JPH023552B2 - - Google Patents
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- JPH023552B2 JPH023552B2 JP56059612A JP5961281A JPH023552B2 JP H023552 B2 JPH023552 B2 JP H023552B2 JP 56059612 A JP56059612 A JP 56059612A JP 5961281 A JP5961281 A JP 5961281A JP H023552 B2 JPH023552 B2 JP H023552B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固体撮像装置に関するものであり、
更に詳しくは光検出部に非晶質シリコンを用いた
固体撮像装置に関するものである。
更に詳しくは光検出部に非晶質シリコンを用いた
固体撮像装置に関するものである。
従来の固体撮像装置は、マトリツクス状に配置
されたフオトダイオードの如き光検出部と、更に
この光検出部で検出された信号を順次選択する走
査回路とから構成されている。例えば光検出部の
マトリツクスとXY走査のための電界効果トラン
ジスタ回路を組合せたもの（以下XYマトリツク
ス型という。例えば特公昭45−30768号公報に記
載されている。）、同じく光検出部のマトリツクス
とバケツトブリゲードデバイス（BBD）、チヤー
ジカツプルドデバイス（CCD）あるいは呼び水
転送（CPT）型電荷転送部を組合せたもの（こ
れらは、例えば特開昭46−1221号、同47−26091
号公報及び「電子材料」誌、1980年３月号、第６
頁以降に記載されている。）などがある。しかし
ながら、これら公知の固体撮像装置においては光
検出部とこの光検出部で検出した信号を順次選択
する回路（上記XYマトリツクス回路、電荷転送
回路及びこれらの回路に電荷を送り込むスイツチ
素子としての電界効果トランジスタなどを包含す
る）とが同一平面上に二次元的に配置されている
ので装置の単位面積当りの光利用効率が極めて低
いという欠点があつた。
されたフオトダイオードの如き光検出部と、更に
この光検出部で検出された信号を順次選択する走
査回路とから構成されている。例えば光検出部の
マトリツクスとXY走査のための電界効果トラン
ジスタ回路を組合せたもの（以下XYマトリツク
ス型という。例えば特公昭45−30768号公報に記
載されている。）、同じく光検出部のマトリツクス
とバケツトブリゲードデバイス（BBD）、チヤー
ジカツプルドデバイス（CCD）あるいは呼び水
転送（CPT）型電荷転送部を組合せたもの（こ
れらは、例えば特開昭46−1221号、同47−26091
号公報及び「電子材料」誌、1980年３月号、第６
頁以降に記載されている。）などがある。しかし
ながら、これら公知の固体撮像装置においては光
検出部とこの光検出部で検出した信号を順次選択
する回路（上記XYマトリツクス回路、電荷転送
回路及びこれらの回路に電荷を送り込むスイツチ
素子としての電界効果トランジスタなどを包含す
る）とが同一平面上に二次元的に配置されている
ので装置の単位面積当りの光利用効率が極めて低
いという欠点があつた。
近年に亘り、上記の固体撮像装置の光検出部に
代えて光導電体を上記走査回路に積層して多層構
造とすることによつて光利用効率を高めたものが
開発されている。例えば電界効果型トランジスタ
ーを用いたXYマトリツクス型の走査回路の上に
光導電体を積層した固体撮像装置が特開昭49−
91116号公報に、あるいはBBD型、CCD型の走査
回路の上に−族化合物半導体のヘテロ接合を
用いた多結晶蒸着膜を設けた固体撮像装置が特開
昭55−27772号公報にそれぞれ示されている。
代えて光導電体を上記走査回路に積層して多層構
造とすることによつて光利用効率を高めたものが
開発されている。例えば電界効果型トランジスタ
ーを用いたXYマトリツクス型の走査回路の上に
光導電体を積層した固体撮像装置が特開昭49−
91116号公報に、あるいはBBD型、CCD型の走査
回路の上に−族化合物半導体のヘテロ接合を
用いた多結晶蒸着膜を設けた固体撮像装置が特開
昭55−27772号公報にそれぞれ示されている。
他方、太陽電池あるいは電子写真感光体用の半
導体として非晶質シリコンの利用の試みが積極的
に行なわれている。ここで言う非晶質シリコン膜
とは原子配列が周期性をもたないもので原子配列
において長周期をもつ結晶シリコンとは異なつて
いる。従つて従来の非晶質シリコンはこの周期性
をもたないことに起因する構造欠陥のため非常に
悪い光電特性しか示さなかつた。ところが非晶質
シリコンのエネルギーギヤツプ内の電子、正孔の
局在準位（gap state）を減少させる元素即ち水
素及び／又はフツ素を含む非晶質シリコンは、比
較的高い抵抗率（108〜9Ωcm）で大きな光電導度
を示すという特徴が生じることが見い出された。
しかも重要な事は、かかる非晶質シリコンは結晶
シリコンと同様不純物ドーピングによる電導度制
御が可能なことが明らかになり、（例えばW.E.
Spear and P.G.Le Comber著：“Solid State
Communication”、17巻（1975年）1193頁からに
記載されている。）例えばD.E.Carlson and C.R.
Wronski著“Applied Physics Letters”28巻、
（1976年）、671頁からに記載の如き、光起電力素
子への応用を中心に基礎分野、応用分野で大変注
目されるに至つている。
導体として非晶質シリコンの利用の試みが積極的
に行なわれている。ここで言う非晶質シリコン膜
とは原子配列が周期性をもたないもので原子配列
において長周期をもつ結晶シリコンとは異なつて
いる。従つて従来の非晶質シリコンはこの周期性
をもたないことに起因する構造欠陥のため非常に
悪い光電特性しか示さなかつた。ところが非晶質
シリコンのエネルギーギヤツプ内の電子、正孔の
局在準位（gap state）を減少させる元素即ち水
素及び／又はフツ素を含む非晶質シリコンは、比
較的高い抵抗率（108〜9Ωcm）で大きな光電導度
を示すという特徴が生じることが見い出された。
しかも重要な事は、かかる非晶質シリコンは結晶
シリコンと同様不純物ドーピングによる電導度制
御が可能なことが明らかになり、（例えばW.E.
Spear and P.G.Le Comber著：“Solid State
Communication”、17巻（1975年）1193頁からに
記載されている。）例えばD.E.Carlson and C.R.
Wronski著“Applied Physics Letters”28巻、
（1976年）、671頁からに記載の如き、光起電力素
子への応用を中心に基礎分野、応用分野で大変注
目されるに至つている。
そこで前記した多層構造の固体撮像装置に用い
られる光導電体としてかかる非晶質シリコンを用
いる試みが特開昭55−39404号公報によつて開示
されている。かかる固体撮像装置はマトリツクス
状に配置されたMOS型の電界効果トランジスタ
ーと組合わされたXYマトリツクス型あるいは電
荷転送型の走査回路の電荷効果トランジスターの
ソース電極あるいはドレイン電極に電気的に接続
されるように単層の非晶質シリコン層を設け更に
その上に透明電極を設けた構造である。
られる光導電体としてかかる非晶質シリコンを用
いる試みが特開昭55−39404号公報によつて開示
されている。かかる固体撮像装置はマトリツクス
状に配置されたMOS型の電界効果トランジスタ
ーと組合わされたXYマトリツクス型あるいは電
荷転送型の走査回路の電荷効果トランジスターの
ソース電極あるいはドレイン電極に電気的に接続
されるように単層の非晶質シリコン層を設け更に
その上に透明電極を設けた構造である。
更に、本発明者らにより、光検出部として非晶
質シリコンから形成したフオトダイオードを走査
回路上に積層した固体撮像装置が提案されている
（特願昭55−116992）。
質シリコンから形成したフオトダイオードを走査
回路上に積層した固体撮像装置が提案されている
（特願昭55−116992）。
図面に走査回路が電荷転送型である場合の積層
型固体撮像装置の１単位の断面構造の一例を示
し、以下において従来の積層型固体撮像装置の構
成を説明する。
型固体撮像装置の１単位の断面構造の一例を示
し、以下において従来の積層型固体撮像装置の構
成を説明する。
ｐ型半導体基板１０はn+型領域１１によりダ
イオードが設けられている。１２はp+型領域で、
CCD動作の場合にn+型領域１３からの電子の注
入を阻止するための電位障壁であり、１３はn+
型領域で、BBD動作の場合の電位の井戸であり、
それぞれCCD、BBDの時のみに設置すればよい。
これらn+型領域１１，１３、p+型領域１２は熱
拡散法により形成することができる。１４はポリ
シリコン等により形成されたゲート電極であり
n+型領域１１との重なり部分を有している。１
５は半導体基板１０とゲート電極１４との間の絶
縁体膜で基板１０を熱酸化することにより形成さ
れたゲート酸化膜である。１６は第１電極１７と
半導体基板１０及び第１ゲート電極１４とを電気
的に分離するための絶縁体層であり、リンガラス
等を堆積することにより形成されている。１７は
第１電極でn+型領域１１と電気的に接続したダ
イオードの電極でありAl、Mo、Ta等を真空蒸
着法等により堆積し、この堆積した金属膜を各画
素ごとにエツチングにより分離することに形成さ
れる。この第１電極１７の上部には光導電体層、
フオトダイオード、あるいはフオトトランジスタ
を構成するSb2S3、CdS、非晶質シリコン等から
なる光検出部１８がグロー放電法、真空蒸着法等
を用いることにより設けられている。この光検出
部１８の上部にはIn2O3、SnO2、ITO（Indium−
Tin−Oxide）等をスパツタリング法等により堆
積することにより形成された透明電極１９が設け
られており、この透明電極１９には電源２０によ
り電圧が印加されている。
イオードが設けられている。１２はp+型領域で、
CCD動作の場合にn+型領域１３からの電子の注
入を阻止するための電位障壁であり、１３はn+
型領域で、BBD動作の場合の電位の井戸であり、
それぞれCCD、BBDの時のみに設置すればよい。
これらn+型領域１１，１３、p+型領域１２は熱
拡散法により形成することができる。１４はポリ
シリコン等により形成されたゲート電極であり
n+型領域１１との重なり部分を有している。１
５は半導体基板１０とゲート電極１４との間の絶
縁体膜で基板１０を熱酸化することにより形成さ
れたゲート酸化膜である。１６は第１電極１７と
半導体基板１０及び第１ゲート電極１４とを電気
的に分離するための絶縁体層であり、リンガラス
等を堆積することにより形成されている。１７は
第１電極でn+型領域１１と電気的に接続したダ
イオードの電極でありAl、Mo、Ta等を真空蒸
着法等により堆積し、この堆積した金属膜を各画
素ごとにエツチングにより分離することに形成さ
れる。この第１電極１７の上部には光導電体層、
フオトダイオード、あるいはフオトトランジスタ
を構成するSb2S3、CdS、非晶質シリコン等から
なる光検出部１８がグロー放電法、真空蒸着法等
を用いることにより設けられている。この光検出
部１８の上部にはIn2O3、SnO2、ITO（Indium−
Tin−Oxide）等をスパツタリング法等により堆
積することにより形成された透明電極１９が設け
られており、この透明電極１９には電源２０によ
り電圧が印加されている。
前述のような従来の積層型固体撮像装置におい
ては第１電極１７および透明電極１９を形成して
いる物質が光検出部１８を形成している物質と異
なつているために製造工程が煩雑というだけでな
く以下の様な欠点を有する。
ては第１電極１７および透明電極１９を形成して
いる物質が光検出部１８を形成している物質と異
なつているために製造工程が煩雑というだけでな
く以下の様な欠点を有する。
(1) 第１電極１７は金属を真空蒸着法等により堆
積し一旦真空系から取り出した後、非晶質シリ
コン等の光検出部が設けられるのであるから、
この第１電極形成工程後に第１電極１７の表面
に薄い酸化膜が生じ、光検出部１８との電気的
接続を悪化させる場合がある。また金属表面に
重金属元素が付着しさらにこの重金属元素が後
工程中に光検出部１８内に拡散を起こし、暗電
流の増加を起こすことがある。
積し一旦真空系から取り出した後、非晶質シリ
コン等の光検出部が設けられるのであるから、
この第１電極形成工程後に第１電極１７の表面
に薄い酸化膜が生じ、光検出部１８との電気的
接続を悪化させる場合がある。また金属表面に
重金属元素が付着しさらにこの重金属元素が後
工程中に光検出部１８内に拡散を起こし、暗電
流の増加を起こすことがある。
(2) 光検出部１８をグロー放電法、真空蒸着法等
を用いることにより形成したのち一旦大気中に
取り出し、透明電極１９の堆積を行なうので、
光検出部１８の表面が酸化を起こしたりまた塵
埃が光検出部１８と透明電極１９の間に介入
し、光検出部１８と透明電極１９との電気的接
続が不良になる恐れがある。
を用いることにより形成したのち一旦大気中に
取り出し、透明電極１９の堆積を行なうので、
光検出部１８の表面が酸化を起こしたりまた塵
埃が光検出部１８と透明電極１９の間に介入
し、光検出部１８と透明電極１９との電気的接
続が不良になる恐れがある。
従つて本発明の目的は前述した欠点を解消しう
る固体撮像装置を提供することにある。
る固体撮像装置を提供することにある。
本発明の固体撮像装置は光検出部およびこの光
検出部と接続する電極即ち第１電極および透明電
極を非晶質シリコンのみから形成したことを特徴
とするものである。従つて、第１電極、光検出
部、透明電極を一貫連続した工程において作製す
ることができるので、製造工程が極めて容易にな
ると共に、各層間の電気的接触が酸素等の影響に
よつて悪化したり、外部より重金属元素、塵埃等
が混入することがなく従来の固体撮像装置と比較
して、固体撮像装置の光学的・電気的特性も向上
