JP2014002031A - Uv sensor element - Google Patents

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Yutaka Ishiura
豊 石浦
Hiroyuki Seto
弘之 瀬戸
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a UV sensor element capable of preventing reduction in a UV absorptive sensitive layer caused by oxidation of a detection electrode.SOLUTION: A UV sensor element 1 roughly comprises a substrate 2, a UV absorptive sensitive layer 4, a buffer layer 6, detection electrodes 8a, 8b, a protective layer 10, a first solder resist layer 12, columnar extraction electrodes 14a, 14b, and external electrodes 20a, 20b. For the material of the UV absorptive sensitive layer 4, such a material is used that selectively absorbs only UV rays and can generate a current by the UV rays, and for example, a ZnO layer is used. For the material of the buffer layer 6, such a material is used that comprises similar structural elements to those of the UV absorptive sensitive layer 4 and has a higher oxygen concentration compared to the UV absorptive sensitive layer 4, for example, a ZnO layer having a high oxygen concentration is used. The protective layer 10 is formed on the buffer layer 6 to approximately cover the detection electrodes 8a, 8b. For the material of the protective layer 10, such a material is used that is excellent in waterproofing property and moisture proofing property, for example, a SiOlayer is used.

Description

本発明は、紫外線センサ素子に関する。   The present invention relates to an ultraviolet sensor element.

紫外線センサ素子として、特許文献１に記載の紫外線センサ素子が提案されている。図９に示すように、この紫外線センサ素子５０は、基板５１の上に検出電極５２および検出電極５３が形成されている。検出電極５２および検出電極５３の上には、紫外線吸収層（紫外線吸収感応層）５４が積層されている。ここで、紫外線吸収感応層５４で発生する電流を検出する検出電極５２および検出電極５３は、それぞれ、紫外線吸収感応層５４に埋設されている。   As an ultraviolet sensor element, an ultraviolet sensor element described in Patent Document 1 has been proposed. As shown in FIG. 9, the ultraviolet sensor element 50 has a detection electrode 52 and a detection electrode 53 formed on a substrate 51. An ultraviolet absorption layer (ultraviolet absorption sensitive layer) 54 is laminated on the detection electrode 52 and the detection electrode 53. Here, the detection electrode 52 and the detection electrode 53 for detecting a current generated in the ultraviolet absorption sensitive layer 54 are respectively embedded in the ultraviolet absorption sensitive layer 54.

さらに、検出電極５２，５３と紫外線吸収感応層５４との界面は、外気中の水分や有機分子が付着しないように、外気に露出しない構造になっている。この構造によって、外気中の水分や有機分子は、検出電極５２，５３と紫外線吸収感応層５４との界面に付着することはなく、検出電極５２，５３と紫外線吸収感応層５４との界面における接触抵抗が変化しない。   Further, the interface between the detection electrodes 52 and 53 and the ultraviolet absorption sensitive layer 54 has a structure that is not exposed to the outside air so that moisture and organic molecules in the outside air do not adhere. With this structure, moisture and organic molecules in the outside air do not adhere to the interface between the detection electrodes 52 and 53 and the ultraviolet absorption sensitive layer 54, but contact at the interface between the detection electrodes 52 and 53 and the ultraviolet absorption sensitive layer 54. Resistance does not change.

特開２０１０−２７６４８３号公報JP 2010-247683 A

しかしながら、従来の紫外線センサ素子５０は、検出電極５２，５３（および基板５１）と紫外線吸収感応層５４とが直接接触しているため、検出電極５２，５３（および基板５１）の酸化に伴って生じる紫外線吸収感応層５４の還元を防止することができないという問題があった。紫外線吸収感応層５４の還元は、紫外線センサ素子５０の紫外線検出感度の低下をもたらす。   However, in the conventional ultraviolet sensor element 50, since the detection electrodes 52 and 53 (and the substrate 51) and the ultraviolet absorption sensitive layer 54 are in direct contact with each other, the detection electrodes 52 and 53 (and the substrate 51) are oxidized. There is a problem that the reduction of the ultraviolet absorption sensitive layer 54 that occurs cannot be prevented. The reduction of the ultraviolet absorption sensitive layer 54 brings about a decrease in the ultraviolet detection sensitivity of the ultraviolet sensor element 50.

