(57)【要約】  この発明は、光電面の特性を劣化させることなく、前記光電面を収納する外囲器を形成する２つの部材を気密に接合する方法に関する。  光電面（７）を備えた上側フレーム（２）の接合部には、クロム金属膜（１１ａ）とニッケル金属膜（１２ｂ）とがこの順に積層される。下側フレーム（５）は、電子増倍部（８）と陽極（９）とを備えた平板状部材（４）とシリコン製の枠部材（３）とから構成される。前記枠部材の接合部には、クロム金属膜（１０ａ）とニッケル金属膜（１０ｂ）とがこの順に積層される。前記上側フレームと前記下側フレームとは、インジウムを含む接合材料（１２）を挟んで重ね合わされる。所定の真空度まで減圧され、インジウムの融点以下の温度に保たれた真空空間内で、前記上側フレームと前記した側フレームとが所定の圧力で互いに押し付けられ、十分な気密性が維持された収納空間を有する外囲器が形成される。
2007111072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状部材と、該平板状部材の主面中心を取り囲むように該主面上に設けられるとともに該主面から垂直方向に伸びた側壁とを含む第１フレームと、平板状部材を含む第２フレームとが接合されることにより構成された外囲器であって、少なくとも一部に光入射窓を有するとともに、前記第１フレームの平板状部材主面、前記第１フレームの側壁、及び前記第２フレームの平板状部材主面とで規定される内部空間内に光電面及び陽極が収納された外囲器を備えた光電変換デバイスの製造方法において、
前記第２フレームの平板状部材主面に対面すべき、前記第１フレームの側壁端面上に、第１金属膜を形成する第１ステップであって、前記第１金属膜は、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む第１ステップと、
前記第１フレームの側壁端面と対面すべき、前記第２フレームの平板状部材表面上の接合部位に、直接又は間接的に第２金属膜を形成する第２ステップであって、前記第２金属膜は、該平板状部材表面から垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該平板状部材表面から垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む第２ステップと、
前記光電面及び前記陽極を前記外囲器の内部空間内に配置する第３ステップであって、該光電面及び陽極それぞれを、前記第１フレームの平板状部材の主面上及び前記第２フレームの平板状部材主面上の少なくともいずれかに形成する第３ステップと、
所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内に前記第１及び第２フレームを導入し、前記第１金属膜と前記第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、前記第１フレームにおける側壁端面と前記第２フレームの接合部位とを対面させる第４ステップと、そして、
前記真空空間内において前記第１フレームと前記第２フレームとを接合する第５ステップであって、前記接合材料を挟んだ状態で、前記第１フレームと前記第２フレームとを所定の圧力で密着させる第５ステップとを備えた光電変換デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、
前記第１フレームの平板状部材及び前記第２フレームの平板状部材の少なくとも一方は、ガラス材料からなり、その一部が前記光入射窓として機能する。
【請求項３】
請求項３記載の製造方法において、
前記第１フレームにおける前記側壁は、シリコン材料からなる。
【請求項４】
請求項１又は２記載の光電変換デバイスにおいて、
前記第１フレームにおける前記平板状部材は、ガラス材料からなり、前記側壁と陽極接合されている。
【請求項５】
平板状部材と、該平板状部材の主面の中心を取り囲むように該主面上に設けられた、該主面から垂直方向に伸びた側壁とを含む第１フレームと、平板状部材を含む第２フレームとが接合されることにより構成された外囲器であって、少なくとも一部に光入射窓を有するとともに、前記第１フレームの平板状部材主面、前記第１フレームの側壁、及び前記第２フレームの平板状部材主面とで規定される内部空間内に光電面及び陽極が収納された外囲器を備えた光電変換デバイスの製造方法において、
それぞれが前記第１フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第１基板上に形成する第１ステップであって、前記第１基板を用意し、前記第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域それぞれを個別に取り囲むように、該第１基板表面から垂直方向に伸びた複数の側壁を該第１基板の表面上にそれぞれ形成し、形成された複数の側壁それぞれの端面上に、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを、第１金属膜として形成する第１ステップと、
それぞれが前記第２フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第２基板上に形成する第２ステップであって、前記第２基板を用意し、前記第１基板の表面に形成された複数の側壁の端面と対面すべき、前記第２基板の表面における複数の接合部位それぞれに、第２金属膜として直接又は間接的に、該第２基板の表面から垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、第２基板の表面から垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを形成する第２ステップと、
それぞれが前記光電面及び前記陽極の組に相当する複数の組を対応する前記外囲器の内部空間内にそれぞれ配置する第３ステップであって、前記複数組それぞれの光電面及び陽極を、前記第１基板の表面上の対応領域及び前記第２基板の表面上の対応領域の少なくともいずれかに形成する第３ステップと、
所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内に前記第１及び第２基板を導入し、前記第１金属膜と前記第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、前記第１基板表面上における複数の側壁端面と前記第２基板表面上における複数の接合部位とをそれぞれ対面させる第４ステップと、
前記真空空間内において前記第１基板と前記第２基板とを接合する第５ステップであって、前記接合材料を挟んだ状態で、前記第１基板と前記第２基板とを所定の圧力で密着させる第５ステップと、そして、
互いに接合された前記第１及び第２基板から複数の外囲器を得る第６ステップであって、互いに接合された前記第１及び第２基板を、これら第１及び第２基板の間に位置する複数の側壁それぞれに沿ってダイシングする第５ステップを備えた光電変換デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の製造方法において、
前記第１ステップは、第３基板を用意し、該第３基板を前記複数の側壁を含むパターンにエッチングするサブステップを含み、
エッチングされた前記第３基板は、形成された前記複数の側壁それぞれが前記第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域を取り囲むように該第１基板に陽極接合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部からの光の入射に応じて光電子を発生させる光電変換デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から光センサとして機能する電子デバイスとして、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）等の光電変換デバイスが知られている。これらの光電変換デバイスは、光を電子に変換する光電面（Photocathode）と、生成された電子を取り込むための陽極と、これら光電面及び陽極をその内部空間に収納する真空容器（外囲器）とを少なくとも備える。このような光電変換デバイスとしては、ガラス製の上側フレーム及び下側フレームとシリコン材料からなる側壁フレームとにより構成された外囲器を備えるとともに、該外囲器の内部空間に配置された、光電面、電子増倍部、及び陽極を備えた光電子増倍管が知られている（下記特許文献１参照）。また、内側に光電面が形成されたガラス製の入力面板と金属製の側管とを含む真空容器内に陽極電極が配置され、入力面板と側管とが低融点金属を挟んで封止された電子管も開示されている（下記特許文献２参照）。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０７８７６０号パンフレット
【特許文献２】特開平１０−２４１６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明者らは、従来技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、従来の光電変換デバイスは、真空容器を構成する部材同士を接合する工程において環境温度の影響を受け、その結果、各部材間の熱膨張率の差に起因した真空容器の歪みが発生する場合がある。このような歪みが発生すると、真空容器内の気密性を維持することが困難となり、光電面の特性が劣化する場合があった。一方、真空容器を構成する部材同士を、インジウムを挟んでその融点以下の温度で接合させるコールドインジウム法によれば、光電面の特性は維持することができるが、真空容器の材質によってはインジウム等の接合材料とのなじみが悪くなる。この場合、部材同士の接合が完全ではなく、同じく真空容器の封止が十分に維持できない場合があった。  【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、光電面の特性を劣化させることなく該光電面の収納空間の気密性を十分に維持可能な光電変換デバイスが得られる製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法は、光電面等を収納する内部空間を有する外囲器を構成する各部材間の接合によって特徴付けられる。当該製造方法により製造される光電変換デバイスは、内部が所定の真空度まで減圧された内部空間を有するとともに、少なくとも一部に光入射窓を有する外囲器を備えるとともに、該外囲器の内部空間にそれぞれ収納された、光電面及び陽極を備える。外囲器は、第１フレームと、該第１フレームに接合される第２フレームとを備える。第１フレームは、平板状部材と、該平板状部材の主面中心を取り囲むように該主面上に設けられるとともに該主面から垂直方向（第１フレームと第２フレームとが対面した状態において、該第１フレームから第２フレームに向かう方向）に伸びた側壁とを含む。また、第２フレームは、平板状部材を含む（この第２フレームにも側壁が設けられてもよい）。したがって、少なくとも光電面及び陽極が収納された外囲器の内部空間は、第１フレームの平板状部材主面、第１フレームの側壁、及び第２フレームの平板状部材主面とにより規定される。【０００６】
この発明に係る製造方法は、上述のような構造を有する光電変換デバイスを製造するため、第２フレームの平板状部材主面に対面する第１フレームの側壁端面上に第１金属膜を形成する第１ステップと、第１フレームの側壁端面と対面する第２フレームの平板状部材表面上の接合部位に、直接又は間接的に第２金属膜を形成する第２ステップと、光電面及び前記陽極を外囲器の内部空間内に配置する第３ステップと、所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内（例えば、第１及び第２フレームが導入される真空トランスファー装置内）に第１及び第２フレームを導入する第４ステップと、該真空空間内において第１フレームと第２フレームとを接合する第５ステップとを備える。【０００７】
なお、第１ステップにおいて、第１フレームの側壁端面上に形成される第１金属膜は、該側壁端面からさらに垂直方向（第１フレームと第２フレームとが対面した状態において、該第１フレームから第２フレームに向かう方向）にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。また、第２ステップにおいて、第２フレームの平板状部材表面上の接合部位に直接又は間接的に形成される第２金属膜は、該平板状部材表面から垂直方向（第１フレームと第２フレームとが対面した状態において、該第２フレームから第１フレームに向かう方向）にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該平板状部材表面から垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。ただし、第２フレームの接合部位に側壁が設けられた構成では、接合部位に直接第２金属膜を形成することができない。この場合、第２金属膜が第２フレームに設けられた側壁端面上に形成されることで、接合部位に間接的に第２金属膜が形成される。第３ステップにおいて、光電面及び陽極それぞれは、第１フレームの平板状部材の主面上及び第２フレームの平板状部材主面上の少なくともいずれかに形成される。第４ステップにおいて、真空空間内に導入された第１及び第２フレームは、第１金属膜と第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、これら第１フレームにおける側壁端面と第２フレームの接合部位とを対面している。そして、第５ステップにおいて、互いに対面されられた第１及び第２フレームは、接合材料を挟んだ状態で所定の圧力で密着されることにより、接合される。【０００８】
上述のように、第１フレームにおける側壁端面上に形成される第１金属膜は、該端面上に直接形成されたクロム層と、該クロム層上に形成されたニッケル層又はチタン層とで構成された多層金属膜、又は、チタン層の単層金属膜である。一方、第２フレームの接合部位（第１フレームの側壁端面に対面する部位）上に直接又は間接的に形成される第２金属膜は、上記第１金属膜と同様の組成を有する多層金属膜、又はチタン金属膜である。第１及び第２フレームにより規定される空間に光電面及び陽極が配置された後、これら第１及び第２フレームの接合が、所定の真空度まで減圧され、インジウムの融点以下の温度の真空空間内において行われる。当該製造方法によれば、第１フレーム及び第２フレームの構成材料によらず接合部材を挟んだ第１フレームと第２フレームとの接着性が高くなるとともに接合時温度に起因した外囲器の歪み発生を効果的に抑制することが可能になる。そのため、光電変換デバイスを構成する外囲器における内部空間の気密性が十分に維持される。それと同時に、加熱による光電面の特性劣化も効果的に防止され得る。【０００９】
この発明に係る製造方法において、第１フレームの平板状部材及び第２フレームの平板状部材の少なくともいずれかは、ガラス材料からなり、かつその一部が光入射窓として機能するのが好ましい。このようにガラス材料からなる平板状部材が用意されることにより、光入射窓の形成が容易になる。さらに、平板状部材と多層金属膜とのなじみがよいので、外囲器における内部空間の気密性をより高めることが可能になる。【００１０】
この発明に係る製造方法において、第１フレームの側壁は、シリコン材料からなるのが好ましい。この場合、側壁の加工が容易になる。また、第１フレームの一部を構成する平板状部材と多層金属膜との接着性がよいので、外囲器における内部空間の気密性をより高めることが可能になる。【００１１】
さらに、この発明に係る製造方法において、第１フレームの平板状部材は、ガラス材料からなり、該ガラス製の平板状部材と側壁とが陽極接合されるのが好ましい。この構成により、第１フレームの製造が容易になるとともに、製造時における第１フレームに対する熱の影響を効果的に低減させることが可能になる。【００１２】
一方、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法は、大量生産に適した構造を備えてもよい。すなわち、それぞれが上記第１フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第１基板上に形成する第１ステップと、それぞれが上記第２フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第２基板上に形成する第２ステップと、光電面及び陽極の複数組それぞれを、対応する外囲器の内部空間内にそれぞれ配置する第３ステップと、所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内（例えば、真空トランスファー装置内）に第１及び第２基板を導入する第４ステップと、該真空空間内において第１基板と第２基板とを接合する第５ステップと、そして、互いに接合された第１及び第２基板から複数の外囲器を得る第６ステップとを備える。【００１３】
なお、第１ステップでは、第１基板が用意され、該第１基板に第１フレーム構造が作り込まれる。すなわち、用意された第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域を取り囲むように複数の側壁が形成され、これら複数の側壁それぞれの端面上に第１金属膜が形成される。ここで、複数の側壁それぞれは、第１基板表面から垂直方向に進む第１方向に沿って伸びた側壁であって、該第１基板の表面上に形成される。また、第１金属膜は、第１方向に沿ってクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該第１方向に沿ってクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。第２ステップでは、第２基板が用意され、第１基板の表面に形成された複数の側壁端面と対面すべき、第２基板の表面における複数の接合部位それぞれに、直接又は間接的に第２金属膜が形成される。この第２金属膜は、第２基板の表面から垂直方向に進む第２方向（第１方向とは逆向き）に沿ってクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該第２方向に沿ってクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。ただし、第２基板の表面における複数の接合部位にも複数の側壁が設けられた構成では、接合部位それぞれに直接第２金属を形成することができない。この場合、第２金属膜が第２基板に設けられた複数の側壁端面上に形成されることで、接合部位それぞれに間接的に第２金属膜が形成される。第３ステップでは、複数組それぞれの光電面及び陽極が、第１基板の表面上の対応領域及び第２基板の表面上の対応領域の少なくともいずれかに形成される。第４ステップでは、第１金属膜と第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、該第１基板表面上における複数の側壁端面と該第２基板表面上における複数の接合部位とをそれぞれ対面させられる。第５ステップでは、接合材料を挟んだ状態で、第１基板と前記第２基板とが所定の圧力で密着される。そして、第６ステップでは、互いに接合された第１及び第２基板を、これら第１及び第２基板の間に位置する複数の側壁それぞれに沿ってダイシングすることで複数の光電変換デバイスが得られる。【００１４】
上述のように、第１基板表面における複数の側壁端面上に形成される第１金属膜は、該端面上に直接形成されたクロム層と、該クロム層上に形成されたニッケル層又はチタン層とで構成された多層金属膜、又は、チタン層の単層金属膜である。一方、第２基板表面における複数の接合部位（第１基板の側壁端面それぞれに対面する部位）上に直接又は間接的に形成される第２金属膜は、上記第１金属膜と同様の組成を有する多層金属膜、又はチタン金属膜である。第１及び第２基板の間に形成される、外囲器の内部空間に相当する空間に光電面及び陽極が配置された後、これら第１及び第２基板の接合が、所定の真空度まで減圧され、インジウムの融点以下の温度の真空空間内（例えば、真空トランスファー装置内）において行われる。当該製造方法では、さらに圧着された第１及び第２基板を一体的に、複数の側壁それぞれに沿ってダイシングすることで複数の光電変換デバイスが得られる。当該製造方法によれば、第１及び第２基板の材料によらず接合部材を挟んだ第１基板と第２基板との接着性が高くなる。その結果、ダイシングすることにより、内部空間の気密性が十分に確保された複数の外囲器が得られる。また、接合時温度に起因した外囲器の歪み発生を効果的に抑制することが可能になる。そのため、加熱による光電面の特性劣化も効果的に防止され得る。【００１５】
さらに、この発明に係る製造方法において、第１ステップは、第３基板を用意し、第３基板に複数の側壁を作り込むサブステップを含んでもよい。具体的に、このサブステップでは、第３基板を複数の側壁を含むパターンにエッチングする。その後、このようにエッチングされた第３基板は、形成された複数の側壁それぞれが第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域を取り囲むように該第１基板に陽極接合される。この場合、第１基板の製造が容易になるとともに、側壁を有する第１基板における製造時の熱の影響が効果的に低減され得る。  【００１６】
なお、この発明に係る各実施例は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。【００１７】
また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施例を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る光電変換デバイスの製造方法によれば、光電面の特性を劣化させることなく該光電面の収納空間の気密性を十分に維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】は、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法の一実施例の構成を示す斜視図である。
【図２】は、図１に示された光電変換デバイスのII-II線に沿った断面図である。
【図３】は、図１に示された光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】は、シリコンウェハ上に加工された下側フレームの配置を示す図（領域(a)）、及び、領域（ａ）に示された分割領域の一つについて接合線材の配置を示す拡大図である（領域（ｂ））。
【図５】は、図１に示された光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図６】は、ガラス基板上に加工された上側フレームの配置を示す図である。
【図７】は、シリコンウェハ上に加工された下側フレームの配置を示す図（領域（ａ））、及び、領域（ａ）に示された分割領域の一つについて接合層の配置を示す拡大図である（領域（ｂ））。
【図８】は、この発明に係る製造方法により得られる複数サンプル（サンプル１〜サンプル５）の緒元を、比較例（比較例１及び比較例２）とともに示す表である。
【符号の説明】
【００２０】
１…光電子増倍管、２…上側フレーム（第２のフレーム）、２ｒ…平坦面、３…側壁、４…平板状部材、４ｒ…内面（平坦面）、５…下側フレーム、６…外囲器、７…光電面、９…陽極、１０，１１…多層金属膜、１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ…金属膜、１２，１１２…接合層、２５，３３…分割領域、３０…ガラス基板（第１の基板）、３２…ガラス基板（第２の基板）、Ｓ…シリコンウェハ（第３の基板）、Ｗ…接合線材（接合材料）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法の各実施例を、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。また、各図面は説明用に用意されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。【００２２】
図１は、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法の一実施例の構成を示す斜視図である。この図１に示されたように、光電変換デバイス１は、透過型電子増倍管と同様に機能し、外囲器６を備えるとともに、該外囲器６の内部に収納された光電面７、電子増倍部８、及び陽極９を備える。外囲器６は、互いに接合された上側フレーム２と下側フレーム５とで構成されている。なお、下側フレーム２は、側壁３及び平板状部材４を含み、上側フレーム５自体が平板状部材である。この光電変換デバイス１では、光電面７への光の入射方向と電子増倍部８での電子の走行方向とが交差するよう、光電面７及び電子増倍部８が外囲器７の内部空間に配置されている。つまり、光電変換デバイス１は、図１中の矢印Ａで示された方向から光が入射されると、光電面７から放出された光電子が電子増倍部８に到達し、矢印Ｂで示された方向に該光電子が走行していくことにより二次電子がカスケード増倍される。図２は、図１に示された光電変換デバイス１の、II-II線に沿った断面図であり、以下、各構成要素について詳細に説明する。【００２３】
図２に示されたように、上側フレーム２自体と下側フレーム５の平板状部材４は、いずれも矩形状のガラス製平板である。上側フレーム２の少なくとも一部は、外部から入射した光を光電面７に向けて透過させる光入射窓として機能する。下側フレーム５は、中空四角柱状のシリコン製枠部材である側壁３を含む。この側壁３は、平板状部材４の内側（外囲器６の内部空間に面する側）に位置する平坦面の周囲に沿って、その平坦面の四辺と平行になるように平板状部材４に立設されている。したがって、側壁３は、外囲器６内に電子増倍部８、及び陽極９を収容するための収納空間の一部を構成している。なお、側壁３と平板状部材４とは、陽極接合により、接合用部材を配することなく強固に接合されている。これにより、下側フレーム５が製造時に高温環境下に置かれた場合であっても該下側フレーム５が熱の影響を受けることはない。【００２４】
下側フレーム５を構成する側壁３の上端面には、多層金属膜１０が形成されている。この多層金属膜１０は、クロムからなる金属膜１０ａと、ニッケルからなる金属膜１０ｂとが、上側フレーム２に向かって順で積層されることにより得られる。同様に、上側フレーム２の内側の平坦面２ｒの周囲、すなわち、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際に該側壁３に対面する該上側フレーム２の接合部位にも、多層金属膜１１が形成される。この多層金属膜１１は、クロムからなる金属膜１１ａと、ニッケル金属からなる金属膜１１ｂとが、下側フレーム５に向かって順で積層されることにより得られる。なお、金属膜１０ａ（クロム）は５０ｎｍの膜厚、金属膜１０ｂ（ニッケル）は５００ｎｍの膜厚を有する。また、金属膜１１ａ（クロム）は５０ｎｍの膜厚、金属膜１１ｂ（ニッケル）は５００ｎｍの膜厚を有する。【００２５】
これら下側フレーム５と上側フレーム２とは、多層金属膜１０と多層金属膜１１との間にインジウム（Ｉｎ）を含む接合材料（例えば、Ｉｎ、ＩｎとＳｎとの合金、ＩｎとＡｇとの合金等を含む）を挟むことによって接合されて、内部が気密に保たれている。ここで、図２には、線状の接合材料が下側フレーム５と上側フレーム２との間で加圧されることにより圧縮変形された接合層１２が示されている。多層金属膜１０と多層金属膜１１とが接合層１２を介して接着されることによって、外囲器６内の気密封止が維持されている。なお、使用される接合材料としては、線状材料には限定されず、多層金属膜１０又は多層金属膜１１上に層状に加工された材料が適用されてもよい。【００２６】
上述の外囲器６における上側フレーム２の内面２ｒには、上側フレーム２を透過した入射光に応答して、光電子を外囲器６内部空間に向けて放出する透過型の光電面７が形成されている。光電面７は、上側フレーム２の内面２ｒの長手方向（図２の左右方向）の左端部側において内面２ｒに沿って形成されている。上側フレーム２には、表面２ｓから内面２ｒにかけて貫通する孔１３が設けられている。孔１３には、光電面端子１４が配置され、該光電面端子１４は光電面７に電気的に接続されている。【００２７】
下側フレーム５の平板状部材４の内面４ｒには、内面４ｒに沿って電子増倍部８と陽極９が形成されている。電子増倍部８は、平板状部材４の長手方向に向けて互いに沿うように立設された複数の壁部を有し、これらの壁部の間には溝部が形成されている。この壁部の側壁及び底部には二次電子放出材料からなる二次電子放出面が形成されている。電子増倍部８は、外囲器６内において光電面７に対向する位置に配置されている。この電子増倍部８から離間した位置に陽極９が設けられる。さらに、平板状部材４には、表面４ｓから内面４ｒに向けて貫通する孔１５、１６、１７がそれぞれ設けられている。孔１５には光電面側端子１８が、孔１６には陽極側端子１９が、孔１７には陽極端子２０が、それぞれ挿入されている。光電面側端子１８及び陽極側端子１９は、それぞれ、電子増倍部８の両端部に電気的に接触しており、所定の電圧が印加されることで平板状部材４の長手方向に電位差を生じさせる。また、陽極端子２０は、陽極９に電気的に接触しており、陽極９に到達した電子を信号として外部に取り出す。【００２８】
以上のような構造を有する光電変換デバイス１の動作について説明する。上側フレーム２を透過して光電面７に光が入射すると、光電面７から下側フレーム５に向けて内部に光電子が放出される。放出された光電子は、一端が光電面７に対向する電子増倍部８に到達する。電子増倍部８の長手方向には光電面側端子１８及び陽極側端子１９への電圧の印加によって電位差が生じているので、電子増倍部８に到達した光電子は、電子増倍部８の側壁及び底部に衝突しながら二次電子を発生させる。そして、これら二次電子がカスケード増倍されながら陽極９に到達する。発生した二次電子は陽極９から陽極端子２０を介して外部に信号として取り出される。【００２９】
次に、図３〜図６を参照しながら、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法について説明する。【００３０】
まず、図３を参照して側壁３及び平板状部材４を含む下側フレーム５の製造方法について説明する。なお、図３は、１つの下側フレーム５に該当する部分に着目した詳細図である。最初に、４インチのシリコンウェハ（第３基板）が用意される。このシリコンウェハ上の矩形の分割領域２５の面上に電子増倍部８用の２つの端子２９ａ、２９ｂと陽極９用の端子２９ｃとが、アルミニウムのパターニングにより形成される。その後、端子２９ａ及び端子２９ｂを含む面、及び端子２９ｃを含む面のそれぞれにおいて直方体状の島状部２７、２８が形成されるように、凹部２６が反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）により加工される（図３中の領域（ａ））。【００３１】
次に、予め端子を挿入するための孔１５、１６、１７が設けられたガラス製基板（第１基板）３０が用意される。そして、シリコンウェハの分割領域２５と基板３０とが、端子２９ａ、２９ｂ、２９ｃを挟み込んだ状態で陽極接合により接合される（図３中の領域（ｂ））。ここで、基板３０を構成するガラス材料としては、熱膨張に起因した影響を低減するため、側壁３が形成されるシリコンウェハと熱膨張係数が同程度の熱膨張係数を有するのが好ましい。【００３２】
その後、ＲＩＥ加工により、島状部２７、２８の周りの凹部２６（図３中の領域（ａ）参照）を分割領域２５の表面まで貫通させる。これにより、島状部２７、２８それぞれが電子増倍部８及び陽極９となり、分割領域２５の周縁部が側壁３となる（図３中の領域（ｃ））。このとき、電子増倍部８及び陽極９は、下側フレーム５の内側の側壁３で囲まれた空間に配置される。そして、分割領域２５の表面のうち縁部を除いた領域がステンシルマスクで覆われた後、まず金属膜１１ａとして該縁部にクロムが蒸着され、続いて金属膜１０ｂとしてニッケルが蒸着される。このように順に蒸着された金属膜１０ａ、１０ｂにより多層金属膜１０が分割領域２５の表面の縁部に形成される（図３中の領域（ｃ））。【００３３】
電子増倍部８、陽極９、及び側壁３が形成された後、電子増倍部８の壁部の側壁及び底部には二次電子放出面が形成される（図３中の領域（ｄ））。なお、二次電子放出面は、Ｓｂ、ＭｇＯ等がマスク蒸着された後にこれらＳｂ、ＭｇＯ等にアルカリ金属が導入されることにより得られる。【００３４】
次に、環境温度が二次電子放出面の作製温度から常温（２５°Ｃ〜３０°Ｃ程度）に低下された後、上側フレーム２に接合するための接合線材Ｗが、接合部分である多層金属膜１０の表面に分割領域２５の縁部に沿って配置される（図３中の領域（ｅ））。なお、この接合線材Ｗは、治具３１を用いて配置される。接合線材Ｗとしては、Ｉｎ線状材料の他、ＩｎとＳｎの合金やＩｎとＡｇの合金等のＩｎを含んだ線状材料であって、例えば直径０．５ｍｍの線状材料が用いられる。【００３５】
上述のような下側フレーム５の製造工程は、シリコンウェハの複数の分割領域２５ごとに行われる。図４において、領域（ａ）はシリコンウェハＳ上に加工された下側フレーム５の配置を示す図であり、領域（ｂ）は、領域（ａ）に示された分割領域２５の一つにおける接合線材Ｗの配置を示す拡大図である。ただし、図４中の領域（ａ）及び（ｂ）では、簡略化のため、電子増倍部８及び陽極９の図示は省略している。これら領域（ａ）及び（ｂ）に示されたように、シリコンウェハＳ上に２次元的に配列された複数の分割領域２５ごとに側壁３及び多層金属膜１０が形成される。また、シリコンウェハＳの裏面側には、ガラス製の基板３０が接合される。すなわち、側壁３がその分割領域２５内のガラス基板３０の平坦面を取り囲むように配置される。シリコンウェハＳの分割領域２５に対応するガラス基板３０の部分は、平板状部材４に相当している。また、ガラス基板３０上における分割領域２５それぞれの内側には、電子増倍部８及び陽極９が配置される（図示を省略）。さらに、接合線材Ｗは、シリコンウェハＳ上の複数の分割領域２５の縁部に形成された多層金属膜１０に沿って網目状に載置される。【００３６】
以下、図５を参照して、上側フレーム２の製造方法について説明する。なお、図５は、図３と同様に、１つの上側フレーム２に該当する部分に着目した詳細図である。【００３７】
まず、ガラス製基板（第２基板）３２が用意される。上述の分割領域２５に対応した矩形の分割領域３３の外面上には、アルミニウムのパターニングにより、光電面７用の端子（図示せず）が形成される。この基板３２には、分割領域ごとに金属電極を埋め込むための孔１３がエッチング加工又はブラスト加工により予め形成されている。また、孔１３に金属電極を充填することにより、該孔１３内に光電面端子１４が埋め込まれる（図５中の領域（ａ））。【００３８】
次に、下側フレーム５の側壁３との接合部位である分割領域３３の内面の周囲に沿った部位に、多層金属膜１１が形成される（図５中の領域（ｂ））。なお、多層金属膜１１は、まずクロムからなる金属膜１１ａが蒸着された後、該金属膜１１ａ上にさらにニッケルからなる金属膜１１ｂが蒸着されることにより得られる。また、上側フレーム２の接合部位に側壁が設けられた構成では、該側壁端面上に多層金属膜１１が形成される。【００３９】
多層金属膜１１が形成された後、分割領域３３上における内面の中央部に、アンチモン（Ｓｂ）を含む光電面材料３４がマスク蒸着される（図５中の領域（ｃ））。その後、光電面材料３４にアルカリ金属が導入されることにより光電面７が得られる（図５中の領域（ｄ））。その結果、光電面７は、上側フレーム２の内側の空間に配置される。【００４０】
以上のような上側フレーム２の製造工程は、ガラス基板上の複数の分割領域３３ごとに行われる。図６は、ガラス基板３２上に加工された上側フレーム２の配置を示す図である。ただし、図６では、簡略化のため、光電面７の図示は省略されている。この図６に示されたように、ガラス基板３２上に２次元的に配列された複数の分割領域３３ごとに多層金属膜１１及び光電面７が形成される。したがって、多層金属膜１１がその分割領域３３内のガラス基板３２の平坦面を取り囲むように配置される。ガラス基板３２上における分割領域３３それぞれが、上側フレーム２に相当する。【００４１】
その後、環境温度が上述のように光電面７又は二次電子放出面の作製温度から常温（２５°Ｃ〜３０°Ｃ程度）に低下された真空空間（例えば、所定の真空度まで減圧された真空トランスファー装置の内部空間）内で、シリコンウェハＳとガラス基板３２とが重ね合わされる。このとき、シリコンウェハＳとガラス基板３２は、複数の分割領域２５と複数の分割領域３３とが互いに対応するもの同士が対面するように、すなわち、上側フレーム２の接合部位である多層金属膜１１と、下側フレーム５の側壁３の端面に形成された多層金属膜１０とが対面するように重ね合わされる。このとき、接合線材Ｗは、多層金属膜１０と多層金属膜１１との間に配置される。その後、インジウムの融点以下である常温に保ったまま、真空空間内でシリコンウェハＳとガラス基板３２とが接合線材Ｗを挟んだ状態で圧着される。その際、接合線材Ｗは、多層金属膜１０、１１に密着した状態で約０．１５ｍｍ程度の厚さを有する接合層１２に変形することによって、上側フレーム２と下側フレーム５とが広い範囲で接着される（図５中の領域（ｅ））。なお、上側フレーム２と下側フレーム５の圧着は、真空トランスファー装置内の真空度を徐々に低下させていくことにより、すなわち、真空トランスファー装置と上側フレーム２と下側フレーム５とで規定される内部空間（光電変換デバイス１の内部空間）との気圧差を大きくしていくことにより実現することが可能である。また、真空トランスファー装置内において、下側フレーム５上に重ねられた上側フレーム２に所定の重さを加えることによっても、上側フレーム２と下側フレーム５の圧着は可能である。さらに、真空トランスファー装置内において、加圧治具を用いて上側フレーム２及び下側フレーム５を所定の圧力で互いに押し合わせることによっても上側フレーム２と下側フレーム５の圧着は可能である。圧着の際にシリコンウェハＳとガラス基板３２との間に加えられる圧力の大きさは、例えば、１チップあたり１００ｋｇである。これによって、上側フレーム２と下側フレーム５とが確実に真空封着される。最後に、シリコンウェハＳとガラス基板３２とが、分割領域２５、３３ごとに接合された状態で、分割領域２５、３３の境界をなす側壁３に沿ってダイシングされる。これにより、上側フレーム２と下側フレーム５とからなる外囲器６を含む光電変換デバイス１が得られる。【００４２】
以上のような光電変換デバイス１の製造方法によれば、シリコンウェハＳの分割領域２５の周囲に設けられた側壁３の端面に、クロム膜、ニッケル膜の順で積層された多層金属膜１０が形成される一方、側壁３の端面に対面するガラス基板３２の接合部位に、同様の組成の多層金属膜１１が積層される。シリコンウェハＳ又はガラス基板３２の内側の空間に、分割領域２５、３３の各組に対応して光電面７、電子増倍部８及び陽極９が配置された後、シリコンウェハＳとガラス基板３２は、インジウムの融点以下の常温の真空空間内に導入される。そして、この真空空間内において、シリコンウェハＳとガラス基板３２が、シリコンウェハＳの側壁３とガラス基板３２の接合部位との間にインジウムを含む接合線材Ｗが挟まれた状態で、圧着接合される。このように、シリコンウェハＳとガラス基板３２の接合は、常温の環境下で接合線材を押圧することにより行われており、接合線材が溶融時のように流動しにくく、かつ、接合線材のフレッシュな部分が外部に現れやすくなるので、内部構造に影響の少ないながらも確実な気密封止が可能になる。さらに、シリコンウェハＳとガラス基板３２が重ね合わされた状態でダイシングされて外囲器６ごとに分割される。【００４３】
このような製造工程により、使用される基板の材料によらず、例えば、上側フレーム２と下側フレームの側壁３との熱膨張係数が異なっていても、多層金属膜１０、１１及び接合線材Ｗを挟んだ基板同士の接着性が高くなる。そのため、これら基板が接合された状態でダイシングすることにより得られた外囲器６における内部空間の気密性が十分に確保される。特に、半導体プロセスを用いて平板状の部材を加工する場合、外囲器を構成するための部材が大面積化されるためひずみの影響が出やすい。そのため、この発明に係る製造方法が特に有効である。さらに、接合時温度による外囲器６の歪みの問題も生じないため、光電変換デバイス１における内部空間の気密性が十分に維持される。それと同時に、光電面７の作成後に加熱されることがないので、光電面７の特性劣化や各構成部材からのガスの発生も防止することができる。【００４４】
上側フレーム２は、ガラス材料からなり、その一部が光入射窓として機能する。この構成により、製造工程における光入射窓の形成が簡略化されるとともに上側フレーム２と多層金属膜１１とのなじみがよくなる。このことは、外囲器６における内部空間の気密性をより高めるのに寄与する。さらに、上側フレーム２となる材料選択の自由度の高さから、光入射窓の透過波長範囲を適宜設定することも可能となる。【００４５】
下側フレーム５の側壁３は、シリコン材料からなるため、当該側壁３の加工が容易になる。また、下側フレーム５と多層金属膜１０との接着性が高いので、外囲器６における内部空間の気密性がより高められる。【００４６】
また、下側フレーム５の平板状部材４は、ガラス材料からなるため、平板状部材４と側壁３とは陽極接合されている。そのため、下側フレーム５の作成が容易になる。また、下側フレーム５における二次電子放出面の作成時等の高温状態においても、熱膨張による歪みの影響が低減されるので、光電変換デバイス１の耐久性が向上する。【００４７】
なお、この発明は、上述の実施例に限定されるものではない。例えば、多層金属膜１０、１１は、クロム膜、チタン膜の順に積層された多層金属膜であってもよく、さらには、チタン単層の金属膜であってもよい。このような構成であっても、上側フレーム２と下側フレーム５との封止が十分に維持可能である。【００４８】
多層金属膜１０、１１の間に配置される接合層は、上側フレーム２の多層金属膜１１又は下側フレーム５の多層金属膜１０上にスクリーン印刷により膜状に形成されても、また、インクジェット方式、ドットマトリクス方式等のパターニングにより膜状に形成してもよい。図７において、領域（ａ）は、シリコンウェハＳ上における下側フレーム５の配置を示す図であり、領域（ｂ）は、領域（ａ）の分割領域２５の一つについてパターニングにより形成された接合層１１２の配置を示す拡大図である。これら図７中の領域（ａ）及び（ｂ）に示されたように、接合層１１２は、分割領域２５の周囲に形成された多層金属膜１０に沿って、分割領域２５ごとに独立して枠状に形成されている。この接合層１１２は、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際に外囲器６の内部空間に流れ込まないように、多層金属膜１０の内周部に所定距離だけ離して形成されている。また、多層金属膜１０における接合材の量、及び接合の際に加えられる圧力は、接合材が外囲器６の内部空間にはみ出さないように適宜調整される。【００４９】
上側フレーム２の材料、及び下側フレーム５の平板状部材４の材料としては、石英、パイレックス（登録商標）等の耐熱ガラス、硼硅酸、ＵＶガラス、サファイアガラス、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）ガラス、シリコン等が利用可能である。側壁３の材料としては、コバール、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、セラミック、シリコン、ガラス等が利用可能である。【００５０】
側壁３は、上側フレーム２と下側フレーム５との接合に先立って、上側フレーム２に接合されていてもよい。また、上側フレーム２及び下側フレーム５の両方に別々の側壁が接合されていてもよい。この場合、多層金属膜１０、１１は、各側壁の端面上に設けられる。また、側壁３は、下側フレーム５の平板状部材４又は上側フレーム２と別部材には限られず、平板状部材４又は上側フレーム２と一体成形されたものであってもよい。側壁３と平板状部材５又は上側フレーム２とは、インジウム等の接合部材によって接合されてもよい。【００５１】
光電面７は、上側フレーム２に設けられる透過型光電面に限られず、下側フレーム５に設けられる反射型光電面であってもよい。【００５２】
さらに、電子増倍部８及び陽極９は、一つのシリコン材料から側壁３ととともに一体的に形成される必要は必ずしもなく、側壁３とは別に形成された部材が適用されてもよい。【００５３】
なお、８には、この発明に係る製造方法により得られる光電変換デバイス１として、複数のサンプル（サンプル１〜５）及び比較例１〜２について、それらの良品率を示す。なお、図８中に示された良品率は、光電面の活性状態が製造工程後においても保たれているか否かによって判定した。【００５４】
具体的にサンプル１の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、５０ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４もガラス材料からなり、側壁３はシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、５０ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル１の光電変換デバイスの良品率は、６／６であった。【００５５】
サンプル２の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１（サンプル２では単層構造）として、３００ｎｍのチタン層だけが形成されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４もガラス材料からなり、側壁３はシリコン材料からなる。側壁３の端面にも、多層金属膜１０（サンプル２では単層構造）として、３００ｎｍｎのチタン層だけが形成されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル２の光電変換デバイスの良品率は、２／２であった。【００５６】
サンプル３の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、５０ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４はシリコン材料からなり、側壁３もシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、５０ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル３の光電変換デバイスの良品率は、２／２であった。【００５７】
サンプル４の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、３００ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、３０ｎｍのチタン層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４もガラス材料からなり、側壁３はシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、３００ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、３０ｎｍのチタン層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル４の光電変換デバイスの良品率は、３／３であった。【００５８】
サンプル５の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、３００ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４はシリコン材料からなり、側壁３もシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、３００ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル５の光電変換デバイスの良品率は、１０／１０であった。【００５９】
上述のようなサンプル１〜５に対し、比較例１の光電変換デバイスにおいて、上側フレームはガラス材料からなり、該上側フレームの接合部位には、３０ｎｍのチタン層、２０ｎｍの白金層、１０００ｎｍの金層が順に積層されている。一方、下側フレームにおいて、平板状部材もガラス材料からなり、側壁はシリコン材料からなる。側壁の端面にも、３０ｎｍのチタン層、２０ｎｍの白金層、１０００ｎｍの金層が順に積層されている。また、上側フレームと下側フレームとが接合される際、それぞれ３層構造の多層金属膜間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成された比較例１の光電変換デバイスの良品率は、０／６であった。【００６０】
比較例２の光電変換デバイスにおいて、上側フレームはガラス材料からなり、該上側フレームの接合部位には、金属膜は形成されていない。一方、下側フレームにおいて、平板状部材もガラス材料からなり、側壁はシリコン材料からなる。側壁の端面にも金属膜は形成されていない。また、上側フレームと下側フレームとが接合される際、それぞれ３層構造の多層金属膜間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成された比較例２の光電変換デバイスの良品率は、０／４であった。【００６１】
上述のように、サンプル１〜５及び比較例１〜２の光電変換デバイスは、接合線材としてＩｎを含む接合線材（ワイヤ）を下側フレーム５上に配置させた場合の例である。サンプル２及び４は、サンプル１に対して多層金属膜１０、１１の組成が変えられている。サンプル３は、サンプル１及び２に対して下側フレーム５の平板状部材４の材料が変えられている。さらに、サンプル５は、サンプル３に対して多層金属膜１０、１１の膜厚が変えられている。一方、比較例１は、多層金属膜１０、１１を、クロムとニッケルが順に積層された多層金属膜、クロムとチタンが順に積層された多層金属膜、又は、チタンの単層金属膜以外の組成に置換されている。比較例２では、多層金属膜１０、１１が形成されていない。なお、図８に示された多層金属膜の組成は、多層金属膜が上側フレーム上又は下側フレーム上において記載された順で成膜されていることを意味し、各元素記号の括弧内はその膜厚（ｎｍ）を示す。【００６２】
以上の評価結果から、クロムとニッケルとの組合せ、クロムとチタンとの組合せ、又はチタンのみの金属層を多層金属膜１０、１１に適用し、これら多層金属膜１０、１１の間にインジウムの接合線材が挟まれるサンプル１〜５においては、下側フレームの材料に関わらず良品率が１００％と極めて高いことが確認された。これに対し、他の組成の多層金属膜を有する比較例１、又は多層金属膜を有さない比較例２では、良品率は０％にまで低下している。  【００６３】
以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
この発明に係る光電変換デバイスの製造方法は、実用上十分な気密性の維持が要求される種々のセンサ外囲器の製造に適用可能である。
【図１】
2007111072.tif 000003
【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】
2007111072.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月18日(2008.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状部材と、該平板状部材の主面中心を取り囲むように該主面上に設けられるとともに該主面から垂直方向に伸びた側壁とを含む第１フレームと、平板状部材を含む第２フレームとが接合されることにより構成された外囲器であって、少なくとも一部に光入射窓を有するとともに、前記第１フレームの平板状部材主面、前記第１フレームの側壁、及び前記第２フレームの平板状部材主面とで規定される内部空間内に光電面及び陽極が収納された外囲器を備えた光電変換デバイスの製造方法において、
前記第２フレームの平板状部材主面に対面すべき、前記第１フレームの側壁端面上に、第１金属膜を形成する第１ステップであって、前記第１金属膜は、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む第１ステップと、
前記第１フレームの側壁端面と対面すべき、前記第２フレームの平板状部材表面上の接合部位に、直接又は間接的に第２金属膜を形成する第２ステップであって、前記第２金属膜は、該平板状部材表面から垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該平板状部材表面から垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む第２ステップと、
前記光電面及び前記陽極を前記外囲器の内部空間内に配置する第３ステップであって、該光電面及び陽極それぞれを、前記第１フレームの平板状部材の主面上及び前記第２フレームの平板状部材主面上の少なくともいずれかに形成する第３ステップと、
所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内に前記第１及び第２フレームを導入し、前記第１金属膜と前記第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、前記第１フレームにおける側壁端面と前記第２フレームの接合部位とを対面させる第４ステップと、そして、
前記真空空間内において前記第１フレームと前記第２フレームとを接合する第５ステップであって、前記接合材料を挟んだ状態で、前記第１フレームと前記第２フレームとを所定の圧力で密着させる第５ステップとを備えた光電変換デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１フレームの平板状部材及び前記第２フレームの平板状部材の少なくとも一方は、ガラス材料からなり、その一部が前記光入射窓として機能することを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１フレームにおける前記側壁は、シリコン材料からなることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１フレームにおける前記平板状部材は、ガラス材料からなり、前記側壁と陽極接合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項５】
平板状部材と、該平板状部材の主面の中心を取り囲むように該主面上に設けられた、該主面から垂直方向に伸びた側壁とを含む第１フレームと、平板状部材を含む第２フレームとが接合されることにより構成された外囲器であって、少なくとも一部に光入射窓を有するとともに、前記第１フレームの平板状部材主面、前記第１フレームの側壁、及び前記第２フレームの平板状部材主面とで規定される内部空間内に光電面及び陽極が収納された外囲器を備えた光電変換デバイスの製造方法において、
それぞれが前記第１フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第１基板上に形成する第１ステップであって、前記第１基板を用意し、前記第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域それぞれを個別に取り囲むように、該第１基板表面から垂直方向に伸びた複数の側壁を該第１基板の表面上にそれぞれ形成し、形成された複数の側壁それぞれの端面上に、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを、第１金属膜として形成する第１ステップと、
それぞれが前記第２フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第２基板上に形成する第２ステップであって、前記第２基板を用意し、前記第１基板の表面に形成された複数の側壁の端面と対面すべき、前記第２基板の表面における複数の接合部位それぞれに、第２金属膜として直接又は間接的に、該第２基板の表面から垂直方向にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、第２基板の表面から垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを形成する第２ステップと、
それぞれが前記光電面及び前記陽極の組に相当する複数の組を対応する前記外囲器の内部空間内にそれぞれ配置する第３ステップであって、前記複数組それぞれの光電面及び陽極を、前記第１基板の表面上の対応領域及び前記第２基板の表面上の対応領域の少なくともいずれかに形成する第３ステップと、
所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内に前記第１及び第２基板を導入し、前記第１金属膜と前記第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、前記第１基板表面上における複数の側壁端面と前記第２基板表面上における複数の接合部位とをそれぞれ対面させる第４ステップと、
前記真空空間内において前記第１基板と前記第２基板とを接合する第５ステップであって、前記接合材料を挟んだ状態で、前記第１基板と前記第２基板とを所定の圧力で密着させる第５ステップと、そして、
互いに接合された前記第１及び第２基板から複数の外囲器を得る第６ステップであって、互いに接合された前記第１及び第２基板を、これら第１及び第２基板の間に位置する複数の側壁それぞれに沿ってダイシングする第６ステップを備えた光電変換デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１ステップは、第３基板を用意し、該第３基板を前記複数の側壁を含むパターンにエッチングするサブステップを含み、
エッチングされた前記第３基板は、形成された前記複数の側壁それぞれが前記第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域を取り囲むように該第１基板に陽極接合されることを特徴とする請求項５記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部からの光の入射に応じて光電子を発生させる光電変換デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から光センサとして機能する電子デバイスとして、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）等の光電変換デバイスが知られている。これらの光電変換デバイスは、光を電子に変換する光電面（Photocathode）と、生成された電子を取り込むための陽極と、これら光電面及び陽極をその内部空間に収納する真空容器（外囲器）とを少なくとも備える。このような光電変換デバイスとしては、ガラス製の上側フレーム及び下側フレームとシリコン材料からなる側壁フレームとにより構成された外囲器を備えるとともに、該外囲器の内部空間に配置された、光電面、電子増倍部、及び陽極を備えた光電子増倍管が知られている（下記特許文献１参照）。また、内側に光電面が形成されたガラス製の入力面板と金属製の側管とを含む真空容器内に陽極電極が配置され、入力面板と側管とが低融点金属を挟んで封止された電子管も開示されている（下記特許文献２参照）。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０７８７６０号パンフレット
【特許文献２】特開平１０−２４１６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明者らは、従来技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、従来の光電変換デバイスは、真空容器を構成する部材同士を接合する工程において環境温度の影響を受け、その結果、各部材間の熱膨張率の差に起因した真空容器の歪みが発生する場合がある。このような歪みが発生すると、真空容器内の気密性を維持することが困難となり、光電面の特性が劣化する場合があった。一方、真空容器を構成する部材同士を、インジウムを挟んでその融点以下の温度で接合させるコールドインジウム法によれば、光電面の特性は維持することができるが、真空容器の材質によってはインジウム等の接合材料とのなじみが悪くなる。この場合、部材同士の接合が完全ではなく、同じく真空容器の封止が十分に維持できない場合があった。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、光電面の特性を劣化させることなく該光電面の収納空間の気密性を十分に維持可能な光電変換デバイスが得られる製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法は、光電面等を収納する内部空間を有する外囲器を構成する各部材間の接合によって特徴付けられる。当該製造方法により製造される光電変換デバイスは、内部が所定の真空度まで減圧された内部空間を有するとともに、少なくとも一部に光入射窓を有する外囲器を備えるとともに、該外囲器の内部空間にそれぞれ収納された、光電面及び陽極を備える。外囲器は、第１フレームと、該第１フレームに接合される第２フレームとを備える。第１フレームは、平板状部材と、該平板状部材の主面中心を取り囲むように該主面上に設けられるとともに該主面から垂直方向（第１フレームと第２フレームとが対面した状態において、該第１フレームから第２フレームに向かう方向）に伸びた側壁とを含む。また、第２フレームは、平板状部材を含む（この第２フレームにも側壁が設けられてもよい）。したがって、少なくとも光電面及び陽極が収納された外囲器の内部空間は、第１フレームの平板状部材主面、第１フレームの側壁、及び第２フレームの平板状部材主面とにより規定される。
【０００６】
この発明に係る製造方法は、上述のような構造を有する光電変換デバイスを製造するため、第２フレームの平板状部材主面に対面する第１フレームの側壁端面上に第１金属膜を形成する第１ステップと、第１フレームの側壁端面と対面する第２フレームの平板状部材表面上の接合部位に、直接又は間接的に第２金属膜を形成する第２ステップと、光電面及び前記陽極を外囲器の内部空間内に配置する第３ステップと、所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内（例えば、第１及び第２フレームが導入される真空トランスファー装置内）に第１及び第２フレームを導入する第４ステップと、該真空空間内において第１フレームと第２フレームとを接合する第５ステップとを備える。
【０００７】
なお、第１ステップにおいて、第１フレームの側壁端面上に形成される第１金属膜は、該側壁端面からさらに垂直方向（第１フレームと第２フレームとが対面した状態において、該第１フレームから第２フレームに向かう方向）にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該側壁端面からさらに垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。また、第２ステップにおいて、第２フレームの平板状部材表面上の接合部位に直接又は間接的に形成される第２金属膜は、該平板状部材表面から垂直方向（第１フレームと第２フレームとが対面した状態において、該第２フレームから第１フレームに向かう方向）にクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該平板状部材表面から垂直方向にクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。ただし、第２フレームの接合部位に側壁が設けられた構成では、接合部位に直接第２金属膜を形成することができない。この場合、第２金属膜が第２フレームに設けられた側壁端面上に形成されることで、接合部位に間接的に第２金属膜が形成される。第３ステップにおいて、光電面及び陽極それぞれは、第１フレームの平板状部材の主面上及び第２フレームの平板状部材主面上の少なくともいずれかに形成される。第４ステップにおいて、真空空間内に導入された第１及び第２フレームは、第１金属膜と第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、これら第１フレームにおける側壁端面と第２フレームの接合部位とを対面している。そして、第５ステップにおいて、互いに対面されられた第１及び第２フレームは、接合材料を挟んだ状態で所定の圧力で密着されることにより、接合される。
【０００８】
上述のように、第１フレームにおける側壁端面上に形成される第１金属膜は、該端面上に直接形成されたクロム層と、該クロム層上に形成されたニッケル層又はチタン層とで構成された多層金属膜、又は、チタン層の単層金属膜である。一方、第２フレームの接合部位（第１フレームの側壁端面に対面する部位）上に直接又は間接的に形成される第２金属膜は、上記第１金属膜と同様の組成を有する多層金属膜、又はチタン金属膜である。第１及び第２フレームにより規定される空間に光電面及び陽極が配置された後、これら第１及び第２フレームの接合が、所定の真空度まで減圧され、インジウムの融点以下の温度の真空空間内において行われる。当該製造方法によれば、第１フレーム及び第２フレームの構成材料によらず接合部材を挟んだ第１フレームと第２フレームとの接着性が高くなるとともに接合時温度に起因した外囲器の歪み発生を効果的に抑制することが可能になる。そのため、光電変換デバイスを構成する外囲器における内部空間の気密性が十分に維持される。それと同時に、加熱による光電面の特性劣化も効果的に防止され得る。
【０００９】
この発明に係る製造方法において、第１フレームの平板状部材及び第２フレームの平板状部材の少なくともいずれかは、ガラス材料からなり、かつその一部が光入射窓として機能するのが好ましい。このようにガラス材料からなる平板状部材が用意されることにより、光入射窓の形成が容易になる。さらに、平板状部材と多層金属膜とのなじみがよいので、外囲器における内部空間の気密性をより高めることが可能になる。
【００１０】
この発明に係る製造方法において、第１フレームの側壁は、シリコン材料からなるのが好ましい。この場合、側壁の加工が容易になる。また、第１フレームの一部を構成する平板状部材と多層金属膜との接着性がよいので、外囲器における内部空間の気密性をより高めることが可能になる。
【００１１】
さらに、この発明に係る製造方法において、第１フレームの平板状部材は、ガラス材料からなり、該ガラス製の平板状部材と側壁とが陽極接合されるのが好ましい。この構成により、第１フレームの製造が容易になるとともに、製造時における第１フレームに対する熱の影響を効果的に低減させることが可能になる。
【００１２】
一方、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法は、大量生産に適した構造を備えてもよい。すなわち、それぞれが上記第１フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第１基板上に形成する第１ステップと、それぞれが上記第２フレームと同じ構造を有する複数のフレーム構造を第２基板上に形成する第２ステップと、光電面及び陽極の複数組それぞれを、対応する外囲器の内部空間内にそれぞれ配置する第３ステップと、所定の真空度まで減圧された、インジウムの融点以下の温度の真空空間内（例えば、真空トランスファー装置内）に第１及び第２基板を導入する第４ステップと、該真空空間内において第１基板と第２基板とを接合する第５ステップと、そして、互いに接合された第１及び第２基板から複数の外囲器を得る第６ステップとを備える。
【００１３】
なお、第１ステップでは、第１基板が用意され、該第１基板に第１フレーム構造が作り込まれる。すなわち、用意された第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域を取り囲むように複数の側壁が形成され、これら複数の側壁それぞれの端面上に第１金属膜が形成される。ここで、複数の側壁それぞれは、第１基板表面から垂直方向に進む第１方向に沿って伸びた側壁であって、該第１基板の表面上に形成される。また、第１金属膜は、第１方向に沿ってクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該第１方向に沿ってクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。第２ステップでは、第２基板が用意され、第１基板の表面に形成された複数の側壁端面と対面すべき、第２基板の表面における複数の接合部位それぞれに、直接又は間接的に第２金属膜が形成される。この第２金属膜は、第２基板の表面から垂直方向に進む第２方向（第１方向とは逆向き）に沿ってクロム、ニッケルの順に積層された金属膜、該第２方向に沿ってクロム、チタンの順に積層された金属膜、及び、チタンからなる金属膜のいずれかを含む。ただし、第２基板の表面における複数の接合部位にも複数の側壁が設けられた構成では、接合部位それぞれに直接第２金属を形成することができない。この場合、第２金属膜が第２基板に設けられた複数の側壁端面上に形成されることで、接合部位それぞれに間接的に第２金属膜が形成される。第３ステップでは、複数組それぞれの光電面及び陽極が、第１基板の表面上の対応領域及び第２基板の表面上の対応領域の少なくともいずれかに形成される。第４ステップでは、第１金属膜と第２金属膜との間にインジウムを含む接合材料を挟んだ状態で、該第１基板表面上における複数の側壁端面と該第２基板表面上における複数の接合部位とをそれぞれ対面させられる。第５ステップでは、接合材料を挟んだ状態で、第１基板と前記第２基板とが所定の圧力で密着される。そして、第６ステップでは、互いに接合された第１及び第２基板を、これら第１及び第２基板の間に位置する複数の側壁それぞれに沿ってダイシングすることで複数の光電変換デバイスが得られる。
【００１４】
上述のように、第１基板表面における複数の側壁端面上に形成される第１金属膜は、該端面上に直接形成されたクロム層と、該クロム層上に形成されたニッケル層又はチタン層とで構成された多層金属膜、又は、チタン層の単層金属膜である。一方、第２基板表面における複数の接合部位（第１基板の側壁端面それぞれに対面する部位）上に直接又は間接的に形成される第２金属膜は、上記第１金属膜と同様の組成を有する多層金属膜、又はチタン金属膜である。第１及び第２基板の間に形成される、外囲器の内部空間に相当する空間に光電面及び陽極が配置された後、これら第１及び第２基板の接合が、所定の真空度まで減圧され、インジウムの融点以下の温度の真空空間内（例えば、真空トランスファー装置内）において行われる。当該製造方法では、さらに圧着された第１及び第２基板を一体的に、複数の側壁それぞれに沿ってダイシングすることで複数の光電変換デバイスが得られる。当該製造方法によれば、第１及び第２基板の材料によらず接合部材を挟んだ第１基板と第２基板との接着性が高くなる。その結果、ダイシングすることにより、内部空間の気密性が十分に確保された複数の外囲器が得られる。また、接合時温度に起因した外囲器の歪み発生を効果的に抑制することが可能になる。そのため、加熱による光電面の特性劣化も効果的に防止され得る。
【００１５】
さらに、この発明に係る製造方法において、第１ステップは、第３基板を用意し、第３基板に複数の側壁を作り込むサブステップを含んでもよい。具体的に、このサブステップでは、第３基板を複数の側壁を含むパターンにエッチングする。その後、このようにエッチングされた第３基板は、形成された複数の側壁それぞれが第１基板の表面に割り当てられた複数の分割領域を取り囲むように該第１基板に陽極接合される。この場合、第１基板の製造が容易になるとともに、側壁を有する第１基板における製造時の熱の影響が効果的に低減され得る。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係る光電変換デバイスの製造方法によれば、光電面の特性を劣化させることなく該光電面の収納空間の気密性を十分に維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法の各実施例を、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。また、各図面は説明用に用意されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。
【００１８】
図１は、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法の一実施例の構成を示す斜視図である。この図１に示されたように、光電変換デバイス１は、透過型電子増倍管と同様に機能し、外囲器６を備えるとともに、該外囲器６の内部に収納された光電面７、電子増倍部８、及び陽極９を備える。外囲器６は、互いに接合された上側フレーム２と下側フレーム５とで構成されている。なお、下側フレーム２は、側壁３及び平板状部材４を含み、上側フレーム５自体が平板状部材である。この光電変換デバイス１では、光電面７への光の入射方向と電子増倍部８での電子の走行方向とが交差するよう、光電面７及び電子増倍部８が外囲器７の内部空間に配置されている。つまり、光電変換デバイス１は、図１中の矢印Ａで示された方向から光が入射されると、光電面７から放出された光電子が電子増倍部８に到達し、矢印Ｂで示された方向に該光電子が走行していくことにより二次電子がカスケード増倍される。図２は、図１に示された光電変換デバイス１の、II-II線に沿った断面図であり、以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００１９】
図２に示されたように、上側フレーム２自体と下側フレーム５の平板状部材４は、いずれも矩形状のガラス製平板である。上側フレーム２の少なくとも一部は、外部から入射した光を光電面７に向けて透過させる光入射窓として機能する。下側フレーム５は、中空四角柱状のシリコン製枠部材である側壁３を含む。この側壁３は、平板状部材４の内側（外囲器６の内部空間に面する側）に位置する平坦面の周囲に沿って、その平坦面の四辺と平行になるように平板状部材４に立設されている。したがって、側壁３は、外囲器６内に電子増倍部８、及び陽極９を収容するための収納空間の一部を構成している。なお、側壁３と平板状部材４とは、陽極接合により、接合用部材を配することなく強固に接合されている。これにより、下側フレーム５が製造時に高温環境下に置かれた場合であっても該下側フレーム５が熱の影響を受けることはない。
【００２０】
下側フレーム５を構成する側壁３の上端面には、多層金属膜１０が形成されている。この多層金属膜１０は、クロムからなる金属膜１０ａと、ニッケルからなる金属膜１０ｂとが、上側フレーム２に向かって順で積層されることにより得られる。同様に、上側フレーム２の内側の平坦面２ｒの周囲、すなわち、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際に該側壁３に対面する該上側フレーム２の接合部位にも、多層金属膜１１が形成される。この多層金属膜１１は、クロムからなる金属膜１１ａと、ニッケル金属からなる金属膜１１ｂとが、下側フレーム５に向かって順で積層されることにより得られる。なお、金属膜１０ａ（クロム）は５０ｎｍの膜厚、金属膜１０ｂ（ニッケル）は５００ｎｍの膜厚を有する。また、金属膜１１ａ（クロム）は５０ｎｍの膜厚、金属膜１１ｂ（ニッケル）は５００ｎｍの膜厚を有する。
【００２１】
これら下側フレーム５と上側フレーム２とは、多層金属膜１０と多層金属膜１１との間にインジウム（Ｉｎ）を含む接合材料（例えば、Ｉｎ、ＩｎとＳｎとの合金、ＩｎとＡｇとの合金等を含む）を挟むことによって接合されて、内部が気密に保たれている。ここで、図２には、線状の接合材料が下側フレーム５と上側フレーム２との間で加圧されることにより圧縮変形された接合層１２が示されている。多層金属膜１０と多層金属膜１１とが接合層１２を介して接着されることによって、外囲器６内の気密封止が維持されている。なお、使用される接合材料としては、線状材料には限定されず、多層金属膜１０又は多層金属膜１１上に層状に加工された材料が適用されてもよい。
【００２２】
上述の外囲器６における上側フレーム２の内面２ｒには、上側フレーム２を透過した入射光に応答して、光電子を外囲器６内部空間に向けて放出する透過型の光電面７が形成されている。光電面７は、上側フレーム２の内面２ｒの長手方向（図２の左右方向）の左端部側において内面２ｒに沿って形成されている。上側フレーム２には、表面２ｓから内面２ｒにかけて貫通する孔１３が設けられている。孔１３には、光電面端子１４が配置され、該光電面端子１４は光電面７に電気的に接続されている。
【００２３】
下側フレーム５の平板状部材４の内面４ｒには、内面４ｒに沿って電子増倍部８と陽極９が形成されている。電子増倍部８は、平板状部材４の長手方向に向けて互いに沿うように立設された複数の壁部を有し、これらの壁部の間には溝部が形成されている。この壁部の側壁及び底部には二次電子放出材料からなる二次電子放出面が形成されている。電子増倍部８は、外囲器６内において光電面７に対向する位置に配置されている。この電子増倍部８から離間した位置に陽極９が設けられる。さらに、平板状部材４には、表面４ｓから内面４ｒに向けて貫通する孔１５、１６、１７がそれぞれ設けられている。孔１５には光電面側端子１８が、孔１６には陽極側端子１９が、孔１７には陽極端子２０が、それぞれ挿入されている。光電面側端子１８及び陽極側端子１９は、それぞれ、電子増倍部８の両端部に電気的に接触しており、所定の電圧が印加されることで平板状部材４の長手方向に電位差を生じさせる。また、陽極端子２０は、陽極９に電気的に接触しており、陽極９に到達した電子を信号として外部に取り出す。
【００２４】
以上のような構造を有する光電変換デバイス１の動作について説明する。上側フレーム２を透過して光電面７に光が入射すると、光電面７から下側フレーム５に向けて内部に光電子が放出される。放出された光電子は、一端が光電面７に対向する電子増倍部８に到達する。電子増倍部８の長手方向には光電面側端子１８及び陽極側端子１９への電圧の印加によって電位差が生じているので、電子増倍部８に到達した光電子は、電子増倍部８の側壁及び底部に衝突しながら二次電子を発生させる。そして、これら二次電子がカスケード増倍されながら陽極９に到達する。発生した二次電子は陽極９から陽極端子２０を介して外部に信号として取り出される。
【００２５】
次に、図３〜図６を参照しながら、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法について説明する。
【００２６】
まず、図３を参照して側壁３及び平板状部材４を含む下側フレーム５の製造方法について説明する。なお、図３は、１つの下側フレーム５に該当する部分に着目した詳細図である。最初に、４インチのシリコンウェハ（第３基板）が用意される。このシリコンウェハ上の矩形の分割領域２５の面上に電子増倍部８用の２つの端子２９ａ、２９ｂと陽極９用の端子２９ｃとが、アルミニウムのパターニングにより形成される。その後、端子２９ａ及び端子２９ｂを含む面、及び端子２９ｃを含む面のそれぞれにおいて直方体状の島状部２７、２８が形成されるように、凹部２６が反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）により加工される（図３中の領域（ａ））。
【００２７】
次に、予め端子を挿入するための孔１５、１６、１７が設けられたガラス製基板（第１基板）３０が用意される。そして、シリコンウェハの分割領域２５と基板３０とが、端子２９ａ、２９ｂ、２９ｃを挟み込んだ状態で陽極接合により接合される（図３中の領域（ｂ））。ここで、基板３０を構成するガラス材料としては、熱膨張に起因した影響を低減するため、側壁３が形成されるシリコンウェハと熱膨張係数が同程度の熱膨張係数を有するのが好ましい。
【００２８】
その後、ＲＩＥ加工により、島状部２７、２８の周りの凹部２６（図３中の領域（ａ）参照）を分割領域２５の表面まで貫通させる。これにより、島状部２７、２８それぞれが電子増倍部８及び陽極９となり、分割領域２５の周縁部が側壁３となる（図３中の領域（ｃ））。このとき、電子増倍部８及び陽極９は、下側フレーム５の内側の側壁３で囲まれた空間に配置される。そして、分割領域２５の表面のうち縁部を除いた領域がステンシルマスクで覆われた後、まず金属膜１１ａとして該縁部にクロムが蒸着され、続いて金属膜１０ｂとしてニッケルが蒸着される。このように順に蒸着された金属膜１０ａ、１０ｂにより多層金属膜１０が分割領域２５の表面の縁部に形成される（図３中の領域（ｃ））。
【００２９】
電子増倍部８、陽極９、及び側壁３が形成された後、電子増倍部８の壁部の側壁及び底部には二次電子放出面が形成される（図３中の領域（ｄ））。なお、二次電子放出面は、Ｓｂ、ＭｇＯ等がマスク蒸着された後にこれらＳｂ、ＭｇＯ等にアルカリ金属が導入されることにより得られる。
【００３０】
次に、環境温度が二次電子放出面の作製温度から常温（２５°Ｃ〜３０°Ｃ程度）に低下された後、上側フレーム２に接合するための接合線材Ｗが、接合部分である多層金属膜１０の表面に分割領域２５の縁部に沿って配置される（図３中の領域（ｅ））。なお、この接合線材Ｗは、治具３１を用いて配置される。接合線材Ｗとしては、Ｉｎ線状材料の他、ＩｎとＳｎの合金やＩｎとＡｇの合金等のＩｎを含んだ線状材料であって、例えば直径０．５ｍｍの線状材料が用いられる。
【００３１】
上述のような下側フレーム５の製造工程は、シリコンウェハの複数の分割領域２５ごとに行われる。図４において、領域（ａ）はシリコンウェハＳ上に加工された下側フレーム５の配置を示す図であり、領域（ｂ）は、領域（ａ）に示された分割領域２５の一つにおける接合線材Ｗの配置を示す拡大図である。ただし、図４中の領域（ａ）及び（ｂ）では、簡略化のため、電子増倍部８及び陽極９の図示は省略している。これら領域（ａ）及び（ｂ）に示されたように、シリコンウェハＳ上に２次元的に配列された複数の分割領域２５ごとに側壁３及び多層金属膜１０が形成される。また、シリコンウェハＳの裏面側には、ガラス製の基板３０が接合される。すなわち、側壁３がその分割領域２５内のガラス基板３０の平坦面を取り囲むように配置される。シリコンウェハＳの分割領域２５に対応するガラス基板３０の部分は、平板状部材４に相当している。また、ガラス基板３０上における分割領域２５それぞれの内側には、電子増倍部８及び陽極９が配置される（図示を省略）。さらに、接合線材Ｗは、シリコンウェハＳ上の複数の分割領域２５の縁部に形成された多層金属膜１０に沿って網目状に載置される。
【００３２】
以下、図５を参照して、上側フレーム２の製造方法について説明する。なお、図５は、図３と同様に、１つの上側フレーム２に該当する部分に着目した詳細図である。
【００３３】
まず、ガラス製基板（第２基板）３２が用意される。上述の分割領域２５に対応した矩形の分割領域３３の外面上には、アルミニウムのパターニングにより、光電面７用の端子（図示せず）が形成される。この基板３２には、分割領域ごとに金属電極を埋め込むための孔１３がエッチング加工又はブラスト加工により予め形成されている。また、孔１３に金属電極を充填することにより、該孔１３内に光電面端子１４が埋め込まれる（図５中の領域（ａ））。
【００３４】
次に、下側フレーム５の側壁３との接合部位である分割領域３３の内面の周囲に沿った部位に、多層金属膜１１が形成される（図５中の領域（ｂ））。なお、多層金属膜１１は、まずクロムからなる金属膜１１ａが蒸着された後、該金属膜１１ａ上にさらにニッケルからなる金属膜１１ｂが蒸着されることにより得られる。また、上側フレーム２の接合部位に側壁が設けられた構成では、該側壁端面上に多層金属膜１１が形成される。
【００３５】
多層金属膜１１が形成された後、分割領域３３上における内面の中央部に、アンチモン（Ｓｂ）を含む光電面材料３４がマスク蒸着される（図５中の領域（ｃ））。その後、光電面材料３４にアルカリ金属が導入されることにより光電面７が得られる（図５中の領域（ｄ））。その結果、光電面７は、上側フレーム２の内側の空間に配置される。
【００３６】
以上のような上側フレーム２の製造工程は、ガラス基板上の複数の分割領域３３ごとに行われる。図６は、ガラス基板３２上に加工された上側フレーム２の配置を示す図である。ただし、図６では、簡略化のため、光電面７の図示は省略されている。この図６に示されたように、ガラス基板３２上に２次元的に配列された複数の分割領域３３ごとに多層金属膜１１及び光電面７が形成される。したがって、多層金属膜１１がその分割領域３３内のガラス基板３２の平坦面を取り囲むように配置される。ガラス基板３２上における分割領域３３それぞれが、上側フレーム２に相当する。
【００３７】
その後、環境温度が上述のように光電面７又は二次電子放出面の作製温度から常温（２５°Ｃ〜３０°Ｃ程度）に低下された真空空間（例えば、所定の真空度まで減圧された真空トランスファー装置の内部空間）内で、シリコンウェハＳとガラス基板３２とが重ね合わされる。このとき、シリコンウェハＳとガラス基板３２は、複数の分割領域２５と複数の分割領域３３とが互いに対応するもの同士が対面するように、すなわち、上側フレーム２の接合部位である多層金属膜１１と、下側フレーム５の側壁３の端面に形成された多層金属膜１０とが対面するように重ね合わされる。このとき、接合線材Ｗは、多層金属膜１０と多層金属膜１１との間に配置される。その後、インジウムの融点以下である常温に保ったまま、真空空間内でシリコンウェハＳとガラス基板３２とが接合線材Ｗを挟んだ状態で圧着される。その際、接合線材Ｗは、多層金属膜１０、１１に密着した状態で約０．１５ｍｍ程度の厚さを有する接合層１２に変形することによって、上側フレーム２と下側フレーム５とが広い範囲で接着される（図５中の領域（ｅ））。なお、上側フレーム２と下側フレーム５の圧着は、真空トランスファー装置内の真空度を徐々に低下させていくことにより、すなわち、真空トランスファー装置と上側フレーム２と下側フレーム５とで規定される内部空間（光電変換デバイス１の内部空間）との気圧差を大きくしていくことにより実現することが可能である。また、真空トランスファー装置内において、下側フレーム５上に重ねられ上側フレーム２に所定の重さを加えることによっても、上側フレーム２と下側フレーム５の圧着は可能である。さらに、真空トランスファー装置内において、加圧治具を用いて上側フレーム２及び下側フレーム５を所定の圧力で互いに押し合わせることによっても上側フレーム２と下側フレーム５の圧着は可能である。圧着の際にシリコンウェハＳとガラス基板３２との間に加えられる圧力の大きさは、例えば、１チップあたり１００ｋｇである。これによって、上側フレーム２と下側フレーム５とが確実に真空封着される。最後に、シリコンウェハＳとガラス基板３２とが、分割領域２５、３３ごとに接合された状態で、分割領域２５、３３の境界をなす側壁３に沿ってダイシングされる。これにより、上側フレーム２と下側フレーム５とからなる外囲器６を含む光電変換デバイス１が得られる。
【００３８】
以上のような光電変換デバイス１の製造方法によれば、シリコンウェハＳの分割領域２５の周囲に設けられた側壁３の端面に、クロム膜、ニッケル膜の順で積層された多層金属膜１０が形成される一方、側壁３の端面に対面するガラス基板３２の接合部位に、同様の組成の多層金属膜１１が積層される。シリコンウェハＳ又はガラス基板３２の内側の空間に、分割領域２５、３３の各組に対応して光電面７、電子増倍部８及び陽極９が配置された後、シリコンウェハＳとガラス基板３２は、インジウムの融点以下の常温の真空空間内に導入される。そして、この真空空間内において、シリコンウェハＳとガラス基板３２が、シリコンウェハＳの側壁３とガラス基板３２の接合部位との間にインジウムを含む接合線材Ｗが挟まれた状態で、圧着接合される。このように、シリコンウェハＳとガラス基板３２の接合は、常温の環境下で接合線材を押圧することにより行われており、接合線材が溶融時とは異なり流動しにくく、かつ、接合線材のフレッシュな部分が外部に現れやすくなるので、内部構造に影響の少ないながらも確実な気密封止が可能になる。さらに、シリコンウェハＳとガラス基板３２が重ね合わされた状態でダイシングされて外囲器６ごとに分割される。
【００３９】
このような製造工程により、使用される基板の材料によらず、例えば、上側フレーム２と下側フレームの側壁３との熱膨張係数が異なっていても、多層金属膜１０、１１及び接合線材Ｗを挟んだ基板同士の接着性が高くなる。そのため、これら基板が接合された状態でダイシングすることにより得られた外囲器６における内部空間の気密性が十分に確保される。特に、半導体プロセスを用いて平板状の部材を加工する場合、外囲器を構成するための部材が大面積化されるためひずみの影響が出やすい。そのため、この発明に係る製造方法が特に有効である。さらに、接合時温度による外囲器６の歪みの問題も生じないため、光電変換デバイス１における内部空間の気密性が十分に維持される。それと同時に、光電面７の作成後に加熱されることがないので、光電面７の特性劣化や各構成部材からのガスの発生も防止することができる。
【００４０】
上側フレーム２は、ガラス材料からなり、その一部が光入射窓として機能する。この構成により、製造工程における光入射窓の形成が簡略化されるとともに上側フレーム２と多層金属膜１１とのなじみがよくなる。このことは、外囲器６における内部空間の気密性をより高めるのに寄与する。さらに、上側フレーム２となる材料選択の自由度の高さから、光入射窓の透過波長範囲を適宜設定することも可能となる。
【００４１】
下側フレーム５の側壁３は、シリコン材料からなるため、当該側壁３の加工が容易になる。また、下側フレーム５と多層金属膜１０との接着性が高いので、外囲器６における内部空間の気密性がより高められる。
【００４２】
また、下側フレーム５の平板状部材４は、ガラス材料からなるため、平板状部材４と側壁３とは陽極接合されている。そのため、下側フレーム５の作成が容易になる。また、下側フレーム５における二次電子放出面の作成時等の高温状態においても、熱膨張による歪みの影響が低減されるので、光電変換デバイス１の耐久性が向上する。
【００４３】
なお、この発明は、上述の実施例に限定されるものではない。例えば、多層金属膜１０、１１は、クロム膜、チタン膜の順に積層された多層金属膜であってもよく、さらには、チタン単層の金属膜であってもよい。このような構成であっても、上側フレーム２と下側フレーム５との封止が十分に維持可能である。
【００４４】
多層金属膜１０、１１の間に配置される接合層は、上側フレーム２の多層金属膜１１又は下側フレーム５の多層金属膜１０上にスクリーン印刷により膜状に形成されても、また、インクジェット方式、ドットマトリクス方式等のパターニングにより膜状に形成してもよい。図７において、領域（ａ）は、シリコンウェハＳ上における下側フレーム５の配置を示す図であり、領域（ｂ）は、領域（ａ）の分割領域２５の一つについてパターニングにより形成された接合層１１２の配置を示す拡大図である。これら図７中の領域（ａ）及び（ｂ）に示されたように、接合層１１２は、分割領域２５の周囲に形成された多層金属膜１０に沿って、分割領域２５ごとに独立して枠状に形成されている。この接合層１１２は、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際に外囲器６の内部空間に流れ込まないように、多層金属膜１０の内周部に所定距離だけ離して形成されている。また、多層金属膜１０における接合材の量、及び接合の際に加えられる圧力は、接合材が外囲器６の内部空間にはみ出さないように適宜調整される。
【００４５】
上側フレーム２の材料、及び下側フレーム５の平板状部材４の材料としては、石英、パイレックス（登録商標）等の耐熱ガラス、硼硅酸、ＵＶガラス、サファイアガラス、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）ガラス、シリコン等が利用可能である。側壁３の材料としては、コバール、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、セラミック、シリコン、ガラス等が利用可能である。
【００４６】
側壁３は、上側フレーム２と下側フレーム５との接合に先立って、上側フレーム２に接合されていてもよい。また、上側フレーム２及び下側フレーム５の両方に別々の側壁が接合されていてもよい。この場合、多層金属膜１０、１１は、各側壁の端面上に設けられる。また、側壁３は、下側フレーム５の平板状部材４又は上側フレーム２と別部材には限られず、平板状部材４又は上側フレーム２と一体成形されたものであってもよい。側壁３と平板状部材５又は上側フレーム２とは、インジウム等の接合部材によって接合されてもよい。
【００４７】
光電面７は、上側フレーム２に設けられる透過型光電面に限られず、下側フレーム５に設けられる反射型光電面であってもよい。
【００４８】
さらに、電子増倍部８及び陽極９は、一つのシリコン材料から側壁３ととともに一体的に形成される必要は必ずしもなく、側壁３とは別に形成された部材が適用されてもよい。
【００４９】
なお、８には、この発明に係る製造方法により得られる光電変換デバイス１として、複数のサンプル（サンプル１〜５）及び比較例１〜２について、それらの良品率を示す。なお、図８中に示された良品率は、光電面の活性状態が製造工程後においても保たれているか否かによって判定した。
【００５０】
具体的にサンプル１の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、５０ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４もガラス材料からなり、側壁３はシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、５０ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル１の光電変換デバイスの良品率は、６／６であった。
【００５１】
サンプル２の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１（サンプル２では単層構造）として、３００ｎｍのチタン層だけが形成されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４もガラス材料からなり、側壁３はシリコン材料からなる。側壁３の端面にも、多層金属膜１０（サンプル２では単層構造）として、３００ｎｍｎのチタン層だけが形成されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル２の光電変換デバイスの良品率は、２／２であった。
【００５２】
サンプル３の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、５０ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４はシリコン材料からなり、側壁３もシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、５０ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル３の光電変換デバイスの良品率は、２／２であった。
【００５３】
サンプル４の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、３００ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、３０ｎｍのチタン層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４もガラス材料からなり、側壁３はシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、３００ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、３０ｎｍのチタン層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル４の光電変換デバイスの良品率は、３／３であった。
【００５４】
サンプル５の光電変換デバイスにおいて、上側フレーム２はガラス材料からなり、該上側フレーム２の接合部位には、多層金属膜１１として、３００ｎｍのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。一方、下側フレーム５において、平板状部材４はシリコン材料からなり、側壁３もシリコン材料からなる。側壁３の端面には、多層金属膜１０として、３００ｎｍｎのクロム層（金属膜１１ａ）、５００ｎｍのニッケル層（金属膜１１ｂ）が順に積層されている。また、上側フレーム２と下側フレーム５とが接合される際、多層金属膜１０、１１の間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成されたサンプル５の光電変換デバイスの良品率は、１０／１０であった。
【００５５】
上述のようなサンプル１〜５に対し、比較例１の光電変換デバイスにおいて、上側フレームはガラス材料からなり、該上側フレームの接合部位には、３０ｎｍのチタン層、２０ｎｍの白金層、１０００ｎｍの金層が順に積層されている。一方、下側フレームにおいて、平板状部材もガラス材料からなり、側壁はシリコン材料からなる。側壁の端面にも、３０ｎｍのチタン層、２０ｎｍの白金層、１０００ｎｍの金層が順に積層されている。また、上側フレームと下側フレームとが接合される際、それぞれ３層構造の多層金属膜間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成された比較例１の光電変換デバイスの良品率は、０／６であった。
【００５６】
比較例２の光電変換デバイスにおいて、上側フレームはガラス材料からなり、該上側フレームの接合部位には、金属膜は形成されていない。一方、下側フレームにおいて、平板状部材もガラス材料からなり、側壁はシリコン材料からなる。側壁の端面にも金属膜は形成されていない。また、上側フレームと下側フレームとが接合される際、それぞれ３層構造の多層金属膜間に挟まれる接合線材として、インジウム材料からなるワイヤが適用されている。以上のように構成された比較例２の光電変換デバイスの良品率は、０／４であった。
【００５７】
上述のように、サンプル１〜５及び比較例１〜２の光電変換デバイスは、接合線材としてＩｎを含む接合線材（ワイヤ）を下側フレーム５上に配置させた場合の例である。サンプル２及び４は、サンプル１に対して多層金属膜１０、１１の組成が変えられている。サンプル３は、サンプル１及び２に対して下側フレーム５の平板状部材４の材料が変えられている。さらに、サンプル５は、サンプル３に対して多層金属膜１０、１１の膜厚が変えられている。一方、比較例１は、多層金属膜１０、１１を、クロムとニッケルが順に積層された多層金属膜、クロムとチタンが順に積層された多層金属膜、又は、チタンの単層金属膜以外の組成に置換されている。比較例２では、多層金属膜１０、１１が形成されていない。なお、図８に示された多層金属膜の組成は、多層金属膜が上側フレーム上又は下側フレーム上において記載された順で成膜されていることを意味し、各元素記号の括弧内はその膜厚（ｎｍ）を示す。
【００５８】
以上の評価結果から、クロムとニッケルとの組合せ、クロムとチタンとの組合せ、又はチタンのみの金属層を多層金属膜１０、１１に適用し、これら多層金属膜１０、１１の間にインジウムの接合線材が挟まれるサンプル１〜５においては、下側フレームの材料に関わらず良品率が１００％と極めて高いことが確認された。これに対し、他の組成の多層金属膜を有する比較例１、又は多層金属膜を有さない比較例２では、良品率は０％にまで低下している。
【００５９】
以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。
【００６０】
なお、産業上の利用可能性に関し、この発明に係る光電変換デバイスの製造方法は、実用上十分な気密性の維持が要求される種々のセンサ外囲器の製造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明に係る光電変換デバイスの製造方法の一実施例の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示された光電変換デバイスのII-II線に沿った断面図である。
【図３】図１に示された光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】シリコンウェハ上に加工された下側フレームの配置を示す図（領域(a)）、及び、領域（ａ）に示された分割領域の一つについて接合線材の配置を示す拡大図である（領域（ｂ））。
【図５】図１に示された光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図６】ガラス基板上に加工された上側フレームの配置を示す図である。
【図７】シリコンウェハ上に加工された下側フレームの配置を示す図（領域（ａ））、及び、領域（ａ）に示された分割領域の一つについて接合層の配置を示す拡大図である（領域（ｂ））。
【図８】この発明に係る製造方法により得られる複数サンプル（サンプル１〜サンプル５）の緒元を、比較例（比較例１及び比較例２）とともに示す表である。
【符号の説明】
【００６２】
１…光電子増倍管、２…上側フレーム（第２のフレーム）、２ｒ…平坦面、３…側壁、４…平板状部材、４ｒ…内面（平坦面）、５…下側フレーム、６…外囲器、７…光電面、９…陽極、１０，１１…多層金属膜、１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ…金属膜、１２，１１２…接合層、２５，３３…分割領域、３０…ガラス基板（第１の基板）、３２…ガラス基板（第２の基板）、Ｓ…シリコンウェハ（第３の基板）、Ｗ…接合線材（接合材料）。
【国際調査報告】
2007111072.tif 000011
2007111072.tif 000012
2007111072.tif 000013
2007111072.tif 000014