JPS6187479A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS6187479A JPS6187479A JP59192296A JP19229684A JPS6187479A JP S6187479 A JPS6187479 A JP S6187479A JP 59192296 A JP59192296 A JP 59192296A JP 19229684 A JP19229684 A JP 19229684A JP S6187479 A JPS6187479 A JP S6187479A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- layer
- electrode
- image sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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。
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〕
本発明は、固体撮像素子の構造に関するものである。
近年、プラズマＣｖＤ法等で形成ばれる水素化非晶質シ
リコンＣａ−５ｉ：Ｈ）は、可視光に対する感度が高く
、大面積に均質な膜を形成できることから、イメージセ
ンサ中でも密着形イメージセンサ等の用途に期待されて
いる。
リコンＣａ−５ｉ：Ｈ）は、可視光に対する感度が高く
、大面積に均質な膜を形成できることから、イメージセ
ンサ中でも密着形イメージセンサ等の用途に期待されて
いる。
第１図に、従来使用されているイメージセンサの構成図
を示す。第１図において、１１は非晶質シリコン等より
成るフォトダイオード、１２はスイッチングトランジス
ターで、ＭＯ８型ＦＥＴを外付けするかわり釦、フォト
ダイオードと同−基板内忙非晶質又は多結晶シリコン（
ｐｏｌｙ−ｓｉ ）より成る薄膜トランジスタ（ＴＰＴ
）を形成する場合が多い。１３は走査回路でスイクチン
グトランジスターと同様１（同一基板内に形成すること
もできる。
を示す。第１図において、１１は非晶質シリコン等より
成るフォトダイオード、１２はスイッチングトランジス
ターで、ＭＯ８型ＦＥＴを外付けするかわり釦、フォト
ダイオードと同−基板内忙非晶質又は多結晶シリコン（
ｐｏｌｙ−ｓｉ ）より成る薄膜トランジスタ（ＴＰＴ
）を形成する場合が多い。１３は走査回路でスイクチン
グトランジスターと同様１（同一基板内に形成すること
もできる。
１４は検出回路である。
第２図に従来使用されているイメージセンサのフォトダ
イオード部及びスイッチングトランジスタ一部の断面図
を示す。第２図において、２１はａ−８ｚ：Ｈ等より成
る光導電層、２２は上部電極で光が上部より入射する構
造の場合は、工ＴＯ等の透明電極を用いる。２３は下部
１！極で２１〜２３でａ−ｓｉフォトダイオードを形成
する。２４は非晶質又は多結晶シリコン等より成る半導
体層、２５はゲート電極、２６はゲート絶縁膜、２７は
層間絶縁膜で、５ｈｏ２等の無機絶縁膜が用いられてい
る。
イオード部及びスイッチングトランジスタ一部の断面図
を示す。第２図において、２１はａ−８ｚ：Ｈ等より成
る光導電層、２２は上部電極で光が上部より入射する構
造の場合は、工ＴＯ等の透明電極を用いる。２３は下部
１！極で２１〜２３でａ−ｓｉフォトダイオードを形成
する。２４は非晶質又は多結晶シリコン等より成る半導
体層、２５はゲート電極、２６はゲート絶縁膜、２７は
層間絶縁膜で、５ｈｏ２等の無機絶縁膜が用いられてい
る。
２８は絶縁性基板である。尚、２４〜２７でスイツチ層
のＴＦ’Ｔを成す。
のＴＦ’Ｔを成す。
続いて、Ｉｒ３図に従来型イメージセンサの製造工程の
一例を示す。
一例を示す。
第６図において、３１は絶縁性基板上忙ＴＦ’Ｔのゲー
ト絶縁膜、ゲート電極を形成し、続いて、ＳｉＯ□等の
層間絶縁膜を形成し、コンタクへホールを開け、ａ等の
