JPH07118527B2 - イメージセンサの製造方法 - Google Patents
イメージセンサの製造方法Info
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- JPH07118527B2 JPH07118527B2 JP2277815A JP27781590A JPH07118527B2 JP H07118527 B2 JPH07118527 B2 JP H07118527B2 JP 2277815 A JP2277815 A JP 2277815A JP 27781590 A JP27781590 A JP 27781590A JP H07118527 B2 JPH07118527 B2 JP H07118527B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
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- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はファクシミリ等の入力部に使用されるイメージ
センサに係り、特に薄膜積層構造の受光素子がビット毎
に分離する構造のイメージセンサ、例えばフォトダイオ
ードとブロッキングダイオードとを極性を逆向きに直列
に接続した受光素子を複数個ライン状に並べて形成され
るイメージセンサの製造方法に関する。
センサに係り、特に薄膜積層構造の受光素子がビット毎
に分離する構造のイメージセンサ、例えばフォトダイオ
ードとブロッキングダイオードとを極性を逆向きに直列
に接続した受光素子を複数個ライン状に並べて形成され
るイメージセンサの製造方法に関する。
（従来の技術） 従来、ファクシミリ等の画像読み取りに使用されるイメ
ージセンサは、例えば第７図に示すように、フォトダイ
オードPD1とブロッキングダイオードとして機能するフ
ォトダイオードPD2とが互いに逆極性になるように直列
に接続して一つの受光素子70を形成し、この受光素子70
を複数個ライン状に並べて構成するものが提案されてい
る。前記フォトダイオードPD1及びフォトダイオードPD2
は、下部電極（金属電極）72,光電変換層（ａ−Si（ア
モルファスシリコン）層）73,上部電極（透明電極）74
を順次基板71上に積層した薄膜サンドイッチ構造で形成
されている。
ージセンサは、例えば第７図に示すように、フォトダイ
オードPD1とブロッキングダイオードとして機能するフ
ォトダイオードPD2とが互いに逆極性になるように直列
に接続して一つの受光素子70を形成し、この受光素子70
を複数個ライン状に並べて構成するものが提案されてい
る。前記フォトダイオードPD1及びフォトダイオードPD2
は、下部電極（金属電極）72,光電変換層（ａ−Si（ア
モルファスシリコン）層）73,上部電極（透明電極）74
を順次基板71上に積層した薄膜サンドイッチ構造で形成
されている。
上記イメージセンサの信号の読み出しについて第８図を
参照して説明する。
参照して説明する。
すなわち、シフトレジスタSRによってフォトダイオード
PD1が走査されて順次信号が印加され、逆バイアスされ
たフォトダイオードPD1に電荷が充電される。そして、
走査が一巡する間にフォトダイオードPD1に光が照射さ
れ、その光の照射光量に応じた電荷が放電される。そし
て、次に読み出しパルスをシフトレジスタSRによって順
次印加し、各フォトダイオードPD1に前記放電量に応じ
た電荷が再充電され、再充電により流れる電流を読取回
路80を介して読み取ることにより時系列的に各画像信号
を抽出するものである（特開昭58−56363号公報参
照）。
PD1が走査されて順次信号が印加され、逆バイアスされ
たフォトダイオードPD1に電荷が充電される。そして、
走査が一巡する間にフォトダイオードPD1に光が照射さ
れ、その光の照射光量に応じた電荷が放電される。そし
て、次に読み出しパルスをシフトレジスタSRによって順
次印加し、各フォトダイオードPD1に前記放電量に応じ
た電荷が再充電され、再充電により流れる電流を読取回
路80を介して読み取ることにより時系列的に各画像信号
を抽出するものである（特開昭58−56363号公報参
照）。
上記読み取り方法において、フォトダイオードPD2はス
イッチングダイオードとして働くので、大きい順方向電
流が得られる構造が望ましい。従って、金属電極とａ−
Si層（ノンドープ）とが接するショットキー構造より、
金属電極とａ−Si層（ノンドープ）との間にドーピング
ａ−Si層を介在させたオーミックコンタクト構造をとる
ことが有効となる。
イッチングダイオードとして働くので、大きい順方向電
流が得られる構造が望ましい。従って、金属電極とａ−
Si層（ノンドープ）とが接するショットキー構造より、
金属電極とａ−Si層（ノンドープ）との間にドーピング
ａ−Si層を介在させたオーミックコンタクト構造をとる
ことが有効となる。
上記構造を得るため従来の製造方法は、基板上にクロム
（Cr）等の金属を全面着膜し、フォトリソ法によりパタ
ーニングして下部電極を形成し、次いでドーピングａ−
Si膜，ノンドープａ−Si膜を連続して着膜し、フォトリ
ソ法によりパターニングしてドーピングａ−Si層，ノン
ドープａ−Si層を形成していた。
（Cr）等の金属を全面着膜し、フォトリソ法によりパタ
ーニングして下部電極を形成し、次いでドーピングａ−
Si膜，ノンドープａ−Si膜を連続して着膜し、フォトリ
ソ法によりパターニングしてドーピングａ−Si層，ノン
ドープａ−Si層を形成していた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来の製造方法によると、ドーピングａ−
Si層73aは、例えば第７図に示すように、ノンドープａ
−Si層73bと同一パターンに形成されてしまう。従っ
て、光電変換層73のうち光電変換に使用されるエリア外
にドーピングａ−Si層73aが存在するので、この部分が
大きな容量部となり検出される信号出力が小さくなると
いう問題点があった。
Si層73aは、例えば第７図に示すように、ノンドープａ
−Si層73bと同一パターンに形成されてしまう。従っ
て、光電変換層73のうち光電変換に使用されるエリア外
にドーピングａ−Si層73aが存在するので、この部分が
大きな容量部となり検出される信号出力が小さくなると
いう問題点があった。
そこで、ドーピングａ−Si層と下部電極72の大きさを同
一にするため、第６図（ａ）乃至（ｇ）に示すように、
基板71上にクロム72′を着膜（第６図（ａ））、クロム
72′をパターニングして下部電極72を形成（第６図
（ｂ））、ドーピングしたａ−Si層73a′を着幕（第６
図（ｃ））、これをパターニングしてドーピングａ−Si
層73aを形成（第６図（ｄ））、ノンドープａ−Si膜73
b′及び酸化インジウム・スズ膜74′を着膜（第６図
（ｅ））、これらをパターニングしてノンドープａ−Si
層73b及び透明電極74を形成（第６図（ｆ））、絶縁層7
5の着膜及びパターニング、配線金属76の着膜及びパタ
ーニング（第６図（ｇ））を順次行なう方法が提案され
ている。
一にするため、第６図（ａ）乃至（ｇ）に示すように、
基板71上にクロム72′を着膜（第６図（ａ））、クロム
72′をパターニングして下部電極72を形成（第６図
（ｂ））、ドーピングしたａ−Si層73a′を着幕（第６
図（ｃ））、これをパターニングしてドーピングａ−Si
層73aを形成（第６図（ｄ））、ノンドープａ−Si膜73
b′及び酸化インジウム・スズ膜74′を着膜（第６図
（ｅ））、これらをパターニングしてノンドープａ−Si
層73b及び透明電極74を形成（第６図（ｆ））、絶縁層7
5の着膜及びパターニング、配線金属76の着膜及びパタ
ーニング（第６図（ｇ））を順次行なう方法が提案され
ている。
ところが上記製造方法によると、下部電極72とドーピン
グａ−Si層73aはそれぞれ別のマスクによるレジストパ
ターンを形成してパターニングされるので、第９図
（ａ）（ｂ）に示すように下部電極72とドーピングａ−
Si層73aを同一幅で形成しようとする場合、マスクずれ
により下部電極72外に存在するドーピングａ−Si層73a
が容量部を形成し、前記従来例の製造方法と同様に検出
される信号出力が小さくなるという問題点があった。
グａ−Si層73aはそれぞれ別のマスクによるレジストパ
ターンを形成してパターニングされるので、第９図
（ａ）（ｂ）に示すように下部電極72とドーピングａ−
Si層73aを同一幅で形成しようとする場合、マスクずれ
により下部電極72外に存在するドーピングａ−Si層73a
が容量部を形成し、前記従来例の製造方法と同様に検出
される信号出力が小さくなるという問題点があった。
また、ドーピングａ−Si層73aが下部電極72からはみ出
すことを防ぐため、ドーピングａ−Si層73aのエリアを
小さめにパターニングすることも考えられるが（第９図
（ｃ））、下部電極72を有効に利用することができない
という欠点がある。
すことを防ぐため、ドーピングａ−Si層73aのエリアを
小さめにパターニングすることも考えられるが（第９図
（ｃ））、下部電極72を有効に利用することができない
という欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、二つのフォ
トダイオード同士を極性を逆向きに直列に接続した受光
素子を複数個ライン状に並べて形成されるイメージセン
サにおいて、高感度のイメージセンサを得ることができ
る製造方法を提供することを目的とする。
トダイオード同士を極性を逆向きに直列に接続した受光
素子を複数個ライン状に並べて形成されるイメージセン
サにおいて、高感度のイメージセンサを得ることができ
る製造方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記従来例の問題点を解消するため請求項１に係るイメ
ージセンサの製造方法は、次の工程を具備することを特
徴としている。
ージセンサの製造方法は、次の工程を具備することを特
徴としている。
第１の工程として、基板上に金属膜を着膜する。
第２の工程として、該金属膜上にドーピングａ−Si膜を
着膜する。
着膜する。
第３の工程として、化ドーピングａ−Si膜及び前記金属
膜をフォトリソ法により連続してエッチングしてドーピ
ングａ−Si層及び電極を形成する。
膜をフォトリソ法により連続してエッチングしてドーピ
ングａ−Si層及び電極を形成する。
第４の工程として、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理
を施す。
を施す。
第５の工程として、前工程で形成された電極及びドーピ
ングａ−Si層を覆うようにノンドープａ−Si膜を着膜す
る。
ングａ−Si層を覆うようにノンドープａ−Si膜を着膜す
る。
第６の工程として、該ノンドープａ−Si膜上に透明導電
膜を着膜する。
膜を着膜する。
第７の工程として、該透明導電膜及びノンドープａ−Si
膜をフォトリソ法によりエッチングして互に分離された
一対の透明電極及びノンドープａ−Si層を形成するとと
もに、前記ドーピングａ−Si層を分離し、極性が逆とな
るように接続された２個のフォトダイオードを形成す
る。
膜をフォトリソ法によりエッチングして互に分離された
一対の透明電極及びノンドープａ−Si層を形成するとと
もに、前記ドーピングａ−Si層を分離し、極性が逆とな
るように接続された２個のフォトダイオードを形成す
る。
また、請求項２に係るイメージセンサの製造方法は、次
の工程を具備することを特徴としている。
の工程を具備することを特徴としている。
第１の工程として、基板上に絶縁層を形成する。
第２の工程として、基絶縁層上に金属膜を着膜する。
第３の工程として、該金属膜上にドーピングａ−Si膜を
着膜する。
着膜する。
第４の工程として、該ドーピングａ−Si膜及び前記金属
膜をフォトリソ法により連続してエッチングしてドーピ
ングａ−Si層及び電極を形成する。
膜をフォトリソ法により連続してエッチングしてドーピ
ングａ−Si層及び電極を形成する。
第５の工程として、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理
を施す。
を施す。
第６の工程として、前工程で形成された電極及びドーピ
ングａ−Si層を覆うようにノンドープａ−Si膜を着膜す
る。
ングａ−Si層を覆うようにノンドープａ−Si膜を着膜す
る。
第７の工程として、該ノンドープａ−Si膜上に透明導電
膜を着膜する。
膜を着膜する。
第８の工程として、該透明導電膜及びノンドープａ−Si
膜をフォトリソ法によりエッチングして互に分離された
一対の透明電極及びノンドープａ−Si層を形成するとと
もに、前記ドーピングａ−Si層を分離し、極性が逆とな
るように接続された２個のフォトダイオードを形成す
る。
膜をフォトリソ法によりエッチングして互に分離された
一対の透明電極及びノンドープａ−Si層を形成するとと
もに、前記ドーピングａ−Si層を分離し、極性が逆とな
るように接続された２個のフォトダイオードを形成す
る。
（作用） 請求項１の発明方法によれば、電極及びドーピングａ−
Si層をフォトリソ法により同一レジストパターンを用い
て連続してエッチングし、ドーピングａ−Si層にリエッ
チ処理を施したので、電極とドーピングａ−Si層とを同
一幅の形状にすることができる。
Si層をフォトリソ法により同一レジストパターンを用い
て連続してエッチングし、ドーピングａ−Si層にリエッ
チ処理を施したので、電極とドーピングａ−Si層とを同
一幅の形状にすることができる。
また、請求項２の発明方法によれば、電極の下層に保護
膜を形成したので、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理
を施す際に基板に損傷を与えることを防止することがで
きる。
膜を形成したので、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理
を施す際に基板に損傷を与えることを防止することがで
きる。
（実施例） 本発明方法で作製されたイメージセンサの受光素子部分
について第１図（ｆ）を参照しながら説明する。
について第１図（ｆ）を参照しながら説明する。
この受光素子70は、ガラス基板１と、クロム（Cr）等の
金属電極2,ドーピングａ−Si層3,ノンドープａ−Si層4,
酸化インジウム・スズ等の透明導電膜で形成された透明
電極5,ポリイミド等の絶縁層６を前記ガラス基板１上に
順次積層およびパターニングして形成したフォトダイオ
ードPD1及びフォトダイオードPD2と、フォトダイオード
PD1及びPD2を覆う層間絶縁膜６と、この層間絶縁膜６に
形成されたコンタクト孔７と、このコンタクト孔７を介
して前記フォトダイオードPD1及びPD2の透明電極５にバ
リヤメタル層８を介して接続される引き出し配線９と、
から構成されている。フォトダイオードPD2はスイッチ
ングダイオードとして働くブロッキングダイオードとし
て機能している。
金属電極2,ドーピングａ−Si層3,ノンドープａ−Si層4,
酸化インジウム・スズ等の透明導電膜で形成された透明
電極5,ポリイミド等の絶縁層６を前記ガラス基板１上に
順次積層およびパターニングして形成したフォトダイオ
ードPD1及びフォトダイオードPD2と、フォトダイオード
PD1及びPD2を覆う層間絶縁膜６と、この層間絶縁膜６に
形成されたコンタクト孔７と、このコンタクト孔７を介
して前記フォトダイオードPD1及びPD2の透明電極５にバ
リヤメタル層８を介して接続される引き出し配線９と、
から構成されている。フォトダイオードPD2はスイッチ
ングダイオードとして働くブロッキングダイオードとし
て機能している。
バリヤメタル層８は引き出し配線９と同じパターン形状
で形成され、高融点金属（例えばTi,TiN,Ni,Cr,Ta,Mo,
W）又はこれらの合金を材料としている。
で形成され、高融点金属（例えばTi,TiN,Ni,Cr,Ta,Mo,
W）又はこれらの合金を材料としている。
フォトダイオードPD1,PD2の金属電極２は、受光エリア
の面積と同じ大きさで形成されている。すなわち、フォ
トダイオードPD1,PD2の金属電極２はドーピングａ−Si
層３と同一幅の形状で形成され、引き出し配線９の下方
位置に金属電極２が存在しないように構成されている。
また、引き出し配線９の一方は、金属電極２と同時に形
成された共通電極配線10にコンタクト孔７を介して接続
されている。
の面積と同じ大きさで形成されている。すなわち、フォ
トダイオードPD1,PD2の金属電極２はドーピングａ−Si
層３と同一幅の形状で形成され、引き出し配線９の下方
位置に金属電極２が存在しないように構成されている。
また、引き出し配線９の一方は、金属電極２と同時に形
成された共通電極配線10にコンタクト孔７を介して接続
されている。
上記構造の受光素子70はアレイ状に複数配置され（第８
図）、各受光素子70はそれぞれ共通電極配線10に接続さ
れている。この共通電極配線10の一端には読取回路80が
接続され、各ビットの信号出力を読み取るようになって
いる。
図）、各受光素子70はそれぞれ共通電極配線10に接続さ
れている。この共通電極配線10の一端には読取回路80が
接続され、各ビットの信号出力を読み取るようになって
いる。
この受光素子の製造方法について第１図（ａ）乃至
（ｆ）を参照しながら説明する。
（ｆ）を参照しながら説明する。
ガラス基板１上にクロム（Cr），チタン（Ti），タンタ
ル（Ta）等の金属膜２′を蒸着又はスパッタ法により70
0Å程度の膜厚に着膜する。
ル（Ta）等の金属膜２′を蒸着又はスパッタ法により70
0Å程度の膜厚に着膜する。
次に、ドーピングしたａ−Si膜（ｎ型またはｐ型）３′
をＰ−CVD法により着膜する。ドーピングａ−Si膜３′
は、ｎ型の場合には100％のシラン（SiH4）ガスに１％
のホスフィン（PH3）をドーピングしたガスを用いる。
ｐ型の場合には100％のシラン（SiH4）に１％のジボラ
ンB2H6をドーピングしたガスを用いる。また、着膜温度
は180〜300℃とし、膜厚は1000Å以下程度に形成する。
をＰ−CVD法により着膜する。ドーピングａ−Si膜３′
は、ｎ型の場合には100％のシラン（SiH4）ガスに１％
のホスフィン（PH3）をドーピングしたガスを用いる。
ｐ型の場合には100％のシラン（SiH4）に１％のジボラ
ンB2H6をドーピングしたガスを用いる。また、着膜温度
は180〜300℃とし、膜厚は1000Å以下程度に形成する。
ドーピングａ−Si膜３′上にフォトリソ法によりレジス
トパターン（図示せず）を形成し、先ずドーピングａ−
Si膜３′をドライエッチングまたはウエットエッチング
によりパターニングしてドーピングａ−Si層３を形成す
る。このドライエッチングの場合、CF4，SF6，C2ClF5な
どのガスを単独または混合して雰囲気中で行なう。ウエ
ットエッチングの場合には、フッ酸，フッ化アンモニウ
ム混合溶液中で行なう。前記レジストパターンは、金属
膜２′（クロム等）のパターニングにも使用されるの
で、次工程で述べる共通電極配線10上にもドーピングａ
−Si層3aが残る。
トパターン（図示せず）を形成し、先ずドーピングａ−
Si膜３′をドライエッチングまたはウエットエッチング
によりパターニングしてドーピングａ−Si層３を形成す
る。このドライエッチングの場合、CF4，SF6，C2ClF5な
どのガスを単独または混合して雰囲気中で行なう。ウエ
ットエッチングの場合には、フッ酸，フッ化アンモニウ
ム混合溶液中で行なう。前記レジストパターンは、金属
膜２′（クロム等）のパターニングにも使用されるの
で、次工程で述べる共通電極配線10上にもドーピングａ
−Si層3aが残る。
続いて、金属膜２′（クロム等）を硝酸セリウム（金属
膜２′がクロムの場合），過塩素酸混合溶液でウエット
エッチングによりパターニングしてフオトダイオードPD
1及びフォトダイオードPD2の下部電極となる金属電極２
及び共通電極配線10を形成する。この際、クロムエッチ
ング時のサンドエッチが大きいため、ドーピングａ−Si
層３は、第３図に示すように、金属電極２からはみ出た
形状となってしまう。第３図中、符号30はレジストパタ
ーンを示している。ドーピングａ−Si層３をこの形状の
ままで以後のプロセスを行なうと、金属電極２隣接部に
空洞を生じ、この部分から膜が剥がれ落ちたり、この部
分の上に形成される透明電極４（後述）に断線を生じさ
せてしまう。そこで、金属電極２からはみ出たドーピン
グａ−Si層３を取り除くために、ドーピングａ−Si層３
について、前記同様のエッチング液を用いてリエッチ処
理を施す。
膜２′がクロムの場合），過塩素酸混合溶液でウエット
エッチングによりパターニングしてフオトダイオードPD
1及びフォトダイオードPD2の下部電極となる金属電極２
及び共通電極配線10を形成する。この際、クロムエッチ
ング時のサンドエッチが大きいため、ドーピングａ−Si
層３は、第３図に示すように、金属電極２からはみ出た
形状となってしまう。第３図中、符号30はレジストパタ
ーンを示している。ドーピングａ−Si層３をこの形状の
ままで以後のプロセスを行なうと、金属電極２隣接部に
空洞を生じ、この部分から膜が剥がれ落ちたり、この部
分の上に形成される透明電極４（後述）に断線を生じさ
せてしまう。そこで、金属電極２からはみ出たドーピン
グａ−Si層３を取り除くために、ドーピングａ−Si層３
について、前記同様のエッチング液を用いてリエッチ処
理を施す。
以上の工程により、金属電極２とドーピングａ−Si層３
は第４図に示すように、同一幅の形状に形成することが
できる。その結果、ダイオードの劣化を防止するととも
に、容量も低減できる。また、金属電極２はフォトダイ
オードPDの受光エリアと同じ面積になるような大きさに
構成され、金属電極２はセンサの駆動に必要十分な順方
向電流が得られる電極サイズ以外の部分は、できる限り
小さいサイズとすることのより容量部が生じるのを防い
でいる。
は第４図に示すように、同一幅の形状に形成することが
できる。その結果、ダイオードの劣化を防止するととも
に、容量も低減できる。また、金属電極２はフォトダイ
オードPDの受光エリアと同じ面積になるような大きさに
構成され、金属電極２はセンサの駆動に必要十分な順方
向電流が得られる電極サイズ以外の部分は、できる限り
小さいサイズとすることのより容量部が生じるのを防い
でいる。
次に、ａ−Si膜４′（ノンドープ）をＰ−CVD法によ
り、着膜温度180〜300℃、0.5〜２μｍの膜厚で全面に
着膜する。
り、着膜温度180〜300℃、0.5〜２μｍの膜厚で全面に
着膜する。
ａ−Si膜４′（ノンドープ）を形成した後、酸化インジ
ウム・スズ（ITO）膜５′をスパッタ法を用いて800Å程
度の膜厚で全面に着膜する。
ウム・スズ（ITO）膜５′をスパッタ法を用いて800Å程
度の膜厚で全面に着膜する。
酸化インジウム・スズ（ITO）膜５′上にフォトリソ法
によりレジストパターン（図示せず）を形成し、酸化イ
ンジウム・スズ（ITO）膜５′を塩酸，硝酸混合液によ
りエッチングして透明電極５を形成する。続いて、ａ−
Si膜４′（ノンドープ）をドライエッチングまたはウエ
ットエッチングによりパターニングしてノンドープａ−
Si層４を形成する。ドライエッチングの場合、CF4，S
F6，C2ClF5などのガスを単独または混合して雰囲気中で
行なう。ウエットエッチングの場合には、フッ酸，フッ
化アンモニウム混合溶液中で行なう。このエッチングの
際に、ドーピングａ−Si層３を分離して各フォトダイオ
ードに対応するドーピングａ−Si層３とするとともに、
共通電極配線10上に残ったドーピングａ−Si層3aを除去
することができる。
によりレジストパターン（図示せず）を形成し、酸化イ
ンジウム・スズ（ITO）膜５′を塩酸，硝酸混合液によ
りエッチングして透明電極５を形成する。続いて、ａ−
Si膜４′（ノンドープ）をドライエッチングまたはウエ
ットエッチングによりパターニングしてノンドープａ−
Si層４を形成する。ドライエッチングの場合、CF4，S
F6，C2ClF5などのガスを単独または混合して雰囲気中で
行なう。ウエットエッチングの場合には、フッ酸，フッ
化アンモニウム混合溶液中で行なう。このエッチングの
際に、ドーピングａ−Si層３を分離して各フォトダイオ
ードに対応するドーピングａ−Si層３とするとともに、
共通電極配線10上に残ったドーピングａ−Si層3aを除去
することができる。
次いで、ポリイミド（日立化成製PIX−1400又はPIX−88
03,東レ製フォトニース等）を１μｍ程度の膜厚で塗布
して層間絶縁膜６を形成し、所望の箇所にコンタクト孔
７を形成する。コンタクト孔７の形成場所としては、フ
ォトダイオードPD1,PD2ともに、金属電極2,ドーピング
ａ−Si層3,ノンドープａ−SI層4,透明電極５のサンドイ
ッチ構造以外の部分に作製する。これは、後述する配線
層着膜時に、ITOで形成された透明電極５にスパッタ法
又は蒸着による配線材料のメタルが拡散しても、ダイオ
ード部分に影響を与えないようにし、ダイオードの劣化
（リーク電流が大きくなる）を防止するためである。
03,東レ製フォトニース等）を１μｍ程度の膜厚で塗布
して層間絶縁膜６を形成し、所望の箇所にコンタクト孔
７を形成する。コンタクト孔７の形成場所としては、フ
ォトダイオードPD1,PD2ともに、金属電極2,ドーピング
ａ−Si層3,ノンドープａ−SI層4,透明電極５のサンドイ
ッチ構造以外の部分に作製する。これは、後述する配線
層着膜時に、ITOで形成された透明電極５にスパッタ法
又は蒸着による配線材料のメタルが拡散しても、ダイオ
ード部分に影響を与えないようにし、ダイオードの劣化
（リーク電流が大きくなる）を防止するためである。
次に、配線材料としてバリヤメタル（Cr,Ta,Ti,TiN,Ni,
Mo又はこれらの合金）をスパッタ法又は蒸着により500
Å程度の膜厚に着膜する。前記バリヤメタルは透明電極
５となるITOと配線材料（Al）とのコンタクト抵抗を下
げるために設けたものである。
Mo又はこれらの合金）をスパッタ法又は蒸着により500
Å程度の膜厚に着膜する。前記バリヤメタルは透明電極
５となるITOと配線材料（Al）とのコンタクト抵抗を下
げるために設けたものである。
バリヤメタル着膜後、配線材料（Al）をスパッタ法又は
蒸着により着膜し、フォトリソ法により一枚のマスクで
レジストパターン（図示せず）を形成し、配線材料（A
l）をリン酸，硝酸，酢酸混合溶液にてエッチングし、
更にバリヤメタルをエッチングして引き出し配線９及び
バリヤメタル層８を形成する。この際、バリヤメタルを
モリブデン（Mo）で形成すれば、配線材料（Al）と同じ
エッチング液を使用することができ、プロセスが簡便に
なる。
蒸着により着膜し、フォトリソ法により一枚のマスクで
レジストパターン（図示せず）を形成し、配線材料（A
l）をリン酸，硝酸，酢酸混合溶液にてエッチングし、
更にバリヤメタルをエッチングして引き出し配線９及び
バリヤメタル層８を形成する。この際、バリヤメタルを
モリブデン（Mo）で形成すれば、配線材料（Al）と同じ
エッチング液を使用することができ、プロセスが簡便に
なる。
上記実施例では、ドーピングａ−Si層を金属電極側に形
成し、片方側のみをpin構造としたが、第５図に示すよ
うに、透明電極５側にもドーピングａ−Si層50を介在さ
せてオーミックコンタクトとしてもよい。この場合、ａ
−Si膜（ノンドープ）の着膜に続いてドーピングａ−Si
膜をＰ−CVD法により着膜し、ａ−Si膜（ノンドープ）
のエッチングと同時にエッチングする。
成し、片方側のみをpin構造としたが、第５図に示すよ
うに、透明電極５側にもドーピングａ−Si層50を介在さ
せてオーミックコンタクトとしてもよい。この場合、ａ
−Si膜（ノンドープ）の着膜に続いてドーピングａ−Si
膜をＰ−CVD法により着膜し、ａ−Si膜（ノンドープ）
のエッチングと同時にエッチングする。
第２図（ａ）乃至（ｇ）は、本発明の他の実施例を示す
ものである。
ものである。
第１図に示した方法では、ドーピングａ−Si層にリエッ
チ処理を施す際に、エッチング液により下地のガラス基
板１に損傷を与え（例えばガラス基板１がエッチングさ
れる）、イメージセンサの信頼性や歩留りを悪くすると
いう場合があった。本実施例では、先ずガラス基板１上
に窒化シリコン（SiNx）をＰ−CVD法またはスパッタ法
を用いて3000Å程度の膜厚に着膜して保護膜20を形成す
る。
チ処理を施す際に、エッチング液により下地のガラス基
板１に損傷を与え（例えばガラス基板１がエッチングさ
れる）、イメージセンサの信頼性や歩留りを悪くすると
いう場合があった。本実施例では、先ずガラス基板１上
に窒化シリコン（SiNx）をＰ−CVD法またはスパッタ法
を用いて3000Å程度の膜厚に着膜して保護膜20を形成す
る。
その後、金属膜２′を着膜し、更にドーピングａ−Si膜
３′を着膜し、以後の工程を行なう。以後の工程は第１
図と同様であるので、同一符号を付して詳細な説明は省
略する。
３′を着膜し、以後の工程を行なう。以後の工程は第１
図と同様であるので、同一符号を付して詳細な説明は省
略する。
また、本実施例において、保護膜20は窒化シリコン（Si
Nx）の代わりに有機膜であるポリイミドを使用してもよ
い。
Nx）の代わりに有機膜であるポリイミドを使用してもよ
い。
（発明の効果） 請求項１の発明方法によれば、金属膜及びドーピングａ
−Si層をフォトリソ法により同一マスクを用いて連続し
てエッチングし、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理を
施したので、電極とドーピングａ−Si層とを同一幅の形
状にすることができ、極性が逆となるように接続された
２個のフォトダイオードから成るイメージセンサにおい
て、高感度化を図ることができる。
−Si層をフォトリソ法により同一マスクを用いて連続し
てエッチングし、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理を
施したので、電極とドーピングａ−Si層とを同一幅の形
状にすることができ、極性が逆となるように接続された
２個のフォトダイオードから成るイメージセンサにおい
て、高感度化を図ることができる。
請求項２の発明方法によれば、電極の下層に保護膜を形
成したので、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理を施す
際に基板に損傷を与えることを防止し、イメージセンサ
の信頼性及び歩留りの向上を図ることができる。
成したので、ドーピングａ−Si層にリエッチ処理を施す
際に基板に損傷を与えることを防止し、イメージセンサ
の信頼性及び歩留りの向上を図ることができる。
第１図（ａ）乃至（ｆ）は本発明方法の一実施例を示す
工程説明図、第２図（ａ）乃至（ｇ）は本発明方法の一
実施例を示す工程説明図、第３図はドーピングａ−Si層
のリエッチ処理を説明するための断面説明図、第４図は
本発明方法における金属電極とドーピングａ−Si層との
配置関係を示す平面説明図、第５図は受光素子の他の構
造を示す断面説明図、第６図（ａ）乃至（ｇ）は受光素
子の製造工程説明図、第７図は受光素子の断面説明図、
第８図はイメージセンサの等価回路図、第９図は従来方
法における金属電極とドーピングａ−Si層との配置関係
を示す平面説明図である。 １……ガラス基板 ２……金属電極 ３……ドーピングａ−Si層 ４……ノンドープａ−Si層 ５……透明電極 ７……コンタクト孔 ９……引き出し配線 20……保護膜 PD1……フォトダイオード PD2……フォトダイオード
工程説明図、第２図（ａ）乃至（ｇ）は本発明方法の一
実施例を示す工程説明図、第３図はドーピングａ−Si層
のリエッチ処理を説明するための断面説明図、第４図は
本発明方法における金属電極とドーピングａ−Si層との
配置関係を示す平面説明図、第５図は受光素子の他の構
造を示す断面説明図、第６図（ａ）乃至（ｇ）は受光素
子の製造工程説明図、第７図は受光素子の断面説明図、
第８図はイメージセンサの等価回路図、第９図は従来方
法における金属電極とドーピングａ−Si層との配置関係
を示す平面説明図である。 １……ガラス基板 ２……金属電極 ３……ドーピングａ−Si層 ４……ノンドープａ−Si層 ５……透明電極 ７……コンタクト孔 ９……引き出し配線 20……保護膜 PD1……フォトダイオード PD2……フォトダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に金属膜を着膜する第１の工程と、 該金属膜上にドーピングａ−Si膜を着膜する第２の工程
と、 該ドーピングａ−Si膜及び前記金属膜をフォトリソ法に
より連続してエッチングしてドーピングａ−Si層及び電
極を形成する第３の工程と、 ドーピングａ−Si層にリエッチ処理を施す第４の工程
と、 前工程で形成された電極及びドーピングａ−Si層を覆う
ようにノンドープａ−Si膜を着膜する第５の工程と、 該ノンドープａ−Si膜上に透明導電膜を着膜する第６の
工程と、 該透明導電膜及びノンドープａ−Si膜をフォトリソ法に
よりエッチングして互に分離された一対の透明電極及び
ノンドープａ−Si層を形成するとともに、前記ドーピン
グａ−Si層を分離し、極性が逆となるように接続された
２個のフォトダイオードとする第７の工程と、 を具備するイメージセンサの製造方法。 - 【請求項２】基板上に保護膜を形成する第１の工程と、 該保護膜上に金属膜を着膜する第２の工程と、 該金属膜上にドーピングａ−Si膜を着膜する第３の工程
と、 該ドーピングａ−Si膜及び前記金属膜をフォトリソ法に
より連続してエッチングしてドーピングａ−Si層及び電
極を形成する第４の工程と、 ドーピングａ−Si層にリエッチ処理を施す第５の工程
と、 前工程で形成された電極及びドーピングａ−Si層を覆う
ようにノンドープａ−Si膜を着膜する第６の工程と、 該ノンドープａ−Si膜上に透明導電膜を着膜する第７の
工程と、 該透明導電膜及びノンドープａ−Si膜をフォトリソ法に
よりエッチングして互に分離された一対の透明電極及び
ノンドープａ−Si層を形成するとともに、前記ドーピン
グａ−Si層を分離し、極性が逆となるように接続された
２個のフォトダイオードとする第８の工程と、 を具備するイメージセンサの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277815A JPH07118527B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | イメージセンサの製造方法 |
| US07/774,956 US5213984A (en) | 1990-10-18 | 1991-10-11 | Method of manufacturing an image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277815A JPH07118527B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | イメージセンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154168A JPH04154168A (ja) | 1992-05-27 |
| JPH07118527B2 true JPH07118527B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=17588655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2277815A Expired - Lifetime JPH07118527B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | イメージセンサの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5213984A (ja) |
| JP (1) | JPH07118527B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6114739A (en) * | 1998-10-19 | 2000-09-05 | Agilent Technologies | Elevated pin diode active pixel sensor which includes a patterned doped semiconductor electrode |
| US6018187A (en) * | 1998-10-19 | 2000-01-25 | Hewlett-Packard Cmpany | Elevated pin diode active pixel sensor including a unique interconnection structure |
| US5936261A (en) * | 1998-11-18 | 1999-08-10 | Hewlett-Packard Company | Elevated image sensor array which includes isolation between the image sensors and a unique interconnection |
| JP5585232B2 (ja) * | 2010-06-18 | 2014-09-10 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、電子機器 |
| US8753917B2 (en) * | 2010-12-14 | 2014-06-17 | International Business Machines Corporation | Method of fabricating photoconductor-on-active pixel device |
| US11980046B2 (en) * | 2020-05-27 | 2024-05-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for forming an isolation structure having multiple thicknesses to mitigate damage to a display device |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52147084A (en) * | 1976-06-02 | 1977-12-07 | Hitachi Ltd | Production of semiconductor device |
| JPS5856363A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Hitachi Ltd | 受光素子 |
| JPS58147070A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS59127250U (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-27 | 沖電気工業株式会社 | 光センサ |
| JPS61124172A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Fujitsu Ltd | アモルフアスシリコンイメ−ジセンサの製造方法 |
| US4894700A (en) * | 1985-04-09 | 1990-01-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image sensor |
| JPS6317554A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Toshiba Corp | 光導電装置 |
| JPH0734467B2 (ja) * | 1989-11-16 | 1995-04-12 | 富士ゼロックス株式会社 | イメージセンサ製造方法 |
| US5075237A (en) * | 1990-07-26 | 1991-12-24 | Industrial Technology Research Institute | Process of making a high photosensitive depletion-gate thin film transistor |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP2277815A patent/JPH07118527B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-11 US US07/774,956 patent/US5213984A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04154168A (ja) | 1992-05-27 |
| US5213984A (en) | 1993-05-25 |
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