JPS6212159A - 光電変換装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置などに使用可能な光電変換装置
に関するものである。

従来の技術 信号走査機能を有する半導体基板上に光電変換膜を積層
した構成の固体撮像装置（以下積層型固体撮像装置とい
う）は、通常の８１半導体のみの固体撮像装置に比べ光
の利用率が大であることから高感度であり、また入射光
はほとんど光電変換膜で吸収されることから、スメアリ
ングが生じにくいという特徴を有している。

以下図面に従って、積層型固体撮像装置の従来例を第２
図とともに説明する。第２図は、信号走査回路にＣ０Ｄ
（電荷結合素子）を用いた場合の積層型固体撮像装置の
〜絵素の断面図である。ＰＷ　Ｓｔ　基ａ１’Ｋｓ　ｎ
＋領域１１を形成し、ダイオード領域とする。１２は電
荷転送段であり、絶縁層１３を介したゲート電極１４に
より駆動される。

ゲート電極１４はダイオード領域１１に蓄積された信号
電荷を、転送段に読み込むためのゲート電極も兼ねてい
る。１６は光電変換膜１６で発生した信号電荷を集める
ためのサンプリング電極であり、ダイオード領域１１と
電気的に接続されている。サンプリング電極１５とゲー
ト電極１４とは、ＤＳＧなどの低融点ガラス層１７によ
り絶縁されている。１８は光電変換膜１６のもう一方の
共通電極であり、透明電極である。入射光１９は透明電
極１８側より入射する。このような積層型固体撮像装置
においては入射光がＳｔ基板に達し、スメアリングを生
じさせないために透過光を減少させる目的でサンプリン
グ電極１６としてはＭｏ、Ｔａ。

Ｗなどを使用している０そしてこのサンプリング電極１
５は絵素毎に独立させるためモザイク状に分離されてい
る０ 上記構成の積層型固体撮像装置を単板式カラービデオカ
メラに使用するためには、この上にさらに、各絵素毎に
対応した光学フィルタを直接形成または接着にて作成す
る必要がある。そして各絵素毎に対応した光学フィルタ
の合わせずれ、重ね合わせや間隙が生じると色分離特性
が悪化するという問題がある。積層型固体撮像装置は受
光面が＃１ぼ全面であり、通常の固体撮像装置と比較し
てこのフィルタの形成時や接着時の合わせ精度を数段高
くする必要がある。

上記の問題は、信号走査回路がＣＯＤの場合につ−いて
述べたが、ＢＢＤ（電荷転送素子）の場合も同様なこと
が言える。また、ＭＯＳスイッチをマトリックス状に構
成したＭＯＳアドレス型の場合も本質的に変わりがない
。

発明が解決しようとする問題点 このように従来の構成では、積層型固体撮像装置のカラ
ー化のだめの光学フィルタの形成が難しく、色分離特性
が悪化するという問題点があった。

本発明はかかる点に鑑みて々されたもので、簡易な構成
で色分離特性の良好な、積層型固体撮像装置に用いるこ
とのできる光電変換装置を提供することを目的としてい
る。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するため、サンプリング電極
間の光入射側の光電変換層の位置に光シールド層を設け
た構成としたものである。

作　　用 本発明は上記した構成により、光学フィルタ形成時の合
わせずれ、重なり部分や間隙部分を透過した入射光が光
電変換層に入射することをしゃ断するため、光学フィル
タ形成時の合わせ精度の通常と同程度で良好な色分離特
性が得られる。

実施例 第１図は、本発明の光電変換装置の一実施例としての積
層型固体撮像装置の構造を示す断面図である。

信号走査機能を有する半導体基板１上に、Ｍ。

の金属材料をスパッタリング法などにより約０．１μｍ
の膜厚に被着形成する。次に、サンプリング電極２の部
分のみを残すように選択的なエツチングを行なう。そし
て、平行平板型のプラズマＣＶＤ法を用いて、約２３０
℃の基板温度のもとてシランガスにより約４人／Ｓの堆
積速度でイントリンシックアモルファスシリコン層（ｉ
層）３を約２μ風さらに続いてジボランの不純物ガスを
添加したガスにより約１人／Ｓの堆積速度でＰ型アモル
ファスシリコン層（Ｐ層）４を約０．０４μｍにブロー
放電分解法で順次堆積させ、それぞれＳｔを主体として
水素を含有してなるアモルファスシリコンを光電変換層
として形成する。その後、ＤＣスパッタリング法により
ＩＴＯの透明電極６を形成する。この上にさらに、ＭＯ
の金属材料をスパッタリング法などにより約０．１μｍ
の膜厚に被着形成する。そして、サンプリング電極２間
の位置に光シールド層６を残すように選択的なエツチン
グを行なう。この光電変換膜に上に各絵素に対応した単
板用光学フィルタ８を接着剤７で接着を行ない積層型固
体撮像装置とする。

上記のように製造された撮像装置の光シールド層６の幅
は３μｍとした。そして、光学フィルタ８の形成時の合
わせずれずれによるフィルタの重ね合せや間隙と、光学
フィルタ８の接着時の合わせずれをこの範囲内とするこ
とにより良好な色分離特性を得ることができた。光学フ
ィルタ８０合わせずれ精度を向上すればこの光シールド
層６の幅を小さくすることができ感度向上につながる。

このため、この光シールド幅は合わせ精度によって決定
される。また、この光シールド層６は、光学フィルタ８
内または光学フィルタ８上に形成することも考えられる
が、接着時の合わせずれや光電変換層３と光シールドと
の間隙から光の洩れを考慮すると透明電極６または２層
４上に配置した方が良好である。

上記実施例においては、走査回路としてＯＣＡを用いた
例を示したが、これは、ＢＢＤやＭＯＳアドレス型でも
全く同様の効果が得られることは言うまでもなく、また
−次元のイメージセンサとしても使用が可能である。さ
らに、他の光電変換膜、例えば、Ｚｎ１−ｘＣｄｘＴｅ
　（Ｉｎ）　、　Ｓｂ２Ｓ３などを用いても同様の効果
は得られる。

発明の詳細 な説明した様に、本発明によれば、きわめて簡易な構成
で色分離特性の良好な、積層型固体撮像装置に使用可能
な光電変換装置を提供することができ、実用的にきわめ
て有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光電変換装置の一実施例としての積層
型固体撮像装置の要部概略断面図、第２図は従来の積層
型固体撮像装置の一絵素の断面図である。 １・・・・・・信号走査機能を有する半導体基板、２・
・・・・・サンプリング電極、３・・・・・・イントリ
ンシックアモルファスシリコン層（ｉ層）、４・・・・
・・Ｐ型アモルファスシリコン層（Ｐ層）、５・・・・
・・透明電極、６・・・・・・光シールド層、７・・・
・・・接着剤、８・・・・・・光学フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光電変換層と、前記光電変換層の一方の面側に選択的に
   設けられた信号読み取り電極と、前記光電変換層の他方
   の面側に設けられた選択的な開口を持つ光シールド層を
   有する光電変換装置。