CN111668244B - 摄像面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种摄像面板及其制造方法,摄像面板(1)具备光电转换层(15),通过在光电转换层(15)上具有第1开口(105a)的无机绝缘膜(105)覆盖光电转换层(15)的表面的一部分。在无机绝缘膜(105)上,设置有具有开口宽度大于第1开口(105a)的第2开口(106a)的有机绝缘膜(106),在第2开口(106a)的内侧,保护膜(107)覆盖未被有机绝缘膜(106)覆盖的无机绝缘膜(105)的表面。保护膜(107)相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于无机绝缘膜(105)。第1开口(105a)中的光电转换层(15)的表面、以及保护膜(107)的表面由电极(14b)覆盖。
Description
技术领域
以下所公开的发明涉及摄像面板及其制造方法。
背景技术
在特开2011-159781号公报中公开了一种光电转换装置,在上述光电转换装置中以矩阵状配置有作为光电转换元件的光电二极管和薄膜晶体管(Thin Film Transistor:以下也称为“TFT”。)。该光电二极管具备一对电极,其中一个电极与TFT连接,另一个电极与偏置配线连接。
发明内容
发明要解决的问题
在如上所述的光电二极管中,在一对电极之间设置有作为光电转换层的半导体层。在制造光电转换装置时,在形成了一个电极之后,形成半导体层,之后在半导体层上形成另一个电极。当在半导体层的表面附着有自然氧化物的状态下形成电极时,在电极与半导体层之间容易产生接触不良等。因此,期望在形成电极前使用氢氟酸等清洗半导体层的表面。然而,在如上述的光电转换装置那样,光电二极管的表面的一部分由包括硅氮化物等的绝缘膜覆盖并在绝缘膜上设置平坦化膜的情况下,由于清洗处理,有时绝缘膜的表面的一部分会被蚀刻,而在平坦化膜与绝缘膜之间形成台阶或间隙。如果在该状态下在半导体层上形成电极,则电极容易在平坦化膜与绝缘膜之间所形成的台阶或间隙的部分中变得不连续。如果电极有不连续的部分,则电极与半导体层之间会产生接触不良,而无法得到适当的检测结果。
以下所公开的发明的目的在于提供一种摄像面板,不易产生光电转换层与电极的接触不良,不易产生检测不良。
用于解决问题的方案
解决上述问题的摄像面板具备:光电转换层;无机绝缘膜,其覆盖上述光电转换层的表面的一部分,在俯视时与上述光电转换层重叠的位置具有第1开口;有机绝缘膜,其覆盖上述无机绝缘膜的表面的一部分,具有俯视时与上述第1开口重叠并且开口宽度大于上述第1开口的第2开口;保护膜,其在上述第2开口的内侧覆盖于未被上述有机绝缘膜覆盖的上述无机绝缘膜上;以及电极,其覆盖上述保护膜、以及上述第1开口的内侧的上述光电转换层的表面,上述保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于上述无机绝缘膜。
发明效果
根据本发明,不易产生光电转换层与电极的接触不良,不易产生检测不良。
附图说明
图1是示出第1实施方式中的X射线摄像装置的概略构成的示意图。
图2是示出图1所示的摄像面板的概略构成的示意图。
图3是将图2所示的摄像面板的一个像素进行了放大的俯视图。
图4是图3所示的A-A线的像素的截面图。
图5A是示出图4所示的摄像面板的制造工序的截面图,是示出在TFT上形成第1绝缘膜的工序的截面图。
图5B是示出形成第1绝缘膜的开口的工序的截面图。
图5C是示出形成第2绝缘膜的工序的截面图。
图5D是示出形成第2绝缘膜的开口的工序的截面图。
图5E是示出形成作为下部电极的金属膜的工序的截面图。
图5F是示出形成下部电极的工序的截面图。
图5G是示出形成作为光电转换层的n型非晶质半导体层,本征非晶质半导体层以及p型非晶质半导体层的工序的截面图。
图5H是示出形成光电转换层的工序的截面图。
图5I是示出形成第3绝缘膜的工序的截面图。
图5J是示出形成第4绝缘膜的工序的截面图。
图5K是示出形成第4绝缘膜的开口的工序的截面图。
图5L是示出形成作为偏置配线的金属膜的工序的截面图。
图5M是示出形成偏置配线的工序的截面图。
图5N是示出形成作为保护膜的无机绝缘膜的工序的截面图。
图5O是示出将保护膜图案化而在偏置配线上形成开口的工序的截面图。
图5P是示出将保护膜图案化而在光电转换层上形成保护膜的开口的工序的截面图。
图5Q是示出形成作为上部电极的透明导电膜的工序的截面图。
图5R是示出将透明导电膜图案化而形成上部电极的工序的截面图。
图5S是示出形成第5绝缘膜的工序的截面图。
图5T是示出形成第6绝缘膜的工序的截面图。
图6是用于说明第1实施方式的变形例中的摄像面板的制造工序的截面图,是示出形成了保护膜的开口的状态的截面图。
图7是用于说明第2实施方式中的摄像面板的制造工序的截面图,是示出对光电转换层的表面进行了清洗处理的状态的截面图。
附图标记说明
1…摄像面板,1A…闪烁体,2…控制部,2A…栅极控制部,2B…信号读出部,3…X射线源,10…源极配线,11…栅极配线,12…光电二极管,13…薄膜晶体管(TFT),13a…栅极电极,13b…半导体活性层,13c…源极电极,13d…漏极电极,14a…下部电极,14b…上部电极,15…光电转换层,16…偏置配线,100…X射线摄像装置,101…基板,102…栅极绝缘膜,103…第1绝缘膜,104…第2绝缘膜,105…第3绝缘膜,106…第4绝缘膜,107…保护膜,108…第5绝缘膜,109…第6绝缘膜,151…n型非晶质半导体层,152…本征非晶质半导体层,153…p型非晶质半导体层。
具体实施方式
以下,参照附图来详细地说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标注同一附图标记,并不重复其说明。
[第1实施方式]
(构成)
图1是示出本实施方式中的X射线摄像装置的示意图。X射线摄像装置100具备摄像面板1、闪烁体1A以及控制部2。控制部2包含栅极控制部2A和信号读出部2B。在闪烁体1A之上设置有X射线源3,从X射线源3照射X射线。闪烁体1A将X射线转换为荧光(以下,称为闪烁光)。摄像面板1接收闪烁光并将其转换为电荷。控制部2控制栅极控制部2A和信号读出部2B,读出与由摄像面板1所转换的电荷相应的电流值,取得与电流值相应的X射线图像。以下,具体地说明摄像面板1的构成。
图2是示出摄像面板1的概略构成的示意图。如图2所示,在摄像面板1形成有多个源极配线10、以及与多个源极配线10交叉的多个栅极配线11。栅极配线11与栅极控制部2A连接,源极配线10与信号读出部2B连接。
摄像面板1在源极配线10与栅极配线11交叉的位置具有连接到源极配线10和栅极配线11的TFT13。另外,在由源极配线10和栅极配线11所包围的区域(以下,称为像素)设置有光电二极管12。在像素中,对透射过被摄体S的X射线进行转换而得到的闪烁光由光电二极管12转换为与其光量相应的电荷。
各栅极配线11在栅极控制部2A中依次被切换为选择状态,连接到选择状态的栅极配线11的TFT13变为导通状态。当TFT13变为导通状态时,与由光电二极管12所转换的电荷相应的信号会通过源极配线10输出到信号读出部2B。
图3是将图2所示的摄像面板1的一个像素部分进行了放大的俯视图。如图3所示,在由栅极配线11和源极配线10包围的像素中设置有光电二极管12和TFT13。光电二极管12包含下部电极(阴极电极)14a、上部电极(阳极电极)14b以及光电转换层15。
上部电极14b设置在光电转换层15的上部,即设置在从X射线源3(参照图1)照射X射线的一侧。
TFT13具有栅极电极13a、半导体活性层13b、源极电极13c以及漏极电极13d。此外,在该例中,栅极电极13a与栅极配线11一体成型,源极电极13c与源极配线10一体成型。但是,栅极电极13a与栅极配线11、以及源极电极13c与源极配线10也可以独立地形成。
以与栅极配线11及源极配线10在俯视时重叠的方式配置有偏置配线16。偏置配线16对光电二极管12供应偏置电压。
在此,在图4中示出图3所示的A-A线的截面图。此外,以下为了便于说明,有时将图4的Z轴正方向侧称为上部,将Z轴负方向侧称为下部。
如图4所示,像素中的各元件配置在基板101之上。基板101是具有绝缘性的基板,例如包括玻璃基板等。
在基板101上形成有栅极电极13a和栅极绝缘膜102。
栅极电极13a例如包括铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、氮化钼(MoN)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属、或它们的合金、或它们的金属氮化物。在本实施方式中,栅极电极13a包括层叠膜,该层叠膜在下层层叠有包括铝(Al)的金属膜,在上层层叠有包括氮化钼(MoN)的金属膜。氮化钼(MoN)和铝(Al)各自的膜厚例如为100nm左右和300nm左右。
栅极绝缘膜102覆盖栅极电极13a。栅极绝缘膜102例如包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y)等。在本实施方式中,栅极绝缘膜102包括层叠膜,该层叠膜在下层层叠有包括氮化硅(SiNx)的无机绝缘膜,在上层层叠有包括氧化硅(SiOx)的无机绝缘膜。氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)各自的膜厚例如为50nm左右和400nm左右。
半导体活性层13b隔着栅极绝缘膜102配置在栅极电极13a之上。半导体活性层13b的一部分由源极电极13c和漏极电极13d覆盖,源极电极13c与漏极电极13d在半导体活性层13b上是分开的。
半导体活性层13b形成为与栅极绝缘膜102接触。半导体活性层13b包括氧化物半导体。氧化物半导体例如可以包括InGaO3(ZnO)5、氧化锌镁(MgxZn1-xO)、氧化镉锌(CdxZn1- xO)、氧化镉(CdO)、或按规定的比率含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶质氧化物半导体等。在本实施方式中,半导体活性层13b包括按规定的比率含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶质氧化物半导体。半导体活性层13b的膜厚例如为70nm。
源极电极13c和漏极电极13d例如包括铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属、或它们的合金、或它们的金属氮化物。另外,作为源极电极13c和漏极电极13d的材料,也可以使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氮化钛等具有透光性的材料、以及将它们适当进行组合而成的材料。另外,源极电极13c和漏极电极13d例如也可以是层叠多个金属膜而成的。在本实施方式中,源极电极13c和漏极电极13d具有依次层叠有包括氮化钼(MoN)的金属膜、包括铝(Al)的金属膜、以及包括氮化钼(MoN)的金属膜的层叠结构。在该例中,下层的包括氮化钼(MoN)的金属膜为100nm左右,包括铝(Al)的金属膜为500nm左右,上层的包括氮化钼(MoN)的金属膜为50nm左右。
以覆盖源极电极13c和漏极电极13d的方式设置有第1绝缘膜103。在该例中,第1绝缘膜103包括层叠膜,该层叠膜在下层层叠包括氧化硅(SiO2)的无机绝缘膜,在上层层叠包括氮化硅(SiN)的无机绝缘膜。氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)的各个无机绝缘膜的膜厚例如为330nm左右和200nm左右。此外,第1绝缘膜103也可以是包括氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)的单层结构。
在第1绝缘膜103之上形成有第2绝缘膜104。第2绝缘膜104例如包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂等有机系透明树脂。第2绝缘膜104的膜厚例如为2.5μm左右。
在漏极电极13d之上形成有接触孔CH1。接触孔CH1贯通第2绝缘膜104和第1绝缘膜103。
在第2绝缘膜104之上形成有下部电极14a。下部电极14a通过接触孔CH1与漏极电极13d连接。在该例中,下部电极14a由包括氮化钼(MoN)的金属膜构成。下部电极14a的膜厚例如为200nm左右。此外,下部电极14a的材料不限于上述,只有是包括具有导电性的金属材料即可。
在下部电极14a之上形成有光电转换层15。光电转换层15是依次层叠n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152、p型非晶质半导体层153而构成的。在该例中,光电转换层15在X轴方向上的长度比下部电极14a在X轴方向上的长度短。
n型非晶质半导体层151包括掺杂了n型杂质(例如磷)的非晶硅。在该例中,n型非晶质半导体层151的膜厚为30nm左右。
本征非晶质半导体层152包括本征的非晶硅。本征非晶质半导体层152形成为与n型非晶质半导体层151接触。本征非晶质半导体层152的膜厚为1000nm左右。
p型非晶质半导体层153包括掺杂了p型杂质(例如硼)的非晶硅。p型非晶质半导体层153形成为与本征非晶质半导体层152接触。p型非晶质半导体层153的膜厚为5nm左右。
此外,光电转换层15的材料和膜厚不限于上述。光电转换层15只要是包括具有pn结的半导体层即可。
在第2绝缘膜102之上设置有第3绝缘膜105。第3绝缘膜105在俯视时与光电转换层15重叠的位置具有开口105a,并覆盖下部电极14a的侧面、光电转换层15的上表面的一部分以及光电转换层15的侧面。即,第3绝缘膜105覆盖光电转换层15的表面的一部分。在该例中,第3绝缘膜105由包括氮化硅(SiN)的无机绝缘膜构成。第3绝缘膜105的膜厚为300nm左右。此外,第3绝缘膜105只要是无机绝缘膜即可,第3绝缘膜105的构成不限于上述。
在第3绝缘膜105之上设置有第4绝缘膜106。第4绝缘膜106具有开口宽度比第3绝缘膜105的开口105a大的开口106a。第4绝缘膜106例如由包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的有机系透明树脂构成。在该例中,第4绝缘膜106的膜厚为2.5μm左右。此外,第4绝缘膜106只要是有机绝缘膜即可,第4绝缘膜106的构成不限于上述。
在第4绝缘膜106上,在俯视时与光电转换层15不重叠的位置设置有偏置配线16。在该例中,偏置配线16例如包括层叠膜,该层叠膜依次层叠有包括氮化钼(MoN)的金属膜、包括铝(Al)的金属膜、以及包括氮化钼(MoN)的金属膜。下层的氮化钼(MoN)、铝(Al)、上层的氮化钼(MoN)的膜厚分别为100nm左右、300nm左右、50nm左右。
另外,在第3绝缘膜105和第4绝缘膜106之上设置有保护膜107。保护膜107在光电转换层15的上部具有开口107a,保护膜107覆盖第4绝缘膜106的开口106a的内侧的表面,并且覆盖开口106a的外侧的第4绝缘膜106的表面的一部分。另外,保护膜107在偏置配线16的上部是分开的,在偏置配线16上具有开口107b。
在该例中,保护膜107可以包括氮化硅(SiN),也可以包括非晶硅(a-Si)。保护膜107在包括氮化硅(SiN)的情况下的膜厚优选为200nm左右,在包括非晶硅(a-Si)的情况下的膜厚优选为100nm左右。
在光电转换层15的p型非晶质半导体层153上形成有包括保护膜107的开口107a和第3绝缘膜105的开口105a的接触孔CH2。
从p型非晶质半导体层153和保护膜107之上形成上部电极14b,上部电极14b在保护膜107的开口107b中与偏置配线16接触,在接触孔CH2中与p型非晶质半导体层153接触。在本实施方式中,上部电极14b例如包括ITO(Indium Tin Oxide),上部电极14b的膜厚为70nm左右。此外,上部电极14b只要是包括导电膜即可,上部电极14b的构成不限于上述。
在上部电极14b之上形成有第5绝缘膜108。第5绝缘膜108覆盖上部电极14b和保护膜107的表面。在本实施方式中,第5绝缘膜108例如由包括氮化硅(SiN)的无机绝缘膜构成,第5绝缘膜108的膜厚为200nm左右。此外,第5绝缘膜108只要是无机绝缘膜即可,第5绝缘膜108的构成不限于上述。
在第5绝缘膜108之上形成有第6绝缘膜109。第6绝缘膜109覆盖第5绝缘膜108的表面。第6绝缘膜109例如由包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的有机系透明树脂构成,第6绝缘膜109的膜厚为2.0μm左右。此外,第6绝缘膜108只要是有机绝缘膜即可,第6绝缘膜109的构成不限于上述。
(摄像面板1的制造方法)
摄像面板1中的像素的结构如以上所述。接着,说明摄像面板1的制造方法。图5A~图5T是摄像面板1的像素的制造工序的截面图(图3的A-A截面)。
如图5A所示,首先,在基板101之上,使用已知的方法形成栅极绝缘膜102和TFT13。之后,例如使用等离子体CVD法,从TFT13的源极电极13c和漏极电极13d之上形成包括氮化硅(SiN)的第1绝缘膜103。
接下来,对基板101的整个表面实施350℃左右的热处理,并进行光刻法和湿式蚀刻,将第1绝缘膜103图案化,在漏极电极13d上形成开口103a(参照图5B)。
接着,例如使用狭缝涂布法,从第1绝缘膜103之上形成包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的第2绝缘膜104(参照图5C)。
然后,使用光刻法,以在俯视时与开口103a重叠的方式形成第2绝缘膜104的开口104a。由此,形成包括开口103a及104a的接触孔CH1(参照图5D)。
接下来,例如使用溅射法,从第2绝缘膜104之上形成包括氮化钼(MoN)的金属膜140(参照图5E)。
然后,进行光刻法和湿式蚀刻,将金属膜140图案化。其结果是,形成通过接触孔CH1与漏极电极13d连接的下部电极14a(参照图5F)。
接着,从第2绝缘膜104和下部电极14a之上,例如使用等离子体CVD法,依次使n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152、p型非晶质半导体层153成膜(参照图5G)。
然后,进行光刻法和干式蚀刻,将n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152以及p型非晶质半导体层153图案化。其结果是,形成光电转换层15(参照图5H)。
接着,例如使用等离子体CVD法,从光电转换层15之上形成包括氮化硅(SiN)的第3绝缘膜105(参照图5I)。
接下来,例如使用狭缝涂布法,从第3绝缘膜105之上形成包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的第4绝缘膜106(参照图5J)。
之后,使用光刻法,在俯视时与光电转换层15重叠的位置形成第4绝缘膜106的开口106a(参照图5K)。
接着,从第4绝缘膜106和第3绝缘膜105之上,例如使用溅射法依次使氮化钼(MoN)、铝(Al)、氮化钼(MoN)成膜而形成金属膜160(参照图5L)。
然后,进行光刻法和湿式蚀刻,将金属膜160图案化。由此,在俯视时与光电转换层15不重叠的位置形成偏置配线16(参照图5M)。
接着,例如使用等离子体CVD法,从偏置配线16和第3绝缘膜105之上形成包括氮化硅(SiN)的保护膜107(参照图5N)。
接下来,进行光刻法和湿式蚀刻,将保护膜107图案化。由此,在偏置配线16上形成保护膜107的开口107b(参照图5O)。
接着,进行光刻法和湿式蚀刻,将保护膜107和第3绝缘膜105同时图案化。此外,在该例中,使用氢氟酸作为湿式蚀刻的蚀刻剂。由此,在俯视时与光电转换层15重叠的位置形成保护膜107的开口107a和第3绝缘膜105的开口105a(参照图5P)。此时,保护膜107的开口107a的开口宽度与第3绝缘膜105的开口105a的开口宽度相等,或者大于开口105a。
在图5P的工序中,在光电转换层15的p型非晶质半导体层153的表面附着有自然氧化膜的情况下,能够通过湿式蚀刻除去自然氧化物。因此,与附着于光电转换层15表面的自然氧化物不被除去的情况相比,能够抑制光电转换层15的漏电流的产生。
另外,在进行图5P的工序时,第4绝缘膜106中的开口106a的内侧的表面和未被第4绝缘膜106覆盖的第3绝缘膜105的上表面由保护膜107覆盖。另外,在该例中,第3绝缘膜105与保护膜107由相同的材料形成,第3绝缘膜105与保护膜107相对于氢氟酸的蚀刻速率是同等的。因此,接触孔CH2侧的保护膜107的端部不易由于使用氢氟酸的蚀刻而成为比第3绝缘膜105突出的形状。
另外,由于图5P的工序中的湿式蚀刻,位于开口107b的内侧的偏置配线16的表面会暴露于氢氟酸。然而,在偏置配线16的最上层配置有对氢氟酸具有耐性的氮化钼(MoN)。因此,偏置配线16的上表面不易因为湿式蚀刻而被蚀刻。另外,由于偏置配线16的侧面由保护膜107覆盖,因而偏置配线16的侧面不会被蚀刻。因此,相比于未设置保护膜17的情况,偏置配线16的侧面不会被蚀刻,偏置配线16不易高电阻化。
接着,在图5P的工序后,例如使用溅射法,从保护膜107和偏置配线16之上形成包括ITO的透明导电膜141(参照图5Q)。然后,进行光刻法和干式蚀刻,将透明导电膜141图案化。由此,形成在接触孔CH2中与光电转换层15接触并且在开口107b中与偏置配线16接触的上部电极14b(参照图5R)。
在上述的图5P的工序中,接触孔CH2侧的保护膜107的端部不会成为比第3绝缘膜105突出的形状,因此,即使进行图5Q、图5R的工序,也不易在接触孔CH2的内侧不连续地形成透明导电膜141。因此,能适当地将偏置电压从偏置配线16通过上部电极14b施加到光电转换层15。
接下来,例如使用等离子体CVD法,从上部电极14b和保护膜107之上形成包括氮化硅(SiN)的第5绝缘膜108(参照图5S)。
之后,例如使用狭缝涂布法,从第5绝缘膜108之上形成包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的第6绝缘膜109(参照图5T)。摄像面板1的制造方法的说明如以上所述。
(X射线摄像装置100的动作)
在此,说明图1所示的X射线摄像装置100的动作。首先,从X射线源3照射X射线。此时,控制部2对偏置配线16(参照图3等)施加规定的偏置电压。从X射线源3照射的X射线透射过被摄体S,向闪烁体1A入射。入射到闪烁体1A的X射线转换为荧光(闪烁光),闪烁光向摄像面板1入射。当闪烁光入射到设置于摄像面板1中的各像素的光电二极管12时,闪烁光会转换为与光量相应的电荷。由于从栅极控制部2A经由栅极配线11而输出的栅极电压(正的电压),TFT13(参照图3等)变为导通(ON)状态。当TFT13变为导通状态时,与由设置有该TFT13的像素的光电二极管12所转换的电荷相应的信号通过该像素的源极配线10读出到信号读出部2B(参照图2等)。然后,由控制部2生成与所读出的信号相应的X射线图像。
(变形例)
摄像面板1的制造方法不限于上述的第1实施方式的方法。以下,说明与第1实施方式不同的制造方法。
在上述的第1实施方式的制造方法中,保护膜107的开口107a与开口107b是由不同的工序(图5O、5P)形成的,但在本变形例中,说明由相同的工序形成的方法。以下,主要说明与第1实施方式不同的制造工序。
在本变形例中,首先,进行上述的图5A~5N的工序,形成保护膜107,之后,进行光刻法和湿式蚀刻,将保护膜107图案化。此时,在俯视时与光电转换层15重叠的位置形成保护膜107的开口107a,并且在俯视时与偏置配线16重叠的位置形成保护膜107的开口107b(参照图6)。这样,通过以相同的工序同时形成开口107a和开口107b,与以不同的工序制作开口107a和开口107b的情况相比能够削减光掩模和制造工序。
此外,在图6的工序后,通过进行上述的图5Q~5T的各工序来形成摄像面板1。
[第2实施方式]
在上述的第1实施方式中,由于将包含氢氟酸的蚀刻剂用于形成开口107a和开口107b时的湿式蚀刻,因此附着在光电转换层15的表面的自然氧化物在某种程度上被除去。然而,期望在形成电极14b前在光电转换层15的表面未残留有自然氧化物。因此,在本实施方式中,在形成上部电极14b前,进行光电转换层15的表面的清洗处理,除去残留在光电转换层15的表面的自然氧化物。以下,主要说明与第1实施方式不同的制造工序。
在本实施方式中,首先,进行上述的第1实施方式中的图5A~5P的各工序,形成开口107b。之后,使用包含氢氟酸的蚀刻剂清洗光电转换层15的表面(参照图7)。通过该清洗处理,第3绝缘膜105和保护膜107的接触孔CH2侧的端部也被蚀刻。其结果是,如图7所示,第3绝缘膜105的开口105a和保护膜107的开口107a各自的开口宽度比清洗处理前变大Δl的长度的量。
之后,通过进行上述的图5Q~5T的各工序来形成摄像面板1。
在第2实施方式中,由于在形成上部电极14b前对光电转换层15的表面进行清洗处理,因此,相比于在上部电极14b的形成前不进行清洗处理的情况,不易产生光电转换层15的漏电流。另外,虽然通过清洗处理的工序,开口105a和开口107a的开口宽度变得比清洗处理前大,但保护膜107与第3绝缘膜105包括相同的材料,相对于氢氟酸的蚀刻速率是同等的。因此,即使进行清洗处理,接触孔CH2侧的保护膜107的端部也不易成为比第3绝缘膜105突出的形状。因此,在清洗处理后进行了图5Q的工序时,不易在接触孔CH2内不连续地形成透明导电膜141,不易产生上部电极14b与光电转换层15的接触不良。
(变形例)
在上述的第2实施方式中,保护膜107的开口107a与开口107b是以不同的工序形成的,但也可以与第1实施方式的变形例同样,由相同的工序形成开口107a和开口107b。
在这种情况下,也是在形成开口107a和开口107b的工序(参照图6)之后,对光电转换层15的表面进行与第2实施方式同样的清洗处理。通过进行清洗处理,能够除去附着在光电转换层15的表面的自然氧化物,能够降低光电转换层15的漏电流。
此外,在清洗处理后,通过进行上述的图5Q~5T的各工序形成摄像面板1。
以上,虽然说明了本发明的实施方式,但上述的实施方式只是用于实施本发明的例示。因而,本发明不限于上述的实施方式,能在不脱离其宗旨的范围内适当地进行变形来实施上述的实施方式。
以下,说明本发明的变形例。
(1)虽然在上述的第1实施方式和第2实施方式中说明了保护膜107覆盖光电转换层15的偏置配线16的侧面的结构,但保护膜107的结构不限于此。只要至少是未被第4绝缘膜106覆盖的第3绝缘膜105的上部由保护膜107覆盖即可。
(2)虽然在上述的第1实施方式和第2实施方式中说明了偏置配线16具有层叠了3个金属膜而成的3层结构的例子,但偏置配线16也可以是2层结构。在2层结构的情况下,例如可以构成为在下层设置包括铝的金属膜而在上层设置包括氮化钼的金属膜。也就是说,在将相对于氢氟酸等酸的蚀刻耐性低的铝等金属膜用于偏置配线16的情况下,期望在铝等金属膜的上层层叠有对氢氟酸等酸具有耐性的金属膜。通过这样构成,即使保护膜107的开口107b中的偏置配线16的表面暴露于包含氢氟酸的蚀刻剂,偏置配线16也不易被蚀刻。
(3)虽然在上述的实施方式中,在形成保护膜107的开口107a和第3绝缘膜105的开口105a时或者在清洗光电转换层15的表面时使用了包含氢氟酸的蚀刻剂,但蚀刻剂的材料不限于此。只要是能对保护膜107和第3绝缘膜105进行蚀刻并且包含能够除去附着在光电转换层15的表面的自然氧化物的酸的蚀刻剂即可。
