DE3903699C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft einen Bildsensor vom Kontakttyp aus amorphem Silicium mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1.
Ein derartiger herkömmlicher Bildsensor ist aus dem englisch­ sprachigen Abstract der JP 61-2 51 067 (A) bekannt.
Ein solcher herkömmlicher a-Si-Bildsensor, wie er in den Fig.1a und 1b gezeigt ist, umfaßt eine untere Elektrode (2) auf einem Substrat (1) aus Glas oder dergleichen, einen a-Si-Film (3) am Endbereich der unteren Elektrode (2), einen transparen­ ten leitenden Film (4) auf dem a-Si-Film (3) und eine obere Elektrode (5) auf dem transparenten leitenden Film (4), welche der unteren Elektrode (2) entspricht. Zusätzlich ist ein transparenter Isolierfilm (6), welcher als Schutzschicht fun­ giert, auf der Photodioden-Sensoranordnung ausgebildet.
Als Material für Photodioden-Sensoren werden bevorzugt a-Si- Schichten verwendet, die im allgemeinen nach dem Plasma-CVD- Verfahren hergestellt werden und ihre Absorptionsbande im sichtbaren Bereich haben. Herkömmliche Bildsensoren mit dem oben beschriebenen Sandwich-Aufbau haben jedoch den Nachteil, daß es aus den nachfolgend beschriebenen Gründen oft zu einer Leitungsunterbrechung der oberen Elektrode und einer mangel­ haften Stufenbedeckung durch die transparente Isolierschicht kommt. Ein Grund besteht darin, daß die Herstellung der unte­ ren Elektrode (2) nach einem Naßätzverfahren unter Anwendung ionischer Reaktionen oder einem anisotropen Trockenätzverfah­ ren unter Anwendung von Radikalreaktionen erfolgt, und bisher der durch die Kante des Endbereichs der unteren Elektrode und der oberen Oberfläche des transparenten Substrats definierte Winkel (im folgenden: Kantenwinkel) im Bereich von 80 bis 90° liegt oder ein Überhangzustand vorliegt. Bildet man dann den a-Si-Film (3) auf der unteren Elektrode (2) mit einem derarti­ gen Kantenwinkel mittels des Plasma-CVD-Verfahrens aus, so kommt es zu einer starken Hemmung des Filmwachstums an der Kante der unteren Elektrode (2), wodurch ein Spalt oder un­ gleichmäßiger Strukturbereich (p) in dem Bereich entsteht, der sich von der Kante der unteren Elektrode (2) zur Oberfläche des Films auf dem erhaltenen a-Si-Film (3) erstreckt. Ein weiterer Grund besteht darin, daß ein relativ großer Stufenbe­ reich an der Kante der a-Si-Schicht ausgebildet wird, weil der durch die Kante der a-Si-Schicht und der oberen Oberfläche des transparenten Substrats definierte Winkel praktisch 90° oder mehr (Überhang) beträgt und ein Ausrichtfehler an der Kante der Schicht auftritt.
Wenn in der a-Si-Schicht ein derartiger Spalt oder ungleich­ mäßiger Strukturbereich vorhanden ist, kann durch eingedrun­ genes Wasser ein Kriechstrom zwischen der oberen Elektrode und der unteren Elektrode fließen, wenn eine Spannung unter Feuchtbedingungen an eine derartige a-Si-Photodiode angelegt wird. Dies kann zur Folge haben, daß die Störsignale aus dem Sensor unerwünscht verstärkt werden. Selbst wenn der a-Si- Photodioden-Sensor nicht unter Feuchtbedingungen angewandt wird, kann es durch die geringen Restmengen an Ätzmittel, das bei der Mustererzeugung angewandt wird und in dem Spalt oder dem ungleichmäßigen Strukturbereich der a-Si-Schicht zurück­ bleibt, ebenfalls zu einer unerwünschten Verstärkung der Stör­ signale kommen.
Im Stand der Technik sind diverse Maßnahmen bekannt, die dem Erzielen einer guten Kantenbedeckung bzw. dem Auffüllen von Unterätzungen bei der Schichtherstellung und Kontaktierung in Halbleiteranordnungen dienen.
Aus der DE 27 40 757 C2 ist bekannt, den Kantenwinkel einer Leitschicht kleiner als 40° zu wählen, um eine gute Kantenbe­ deckung durch die Isolierschicht zu erzielen.
Gemäß dem englischsprachigen Abstract der JP-1 11 366 (A) wird bei einem Bildsensor die Kante der unteren Elektrode, die einen Kantenwinkel von weniger als 90° aufweist, durch Bildung von Stufen mit abgerundeten Kanten modifiziert, um Unterbre­ chungen und Störungen in einer darauf abzulagernden Schicht aus amorphem Silicium zu begegnen.
Die DE 28 04 830 A1 beschreibt, wie man in einer Isolier­ schicht aus mehreren (zwei) Schichten durch Plasma-Ätzen ein Kontaktloch mit geneigten Seitenwänden mit einer günstigen Stufenform unter Vermeidung von Überhängen herstellen kann.
Ferner ist es aus der DE 27 05 611 A1 bekannt, in einer Schichtfolge aus mehreren Schichten zunächst ein Ätzprofil (Kontaktloch) mit geeigneten Seitenwänden herzustellen, bei dem die Schichten der Schichtfolge Unterätzungen bzw. Über­ stände aufweisen, und dann mittels eines geeigneten Aufsput­ terverfahrens die Unterätzungen aufzufüllen und/oder abzu­ schrägen, wobei resultierend ein anfänglicher Kantenwinkel von etwa 70° auf 20° abgeschrägt wird. Es können sowohl isolieren­ de als auch leitende Materialien aufgesputtert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bildsensor der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem eine Leiterunterbre­ chung der oberen Elektrode und eine mangelhafte Stufenbedeckung durch die transparente Isolierschicht vermieden werden.
Der Gegenstand der Erfindung wird durch die Merkmale des An­ spruchs 1 wiedergegeben.
Die Unteransprüche betreffen bevorzugte und zweckmäßige Aus­ führungsformen des Bildsensors gemäß Anspruch 1.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1a und 1b einen herkömmlichen a-Si-Bildsensor;
Fig. 2a bis 2d ein Verfahren, bei dem eine a-Si-Schicht im Laufe der Zeit auf einer unteren Elektrode wächst, die auf einem Substrat ausgebildet ist, wobei die untere Elektrode einen bevor­ zugten Kantenwinkel R hat;
Fig. 3a, 3b und 3c einen erfindungsgemäßen Bildsensor;
Fig. 4 und 5 den Endbereich einer amorphen Siliciumschicht;
Fig. 6 eine RIE (Reactive Ion Etching)-Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bildsen­ sors;
Fig. 7a bis 7d die Veränderung der Kantenform in Abhängigkeit von den Ätzbedingungen;
Fig. 8 bis 12 Beispiele von Bildsensoren; und
Fig. 13 einen Leiterunterbrechungsbereich in einem Al- Film, der als obere Elektrode dient.
Die Fig. 2a bis 2d erläutern die Stufen eines Verfahrens, bei dem der a-Si-Film (3) allmählich nach dem Plasma-CVD-Verfahren auf dem Substrat (1) (z. B. Glas, Quarz, isolierendes Hochpoly­ mer oder dergleichen) erzeugt wird, auf dessen Oberfläche eine untere Elektrode (2) mit einem Kantenwinkel R von 15 bis 45° hergestellt worden ist.
Diese untere Elektrode (2) wird nach einem isotropen Trockenätzverfahren gemustert, so daß sie einen Kantenwinkel R von 15 bis 45° aufweist. Wenn der a-Si-Film (3) auf der unteren Elektrode (2) mit einem Kantenwinkel R von 15 bis 45° aufwächst, welche auf dem Substrat (1) ausgebildet worden ist, wird ein Wachstum dieses a-Si-Films (3) an der Kante der unteren Elektrode (2) erzielt. Ein derart erzeugter a-Si-Film (3) weist daher keinen Spalt oder ungleichmäßigen Strukturbereich (p) auf, wie er in den Fig. 1a und 1b gezeigt ist.
Ein Bruch oder eine Unterbrechung der oberen Elektrode (5) wird vermieden und eine ausgezeichnete Stufenbedeckung durch den transparenten Isolierfilm (6) wird erreicht, indem man außerdem die amorphe Siliciumschicht (3) in dem isotropen Trockenätzverfahren so ausbildet, daß sie einen Kantenwinkel R von 25 bis 60° aufweist.
Im folgenden werden die einzelnen Schichten, aus denen der erfindungsgemäße Bildsensor vom Kontakttyp besteht, unter Bezugnahme auf die Fig. 3a, 3b und 3c näher erläutert.
Als transparente Substrate (1) können z. B. Glas, Quarz und isolierende Hochpolymere angewandt werden. Als untere Elektrode (2) eignen sich z. B. Metall-Dünnfilme aus Cr, Mo, Ni, Ti oder Co. Als amorphe Siliciumschicht (3) kann z. B. eine mehrschichtige Schicht aus amorphem Siliciumhydrid (a-Si : H), sauerstoffhaltigem amorphem Siliciumhydrid (a-Si : O : H) oder amorphem Siliciumhydrid, das Atome der Gruppe III enthält, z. B. B, Al, Ga oder In, angewandt werden. Als transparenter leitender Film (4) eignen sich z. B. ITO, SnO₂, In₂O₃ oder TiO₂. Als obere Elektrode (5) können z. B. Metall-Dünnfilme aus Al, Ni oder Pt oder einer Al-Si-Cu-Legierung angewandt werden. Als transparente Isolierschichten (6) eignen sich z. B. NaAlF₆, SiO₂, Si₃N₄, SiON, Polyimide und isolierende Epoxyharze.
Im folgenden wird ein Herstellungsverfahren zur Erzeugung einer Abschrägung am Endbereich der unteren Elektrode (2) bzw. der amorphen Siliciumschicht (3) beschrieben.
Ein RIE (Reactive Ion Etching)-Verfahren wird angewandt, um die untere Elektrode (2) in eine Vielzahl von Elementen aufzuteilen. Das RIE-Verfahren wird gewöhnlich als Herstellungsverfahren für vertikale Formen angewandt, da es ein anisotropes Ätzen ermöglicht. Es wurde gefunden, daß aber auch eine Verjüngung des Endbereichs bei Anwendung des anisotropen Ätzens erzielt werden kann. Dieses Verfahren besteht darin, daß das Photoresistmaterial schneller geätzt wird als das Material der unteren Elektrode, indem man die Ätzbedingungen so einstellt, daß die Ätzselektivität des Materials der unteren Elektrode klein ist in bezug auf das Photoresistmaterial, wodurch die Oberfläche der unteren Elektrode während des Ätzens freigelegt wird. Als Ergebnis erhält man ein sich verjüngendes Ende. Durch Anwendung des beschriebenen Verfahrens und Auswahl der Ätzbedingungen kann der gewünschte Kantenwinkel mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit erhalten werden.
Im folgenden wird das spezifische Ätzverfahren für die untere Elektrode (2) beschrieben.
Als Material für die untere Elektrode (2) eignet sich z. B. Cr. Als Ätzgas können z. B. CCl₄, O₂ oder CO₂ angewandt werden. Bei Verwendung eines Gasgemisches aus CCl₄ und O₂ ist die Ätzgeschwindigkeit des Cr im wesentlichen konstant, obwohl die Ätzgeschwindigkeit des Photoresists mit zunehmendem Sauerstoffanteil des Gasgemisches zunimmt. In diesem Fall wird die Ätzselektivität in Bezug auf das Resistmaterial (Cr-Ätzgeschwindigkeit/Resist-Ätzgeschwindigkeit) von 1,2 auf 0,6 geändert. Das Resistmaterial wird zusammen mit dem Cr anisotrop geätzt. Durch Regeln des Strömungsverhältnisses von CCl₄ und O₂ läßt sich somit der Kantenwinkel der Cr-Elektrode (2) in weiten Grenzen einstellen.
Außerdem kann durch Regeln des Gasdruckes und der beim Ätzen angewandten Hochfrequenzleistung die Ätzselektivität in bezug auf das Photoresistmaterial geändert werden. Er wurde gefunden, daß bei einem Gasdruck von 1,3×10-3 bis 2,6×10-2 kPa die Ätzselektivität in bezug auf das Photoresistmaterial von 0,2 bis 1,0 geändert wird, und daß bei einer angelegten Hochfrequenzleistung von 200 bis 500 W die Ätzselektivität in bezug auf das Photoresistmaterial von 1,2 bis 1,5 geändert wird.
Die in Tabelle 2 genannten Ätzbedingungen werden als jene Bedingungen ausgewählt, bei denen der Kantenwinkel der Cr-Elektrode mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit im Bereich von 10 bis 60° eingestellt werden kann.
Im folgenden wird das Verfahren zur Aufteilung der amorphen Siliciumschicht (3) in eine Vielzahl von Elementen erläutert.
Um eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und hohe Ansprechempfindlichkeit des erfindungsgemäßen Bildsensors zu erzielen, wird vorzugsweise eine dreischichtige amorphe Siliciumschicht (3) angewandt. Dieser dreischichtige Aufbau besdteht z. B. aus den folgenden Materialien:
P⁺a-Si : O : H/a-Si : O : H/a-Si : H .
Im RIE-Verfahren werden gewöhnlich Oxidmaterialien als Maskenmaterialien verwendet, wodurch die Ätzgeschwindigkeit im Vergleich zu Siliciummaterialien bei gewöhnlichen Ätzbedingungen drastisch abnimmt. Wendet man daher übliche Ätzbedingungen beim Ätzen einer amorphen Siliciumschicht mit einer derartigen Struktur an, so weist der Endbereich der amorphen Siliciumschicht einen Überhang auf, bei dem a-Si : O : H oder P⁺a-Si : O : H vorstehen. Eine leicht abgeschrägte Form kann im Endbereich der amorphen Siliciumschicht auf die folgende Weise erhalten werden, die ähnlich ist dem oben beschriebenen Verfahren zum Ätzen der unteren Elektrode: Das Ätzen erfolgt anisotrop unter solchen Ätzbedingungen, daß die Ätzselektivität von amorphem Silicium in bezug auf das Photoresistmaterial so klein ist, daß das Resistmaterial geätzt wird, während gleichzeitig die amorphe Siliciumschicht freigelegt wird.
Im folgenden wird ein spezielles Verfahren zum Ätzen der amorphen Siliciumschicht beschrieben.
Zum Ätzen der amorphen Siliciumschicht eignen sich z. B. CF₄, SF₆ oder O₂ als Ätzgase. Im Falle der Verwendung eines Gasgemisches aus CF₄+SF₆+O₂ ist die Ätzgeschwindigkeit der amorphen Siliciumschicht bei konstantem O₂-Strom um so größer, je größer das Strömungsverhältnis von SF₆ in bezug auf CF₄ ist. Dementsprechend wird die Ätzselektivität in bezug auf das Resistmaterial größer und die Form des Endbereiches der amorphen Siliciumschicht nähert sich der Senkrechten (90°). Erhöht man das Strömungsverhältnis von SF₆ weiter, so nimmt die während der Reaktion erzeugte Radikalmenge zu. Dies hat zur Folge, daß ein Übergang vom anisotropen Ätzen zum isotropen Ätzen erfolgt, wodurch die Ätzgeschwindigkeitsdifferenz zwischen a-Si : O : H und a-Si : H zunimmt und die Form des Endbereichs von P⁺a-Si : O : H/a-Si : O : H traufenförmig wird. Hält man andererseits den CF₄- und SF₆-Strom konstant und erhöht den O₂-Strom, so vergrößert sich die Ätzgeschwindigkeit des Resists proportional zur Zunahme des O₂-Stromes. Als Ergebnis nimmt die Ätzselektvität der amorphen Siliciumschicht in bezug auf das Resistmaterial ab, so daß das amorphe Silicium und das Resistmaterial anisotrop geätzt werden und der Neigungswinkel im Endbereich klein wird. Durch geeignete Wahl der Strömungsverhältnisse von CF₄, SF₆ und O₂ läßt sich somit eine gleichmäßig abgeschrägte (konische) Form mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit erhalten.
Die in Tabelle 3 genannten Bedingungen zum Ätzen des amorphen Siliciums sind so ausgewählt, daß der Neigungswinkel im Endbereich mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit im Bereich von 25 bis 70° liegt.
Die bevorzugte amorphe Siliciumschicht hat einen dreischichtigen oder doppelschichtigen Aufbau aus P⁺a-Si : O : H, a-Si : O : H und a-Si : H, wobei a-Si : O : H 10 bis 50 Atomprozent Sauerstoff in a-Si : H enthält, während P⁺a-Si : O : H 10-5 bis 5, vorzugsweise 10-4 bis 10-1 Atomprozent B-Atome, welche Atome der Gruppe III darstellen, in a-Si : O : H enthält. Da die Ätzgeschwindigkeit jedes dieser Materialien untereinander verschieden ist, erhält man im erfindungsgemäßen Verfahren, in dem für jeden einzelnen Materialtyp dasselbe Ätzgas verwendet wird und die einzelnen Materialtypen gleichzeitig geätzt werden, die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Form des Endbereichs des amorphen Siliciums nach dem Ätzen. Im RIE-Trockenätzverfahren wird im allgemeinen ein Material wie SiO₂ als Maskenmaterial verwendet. Die Form des Endbereichs der amorphen Siliciumschicht entspricht daher im wesentlichen Fig. 4, wenn a-Si : O : H und a-Si : H, die SiO₂ ähnlich sind, unter den üblichen Ätzbedingungen geätzt werden, da die Ätzgeschwindigkeit von a-Si : O : H kleiner ist als die von a-Si : H. Wie in Fig. 4 gezeigt, ragen die a-Si : O : H-Schicht (3b) und die P⁺a-Si : O : H-Schicht (3c) vor und ergeben eine traufenförmige Form. Wenn in diesem Fall der Abstand zwischen jeder Kante der a-Si : O : H- Schicht (3b), der P⁺a-Si : O : H-Schicht (3c) und der a-Si : H-Schicht (3a) 50 nm überschreitet, kann in dem Aluminium, das zum Verdrahten des Endbereichs der amorphen Siliciumschicht verwendet wird, in dem Bereich, in dem die P⁺a-Si : O : H- oder a-Si : O : H-Schicht vorspringt, ein Bruch erfolgen. Um einen derartigen Bruch des Aluminiums zu vermeiden, sollte der Abstand zwischen jeder Kante der a-Si : O : H-Schicht bzw. P⁺a-Si : O : H-Schicht und der a-Si : O : H-Schicht weniger als 25 nm, vorzugsweise weniger als 10 nm, betragen. Vorzugsweise wird der Aufbau durch geeignete Wahl des Ätzgases und des Ätzdruckes, bei denen die P⁺a-Si : O : H-Schicht, die a-Si : O : H-Schicht und die a-Si : H-Schicht die in Fig. 5 gezeigte Stufenform ergeben, hergestellt. In diesem Fall muß der Abstand zwischen jeder Kante der P⁺a-Si : O : H-Schicht, der a-Si : O : H-Schicht und der a-Si : H-Schicht 25 nm oder weniger betragen. Unter den beschriebenen Ätzbedingungen für die amorphe Siliciumschicht sind die Ätzgeschwindigkeiten für die P⁺a-Si : O : H-Schicht, a-Si : O : H-Schicht und a-Si : H-Schicht im wesentlichen gleich, und das Resistmaterial läßt sich im Vergleich zu der amorphen Siliciumschicht leicht ätzen. Die Ätzgeschwindigkeit der P⁺a-Si : O : H-Schicht und a-Si : O : H-Schicht, die unmittelbar unter dem Resist angeordnet sind, wird daher größer als die der a-Si : H- Schicht, wodurch die in Fig. 5 gezeigte Endform erhalten wird, bei der der Abstand zwischen den jeweiligen Kanten der P⁺a-Si : O : H-, a-Si : O : H- und a-Si : H-Schichten 25 nm oder weniger beträgt. Der Neigungswinkel der amorphen Siliciumschicht, bezogen auf das Substrat, beträgt praktisch 25°, und es wird eine zufriedenstellende Form hinsichtlich der Stufenbedeckung und der Verhinderung einer Leiterunterbrechung erhalten.
Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen die am meisten bevorzugten a-Si-Bildsensoren. Fig. 3a ist eine Draufsicht, Fig. 3b ein Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3a und Fig. 3c ist ein Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 3a.
Der Bildsensor umfaßt eine Vielzahl von Strukturen, wie sie in den Fig. 3a, 3b und 3c dargestellt sind, in angeordneter und integrierter Form. Mit Hilfe dieses Bildsensors läßt sich deshalb die gestellte Aufgabe zufriedenstellend lösen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele
Die Beispiele 1 bis 6 unterscheiden sich hinsichtlich der Cr-Ätzbedingungen, der a-Si-Ätzbedingungen und der Anzahl der a-Si-Schichten. In den Beispielen wird Pyrex-Glas mit einer Dicke von 1 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 250 mm als transparentes Substrat verwendet. Das als untere Elektrode verwendete Cr wird auf die Oberfläche des Pyrex-Glases in einer Filmdicke von 150 nm im Vakuum aufgedampft. Hierauf wird der Cr-Film durch Trocken- oder Naßätzung in 1728 bits (A4-Format) aufgeteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. In diesem Fall erfolgt die Trockenätzung unter Verwendung der in Fig. 6 dargestellten RIE (Reactive Ion Etching)- Vorrichtung und unter den in Tabelle 2 mit den Symbolen A bis D bezeichneten Ätzbedingungen. Unter diesen Bedingungen ist die Oberfläche der Endform des Cr-Films um 10 bis 60° geneigt.
Andererseits wird das Ätzen bei Raumtemperatur unter Verwendung eines wäßrigen Ätzbades der Zusammensetzung
Cs(NH₄)₂(NO₃)₆ : Essigsäure : Wasser = 4 : 1 : 20
durchgeführt.
In diesem Fall weist die Endform des Cr-Films einen Überhang auf, bei dem die obere Cr-Oberfläche vorsteht.
Als amorphe Siliciumschicht werden a-Si : H, a-Si : O : H und P⁺a-Si : O : H (bei drei Schichten) in der genannten Reihenfolge nach dem Plasma-CVD-Verfahren in einer Schichtdicke von 1,75 µm, 30 nm bzw. 35 nm auf den Cr-Film aufgebracht, der nach dem Plasma-CVD-Verfahren in eine Vielzahl von Elementen unterteilt worden ist. Hierauf wird die dreischichtige amorphe Siliciumschicht ähnlich wie der Cr-Film in 1728 bits (A4-Format) durch Trocken- oder Naßätzung unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. Die Trockenätzung erfolgt mit der in Fig. 6 dargestellten RIE-Vorrichtung unter den in Tabelle 3 mit den Symbolen b bis d bezeichneten Ätzbedingungen.
Verschiedene Endformen der amorphen Siliciumschicht nach dem Ätzen sind in den Fig. 7a bis 7d dargestellt. Fig. 7a zeigt die Endform der amorphen Siliciumschicht nach dem Ätzen unter Bedingung a in Tabelle 3. Der Neigungswinkel des Endbereichs der amorphen Siliciumschicht beträgt etwa 73° (nicht erfindungsgemäß) und der Abstand zwischen der Kante der a-Si : H-Schicht (3a) und der a-Si : O : H-Schicht (3b) beträgt etwa 25 nm. Der Abstand zwischen der Kante der P⁺a-Si : O : H-Schicht (3b) und der a-Si : O : H-Schicht (3c) beträgt etwa 5 nm.
Fig. 7b zeigt die Endform der amorphen Siliciumschicht nach dem Ätzen unter Bedingung b. Der Neigungswinkel im Endbereich der amorphen Siliciumschicht beträgt etwa 60°, und der Abstand zwischen der Kante a-Si : O : H-Schicht (3b) und der a-Si : H-Schicht (3a) beträgt etwa 10 nm, während der Abstand zwischen der Kante der P⁺a-Si : O : H- Schicht (3c) und der a-Si : O : H-Schicht (3b) 2 nm oder weniger beträgt.
Fig. 7c zeigt die Endform der amorphen Siliciumschicht nach dem Ätzen unter Bedingung c. Der Neigungswinkel im Endbereich der amorphen Siliciumschicht beträgt etwa 45°, der Abstand zwischen der Kante der a-Si : O : H-Schicht (3b) und der a-Si : H-Schicht (3a) beträgt etwa 5 nm und der Abstand zwischen der Kante der P⁺a-Si : O : H-Schicht (3c) und der a-Si : O : H-Schicht (3b) ist ausreichend klein.
Fig. 7d zeigt die Endform der amorphen Siliciumschicht nach dem Ätzen unter Bedingung d. Der Neigungswinkel des Endbereichs der amorphen Siliciumschicht beträgt etwa 25°, die a-Si : O : H-Schicht (3b) ist in bezug auf die Kante der a-Si : H-Schicht (3a) etwas zurückgenommen und der Abstand zwischen den Kanten beträgt etwa 5 nm.
Die Naßätzung erfolgt (zum Vergleich) unter Verwendung eines Ätzbades aus Fluorwasserstoffsäure : Salpetersäure : Essigsäure (1 : 4 : 3) bei Raumtemperatur. In diesem Fall ist die (nicht erfindungsgemäße) Endform der amorphen Siliciumschicht im wesentlichen vertikal.
Anschließend wird ITO als transparenter leitender Film durch RF-Sputtern in einer Schichtdicke von 75 nm auf die amorphe Siliciumschicht aufgebracht. Die erhaltene Schicht wird durch Naßätzen ähnlich dem Cr-Film und der amorphen Siliciumschicht in eine Vielzahl von Elementen mit 1728 bits (A4-Format) unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten.
Dann wird der Al-Film als obere Elektrode im Vakuum mit einer Stärke von 150 nm aufgedampft und ähnlich wie die amorphe Siliciumschicht und die ITO-Schicht in einer Elementdichte von 8 bit/mm aufgeteilt.
Schließlich wird SiON als transparente Isolierschicht mit 1 µm Dicke mittels des Plasma-CVD-Verfahrens aufgebracht, um den Bildsensor fertigzustellen.
Die Beschichtungsbedingungen sind in Tabelle 1 genannt. In den Beispielen 2 bis 5 werden versuchsweise verschiedene Bildsensoren mit unterschiedlichen Endformen des Cr-Films und der amorphen Siliciumschicht hergestellt.
Tabelle 2
Trockenätzbedingungen für die untere Elektrode
Tabelle 3
Trockenätzbedingungen für die amorphe Siliciumschicht
Tabelle 4
Ätzbedingungen für die amorphe Siliciumschicht in den Beispielen 1 bis 6
Beispiel 1
In diesem Beispiel wird eine doppelschichtige amorphe Siliciumschicht aus a-Si : H und a-Si : O : H vewendet. Der Querschnitt des Bildsensors ist in Fig. 8a gezeigt.
Cr wird auf das Pyrex-Glas (1) aufgedampft und dann unter den Trockenätzbedingungen B in Tabelle 2 behandelt, um einen Neigungswinkel von etwa 45° im Endbereich zu erhalten. Hierauf bringt man unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen eine a-Si : H-Schicht (3a) von 1,75 µm Dicke und eine a-Si : O : H-Schicht (3b) von 60 nm Dicke nacheinander auf. Die erhaltene amorphe Siliciumschicht wird unter den in Tabelle 3 genannten Ätzbedingungen c behandelt. Wie in Fig. 8b gezeigt, beträgt der Neigungswinkel des Endbereichs der a-Si : H- Schicht (3a) 45°, während der der a-Si : O : H-Schicht (3b) 30° beträgt. Die a-Si : O : H-Schicht ist gegenüber der a-Si : H-Schicht um etwa 5 nm zurückgenommen und bildet eine stufenähnliche Form.
Anschließend werden der transparente leitende Film (4), die obere Elektrode (5) und der transparente Isolierfilm (6) nacheinander erzeugt, um den Bildsensor zu vervollständigen.
Beispiel 2 (Vergleich)
Der Querschnitt dieses Bildsensors ist in Fig. 9 dargestellt.
Cr (2) wird auf das Pyrex-Glas (1) aufgedampft, und der Cr-Film wird unter Verwendung der in Fig. 6 gezeigten RIE-Vorrichtung mit einem Gasgemisch aus CF₄, SF₆ und O₂ als Ätzgas unter den in Tabelle 2 genannten Ätzbedingungen A bis D in eine Vielzahl von Elementen unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. Es werden vier Arten von Cr-Filmen mit Neigungswinkeln im Endbereich von 10 bis 60° hergestellt.
Unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen werden die a-Si : H- und P⁺a-Si : O : H-Schichten, aus denen die amorphe Siliciumschicht (3) besteht, nacheinander aufgetragen. Anschließend wird mittels der in Fig. 6 gezeigten RIE-Vorrichtung auf jedem Cr-Film die amorphe Siliciumschicht unter den in Tabelle 3 genannten Trockenätzbedingungen a behandelt, um die in Fig. 7a dargestellte Endform zu erhalten. Schließlich werden unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen der transparente leitende Film (4), die obere Elektrode (5) und der transparente Isolierfilm (6) aufgebracht, um den Bildsensor zu vervollständigen.
Beispiel 3
Der Querschnitt dieses Bildsensors ist in Fig. 10 dargestellt.
Cr (2) wird auf die Oberfläche des Pyrex-Glases (1) aufgedampft, worauf man den Cr-Film mittels der RIE- Vorrichtung unter den in Tabelle 2 genannten Trockenätzbedingungen A bis D unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. Unter den beschriebenen Bedingungen werden vier Arten von Cr-Filmen mit unterschiedlichen Neigungswinkeln im Endbereich von 10 bis 60° hergestellt. Anschließend wird unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen die amorphe Siliciumschicht (3) aufgebracht. Bei jeder der vier Arten von Cr-Filmen wird die amorphe Siliciumschicht unter den in Tabelle 3 genannten Trockenätzbedingungen b behandelt, um die in Fig. 7b dargestellte Form des Endbereichs zu erhalten.
Schließlich werden unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen der transparente leitende Film (4), die obere Elektrode (5) und der transparente Isolierfilm (6a) auf den jeweiligen amorphen Siliciumschichten erzeugt, um den Bildsensor zu vervollständigen.
Beispiel 4
Der Querschnitt dieses Bildsensors ist in Fig. 11 gezeigt.
Cr wird auf das Pyrex-Glas (1) aufgedampft, und der erhaltene Cr-Film wird unter den in Tabelle 2 genannten Trockenätzbedingungen A bis D und unter Verwendung eines wäßrigen Ätzbades aus 180 ml Cs(NH₄)₂(NO₃)₆, 48 ml Essigsäure und 1000 ml Wasser unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. Es werden fünf Arten von Cr-Filmen hergestellt, von denen vier einen Neigungswinkel im Endbereich von 10 bis 60° aufweisen und der andere einen Überhang aufweist. Unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen wird die amorphe Siliciumschicht aufgebracht. Anschließend wird bei allen fünf Arten von Cr-Filmen die amorphe Siliciumschicht unter den in Tabelle 3 genannten Trockenätzbedingungen c behandelt, um eine amorphe Siliciumschicht mit der in Fig. 7c dargestellten Endform zu erhalten.
Schließlich werden unter den in Tabelle 1 genannten Bedingungen der transparente leitende Film (4), die obere Elektrode (5) und der transparente Isolierfilm (6) aufgebracht, um den Bildsensor zu vervollständigen.
Beispiel 5
Der Querschnitt dieses Bildsensors ist in Fig. 12 dargestellt.
Cr (2) wird auf das Pyrex-Glas (1) aufgedampft, worauf man den Cr-Film unter den in Tabelle 2 genannten Trockenätzbedingungen A bis D unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. Unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen werden vier Arten von Cr-Filmen mit Neigungswinkeln im Endbereich von 10 bis 60° hergestellt.
Anschließend wird unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen die amorphe Siliciumschicht (3) erzeugt. Diese wird (bei jeder der vier Arten von Cr-Filmen) unter den Trockenätzbedingungen d von Tabelle 3 behandelt, um die in Fig. 7d dargestellte Form des Endbereichs zu erhalten.
Schließlich werden unter den Beschichtungsbedingungen von Tabelle 1 der transparente leitende Film (4), die obere Elektrode (5) und der transparente Isolierfilm (6) auf den jeweiligen amorphen Siliciumschichten erzeugt, um den Bildsensor zu vervollständigen.
Beispiel 6
Cr (2) wird auf das Pyrex-Glas (1) aufgedampft, worauf man den Cr-Film durch Naßätzen unter Verwendung eines wäßrigen Ätzbades aus 180 ml Cs(NH₄)₂(NO₃)₆, 48 ml Essigsäure und 1000 ml Wasser unterteilt, um eine Elementdichte von 8 bit/mm zu erhalten. Der Endbereich des Cr-Films hat nach dem Naßätzen die Form eines Überhangs. Unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen wird die amorphe Siliciumschicht (3) erzeugt. Diese wird anschließend durch Naßätzen unter Verwendung eines Ätzbades aus Fluorwasserstoffsäure : Salpetersäure : Essigsäure = 1 : 4 : 3 unterteilt. Der Endbereich der amorphen Schicht hat die Form eines Überhangs.
Schließlich werden unter den in Tabelle 1 genannten Beschichtungsbedingungen der transparente leitende Film (4), die obere Elektrode (5) und der transparente Isolierfilm (6) aufgetragen, um den Bildsensor zu vervollständigen.
Zur Bewertung der Eigenschaften der Bildsensoren aus den Beispielen 1 bis 6 werden die folgenden beiden Faktoren untersucht:
1. Stufenbedeckung des SiON-Films.
2. Leitungsunterbrechung der oberen Elektrode.
Im folgenden wird die Bewertungsmethode näher erläutert:
1. Stufenbedeckung des SiON-Films
Das als isolierender Film verwendete SiON dient als Schutzfilm für den Bildsensor. Damit die Eigenschaften des Bildsensors über lange Zeit stabil bleiben, muß eine ausgezeichnete Abdeckung durch den SiON-Film gewährleistet sein. Wie oben erwähnt, wird der an der obersten Stelle des mehrschichtigen Bildsensors angeordnete SiON-Film durch die Formen der Endbereiche des Cr-Films und der amorphen Siliciumschicht, die im unteren Teil des Bildsensors angeordnet sind, beeinflußt. Es wurde daher die Stufenbedeckung durch den SiON-Film bei jedem der Bildsensoren mit den jeweiligen Endformen des Cr-Films und der amorphen Siliciumschicht durch Untersuchung der Querschnitte des Bildsensors mittels REM (Rasterelektronenmikroskop) ermittelt.
2. Leitungsunterbrechung der oberen Elektrode (Al)
Der als obere Elektrode verwendete Al-Film bricht leicht in den Bereichen, die in Fig. 13 mit Kreisen umgeben sind. Um einen Bildsensor von hoher Qualität zu erhalten, ist es notwendig, einen Bruch bzw. eine Leitungsunterbrechung der Al-Leiterbahn zu verhindern. Bei jedem der Bildsensoren mit den jeweiligen Endformen des Cr-Films und der amorphen Siliciumschicht wurde daher die Unterbrechung der Al-Leiterbahn untersucht.
Das Bewertungsergebnis wird als Verhältnis der Anzahl von Bauelementen, in denen eine Unterbrechung auftritt, zur Gesamtzahl der Elemente (1728 bits) in Prozent ausgedrückt. Das Bewertungsergebnis für die beiden genannten Faktoren ist in Tabelle 5 angegeben, wobei ausgezeichnet, + gut, ○ befriedigend und × schlecht bedeutet.
Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, ist das Trockenätzverfahren dem Naßätzverfahren beim Ätzen des Cr-Films und der amorphen Siliciumschicht überlegen. Ferner wird ein Bildsensor mit ausgezeichneter Stufenbedeckung und keiner Unterbrechung des Al-Films erhalten, wenn der Neigungswinkel im Endbereich des Cr-Films im Bereich von 15 bis 45°, vorzugsweise weniger als 30°, liegt und der Endbereich der amorphen Siliciumschicht die in Fig. 7c oder 7d gezeigte Form hat.
Tabelle 5
Bewertungsergebnisse
Im folgenden wird das Ergebnis eines Bewitterungstests mit dem Bildsensor von Beispiel 4, der im Endbereich des Cr-Films einen Neigungswinkel von 30° aufweist, beschrieben.
Der Bildsensor wird eine bestimmte Zeit mit einer angelegten Spannung von 5 V bei einer Temperatur von 60°C und einer Feuchtigkeit von 90% gehalten, worauf man die Änderung des Dunkelstroms mißt. Der Strom unmittelbar vor dem Test beträgt 4,0×10-13 A, während er unmittelbar nach dem Test 4,5×10-13 A beträgt. Die Änderung ist somit vernachlässigbar, und das Bauelement zeigt keine abnormale Funktion bei allen 1728 bits.

Claims (16)

1. Bildsensor, umfassend:
  • (a) ein Substrat (1);
  • (b) eine untere Elektrode (2) auf einer Oberfläche des Substrats (1),
  • (c) eine amorphe Siliciumschicht (3), welche mit einem Endbereich einen Endbereich der unteren Elektrode (2) entlang einer Längsrichtung dieser Elektrode (2) bedeckt und sich mit dem anderen Endbereich auf der besagten Oberfläche des Substrats (1) befindet,
  • (d) eine obere Elektrode (5), die sich mit einem Endbe­ reich auf einer Oberfläche und einer Stirnfläche des besagten anderen Endbereichs der amorphen Sili­ ciumschicht (3) und mit dem anderen Endbereich auf der besagten Oberfläche des Substrats (1) befindet, wobei die Oberfläche des besagten anderen Endbe­ reichs der amorphen Siliciumschicht (3) und die besagte Oberfläche des Substrats (1) einander ge­ genüberliegen, und
  • (e) eine Isolierschicht (6) auf der besagten Oberfläche des Substrats (1), die das andere Ende der unteren Elektrode (2), eine Stirnfläche des besagten einen Endbereichs der amorphen Siliciumschicht (3) und die obere Elektrode (5) bedeckt,
dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Siliciumschicht (3) eine mehrschichtige Schicht (3-a, 3-b, 3-c) ist, wobei der horizontale Abstand zwischen den Stirnflächen von jeweils zwei benachbarten Schichten in dem besagten anderen Endbereich dieser mehrschichtigen Schicht, der von der oberen Elek­ trode (5) bedeckt wird, 25 nm oder weniger beträgt, daß der Winkel zwischen der Stirnfläche des besagten einen End­ bereichs der unteren Elektrode (2) und der besagten Ober­ fläche des Substrats (1) 10° bis 60° beträgt, und daß der Winkel zwischen der Stirnfläche des besagten anderen Endbereichs der mehrschichtigen amorphen Siliciumschicht (3), die von der oberen Elektrode (5) bedeckt wird, und der besagten Oberfläche des Substrats (1) 25° bis 60° beträgt.
2. Bildsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer Schicht (3-a, 3-b, 3-c) der mehrschichtigen amorphen Siliciumschicht (3) Sauerstoffatome enthalten sind.
3. Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer Schicht (3-a, 3-b, 3-c) der mehrschichtigen amorphen Siliciumschicht (3) Atome der Gruppe III enthalten sind.
4. Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) transparent ist.
5. Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er dadurch erhältlich ist, daß man die untere Elektrode (2) auf der besagten Oberfläche des Substrats (1) durch Vakuumbedampfen, die mehrschichtige amorphe Siliciumschicht (3) auf einer Oberfläche des be­ sagten einen Endbereichs der unteren Elektrode (2) und auf der besagten Oberfläche des Substrats (1) mittels der Plasma-CVD-Methode, und die obere Elektrode (5) auf der besagten Oberfläche und der besagten Stirnfläche des besagten anderen Endbereichs der mehrschichtigen amorphen Siliciumschicht (3) und der besagten Oberfläche des Substrats (1) durch Vakuumbedampfen hergestellt.
6. Bildsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Elektrode (2) und die mehrschichtige amorphe Siliciumschicht (3) in eine Vielzahl von Bildsensor-Elementen unterteilt sind.
7. Bildsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Siliciumschicht (3) zwei Schichten umfaßt.
8. Bildsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Siliciumschicht (3) eine a-Si : H-Schicht und eine a-Si : O : H-Schicht umfaßt.
9. Bildsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Siliciumschicht (3) drei Schichten umfaßt.
10. Bildsensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Siliciumschicht (3) eine a-Si : H-Schicht, eine a-Si : O : H-Schicht und eine P⁺a-Si : O : H-Schicht umfaßt.
11. Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der amorphen Siliciumschicht (3) ein transparenter leitender Film (4) angeordnet ist.
12. Bildsensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente leitende Film (4) aus ITO, SnO₂, In₂O₃ oder TiO₂ besteht.
13. Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Elektrode (2) aus Cr, Mo, Ni, Ti oder Co besteht.
14. Bildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Elektrode (5) ein Metall-Dünnfilm aus Al, Ni, Pt oder einer Al-Si-Cu-Legie­ rung ist.
15. Bildsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (6) transparent ist und aus NaAlF₆, SiO₂, Si₃N₄, SiON, Polyimid oder einem isolierenden Ep­ oxyharz besteht.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3059514B2 (ja) * 1991-03-18 2000-07-04 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置ならびにイメージセンサおよびそれらの作製方法
US5191394A (en) * 1991-10-28 1993-03-02 General Electric Company Amorphous silicon photodiode with sloped sidewalls and method of fabrication
EP1724844A2 (de) * 2005-05-20 2006-11-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelektrische Umwandlungsvorrichtung, Herstellungsverfahren und Halbleitervorrichtung
WO2007058183A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device
WO2007125932A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element
US7791012B2 (en) * 2006-09-29 2010-09-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising photoelectric conversion element and high-potential and low-potential electrodes
US8185326B2 (en) * 2009-02-23 2012-05-22 The Boeing Company Corrosion detection and monitoring system
JP5673236B2 (ja) * 2010-03-17 2015-02-18 株式会社リコー 薄膜太陽電池及びその製造方法
JP2011228648A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 Fujifilm Corp 撮像素子
JP2015029031A (ja) 2013-07-02 2015-02-12 株式会社リコー 配線基板、及び配線基板の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4069096A (en) * 1975-11-03 1978-01-17 Texas Instruments Incorporated Silicon etching process
NL7607298A (nl) * 1976-07-02 1978-01-04 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting en inrichting vervaardigd volgens de werkwijze.
DE2624436C2 (de) * 1976-06-01 1982-11-04 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Lichtwellenleiter mit integriertem Detektorelement
US4027323A (en) * 1976-09-07 1977-05-31 Honeywell Inc. Photodetector array delineation method
JPS5334484A (en) * 1976-09-10 1978-03-31 Toshiba Corp Forming method for multi layer wiring
DE2705611A1 (de) * 1977-02-10 1978-08-17 Siemens Ag Verfahren zum bedecken einer auf einem substrat befindlichen ersten schicht oder schichtenfolge mit einer weiteren zweiten schicht durch aufsputtern
DE2804830A1 (de) * 1978-02-04 1979-08-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung
JPS5693375A (en) * 1979-12-26 1981-07-28 Shunpei Yamazaki Photoelectric conversion device
JPS56116673A (en) * 1980-02-19 1981-09-12 Sharp Corp Amorphous thin film solar cell
US4371890A (en) * 1980-10-29 1983-02-01 Eastman Kodak Company Tapering of oxidized polysilicon electrodes
DE3103177A1 (de) * 1981-01-30 1982-08-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von polysiliziumstrukturen bis in den 1 (my)m-bereich auf integrierte halbleiterschaltungen enthaltenden substraten durch plasmaaetzen
US4460670A (en) * 1981-11-26 1984-07-17 Canon Kabushiki Kaisha Photoconductive member with α-Si and C, N or O and dopant
GB2145279B (en) * 1983-08-18 1987-10-21 Standard Telephones Cables Ltd Photodetector integrated circuit
US4633284A (en) * 1983-11-08 1986-12-30 Energy Conversion Devices, Inc. Thin film transistor having an annealed gate oxide and method of making same
JPS61292961A (ja) * 1985-06-21 1986-12-23 Fuji Xerox Co Ltd イメ−ジセンサ

Also Published As

Publication number Publication date
US5043784A (en) 1991-08-27
DE3903699A1 (de) 1989-08-17

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