JP2014063795A - 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】暗電流を抑制した光電変換素子を提供する。
【解決手段】基板と、基板上に設けられた第１導電膜及び第２導電膜と有する第１電極膜と、第１電極膜を覆って設けられた金属化合物膜と、金属化合物膜に接続して設けられた半導体膜と、半導体膜に接続して設けられた第２電極膜と、基板、第１電極膜、半導体膜、及び金属化合物膜を覆い囲み設けられた絶縁膜とを備えた光電変換素子の製造方法において、基板と接続させて第１導電膜、及び第１電極膜に接続させて第２導電膜を形成する第１電極膜形成工程と、第１電極膜形成工程に次いでウエットエッチングによって第２導電膜を所定の形状に形成する第１パターニング工程と、第１パターニング工程に次いで第１電極膜を覆う金属化合物膜を形成する金属化合物膜形成工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光電変換素子、光電変換素子の製造方法、及び電子機器に関するものである。
カルコパイライト構造を有する半導体装置を形成する薄膜として、銅（Ｃｕ），インジウム（Ｉｎ），セレン（Ｓｅ）を含む、いわゆるＣＩＳ薄膜や、銅（Ｃｕ），インジウム（Ｉｎ），ガリウム（Ｇａ），セレン（Ｓｅ）等を含む、いわゆるＣＩＧＳ薄膜が知られている。これらのＣＩＳ及びＣＩＧＳ薄膜は、光電変換率に優れていることから太陽電池に多用されている。また、これらＣＩＳ及びＣＩＧＳ薄膜は、可視光から近赤外光まで広い波長域に渡って高い光感度を有するため、光電変換素子としてセンサー等への適用が望まれている。
例えば、特許文献１には、基板上に設けられた電極膜に積層して光吸収層として機能するカルコパイライト構造のｐ型の化合物半導体薄膜を有する光電変換素子が公開されている。
特開２００７−１２３７２１号公報（図２）
しかしながら、カルコパイライト構造の半導体薄膜をパターニングする工程において当該半導体薄膜の不要な部分を除去するためにドライエッチング法が用いられた場合に、下層となる電極膜を損傷する虞があった。また、ドライエッチングによる電極膜の損傷を抑制するためエッチング量を制御（抑制）すると、ドライエッチングによる電極膜の残渣が生じ、当該残渣をウエットエッチング法などで除去を要するため、生産性を低下させる虞もあった。
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例に係る光電変換素子の製造方法は、基板と、基板上に設けられた第１導電膜及び第２導電膜と有する第１電極膜と、第１電極膜を覆って設けられた金属化合物膜と、金属化合物膜に接続して設けられた半導体膜と、半導体膜に接続して設けられた第２電極膜と、基板、第１電極膜、半導体膜、及び金属化合物膜を覆い囲み設けられた絶縁膜とを備えた光電変換素子の製造方法において、基板と接続させて第１導電膜、及び第１電極膜に接続させて第２導電膜を形成する第１電極膜形成工程と、第１電極膜形成工程に次いでウエットエッチングによって第２導電膜を所定の形状に形成する第１パターニング工程と、第１パターニング工程に次いで第１電極膜を覆う金属化合物膜を形成する金属化合物膜形成工程とを含むことを特徴とする。
［適用例２］
上記適用例に係る光電変換素子の製造方法は、金属化合物膜と接続させて半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、金属化合物膜、及び半導体膜を所定の形状に形成する第２パターニング工程と、絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、絶縁膜の一部を除去し、半導体膜と接続させて第２電極膜を形成する第２電極膜形成工程とを含むことが好ましい。
この様な光電変換素子の製造方法によれば、金属化合物膜を形成する金属化合物膜形成工程に先んじて、第１導電膜に接続して形成される第２導電膜をウエットエッチングによって所定の形状に形成する第１パターニング工程を行う。第１パターニング工程で行うウエットエッチングは、エッチングレートが、第１導電膜に対して遅く、第２導電膜に対して早い、エッチャントを適用することができる。これによって、第２導電膜をウエットエッチングによって選択的にパターニング（エッチング）することができ、第１導電膜上に生じる第２導電膜のエッチング残渣の抑制と、第１導電膜や基板を浸食することを抑制することができる。
［適用例３］
本適用例に係る光電変換素子は、基板と、基板上に設けられた第１電極部、第２電極部、及び光吸収部を有する光電変換部を備え、第１電極部には、第１面と、第１面と表裏の関係にある第２面とを有し、基板と第１面とを接続させて設けられた第１導電膜と、第２面と接続し、第１導電膜の外周縁の内側に設けられた第２導電膜を有し、光吸収部には、第２導電膜を覆い、第２面と接続して設けられた金属化合物膜と、金属化合物膜に接続して設けられた半導体膜と、基板と接続し、第１導電膜、金属化合物膜、及び半導体膜を囲み、一部が開口して半導体膜を露出させて設けられた絶縁膜を有し、第２電極部には、絶縁膜から露出された半導体膜に接続して絶縁膜上に設けられた第２電極膜を有することを特徴とする。
この様な光電変換素子によれば、第１導電膜と金属化合物膜とに囲まれる様に第２導電膜が第１導電膜の第２面に設けられている。これにより、金属化合物膜を含む光吸収部で変換された電流が当該金属化合物膜と接続する第２導電膜から絶縁膜へ漏出することを抑制することができる。また、第１導電膜と、金属化合物膜及び絶縁膜との間の熱膨張率（線膨張率）差で生じるこれらの膜剥離を抑制することができる。
［適用例４］
上記適用例に係る光電変換素子の金属化合物膜には、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、セレン（Ｓｅ）、を含むことが好ましい。
この様な光電変換素子によれば、金属化合物膜は、銅、インジウム、セレンを含むｐ型の特性を有する、いわゆるＣＩＳ薄膜とすることで、シリコン薄膜とした場合と比して、光電変換効率の高い光電変換素子を得ることができる。
［適用例５］
上記適用例に係る光電変換素子の絶縁膜には、酸化シリコンを含むことが好ましい。
この様な光電変換素子によれば、絶縁膜は、酸化シリコンを含むことで、当該絶縁膜と接する基板、第１導電膜、第２導電膜、金属化合物膜、及び半導体膜の間で密着性に優れ、それぞれの間の膜剥離を抑制することができる。
［適用例６］
本適用例に係る電子機器は、上述した光電変換素子を搭載したことを特徴とする。
この様な電子機器は、上述した光電変換素子を適用することで、光電変換素子が搭載された電子機器の信頼性の向上を実現することができる。
第１実施形態に係る光電変換素子の概略構成を模式的に示す図。 第１実施形態に係る光電変換素子の製造工程を示すフロー図。 第１実施形態に係る光電変換素子の製造工程を説明する図。 第１実施形態に係る光電変換素子の製造工程を説明する図。 第１実施形態に係る光電変換素子の製造工程を説明する図。 第２実施形態に係る光電変換素子の概略構成を模式的に示す図。 実施例に係る電子機器を模式的に示す図。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
（第１実施形態）
図１から図５を用いて第１本実施形態に係る光電変換素子、及び光電変換素子の製造方法について説明する。
図１は、本実施形態に係る光電変換素子の概略構成を示す図である。図２は、光電変換素子の製造工程フローを示す図である。また、図３から図５は、光電変換素子の製造工程を示す図である。なお、本実施形態の光電変換素子は、図１（ａ）に示す様に、例えば、基板上にアレイ状に設けられたものであり、各図において示す光電変換素子は、その一部分を拡大した断面を示すものである。
［光電変換素子の構造］
