光電轉(zhuǎn)換裝置、光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換裝置、光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法以及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]公知一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其具備由黃銅礦(chalcopyrite)結(jié)構(gòu)的CIS系膜、CGIS系膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I中記載的光電轉(zhuǎn)換裝置具備下部電極(第一電極)、上部電極(第二電極)、以及設(shè)置在它們之間的半導(dǎo)體層(光電轉(zhuǎn)換部)。下部電極由鉬(Mo)等高熔點金屬形成，通過濺射法將由CIS系膜構(gòu)成的黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層形成在下部電極上。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開2012-169517號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]不過，像專利文獻I中記載的光電轉(zhuǎn)換裝置那樣，當由高熔點金屬構(gòu)成的下部電極和黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層接觸配置時，存在以下技術(shù)問題:即、下部電極和半導(dǎo)體層之間的接觸電阻變高而電氣特性變差，光電轉(zhuǎn)換裝置的靈敏度降低。于是，如果將下部電極的表層部砸化而形成砸化膜，則在下部電極、砸化膜及半導(dǎo)體層各自的邊界處得到歐姆接觸，可將下部電極和半導(dǎo)體層之間的接觸電阻抑制為較低。然而，在光電轉(zhuǎn)換裝置具有與下部電極形成于同一層且由相同的高熔點金屬形成的配線部、中繼電極等的情況下，由于對下部電極的表層部進行砸化時，配線部、中繼電極的表層部也被砸化，因此存在以下技術(shù)問題:即、配線電阻可能變高，且配線部、中繼電極與上層的電極之間的接觸電阻也會變高，光電轉(zhuǎn)換裝置的動作可能不穩(wěn)定。
[0007]本發(fā)明用于解決上述技術(shù)問題中的至少一部分而提出，可作為以下方式或應(yīng)用例而實現(xiàn)。
[0008][應(yīng)用例I]本應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具備:第一電極，包含第一金屬;第二電極，配置在所述第一電極的上層;半導(dǎo)體層，配置在所述第一電極與所述第二電極之間；以及第三電極，包含所述第一金屬，所述第一電極和所述第三電極形成于同一層，在所述第一電極上形成有所述第一金屬的砸化膜。
[0009]根據(jù)該構(gòu)成，在半導(dǎo)體層配置于第一電極與第二電極之間的光電轉(zhuǎn)換裝置中，由于在第一電極上形成有第一金屬的砸化膜，因此，砸化膜接觸于第一電極，半導(dǎo)體層接觸于砸化膜。因而，與第一電極和半導(dǎo)體層相接觸的情況相比，由于可在第一電極、砸化膜及半導(dǎo)體層各自的邊界處得到歐姆接觸，因此能夠?qū)⒌谝浑姌O和半導(dǎo)體層之間的接觸電阻抑制為較低。另外，由于第一電極和第三電極使用同一第一金屬形成于同一層，因此，例如當將第一電極作為受光元件的電極、將第三電極作為中繼電極、配線部時，能夠以簡易的構(gòu)成形成光電轉(zhuǎn)換裝置。而且，由于在第三電極上沒有形成第一金屬的砸化膜，因此能夠?qū)⒌谌姌O的配線電阻(配線抵抗)抑制為較低。通過以上，能夠提供以高靈敏度穩(wěn)定動作的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0010][應(yīng)用例2]在上述應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，所述第一電極的層厚薄于所述第三電極的層厚。
[0011]根據(jù)該構(gòu)成，在使用第一金屬而形成于同一層的第一電極和第三電極中，其上形成有砸化膜的第一電極的層厚薄于第三電極的層厚。由此認為，第一電極上的砸化膜是通過將第一電極的表層部砸化而形成的，而第三電極的表層部未被砸化。因此，能夠?qū)⒌谝浑姌O和半導(dǎo)體層之間的接觸電阻抑制為較低，同時能夠?qū)⒌谌姌O的配線電阻抑制為較低。
[0012][應(yīng)用例3]在上述應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，在所述第一電極和所述第三電極之上形成有具有開口部的絕緣層，所述砸化膜配置于俯視觀察下與所述開口部重疊的區(qū)域。
[0013]根據(jù)該構(gòu)成，絕緣層以覆蓋第三電極的方式形成，并具有在俯視觀察下與第一電極上的砸化膜重疊的開口部。因此，通過在第一電極和第三電極之上形成絕緣層后進行砸化，從而能夠在不砸化第三電極的情況下將第一電極中在俯視觀察下與開口部重疊的區(qū)域砸化。
[0014][應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，在所述第一電極和所述第三電極之上形成有具有開口部的金屬氧化層，所述砸化膜配置于俯視觀察下與所述開口部重疊的區(qū)域。
[0015]根據(jù)該構(gòu)成，金屬氧化層以覆蓋第三電極的方式形成，并具有在俯視觀察下與第一電極上的砸化膜重疊的開口部。因此，通過在第一電極和第三電極之上形成金屬氧化層后進行砸化，從而可以在不砸化第三電極的情況下將第一電極中在俯視觀察下與開口部重疊的區(qū)域砸化。另外，在以覆蓋第一電極和第三電極的方式形成成為半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體膜的情況下，由于在開口部內(nèi)區(qū)域以外的區(qū)域半導(dǎo)體膜接觸金屬氧化層而形成，因此與接觸絕緣層而形成的情況相比，半導(dǎo)體膜的貼緊性得以提高，不易產(chǎn)生浮動、膜剝落。
[0016][應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，所述第二電極和所述第三電極電連接。
[0017]根據(jù)該構(gòu)成，由于形成于第一電極的上層的第二電極和與第一電極形成于同一層的第三電極電連接，因此，第二電極包括配置于第一電極的上層的部分和與第一電極配置于同一層且與第三電極電連接的部分。因此，能夠使第二電極經(jīng)由配置于下層側(cè)的第三電極而電連接于例如中繼配線、晶體管等。另外，由于在第三電極上沒有形成砸化膜，因此能夠?qū)⒌诙姌O和第三電極之間的接觸電阻抑制為較低。
[0018][應(yīng)用例6]在上述應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，所述光電轉(zhuǎn)換裝置還具備晶體管，所述第三電極電連接于所述晶體管的柵電極。
[0019]根據(jù)該構(gòu)成，由于與第二電極電連接的第三電極電連接于晶體管的柵電極，因此能夠通過晶體管放大第二電極的電位。
[0020][應(yīng)用例7]在上述應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體層包括黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜。
[0021]根據(jù)該構(gòu)成，由于在第一電極與第二電極之間具備包括黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體層，因此能夠提供對近紅外光靈敏度高的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0022][應(yīng)用例8]本應(yīng)用例的電子設(shè)備，其特征在于，具備:上述光電轉(zhuǎn)換裝置；以及發(fā)光裝置，層疊于所述光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0023]根據(jù)該構(gòu)成，能夠提供一種下述的電子設(shè)備:其利用光電轉(zhuǎn)換裝置接收從發(fā)光裝置照射而由生物體等目標物反射的光，能夠以高靈敏度穩(wěn)定地檢測生物體信息等信息。
[0024][應(yīng)用例9]本應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序:在基板上成膜包含第一金屬的導(dǎo)電膜，以形成第一電極和第三電極;形成覆蓋所述第三電極并在所述第一電極上具有開口部的絕緣層;在所述開口部內(nèi)形成包含第11族元素和第13族元素的金屬膜；以及對所述金屬膜進行砸化，在進行所述砸化的工序中，所述第一電極的表層部成為所述第一金屬的砸化物。
[0025]根據(jù)該制造方法，使用包含第一金屬的導(dǎo)電膜在基板上形成第一電極和第三電極，在它們之上形成覆蓋第三電極并在第一電極上具有開口部的絕緣層，并在開口部內(nèi)形成包含第11族元素和第13族元素的金屬膜之后，將金屬膜砸化。由此，包含第11族元素和第13族元素的金屬膜被砸化而成為黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜，因此，能夠制造對近紅外光靈敏度高的光電轉(zhuǎn)換裝置。另外，在將金屬膜砸化的工序中，第一電極的表層部被砸化而在第一電極上形成由第一金屬的砸化物構(gòu)成的砸化膜，從而可在第一電極、砸化膜及半導(dǎo)體膜的邊界處得到歐姆接觸，因此，能夠?qū)⒌谝浑姌O和半導(dǎo)體膜之間的接觸電阻抑制為較低。另一方面，由于第三電極被絕緣層覆蓋，因此在將金屬膜砸化的工序中第三電極的表層部不會被砸化，因而能夠?qū)⒌谌姌O的配線電阻抑制為較低。通過以上，能夠制造以高靈敏度穩(wěn)定動作的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0026][應(yīng)用例10]本應(yīng)用例的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序:在基板上成膜包含第一金屬的導(dǎo)電膜，以形成第一電極和第三電極;形成覆蓋所述第三電極并在所述第一電極上具有開口部的金屬氧化層;在所述開口部內(nèi)形成包含第11族元素和第13族元素的金屬膜；以及對所述金屬膜進行砸化，在進行所述砸化的工序中，所述第一電極的表層部成為所述第一金屬的砸化物。
[0027]根據(jù)該制造方法，使用包含第一金屬的導(dǎo)電膜在基板上形成第一電極和第三電極，在它們之上形成覆蓋第三電極并在第一電極上具有開口部的金屬氧化層，并在開口部內(nèi)形成包含第11族元素和第13族元素的金屬膜之后，將金屬膜砸化。由此，包含第11族元素和第13族元素的金屬膜被砸化而成為黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜，因此，能夠制造對近紅外光靈敏度高的光電轉(zhuǎn)換裝置。另外，在將金屬膜砸化的工序中，第一電極的表層部被砸化而在第一電極上形成由第一金屬的砸化物構(gòu)成的砸化膜，從而可在第一電極、砸化膜及半導(dǎo)體膜的邊界處得到歐姆接觸，因此，能夠?qū)⒌谝浑姌O和半導(dǎo)體膜之間的接觸電阻抑制為較低。另一方面，由于第三電極被金屬氧化層覆蓋，因此在將金屬膜砸化的工序中第三電極的表層部不會被砸化，因而能夠?qū)⒌谌姌O的配線電阻抑制為較低。另外，在以覆蓋開口部內(nèi)和除此之外的區(qū)域的方式形成包含第11族元素和第13族元素的金屬膜來形成黃銅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的情況下，由于在除開口部內(nèi)以外的區(qū)域半導(dǎo)體膜接觸金屬氧化層而形成，因此與接觸絕緣層而形成的情況相比，半導(dǎo)體膜的貼緊性得以提高，不易產(chǎn)生浮動、膜剝落。通過以上，能夠更加穩(wěn)定地制造以高靈敏度穩(wěn)定動作的光電轉(zhuǎn)換裝置。
【附圖說明】
[0028]圖1是示出作為本實施方式的電子設(shè)備的一例的生物體信息獲取裝置的構(gòu)成的立體圖。
[0029]圖2是示出生物體信息獲取裝置的電氣構(gòu)成的框圖。
[0030]圖3是示出傳感器部的構(gòu)成的簡要立體圖。
[0031 ]圖4是示出傳感器部的結(jié)構(gòu)的簡要截面圖。
[0032]圖5是示出第一實施方式的光電傳感器的電氣構(gòu)成的等效電路圖。
[0033]圖6是不出第一實施方式的光電傳感器的構(gòu)成的簡要截面圖。
[0034]圖7的(a)?(d)是說明第一實施方式的光電傳感器的制造方法的圖。
[0035]圖8的(a)?(C)是說明第一實施方式的光電傳感器的制造方法的圖。
[0036]圖9的(a)?(C)是說明第一實施方式的光電傳感器的制造方法的圖。
[0037]圖10是示出第二實施方式的光電傳感器的構(gòu)成的簡要截面圖。
[0038]圖11的(a)?(d)是說明第二實施方式的光電傳感器的制造方法的圖。
[0039]圖12的(a)?(d)是說明第二實施方式的光電傳感器的制造方法的圖。
[0040]圖13的(a)?(C)是說明第二實施方式的光電傳感器的制造方法的圖。
[0041]圖14的(a)?(C)是說明變形例I