JPH0513803A - Photoelectric transfer device - Google Patents

Photoelectric transfer device

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JPH0513803A
JPH0513803A JP3184164A JP18416491A JPH0513803A JP H0513803 A JPH0513803 A JP H0513803A JP 3184164 A JP3184164 A JP 3184164A JP 18416491 A JP18416491 A JP 18416491A JP H0513803 A JPH0513803 A JP H0513803A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
layer
electrode layer
photodiode
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP3184164A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Yamada
克彦 山田
Ihachirou Gofuku
伊八郎 五福
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0513803A publication Critical patent/JPH0513803A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain photoelectric transfer characteristics optimum for high density picture image reading further avoiding deterioration of the characteristics due to element isolation. CONSTITUTION:Within the title photoelectric transfer device, a photoelectric transfer element part 13 and an amplifier element part 11 amplifying signals from the element part 13 are provided on a substrate 1; the photoelectric transfer element part 13 contains a photodiode as a photoelectric transfer layer; the amplifier element part 11 is composed of a MIS type transistor while the element part 13 is arranged on the element part 11; furthermore, the gate electrode layer 103 of the MIS type transistor in the amplifier element part 11 is commonly used as the lower electrode layer 103 of the photodiode in the photoelectric transfer element part 13. At this time, a doped layer 106 extends farther than an upper electrode layer 107 seen from the normal direction to the substrate 1 surface in the photoelectric transfer element part 13. On the other hand, 110 and 111 respectively represent a source electrode layer and a drain electrode layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の光電変換素子部
を配列してなる光電変換装置に関し、特に高密度画像読
取りのため光電変換素子部を微小化する際に有効な素子
分離及び素子構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion element portions are arranged, and particularly, element separation and element effective when miniaturizing the photoelectric conversion element portion for high density image reading. Regarding configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ファク
シミリやイメージリーダ等の等倍画像読取り用の密着型
ラインセンサは、A4版原稿読取りの場合、210mm
以上の長さが必要であるため、ウエハプロセスでは作製
困難である。このため、密着型ラインセンサの受光部
(光電変換素子部)としては、大面積にわたって成膜が
可能であり良好な光電変換特性を有する非晶質シリコン
を用いたものが好適である。
2. Description of the Related Art A contact type line sensor for reading a normal size image such as a facsimile or an image reader is 210 mm when reading an A4 size original.
Since the above length is required, it is difficult to manufacture by the wafer process. Therefore, as the light receiving portion (photoelectric conversion element portion) of the contact type line sensor, it is preferable to use amorphous silicon which can form a film over a large area and has good photoelectric conversion characteristics.

【0003】非晶質シリコンを用いた光電変換素子部の
一つとして、pin型の非晶質シリコンフォトダイオー
ド(以下「a−SiPD」と称する)があげられる。図
5は、pin型a−SiPDの層構成の一例を示す断面
図であり、基板1上に下部電極層2、光電変換層である
n層3、i層4及びp層5の各層、ならびに上部電極層
6が順次積層されている。ここで、n層3及びp層5
は、i層4と金属からなる電極層2,6との電位障壁を
緩和するためのドーピング処理によって導電率が高くな
っており、ドーピング層と称される。
As one of photoelectric conversion element parts using amorphous silicon, there is a pin type amorphous silicon photodiode (hereinafter referred to as "a-SiPD"). FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the pin-type a-SiPD, in which a lower electrode layer 2, a photoelectric conversion layer, an n layer 3, an i layer 4, and a p layer 5 are provided on a substrate 1. The upper electrode layer 6 is sequentially stacked. Here, the n layer 3 and the p layer 5
Has a high conductivity due to the doping process for relaxing the potential barrier between the i layer 4 and the electrode layers 2 and 6 made of metal, and is referred to as a doping layer.

【0004】ところで、以上のようなa−SiPDの複
数配列を有するラインセンサでは、隣接受光部間の素子
分離が必要となる。この素子分離にあたっては、各受光
部の個別信号線の次素子への接続し易さなどから、一般
的には図6のように下部配線層(電極層)2及び該下部
配線層に接するドーピング層3を個々の素子毎に分離し
ている。しかし、この方法は光電変換層の成膜中にパタ
ーニングの工程を必要とするので、ドーピング層3とi
層4との界面にコンタミネーションが生じ易く、その影
響により素子特性が劣化し、また素子部と素子間部との
段差により下部配線層2と接するドーピング層3より上
部の層は均一な厚みに成膜しにくい等の問題があった。
By the way, in a line sensor having a plurality of a-SiPD arrays as described above, it is necessary to separate elements between adjacent light receiving portions. In separating the elements, in general, as shown in FIG. 6, the lower wiring layer (electrode layer) 2 and the doping in contact with the lower wiring layer are taken into consideration in order to easily connect the individual signal line of each light receiving section to the next element. Layer 3 is separated for each individual element. However, since this method requires a patterning step during the formation of the photoelectric conversion layer, the doping layer 3 and i
Contamination is likely to occur at the interface with the layer 4, and the element characteristics are deteriorated due to the influence, and the layer above the doping layer 3 that is in contact with the lower wiring layer 2 due to the step between the element portion and the element portion has a uniform thickness. There were problems such as difficulty in film formation.

【0005】図7のようにフォトダイオードを構成する
層全てにパターニング処理を施す方法もあるが、a−S
i層特にi層4の側面がエッチャントに浸されたり、作
製工程中に大気雰囲気に晒されてしまうこと等によりリ
ーク電流が増加する等のセンサ性能の劣化を生じるとい
う問題を呈していた。
As shown in FIG. 7, there is a method of patterning all the layers constituting the photodiode.
The i-layer, especially the side surface of the i-layer 4 is immersed in an etchant, exposed to the atmosphere during the manufacturing process, or the like, which causes a problem of deterioration of sensor performance such as increase of leak current.

【0006】また、図8の様にフォトダイオードを素子
分離する際に上部配線層(電極層)6とドーピング層5
とを同形状にパターニングすることにより工程を簡略化
できるが、一般に上部配線層6の材料よりもドーピング
層5の材料の方がよりエッチングされやすいために、実
際には図9に示すように上部配線層6の下部のドーピン
グ層5の端部がオーバーエッチングされて、金属上部配
線層6の端部が変形し、最悪の場合には直接i層4と接
触してリーク電流を増加させるという問題を呈してい
た。
Further, as shown in FIG. 8, an upper wiring layer (electrode layer) 6 and a doping layer 5 are used for element isolation of a photodiode.
Although the process can be simplified by patterning and in the same shape, in general, the material of the doping layer 5 is more easily etched than the material of the upper wiring layer 6, and therefore, in practice, as shown in FIG. The end of the doping layer 5 below the wiring layer 6 is over-etched and the end of the metal upper wiring layer 6 is deformed, and in the worst case, it directly contacts the i layer 4 to increase the leakage current. Was present.

