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JPH06188400A - Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof - Google Patents

Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof

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Publication number
JPH06188400A
JPH06188400A JP4355327A JP35532792A JPH06188400A JP H06188400 A JPH06188400 A JP H06188400A JP 4355327 A JP4355327 A JP 4355327A JP 35532792 A JP35532792 A JP 35532792A JP H06188400 A JPH06188400 A JP H06188400A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
conversion device
layer
photodiode
semiconductor
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JP4355327A
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Japanese (ja)
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JP3154850B2 (en
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Mineto Yagyu
峰人 柳生
Toshihiro Saiga
敏宏 雑賀
Hidemasa Mizutani
英正 水谷
Masato Yamanobe
正人 山野辺
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a photoelectric converter at a low cost by simplifying the production process, improving the yield of process and efficiently utilizing the materials. CONSTITUTION:In a photoelectric converter having at least a MIS type photodiode 10 and a switch element 11 on the same substrate, a semiconductor layer for MIS type photodiode 10 and switch element 11 is made of the same semiconductor material deposited in the same process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、イメー
ジリーダ、デジタル複写機等に使用される光電変換装置
及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device used in facsimiles, image readers, digital copying machines and the like, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】次に、本発明の光電変換装置の従来技術
について説明する。従来、ファクシミリ、イメージリー
ダ、デジタルスキャナ等の読み取り系としては、縮小光
学系とCCD型センサを用いた読み取り系が用いられて
きたが、近年、水素化アモルファスシリコン(以下、a
−Si:Hと記す)に代表される薄膜半導体材料の開発
により、光電変換素子及びスイッチ素子等を長尺な基板
上に形成し、原稿と等倍の光学系で読み取る、いわゆる
長尺密着型の光電変換装置の開発がめざましい。
2. Description of the Related Art Next, the prior art of the photoelectric conversion device of the present invention will be described. Conventionally, a reading system using a reduction optical system and a CCD type sensor has been used as a reading system of a facsimile, an image reader, a digital scanner, etc., but in recent years, hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as a
-Si: H) represented by a thin film semiconductor material has been developed to form a photoelectric conversion element and a switching element on a long substrate and read by an optical system at the same magnification as the original, a so-called long contact type. The development of this photoelectric conversion device is remarkable.

【0003】このa−Si:Hは光電変換用半導体とし
てだけでなく、電界効果型薄膜トランジスタ(以下、T
FT)の半導体材料としても用いることができるので、
TFTをスイッチ素子とし、前記光電変換素子の半導体
層と、TFTの半導体層とを、ともにa−Si:Hを用
いて作成し、配線マトリクスと併せて、同一基板上に作
り込む方法も考案されている。
This a-Si: H is used not only as a semiconductor for photoelectric conversion but also as a field effect thin film transistor (hereinafter, referred to as T
Since it can also be used as a semiconductor material of FT),
A method has also been devised in which a TFT is used as a switching element, a semiconductor layer of the photoelectric conversion element and a semiconductor layer of the TFT are both formed using a-Si: H, and they are formed on the same substrate together with a wiring matrix. ing.

【0004】さらに、読み取り速度を速め、高階調読み
取りを実現するために、a−Si:Hを用いたpin型
フォトダイオードを光電変換素子として、TFT、配線
マトリクスとともに基板上に作り込んだ画像読み取り装
置も開発されている。
Further, in order to increase the reading speed and realize high gradation reading, a pin type photodiode using a-Si: H is used as a photoelectric conversion element, and an image reading is made on a substrate together with a TFT and a wiring matrix. The device is also being developed.

【0005】図52は上記従来の光電変換装置の構成を
示す部分断面図である。
FIG. 52 is a partial cross-sectional view showing the structure of the conventional photoelectric conversion device described above.

【0006】図中、30はa−Si:Hを用いたpin
型フォトダイオードにより構成された光電変換素子であ
り、31はa−Si:Hを半導体層とした逆スタガー型
の薄膜トランジスタにより構成されたスイッチ素子、3
2は配線マトリクスである。
In the figure, 30 is a pin using a-Si: H.
Is a photoelectric conversion element formed of a photodiode, 31 is a switch element formed of an inverse stagger type thin film transistor having a-Si: H as a semiconductor layer, and 3
2 is a wiring matrix.

【0007】フォトダイオードは、金属下電極22−
1、n型a−Si:H層25、イントリンシックなa−
Si:H層24、p型a−Si:H層23、上電極とし
てITO(Indium Tin Oxide)26−
1、金属層29−4とからなり、TFTは、金属ゲート
電極22−2、絶縁層27、イントリンシックa−S
i:H層28−1、n型a−Si:H層28−2、ソー
ス電極29−6、ドレイン電極29−5の構成からな
る。配線マトリクスは、TFTと同一層構成となり、プ
ロセスの簡略化をねらっている。
The photodiode has a metal lower electrode 22-
1, n-type a-Si: H layer 25, intrinsic a-
Si: H layer 24, p-type a-Si: H layer 23, and ITO (Indium Tin Oxide) 26- as an upper electrode
1. The TFT includes a metal gate electrode 22-2, an insulating layer 27, and an intrinsic aS.
The i: H layer 28-1, the n-type a-Si: H layer 28-2, the source electrode 29-6, and the drain electrode 29-5 are included. The wiring matrix has the same layer structure as that of the TFT, and aims at simplification of the process.

【0008】このようなフォトダイオードとTFTを用
いた光電変換装置の動作方法を簡単に説明する。図53
は、その単ビット等価回路である。
A method of operating a photoelectric conversion device using such a photodiode and TFT will be briefly described. Fig. 53
Is the single-bit equivalent circuit.

【0009】通常フォトダイオードSは、VS により逆
バイアスされ、その寄生容量CS に電荷が蓄積充電され
る。この状態でフォトダイオードに光が照射されると、
充電された電荷は放電される。次にスイッチSRをON
状態にすることにより、放電した電荷を補うように、充
電電流が流れ、Cs は再び、充電される。そのとき同時
に負荷コンデンサCL は、放電電流に見合う分だけ充電
される。スイッチSRをOFF状態にし、スイッチST
をON状態にすることで、CL にためられた電荷が外部
に読みだされ、Soutから出力される。
Normally, the photodiode S is reverse biased by V S , and its parasitic capacitance C S is accumulated and charged. When light is applied to the photodiode in this state,
The charged electric charge is discharged. Then turn on the switch SR
By setting the state, a charging current flows so as to supplement the discharged charge, and C s is charged again. At the same time, the load capacitor C L is charged at an amount commensurate with the discharge current. Switch SR is turned off, switch ST
Is turned on, the charge accumulated in C L is read out to the outside and is output from Sout.

【0010】以下、従来のこのような光電変換装置の製
造工程を図を用いて説明する。
The manufacturing process of such a conventional photoelectric conversion device will be described below with reference to the drawings.

【0011】図54〜図64は各工程のながれを示す。54 to 64 show the flow of each step.

【0012】まず、図54に示すように、洗浄したガラ
ス基板21上に第1の金属Crを1000オングストロ
ーム、真空蒸着法で堆積する。
First, as shown in FIG. 54, a first metal Cr is deposited on the cleaned glass substrate 21 by a vacuum evaporation method at 1000 angstrom.

【0013】次に、図55に示すように、フォトリソグ
ラフィを用いて所望の形状のレジストパターンを形成
し、それをマスクとして、ウェットエッチングによりC
rをエッチングし、下電極22−1、22−2、22−
3を形成する。
Next, as shown in FIG. 55, a resist pattern having a desired shape is formed by using photolithography, and C is formed by wet etching using the resist pattern as a mask.
Etching r, lower electrodes 22-1, 22-2, 22-
3 is formed.

【0014】次に、図56に示すように、プラズマCV
D法を使って、PH3 ガス、SiH4 ガスを原料とし
て、n型a−Si:H層25を1000オングストロー
ム堆積する。ひきつづきSiH4 ガスを原料として、イ
ントリンシック半導体層24を5000オングストロー
ム堆積し、つぎに、B2 6 ガス、SiH4 ガスを原料
として、ボロンドープのp型a−Si:H層23を10
0オングストローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 56, plasma CV
Using the D method, an n-type a-Si: H layer 25 of 1000 angstrom is deposited using PH 3 gas and SiH 4 gas as raw materials. Subsequently the SiH 4 gas as a raw material, the intrinsic semiconductor layer 24 was 5000 Å is deposited, then, B 2 H 6 gas, a SiH 4 gas as a raw material, boron-doped p-type a-Si: H layer 23 10
Deposit 0 Å.

【0015】次に図57に示すように、スパッタ法よ
り、透明電極としてITOを1000オングストローム
形成する。
Next, as shown in FIG. 57, ITO of 1000 Å is formed as a transparent electrode by a sputtering method.

【0016】次に図58に示すようにフォトリソグラフ
ィを用いて、所望のレジストパターンを作り、それをマ
スクとして不要なITOをウェットエッチングで取り除
き、フォトダイオードの上電極26−1を形成する。
Next, as shown in FIG. 58, a desired resist pattern is formed by photolithography, and unnecessary ITO is removed by wet etching using the resist pattern as a mask to form an upper electrode 26-1 of the photodiode.

【0017】次に図59に示すように、図45で用いた
レジストパターンをそのままマスクとして用い、不要な
部分のn層、i層、p層をドライエッチングで取り除
き、フォトダイオード30を形成する。
Next, as shown in FIG. 59, using the resist pattern used in FIG. 45 as it is as a mask, unnecessary portions of the n layer, i layer and p layer are removed by dry etching to form a photodiode 30.

【0018】次に、図60に示すように、プラズマCV
D法により、NH3 ガス、SiH4ガスを原料として、
絶縁層アモルファス窒化シリコン層27を3000オン
グストローム堆積する。さらに、SiH4 ガスを原料と
して、イントリンシックなa−Si:H層28−1を堆
積する。引き続き、PH3 ガス、SiH4 ガスを原料と
して、n型a−Si:H層28−2を500オングスト
ローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 60, plasma CV
According to the D method, using NH 3 gas and SiH 4 gas as raw materials,
Insulating layer Amorphous silicon nitride layer 27 is deposited to 3000 angstroms. Further, an intrinsic a-Si: H layer 28-1 is deposited using SiH 4 gas as a raw material. Subsequently, the n-type a-Si: H layer 28-2 is deposited to 500 angstroms using PH 3 gas and SiH 4 gas as raw materials.

【0019】次に図61に示すように、フォトリソグラ
フィを用いて、所望のレジストパターンを作り、それを
マスクとしてドライエッチングにより、窒化シリコン
層、i層、n層をエッチグし、TFTと配線マトリクス
の窒化シリコン層、i層、n層のパターニングと、コン
タクトホール33の形成を行う。
Next, as shown in FIG. 61, a desired resist pattern is formed by using photolithography, and the silicon nitride layer, i layer and n layer are etched by dry etching using the resist pattern as a mask to form a TFT and a wiring matrix. The silicon nitride layer, i layer, and n layer are patterned, and the contact hole 33 is formed.

【0020】次に図62に示すように、第2の金属層と
して、Alを15000オングストローム、真空蒸着法
で堆積する。
Next, as shown in FIG. 62, Al is deposited as a second metal layer at 15000 angstrom by the vacuum evaporation method.

【0021】次に図63に示すように、フォトリソグラ
フィを用いて、所望のレジストパターンを作り、それを
マスクとしてウエットエッチングにより、不要なAlを
取り除くことで、フォトダイオードの上電極29−4、
TFTのソース電極29−6、ドレイン電極29−5、
配線マトリクスの上電極29−7を形成する。
Next, as shown in FIG. 63, a desired resist pattern is formed by photolithography, and unnecessary Al is removed by wet etching using the resist pattern as a mask.
The source electrode 29-6, the drain electrode 29-5 of the TFT,
An upper electrode 29-7 of the wiring matrix is formed.

