JPH07118526B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH07118526B2 JPH07118526B2 JP59228286A JP22828684A JPH07118526B2 JP H07118526 B2 JPH07118526 B2 JP H07118526B2 JP 59228286 A JP59228286 A JP 59228286A JP 22828684 A JP22828684 A JP 22828684A JP H07118526 B2 JPH07118526 B2 JP H07118526B2
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に関する。
従来、薄膜トランジスタによって構成されたドライバー
回路及び光センサーを集積した固体撮像装置は第16図固
体素子及び材料コンフアレンスの予稿集P559−P562の様
に光入射結像光を透明基板を通さず行う構造となってい
た。
回路及び光センサーを集積した固体撮像装置は第16図固
体素子及び材料コンフアレンスの予稿集P559−P562の様
に光入射結像光を透明基板を通さず行う構造となってい
た。
しかし、前述の従来構造では以下の欠点を有する。
第２図（１）〜（４）は従来の固体撮像装置の薄膜トラ
ンジスタ形成以降のパターニング工程（フオト工程）を
簡略化して示す。21は絶縁基板、22は多結晶シリコン・
チヤンネル部,23はゲート酸化膜,24はゲート電極,25は
相間絶縁膜,26はソース電極，ドレイン電極及び光セン
サー下部電極で、アルミニウム‐シリコン‐銅等のアル
ミニウム合金より成る。27,28,29はそれぞれｎ型又はノ
ンドープの非晶質シリコンカーバイド，非晶質シリコン
及びＰ型の非晶質シリコンカーバイドを示す。該非晶質
層27,28,29により、光センサーは構成されている。又、
210は酸化インジウム錫（ITO）等の透明電極、211は保
護膜である。
ンジスタ形成以降のパターニング工程（フオト工程）を
簡略化して示す。21は絶縁基板、22は多結晶シリコン・
チヤンネル部,23はゲート酸化膜,24はゲート電極,25は
相間絶縁膜,26はソース電極，ドレイン電極及び光セン
サー下部電極で、アルミニウム‐シリコン‐銅等のアル
ミニウム合金より成る。27,28,29はそれぞれｎ型又はノ
ンドープの非晶質シリコンカーバイド，非晶質シリコン
及びＰ型の非晶質シリコンカーバイドを示す。該非晶質
層27,28,29により、光センサーは構成されている。又、
210は酸化インジウム錫（ITO）等の透明電極、211は保
護膜である。
従来の固体撮像装置は薄膜トランジスタの各層を形成
後、第２図（１）に示す様にアルミニウム−シリコン−
銅（Al−Si−Cu）のパターニングを行い、薄膜トランジ
スタのソース・ドレイン電極並びに配線を形成する事に
より、ドライバー回路，光センサーに直列に接続にされ
るアナロングスイツチ及び光センサーの下部電極が形成
し、続いて、プラズマCVDにより光センサー層27,28,29
を設け、ITOのスパツタ蒸着後、ITO電極210を形成する
（第２図（２））。続いて、光センサー層をパターニン
グし（第２図（３）），光センサーを形成し、最後に、
保護膜形成後、ボンデングパツドの穴あけのパターニン
グ（第２図（４））により製造される。
後、第２図（１）に示す様にアルミニウム−シリコン−
銅（Al−Si−Cu）のパターニングを行い、薄膜トランジ
スタのソース・ドレイン電極並びに配線を形成する事に
より、ドライバー回路，光センサーに直列に接続にされ
るアナロングスイツチ及び光センサーの下部電極が形成
し、続いて、プラズマCVDにより光センサー層27,28,29
を設け、ITOのスパツタ蒸着後、ITO電極210を形成する
（第２図（２））。続いて、光センサー層をパターニン
グし（第２図（３）），光センサーを形成し、最後に、
保護膜形成後、ボンデングパツドの穴あけのパターニン
グ（第２図（４））により製造される。
該構造は第２図（１）に示す様に光センサーの下部電極
26並びに薄膜トランジスタによって構成される、該ドラ
イバー回路及び該光センサーに直列に接続され、該ドラ
イバー回路によって選択されるアナログスイッチを同時
に形成できる優れた構造であるが、第２図（２）に示す
ITOのパターニング工程において、ITOのエツチング液に
より、コンタクトホール部の下部電極26の断線が生じや
すく、歩留りの低下を起していた。その原因はコンタク
トホールの段差を光センサー層27,28,29がうまくステツ
プカバーできず、ITOの液が光センサー層を浸透して下
部電極をエツチングする事により断線を生じていた。
26並びに薄膜トランジスタによって構成される、該ドラ
イバー回路及び該光センサーに直列に接続され、該ドラ
イバー回路によって選択されるアナログスイッチを同時
に形成できる優れた構造であるが、第２図（２）に示す
ITOのパターニング工程において、ITOのエツチング液に
より、コンタクトホール部の下部電極26の断線が生じや
すく、歩留りの低下を起していた。その原因はコンタク
トホールの段差を光センサー層27,28,29がうまくステツ
プカバーできず、ITOの液が光センサー層を浸透して下
部電極をエツチングする事により断線を生じていた。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは歩留りが高く、製造プロセスが少
なく低コストな特性の優れた固体撮像装置を提供すると
ころにある。
の目的とするところは歩留りが高く、製造プロセスが少
なく低コストな特性の優れた固体撮像装置を提供すると
ころにある。
本発明の固体撮像装置は透明基板を通して結像光を入射
する構造を特徴とし、透明基板に薄膜トランジスタを形
成後、まず光センサー透明電極を形成し、該透明電極上
に設けた光センサー層上に対向電極と薄膜トランジスタ
間の内部配線を同時に形成せしめ集積化した構造を特徴
とする。又、このときの光センサーの位置を透明基板の
端より、以下の式で算出する値（ｄ）以上の範囲内に設
ける事を特徴とするものである。
する構造を特徴とし、透明基板に薄膜トランジスタを形
成後、まず光センサー透明電極を形成し、該透明電極上
に設けた光センサー層上に対向電極と薄膜トランジスタ
間の内部配線を同時に形成せしめ集積化した構造を特徴
とする。又、このときの光センサーの位置を透明基板の
端より、以下の式で算出する値（ｄ）以上の範囲内に設
ける事を特徴とするものである。
たゞし、ｔは透明基板の厚さ、θは結像光の最大入射
角,nは透明基板の屈折率を示す。
角,nは透明基板の屈折率を示す。
本発明によればITO電極形成工程を薄膜トランジスタの
内部配線形成前に行う事ができ、ITOのエツチング液に
よる内部配線の断線を皆無する事ができる。又、本発明
の透明基板を通して、光入射する構造の場合、該基板面
に対して最大入射角が約10°程度で結像光が入射する。
このため透明基板の端で光が反射され、光センサー上に
像を結ぶ光（結像光）以外の光が入射され、ノイズ成分
となる。
内部配線形成前に行う事ができ、ITOのエツチング液に
よる内部配線の断線を皆無する事ができる。又、本発明
の透明基板を通して、光入射する構造の場合、該基板面
に対して最大入射角が約10°程度で結像光が入射する。
このため透明基板の端で光が反射され、光センサー上に
像を結ぶ光（結像光）以外の光が入射され、ノイズ成分
となる。
以下、その原理について詳しく説明する。
第３図にその原理図を示す。ｔは透明基板の厚さ、たゞ
し正確には相間絶縁膜の厚さも考慮しなければならない
が、基板厚さに対して十分うすいのて無視した。
し正確には相間絶縁膜の厚さも考慮しなければならない
が、基板厚さに対して十分うすいのて無視した。
ｎは透明基板の屈折率、ｘは透明基板の端より光センサ
ーまでの距離、θは光の入射角で通常０〜10°程度の範
囲にある。第３図から明らかな様に透明基板の端面で光
が反射され、ノイズ光となるが（・・・線）,xが十分基
板端面より離れているなら、ノイズ光の影響は受けない
ことがわかる。
ーまでの距離、θは光の入射角で通常０〜10°程度の範
囲にある。第３図から明らかな様に透明基板の端面で光
が反射され、ノイズ光となるが（・・・線）,xが十分基
板端面より離れているなら、ノイズ光の影響は受けない
ことがわかる。
しかし、不必要にｘの距離を離すことはチツプ巾を増大
し、収率を低減しコストの上昇につながる。このため、
光センサーの透明基板上での位置範囲が基板端より以下
の式で算出される値ｄから10×ｄの範囲、特に1.5×ｄ
〜７×ｄの範囲にあればノイズ光の影響が除去できた。
し、収率を低減しコストの上昇につながる。このため、
光センサーの透明基板上での位置範囲が基板端より以下
の式で算出される値ｄから10×ｄの範囲、特に1.5×ｄ
〜７×ｄの範囲にあればノイズ光の影響が除去できた。
ｄの算出は屈折率の法則を用い行った。又、最大値は実
験値である。
験値である。
第１図は本発明の実施例における光センサー及び該光セ
ンサーに直列に接続された薄膜トランジスタのアナログ
スイツチの断面図である。前述した様に、該アナログス
イツチは薄膜トランジスタで構成されるドライバー回路
によって順次選択される。17,18,19はそれぞれｎ型又は
ノンドープの非晶質シリコンカーバイド層、非晶質シリ
コン層、Ｐ型の非晶質シリコン層であって、光センサー
を構成している。16は該光センサーの上部電極及び薄膜
トランジスタの内部配線であって、Al−Si−Cu等で形成
されている。110はITO等の透明電極、111は保護膜、ｘ
は基板端からセンサーまでの距離で本実施例では3d（ｄ
≒0.4mm;t＝1.2mmθ＝９°）の位置に光センサーを設け
ている。
ンサーに直列に接続された薄膜トランジスタのアナログ
スイツチの断面図である。前述した様に、該アナログス
イツチは薄膜トランジスタで構成されるドライバー回路
によって順次選択される。17,18,19はそれぞれｎ型又は
ノンドープの非晶質シリコンカーバイド層、非晶質シリ
コン層、Ｐ型の非晶質シリコン層であって、光センサー
を構成している。16は該光センサーの上部電極及び薄膜
トランジスタの内部配線であって、Al−Si−Cu等で形成
されている。110はITO等の透明電極、111は保護膜、ｘ
は基板端からセンサーまでの距離で本実施例では3d（ｄ
≒0.4mm;t＝1.2mmθ＝９°）の位置に光センサーを設け
ている。
本実施例では光入射を透明基板を通して行う構造のた
め、透明基板110のパターニング工程が上部電極及び内
部配線16のパターニング工程より先に行う事ができる。
又、透明基板の端により、光センサーを3d離して形成
し、ノイズ光を除去する構成となっている。
め、透明基板110のパターニング工程が上部電極及び内
部配線16のパターニング工程より先に行う事ができる。
又、透明基板の端により、光センサーを3d離して形成
し、ノイズ光を除去する構成となっている。
以上述べた様に、本発明によれば透明電極110のパター
ニング工程中における内部配線の断線が皆無となった。
又、透明基板を通して光入射を行うとき、基板端面での
反射光（ノイズ光）により、従来の固体撮像装置に比し
て収率の低下を招く恐れがあったが、該端面と光センサ
ーの位置の最適距離（ｄ〜10d）にらり、収率の低減を
最小限に押える事ができる。又、従来、光センサーの下
部電極26は平坦性が要求され、Al−Si−Cuの膜厚が厚く
できず、内部配線抵抗を十分押える事ができなかった
が、本発明によれば厚さを十分厚く（１μｍ以上）する
事ができ、ドライバー回路の高速化、高S/N化ができ
る。特に、原稿寸と同尺の固体撮像装置には有効であ
る。又、従来、保護膜を通して光を入射するため保護膜
の厚さを十分管理する必要があった。そのため、保護膜
の塗布工程とポンデイングパツトの穴あけのパターニン
グ工程別々を行う必要があった。本発明によれば光は透
明基板を通して入射されるため、保護膜の厚さを厳密に
管理する必要がなく、スクリーン印刷によって塗布とパ
ターニングを同時に行う事ができ、製造プロセスと簡略
化できる、等の効果を有している。
ニング工程中における内部配線の断線が皆無となった。
又、透明基板を通して光入射を行うとき、基板端面での
反射光（ノイズ光）により、従来の固体撮像装置に比し
て収率の低下を招く恐れがあったが、該端面と光センサ
ーの位置の最適距離（ｄ〜10d）にらり、収率の低減を
最小限に押える事ができる。又、従来、光センサーの下
部電極26は平坦性が要求され、Al−Si−Cuの膜厚が厚く
できず、内部配線抵抗を十分押える事ができなかった
が、本発明によれば厚さを十分厚く（１μｍ以上）する
事ができ、ドライバー回路の高速化、高S/N化ができ
る。特に、原稿寸と同尺の固体撮像装置には有効であ
る。又、従来、保護膜を通して光を入射するため保護膜
の厚さを十分管理する必要があった。そのため、保護膜
の塗布工程とポンデイングパツトの穴あけのパターニン
グ工程別々を行う必要があった。本発明によれば光は透
明基板を通して入射されるため、保護膜の厚さを厳密に
管理する必要がなく、スクリーン印刷によって塗布とパ
ターニングを同時に行う事ができ、製造プロセスと簡略
化できる、等の効果を有している。
第１図は本発明の固体撮像装置の一実施例を示す主要断
面図。 第２図（１）〜（４）は従来の固体撮像装置の主要な各
工程中の断面図。 第３図は本発明の原理説明図。 110,210……透明電極 16,26……センサー電極及び薄膜トランジスタの内部配
線 111,211……保護膜 17,18,19,27,28,29……光センサー層 21……透明基板 22……多結晶シリコン 23……ゲート酸化膜 24……ゲート電極 25……相間絶縁膜
面図。 第２図（１）〜（４）は従来の固体撮像装置の主要な各
工程中の断面図。 第３図は本発明の原理説明図。 110,210……透明電極 16,26……センサー電極及び薄膜トランジスタの内部配
線 111,211……保護膜 17,18,19,27,28,29……光センサー層 21……透明基板 22……多結晶シリコン 23……ゲート酸化膜 24……ゲート電極 25……相間絶縁膜
Claims (1)
- 【請求項１】光センサー及び該センサーに電気的に接続
された薄膜トランジスタを透明基板上に形成した固体撮
像装置において、前記センサーへの光入射を透明基板を
介して行い、かつ前記光センサーを前記透明基板の端よ
り以下の式で算出される値ｄから10dの範囲内に形成せ
しめた事を特徴とする固体撮像装置。 ｄ＝ｔ×tan（sin-1（sinθ/n）） ただし、ｔは透明基板の厚さ、ｎは透明基板の屈折率、
θは光の最大入射角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59228286A JPH07118526B2 (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59228286A JPH07118526B2 (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105980A JPS61105980A (ja) | 1986-05-24 |
| JPH07118526B2 true JPH07118526B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=16874088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59228286A Expired - Fee Related JPH07118526B2 (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118526B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2502094B2 (ja) * | 1986-10-07 | 1996-05-29 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置 |
| JP4827396B2 (ja) * | 2003-10-06 | 2011-11-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US9473714B2 (en) * | 2010-07-01 | 2016-10-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Solid-state imaging device and semiconductor display device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191565A (ja) * | 1982-05-04 | 1983-11-08 | Nec Corp | 固体光電変換装置 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP59228286A patent/JPH07118526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61105980A (ja) | 1986-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |