JPH0254964A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボトムタイプの固体撮像装置を用いたトップタ
イプの固体撮像装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、固体撮像装置は、ファクシミリやスキャナの読み
取り用として急速に普及している。

固体撮像装置は大きく分類すると、受光素子にＣＯＤを
用いる光学縮小型と受光素子にＣｄＳやアモルファスシ
リコンを用いる密着型がある。

密着型は小型化、薄型化が容易であり、またコストもＣ
ＯＤと競合できるところまで低下してきたため、急速に
シェアを拡大してきている。

第３図に断面図を示すように、密着型固体撮像装置はＬ
ＥＤアレイ１からでた光がカバーガラス５を通過して原
稿２で反射し、ロッドレンズアレイ３で集光され、ガラ
ス基板４′に固定された密着型固体撮像装置４で受光す
る構造になっている。

密着型固体撮像装置の１例を第４図に示す。　この例は
、受光素子と走査回路を同一チップ上に集積させたもの
で、絶縁性透明基板６に多結晶シリコン７でトランジス
タを形成した後、アモルファスシリコン１２で受光素子
を形成したものである。

密着型固体撮像装置の他の例を第５図に示す。

この例は、絶縁性基板１４に下部電極１５−、アモルフ
ァスシリコン１６、上部透明電極１７、駆動用ＩＣチッ
プ１８、保護ＰＡ１９から形成されている。　この場合
は、原稿が直接固体撮像装置に接触するため、トップタ
イプの受光素子を用いた完全密着型といわれている。

〔発明が解決しようとする課題） しかし、第２図に示したような固体撮像装置はＬＥＤア
レイ、ロッドレンズアレイが必ず必要でありコスト的に
限界がある。　また、ロッドレンズアレイの厚みより薄
くすることができない。

一方、第５図に示したような完全密着型の固体撮像装置
は、ロッドレンズアレイが不要であるためコストが安い
が、保護層が直接原稿に接触するため、保護層の耐磨耗
性が問題となってくる。　アモルファスシリコンは、耐
熱温度が最大でも３００°ＣであるためＣＶＤ法等によ
る強固な耐磨耗層を形成することができないので、−Ｍ
にはポリイミドやエポキシ等の樹脂をコーティングした
り、薄いガラスを接着したりして保ｔＷ膜を形成してい
る。

従って、第５図のような構造は信頼性に乏しく実用土は
早期に交換が必要であり、トータルコストは必ずしも安
くはないという欠点があった。

本発明は、上記のこのような問題点を解決するもので、
耐磨耗性が良く安価な完全密着型の固体撮像装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の固体撮像装置は、絶縁性透明基板上に透明絶縁
性基板側から透明導電膜、アモルファスシリコン層、上
部電極の順に形成したアモルファスシリコンからなる受
光素子と、該受光素子を駆動させる薄膜トランジスタと
を形成してなる固体撮像装置の製造方法において、該固
体撮像装置完成後、絶縁性基板を１００μｍ以下に研磨
したことを特徴とする。

すなわち、ボトムタイプの固体撮像装置の絶縁性透明基
板を薄く研磨してトップタイプの固体撮像装置にし、絶
縁性透明基板を耐磨耗層に使用して上記の欠点を解決す
るものである。

〔実施例〕

以下に、本発明を受光部と駆動回路オンチップ化した完
全密着型固体撮像装置に応用した実施例に従って、詳細
に説明する。

第１図に本発明による固体撮像装置を示すが、その製造
方法については以下に述べる。

第４図に示すように、透明石英基板６に減圧ＣＶＤ炉で
ポリシリコン７を１０００人堆積し、フォトエッチ法で
チャネル部を形成する。

次に、酸素雰囲気中で１１５０°Ｃで４０分間ポリシリ
コンを酸化する。　ゲート酸化膜８の厚みは１２００人
である。　次に、ゲート電極９を形成する。　ゲート電
極は、ポリシリコンを堆積した復リンを拡散して導電性
を付与したのちフォトエッチ法により電極をバターニン
グする。

つぎに、Ｃ−ＭＯＳにするためイオン打ち込み法でＰ型
のトランジスタとＮ型のトランジスタを形成する。　Ｐ
チャネルにはボロンをｌＸｌ０”ＣＩｌ、　Ｎチャネル
にはリンを３ＸＩＯ”ＣＩ打ち込んだ。

次に、眉間絶縁［１１０としてＮ５Ｇ（ＳｉＯｔ）を常
圧ＣＶＤ炉で８０００人堆積した後、ＮＳＧ膜のアニー
ルと前の工程で打ち込んだイオンの活性化を兼ねて、窒
素雰囲気で１０００°Ｃでアニールを行った。

このあと、必要に応じてトランジスタ特性を向上するた
め水素プラズマ処理をすることがある。　この処理によ
りトランジスタのオン電流が約２倍以上とれるようにな
る。　本実施例では水素プラズマを実施した。

次に、下部透明電極１１としてＩＴＯ（酸化インジウム
スズ）をスパッタ法で成膜し、フォトエッチ法で電極を
形成した。

次に、受光用センサーとしてプラズマＣＶＤ法により、
アモルファスシリコン膜を成ｍｆ＆、フォトエッチ法で
受光素子部１１を形成した。

このアモルファスシリコン膜は光が入るＩＴＯ側から５
００人のＰ型アモルファスＳｉＣ工、８００人のアモル
ファスシリコン、５００人のＮ型アモルファスＳ　ｉ　
Ｃｘの構造になっている。

ことで、Ｘは０から１までの値をとるが、本実施例では
Ｘは約０．３であった。

次に、コンタクトホール形成のため、フォトエッチ法で
層間絶縁膜を除去した後、トランジスタの導通と受光素
子上部電極形成を兼ねて、スパッタ法でＡ１を成膜し、
フォトエッチ法で電極１３を形成した。　次に、信頼性
を確保するためにパシベーション層１９をＳｉｎ、、ポ
リイミド、ＳｉＣ，の３層で形成した。ＳｉＯ２はスパ
ッタ法で、ポリイミドはスピンコード法で形成した。

以上の工程はボトムタイプの固体撮像装置の製造方法と
同一である。　このようにして製造したボトムタイプの
固体撮像装置の素子側を別の基板にワックスで固定し、
石英６を８０μｍの厚みまで研磨した。次に、第２図に
示すように固体撮像装置２１を回路基板２２にセットし
、Ａ１ワイヤ２３でボンディングを行った後エポキシモ
ールドを行って固体撮像装置を固定した。　このモール
ドは固体撮像装置の長さによっては、熱膨張による割れ
が問題になる場合にはシリコンモールドを用いることが
ある。

石英基板は硬度が高く、耐磨耗性に優れている。

また、原稿と受光素子の距離が１００μｍ以下であるた
め、ロッドレンズアレイが不要となった。

〔発明の効果〕

本発明の効果を以下に示す。

（１）従来の実績のある走査回路内蔵のボトムタイプの
固体撮像装置の製造方法をそのまま使用することができ
るため、新たな投資、開発をする必要がなく安いコスト
で製造できる。

（２）ボトムタイプの固体撮像装置に比べ、ロッドレン
ズアレイを使用しないので、安価に製造できる。

（３）硬度の高い石英基板をそのまま耐磨耗層に使用で
きるため、長期信頼性が高い。

以上に述べたように、本発明は実用上極めて有用な発明
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の製造方法を用いた固体撮
像装置主要断面図である。　第３図は従来の固体撮像装
置の断面図である。　第４図はボトムタイプの固体撮像
装置者５図はトップタイプの固体撮像装置を示す図であ
る。 図中の番号は以下の通りである。 １−一−−−ＬＥＤレンズアレイ ２．２０−一原稿 ３−−−−一ロッドレンズアレイ ４−−−−−ボトムタイプ固体撮像装置４”−一−−ガ
ラス基板 ５−−−−一カバーガラス ６−−−−−絶縁性透明基板 ７−−−−−ボリシリコン ８−−−−−ゲート酸化膜 ９−−−−一ゲート電極 ０−−−−一層間絶縁膜 １−−−−一下部透明導電膜 ２．１ロー−アモルファス受光素子 ３−−−−一上部電極 ４−−−−一絶縁性基板 ５−−−一一下部電極 ７−−−−一上部透明電極 ８−一−−−駆動用ＩＣチップ ９−−−−一保護膜 以上 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性透明基板上に絶縁性透明基板側から透明導電膜、
   アモルファスシリコン層、上部電極の順に形成したアモ
   ルファスシリコンからなる受光素子と、該受光素子を駆
   動させる薄膜トランジスタとを形成してなる固体撮像装
   置の製造方法において、該固体撮像装置完成後、絶縁性
   基板を１００μｍ以下に研磨したことを特徴とする固体
   撮像装置の製造方法。