JPS6112061A - イメ−ジセンサとその製造方法 - Google Patents
イメ−ジセンサとその製造方法Info
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- JPS6112061A JPS6112061A JP59131052A JP13105284A JPS6112061A JP S6112061 A JPS6112061 A JP S6112061A JP 59131052 A JP59131052 A JP 59131052A JP 13105284 A JP13105284 A JP 13105284A JP S6112061 A JPS6112061 A JP S6112061A
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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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
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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
- H01L31/08—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/095—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
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- H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
- H01L31/1055—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type the devices comprising amorphous materials of Group IV of the Periodic Table
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はファクシミＩＪ装置やレーザ記録装置などの文
字・画像入力装置に使用するイメージセンサとその製造
方法に関する。
字・画像入力装置に使用するイメージセンサとその製造
方法に関する。
従来より原稿の画像を読み取るイメージセンサとして、
ＣＣ’Ｄ型イメージセンサやＭＯ８型イメージセンサな
どが使用されている。しかしこれらのイメージセンサは
、いずれもＬＳＩ技Ｗを用いてシリコンチップ上に形成
されるもので、素子自体が大変小形である。したがって
、これらのイメージセンサによる原稿の読取りには光学
系の組合せが必要となるため、これらを用いた装置には
高度な光学系調整が必要となるうえ、両便の歪みを生じ
たり、装置が大形化するなどの欠点があった。また、こ
れらの欠点をなくすため、薄膜で構成した受光素子を同
一基板上に複数配列した等倍型イメージセンサが考えだ
されたが、しかし、このイメージセンサは蓄積モード動
作でなかったため、実効感度が低くて高速読取りができ
なかった。
ＣＣ’Ｄ型イメージセンサやＭＯ８型イメージセンサな
どが使用されている。しかしこれらのイメージセンサは
、いずれもＬＳＩ技Ｗを用いてシリコンチップ上に形成
されるもので、素子自体が大変小形である。したがって
、これらのイメージセンサによる原稿の読取りには光学
系の組合せが必要となるため、これらを用いた装置には
高度な光学系調整が必要となるうえ、両便の歪みを生じ
たり、装置が大形化するなどの欠点があった。また、こ
れらの欠点をなくすため、薄膜で構成した受光素子を同
一基板上に複数配列した等倍型イメージセンサが考えだ
されたが、しかし、このイメージセンサは蓄積モード動
作でなかったため、実効感度が低くて高速読取りができ
なかった。
そこで、第１図に例示するように、基板１上に薄膜ホト
ダイオード７と薄膜ブロッキングダイオード６が互いに
逆極性となるように直列接続した薄膜素子２を複数個配
列して蓄積モード動作を行なわせるようＫした等倍型イ
メージセンサが考えられ、さらに各薄膜素子２とシフト
レジスタ（３２ビツト）４などの駆動回路との接続をマ
）ＩＪクス配ＩＩＪ３で行ない、入力端子と出力端子の
数を減らしたうえ、搭載するＭＯＳスイッチ５などの専
用ＩＣやシフトレジスタ４の数も減らせるようにした（
８は負荷抵抗）ものが提案されている（特開昭５７−５
３７１公報参照）。しかし、これによっである程度の特
性のものが得られるようになったが、このような等倍型
イメージセンサはセンサアレイを長尺（たとえばＡ４判
では２１０＋ｍ）で実現しなければならず、その歩留り
のよい製造プロセスなどが確立されていない覗状である
。
ダイオード７と薄膜ブロッキングダイオード６が互いに
逆極性となるように直列接続した薄膜素子２を複数個配
列して蓄積モード動作を行なわせるようＫした等倍型イ
メージセンサが考えられ、さらに各薄膜素子２とシフト
レジスタ（３２ビツト）４などの駆動回路との接続をマ
）ＩＪクス配ＩＩＪ３で行ない、入力端子と出力端子の
数を減らしたうえ、搭載するＭＯＳスイッチ５などの専
用ＩＣやシフトレジスタ４の数も減らせるようにした（
８は負荷抵抗）ものが提案されている（特開昭５７−５
３７１公報参照）。しかし、これによっである程度の特
性のものが得られるようになったが、このような等倍型
イメージセンサはセンサアレイを長尺（たとえばＡ４判
では２１０＋ｍ）で実現しなければならず、その歩留り
のよい製造プロセスなどが確立されていない覗状である
。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点をなくし、
歩留りよく長尺化して等倍型イメージセンサを形成でき
る構造とその製造プロセスを有するイメージセンサとそ
の製造方法を提供するにある。
歩留りよく長尺化して等倍型イメージセンサを形成でき
る構造とその製造プロセスを有するイメージセンサとそ
の製造方法を提供するにある。
本発明は、光電変換機能を有する薄膜素子と電荷蓄積用
容量から構成するイメージセンサの長尺化をする際に、
その問題点の一つとして電荷蓄積用容量・の製造歩留り
の悪さに着目し、それを改善するべ（Ｔａに代表される
弁金属およびその窒化物を酸化するとピンホールのない
高品質の酸化膜の誘電体膜が得られることに基いて、金
属膜の電極配線の材料として弁金属またはその窒化物を
用い、その一部を酸化して電荷蓄積用容量の誘電体膜を
形成することにより、製造歩留りのよい高品質の電荷゛
蓄積、用容量をうるようにしたイメージセンサとその製
造方法である。
容量から構成するイメージセンサの長尺化をする際に、
その問題点の一つとして電荷蓄積用容量・の製造歩留り
の悪さに着目し、それを改善するべ（Ｔａに代表される
弁金属およびその窒化物を酸化するとピンホールのない
高品質の酸化膜の誘電体膜が得られることに基いて、金
属膜の電極配線の材料として弁金属またはその窒化物を
用い、その一部を酸化して電荷蓄積用容量の誘電体膜を
形成することにより、製造歩留りのよい高品質の電荷゛
蓄積、用容量をうるようにしたイメージセンサとその製
造方法である。
以下に本発明の実施例を第２図ないし第５図により説明
する。
する。
第２図は本発明によるイメージセンサとその製造方法の
一実施例を示、す断面図で、第３図はその動作を示す等
価回路図である。第２図および第６図において、１はガ
ラス基板（たとえばコーニング７０５９）、９はガラス
基板１をホトエツチング工程において保護するＴａ（タ
ンタル）熱酸化膜、１０は金属換起＃ｊ（電極配ａ）、
１１は薄膜素子を保護するための５ｉｓＮ４などの透光
性の保護膜（保護層）、１２はＴａに代表される弁金属
ま九はその窒化物のたとえば窒化タンタル膜よりなる弁
金属換起＃（電極配り、１３はこの弁金属膜配線１２と
同じたとえば窒化タンタル膜の弁金属膜を酸化した弁金
属酸化膜から々る電荷蓄積用容量の誘電体膜（誘電体層
）、１４はたとえば水素を含む非晶質シリコン膜からな
る光導電素子の光導電体膜（光導電体層）である。
一実施例を示、す断面図で、第３図はその動作を示す等
価回路図である。第２図および第６図において、１はガ
ラス基板（たとえばコーニング７０５９）、９はガラス
基板１をホトエツチング工程において保護するＴａ（タ
ンタル）熱酸化膜、１０は金属換起＃ｊ（電極配ａ）、
１１は薄膜素子を保護するための５ｉｓＮ４などの透光
性の保護膜（保護層）、１２はＴａに代表される弁金属
ま九はその窒化物のたとえば窒化タンタル膜よりなる弁
金属換起＃（電極配り、１３はこの弁金属膜配線１２と
同じたとえば窒化タンタル膜の弁金属膜を酸化した弁金
属酸化膜から々る電荷蓄積用容量の誘電体膜（誘電体層
）、１４はたとえば水素を含む非晶質シリコン膜からな
る光導電素子の光導電体膜（光導電体層）である。
なお、１５は弁金属膜配線１２と光導電体層１４と金属
膜配線１０とから構成される薄膜光導電素子（光電変換
機能素子）、１６は弁金属膜配線１２と誘電体層１３と
金属換起＠ １０とから構成される電荷蓄積用容量で、
光導電素子１５と電荷蓄積用容量１６は弁金属膜配線１
０上に分離して形成され、直列接続されている。また第
３図において、５は電荷蓄積用容量１６に蓄積された電
荷を負荷抵抗に転送する際のスイッチ用トランジスタ（
ＦｇＴ）、６は転送された電荷を読み出すための負荷抵
抗、１７は電荷蓄積用容量１６を充電するための電源で
ある。なお、この光導電素子１５と電荷蓄積用容量１６
を直列接続した薄膜素子を１個の構成要素として、これ
を複数個配列して形成することにより、イメージセンサ
の長尺化ができる−０ この構成による動作について説明すると、まず光導電素
子１５に光を照射しないで、スイッチ用トランジスタ５
を導通状態にして、電荷蓄積用容量１６を電源１７によ
り充電する。ついでトランジスタ５を非導通状態にして
、光導電素子１５に光を照射し、電荷蓄積用容量１６に
蓄積されていた電荷を光導電素子１５を通して放電する
。その後に光導電素子１５に対する光の照射を止めて再
びトランジスタ５を導通状態にし、電荷蓄積用容量１６
を充電して、この時の充電電流を信号電流として負荷抵
抗８により読み取る。この際の電荷蓄積用容量１６に充
電（蓄積）される信号電荷量は光導電素子１５の光照射
時の抵抗値と電荷蓄積用容量１６の容量値と充電（蓄積
）時間などで決定され、また負荷抵抗８による信号の読
出し速度は電荷蓄積用容量１６の容量値と負荷抵抗８の
抵抗値によって決定される。
膜配線１０とから構成される薄膜光導電素子（光電変換
機能素子）、１６は弁金属膜配線１２と誘電体層１３と
金属換起＠ １０とから構成される電荷蓄積用容量で、
光導電素子１５と電荷蓄積用容量１６は弁金属膜配線１
０上に分離して形成され、直列接続されている。また第
３図において、５は電荷蓄積用容量１６に蓄積された電
荷を負荷抵抗に転送する際のスイッチ用トランジスタ（
ＦｇＴ）、６は転送された電荷を読み出すための負荷抵
抗、１７は電荷蓄積用容量１６を充電するための電源で
ある。なお、この光導電素子１５と電荷蓄積用容量１６
を直列接続した薄膜素子を１個の構成要素として、これ
を複数個配列して形成することにより、イメージセンサ
の長尺化ができる−０ この構成による動作について説明すると、まず光導電素
子１５に光を照射しないで、スイッチ用トランジスタ５
を導通状態にして、電荷蓄積用容量１６を電源１７によ
り充電する。ついでトランジスタ５を非導通状態にして
、光導電素子１５に光を照射し、電荷蓄積用容量１６に
蓄積されていた電荷を光導電素子１５を通して放電する
。その後に光導電素子１５に対する光の照射を止めて再
びトランジスタ５を導通状態にし、電荷蓄積用容量１６
を充電して、この時の充電電流を信号電流として負荷抵
抗８により読み取る。この際の電荷蓄積用容量１６に充
電（蓄積）される信号電荷量は光導電素子１５の光照射
時の抵抗値と電荷蓄積用容量１６の容量値と充電（蓄積
）時間などで決定され、また負荷抵抗８による信号の読
出し速度は電荷蓄積用容量１６の容量値と負荷抵抗８の
抵抗値によって決定される。
この実施例によれば、電荷蓄積用容量１６は弁金属膜配
線（電極配線）１２と同じたとえば窒化タンタル膜の弁
金属膜を酸化した弁金属酸化膜で誘電体膜（誘電体層）
１３を形成しているので、高品質の電荷蓄積用容量が得
られ、そのもれ電流もたとえばスパッタリングなどの方
法でＴａ２０５やＳ ｉ０２のような誘電体膜を形成し
たものに比べて著しく小さく、ピンホールの生成確率も
極めて小さい。ま′た光導電素子（光電変換機能素子）
１５はプレーナ構造となっているので、この部分の製造
歩留りも高い。したがって、この光導電素子１５と電荷
蓄積用容量１６を１６個の構成要素として、複数個配列
して形成することにより、このイメージセンサの長尺化
が歩留りよく可能である。なお、このイメージセンサは
蓄積モード動作をするので高速読取りが可能である。
線（電極配線）１２と同じたとえば窒化タンタル膜の弁
金属膜を酸化した弁金属酸化膜で誘電体膜（誘電体層）
１３を形成しているので、高品質の電荷蓄積用容量が得
られ、そのもれ電流もたとえばスパッタリングなどの方
法でＴａ２０５やＳ ｉ０２のような誘電体膜を形成し
たものに比べて著しく小さく、ピンホールの生成確率も
極めて小さい。ま′た光導電素子（光電変換機能素子）
１５はプレーナ構造となっているので、この部分の製造
歩留りも高い。したがって、この光導電素子１５と電荷
蓄積用容量１６を１６個の構成要素として、複数個配列
して形成することにより、このイメージセンサの長尺化
が歩留りよく可能である。なお、このイメージセンサは
蓄積モード動作をするので高速読取りが可能である。
第４図は本発明によるイメージセンサとその製造方法の
他の実施例を示す断面図で、第５図はその動作を示す等
価回路図である。第４図および第５図において、第２図
および第３図と同一符号は同一または相当部分を示すほ
か、１８はＰｉｎホトダイオードをなす非晶質シリコン
薄膜、１９は層間絶縁膜、２０は透明導電膜である。な
お、２１は弁金属膜配線（電極配線）１２と非晶質シリ
コン薄膜１８と透明導電膜２０ほかとから構成されるＰ
ｉｎホトダイオード（非晶質シリコンホト々゛イオード
）で、ｐｉｎホト々゛メオード２１と電荷蓄積用容ｔ１
６は弁金属膜配線１２上に分離して形成され、直列接続
されている。またこのＰｉｎホトダイオード２１と電荷
蓄積用容量１６を直列接続した薄膜素子を１個の構成要
素として、これを複数個配列して形成することにより、
イメージセンサの長尺化ができる。なおＰｉｎホトダイ
オード２１の等何回路は光電流源２１ａとダイオード２
１ｂと容量２１ｃの並列回路で表示できる。
他の実施例を示す断面図で、第５図はその動作を示す等
価回路図である。第４図および第５図において、第２図
および第３図と同一符号は同一または相当部分を示すほ
か、１８はＰｉｎホトダイオードをなす非晶質シリコン
薄膜、１９は層間絶縁膜、２０は透明導電膜である。な
お、２１は弁金属膜配線（電極配線）１２と非晶質シリ
コン薄膜１８と透明導電膜２０ほかとから構成されるＰ
ｉｎホトダイオード（非晶質シリコンホト々゛イオード
）で、ｐｉｎホト々゛メオード２１と電荷蓄積用容ｔ１
６は弁金属膜配線１２上に分離して形成され、直列接続
されている。またこのＰｉｎホトダイオード２１と電荷
蓄積用容量１６を直列接続した薄膜素子を１個の構成要
素として、これを複数個配列して形成することにより、
イメージセンサの長尺化ができる。なおＰｉｎホトダイ
オード２１の等何回路は光電流源２１ａとダイオード２
１ｂと容量２１ｃの並列回路で表示できる。
この構成による動作について説明すると、まずホトダイ
オード２１に光を照射しないで順方向電流を電源（図示
していない）により流し、電荷蓄積用容量１６を充電す
る。ついでホトダイオード２１に光を照射して、電荷蓄
積用容量１６に蓄積されていた電荷を極性の逆な光電流
に上り放電する。その後にホトダイオード２１に対する
光の照射を止め、ホトダイオード、２１に順方向電流を
電源により流して再び電荷蓄積用容量１６を充電して、
この時の充電電流を信号電流として負荷抵抗８により読
み取る。この際の電荷蓄積用容量１６への電荷蓄積はＰ
ｉｎホトダイオードの逆方向特性を利用して行なってい
るので、もれ電流がより小さくてい比が良い上、また光
起電力効果による光電流を利用していることから、さら
に高速の読取りが可能である。
オード２１に光を照射しないで順方向電流を電源（図示
していない）により流し、電荷蓄積用容量１６を充電す
る。ついでホトダイオード２１に光を照射して、電荷蓄
積用容量１６に蓄積されていた電荷を極性の逆な光電流
に上り放電する。その後にホトダイオード２１に対する
光の照射を止め、ホトダイオード、２１に順方向電流を
電源により流して再び電荷蓄積用容量１６を充電して、
この時の充電電流を信号電流として負荷抵抗８により読
み取る。この際の電荷蓄積用容量１６への電荷蓄積はＰ
ｉｎホトダイオードの逆方向特性を利用して行なってい
るので、もれ電流がより小さくてい比が良い上、また光
起電力効果による光電流を利用していることから、さら
に高速の読取りが可能である。
この実施例によ五ば、たとえば窒化タンタル膜の弁金属
膜配線１２上に、非晶質シリコン薄膜１８と透明導電膜
２０ほかを含むＰｉｎホトダイオード２１と、同弁金属
膜の酸化膜の誘電体層１５と金属膜配線１０を含む電荷
蓄積用容量１６を分離して直列に形成して°いるので、
電荷蓄積用容量１６に′ おいては第２図の実施例と同
様の効果が得られるから、Ｐ１ｎホトダイオード２１の
製造歩留りを上げるようにして、このＰｉｎホトダイオ
ード２１と電荷蓄積用容量１６を直列接続した薄膜素子
を１個の構成要素として複数個配列して形成することに
より、このイメージセンサの長尺化が歩留りよく可能で
ある。
膜配線１２上に、非晶質シリコン薄膜１８と透明導電膜
２０ほかを含むＰｉｎホトダイオード２１と、同弁金属
膜の酸化膜の誘電体層１５と金属膜配線１０を含む電荷
蓄積用容量１６を分離して直列に形成して°いるので、
電荷蓄積用容量１６に′ おいては第２図の実施例と同
様の効果が得られるから、Ｐ１ｎホトダイオード２１の
製造歩留りを上げるようにして、このＰｉｎホトダイオ
ード２１と電荷蓄積用容量１６を直列接続した薄膜素子
を１個の構成要素として複数個配列して形成することに
より、このイメージセンサの長尺化が歩留りよく可能で
ある。
次に第４図のイメージセンサの製造方法の製造プロセス
について一例として説明する。まず、ガラス基板１上に
Ｔａ膜を形成し、その熱酸化によってガラス基板保護用
の５酸化タンタルのＴａ熱酸化膜９を形成する。この上
に反応性スノくツタリング法によりたとえば窒化タンタ
ル膜の弁金属膜を製膜し、そのホトエツチング法により
所定の電極パターンの弁金属換起ＩＷ１２を形成する。
について一例として説明する。まず、ガラス基板１上に
Ｔａ膜を形成し、その熱酸化によってガラス基板保護用
の５酸化タンタルのＴａ熱酸化膜９を形成する。この上
に反応性スノくツタリング法によりたとえば窒化タンタ
ル膜の弁金属膜を製膜し、そのホトエツチング法により
所定の電極パターンの弁金属換起ＩＷ１２を形成する。
ついで、この弁金属膜配線１２の電極ノ（ターンの一部
ヲホトレジストなとで）（ターン化して陽極酸化により
酸化し、電荷蓄積用容量１６の誘電体膜１６を形成する
。次に弁金属膜配線１２の電極パターンの他の一部の上
にプラズマＣＶＤ法などを用いて所定の膜厚でｎ層、ｉ
層、ｐ層の順で非晶質シリコン膜を積層し、そのホトプ
ロセスとドライエツチング法により所定の）（ターンの
Ｐｉｎホトダイオード２１の非晶質シリコン薄膜１Ｂを
前記誘電体膜１３と分離して直列に形成する。その上に
スパッタリング法によりシリコン酸化膜を形成し、その
ホトエツチングにより所定のパターンの層間絶縁膜１９
を形成する。さらニスバッタリング法によりたとえばＩ
ＴＯ膜の透明導電膜を製膜し、そのホトエツチングによ
り所定の電極パターンの透明導電膜２０を形成する。そ
の上にスパッタリング法によりＭなどの金属膜を製膜し
、再びホトエツチングにより所定のパターン金属換起！
ＩＪ（電極配線）１０を形成する。さいごにプラズマＣ
ＶＤ法によりシリコン窒化膜（５ｉｓＮａ ）などの透
光性の保護膜１１を形成する。
ヲホトレジストなとで）（ターン化して陽極酸化により
酸化し、電荷蓄積用容量１６の誘電体膜１６を形成する
。次に弁金属膜配線１２の電極パターンの他の一部の上
にプラズマＣＶＤ法などを用いて所定の膜厚でｎ層、ｉ
層、ｐ層の順で非晶質シリコン膜を積層し、そのホトプ
ロセスとドライエツチング法により所定の）（ターンの
Ｐｉｎホトダイオード２１の非晶質シリコン薄膜１Ｂを
前記誘電体膜１３と分離して直列に形成する。その上に
スパッタリング法によりシリコン酸化膜を形成し、その
ホトエツチングにより所定のパターンの層間絶縁膜１９
を形成する。さらニスバッタリング法によりたとえばＩ
ＴＯ膜の透明導電膜を製膜し、そのホトエツチングによ
り所定の電極パターンの透明導電膜２０を形成する。そ
の上にスパッタリング法によりＭなどの金属膜を製膜し
、再びホトエツチングにより所定のパターン金属換起！
ＩＪ（電極配線）１０を形成する。さいごにプラズマＣ
ＶＤ法によりシリコン窒化膜（５ｉｓＮａ ）などの透
光性の保護膜１１を形成する。
この実施例のイメージセンサの製造方法の製造プロセス
によれば、電荷蓄積用容量の高品質化ヲ計ってイメージ
センサの歩留りのよい長尺化を可能にする本発明の効果
は、たとえば窒化タンタル膜の弁金属膜配線１２の一部
を陽極酸化などを用いて酸化物にかえることにより、電
荷蓄積用容量１６の誘電体膜１３を形成することによっ
て首尾よく発揮できる。また、誘電体膜１３の誘電率や
厚みとパターン形状とその大きさなどを自由に変えるこ
とができるので、設計上の自由度も大きい。なおこのよ
うな効果をうるには、上記の弁金属膜配線（電極配線）
１２の材料として、窒化タンタルのほかにこれと類似の
Ｓｂ＊ＢｉｔＨｆ ＋Ｎｂ＋ＴＬ Ｗ ＋ Ｚｒおよび
これらの窒化物を用いても、はぼ同等の効果が得られる
。また、これらを酸化する方法としては、陽極酸化のほ
かにプラズマ酸化や熱酸化などを用いても良い。さらに
、弁金属膜配線１２の上記の材料は固有抵抗率の大きい
ものも多いから、上記の弁金属膜配線１２を上記材料の
弁金属膜とその材料よりも導電率の大きな金属膜との２
層または多層膜構造にすることも、電極配線抵抗を低下
させる上で有効である。なお、上記の光導電素子１５ま
たはＰｉｎホトダイオード２１などの光電変換機能素子
の非晶質シリコン膜１４または非晶質シリコン薄膜１８
などは、Ｈ，Ｏ，ハロゲン元素、 Ｎ 、 Ｐ 、 Ｂ
、 ＡＩ。
によれば、電荷蓄積用容量の高品質化ヲ計ってイメージ
センサの歩留りのよい長尺化を可能にする本発明の効果
は、たとえば窒化タンタル膜の弁金属膜配線１２の一部
を陽極酸化などを用いて酸化物にかえることにより、電
荷蓄積用容量１６の誘電体膜１３を形成することによっ
て首尾よく発揮できる。また、誘電体膜１３の誘電率や
厚みとパターン形状とその大きさなどを自由に変えるこ
とができるので、設計上の自由度も大きい。なおこのよ
うな効果をうるには、上記の弁金属膜配線（電極配線）
１２の材料として、窒化タンタルのほかにこれと類似の
Ｓｂ＊ＢｉｔＨｆ ＋Ｎｂ＋ＴＬ Ｗ ＋ Ｚｒおよび
これらの窒化物を用いても、はぼ同等の効果が得られる
。また、これらを酸化する方法としては、陽極酸化のほ
かにプラズマ酸化や熱酸化などを用いても良い。さらに
、弁金属膜配線１２の上記の材料は固有抵抗率の大きい
ものも多いから、上記の弁金属膜配線１２を上記材料の
弁金属膜とその材料よりも導電率の大きな金属膜との２
層または多層膜構造にすることも、電極配線抵抗を低下
させる上で有効である。なお、上記の光導電素子１５ま
たはＰｉｎホトダイオード２１などの光電変換機能素子
の非晶質シリコン膜１４または非晶質シリコン薄膜１８
などは、Ｈ，Ｏ，ハロゲン元素、 Ｎ 、 Ｐ 、 Ｂ
、 ＡＩ。
Ａ８などの少なくとも１つの元素を含む非晶質シリコン
などにより構成できる。
などにより構成できる。
以上の説明のように本発明のイメージセンサとその製造
方法によれば、光電変換機能素子と電荷蓄積用容量を直
列接続した薄膜素子による構成において、電荷蓄積用容
量の欠陥を低減して高品質化できるので、蓄積モード動
作するイメージセンサを製造歩留りよく形成して、高品
質で高速読取りの等倍または小縮小率のイメージセンサ
の歩留りのよい長尺化が可能となる。
方法によれば、光電変換機能素子と電荷蓄積用容量を直
列接続した薄膜素子による構成において、電荷蓄積用容
量の欠陥を低減して高品質化できるので、蓄積モード動
作するイメージセンサを製造歩留りよく形成して、高品
質で高速読取りの等倍または小縮小率のイメージセンサ
の歩留りのよい長尺化が可能となる。
第１図は従来の等倍型イメージセンサを例示する回路図
、第２図は本発明によるイメージセンサの一実施例を示
す断面図、第３図は第２図の動作を示す等価回路図、第
４図は本発明によるイメージセンサの他の実施例を示す
断面図、第５図は第４図の動作を示す等価回路図である
。 １・・・ガラス基板、 ９・・・タンタル熱酸化膜
、１０・・・金属膜配線（電極配線）、 １１・・・保護膜、 １２・・・弁′金属膜配線（電極配線）、１３・・・弁
金属酸化膜の誘電体膜、 １４・・・非晶質シリコン膜、 １５・・・光導電素子（光電変換機能素子）、１６・・
・電荷蓄積用容量、 １８・・・Ｐｉｎホトダイオードの非晶質シリコン薄膜
、１９・・・層間絶縁膜、 ２０・・・透明導電膜、 ２１・・・Ｐｉｎホトダイオード（非晶質シリコンホト
ダイオード）。 ｆｎｌ 図 第２図 九 篤 ３ 図 第十図 先 第 ５ 図
、第２図は本発明によるイメージセンサの一実施例を示
す断面図、第３図は第２図の動作を示す等価回路図、第
４図は本発明によるイメージセンサの他の実施例を示す
断面図、第５図は第４図の動作を示す等価回路図である
。 １・・・ガラス基板、 ９・・・タンタル熱酸化膜
、１０・・・金属膜配線（電極配線）、 １１・・・保護膜、 １２・・・弁′金属膜配線（電極配線）、１３・・・弁
金属酸化膜の誘電体膜、 １４・・・非晶質シリコン膜、 １５・・・光導電素子（光電変換機能素子）、１６・・
・電荷蓄積用容量、 １８・・・Ｐｉｎホトダイオードの非晶質シリコン薄膜
、１９・・・層間絶縁膜、 ２０・・・透明導電膜、 ２１・・・Ｐｉｎホトダイオード（非晶質シリコンホト
ダイオード）。 ｆｎｌ 図 第２図 九 篤 ３ 図 第十図 先 第 ５ 図
Claims (5)
- １．基板と、該基板上に形成した金属配線膜と、該金属
配線膜上の一部に形成されてなる光電変換用薄膜素子と
、上記金属配線膜上の上記薄膜素子形成部と異なる位置
において該金属配線膜の一部を酸化して形成されてなる
電荷蓄積用誘電体層とより成るイメージセンサ。 - ２．上記金属配線膜はＳｂ、Ｂｉ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒおよびそれらの窒化物の中の少なくとも
一つからなる特許請求の範囲第１項記載のイメージセン
サ。 - ３．上記金属膜の電極配線は上記金属膜と該金属膜より
導電率の高い金属膜との多層薄膜からなる特許請求の範
囲第１項または第２項記載のイメージセンサ。 - ４．上記光電変換機能を有する薄膜素子は、Ｈ、Ｏ、ハ
ロゲン元素、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ａｌ、Ａｓの中の少なくとも
一つの元素を含む非晶質シリコン膜を有する特許請求の
範囲第１項記載のイメージセンサ。 - ５．基板を備え、該基板上に金属配線膜を形成し、該金
属配線膜上の一部に光電変換用薄膜素子を形成するとと
もに、上記金属配線膜上の上記薄膜素子形成部と異なる
位置において該金属配線膜の一部を酸化して電荷蓄積用
誘電体層を形成するようにしたイメージセンサの製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131052A JPS6112061A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | イメ−ジセンサとその製造方法 |
| EP85104850A EP0162307A3 (en) | 1984-04-24 | 1985-04-22 | Image sensor and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131052A JPS6112061A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | イメ−ジセンサとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6112061A true JPS6112061A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15048885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131052A Pending JPS6112061A (ja) | 1984-04-24 | 1984-06-27 | イメ−ジセンサとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6112061A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165857A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Funaki Shoji Kk | 建築物の屋根板，外装板などの断熱構造を有する縦葺き用の版体 |
| JPH0386540A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Daido Steel Sheet Corp | 断熱屋根パネルの製造方法 |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59131052A patent/JPS6112061A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165857A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Funaki Shoji Kk | 建築物の屋根板，外装板などの断熱構造を有する縦葺き用の版体 |
| JPH0386540A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Daido Steel Sheet Corp | 断熱屋根パネルの製造方法 |
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