(4)虽然在上述的实施方式中说明了第3绝缘膜105和保护膜107由相同的材料形成的例子,但它们也可以由不同的材料形成。总之,保护膜107只要是包括相对于包含氢氟酸等的蚀刻剂的蚀刻速率与第3绝缘膜105相等或大于第3绝缘膜105的无机绝缘膜即可。
(5)在上述的实施方式中,也可以使第4绝缘膜106的整个表面由保护膜107覆盖。第4绝缘膜106包括有机绝缘膜,因此与无机绝缘膜相比,水分更容易渗透。因此,通过使第4绝缘膜106的整个表面由保护膜107覆盖,水分不易从外部向摄像面板1内部渗透,光电二极管12的漏电流不易流动。
上述的摄像面板和摄像面板的制造方法能够如以下这样说明。
摄像面板具备:光电转换层;无机绝缘膜,其覆盖上述光电转换层的表面的一部分,在俯视时与上述光电转换层重叠的位置具有第1开口;有机绝缘膜,其覆盖上述无机绝缘膜的表面的一部分,具有俯视时与上述第1开口重叠并且开口宽度大于上述第1开口的第2开口;保护膜,其在上述第2开口的内侧覆盖于未被上述有机绝缘膜覆盖的上述无机绝缘膜上;以及电极,其覆盖上述保护膜、以及上述第1开口的内侧的上述光电转换层的表面,上述保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于上述无机绝缘膜(第1构成)。
根据第1构成,光电转换层的表面的一部分由无机绝缘膜覆盖,无机绝缘膜的表面的一部分由有机绝缘膜覆盖。在光电转换层上形成有无机绝缘膜的第1开口和有机绝缘膜的第2开口。第2开口的开口宽度大于第1开口,在第2开口的内侧,未被有机绝缘膜覆盖的无机绝缘膜上覆盖有保护膜。电极在第1开口中覆盖光电转换层的表面,并且覆盖保护膜。
在制作摄像面板时,为了降低光电转换层的漏电流,有时在形成电极前使用氢氟酸等清洗光电转换层的表面。在未设置保护膜的情况下,当由于清洗处理而无机绝缘膜被蚀刻时,有机绝缘膜容易成为比无机绝缘膜突出的形状。另一方面,在第1构成中,在未被有机绝缘膜覆盖的无机绝缘膜上设置有保护膜,保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于无机绝缘膜。因此,无机绝缘膜不易由于使用氢氟酸等的清洗而成为相对于保护膜或有机绝缘膜突出的形状。其结果是,不易在第1开口和第2开口的内侧不连续地形成电极,不易产生光电转换层与电极的接触不良。
也可以是,在第1构成中,还具备偏置配线,上述偏置配线在上述有机绝缘膜上配置于俯视时与上述光电转换层不重叠的位置,上述保护膜在俯视时与上述偏置配线重叠的位置具有上述偏置配线连接用开口,并且上述保护膜覆盖上述偏置配线的侧面,上述电极在上述偏置配线连接用开口中与上述偏置配线连接(第2构成)。
根据第2构成,偏置配线的侧面由保护膜覆盖,在偏置配线上形成有用于将电极与偏置配线连接的偏置配线连接用开口。在偏置配线的侧面未由保护膜覆盖的情况下,当在形成电极前使用氢氟酸等对光电转换层上进行清洗时,偏置配线有可能由于清洗处理而被蚀刻。另一方面,在如本构成这样,偏置配线的侧面由保护膜覆盖的情况下,偏置配线的侧面不会由于清洗处理而被蚀刻,能够防止偏置配线的高电阻化。
也可以是,在第2构成中,上述偏置配线是层叠多个金属膜而构成的,上述多个金属膜中的配置在与上述有机绝缘膜相反的一侧的最表面的金属膜包括对酸具有耐性的金属材料(第3构成)。
根据第3构成,在偏置配线通过层叠多个金属膜而构成的情况下,配置在与有机绝缘膜相反的一侧的最表面的金属膜对酸具有耐性。因此,在制造摄像面板时,即使在形成电极前为了清洗光电转换层的表面而使用包含氢氟酸等的蚀刻剂,未被保护膜覆盖的偏置配线的表面也不易被蚀刻。
也可以是,在第1构成至第3构成中的任意一个构成中,上述保护膜覆盖上述有机绝缘膜的整个表面(第4构成)。
根据第4构成,由于有机绝缘膜的整个表面由保护膜覆盖,因此,水分不易从外部进入摄像面板内部,光电转换层中不易产生漏电流。
摄像面板的制造方法包含:在基板上形成光电转换层的工序;在上述光电转换层上形成无机绝缘膜的工序;在上述无机绝缘膜上形成有机绝缘膜,并在俯视时与上述光电转换层重叠的位置形成上述有机绝缘膜的开口的工序;形成覆盖上述无机绝缘膜和上述有机绝缘膜的表面的保护膜的工序;形成贯通上述无机绝缘膜和上述保护膜的接触孔的工序,上述接触孔在俯视时与上述光电转换层重叠,开口宽度小于上述有机绝缘膜的开口;形成电极的工序,上述电极覆盖上述接触孔中的上述光电转换层的表面、以及上述保护膜的表面的一部分,上述保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于上述无机绝缘膜,上述接触孔是通过使用上述蚀刻剂对上述无机绝缘膜和上述保护膜进行蚀刻来形成的(第1制造方法)。
根据第1制造方法,光电转换层的表面的一部分由无机绝缘膜覆盖,无机绝缘膜的表面的一部分由有机绝缘膜覆盖,在光电转换层上形成有有机绝缘膜的开口、以及贯通无机绝缘膜和保护膜的接触孔。接触孔是通过使用包含氢氟酸的蚀刻剂对无机绝缘膜和保护膜进行蚀刻来形成的。由于保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于无机绝缘膜,因此,无机绝缘膜不易由于蚀刻而成为相对于有机绝缘膜和保护膜突出的形状。因此,不易在接触孔的内侧不连续地形成电极,在接触孔内侧不易产生光电转换层与电极的接触不良。
也可以是,在第1制造方法中,还包含在形成上述电极前清洗上述光电转换层的表面的工序(第2制造方法)。
根据第2制造方法,能够通过清洗处理除去附着在光电转换层的表面的自然氧化物。另外,在清洗处理时,即使使用包含氢氟酸等的蚀刻剂,无机绝缘膜和保护膜被蚀刻,无机绝缘膜也不易成为相对于有机绝缘膜和保护膜突出的形状。
也可以是,在第1或第2制造方法中,还包含:在形成上述有机绝缘膜后,在上述有机绝缘膜上,在俯视时与上述光电转换层不重叠的位置形成偏置配线的工序;以及在形成上述保护膜后,在俯视时与上述偏置配线重叠的位置形成上述偏置配线连接用开口的工序,上述电极在上述偏置配线连接用开口中与上述偏置配线连接(第3制造方法)。
根据第3制造方法,由于偏置配线形成于俯视时与光电转换层不重叠的位置,因此相比于偏置配线形成于俯视时与光电转换层重叠的位置的情况,能够增加向光电转换层的入射光量。
也可以是,在第3制造方法中,形成上述接触孔的工序与形成上述偏置配线连接用开口的工序同时进行(第4制造方法)。
根据第4制造方法,由于同时形成接触孔和偏置配线连接用开口,因此相比于将接触孔和偏置配线连接用开口分别单独形成的情况,能够削减用于制作摄像面板的制造工序。
Claims (5)
1.一种摄像面板,其特征在于,具备:
光电转换层;
无机绝缘膜,其覆盖上述光电转换层的表面的一部分,在俯视时与上述光电转换层重叠的位置具有第1开口;
有机绝缘膜,其覆盖上述无机绝缘膜的表面的一部分,具有俯视时与上述第1开口重叠并且开口宽度大于上述第1开口的第2开口;
保护膜,其在上述第2开口的内侧覆盖于未被上述有机绝缘膜覆盖的上述无机绝缘膜上;以及
电极,其覆盖上述保护膜、以及上述第1开口的内侧的上述光电转换层的表面,
上述保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于上述无机绝缘膜,
还具备偏置配线,上述偏置配线在上述有机绝缘膜上配置于俯视时与上述光电转换层不重叠的位置,
上述保护膜在俯视时与上述偏置配线重叠的位置具有上述偏置配线连接用开口,并且上述保护膜覆盖上述偏置配线的侧面,
上述电极在上述偏置配线连接用开口中与上述偏置配线连接。
2.根据权利要求1所述的摄像面板,
上述偏置配线是层叠多个金属膜而构成的,
上述多个金属膜中的配置在与上述有机绝缘膜相反的一侧的最表面的金属膜包括对酸具有耐性的金属材料。
3.根据权利要求1或2所述的摄像面板,
上述保护膜覆盖上述有机绝缘膜的整个表面。
4.一种摄像面板的制造方法,其特征在于,包含:
在基板上形成光电转换层的工序;
在上述光电转换层上形成无机绝缘膜的工序;
在上述无机绝缘膜上形成有机绝缘膜,并在俯视时与上述光电转换层重叠的位置形成上述有机绝缘膜的开口的工序;
在形成上述有机绝缘膜后,在上述有机绝缘膜上,在俯视时与上述光电转换层不重叠的位置形成偏置配线的工序;
形成覆盖上述无机绝缘膜和上述有机绝缘膜的表面的保护膜的工序;
在形成上述保护膜后,在俯视时与上述偏置配线重叠的位置形成上述偏置配线连接用开口的工序;
形成贯通上述无机绝缘膜和上述保护膜的接触孔的工序,上述接触孔在俯视时与上述光电转换层重叠,开口宽度小于上述有机绝缘膜的开口;以及
形成电极的工序,上述电极覆盖上述接触孔中的上述光电转换层的表面、以及上述保护膜的表面的一部分,
上述保护膜相对于包含酸的蚀刻剂的蚀刻速率等于或大于上述无机绝缘膜,
上述接触孔是通过使用上述蚀刻剂对上述无机绝缘膜和上述保护膜进行蚀刻来形成的,
还包含在形成上述电极前清洗上述光电转换层的表面的工序,
上述电极在上述偏置配线连接用开口中与上述偏置配线连接。
5.根据权利要求4所述的摄像面板的制造方法,
形成上述接触孔的工序与形成上述偏置配线连接用开口的工序同时进行。
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