真空装置および固体検出器の製造装置ならびに固体検出器の製造方法
【課題】所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを備えた真空装置を低コストに構成する。
【解決手段】高真空チャンバ２を備えた真空装置１において、高真空チャンバ２に開閉自在のバルブ３、４を介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバ５、６と、該バッファチャンバ５、６のそれぞれに、開閉自在のバルブ７、８を介して接続された真空チャンバ９、１０と、バッファチャンバ５、６のそれぞれに接続された、該バッファチャンバ５、６内を排気する真空ポンプ１１、１２とを備え、適宜バルブ３、４、７、８を開閉させ、高真空チャンバ２を同時に２つの真空ポンプ１１、１２により排気を可能とするとともに、高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを少数の真空ポンプにより適宜排気可能とする。
【解決手段】高真空チャンバ２を備えた真空装置１において、高真空チャンバ２に開閉自在のバルブ３、４を介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバ５、６と、該バッファチャンバ５、６のそれぞれに、開閉自在のバルブ７、８を介して接続された真空チャンバ９、１０と、バッファチャンバ５、６のそれぞれに接続された、該バッファチャンバ５、６内を排気する真空ポンプ１１、１２とを備え、適宜バルブ３、４、７、８を開閉させ、高真空チャンバ２を同時に２つの真空ポンプ１１、１２により排気を可能とするとともに、高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを少数の真空ポンプにより適宜排気可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空装置に関し、特に高排気能力での排気を要する高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを備えた真空蒸着装置に関するものである。
【０００２】
また、本発明は真空装置を備えた固体検出器の製造装置および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
複数の真空チャンバを備えた真空装置においては、従来チャンバ毎に真空ポンプを備えており、真空排気能力を向上するために１つのチャンバに対して複数台の真空ポンプを備えることもある（特許文献１、図３参照）。このような真空装置は、蒸着、スパッタ、半導体プロセスなど様々な分野において使用されうるものである。
【０００４】
さて一方、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、その電荷を蓄積することにより被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器（固体検出器）が各種提案、実用化されている。
【０００５】
そして、上記のような放射線画像検出器としては、たとえば特許文献２に、放射線を透過する電極層、放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、かつ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および読取光を透過する線状に延びる透明線状電極と読取光を遮光する線状に延びる遮光線状電極とが平行に交互に配列された電極層をこの順に積層してなる放射線画像検出器が提案されている。
【０００６】
記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を含むデバイス層としてはアモルファスセレンが一般に用いられており、このセレンデバイス層を蒸着により形成する方法が特許文献３などに提案されている。
【特許文献１】特開平５−４４０３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４０５６号公報
【特許文献３】特開２０００−３１９７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来より、真空蒸着装置は知られているが、多くは光学レンズなど小さな部材に対する蒸着コーティングを行うものであり、その蒸着膜はｎｍオーダーから数μｍオーダーの薄膜である。一方、上述の固体検出器の場合、17インチ程度以上の大きな基板上に一様に100μｍ以上（数百μｍ〜数ｍｍオーダー）の厚膜を成膜する必要がある。
【０００８】
厚膜を形成する真空チャンバは通常の真空チャンバと比較して大きな排気能力による排気を要し、そのために２台以上の真空ポンプを備える必要がある。固体検出器の製造にはセレンデバイス層の蒸着のみならず、絶縁層や電極層などの他の層もそれぞれ蒸着により形成する。セレンデバイス層、絶縁層および電極層は異なる真空蒸着室（真空チャンバ）で蒸着処理を行うことが一般的であり、蒸着装置としては、真空蒸着室を複数備える必要がある。従来、個々の真空蒸着室毎に１台あるいは複数台の真空ポンプを備えていることから、装置全体のコストは非常に高価なものであった。なお、これは蒸着室として用いられる真空チャンバを備えた蒸着装置に限らず、複数の真空チャンバを備えた真空装置においても同様である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、装置全体としてのコストを抑制することができる構成の真空装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、装置コストを抑えかつ、効率的に固体検出器を製造することができる固体検出器の製造装置および製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバと、前記バッファチャンバのそれぞれに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、前記バッファチャンバのそれぞれに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第２の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された少なくとも１つのバッファチャンバと、該バッファチャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、前記バッファチャンバに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプと、前記高真空チャンバに接続された、該高真空チャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
なお、ここで「所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバ」とは、他の真空チャンバと比較して大きな排気能力による排気を必要とする真空チャンバであることを意味するものであり、具体的には、他の真空チャンバの排気には十分な真空ポンプを用いた場合に、排気不十分となるような真空チャンバをいうものとする。
【００１４】
本発明の第１および第２の真空装置は、前記高真空チャンバと、前記真空チャンバとが、前記バッファチャンバを介して一列に配置したインライン型装置として構成してもよいし、あるいは、前記高真空チャンバおよび真空チャンバへの基板の搬入出を行う搬送手段を備えた基板搬送室をさらに備え、前記高真空チャンバおよび真空チャンバが、前記基板搬送室とそれぞれ接続され、該基板搬送室を囲むように配置したクラスタ型装置として構成してもよい。
【００１５】
本発明の真空装置は、特に、前記高真空チャンバおよび前記真空チャンバが、基板上に厚膜層を含む複数の層を成膜するための真空蒸着室であり、前記高真空チャンバにおいて前記厚膜層の蒸着がなされるものとすることができる。
【００１６】
本発明の固体検出器の製造装置は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造装置であって、上記真空蒸着室を備えた真空装置を備え、前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜するものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の固体検出器の製造方法は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造方法であって、上記真空蒸着室を備えた真空装置を用いて、前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバと、バッファチャンバのそれぞれに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、バッファチャンバのそれぞれに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプとを備えているので、真空ポンプは、適宜バルブの開閉を行うことにより、該真空ポンプを備えたバッファチャンバが隣接する真空チャンバおよび／または高真空チャンバの排気を行うことが可能であり、高真空チャンバは少なくとも２つの真空ポンプにより同時に排気することができる。
【００１９】
本発明の第２の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された少なくとも１つのバッファチャンバと、該バッファチャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、バッファチャンバに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプと、高真空チャンバに接続された、該高真空チャンバ内を排気する真空ポンプとを備えているので、バッファチャンバ内を排気する真空ポンプは、適宜バルブの開閉を行うことにより、真空チャンバおよび／または高真空チャンバの排気を行うことが可能であり、高真空チャンバは少なくとも２つの真空ポンプにより同時に排気することができる。
【００２０】
本発明の第１および第２の真空装置は、上記構成により、各真空チャンバおよび高真空チャンバにそれぞれ１つもしくは２つの真空ポンプを備える場合と比較して真空ポンプの台数を抑制することができる。なお、高真空チャンバに対して２つの真空ポンプを備えず、他よりも大きな排気能力の真空ポンプを備えることにより真空ポンプの台数を減らすことは可能であるが、大きな排気能力の真空ポンプは高価であることから装置全体としてのコスト抑制効果は少ない、一方、本発明の第１および第２の真空装置によれば、高真空チャンバを他の真空チャンバの排気を行う真空ポンプを利用しつつ、台数を減らすことができるので、コスト抑制効果が高い。
【００２１】
本発明の固体検出器の製造装置は、高真空チャンバおよび真空チャンバが、基板上に厚膜層を含む複数の層を成膜するための真空蒸着室であり、高真空チャンバにおいて厚膜層の蒸着がなされるような上述の第１あるいは第２の真空装置を備えているので、従来の構成の装置と比較して真空ポンプの数を低減し、全体としてコストを抑えて構成することができる。
【００２２】
なお、本発明の固体検出器の製造方法によれば、高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを備えた真空装置を用いているので、固体検出器製造時において蒸着により成膜される絶縁層、セレンデバイス層および電極層を外気に曝すことなく順次蒸着させることができるため、固体検出器の表面の突起状欠陥の発生および画像欠陥の発生を抑制することができる。突起状欠陥は絶縁層、セレンデバイス層上に付着する塵埃等のゴミに起因すると考えられ、すべての蒸着層を外気に曝すことなく一貫して積層することにより突起状欠陥を大幅に抑制することができるものと考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の第１の実施形態の真空装置１は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバ２と、高真空チャンバ２に、開閉自在のバルブ３、４を介してそれぞれ接続された２つのバッファチャンバ５、６と、バッファチャンバ５、６のそれぞれに、開閉自在のバルブ７、８を介して接続された真空チャンバ９、１０と、バッファチャンバ５、６にそれぞれ接続された、バッファチャンバ５、６内を排気する真空ポンプ１１、１２とを備えている。
【００２４】
本真空装置１において、高真空チャンバ２内で所定の処理を行う（高真空チャンバ２を使用する）場合、バルブ３、４を開とし、バルブ７、８を閉とし、真空ポンプ１１、１２
を作動させる。真空ポンプ１１、１２はそれぞれ接続されているバッファチャンバ５、６内の排気を行うことにより、該バッファチャンバ５および６と接続されている高真空チャンバ２内の排気を行う。すなわち、高真空チャンバ２は同時に２台の真空ポンプ１１、１２により排気される。真空チャンバ９内にて処理を行う場合、バルブ３を閉じ、バルブ７を開とし、真空ポンプ１１を作動させる。真空ポンプ１１はバッファチャンバ５内の排気を介して真空チャンバ９内の排気を行う。同様に、真空チャンバ１０内にて処理を行う場合、バルブ４を閉じ、バルブ８を開とし、真空ポンプ１２を作動させる。真空ポンプ１２はバッファチャンバ６内の排気を介して真空チャンバ１０内の排気を行う。このように、適宜、使用される高真空チャンバ２内の排気は２つの真空ポンプ１１、１２により、真空チャンバ９、１０内の排気は１つの真空ポンプによりそれぞれ行うことができる。
【００２５】
従来の装置構成によれば、高真空チャンバ２に対して２つ、真空チャンバ９、１０に対して１つずつの計４つの真空ポンプが必要であったが、本実施形態によれば、２つの真空ポンプで各真空チャンバ２、９、１０に対する排気を行うことができ、全体としての装置コストを従来と比較して抑制することができる。
【００２６】
本発明の第２の実施形態の真空装置２１は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバ２２と、該高真空チャンバ２２に、開閉自在のバルブ２３を介して接続された１つのバッファチャンバ２４と、該バッファチャンバ２４に、開閉自在のバルブ２５を介して接続された真空チャンバ２６と、バッファチャンバ２４に接続された、該バッファチャンバ２４内を排気する真空ポンプ２７と、高真空チャンバ２２に接続された、該高真空チャンバ２２内を排気する真空ポンプ２８とを備えている。
【００２７】
本真空装置２１において、高真空チャンバ２２内で所定の処理を行う（高真空チャンバ２２を使用する）場合、バルブ２３を開とし、バルブ２５を閉とし、真空ポンプ２７、２８を作動させる。真空ポンプ２７は接続されているバッファチャンバ２４内の排気を行うことにより、該バッファチャンバ２４と接続されている高真空チャンバ２２内の排気を行い、真空ポンプ２８は直接高真空チャンバ２２の排気を行う。これにより、高真空チャンバ２２は同時に２台の真空ポンプ２７、２８により排気される。真空チャンバ２６内にて処理を行う場合、バルブ２３を閉じ、バルブ２５を開とし、真空ポンプ２７を作動させる。真空ポンプ２７はバッファチャンバ２４内の排気を介して真空チャンバ２６内の排気を行う。このように、高真空チャンバ２２を用いる場合には２つの真空ポンプ２７、２８により、真空チャンバ２６を用いる場合には、１つの真空ポンプ２７により適宜排気を行うことができる。
【００２８】
従来の装置構成によれば、高真空チャンバ２２に対して２つ、真空チャンバ２６に対して１つの計３つの真空ポンプが必要であったが、本実施形態によれば、真空ポンプを２つで各真空チャンバに対する排気を行うことができ、全体としての装置コストを従来と比較して抑制することができる。
【００２９】
なお、上記第１および第２の実施形態の真空装置１、２１の、各真空チャンバ内で行う所定の処理としては、蒸着、スパッタ、半導体プロセスの各処理いかなるものであってもよい。
【００３０】
次に、本発明の真空装置を固体検出器の製造に用いた実施形態を第３の実施形態として説明する。図３は、固体検出器の製造装置に備えられる本発明の第３の実施形態の真空装置の概略構成を示す図である。
【００３１】
本実施形態の真空装置３０は、基板４５が最初に搬入される真空チャンバであり、外気に露出されていた基板４５を成膜室へ搬入する前に真空引きをするための基板仕込み室３１、基板４５上に絶縁層を蒸着により成膜するための真空チャンバである絶縁層成膜室３２、第１のバッファチャンバ３３、デバイス層を蒸着により成膜するための高真空チャンバであるデバイス層成膜室３４、第２のバッファチャンバ３５、電極層を成膜するための真空チャンバである電極層成膜室３６、第３のバッファチャンバ３８が開閉自在のバルブ３７ａ〜３７ｆを介して１列に配置されたインライン型の真空装置である。バッファチャンバ３３、３５、３８および基板仕込み室３１にはそれぞれ真空ポンプ４１、４２、４４が接続されている。基板仕込み室３１に備えられる真空ポンプ４３は、バッファチャンバ３３、３５、３８に備えられる真空ポンプ４１、４２、４４と比較して排気能力の低い安価なものであってもよい。
【００３２】
絶縁層成膜室３２、デバイス層成膜室３４および電極層成膜室３６は、真空蒸着室であり、特に、デバイス層成膜室３４は厚膜の層を形成するため、他の真空チャンバよりも高い排気能力で排気すべき高真空チャンバである。このデバイス層成膜室３４は第１および第２のバッファチャンバ３３、３５にバルブ３７ｃ、３７ｄを介して接続されており、バッファチャンバ３３、３５内を排気するための真空ポンプ４１、４２の２つの真空ポンプにより排気可能とされている。
【００３３】
なお、基板４５は基板仕込み室３１に最初に搬入され、各バルブ、バッファチャンバ、各成膜室を順次搬送され、蒸着工程終了後、基板仕込み室３１に戻されて該基板仕込み室３１から搬出されるので、各バルブは最大開口径およびバッファチャンバの大きさは基板が通過するために十分な程度の大きさを有する。
【００３４】
本真空装置３０を用いて製造される固体検出器は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなるものであり、その具体例を図４に示し説明する。図４は、具体的な固体検出器の一例であり、その一部の断面図を示すものである。
【００３５】
固体検出器５０は、ガラス等の光透過性の基板５１上に、第１電極層５２、ＣｅＯ２からなる絶縁層５４、Ｓｅ−Ａｓ層５５、ａ−Ｓｅからなる読取用光導電層５６、Ａｓ２Ｓｅ３からなる電荷輸送層５７、ａ−Ｓｅからなる記録用光導電層５８、Ａｕからなる第２電極層５９をこの順に積層した構造を有する。
【００３６】
第１電極層５２は、読取光を透過するＩＺＯからなる複数の第１の線状電極５２ａと該第１の線状電極５２ａの間にそれぞれ設けられた複数の第２の線状電極５２ｂと該各第２の線状電極５２ｂの基板５１側に設けられた赤レジストからなる線状遮光絶縁体５２ｃとを有し、さらに、線状遮光絶縁体５２ｃと第１の線状電極５２ａおよび第２の線状電極５２ｂとの間には絶縁膜５３を有している。
【００３７】
読取用光導電層５６は、読取光の照射により導電性を呈し電荷対を発生する層であり、電荷輸送層５７は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有するものであり、記録用光導電層５８は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものである。
【００３８】
各層の厚みは例えば、ＣｅＯ２絶縁層５４の厚さは０．１μｍ、Ｓｅ−Ａｓ層５５の厚さは０．０５μｍ、読取用光導電層５６の厚さは１０μｍ、電荷輸送層５７の厚さは０．２μｍ、記録用光導電層５８の厚さは２００μｍである。また、Ｓｅ−Ａｓ層５５は、ＳｅにＡｓを１０％ドープしたものである。
【００３９】
以下、上記固体検出器５０の製造方法を真空装置３０の作用と併せて説明する。まず、別工程において基板５１上に第１電極層５２を形成する。この第１電極層５２が積層された状態で基板４５は真空装置３０内に搬送される。第１電極層５２が積層された基板４５は、まず、基板仕込み室３１に搬入される。基板仕込み室３１と絶縁層成膜室３２との間のバルブ３７ａが閉とされ、真空ポンプ４３を作動させて基板仕込み室３１の排気を行う。
【００４０】
基板４５を基板仕込み室３１において所定時間真空引きを行った後、バルブ３７ｃを閉、バルブ３７ａ、３７ｂを開として、基板４５を絶縁層成膜室３２に搬送した後、バルブ３７ａを閉とする。絶縁層成膜室３２はバッファチャンバ３３を介して真空ポンプ４２により排気され、この絶縁層成膜室３２において、基板４５上に設けられた第１電極層５２上にＣｅＯ２絶縁層５４を蒸着形成する。絶縁層５４が蒸着された基板４５を、バルブ３７ｅを閉とし、バルブ３７ｂ、３７ｃ、３７ｄを開とした状態でバッファチャンバ３３を通過させてデバイス層成膜室３４に搬送した後、バルブ３７ｂを閉とする。デバイス層成膜室３４は、開状態のバルブ３７ｃ、３７ｄおよび隣接するバッファチャンバ３３および３５を介して２つの真空ポンプ４１および４２により排気される。デバイス層成膜室３４において、絶縁層５４上にＳｅ−Ａｓ層５５、ａ−Ｓｅ読取用光導電層５６、Ａｓ２Ｓｅ３電荷輸送層５７およびａ−Ｓｅ記録用光導電層５８を順次蒸着形成する。デバイス層を構成するこれらの層５５〜５８のうち、特に記録用光導電層５８の厚さは感度向上のため厚膜に形成する。
【００４１】
デバイス層が蒸着された基板４５を、バルブ３７ｅを開とした状態でバッファチャンバ３５を通過させて電極層成膜室３６に搬送した後、バルブ３７ｅを閉とする。一方、バルブ３７ｆは開とされており、電極層成膜室３６はバッファチャンバ３８を介して真空ポンプ４４により排気される。この電極層成膜室３６において、デバイス層上にＡｕ第２電極層５９を蒸着形成する。このようにして、基板４５は、絶縁層５４からＡｕ第２電極層５９までの各層が蒸着により形成された後、基板仕込み室３１に戻されて真空装置３０から搬出される。
【００４２】
このように、本実施形態の真空装置３０においては、各層の蒸着処理の間、基板および各層を外気に曝すことなく順次成膜することができる。これにより欠陥の少ない安定した膜を形成することができ、また、画像欠陥も低減することができる。
【００４３】
また、各成膜室毎に真空ポンプを備え、特に高真空チャンバであるデバイス層成膜室に高排気能力の真空ポンプあるいは、２つの真空ポンプを備えていた従来の真空装置と比較してコストを抑えた真空装置であるため、固体検出器の製造装置としても全体としてコストを抑制することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態の真空装置３０において、電極層成膜室３６にバルブ３７ｆを介して隣接するバッファチャンバ３８を備えず、真空ポンプ４４を直接真空チャンバ４４に接続する構成とすることもできる。さらには、真空ポンプ４４を備えない構成も可能である。これにより、さらにコストを下げることができる。なお、真空ポンプ４４を備えない場合、電極層成膜室３６の排気する際には、適宜バルブ３７ｄを閉、バルブ３７ｅを開として真空ポンプ４１を作動させ該真空ポンプ４１による排気を行えばよい。
【００４５】
さらに別の層を蒸着したい場合等により蒸着工程が増えた場合には、バッファチャンバ３８の後（図面において右側）に真空チャンバを増設していくことも可能である。また、上記においては真空装置３０に対して基板仕込み室３１から基板４５を搬入し、また搬出する形態について説明したが、バッファチャンバ３８の後に基板仕込み室と同様の真空ポンプを備えた基板取り出し室を備えるようにしてもよい。この場合、基板４５は真空装置内を往復するのではなく、一方向に搬送する形態とすることができるので、複数の基板について順次真空装置に搬入し、複数の基板への各蒸着室における蒸着処理を順次行うことが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態の真空装置３０は、デバイス層成膜室３４を２つの真空ポンプで排気可能な構成を特徴とするものであるが、デバイス層成膜室３４において、必ずしも２つの真空ポンプで排気する必要がない場合には、いずれか一方の真空ポンプのみで排気するように使用することも可能である。
【００４７】
以下において、本実施形態の装置により製造された固体検出器５０と、絶縁層成膜室、デバイス層成膜室、電極層成膜室が連結されず、それぞれ別個の真空蒸着装置に備えられ、各成膜室での処理後に基板を一旦外気に曝す従来の方法で製造した固体検出器との比較評価を行った結果を説明する。
【００４８】
比較例の固体検出器の層構成は実施例である上述の実施形態の固体検出器と同一とした。ただし、第１の電極層が形成された基板を、絶縁層成膜室で絶縁膜を蒸着成膜後、一旦外気に曝し、その後デバイス層成膜室に搬入してデバイス層を蒸着成膜し、さらに、一旦外気に曝した後、電極層成膜室に搬入し電極層を蒸着成膜して形成した。なお、各成膜室における真空度（真空排気量）は実施例と同様とした。
【００４９】
第１の評価方法として、固体検出器の成膜表面すなわち第２電極層表面を顕微鏡で観察し、100ｃｍ2当たりの様々なサイズの突起状欠陥の個数をカウントした。図６は実施例および比較例について各サイズの突起状欠陥の個数を示したグラフである。
【００５０】
第２の評価方法として、５画素、６画素および７画素の大きさの欠陥サイズの画像欠陥の個数をそれぞれカウントした。ここで、１画素のサイズは５０μｍ角である。図７は実施例および比較例について各サイズの画像欠陥の個数を示したグラフである。第２の評価は、図８（Ａ）に示すように、固体検出器５０の第２の電極層５９に高圧電源６０によって−２ｋＶの電圧を印加した状態で、第２の電極層５９側から２００ｍＲの放射線を照射して一様露光した後、図８（Ｂ）に示すように、第２の電極層５９を接地した状態で、第１の電極層側から青色の読取光Ｌ１を照射し画像化し、画像欠陥を検出した。なお、青色の読取光Ｌ１は５０μＷ/ｍｍ２で１ｍｓ照射した。
【００５１】
各成膜室を連結し、基板を外気に曝すことなく絶縁層５４から第２の電極層５９まで成膜することにより、突起状欠陥数、画像欠陥数を大幅に低減することができたことが図６および図７から明らかである。
【００５２】
本発明の真空装置を固体検出器の製造に用いた別の実施形態を第４の実施形態として説明する。図８は、固体検出器の製造装置に備えられる本発明の第４の実施形態の真空装置の概略構成を示す図である。
【００５３】
本実施形態の真空装置７０は、基板４５が最初に搬入される真空チャンバであり、外気に露出されていた基板を成膜室へ搬入する前に真空引きをするための基板仕込み室７２、基板上に絶縁膜を蒸着により成膜するための真空チャンバである絶縁層成膜室７３、デバイス層を蒸着により成膜するための高真空チャンバであるデバイス層成膜室７４、電極層を成膜するための真空チャンバである電極層成膜室７５が、基板４５を各チャンバに搬入出を行う図示しない搬入出手段である搬送ロボットを備えた搬送室７１にそれぞれ接続するように該搬送室７１を囲むように配置されたクラスタ型の真空装置である。
【００５４】
搬送室７１を囲み、互いに隣り合う真空チャンバ７２、７３、７５および高真空チャンバ７４は、互いに開閉自在のバルブ７８ａ〜７８ｈとバッファチャンバ７６ａ〜７６ｄを介して接続されている。各バッファチャンバ７６ａ〜７６ｄにはそれぞれバッファチャンバ内を排気する真空ポンプ８０ａ〜８０ｄが備えられている。基板仕込み室７２に隣接するバッファチャンバ７６ａ、７６ｄのいずれか一方の真空ポンプ８０ａ、８０ｄは必ずしも備えていなくてもよい。
【００５５】
各真空チャンバ７２、７３、７４および７５への基板の搬入出は搬送室７１を介して行うので、バルブ７８ａ〜７８ｈおよびバッファチャンバ７６ａ〜７６ｄは、バルブの開閉により必要に応じて各真空チャンバ内を排気可能であればよく、基板が通過する大きさは必要ない。また、搬送室７１には該搬送室７１内を排気する図示しない真空ポンプが接続されている。
【００５６】
また、搬送室７１と各真空チャンバ７２、７３、７４、および７５との間には図示しないシャッタが備えられており、シャッタは搬送室７１からの基板４５の搬入出時以外は閉じておく。なお、真空装置７０への基板の搬入出は、基板仕込み室７２から行われる。
【００５７】
以下、上記固体検出器５０を製造する際の真空装置７０の作用を簡単に説明する。まず、別工程において基板５１上に第１電極層５２を形成する。この第１電極層５２が積層された状態で基板４５は真空装置７０内に搬送される。第１電極層５２が積層された基板４５は、まず、基板仕込み室７２に搬入される。バルブ７８ｂ、７８ｈを閉、バルブ７８ａを開とし、真空ポンプ８０ａを作動させて基板仕込み室７２の排気を行う。
【００５８】
基板４５を基板仕込み室７２において所定時間真空引きを行った後、仕込み室７２と搬送室７１間のシャッタを開き、搬送ロボットにより基板４５を搬送室７１に搬送する。その後、仕込み室７２と搬送室７１間のシャッタを閉じ、絶縁層成膜室７３のシャッタを開き、搬送ロボットにより基板４５を絶縁層成膜室７３に搬入する。このとき、バルブ７８ａ、７８ｃは閉、７８ｂは開とし、絶縁層成膜室７３はバッファチャンバ７６ａを介して真空ポンプ８０ａにより排気する。絶縁層成膜室７３において、基板４５上に設けられた第１電極層５２上にＣｅＯ２絶縁層５４を蒸着形成する。その後それぞれ搬送室７１を経由してデバイス層成膜室７４、電極層成膜室７５で順次デバイス層５６〜５８、第２電極層５９の蒸着形成を行う。デバイス層成膜室７４で絶縁層５４上にＳｅ−Ａｓ層５５、ａ−Ｓｅ読取用光導電層５６、Ａｓ２Ｓｅ３電荷輸送層５７およびａ−Ｓｅ記録用光導電層５８を順次蒸着形成する際にはバルブ７８ｄ、７８ｅを開、バルブ７８ｃ、７８ｆを閉とし、バッファチャンバ７６ｂ、７６ｃを介して２つの真空ポンプ８０ｂ、８０ｃによる排気を行う。一方、電極層成膜室７５で第２電極層５９の蒸着を行う際には、バルブ７８ｇを開、バルブ７８ｆ、７８ｈを閉とし、バッファチャンバ７６ｄを介して真空ポンプ８０ｄによる排気を行う。第２電極層が形成された基板４５は、再び基板仕込み室７２に搬入されて、該仕込み室７２から真空装置７０の外部に搬出される。
【００５９】
このように、本実施形態の真空装置７０においても、各層の蒸着処理の間、基板および各層を外気に曝すことなく順次成膜することができるので、上述の第３の実施形態の場合と同様に、欠陥の少ない安定した膜を形成することができ、また、画像欠陥も低減することができる。
【００６０】
図９は、本発明の第５の実施形態の真空装置の概略構成を示す図である。本実施形態の真空装置９０は、基板の搬入出を行う搬入出手段である搬送ロボットを備えた搬送室９１と、該搬送室９１にそれぞれ接続され、該搬送室９１を囲むように配置された８つの真空チャンバ９２と、開閉自在のバルブ９５を介して各真空チャンバ９２と接続された８つのバッファチャンバ９３と、各バッファチャンバ９３に備えられた、該バッファチャンバ９３内の排気を行う８つの真空ポンプ９７とを備えている。さらに、搬送室９１と各真空チャンバの間には図示しないバルブを備え、搬送室９１は該搬送室内の排気を行う図示しない真空ポンプを備えている。
【００６１】
各真空チャンバ９２はいずれも真空ポンプを備えたバッファチャンバが２つ隣接されているため、適宜バルブ９５を開閉させることにより、随時必要な真空チャンバ９２の排気能力を向上させ、いずれの真空チャンバ９２であっても高真空チャンバとして利用可能である。
【００６２】
また、複数の真空チャンバ９２のうち、１つの真空チャンバ９２Ａのみが高真空チャンバであるような場合には、その両隣のバッファチャンバ９３には真空ポンプ９７を備えるが、それ以外の真空チャンバ９２の両隣のバッファチャンバについては、いずれか一方にのみ真空ポンプを備えるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図３】本発明の第３の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図４】固体検出器の一例を示す断面図
【図５】固体検出器の第２の評価方法を説明するための図
【図６】実施例および比較例の突起状欠陥サイズ別の欠陥個数を示すグラフ
【図７】実施例および比較例の画像欠陥サイズ別の欠陥個数を示すグラフ
【図８】本発明の第４の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図９】本発明の第５の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００６４】
１、２１、３０、７０、９０ 真空装置
２、２２ 高真空チャンバ
３、４、７、８、２３、２５ バルブ
５、６、２４ バッファチャンバ
９、１０、２６ 真空チャンバ
１１、１２、２７、２８ 真空ポンプ
３１ 基板仕込み室
３２ 絶縁層成膜室
３３、３５、３７ バッファチャンバ
３４ デバイス層成膜室
３６ 電極層成膜室
３７ａ〜３７ｆ バルブ
４１、４２、４３、４４ 真空ポンプ
４５ 基板
５０ 固体検出器
５１ 基板
５２ 第１電極層
５４ 絶縁層
５５ Ｓｅ−Ａｓ層
５６ 読取用光導電層
５７ 電荷輸送層
５８ 記録用光導電層
５９ 第２電極層
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空装置に関し、特に高排気能力での排気を要する高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを備えた真空蒸着装置に関するものである。
【０００２】
また、本発明は真空装置を備えた固体検出器の製造装置および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
複数の真空チャンバを備えた真空装置においては、従来チャンバ毎に真空ポンプを備えており、真空排気能力を向上するために１つのチャンバに対して複数台の真空ポンプを備えることもある（特許文献１、図３参照）。このような真空装置は、蒸着、スパッタ、半導体プロセスなど様々な分野において使用されうるものである。
【０００４】
さて一方、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、その電荷を蓄積することにより被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器（固体検出器）が各種提案、実用化されている。
【０００５】
そして、上記のような放射線画像検出器としては、たとえば特許文献２に、放射線を透過する電極層、放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、かつ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および読取光を透過する線状に延びる透明線状電極と読取光を遮光する線状に延びる遮光線状電極とが平行に交互に配列された電極層をこの順に積層してなる放射線画像検出器が提案されている。
【０００６】
記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を含むデバイス層としてはアモルファスセレンが一般に用いられており、このセレンデバイス層を蒸着により形成する方法が特許文献３などに提案されている。
【特許文献１】特開平５−４４０３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４０５６号公報
【特許文献３】特開２０００−３１９７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来より、真空蒸着装置は知られているが、多くは光学レンズなど小さな部材に対する蒸着コーティングを行うものであり、その蒸着膜はｎｍオーダーから数μｍオーダーの薄膜である。一方、上述の固体検出器の場合、17インチ程度以上の大きな基板上に一様に100μｍ以上（数百μｍ〜数ｍｍオーダー）の厚膜を成膜する必要がある。
【０００８】
厚膜を形成する真空チャンバは通常の真空チャンバと比較して大きな排気能力による排気を要し、そのために２台以上の真空ポンプを備える必要がある。固体検出器の製造にはセレンデバイス層の蒸着のみならず、絶縁層や電極層などの他の層もそれぞれ蒸着により形成する。セレンデバイス層、絶縁層および電極層は異なる真空蒸着室（真空チャンバ）で蒸着処理を行うことが一般的であり、蒸着装置としては、真空蒸着室を複数備える必要がある。従来、個々の真空蒸着室毎に１台あるいは複数台の真空ポンプを備えていることから、装置全体のコストは非常に高価なものであった。なお、これは蒸着室として用いられる真空チャンバを備えた蒸着装置に限らず、複数の真空チャンバを備えた真空装置においても同様である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、装置全体としてのコストを抑制することができる構成の真空装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、装置コストを抑えかつ、効率的に固体検出器を製造することができる固体検出器の製造装置および製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバと、前記バッファチャンバのそれぞれに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、前記バッファチャンバのそれぞれに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第２の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された少なくとも１つのバッファチャンバと、該バッファチャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、前記バッファチャンバに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプと、前記高真空チャンバに接続された、該高真空チャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
なお、ここで「所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバ」とは、他の真空チャンバと比較して大きな排気能力による排気を必要とする真空チャンバであることを意味するものであり、具体的には、他の真空チャンバの排気には十分な真空ポンプを用いた場合に、排気不十分となるような真空チャンバをいうものとする。
【００１４】
本発明の第１および第２の真空装置は、前記高真空チャンバと、前記真空チャンバとが、前記バッファチャンバを介して一列に配置したインライン型装置として構成してもよいし、あるいは、前記高真空チャンバおよび真空チャンバへの基板の搬入出を行う搬送手段を備えた基板搬送室をさらに備え、前記高真空チャンバおよび真空チャンバが、前記基板搬送室とそれぞれ接続され、該基板搬送室を囲むように配置したクラスタ型装置として構成してもよい。
【００１５】
本発明の真空装置は、特に、前記高真空チャンバおよび前記真空チャンバが、基板上に厚膜層を含む複数の層を成膜するための真空蒸着室であり、前記高真空チャンバにおいて前記厚膜層の蒸着がなされるものとすることができる。
【００１６】
本発明の固体検出器の製造装置は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造装置であって、上記真空蒸着室を備えた真空装置を備え、前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜するものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の固体検出器の製造方法は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造方法であって、上記真空蒸着室を備えた真空装置を用いて、前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバと、バッファチャンバのそれぞれに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、バッファチャンバのそれぞれに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプとを備えているので、真空ポンプは、適宜バルブの開閉を行うことにより、該真空ポンプを備えたバッファチャンバが隣接する真空チャンバおよび／または高真空チャンバの排気を行うことが可能であり、高真空チャンバは少なくとも２つの真空ポンプにより同時に排気することができる。
【００１９】
本発明の第２の真空装置は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された少なくとも１つのバッファチャンバと、該バッファチャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、バッファチャンバに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプと、高真空チャンバに接続された、該高真空チャンバ内を排気する真空ポンプとを備えているので、バッファチャンバ内を排気する真空ポンプは、適宜バルブの開閉を行うことにより、真空チャンバおよび／または高真空チャンバの排気を行うことが可能であり、高真空チャンバは少なくとも２つの真空ポンプにより同時に排気することができる。
【００２０】
本発明の第１および第２の真空装置は、上記構成により、各真空チャンバおよび高真空チャンバにそれぞれ１つもしくは２つの真空ポンプを備える場合と比較して真空ポンプの台数を抑制することができる。なお、高真空チャンバに対して２つの真空ポンプを備えず、他よりも大きな排気能力の真空ポンプを備えることにより真空ポンプの台数を減らすことは可能であるが、大きな排気能力の真空ポンプは高価であることから装置全体としてのコスト抑制効果は少ない、一方、本発明の第１および第２の真空装置によれば、高真空チャンバを他の真空チャンバの排気を行う真空ポンプを利用しつつ、台数を減らすことができるので、コスト抑制効果が高い。
【００２１】
本発明の固体検出器の製造装置は、高真空チャンバおよび真空チャンバが、基板上に厚膜層を含む複数の層を成膜するための真空蒸着室であり、高真空チャンバにおいて厚膜層の蒸着がなされるような上述の第１あるいは第２の真空装置を備えているので、従来の構成の装置と比較して真空ポンプの数を低減し、全体としてコストを抑えて構成することができる。
【００２２】
なお、本発明の固体検出器の製造方法によれば、高真空チャンバを含む複数の真空チャンバを備えた真空装置を用いているので、固体検出器製造時において蒸着により成膜される絶縁層、セレンデバイス層および電極層を外気に曝すことなく順次蒸着させることができるため、固体検出器の表面の突起状欠陥の発生および画像欠陥の発生を抑制することができる。突起状欠陥は絶縁層、セレンデバイス層上に付着する塵埃等のゴミに起因すると考えられ、すべての蒸着層を外気に曝すことなく一貫して積層することにより突起状欠陥を大幅に抑制することができるものと考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の第１の実施形態の真空装置１は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバ２と、高真空チャンバ２に、開閉自在のバルブ３、４を介してそれぞれ接続された２つのバッファチャンバ５、６と、バッファチャンバ５、６のそれぞれに、開閉自在のバルブ７、８を介して接続された真空チャンバ９、１０と、バッファチャンバ５、６にそれぞれ接続された、バッファチャンバ５、６内を排気する真空ポンプ１１、１２とを備えている。
【００２４】
本真空装置１において、高真空チャンバ２内で所定の処理を行う（高真空チャンバ２を使用する）場合、バルブ３、４を開とし、バルブ７、８を閉とし、真空ポンプ１１、１２
を作動させる。真空ポンプ１１、１２はそれぞれ接続されているバッファチャンバ５、６内の排気を行うことにより、該バッファチャンバ５および６と接続されている高真空チャンバ２内の排気を行う。すなわち、高真空チャンバ２は同時に２台の真空ポンプ１１、１２により排気される。真空チャンバ９内にて処理を行う場合、バルブ３を閉じ、バルブ７を開とし、真空ポンプ１１を作動させる。真空ポンプ１１はバッファチャンバ５内の排気を介して真空チャンバ９内の排気を行う。同様に、真空チャンバ１０内にて処理を行う場合、バルブ４を閉じ、バルブ８を開とし、真空ポンプ１２を作動させる。真空ポンプ１２はバッファチャンバ６内の排気を介して真空チャンバ１０内の排気を行う。このように、適宜、使用される高真空チャンバ２内の排気は２つの真空ポンプ１１、１２により、真空チャンバ９、１０内の排気は１つの真空ポンプによりそれぞれ行うことができる。
【００２５】
従来の装置構成によれば、高真空チャンバ２に対して２つ、真空チャンバ９、１０に対して１つずつの計４つの真空ポンプが必要であったが、本実施形態によれば、２つの真空ポンプで各真空チャンバ２、９、１０に対する排気を行うことができ、全体としての装置コストを従来と比較して抑制することができる。
【００２６】
本発明の第２の実施形態の真空装置２１は、所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバ２２と、該高真空チャンバ２２に、開閉自在のバルブ２３を介して接続された１つのバッファチャンバ２４と、該バッファチャンバ２４に、開閉自在のバルブ２５を介して接続された真空チャンバ２６と、バッファチャンバ２４に接続された、該バッファチャンバ２４内を排気する真空ポンプ２７と、高真空チャンバ２２に接続された、該高真空チャンバ２２内を排気する真空ポンプ２８とを備えている。
【００２７】
本真空装置２１において、高真空チャンバ２２内で所定の処理を行う（高真空チャンバ２２を使用する）場合、バルブ２３を開とし、バルブ２５を閉とし、真空ポンプ２７、２８を作動させる。真空ポンプ２７は接続されているバッファチャンバ２４内の排気を行うことにより、該バッファチャンバ２４と接続されている高真空チャンバ２２内の排気を行い、真空ポンプ２８は直接高真空チャンバ２２の排気を行う。これにより、高真空チャンバ２２は同時に２台の真空ポンプ２７、２８により排気される。真空チャンバ２６内にて処理を行う場合、バルブ２３を閉じ、バルブ２５を開とし、真空ポンプ２７を作動させる。真空ポンプ２７はバッファチャンバ２４内の排気を介して真空チャンバ２６内の排気を行う。このように、高真空チャンバ２２を用いる場合には２つの真空ポンプ２７、２８により、真空チャンバ２６を用いる場合には、１つの真空ポンプ２７により適宜排気を行うことができる。
【００２８】
従来の装置構成によれば、高真空チャンバ２２に対して２つ、真空チャンバ２６に対して１つの計３つの真空ポンプが必要であったが、本実施形態によれば、真空ポンプを２つで各真空チャンバに対する排気を行うことができ、全体としての装置コストを従来と比較して抑制することができる。
【００２９】
なお、上記第１および第２の実施形態の真空装置１、２１の、各真空チャンバ内で行う所定の処理としては、蒸着、スパッタ、半導体プロセスの各処理いかなるものであってもよい。
【００３０】
次に、本発明の真空装置を固体検出器の製造に用いた実施形態を第３の実施形態として説明する。図３は、固体検出器の製造装置に備えられる本発明の第３の実施形態の真空装置の概略構成を示す図である。
【００３１】
本実施形態の真空装置３０は、基板４５が最初に搬入される真空チャンバであり、外気に露出されていた基板４５を成膜室へ搬入する前に真空引きをするための基板仕込み室３１、基板４５上に絶縁層を蒸着により成膜するための真空チャンバである絶縁層成膜室３２、第１のバッファチャンバ３３、デバイス層を蒸着により成膜するための高真空チャンバであるデバイス層成膜室３４、第２のバッファチャンバ３５、電極層を成膜するための真空チャンバである電極層成膜室３６、第３のバッファチャンバ３８が開閉自在のバルブ３７ａ〜３７ｆを介して１列に配置されたインライン型の真空装置である。バッファチャンバ３３、３５、３８および基板仕込み室３１にはそれぞれ真空ポンプ４１、４２、４４が接続されている。基板仕込み室３１に備えられる真空ポンプ４３は、バッファチャンバ３３、３５、３８に備えられる真空ポンプ４１、４２、４４と比較して排気能力の低い安価なものであってもよい。
【００３２】
絶縁層成膜室３２、デバイス層成膜室３４および電極層成膜室３６は、真空蒸着室であり、特に、デバイス層成膜室３４は厚膜の層を形成するため、他の真空チャンバよりも高い排気能力で排気すべき高真空チャンバである。このデバイス層成膜室３４は第１および第２のバッファチャンバ３３、３５にバルブ３７ｃ、３７ｄを介して接続されており、バッファチャンバ３３、３５内を排気するための真空ポンプ４１、４２の２つの真空ポンプにより排気可能とされている。
【００３３】
なお、基板４５は基板仕込み室３１に最初に搬入され、各バルブ、バッファチャンバ、各成膜室を順次搬送され、蒸着工程終了後、基板仕込み室３１に戻されて該基板仕込み室３１から搬出されるので、各バルブは最大開口径およびバッファチャンバの大きさは基板が通過するために十分な程度の大きさを有する。
【００３４】
本真空装置３０を用いて製造される固体検出器は、画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなるものであり、その具体例を図４に示し説明する。図４は、具体的な固体検出器の一例であり、その一部の断面図を示すものである。
【００３５】
固体検出器５０は、ガラス等の光透過性の基板５１上に、第１電極層５２、ＣｅＯ２からなる絶縁層５４、Ｓｅ−Ａｓ層５５、ａ−Ｓｅからなる読取用光導電層５６、Ａｓ２Ｓｅ３からなる電荷輸送層５７、ａ−Ｓｅからなる記録用光導電層５８、Ａｕからなる第２電極層５９をこの順に積層した構造を有する。
【００３６】
第１電極層５２は、読取光を透過するＩＺＯからなる複数の第１の線状電極５２ａと該第１の線状電極５２ａの間にそれぞれ設けられた複数の第２の線状電極５２ｂと該各第２の線状電極５２ｂの基板５１側に設けられた赤レジストからなる線状遮光絶縁体５２ｃとを有し、さらに、線状遮光絶縁体５２ｃと第１の線状電極５２ａおよび第２の線状電極５２ｂとの間には絶縁膜５３を有している。
【００３７】
読取用光導電層５６は、読取光の照射により導電性を呈し電荷対を発生する層であり、電荷輸送層５７は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有するものであり、記録用光導電層５８は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものである。
【００３８】
各層の厚みは例えば、ＣｅＯ２絶縁層５４の厚さは０．１μｍ、Ｓｅ−Ａｓ層５５の厚さは０．０５μｍ、読取用光導電層５６の厚さは１０μｍ、電荷輸送層５７の厚さは０．２μｍ、記録用光導電層５８の厚さは２００μｍである。また、Ｓｅ−Ａｓ層５５は、ＳｅにＡｓを１０％ドープしたものである。
【００３９】
以下、上記固体検出器５０の製造方法を真空装置３０の作用と併せて説明する。まず、別工程において基板５１上に第１電極層５２を形成する。この第１電極層５２が積層された状態で基板４５は真空装置３０内に搬送される。第１電極層５２が積層された基板４５は、まず、基板仕込み室３１に搬入される。基板仕込み室３１と絶縁層成膜室３２との間のバルブ３７ａが閉とされ、真空ポンプ４３を作動させて基板仕込み室３１の排気を行う。
【００４０】
基板４５を基板仕込み室３１において所定時間真空引きを行った後、バルブ３７ｃを閉、バルブ３７ａ、３７ｂを開として、基板４５を絶縁層成膜室３２に搬送した後、バルブ３７ａを閉とする。絶縁層成膜室３２はバッファチャンバ３３を介して真空ポンプ４２により排気され、この絶縁層成膜室３２において、基板４５上に設けられた第１電極層５２上にＣｅＯ２絶縁層５４を蒸着形成する。絶縁層５４が蒸着された基板４５を、バルブ３７ｅを閉とし、バルブ３７ｂ、３７ｃ、３７ｄを開とした状態でバッファチャンバ３３を通過させてデバイス層成膜室３４に搬送した後、バルブ３７ｂを閉とする。デバイス層成膜室３４は、開状態のバルブ３７ｃ、３７ｄおよび隣接するバッファチャンバ３３および３５を介して２つの真空ポンプ４１および４２により排気される。デバイス層成膜室３４において、絶縁層５４上にＳｅ−Ａｓ層５５、ａ−Ｓｅ読取用光導電層５６、Ａｓ２Ｓｅ３電荷輸送層５７およびａ−Ｓｅ記録用光導電層５８を順次蒸着形成する。デバイス層を構成するこれらの層５５〜５８のうち、特に記録用光導電層５８の厚さは感度向上のため厚膜に形成する。
【００４１】
デバイス層が蒸着された基板４５を、バルブ３７ｅを開とした状態でバッファチャンバ３５を通過させて電極層成膜室３６に搬送した後、バルブ３７ｅを閉とする。一方、バルブ３７ｆは開とされており、電極層成膜室３６はバッファチャンバ３８を介して真空ポンプ４４により排気される。この電極層成膜室３６において、デバイス層上にＡｕ第２電極層５９を蒸着形成する。このようにして、基板４５は、絶縁層５４からＡｕ第２電極層５９までの各層が蒸着により形成された後、基板仕込み室３１に戻されて真空装置３０から搬出される。
【００４２】
このように、本実施形態の真空装置３０においては、各層の蒸着処理の間、基板および各層を外気に曝すことなく順次成膜することができる。これにより欠陥の少ない安定した膜を形成することができ、また、画像欠陥も低減することができる。
【００４３】
また、各成膜室毎に真空ポンプを備え、特に高真空チャンバであるデバイス層成膜室に高排気能力の真空ポンプあるいは、２つの真空ポンプを備えていた従来の真空装置と比較してコストを抑えた真空装置であるため、固体検出器の製造装置としても全体としてコストを抑制することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態の真空装置３０において、電極層成膜室３６にバルブ３７ｆを介して隣接するバッファチャンバ３８を備えず、真空ポンプ４４を直接真空チャンバ４４に接続する構成とすることもできる。さらには、真空ポンプ４４を備えない構成も可能である。これにより、さらにコストを下げることができる。なお、真空ポンプ４４を備えない場合、電極層成膜室３６の排気する際には、適宜バルブ３７ｄを閉、バルブ３７ｅを開として真空ポンプ４１を作動させ該真空ポンプ４１による排気を行えばよい。
【００４５】
さらに別の層を蒸着したい場合等により蒸着工程が増えた場合には、バッファチャンバ３８の後（図面において右側）に真空チャンバを増設していくことも可能である。また、上記においては真空装置３０に対して基板仕込み室３１から基板４５を搬入し、また搬出する形態について説明したが、バッファチャンバ３８の後に基板仕込み室と同様の真空ポンプを備えた基板取り出し室を備えるようにしてもよい。この場合、基板４５は真空装置内を往復するのではなく、一方向に搬送する形態とすることができるので、複数の基板について順次真空装置に搬入し、複数の基板への各蒸着室における蒸着処理を順次行うことが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態の真空装置３０は、デバイス層成膜室３４を２つの真空ポンプで排気可能な構成を特徴とするものであるが、デバイス層成膜室３４において、必ずしも２つの真空ポンプで排気する必要がない場合には、いずれか一方の真空ポンプのみで排気するように使用することも可能である。
【００４７】
以下において、本実施形態の装置により製造された固体検出器５０と、絶縁層成膜室、デバイス層成膜室、電極層成膜室が連結されず、それぞれ別個の真空蒸着装置に備えられ、各成膜室での処理後に基板を一旦外気に曝す従来の方法で製造した固体検出器との比較評価を行った結果を説明する。
【００４８】
比較例の固体検出器の層構成は実施例である上述の実施形態の固体検出器と同一とした。ただし、第１の電極層が形成された基板を、絶縁層成膜室で絶縁膜を蒸着成膜後、一旦外気に曝し、その後デバイス層成膜室に搬入してデバイス層を蒸着成膜し、さらに、一旦外気に曝した後、電極層成膜室に搬入し電極層を蒸着成膜して形成した。なお、各成膜室における真空度（真空排気量）は実施例と同様とした。
【００４９】
第１の評価方法として、固体検出器の成膜表面すなわち第２電極層表面を顕微鏡で観察し、100ｃｍ2当たりの様々なサイズの突起状欠陥の個数をカウントした。図６は実施例および比較例について各サイズの突起状欠陥の個数を示したグラフである。
【００５０】
第２の評価方法として、５画素、６画素および７画素の大きさの欠陥サイズの画像欠陥の個数をそれぞれカウントした。ここで、１画素のサイズは５０μｍ角である。図７は実施例および比較例について各サイズの画像欠陥の個数を示したグラフである。第２の評価は、図８（Ａ）に示すように、固体検出器５０の第２の電極層５９に高圧電源６０によって−２ｋＶの電圧を印加した状態で、第２の電極層５９側から２００ｍＲの放射線を照射して一様露光した後、図８（Ｂ）に示すように、第２の電極層５９を接地した状態で、第１の電極層側から青色の読取光Ｌ１を照射し画像化し、画像欠陥を検出した。なお、青色の読取光Ｌ１は５０μＷ/ｍｍ２で１ｍｓ照射した。
【００５１】
各成膜室を連結し、基板を外気に曝すことなく絶縁層５４から第２の電極層５９まで成膜することにより、突起状欠陥数、画像欠陥数を大幅に低減することができたことが図６および図７から明らかである。
【００５２】
本発明の真空装置を固体検出器の製造に用いた別の実施形態を第４の実施形態として説明する。図８は、固体検出器の製造装置に備えられる本発明の第４の実施形態の真空装置の概略構成を示す図である。
【００５３】
本実施形態の真空装置７０は、基板４５が最初に搬入される真空チャンバであり、外気に露出されていた基板を成膜室へ搬入する前に真空引きをするための基板仕込み室７２、基板上に絶縁膜を蒸着により成膜するための真空チャンバである絶縁層成膜室７３、デバイス層を蒸着により成膜するための高真空チャンバであるデバイス層成膜室７４、電極層を成膜するための真空チャンバである電極層成膜室７５が、基板４５を各チャンバに搬入出を行う図示しない搬入出手段である搬送ロボットを備えた搬送室７１にそれぞれ接続するように該搬送室７１を囲むように配置されたクラスタ型の真空装置である。
【００５４】
搬送室７１を囲み、互いに隣り合う真空チャンバ７２、７３、７５および高真空チャンバ７４は、互いに開閉自在のバルブ７８ａ〜７８ｈとバッファチャンバ７６ａ〜７６ｄを介して接続されている。各バッファチャンバ７６ａ〜７６ｄにはそれぞれバッファチャンバ内を排気する真空ポンプ８０ａ〜８０ｄが備えられている。基板仕込み室７２に隣接するバッファチャンバ７６ａ、７６ｄのいずれか一方の真空ポンプ８０ａ、８０ｄは必ずしも備えていなくてもよい。
【００５５】
各真空チャンバ７２、７３、７４および７５への基板の搬入出は搬送室７１を介して行うので、バルブ７８ａ〜７８ｈおよびバッファチャンバ７６ａ〜７６ｄは、バルブの開閉により必要に応じて各真空チャンバ内を排気可能であればよく、基板が通過する大きさは必要ない。また、搬送室７１には該搬送室７１内を排気する図示しない真空ポンプが接続されている。
【００５６】
また、搬送室７１と各真空チャンバ７２、７３、７４、および７５との間には図示しないシャッタが備えられており、シャッタは搬送室７１からの基板４５の搬入出時以外は閉じておく。なお、真空装置７０への基板の搬入出は、基板仕込み室７２から行われる。
【００５７】
以下、上記固体検出器５０を製造する際の真空装置７０の作用を簡単に説明する。まず、別工程において基板５１上に第１電極層５２を形成する。この第１電極層５２が積層された状態で基板４５は真空装置７０内に搬送される。第１電極層５２が積層された基板４５は、まず、基板仕込み室７２に搬入される。バルブ７８ｂ、７８ｈを閉、バルブ７８ａを開とし、真空ポンプ８０ａを作動させて基板仕込み室７２の排気を行う。
【００５８】
基板４５を基板仕込み室７２において所定時間真空引きを行った後、仕込み室７２と搬送室７１間のシャッタを開き、搬送ロボットにより基板４５を搬送室７１に搬送する。その後、仕込み室７２と搬送室７１間のシャッタを閉じ、絶縁層成膜室７３のシャッタを開き、搬送ロボットにより基板４５を絶縁層成膜室７３に搬入する。このとき、バルブ７８ａ、７８ｃは閉、７８ｂは開とし、絶縁層成膜室７３はバッファチャンバ７６ａを介して真空ポンプ８０ａにより排気する。絶縁層成膜室７３において、基板４５上に設けられた第１電極層５２上にＣｅＯ２絶縁層５４を蒸着形成する。その後それぞれ搬送室７１を経由してデバイス層成膜室７４、電極層成膜室７５で順次デバイス層５６〜５８、第２電極層５９の蒸着形成を行う。デバイス層成膜室７４で絶縁層５４上にＳｅ−Ａｓ層５５、ａ−Ｓｅ読取用光導電層５６、Ａｓ２Ｓｅ３電荷輸送層５７およびａ−Ｓｅ記録用光導電層５８を順次蒸着形成する際にはバルブ７８ｄ、７８ｅを開、バルブ７８ｃ、７８ｆを閉とし、バッファチャンバ７６ｂ、７６ｃを介して２つの真空ポンプ８０ｂ、８０ｃによる排気を行う。一方、電極層成膜室７５で第２電極層５９の蒸着を行う際には、バルブ７８ｇを開、バルブ７８ｆ、７８ｈを閉とし、バッファチャンバ７６ｄを介して真空ポンプ８０ｄによる排気を行う。第２電極層が形成された基板４５は、再び基板仕込み室７２に搬入されて、該仕込み室７２から真空装置７０の外部に搬出される。
【００５９】
このように、本実施形態の真空装置７０においても、各層の蒸着処理の間、基板および各層を外気に曝すことなく順次成膜することができるので、上述の第３の実施形態の場合と同様に、欠陥の少ない安定した膜を形成することができ、また、画像欠陥も低減することができる。
【００６０】
図９は、本発明の第５の実施形態の真空装置の概略構成を示す図である。本実施形態の真空装置９０は、基板の搬入出を行う搬入出手段である搬送ロボットを備えた搬送室９１と、該搬送室９１にそれぞれ接続され、該搬送室９１を囲むように配置された８つの真空チャンバ９２と、開閉自在のバルブ９５を介して各真空チャンバ９２と接続された８つのバッファチャンバ９３と、各バッファチャンバ９３に備えられた、該バッファチャンバ９３内の排気を行う８つの真空ポンプ９７とを備えている。さらに、搬送室９１と各真空チャンバの間には図示しないバルブを備え、搬送室９１は該搬送室内の排気を行う図示しない真空ポンプを備えている。
【００６１】
各真空チャンバ９２はいずれも真空ポンプを備えたバッファチャンバが２つ隣接されているため、適宜バルブ９５を開閉させることにより、随時必要な真空チャンバ９２の排気能力を向上させ、いずれの真空チャンバ９２であっても高真空チャンバとして利用可能である。
【００６２】
また、複数の真空チャンバ９２のうち、１つの真空チャンバ９２Ａのみが高真空チャンバであるような場合には、その両隣のバッファチャンバ９３には真空ポンプ９７を備えるが、それ以外の真空チャンバ９２の両隣のバッファチャンバについては、いずれか一方にのみ真空ポンプを備えるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図３】本発明の第３の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図４】固体検出器の一例を示す断面図
【図５】固体検出器の第２の評価方法を説明するための図
【図６】実施例および比較例の突起状欠陥サイズ別の欠陥個数を示すグラフ
【図７】実施例および比較例の画像欠陥サイズ別の欠陥個数を示すグラフ
【図８】本発明の第４の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【図９】本発明の第５の実施形態の真空装置の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００６４】
１、２１、３０、７０、９０ 真空装置
２、２２ 高真空チャンバ
３、４、７、８、２３、２５ バルブ
５、６、２４ バッファチャンバ
９、１０、２６ 真空チャンバ
１１、１２、２７、２８ 真空ポンプ
３１ 基板仕込み室
３２ 絶縁層成膜室
３３、３５、３７ バッファチャンバ
３４ デバイス層成膜室
３６ 電極層成膜室
３７ａ〜３７ｆ バルブ
４１、４２、４３、４４ 真空ポンプ
４５ 基板
５０ 固体検出器
５１ 基板
５２ 第１電極層
５４ 絶縁層
５５ Ｓｅ−Ａｓ層
５６ 読取用光導電層
５７ 電荷輸送層
５８ 記録用光導電層
５９ 第２電極層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、
該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバと、
前記バッファチャンバのそれぞれに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、
前記バッファチャンバのそれぞれに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、
該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された少なくとも１つのバッファチャンバと、
該バッファチャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、
前記バッファチャンバに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプと、
前記高真空チャンバに接続された、該高真空チャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項３】
前記高真空チャンバと、前記真空チャンバとが、前記バッファチャンバを介して一列に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空装置。
【請求項４】
前記高真空チャンバおよび真空チャンバへの基板の搬入出を行う搬送手段を備えた基板搬送室をさらに備え、
前記高真空チャンバおよび真空チャンバが、前記基板搬送室とそれぞれ接続され、該基板搬送室を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空装置。
【請求項５】
前記高真空チャンバおよび前記真空チャンバが、基板上に厚膜層を含む複数の層を成膜するための真空蒸着室であり、
前記高真空チャンバにおいて前記厚膜層の蒸着がなされるものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の真空装置。
【請求項６】
画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造装置であって、
請求項５記載の真空装置を備え、
前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜するものであることを特徴とする固体検出器の製造装置。
【請求項７】
画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造方法であって、
請求項５記載の真空装置を用いて、前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜することを特徴とする固体検出器の製造方法。
【請求項１】
所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、
該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介してそれぞれ接続された少なくとも２つのバッファチャンバと、
前記バッファチャンバのそれぞれに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、
前記バッファチャンバのそれぞれに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
所定以上の大きな排気能力による排気を必要とする高真空チャンバと、
該高真空チャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された少なくとも１つのバッファチャンバと、
該バッファチャンバに、開閉自在のバルブを介して接続された真空チャンバと、
前記バッファチャンバに接続された、該バッファチャンバ内を排気する真空ポンプと、
前記高真空チャンバに接続された、該高真空チャンバ内を排気する真空ポンプとを備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項３】
前記高真空チャンバと、前記真空チャンバとが、前記バッファチャンバを介して一列に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空装置。
【請求項４】
前記高真空チャンバおよび真空チャンバへの基板の搬入出を行う搬送手段を備えた基板搬送室をさらに備え、
前記高真空チャンバおよび真空チャンバが、前記基板搬送室とそれぞれ接続され、該基板搬送室を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空装置。
【請求項５】
前記高真空チャンバおよび前記真空チャンバが、基板上に厚膜層を含む複数の層を成膜するための真空蒸着室であり、
前記高真空チャンバにおいて前記厚膜層の蒸着がなされるものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の真空装置。
【請求項６】
画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造装置であって、
請求項５記載の真空装置を備え、
前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜するものであることを特徴とする固体検出器の製造装置。
【請求項７】
画像情報を担持する記録光の照射を受けて該画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する、基板上に少なくとも第１の電極層、絶縁層、厚膜のセレン層を含むセレンデバイス層、および第２の電極層が順次積層されてなる固体検出器の製造方法であって、
請求項５記載の真空装置を用いて、前記第１の電極層が積層された前記基板に、前記真空チャンバもしくは前記高真空チャンバ内において、前記絶縁層、前記セレンデバイス層および前記第２の電極層を、順次蒸着成膜することを特徴とする固体検出器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２５４８３１（Ｐ２００７−２５４８３１Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８１８６１（Ｐ２００６−８１８６１）
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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