するという利点を有する。
検出部と接続する電極即ち第１電極および透明電
極を非晶質シリコンのみから形成したことを特徴
とするものである。従つて、第１電極、光検出
部、透明電極を一貫連続した工程において作製す
ることができるので、製造工程が極めて容易にな
ると共に、各層間の電気的接触が酸素等の影響に
よつて悪化したり、外部より重金属元素、塵埃等
が混入することがなく従来の固体撮像装置と比較
して、固体撮像装置の光学的・電気的特性も向上
するという利点を有する。
さらに、電極は非晶質シリコン層のみで形成さ
れておりAl、Mo、Au、Ti等からなる他の金属
層は一切用いられていないので金属層による光利
用効率低下という問題を生じるおそれがない。
れておりAl、Mo、Au、Ti等からなる他の金属
層は一切用いられていないので金属層による光利
用効率低下という問題を生じるおそれがない。
本発明において使用される非晶質シリコンの製
作は公知のグロー放電法あるいは水素、フツ素等
を含む雰囲気中でのスパツタリング法等により形
成されるが、グロー放電法を例にとつて非晶質シ
リコンの製造法を説明する。
作は公知のグロー放電法あるいは水素、フツ素等
を含む雰囲気中でのスパツタリング法等により形
成されるが、グロー放電法を例にとつて非晶質シ
リコンの製造法を説明する。
グロー放電分解による製造方法は、グロー放電
によりシリコンを含有する化合物を分解し、非晶
質シリコンを基板上に沈積させることによつて得
られる。この様な化合物としては、一般式
SiHxX4-x（ＸはＦ、Cl、Ｉ、ｘ＝０〜４の整数）
で表わされる化合物、例えばSiH4、SiF4、
SiHF3、SiH3Cl、SiH2Cl2、等或いはこれ等化合
物の混合物が使用される。更にSi−Ｃ、Si−Ｏ、
Si−Ｎ等の結合を有する高抵抗膜を作るために、
上記したガスに例えばCH4、O2、NO2又はNH3
ガスを混合してもよい。これ等の化合物は通常ガ
ス状とし、そのまま或いは、Ar、He、Xe等の不
活性ガス、或いはH2等のガスで稀釈して使用す
る。水素あるいはフツ素を含まないシリコン化合
物を使用する時は水素あるいはフツ素の併用が必
要である。グロー放電を行なう容器内のガス圧は
一般に10-2〜10torrである。電極−基板間の電流
は、直流、交流又はこれらの重畳されたもののい
ずれでもよい。交流を使用する場合、その周波数
は１Hz〜4000MHzが使用可能である。上記した非
晶質シリコン膜を作成する場合の水素のドービン
グ量は10〜40原子パーセントである。もちろんス
パツタリング又はイオン・プレーテイングを用い
ても可能であるがその記載は省略する。
によりシリコンを含有する化合物を分解し、非晶
質シリコンを基板上に沈積させることによつて得
られる。この様な化合物としては、一般式
SiHxX4-x（ＸはＦ、Cl、Ｉ、ｘ＝０〜４の整数）
で表わされる化合物、例えばSiH4、SiF4、
SiHF3、SiH3Cl、SiH2Cl2、等或いはこれ等化合
物の混合物が使用される。更にSi−Ｃ、Si−Ｏ、
Si−Ｎ等の結合を有する高抵抗膜を作るために、
上記したガスに例えばCH4、O2、NO2又はNH3
ガスを混合してもよい。これ等の化合物は通常ガ
ス状とし、そのまま或いは、Ar、He、Xe等の不
活性ガス、或いはH2等のガスで稀釈して使用す
る。水素あるいはフツ素を含まないシリコン化合
物を使用する時は水素あるいはフツ素の併用が必
要である。グロー放電を行なう容器内のガス圧は
一般に10-2〜10torrである。電極−基板間の電流
は、直流、交流又はこれらの重畳されたもののい
ずれでもよい。交流を使用する場合、その周波数
は１Hz〜4000MHzが使用可能である。上記した非
晶質シリコン膜を作成する場合の水素のドービン
グ量は10〜40原子パーセントである。もちろんス
パツタリング又はイオン・プレーテイングを用い
ても可能であるがその記載は省略する。
このように作製された非晶質シリコンの導電型
はそのままではわずかにｎ型の傾向を示すが、所
謂ドーピングにより電導度制御が可能である。即
ち微量のＢ等の添加によりｐ型の性質を付与する
ことができ、真性半導体（ｉ−型半導体）を作製
することができ、更にｐ型半導体を作製すること
ができる。更に例えばＰ等の添加によりｎ型半導
体を作製しうる。ドーピングされる不純物（ドー
パント）としては、ｐ型にする場合には周期律表
第族の元素、例えばＢ、Al、Ga、In、Tl等が
好適なものとしてあげられ、ｎ型にする場合に
は、周期律表第族の元素、例えばＮ、Ｐ、As、
