JPH10214955A - 放射撮像装置用のコンタクト・パッド - Google Patents
放射撮像装置用のコンタクト・パッドInfo
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- JPH10214955A JPH10214955A JP9287501A JP28750197A JPH10214955A JP H10214955 A JPH10214955 A JP H10214955A JP 9287501 A JP9287501 A JP 9287501A JP 28750197 A JP28750197 A JP 28750197A JP H10214955 A JPH10214955 A JP H10214955A
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Classifications
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- 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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- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
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- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射撮像装置において、付加的な製造処理工
程を必要とせず、過大な腐食および接触信頼性の問題を
生じないコンタクト・パッド構造を提供する。 【解決手段】 フォトダイオード材料および導電性酸化
物から形成されたフォトダイオード（３８）のアレイ
（２）を含んでいる放射撮像装置用のコンタクト・パッ
ド（１５）は、アレイのフォトダイオードに使用された
ものと同じフォトダイオード材料（例えば、非晶質シリ
コン）から形成されて、アレイの縁部に近接して位置決
めされたコンタクト・パッド本体（２２）、および該コ
ンタクト・パッド本体の少なくとも一部の上に位置して
いて、アレイへの外部電気接続を可能にするコンタクト
区域を構成する導電性酸化物（例えば、酸化インジウム
錫）の頂部層（１８）を有する。アレイへの外部電気接
続のための前記コンタクト区域の一部として導電性酸化
物の頂部層の少なくとも一部の上に金属のコンタクト面
が設けらる。
程を必要とせず、過大な腐食および接触信頼性の問題を
生じないコンタクト・パッド構造を提供する。 【解決手段】 フォトダイオード材料および導電性酸化
物から形成されたフォトダイオード（３８）のアレイ
（２）を含んでいる放射撮像装置用のコンタクト・パッ
ド（１５）は、アレイのフォトダイオードに使用された
ものと同じフォトダイオード材料（例えば、非晶質シリ
コン）から形成されて、アレイの縁部に近接して位置決
めされたコンタクト・パッド本体（２２）、および該コ
ンタクト・パッド本体の少なくとも一部の上に位置して
いて、アレイへの外部電気接続を可能にするコンタクト
区域を構成する導電性酸化物（例えば、酸化インジウム
錫）の頂部層（１８）を有する。アレイへの外部電気接
続のための前記コンタクト区域の一部として導電性酸化
物の頂部層の少なくとも一部の上に金属のコンタクト面
が設けらる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に光検出素子
のアレイを有する放射撮像装置（ｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｉｍａｇｅｒ）用のコンタクト・パッドに関するもので
あり、更に詳しくは処理工程の数を減らして形成し得る
コンタクト・パッド構造に関するものである。
のアレイを有する放射撮像装置（ｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｉｍａｇｅｒ）用のコンタクト・パッドに関するもので
あり、更に詳しくは処理工程の数を減らして形成し得る
コンタクト・パッド構造に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】光検出素子アレイを有する放射撮像装置
は、Ｘ線撮像装置およびファクシミリ装置のような撮像
用途に通常使用されている。アレイの光検出素子、典型
的にはフォトダイオードは入射する放射エネルギを電荷
に変換し、電荷は所定の電圧に維持された共通電極によ
って全てのフォトダイオードに逆バイアスを維持するこ
とによりフォトダイオード内で分離される。画素がマト
リクス形式に配置され、行および列のアドレス線が画素
をアドレス指定して読出しを行えるように配置される。
各々の画素は典型的には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
のソース（またはドレイン）コンタクトに接続されたフ
ォトダイオードを有する。行に沿った方向のアドレス線
は、走査線と呼ばれ、典型的にはＴＦＴに使用されたも
のと同じゲート金属から形成される。特定の行が呼び出
されたとき、該行内のフォトダイオードに蓄積された電
荷は、行と直角の列に配置されたデータ線に送られる。
データ線は典型的にはＴＦＴのソース／ドレイン・コン
タクト材料と同じ材料から形成される。
は、Ｘ線撮像装置およびファクシミリ装置のような撮像
用途に通常使用されている。アレイの光検出素子、典型
的にはフォトダイオードは入射する放射エネルギを電荷
に変換し、電荷は所定の電圧に維持された共通電極によ
って全てのフォトダイオードに逆バイアスを維持するこ
とによりフォトダイオード内で分離される。画素がマト
リクス形式に配置され、行および列のアドレス線が画素
をアドレス指定して読出しを行えるように配置される。
各々の画素は典型的には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
のソース（またはドレイン）コンタクトに接続されたフ
ォトダイオードを有する。行に沿った方向のアドレス線
は、走査線と呼ばれ、典型的にはＴＦＴに使用されたも
のと同じゲート金属から形成される。特定の行が呼び出
されたとき、該行内のフォトダイオードに蓄積された電
荷は、行と直角の列に配置されたデータ線に送られる。
データ線は典型的にはＴＦＴのソース／ドレイン・コン
タクト材料と同じ材料から形成される。
【０００３】撮像装置は典型的にはガラスのような大面
積の基板上に形成される。薄膜の堆積、写真平版法によ
るパターン形成および薄膜エッチングを含む一連の処理
工程により、撮像装置構造が基板上に形成される。フォ
トダイオードおよびＴＦＴは共に、例えばプラズマ化学
蒸着法（ＰＥＣＶＤ）により堆積された非晶質シリコン
（ａ−Ｓｉ）で構成するのが好ましい。
積の基板上に形成される。薄膜の堆積、写真平版法によ
るパターン形成および薄膜エッチングを含む一連の処理
工程により、撮像装置構造が基板上に形成される。フォ
トダイオードおよびＴＦＴは共に、例えばプラズマ化学
蒸着法（ＰＥＣＶＤ）により堆積された非晶質シリコン
（ａ−Ｓｉ）で構成するのが好ましい。
【０００４】アレイを形成する際に基板上にコンタクト
・フィンガも形成される。これらのコンタクト・フィン
ガは、アレイから基板の周縁近くまで延在する走査線お
よびデータ線並びに共通電極線の延長部であり、アレイ
を外部回路に接続できるようにする。コンタクト・フィ
ンガの一端にコンタクト・パッドがあり、コンタクト・
パッドは必然的にその表面の少なくとも一部にわたって
頂部層として導電材料を有する。アレイ上の走査線およ
びデータ線の数は数千にもなるので、駆動および読出し
回路からの外部コンタクトは典型的には可撓性のコネク
タで作られ、これらのコネクタはコンタクト・パッドの
表面に接触するように押し付けられ又は接着される。
・フィンガも形成される。これらのコンタクト・フィン
ガは、アレイから基板の周縁近くまで延在する走査線お
よびデータ線並びに共通電極線の延長部であり、アレイ
を外部回路に接続できるようにする。コンタクト・フィ
ンガの一端にコンタクト・パッドがあり、コンタクト・
パッドは必然的にその表面の少なくとも一部にわたって
頂部層として導電材料を有する。アレイ上の走査線およ
びデータ線の数は数千にもなるので、駆動および読出し
回路からの外部コンタクトは典型的には可撓性のコネク
タで作られ、これらのコネクタはコンタクト・パッドの
表面に接触するように押し付けられ又は接着される。
【０００５】処理工程の数を減らして撮像装置を製造す
るための構造および方法が、米国特許第５，３９９，８
４４号、同第５，４３５，６０８号、同第５，４８０，
８１０号に記載されている。アレイの製造の際、導電金
属の堆積の数は、例えばゲート金属の堆積およびソース
／ドレイン金属の堆積の数まで低減するのが望ましい。
共通電極は、写真平版法によるパターン形成工程中に、
別個の材料ではなくソース／ドレイン金属と同じ材料か
ら形成することが出来る。
るための構造および方法が、米国特許第５，３９９，８
４４号、同第５，４３５，６０８号、同第５，４８０，
８１０号に記載されている。アレイの製造の際、導電金
属の堆積の数は、例えばゲート金属の堆積およびソース
／ドレイン金属の堆積の数まで低減するのが望ましい。
共通電極は、写真平版法によるパターン形成工程中に、
別個の材料ではなくソース／ドレイン金属と同じ材料か
ら形成することが出来る。
【０００６】コンタクト・パッドは、可撓性コネクタと
接触させることが必要であるために湿気への露出を防止
するように容易に封止することが出来ないので、特に水
分の腐食作用を受けやすい。光検出素子アレイの他の領
域は無機誘電体障壁層によって適当に保護することが出
来る。ゲートおよびソース／ドレイン金属として使用さ
れる金属、例えばＣｒ、Ｔｉ、ＭｏおよびＡｌは、良好
な接触を妨げる表面酸化物を形成する傾向があり、或い
は、程度は変わるが、腐食を受けやすい。好ましいコン
タクト・パッド表面材料は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
または上記の問題を起こしにくい関連する導電性酸化物
材料である。
接触させることが必要であるために湿気への露出を防止
するように容易に封止することが出来ないので、特に水
分の腐食作用を受けやすい。光検出素子アレイの他の領
域は無機誘電体障壁層によって適当に保護することが出
来る。ゲートおよびソース／ドレイン金属として使用さ
れる金属、例えばＣｒ、Ｔｉ、ＭｏおよびＡｌは、良好
な接触を妨げる表面酸化物を形成する傾向があり、或い
は、程度は変わるが、腐食を受けやすい。好ましいコン
タクト・パッド表面材料は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
または上記の問題を起こしにくい関連する導電性酸化物
材料である。
【０００７】しかしながら、ＩＴＯはその直ぐ下に位置
する金属の腐食に対する障壁としては不十分であること
が判っている。湿気が比較的薄い多結晶質のＩＴＯ内を
拡散して、その下に位置する金属と反応する。従って、
ソース／ドレイン金属またはゲート金属をコンタクト・
パッド表面材料として選択することにより、別個の導電
材料を必要としなくて済むが、これらの金属は腐食また
は接触の問題を生じて、撮像装置の性能および寿命を悪
化させる恐れがある。
する金属の腐食に対する障壁としては不十分であること
が判っている。湿気が比較的薄い多結晶質のＩＴＯ内を
拡散して、その下に位置する金属と反応する。従って、
ソース／ドレイン金属またはゲート金属をコンタクト・
パッド表面材料として選択することにより、別個の導電
材料を必要としなくて済むが、これらの金属は腐食また
は接触の問題を生じて、撮像装置の性能および寿命を悪
化させる恐れがある。
【０００８】このため、撮像装置のアレイにおいて、付
加的な製造処理工程を必要とせず、過大な腐食および接
触信頼性の問題を生じないコンタクト・パッド構造を有
することが望ましい。また本発明の別の目的は、フォト
マスク形成工程の数を減らすような放射撮像装置用コン
タクト・パッドを提供することである。
加的な製造処理工程を必要とせず、過大な腐食および接
触信頼性の問題を生じないコンタクト・パッド構造を有
することが望ましい。また本発明の別の目的は、フォト
マスク形成工程の数を減らすような放射撮像装置用コン
タクト・パッドを提供することである。
【０００９】
【発明の概要】本発明によれば、簡略化された放射撮像
装置用コンタクト・パッド複数を放射撮像装置のアレイ
の残りの部分と同時に製造して、アレイを製造するため
に使用される処理工程以外の処理工程が必要とされない
ようにする。フォトダイオード材料のコンタクト・パッ
ド本体がコンタクト・パッド区域内に、アレイのフォト
ダイオードの形成と同時に形成される。フォトダイオー
ドはその頂部に、外部電気接触させるための最上面を成
すＩＴＯ層を有する。その後のＴＦＴのソースおよびド
レイン電極のパターン形成の際に、ソースおよびドレイ
ン電極材料が、フォトダイオード材料の頂部表面に部分
的にオーバーラップし、コンタクト・フィンガに電気接
触してコンタクト・フィンガの一部を形成するようにパ
ターン形成される。無機誘電体障壁をパターン形成し
て、ソースおよびドレイン電極材料が何ら周囲環境に露
出されず、コンタクト・パッドの頂部のＩＴＯが露出さ
れた状態にする。走査線およびデータ線の両方のコンタ
クト・パッドは構造上および処理上の複雑さを低減する
ように作られる。
装置用コンタクト・パッド複数を放射撮像装置のアレイ
の残りの部分と同時に製造して、アレイを製造するため
に使用される処理工程以外の処理工程が必要とされない
ようにする。フォトダイオード材料のコンタクト・パッ
ド本体がコンタクト・パッド区域内に、アレイのフォト
ダイオードの形成と同時に形成される。フォトダイオー
ドはその頂部に、外部電気接触させるための最上面を成
すＩＴＯ層を有する。その後のＴＦＴのソースおよびド
レイン電極のパターン形成の際に、ソースおよびドレイ
ン電極材料が、フォトダイオード材料の頂部表面に部分
的にオーバーラップし、コンタクト・フィンガに電気接
触してコンタクト・フィンガの一部を形成するようにパ
ターン形成される。無機誘電体障壁をパターン形成し
て、ソースおよびドレイン電極材料が何ら周囲環境に露
出されず、コンタクト・パッドの頂部のＩＴＯが露出さ
れた状態にする。走査線およびデータ線の両方のコンタ
クト・パッドは構造上および処理上の複雑さを低減する
ように作られる。
【００１０】本発明の一態様によれば、フォトダイオー
ド材料および導電性酸化物から形成されたフォトダイオ
ードのアレイを含んでいる放射撮像装置用のコンタクト
・パッドが提供される。このコンタクト・パッドは、ア
レイのフォトダイオードに使用されたものと同じフォト
ダイオード材料から形成されて、アレイの縁部に近接し
て位置決めされたコンタクト・パッド本体、および該コ
ンタクト・パッド本体の少なくとも一部の上に位置して
いて、アレイへの外部電気接続を可能にするコンタクト
区域を構成する導電性酸化物の頂部層を有する。アレイ
への外部電気接続のための前記コンタクト区域の一部と
して導電性酸化物の頂部層の少なくとも一部の上に金属
のコンタクト面が設けられる。一実施態様では、フォト
ダイオード材料は非晶質シリコンで構成され、導電性酸
化物は酸化インジウム錫で構成される。本発明の新規と
考えられる特徴は特許請求の範囲に具体的に記載してあ
るが、本発明自体の構成、作用並びにその他の目的およ
び利点は、添付の図面を参照した以下の説明から最も良
く理解されよう。
ド材料および導電性酸化物から形成されたフォトダイオ
ードのアレイを含んでいる放射撮像装置用のコンタクト
・パッドが提供される。このコンタクト・パッドは、ア
レイのフォトダイオードに使用されたものと同じフォト
ダイオード材料から形成されて、アレイの縁部に近接し
て位置決めされたコンタクト・パッド本体、および該コ
ンタクト・パッド本体の少なくとも一部の上に位置して
いて、アレイへの外部電気接続を可能にするコンタクト
区域を構成する導電性酸化物の頂部層を有する。アレイ
への外部電気接続のための前記コンタクト区域の一部と
して導電性酸化物の頂部層の少なくとも一部の上に金属
のコンタクト面が設けられる。一実施態様では、フォト
ダイオード材料は非晶質シリコンで構成され、導電性酸
化物は酸化インジウム錫で構成される。本発明の新規と
考えられる特徴は特許請求の範囲に具体的に記載してあ
るが、本発明自体の構成、作用並びにその他の目的およ
び利点は、添付の図面を参照した以下の説明から最も良
く理解されよう。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１および１１を参照して説明す
ると、放射撮像装置１は絶縁基板８上に光検出素子アレ
イ２を含み、アレイは水平の走査線９および直交する垂
直なデータ線７の交差部分の間に画素３（図１１）のよ
うな画素を含む。各々の画素３は、フォトダイオード３
１のような光検出素子および薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）スイッチ３２を含む。アレイの各々の画素内の光検
出素子すなわちフォトダイオード３１は、入射する光子
に応答して電荷を蓄積する。一行内の各々のフォトダイ
オードは、行内のそれぞれのＴＦＴのゲートに結合され
た走査線９をバイアスして、各々のＴＦＴを導通させる
ことによってアドレス指定され、これによってフォトダ
イオードに蓄積されていた電荷を、列内のそれぞれのＴ
ＦＴのソース（またはドレイン）電極に結合されている
出力データ線７から選択的に読み出すことが出来る。バ
イアス・ゲート電圧は、光検出素子アレイ２の外側の縁
に沿って配置されたコンタクト・パッドコンタクト・パ
ッド１５のようなコンタクト・パッドを介して、外部電
圧源（図示していない）から印加される。コンタクト・
パッド１５は（前掲の米国特許に記載されているよう
に）コンタクト・フィンガ１９に電気接続されており、
コンタクト・フィンガ１９は走査線９およびデータ線７
に接続されている。放射撮像装置１は更に、静電荷保護
を行うために光検出素子アレイ２の周囲に配置されたア
ース・リング１７を有する。コンタクト・パッド１５は
典型的にはアース・リング１７より内側で絶縁基板８上
に配置される。
ると、放射撮像装置１は絶縁基板８上に光検出素子アレ
イ２を含み、アレイは水平の走査線９および直交する垂
直なデータ線７の交差部分の間に画素３（図１１）のよ
うな画素を含む。各々の画素３は、フォトダイオード３
１のような光検出素子および薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）スイッチ３２を含む。アレイの各々の画素内の光検
出素子すなわちフォトダイオード３１は、入射する光子
に応答して電荷を蓄積する。一行内の各々のフォトダイ
オードは、行内のそれぞれのＴＦＴのゲートに結合され
た走査線９をバイアスして、各々のＴＦＴを導通させる
ことによってアドレス指定され、これによってフォトダ
イオードに蓄積されていた電荷を、列内のそれぞれのＴ
ＦＴのソース（またはドレイン）電極に結合されている
出力データ線７から選択的に読み出すことが出来る。バ
イアス・ゲート電圧は、光検出素子アレイ２の外側の縁
に沿って配置されたコンタクト・パッドコンタクト・パ
ッド１５のようなコンタクト・パッドを介して、外部電
圧源（図示していない）から印加される。コンタクト・
パッド１５は（前掲の米国特許に記載されているよう
に）コンタクト・フィンガ１９に電気接続されており、
コンタクト・フィンガ１９は走査線９およびデータ線７
に接続されている。放射撮像装置１は更に、静電荷保護
を行うために光検出素子アレイ２の周囲に配置されたア
ース・リング１７を有する。コンタクト・パッド１５は
典型的にはアース・リング１７より内側で絶縁基板８上
に配置される。
【００１２】図２乃至６を参照して説明すると、本発明
の一実施態様では、コンタクト・フィンガ１９のコンタ
クト・パッド端におけるコンタクト・パッド１５のゲー
ト金属１０が絶縁基板８上に形成され、次いでフォトダ
イオード本体２２がゲート金属１０の上に形成される。
ゲート金属はアレイおよびコンタクト・パッド区域にお
いて前にパターン形成されている。ゲート金属１０はコ
ンタクト・パッド１５においてフォトダイオード材料２
２の下に位置する必要はないが、絶縁基板８上に直接堆
積する場合に比べてフォトダイオード材料２２の付着性
を改善する。フォトダイオード材料２２は次いでパター
ン形成されエッチングされて、複数のフォトダイオード
本体を形成する。光検出素子アレイ２の各々の画素内に
フォトダイオード本体（図１および１１参照）が形成さ
れると同時に、コンタクト・パッド１５の区域において
フォトダイオード材料２２がまたパターン形成されてア
イランドを形成する（図３および４参照）。このアイラ
ンドのフォトダイオード材料は光検出素子として使用さ
れず、コンタクト・フィンガのパッド構造の一部とな
る。コンタクト・パッド１５のフォトダイオード材料２
２は、不純物添加した非晶質シリコン層および不純物添
加しない非晶質シリコン層で構成され、全体の厚さはほ
ぼ０．５乃至２．０ミクロンである。その上に酸化イン
ジウム錫（ＩＴＯ）の頂部層１８が設けられ、その厚さ
はほぼ０．１ミクロンであり、ほぼ０．０５乃至０．２
ミクロンの範囲内にある。
の一実施態様では、コンタクト・フィンガ１９のコンタ
クト・パッド端におけるコンタクト・パッド１５のゲー
ト金属１０が絶縁基板８上に形成され、次いでフォトダ
イオード本体２２がゲート金属１０の上に形成される。
ゲート金属はアレイおよびコンタクト・パッド区域にお
いて前にパターン形成されている。ゲート金属１０はコ
ンタクト・パッド１５においてフォトダイオード材料２
２の下に位置する必要はないが、絶縁基板８上に直接堆
積する場合に比べてフォトダイオード材料２２の付着性
を改善する。フォトダイオード材料２２は次いでパター
ン形成されエッチングされて、複数のフォトダイオード
本体を形成する。光検出素子アレイ２の各々の画素内に
フォトダイオード本体（図１および１１参照）が形成さ
れると同時に、コンタクト・パッド１５の区域において
フォトダイオード材料２２がまたパターン形成されてア
イランドを形成する（図３および４参照）。このアイラ
ンドのフォトダイオード材料は光検出素子として使用さ
れず、コンタクト・フィンガのパッド構造の一部とな
る。コンタクト・パッド１５のフォトダイオード材料２
２は、不純物添加した非晶質シリコン層および不純物添
加しない非晶質シリコン層で構成され、全体の厚さはほ
ぼ０．５乃至２．０ミクロンである。その上に酸化イン
ジウム錫（ＩＴＯ）の頂部層１８が設けられ、その厚さ
はほぼ０．１ミクロンであり、ほぼ０．０５乃至０．２
ミクロンの範囲内にある。
【００１３】各々の画素３（図１１参照）内では、薄い
ＩＴＯ層１８の目的は、頂部ダイオード層の導電度を高
めて、性能を改善し且つフォトダイオード３１の頂部に
対する共通電極３４の信頼性のある接触を確実なものと
することである。各々のコンタクト・パッド１５におい
ては、ＩＴＯ層１８はコンタクト・パッドの頂部コンタ
クト面（接触面）を形成する。ＩＴＯは、化学的に安定
で耐腐食性であり、絶縁酸化物を形成し難いので、望ま
しい材料である。ＩＴＯ層１８は、具体的なパターン形
成およびエッチング処理に応じて、フォトダイオード材
料２２とほぼ一致するか、それより僅かに小さくするこ
とが出来る。撮像装置の光検出素子アレイ２の製造処理
の次の工程で、アレイ内のＴＦＴ３２の誘電体層の形成
の際に誘電体層が配置される。誘電体層２４はパターン
形成されされて、図５および６に示すようにコンタクト
・パッド区域２５の頂部からエッチングされる。誘電体
層２４はプラズマ化学蒸着法により堆積されたシリコン
窒化物（ＳｉＮｘ）およびシリコン酸化物の組合せであ
ってよく、全体の厚さはほぼ０．１５乃至０．５ミクロ
ンである。
ＩＴＯ層１８の目的は、頂部ダイオード層の導電度を高
めて、性能を改善し且つフォトダイオード３１の頂部に
対する共通電極３４の信頼性のある接触を確実なものと
することである。各々のコンタクト・パッド１５におい
ては、ＩＴＯ層１８はコンタクト・パッドの頂部コンタ
クト面（接触面）を形成する。ＩＴＯは、化学的に安定
で耐腐食性であり、絶縁酸化物を形成し難いので、望ま
しい材料である。ＩＴＯ層１８は、具体的なパターン形
成およびエッチング処理に応じて、フォトダイオード材
料２２とほぼ一致するか、それより僅かに小さくするこ
とが出来る。撮像装置の光検出素子アレイ２の製造処理
の次の工程で、アレイ内のＴＦＴ３２の誘電体層の形成
の際に誘電体層が配置される。誘電体層２４はパターン
形成されされて、図５および６に示すようにコンタクト
・パッド区域２５の頂部からエッチングされる。誘電体
層２４はプラズマ化学蒸着法により堆積されたシリコン
窒化物（ＳｉＮｘ）およびシリコン酸化物の組合せであ
ってよく、全体の厚さはほぼ０．１５乃至０．５ミクロ
ンである。
【００１４】次の処理工程では、ソースおよびドレイン
金属２６（図７および８参照）が堆積され、パターン形
成およびエッチングされて、ＩＴＯ層１８とその下に位
置するゲート金属１０またはコンタクト・フィンガ１９
内のソースおよびドレイン・コンタクトとの間を電気接
続して、ＩＴＯ層１８と走査線９およびデータ線７（図
１参照）との間に連続的に接続するようにする。ソース
およびドレイン金属２６は、コンタクト・パッド１５の
少なくとも一部分を露出させるようにエッチングされ
る。ソースおよびドレイン金属２６は例えばＭｏまたは
Ｃｒ、或いはそれらの組合せで構成し、厚さをほぼ０．
１乃至１．０ミクロンにし得る。図面の各図は、層の高
さが約２ミクロンであるのに対して、露出されたＩＴＯ
コンタクト領域が約１５０ミクロンであるので、特に垂
直方向において等分に拡大図示されていないことに留意
されたい。
金属２６（図７および８参照）が堆積され、パターン形
成およびエッチングされて、ＩＴＯ層１８とその下に位
置するゲート金属１０またはコンタクト・フィンガ１９
内のソースおよびドレイン・コンタクトとの間を電気接
続して、ＩＴＯ層１８と走査線９およびデータ線７（図
１参照）との間に連続的に接続するようにする。ソース
およびドレイン金属２６は、コンタクト・パッド１５の
少なくとも一部分を露出させるようにエッチングされ
る。ソースおよびドレイン金属２６は例えばＭｏまたは
Ｃｒ、或いはそれらの組合せで構成し、厚さをほぼ０．
１乃至１．０ミクロンにし得る。図面の各図は、層の高
さが約２ミクロンであるのに対して、露出されたＩＴＯ
コンタクト領域が約１５０ミクロンであるので、特に垂
直方向において等分に拡大図示されていないことに留意
されたい。
【００１５】最終工程において、光検出素子アレイ２、
コンタクト・フィンガ１９およびコンタクト・パッド１
５が保護用の誘電体障壁層２８で被覆される。誘電体障
壁層２８はパターン形成およびエッチングされて、図９
および１０に示されているようにコンタクト・パッド１
５の殆どから除去される。誘電体障壁層２８は、ソース
およびドレイン金属２６がＩＴＯ層１８と接触する区域
を含めて、ソースおよびドレイン金属２６全体を覆う。
これにより、ソースおよびドレイン金属２６並びにＩＴ
Ｏ層１８に対する化学的腐食および損傷を防止する。
コンタクト・フィンガ１９およびコンタクト・パッド１
５が保護用の誘電体障壁層２８で被覆される。誘電体障
壁層２８はパターン形成およびエッチングされて、図９
および１０に示されているようにコンタクト・パッド１
５の殆どから除去される。誘電体障壁層２８は、ソース
およびドレイン金属２６がＩＴＯ層１８と接触する区域
を含めて、ソースおよびドレイン金属２６全体を覆う。
これにより、ソースおよびドレイン金属２６並びにＩＴ
Ｏ層１８に対する化学的腐食および損傷を防止する。
【００１６】フォトダイオード３１の共通電極コンタク
トが、ＴＦＴ３２のソースおよびドレイン電極並びにデ
ータ線７を形成するために使用された同じ層（および材
料）から形成される。共通電極線が隣り合うデータ線７
の間の中間に位置決めされて、コンタクト・パッド１５
内のダイオード・アイランド２２を使用することによっ
て、放射撮像装置１の縁部で接続した垂直な線によりソ
ースおよびドレイン金属２６から共通電極３４（図１１
参照）を有効に作る。１つ以上のコンタクト・パッド３
５が共通電極３４に対して外部接続を行うために設けら
れる。
トが、ＴＦＴ３２のソースおよびドレイン電極並びにデ
ータ線７を形成するために使用された同じ層（および材
料）から形成される。共通電極線が隣り合うデータ線７
の間の中間に位置決めされて、コンタクト・パッド１５
内のダイオード・アイランド２２を使用することによっ
て、放射撮像装置１の縁部で接続した垂直な線によりソ
ースおよびドレイン金属２６から共通電極３４（図１１
参照）を有効に作る。１つ以上のコンタクト・パッド３
５が共通電極３４に対して外部接続を行うために設けら
れる。
【００１７】ソースおよびドレイン金属２６並びに共通
電極層３４の各々は、例えばＭｏまたはＣｒで構成され
る。他の金属または多層の金属を使用できるが、Ａｌの
存在は問題がある。というのは、湿式エッチング（例え
ば、図７および８参照）の際、露出したＩＴＯ層１８の
腐食が起こりうるからである。もし電気雑音のためにソ
ースおよびドレイン金属２６としてＡｌが必要な場合、
典型的には、コンタクト・パッド１５の頂部でコンタク
ト・フィンガ１９をＩＴＯ層１８に接続する付加的な金
属層（図示していない）が堆積される。
電極層３４の各々は、例えばＭｏまたはＣｒで構成され
る。他の金属または多層の金属を使用できるが、Ａｌの
存在は問題がある。というのは、湿式エッチング（例え
ば、図７および８参照）の際、露出したＩＴＯ層１８の
腐食が起こりうるからである。もし電気雑音のためにソ
ースおよびドレイン金属２６としてＡｌが必要な場合、
典型的には、コンタクト・パッド１５の頂部でコンタク
ト・フィンガ１９をＩＴＯ層１８に接続する付加的な金
属層（図示していない）が堆積される。
【００１８】コンタクト・パッド構造中にダイオード・
アイランド材料を配置したことにより、コンタクトのた
めにＩＴＯ層１８をダイオード・アイランド材料上に使
用することができ、これにより付加的なコンタクト層お
よびそれに関連するマスク工程を設ける必要が無くな
る。本発明では、ＴＦＴ３２のソースおよびドレイン電
極に使用されるソースおよびドレイン金属２６がまたデ
ータ線７および共通電極線３４にも使用され、これらの
全ては同じ処理工程により同時に形成されることに注意
されたい。同様に、ＴＦＴ３２のゲート電極金属および
走査線９が同じ金属で同じ処理工程によって同時に形成
される。コンタクト・フィンガ１９の断面は、それらが
電気接続される光検出素子アレイ２内の線の断面と同じ
で無くて良く、またコンタクト・フィンガは互いに断面
が異なっていても良い。
アイランド材料を配置したことにより、コンタクトのた
めにＩＴＯ層１８をダイオード・アイランド材料上に使
用することができ、これにより付加的なコンタクト層お
よびそれに関連するマスク工程を設ける必要が無くな
る。本発明では、ＴＦＴ３２のソースおよびドレイン電
極に使用されるソースおよびドレイン金属２６がまたデ
ータ線７および共通電極線３４にも使用され、これらの
全ては同じ処理工程により同時に形成されることに注意
されたい。同様に、ＴＦＴ３２のゲート電極金属および
走査線９が同じ金属で同じ処理工程によって同時に形成
される。コンタクト・フィンガ１９の断面は、それらが
電気接続される光検出素子アレイ２内の線の断面と同じ
で無くて良く、またコンタクト・フィンガは互いに断面
が異なっていても良い。
【００１９】更に、ソースおよびドレイン金属並びに共
通電極層の組合せを利用する本発明が、コンタクト・パ
ッドの製造に必要なフォトマスク処理工程の数を減ら
し、付加的な処理工程が必要であった場合に起こりうる
製造時間、製造コストおよび種々の問題または欠陥を低
減することに注意されたい。本発明の処理はわずか３つ
の導電層の堆積（並びにそれに関連するフォトマスクお
よびエッチング処理工程）しか必要とせず、それらは次
のように記載の順序で配置、すなわちゲート金属１０、
フォトダイオード材料２２上のＩＴＯ層１８、およびソ
ースおよびドレイン金属２６（これはまたフォトダイオ
ードを横切って延在し且つフォトダイオードの頂部を接
続する共通電極線をも形成する）が順次配置される。Ｔ
ＦＴ３２のアイランドに対して、典型的には１０乃至５
ナノメートルのＭｏの薄い金属キャップ層を設けてもよ
い。しかし、その層は本質的にＴＦＴ３２のアイランド
製造の一部として設けられ、コンタクト・パッド製造の
一部を構成しない。
通電極層の組合せを利用する本発明が、コンタクト・パ
ッドの製造に必要なフォトマスク処理工程の数を減ら
し、付加的な処理工程が必要であった場合に起こりうる
製造時間、製造コストおよび種々の問題または欠陥を低
減することに注意されたい。本発明の処理はわずか３つ
の導電層の堆積（並びにそれに関連するフォトマスクお
よびエッチング処理工程）しか必要とせず、それらは次
のように記載の順序で配置、すなわちゲート金属１０、
フォトダイオード材料２２上のＩＴＯ層１８、およびソ
ースおよびドレイン金属２６（これはまたフォトダイオ
ードを横切って延在し且つフォトダイオードの頂部を接
続する共通電極線をも形成する）が順次配置される。Ｔ
ＦＴ３２のアイランドに対して、典型的には１０乃至５
ナノメートルのＭｏの薄い金属キャップ層を設けてもよ
い。しかし、その層は本質的にＴＦＴ３２のアイランド
製造の一部として設けられ、コンタクト・パッド製造の
一部を構成しない。
【００２０】本発明を特定の実施態様について詳述した
が、当業者には種々の変更および変形をなし得よう。従
って、特許請求の範囲が本発明の真の精神および趣旨の
範囲内にあるこの様な全ての変更および変形を包含する
ものとして記載してあることを理解されたい。
が、当業者には種々の変更および変形をなし得よう。従
って、特許請求の範囲が本発明の真の精神および趣旨の
範囲内にあるこの様な全ての変更および変形を包含する
ものとして記載してあることを理解されたい。
【図１】本発明に従って製造した放射撮像装置の簡略平
面図である。
面図である。
【図２】本発明に従ったコンタクト・パッドおよび関連
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の一工程を示す断面図である。
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の一工程を示す断面図である。
【図３】本発明に従ったコンタクト・パッドおよび関連
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａに沿って取った断面図で、非常
に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著し
く拡大して示してある。
に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著し
く拡大して示してある。
【図５】本発明に従ったコンタクト・パッドおよび関連
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
【図６】図５の線Ａ−Ａに沿って取った断面図で、非常
に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著し
く拡大して示してある。
に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著し
く拡大して示してある。
【図７】本発明に従ったコンタクト・パッドおよび関連
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
【図８】図７の線Ａ−Ａに沿って取った断面図で、非常
に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著し
く拡大して示してある。
に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著し
く拡大して示してある。
【図９】本発明に従ったコンタクト・パッドおよび関連
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
するコンタクト・フィンガを製造する際の一連の工程の
内の別の一工程を示す平面図である。
【図１０】図９の線Ａ−Ａに沿って取った断面図で、非
常に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著
しく拡大して示してある。
常に薄い層を見易くするために垂直方向の寸法は特に著
しく拡大して示してある。
【図１１】図１の一部分の簡略拡大図である。
１ 放射撮像装置 ２ 光検出素子アレイ ３ 画素 ７ データ線 ８ 絶縁基板 ９ 走査線 １０ ゲート金属 １５ コンタクト・パッド １７ アース・リング １８ 酸化インジウム錫の頂部層 １９ コンタクト・フィンガ ２２ フォトダイオード材料 ２４ 誘電体層 ２５ コンタクト・パッド区域 ２６ ソースおよびドレイン金属 ２８ 誘電体障壁層 ３１ フォトダイオード ３２ 薄膜トランジスタ・スイッチ ３４ 共通電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン・ウィリアム・ジャイムバッテ ィスタ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコテ ィア、モントクレイアー・ドライブ、24番 (72)発明者 ジョージ・エドワード・ポシン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ニスカ ユナ、アルゴンキン・ロード、2361番 (72)発明者 ジャンキアン・リュウ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ロイヤル・オーク・ドライ ブ、23番
Claims (3)
- 【請求項１】 フォトダイオード材料および導電性酸化
物から形成されたフォトダイオードのアレイを含んでい
る放射撮像装置用のコンタクト・パッドにおいて、 前記アレイのフォトダイオードに使用されたものと同じ
フォトダイオード材料から形成され、前記アレイの縁部
に近接して位置決めされたコンタクト・パッド本体、お
よび前記コンタクト・パッド本体の少なくとも一部の上
に位置していて、前記アレイへの外部電気接続を可能に
するコンタクト区域を構成する前記導電性酸化物の頂部
層を有していることを特徴とする放射撮像装置用のコン
タクト・パッド。 - 【請求項２】 前記アレイへの外部電気接続のための前
記コンタクト区域の一部として前記導電性酸化物の前記
頂部層の少なくとも一部の上に金属のコンタクト面が設
けられている請求項１記載のコンタクト・パッド。 - 【請求項３】 前記フォトダイオード材料が非晶質シリ
コンで構成され、前記導電性酸化物が酸化インジウム錫
で構成されている請求項１記載のコンタクト・パッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/772453 | 1996-12-23 | ||
| US08/772,453 US5838054A (en) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Contact pads for radiation imagers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10214955A true JPH10214955A (ja) | 1998-08-11 |
| JP3964017B2 JP3964017B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=25095118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28750197A Expired - Fee Related JP3964017B2 (ja) | 1996-12-23 | 1997-10-21 | 放射撮像装置用のコンタクト・パッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5838054A (ja) |
