DE3500645A1 - Fotosensoranordnung - Google Patents
FotosensoranordnungInfo
- Publication number
- DE3500645A1 DE3500645A1 DE19853500645 DE3500645A DE3500645A1 DE 3500645 A1 DE3500645 A1 DE 3500645A1 DE 19853500645 DE19853500645 DE 19853500645 DE 3500645 A DE3500645 A DE 3500645A DE 3500645 A1 DE3500645 A1 DE 3500645A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- insulating layer
- photosensor
- photosensor arrangement
- electrically conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- RPPBZEBXAAZZJH-UHFFFAOYSA-N cadmium telluride Chemical compound [Te]=[Cd] RPPBZEBXAAZZJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 2
- 229910014458 Ca-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/44—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/38 - H01L21/428
- H01L21/441—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes
- H01L21/443—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes from a gas or vapour, e.g. condensation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/095—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
Fotosensoranordnung
Die. Erfindung bezieht sich auf eine Fotosensoranordnung
bzw. -zeile, die zum Ableiten eines einem Licht entsprechenden
Signals in fotoelektrischen Wandlern zum Verarbeiten
von Bi Idinformationen verwendet werden kann, wie
z.B. in einem Faksimilesender oder -empfänger, einem Schrift-Lesegerät
oder dergleichen.
Bisher wurden in digitalen Kopiergeräten, Faksimilegeräten
und dergleichen für einen die Bild-Abtastvorrichtung
darstellenden fotoelektrischen Wandler im allgemeinen
eindimensionale Fotosensoranordnungen mit einer Silizium-Fotodiode
verwendet, die aus kristallinem Silizium hergestellt wurde. Da jedoch die HerstellungsgröBe eines Silizium-Einkristalls
begrenzt ist, kann ein derartiger
Fotosensor nicht sehr vergrößert werden. Darüberhinaus
ist aufgrund der Verarbeitungsgenauigkeit die Länge des
Fotosensors begrenzt und der Ausbeutegrad bei der Herstellung
derartiger Fotosensoren in nachteiliger Weise
gering.
J. -4- DE 4541
Wenn daher eine abzutastende Vorlage relativ breit ist,
z.B. 210 mm, wird ein Linsensystem verwendet, um auf einem Abtast-Fotosensor ein verkleinertes Bild der Vor- "
lage abzubilden. Bei Verwendung einer derartigen optischen
VerkIeinerungsvorrichtung ist es schwierig, den lichtempfangenden
Bereich zu verkleinern, und. darüberhinaus
ist es unvermeidlich, die Fläche eines jeden Bildelements
des Fotosensors kleiner zu machen, um eine hohe Auflösung
zu erreichen. Um ausreichend große Signalströme zu erhalten , benötigt man daher große Lichtmengen, weshalb
derartige Fotosensoranordnungen für Geräte verwendet
werden, die langsam arbeiten und eine dementsprechend
lang Abtastzeit besitzen, oder für Geräte, bei denen
keine hohe Auflösung erforderlich ist. Bei einem derartigen Dioden-Fotosensor ist der Fotostrom darüberhinaus
so gering, daß ein Auslesen bzw. Ansteuern in Matrixform schwierig ist; daher- verwendet man gewöhnlich eine
direkte Ansteuerung, d.h. eine Ansteuerschaltung, die
j. ein jedes Bildelement des Fotosensors einzeln ansteuert.
Folglich benötigt man zur Ansteuerung viele integrierte
<£ Schaltungen, wodurch die Fotosensoranordnung teuer wird.
Im Gegensatz dazu wurden kürzlich fotoleitfähige Fotosensoren
vorgestellt, bei denen amorphes Silizium Ca-Si) eingesetzt wird. Ein derartiger Fotosensor wird hergestellt,
indem mit Hilfe eines Vakuum-AufdampfungsVerfahrens
auf einem Substrat eine dünne Schicht aus a Si
gebildet wird, so daß leicht Fotosensor anordnungen mit großer Fläche oder Länge hergestellt werden können.
Bei einer solchen Fotosensoranordnung ist es daher möglich,
selbst eine Vorlage mit großer Breite im gleichen Maßstab abzutasten. Folglich kann man das entsprechende
Gerät ohne weiteres verkleinern. Darüberhinaus erhält
man bei Fotosensoren dieser Art einen ungefähr 100 mal größeren Fotostrom als bei Dioden-Fotosensoren, so daß
-5- DE 4541
1 ohne weiteres eine Ansteuerung in Matrixform möglich
ist, wodurch sich die Zahl der benötigten integrierten
Schaltungen verringert und die Kosten der Fotosensoranordnung niedrig werden.
Die Fig. 1A, 1B und 1C zeigen ein dem Stand der Technik
entsprechendes Beispiel einer derartigen fotoleitfähigen
Fotosensoranordnung. Fig. 1A zeigt eine Teildraufsicht,
Fig. 1B zeigt einen Querschnitt entlang der Linie X-X1,
und Fig. 1G zeigt einen Querschnitt entlang der Linie Y-Y1. In Fig. 1 ist mit 11 ein Substrat bezeichnet, mit
12 eine fotoleitfähige Schicht, die den fotoelektrischen
Wandler darstellt, mit 13 eine gemeinsame Elektrodenschicht
und mit 14 eine Einzelelektrodenschicht. Bei
einer derartig aufgebauten Fotosensoranordnung wird eine
Abtastung durchgeführt, indem ein die Bildinformation
darstellendes Lichtsignal von der Seite des Substrats
11 her eingestrahlt wird. Wenn auf die fotoleitfähige
Schicht 12 jedoch ein Lichtsignal fällt, das nicht der «ε
Bildinformation entspricht, wird das ausgelesene elektrisehe
Signal verfälscht. Da rüberh i naus sind bei einer *>
solchen herkömmlichen Fotosensoranordnung die fotoleitfähige
Schicht 12, die gemeinsame Elektrodenschicht 13 und die Einzelelektrodenschicht 14 elektrisch nicht abgeschirmt,
wodurch ein äußeres elektrisches Feld eine Störung hervorrufen kann. Folglich entspricht das ausgelesene
elektrische Signal nicht genau der Bild information, wodurch
die Auflösung der Abtastung in nachteiliger Weise vermindert wird.
Um eine derartige fotoleitfähige Fotosensoranordnung
in Matrixform anzusteuern, kann man ein mehrschichtiges
Verdrahtungssy st em verwenden, bei dem die Verbindungselektroden einer Ansteuerschaltung oberhalb der Elektroden
des Fotosensors angeordnet sind, wobei eine dazwischen
-6- DE 4541
Liegende Isolierschicht ausgebildet ist und die Elektroden
an ihren Kreuzungspunkten elektrisch verbunden sind.
Andererseits ist es vorteilhaft, auf der fotoleitfähigen
Schicht der fotoelektrischen Wandlerfläche eines Fotosensors
eine Isolierschicht aufzubringen.
Verfahren zur Herstellung solcher herkömmlicher fotoleitfähig
er Fotosensoranordnungen mit einer Matrixansteuerung
sind relativ kompliziert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Fotosensoranordnung zu schaffen, bei der die beschriebenen
Nachteile vermieden werden.
Weiterhin soll mit der Erfindung eine fotoleitfähige
Fotosensoranordnung geschaffen werden', bei der die aus gelesenen
elektrischen Signale nur in geringem Maße verfälscht
sind, und die eine hohe Auflösung besitzt.
Darüberhinaus soll mit de r Erfindung eine fotoleitfähige
Fotosensoranordnung mit einer matrixförmigen Ansteuerung
geschaffen werden, deren Herstellungsschritte vereinfacht
sind.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine
Fotosensoranordnung mit einem Substrat, einer fotoleitfähigen
Schicht und Elektroden schicht en, zwischen denen
sich die fotoleitfähige Schicht befindet, vorgesehen
ist, bei der auf einer Seite, die einer einem Lichtsignal
ausgesetzten Seite gegenüberliegt, eine lichtundurchlässige,
elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist, und bei der zwischen der lichtundurchlässigen, elektrisch
leitfähigen Schicht und der Einheit aus Elektrodenschicht
und fotoleitfähiger Schicht eine Isolierschicht vorge-
-7- DE 4541
sehen ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
eine von einer mehrschichtigen Verdrahtung matrixförmig
angesteuerte Fotosensor anordnung vorgesehen, bei der eine Isolierschicht zwischen Elektroden des Bereichs
der mehrschichtigen Verdrahtung und eine schützende Isolierschicht
im Bereich eines fotoelektrischen Wandlers
aneinanderstoßen und unter Verwendung des gleichen Ma terials geformt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert.
15
15
Fig. 1A ist eine Teildraufsicht auf einen dem Stand der
Technik entsprechenden Fotosensor;
Fig. 1B und Fig. 1C zeigen Querschnitte entlang der Linien
X-X1, bzw. Y-Y1, der Fig. 1A;
Fig. 2A ist eine Teildraufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Fotosensoranordnung;
25
25
Fig. 2B und Fig. 2 C zeigen Querschnitte entlang der Linien
X-X1, bzw. Y-Y1, der Fig. 2A;
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemaßen Fotosensoranordnung;
Fig. 4A ist eine Teildraufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Fotosensoranordnung;
-8- DE 454
£50064$
Fig. 4B und Fig. 4C zeigen Querschnitte entlang der Linien
X-X', bzw. Y-Y1, der Fig. 4A;
Fig. 5 ist ein Te it quer schnitt eines vierten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Fotosensoranordnung.
Die Fig. 2A, 2B und 2 C erläutern ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fotosensoranordnung. Fig.
2A ist dabei eine Teildraufsicht, Fig. 2B ist ein Querschnitt entlang der Linie X-X" der Fig. 2A und Fig.
2C ist ein Querschnitt entlang der Linie Y-Y1 der Fig.
2A. In diesen Figuren besteht ein Substrat 21 aus einem durchsichtigen Material, wie z.B. Glas oder dergleichen.
Eine fotoleitfähige Schicht 22 wird von einem Dünnfilm
oder einem Dickfilm gebildet. Dieser besteht z.B. aus
amorphem Silizium (a-Si), Cadmiumsulfid (CdS), Cadmium-Tellur
(Cd-Te), amorphem Selen (a-Se) oder auch amorphem Selen-Tellur (a-Se-Te). Eine gemeinsame Elektrodenschicht
23 und eine Einzelelektrodenschicht 24 bestehen aus elektrisch
leitfähigen Schichten, wie z.B. einer Aluminiumschicht
(Al) oder dergleichen. Eine Isolierschicht 25
besteht z.B. aus einer organischen Schicht, wie PoIyimidharz
oder dergleichen. Eine Lichtundurchlässige,
elektrisch leitfähige Schicht 26 besteht aus einer lichtabschirmenden,
elektrisch leitfähigen Schicht aus Chrom
(Cr), Titan (Ti), Aluminium (Al), Tantal (Ta), Kohlenstoffklebstoff
oder dergleichen.
Die beschriebene Fotosensoranordnung kann beispielsweise
wie folgt hergestellt werden. Zuerst wird auf einem Glassubstrat
21 mit Hilfe eines G I immentLadungs-Zersetzungsverfahrens
eine 1pn dicke Schicht aus amorphem Silizium
gebildet. Auf diese Weise entsteht eine fotoleitfähige
Schicht 22 aus amorphem Silizium, die Wasserstoff oder
-9- DE 4541
Halogen enthält. Anschließend wird mit Hilfe eines Vakuum-Auf
dampf ungsverf ahrens eine ungefähr 0,3 pm dicke Aluminiumschicht
über der ganzen Oberfläche der fotoleitfähigen
Schicht 22 gebildet. Als nächstes wird das gewünschte
Muster erzeugt, indem mit Hilfe einer positiven Fotobeschichtung
(z.B. Az-1370) und einer phosphorsauren
Ätzflüssigkeit eine gemeinsame Elektrodenschicht 23 und
eine Einzelelektrodenschicht 24 gebildet wird. Auf die
so entstandene Oberfläche wird mit einem Siebdruckverfahren
fünfmal Polyimidharz aufgebracht, das bei 350 C nachbehandelt wird und so eine Isolierschicht 25 mit
einer Dicke von 50 pm ergibt. Schließlich wird mit Hilfe
eines Vakuum-Aufdampfungsverfahrens eine ungefähr 0,2 um
dicke Chromschicht aufgebracht, um eine I ichtundurch I ässi
ge, elektrisch leitfähige Schicht 26 zu bilden. Die Isolierschicht 25 und die lichtundurchlässige, elektrisch
leitfähige Schicht 26 werden nicht bis zu den Anfangsbereichen der gemeinsamen Elektrodenschicht 23 bzw. der
Einzelelektrodenschicht 24 hin ausgebildet. Die Elektrodenbreite
A der Einzelelektrodenschicht 24 beträgt bei-•
spielsweise 95 pm, ihre Länge B 500OfJm, und der Abstand
zweier benachbarter Elektroden 30 pm.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Fotosensoranordnung wird von der dem Glas substrat 21
gegenüberliegenden Seite einfallendes Licht, d.h. Licht,
das von der Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt,
auf die das Lichtsignal der Bi Idinformation fällt, durch
die licht undurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht
26 abgeschirmt, wodurch keine Störungen auftreten und die Auflösung verbessert wird. Da die lichtundurchlässige
Schicht 26 elektrisch leitfähig ist, kann man sie erden, wodurch in der Ansteuerschaltung erzeugte elektrische
Störungen oder auch andere elektrische Störungen von
der- gemeinsamen Elektrodenschicht 23 und der Einzelelek-
-10- OE 4541
trodenschicht 24 abgeschirmt werden, so daß die Auflösung
weiter verbessert wird.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Fotosensoranordnung
die Isolierschicht 2 5 eine zwischen der lichtundurchlässigen,
elektrisch leitfähigen Schicht 26 und der gemeinsamen
Elektrodenschicht 23 bzw. der Einzelelektrodenschicht
24 liegende Schicht bildet, wird zwischen den Elektrodenschichten 23 bzw. 24 und der elektrisch leitfähigen
Schicht 26 elektrische Ladung gespeichert. Da die spezifische Dielektrizitätskonstante von Polyimidharz
den geringen Wert 3 hat und die Schichtdicke nur 50 um beträgt, wird von einer Einzelelektrodenschicht eine
Kapazität von lediglich 1 pF erzeugt, was das
Auslesen des elektrischen Signals kaum beeinflußt.
Die Isolierschicht 25 und die lichtundurchlässige, elektrisch
leitfähige Schicht 26/dienen bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel auch als Passivierungsschicht. So wurde z.B. zu Vergleichszwecken eine Fotosensoranordnung
nach dem vorbeschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch ohne eine Isolierschicht 25 und eine lichtundurchlässige,
elektrisch leitfähige Schicht 26 zu bilden. Die auf diese
Weise entstandene Fotosensoranordnung und die erfindungsgemäße Fotosensoranordnung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
wurden sowohl einer Zuverlässigkeitsprüfung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit (Temperatur
850C; relative Feuchtigkeit 85%; Dauer 5000 Stunden) als auch einer Temperaturprüfung im Wechselzyklus unterzogen
(untere Temperatur -50 C, obere Temperatur 150 C; Zykluszeit 20 Minuten für jede Temperatur; insgesamt
100 Zyklen). Es zeigte sich, daß die Alterung der erfindungsgemäßen
Fotosensor anordnung im Gegensatz zu der der Vergleichsanordnung vernachlässigbar gering war.
-11- DE 4541
Fig. 3 ist ein Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Fotosensoranordnung. Dieser
Querschnitt zeigt ein Substrat 31, eine fotoleitfahige
Schicht 32 als fotoetektrisches Wandlerelement, eine
5 Ohmsche Kontaktschicht 33, Elektroden 34 und 35 des
Fotosensors, eine Isolierschicht 36 sowie eine Elektrode
37 einer Ansteuerschaltung.
