JPS61133658A - 固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子およびその製造方法

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JPS61133658A
JPS61133658A JP59252808A JP25280884A JPS61133658A JP S61133658 A JPS61133658 A JP S61133658A JP 59252808 A JP59252808 A JP 59252808A JP 25280884 A JP25280884 A JP 25280884A JP S61133658 A JPS61133658 A JP S61133658A
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JP
Japan
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layer
solid
photosensitive layer
transparent electrode
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP59252808A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Kawajiri
和廣 川尻
Akio Azuma
昭男 東
Haruji Shinada
品田 春治
Hiroshi Tamura
宏 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61133658A publication Critical patent/JPS61133658A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14665Imagers using a photoconductor layer

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、半導体基板上に走査回路および感光層を積層
化した固体撮像素子およびその製造方法に関するもので
ある。
従来技術と問題点 この種積層型の固体撮像素子においては、感光層が連続
して平面状に配置されている場合、画素間のクロストー
ク、つまり混色が問題となる。すなわち、光の照射され
た画素の隣接する画素に光が照射されない場合、両画素
の電極間に電位差が生じ、したがって、画素間に存在す
る感光層、すなわち光導電層を通して、光照射画素から
光照射のない画素に向けて電流が流れる。
このようなりロストークを防止するためには、感光層を
画素に対応して分離することが考えられる。その場合に
、分離した感光層と下地電極とが同じ大きさかあるいは
後者が前者より大きいときには、最表面に透明電極を形
成する際に、分離部分を絶縁する部分を形成してから透
明電極を被着することが必要となる。
たとえば、窒化膜や酸化膜などの絶縁物の膜を分離され
た感光層を覆って全面に付着させてから、フォトリソグ
ラフィ一工程によって、下地電極に相当する部分のみを
除去し、すなわち分#部分に絶縁膜を残存させ、ついで
全面に透明電流を被着することが考えられる。
ここで、感光層を非晶質シリコンで形成するときには、
非晶質シリコンの比抵抗は109〜1O13Ωcm程度
であるから、非晶質シリコンの膜厚が17zmであると
、比抵抗が109Ωcm程度のときは+(1= A/ 
口程度の暗電流が、透明電極から分離されている個所の
端面を通して感光層に流入することになる。
ところが、暗電流としては、10=A10以下であるこ
とが要求されるので、上述したような分離構造にあって
は、非晶質シリコンの比抵抗を1o13〜10I4ΩC
11lの高抵抗にする必要がある。
しかし、その場合には、非晶質シリコン膜の膜質が劣化
する欠点がある。加えて、上述のようなフォトリソグラ
フィ一工程を経て絶縁物を分離部分に充填するので、そ
のプロセスが複雑になる。
しかもまた、絶縁物の部分にビ/ホールなどがあると、
透明電極と下地電極とが短絡して欠陥を生じやすい。
発明の目的 朝立 以上の点に鑑みて、本発明は、非晶質シリコンの比抵抗
を高くすることなく、しかも上述したような絶縁物の部
分を設ける必要がないように適切に構成した固体撮像素
子を提供することにある。
本発明の他の目的は、非晶質シリコンの比抵抗を高くす
ることなく、しかも上述したような絶縁物の部分を設け
ることなく、簡単な工程によって固体撮像素子を製造す
る方法を提供することにある。
発明の構成 このような目的を達成するために、本発明固体撮像素子
は、複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
層および透明電極層をこの順序で配置し、半導体基板上
の複数の電極と透明電極層とにより複数の画素を区画す
るようにした固体撮像素子において、感光層が画素毎に
分離され、各画素に対応する電極は1画素毎に分離され
た感光層により覆われるようになしたことを特徴とする
ものである。
本発明固体撮像素子の第2の形態は、複数の画素の走査
回路を設けた半導体基板上に感光層および透明電極層を
この順序で配置し、半導体基板上の複数の電極と透明電
極層とにより複数の画素を区画するようにした固体撮像
素子において、感光層が画素毎に分離され、各画素に対
応する電極は、画素毎に分離された感光層により覆われ
るようになし、分離された感光層および露出している電
極を覆って電流ブロッキング層を配置し、電流ブロッキ
ング層の露出面を覆って透明電極層を配置し、透明電極
と感光層との間の電流の流れを阻止するようにしたこと
を特徴とするものである。
本発明固体撮像素子の製造方法は、複数の画素の走査回
路を設けた半導体基板上に感光層および透明電極層をこ
の順序で配置し、半導体基板上の複数の電極と透明電極
層とにより複数の画素を区画するようにした固体撮像素
子を製造するにあたり、半導体基板上に、複数の電極の
各々を個別に覆うようにして画素毎に分離された感光層
を形成し、画素毎に分離された感光層および露出してい
る電極を覆って電流の流れを阻止する電流ブロッキング
層を被着し、電流ブロッキング層の露出面を覆うように
透明電極を被着することを特徴とするもの〒ある。
発明の実施例 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明固体撮像素子の一例を示し、ここで、1
00は走査回路基板、200は光導電膜部分を示す。
走査回路基板100は公知のいかなる形態であってもよ
く、例えば、MO3型素子、CCDあるいはBBDで構
成できる。以下では、その−例として、MO3型素子に
より走査回路基板100を構成して示す。
すなわち、走査回路基板100は、ソース1、ドレイン
2およびゲート3から成るMO9電界効果トランジスタ
を有し、各MO9電界効果トランジスタ間を5i02絶
縁層4で分離する。ゲート3はPSG (リンシリケー
トガラス)あるいは5i02による絶縁層5に埋め込ま
れている。6はソース1に接続された電極であり、この
電極6をPSG、 5i02S+aN4あるいはポリイ
ミド等の有機物による絶縁層7により覆って、その上に
、ソース1に接続され、後述する工程を経てから1画素
を区画する電極層8を一様に配置する。電極層8として
はることができる。
本発明では、電極層8を例えばAKL−9iを下地電極
として、その上に、露出している絶縁層7の表面をも含
めて、感光層としてノンドープのままのn形の水素化非
晶質シリコン層9またはポロンを添加した高抵抗のi形
の水素化非晶質シリコン層9を配置する。
ついで、この非晶質シリコン層9をフォトリソグラフィ
一工程により各画素に対応して分離する。その場合に、
対応する下地電極8が、画素あてに分離された非晶質シ
リコン層9の大きざよりも小さいように分離を行うもの
とする。
この非晶質シリコン層9の上に不純物添加によるp十形
の水素化非晶質シリコン膜1oを配置し。
さらにこのp十形非晶質シリコン膜10上にIn!、0
3  。
5n02 、ITO,CdO2、Cr−3iなどの透明
電極層11を配置する。
ここで、感光層としての非晶質シリコン層9はp形また
はi形の非晶質シリコンとし、その上にn十形の非晶質
シリコン膜lOを配置することもできる。
本発明では、以上のようにして、非晶質シリコン層9と
非晶質シリコン膜lOとの間にpn接合を形成し、この
pn接合に逆バイアスをかけることによって、このpn
接合層を透明電極層11から感光層9に対する電流の流
入を阻止するためのブロッキング層として作用させ、電
子または正孔が透明電極層11から感光層9に注入され
るのを阻止する。
次に、本発明の第2の実施例を第2図に示す。
本例では、電子または正孔が透明電極層11から感光層
9に注入されるのを阻止するために、感光層9の上に、
Inq03.5nQ2 、ITOなどよりも電気抵抗の
高い酸化イリジウムによる透明電極膜12を配置する。
これにより、透明電極層11から感光層9への電流の流
入が阻止される。
発明の効果 以上に述べたところから明らかなように11本発明によ
れば、感光層の上に透明電極層からの電流の流入を阻止
するブロッキング層を配置したので、感光層としての非
晶質シリコンの比抵抗を高める必要がなく、したがって
比抵抗が小さくて膜質のよい非晶質シリコンを用いるこ
とができる。
しかも、画素間の分離部分には、ブロッキング層以外に
画素間分離用の絶縁物を特に配設する必要もないので、
その分だけ製造プロセスが簡単になる。
本発明製造方法によれば、感光層の形成された後に、そ
の露出表面全面にわたってブロッキング層を被着するよ
うにし、ついでそのブロッキング層の全面にわたって透
明電極を被着するのみの工程でよいから、画素にあわせ
たパターニング処理を何ら必要とせず、したがって素子
の製造プロセスが簡単である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明固体撮像素子の一実施例を示す断面図、
第2図は本発明固体撮像素子の他の実施例を示す断面図
である。 l・・・ソース、2・・・ドレイン、3・・・ゲート、
4・・・5i02絶縁層、5・・・絶縁層、6・・・電
極、7・・・絶縁層、8・・・下地電極、9・・・感光
層、lO・・・電流阻止用p十形非晶質シリコン膜、1
1・・・透明電極層、12・・・電流阻止用透明電極膜
。 手続補正書 昭和80年2月4日 特許庁長官 志 賀   学 殿 1、事件の表示 特願昭59−252808号 2、発明の名称 固体撮像素子およびその製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 富士写真フィルム株式会社 4、代理人 6、補正の対象 明細書の「2、特許請求の範囲」の欄 および「3、発明の詳細な説明」の欄 1)  r2、特許請求の範囲」を別紙の通り訂正する
。 2)明細書第5頁第6行目の「透明電流」を「透明電極
」に訂正する。 3)同第5頁第18行目〜20行目の「非晶質シリコン
−欠点がある。」を「良好な特性を有する非晶質シリコ
ン膜を得ることが難しい、」に訂正する。 3)同第7−1頁第15行目および同第7−2頁第8行
目の「および露出している電極」を削除する。 4) 同第10頁第14行目の「正孔」を削除する。 5) 同第1O頁18行目〜17行目のrIr+403
.5n02  。 ITOなどよりも電気抵抗の高い」を削除する。 以   上 2、特許請求の範囲 1)複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
層および透明電極層をこの順序で配置し、前記半導体基
板上の複数の電極と前記透明電極層とにより前記複数の
画素を区画するようにした固体撮像素子において、 前記感光層が画素毎に分離され、各画素に対応する前記
電極は、前記画素毎に分離された感光層により覆われる
ようになしたことを特徴とする固体撮像素子。 2)複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
層および透明電極層をこの順序で配置し、前記半導体基
板上の複数の電極と前記透明電極層とにより前記複数の
画素を区画するようにした固体撮像素子において、 前記感光層が画素毎に分離され、各画素に対応する前記
電極は、前記画素毎に分離された感光層により覆われる
ようになし、前記分離された感光層および露出している
電極を覆って電流ブロッキング層を配置し、該電流ブロ
ッキング層の露出面を覆って前記透明電極層を配置し、
前記透明電極と前記感光層との間の電流の流れを阻止す
るようにしたことを特徴とする固体撮像素子。 3)特許請求の範囲第1項または第2項記載の固体撮像
素子において、前記感光層は水素化非晶質シリコン層で
あることを特徴とする固体撮像素子。 4)特許請求の範囲第2項記載の固体撮像素子において
、前記感光層はnもしくはi形の水素化非晶質シリコン
層であり、前記ブロッキング層はp形の水素化非晶質シ
リコン層であることを特徴とする固体撮像素子。 5)特許請求の範囲第2項記載の固体撮像素子において
、前記感光層はnもしくは“形の水素化非晶質シリコン
層であり、前記ブロッキング層は酸化イリジウム、酸化
スズ、酸化インジウムスズ、または酸化インジウム層で
あることを特徴とする固体撮像素子。 6)複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
層および透明電極層をこの順序で配置し、前記半導体基
板上の複数の電極と前記透明電極層とにより前記複数の
画素を区画するようにした固体撮像素子を製造するにあ
たり、前記半導体基板上に、前記複数の電極の各々を個
別に覆うようにして画素毎に分離された感光層を形成し
、該画素毎に分離された感光層および露出している電極
を覆って電流の流れを阻止する電流ブロッキング層を被
着し、該電流ブロッキング層の露出面を覆うように前記
透明電極を被着することを特徴とする固体撮像素子の製
造方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
    層および透明電極層をこの順序で配置し、前記半導体基
    板上の複数の電極と前記透明電極層とにより前記複数の
    画素を区画するようにした固体撮像素子において、 前記感光層が画素毎に分離され、各画素に対応する前記
    電極は、前記画素毎に分離された感光層により覆われる
    ようになしたことを特徴とする固体撮像素子。 2)複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
    層および透明電極層をこの順序で配置し、前記半導体基
    板上の複数の電極と前記透明電極層とにより前記複数の
    画素を区画するようにした固体撮像素子において、 前記感光層が画素毎に分離され、各画素に対応する前記
    電極は、前記画素毎に分離された感光層により覆われる
    ようになし、前記分離された感光層および露出している
    電極を覆って電流ブロッキング層を配置し、該電流ブロ
    ッキング層の露出面を覆って前記透明電極層を配置し、
    前記透明電極と前記感光層との間の電流の流れを阻止す
    るようにしたことを特徴とする固体撮像素子。 3)特許請求の範囲第1項または第2項記載の固体撮像
    素子において、前記感光層は水素化非晶質シリコン層で
    あることを特徴とする固体撮像素子。 4)特許請求の範囲第2項記載の固体撮像素子において
    、前記感光層はnもしくはi形の水素化非晶質シリコン
    層であり、前記ブロッキング層はp形の水素化非晶質シ
    リコン層であることを特徴とする固体撮像素子。 5)特許請求の範囲第2項記載の固体撮像素子において
    、前記感光層はnもしくはi形の水素化非晶質シリコン
    層であり、前記ブロッキング層は酸化イリジウム層であ
    ることを特徴とする固体撮像素子。 6)特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかの項
    に記載の固体撮像素子において、前記透明電極層は酸化
    スズ、酸化インジウムスズまたは酸化インジウムである
    ことを特徴とする固体撮像素子。 7)複数の画素の走査回路を設けた半導体基板上に感光
    層および透明電極層をこの順序で配置し、前記半導体基
    板上の複数の電極と前記透明電極層とにより前記複数の
    画素を区画するようにした固体撮像素子を製造するにあ
    たり、 前記半導体基板上に、前記複数の電極の各々を個別に覆
    うようにして画素毎に分離された感光層を形成し、該画
    素毎に分離された感光層および露出している電極を覆っ
    て電流の流れを阻止する電流ブロッキング層を被着し、
    該電流ブロッキング層の露出面を覆うように前記透明電
    極を被着することを特徴とする固体撮像素子の製造方法
JP59252808A 1984-12-01 1984-12-01 固体撮像素子およびその製造方法 Pending JPS61133658A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02118952U (ja) * 1989-03-14 1990-09-25
WO2012070171A1 (ja) * 2010-11-22 2012-05-31 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びその製造方法

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