JPS6269552A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
- Publication number
- JPS6269552A JPS6269552A JP60208646A JP20864685A JPS6269552A JP S6269552 A JPS6269552 A JP S6269552A JP 60208646 A JP60208646 A JP 60208646A JP 20864685 A JP20864685 A JP 20864685A JP S6269552 A JPS6269552 A JP S6269552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- amorphous silicon
- photoelectric conversion
- film
- conversion element
- 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.)
- Granted
Links
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 19
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
- H01L31/022475—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of indium tin oxide [ITO]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/095—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Facsimile Heads (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〕
本発明は水素化非晶質シリコンを用いた光電変換素子お
よびこれを用いた一次元イメージセンサに関する。
よびこれを用いた一次元イメージセンサに関する。
水素化非晶質シリコンを用いた一次元イメージセンサと
して例えば特開昭５８−８４４５７記載のように金属／
ａ −Ｆ３ ｉ ／ Ｉ’ｌ”Ｑ （■ｎｄｉｕｍ
Ｔ ｉｎ Ｑｘｉｄｅ）の構造を有した光電変換素子が
多用されている。
して例えば特開昭５８−８４４５７記載のように金属／
ａ −Ｆ３ ｉ ／ Ｉ’ｌ”Ｑ （■ｎｄｉｕｍ
Ｔ ｉｎ Ｑｘｉｄｅ）の構造を有した光電変換素子が
多用されている。
これを第１図に示す。ここに１は絶縁性基板、２は金属
電極、３はＳｉＨ４ガスをグロー放電分解して得られる
水素化非晶質シリコン膜、４はＩＴＯ電極である。この
構造の光電変換素子は良好な特性を有するものである。
電極、３はＳｉＨ４ガスをグロー放電分解して得られる
水素化非晶質シリコン膜、４はＩＴＯ電極である。この
構造の光電変換素子は良好な特性を有するものである。
しかしながら、この種の光電変換素子を実用するに際し
ては、第２図に示すようＫこの上に保護膜５を形成する
必要がある。
ては、第２図に示すようＫこの上に保護膜５を形成する
必要がある。
保護膜としては８１３Ｎ４や５ｊＯｚなどが多用される
。
。
実際にこの保護膜を前述した光電変換素子に形成してみ
ると大幅に特性が劣化するという事実がわかった。第３
図にこれを示す。第３図は第１図の構造の光電変換素子
の暗所での特性を示したものであり、ＩＴＯに通常印加
される電圧すなわち極性が負でＯ〜７Ｖの電圧を印加し
た時の逆方向電流を示している。通常の一次元イメージ
センサではこの逆方向電流としてけ１０−’Ａ、／ｃ−
以下が望ましい。第３図のｔ！は保護膜を形成する前の
特性であり、極めて良好である。しかし、Ｓ’３Ｎ４や
５ｉｏ２膜を形成するとｔ２で示す特性となり、３桁以
上も特性が悪くなってしまうことがわかった。この特性
では実用にならない。この特性劣化け５ｉｓＮ４や８１
（ｈ膜形成によりａ−８ｉとＩＴＯとの界面の接合特性
が劣化することに原因があるものと思われる。
ると大幅に特性が劣化するという事実がわかった。第３
図にこれを示す。第３図は第１図の構造の光電変換素子
の暗所での特性を示したものであり、ＩＴＯに通常印加
される電圧すなわち極性が負でＯ〜７Ｖの電圧を印加し
た時の逆方向電流を示している。通常の一次元イメージ
センサではこの逆方向電流としてけ１０−’Ａ、／ｃ−
以下が望ましい。第３図のｔ！は保護膜を形成する前の
特性であり、極めて良好である。しかし、Ｓ’３Ｎ４や
