JPH05152553A - Two dimensional image sensor - Google Patents
Two dimensional image sensorInfo
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- JPH05152553A JPH05152553A JP3314298A JP31429891A JPH05152553A JP H05152553 A JPH05152553 A JP H05152553A JP 3314298 A JP3314298 A JP 3314298A JP 31429891 A JP31429891 A JP 31429891A JP H05152553 A JPH05152553 A JP H05152553A
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- JP
- Japan
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- layer
- storage capacitor
- selection switch
- pixel selection
- photoelectric conversion
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータへの画
像、文字入力、あるいは、ファクシミリへの画像、文字
入力、あるいは、その他の画像情報を扱うものへの画像
情報入力に用いられる、二次元画像入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional image used for image input to a computer, character input, or image input to a facsimile, character input, or other image information input. Regarding the input device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の技術は、実開平２−８０５５号公
報に蓄積容量２２と受光用薄膜トランジスタ２９と画素
選択用スイッチＴＦＴ２１からなる光センサについて記
載されている。この従来例の断面図を図７（ａ）（ｂ）
に示し、この図を使用して、従来の技術を説明する。従
来の技術では、図７（ａ）に示すように透明基板１上に
画素選択用スイッチＴＦＴのゲート電極２を形成し、そ
の上に画素選択用スイッチＴＦＴ２１、受光用薄膜トラ
ンジスタ２９の形成領域全体に渡って透明なゲート絶縁
層３２と、ａ−Ｓｉ（ｉ）半導体層３１を積層する。そ
の上にａ−Ｓｉ（ｎ+）オーミックコンタクト層１１を
介して、画素選択用スイッチＴＦＴのソース、ドレイン
電極１４、１３と受光用薄膜トランジスタのソース、ド
レイン電極２６、２７を形成し、その上に透明絶縁層３
０を形成し、最後に受光用薄膜トランジスタのゲート電
極２５を形成する。2. Description of the Related Art A conventional technique is disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-8055 for an optical sensor including a storage capacitor 22, a light receiving thin film transistor 29, and a pixel selection switch TFT 21. 7A and 7B are sectional views of this conventional example.
The conventional technique will be described with reference to FIG. In the conventional technique, as shown in FIG. 7A, the gate electrode 2 of the pixel selection switch TFT is formed on the transparent substrate 1, and the pixel selection switch TFT 21 and the light receiving thin film transistor 29 are formed on the entire formation region thereof. The transparent gate insulating layer 32 and the a-Si (i) semiconductor layer 31 are laminated over the entire area. The source / drain electrodes 14 and 13 of the pixel selection switch TFT and the source / drain electrodes 26 and 27 of the light-receiving thin film transistor are formed thereon via the a-Si (n +) ohmic contact layer 11, and thereon. Transparent insulating layer 3
0 is formed, and finally the gate electrode 25 of the light-receiving thin film transistor is formed.
【０００３】受光用薄膜トランジスタのドレイン電極２
７と画素選択用スイッチＴＦＴのソース電極１４は、一
体の接続電極２８を介して接続している。受光用薄膜ト
ランジスタのゲート電極２５は接続電極２８上に延長さ
れていて、蓄積容量２２を形成していると記載されてい
る。蓄積容量は、絶縁層３０を挾んだ、対向電極３５、
３６に一対で形成されている。Drain electrode 2 of the light-receiving thin film transistor
7 and the source electrode 14 of the pixel selection switch TFT are connected via an integrated connection electrode 28. It is described that the gate electrode 25 of the light receiving thin film transistor extends on the connection electrode 28 to form the storage capacitor 22. The storage capacitor has a counter electrode 35 sandwiching the insulating layer 30,
36 is formed in a pair.
【０００４】図７（ａ）に示したものは、透明基板側よ
り光が入射する形式のものであるが、図７（ｂ）に示し
たものは、素子側より光を入射して使用する。そのた
め、画素選択用スイッチＴＦＴ２１に上部遮光膜１９が
あり、さらに、受光用薄膜トランジスタ２９のゲートは
下側に来ている。作製法は、図７（ａ）に示したものと
ほぼ同様である。The one shown in FIG. 7 (a) is of a type in which light is incident from the transparent substrate side, whereas the one shown in FIG. 7 (b) is used by injecting light from the element side. .. Therefore, the pixel selection switch TFT 21 has the upper light-shielding film 19, and the gate of the light-receiving thin film transistor 29 is on the lower side. The manufacturing method is almost the same as that shown in FIG.
【０００５】このセンサは次の様にして動作すると記載
されている。先ず、初期化として、画素選択用スイッチ
ＴＦＴ２１をオンにして、蓄積容量２２をチャージアッ
プする。次に、センサに入射する光の入射強度に応じた
光電流がながれ、蓄積容量より放電する。次に、画素選
択用スイッチＴＦＴ２１をオンにし、蓄積容量２２の放
電量に応じた電圧を読みだすというものである。It is described that this sensor operates as follows. First, as initialization, the pixel selection switch TFT 21 is turned on to charge up the storage capacitor 22. Next, a photocurrent corresponding to the incident intensity of the light incident on the sensor flows, and the light is discharged from the storage capacitor. Next, the pixel selection switch TFT 21 is turned on, and a voltage corresponding to the amount of discharge of the storage capacitor 22 is read out.
【０００６】このタイプのセンサの場合、 （１）センサの光電流に対して、蓄積容量の容量が小さ
いと、蓄積容量の全ての電荷を放電してしまい、正しい
光強度に対する信号を得ることはできない。そこで、蓄
積容量を拡大する必要がある。高精細化を考えると、セ
ンサの一画素の占める面積には限界があるため、従来技
術の様にゲート絶縁層であるＳｉＮ、ＳｉＯ2そのもの
を使用して容量を形成するとより大きな蓄積容量を得る
ことはできなかった。In the case of this type of sensor, (1) If the capacitance of the storage capacitor is small with respect to the photocurrent of the sensor, all the charges in the storage capacitor will be discharged, and a signal for the correct light intensity cannot be obtained. Can not. Therefore, it is necessary to expand the storage capacity. Considering high definition, since the area occupied by one pixel of the sensor is limited, a larger storage capacitance can be obtained by forming a capacitance by using SiN or SiO 2 itself which is a gate insulating layer as in the prior art. I couldn't.
【０００７】（２）ゲート絶縁層が一層であるためその
層に欠陥があるとゲート電極とソースあるいはドレイン
電極でショートを起こし欠陥となる可能性があった。(2) Since the gate insulating layer is a single layer, if there is a defect in that layer, a short circuit may occur between the gate electrode and the source or drain electrode, resulting in a defect.
【０００８】（３）広い面積をもつ蓄積容量部におい
て、蓄積容量の上部電極と下部電極間でショートを起こ
し、画素欠陥となってしまう可能性があった。(3) In a storage capacitor portion having a large area, a short circuit may occur between the upper electrode and the lower electrode of the storage capacitor, resulting in a pixel defect.
【０００９】（４）ゲート電極にヒロックを生じさせる
Ａｌを使用することができず、ゲート線の抵抗値を小さ
くすることができなかった。(4) Al, which causes hillocks, cannot be used for the gate electrode, and the resistance value of the gate line cannot be reduced.
【００１０】等の問題があった。There are problems such as the above.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術記載の（１）ないし（４）に挙げる問題を解決す
るための技術を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for solving the problems (1) to (4) described in the prior art.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような手段を用いた。In order to solve the above problems, the present invention uses the following means.
【００１３】（１）Ａｌゲート電極形成後、ゲート電極
を陽極化成し絶縁層を形成した。(1) After forming the Al gate electrode, the gate electrode was anodized to form an insulating layer.
【００１４】（２）陽極化成して形成した絶縁層Ａｌ2
Ｏ3上にＳｉＮの絶縁層を形成し、二層構造とした。(2) Insulating layer Al 2 formed by anodization
An insulating layer of SiN was formed on O 3 to form a two-layer structure.
【００１５】（３）必要によりＳｉＮによる絶縁層につ
いて蓄積容量部のみ取り除いた。(3) If necessary, only the storage capacitor portion of the insulating layer made of SiN was removed.
【００１６】[0016]
【作用】（１）ゲート電極をＡｌによって形成した後、
ゲート電極を陽極酸化し、Ａｌ表面にＡｌ2Ｏ3を形成し
たことにより、Ａｌがヒロックを起こすことが無くな
り、上部に電極層を形成することが可能となる。それに
より、ゲート電極をＡｌによって形成できるようにな
る。(Operation) (1) After forming the gate electrode with Al,
By anodizing the gate electrode and forming Al 2 O 3 on the Al surface, Al does not cause hillocks, and it becomes possible to form an electrode layer on the upper portion. Thereby, the gate electrode can be formed of Al.
【００１７】（２）陽極酸化で形成したＡｌ2Ｏ3の緻密
性は高く、電極間のショートは起こりにくい。さらに、
Ａｌ2Ｏ3上にＳｉＮを堆積して絶縁膜を構成するとより
一層電極間のショートが起こりにくくなる。(2) Al 2 O 3 formed by anodic oxidation has a high density, and a short circuit between electrodes is unlikely to occur. further,
When SiN is deposited on Al 2 O 3 to form an insulating film, a short circuit between electrodes is further suppressed.
【００１８】（３）また、蓄積容量部のみＳｉＮ層を取
り除くことにより、蓄積容量の誘電体層としては、Ａｌ
2Ｏ3による層が残るのみとなり、蓄積容量の容量値を大
きく取ることができる。(3) Further, by removing the SiN layer only from the storage capacitor portion, the dielectric layer of the storage capacitor is made of Al.
Only the layer of 2 O 3 remains, and the capacitance value of the storage capacitor can be increased.
【００１９】[0019]
【実施例】〈実施例１〉本発明の一実施例を図１を用い
て説明する。図１は、本発明の一実施例の断面構造図で
ある。本実施例は、画素選択用スイッチＴＦＴ２１と信
号電荷蓄積用容量２２とギャップセル型の受光素子２３
とからなる。EXAMPLE 1 Example 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional structural view of an embodiment of the present invention. In this embodiment, a pixel selection switch TFT 21, a signal charge storage capacitor 22, and a gap cell type light receiving element 23.
Consists of.
【００２０】本実施例は次のようにして作製する。すな
わち、絶縁基板１上に、Ａｌを、例えば、真空蒸着法に
よって膜厚０．２μｍ堆積し、これを通常のホトエッチ
ング法によりパターン化した。この後、ポジ型ホトレジ
スト、例えば、ＯＦＰＲ−８００を膜厚２μｍ塗布し、
所望のホトマスクを用いて紫外線を選択的に照射、露光
し、本実施例では蓄積容量の電極１が陽極化成されるよ
うにした。これを１４０℃３０分の熱処理によるポスト
ベークを行なった後、酒石酸３％水溶液にアンモニア水
を添加、中和後プロピレングリコールを容積比で１０倍
加えた化成液を用いて、陽極酸化を行なった。この陽極
酸化における電圧の印加方法は、次の通りである。初期
には３０μＡ／ｃｍ2の電流密度で徐々に電圧を上昇
し、１５０Ｖの電圧になった時点で一定電圧１５０Ｖを
２０分間印加して陽極酸化を行なった。その結果、ホト
レジストの乗っていないＡｌ上に膜厚約２１０ｎｍのＡ
ｌ2Ｏ3を成長することができた。この後、プラズマＣＶ
Ｄ法によりＳｉＮ、ａ−Ｓｉ（ｉ）およびａ−Ｓｉ（ｎ
+）を、順次、堆積した後、図のようにａ−Ｓｉ（ｎ+）
とａ−Ｓｉ（ｉ）をゲート線幅より小さく加工した。次
に図のように、電極となるＣｒを真空蒸着法により堆積
し、ソースおよびドレイン電極の形状に加工した。This embodiment is manufactured as follows. That is, Al was deposited on the insulating substrate 1 to have a film thickness of 0.2 μm by, for example, a vacuum vapor deposition method, and patterned by an ordinary photoetching method. After that, a positive photoresist, for example, OFPR-800 is applied to a film thickness of 2 μm,
Ultraviolet rays are selectively irradiated and exposed by using a desired photomask, and in this embodiment, the electrode 1 of the storage capacitor is anodized. This was post-baked by heat treatment at 140 ° C. for 30 minutes, and then anodic oxidation was performed using a chemical conversion liquid in which aqueous ammonia was added to a 3% aqueous tartaric acid solution and neutralized and propylene glycol was added 10 times by volume. .. The voltage application method in this anodic oxidation is as follows. Initially, the voltage was gradually increased at a current density of 30 μA / cm 2 , and when the voltage reached 150 V, a constant voltage of 150 V was applied for 20 minutes to perform anodization. As a result, an A film with a film thickness of about 210 nm was formed on the Al film without the photoresist.
It was possible to grow l 2 O 3 . After this, plasma CV
By the D method, SiN, a-Si (i) and a-Si (n
+) Are sequentially deposited, and then a-Si (n +) is deposited as shown in the figure.
