JPS60241260A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS60241260A JPS60241260A JP59096582A JP9658284A JPS60241260A JP S60241260 A JPS60241260 A JP S60241260A JP 59096582 A JP59096582 A JP 59096582A JP 9658284 A JP9658284 A JP 9658284A JP S60241260 A JPS60241260 A JP S60241260A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 16
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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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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は固体走査部上に形成したアモルファスＳｉ層を
光電変換部として用いる固体撮像装置に関する。
光電変換部として用いる固体撮像装置に関する。
従来の固体撮像装置を信号電荷を読出すための固体走査
部とし、この上部に形成した光導電膜を光電変換部とし
て用いる固体撮像装置が提案されている。このような光
導電膜を用いる固体撮像装置では、固体走査部表面の凹
凸が光導電膜の膜質に大きな影響を与える。例えばアモ
ルファス８ｉ太陽電池の場合、１μｍ以上の凹凸のある
基板上に形成したアモルファスＳｉ太陽電池は鏡面研磨
した基板上に形成したものに比べて３０％以上も変換効
率が低下することが報告されている。一般に、従来の固
体撮像装置には１〜２μｍ程度の凹凸が存在する。固体
走査部の凹凸を軽減するために第１図に示すような２層
電極構造が提案されている。
部とし、この上部に形成した光導電膜を光電変換部とし
て用いる固体撮像装置が提案されている。このような光
導電膜を用いる固体撮像装置では、固体走査部表面の凹
凸が光導電膜の膜質に大きな影響を与える。例えばアモ
ルファス８ｉ太陽電池の場合、１μｍ以上の凹凸のある
基板上に形成したアモルファスＳｉ太陽電池は鏡面研磨
した基板上に形成したものに比べて３０％以上も変換効
率が低下することが報告されている。一般に、従来の固
体撮像装置には１〜２μｍ程度の凹凸が存在する。固体
走査部の凹凸を軽減するために第１図に示すような２層
電極構造が提案されている。
第１図中の平滑化層（１）は、例えはエッチバック法、
バイアススパッタ法といった平坦化技術や、シリカ塗布
膜、ポリイミド膜といった塗布絶縁膜の使用、またはエ
ッチバック法と塗布絶縁膜の併用などによって実質的な
悪影響が発生しない程度まで平滑化することが可能であ
る。しかし、第Ｘ＊極（２）と平滑化層（１）が理想的
に形成されたとしてもその上部に形成する第２電極（３
）の端部には厚さ分の段差が生じる。発明者らは最近、
凹凸を有する基板上にグロー放電によって形成したアモ
ルファスＳｉの断面にプラズマドライエツチングを行な
うと、走査型電子顕微鏡で空洞として観察されるエツチ
ング速度の特に速い領域が基板の凹凸に対応して現われ
ることを見出した。第１図にその構造を示した固体撮像
装置を実際に試作して断面にプラズマエツチングを行な
ったところ、アモルファスａｉｌこ接する第２電極（３
）の端部の段差に対応して空洞が発生した。第２図は、
プラズマドライエツチングによって空洞の発生した第２
電極端部の部分を簡略に表わしたものである。空洞の発
生は第２７１１極端部の段差によって他の部分と膜質の
異なる領域が形成されたことによる。このような膜質の
ばらつきなどが再生画像上の荒い素地むらや、多画素の
感度のばらつき、白傷の発生や暗時出力の増加などの原
因となっていた。
バイアススパッタ法といった平坦化技術や、シリカ塗布
膜、ポリイミド膜といった塗布絶縁膜の使用、またはエ
ッチバック法と塗布絶縁膜の併用などによって実質的な
悪影響が発生しない程度まで平滑化することが可能であ
る。しかし、第Ｘ＊極（２）と平滑化層（１）が理想的
に形成されたとしてもその上部に形成する第２電極（３
）の端部には厚さ分の段差が生じる。発明者らは最近、
凹凸を有する基板上にグロー放電によって形成したアモ
ルファスＳｉの断面にプラズマドライエツチングを行な
うと、走査型電子顕微鏡で空洞として観察されるエツチ
ング速度の特に速い領域が基板の凹凸に対応して現われ
ることを見出した。第１図にその構造を示した固体撮像
装置を実際に試作して断面にプラズマエツチングを行な
ったところ、アモルファスａｉｌこ接する第２電極（３
）の端部の段差に対応して空洞が発生した。第２図は、
プラズマドライエツチングによって空洞の発生した第２
電極端部の部分を簡略に表わしたものである。空洞の発
生は第２７１１極端部の段差によって他の部分と膜質の
異なる領域が形成されたことによる。このような膜質の
ばらつきなどが再生画像上の荒い素地むらや、多画素の
感度のばらつき、白傷の発生や暗時出力の増加などの原
因となっていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的はアモルファスｓｔを形成する基板の平滑
度を向上させ、アモルファスＳｉの膜質の均一性を高め
ることによって、高感度で良好な画質の固体撮像装置を
提供することにある。
度を向上させ、アモルファスＳｉの膜質の均一性を高め
ることによって、高感度で良好な画質の固体撮像装置を
提供することにある。
本発明は、アモルファスＳＩに接する電極の形成工程を
制御してアモルファスＳｉに接する′電極の端部の傾斜
角とアモルファスＳｉに接する電極の膜厚の積が１０μ
ｍ −ｄｅｇｒｅｅ以下となるように形成することを特
徴とする。
制御してアモルファスＳｉに接する′電極の端部の傾斜
角とアモルファスＳｉに接する電極の膜厚の積が１０μ
ｍ −ｄｅｇｒｅｅ以下となるように形成することを特
徴とする。
本発明Ｉこよれば、アモルファスＳｉを形成する基板で
ある固体走査部表面の平滑性が向上することになり、ア
モルファスＳｉの膜質と膜質の均一性が向上して、白傷
がなく高感度で暗時出力や感度むらの少ない固体撮像装
置を得ることができる。
ある固体走査部表面の平滑性が向上することになり、ア
モルファスＳｉの膜質と膜質の均一性が向上して、白傷
がなく高感度で暗時出力や感度むらの少ない固体撮像装
置を得ることができる。
第３図１こよって、第２電極（３）の端部ｌこよる段差
の傾斜角（４）、第２電極（３）の膜厚（５）、および
固体走査部上Ｉこ形成したアモルファス８１層にプラズ
マドライエツチングを行なったとき発生する空洞の高さ
く６）を示す。発明者等の実験ｌこよると、空洞の高さ
く６）と第２電極（３）の端部暑こよる段差の傾斜角（
４）、および空洞の高さく６）と第２電極の膜厚（５）
はそれぞれｔｌは比例する関係がある。また、傾斜角（
４）と第２電極の膜厚（５）の積と空洞の高さく６）と
の関係を調べたところ、第４図（ａ）に示すような関係
が見出せ、傾斜角（４）と第２電極の膜厚（５）の積が
１０μｍ−ｄｅｇｒｅｅとなる近傍で空洞の高さ（６）
は急激に減少して、傾斜角（４）と第２電極の膜厚（５
）の積が１０ｔｔｍ −ｄｅｇｒｅｅ以下の領域でｔｌ
ｉ？零になることがわかった。仁の結果によって、傾
斜角（４）とコンタクトホールの深さく５）の積が１０
８ｍ −ｄｅｇｒｅｅ以下となるようｌこ第２電極（３
）の形成を制御したところ、第２電極（３）の段差によ
る悪影響のないアモルファスＳｉ膜が得られ、白傷や素
地むらのない良好な撮像特性を持つ固体撮像装置が得ら
れた。第５図によって本発明の一実施例を示す。Ｐ形８
ｉ基板（７）にｎ十埋込みチャネルＣＣＤからなる垂直
ＣＯＤ （１３）と、同じくｎの蓄積ダイオード（９）
が形成される。垂直ｃ ｃ ｐ （Ｂ）の上には転送電
極となるポリ８ｉ電極α１を形成する。
の傾斜角（４）、第２電極（３）の膜厚（５）、および
固体走査部上Ｉこ形成したアモルファス８１層にプラズ
マドライエツチングを行なったとき発生する空洞の高さ
く６）を示す。発明者等の実験ｌこよると、空洞の高さ
く６）と第２電極（３）の端部暑こよる段差の傾斜角（
４）、および空洞の高さく６）と第２電極の膜厚（５）
はそれぞれｔｌは比例する関係がある。また、傾斜角（
４）と第２電極の膜厚（５）の積と空洞の高さく６）と
の関係を調べたところ、第４図（ａ）に示すような関係
が見出せ、傾斜角（４）と第２電極の膜厚（５）の積が
１０μｍ−ｄｅｇｒｅｅとなる近傍で空洞の高さ（６）
は急激に減少して、傾斜角（４）と第２電極の膜厚（５
）の積が１０ｔｔｍ −ｄｅｇｒｅｅ以下の領域でｔｌ
ｉ？零になることがわかった。仁の結果によって、傾
斜角（４）とコンタクトホールの深さく５）の積が１０
８ｍ −ｄｅｇｒｅｅ以下となるようｌこ第２電極（３
）の形成を制御したところ、第２電極（３）の段差によ
る悪影響のないアモルファスＳｉ膜が得られ、白傷や素
地むらのない良好な撮像特性を持つ固体撮像装置が得ら
れた。第５図によって本発明の一実施例を示す。Ｐ形８
ｉ基板（７）にｎ十埋込みチャネルＣＣＤからなる垂直
ＣＯＤ （１３）と、同じくｎの蓄積ダイオード（９）
が形成される。垂直ｃ ｃ ｐ （Ｂ）の上には転送電
極となるポリ８ｉ電極α１を形成する。
蓄積ダイオード（９）の上部では熱酸化膜を含む酸化膜
層ａυにエツチングを行なって蓄積ダイオード（９）の
１部が露出するように形成した後、例えはＡＩなどの第
１電極（２）を所定の形状に形成する。この後１こ平滑
化層（１）を形成し、エツチングを行なって第１電極（
２）の一部を露出させる。この上部にＡＩなどの第２電
極（３）を、例えば第２電極となるＡＩ膜を蒸着して後
にこの上にＡＩよりもエツチング速度が速いＭｏなどを
適当な膜厚に蒸着し、これを写真食刻法によって第２電
極端部に十分な傾斜がついて電極端部の傾斜角（４）と
第２＠極の膜厚（５）の積が１０μｍ −ｄｅｇｒｅｅ
以下となるように形成し、この後にＭｏ Ｎを剥離する
。この上部にアモルファスＳｉ層ａ２をグロ、−放電や
スパッタリングなどによって形成し、さらに透明導電膜
αＪを形成して、固体走査部と光電変換部を有する固体
撮像装置を得る。
層ａυにエツチングを行なって蓄積ダイオード（９）の
１部が露出するように形成した後、例えはＡＩなどの第
１電極（２）を所定の形状に形成する。この後１こ平滑
化層（１）を形成し、エツチングを行なって第１電極（
２）の一部を露出させる。この上部にＡＩなどの第２電
極（３）を、例えば第２電極となるＡＩ膜を蒸着して後
にこの上にＡＩよりもエツチング速度が速いＭｏなどを
適当な膜厚に蒸着し、これを写真食刻法によって第２電
極端部に十分な傾斜がついて電極端部の傾斜角（４）と
第２＠極の膜厚（５）の積が１０μｍ −ｄｅｇｒｅｅ
以下となるように形成し、この後にＭｏ Ｎを剥離する
。この上部にアモルファスＳｉ層ａ２をグロ、−放電や
スパッタリングなどによって形成し、さらに透明導電膜
αＪを形成して、固体走査部と光電変換部を有する固体
撮像装置を得る。
なお、固体走査部は上記実施例では固体走査部をＣＯＤ
としたが、ＣＯＤに限定されず、Ｍｏ８やＣＰＤＸＣＩ
Ｄ などを固体走査部１こ用いても良い。
としたが、ＣＯＤに限定されず、Ｍｏ８やＣＰＤＸＣＩ
Ｄ などを固体走査部１こ用いても良い。
また、アモルフスＳｉ層の構造も、高い暗抵抗を得るた
めのｉ−ｐ構造でも何等問題はなく、特定の膜構造ｌこ
は限定されない。透明導電膜も、ｉ −ｐ構造を採用す
る場合は不透明なグリッド重積でも可能であり、光電変
換をおこなうｉ層Ｉこ必奴１ｇ界を発生させるものであ
ればよい。
めのｉ−ｐ構造でも何等問題はなく、特定の膜構造ｌこ
は限定されない。透明導電膜も、ｉ −ｐ構造を採用す
る場合は不透明なグリッド重積でも可能であり、光電変
換をおこなうｉ層Ｉこ必奴１ｇ界を発生させるものであ
ればよい。
第１図は従来の固体走査部とアモルファスＳｉ層から成
る固体撮像装置の断面図、第２図はプラズマドライエツ
チングによって空洞の発生した固体撮像装置の断面図、
１＠３図はＭ２ 電極端部の傾斜角（４）、第２電極の
膜厚（５）とプラズマドライエツチングによって発生し
た空洞の品さを示すための断面図、第４図は空洞の高さ
１６）の第２竜極部の傾斜角（４）と第２電極の膜厚（
５）の積に対する依存性を示す図、第５図は本発明の一
実施例である固体撮像装置の断面図である。 １・・・平滑化層 ２・・・第１電極 ３・・・第２′４極 ４・・・第２電極端部の傾斜角５
・・・第２電極の膜厚 ６・・パプラズマエッチングにより−Ｃ発生した空洞の
筒さ７・・・Ｐ型８１基板 ８・・・垂直Ｃ０Ｄ９・・
・蓄積ダイオード ＩＯ・・・ポリ８ｉ電極１１・・・
酸化膜層 １２・・・アモルファスｓｉ層工３・・・透
明導電膜 １４・・・チャネルストップ代理人弁理士
則 近 憲 佑 ０１が１名）第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 傾Ａ斗丙と膜Ｊ＃め橿ｆμ風・ｂｙ−ｎｌ −第 ５
図
る固体撮像装置の断面図、第２図はプラズマドライエツ
チングによって空洞の発生した固体撮像装置の断面図、
１＠３図はＭ２ 電極端部の傾斜角（４）、第２電極の
膜厚（５）とプラズマドライエツチングによって発生し
た空洞の品さを示すための断面図、第４図は空洞の高さ
１６）の第２竜極部の傾斜角（４）と第２電極の膜厚（
５）の積に対する依存性を示す図、第５図は本発明の一
実施例である固体撮像装置の断面図である。 １・・・平滑化層 ２・・・第１電極 ３・・・第２′４極 ４・・・第２電極端部の傾斜角５
・・・第２電極の膜厚 ６・・パプラズマエッチングにより−Ｃ発生した空洞の
筒さ７・・・Ｐ型８１基板 ８・・・垂直Ｃ０Ｄ９・・
・蓄積ダイオード ＩＯ・・・ポリ８ｉ電極１１・・・
酸化膜層 １２・・・アモルファスｓｉ層工３・・・透
明導電膜 １４・・・チャネルストップ代理人弁理士
則 近 憲 佑 ０１が１名）第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 傾Ａ斗丙と膜Ｊ＃め橿ｆμ風・ｂｙ−ｎｌ −第 ５
図
Claims (1)
- 半導体基板上１こ形成した固体走査部の上部にアモルフ
ァス８１層を有し、前記アモルファスＳｉ層に接する電
極の端部に傾斜を有する固体撮像装置において、前記ア
モルファスＳｉ層に接する電極の端部の傾斜角度と前記
アモルファスＳｉ層に接する電極の膜厚との積が１０μ
ｍ −ｄｅｇｒｅｅ 以下となるように前記アモルファ
スＳｉ層に接する電極を形成することを特徴とする固体
撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096582A JPS60241260A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096582A JPS60241260A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241260A true JPS60241260A (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14168939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096582A Pending JPS60241260A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241260A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007058183A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| US7622785B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-11-24 | Semiconductor Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element |
| US7791012B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising photoelectric conversion element and high-potential and low-potential electrodes |
| WO2020173985A1 (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | Trinamix Gmbh | Optical sensor and detector for an optical detection |
| WO2020239762A1 (en) | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Trinamix Gmbh | Spectrometer device for optical analysis of at least one sample |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP59096582A patent/JPS60241260A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007058183A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| KR101389808B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2014-04-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 광전변환장치 |
| US7622785B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-11-24 | Semiconductor Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element |
| US7791154B2 (en) | 2006-04-28 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element |
| US8154096B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-04-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element |
| US7791012B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising photoelectric conversion element and high-potential and low-potential electrodes |
| WO2020173985A1 (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | Trinamix Gmbh | Optical sensor and detector for an optical detection |
| WO2020239762A1 (en) | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Trinamix Gmbh | Spectrometer device for optical analysis of at least one sample |
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