JPS6315461A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS6315461A JPS6315461A JP61159925A JP15992586A JPS6315461A JP S6315461 A JPS6315461 A JP S6315461A JP 61159925 A JP61159925 A JP 61159925A JP 15992586 A JP15992586 A JP 15992586A JP S6315461 A JPS6315461 A JP S6315461A
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Formation Of Insulating Films (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、固体撮像装置のパッジベージ冒ン層構造に関
する。
する。
本発明は、絶縁性基板上に作製された固体撮像装置にお
いて、パッシベーシヨン層として、ダイヤモンド薄膜も
しくは、アモルファスカーボン膜を低温でステップカバ
レッジ性良く形成することにより、耐湿性あるいは耐環
境性にすぐれた固体撮像装置を作製できるようにしたも
のである。
いて、パッシベーシヨン層として、ダイヤモンド薄膜も
しくは、アモルファスカーボン膜を低温でステップカバ
レッジ性良く形成することにより、耐湿性あるいは耐環
境性にすぐれた固体撮像装置を作製できるようにしたも
のである。
従来の薄膜トランジスタを用いた固体撮像装置は第１６
回置体素子及び材料コンファレンス予稿集（Ｅｘｔｅｎ
ｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ
０ｏｎｆｅｒｅ−ｎａｅ ｏｎ ！３ｏ１１ａ ５ｔ
ａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
。
回置体素子及び材料コンファレンス予稿集（Ｅｘｔｅｎ
ｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ
０ｏｎｆｅｒｅ−ｎａｅ ｏｎ ！３ｏ１１ａ ５ｔ
ａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
。
Ｋｏｂｅ 、 １９８４ ＊ ＰＰ ５５９５６２）
に記載されているように、固体撮像装置の最上部にパ
ッジページ璽ン層を設けるものであった。
に記載されているように、固体撮像装置の最上部にパ
ッジページ璽ン層を設けるものであった。
しかし、前述の従来技術では、有機系樹脂を用いてパッ
シベーシヨン層を一層だけ設けるのが一般的である。有
機系樹脂は一般的に、無機質薄膜（例えば、二醗化ケイ
素）に比べて透湿性が大きい。そのため、固体撮像装置
の耐湿性の向上は期待できない。例えば、アルミ配線の
腐食、センサーのビット不良等の故障が発生する。一方
、ワイヤボンディング後に、シリコン系樹脂あるいはエ
ポキシ系樹脂により完全にモールドしてしまう方法も考
えられるが１．やはり無機質薄膜と比べて、透湿性が大
きく、固体撮像装置の耐湿性の向上は期待できない。
シベーシヨン層を一層だけ設けるのが一般的である。有
機系樹脂は一般的に、無機質薄膜（例えば、二醗化ケイ
素）に比べて透湿性が大きい。そのため、固体撮像装置
の耐湿性の向上は期待できない。例えば、アルミ配線の
腐食、センサーのビット不良等の故障が発生する。一方
、ワイヤボンディング後に、シリコン系樹脂あるいはエ
ポキシ系樹脂により完全にモールドしてしまう方法も考
えられるが１．やはり無機質薄膜と比べて、透湿性が大
きく、固体撮像装置の耐湿性の向上は期待できない。
従って、前記シリコン系樹脂あるいはエポキシ系樹脂で
のモールドはできない。また無機質薄膜として、二酸化
ケイ素をパッジベージ１ン膜として設ける方法もあるが
、二酸化ケイ素にはピンホールが゛多数存在し、またス
テップカバレッジ性も悪い。そのため二酸化ケイ素単独
では、パッシペーシヲン膜として設けることはできない
、そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、耐湿性及び信頼性の高い固体
撮像装置を提供するところにある。
のモールドはできない。また無機質薄膜として、二酸化
ケイ素をパッジベージ１ン膜として設ける方法もあるが
、二酸化ケイ素にはピンホールが゛多数存在し、またス
テップカバレッジ性も悪い。そのため二酸化ケイ素単独
では、パッシペーシヲン膜として設けることはできない
、そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、耐湿性及び信頼性の高い固体
撮像装置を提供するところにある。
本発明の固体撮像装置は、絶縁性基板上に、受光素子と
、該受光素子を駆動させる薄膜トランジスタとを形成し
て成る固体撮像装置において、パッジベージ璽ン層とし
てダイヤモンド薄膜もしくは、アモルファスカーボン膜
を設けたことを特徴とする。
、該受光素子を駆動させる薄膜トランジスタとを形成し
て成る固体撮像装置において、パッジベージ璽ン層とし
てダイヤモンド薄膜もしくは、アモルファスカーボン膜
を設けたことを特徴とする。
本発明の上記の構成によるパッシベーシッン構造の作用
を以下に述べる。
を以下に述べる。
受光素子としてアモルファスシリコン（以下、α−８ｉ
：Ｈと記す）を用いているため、光電性を保持するため
には、α−８ｉ：Ｈ形成後の工程はすべて３００℃以下
でなければならない。イオンブレーティング法により、
ダイヤモンド薄膜もしくはアモルファスカーボン膜（以
下ｉ −Ｃａｒｂｏｎ膜と記す）を３００℃以下で形成
することができ・−る。またダイヤモンド薄膜もしくは
ｉ −ｃａｒｂｏｎ膜は、二酸化ケイ素膜よりも結晶構
造が緻密であるため、ピンホールもはるかに少なく、マ
たステップカバレッジ性に優れた透湿性の極めて小さい
無機質膜を形成することができる。
：Ｈと記す）を用いているため、光電性を保持するため
には、α−８ｉ：Ｈ形成後の工程はすべて３００℃以下
でなければならない。イオンブレーティング法により、
ダイヤモンド薄膜もしくはアモルファスカーボン膜（以
下ｉ −Ｃａｒｂｏｎ膜と記す）を３００℃以下で形成
することができ・−る。またダイヤモンド薄膜もしくは
ｉ −ｃａｒｂｏｎ膜は、二酸化ケイ素膜よりも結晶構
造が緻密であるため、ピンホールもはるかに少なく、マ
たステップカバレッジ性に優れた透湿性の極めて小さい
無機質膜を形成することができる。
第１図は、本発明の実施例における構造断面図である。
ここでは、多結晶シリコン薄膜トランジスタ及び、α−
８ｉ：Ｈ（水素化アモルファスシリコン）受光素子を用
いた場合の実施例を述べる。第１図において１は絶縁性
基板、２は多結晶シリコン、３はゲート酸化膜、４はゲ
ー）ｉ！、５は層間絶縁膜、φはアルミ電極、７はα−
３に１（、８は透明電極（工Ｔｏなど）である。９はパ
ッジページ冒ン膜としてのダイヤモンド薄膜もしくはｉ
−ｃａｒｂｏｎ 膜である。ａ−８ｉ ： Ｈは約３
５０℃以上で欠陥が補償している水素が放出するため、
光電性が劣化する。従って、ダイヤモンド薄膜もしくは
ｉ −ｃａｒｂｏｎ Ｒの形成には、イオンブレーティ
ング法のような低温（約３００℃以下）の形成方法で行
なわれなければならない。イオンブレーティング法では
、基板温度の最低値は常温でも可能で、基板温度が３０
０℃以下であるという条件を満たしている。基板温度は
２（ｊＯ℃〜３００℃でダイヤモンド薄膜若しくはｉ
−ｃａｒｂｏｎ膜が合成可能であるが、望ましくは２０
０℃〜２３０℃である。第１図から、ダイヤモンド薄膜
若しくはｔ −ｃａｒｂｏｎ 膜の下地は、５０層間絶
縁膜（Ｓｉｎ、）と６のアルミ電極となる。一般にダイ
ヤモンド薄膜もしくはｉ −ｃａｒｂｏｎ 膜は下地基
板の影響を受は易いとされているが、問題なく生成する
ことができた。次にパッジページ冒ン膜の膜厚について
であるが、２μｎ％〜１０μｍが必要である。望ましい
膜厚としては３μｔ％〜５μｍである。膜厚が３μｍ未
満では、基板表面をステップカバレッジ性よくパッジベ
ージ璽ン膜を形成することが難しく、耐湿性能が十分に
得られない。
８ｉ：Ｈ（水素化アモルファスシリコン）受光素子を用
いた場合の実施例を述べる。第１図において１は絶縁性
基板、２は多結晶シリコン、３はゲート酸化膜、４はゲ
ー）ｉ！、５は層間絶縁膜、φはアルミ電極、７はα−
３に１（、８は透明電極（工Ｔｏなど）である。９はパ
ッジページ冒ン膜としてのダイヤモンド薄膜もしくはｉ
−ｃａｒｂｏｎ 膜である。ａ−８ｉ ： Ｈは約３
５０℃以上で欠陥が補償している水素が放出するため、
光電性が劣化する。従って、ダイヤモンド薄膜もしくは
ｉ −ｃａｒｂｏｎ Ｒの形成には、イオンブレーティ
ング法のような低温（約３００℃以下）の形成方法で行
なわれなければならない。イオンブレーティング法では
、基板温度の最低値は常温でも可能で、基板温度が３０
０℃以下であるという条件を満たしている。基板温度は
２（ｊＯ℃〜３００℃でダイヤモンド薄膜若しくはｉ
−ｃａｒｂｏｎ膜が合成可能であるが、望ましくは２０
０℃〜２３０℃である。第１図から、ダイヤモンド薄膜
若しくはｔ −ｃａｒｂｏｎ 膜の下地は、５０層間絶
縁膜（Ｓｉｎ、）と６のアルミ電極となる。一般にダイ
ヤモンド薄膜もしくはｉ −ｃａｒｂｏｎ 膜は下地基
板の影響を受は易いとされているが、問題なく生成する
ことができた。次にパッジページ冒ン膜の膜厚について
であるが、２μｎ％〜１０μｍが必要である。望ましい
膜厚としては３μｔ％〜５μｍである。膜厚が３μｍ未
満では、基板表面をステップカバレッジ性よくパッジベ
ージ璽ン膜を形成することが難しく、耐湿性能が十分に
得られない。
また膜厚が５μｍを越えると、パッジベージ１ン膜の結
晶性が失われ、グラファイト化してしまいパッジページ
璽ン膜に必要である高い絶縁性という性質が失われるこ
とになる。本発明によって合成されたダイヤモンド薄膜
若しくはｉ −ｃａｒｂｏｎ膜の抵抗率は、、１０１２
〜１０１４Ω・傭の範囲にあり、天然ダイヤモンドと同
等の硬さと電気抵抗を示すものであった。
晶性が失われ、グラファイト化してしまいパッジページ
璽ン膜に必要である高い絶縁性という性質が失われるこ
とになる。本発明によって合成されたダイヤモンド薄膜
若しくはｉ −ｃａｒｂｏｎ膜の抵抗率は、、１０１２
〜１０１４Ω・傭の範囲にあり、天然ダイヤモンドと同
等の硬さと電気抵抗を示すものであった。
このようにしてパッジページ璽ン層を形成した固体撮像
装置を６０℃９６％の高温高湿試験をした結果を、従来
の１層のみのパッジベージ四ン膜と比較して第１表に示
す。ただし、ＬＰ−５４゜７オトニースＰ工２５６６は
商品名である。
装置を６０℃９６％の高温高湿試験をした結果を、従来
の１層のみのパッジベージ四ン膜と比較して第１表に示
す。ただし、ＬＰ−５４゜７オトニースＰ工２５６６は
商品名である。
ただし ○・・・・・・光電特性変化なし×・・・・・
・光電特性劣化 いずれの場合もアルミ配線の腐食は生じなかったが、比
較例に示した従来のパッジベージ１ン構造では、５００
時間未満で光電特性が劣化するのに対し、本発明による
実施例では、いずれも１０００”時間以上式れても特性
に何ら変化が見られず、極めて高い信頼性が確保できた
といえる。
・光電特性劣化 いずれの場合もアルミ配線の腐食は生じなかったが、比
較例に示した従来のパッジベージ１ン構造では、５００
時間未満で光電特性が劣化するのに対し、本発明による
実施例では、いずれも１０００”時間以上式れても特性
に何ら変化が見られず、極めて高い信頼性が確保できた
といえる。
以下に本発明の効果を述べる。
（１） 耐湿性が非常に良好で高い信頼性が得られる
（２） 結晶構造が緻密であるため、ピンホールが少
なく、またステップカバレッジ性に優れているバッジペ
ージ１ン膜が得られる。
（２） 結晶構造が緻密であるため、ピンホールが少
なく、またステップカバレッジ性に優れているバッジペ
ージ１ン膜が得られる。
（８）付着強度が非常に高く、ダイヤモンドの最も大き
な特徴であるところの、すぐれた耐摩耗性を有する。
な特徴であるところの、すぐれた耐摩耗性を有する。
（４） パッジページ璽ン膜の原料となるものがＣＨ
４、Ｈ８で、原料のコストを低減できる。
４、Ｈ８で、原料のコストを低減できる。
このように本発明は、従来より著しく高い信頼性の固体
撮像装置を実現できるという大きな効果を有するもので
ある。また半導体やＣｄｓを用いた固体撮像装置等あら
ゆる電子デバイスに応用できるため、実用上有用な発明
である。
撮像装置を実現できるという大きな効果を有するもので
ある。また半導体やＣｄｓを用いた固体撮像装置等あら
ゆる電子デバイスに応用できるため、実用上有用な発明
である。
第１図は本発明の固体撮像装置の主要断面図である。
１・・・・・・絶縁性基板
２・・・・・・多結晶シリコン
３・・・・・・ゲート酸化膜
４・・・・・・ゲート電極
５・・・・・・層間絶縁膜
６・・・・・・アルミ電極
７ ・・・・・・ α −Ｓｉ ：Ｈ８・・・・・・
透明電極 ９・・・・・・ダイヤモンド薄膜若しくはｉ −ｃａｒ
ｂｏｎ笛１ 図
透明電極 ９・・・・・・ダイヤモンド薄膜若しくはｉ −ｃａｒ
ｂｏｎ笛１ 図
Claims (1)
- 絶縁性基板上に、受光素子と、該受光素子を駆動させる
薄膜トランジスタとを形成して成る固体撮像装置におい
て、パッシベーシヨン層としてダイヤモンド薄膜もしく
は、アモルファスカーボン膜を設けたことを特徴とする
固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159925A JPS6315461A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159925A JPS6315461A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315461A true JPS6315461A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15704148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61159925A Pending JPS6315461A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6315461A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01196833A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜作製方法 |