それゆえに、本発明の目的は、検出電極（および基板）の酸化に伴って生じる紫外線吸収感応層の還元を防止することができる紫外線センサ素子を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide an ultraviolet sensor element capable of preventing the reduction of the ultraviolet absorption sensitive layer caused by the oxidation of the detection electrode (and the substrate).

本発明は、
紫外線吸収感応層と、紫外線吸収感応層で発生する電流を検出する検出電極が、紫外線吸収感応層と同様の構成元素で、紫外線吸収感応層と比較して酸素濃度が高いバッファ層を介して電気的に接続されていること、を特徴とする、紫外線センサ素子である。 The present invention
The UV-absorbing sensitive layer and the detection electrode that detects the current generated in the UV-absorbing sensitive layer are the same constituent elements as the UV-absorbing sensitive layer and are electrically connected via a buffer layer that has a higher oxygen concentration than the UV-absorbing sensitive layer. It is an ultraviolet sensor element characterized by being connected.

本発明では、紫外線吸収感応層と検出電極が、バッファ層を介して電気的に接続されているため、検出電極（および基板）の酸化に伴って、このバッファ層が、紫外線吸収感応層の代わりに還元される。バッファ層は酸素濃度が高い層であるため、還元されても紫外線センサ素子の紫外線検出感度の低下は抑制される。   In the present invention, since the ultraviolet absorption sensitive layer and the detection electrode are electrically connected via the buffer layer, the buffer layer replaces the ultraviolet absorption sensitive layer in accordance with the oxidation of the detection electrode (and the substrate). Reduced to Since the buffer layer is a layer having a high oxygen concentration, a reduction in the ultraviolet detection sensitivity of the ultraviolet sensor element is suppressed even if the buffer layer is reduced.

さらに、バッファ層は、紫外線吸収感応層と同様の構成元素であるため、紫外線吸収感応層との接合性も良好に確保されている。   Furthermore, since the buffer layer is the same constituent element as the ultraviolet absorption sensitive layer, good bonding properties with the ultraviolet absorption sensitive layer are also ensured.

また、本発明は、
検出電極を埋設するように、バッファ層上に設けられた保護層と、
保護層を覆うように設けられたソルダーレジスト層と、
保護層およびソルダーレジスト層に設けられた、保護層およびソルダーレジスト層を貫通する柱状引出し電極と、
ソルダーレジスト層上に設けられた、柱状引出し電極に電気的に接続された外部電極と、
を備えていること、を特徴とする、紫外線センサ素子である。 The present invention also provides:
A protective layer provided on the buffer layer to embed the detection electrode;
A solder resist layer provided so as to cover the protective layer;
A columnar lead electrode penetrating the protective layer and the solder resist layer, provided in the protective layer and the solder resist layer;
An external electrode provided on the solder resist layer and electrically connected to the columnar lead electrode;
It is an ultraviolet sensor element characterized by comprising.

本発明では、検出電極とバッファ層との界面は、外気中の水分や有機分子が付着しないように、保護層やソルダーレジスト層で被覆されて外気に露出しない構造になっている。従って、外気中の水分や有機分子は、検出電極とバッファ層との界面に付着することはなく、検出電極とバッファ層との界面における接触抵抗が変化しない。   In the present invention, the interface between the detection electrode and the buffer layer is covered with a protective layer or a solder resist layer so as not to be exposed to the outside air so that moisture and organic molecules in the outside air do not adhere. Therefore, moisture and organic molecules in the outside air do not adhere to the interface between the detection electrode and the buffer layer, and the contact resistance at the interface between the detection electrode and the buffer layer does not change.

また、柱状引出し電極は、保護層およびソルダーレジスト層を貫通する構造となっており、構造が簡素で生産性に優れた紫外線センサ素子が得られる。   Further, the columnar lead electrode has a structure that penetrates the protective layer and the solder resist layer, and an ultraviolet sensor element having a simple structure and excellent productivity can be obtained.

本発明によれば、紫外線吸収感応層と検出電極が、バッファ層を介して電気的に接続されているため、このバッファ層が、検出電極（および基板）の酸化に伴って生じる紫外線吸収感応層の還元を防止することができる。   According to the present invention, since the ultraviolet absorption sensitive layer and the detection electrode are electrically connected via the buffer layer, this buffer layer is generated by the oxidation of the detection electrode (and the substrate). Can be prevented.