【0022】次に図64に示すように、図63でのレジ
ストマスクをそのまま用い、TFTのチャンネル部等の
不要なn型a−Si:H層をドライエッチングにより取
り除く。
Next, as shown in FIG. 64, using the resist mask shown in FIG. 63 as it is, the unnecessary n-type a-Si: H layer such as the channel portion of the TFT is removed by dry etching.

【0023】最後に、有機樹脂等を用いて、保護層を形
成する(不図示)。
Finally, a protective layer is formed using an organic resin or the like (not shown).

【0024】以上の工程により、光電変換装置が作成さ
れる。
A photoelectric conversion device is produced by the above steps.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとしている課題】以下、上述の光電
変換装置の課題について説明する。
The problems of the above-mentioned photoelectric conversion device will be described below.

【0026】上記従来例の光電変換装置では、フォトダ
イオードの半導体層とTFTの半導体層は、別々の工程
で作製されており、それぞれの工程でフォトリソグラフ
ィによりパターニングを行うので、形成されたa−S
i:H膜の利用効率が非常に悪い。また、製造工程数が
多く、かつ複雑になっており、歩留まりの低下とコスト
の上昇につながり、同一基板上に一体的に構成する利点
が生かせない等の問題点があった。
In the photoelectric conversion device of the above-mentioned conventional example, the semiconductor layer of the photodiode and the semiconductor layer of the TFT are manufactured in separate steps, and since patterning is performed by photolithography in each step, the formed a- S
The utilization efficiency of the i: H film is very poor. Moreover, the number of manufacturing steps is large and complicated, which leads to a decrease in yield and an increase in cost, and there is a problem that the advantage of integrally forming on the same substrate cannot be utilized.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の光電変換
装置は、少なくともMIS型フォトダイオードとスイッ
チ素子とを同一基板上に具備する光電変換装置であっ
て、前記MIS型フォトダイオードと前記スイッチ素子
との半導体層を同一工程で堆積される同一半導体材料で
構成したことを特徴とする。
A first photoelectric conversion device of the present invention is a photoelectric conversion device having at least a MIS type photodiode and a switch element on the same substrate, wherein the MIS type photodiode and the It is characterized in that the switch element and the semiconductor layer are made of the same semiconductor material deposited in the same step.

【0028】本発明の第1の光電変換装置の製造方法
は、基板上に少なくともMIS型フォトダイオードのM
IS接合をなす電極、スイッチ素子のゲート電極となる
金属層を形成する工程と、該金属層上に第1の絶縁層を
形成し、前記MIS型フォトダイオードのMIS接合を
なす電極上の前記第1の絶縁層を除去した後、第2の絶
縁層を形成する工程と、該第2の絶縁層上に半導体層を
形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
According to the first method of manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention, at least M of the MIS type photodiode is formed on the substrate.
A step of forming a metal layer to be an electrode forming an IS junction and a gate electrode of a switch element; and forming a first insulating layer on the metal layer to form a first insulating layer on the electrode forming a MIS junction of the MIS photodiode. The method further includes the steps of forming a second insulating layer after removing the first insulating layer, and forming a semiconductor layer on the second insulating layer.

【0029】本発明の第2の光電変換装置は、少なくと
もショットキ型フォトダイオードとスイッチ素子とを同
一基板上に具備する光電変換装置であって、前記ショッ
トキ型フォトダイオードと前記スイッチ素子との半導体
層を同一工程で堆積される同一半導体材料で構成したこ
とを特徴とする。
A second photoelectric conversion device of the present invention is a photoelectric conversion device having at least a Schottky type photodiode and a switch element on the same substrate, and a semiconductor layer of the Schottky type photodiode and the switch element. Is composed of the same semiconductor material deposited in the same step.

【0030】本発明の第2の光電変換装置の製造方法
は、基板上に少なくともショットキ型フォトダイオード
のショットキ接合をなす電極、スイッチ素子のゲート電
極となる金属層を形成する工程と、該金属層上に絶縁層
を形成し、前記ショットキ型フォトダイオードのショッ
トキ接合をなす電極上の絶縁層を除去した後、該絶縁層
上に半導体層を形成する工程と、を備えたことを特徴と
する。
The second method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention comprises a step of forming at least an electrode forming a Schottky junction of a Schottky type photodiode and a metal layer serving as a gate electrode of a switch element on a substrate, and the metal layer. A step of forming an insulating layer on the insulating layer, removing the insulating layer on the electrode forming the Schottky junction of the Schottky type photodiode, and then forming a semiconductor layer on the insulating layer.

【0031】本発明の第3の光電変換装置は、少なくと
もショットキ型フォトダイオードとスイッチ素子と配線
マトリクスとを、同一基板上に具備する光電変換装置で
あって、前記ショットキ型フォトダイオードと前記スイ
ッチ素子と配線マトリクスとの半導体層を同一工程で堆
積される同一半導体材料で構成したことを特徴とする。
A third photoelectric conversion device of the present invention is a photoelectric conversion device comprising at least a Schottky type photodiode, a switch element and a wiring matrix on the same substrate, wherein the Schottky type photodiode and the switch element are provided. And the wiring matrix and the semiconductor layer are made of the same semiconductor material deposited in the same step.

【0032】本発明の第3の光電変換装置の製造方法
は、イントリンシック水素化アモルファスシリコン層、
n型水素化アモルファスシリコン層を、この順に基板上
に形成した後、パターンニングすることで、ショットキ
型フォトダイオードとスイッチ素子と配線マトリクスと
の半導体層を同時に形成することを特徴とする。
A third method of manufacturing a photoelectric conversion device according to the present invention comprises an intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer,
The n-type hydrogenated amorphous silicon layer is formed on the substrate in this order and then patterned to simultaneously form the semiconductor layers of the Schottky type photodiode, the switch element and the wiring matrix.

【0033】[0033]

【作用】本発明の第1の光電変換装置、及びその製造方
法は、MIS型フォトダイオードとスイッチ素子との半
導体層を同一工程で堆積される同一半導体材料で構成す
ることで、製造工程を簡略化し、製造工程の歩留まりを
向上し、材料の効率的利用とあいまって低コストで、安
価な光電変換装置を提供するものである。
According to the first photoelectric conversion device of the present invention and the method of manufacturing the same, the manufacturing process is simplified by forming the semiconductor layers of the MIS photodiode and the switch element from the same semiconductor material deposited in the same process. The present invention provides a photoelectric conversion device that is low in cost and low in cost in combination with the improvement of manufacturing process yield, efficient use of materials.

【0034】本発明の第2の光電変換装置、及びその製
造方法は、ショットキ型フォトダイオードとスイッチ素
子との半導体層を同一工程で堆積される同一半導体材料
で構成することで、製造工程を簡略化し、製造工程の歩
留まりを向上し、材料の効率的利用とあいまって低コス
トで、安価な光電変換装置を提供するものである。
In the second photoelectric conversion device of the present invention and the method for manufacturing the same, the manufacturing process is simplified by forming the semiconductor layers of the Schottky type photodiode and the switch element from the same semiconductor material deposited in the same process. The present invention provides a photoelectric conversion device that is low in cost and low in cost in combination with the improvement of manufacturing process yield, efficient use of materials.

【0035】本発明の第3の光電変換装置、及びその製
造方法は、ショットキ型フォトダイオードとスイッチ素
子と、配線マトリクスの半導体層を同一工程で堆積され
る同一半導体材料で構成することで、製造工程を簡略化
し、製造工程の歩留まりを向上し、材料の効率的利用と
あいまって低コストで、安価な光電変換装置を提供する
ものである。
The third photoelectric conversion device of the present invention and the method for manufacturing the same are manufactured by configuring the Schottky type photodiode, the switch element, and the semiconductor layer of the wiring matrix with the same semiconductor material deposited in the same step. The present invention provides a low-cost and inexpensive photoelectric conversion device, which simplifies the process, improves the yield of the manufacturing process, and efficiently uses materials.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の第1の光電変換装置の実施例
について図面を用いて詳細に説明する。
Embodiments of the first photoelectric conversion device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0037】図1において、10はMIS型フォトダイ
オード、11はTFT、12は配線マトリクスを示す。
基板1上には第1の金属層によりフォトダイオード下電
極2−1、配線マトリクスの下電極2−3、TFTのゲ
ート電極2−2が形成されている。これら下電極並びに
基板1上には、第1のアモルファス窒化シリコン膜3−
1、第2のアモルファス窒化シリコン膜3−2、イント
リンシックa−Si:H層4、n型a−Si:H層5が
この順で形成されている。第1のアモルファス窒化シリ
コン層3−1は配線マトリクスにおける層間絶縁層、T
FTにおけるゲート絶縁層として機能することを主たる
目的とし、第2のアモルファス窒化シリコン層3−2は
MIS型フォトダイオードにおけるMIS接続を構成す
る絶縁層として機能することを主たる目的としている。
In FIG. 1, 10 is a MIS type photodiode, 11 is a TFT, and 12 is a wiring matrix.
On the substrate 1, a photodiode lower electrode 2-1, a wiring matrix lower electrode 2-3, and a TFT gate electrode 2-2 are formed by the first metal layer. The first amorphous silicon nitride film 3- is formed on the lower electrode and the substrate 1.
A first amorphous silicon nitride film 3-2, an intrinsic a-Si: H layer 4 and an n-type a-Si: H layer 5 are formed in this order. The first amorphous silicon nitride layer 3-1 is an interlayer insulating layer in the wiring matrix, T
The main purpose is to function as a gate insulating layer in the FT, and the second amorphous silicon nitride layer 3-2 is mainly intended to function as an insulating layer that constitutes a MIS connection in a MIS type photodiode.

【0038】但し、MIS型フォトダイオード部におい
て、第1のアモルファス窒化シリコン層は第2のアモル
ファス窒化シリコン層が製膜される前に除去されてお
り、下電極2−1と半導体層4が第2のアモルファス窒
化シリコン層3−2を挟んでMIS接続を形成してい
る。さらに、第1、第2の金属層の接続のためのヴィア
ホール形成を行った後、第2の金属層を形成する。第2
の金属層とn型a−Si:H層はそれぞれ適当なパター
ニングで選択除去され、配線マトリクス、TFTにおけ
るソース、ドレイン電極、さらにMIS型フォトダイオ
ード部のもう一方の半導体、電極接合が形成される。M
IS型フォトダイオード部では第2の金属層が除去され
るが、n型a−Si:H層がそのまま残され、半導体と
オーミック接合しており、入射光Lはn型a−Si:H
を通してi層に照射される。
However, in the MIS type photodiode portion, the first amorphous silicon nitride layer is removed before the second amorphous silicon nitride layer is formed, and the lower electrode 2-1 and the semiconductor layer 4 are removed. Two amorphous silicon nitride layers 3-2 are sandwiched to form a MIS connection. Furthermore, after forming a via hole for connecting the first and second metal layers, a second metal layer is formed. Second
The metal layer and the n-type a-Si: H layer are selectively removed by appropriate patterning to form a wiring matrix, source and drain electrodes in the TFT, another semiconductor of the MIS type photodiode portion, and an electrode junction. . M
Although the second metal layer is removed in the IS type photodiode portion, the n-type a-Si: H layer is left as it is, and the ohmic junction is made with the semiconductor, and the incident light L receives the n-type a-Si: H.
Through the i layer.

【0039】本実施例の特徴は、i層がMIS型フォト
ダイオードとTFTで共通して利用されていることであ
り、同一の製造工程で形成されることにある。
The feature of this embodiment is that the i layer is commonly used for the MIS type photodiode and the TFT, and is formed in the same manufacturing process.

【0040】図1で示された構成の光電変換装置を動作
させる場合の1ビット等価回路を図2に示す。動作を簡
単に示すと、MIS型フォトダイオードSは、スイッチ
SRを通して、逆バイアスVs が加えられており、フォ
トダイオードの寄生容量Csは充電されている。次に、
スイッチSRを切り、バイアスをはずすと、光により、
寄生容量Cs に蓄えられた電荷は、放電時間に応じて放
電する。一定の放電時間後、スイッチSTをつなぎ、寄
生容量Cs の残留電荷を読み出し用のコンデンサCx
転送する。引き続き、スイッチSTを閉じ、スイッチS
Wout を開くことで抵抗Rに現れる電圧を出力する。図
中、スイッチSWout と抵抗Rは、外付けのICであ
る。それ以外は、基板上に作り込まれる。
FIG. 2 shows a 1-bit equivalent circuit for operating the photoelectric conversion device having the configuration shown in FIG. To briefly explain the operation, the MIS photodiode S is applied with the reverse bias V s through the switch SR, and the parasitic capacitance C s of the photodiode is charged. next,
When the switch SR is turned off and the bias is removed, the light causes
The electric charge stored in the parasitic capacitance Cs is discharged according to the discharge time. After a certain discharge time, connect the switch ST, and transfers to the capacitor C x for reading out the residual charges of the parasitic capacitance C s. Then, switch ST is closed and switch S
By opening Wout, the voltage appearing at the resistor R is output. In the figure, the switch SWout and the resistor R are external ICs. Others are built on the substrate.

【0041】図1で示した断面構造をもち、図2で示し
た単ビット回路を複数個マトリクススイッチアレイを用
いて構成したレンズレスタイプの密着1次元光電変換装
置を示したのが図3〜図5である。
A contactless one-dimensional photoelectric conversion device of lensless type having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 and constituted by using a plurality of single-bit circuits shown in FIG. 2 using a matrix switch array is shown in FIGS. It is FIG.

【0042】図3には、2画素分の平面図が示されてあ
り、図4は図3におけるB−Bの断面図であり、図5は
図3におけるC−Cの断面図を示す。
FIG. 3 shows a plan view of two pixels, FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG.

【0043】図3〜図5において、10はフォトダイオ
ード、11−aは転送用TFT、11−bは充電用TF
T、12−1はTFTゲート配線マトリクス、12−2
は信号配線マトリクス、Wは採光用窓を示す。なお、図
中、煩雑さを避けるため、半導体層、絶縁層の部分は図
示されていない。
3 to 5, 10 is a photodiode, 11-a is a transfer TFT, and 11-b is a charging TF.
T, 12-1 is a TFT gate wiring matrix, 12-2
Indicates a signal wiring matrix, and W indicates a lighting window. In addition, in order to avoid complexity in the drawing, the semiconductor layer and the insulating layer are not shown.

【0044】ここで言うレンズレスタイプとは、図4に
示されているように、基板のセンサ面とは反対の側から
光が入射し、基板の採光用窓Wを通して、原稿面Pを照
射し、その散乱光を特別な光学系を用いることなく、セ
ンサで受光するようにしたものである。
As shown in FIG. 4, the lensless type here means that light enters from the side opposite to the sensor surface of the substrate and illuminates the original surface P through the light-collecting window W of the substrate. However, the scattered light is received by the sensor without using a special optical system.

【0045】図6は、上記光電変換装置の等価回路を示
す。図7はゲート電圧パルスのタイミングチャートを示
す。
FIG. 6 shows an equivalent circuit of the photoelectric conversion device. FIG. 7 shows a timing chart of the gate voltage pulse.

【0046】図6において、Si1、Si2、・・・、SiN
(以下Si と記す。)はiブロック中の光電変換素子1
0を示すフォトダイオードである。Ci1、Ci2、・・
・、CiN(以下、Ci と記す。)はフォトダイオードの
寄生容量を示す。STi1、STi2、・・・、STiN(以
下、STi と記す。)は寄生容量Ci の電荷を負荷コン
デンサCx1、Cx2、・・・、CxNに転送するための転送
用スイッチ、SRi1、SRi2、・・・、SRiN(以下、
SRi と記す。)は寄生容量Ci をあらかじめ充電して
おくための充電用スイッチである。本例においてはTF
Tを用いたスイッチ11は、転送用スイッチSTi と、
充電用スイッチSRi とからなる。Sigi1、Si
i2、・・・、SigiNは、信号線マトリクスを構成す
るiブロック中の個別電極である。
In FIG. 6, S i1 , S i2 , ..., S iN
(Hereinafter referred to as S i ) is the photoelectric conversion element 1 in the i block.
It is a photodiode showing 0. C i1 , C i2 , ...
., C iN (hereinafter, referred to as C i ) represents the parasitic capacitance of the photodiode. ST i1 , ST i2 , ..., ST iN (hereinafter referred to as ST i ) are for transfer for transferring the charge of the parasitic capacitance C i to the load capacitors C x1 , C x2 , ..., C xN . Switch, SR i1 , SR i2 , ..., SR iN (hereinafter,
It is referred to as SR i . ) Is a charging switch for charging the parasitic capacitance C i in advance. TF in this example
The switch 11 using T includes a transfer switch ST i ,
And a charging switch SR i . Sig i1 , Si
g i2 , ..., Sig iN are individual electrodes in the i block forming the signal line matrix.

【0047】これらのフォトダイオードSi 、寄生容量
i 、転送用スイッチSTi 及び充電用スイッチSRi
はそれぞれ一列アレイ状に配置され、N×Mにブロック
分けされる。
These photodiode S i , parasitic capacitance C i , transfer switch ST i and charging switch SR i
Are arranged in a single row array and are divided into N × M blocks.

【0048】アレイ状に設けられた転送用スイッチST
i 、及び充電用スイッチSRi のゲート電極は、マトリ
クスに形成された配線12−1に接続される。同じブロ
ック内の充電用スイッチSRi のゲート電極は、共通に
i に接続され、転送用スイッチSTi のゲート電極
は、次の順位の充電用スイッチSRi+1 のゲート電極の
共通線Gi+1 に共通に接続される。
Transfer switches ST arranged in an array
i and the gate electrode of the charging switch SR i are connected to the wiring 12-1 formed in the matrix. The gate electrodes of the charging switches SR i in the same block are commonly connected to G i , and the gate electrodes of the transfer switches ST i are the common line G of the gate electrodes of the charging switches SR i + 1 in the next order. It is commonly connected to i + 1 .

【0049】図7のようなタイミングで、ゲート駆動線
(G1 、・・・、GM )にはゲート駆動部14から順次
選択パルス(VG1、VG2、・・・、VGM)が印加され
る。ゲート駆動線G1 が選択されると、1ブロック目の
充電用スイッチSR11、SR12、・・・、SR1NがON
状態となり、バイアスVs を通じて、フォトダイオード
11、S12、・・・、S1Nには、逆バイアスがかり、寄
生容量C11、C12、・・・、C1Nに電荷が充電される。
[0049] In the timing shown in FIG. 7, the gate driving line (G 1, ···, G M ) sequentially selects a pulse from the gate driver 14 to (V G1, V G2, ··· , V GM) is Is applied. When the gate drive line G 1 is selected, the charging switches SR 11 , SR 12 , ..., SR 1N for the first block are turned on.
A reverse bias is applied to the photodiodes S 11 , S 12 , ..., S 1N through the bias V s , and the parasitic capacitances C 11 , C 12 , ..., C 1N are charged.

【0050】次に、ゲート駆動線G1 を通して、充電用
スイッチSR11、SR12、・・・、SR1NがOFF状態
となると、その後一定時間Ts の間に、寄生容量C11
12、・・・、C1Nに充電された電荷は、光により放電
し、光量に応じた電荷が残る。一定時間Ts の後、ゲー
ト駆動線G2 が選択されると、転送用スイッチST11
ST12、・・・、ST1NがON状態となり、寄生容量C
11、C12、・・・、C1Nに残留している電荷は、個別電
極Sig11、Sig12、・・・、Sig1Nを通して、負
荷コンデンサCx1、Cx2、・・・、CXNに転送される。
この電荷は信号処理部15に順次送られ、シリアル信号
に変換され出力される。同様な動作が各ブロック毎に行
われ、ライン上の情報が読み取られる。
Next, through the gate driving line G 1, charging switch SR 11, SR 12, · · ·, the SR 1N becomes OFF state, during the subsequent predetermined time T s, the parasitic capacitance C 11,
The charges charged in C 12 , ..., C 1N are discharged by light, and charges corresponding to the amount of light remain. When the gate drive line G 2 is selected after a certain time T s , the transfer switch ST 11 ,
ST 12 , ..., ST 1N are turned on, and parasitic capacitance C
11, C 12, · · ·, charges remaining in the C 1N is the individual electrode Sig 11, Sig 12, · · ·, through Sig 1N, load capacitor C x1, C x2, · · ·, a C XN Transferred.
The charges are sequentially sent to the signal processing unit 15, converted into a serial signal, and output. The same operation is performed for each block, and the information on the line is read.

【0051】以下、本実施例の光電変換装置の製造方法
を説明する。図8〜図17は本実施例の各製造工程を模
式的に示す部分断面図である。
The method for manufacturing the photoelectric conversion device of this embodiment will be described below. 8 to 17 are partial cross-sectional views schematically showing each manufacturing process of this embodiment.

【0052】まず、図8に示すように、基板1たる洗浄
した平面性のよいガラス基板上に真空蒸着法により、C
r(第1の金属層)2を1000オングストローム堆積
する。
First, as shown in FIG. 8, C was formed on the cleaned glass substrate having good flatness by the vacuum deposition method.
r (first metal layer) 2 is deposited to 1000 angstroms.

【0053】次に、図9に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、不要なCrをウェットエッチング
で除去することで配線マトリクスの下電極2−3、MI
S型フォトダイオードの下電極2−1、TFTのゲート
電極2−2を形成する。
Next, as shown in FIG. 9, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using it as a mask, unnecessary Cr is removed by wet etching, whereby the lower electrodes 2-3 of the wiring matrix and MI are removed.
The lower electrode 2-1 of the S-type photodiode and the gate electrode 2-2 of the TFT are formed.

【0054】次に図10に示すように、プラズマCVD
法により、SiH4 ガス、NH3 ガスを原料として第1
の絶縁層アモルファス窒化シリコン3−1を3000オ
ングストローム堆積する。これは配線マトリクスでは層
間絶縁膜、TFTではゲート絶縁膜として機能する。
Next, as shown in FIG. 10, plasma CVD
Method using SiH 4 gas and NH 3 gas as raw materials
Insulating layer amorphous silicon nitride 3-1 is deposited to 3000 angstroms. This functions as an interlayer insulating film in the wiring matrix and as a gate insulating film in the TFT.

【0055】次に図11に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、MIS型フォトダイオード部とな
る部位の第1のアモルファス窒化シリコン層3−1をウ
ェットエッチングで除去する。
Next, as shown in FIG. 11, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using that as a mask, the first amorphous silicon nitride layer 3-1 in the portion that will become the MIS type photodiode portion is removed by wet etching.

【0056】次に図12に示すように、プラズマCVD
法によりSiH4 ガス、NH3 ガスを原料として第2の
絶縁層アモルファス窒化シリコン3−2を50オングス
トローム、続いてH2 ガス、SiH4 ガスを原料として
イントリンシックa−Si:H(i層)4を6000オ
ングストローム、続いてH2 ガス、SiH4 ガス、PH
3 ガスを原料として高濃度リンドープa−Si:H(n
+ 層)5を500オングストローム堆積する。この3層
は真空を維持したまま連続的に堆積させる。とくに第2
の絶縁層アモルファス窒化シリコン3−2とイントリン
シックa−Si:H(i層)4とが連続的に製膜されて
いることにより、TFTにおけるチャネル部、フォトダ
イオード部におけるMIS界面が安定的に作成される。
Next, as shown in FIG. 12, plasma CVD
Of the second insulating layer amorphous silicon nitride 3-2 using SiH 4 gas and NH 3 gas as raw materials by the method of 50 .ANG., And then using the H 2 gas and SiH 4 gas as raw materials, intrinsic a-Si: H (i layer) 4 to 6000 Å, followed by H 2 gas, SiH 4 gas, PH
3 gas as a raw material a high concentration phosphorus-doped a-Si: H (n
+ Layer) 5 is deposited to 500 angstroms. These three layers are continuously deposited while maintaining a vacuum. Especially the second
Of the insulating layer amorphous silicon nitride 3-2 and the intrinsic a-Si: H (i layer) 4 are continuously formed, so that the MIS interface in the channel portion and the photodiode portion of the TFT is stably formed. Created.

【0057】次に図13に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、ヴィアホールとなる部位の窒化シ
リコン、i層、n+ 層をCDEで除去する。次に図14
に示すように、第2の金属層6として真空蒸着法によ
り、Alを10000オングストローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 13, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using this as a mask, the silicon nitride, the i layer, and the n + layer in the portion that will become the via hole are removed by CDE. Next, FIG.
As shown in FIG. 3, Al is deposited as the second metal layer 6 by the vacuum evaporation method at 10000 angstrom.

【0058】次に図15に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、不要な部位のAlをウェットエッ
チングで除去する。
Next, as shown in FIG. 15, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using that as a mask, unnecessary portions of Al are removed by wet etching.

【0059】次に図16に示すように、フォトリソグラ
フィにより、新たにレジストパターンを所望の形状に加
工し、それをマスクとして、不要な部位のn+ 層をオー
バーエッチング量のi層500オングストロームととも
にRIEで除去する。図15ならびに図16に示した工
程で配線マトリクス部においては不要なAlならびにn
+ 層はともに除去される。TFT部においても同様で、
ソース、ドレイン電極が形成される。MIS型フォトダ
イオード部においては、Alは除去されるがn + 層は残
されており、n+ 層は半導体層に対してオーミック接続
する透明電極として機能することとなる。
Next, as shown in FIG. 16, photolithography
Add a new resist pattern to the desired shape by
Then, using it as a mask, n+ Layer
With i-layer 500 angstrom of bar etching amount
To remove by RIE. The process shown in FIG. 15 and FIG.
Al and n which are unnecessary in the wiring matrix part
+ Both layers are removed. The same applies to the TFT section,
Source and drain electrodes are formed. MIS type photoda
In the ion part, Al is removed but n + Layer remains
Has been done, n+ Layer is ohmic contact to semiconductor layer
Will function as a transparent electrode.

【0060】次に図17に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、素子間分離を目的として不要な部
位のn+ 層、i層、アモルファス窒化シリコン層をRI
Eで除去する。本工程で窓部Wも形成される。
Next, as shown in FIG. 17, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using this as a mask, the n + layer, the i layer, and the amorphous silicon nitride layer in unnecessary portions are separated by RI for the purpose of separating elements.
Remove with E. The window W is also formed in this step.

【0061】次に素子の保護を目的としてプラズマCV
D法を用いてアモルファス窓化シリコン層を10000
オングストローム堆積し(不図示)、さらに外部接続の
ため不要な部位を除去し、アニール工程を経て光電変換
装置が作成される。
Next, plasma CV is used for the purpose of protecting the device.
Amorphous windowed silicon layer 10000 using method D
Angular deposition (not shown), unnecessary portions for external connection are removed, and an annealing process is performed to complete a photoelectric conversion device.

【0062】本発明では、最も時間を要する半導体形成
工程は、図10の工程のみであり、従来に比べ製造工程
全体の時間の短縮となっている。
In the present invention, the semiconductor forming process that requires the most time is only the process shown in FIG. 10, and the time required for the entire manufacturing process is shortened as compared with the conventional method.

【0063】以下、本発明の第2の光電変換装置の実施
例について図面を用いて詳細に説明する。なお、図1と
同一構成部材については同一符号を付する。
An embodiment of the second photoelectric conversion device of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0064】図18において、10′はショットキ型フ
ォトダイオード、11はTFT、12は配線マトリクス
を示す。基板1上には第1の金属層によりフォトダイオ
ード下電極2−1、配線マトリクスの下電極2−3、T
FTのゲート電極2−2が形成されている。これら下電
極並びに基板1上には、アモルファス窒化シリコン膜
3、イントリンシックa−Si:H層4、n型a−S
i:H層5がこの順で形成されている。
In FIG. 18, 10 'is a Schottky type photodiode, 11 is a TFT, and 12 is a wiring matrix. On the substrate 1, the lower electrode 2-1 of the photodiode, the lower electrode 2-3 of the wiring matrix, and T are formed by the first metal layer.
The FT gate electrode 2-2 is formed. An amorphous silicon nitride film 3, an intrinsic a-Si: H layer 4, an n-type a-S are formed on the lower electrode and the substrate 1.
The i: H layer 5 is formed in this order.

【0065】但し、ショットキ型フォトダイオード部に
おいて、アモルファス窒化シリコン層はイントリンシッ
クa−Si:H層(以下、i層)が製膜される前に除去
されており、下電極2−1と半導体層4が直接接触しシ
ョットキ接続を形成している。さらに、第1、第2の金
属層の接続のためのヴィアホール形成を行った後、第2
の金属層を形成する。第2の金属層とn型a−Si:H
層はそれぞれ適当なパターニングで選択除去され、配線
マトリクス、TFTにおけるソース、ドレイン電極、さ
らにショットキ型フォトダイオード部のもう一方の半導
体、電極接合が形成される。ショットキ型フォトダイオ
ード部では第2の金属層が除去されるが、n型a−S
i:H層がそのまま残され、半導体とオーミック接合し
ており、入射光Lはn型a−Si:Hを通してi層に照
射される。
However, in the Schottky type photodiode portion, the amorphous silicon nitride layer is removed before the intrinsic a-Si: H layer (hereinafter, i layer) is formed, and the lower electrode 2-1 and the semiconductor are removed. The layers 4 are in direct contact and form Schottky connections. Further, after forming a via hole for connecting the first and second metal layers, a second hole is formed.
Forming a metal layer of. Second metal layer and n-type a-Si: H
The layers are selectively removed by appropriate patterning to form the wiring matrix, the source and drain electrodes in the TFT, the other semiconductor of the Schottky type photodiode portion, and the electrode junction. Although the second metal layer is removed in the Schottky type photodiode section, the n-type aS
The i: H layer is left as it is and is in ohmic contact with the semiconductor, and the incident light L is applied to the i layer through the n-type a-Si: H.

【0066】本実施例の特徴は、i層がショットキ型フ
ォトダイオードとTFTで共通して利用されていること
であり、同一の製造工程で形成されることにある。
The feature of this embodiment is that the i layer is commonly used for the Schottky type photodiode and the TFT, and is formed in the same manufacturing process.

【0067】図18で示された構成の光電変換装置を動
作させる場合の1ビット等価回路を図19に示す。動作
を簡単に示すと、ショットキー型フォトダイオードS
は、スイッチSRを通して、逆バイアスVs が加えられ
ており、フォトダイオードの寄生容量Cs は充電されて
いる。次に、スイッチSRを切り、バイアスをはずす
と、光により、寄生容量Cs に蓄えられた電荷は、放電
時間に応じて放電する。一定の放電時間後、スイッチS
Tをつなぎ、寄生容量Cs の残留電荷を読み出し用のコ
ンデンサCx に転送する。引き続き、スイッチSTを閉
じ、スイッチSWout を開くことで抵抗Rに現れる電圧
を出力する。図中、スイッチSWout と抵抗Rは、外付
けのICである。それ以外は、基板上に作り込まれる。
FIG. 19 shows a 1-bit equivalent circuit for operating the photoelectric conversion device having the configuration shown in FIG. The operation is briefly described as follows: Schottky photodiode S
Is applied with a reverse bias V s through the switch SR, and the parasitic capacitance C s of the photodiode is charged. Next, when the switch SR is turned off and the bias is removed, light causes the electric charge stored in the parasitic capacitance Cs to be discharged according to the discharging time. After a certain discharge time, switch S
T is connected to transfer the residual charge of the parasitic capacitance C s to the reading capacitor C x . Subsequently, the switch ST is closed and the switch SWout is opened to output the voltage appearing in the resistor R. In the figure, the switch SWout and the resistor R are external ICs. Others are built on the substrate.

【0068】図18で示した断面構造をもち、図19で
示した単ビット回路を複数個マトリクススイッチアレイ
を用いて構成したレンズレスタイプの密着1次元光電変
換装置を示したのが図20〜図22である。
20 to 20 show a lensless-type contact type one-dimensional photoelectric conversion device having the cross-sectional structure shown in FIG. 18 and comprising a plurality of single bit circuits shown in FIG. 19 using a matrix switch array. FIG. 22.

【0069】図20には、2画素分の平面図が示されて
あり、図21は図20におけるB−Bの断面図であり、
図22は、図20におけるC−Cの断面図を示す。
FIG. 20 shows a plan view of two pixels, and FIG. 21 is a sectional view taken along line BB in FIG.
22 shows a sectional view taken along the line CC of FIG.

【0070】図20〜図22において、10′はフォト
ダイオード、11−aは転送用TFT、11−bは充電
用TFT、12−1はTFTゲート配線マトリクス、1
2−2は信号配線マトリクス、Wは採光用窓を示す。な
お、図中、煩雑さを避けるため、半導体層、絶縁層の部
分は図示されていない。
20 to 22, 10 'is a photodiode, 11-a is a transfer TFT, 11-b is a charging TFT, 12-1 is a TFT gate wiring matrix, 1
Reference numeral 2-2 indicates a signal wiring matrix, and W indicates a lighting window. In addition, in order to avoid complexity in the drawing, the semiconductor layer and the insulating layer are not shown.

【0071】ここで言うレンズレスタイプとは、図21
に示されているように、基板のセンサ面とは反対の側か
ら光が入射し、基板の採光用窓Wを通して、原稿面Pを
照射し、その散乱光を特別な光学系を用いることなく、
センサで受光するようにしたものである。
The lensless type referred to here is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, light enters from the side opposite to the sensor surface of the substrate, illuminates the document surface P through the light-collecting window W of the substrate, and scatters the light without using a special optical system. ,
The light is received by the sensor.

【0072】図23は、上記光電変換装置の等価回路を
示す。図24はゲート電圧パルスのタイミングチャート
を示す。
FIG. 23 shows an equivalent circuit of the photoelectric conversion device. FIG. 24 shows a timing chart of the gate voltage pulse.

【0073】図23において、Si1、Si2、・・・、S
iN(以下Si と記す。)はiブロック中の光電変換素子
10′を示すフォトダイオードである。Ci1、Ci2、・
・・、CiN(以下、Ci と記す。)はフォトダイオード
の寄生容量を示す。STi1、STi2、・・・、ST
iN(以下、STi と記す。)は寄生容量Ci の電荷を負
荷コンデンサCx1、Cx2、・・・、CxNに転送するため
の転送用スイッチ、SRi1、SRi2、・・・、SR
iN(以下、SRi と記す。)は寄生容量Ci をあらかじ
め充電しておくための充電用スイッチである。本例にお
いてはTFTを用いたスイッチ11は、転送用スイッチ
STi と、充電用スイッチSRi とからなる。Si
i1、Sigi2、・・・、SigiNは、信号線マトリク
スを構成するiブロック中の個別電極である。
In FIG. 23, S i1 , S i2 , ..., S
iN (hereinafter referred to as S i ) is a photodiode showing the photoelectric conversion element 10 ′ in the i block. C i1 , C i2 , ...
.., C iN (hereinafter, referred to as C i ) represents the parasitic capacitance of the photodiode. ST i1 , ST i2 , ..., ST
iN (hereinafter referred to as ST i ) is a transfer switch for transferring the charge of the parasitic capacitance C i to the load capacitors C x1 , C x2 , ..., C xN , SR i1 , SR i2 ,. , SR
iN (hereinafter referred to as SR i ) is a charging switch for charging the parasitic capacitance C i in advance. In this example, the switch 11 using the TFT includes a transfer switch ST i and a charging switch SR i . Si
, g i1 , Sig i2 , ..., Sig iN are individual electrodes in the i block forming the signal line matrix.

【0074】これらのフォトダイオードSi 、寄生容量
i 、転送用スイッチSTi 及び充電用スイッチSRi
はそれぞれ一列アレイ状に配置され、N×Mにブロック
分けされる。
These photodiode S i , parasitic capacitance C i , transfer switch ST i and charging switch SR i
Are arranged in a single row array and are divided into N × M blocks.

【0075】アレイ状に設けられた転送用スイッチST
i 、及び充電用スイッチSRi のゲート電極は、マトリ
クスに形成された配線12−1に接続される。同じブロ
ック内の充電用スイッチSRi のゲート電極は、共通に
i に接続され、転送用スイッチSTi のゲート電極
は、次の順位の充電用スイッチSRi+1 のゲート電極の
共通線Gi+1 に共通に接続される。
Transfer switches ST arranged in an array
i and the gate electrode of the charging switch SR i are connected to the wiring 12-1 formed in the matrix. The gate electrodes of the charging switches SR i in the same block are commonly connected to G i , and the gate electrodes of the transfer switches ST i are the common line G of the gate electrodes of the charging switches SR i + 1 in the next order. It is commonly connected to i + 1 .

【0076】図24のようなタイミングで、ゲート駆動
線(G1 、・・・、GM )にはゲート駆動部14から順
次選択パルス(VG1、VG2、・・・、VGM)が印加され
る。ゲート駆動線G1 が選択されると、1ブロック目の
充電用スイッチSR11、SR12、・・・、SR1NがON
状態となり、バイアスVs を通じて、フォトダイオード
11、S12、・・・、S1Nには、逆バイアスがかり、寄
生容量C11、C12、・・・、C1Nに電荷が充電される。
[0076] In the timing shown in FIG. 24, gate drive lines (G 1, ···, G M ) sequentially selects a pulse from the gate driver 14 to (V G1, V G2, ··· , V GM) is Is applied. When the gate drive line G 1 is selected, the charging switches SR 11 , SR 12 , ..., SR 1N for the first block are turned on.
A reverse bias is applied to the photodiodes S 11 , S 12 , ..., S 1N through the bias V s , and the parasitic capacitances C 11 , C 12 , ..., C 1N are charged.

【0077】次に、ゲート駆動線G1 を通して、充電用
スイッチSR11、SR12、・・・、SR1NがOFF状態
となると、その後一定時間Ts の間に、寄生容量C11
12、・・・、C1Nに充電された電荷は、光により放電
し、光量に応じた電荷が残る。一定時間Ts の後、ゲー
ト駆動線G2 が選択されると、転送用スイッチST11
ST12、・・・、ST1NがON状態となり、寄生容量C
11、C12、・・・、C1Nに残留している電荷は、個別電
極Sig11、Sig12、・・・、Sig1Nを通して、負
荷コンデンサCx1、Cx2、・・・、CXNに転送される。
この電荷は信号処理部15に順次送られ、シリアル信号
に変換され出力される。同様な動作が各ブロック毎に行
われ、ライン上の情報が読み取られる。
Next, through the gate driving line G 1, charging switch SR 11, SR 12, · · ·, the SR 1N becomes OFF state, during the subsequent predetermined time T s, the parasitic capacitance C 11,
The charges charged in C 12 , ..., C 1N are discharged by light, and charges corresponding to the amount of light remain. When the gate drive line G 2 is selected after a certain time T s , the transfer switch ST 11 ,
ST 12 , ..., ST 1N are turned on, and parasitic capacitance C
11, C 12, · · ·, charges remaining in the C 1N is the individual electrode Sig 11, Sig 12, · · ·, through Sig 1N, load capacitor C x1, C x2, · · ·, a C XN Transferred.
The charges are sequentially sent to the signal processing unit 15, converted into a serial signal, and output. The same operation is performed for each block, and the information on the line is read.

【0078】以下、本実施例の光電変換装置の製造方法
を説明する。図25〜図34は本実施例の各製造工程を
模式的に示す部分断面図である。
The method for manufacturing the photoelectric conversion device of this embodiment will be described below. 25 to 34 are partial cross-sectional views schematically showing each manufacturing process of this embodiment.

【0079】まず、図25に示すように、基板1たる洗
浄した平面性のよいガラス基板上に真空蒸着法により、
Cr(第1の金属層)2を1000オングストローム堆
積する。
First, as shown in FIG. 25, a clean glass substrate having a good flatness, which is the substrate 1, is formed by a vacuum evaporation method.
Cr (first metal layer) 2 is deposited to 1000 angstroms.

【0080】次に、図26に示すように、フォトリソグ
ラフィにより、レジストパターンを所望の形状に加工
し、それをマスクとして、不要なCrをウェットエッチ
ングで除去することで配線マトリクスの下電極2−3、
ショットキ型フォトダイオードの下電極2−1、TFT
のゲート電極2−2を形成する。
Next, as shown in FIG. 26, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography, and unnecessary Cr is removed by wet etching using the resist pattern as a mask to form the lower electrode 2- of the wiring matrix. 3,
Lower electrode 2-1 of Schottky type photodiode, TFT
Forming the gate electrode 2-2.

【0081】次に図27に示すように、プラズマCVD
法により、SiH4 ガス、NH3 ガスを原料として絶縁
層アモルファス窒化シリコン3を3000オングストロ
ーム堆積する。これは配線マトリクスでは層間絶縁膜、
TFTではゲート絶縁膜として機能する。
Next, as shown in FIG. 27, plasma CVD
By the method, the insulating layer amorphous silicon nitride 3 is deposited to 3000 angstrom using SiH 4 gas and NH 3 gas as raw materials. This is an interlayer insulating film in the wiring matrix,
The TFT functions as a gate insulating film.

【0082】次に図28に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、ショットキ型フォトダイオード部
となる部位のアモルファス窒化シリコンをウェットエッ
チングで除去する。
Next, as shown in FIG. 28, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using this as a mask, the amorphous silicon nitride in the portion that will become the Schottky photodiode portion is removed by wet etching.

【0083】次に図29に示すように、プラズマCVD
法により、H2 ガス、SiH4 ガスを原料としてイント
リンシックa−Si:H(i層)4を6000オングス
トローム、続いてH2 ガス、SiH4 ガス、PH3 ガス
を原料として高濃度リンドープa−Si:H(n+ 層)
5を500オングストローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 29, plasma CVD
By law, H 2 gas, an intrinsic a-Si and SiH 4 gas as a raw material: H (i layer) 4 and 6000 Å, followed by H 2 gas, high concentration phosphorus-doped SiH 4 gas, PH 3 is gas as a raw material a- Si: H (n + layer)
5 is deposited to 500 angstroms.

【0084】次に図30に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、ヴィアホールとなる部位の窒化シ
リコン、i層、n+ 層をCDEで除去する。次に図31
に示すように、第2の金属層6として真空蒸着法によ
り、Alを10000オングストローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 30, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using this as a mask, the silicon nitride, the i layer, and the n + layer in the portion that will become the via hole are removed by CDE. Next, FIG.
As shown in FIG. 3, Al is deposited as the second metal layer 6 by the vacuum evaporation method at 10000 angstrom.

【0085】次に図32に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、不要な部位のAlをウェットエッ
チングで除去する。
Next, as shown in FIG. 32, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using that as a mask, unnecessary portions of Al are removed by wet etching.

【0086】次に図33に示すように、フォトリソグラ
フィにより、新たにレジストパターンを所望の形状に加
工し、それをマスクとして、不要な部位のn+ 層をオー
バーエッチング量のi層500オングストロームととも
にRIEで除去する。図32ならびに図33に示した工
程で配線マトリクス部においては不要なAlならびにn
+ 層はともに除去される。TFT部においても同様で、
ソース、ドレイン電極が形成される。ショットキ型フォ
トダイオード部においては、Alは除去されるがn+
は残されており、n+ 層は半導体層に対してオーミック
接続する透明電極として機能することとなる。
Next, as shown in FIG. 33, a resist pattern is newly processed into a desired shape by photolithography, and using it as a mask, an n + layer at an unnecessary portion is formed together with an overetching amount of i layer of 500 Å. Remove by RIE. In the steps shown in FIGS. 32 and 33, unnecessary Al and n in the wiring matrix portion are used.
Both + layers are removed. The same applies to the TFT section,
Source and drain electrodes are formed. In the Schottky photodiode part, Al is removed, but the n + layer is left, and the n + layer functions as a transparent electrode that makes ohmic contact with the semiconductor layer.

【0087】次に図34に示すように、フォトリソグラ
フィにより、レジストパターンを所望の形状に加工し、
それをマスクとして、素子間分離を目的として不要な部
位のn+ 層、i層、アモルファス窒化シリコン層をRI
Eで除去する。本工程で窓部Wも形成される。
Next, as shown in FIG. 34, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
Using this as a mask, the n + layer, the i layer, and the amorphous silicon nitride layer in unnecessary portions are separated by RI for the purpose of separating elements.
Remove with E. The window W is also formed in this step.

【0088】次に素子の保護を目的としてプラズマCV
D法を用いてアモルファス窓化シリコン層を10000
オングストローム堆積し(不図示)、さらに外部接続の
ため不要な部位を除去し、アニール工程を経て光電変換
装置が作成される。
Next, plasma CV is used for the purpose of protecting the device.
Amorphous windowed silicon layer 10000 using method D
Angular deposition (not shown), unnecessary portions for external connection are removed, and an annealing process is performed to complete a photoelectric conversion device.

【0089】本発明では、最も時間を要する半導体形成
工程は、図27の工程のみであり、従来に比べ製造工程
全体の時間の短縮となっている。
In the present invention, the semiconductor forming process that requires the most time is only the process shown in FIG. 27, and the time required for the entire manufacturing process is shortened as compared with the conventional method.

【0090】以下、本発明の第3の光電変換装置の実施
例について図面を用いて詳細に説明する。
An example of the third photoelectric conversion device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0091】図35は本発明の特徴を最もよく表す図面
であり、本発明になる光電変換装置の一実施例の部分断
面図の構成を示す模式図である。なお、図1と同一構成
部材については同一符号を付する。
FIG. 35 is a view best showing the features of the present invention, and is a schematic view showing the structure of a partial sectional view of an embodiment of the photoelectric conversion device according to the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0092】図35において、10″はショットキ型フ
ォトダイオード、11′はTFT、12−1,12−2
は配線マトリクスを示す。基板1上には第1の金属層に
よりフォトダイオード下電極2−1、配線マトリクスの
下電極2−3が形成されている。これら下電極並びに、
基板1上には、イントリンシックa−Si:H層4、n
型a−Si:H層5がこの順で形成されている。さら
に、フォトダイオードと、TFT、配線マトリクスに
は、ITOにより、上電極6−1、ソース電極6−2、
ドレイン電極6−3、個別電極6−4が形成される。こ
れら、ITOと半導体層上には、アモルファス窒化シリ
コン層7が形成され、フォトダイオードでは、パッシベ
ーション層7−2、配線マトリクスでは層間絶縁層7−
1,7−4、TFTではゲート絶縁層7−3として機能
している。
In FIG. 35, 10 "is a Schottky type photodiode, 11 'is a TFT, and 12-1 and 12-2.
Indicates a wiring matrix. On the substrate 1, a photodiode lower electrode 2-1 and a wiring matrix lower electrode 2-3 are formed of the first metal layer. These lower electrodes,
On the substrate 1, the intrinsic a-Si: H layer 4, n
The type a-Si: H layer 5 is formed in this order. Further, the photodiode, the TFT, and the wiring matrix are made of ITO, and the upper electrode 6-1, the source electrode 6-2,
The drain electrode 6-3 and the individual electrode 6-4 are formed. An amorphous silicon nitride layer 7 is formed on the ITO and the semiconductor layer. In the photodiode, the passivation layer 7-2 and in the wiring matrix, the interlayer insulating layer 7-.
1, 7-4, the TFT functions as a gate insulating layer 7-3.

【0093】次に絶縁膜を介して、第2の金属層を用
い、配線マトリクスの上電極9−1,9−3、TFTの
ゲート電極9−2が形成されている。
Next, the upper electrodes 9-1 and 9-3 of the wiring matrix and the gate electrode 9-2 of the TFT are formed using the second metal layer through the insulating film.

【0094】本実施例の特徴は、このi層、n層の2層
が少なくとも、ショットキ型フォトダイオードとTFT
と配線マトリクスとにおいて、共通の層構造となってお
り、同一の製造工程で形成されることにある。
The feature of this embodiment is that at least two layers, i layer and n layer, are Schottky type photodiode and TFT.
The wiring matrix and the wiring matrix have a common layer structure and are formed in the same manufacturing process.

【0095】配線マトリクスでは、第1の金属層と第2
の金属層で2層配線を組む場合と、第1、あるいは第2
の金属層と透明電極ITOとで2層配線を組む場合が考
えられるが、配線抵抗、プロセス上の容易性等を考え、
適宜組み合わせを選べば良い。また、前者の場合、上下
配線間に一部半導体層が残された形になっているが、上
下の配線は、絶縁性が保たれていればよく、半導体層
3,4の存在は、影響を与えない。
In the wiring matrix, the first metal layer and the second metal layer
The case of forming a two-layer wiring with the metal layer of
It may be possible to form a two-layer wiring with the metal layer of the above and the transparent electrode ITO. Considering wiring resistance, process easiness, etc.,
You can choose the combination as appropriate. Further, in the former case, the semiconductor layer is partially left between the upper and lower wirings, but the upper and lower wirings only need to maintain the insulating property, and the existence of the semiconductor layers 3 and 4 affects Don't give.

【0096】TFTは、アモルファスシリコンの特性上
有利な、nチャネル動作をするように作られている。
The TFT is made to perform n-channel operation, which is advantageous in the characteristics of amorphous silicon.

【0097】図35で示された構成の光電変換装置を動
作させる場合の1ビット等価回路を図36に示す。動作
を簡単に示すと、ショットキ型フォトダイオードSは、
スイッチSRを通して、逆バイアスVs が加えられてお
り、フォトダイオードの寄生容量Cs は充電されてい
る。次に、スイッチSRを切り、バイアスをはずすと、
光により、寄生容量Cs に蓄えられた電荷は、放電時間
に応じて放電する。一定の放電時間後、スイッチSTを
つなぎ、寄生容量Cs の残留電荷を読み出し用のコンデ
ンサCx に転送する。引き続き、スイッチSTを閉じ、
スイッチSWoutを開くことで抵抗Rに現れる電圧を出
力する。図中、スイッチSWout と抵抗Rは、外付けの
ICである。それ以外は、基板上に作り込まれる。
FIG. 36 shows a 1-bit equivalent circuit for operating the photoelectric conversion device having the configuration shown in FIG. When the operation is briefly shown, the Schottky photodiode S is
A reverse bias V s is applied through the switch SR, and the parasitic capacitance C s of the photodiode is charged. Next, when the switch SR is turned off and the bias is removed,
The light causes the electric charge stored in the parasitic capacitance Cs to be discharged according to the discharge time. After a certain discharge time, connect the switch ST, and transfers to the capacitor C x for reading out the residual charges of the parasitic capacitance C s. Then, close the switch ST,
By opening the switch SWout, the voltage appearing at the resistor R is output. In the figure, the switch SWout and the resistor R are external ICs. Others are built on the substrate.

【0098】図35で示した断面構造をもち、図36で
示した単ビット回路を複数個マトリクススイッチアレイ
を用いて構成したレンズレスタイプの密着1次元光電変
換装置を示したのが図37〜図39である。
37A to 37C show a lensless contact type one-dimensional photoelectric conversion device having the sectional structure shown in FIG. 35 and having the single bit circuit shown in FIG. 36 formed by using a plurality of matrix switch arrays. FIG. 39.

【0099】図37には、2画素分の平面図が示されて
あり、図38は図37におけるB−Bの断面図であり、
図39は、図37におけるC−Cの断面図を示す。
FIG. 37 shows a plan view of two pixels, and FIG. 38 is a sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 39 is a sectional view taken along line CC of FIG.

【0100】図37〜図39において、10″はフォト
ダイオード、11−aは転送用TFT、11−bは充電
用TFT、12−1はTFTゲート配線マトリクス、1
2−2は信号配線マトリクス、Wは採光用窓を示す。な
お、図中、煩雑さを避けるため、半導体層、絶縁層の部
分は図示されていない。
37 to 39, 10 ″ is a photodiode, 11-a is a transfer TFT, 11-b is a charging TFT, 12-1 is a TFT gate wiring matrix, 1
Reference numeral 2-2 indicates a signal wiring matrix, and W indicates a lighting window. In addition, in order to avoid complexity in the drawing, the semiconductor layer and the insulating layer are not shown.

【0101】ここで言うレンズレスタイプとは、図38
に示されているように、基板のセンサ面とは反対の側か
ら光が入射し、基板の採光用窓Wを通して、原稿面Pを
照射し、その散乱光を特別な光学系を用いることなく、
センサで受光するようにしたものである。
The lensless type referred to here is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, light enters from the side opposite to the sensor surface of the substrate, illuminates the document surface P through the light-collecting window W of the substrate, and scatters the light without using a special optical system. ,
The light is received by the sensor.

【0102】図40は、上記光電変換装置の等価回路を
示す。図41はゲート電圧パルスのタイミングチャート
を示す。
FIG. 40 shows an equivalent circuit of the photoelectric conversion device. FIG. 41 shows a timing chart of the gate voltage pulse.

【0103】図40において、Si1、Si2、・・・、S
iN(以下Si と記す。)はiブロック中の光電変換素子
10″を示すフォトダイオードである。Ci1、Ci2、・
・・、CiN(以下、Ci と記す。)はフォトダイオード
の寄生容量を示す。STi1、STi2、・・・、ST
iN(以下、STi と記す。)は寄生容量Ci の電荷を負
荷コンデンサCx1、Cx2、・・・、CxNに転送するため
の転送用スイッチ、SRi1、SRi2、・・・、SR
iN(以下、SRi と記す。)は寄生容量Ci をあらかじ
め充電しておくための充電用スイッチである。本例にお
いてはTFTを用いたスイッチ11は、転送用スイッチ
STi と、充電用スイッチSRi とからなる。Si
i1、Sigi2、・・・、SigiNは、信号線マトリク
スを構成するiブロック中の個別電極である。
In FIG. 40, S i1 , S i2 , ..., S
iN (hereinafter referred to as S i ) is a photodiode showing the photoelectric conversion element 10 ″ in the i block. C i1 , C i2 , ...
.., C iN (hereinafter, referred to as C i ) represents the parasitic capacitance of the photodiode. ST i1 , ST i2 , ..., ST
iN (hereinafter referred to as ST i ) is a transfer switch for transferring the charge of the parasitic capacitance C i to the load capacitors C x1 , C x2 , ..., C xN , SR i1 , SR i2 ,. , SR
iN (hereinafter referred to as SR i ) is a charging switch for charging the parasitic capacitance C i in advance. In this example, the switch 11 using the TFT includes a transfer switch ST i and a charging switch SR i . Si
, g i1 , Sig i2 , ..., Sig iN are individual electrodes in the i block forming the signal line matrix.

【0104】これらのフォトダイオードSi 、寄生容量
i 、転送用スイッチSTi 及び充電用スイッチSRi
はそれぞれ一列アレイ状に配置され、N×Mにブロック
分けされる。
These photodiode S i , parasitic capacitance C i , transfer switch ST i and charging switch SR i
Are arranged in a single row array and are divided into N × M blocks.

【0105】アレイ状に設けられた転送用スイッチST
i 、及び充電用スイッチSRi のゲート電極は、マトリ
クスに形成された配線12−1に接続される。同じブロ
ック内の充電用スイッチSRi のゲート電極は、共通に
i に接続され、転送用スイッチSTi のゲート電極
は、次の順位の充電用スイッチSRi+1 のゲート電極の
共通線Gi+1 に共通に接続される。
Transfer switches ST arranged in an array
i and the gate electrode of the charging switch SR i are connected to the wiring 12-1 formed in the matrix. The gate electrodes of the charging switches SR i in the same block are commonly connected to G i , and the gate electrodes of the transfer switches ST i are the common line G of the gate electrodes of the charging switches SR i + 1 in the next order. It is commonly connected to i + 1 .

【0106】図41のようなタイミングで、ゲート駆動
線(G1 、・・・、GM )にはゲート駆動部14から順
次選択パルス(VG1、VG2、・・・、VGM)が印加され
る。ゲート駆動線G1 が選択されると、1ブロック目の
充電用スイッチSR11、SR12、・・・、SR1NがON
状態となり、バイアスVs を通じて、フォトダイオード
11、S12、・・・、S1Nには、逆バイアスがかり、寄
生容量C11、C12、・・・、C1Nに電荷が充電される。
[0106] In the timing shown in FIG. 41, gate drive lines (G 1, ···, G M ) sequentially selects a pulse from the gate driver 14 to (V G1, V G2, ··· , V GM) is Is applied. When the gate drive line G 1 is selected, the charging switches SR 11 , SR 12 , ..., SR 1N for the first block are turned on.
A reverse bias is applied to the photodiodes S 11 , S 12 , ..., S 1N through the bias V s , and the parasitic capacitances C 11 , C 12 , ..., C 1N are charged.

【0107】次に、ゲート駆動線G1 を通して、充電用
スイッチSR11、SR12、・・・、SR1NがOFF状態
となると、その後一定時間Ts の間に、寄生容量C11
12、・・・、C1Nに充電された電荷は、光により放電
し、光量に応じた電荷が残る。一定時間Ts の後、ゲー
ト駆動線G2 が選択されると、転送用スイッチST11
ST12、・・・、ST1NがON状態となり、寄生容量C
11、C12、・・・、C 1Nに残留している電荷は、個別電
極Sig11、Sig12、・・・、Sig1Nを通して、負
荷コンデンサCx1、Cx2、・・・、CXNに転送される。
この電荷は信号処理部15に順次送られ、シリアル信号
に変換され出力される。同様な動作が各ブロック毎に行
われ、ライン上の情報が読み取られる。
Next, the gate drive line G1For charging through
Switch SR11, SR12, ..., SR1NIs OFF
Then, for a certain period of time TsBetween the parasitic capacitance C11,
C12, ..., C1NThe electric charge charged in the
However, a charge corresponding to the amount of light remains. Fixed time TsAfter
Drive line G2Is selected, the transfer switch ST11,
ST12・ ・ ・, ST1NTurns on and the parasitic capacitance C
11, C12, ..., C 1NThe electric charge remaining in the
Pole sig11, Sig12, ..., Sig1NThrough negative
Load capacitor Cx1, Cx2, ..., CXNTransferred to.
This charge is sequentially sent to the signal processing unit 15, and the serial signal
Is converted to and output. The same operation is performed for each block.
The information on the line is read.

【0108】以下、本実施例の光電変換装置の製造方法
を説明する。図42〜図51は本実施例の各製造工程を
模式的に示す部分断面図である。
The method of manufacturing the photoelectric conversion device of this embodiment will be described below. 42 to 51 are partial cross-sectional views schematically showing each manufacturing process of this embodiment.

【0109】まず、図42に示すように、基板1たる洗
浄した平面性のよいガラス基板上に真空蒸着法により、
Cr(第1の金属層)2を1000オングストローム堆
積する。
First, as shown in FIG. 42, a cleaned glass substrate having good flatness, which is the substrate 1, is formed by a vacuum deposition method.
Cr (first metal layer) 2 is deposited to 1000 angstroms.

【0110】次に、図43に示すように、フォトリソグ
ラフィにより、レジストパターンを所望の形状に加工
し、それをマスクとして、不要なCrをウェットエッチ
ングで除去することで配線マトリクスの下電極2−3、
ショットキ型フォトダイオードの下電極2−1を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 43, the resist pattern is processed into a desired shape by photolithography, and unnecessary Cr is removed by wet etching using the resist pattern as a mask to form the lower electrode 2- of the wiring matrix. 3,
The lower electrode 2-1 of the Schottky type photodiode is formed.

【0111】次に図44に示すように、プラズマCVD
法により、SiH4 ガスを原料として、イントリンシッ
クa−Si:H4を5000オングストローム堆積す
る。続いてSiH4 ガス、PH3 ガスを原料として高濃
度リンドープa−Si:H層5を1000オングストロ
ーム堆積する。
Next, as shown in FIG. 44, plasma CVD
By law, the SiH 4 gas as a raw material, an intrinsic a-Si: H4 to 5000 Angstroms deposited. Subsequently, a high-concentration phosphorus-doped a-Si: H layer 5 of 1000 angstrom is deposited using SiH 4 gas and PH 3 gas as raw materials.

【0112】次に図45に示すように、真空蒸着法によ
りITO(Indium TinOxide)を100
0オングストローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 45, 100% ITO (Indium Tin Oxide) was deposited by vacuum deposition.
Deposit 0 Å.

【0113】次に図46に示すように、フォトリソグラ
フィにより、所望の形状にレジストパターンを形成す
る。これをマスクとして、FeCl3 /HCl水溶液を
用いて不要なITOをウェットエッチングで除去し、シ
ョットキ型フォトダイオードの上電極6−1、TFTの
ソース電極6−2、ドレイン電極6−3を形成する。
Next, as shown in FIG. 46, a resist pattern is formed in a desired shape by photolithography. Using this as a mask, unnecessary ITO is removed by wet etching using FeCl 3 / HCl aqueous solution to form the upper electrode 6-1 of the Schottky photodiode, the source electrode 6-2 of the TFT, and the drain electrode 6-3. .

【0114】次に図47に示すように、ITOのパター
ン形成用レジストをそのまま残し、これをマスクとして
不要なn層を除去する。これによりTFTのチャネル部
が形成される。
Next, as shown in FIG. 47, the pattern forming resist of ITO is left as it is, and the unnecessary n layer is removed using this as a mask. As a result, the channel portion of the TFT is formed.

【0115】次に図48に示すように、プラズマCVD
法によりSiH4 ガス、NH3 ガスを原料として、絶縁
層アモルファス窒化シリコンを堆積する。これは配線マ
トリクスでは層間絶縁層7−1、フォトダイオードでは
パッシベーション膜7−2、TFTではゲート絶縁膜7
−3として利用される。
Next, as shown in FIG. 48, plasma CVD
By the method, the insulating layer amorphous silicon nitride is deposited using SiH 4 gas and NH 3 gas as raw materials. This is the interlayer insulating layer 7-1 in the wiring matrix, the passivation film 7-2 in the photodiode, and the gate insulating film 7 in the TFT.
It is used as -3.

【0116】次に図49に示すように、フォトリソグラ
フィにより、所望の形状にレジストパターンを加工し、
CF4 ガスを反応ガスとして、ドライエッチングによ
り、窒化シリコン、inの3層をエッチングし、配線マ
トリクスのコンタクトホール13を形成し、素子間分離
のパターンニングを行う。
Next, as shown in FIG. 49, a resist pattern is processed into a desired shape by photolithography,
By using CF 4 gas as a reaction gas, the three layers of silicon nitride and in are etched by dry etching to form contact holes 13 of the wiring matrix, and patterning for element isolation is performed.

【0117】次に図50に示すように、第2の金属層と
して、真空蒸着法により、Alを10000オングスト
ローム堆積する。
Next, as shown in FIG. 50, as a second metal layer, Al is deposited to 10000 angstrom by the vacuum evaporation method.

【0118】次に図51に示すように、フォトリソグラ
フィにより、所望の形状にレジストパターンを形成す
る。これをマスクとして、HNO3 /H3 PO4 /CH
3 COOH水溶液を用いて、不要なAlをウエットエッ
チングで除去し、配線マトリクスの上電極9−1、9−
3、TFTのゲート電極9−2を形成する。
Next, as shown in FIG. 51, a resist pattern is formed in a desired shape by photolithography. Using this as a mask, HNO 3 / H 3 PO 4 / CH
Unnecessary Al is removed by wet etching using a 3 COOH aqueous solution, and the upper electrodes 9-1, 9- of the wiring matrix are removed.
3. Form the gate electrode 9-2 of the TFT.

【0119】最後に、有機樹脂を用いて保護層(不図
示)を形成し、光電変換装置が作製される。
Finally, a protective layer (not shown) is formed using an organic resin, and a photoelectric conversion device is manufactured.

【0120】本発明では、最も時間を要する半導体形成
工程は、図44の工程のみであり、従来に比べ製造工程
全体の時間の短縮となっている。また、そのパターンニ
ングも図49の工程だけなので、従来の半導体形成とパ
ターンニングを、それぞれ二度にわけて行ってきたもの
に比べ、半導体原料ガスを無駄にすることなく、その利
用効率がよい。
In the present invention, the semiconductor forming process that takes the longest time is only the process shown in FIG. 44, and the time required for the entire manufacturing process is shortened as compared with the prior art. Further, since the patterning is performed only by the step shown in FIG. 49, the semiconductor raw material gas is not wasted and the utilization efficiency is higher than that in the conventional semiconductor formation and patterning which are separately performed twice. .

【0121】[0121]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の第
1の光電変換装置、その製造方法によれば、MIS型フ
ォトダイオードとスイッチ素子との半導体層を同一工程
で堆積される同一半導体材料で構成したことで、製造工
程を簡略化し、製造工程の歩留まりを向上し、材料の効
率的利用とあいまって低コストで、安価な光電変換装置
を提供することができる。
As described above in detail, according to the first photoelectric conversion device and the method of manufacturing the same of the present invention, the semiconductor layers of the MIS type photodiode and the switch element are deposited in the same step. By using a material, the manufacturing process can be simplified, the yield of the manufacturing process can be improved, and the photoelectric conversion device can be provided at a low cost and at a low cost in combination with the efficient use of the material.

【0122】また本発明の第2の光電変換装置、その製
造方法によれば、ショットキ型フォトダイオードとスイ
ッチ素子との半導体層を同一工程で堆積される同一半導
体材料で構成したことで、製造工程を簡略化し、製造工
程の歩留まりを向上し、材料の効率的利用とあいまって
低コストで、安価な光電変換装置を提供することができ
る。
According to the second photoelectric conversion device and the method of manufacturing the same of the present invention, the semiconductor layers of the Schottky type photodiode and the switch element are made of the same semiconductor material deposited in the same step. It is possible to provide a low-cost, low-cost photoelectric conversion device by simplifying the manufacturing process, improving the yield of the manufacturing process, and efficiently using the material.

【0123】また本発明の第3の光電変換装置、その製
造方法によれば、ショットキ型フォトダイオードとスイ
ッチ素子と配線マトリクスとの半導体層を同一工程で堆
積される同一半導体材料で構成したことで、製造工程を
簡略化し、製造工程の歩留まりを向上し、材料の効率的
利用とあいまって低コストで、安価な光電変換装置を提
供することができる。
According to the third photoelectric conversion device and the method of manufacturing the same of the present invention, the semiconductor layers of the Schottky photodiode, the switch element and the wiring matrix are made of the same semiconductor material deposited in the same step. The manufacturing process can be simplified, the yield of the manufacturing process can be improved, and the photoelectric conversion device can be provided at low cost at low cost in combination with efficient use of materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の部分
断面構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of an embodiment of a first photoelectric conversion device of the present invention.

【図2】図1に示された光電変換装置の動作を示す単ビ
ット等価回路図である。
FIG. 2 is a single-bit equivalent circuit diagram showing an operation of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図3】図1に示された断面構成を持った光電変換素子
を複数個、一列アレイ状に並べた長尺密着型光電変換装
置の二画素分の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of two pixels of a long contact photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 are arranged in a single-row array.

【図4】図3に示された光電変換装置のB−B断面図で
ある。
FIG. 4 is a BB cross-sectional view of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図5】図3に示された光電変換装置のC−C断面図で
ある。
5 is a cross-sectional view taken along line CC of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図6】図3〜図5に示された光電変換装置の等価回路
図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the photoelectric conversion device shown in FIGS.

【図7】ゲート電圧パルスのタイミングチャート図であ
る。
FIG. 7 is a timing chart of a gate voltage pulse.

【図8】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製造
工程図である。
FIG. 8 is a manufacturing process diagram of an example of a first photoelectric conversion device of the present invention.

【図9】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製造
工程図である。
FIG. 9 is a manufacturing process diagram of an example of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図10】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 10 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図11】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 11 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図12】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 12 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図13】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 13 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図14】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 14 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図15】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 15 is a manufacturing process diagram of an example of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図16】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 16 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図17】本発明の第1の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 17 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the first photoelectric conversion device of the present invention.

【図18】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の部
分断面構成を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a partial cross-sectional configuration of an embodiment of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図19】図18に示された光電変換装置の動作を示す
単ビット等価回路図である。
19 is a single-bit equivalent circuit diagram showing an operation of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図20】図18に示された断面構成を持った光電変換
素子を複数個、一列アレイ状に並べた長尺密着型光電変
換装置の二画素分の平面図である。
20 is a plan view of two pixels of a long contact photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements having the cross-sectional structure shown in FIG. 18 are arranged in a single line array.

【図21】図20に示された光電変換装置のB−B断面
図である。
21 is a cross-sectional view taken along line BB of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図22】図20に示された光電変換装置のC−C断面
図である。
22 is a cross-sectional view taken along line CC of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図23】図20〜図22に示された光電変換装置の等
価回路図である。
FIG. 23 is an equivalent circuit diagram of the photoelectric conversion device shown in FIGS. 20 to 22.

【図24】ゲート電圧パルスのタイミングチャート図で
ある。
FIG. 24 is a timing chart of a gate voltage pulse.

【図25】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 25 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図26】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 26 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図27】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 27 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図28】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 28 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図29】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 29 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図30】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 30 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図31】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 31 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図32】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 32 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図33】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 33 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図34】本発明の第2の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 34 is a manufacturing process diagram of an example of a second photoelectric conversion device of the present invention.

【図35】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の部
分断面構成を示す図である。
FIG. 35 is a diagram showing a partial cross-sectional configuration of an embodiment of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図36】図35に示された光電変換装置の動作を示す
単ビット等価回路図である。
FIG. 36 is a single-bit equivalent circuit diagram showing an operation of the photoelectric conversion device shown in FIG. 35.

【図37】図35に示された断面構成を持った光電変換
素子を複数個、一列アレイ状に並べた長尺密着型光電変
換装置の二画素分の平面図である。
FIG. 37 is a plan view of two pixels of a long contact photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements having the cross-sectional structure shown in FIG. 35 are arranged in a single-row array.

【図38】図37に示された光電変換装置のB−B断面
図である。
38 is a cross-sectional view taken along line BB of the photoelectric conversion device shown in FIG.

【図39】図37に示された光電変換装置のC−C断面
図である。
39 is a cross-sectional view taken along line CC of the photoelectric conversion device shown in FIG. 37.

【図40】図37〜図39に示された光電変換装置の等
価回路図である。
FIG. 40 is an equivalent circuit diagram of the photoelectric conversion device shown in FIGS. 37 to 39.

【図41】ゲート電圧パルスのタイミングチャート図で
ある。
FIG. 41 is a timing chart of a gate voltage pulse.

【図42】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 42 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図43】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 43 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図44】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 44 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図45】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 45 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図46】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 46 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図47】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 47 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図48】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 48 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図49】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 49 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図50】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 50 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図51】本発明の第3の光電変換装置の一実施例の製
造工程図である。
FIG. 51 is a manufacturing process diagram of an example of the third photoelectric conversion device of the present invention.

【図52】従来の光電変換装置の部分断面構成を示す図
である。
FIG. 52 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of a conventional photoelectric conversion device.

【図53】従来の光電変換装置の単ビット等価回路を示
す。
FIG. 53 shows a single-bit equivalent circuit of a conventional photoelectric conversion device.

【図54】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 54 is a diagram showing a manufacturing process of a conventional photoelectric conversion device.

【図55】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 55 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional photoelectric conversion device.

【図56】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 56 is a diagram showing manufacturing steps of a conventional photoelectric conversion device.

【図57】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 57 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional photoelectric conversion device.

【図58】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 58 is a diagram showing manufacturing steps of a conventional photoelectric conversion device.

【図59】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 59 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional photoelectric conversion device.

【図60】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 60 is a diagram showing a manufacturing process of the conventional photoelectric conversion device.

【図61】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 61 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional photoelectric conversion device.

【図62】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 62 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional photoelectric conversion device.

【図63】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 63 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional photoelectric conversion device.

【図64】従来の光電変換装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 64 is a diagram showing manufacturing steps of a conventional photoelectric conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1の金属層 2−1 フォトダイオード下電極 2−2 TFTゲート電極 2−3 配線マトリクスの下電極 3 アモルファス窒化シリコン膜 3−1 第1のアモルファス窒化シリコン膜 3−2 第2のアモルファス窒化シリコン膜 4 イントリンシックa−Si:H層 5 n型a−Si:H層 5−1 フォトダイオード上電極 6 第2の金属層 6−1 フォトダイオード用上電極(ITO) 6−2 ソース電極 6−3 ドレイン電極 6−4 配線マトリクスの個別電極 7 絶縁層 7−1,7−4 配線マトリクスの層間絶縁層 7−2 ショットキ型フォトダイオードのパッシベーシ
ョン層 7−3 ゲート絶縁膜 8−1 イントリンシックa−Si:H層 8−2 n型a−Si:H層 9 第2の金属層 9−1,9−3,9−7 配線マトリクスでの上電極 9−2 ゲート電極 9−4 上電極 9−5 ドレイン電極 9−6 ソース電極 10 MIS型フォトダイオード 10′ ショットキ型フォトダイオード 10″ ショットキ型フォトダイオード 11,11′ TFT 11−a 転送用TFT 11−b 充電用TFT 12 配線マトリクス 12−1 ゲート配線マトリクス 12−2 信号配線マトリクス 13 コンタクトホール 14 ゲート駆動部 15 信号駆動部 P 原稿 L 入射光 W 窓部
1 Substrate 2 First Metal Layer 2-1 Photodiode Lower Electrode 2-2 TFT Gate Electrode 2-3 Wiring Matrix Lower Electrode 3 Amorphous Silicon Nitride Film 3-1 First Amorphous Silicon Nitride Film 3-2 Second Amorphous silicon nitride film 4 Intrinsic a-Si: H layer 5 n-type a-Si: H layer 5-1 Photodiode upper electrode 6 Second metal layer 6-1 Photodiode upper electrode (ITO) 6-2 Source Electrode 6-3 Drain electrode 6-4 Wiring matrix individual electrode 7 Insulating layer 7-1, 7-4 Wiring matrix interlayer insulating layer 7-2 Schottky photodiode passivation layer 7-3 Gate insulating film 8-1 in Trinsic a-Si: H layer 8-2 n-type a-Si: H layer 9 Second metal layer 9-1, 9-3, 9-7 Wiring matrix Electrode 9-2 Gate electrode 9-4 Upper electrode 9-5 Drain electrode 9-6 Source electrode 10 MIS type photodiode 10 'Schottky type photodiode 10 "Schottky type photodiode 11, 11' TFT 11-a Transfer TFT 11 -B Charging TFT 12 Wiring matrix 12-1 Gate wiring matrix 12-2 Signal wiring matrix 13 Contact hole 14 Gate drive unit 15 Signal drive unit P Original L Incoming light W Window

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/028 Z 8721−5C 8422−4M H01L 31/10 E (72)発明者 山野辺 正人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location H04N 1/028 Z 8721-5C 8422-4M H01L 31/10 E (72) Inventor Masano Yamanobe Tokyo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku Canon Inc.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともMIS型フォトダイオードと
スイッチ素子とを同一基板上に具備する光電変換装置で
あって、前記MIS型フォトダイオードと前記スイッチ
素子との半導体層を同一工程で堆積される同一半導体材
料で構成したことを特徴とする光電変換装置。
1. A photoelectric conversion device comprising at least a MIS type photodiode and a switch element on the same substrate, wherein the same semiconductor is formed by depositing semiconductor layers of the MIS type photodiode and the switch element in the same step. A photoelectric conversion device comprising a material.
【請求項2】 前記MIS型フォトダイオードのMIS
接合をなす電極が、前記スイッチ素子のゲート電極と同
一の材料からなることを特徴とする請求項1記載の光電
変換装置。
2. The MIS of the MIS type photodiode
The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the electrode forming the junction is made of the same material as the gate electrode of the switch element.
【請求項3】 前記スイッチ素子のソース、ドレイン電
極が共通の金属材料から構成され、この金属材料と前記
半導体層との間にドーピング層を有する構造であること
を特徴とする請求項1記載の光電変換装置。
3. The structure according to claim 1, wherein the source and drain electrodes of the switch element are made of a common metal material, and a doping layer is provided between the metal material and the semiconductor layer. Photoelectric conversion device.
【請求項4】 前記半導体層が薄膜非結晶半導体である
ことを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。
4. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is a thin film amorphous semiconductor.
【請求項5】 前記ドーピング層が前記半導体層とオー
ミック接合をなしていることを特徴とする請求項3記載
の光電変換装置。
5. The photoelectric conversion device according to claim 3, wherein the doping layer forms an ohmic contact with the semiconductor layer.
【請求項6】 検知すべき光が前記ドーピング層を通し
て前記半導体層に受容されることを特徴とする請求項5
記載の光電変換装置。
6. The light to be detected is received by the semiconductor layer through the doping layer.
The photoelectric conversion device described.
【請求項7】 基板上に少なくともMIS型フォトダイ
オードのMIS接合をなす電極、スイッチ素子のゲート
電極となる金属層を形成する工程と、 該金属層上に第1の絶縁層を形成し、前記MIS型フォ
トダイオードのMIS接合をなす電極上の前記第1の絶
縁層を除去した後、第2の絶縁層を形成する工程と、 該第2の絶縁層上に半導体層を形成する工程と、 を備えた光電変換装置の製造方法。
7. A step of forming at least an electrode forming a MIS junction of a MIS type photodiode and a metal layer to be a gate electrode of a switch element on a substrate; and forming a first insulating layer on the metal layer, A step of forming a second insulating layer after removing the first insulating layer on the electrode forming the MIS junction of the MIS photodiode, and a step of forming a semiconductor layer on the second insulating layer; A method for manufacturing a photoelectric conversion device comprising:
【請求項8】 少なくともショットキ型フォトダイオー
ドとスイッチ素子とを同一基板上に具備する光電変換装
置であって、前記ショットキ型フォトダイオードと前記
スイッチ素子との半導体層を同一工程で堆積される同一
半導体材料で構成したことを特徴とする光電変換装置。
8. A photoelectric conversion device comprising at least a Schottky type photodiode and a switch element on the same substrate, wherein the same semiconductor in which the semiconductor layers of the Schottky type photodiode and the switch element are deposited in the same step. A photoelectric conversion device comprising a material.
【請求項9】 前記ショットキ型フォトダイオードのシ
ョットキ接合をなす電極が、前記スイッチ素子のゲート
電極と同一の材料からなることを特徴とする請求項8記
載の光電変換装置。
9. The photoelectric conversion device according to claim 8, wherein the electrode forming the Schottky junction of the Schottky type photodiode is made of the same material as the gate electrode of the switch element.
【請求項10】 前記スイッチ素子のソース、ドレイン
電極が共通の金属材料から構成され、この金属材料と前
記半導体層との間にドーピング層を有する構造であるこ
とを特徴とする請求項8記載の光電変換装置。
10. The structure according to claim 8, wherein the source and drain electrodes of the switch element are made of a common metal material, and a doping layer is provided between the metal material and the semiconductor layer. Photoelectric conversion device.
【請求項11】 前記半導体層が薄膜非結晶半導体であ
ることを特徴とする請求項8記載の光電変換装置。
11. The photoelectric conversion device according to claim 8, wherein the semiconductor layer is a thin film amorphous semiconductor.
【請求項12】 前記ドーピング層が前記半導体層とオ
ーミック接合をなしていることを特徴とする請求項10
記載の光電変換装置。
12. The doping layer is in ohmic contact with the semiconductor layer.
The photoelectric conversion device described.
【請求項13】 検知すべき光が前記ドーピング層を通
して前記半導体層に受容されることを特徴とする請求項
12記載の光電変換装置。
13. The photoelectric conversion device according to claim 12, wherein light to be detected is received by the semiconductor layer through the doping layer.
【請求項14】 基板上に少なくともショットキ型フォ
トダイオードのショットキ接合をなす電極、スイッチ素
子のゲート電極となる金属層を形成する工程と、 該金属層上に絶縁層を形成し、前記ショットキ型フォト
ダイオードのショットキ接合をなす電極上の絶縁層を除
去した後、該絶縁層上に半導体層を形成する工程と、 を備えた光電変換装置の製造方法。
14. A step of forming at least an electrode forming a Schottky junction of a Schottky type photodiode and a metal layer to be a gate electrode of a switch element on a substrate, and forming an insulating layer on the metal layer to form the Schottky type photodiode. A method of manufacturing a photoelectric conversion device, comprising the steps of: removing an insulating layer on an electrode forming a Schottky junction of a diode, and then forming a semiconductor layer on the insulating layer.
【請求項15】 少なくともショットキ型フォトダイオ
ードとスイッチ素子と配線マトリクスとを、同一基板上
に具備する光電変換装置であって、前記ショットキ型フ
ォトダイオードと前記スイッチ素子と配線マトリクスと
の半導体層を同一工程で堆積される同一半導体材料で構
成したことを特徴とする光電変換装置。
15. A photoelectric conversion device comprising at least a Schottky photodiode, a switch element, and a wiring matrix on the same substrate, wherein the Schottky photodiode, the switch element, and the wiring matrix have the same semiconductor layer. A photoelectric conversion device comprising the same semiconductor material deposited in a process.
【請求項16】 前記半導体層が、イントリンシック水
素化アモルファスシリコン層、n型水素化アモルファス
シリコン層の2層からなることを特徴とする請求項15
記載の光電変換装置。
16. The semiconductor layer is composed of two layers, an intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer and an n-type hydrogenated amorphous silicon layer.
The photoelectric conversion device described.
【請求項17】 イントリンシック水素化アモルファス
シリコン層、n型水素化アモルファスシリコン層を、こ
の順に基板上に形成した後、パターンニングすること
で、ショットキ型フォトダイオードとスイッチ素子と配
線マトリクスとの半導体層を同時に形成することを特徴
とする光電変換装置の製造方法。
17. A semiconductor of a Schottky photodiode, a switch element, and a wiring matrix by patterning after forming an intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer and an n-type hydrogenated amorphous silicon layer on a substrate in this order. A method for manufacturing a photoelectric conversion device, which comprises simultaneously forming layers.
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