JPS62122283A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
- Publication number
- JPS62122283A JPS62122283A JP60261078A JP26107885A JPS62122283A JP S62122283 A JPS62122283 A JP S62122283A JP 60261078 A JP60261078 A JP 60261078A JP 26107885 A JP26107885 A JP 26107885A JP S62122283 A JPS62122283 A JP S62122283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- film
- photodiode
- stripe
- ito
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は特に逆耐圧を著しく向上した水素非晶質シリコ
ン半導体膜などの薄膜半導体を用いたホトダイオードあ
るいはホトダイオードアレイに関する。
ン半導体膜などの薄膜半導体を用いたホトダイオードあ
るいはホトダイオードアレイに関する。
従来、水素化非晶質シリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）を用いた
ホトダイオードとしては特開昭５８−８４４５７のよう
に金属／ａ−８ｉ：Ｈ／ＩＴ○（インジウム・ティン・
オキサイド： Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｄｘｉｄｅ）透
明電極のサイドインチ構造のものが知られている。
ホトダイオードとしては特開昭５８−８４４５７のよう
に金属／ａ−８ｉ：Ｈ／ＩＴ○（インジウム・ティン・
オキサイド： Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｄｘｉｄｅ）透
明電極のサイドインチ構造のものが知られている。
しかし、この形のホトダイオードの逆耐圧については何
らかの配慮もなされていなかった。従来構造のホトダイ
オードの二側を第１図に示す。この例ではホトダイオー
ドアレイのものである。また、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜は各素子
ごとに分離された形のものになっているが、必ずしも分
離しである必要はない。第１図（ａ）は平面図、（ｂ）
はその断面図を示す６１は絶縁性基板、２は金属ストラ
イプ電極、３はａ−８ｉ：膜、４はＩＴＯ透明電極。
らかの配慮もなされていなかった。従来構造のホトダイ
オードの二側を第１図に示す。この例ではホトダイオー
ドアレイのものである。また、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜は各素子
ごとに分離された形のものになっているが、必ずしも分
離しである必要はない。第１図（ａ）は平面図、（ｂ）
はその断面図を示す６１は絶縁性基板、２は金属ストラ
イプ電極、３はａ−８ｉ：膜、４はＩＴＯ透明電極。
５は保護膜、６はポンディングパッド、７はワイヤ、８
は走査用ＩＣである。この種のホトダイオードの逆耐圧
特性を調べた所、特定の場所（第１図にＡの記号で示し
た）でダイオードが破壊（ブレーク・ダウンしてショー
ト状態になる）することが判明した。図よりわかるよう
に、この部分は金属ストライプ電極２の端面とＩＴ○電
極４の端面とが交差する部分である。２つの電極の端部
でａ Ｓ ｘ ： Ｈ膜が狭まれることになるため、
この部分に電界集中が生じ、この部分が先ず破壊するも
のと考えられる。破壊電圧は０．６ μｍの膜厚のａ
−８ｉ：Ｈ膜の場合で約５０Ｖであった。実際の動作中
のホトダイオードにはＩＯＶ以下の逆バイアスしか印加
されないので問題はないと思われるがホトダイオード製
作工程では静電気があるため、より高い電圧がかかるこ
とがあり、この静電気破壊を防ぐため、ホトダイオード
の逆耐圧をできるだけ高くすることが、歩留を上げるた
めに必要な技術となる。
は走査用ＩＣである。この種のホトダイオードの逆耐圧
特性を調べた所、特定の場所（第１図にＡの記号で示し
た）でダイオードが破壊（ブレーク・ダウンしてショー
ト状態になる）することが判明した。図よりわかるよう
に、この部分は金属ストライプ電極２の端面とＩＴ○電
極４の端面とが交差する部分である。２つの電極の端部
でａ Ｓ ｘ ： Ｈ膜が狭まれることになるため、
この部分に電界集中が生じ、この部分が先ず破壊するも
のと考えられる。破壊電圧は０．６ μｍの膜厚のａ
−８ｉ：Ｈ膜の場合で約５０Ｖであった。実際の動作中
のホトダイオードにはＩＯＶ以下の逆バイアスしか印加
されないので問題はないと思われるがホトダイオード製
作工程では静電気があるため、より高い電圧がかかるこ
とがあり、この静電気破壊を防ぐため、ホトダイオード
の逆耐圧をできるだけ高くすることが、歩留を上げるた
めに必要な技術となる。
本発明の目的は金属／ａ−８ｉ ：Ｈ／ＩＴＯ構造のホ
トダイオードにおいて逆耐圧を著しく向上させる手段を
提供することにある。
トダイオードにおいて逆耐圧を著しく向上させる手段を
提供することにある。
本発明においては、前述したホトダイオードの逆耐圧特
性の改善を行うために先に説明したもつとも破壊されや
すい部分に絶縁膜を挾む。これを第２図に示す。この図
は第１図のホトダイオードの部分のみを示した図である
。もつとｔ破壊されやすい部分は金属ストライプ電極２
の端面とｘＴｏｔａ極４の端面との交差部である。そこ
でこの部分に５ｉＯｚあるいは５ｉａＮａなどの絶縁膜
９を挾んだ。注意を要するのはこの絶縁膜９の膜厚が厚
すぎる場合、ａ−５ｉ：Ｈ膜３やＩＴＯ膜４が絶縁膜９
の段差の部分で薄くなり亀裂を生じやすくなる。さらに
、絶縁膜９が５ｉＯｚ、 ５ｉａＮｔの場合フッ酸系の
エツチング液で微細加工するが、絶縁膜９が厚いとエツ
チング時間が長くかかることになる。絶縁性基板にはガ
ラスを多用しているが、このガラスもフッ酸系の液でエ
ツチングされるため、金属ストライプ状電極の端部の下
のガラスがエツチングされるためこのストライプ状電極
が剥離しやすくなる。また薄すぎると逆耐圧を改善でき
ない。したがって、絶縁膜の膜厚としては、通常ａ−８
ｉ：Ｈ膜の膜厚は０．５〜１．０ μｍ。
性の改善を行うために先に説明したもつとも破壊されや
すい部分に絶縁膜を挾む。これを第２図に示す。この図
は第１図のホトダイオードの部分のみを示した図である
。もつとｔ破壊されやすい部分は金属ストライプ電極２
の端面とｘＴｏｔａ極４の端面との交差部である。そこ
でこの部分に５ｉＯｚあるいは５ｉａＮａなどの絶縁膜
９を挾んだ。注意を要するのはこの絶縁膜９の膜厚が厚
すぎる場合、ａ−５ｉ：Ｈ膜３やＩＴＯ膜４が絶縁膜９
の段差の部分で薄くなり亀裂を生じやすくなる。さらに
、絶縁膜９が５ｉＯｚ、 ５ｉａＮｔの場合フッ酸系の
エツチング液で微細加工するが、絶縁膜９が厚いとエツ
チング時間が長くかかることになる。絶縁性基板にはガ
ラスを多用しているが、このガラスもフッ酸系の液でエ
ツチングされるため、金属ストライプ状電極の端部の下
のガラスがエツチングされるためこのストライプ状電極
が剥離しやすくなる。また薄すぎると逆耐圧を改善でき
ない。したがって、絶縁膜の膜厚としては、通常ａ−８
ｉ：Ｈ膜の膜厚は０．５〜１．０ μｍ。
ＩＴＯの膜厚は０．５ μｍが多用されることから考え
て０．２μｍ〜０．５μｍが最適である。
て０．２μｍ〜０．５μｍが最適である。
第３図は他の例を示すもので、第２図では絶縁膜９は島
状に切っていたが、第３図では帯状にしている。この場
合、ホトダイオードの有効面積が大きく変わるので設計
に際しては注意を要する。
状に切っていたが、第３図では帯状にしている。この場
合、ホトダイオードの有効面積が大きく変わるので設計
に際しては注意を要する。
第４図はさらに異なった例を示したもので、ａ−９ｉ：
Ｈ３の上部とＩＴＯ４との間に絶縁膜９を挟んだ例であ
り、この場合にはａ−８ｉ：Ｈに段差が生じないのでａ
−８ｉ：Ｈの亀裂の心配がなくなる。その代わりａ−８
ｉ：Ｈ膜の上に絶縁膜を形成することになり、この形成
工程でａ−３ｉ ：Ｈ膜表面に損傷を与えることになる
ので。
Ｈ３の上部とＩＴＯ４との間に絶縁膜９を挟んだ例であ
り、この場合にはａ−８ｉ：Ｈに段差が生じないのでａ
−８ｉ：Ｈの亀裂の心配がなくなる。その代わりａ−８
ｉ：Ｈ膜の上に絶縁膜を形成することになり、この形成
工程でａ−３ｉ ：Ｈ膜表面に損傷を与えることになる
ので。
形成後約２００”Ｃ程度の熱処理が必要である。
第５図はこの絶縁膜９の効果を示す図であり。
縦軸はホトダイオードの破壊する確率、横軸に逆バイア
ス電圧を示している。この場合、ａ−８ｉ：Ｈの膜厚は
約０．６ μｍとしている。Ｑｌは従来の絶縁１９９
がない場合の特性、Ｑｌは本発明の実施例で約０．４
μｍの５ｉＯｚ膜を挾んだ時の特性である。図から明ら
かなように、逆耐圧特性は約１．６倍に向上している。
ス電圧を示している。この場合、ａ−８ｉ：Ｈの膜厚は
約０．６ μｍとしている。Ｑｌは従来の絶縁１９９
がない場合の特性、Ｑｌは本発明の実施例で約０．４
μｍの５ｉＯｚ膜を挾んだ時の特性である。図から明ら
かなように、逆耐圧特性は約１．６倍に向上している。
以下、本発明の一実施例を第２図によりさらに詳細に説
明する。
明する。
ガラス基板１の上にスパッタリング蒸着によりＣｒを０
．１ μｍ形成し、ホトエツチングプロセスにより幅７
０μｍのストライプ電極に加工する。
．１ μｍ形成し、ホトエツチングプロセスにより幅７
０μｍのストライプ電極に加工する。
この上に１００％ＳｉＨ４ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法によりａ−８ｉ：Ｈを膜厚０．６ μｍ形成する。
法によりａ−８ｉ：Ｈを膜厚０．６ μｍ形成する。
（ａ−８ｉ：Ｈ膜は０．５〜１．５μｍを多用する）ａ
−８ｉ：Ｈ膜形成時の基板温度は約２００℃である。こ
のａ−８ｉ：Ｈ膜をホトエツチングプロセスにより約１
００Ｘ１５０μｍ２の島状に微細加工する。エツチング
はＣＦ４ガスによるドライエツチングもしくはヒドラジ
ン水溶液によるウェットエッチで行う。この上にスパッ
タリング蒸着により５ｉＯｚを０．４ μｍ形成する
。
−８ｉ：Ｈ膜形成時の基板温度は約２００℃である。こ
のａ−８ｉ：Ｈ膜をホトエツチングプロセスにより約１
００Ｘ１５０μｍ２の島状に微細加工する。エツチング
はＣＦ４ガスによるドライエツチングもしくはヒドラジ
ン水溶液によるウェットエッチで行う。この上にスパッ
タリング蒸着により５ｉＯｚを０．４ μｍ形成する
。
ホトエツチングプロセスにより、Ｃｒストライプ電極２
の端部とＩＴＯ電極４の端部とが交差する部分のみに２
０Ｘ３０μｍ２の島状の５ｉＯｚ９を残す。この上にＩ
ＴＯをスパッタリング法により約０．５ μｍ形成し
、ホトエッチングプロセスで帯状に加工し、透明電極４
を形成する。これでホトダイオード部が完成する。さら
に第１図に示すように保護膜５を形成し、走査用ＩＣを
ダイボンディングし、センサとＩＣとの間をワイヤで接
続すれば一次元ホトダイオードが完成する。ここでは絶
縁膜として、Ｓ’ｚＯｘを用いたが、５ｉｓＮ↓等でも
同様の効果が得られる。５ｉａＮ４の場合は例えば５ｉ
ＨａガスとＮ ＨｓガスとＮ、ガスとの混合ガスを用い
たプラスマＣＶＤ法により形成することができる。
の端部とＩＴＯ電極４の端部とが交差する部分のみに２
０Ｘ３０μｍ２の島状の５ｉＯｚ９を残す。この上にＩ
ＴＯをスパッタリング法により約０．５ μｍ形成し
、ホトエッチングプロセスで帯状に加工し、透明電極４
を形成する。これでホトダイオード部が完成する。さら
に第１図に示すように保護膜５を形成し、走査用ＩＣを
ダイボンディングし、センサとＩＣとの間をワイヤで接
続すれば一次元ホトダイオードが完成する。ここでは絶
縁膜として、Ｓ’ｚＯｘを用いたが、５ｉｓＮ↓等でも
同様の効果が得られる。５ｉａＮ４の場合は例えば５ｉ
ＨａガスとＮ ＨｓガスとＮ、ガスとの混合ガスを用い
たプラスマＣＶＤ法により形成することができる。
前記第５図に従来の第１図で示す構造のホトダイオード
と本発明の実施例の逆耐圧特性を示した如く１本発明に
より逆耐圧は約１．６倍に向上していることがわかる。
と本発明の実施例の逆耐圧特性を示した如く１本発明に
より逆耐圧は約１．６倍に向上していることがわかる。
−次元イメージセンサでは通常約１７００個のホトダイ
オードアレイが多用されるがこれらを歩留良く作るため
には静電砿壊を防ぐ意味でできるだけ逆耐圧が高いこと
が望ましい。
オードアレイが多用されるがこれらを歩留良く作るため
には静電砿壊を防ぐ意味でできるだけ逆耐圧が高いこと
が望ましい。
本発明により信頼性の高い歩留の良いホトダイオードお
よびアレイが得られる。
よびアレイが得られる。
第１図は従来技術によるホトダイオードの構造を示す要
部平面図および断面図、第２図は本発明によろホトダイ
オードの構造を示す要部平面図および断面図、第３図、
第４図は本発明の別の実施例を示す要部断面図、第５図
は本発明の逆耐圧特性を示す図である。
部平面図および断面図、第２図は本発明によろホトダイ
オードの構造を示す要部平面図および断面図、第３図、
第４図は本発明の別の実施例を示す要部断面図、第５図
は本発明の逆耐圧特性を示す図である。
Claims (1)
- 絶縁性基板上に第１のストライプ状電極、半導体薄膜、
第２の電極を順次形成してなる薄膜ホトダイオードを１
個以上配列した受光素子において、上記第１のストライ
プ状電極の端面と上記第２の電極の端面とが交差する部
分の上記半導体薄膜と第１のストライプ状電極あるいは
第２の電極との間に絶縁性薄膜を介在させたことを特徴
とする受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261078A JPS62122283A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261078A JPS62122283A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62122283A true JPS62122283A (ja) | 1987-06-03 |
Family
ID=17356771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60261078A Pending JPS62122283A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62122283A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0430374A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Olympus Optical Co Ltd | 光学式情報記録再生装置 |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60261078A patent/JPS62122283A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0430374A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Olympus Optical Co Ltd | 光学式情報記録再生装置 |
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