| US5330616A (en) * | 1988-02-01 | 1994-07-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electric device provided with carbon pattern structure and manufacturing method for the same |
| US6115090A (en) * | 1997-03-26 | 2000-09-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US6165819A (en) * | 1992-10-20 | 2000-12-26 | Fujitsu Limited | Semiconductor device, method of producing semiconductor device and semiconductor device mounting structure |
| US6927826B2 (en) | 1997-03-26 | 2005-08-09 | Semiconductor Energy Labaratory Co., Ltd. | Display device |
| US7508033B2 (en) | 1998-04-24 | 2009-03-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device with diamond-like carbon film on backside of substrate |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP61159925A patent/JPS6315461A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01196833A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜作製方法 |
| US5330616A (en) * | 1988-02-01 | 1994-07-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electric device provided with carbon pattern structure and manufacturing method for the same |
| JPH06208992A (ja) * | 1988-02-01 | 1994-07-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| US6165819A (en) * | 1992-10-20 | 2000-12-26 | Fujitsu Limited | Semiconductor device, method of producing semiconductor device and semiconductor device mounting structure |
| US6115090A (en) * | 1997-03-26 | 2000-09-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US6593990B1 (en) | 1997-03-26 | 2003-07-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US6927826B2 (en) | 1997-03-26 | 2005-08-09 | Semiconductor Energy Labaratory Co., Ltd. | Display device |
| US7190428B2 (en) | 1997-03-26 | 2007-03-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US7436463B2 (en) | 1997-03-26 | 2008-10-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US7508033B2 (en) | 1998-04-24 | 2009-03-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device with diamond-like carbon film on backside of substrate |
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