JP2014067768A - 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の画素電極12および対向電極接続電極13を備えた基板10に対して、複数の画素電極12を1つの開口により露出させ、対向電極接続電極13を覆う第1のシャドーマスク5をセットし、第1のシャドーマスク5を通して複数の画素電極12上に有機層17を形成し、第1のシャドーマスク5を通して有機層17上に第1の対向電極層21を形成し、その後、第1のシャドーマスク5を取外し、第1の対向電極層21と、対向電極接続電極13とを電気的に接続する接続部22を形成する。
【選択図】図1
Description
複数の画素電極および対向電極接続電極を備えた基板に対して、複数の画素電極を1つの開口により露出させ、対向電極接続電極を覆う第1のシャドーマスクをセットし、
第1のシャドーマスクを通して複数の画素電極上に有機層を形成し、
第1のシャドーマスクを通して有機層上に少なくとも対向電極の一部を構成する第1の対向電極層を形成し、
第1のシャドーマスクを取り外し、
第1の対向電極層と、対向電極接続電極とを電気的に接続する接続部を形成することを特徴とするものである。
第2のシャドーマスクを通して、接続部を形成することができる。
基板上に行列状に配列形成された複数の画素電極と、
複数の画素電極上に複数の画素電極に共通して設けられた、光電変換層を含む有機層と、
有機層上に複数の画素電極に共通して設けられた透光性の対向電極層と、
複数の画素電極と同一面に設けられ、対向電極層と電気的に接続された対向電極接続電極とを備え、
対向電極層は、有機層上から延伸して対向電極接続電極上にも形成されており、対向電極層の有機層上における厚みが、対向電極接続電極上における厚みよりも大きいことを特徴とするものである。
図1は、本発明の実施形態の固体撮像素子を示す断面模式図である。また、図2は、画素電極、有機層、対向電極層の配置を示す平面模式図である。
有機層17は、少なくとも光電変換層を含むものであるが、ここでは、光電変換層に加えて電子ブロッキング層を含み、画素電極側に電子ブロッキング層、対向電極側に光電変換層を備えた構成とする。
また、電子ブロッキング層を厚くしすぎると、光電変換層に適切な電界強度を印加するために必要な、供給電圧が高くなってしまうという問題や、電荷ブロッキング層中のキャリア輸送過程が、光電変換素子の性能に悪影響を与えてしまうという問題が生じる。電荷ブロッキング層の総膜厚は、300nm以下であることが好ましい、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは100nm以下である。
光電変換層は、p型有機半導体又はn型有機半導体を含有した層であることが好ましい。光電変換層は、有機p型化合物と、有機n型化合物を混合したバルクへテロ層であることがさらに好ましい。さらに好ましくは、有機p型化合物と、フラーレン、もしくはフラーレン誘導体を混合したバルクへテロ層である。光電変換層としてバルクへテロ層を用いることにより、光電変換効率を向上させることができる。最適な混合比率でバルクへテロ層を作製することにより、光電変換層の電子移動度、正孔移動度を高くすることができ、光電変換素子の光応答速度を十分高速にすることができる。バルクへテロ層のフラーレン、もしくはフラーレン誘導体の比率としては、40%〜85%が好ましい。
対向電極20の材料として好ましいのは、ITO、IZO、SnO2、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、ZnO、AZO(Alドープ酸化亜鉛)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、TiO2、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)のいずれかの材料である。
信号読出し回路8および対向電極電圧供給部9が形成され、表面に絶縁層11および複数の画素電極12が形成された基板10を用意し、有機層17、及び対向電極20を、シャドーマスク法により積層する。
最後に、パッド電極14と外部回路間のワイヤボンディングを行い、パッケージングすることにより撮像素子を得ることができる。
最後に、パッド電極14と外部回路間のワイヤボンディングを行い、パッケージングすることにより撮像素子を得ることができる。
図11に示す固体撮像素子4は、対向電極20が有機層17と連続して同一のシャドーマスクを用いて成膜された一層からなり、対向電極20と対向電極接続電極13とを電気的に接続させる接続部19が部分的に形成されている点で上記第1〜第3の実施形態と異なる。封止層24は、前述の実施形態と同様に、基板全面に形成されており、最後にパッド電極14上の封止層24がエッチング除去されてパッド開口33が形成されている。
10 基板
11 絶縁層
12 画素電極
13 対向電極接続電極
14 パッド電極
15、16 接続部
17 有機膜
19 接続部
20 対向電極
21 第1の対向電極層
22 第2の対向電極層(接続部)
24 封止層
25 カラーフィルタ
26 隔壁
27 遮光層
28 保護膜
29、31、32、33 パッド開口
Claims (4)
- 信号読出し回路を備えた基板と、該基板上に行列状に配列形成された複数の画素電極と、該複数の画素電極上に、該複数の画素電極に共通して設けられた光電変換層を含む有機層と、該有機層上に前記複数の画素電極に共通して設けられた透光性の対向電極層と、前記複数の画素電極と同一面に設けられ、前記対向電極と電気的に接続された対向電極接続電極とを備えた固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数の画素電極および前記対向電極接続電極を備えた前記基板に対して、前記複数の画素電極を1つの開口により露出させ、前記対向電極接続電極を覆う第1のシャドーマスクをセットし、
前記第1のシャドーマスクを通して前記複数の画素電極上に前記有機層を形成し、
前記第1のシャドーマスクを通して前記有機層上に少なくとも前記対向電極の一部を構成する第1の対向電極層を形成し、
前記第1のシャドーマスクを取り外し、
前記第1の対向電極層と、前記対向電極接続電極とを電気的に接続する接続部を形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 - 前記第1のシャドーマスクを取り外した後、前記基板に対して、前記対向電極接続電極と、前記第1の対向電極層の少なくとも一部とを露出させる1つの開口を有する第2のシャドーマスクをセットし、
該第2のシャドーマスクを通して、前記接続部を形成することを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記第2のシャドーマスクとして、前記第1の対向電極層の全域と前記対向電極接続電極とを前記1つの開口により露出させるものを用い、
前記接続部として、前記対向電極の一部を兼ねる透光性の第2の対向電極層を形成することを特徴とする請求項2記載の固体撮像素子の製造方法。 - 信号読出し回路を備えた基板と、
該基板上に行列状に配列形成された複数の画素電極と、
該複数の画素電極上に該複数の画素電極に共通して設けられた、光電変換層を含む有機層と、
該有機層上に前記複数の画素電極に共通して設けられた透光性の対向電極層と、
前記複数の画素電極と同一面に設けられ、前記対向電極層と電気的に接続された対向電極接続電極とを備え、
前記対向電極層は、前記有機層上から延伸して前記対向電極接続電極上にも形成されており、該対向電極層の前記有機層上における厚みが、前記対向電極接続電極上における厚みよりも大きいことを特徴とする固体撮像素子。
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