【0007】一方、高密度画像読取りのため各光電変換
素子部を微小化し単位長さあたりに配列される光電変換
素子部の数を多くすることが要求されている。この様に
各光電変換素子部の面積が小さくなると、出力信号が小
さくなるために光電変換素子部の近傍で光電変換信号を
増幅するのが好ましい。図10は、MISトランジスタ
による増幅機能を有する蓄積動作型の光電変換装置の一
例を示すものである。フォトダイオード23で発生した
信号電荷をMISトランジスタ21により増幅し、読出
し終了後にリセットトランジスタ22によって不要な信
号電荷をリセットする方式となっている。
On the other hand, in order to read a high-density image, it is required to miniaturize each photoelectric conversion element section and increase the number of photoelectric conversion element sections arranged per unit length. When the area of each photoelectric conversion element section becomes small in this way, the output signal becomes small, so it is preferable to amplify the photoelectric conversion signal in the vicinity of the photoelectric conversion element section. FIG. 10 shows an example of a storage operation type photoelectric conversion device having an amplification function by a MIS transistor. The signal charge generated in the photodiode 23 is amplified by the MIS transistor 21, and the unnecessary signal charge is reset by the reset transistor 22 after the reading is completed.

【0008】ところで、多数の光電変換素子部から個々
の正確な光電変換信号を取出すためには、フォトダイオ
ードを個々の光電変換素子部ごとに電気的に分離する必
要がある。図11に従来のラインセンサの一例の平面図
を示す。図12はそのA−A’断面図である。フォトダ
イオード23は他の光電変換素子部のフォトダイオード
とは分離されており、増幅用トランジスタ21はフォト
ダイオード22の横に位置し、コンタクトホールを介し
て接続されている。このように、フォトダイオード23
は成膜後にエッチング等の方法によって隣接光電変換素
子部のフォトダイオードと素子分離している。
By the way, in order to extract individual accurate photoelectric conversion signals from a large number of photoelectric conversion element sections, it is necessary to electrically separate the photodiodes for each individual photoelectric conversion element section. FIG. 11 shows a plan view of an example of a conventional line sensor. FIG. 12 is a sectional view taken along the line AA '. The photodiode 23 is separated from the photodiodes of the other photoelectric conversion element sections, and the amplification transistor 21 is located beside the photodiode 22 and is connected through a contact hole. In this way, the photodiode 23
After the film formation, the element is separated from the photodiode of the adjacent photoelectric conversion element section by a method such as etching.

【0009】しかるに、高密度画像読取りのための光電
変換素子部の微小化にともない高精度のエッチング技術
が要求されるが、非晶質シリコン等の非単結晶シリコン
をエッチングして素子分離する際には次のような問題点
がある:(1)ドライエッチング法を用いる場合、プラ
ズマを用いたエッチング法では、エッチング端面にプラ
ズマによるダメージを受け、暗電流の増加など光電変換
素子特性の劣化をもたらす;(2)ウェットエッチング
法を用いる場合、等方性エッチングのために10000
Å前後の厚い層の場合には、サイドエッチングの影響を
考慮せねばならない;(3)不純物ドーピング層は、エ
ッチングレートが変動するために、例えばpi構造やp
in構造を一括してエッチングしようとすると、制御が
難しく、オーバーエッチやアンダーエッチが生じやす
い;さらに、高密度化、高機能化によって光電変換素子
部の面積を小さくしつつ性能を向上させるために開口率
(一光電変換素子部中のフォトダイオードの有効面積)
を大きくすることが必須となっている。また、高密度化
によりさらに微弱になった光電信号に対する、増幅回路
に入る前の配線の引き回しによる抵抗や浮遊容量の影響
も無視できなくなってくる。
However, a highly accurate etching technique is required in accordance with the miniaturization of the photoelectric conversion element portion for high-density image reading. When non-single crystal silicon such as amorphous silicon is etched to separate the elements. Have the following problems: (1) When the dry etching method is used, the etching method using plasma may damage the etching end face due to the plasma, resulting in deterioration of photoelectric conversion element characteristics such as increase in dark current. (2) 10000 for isotropic etching when using the wet etching method
Å In the case of a thick layer before and after, the effect of side etching must be taken into consideration; (3) The impurity doping layer has, for example, a pi structure or p
When the in-structure is collectively etched, it is difficult to control, and over-etching and under-etching are likely to occur; In addition, in order to improve the performance while reducing the area of the photoelectric conversion element section by increasing the density and increasing the functionality. Aperture ratio (effective area of photodiode in one photoelectric conversion element part)
It is essential to increase. In addition, the influence of resistance and stray capacitance due to the routing of the wiring before entering the amplifier circuit cannot be ignored for the photoelectric signal that has become weaker due to the higher density.

【0010】本発明は、以上の様な従来技術の問題点を
解決し、素子分離に基づく特性劣化が殆どない光電変換
装置を提供することを目的とするものである。更に、本
発明は、以上の様な従来技術の問題点を解決し、高密度
画像読取りに適用して良好な光電変換特性を得ることの
できる光電変換装置を提供することを目的とするもので
ある。
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and to provide a photoelectric conversion device in which there is almost no characteristic deterioration due to element isolation. Further, it is an object of the present invention to provide a photoelectric conversion device which solves the above problems of the prior art and can be applied to high density image reading to obtain good photoelectric conversion characteristics. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、上記目的は、基板上に複数の光電変換素子部を有し
該光電変換素子部がフォトダイオードを光電変換層とし
て含んでいる光電変換装置において、基板上の下部電極
層と該下部電極層上の光電変換層の少なくとも一部とが
複数の光電変換素子部について共通化されており、該光
電変換層がドーピング層を含み、該ドーピング層上に上
部電極層が形成されており、これらドーピング層及び上
部電極層が光電変換素子部ごとに個別化されており、且
つ各光電変換素子部にて上記ドーピング層が基板面法線
方向からみて上記上部電極層よりも外側まで張出してい
ることを特徴とする光電変換装置、により達成される。
According to the present invention, the above object is to provide a photoelectric conversion element portion having a plurality of photoelectric conversion element portions on a substrate, and the photoelectric conversion element portion includes a photodiode as a photoelectric conversion layer. In the conversion device, the lower electrode layer on the substrate and at least a part of the photoelectric conversion layer on the lower electrode layer are shared by a plurality of photoelectric conversion element parts, and the photoelectric conversion layer includes a doping layer, An upper electrode layer is formed on the doping layer, the doping layer and the upper electrode layer are individualized for each photoelectric conversion element section, and the doping layer is formed in each photoelectric conversion element section in the direction normal to the substrate surface. The photoelectric conversion device is characterized in that the photoelectric conversion device is extended to the outside of the upper electrode layer when viewed from above.

【0012】本発明において、上記フォトダイオードの
光電変換層は好ましくは非晶質半導体例えば非晶質シリ
コンからなる。また、上記フォトダイオードは好ましく
はpin構造である。
In the present invention, the photoelectric conversion layer of the photodiode is preferably made of an amorphous semiconductor such as amorphous silicon. The photodiode preferably has a pin structure.

【0013】更に、本発明によれば、上記目的は、基板
上に光電変換素子部と該光電変換素子部からの信号を増
幅する増幅素子部とを有し且つ上記光電変換素子部がフ
ォトダイオードを光電変換層として含んでおり上記増幅
素子部がMIS型トランジスタからなる光電変換装置に
おいて、上記光電変換素子部が増幅素子部上に配置され
ており、しかも該増幅素子部のMIS型トランジスタの
ゲート電極層と上記光電変換部のフォトダイオードの下
部電極層とが共通化されていることを特徴とする光電変
換装置、により達成される。
Further, according to the present invention, the above object has a photoelectric conversion element section on a substrate and an amplification element section for amplifying a signal from the photoelectric conversion element section, and the photoelectric conversion element section is a photodiode. In a photoelectric conversion device in which the amplification element section includes a MIS transistor, and the photoelectric conversion element section is disposed on the amplification element section, and the gate of the MIS transistor of the amplification element section is included. The photoelectric conversion device is characterized in that the electrode layer and the lower electrode layer of the photodiode of the photoelectric conversion unit are commonly used.

【0014】本発明において、上記光電変換素子部と増
幅素子部との組を複数設け、上記フォトダイオードの光
電変換層及び上部電極層を複数の光電変換素子部につい
て共通化することができる。また、上記MIS型トラン
ジスタのゲート電極層をn型多結晶半導体例えばn型ポ
リシリコンからなるものとし、上記フォトダイオードの
光電変換層をi型非単結晶半導体層と該i型非単結晶半
導体層上のp型非単結晶半導体層とからなるものとする
ことができる。更に、上記MIS型トランジスタのゲー
ト電極層をp型多結晶半導体例えばp型ポリシリコンか
らなるものとし、上記フォトダイオードの光電変換層を
i型非単結晶半導体層と該i型非単結晶半導体層上のn
型非単結晶半導体層とからなるものとすることができ
る。
In the present invention, a plurality of sets of the photoelectric conversion element section and the amplification element section may be provided, and the photoelectric conversion layer and the upper electrode layer of the photodiode may be shared by the plurality of photoelectric conversion element sections. The gate electrode layer of the MIS transistor is made of an n-type polycrystalline semiconductor such as n-type polysilicon, and the photoelectric conversion layer of the photodiode is an i-type non-single-crystal semiconductor layer and the i-type non-single-crystal semiconductor layer. The upper p-type non-single-crystal semiconductor layer may be included. Further, the gate electrode layer of the MIS transistor is made of a p-type polycrystalline semiconductor such as p-type polysilicon, and the photoelectric conversion layer of the photodiode is an i-type non-single-crystal semiconductor layer and the i-type non-single-crystal semiconductor layer. Upper n
And a non-single-crystal semiconductor layer.

【0015】この発明においては、増幅素子部のMIS
型トランジスタのゲート電極層上に光電変換素子部のフ
ォトダイオードが存在するため、増幅素子部を光電変換
素子部の横に配置した場合よりも開口率が向上し、さら
にフォトダイオードとMIS型トランジスタとの間の配
線を最短にできるため配線抵抗や浮遊容量の影響を低下
させることができる。また、MIS型トランジスタのゲ
ート電極層の膜厚はフォトダイオード層より薄くてよ
く、このゲート電極層を形成する工程で既に光電変換素
子部の下部電極層を分離することができ、かくして光電
変換素子部の光電変換層及び上部電極層をエッチングで
分離することなく電気的に素子分離でき、このエッチン
グによる悪影響がなくなる。
In the present invention, the MIS of the amplification element section
Since the photodiode of the photoelectric conversion element portion is present on the gate electrode layer of the p-type transistor, the aperture ratio is improved as compared with the case where the amplification element portion is arranged beside the photoelectric conversion element portion. Since the wiring between them can be made the shortest, the influence of wiring resistance and stray capacitance can be reduced. Also, the film thickness of the gate electrode layer of the MIS transistor may be thinner than that of the photodiode layer, and the lower electrode layer of the photoelectric conversion element portion can be already separated in the step of forming this gate electrode layer, and thus the photoelectric conversion element is formed. The element can be electrically isolated without separating the photoelectric conversion layer and the upper electrode layer of the part by etching, and the adverse effect due to this etching is eliminated.

【0016】[0016]

【実施態様例1】図1は本発明の光電変換装置の一例た
るラインセンサを示す断面図である。同図において、1
は絶縁性基板である。非晶質シリコンは下地の基板への
依存度が小さいため、基板1としては例えばガラスやセ
ラミックなどを用いることができる。2は複数のセンサ
に共通した電位を与える電極(下部電極層)で、絶縁性
基板1上に成膜可能な導電率の高い材料であれば良く、
例えばAl,Cr等の金属や多結晶の半導体(Si,S
iGe,SiC等)が用いられる。また、絶縁性基板1
として光透過性の高い材料を用い、下部電極層2として
ITO,TiO2 ,In23 ,SnO2 ,CrO2
の光透過性の高い材料を用いれば、絶縁性基板1の下側
から光入力を受ける構造のラインセンサにも対応でき
る。下部電極層2上に、適宜の非晶質材料(Si,G
e,SiGe,SiC等)による適宜の層構成の半導体
層4’(ドーピング層5を含む)及び上部電極層(材料
は前記下部電極層と同様)6を形成した後に、まず上部
電極層6にパターニング処理を施した後、ドーピング層
5をパターニングする。これらパターニングに際して基
板1と垂直の方向(基板面法線方向)から見て上部電極
層6の縁部がドーピング層5の縁部より距離Lだけ内側
に位置するようにする事により、電気的に個々のフォト
ダイオードを素子分離してフォトダイオードアレイとし
て完成する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing a line sensor as an example of the photoelectric conversion device of the present invention. In the figure, 1
Is an insulating substrate. Since amorphous silicon has a small dependency on the underlying substrate, glass or ceramic, for example, can be used as the substrate 1. Reference numeral 2 denotes an electrode (lower electrode layer) for applying a common electric potential to a plurality of sensors, which may be any material having a high conductivity which can be formed on the insulating substrate 1.
For example, metals such as Al and Cr and polycrystalline semiconductors (Si, S
iGe, SiC, etc.) is used. In addition, the insulating substrate 1
If a material having a high light transmittance is used as the lower electrode layer 2 and a material having a high light transmittance such as ITO, TiO 2 , In 2 O 3 , SnO 2 or CrO 2 is used for the lower electrode layer 2, It can also be used for line sensors with a structure that receives light input. On the lower electrode layer 2, an appropriate amorphous material (Si, G
After forming the semiconductor layer 4 ′ (including the doping layer 5) and the upper electrode layer (the material is the same as the lower electrode layer) 6 having an appropriate layer structure of e, SiGe, SiC, etc., the upper electrode layer 6 is first formed. After performing the patterning process, the doping layer 5 is patterned. When performing these patterning operations, the edge portion of the upper electrode layer 6 is located inside the edge portion of the doping layer 5 by a distance L when viewed from the direction perpendicular to the substrate 1 (direction normal to the substrate surface), so that the edge is electrically connected. Individual photodiodes are separated into elements to complete a photodiode array.

【0017】[0017]

【実施例1】本発明による光電変換装置の実施例として
の、pin型a−SiPDを用いたラインセンサの製造
実施例を図2に基づき説明する。図2において、1はガ
ラス基板であり、2はCr下部電極層であり、3はn型
半導体層であり、4はi型半導体層であり、5はp型半
導体層であり、6はITO上部電極層である。
Example 1 A manufacturing example of a line sensor using a pin type a-SiPD as an example of a photoelectric conversion device according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 1 is a glass substrate, 2 is a Cr lower electrode layer, 3 is an n-type semiconductor layer, 4 is an i-type semiconductor layer, 5 is a p-type semiconductor layer, and 6 is ITO. The upper electrode layer.

【0018】まず、コーニング社製の#7059ガラス
基板1上に蒸着装置によりCr下部電極層2を形成し、
各フォトダイオードの共通な電極となるような形状にフ
ォトリソグラフィー法によりパターニングした。次に容
量結合型の堆積膜形成装置のアノード電極に基板1を取
付け、堆積室内を約10-6Torrに排気し、ヒーター
により該基板を300℃前後に加熱した。該加熱温度は
50℃〜600℃の範囲内とすることができ、好ましく
は150℃〜400℃の範囲内とすることができる。基
板が所定の温度になった後に、n型半導体層3を堆積す
るための原料ガスとしてシランガスSiH4 を30SC
CM、及び水素ガスH2 で500ppmに希釈したフォ
スフィンガスPH3 を30SCCMの流量で用いてn型
半導体層3を300Å厚に形成し、引き続いてi型半導
体層4を堆積するための原料ガスとしてシランガスSi
4 を30SCCMの流量で用いてi型半導体層4を8
000Å厚に形成し、更に連続してp型半導体層5を堆
積するための原料ガスとしてシランガスSiH4 を30
SCCM、及び水素ガスH2 で500ppmに希釈した
ジボランガスB26 を30SCCMの流量で用いてp
型半導体層5を200Å厚に形成した。さらに基板を蒸
着装置に設置しITOを成膜した後、フォトリソグラフ
ィー法により所定の形状にパターニングして上部電極層
6を形成した。その後上部電極層6と接するドーピング
層であるp型半導体層5をフォトリソグラフィー法によ
り各々のフォトダイオードに分離すべく所定の形状にパ
ターニングした。このとき基板と垂直の方向から見て上
部電極層6の縁部がp型半導体層5の縁部よりもL=3
μmだけ内側になるようにした。
First, a Cr lower electrode layer 2 was formed on a # 7059 glass substrate 1 manufactured by Corning Co., Ltd. by a vapor deposition apparatus,
The patterning was performed by a photolithography method so as to form a common electrode for each photodiode. Next, the substrate 1 was attached to the anode electrode of the capacitively coupled deposition film forming apparatus, the deposition chamber was evacuated to about 10 −6 Torr, and the substrate was heated to about 300 ° C. by a heater. The heating temperature can be in the range of 50 ° C to 600 ° C, preferably in the range of 150 ° C to 400 ° C. After the substrate reaches a predetermined temperature, 30 SC of silane gas SiH 4 is used as a source gas for depositing the n-type semiconductor layer 3.
CM and phosphine gas PH 3 diluted to 500 ppm with hydrogen gas H 2 at a flow rate of 30 SCCM to form the n-type semiconductor layer 3 to a thickness of 300 Å, and subsequently a source gas for depositing the i-type semiconductor layer 4. Silane gas as
The i-type semiconductor layer 4 is formed by using H 4 at a flow rate of 30 SCCM.
Silane gas SiH 4 is used as a source gas for depositing the p-type semiconductor layer 5 continuously to a thickness of 000Å.
SCCM and diborane gas B 2 H 6 diluted to 500 ppm with hydrogen gas H 2 were used at a flow rate of 30 SCCM to obtain p.
The type semiconductor layer 5 was formed to a thickness of 200Å. Further, the substrate was placed in a vapor deposition apparatus to form an ITO film, which was then patterned into a predetermined shape by photolithography to form the upper electrode layer 6. After that, the p-type semiconductor layer 5 which is a doping layer in contact with the upper electrode layer 6 was patterned into a predetermined shape by a photolithography method so as to be separated into each photodiode. At this time, when viewed from the direction perpendicular to the substrate, the edge portion of the upper electrode layer 6 is L = 3 than the edge portion of the p-type semiconductor layer 5.
It was set so that it was only μm inside.

【0019】かかる方法にて作製したラインセンサの各
フォトダイオードは、下部電極層2が各素子毎にエッチ
ングされず平坦であるために半導体層3〜6は凹凸が無
く膜厚の安定した膜となり特性が安定し、またi層4の
端面部を露出することなく素子分離が可能なためリーク
電流の発生が防止され、従来のセンサと比して逆方向暗
電流値が約一桁低減した。更に、ドーピング層5のサイ
ドエッチに起因する上部電極層6の変形によるリーク電
流を構造的に防止できた。また、出力信号の素子間リー
クも少なく、特別に遮光窓等を設ける事なく安定した出
力信号が得られた。
In each photodiode of the line sensor manufactured by such a method, since the lower electrode layer 2 is not etched for each element and is flat, the semiconductor layers 3 to 6 are films having no unevenness and a stable film thickness. The characteristics are stable, and element isolation can be performed without exposing the end surface portion of the i layer 4, so that the generation of leak current is prevented, and the reverse dark current value is reduced by about an order of magnitude compared with the conventional sensor. Further, the leakage current due to the deformation of the upper electrode layer 6 due to the side etching of the doping layer 5 could be structurally prevented. Further, there was little leakage between the output signals of the elements, and a stable output signal was obtained without providing a special light-shielding window or the like.

【0020】[0020]

【実施態様例2】図3は本発明の光電変換装置の一例た
るラインセンサの平面図であり、図4はそのA−A’断
面図である。これらの図において、1は絶縁基板であ
り、13は光電変換素子部であり、11は増幅素子部で
あり、12はリセットトランジスタである。光電変換素
子部13は、n型ポリシリコン下部電極層103、i型
非晶質シリコン層105、p型微結晶シリコン層106
及び透明上部電極層107を含んでなる。また、増幅素
子部11は、n型ポリシリコンのゲート電極層103、
ソース電極層110及びドレイン電極層111を含んで
なる。尚、102,108は絶縁層であり、104は配
線用導体層である。以上の様に、本発明では、増幅素子
部のMIS型トランジスタのゲート電極(n型)103
を光電変換素子部の下部電極層(n層)103と共通化
している。そして、該下部電極層上に形成されるi型層
105及びp型層106を複数の光電変換素子部につい
て共通化されている(図3には1つの光電変換素子部が
示されている)。
Embodiment 2 FIG. 3 is a plan view of a line sensor as an example of the photoelectric conversion device of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA ′. In these figures, 1 is an insulating substrate, 13 is a photoelectric conversion element section, 11 is an amplification element section, and 12 is a reset transistor. The photoelectric conversion element unit 13 includes an n-type polysilicon lower electrode layer 103, an i-type amorphous silicon layer 105, and a p-type microcrystalline silicon layer 106.
And a transparent upper electrode layer 107. In addition, the amplification element section 11 includes an n-type polysilicon gate electrode layer 103,
The source electrode layer 110 and the drain electrode layer 111 are included. In addition, 102 and 108 are insulating layers, and 104 is a conductor layer for wiring. As described above, according to the present invention, the gate electrode (n-type) 103 of the MIS-type transistor of the amplification element section is used.
In common with the lower electrode layer (n layer) 103 of the photoelectric conversion element portion. The i-type layer 105 and the p-type layer 106 formed on the lower electrode layer are shared by a plurality of photoelectric conversion element portions (one photoelectric conversion element portion is shown in FIG. 3). .

【0021】光電変換素子部のフォトダイオードを形成
する半導体材料としては、非単結晶(多結晶、微結晶ま
たは非晶質)の半導体が使用され、このうち微結晶また
は非晶質の半導体を用いる場合は光入射側の電極(上部
電極)として光生成キャリアを収集するための透明電極
層が必要である。半導体材料の種類としては、光電変換
層に多結晶または微結晶半導体としてSi,SiGe,
SiC等が、非晶質半導体として水素化アモルファスシ
リコン(a−Si)系合金やカルコゲナイド系材料があ
げられる。アモルファスシリコン系合金ではa−Si:
H,a−SiGe:H,a−SiC:H,a−SiN:
H,a−SiO:H及びa−GeC:H等が利用され
る。多結晶半導体を用いたフォトダイオードの上部電極
層は高濃度不純物層であり、信号電荷として利用するキ
ャリアに応じて、電子の場合にはp型、ホールの場合に
はn型の高濃度不純物層となる。また、ショットキー型
またはMIS型の場合には上部電極層は透明電極となり
その仕事函数が光電変換層の仕事函数より大きい場合は
電子、小さい場合はホールを信号電荷のキャリアとして
利用することとなる。これは光電変換層が微結晶または
非晶質半導体の場合も同じである。また、微結晶または
非晶質半導体を光電変換層として用いる場合にはpin
型素子を考える場合上部電極には高濃度不純物層及び透
明電極層の2層で構成される。多結晶半導体の場合と同
様に高濃度不純物層は信号キャリアが電子の場合はp
型、ホールの場合はn型となる。透明電極としては、I
TO,SnO2 ,ZnO2 等が用いられる。
As a semiconductor material for forming the photodiode of the photoelectric conversion element portion, a non-single crystal (polycrystal, microcrystal or amorphous) semiconductor is used, and among them, a microcrystal or amorphous semiconductor is used. In some cases, a transparent electrode layer for collecting photogenerated carriers is required as an electrode (upper electrode) on the light incident side. As the kind of semiconductor material, there are polycrystalline or microcrystalline semiconductors such as Si, SiGe, and
Examples of amorphous semiconductors such as SiC include hydrogenated amorphous silicon (a-Si) alloys and chalcogenide materials. For amorphous silicon alloys, a-Si:
H, a-SiGe: H, a-SiC: H, a-SiN:
H, a-SiO: H, a-GeC: H and the like are used. The upper electrode layer of a photodiode using a polycrystalline semiconductor is a high-concentration impurity layer, and is a p-type high-concentration impurity layer in the case of electrons and an n-type high-concentration impurity layer in the case of holes depending on carriers used as signal charges. Becomes In the case of the Schottky type or MIS type, the upper electrode layer becomes a transparent electrode, and when the work function thereof is larger than the work function of the photoelectric conversion layer, electrons are used, and when the work function is smaller, holes are used as carriers for signal charges. . This is the same when the photoelectric conversion layer is a microcrystalline or amorphous semiconductor. When a microcrystalline or amorphous semiconductor is used as the photoelectric conversion layer, pin is used.
When considering a mold element, the upper electrode is composed of two layers, a high-concentration impurity layer and a transparent electrode layer. As in the case of the polycrystalline semiconductor, the high-concentration impurity layer has p when the signal carrier is an electron.
Type, n-type for holes. As a transparent electrode, I
TO, SnO 2 , ZnO 2 or the like is used.

【0022】光電変換素子部の下部電極層としては多結
晶の半導体を用いることができ、その型は信号電荷とし
て用いられるキャリアが電子の場合はn型、ホールの場
合はp型となる。該下部電極層を構成する多結晶半導体
材料の種類としては、半導体としてSi,SiGe,S
iC等が挙げられる。本発明においては、前記光電変換
素子部の下部電極層と前記MIS型トランジスタのゲー
ト電極層とが共通化されているために、前記光電変換素
子部の下部電極層の導電型に応じ、増幅素子部のMIS
型トランジスタのタイプが決まる。即ち、下部電極層が
n型の場合はn−MOS、p型の場合はp−MOSとな
る。
A polycrystalline semiconductor can be used for the lower electrode layer of the photoelectric conversion element portion, and its type is n-type when the carriers used as signal charges are electrons and p-type when it is holes. The type of polycrystalline semiconductor material forming the lower electrode layer includes Si, SiGe, and S as semiconductors.
iC etc. are mentioned. In the present invention, since the lower electrode layer of the photoelectric conversion element part and the gate electrode layer of the MIS type transistor are commonly used, an amplification element depending on the conductivity type of the lower electrode layer of the photoelectric conversion element part. MIS
The type of transistor is determined. That is, when the lower electrode layer is n-type, it is n-MOS, and when it is p-type, it is p-MOS.

【0023】尚、本発明において、光電変換素子部の下
部電極層として金属たとえばAl,Cr,Pt,Pd,
Niやこれらの合金等を用いることもできる。
In the present invention, metal such as Al, Cr, Pt, Pd,
It is also possible to use Ni or alloys thereof.

【0024】MIS型トランジスタの活性層の半導体材
料としては、キャリアの高移動度が要求されるため多結
晶半導体または単結晶半導体が用いられる。MIS型ト
ランジスタの絶縁膜には半導体層の酸化による酸化膜あ
るいはプラズマCVDやスパッタリング法等によるSi
Nx,SiOx,SiOxNy等が用いられる。また、
リセットトランジスタとしてMIS型トランジスタを用
いることができ、これについても増幅素子部と同様な材
料及び構成を採用することができる。
As the semiconductor material of the active layer of the MIS transistor, a high mobility of carriers is required, so that a polycrystalline semiconductor or a single crystal semiconductor is used. The insulating film of the MIS transistor is an oxide film formed by oxidation of the semiconductor layer or Si formed by plasma CVD or sputtering.
Nx, SiOx, SiOxNy or the like is used. Also,
A MIS transistor can be used as the reset transistor, and the same material and structure as those of the amplification element portion can be adopted for this.

【0025】[0025]

【実施例2】本発明による光電変換装置の実施例として
の図3及び図4の光電変換装置の製造実施例を図2に基
づき説明する。
[Embodiment 2] A manufacturing embodiment of the photoelectric conversion device of FIGS. 3 and 4 as an embodiment of the photoelectric conversion device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0026】まず石英基板1上に、通常のLP−CVD
法によりガス流量SiH4 50SCCM、基板温度62
0℃、内圧0.3Torrの条件で30分間堆積を行な
い、ポリシリコン層101を3000Å厚に形成した。
このポリシリコン層に、通常のイオン打ち込みによりド
ーズ量8×1011cm-2,60keVの条件でB- イオ
ンを全面に打ち込み、その後N2 雰囲気下800℃でア
ニールを行うことによってB- イオンの拡散を行ないポ
リシリコン層101をp型とした。さらに通常のフォト
リソグラフィー工程により、ポリシリコン層101を所
望の形状にパターニングした。続いて通常の常圧CVD
法によりガス流量10%水素希釈SiH4 50SCC
M、O2 60SCCM、基板温度400℃の条件で1分
間堆積を行ない、SiO2 絶縁層102を1000Å厚
に形成した。
First, a normal LP-CVD is performed on the quartz substrate 1.
Flow rate SiH 4 50SCCM, substrate temperature 62
Deposition was performed for 30 minutes under conditions of 0 ° C. and an internal pressure of 0.3 Torr to form a polysilicon layer 101 with a thickness of 3000 Å.
B - ions are implanted into the entire surface of this polysilicon layer by ordinary ion implantation under the conditions of a dose amount of 8 × 10 11 cm -2 and 60 keV, and then annealed at 800 ° C. in an N 2 atmosphere to remove the B - ions. Diffusion was performed and the polysilicon layer 101 was made p-type. Further, the polysilicon layer 101 was patterned into a desired shape by an ordinary photolithography process. Then, normal atmospheric pressure CVD
Flow rate 10% hydrogen diluted SiH 4 50SCC
Deposition was carried out for 1 minute under the conditions of M, O 2 60 SCCM, and substrate temperature of 400 ° C. to form the SiO 2 insulating layer 102 with a thickness of 1000 Å.

【0027】次に再び通常のLP−CVD法により、ガ
ス流量SiH4 50SCCM、基板温度620℃、内圧
0.3Torrの条件で30分間堆積を行ない、ポリシ
リコン層103を3000Å厚に形成した。そして通常
のイオン打ち込みによりポリシリコン層103にドーズ
量8×1011cm-2,60keVの条件でB- イオンを
全面に打ち込み、その後N2 雰囲気下800℃でアニー
ルを行うことによってB- イオンの拡散を行い、上記ポ
リシリコン層103をp型とした。更に通常のフォトリ
ソグラフィー工程により、ポリシリコン層103を所望
の形状にエッチングした。さらに通常のフォトリソグラ
フィー工程により、SiO2 層102を所望の形状にパ
ターニングし、アンプMOSトランジスタのソース電極
層110及びドレイン電極層111に対応する位置に電
極取出し用の開口部を形成し、ポリシリコン層を露出さ
せた。この後通常のイオン打ち込みにより、ドーズ量5
×1015cm-2、160keVの条件でP+ イオンを全
面に打ち込み、その後N2雰囲気下800℃でアニール
を行うことによってP+ イオンの拡散を行い、ポリシリ
コン層103及びポリシリコン層101の露出部分をn
+ 型とし、アンプMOSトランジスタのソース電極層1
10及びドレイン電極層111、ならびにアンプMOS
トランジスタのゲート電極層兼光電変換素子部の下部電
極層103を形成した。続いてスパッタ法により厚さ1
0000ÅのAl膜104を形成し、その後通常のフォ
トリソグラフィー工程により所望の形状にパターニング
して配線用導体層104とした。この後通常のプラズマ
CVD法によりガス流量Si26 1.0SCCM、H2
48SCCM、基板温度300℃、内圧1.15To
rr、RFパワー1.0Wの条件で140分間放電を行
ない、非ドープ(i型)のa−Si:H層105を80
00Å厚に形成し、続けて真空を維持しながらガス流量
SiH4 0.1SCCM、H2 74.5SCCM、10
%水素希釈のBF3 0.4SCCM、基板温度200
℃、内圧2.0Torr、RFパワー33Wの条件で2
0分間放電を行ない、p型の微結晶シリコン層106を
1000Å厚に形成した。さらにスパッタ法により厚さ
700ÅのITO膜107を形成し、通常のフォトリソ
グラフィー工程により所望の形状にパターニングして透
明上部共通電極層107を形成した。さらに、通常のフ
ォトリソグラフィー工程により微結晶シリコン層106
及びa−Si:H層105を所望の形状にパターニング
し光電変換素子部13を形成した。これらITO膜10
7、微結晶シリコン層106及びa−Si:H層105
の所望の形状とは、個々の光電変換素子部ごとに分離す
るものではなく、図3に示す様に、隣接素子部と共通に
なる様にA−A’方向と直交する方向に延びており、各
素子部においては光電変換素子部の下部電極層103を
覆っている。これにより、エッチング端面の悪影響を回
避することができる。また、図4に示す様に、基板1と
垂直の方向から見て上部電極層107の縁部がp型の微
結晶シリコン層106の縁部よりも内側になるようにす
ることにより、上記実施例1と同様の効果が得られる。
Then, again by the ordinary LP-CVD method, deposition was performed for 30 minutes under the conditions of a gas flow rate of SiH 4 50 SCCM, a substrate temperature of 620 ° C. and an internal pressure of 0.3 Torr to form a polysilicon layer 103 with a thickness of 3000 Å. Then, B ions are implanted into the entire surface of the polysilicon layer 103 by a normal ion implantation under the conditions of a dose amount of 8 × 10 11 cm −2 and 60 keV, and then annealed at 800 ° C. in a N 2 atmosphere to form B ions. Diffusion was performed to make the polysilicon layer 103 a p-type. Further, the polysilicon layer 103 was etched into a desired shape by an ordinary photolithography process. Further, the SiO 2 layer 102 is patterned into a desired shape by a normal photolithography process, and an opening for taking out an electrode is formed at a position corresponding to the source electrode layer 110 and the drain electrode layer 111 of the amplifier MOS transistor. The layer was exposed. After this, a normal dose of 5 is used for ion implantation.
By implanting P + ions on the entire surface under the conditions of × 10 15 cm −2 and 160 keV, P + ions are diffused by annealing at 800 ° C. in an N 2 atmosphere to diffuse the polysilicon layer 103 and the polysilicon layer 101. Exposed part n
+ Type, source electrode layer 1 of amplifier MOS transistor
10, drain electrode layer 111, and amplifier MOS
A lower electrode layer 103 of a gate electrode layer of a transistor and a photoelectric conversion element portion was formed. Successively, the thickness of 1
An Al film 104 of 0000 Å was formed and then patterned into a desired shape by a normal photolithography process to form a wiring conductor layer 104. After this, a gas flow rate of Si 2 H 6 1.0SCCM, H 2
48SCCM, substrate temperature 300 ° C, internal pressure 1.15To
Discharge was performed for 140 minutes under the conditions of rr and RF power of 1.0 W, and the undoped (i-type) a-Si: H layer 105 was heated to 80%.
The gas flow rate is SiH 4 0.1SCCM, H 2 74.5SCCM, 10
BF 3 0.4SCCM diluted with% hydrogen, substrate temperature 200
2 under conditions of ℃, internal pressure of 2.0 Torr and RF power of 33W
Discharging was performed for 0 minutes to form a p-type microcrystalline silicon layer 106 with a thickness of 1000 Å. Further, an ITO film 107 having a thickness of 700 Å was formed by a sputtering method, and a transparent upper common electrode layer 107 was formed by patterning it into a desired shape by an ordinary photolithography process. Further, the microcrystalline silicon layer 106 is formed by an ordinary photolithography process.
The a-Si: H layer 105 was patterned into a desired shape to form the photoelectric conversion element section 13. These ITO films 10
7. Microcrystalline silicon layer 106 and a-Si: H layer 105
The desired shape of does not mean that it is separated for each individual photoelectric conversion element portion, and as shown in FIG. 3, it extends in a direction orthogonal to the AA 'direction so as to be common to the adjacent element portions. In each element portion, the lower electrode layer 103 of the photoelectric conversion element portion is covered. As a result, the adverse effect of the etching end face can be avoided. In addition, as shown in FIG. 4, the edge of the upper electrode layer 107 is located inside the edge of the p-type microcrystalline silicon layer 106 when viewed from the direction perpendicular to the substrate 1, so that the above-described embodiment is performed. The same effect as in Example 1 can be obtained.

【0028】最後に通常の常圧CVD法により、ガス流
量10%水素希釈SiH4 50SCCM、O2 60SC
CM、基板温度400℃の条件で10分間堆積を行な
い、SiO2 絶縁層108を10000Å厚に形成し、
光電変換装置を得た。
Finally, by a normal atmospheric pressure CVD method, a gas flow rate of 10% hydrogen diluted SiH 4 50SCCM, O 2 60SC.
Deposition is performed for 10 minutes under the conditions of CM and substrate temperature of 400 ° C. to form an SiO 2 insulating layer 108 with a thickness of 10000Å
A photoelectric conversion device was obtained.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各層の厚さを安定化させ且つ上部電極層の変形を防止し
リーク電流を増加させることなく素子分離を行うことが
でき、かくして素子分離に基づく特性劣化が殆どない光
電変換装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a photoelectric conversion device that stabilizes the thickness of each layer, prevents deformation of the upper electrode layer, and can perform element isolation without increasing leak current, and thus hardly deteriorates characteristics due to element isolation. it can.

【0030】また、本発明によれば、開口率を向上させ
ることができ、寄生容量や配線抵抗の影響を最小にして
光電変換素子部から増幅素子部へと信号伝達することが
可能となり、このことは低ノイズ化のみならずラインセ
ンサの高速化への対応をも可能とする。
Further, according to the present invention, it is possible to improve the aperture ratio, minimize the influence of parasitic capacitance and wiring resistance, and transmit a signal from the photoelectric conversion element section to the amplification element section. This not only makes it possible to reduce the noise, but also to speed up the line sensor.

