(57)【要約】【課題】短波長のレーザー光を用いて、位置検出を高分解能で行うことができ、且つ、明るい中でも高いＳＮ比で位置検出を行うことが可能な位置検出方法を提供すること。【解決手段】レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出方法において、前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする位置検出方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出方法において、
前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする位置検出方法。
【請求項２】
前記半導体が、Ａｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項３】
前記透過型受光素子が、第１の受光面と第２の受光面とを備え、前記レーザー光を、前記第１の受光面側から入射させ前記第２の受光面側へと透過させて前記被測定物体に照射し、該照射時に反射されたレーザー光を前記第２の受光面に入射させることにより、前記透過型受光素子から前記被測定物体までの距離を検出することを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項４】
前記位置検出器から前記被測定物体までの距離を検出する際に、前記位置検出器および前記被測定物体を相対的に２次元方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項５】
レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出器において、
前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする位置検出器。
【請求項６】
前記半導体が、Ａｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素とを含むことを特徴とする請求項５に記載の位置検出器。
【請求項７】
前記透過型受光素子が、少なくとも、導電性基板上に、前記半導体と、電極とを順次積層した構成を有することを特徴とする請求項５に記載の位置検出器。
【請求項８】
前記透過型受光素子が、少なくとも、基板上に、前記半導体と、透明電極とを順次積層し、且つ、前記電極が、前記半導体上に２つ以上設けられた構成を有することを特徴とする請求項５に記載の位置検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体を利用した位置検出器および位置検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、短波長半導体レーザの実用化に伴って、短波長レーザを用いた応用技術・利用技術が多く提案されている。たとえばＤＶＤ技術であり、電子写真技術などである。また、生産用として紫外線乾燥や硬化を行う装置の照射面の管理や制御、また紫外線リソグラフィも微細化し短波長化している。
一方、これらの技術では精密に位置を制御しながら対象となる媒体に照射するため物体の位置を精確に測定する必要がある。また、液晶やプラズマディスプレーパネルなどの製造や半導体回路やパッケージの微細化などに対応するためにも精密な位置決めが必要となっている。
【０００３】
このような場合、位置測定を物体の距離ズレ測定として行うことが行われている。その方法はレーザをビームスプリッターで被写体および受光素子に導くとともに、被写体からの反射光を同時に受光素子に導くことにより光干渉による強度を測定するものである。この場合ビームスプリッターの傾きや少しのズレにより測定が困難となる場合があった。また、この方法を利用した測定装置は光学系が大きくなってしまうという欠点があった。
【０００４】
これに対してシリコンを用いた透過型フォトダイオード、および、波長６３２．８ｎｍ、５４３．５ｎｍのレーザーを利用した光位置検出方法が提案されている（非特許文献１参照）。このような方法において、位置測定の分解能を上げるためには、使用するレーザ光の波長をより短波長にする必要がある。しかしながら、このようなシリコンを用いた透過型フォトダイオードそのまま用い、より短波長のレーザー光を利用して光位置検出を試みても、太陽の光や蛍光灯・白熱灯下等での明るい環境ではＳＮ比が低下するという問題があった。
【０００５】
【非特許文献１】
佐々木、羽根、応用物理６９．６，２０００、ｐ６８０−６８３．
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術における上記のような問題を解決することを目的としてなされたものである。
すなわち、本発明の目的は、短波長のレーザー光を用いて、位置検出を高分解能で行うことができ、且つ、明るい中でも高いＳＮ比で位置検出を行うことが可能な位置検出方法、および、これに用いる位置検出器を提供することを課題とする。
また、本発明の他の目的は、被測定物体の二次元の位置分布を測定することが可能な位置検出方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞  レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出方法において、
前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする位置検出方法である。
【０００８】
＜２＞  前記半導体が、Ａｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素とを含むことを特徴とする＜１＞に記載の位置検出方法である。
【０００９】
＜３＞  前記透過型受光素子が、第１の受光面と第２の受光面とを備え、前記レーザー光を、前記第１の受光面側から入射させ前記第２の受光面側へと透過させて前記被測定物体に照射し、該照射時に反射されたレーザー光を前記第２の受光面に入射させることにより、前記透過型受光素子から前記被測定物体までの距離を検出することを特徴とする＜１＞に記載の位置検出方法である。
【００１０】
＜４＞  前記位置検出器から前記被測定物体までの距離を検出する際に、前記位置検出器および前記被測定物体を相対的に２次元方向に移動させることを特徴とする＜１＞に記載の位置検出方法である。
【００１１】
＜５＞  レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出器において、
前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする位置検出器である。
【００１２】
＜６＞  前記半導体が、Ａｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素とを含むことを特徴とする＜５＞に記載の位置検出器である。
【００１３】
＜７＞  前記透過型受光素子が、少なくとも、導電性基板上に、前記半導体と、電極とを順次積層した構成を有することを特徴とする＜５＞に記載の位置検出器である。
【００１４】
＜８＞  前記透過型受光素子が、少なくとも、基板上に、前記半導体と、電極とを順次積層し、且つ、前記電極が、前記半導体上に２つ以上設けられた構成を有することを特徴とする＜５＞に記載の位置検出器である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の位置検出方法および本発明の位置検出装置について説明する。なお、以下の説明において、単に「本発明」と記する場合は、本発明の位置検出方法および本発明の位置検出装置の両方を含むことを意味する。
【００１６】
−本発明の概要−
本発明の位置検出方法は、レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出方法において、前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする。
また、本発明の位置検出装置は、レーザー光を用いて、半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出する位置検出器において、前記レーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であり、前記半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、使用するレーザー光の波長が、従来よりもより短波長域の波長４５０ｎｍ以下であるため、位置検出を高分解能で行うことができる。また、透過型受光素子に用いられる半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であるため、太陽の光や蛍光灯・白熱灯下等のような可視光域の光の溢れた明るい環境下においても高いＳＮ比で位置検出を行うことが可能である。
【００１８】
一方、既述したような非特許文献１に記載されたようなシリコンを用いた透過型フォトダイオードにより、波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光を用いて位置検出を行おうとした場合、次のような２つの問題が発生する。
第１の問題としては、シリコンは、そのバンドギャップが１ｅＶ前後であるために、可視光域に感度を有する。従って、太陽の光や蛍光灯・白熱灯下等のような可視光域の光の溢れた明るい環境ではＳＮ比が低下するという問題がある。
【００１９】
第２の問題としては、シリコンは、波長がより短波長になる程、光の吸収が増加する特性を有する。従って、より短波長のレーザー光を利用しようとした場合には、透過量を増加させるためにシリコンからなる層の膜厚をより薄くする必要がある。しかしながら、膜厚が薄くなると、層全体の特性が、層のバルク部分よりも欠陥の多い表面近傍や界面部分により決定されるようになるため、透過型フォトダイオードとして十分な性能が発揮できなくなるという問題がある。
さらに、この問題は、レーザー光の波長がより短波長になる程に（より膜厚を薄くしなければならない為に）より顕著になり、また、シリコンという材料そのものを透過型フォトダイオードに用いていることに起因するために、抜本的に解決不可能である。
しかしながら、本発明は、透過型受光素子に用いられる半導体のバンドギャップが２．０ｅＶ以上であるため、上記したような２つの問題を同時に解決することができる。
【００２０】
なお、本発明においては、使用するレーザー光の波長が４５０ｎｍ以下であれば特に限定されず、例えば、窒化ガリウム系の波長４０５ｎｍ付近の青紫半導体レーザ、紫外線半導体レーザ、ＹＡＧ固体ガラスレーザの高調波やガスレーザを使用することができる。
【００２１】
また、透過型受光素子に用いられる半導体は、そのバンドギャップが２．０ｅＶ以上であれば特に限定されないが、使用するレーザー光の波長に応じて、透過型受光素子に用いられる半導体のバンドギャップを選択することが好ましい。
例えば、波長４０５ｎｍの半導体レーザーをレーザー光の光源として用いる場合には、透過型受光素子に用いられる半導体のバンドギャップは２．０ｅＶ以上であることが好ましく、波長３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザーをレーザー光の光源として用いる場合には、透過型受光素子に用いられる半導体のバンドギャップは２．５ｅＶ以上であることが好ましく、波長２２６ｎｍのＹＡＧレーザーの高調波をレーザー光の光源として用いる場合には、透過型受光素子に用いられる半導体のバンドギャップは３．０ｅＶ以上であることが好ましい。
【００２２】
本発明に用いられる半導体は、バンドギャップが２．０ｅＶ以上であれば特に限定されないが、Ａｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素とを含む半導体を好適に用いることができ、その他にも酸化物半導体や炭化物半導体を用いることもできる。
なお、これらの半導体、および、そのバンドギャップを調整する方法の詳細については後述する。
【００２３】
−位置検出方法の詳細−
次に、本発明の位置検出方法についてより詳細に説明する。
本発明の位置検出方法は、波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光を用いて、本発明において、バンドギャップが２．０ｅＶ以上の半導体を含む透過型受光素子を少なくとも備えた位置検出器から被測定物体までの距離を検出するものであれば特に限定されるものではないが、具体的には以下のような方法であることが好ましい。
【００２４】
すなわち、本発明の位置検出方法は、透過型受光素子が、第１の受光面と第２の受光面とを備え、レーザー光を、前記第１の受光面側から入射させ前記第２の受光面側へと透過させて前記被測定物体に照射し、該照射時に反射されたレーザー光を前記第２の受光面に入射させることにより、前記透過型受光素子から前記被測定物体までの距離を検出する方法であることが好ましい。
【００２５】
このような位置検出方法は、位相の揃ったレーザー光を用い、レーザー光源から透過型受光素子を透過して被測定物体に到達するレーザー光（以下、「透過レーザー光」と略す場合がある）と、該透過レーザー光が被測定物体に照射された際に反射され、再び透過型受光素子に入射するレーザー光（以下、「反射レーザー光」と略す場合がある）との位相のずれを利用することにより、被測定物体の位置を検出するものである。
【００２６】
具体的には、透過型受光素子に入射する透過レーザー光の入射波の位相と、透過型受光素子に入射する反射レーザー光の反射波の位相とのずれが生じるため、被測定物体の位置により、入射波と反射波との重なりが強め合う場合と弱め合う場合が発生するために、この周期の変化を透過型受光素子の出力の周期的な変化として捉えることにより被測定物体の位置を検出することができる。
【００２７】
なお、このような周期（強度周期）はレーザー光の波長の１／２である。また、検出できる位置の分解能は、強度周期の約１／１０であり、本発明においては、波長４５０ｎｍ以下のレーザー光を用いるために、最低でも約２０ｎｍ以下の高い分解能を得ることができる。
従って、例えば、半導体の製造や加工等のように、紫外線レーザーを用いて微細な加工を行う際に、１０ｎｍ（０．０１μｍ）前後の分解能で位置を計測する必要がある場合、微細加工に用いるレーザー光源をそのまま位置検出を行うためのレーザー光源として利用することができ、別途、異なるレーザー光源を備えた位置検出装置が不要となる。
【００２８】
また、上記したような位置検出方法を利用して、位置検出器から被測定物体までの距離を検出する際に、位置検出器および被測定物体を相対的に２次元方向に移動させてもよい。
このような位置検出方法を利用すれば、被測定物体表面の凹凸を把握することができ、例えば、シリコンウエハ等の平坦な基板の面内に存在する微妙な凹凸を高精度に測定することが可能である。
【００２９】
次に、本発明の位置検出方法について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、位置検出方法の一例を示す模式図である。
図１において、５０はレーザー光源、５１は透過型受光素子、５２は第１の受光面、５３は第２の受光面、５４は被測定物体、６０はレーザー光（透過レーザー光）、６１はレーザー光（反射レーザー光）を表す。
【００３０】
レーザー光源５０、透過型受光素子５１、および、被測定物体５４は一直線上に配置されている。また、透過型受光素子５１は、お互いに平行な第１の受光面５２および第２の受光面を有し、第１の受光面５２がレーザー光源５０側、第２の受光面５３が被測定物体５４側となるように配置されている。
なお、本発明においては、透過型受光素子５１には、少なくとも、バンドギャップが２．０ｅＶ以上の半導体からなる半導体層（不図示）が、第１の受光面５２および第２の受光面５３と平行になるように含まれている。また、レーザー光源５０としては、波長４５０ｎｍ以下のレーザー光を発生させるものが用いられる。
【００３１】
位置検出に際しては、レーザー光源５０から照射された透過レーザー光６０が、透過型受光素子５１を第１の受光面５２側から第２の受光面５３側へと透過し、被測定物体５４表面に到達する。被測定物体５４表面に到達した透過レーザ光６０は反射され、反射レーザー光６１として、再び、第２の受光面５３側から透過型受光素子５１に入射する。
なお、図１に示される例では、透過レーザー光６０と、反射レーザー光６１とは同軸上に位置しているが、両者は同軸上に位置していなくてもよい。また、ミラー等を用いて、反射レーザー光６１を、第１の受光面５２側へと一旦迂回させ、第１の受光面５２側から入射させてもよい。
【００３２】
この時、透過レーザー光６０に起因する入射波と反射レーザー光６１に起因する反射波とが重なり合って定在波を形成する。この際、被測定物体５４が矢印Ｍ方向（透過レーザー光６０および反射レーザー光６１と同軸方向）に移動すると透過型受光素子５１と被測定物体５４との間の距離が変わるために二つの光（入射波および反射波）の干渉が変化し、この変化が透過型受光素子５１から検出される出力の変化として捉えられる。
【００３３】
このような透過型受光素子５１から検出される出力の変化について示したものが図２である。
図２は、図１に示す位置検出方法により透過型受光素子５１から検出される出力の変化の一例について示すグラフであり、縦軸は出力の変化（相対強度）、横軸は変位（ｎｍ）を示している。なお、実線で示される波形（ａ）は、レーザー光源５０として波長３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザーを用い、且つ、透過型受光素子に用いられる半導体として、バンドギャップが２．０ｅＶ以上の半導体を用いた場合について示したものであり、破線で示される波形（ｂ）は、レーザー光源５０として波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用い、且つ、透過型受光素子５１に用いられる半導体として、従来のバンドギャップが１ｅＶ程度のシリコン系の半導体を用いた場合について示すグラフである。
【００３４】
図２に示す波形（ａ）および波形（ｂ）のピークの間隔はレーザー波長の１／２（λ／２）であり、波形（ａ）では１６２ｎｍ、波形（ｂ）では３１６ｎｍである。従って、波形（ａ）で示される本発明の位置測定方法の場合では、その分解能は８〜１５ｎｍであり、波形（ｂ）で示される従来の位置測定方法では、その分解能は、本発明の位置測定方法と比較して２倍の１５〜３０ｎｍとなる。
【００３５】
なお、図１に示すような、透過型受光素子５１を用いた位置検出方法においては、透過型受光素子５１に直接入射する透過レーザー光６０と、被測定物体５４から反射して入射する反射レーザー光６１とが出来るだけ薄い領域で干渉することが、より高いＳＮ比を得るために好ましい。
【００３６】
一方、透過型受光素子５１に入射・透過するレーザー光（透過レーザー光６０および反射レーザー光６１）の光透過量および吸収強度と、透過型受光素子５１の膜厚との関係は、透過型受光素子５１から検出される出力が所望の強度となるように任意に決められる。
従って、レーザー光６０、６１の光軸が第１の受光面５２および第２の受光面５３と概ね垂直となるように位置検出を行う場合、透過型受光素子５１から検出される出力のＳＮ比が最大となるように調整するためには、透過型受光素子５１の膜厚をレーザ光６０、６１の波長の１／２以下とし、透過レーザー光６０が透過型受光素子５１を透過する際の光吸収強度と、反射レーザー光６１が透過型受光素子５１に入射した際の光吸収強度とが概ね同等になるように調整することが好ましい。
【００３７】
−透過型受光素子−
次に、本発明に用いられる透過型受光素子の構成の詳細について以下に説明する。
本発明において用いられる透過型受光素子は、バンドギャップが２．０ｅＶ以上の半導体を含むものであれば特に限定されないが、一例としては、少なくとも、導電性基板上に、半導体と、電極とを順次積層した構成を挙げることができる。また、他の例としては、少なくとも、基板上に、半導体と、電極とを順次積層し、且つ、前記電極が、前記半導体上に２つ以上設けられた構成を挙げることができる。
【００３８】
但し、上記した導電性基板や、基板、電極等の半導体層の受光面上に設けられる部材が、位置検出に際して半導体層に入射・透過するレーザー光の光路を遮るように設ける場合には、これらの部材は透光性を有することが好ましい。但し、本発明において、「透光性」とは、少なくとも波長４５０ｎｍ以下の短波長光を透過することを意味し、波長４５０ｎｍ以下の短波長光の透過率が３０％以上であることが好ましく、ほぼ１００％に近いものであってもよい。
【００３９】
このような透過型受光素子の具体的な構成例について、図面を参照しならが以下により詳しく説明する。
図３は、本発明に用いられる透過型受光素子の構成例について示す模式断面図であり、（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる構成を有する透過型受光素子の構成について示したものである。図３中、２１は透光性基板、２２は透光性電極、２３は半導体層、２４は透光性電極、２５は電極機能を有する半導体層、２６は半導体層、２７は電極機能を有する半導体層、２８および２９は電極を示す。
【００４０】
図３（ａ）に示す透過型受光素子は、透光性基板２１上に、透光性電極２２、半導体層２３、および、透光性電極２４を順次積層した構成について示したものである。レーザー光が半導体層２３に入射した際に発生した出力は、透光性電極２２および透光性電極２４を通じて取り出すことができる。この構成例において、透光性基板２１が電極機能を有するものであっても良い。
【００４１】
図３（ｂ）に示す透過型受光素子は、透光性基板２１上に、電極機能を有する半導体層２２、半導体層２３、および、電極機能を有する半導体層２４を順次積層した構成について示したものである。このような構成例において用いられる電極機能を有する半導体層２２，２４としては、透光性を有するｐ型やｎ型半導体を利用することができる。また、図３（ｃ）に示すように図３（ｂ）の構成から、透光性基板２１を取り除いた構成とすることもできる。
【００４２】
図３（ｄ）は、に示す透過型受光素子は、透光性基板２１上に、半導体層２３を設け、半導体層２３の透光性基板２１が設けられた側の反対側の面に２つの電極（電極２８および電極２９）を設けた構成について示したものである。レーザー光が半導体層２３に入射した際に発生した出力は、電極２８および電極２９を通じて取り出すことができる。なお、電極２８および／または電極２９が、レーザー光の光路上に位置するように設けられている場合には、透光性を有することが好ましい。
【００４３】
次に、図３に例示した透過型受光素子を構成する各部材の詳細について説明する。
透光性基板２１としては、少なくとも４５０ｎｍ以下の短波長光を透過するガラス、石英、サファイア等の透光性な無機材料、また、弗素紫樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、エポキシ、マイラー等の透光性な有機樹脂のフィルムまたは板状体等が使用される。透光性基板２１は完全に４５０ｎｍ以下の短波長に対して透光性であってもよく、また４５０ｎｍ付近で３０％以上の透過率を示す程度のものであっても良い。
【００４４】
透光性電極２２としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の公知の透光性導電性材料を用いることができ、酸化錫、酸化インジウム、インジウムをドープした酸化錫は透光性および導電性に優れているため好適に用いることができる。透光性電極２２の形成方法としては、例えば、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の方法等を利用することができる。
上記に例示したような材料からなる透光性電極２２は、完全に４５０ｎｍ以下の短波長に対して透光性であってもよく、また、４５０ｎｍ付近で３０％以上の透過率を示すものであっても良い。また、膜厚は、一般に１０〜５００ｎｍの範囲内となるように設定されることが好ましい。
【００４５】
また、透光性電極２２を構成する材料として、上記した材料と比較して４５０ｎｍ以下の波長域の光に対する透過率は低下するものの、透光性を有する材料として、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ等の金属を用いることも可能である。透光性電極２２として金属を用いる場合には、蒸着やスパッタリング法を利用して透光性が確保できる程度に膜厚を薄く形成することが好ましい。具体的には、膜厚を１０〜２００ｎｍ程度の範囲内とすることが好ましい。なお、透光性の増加と導電性の増加とは相反する関係にあるために、金属からなる透光性電極２２の膜厚は、必要となる透光性および導電性のバランスを考慮して設定されることがより好ましい。
【００４６】
電極２８、２９は、図３（ｄ）に示したように基本的に透光性を必要としないため、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ等の金属を用いることができ、その膜厚は導電性を確保のみを考慮して決定することができ、５００ｎｍ以上とすることもできる。
【００４７】
電極機能を有する半導体層２２，２４としては、既述したように透光性を有するｐ型やｎ型半導体を用いることができる。具体的には、後述する半導体層２６として利用されるバンドギャップが２．０ｅＶ以上の半導体にドーパントを添加することによりｐ型あるいはｎ型とした半導体を利用することができる。
【００４８】
半導体層２３、２６の膜厚は、０．００１〜５０μｍの範囲内が好ましく、０．００５〜１０μｍの範囲内がより好ましい。
【００４９】
−半導体−
次に、図３に示す半導体層２３，２６として利用できるような、本発明に用いられるバンドギャップが２．０ｅＶ以上の半導体について詳細に説明する。
