロック信号を発生させるタイミングジェネレータ８５と、１画素ずつ１２ビットのデータとして出力する出力バッファ８６と、ＡＤコンバータ８７ａがカラムに並んだ水平カラム回路８７と、画素回路８２を水平方向にスキャンする水平選択回路８８とを備える。垂直選択回路８１と水平選択回路８８のスイッチがオンになった交点の画素８２ａの電荷が出力バッファ８６へ転送される。このようなＣＩＧＳイメージセンサ１の具体例については後に詳しく説明する。
【００３４】
（画素回路）
第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１の画素回路８２は、図１４に示すように、フォトダイオード９４と、フローティングディフュージョン９６とを備え、フォトダイオード９４の寄生容量９３からフローティングディフュージョン９６に転送された電荷量Ｑと容量Ｃで決まる電圧Ｖ（Ｖ＝Ｑ／Ｃ）を出力する。
【００３５】
また、フォトダイオード９４とフローティングディフュージョン９６の間で電荷を転送する転送トランジスタ９５ｂと、転送トランジスタ９５ｂのゲートに接続される転送信号線９１ｃとを備え、転送信号線９１ｃに入力される転送信号により転送トランジスタ９５ｂのゲートを制御してもよい。
【００３６】
また、フローティングディフュージョン９６の電荷を初期状態に維持するリセットトランジスタ９５ｃと、リセットトランジスタ９５ｃのゲートに接続されるリセット信号線９１ｂとを備え、リセット信号線９１ｂに入力されるリセット信号によりリセットトランジスタ９５ｃのゲートを制御してもよい。
【００３７】
また、ノードＢの電位を読み出すバッファトランジスタ９５ｄと、読み出し信号を垂直信号線９１ｄに出力する出力トランジスタ９５ｅと、出力トランジスタ９５ｅのゲートに接続される選択信号線９１ａとを備え、選択信号線９１ａに入力される選択信号により出力トランジスタ９５ｅのゲートを制御してもよい。
【００３８】
（画素回路の回路構成例）
第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１の画素回路８２の模式的回路構成は、図１４に示すように表される。
【００３９】
フォトダイオード９４のカソードは、図１４に示すように、第１の全画素共通コモン電極９２ａに接続される。フォトダイオード９４のアノードはノードＡに接続される。
【００４０】
フォトダイオード９４の寄生容量９３の第１端子は第１の全画素共通コモン電極９２ａに接続される。寄生容量９３の第２端子はノードＡに接続される。
【００４１】
転送トランジスタ９５ａのゲートはノードＡに接続される。転送トランジスタ９５ａのソースはノードＡに接続される。転送トランジスタ９５ａのドレインは第３の全画素共通コモン電極９２ｃに接続される。
【００４２】
転送トランジスタ９５ｂのゲートは転送信号線９１ｃに接続される。転送トランジスタ９５ｂのソースはノードＢに接続される。転送トランジスタ９５ｂのドレインはノードＡに接続される。
【００４３】
リセットトランジスタ９５ｃのゲートはリセット信号線９１ｂに接続される。リセットトランジスタ９５ｃのソースは第２の全画素共通コモン電極９２ｂに接続される。リセットトランジスタ９５ｃのドレインはノードＢに接続される。
【００４４】
バッファトランジスタ９５ｄのゲートはノードＢに接続される。バッファトランジスタ９５ｄのソースは出力トランジスタ９５ｅのドレインに接続される。バッファトランジスタ９５ｄのドレインは第５の全画素共通コモン電極９２ｅに接続される。
【００４５】
出力トランジスタ９５ｅのゲートは選択信号線９１ａに接続される。出力トランジスタ９５ｅのソースはノードＣに接続される。出力トランジスタ９５ｅのドレインはバッファトランジスタ９５ｄのソースに接続される。
【００４６】
フローティングディフュージョン９６の第１端子はノードＢに接続される。フローティングディフュージョン９６の第２端子は第４の全画素共通コモン電極９２ｄに接続される。ノードＣは水平カラム回路８７に接続される。
【００４７】
転送トランジスタ９５ａ及び９５ｂは、ノードＡとノードＢの電位の大小関係により、互いに信号を転送する役割を担う。すなわち、ノードＡの電位がノードＢの電位よりも高い場合は、ノードＡからノードＢに電荷が転送される。逆に、ノードＢの電位がノードＡの電位よりも高い場合は、ノードＢからノードＡに電荷が転送される。このように、ノードＡ，Ｂ間で互いに電荷の授受が行われ、最終的にはノードＡ，Ｂの電位はほぼ等しい値に落ち着く。
【００４８】
リセットトランジスタ９５ｃは、フローティングディフュージョン９６の電荷を初期状態に維持し、ノードＢの電位を初期化（リセット）する。
【００４９】
バッファトランジスタ９５ｄは、ノードＢの電位を読み出す。出力トランジスタ９５ｅは、読み出し信号を垂直信号線９１ｄに出力する。
【００５０】
（画素回路の動作例）
まず、リセット信号がリセット信号線９１ｂに入力されると、リセットトランジスタ９５ｃがオンになり、フローティングディフュージョン９６に電荷が充電される（リセット動作）。その後、選択信号が選択信号線９１ａに入力されると、出力トランジスタ９５ｅがオンし、バッファトランジスタ９５ｄがアクティブになって電圧が出力される。
【００５１】
次いで、もう１度リセット信号が入力され、そのリセット動作が終わると、しばらく全てのトランジスタ９５ａ〜９５ｅがオフになる。そうすると、フォトダイオード９４から光電流が発生して寄生容量９３に電荷が蓄積される。
【００５２】
寄生容量９３に電荷が蓄積され終えたら、その電荷を転送する。すなわち、転送トランジスタ９５ａがオンになり、寄生容量９３に蓄積された電荷が全てフローティングディフュージョン９６に転送される。この転送が終わったら、転送トランジスタ９５ｂをオフする。そうすると、フォトダイオード９４の寄生容量９３からフローティングディフュージョン９６に転送された電荷量Ｑと容量Ｃで決まる電圧Ｖ（Ｖ＝Ｑ／Ｃ）が出力される。
【００５３】
ＣＩＧＳイメージセンサ１には、フォトダイオード９４がバイアス依存性と光量依存性を持つ特徴がある。すなわち、光を当てたり電圧を変えたりすると、フォトダイオード９４の容量が変わってしまう。そのため、この容量に蓄積した電荷をそのまま出力しようとすると、出力される電圧Ｖが不安定になる。上記の動作によれば、フォトダイオード９４の寄生容量９３からフローティングディフュージョン９６に転送された電荷量Ｑと容量Ｃで決まる電圧Ｖが出力されるため、安定した出力電力Ｖを得ることが可能となる。
【００５４】
（画素回路の波形例）
第１の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１の画素回路８２における電圧の時間変化を示す波形例は、図１５に示すように表される。すなわち、図１５（ａ）は選択信号、図１５（ｂ）はリセット信号、図１５（ｃ）は転送信号を示す。
【００５５】
時間ｔ１で電荷を転送し、時間ｔ２で転送電荷を読み出し、時間ｔ３で画素をリセットし、時間ｔ４でリセット電荷を読み出す。
【００５６】
一方、図１５（ｄ）はノードＡ、図１５（ｅ）はノードＢ、図１５（ｆ）はノードＣの波形例を示す。
【００５７】
時間ｔ１でノードＡからノードＢに信号電荷を転送し、時間ｔ２でノードＣから転送電荷を出力し、時間ｔ４でノードＣからリセット電荷を出力する。
【００５８】
（比較例）
比較例に係る光電変換回路１００の模式的回路構成は、図１６に示すように表される。
【００５９】
図１６に示すように、第１制御ラインＬ１と第２制御ラインＬ２との間に光電変換素子（フォトダイオード）ＰＤとダイオード素子Ｄとを互いに逆方向にかつ直列に接続する。
【００６０】
ダイオード素子Ｄを順方向にバイアスすることで光電変換素子ＰＤのカソード・アノード間に所定の電圧を与える。これによって、複数の光電変換素子ＰＤには所定の電圧が与えられ、複数の光電変換素子のバイアス依存性を排除する。
【００６１】
この光電変換回路１００が画素回路８２と最も異なる点は、トランジスタＴｒ１の制御電極Ｇ１への信号の与え方である。すなわち、この光電変換回路１００では、トランジスタＴｒ１の制御電極Ｇ１に所定のバイアス（転送）電圧が供給される。それに対して、画素回路８２では、転送トランジスタ９５ｂのゲートをパルスでオン・オフさせている。
【００６２】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態を第１の実施の形態と異なる点のみ説明する。
【００６３】
（熱検知）
本発明の第２の実施の形態に係る検査システムにおける検査対象物から発生する赤外光を説明するためのグラフは、図１７に示すように表される。このグラフの縦軸は分光放射輝度を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示す。図１７に示すように、物体は、その温度に応じた波長と強度の電磁波を放射している（黒体放射）。例えば、約３５０℃以上になると、約１２００ｎｍ以下の波長の赤外光が放射され、約３００℃以上になると、約１３００ｎｍ以下の波長の赤外光が放射される。そこで、第２の実施の形態に係る検査システムでは、ＣＩＧＳカメラ６を用いて熱源を撮影し、発熱していないかどうか検査する。
【００６４】
具体的には、ＣＩＧＳカメラ６は、特定温度以上の高温箇所で発生する赤外光を撮影し、ＰＣ５は、検査対象物の赤外光画像に基づいて検査対象物の発熱位置を特定する。ＰＣ５は、検査対象物が発熱している場合、危険を知らせるための警告を出力してもよい。
【００６５】
（半田ゴテ）
第２の実施の形態に係る検査システムにおいて検査される検査対象物の一例は、図１８に示すように表される。図１８（ａ）は、半田ゴテ７０の模式的鳥瞰構成図であり、図１８（ｂ）は、ＣＩＧＳカメラ６により生成された半田ゴテ７０の赤外光画像Ｐ３の写真例である。図１８（ａ）に示すように、半田ゴテ７０は、例えば銅製のコテ先７０ａを備えている。このコテ先７０ａが例えば約３５０℃に発熱すると、図１８（ｂ）に示すように、赤外光画像Ｐ３上では、コテ先７０ａに対応する領域Ｅ３が白く発光する。この発光は、高温になるほど強くなるため、赤外光画像Ｐ３を解析することにより特定温度以上の高温箇所を見つけることが可能である。
【００６６】
（検査システムの動作例）
第２の実施の形態に係る検査システムにより熱検知する動作例を示すフローチャートは、図１９に示すように表される。ここでは、モータ等の稼動部を備える装置を製造する工場内にＣＩＧＳカメラ６を監視カメラとして設置しているものとする。
【００６７】
まず、ＣＩＧＳカメラ６を起動する（ステップＳ２１）。これにより、ＣＩＧＳカメラ６により生成された可視光画像に基づいて工場内の様子を監視する（ステップＳ２２）。また、ＣＩＧＳカメラ６により生成された赤外光画像に基づいて異常発光があるかどうかを判定する（ステップＳ２３）。ここで、工場内の全てのモータが発熱していない場合は、異常発光がないと判定して安全を知らせる（ステップＳ２３：ＮＯ→Ｓ２４）。一方、工場内のいずれかのモータが発熱している場合は、異常発光があると判定して危険を知らせる（ステップＳ２３：ＹＥＳ→Ｓ２５）。安全や危険を知らせる方法は特に限定されるものではないが、例えばＰＣ５を用いて警告メッセージを表示したり警告音を鳴らしたりすることができる。工場内の可視光画像と赤外光画像を重ね合わせ、それをＰＣ５のディスプレイに表示してもよい（ステップＳ２６）。このようにすれば、異常発光があった場合は、その発熱位置を特定することが可能である（ステップＳ２７）。
【００６８】