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-mentioned object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.

本発明に係る紫外線センサ素子の一実施の形態を示す構成断面図である。1 is a structural cross-sectional view showing an embodiment of an ultraviolet sensor element according to the present invention. 紫外線センサ素子の製造方法を説明するための構成断面図である。It is a structure sectional view for explaining a manufacturing method of an ultraviolet sensor element. 図２に続く製造方法を説明するための構成断面図である。FIG. 3 is a structural cross-sectional view for explaining a manufacturing method subsequent to FIG. 2. 図３に続く製造方法を説明するための構成断面図である。FIG. 4 is a structural cross-sectional view for explaining a manufacturing method subsequent to FIG. 3. 図４に続く製造方法を説明するための構成断面図である。FIG. 5 is a structural cross-sectional view for explaining a manufacturing method subsequent to FIG. 4. 図５に続く製造方法を説明するための構成断面図である。FIG. 6 is a structural cross-sectional view for explaining a manufacturing method subsequent to FIG. 5. 図６に続く製造方法を説明するための構成断面図である。FIG. 7 is a structural cross-sectional view for explaining a manufacturing method subsequent to FIG. 6. 図７に続く製造方法を説明するための構成断面図である。FIG. 8 is a structural cross-sectional view for explaining the manufacturing method following FIG. 7. 従来の紫外線センサ素子の概略構成を示す構成断面図である。It is a structure sectional view showing a schematic structure of a conventional ultraviolet sensor element.

（紫外線センサ素子の構成）
図１は、本発明に係る紫外線センサ素子の一実施の形態を示す構成断面図である。 (Configuration of UV sensor element)
FIG. 1 is a structural sectional view showing an embodiment of an ultraviolet sensor element according to the present invention.

紫外線センサ素子１は、概略、基板２と、紫外線吸収感応層４と、バッファ層６と、第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂと、保護層１０と、第１ソルダーレジスト層１２と、第１柱状引出し電極１４ａおよび第２柱状引出し電極１４ｂと、第１外部電極２０ａおよび第２外部電極２０ｂと、第２ソルダーレジスト層２２と、を備えている。   The ultraviolet sensor element 1 generally includes a substrate 2, an ultraviolet absorption sensitive layer 4, a buffer layer 6, a first detection electrode 8 a and a second detection electrode 8 b, a protective layer 10, a first solder resist layer 12, A first columnar extraction electrode 14a and a second columnar extraction electrode 14b, a first external electrode 20a and a second external electrode 20b, and a second solder resist layer 22 are provided.

基板２の材料には、紫外線を吸収しない透明な材料で、かつ、電流を流さない高抵抗の材料が好ましく、例えばガラス基板などが用いられる。   The material of the substrate 2 is preferably a transparent material that does not absorb ultraviolet rays and a high-resistance material that does not allow current to flow. For example, a glass substrate or the like is used.

紫外線吸収感応層４は、基板２の上に形成されている。紫外線吸収感応層４の材料には、紫外線のみを選択的に吸収して、この紫外線によって電流を発生させることができる材料が用いられる。具体的には、ＺｎＯ、または、主成分ＺｎＯに対してＭｎ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｇａ，Ｉｎの少なくとも１つをドーピングしたもの、または、主成分ＺｎＯに対してＺｎの一部をＭｇに置換したものなどが用いられる。   The ultraviolet absorption sensitive layer 4 is formed on the substrate 2. As the material of the ultraviolet absorption sensitive layer 4, a material capable of selectively absorbing only ultraviolet rays and generating an electric current by the ultraviolet rays is used. Specifically, ZnO or a main component ZnO doped with at least one of Mn, Mo, Al, Cr, Ga, In, or a part of Zn with respect to the main component ZnO is Mg. Substituted ones are used.

バッファ層６は、紫外線吸収感応層４の上に形成されている。バッファ層６の材料には、紫外線吸収感応層４と同様の構成元素で高酸素濃度の材料、例えば高酸素濃度のＺｎＯなどが用いられる。   The buffer layer 6 is formed on the ultraviolet absorption sensitive layer 4. As the material of the buffer layer 6, a material having the same constituent elements as the ultraviolet absorption sensitive layer 4 and a high oxygen concentration, for example, a high oxygen concentration ZnO is used.

第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂは、バッファ層６の上に形成されている。第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂは、紫外線吸収感応層４で発生する電流を検出するための電極である。   The first detection electrode 8 a and the second detection electrode 8 b are formed on the buffer layer 6. The first detection electrode 8 a and the second detection electrode 8 b are electrodes for detecting a current generated in the ultraviolet absorption sensitive layer 4.

保護層１０は、第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂを略覆うようにして、バッファ層６の上に形成されている。保護層１０は、第１柱状引出し電極用穴１１ａおよび第２柱状引出し電極用穴１１ｂを残して、第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂを略埋設している。保護層１０の材料には、防水性および防湿性などに優れた材料、例えばＳｉＯ2などが用いられる。 The protective layer 10 is formed on the buffer layer 6 so as to substantially cover the first detection electrode 8a and the second detection electrode 8b. The protective layer 10 substantially embeds the first detection electrode 8a and the second detection electrode 8b, leaving the first columnar extraction electrode hole 11a and the second columnar extraction electrode hole 11b. As the material of the protective layer 10, a material excellent in waterproofness and moisture resistance, for example, SiO 2 is used.

第１ソルダーレジスト層１２は、保護層１０の上に形成されている。第１ソルダーレジスト層１２は、紫外線センサ素子１を回路基板にはんだ実装する際に加わる熱応力を緩和する。第１ソルダーレジスト層１２は、紫外線吸収感応層４とバッファ層６と検出電極８ａ，８ｂと保護層１０とを埋設している。   The first solder resist layer 12 is formed on the protective layer 10. The first solder resist layer 12 relieves thermal stress applied when the ultraviolet sensor element 1 is solder-mounted on the circuit board. The first solder resist layer 12 embeds the ultraviolet absorption sensitive layer 4, the buffer layer 6, the detection electrodes 8 a and 8 b, and the protective layer 10.

第１柱状引出し電極１４ａおよび第２柱状引出し電極１４ｂは、保護層１０および第１ソルダーレジスト層１２に形成され、基板２に対して垂直方向に延在している。第１柱状引出し電極１４ａは、保護層１０および第１ソルダーレジスト層１２を貫通し、第１ソルダーレジスト層１２の上に形成されている第１パッド電極１６ａに電気的に接続されている。第２柱状引出し電極１４ｂは、保護層１０および第１ソルダーレジスト層１２を貫通し、第１ソルダーレジスト層１２の上に形成されている第２パッド電極１６ｂに電気的に接続されている。   The first columnar extraction electrode 14 a and the second columnar extraction electrode 14 b are formed on the protective layer 10 and the first solder resist layer 12 and extend in a direction perpendicular to the substrate 2. The first columnar lead electrode 14 a penetrates the protective layer 10 and the first solder resist layer 12 and is electrically connected to the first pad electrode 16 a formed on the first solder resist layer 12. The second columnar lead electrode 14 b penetrates the protective layer 10 and the first solder resist layer 12 and is electrically connected to the second pad electrode 16 b formed on the first solder resist layer 12.

第１ソルダーレジスト層１２の左右の側面部には、それぞれ、第１側面電極１７ａおよび第２側面電極１７ｂが形成されている。   A first side electrode 17a and a second side electrode 17b are formed on the left and right side surfaces of the first solder resist layer 12, respectively.

第１外部電極２０ａおよび第２外部電極２０ｂは、それぞれ、第１パッド電極１６ａおよび第２パッド電極１６ｂの上に形成されている。従って、第１外部電極２０ａは、第１パッド電極１６ａおよび第１柱状引出し電極１４ａを介して、第１検出電極８ａに電気的に接続されている。第２外部電極２０ｂは、第２パッド電極１６ｂおよび第２柱状引出し電極１４ｂを介して、第２検出電極８ｂに電気的に接続されている。   The first external electrode 20a and the second external electrode 20b are formed on the first pad electrode 16a and the second pad electrode 16b, respectively. Accordingly, the first external electrode 20a is electrically connected to the first detection electrode 8a via the first pad electrode 16a and the first columnar lead electrode 14a. The second external electrode 20b is electrically connected to the second detection electrode 8b via the second pad electrode 16b and the second columnar lead electrode 14b.

第２ソルダーレジスト層２２は、外部電極２０ａ，２０ｂの部分を残して、第１ソルダーレジスト層１２、パッド電極１６ａ，１６ｂおよび側面電極１７ａ，１７ｂを覆うように形成されている。第２ソルダーレジスト層２２は、外部電極２０ａ，２０ｂの部分以外に、はんだが付着することを防止する。   The second solder resist layer 22 is formed so as to cover the first solder resist layer 12, the pad electrodes 16a and 16b, and the side electrodes 17a and 17b, leaving the portions of the external electrodes 20a and 20b. The second solder resist layer 22 prevents the solder from adhering to portions other than the portions of the external electrodes 20a and 20b.

以上の構成からなる紫外線センサ素子１は、紫外線吸収感応層４と検出電極８a、８ｂが、紫外線吸収感応層４と同様の構成元素で、紫外線吸収感応層４と比較して酸素濃度が高いバッファ層６を介して電気的に接続されているため、検出電極８ａ，８ｂ（および基板２）の酸化に伴って、このバッファ層６が、紫外線吸収感応層４の代わりに還元される。バッファ層６は酸素濃度が高い層であるため、還元されても紫外線センサ素子１の紫外線検出感度の低下を抑制することができる。   In the ultraviolet sensor element 1 having the above-described configuration, the ultraviolet absorption sensitive layer 4 and the detection electrodes 8 a and 8 b are the same constituent elements as the ultraviolet absorption sensitive layer 4, and the buffer has a higher oxygen concentration than the ultraviolet absorption sensitive layer 4. Since the electrodes 6 are electrically connected via the layer 6, the buffer layer 6 is reduced in place of the ultraviolet absorption sensitive layer 4 as the detection electrodes 8 a and 8 b (and the substrate 2) are oxidized. Since the buffer layer 6 is a layer having a high oxygen concentration, it is possible to suppress a decrease in the ultraviolet detection sensitivity of the ultraviolet sensor element 1 even if the buffer layer 6 is reduced.

さらに、バッファ層６は、紫外線吸収感応層４と同様の構成元素であるため、紫外線吸収感応層４との接合性も良好に確保されている。   Furthermore, since the buffer layer 6 is a constituent element similar to the ultraviolet absorption sensitive layer 4, good bonding properties with the ultraviolet absorption sensitive layer 4 are also ensured.

また、検出電極８ａ，８ｂとバッファ層６との界面は、外気中の水分や有機分子が付着しないように、保護層１０や第１ソルダーレジスト層１２で被覆されて外気に露出しない構造になっている。従って、外気中の水分や有機分子は、検出電極８ａ，８ｂとバッファ層６との界面に付着することはなく、検出電極８ａ，８ｂとバッファ層６との界面における接触抵抗が変化しない。   In addition, the interface between the detection electrodes 8a and 8b and the buffer layer 6 is covered with the protective layer 10 and the first solder resist layer 12 so that moisture and organic molecules in the outside air do not adhere to the structure, and is not exposed to the outside air. ing. Therefore, moisture and organic molecules in the outside air do not adhere to the interface between the detection electrodes 8a and 8b and the buffer layer 6, and the contact resistance at the interface between the detection electrodes 8a and 8b and the buffer layer 6 does not change.

また、第１柱状引出し電極１４ａおよび第２柱状引出し電極１４ｂは、それぞれ、保護層１０および第１ソルダーレジスト層１２を貫通する構造となっており、構造が簡素で生産性に優れた紫外線センサ素子１が得られる。   The first columnar extraction electrode 14a and the second columnar extraction electrode 14b have a structure that penetrates the protective layer 10 and the first solder resist layer 12, respectively, and have a simple structure and excellent productivity. 1 is obtained.

（紫外線センサ素子の製造方法）
次に、紫外線センサ素子１の製造方法の一例を説明する。 (Method for manufacturing ultraviolet sensor element)
Next, an example of a method for manufacturing the ultraviolet sensor element 1 will be described.