Eine derartige Fotosensoranordnung kann hergestellt werden,
indem zunächst mit Hilfe eines chemischen Aufdampf
ungsverfahrens (CVD) auf einem Substrat 31, das aus einer Glasplatte besteht (z.B. das von der Corning Co.
gelieferte Glas Nr. 7D59), eine fotoleitfahige Schicht
32 aus amorphem Silizium gebildet wird. Anschließend
wird wiederum mit Hilfe eines CVD-Ve rf ahrens auf der
Schicht 32 eine η -leitende Schicht aus amorphem'Silizium
gebildet, auf der durch Vakuum-Zerstäubung eine elektrisch leitende Aluminiumschicht geformt wird. Elektroden 34
und 35 werden mit einem Fotolithografieverfahren in ihrer
vorbestimmten Form gebildet. Daraufhin wird zur Schaffung der Ohmschen Kontaktschicht 33 der frei liegende Teil
der η —leitenden Schicht mit einem Trockenätzverfahren
entfernt. Als nächstes wird durch Zentrifugenbeschichtung
Polyimidharz aufgebracht und einer Hitzebehandlung unterzogen,
um so durchgehend auf der foto Leitfähigen Schicht
eine schützende Isolierschicht und im Bereich der mehrschichtigen
Verdrahtung eine Isolierschicht zu schaffen. Anschließend wird mit einem Lithografieverfahren ein
Durchgangs loch 38 gebildet und durch Vakuum-Zerstäubung
eine elektrisch leitende Aluminiumschicht aufgebracht.
Zuletzt werden mit Hilfe eines Fotolithografieverfahrens
Elektroden 37 einer Ansteuerscha I tung in einer vorbestimmten
Form gebildet.
In dem vorbeschriebenen Ausführungs bei spiel besteht die
-12- DE 4 541
schützende und isolierende Schicht an der fotoleitfähigen
Schicht und die isolierende Schicht des Bereichs der
mehrschichtigen Verdrahtung aus einem Polyimidharz, jedoch
kann als Isolierschicht auch Siliziumdioxid (SiO?) verwendet
werden. Diese SiO?-Schicht kann beispielsweise
dadurch hergestellt werden, daß organisches Silizium
durch Eintauchen oder Zentrifugenbeschichtung aufgebracht
und anschließend einer Hitzebehandlung unterzogen wird,
oder auch dadurch, daß SiO-, durch ein Vakuum-Aufdampfungsverfahren
aufgebracht wird.
Fig. 4A, 4B und 4C zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Fotosensoranordnung. Fig. 4A ist eine Teildraufsicht, Fig. 4B ein Querschnitt entlang
der Linie X-X1, und Fig. 4C ein Querschnitt entlang der
Linie Y-Y1. Die Figuren zeigen ein Substrat 41, eine fotoIeitfähige Schicht 42, eine gemeinsame Elektrodenschicht
43, eine Einzelelektrodenschicht 44, eine Isolierschicht
45 und eine lichtundurchlässige, elektrisch leitfähige
Schicht 46. Dieser Aufbau ähnelt dem des ersten Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, daß bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel die lichtundurchlässige,
elektrisch- "leitfähige Schicht 46 nur über der das fotoelektrische
Wandlerelement darstellenden fotoleitfähigen
Schicht 42 ausgebildet ist, so daß diese abgeschirmt
wird. Andererseits sind auf der Seite der Einzelelektrodenschicht
44 auf der Isolierschicht 45 Elektrodenschichten
47 ausgebildet. Die oberen Elektrodenschichten 47 sind
in gleichem Abstand zueinander angeordnet, und zwar im
wesentlichen rechtwinklig zur Richtung der Einzelelektrodenschichten 44. Jede Elektrodenschicht 47 ist an einer
vorbestimmten Steile mit einer geeigneten Einzelelektrodenschicht
44 verbunden, so daß die EinzeIelektrodenschichten
44 über die oberen Elektrodenschichten 47 mit einer externen
Leistungsquelle in Verbindung stehen.
-13- DE 4541
In diesem Ausführungsbeispiel der Fotosensoranordnung
hat die liehtundurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht
46 eine Licht--und eine elektrische Abschirmungsfunktion.
Fig. 5 zeigt einen Teilquerschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Fotosensoranordnung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine gemeinsame Elektrodenschicht
52 und eine Einzelelektrodenschicht 53
auf einem Substrat 51 ausgebildet, auf denen eine fotoleitfähige Schicht 5 4 vorgesehen ist. Mit 55 ist eine
Isolierschicht bezeichnet und mit 56 eine lichtundurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht.
Erfindungsgemäß wird also auf einer fotoleitfähigen Schicht
und auf einer Elektrodenschicht auf der Seite einer Fotosensoranordnung
eine I ichtundurchlassige, elektrisch
leitfähige Schicht gebildet, die der dem Lichtsignal ausgesetzten Seite gegenüberliegt. Zwischen der lichtundurchlässigen,
elektrisch leitfähigen Schicht und der fotoleitfähigen Schicht bzw. der Elektrodenschicht ist
eine isolierende Zwischenschicht vorgesehen. Auf diese
Weise kann bezüglich des Substrats von der dem Lichtsignal entgegengesetzten Seite einfallendes Licht abgeschirmt
werden, so daß Störungen bzw. Verzerrungen vermieden
werden, die von Lichtanteilen hervorgerufen werden, die
nicht zum Lichtsignal gehören. Aufgrund der elektrischen
Leitfähigkeit der lichtundurchlässigen Schicht ist es
weiterhin möglich, elektrische Störungen, die durch äußere
Teile, wie z.B. Ansteuerscha 11ungen oder dergleichen
hervorgerufen werden, von der Elektrodeη schicht abzuhalten,
so daß die Auflösung in großem Maße verbessert werden kann.
Die Herstellungsschritte können vereinfacht und die Herstellungskösten
vermindert werden, indem bei der er fin-
-14- DE 4541
dungsgemäfien Fotosensoranordnung die schützende und isolierende
Schicht für die foto Leitfähige Schicht im Bereich
des fotoeLektTischen Wandlers und die isolierende Schicht
zwischen den Elektroden im Bereich der mehrschichtigen
Verdrahtung zusammenhängend und unter Verwendung desselben
Materials hergestellt werden.
Die Schutz- und Isolierschicht für die fotoleitfähige
Schicht im Bereich des fotoelektrischen Wandlers und
die Isolierschicht zwischen den Elektroden im Bereich
der mehrschichtigen Verdrahtung können zusammenhängend
und aus dem gleichen Material gebildet werden. Auf dieser
Isolierschicht wird eine I ichtundurchIässige, elektrisch
leitfähige Schicht gebildet. Die Herstellungsschritte werden daher vereinfacht. Auch können unerwünschte Einflüsse
wirksam abgehalten werden, die durch Störungen
aufgrund von nicht zum Lichtsignal gehörendem Licht oder
durch von außen kommende elektrische Störungen hervorgerufen
werden, und den Bereich des fotoelektrischen Wandlers
und den Bereich der mehrschichtigen Verdrahtung
beeinflussen würden. Die Auflösung ist daher verbessert.
Die Erfindung schafft also eine verbesserte Fotosensoranordnung,
die wenig kostet und hervorragende Eigenschaften
hat.
Offenbart ist eine Fotosensor anordnung mit einem Substrat,
einer fotoleitfähigen Schicht und Elektrodenschichten,
zwischen denen die fotoleitfähige Schicht angeordnet
ist, bei der eine lichtundurchlässige, elektrisch leitfähige
Schicht auf einer Seite vorgesehen ist, die einer
einem Lichtsignal ausgesetzten Seite gegenüberliegt,
und bei der eine Isolierschicht zwischen der lichtundurchlässigen,
elektrisch leitfähigen Schicht und dem Gebilde aus Elektroden und fotο Leitfähiger Schicht angeordnet
-15- DE 4541
1 ist. Bei einer Fotosensoranordnung mit einer matrixförmigen
Ansteuerung und einer mehrschichtigen Verdrahtung
sind eine isolierende Schicht zwischen den Elektroden des Bereichs der mehrschichtigen Verdrahtung und eine
5 schützende und isolierende Schicht im Bereich des fotoelektrischen
Wandlers zusammenhängend und unter Verwendung des gleichen Materials ausgebildet.
Al
- Leerseite -
Claims (8)
- Patentansprüche/i/ Fotosensoranordnung mit einem Substrat, einer fotο Ieitfähigen Schicht und Elektrodenschichten,, zwischen denen die fotoleitfähige Schicht angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Lichtundurchlässige, elektrisch Leitfähige Schicht (26; 46; 56), die auf einer Seite vorgesehen ist, die einer Seite gegenüberLiegt, auf die ein Lichtsignal projiziert wird, sowie durch eine Isolierschicht (25; 45; 55), die zwischen der I i chtundur ch lassigen, elektrisch Leitfähigen Schicht (26; 46; 56) und der von den E lekt rodensch i chten (23, 24; 43, 44: 5?., 53) und der fotο I eitfähigen Schicht (22; 42; 54) gebild?- ten Einheit angeordnet ist.
- 2. Fotosensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß oberhalb einer Einzelelektrodenschicht (44) eine äußere Elektrode (47) als eine Elektrodenschicht vorgesehen ist, daß die Isolierschicht (45) zwischen der äußeren Elektrode (47) und der Einzelelektrodenschicht (44) liegt, und daß die äußere Elektrode(47) an einer wählbaren Stelle mit einer wählbaren Einzelelektrodenschicht (44) verbunden ist.
- 3. Fotosensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht (22; 32;BAD ORIGINAL f-2- DE 45 4142; 54) amorphes Silizium enthält. "3 R Π Π R A R
- 4. Fotosensoranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht (26; 46; 56) wahlweise aus Chrom, Titan, Aluminium, Tantal oder Kohlenstoffklebstoff besteht.
- 5. Fotosensoranordnung, die von einer mehrschichtigen Verdrahtung matrixförmig angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolierschicht (45) zwischen Elektroden des Bereichs der mehrschichtigen Verdrahtung und eine schützende Isolierschicht (45) im Bereich eines fotoelektrischen Wandlers zusammenhängend und unter Ver-Wendung des gleichen Materials ausgebildet sind.
- 6. Fotosensoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (45) aus Polyimidharz besteht.
- 7. Fotosensoranordnung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß die Isolierschicht (45) SiO? enthält.
- 8. Fotosensoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Isolierschicht (45) zwischenElektroden (47) des Bereichs der mehrschichtigen Verdrahtung und auf der schützenden Isolierschicht (45) des Bereichs des fotoelektrischen Wandlers (42) eine lichtundurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht (46) ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59002579A JPH0682851B2 (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | フオトセンサアレ− |
JP59021931A JPS60167479A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | フオトセンサアレイ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3500645A1 true DE3500645A1 (de) | 1985-07-18 |
DE3500645C2 DE3500645C2 (de) | 1997-09-11 |
Family
ID=26335991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3500645A Expired - Fee Related DE3500645C2 (de) | 1984-01-12 | 1985-01-10 | Fotosensoranordnung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4650984A (de) |
DE (1) | DE3500645C2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0228281A1 (de) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bildsensoren und Vefahren zu ihrer Herstellung |
EP0228280A1 (de) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bildsensoren und Verfahren zu ihrer Herstellung |
EP0256850A2 (de) * | 1986-08-12 | 1988-02-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelektrischer Wandler |
US4922117A (en) * | 1987-06-12 | 1990-05-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device having a constant potential wiring at the sides of the common wiring |
US5338690A (en) * | 1986-01-24 | 1994-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectronic conversion device |
US6069393A (en) * | 1987-06-26 | 2000-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4698494A (en) * | 1985-06-06 | 1987-10-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Image sensor and method of making |
JPH0812932B2 (ja) * | 1985-12-06 | 1996-02-07 | キヤノン株式会社 | フォトセンサアレイ |
US5097304A (en) * | 1986-10-07 | 1992-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading device with voltage biases |
US4916304A (en) * | 1986-10-07 | 1990-04-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recording device having a conductive layer formed below a light receiving window |
US5366921A (en) * | 1987-11-13 | 1994-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for fabricating an electronic circuit apparatus |
US4953000A (en) * | 1987-11-14 | 1990-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
JP2680002B2 (ja) * | 1987-11-14 | 1997-11-19 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
US5155565A (en) * | 1988-02-05 | 1992-10-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for manufacturing an amorphous silicon thin film solar cell and Schottky diode on a common substrate |
US5040041A (en) * | 1988-10-20 | 1991-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and signal processing device having said device provided therein |
US5391868A (en) * | 1993-03-09 | 1995-02-21 | Santa Barbara Research Center | Low power serial bias photoconductive detectors |
GB201517629D0 (en) | 2015-10-06 | 2015-11-18 | Isis Innovation | Device architecture |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4288702A (en) * | 1978-12-18 | 1981-09-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image pickup device having electrode matrix coupling |
EP0075858A2 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Photosensor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4394749A (en) * | 1979-06-08 | 1983-07-19 | Hitachi, Ltd. | Photoelectric device and method of producing the same |
US4401887A (en) * | 1980-10-01 | 1983-08-30 | Eikonix Corporation | Reducing flare in self-scanned photosensor arrays |
DE3177297T2 (de) * | 1980-12-10 | 1993-06-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Laenglicher duennfilm-lesesensor. |
-
1985
- 1985-01-02 US US06/688,356 patent/US4650984A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-01-10 DE DE3500645A patent/DE3500645C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4288702A (en) * | 1978-12-18 | 1981-09-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image pickup device having electrode matrix coupling |
EP0075858A2 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Photosensor |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Acta Electronica" 21 (1978), S. 55-70 * |
SPIE Vol. 344, Infrared Sensor Technology 1982, p. 66-77 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0228281A1 (de) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bildsensoren und Vefahren zu ihrer Herstellung |
EP0228280A1 (de) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bildsensoren und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US5338690A (en) * | 1986-01-24 | 1994-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectronic conversion device |
EP0256850A2 (de) * | 1986-08-12 | 1988-02-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelektrischer Wandler |
EP0256850A3 (de) * | 1986-08-12 | 1988-08-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelektrischer Wandler |
US5027176A (en) * | 1986-08-12 | 1991-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Photo-electric converter with intervening wirings for capacitive shielding |
US4922117A (en) * | 1987-06-12 | 1990-05-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device having a constant potential wiring at the sides of the common wiring |
US4939592A (en) * | 1987-06-12 | 1990-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Contact photoelectric conversion device |
US6069393A (en) * | 1987-06-26 | 2000-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3500645C2 (de) | 1997-09-11 |
US4650984A (en) | 1987-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3500645A1 (de) | Fotosensoranordnung | |
DE3851784T2 (de) | Photosensor, Herstellungsverfahren und Bildlesgerät mit einem solchen Sensor. | |
DE69115834T2 (de) | Vorrichtungen von Infrarot-Detektoren | |
DE3587485T2 (de) | Flüssigkristall-anzeige-element und dessen herstellung. | |
DE3503048C2 (de) | ||
DE2736878C2 (de) | Photoelektrisches Element fpr eine monolithische Bildaufnahmeeinrichtung | |
DE2723914C3 (de) | Lichtfühler | |
DE69513221T2 (de) | Wärmedetektor und Herstellungsverfahren | |
DE3546717C2 (de) | ||
DE3112908C2 (de) | ||
DE3382645T2 (de) | Photoelektrisches umsetzungselement. | |
DE2836854A1 (de) | System und verfahren zum erzeugen und auslesen von strahlungsbildern unter einsatz einer mehrschichtigen vorrichtung mit einer photoleitfaehigen isolierschicht | |
DE3031759C2 (de) | ||
DE2741226B2 (de) | Festkörper-Farbbildaufnahmeeinrichtung | |
DE68920448T2 (de) | Photodetektorenanordnung und Lesegerät. | |
DE3638018A1 (de) | Fotodiode, hieraus gebildete fotodioden-anordnung, sowie verfahren zur herstellung einer fotodiode | |
DE2017067A1 (de) | ||
DE2929484C2 (de) | Monolithische Halbleiteranordnung zur Umwandlung von in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen liegenden Lichtsignalen in elektrische Signale | |
DE69315895T2 (de) | Bildsensor | |
DE3784991T2 (de) | Schaltkreis für ein photoempfindliches Pixel mit einem belichteten Blockierglied. | |
DE4005494C2 (de) | Halbleiter-Vorrichtung sowie Bildlesegerät mit dieser Halbleitervorrichtung mit optimierten elektrischen Eigenschaften | |
DE3112209C2 (de) | ||
DE2049507C3 (de) | Lichtempfindliche Halbleiteranordnung | |
DE3626504A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines eindimensionalen bildsensors vom kontakt-typ und dadurch hergestelltes bildsensormodul-substrat vom kontakt-typ | |
DE2928253A1 (de) | Elektronisches adressiersystem zum lesen von mosaikmatrizen optoelektronischer elemente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |