JPH065223A - 撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
撮像装置およびその製造方法Info
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- JPH065223A JPH065223A JP4161053A JP16105392A JPH065223A JP H065223 A JPH065223 A JP H065223A JP 4161053 A JP4161053 A JP 4161053A JP 16105392 A JP16105392 A JP 16105392A JP H065223 A JPH065223 A JP H065223A
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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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、撮像装置の分光感度特性を向上さ
せることを目的とする。 【構成】 撮像装置の光電変換部を、正孔注入阻止層３
と、セレンを含む第１光電変換層４と、第１光電変換層
とは分光感度特性の異なる第２光電変換層５と、セレン
を含む第３光電変換層６と、電子注入阻止層７とから構
成する。
せることを目的とする。 【構成】 撮像装置の光電変換部を、正孔注入阻止層３
と、セレンを含む第１光電変換層４と、第１光電変換層
とは分光感度特性の異なる第２光電変換層５と、セレン
を含む第３光電変換層６と、電子注入阻止層７とから構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、撮像装置およびその
製造方法に関し、より特定的には、光電変換部を有する
撮像装置およびその製造方法に関する。
製造方法に関し、より特定的には、光電変換部を有する
撮像装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、撮像装置の高性能化および高密度
化に伴って、撮像装置の光電変換部における高感度化が
要求されている。撮像装置としては、撮像管や固体撮像
素子などが知られている。
化に伴って、撮像装置の光電変換部における高感度化が
要求されている。撮像装置としては、撮像管や固体撮像
素子などが知られている。
【０００３】図６は、従来の撮像管の構成を示した概略
断面図である。図７は、図６に示した撮像管のターゲッ
ト部の構造を示した拡大断面図である。この図７に示し
たターゲット部は、たとえば、IEEE ELECTRON DEVICE L
ETTERS, VOL. EDL-8, No.9,SEPTEMBER 1987, p392など
に開示されている。
断面図である。図７は、図６に示した撮像管のターゲッ
ト部の構造を示した拡大断面図である。この図７に示し
たターゲット部は、たとえば、IEEE ELECTRON DEVICE L
ETTERS, VOL. EDL-8, No.9,SEPTEMBER 1987, p392など
に開示されている。
【０００４】図６および図７を参照して、従来の撮像管
は、ガラス管１０１と、ガラス管１０１の開口端を密閉
するように取付けられたターゲット部１０６と、ガラス
管１０１内にターゲット部１０６に対向するように取付
けられた電子ビームを発生させるためのカソード（陰
極）１０２と、ガラス管１０１内に取付けられ、電子ビ
ームを加速するための加速電極１０３と、ガラス管１０
１の外周部に沿って配置され、電子ビームを偏光させる
ための偏光コイル１０４と、偏光コイル１０４を取囲む
ように配置され、電子ビームの焦点を合わせるためのフ
ォーカスコイル１０５とを備えている。
は、ガラス管１０１と、ガラス管１０１の開口端を密閉
するように取付けられたターゲット部１０６と、ガラス
管１０１内にターゲット部１０６に対向するように取付
けられた電子ビームを発生させるためのカソード（陰
極）１０２と、ガラス管１０１内に取付けられ、電子ビ
ームを加速するための加速電極１０３と、ガラス管１０
１の外周部に沿って配置され、電子ビームを偏光させる
ための偏光コイル１０４と、偏光コイル１０４を取囲む
ように配置され、電子ビームの焦点を合わせるためのフ
ォーカスコイル１０５とを備えている。
【０００５】ターゲット部１０６は、図７に示すよう
に、ガラス基板１と、ガラス基板１の表面上に形成さ
れ、ターゲット電源１０８が接続される透明性導電膜２
と、透明性導電膜２の表面上に形成され、二酸化セリウ
ム（ＣｅＯ2 ）と二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 ）とか
らなる正孔注入阻止層３と、正孔注入阻止層３の表面上
に形成され、アモルファスセレン（Ｓｅ）からなる光電
変換層２４と、光電変化層２４の表面上に形成され、三
硫化アンチモン（Ｓｂ2 Ｓ3 ）からなる電子注入阻止層
７とを含んでいる。正孔注入阻止層３は、透明性導電膜
２から光電変換層２４に正孔が注入されるのを阻止する
機能を有する。電子注入阻止層７は、電子ビームの電子
が光電変換層２４に注入されるのを阻止する機能を有す
る。
に、ガラス基板１と、ガラス基板１の表面上に形成さ
れ、ターゲット電源１０８が接続される透明性導電膜２
と、透明性導電膜２の表面上に形成され、二酸化セリウ
ム（ＣｅＯ2 ）と二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 ）とか
らなる正孔注入阻止層３と、正孔注入阻止層３の表面上
に形成され、アモルファスセレン（Ｓｅ）からなる光電
変換層２４と、光電変化層２４の表面上に形成され、三
硫化アンチモン（Ｓｂ2 Ｓ3 ）からなる電子注入阻止層
７とを含んでいる。正孔注入阻止層３は、透明性導電膜
２から光電変換層２４に正孔が注入されるのを阻止する
機能を有する。電子注入阻止層７は、電子ビームの電子
が光電変換層２４に注入されるのを阻止する機能を有す
る。
【０００６】次に、図６および図７を参照して、従来の
撮像管の動作について説明する。まず、透明性導電膜２
は、ターゲット電源１０８によって一定の正の電位Ｖｔ
に固定されている。この状態で、ある画素に光Ａが入射
すると、光電変換層２４のうちその画素に対応する部分
で電子−正孔対が発生する。光電変換層２４で発生した
電子および正孔のうち、電子は、透明性導電膜２側へ移
動し、正孔は電子注入阻止層７側へ移動する。これによ
り、電子注入阻止層７側の電位が上昇する。
撮像管の動作について説明する。まず、透明性導電膜２
は、ターゲット電源１０８によって一定の正の電位Ｖｔ
に固定されている。この状態で、ある画素に光Ａが入射
すると、光電変換層２４のうちその画素に対応する部分
で電子−正孔対が発生する。光電変換層２４で発生した
電子および正孔のうち、電子は、透明性導電膜２側へ移
動し、正孔は電子注入阻止層７側へ移動する。これによ
り、電子注入阻止層７側の電位が上昇する。
【０００７】この一方、電子注入阻止層７の表面上に
は、電子ビームＢが走査される。そして、電子ビームＢ
が光の入射によって電子の注入阻止層７側の電位が上昇
した画素上に来ると、その画素の電位上昇分を元に戻す
ため、充電電流が流れる。この流れた充電電流を、信号
出力として取出す。
は、電子ビームＢが走査される。そして、電子ビームＢ
が光の入射によって電子の注入阻止層７側の電位が上昇
した画素上に来ると、その画素の電位上昇分を元に戻す
ため、充電電流が流れる。この流れた充電電流を、信号
出力として取出す。
【０００８】上記の動作において、ターゲット電源１０
８の電圧を高く設定することにより、アモルファスセレ
ンからなる光電変換層２４に高電界を印加する。これに
より、光Ａの入射によって発生する正孔が雪崩増倍現象
（アバランシェ現象）を起こし、正孔の数が増加する。
この結果、電子注入阻止層７に到達する正孔の数が増大
する。これにより、外部から見た量子効率（quantum ef
ficiency）が１を超え、１０〜１０００の値になる。な
お、量子効率１とは、光子（フォトン）１個で電子−正
孔対が１個生じる状態をいう。すなわち、量子効率が１
０であれば、光子１個で電子−正孔対が１０個生じたこ
とに相当する。このように、従来では、アモルファスセ
レンからなる光電変換層２４に高電界を印加することに
よって、量子効率を高め、撮像装置における高感度化が
実現されていた。
８の電圧を高く設定することにより、アモルファスセレ
ンからなる光電変換層２４に高電界を印加する。これに
より、光Ａの入射によって発生する正孔が雪崩増倍現象
（アバランシェ現象）を起こし、正孔の数が増加する。
この結果、電子注入阻止層７に到達する正孔の数が増大
する。これにより、外部から見た量子効率（quantum ef
ficiency）が１を超え、１０〜１０００の値になる。な
お、量子効率１とは、光子（フォトン）１個で電子−正
孔対が１個生じる状態をいう。すなわち、量子効率が１
０であれば、光子１個で電子−正孔対が１０個生じたこ
とに相当する。このように、従来では、アモルファスセ
レンからなる光電変換層２４に高電界を印加することに
よって、量子効率を高め、撮像装置における高感度化が
実現されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示したアモルファスセレンからなる光電変換層２４には
以下のような問題点があった。
示したアモルファスセレンからなる光電変換層２４には
以下のような問題点があった。
【００１０】図８は、図７に示したアモルファスセレン
を光電変換層として用いた撮像管の分光感度特性図であ
る。横軸は波長を示し、縦軸は量子効率を示している。
図８を参照して、アモルファスセレンからなる光電変換
層を用いた撮像管では、４５０ｎｍ以上の波長で感度
（量子効率）が急激に低下する。このため、赤色側の波
長（６００〜７００ｎｍ程度）で感度が悪くなるという
問題点があった。
を光電変換層として用いた撮像管の分光感度特性図であ
る。横軸は波長を示し、縦軸は量子効率を示している。
図８を参照して、アモルファスセレンからなる光電変換
層を用いた撮像管では、４５０ｎｍ以上の波長で感度
（量子効率）が急激に低下する。このため、赤色側の波
長（６００〜７００ｎｍ程度）で感度が悪くなるという
問題点があった。
【００１１】そこで、従来、可視光領域（４００〜７０
０ｎｍ程度）での感度を向上させるため、アモルファス
シリコンからなる光電変換層を用いた撮像装置が提案さ
れている。図９は、光電変換層としてアモルファスシリ
コンを用いた撮像装置の分光感度特性図である。横軸は
波長を示し、縦軸は相対感度を示している。図１０は、
図９に示した波長と相対感度との関係を波長と量子効率
との関係に変換した分光感度特性図である。まず、図９
に示すように、アモルファスシリコンからなる光電変換
層を用いると、可視光領域での相対感度は向上する。し
かし、図１０に示すように、アモルファスシリコンから
なる光電変換層を用いた撮像装置では、図８に示したア
モルファスセレンからなる光電変換層の量子効率に比べ
て、低い量子効率しか得られない。すなわち、アモルフ
ァスシリコンからなる光電変換層では、材質的な要因か
ら電子および正孔の注入阻止が困難である。これによ
り、光電変換層に高電界を印加できないため、雪崩増倍
現象の効果が少なくなる。この結果、良好な量子効率
（増倍特性）を有する撮像装置が得られないという問題
点があった。
０ｎｍ程度）での感度を向上させるため、アモルファス
シリコンからなる光電変換層を用いた撮像装置が提案さ
れている。図９は、光電変換層としてアモルファスシリ
コンを用いた撮像装置の分光感度特性図である。横軸は
波長を示し、縦軸は相対感度を示している。図１０は、
図９に示した波長と相対感度との関係を波長と量子効率
との関係に変換した分光感度特性図である。まず、図９
に示すように、アモルファスシリコンからなる光電変換
層を用いると、可視光領域での相対感度は向上する。し
かし、図１０に示すように、アモルファスシリコンから
なる光電変換層を用いた撮像装置では、図８に示したア
モルファスセレンからなる光電変換層の量子効率に比べ
て、低い量子効率しか得られない。すなわち、アモルフ
ァスシリコンからなる光電変換層では、材質的な要因か
ら電子および正孔の注入阻止が困難である。これによ
り、光電変換層に高電界を印加できないため、雪崩増倍
現象の効果が少なくなる。この結果、良好な量子効率
（増倍特性）を有する撮像装置が得られないという問題
点があった。
【００１２】また、従来、撮像装置の１つとして固体撮
像装置が知られている。図１１は、従来のアモルファス
セレンを光電変換層として用いた固体撮像装置の断面図
である。これらは、たとえば、１９８９年のテレビジョ
ン学会全国大会予稿集ｐ４１や１９９０年 IEEE Intern
ational Solid-State Circuit Conference pp. 212〜21
3 に示されている。図１１を参照して、従来の光電変換
層にアモルファスセレンを用いた固体撮像装置は、ｐ型
半導体基板８と、ｐ型半導体基板８の主表面上の所定領
域に形成された素子分離のための素子分離酸化膜１０
と、素子分離酸化膜１０によって囲まれたｐ型半導体基
板８の主表面上に形成されたｎ型信号電荷蓄積部９と、
ｐ型半導体基板８を覆うように形成され、ｎ型信号電荷
蓄積部９上にコンタクトホールを有する層間酸化膜１１
と、層間酸化膜１１のコンタクトホール内でｎ型信号電
荷蓄積部９と電気的に接続され、層間酸化膜１１上に沿
って延びるように形成された配線層１４と、配線層１４
および層間酸化膜１１上に形成され、配線層１４上の所
定領域にコンタクトホールを有する層間酸化膜１２と、
層間酸化膜１２のコンタクトホール内で配線層１４に電
気的に接続され、層間酸化膜１２上に沿って延びるよう
に形成された配線層１５と、配線層１５および層間酸化
膜１２上に形成され、配線層１５上の所定領域にコンタ
クトホールを有する層間酸化膜１３と、層間酸化膜１３
のコンタクトホール内で配線層１５と電気的に接続さ
れ、層間酸化膜１３の表面上に沿って延びるように形成
された１画素分の画素電極１６と、画素電極１６と層間
酸化膜１３との上に形成された三硫化砒素からなる電子
注入阻止層２７と、電子注入阻止層２７上に形成された
アモルファスセレンからなる光電変換層２４と、光電変
換層２４上に形成された二酸化セリウムからなる正孔注
入阻止層２３と、正孔注入阻止層２３上に形成された透
明性導電膜２とを備えている。このような構成を有する
固体撮像装置の動作としては、まず透明性導電膜２の上
方から光が入射する。その光がアモルファスセレンから
なる光電変換層２４に照射される。その光の照射によっ
て、光電変換層２４内で電子−正孔対が発生する。その
発生した電子および正孔のうち正孔は電子注入阻止層２
７側へ移動し、電子は正孔注入阻止層２３側に移動す
る。そして電子注入阻止層２７側へ移動した正孔が画素
電極１６、配線層１５および配線層１４を通ってｎ型信
号電荷蓄積部９に蓄積される。ｎ型信号電荷蓄積部９に
蓄積された正孔は信号として外部に読出される。このよ
うなアモルファスセレンを光電変換層として用いた固体
撮像装置においても、図６および図７に示したアモルフ
ァスセレンを光電変換層として用いた撮像管と同様の問
題点があった。すなわち、アモルファスセレンを光電変
換層として用いた固体撮像装置では、４５０ｎｍ以上で
量子効率（感度）が急激に低下する。この結果、赤色側
の波長（７００ｎｍ程度）の感度が悪くなるという問題
点があった。
像装置が知られている。図１１は、従来のアモルファス
セレンを光電変換層として用いた固体撮像装置の断面図
である。これらは、たとえば、１９８９年のテレビジョ
ン学会全国大会予稿集ｐ４１や１９９０年 IEEE Intern
ational Solid-State Circuit Conference pp. 212〜21
3 に示されている。図１１を参照して、従来の光電変換
層にアモルファスセレンを用いた固体撮像装置は、ｐ型
半導体基板８と、ｐ型半導体基板８の主表面上の所定領
域に形成された素子分離のための素子分離酸化膜１０
と、素子分離酸化膜１０によって囲まれたｐ型半導体基
板８の主表面上に形成されたｎ型信号電荷蓄積部９と、
ｐ型半導体基板８を覆うように形成され、ｎ型信号電荷
蓄積部９上にコンタクトホールを有する層間酸化膜１１
と、層間酸化膜１１のコンタクトホール内でｎ型信号電
荷蓄積部９と電気的に接続され、層間酸化膜１１上に沿
って延びるように形成された配線層１４と、配線層１４
および層間酸化膜１１上に形成され、配線層１４上の所
定領域にコンタクトホールを有する層間酸化膜１２と、
層間酸化膜１２のコンタクトホール内で配線層１４に電
気的に接続され、層間酸化膜１２上に沿って延びるよう
に形成された配線層１５と、配線層１５および層間酸化
膜１２上に形成され、配線層１５上の所定領域にコンタ
クトホールを有する層間酸化膜１３と、層間酸化膜１３
のコンタクトホール内で配線層１５と電気的に接続さ
れ、層間酸化膜１３の表面上に沿って延びるように形成
