JPH0712078B2 - 受光素子の製造方法 - Google Patents
受光素子の製造方法Info
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- JPH0712078B2 JPH0712078B2 JP60235146A JP23514685A JPH0712078B2 JP H0712078 B2 JPH0712078 B2 JP H0712078B2 JP 60235146 A JP60235146 A JP 60235146A JP 23514685 A JP23514685 A JP 23514685A JP H0712078 B2 JPH0712078 B2 JP H0712078B2
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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
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- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ファクシミリやOCRなどの画像読取装置に用
いられる受光素子の製造方法に係り、特に、光導電膜と
して水素化非晶質シリコン（a-Si:H）を用い、透明電極
としてITO（Indium Tin Oxide）等酸化インジウム（In2
O3）を主体とした透明電極を有する受光素子の製造方法
に関する。
いられる受光素子の製造方法に係り、特に、光導電膜と
して水素化非晶質シリコン（a-Si:H）を用い、透明電極
としてITO（Indium Tin Oxide）等酸化インジウム（In2
O3）を主体とした透明電極を有する受光素子の製造方法
に関する。
従来、非晶質水素化シリコンと酸化インジウム系の酸化
物透明電極とは良好な整流性のヘテロ接合を形成し、撮
像デバイス、フアクシミリ用の密着形一次元センサ、OC
R等に応用されている。センサの受光素子部分の構造の
一例を第１図（平面図）および第２図（断面図）で示
す。これらのセンサに用いられる受光素子は、通常、Si
H4系のガスを用いたグロー放電CVD法あるいはSiをAr-H2
系の放電ガス中で反応性スパッタリングすることにより
形成したa-Si:H膜２を光導電膜として用いている。光導
電膜の構造はa-Si:H膜でｎ層（燐ドープ）、ｉ層（ドー
プ無）、ｐ層（硼素ドープ）の順よりなるnipダイオー
ドを構成し、In2O3膜３は単に透明電極の役割だけを果
たすタイプとa-Si:H（ｉ）層上に直接In2O3透明電極を
形成し、a-Si:H/In2O3界面に電子注入阻止型のシヨツト
キー接合を形成するタイプの二種に大別できる。これら
は例えば、電子通信学会技報ED-83-64やED-84-81等に記
載されている。前者は受光素子の特性がIn2O3膜の膜質
に依存せず安定な素子特性を得やすい利点を有するが、
比較的、低抵抗のｎ層、ｐ層が存在するため、一次元セ
ンサを実現するためには、a-Si:H膜の画素分離が必須で
ある。また、この時、a-Si:Hパターン段差部において、
エツチング速度の遅いｐ層が“ひさし”状に残つて、そ
の上部に堆積するIn2O3系透明電極のパターン化を困難
にする（段差部６において切れ込み等を生じ易い）とい
う欠点を有する。
物透明電極とは良好な整流性のヘテロ接合を形成し、撮
像デバイス、フアクシミリ用の密着形一次元センサ、OC
R等に応用されている。センサの受光素子部分の構造の
一例を第１図（平面図）および第２図（断面図）で示
す。これらのセンサに用いられる受光素子は、通常、Si
H4系のガスを用いたグロー放電CVD法あるいはSiをAr-H2
系の放電ガス中で反応性スパッタリングすることにより
形成したa-Si:H膜２を光導電膜として用いている。光導
電膜の構造はa-Si:H膜でｎ層（燐ドープ）、ｉ層（ドー
プ無）、ｐ層（硼素ドープ）の順よりなるnipダイオー
ドを構成し、In2O3膜３は単に透明電極の役割だけを果
たすタイプとa-Si:H（ｉ）層上に直接In2O3透明電極を
形成し、a-Si:H/In2O3界面に電子注入阻止型のシヨツト
キー接合を形成するタイプの二種に大別できる。これら
は例えば、電子通信学会技報ED-83-64やED-84-81等に記
載されている。前者は受光素子の特性がIn2O3膜の膜質
に依存せず安定な素子特性を得やすい利点を有するが、
比較的、低抵抗のｎ層、ｐ層が存在するため、一次元セ
ンサを実現するためには、a-Si:H膜の画素分離が必須で
ある。また、この時、a-Si:Hパターン段差部において、
エツチング速度の遅いｐ層が“ひさし”状に残つて、そ
の上部に堆積するIn2O3系透明電極のパターン化を困難
にする（段差部６において切れ込み等を生じ易い）とい
う欠点を有する。
一方、後者は光導電膜が比較的高抵抗のa-Si:H（ｉ）層
のみを使用しているため、８本/mm程度の比較的低解像
度の密着読み取りセンサを実現するためには、必ずし
も、第１図、第２図に示すようなa-Si:H膜２の画素分離
を必要としない。従つて、このタイプのセンサの製造プ
ロセスは前者に比し、簡略であるという利点を有する。
また、８本/mm以上の高解像度センサを実現するため
に、第１図および第２図に示すような画素分離を行つた
場合でも、a-Si:Hパターンの段差部の形状が前者のよう
にオーバハングしないため、上部に堆積したITO透明電
極パターンの加工も若干容易となる。しかし、このタイ
プの受光素子はa-Si:H/In2O3界面近傍の電子注入阻止型
のシヨツトキー接合を利用しているため、In2O3膜３の
膜質やIn2O3膜を堆積する時の膜堆積条件によつて、逆
方向電流値が10-11A/cm2から10-8A/cm2の範囲で変動
し、暗電流特性の再現性が悪いという問題点があつた。
画像情報の濃淡に対応して階調のとれる密着読み取りセ
ンサを実現するためには、受光素子の高感度化が必要で
ある。その為には、暗電流値を出来るだけ低い値に抑制
して、S/N比を高める必要がある。従つて、暗電流値を1
0-11A/cm2台に安定して抑制するIn2O3膜の作製方法を確
立することが必要となつた。
のみを使用しているため、８本/mm程度の比較的低解像
度の密着読み取りセンサを実現するためには、必ずし
も、第１図、第２図に示すようなa-Si:H膜２の画素分離
を必要としない。従つて、このタイプのセンサの製造プ
ロセスは前者に比し、簡略であるという利点を有する。
また、８本/mm以上の高解像度センサを実現するため
に、第１図および第２図に示すような画素分離を行つた
場合でも、a-Si:Hパターンの段差部の形状が前者のよう
にオーバハングしないため、上部に堆積したITO透明電
極パターンの加工も若干容易となる。しかし、このタイ
プの受光素子はa-Si:H/In2O3界面近傍の電子注入阻止型
のシヨツトキー接合を利用しているため、In2O3膜３の
膜質やIn2O3膜を堆積する時の膜堆積条件によつて、逆
方向電流値が10-11A/cm2から10-8A/cm2の範囲で変動
し、暗電流特性の再現性が悪いという問題点があつた。
画像情報の濃淡に対応して階調のとれる密着読み取りセ
ンサを実現するためには、受光素子の高感度化が必要で
ある。その為には、暗電流値を出来るだけ低い値に抑制
して、S/N比を高める必要がある。従つて、暗電流値を1
0-11A/cm2台に安定して抑制するIn2O3膜の作製方法を確
立することが必要となつた。
また、先に述べたITO膜の加工性についてもセンサの長
尺化に伴ない、大面積に亘つてより加工性の良好な膜質
のIn2O3膜の堆積方法の確立が必要となつた。
尺化に伴ない、大面積に亘つてより加工性の良好な膜質
のIn2O3膜の堆積方法の確立が必要となつた。
本発明の目的は、In2O3透明電極の加工不良を防止し、
暗電流が小さく、高い光感度を有する受光素子の製造方
法を提供することにある。
暗電流が小さく、高い光感度を有する受光素子の製造方
法を提供することにある。
第１図および第２図は本発明に係る一次元センサの受光
素子部分を平面図および断面図で示したものである。こ
のセンサは第１図および第２図に示す如く、絶縁性基板
５上に、下部金属電極パターン１を形成し、次に、a-S
i:H光導電膜パターン２を形成し、更に、ITO透明電極パ
ターン３を形成する。最後に、透明なパツシベーシヨン
膜４をコーテイングし、上記金属配線パターンをマスク
蒸着法により形成し、駆動用ICを搭載してセンサが完成
する。基板５には、SiO2系のガラス基板、Al2O3系のセ
ラミツク基板などを用いる。下部金属電極１はCr,Mo,T
a,Ti,Ptなどの金属をスパツタリング法あるいは真空蒸
着法で堆積し、通常のホトエツチング法でパターン化し
て用いる。a-Si:H光導電膜２はシラン系のガス（SinH
2n+2:n＝１〜３）を用いたグロー放電CVD法あるいはAr-
H2系放電ガスとSiターゲツトを用いた反応性スパツタリ
ング法により堆積し、CF4ガスを用いたドライエツチン
グあるいはヒドラジン水溶液を用いたウエツトエツチン
グ法によりパターン化する。a-Si:H光導電膜は用途に応
じて、下部電極側に微量の燐をドープしたｎ層を介在さ
せる。また、上部のIn2O3系透明電極側には微量の硼素
をドープしたｐ層を介在させることもある。
素子部分を平面図および断面図で示したものである。こ
のセンサは第１図および第２図に示す如く、絶縁性基板
５上に、下部金属電極パターン１を形成し、次に、a-S
i:H光導電膜パターン２を形成し、更に、ITO透明電極パ
ターン３を形成する。最後に、透明なパツシベーシヨン
膜４をコーテイングし、上記金属配線パターンをマスク
蒸着法により形成し、駆動用ICを搭載してセンサが完成
する。基板５には、SiO2系のガラス基板、Al2O3系のセ
ラミツク基板などを用いる。下部金属電極１はCr,Mo,T
a,Ti,Ptなどの金属をスパツタリング法あるいは真空蒸
着法で堆積し、通常のホトエツチング法でパターン化し
て用いる。a-Si:H光導電膜２はシラン系のガス（SinH
2n+2:n＝１〜３）を用いたグロー放電CVD法あるいはAr-
H2系放電ガスとSiターゲツトを用いた反応性スパツタリ
ング法により堆積し、CF4ガスを用いたドライエツチン
グあるいはヒドラジン水溶液を用いたウエツトエツチン
グ法によりパターン化する。a-Si:H光導電膜は用途に応
じて、下部電極側に微量の燐をドープしたｎ層を介在さ
せる。また、上部のIn2O3系透明電極側には微量の硼素
をドープしたｐ層を介在させることもある。
次に、In2O3系透明電極をスパツタリング法により堆積
する。In2O3系ターゲツトには通常In2O391mol％＋SnO29
mol％組成のITOターゲツトを用いる。スパツタリングに
は、ターゲツトを設置するカソードに放電集束用のマグ
ネツトを具備したプレーナマグネトロン型のスパツタリ
ング装置を用いる。従来型のスパツタリング装置を用い
て、a-Si:H膜上にITO膜を堆積すると、スパツタリング
初期に高エネルギーのAr+イオン、その他のイオン種に
よりa-Si:H表面がダメージを受け、良好なa-Si:H/ITOヘ
テロ接合が形成されないことは一般に知られた現象であ
る。これに対して、プレーナマグネトロン型のカソード
を使用すると放電がITOターゲツト側に集中するため、
センサ基板を設置した基板ホルダー電極でのAr+などに
よるダメージが若干軽減されることが知られている。本
センサは一般に10cm角以上の大面積の基板上に形成す
る。従つて、一バツチ当りの生産量を上げるために、回
転式の基板ホルダー電極に10枚前後の基板を装着し、基
板ホルダー電極を回転させながらITO膜の堆積を行う。
このため、一基板当りのITO膜の堆積速度は一基板を固
定して堆積した時の堆積速度と比較して1/10程度とな
る。プレーナマグネトロンカソードを用いた場合、従来
型のカソードよりも約１桁程度堆積速度が向上するの
で、マグネトロンスパツタリング装置を使用することは
生産性の点から必須である。そこで、マグネトロンスパ
ツタ装置を用いて、可能な限り堆積速度を上げ、かつ、
受光素子の特性も劣化させない方法の確立が必要となつ
た。
する。In2O3系ターゲツトには通常In2O391mol％＋SnO29
mol％組成のITOターゲツトを用いる。スパツタリングに
は、ターゲツトを設置するカソードに放電集束用のマグ
ネツトを具備したプレーナマグネトロン型のスパツタリ
ング装置を用いる。従来型のスパツタリング装置を用い
て、a-Si:H膜上にITO膜を堆積すると、スパツタリング
初期に高エネルギーのAr+イオン、その他のイオン種に
よりa-Si:H表面がダメージを受け、良好なa-Si:H/ITOヘ
テロ接合が形成されないことは一般に知られた現象であ
る。これに対して、プレーナマグネトロン型のカソード
を使用すると放電がITOターゲツト側に集中するため、
センサ基板を設置した基板ホルダー電極でのAr+などに
よるダメージが若干軽減されることが知られている。本
センサは一般に10cm角以上の大面積の基板上に形成す
る。従つて、一バツチ当りの生産量を上げるために、回
転式の基板ホルダー電極に10枚前後の基板を装着し、基
板ホルダー電極を回転させながらITO膜の堆積を行う。
このため、一基板当りのITO膜の堆積速度は一基板を固
定して堆積した時の堆積速度と比較して1/10程度とな
る。プレーナマグネトロンカソードを用いた場合、従来
型のカソードよりも約１桁程度堆積速度が向上するの
で、マグネトロンスパツタリング装置を使用することは
生産性の点から必須である。そこで、マグネトロンスパ
ツタ装置を用いて、可能な限り堆積速度を上げ、かつ、
受光素子の特性も劣化させない方法の確立が必要となつ
た。
第３図はマグネトロンスパツタリング装置を用いて、基
板ホルダー電極を回転させながらITO膜を堆積した時の
高周波出力密度とITO堆積速度との関係を示した図であ
る。第３図から実線の範囲内で出力密度と堆積速度は直
線関係にある。
板ホルダー電極を回転させながらITO膜を堆積した時の
高周波出力密度とITO堆積速度との関係を示した図であ
る。第３図から実線の範囲内で出力密度と堆積速度は直
線関係にある。
高周波出力密度は1.5W/cm2以上にすると異常グローが発
生して、安定な放電が保てなくなつたり、極端な場合に
はターゲツトが破損したりすることがある。また0.25W/
cm2以下でも長時間安定に放電を維持することが困難に
なる。そこで、実線で示した領域で膜堆積を行うと、セ
ンサ用の透明電極として必要な膜厚5000Åを得るために
少なくとも１時間以上のスパツタリングが必要となるこ
とがわかる。
生して、安定な放電が保てなくなつたり、極端な場合に
はターゲツトが破損したりすることがある。また0.25W/
cm2以下でも長時間安定に放電を維持することが困難に
なる。そこで、実線で示した領域で膜堆積を行うと、セ
ンサ用の透明電極として必要な膜厚5000Åを得るために
少なくとも１時間以上のスパツタリングが必要となるこ
とがわかる。
第４図は高周波出力密度に対するa-Si:H/ITOヘテロ接合
の逆方向電流値を示した図である。逆方向電流値はダメ
ージの効果を緩和するために空気中で200℃、1hrの熱処
理を行つた後の値である。ITO膜のスパツタリング条件
は放電ガスとしてArt0.3％O2の混合ガスを用い、基板温
度200℃、放電ガス圧５×10-3Torr、基板ホルダー電極
の回転数4rpmである。第４図から明らかなように、ITO
透明電極に−5V印加時の逆方向電流値は高周波出力密度
に対して、斜線を施した領域内でバラツイた。本センサ
では、画像情報の濃淡に応じて十分な階調のとれる高解
像度、高感度のセンサを目的としており、逆方向電流の
仕様値は10-10A/cm2以下が必要である。その条件を満足
するためには第４図から0.65W/cm2以下の出力密度でな
ければならないことが判明した。
の逆方向電流値を示した図である。逆方向電流値はダメ
ージの効果を緩和するために空気中で200℃、1hrの熱処
理を行つた後の値である。ITO膜のスパツタリング条件
は放電ガスとしてArt0.3％O2の混合ガスを用い、基板温
度200℃、放電ガス圧５×10-3Torr、基板ホルダー電極
の回転数4rpmである。第４図から明らかなように、ITO
透明電極に−5V印加時の逆方向電流値は高周波出力密度
に対して、斜線を施した領域内でバラツイた。本センサ
では、画像情報の濃淡に応じて十分な階調のとれる高解
像度、高感度のセンサを目的としており、逆方向電流の
仕様値は10-10A/cm2以下が必要である。その条件を満足
するためには第４図から0.65W/cm2以下の出力密度でな
ければならないことが判明した。
次に、このようにして堆積したITO膜の加工性を検討し
た。第１図および第２図で示した構造から明らかなよう
に、a-Si:H光導電膜２が一画素毎に分離してパターン化
されたセンサでは、ITO電極は第１図の６で示した場所
において、a-Si:Hパターン外周の段差と交叉する形でパ
ターン化しなければならない。ITO膜は第１図の６で示
した場所においても、ホトエツチングの際に切れ込みな
どの不良を生じないような膜質であることが必要であ
る。切れ込みが進行するとITOは断線する。第５図は高
周波出力密度とHCl-HNO3‐H2Ｏ系エツチング液に対する
エツチング速度との関係を示したものである。エツチン
グ液の組成はHCl:HNO3：H2Ｏ＝1:0.08:1である。液温は
45℃である。ITO膜のエツチング速度は第５図に示す如
く、高周波出力密度に対して、大別して三種の領域に分
類できる。領域Ｉの膜は低い高周波出力密度で形成され
る膜でエツチング速度が非常に早い。領域IIIは高い高
周波出力密度で形成される膜でエツチング速度が遅い膜
である。領域IIは両者の中間的な性質を示すITO膜であ
る。これらの三種の膜について、第１図で示した構造の
センサの試作を行つて、６の場所における段差切れの発
生を調べた。まず、領域Ｉの膜は基板全体の平均したエ
ツチング速度が非常に早い膜であるが、大面積の基板上
に堆積すると基板の中心部分から先にエツチングが完了
し、基板周辺部分がリング状に残されるという不均一な
エツチングのされ方をすることが判明した。この場合、
リング状に残された部分までエツチングを行うと、今度
は基板中央部分のITOパターンの６の位置に段差切れを
生じた。領域IIIの膜はエツチング速度の遅い膜である
が、下地のガラス基板５との間に極めてエツチング速度
の遅い薄いITO皮膜が形成された。この薄い皮膜を過剰
のオーバエツチングを行つて除去するとホトレジ膜のエ
ツチング液に対する耐性が劣化して、６の場所において
段差切れが発生した。これらに対して、領域IIに含まれ
るITO膜は、エツチング時間が制御しやすい範囲にあ
り、ガラス基板上にエツチングの困難なITO薄皮が残ら
ず、適当量のオーバエツチが可能になつて、加工性の優
れた膜であることが判明した。このような加工性の良好
なITO膜を得るためには、第５図から、高周波出力密度
が0.3〜0.65W/cm2範囲に含まれる条件で堆積することが
必要であることがわかつた。
た。第１図および第２図で示した構造から明らかなよう
に、a-Si:H光導電膜２が一画素毎に分離してパターン化
されたセンサでは、ITO電極は第１図の６で示した場所
において、a-Si:Hパターン外周の段差と交叉する形でパ
ターン化しなければならない。ITO膜は第１図の６で示
した場所においても、ホトエツチングの際に切れ込みな
どの不良を生じないような膜質であることが必要であ
る。切れ込みが進行するとITOは断線する。第５図は高
周波出力密度とHCl-HNO3‐H2Ｏ系エツチング液に対する
エツチング速度との関係を示したものである。エツチン
グ液の組成はHCl:HNO3：H2Ｏ＝1:0.08:1である。液温は
45℃である。ITO膜のエツチング速度は第５図に示す如
く、高周波出力密度に対して、大別して三種の領域に分
類できる。領域Ｉの膜は低い高周波出力密度で形成され
る膜でエツチング速度が非常に早い。領域IIIは高い高
周波出力密度で形成される膜でエツチング速度が遅い膜
である。領域IIは両者の中間的な性質を示すITO膜であ
る。これらの三種の膜について、第１図で示した構造の
センサの試作を行つて、６の場所における段差切れの発
生を調べた。まず、領域Ｉの膜は基板全体の平均したエ
ツチング速度が非常に早い膜であるが、大面積の基板上
に堆積すると基板の中心部分から先にエツチングが完了
し、基板周辺部分がリング状に残されるという不均一な
エツチングのされ方をすることが判明した。この場合、
リング状に残された部分までエツチングを行うと、今度
は基板中央部分のITOパターンの６の位置に段差切れを
生じた。領域IIIの膜はエツチング速度の遅い膜である
が、下地のガラス基板５との間に極めてエツチング速度
の遅い薄いITO皮膜が形成された。この薄い皮膜を過剰
のオーバエツチングを行つて除去するとホトレジ膜のエ
ツチング液に対する耐性が劣化して、６の場所において
段差切れが発生した。これらに対して、領域IIに含まれ
るITO膜は、エツチング時間が制御しやすい範囲にあ
り、ガラス基板上にエツチングの困難なITO薄皮が残ら
ず、適当量のオーバエツチが可能になつて、加工性の優
れた膜であることが判明した。このような加工性の良好
なITO膜を得るためには、第５図から、高周波出力密度
が0.3〜0.65W/cm2範囲に含まれる条件で堆積することが
必要であることがわかつた。
従つて、本発明のセンサは第１図および第２図に示す如
く、絶縁性基板５上に金属下部電極パターン１およびa-
Si:H光導電膜パターン２を順次形成し、次に、ITO膜を
マグネトロンスパツタリング法にて堆積する。この時の
ITO膜堆条件はプレーナマグネトロンカソードへ0.3〜0.
65W/cm2の出力密度の範囲内に入るように調整する必要
がある。また、基板ホルダー電極は回転式で赤外線ラン
プによる基板加熱とITO膜堆積を交互に行いながら膜堆
積を行う。この様にして堆積したITO膜を前述のホトエ
ツチング法でパターン化してITO透明電極３とする。パ
ツシベーシヨン膜４工程、上部金属配線パターン工程、
駆動用IC接続工程を経て一次元密着形センサが完成す
る。
く、絶縁性基板５上に金属下部電極パターン１およびa-
Si:H光導電膜パターン２を順次形成し、次に、ITO膜を
マグネトロンスパツタリング法にて堆積する。この時の
ITO膜堆条件はプレーナマグネトロンカソードへ0.3〜0.
65W/cm2の出力密度の範囲内に入るように調整する必要
がある。また、基板ホルダー電極は回転式で赤外線ラン
プによる基板加熱とITO膜堆積を交互に行いながら膜堆
積を行う。この様にして堆積したITO膜を前述のホトエ
ツチング法でパターン化してITO透明電極３とする。パ
ツシベーシヨン膜４工程、上部金属配線パターン工程、
駆動用IC接続工程を経て一次元密着形センサが完成す
る。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例１ テンパツクスガラス基板５上に金属Crをスパツタリング
法により、厚さ2000Åに堆積する。硝酸第２セリウムア
ンモニウム水溶液をエツチング液として用いた通常のホ
トエツチング工程にてCr電極パターン11を形成する。次
に、100％SiH4ガスを用いたグロー放電CVD法にて、a-S
i:H（ｉ）膜を基板温度200℃、ガス圧0.2Torr、高周波
パワー40Wで１μｍの厚さに堆積する。この膜を抱水ヒ
ドラジン−イソプロピルアルコール−水系のエツチング
液を用いたホトエツチング法にて、a-Si:H光導電膜パタ
ーン２とする。この基板をマグネトロンスパツタ装置の
基板ホルダー電極（陽極）に設置し、プレーナマグネト
ロンカソード（陰極）上にITO（In2O391mol％＋SnO29mo
l％）ターゲツトを設置して、２×10-6Torrの真空度に
排気する。0.3％のO2を含むArガスを１×10-3Torrスパ
ツタ室内に導入し、主バルブにて５×10-3Torrに調節す
る。先づ、プリスパツタリングを行つてITOターゲツト
の吸蔵ガスを脱着される。引き続いて、13.56MHz、高周
波出力100W/6″φ、出力密度0.56W/cm2の高周波マグネ
トロンスパツタを３時間行い、膜厚5000ÅのITO膜を堆
積する。基板ホルダー電極は回転式であり、ITOターゲ
ツトと赤外線加熱ヒータは基板ホルダー電極の回転軸に
対して対称の位置に設置され、ITO膜堆積と基板加熱を
交互に行う。基板加熱温度は200〜250℃である。
法により、厚さ2000Åに堆積する。硝酸第２セリウムア
ンモニウム水溶液をエツチング液として用いた通常のホ
トエツチング工程にてCr電極パターン11を形成する。次
に、100％SiH4ガスを用いたグロー放電CVD法にて、a-S
i:H（ｉ）膜を基板温度200℃、ガス圧0.2Torr、高周波
パワー40Wで１μｍの厚さに堆積する。この膜を抱水ヒ
ドラジン−イソプロピルアルコール−水系のエツチング
液を用いたホトエツチング法にて、a-Si:H光導電膜パタ
ーン２とする。この基板をマグネトロンスパツタ装置の
基板ホルダー電極（陽極）に設置し、プレーナマグネト
ロンカソード（陰極）上にITO（In2O391mol％＋SnO29mo
l％）ターゲツトを設置して、２×10-6Torrの真空度に
排気する。0.3％のO2を含むArガスを１×10-3Torrスパ
ツタ室内に導入し、主バルブにて５×10-3Torrに調節す
る。先づ、プリスパツタリングを行つてITOターゲツト
の吸蔵ガスを脱着される。引き続いて、13.56MHz、高周
波出力100W/6″φ、出力密度0.56W/cm2の高周波マグネ
トロンスパツタを３時間行い、膜厚5000ÅのITO膜を堆
積する。基板ホルダー電極は回転式であり、ITOターゲ
ツトと赤外線加熱ヒータは基板ホルダー電極の回転軸に
対して対称の位置に設置され、ITO膜堆積と基板加熱を
交互に行う。基板加熱温度は200〜250℃である。
この様にして堆積したITO膜をHCl-HNO3‐H2Ｏ系のエツ
チング液にてホトエツチングを行い、透明電極パターン
３を形成する。エツチング液の組成はHCl:HNO3：H2Ｏ＝
1:0.08:1（体積比）であり、液温は45℃である。この時
のエツチング時間は約８分であつた。
チング液にてホトエツチングを行い、透明電極パターン
３を形成する。エツチング液の組成はHCl:HNO3：H2Ｏ＝
1:0.08:1（体積比）であり、液温は45℃である。この時
のエツチング時間は約８分であつた。
次に、ポリイミド系樹脂からなるパツシベーシヨン膜を
塗布し、所定の形状14にパターン化する。
塗布し、所定の形状14にパターン化する。
さらに、NiCr/Au導体配線パターンをマスク蒸着法にて
形成し、駆動用ICを搭載して密着読み取り一次元センサ
が完成する。
形成し、駆動用ICを搭載して密着読み取り一次元センサ
が完成する。
実施例２ 実施例１と同様に膜厚0.1μｍのCr下部電極パターンを
形成し、次に、100％SiH4ガスを用いたグロー放電CVD法
にて、a-Si:H膜からなるi/p層を堆積する。ｉ層の堆積
条件は実施例１と同様であるが、ｐ層は100％SiH4ガス
中に0.04％のB2H6ガスをドープすることにより形成す
る。この時、ｐ層の膜厚は光感度の低下とパターン化し
た時の“ひさし”の張り出しを極力抑えるため、150Å
程度の薄い膜厚にする必要がある。次に、実施例１と同
様の方法でa-Si:H膜をパターン化する。
形成し、次に、100％SiH4ガスを用いたグロー放電CVD法
にて、a-Si:H膜からなるi/p層を堆積する。ｉ層の堆積
条件は実施例１と同様であるが、ｐ層は100％SiH4ガス
中に0.04％のB2H6ガスをドープすることにより形成す
る。この時、ｐ層の膜厚は光感度の低下とパターン化し
た時の“ひさし”の張り出しを極力抑えるため、150Å
程度の薄い膜厚にする必要がある。次に、実施例１と同
様の方法でa-Si:H膜をパターン化する。
次に、ITO膜を実施例１と同様の方法でマグネトロンス
パツタリング法により堆積する。この構造の受光素子は
a-Si:H（ｉ）層とITO透明電極の間にa-Si:H（ｐ）層が
介在するために、逆方向電流値に与えるITO膜堆積時の
ダメージの効果は実施例１の場合と比較して少ない。一
方、段差部の“ひさし”についてはｉ層パターン単独の
ものよりも強調されている。従つて、ITOのパターン化
は実施例１よりも困難である。しかし、本実施例のITO
膜を使用して、実施例１と同様の方法でパターン化した
ところ、段差部分における切れ込みは問題とならない程
度であつた。
パツタリング法により堆積する。この構造の受光素子は
a-Si:H（ｉ）層とITO透明電極の間にa-Si:H（ｐ）層が
介在するために、逆方向電流値に与えるITO膜堆積時の
ダメージの効果は実施例１の場合と比較して少ない。一
方、段差部の“ひさし”についてはｉ層パターン単独の
ものよりも強調されている。従つて、ITOのパターン化
は実施例１よりも困難である。しかし、本実施例のITO
膜を使用して、実施例１と同様の方法でパターン化した
ところ、段差部分における切れ込みは問題とならない程
度であつた。
以下、実施例１と同様の後工程を経て、密着読取り一次
元センサとした。
元センサとした。
本発明のITO透明電極を用いた受光素子では、a-Si:H/IT
Oヘテロ接合界面において、安定な電子注入阻止型のシ
ヨツトキー接合が形成され、逆バイアス方向の暗電流値
が10-10Ａcm2以下に安定に抑制できる。一方、ITO膜堆
積初期に形成される異常にエツチン速度の遅い皮膜の発
生がないのでa-Si:Hパターン段差部におけるITO膜パタ
ーンの切れ込み不良も起きない。また、基板中央付近の
エツチング速度の非常に早い膜と基板周囲付近のエツチ
ング速度の比較的遅い膜とが混在したITO膜が形成され
ることにより発生する段差切れも発生しない。本発明の
ITO膜堆積方法はi/p2層構造からなるa-Si:Hパターンの
段差に生ずる“ひさし”の強調された段差に対しても、
段差切れの発生しない膜であることは言うまでもない。
Oヘテロ接合界面において、安定な電子注入阻止型のシ
ヨツトキー接合が形成され、逆バイアス方向の暗電流値
が10-10Ａcm2以下に安定に抑制できる。一方、ITO膜堆
積初期に形成される異常にエツチン速度の遅い皮膜の発
生がないのでa-Si:Hパターン段差部におけるITO膜パタ
ーンの切れ込み不良も起きない。また、基板中央付近の
エツチング速度の非常に早い膜と基板周囲付近のエツチ
ング速度の比較的遅い膜とが混在したITO膜が形成され
ることにより発生する段差切れも発生しない。本発明の
ITO膜堆積方法はi/p2層構造からなるa-Si:Hパターンの
段差に生ずる“ひさし”の強調された段差に対しても、
段差切れの発生しない膜であることは言うまでもない。
以上の効果の結果、階調のとれる高い光感度を有し、光
応答特性も良好で、かつ、高解像度の受光素子が実現で
きる。
応答特性も良好で、かつ、高解像度の受光素子が実現で
きる。
第１図は本発明のセンサの受光素子部分の平面図、第２
図は第１図X-X′線断面図である。第３図は高周波出力
密度とITO膜堆積速度の関係を示した図、第４図は高周
波出力密度と受光素子の逆方向電流値との関係を示した
図、第５図は高周波出力密度とITO膜のエツチング速度
との関係を示した図である。 １……金属下部電極、２……a-Si:H光導電膜、３……IT
O透明電極、４……パツシベーシヨン膜、５……絶縁性
基板、６……a-Si:HパターンとITOパターンとが交叉す
る位置。
図は第１図X-X′線断面図である。第３図は高周波出力
密度とITO膜堆積速度の関係を示した図、第４図は高周
波出力密度と受光素子の逆方向電流値との関係を示した
図、第５図は高周波出力密度とITO膜のエツチング速度
との関係を示した図である。 １……金属下部電極、２……a-Si:H光導電膜、３……IT
O透明電極、４……パツシベーシヨン膜、５……絶縁性
基板、６……a-Si:HパターンとITOパターンとが交叉す
る位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚田 俊久 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−143362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−84525（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】基板上に金属下部電極を形成する工程と、
該金属下部電極上に非晶質水素化シリコンからなる光導
電膜を形成する工程と、マグネトロンスパッタ法を用
い、酸化インジウムを主体とするターゲットに出力密度
が0.30〜0.65W/cm2の範囲の高周波を印加して該ターゲ
ットをスパッタし、HCl:HNO3：H2Ｏ＝1:0.08:1の組成を
有し、液温が45℃のエッチング液でエッチングしたとき
のエッチング速度が10〜30Å／秒の範囲の酸化インジウ
ムを主体とする透明電極を該光導電膜上に形成する工程
とを含むことを特徴とする受光素子の製造方法。 - 【請求項２】上記透明電極上に、更にパッシベーション
膜を形成する工程を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の受光素子の製造方法。 - 【請求項３】上記光導電膜は、nipダイオードを構成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の受光素子の製造方法。 - 【請求項４】上記光導電膜と上記透明電極との界面に電
子注入阻止型のショットキー接合が形成されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の受光素
子の製造方法。 - 【請求項５】上記基板は、Al2O3系のセラミック基板で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項
の何れかに記載の受光素子の製造方法。 - 【請求項６】上記金属下部電極は、Cr,Mo,Ta,TiまたはP
tであることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
５項の何れかに記載の受光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235146A JPH0712078B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 受光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235146A JPH0712078B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 受光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6295866A JPS6295866A (ja) | 1987-05-02 |
| JPH0712078B2 true JPH0712078B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=16981734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60235146A Expired - Lifetime JPH0712078B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 受光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712078B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5147332B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2013-02-20 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール、太陽電池、及びこれらの製造方法 |
| JP2013055117A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Fujifilm Corp | 光電変換素子の製造方法、および撮像素子の製造方法 |
| KR102456820B1 (ko) * | 2016-12-26 | 2022-10-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 기판 처리 시스템의 제어 장치, 반도체 기판의 제조 방법 및 반도체 기판 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984525A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Hitachi Ltd | 薄膜素子の製造方法 |
| JPS59143362A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Fuji Xerox Co Ltd | パツシベ−シヨン膜 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP60235146A patent/JPH0712078B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6295866A (ja) | 1987-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |