JPH0783098B2 - 光イメ−ジ検出器の製造方法及びこの製造方法により製造される２次元マトリクス検出器 - Google Patents
光イメ−ジ検出器の製造方法及びこの製造方法により製造される２次元マトリクス検出器Info
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- JPH0783098B2 JPH0783098B2 JP61168179A JP16817986A JPH0783098B2 JP H0783098 B2 JPH0783098 B2 JP H0783098B2 JP 61168179 A JP61168179 A JP 61168179A JP 16817986 A JP16817986 A JP 16817986A JP H0783098 B2 JPH0783098 B2 JP H0783098B2
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/191—Photoconductor image sensors
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- Light Receiving Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光イメージ検出器の製造方法、及び大規模な表
面上に薄膜の電子回路を製造するという一般的分野に属
する前記製造方法により得られる２次元マトリクス検出
器に関する。
面上に薄膜の電子回路を製造するという一般的分野に属
する前記製造方法により得られる２次元マトリクス検出
器に関する。
本発明が意図するところは、２次元マトリクスイメージ
検出器の各素点の統合化された制御にある。
検出器の各素点の統合化された制御にある。
（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点） 現在、アモーファスシリコンの高い光導電性が同一材料
を用いて同一基板上に電子制御回路を製造する可能性に
つながるという点に着目した主な応用は、センサに対し
相対的に帳票を横方向に移動させることによって国際的
規格であるA4判に相当する帳票を読取るために必要な大
型の１次元イメージセンサ（20cm迄）にある。
を用いて同一基板上に電子制御回路を製造する可能性に
つながるという点に着目した主な応用は、センサに対し
相対的に帳票を横方向に移動させることによって国際的
規格であるA4判に相当する帳票を読取るために必要な大
型の１次元イメージセンサ（20cm迄）にある。
このタイプの１次元イメージ検出器として、以下の３つ
の異なる構成が提案されている。
の異なる構成が提案されている。
−光導電体、蓄積キャパシタ及びアモーファスシリコン
（ａ−Si）の薄膜トランジスタ（TFT）の組合せ:M.Mats
umura,“IEEE Electron Device Letters",vol.EDL−
1,N゜9,September 1980,pages182 to184（エム．マツム
ラ，“IEEE エレクトロン デバイス レターズ,vol.E
DL−1,N゜9,1980年９月,p182−184）参照。
（ａ−Si）の薄膜トランジスタ（TFT）の組合せ:M.Mats
umura,“IEEE Electron Device Letters",vol.EDL−
1,N゜9,September 1980,pages182 to184（エム．マツム
ラ，“IEEE エレクトロン デバイス レターズ,vol.E
DL−1,N゜9,1980年９月,p182−184）参照。
−アモーファスシリコンのフォトダイオード及びアモー
ファス又は多結晶質シリコンのTFTの組合せ:F.Okumura,
“Extended Abstracts of the 15th Conference on Sol
id State Devices and Materials“Tokyo（1983）,page
s 201 to 204,（エフ．オクムラ，“エクステンディド
アブストラクツ オブ ザ フィフティーンス コン
ファレンス オン ソリッド ステート デバイセズ
アンド マテリアルズ”、東京（1983）,p201−204）参
照。
ファス又は多結晶質シリコンのTFTの組合せ:F.Okumura,
“Extended Abstracts of the 15th Conference on Sol
id State Devices and Materials“Tokyo（1983）,page
s 201 to 204,（エフ．オクムラ，“エクステンディド
アブストラクツ オブ ザ フィフティーンス コン
ファレンス オン ソリッド ステート デバイセズ
アンド マテリアルズ”、東京（1983）,p201−204）参
照。
−フォトダイオード及びａ−Siのブロッキングダイオー
ドの組合せ:Y.Yamamoto,“Extended Abstracts of the
15th Conference on Solid State Devices and Materia
ls",Tokyo（1983）,pages 205 to 208,（ワイ．ヤマモ
ト，“エクステンディド アブストラクツ オブ ザ
フィフティーンス コンファレンス オン ソリッド
ステート デバイセズ アンド マテリアルズ",東京
（1983）,p205−208）参照。
ドの組合せ:Y.Yamamoto,“Extended Abstracts of the
15th Conference on Solid State Devices and Materia
ls",Tokyo（1983）,pages 205 to 208,（ワイ．ヤマモ
ト，“エクステンディド アブストラクツ オブ ザ
フィフティーンス コンファレンス オン ソリッド
ステート デバイセズ アンド マテリアルズ",東京
（1983）,p205−208）参照。
これらの構成のうちいくつかは、次の特性を有するデバ
イスを得ることができる。
イスを得ることができる。
長さ:50mm 解像度:8〜10ビット/mm ピクセルのサイズ:100?m×70?m 読出し時間:2?s/ビット（多重化しない） これらの結果によれば、良好な状態で帳票の再生を可能
にする１次元イメージ検出器の形成を予期することは妥
当であるように思われる。例えば、速度が８ビット/mm
でページ転送速度が5ms/ラインで216mmの幅を有する帳
票を再生することは可能であろう。
にする１次元イメージ検出器の形成を予期することは妥
当であるように思われる。例えば、速度が８ビット/mm
でページ転送速度が5ms/ラインで216mmの幅を有する帳
票を再生することは可能であろう。
また、マトリクスアドレシング・リーディングシステム
をもつ２次元イメージ検出器も開発されている:S.Uya,
“Extended Abstracts of the 16th Conference on Sol
id State Devices and Materials,Kobe,（1984）,pages
325 to 328（エス．ウヤ，“エクステンディド アブ
ストラクツ オブ ザ シクスティーンス コンファレ
ンス オン ソリッド ステート デバイセズ アンド
マテリアルズ",神戸（1984年）,p325−328）参照。こ
の文献に開示のイメージ検出器は、光によって形成され
た電荷を読出すための電荷結合素子（CCD）の２次元ア
レー上に重畳されたアモーファスシリコンのフォトダイ
オードのマトリクスで形成されている。CCDは単結晶シ
リコンで形成されているので、センサのサイズは単結晶
シリコン技術に特有の要求によって制限される。換言す
れば、各側部で1cmを越えないフォトタイプである。
をもつ２次元イメージ検出器も開発されている:S.Uya,
“Extended Abstracts of the 16th Conference on Sol
id State Devices and Materials,Kobe,（1984）,pages
325 to 328（エス．ウヤ，“エクステンディド アブ
ストラクツ オブ ザ シクスティーンス コンファレ
ンス オン ソリッド ステート デバイセズ アンド
マテリアルズ",神戸（1984年）,p325−328）参照。こ
の文献に開示のイメージ検出器は、光によって形成され
た電荷を読出すための電荷結合素子（CCD）の２次元ア
レー上に重畳されたアモーファスシリコンのフォトダイ
オードのマトリクスで形成されている。CCDは単結晶シ
リコンで形成されているので、センサのサイズは単結晶
シリコン技術に特有の要求によって制限される。換言す
れば、各側部で1cmを越えないフォトタイプである。
これに対し、本発明はマトリクスアドレシング・リーデ
ィングを持つ大規模２次元イメージセンサに関する。
ィングを持つ大規模２次元イメージセンサに関する。
素点は、アモーファスシリコン制御トランジスタのドレ
インに接続されるアモーファスシリコンフォトダイオー
ドによって構成されている。前記トランジスタのソース
は列方向電極によって形成され、ゲートは行方向電極に
よって制御される。必要であれば、すべてのダイオード
に共通のフォトダイオードの第２の端子は、ダイオード
を逆バイアスするために、ゼロでない電位を設定可能で
ある。
インに接続されるアモーファスシリコンフォトダイオー
ドによって構成されている。前記トランジスタのソース
は列方向電極によって形成され、ゲートは行方向電極に
よって制御される。必要であれば、すべてのダイオード
に共通のフォトダイオードの第２の端子は、ダイオード
を逆バイアスするために、ゼロでない電位を設定可能で
ある。
本発明は、フラットパネルタイプの液晶ディスプレイス
クリーンをアドレスするための制御トランジスタを製造
する際に得られる最近の技術及び光電（photovoltaic）
ダイオードの分野での技術の進歩の利益を受けている。
クリーンをアドレスするための制御トランジスタを製造
する際に得られる最近の技術及び光電（photovoltaic）
ダイオードの分野での技術の進歩の利益を受けている。
本発明による製造方法の主な利点の１つは、本発明が３
つのマスキングレベルのみを必要とする点にある。更
に、本発明によれば、現在用いられているものにくらべ
極めて大きなサイズのイメージ検出器が形成できる。
つのマスキングレベルのみを必要とする点にある。更
に、本発明によれば、現在用いられているものにくらべ
極めて大きなサイズのイメージ検出器が形成できる。
例えば、本発明によるイメージ検出器の用途の１つとし
て、Ｘ線を吸収しかつ可視光を再放出するシンチレータ
がＸ線源とイメージ検出器との間に介在する場合の２次
元Ｘ線検出器が挙げられる。これは、現在の放射線学で
用いられている光感受性プレート又はＸ線イメージ増圧
器に取って代わる１つの方法となり得る。
て、Ｘ線を吸収しかつ可視光を再放出するシンチレータ
がＸ線源とイメージ検出器との間に介在する場合の２次
元Ｘ線検出器が挙げられる。これは、現在の放射線学で
用いられている光感受性プレート又はＸ線イメージ増圧
器に取って代わる１つの方法となり得る。
（問題点を解決するための手段） 本発明は以下の工程を具備する光イメージ検出器に関す
る。
る。
（ａ）導電性物質の第１の層を基板上に付着する第１の
工程と、 （ｂ）予め決められた型（ｐ型又はｎ型）にドープされ
たアモーファス半導体の第２の層を付着する第２の工程
と、 （ｃ）ドープされていないアモーファス半導体の層を付
着する第３の工程と、 （ｄ）第２の工程で用いた型とは逆の型にドープされた
アモーファス半導体の層を付着する第４の工程と、 （ｅ）金属性物質の第１の層を付着する第５の工程と、 （ｆ）第２ないし第５の各工程で付着した層をマスクを
介してエッチングすることにより複数のフォトダイオー
ドを形成する第６の工程と、 （ｇ）フォトダイオードの厚みに等しい厚みをもつ絶縁
性物質の第１の層を付着する第７の工程と、 （ｈ）フォトダイオード間の絶縁性物質を残し、フォト
ダイオード上の絶縁性物質を除去する第８の工程と、 （ｉ）金属性物質の第２の層を付着する第９の工程と、 （ｊ）ｎ型にドープされた半導体の層を付着する第10の
工程と、 （ｋ）第10の工程で付着した半導体の層と第９の工程で
付着した金属性物質の第２の層とをマスクを介してエッ
チングし、それぞれが対応する１つのフォトダイオード
に接触する接続エレメントと、該接続エレメントに近傍
する絶縁性物質上の列を形成する第11の工程と、 （ｌ）ドープされていないアモーファス半導体の層を付
着する第12の工程と、 （ｍ）絶縁性物質の第２の層を付着する第13の工程と、 （ｎ）金属性物質の第２の層を付着する第14の工程と、 （ｏ）第12,第13及び第14の工程でそれぞれ付着したア
モーファス半導体、絶縁性物質の第２の層及び金属性物
質の第２の層をマスクを介してエッチングすることによ
り、接続エレメント及び列に重なる行を形成する第15の
工程と、 を有する。
工程と、 （ｂ）予め決められた型（ｐ型又はｎ型）にドープされ
たアモーファス半導体の第２の層を付着する第２の工程
と、 （ｃ）ドープされていないアモーファス半導体の層を付
着する第３の工程と、 （ｄ）第２の工程で用いた型とは逆の型にドープされた
アモーファス半導体の層を付着する第４の工程と、 （ｅ）金属性物質の第１の層を付着する第５の工程と、 （ｆ）第２ないし第５の各工程で付着した層をマスクを
介してエッチングすることにより複数のフォトダイオー
ドを形成する第６の工程と、 （ｇ）フォトダイオードの厚みに等しい厚みをもつ絶縁
性物質の第１の層を付着する第７の工程と、 （ｈ）フォトダイオード間の絶縁性物質を残し、フォト
ダイオード上の絶縁性物質を除去する第８の工程と、 （ｉ）金属性物質の第２の層を付着する第９の工程と、 （ｊ）ｎ型にドープされた半導体の層を付着する第10の
工程と、 （ｋ）第10の工程で付着した半導体の層と第９の工程で
付着した金属性物質の第２の層とをマスクを介してエッ
チングし、それぞれが対応する１つのフォトダイオード
に接触する接続エレメントと、該接続エレメントに近傍
する絶縁性物質上の列を形成する第11の工程と、 （ｌ）ドープされていないアモーファス半導体の層を付
着する第12の工程と、 （ｍ）絶縁性物質の第２の層を付着する第13の工程と、 （ｎ）金属性物質の第２の層を付着する第14の工程と、 （ｏ）第12,第13及び第14の工程でそれぞれ付着したア
モーファス半導体、絶縁性物質の第２の層及び金属性物
質の第２の層をマスクを介してエッチングすることによ
り、接続エレメント及び列に重なる行を形成する第15の
工程と、 を有する。
また、本発明は以下の構成要素を具備する２次元マトリ
クス検出器に関する。
クス検出器に関する。
予め決められた型（ｐ型又はｎ型）にドープされたアモ
ーファス半導体の層と、ドープされていないアモーファ
ス半導体の層と、前記型とは反対の型にドープされたア
モーファス半導体の層と、導電性物質の第２の層とを具
備する枕木状のフォトダイオードを行方向及び列方向に
配列し、各フォトダイオードを絶縁性物質によって隣接
するフォトダイオードから絶縁して形成されるフォトダ
イオードのマトリクスと、 各々が前記絶縁性物質上に設けられる金属性物質の層と
ドープされたアモーファス半導体の層によって形成さ
れ、フォトダイオードの列に沿って配列された列エレン
メトと、 各々が金属性物質の層とドープされたアモーファス半導
体の層によって形成されるとともに、列エレメントに近
接して位置し、フォトダイオードの導電性物質の層を介
してフォトダイオードに接続される接続エレメントと、 各々がドープされていないアモーファス半導体の層と絶
縁層と金属性物質の層によって形成され、フォトダイオ
ードの行に沿って配列されるとともに、列エレメント
と、１つの行と１つの列との各交点にある少なくとも１
つの接続エレメントとに重なる行エレメントとを具備す
る。
ーファス半導体の層と、ドープされていないアモーファ
ス半導体の層と、前記型とは反対の型にドープされたア
モーファス半導体の層と、導電性物質の第２の層とを具
備する枕木状のフォトダイオードを行方向及び列方向に
配列し、各フォトダイオードを絶縁性物質によって隣接
するフォトダイオードから絶縁して形成されるフォトダ
イオードのマトリクスと、 各々が前記絶縁性物質上に設けられる金属性物質の層と
ドープされたアモーファス半導体の層によって形成さ
れ、フォトダイオードの列に沿って配列された列エレン
メトと、 各々が金属性物質の層とドープされたアモーファス半導
体の層によって形成されるとともに、列エレメントに近
接して位置し、フォトダイオードの導電性物質の層を介
してフォトダイオードに接続される接続エレメントと、 各々がドープされていないアモーファス半導体の層と絶
縁層と金属性物質の層によって形成され、フォトダイオ
ードの行に沿って配列されるとともに、列エレメント
と、１つの行と１つの列との各交点にある少なくとも１
つの接続エレメントとに重なる行エレメントとを具備す
る。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
本発明によれば、光イメージ検出器の製造方法は、第１
ステップとして、ガラス等で形成される基板１上に導電
性物質の層２を付着させることから始まる。対象とする
利用形態に従って、導電性物質の層２は後述するよう
に、透過性物質による検出器とすることができる。この
層として、すずとインジウムの混合酸化物（ITO）の薄
膜、又はこれと等価の物質（In2O3,SnO3）の薄膜を付着
させる。このタイプの層は、500ないし1500オングスト
ロームの厚み（例えば、1250オングストローム）を有す
る。この層を付着した後、酸化を行なう。
ステップとして、ガラス等で形成される基板１上に導電
性物質の層２を付着させることから始まる。対象とする
利用形態に従って、導電性物質の層２は後述するよう
に、透過性物質による検出器とすることができる。この
層として、すずとインジウムの混合酸化物（ITO）の薄
膜、又はこれと等価の物質（In2O3,SnO3）の薄膜を付着
させる。このタイプの層は、500ないし1500オングスト
ロームの厚み（例えば、1250オングストローム）を有す
る。この層を付着した後、酸化を行なう。
第２のステップにおいて、ｐ型にドープされたアモーフ
ァスシリコンの層３を、公知のアモーファスシリコンの
付着方法（例えば、発光放電又は反応性スパッタリン
グ）を用いて付着させる。
ァスシリコンの層３を、公知のアモーファスシリコンの
付着方法（例えば、発光放電又は反応性スパッタリン
グ）を用いて付着させる。
第３のステップでは、ドープされていないアモーファス
シリコンの層４を、先のステップで用いた方法と同一の
付着方法で付着させる。
シリコンの層４を、先のステップで用いた方法と同一の
付着方法で付着させる。
第４のステップでは、ｎ型にドープされたアモーファス
シリコンの層５を前記付着方法で付着させる。
シリコンの層５を前記付着方法で付着させる。
第５のステップでは、真空蒸着又は真空スパッタリング
により、アルミニウムのごとき薄い金属層６を付着させ
る。
により、アルミニウムのごとき薄い金属層６を付着させ
る。
このようにして、第１図に示すような構造が形成され
る。上記４つの層3,4,5及び６の厚みは約１ミクロンで
ある。
る。上記４つの層3,4,5及び６の厚みは約１ミクロンで
ある。
第６のステップでは、第２図中のフォトダイオードＥの
ようなフォトダイオードを、前記４つの層をエッチング
することによって形成する。このエッチングはフォトリ
ソグラフィで行なうことができる。この工程は、マスキ
ング−精度の高い寸法及び位置決めを要しない−を必要
とする。マスキング操作に続き、４つの層のドライエッ
チング又は化学エッチングを行なう。
ようなフォトダイオードを、前記４つの層をエッチング
することによって形成する。このエッチングはフォトリ
ソグラフィで行なうことができる。この工程は、マスキ
ング−精度の高い寸法及び位置決めを要しない−を必要
とする。マスキング操作に続き、４つの層のドライエッ
チング又は化学エッチングを行なう。
以上により、第２図に示すようなpin型のフォトダイオ
ードＥが得られる。しかしながら、アモーファスシリコ
ンの層３をｎ型にドープし、かつアモーファスシリコン
の層５をｐ型にドープすることも可能である。この場合
は、nip型のフォトダイオードが得られる。
ードＥが得られる。しかしながら、アモーファスシリコ
ンの層３をｎ型にドープし、かつアモーファスシリコン
の層５をｐ型にドープすることも可能である。この場合
は、nip型のフォトダイオードが得られる。
第７ステップでは、絶縁層７を付着する。この層の厚み
はフォトダイオードＥの厚みに等しい。絶縁層７はシリ
カ又は窒化シリコンを用いて形成する。この場合の付着
技術としては、発光放電又は反応スパッタリングが挙げ
られる。この付着の際の温度は、フォトダイオードＥの
特性を決める。このようにして、第３図に示すタイプの
構成が得られる。
はフォトダイオードＥの厚みに等しい。絶縁層７はシリ
カ又は窒化シリコンを用いて形成する。この場合の付着
技術としては、発光放電又は反応スパッタリングが挙げ
られる。この付着の際の温度は、フォトダイオードＥの
特性を決める。このようにして、第３図に示すタイプの
構成が得られる。
第８ステップでは、フォトダイオードＥの金属層６の表
面上にある絶縁物質の層７を除去する。このために、絶
縁層７の表面をネガティブな樹脂で覆う。そして、第３
図に示すように、基板１側から光源にさらす。フォトダ
イオードＥの金属層６は、フォトダイオードＥ上に位置
する絶縁層７に対するマスクとして機能する。そして現
像した後、この絶縁層７を除去する。このようにして、
第４図に示す構成が得られる。第８図の斜視図に示すよ
うに、電極Ｅの頂面は絶縁層７の頂面上にある。
面上にある絶縁物質の層７を除去する。このために、絶
縁層７の表面をネガティブな樹脂で覆う。そして、第３
図に示すように、基板１側から光源にさらす。フォトダ
イオードＥの金属層６は、フォトダイオードＥ上に位置
する絶縁層７に対するマスクとして機能する。そして現
像した後、この絶縁層７を除去する。このようにして、
第４図に示す構成が得られる。第８図の斜視図に示すよ
うに、電極Ｅの頂面は絶縁層７の頂面上にある。
第９ステップでは、クロミウム、パラジウム及び又はモ
リブデンの如き金属の層８を付着させる。この場合の付
着方法としては、金属層６の付着方法と同一の方法、す
なわち真空蒸着又は陰極スパッタリングを用いる。金属
層８の厚みは、数百オングストローム（例えば、600オ
ングストローム）でなければならない。
リブデンの如き金属の層８を付着させる。この場合の付
着方法としては、金属層６の付着方法と同一の方法、す
なわち真空蒸着又は陰極スパッタリングを用いる。金属
層８の厚みは、数百オングストローム（例えば、600オ
ングストローム）でなければならない。
第10ステップでは、高濃度にドープされた半導体物質の
ｎ型層９を、公知の付着方法、例えば発光放電又は反応
性スパッタリング等を用いて付着させる。この層９の厚
みは、400オングストローム程度（300から500オングス
トロームの間）である。
ｎ型層９を、公知の付着方法、例えば発光放電又は反応
性スパッタリング等を用いて付着させる。この層９の厚
みは、400オングストローム程度（300から500オングス
トロームの間）である。
第11ステップでは、金属層８とアモーファスシリコン層
９のエッチングを行ない、第６図に示すような接続エレ
メントCX及び列エレメントCLを形成する。接続エレメン
トCXは、第５図の層８及び９のエッチングによる層8X及
び9Xによって形成されている。同様に、列エレメントCL
は、層８及び９のエッチングによる層8L及び9Lによって
形成されている。
９のエッチングを行ない、第６図に示すような接続エレ
メントCX及び列エレメントCLを形成する。接続エレメン
トCXは、第５図の層８及び９のエッチングによる層8X及
び9Xによって形成されている。同様に、列エレメントCL
は、層８及び９のエッチングによる層8L及び9Lによって
形成されている。
第９図は、このようにして形成された構造の斜視図であ
る。接続エレメントCXは略Ｌ字型である。Ｌ字型のアー
ムのうちの１つは電極Ｅに接触している。他方のアーム
は列エレメントCLに平行である。
る。接続エレメントCXは略Ｌ字型である。Ｌ字型のアー
ムのうちの１つは電極Ｅに接触している。他方のアーム
は列エレメントCLに平行である。
このエッチング工程はフォトリソグラフィによって行な
われ、トランジスタの形状（トランジスタチャネルの長
さ）を決定する。
われ、トランジスタの形状（トランジスタチャネルの長
さ）を決定する。
第12ステップでは、ドープされていないアモーファスシ
リコンの如き半導体物質の層10を付着させる。この付着
は、発光放電の如き公知の方法を用いて行なう。このよ
うにして形成される層10の厚みは3000オングストローム
程度である。
リコンの如き半導体物質の層10を付着させる。この付着
は、発光放電の如き公知の方法を用いて行なう。このよ
うにして形成される層10の厚みは3000オングストローム
程度である。
第13ステップでは、第12ステップと同様の方法により、
絶縁層11（ゲート絶縁体）を付着させる。この絶縁層11
の厚みはほぼ1500オングストロームである。絶縁層11
は、例えば窒化物を用いる。
絶縁層11（ゲート絶縁体）を付着させる。この絶縁層11
の厚みはほぼ1500オングストロームである。絶縁層11
は、例えば窒化物を用いる。
第14ステップでは、クロミウム、パラジウム、モリブテ
ン等の如き金属物質の層12を付着させる。この付着は、
金属層８の付着を行なう第９ステップにて用いられた方
法と同様の付着方法を用いて行なう。金属層12の厚み
は、約300オングストロームである。第12ステップから
第14ステップを実行した後の構造を第７図に示す。
ン等の如き金属物質の層12を付着させる。この付着は、
金属層８の付着を行なう第９ステップにて用いられた方
法と同様の付着方法を用いて行なう。金属層12の厚み
は、約300オングストロームである。第12ステップから
第14ステップを実行した後の構造を第７図に示す。
第15図ステップでは、行LGを形成するために、金属層1
2、絶縁層11及びアモーファスシリコン層のエッチング
を行なう。
2、絶縁層11及びアモーファスシリコン層のエッチング
を行なう。
第10図の斜視図には、列エメントCLと接続エレメントCX
の一部に垂直な行LGが示されている。このエッチング操
作は、フォトリソグラフィによって行なう。
の一部に垂直な行LGが示されている。このエッチング操
作は、フォトリソグラフィによって行なう。
この段階の集積されたマトリクスイメージ検出器を第11
図に示す。基板１は行LG、列CL、行と列の各交点におけ
る接続エレメントCX、及び各接続エレメントに接続され
るフォトダイオードＥを支持する。
図に示す。基板１は行LG、列CL、行と列の各交点におけ
る接続エレメントCX、及び各接続エレメントに接続され
るフォトダイオードＥを支持する。
更に、第12図に示すように、各行LGは各交点において幅
広の部分（トランジスタ）を有する。これにより、トラ
ンジスタと次の列との間に存在しがちな寄生トランジス
タ作用を減少させることができる。
広の部分（トランジスタ）を有する。これにより、トラ
ンジスタと次の列との間に存在しがちな寄生トランジス
タ作用を減少させることができる。
前述した第12ステップ及び第13ステップで行なわれるア
モーファスシリコン層10及び絶縁層11の付着は、これら
の付着層から基板１の周囲を保護するためのマスクを介
して行なわれる。従って、各行LGの周囲接点は、付着さ
れた金属層12によって基板上に直接形成される。
モーファスシリコン層10及び絶縁層11の付着は、これら
の付着層から基板１の周囲を保護するためのマスクを介
して行なわれる。従って、各行LGの周囲接点は、付着さ
れた金属層12によって基板上に直接形成される。
第12ステップでの付着操作は電気的に補償された半導体
又は僅かにｐ型にドープされた半導体を用い、これによ
り光導電性を減少させ、トランジスタの特性に光の影響
を制限することができる。
又は僅かにｐ型にドープされた半導体を用い、これによ
り光導電性を減少させ、トランジスタの特性に光の影響
を制限することができる。
行と列の電気的接続は添付図面に示していないが、公知
の技術に従って確立される。
の技術に従って確立される。
前述したマトリクス検出器は光イメージを検出すること
ができる。基板１及び層２は検出すべきイメージによっ
て生成される光ビームに対し透過であるので、この光ビ
ームは基板１及び層２を通してフォトダイオードＥを照
射する。これにより、フォトダイオードは導通する。行
と列上のマトリクス検出器を走査することにより、各フ
ォトダイオードＥによって受け取られた光束を検知する
ことができ、またポイントごと（又は電極Ｅ）のイメー
ジを読取ることができる。
ができる。基板１及び層２は検出すべきイメージによっ
て生成される光ビームに対し透過であるので、この光ビ
ームは基板１及び層２を通してフォトダイオードＥを照
射する。これにより、フォトダイオードは導通する。行
と列上のマトリクス検出器を走査することにより、各フ
ォトダイオードＥによって受け取られた光束を検知する
ことができ、またポイントごと（又は電極Ｅ）のイメー
ジを読取ることができる。
これらの状況のもとでは、受け取られた光イメージは基
板１を通過する。歪を防ぐために、光イメージが基板１
を通過しないようにするためには、フォトダイオード４
の金属層６は光束に対し透過性をもつ導電性物質の層と
なるようにする。従って、前記第15ステップにおける材
料の付着を真空陰極スパッタリングで行なう。この場
合、材料としてITO又はSnO2を用いることができる。こ
のタイプの構成において、層２は送出された光束に対し
不透明である。
板１を通過する。歪を防ぐために、光イメージが基板１
を通過しないようにするためには、フォトダイオード４
の金属層６は光束に対し透過性をもつ導電性物質の層と
なるようにする。従って、前記第15ステップにおける材
料の付着を真空陰極スパッタリングで行なう。この場
合、材料としてITO又はSnO2を用いることができる。こ
のタイプの構成において、層２は送出された光束に対し
不透明である。
従って、光イメージは電極Ｅ上の光透過性を持つ導電性
物質の層６を通り形成された部分の頂部に到達する。従
って、イメージはフォトダイオード上に直接形成され
る。更に、各行LGの金属層12は行と列の交点にあるトラ
ンジスタを入射光から遮蔽する機能をもつ。
物質の層６を通り形成された部分の頂部に到達する。従
って、イメージはフォトダイオード上に直接形成され
る。更に、各行LGの金属層12は行と列の交点にあるトラ
ンジスタを入射光から遮蔽する機能をもつ。
本発明は特に、放射線写真システムに好適に適用され
る。従って、受光した放射線イメージを電気的にメモリ
に記録することができる。透過性又は非透過性の層（基
板１、層２、金属層６）の製造に用いられる材料は、用
途に従って異なる検知すべきイメージの放射光の性質に
適したものを選択する必要がある。
る。従って、受光した放射線イメージを電気的にメモリ
に記録することができる。透過性又は非透過性の層（基
板１、層２、金属層６）の製造に用いられる材料は、用
途に従って異なる検知すべきイメージの放射光の性質に
適したものを選択する必要がある。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来にくらべ簡
単な製造方法により大規模な光イメージ検出器を提供す
ることができる。本発明は２次元Ｘ線検出器として用い
て好適である。
単な製造方法により大規模な光イメージ検出器を提供す
ることができる。本発明は２次元Ｘ線検出器として用い
て好適である。
第１図、第２図、第３図及び第４図は本発明によるフォ
トダイオードＥの製造方法を示す図、第５図、第６図及
び第７図は本発明による検出器用制御トランジスタの製
造方法を示す図、第８図は本発明によるフォトダイオー
ドを示す斜視図、第９図は接続エレメントCXと列エレメ
ントCLとフォトダイオードＥを示す斜視図、第10図は本
発明による検出器を示す斜視図、並びに第11図及び第12
図は本発明による検出器のマトリクス配列を示す平面図
である。 １……基板、２……導電性物質の層、 ３……ｐ型にドープされたアモーファスシリコンの層、 ４……ドープされていないアモーファスシリコンの層、 ５……ｎ型にドープされたアモーファスシリコンの層、 ６……金属層、７……絶縁層、 ８……金属層、 ９……高濃度にドープされた半導体物質のｎ型層、 10……ドープされていないアモーファスシリコンの層、 11……絶縁層、12……金属層。
トダイオードＥの製造方法を示す図、第５図、第６図及
び第７図は本発明による検出器用制御トランジスタの製
造方法を示す図、第８図は本発明によるフォトダイオー
ドを示す斜視図、第９図は接続エレメントCXと列エレメ
ントCLとフォトダイオードＥを示す斜視図、第10図は本
発明による検出器を示す斜視図、並びに第11図及び第12
図は本発明による検出器のマトリクス配列を示す平面図
である。 １……基板、２……導電性物質の層、 ３……ｐ型にドープされたアモーファスシリコンの層、 ４……ドープされていないアモーファスシリコンの層、 ５……ｎ型にドープされたアモーファスシリコンの層、 ６……金属層、７……絶縁層、 ８……金属層、 ９……高濃度にドープされた半導体物質のｎ型層、 10……ドープされていないアモーファスシリコンの層、 11……絶縁層、12……金属層。
フロントページの続き (72)発明者 ニコラス シドロ フランス国， 91130 リズ オランジス, リュ デ エクルイル ６番地 (72)発明者 ニコル プルースト フランス国， 91120 パレソウ， リュ エンリ ポワンカレ 38番地 (56)参考文献 特開 昭57−99086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−115880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−41085（ＪＰ，Ａ)
Claims (22)
- 【請求項１】光ビームを発する光イメージの検出器の製
造方法であって、 （ａ）導電性物質の第１の層を基板上に付着する第１の
工程と、 （ｂ）予め決められた型（ｐ型またはｎ型）にドープさ
れたアモーファス半導体の第２の層を付着する第２の工
程と、 （ｃ）ドープされていないアモーファス半導体の層を付
着する第３の工程と、 （ｄ）第２の工程で用いた型とは逆の型にドープされた
アモーファス半導体の層を付着する第４の工程と、 （ｅ）金属性物質の第１の層を付着する第５の工程と、 （ｆ）第２ないし第５の各工程で付着した層をマスクを
介してエッチングすることにより複数のフォトダイオー
ドを形成する第６の工程と、 （ｇ）フォトダイオードの厚みに等しい厚みをもつ絶縁
性物質の第１の層を付着する第７の工程と、 （ｈ）フォトダイオード間の絶縁性物質を残し、フォト
ダイオード上の絶縁性物質を除去する第８の工程と、 （ｉ）金属性物質の第２の層を付着する第９の工程と、 （ｊ）ｎ型にドープされた半導体の層を付着する第10の
工程と、 （ｋ）第10の工程で付着した半導体の層と第９の工程で
付着した金属性物質の第２の層とをマスクを介してエッ
チングし、それぞれが対応する１つのフォトダイオード
に接触する接続エレメントと、該接続エレメントに近傍
する絶縁性物質上の列を形成する第11の工程と、 （ｌ）ドープされていないアモーファス半導体の層を付
着する第12の工程と、 （ｍ）絶縁性物質の第２の層を付着する第13の工程と、 （ｎ）金属性物質の第２の層を付着する第14の工程と、 （ｏ）第12,第13及び第14の工程でそれぞれ付着したア
モーファス半導体、絶縁性物質の第２の層及び金属性物
質の第２の層をマスクを介してエッチングすることによ
り、接続エレメント及び列に重なる行を形成する第15の
工程と、 を有することを特徴とする光イメージ検出器の製造方
法。 - 【請求項２】第１の工程で付着した導電性物質の第１の
層は光イメージからの光ビームに対し透過性をもち、第
５の工程で付着した金属性物質の第１の層は前記光ビー
ムに対し非透過性であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の製造方法。 - 【請求項３】導電性物質の第１の層は光イメージからの
光ビームに対し非透過性で、金属性物質の第１の層は前
記光ビームに対し透過性であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の製造方法。 - 【請求項４】導電性物質の第１の層及び金属性物質の第
１の層はいずれも、光イメージからの光ビームに対し透
過性であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の製造方法。 - 【請求項５】基板は光イメージからの光ビームに対し透
過性であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の製造方法。 - 【請求項６】半導体の層の付着方法はグロー放電である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造方
法。 - 【請求項７】金属性物質の層の付着は真空蒸着により行
なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製
造方法。 - 【請求項８】金属性物質の層の付着は真空陰極スパッタ
リングにより行なうことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の製造方法。 - 【請求項９】エッチングを行なう第６の工程は、得るべ
きフォトダイオードに対応した領域のマスキングを含む
フォトリソグラフィと、第２ないし第５の各工程で付着
した層のドライエッチング又は化学エッチングからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造方
法。 - 【請求項１０】第７工程はグロー放電により実行するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造方
法。 - 【請求項１１】第７工程は反応性スパッタリングにより
実行することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の製造方法。 - 【請求項１２】フォトダイオード上の絶縁性物質の除去
をネガティブ樹脂を用い、かつ第15工程で付着した金属
層をマスクとして用いて基板を通して露光することによ
り行ない、エッチング作業をドライ技術で行なうことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 - 【請求項１３】第７工程で付着した絶縁性物質は光感受
性ポリイミドで、フォトダイオード上の当該絶縁性物質
の除去を、フォトダイオードをマスクとして用いて基板
側から露光した後現像して露光されなかった部分を除去
し、最後に前記フォトダイオードに従う温度でフォトダ
イオード間に残るポリイミドをアニーリングすることに
より行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の製造方法。 - 【請求項１４】第２、第３、第４、第10及び第12の各工
程で付着した層の半導体は、アモーファスシリコンであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造
方法。 - 【請求項１５】第２工程で付着した半導体の層は、シリ
コンとカーボンの合金であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の製造方法。 - 【請求項１６】半導体層及び絶縁層の付着を行なう第12
及び第13工程は、第１工程で付着した導電性物質の層の
周囲を保護するマスクを介して行ない、これにより第14
工程以降で付着した金属層が前記導電性物質上に位置す
る接点を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の製造方法。 - 【請求項１７】第12工程は電気的に補償された半導体の
付着であり、これにより当該半導体の光導電性を減少さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製
造方法。 - 【請求項１８】第12工程は微かにｐ型にドープされた半
導体の付着であり、これにより当該半導体の光導電性を
減少させることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の製造方法。 - 【請求項１９】導電性物質の第１の導電性物質の層で覆
われた基板上に、予め決められた型（ｐ型又はｎ型）に
ドープされたアモーファス半導体の層と、ドープされて
いないアモーファス半導体の層と、前記型とは反対の型
にドープされたアモーファス半導体の層と、導電性物質
の第２の層とを具備する枕木状のフォトダイオードを行
方向及び列方向に配列し、各フォトダイオードを絶縁性
物質によって絶縁して形成されるフォトダイオードのマ
トリクスと、 各々が前記絶縁性物質上に設けられる金属性物質の層と
ドープされたアモーファス半導体の層によつて形成さ
れ、フォトダイオードの列に沿って配列された列エレン
メトと、 各々が金属性物質の層とドープされたアモーファス半導
体の層によって形成されるとともに、列エレメントに近
接して位置し、フォトダイオードの導電性物質の層を介
してフォトダイオードに接続される接続エレメントと、 各々がドープされていないアモーファス半導体の層と絶
縁層と金属性物質の層によって形成され、フォトダイオ
ードの行に沿って配列されるとともに、列エレメント
と、１つの行と１つの列との各交点にある少なくとも１
つの接続エレメントとに重なる行エレメントと、 を具備することを特徴とする２次元マトリクス検出器。 - 【請求項２０】導電性物質の第２の層は、光イメージか
らの光ビームに透過であることを特徴とする特許請求の
範囲第19項に記載の２次元マトリクス検出器。 - 【請求項２１】導電性物質の第１の層は、光イメージか
らの光ビームに透過であることを特徴とする特許請求の
範囲第19項に記載の２次元マトリクス検出器。 - 【請求項２２】導電性物質の第１の層は、光イメージか
らの光ビームに透過であることを特徴とする特許請求の
範囲第20項に記載の２次元マトリクス検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8511104 | 1985-07-19 | ||
| FR8511104A FR2585183B1 (fr) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Procede de fabrication d'un detecteur d'image lumineuse et detecteur matriciel bidimensionnel obtenu par ce procede |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223162A JPS6223162A (ja) | 1987-01-31 |
| JPH0783098B2 true JPH0783098B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=9321470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61168179A Expired - Fee Related JPH0783098B2 (ja) | 1985-07-19 | 1986-07-18 | 光イメ−ジ検出器の製造方法及びこの製造方法により製造される２次元マトリクス検出器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4736234A (ja) |
| EP (1) | EP0211720B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0783098B2 (ja) |
| DE (1) | DE3674105D1 (ja) |
| FR (1) | FR2585183B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5123847A (en) * | 1983-05-11 | 1992-06-23 | Holmberg Scott H | Method of manufacturing flat panel backplanes, display transistors |
| DE3850157T2 (de) * | 1987-03-23 | 1995-02-09 | Hitachi Ltd | Photoelektrische Umwandlungsanordnung. |
| US4839511A (en) * | 1988-01-29 | 1989-06-13 | Board Of Regents, The U. Of Texas System | Enhanced sensitivity photodetector having a multi-layered, sandwich-type construction |
| JPH01253679A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Hitachi Ltd | 放射線撮像素子 |
| US5355013A (en) * | 1988-05-25 | 1994-10-11 | University Of Hawaii | Integrated radiation pixel detector with PIN diode array |
| US5311047A (en) * | 1988-11-16 | 1994-05-10 | National Science Council | Amorphous SI/SIC heterojunction color-sensitive phototransistor |
| DE3942200A1 (de) * | 1989-12-21 | 1991-06-27 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zum auslesen einer sensormatrix |
| FR2737342B1 (fr) * | 1995-07-25 | 1997-08-22 | Thomson Csf | Composant semiconducteur avec dissipateur thermique integre |
| US6011531A (en) * | 1996-10-21 | 2000-01-04 | Xerox Corporation | Methods and applications of combining pixels to the gate and data lines for 2-D imaging and display arrays |
| KR19990023221A (ko) | 1997-08-20 | 1999-03-25 | 포만 제프리 엘 | 감광성 소자, 능동 픽셀 센서 소자, 능동 픽셀 센서 감광성 소자 및 능동 픽셀 센서 장치 |
| US5994157A (en) * | 1998-01-22 | 1999-11-30 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | Method of making a large area imager with UV Blocking layer, and corresponding imager |
| JP6384822B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2018-09-05 | Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 | イメージセンサ及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR592189A (fr) * | 1924-03-26 | 1925-07-28 | Dispositif stabilisateur pour appareils de navigation aérienne | |
| JPS56103477A (en) * | 1980-01-21 | 1981-08-18 | Hitachi Ltd | Photoelectric conversion element |
| JPS5799086A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Solid-state image sensor |
-
1985
- 1985-07-19 FR FR8511104A patent/FR2585183B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-07-04 EP EP86401492A patent/EP0211720B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-04 DE DE8686401492T patent/DE3674105D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-16 US US06/886,159 patent/US4736234A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-18 JP JP61168179A patent/JPH0783098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| EP0211720B1 (fr) | 1990-09-12 |
| US4736234A (en) | 1988-04-05 |
| EP0211720A1 (fr) | 1987-02-25 |
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| FR2585183B1 (fr) | 1987-10-09 |
| DE3674105D1 (de) | 1990-10-18 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |