光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备制造方法及图纸

技术编号:11994066 阅读:105 留言:0更新日期:2015-09-02 22:16
本发明专利技术涉及一种光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备。本发明专利技术提供一种能够抑制杂散光而得到期望的图像的光电转换装置以及利用该光电转换装置的电子设备。该光电转换装置特征在于具备设置于基板(1)的一个表面侧的TFT(10)、设置为覆盖TFT(10)的第二层间绝缘膜(7)、在第二层间绝缘膜(7)上在从形成于基板(1)的膜的厚度方向观察设置于与TFT(10)重叠的区域的遮光膜(9)、设置于第二层间绝缘膜(7)上的下部电极(8)、设置于下部电极(8)上的具有黄铜矿结构的半导体膜(21),在遮光膜(9)、下部电极(8)和半导体膜(21)中包含16族元素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备
技术介绍
目前,已知有在基板上形成薄膜晶体管的开关元件、具备由连接于开关元件的具有黄铜矿结构的半导体膜构成的光电转换部的光电转换装置。在具有黄铜矿结构的半导体膜中使用构成为包含11族元素、13族元素、16族元素的化合物半导体薄膜。通过将该化合物半导体薄膜形成为P形半导体膜、与η形半导体膜一同形成Pn结而构成光电转换部。在上述11-13-16族化合物半导体中使用含有铜(Cu)、铟(In)、砸(Se)的CuInSe2膜(即CIS膜)、包含Cu、In、稼(Ga)、Se的&1(111、6&)562膜(即CIGS膜)。CIS膜通过将包含Cu、In的金属膜在500°C左右的Se气氛下退火而形成。另外,同样CIGS膜通过将包含Cu、In、Ga的金属膜在Se气氛下退火而形成。例如,在专利文献I中,公示了一种作为光电转换装置的图像传感器,该光电转换装置在基板上作为电路部形成薄膜晶体管等,使其在该电路部叠层,形成使用了上述CIGS膜的光电转换部。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2012-169517号公报(图3)然而,在专利文献I所述的光电转换装置中,存在因杂散光而不能得到期望的图像的课题。详细而言,在专利文献I所述的光电转换装置中,向光电转换装置中射入光时,光(杂散光)射入电路部的薄膜晶体管后,泄漏电流流入薄膜晶体管,引起电路的误操作而不能得到期望的图像。因此,为了防止杂散光向薄膜晶体管的射入,用金属膜覆盖薄膜晶体管而形成遮光膜。然而,在将金属膜用作用于防止杂散光射入薄膜晶体管的遮光膜方面存在课题。在将金属膜用作遮光膜的时候,射入遮光膜的大部分光反射。被遮光膜反射的光形成杂散光,直接或者多重反射之后射入光电转换部。光射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部时,引起电路的误操作而不能得到期望的图像。因此,期待能够得到期望的图像的光电转换装置。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题中至少一部分而完成的,可以作为以下方式或者应用例而实现。(应用例I)本应用例I所涉及的光电转换装置的特征在于,具备:开关元件,设置于基板的一个表面侧;层间绝缘膜,被设置为覆盖所述开关元件;遮光膜,被设置在所述层间绝缘膜上、且从所述基板的膜厚方向观察设置于与所述开关元件重叠的区域;下部电极,设置于所述层间绝缘膜上;以及半导体膜,设置于所述下部电极上且具有黄铜矿结构,在所述遮光膜、所述下部电极和所述半导体膜中包含有16族元素。根据本应用例,具有黄铜矿结构的半导体膜所包含的16族元素也包含于遮光膜和下部电极中。由于下部电极中包含16族元素,下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触,光电转换装置的电特性好转。利用遮光膜防止向开关元件的光的射入。由于在遮光膜中包含16族元素,遮光膜的反射率与金属膜相比较降低。因而,由于被遮光膜反射的光减少,因此被遮光膜反射的光射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的情况减少。其结果,能够提供能够得到期望的图像的光电转换装置。(应用例2)在上述应用例所述的光电转换装置中,所述16族元素优选包括砸、硫中的至少一种。根据本应用例,能够得到能够实现高的光电转换效率的具有黄铜矿结构的半导体膜。(应用例3)在上述应用例所述的光电转换装置中,所述遮光膜以及所述下部电极优选含有钼(Mo)。根据本应用例,下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触,光电转换装置的电特性好转。并且,能够以低成本得到低电阻的下部电极。另外,在遮光膜中包含砸化钼(MoSe2)或者硫化钼(MoS2)。砸化钼(MoSe2)是禁带宽度1.35eV?1.41eV左右的半导体,硫化钼(MoS2)是禁带宽度1.8eV左右的半导体。因而,遮光膜吸收拥有上述禁带宽度以上能量的光,遮光膜的反射率降低。这样,因为被遮光膜反射的光减少,所以射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果,能够提供能够得到期望的图像的光电转换装置。(应用例4)本应用例的光电转换装置的制造方法特征在于具备在基板的一个表面侧形成开关元件的工序;形成层间绝缘层以覆盖所述开关元件的工序;在所述层间绝缘膜上的、在从所述基板的膜厚方向观察与所述开关元件重叠的区域形成遮光膜的工序;在所述层间绝缘膜上形成下部电极的工序;以及在所述下部电极上形成具有黄铜矿结构的半导体膜的工序,在所述半导体膜中包含有16族元素,在形成所述半导体膜的工序中,使所述遮光膜和所述下部电极与所述16族元素反应,形成含有所述16族元素的遮光膜以及含有所述16族元素的下部电极。根据本应用例,在具有黄铜矿结构的半导体膜中所包含的16族元素也包含于遮光膜和下部电极。由于在下部电极中所包含的16族元素,下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触,光电转换装置的电特性好转。利用遮光膜防止向开关元件的光的射入,然而由于在遮光膜中包含16族元素,遮光膜的反射率比金属膜低。因而,因为被遮光膜反射的光减少,所以射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果,能够提供能够得到期望图像的光电转换装置。(应用例5)在上述应用例所述的光电转换装置的制造方法中,所述16族元素优选包括砸、硫中的至少一种。根据本应用例,能够得到能够实现高的光电转换效率的具有黄铜矿结构的半导体膜。(应用例6)在上述应用例所述的光电转换装置的制造方法中,所述遮光膜以及所述下部电极优选含有钼。根据本应用例,下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触,光电转换装置的电特性好转。并且,能够以低成本得到低电阻的下部电极。另外,在遮光膜中包含MoSe2、或者MoS2。MoSe2是禁带宽度1.35eV?1.41eV左右的半导体,MoS 2是禁带宽度1.8eV左右的半导体。因而,遮光膜吸收拥有上述禁带宽度以上的能量的光,遮光膜的反射率降低。这样,因为被遮光膜反射的光减少,所以射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果,能够提供能够得到期望的图像的光电转换装置。(应用例7)本应用例所涉及的电子设备的特征在于具备上述光电转换装置。根据本应用例,电子设备因为具备能够得到上述期望的图像的光电转换装置,所以能够实现尚品质图像。【附图说明】图1与实施方式I相关,(a)是作为光电转换装置的图像传感器的概略配线图,(b)是作为光电开关元件的光电传感器的等价电路图。图2是实施方式I中在图像传感器中示出光电传感器的配置的概略部分俯视观察图。图3是实施方式I中被图2的A-A'线切割的光电传感器的概略截面图。图4的(a)?(d)是示出实施方式I中的光电转换装置的制造方法的概略部分截面图。图5是实施方式2中被图2的A-A'线切割的光电传感器的概略截面图。图6的(a)?(e)是示出实施方式2中的光电转换装置的制造方法的概略部分截面图。图7的(a)是示出作为电子设备的生物体识别装置的概略立体图,(b)是作为电子设备的生物体识别装置的概略截面图。符号说明I基板;Ia基底绝缘膜;2半导体当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光电转换装置,其特征在于,所述光电转换装置具备:开关元件,设置于基板的一个表面侧;层间绝缘膜,被设置为覆盖所述开关元件;遮光膜,被设置在所述层间绝缘膜上、且从所述基板的膜厚方向观察设置于与所述开关元件重叠的区域;下部电极,设置于所述层间绝缘膜上;以及半导体膜,设置于所述下部电极上且具有黄铜矿结构,在所述遮光膜、所述下部电极和所述半导体膜中包含有16族元素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:次六宽明
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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