JP5737358B2

JP5737358B2 - Photoelectric conversion device

Info

Publication number: JP5737358B2
Application number: JP2013218996A
Authority: JP
Inventors: 江口　司; 司江口; 崇宮田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: JP2014027300A

Description

本発明は、光電変換装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a photoelectric conversion device.

光電変換装置を形成する基板として従来結晶シリコンが主に用いられてきたが、近年、基板にガラスを用い、アモルファスシリコン層を光電変換層として用い、この光電変換層との間での電気的な処理に、ポリシリコン等で構成されるＴＦＴ（薄膜トランジスター）を用いる光電変換装置が精力的に研究されている。 Conventionally, crystalline silicon has been mainly used as a substrate for forming a photoelectric conversion device. However, in recent years, glass is used for a substrate, an amorphous silicon layer is used as a photoelectric conversion layer, and electrical contact with the photoelectric conversion layer is performed. A photoelectric conversion device using a TFT (thin film transistor) made of polysilicon or the like for processing has been energetically studied.

結晶シリコン基板を用いた場合では、直径３０ｃｍ程度の基板径が限度となるが、ガラス基板を用いることで、一辺が３ｍ近い基板を用いることが可能となり、大型の光電変換装置を得ることが可能となる。また、一枚のウェファーから得られる光電変換装置の数が違ってくるため、基板そのものの値段差に加え、取れ数にも差が生じ、コスト面でも優位性を備えている。 When a crystalline silicon substrate is used, a substrate diameter of about 30 cm in diameter is the limit, but using a glass substrate makes it possible to use a substrate with a side of nearly 3 m and to obtain a large photoelectric conversion device. It becomes. In addition, since the number of photoelectric conversion devices obtained from a single wafer is different, in addition to the value difference of the substrate itself, there is a difference in the number to be obtained, which is advantageous in terms of cost.

ＴＦＴを備える光電変換装置を形成する場合、プロセス上の制約から、ＴＦＴのソース・ドレイン・コンタクト部に与える損傷を抑制する技術として、特許文献１〜４に示すものが知られている。このように、下地層の損傷を抑えることで、接触抵抗の増加、密着性の低下等の影響を緩和することが可能となる。 When forming a photoelectric conversion device including a TFT, those disclosed in Patent Documents 1 to 4 are known as techniques for suppressing damage to the source / drain / contact portion of the TFT due to process limitations. In this way, by suppressing damage to the underlayer, it is possible to mitigate the influence of an increase in contact resistance, a decrease in adhesion, and the like.

特開平５−４１５１２号公報JP-A-5-41512 特開平６−２９５１０号公報JP-A-6-29510 特開平６−６１４６６号公報JP-A-6-61466 特開２０００−２３２２１５号公報JP 2000-232215 A

ソース・ドレイン・コンタクト部に限らずエッチングに伴う損傷により、たとえば接触抵抗の増加、密着性の低下が発生するという現象が発生する。特に、図９に示される構造を形成する場合、端子部１０Ｂは有機平坦化層２０２のドライエッチング雰囲気、フォトダイオード２０の領域を残してアモルファスシリコン層をエッチングするドライエッチング雰囲気、パッシベーション層２０７をウェットエッチングする緩衝フッ酸雰囲気に晒されることとなる。 Not only the source / drain / contact portions but also damage caused by etching may cause, for example, an increase in contact resistance and a decrease in adhesion. In particular, when the structure shown in FIG. 9 is formed, the terminal portion 10B has a dry etching atmosphere for the organic planarization layer 202, a dry etching atmosphere for etching the amorphous silicon layer while leaving the region of the photodiode 20, and the passivation layer 207 is wet. It will be exposed to the buffered hydrofluoric acid atmosphere to etch.

この場合、端子部１０Ｂを構成する導電金属層２１０にＡｌＮｄ（アルミニウム：ネオジム）合金等を用いて低抵抗化させた場合、ＡｌＮｄ合金は腐蝕されてしまうという課題がある。耐腐食性の物質を用いれば、腐蝕に対して対応可能であるが、今度は電気抵抗の増加により、信号処理に必要な導電性を確保することが困難になるという課題が生じる。 In this case, when the resistance of the conductive metal layer 210 constituting the terminal portion 10B is reduced by using an AlNd (aluminum: neodymium) alloy or the like, there is a problem that the AlNd alloy is corroded. If a corrosion-resistant substance is used, it is possible to cope with corrosion, but this time, due to an increase in electrical resistance, there arises a problem that it becomes difficult to ensure conductivity necessary for signal processing.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。ここで、「主成分」とは、原子数比で５０％以上を含むものと定義する。また、「上」とは、基板から見て光電変換素子がある方向を指すものとし、直接接触していない場合も含むものとして定義する。また、「端子部」とは光電変換装置の外にある電源装置や制御装置等の外部装置から電源の供給や制御信号を受ける部分や、光電変換装置の中で得られた信号を他の外部装置に送り出す部分を指し、光電変換素子と信号のやりとりをするための部分と定義する。また、「接続部」とは、接続部が配置されている導電層よりも上層の導電層と、電気的に接続するための部分として定義する。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples. Here, the “main component” is defined to include 50% or more in terms of the atomic ratio. In addition, “upper” means that the photoelectric conversion element is in a certain direction when viewed from the substrate, and is defined to include a case where the photoelectric conversion element is not in direct contact. In addition, the “terminal portion” is a portion that receives power supply or control signals from an external device such as a power supply device or a control device outside the photoelectric conversion device, or a signal obtained in the photoelectric conversion device to other external devices. It refers to the part sent to the device, and is defined as the part for exchanging signals with the photoelectric conversion element. The “connecting portion” is defined as a portion for electrically connecting to a conductive layer above the conductive layer in which the connecting portion is disposed.

本適用例に係るひとつの光電変換装置は、光電変換素子の制御に薄膜トランジスターを用いる光電変換装置であって、第１の薄膜トランジスターと、前記第１の薄膜トランジスターと同一層に形成された第２の薄膜トランジスターと、前記第１の薄膜トランジスター及び前記第２の薄膜トランジスターの上に形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成され、端子部及び接続電極部を有する配線層と、前記層間絶縁層及び前記配線層の上に形成された平坦化層と、前記平坦化層の上に形成された光電変換素子と、を含み、前記配線層は、Ａｌを主成分とする第１の層と、前記第１の層の上に形成されたＴｉＮ、Ｍｏ又はＣｒを主成分とする第２の層と、により構成され、前記接続電極部は、前記層間絶縁膜に形成された第１のコンタクトホールを介して前記第２の薄膜トランジスターに接続されると共に、前記平坦化層に形成された第２のコンタクトホールを介して前記光電変換素子に接続され、前記端子部は、前記平坦化層をパターニングして形成された第３のコンタクトホールにより開口された部分であり、前記層間絶縁膜に形成された第４のコンタクトホールを介して前記第１の薄膜トランジスターに接続されており、前記第２の層は、前記第２のコンタクトホール及び前記第３のコンタクトホールを形成するときのエッチングストッパーとして機能したことを特徴とする。
本適用例に係るひとつの光電変換装置は、光電変換素子の制御に薄膜トランジスターを用いる光電変換装置であって、第１の薄膜トランジスターと、前記第１の薄膜トランジスターと同一層に形成された第２の薄膜トランジスターと、前記第１の薄膜トランジスター及び前記第２の薄膜トランジスターの上に形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成された配線層と、前記層間絶縁層及び前記配線層の上に形成された平坦化層と、前記平坦化層の上に形成された光電変換素子と、を含み、前記配線層は、Ａｌを主成分とする第１の層と、前記第１の層の上に形成されたＴｉＮ、Ｍｏ又はＣｒを主成分とする第２の層と、により構成されることを特徴とする。
上記のひとつの光電変換装置において、前記光電変換装置外部と信号のやりとりをするための端子部、及び、前記光電変換素子が接続される接続電極部、として前記配線層の一部が用いられ、前記端子部が前記第１の薄膜トランジスターに接続され、前記接続端子部が前記第２の薄膜トランジスターに接続されていることが好ましい。
［適用例１］本適用例にかかる光電変換装置の製造方法は、光電変換素子と、前記光電変換素子と信号のやりとりをするための端子部と、前記光電変換素子の電気的動作を制御する薄膜トランジスターと、を基板上に備えた光電変換装置の製造方法であって、前記基板上に、前記光電変換素子と接続するための前記薄膜トランジスターの半導体層と接続される接続電極部と、前記端子部と、を前記基板における平面視にて重ならない位置であって積層方向の同一層に形成する工程と、前記基板上に、前記接続電極部と、前記端子部と、を被覆する、単数または複数の層で構成される耐エッチング層を形成する工程と、前記基板における平面視にて、前記接続電極部と重なる領域と、前記端子部と重なる領域と、を開口させ、前記接続電極部の少なくとも一部と、前記端子部の少なくとも一部と、を露出させる工程と、導電性を備えた画素電極前駆体を形成する工程と、前記基板における平
面視にて、前記接続電極部に重なる領域と、前記光電変換素子が配置されるべき領域と、前記接続電極部に重なる領域と前記光電変換素子が配置されるべき領域とを電気的に接続する領域とを少なくとも含む領域を残すように前記画素電極前駆体をエッチングし、画素電極を形成する工程と、光電変換素子前駆体を形成する工程と、前記光電変換素子前駆体を弗素を含むガス、または塩素を含むガスを用いてドライエッチングし、前記光電変換素子を形成する工程と、パッシベーション層を形成する工程と、前記パッシベーション層を弗酸を含む液を用いてウェットエッチングし、前記端子部を露出させる工程と、を含むことを特徴とする。 One photoelectric conversion device according to this application example is a photoelectric conversion device that uses a thin film transistor to control a photoelectric conversion element, and includes a first thin film transistor and a first thin film transistor formed in the same layer as the first thin film transistor. Two thin film transistors; an interlayer insulating layer formed on the first thin film transistor and the second thin film transistor; a wiring layer formed on the interlayer insulating layer and having a terminal portion and a connection electrode portion; A flattening layer formed on the interlayer insulating layer and the wiring layer; and a photoelectric conversion element formed on the flattening layer, wherein the wiring layer is a first containing Al as a main component. And a second layer mainly composed of TiN, Mo, or Cr formed on the first layer, and the connection electrode portion is formed on the interlayer insulating film. 1 contact Connected to the second thin film transistor through a second contact hole and connected to the photoelectric conversion element through a second contact hole formed in the planarization layer, and the terminal portion includes the planarization layer. A portion opened by a third contact hole formed by patterning, connected to the first thin film transistor via a fourth contact hole formed in the interlayer insulating film, and the second This layer functions as an etching stopper when forming the second contact hole and the third contact hole.
One photoelectric conversion device according to this application example is a photoelectric conversion device that uses a thin film transistor to control a photoelectric conversion element, and includes a first thin film transistor and a first thin film transistor formed in the same layer as the first thin film transistor. Two thin film transistors, an interlayer insulating layer formed on the first thin film transistor and the second thin film transistor, a wiring layer formed on the interlayer insulating layer, the interlayer insulating layer and the wiring layer And a photoelectric conversion element formed on the planarization layer, wherein the wiring layer includes a first layer containing Al as a main component, and the first layer And a second layer mainly composed of TiN, Mo, or Cr formed on the layer.
In the one photoelectric conversion device, a part of the wiring layer is used as a terminal portion for exchanging signals with the outside of the photoelectric conversion device, and a connection electrode portion to which the photoelectric conversion element is connected, It is preferable that the terminal portion is connected to the first thin film transistor and the connection terminal portion is connected to the second thin film transistor.
Application Example 1 A method for manufacturing a photoelectric conversion device according to this application example controls a photoelectric conversion element, a terminal unit for exchanging signals with the photoelectric conversion element, and an electrical operation of the photoelectric conversion element. A method of manufacturing a photoelectric conversion device including a thin film transistor on a substrate, the connection electrode portion connected to the semiconductor layer of the thin film transistor for connecting to the photoelectric conversion element on the substrate; A step of forming the terminal portion on the same layer in the stacking direction at a position that does not overlap in a plan view of the substrate, and the connection electrode portion and the terminal portion are coated on the substrate. Alternatively, the step of forming an etching-resistant layer composed of a plurality of layers, and a region overlapping with the connection electrode portion and a region overlapping with the terminal portion in plan view of the substrate are opened, and the connection electrode portion of Exposing at least a part and at least a part of the terminal part, forming a conductive pixel electrode precursor, and overlapping the connection electrode part in plan view of the substrate A region including at least a region, a region where the photoelectric conversion element is to be disposed, a region overlapping with the connection electrode portion, and a region electrically connecting the region where the photoelectric conversion element is to be disposed is left. Etching the pixel electrode precursor to form a pixel electrode, forming a photoelectric conversion element precursor, and dry etching the photoelectric conversion element precursor using a gas containing fluorine or a gas containing chlorine Forming the photoelectric conversion element; forming a passivation layer; wet-etching the passivation layer with a liquid containing hydrofluoric acid; and Characterized in that it comprises a step of out, the.

これによれば、端子部が受けるエッチング起因の損傷を抑えることが可能となる。端子部では、Ａｌを主成分とした電気抵抗の低い導電金属層が、弗酸を含むエッチング液や、弗素を含むガス（プラズマを含む）、または塩素を含むガス（プラズマを含む）に耐性を有するＴｉＮ、ＭｏまたはＣｒを主成分とする耐エッチング層により被覆されている。そのため、エッチングに用いられる薬液やプラズマ等の雰囲気から導電金属層は保護され、電気抵抗を下げることができ、高速応答が可能となる。また、端子部の表面ではエッチングによる損傷が抑えられる。そのため、端子部を介して接続される、外部装置と光電変換装置とを繋げる配線の接続強度を確保することができる。即ち、信頼性と画質に優れた光電変換装置の製造方法を提供することが可能となる。 According to this, it is possible to suppress the damage caused by the etching that the terminal portion receives. In the terminal part, the conductive metal layer having a low electrical resistance mainly composed of Al is resistant to an etching solution containing hydrofluoric acid, a gas containing fluorine (including plasma), or a gas containing chlorine (including plasma). It is covered with an etching resistant layer mainly composed of TiN, Mo or Cr. Therefore, the conductive metal layer is protected from the atmosphere such as a chemical solution or plasma used for etching, electric resistance can be lowered, and high-speed response is possible. In addition, damage due to etching is suppressed on the surface of the terminal portion. Therefore, it is possible to ensure the connection strength of the wiring connecting the external device and the photoelectric conversion device, which are connected via the terminal portion. That is, it is possible to provide a method for manufacturing a photoelectric conversion device having excellent reliability and image quality.

［適用例２］上記適用例にかかる光電変換装置の製造方法であって、前記端子部における前記耐エッチング層の層厚は、前記光電変換素子の厚さの１／１０以上の厚さを備えることを特徴とする。 Application Example 2 A method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the application example described above, wherein the etching resistant layer in the terminal portion has a thickness of 1/10 or more of the thickness of the photoelectric conversion element. It is characterized by that.

上記した適用例によれば、光電変換素子前駆体をエッチングして光電変換素子を形成する工程で、耐エッチング層を残すことが可能となり、Ａｌを主成分とした電気抵抗の低い導電金属層をエッチング雰囲気から保護することが可能となり、電気抵抗の増加を抑制することが可能となる。また、端子部の表面では耐エッチング層が残っているため、端子部を介して接続される、外部装置と光電変換装置とを繋げる配線の接続強度を確保することができる。即ち、信頼性と画質に優れた光電変換装置の製造方法を提供することが可能となる。 According to the application example described above, in the step of forming the photoelectric conversion element by etching the photoelectric conversion element precursor, it is possible to leave the etching resistant layer, and the conductive metal layer having a low electrical resistance mainly composed of Al. It is possible to protect from the etching atmosphere, and it is possible to suppress an increase in electrical resistance. In addition, since the etching-resistant layer remains on the surface of the terminal portion, it is possible to ensure the connection strength of the wiring that connects the external device and the photoelectric conversion device connected through the terminal portion. That is, it is possible to provide a method for manufacturing a photoelectric conversion device having excellent reliability and image quality.

光電変換装置の配線構造を示す模式図であり、（ａ）は全体構成、（ｂ）は光電変換装置が備えるフォトセンサーの拡大図。It is a schematic diagram which shows the wiring structure of a photoelectric conversion apparatus, (a) is a whole structure, (b) is an enlarged view of the photosensor with which a photoelectric conversion apparatus is provided. フォトセンサーの概略構成を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows schematic structure of a photosensor. （ａ）、（ｂ）は、光電変換装置の製造方法を説明するための工程断面図。(A), (b) is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の製造方法を説明するための工程断面図。Process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の製造方法を説明するための工程断面図。Process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の製造方法を説明するための工程断面図。Process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus. 光電変換装置の製造方法を説明するための工程断面図。Process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus. （ａ）はＴｉ層を形成した後、フォトレジスト層で右半分を覆い、緩衝フッ酸に浸した後の表面状態のＳＥＭ観察像、（ｂ）はＴｉＮ層を形成した後、フォトレジスト層で右半分を覆い、緩衝フッ酸に浸した後の表面状態のＳＥＭ観察像。(A) After forming the Ti layer, the right half is covered with a photoresist layer, and an SEM observation image of the surface state after immersion in buffered hydrofluoric acid, (b) is the photoresist layer after forming the TiN layer SEM observation image of the surface state after covering the right half and immersing in buffered hydrofluoric acid. 背景技術を説明するための光電変換装置の断面図。Sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus for demonstrating background art.

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態：全体構成）
以下、第１の実施形態として、光電変換装置の構成について説明する。図１は本実施形態の光電変換装置の配線構造を示す模式図であり、（ａ）は全体構成、（ｂ）は光電変換装置が備えるフォトセンサーの拡大図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態の光電変換装置１００は、素子領域Ａに互いに交差する方向に延びる走査線３ａとデータ線６ａとが設けられている。走査線３ａは、走査線駆動回路１０２に接続され、データ線６ａは、読み取り回路１０１に接続されている。フォトセンサー５０は、走査線３ａとデータ線６ａとの交点付近に対応して形成され、素子領域Ａにマトリックス状に配列されている。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment: overall configuration)
Hereinafter, the configuration of the photoelectric conversion device will be described as the first embodiment. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a wiring structure of a photoelectric conversion device according to the present embodiment. FIG. 1A is an overall configuration, and FIG. 1B is an enlarged view of a photosensor included in the photoelectric conversion device. As shown in FIG. 1A, the photoelectric conversion device 100 according to the present embodiment is provided with scanning lines 3 a and data lines 6 a extending in the direction intersecting each other in the element region A. The scanning line 3 a is connected to the scanning line driving circuit 102, and the data line 6 a is connected to the reading circuit 101. The photosensors 50 are formed corresponding to the vicinity of the intersections between the scanning lines 3a and the data lines 6a, and are arranged in a matrix in the element region A.

また、図１（ｂ）に示すように、走査線３ａと並列に定電位線３ｂが設けられ、データ線６ａと並列に定電位線１２ａが設けられている。定電位線３ｂは、走査線駆動回路１０２に接続され、定電位線１２ａは、読み取り回路１０１に接続されている。それぞれのフォトセンサー５０において、定電位線１２ａと定電位線３ｂとの間には、光電変換素子としてのフォトダイオード２０と、保持容量３０とが直列に電気的に接続されて設けられている。ここで、保持容量３０は透光性の物質により構成されていることが好ましく、この場合にはフォトダイオード２０の下側にも保持容量３０を配置することが可能となる。また、走査線３ａにゲート電極１０Ｇ（図２参照）が接続された薄膜トランジスターとしてのＴＦＴ４０が形成されており、このＴＦＴ４０のソース４０Ｓ（図２参照）は、データ線６ａに接続され、ドレイン４０Ｄ（図２参照）は、フォトダイオード２０と保持容量３０との接続点に電気的に接続されている。本実施形態では、ＴＦＴ４０と、フォトダイオード２０と、保持容量３０とによりフォトセンサー５０が構成されている。 As shown in FIG. 1B, a constant potential line 3b is provided in parallel with the scanning line 3a, and a constant potential line 12a is provided in parallel with the data line 6a. The constant potential line 3 b is connected to the scanning line driving circuit 102, and the constant potential line 12 a is connected to the reading circuit 101. In each photosensor 50, a photodiode 20 as a photoelectric conversion element and a storage capacitor 30 are electrically connected in series between the constant potential line 12a and the constant potential line 3b. Here, the storage capacitor 30 is preferably made of a light-transmitting substance. In this case, the storage capacitor 30 can be disposed below the photodiode 20. A TFT 40 is formed as a thin film transistor in which a gate electrode 10G (see FIG. 2) is connected to the scanning line 3a. A source 40S (see FIG. 2) of the TFT 40 is connected to the data line 6a and a drain 40D. (See FIG. 2) is electrically connected to a connection point between the photodiode 20 and the storage capacitor 30. In the present embodiment, the photosensor 50 is configured by the TFT 40, the photodiode 20, and the storage capacitor 30.

図２は、本実施形態における光電変換装置が備える、フォトセンサー５０と、読み取り回路１０１（図示せず）の一部を構成する薄膜トランジスターとしてのＴＦＴ１０の概略構成を示す拡大断面図である。フォトセンサー５０は、基板２５０、ＴＦＴ４０、光電変換素子としてのフォトダイオード２０、層間絶縁層２０１、被覆層としての有機平坦化層２０２、画素電極としての画素電極２０３、パッシベーション層２０７、を備える。ＴＦＴ１０は端子部としての端子部１０Ｂを備える。ここで、図面の視認性向上のため、保持容量３０についての記載は省略している。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic configuration of the photosensor 50 and the TFT 10 as a thin film transistor that constitutes a part of the reading circuit 101 (not shown) included in the photoelectric conversion device according to the present embodiment. The photosensor 50 includes a substrate 250, a TFT 40, a photodiode 20 as a photoelectric conversion element, an interlayer insulating layer 201, an organic planarization layer 202 as a covering layer, a pixel electrode 203 as a pixel electrode, and a passivation layer 207. The TFT 10 includes a terminal portion 10B as a terminal portion. Here, in order to improve the visibility of the drawing, the description of the storage capacitor 30 is omitted.

ＴＦＴ１０は、チャネル１０ＣＨ、電界緩和部１０ＬＤＤ、ソース１０Ｓ、ドレイン１０Ｄ、ゲート絶縁層ＧＩ、ゲート電極１０Ｇ、第１接続部１０Ｃ、端子部１０Ｂ、ドレイン電極１０Ｅを備える。 The TFT 10 includes a channel 10CH, an electric field relaxation portion 10LDD, a source 10S, a drain 10D, a gate insulating layer GI, a gate electrode 10G, a first connection portion 10C, a terminal portion 10B, and a drain electrode 10E.

