KR840001163B1 - Photoelectric device - Google Patents

Photoelectric device Download PDF

Info

Publication number
KR840001163B1
KR840001163B1 KR1019800002241A KR800002241A KR840001163B1 KR 840001163 B1 KR840001163 B1 KR 840001163B1 KR 1019800002241 A KR1019800002241 A KR 1019800002241A KR 800002241 A KR800002241 A KR 800002241A KR 840001163 B1 KR840001163 B1 KR 840001163B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
atomic
film
electrode
deep level
Prior art date
Application number
KR1019800002241A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR830003151A (en
Inventor
히데아끼 야마모도
야스오 다나까
에이이찌 마루야마
사찌오 이시오까
도시히사 쓰가다
유끼오 다까사끼
다다아끼 히라이
도오루 바지
Original Assignee
가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
요시야마 히로기찌
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼, 요시야마 히로기찌 filed Critical 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
Priority to KR1019800002241A priority Critical patent/KR840001163B1/en
Publication of KR830003151A publication Critical patent/KR830003151A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR840001163B1 publication Critical patent/KR840001163B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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

Abstract

A photoelectric device having at least a predetermined impurity region which is disposed in a semiconductor substrate, and a photoelectric converion portion which is constructed by stacking an electrode layer lying in contact with at least a part of the impurity region, a photoconductive material layer overlying the electrode layer, and a transparent electrode overlying the photoconductive material layer, characterized in that the photo conductive material layer is made of an amorphous chalcogenide material which princi- pally contains Se, is disclosed.

Description

광전변환 장치Photoelectric conversion device

제1도는 고체촬상 장치의 원리를 나타낸 도면,1 is a view showing the principle of a solid state imaging device,

제2도는 회소부의 단면도,2 is a cross-sectional view of the recall portion,

제3도는 본 발명에 관한 대표적인 광전변환 재료층의 성분분포도,3 is a component distribution diagram of a representative photoelectric conversion material layer according to the present invention,

제4도에서 제9도 및 제11도는 각각 본 발명의 고체촬상장치의 제조 공정을 나타낸 요부 단면도,4 to 9 are each a cross-sectional view of a main portion showing the manufacturing process of the solid-state imaging device of the present invention,

제10도는 실시예의 고체촬상 장치의 평면도,10 is a plan view of the solid state imaging device of the embodiment;

제12도는 주사회로로서 CCD를 사용한 실시예의 설명도,12 is an explanatory diagram of an embodiment using a CCD as a scanning circuit,

제13도는 CCD전송 영역의 단면도,13 is a sectional view of a CCD transmission region,

제14도는 수광부(受光部) 단면도이다.14 is a cross-sectional view of a light receiving portion.

본 발명은 광도전체층을 사용한 광전변환 장치에 관한 것이다. 종래에도 광도전체층을 상용한 광전변환장치의 대표예로서 고체촬상 장치가 있다.The present invention relates to a photoelectric conversion device using a photoconductor layer. Conventionally, there is a solid state imaging device as a representative example of a photoelectric conversion device using a photoconductor layer.

이 고체촬상장치는 광전변환 기능 및 신호축적 기능을 가진 고체요소를 복수개 배치하고, 각 고체요소를 1회소에 대응시켜서 촬상면을 형성하여 이 촬상면을 순차 주사하는 것에 의해 외부영상 정보를 전기신호로 변환시키는 것이다. 특히 촬상면을 형성하는 광도전체층이 스위치나 주사회로등이 형성된 반도체 기판을 피복하도록 형성되어 이루어진다.The solid-state imaging device arranges a plurality of solid elements having a photoelectric conversion function and a signal accumulation function, forms an imaging surface by mapping each solid element to one time, and sequentially scans the imaging surface to convert external image information into an electrical signal. It is to let. In particular, the photoconductor layer forming the imaging surface is formed so as to cover the semiconductor substrate on which the switch, the scanning circuit, or the like is formed.

이러한 고체촬상장치의 예는 일본국의 특개소 51-10715호 공보 등에 명확하게 기재되어 있다. 고체촬상장치는 소형, 경량, 고전압을 필요로 하지 않는등의 특징을 가지고 있으나, 아직 실용적으로 사용할 수 있는 특성을 얻는데 이르러 있지는 않다.An example of such a solid state imaging device is clearly described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-10715. The solid state imaging device has features such as small size, light weight, and no need for high voltage, but has not yet achieved practically usable characteristics.

여기에는 감도, 분광감도 등의 특성이 충분치 않은점, 그리고 고체촬상장치의 고유의 문제로서 재생 화면상에 하얀 홈이 발생하는 점 등의 어려운 점이 있었다.There are some difficulties such as insufficient sensitivity, spectral sensitivity, and the like, and inherent problems of the solid state imaging device, such as the occurrence of white grooves on the reproduction screen.

반도체 기판에 소정의 불순물 영역이 설치되어 이 불순물 영역의 적어도 일부에 접한 전극층, 이 상부에 광도전재료층 및 이 광도전재료층의 상부에 투광성전극을 적층하여 이루어지는 광전변환부가 최소한 설치되어 이루어지는 광전변환 장치에 있어서, 상기 광도전재료층이 Se를 주체로한 비정질 칼코게나이드(Chalcogenide) 재료로 이루어진 것을 본 발명은 특징으로 한다. 또 이 Se를 주체로한 비정질 칼코게나이드 재료층의 일부에 Te를 첨가하여 증감시키는 것이 바람직하다.A photoelectric cell having a predetermined impurity region formed in a semiconductor substrate and having an electrode layer in contact with at least a part of the impurity region, a photoconductive material layer on top of the photoconductive material layer, and a photoelectric conversion section formed by stacking a transmissive electrode on top of the photoconductive material layer. In the converter, the present invention is characterized in that the photoconductive material layer is composed of an amorphous chalcogenide material mainly composed of Se. Moreover, it is preferable to add and increase Te to a part of amorphous chalcogenide material layer mainly having this Se.

그리고 이 광도전재료층으로서 다음과 같은, (a)~(d)의 4층이 순차 인접하여 적층된 구조로 나누어도 바람직하다.As the photoconductive material layer, the following four layers (a) to (d) may be divided into a structure in which adjacent layers are sequentially stacked.

(a). Se를 함유하며 또한 Te 또는 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소의 최소한 하나가 첨가되어 Te의 량 및 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소량이 각각 평균 10원자% 이하인 제1의 부분.(a). A first portion containing Se and having at least one of Te or Se to form a deep level, wherein the amount of Te and the amount of element to form a deep level in Se are on average 10 atomic percent or less, respectively.

(b). Se를 함유하며 그 중에 첨가되어 있는 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소의 연속적분포의 피이크농도가 15원자% 이상인 제2의 부분.(b). A second part containing Se and having a peak concentration of at least 15 atomic percent in a continuous distribution of elements which make a deep level in Se added thereto.

(c). Se를 함유하며, 그 중에 첨가되어 있는 Te의 연속적분포의 피이크농도가 15원자% 이상인 제3의 부(c). A third part containing Se and having a peak concentration of at least 15 atomic% in the continuous distribution of Te added thereto.

(d). Se를 함유하며, 또한 Te 또는 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소의 최소한 하나가 첨가되어 Te의량 및 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소의 량이 각각 평균 15원자%이하인 제4의 부분.(d). A fourth portion containing Se, and wherein at least one of the elements that make the deep level in Te or Se is added so that the amount of Te and the element that makes the deep level in Se are each on average 15 atom% or less.

고체촬상장치와 같이 표면에 凹凸영역을 가진 반도체기판의 상부에 전술한 바와 같은 광도전재료층을 형성함에 있어서, 상기 반도체 기판의 상부에 형성하는 적어도 일층의 광도전체층의 형성중 또는 이 광도전체층을 형성한 후, 이 광도전체의 연화점 이상의 온도로 가열 처리를 하여 이 광도전체층을 평탄화 하는 것이 매우 바람직하다.In forming the photoconductive material layer as described above on a semiconductor substrate having a region on the surface, such as a solid state imaging device, during the formation of at least one photoconductor layer formed on the semiconductor substrate or the photoconductor After forming the layer, it is highly preferable to planarize the photoconductor layer by heat treatment at a temperature equal to or more than the softening point of the photoconductor.

이 처리에서 기판의 凹凸면에 의한 광도전체층의 불연속부를 없앨 수 있다. 따라서 이 광전변환장치를 사용한 재생화상에 하얀 홈 등의 발생을 방지할 수 있다. 본 발명은 도면에 따라서 더욱 상세하게 설명한다.In this process, discontinuities in the photoconductor layer due to the back surface of the substrate can be eliminated. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of white grooves or the like on the reproduced image using the photoelectric conversion device. The invention is explained in more detail according to the drawings.

제1도는 고체촬상장치의 원리를 나타낸 도면인데, 각 회소(14)는 매트릭스상으로 배치되어 일점씩 XY어드래스방식에 의해 독출된다. 각 회소의 선택은 수평주사 신호 발생기(10)와 수직주사 신호 발생기(12)에의해 행해진다. 13은 각 회소에 접속된 스위치부, 15는 출력단이다.FIG. 1 is a diagram showing the principle of a solid state imaging device, in which each element 14 is arranged in a matrix and read out by the XY address method one by one. The selection of each cycle is made by the horizontal scan signal generator 10 and the vertical scan signal generator 12. 13 is a switch part connected to each element, and 15 is an output terminal.

이러한 고체촬상장치의 회소부의 구성예에 다음과 같은 것이 있다. 제2도에 나타낸 바와 같이 Si기판(1)상에 주사회로와 스위치 회로를 집적화 하여 광전변환의 역할을 하는 광도전막(8)을 그 IC기판상에 쌓은 것이다. 제2도로서 동작원리를 설명하면, 입사광(11)이 투명전극(9)을 통하여 광도전막(8)에 달한다. 여기서 광은 흡수되어 전자정공 쌍을 발생시켜 이들의 캐리어는 바이어스 전압(VT)에 의해 전극(7)에 축적된다. 축적된 캐리어는 반도체기판(1)상에 형성된 소오스(2), 드래인(3), 게이트(4)로 된 절연게이트형 전계효과형 트랜지스터(이하 MOSFET라고 약칭한다)에 의해 스위치 되어 신호선(5)을 통하여 외부로 취출된다. 6은 절연막이다. 또 반도체기판(1)의 이면(裏面)의 12는 전극으로서 일반적으로 접지된다. 본 구조에서는 주사회로와 광전변환부가 분리되어 있기 때문에 해상도나 광감도의 저하를 가져오지 않을 뿐만 아니라, 광이 Si기판에 달하지 않으므로 블루밍(blooming)도 잘 일어나지 않는 등의 특징을 가진다.The following is an example of a structure of the recovery part of such a solid-state imaging device. As shown in FIG. 2, the photoconductive film 8 serving as a photoelectric conversion is integrated on the IC substrate by integrating a scanning circuit and a switch circuit on the Si substrate 1. Referring to the principle of operation of Figure 2, the incident light 11 reaches the photoconductive film 8 through the transparent electrode (9). Here, light is absorbed to generate electron hole pairs, and their carriers are accumulated in the electrode 7 by the bias voltage V T. The accumulated carriers are switched by an insulated gate field effect transistor (hereinafter, referred to as a MOSFET) formed of a source 2, a drain 3, and a gate 4 formed on the semiconductor substrate 1, and the signal line 5 It is taken out through). 6 is an insulating film. 12 of the back surface of the semiconductor substrate 1 is generally grounded as an electrode. In this structure, since the scanning circuit and the photoelectric conversion section are separated, not only the resolution and the photosensitivity are reduced, but also the light does not reach the Si substrate, so that blooming does not occur well.

이러한 구조를 실현하기 위한 광도전막(8)의 재료로서 전술한 바와 같이 Se를 주체로한 비정질 칼코게나이드 재료가 특히 바람직하다. 그리고 상기 비정질 칼코게나이드 재료층은 다음과 같은 구조로 하는 것에 의해 특히 양호한 특성을 가진 고체촬상 장치를 제공할 수 있다.As a material of the photoconductive film 8 for realizing such a structure, an amorphous chalcogenide material mainly composed of Se as described above is particularly preferable. In addition, the amorphous chalcogenide material layer has a structure as follows, whereby a solid-state imaging device having particularly good characteristics can be provided.

제3도는 이 광도전체층의 구성을 나타낸 성분분포도이다. 제3도의 a의 부분은 Te 또는 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소의 군에서 선택된 최소한 하나를 함유하는 Se층으로 이루어지며 Te 또는 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소의 량이 각각 평균 10원자% 이하가 된다. 단, 수명을 그다지 문제시 하지 않는 경우는 단지 Se층이라도 좋다.3 is a component distribution diagram showing the configuration of this photoconductor layer. Part of a of FIG. 3 is composed of Se layer containing at least one selected from the group of elements which make deep level among Te or Se, and the amount of elements which make deep level among Te or Se is below 10 atomic% each. However, the Se layer may be used only if the service life is not a problem.

그리고 Se중에 깊은 준위를 만든다고 생각되는 원소는 As,Sb,Bi 등의 Vb족원소 Si,Ge등의 IV족 원소중의 적어도 하나 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 화합물중의 하나라도 좋다. 이들의 원소는 Te와 공존하여도 좋으며, 또는 이들의 원소만을 함유시켜도 좋다.The element considered to make a deep level in Se may be one of compounds containing at least one of Group IV elements such as Si, Ge, and other Group Vb elements such as As, Sb, and Bi. These elements may coexist with Te or may contain only these elements.

이와 같은 깊은 준위를 만드는 원소는 특히 장치를 장시간 연속동작시켜도 신호전류의 변화가 대단히 적으며, 또 잔상현상도 현저하게 경감된다.The element which makes such a deep level has a very small change in signal current, especially after the device is operated continuously for a long time, and the afterimage phenomenon is remarkably reduced.

이 a의 부분은 통상 0.5~10㎛의 막두께를 사용하는데, 주로 c부분에서 발생한 정공을 주행시켜 광도전체의 용량을 절감하여, 핀호울(pinhole)등을 없애는 효과를 갖는 것이다. 이 a의 막두께는 보다 바람직하게는, 1~4㎛이다.The portion of a usually uses a film thickness of 0.5 to 10 µm, and mainly travels holes generated in the portion c, thereby reducing the capacity of the photoconductor and removing pinholes and the like. The film thickness of this a becomes like this. More preferably, it is 1-4 micrometers.

동도 b부분은 깊은 준위를 형성하는 첨가물(이 경우는 As)을 도입하여 동도 C의 부분에 함유시킨 Te에 의한 적색 감도증강의 효과를 높이고, 그리고 장치를 장시간 동작시킨 경우의 신호 전류년화를 억제하기 위한 부분이다. 이 작용을 효과적으로 행하기 위해서는, 깊은 준위를 만드는 첨가물의 농도는 연속적인 농도 분포의 피이크 위치에서 15원자% 이상인 Se층 이어야 하는 것이 필요하다. 그리고 실용상으로는 40원자% 이하를 많이 사용하고 있다. 또 동도 b의 부분에 있어서의 깊은 준위를 만드는 첨가물의 농도분포의 형상은 C부분과 접하는 계면에서 가장 농도가 높고, 그 계면에서 떨어짐에 따라 200~3000Å에 걸쳐 순조롭게 감소하고 있는 것이 바람직하다. 이 층은 두께가 일반적으로 100Å~5000Å으로 사용된다.The part b of the iso diagram also introduces an additive that forms a deep level (As in this case) to enhance the effect of red sensitivity enhancement by Te contained in the part of the isograph C, and suppresses the signal current ageing when the device is operated for a long time. This is for part. In order to perform this action effectively, it is necessary that the concentration of the additive to make the deep level be a Se layer of 15 atomic% or more at the peak position of the continuous concentration distribution. And practically, 40 atomic% or less is used a lot. In addition, it is preferable that the shape of the concentration distribution of the additive forming the deep level in the portion of the same degree b is the highest at the interface in contact with the C portion, and smoothly decreases over 200 to 3000 kPa as it falls from the interface. This layer is generally used in thicknesses of 100 kPa to 5000 kPa.

제3도 C의 부분은 가시광영역에서 충분한 감도를 얻기 위하여, Te농도의 연속적분포의 피이크농도는 15원자% 이상인 Se층 이어야 하는 것이 필요하고, 특히 바람직하게는 15~30원자%의 범위이다. 또 이 부분의 막두께가 200~5000Å 이어야 하는 것이 바람직하다. 제3도에 있어서의 C부분의 Te농도의 분포는 균일하며 장방형의 분포를 하고 있으나, 이 형상은 이와 같은 형상만으로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 3C, in order to obtain sufficient sensitivity in the visible light region, it is necessary that the peak concentration of the continuous distribution of the Te concentration should be Se layer having 15 atomic% or more, particularly preferably in the range of 15 to 30 atomic%. Moreover, it is preferable that the film thickness of this part should be 200-5000 kPa. Although the distribution of the Te concentration of the C portion in FIG. 3 is uniform and has a rectangular distribution, this shape is not limited to such a shape only.

3각형, 대형(臺形), 반원형 또는 가장 복작한 형상을 가진 분포를 하고 있다고 하더라도 상관이 없다. 제3도의 d의 부분은 이 막이 광도전체층의 상부에 설치되는 n형 투명도전막과 접촉하여 정류접촉을 형성 하기 위하여 필요한 부분이다. 안정한 정류성 접촉을 얻기 위해서는 이 Se층 부분의 Te농도는 평균 15원자%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.It does not matter if you have a distribution that has a triangular, large, semicircular, or most complex shape. A part of d in FIG. 3 is a part necessary for making this film contact with the n-type transparent conductive film provided on the upper portion of the photoconductor layer to form rectified contact. In order to obtain stable rectifying contact, it is preferable that the Te concentration of this Se layer part does not exceed 15 atomic% on average.

또 열적(熱的)안정성을 증가시키기 위하여 첨가되는 As, Ge 등의 원소도 평균 15원자%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 또 이 부분의 막두께는 100Å이상이어야 하는 것이 필요하다. 또 수명을 그다지 문제로 하지 않는 경우는 단지 Se층이라도 좋다.Moreover, it is preferable that elements, such as As and Ge, added in order to increase thermal stability do not exceed 15 atomic% on average. The film thickness of this part needs to be 100Å or more. If the life is not a problem, only the Se layer may be used.

그렇지만 필요 이상으로 두껍게 하면, C의 부분에 입사하는 광량이 감소하여 감도가 내려가기 때문에 실용상 1000Å이하가 바람직하다.However, when it thickens more than necessary, since the amount of light which injects into the part of C decreases and a sensitivity will fall, 1000 mW or less is preferable practically.

그리고 본 발명의 경우 Te, As, Ge 등의 농도분포는 거시적으로 생각한 연속적분포로 파악하여 그 농도를 제어하면 좋다. 본 발명의 광도전막의 경우, 증발원으로서 Se, As2, Se3나 Te, Ge등을 사용한 회전형의 증착 장치를 사용하여 증착기판 상에 이들 증착물을 각각 수~수십 Å의 박층(博層)으로 하여 순환적으로 수천층 겹치는 것에 의해 거시적으로 연속적인 분포로 하여, 소망하는 성분비 또는 성분분포를 나타내는 막을 얻을 수 있다.In the case of the present invention, the concentration distribution of Te, As, Ge, etc. may be regarded as a macroscopically considered continuous distribution, and the concentration distribution may be controlled. In the case of the photoconductive film of the present invention, a thin layer of several tens to several tens of layers of these deposits is deposited on a deposition substrate using a rotary deposition apparatus using Se, As 2 , Se 3 , Te, Ge, or the like as an evaporation source. By superimposing thousands of layers cyclically, it is possible to obtain a macroscopic continuous distribution and to obtain a film having a desired component ratio or component distribution.

이 경우 연속적 분포의성분비는 순환적으로 증착되는 1종 또는 2종 이상의 증착물의 각 1층씩의 합으로구성되는 복합층 즉, 회전증착의 1싸이클에 의해 형성되는 복합층내의 평균성분비의 연속적분포로서 정의된다.In this case, the component ratio of the continuous distribution is a continuous distribution of the average component ratios in the composite layer formed by the sum of each layer of one or two or more kinds of deposits that are cyclically deposited, that is, the composite layer formed by one cycle of rotary deposition. Is defined.

이 Se를 주체로 한 칼코 게나이드 비정질재료는 다음에 상술하는 가열 처리를 실시하는 것에 의해 평탄한 광 도전체층으로 할 수 있어 따라서 전술한 바와 같은 양질의 재생화상을 얻을 수 있다. 제2도에 그 회소부의 단면도를 나타낸 고체촬상소자는 우선 Si기판(1)상에 주사회로와 스위치회로를 형성하고, 이어서 광도전체층으로서 비정질박막을 예를들면, 진공 증착법으로 형성한다. 그러나 Si기판(1)상에는 상당한 凹凸예 존재한다. Si기판상의 단차의 크기는 1~2㎛이지만, 이 위에 형성하는 광도전성 박막은 일반적으로 2~4㎛이다. 따라서 Si기판의 단차부에 있어서 광도전막의 불연속부를 발생한다. 이 불연속부는 투명전극(9)을 붙일때에 핀호울로서 작용하는 단락의 원인이 된다. 이것은 촬상장치의 결함으로서 재생된 화상에 하얀홈으로서 나타나 화질을 저하시킨다.The chalcogenide amorphous material mainly composed of Se can be formed into a flat optical conductor layer by performing the above-described heat treatment, thereby obtaining a high quality reproduction image as described above. The solid-state image pickup device shown in cross section in FIG. 2 is first formed with a scanning circuit and a switch circuit on the Si substrate 1, and then an amorphous thin film is formed by, for example, a vacuum deposition method as a photoconductor layer. However, there are considerable examples on the Si substrate 1. The size of the step on the Si substrate is 1 to 2 mu m, but the photoconductive thin film formed thereon is generally 2 to 4 mu m. Therefore, discontinuities in the photoconductive film are generated in the stepped portions of the Si substrate. This discontinuity becomes a cause of a short circuit which acts as a pinhole when attaching the transparent electrode 9. This appears as white grooves in the image reproduced as a defect of the imaging device, degrading the image quality.

그러나 본 발명에 관한 Se를 주체로한 칼코게나이드 비정질재료는 이 결점을 보상하여 매우 양호한 회질을 얻을 수 있는 재료이다. 즉, 주사회로 등을 제작한 Si기판상에 비정질 박막을 퇴적중 내지 퇴적후 이 비정질박막의 글라스 전위점 이상의 온도에서 처리 하는 것에 의해 이 박막을 평탄화하여 박막의 불연속부를 없애서 텔레비젼모니터상에 나타나는 하얀홈의 불량을없애는 것이다. 상기 열처리온도로서는 50℃이상이 바람직하다. 열처리는 보다 바람직하게는 100℃이상 박막 재료가 변질하지 않는 온도 이하로 한다. Se를 필수의 구성원소로 하는 비정질물질에서는 실제상 120℃이하가 바람직하다. 가열시의 분위기는 질소, 희(希)가스중 또는 공기중 등이라도 좋다.However, the chalcogenide amorphous material mainly composed of Se according to the present invention is a material which can compensate for this defect and obtain very good gray matter. That is, by depositing or depositing an amorphous thin film on a Si substrate on which a scanning circuit or the like is fabricated, the thin film is flattened by treatment at a temperature higher than the glass potential point of the amorphous thin film to remove the discontinuity of the thin film and thus appears on a television monitor. It is to remove the defect of the white groove. As said heat processing temperature, 50 degreeC or more is preferable. The heat treatment is more preferably at least 100 ° C or below the temperature at which the thin film material does not deteriorate. In practice, an amorphous material containing Se as an essential component is preferably 120 ° C. or lower. The atmosphere at the time of heating may be nitrogen, a rare gas, or in air.

가열하면서 퇴적하는 경우, 약 15분 이내가 좋다. 퇴적후에 가열하는 경우는, 층의 평탄화가 비정질재료의 연화점 이상이 되면 매우 단시간에 행해지기 때문에 가열시간은 5분정도이다. 또 단시간에서의 가열은 첨가불순물의 확산을 방지하는 의미에서도 중요한 점이다. 또 이와 같은 방법은 고체촬상 장치에만 한정되는 것이 아니라 凹凸를 가진 기판상에 광도전체층을 설치할 때 적용할 수 있는 것은 말할 필요조차 없는 것이다.When depositing while heating, about 15 minutes or less is preferable. In the case of heating after deposition, the heating time is about 5 minutes because the planarization of the layer becomes more than the softening point of the amorphous material. In addition, heating in a short time is also important in the sense of preventing the diffusion of added impurities. In addition, this method is not only limited to the solid state imaging device, it goes without saying that it can be applied when the photoconductor layer is provided on the substrate having the fin.

이하 실시예에 따라서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

[실시예 1]Example 1

제4도에서 제9도까지는 고체촬상장치의 제조방법을 나타낸 회소부의 단면도이다. 반도체기판에 형성되는 스위치회로를 비롯 주사회로부 등은 통상의 반도체 장치의 공정을 사용하여 제조된다.4 to 9 are cross-sectional views of the recovery section showing the manufacturing method of the solid state imaging device. The switch circuit formed on the semiconductor substrate, the scanning circuit portion, and the like are manufactured using a process of a conventional semiconductor device.

P형 실리콘 기판(20)상에 800Å정도의 얇은 SiO2막을 형성하여 이 SiO2막상의 소정의 위치에 1400Å 정도의 Si3N4막을 형성한다. SiO2막은 통상의 CVD법, Si2N4막은 Si3N4, NH4, N2를 흘린 CVD법에 의했다. 실리콘기판상부에서 이온 주입법에 의해 P확산 영역(21)을 형성한다.A thin SiO 2 film of about 800 mW is formed on the P-type silicon substrate 20, and a Si 3 N 4 film of about 1400 mW is formed at a predetermined position on the SiO 2 film. SiO 2 film conventional CVD method, Si 2 N 4 film Si 3 N 4, made of a CVD method spilled NH 4, N 2. The P diffusion region 21 is formed on the silicon substrate by the ion implantation method.

이 확산영역(21)은 각 소자의 분리를 보다 양호하게 하기 위하여 설치하였다. 이어서 H2:O2=1:8 분위기중에서 실리콘을 국소(局所) 산화하여, SiO2층 (22)을 형성한다(제4도). 이 방법은 일반적으로 LOCOS라고 칭하고 있는 소자분리를 위한 실리콘의 국소산화법이다. 일단 전술한 Si3N4막 및 SiO2막을 제거하여 MOS트랜지스터의 게이트 절연막을 SiO2막으로 형성한다. 이어서 폴리실리콘에 의한 게이트부(25)및 확산영역(26),(27)을 형성하고 다시 이 상부에 SiO2막(28)을 형성한다. 그리고 이 막중에 소오스(26)및 드레인(27)의 전극취출구를 에칭으로 개공(開孔)한다(제5도). 드레인전극(29)으로서 Al을 8000Å 증착한다. 그리고 SiO2막(30)을 7500Å으로 형성하고, 계속하여 소오스전극(31)으로서 Al을 1㎛증착한다. 제6도가 이 상태를 나타낸 단면도이다.This diffusion region 21 is provided for better separation of the elements. Subsequently, silicon is locally oxidized in an H 2 : O 2 = 1: 8 atmosphere to form an SiO 2 layer 22 (FIG. 4). This method is a local oxidation method of silicon for device isolation, commonly referred to as LOCOS. The above-described Si 3 N 4 film and SiO 2 film are removed to form a gate insulating film of the MOS transistor as a SiO 2 film. Subsequently, the gate portion 25 and the diffusion regions 26 and 27 made of polysilicon are formed, and again the SiO 2 film 28 is formed thereon. In this film, the electrode outlets of the source 26 and the drain 27 are opened by etching (FIG. 5). As the drain electrode 29, 8000 Al of Al was deposited. Then, the SiO 2 film 30 was formed to be 7500 mW, and then Al was deposited to 1 μm as the source electrode 31. 6 is a cross-sectional view showing this state.

또 수광영역의 주변에는 시프트래지스터 등의 회로가 배치되어 있다. 이와 같이 하여 주사회로부가 완성된다. 이 주사회로부의 상부에 수광부를 형성한다. 제10도에 Si기판부의 평면도를 나타낸다. 37은 전극용접촉구멍이다. 도면에 있어서 동일번호의 부위는 동일물을 나타내고 있다. 이와 같이 하여 준비된 반도체 기판상에 비소를 5원자% 포함하는 Se-As층(32)을 3㎛의 두께로 형성한다. 제3도 성분분포도의 a의 부분이다. 제6도에서 보여지는 바와 같이 반도체기판(20)에 주사회로 등을 형성한 후는 반도체기판 이면에 凹凸을 발생하고 있다. 따라서 이 상태에서는 제7도에 나타낸 바와 같이 이 Se-As층의 표면은 그 IC기판의 凹凸을 반연(反映)하여 평탄치않다. 다음에 이 기판을 질소 가스 분위기 중에서 110℃, 5분간의 열처리를 가하였다.A circuit such as a shift register is arranged around the light receiving area. In this way, the scanning circuit section is completed. A light receiving portion is formed on the scanning circuit portion. 10 shows a plan view of the Si substrate portion. 37 is a contact hole for an electrode. In the drawings, the same reference numerals indicate the same parts. A Se-As layer 32 containing 5 atomic% arsenic is formed on the semiconductor substrate thus prepared in a thickness of 3 mu m. 3 is a part of a of the component distribution diagram. As shown in FIG. 6, after forming a scanning circuit or the like on the semiconductor substrate 20, the back surface of the semiconductor substrate is generated. Therefore, in this state, as shown in FIG. 7, the surface of this Se-As layer is not flat because it antireflects the gap of the IC substrate. Next, the substrate was subjected to a heat treatment at 110 ° C. for 5 minutes in a nitrogen gas atmosphere.

Se-As의 연화점은 70℃정도이므로 이 열처리에 의해 층은 연화하여 제8도에 나타낸 바와 같이 평탄화된다. 그리고 상기 열처리 온도로서는 50℃이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 80℃이상, 박막재료가 변질하지 않는 온도 이하로 한다. Se를 필수구성원소로 하는 비정질물질에서는 실제상 120℃이하가 바람직하다. 가열시의 분위기는 질소, 회가스중 또는 공기중이라도 좋다. Si를 주체로 하는 칼코게나이드 비정질재료는 가열처리에 따라서도 그 광도전특성에 변하는 발생하지 않는다.Since the softening point of Se-As is about 70 ° C., the layer is softened by this heat treatment and flattened as shown in FIG. And as said heat processing temperature, 50 degreeC or more is preferable. More preferably, it is 80 degrees C or more and below the temperature which a thin film material does not deteriorate. In practice, an amorphous material containing Se as an essential element is preferably 120 ° C. or lower. The atmosphere at the time of heating may be nitrogen, ash gas, or air. A chalcogenide amorphous material mainly composed of Si does not occur in the photoconductive properties even with heat treatment.

그리고 가열 방법으로서는 예를들면, 램프(예컨대, 할로겐램프) 등에 의한 조사(照射)에 따르는 것이 바람직한 방법이다. 이 제1층(32)상에 Se와 As로 이루어지는 제2층(33)(b의 부분)을 증착한다. 제2층(33)을 증착 하는 경우, Se, As2, Se3을 각각의 별도의 증착보오트에 넣어 동시에 증발시킨다. 이때 As2Se2층의 증착 보오트에 흐르는 전류를 제어하는 것에 의해 As의 농도가 처음 5원자%이고, 증착이 진행함에 따라서 순조롭게 증가하여 500~1500Å의 두께의 제3층(34)의 마지막에 15원자%내지 25원자%가 되도록 한다. 계속해서 Se와 Te를 각각 별도의 증착보오트에서 동시에 증착하여 제3층(34)(C의부분)으로 한다. 제3층(34)에 Te는 동일하게 들어가 있으며, 제3층(34)의 막두께는 500~2000Å, Te농도는 15원자%내지 25원자%로 한다. 그 위에 제4층(35)(d의부분)으로서 10원자%의 As를 함유하는 Se를 100Å내지 500Å의 두께로 증착한다. 이상의 증착은 3×10-6Torr의 진공중에서 행한다.And as a heating method, it is preferable to follow irradiation with a lamp (for example, halogen lamp) etc., for example. On this first layer 32, a second layer 33 (part of b) made of Se and As is deposited. In the case of depositing the second layer 33, Se, As 2 and Se 3 are put in separate deposition boats and evaporated at the same time. At this time, the concentration of As is first 5 atomic% by controlling the current flowing in the deposition boat of the As 2 Se 2 layer, and increases smoothly as the deposition proceeds, so that the end of the third layer 34 having a thickness of 500 to 1500 Å is obtained. To 15 atomic percent to 25 atomic percent. Subsequently, Se and Te are deposited at the same time on separate deposition boats to form the third layer 34 (part of C). Te is contained in the 3rd layer 34 similarly, the film thickness of the 3rd layer 34 is 500-2000 GPa, and Te concentration is 15 atomic%-25 atomic%. The Se containing 10 atomic% As as a fourth layer 35 (part of d) is deposited thereon at a thickness of 100 kPa to 500 kPa. The above deposition is carried out in a vacuum of 3 x 10 -6 Torr.

이 제4층(35)의 상부에 CeO2막 등의 블록킹(blocking) 막(36)을 삽입하는 것이 바람직하다. 이 층은 반드시 필요치는 않지만, 정공의 흐름을 방해하는 효과를 발생하는 암전류(暗電流)를 억제할 수 있다. 이 층의재료로서는 Ce, Zn, Cd, B, Al, SD, Y, Si, Ge, Bi, Zr, Hf, Th, La, Sb, Bi, V, Nb, Ta, Fe, U, W, Mo등으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1원소의 산화물을 주성분으로 하는 물질이 좋다. 이 대표적인 예로서는 CeO2, CdO, B2O2, SC2O3, ZrO2, ThO2, Fe2O3, CoO, Co2O3, Pr2O3, Tc2O3, ReO3, MgO, WO3, PbCrO4, Nb2O3, Ta2O3, Bi2O3, V2O5, Y2O3, HfO2, La2O3, GeO2, NiO, Cu2O, MnO, U3O8, BeO, WO3, Mo2O5, Al2CoO4등이 있다. 블록킹 층은 통상 100Å~400Å 정도의 두께로 설치된다.It is preferable to insert a blocking film 36 such as a CeO 2 film on top of the fourth layer 35. Although this layer is not necessarily required, it is possible to suppress the dark current which causes the effect of disturbing the flow of holes. The material of this layer is Ce, Zn, Cd, B, Al, SD, Y, Si, Ge, Bi, Zr, Hf, Th, La, Sb, Bi, V, Nb, Ta, Fe, U, W, Mo The substance which has an oxide of at least 1 element selected from the group which consists of these etc. as a main component is preferable. Representative examples include CeO 2 , CdO, B 2 O 2 , SC 2 O 3 , ZrO 2 , ThO 2 , Fe 2 O 3 , CoO, Co 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Tc 2 O 3 , ReO 3 , MgO , WO 3 , PbCrO 4 , Nb 2 O 3 , Ta 2 O 3 , Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , Y 2 O 3 , HfO 2 , La 2 O 3 , GeO 2 , NiO, Cu 2 O, MnO , U 3 O 8 , BeO, WO 3 , Mo 2 O 5 , Al 2 CoO 4, and the like. The blocking layer is usually installed at a thickness of about 100 kPa to 400 kPa.

블록킹층은 이 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명에 관한 광도전층에 대하여 광범위하게 사용할 수 있다. 이어서 투명전극(37)을 형성하여 비정질막 소자가 제작된다. 투명전극으로서는 금 등의 극박막(極薄膜) 또는 저온에서 형성될 수 있는 산화인듐, 산화주석을 포함하는 투명도전막을 사용하면 좋다. 또 세상(細狀)의 금속막 등을 투광성 전극으로 하여도 좋다.The blocking layer is not limited to this example but can be widely used for the photoconductive layer according to the present invention. Subsequently, the transparent electrode 37 is formed to produce an amorphous film element. As the transparent electrode, an ultra-thin film such as gold or a transparent conductive film containing indium oxide and tin oxide that can be formed at low temperature may be used. In addition, a metal film or the like of the world may be used as the light transmitting electrode.

최후에 반도체기판(20)의 다른 일방의 면에 저항접촉의 도전체막(38)을 설치한다. 일반적으로는 도전체막(38)은 단자를 통하여 접지된다.Finally, the conductor film 38 of the ohmic contact is provided on the other surface of the semiconductor substrate 20. In general, the conductor film 38 is grounded through the terminal.

또, 투명전극의 일부에 Cr-Au를, 마스크를 사용하여 증착하여 여기에 와이어 본딩을 하여 바이어스용 전극으로 하였다. 고(高) SN비 이면서도 블루밍이 없는 고(高)화질의 고체촬상 장치가 얻어졌다. 본 장치의 단위면조도에 대한 신호전류는 색온도 3200°K백색광원에 대하여 약 71nA/lx, 보다 분광감도는 청(靑)(450㎚)이고 0.28㎂/㎼(양자효율 0.78)이었다.Cr-Au was deposited on a portion of the transparent electrode using a mask, and wire bonded thereto to form a bias electrode. A high quality solid state imaging device with a high SN ratio and no blooming is obtained. The signal current with respect to the unit surface roughness of this apparatus was about 71nA / lx for the color temperature 3200 ° K white light source, and the spectral sensitivity was blue (450 nm) and 0.28 mA / kV (quantum efficiency 0.78).

여기서 광도전체층의 가열에 의한 평탄화의 효과에 관하여 언급한다. 전술한 Se-As층(제1층)의 평탄화를 행하였던 경우와 평탄화를 행하지 않했던 경우를 비교한 결과를 나타낸 것이 제1표이다.Here, the effect of planarization by heating of the photoconductor layer is mentioned. The first table shows the result of comparing the above-mentioned case where the Se-As layer (first layer) was planarized with the case where the planarization was not performed.

[제1표][Table 1]

Figure kpo00001
Figure kpo00001

제1표로서 알 수 있는 바와같이 본 발명을 사용하지 않는 경우 매우 하얀 홈의 발생이 많아지게 된다. 그리고 본 실시예에서는 주사회로로서 MOS형 전계효과 트랜지스터로 구성된 예를 나타냈지마는, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라 예컨대, 주사회로로서 CCO 전송영역을 사용한 것 등이라도 좋은 것은 말할필요조차 없는 것이다. 또 MOS형 트랜지스터를 사용하여도 다른 회로방식을 사용할 수 있는 것도 물론이다.As can be seen from the first table, when the present invention is not used, the generation of very white grooves increases. In the present embodiment, an example in which the MOS field effect transistor is shown as the scanning circuit is not limited to this, but needless to say, for example, a CCO transmission region may be used as the scanning circuit. . It goes without saying that other circuit methods can also be used using MOS transistors.

또 다음과 같은 고체촬상장치를 제작하였지마는, 이제까지 설명한 예와 마찬가지로 종래 장치에서 볼 수 있었던 재생화상상의 하얀홈의 발생은 없다.In addition, although the following solid state imaging device is manufactured, there is no occurrence of white grooves in the reproduced image seen in the conventional apparatus as in the example described so far.

전술한 예와 마찬가지로 반도체기판에 스위치회로를 비롯하여 주사회로부 등이 형성된다. 제6도가 이 상태를 나타낸 기본 단면도이다. 이어서 비소를 8원자%포함하는 Se-As층(32)을 1㎛의 두께로 형성한다. 이와같이 준비된 반도체기판을 공기중에서 150℃, 3분간의 열처리를 행한다.As in the above-described example, a switch circuit, a scan circuit portion, and the like are formed on a semiconductor substrate. 6 is a basic sectional view showing this state. Subsequently, a Se-As layer 32 containing 8 atomic% arsenic is formed to a thickness of 1 탆. The semiconductor substrate thus prepared is subjected to heat treatment for 3 minutes at 150 ° C in air.

그후 Se-As-Te층(As : 2원자%, Te : 21원자%)(33), Se-As층(As : 6원자%)(34)을 진공증착법으로 퇴적하고, 이어서 투명전극(37)을 형성한다. 최후에 반도체기판(20)의 다른 일방의 면에 저항접촉의 도전체막을 설치한다. 일반적으로는 도전체막(38)은 단자를 통하여 접지된다. 제11도가 이상태를 나타낸 단면도이다.Then, Se-As-Te layer (As: 2 atomic%, Te: 21 atomic%) (33) and Se-As layer (As: 6 atomic%) 34 were deposited by vacuum deposition, and then the transparent electrode 37 ). Finally, the conductor film of resistance contact is provided on the other surface of the semiconductor substrate 20. In general, the conductor film 38 is grounded through the terminal. 11 is a cross-sectional view showing this state.

이 예는 Se-As층, Se-As-Te층, Se-As층의 3층으로 구성되는 광도전막의 예이지마는 단층은 물론 4층 이상의 다층으로 구성되는 광도전막의 경우에 적용하여 효과가 있는 것은 말할 필요조차 없는 것이다.This example is an example of a photoconductive film composed of three layers of Se-As layer, Se-As-Te layer, and Se-As layer. Needless to say.

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서와 같이 소정의반도체기판에 스위치회로를 비롯하여 주사회로 등이 형성된다. 이어서 Se-Ge층(게르마늄 함유량 5원자%)을 기체온도 60℃ 로 유지하여 진공증착한다. 증착장치내에서 100℃, 3분간의 열처리를 가한다. 이 공정으로 광도전막 표면은 평탄화된다.As in the first embodiment, a switch circuit, a scanning circuit, and the like are formed on a predetermined semiconductor substrate. Subsequently, the Se-Ge layer (germanium content 5 atomic%) is kept at a gas temperature of 60 ° C. and vacuum-deposited. Heat treatment at 100 DEG C for 3 minutes is carried out in the deposition apparatus. This process flattens the photoconductive film surface.

이 층에 계속 3×6-6Torr의 진공도에 있어서 Se와 Ge를 각각 별도의 증착보오트에 의해 증착한다. 이때 Ge농도가 증착초기에서는 5원자%이고, 증착이 진행함에 따라서 순조롭게 증대하여, 이 층의 두께가 500~100Å에 달한 곳에서 Ge농도가 20~25원자%가 되도록 한다. 이어서 Se와 Te를 증착하여, 광도전막의 C영역을 형성한다. 이때 Te농도가 증착초기에서는 20~25원자%이고, 그 후 서서히 감소하여 막두께 1000Å의 곳에서 0~5원자%가 되도록 조성제어를 행한다. 그리고 광도전막의 d영역으로 10원자%의 Ge를 포함하는 Se의 막을 300Å 형성한다.Se and Ge are respectively deposited on this layer by separate deposition boats at a vacuum degree of 3 × 6 −6 Torr. At this time, the Ge concentration is 5 atomic% at the initial deposition, and smoothly increases as the deposition proceeds, so that the Ge concentration is 20-25 atomic% at the thickness of 500 to 100 의. Se and Te are then deposited to form C region of the photoconductive film. At this time, the Te concentration is 20 to 25 atomic% in the initial deposition phase, and then gradually decreases, and composition control is performed so as to be 0 to 5 atomic% at a film thickness of 1000 kPa. A 300 nm film of Se containing 10 atomic% Ge is formed in the d region of the photoconductive film.

실시예 1에서와 같이 광도전막상에 투명전극을 형성하여 비정질박막소자가 제작된다. 그리고 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소로서 Ge대신에 Sb, Bi 또는 Si를 사용하여도 소정의 효과를 발할 수가 있다. 또 As를 비롯하여 이들 원소를 공존시켜도 좋다. 그리고 Se중에서 깊은 준위를 만드는 원소 대신에 Te를 사용하여도 좋으며 Te와 이들의 원소를 공존시켜도 좋다.As in Example 1, an amorphous thin film device is fabricated by forming a transparent electrode on the photoconductive film. In addition, even if Sb, Bi, or Si is used instead of Ge as an element for making a deep level in Se, a predetermined effect can be obtained. In addition, these elements may coexist, including As. Te may be used instead of the element which makes the deep level in Se, and Te and these elements may coexist.

[실시예 3]Example 3

실시예 1에서와 같이 소정의 반도체기판에 스위치회로를 비롯하여 주사회로 등이 형성된다. 제6도가 이상태를 나타낸 기판단면도이다. 이어서 Se-As층(비소함유량 8원자%이하)(32), Se-As, -Te층(As : 2원자%, Te : 21원자%)(33), Se-As층 (As : 6원자%)(34)을 기체온도 60℃로 유지하여 순차적으로 진공 증착한다. 이어서 증착장치내에서 100℃ 3분간의 열처리를 가한다. 이 공정으로 광도전막표면은 평탄화 된다. 이어서 투명도전막을 형성하여 고체촬상 장치를 제작하였다. 이 예에 있어서도 종래의 장치에서 볼 수 있었던 하얀흠의 불량등은 발생하지 않는다.As in the first embodiment, a switch circuit, a scan circuit, and the like are formed on a predetermined semiconductor substrate. 6 is a cross-sectional view of the substrate showing this state. Next, Se-As layer (arsenic content of 8 atomic% or less) (32), Se-As, -Te layer (As: 2 atomic%, Te: 21 atomic%) (33), Se-As layer (As: 6 atomic %) 34 was maintained at a gas temperature of 60 ° C. and subsequently vacuum deposited. Subsequently, heat treatment at 100 ° C. for 3 minutes is applied in the deposition apparatus. This process flattens the photoconductive film surface. Subsequently, a transparent conductive film was formed to manufacture a solid state imaging device. Also in this example, the defect of the white flaw seen with the conventional apparatus does not occur.

[실시예 4]Example 4

주사회로로서 CCD전송영역을 사용한 예를 나타낸다. 제12도에 각 요소의 배치의 평면설명도를 나타낸다. 50은 수평클럭단자, 51은 수직클럭단자, 52는 출력수평전송레지스터, 53은 수직전송게이트, 54는 수직아날로그전송레지스터, 55는 확산영역과 이를 소오스로 하는 MOS형 스위치가 조합된 회소의 부분이다.An example in which the CCD transfer area is used as the scanning circuit is shown. 12 shows a plan explanatory view of the arrangement of the elements. 50 is a horizontal clock terminal, 51 is a vertical clock terminal, 52 is an output horizontal transfer register, 53 is a vertical transfer gate, 54 is a vertical analog transfer register, 55 is a part of a chamber in which a diffusion region and a MOS type switch having the same source are combined. to be.

제13도는 CCD전송영역의 단면도, 제14도는 회소부분의 단면도이다. 제13도에서는 Si기판(61)상에 절연층을 개재하여 전극(62),(63)이 형성되며, 2상(相)의 클럭전압은(64),(65)을 통하여 인가된다. 이에의해 Si기판내의 포텐셜 웰(potential well)이 이동하여, 전하의 전송이 행해진다. 제14도는 수광영역 즉, 회소부분의 단면도로서 41은 확산층, 42는 절연층, 43은 금속전극, 44는 게이트, 45는 광도전막, 46은 투명전극이다. 이 수광영역에 제13도에 나타낸 CCD전송영역이 계속적으로 형성되어 있다. 투명전극(46), 광도전막(45), 금속전극(43)등은 수광부를 형성하며, 여기에 유기된 캐리어를 전송영역으로 이동시키는 스위치영역이 게이트(44)를 가지는 부분에서 실질적인 MOS스위치를 형성하고 있다.FIG. 13 is a sectional view of the CCD transfer area, and FIG. 14 is a sectional view of the recovery portion. In FIG. 13, electrodes 62 and 63 are formed on an Si substrate 61 via an insulating layer, and clock voltages of two phases are applied through 64 and 65. In FIG. As a result, potential wells in the Si substrate are moved to transfer charges. FIG. 14 is a cross-sectional view of a light receiving area, that is, a part of the element, 41 is a diffusion layer, 42 is an insulating layer, 43 is a metal electrode, 44 is a gate, 45 is a photoconductive film, and 46 is a transparent electrode. The CCD transfer region shown in FIG. 13 is continuously formed in this light receiving region. The transparent electrode 46, the photoconductive film 45, the metal electrode 43, and the like form a light receiving portion, and the switch region for moving the carriers to the transfer region where the organic carriers are formed has a substantial MOS switch at the portion having the gate 44. Forming.

CCD전송영역 및 MOS스위치부를 형성한 Si기판을 준비하여 진공증착 장치에 이것을 증착한다. Se-As층(As : 8원자%이하)(두께 3㎛)(45)을 형성한다. 이 상태에서는 Se-Ae층(45)의 표면은 기체의 凹凸을 반영하여 평탄하지는 않다. 다음에 이 기판을 질소가스 분위기중에서 110℃, 5분간의 열처리를 가하였다. 그리고 이평탄화된 Se-As층(45)상에 Se-As-Te층(As : 2원자%, Te : 21원자%) (두께 0.05㎛) Se-Ae층(As : 6원자%)(두께 0.02㎛)(47)을 계속하여 퇴적하였다. 이 광도전체층상에 전술한 바와 같이 투명전극(48)을 형성한다. 투명전극의 일부에 Cr-Au를 마스크 증착하고, 여기에 와이어본딩하여 바이어스용 전극으로 하였다. 최후에 반도체 기판(20)의 다른 일방의 면에 저항 접촉의 도전체막(49)을 설치한다. 일반적으로는 도전체막(49)은 단자를 통하여 접지된다.An Si substrate having a CCD transfer region and a MOS switch portion is prepared and deposited on a vacuum deposition apparatus. Se-As layer (As: 8 atomic% or less) (3 micrometers in thickness) 45 is formed. In this state, the surface of the Se-Ae layer 45 is not flat to reflect the roughness of the gas. Next, the substrate was subjected to heat treatment at 110 ° C. for 5 minutes in a nitrogen gas atmosphere. And Se-As-Te layer (As: 2 atomic%, Te: 21 atomic%) (thickness 0.05㎛) Se-Ae layer (As: 6 atomic%) on the planarized Se-As layer 45 (thickness) 0.02 μm) 47 was subsequently deposited. The transparent electrode 48 is formed on this photoconductor layer as described above. Cr-Au was mask-deposited on a part of the transparent electrode and wire-bonded here to make a bias electrode. Finally, the conductor film 49 of the ohmic contact is provided on the other surface of the semiconductor substrate 20. In general, the conductor film 49 is grounded through the terminal.

제12도를 사용하여 동작을 간단하게 설명한다. 수광부에 투명전극을 개재하여 광이 닿으면, 이 광신호에 의해 유기된 캐리어는 수광부(55)중의 확산영역과 수직아날로그 전송 레지스터(54)사이의 게이트전극에 전압을 인가 하는 것에 의해 수직전송레지스터(54)에 이동된다. 수직전송레지스터는 2상 수직클럭단자(51)를 통하여 구동되는 CCD에서 일열씩 수직전송게이트(53)를 통하여 출력수평 전송레지스터(52)에 보내진다. 이 수평전송레지스터는 또한 2상 수평클럭단자(50)을 통하여 구동되는 CCD로서 신호에 대응한 전하가 출력으로도 보내져 신호출력으로서 외부로 취출된다. 수평전송레지스터의 전송은 수직전송게이트에의 인가전압 펄스주기내에 완료하도록 2상 구동의 주파수를 선택하여 두면 좋다.The operation is briefly described using FIG. When light hits the light-receiving portion via the transparent electrode, the carrier induced by the optical signal is applied to the gate electrode between the diffusion region in the light-receiving portion 55 and the vertical analog transfer register 54 by applying a voltage to the vertical transfer register. It is moved to 54. The vertical transfer registers are sent to the output horizontal transfer registers 52 through the vertical transfer gate 53 one by one in the CCD driven through the two-phase vertical clock terminal 51. This horizontal transfer register is also a CCD driven through the two-phase horizontal clock terminal 50, and the charge corresponding to the signal is sent to the output and taken out as a signal output. The frequency of the two-phase drive may be selected so that the transfer of the horizontal transfer register is completed within the voltage pulse period applied to the vertical transfer gate.

[실시예 5]Example 5

실시예 1에서와 같이 소정의 반도체기판에 스위치회로를 비롯하여 주사회로 등이 형성된다. 이어서 상기 실시예와 같이 Se-As층(비소함유량 5원자%)을 형성하지만, 형성방법으로서는 우선 가열하지 않고 0.3㎛의 Se-As층을 증착하고, 이어서 기판을 75℃로 가열하여 3㎛의 진술한 바와같은 Se-As층을 증착하였다. 이 공정으로 광도전막은 평탄화된다. 이후 기판가열을 중지하여 Se-As-Te층(As : 2원자%, Te : 21원자%), Se-As층(As : 6원자%)을 증착하였다. 증착종료후 투명전극을 형성하여, 상기 예에서와 같은 양호한 촬상 장치를 얻었다. 그리고 같은 방법으로 0.2㎛의 Se-As층을 가열하지 않고, 2㎛를 가열증착(80℃), 이어서 0.5㎛를 가열하지 않고서 증착을 한다. 이어서 전술한 바와 같이 Se-As-Te층, Se-As층을 적층한 소자도 제작했다. 이 경우에도 동일한 효과가 얻어졌다. 이와같이 반도체 기판상에 우선 가열하지 않은 얇은 Se-As층을 형성하여 두는 것은 광도전막의 흠의 발생확률을 보다 저하시키는데 유용하다.As in the first embodiment, a switch circuit, a scan circuit, and the like are formed on a predetermined semiconductor substrate. Subsequently, a Se-As layer (5 atomic% of arsenic content) was formed as in the above embodiment, but as a forming method, a 0.3 μm Se-As layer was deposited without heating first, and then the substrate was heated to 75 ° C. to give 3 μm Se-As layers as stated were deposited. In this process, the photoconductive film is planarized. Subsequently, substrate heating was stopped to deposit a Se-As-Te layer (As: 2 atomic%, Te: 21 atomic%) and a Se-As layer (As: 6 atomic%). After the deposition was completed, a transparent electrode was formed to obtain a good imaging device as in the above example. In the same manner, vapor deposition is performed without heating the 0.2 µm Se-As layer and heating deposition (80 ° C.) followed by heating 0.5 µm. Subsequently, the device which laminated | stacked Se-As-Te layer and Se-As layer was also manufactured as mentioned above. In this case, the same effect was obtained. Thus, forming a thin Se-As layer without heating first on the semiconductor substrate is useful for further lowering the probability of occurrence of scratches in the photoconductive film.

Claims (1)

반도체 기판에 형성된 불순물층의 일부에 접촉하는 제1의 전극과, 제1전극의 상부에 형성된 광도전체층과 광 도전체층상에 형성된 투광성의 제2전극을 최소한 가진 광전변환 장치에 있어서, 상기 광도전체층이, Se를 함유하며 Te이나 또는 Se중에 깊은 준위를 만드는 원소의 최소한 하나가 첨가되어 Te의 양 또는 Se중에 깊은 준위를 만드는 원소량이 각각 평균 10원자%이하인 제1의 부분(a부분)과, Se를 함유하며 그 중에 첨가되어 Se중에 깊은 준위를 만드는 원소의 연속적 분포의 피이크 농도가 15원자%이상인 제2부분(b부분)과, Se를 함유하며 그 중에 첨가되어 있는 Te의 연속적 분포의 피이크 농도가 15원자%이상인 제3부분(C부분)과, Se를 함유하며 Te이나 또는 Se중에 깊은 준위를 만드는 원소의 최소한 하나가 첨가되어 Te의 양 또는 Se중에 깊은 준위를 만드는 원소의 양이 각각 평균 15원자%이하인 제4부분(d부분)으로 적어도 형성되어 상기 각부분이 순차 인접하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광전변환장치.A photoelectric conversion device having at least a first electrode in contact with a part of an impurity layer formed on a semiconductor substrate, a photoconductor layer formed on an upper portion of the first electrode, and a transmissive second electrode formed on an optical conductor layer. The first part (a part, in which the entire layer contains Se and at least one of the elements that make the deep level in Te or Se is added so that the amount of Te or the element which makes the deep level in Se is on average 10 atomic% or less, respectively) ), And a second portion (b portion) having a peak concentration of 15 atomic% or more in a continuous distribution of elements containing Se and added in it to create a deep level in Se, and a continuous portion of Te containing Se A third portion (C portion) having a peak concentration of 15 atomic% or more and at least one element containing Se and forming a deep level in Te or Se is added to form a deep level in the amount of Te or Se. Cattle sheep is at least formed by an average of 15 at% or less fourth portion (d area) each photoelectric conversion device, it characterized in that the parts are made in adjacent sequence.
KR1019800002241A 1980-06-07 1980-06-07 Photoelectric device KR840001163B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019800002241A KR840001163B1 (en) 1980-06-07 1980-06-07 Photoelectric device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019800002241A KR840001163B1 (en) 1980-06-07 1980-06-07 Photoelectric device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR830003151A KR830003151A (en) 1983-05-31
KR840001163B1 true KR840001163B1 (en) 1984-08-11

Family

ID=19216742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019800002241A KR840001163B1 (en) 1980-06-07 1980-06-07 Photoelectric device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR840001163B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303868B1 (en) * 2011-10-13 2013-09-04 한국과학기술연구원 Color image sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303868B1 (en) * 2011-10-13 2013-09-04 한국과학기술연구원 Color image sensor

Also Published As

Publication number Publication date
KR830003151A (en) 1983-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1134932A (en) Solid-state imaging device
US4862237A (en) Solid state image sensor
US5084747A (en) Photoelectric conversion device having cells of different spectral sensitivities
JP3019797B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
KR860000160B1 (en) Method of manufacturing photosensors
CN103050501A (en) Solid-state imaging device, method for producing same, and camera
JPH07115184A (en) Layer-built solid-state image pickup device and its manufacture
CA1191638A (en) Light sensitive screen
US4742027A (en) Method of fabricating a charge coupled device
US4796072A (en) Solid-state imaging device with potential barriers between pixels
CA1154133A (en) Photoelectric conversion element
JPH0120592B2 (en)
EP0029679B1 (en) Photoelectric device
US4394749A (en) Photoelectric device and method of producing the same
EP0033230B1 (en) Solid-state imaging device
KR840001163B1 (en) Photoelectric device
JPS6244696B2 (en)
KR840002185B1 (en) Photo device
JPH0214790B2 (en)
KR840002282B1 (en) Solid-state imaging device
KR830000704B1 (en) Solid-state imaging device
KR850001099B1 (en) Light sensitive screen and devices including the same
EP0379349A2 (en) Photoelectric conversion device
KR900001220Y1 (en) Image storage device
JPS6244695B2 (en)