図１（ｂ）に示す光電変換素子１は、基板１１０と、光電変換部２００と、を備えている。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す光電変換素子１を拡大した断面を示すものである。なお、図３から図５に示す光電変換素子１についても同様である。
光電変換部２００は、前述した基板１１０上に、第１電極部２０１と、光吸収部２０２と、第２電極部２０３と、で構成されている。
第１電極部２０１は、第１電極膜として設けられ、第１導電膜２１０と、第２導電膜２２０と、を備える。光吸収部２０２は、金属化合物膜２３０と、半導体膜２４０と、絶縁膜２６０と、を備える。また、第２電極部２０３は、第２電極膜２７０を備える。
なお、以下の説明において第１電極膜は第１電極部として同じ符号（２０１）を用いて説明する。
光電変換素子１の光電変換部２００は、図１（ｂ）に示す様に基板１１０上に、第１電極膜２０１が設けられ、さらに第１電極膜２０１に重ねて光吸収部２０２と、第２電極部２０３が設けられている。
基板１１０は、ガラス等の材料を含み形成されている。基板１１０は、例えば、ホウ珪酸ガラス等が用いられている。
［光電変換部の構造］
第１電極膜２０１には、基板１１０上に第１導電膜２１０と、第１導電膜２１０上に第２導電膜２２０とが設けられている。
第１導電膜２１０は、表裏の関係にある第１面２１０ａと、第２面２１０ｂを有する。第１導電膜２１０は、その第１面２１０ａが基板１１０と接続し、所定の形状にパターニングされて設けられている。第１導電膜２１０は、チタン（Ｔｉ）等を含む導電膜として設けられている。
第２導電膜２２０は、第１導電膜２１０上に所定の形状にパターニングされて設けられている。より詳しくは、第２導電膜２２０は、第１導電膜２１０の第２面２１０ｂと接続し、所定の形状にパターニングされて設けられている。また、第２導電膜２２０は、第１導電膜２１０を平面視した場合の外周縁の内側に設けられている。換言すると、第２導電膜２２０は第１導電膜２１０と比して面積が小さく、第１導電膜２１０の第２面２１０ｂには第２導電膜２２０が設けられない領域を有する。
なお、第２導電膜２２０は、モリブデン（Ｍｏ）等を含む導電膜として設けられている。
次に光吸収部２０２には、第１電極膜２０１を覆い囲む様に金属化合物膜２３０が設けられている。また、金属化合物膜２３０上に半導体膜２４０が設けられている。また、基板１１０に対応して第１導電膜２１０と、金属化合物膜２３０と、半導体膜２４０とを囲む様に絶縁膜２６０が設けられている。
本実施形態の光吸収部２０２は、カルコパイライト構造を有する半導体装置であり、光電変換素子１に入射する光を電気（電流）信号に変換するものである。
光吸収部２０２は、Ｉｂ（１ｂ）族元素と、ＩＩＩｂ（３ｂ）族元素と、ＶＩｂ（６ｂ）族元素とを含むカルコパイライト構造を有するｐ型の半導体としての金属化合物膜２３０と、当該金属化合物膜２３０と接続して後述するｎ型の半導体膜２４０が設けられている。
金属化合物膜２３１（２３０）は、銅（Ｃｕ）と、インジウム（Ｉｎ）等とを含み設けられている。金属化合物膜２３１は、セレン（Ｓｅ）雰囲気中で加熱される、いわゆるアニールを行うことで、セレン化された金属化合物膜２３０として設けられている。前述のセレン化された金属化合物膜２３０は、いわゆるＣＩＳ（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅ）薄膜である。
また、金属化合物膜２３１（２３０）は、銅（Ｃｕ）と、インジウム（Ｉｎ）と、ガリウム（Ｇａ）等とを含み設けることができる。この様な金属化合物膜２３１は、セレン（Ｓｅ）雰囲気中で加熱されるアニールを行うことで、セレン化された金属化合物膜２３０として設けられる。前述のセレン化された金属化合物膜２３０は、いわゆるＣＩＧＳ（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅ）薄膜である。
半導体膜２４０には、例えば、ｎ型の半導体膜２４０で酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を含み設けられている。
絶縁膜２６０は、基板１１０と重なる様に対応させて第１導電膜２１０、金属化合物膜２３０、半導体膜２４０を覆い囲む様に設けられている。
なお、絶縁膜２６０には、その一部を開口して半導体膜２４０を露出させた露出領域２５１を備える。露出領域２５１は、換言すると絶縁膜２６０で半導体膜２４０を覆わない領域である。絶縁膜２６０は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含み設けられている。
次に第２電極部２０３は、光吸収部２０２から電気（電流）信号を取り出す電極膜である。第２電極膜２７０は、絶縁膜２６０と重なる様に所定の形状にパターニングされて設けられている。なお、第２電極膜２７０は、その一部が光吸収部２０２に備える半導体膜２４０と露出領域２５１で接続されている。第２電極膜２７０は、例えば、ＩＴＯ（Indium tin oxide）等を含む導電膜として形成されている。
［光電変換素子１の製造方法］
次に、光電変換素子１を製造する各工程について説明する。
図２に示すように、光電変換素子１を製造する工程は、第１電極膜形成工程Ｓ１００、第１パターニング工程Ｓ２００、金属化合物膜形成工程Ｓ３００、半導体膜形成工程Ｓ４００、第２パターニング工程Ｓ５００、絶縁膜形成工程Ｓ６００、第２電極膜形成工程Ｓ７００、を含む。以下、工程順に光電変換素子１の製造工程について図３から図５までを用いて説明する。
［第１電極膜形成工程］
第１電極膜形成工程Ｓ１００は、第１電極膜２０１として第１導電膜２１０と、第２導電膜２２０とを形成する工程である。
第１電極膜形成工程Ｓ１００は、基板１１０に接続させてチタン（Ｔｉ）を含む第１導電膜２１０を形成する工程と、第１導電膜２１０を所定の形状にパターニングする工程と、所定の形状に形成された第１導電膜２１０に接続させてモリブデン（Ｍｏ）を含む第２導電膜２２０を形成する工程とを含む。
図３（ａ）は、基板１１０上に第１導電膜２１０が所定の形状に形成された状態を示している。また、図３（ｂ）は、前述の第１導電膜２１０の第２面２１０ｂ上に第２導電膜２２０が形成された状態を示している。
第１導電膜２１０を形成する工程は、例えば、スパッタリング法等によってチタンを含む導電膜を基板１１０上に形成する。
第１導電膜２１０を所定の形状に形成する工程は、例えば、フォトリソグラフィー法等によってマスクパターン（不図示）を第１導電膜２１０の第２面２１０ｂ上に形成する。
次に、ウエットエッチング法等で前述のマスクパターンが形成されない領域、即ち、所定の形状として不要な部分の第１導電膜２１０の除去（エッチング）を行う。本実施形態において第１導電膜２１０の除去は、フッ酸を含むエッチャント（水溶液）へ第１導電膜２１０を浸漬するウエットエッチング法を用いたが、これに限定されることなく、除去する第１導電膜２１０の組成等によって適宜変更してもよい。
第２導電膜２２０を形成工程は、例えば、スパッタリング法等によってモリブデンを含む導電膜を所定の形状に形成された第１導電膜２１０上に形成する。
［第１パターニング工程］
第１パターニング工程Ｓ２００は、第２導電膜２２０を所定の形状にパターニングする工程である。
図３（ｃ）は、第１パターニング工程Ｓ２００によって、第２導電膜２２０が所定の形状にパターニングされた状態を示している。
第１パターニング工程Ｓ２００は、例えば、フォトリソグラフィー法等によってマスクパターン（不図示）を第２導電膜２２０、及び基板１１０上に形成する。次に、ウエットエッチング法によってマスクパターンが形成されていない領域、即ち、所定の形状として不要な部分の第２導電膜２２０の除去（エッチング）を行う。本実施形態において第１パターニング工程Ｓ２００は、硝酸とリン酸とを含むエッチャント（水溶液）へ第２導電膜２２０を浸漬するウエットエッチング法を用いた。