された１画素分の画素電極１６と、画素電極１６と層間
酸化膜１３との上に形成された三硫化砒素からなる電子
注入阻止層２７と、電子注入阻止層２７上に形成された
アモルファスセレンからなる光電変換層２４と、光電変
換層２４上に形成された二酸化セリウムからなる正孔注
入阻止層２３と、正孔注入阻止層２３上に形成された透
明性導電膜２とを備えている。このような構成を有する
固体撮像装置の動作としては、まず透明性導電膜２の上
方から光が入射する。その光がアモルファスセレンから
なる光電変換層２４に照射される。その光の照射によっ
て、光電変換層２４内で電子−正孔対が発生する。その
発生した電子および正孔のうち正孔は電子注入阻止層２
７側へ移動し、電子は正孔注入阻止層２３側に移動す
る。そして電子注入阻止層２７側へ移動した正孔が画素
電極１６、配線層１５および配線層１４を通ってｎ型信
号電荷蓄積部９に蓄積される。ｎ型信号電荷蓄積部９に
蓄積された正孔は信号として外部に読出される。このよ
うなアモルファスセレンを光電変換層として用いた固体
撮像装置においても、図６および図７に示したアモルフ
ァスセレンを光電変換層として用いた撮像管と同様の問
題点があった。すなわち、アモルファスセレンを光電変
換層として用いた固体撮像装置では、４５０ｎｍ以上で
量子効率（感度）が急激に低下する。この結果、赤色側
の波長（７００ｎｍ程度）の感度が悪くなるという問題
点があった。
【００１３】上記のように、従来では、光電変換層とし
てアモルファスセレンを用いた撮像装置では、可視光領
域（特に赤色側の領域）で量子効率が急激に低下するた
め、可視光領域（特に赤色側の領域）での分光感度特性
を向上させることは困難であった。また、光電変換層と
してアモルファスシリコンを用いた撮像装置では、感度
は向上するが、可視光領域全般にわたって良好な量子効
率（増倍特性）を得ることは困難であった。この結果、
可視光領域での分光感度特性を向上させることは困難で
あった。
てアモルファスセレンを用いた撮像装置では、可視光領
域（特に赤色側の領域）で量子効率が急激に低下するた
め、可視光領域（特に赤色側の領域）での分光感度特性
を向上させることは困難であった。また、光電変換層と
してアモルファスシリコンを用いた撮像装置では、感度
は向上するが、可視光領域全般にわたって良好な量子効
率（増倍特性）を得ることは困難であった。この結果、
可視光領域での分光感度特性を向上させることは困難で
あった。
【００１４】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、請求項１および２に記載の発明
の１つの目的は、撮像装置において、可視光領域（特に
赤色側の領域）での分光感度特性を向上させることであ
る。
ためになされたもので、請求項１および２に記載の発明
の１つの目的は、撮像装置において、可視光領域（特に
赤色側の領域）での分光感度特性を向上させることであ
る。
【００１５】請求項１および２に記載の発明のもう１つ
の目的は、撮像装置において、可視光領域（特に赤色側
の領域）での量子効率（増倍特性）を向上させることで
ある。
の目的は、撮像装置において、可視光領域（特に赤色側
の領域）での量子効率（増倍特性）を向上させることで
ある。
【００１６】請求項３に記載の発明の１つの目的は、撮
像装置の製造方法において、可視光領域（特に赤色側の
領域）での分光感度特性を向上させた撮像装置を容易に
製造することである。
像装置の製造方法において、可視光領域（特に赤色側の
領域）での分光感度特性を向上させた撮像装置を容易に
製造することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１における撮像装
置は、光電変換部を有する撮像装置であって、その光電
変換部は、外部からの正孔の注入を阻止するための正孔
注入阻止層と、正孔注入阻止層の表面上に形成され、セ
レンを含むことによって第１の分光感度特性を有する第
１の光電変換層と、第１の光電変換層の表面上に形成さ
れ、セレンとは異なる物質を含むことによって第１の光
電変換層とは異なる第２の分光感度特性を有する第２の
光電変換層と、第２の光電変換層の表面上に形成され、
外部からの電子の注入を阻止するための電子注入阻止層
とを含む。
置は、光電変換部を有する撮像装置であって、その光電
変換部は、外部からの正孔の注入を阻止するための正孔
注入阻止層と、正孔注入阻止層の表面上に形成され、セ
レンを含むことによって第１の分光感度特性を有する第
１の光電変換層と、第１の光電変換層の表面上に形成さ
れ、セレンとは異なる物質を含むことによって第１の光
電変換層とは異なる第２の分光感度特性を有する第２の
光電変換層と、第２の光電変換層の表面上に形成され、
外部からの電子の注入を阻止するための電子注入阻止層
とを含む。
【００１８】請求項２における撮像装置は、光電変換部
を有する撮像装置であって、その光電変換部は、外部か
らの正孔の注入を阻止するための正孔注入阻止層と、正
孔注入阻止層の表面上に形成され、セレンを含むことに
よって第１の分光感度特性を有する第１の光電変換層
と、第１の光電変換層の表面上に形成され、セレンとは
異なる物質を含むことによって第１の光電変換層とは異
なる第２の分光感度特性を有する第２の光電変換層と、
第２の光電変換層の表面上に形成され、セレンを含むこ
とによって第３の分光感度特性を有する第３の光電変換
層と、第３の光電変換層の表面上に形成され、外部から
の電子の注入を阻止するための電子注入阻止層とを含
む。
を有する撮像装置であって、その光電変換部は、外部か
らの正孔の注入を阻止するための正孔注入阻止層と、正
孔注入阻止層の表面上に形成され、セレンを含むことに
よって第１の分光感度特性を有する第１の光電変換層
と、第１の光電変換層の表面上に形成され、セレンとは
異なる物質を含むことによって第１の光電変換層とは異
なる第２の分光感度特性を有する第２の光電変換層と、
第２の光電変換層の表面上に形成され、セレンを含むこ
とによって第３の分光感度特性を有する第３の光電変換
層と、第３の光電変換層の表面上に形成され、外部から
の電子の注入を阻止するための電子注入阻止層とを含
む。
【００１９】請求項３における撮像装置の製造方法は、
外部からの正孔の注入を阻止するための正孔注入阻止層
上にセレンを含むことによって第１の分光感度特性を有
する第１の光電変換層を形成する工程と、前記第１の光
電変換層上に１００℃以下の温度条件下で、セレンとは
異なる物質を含むことによって前記第１の光電変換層と
は異なる第２の分光感度特性を有する第２の光電変換層
を形成する工程とを備えている。
外部からの正孔の注入を阻止するための正孔注入阻止層
上にセレンを含むことによって第１の分光感度特性を有
する第１の光電変換層を形成する工程と、前記第１の光
電変換層上に１００℃以下の温度条件下で、セレンとは
異なる物質を含むことによって前記第１の光電変換層と
は異なる第２の分光感度特性を有する第２の光電変換層
を形成する工程とを備えている。
【００２０】
【作用】請求項１に係る撮像装置では、正孔注入阻止層
の表面上に少なくともセレンを含むことによって第１の
分光感度特性を有する第１の光電変換層が形成され、そ
の第１の光電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を
含むことによって第１の光電変換層とは異なる第２の分
光感度特性を有する第２の光電変換層が形成され、その
第２の光電変換層の表面上に電子注入阻止層が形成され
ているので、セレンを含む第１の光電変換層によって少
なくとも正孔に対する注入阻止特性が良好になるので、
第１の光電変換層および第２の光電変換層に高電界を印
加することができ、良好な増倍特性（量子効率）が得ら
れる。また、第２の光電変換層によって、可視光領域
（特に赤色側の領域）の感度が向上させる。これによ
り、可視光領域（特に赤色側の領域）の分光感度特性が
向上される。
の表面上に少なくともセレンを含むことによって第１の
分光感度特性を有する第１の光電変換層が形成され、そ
の第１の光電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を
含むことによって第１の光電変換層とは異なる第２の分
光感度特性を有する第２の光電変換層が形成され、その
第２の光電変換層の表面上に電子注入阻止層が形成され
ているので、セレンを含む第１の光電変換層によって少
なくとも正孔に対する注入阻止特性が良好になるので、
第１の光電変換層および第２の光電変換層に高電界を印
加することができ、良好な増倍特性（量子効率）が得ら
れる。また、第２の光電変換層によって、可視光領域
（特に赤色側の領域）の感度が向上させる。これによ
り、可視光領域（特に赤色側の領域）の分光感度特性が
向上される。
【００２１】請求項２に係る撮像装置では、正孔注入層
の表面上にセレンを含むことによって第１の分光感度特
性を有する第１の光電変換層が形成され、その第１の光
電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を含むことに
よって第１の光電変換層とは異なる第２の分光感度特性
を有する第２の光電変換層が形成され、その第２の光電
変換層の表面上にセレンを含むことによって第３の分光
感度特性を有する第３の光電変換層が形成され、その第
３の光電変換層の表面上に外部からの電子の注入を阻止
するための電子注入阻止層が形成されるので、第１の光
電変換層と第３の光電変換層とによって正孔および電子
に対する注入阻止特性が良好にされ、第１の光電変換
層、第２の光電変換層および第３の光電変換層に高電界
を印加することができる。これにより、良好な量子効率
（増倍特性）が得られる。また、第１の光電変換層と第
３の光電変換層との間に介在される第２の光電変換層に
よって、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が向上
される。これにより、良好な分光感度特性が得られる。
の表面上にセレンを含むことによって第１の分光感度特
性を有する第１の光電変換層が形成され、その第１の光
電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を含むことに
よって第１の光電変換層とは異なる第２の分光感度特性
を有する第２の光電変換層が形成され、その第２の光電
変換層の表面上にセレンを含むことによって第３の分光
感度特性を有する第３の光電変換層が形成され、その第
３の光電変換層の表面上に外部からの電子の注入を阻止
するための電子注入阻止層が形成されるので、第１の光
電変換層と第３の光電変換層とによって正孔および電子
に対する注入阻止特性が良好にされ、第１の光電変換
層、第２の光電変換層および第３の光電変換層に高電界
を印加することができる。これにより、良好な量子効率
（増倍特性）が得られる。また、第１の光電変換層と第
３の光電変換層との間に介在される第２の光電変換層に
よって、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が向上
される。これにより、良好な分光感度特性が得られる。
【００２２】請求項３に係る発明では、正孔注入阻止層
上に形成されたセレンを含むことによって第１の分光感
度特性を有する第１の光電変換層上に、１００℃以下の
温度条件下でセレンとは異なる物質を含むことによって
第１の光電変化層とは異なる第２の分光感度特性を有す
る第２の光電変換層が形成されるので、耐熱性の低いセ
レンを含む第１の光電変換層上に容易に第２の光電変換
層が形成される。
上に形成されたセレンを含むことによって第１の分光感
度特性を有する第１の光電変換層上に、１００℃以下の
温度条件下でセレンとは異なる物質を含むことによって
第１の光電変化層とは異なる第２の分光感度特性を有す
る第２の光電変換層が形成されるので、耐熱性の低いセ
レンを含む第１の光電変換層上に容易に第２の光電変換
層が形成される。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２４】図１は、本発明の一実施例を示した撮像管
のターゲット部の断面図である。図１を参照して、この
第１実施例の撮像管は、ガラス基板１と、ガラス基板１
の表面上に形成され、ターゲット電源（図示せず）が印
加される透明性導電膜２と、透明性導電膜２の表面上に
形成され、ＣｅＯ2 とＧｅＯ2 とからなる正孔注入阻止
層３と、正孔注入阻止層３の表面上に形成されたアモル
ファスセレンからなる第１光電変換層（アモルファスセ
レン層）４と、第１光電変換層４の表面上に形成された
アモルファスシリコンからなる第２光電変換層（アモル
ファスシリコン層）５と、第２光電変換層５の表面上に
形成されたアモルファスセレンからなる第３光電変換層
（アモルファスセレン層）６と、第３光電変換層６の表
面上に形成され、Ｓｂ2 Ｓ3 からなる電子注入阻止層７
とを備えている。このように、本実施例では、光電変換
層を、アモルファスセレンからなる第１光電変換層４
と、アモルファスシリコンからなる第２光電変換層５
と、アモルファスセレンからなる第３光電変換層６とに
よって構成する。このように構成することによって、可
視光領域（特に赤色側の領域）での分光感度特性を向上
させることができる。
のターゲット部の断面図である。図１を参照して、この
第１実施例の撮像管は、ガラス基板１と、ガラス基板１
の表面上に形成され、ターゲット電源（図示せず）が印
加される透明性導電膜２と、透明性導電膜２の表面上に
形成され、ＣｅＯ2 とＧｅＯ2 とからなる正孔注入阻止
層３と、正孔注入阻止層３の表面上に形成されたアモル
ファスセレンからなる第１光電変換層（アモルファスセ
レン層）４と、第１光電変換層４の表面上に形成された
アモルファスシリコンからなる第２光電変換層（アモル
ファスシリコン層）５と、第２光電変換層５の表面上に
形成されたアモルファスセレンからなる第３光電変換層
（アモルファスセレン層）６と、第３光電変換層６の表
面上に形成され、Ｓｂ2 Ｓ3 からなる電子注入阻止層７
とを備えている。このように、本実施例では、光電変換
層を、アモルファスセレンからなる第１光電変換層４
と、アモルファスシリコンからなる第２光電変換層５
と、アモルファスセレンからなる第３光電変換層６とに
よって構成する。このように構成することによって、可
視光領域（特に赤色側の領域）での分光感度特性を向上
させることができる。
【００２５】すなわち、アモルファスセレンからなる第
１光電変換層４と第３光電変換層６とによって、正孔注
入阻止層３の正孔注入阻止特性と電子注入阻止層７の電
子注入阻止特性とがそれぞれ向上される。これにより、
第１光電変換層４、第２光電変換層５および第３光電変
換層６に高電界を印加することができる。この結果、増
倍特性が向上し、良好な量子効率を得ることができる。
また、アモルファスシリコンからなる第２光電変換層５
によって、可視光領域での感度を向上させることができ
る。つまり、第１光電変換層４と、第２光電変換層５
と、第３光電変換層６との組合わせによって、可視光領
域（特に赤色側の領域）において、増倍特性を向上させ
ながら、同時に良好な感度を得ることができる。この結
果、撮像装置の分光感度特性を向上させることができ
る。
１光電変換層４と第３光電変換層６とによって、正孔注
入阻止層３の正孔注入阻止特性と電子注入阻止層７の電
子注入阻止特性とがそれぞれ向上される。これにより、
第１光電変換層４、第２光電変換層５および第３光電変
換層６に高電界を印加することができる。この結果、増
倍特性が向上し、良好な量子効率を得ることができる。
また、アモルファスシリコンからなる第２光電変換層５
によって、可視光領域での感度を向上させることができ
る。つまり、第１光電変換層４と、第２光電変換層５
と、第３光電変換層６との組合わせによって、可視光領
域（特に赤色側の領域）において、増倍特性を向上させ
ながら、同時に良好な感度を得ることができる。この結
果、撮像装置の分光感度特性を向上させることができ
る。
【００２６】図２は、図１に示した第１実施例の撮像管
を製造するために用いるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を示
した断面図である。図１および図２を参照して、次に第
１実施例の撮像管の製造方法について説明する。
を製造するために用いるＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を示
した断面図である。図１および図２を参照して、次に第
１実施例の撮像管の製造方法について説明する。
【００２７】まず、ガラス基板１上に透明性導電膜２を
形成する。透明性導電膜２上に二酸化セリウム（ＣｅＯ
2 ）と二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 ）とからなる正孔
注入阻止層３を形成する。正孔注入阻止層３上にアモル
ファスセレンからなる第１光電変換層４を形成する。第
１光電変換層４上にアモルファスシリコンからなる第２
光電変換層５を形成する。第２光電変換層５上にアモル
ファスセレンからなる第３光電変換層６を形成する。第
３光電変換層６上に三硫化アンチモン（Ｓｂ2Ｓ3 ）か
らなる電子注入阻止層７を形成する。
形成する。透明性導電膜２上に二酸化セリウム（ＣｅＯ
2 ）と二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 ）とからなる正孔
注入阻止層３を形成する。正孔注入阻止層３上にアモル
ファスセレンからなる第１光電変換層４を形成する。第
１光電変換層４上にアモルファスシリコンからなる第２
光電変換層５を形成する。第２光電変換層５上にアモル
ファスセレンからなる第３光電変換層６を形成する。第
３光電変換層６上に三硫化アンチモン（Ｓｂ2Ｓ3 ）か
らなる電子注入阻止層７を形成する。
【００２８】ここで、アモルファスセレンは、その耐熱
温度が１００℃以下であるため、第１光電変換層（アモ
ルファスセレン層）４上にアモルファスシリコンからな
る第２光電変換層５を形成するプロセスは、１００℃以
下で行なう必要がある。したがって、通常用いられてい
るグロー放電によるプラズマ化学気相堆積法（ＣＶＤ
法）は、基板の温度を２５０℃から３００℃に加熱する
必要があるため、プラズマＣＶＤ法を用いることはでき
ない。このような理由から、本実施例では、電子サイク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）によるプラズマＣＶＤ法を用い
る。ＥＣＲプラズマＣＶＤ法およびその装置について
は、たとえば、電気化学および工業物理化学５６巻（１
９８８年）５１６頁やMat. Res. Soc. Symp. Proc. Vo
l. 77. pp.217-222 1987 Materials Research Society
などに開示されている。
温度が１００℃以下であるため、第１光電変換層（アモ
ルファスセレン層）４上にアモルファスシリコンからな
る第２光電変換層５を形成するプロセスは、１００℃以
下で行なう必要がある。したがって、通常用いられてい
るグロー放電によるプラズマ化学気相堆積法（ＣＶＤ
法）は、基板の温度を２５０℃から３００℃に加熱する
必要があるため、プラズマＣＶＤ法を用いることはでき
ない。このような理由から、本実施例では、電子サイク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）によるプラズマＣＶＤ法を用い
る。ＥＣＲプラズマＣＶＤ法およびその装置について
は、たとえば、電気化学および工業物理化学５６巻（１
９８８年）５１６頁やMat. Res. Soc. Symp. Proc. Vo
l. 77. pp.217-222 1987 Materials Research Society
などに開示されている。
【００２９】図２を参照して、本実施例に用いるＥＣＲ
プラズマＣＶＤ装置は、容器１７と、磁界を発生させる
ためのコイル１８とを備えている。矢印Ｃは、図示して
いない真空装置に連結されており、容器１７内は、１０
-4〜１０-2Ｔｏｒｒに保たれている。
プラズマＣＶＤ装置は、容器１７と、磁界を発生させる
ためのコイル１８とを備えている。矢印Ｃは、図示して
いない真空装置に連結されており、容器１７内は、１０
-4〜１０-2Ｔｏｒｒに保たれている。
【００３０】動作としては、矢印Ｄに従って容器１７内
にマイクロ波が導入される。そして、コイル１８による
磁界とマイクロ波との間に、電子サイクロトロン条件
（たとえば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波に対して８７
５ｇａｕｓｓの磁場）が満足されると、マイクロ波のエ
ネルギは電子に共鳴吸収される。この状態で、矢印Ｅに
従って容器１７内にシランなどの原料ガスを導入する。
これにより、原料ガスと高エネルギの電子との間に衝突
が起こり、プラズマが発生する。この発生したプラズマ
を発散磁場などにより基板１９に導く。これにより、基
板１９の表面で反応が起こり、基板１９上にアモルファ
スシリコンが堆積され、第２光電変換層５が形成され
る。
にマイクロ波が導入される。そして、コイル１８による
磁界とマイクロ波との間に、電子サイクロトロン条件
（たとえば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波に対して８７
５ｇａｕｓｓの磁場）が満足されると、マイクロ波のエ
ネルギは電子に共鳴吸収される。この状態で、矢印Ｅに
従って容器１７内にシランなどの原料ガスを導入する。
これにより、原料ガスと高エネルギの電子との間に衝突
が起こり、プラズマが発生する。この発生したプラズマ
を発散磁場などにより基板１９に導く。これにより、基
板１９の表面で反応が起こり、基板１９上にアモルファ
スシリコンが堆積され、第２光電変換層５が形成され
る。
【００３１】このように本実施例では、１００℃以下で
良好な特性のアモルファスシリコン層（第２光電変換
層）５を堆積する方法として、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法
を用いる。なお、本実施例では、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法を用いたが、本発明はこれに限らず、１００℃以下で
堆積できる方法であれば、他の方法であってもよい。
良好な特性のアモルファスシリコン層（第２光電変換
層）５を堆積する方法として、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法
を用いる。なお、本実施例では、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法を用いたが、本発明はこれに限らず、１００℃以下で
堆積できる方法であれば、他の方法であってもよい。
【００３２】図３は、本発明の第２実施例による撮像管
のターゲット部の断面図である。図３を参照して、この
第２実施例の撮像管では、第１実施例の撮像管と異な
り、光電変換層を、アモルファスセレンからなる第１光
電変換層４とアモルファスシリコンからなる第２光電変
換層５とによって構成する。このように構成することに
よって、アモルファスシリコンからなる第２光電変換層
５により、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が向
上される。この結果、分光感度特性の優れた撮像管を提
供することができる。
のターゲット部の断面図である。図３を参照して、この
第２実施例の撮像管では、第１実施例の撮像管と異な
り、光電変換層を、アモルファスセレンからなる第１光
電変換層４とアモルファスシリコンからなる第２光電変
換層５とによって構成する。このように構成することに
よって、アモルファスシリコンからなる第２光電変換層
５により、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が向
上される。この結果、分光感度特性の優れた撮像管を提
供することができる。
【００３３】図４は、本発明の第３実施例による固体撮
像装置を示した断面図である。図４を参照して、この第
３実施例の固体撮像装置は、ｐ型半導体基板８と、ｐ型
半導体基板８の主表面上の所定領域に形成された素子分
離のための素子分離酸化膜１０と、素子分離酸化膜１０
によって囲まれたｐ型半導体基板８の主表面上に形成さ
れたｎ型信号電荷蓄積部９と、素子分離酸化膜１０およ
びｎ型信号電荷蓄積部９上に形成され、ｎ型信号電荷蓄
積部９の所定領域上にコンタクトホールを有する層間酸
化膜１１と、層間酸化膜１１のコンタクトホール内でｎ
型信号電荷蓄積部９に電気的に接続され、層間酸化膜１
１上に沿って延びるように形成された配線層１４と、配
線層１４および層間酸化膜１１上に形成され、配線層１
４の所定領域上にコンタクトホールを有する層間酸化膜
１２と、層間酸化膜１２のコンタクトホール内で配線層
１４に電気的に接続され、層間酸化膜１２上に沿って延
びるように形成された配線層１５と、配線層１５および
層間酸化膜１２上に形成され、配線層１５の所定領域上
に開口部を有する層間酸化膜１３と、層間酸化膜１３の
コンタクトホール内で配線層１５に電気的に接続され、
層間酸化膜１３の表面上に沿って延びるように形成され
た１画素分の画素電極１６と、画素電極１６および層間
酸化膜１３上に形成された三硫化砒素からなる電子注入
阻止層２７と、電子注入阻止層２７上に形成されたアモ
ルファスセレンからなる第３光電変換層６と、第３光電
変換層６上に形成されたアモルファスシリコンからなる
第２光電変換層５と、第２光電変換層５上に形成された
アモルファスセレンからなる第１光電変換層４と、第１
光電変換層４上に形成された二酸化セリウムからなる正
孔注入阻止層２３と、正孔注入阻止層２３上に形成され
た透明性導電膜２とを備えている。
像装置を示した断面図である。図４を参照して、この第
３実施例の固体撮像装置は、ｐ型半導体基板８と、ｐ型
半導体基板８の主表面上の所定領域に形成された素子分
離のための素子分離酸化膜１０と、素子分離酸化膜１０
によって囲まれたｐ型半導体基板８の主表面上に形成さ
れたｎ型信号電荷蓄積部９と、素子分離酸化膜１０およ
びｎ型信号電荷蓄積部９上に形成され、ｎ型信号電荷蓄
積部９の所定領域上にコンタクトホールを有する層間酸
化膜１１と、層間酸化膜１１のコンタクトホール内でｎ
型信号電荷蓄積部９に電気的に接続され、層間酸化膜１
１上に沿って延びるように形成された配線層１４と、配
線層１４および層間酸化膜１１上に形成され、配線層１
４の所定領域上にコンタクトホールを有する層間酸化膜
１２と、層間酸化膜１２のコンタクトホール内で配線層
１４に電気的に接続され、層間酸化膜１２上に沿って延
びるように形成された配線層１５と、配線層１５および
層間酸化膜１２上に形成され、配線層１５の所定領域上
に開口部を有する層間酸化膜１３と、層間酸化膜１３の
コンタクトホール内で配線層１５に電気的に接続され、
層間酸化膜１３の表面上に沿って延びるように形成され
た１画素分の画素電極１６と、画素電極１６および層間
酸化膜１３上に形成された三硫化砒素からなる電子注入
阻止層２７と、電子注入阻止層２７上に形成されたアモ
ルファスセレンからなる第３光電変換層６と、第３光電
変換層６上に形成されたアモルファスシリコンからなる
第２光電変換層５と、第２光電変換層５上に形成された
アモルファスセレンからなる第１光電変換層４と、第１
光電変換層４上に形成された二酸化セリウムからなる正
孔注入阻止層２３と、正孔注入阻止層２３上に形成され
た透明性導電膜２とを備えている。
【００３４】このように、この第３実施例の固体撮像装
置では、光電変換層を、アモルファスセレンからなる第
１光電変換層４と、アモルファスシリコンからなりアモ
ルファスセレンからなる第１光電変換層とは分光感度特
性の異なる第２光電変換層５と、アモルファスセレンか
らなる第３光電変換層６との３層によって構成する。こ
のように構成することによって、図１に示した第１実施
例の撮像管と同様の効果を得ることができる。すなわ
ち、アモルファスセレンからなる第１光電変換層４と第
３光電変換層６とによって、正孔注入阻止層２３と電子
注入阻止層２７との注入阻止特性がそれぞれ向上され
る。これにより、第１光電変換層４、第２光電変換層５
および第３光電変換層６からなる光電変換層に高電界を
印加することができる。この結果、撮像装置の増倍特性
（量子効率）を向上させることができる。また、第１光
電変換層４および第３光電変換層６とは分光感度特性の
異なる第２光電変換層５により、可視光領域（特に赤色
側の領域）での感度を向上させることができる。したが
って、この第３実施例の固体撮像装置においても、増倍
特性（量子効率）を向上させながら同時に可視光領域
（特に赤色側の領域）での感度を向上させることがで
き、固体撮像装置の分光感度特性を向上させることがで
きる。
置では、光電変換層を、アモルファスセレンからなる第
１光電変換層４と、アモルファスシリコンからなりアモ
ルファスセレンからなる第１光電変換層とは分光感度特
性の異なる第２光電変換層５と、アモルファスセレンか
らなる第３光電変換層６との３層によって構成する。こ
のように構成することによって、図１に示した第１実施
例の撮像管と同様の効果を得ることができる。すなわ
ち、アモルファスセレンからなる第１光電変換層４と第
３光電変換層６とによって、正孔注入阻止層２３と電子
注入阻止層２７との注入阻止特性がそれぞれ向上され
る。これにより、第１光電変換層４、第２光電変換層５
および第３光電変換層６からなる光電変換層に高電界を
印加することができる。この結果、撮像装置の増倍特性
（量子効率）を向上させることができる。また、第１光
電変換層４および第３光電変換層６とは分光感度特性の
異なる第２光電変換層５により、可視光領域（特に赤色
側の領域）での感度を向上させることができる。したが
って、この第３実施例の固体撮像装置においても、増倍
特性（量子効率）を向上させながら同時に可視光領域
（特に赤色側の領域）での感度を向上させることがで
き、固体撮像装置の分光感度特性を向上させることがで
きる。
【００３５】図５は、本発明の第４実施例による固体撮
像装置を示した断面図である。図５を参照して、この第
４実施例では、図４に示した第３実施例と異なり、アモ
ルファスセレンからなる第１光電変換層４とアモルファ
スシリコンからなる第２光電変換層５との２層によって
光電変換層を構成する。このように構成することによっ
て、アモルファスセレンからなる第１光電変換層４とは
異なる分光感度特性を有するアモルファスシリコンから
なる第２光電変換層５により、可視光領域（赤色側の領
域）の感度を向上させることができる。このように、こ
の第４実施例の固体撮像装置においても、可視光領域
（特に赤色側の領域）での感度を向上させることがで
き、この結果固体撮像装置の分光感度特性を向上させる
ことができる。
像装置を示した断面図である。図５を参照して、この第
４実施例では、図４に示した第３実施例と異なり、アモ
ルファスセレンからなる第１光電変換層４とアモルファ
スシリコンからなる第２光電変換層５との２層によって
光電変換層を構成する。このように構成することによっ
て、アモルファスセレンからなる第１光電変換層４とは
異なる分光感度特性を有するアモルファスシリコンから
なる第２光電変換層５により、可視光領域（赤色側の領
域）の感度を向上させることができる。このように、こ
の第４実施例の固体撮像装置においても、可視光領域
（特に赤色側の領域）での感度を向上させることがで
き、この結果固体撮像装置の分光感度特性を向上させる
ことができる。
【００３６】なお、上記第１〜第４実施例では、分光感
度特性の異なる層として、アモルファスシリコンからな
る第２光電変換層５を用いたが、本発明はこれに限ら
ず、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が高ければ
他の物質によって第２光電変換層５を形成してもよい。
さらに、赤外光（波長８００〜９００ｎｍ以上）の感度
を高めるためには、第２光電変換層５としてアモルファ
スシリコンゲルマニウムまたはアモルファスシリコン錫
などを用いるのが効果的である。
度特性の異なる層として、アモルファスシリコンからな
る第２光電変換層５を用いたが、本発明はこれに限ら
ず、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が高ければ
他の物質によって第２光電変換層５を形成してもよい。
さらに、赤外光（波長８００〜９００ｎｍ以上）の感度
を高めるためには、第２光電変換層５としてアモルファ
スシリコンゲルマニウムまたはアモルファスシリコン錫
などを用いるのが効果的である。
【００３７】また、上記第１〜第４実施例において、ア
モルファスセレンからなる第１光電変換層４の耐熱性を
高めるために、アモルファスセレンからなる第１光電変
換層とアモルファスシリコンからなる第２光電変換層と
の間に、窒化シリコン膜などの結晶化防止膜を挿入して
もよい。
モルファスセレンからなる第１光電変換層４の耐熱性を
高めるために、アモルファスセレンからなる第１光電変
換層とアモルファスシリコンからなる第２光電変換層と
の間に、窒化シリコン膜などの結晶化防止膜を挿入して
もよい。
【００３８】さらに、上記第１〜第４実施例において、
アモルファスセレンの耐熱性を高めるために、アモルフ
ァスセレン中に、砒素などの耐熱性を向上させるための
物質を混入させてもよい。なお、アモルファスセレン中
に砒素を混入させると、赤色側での分光感度特性が向上
するという効果もある。
アモルファスセレンの耐熱性を高めるために、アモルフ
ァスセレン中に、砒素などの耐熱性を向上させるための
物質を混入させてもよい。なお、アモルファスセレン中
に砒素を混入させると、赤色側での分光感度特性が向上
するという効果もある。
【００３９】
【発明の効果】請求項１に係る撮像装置によれば、正孔
注入阻止層の表面上にセレンを含むことによって第１の
分光感度特性を有する第１の光電変換層を形成し、その
第１の光電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を含
むことによって第１の光電変換層とは異なる第２の分光
感度特性を有する第２の光電変換層を形成し、第２の光
電変換層の表面上に電子注入阻止層を形成することによ
り、第１の光電変換層によって正孔注入阻止層の正孔注
入阻止特性が向上されるので、第１の光電変換層と第２
の光電変換層とからなる光電変換層に高電界を印加する
ことができる。これにより、増倍特性（量子効率）を向
上させることができる。これと同時に、第２の光電変換
層によって、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が
向上されるので、優れた分光感度特性を得ることができ
る。
注入阻止層の表面上にセレンを含むことによって第１の
分光感度特性を有する第１の光電変換層を形成し、その
第１の光電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を含
むことによって第１の光電変換層とは異なる第２の分光
感度特性を有する第２の光電変換層を形成し、第２の光
電変換層の表面上に電子注入阻止層を形成することによ
り、第１の光電変換層によって正孔注入阻止層の正孔注
入阻止特性が向上されるので、第１の光電変換層と第２
の光電変換層とからなる光電変換層に高電界を印加する
ことができる。これにより、増倍特性（量子効率）を向
上させることができる。これと同時に、第２の光電変換
層によって、可視光領域（特に赤色側の領域）の感度が
向上されるので、優れた分光感度特性を得ることができ
る。
【００４０】請求項２に係る撮像装置では、正孔注入阻
止層の表面上にセレンを含むことによって第１の分光感
度特性を有する第１の光電変換層を形成し、その第１の
光電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を含むこと
によって第１の光電変換層とは異なる第２の分光感度特
性を有する第２の光電変換層を形成し、その第２の光電
変換層の表面上にセレンを含むことによって第３の分光
感度特性を有する第３の光電変換層を形成し、第３の光
電変換層の表面上に電子注入阻止層を形成することによ
り、第１の光電変換層と第３の光電変換層とによって正
孔注入阻止層と電子注入阻止層との注入阻止特性がそれ
ぞれ向上されるので、第１の光電変換層、第２の光電変
換層および第３の光電変換層からなる光電変換層に高電
界を印加することができ、増倍特性を向上させることが
できる。これと同時に、第１の光電変換層とは異なる分
光感度特性を有する第２の光電変換層によって、可視光
領域（特に赤色側の領域）の感度が高められる。この結
果、優れた分光感度特性を有する撮像装置を提供するこ
とができる。
止層の表面上にセレンを含むことによって第１の分光感
度特性を有する第１の光電変換層を形成し、その第１の
光電変換層の表面上にセレンとは異なる物質を含むこと
によって第１の光電変換層とは異なる第２の分光感度特
性を有する第２の光電変換層を形成し、その第２の光電
変換層の表面上にセレンを含むことによって第３の分光
感度特性を有する第３の光電変換層を形成し、第３の光
電変換層の表面上に電子注入阻止層を形成することによ
り、第１の光電変換層と第３の光電変換層とによって正
孔注入阻止層と電子注入阻止層との注入阻止特性がそれ
ぞれ向上されるので、第１の光電変換層、第２の光電変
換層および第３の光電変換層からなる光電変換層に高電
界を印加することができ、増倍特性を向上させることが
できる。これと同時に、第１の光電変換層とは異なる分
光感度特性を有する第２の光電変換層によって、可視光
領域（特に赤色側の領域）の感度が高められる。この結
果、優れた分光感度特性を有する撮像装置を提供するこ
とができる。
【００４１】請求項３に係る撮像装置の製造方法では、
正孔注入阻止層上に形成されるセレンを含むことによっ
て第１の分光感度特性を有する第１の光電変換層上に、
１００℃以下の温度条件下で、セレンとは異なる物質を
含むことによって第１の光電変換層とは異なる第２の分
光感度特性を有する第２の光電変換層を形成することに
より、容易にセレンを含む第１の光電変換層上に第２の
光電変換層を形成することができる。
正孔注入阻止層上に形成されるセレンを含むことによっ
て第１の分光感度特性を有する第１の光電変換層上に、
１００℃以下の温度条件下で、セレンとは異なる物質を
含むことによって第１の光電変換層とは異なる第２の分
光感度特性を有する第２の光電変換層を形成することに
より、容易にセレンを含む第１の光電変換層上に第２の
光電変換層を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例による撮像管のターゲット部
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図２】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を示した断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２実施例による撮像管のターゲット
部を示した断面図である。
部を示した断面図である。
【図４】本発明の第３実施例による固体撮像装置の１画
素分を示した断面図である。
素分を示した断面図である。
【図５】本発明の第４実施例による固体撮像装置の１画
素分を示した断面図である。
素分を示した断面図である。
【図６】従来の撮像管の構成を示した概略断面図であ
る。
る。
【図７】図６に示した従来の撮像管のターゲット部の拡
大断面図である。
大断面図である。
【図８】従来のアモルファスセレンからなる光電変換層
を用いた撮像管の分光感度特性図である。
を用いた撮像管の分光感度特性図である。
【図９】従来のアモルファスシリコンからなる光電変換
層の分光感度特性図である。
層の分光感度特性図である。
【図１０】図９に示した分光感度特性図を波長−量子効
率の関係に変換した分光感度特性図である。
率の関係に変換した分光感度特性図である。
【図１１】従来のアモルファスセレンからなる光電変換
層を用いた固体撮像装置の断面図である。
層を用いた固体撮像装置の断面図である。
１：ガラス基板 ２：透明性導電膜 ３：正孔注入阻止層 ４：第１光電変換層（アモルファスセレン層） ５：第２光電変換層（アモルファスシリコン層） ６：第３光電変換層（アモルファスセレン層） ７：電子注入阻止層 ８：ｐ型半導体基板 ９：ｎ型信号電荷蓄積部 １６：画素電極 なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示
す。
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/08 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｕ (72)発明者 山本 秀和 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社エル・エス・アイ研究所内 (72)発明者 山脇 正雄 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社エル・エス・アイ研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 光電変換部を有する撮像装置であって、 前記光電変換部は、 外部からの正孔の注入を阻止するための正孔注入阻止層
と、 前記正孔注入阻止層の表面上に形成され、セレンを含む
ことによって第１の分光感度特性を有する第１の光電変
換層と、 前記第１の光電変換層の表面上に形成され、前記セレン
とは異なる物質を含むことによって前記第１の光電変換
層とは異なる第２の分光感度特性を有する第２の光電変
換層と、 前記第２の光電変換層の表面上に形成され、外部からの
電子の注入を阻止するための電子注入阻止層とを備え
る、撮像装置。 - 【請求項２】 光電変換部を有する撮像装置であって、 前記光電変換部は、 外部からの正孔の注入を阻止するための正孔注入阻止層
と、 前記正孔注入阻止層の表面上に形成され、セレンを含む
ことによって第１の分光感度特性を有する第１の光電変
換層と、 前記第１の光電変換層の表面上に形成され、前記セレン
とは異なる物質を含むことによって前記第１の光電変換
層とは異なる第２の分光感度特性を有する第２の光電変
換層と、 前記第２の光電変換層の表面上に形成され、セレンを含
むことによって第３の分光感度特性を有する第３の光電
変換層と、 前記第３の光電変換層の表面上に形成され、外部からの
電子の注入を阻止するための電子注入阻止層とを備え
る、撮像装置。 - 【請求項３】 外部からの正孔の注入を阻止するための
正孔注入阻止層上にセレンを含むことによって第１の分
光感度特性を有する第１の光電変換層を形成する工程
と、 前記第１の光電変換層上に１００℃以下の温度条件下で
前記セレンとは異なる物質を含むことによって前記第１
の光電変換層とは異なる第２の分光感度特性を有する第
２の光電変換層を形成する工程とを備えた、撮像装置の
製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161053A JPH065223A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 撮像装置およびその製造方法 |
| US08/077,070 US5399882A (en) | 1992-06-19 | 1993-06-16 | Camera device and method of manufacturing the same |
| US08/370,958 US5466613A (en) | 1992-06-19 | 1995-01-10 | Method of manufacturing a camera device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161053A JPH065223A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 撮像装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065223A true JPH065223A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15727717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4161053A Pending JPH065223A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5399882A (ja) |
| JP (1) | JPH065223A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175709A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| JP2009099933A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| JP2010033738A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像デバイス |
| JP2011159463A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光導電ターゲット及びこれを用いた撮像管、撮像デバイス |
| JP2014127443A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Pioneer Electronic Corp | 光電変換素子、撮像素子および撮像装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5892222A (en) * | 1996-04-18 | 1999-04-06 | Loral Fairchild Corporation | Broadband multicolor photon counter for low light detection and imaging |
| US5818052A (en) * | 1996-04-18 | 1998-10-06 | Loral Fairchild Corp. | Low light level solid state image sensor |
| KR101770969B1 (ko) * | 2011-01-21 | 2017-08-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 센싱 기판 및 이의 제조 방법 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5052927A (ja) * | 1973-09-10 | 1975-05-10 | ||
| JPS6028103B2 (ja) * | 1980-11-10 | 1985-07-03 | 株式会社日立製作所 | 光導電性撮像管タ−ゲツト |
| JPS61183839A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-16 | Hitachi Ltd | 光導電膜 |
| JPS61193335A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-27 | Hitachi Ltd | 撮像管タ−ゲツト |
| JPS61225740A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Toshiba Corp | 撮像管の光導電タ−ゲツト |
| JPS62262348A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Hitachi Ltd | 撮像管タ−ゲツト |
| JPH07101598B2 (ja) * | 1986-06-27 | 1995-11-01 | 株式会社日立製作所 | 撮像管 |
| JPH0810582B2 (ja) * | 1987-01-14 | 1996-01-31 | 株式会社日立製作所 | 受光素子 |
| US5233265A (en) * | 1986-07-04 | 1993-08-03 | Hitachi, Ltd. | Photoconductive imaging apparatus |
| JPH07120768B2 (ja) * | 1987-01-14 | 1995-12-20 | 株式会社日立製作所 | 光電変換装置 |
| US5196702A (en) * | 1987-10-21 | 1993-03-23 | Hitachi, Ltd. | Photo-sensor and method for operating the same |
| JPH01192178A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Hitachi Ltd | 受光素子 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4161053A patent/JPH065223A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-16 US US08/077,070 patent/US5399882A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-10 US US08/370,958 patent/US5466613A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175709A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| JP2009099933A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| JP2010033738A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像デバイス |
| JP2011159463A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光導電ターゲット及びこれを用いた撮像管、撮像デバイス |
| JP2014127443A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Pioneer Electronic Corp | 光電変換素子、撮像素子および撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5399882A (en) | 1995-03-21 |
| US5466613A (en) | 1995-11-14 |
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