JPS5846183B2 - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5846183B2 JPS5846183B2 JP54123334A JP12333479A JPS5846183B2 JP S5846183 B2 JPS5846183 B2 JP S5846183B2 JP 54123334 A JP54123334 A JP 54123334A JP 12333479 A JP12333479 A JP 12333479A JP S5846183 B2 JPS5846183 B2 JP S5846183B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoconductive film
- transparent electrode
- base substrate
- manufacturing
- picture 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/802—Geometry or disposition of elements in pixels, e.g. address-lines or gate electrodes
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光導電膜を有する高感度高密度の固体撮像素
子の製造方法に関するものである。
子の製造方法に関するものである。
従来のこの種の固体撮像素子は、第１図および第２図に
示すように、ｐ形下地基板１上の中央部に光学像を感知
するホトダイオードおよび光学信号を転送する電荷転送
素子等よりなる絵素部２（具体的構造は後述する）を設
け、この絵素部２の周囲に絵素部２を駆動するシフトレ
ジスタあるいはＣＣＤ等の駆動回路部３を設け、駆動回
路部３の上部に絶縁膜４を設けている。
示すように、ｐ形下地基板１上の中央部に光学像を感知
するホトダイオードおよび光学信号を転送する電荷転送
素子等よりなる絵素部２（具体的構造は後述する）を設
け、この絵素部２の周囲に絵素部２を駆動するシフトレ
ジスタあるいはＣＣＤ等の駆動回路部３を設け、駆動回
路部３の上部に絶縁膜４を設けている。
この絶縁膜４の上部には、駆動回路部３の端子と絶縁膜
４の開口を介して接続されるとともに外部配線用パッド
部５に及ぶ導体配線部６と光導電膜接続用電極７とが設
けられている。
４の開口を介して接続されるとともに外部配線用パッド
部５に及ぶ導体配線部６と光導電膜接続用電極７とが設
けられている。
さらにまた、絵素部２上には、光導電膜（たとえば、Ｚ
ｎ５ｅ−Ｚｎ１−ｘＣｄｘＴｅ１アモルファスシリコン
等）８および透明電極９が積層形成され、さらに接着剤
層１０を介してカラーフィルタ１１が貼着されている。
ｎ５ｅ−Ｚｎ１−ｘＣｄｘＴｅ１アモルファスシリコン
等）８および透明電極９が積層形成され、さらに接着剤
層１０を介してカラーフィルタ１１が貼着されている。
つぎに、絵素部２の構成について詳しく説明する。
第３図および第４図において、ｎ＋拡散領域１２はｐ形
下地基板１とでホトダイオードを形成する。
下地基板１とでホトダイオードを形成する。
ｎ＋拡散領域１２はｐ形下地基板１とでホトダイオード
を形成する。
を形成する。
ｎ＋拡散領域１３は、ＢＢＤを構成する拡散領域であり
、第１ゲート電極１４に電圧を加えることにより、ｎ＋
拡散領域１２からチャージ電荷を転送する。
、第１ゲート電極１４に電圧を加えることにより、ｎ＋
拡散領域１２からチャージ電荷を転送する。
１５および１６はそれぞれ絶縁物である。
電極１７は、Ｍ。で形成されてｎ＋拡散領域１２と電気
的に接続され、光導電膜８の電極を兼ねている。
的に接続され、光導電膜８の電極を兼ねている。
第２ゲート電極１８はＢＢＤゲートを構成している。
つぎに、この固体撮像素子の光情報読込動作について第
５図を参照して説明する。
５図を参照して説明する。
第５図Ａは駆動・マルスパターン、第５図Ｂはｎ＋拡散
領域１２における電位変化を示している。
領域１２における電位変化を示している。
時間ｔ１１こおいて、第１ゲート電極１４に電圧Ｖ。
Ｈなる読込パルスＰ、を印加すると、ｎ＋拡散領域１２
における電位は第５図Ｂに示したように（ＶＯＨ−■Ｔ
）にチャージされる。
における電位は第５図Ｂに示したように（ＶＯＨ−■Ｔ
）にチャージされる。
ここで、■、はｎ’７を散領域１２゜１３および第１ゲ
ート電極１４より構成されるＦＥＴのしきい値電圧であ
る。
ート電極１４より構成されるＦＥＴのしきい値電圧であ
る。
今、矢印Ａで示すような入射光があると、光導電膜８Ｉ
こおいて電子正孔対が生成され、それぞれ電極１７およ
び透明電極９に到達し、ｎ＋拡散領域１２の電位が低下
する。
こおいて電子正孔対が生成され、それぞれ電極１７およ
び透明電極９に到達し、ｎ＋拡散領域１２の電位が低下
する。
しかも、この電位の低下は入射光量に比例しくＱ、は通
常光、Ｑ２は非常に強い光の場合を示す）、■フィール
ド期間ＴＦ蓄積されるので、電圧■８まで低下する。
常光、Ｑ２は非常に強い光の場合を示す）、■フィール
ド期間ＴＦ蓄積されるので、電圧■８まで低下する。
さらに、時間ｔ２において、第１ゲート電極１４に電圧
ＶＯＨを印加すると、その下のｐ形下地基板１の表面電
位が上昇し、その結果、ｎ十拡散領域１２からｎ十拡散
領域１３に電子の移動が生じる。
ＶＯＨを印加すると、その下のｐ形下地基板１の表面電
位が上昇し、その結果、ｎ十拡散領域１２からｎ十拡散
領域１３に電子の移動が生じる。
それに続き、ｎ十拡散領域１２の電位が再び上昇し、（
Ｖａｎ−ＶＴ）となる。
Ｖａｎ−ＶＴ）となる。
したがって、ｎ十拡散領域１３に移動した電荷の総量は
入射光に対応することとなる。
入射光に対応することとなる。
このようにしてｎ十拡散領域１３に読み込まれた光情報
は、第５図Ａに示す電圧■φなる転送パルスＰ２を第２
ゲート電極１８に印加することにより、ＢＢＤ電荷転送
の形で光情報が第３図の紙面の上下方向（矢印２で示す
）へ転送される。
は、第５図Ａに示す電圧■φなる転送パルスＰ２を第２
ゲート電極１８に印加することにより、ＢＢＤ電荷転送
の形で光情報が第３図の紙面の上下方向（矢印２で示す
）へ転送される。
すなわち、ホトダイオードで光電変換された信号を２相
りロック信号で出力段に送り出すことができる。
りロック信号で出力段に送り出すことができる。
このような固体撮像素子の製造プロセスにおいて、導体
配線部６および光導電膜接続用電極７を形成した後絵素
部２上面にのみ光導電膜８および透明電極９を形成する
方法として、金属製のカバーマスクを用いて、所定部へ
のみ蒸着するという方法が用いられていた（以下、マス
ク蒸着方式という）。
配線部６および光導電膜接続用電極７を形成した後絵素
部２上面にのみ光導電膜８および透明電極９を形成する
方法として、金属製のカバーマスクを用いて、所定部へ
のみ蒸着するという方法が用いられていた（以下、マス
ク蒸着方式という）。
このマスク蒸着方式が用いられている理由はつぎのとお
りである。
りである。
すなわち、一般に、光導電膜８は、溶剤や水分で感度が
劣化しやすく、従来より半導体装置の製造に用いられて
いるレジスト（たとえば、ＫＴＦＲ（商品名）、ＡＺ１
３５０Ｊ（商品名）等）によるホトリソ法を用いれば、
レジスト除去工程で使用されるレジスト除去液、たとえ
ばＪ−１００（商品名）または発煙硝酸等で特性が大幅
に劣化してしまう。
劣化しやすく、従来より半導体装置の製造に用いられて
いるレジスト（たとえば、ＫＴＦＲ（商品名）、ＡＺ１
３５０Ｊ（商品名）等）によるホトリソ法を用いれば、
レジスト除去工程で使用されるレジスト除去液、たとえ
ばＪ−１００（商品名）または発煙硝酸等で特性が大幅
に劣化してしまう。
したがって、従来は、マスク蒸着方式によってのみ製造
が可能であったが、このマスク蒸着方式では、基板上で
金属マスクを位置調整する際、ｐ形下地基板１に傷を付
けたり、またごみの付着等による欠陥が多数生じ、完成
された固体撮像素子を動作させた場合、多数の線傷や点
傷となった。
が可能であったが、このマスク蒸着方式では、基板上で
金属マスクを位置調整する際、ｐ形下地基板１に傷を付
けたり、またごみの付着等による欠陥が多数生じ、完成
された固体撮像素子を動作させた場合、多数の線傷や点
傷となった。
さらにまた、一般に蒸着形成された光導電膜および透明
電極９は、強度が非常に弱いので、完成されたウェハを
切断する際に付着するごみを洗浄等により取り除くのが
難しかった。
電極９は、強度が非常に弱いので、完成されたウェハを
切断する際に付着するごみを洗浄等により取り除くのが
難しかった。
そして、残留したごみはカラーフィルタ１１を接着する
際に生じる欠陥の大きな原因でもあった（通常、カラー
フィルタ１１と透明電極９の間のギャップは５〜６ミク
ロン程度に接着されねばならないので、カラーフィルタ
１１によりごみが圧着され、固体撮像素子に欠陥が生じ
る）。
際に生じる欠陥の大きな原因でもあった（通常、カラー
フィルタ１１と透明電極９の間のギャップは５〜６ミク
ロン程度に接着されねばならないので、カラーフィルタ
１１によりごみが圧着され、固体撮像素子に欠陥が生じ
る）。
このように従来の製造方法では、製造時に欠陥が生じ、
製造時の歩留りが悪かった。
製造時の歩留りが悪かった。
したがって、この発明の目的は、歩留りを大幅に向上す
ることができる固体撮像素子の製造方法を提供すること
である。
ることができる固体撮像素子の製造方法を提供すること
である。
この発明の一実施例を第６図ないし第８図に基づいて説
明する。
明する。
まず、第６図に示すように、シリコンのｐ形下地基板１
９上に、通常のＭＯＳプロセスを用いて光学像を感知す
るホトダイオードと転送用ＢＢＤ素子よりなる絵素部２
０およびＭＯＳトランジスタとＣＣＤ素子よりなる駆動
回路部２１を形成した後、絶縁膜２２を介して導体配線
部２３、光導電膜接続用電極２４およびホトダイオード
と後Ｉこ形成する光導電膜とを接続する電極２５を形成
する。
９上に、通常のＭＯＳプロセスを用いて光学像を感知す
るホトダイオードと転送用ＢＢＤ素子よりなる絵素部２
０およびＭＯＳトランジスタとＣＣＤ素子よりなる駆動
回路部２１を形成した後、絶縁膜２２を介して導体配線
部２３、光導電膜接続用電極２４およびホトダイオード
と後Ｉこ形成する光導電膜とを接続する電極２５を形成
する。
つぎに、光導電膜２６（たとえば、Ｚｎ５ｅ−Ｚｎ１＝
ＸＣｄｘＴｅ等）および透明電極２７（たとえばＳｎを
ドープしたＩｎ２０ｓ）を順次全面に蒸着する。
ＸＣｄｘＴｅ等）および透明電極２７（たとえばＳｎを
ドープしたＩｎ２０ｓ）を順次全面に蒸着する。
その後、第７図に示すように、光硬化型樹脂等の接着剤
層２８（たとえば、商品名サマーズＵＶ−７４、ノーラ
ンドＮ０Ａ−６１等）により所定のパターンを持ち所定
の大きさに切断したカラーフィルタ２９を位置合せを行
いながら接着する。
層２８（たとえば、商品名サマーズＵＶ−７４、ノーラ
ンドＮ０Ａ−６１等）により所定のパターンを持ち所定
の大きさに切断したカラーフィルタ２９を位置合せを行
いながら接着する。
その後、前記カラーフィルタ２９からはみ出した接着剤
を溶剤により洗浄除去するかあるいは０２プラズマアツ
シーにより除去し、さらに、透明電極２７の一部にホト
レジストのような樹脂３０を塗布し、第８図に示すよう
に前記カラーフィルタ２９および樹脂３０をマスクにし
て透明電膜２７および光導電膜２６の不要部分をエツチ
ング除去し、さらに樹脂３０を除去して透明電極２７の
一部を露出する。
を溶剤により洗浄除去するかあるいは０２プラズマアツ
シーにより除去し、さらに、透明電極２７の一部にホト
レジストのような樹脂３０を塗布し、第８図に示すよう
に前記カラーフィルタ２９および樹脂３０をマスクにし
て透明電膜２７および光導電膜２６の不要部分をエツチ
ング除去し、さらに樹脂３０を除去して透明電極２７の
一部を露出する。
この場合、光導電膜２６がＺｎ５ｅ Ｚｎ １− Ｘ
Ｃｄ Ｘ Ｔｅ １透明電極２７がＩ ｎ ２０ ｓ
であれば、ＩＯ規定の硝酸で数分間でエツチングが完了
する。
Ｃｄ Ｘ Ｔｅ １透明電極２７がＩ ｎ ２０ ｓ
であれば、ＩＯ規定の硝酸で数分間でエツチングが完了
する。
つぎに、ｐ形下地基板１９を切断してチップにし、前記
カラーフィルタ２９を保護膜にしてチップを洗浄する。
カラーフィルタ２９を保護膜にしてチップを洗浄する。
最後に、グイボンドを行った後、透明電極２７の露出し
た部分２１ａおよび導体配線部２３の末端のパッドを外
部リード電極とワイヤボンドして固体撮像素子を完成す
る。
た部分２１ａおよび導体配線部２３の末端のパッドを外
部リード電極とワイヤボンドして固体撮像素子を完成す
る。
このように、この実施例の製造方法によれば、光導電膜
２６および透明電極２７の蒸着にマスク蒸着法を用いて
いないので、従来と比べ素子に傷を生じたり、ごみが付
着する確率が非常に少くなり、しかも、ｐ形下地基板１
９の切断時には、主要部がガラス製のカラーフィルタ２
９でカバーされているので、切断に伴うごみの除去も通
常の洗浄法により簡単に行うことができる。
２６および透明電極２７の蒸着にマスク蒸着法を用いて
いないので、従来と比べ素子に傷を生じたり、ごみが付
着する確率が非常に少くなり、しかも、ｐ形下地基板１
９の切断時には、主要部がガラス製のカラーフィルタ２
９でカバーされているので、切断に伴うごみの除去も通
常の洗浄法により簡単に行うことができる。
そのため、固体撮像素子の製造時の歩留りを向上させる
ことができる。
ことができる。
さらにまた、この製造方法を用いると、光導電膜２６の
形成以後ｌこパターン位置合せの必要があるのはカラー
フィルタ２９の接着工程のみとなるので、製造プロセス
が非常に単純化され、製造コストが安くなる。
形成以後ｌこパターン位置合せの必要があるのはカラー
フィルタ２９の接着工程のみとなるので、製造プロセス
が非常に単純化され、製造コストが安くなる。
以上のようｔこ、この発明の固体撮像素子の製造方法は
、光導電膜および透明電極の蒸着を金属マスクを用いる
ことなく全面に行うことにより、位置調整時に生じる傷
およびごみの付着を防ぎ、しかも所定の領域に光導電膜
および透明電極を残すためのエツチングマスクとして所
定の大きさに切断して透明電極上に接着されたカラーフ
ィルタを用いているので、固定撮像素子の無欠陥製造の
歩留りを大幅に向上することができるという効果がある
。
、光導電膜および透明電極の蒸着を金属マスクを用いる
ことなく全面に行うことにより、位置調整時に生じる傷
およびごみの付着を防ぎ、しかも所定の領域に光導電膜
および透明電極を残すためのエツチングマスクとして所
定の大きさに切断して透明電極上に接着されたカラーフ
ィルタを用いているので、固定撮像素子の無欠陥製造の
歩留りを大幅に向上することができるという効果がある
。
第１図は従来の固体撮像素子の平面図、第２図はその■
−■線断面図、第３図は同じくその要部平面図、第４図
はそのＩＶ−４Ｖ線断面図、第５図は同じくその動作説
明のための波形図、第６図ないし第８図はそれぞれこの
発明の一実施例を説明するための断面図である。 １９・・・・・・ｐ形下地基板、２０・・・・・・絵素
部、２１・・・・・・駆動部、２３・・・・・・導体配
線部、２６・・・・・・光導電膜、２７・・・・・・透
明電極、２９・・・・・・カラーフィルタ。
−■線断面図、第３図は同じくその要部平面図、第４図
はそのＩＶ−４Ｖ線断面図、第５図は同じくその動作説
明のための波形図、第６図ないし第８図はそれぞれこの
発明の一実施例を説明するための断面図である。 １９・・・・・・ｐ形下地基板、２０・・・・・・絵素
部、２１・・・・・・駆動部、２３・・・・・・導体配
線部、２６・・・・・・光導電膜、２７・・・・・・透
明電極、２９・・・・・・カラーフィルタ。
Claims (1)
- １ 下地基板を準備する工程と、この下地基板上に光学
像を感知転送する絵素部とこの絵素部を駆動する駆動回
路部とを形成する工程と、前記絵素部および駆動回路部
を形成した下地基板の基板面の全面に前記絵素部の光感
動部分に接続される光導電膜を形成する工程と、この光
導電膜の全面に透明電極を形成する工程と、所定形状に
切断したカラーフィルタを前記透明電極上の前記絵素部
対応部分に位置合せを行って接着する工程と、前記カラ
ーフィルタをマスクとして前記透明電極および前記光導
電膜の不要部をエツチング除去する工程とを含む固体撮
像素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54123334A JPS5846183B2 (ja) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | 固体撮像素子の製造方法 |
| US06/188,580 US4345021A (en) | 1979-09-25 | 1980-09-18 | Solid-state image pickup element and process for fabricating the same |
| US06/398,569 US4447720A (en) | 1979-09-25 | 1982-07-15 | Solid-state image pickup element and process for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54123334A JPS5846183B2 (ja) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5646567A JPS5646567A (en) | 1981-04-27 |
| JPS5846183B2 true JPS5846183B2 (ja) | 1983-10-14 |
Family
ID=14857980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54123334A Expired JPS5846183B2 (ja) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846183B2 (ja) |
-
1979
- 1979-09-25 JP JP54123334A patent/JPS5846183B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5646567A (en) | 1981-04-27 |
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