光电转换装置、光电转换装置的制造方法及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备。
【背景技术】
[0002]公知一种光电转换装置，其具备由黄铜矿(chalcopyrite)结构的CIS系膜、CGIS系膜构成的半导体层(例如，参照专利文献I)。专利文献I中记载的光电转换装置具备下部电极(第一电极)、上部电极(第二电极)、以及设置在它们之间的半导体层(光电转换部)。下部电极由钼(Mo)等高熔点金属形成，通过溅射法将由CIS系膜构成的黄铜矿结构的半导体层形成在下部电极上。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2012-169517号公报
【发明内容】
[0006]不过，像专利文献I中记载的光电转换装置那样，当由高熔点金属构成的下部电极和黄铜矿结构的半导体层接触配置时，存在以下技术问题:即、下部电极和半导体层之间的接触电阻变高而电气特性变差，光电转换装置的灵敏度降低。于是，如果将下部电极的表层部砸化而形成砸化膜，则在下部电极、砸化膜及半导体层各自的边界处得到欧姆接触，可将下部电极和半导体层之间的接触电阻抑制为较低。然而，在光电转换装置具有与下部电极形成于同一层且由相同的高熔点金属形成的配线部、中继电极等的情况下，由于对下部电极的表层部进行砸化时，配线部、中继电极的表层部也被砸化，因此存在以下技术问题:即、配线电阻可能变高，且配线部、中继电极与上层的电极之间的接触电阻也会变高，光电转换装置的动作可能不稳定。
[0007]本发明用于解决上述技术问题中的至少一部分而提出，可作为以下方式或应用例而实现。
[0008][应用例I]本应用例的光电转换装置，其特征在于，具备:第一电极，包含第一金属;第二电极，配置在所述第一电极的上层;半导体层，配置在所述第一电极与所述第二电极之间；以及第三电极，包含所述第一金属，所述第一电极和所述第三电极形成于同一层，在所述第一电极上形成有所述第一金属的砸化膜。
[0009]根据该构成，在半导体层配置于第一电极与第二电极之间的光电转换装置中，由于在第一电极上形成有第一金属的砸化膜，因此，砸化膜接触于第一电极，半导体层接触于砸化膜。因而，与第一电极和半导体层相接触的情况相比，由于可在第一电极、砸化膜及半导体层各自的边界处得到欧姆接触，因此能够将第一电极和半导体层之间的接触电阻抑制为较低。另外，由于第一电极和第三电极使用同一第一金属形成于同一层，因此，例如当将第一电极作为受光元件的电极、将第三电极作为中继电极、配线部时，能够以简易的构成形成光电转换装置。而且，由于在第三电极上没有形成第一金属的砸化膜，因此能够将第三电极的配线电阻(配線抵抗)抑制为较低。通过以上，能够提供以高灵敏度稳定动作的光电转换装置。
[0010][应用例2]在上述应用例的光电转换装置中，优选地，所述第一电极的层厚薄于所述第三电极的层厚。
[0011]根据该构成，在使用第一金属而形成于同一层的第一电极和第三电极中，其上形成有砸化膜的第一电极的层厚薄于第三电极的层厚。由此认为，第一电极上的砸化膜是通过将第一电极的表层部砸化而形成的，而第三电极的表层部未被砸化。因此，能够将第一电极和半导体层之间的接触电阻抑制为较低，同时能够将第三电极的配线电阻抑制为较低。
[0012][应用例3]在上述应用例的光电转换装置中，优选地，在所述第一电极和所述第三电极之上形成有具有开口部的绝缘层，所述砸化膜配置于俯视观察下与所述开口部重叠的区域。
[0013]根据该构成，绝缘层以覆盖第三电极的方式形成，并具有在俯视观察下与第一电极上的砸化膜重叠的开口部。因此，通过在第一电极和第三电极之上形成绝缘层后进行砸化，从而能够在不砸化第三电极的情况下将第一电极中在俯视观察下与开口部重叠的区域砸化。
[0014][应用例4]在上述应用例的光电转换装置中，优选地，在所述第一电极和所述第三电极之上形成有具有开口部的金属氧化层，所述砸化膜配置于俯视观察下与所述开口部重叠的区域。
[0015]根据该构成，金属氧化层以覆盖第三电极的方式形成，并具有在俯视观察下与第一电极上的砸化膜重叠的开口部。因此，通过在第一电极和第三电极之上形成金属氧化层后进行砸化，从而可以在不砸化第三电极的情况下将第一电极中在俯视观察下与开口部重叠的区域砸化。另外，在以覆盖第一电极和第三电极的方式形成成为半导体层的半导体膜的情况下，由于在开口部内区域以外的区域半导体膜接触金属氧化层而形成，因此与接触绝缘层而形成的情况相比，半导体膜的贴紧性得以提高，不易产生浮动、膜剥落。
[0016][应用例5]在上述应用例的光电转换装置中，优选地，所述第二电极和所述第三电极电连接。
[0017]根据该构成，由于形成于第一电极的上层的第二电极和与第一电极形成于同一层的第三电极电连接，因此，第二电极包括配置于第一电极的上层的部分和与第一电极配置于同一层且与第三电极电连接的部分。因此，能够使第二电极经由配置于下层侧的第三电极而电连接于例如中继配线、晶体管等。另外，由于在第三电极上没有形成砸化膜，因此能够将第二电极和第三电极之间的接触电阻抑制为较低。
[0018][应用例6]在上述应用例的光电转换装置中，优选地，所述光电转换装置还具备晶体管，所述第三电极电连接于所述晶体管的栅电极。
[0019]根据该构成，由于与第二电极电连接的第三电极电连接于晶体管的栅电极，因此能够通过晶体管放大第二电极的电位。
[0020][应用例7]在上述应用例的光电转换装置中，优选地，所述半导体层包括黄铜矿结构的半导体膜。
[0021]根据该构成，由于在第一电极与第二电极之间具备包括黄铜矿结构的半导体膜的半导体层，因此能够提供对近红外光灵敏度高的光电转换装置。
[0022][应用例8]本应用例的电子设备，其特征在于，具备:上述光电转换装置；以及发光装置，层叠于所述光电转换装置。
[0023]根据该构成，能够提供一种下述的电子设备:其利用光电转换装置接收从发光装置照射而由生物体等目标物反射的光，能够以高灵敏度稳定地检测生物体信息等信息。
[0024][应用例9]本应用例的光电转换装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序:在基板上成膜包含第一金属的导电膜，以形成第一电极和第三电极;形成覆盖所述第三电极并在所述第一电极上具有开口部的绝缘层;在所述开口部内形成包含第11族元素和第13族元素的金属膜；以及对所述金属膜进行砸化，在进行所述砸化的工序中，所述第一电极的表层部成为所述第一金属的砸化物。
[0025]根据该制造方法，使用包含第一金属的导电膜在基板上形成第一电极和第三电极，在它们之上形成覆盖第三电极并在第一电极上具有开口部的绝缘层，并在开口部内形成包含第11族元素和第13族元素的金属膜之后，将金属膜砸化。由此，包含第11族元素和第13族元素的金属膜被砸化而成为黄铜矿结构的半导体膜，因此，能够制造对近红外光灵敏度高的光电转换装置。另外，在将金属膜砸化的工序中，第一电极的表层部被砸化而在第一电极上形成由第一金属的砸化物构成的砸化膜，从而可在第一电极、砸化膜及半导体膜的边界处得到欧姆接触，因此，能够将第一电极和半导体膜之间的接触电阻抑制为较低。另一方面，由于第三电极被绝缘层覆盖，因此在将金属膜砸化的工序中第三电极的表层部不会被砸化，因而能够将第三电极的配线电阻抑制为较低。通过以上，能够制造以高灵敏度稳定动作的光电转换装置。
[0026][应用例10]本应用例的光电转换装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序:在基板上成膜包含第一金属的导电膜，以形成第一电极和第三电极;形成覆盖所述第三电极并在所述第一电极上具有开口部的金属氧化层;在所述开口部内形成包含第11族元素和第13族元素的金属膜；以及对所述金属膜进行砸化，在进行所述砸化的工序中，所述第一电极的表层部成为所述第一金属的砸化物。
[0027]根据该制造方法，使用包含第一金属的导电膜在基板上形成第一电极和第三电极，在它们之上形成覆盖第三电极并在第一电极上具有开口部的金属氧化层，并在开口部内形成包含第11族元素和第13族元素的金属膜之后，将金属膜砸化。由此，包含第11族元素和第13族元素的金属膜被砸化而成为黄铜矿结构的半导体膜，因此，能够制造对近红外光灵敏度高的光电转换装置。另外，在将金属膜砸化的工序中，第一电极的表层部被砸化而在第一电极上形成由第一金属的砸化物构成的砸化膜，从而可在第一电极、砸化膜及半导体膜的边界处得到欧姆接触，因此，能够将第一电极和半导体膜之间的接触电阻抑制为较低。另一方面，由于第三电极被金属氧化层覆盖，因此在将金属膜砸化的工序中第三电极的表层部不会被砸化，因而能够将第三电极的配线电阻抑制为较低。另外，在以覆盖开口部内和除此之外的区域的方式形成包含第11族元素和第13族元素的金属膜来形成黄铜矿结构的半导体膜的情况下，由于在除开口部内以外的区域半导体膜接触金属氧化层而形成，因此与接触绝缘层而形成的情况相比，半导体膜的贴紧性得以提高，不易产生浮动、膜剥落。通过以上，能够更加稳定地制造以高灵敏度稳定动作的光电转换装置。
【附图说明】
[0028]图1是示出作为本实施方式的电子设备的一例的生物体信息获取装置的构成的立体图。
[0029]图2是示出生物体信息获取装置的电气构成的框图。
[0030]图3是示出传感器部的构成的简要立体图。
[0031 ]图4是示出传感器部的结构的简要截面图。
[0032]图5是示出第一实施方式的光电传感器的电气构成的等效电路图。
[0033]图6是不出第一实施方式的光电传感器的构成的简要截面图。
[0034]图7的(a)?(d)是说明第一实施方式的光电传感器的制造方法的图。
[0035]图8的(a)?(C)是说明第一实施方式的光电传感器的制造方法的图。
[0036]图9的(a)?(C)是说明第一实施方式的光电传感器的制造方法的图。
[0037]图10是示出第二实施方式的光电传感器的构成的简要截面图。
[0038]图11的(a)?(d)是说明第二实施方式的光电传感器的制造方法的图。
[0039]图12的(a)?(d)是说明第二实施方式的光电传感器的制造方法的图。
[0040]图13的(a)?(C)是说明第二实施方式的光电传感器的制造方法的图。
[0041]图14的(a)?(C)是说明变形例I