以上のように、第２の実施の形態に係る検査システムでは、ＣＩＧＳカメラ６を用いて熱源を撮影する。このような熱検知においても、可視光と近赤外光が同じ光軸で同時に撮影されるので、可視光画像と赤外光画像にズレが生じない。そのため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
〔ＣＩＧＳイメージセンサの具体例〕
（平面パターン構成）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の模式的全体平面パターン構成は、図２０に示すように、パッケージ基板１１１と、パッケージ基板１１１上の周辺部に配置された複数のボンディングパッド１１２と、ボンディングパッド１１２とボンディングパッド接続部１１４によって接続され、かつカラー用固体撮像装置の画素１１５上に配置された透明電極層２６とカラー用固体撮像装置の周辺部において接続されるアルミニウム電極層１１３とを備える。すなわち、透明電極層２６の端部領域をアルミニウム電極層１１３が被覆していて、かつアルミニウム電極層１１３は、ボンディングパッド接続部１１４によって１つのボンディングパッド１１２に接続されている。また、図２０の拡大された点線内に示されるように、画素１１５は、微細なマトリックス状に配置されている。また、図２０の例では各画素１１５には、透明電極層２６上に、Ｒ（Red: 赤）用、Ｇ（Green: 緑）用、Ｂ（Blue: 青）用の可視光フィルタが、所定の規則性をもって配置されている。尚、図２０の例では、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の可視光フィルタをベイヤ−（Bayer）パターンで配置する例が示されているが、可視光フィルタに隣接して、赤外光フィルタを配置しても良い。
【００７０】
（カラー用固体撮像装置）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の概略の断面構造は、図２１に示すように、半導体基板１０上に形成された回路部３０と、回路部３０上に配置された光電変換部２８を備える。
【００７１】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置は、図２１に示すように、半導体基板１０上に形成された回路部３０と、回路部３０上に配置された下部電極層２５と、下部電極層２５上に配置されたカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜２４と、化合物半導体薄膜２４上に配置されたバッファ層３６と、バッファ層３６上に配置された透明電極層２６と、透明電極層２６上に配置されたフィルタ４４とを備える。
【００７２】
また、下部電極層２５、化合物半導体薄膜２４、バッファ層３６および透明電極層２６は、回路部３０上に順次積層されると共に、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂの下方の化合物半導体薄膜２４の膜厚を薄層化して、可視光のみを吸収するようにしている。
【００７３】
また、図２１に示すように、透明電極層２６上に配置された赤外光フィルタ４４Ｉを備え、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂの下方の化合物半導体薄膜２４の膜厚を、赤外光フィルタ４４Ｉの下方の化合物半導体薄膜２４の膜厚よりも薄層化して、赤外光フィルタ４４Ｉの下方の化合物半導体薄膜２４は近赤外光のみを吸収するようにしても良い。すなわち、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置は、可視光のみならず、近赤外光領域にも感度を持たせる構成とすることもできる。
【００７４】
また、化合物半導体薄膜２４上に配置されるバッファ層３６は、半導体基板表面全面に一体的に形成されている。また、透明電極層２６は、半導体基板表面全面に一体的に形成され、かつ電気的に共通にされている。
【００７５】
透明電極層２６上には層間絶縁膜４０が配置され、層間絶縁膜４０の平坦化された表面上にフィルタ４４が配置されている。さらに、フィルタ４４上には、パッシベーション膜などで形成されたクリアフィルタ４５が配置され、さらに、クリアフィルタ４５上には、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ、およびＩＲの画素に対応させてマイクロレンズ４８を配置しても良い。
【００７６】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、例えば、透明電極層２６と下部電極層２５間に逆バイアス電圧を印加して、カルコパイライト構造の化合物半導体薄膜２４内で衝突電離により、光電変換により発生した電荷の増倍を起こさせても良い。
【００７７】
回路部３０は、下部電極層２５がゲートに接続されたトランジスタを備える。
【００７８】
図２１に示すカラー用固体撮像装置おいて、カルコパイライト構造の化合物半導体薄膜２４は、Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）Ｓｅ2(０≦X≦１)で形成される。
【００７９】
下部電極層２５としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、およびタングステン（Ｗ）などを使用することができる。
【００８０】
バッファ層３６の形成材料としては、例えば、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＳｅ、Ｉｎ2Ｓ3などを使用することができる。
【００８１】
透明電極層２６は、化合物半導体薄膜２４上に配置されたノンドープのＺｎＯ膜からなる半絶縁層（ｉＺｎＯ層）２６１と、半絶縁層２６１上に配置されたｎ型のＺｎＯ膜からなる上部電極層（ｎＺｎＯ層）２６２とを備える。
【００８２】
また、化合物半導体薄膜２４は、表面に高抵抗層（ｉ型ＣＩＧＳ層）を備えている。
【００８３】
回路部３０は、例えば、ＣＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を備えていても良い。
【００８４】
図２１において、回路部３０には、ＣＭＯＳの一部を構成するｎチャネルＭＯＳトランジスタが示されており、半導体基板１０と、半導体基板１０内に形成されたソース・ドレイン拡散層１２と、ソース・ドレイン拡散層１２間の半導体基板１０上に配置されるゲート絶縁膜１４と、ゲート絶縁膜１４上に配置されるゲート電極１６と、ゲート電極１６上に配置されるＶＩＡ電極３２とを備える。
【００８５】
ゲート電極１６、ＶＩＡ電極３２は、いずれも層間絶縁膜２０内に形成される。
【００８６】
図２１に示すカラー用固体撮像装置においては、ゲート電極１６上に配置されるＶＩＡ電極３２によって、ＣＭＯＳの一部を構成するｎチャネルＭＯＳトランジスタのゲート電極１６と光電変換部２８とを電気的に接続している。
【００８７】
ｎチャネルＭＯＳトランジスタのゲート電極１６に光電変換部２８を構成するフォトダイオードのアノードが接続されることから、フォトダイオードにおいて検出された光情報は、当該ｎチャネルＭＯＳトランジスタによって増幅される。
【００８８】
なお、回路部３０は、例えば、ガラス基板上に形成された薄膜上に形成されたＣＭＯＳ構成の薄膜トランジスタによって形成することもできる。
【００８９】
（変形例）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の変形例の模式的断面構造は、図２２に示すように表される。図２２は、化合物半導体薄膜２４が薄層化されたＲ，Ｇ，Ｂ用の画素領域部分の拡大図であり、図示は省略されているが、図２１と同様に、隣接して相対的に厚い膜厚の化合物半導体薄膜２４を有するＩＲ用の画素が配置されている。
【００９０】
図２２から明らかなように、隣接する画素間で、下部電極層２５上に配置される化合物半導体薄膜２４が互いに素子分離領域３４を介して分離されている。素子分離領域３４は、層間絶縁膜２０によって形成しても良い。また、素子分離領域３４に対応する透明電極層２６上の場所には、素子分離領域３４と同程度の幅を有し、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などで形成された遮光層４２を配置している。
【００９１】
なお、化合物半導体薄膜２４と下部電極層２５の幅は同等であってもよく、或いは、より詳細には、図２２に示すように、化合物半導体薄膜２４の幅が、下部電極層２５の幅よりも大きくなるように設定してもよい。
【００９２】
その他の構成は、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の構成と同様であるため、重複説明は省略する。
【００９３】
（フィルタ）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置に適用するカラーフィルタの配列例は、図２３（ａ）に示すように、Ｒ用およびＢ用フィルタに対して、Ｇ用フィルタを２倍配列したベイヤーパターンである。また、図２３（ｂ）に示すように、Ｒ用、Ｇ用、およびＢ用フィルタに対して、さらにＩＲ用フィルタを配置しても良い。このようなフィルタの配列方法は、図２３（ａ）、図２３（ｂ）に示される正方格子配列に限定されるものではなく、例えば、ハニカム配列を採用しても良い。カラーフィルタには、例えば、顔料をベースとしたカラーレジスト、ナノインプリント技術を用いて形成した透過型レジスト、或いはゼラチン膜などが適当可能である。
【００９４】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置に適用するカラーフィルタの透過特性は、図２４に示すように表される。図２４から明らかなように、Ｒ用、Ｇ用、およびＢ用可視光フィルタは、いずれも所望のＲ、Ｇ、Ｂの波長範囲以外のΔλＩで示される近赤外の波長範囲にも一定の透過率を有する。このため、後述するように、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４の厚さおよび／またはバンドギャップエネルギーＥｇを制御することによって、赤外光、近赤外光に対する感度を遮断している。
【００９５】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置に適用するＣＩＧＳ膜の量子効率の波長特性は、図２５に示すように表される。即ち、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜（Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）Ｓｅ2(０≦X≦１)）２４は、可視光から近赤外光まで幅広い波長領域において、高い量子効率の光電変換特性を示している。シリコン（Ｓｉ）の場合の光電変換特性に比べ、量子効率は倍以上である。特に、ＣｕＩｎＳｅ2とＣｕＧａＳｅ2の混晶で、可視光領域において、最高の量子効率の値が得られる。
【００９６】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置に適用するＣＩＧＳ膜の光吸収特性は、図２６に示すように表される。即ち、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜（Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）Ｓｅ2(０≦X≦１)）２４は、可視光から近赤外光まで幅広い波長領域において、強い吸収性能を有する。
【００９７】
例えば、可視光領域においてもシリコン（Ｓｉ）の吸収係数の約１００倍である。
【００９８】
（ＣＩＧＳ膜の膜厚依存性）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜（Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）Ｓｅ2(０≦X≦１)）２４の膜厚を制御することによって、量子効率を制御することができる。
【００９９】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜２４の膜厚を制御することによって、特に可視光領域に量子効率を持たせることができる。このため、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、図２１に示すように、化合物半導体薄膜２４を薄層化し、かつ透明電極層２６上に層間絶縁膜４０を介して、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂを配置することによって、Ｒ，Ｇ、Ｂに対応した波長範囲の入射光のみを吸収することが可能となる。
【０１００】
一方、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜２４の膜厚を所定の厚さに設定することによって、特に、赤外光、近赤外光の波長範囲に量子効率を持たせることもできる。このため、図２１に示すように、化合物半導体薄膜２４を所定の厚さに設定し、かつ透明電極層２６上に層間絶縁膜４０を介して、赤外光フィルタ４４Ｉを配置することによって、赤外光、近赤外光に対応した波長範囲の入射光のみを吸収することも可能となる。
【０１０１】
以上から、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、可視光のみならず赤外光、近赤外光の波長範囲に対しても量子効率を持たせることができるため、可視光と赤外光、近赤外光の両方を併用する固体撮像装置に対しても適用可能である。例えば、昼間は可視光をセンシングし、夜間は近赤外光をセンシングするセキュリティカメラ用の固体撮像装置として好適である。
【０１０２】
（ＣＩＧＳ膜のバンドギャップエネルギー制御）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜（Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）Ｓｅ2(０≦X≦１)）２４のバンドギャップエネルギーの値を制御することによっても、量子効率を制御することができる。すなわち、化合物半導体薄膜２４のバンドギャップエネルギーＥｇを制御することによって、所定の量子効率の得られる波長範囲を制御することができるため、例えば、波長範囲を可視光に設定し、近赤外光を吸収しないようにすることもできる。
【０１０３】
ここで、ｈをプランク定数、ｃを光速、λを吸収される光の波長とすると、バンドギャップエネルギーＥｇ＝ｈｃ／λで表されるため、例えば、バンドギャップエネルギーＥｇの値を増加することによって、波長範囲を狭めることができる。
【０１０４】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４の膜厚と同時にバンドギャップエネルギーＥｇを制御することによって、可視光フィルタを配置する画素部分は可視光のみを吸収し、近赤外光フィルタを配置する画素部分は近赤外光のみを吸収する構成を実現することができる。
【０１０５】
（第１の製造方法）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の第１の製造方法は、図２７に示すように表される。第１の製造方法においては、化合物半導体薄膜２４に段差構造を形成するために、予め、層間絶縁膜２０に段差構造を形成している。
【０１０６】
すなわち、図２７（ａ）に示すように、層間絶縁膜４０を平坦化する。この平坦化工程には、例えば、化学的機械研磨（ＣＭＰ:Chemical Mechanical Polishing）技術を適用することができる。
【０１０７】
次に、図２７（ｂ）に示すように、平坦化された層間絶縁膜４０上にフィルタ４４を形成する。Ｒ、Ｇ、Ｂの可視光検出用の画素領域に対応する層間絶縁膜４０上には、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂを配置し、赤外光検出用の画素領域に対応する層間絶縁膜４０上には、赤外光フィルタ４４Ｉを配置する。
【０１０８】
次に、図２１に示すように、フィルタ４４および層間絶縁膜４０上に、例えばパッシベーション膜からなるクリアフィルタ４５を形成後、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂ、赤外光フィルタ４４Ｉの上方のクリアフィルタ４５上に、光情報の集光用のマイクロレンズ４８をそれぞれ配置することによって、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置が完成する。
【０１０９】
（第２の製造方法）
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の第２の製造方法は、図２８〜図２９に示すように表される。第２の製造方法においては、化合物半導体薄膜２４に直接段差構造を形成している。
【０１１０】
すなわち、図２８に示すように、平坦化された層間絶縁膜４０上に、フィルタ４４を形成する。Ｒ、Ｇ、Ｂの可視光検出用の画素領域に対応する層間絶縁膜４０上には、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂを配置し、赤外光検出用の画素領域に対応する層間絶縁膜４０上には、赤外光フィルタ４４Ｉを配置する。
【０１１１】
次に、図２９に示すように、フィルタ４４および層間絶縁膜４０上に、例えばパッシベーション膜からなるクリアフィルタ４５を形成後、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂ、赤外光フィルタ４４Ｉの上方のクリアフィルタ４５上に、光情報の集光用のマイクロレンズ４８をそれぞれ配置することによって、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置が完成する。
【０１１２】
（化合物半導体薄膜の形成工程）
光吸収層として機能する化合物半導体薄膜は、物理的気相堆積（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）法と呼ばれる真空蒸着法やスパッタ法、あるいは分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法によって、回路部３０が形成された半導体基板１０やガラス基板上に、形成可能である。ここで、ＰＶＤ法とは、真空中で蒸発させた原材料を堆積させて、成膜する方法をいうものとする。
【０１１３】
真空蒸着法を用いる場合、化合物の各成分（Ｃｕ,Ｉｎ,Ｇａ,Ｓｅ,Ｓ）を別々の蒸着源として、回路部３０が形成された基板上に蒸着させる。
【０１１４】
スパッタ法では、カルコパイライト化合物をターゲットとして用いるか、或いは、その各成分を別々にターゲットとして用いる。
【０１１５】
なお、化合物半導体薄膜を回路部３０が形成されたガラス基板上に形成する場合、基板を高温に加熱するため、カルコゲナイド元素の離脱による組成ずれが起こる場合がある。この場合は、成膜後にＳｅまたはＳの蒸気雰囲気中で４００〜６００℃の温度で１〜数時間程度の熱処理を行うことにより、ＳｅまたはＳを補充することもできる（セレン化処理または硫化処理）。
【０１１６】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置に適用する化合物半導体薄膜２４の製造方法は、基板温度を第１の温度Ｔ１に保持し、ＩＩＩ族元素が過剰な状態において、（Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ））の組成比を０に維持する第１ステップ（第１段階：１ａ期間）と、基板温度を第１の温度Ｔ１から第１の温度Ｔ１よりも高い第２の温度Ｔ２に保持し、（Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ））の組成比を１．０以上のＣｕ元素が過剰な状態に移行させる第２ステップ（第２段階：２ａ期間）と、（Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ））の組成比が１．０以上のＣｕ元素が過剰な状態から、１．０以下のＩＩＩ族元素が過剰な状態に移行させる第３ステップ（第３段階）とを有する。第３のステップ（第３段階）は、基板温度を第２の温度Ｔ２に保持する第１の期間（期間３ａ）と、基板温度を第２の温度Ｔ２から第１の温度Ｔ１よりも低い第３の温度Ｔ３に保持する第２の期間（３ｂ）を有することにより、カルコパイライト構造の化合物半導体薄膜を形成する。
【０１１７】
また、第３の温度Ｔ３は、例えば、約３００℃以上４００℃程度以下である。
【０１１８】
また、第２の温度は、例えば、約５５０℃程度以下である。
【０１１９】
また、第３段階は、例えば第１のステップ（期間３ａ）の終了時の（Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ））を例えば約０．５〜１．３の範囲とし、第２のステップ（期間３ｂ）の終了時の（Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ））を１．０以下の値としてもよい。
【０１２０】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置に適用する化合物半導体薄膜２４の製造方法においては、第３段階を２段に分けて、３ａ期間は温度Ｔ２の高温プロセス段階であるが、３ｂ期間は、温度Ｔ３の低温プロセス段階に移行させて、化合物半導体薄膜２４の表面に、積極的にｉ型ＣＩＧＳ層２４２を形成する。基板温度は、３００℃〜４００℃であり、例えば、約３００℃とする。
【０１２１】
上記においては、各構成元素の蒸着を同時に蒸着するのではなく、三段階に分けて行っており、膜内における各構成元素の分布を、ある程度制御できる。Ｉｎ元素、Ｇａ元素のビームフラックスは、化合物半導体薄膜２４のバンドギャップの制御に用いる。一方、Ｃｕ／ＩＩＩ族（Ｉｎ＋Ｇａ）比は、化合物半導体薄膜２４内のＣｕ濃度の制御に用いることができる。Ｃｕ／ＩＩＩ族（Ｉｎ＋Ｇａ）比の設定が比較的容易である。また、膜厚の制御も容易である。Ｓｅは常に一定量供給されている。
【０１２２】
Ｃｕ／ＩＩＩ族（Ｉｎ＋Ｇａ）比の設定が比較的容易であることから、第３段階において、Ｃｕ／ＩＩＩ族（Ｉｎ＋Ｇａ）比を低下させて、化合物半導体薄膜２４の表面に、ｉ型ＣＩＧＳ層２４２を、膜厚の制御性よく、容易に形成することができる。ｉ型ＣＩＧＳ層２４２は、膜内のキャリア濃度を調整するＣｕの濃度が低く、キャリアの数が少ないためにｉ層として機能する。
【０１２３】
なお、上記では三段階法に引き続いて低温ステップ３ｂを行う例について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、三段階法を行った後に一旦プロセスを終了し、その後に期間３ｂで示したような温度へと温度変化させつつＣｕ分率を減らして、所望のＣＩＧＳ表面層を形成することもできる。また、三段階法を例として説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、バイレイヤー法を利用して本発明を実施することもできる。バイレイヤー法とは、第１段階でＣｕ,Ｉｎ,Ｇａ,Ｓｅの４元素を用い、引き続く第２段階においてはＣｕを除いたＩｎ,Ｇａ,Ｓｅの３元素を用いて、例えば蒸発法やスパッタリング法などによりＣＩＧＳ膜を成膜する方法である。バイレイヤー法により成膜した後に、期間３ｂの上記温度へと温度変化させつつＣｕ分率を減らして、所望のＣＩＧＳ表面層を形成することもできる。また、その他の成膜方法（硫化法、セレン化／硫化法、同時蒸着法、インライン式同時蒸着法、高速固相セレン化法、ＲＲ（ロール・ツー・ロール）法、イオン化蒸着・ＲＲ法、同時蒸着・ＲＲ法、電着法、ハイブリッドプロセス、ハイブリッドスパッタ・ＲＲ法、ナノ粒子印刷法、ナノ粒子印刷・ＲＲ法、ＦＡＳＳＴ（登録商標）プロセス）を用いて作成したＣＩＧＳ薄膜に、さらに上述のような低温成膜ステップを行うことによって、本発明を実施することもできるのはもちろんである。
【０１２４】
また、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置において、比較的低いターゲット電圧Ｖtを印加した状態において、光照射がある場合と、光照射がない場合の電流値の変化はわずかである。一方、相対的に高電圧を印加してアバランシェ増倍作用が起こり得る状態において、光照射がある場合と、光照射がない場合の電流値の変化はきわめて顕著である。光照射がない場合の暗電流は、略同程度であるため、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、Ｓ／Ｎ比も改善される。
【０１２５】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置の１画素Ｃijの回路構成は、アバランシェ増倍を利用する場合には、例えば、図３０（ａ）に示すように、フォトダイオードＰＤと３個のＭＯＳトランジスタで表される。一方、アバランシェ増倍を利用しない場合には、例えば、図３０（ｂ）に示すように表される。
【０１２６】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置は、図３１に示すように、行方向に配置された複数のワード線ＷＬi（ｉ＝１〜ｍ：ｍは整数）と、列方向に配置された複数のビット線ＢＬj（j＝１〜n：nは整数）と、下部電極層２５と、下部電極層２５上に配置されたカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜２４と、化合物半導体薄膜２４上に配置された透明電極層２６とを有するフォトダイオードＰＤと、透明電極層２６上に配置された可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂと、複数のワード線ＷＬiと複数のビット線ＢＬjの交差部に配置された画素Ｃijとを備える。なお、図３１の構成例では３×３のマトリックスで示されているが、上記の通り、ｍ×ｎのマトリックスに拡張可能である。フォトダイオードは、図２１の光電変換部２８に対応する。
【０１２７】
図３１中に示される各画素の回路構成は、図３１（ａ）に対応している。なお、図３１（ｂ）の回路構成を用いても良い。バッファ１００が、図３１（ａ）の破線で囲まれたソースフォロワであって、定電流源ＩｃとＭＯＳトランジスタＭSFで構成される。選択ＭＯＳトランジスタＭSEL のゲートは、ワード線ＷＬに接続されている。フォトダイオードＰＤのカソードにはターゲット電圧Ｖt（Ｖ）が印加されている。キャパシタＣPDは、フォトダイオードＰＤの空乏層容量であり、電荷蓄積を行うためのキャパシタである。
【０１２８】
ソースフォロワ用のＭＯＳトランジスタＭSFのドレインは電源電圧ＶDDPDに接続されている。フォトダイオードＰＤのアノードはリセット用のＭＯＳトランジスタＭRSTに接続されており、リセット端子ＲＳＴに入力する信号のタイミングで、フォトダイオードＰＤは、初期状態にリセットされる。
【０１２９】
第１の実施の形態によれば、化合物半導体薄膜２４の膜厚を制御することにより、近赤外領域の光への感度をほとんど有しないようにすることができるため、赤外カットフィルタが不要となり、可視領域にのみ高い感度を持つカラー用固体撮像装置を提供することができる。
【０１３０】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、層間絶縁膜２０に段差を形成することにより、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂに適した可視光感度特性を有する化合物半導体薄膜２４の膜厚に制御することが可能となる。
【０１３１】
カラーの信号を得るとき、色信号はホワイトバランスを合わせて調整するが近赤外領域の光まで吸収層が感度を有すると、そのカラーの映像信号は人間の色覚特性とは違ってくるため正確な色再現性が得られない。そのための信号処理方法が必要となるが、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置およびその変形例によれば、近赤外の感度を有しないため、そのような信号処理が不要となる。
【０１３２】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４の膜厚を制御することによって、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂを配置する画素部分は可視光のみを吸収する構成を実現することができる。
【０１３３】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４のバンドギャップエネルギーＥｇを制御することによって、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂを配置する画素部分は可視光のみを吸収する構成を実現することができる。
【０１３４】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４の膜厚と同時にバンドギャップエネルギーＥｇを制御することによって、可視光フィルタ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂを配置する画素部分は可視光のみを吸収し、近赤外光フィルタ４４Ｉを配置する画素部分は近赤外光のみを吸収する構成を実現することができる。
【０１３５】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置およびその変形例によれば、視感度補正用の赤外線除去フィルタを不要とし、かつ色再現性を人間の視感度に合わせたカラー用固体撮像装置を提供することができる。
【０１３６】
第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能なカラー用固体撮像装置およびその変形例においては、光電変換部にカルコパイライト構造をもつ化合物半導体薄膜として、Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）Ｓｅ2(０≦X≦１)を用いているが、これに限定されるものではない。
【０１３７】
化合物半導体薄膜に適用するＣＩＧＳ薄膜としては、Ｃｕ（ＩｎX,Ｇａ1-X）(ＳｅY, Ｓ1-Y) (０≦X≦１,０≦Y≦１)という組成のものも知られており、このような組成をもつＣＩＧＳ薄膜も利用可能である。
【０１３８】
カルコパイライト構造の化合物半導体薄膜としては、この他、ＣｕＡｌＳ2,ＣｕＡｌＳｅ2,ＣｕＡｌＴｅ2,ＣｕＧａＳ2,ＣｕＧａＳｅ2, ＣｕＧａＴｅ2, ＣｕＩｎＳ2, ＣｕＩｎＳｅ2, ＣｕＩｎＴｅ2, ＡｇＡｌＳ2, ＡｇＡｌＳｅ2, ＡｇＡｌＴｅ2, ＡｇＧａＳ2, ＡｇＧａＳｅ2, ＡｇＧａＴｅ2, ＡｇＩｎＳ2, ＡｇＩｎＳｅ2, ＡｇＩｎＴｅ2など、他の化合物半導体薄膜も適用可能である。
【０１３９】
また、上記では実施形態としてバッファ層を有する構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。化合物半導体薄膜(ＣＩＧＳ)層の上にバッファ層なしで透明電極層２６を設ける構成であってもよい。
【０１４０】
また、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能な固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４からなるフォトダイオードのアノードが回路部のＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続される構成、すなわち、画素単位で増幅機能を有する例を主として説明したが、このような構成に限定されるものではなく、フォトダイオードのアノードが回路部のＭＯＳトランジスタのソース若しくはドレイン電極に接続される構成、すなわち、画素単位で増幅機能を有しない例を採用しても良い。
【０１４１】
また、第１又は第２の実施の形態に係る検査システムで用いるＣＩＧＳイメージセンサ１に適用可能な固体撮像装置においては、化合物半導体薄膜２４からなるフォトダイオードにアバランシェ増倍機能を有する例を主として説明したが、光電変換部２８の構成は、アバランシェ増倍機能を有する場合に限定されない。アバランシェ増倍機能を持たない化合物半導体薄膜２４のフォトダイオードを用いても良い。
【０１４２】
以上説明したように、本発明によれば、簡便かつ高精度に検査対象物を検査することが可能な検査システム、検査方法、画素回路及びイメージセンサを提供することができる。
【０１４３】
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１〜第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【０１４４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。例えば、第１や第２の実施の形態では、ＰＣ５で検査を行うこととしているが、検査装置はＰＣ５に限定されるものではない。すなわち、検査装置としては、タブレット端末や携帯電話など、ＣＩＧＳカメラ６と通信可能な様々な装置を採用することができる。もちろん、ＣＩＧＳカメラ６内にＰＣ５と同様の機能を備えれば、ＣＩＧＳカメラ６そのものを検査装置として機能させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明の検査システムは、ソーラーパネルを検査するソーラーパネル検査システムや、熱検知する監視カメラシステムなどに適用することができる。その他、可視光画像と赤外光画像に基づいて検査することが必要な様々な検査システムに適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
１…ＣＩＧＳイメージセンサ
５…検査装置（ＰＣ）
６…ＣＩＧＳカメラ
５０…ソーラーパネル
６０…ＬＳＩ
８２…画素回路
９１ａ…選択信号線
９１ｂ…リセット信号線
９１ｃ…転送信号線
９３…フォトダイオードの寄生容量
９４…フォトダイオード
９５ｂ…転送トランジスタ
９５ｃ…リセットトランジスタ
９５ｄ…バッファトランジスタ
９５ｅ…出力トランジスタ
９６…フローティングディフュージョン
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…赤外光画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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