專(zhuān)利名稱(chēng)：：垂直二極管、矩陣位置敏感裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及垂直二極管和矩陣位置敏感裝置及其制造方法，特別涉及易于制造的垂直二極管和矩陣位置敏感裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，稱(chēng)作書(shū)寫(xiě)板個(gè)人電腦(tabletPC)的產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)和銷(xiāo)售。如此構(gòu)造傳統(tǒng)書(shū)寫(xiě)板個(gè)人電腦，使得能夠感測(cè)壓力并影響位置輸入的書(shū)寫(xiě)板堆疊在作為顯示區(qū)域的液晶顯示器的表面上。在用于輸入位置的書(shū)寫(xiě)板中，布置每一個(gè)都具有其上形成的透明電極的兩片透明襯底，使得各透明襯底彼此面對(duì)布置且各透明襯底之間具有空隙。采用這種構(gòu)造，當(dāng)用筆等對(duì)透明襯底施加壓力時(shí)，使彼此面對(duì)的電極在施加壓力的位置接觸。然后，外部電路探測(cè)到接觸的位置并將該位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺€(gè)人電腦。因而，探測(cè)到位置信息。在這樣的書(shū)寫(xiě)板PC中，書(shū)寫(xiě)板堆疊在液晶顯示器上。因?yàn)檫@個(gè)原因，液晶顯示屏幕處于相對(duì)深的位置，因此與普通顯示器相比具有難于看清、厚重的缺點(diǎn)。為了改善上述缺點(diǎn)，公開(kāi)了現(xiàn)有技術(shù)1(日本專(zhuān)利未決公開(kāi)No.56-85792，同族專(zhuān)利美國(guó)專(zhuān)利No.4,345,248)，其中光接收元件內(nèi)置于液晶顯示設(shè)備的襯底中，并且通過(guò)使用光筆來(lái)執(zhí)行輸入操作。圖7是現(xiàn)有技術(shù)1中液晶顯示設(shè)備的平面圖。液晶顯示設(shè)備具有開(kāi)關(guān)元件“S”和光敏元件“P”。圖8示出了沿圖7中所示的光敏元件“P”中的線(xiàn)56截取的剖面圖。在一個(gè)平面上，光敏元件“P”具有n型半導(dǎo)體51、53和在n型半導(dǎo)體51、53之間的p型半導(dǎo)體52。然而，在現(xiàn)有技術(shù)1的光敏元件“P”中，PNP型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或者NPN型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)布置在一個(gè)平面內(nèi)，如圖7所示，由此會(huì)導(dǎo)致元件占據(jù)的面積增加的缺點(diǎn)。因此，關(guān)于光接收元件的另一結(jié)構(gòu)，已知有現(xiàn)有技術(shù)2(日本專(zhuān)利未決公開(kāi)No.2-177375)中公開(kāi)的垂直二極管的制造方法。圖9示出了現(xiàn)有技術(shù)2中的光接收元件的剖面圖。如圖9所示，在垂直二極管的制造方法中，首先在襯底61上形成下部電極62，隨后在含磷氣體中進(jìn)行等離子體處理。然后，在等離子體處理的表面上，依次堆疊半導(dǎo)體層63(63n，63i，63p)，從而形成N-I-P的三層結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，半導(dǎo)體層63的表面在含硼的氣體中進(jìn)行等離子體處理，其后形成上部電極64。值得注意的是，在每一次等離子體處理中使用的摻雜劑是與每一半導(dǎo)體層相同導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜劑。具體地說(shuō)，與N型半導(dǎo)體層63n接觸的一側(cè)的下部電極62的表面在含N型摻雜劑的氣氛下進(jìn)行等離子體處理。另一方面，P型半導(dǎo)體層63P的表面在含P型摻雜劑的氣氛下進(jìn)行等離子體處理。用這種方式，選擇摻雜劑以便改善半導(dǎo)體層和金屬電極之間的歐姆接觸。當(dāng)如現(xiàn)有技術(shù)1中描述那樣，將這種垂直二極管置于液晶顯示設(shè)備的襯底上時(shí)，產(chǎn)生增加了在制造時(shí)附加的工藝的缺點(diǎn)，因此制造工藝變得復(fù)雜。也就是說(shuō)，制造垂直二極管時(shí)連續(xù)形成N-I-P半導(dǎo)體層是必需的，因此，除了形成液晶顯示設(shè)備中的半導(dǎo)體層的工藝之外，還需要諸如淀積工藝、光致抗蝕劑工藝、刻蝕工藝、抗蝕劑去除工藝等工藝。因此，產(chǎn)生增加了制造時(shí)附加的工藝的缺點(diǎn)，并且制造工藝變得復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)方法和結(jié)構(gòu)的上述和其他典型問(wèn)題、劣勢(shì)及缺點(diǎn)，本發(fā)明的典型特征是提供易于制造的垂直二極管、矩陣位置敏感裝置以及其制造方法。通過(guò)堆疊半導(dǎo)體層形成的根據(jù)本發(fā)明的垂直二極管，包括(1)其表面在含有P型或者N型導(dǎo)電類(lèi)型的元素的氣體中進(jìn)行等離子體處理的下部電極，以及(2)位于下部電極上的非摻雜的半導(dǎo)體層。P型或者N型半導(dǎo)體區(qū)域形成在非摻雜的半導(dǎo)體層與下部電極的等離子體處理表面接觸的接觸表面中。根據(jù)本發(fā)明的矩陣位置敏感裝置包括襯底和以矩陣形式布置在襯底上的上述垂直二極管。通過(guò)堆疊半導(dǎo)體層形成的根據(jù)本發(fā)明的垂直二極管的制造方法，包括(1)在含有P型或者N型導(dǎo)電類(lèi)型的元素的氣體中對(duì)下部電極的表面進(jìn)行等離子體處理，(2)在下部電極上形成非摻雜的半導(dǎo)體層，以及(3)將非摻雜的半導(dǎo)體層與下部電極的等離子體處理表面接觸的接觸表面形成為P型或者N型半導(dǎo)體區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的矩陣位置敏感裝置的制造方法，包括(1)以矩陣形式在襯底上形成上述垂直二極管，(2)以矩陣形式在襯底上形成根據(jù)權(quán)利要求9的薄膜晶體管，以及(3)以矩陣形式在襯底上形成由薄膜晶體管控制的像素區(qū)域。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的垂直二極管、矩陣位置敏感裝置及其制造方法具有垂直二極管和矩陣位置敏感裝置可以易于制造的效果。從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的典型方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的矩陣位置敏感裝置的布局的平面圖；圖2是沿圖1中所示的矩陣位置敏感裝置的線(xiàn)I-I和線(xiàn)II-II截取的剖面圖；圖3A是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝1的剖面圖；圖3B是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝2的剖面圖；圖3C是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝3的剖面圖；圖3D是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝4的剖面圖；圖4A是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝5的剖面圖；圖4B是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝6的剖面圖；圖4C是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝7的剖面圖；圖4D是示出了圖2中所示的矩陣位置敏感裝置的制造工藝8的剖面圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的矩陣位置敏感裝置的布局的平面圖；圖6是沿圖5中所示的垂直二極管的線(xiàn)III-III截取的剖面圖；圖7是示出了現(xiàn)有技術(shù)1中的液晶顯示設(shè)備的平面圖；圖8是圖7中的光敏元件“P”的剖面圖；以及圖9是現(xiàn)有技術(shù)2中的垂直二極管的剖面圖。具體實(shí)施例方式下面將參考附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各典型方面。下面描述的各典型方面僅示出了在理解本發(fā)明中的說(shuō)明性例子，并且本發(fā)明的權(quán)利要求不局限于這些典型方面。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的矩陣位置敏感裝置的布局的平面圖。圖2是沿圖1中的薄膜晶體管(TFT)11和接觸16的線(xiàn)I-I截取的及沿堆疊光電二極管12的線(xiàn)II-II截取的剖面圖。在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，TFT11和堆疊光電二極管12形成在共同的襯底1上。值得注意的是，TFT11被構(gòu)造為具有反轉(zhuǎn)交錯(cuò)型結(jié)構(gòu)。在光電二極管12中，圖2中所示的下部電極4的上表面在含有用于獲得期望導(dǎo)電類(lèi)型的化學(xué)元素的摻雜劑的氣體中進(jìn)行等離子體處理。因此，與等離子體處理的表面接觸的、位于下部電極上的非摻雜的半導(dǎo)體層的表面(島狀的半導(dǎo)體層5-2的下表面)形成為期望的導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體區(qū)域。通常，即使當(dāng)非摻雜的半導(dǎo)體層的表面在含有摻雜劑的氣體中進(jìn)行等離子體處理時(shí)，獲得能夠?qū)嶋H使用的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層仍是困難的。然而，當(dāng)下部電極4在含摻雜劑的氣體中進(jìn)行等離子體處理，并且其后通過(guò)CVD(化學(xué)氣相淀積)等形成非摻雜的半導(dǎo)體層時(shí)，相對(duì)容易地獲得能夠?qū)嶋H使用的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層是可能的。這是基于這樣的事實(shí)，即當(dāng)電極表面在含有摻雜劑的氣體中進(jìn)行等離子體處理時(shí)，使電極表面被摻雜劑覆蓋，并且當(dāng)非摻雜的半導(dǎo)體層形成在等離子體處理的電極表面上時(shí)，摻雜劑被引入非摻雜的半導(dǎo)體層中。通過(guò)這樣的方式，雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層選擇性地僅僅形成在下部電極4存在的地方。值得注意的是，光電二極管12形成為堆疊類(lèi)型，因此，其內(nèi)摻雜有與等離子體處理表面的導(dǎo)電類(lèi)型相反的導(dǎo)電類(lèi)型的元素的上部半導(dǎo)體層形成在非摻雜的半導(dǎo)體層(島狀半導(dǎo)體層5-2)上。然后，上部電極10形成在該上部半導(dǎo)體層上。值得注意的是，銦錫氧化物(ITO)等能夠被用于上部電極。在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，通過(guò)如圖1所示以矩陣形式在襯底1上布置TFT11、光電二極管12和用于形成顯示表面的像素區(qū)域13，來(lái)構(gòu)造矩陣位置敏感裝置。像素區(qū)域13在其表面上具有透明電極14。透明電極14包括例如ITO。光電二極管12的上部電極10也包括例如ITO。TFT11經(jīng)由接觸16與用作顯示表面的透明電極14連接。通過(guò)在下部電極4上設(shè)置半導(dǎo)體層5-2和在半導(dǎo)體層5-2上設(shè)置上部電極10，光電二極管12被形成為垂直二極管。接下來(lái)，下面對(duì)光電二極管12的詳細(xì)構(gòu)造和每種材料及膜厚的各實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。在圖2中，通過(guò)構(gòu)圖在襯底1上設(shè)置黑色掩模(柵電極)2-2。襯底1可以由玻璃或者塑料制成。黑色掩模2-2可以由大約200nm厚的Cr(鉻)膜制成。在黑色掩模2-2上設(shè)置柵絕緣膜3。柵絕緣膜3可以由大約300nm厚的氮化硅(SiNx)膜制成。下部電極4經(jīng)由柵絕緣膜3設(shè)置在面對(duì)黑色掩模2-2的位置。除了如Cr和Mo(鉬)的金屬之外，還能夠使用氧化物半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體，例如ITO、SnO2、ZnO、CuAlO2、SrCu2O2，以及還有由這些材料制成的堆疊膜，來(lái)作為下部電極4。下部電極4的表面在含有硼的氣體(例如，乙硼烷B2H6)中進(jìn)行等離子體處理。然后，作為非摻雜的半導(dǎo)體層(非摻雜的氫化無(wú)定型硅)的半導(dǎo)體層5-2形成在該等離子體處理的表面上。這時(shí)，與等離子體處理的表面接觸的非摻雜的半導(dǎo)體層的接觸表面(半導(dǎo)體層5-2的下表面)形成為P型半導(dǎo)體區(qū)域。在這個(gè)例子中，形成包括非摻雜的氫化無(wú)定型硅和磷摻雜的N+無(wú)定型硅的N型半導(dǎo)體層，從而使半導(dǎo)體層5-2形成在等離子體處理的表面上。由絕緣材料制成的鈍化膜8形成在半導(dǎo)體層5-2上。接觸孔9-2形成在鈍化膜8內(nèi)，并且為接觸孔9-2設(shè)置上部電極10。用這種方式，完成了光電二極管12。半導(dǎo)體層5-2通過(guò)制作大約200nm的非摻雜的氫化無(wú)定型硅來(lái)形成，并且隨后用CVD(化學(xué)氣相淀積)淀積大約50nm的磷摻雜的氫化無(wú)定型硅。然后，通過(guò)常規(guī)的光致抗蝕劑工藝和常規(guī)的反應(yīng)離子刻蝕(RIE)工藝形成期望的島狀半導(dǎo)體層5-2。僅通過(guò)向常規(guī)的TFT工藝增加下部電極形成工藝和等離子體處理工藝的兩道工藝，非摻雜的無(wú)定型硅層和磷摻雜的N+無(wú)定型硅層能夠形成在下部電極4的等離子體處理的表面上。在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中，通過(guò)僅增加這兩道工藝，用于光電二極管、太陽(yáng)能電池等的垂直二極管能夠被構(gòu)造在TFT襯底上。值得注意的是，作為光電二極管12，下部電極4和上部電極10中的至少一個(gè)需要是透明電極。當(dāng)上部電極10和下部電極4都用透明電極時(shí)，黑色掩模2-2需要形成在下部電極4的下側(cè)，如圖2所示。然而，在下部電極4由遮光材料制成的情況下，下部電極4本身起黑色掩模的作用，從而能夠去除黑色掩模2-2。作為遮光材料的例子，存在由Cr、Mo等制成的金屬膜。參考圖3A到圖3D和圖4A到圖4D，在下面的說(shuō)明中，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、包括光電二極管和TFT的矩陣位置敏感裝置的制造工藝進(jìn)行解釋。值得注意的是，在圖3A中的制造工藝1中，示出了光電二極管12的黑色掩模2-2與TFT11的柵電極2-1同時(shí)形成的例子。首先，如圖3A所示，通過(guò)濺射在玻璃或塑料制成的襯底1上形成大約200nm的作為柵電極2-1的金屬膜，例如Cr。金屬制成的柵電極2-1在光電二極管12一側(cè)作為黑色掩模2-2。在通過(guò)濺射形成柵電極2-1和黑色掩模2-2之后，不需要部分的抗蝕劑通過(guò)常規(guī)的光致抗蝕劑工藝選擇性地去除。然后，通過(guò)例如硝酸鈰基(ceriumnitrate-based)刻蝕液刻蝕掉去除了抗蝕劑的部分的Cr膜。因此，柵電極2-1和黑色掩模2-2部分的Cr膜被抗蝕劑保護(hù)，從而保留下來(lái)。其后，通過(guò)去除抗蝕劑，形成了柵電極2-1和黑色掩模2-2。接下來(lái)，如圖3B所示，通過(guò)CVD形成作為柵絕緣膜3的大約300nm厚的氮化物膜。柵絕緣膜3也可以通過(guò)堆疊諸如大約100nm厚的氧化物膜和大約200nm厚的氮化物膜來(lái)形成。通過(guò)以此方式結(jié)合多層膜，調(diào)節(jié)柵絕緣膜3的透射率和防止針孔的形成是可能的。接下來(lái)，如圖3C所示，例如，通過(guò)濺射形成大約100nm厚的Cr膜，然后通過(guò)光致抗蝕劑工藝、刻蝕工藝和抗蝕劑去除工藝將其形成為光電二極管12的下部電極4。作為下部電極4，除了諸如Cr、Mo的金屬之外，還可以使用氧化物半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體，諸如ITO、SnO2、ZnO、CuAlO2、SrCu2O2，以及還有這些材料的堆疊膜。值得注意的是，透明電極通常具有比金屬電極大的電阻。因而，透明電極通常用在入射光一側(cè)。然而，在本實(shí)施例中，當(dāng)下部電極4的表面進(jìn)行等離子體處理時(shí)，使用透明電極比使用金屬電極更容易進(jìn)行結(jié)合。因此，ITO、SnO2及其組合更適合于下部電極4。值得注意的是，當(dāng)光電二極管12中的下部電極4需要遮光性能時(shí)，選擇具有遮光所需的厚度的諸如Cr、Mo制成的金屬膜來(lái)作為下部電極4。用這種方式，當(dāng)下部電極4由金屬制成時(shí)，下部電極也起遮光物的作用，所以黑色掩模2-2可以去除。接下來(lái)，如圖3D所示，當(dāng)在下部電極4上獲得P型半導(dǎo)體層時(shí)，襯底1的整個(gè)表面在含有硼的氣體(例如，乙硼烷B2H6)中進(jìn)行等離子體處理。另一方面，當(dāng)在下部電極4上獲得N型半導(dǎo)體層時(shí)，襯底1的整個(gè)表面在含有磷的氣體(例如，膦PH3)中進(jìn)行等離子體處理。等離子體處理是在下部電極4的構(gòu)圖之后進(jìn)行的，但是也可以在構(gòu)圖之前且在下部電極4的層形成之后進(jìn)行。接下來(lái)，如圖4A所示，用CVD淀積大約200nm厚的非摻雜的氫化無(wú)定型硅，隨后用CVD淀積大約50nm厚的磷摻雜的氫化無(wú)定型硅。然后，用常規(guī)的光致抗蝕劑工藝和常規(guī)RIE工藝形成島狀半導(dǎo)體層5-1、5-2。除了上述的氫化無(wú)定型硅之外，半導(dǎo)體層5-1、5-2也可以通過(guò)微晶硅和多晶硅來(lái)類(lèi)似地形成。隨后，如圖4B所示，通過(guò)濺射形成大約140nm厚的Cr膜作為漏電極6。在該膜上涂布大約2μm厚的光致抗蝕劑7，并且曝光和顯影。作為在此使用的光掩模(未顯示)，優(yōu)選地使用半調(diào)色掩模，其在與TFT11的溝道區(qū)15相對(duì)應(yīng)的部分中形成為透明膜，在與TFT11的漏電極6相對(duì)應(yīng)的部分中形成為黑色掩模，在其他部分中形成為半透明膜。半調(diào)色掩模的半透明膜優(yōu)選地具有約40％的透射率。值得注意的是，不使用半調(diào)色掩模作為光掩模，甚至在不能夠被曝光機(jī)分辨的精細(xì)圖形上也能夠得到具有三個(gè)級(jí)別的厚度的抗蝕劑。通過(guò)使用上述光掩模，溝道區(qū)15的區(qū)域的抗蝕劑被去除，漏電極6的區(qū)域的抗蝕劑保留得較厚，其它區(qū)域的抗蝕劑保留得較薄。在這種狀態(tài)下，由硝酸鈰基刻蝕液對(duì)溝道區(qū)15的Cr進(jìn)行刻蝕。然后，溝道區(qū)15的N+層通過(guò)SF6基氣體被干法刻蝕，從而在溝道區(qū)15中形成溝道刻蝕區(qū)。然后，與半調(diào)色(halftone)掩模的半透明膜相對(duì)應(yīng)的薄抗蝕劑通過(guò)灰化或者再次顯影抗蝕劑來(lái)去除。因此，在薄抗蝕劑下面的區(qū)域中的Cr被去除。因而，與漏電極相對(duì)應(yīng)的保留了抗蝕劑的區(qū)域中的Cr被保留，從而形成了漏電極6(如圖4B所示的狀態(tài))。接下來(lái)，在去除抗蝕劑7之后，如圖4C所示，通過(guò)CVD淀積大約150nm厚度的鈍化膜8。氮化物膜等被用作鈍化膜8。通過(guò)常規(guī)的光刻工藝和使用氫氟酸基刻蝕液的常規(guī)的刻蝕工藝，在鈍化膜8內(nèi)形成接觸孔9-1、9-2。最后，如圖4D所示，通過(guò)濺射形成大約50nm厚的像素區(qū)域13的透明電極14和光電二極管12的上部電極10。ITO等被用作透明電極14和上部電極10。隨后，通過(guò)常規(guī)的光致抗蝕劑工藝和使用王水基刻蝕液的常規(guī)的刻蝕工藝去除其他的抗蝕劑。因而，完成了形成有TFT11和光電二極管12的矩陣位置敏感裝置。通過(guò)由TFT11進(jìn)行顯示和由光電二極管12取樣光筆的位置，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例可以應(yīng)用于使用光筆等的書(shū)寫(xiě)板電腦。如上所述，在第一實(shí)施例中，下部電極4進(jìn)行等離子體處理，然后非摻雜的半導(dǎo)體層形成在其上，由此能夠形成摻雜的半導(dǎo)體層。因此，第一實(shí)施例具有如下效果，即期望的導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層能夠容易地形成在非摻雜的半導(dǎo)體層的下部。此外，第一實(shí)施例具有如下效果，即僅通過(guò)向常規(guī)TFT工藝增加下部電極形成工藝和等離子體處理工藝，能夠容易地形成期望的導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層。因此，第一實(shí)施例具有如下效果，即垂直二極管能夠與液晶顯示設(shè)備(TFT)一起容易地制造。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的矩陣位置敏感裝置的布局的平面圖。圖6是沿圖5中的線(xiàn)III-III的剖面圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例是通過(guò)在平面上以矩陣形式布置光電二極管32來(lái)構(gòu)成的。在該實(shí)施例中，光電二極管32的特性(例如，開(kāi)路電壓和短路電流)可以通過(guò)使用掃描線(xiàn)34和數(shù)據(jù)線(xiàn)35來(lái)讀取。光電二極管32的下部電極34a與掃描線(xiàn)34連接。光電二極管32的上部電極30經(jīng)由接觸36與數(shù)據(jù)線(xiàn)35連接。下面來(lái)描述第二實(shí)施例的制造方法。在襯底21上形成(可以不形成)保護(hù)膜23之后，構(gòu)圖并形成掃描線(xiàn)34(與下部電極34a一起)。然后，與掃描線(xiàn)34一起形成的下部電極34a的表面在含有硼的氣體(例如，乙硼烷B2H6)中進(jìn)行等離子體處理。在下部電極34a的等離子體處理表面上，通過(guò)CVD連續(xù)地形成由非摻雜的氫化無(wú)定型硅和磷摻雜的氫化無(wú)定型硅制成的島狀半導(dǎo)體層25。隨后，對(duì)半導(dǎo)體層25進(jìn)行，從而完成了半導(dǎo)體層25的形狀。因而，與等離子體處理表面接觸的半導(dǎo)體層25的下表面被形成為期望的導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體區(qū)域。用這種方式，相對(duì)容易地獲得能夠?qū)嶋H使用的雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體層是可行的。在半導(dǎo)體層25上，形成有用與等離子體處理表面的導(dǎo)電類(lèi)型相反的導(dǎo)電類(lèi)型的元素?fù)诫s的上部半導(dǎo)體層。接下來(lái)，在形成數(shù)據(jù)線(xiàn)35之后，在半導(dǎo)體層25和數(shù)據(jù)線(xiàn)35上形成鈍化膜(絕緣膜)28。然后，在島狀半導(dǎo)體層25上和在一部分接觸36中的鈍化膜(絕緣膜)28內(nèi)打開(kāi)接觸孔29-1、29-2。上部電極30形成在半導(dǎo)體層25和接觸36的一部分內(nèi)。上部電極30通過(guò)構(gòu)圖可以形成為期望的形狀。值得注意的是，鈍化膜和接觸孔可以根據(jù)需求進(jìn)一步增加。值得注意的是，形成每層膜的手段(CVD、RIE等)、材料(Cr、ITO等)和膜厚度可以在與第一實(shí)施例相同的條件下來(lái)應(yīng)用。作為例子，除了諸如Cr、Mo的金屬之外，還能夠使用氧化物半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體，諸如ITO、SnO2、ZnO、CuAlO2、SrCu2O2，以及還有這些材料的堆疊膜，作為下部電極34a。然而，在下部電極34a的表面上，使用透明電極比使用金屬電極更容易進(jìn)行結(jié)合。因而，ITO、SnO2及其組合更加適用于下部電極34a。當(dāng)如第一實(shí)施例中那樣在下部電極34a上獲得P型半導(dǎo)體層時(shí)，襯底21在含有硼的氣體(例如，乙硼烷B2H6)中進(jìn)行等離子體處理。另一方面，當(dāng)在下部電極34a上獲得N型半導(dǎo)體層時(shí)，襯底21在含磷的氣體(例如，膦PH3)中進(jìn)行等離子體處理。此外，通過(guò)CVD淀積非摻雜的氫化無(wú)定型硅和隨后的磷摻雜的氫化無(wú)定型硅來(lái)形成半導(dǎo)體層25。然而，除了氫化無(wú)定型硅之外，半導(dǎo)體層25還可以通過(guò)微晶硅和多晶硅類(lèi)似地形成。通過(guò)取樣與掃描線(xiàn)34和數(shù)據(jù)線(xiàn)35的位置相對(duì)應(yīng)的特性，本實(shí)施例可以應(yīng)用到X射線(xiàn)二維圖像傳感器、使用光筆等的書(shū)寫(xiě)板。如上描述，在第二實(shí)施例中，下部電極34a進(jìn)行等離子體處理，然后非摻雜的半導(dǎo)體層形成在其上，由此能夠形成摻雜的半導(dǎo)體層。因此，第二實(shí)施例具有如下效果，即期望的導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層能夠容易地形成在非摻雜的半導(dǎo)體層的下部。在第一實(shí)施例或者第二實(shí)施例中描述的光電二極管12或者32中，不言而喻，通過(guò)使用下部電極14或者34a、上部電極10或者30、接觸16或者36等，布置在不同位置的多個(gè)光電二極管彼此連接以增加電動(dòng)勢(shì)。此外，在上述各實(shí)施例的每一個(gè)中，垂直二極管從底部開(kāi)始形成為P-I-N型，但是不言而喻，垂直二極管可以反轉(zhuǎn)地形成為N-I-P型。在這種情況下，TFT形成為P溝道型。作為本發(fā)明的應(yīng)用例子，本發(fā)明可以用于書(shū)寫(xiě)板PC、具有書(shū)寫(xiě)板功能的液晶顯示器、二維X射線(xiàn)傳感器等。雖然與特定的典型實(shí)施例相關(guān)地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明包含的主旨不局限于那些具體實(shí)施例。相反，本發(fā)明的主旨意圖包括權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)能夠包括的所有選擇、修改和等價(jià)物。此外，發(fā)明者的目的是保留要求的發(fā)明和所有的權(quán)利要求要素的所有等價(jià)物，即使在審查期間修改了權(quán)利要求。權(quán)利要求1.一種通過(guò)堆疊半導(dǎo)體層形成的垂直二極管，包括下部電極，其表面在含有N型或者P型導(dǎo)電類(lèi)型的元素的氣體中進(jìn)行等離子體處理；以及位于下部電極上的非摻雜的半導(dǎo)體層，其中P型或者N型半導(dǎo)體區(qū)域形成在非摻雜的半導(dǎo)體層與下部電極的等離子體處理表面接觸的接觸表面中。2.根據(jù)權(quán)利要求1的垂直二極管，還包括上部半導(dǎo)體層，其用與所述導(dǎo)電類(lèi)型相反的導(dǎo)電類(lèi)型的元素?fù)诫s，且形成在非摻雜的半導(dǎo)體層上；以及形成在上部半導(dǎo)體層上的上部電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1的垂直二極管，其中下部電極由金屬膜、氧化物半導(dǎo)體膜、化合物半導(dǎo)體膜及通過(guò)堆疊這些膜形成的膜之一來(lái)形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1的垂直二極管，其中下部電極和上部電極之一為透明電極。5.根據(jù)權(quán)利要求4的垂直二極管，還包括下部電極的下側(cè)的黑色掩模。6.根據(jù)權(quán)利要求1的垂直二極管，其中非摻雜的半導(dǎo)體層包括氫化無(wú)定型硅、微晶硅和多晶硅之一。7.一種矩陣位置敏感裝置，包括襯底；以及根據(jù)權(quán)利要求1的垂直二極管，它們以矩陣形式布置在襯底上。8.根據(jù)權(quán)利要求7的矩陣位置敏感裝置，還包括彼此平行布置的多條數(shù)據(jù)線(xiàn)；以及垂直于各數(shù)據(jù)線(xiàn)且彼此平行布置的多條掃描線(xiàn)。9.根據(jù)權(quán)利要求7的矩陣位置敏感裝置，還包括以矩陣形式布置在襯底上的薄膜晶體管；以及以矩陣形式布置在襯底上并且受薄膜晶體管控制的像素區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求9的矩陣位置敏感裝置，其中薄膜晶體管包括在襯底上的柵電極、絕緣膜、半導(dǎo)體層和漏電極。11.根據(jù)權(quán)利要求10的矩陣位置敏感裝置，其中薄膜晶體管的柵電極和垂直二極管的黑色掩模，薄膜晶體管的絕緣膜和垂直二極管的絕緣膜，薄膜晶體管的半導(dǎo)體層和垂直二極管的非摻雜的半導(dǎo)體層，各自成對(duì)地由相同的材料形成。12.根據(jù)權(quán)利要求9的矩陣位置敏感裝置，還包括為薄膜晶體管提供電流的多個(gè)漏電極；以及用于控制向薄膜晶體管提供電流的多個(gè)柵電極。13.根據(jù)權(quán)利要求7的矩陣位置敏感裝置，其中書(shū)寫(xiě)板探測(cè)是通過(guò)垂直二極管和光筆來(lái)執(zhí)行的。14.根據(jù)權(quán)利要求9的矩陣位置敏感裝置，其中書(shū)寫(xiě)板探測(cè)是通過(guò)垂直二極管和光筆來(lái)執(zhí)行的，并且其中液晶顯示是通過(guò)薄膜晶體管和像素區(qū)域來(lái)執(zhí)行的。15.一種通過(guò)堆疊半導(dǎo)體層形成的垂直二極管的制造方法，包括在含有N型或者P型導(dǎo)電類(lèi)型的元素的氣體中對(duì)下部電極的表面進(jìn)行等離子體處理；在下部電極上形成非摻雜的半導(dǎo)體層；以及將與下部電極的等離子體處理表面接觸的非摻雜的半導(dǎo)體層的接觸面形成為P型或者N型半導(dǎo)體區(qū)域。16.根據(jù)權(quán)利要求15的垂直二極管的制造方法，還包括在非摻雜的半導(dǎo)體層上形成用與所述導(dǎo)電類(lèi)型相反的導(dǎo)電類(lèi)型的元素?fù)诫s的上部半導(dǎo)體層；以及在上部半導(dǎo)體層上形成上部電極。17.根據(jù)權(quán)利要求16的垂直二極管的制造方法，其中下部電極和上部電極之一為透明電極。18.一種矩陣位置敏感裝置的制造方法，包括以矩陣形式在襯底上形成根據(jù)權(quán)利要求1的垂直二極管；以矩陣形式在襯底上形成根據(jù)權(quán)利要求9的薄膜晶體管；以及以矩陣形式在襯底上形成受薄膜晶體管控制的像素區(qū)域。19.根據(jù)權(quán)利要求18的矩陣位置敏感裝置的制造方法，其中薄膜晶體管的絕緣膜和垂直二極管的絕緣膜，以及薄膜晶體管的半導(dǎo)體層和垂直二極管的非摻雜的半導(dǎo)體層，各自成對(duì)地由相同的制造工藝來(lái)形成。20.根據(jù)權(quán)利要求18的矩陣位置敏感裝置的制造方法，其中薄膜晶體管的柵電極和垂直二極管的黑色掩模由相同的制造工藝來(lái)形成。全文摘要通過(guò)堆疊半導(dǎo)體層形成的垂直二極管，包括(1)下部電極，其表面在含有N型或者P型導(dǎo)電類(lèi)型的元素的氣體中進(jìn)行等離子體處理，以及(2)位于下部電極上的非摻雜的半導(dǎo)體層。P型或者N型半導(dǎo)體區(qū)域形成在非摻雜的半導(dǎo)體層與下部電極的等離子體處理表面接觸的接觸表面中。文檔編號(hào)G02F1/133GK1862838SQ20061007787公開(kāi)日2006年11月15日申請(qǐng)日期2006年5月10日優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日發(fā)明者高橋美朝申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社