特許 6044223 光電変換装置、医療機器および光電変換装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6044223

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】光電変換装置、医療機器および光電変換装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/10 20060101AFI20161206BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/10 A

   H01L27/14 C

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-206850(P2012-206850)

(22)【出願日】2012年9月20日

(65)【公開番号】特開2014-63808(P2014-63808A)

(43)【公開日】2014年4月10日

【審査請求日】2015年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(74)【代理人】

【識別番号】100121108

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 太朗

(72)【発明者】

【氏名】工藤 学

【審査官】 井上 徹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２８４３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８３５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７７３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６９５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２４５２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／００−３１／２０

Ｈ０１Ｌ ２７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素化処理が施された半導体層を含む半導体素子と、
カルコパイライト型半導体で形成された光電変換層と、
前記半導体層と前記光電変換層との間に８５０ｎｍ以上かつ１３００ｎｍ以下の膜厚で窒化珪素により形成された水素脱離防止層であって、第１絶縁層と、前記第１絶縁層と前記光電変換層との間に形成されて前記第１絶縁層よりも厚い第２絶縁層とを含む水素脱離防止層と、
前記第１絶縁層の面上に形成され、当該第１絶縁層の導通孔を介して前記半導体層に導通する配線層と
を具備する光電変換装置。

【請求項2】

請求項１の光電変換装置を具備し、前記光電変換装置が撮像した画像から生体情報を推定する医療機器。

【請求項3】

半導体層を含む半導体素子を覆う第１絶縁層を窒化珪素により形成する工程と、
前記第１絶縁層の形成後に前記半導体層に対する水素化処理を実施する工程と、
前記第１絶縁層の導通孔を介して前記半導体層に導通する配線層を前記第１絶縁層の面上に形成する工程と、
前記水素化処理および前記配線層の形成の実施後に、前記第１絶縁層を覆う第２絶縁層を、前記第１絶縁層よりも厚い膜厚により、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とを含む前記水素脱離防止層の膜厚が８５０ｎｍ以上かつ１３００ｎｍ以下となるように窒化珪素により形成する工程と、
カルコパイライト型半導体の光電変換層を前記水素脱離防止層の面上に形成する工程と
を含む光電変換装置の製造方法。

【請求項4】

前記光電変換層を形成する工程では、前記水素化処理を実施する工程での環境温度と、前記第２絶縁層を形成する工程での環境温度とを上回る環境温度のもとで、前記光電変換層を形成する
請求項３の光電変換装置の製造方法。

【請求項5】

前記水素化処理を実施する工程と、前記第２絶縁層を形成する工程とは、４００℃以下の環境温度で実行され、
前記光電変換層を形成する工程は、５００℃〜５５０℃の環境温度で実行される
請求項４の光電変換装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カルコパイライト型半導体を利用した光電変換技術に関する。

【背景技術】

【0002】

薄膜トランジスターとカルコパイライト型半導体の光電変換層とを基板の面上に形成した光電変換装置が例えば特許文献１に開示されている。薄膜トランジスターの半導体層を例えばポリシリコンで形成する場合、特許文献２に開示されるように、半導体層内に拡散された水素によりシリコンの未結合手を終端化（水素化）することで結晶欠陥を低減する水素化処理が実行され得る。特許文献２には、水素化処理が施された半導体層内の水素の脱離を防止する水素脱離防止層を窒化珪素（ＳiＮx）により２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の膜厚に形成することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１５１２７１号公報

【特許文献2】特開２００３−１８８１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、カルコパイライト型半導体は、膜質の劣化やリーク電流の増大を防止するために５００℃〜５５０℃程度の高温環境下で成膜される。しかし、水素化処理後の半導体層が４００℃以上の高温に加熱されると、特許文献２のように２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の膜厚の水素脱離防止層を形成した場合でも半導体層内の水素が脱離し、結果的に薄膜トランジスターの電気的特性が劣化するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、カルコパイライト型半導体の光電変換層を形成する工程で水素化処理後の半導体層から水素が脱離することを有効に防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するために、本発明の光電変換装置は、水素化処理が施された半導体層を含む半導体素子と、カルコパイライト型半導体で形成された光電変換層と、半導体層と光電変換層との間に８５０ｎｍ以上の膜厚で窒化珪素（ＳiＮx）により形成された水素脱離防止層とを具備する。以上の構成では、半導体層と光電変換層との間に８５０ｎｍ以上の膜厚の水素脱離防止層が窒化珪素で形成される。したがって、水素脱離防止層を２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の膜厚に形成した場合と比較すると、膜質の劣化やリーク電流の増大を抑制するためにカルコパイライト型半導体の光電変換層を４００℃以上（例えば５００℃〜５５０℃）の高温環境下で形成した場合でも、水素化処理後の半導体層から水素が脱離して半導体素子の電気的特性が劣化することを有効に防止できるという利点がある。なお、「窒化珪素により形成された」とは、窒化珪素のみで成膜する場合のほか、窒化珪素を主成分として成膜する場合も包含する。

【0006】

本発明の好適な態様において、水素脱離防止層の膜厚は１３００ｎｍ以下（更に好適には１１００ｎｍ以下）である。以上の態様では、水素脱離防止層の膜厚が１３００ｎｍ以下に設定されるから、水素脱離防止層を過度に厚く形成した場合と比較して水素脱離防止層の成膜不良（剥離や破損）を抑制できるという利点がある。

【0007】

本発明の好適な態様において、水素脱離防止層は、第１絶縁層（例えば絶縁層２６）と、第１絶縁層と光電変換層との間の第２絶縁層（例えば絶縁層３２）とを含み、第１絶縁層の面上に形成され、当該第１絶縁層の導通孔を介して半導体層に導通する配線層を具備する。以上の構成では、水素脱離防止層を単層で形成した場合と比較すると、第１絶縁層に形成される導通孔の全長を抑制して配線層と半導体層との間の導通不良を防止しながら、第１絶縁層と第２絶縁層とを含む水素脱離防止層の全体としては８５０ｎｍ以上の充分な膜厚を容易に確保できるという利点がある。以上の効果は、第２絶縁層を第１絶縁層よりも厚く形成した場合に格別に顕著である。

【0008】

以上の各態様に係る光電変換装置は、被写体を撮像する撮像装置として各種の電子機器に好適に利用される。電子機器の具体例としては、光電変換装置が撮像した静脈像を利用して生体認証を実行する生体認証装置や、光電変換装置が撮像した画像（例えば静脈像）から血中アルコール濃度や血糖値等の生体情報を推定する医療機器（血中アルコール濃度推定装置や血糖値推定装置等の生体情報推定装置）が例示され得る。

【0009】

本発明は、以上の各態様に係る光電変換装置の製造方法としても特定される。本発明の好適な態様に係る製造方法は、半導体層を含む半導体素子を覆う第１絶縁層を窒化珪素により形成する工程（例えば図５の工程Ｐ2）と、第１絶縁層の形成後に半導体層に対する水素化処理を実施する工程（例えば工程Ｐ3）と、水素化処理の実施後に、第１絶縁層を覆う第２絶縁層を、第１絶縁層と第２絶縁層とを含む水素脱離防止層の膜厚が８５０ｎｍ以上となるように窒化珪素により形成する工程（例えば工程Ｐ5）と、カルコパイライト型半導体の光電変換層を水素脱離防止層の面上に形成する工程（例えば工程Ｐ6）とを含む。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明のひとつの実施形態に係る光電変換装置の平面図である。

【図2】光電変換装置の断面図である。

【図3】Ｎチャネル型のトランジスターの電気的特性（電圧-電流特性）と水素脱離防止層の膜厚との関係を示すグラフである。

【図4】Ｐチャネル型のトランジスターの電気的特性（電圧-電流特性）と水素脱離防止層の膜厚との関係を示すグラフである。

【図5】光電変換装置の製造工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜光電変換装置１００の構成＞
図１は、本発明のひとつの実施形態に係る光電変換装置１００の模式図である。光電変換装置１００は、例えば生体認証のために生体の静脈像を撮像する撮像装置（静脈センサー）であり、図１に示すように基板１０と複数の単位素子Ｕとを具備する。基板１０は、ガラス基板や石英基板等の板状部材である。複数の単位素子Ｕは、基板１０の面上に行列状に配列される。

【0012】

１個の単位素子Ｕについて図１に代表的に図示した通り、各単位素子Ｕは、定電位線１１２と検出線１１４との交差に対応して配置され、トランジスター１２とトランジスター１３２とトランジスター１３４と光電変換素子１４とを含んで構成される。光電変換素子１４は、受光量に応じた電荷を発生する。定電位線１１２と検出線１１４との間にトランジスター１２とトランジスター１３４とが直列に接続される。トランジスター１２のゲート電極は光電変換素子１４に接続され、トランジスター１３２はトランジスター１２のゲート電極と定電位線１１２との間に接続される。

【0013】

トランジスター１２のゲート電極の電位は、トランジスター１３２がオン状態に制御されることで定電位線１１２の電位に初期化されてから光電変換素子１４の受光量に応じた電位に変化する。したがって、トランジスター１３４がオン状態に制御されると、光電変換素子１４の受光量（トランジスター１２のゲート電極の電位）に応じた電流値の検出信号が定電位線１１２からトランジスター１２とトランジスター１３４とを経由して検出線１１４に出力される。すなわち、単位回路Ｕ内の各トランジスター（１２，１３２，１３４）は、検出信号の入出力の制御（光電変換素子１４の駆動）に使用される半導体素子である。なお、単位素子Ｕの具体的な構成は任意である。

【0014】

図２は、光電変換装置１００のうち１個の単位素子Ｕに対応する部分の断面図である。図２に示すように、光電変換装置１００は、回路層２０と絶縁層３２と受光層４０とを基板１０の面上に積層した構造である。回路層２０は基板１０と受光層４０との間に介在し、絶縁層３２は回路層２０と受光層４０との間に介在する。

【0015】

回路層２０は、下地層２２と図１のトランジスター１２と絶縁層２４と絶縁層２６とを含んで構成される。下地層２２は、トランジスター１２を形成する下地として好適な薄膜であり、例えば窒化珪素（ＳiＮx）で基板１０の表面に形成された第１層２２１と、例えば酸化珪素（ＳiＯx）で第１層２２１の表面に形成された第２層２２３との積層で構成される。なお、下地層２２を省略することも可能である。

【0016】

トランジスター１２は、半導体層５１とゲート絶縁層５２とゲート電極５３と第１配線層５４と第２配線層５５とを含む薄膜トランジスターである。半導体層５１は、例えばポリシリコン等の半導体材料で下地層２２の面上に島状に形成される。半導体層５１には、シリコンの未結合手（ダングリングボンド）を水素により終端化することで結晶欠陥を低減する水素化処理が施されている。ゲート電極５３は、ゲート絶縁層５２を挟んで半導体層５１のチャネル領域に対向する。

【0017】

絶縁層２４は、半導体層５１とゲート電極５３とを覆う絶縁性の膜体（層間絶縁層）であり、基板１０の全域にわたり略一定の膜厚に形成される。絶縁層２４は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の成膜技術により例えば酸化珪素（ＳiＯx）で形成される。他方、絶縁層２６は、絶縁層２４を覆う絶縁性の膜体（層間絶縁層）であり、基板１０の全域にわたり略一定の膜厚Ｔ1に形成される。絶縁層２６は、窒化珪素（ＳiＮx）で形成される。

【0018】

第１配線層５４は、トランジスター１２のソース電極およびドレイン電極の一方に相当し、第２配線層５５は、トランジスター１２のソース電極およびドレイン電極の他方に相当する。第１配線層５４および第２配線層５５の各々は、絶縁層２６の面上に形成され、絶縁層２６および絶縁層２４を貫通する導通孔（コンタクトホール）を介して半導体層５１に導通する。

【0019】

絶縁層３２は、回路層２０（絶縁層２６）を覆う絶縁性の膜体であり、外気や水分からトランジスター１２を保護するための保護層（パシベーション層）として機能する。絶縁層３２は、絶縁層２６と同様に窒化珪素（ＳiＮx）で形成され、基板１０の全域にわたり略一定の膜厚Ｔ2で分布する。絶縁層３２の膜厚Ｔ2は絶縁層２６の膜厚Ｔ1を上回る（Ｔ2＞Ｔ1）。

【0020】

窒化珪素（ＳiＮx）で形成された絶縁層２６および絶縁層３２は、水素化処理が施された半導体層５１内の水素の脱離を抑制する水素脱離防止層３０として機能する。具体的には、絶縁層２６および絶縁層３２自体が半導体層５１からの水素の脱離を阻害するほか、絶縁層２６および絶縁層３２に含有される水素が半導体層５１に供給されることで結果的に水素の脱離が抑制される。水素脱離防止層３０の膜厚Ｔは、絶縁層２６の膜厚Ｔ1と絶縁層３２の膜厚Ｔ2との合計値（Ｔ＝Ｔ1＋Ｔ2）である。

【0021】

図２の受光層４０は、図１を参照して説明した光電変換素子１４を含む。光電変換素子１４は、第１電極４１と第２電極４２との間に光電変換層４３を介在させた受光素子である。第１電極４１は、例えばモリブデン（Ｍo）等の低抵抗な導電材料で光電変換素子１４毎に個別に形成され、絶縁層３２と絶縁層２６と絶縁層２４とを貫通する導通孔を介してトランジスター１２のゲート電極５３に導通する。

【0022】

光電変換層４３は、カルコパイライト型半導体で形成された光吸収層であり、受光量に応じた電荷を発生させる。本形態のようにカルコパイライト型半導体の光電変換層４３を利用した構成によれば、例えばアモルファスシリコン等で光電変換層４３を形成した場合と比較して、可視光域や近赤外域を含む広範な波長域にわたり高い受光感度を確保できるという利点がある。カルコパイライト型半導体としては、例えばＣuＩnＳe_y（ＣＩＳ）やＣu(Ｉn，Ｇa)Ｓe_y（ＣＩＧＳ）等が好適である。図２から理解されるように、絶縁層２６と絶縁層３２とで構成される水素脱離防止層３０は、トランジスター１２の半導体層５１と光電変換素子１４の光電変換層４３との間に介在する。

【0023】

第１電極４１および光電変換層４３が形成された絶縁層３２の表面は絶縁層４５で覆われる。第２電極４２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の光透過性の導電材料で絶縁層４５の面上に形成されて複数の単位素子Ｕにわたって連続する。第２電極４２は、絶縁層４５に形成された開口部４６を介して光電変換層４３に接触する。受光時に光電変換層４３に発生した電荷に応じた検出信号が光電変換素子１４毎に検出線１１４から外部装置に出力される。

【0024】

光電変換層４３の膜質の劣化やリーク電流の増大を防止する観点から、光電変換層４３は５００℃〜５５０℃程度の高温環境下で成膜される。しかし、水素化処理後の半導体層５１が４００℃以上に加熱されると、半導体層５１内の水素が脱離してトランジスター１２の電気的特性が劣化するという傾向がある。図３および図４は、トランジスター１２および水素脱離防止層３０の形成後（受光層４０の形成前）に約５００℃で３時間にわたりアニール処理を実行した場合のトランジスター１２の電気的特性（ゲート-ソース間の電圧Ｖgsとドレイン-ソース間の電流Ｉdsとの関係）を示すグラフである。図３にはＮチャネル型のトランジスター１２の特性が図示され、図４にはＰチャネル型のトランジスター１２の特性が図示されている。

【0025】

図３および図４では、アニール処理の実行前の特性（初期特性）と、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔを相違させた複数の場合の各々におけるアニール処理の実行後の特性とが対比的に図示されている。膜厚Ｔの各条件は以下の通りである。
条件１：Ｔ＝２００ｎｍ ［Ｔ1＝０ｎｍ，Ｔ2＝２００ｎｍ］
条件２：Ｔ＝５５０ｎｍ ［Ｔ1＝３５０ｎｍ，Ｔ2＝２００ｎｍ］
条件３：Ｔ＝８５０ｎｍ ［Ｔ1＝３５０ｎｍ，Ｔ2＝５００ｎｍ］
条件４：Ｔ＝１１００ｎｍ ［Ｔ1＝６００ｎｍ，Ｔ2＝５００ｎｍ］

【0026】

水素脱離防止層３０の膜厚Ｔを２００ｎｍに設定した条件１では、アニール処理時の加熱を原因とする半導体層５１からの水素の脱離に起因して、トランジスター１２の電気的特性はアニール処理前（初期特性）と比較して顕著に劣化する。また、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔを５５０ｎｍに増加させた条件２でも、トランジスター１２の電気的特性の劣化は顕在化することが図３および図４から確認できる。他方、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔを８５０ｎｍに設定した条件３や膜厚Ｔを１１００ｎｍに設定した条件４では、条件１および条件２と比較して、アニール処理時の水素の脱離に起因したトランジスター１２の電気的特性の劣化が充分に抑制されることが図３および図４から確認できる。

【0027】

以上の知見を考慮して、本実施形態の光電変換装置１００では、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔが８５０ｎｍ以上に設定される。他方、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔが厚過ぎると膜内の残留応力が顕著となり、絶縁層２６や絶縁層３２が成膜後に剥離ないし破損する可能性がある。本願発明者の試験によれば、水素脱離防止層３０を１３００ｎｍ程度の膜厚Ｔに形成した場合（Ｔ1＝６００ｎｍ，Ｔ2＝７００ｎｍ）には、絶縁層２６や絶縁層３２について剥離や破損等の成膜不良が発生しないことが確認された。以上の傾向を考慮して、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔは８５０ｎｍ以上かつ１３００ｎｍ以下に設定される。もっとも、図３や図４における条件３（Ｔ＝８５０ｎｍ）と条件４（Ｔ＝１１００ｎｍ）とを対比することで確認できるように、膜厚Ｔを１１００ｎｍに設定した場合でも、トランジスター１２の電気的特性の劣化を防止する効果は、膜厚Ｔを８５０ｎｍに設定した場合と同等である。したがって、トランジスター１２の特性劣化の防止と水素脱離防止層３０の成膜不良の防止とを両立する観点からすると、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔを８５０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下に設定した構成が格別に好適である。

【0028】

＜光電変換装置１００の製造方法＞
図５は、以上に説明した光電変換装置１００の製造工程図である。最初の工程Ｐ1では、下地層２２と半導体層５１とゲート絶縁層５２とゲート電極５３と絶縁層２４とが基板１０の面上に形成される。以上の各要素の形成には公知の技術が任意に採用される。半導体層５１は例えばポリシリコンで形成される。

【0029】

工程Ｐ1の実行後の工程Ｐ2では、絶縁層２４を覆う絶縁層２６が窒化珪素（ＳiＮx）により略一定の膜厚Ｔ1に形成される。絶縁層２６の形成には公知の成膜技術が任意に採用され得るが、例えばＣＶＤ（特にプラズマＣＶＤ）が好適である。

【0030】

工程Ｐ2の実行後の工程Ｐ3では、半導体層５１に対する水素化処理が実行される。水素化処理は、半導体層５１のシリコンの未結合手を水素で終端化して結晶欠陥を低減する熱処理（水素化アニール）であり、例えば３５０℃〜４００℃の窒素雰囲気下で実行される。

【0031】

工程Ｐ3の実行後の工程Ｐ4では、第１配線層５４および第２配線層５５が低抵抗な導電材料で形成される。第１配線層５４および第２配線層５５の各々は、絶縁層２６および絶縁層２４を貫通する導通孔を介して半導体層５１に導通する。

【0032】

工程Ｐ4の実行後の工程Ｐ5では、絶縁層２６を覆う絶縁層３２が窒化珪素（ＳiＮx）により形成される。すなわち、絶縁層２６と絶縁層３２とを含む窒化珪素（ＳiＮx）の水素脱離防止層３０が生成される。具体的には、絶縁層２６と絶縁層３２とで構成される水素脱離防止層３０が８５０ｎｍ以上かつ１３００ｎｍ以下（更に好適には１１００ｎｍ以下）の膜厚Ｔとなるように、絶縁層３２が略一定の膜厚Ｔ2で形成される。絶縁層３２の形成には公知の成膜技術が任意に採用され得るが、例えば絶縁層２６の形成と同様にＣＶＤ（特にプラズマＣＶＤ）が好適である。半導体層５１からの水素の脱離を防止するために３００℃〜４００℃の温度で絶縁層３２は形成される。

【0033】

工程Ｐ5の実行後の工程Ｐ6では、絶縁層３２の面上に第１電極４１が形成されたうえで第１電極４１の面上に光電変換層４３がカルコパイライト型半導体（ＣＩＳ，ＣＩＧＳ）で形成される。前述の通り、光電変換層４３は、膜質の劣化やリーク電流の増大を防止する観点から５００℃〜５５０℃程度の高温環境下で生成される。光電変換層４３の成膜には、例えばスパッタリングや真空蒸着等の公知の成膜技術が任意に採用され得る。工程Ｐ6における光電変換層４３の形成後に絶縁層４５および第２電極４２とを順次に形成することで図２の光電変換装置１００が製造される。

【0034】

以上に説明したように、本実施形態では、半導体層５１と光電変換層４３との間に窒化珪素（ＳiＮx）で形成された水素脱離防止層３０の膜厚Ｔが８５０ｎｍ以上に設定される。したがって、水素脱離防止層３０を２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の膜厚に形成する特許文献２の技術と比較すると、カルコパイライト型半導体の光電変換層４３を５００℃〜５５０℃程度の高温環境下で形成した場合でも、水素化処理後の半導体層５１から水素が脱離してトランジスター１２の電気的特性が劣化することを有効に防止できるという利点がある。すなわち、光電変換層４３の膜質の劣化やリーク電流の増大の防止と、トランジスター１２の電気的特性の劣化の防止とを両立することが可能である。

【0035】

また、本実施形態では、水素脱離防止層３０の膜厚Ｔが１３００ｎｍ以下（好適には１１００ｎｍ以下）に設定される。したがって、水素脱離防止層３０を過度に厚く形成した場合と比較して水素脱離防止層３０の成膜不良（剥離や破損）を抑制できるという利点がある。

【0036】

なお、以上の例示では、水素脱離防止層３０を絶縁層２６と絶縁層３２との積層で構成したが、水素脱離防止層３０を単層で形成することも可能である。例えば、絶縁層２６を８５０ｎｍ以上の膜厚Ｔ1に形成して絶縁層３２を省略した構成（以下「単層構成」という）も採用され得る。しかし、単層構成では、第１配線層５４や第２配線層５５を半導体層５１に導通させるために絶縁層２６に形成される導通孔の全長が長くなるから、第１配線層５４や第２配線層５５と半導体層５１との導通不良（例えば第１配線層５４や第２配線層５５の断線）が発生する可能性がある。他方、図２のように水素脱離防止層３０を複数層（絶縁層２６および絶縁層３２）で形成した構成によれば、単層構成と比較すると、絶縁層２６に形成される導通孔の全長を抑制して第１配線層５４や第２配線層５５と半導体層５１との間の導通不良を防止しながら、絶縁層２６と絶縁層３２とを積層した水素脱離防止層３０の全体としては８５０ｎｍ以上の充分な膜厚Ｔを容易に確保できるという利点がある。前述の形態では、絶縁層３２が絶縁層２６と比較して厚く形成される（Ｔ2＞Ｔ1）から、第１配線層５４や第２配線層５５と半導体層５１との導通不良を抑制できるという効果は格別に顕著である。

【0037】

＜変形例＞
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。

【0038】

（１）図５に例示した各工程の順序は適宜に変更され得る。例えば、前述の形態では、絶縁層２６を形成する工程Ｐ2と絶縁層３２を形成する工程Ｐ5との間に半導体層５１の水素化処理（工程Ｐ3）を実行したが、絶縁層２６および絶縁層３２の形成後（工程Ｐ5の実行後）に半導体層５１の水素化処理を実行することも可能である。

【0039】

（２）前述の形態では、トランジスター１２のゲート電極５３に光電変換素子１４（第１電極４１）を接続したが、光電変換素子１４の接続先は適宜に変更される。例えば、トランジスター１２の第１配線層５４や第２配線層５５に光電変換素子１４を接続した構成も採用され得る。もっとも、回路層２０に形成される半導体素子はトランジスター１２に限定されない。例えばダイオード等の半導体素子を回路層２０に形成した構成にも本発明は適用される。また、前述の形態では、基板１０の表面に形成されたトランジスター１２（薄膜トランジスター）を例示したが、半導体基板を基板１０として利用した構成では、トランジスター１２を基板１０に直接的に形成することが可能である。

【0040】

（３）前述の各形態では、生体認証用の静脈像を撮像する光電変換装置１００（静脈センサー）を例示したが、本発明の用途は任意である。例えば、光電変換装置１００が撮像した生体の静脈像から血中アルコール濃度を推定するアルコール検出装置や、光電変換装置１００が撮像した生体の静脈像から血糖値を推定する血糖値推定装置等の医療機器にも本発明は適用され得る。撮像結果を利用した血中アルコール濃度の推定や撮像結果を利用した血糖値の推定には公知の技術が任意に採用され得る。また、印刷物から画像を読取る画像読取装置に本発明を適用することも可能である。なお、画像読取装置に本発明を適用する場合には可視光が撮像光として好適に利用される。

【符号の説明】

【0041】

１００……光電変換装置、１０……基板、Ｕ……単位素子、１２……トランジスター、１４……光電変換素子、２０……回路層、２２……下地層、２４……絶縁層、２６……絶縁層（第１絶縁層）、３２……絶縁層（第２絶縁層）、３０……水素脱離防止層、４０……受光層、４１……第１電極、４２……第２電極、４３……光電変換層、４５……絶縁層、５１……半導体層、５２……ゲート絶縁層、５３……ゲート電極、５４……第１配線層、５５……第２配線層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】