JPS59181584A - 光センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、非晶質シリコン半導体層を用いた元センサ
の製造方法に関するものである。

（従来技術） この種の光センナの従来の製造方法を第１図を用いて説
明する。

第１図（ａ）において、１はガラスなどからなる絶縁物
基板であシ、まず、この基板１上に、ホスフィン（ＰＨ
，ｑ　）を数ｐｐｍ混合した７ラン（Ｓｉ上ｈ）力スの
グロー放電法によｐ非晶質シリコン半導体層（ｎ層）２
を堆積させる。次に、酸化二窒素（Ｎ２０）。

シラン（ＳｉＩ（４）、アルゴン（Ａｒ）の混合ガスを
用いたグロー放電法によυ、透明絶縁物であるシリコン
酸化物層３ｆ：前記非晶質シリコン半導体層２上に堆積
させる。そして、このシリコン酸化物層３の受光領域に
位置する部分以外を、第１図（ａ）に示すように除去す
る。

次に、ＰＨ３を１０００〜２０００ｐｐｍ程度混合させ
たＳｉＨ４ガスのグロー放電法により、高濃度に不純物
ドーピングされた低抵抗非晶質シリコン層（ｎ”り　４
を第１図（ｂ）に示すように全面に堆積させ、さらＫそ
の上にアルミニウム層５を電子ビームなどによシ蒸着す
る。

そして、電極とガる部分以外のアルミニウム層５をパタ
ーニングによｐ除去することにより、第１図（ｅ）に示
すように一対のアルミニウム電極５′を形成する。

最後に、受光領域のシリコン酸化物層３上の低抵抗非晶
質シリコン層４およびセンサとなる部分以外の非晶質シ
リコン半導体層２と低抵抗非晶質シリコン層４を、数パ
ーセント酸素を添加しであるフレオンガスを用いてプラ
ズマエツチング法によシ第１図（ｄ）に示すように除去
する。以上で元センサが完成する。

第２図は光センサの従来の製造方法の他の例を示す図で
ある。この図を用いて従来の他の方法について説明する
。

第２図（ａ）において、１１はガラスなどからなる絶縁
物基板であυ、まず、この基板ｌｌ上に、ＰＨ，を数ｐ
ｐｍ混合したＳｉＨ４ガスのグロー放電法によシ非晶質
シリコン半導体層（ｎ層）１２を堆積させる。次に、Ｎ
２０　、５ｉＩ（４，Ａｒの混合ガスを用いたグロー放
電法によシ、透明絶縁物であるシリコン酸化物層１３を
前記非晶質シリコン半導体Ｎ１２上に堆積させ、さらに
シリコン酸化物層１３上にレジスト１４を塗布する。そ
して、このレジスト１４およびシリコン酸化物／ｉ＊１
３の受光領域に位置する部分以外を、第２図（ａ）に示
すように除去する。

次に、全面に、Ｐ）Ｊｌ、＋を１０００〜２０ｏＯｐｐ
ｍ程度混合させた５ＩＨ４ガスのグロー放電法により、
高＠度に不純物ドーピングされた低抵抗非晶質シリコン
層（ｎ層層）１５を第２図伽）に示すように堆積させる
。

そして、す７トオフによシ第２図（ｅ）に示すようにレ
ジスト１４およびそのレノス）１４上の低抵抗非晶質シ
リコン層１５を除去した後に、電子ビーム々どによるア
ルミニウムの蒸着とパタ−ニングにより同第２図（ｃ）
に示すように一対のアルミニウム電極１６を形成する。

最後に、酸素を数多添加してなるフレオンガス（ＣＦ４
　）によシプラズマエッチング法で、センナとなる部分
以外の非晶質シリコン半導体層１２および低抵抗非晶質
シリコン層１５を第２図（ｄ）に示すように除去する。

以上で光センサが完成する。

このようにして製造された元センサは、入射光によって
非晶質シリコン半導体層２，１２中で発生する電子−正
孔対により、その非晶質シリコン半導体層２，１２０導
電率が変化するので、その導電率の変化分を、外部から
注入された電流の変化として信号検出するものである。

また、この光センサにおいては、電気応答の点から電極
５’、１６がオーミックであることが望ましく、そのた
めには前記電極５’、１６と非晶質シリコン半導体層２
．１２との界面にはバリアが存在してはならない。その
ために、低抵抗非晶質シＩＪ　コン層（ｎ”／１ｆ）４
　、１５を介在させることでオーミック特性を確保する
ことが必須となる。

しかるに、上述した従来の製造方法では、第１図（ｃ）
または第２図（ｃ）における電極形成のだめのマスク合
わせの時点でマスクずれが起こる可能性が大きく、そう
なった場合、受光部の面積が小さくなり、光照射時の光
電流が小さく々るので、光電流と暗電流の比が小さくな
シ信号検出が難しくなる。

（発明の目的） この発明は上記の点に鑑みなされたもので、受光部の面
積の減少全防止して、信号検出を容易に行える元センサ
を製造できる元センサの製造方法を提供することを目的
とする。

（実施例） 以下この発明の一実施例＊ｒａ囚を参照（７て説明する
。

第３図（ａ）において、２１はガラスなどからなる透明
絶縁物基板であシ、まず、この基板２１上にアルミニウ
ムを電子ビーム蒸着する。そして、そのアルミニウムの
電極となる部分以外をホトリソエツチングによって除去
することにより、前記第３図（ａ）に示すように、残存
アルミニウムからなる一対の電極２２を前記基板２１上
に形成する。その後、電極２２上を含む基板２１上の全
面に、Ｎ２０．５ｔＨ４１Ａｒ　の混合ガスを用いたグ
ロー放電法によシ、透明絶縁物であるシリコン酸化物層
２３を同第３図（ａ）に示すように堆積させ、さらにそ
の上にネガレジスト２４を塗布する。

次に、透明絶縁物基板２１側から前記電極２２をマスク
としてネガレジスト２４を露光し７現像することによｐ
％第３図（ト））に示すように電極２２上のネガレジス
ト２４を、電極２２と同一寸法で除去する。そして、残
ったネガレジスト２４をマスクとして電極２２上のシリ
コン酸化物層２３ｆ同第３図（ｂ）に示すように除去す
る。

しかる後、ＰＨ５ｔ１０００〜２０００ｐｐｍＳ度混合
させたＳｉＨ４ガスのグロー放電法により、高濃度に不
純物ドーピングされた低抵抗非晶質シリコン層（ｎ層層
）２５を全面に堆積させる。

ここで、低抵抗非晶質シリコン層２５は、残存ネガレジ
スト２４および残存シリコン酸化物層２３の段差部にお
ける部分が、その他の部分（電極２２およびネガレジス
ト２４上の部分）に比較して薄く形成される。そこで、
次に、数チ酸累を添加し７’ｃＣＦ４でプラズマエツチ
ング法により低抵抗非晶質シリコン層２５を若干エツチ
ングすることで。

前記段差部の薄い低抵抗非晶質シリコン層２５を除去し
、段差部のネガレジスト２４を露出させる。

しかる後、ネガレジスト２４を酸素プラズマで除去する
ことにより、第３図（ｃ）に示すように電極２２上以外
の低抵抗非晶質シリコン／１ｉ２５を除去する。

その後、電極２２上に残された低抵抗非晶質シリコン層
２５の表面の酸化膜（上述のネガ１ノソスト除去時に形
成される）を、５％沸酸により除去した上で、その低抵
抗非晶質シリコン層２５上を含む基板２１上の全面に、
ＰＨｓを数ｐｐｍ程度混合したＳｉＨ４ガスのグロー放
電法により非晶質シリコン半導体層（ｎ層）２６を堆積
させる。そして、その堆積後、周辺の不要な非晶質シリ
コン半導体Ｎ＃２６を除去することによシ、非晶質シリ
コン半導体層２６を、低抵抗非晶質シリコン層２５上お
よびその間のシリコン酸化物層２３上にのみ第３図（ｄ
）に示すように残す。以上で光センサが完成する。

