(57)【要約】【課題】  保護膜に欠陥のあるデバイスと保護膜に欠陥のないデバイスを選別することができるデバイス検査方法を提供すること。【解決手段】  固体撮像デバイス１は、透明基板２と、透明基板２上にマトリクス状に配列された複数のＤＧ−Ｔｒ３と、全てのＤＧ−Ｔｒ３を被覆する保護絶縁膜４とを備える。ＤＧ−Ｔｒ３は、ボトムゲート電極２１、半導体膜２３、ドレイン電極２７、ソース電極２８及びトップゲート電極３０等から構成されている。ライン４１，４２，４３，４４を介してボトムゲート電極２１、ドレイン電極２７、ソース電極２８及びトップゲート電極３０を導電配線５０に接続し、導電配線５０を電源１０１の陰極に接続し、固体撮像デバイス１を電解液１０２に浸漬し、電源１０１の陽極を電解液に浸漬する。そして、トップゲート電極３０の透明性の変化を観察する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、受光面側に金属酸化物で形成された第１電極を有する受光素子と、
前記受光素子の前記第１電極の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜と、を備えた固体撮像デバイスのデバイス検査方法であって、
前記保護膜で覆われた前記第１電極を電解液に浸し、前記電解液に第２電極を浸し、前記第１電極が陰極として機能するように、且つ、前記第２電極が陽極として機能するように、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電圧印加工程と、
前記第１電極の前記金属酸化物が還元された場合、還元された部位で前記電解液が前記第１電極にまで浸透していると判断する判断工程と、
を備えることを特徴とするデバイス検査方法。
【請求項２】
前記金属酸化物が還元されてなる前記部位は、前記金属酸化物よりも透過率が低いことを特徴とする請求項１に記載のデバイス検査方法。
【請求項３】
前記受光素子は、ダブルゲート型トランジスタの構造を有し、前記第１電極はトップゲートであることを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス検査方法。
【請求項４】
前記固体撮像デバイスは、前記基板の下方の光源から前記受光素子間を通って前記保護膜の上方に到達した光が、前記保護膜に接する被写体の凹凸で反射され、その反射光の強度を前記受光素子で検知し、被写体の像を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデバイス検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ、液晶素子、ＥＬ素子、光電変換素子を含む受光素子といった電気素子が基板上に形成され、保護絶縁膜が前記電気素子を被覆してなるデバイスを検査するデバイス検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トランジスタ、ＥＬ（Electro Luminescence）素子、液晶素子、フォトダイオードといった電気素子を用いたデバイスが普及している。主にメッキ、蒸着、フォトリソグラフィー法、エッチングといった種々の手法を用いて種々の物質の層を基板上に積層して、基板上に電気素子を形成することによって、デバイスが製造される。電気素子を塵埃、衝撃、外気などから保護するために、保護絶縁膜によって電気素子を被覆することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、電気素子としてのフォトセンサについて記載されている。このフォトセンサは半導体層に入射した光の強度を検知するため、半導体層に対向したトップゲート電極が透明な金属酸化物であるＩＴＯで形成されている。このフォトセンサをトップゲート電極ごと被覆するとともに窒化シリコンからなる透明な保護絶縁膜が形成されている。また、この特許文献１では、このようなフォトセンサが基板上にマトリクス状に複数配列されてなる固体撮像デバイスについて記載されており、固体撮像デバイスはそれぞれのフォトセンサで光の強度を検知することによって被写体の像を取得するようになっている。
【０００４】
一般的に、固体撮像デバイスは、被写体から離れて、レンズを介して被写体の反射光を入射することによって被写体の像を取得するために用いられているが、特許文献１の記載によると、保護絶縁膜に被写体を直接接して被写体の像を取得するように、固体撮像デバイスを用いる試みが為されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような固体撮像デバイスで指紋を読取る場合、被写体である指先を固体撮像デバイスに接触させるため、指先の汗が保護絶縁膜に付着する。保護絶縁膜に欠陥がない場合には、特に問題ないが、保護絶縁膜に微小なパーティクルによるピンホールといった欠陥が存在する場合には、汗が欠陥を通じてフォトセンサに浸透して、フォトセンサ特にトップゲート電極が汗の成分であるナトリウムイオン等によって腐食する恐れがある。このような問題点は、固体撮像デバイスに限らず、人が保護絶縁膜に触れる恐れのある液晶表示デバイス、ＥＬ表示デバイスといった他のデバイスにもある。汗に限らず、酸素、水分、その他の悪影響物質が保護絶縁膜の欠陥を通じて電気素子に浸透することもある。保護絶縁膜に欠陥のあるデバイスは、製品として不良品であり、保護絶縁膜に欠陥のないデバイスと選別する必要がある。しかしながら、保護絶縁膜に存するピンホールのような欠陥は視認できる程大きくない上、保護絶縁膜に欠陥のあるデバイスと保護絶縁膜に欠陥のないデバイスを簡単に選別する方法は、従来殆ど提案されていない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、保護膜に欠陥のあるデバイスと保護膜に欠陥のないデバイスを選別することができるデバイス検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、例えば図１〜図９に示すように、請求項１に記載の発明は、
基板上に形成され、受光面側に金属酸化物で形成された第１電極を有する受光素子と、前記受光素子の前記第１電極の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜と、を備えた固体撮像デバイスのデバイス検査方法であって、前記保護膜で覆われた前記第１電極を電解液に浸し、前記電解液に第２電極を浸し、前記第１電極が陰極として機能するように、且つ、前記第２電極が陽極として機能するように、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電圧印加工程と、前記第１電極の前記金属酸化物が還元された場合、還元された部位で前記電解液が前記第１電極にまで浸透していると判断する判断工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記金属酸化物が還元されてなる前記部位は、前記金属酸化物よりも透過率が低くても良い。
前記受光素子は、ダブルゲート型トランジスタの構造を有し、前記第１電極はトップゲートであっても良い。
前記固体撮像デバイスは、前記基板の下方の光源から前記受光素子間を通って前記保護膜の上方に到達した光が、前記保護膜に接する被写体の凹凸で反射され、その反射光の強度を前記受光素子で検知し、被写体の像を取得するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極上の保護膜を電解液に浸漬し、電極に電圧を印加することによって、保護膜に欠陥に起因する電極の特性変化の有無を判別することができ、保護膜に欠陥のあるデバイスと保護絶縁膜に欠陥のないデバイスを簡単に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】検査対象となる固体撮像デバイスを示した平面図である。
【図２】図２（ａ）は上記固体撮像デバイスの一画素を示した平面図であり、図２（ｂ）はＡ−Ａ断面の断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１のＩＩ−ＩＩ断面及びＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示した断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＩＶ−ＩＶ断面を示した断面図であり、図３（ｃ）は、図１のＶ−Ｖ断面を示した断面図である。
【図４】上記固体撮像デバイスを検査するために用いる酸化還元装置を示した概略図である。
【図５】検査後にさらに製造工程を行った後の固体撮像デバイスの形態を示した平面図である。
【図６】図６（ａ）は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示した断面図であり、図６（ｂ）は図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示した断面図であり、図６（ｃ）はＩＸ−ＩＸ断面を示した断面図である。
【図７】静電気保護用電極が表面に形成され、ドライバが接続された上記固体撮像デバイスを示した平面図である。
【図８】図８（ａ）は図７のＸ−Ｘ断面を示した断面図であり、図８（ｂ）は図７のＸＩ−ＸＩ断面を示した断面図であり、図８（ｃ）は図７のＸＩ−ＸＩ断面を示した断面図である。
【図９】図７に示すＤＧ−Ｔｒを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００１３】
まず、図１〜図３を用いて、検査対象となる固体撮像デバイス１について説明する。図１は、固体撮像デバイス１全体を示した平面図であり、図２（ａ）は、固体撮像デバイス１の一画素を示した平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩ−Ｉ断面を示した断面図であり、図３（ａ）は、図１のＩＩ−ＩＩ断面及びＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示した断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＩＶ−ＩＶ断面を示した断面図であり、図３（ｃ）は、図１のＶ−Ｖ断面を示した断面図である。
【００１４】
検査段階の固体撮像デバイス１は、略平板状の透明基板２と、透明基板２の一方の面上にｎ行ｍ列（ｎ、ｍともに整数である。）のマトリクス状に配列された複数のダブルゲート型トランジスタ（以下、ＤＧ−Ｔｒという。）３，３，…と、全てのＤＧ−Ｔｒ３，３，…を被覆する保護絶縁膜４と、を備える。
【００１５】
透明基板２は、光に対して透過性（以下、単に透光性という。）を有するとともに絶縁性を有し、石英ガラス等といったガラス基板又はポリカーボネート等といったプラスチック基板である。
【００１６】