硝酸とリン酸とを含むエッチャントを用いることで、第１導電膜２１０に対するエッチングレートを遅らせ、他方、第２導電膜２２０に対するエッチングレートを早めることができる。これにより、モリブデンを含む第２導電膜２２０を選択的にエッチングし、かつ、チタンを含む第１電極膜２０１や基板１１０の浸食を抑制することができる。また、第２導電膜２２０に対するエッチングレートが早いため、第２導電膜２２０の側面の浸食、いわゆるサイトエッチングを抑制することができる。従って、当該工程で除去すべく第２導電膜２２０の残渣が第１導電膜２１０の第２面２１０ｂ上に生じることを抑制することができる。
［金属化合物膜形成工程］
金属化合物膜形成工程Ｓ３００は、第１電極膜２０１に接続させて銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、又は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）等を含む金属化合物膜２３０（２３１）を形成する工程である。
図４（ｄ）は、金属化合物膜形成工程Ｓ３００によって前述の第１電極膜２０１、及び基板１１０上に金属化合物膜２３０が形成された状態を示している。
金属化合物膜形成工程Ｓ３００は、例えば、スパッタリング法を用いて銅（Ｃｕ）と、インジウム（Ｉｎ）、又は銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）等とを含む金属化合物膜２３１（２３０）を形成する。
また、金属化合物膜形成工程Ｓ３００は、金属化合物膜２３１をセレン（Ｓｅ）雰囲気中で加熱する、いわゆるアニールを行うセレン化工程を含む。金属化合物膜２３１は、セレン化工程によってセレン（Ｓｅ）雰囲気中でアニールすることでセレン化され、いわゆるＣＩＳ（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅ２）薄膜、又はＣＩＧＳ（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅ２）薄膜として形成される。本実施形態においてセレン化工程は、そのアニール温度を概ね３００℃とした。なお、当該アニール温度は、金属化合物膜２３１の組成によって適宜変更しても良い。
［半導体膜形成工程］
半導体膜形成工程Ｓ４００は、前述の金属化合物膜形成工程Ｓ３００で形成した金属化合物膜２３０に接続させて半導体膜２４０を形成する工程である。
図４（ｅ）は、当該工程によって金属化合物膜２３０上に、半導体膜２４０が形成された状態を示している。
半導体膜形成工程Ｓ４００は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を含むｎ型の半導体膜２４０を形成する。
［第２パターニング工程］
第２パターニング工程Ｓ５００は、金属化合物膜２３０と、半導体膜２４０とを所定の形状に形成する工程である。図４（ｆ）は、当該第２パターニング工程Ｓ５００によって、金属化合物膜２３０と、半導体膜２４０とが所定の形状にパターニングされた状態を示している。
第２パターニング工程Ｓ５００は、例えば、フォトリソグラフィー法によって半導体膜２４０上にマスクパターン（不図示）を形成し、ウエットエッチング法によって、マスクパターンが形成されていない領域、即ち、所定の形状として不要な半導体膜２４０と、金属化合物膜２３０との除去（エッチング）を行う。
［絶縁膜形成工程］
絶縁膜形成工程Ｓ６００は、基板１１０と重なる様に対応させて第１導電膜２１０と、金属化合物膜２３０と、半導体膜２４０とを囲む様に、絶縁膜２６０を形成する工程である。
図５（ｇ）は、当該工程によって絶縁膜２６０が形成された状態を示している。
絶縁膜形成工程Ｓ６００は、例えば、ＣＶＤ法によって窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、又は酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含む絶縁膜２６０を形成する。絶縁膜２６０は、酸化シリコンを含むことで、基板１１０、金属化合物膜２３０、半導体膜２４０、及び第２電極膜２７０との密着性が高まり、絶縁膜２６０とそれぞれの間で膜剥がれを抑制することができる。
［第２電極膜形成工程］
第２電極膜形成工程Ｓ７００は、絶縁膜２６０上に前述の半導体膜２４０と接続する第２電極膜２７０を形成する工程である。
第２電極膜形成工程Ｓ７００は、第２電極膜２７０を形成する工程と、第２電極膜２７０と半導体膜２４０とを接続する露出領域２５１を形成する工程とを含む。図６（ｈ）は、当該工程によって第２電極膜２７０が半導体膜２４０と接続して形成された状態を示している。
また、第２電極膜形成工程Ｓ７００は、形成した第２電極膜２７０を所定の形状にパターニングする工程を含む。図６（ｉ）は、当該工程によって、所定の形状に第２電極膜２７０がパターニングされた状態を示している。
第２電極膜形成工程Ｓ７００は、第２電極膜２７０の形成に先んじて露出領域２５１の形成を行う。露出領域２５１を形成する工程は、例えば、第２電極膜２７０上にフォトリソグラフィー法によって露出領域２５１となる部分が開口したマスクパターン（不図示）を形成する。次いで、ドライエッチング法等によって、マスクパターンが開口した部分、即ち、露出領域２５１となる部分に形成されている絶縁膜２６０の除去（エッチング）を行う。本実施形態のドライエッチングには六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含むエッチングガスを用いたが、これに限定されることなく、絶縁膜２６０の組成等によって適宜エッチングガスを変更しても良い。
次に第２電極膜形成工程Ｓ７００は、半導体膜２４０に接続させて第２電極膜２７０の形成を行う。第２電極膜２７０の形成は、例えばスパッタリング法等によってＩＴＯを含む第２電極膜２７０を絶縁膜２６０上、及び露出領域２５１において露出する半導体膜２４０上に形成する。
次に第２電極膜形成工程Ｓ７００は、第２電極膜２７０を所定の形状にパターニングを行う工程を行う。第２電極膜２７０のパターニングは、形成された第２電極膜２７０上に、例えば、フォトリソグラフィー法によって絶縁膜２６０上にマスクパターン（不図示）を形成し、ウエットエッチング法によって、マスクパターンが形成されていない領域、即ち、所定の形状として不要な第２電極膜２７０の除去（エッチング）を行う。
本実施形態において第２電極膜形成工程Ｓ７００は、シュウ酸を含むエッチャント（水溶液）へ第２電極膜２７０を浸漬するウエットエッチング法を用いたが、これに限定されることなく第２電極膜２７０等の組成等によって適宜変更しても良い。
第２電極膜形成工程Ｓ７００が完了すれば、光電変換素子１の製造工程が完了する。
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な光電変換素子１によれば、金属化合物膜２３０を形成する金属化合物膜形成工程Ｓ３００に先んじて、第１導電膜２１０上に形成される第２導電膜２２０を所定の形状に形成する第１パターニング工程Ｓ２００を行うことで、第１導電膜２１０と金属化合物膜２３０とに囲まれる様に第２導電膜２２０が第１導電膜２１０上に設けられている。
これによって、第１導電膜２１０上にパターニングされる第２導電膜２２０の不要な部分をウエットエッチングで選択的に除去することができ、エッチングされる第２導電膜の残渣が当該第１導電膜２１０上に生じること、第１導電膜２１０や基板１１０を浸食することを抑制することができる。
従って、第２導電膜２２０から漏出する電流、即ち、暗電流を抑制したＳＮ比の高い光電変換素子１を得ることができる。
（第２実施形態）
図６は、本実施形態に係る光電変換素子の概略構成を模式的に示す図である。
本実施形態の光電変換素子２は、第１実施形態で説明をした光電変換素子１に、回路部３００が設けられたものである。
［光電変換素子２の構造］
図６に示す光電変換素子２は、基板１１０と、回路部３００と、光電変換部２００と、を備えている。
回路部３００は、基板１１０上にスイッチング素子３１０を備えている。また、回路部３００は、当該スイッチング素子３１０を覆う平坦化膜３２０を備えている。
光電変換部２００は、前述した平坦化膜３２０上に、第１電極部２０１と、光吸収部２０２と、第２電極部２０３と、を備えている。
光電変換素子２は、図６に示す様に基板１１０上に、回路部３００と、光電変換部２００と、が重ねて設けられている。
［回路部の構造］
回路部３００は、基板１１０上にスイッチング半導体部３１１、ソース電極部３１２、ドレイン電極部３１３、ゲート電極部３１４、ゲート絶縁部３１５、層間絶縁部３１６、保護部３１７から構成される薄膜トランジスターとしてのスイッチング素子３１０が設けられている。本実施形態において、スイッチング素子３１０は、スイッチング半導体部３１１に多結晶シリコンを用いた、いわゆるポリシリコン薄膜トランジスターを例示している。しかし、これに限定されることなくスイッチング素子３１０は、アモルファスシリコン薄膜トランジスターや、その他の半導体膜を用いたトランジスターを設けても良い。
また、回路部３００には、スイッチング素子３１０を覆う様に平坦化膜３２０が設けられている。平坦化膜３２０は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含み設けられている。
［光電変換部の構造］
光電変換部２００は、第１実施形態と同様に第１電極部２０１と、光吸収部２０２と、第２電極部２０３とが重ねて設けられている。光電変換部２００は、第１導電膜２１０と、回路部３００に設けられたドレイン電極部３１３とが接続されている。その他の光電変換部２００の構造は、第１実施形態で説明した光電変換素子１と同様のため、説明を省略する。
［光電変換素子２の製造方法］
次に、光電変換素子２を製造する工程について説明する。
光電変換素子２の製造方法は、第１実施形態で説明した光電変換素子１の光電変換部２００を製造する工程に先立ち、スイッチング素子３１０を形成する工程を実行する。
本実施形態においてスイッチング素子３１０の形成する工程は、公知技術であるポリシリコン薄膜トランジスター製造技術を用いることができる。なお、スイッチング素子３１０を覆う平坦化膜３２０の形成は、例えば、ＣＶＤ法によって酸化シリコン（ＳｉＯ2）等を含む膜を形成することができる。
その他の光電変換素子２を製造する工程は、第１実施形態で説明した光電変換素子１を製造する工程と同様のため、説明を省略する。
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な光電変換素子２によれば、光電変換部２００で変換された電気信号によってスイッチング素子３１０を動作させることで、例えば、アレイ状に光電変換素子２が設けられた場合（図１（ａ）参照）に光電変換素子２に光が入射している部分を容易に検出することができる。
＜実施例＞
次いで、本発明の一実施形態に係る光電変換素子１を適用した電子機器の実施例について、図７に基づき説明する。
［電子機器］
図７は、本発明の実施形態に係る光電変換素子１を備える電子機器としてのアルコール濃度測定装置１０００の概略を示す図である。図７に示すアルコール濃度測定装置１０００は、静脈に流れる血液に光を照射し、その反射する光を光電変換素子１で受光して血液中のアルコール濃度を測定する装置である。
この様なアルコール濃度測定装置１０００には、指１２００に光を照射し、その反射した光を受光する撮像装置１１２０と、制御装置１１４０と、を備える。
撮像装置１１２０には、発光部１１２１と、受光部１１２２として光電変換素子１を備える。また、指１２００を乗せる検出面１１６０を備える。
制御装置１１４０には、発光部１１２１を制御する発光制御部１１４１と、受光部１１２２としての光電変換素子１から出力された電気信号を処理する受光処理部１１４２と、受光処理部１１４２で処理された信号に基づきアルコール濃度の測定を行う測定部１１４３と、を備える。
光電変換素子１を備える電子機器としてのアルコール濃度測定装置１０００は、受光部１１２２として本発明の実施形態に係る光電変換素子１が搭載されることで、血液に反射される光の受光感度を高めることができる。
なお、本発明の実施形態に係る光電変換素子１は、図７のアルコール濃度測定装置１０００の他にも、例えば、生体認証装置、指紋撮像装置、静脈パターン撮像装置、太陽電池装置等に適用することができる。
１…光電変換素子、１１０…基板、２００…光電変換部、２０１…第１電極部（膜）、２０２…光吸収部、２０３…第２電極膜、２１０…第１導電膜、２２０…第２導電部、２３０…金属化合物膜、２４０…半導体膜、２５１…露出領域、２６０…絶縁膜、２７０…第２電極膜、３００…回路部、３１０…スイッチング素子、３２０…平坦化膜、１０００…アルコール濃度測定装置、１１２０…撮像装置、１１４０…制御装置、１２００…指。

Claims (6)

  1. 基板と、
    前記基板上に設けられた第１導電膜及び第２導電膜と有する第１電極膜と、
    前記第１電極膜を覆って設けられた金属化合物膜と、
    前記金属化合物膜に接続して設けられた半導体膜と、
    前記半導体膜に接続して設けられた第２電極膜と、
    前記基板、前記第１電極膜、前記半導体膜、及び前記金属化合物膜を覆い囲み設けられた絶縁膜と、を備えた光電変換素子の製造方法において、
    前記基板と接続させて前記第１導電膜、及び前記第１電極膜に接続させて前記第２導電膜を形成する第１電極膜形成工程と、
    前記第１電極膜形成工程に次いでウエットエッチングによって前記第２導電膜を所定の形状に形成する第１パターニング工程と、
    前記第１パターニング工程に次いで前記第１電極膜を覆う前記金属化合物膜を形成する金属化合物膜形成工程と、を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。
  2. 請求項１に記載の光電変換素子の製造方法において、
    前記金属化合物膜と接続させて前記半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、
    前記金属化合物膜、及び前記半導体膜を所定の形状に形成する第２パターニング工程と、
    前記絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
    前記絶縁膜の一部を除去し、前記半導体膜と接続させて第２電極膜を形成する第２電極膜形成工程とを含むこと、を特徴とする光電変換素子の製造方法。
  3. 基板と、
    前記基板上に設けられた第１電極部、第２電極部、及び光吸収部を有する光電変換部とを備え、
    前記第１電極部には、
    第１面と、前記第１面と表裏の関係にある第２面とを有し、前記基板と前記第１面とを接続させて設けられた第１導電膜と、
    前記第２面と接続し、前記第１導電膜の外周縁の内側に設けられた第２導電膜を有し、
    前記光吸収部には、
    前記第２導電膜を覆い、前記第２面と接続して設けられた金属化合物膜と、
    前記金属化合物膜に接続して設けられた半導体膜と、
    前記基板と接続し、前記第１導電膜、前記金属化合物膜、及び前記半導体膜を囲み、一部が開口して前記半導体膜を露出させて設けられた絶縁膜とを有し、
    前記第２電極部には、
    前記絶縁膜から露出された前記半導体膜に接続して前記絶縁膜上に設けられた第２電極膜を有することを特徴とする光電変換素子。
  4. 請求項３に記載の光電変換素子において、
    前記金属化合物膜は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、セレン（Ｓｅ）、を含むことを特徴とする光電変換素子。
  5. 請求項３に記載の光電変換素子において、
    前記絶縁膜は、酸化シリコンを含むことを特徴とする光電変換素子。
  6. 請求項３ないし請求項５に記載の光電変換素子を搭載したことを特徴とする電子機器。
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