このようにして製造された光センサは、従来と同様にし
て信号検出を行う。その場合、光の入射は、基板２１側
からでも、非晶質シリコン半導体Ｊ＠２６側からでもよ
い。

以上のような一実施例によれば、電極２２を最初に形成
し、以後その電極２２を利用して電極２２間にセルファ
ラインによシリコン酸化物層２３を形成するので、たと
え基板２１上に電極２２がずれて形成されたとしても、
その電極２２とシリコン酸化物Ｉｒｋ２３の位置関係は
不変である。したがって、従来技術で述べたような受光
部面積の減少は起こらずゆえに、光照射時の光電流値を
高く維持でき、光寛流と暗電流の比を大きくとることが
できるので、信号検出を容易に行うことができるように
なる。

また、一実施例によれば、シリコン酸化物ｊ＠２３をパ
ターニングする時のマスク合わせが省略され、マスク合
わせ回数も一回減少するため、歩留りの向上が期待でき
るし、コストダウンを図ることもできる。

なお、上記−実施例では電極（光を透過させない）にア
ルミニウムを用いたが、アルミニウムの代シにニクロム
などを用いることもできる。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明の製造方法では、電極を最
初に形成し、以後その電極を利用して電極間にシリコン
酸化物層をセルファラインで形成することによシ、受光
部面積の減少が起こらないので、信号検出を容易に行え
る光センサを製造することができ、しかもマスク合わせ
日数を減らして歩留りの向上とコストダウンを図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の元センサの製造方法を示す
断面図、第３図はこの発明の光センサの製造方法の一笑
施例を示す断面図である。 ２１・・・透明絶縁物基板、２２・・・電極、２３・・
・シリコン酸化物層、２４・・・ネガレノスト、２５・
・・低抵抗非晶質シリコン層、２６・・・非晶質シリコ
ン半導体層。 特許出願人　沖電気工業株式会社 第１図 第２図 ０Ｊｕ１ 手続補正書 昭Ｊｌｌ　５３年下）月９°７目 ６′許庁長官若杉和夫　殿 １、事ｆ’ｌ：の表示 昭和５８年　％　許　願第　５３６６４　　　号２、発
明の名称 光センサの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　特ｉ’ｆ出、願人（０２９
）沖屈気工業株式会社 ４代理人 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁１．１２番２０号　剃Ｑ
４）ビ化５、補正命令のＬｌ付　　昭和　　年　　月　
　）−１（自発）６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の４に ７　補正の内容 捌−紙づ〒１ヒナ １）　明細簀１０頁１６行「日数」を「回数」と訂正す
る。 ４０７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明絶縁物基板上に一対の電極を形成する工程と、この
   電極上を含む前記基板上の全面にシリコン酸化物層を形
   成し、さらにその上にネガレジストを塗布する工程と、
   基板側から前記電極をマスクとしてネガレジストを露光
   し現像することによジ、電極上のネガレジストを除去す
   る工程と、残存ネガレジストをマスクとして電極上のシ
   リコン酸化物層を除去する工程と、全面に低抵抗非晶質
   シリコン層を形成する工程と、ネガレジストおよびシリ
   コン酸化物層の段差部における低抵抗非晶質シリコン層
   を厚さの違いを利用して除去することによシ、段差部の
   ネガレジストｔ−露出させる工程と、ネガレジストを除
   去することによシ、電極上以外の低抵抗非晶質シリコン
   層を除去する工程と、受光領域以外の不要なシリコン酸
   化物層を除去する工程と、電極上に残った低抵抗非晶質
   シリコン層上およびその間のシリコン酸化物Ｉ−上に非
   晶質シリコン半導体層を形成する工程とを具備してなる
   光センサの製造方法。