チャネル１０ＣＨは、ＴＦＴ１０に流れる電流を制御し、ソース１０Ｓ、ドレイン１０Ｄ間のオン・オフを切り替える機能を有している。 The channel 10CH has a function of controlling the current flowing through the TFT 10 and switching on and off between the source 10S and the drain 10D.

ゲート絶縁層ＧＩとゲート電極１０Ｇは協働して、チャネル１０ＣＨにキャリアを誘起または排斥する機能を有している。 The gate insulating layer GI and the gate electrode 10G have a function of inducing or eliminating carriers in the channel 10CH in cooperation.

電界緩和部１０ＬＤＤは、ソース１０Ｓとチャネル１０ＣＨ、ドレイン１０Ｄとチャネル１０ＣＨとの間にかかる電界強度を緩和し、高電界によりキャリアが加速されることで発生するホットキャリアによるＴＦＴ１０の劣化を抑制する機能を有している。 The electric field relaxation unit 10LDD has a function of relaxing the electric field strength applied between the source 10S and the channel 10CH, the drain 10D and the channel 10CH, and suppressing the deterioration of the TFT 10 due to hot carriers generated by the acceleration of carriers by the high electric field. have.

端子部１０Ｂは、第１接続部１０Ｃと、図示せぬ外部回路との間に備えられ、電気的に外部回路とドレイン１０Ｄとを接続させる機能を有しており、ドレイン電極１０Ｅ中に配置されている。端子部１０ＢはＡｌＮｄ合金を用いた導電金属層２１０と、ＴｉＮ、ＭｏまたはＣｒを主成分とする耐エッチング層２１１により構成されている。 The terminal portion 10B is provided between the first connection portion 10C and an external circuit (not shown), and has a function of electrically connecting the external circuit and the drain 10D, and is disposed in the drain electrode 10E. ing. The terminal portion 10B includes a conductive metal layer 210 using an AlNd alloy and an etching resistant layer 211 mainly composed of TiN, Mo, or Cr.

ＴＦＴ４０は、チャネル４０ＣＨ、電界緩和部４０ＬＤＤ、ソース４０Ｓ、ドレイン４０Ｄ、ゲート絶縁層ＧＩ、ゲート電極４０Ｇ、第２接続部４０Ｃ、接続電極部４０Ｂ、ドレイン電極４０Ｅを備える。 The TFT 40 includes a channel 40CH, an electric field relaxation part 40LDD, a source 40S, a drain 40D, a gate insulating layer GI, a gate electrode 40G, a second connection part 40C, a connection electrode part 40B, and a drain electrode 40E.

チャネル４０ＣＨは、ＴＦＴ４０に流れる電流を制御し、ソース４０Ｓ、ドレイン４０Ｄ間のオン・オフを切り替える機能を有している。 The channel 40CH has a function of controlling the current flowing through the TFT 40 and switching on and off between the source 40S and the drain 40D.

ゲート絶縁層ＧＩとゲート電極４０Ｇは協働して、チャネル４０ＣＨにキャリアを誘起または排斥する機能を有している。 The gate insulating layer GI and the gate electrode 40G have a function of inducing or eliminating carriers in the channel 40CH.

電界緩和部４０ＬＤＤは、ソース４０Ｓとチャネル４０ＣＨ、ドレイン４０Ｄとチャネル４０ＣＨとの間にかかる電界強度を緩和し、高電界によりキャリアが加速されることで発生するホットキャリアによるＴＦＴ４０の劣化を抑制する機能を有している。 The electric field relaxation unit 40LDD relaxes the electric field strength applied between the source 40S and the channel 40CH, the drain 40D and the channel 40CH, and suppresses the deterioration of the TFT 40 due to hot carriers generated by the acceleration of carriers by the high electric field. have.

接続電極部４０Ｂは、第２接続部４０Ｃと、画素電極２０３との間に備えられ、電気的に画素電極２０３とドレイン４０Ｄとを接続させる機能を有しており、ドレイン電極４０Ｅ中に配置されている。接続電極部４０Ｂは、ＡｌＮｄ合金を用いた導電金属層２１０と、ＴｉＮ、ＭｏまたはＣｒを主成分とする耐エッチング層２１１により構成されている。 The connection electrode portion 40B is provided between the second connection portion 40C and the pixel electrode 203, and has a function of electrically connecting the pixel electrode 203 and the drain 40D, and is disposed in the drain electrode 40E. ing. The connection electrode portion 40B includes a conductive metal layer 210 using an AlNd alloy and an etching resistant layer 211 mainly composed of TiN, Mo, or Cr.

基板２５０は、上層にある構成物を支持している。基板２５０としては、たとえばガラスが好適に用いられる。平坦な構造を備えるガラスは、現在では一辺が３ｍ程度のものが提供されており、多数の光電変換装置１００を一度で製造することができるため、好適である。また、セラミック板等を基板として用いても良い。 The substrate 250 supports the structure in the upper layer. As the substrate 250, for example, glass is preferably used. Glass with a flat structure is currently available with a side of about 3 m, and is suitable because a large number of photoelectric conversion devices 100 can be manufactured at one time. A ceramic plate or the like may be used as the substrate.

層間絶縁層２０１は、ＴＦＴ１０やＴＦＴ４０と、フォトダイオード２０との間の電気的分離を行うために形成されている。また、層間絶縁層２０１は、交差する電気配線パターンを層間絶縁層２０１上側と下側に分けて通すことで、配線の自由度を向上させる機能を有している。ここで、層間絶縁層２０１に加え層間絶縁層を追加することで、配線の自由度をより高いものとすることも可能である。本実施形態では、一層のみを用いた例について説明している。 The interlayer insulating layer 201 is formed for electrical isolation between the TFT 10 or TFT 40 and the photodiode 20. Further, the interlayer insulating layer 201 has a function of improving the degree of freedom of wiring by passing the intersecting electric wiring patterns separately on the upper side and the lower side of the interlayer insulating layer 201. Here, by adding an interlayer insulating layer in addition to the interlayer insulating layer 201, the degree of freedom of wiring can be further increased. In this embodiment, an example using only one layer is described.

有機平坦化層２０２は、ＴＦＴ１０、ＴＦＴ４０や、電気配線で凸凹ができた面を覆い、平坦な面に戻す機能を有している。このように平坦化することで、ＴＦＴ１０やＴＦＴ４０と基板２５０における平面視にて重なる領域にフォトダイオード２０を形成することが可能となり、少ない面積で光感度が高いフォトセンサー５０が得られる。有機平坦化層２０２は、アクリル等の有機樹脂を用いることができる。 The organic planarization layer 202 has a function of covering the TFT 10, the TFT 40, and the surface that is uneven by the electric wiring and returning it to the flat surface. By flattening in this way, the photodiode 20 can be formed in a region overlapping the TFT 10 or TFT 40 and the substrate 250 in plan view, and the photosensor 50 with high photosensitivity can be obtained with a small area. The organic planarization layer 202 can be formed using an organic resin such as acrylic.

パッシベーション層２０７は、ＴＦＴ１０、ＴＦＴ４０や有機平坦化層２０２を外部雰囲気から保護する機能を有している。 The passivation layer 207 has a function of protecting the TFT 10, the TFT 40, and the organic planarization layer 202 from the external atmosphere.

フォトダイオード２０は、Ｎ⁺層２０４、Ｉ型半導体層２０６、Ｐ⁺層２０５を備える。なお、Ｎ⁺層２０４とＰ⁺層２０５はその位置を入れ替えても良い。この場合には、電気配線等の変更や、フォトダイオード２０のバイアス条件変更等で対応することができる。なお、Ｎ⁺、Ｐ⁺とは、それぞれ高濃度のＮ型、高濃度のＰ型（たとえば１×１０²⁰ｃｍ^-3以上程度）を意味する。ここで、Ｉ型半導体層２０６のＮ型不純物量（第１導電型不純物量）はＮ⁺層２０４より少なく、かつＰ型不純物量（第２導電型不純物量）はＰ⁺層２０５よりも少ない。Ｉ型半導体層２０６の空乏層は光電変換部として機能する。Ｉ型半導体層２０６中では不純物濃度が低い。そのため空乏層の伸びは大きくなる。従って、光電変換効率を高くすることが可能となる。 The photodiode 20 includes an N ⁺ layer 204, an I-type semiconductor layer 206, and a P ⁺ layer 205. Note that the positions of the N ⁺ layer 204 and the P ⁺ layer 205 may be interchanged. In this case, it can be dealt with by changing the electrical wiring or the like, or changing the bias condition of the photodiode 20. N ⁺ and P ⁺ mean high concentration N-type and high concentration P-type (for example, about 1 × 10 ²⁰ cm ⁻³ or more), respectively. Here, the N-type impurity amount (first conductivity type impurity amount) of the I-type semiconductor layer 206 is smaller than that of the N ⁺ layer 204, and the P-type impurity amount (second conductivity type impurity amount) is smaller than that of the P ⁺ layer 205. . The depletion layer of the I-type semiconductor layer 206 functions as a photoelectric conversion unit. The impurity concentration in the I-type semiconductor layer 206 is low. Therefore, the elongation of the depletion layer is increased. Therefore, it is possible to increase the photoelectric conversion efficiency.

（変形例：全体構成）
ここで、上記した光電変換装置の変形例について説明する。上記した例では、端子部１０Ｂが、読み取り回路１０１から送出される信号（電荷）を外部回路へ伝送するための中継点となるよう、読み取り回路１０１の一部を構成するＴＦＴ１０の一部として構成したが、端子部１０Ｂは、この構成に限られるものではなく、外部回路から送出される信号を走査線駆動回路１０２へ伝送するための中継点となるよう、走査線駆動回路１０２の一部を構成するＴＦＴ等の一部として構成しても良い。また、読み取り回路１０１や走査線駆動回路１０２を光電変換装置１００の外部に設ける構成として、端子部１０Ｂを、データ線６ａから送出される信号（電荷）を読み取り回路１０１へ伝送するための中継点となるよう構成したり、走査線駆動回路１０２から送出される信号を走査線３ａへ伝送するための中継点となるように構成したりしても良い。いずれの場合においても、端子部１０Ｂは、ＴＦＴ４０の接続電極部４０Ｂと同じ層に構成されている。 (Modification: Overall configuration)
Here, a modified example of the above-described photoelectric conversion device will be described. In the above-described example, the terminal portion 10B is configured as a part of the TFT 10 that constitutes a part of the reading circuit 101 so as to be a relay point for transmitting a signal (charge) transmitted from the reading circuit 101 to an external circuit. However, the terminal portion 10B is not limited to this configuration, and a part of the scan line driver circuit 102 is used as a relay point for transmitting a signal transmitted from an external circuit to the scan line driver circuit 102. You may comprise as some TFTs to comprise. Further, as a configuration in which the reading circuit 101 and the scanning line driving circuit 102 are provided outside the photoelectric conversion device 100, the terminal unit 10B is a relay point for transmitting a signal (charge) transmitted from the data line 6a to the reading circuit 101. It is also possible to configure so that the signal sent from the scanning line driving circuit 102 becomes a relay point for transmitting the signal to the scanning line 3a. In any case, the terminal portion 10B is configured in the same layer as the connection electrode portion 40B of the TFT 40.

（第２の実施形態：光電変換装置の製造方法）
以下、本実施形態にかかる光電変換装置の製造方法について、図面を用いて説明する。図３（ａ）、（ｂ）、図４〜図７は光電変換装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
まず、工程１として、基板２５０上に、薄膜トランジスターとしてのＴＦＴ１０、ＴＦＴ４０（図２参照）の主要部分（半導体部分）ＴＦＴ半導体部１０ａ、ＴＦＴ半導体部４０ａを形成する。ＴＦＴ半導体部１０ａ、ＴＦＴ半導体部４０ａの形成方法としては、たとえば、７０ｎｍ程度の厚さを有するアモルファスシリコン層を形成し、エキシマレーザーアニールを行うことで結晶化させ、ポリシリコン層に改質する。次に、ＴＦＴ半導体部１０ａ、ＴＦＴ半導体部４０ａとすべき領域を残してパターニングを行う。次に、酸化雰囲気で熱処理し、酸化膜を形成した後、ＣＶＤ（化学気相堆積）法等によりゲート絶縁層ＧＩを形成する。次に、たとえばアルミ合金等を成膜した後、パターニングを行い、ゲート電極１０Ｇ、ゲート電極４０Ｇを形成する。次に、たとえばゲート電極１０Ｇ、ゲート電極４０Ｇをマスクとして用いてイオン注入やプラズマドーピングを行い電界緩和部１０ＬＤＤ、電界緩和部４０ＬＤＤを形成する。この工程では、別にマスクを用いても良い。次に、たとえばゲート電極１０Ｇ、ゲート電極４０Ｇを覆い、電界緩和部１０ＬＤＤ、電界緩和部４０ＬＤＤを残す領域と基板２５０における平面視にて重なるマスクを形成して、イオン注入やプラズマドーピングを行い、ソース１０Ｓとチャネル１０ＣＨ（ゲート電極１０Ｇの下部には不純物が入らず、チャネル１０ＣＨが残る）、ドレイン１０Ｄを形成することでＴＦＴ半導体部１０ａが形成される。同時に、ソース４０Ｓとチャネル４０ＣＨ（ゲート電極４０Ｇの下部には不純物が入らず、チャネル４０ＣＨが残る）、ドレイン４０Ｄが形成され、ＴＦＴ半導体部４０ａが形成される。ここまでの工程を終えた断面図を図３（ａ）に示す。 (Second Embodiment: Method for Manufacturing Photoelectric Conversion Device)
Hereinafter, a method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 3A, 3B, and 4 to 7 are process cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a photoelectric conversion device.
First, as step 1, TFTs 10 serving as thin film transistors, main portions (semiconductor portions) of the TFT 40 (see FIG. 2), TFT semiconductor portions 10a, and TFT semiconductor portions 40a are formed on the substrate 250. As a method of forming the TFT semiconductor portion 10a and the TFT semiconductor portion 40a, for example, an amorphous silicon layer having a thickness of about 70 nm is formed, crystallized by excimer laser annealing, and modified to a polysilicon layer. Next, patterning is performed leaving the regions to be the TFT semiconductor portion 10a and the TFT semiconductor portion 40a. Next, after heat treatment in an oxidizing atmosphere to form an oxide film, a gate insulating layer GI is formed by a CVD (chemical vapor deposition) method or the like. Next, for example, after an aluminum alloy film is formed, patterning is performed to form the gate electrode 10G and the gate electrode 40G. Next, for example, ion implantation and plasma doping are performed using the gate electrode 10G and the gate electrode 40G as a mask to form the electric field relaxation part 10LDD and the electric field relaxation part 40LDD. In this step, another mask may be used. Next, for example, a mask that covers the gate electrode 10G and the gate electrode 40G and overlaps the region where the electric field relaxation portion 10LDD and the electric field relaxation portion 40LDD are left in a plan view in the substrate 250 is formed, and ion implantation or plasma doping is performed. A TFT semiconductor portion 10a is formed by forming 10S, a channel 10CH (impurities do not enter the lower portion of the gate electrode 10G, and the channel 10CH remains), and a drain 10D. At the same time, the source 40S, the channel 40CH (the impurity does not enter the lower portion of the gate electrode 40G, the channel 40CH remains), the drain 40D are formed, and the TFT semiconductor portion 40a is formed. A cross-sectional view after the steps up to here are shown in FIG.

次に、工程２として、ＣＶＤ法等を用いて層間絶縁層２０１を形成する。次に、パターニングを行い、端子部１０Ｂ（図２参照）と電気的に導通を取る第１接続部１０Ｃと、接続電極部４０Ｂ（図２参照）と電気的に接続を取る第２接続部４０Ｃに対応する第１接続開口部１０Ｆと第２接続開口部４０Ｆを開口する。 Next, as step 2, an interlayer insulating layer 201 is formed using a CVD method or the like. Next, patterning is performed, and a first connection portion 10C that is electrically connected to the terminal portion 10B (see FIG. 2) and a second connection portion 40C that is electrically connected to the connection electrode portion 40B (see FIG. 2). The first connection opening 10F and the second connection opening 40F corresponding to the above are opened.

次に、工程３として、ＣＶＤ法やスパッタ法を含むＰＶＤ（物理気相堆積）法等を用いて第１接続開口部１０Ｆと第２接続開口部４０Ｆを、たとえばスパッタ法を用い、ＡｌＮｄ合金等を用いた導電金属層２１０で充填し第１接続部１０Ｃと第２接続部４０Ｃとを形成する。ここで、第１接続開口部１０Ｆと第２接続開口部４０Ｆのアスペクト比が高い場合に、第１接続開口部１０Ｆと第２接続開口部４０Ｆを充填する具体例の一つとしては、たとえばタングステンＣＶＤ法を挙げることができる。この場合、導電性物質はタングステンとなる。 Next, as step 3, the first connection opening 10F and the second connection opening 40F are formed by using a PVD (physical vapor deposition) method including a CVD method or a sputtering method, and the AlNd alloy, for example, using a sputtering method. The first connecting portion 10C and the second connecting portion 40C are formed by filling with a conductive metal layer 210 using the above. Here, when the aspect ratio of the first connection opening 10F and the second connection opening 40F is high, one specific example of filling the first connection opening 10F and the second connection opening 40F is tungsten, for example. A CVD method can be mentioned. In this case, the conductive material is tungsten.

ここで、配線抵抗を低減させる場合には、タングステン層をエッチバックし、充填された第１接続部１０Ｃと第２接続部４０Ｃ領域を残してエッチングした後、Ａｌを主成分（原子数比で５０％以上）とするＡｌＮｄ合金等を用いた導電金属層２１０を新たに形成しても良い。この場合、配線抵抗を低減させることが可能となる。 Here, in order to reduce the wiring resistance, the tungsten layer is etched back and etched while leaving the filled first connection portion 10C and second connection portion 40C regions, and then Al is used as a main component (at the atomic ratio). A conductive metal layer 210 using an AlNd alloy or the like that is 50% or more may be newly formed. In this case, the wiring resistance can be reduced.

続けて、ＴｉＮ、ＭｏまたはＣｒを主成分（原子数比で５０％以上）とする耐エッチング層２１１を形成する。耐エッチング層２１１の厚さは、図２に示すフォトダイオード２０の厚さの１０％以上の厚さを備えることが好適であり、フォトダイオード２０の形成に用いられるフッ酸系のウェットエッチングに対して耐えることが可能となる。ここで、ウェットエッチングに用いられるエッチング液の組成によっては、１０％未満の厚さにしても良い場合もある。 Subsequently, an etching resistant layer 211 containing TiN, Mo, or Cr as a main component (at least 50% by atomic ratio) is formed. The thickness of the etching-resistant layer 211 is preferably 10% or more of the thickness of the photodiode 20 shown in FIG. 2, and with respect to hydrofluoric acid-based wet etching used for forming the photodiode 20. It is possible to endure. Here, depending on the composition of the etching solution used for wet etching, the thickness may be less than 10%.

続けて、導電金属層２１０と耐エッチング層２１１のパターニングを行い、ドレイン電極１０Ｅ、ドレイン電極４０Ｅを形成する。ドレイン電極１０Ｅには端子部１０Ｂが、ドレイン電極４０Ｅには接続電極部４０Ｂがそれぞれ含まれている。ここまでの工程を終えた断面図を図３（ｂ）に示す。 Subsequently, the conductive metal layer 210 and the etching resistant layer 211 are patterned to form the drain electrode 10E and the drain electrode 40E. The drain electrode 10E includes a terminal portion 10B, and the drain electrode 40E includes a connection electrode portion 40B. A cross-sectional view after the steps so far are shown in FIG.

次に、工程４として、被覆層としての有機平坦化層２０２を形成する。有機平坦化層２０２は、たとえばアクリル樹脂を用いることが好適である。アクリル樹脂を用いることで、平坦性をより向上させることが可能となる。ここで、アクリル樹脂に代えて、ポリイミド系、ポリエステル系、メチルメタアクリレート系、エポキシ系等の樹脂を用いても良い。また、ＳｉＯ_xＮ_y（ｘ＝０、またはｙ＝０を含む）やポーラス酸化珪素、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物等の無機物を用いても良く、さらにはこれらの多層模を用いても良い。 Next, as step 4, an organic planarizing layer 202 as a coating layer is formed. For example, an acrylic resin is preferably used for the organic planarizing layer 202. By using an acrylic resin, the flatness can be further improved. Here, instead of the acrylic resin, a polyimide resin, a polyester resin, a methyl methacrylate resin, an epoxy resin, or the like may be used. Further, inorganic materials such as SiO _x N _y (including x = 0 or y = 0), porous silicon oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, and the like, and multilayers of these may be used. .

次に、工程５として、基板２５０における平面視にて接続電極部４０Ｂと重なる領域と、端子部１０Ｂと重なる領域を開口させた第１レジスト層３０１を形成し、第１レジスト層３０１をマスクとして、有機平坦化層２０２を貫通させ、接続電極部４０Ｂと端子部１０Ｂとに達するコンタクトホールを酸素プラズマ等を用いたドライエッチング法を用いて形成する。ここで、有機平坦化層２０２に代えて平坦化層が２層以上の構成を備えている場合には、全ての平坦化層を貫通させて接続電極部４０Ｂと端子部１０Ｂとを露出させる。ここまでの工程を終えた断面図を図４に示す。この工程を終えた後、第１レジスト層３０１を除去する工程を行う。この工程を行うことで、端子部１０Ｂはプラズマ雰囲気に晒されるが、耐エッチング層２１１により導電金属層２１０は保護される。そして耐エッチング層２１１はこのプラズマ雰囲気に耐えることができ、接触抵抗の増加等の劣化は殆ど発生しない。 Next, as Step 5, a first resist layer 301 is formed in which a region overlapping with the connection electrode portion 40B and a region overlapping with the terminal portion 10B in a plan view on the substrate 250 are formed, and the first resist layer 301 is used as a mask. Then, a contact hole that penetrates the organic planarization layer 202 and reaches the connection electrode portion 40B and the terminal portion 10B is formed by a dry etching method using oxygen plasma or the like. Here, when the planarization layer has two or more layers instead of the organic planarization layer 202, the connection electrode portion 40B and the terminal portion 10B are exposed through all the planarization layers. A cross-sectional view after the steps up to here are shown in FIG. After completing this step, a step of removing the first resist layer 301 is performed. By performing this step, the terminal portion 10B is exposed to the plasma atmosphere, but the conductive metal layer 210 is protected by the etching resistant layer 211. The etching resistant layer 211 can withstand this plasma atmosphere, and deterioration such as an increase in contact resistance hardly occurs.

なお、工程４において形成した有機平坦化層２０２を、感光性樹脂、例えば感光性のアクリル樹脂を用いて形成しても良い。この場合、工程５において、ステッパー等の露光装置を用いることにより露光を行い、その後現像処理をすることにより、接続電極部４０Ｂと端子部１０Ｂとを露出させるようにしても良い。 Note that the organic planarization layer 202 formed in Step 4 may be formed using a photosensitive resin, for example, a photosensitive acrylic resin. In this case, in step 5, the connection electrode portion 40B and the terminal portion 10B may be exposed by performing exposure by using an exposure apparatus such as a stepper and then performing development processing.

次に、工程６として、画素電極前駆体としての画素電極前駆体２０３ａを形成し、基板２５０における平面視にて接続電極部４０Ｂと重なる領域と、光電変換素子としてのフォトダイオード２０と重なる領域を保護する第２レジスト層３０２を形成し、プラズマを用いたドライエッチングを行い、画素電極前駆体２０３ａをエッチングし、画素電極２０３を形成する。この際に、画素電極２０３を確実にエッチングし切るためには、若干のオーバーエッチングが必要となる。そのため、画素電極２０３以外の領域にはプラズマダメージが加えられるが、端子部１０Ｂは耐エッチング層２１１を備えているため導電金属層２１０は保護される。そして耐エッチング層２１１はこのプラズマ雰囲気に耐えることができ、接触抵抗の増加等の劣化は殆ど発生しない。ここまでの工程を終えた断面図を図５に示す。この工程を終えた後、第２レジスト層３０２を除去する工程を行う。第２レジスト層３０２は通常アルゴンプラズマや酸素プラズマを用いて除去されるが、端子部１０Ｂはこのプラズマ雰囲気に対しても劣化が抑えられている。 Next, as Step 6, a pixel electrode precursor 203a as a pixel electrode precursor is formed, and a region overlapping with the connection electrode portion 40B in a plan view on the substrate 250 and a region overlapping with the photodiode 20 as a photoelectric conversion element are formed. A second resist layer 302 to be protected is formed, dry etching using plasma is performed, the pixel electrode precursor 203a is etched, and the pixel electrode 203 is formed. At this time, in order to surely etch the pixel electrode 203, a slight over-etching is required. Therefore, plasma damage is applied to the region other than the pixel electrode 203, but the conductive metal layer 210 is protected because the terminal portion 10B includes the etching resistant layer 211. The etching resistant layer 211 can withstand this plasma atmosphere, and deterioration such as an increase in contact resistance hardly occurs. A cross-sectional view after the steps up to here are shown in FIG. After this step is completed, a step of removing the second resist layer 302 is performed. The second resist layer 302 is usually removed using argon plasma or oxygen plasma, but the terminal portion 10B is prevented from being deteriorated even in this plasma atmosphere.

次に、工程７として、フォトダイオード前駆体２０ａを堆積する。フォトダイオード前駆体２０ａは、Ｎ⁺層２０４、Ｉ型半導体層２０６、Ｐ⁺層２０５を積層して備えている。次に、フォトダイオード２０が形成されるべき領域を保護する第３レジスト層３０３を形成し、第３レジスト層３０３をマスクとして、ＳＦ₆やＣＦ₄等を用いたドライエッチングによりフォトダイオード２０を形成する。この場合においても、フォトダイオード２０以外の部分にはプラズマダメージが加えられるが、端子部１０Ｂは耐エッチング層２１１を備えているため導電金属層２１０は保護される。そして耐エッチング層２１１はこのプラズマ雰囲気に耐えることができ、接触抵抗の増加等の劣化は殆ど発生しない。ここまでの工程を終えた断面図を図６に示す。この工程を終えた後、第３レジスト層３０３を除去する工程を行う。第３レジスト層３０３は通常アルゴンプラズマや酸素プラズマを用いて除去されるが、端子部１０Ｂはこのプラズマ雰囲気からも保護されている。 Next, as a step 7, a photodiode precursor 20a is deposited. The photodiode precursor 20a includes an N ⁺ layer 204, an I-type semiconductor layer 206, and a P ⁺ layer 205 that are stacked. Next, a third resist layer 303 that protects a region where the photodiode 20 is to be formed is formed, and the photodiode 20 is formed by dry etching using SF ₆ , CF _4, or the like using the third resist layer 303 as a mask. To do. Even in this case, plasma damage is applied to portions other than the photodiode 20, but since the terminal portion 10B includes the etching resistant layer 211, the conductive metal layer 210 is protected. The etching resistant layer 211 can withstand this plasma atmosphere, and deterioration such as an increase in contact resistance hardly occurs. A cross-sectional view after the steps up to here are shown in FIG. After this step is completed, a step of removing the third resist layer 303 is performed. The third resist layer 303 is usually removed using argon plasma or oxygen plasma, but the terminal portion 10B is also protected from this plasma atmosphere.

次に、工程８として、パッシベーション層前駆体２０７ａを堆積する。パッシベーション層前駆体２０７ａとしては、たとえばＳｉＯ_xＮ_y（ｘ＝０または、ｙ＝０を含む）を用いることが好適である。フォトダイオード２０が位置する領域と、端子部１０Ｂが位置する領域が開口された第４レジスト層３０４をマスクとして、フッ酸系のウェットエッチング液を用いて、端子部１０Ｂとフォトダイオード２０とを露出させる。端子部１０Ｂはフッ酸系のウェットエッチング液に晒されるが、端子部１０Ｂは耐エッチング層２１１を備えているため導電金属層２１０は保護される。そして耐エッチング層２１１はこのウェットエッチング液に耐えることができ、接触抵抗の増加等の劣化は殆ど発生しない。ここまでの工程を終えた断面図を図７に示す。この工程を終えた後、第４レジスト層３０４を除去する工程を行う。 Next, as step 8, a passivation layer precursor 207a is deposited. As the passivation layer precursor 207a, for example, SiO _x N _y (including x = 0 or y = 0) is preferably used. The terminal portion 10B and the photodiode 20 are exposed using a hydrofluoric acid-based wet etching solution using the region where the photodiode 20 is located and the fourth resist layer 304 having an opening where the region where the terminal portion 10B is located as a mask. Let Although the terminal portion 10B is exposed to a hydrofluoric acid-based wet etching solution, the conductive metal layer 210 is protected because the terminal portion 10B includes the etching resistant layer 211. The etching resistant layer 211 can withstand this wet etching solution, and hardly deteriorates such as an increase in contact resistance. A cross-sectional view after the steps up to here are shown in FIG. After this step is completed, a step of removing the fourth resist layer 304 is performed.

以上記載した条件を用いることで、第１の実施形態に述べた光電変換装置１００が形成される。この後、光電変換装置１００上にＩＴＯ（インジウム・錫・酸化物）電極等を形成する工程を行うことが好適となる。端子部１０Ｂでは耐エッチング層２１１により導電金属層２１０が保護されているため、エッチングによるダメージが少なく抑えられている。そのため、端子部１０ＢとＩＴＯとの間、あるいはＩＴＯを介しての図示せぬ外部回路との間との接触抵抗の増加、密着性の低下等の不良発生を抑制し、良好な接続特性を得ることが可能となる。 By using the conditions described above, the photoelectric conversion device 100 described in the first embodiment is formed. Thereafter, it is preferable to perform a step of forming an ITO (indium / tin / oxide) electrode or the like on the photoelectric conversion device 100. In the terminal portion 10B, since the conductive metal layer 210 is protected by the etching resistant layer 211, damage due to etching is suppressed to a small extent. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects such as an increase in contact resistance between the terminal portion 10B and ITO or between an external circuit (not shown) via the ITO and a decrease in adhesion, thereby obtaining good connection characteristics. It becomes possible.

（第３の実施形態：耐エッチング層のエッチング耐性）
以下、耐エッチング層２１１に用いられるＴｉＮ、ＭｏまたはＣｒの耐エッチング性について行った試験結果について説明する。ここでは、最も厳しい条件となるフッ酸系のウェットエッチング液に対する耐エッチング性について評価した。ここで、耐エッチング層２１１に代えて参照用のサンプルとして、金属チタン（Ｔｉ）を用いたものと比較している。フッ酸系のウェットエッチング液としてはいわゆる緩衝フッ酸を用いている。図８（ａ）はＴｉ層を形成した後、フォトレジスト層で右半分を覆い、緩衝フッ酸に浸したもの、図８（ｂ）はＴｉＮ層を形成した後、フォトレジスト層で右半分を覆い、緩衝フッ酸に浸したものであり、緩衝フッ酸処理後、フォトレジストを剥がし、反射型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により表面状態を観察したものである。 (Third embodiment: etching resistance of etching resistant layer)
Hereinafter, the test results of the etching resistance of TiN, Mo, or Cr used for the etching resistant layer 211 will be described. Here, the etching resistance against hydrofluoric acid-based wet etching solution, which is the most severe condition, was evaluated. Here, as a reference sample in place of the etching resistant layer 211, a comparison is made with a sample using metal titanium (Ti). So-called buffered hydrofluoric acid is used as the hydrofluoric acid-based wet etching solution. 8A shows a structure in which the Ti layer is formed and the right half is covered with a photoresist layer and immersed in buffered hydrofluoric acid. FIG. 8B shows a TiN layer formed and then the right half in the photoresist layer. Covered and immersed in buffered hydrofluoric acid. After the buffered hydrofluoric acid treatment, the photoresist was peeled off, and the surface state was observed with a reflection electron microscope (SEM).

図８（ａ）に示すように、Ｔｉ層を形成したものでは、緩衝フッ酸処理によりＴｉ層はほぼ消滅し、さらにレジストで覆われた領域にまで緩衝フッ酸が侵入し、Ｔｉ層を侵食していることがわかる。 As shown in FIG. 8A, in the case where the Ti layer is formed, the Ti layer is almost disappeared by the buffered hydrofluoric acid treatment, and further, the buffered hydrofluoric acid penetrates into the region covered with the resist, and the Ti layer is eroded. You can see that

それに対して、ＴｉＮ層を形成したものでは、若干の荒れは見られるものの、ほぼ侵食されることなく持ちこたえていることがわかる。この現象は、ＭｏまたはＣｒを用いた場合でもほぼ同様の結果を示しており、ＴｉＮ、ＭｏまたはＣｒを主成分とするものを耐エッチング層２１１に用いることが好適であることがわかる。 On the other hand, in the case where the TiN layer is formed, although it is somewhat rough, it can be understood that the TiN layer is held without being eroded. This phenomenon shows almost the same result even when Mo or Cr is used, and it can be seen that it is preferable to use a material mainly composed of TiN, Mo or Cr for the etching resistant layer 211.

ここでＡｌは、Ｍｏに対して比抵抗は２倍程度、Ｃｒに対しては４倍程度、ＴｉＮに対しては１０倍程度導電性が大きい。そのため、Ａｌを主成分とした導電金属層２１０を用い、耐エッチング層２１１で覆うことで、大きな段差を形成することなく低抵抗な配線構造を得ることが可能となる。特に、ＴｉＮを耐エッチング層２１１に用いた場合には、ＴｉＮの光反射率が他の金属よりも小さいため、レジスト層をパターニングするための露光工程でのハレーションが抑えられ、より精密なパターン形成が可能となる。 Here, Al has a conductivity about twice that of Mo, about four times that of Cr, and about ten times that of TiN. Therefore, by using the conductive metal layer 210 mainly composed of Al and covering with the etching resistant layer 211, it is possible to obtain a low resistance wiring structure without forming a large step. In particular, when TiN is used for the etching resistant layer 211, since the light reflectance of TiN is smaller than that of other metals, halation in the exposure process for patterning the resist layer is suppressed, and more precise pattern formation is achieved. Is possible.

３ａ…走査線、３ｂ…定電位線、６ａ…データ線、１０…ＴＦＴ、１０Ｂ…端子部、１０Ｃ…第１接続部、１０ＣＨ…チャネル、１０Ｄ…ドレイン、１０Ｅ…ドレイン電極、１０Ｆ…第１接続開口部、１０Ｇ…ゲート電極、１０ＬＤＤ…電界緩和部、１０Ｓ…ソース、１０ａ…ＴＦＴ半導体部、１２ａ…定電位線、２０…フォトダイオード、２０ａ…フォトダイオード前駆体、３０…保持容量、４０…ＴＦＴ、４０Ｂ…接続電極部、４０Ｃ…第２接続部、４０ＣＨ…チャネル、４０Ｄ…ドレイン、４０Ｅ…ドレイン電極、４０Ｆ…第２接続開口部、４０ａ…ＴＦＴ半導体部、４０Ｇ…ゲート電極、４０ＬＤＤ…電界緩和部、４０Ｓ…ソース、５０…フォトセンサー、１００…光電変換装置、１０１…読み取り回路、１０２…走査線駆動回路、２０１…層間絶縁層、２０２…有機平坦化層、２０３…画素電極、２０３ａ…画素電極前駆体、２０４…Ｎ⁺層、２０５…Ｐ⁺層、２０６…Ｉ型半導体層、２０７…パッシベーション層、２０７ａ…パッシベーション層前駆体、２１０…導電金属層、２１１…耐エッチング層、２５０…基板、３０１…第１レジスト層、３０２…第２レジスト層、３０３…第３レジスト層、３０４…第４レジスト層。 3a ... Scanning line, 3b ... Constant potential line, 6a ... Data line, 10 ... TFT, 10B ... Terminal part, 10C ... First connection part, 10CH ... Channel, 10D ... Drain, 10E ... Drain electrode, 10F ... First connection Opening portion, 10G ... gate electrode, 10LDD ... electric field relaxation portion, 10S ... source, 10a ... TFT semiconductor portion, 12a ... constant potential line, 20 ... photodiode, 20a ... photodiode precursor, 30 ... holding capacitor, 40 ... TFT , 40B: Connection electrode portion, 40C: Second connection portion, 40CH: Channel, 40D ... Drain, 40E ... Drain electrode, 40F ... Second connection opening, 40a ... TFT semiconductor portion, 40G ... Gate electrode, 40LDD ... Electric field relaxation 40S ... source 50 ... photo sensor 100 ... photoelectric conversion device 101 ... reading circuit 102 ... scan line driving circuit 01 ... interlayer insulation layer, 202 ... organic planarization layer, 203 ... pixel electrode, 203a ... pixel electrode precursor, 204 ... N ⁺ layer, 205 ... P ⁺ layer, 206 ... I-type semiconductor layer, 207 ... passivation layer, 207a DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Passivation layer precursor, 210 ... Conductive metal layer, 211 ... Etch-resistant layer, 250 ... Substrate, 301 ... First resist layer, 302 ... Second resist layer, 303 ... Third resist layer, 304 ... Fourth resist layer.

Claims

A photoelectric conversion device using a thin film transistor to control a photoelectric conversion element,
A first thin film transistor;
A second thin film transistor formed in the same layer as the first thin film transistor;
An interlayer insulating layer formed on the first thin film transistor and the second thin film transistor;
A wiring layer formed on the interlayer insulating layer and having a terminal portion and a connection electrode portion ;
A planarization layer formed on the interlayer insulating layer and the wiring layer;
A photoelectric conversion element formed on the planarization layer;
Including
The wiring layer includes a first layer mainly composed of Al, and a second layer mainly composed of TiN, Mo, or Cr formed on the first layer,
The connection electrode portion is connected to the second thin film transistor through a first contact hole in which the first layer is formed in the interlayer insulating film, and the second layer is the planarizing layer. Connected to the photoelectric conversion element through a second contact hole formed in
The terminal portion is a portion in which the second layer is opened by a third contact hole formed in the planarization layer, and the fourth contact in which the first layer is formed in the interlayer insulating film. Connected to the first thin film transistor through a hole;
The photoelectric conversion device , wherein the second layer functions as an etching stopper when forming the second contact hole and the third contact hole .