金属配線及び下部！極を同時に形成する工程、３２はα
−８ｉ：Ｈ等を成膜する工程、３３は工ＴＯ＠の上部１
を極を形成する工程、３４けａ、−Ｓｓ部をエツチング
する工程である。 ゛この様な従来型のイメージセ
ンサ−では、第３図の工程３２に示した様忙、α−８ｊ
：Ｈ等が凸凹の大きい下地の一ヒに形成される為に、段
差部でクラリフ等の欠陥を生じ易い。その為、工程３３
で工Ｔｏ等の透明電極を形成し、エツチングする際忙、
酸性のエツチング液が上述の欠陥やピンホール等を通し
て湿透しａ等の下部電極７は配線をおかし、断線や動作
不良の原因となる場合が数多く入られた。
ト絶縁膜、ゲート電極を形成し、続いて、ＳｉＯ□等の
層間絶縁膜を形成し、コンタクへホールを開け、ａ等の
金属配線及び下部！極を同時に形成する工程、３２はα
−８ｉ：Ｈ等を成膜する工程、３３は工ＴＯ＠の上部１
を極を形成する工程、３４けａ、−Ｓｓ部をエツチング
する工程である。 ゛この様な従来型のイメージセ
ンサ−では、第３図の工程３２に示した様忙、α−８ｊ
：Ｈ等が凸凹の大きい下地の一ヒに形成される為に、段
差部でクラリフ等の欠陥を生じ易い。その為、工程３３
で工Ｔｏ等の透明電極を形成し、エツチングする際忙、
酸性のエツチング液が上述の欠陥やピンホール等を通し
て湿透しａ等の下部電極７は配線をおかし、断線や動作
不良の原因となる場合が数多く入られた。
ｒ目的、概要〕
本発明はこの様な欠点を除去するもので、下地ｉ極及び
配線を形成後、フォトダイオード部を除いて、酸化膜、
窒化膜等の無機絶縁膜又はポリイミド等の有機絶縁膜を
形成すること忙より、上部電極のエツチング液による配
線の断線等の欠陥を防止することを目的とする。
配線を形成後、フォトダイオード部を除いて、酸化膜、
窒化膜等の無機絶縁膜又はポリイミド等の有機絶縁膜を
形成すること忙より、上部電極のエツチング液による配
線の断線等の欠陥を防止することを目的とする。
次＋４１本発明の実施例について、図面とともに詳細に
説明する。
説明する。
第４図に本発明に基ずくイメージセンサの断面図を示す
。簗４図において、４１はα−ＩＭ：Ｈ等より成る光導
電層、４２は透明上部電極、４３はａ等より成る下部電
極及び配線、４４はスイッチング用ＴＰＴ、４５は層間
絶縁膜、４６は絶縁性基板、４７は本発明に基ずく絶縁
膜で、酸イヒ膜又は窒化膜等の無機絶縁膜がポリイミド
等の有機絶縁膜から成る。
。簗４図において、４１はα−ＩＭ：Ｈ等より成る光導
電層、４２は透明上部電極、４３はａ等より成る下部電
極及び配線、４４はスイッチング用ＴＰＴ、４５は層間
絶縁膜、４６は絶縁性基板、４７は本発明に基ずく絶縁
膜で、酸イヒ膜又は窒化膜等の無機絶縁膜がポリイミド
等の有機絶縁膜から成る。
続いて、第５図に本発明に基ずくイメージセンサの製造
工程の一例を示す。
工程の一例を示す。
第５図において、５１は絶縁性基板上にＴＰＴを形成し
、続いて５ｉ０２等の層間絶縁膜を形成し、コンタクト
ホールを開け、ざらＶｃＡｔ等から成る金属配線及び下
部１！極を同時に形成する工程、５２は本発明に基ずく
絶縁膜をフォトダイオード部を除いて形成する工程、５
３はα−８ｊ ： Ｈ等を形成する工程、５４は工ＴＯ
等の上部電極を形成し、α−ｐｉ部をエツチングする工
程である。
、続いて５ｉ０２等の層間絶縁膜を形成し、コンタクト
ホールを開け、ざらＶｃＡｔ等から成る金属配線及び下
部１！極を同時に形成する工程、５２は本発明に基ずく
絶縁膜をフォトダイオード部を除いて形成する工程、５
３はα−８ｊ ： Ｈ等を形成する工程、５４は工ＴＯ
等の上部電極を形成し、α−ｐｉ部をエツチングする工
程である。
尚、本発明忙基ずくセンサー構造を用いた場合従来型と
異なり、α−Ｂｉ部のエツチングを先忙行なった後で工
ＴＯ等の上部電極を形成することも可能である。
異なり、α−Ｂｉ部のエツチングを先忙行なった後で工
ＴＯ等の上部電極を形成することも可能である。
第４図に示した様な絶縁膜をａ等の金属配線部及びＴＰ
Ｔ等の周辺素子部上に設けることによりエツチング液に
よる配線の断線等を大幅に低減することができる。その
理由としては、次の２つが考えられる。
Ｔ等の周辺素子部上に設けることによりエツチング液に
よる配線の断線等を大幅に低減することができる。その
理由としては、次の２つが考えられる。
まず、α−Ｓｉ ： Ｈに比べ段差被覆性及び＃を薬品
性に優れたａ−８ｊＮｘ、 ａ−ＢｉＯｘ、 ａ−８ｊ
ＯｘＮｙ又はポリイミド等の絶縁膜をａ等から成る配線
上建設けることにより、α−Ｓｉ ： Ｈのクラ・ｌり
やピンホール等の欠陥を通して浸透してくるエツチング
液から配線を保護することが考えられる。
性に優れたａ−８ｊＮｘ、 ａ−ＢｉＯｘ、 ａ−８ｊ
ＯｘＮｙ又はポリイミド等の絶縁膜をａ等から成る配線
上建設けることにより、α−Ｓｉ ： Ｈのクラ・ｌり
やピンホール等の欠陥を通して浸透してくるエツチング
液から配線を保護することが考えられる。
次に、絶縁膜としてポリイミド等の有機絶縁膜を用いた
場合には、溶液をスピンナで塗布し、加熱等により硬化
させることから、液？流動性によ、て、ＴＰＴのコンタ
クトホール部等ノ段差が緩和ばれ、絶縁層４７０表面の
平担度が良くなることから、絶縁層−ヒに形成するα−
ｓｉ ： Ｈ等に生ずるクラヴク笛の欠陥自体を大幅忙
低減で蔭るものと思われる。
場合には、溶液をスピンナで塗布し、加熱等により硬化
させることから、液？流動性によ、て、ＴＰＴのコンタ
クトホール部等ノ段差が緩和ばれ、絶縁層４７０表面の
平担度が良くなることから、絶縁層−ヒに形成するα−
ｓｉ ： Ｈ等に生ずるクラヴク笛の欠陥自体を大幅忙
低減で蔭るものと思われる。
ざらに、絶縁層４７として、吸数係数が大きい７ｆｒ機
絶縁障を用いること忙より、ＴＰＴ飾より成る周辺雲子
部の遮光層としての働きを兼ね？せることもできる。こ
れにより、ＴＰＴのリーク７流を少なくとも１ケタ程度
減少きせることができ、センサー読み出し時のＳＮ比の
向上に対して有効な手段となる。
絶縁障を用いること忙より、ＴＰＴ飾より成る周辺雲子
部の遮光層としての働きを兼ね？せることもできる。こ
れにより、ＴＰＴのリーク７流を少なくとも１ケタ程度
減少きせることができ、センサー読み出し時のＳＮ比の
向上に対して有効な手段となる。
尚、前記吸光性有機絶縁膜はポリイミド答の従来の有機
絶縁膜に、顔料等を添加することにより容易妬作製でき
、６５０ｎｍの光に対して吸収係数を１０２〜１１ ’
ｃｍ−′程度にすることができる。
絶縁膜に、顔料等を添加することにより容易妬作製でき
、６５０ｎｍの光に対して吸収係数を１０２〜１１ ’
ｃｍ−′程度にすることができる。
環−ヒ述べた様に、本発明によれば絶縁層４７を設け、
エツチングストッパーとすることにより、配線の断線等
の欠陥の無い固体撮像素子を高歩溜りで作成することが
でき、又、吸光性有機絶縁膜を用いた場合は、遮光層と
しての働きも兼ね、請人出し時のＳＮ比の向上に対して
有効な手段となる。
エツチングストッパーとすることにより、配線の断線等
の欠陥の無い固体撮像素子を高歩溜りで作成することが
でき、又、吸光性有機絶縁膜を用いた場合は、遮光層と
しての働きも兼ね、請人出し時のＳＮ比の向上に対して
有効な手段となる。
第１図はイメージセンサの構成図である。
１１・・・・・・フォトダイオード
１２・・・・・・スイッチングトランジスタ１３・・・
・・・走査回路 １４・・・・・・検出回路 第２図は従来使用されているイメージセンサの断面図で
ある。 ２１・・・・・・光導電層 ２２・・・・・・Ｆ部電極 ２３・・・・・・下部電極、配線 ２４・・・・・・半導体層 ２５・・・・・・ゲート電極 ２６・・・・・・ゲート絶縁層 ２７・・・・・・層間絶縁膜 ２８・・・・・・基板 第３図け）〜傾は従来使用されているイメージセンサの
製造工程である。 第４図は本発明に基ずくイメージセンサの断面図である
。 ４７・・・・・・本発明に基ず〈絶縁膜第５図れ）〜顧
は本発明に基ずくイメージセンサの製造工程である。 以 上
・・・走査回路 １４・・・・・・検出回路 第２図は従来使用されているイメージセンサの断面図で
ある。 ２１・・・・・・光導電層 ２２・・・・・・Ｆ部電極 ２３・・・・・・下部電極、配線 ２４・・・・・・半導体層 ２５・・・・・・ゲート電極 ２６・・・・・・ゲート絶縁層 ２７・・・・・・層間絶縁膜 ２８・・・・・・基板 第３図け）〜傾は従来使用されているイメージセンサの
製造工程である。 第４図は本発明に基ずくイメージセンサの断面図である
。 ４７・・・・・・本発明に基ず〈絶縁膜第５図れ）〜顧
は本発明に基ずくイメージセンサの製造工程である。 以 上
Claims (4)
- （１）シリコンを含有する非晶質半導体を光電変換素子
材として使用した固体撮像素子において、光電変換素子
部の非晶質半導体膜を形成する前に該光電変換素子部を
除く部分を絶縁膜４７で覆ったことを特徴とする固体撮
像素子。 - （２）前記絶縁膜として、ａ−ＳｉＮ＿Ｘ、ａ−ＳｉＯ
＿Ｘ、ａ−ＳｉＯ＿ＸＮ＿Ｙ等の非晶質半導体を用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像
素子。 - （３）前記絶縁膜として、有機絶縁膜を用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素子。 - （４）前記絶縁膜として、吸光性の有機絶縁膜を用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192296A JPS6187479A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192296A JPS6187479A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187479A true JPS6187479A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16288912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192296A Pending JPS6187479A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187479A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329971A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線撮像装置 |
| JP2010245079A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Epson Imaging Devices Corp | 光電変換装置、エックス線撮像装置 |
| JP2011091236A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Epson Imaging Devices Corp | 撮像装置およびエックス線撮像装置 |
-
1984
- 1984-09-13 JP JP59192296A patent/JPS6187479A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329971A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線撮像装置 |
| JP2010245079A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Epson Imaging Devices Corp | 光電変換装置、エックス線撮像装置 |
| JP2011091236A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Epson Imaging Devices Corp | 撮像装置およびエックス線撮像装置 |
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