JPS6373559A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JPS6373559A
JPS6373559A JP61217759A JP21775986A JPS6373559A JP S6373559 A JPS6373559 A JP S6373559A JP 61217759 A JP61217759 A JP 61217759A JP 21775986 A JP21775986 A JP 21775986A JP S6373559 A JPS6373559 A JP S6373559A
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JP
Japan
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film
thin film
solid
layer
transparent organic
Prior art date
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Pending
Application number
JP61217759A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikoyuki Yokogawa
孫幸 横川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP61217759A priority Critical patent/JPS6373559A/ja
Publication of JPS6373559A publication Critical patent/JPS6373559A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings

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、固体撮像装置のパッジベーン1フ層構造に関
する。
〔発明の概要〕
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、最上部に、透明有機系樹脂コーティング層を形成
して、前記固体撮像装置の表面の段差を緩和し、さらに
該透明有機系樹脂コーティング層上に、ダイヤモンド薄
膜もしくはアモルファスカーボン膜をステップカバレッ
ジ性良く形成し、しかもホト1工程で、前記透明有機系
樹脂コーティング層及び前記無機質薄膜のパッド部分に
、パッドオープン孔を設けることにより耐湿性あるいは
耐環境性のすぐれた固体撮像装置を、ホシ1工程だけで
作製できるようにしたものである。
〔従来の技術〕
従来の薄膜トランジスタを用いた固体撮像装置は、tJ
E16回固体素子及び材料コンファレンス予稿集(Ex
tended Abstracts of the 1
6thOonference  on  Ba1l  
5tate  I)evicea  an4Mater
ials 、 Ko’be 、 1984 、 pp、
 559−562 )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ベージ17層を設けるものであ
った。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の従来技術では、有機系樹脂を用いてパッ
ジベージ17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に比べて透湿性が大き
−、そのため、固体撮像装置の耐湿性の向上は期待でき
ない1例えば、アルミ配線の腐蝕のような故障が発生す
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、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、パッシベーシ
ョ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累単独では、パッシベーション
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。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の固体撮像装置は、絶縁性基板上に、受光素子と
1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、最上部に透明有機系樹脂
コーティング層を有し、該透明有機系樹脂コーティング
層上に、さらに無機質薄膜として、ダイヤモンド薄膜も
しくはアモルファスカーボン膜を有し、さらに、前記透
明有機系樹脂コーティング層及び無機質薄膜のパッド部
分にパッドオーブン孔を設けたことを特徴とする〔作用
〕 本発明の上記の構成によるパッシベーション構造の作用
を以下に述べる。
受光素子としてアモルファスシリコンC以下、α−81
:Hと記ス)を用いているため、光電性を保持するため
には、α−1i11 :H形成後の工程は、すべて50
0℃以下でなければな、らな−、最最上上部の透明有機
系樹脂として、300℃以下でキ晶アできるポリイミド
樹脂を用いる。また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を300
℃以下で形成することができる。アルミ配線の段差が、
段差被覆性の極めて良好な透明有機系樹脂により緩和さ
れるので、透湿性の極めて小さい無機質薄膜すなわちダ
イヤモンド薄膜もしくはアモルファスカーボンgl(以
下i −carbon膜と記す)を、ステップカバレッ
ジ性よく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、ビンボールもはるかに少
なく、透湿性の極めて小さい無機質薄膜を形成すること
ができる。またay。
と0.の混合ガス比を選択的に選ぶことにより、無機質
薄膜上のレジストと透明有機系樹脂コーチインク層をエ
ツチングすることができるので、ホト1工程だけで、パ
ッドオープン孔を設けることができる。
〔実施例〕
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−8
i :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はゲート電極、5は層間絶縁膜、
6はアルミ電極、7はα−8i:H2Sは透明電極(工
TOなど)である。パッシベーション膜は9と10であ
り、9は透明有機系樹脂コーチインク層であり、ここで
は半導体に使用できる程度に高純度なポリイミド(例え
ばNaが15 ppm以下)を用いる。ポリイミド層の
形成方法としては、ディッピングあるいはスピン塗布法
がある。10はパッシベーション膜としてのダイヤモン
ド薄膜もしくはi −carbon膜である。
α−191:Hは約350℃以上で欠陥を補償している
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& −carbon膜の形成には、イ
オンブレーティング法のような低温(約500℃以下)
の形成方法で行なわれなければならない1本発明ではイ
オンブレーティング法を用い、原料ガスとしてメタンと
水素を用いた。基板温度は100℃〜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、ポリイミドが下地となっているので、望ましく
は150℃〜200℃である。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0
次に膜厚についてであるが、1μ渦〜5μmが必要であ
る。望まし岨膜厚としては2μm1%〜4μ鴇である。
ポリイミドによりかなり段差が緩和されるが、膜厚が2
μm未満では、基板表面をステップカバレッジ性よくパ
ッジベージラ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4μ溝を越えると、グラ
ファイト化してしまい、パッジベージラン膜に必要であ
る高い絶縁性と−う性質が失われることになる0本発明
によって合成されたダイヤモンド薄膜もしくはL  0
arb(+H膜の抵抗率は、1012〜1014Ω・α
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。第2図はパッドオープン孔の部
分である。11はパッドオープン孔を示し、12はワイ
ヤボンディングを示している。パッドオープン孔に注目
して、本発明による二層のパッジページ17層の形成力
′法を、第3図に従って説明する。第3図(α)におい
て、薄膜トランジスタ及び受光素子まで作りこまれた基
板に、スピン塗布法などにより、ポリイミド層9を形成
する。ポリイミド溶液の粘度あるいはスピンナー0回4
!ii−数などにより、任意の膜厚を得ることができる
。前述した通り、α−31:Hの特性劣化をさける為に
300℃以下でキュアする。その上にイオンブレーティ
ング法で、ダイヤモンド薄膜もしくはi −carbo
n膜を形成する。さらにフォトレジスト層を塗布し、パ
ッドオープジのレジストマスク13を形成する0次に同
図Cb)に示すようヒ、前記ダイヤモンド薄膜もしくは
i −Oar’bOn膜を0!ガスを用いたプラズマエ
ツチングを行なう、ポリイミドはO宜ガスのみでもエツ
チングすることができるが、フォトレジストの方がエツ
チングが速い、このため、パッド部以外のダイヤモンド
薄膜もしくは、1−carboD膜をエツチングしてし
まうため、パッド部を開孔することができない。olF
、と0.の混合ガスを用いることにより、ポリイミドの
エツチング速度が7オトレジストのエツチング速度より
十分速くなるため、パッド部を開孔することができる、
フォトレジストの厚みとa1F4+o、ガスの混合比を
適当に選択することによって、フォトレジストのエツチ
ングとポリイミドの開孔部のエツチングを同時に終了さ
せることができ、レジスト剥離工程をなくすことができ
る。このようにして、パッジベージ璽ン層髪形成した固
体撮像装置を60℃、90%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ラン膜と比較して第
1表に示す。ただし、LP−54,7オトニースおよび
Pニー2566は商品名である。
#!1表 ゛ただし O・・・・・・光電特性変化なしX・・・・
・・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シベーシッン構造では、500
時間未満で光電特性が劣化するりに対し、本発明による
実施例では、いずれも1000時間以上入れても、特性
に何ら変化が見られず、極めて高い信頼性が確保された
といえる。
〔発明の効果〕
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パ。
シペーシ冒ン膜が得られる。
(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。
(4)バッジページ冒ン膜の原料となるものが、cH4
、Hl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9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casを用−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。
東回面の簡単な説明 第1図と第2図は本発明の固体撮像装置の主要断面図で
ある。
第3図(α)からCc)は、本発明の固体撮像装置の作
製方法の一実施例を示す工程図である。
1・・・・・・・・・絶縁性基板 2・・・・・・・・・多結晶シリコン 3・・・・・・・・・ゲート酸化膜 4・・・・・・・・・ゲー)It匝 5・・・・・・・・・層間絶縁膜 6・・・・・・・・・アルミ電極 7 …・・・・・・ α −Si:I(8・・・・・・
・・・透明電極 9・・・・・・・・・透明有機系コーティング層(ポリ
イミド) 10・・・・・・ダイヤモンド薄膜もしくはi −ca
rbon膜 11・・・・・・パッドオープン孔 12j・・・・・ワイヤボンディング 13・・・・・・レジストマスク 菩11fi 差 2)■ ((i) ネ B 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
    、最上部に透明有機系樹脂コーティング層を有し、該透
    明有機系樹脂コーティング層上に、さらに無機質薄膜と
    して、ダイヤモンド薄膜もしくはアモルファスカーボン
    膜を有し、さらに、前記透明有機系樹脂コーティング層
    及び無機質薄膜のパッド部分に、パッドオープン孔を設
    けたことを特徴とする固体撮像装置。
JP61217759A 1986-09-16 1986-09-16 固体撮像装置 Pending JPS6373559A (ja)

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JP61217759A JPS6373559A (ja) 1986-09-16 1986-09-16 固体撮像装置

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JPS6373559A true JPS6373559A (ja) 1988-04-04

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ID=16709294

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JP61217759A Pending JPS6373559A (ja) 1986-09-16 1986-09-16 固体撮像装置

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308324A (ja) * 1987-03-02 1988-12-15 マイクロウェーブ・テクノロジー・インコーポレイテッド 薄膜アセンブリと半導体デバイス形成方法
JPH022167A (ja) * 1988-06-15 1990-01-08 Sony Corp ラインセンサ
JPH02271528A (ja) * 1989-04-12 1990-11-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体装置
JPH06208992A (ja) * 1988-02-01 1994-07-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US5656128A (en) * 1993-03-26 1997-08-12 Fujitsu Limited Reduction of reflection by amorphous carbon
US6007732A (en) * 1993-03-26 1999-12-28 Fujitsu Limited Reduction of reflection by amorphous carbon

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