Sb、Bi等が好適なものとしてあげられる。これ
らのドーパントとしては一般にはＢ、Ｐ等が用い
られる。
はそのままではわずかにｎ型の傾向を示すが、所
謂ドーピングにより電導度制御が可能である。即
ち微量のＢ等の添加によりｐ型の性質を付与する
ことができ、真性半導体（ｉ−型半導体）を作製
することができ、更にｐ型半導体を作製すること
ができる。更に例えばＰ等の添加によりｎ型半導
体を作製しうる。ドーピングされる不純物（ドー
パント）としては、ｐ型にする場合には周期律表
第族の元素、例えばＢ、Al、Ga、In、Tl等が
好適なものとしてあげられ、ｎ型にする場合に
は、周期律表第族の元素、例えばＮ、Ｐ、As、
Sb、Bi等が好適なものとしてあげられる。これ
らのドーパントとしては一般にはＢ、Ｐ等が用い
られる。
このような非晶質シリコン製造方法を使用し
て、第１電極、透明電極及び光検出部を形成する
が、電極は十分低い抵抗率10-2〜10-3Ω・cm程度
を有さなければならない。この程度の抵抗率を有
した非晶質シリコンはSiF4、H2及びドーパント
からなる混合ガスをグロー放電することにより形
成することにより得ることができる。ドーパント
の量は例えばｎ形ドーパントとしてPH3を使用し
た場合1000〜10000PPM、Ｐ形ドーパントとして
B2H6を使用した場合10000〜100000PPM混入す
る必要がある。また透明電極は入射光が減衰する
ことを防ぐため5000Å以下好ましくは1000Å以下
であることが望まれるが、この場合のシート抵抗
率は100Ω／□程度になり十分電極として機能す
ることができる。
て、第１電極、透明電極及び光検出部を形成する
が、電極は十分低い抵抗率10-2〜10-3Ω・cm程度
を有さなければならない。この程度の抵抗率を有
した非晶質シリコンはSiF4、H2及びドーパント
からなる混合ガスをグロー放電することにより形
成することにより得ることができる。ドーパント
の量は例えばｎ形ドーパントとしてPH3を使用し
た場合1000〜10000PPM、Ｐ形ドーパントとして
B2H6を使用した場合10000〜100000PPM混入す
る必要がある。また透明電極は入射光が減衰する
ことを防ぐため5000Å以下好ましくは1000Å以下
であることが望まれるが、この場合のシート抵抗
率は100Ω／□程度になり十分電極として機能す
ることができる。
光検出部は、単層の光導電体、ｐ−ｎ型、ｐ−
ｉ−ｎ型を有するフオトダイオード、あるいはｐ
−ｎ−ｐ型、ｎ−ｐ−ｎ型等を有するフオトトラ
ンジスタにより構成することができるが、光検出
部を形成する際に非晶質シリコンに導入されるド
ーパントの量は所望される電気的・光学的特性に
応じて適宜決定されるが、周期律表第族の不純
物の場合には通常10-6乃至５原子％、好適には
10-5乃至１原子％、好適には10-4乃至10-1原子％
とされるのが望ましい。しかしながら、前記ドー
パントの量は基板の温度等の条件で異なり、特に
臨界的意味を有するものではない。
ｉ−ｎ型を有するフオトダイオード、あるいはｐ
−ｎ−ｐ型、ｎ−ｐ−ｎ型等を有するフオトトラ
ンジスタにより構成することができるが、光検出
部を形成する際に非晶質シリコンに導入されるド
ーパントの量は所望される電気的・光学的特性に
応じて適宜決定されるが、周期律表第族の不純
物の場合には通常10-6乃至５原子％、好適には
10-5乃至１原子％、好適には10-4乃至10-1原子％
とされるのが望ましい。しかしながら、前記ドー
パントの量は基板の温度等の条件で異なり、特に
臨界的意味を有するものではない。
次に光検出部としてｐ−ｉ−ｎ型フオトダイオ
ードを有した場合の本発明の固体撮像装置の製造
法の一例を図面を用いて説明する。絶縁体層１６
までは従来と同様に形成する。次にグロー放電装
置の反応室に走査回路素子の形成を終了した半導
体基板１０を設置し、反応室内部を10-5torr以上
の高真空状態にする。さらにPH3を1000〜
10000PPM含有したSiF4＋H2ガスを反応室内に
導入しグロー放電を行なうことにより非晶質シリ
コンを約1μｍ堆積し、第１電極１７を形成する。
次にPH3の含有量を０〜100PPMにし、ｎ型の正
孔阻止層を0.05〜0.2μｍ積層する。さらにB2H6を
10PPM程度含有したSiF4＋H2ガスによりｉ型の
真性層を0.1〜10μｍ好ましくは0.3〜3μｍ堆積し、
この真性層の上部にB2H6を1000〜10000PPM含
有したガスにより0.05〜0.2μｍのＰ型の電子阻止
層を形成し、フオトダイオードを構成した光検出
部１８を形成する。このように形成された光検出
部１８の上部に、B2H6を10000〜100000PPM含
有したSiF4＋H2ガスにより透明電極１９を形成
するこの透明電極１９の厚さは5000Å以下好まし
くは1000Å以下であることが望ましい。次に各画
素間の分離を行なうため光検出部１８のエツチン
グを行ない、さらにAl配線、パツシベーシヨン
膜等を形成することにより完成する。
ードを有した場合の本発明の固体撮像装置の製造
法の一例を図面を用いて説明する。絶縁体層１６
までは従来と同様に形成する。次にグロー放電装
置の反応室に走査回路素子の形成を終了した半導
体基板１０を設置し、反応室内部を10-5torr以上
の高真空状態にする。さらにPH3を1000〜
10000PPM含有したSiF4＋H2ガスを反応室内に
導入しグロー放電を行なうことにより非晶質シリ
コンを約1μｍ堆積し、第１電極１７を形成する。
次にPH3の含有量を０〜100PPMにし、ｎ型の正
孔阻止層を0.05〜0.2μｍ積層する。さらにB2H6を
10PPM程度含有したSiF4＋H2ガスによりｉ型の
真性層を0.1〜10μｍ好ましくは0.3〜3μｍ堆積し、
この真性層の上部にB2H6を1000〜10000PPM含
有したガスにより0.05〜0.2μｍのＰ型の電子阻止
層を形成し、フオトダイオードを構成した光検出
部１８を形成する。このように形成された光検出
部１８の上部に、B2H6を10000〜100000PPM含
有したSiF4＋H2ガスにより透明電極１９を形成
するこの透明電極１９の厚さは5000Å以下好まし
くは1000Å以下であることが望ましい。次に各画
素間の分離を行なうため光検出部１８のエツチン
グを行ない、さらにAl配線、パツシベーシヨン
膜等を形成することにより完成する。
なお、光検出部が単一の電導型を有する光導電
体、ｐ−ｎ−ｐ型あるいはｎ−ｐ−ｎ型等を有す
るフオトトランジスタから構成されている場合も
同様に本発明の固体撮像装置を形成することがで
きる。また半導体基板及び走査回路素子を非晶質
シリコンから形成することも可能である。さらに
前述した固体撮像装置はCCDあるいはBBD型の
電荷転送型の走査回路を有するものであつたが、
走査回路としては例えば特開昭49−91116号公報
に記載の如きＸ−Ｙマトリツクス型のものを用い
てもよいことは勿論である。更に上記の如き電界
効果型トランジスタ回路に代えて、例えば
「Proceeding of the IEEE、The Institute of
Electrical and Electronics Engineers、Inc」発
行、1964年、12月、Vol52、No.12の第1479頁乃至
第1486頁に示される如きガラス支持体上に設けら
れる薄膜型電界効果トランジスタ回路なども使用
することができ、更に公知の半導体回路なども使
用することができ、更に公知の半導体スイツチン
グ回路を用いて走査回路を構成することができ
る。
体、ｐ−ｎ−ｐ型あるいはｎ−ｐ−ｎ型等を有す
るフオトトランジスタから構成されている場合も
同様に本発明の固体撮像装置を形成することがで
きる。また半導体基板及び走査回路素子を非晶質
シリコンから形成することも可能である。さらに
前述した固体撮像装置はCCDあるいはBBD型の
電荷転送型の走査回路を有するものであつたが、
走査回路としては例えば特開昭49−91116号公報
に記載の如きＸ−Ｙマトリツクス型のものを用い
てもよいことは勿論である。更に上記の如き電界
効果型トランジスタ回路に代えて、例えば
「Proceeding of the IEEE、The Institute of
Electrical and Electronics Engineers、Inc」発
行、1964年、12月、Vol52、No.12の第1479頁乃至
第1486頁に示される如きガラス支持体上に設けら
れる薄膜型電界効果トランジスタ回路なども使用
することができ、更に公知の半導体回路なども使
用することができ、更に公知の半導体スイツチン
グ回路を用いて走査回路を構成することができ
る。
以上説明したように本発明の固体撮像装置は第
１電極及び／又は透明電極をドーパントを多量に
含有した非晶質シリコンから形成し、さらに光検
出部も非晶質シリコンから形成したことを特徴と
するので、第１電極、光電変換部、透明電極を形
成する際にグロー放電装置内に止めたまま、大気
中にさらすことなく形成することができ、第１電
極と光検出部の間及び光検出部と透明電極の間に
酸化膜及び重金属元素等が混入する恐れがない。
また第１電極、光検出部及び透明電極がすべて非
晶質シリコンから形成されているので、製造工程
が極めて容易になり、低コスト、高歩留りを期待
することができる。
１電極及び／又は透明電極をドーパントを多量に
含有した非晶質シリコンから形成し、さらに光検
出部も非晶質シリコンから形成したことを特徴と
するので、第１電極、光電変換部、透明電極を形
成する際にグロー放電装置内に止めたまま、大気
中にさらすことなく形成することができ、第１電
極と光検出部の間及び光検出部と透明電極の間に
酸化膜及び重金属元素等が混入する恐れがない。
また第１電極、光検出部及び透明電極がすべて非
晶質シリコンから形成されているので、製造工程
が極めて容易になり、低コスト、高歩留りを期待
することができる。
さらに、電極は従来技術で用いられているよう
な金属層を有していないので光利用効率低下とい
う問題が生じるおそれがない。
な金属層を有していないので光利用効率低下とい
う問題が生じるおそれがない。
図面は積層型固体撮像装置の１単位の断面構造
を表わす断面図である。 １０……半導体基板、１１，１３……n+型領
域、１２……p+型領域、１４……ゲート電極、
１５……ゲート酸化膜、１６……絶縁体層、１７
……第１電極、１８……光検出部、１９……透明
電極、２０……電源。
を表わす断面図である。 １０……半導体基板、１１，１３……n+型領
域、１２……p+型領域、１４……ゲート電極、
１５……ゲート酸化膜、１６……絶縁体層、１７
……第１電極、１８……光検出部、１９……透明
電極、２０……電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板、この半導体基板上に設けられた
複数個の光検出部、この光検出部と接続する電
極、および前記複数個の光検出部を順次選択する
よう前記半導体基板に設けられた走査回路からな
る固体撮像装置において、前記光検出部および前
記電極が非晶質シリコンのみにより形成されてい
ることを特徴とする固体撮像装置。 ２ 前記光検出部が単層の光導電体であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像
装置。 ３ 前記光検出部がフオトダイオードであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮
像装置。 ４ 前記光検出部がフオトトランジスタであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体
撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56059612A JPS57173966A (en) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | Solid state image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56059612A JPS57173966A (en) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | Solid state image pickup device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57173966A JPS57173966A (en) | 1982-10-26 |
| JPH023552B2 true JPH023552B2 (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=13118239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56059612A Granted JPS57173966A (en) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | Solid state image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57173966A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7442629B2 (en) | 2004-09-24 | 2008-10-28 | President & Fellows Of Harvard College | Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate |
| US7057256B2 (en) | 2001-05-25 | 2006-06-06 | President & Fellows Of Harvard College | Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices |
| US8058615B2 (en) | 2008-02-29 | 2011-11-15 | Sionyx, Inc. | Wide spectral range hybrid image detector |
| US9911781B2 (en) | 2009-09-17 | 2018-03-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US9673243B2 (en) | 2009-09-17 | 2017-06-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US8692198B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-04-08 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US20120146172A1 (en) | 2010-06-18 | 2012-06-14 | Sionyx, Inc. | High Speed Photosensitive Devices and Associated Methods |
| US9496308B2 (en) | 2011-06-09 | 2016-11-15 | Sionyx, Llc | Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods |
| JP2014525091A (ja) | 2011-07-13 | 2014-09-25 | サイオニクス、インク． | 生体撮像装置および関連方法 |
| US9064764B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-06-23 | Sionyx, Inc. | Pixel isolation elements, devices, and associated methods |
| JP6466346B2 (ja) | 2013-02-15 | 2019-02-06 | サイオニクス、エルエルシー | アンチブルーミング特性を有するハイダイナミックレンジｃｍｏｓ画像センサおよび関連づけられた方法 |
| US9939251B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-10 | Sionyx, Llc | Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods |
| US9209345B2 (en) | 2013-06-29 | 2015-12-08 | Sionyx, Inc. | Shallow trench textured regions and associated methods |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717185A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Canon Inc | Photosensor |
-
1981
- 1981-04-20 JP JP56059612A patent/JPS57173966A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717185A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Canon Inc | Photosensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57173966A (en) | 1982-10-26 |
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