| EP (1) | EP0851498B1 (ja) |
| JP (1) | JP3964017B2 (ja) |
| DE (1) | DE69737439T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP4753516B2 (ja) * | 1999-11-02 | 2011-08-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 放射線イメージャ用構造及び、放射線イメージャを製造する方法 |
| WO2016104339A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | シャープ株式会社 | フォトセンサ基板、及びその製造方法 |
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| US6373117B1 (en) * | 1999-05-03 | 2002-04-16 | Agilent Technologies, Inc. | Stacked multiple photosensor structure including independent electrical connections to each photosensor |
| JP4165785B2 (ja) * | 1999-05-11 | 2008-10-15 | 横河電機株式会社 | フォトダイオードアレイ |
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| US6777685B2 (en) * | 2002-04-03 | 2004-08-17 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
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| KR100649034B1 (ko) * | 2005-09-21 | 2006-11-27 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| US4012767A (en) * | 1976-02-25 | 1977-03-15 | General Electric Company | Electrical interconnections for semi-conductor devices |
| JPS62128571A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Fuji Electric Co Ltd | アモルフアスシリコン太陽電池 |
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| US5532180A (en) * | 1995-06-02 | 1996-07-02 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | Method of fabricating a TFT with reduced channel length |
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-
1996
- 1996-12-23 US US08/772,453 patent/US5838054A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-10-21 JP JP28750197A patent/JP3964017B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-23 DE DE69737439T patent/DE69737439T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-23 EP EP97308467A patent/EP0851498B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4753516B2 (ja) * | 1999-11-02 | 2011-08-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 放射線イメージャ用構造及び、放射線イメージャを製造する方法 |
| WO2016104339A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | シャープ株式会社 | フォトセンサ基板、及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0851498A3 (en) | 1999-04-21 |
| EP0851498B1 (en) | 2007-03-07 |
| DE69737439T2 (de) | 2007-11-08 |
| EP0851498A2 (en) | 1998-07-01 |
| DE69737439D1 (de) | 2007-04-19 |
| US5838054A (en) | 1998-11-17 |
| JP3964017B2 (ja) | 2007-08-22 |
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