JPS6189661A - Manufacture of image sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はイメージセンサの製造方法、特に同一絶縁基板
上にアモルファス・シリコンダイオードとスイッチング
用アモルファス・シリコン薄膜トランジスタを集積し、
高密度かつ安価なイメージセンサを構成する方法に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing an image sensor, and in particular, to a method for manufacturing an image sensor, in which an amorphous silicon diode and a switching amorphous silicon thin film transistor are integrated on the same insulating substrate.
The present invention relates to a method of constructing a high-density and inexpensive image sensor.
従来イメージセンサは、第４図の平面図に示される如く
、絶縁性ガラス基板２１上に配設されたダイオード２２
のグループとプリント基板２３上に設けられたスイッチ
ング用トランジスタ２４のグループとによって構成され
ている。A conventional image sensor includes a diode 22 disposed on an insulating glass substrate 21, as shown in the plan view of FIG.
and a group of switching transistors 24 provided on a printed circuit board 23.
従来のイメージセンサの構成方法は第３図から理解され
るように、絶縁基板上にアモルファス・シリコンダイオ
ードを作製した後、別のプリント基板上等に設置された
スイッチング用アナログ・スイッチをボンディング結線
している。そのため、アナログ・スイッチ用スペースを
確保する必要があり、集積化が制限されるという欠点が
ある。As can be understood from Figure 3, the conventional image sensor configuration method is to fabricate an amorphous silicon diode on an insulating substrate, and then bond and connect a switching analog switch installed on another printed circuit board. ing. Therefore, it is necessary to reserve space for the analog switch, which has the drawback of limiting integration.
本発明は、上記問題点を解消したイメージセンサの製造
方法を提供するもので、その手段は、同一絶縁基板上に
、アモルファス・シリコンダイオードとスイッチング用
アモルファス・シリコン薄膜トランジスタとを集積する
ことを特徴とするイメージセンサの製造方法によって、
より具体的には絶縁基板上にゲート電極を形成する工程
、同一絶縁基板上にゲート絶縁膜、活性層、チャンネル
部保護絶縁膜を順に成膜する工程、チャンネル部以外の
保護絶縁膜を除去しアモルファスシリコン股を成膜し、
続いてソース・ドレイン電極材を全面被着する工程、電
極材をパターニングしてソース・ドレイン電極を形成す
る工程、全面に保護膜を形成しそれをパターニングする
工程、同一絶縁基板上にダイオード用ショットキー電極
または透明電極を形成しその上にアモルファスシリコン
膜形成後それをパターニングする工程、および前記ドレ
イン電極とショットキー電極または透明電極を接続する
工程を含むことを特徴とする方法によってなされる。The present invention provides a method for manufacturing an image sensor that solves the above problems, and is characterized in that an amorphous silicon diode and a switching amorphous silicon thin film transistor are integrated on the same insulating substrate. Depending on the image sensor manufacturing method,
More specifically, the steps include forming a gate electrode on an insulating substrate, sequentially forming a gate insulating film, an active layer, and a channel region protective insulating film on the same insulating substrate, and removing the protective insulating film other than the channel region. Form an amorphous silicon crotch film,
Next, there is a step of depositing source/drain electrode material on the entire surface, a step of patterning the electrode material to form source/drain electrodes, a step of forming a protective film on the entire surface and patterning it, and a step of forming a diode shot on the same insulating substrate. The method is characterized in that it includes the steps of forming a key electrode or a transparent electrode, forming an amorphous silicon film thereon and then patterning it, and connecting the drain electrode with the Schottky electrode or the transparent electrode.
本発明は、同一絶縁基板上にアモルファス・シリコンダ
イオードとスイッチング用アモルファス・シリコン薄膜
トランジスタを集積することにより、高密度なイメージ
センサを提供することを目的とするもので、同一基板上
に、フォト・ダイオードとしてアモルファス・シリコン
ダイオードを、スイッチング用としてアモルファス・シ
リコン薄膜トランジスタを集積することにより、高密度
、かつ、大面積のイメージセンサを実現するものである
。The present invention aims to provide a high-density image sensor by integrating an amorphous silicon diode and a switching amorphous silicon thin film transistor on the same insulating substrate. By integrating an amorphous silicon diode as a switching element and an amorphous silicon thin film transistor as a switching element, a high-density, large-area image sensor is realized.
以下、図面を参照□して本発明実施例を詳細に説明する
。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図（ａ）には本発明の第１実施例が断面図で示され
、同図において、１は絶縁基板（例えばガラス基板）、
２はモリブデン（Ｍｏ）、ニッケル／クロム（ＮｉＣｒ
）またはクロム（Ｃｒ）で作ったゲー゛ト電橿、３は二
酸化シリコン（Ｓｉ、０２）またはシリコン窒化膜（Ｓ
ｉ、５Ｎｇ ）のゲート絶縁膜、４はアモルファス・シ
リコン（ａ−Ｓｉ）の活性層、５はチャンネル部保護の
ための５ｉ０２またはシリコン窒化膜の絶縁膜、６はｎ
＋型ａ−５ｉ膜、７ａ、 ７ｂは、チタン（ｈ） ＋
ＮｉＣｒ、 Ｃｒまたはアルミニウム（Ａｎのドレイン
およびソース電極、８は５ｉ０２膜（保護膜）、をそれ
ぞれ示し、これらでショットキーダイオードをスキャン
するａ−Ｓｉ薄膜トランジスタＴＰＴが構成され、９は
ダイオード用ショットキー電極または透明電極、１０は
ａ−Ｓｉ膜、１）はＩＩまたはＮｉＣｒ電極材、をそれ
ぞれ示し、これらでａ−５ｔシヨツトキーダイオードＤ
が構成される。FIG. 1(a) shows a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention, in which 1 is an insulating substrate (for example, a glass substrate);
2 is molybdenum (Mo), nickel/chromium (NiCr
) or chromium (Cr), 3 is silicon dioxide (Si,02) or silicon nitride film (S
4 is an active layer of amorphous silicon (a-Si), 5 is an insulating film of 5i02 or silicon nitride film for channel protection, 6 is an n
+ type a-5i films, 7a, 7b are titanium (h) +
Drain and source electrodes of NiCr, Cr or aluminum (An) are shown, 8 is a 5i02 film (protective film), and these constitute an a-Si thin film transistor TPT that scans a Schottky diode, and 9 is a Schottky electrode for the diode. or a transparent electrode, 10 is an a-Si film, and 1) is II or NiCr electrode material, and these are used to form an a-5t Schottky diode D.
is configured.
第１図（ａ）から理解される如く、第１実施例において
は、同一絶縁基板１上に、ａ−Ｓｉダイオード、Ｄとそ
れをスキャンするａ−Ｓｔ薄膜トランジスタＴＰＴとが
構成され、高密度集積イメージセンサが得られるもので
ある。As understood from FIG. 1(a), in the first embodiment, an a-Si diode D and an a-St thin film transistor TPT for scanning it are constructed on the same insulating substrate 1, and are highly integrated. An image sensor is obtained.
次に、第１実施例を形成する方法を説明する。Next, a method of forming the first embodiment will be described.
先ず、絶縁基板上にスイッチング用アモルファス・シリ
コン薄膜トランジスタＴＰＴを形成する。First, a switching amorphous silicon thin film transistor TPT is formed on an insulating substrate.
その工程は、絶縁基板上１にゲート電極２を形成し、続
いてゲート絶縁膜３、活性層アモルファス・シリコン４
、チャンネル部保護のための絶縁膜５をグロー放電分解
法により連続成膜する。その後、チャンネル部以外の保
護用絶縁膜５をレジスト１２を用いてエツチングした後
、続いて、オミーンク改善のためのｎ”ａ−Ｓｉ膜６を
成膜し、ソース・ドレイン電極を全面蒸着する。その後
通常のフォト・リソグラフィーによりソース・ドレイン
電極７ａ、 ７ｂを形成する。更に薄膜トランジスタを
保護するため５ｉ０２膜８を成膜後パターン形成する。In this process, a gate electrode 2 is formed on an insulating substrate 1, and then a gate insulating film 3 and an active layer of amorphous silicon 4 are formed.
Then, an insulating film 5 for protecting the channel portion is continuously formed by glow discharge decomposition method. Thereafter, the protective insulating film 5 other than the channel portion is etched using a resist 12, and then an n''a-Si film 6 is formed to improve the omink, and source/drain electrodes are deposited on the entire surface. Thereafter, source/drain electrodes 7a and 7b are formed by ordinary photolithography.Furthermore, in order to protect the thin film transistor, a 5i02 film 8 is formed and then patterned.
しかる後にアモルファス・シリコンダイオードＤを形成
する。その工程は、ダイオード用ショットキー電極また
は、透明電極９成膜後、グロー放電分解法によりアモル
ファス・シリコン膜１０を形成した後にパターニングを
行う。その後、薄膜トランジスタのドレイン電極７ａと
、アモルファス・シリコンダイオードのショットキー電
極９を電極材１）で結線すると、第１図（ａ）に示され
るデバイスが完成する。なお、第１図（ｂ）は第１図ｆ
ａ）のデバイスの等価回路を示す図である。なお、第１
図（ａｌと（ｂｌにおいてｈνは入射光を示す。Thereafter, an amorphous silicon diode D is formed. In this step, after forming a Schottky electrode for a diode or a transparent electrode 9, an amorphous silicon film 10 is formed by a glow discharge decomposition method, and then patterning is performed. Thereafter, the drain electrode 7a of the thin film transistor and the Schottky electrode 9 of the amorphous silicon diode are connected using the electrode material 1), thereby completing the device shown in FIG. 1(a). In addition, Fig. 1(b) is Fig. 1(f)
It is a figure which shows the equivalent circuit of the device of (a). In addition, the first
In the figures (al and (bl), hν indicates the incident light.
第２図（ａ）は本発明の第２実施例を示す断面図で、ア
モルファス・シリコンダイオードの極性を逆向きにした
ものであり、第１図に示したものと同じ部分は同一符号
を付して表示し、第２図（ｂｌは同図（ａｌに示される
デバイスの等価回路図である。FIG. 2(a) is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention, in which the polarity of the amorphous silicon diode is reversed, and the same parts as shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. 2 (bl is an equivalent circuit diagram of the device shown in FIG. 2 (al).
更に第１図の第１実施例において、アモルファス・シリ
コンダイオードの半導体層をボロンドープａ−Ｓｉ （
１） ’ ａ−Ｓｉ） Ｉ ／リンドープ（ｎ” ａ−
Ｓｉ）に積層し、高感度イメージセンサ（ＰＩＮ）を実
現することも可能である。Furthermore, in the first embodiment shown in FIG. 1, the semiconductor layer of the amorphous silicon diode is made of boron-doped a-Si (
1) 'a-Si) I/phosphorus doped (n" a-
It is also possible to realize a high-sensitivity image sensor (PIN) by stacking it on Si).
以上説明したように本発明によれば、同一絶縁基板上に
フォト・ダイオードとスイッチング用アモルファス・シ
リコン薄膜トランジスタを積層できるので、高密度集積
イメージセンサを安価に実現できる効果がある。As described above, according to the present invention, since a photodiode and a switching amorphous silicon thin film transistor can be stacked on the same insulating substrate, a high-density integrated image sensor can be realized at low cost.
第１図（ａｌは本発明第１実施例のイメージセンサの断
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のデバイスの等価回
路図、第２図（ａｌは本発明第２実施例の断面図、第２
図（ｂ）は同図（ａ）のデバイスの等価回路図、第３図
は従来例の平面図である。
図中、１は絶縁基板、２はゲート電極、３はゲート絶縁
膜、４は活性層、５は絶縁膜、６はｎ＋ａ−５ｔ膜、７
ａはドレイン電極、７ｂはソース電極、８はＳｉＯ２膜
（保護膜）、９はショントキーダイオード、１０はａ−
５ｉ膜、１）は電極材、をそれぞれ示す。
第１図
第２図FIG. 1 (al is a cross-sectional view of the image sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is an equivalent circuit diagram of the device of FIG. 1(a), and FIG. Example cross section, 2nd
FIG. 3(b) is an equivalent circuit diagram of the device shown in FIG. 3(a), and FIG. 3 is a plan view of a conventional example. In the figure, 1 is an insulating substrate, 2 is a gate electrode, 3 is a gate insulating film, 4 is an active layer, 5 is an insulating film, 6 is an n+a-5t film, and 7
a is a drain electrode, 7b is a source electrode, 8 is a SiO2 film (protective film), 9 is a Shontokey diode, 10 is a-
5i film, 1) shows the electrode material, respectively. Figure 1 Figure 2
Claims (2)
オードとスイッチング用アモルファス・シリコン薄膜ト
ランジスタとを集積することを特徴とするイメージセン
サの製造方法。(1) A method for manufacturing an image sensor, comprising integrating an amorphous silicon diode and a switching amorphous silicon thin film transistor on the same insulating substrate.
縁基板上にゲート絶縁膜、活性層、チャンネル部保護絶
縁膜を順に成膜する工程、チャンネル部以外の保護絶縁
膜を除去しアモルファス・シリコン膜を成膜し、続いて
ソース・ドレイン電極材を全面被着する工程、電極材を
パターニングしてソース・ドレイン電極を形成する工程
、全面に保護膜を形成しそれをパターニングする工程、
同一絶縁基板上にダイオード用ショットキー電極または
、透明電極を形成しその上にアモルファスシリコン膜形
成後それをパターニングする工程、および前記ドレイン
電極とショットキー電極を接続する工程を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。(2) A step of forming a gate electrode on an insulating substrate, a step of sequentially forming a gate insulating film, an active layer, and a channel region protective insulating film on the same insulating substrate, and removing the protective insulating film other than the channel region to form an amorphous A step of forming a silicon film and subsequently depositing a source/drain electrode material on the entire surface, a step of patterning the electrode material to form a source/drain electrode, a step of forming a protective film on the entire surface and patterning it,
The method is characterized by comprising a step of forming a Schottky electrode for a diode or a transparent electrode on the same insulating substrate, forming an amorphous silicon film thereon and patterning it, and a step of connecting the drain electrode and the Schottky electrode. A method according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211708A JPS6189661A (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | Manufacture of image sensor |
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Publications (1)
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| JPS6189661A true JPS6189661A (en) | 1986-05-07 |
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|---|---|---|---|
| JP59211708A Pending JPS6189661A (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | Manufacture of image sensor |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6189661A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0304335A2 (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Photosensor device |
| US4979007A (en) * | 1986-06-17 | 1990-12-18 | Tokyo Electric Company, Ltd. | Photoelectric conversion device |
| CN100353511C (en) * | 2003-08-26 | 2007-12-05 | 友达光电股份有限公司 | Method for mfg. amorphous silicon film electric crystal of organic electricity excitation light |
| CN102394240A (en) * | 2011-11-18 | 2012-03-28 | 贵州大学 | TFT (thin film transistor)-LED (light-emitting diode) color array display base plate and manufacturing method thereof |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP59211708A patent/JPS6189661A/en active Pending
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