JPS633454A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS633454A JPS633454A JP61147369A JP14736986A JPS633454A JP S633454 A JPS633454 A JP S633454A JP 61147369 A JP61147369 A JP 61147369A JP 14736986 A JP14736986 A JP 14736986A JP S633454 A JPS633454 A JP S633454A
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- JP
- Japan
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- upper electrode
- solid
- photoconductive layer
- electrode
- state imaging
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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
- 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
- H10F39/191—Photoconductor image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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構造及び製造方法に関する。
本発明は固体撮像装置及びその製造方法において、読み
出し回路を構成する素子上に絶縁膜を介して形成した上
部電極、下部電極及び光導を層より成る光電変換素子の
光導電層のパターンを上部電極のパターンより小さくし
て、各画素を分離することにより、画素間のクロストー
クによる解像度の低下を防止し、良好な光電変換特性を
有し、高い信頼性を有する固体撮像装置を作製できる様
にしたものである。
出し回路を構成する素子上に絶縁膜を介して形成した上
部電極、下部電極及び光導を層より成る光電変換素子の
光導電層のパターンを上部電極のパターンより小さくし
て、各画素を分離することにより、画素間のクロストー
クによる解像度の低下を防止し、良好な光電変換特性を
有し、高い信頼性を有する固体撮像装置を作製できる様
にしたものである。
従来の積層構造を有する固体撮像装置は、特開昭５９−
１１９９８０等に示された様に、下部電極を形成後、光
導電層を成膜し、続いて透明上部共通電極を形成し、上
部電極及び光導電層のパターン形成を行なわない構造が
採用されていた。
１１９９８０等に示された様に、下部電極を形成後、光
導電層を成膜し、続いて透明上部共通電極を形成し、上
部電極及び光導電層のパターン形成を行なわない構造が
採用されていた。
しかし、前述の従来技術では、光導電層が各画素ごとに
分離されていない為、画素間のクロストークによる解像
度の低下が問題となっている。
分離されていない為、画素間のクロストークによる解像
度の低下が問題となっている。
又、従来技術では、光導電層内に生じた光キャリアのう
ち下部電極と下部電極により上下をはさまれた領域（以
下、有効領域と記す。）の周辺部からの光キャリアの収
集が起こり易く、残像、γ特性、光出力値及びその−様
性等の光電変換特性の低下の原因となっている。又、こ
の様な特性の低下はエージング試験により顕在化する場
合もあり、大きな問題となっている。
ち下部電極と下部電極により上下をはさまれた領域（以
下、有効領域と記す。）の周辺部からの光キャリアの収
集が起こり易く、残像、γ特性、光出力値及びその−様
性等の光電変換特性の低下の原因となっている。又、こ
の様な特性の低下はエージング試験により顕在化する場
合もあり、大きな問題となっている。
本発明の固体撮像装置は、同一基板上に言号蒐荷読み出
し回路を構成する素子及び該素子上に絶縁膜を介して上
部電極、下部電極及び光導電層より成る光電変換素子を
形成して成る積層ｖｊ造を有する固体撮像装置において
、該光導電層のパターンが該上部電極のパターンよりも
小さいことを特徴とする。
し回路を構成する素子及び該素子上に絶縁膜を介して上
部電極、下部電極及び光導電層より成る光電変換素子を
形成して成る積層ｖｊ造を有する固体撮像装置において
、該光導電層のパターンが該上部電極のパターンよりも
小さいことを特徴とする。
又、本発明の固体撮像装置の製造方法は、前記光導電層
を前記上部電極若しくは上部電極上のレジスト等をマス
クとしてエツチングする工程を有することを特徴とする
。
を前記上部電極若しくは上部電極上のレジスト等をマス
クとしてエツチングする工程を有することを特徴とする
。
本発明の上記の構造によれば、第１図（α）及び第１図
（ｂ）に示す様に、透明上部共通電極を各画素部１０９
及び各画素を結ぶ配線部１０９′を除いて除去し、光導
電層のパターンを該上部電極のパターンより小さくする
ことにより、各画素をほぼ完全に分離することができる
為、画素間のクロストークによる解像度の低下を防ぐこ
とができる。
（ｂ）に示す様に、透明上部共通電極を各画素部１０９
及び各画素を結ぶ配線部１０９′を除いて除去し、光導
電層のパターンを該上部電極のパターンより小さくする
ことにより、各画素をほぼ完全に分離することができる
為、画素間のクロストークによる解像度の低下を防ぐこ
とができる。
又、上記の構造によれば、光導電層中に発生した光キャ
リアのうち、上下電極にはさまれた有効領域の周辺から
のキャリアの収集をほぼ零にすることができる。この為
、有効領域の周辺からの光キャリアの収集を原因とする
残像の増加、γ特性の低下、光出力値及びその−様性の
変動等の光電変換特性の低下を大巾に低減することがで
きることから、良好な光電変換特性を高い信頼性で再現
性良く実現できる様になった。
リアのうち、上下電極にはさまれた有効領域の周辺から
のキャリアの収集をほぼ零にすることができる。この為
、有効領域の周辺からの光キャリアの収集を原因とする
残像の増加、γ特性の低下、光出力値及びその−様性の
変動等の光電変換特性の低下を大巾に低減することがで
きることから、良好な光電変換特性を高い信頼性で再現
性良く実現できる様になった。
又、本発明の製造方法によれば、上部電極若しくは上部
電極上のレジストをマスクとして光導電層をエツチング
することにより、光導電層のパターン形成を行なうこと
ができる為、光導１！層のパターン形成によりフォト工
程が増えることは無い〔実施例〕 第１図（α）に本発明の実施例における固体撮像装置の
断面図の一例を示す。又、第１図（ｂ）に本発明の実施
例における固体撮像装置の平面図の一例を示す。第１図
（α）及び第１図（ｂ）において、１０１は絶縁基板、
１０２は各画素に設けられたスイッチング素子でゲート
絶縁膜１０３、ゲート電極１０４等から成り、多結晶シ
リコン（ｐｏｌｙ−３ｉ）を素子材としている。１０５
は読み出し電極、１０６及び１０７は層間絶縁膜であり
、１０６は無機系絶縁材を、又１０７は光電変換素子面
の平滑化の為に有機系絶縁材を用いている。１０８は光
電変換素子の下部電極、１０９及び１０９′は透明上部
共通電極で各画素に対応した透明上部電極部１０９及び
各・画素を結ぶ配線部１０９′より成る。１１０は光導
電層で、非晶質シリコン（α−３ｉ）を素子材としてい
る。
電極上のレジストをマスクとして光導電層をエツチング
することにより、光導電層のパターン形成を行なうこと
ができる為、光導１！層のパターン形成によりフォト工
程が増えることは無い〔実施例〕 第１図（α）に本発明の実施例における固体撮像装置の
断面図の一例を示す。又、第１図（ｂ）に本発明の実施
例における固体撮像装置の平面図の一例を示す。第１図
（α）及び第１図（ｂ）において、１０１は絶縁基板、
１０２は各画素に設けられたスイッチング素子でゲート
絶縁膜１０３、ゲート電極１０４等から成り、多結晶シ
リコン（ｐｏｌｙ−３ｉ）を素子材としている。１０５
は読み出し電極、１０６及び１０７は層間絶縁膜であり
、１０６は無機系絶縁材を、又１０７は光電変換素子面
の平滑化の為に有機系絶縁材を用いている。１０８は光
電変換素子の下部電極、１０９及び１０９′は透明上部
共通電極で各画素に対応した透明上部電極部１０９及び
各・画素を結ぶ配線部１０９′より成る。１１０は光導
電層で、非晶質シリコン（α−３ｉ）を素子材としてい
る。
又、１１１はワイヤーボンディング用のパッドで、層間
絶縁膜１０７にコンタクト穴を開け、読み出し電極１０
５等と結ばれている。
絶縁膜１０７にコンタクト穴を開け、読み出し電極１０
５等と結ばれている。
図に示した様に、透明上部共通電極を各画素の部分１０
９及び画素を結ぶ配線部１０９′を除いて除去し、光導
電層のパターンを該透明上部電極のパターンより小さく
することにより、各画素をほぼ完全に分離することがで
きる為、画素間のり璽ストークによる解像度の低下を防
ぐことができる他、上下電極にはさまれた有効領域以外
からのキャリアの収集をほとんど零にすることが可能で
ある為、有効領域の周辺部からのキャリアの収集が原因
となる光電変換特性の低下、例えば残像の増加、γ特性
の低下等を防ぐことができる。
９及び画素を結ぶ配線部１０９′を除いて除去し、光導
電層のパターンを該透明上部電極のパターンより小さく
することにより、各画素をほぼ完全に分離することがで
きる為、画素間のり璽ストークによる解像度の低下を防
ぐことができる他、上下電極にはさまれた有効領域以外
からのキャリアの収集をほとんど零にすることが可能で
ある為、有効領域の周辺部からのキャリアの収集が原因
となる光電変換特性の低下、例えば残像の増加、γ特性
の低下等を防ぐことができる。
第２図及び第３図に本発明の実施例における製造工程図
の一例を示す。第２図は断面図を、６第３図は光電変換
素子部の平面図を示す。
の一例を示す。第２図は断面図を、６第３図は光電変換
素子部の平面図を示す。
第２図及び第３図において、（Ａ）は、絶縁基板２０１
上に各画素に設けるスイッチング素子及び走査回路（シ
フトレジスター）をｐｏ’１ｙ−３ｉを素子材とする薄
膜トランジスタ（Ｔ？Ｔ）２０２により形成し、層間絶
縁膜２０５を成膜し、コンタクト穴を開け、読み出し電
極２０４を形成し、続いて居間絶縁膜２０５を有機系絶
縁材（例えば、ポリイミド、感光性ポリイミド、ポリア
ミド、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、シ・リコンー
エボキシ系樹脂、ジャンクシｌンコーティング剤等）に
より形成し、光電変換素子面の平滑化を行ない、コンタ
クト穴を開け、光電変実素子の下部電極２０６及びワイ
ヤーボンディング用パッド２０７を前記下部電極２０６
と同一材料で形成する工程。（Ｂｏ）はプラズマＯＶＤ
法により非晶質シリコン（α−３ｉ）層２０８を成膜し
、続いて、スパッタ法等により透明電極を成膜し、該透
明電極を各画素に対応した透明上部電極部分２０９と各
画素間を結ぶ配線部分２０９′を除いてフォトエツチン
グ工程により除去し、透明上部共通電極を形成する工程
。（（１）は前記透明上部電極電極若しくは上部電極上
のレジスト等をマスクとして、α−８ｉ層２０８′のパ
ターン形成を行なう工程である。
上に各画素に設けるスイッチング素子及び走査回路（シ
フトレジスター）をｐｏ’１ｙ−３ｉを素子材とする薄
膜トランジスタ（Ｔ？Ｔ）２０２により形成し、層間絶
縁膜２０５を成膜し、コンタクト穴を開け、読み出し電
極２０４を形成し、続いて居間絶縁膜２０５を有機系絶
縁材（例えば、ポリイミド、感光性ポリイミド、ポリア
ミド、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、シ・リコンー
エボキシ系樹脂、ジャンクシｌンコーティング剤等）に
より形成し、光電変換素子面の平滑化を行ない、コンタ
クト穴を開け、光電変実素子の下部電極２０６及びワイ
ヤーボンディング用パッド２０７を前記下部電極２０６
と同一材料で形成する工程。（Ｂｏ）はプラズマＯＶＤ
法により非晶質シリコン（α−３ｉ）層２０８を成膜し
、続いて、スパッタ法等により透明電極を成膜し、該透
明電極を各画素に対応した透明上部電極部分２０９と各
画素間を結ぶ配線部分２０９′を除いてフォトエツチン
グ工程により除去し、透明上部共通電極を形成する工程
。（（１）は前記透明上部電極電極若しくは上部電極上
のレジスト等をマスクとして、α−８ｉ層２０８′のパ
ターン形成を行なう工程である。
上述の製造工程によれば、上部電極若しくは上Ｓｔ電極
上レジスト等をマスクとして光導電層の画素間の素子分
離を行なう為、フォト工程数が増えることは無い、又、
従来の素子分離を行なわない固体撮像装置においては、
ワイヤーポンディング用パッド部の上部電極及び光導電
層を除去する為にフォト工程が一工程必要であったが、
本発明の固体撮像装置では、上部電極若しくは上部電極
上のレジスト等をマスクとして、α−５ＩＮのパターン
形成を行なう工程で、同時にパッド部の光導電層も除去
できる為、従来の固体撮像装置と同一の工程数で本発明
の固体撮像装置を作成できる又、第２図及び第３図に示
した製造方法において、上部電極のひさし部分を少なく
する為に、上部電極よりも少し大きめにレジストを形成
し、てエツチングすることにより、ひさし部分を少なく
することは可能であり、上部電極と光導電層のパターン
の大きさをほとんど同じにするごとも可能である。ただ
し、この場合、フォト工程が一工程増えることになる。
上レジスト等をマスクとして光導電層の画素間の素子分
離を行なう為、フォト工程数が増えることは無い、又、
従来の素子分離を行なわない固体撮像装置においては、
ワイヤーポンディング用パッド部の上部電極及び光導電
層を除去する為にフォト工程が一工程必要であったが、
本発明の固体撮像装置では、上部電極若しくは上部電極
上のレジスト等をマスクとして、α−５ＩＮのパターン
形成を行なう工程で、同時にパッド部の光導電層も除去
できる為、従来の固体撮像装置と同一の工程数で本発明
の固体撮像装置を作成できる又、第２図及び第３図に示
した製造方法において、上部電極のひさし部分を少なく
する為に、上部電極よりも少し大きめにレジストを形成
し、てエツチングすることにより、ひさし部分を少なく
することは可能であり、上部電極と光導電層のパターン
の大きさをほとんど同じにするごとも可能である。ただ
し、この場合、フォト工程が一工程増えることになる。
又、上部電極若しくは上部電極形成時のレジストをマス
クとしてエツチングを行なう工程でドライエッチ法によ
り等方的なエツチングを行なうか異方的なエツチングを
行なうかにより、ひさし部の長さを調整することも可能
である。
クとしてエツチングを行なう工程でドライエッチ法によ
り等方的なエツチングを行なうか異方的なエツチングを
行なうかにより、ひさし部の長さを調整することも可能
である。
又、上部電極若しくは上部電極上のレジストをマスクと
して光導電層をエツチングする工程で、光導を層を完全
にエツチングにより上部電極より小さくした場合、最も
良好な特性が得られるが、例えば、光導電層の上部３分
の１程度をエツチングにより、上部電極より小さくした
場合でも、従来型と比べて光電変換特性が向上する傾向
がみられた。
して光導電層をエツチングする工程で、光導を層を完全
にエツチングにより上部電極より小さくした場合、最も
良好な特性が得られるが、例えば、光導電層の上部３分
の１程度をエツチングにより、上部電極より小さくした
場合でも、従来型と比べて光電変換特性が向上する傾向
がみられた。
以上述べた様に本発明によれば、固体撮像装置の光電変
換素子部において、光導電層のパターンを上部電極のパ
ターンよりも小さくシ、各画素をほぼ完全に分離するこ
とができる為、画素間のクロストークによる解像度の低
下を防ぐことができる。又、光１１ｉＬ層中に発生した
光キャリアのうち上下電極にはさまれた有効領域の周辺
からのキャリアの収集をほぼ零にすることができること
がら、有効領域周辺からのキャリアの収集を原因とする
残像の増加、ｒ特性の低下、光出力値及びその−根性の
変動等の光電変換特性の低下を防ぐことができる他、光
導電層のパターン形成を上部電極、若しくは上部電極上
のレジストをマスクとして、エツチングすることにより
、上部電極及び光導電層を各画素ごとに分離しない従来
の二次元固体撮像装置と同一のフォト工程数で本発明の
二次元固体撮像装置を作製できる。
換素子部において、光導電層のパターンを上部電極のパ
ターンよりも小さくシ、各画素をほぼ完全に分離するこ
とができる為、画素間のクロストークによる解像度の低
下を防ぐことができる。又、光１１ｉＬ層中に発生した
光キャリアのうち上下電極にはさまれた有効領域の周辺
からのキャリアの収集をほぼ零にすることができること
がら、有効領域周辺からのキャリアの収集を原因とする
残像の増加、ｒ特性の低下、光出力値及びその−根性の
変動等の光電変換特性の低下を防ぐことができる他、光
導電層のパターン形成を上部電極、若しくは上部電極上
のレジストをマスクとして、エツチングすることにより
、上部電極及び光導電層を各画素ごとに分離しない従来
の二次元固体撮像装置と同一のフォト工程数で本発明の
二次元固体撮像装置を作製できる。
第１図（α）は本発明の実施例の固体撮像装置の断面図
の一例を、第１図（ｂ）は平面図の一例を示す。 第２図（Ａ）〜（０）は本発明の実施例の固体撮像装置
の製造工程断面図の一例を、第３図（Ａ）〜（０）は製
造工程平面図の一例を示す。 １０１．２ＣＭ・・・・・・絶縁基板 １０２．２０２ ・・・・・・ ＴＵＦＴ１０５．２０
４・・・・・・読み出し電極１０６．１０７，２０５，
２０５・・・・・・層間絶縁膜 １０８．２０６・・・・・・下部電極 １１０．２０１３．２０８’・・・・・・光導電層１０
９．１０９’ 、２０９，２０９’・・・・・・透明
上部電極 １１１．２０７・・・・・・パッド 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士最上務（他１名） １ｏフ 第１図（纜 第１図（ｂン 第２区
の一例を、第１図（ｂ）は平面図の一例を示す。 第２図（Ａ）〜（０）は本発明の実施例の固体撮像装置
の製造工程断面図の一例を、第３図（Ａ）〜（０）は製
造工程平面図の一例を示す。 １０１．２ＣＭ・・・・・・絶縁基板 １０２．２０２ ・・・・・・ ＴＵＦＴ１０５．２０
４・・・・・・読み出し電極１０６．１０７，２０５，
２０５・・・・・・層間絶縁膜 １０８．２０６・・・・・・下部電極 １１０．２０１３．２０８’・・・・・・光導電層１０
９．１０９’ 、２０９，２０９’・・・・・・透明
上部電極 １１１．２０７・・・・・・パッド 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士最上務（他１名） １ｏフ 第１図（纜 第１図（ｂン 第２区
Claims (2)
- （１）同一基板上に信号電荷読み出し回路を構成する
素子及び該素子上に絶縁膜を介して上部電極、下部電極
及び光電電層より成る光電変換素子を設け、該光電変換
素子を二次元に複数個配置した積層構造を有する固体撮
像装置において、該光導電層のパターンが該上部電極の
パターンよりも小さいことを特徴とする固体撮像装置。 - （２）同一基板上に信号電荷読み出し回路を構成する
素子を形成し、絶縁膜を形成し、続いて該素子上に下部
電極、光導電層及び上部電極を形成する固体撮像装置の
製造方法において、下部電極を形成する工程、光導電層
を成膜する工程、上部電極を形成する工程、該光導電層
を上部電極若しくは上部電極上のレジスト等をマスクと
してエッチングする工程を有することを特徴とする固体
撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147369A JPS633454A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147369A JPS633454A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633454A true JPS633454A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15428667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61147369A Pending JPS633454A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633454A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7510917B2 (en) | 1997-07-01 | 2009-03-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Active matrix display device and method of manufacturing the same |
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-
1986
- 1986-06-24 JP JP61147369A patent/JPS633454A/ja active Pending
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