図２に示すように、紫外線吸収感応層（ＺｎＯ層）４が、スパッタリング法によって、ガラス基板２の上に形成される。本実施例では、スパッタターゲットには、高純度ＺｎＯターゲットが用いられる。スパッタリング条件は、以下の通りである。
ガラス基板２の加熱温度：３００℃
真空チャンバー内のガス圧力：７．０ｅ-1Ｐａ
真空チャンバー内のガス流量：アルゴンガスが３３ｃｃｍ、酸素ガスが２．９ｃｃｍ
高純度ＺｎＯターゲットに印加するＲＦパワー：３００Ｗ
スパッタリング時間：１４分間 As shown in FIG. 2, an ultraviolet absorption sensitive layer (ZnO layer) 4 is formed on the glass substrate 2 by a sputtering method. In this embodiment, a high-purity ZnO target is used as the sputtering target. The sputtering conditions are as follows.
Glass substrate 2 heating temperature: 300 ° C.
Gas pressure in the vacuum chamber: 7.0 e −1 Pa
Gas flow rate in the vacuum chamber: 33 ccm for argon gas and 2.9 ccm for oxygen gas
RF power applied to high purity ZnO target: 300W
Sputtering time: 14 minutes

その後、スパッタリング条件を変更して、引き続いて、バッファ層（高酸素濃度のＺｎＯ層）６が、スパッタリング法によって、紫外線吸収感応層４の上に形成される。スパッタターゲットは、高純度ＺｎＯターゲットである。スパッタリング条件は、以下の通りである。
ガラス基板２の加熱温度：１５０℃
真空チャンバー内のガス圧力：５．６ｅ-1Ｐａ
真空チャンバー内のガス流量：アルゴンガスが１５ｃｃｍ、酸素ガスが４５ｃｃｍ
高純度ＺｎＯターゲットに印加するＲＦパワー：３００Ｗ
スパッタリング時間：１０分間 Thereafter, the sputtering conditions are changed, and subsequently, a buffer layer (high oxygen concentration ZnO layer) 6 is formed on the ultraviolet absorption sensitive layer 4 by a sputtering method. The sputter target is a high purity ZnO target. The sputtering conditions are as follows.
Glass substrate 2 heating temperature: 150 ° C.
Gas pressure in the vacuum chamber: 5.6e −1 Pa
Gas flow rate in the vacuum chamber: argon gas is 15 ccm, oxygen gas is 45 ccm
RF power applied to high purity ZnO target: 300W
Sputtering time: 10 minutes

スパッタリング条件から分かるように、バッファ層６を形成するときには、酸素ガス流量の割合が、紫外線吸収感応層４を形成するときと比較して、多くなるように設定されている。従って、バッファ層６は、紫外線吸収感応層４と比較して、酸素濃度が高いＺｎＯ層となる。   As can be seen from the sputtering conditions, when the buffer layer 6 is formed, the proportion of the oxygen gas flow rate is set to be larger than when the ultraviolet absorption sensitive layer 4 is formed. Therefore, the buffer layer 6 is a ZnO layer having a higher oxygen concentration than the ultraviolet absorption sensitive layer 4.

次に、図３に示すように、第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂが、バッファ層６の上に形成される。この検出電極８ａ，８ｂの形成は、例えば、バッファ層６の上に所定のレジストパターン膜を形成した後、ＮｉやＴｉなどを真空蒸着して、リフトオフする方法（リフトオフ法）によって形成される。   Next, as shown in FIG. 3, the first detection electrode 8 a and the second detection electrode 8 b are formed on the buffer layer 6. The detection electrodes 8a and 8b are formed by, for example, a method (lift-off method) in which a predetermined resist pattern film is formed on the buffer layer 6 and then Ni or Ti is vacuum-deposited and lifted off.

次に、図４に示すように、保護層（ＳｉＯ2層）１０が、例えばスパッタリング法によって、第１検出電極８ａおよび第２検出電極８ｂを覆うようにして、バッファ層６の上に形成される。 Next, as shown in FIG. 4, a protective layer (SiO 2 layer) 10 is formed on the buffer layer 6 so as to cover the first detection electrode 8a and the second detection electrode 8b, for example, by sputtering. The

次に、図５に示すように、保護層１０が、例えばドライエッチング法によってエッチングされて、第１柱状引出し電極用穴１１ａおよび第２柱状引出し電極用穴１１ｂが形成される。第１柱状引出し電極用穴１１ａは、第１検出電極８ａの上に形成されている。第２柱状引出し電極用穴１１ｂは、第２検出電極８ｂの上に形成されている。   Next, as shown in FIG. 5, the protective layer 10 is etched by, for example, a dry etching method to form the first columnar lead electrode hole 11a and the second columnar lead electrode hole 11b. The first columnar lead electrode hole 11a is formed on the first detection electrode 8a. The second columnar lead electrode hole 11b is formed on the second detection electrode 8b.

さらに、紫外線吸収感応層４およびバッファ層６が、例えばウェットエッチング法によってエッチングされて、紫外線吸収感応層４およびバッファ層６の外形パターンニングが行われる。   Further, the ultraviolet absorption sensitive layer 4 and the buffer layer 6 are etched by, for example, a wet etching method, and external patterning of the ultraviolet absorption sensitive layer 4 and the buffer layer 6 is performed.

次に、図６に示すように、第１ソルダーレジスト層１２が、印刷法などによって、紫外線吸収感応層４とバッファ層６と検出電極８ａ，８ｂと保護層１０とを覆うようにして、基板２の上に形成される。第１ソルダーレジスト層１２は、保護層１０に形成されている第１柱状引出し電極用穴１１ａの位置に、第１柱状引出し電極用穴１３ａを有すると共に、第２柱状引出し電極用穴１１ｂの位置に、第２柱状引出し電極用穴１３ｂを有している。   Next, as shown in FIG. 6, the first solder resist layer 12 covers the ultraviolet absorption sensitive layer 4, the buffer layer 6, the detection electrodes 8 a and 8 b, and the protective layer 10 by a printing method or the like. 2 is formed. The first solder resist layer 12 has a first columnar lead electrode hole 13a at the position of the first columnar lead electrode hole 11a formed in the protective layer 10, and a position of the second columnar lead electrode hole 11b. And a second columnar lead electrode hole 13b.

次に、図７に示すように、第１柱状引出し電極１４ａ、第２柱状引出し電極１４ｂおよび電極膜１６が、ＣｕやＴｉなどがスパッタリング法などによって形成される。第１柱状引出し電極１４ａは、保護層１０の第１柱状引出し電極用穴１１ａの内部と、第１ソルダーレジスト層１２の第１柱状引出し電極用穴１３ａの内部とに形成されている。第２柱状引出し電極１４ｂは、保護層１０の第２柱状引出し電極用穴１１ｂの内部と、第１ソルダーレジスト層１２の第２柱状引出し電極用穴１３ｂの内部とに形成されている。電極膜１６は、第１ソルダーレジスト層１２の表面を覆うように形成されている。   Next, as shown in FIG. 7, the first columnar extraction electrode 14a, the second columnar extraction electrode 14b, and the electrode film 16 are formed of Cu, Ti, or the like by sputtering or the like. The first columnar extraction electrode 14 a is formed inside the first columnar extraction electrode hole 11 a of the protective layer 10 and inside the first columnar extraction electrode hole 13 a of the first solder resist layer 12. The second columnar lead electrode 14 b is formed inside the second columnar lead electrode hole 11 b of the protective layer 10 and inside the second columnar lead electrode hole 13 b of the first solder resist layer 12. The electrode film 16 is formed so as to cover the surface of the first solder resist layer 12.

さらに、第１外部電極２０ａおよび第２外部電極２０ｂは、ＡｕまたはＮｉなどが電気めっき法などによって、電極膜１６の上に形成される。第１外部電極２０ａは、第１柱状引出し電極１４ａの近傍に配設され、第２外部電極２０ｂは、第２柱状引出し電極１４ｂの近傍に配設されている。   Further, the first external electrode 20a and the second external electrode 20b are formed on the electrode film 16 by electroplating with Au or Ni. The first external electrode 20a is disposed in the vicinity of the first columnar extraction electrode 14a, and the second external electrode 20b is disposed in the vicinity of the second columnar extraction electrode 14b.

次に、図８に示すように、電極膜１６が例えばウェットエッチング法によってエッチングされて、第１パッド電極１６ａ、第２パッド電極１６ｂ、第１側面電極１７ａおよび第２側面電極１７ｂが形成される。第１パッド電極１６ａは、第１ソルダーレジスト層１２の第１柱状引出し電極１４ａの上端部と、第１外部電極２０ａとの間に配設され、両者を電気的に接続している。第２パッド電極１６ｂは、第２柱状引出し電極１４ｂの上端部と、第２外部電極２０ｂとの間に配設され、両者を電気的に接続している。第１側面電極１７ａは、第１ソルダーレジスト層１２の右側面部に配設されている。第２側面電極１７ｂは、第１ソルダーレジスト層１２の左側面部に配設されている。   Next, as shown in FIG. 8, the electrode film 16 is etched by, for example, a wet etching method to form the first pad electrode 16a, the second pad electrode 16b, the first side electrode 17a, and the second side electrode 17b. . The first pad electrode 16a is disposed between the upper end portion of the first columnar lead electrode 14a of the first solder resist layer 12 and the first external electrode 20a, and electrically connects the two. The second pad electrode 16b is disposed between the upper end portion of the second columnar lead electrode 14b and the second external electrode 20b, and electrically connects the two. The first side electrode 17 a is disposed on the right side surface portion of the first solder resist layer 12. The second side surface electrode 17 b is disposed on the left side surface portion of the first solder resist layer 12.

次に、第２ソルダーレジスト層２２が、印刷法などによって、第１外部電極２０ａおよび第２外部電極２０ｂの部分を残して、第１ソルダーレジスト層１２、パッド電極１６ａ，１６ｂおよび側面電極１７ａ，１７ｂを覆うように形成される。こうして、紫外線センサ素子１（図１）が得られる。   Next, the second solder resist layer 22 is left by the first solder electrode layer 12, the pad electrodes 16a and 16b, and the side electrodes 17a, leaving the portions of the first external electrode 20a and the second external electrode 20b by a printing method or the like. It is formed so as to cover 17b. In this way, the ultraviolet sensor element 1 (FIG. 1) is obtained.

なお、この発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range of the summary, it changes variously.

１ 紫外線センサ素子
２ 基板
４ 紫外線吸収感応層
６ バッファ層
８ａ 第１検出電極
８ｂ 第２検出電極
１０ 保護層
１２ 第１ソルダーレジスト層
１４ａ 第１柱状引出し電極
１４ｂ 第２柱状引出し電極
２０ａ 第１外部電極
２０ｂ 第２外部電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet sensor element 2 Board | substrate 4 Ultraviolet absorption sensitive layer 6 Buffer layer 8a 1st detection electrode 8b 2nd detection electrode 10 Protective layer 12 1st soldering resist layer 14a 1st columnar extraction electrode 14b 2nd columnar extraction electrode 20a 1st external electrode 20b Second external electrode

Claims (2)

紫外線吸収感応層と、前記紫外線吸収感応層で発生する電流を検出する検出電極が、前記紫外線吸収感応層と同様の構成元素で、前記紫外線吸収感応層と比較して酸素濃度が高いバッファ層を介して電気的に接続されていること、を特徴とする、紫外線センサ素子。   The ultraviolet absorption sensitive layer and the detection electrode for detecting the current generated in the ultraviolet absorption sensitive layer are composed of the same constituent elements as the ultraviolet absorption sensitive layer, and a buffer layer having a higher oxygen concentration than the ultraviolet absorption sensitive layer. An ultraviolet sensor element, wherein the ultraviolet sensor element is electrically connected to the ultraviolet sensor element. 前記検出電極を埋設するように、前記バッファ層上に設けられた保護層と、
前記保護層を覆うように設けられたソルダーレジスト層と、
前記保護層および前記ソルダーレジスト層に設けられた、保護層およびソルダーレジスト層を貫通する柱状引出し電極と、
前記ソルダーレジスト層上に設けられた、前記柱状引出し電極に電気的に接続された外部電極と、
を備えていること、を特徴とする、請求項１に記載の紫外線センサ素子。 A protective layer provided on the buffer layer so as to embed the detection electrode;
A solder resist layer provided so as to cover the protective layer;
A columnar lead electrode penetrating the protective layer and the solder resist layer, provided in the protective layer and the solder resist layer;
An external electrode provided on the solder resist layer and electrically connected to the columnar lead electrode;
The ultraviolet sensor element according to claim 1, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102064270B1 (en) * 2018-02-08 2020-01-09 충남대학교산학협력단 High performance ultraviolet sensor based on nanorod with transistor structure and method

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