光電轉(zhuǎn)換裝置及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明有關(guān)光電轉(zhuǎn)換裝置及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]光電轉(zhuǎn)換裝置除了用于傳真機(jī)、掃描儀等電器之外，還用于拍攝醫(yī)用高性能大畫面的二維圖像的裝置。并且，專利文獻(xiàn)I中公開了二維配置有光電轉(zhuǎn)換部的光電轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)該裝置，在光電轉(zhuǎn)換部使用非晶硅的半導(dǎo)體層，形成i型半導(dǎo)體層被夾在P型半導(dǎo)體層和η型半導(dǎo)體層之間的結(jié)構(gòu)。于是，向?qū)盈B的半導(dǎo)體層施加電場(chǎng)且光被輸入。
[0003]當(dāng)光被輸入i型半導(dǎo)體層時(shí)，在i型半導(dǎo)體層中產(chǎn)生載流子。并且，通過(guò)載流子從P型半導(dǎo)體層及η型半導(dǎo)體層流動(dòng)，從而發(fā)生電流流動(dòng)。由于照射至光電轉(zhuǎn)換部的光的強(qiáng)度和電流相關(guān)，因此，光電轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)獾膹?qiáng)度分布進(jìn)行電轉(zhuǎn)換并輸出。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-156522號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題)
[0008]在專利文獻(xiàn)I的光電轉(zhuǎn)換部中，η型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層及P型半導(dǎo)體層大致為相同的平面形狀。i型半導(dǎo)體層為未摻雜質(zhì)的層。在將i型半導(dǎo)體層圖案化為規(guī)定的平面形狀的工序中，用掩模將其蝕刻為規(guī)定的形狀。于是，在位于i型半導(dǎo)體層外周的側(cè)面往往會(huì)殘留有掩模的材料、一部分蝕刻液。并且，有時(shí)會(huì)在該處產(chǎn)生晶體缺陷。當(dāng)半導(dǎo)體層中附著有雜質(zhì)或存在晶體缺陷時(shí)，電流容易通過(guò)它們而流動(dòng)。因此，在位于i型半導(dǎo)體層外周的側(cè)面，當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，容易產(chǎn)生電流的泄漏。為此，期待一種電流不易在不輸入光時(shí)泄漏的結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0009](用于解決技術(shù)問(wèn)題的方案)
[0010]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而完成，可以作為以下的方式或應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。
[0011][應(yīng)用例I]
[0012]本應(yīng)用例涉及一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具備:基板；以及光檢測(cè)部，在所述光檢測(cè)部中，第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層依次層疊于所述基板上，所述第二半導(dǎo)體層為i型半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層中的一個(gè)半導(dǎo)體層為η型半導(dǎo)體層，另一個(gè)半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層被所述第二半導(dǎo)體層覆蓋。
[0013]根據(jù)本應(yīng)用例，形成為第二半導(dǎo)體層覆蓋第一半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。并且，第二半導(dǎo)體層設(shè)置至第一半導(dǎo)體層的周圍的外側(cè)。從而，第二半導(dǎo)體層的外周位于第一半導(dǎo)體層的外偵U。因此，第二半導(dǎo)體層的外周不會(huì)配置于第一半導(dǎo)體層與第三半導(dǎo)體層之間。第二半導(dǎo)體層為i型半導(dǎo)體層，當(dāng)存在雜質(zhì)或晶格缺陷時(shí)，電流變得易于流動(dòng)。并且，蝕刻時(shí)的影響有時(shí)會(huì)殘留于成為第二半導(dǎo)體層的外周的部分。因此，在成為第二半導(dǎo)體層的外周的部位，在結(jié)構(gòu)上，電流易于泄漏。但是，在本應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，第二半導(dǎo)體層中的電流易于泄漏的部位配置于離開第一半導(dǎo)體層的部位。因此，能夠使未輸入光時(shí)的光電轉(zhuǎn)換裝置中的電流泄漏減少。
[0014][應(yīng)用例2]
[0015]在上述應(yīng)用例所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置中，其特征在于，在從所述基板的厚度方向觀察的俯視觀察中，所述第三半導(dǎo)體層包括與所述第一半導(dǎo)體層相對(duì)的部位，具有比所述第一半導(dǎo)體層大的面積。
[0016]根據(jù)本應(yīng)用例，第三半導(dǎo)體層被設(shè)置于與第一半導(dǎo)體層相對(duì)的部位。進(jìn)一步地，第三半導(dǎo)體層具有比第一半導(dǎo)體層大的面積。由此，通過(guò)入射至在從基板的厚度方向看的俯視觀察中位于第一半導(dǎo)體層周圍的第二半導(dǎo)體層的光，光也被電轉(zhuǎn)換，因此，能夠高效地使對(duì)應(yīng)于光的電流流動(dòng)。
[0017][應(yīng)用例3]
[0018]在上述應(yīng)用例所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置中，其特征在于，在從所述基板的厚度方向觀察的俯視觀察中，所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層的平面形狀為相同形狀。
[0019]根據(jù)本應(yīng)用例，第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層的平面形狀為相同形狀。因此，電流能夠從第三半導(dǎo)體層在所有部位流動(dòng)至第二半導(dǎo)體層。其結(jié)果是，能夠高效地使對(duì)應(yīng)于光的電流流動(dòng)。
[0020][應(yīng)用例4]
[0021]在上述應(yīng)用例所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置中，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層比所述第一半導(dǎo)體層厚，所述第二半導(dǎo)體層比所述第三半導(dǎo)體層厚。
[0022]根據(jù)本應(yīng)用例，第二半導(dǎo)體層比第一半導(dǎo)體層厚、并比第三半導(dǎo)體層厚。第二半導(dǎo)體層為i型半導(dǎo)體層，i型半導(dǎo)體層吸收光的能量并產(chǎn)生載流子。因此，與i型半導(dǎo)體層薄時(shí)相比，i型半導(dǎo)體層厚的話，光被更為高效地電轉(zhuǎn)換，因此，光電轉(zhuǎn)換裝置能夠高效地使對(duì)應(yīng)于光的電流流動(dòng)。
[0023][應(yīng)用例5]
[0024]本應(yīng)用例涉及一種電子設(shè)備，其特征在于，具備光電轉(zhuǎn)換裝置，并將上述任一應(yīng)用例中所述的光電轉(zhuǎn)換裝置用作所述光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0025]根據(jù)本應(yīng)用例，電子設(shè)備具備光電轉(zhuǎn)換裝置。并且，電子設(shè)備驅(qū)動(dòng)光電轉(zhuǎn)換裝置而將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。上述的光電轉(zhuǎn)換裝置被用作光電轉(zhuǎn)換裝置。因此，能夠得到使未輸入光時(shí)的電流泄漏更為減少的電子設(shè)備。并且，由于光電轉(zhuǎn)換裝置的漏電流更為減少，因此，能夠構(gòu)成可檢測(cè)更少光量的光的電子設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1涉及第一實(shí)施方式，(a)為示出圖像傳感器的電氣構(gòu)成的概略布線圖，(b)為光傳感器的等效電路圖。
[0027]圖2的(a)為示出光傳感器的配置的概略局部俯視圖，(b)為示出光傳感器的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
[0028]圖3為示出光傳感器的結(jié)構(gòu)的主要部分的示意性放大截面圖。
[0029]圖4的(a)?(c)為用于說(shuō)明光傳感器的制造方法的示意性截面圖。
[0030]圖5的(a)?(C)為用于說(shuō)明光傳感器的制造方法的示意性截面圖。
[0031]圖6為示出第二實(shí)施方式所涉及的光傳感器的結(jié)構(gòu)的主要部分的示意性放大截面圖。
[0032]圖7為示出第三實(shí)施方式所涉及的光傳感器的結(jié)構(gòu)的主要部分的示意性放大截面圖。
[0033]圖8涉及第四實(shí)施方式，(a)為示出生物體認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的概略立體圖，(b)為示出生物體認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
[0034]圖9為示出第五實(shí)施方式所涉及的生物體認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
[0035]符號(hào)說(shuō)明
[0036]1、36、42、56、66作為光電轉(zhuǎn)換裝置的圖像傳感器
[0037]7、37、43作為光電轉(zhuǎn)換元件的光傳感器
[0038]9作為光檢測(cè)部的光電二極管
[0039]13 基板
[0040]25第一半導(dǎo)體層
[0041]26第二半導(dǎo)體層
[0042]27第三半導(dǎo)體層
[0043]50、60作為電子設(shè)備的生物體認(rèn)證裝置
【具體實(shí)施方式】
[0044]在本實(shí)施方式中，根據(jù)附圖對(duì)光電轉(zhuǎn)換裝置的代表性示例進(jìn)行說(shuō)明。此外，在以下的各圖中，為了使各層、各部件成為能夠識(shí)別程度的大小，有時(shí)各層、各部件的尺寸會(huì)與實(shí)際有所不同。此外，在以下的方式中，當(dāng)描述為“在基板上”等時(shí)，包括以下的三種方式。第一種方式為配置成與基板之上接觸的方式。第二種方式為隔著其它構(gòu)成物而配置于基板之上的方式。第三種方式為一部分配置成與基板之上接觸、而一部分隔著其它構(gòu)成物配置于基板之上的方式。
[0045](第一實(shí)施方式)
[0046]根據(jù)圖1?圖5，對(duì)第一實(shí)施方式所涉及的圖像傳感器進(jìn)行說(shuō)明。圖1的(a)為示出圖像傳感器的電氣構(gòu)成的概略布線圖。圖1的(b)為光傳感器的等效電路圖。圖2的(a)為示出光傳感器的配置的概略局部俯視圖，圖2的(b)為沿圖2的(a)的A_A’線的示出光傳感器的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。圖3為示出光傳感器的結(jié)構(gòu)的主要部分的示意性放大截面圖。
[0047]如圖1的(a)所示，作為本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的圖像傳感器I具備元件區(qū)域2。元件區(qū)域2中設(shè)置有相互交叉地延伸的多根掃描線3及多根數(shù)據(jù)線4。元件區(qū)域2的圖中左邊設(shè)置有與多根掃描線3電連接的作為驅(qū)動(dòng)部的掃描線電路5，元件區(qū)域2的圖中上側(cè)設(shè)置有與多根數(shù)據(jù)線4電連接的作為驅(qū)動(dòng)部的數(shù)據(jù)線電路6。在掃描線3與數(shù)據(jù)線4的交叉點(diǎn)附近設(shè)置有作為光電