And a-Si (i) were processed to be smaller than the gate line width. Next, as shown in the drawing, Cr serving as an electrode was deposited by a vacuum evaporation method and processed into the shape of the source and drain electrodes.
【００２１】さらに、電極および配線を行なうため、Ａ
ｌを真空蒸着法により堆積し、図のようにした。その
後、保護層として、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮを堆
積し、遮光膜としてＡｌを真空蒸着法により堆積する。Furthermore, since electrodes and wiring are formed, A
1 was deposited by the vacuum evaporation method, and the result was as shown in the figure. After that, SiN is deposited as a protective layer by a plasma CVD method, and Al is deposited as a light shielding film by a vacuum evaporation method.
【００２２】本実施例は次のように動作する。先ず、画
素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲートを開き、信号電荷
蓄積用容量２２に電荷を蓄積する。そののち、画素選択
用スイッチＴＦＴ２１のゲートを閉じる。受光素子２３
は、入射する光量に応じた光電流が流れ、蓄積容量２２
の電荷を放電する。一定時間後、画素選択用スイッチＴ
ＦＴ２１のゲートを開き、蓄積容量２２を充電する。こ
の充電した電荷量が信号電荷量となる。The present embodiment operates as follows. First, the gate of the pixel selection switch TFT 21 is opened, and charges are stored in the signal charge storage capacitor 22. After that, the gate of the pixel selection switch TFT 21 is closed. Light receiving element 23
A photocurrent corresponding to the amount of incident light flows, and the storage capacitor 22
To discharge the electric charge. After a certain period of time, the pixel selection switch T
The gate of FT21 is opened and the storage capacitor 22 is charged. This charged amount of charge becomes the amount of signal charges.
【００２３】本実施例によると、蓄積容量部の誘電体層
がＡｌ2Ｏ3とＳｉＮの二層構造となり蓄積容量部のショ
ートが減少し、蓄積容量２２での絶縁不良による画素欠
陥を極めて少なくすることができる。According to this embodiment, the dielectric layer of the storage capacitor portion has a double-layered structure of Al 2 O 3 and SiN, so that the short circuit of the storage capacitor portion is reduced and the pixel defect due to the insulation failure in the storage capacitor 22 is extremely reduced. can do.
【００２４】〈実施例２〉本発明の第二の実施例を図２
を用いて説明する。図２は、本発明の別の実施例の断面
図である。実施例１と同様に、画素選択用スイッチＴＦ
Ｔ２１と蓄積容量２２と受光素子２３よりなる。本実施
例の作製法は、実施例１と同様である。実施例１と異な
るのは、蓄積容量上の誘電体層のうち、ＳｉＮ層８は、
パターンニングの際取り除くことである。つまり、蓄積
容量の誘電体層は、Ａｌ2Ｏ3の単層５となる。<Second Embodiment> FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
Will be explained. FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment, the pixel selection switch TF
It is composed of T21, a storage capacitor 22, and a light receiving element 23. The manufacturing method of this embodiment is the same as that of the first embodiment. The difference from Example 1 is that among the dielectric layers on the storage capacitor, the SiN layer 8 is
It should be removed during patterning. That is, the dielectric layer of the storage capacitor is the single layer 5 of Al 2 O 3 .
【００２５】本実施例によると、蓄積容量部の誘電体層
がＡｌ2Ｏ3単層となるが、Ａｌ2Ｏ3は緻密な層であり、
ショートの可能性は極めて少ない。また、誘電体層がＡ
ｌ2Ｏ3単層であるため、限られた面積内で、大きな容量
を持つ蓄積容量とすることができる。According to the present embodiment, the dielectric layer of the storage capacitor portion is an Al 2 O 3 single layer, but Al 2 O 3 is a dense layer,
The possibility of short circuit is extremely low. The dielectric layer is A
Since it is an l 2 O 3 single layer, it can be a storage capacitor having a large capacity within a limited area.
【００２６】〈実施例３〉図３は、本発明の第三の実施
例の断面図である。そして、実施例１と同様に、画素選
択用スイッチＴＦＴ２１と蓄積容量２２と受光素子２３
よりなる。本実施例の作製法は、実施例１と同様であ
る。本実施例の実施例１との違いは、蓄積容量の電極１
のみにとどまらず画素選択用スイッチＴＦＴのゲート電
極２をＡｌとし、ゲート絶縁層もＡｌ2Ｏ3３とＳｉＮ８
の二層構造としたことにある。<Third Embodiment> FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the present invention. Then, as in the first embodiment, the pixel selection switch TFT 21, the storage capacitor 22, and the light receiving element 23.
Consists of. The manufacturing method of this embodiment is the same as that of the first embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the electrode 1 of the storage capacitor is
The gate electrode 2 of the pixel selection switch TFT is not limited to Al, and the gate insulating layer is also Al 2 O 3 3 and SiN 8
It has a two-layer structure.
【００２７】本実施例によると、蓄積容量部の誘電体層
と画素選択用スイッチＴＦＴのゲート絶縁層が共にＡｌ
2Ｏ3３とＳｉＮ８の二層構造となり蓄積容量部２２と画
素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート２とドレイン１３
間、ゲート２とソース１４間のショートが減少する。ま
た、画素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート電極２およ
びゲート配線がＡｌ配線にできるため、ゲート配線の抵
抗が小さくなる。According to this embodiment, both the dielectric layer of the storage capacitor portion and the gate insulating layer of the pixel selection switch TFT are made of Al.
It has a two-layer structure of 2 O 3 3 and SiN 8 and has a storage capacitor portion 22, a gate 2 and a drain 13 of a pixel selection switch TFT 21.
Meanwhile, the short circuit between the gate 2 and the source 14 is reduced. Further, since the gate electrode 2 and the gate wiring of the pixel selection switch TFT 21 can be Al wiring, the resistance of the gate wiring becomes small.
【００２８】〈実施例４〉本発明の第四の実施例を図４
を用いて説明する。実施例１と同様に、画素選択用スイ
ッチＴＦＴ２１と蓄積容量２２と受光素子２３よりな
る。本実施例の作製法は、実施例１と同様である。本実
施例は、実施例２および３を組合せたものである。つま
り、蓄積容量の誘電体層はＡｌ2Ｏ3の単層５であり、画
素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート電極２をもＡｌと
し、ゲート絶縁層もＡｌ2Ｏ3３とＳｉＮ８の二層構造で
ある。<Embodiment 4> A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be explained. Similar to the first embodiment, it includes a pixel selection switch TFT 21, a storage capacitor 22, and a light receiving element 23. The manufacturing method of this embodiment is the same as that of the first embodiment. This embodiment is a combination of the second and third embodiments. That is, the dielectric layer of the storage capacitor is a single layer 5 of Al 2 O 3 , the gate electrode 2 of the pixel selection switch TFT 21 is also Al, and the gate insulating layer is also a two-layer structure of Al 2 O 3 3 and SiN8. is there.
【００２９】本実施例によると、実施例２と３の優れた
点を併せ持つ。つまり、誘電体層がＡｌ2Ｏ3の単層５で
あるため、大きな容量を持つ蓄積容量とすることがで
き、画素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート２とドレイ
ン１３間、ゲート２とソース１４間のショートが減少
し、画素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート電極２およ
びゲート配線がＡｌ配線にできるため、ゲート配線の抵
抗が小さくなる。According to this embodiment, the advantages of Embodiments 2 and 3 are combined. That is, since the dielectric layer is the single layer 5 of Al 2 O 3 , it can be used as a storage capacitor having a large capacitance, and between the gate 2 and the drain 13 and between the gate 2 and the source 14 of the pixel selection switch TFT 21. Short circuits are reduced and the gate electrode 2 and the gate wiring of the pixel selection switch TFT 21 can be made of Al wiring, so that the resistance of the gate wiring becomes small.
【００３０】〈実施例５〉本発明の第五の実施例を図５
を用いて説明する。実施例１と同様に、画素選択用スイ
ッチＴＦＴ２１と蓄積容量２２と受光素子２３よりな
る。本実施例の作製法は、実施例１と同様である。実施
例１ないし４は、ギャップセル型の受光素子を用いてい
たが、本実施例はそれらとは異なり、薄膜トランジスタ
型の受光素子を用いた例である。薄膜トランジスタ型の
受光素子２３は、ゲート電極６をもっている。そこで、
本実施例では、この受光素子のゲート電極６もＡｌと
し、受光素子のゲート絶縁層をＡｌ2Ｏ3とＳｉＮの二層
構造とした。<Embodiment 5> A fifth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be explained. Similar to the first embodiment, it includes a pixel selection switch TFT 21, a storage capacitor 22, and a light receiving element 23. The manufacturing method of this embodiment is the same as that of the first embodiment. Although the first to fourth embodiments use the gap cell type light receiving element, this embodiment is an example using a thin film transistor type light receiving element, unlike them. The thin film transistor type light receiving element 23 has a gate electrode 6. Therefore,
In this embodiment, the gate electrode 6 of the light receiving element is also made of Al, and the gate insulating layer of the light receiving element has a two-layer structure of Al 2 O 3 and SiN.
【００３１】本実施例によると、蓄積容量部２２の誘電
体層と画素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート絶縁層と
受光素子２３のゲート絶縁層がＡｌ2Ｏ3とＳｉＮの二層
構造となり、蓄積容量部２２あるいは画素選択用スイッ
チＴＦＴ２１と受光素子部２３のゲート・ドレイン間、
ゲート・ソース間のショートが減少する。また、画素選
択用スイッチＴＦＴ２１と受光素子２３のゲート電極
２，６およびゲート配線がＡｌ配線にできるため、ゲー
ト配線の抵抗が小さくなる。According to this embodiment, the dielectric layer of the storage capacitor portion 22, the gate insulating layer of the pixel selection switch TFT 21 and the gate insulating layer of the light receiving element 23 have a two-layer structure of Al 2 O 3 and SiN, and the storage capacitor Between the gate 22 and the gate of the light receiving element portion 23 or the pixel selection switch TFT 21
Short circuit between gate and source is reduced. Further, since the pixel selection switch TFT 21, the gate electrodes 2 and 6 of the light receiving element 23, and the gate wiring can be made of Al wiring, the resistance of the gate wiring becomes small.
【００３２】〈実施例６〉本発明の第六の実施例を図６
を用いて説明する。実施例１と同様に、画素選択用スイ
ッチＴＦＴ２１と蓄積容量２２と受光素子２３よりな
る。本実施例の作製法は、実施例１と同様である。<Embodiment 6> A sixth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be explained. Similar to the first embodiment, it includes a pixel selection switch TFT 21, a storage capacitor 22, and a light receiving element 23. The manufacturing method of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
【００３３】本実施例では、実施例５の蓄積容量２２上
の誘電体層のうち、実施例２のようにＳｉＮ層について
は、パターンニングの際取り除く。つまり、蓄積容量の
誘電体層は、Ａｌ2Ｏ3の単層５となる。In this embodiment, among the dielectric layers on the storage capacitor 22 of the fifth embodiment, the SiN layer as in the second embodiment is removed at the time of patterning. That is, the dielectric layer of the storage capacitor is the single layer 5 of Al 2 O 3 .
【００３４】本実施例の場合、実施例２と５の優れた点
を併せ持つ。つまり、誘電体層がＡｌ2Ｏ3５単層である
ため、大きな容量を持つ蓄積容量２２とすることがで
き、画素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲート絶縁層と受
光素子２３のゲート絶縁層がＡｌ2Ｏ3３，７とＳｉＮ８
の二層構造となり、画素選択用スイッチＴＦＴ２１のゲ
ート２とソース・ドレイン１３，１４間、と受光素子部
２３のゲート６とソース・ドレイン１５，１６間のショ
ートが減少し、画素選択用スイッチＴＦＴ２１と受光素
子２３のゲート電極２，６およびゲート配線がＡｌ配線
にできるため、ゲート配線の抵抗が小さくなる。In the case of this embodiment, the advantages of Embodiments 2 and 5 are combined. That is, since the dielectric layer is Al 2 O 3 5 monolayers may be a storage capacitor 22 having a large capacity, a gate insulating layer of the gate insulating layer and the light-receiving element 23 of the pixel selection switch TFT21 is Al 2 O 3 3,7 and SiN 8
The short circuit between the gate 2 and the source / drain 13 and 14 of the pixel selection switch TFT 21 and between the gate 6 and the source / drain 15 and 16 of the light receiving element portion 23 is reduced, resulting in the pixel selection switch TFT 21. Since the gate electrodes 2, 6 and the gate wiring of the light receiving element 23 can be made of Al wiring, the resistance of the gate wiring becomes small.
【００３５】以上、受光素子として、ギャップセル型の
受光素子あるいは薄膜トランジスタ型の受光素子を利用
した例について述べたが、受光素子は必ずしもそうであ
る必要はなく、例えば、ホトダイオードでも良いし、複
数のゲート電極を持つ薄膜ホトトランジスタでも良い。Although an example using a gap cell type light receiving element or a thin film transistor type light receiving element as the light receiving element has been described above, the light receiving element is not necessarily limited to this, and may be, for example, a photodiode or a plurality of light receiving elements. A thin film phototransistor having a gate electrode may be used.
【００３６】さらに、ここでは、酸化する金属としてＡ
ｌを使用した例について述べたが、ＴａあるいはＴｉ等
他の金属でも良い。Further, here, A is used as the metal to be oxidized.
Although the example using 1 has been described, other metals such as Ta or Ti may be used.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明によれば、光電変換素子と蓄積容
量と画素選択用スイッチをもつ二次元イメージセンサに
おいて、 （１）ゲート電極をＡｌによって形成した後、ゲート電
極を陽極酸化し、Ａｌ表面にＡｌ2Ｏ3を形成したことに
より、Ａｌがヒロックを起こすことが無くなり、上部に
電極層を形成することが可能となる。結果として、ゲー
ト電極をＡｌによって形成できるようになる。According to the present invention, in a two-dimensional image sensor having a photoelectric conversion element, a storage capacitor, and a pixel selection switch, (1) after the gate electrode is formed of Al, the gate electrode is anodized to form Al. By forming Al 2 O 3 on the surface, Al does not cause hillocks, and it becomes possible to form an electrode layer on the upper part. As a result, the gate electrode can be formed of Al.
【００３８】（２）陽極酸化で形成したＡｌ2Ｏ3そのも
のの緻密性は高く、電極間のショートは起こりにくくな
る。さらに、Ａｌ2Ｏ3上にＳｉＮを堆積して絶縁膜を構
成するとより一層電極間のショートが起こりにくくな
る。(2) The denseness of Al 2 O 3 itself formed by anodic oxidation is high, and a short circuit between electrodes hardly occurs. Furthermore, when SiN is deposited on Al 2 O 3 to form an insulating film, a short circuit between electrodes is further less likely to occur.
【００３９】（３）また、蓄積容量部のみＳｉＮ層を取
り除くことにより、蓄積容量の誘電体層としては、Ａｌ
2Ｏ3による層が残るのみとなり、蓄積容量の容量値を大
きく取ることができる。(3) Further, by removing the SiN layer only from the storage capacitor portion, the dielectric layer of the storage capacitor is made of Al.
Only the layer of 2 O 3 remains, and the capacitance value of the storage capacitor can be increased.
【図１】本発明の第一の実施例の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第二の実施例の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第三の実施例の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第四の実施例の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第五の実施例の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第六の実施例の断面図。FIG. 6 is a sectional view of a sixth embodiment of the present invention.
【図７】従来の技術による例を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional technique.
１…絶縁基板、２，６…ゲート電極、３，５，７…陽極
酸化層、４，１７…電極、８…ゲート絶縁層、９，１０
…半導体層、１１，１２…オーミックコンタクト層、１
３，１５…ドレイン電極、１４，１６…ソース電極、１
８…保護層、１９…遮光層、２１…画素選択用スイッチ
ＴＦＴ、２２…信号電荷蓄積用容量、２３…受光素子。1 ... Insulating substrate, 2, 6 ... Gate electrode, 3, 5, 7 ... Anodized layer, 4, 17 ... Electrode, 8 ... Gate insulating layer, 9, 10
... semiconductor layers, 11, 12 ... ohmic contact layers, 1
3, 15 ... Drain electrode, 14, 16 ... Source electrode, 1
Reference numeral 8 ... Protective layer, 19 ... Light-shielding layer, 21 ... Pixel selection switch TFT, 22 ... Signal charge storage capacitor, 23 ... Light receiving element.
Claims (5)
選択用スイッチをもち、前記光電変換素子に入射する光
量に応じて、前記蓄積容量の蓄積電荷を変化させ、前記
画素選択用スイッチを通して前記蓄積容量の蓄積電荷を
読みだす二次元イメージセンサにおいて、前記蓄積容量
を一層または一層以上の誘電体層により構成し、前記誘
電体層の少なくとも一つが前記蓄積容量の電極を形成す
る金属層を酸化して得られる金属酸化層からなることを
特徴とする二次元イメージセンサ。1. At least a photoelectric conversion element, a storage capacitor, and a pixel selection switch, the stored charge of the storage capacitor is changed in accordance with the amount of light incident on the photoelectric conversion element, and the accumulation is performed through the pixel selection switch. In a two-dimensional image sensor for reading the accumulated charge of a capacitance, the storage capacitance is composed of one or more dielectric layers, and at least one of the dielectric layers oxidizes a metal layer forming an electrode of the storage capacitance. A two-dimensional image sensor comprising a metal oxide layer obtained by the above.
チあるいは前記光電変換素子の少なくとも一方がゲート
電極をもち、前記画素選択用スイッチあるいは前記光電
変換素子の少なくとも一方のゲート絶縁層を二層以上で
構成し、蓄積容量を一層または一層以上の誘電体層で構
成した二次元イメージセンサであって、前記ゲート絶縁
層と前記蓄積容量の誘電体層の少なくとも一層は共通層
である二次元イメージセンサ。2. The switch according to claim 1, wherein at least one of the pixel selection switch and the photoelectric conversion element has a gate electrode, and two or more gate insulating layers of at least one of the pixel selection switch and the photoelectric conversion element are provided. A two-dimensional image sensor having a storage capacitor composed of one or more dielectric layers, wherein at least one of the gate insulating layer and the dielectric layer of the storage capacitor is a common layer. ..
素子あるいは前記画素選択用スイッチのどちらかにゲー
ト電極をもち、蓄積容量の二つの電極を前記ゲート電極
層と同じ電極層と光電変換素子あるいは画素選択用スイ
ッチの他の電極層と同じ金属層で形成した二次元イメー
ジセンサであって、蓄積容量の一層以上の誘電体層のう
ち少なくとも一つの誘電体層を前記ゲート電極層を形成
する金属層を酸化して得られる誘電体層で形成する二次
元イメージセンサ。3. The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element or the pixel selection switch has a gate electrode, and two electrodes of a storage capacitor are the same electrode layer as the gate electrode layer and a photoelectric conversion element. Alternatively, in the two-dimensional image sensor formed of the same metal layer as the other electrode layer of the pixel selection switch, at least one dielectric layer of one or more dielectric layers of the storage capacitor is formed as the gate electrode layer. A two-dimensional image sensor formed of a dielectric layer obtained by oxidizing a metal layer.
ート電極とソース・ドレイン電極をもち、画素選択スイ
ッチは薄膜トランジスタであって、前記光電変換素子あ
るいは前記薄膜トランジスタの少なくともどちらかのゲ
ート電極を形成する金属層と同じ金属層と、前記光電変
換素子あるいは前記薄膜トランジスタのソース・ドレイ
ン電極の少なくともどちらかを形成する金属層と同じ金
属層によって、蓄積容量の電極層を形成する二次元イメ
ージセンサであって、蓄積容量の一層以上の誘電体層の
うち少なくとも一つの誘電体層を前記ゲート電極層を形
成する金属層を酸化して得られる誘電体層で形成する二
次元イメージセンサ。4. The photoelectric conversion element according to claim 3, wherein the photoelectric conversion element has a gate electrode and source / drain electrodes, and the pixel selection switch is a thin film transistor, and the gate electrode of at least one of the photoelectric conversion element and the thin film transistor is formed. And a metal layer that is the same as the metal layer that forms at least one of the source / drain electrodes of the photoelectric conversion element or the thin film transistor, and a metal layer that is the same as the metal layer that forms the storage capacitor. A two-dimensional image sensor in which at least one dielectric layer among the one or more dielectric layers of the storage capacitor is formed by a dielectric layer obtained by oxidizing a metal layer forming the gate electrode layer.
金属酸化層を形成する金属層がアルミニウムによって作
られている二次元イメージセンサ。5. A two-dimensional image sensor according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the metal layer forming the metal oxide layer is made of aluminum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314298A JPH05152553A (en) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Two dimensional image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314298A JPH05152553A (en) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Two dimensional image sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152553A true JPH05152553A (en) | 1993-06-18 |
Family
ID=18051679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3314298A Pending JPH05152553A (en) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Two dimensional image sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152553A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009267025A (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Konica Minolta Holdings Inc | Photosensor, photosensor array, imaging element, and imaging apparatus |
| JP2016092413A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Imaging apparatus and electronic apparatus |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP3314298A patent/JPH05152553A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009267025A (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Konica Minolta Holdings Inc | Photosensor, photosensor array, imaging element, and imaging apparatus |
| JP2016092413A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Imaging apparatus and electronic apparatus |
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