JP2022032719A - 光センサ - Google Patents

Abstract

【課題】読み出し回路基板と受光素子との間の接続不良を抑制することができる光センサを提供する。【解決手段】光センサは、読み出し回路基板と、複数の画素を備え、前記読み出し回路基板に接続された受光素子と、を有し、前記受光素子は、前記画素毎に分割された基板を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、光センサに関する。

光センサの製造方法では、読み出し回路基板に赤外線受光素子等の受光素子を実装し、読み出し回路基板と受光素子との間にアンダーフィルを充填している。その後、受光素子の読み出し回路基板とは反対側の面を研磨している。アンダーフィルは、主に、受光素子の研磨時の受光素子と読み出し回路基板との間のバンプの破損並びに受光素子の割れ及び欠け等を防止するために用いられている。

特開２０００－２２１２０号公報 特開２０１７－１６８４９１号公報

従来の光センサでは、読み出し回路基板と受光素子との間に接続不良が生じることがある。

本開示の目的は、読み出し回路基板と受光素子との間の接続不良を抑制することができる光センサを提供することにある。

本開示の一形態によれば、読み出し回路基板と、複数の画素を備え、前記読み出し回路基板に接続された受光素子と、を有し、前記受光素子は、前記画素毎に分割された基板を有する光センサが提供される。

本開示によれば、読み出し回路基板と受光素子との間の接続不良を抑制することができる。

実施形態に係る光センサを示す断面図である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その１）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その２）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その３）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その４）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その５）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その６）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その７）である。 積層構造体を作製する方法を示す断面図（その８）である。 読み出し回路基板を作製する方法を示す断面図（その１）である。 読み出し回路基板を作製する方法を示す断面図（その２）である。 読み出し回路基板を作製する方法を示す断面図（その３）である。 読み出し回路基板を作製する方法を示す断面図（その４）である。 読み出し回路基板を作製する方法を示す断面図（その５）である。 読み出し回路基板を作製する方法を示す断面図（その６）である。 実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その１）である。 実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その２）である。 実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その３）である。

本願発明者らは、接続不良の原因について鋭意検討を行った。この結果、次のような要因が複合的に損傷を生じさせていることが判明した。第一に、受光素子と読み出し回路基板との間で熱膨張率の差が大きい。第二に、光センサは、例えば、使用時に６０Ｋ～１００Ｋ程度の温度まで冷却され、使用後に室温まで戻される熱サイクルに晒される。第三に、受光素子と読み出し回路基板との間にアンダーフィルが充填されているため、熱サイクルの際に受光素子と読み出し回路基板との間の接続部に強い熱応力が作用する。第四に、受光素子が薄く、受光素子の強度が低い。以上の要因が複合的に損傷を生じさせているのである。本願発明者らが接続不良を抑制するために更に鋭意検討を行ったところ、受光素子の基板が画素毎に分割されていれば、接続不良が抑制されることが明らかになった。そして、本願発明者らは、このような知見に基づき、下記の実施形態に想到した。

以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。

実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る光センサを示す断面図である。

実施形態に係る光センサ１は、図１に示すように、読み出し回路基板（readout integrated circuit：ＲＯＩＣ）１００と、読み出し回路基板１００に接続された赤外線受光素子２００とを有する。

読み出し回路基板１００は、例えばＳｉを主な材料として構成されており、読み出し回路基板１００の熱膨張率は、実質的にＳｉの熱膨張率に等しい。Ｓｉの熱膨張率は、３．３４×１０^－６Ｋ^－１程度である。

赤外線受光素子２００は、例えばＧａＳｂ又はＧａＡｓ等の化合物半導体を主な材料として構成されており、赤外線受光素子２００の熱膨張率は、実質的にＧａＳｂ又はＧａＡｓ等の赤外線受光素子２００の主な材料の熱膨張率に等しい。ＧａＳｂの熱膨張率は、７．７４×１０^－６Ｋ^－１程度であり、ＧａＡｓの熱膨張率は、６．８６×１０^－６Ｋ^－１程度である。赤外線受光素子２００は、複数の画素１０を備える。複数の画素１０は、例えば、平面視で縦横に一定のピッチで格子状に配列している。赤外線受光素子２００の厚さは、例えば１μｍ～３０μｍ程度である。赤外線受光素子２００の厚さが１μｍ～１０μｍであってもよい。赤外線受光素子２００は、受光素子の一例である。

ここで、画素１０の構成について説明する。画素１０は、それぞれ個別に、基板２０１と、第１コンタクト層２０２と、赤外線吸収層２０３と、第２コンタクト層２０４と、保護膜２０６と、金属膜２１１と、金属膜２１２と、金属膜２１３と、絶縁膜２２１とを有する。画素１０の構成の説明では、便宜上、基板２０１の読み出し回路基板１００側を上側とする。基板２０１は、ＧａＳｂ又はＧａＡｓ等の化合物半導体の基板である。第１コンタクト層２０２、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４は、ＧａＳｂ又はＧａＡｓ等の化合物半導体の層である。保護膜２０６は、Ｓｉ酸化膜又はＳｉ窒化膜である。金属膜２１１は、第１コンタクト層２０２とショットキー接触する金属を含む。金属膜２１２は、第２コンタクト層２０４とショットキー接触する金属を含む。金属膜２１３は、金属膜２１２よりも低抵抗の金属を含む。例えば、金属膜２１１は、接着層としてのＴｉの膜と、このＴｉの膜上のＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ等の膜とを含む。例えば、金属膜２１２は、ＴｉＷ、ＴｉＣｕ、ＴｉＣｒ、Ｔａ等の膜を含む。例えば、金属膜２１３は、Ｉｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ等の膜を含む。絶縁膜２２１は、Ｓｉ酸化膜又はＳｉ窒化膜である。

第１コンタクト層２０２、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４がこの順で基板２０１の上に形成されている。平面視で、第１コンタクト層２０２の縁は基板２０１の縁と一致し、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４の縁は基板２０１の縁の内側にある。つまり、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４が基板２０１及び第１コンタクト層２０２の上にメサ状に形成されている。保護膜２０６は、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４の側面と、第２コンタクト層２０４の上面とを覆う。保護膜２０６には、第２コンタクト層２０４の上面の一部を露出する開口２０６Ｘが形成されている。金属膜２１１は、第１コンタクト層の上面に接触し、保護膜２０６の側面及び上面を覆う。金属膜２１１には、保護膜２０６の上面の一部を露出する開口２１１Ｘが形成されている。絶縁膜２２１は、開口２０６Ｘ及び開口２１１Ｘの内側に形成されている。絶縁膜２２１には、第２コンタクト層２０４の上面の一部を露出する開口２２１Ｘが形成されている。金属膜２１２は、開口２０６Ｘの内側で、第２コンタクト層２０４の上面に接触する。金属膜２１２は、開口２１１Ｘの側壁面から離間している。金属膜２１３は、開口２０６Ｘ及び開口２１１Ｘの内側に形成され、第２コンタクト層の上面の一部と、金属膜２１２に接触する。金属膜２１３の上面と、絶縁膜２２１の上面と、金属膜２１１の上面とが面一になっている。赤外線吸収層２０３は活性層の一例であり、金属膜２１１は第１金属膜の一例であり、金属膜２１２及び金属膜２１３の積層体は第２金属膜の一例である。

画素１０はこのような構成を備えている。

読み出し回路基板１００は、回路基板１０１と、電極１０２と、保護膜１０６と、金属膜１１１と、金属膜１１２と、金属膜１１４と、絶縁膜１２１とを有する。回路基板１０１は、Ｓｉ基板を用いて構成され、読み出し回路を含む。電極１０２は、Ｃｕ等の導電性が高い金属を含む。保護膜１０６は、Ｓｉ酸化膜又はＳｉ窒化膜である。金属膜１１１、金属膜１１２及び金属膜１１４は、Ｃｕ等の導電性が高い金属を含む。絶縁膜１２１は、Ｓｉ酸化膜又はＳｉ窒化膜である。

電極１０２は画素毎に設けられている。つまり、電極１０２の数は画素の数と一致する。複数の電極１０２が一つの回路基板１０１の上に設けられている。保護膜１０６は、電極１０２の側面と上面とを覆う。保護膜１０６には、電極１０２の上面の一部を露出する開口１０６Ｘが形成されている。金属膜１１１は、回路基板１０１の上面と、保護膜１０６の側面及び上面とを覆う。金属膜１１１には、保護膜１０６の上面の一部を露出する開口１１１Ｘが形成されている。絶縁膜１２１は、開口１１４Ｘ及び開口１１１Ｘの内側に形成されている。絶縁膜１２１には、電極１０２の上面の一部を露出する開口１２１Ｘが形成されている。金属膜１１２は、開口１２１Ｘの内側に形成され、電極１０２の上面に接触する。金属膜１１４の上面と、絶縁膜１２１の上面と、金属膜１１２の上面とが面一になっている。金属膜１１１及び１１４の積層体は第３金属膜の一例であり、金属膜１１２は第４金属膜の一例である。

赤外線受光素子２００の画素毎に設けられた金属膜２１３が読み出し回路基板１００の画素毎に設けられた金属膜１１２に接合されている。また、赤外線受光素子２００の画素毎に設けられた金属膜２１１が読み出し回路基板１００の金属膜１１４に共通に接合されている。赤外線受光素子２００の動作に際して、例えば、金属膜１１１及び金属膜１１４から各画素の金属膜２１１を通じて第１コンタクト層２０２に共通の電位が供給される。また、赤外線吸収層２０３にて赤外線が吸収されると、赤外線の吸収量に応じた電流が、画素毎に第２コンタクト層２０４、金属膜２１２、金属膜２１３、金属膜１１２及び電極１０２を通じて回路基板１０１の読み出し回路に流れる。

読み出し回路基板１００の上に、赤外線受光素子２００の各画素１０の間の空間を埋めるようにアンダーフィル膜３０１が設けられている。

本実施形態に係る光センサ１では、画素１０毎に個別に基板２０１が設けられている。つまり、赤外線受光素子２００の基板が画素毎に分割されている。このため、光センサ１が熱サイクルに晒されたときでも、個々の基板２０１が読み出し回路基板１００の熱変形に追従しやすい。従って、赤外線受光素子２００と読み出し回路基板１００との間の接続部に作用する熱応力を低減し、接続不良を抑制することができる。

また、赤外線受光素子２００の各画素において、赤外線吸収層２０３の側面が保護膜２０６を介して金属膜２１１により覆われている。このため、複数の画素１０の間でのクロストークを低減することもできる。クロストークの低減の観点から、金属膜２１１は、赤外線を反射しやすい金属を含むことが好ましい。

次に、第１実施形態に係る光センサ１の製造方法について説明する。光センサ１の製造方法では、赤外線受光素子２００となる積層構造体２００Ａ（図９参照）と、読み出し回路基板１００とを別々に作製し、積層構造体２００Ａを読み出し回路基板１００に実装し、積層構造体２００Ａを画素毎に分割して赤外線受光素子２００とする。

積層構造体を作製する方法について説明する。図２～図９は、積層構造体を作製する方法を示す断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、成長基板２０１Ａの上に第１コンタクト層２０２、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４を形成する。第１コンタクト層２０２、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４は、例えばエピタキシャル成長法等の結晶成長法により形成できる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、第２コンタクト層２０４及び赤外線吸収層２０３に素子分離溝２０５を形成する。素子分離溝２０５により、第２コンタクト層２０４及び赤外線吸収層２０３が画素毎に分離される。素子分離溝２０５は、例えば反応性イオンエッチング（reactive ion etching：ＲＩＥ）又はウェットエッチングにより形成できる。

その後、図２（ｃ）に示すように、第１コンタクト層２０２、赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４を覆う保護膜２０６を形成する。保護膜２０６は、例えば化学気相成長（chemical vapor deposition：ＣＶＤ）法により形成できる。

続いて、図２（ｄ）に示すように、保護膜２０６の第１コンタクト層２０２の上面を覆う部分を露出する開口５０１Ｘを備えたフォトレジスト膜５０１を保護膜２０６の上に形成する。素子分離溝２０５内において、保護膜２０６の赤外線吸収層２０３及び第２コンタクト層２０４の側面を覆う部分はフォトレジスト膜５０１により覆われる。

次いで、図３（ａ）に示すように、フォトレジスト膜５０１をマスクとして保護膜２０６を加工することにより、保護膜２０６の第１コンタクト層２０２の上面を覆う部分を除去する。この結果、第１コンタクト層２０２の上面の一部が保護膜２０６から露出する。保護膜２０６は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

その後、図３（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜５０１を除去する。フォトレジスト膜５０１は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜５０１をアッシングにより除去してもよい。

続いて、図３（ｃ）に示すように、保護膜２０６及び第１コンタクト層２０２を覆う金属膜２１１を形成する。金属膜２１１は、例えば蒸着法又はスパッタ法により形成できる。

次いで、図３（ｄ）に示すように、金属膜２１１の開口２１１Ｘを形成する予定の領域を露出する開口５０２Ｘを備えたフォトレジスト膜５０２を金属膜２１１の上に形成する。

その後、図４（ａ）に示すように、フォトレジスト膜５０２をマスクとして金属膜２１１を加工することにより、金属膜２１１に開口２１１Ｘを形成する。この結果、保護膜２０６の上面の一部が金属膜２１１から露出する。金属膜２１１は、例えばＲＩＥ法又はミリング法により加工できる。

続いて、図４（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜５０２を除去する。フォトレジスト膜５０２は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜５０２をアッシングにより除去してもよい。

次いで、図４（ｃ）に示すように、金属膜２１１の第１コンタクト層２０２の上面を覆う部分を露出する開口５０３Ｘを備えたフォトレジスト膜５０３を金属膜２１１及び保護膜２０６の上に形成する。素子分離溝２０５内において、金属膜２１１の保護膜２０６の側面を覆う部分はフォトレジスト膜５０３により覆われる。

その後、図４（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜５０３をマスクとして金属膜２１１を加工することにより、金属膜２１１の第１コンタクト層２０２の上面を覆う部分を除去する。この結果、第１コンタクト層２０２の上面の一部が金属膜２１１から露出する。金属膜２１１は、例えばＲＩＥ法又はミリング法により加工できる。

続いて、図５（ａ）に示すように、フォトレジスト膜５０３を除去する。フォトレジスト膜５０３は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜５０３をアッシングにより除去してもよい。

次いで、図５（ｂ）に示すように、保護膜２０６の開口２０６Ｘを形成する予定の領域を露出する開口５０４Ｘを備えたフォトレジスト膜５０４を第１コンタクト層２０２、保護膜２０６及び金属膜２１１の上に形成する。

その後、図５（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜５０４をマスクとして保護膜２０６を加工することにより、保護膜２０６に開口２０６Ｘを形成する。この結果、第２コンタクト層２０４の上面の一部が保護膜２０６から露出する。保護膜２０６は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

続いて、図５（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜５０４を除去する。フォトレジスト膜５０４は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜５０４をアッシングにより除去してもよい。

次いで、図６（ａ）に示すように、金属膜２１２を形成する予定の領域を露出する開口５０５Ｘを備えたフォトレジスト膜５０５を第１コンタクト層２０２、保護膜２０６、金属膜２１１及び第２コンタクト層２０４の上に形成する。

その後、図６（ｂ）に示すように、第２コンタクト層２０４の開口５０５Ｘから露出した部分と、フォトレジスト膜５０５との上に金属膜２１２Ａを形成する。金属膜２１２Ａは、例えば蒸着法又はスパッタ法により形成できる。

続いて、図６（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜５０５を、その上に形成された金属膜２１２Ａと共に除去する。第２コンタクト層２０４の上に残った金属膜２１２Ａが金属膜２１２となる。このように、金属膜２１２は、例えばリフトオフ法により形成できる。

次いで、図６（ｄ）に示すように、素子分離溝２０５を埋める絶縁膜２２１を形成する。絶縁膜２２１は、第１コンタクト層２０２、保護膜２０６、金属膜２１１及び第２コンタクト層２０４を覆うように形成する。絶縁膜２２１は、例えばＣＶＤ法又はスパッタ法により形成できる。

その後、図７（ａ）に示すように、絶縁膜２２１の平坦化処理を行う。平坦化処理は、例えば化学機械的研磨（chemical mechanical polishing：ＣＭＰ）法により行うことができる。平坦化処理により金属膜２１１を絶縁膜２２１から露出させる。

続いて、図７（ｂ）に示すように、絶縁膜２２１の開口２２１Ｘを形成する予定の領域を露出する開口５０６Ｘを備えたフォトレジスト膜５０６を絶縁膜２２１及び金属膜２１１の上に形成する。

次いで、図７（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜５０６をマスクとして絶縁膜２２１を加工することにより、絶縁膜２２１に開口２２１Ｘを形成する。この結果、第２コンタクト層２０４の上面の一部と、金属膜２１２とが絶縁膜２２１から露出する。絶縁膜２２１は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

その後、図７（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜５０６を除去する。フォトレジスト膜５０６は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜５０６をアッシングにより除去してもよい。

続いて、図８（ａ）に示すように、絶縁膜２２１の素子分離溝２０５内の部分を露出する開口５０７Ｘを備えたフォトレジスト膜５０７を絶縁膜２２１、金属膜２１１、第２コンタクト層２０４及び金属膜２１２の上に形成する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜５０７をマスクとして絶縁膜２２１を加工することにより、絶縁膜２２１の素子分離溝２０５内の部分を除去する。この結果、素子分離溝２０５内において、第１コンタクト層２０２の上面の一部が露出する。絶縁膜２２１は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

その後、図８（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜５０７を除去する。フォトレジスト膜５０７は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜５０７をアッシングにより除去してもよい。

次いで、図８（ｄ）に示すように、金属膜２１３を形成する予定の領域を露出する開口５０８Ｘを備えたフォトレジスト膜５０８を第１コンタクト層２０２、金属膜２１１及び絶縁膜２２１の上に形成する。例えば、平面視で開口５０８Ｘは開口２２１Ｘと重なる。

その後、図９（ａ）に示すように、金属膜２１２及び第２コンタクト層２０４の開口５０８Ｘから露出した部分と、フォトレジスト膜５０８との上に金属膜２１３Ａを形成する。金属膜２１３Ａは、例えば蒸着法又はスパッタ法により形成できる。

続いて、図９（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜５０８を、その上に形成された金属膜２１３Ａと共に除去する。金属膜２１２及び第２コンタクト層２０４の上に残った金属膜２１３Ａが金属膜２１３となる。このように、金属膜２１３は、例えばリフトオフ法により形成できる。

次いで、図９（ｃ）に示すように、金属膜２１３の平坦化処理を行う。平坦化処理は、例えばＣＭＰ法により行うことができる。平坦化処理により金属膜２１３の表面を金属膜２１１の表面と面一にする。

このようにして、積層構造体２００Ａを作製することができる。

読み出し回路基板１００を作製する方法について説明する。図１０～図１５は、読み出し回路基板１００を作製する方法を示す断面図である。

まず、図１０（ａ）に示すように、読み出し回路を含み、画素毎に電極１０２が設けられた回路基板１０１を準備する。

次いで、図１０（ｂ）に示すように、回路基板１０１及び電極１０２を覆う保護膜１０６を形成する。保護膜１０６は、例えばＣＶＤ法により形成できる。

その後、図１０（ｃ）に示すように、保護膜１０６の回路基板１０１の上面を覆う部分を露出する開口６０１Ｘを備えたフォトレジスト膜６０１を保護膜１０６の上に形成する。電極１０２の間において、保護膜１０６の電極１０２の側面を覆う部分はフォトレジスト膜６０１により覆われる。

続いて、図１０（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜６０１をマスクとして保護膜１０６を加工することにより、保護膜１０６の回路基板１０１の上面を覆う部分を除去する。この結果、回路基板１０１の上面の一部が保護膜１０６から露出する。保護膜１０６は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

次いで、図１１（ａ）に示すように、フォトレジスト膜６０１を除去する。フォトレジスト膜６０１は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜６０１をアッシングにより除去してもよい。

その後、図１１（ｂ）に示すように、保護膜１０６及び回路基板１０１を覆う金属膜１１１を形成する。金属膜１１１は、例えば蒸着法又はスパッタ法により形成できる。

続いて、図１１（ｃ）に示すように、金属膜１１１の開口１１１Ｘを形成する予定の領域を露出する開口６０２Ｘを備えたフォトレジスト膜６０２を金属膜１１１の上に形成する。

次いで、図１１（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜６０２をマスクとして金属膜１１１を加工することにより、金属膜１１１に開口１１１Ｘを形成する。この結果、保護膜１０６の上面の一部が金属膜１１１から露出する。金属膜１１１は、例えばＲＩＥ法又はミリング法により加工できる

その後、図１２（ａ）に示すように、フォトレジスト膜６０２を除去する。フォトレジスト膜６０２は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜６０２をアッシングにより除去してもよい。

続いて、図１２（ｂ）に示すように、保護膜１０６の開口１０６Ｘを形成する予定の領域を露出する開口６０３Ｘを備えたフォトレジスト膜６０３を保護膜１０６及び金属膜１１１の上に形成する。

次いで、図１２（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜６０３をマスクとして保護膜１０６を加工することにより、保護膜１０６に開口１０６Ｘを形成する。この結果、電極１０２の上面の一部が保護膜１０６から露出する。保護膜１０６は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

その後、図１２（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜６０３を除去する。フォトレジスト膜６０３は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜６０３をアッシングにより除去してもよい。

続いて、図１３（ａ）に示すように、金属膜１１４を形成する予定の領域を露出する開口６０４Ｘを備えたフォトレジスト膜６０４を電極１０２及び保護膜１０６の上に形成する。例えば、開口６０４Ｘから金属膜１１１が露出する。

次いで、図１３（ｂ）に示すように、金属膜１１１の開口６０４Ｘから露出した部分と、フォトレジスト膜６０４との上に金属膜１１４Ａを形成する。金属膜１１４Ａは、例えば蒸着法又はスパッタ法により形成できる。

その後、図１３（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜６０４を、その上に形成された金属膜１１４Ａと共に除去する。金属膜１１１の上に残った金属膜１１４Ａが金属膜１１４となる。このように、金属膜１１４は、例えばリフトオフ法により形成できる。

続いて、図１３（ｄ）に示すように、金属膜１１４、金属膜１１１、保護膜１０６及び電極１０２を覆う絶縁膜１２１を形成する。絶縁膜１２１は、例えばＣＶＤ法又はスパッタ法により形成できる。

次いで、図１４（ａ）に示すように、絶縁膜１２１の平坦化処理を行う。平坦化処理は、例えばＣＭＰ法により行うことができる。平坦化処理は、絶縁膜１２１が金属膜１１４の上面の上に残る程度行う。

その後、図１４（ｂ）に示すように、絶縁膜１２１の開口１２１Ｘを形成する予定の領域を露出する開口６０５Ｘを備えたフォトレジスト膜６０５を絶縁膜１２１の上に形成する。

続いて、図１４（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜６０５をマスクとして絶縁膜１２１を加工することにより、絶縁膜１２１に開口１２１Ｘを形成する。この結果、電極１０２の上面の一部が絶縁膜１２１から露出する。絶縁膜１２１は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

次いで、図１４（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜６０５を除去する。フォトレジスト膜６０５は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜６０５をアッシングにより除去してもよい。

その後、図１５（ａ）に示すように、金属膜１１２を形成する予定の領域を露出する開口６０６Ｘを備えたフォトレジスト膜６０６を絶縁膜１２１の上に形成する。例えば、平面視で開口６０６Ｘは開口１２１Ｘと重なる。

続いて、図１５（ｂ）に示すように、電極１０２の開口６０６Ｘから露出した部分と、フォトレジスト膜６０６との上に金属膜１１２Ａを形成する。金属膜１１２Ａは、例えば蒸着法又はスパッタ法により形成できる。

次いで、図１５（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜６０６を、その上に形成された金属膜１１２Ａと共に除去する。電極１０２の上に残った金属膜１１２Ａが金属膜１１２となる。このように、金属膜１１２は、例えばリフトオフ法により形成できる。

その後、図１５（ｄ）に示すように、金属膜１１２の平坦化処理を行う。平坦化処理は、例えばＣＭＰ法により行うことができる。平坦化処理により金属膜１１２の表面を金属膜１１４の表面と面一にする。

このようにして、読み出し回路基板１００を作製することができる。

積層構造体２００Ａ及び読み出し回路基板１００を用いて光センサ１を製造する方法について説明する。図１６～図１８は、積層構造体２００Ａ及び読み出し回路基板１００を用いて光センサ１を製造する方法を示す断面図である。

まず、図１６（ａ）に示すように、読み出し回路基板１００に積層構造体２００Ａをフリップチップ実装する。このとき、積層構造体２００Ａの金属膜２１３を読み出し回路基板１００の金属膜１１２に接合し、積層構造体２００Ａの金属膜２１１を読み出し回路基板１００の金属膜１１４に接合する。

次いで、図１６（ｂ）に示すように、第１コンタクト層２０２と金属膜１１４との間の空間内にアンダーフィル剤を注入し、硬化させることによりアンダーフィル膜３０１を形成する。

その後、図１７（ａ）に示すように、研磨により成長基板２０１Ａを薄化する。例えば、薄化後の成長基板２０１Ａの厚さは１０μｍ以下とする。

続いて、図１７（ｂ）に示すように、積層構造体２００Ａの画素に対応する部分を覆い、他の部分を露出する開口７０１Ｘを備えたフォトレジスト膜７０１を成長基板２０１Ａの上に形成する。フォトレジスト膜７０１の形成では、例えば、両面合わせ機構付き露光機を用いる。

次いで、図１８（ａ）に示すように、フォトレジスト膜７０１をマスクとして成長基板２０１Ａ及び第１コンタクト層２０２を加工することにより、成長基板２０１Ａ及び第１コンタクト層２０２を画素毎に分割する。この結果、成長基板２０１Ａから画素毎の基板２０１が得られる。また、積層構造体２００Ａから、画素毎の基板２０１を備えた赤外線受光素子２００が得られる。成長基板２０１Ａ及び第１コンタクト層２０２は、例えばＲＩＥ法により加工できる。

その後、図１８（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜７０１を除去する。フォトレジスト膜７０１は、例えば薬液を用いて除去できる。フォトレジスト膜７０１をアッシングにより除去してもよい。

このようにして、読み出し回路基板１００及び赤外線受光素子２００を有する光センサ１を製造することができる。

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
読み出し回路基板と、
複数の画素を備え、前記読み出し回路基板に接続された受光素子と、
を有し、
前記受光素子は、前記画素毎に分割された基板を有することを特徴とする光センサ。
（付記２）
前記受光素子は、前記画素毎に、
前記基板の上に設けられた第１コンタクト層と、
前記第１コンタクト層の上に設けられた活性層と、
前記活性層の上に設けられた第２コンタクト層と、
前記第１コンタクト層にオーミック接触した第１金属膜と、
前記第２コンタクト層にオーミック接触した第２金属膜と、
を有することを特徴とする付記１に記載の光センサ。
（付記３）
前記受光素子は、前記画素毎に、前記活性層の側面を覆う保護膜を有し、
前記第１金属膜は、前記保護膜の側面を覆うことを特徴とする付記２に記載の光センサ。
（付記４）
前記読み出し回路基板は、前記第１金属膜が接続される第３金属膜を有することを特徴とする付記２又は３に記載の光センサ。
（付記５）
前記画素毎に設けられた複数の前記第１金属膜は、前記第３金属膜に共通に接続されている付記４に記載の光センサ。
（付記６）
前記読み出し回路基板は、個々に前記第２金属膜が接続される複数の第４金属膜を有することを特徴とする付記２乃至５のいずれか１項に記載の光センサ。
（付記７）
複数の前記画素の間に設けられたアンダーフィル膜を有することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の光センサ。

１：光センサ
１００：読み出し回路基板
１０１：回路基板
１０２：電極
１１１、１１２、１１４：金属膜
２００：赤外線受光素子
２０１：基板
２０２：第１コンタクト層
２０３：赤外線吸収層
２０４：第２コンタクト層
２１１、２１２、２１３：金属膜
３０１：アンダーフィル膜

Claims (5)

1. 読み出し回路基板と、
   複数の画素を備え、前記読み出し回路基板に接続された受光素子と、
   を有し、
   前記受光素子は、前記画素毎に分割された基板を有することを特徴とする光センサ。
2. 前記受光素子は、前記画素毎に、
   前記基板の上に設けられた第１コンタクト層と、
   前記第１コンタクト層の上に設けられた活性層と、
   前記活性層の上に設けられた第２コンタクト層と、
   前記第１コンタクト層にオーミック接触した第１金属膜と、
   前記第２コンタクト層にオーミック接触した第２金属膜と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
3. 前記受光素子は、前記画素毎に、前記活性層の側面を覆う保護膜を有し、
   前記第１金属膜は、前記保護膜の側面を覆うことを特徴とする請求項２に記載の光センサ。
4. 前記読み出し回路基板は、前記第１金属膜が接続される第３金属膜を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光センサ。
5. 前記画素毎に設けられた複数の前記第１金属膜は、前記第３金属膜に共通に接続されている請求項４に記載の光センサ。

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