本発明に用いられる半導体は、バンドギャップが２．０ｅＶ以上であれば特に限定されないが、既述したようにＡｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素とを含む半導体（以下、「窒化物半導体」と略す場合がある）を好適に用いることができ、その他にも酸化物半導体や炭化物半導体を用いることもできる。
【００５０】
まず、本発明に用いられる半導体が、窒化物半導体である場合について詳細に説明する。
本発明に用いられる窒化物半導体の結晶性は特に限定されず、非晶質、多結晶、単結晶のいずれでもよく、また、非晶質中に微結晶が含まれた状態や、微結晶のなかに非晶質が混在している状態等のように非晶質性および結晶性の両方が混在しているものでもよい。また、一つの結晶方位で配向性の良い結晶が多数集まった膜や、柱状の結晶の多数からなるでも良い。この場合の結晶粒や柱状結晶の大きさは１ｎｍから１００００ｎｍの範囲内が好ましい。また単結晶の場合は、平滑な膜状であっても良い。
【００５１】
また、窒化物半導体に含まれる元素としては、上記したＡｌ、Ｇａ、および、Ｉｎの中から選ばれる一つ以上の元素と、窒素と以外にも、必要に応じて他の元素が含まれていてもよいが、本発明においては、水素が含まれていることが好ましい。また、窒化物半導体中に含まれる水素の含有量は、上記したような半導体が、非晶質、微結晶、あるいは、多結晶である場合には、０．５原子％以上５０原子％以下の範囲内であることが好ましい。
【００５２】
窒化物半導体中に含まれる水素が０．５原子％未満では、ＩＩＩ族元素のＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ及びＶ族元素のＮが３次元構造を保ったまま非晶質化あるいは微結晶間での粒界で生じる未結合手を、水素との結合によって無くし、バンドギャップ内に形成される欠陥準位を不活性化するのに不十分な場合があり、上記したような結晶性を有する窒化物半導体を用いた透過型受光素子は、透過型受光素子として十分に機能することができない場合がある。
【００５３】
これに対し、窒化物半導体に含まれる水素が５０原子％を越えると、水素がＩＩＩ族元素及びＶ族元素に２つ以上結合する確率が増え、結果としてこれらの元素が３次元構造を形成できず、２次元および鎖状のネットワークを形成するようになり、バンドギャップ内に新たな準位を形成し、電気的な特性が劣化すると共に硬度などの機械的性質が低下する場合がある。さらに窒化物半導体が酸化されやすくなるため、結果として窒化物半導体中に不純物欠陥が多量に発生することとになり、良好な光電気特性が得られなくなる場合がある。
【００５４】
窒化物半導体に含まれるＩＩＩ族元素とＶ族元素との原子数比は１：０．７から１：１．５の範囲内が好ましい。原子数比が、この範囲を超えた場合ＩＩＩ族元素とＶ族元素との間に形成される結合において、閃亜鉛鉱（Ｚｉｎｃ  ｂｌｅｎｄｅ）型を取る部分が少なくなるために、バンドギャップ内に欠陥順位が多くなり、透過型受光素子に用いる半導体として十分に機能しなくなる場合がある。
【００５５】
窒化物半導体中に含まれる各元素組成はＸ線光電子分光（ＸＰＳ）、エレクトロンマイクロプローブ、ラザフォードバックスキャタリング（ＲＢＳ）等の方法で測定することが出来る。また水素の含有量についてはＲＢＳにより絶対値を測定することができる。また加熱による水素放出量の測定あるいはＩＲスペクトルの測定によっても推定することができる。
【００５６】
窒化物半導体は、例えば、Ｎ２のグロー放電、マイクロ波放電、ＥＣＲ、などを利用して生成した活性窒素に有機金属化合物を反応させることによって形成することができる。窒化物半導体の結晶性／非晶質性の制御は、基板温度，ガスの流量圧力に等によって制御することができる。例えば、結晶性を向上させたい場合には、窒化物半導体を形成する基板の温度がを高くしたり、ＩＩＩ族元素を含む原料ガスの流量を少なくすることにより結晶性を向上させることができる。この場合、基板温度は２０℃〜６００℃とすることが望ましい。
【００５７】
窒化物半導体の形成に際して用いられる有機金属化合物としてはガリウム、インジウム、アルミニウムを含む有機金属化合物を挙げることができる。あるいは、基板温度を５００℃以上とする場合には、有機金属気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ，ＭＯＶＰＥ）を用いることもできる。
このような窒化物半導体の形成は、１段階のプロセスのみであってもよいが、２段階としてもよい。例えば、最初に低温での成膜を行った後、基板温度を上昇させて成膜を行うこともできる。
【００５８】
以上に説明したような、気相合成に用いられる原料としては、ＩＩＩ族元素としてＡｌ，Ｇａ，Ｉｎのなかから選ばれる一つ以上の元素を含む有機金属化合物を用いることができる。
これらの有機金属化合物としてはトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ターシャリーブチルアルミニウム、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、ターシャリーブチルガリウム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、ターシャリーブチルインジウムなどの液体や固体を気化して単独にあるいはキャリアガスでバブリングすることによって混合状態で使用することができる。キャリアガスとしては水素，Ｎ２，メタン，エタンなどの炭化水素、ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６などのハロゲン化炭素などを用いることができる。
【００５９】
窒素原料としては、Ｎ２，ＮＨ３，ＮＦ３，Ｎ２Ｈ４、メチルヒドラジンなどを利用でき、気体状のものはそのまま用いてもよく、液体状のものは気化したり、キャリアガスでバブリングすることによって使用することができる。
【００６０】
また、上記に説明した以外の方法によっても窒化物半導体を形成することもできる。例えば、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ等の金属を真空中で加熱することによって金属蒸気を発生させ、この金属蒸気と、例えばＮ２のグロー放電、マイクロ波放電、ＥＣＲ、などにより生成した活性窒素とを反応させることによっても得られる。なお、この際、同時に水素ガスを導入することもできる。他にも、水素雰囲気中でＧａＮ，ＡｌＮ，ＩｎＮあるいは、これらの混合物をスパッタリングしても良い。
【００６１】
また、本発明に用いられる窒化物半導体は、ｐ，ｎ制御のために元素（ドーパント）をドープすることができる。ｎ型の窒化物半導体とするためには、ドーパントとしてはＣ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ等を利用することができ、ｐ型の窒化物半導体を得るためには、ドーパントとしてＢｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｚｎ，Ｓｒ等を利用することができる。これらのドーパントのドープ量は特に限定されず、所望する特性に応じて任意に調整することができる。
【００６２】
ドーピングに用いる原料としては、ｎ型用としてはＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６，ＧｅＨ４，ＧｅＦ４，ＳｎＨ４を、ｐ型用としてはＢｅＨ２，ＢｅＣｌ２，ＢｅＣｌ４，シクロペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジメチルストロンチウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、などをガス状態で使用することができる。これらの原料を用いてドーパントを窒化物半導体中にドーピングする方法としては、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用することができる。
【００６３】
窒化物半導体を用いて、透過型受光素子を作製する場合、窒化物半導体は、図３に示されるように層状とすることが好適である。この場合、窒化物半導体層は、単一の層から構成されていてもよく、また、多層構成であってもよい。
単層構成の場合は、例えば、既述したようなドーパントを添加し、アンドープの窒化物半導体より高抵抗のｎ型、ｉ型、あるいは、ｐ型とすることができる。また、多層構成の場合は、ｐ型およびｎ型の層を作製しｐｎ接合を形成しても良いし、ｐ型の層とｎ型の層との間にｉ型の層を設けても良い。また、窒化物半導体層と接して設けられた電極との間にｐ型やｎ型の層より高濃度のドーピングを行った膜ｐ＋あるいはｎ＋層を電極との注入障壁の形成ために挿入しても良い。またｐｎあるいはｐｉｎ構造単位とする多層構造を形成することもできる。さらに透光性や障壁の形成のために、これらのｐ型、ｉ型、ｎ型の層に含まれるＡｌ，Ｇａ，ＩｎやＮ元素の組成比が各々異なるものでもよく、ｐ型、ｉ型、ｎ型それぞれの層が複数の組成から成っていても良い。
図３（ｂ）や（ｃ）に示すように、これらのｐ型やｎ型の窒化物半導体層を電極機能を兼ねる半導体層２５，２７として用いても良い。
【００６４】
本発明に用いられる窒化物半導体は、以上に説明したように、種々の方法を用いて作製することができ、その組成や結晶性／非晶質性も、所望する特性に応じて調整することができるが、バンドギャップを２．０ｅＶ以上に制御するためには、以下に説明する条件を満たしていることが好ましい。
すなわち、窒化物半導体の組成がＡｌｘＧａｙＩｎｚＮで表される場合において、ｘ、ｙ、ｚの値を、ｘ≧０，ｙ≧０，０．７＞ｚ≧０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．０となるように原料等を調整することにより、バンドギャップを２．０ｅＶ以上とすることができる。
また、バンドギャップの調整は、例えば、窒化物半導体の組成がＧａＮの場合には、バンドギャップが３．０〜３．５ｅＶの範囲であるため、これより小さいバンドギャップを得るためにはＩｎを添加することで達成できる。また、これより大きいバンドギャップを得るためにはＡｌを添加することで達成できる。
【００６５】
また、本発明に用いられる窒化物半導体は、バンドギャップが２．０ｅＶ以上であるため、基本的にこのバンドギャップに対応する波長よりも長い波長の光に対しては、殆ど感度を有さず、太陽光や蛍光灯下等の可視光域の光の存在下でも高いＳＮ比を得ることが可能である。
しかしながら、バンドギャップ内に欠陥準位が多く存在する場合には、可視光域での微弱な吸収が発生し、ＳＮ比が低下してしまう場合がある。このような場合には、既述したように、窒化物半導体の作製に際し水素を添加する等により欠陥準位の発生を防止することが好ましい。
【００６６】
以上に説明したような窒化物半導体を用いた透過型受光素子は、波長４５０ｎｍ以下の光に対して高い光透過性を有し、また、太陽光や蛍光灯下等の可視光域の光の存在下でも低暗伝導率であるために、高いＳＮ比を得ることができ、さらに耐光性、耐熱性、耐酸化性に優れ、高速応答が可能である。
【００６７】
また、本発明に用いられる半導体としては、窒化物半導体以外にも、酸化物半導体を用いることができる。酸化物半導体としては、酸化バリウム、酸化アルミニウム、酸化すず、酸化タンタル、酸化銅、酸化鉄、酸化ビスマス、等の酸化物、および酸化チタンを主とした化合物、あるいは、酸化亜鉛を主とした化合物が使用できる。なかでも酸化チタンと酸化亜鉛が好ましい。
【００６８】
酸化チタンの結晶構造は特に限定されず、結晶でも微結晶でも、多結晶でも良い。またルチル型、アナターゼ型のいずれであっても良い。同様に、酸化亜鉛の結晶構造は特に限定されず、結晶でも微結晶でも、多結晶でも良い。
【００６９】
これらの酸化物半導体は、平滑面を持ち透光性である。酸化チタン、酸化亜鉛は酸素濃度の化学量論比からのズレによる酸素結合欠陥によるｎ型半導体であり、透光性導電性電極上に層状に形成した場合には、酸化物半導体層と透光性導電性電極との間でショットキー障壁を形成する。酸素と、チタンあるいは亜鉛との組成比（酸素／チタンあるいは亜鉛の比率）は０．９から１．２範囲内で用いることが好ましい。
また、これらの酸化物半導体の導電性を制御する場合には、水素プラズマ処理や水素雰囲気での熱アニール処理などを行うことによって制御することができる。
【００７０】
酸化物半導体を構成する結晶の大きさは特に限定されないが、５ｎｍから５０μｍの範囲内が好ましい。なお、結晶の大きさは、Ｘ線回折や電子線回折および断面の電子顕微鏡写真を用いた形状測定などによって測定できることができる。
【００７１】
酸化物半導体の作製方法としては、公知の方法を利用することができ、例えば蒸着、反応性蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、反応性スパッタリング、金属塩素化合物や有機化合物と酸素との反応を利用したＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、金属アルコキシド化合物や金属キレート化合物の加水分解や熱分解を利用した方法等が挙げられる。
【００７２】
蒸着、反応性蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、反応性スパッタリング法を利用して酸化物半導体を作製する場合に用いる原料としては、酸化チタンや酸化亜鉛等の金属酸化物を使用してもよく、また、酸化チタンや酸化亜鉛等の金属酸化物を原料として酸素を含む雰囲気で作製しても良い。またチタン等の金属と酸素とを原料として両者を直接反応させる方法でも良い。
また塩化チタンやチタンアルコキシド、塩化亜鉛、亜鉛アルコキシド等のハロゲン化金属や金属アルコキシドのガスを用い、酸素雰囲気や、酸素プラズマ中で加熱状態で分解反応させることによって酸化物半導体を作製することもできる。
【００７３】
以上に説明したような酸化物半導体の製造方法において、作製時の基板温度は１００℃〜６００℃の範囲内が好ましい。基板温度が高い場合には微結晶の粒径が大きくなりやすくなり、所望の特性が得られない場合がある。
【００７４】
本発明に用いられる酸化物半導体は、以上に説明したように、種々の方法を用いて作製することができ、その組成や結晶性も、所望する特性に応じて調整することができるが、バンドギャップを２．０ｅＶ以上に制御するためには、例えば、酸化物半導体が酸化チタンや酸化亜鉛である場合、以下のように調整することができる。
すなわち、酸化チタンがＴｉＯｘで表され、酸化亜鉛がＺｎＯｘで表される場合において、ｘの値を、１．３＞ｘ＞０．２とすることにより、これらの酸化物半導体のバンドギャップを２．０ｅＶ以上に調整することができる。なお、ｘの値を１．０以下に調整するためには、酸化チタンや酸化亜鉛を水素雰囲気で加熱したり、あるいは、水素プラズマで還元する等により行うことができる。
【００７５】
また、本発明に用いられる酸化物半導体は、バンドギャップが２．０ｅＶ以上であるため、基本的にこのバンドギャップに対応する波長よりも大きい波長の光に対しては、殆ど感度を有さず、太陽光や蛍光灯下等の可視光域の光の存在下でも高いＳＮ比を得ることが可能である。
しかしながら、バンドギャップ内に欠陥準位が多く存在する場合には、可視光域での微弱な吸収が発生し、ＳＮ比が低下してしまう場合がある。このような場合には、酸化物半導体の作製に際し、水素を添加する等により欠陥準位の発生を防止することが好ましい。
【００７６】
また、本発明に用いられる炭化物半導体としては、例えば、炭素とシリコンとからなる半導体を使用することができる。このような炭化物半導体は、結晶のＳｉＣや多結晶、アモルファスなど、いづれも使用することができる。バンドギャップは、ＳｉとＣとの比を調整することにより制御することができる。
具体的には、炭化物半導体の組成がＳｉＣｘで表される場合において、ｘの値を、１．３＞ｘ＞０．６とすることによりバンドギャップを２．０ｅＶ以上に調整することができる。なお、バンドギャップ内に欠陥準位が多く存在する場合には、可視光域での微弱な吸収が発生し、ＳＮ比が低下してしまう場合がある。このような場合には、炭化物半導体の作製に際し、水素を添加する等により欠陥準位の発生を防止することが好ましい。
従って、上記のような炭化物半導体は、バンドギャップが２．０ｅＶ以上であるため、基本的にこのバンドギャップに対応する波長よりも長い波長の光に対しては、殆ど感度を有さず、太陽光や蛍光灯下等の可視光域の光の存在下でも高いＳＮ比を得ることが可能である。
【００７７】
【実施例】
以下に本発明を実施例を挙げてより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、後述する透過型受光素子の作製は、図４に示す成膜装置を用いて行った。
【００７８】
−成膜装置−
図４は、透過型受光素子の作製に用いられる成膜装置の構成例を示す概略模式図である。図４において、１は真空容器、２は排気口、３は基板ホルダー、４は基板加熱用のヒーター、５，６は容器１に接続された石英管であり、それぞれガス導入管９，１０に連通している。また、石英管５にはガス導入管１１に接続され、石英管６にはガス導入管１２が接続されている。
【００７９】
なお、マイクロ導波管８にはマグネトロンを用いたマイクロ波発振器（図示せず）に接続されており、成膜時にはマイクロ導波管８に２．４５ＧＨｚのマイクロ波が供給され石英管５内に放電を発生させることができる。また、高周波コイル７には高周波発振器（図示せず）が接続されており、成膜時には、高周波コイル７に１３．５６ＭＨｚの高周波を供給し、石英管６内に放電を発生させることができる。さらに、容器１には、容器１内の圧力がモニターできるように圧力測定用の真空計が取りつけられている。
【００８０】
（実施例１）
洗浄した０．２ｍｍ厚のガラス基板（コーニング社製、７０５９ガラス）上に膜厚が１００ｎｍ（１０００Å）のＩＴＯ膜をスパッタリング法により予め形成した基板を、ＩＴＯ膜が形成された面を上向にして、真空容器１内の基板ホルダー３上に設置した。
【００８１】
次に、排気口２を介して容器１内を真空排気後、ヒーター４により基板を３８０℃に加熱した。その後、Ｎ２ガスをガス導入管９より直径２５ｍｍの石英管５内に２０００ｓｃｃｍ導入し、マイクロ波導波管８を介して２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力２５０Ｗにセットしチューナでマッチングを取り放電を行った。この時の反射波は０Ｗであった。また、Ｈ２ガスをガス導入管１０より直径３０ｍｍの石英管６内に１０００ｓｃｃｍ導入し、高周波コイル７を介して１３．５６ＭＨｚの高周波電力の出力を１００Ｗにセットし放電を行った。この時の反射波は０Ｗであった。
【００８２】
この状態でガス導入管１２より０℃に保持されたトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）の蒸気を水素をキャリアガスとして用いバブリングしながらマスフローコントローラーを通して０．３ｓｃｃｍ導入した。さらに水素をキャリアガスとしてシクロペンタジエニルマグネシウムを１ｓｃｃｍ導入した。この時、バラトロン真空計で測定した容器１内の反応圧力は６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）であった。この状態で基板のＩＴＯ膜が設けられた側の面に成膜を６０分行い膜厚が０．１５μｍのｉ型のＧａＮ：Ｈ膜（半導体層）を作製した。この膜の光学ギャップ（バンドギャップ）は３．２ｅＶであった。
【００８３】
このＧａＮ：Ｈ膜の上に、透光性電極として直径２ｍｍのＡｕ電極を、膜厚が１０ｎｍとなるおうに蒸着法により作製した透過型受光素子を得た。最後に、この透過型受光素子のＡｕ電極とＩＴＯ膜とに導線を導電性接着剤で固定し、透過型受光素子にレーザー光が入射・透過した場合に発生する出力を、電流計に接続し、位置検出器とした。
【００８４】
次に、蛍光灯下にて、この位置検出器の受光部（透過型受光素子）にＨｅ−Ｃｄレーザをレーザー光源として波長３２５ｎｍのレーザー光を照射した際に発生した光電流と、レーザー光を照射しない場合の暗電流とを測定した。また、受光部に入射する前のレーザ−出力と、受光部を透過した後のレーザー出力とを同一の条件で作製した別の受光器により測定することにより透過率を求めた。
【００８５】
この結果、レーザー未照射時の暗電流は１．０×１０−１１Ａであったのに対し、レーザー照射時の光電流は０．２ｍＡであった。また、レーザ光の透過率は２５％であり、透過型受光素子として使用できることが分かった。
以上のことから実施例１の位置検出器は、波長３２５ｎｍのレーザー光を用いて、明るい環境下でも高分解能、且つ、高ＳＮ比で位置検出を行うことができることがわかった。
【００８６】
（実施例２）
実施例１と同じ位置検出器を用いて、レーザー光源として波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用いたこと以外は、実施例１と同様にして光電流および暗電流を測定し、透過率を求めた。
その結果、暗電流は１．０×１０−１１Ａであったのに対し、光電流は２μＡであった。また、レーザ光の透過率は７０％であり、透過型受光素子として使用できることが分かった。
以上のことから実施例１の位置検出器は、波長４０５ｎｍのレーザー光を用いて、明るい環境下でも高分解能、且つ、高ＳＮ比で位置検出を行うことができることがわかった。
【００８７】
（実施例３）
透明導電膜（ＩＴＯ）付き基板のＩＴＯ膜上に、スパッタリング法により作製された光学ギャップ（バンドギャップ）が３．１ｅＶで厚さ０．２ミクロンの酸化チタン膜を形成し、更にこの膜上に半透明Ａｕ電極を真空蒸着で１０ｎｍで作製した。次に、この透過型受光素子のＡｕ電極とＩＴＯ膜とに導線を導電性接着剤で固定し、透過型受光素子にレーザー光が入射・透過した場合に発生する出力を、電流計に接続し、位置検出器とした。
【００８８】
次に、蛍光灯下にて、この位置検出器の受光部（透過型受光素子）に半導体レーザをレーザー光源として波長４０５ｎｍのレーザー光を照射した際に発生した光電流と、レーザー光を照射しない場合の暗電流とを測定した。また、受光部に入射する前のレーザ−出力と、受光部を透過した後のレーザー出力とを同一の条件で作製した別の受光器により測定することにより透過率を求めた。
【００８９】
この結果、レーザー未照射時の暗電流は２．５ｘ１０−９Ａであったのに対し、レーザー照射時の光電流は０．５μＡであった。また、レーザ光の透過率は５０％であり、透過型受光素子として使用できることが分かった。
以上のことから実施例３の位置検出器は、波長４０５ｎｍのレーザー光を用いて、明るい環境下でも高分解能、且つ、高ＳＮ比で位置検出を行うことができることがわかった。
【００９０】
（比較例１）
短波長域の光の透過率を大きくするために、通常のシリコンフォトダイオード（厚み：数百μｍ程度）よりも厚みを薄くして作製したシリコンフォトダイオード（厚み：０．０５μｍ（５０ｎｍ））を用いた透過型の受光素子を比較例１の位置検出器として用いた。この透過型の受光素子に対して波長６３０ｎｍのレーザを照射したところ、その透過率は６０％であった。また、暗所での電流は１×１０−１２Ａであった。
この受光素子の透過率は４０５ｎｍで１０％，３２５ｎｍの透過率は０．０１％以下で、光の波長が短くなる程、光が透過できず、透過型の受光素子としては使用できないことがわかった。
なお、シリコン単結晶の一般的物性として、その吸収係数は６３０ｎｍで２×１０３ｃｍ−１，４００ｎｍで１０５ｃｍ−１，３２５ｎｍでは１０６ｃｍ−１である。また、その吸収は６３０ｎｍで３％、４０５ｎｍで７０％，３２５ｎｍでは９９．９９％以上である。
【００９１】
次に、この位置検出器の受光部（透過型受光素子）に半導体レーザをレーザー光源として波長４０５ｎｍのレーザー光を照射した場合に測定された光電流は、２×１０−７Ａであり、この値は通常のシリコンフォトダイオードを用いた受光素子に対して１／１００００以下であった。この結果から、比較例１の位置検出器は、透過する光が少ない上に、干渉信号を得るためには感度が低すぎることがわかった。また、蛍光灯下にて測定した暗電流は１×１０−８Ａであり、明暗比が少なく明るい場所では使用できないことが分かった。
以上のことから比較例１の位置検出器は、波長４０５ｎｍ以下のレーザー光を用いることができず、また、用いたとしても、明るい環境下では高分解能、且つ、高ＳＮ比で位置検出を行うことができないことがわかった。
【００９２】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、短波長のレーザー光を用いて、位置検出を高分解能で行うことができ、且つ、明るい中でも高いＳＮ比で位置検出を行うことが可能な位置検出方法、および、これに用いる位置検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】位置検出方法の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示す位置検出方法により透過型受光素子５１から検出される出力の変化の一例について示すグラフである。
【図３】本発明に用いられる透過型受光素子の構成例について示す模式断面図である。
【図４】透過型受光素子の作製に用いられる成膜装置の構成例を示す概略模式図である。
【符号の説明】
１  真空容器
２  排気口
３  基板ホルダー
４  ヒーター
５，６  石英管
７  高周波コイル
８  マイクロ導波管
９〜１２  ガス導入管
２１  透光性基板
２２  透光性電極
２３  半導体層
２４  透光性電極
２５  電極機能を有する半導体層
２６  半導体層
２７  電極機能を有する半導体層
２８、２９  電極
５０  レーザー光源
５１  透過型受光素子
５２  第１の受光面
５３  第２の受光面
５４  被測定物体
６０  レーザー光（透過レーザー光）
６１  レーザー光（反射レーザー光）
【図１】
2004219359.tif 000002
【図２】
2004219359.tif 000003
【図３】
2004219359.tif 000004
【図４】
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