それぞれのＤＧ−Ｔｒ３は、画素となる電気素子である。それぞれのＤＧ−Ｔｒ３は、透明基板２上に形成されたボトムゲート電極２１と、ボトムゲート電極２１と層間絶縁膜２２を挟むとともにボトムゲート電極２１に対向した半導体膜２３と、半導体膜２３の中央部上に形成されたチャネル保護膜２４と、半導体膜２３の両端部上に互いに離間して形成された不純物半導体膜２５，２６と、不純物半導体膜２５上に形成されたドレイン電極２７と、不純物半導体膜２６上に形成されたソース電極２８と、ドレイン電極２７、ソース電極２８及びチャネル保護膜２４を覆う層間絶縁膜２９の上方に、半導体膜２３に対向して配置される透明電極であるトップゲート電極３０と、を具備する。
【００１７】
透明基板２上には、ボトムゲート電極２１がＤＧ−Ｔｒ３ごとにマトリクス状となって形成されている。また、透明基板２上には横方向に延在するｎ本のボトムゲートライン４１，４１，…が形成されており、横方向に配列された同一行の各ＤＧ−Ｔｒ３のボトムゲート電極２１は共通のボトムゲートライン４１と一体となって形成されている。ボトムゲート電極２１及びボトムゲートライン４１は、導電性及び遮光性を有し、例えばクロム、クロム合金、アルミ若しくはアルミ合金又はこれらの合金からなる。
【００１８】
ボトムゲート電極２１及びボトムゲートライン４１上には、全てのＤＧ−Ｔｒ３，３，…に共通した層間絶縁膜２２が形成されている。層間絶縁膜２２は、絶縁性及び透光性を有し、例えば窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
【００１９】
層間絶縁膜２２上には、島状にパターニングされた半導体膜２３がＤＧ−Ｔｒ３ごとに形成されている。半導体膜２３は、平面視して略矩形状を呈しており、アモルファスシリコン又はポリシリコンで形成された層である。半導体膜２３上には、チャネル保護膜２４が形成されている。チャネル保護膜２４は、パターニングに用いられるエッチャントから半導体膜２３の表面を保護する機能を有し、絶縁性及び透光性を有し、例えば窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。半導体膜２３に光が入射すると、光量に従った量の電子−正孔対がチャネル保護膜２４と半導体膜２３との界面付近を中心に発生するようになっている。
【００２０】
半導体膜２３の一端部上には、不純物半導体膜２５が一部チャネル保護膜２４に重なるようにして形成されており、半導体膜２３の他端部上には、不純物半導体膜２６が一部チャネル保護膜２４に重なるようにして形成されている。不純物半導体膜２５，２６は、ｎ型の不純物イオンを含むアモルファスシリコン（ｎ＋シリコン）からなる。
【００２１】
不純物半導体膜２５上には、ＤＧ−Ｔｒ３ごとにパターニングされたドレイン電極２７が形成されている。不純物半導体膜２６上には、ＤＧ−Ｔｒ３ごとにパターニングされたソース電極２８が形成されている。また、縦方向に延在するｍ本のドレインライン４２，４２，…及びソースライン４３，４３，…が層間絶縁膜２２上に形成されており、縦方向に配列された同一列の各ＤＧ−Ｔｒ３のドレイン電極２７は共通のドレインライン４２と一体に形成されており、縦方向に配列された同一列の各ＤＧ−Ｔｒ３のソース電極２８は共通のソースライン４３と一体に形成されている。ドレイン電極２７、ソース電極２８、ドレインライン４２及びソースライン４３は、導電性及び遮光性を有しており、例えばクロム、クロム合金、アルミ若しくはアルミ合金又はこれらの合金からなる。
【００２２】
全てのＤＧ−Ｔｒ３，３，…のチャネル保護膜２４、ドレイン電極２７及びソース電極２８並びにドレインライン４２，４２，…及びソースライン４３，４３，…上には、全てのＤＧ−Ｔｒ３，３，…に共通した層間絶縁膜２９が形成されている。層間絶縁膜２９は、絶縁性及び透光性を有し、例えば窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
【００２３】
層間絶縁膜２９上には、ＤＧ−Ｔｒ３ごとにパターニングされたトップゲート電極３０が形成されている。また、層間絶縁膜２９上には横方向に延在するｎ本のトップゲートライン４４が形成されており、横方向に配列された同一行の各ＤＧ−Ｔｒ３のトップゲート電極３０は共通のトップゲートライン４４と一体に形成されている。トップゲート電極３０及びトップゲートライン４４は、透光性を有した金属酸化物等といった透明導電体であり、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛若しくは酸化スズ又はこれらのうちの少なくとも一つを含む混合物（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム）で形成されている。
【００２４】
全てのＤＧ−Ｔｒ３，３，…のトップゲート電極３０及びトップゲートライン４４上には、共通の保護絶縁膜４が形成されている。保護絶縁膜４は、絶縁性及び透光性を有し、例えば窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
以上のように構成されたＤＧ−Ｔｒ３は、半導体膜２３を受光部とした光電変換素子である。
【００２５】
以上の固体撮像デバイス１において、層間絶縁膜２２，２９は、透明基板２のほぼ全面に形成されているが、保護絶縁膜４は、図１に示すように、透明基板２全面には形成されていない。つまり、ＤＧ−Ｔｒ３，３，…がマトリクス状に配列されている画像入力領域には保護絶縁膜４が形成されており、画像入力領域外には保護絶縁膜４が形成されていない。
【００２６】
平面視してＤＧ−Ｔｒ３，３，…がマトリクス状に配列されている画像入力領域を囲繞するように導電配線５０が形成されている。この導電配線５０はＯリングとして層間絶縁膜２９上に形成されており、導電配線５０の大部分は保護絶縁膜４によって被覆されており、導電配線５０の一部分は保護絶縁膜４が形成された領域から延出して露出されている。
【００２７】
また、平面視して、ボトムゲートライン４１，４１，…、ドレインライン４２，４２，…及びソースライン４３，４３，…は、ＤＧ−Ｔｒ３，３，…がマトリクス状に配列されている画像入力領域から導電配線５０に重なる箇所まで延在している。ドレインライン４２，４２，…及びソースライン４３，４３，…は、層間絶縁膜２２と層間絶縁膜２９との間に形成されて、露出されていない。ボトムゲートライン４１は、透明基板２と層間絶縁膜２９との間に形成されて、露出されていない。
【００２８】
平面視してドレインライン４２，４２，…の先端と導電配線５０が重なった箇所であって層間絶縁膜２９には、図３（ａ）に示すようにコンタクトホール５２，５２，…が形成されており、導電配線５０の一部はコンタクトホール５２，５２，…内に埋設され、ドレインライン４２，４２，…はそれぞれのコンタクトホール５２を通じて導電配線５０に接続されている。同様に、平面視してソースライン４３，４３，…の先端と導電配線５０が重なった箇所であって層間絶縁膜２９にもコンタクトホール５３，５３，…が形成されており、導電配線５０の一部はコンタクトホール５３，５３，…内に埋設され、ソースライン４３，４３，…はそれぞれのコンタクトホール５３を通じて導電配線５０に接続されている。また、平面視してボトムゲートライン４１，４１，…に重なった箇所であって層間絶縁膜２２及び層間絶縁膜２９には、図３（ｂ）に示すように、コンタクトホール５１，５１，…が形成されており、各コンタクトホール５１のうち層間絶縁膜２２の部分には、導電性の第一中間層４６が埋設されており、各コンタクトホール５１のうち層間絶縁膜２９の部分には導電配線５０の一部が埋設している。そして、各コンタクトホール５１において、ボトムゲートライン４１が第一中間層４６を介して導電配線５０に接続されている。なお、第一中間層４６、ドレイン電極２７、ソース電極２８、ドレインライン４２及びソースライン４３は、層間絶縁膜２２上に成膜された共通の導電体層をエッチング等によって形状加工することで形成されたものである。
【００２９】
平面視して、トップゲートライン４４，４４，…の先端は、保護絶縁膜４が形成された領域から延出して露出され、且つ導電配線５０の引き回し部と交差している。ここでは、図３（ｃ）に示すように、トップゲートライン４４及び導電配線５０は、層間絶縁膜２９上に成膜された共通の導電体層をエッチング等によって形状加工することで形成されたものである。
【００３０】
なお、導電配線５０及び複数のコンタクトホール５１，５２，５３は、固体撮像デバイス１を検査するために用いられるものであり、固体撮像デバイス１を以上のように説明した図１の状態で検査することになる。検査終了後には導電配線５０の引き回し部を除去し、ボトムゲートライン４１，４１，…、ドレインライン４２，４２，…、ソースライン４３，４３，…及びトップゲートライン４４，４４，…が互いに電気的に絶縁される。
【００３１】
次に、固体撮像デバイス１の製造方法及び検査方法について説明する。
まず、スパッタ、蒸着といったＰＶＤ法又はＣＶＤ法により導電体層を透明基板２上に成膜する成膜工程の後、フォトリソグラフィー法といったマスク工程を行い、エッチング法等により導電体層を形状加工する形状加工工程を行うことによって、それぞれのＤＧ−Ｔｒ３のボトムゲート電極２１並びにボトムゲートライン４１，４１，…をパターニングする。
【００３２】
次いで、透明基板２のほぼ全面にわたって窒化シリコン又は酸化シリコンからなる層間絶縁膜２２を成膜し、更に層間絶縁膜２２上の全面にわたって半導体層を成膜し、半導体層上の全面にわたって絶縁層を成膜する。次いで、絶縁層にマスクをし、絶縁層を形状加工することによって、ＤＧ−Ｔｒ３ごとにチャネル保護膜２４をパターニングし、その後にｎ型不純物を含有したアモルファスシリコン層を堆積する。そして、アモルファスシリコン層にマスクをし、アモルファスシリコン層を形状加工することによって、不純物半導体膜２５，２６をＤＧ−Ｔｒ３ごとにパターニングするとともにその下方の半導体膜２３をＤＧ−Ｔｒ３ごとにパターニングする。
【００３３】
次に、平面視してボトムゲートライン４１，４１，…の先端と重なった部分において層間絶縁膜２２にコンタクトホール５１，５１，…を形成する。次に、導電体層を層間絶縁膜２２上の全面に成膜し、導電体層にマスクをして、導電体層を形状加工することによって、ドレイン電極２７及びソース電極２８をＤＧ−Ｔｒ３ごとにパターニングするとともにドレインライン４２，４２，…及びソースライン４３，４３，…をパターニングし、更に各コンタクトホール５１内に第一中間層４６をパターニングする。各コンタクトホール５１内において第一中間層４６はボトムゲートライン４１に接している。
【００３４】
次いで、ドレイン電極２７及びソース電極２８等が形成された層間絶縁膜２２の全面に層間絶縁膜２９を成膜する。次いで、各第一中間層４６に重なった箇所においてコンタクトホール５１を層間絶縁膜２９に形成するとともに、各ドレインライン４２の先端に重なった箇所においてコンタクトホール５２を層間絶縁膜２９に形成し、更には、各ソースライン４３の先端に重なった箇所においてコンタクトホール５３を層間絶縁膜２９に形成する。
【００３５】
次いで、層間絶縁膜２９上全面にＩＴＯといった透明な導電体層を成膜し、透明な導電体層にマスクをし、透明な導電体層を形状加工することによって、ＤＧ−Ｔｒ３ごとにトップゲート電極３０をパターニングするとともにトップゲートライン４４，４４，…並びに導電配線５０をトップゲート電極３０と一体形成する。導電配線５０は、ボトムゲートライン４１，４１，…の先端上、ドレインライン４２，４２，…の先端の第一中間層４６，４６，…上、及び、ソースライン４３，４３，…の先端上にわたって連続して形成されているので、ボトムゲートライン４１，４１，…、ドレインライン４２，４２，…、ソースライン４３，４３，…及びトップゲートライン４４，４４，…は導電配線５０を介して互いに導電している。
【００３６】
次いで、図１に示すように、トップゲートライン４４，４４，…の一部の先端部分が露出するように、且つ導電配線５０についてはトップゲートライン４４，４４，…に重なった交差部及びそれら交差部間が露出するように、保護絶縁膜４を成膜する。
【００３７】
次に、図４に示された酸化還元装置１００を用いて固体撮像デバイス１を検査する。この酸化還元装置１００は、直流電源１０１と、ホウ酸アンモニウム液等の電解液１０２が貯留された処理槽１０３と、を備える。図４において、固体撮像デバイス１は、図１のＶＩ−ＶＩ断面で示されている。直流電源１０１の陽極に接続された導電性の陽極クリップ１０４に白金、金、銀、インジウムといった対極である陽極棒１０６を挟持して、陽極棒１０６を電解液１０２に浸漬する。一方、直流電源１０１の陰極に接続された導電性の陰極クリップ１０５がトップゲートライン４４，４４，…及び導電配線５０の露出した部分に接触するように、陰極クリップ１０５に固体撮像デバイス１を挟持する。導電配線５０によって全てのボトムゲートライン４１，４１，…、ドレインライン４２，４２，…、ソースライン４３，４３，…及びトップゲートライン４４，４４，…が導電しているため、陰極クリップ１０５を介して電位が印加された場合でも、全てのＤＧ−Ｔｒ３，３，…のボトムゲート電極２１、ドレイン電極２７、ソース電極２８及びトップゲート電極３０が等電位となる。従って、導電配線５０から通電される電圧により全てのボトムゲートライン４１、全てのドレインライン４２、全てのソースライン４３、全てのトップゲートライン４４、全てのボトムゲート電極２１、全てのドレイン電極２７、全てのソース電極２８及び全てのトップゲート電極３０は、電解液中で陰極として機能する。また各ＤＧ−Ｔｒ３の電極には電位差が生じず、ＤＧ−Ｔｒ３が損傷することを防止することができる。
【００３８】
そして、固体撮像デバイス１を電解液１０２に浸漬するが、トップゲートライン４４，４４，…及び導電配線５０が露出した部分を電解液１０２に浸漬しないようにして、保護絶縁膜４が被膜された部分を電解液１０２に浸漬する。
【００３９】
そして、直流電源１０１をＯＮ状態にして所定時間経過すると、保護絶縁膜４に微小なピンホールが存する場合には、電解液１０２が保護絶縁膜４を浸透して、浸透した電解液１０２によって還元反応がトップゲート電極３０，３０，…やトップゲートライン４４，４４，…に起こる。一方、保護絶縁膜４に微小なピンホールが形成されていない場合には、電解液１０２がトップゲート電極３０，３０，…やトップゲートライン４４，４４，…に至らず、トップゲート電極３０，３０，…やトップゲートライン４４，４４，…が反応しない。
【００４０】
固体撮像デバイス１を所定時間浸漬したら、固体撮像デバイス１を電解液１０２から取り出し、固体撮像デバイス１に付着した電解液を洗い流す。保護絶縁膜４に微小なピンホールが存する場合には、トップゲート電極３０，３０，…やトップゲートライン４４，４４，…の金属酸化物が還元されて不透明な金属となる。一方、保護絶縁膜４にピンホールが存しない場合には、トップゲート電極３０，３０，…及びトップゲートライン４４，４４，…が還元されずに透明のままである。保護絶縁膜４側から固体撮像デバイス１を目視して、トップゲート電極３０，３０，…及びトップゲートライン４４，４４，…を観察すれば、トップゲート電極３０，３０，…又はトップゲートライン４４，４４，…が酸化されたか否かを透明・不透明によって判定することができる。そして、トップゲート電極３０，３０，…又はトップゲートライン４４，４４，…の透明性の変化によって、保護絶縁膜４にピンホールが形成されている固体撮像デバイス１と保護絶縁膜４にピンホールが形成されていない固体撮像デバイス１に選別することができる。
【００４１】
以上の方法によってトップゲート電極３０，３０，…やトップゲートライン４４，４４，…が不透明になった固体撮像デバイス１は不良であり、トップゲート電極３０，３０，…やトップゲートライン４４，４４，…が透明なままである固体撮像デバイス１は正常である。不良な固体撮像デバイス１は製品として用いることができず、正常な固体撮像デバイス１は製品として用いることができる。
【００４２】
正常な固体撮像デバイス１については、ＤＧ−Ｔｒ３，３，…がマトリクス状に配列されている画像入力領域内であって保護絶縁膜４上にレジスト膜を形成する。そして、このレジスト膜が被覆されていない部分で保護絶縁膜４をエッチングすることによって、導電配線５０を、ドレインライン４２，４２，…及びボトムゲートライン４１，４１，…に重なった交差部並びにそれら交差部間で露出させる。この時、導電配線５０は、ソースライン４３，４３，…に重なった交差部及びそれら交差部間では露出されない。
【００４３】
次いで、導電配線５０の露出した部分のうち、ドレインライン４２，４２，…と重なる交差部、ボトムライン４１，４１，…と重なる交差部をフォトレジストによりマスキングするとともに、露出したトップゲートライン４４，４４，…の先端部をフォトレジストによりマスキングする。そして、図５に示すように、エッチングにより導電配線５０を部分的に除去する。つまり、導電配線５０のうちドレインライン４２，４２，…間、ボトムゲートライン４１，４１，…間及びトップゲートライン４４，４４，…の間をエッチング除去する。このように導電配線５０をエッチングによって形状加工することによって、図５に示すように、ボトムゲートライン４１，４１，…、ドレインライン４２，４２，…、及びトップゲートライン４４，４４，…を互いに絶縁させる。なお、導電配線５０は、ソースライン４３，４３，…に重なった交差部及びそれら交差部間では保護絶縁膜４が残存しているから、ソースライン４３，４３，…は、図３（ａ）に示す通りのまま、残存した導電配線５０によって互いに接続されている。また、ソースライン４３，４３，…は、ボトムゲートライン４１，４１，…、ドレインライン４２，４２，…、及びトップゲートライン４４，４４と絶縁されている。
【００４４】
図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、それぞれ図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面、ＩＸ−ＩＸ断面を示した断面図である。図６（ａ）に示すように、ドレインライン４２，４２，…の先端には、中間層５０Ａ，５０Ａ…が互いに離間して独立に積層されているが、中間層５０Ａ，５０Ａ…は導電配線５０の一部が残存したものである。また、図６（ｂ）に示すように、ボトムゲートライン４１，４１，…の先端に積層した第一中間層４６，４６，…には、第二中間層５０Ｂ，５０Ｂ…が互いに離間して独立に積層されているが、第二中間層５０Ｂ，５０Ｂ，…も導電配線５０の一部が残存したものである。また、図６（ｃ）に示すように、トップゲートライン４４，４４，…の先端には、残存した導電配線５０の一部である第一端子層５０Ｃ，５０Ｃ…がボトムゲートライン４１，４１，…と一体となるようにに形成されている。
【００４５】
その後、透明基板２の表側（ＤＧ−Ｔｒ３，３，…が形成された側）一面に、透光性を有した導電体層を被膜する。この導電体層は、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛若しくは酸化スズ又はこれらのうちの少なくとも一つを含む混合物（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム）で形成されている。
【００４６】
次いで、透明な導電体層のうち、ＤＧ−Ｔｒ３，３，…がマトリクス状に配列されている画像入力領域上にマスクをし、更には、中間層５０Ａ，５０Ａ…、第二中間層５０Ｂ，５０Ｂ…及び第一端子層５０Ｃ，５０Ｃ…に重なった部分にもマスクする。そして、透明な導電体層を形状加工することによって、画像入力領域内に静電気保護用電極５（図７、図８に図示）を形成し、図７のＸ−Ｘ断面で破断して示した図８（ａ）のようにそれぞれの中間層５０Ａ上に端子層５Ａを形成し、図７のＸＩ−ＸＩ断面からみた図８（ｂ）に示すようにそれぞれの第二中間層５０Ｂ上に端子層５Ｂを形成し、図７のＸＩＩ−ＸＩＩ断面からみた図８（ｃ）に示すようにそれぞれの第一端子層５０Ｃ上に第二端子層５Ｃを形成する。静電気保護用電極５、端子層５Ａ，５Ａ，…、端子層５Ｂ，５Ｂ，…及び第二端子層５Ｃ，５Ｃ…は、透明な導電体層が残留した一部である。
【００４７】
そして、ドレインライン４２，４２，…に信号電圧を入出力するデータドライバ６の端子６Ａを端子層５Ａにそれぞれ接続し、シフトレジスタであるトップゲートドライバ７の出力端子７Ａを第二端子層５Ｃにそれぞれ接続し、さらにシフトレジスタであるボトムゲートドライバ８の出力端子８Ａを端子層５Ｂにそれぞれ接続する。
【００４８】
すなわち、各ＤＧ−Ｔｒ３のドレイン電極２７は、ドレインライン４２を介して接続されたデータドライバ６により適宜動作され、各ＤＧ−Ｔｒ３のトップゲート電極３０は、トップゲートライン４４を介して接続されたトップゲートドライバ７により適宜動作され、各ＤＧ−Ｔｒ３のボトムゲート電極２１は、ボトムゲートライン４１を介して接続されたボトムゲートドライバ８により適宜動作されるようになる。
【００４９】
以上のように検査、製造された固体撮像デバイス１は、図９に示すように、被験者が静電気保護用電極５に指先を載置して、指先の反射光ｈνをＤＧ−Ｔｒ３，３，…の半導体膜２３で受光することによって指先の指紋像を取得するために用いられる。被験者が指先を静電気保護用電極５に直接接しても、静電気保護用電極５及び保護絶縁膜４にはパーティクルによるピンホールが形成されていないから、指先の汗等がピンホールを介してトップゲート電極３０，３０，…及びトップゲートライン４４，４４，…に浸透することもなく、腐食することもない。上記実施形態では、保護絶縁膜４上に静電気保護用電極５を設けたが、これに限らず、静電気保護用電極５を設けることなしに保護絶縁膜４に直接指先を載置して指紋像を得るような固体撮像デバイス１であってもよい。又は、電極を腐蝕させる雨等の悪影響要因がピンホールを介して侵入する固体撮像デバイスであれば、保護絶縁膜４に直接指先を接しないで、保護絶縁膜４に対向したレンズを介して指先の像を取得するような非接触型固体撮像デバイスでもよく、このような撮像デバイスとして固体撮像デバイス１を用いても良い。
【００５０】
固体撮像デバイス１のドライバの機能及び動作例について説明する。各ソースライン４３は、導電配線５０を介して一定電圧に保たれており、例えば接地されて０〔Ｖ〕に保たれている。静電気保護用電極５は配線５Ａを介して接地されている。なお、配線５Ａを各ソースライン４３と接続してもよいが、指先の静電気による高電圧電流が静電気保護用電極５、ソースライン４３を介して流れることでデータドライバ６、トップゲートドライバ７、或いはボトムゲートドライバ８が損傷する可能性があり、また電圧変位による誤動作の要因になる恐れがあるので透明基板２上面で接続しない方が好ましい。
【００５１】
トップゲートドライバ７は、シフトレジスタであり、１行目のトップゲートライン４４からｎ行目のトップゲートライン４４の順（ｎ行目に達したら必要に応じて１行目に戻る。）にリセットパルスを出力するようになっている。リセットパルスは、リセット期間に半導体膜２３及びチャネル保護膜２４に蓄積された正孔を除去するためのハイレベルのリセット電位と、キャリア蓄積期間に半導体膜２３で光を受光することにより生成された電子−正孔対のうち、正孔を保持するローレベルのキャリア蓄積電位と、で構成されている。
【００５２】
ボトムゲートドライバ８は、シフトレジスタであり、一行目のボトムゲートライン４１からｎ行目のボトムゲートライン４１の順にハイレベルのリードパルスを出力するようになっている。リードパルスは、読み出し期間に半導体膜２３にｎチャネルを形成しようとする読取電位と、非読み出し期間に半導体膜２３に空乏層を形成しようとする空乏電位と、で構成され、読み出し期間に半導体膜２３に形成されるｎチャネルの領域は半導体膜２３に入射された光の量に依存される。
【００５３】
まず、リセット動作においては、ｉ番目の行のトップゲートライン４４のリセット期間Ｔｒｅｓｅｔにパルス電圧（リセットパルス；例えばＶｔｇ＝＋１５Ｖのハイレベル）φＴｉを印加して、各ＤＧ−Ｔｒ３の半導体膜２３及びチャネル保護膜２４における半導体膜２３との界面近傍に蓄積されているキャリア（ここでは、正孔）を放出する。
【００５４】
次いで、トップゲートライン４４にローレベル（例えばＶｔｇ＝−１５Ｖ）のバイアス電圧φＴｉを印加することにより、リセット動作を終了し、キャリヤ蓄積動作によるキャリア蓄積期間Ｔａがスタートする。キャリア蓄積期間Ｔａにおいては、透明基板２の下方の光源から各ＤＧ−Ｔｒ３間を通って静電気保護用電極５の上方に到達した光が静電気保護用電極５に接する指紋の紋様に沿った凸部で反射された光量に応じて半導体膜２３の入射有効領域、すなわち、キャリア発生領域で生成された電子−正孔対が生成され、半導体膜２３、および、チャネル保護膜２４における半導体膜２３との界面近傍、すなわちチャネル領域周辺に正孔が蓄積される。
【００５５】
そして、プリチャージ動作においては、キャリア蓄積期間Ｔａに並行して、プリチャージ信号φｐｇに基づいてドレインライン４２に所定の電圧（プリチャージ電圧）Ｖｐｇを印加し、ドレインライン４２及びドレイン電極２７に電荷を保持させる（プリチャージ期間Ｔｐｒｃｈ）。
次いで、読み出し動作においては、プリチャージ期間Ｔｐｒｃｈを経過した後、ボトムゲートライン４１にハイレベル（例えばＶｂｇ＝＋１０Ｖ）のバイアス電圧（読み出し選択信号；以下、読み出しパルスという）φＢｉを印加することにより、ＤＧ−Ｔｒ３をＯＮ状態にする（読み出し期間Ｔｒｅａｄ）。
【００５６】
ここで、読み出し期間Ｔｒｅａｄにおいては、光の入射に応じてチャネル領域に蓄積されたキャリア（正孔）が逆極性のトップゲート端子ＴＧに印加されたＶｔｇ（−１５Ｖ）を緩和する方向に働くために、ボトムゲート端子ＢＧのＶｂｇによりｎチャネルが形成され、ドレイン電流に応じてドレインライン４２のドレインライン電圧ＶＤは、プリチャージ電圧Ｖｐｇから時間の経過とともに徐々に低下する傾向を示す。
【００５７】
すなわち、キャリア蓄積期間Ｔａにおけるキャリア蓄積状態が暗状態で、チャネル領域にキャリヤ（正孔）が蓄積されていない場合には、トップゲート端子ＴＧに負バイアスをかけることによって、ボトムゲート端子ＢＧの正バイアスが打ち消され、ＤＧ−Ｔｒ３はＯＦＦ状態となり、ドレイン電圧、すなわち、ドレインライン４２の電圧ＶＤが、ほぼそのまま保持されることになる。
【００５８】
一方、キャリア蓄積状態が明状態の場合には、チャネル領域に入射光量に応じたキャリヤ（正孔）が捕獲されているため、トップゲート端子ＴＧの負バイアスを打ち消すように作用し、この打ち消された分だけボトムゲート端子ＢＧの正バイアスによって、ＤＧ−Ｔｒ３はＯＮ状態となる。そして、この入射光量に応じたＯＮ抵抗に従って、ドレインライン４２の電圧ＶＤは、低下することになる。
【００５９】
したがって、ドレインライン４２の電圧ＶＤの変化傾向は、トップゲート端子ＴＧへのリセットパルスφＴｉの印加によるリセット動作の終了時点から、ボトムゲート端子ＢＧに読み出しパルスφＢｉが印加されるまでの時間（キャリア蓄積期間Ｔａ）に受光した光量に深く関連し、蓄積されたキャリアが少ない場合には緩やかに低下する傾向を示し、また、蓄積されたキャリアが多い場合には急峻に低下する傾向を示す。そのため、読み出し期間Ｔｒｅａｄがスタートして、データドライバ６が所定の時間経過後のドレインライン４２の電圧ＶＤを検出することにより、あるいは、所定のしきい値電圧を基準にして、その電圧に至るまでの時間を検出することにより、照射光の光量が換算される。
【００６０】
上述した一連の画像読み取り動作を１〜ｎ番目の行のＤＧ−Ｔｒ３に順次行うことにより、ＤＧ−Ｔｒ３を２次元のセンサシステムとして動作させることができる。
また、プリチャージ期間Ｔｐｒｃｈの経過後、ボトムゲートライン４１にローレベル（例えばＶｂｇ＝０Ｖ）を印加した状態を継続すると、ＤＧ−Ｔｒ３はＯＦＦ状態を持続し、ドレインライン４２の電圧ＶＤは、プリチャージ電圧Ｖｐｇを保持する。このように、ボトムゲートライン４１への電圧の印加状態により、ＤＧ−Ｔｒ３の読み出し状態を選択する選択機能が実現される。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
上記実施形態では、被検体が帯電した静電気による固体撮像デバイス１の損傷を防止するため、静電気を放電する静電気保護用電極５を保護絶縁膜４上に設けたが、図２（ｂ）に示すように、静電気保護用電極５なしに指先等の被検体を接触させるようにして撮像しても良い。
【００６２】
また、以上の説明では固体撮像デバイス１を検査する方法に本発明を適用したが、他のデバイスを検査する場合にも本発明を適用しても良い。
例えば、検査対象のデバイスとしては、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等が挙げられる。
【００６３】
液晶表示パネルの場合、電気素子としては、液晶層と、該液晶層を挟持した一対の対向電極（少なくとも一方が金属酸化物からなる透明電極である。）とを備える液晶素子が挙げられ、その他に、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極（少なくとも何れか一つの電極が金属酸化物からなる透明電極である。）を備えたＭＯＳ型トランジスタであっても良い。
【００６４】
有機ＥＬ表示パネルの場合、電気素子としては、一対の対向電極（少なくとも一方が金属酸化物からなる透明電極である。）と、これら対向電極の間に挟持されるとともにこれら対向電極間に印加された電圧で発光する有機化合物層と、を備えたＥＬ素子が挙げられ、その他にＭＯＳ型トランジスタが挙げられる。
【００６５】
固体撮像デバイスであるＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサの場合には、電気素子として、受光部であるＰＮ接合構造といった半導体と、その半導体を挟持した一対の電極（少なくとも一方が金属酸化物からなる透明電極である。）とを有するとともに、画素ごとに設けられたフォトダイオードが挙げられる。
【００６６】
また、観察する電気素子の電極が透明であったが、透明でなくても良い。この場合には、電極の色が変化したか否かを観察することによって、電極が還元したか否かを判別する。つまり、観察する電気素子を具備したデバイスを電解液に浸漬することによって電極の色が変化した場合には、そのデバイスは不良品であり、電極の色が変化しない場合には、そのデバイスは正常品である。さらに、視覚的変化によって保護絶縁膜４の良否を判断するのではなく、電解液１０２に浸漬して通電した後に取り出された固体撮像デバイス１の導電配線５０の任意の二点間に電圧を印加し、抵抗、電流、電圧のいずれかを測定し、ピンホールに起因する腐蝕により高抵抗化していないかどうかを検査することによって保護絶縁膜４の良否を判断しても良い。
【００６７】
そして、上記実施形態では、電気素子の電極としてＩＴＯ等を用い、これを陰極として処理槽１０３に浸漬して保護絶縁膜４のピンホールの有無を確認したが、ＩＴＯはより酸化されることで透過率が高くなり、且つ抵抗率が高くなるので、保護絶縁膜４下のＩＴＯが陽極となるように電圧を印加して透過率の高くなったデバイス或いはより高抵抗になったデバイスを不良と判定してもよい。透過率としては、光に対する透過率が挙げられる。
【００６８】
また電気素子の電極を陰極として酸化するのであればこの保護絶縁膜４下の電極は透明電極に限らず、不透明であっても抵抗等の電気的特性の変化を測定するだけでピンホールの有無を確認することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１      固体撮像デバイス（デバイス）
２      透明基板（基板）
３      ダブルゲート型トランジスタ（電気素子）
２１      ボトムゲート電極（別の電極）
２７      ドレイン電極（別の電極）
２８      ソース電極（別の電極）
３０      トップゲート電極（電極）
１０１      電源
【図１】
2010032534.tif 000003
【図２】
2010032534.tif 000004
【図３】
2010032534.tif 000005
【図４】
2010032534.tif 000006
【図５】
2010032534.tif 000007
【図６】
2010032534.tif 000008
【図７】
2010032534.tif 000009
【図８】
2010032534.tif 000010
【図９】
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