JP2603285B2 - Method for manufacturing photoconductive image sensor - Google Patents

Method for manufacturing photoconductive image sensor

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JP2603285B2
JP2603285B2 JP63042138A JP4213888A JP2603285B2 JP 2603285 B2 JP2603285 B2 JP 2603285B2 JP 63042138 A JP63042138 A JP 63042138A JP 4213888 A JP4213888 A JP 4213888A JP 2603285 B2 JP2603285 B2 JP 2603285B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光照射により光電流を発生する光導電体を受
光素子をして用いる光導電型イメージセンサの製造方法
に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a photoconductive image sensor using a photoconductor that generates a photocurrent by light irradiation as a light receiving element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光導電型イメージセンサはファクシミリやイメージス
キャナー等の1次元あるいは2次元の画像入力装置とし
て広く用いられており、光の有無あるいは強弱を感知す
る受光部と、受光部で感知された信号を読み取る読み取
り回路とから構成されている。ここで、受光部は整列配
置した光導電体からなる多数の受光素子で構成され、読
み取り回路は、各受光素子を順次選択して信号を読み取
るため、スイッチングトランジスタおよび駆動用トラン
ジスタで構成される。これらの素子に求められる条件
は、光導電体については、センサの感度を高めるため
に、光感受性が高いこと、また、トランジスタについて
は、読み取り速度すなわち動作速度を高めるためスイッ
チング速度が速く、かつ、大きな出力電流が得られるこ
とである。したがって、光導電体材料としては大きな光
電流を生ずる材料が必要であり、一方、トランジスタ材
料としてはキャリヤ移動度の大きな材料が必要である。
A photoconductive image sensor is widely used as a one-dimensional or two-dimensional image input device such as a facsimile or an image scanner, and a light-receiving unit that detects the presence or absence or intensity of light and a reading device that reads a signal detected by the light-receiving unit. And a circuit. Here, the light receiving section is composed of a large number of light receiving elements made of photoconductors arranged in a line, and the reading circuit is composed of a switching transistor and a driving transistor for sequentially selecting each light receiving element and reading a signal. The conditions required for these elements are that, for the photoconductor, the photosensitivity is high in order to increase the sensitivity of the sensor, and for the transistor, the switching speed is high in order to increase the reading speed, that is, the operating speed, and That is, a large output current can be obtained. Therefore, a material that generates a large photocurrent is required as a photoconductor material, while a material having high carrier mobility is required as a transistor material.

以上述べたように、光導電型イメージセンサにおいて
は光導電体とトランジスタという機能の異なる2種類の
素子が使用され、それぞれの素子材料に対する要求条件
が全く異なっていることから、両素子を同一材料で形成
することが難しいため、従来の光導電型イメージセンサ
においては、光導電体として光電流の大きいCdS−CdSe
系、Se−Te−As系あるいは非晶質シリコンの膜を用いて
高感度化を図り、一方、トランジスタ材料としてキャリ
ヤ移動度の大きな結晶シリコンまたは多結晶シリコン膜
を用いて高速化を図るという手段がとられてきた。
As described above, in a photoconductive image sensor, two types of elements having different functions, that is, a photoconductor and a transistor, are used, and the requirements for each element material are completely different. In conventional photoconductive image sensors, it is difficult to form a CdS-CdSe
Means to increase the sensitivity by using a silicon-based, Se-Te-As-based or amorphous silicon film, while increasing the speed by using crystalline silicon or polycrystalline silicon film with high carrier mobility as a transistor material. Has been taken.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、以上説明したように、従来技術の光導
電型イメージセンサにおいては、高感度化と高速化とを
ともに達成するために、光導電体とトランジスタとの2
種類の素子をそれぞれ異なる材料によって形成する必要
があり、このことは、イメージセンサの構造を複雑にす
るだけでなく、各素子の形成に際してそれぞれの素子に
ついての成膜や加工工程を逐次繰り返して行うことにな
るため、工程数が極めて多くなり、不良率も高く、ま
た、製造コストも高くなるなどの欠点があった。
However, as described above, in the photoconductive image sensor of the prior art, in order to achieve both high sensitivity and high speed, two photoconductors and transistors are used.
It is necessary to form each type of element with a different material, which not only complicates the structure of the image sensor, but also repeatedly performs film formation and processing steps for each element when forming each element. Therefore, there are disadvantages such as an extremely large number of steps, a high defect rate, and a high manufacturing cost.

本発明の目的は、少ない工程数で形成でき、かつ、高
速・高感度の光導電型イメージセンサを得ることができ
る光導電型イメージセンサの製造方法を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a photoconductive image sensor that can be formed with a small number of steps and that can obtain a high-speed and high-sensitivity photoconductive image sensor.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明においては、基板上
に形成した結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜を
用いて形成したトランジスタと非晶質シリコン膜からな
る光導電体とを集積して形成される光導電型イメージセ
ンサを製造する方法において、上記結晶シリコン膜ある
いは多結晶シリコン膜の形成後、上記光導電体となる結
晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜部分にイオン打
ち込みを行うことにより非晶質化して、上記非晶質シリ
コン膜を得る。
In order to achieve the above object, in the present invention, a transistor formed using a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film formed on a substrate and a photoconductor formed of an amorphous silicon film are integrated. In the method of manufacturing a photoconductive image sensor, after forming the crystalline silicon film or the polycrystalline silicon film, the crystalline silicon film or the polycrystalline silicon film serving as the photoconductor is ion-implanted to form an amorphous state. Thus, the above amorphous silicon film is obtained.

この場合、上記イオン打ち込みに際して、打ち込むイ
オンをシリコン、ゲルマニウム、アルゴン、ネオンある
いはシランから選ばれた一種、またはこれらの組み合わ
せとする。
In this case, at the time of the above-described ion implantation, the ion to be implanted is one selected from silicon, germanium, argon, neon or silane, or a combination thereof.

また、上記非晶質シリコン膜の形成において、水素イ
オンあるいはふっ素イオンをドープする。
In the formation of the amorphous silicon film, hydrogen ions or fluorine ions are doped.

この場合、上記水素イオンあるいはふっ素イオンのド
ープをイオン打ち込みあるいはプラズマ照射により行
う。
In this case, the above-described doping of hydrogen ions or fluorine ions is performed by ion implantation or plasma irradiation.

〔作用〕[Action]

結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜はキャリヤ
移動度が大きいため、該膜を用いてトランジスタを形成
することによって、高速のトランジスタを得ることがで
きる。
Since a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film has high carrier mobility, a high-speed transistor can be obtained by forming a transistor using the film.

結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜はそのまま
光導電体として用いても光感受性は低いが、発明者等
は、非晶質シリコンが大きな光電流を発生することおよ
びシリコン結晶がイオン注入によって非晶質化するとい
う現象に着目して、結晶シリコン膜あるいは多結晶シリ
コン膜にシリコンイオン等を注入して、非晶質化して光
導電体とした。
Although a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film is low in photosensitivity even when used as a photoconductor as it is, the present inventors have found that amorphous silicon generates a large photocurrent and that silicon crystal becomes amorphous by ion implantation. Paying attention to the phenomenon of becoming amorphous, silicon ions or the like were implanted into a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film, and the film was made amorphous to form a photoconductor.

すなわち、結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜
の形成後、トランジスタ形成の中間段階で光導電体とな
る結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜部分のみに
シリコンイオン等の注入を行って非晶質化し、さらにト
ランジスタ形成を続けるという手法をとることによっ
て、同時に堆積した結晶シリコン膜あるいは多結晶シリ
コン膜から光電流の大きな光導電体と高速のトランジス
タとを形成することができる。
That is, after the formation of the crystalline silicon film or the polycrystalline silicon film, in the intermediate stage of the transistor formation, only the part of the crystalline silicon film or the polycrystalline silicon film which becomes a photoconductor is implanted with silicon ions or the like to make it amorphous. By adopting a technique of continuing transistor formation, a photoconductor having a large photocurrent and a high-speed transistor can be formed from a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film deposited at the same time.

以上の構成とすることによって、膜形成、ホトエッチ
ング工程を、それぞれ、1回で済ませることができ、こ
のため、トランジスタの形成工程とは別に光導電体形成
のための膜形成、ホトエッチング等の工程を必要とした
従来の光導電型イメージセンサの製造方法に比べて、構
造および製作工程を大幅に簡略化することができる。
With the above structure, the film formation and photo-etching steps can be completed only once, respectively. Therefore, separately from the transistor formation step, film formation for photoconductor formation, photo-etching, etc. The structure and the manufacturing process can be greatly simplified as compared with the conventional photoconductive image sensor manufacturing method requiring a process.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の光導電型イメージセンサの製造方法に
ついて、実施例によって説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing a photoconductive image sensor according to the present invention will be described with reference to examples.

実施例 1 第1図は本発明の光導電型イメージセンサの製造方法
の第1の実施例によって製造された光導電型イメージセ
ンサの構造を示す概略断面図で、1はトランジスタ領
域、2は光導電体領域を示し、また、トランジスタ領域
1はゲート電極3、ゲート絶縁膜4、活性層5、ソース
/ドレイン6、層間膜7、スルーホール8、アルミ配線
9からなり、光導電体領域2は光導電体10、光導電体電
極11からなることを示す。本実施例では、トランジスタ
として、ゲート電極3が活性層5の下側にあるいわゆる
スタガード型構造の薄膜トランジスタ(TFT)を採用し
た。また、光導電体10は、トランジスタの活性層5に用
いた多結晶シリコン膜を、パターニングした後、シリコ
ンイオンを注入して非晶質化した膜からなるものであ
る。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a photoconductive image sensor manufactured by the first embodiment of the method of manufacturing a photoconductive image sensor according to the present invention, wherein 1 is a transistor region, and 2 is a light source. The transistor region 1 includes a gate electrode 3, a gate insulating film 4, an active layer 5, a source / drain 6, an interlayer film 7, a through hole 8, and an aluminum wiring 9, and the photoconductor region 2 It shows that the photoconductor 10 and the photoconductor electrode 11 are included. In this embodiment, a thin film transistor (TFT) having a so-called staggered structure in which the gate electrode 3 is below the active layer 5 is employed as the transistor. The photoconductor 10 is made of an amorphous film formed by patterning the polycrystalline silicon film used for the active layer 5 of the transistor and then implanting silicon ions.

製作手順の詳細を、以下、第2図によって説明する。
まず(a)は絶縁基板25の上にCr、NiCr、Moなどを蒸着
した後ホトエッチングによってゲート電極3を形成した
状態、(b)は上記試料上の全面にSiN、SiO2等のゲー
ト絶縁膜4を形成した後、減圧CVD法により多結晶シリ
コン膜27を堆積した状態、(c)はホトエッチングによ
りTFTの活性層5および光導電体10のパターンを同時に
形成した状態、(d)は、つづいて、光導電体パターン
部分のみ開孔したレジストパターン24上から5×1015/c
m2のシリコンイオンを注入して、光導電体となる部分の
多結晶シリコン膜を非晶質化した状態、(e)は(d)
からレジストを除去した状態、(f)はTFTのソース/
ドレイン6および光導電体電極11をりんをドープした多
結晶シリコン膜で同時に形成した状態、(g)は層間膜
7、スルーホール8およびアルミ配線9を形成して完成
品とした状態を示すものである。
The details of the manufacturing procedure will be described below with reference to FIG.
First, (a) shows a state in which Cr, NiCr, Mo or the like is deposited on an insulating substrate 25 and then a gate electrode 3 is formed by photoetching, and (b) shows a gate insulating layer made of SiN, SiO 2 or the like on the entire surface of the sample. After the film 4 is formed, a polycrystalline silicon film 27 is deposited by a low pressure CVD method, (c) is a state in which the pattern of the TFT active layer 5 and the photoconductor 10 are simultaneously formed by photoetching, and (d) is a state. Then, 5 × 10 15 / c from the top of the resist pattern 24 in which only the photoconductor pattern portion was opened.
m 2 silicon ions are implanted to amorphize the portion of the polycrystalline silicon film that will be the photoconductor, (e) is (d)
(F) shows the TFT source /
The state in which the drain 6 and the photoconductor electrode 11 are simultaneously formed of a phosphorus-doped polycrystalline silicon film, and the figure (g) shows the state in which the interlayer film 7, the through hole 8 and the aluminum wiring 9 are formed to complete the product. It is.

本実施例における光導電型イメージセンサの製造工程
は、すでに公知のスタガード型TFTの製作工程にシリコ
ンイオン注入工程を追加しただけの工程であり、TFTと
光導電体を別々に製作する従来の工程に比べて大幅に簡
略化される。また、本発明の光導電型イメージセンサに
おいて、トランジスタ材料として多結晶シリコンを用い
ているため、高速の読み取り回路を形成することができ
る。さらに、多結晶シリコンを非晶質化して光導電体に
用いているため、多結晶シリコンをそのまま光導電体と
して用いる場合に比べて光感受性が高くなっている。例
えば、暗電流に対し、1000lxの光照射による電流増加率
が、多結晶シリコンを用いた光導電体では高々数%であ
るのに対して本実施例の光導電体では数十%に達する。
したがって、高感度・高速の光イメージセンサを実現す
ることができる。また、多結晶シリコン膜は大面積基板
上への堆積が容易であるため、大面積のイメージセンサ
の実現が可能になるという利点もある。
The manufacturing process of the photoconductive image sensor in this embodiment is a process in which a silicon ion implantation process is simply added to the manufacturing process of a known staggered TFT, and a conventional process of manufacturing a TFT and a photoconductor separately. It is greatly simplified as compared with. Further, in the photoconductive image sensor of the present invention, since polycrystalline silicon is used as a transistor material, a high-speed reading circuit can be formed. Furthermore, since polycrystalline silicon is made amorphous and used as a photoconductor, photosensitivity is higher than when polycrystalline silicon is used as a photoconductor as it is. For example, the current increase rate due to light irradiation of 1000 lx with respect to dark current is at most several percent in the photoconductor using polycrystalline silicon, but reaches several tens percent in the photoconductor of the present embodiment.
Therefore, a high-sensitivity, high-speed optical image sensor can be realized. In addition, since the polycrystalline silicon film can be easily deposited on a large-area substrate, there is an advantage that a large-area image sensor can be realized.

実施例 2 第3図は本発明の光導電型イメージセンサの製造方法
の第2の実施例によって製造された光導電型イメージセ
ンサの構造を示す概略断面図で、12はサファイア基板、
13はトランジスタ領域、14は光導電体領域を示し、ま
た、トランジスタ領域13がゲート電極15、ゲート絶縁膜
16、活性層17、ソース/ドレイン18、層間層19、スルー
ホール20、アルミ配線21からなり、光導電体領域14が光
導電体22、光導電体電極23からなることを示す。本実施
例では、トランジスタとして、高速動作のために、サフ
ァイア基板12上に形成した単結晶シリコン膜を用いて形
成したコプラナ型TFTを採用した。また、光導電体は、
上記単結晶シリコン膜にシリコンイオンを注入して非晶
質化し、さらに、非晶質シリコン膜の欠陥を補償して光
電流を増大させる目的で、非晶質化シリコン膜中に水素
イオンをドープした膜からなるものである。
Embodiment 2 FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of a photoconductive image sensor manufactured according to a second embodiment of the method of manufacturing a photoconductive image sensor of the present invention, where 12 is a sapphire substrate,
13 is a transistor region, 14 is a photoconductor region, and the transistor region 13 is a gate electrode 15, a gate insulating film.
16, the active layer 17, the source / drain 18, the interlayer layer 19, the through hole 20, and the aluminum wiring 21, and the photoconductor region 14 includes the photoconductor 22 and the photoconductor electrode 23. In this embodiment, a coplanar TFT formed using a single-crystal silicon film formed on a sapphire substrate 12 is used as a transistor for high-speed operation. Also, the photoconductor is
Silicon ions are implanted into the single crystal silicon film to make it amorphous, and hydrogen ions are doped into the amorphous silicon film for the purpose of increasing the photocurrent by compensating for defects in the amorphous silicon film. It consists of a film that has been made.

製作手順の詳細を、以下、第4図によって説明する。
まず(a)はサファイア基板12上に単結晶シリコン膜を
成膜した状態、(b)は上記試料について光導電体22の
パターンおよびTFTの活性層17をホトエッチング法によ
って同時に形成した状態、(c)は熱酸化法を用いてゲ
ート絶縁膜16を形成した状態、(d)はゲート絶縁膜16
上にりんドープの多結晶シリコンあるいはMo等の金属で
ゲート電極15を形成した状態、(e)は光導電体電極23
およびTFTのソース/ドレイン電極18をイオン注入法に
より同時に形成した状態、(f)は光導電体となる部分
の単結晶シリコン膜に5×105/cm2のシリコンイオンを
注入して非晶質化し、さらに、水素イオンをイオン注入
法によりドープした状態、(g)は層間膜19、スルーホ
ール20、アルミ配線21を形成し、300℃の熱処理を行っ
て完成品とした状態を示すものである。なお、上記
(f)における水素イオンの注入量は1×1015〜1×10
17/cm2の範囲であることが望ましい。
The details of the manufacturing procedure will be described below with reference to FIG.
First, (a) shows a state in which a single-crystal silicon film is formed on a sapphire substrate 12, (b) shows a state in which a pattern of a photoconductor 22 and an active layer 17 of a TFT are simultaneously formed on the sample by photoetching, 3C shows a state in which the gate insulating film 16 is formed by using the thermal oxidation method, and FIG.
A state in which a gate electrode 15 is formed of phosphorus-doped polycrystalline silicon or a metal such as Mo on the top, and FIG.
And state of forming simultaneously a source / drain electrode 18 of the TFT by ion implantation, (f) is amorphous by injecting 5 × 10 5 / cm 2 of silicon ions into the single-crystal silicon film in a portion where the photoconductor (G) shows a state in which an interlayer film 19, a through hole 20, and an aluminum wiring 21 are formed, and a heat treatment at 300 ° C. is performed to form a finished product. It is. In addition, the implantation amount of hydrogen ions in the above (f) is 1 × 10 15 to 1 × 10 5
It is desirable to be in the range of 17 / cm 2 .

以上の手順に示したように、製作工程としては、公知
のコプラナ型TFTの製作工程にシリコンイオンおよび水
素イオンの注入工程を追加するだけでTFTおよび光導電
体を同時に形成できるため、光導電型イメージセンサ製
作プロセスの大幅な簡略化が可能となる。
As shown in the above procedure, as the manufacturing process, the TFT and the photoconductor can be simultaneously formed only by adding a silicon ion and hydrogen ion implantation process to the known coplanar TFT manufacturing process. The image sensor manufacturing process can be greatly simplified.

また、TFTは、単結晶シリコンを用いて形成するた
め、多結晶シリコンを用いた場合に比べて、読み取り速
度を1桁以上速くすることができる。
Further, since the TFT is formed using single crystal silicon, the reading speed can be increased by one digit or more compared to the case where polycrystalline silicon is used.

さらに、光導電体として用いた水素イオンドープの非
晶質化シリコン膜は、水素イオンの欠陥補償効果によっ
て、光感受性に優れており、例えば、暗電流に対する10
00lxの光照射時の電流増加率が、水素イオンドープのな
い光導電体では数十%であるのに対して、本実施例での
水素イオンドープ非晶質化シリコン膜では約50倍となる
結果を示した。この増加率は、高感度光導電体材料とし
て知られているプラズマCVD法による非晶質シリコン膜
と比べて遜色のない値である。
Further, the hydrogen ion-doped amorphized silicon film used as a photoconductor has excellent photosensitivity due to a defect compensation effect of hydrogen ions.
The current increase rate at the time of light irradiation of 00lx is several tens% in the photoconductor without hydrogen ion doping, whereas it is about 50 times in the hydrogen ion doped amorphized silicon film in this embodiment. The results are shown. This rate of increase is comparable to that of an amorphous silicon film formed by a plasma CVD method known as a high-sensitivity photoconductor material.

実施例 3 本実施例は、実施例2の場合と同様に、サファイア基
板上に形成した単結晶シリコン膜を用いてTFTと光導電
体を形成した場合、ただし、実施例2の光導電体形成の
ためのシリコンイオン注入による非晶質化と水素イオン
注入による欠陥補償との代りにイオン化したシランの注
入(5×1015/cm2)を行った場合の例である。シランは
1個のシリコン原子と4個の水素原子とが結合した分子
であるため、イオン化したシランの注入により非晶質化
と水素ドープとを同時に行うことが可能である。本実施
例において、製作手順および素子構造は、イオン注入の
工程を除いて、実施例2の場合と同様とした。
Example 3 In this example, as in the case of Example 2, a TFT and a photoconductor were formed using a single crystal silicon film formed on a sapphire substrate, except that the photoconductor of Example 2 was formed. In this example, ionized silane is implanted (5 × 10 15 / cm 2 ) instead of amorphization by silicon ion implantation and defect compensation by hydrogen ion implantation. Since silane is a molecule in which one silicon atom and four hydrogen atoms are bonded, it is possible to simultaneously perform amorphization and hydrogen doping by implanting ionized silane. In the present embodiment, the manufacturing procedure and the element structure were the same as those of the embodiment 2 except for the ion implantation step.

本実施例の場合にも、TFT形成に単結晶シリコン膜を
用いているため、TFTの高速動作が可能である。
Also in the case of the present embodiment, since a single crystal silicon film is used for TFT formation, high-speed operation of the TFT is possible.

また、光導電体については、水素がドープされること
によって、高感度の光導電体を形成することができる。
例えば、暗電流に対し、1000lxの光照射による電流増加
率は、単結晶シリコン膜では高々数%の値を示すのに対
し、本実施例の場合、約50倍となる結果を示した。
In addition, a highly sensitive photoconductor can be formed by doping the photoconductor with hydrogen.
For example, the current increase rate by light irradiation of 1000 lx with respect to the dark current shows a value of at most several% in the case of the single crystal silicon film, whereas the result of this embodiment is about 50 times.

さらに、本実施例の手順による場合、結晶シリコン膜
の非晶質化と水素ドープとを1回のイオン注入で済ませ
ることができるため、感度を低下させることなしに、工
程を、さらに簡略化することができる。
Further, according to the procedure of the present embodiment, since the amorphous silicon film and the hydrogen doping can be completed by one ion implantation, the process is further simplified without lowering the sensitivity. be able to.

以上、三つの実施例について説明したが、本発明の精
神を逸脱することなしに、種々の変更、変形をなし得る
ことは言うまでもない。例えば、実施例1および実施例
2においては光導電体としてシリコンイオンの注入によ
り非晶質化したシリコン膜を用いた例を示したが、シリ
コンイオンに代えて、ゲルマニウム等のIV族元素のイオ
ンあるいはアルゴン、ネオン等の希ガスのイオンの注入
によって非晶質化したシリコン膜を用いることも可能で
ある。また、実施例2においては欠陥補償のための水素
ドープを水素イオンの注入によって行った場合の例を示
したが、水素プラズマの照射によるドープも可能であ
る。また、水素に代えて、ふっ素あるいは水素とふっ素
との両イオンをドープしても欠陥補償効果のあること
は、太陽電池等で広く用いられているプラズマCVDによ
り形成した非晶質シリコン膜の例などからみて、明らか
である。なお、上記実施例においては、トランジスタと
してスタガード型およびコプラナ型TFTを用いた例につ
いて説明したが、TFTの種類に関係なく本発明を実施で
きることは、実施例で示した製作手順からみて明らかで
ある。
Although three embodiments have been described above, it goes without saying that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first and second embodiments, an example is shown in which a silicon film which is made amorphous by implantation of silicon ions is used as a photoconductor, but instead of silicon ions, ions of a group IV element such as germanium are used. Alternatively, a silicon film which is made amorphous by implantation of ions of a rare gas such as argon or neon can be used. Further, in the second embodiment, an example is shown in which hydrogen doping for defect compensation is performed by implanting hydrogen ions, but doping by irradiation with hydrogen plasma is also possible. Also, the fact that doping with fluorine or both hydrogen and fluorine ions in place of hydrogen has a defect compensation effect is an example of an amorphous silicon film formed by plasma CVD widely used in solar cells and the like. It is clear from such points of view. Note that, in the above-described embodiment, an example in which a staggered type and a coplanar type TFT are used as a transistor has been described. However, it is apparent from the manufacturing procedure shown in the example that the present invention can be implemented regardless of the type of the TFT. .

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べてきたように、本発明に係る光導電型イメー
ジセンサの製造方法においては、基板上に形成した結晶
シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜を用いてトランジ
スタを形成し、上記基板上に形成した結晶シリコン膜あ
るいは多結晶シリコン膜を非晶質化したシリコン膜を用
いて光導電体を形成した光導電型イメージセンサとする
こと、によって、従来技術の有していた課題を解消し
て、少ない工程数で形成でき、かつ、高速・高感度の光
導電型イメージセンサを得ることができた。
As described above, in the method for manufacturing a photoconductive image sensor according to the present invention, a transistor is formed using a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film formed on a substrate, and a crystal formed on the substrate is formed. A photoconductive image sensor in which a photoconductor is formed by using a silicon film or a silicon film in which a polycrystalline silicon film is made amorphous is solved, thereby solving the problems of the prior art and reducing the number of processes. A high-speed and high-sensitivity photoconductive image sensor can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の光導電型イメージセンサの製造方法の
第1の実施例によって製造された光導電型イメージセン
サの構造を示す概略断面図、第2図は第1の実施例の製
作手順を示す概略断面図、第3図は本発明の光導電型イ
メージセンサの製造方法の第2の実施例によって製造さ
れた光導電型イメージセンサの構造を示す概略断面図、
第4図は第2の実施例の製作手順を示す概略断面図であ
る。 1、13……トランジスタ領域 2、14……光導電体領域、3、15……ゲート電極 4、16……ゲート絶縁膜、5、17……活性層 6、18……ソース/ドレイン 7、19……層間膜、8、20……スルーホール 9、21……アルミ配線、10、22……光導電体 11、23……光導電体電極、12……サファイア基板 24……レジスト、25……絶縁基板 26……単結晶シリコン膜、27……多結晶シリコン膜
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a photoconductive image sensor manufactured according to a first embodiment of the method of manufacturing a photoconductive image sensor according to the present invention, and FIG. 2 is a manufacturing procedure of the first embodiment. FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of a photoconductive image sensor manufactured by the second embodiment of the method of manufacturing a photoconductive image sensor according to the present invention;
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a manufacturing procedure of the second embodiment. 1, 13 ... transistor region 2, 14 ... photoconductor region, 3, 15 ... gate electrode 4, 16 ... gate insulating film, 5, 17 ... active layer 6, 18 ... source / drain 7, 19 ... interlayer film, 8, 20 ... through hole 9, 21 ... aluminum wiring, 10, 22 ... photoconductor 11, 23 ... photoconductor electrode, 12 ... sapphire substrate 24 ... resist, 25 …… Insulating substrate 26 …… Single crystal silicon film, 27 …… Polycrystalline silicon film

フロントページの続き (72)発明者 増森 忠昭 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−62155(JP,A)Continuation of front page (72) Inventor Tadaaki Masumori 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-60-62155 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上に形成した結晶シリコン膜あるいは
多結晶シリコン膜を用いて形成したトランジスタと非晶
質シリコン膜からなる光導電体とを集積して形成される
光導電型イメージセンサを製造する方法において、上記
結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコン膜の形成後、上
記光導電体となる結晶シリコン膜あるいは多結晶シリコ
ン膜部分にイオン打ち込みを行うことにより非晶質化し
て、上記非晶質シリコン膜を得ることを特徴とする光導
電型イメージセンサの製造方法。
1. A photoconductive image sensor formed by integrating a transistor formed using a crystalline silicon film or a polycrystalline silicon film formed on a substrate and a photoconductor formed of an amorphous silicon film. In the method, after forming the crystalline silicon film or the polycrystalline silicon film, the crystalline silicon film or the polycrystalline silicon film portion serving as the photoconductor is ion-implanted to form an amorphous silicon film. A method for manufacturing a photoconductive image sensor, comprising obtaining a film.
【請求項2】上記イオン打ち込みに際して、打ち込むイ
オンをシリコン、ゲルマニウム、アルゴン、ネオンある
いはシランから選ばれた一種、またはこれらの組み合わ
せとすることを特徴とする請求項1記載の光導電型イメ
ージセンサの製造方法。
2. The photoconductive image sensor according to claim 1, wherein the ions to be implanted are one selected from silicon, germanium, argon, neon or silane, or a combination thereof. Production method.
【請求項3】上記非晶質シリコン膜の形成において、水
素イオンあるいはふっ素イオンをドープすることを特徴
とする請求項1記載の光導電型イメージセンサの製造方
法。
3. The method according to claim 1, wherein said amorphous silicon film is formed by doping hydrogen ions or fluorine ions.
【請求項4】上記水素イオンあるいはふっ素イオンのド
ープをイオン打ち込みあるいはプラズマ照射により行う
ことを特徴とする請求項3記載の光導電型イメージセン
サの製造方法。
4. A method for manufacturing a photoconductive image sensor according to claim 3, wherein said doping of hydrogen ions or fluorine ions is performed by ion implantation or plasma irradiation.
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