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

【図1】本発明による光電変換装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a photoelectric conversion device according to the present invention.

【図2】本発明による光電変換装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a photoelectric conversion device according to the present invention.

【図3】本発明による光電変換装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a photoelectric conversion device according to the present invention.

【図4】図3のA−A’断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG.

【図5】従来の光電変換装置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion device.

【図6】従来の光電変換装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion device.

【図7】従来の光電変換装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion device.

【図8】従来の光電変換装置の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion device.

【図9】従来の光電変換装置の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion device.

【図10】MISトランジスタによる増幅機能を有する
蓄積動作型の光電変換装置の一例を示すものである。
FIG. 10 shows an example of a storage operation type photoelectric conversion device having an amplification function by a MIS transistor.

【図11】従来の光電変換装置の平面図である。FIG. 11 is a plan view of a conventional photoelectric conversion device.

【図12】図11のA−A’断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁基板 2 下部電極層 3,5 ドーピング層 4 i層 4’ 半導体層 6 上部電極層 11,21 増幅素子部 12,22 リセットトランジスタ 13,23 光電変換素子部 102,108 絶縁層 103 下部電極層(ゲート電極層) 104 配線用導体層 105 i層 106 ドーピング層 107 透明上部電極層 110 ソース電極層 111 ドレイン電極層 1 Insulation board 2 Lower electrode layer 3,5 Doping layer 4 i layer 4'semiconductor layer 6 Upper electrode layer 11,21 Amplifying element section 12,22 Reset transistor 13, 23 Photoelectric conversion element section 102, 108 insulating layer 103 Lower electrode layer (gate electrode layer) 104 wiring conductor layer 105 i layer 106 doping layer 107 transparent upper electrode layer 110 Source electrode layer 111 drain electrode layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に複数の光電変換素子部を有し該
光電変換素子部がフォトダイオードを光電変換層として
含んでいる光電変換装置において、基板上の下部電極層
と該下部電極層上の光電変換層の少なくとも一部とが複
数の光電変換素子部について共通化されており、該光電
変換層がドーピング層を含み、該ドーピング層上に上部
電極層が形成されており、これらドーピング層及び上部
電極層が光電変換素子部ごとに個別化されており、且つ
各光電変換素子部にて上記ドーピング層が基板面法線方
向からみて上記上部電極層よりも外側まで張出している
ことを特徴とする光電変換装置。
1. A photoelectric conversion device having a plurality of photoelectric conversion element portions on a substrate, wherein the photoelectric conversion element portion includes a photodiode as a photoelectric conversion layer, wherein a lower electrode layer on the substrate and the lower electrode layer on the substrate. At least a part of the photoelectric conversion layer is shared by a plurality of photoelectric conversion element parts, the photoelectric conversion layer includes a doping layer, and an upper electrode layer is formed on the doping layer. And the upper electrode layer is individualized for each photoelectric conversion element portion, and in each photoelectric conversion element portion, the doping layer extends to the outside of the upper electrode layer when viewed in the normal direction to the substrate surface. And a photoelectric conversion device.
【請求項2】 上記フォトダイオードの光電変換層が非
晶質半導体からなることを特徴とする、請求項1に記載
の光電変換装置。
2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion layer of the photodiode is made of an amorphous semiconductor.
【請求項3】 上記フォトダイオードがpin構造であ
ることを特徴とする、請求項1に記載の光電変換装置。
3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photodiode has a pin structure.
【請求項4】 基板上に光電変換素子部と該光電変換素
子部からの信号を増幅する増幅素子部とを有し且つ上記
光電変換素子部がフォトダイオードを光電変換層として
含んでおり上記増幅素子部がMIS型トランジスタから
なる光電変換装置において、上記光電変換素子部が増幅
素子部上に配置されており、しかも該増幅素子部のMI
S型トランジスタのゲート電極層と上記光電変換部のフ
ォトダイオードの下部電極層とが共通化されていること
を特徴とする光電変換装置。
4. A photoelectric conversion element section on a substrate, and an amplification element section for amplifying a signal from the photoelectric conversion element section, and the photoelectric conversion element section includes a photodiode as a photoelectric conversion layer. In a photoelectric conversion device having an MIS-type transistor as an element section, the photoelectric conversion element section is disposed on the amplification element section, and the MI of the amplification element section is
A photoelectric conversion device, wherein a gate electrode layer of an S-type transistor and a lower electrode layer of a photodiode of the photoelectric conversion unit are commonly used.
【請求項5】 上記光電変換素子部と増幅素子部との組
が複数設けられており、上記フォトダイオードの光電変
換層及び上部電極層が複数の光電変換素子部について共
通化されていることを特徴とする、請求項4に記載の光
電変換装置。
5. A plurality of sets of the photoelectric conversion element section and the amplification element section are provided, and the photoelectric conversion layer and the upper electrode layer of the photodiode are shared by the plurality of photoelectric conversion element sections. The photoelectric conversion device according to claim 4, which is characterized in that:
【請求項6】 上記MIS型トランジスタのゲート電極
層がn型多結晶半導体からなり、上記フォトダイオード
の光電変換層がi型非単結晶半導体層と該i型非単結晶
半導体層上のp型非単結晶半導体層とからなることを特
徴とする、請求項4に記載の光電変換装置。
6. The gate electrode layer of the MIS transistor is made of an n-type polycrystalline semiconductor, and the photoelectric conversion layer of the photodiode is an i-type non-single-crystal semiconductor layer and a p-type on the i-type non-single-crystal semiconductor layer. The photoelectric conversion device according to claim 4, comprising a non-single crystal semiconductor layer.
【請求項7】 上記MIS型トランジスタのゲート電極
層がp型多結晶半導体からなり、上記フォトダイオード
の光電変換層がi型非単結晶半導体層と該i型非単結晶
半導体層上のn型非単結晶半導体層とからなることを特
徴とする、請求項4に記載の光電変換装置。
7. The gate electrode layer of the MIS transistor is made of a p-type polycrystalline semiconductor, and the photoelectric conversion layer of the photodiode is an i-type non-single-crystal semiconductor layer and an n-type on the i-type non-single-crystal semiconductor layer. The photoelectric conversion device according to claim 4, comprising a non-single crystal semiconductor layer.
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