５ｉｏ２膜を形成するとｔ２で示す特性となり、３桁以
上も特性が悪くなってしまうことがわかった。この特性
では実用にならない。この特性劣化け５ｉｓＮ４や８１
（ｈ膜形成によりａ−８ｉとＩＴＯとの界面の接合特性
が劣化することに原因があるものと思われる。
〔発明の目的〕
本発明は従来技術のように８１３Ｎ４やＳｉｎ、などの
保護膜を形成することによって生ずる劣化を解消し、信
頼性の高い、高性能の光電変換素子あるいは一次元イメ
ージセ゛ンサを提供することにある。
保護膜を形成することによって生ずる劣化を解消し、信
頼性の高い、高性能の光電変換素子あるいは一次元イメ
ージセ゛ンサを提供することにある。
５ｊ３Ｎ４や５ｉ０２などの保護膜を形成しても特性が
劣化しない光電変換素子を実現するため色々と検討した
結果、第４図に示すように水素化非晶質Ｓｔ層を２層に
し、下部電極に接する部分を第１層３とし、■ＴＯ電極
に接する部分を第２層６とし第１層は従来用いられてい
る８ｉＨ４ガスのみをグロー放電分解して得られる水素
化非晶質シリコｙ（ａ−８ｉ：Ｈと略す）を用い、第２
層は５ＩＨ４ガストＢ２Ｈ６ガスの混合ガスをグロー放
電分解して得られるＢ添加ａ−８ｉ：Ｈを用いれば前述
の保護膜形成による劣化が解消できることがわかった。
劣化しない光電変換素子を実現するため色々と検討した
結果、第４図に示すように水素化非晶質Ｓｔ層を２層に
し、下部電極に接する部分を第１層３とし、■ＴＯ電極
に接する部分を第２層６とし第１層は従来用いられてい
る８ｉＨ４ガスのみをグロー放電分解して得られる水素
化非晶質シリコｙ（ａ−８ｉ：Ｈと略す）を用い、第２
層は５ＩＨ４ガストＢ２Ｈ６ガスの混合ガスをグロー放
電分解して得られるＢ添加ａ−８ｉ：Ｈを用いれば前述
の保護膜形成による劣化が解消できることがわかった。
これを第５図に示す。ＩＴＯ電極に負の電圧を加えた時
の暗所での逆方向電流を示したものであるが第４図の構
造の素子でａ−３ｉ第２層をＢ２Ｈ１ｌ／Ｓ ｉ Ｈ４
＝ ０．０４体積チの混合ガスを用いて、膜厚２５０人
の膜とし、第１層をａ−８ｉ：Ｈ１１μｍの膜とした時
の特性である。ボロンはガスの混合比の通りにドーピン
グされるので、第２層は０．０４％４％ボロンドープミ
ー３ｉｌと言っても良い。第５図１３け５ｊｓＮ４形成
前の特性であり、１４は８１３Ｎ４形成後の特性を示す
。このように保護膜を形成してもほとんど特性が劣化し
ない。保護膜としてＳｉＯ□を用いても全く同様に特性
は劣化しなかった。特性が劣化しないようになる理由と
してはボロンを添加した膜は化学的に安定であること、
また、構造的にも強い膜になることなどのため、５Ｉｓ
Ｎ＜や８１０２などの保護膜を形成してもａ−８ｉ：Ｈ
とＩＴＯとの間に形成される接合特性がインジウムの拡
張あるいは保護膜の応力による接合破壊を防止するため
でないかと思われる。その意味で第２層６を接合安定化
層と呼ぶことにする。光電変換素子において、この接合
安定化層には以下に説明するように厳しい条件が課せら
れていることがわかった。
の暗所での逆方向電流を示したものであるが第４図の構
造の素子でａ−３ｉ第２層をＢ２Ｈ１ｌ／Ｓ ｉ Ｈ４
＝ ０．０４体積チの混合ガスを用いて、膜厚２５０人
の膜とし、第１層をａ−８ｉ：Ｈ１１μｍの膜とした時
の特性である。ボロンはガスの混合比の通りにドーピン
グされるので、第２層は０．０４％４％ボロンドープミ
ー３ｉｌと言っても良い。第５図１３け５ｊｓＮ４形成
前の特性であり、１４は８１３Ｎ４形成後の特性を示す
。このように保護膜を形成してもほとんど特性が劣化し
ない。保護膜としてＳｉＯ□を用いても全く同様に特性
は劣化しなかった。特性が劣化しないようになる理由と
してはボロンを添加した膜は化学的に安定であること、
また、構造的にも強い膜になることなどのため、５Ｉｓ
Ｎ＜や８１０２などの保護膜を形成してもａ−８ｉ：Ｈ
とＩＴＯとの間に形成される接合特性がインジウムの拡
張あるいは保護膜の応力による接合破壊を防止するため
でないかと思われる。その意味で第２層６を接合安定化
層と呼ぶことにする。光電変換素子において、この接合
安定化層には以下に説明するように厳しい条件が課せら
れていることがわかった。
先ず第１に保護膜を形成しても特性が劣化しないこと。
第６図は種々の第４図の構造のセルを用いてＢ濃度と逆
方向電流との関係を調べた結果を示したものである。１
．は保護膜形成後の特性、ｔ６は保護膜形成後の特性を
示したものである。
方向電流との関係を調べた結果を示したものである。１
．は保護膜形成後の特性、ｔ６は保護膜形成後の特性を
示したものである。
・ （５）
この時接合安定化層としては厚み２５０人にした。
第６図より明らかなように、Ｂ濃度０．０２％以下では
保護膜を形成すると特性が劣化することがわかり、接合
安定化層のＢ濃度は０．０２％以上であることが必要で
ある。第７図は接合安定化層のＢ濃度を０．０４％とし
膜厚と逆方向電流との関係を示したものである。ｔγは
保護膜形成前、１８は保護膜形成後の特性を示したもの
である。この図から接合安定化層としては膜厚１５０Å
以上必要であることがわかる。接合安定化層は光電変換
素子の感度を低下させる。この感度低下は接合安定化層
のＢ濃度（チ）と膜厚（Ａ）の積に比例して低下するこ
とが実験的に明らかになった。これを第８図に示す。−
次元イメージセンサでは１０％以上の感度低下は実用上
大きな問題となる。従って、接合安定化層による感度低
下を１０チ以内におさえねばならない。
保護膜を形成すると特性が劣化することがわかり、接合
安定化層のＢ濃度は０．０２％以上であることが必要で
ある。第７図は接合安定化層のＢ濃度を０．０４％とし
膜厚と逆方向電流との関係を示したものである。ｔγは
保護膜形成前、１８は保護膜形成後の特性を示したもの
である。この図から接合安定化層としては膜厚１５０Å
以上必要であることがわかる。接合安定化層は光電変換
素子の感度を低下させる。この感度低下は接合安定化層
のＢ濃度（チ）と膜厚（Ａ）の積に比例して低下するこ
とが実験的に明らかになった。これを第８図に示す。−
次元イメージセンサでは１０％以上の感度低下は実用上
大きな問題となる。従って、接合安定化層による感度低
下を１０チ以内におさえねばならない。
この条件を満たすには第８図より、接合安定化層は
ボロン濃度（チ）×膜厚（Ａ）＜１５
を満たさねばならない。例えばボロン濃度が０．０５優
の場合、膜厚は３００Ａ以下でなければならない。
の場合、膜厚は３００Ａ以下でなければならない。
さらに、水素化非晶質シリコン層を２層に分けることは
加工上大きな問題を生ずる。ａ−８ｔ：１丁は通常ＣＦ
、ガスを用いたドライエツチングあるいはヒドラジン溶
液によるウェットエツチングなどにより加工される。ａ
−ｓｒＩｎにボロンを添加するとこれらのエツチングに
よるエツチング速度が遅くなるその結果、第９図に示す
ようにホトレジスト７を形成し、これをマスクと【７て
エツチングした場合、加工断面は第９図のようになり、
ａ−８ｉ：Ｈ３より接合安定化層６０幅が広くなり、図
中りで示すようがひさしが生じてし甘う。このようなひ
さしＬが生じた場合、第１０図に示すように、この上に
ＩＴＯ透明電極を形成した場合、ひさしがあるためにと
のＩＴＯ電極が断線してしまう（図中Ａ部）。あるいは
ＩＴＯをエツチングする際に断線してし１つなど歩留が
著しく低下する。
加工上大きな問題を生ずる。ａ−８ｔ：１丁は通常ＣＦ
、ガスを用いたドライエツチングあるいはヒドラジン溶
液によるウェットエツチングなどにより加工される。ａ
−ｓｒＩｎにボロンを添加するとこれらのエツチングに
よるエツチング速度が遅くなるその結果、第９図に示す
ようにホトレジスト７を形成し、これをマスクと【７て
エツチングした場合、加工断面は第９図のようになり、
ａ−８ｉ：Ｈ３より接合安定化層６０幅が広くなり、図
中りで示すようがひさしが生じてし甘う。このようなひ
さしＬが生じた場合、第１０図に示すように、この上に
ＩＴＯ透明電極を形成した場合、ひさしがあるためにと
のＩＴＯ電極が断線してしまう（図中Ａ部）。あるいは
ＩＴＯをエツチングする際に断線してし１つなど歩留が
著しく低下する。
従って、ひさしの長さＬは短いほど良い。第１１図に接
合安定化層を２５０人とし、Ｂ濃度を変えた時のひさし
の長さＬを調べた結果を示す。このようにＢ濃度が０．
０１％以上になると急激にひさしＬが長くなる。通常の
デバイスではＩＴＯ膜厚は５０００Å以下が多用される
。前述したよりなＩＴＯの断線をなくすにはひさしの長
さはＩＴＯの膜厚の半分以下であることが望ましく、そ
の意味では接合安定化層のＢ濃度は０．１ ％以下であ
ることが望ましい。
合安定化層を２５０人とし、Ｂ濃度を変えた時のひさし
の長さＬを調べた結果を示す。このようにＢ濃度が０．
０１％以上になると急激にひさしＬが長くなる。通常の
デバイスではＩＴＯ膜厚は５０００Å以下が多用される
。前述したよりなＩＴＯの断線をなくすにはひさしの長
さはＩＴＯの膜厚の半分以下であることが望ましく、そ
の意味では接合安定化層のＢ濃度は０．１ ％以下であ
ることが望ましい。
以上の結果から、接合安定化層の条件としてはＢ濃度０
．０２〜０．１チの範囲、膜厚は１５０〜４００Ａの範
囲が望堤しいことがわかった。もつとも望ましくはＢ濃
度０．０２〜０．０４チ、膜厚２００〜２５０人の範囲
である。
．０２〜０．１チの範囲、膜厚は１５０〜４００Ａの範
囲が望堤しいことがわかった。もつとも望ましくはＢ濃
度０．０２〜０．０４チ、膜厚２００〜２５０人の範囲
である。
以上の例ではボロンを添加した接合安定化層について述
べたがＡｓを添加したａ−８ｉ：）（膜も全く同様の効
果がある。
べたがＡｓを添加したａ−８ｉ：）（膜も全く同様の効
果がある。
以下、本発明の詳細を第１２図に示す実施例を用いて説
明する。本実施例は本発明を用いた一次元イメージセン
サに関する。
明する。本実施例は本発明を用いた一次元イメージセン
サに関する。
第１２図（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を示す。
絶縁性基板（例えばガラス）１０の上にＣｒを１０００
人スパッタリング法で形成し、ホトエツチングプロセス
により、幅約７０μｍのストライプ状１１に加工する。
人スパッタリング法で形成し、ホトエツチングプロセス
により、幅約７０μｍのストライプ状１１に加工する。
エツチング液は硝酸第２セリウムアンモン溶液を用いた
。この上にプラズマＣＶＤ法（グロー放電法）を用いて
ａ−８ｉ＋ＦＴ膜１２と接合安定化層１３とを形成する
。形成条件は次の通りである。上記基板１０をプラズマ
ＣＶＤ装置の反応室に入れ、基板を２００１Ｚ’に加熱
する。１００チＳｉＩ■４ガスをｌ Ｑ ａｃｃｍ導入
し、グロー放電分解して、ａ−８ｉ：ＩＴ膜１２を約１
μｍ形成する。ついで、水素で希釈した５ ００ ｐｐ
ｍのＢｚ１４ｍガスを２〜１１０５ＣＣ導入し、膜厚を
１５０〜４００人の接合安定化層１３を形成する。その
後、ホトエツチングプロセスにより、この水素化非晶質
シリコン層（１２と１３）とをヒドラジン水溶液を用い
て１００Ｘ１５０μｍ２の島状に加工する。先に述べた
従来技術の特開昭５８−８４４５７ではこの水素化非晶
質シリコン層は島状に加工されていなかった。このよう
に島状に加工しない場合、この水素化非晶質シリコン層
により、各画素が電気的に接続されることにより、大き
なりロストークを生じることになり、−次元イメージセ
ンサの特性、とくに解像度が劣化する。
。この上にプラズマＣＶＤ法（グロー放電法）を用いて
ａ−８ｉ＋ＦＴ膜１２と接合安定化層１３とを形成する
。形成条件は次の通りである。上記基板１０をプラズマ
ＣＶＤ装置の反応室に入れ、基板を２００１Ｚ’に加熱
する。１００チＳｉＩ■４ガスをｌ Ｑ ａｃｃｍ導入
し、グロー放電分解して、ａ−８ｉ：ＩＴ膜１２を約１
μｍ形成する。ついで、水素で希釈した５ ００ ｐｐ
ｍのＢｚ１４ｍガスを２〜１１０５ＣＣ導入し、膜厚を
１５０〜４００人の接合安定化層１３を形成する。その
後、ホトエツチングプロセスにより、この水素化非晶質
シリコン層（１２と１３）とをヒドラジン水溶液を用い
て１００Ｘ１５０μｍ２の島状に加工する。先に述べた
従来技術の特開昭５８−８４４５７ではこの水素化非晶
質シリコン層は島状に加工されていなかった。このよう
に島状に加工しない場合、この水素化非晶質シリコン層
により、各画素が電気的に接続されることにより、大き
なりロストークを生じることになり、−次元イメージセ
ンサの特性、とくに解像度が劣化する。
従って、水素化非晶質シリコンを島状に加工し各々の画
素を分離することは大変重要なことである。その際新し
い問題として、先に説明したひさしの問題が発生する。
素を分離することは大変重要なことである。その際新し
い問題として、先に説明したひさしの問題が発生する。
ａ−８ｉを島状に加工した後、ホトレジストを除去する
が、これを行なう前にこの島状の水素化非晶質シリコン
層を酸素プラズマ雰囲気中に数分さらす方が望ましい。
が、これを行なう前にこの島状の水素化非晶質シリコン
層を酸素プラズマ雰囲気中に数分さらす方が望ましい。
これは水素化非晶質シリコン層の側面で発生するリーク
電流をなくすためである。この上にスパッタリング法に
よりＩＴＯを０．５μｍ形成し、ホトエツチングプロセ
スにより加工する。エツチング液には塩酸と硝酸との混
液を用いる。さらにその上にプラズマＣＶＤ法により、
ＳｉＨ４とＮＨ３とＮ２ガスとを用いグロー放電分解に
よ、りＳｉ３Ｎ４保瑣膜を２μｍマスク堆積を行ない保
護膜１５を形成する。この上にスパッタ法により、Ａｕ
を形成しポンディングパッド１６を形成する。
電流をなくすためである。この上にスパッタリング法に
よりＩＴＯを０．５μｍ形成し、ホトエツチングプロセ
スにより加工する。エツチング液には塩酸と硝酸との混
液を用いる。さらにその上にプラズマＣＶＤ法により、
ＳｉＨ４とＮＨ３とＮ２ガスとを用いグロー放電分解に
よ、りＳｉ３Ｎ４保瑣膜を２μｍマスク堆積を行ない保
護膜１５を形成する。この上にスパッタ法により、Ａｕ
を形成しポンディングパッド１６を形成する。
走査用の集積素子１８を基板１０にダイボンディングし
、ワイヤボンディング１７により光電変換素子と走査用
集積素子とを接続する。これで−次元イメージセンサが
完成する。ここでは保護膜として、Ｓｉ３Ｎ４膜を用い
た例を示したが、この代わりにスパッタ法で形成する８
１０２膜２μｍを用いても全く同様にセンサ全作ること
ができる。
、ワイヤボンディング１７により光電変換素子と走査用
集積素子とを接続する。これで−次元イメージセンサが
完成する。ここでは保護膜として、Ｓｉ３Ｎ４膜を用い
た例を示したが、この代わりにスパッタ法で形成する８
１０２膜２μｍを用いても全く同様にセンサ全作ること
ができる。
本発明によれば５ｉｓＮ＜や５ｉＯｚなどの保護膜で被
覆しても良好な特性を持つ水素化非晶質シリコンを用い
た光電変換素子を得ることができ、非常に高い信頼性を
持つ一次元イメージセンサなどのデバイスを水素化非晶
質シリコンを用いて作ることを可能にする。
覆しても良好な特性を持つ水素化非晶質シリコンを用い
た光電変換素子を得ることができ、非常に高い信頼性を
持つ一次元イメージセンサなどのデバイスを水素化非晶
質シリコンを用いて作ることを可能にする。
第１図、第２図は従来の光電変換素子の構造図、第３図
は従来素子の特性を示す図、第４図は本発明光電変換素
子の構造図、第５図は本発明素子の特性を示す図、第６
図〜第１１図は本発明の接合安定化層の条件を決定する
ための特性を示す図、第１２図は本発明を用いた一次元
イメージセンサの実施例を示す図である。
は従来素子の特性を示す図、第４図は本発明光電変換素
子の構造図、第５図は本発明素子の特性を示す図、第６
図〜第１１図は本発明の接合安定化層の条件を決定する
ための特性を示す図、第１２図は本発明を用いた一次元
イメージセンサの実施例を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板上に導電体よりなる電極、水素化非晶質
シリコン半導体、酸化インジウムを主体とする透明電極
、透光性保護膜を順次積層してなる光電変換素子におい
て、前記水素化非晶質シリコン半導体の構造が、上記導
電体と接する層がＳｉＨ＿４ガスのみをグロー放電分解
することによつて得られる層（第１層）で形成され、前
記透明電極と接する部分がＳｉＨ＿４ガスとＢ＿２Ｈ＿
６ガスとの混合ガスをグロー放電分解によつて形成され
る層（第２層）の２つの層からなり、前記混合ガスのＢ
＿２Ｈ＿６とＳｉＨ＿４との混合比が０．０２〜０．１
体積％であり、かつ、前記第２層の膜厚が１５０〜４０
０Åの範囲にあることを特徴とする受光素子。 ２、絶縁性基板上に複数個の受光素子を一次元方向に並
べ一次元イメージセンサを構成するものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の受光素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60208646A JPH0715980B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 受光素子 |
| KR1019860005696A KR920010319B1 (ko) | 1985-09-24 | 1986-07-15 | 수광소자 |
| US06/898,540 US4855795A (en) | 1985-09-24 | 1986-08-21 | Photosensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60208646A JPH0715980B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269552A true JPS6269552A (ja) | 1987-03-30 |
| JPH0715980B2 JPH0715980B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=16559689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60208646A Expired - Lifetime JPH0715980B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 受光素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4855795A (ja) |
| JP (1) | JPH0715980B2 (ja) |
| KR (1) | KR920010319B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2702131B2 (ja) * | 1987-06-12 | 1998-01-21 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置及び該装置を有する画像情報読取装置 |
| JPH01128477A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-22 | Ricoh Co Ltd | アモルファスシリコン光センサー |
| US7532264B2 (en) * | 2004-10-28 | 2009-05-12 | Dpix Llc | On-substrate ESD protection for array based image sensors |
| JP4345064B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2009-10-14 | セイコーエプソン株式会社 | 光電変換素子の製造方法、および電子機器 |
| EP1872413A1 (en) * | 2005-04-14 | 2008-01-02 | Renewable Energy Corporation ASA | Surface passivation of silicon based wafers |
| US8765514B1 (en) * | 2010-11-12 | 2014-07-01 | L-3 Communications Corp. | Transitioned film growth for conductive semiconductor materials |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119759A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Fujitsu Ltd | イメ−ジセンサ |
| JPS59143362A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Fuji Xerox Co Ltd | パツシベ−シヨン膜 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3864725A (en) * | 1971-03-09 | 1975-02-04 | Innotech Corp | Photoconductive junction device employing a glassy amorphous material as an active layer |
| US3886587A (en) * | 1973-07-19 | 1975-05-27 | Harris Corp | Isolated photodiode array |
| US4557987A (en) * | 1980-12-23 | 1985-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member having barrier layer and amorphous silicon charge generation and charge transport layers |
| US4520380A (en) * | 1982-09-29 | 1985-05-28 | Sovonics Solar Systems | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors |
| US4641168A (en) * | 1983-01-26 | 1987-02-03 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Light sensitive semiconductor device for holding electrical charge therein |
| JPH0614560B2 (ja) * | 1983-03-11 | 1994-02-23 | キヤノン株式会社 | フォトセンサ |
| JPS59175166A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-03 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルファス光電変換素子 |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP60208646A patent/JPH0715980B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-07-15 KR KR1019860005696A patent/KR920010319B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-08-21 US US06/898,540 patent/US4855795A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119759A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Fujitsu Ltd | イメ−ジセンサ |
| JPS59143362A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Fuji Xerox Co Ltd | パツシベ−シヨン膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4855795A (en) | 1989-08-08 |
| KR870003582A (ko) | 1987-04-18 |
| JPH0715980B2 (ja) | 1995-02-22 |
| KR920010319B1 (ko) | 1992-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05175537A (ja) | フォトダイオードアレイおよびその製造法 | |
| JPS6269552A (ja) | 受光素子 | |
| US4589189A (en) | Method for producing a Schottky barrier light detecting device | |
| JPH02181725A (ja) | 電気的に絶縁された基板 | |
| US5663576A (en) | Photoelectic conversion element with islands | |
| US4189826A (en) | Silicon charge-handling device employing SiC electrodes | |
| JPS63181462A (ja) | 受光素子およびこの受光素子を使用する一次元イメ−ジセンサ | |
| JPS63107062A (ja) | 受光素子およびこの受光素子を使用する一次元イメ−ジセンサ | |
| JPS59154082A (ja) | 光センサ | |
| JPS6273765A (ja) | 光電変換素子アレイ | |
| JPH0793416B2 (ja) | 受光素子とその製造方法 | |
| JP2980993B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JPH01140675A (ja) | 光電変換装置 | |
| JPS63274174A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPS63136578A (ja) | 受光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメ−ジセンサ | |
| JP2968971B2 (ja) | イメージセンサとその製造方法 | |
| JP2666186B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPH0456275A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH04284676A (ja) | 赤外線検知素子 | |
| JPH01253973A (ja) | 半導体放射線検出器およびその製造方法 | |
| JPS61188963A (ja) | 半導体デバイス | |
| JPS63274173A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0691258B2 (ja) | 薄膜トランジスタ | |
| JPS6455853A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| JPH07118525B2 (ja) | 光電変換素子アレイ |