JP2004096079A - 光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法 - Google Patents
光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】導電接続材を不要として製造を容易にするとともに、画素容量を増加させた光電変換装置（イメージセンサ）および画像読取装置を提供する。
【解決手段】イメージセンサ２ｃの導電層２２と接続電極１８とは直接接触して電気的接続されているので、従来のような導電接続材が不要となる。この結果、導電接続材を不要としてコストを削減できるとともに、プロセスを削減してさらにコストを削減できる。また、導電接続材が不要なので、製造上の精度が必要とされず、安価で作り易いイメージセンサ２ｃを提供できる。また、開口部２１ａを設けて、導電層２２と画素容量部７の極板との間で新たに画素容量を形成し、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加できる。したがって、高密度化した際にも十分な画素容量を確保した、安価で作り易いイメージセンサ２ｃを提供できる。
【選択図】 図９
【解決手段】イメージセンサ２ｃの導電層２２と接続電極１８とは直接接触して電気的接続されているので、従来のような導電接続材が不要となる。この結果、導電接続材を不要としてコストを削減できるとともに、プロセスを削減してさらにコストを削減できる。また、導電接続材が不要なので、製造上の精度が必要とされず、安価で作り易いイメージセンサ２ｃを提供できる。また、開口部２１ａを設けて、導電層２２と画素容量部７の極板との間で新たに画素容量を形成し、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加できる。したがって、高密度化した際にも十分な画素容量を確保した、安価で作り易いイメージセンサ２ｃを提供できる。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射する光強度に応じた電気信号を出力する光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法に関するものであり、より詳細には、例えば原稿または写真のような画像を読取るイメージセンサとして機能する光電変換装置、それを備えた画像読取装置、および光電変換装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、原稿や写真を読取る密着型の画像読取装置として、ライン状（Ｘ方向）に画素配列されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）ラインセンサのようなラインセンサを用いて、ラインスキャン（Ｙ方向）を行うことによって２次元画像を読取るフラットベッドスキャナが普及している。
【０００３】
ところが、このようなラインセンサを用いたスキャナは、２次元画像を読取るためのメカニカルなスキャン機構を備えているために、薄型軽量化に限界があるとともに、読取速度を向上させることが困難であるといった課題を抱えていた。
【０００４】
そこで、画像読取装置の薄型軽量化、読取速度の向上を目的として、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの光電変換素子と薄膜トランジスタなどのスイッチング素子とを２次元状に配列させた、アクティブマトリクス型の２次元イメージセンサ（光電変換装置）が開発されている。
【０００５】
この２次元イメージセンサを用いる構成によれば、メカニカルなスキャン機構を用いずに２次元画像を読取ることができる。したがって、従来のＣＣＤラインセンサを用いたフラットベッドスキャナに比べて、厚みや重さをそれぞれ１／１０以下にすることができるとともに、読取速度を１０倍以上に向上させて、使い勝手の良い画像読取装置を実現することができる。
【０００６】
このような従来の画像読取装置の一例として、日本国の公開実用新案公報「実開平２−８０５５号公報（公開日：１９９０年１月１８日）」や公開特許公報「特開平５−２４３５４７号公報（公開日：１９９３年９月２１日）」に記載された画像読取装置（薄膜光センサ）がある。
【０００７】
上記画像読取装置３１は、図２０に示すように、ＸＹマトリクス状に画素が配列されたアクティブマトリクスアレイの各画素において、スイッチング用ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３２、光電変換素子としての光検出用ＴＦＴ３３および画素容量（蓄積容量）３４を備えている。
【０００８】
各画素の光検出用ＴＦＴ３３においては、原稿面などの被写体の白／黒（明／暗）に応じて、検出される明電流Ｉｐの大きさが変化する。この各画素の明電流Ｉｐの差によって、各画素の画素容量３４に蓄積される電荷量に差が生じる。その画素容量３４の電荷量分布（面内分布）を、スイッチング用ＴＦＴ３２、駆動回路３５および読出し回路３６によって順次読み出して、被写体の２次元情報を得ることができる。すなわち、光検出用ＴＦＴ３３は入射する光強度に応じた電気信号を出力する、又は変化させる光電変換素子として機能する。そして、この光電変換素子を含むイメージセンサを備えた画像読取装置３１を用いて２次元画像を容易に読取ることができる。
【０００９】
ここで、上述したフォトダイオード、フォトトランジスタなどの光電変換素子を含むイメージセンサは、次のように作製される。
【００１０】
まず基板上に、例えば薄膜フォトトランジスタからなる光電変換素子を形成する。ここで、形成する光電変換素子は、フォトダイオードまたはフォトコンダクタなどの他の光電変換素子であってもよい。また、基板上での光電変換素子の形成は、画像読取装置が１次元のラインセンサ用か、または２次元のエリアセンサ用かにかかわらず始めに行われる。
【００１１】
次に、基板に形成された光電変換素子を覆うように、透光性を有する保護層を形成する。保護層は、光電変換素子の保護や、原稿等に接することにより発生した傷やゴミに起因する解像度劣化の防止などを目的として設けられる。
【００１２】
ここで、上記保護層は、光電変換素子を保護するため、一般に高い絶縁性を有する材料にて形成される。このため、原稿などの被写体が保護層に接し、保護層から離れる際には、摩擦によって静電気を生じてしまう。したがって、この生じた静電気が、画像検出用の光電変換素子において読出し信号のレベルシフトを生じたり、信号処理部の誤動作などを生じたりして、不具合を引き起こす虞れがある。
【００１３】
このような問題を解決するため、例えば日本国の公開特許公報「特開平１−７１１７３号公報（公開日：１９８９年３月１６日）」には、１次元のラインセンサ構造ではあるものの、光電変換素子とその上に設ける保護層との間に、所定の電位に保持される静電気対策層としての透明な導電層を形成した画像読取装置が開示されている。これによって、静電気が発生しても安定した読出しを行うことができる。
【００１４】
また、このような静電気対策層は、例えば室内灯のインバーターノイズのような外部ノイズの影響をも遮断することができるので有用である。
【００１５】
また、上記構成において、画素ごとに光電変換素子に加えて画素容量（蓄積容量）を備えている場合には、静電気対策層によって画素の容量が増加するために、高密度化しても画素容量（蓄積容量）を大きく保つことができるという利点がある。
【００１６】
一方、日本国の公開特許公報「特開平４−２４５８５３号公報（公開日：１９９２年９月２日）」では、１次元のラインセンサ構造ではあるものの、上記特開平１−７１１７３号公報に記載されている構成とは異なる、以下のような導電層（静電対策層）の電極接続方法が開示されている。例えば画像読取装置のイメージセンサ（光電変換装置）４１ａは、図２１（ａ）に示すように、透光性絶縁基板４２上に、パッシベーション層４３、衝撃緩和層４４、および接着層４５が形成された構成である。
【００１７】
その上には、静電対策層としての導電層４６が形成されたマイクロガラスシート（保護層）４７が貼り合されている。
【００１８】
ここで、パッシベーション層４３と衝撃緩和層４４との一部には、開口部が形成されている。開口部にはグランド電極４８が設けられている。
【００１９】
導電層４６は、導電性樹脂（導電接続材）４９ａによって、上記の開口部から露出しているグランド電極４８と接続される。
【００２０】
また、イメージセンサは上記構成に限るものではない。例えばスタッドバンプ（導電接続材）４９ｂによって導電層４６とグランド電極４８との接続がなされるイメージセンサ４１ｂ（図２１（ｂ））、接着層４５が導電粒子（導電接続材）４９ｃを含むことによって導電層４６とグランド電極４８との接続がなされるイメージセンサ４１ｃ（図２１（ｃ））、または金属メッキを施したマイクロビーズ（導電接続材）４９ｄによって導電層４６とグランド電極４８との接続がなされるイメージセンサ４１ｄ（図２１（ｄ））であってもよい。
【００２１】
上記構成のイメージセンサ４１ａ〜４１ｄは、導電層４６とグランド電極４８とが、それぞれ導電接続材としての導電性樹脂４９ａ、スタッドバンプ４９ｂ、接着層４５に含まれる導電粒子４９ｃ、金属メッキを施したマイクロビーズ４９ｄによって接続されている。
【００２２】
したがって、例えば図示しない原稿とマイクロガラスシート４７との摩擦によって生じた静電気を、マイクロガラスシート４７下面の導電層４６から導電接続材４９ａ〜４９ｄを介してグランド電極４８へと逃すことができる。言い換えると、透光性基板４２側に形成されているグランド電極４８を介して、導電層４６を所定の電位に保持できる。これによって、静電気が発生しても安定した読出しを行うことができる。
【００２３】
また、導電層４６とグランド電極４８との接続箇所を、マイクロガラスシート４７が貼り合わされたイメージセンサ４１ａ〜４１ｄの表面側（原稿面側）に突出させずに、平滑な表面を備えたイメージセンサ４１ａ〜４１ｄを実現できる。
【００２４】
【特許文献１】
実開平２−８０５５号公報
【００２５】
【特許文献２】
特開平５−２４３５４７号公報
【００２６】
【特許文献３】
特開平１−７１１７３号公報
【００２７】
【特許文献４】
特開平４−２４５８５３号公報
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の導電層４６の電極接続方法は、コスト高であるとともに安定した製造が困難であり、また十分な画素容量を得ることができない虞れがある。
【００２９】
すなわち、上述のイメージセンサ４１ａ〜４１ｄは、グランド電極４８と導電層４６とが、それぞれ別々の基板である透光性基板４２とマイクロガラスシート４７とに形成され、その後に貼り合わされる構成である。
【００３０】
したがって、グランド電極４８と導電層４６とを接続するためには、上述の導電接続材４９ａ〜４９ｄがそれぞれ必要となる。
【００３１】
したがって、これらの導電接続材４９ａ〜４９ｄを必要とするためにコストが増加するとともに、プロセスの増加を招いてさらにコストが増加するという弊害を生ずる。
【００３２】
また、導電接続材４９ａ〜４９ｄの盛り上がりによってマイクロガラスシート４７の平坦性を損なうことの無いように、導電接続材４９ａ〜４９ｄの付与量や、透光性基板４２とマイクロガラスシート４７との貼り合わせ工程に高い精度が要求され、安定した製造が困難であるという問題を生ずる。
【００３３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、上述の導電接続材４９ａ〜４９ｄを不要として、グランド電極４８と導電層４６とを接続できる単純な構造を有し、単純な加工プロセスで製造できる光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。言い換えると、本発明の目的は、単純な構造を有し、単純な加工プロセスで製造できるため、製造コストを低減できる光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【００３４】
また、近年、画像読取装置の高密度化の要求が高くなり、さらに画素容量（蓄積容量）を増加させる必要が生じている。このため、上述の特開平１−７１１７３号公報またはイメージセンサ４１ａ〜４１ｄの構成では、十分な画素容量を得ることができない虞れがある。
【００３５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その第２の目的は、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させた、新規な構造を有する光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。言い換えると、本発明の目的は、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加でき、製造コストを低減できる光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された光電変換素子と接続電極とを覆うように形成された一方で上記接続電極への開口部が設けられた第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記導電層は、上記開口部を介して上記接続電極へと接続されるように形成されていることを特徴としている。
【００３７】
また、本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された光電変換素子を覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記導電層は、上記基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように上記第１絶縁層の端面に設けられた露出部を介して、上記接続電極へと接続されるように形成されていることを特徴としている。
【００３８】
ここで、光電変換素子とは入射する光強度に応じた電気信号を出力する、又は変化させる半導体素子である。
【００３９】
したがって、上記構成の光電変換装置においては、導電層と接続電極とが直接接触する。この導電層と接続電極との接触は、第１絶縁層に設けた開口部を介するものであってもよいし、または第１絶縁層の端面（外周の側面）に設けた露出部を介するものであってもよい。このため、従来のような導電接続材を不要として、導電層と接続電極との接続が可能となる。
【００４０】
したがって、導電接続材を不要としてコストを削減できる。また、導電接続材を用いて接続を行うプロセスを不要として、さらにコストを削減できる。
【００４１】
また、導電接続材を用いる場合に必要となる、導電接続材の付与量の調節や第２絶縁層としてのマイクロガラスシートの貼り合わせ工程における精度などが要求されないので、容易に安定した製造を行うことができる。
【００４２】
したがって、製造コストを低減した光電変換装置を提供することができる。
【００４３】
なお、上記構成において、複数の光電変換素子を備え、光電変換素子ごとに画素容量を設けて、光電変換素子と画素容量との組を画素として機能させれば、例えば光電変換装置を画像読取センサとして用いることができる。
【００４４】
また、上記構成においては、光電変換素子上に保護層としての第１絶縁層が設けられているので、光電変換素子を保護することができる。
【００４５】
また、上記導電層は接続電極と接続されているので、例えば光電変換装置本体が原稿等に接することによって生ずる静電気を、導電層から接続電極を介して光電変換装置本体の外部へと逃がすことができる。したがって、光電変換素子において読出し信号のレベルシフトを生じさせないとともに、信号処理部の誤動作などを生じさせず、不具合を防止できる。
【００４６】
また、上記構成において、上記導電層は、上記接続電極を介して所望の電位に保持されている構成も好ましい。この構成によれば、例えば光電変換装置本体が原稿等に接することによって生ずる静電気を、所望の電位に応じて制御して、上述の不具合を確実に防止できる。
【００４７】
なお、上記光電変換装置を、基板上に形成された光電変換素子を覆うように形成された一方で、上記基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように設けられた第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記導電層は、上記第１絶縁層の端面を介して上記接続電極へと接続されるように形成されている構成である、と表現することもできる。
【００４８】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された光電変換素子と該光電変換素子に接続された画素容量部とを覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記第１絶縁層は、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成されていることを特徴としている。
【００４９】
ここで、光電変換素子とは入射する光強度に応じた電気信号を出力する、又は変化させる半導体素子である。
【００５０】
また、画素容量（蓄積容量）部とは、対向する極板を備えており、電荷を蓄積することができるものをいう。
【００５１】
上記構成において、例えば複数の光電変換素子を備え、光電変換素子ごとに画素容量を接続して、光電変換素子と画素容量との組を画素として機能させれば、光電変換装置を画像読取センサとして用いることができる。
【００５２】
上記構成によれば、画素容量部上の領域（以下接触領域とする。）における第１絶縁層の厚みが、それ以外の領域（接触領域以外の領域）における第１絶縁層の厚みよりも薄い。言い換えると、画素容量部に接している領域における第１絶縁層の厚みが、画素容量部に接していない領域における第１絶縁層の厚みよりも薄い。
【００５３】
したがって、接触領域における第１絶縁層の厚みを適切に調整して所望の厚みとすれば、画素容量部と導電層との間で、所望の容量を持つ画素容量を新たに形成することができる。
【００５４】
ここで、接触領域における第１絶縁層の厚みを適切に調整する方法はどのようなものであってもよく、例えばフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによって行うことができる。
【００５５】
したがって、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させることができ、高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。
【００５６】
また、それほど余分なコストを必要としないので、同じ十分な画素容量を得ようとする場合に、結果として製造コストを低減することができる。
【００５７】
したがって、製造コストを低減した光電変換装置を提供することができる。
【００５８】
なお、上記光電変換装置を、基板上に形成された光電変換素子と該光電変換素子に接続された画素容量部とを覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記画素容量部に接している領域における上記第１絶縁層の厚みが、上記画素容量部に接していない領域における上記第１絶縁層の厚みよりも薄い構成である、と表現することもできる。
【００５９】
また、接触領域における第１絶縁層の厚みは、接触領域以外の領域における、実質的な第１絶縁層の厚みよりも薄いものであればよい。すなわち、例えば、接触領域以外の領域における第１絶縁層の厚みが均一でない場合に、何らかの理由によって、接触領域における第１絶縁層の厚みよりも薄い領域が、接触領域以外の領域に含まれていたとする。このときは、接触領域における第１絶縁層の厚みが、接触領域以外の領域における全体としての平均的な第１絶縁層の厚みよりも薄いものであればよい。
【００６０】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成されて上記光電変換素子を保護する絶縁保護膜を含む一方、上記絶縁保護膜の比誘電率は、上記絶縁保護膜以外の上記第１絶縁層の比誘電率よりも大きいことを特徴としている。
【００６１】
上記構成によれば、光電変換素子を覆うようにして比誘電率の大きい絶縁保護膜を形成するので、上述した画素容量部と導電層との間に比誘電率の大きい絶縁保護膜を介在させて、新たに形成される画素容量をさらに増加させることができる。
【００６２】
一方、上述の接触領域以外の領域においては、第１絶縁層のうちの絶縁保護膜以外の比誘電率の小さい部分によって、例えば第１絶縁層全体を絶縁保護膜とする場合と比較して容量を小さくできる。
【００６３】
したがって、例えばバスラインの配設領域のような他の領域の寄生容量を増加させることなく、光電変換素子によって生成される電荷を蓄積する、画像読取に必要な画素容量のみを増加させることができる。
【００６４】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成された無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜とを含むことを特徴としている。
【００６５】
上記構成において、無機絶縁膜は、光電変換素子を不純物イオンや湿気から守る役割を果たす。また、有機絶縁膜は光電変換素子によって発生する表面凹凸を平坦化する役割を果たす。
【００６６】
したがって、第１絶縁層を、無機絶縁膜と有機絶縁膜との２層構造にするので、バリア性と平坦性とに優れた絶縁層を形成することができる。
【００６７】
なお、上記構成において、上述の絶縁保護膜が無機絶縁膜であって、絶縁保護膜以外の第１絶縁層が有機絶縁膜であってもよい。
【００６８】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を備えていることを特徴としている。
【００６９】
上記構成によれば、導電層上に第２絶縁層を備えているので、例えば画像読取りを行う原稿と導電層とを接触させず、原稿との接触によって導電層を劣化させる虞れがない。したがって、導電層を劣化させないので、静電気対策における信頼性を向上できる。
【００７０】
また、第２絶縁層として耐磨耗性に優れた材料を用いれば、原稿等に接することにより発生した傷やゴミに起因する解像度劣化を防止できる。
【００７１】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を備えていることを特徴としている。
【００７２】
この変換層は、導電層上に直接設けてもよいし、または例えば導電層上に設けた第２絶縁層上に形成してもよい。
【００７３】
ここで、放射線とは例えばＸ線であるが、これに限るものではなく、紫外線であってもよい。より詳細には、変換層は、波長が０．０１〜数十ｎｍ程度の範囲の電磁波であるＸ線や、波長が数十〜３６０ｎｍ程度の電磁波である紫外線を、可視光線（波長が３６０〜８３０ｎｍ程度）へと変換する。
【００７４】
上記構成によれば、光電変換装置に入射される例えばＸ線のような放射線を、変換層を用いて光に変換するので、この光を検出することによって放射線を検出できる。したがって、光電変換装置を放射線検出器または放射線撮像装置として機能させることができる。この構成であっても、上述のような本願の特徴を活かすことができる。
【００７５】
本発明に係る画像読取装置は、上記課題を解決するために、上述のいずれかの光電変換装置を備え、上記光電変換装置を画像読取センサとして用いることを特徴としている。
【００７６】
したがって、製造コストを低減した光電変換装置を画像読取センサとして用いるので、製造コストを低減した画像読取装置を提供することができる。
【００７７】
また、光電変換装置が、上述の接続電極と接続された導電層を有する構成の場合には、静電気による読取誤りを生じないので、確実に画像を読取ることができる。
【００７８】
また、光電変換装置が、上述したように画素容量部と導電層との間で新たな画素容量を備えた構成の場合には、画素容量を増加させて、読取品質を高めることができる。
【００７９】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、この第１絶縁層に上記接続電極への開口部を形成する工程と、上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいることを特徴としている。
【００８０】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、上記第１絶縁層の端面に、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように露出部を形成する工程と、上記露出部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいることを特徴としている。
【００８１】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、導電接続材を不要としてコストを削減できる。また、導電接続材を用いて接続を行う工程を不要として、さらにコストを削減できる。
【００８２】
なお、上述の光電変換装置の製造方法を、基板上に、光電変換素子と接続電極を形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆い、かつ、上記接続電極への開口部を有する第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層を覆い、かつ、上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を形成する工程と、を含む構成である、と表現することもできる。
【００８３】
また、上述の光電変換装置の製造方法を、基板上に、光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子を覆い、かつ、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層を覆い、かつ、上記第１絶縁層の端面を介して上記接続電極と接続される導電層を形成する工程とを含む構成である、と表現することもできる。
【００８４】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に光電変換素子とこの光電変換素子に接続された画素容量部とを形成する工程と、上記光電変換素子および上記画素容量部を覆うように第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層上に導電層を形成する工程とを含んでおり、上記第１絶縁層を形成する工程において、上記第１絶縁層を、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成することを特徴としている。
【００８５】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、上述のように、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに、画素容量部と導電層との間で、第１絶縁層を容量とする画素容量を増加させることができる。よって、画素を高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。
【００８６】
なお、第１絶縁層を形成する工程はどのように実行するものであってもよく、例えば第１絶縁層を均一に設けた上で、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて画素容量部上の領域の厚みを調整してもよい。
【００８７】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を形成する工程を含んでいることを特徴としている。
【００８８】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、上述のように、第２絶縁層を設けたことによって、例えば画像読取りを行う原稿と導電層とを接触させず、原稿との接触によって導電層を劣化させる虞れがない。
【００８９】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を形成する工程を含んでいることを特徴としている。
【００９０】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、上述のように、変換層を用いて放射線を検出して、光電変換装置を放射線検出器または放射線撮像装置として機能させることができる。
【００９１】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１（ａ）〜（ｃ）ないし図８に基づいて説明すると以下の通りである。
【００９２】
本実施形態の画像読取装置１は、図２に示すように、イメージセンサ（光電変換装置）２とバックライト３とを備えている。
【００９３】
イメージセンサ２は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）アレイ４とマイクロガラスシート（第２絶縁層）５とからなる。このＴＦＴアレイ４には、図２に示すように、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）部（光電変換素子）６と画素容量（蓄積容量）部７とが形成されている。
【００９４】
より詳細には、イメージセンサ２のＴＦＴアレイ４には、図３に示すように、ＴＦＴ部６および画素容量部７が２次元のＸＹマトリクス状に配列されている。
【００９５】
図２に戻ると、画像読取装置１は、バックライト３から光を原稿Ｐに照射して、その反射光をイメージセンサ２にて検出して、原稿Ｐの画像を読取るようになっている。すなわち、アクティブマトリクス基板としてのイメージセンサ２の表面（マイクロガラスシート５側）に、写真などの被写体の原稿Ｐを密着させることで、２次元の画像読取装置を実現している。
【００９６】
より詳細には、バックライト３から出射された光は、イメージセンサ２の図示しない開口部分を透過し、被写体としての原稿Ｐを照射する。原稿Ｐに到達した光は原稿Ｐ面の画像情報に応じて反射し、この反射光がＴＦＴ部６に到達して検出される。
【００９７】
このようなアクティブマトリクス基板を用いた画像読取装置１は、例えば従来のラインセンサを用いたスキャナに含まれていた、２次元画像を読取るためのメカニカルなスキャン機構を不要にできる。このため、薄型軽量化を実現できるとともに、読取速度を向上することができる。
【００９８】
なお、バックライト３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や冷陰極管から構成される。また、第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５は、基板状でなくてもよく、例えば膜状の物質であってもよい。
【００９９】
上記イメージセンサ２の回路構成について、図３に基づいて説明する。
【０１００】
イメージセンサ２には、駆動回路１１と接続されたゲート配線８と、読出し回路１２に接続されたソース配線９とが、ＸＹマトリクス（格子状）に配列されている。この各配線による格子によって、画素が単位画素ごとに区画されている。
【０１０１】
なお、図３においては簡単のために画素が３×３の区画のみを示しているが、これより多い区画を有するものであってもよいのはもちろんである。
【０１０２】
単位画素には、ＴＦＴ部６と画素容量部７とが１つずつ配設されている。本実施形態のＴＦＴ部６は、光センサ（光電変換素子）としての機能を果たすフォトトランジスタと、アクティブ駆動するためのスイッチングトランジスタとの両役割を担っている。
【０１０３】
画像の読出しの際には、駆動回路１１および読出し回路１２が順次スイッチングトランジスタとしてのＴＦＴ部６をオンして画素容量部７の電荷を読み出すことによって、各画素における読取が行われる。
【０１０４】
また、ＴＦＴ部６は、図４に示すように、ソース電極１３とゲート電極１４とドレイン電極１５とを含んでいる。画素容量部７は、蓄積容量電極１６を含んでいる。
【０１０５】
より詳細には、ＴＦＴ部６は、図５に示すように、基板１７上のゲート電極１４、ゲート絶縁膜２４、半導体層２５、コンタクト層２６、ソース電極１３およびドレイン電極１５を含んでおり、その上に絶縁保護膜（第１絶縁層、無機絶縁膜）１９が形成された構成である。
【０１０６】
ガラスなどからなる基板１７上には、ゲート電極１４が設けられている。
【０１０７】
ゲート電極１４は、図４に示すように、ゲート配線８の一部か、又はゲート配線８から枝分かれした電極によって構成されている。
【０１０８】
ゲート電極１４は、アクティブマトリクス基板としてのＴＦＴアレイ４の裏面から直接入射する光を、ＴＦＴ部６のチャネルに入射させないための遮光膜の役割を兼用する。ゲート電極１４はＡｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉなどの金属を用いて、厚み０．１〜０．４μｍ程度の金属膜とする。
【０１０９】
ゲート電極１４の上には、図５に示すように、ＳｉＮＸ、ＳｉＯ２などからなるゲート絶縁膜２４が厚み０．３〜０．５μｍ程度に形成されている。
【０１１０】
ゲート絶縁膜２４上には、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐｏｌｙ−Ｓｉなどによって、チャネルとなる半導体層２５が、厚み０．０５〜０．２μｍ程度に形成されている。
【０１１１】
さらに半導体層２５の上には、ｎ＋のａ−Ｓｉなどからなる厚み０．０１〜０．０５程度のコンタクト層２６が形成されている。そのコンタクト層２６の上には、ソース電極１３及びドレイン電極１５が形成されている。
【０１１２】
ソース電極１３およびドレイン電極１５には、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉなどの金属膜や、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いることができ、厚みは０．１〜０．３μｍ程度とする。
【０１１３】
一方、画素容量部７は、図１（ａ）に示すように、上述のゲート絶縁膜２４を誘電体層として用いる。画素容量部７は、ゲート電極１４と同じ層で形成される蓄積容量電極１６と、ドレイン電極１５の延長からなる電極との間に、上記のゲート絶縁膜２４を誘電体層として含んでいる。本実施形態においては、画素容量部７は、ＴＦＴ部６の製造過程と同時に形成される。
【０１１４】
このように、ＴＦＴ部６を基板１７上にソース電極１３およびドレイン電極１５まで形成し、画素容量部７をドレイン電極１５の延長からなる電極まで形成した後、これらを覆うようにパッシベーション膜としての絶縁保護膜１９が形成される。
【０１１５】
この絶縁保護膜１９は、半導体素子であるＴＦＴを、外部の湿気や不純物イオンから守るためのバリア膜として設けられる。絶縁保護膜１９として、緻密な膜構造を有するＳｉＮＸ膜（厚みは０．２〜０．５μｍ）が形成される。
【０１１６】
さらに絶縁保護膜１９の上には、有機絶縁膜（第１絶縁層）２０が形成される。
【０１１７】
ここで、有機絶縁膜２０は、アクティブマトリクス基板としてのＴＦＴアレイ４の表面を平坦化する目的と、後に形成する導電層２２とＴＦＴ部６またはバスラインとの間に発生する寄生容量を減らす目的で設けられている。
【０１１８】
有機絶縁膜２０は、樹脂材料を用いてスピナーなどの塗布装置によって形成することができるので、表面の平坦化を容易に行うことができる。また、有機絶縁膜２０は比誘電率が比較的小さく、無機絶縁膜としての絶縁保護膜１９の比誘電率よりも小さくなっている。
【０１１９】
すなわち、有機絶縁膜２０は、無機絶縁膜としての絶縁保護膜１９において一般的な０．５μｍ以下の厚みよりも厚い、２〜５μｍ程度の厚みに形成することが容易である。したがって、比誘電率の大きい絶縁保護膜１９の厚みを薄くする一方、有機絶縁膜２０の厚みを厚くして、後述するように、導電層２２とＴＦＴ部６またはバスラインとの間に発生する寄生容量を減らすことが容易になる。
【０１２０】
一方、本実施形態の光電変換装置としてのイメージセンサ２には、図１（ａ）に示すように、基板１７の周辺部の所定の場所に、予め接続電極１８が形成されている。
【０１２１】
接続電極１８を形成する場所は特に限定されるものでは無いが、格子状の配線が配置されるアクティブエリアの周辺部（例えば四隅）に設けることが好ましい。
【０１２２】
この接続電極１８は、図１（ａ）に示すように、ＴＦＴ部６のゲート電極１４と同じ材料、同じプロセスによって、同じ層に形成される。接続電極１８は、ＴＦＴ部６のソース電極１３と同じ層に形成される構成であってもよい。
【０１２３】
そして、上述のＴＦＴ部６、画素容量部７と同様に、接続電極１８の上にも、ゲート絶縁膜２４、絶縁保護膜１９および有機絶縁膜２０が形成されている。
【０１２４】
そして、図１（ａ）に示すように、接続電極１８が形成された領域において、その上のゲート絶縁膜２４、絶縁保護膜１９および有機絶縁膜２０に対して、開口部２１が設けられる。開口部２１の底部では、下層の接続電極１８が露出するようになっている。
【０１２５】
ここで、ゲート絶縁膜２４および絶縁保護膜１９は、ＳｉＮＸ膜から形成されるので、周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術と用いて、容易にコンタクトホールとしての開口部２１を形成することができる。
【０１２６】
また、有機絶縁膜２０として、例えばアクリル樹脂のような感光性を有する樹脂を用いた有機絶縁膜とすれば、周知のフォトリソグラフィ技術で開口部２１を形成できる。以上のようにして、イメージセンサ２に含まれるＴＦＴアレイ４を、図１（ａ）に示す状態にすることができる。
【０１２７】
次に、図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）の状態のＴＦＴアレイ４に対して、上述の有機絶縁膜２０を含む、ＴＦＴアレイ４の略全面に、ＴＦＴ部６、画素容量部７、バスラインなどを覆うように、静電対策層として機能する導電層２２を形成する。この導電層２２は、ＩＴＯなどの透光性導電膜よりなり、厚みは０．１〜０．３μｍとする。
【０１２８】
これによって、イメージセンサ２の備える導電層２２は、開口部２１を介して接続電極１８へと接続されるように形成される。導電層２２は、有機絶縁膜２０の上表面、有機絶縁膜２０の開口部２１内側面、開口部２１に露出している接続電極１８の表面を、それぞれ連続して覆うように形成されている。
【０１２９】
このため、導電層２２は、有機絶縁膜２０の下に配置されている接続電極１８と電気的に導通した状態となっている。なお、接続電極１８の図示しない端部は、例えば外部のグランド電位に接続される。
【０１３０】
そして、図１（ｃ）に示すように、導電層２２の上に、第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５を、接着剤２３を用いて貼り付ける。マイクロガラスシート５は、厚みが５０μｍ程度の薄いガラスシートである。マイクロガラスシート５の貼り合せに用いる接着剤２３は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂のような透明な接着剤を用いる。このようにしてＴＦＴアレイ４を形成し、イメージセンサ２を製造することができる。
【０１３１】
以上のような構成のイメージセンサ２を備えた画像読取装置１は、イメージセンサ２を画像読取センサとして用いて、以下の工程によって原稿Ｐの画像を読取る。
【０１３２】
図６に示すように、Ｓ１において、ソース配線９または容量配線１０を用いて、画素容量部７の画素容量をプリチャージする。ここで、ソース配線９を用いてプリチャージする場合には、ＴＦＴ部６をオンにする必要がある。
【０１３３】
次に、Ｓ２において、ＴＦＴ部６をオフにした状態で、バックライト３から、イメージセンサ２に所定の期間だけ光を照射する。これによって、例えば原稿Ｐの反射光が所定の期間だけイメージセンサ２に照射される。この工程において、強度の大きい反射光が照射された場所では、ソース電極１３とドレイン電極１５との間を流れる明電流Ｉｐが増加するため、プリチャージされていた画素容量部７の電荷が放電される。
【０１３４】
一方、例えば反射光が照射されない場所では、画素容量部７の電荷が維持される。
【０１３５】
以上のように、このＳ２においては、ＴＦＴ部６のＴＦＴを、光センサＴＦＴ（光電変換素子）として利用する。
【０１３６】
次に、Ｓ３において、バックライト３からの光照射を止める。それとともに、Ｓ４において、ＴＦＴ部６のＴＦＴを駆動回路１１と読出し回路１２とを用いて順次オンにする。これによって、画素容量部７に残存している電荷を順次検出して、画像情報の面分布を読み出すことができる。
【０１３７】
以上のように、このＳ４においては、ＴＦＴ部６のＴＦＴを、スイッチングＴＦＴとして利用する。
【０１３８】
以上のように、本実施形態に係るイメージセンサ２は、導電層２２と接続電極１８とが直接接触する構成である。
【０１３９】
ここで、イメージセンサ２において、導電層２２は従来技術の静電対策層に相当し、接続電極１８は従来技術のグランド電極に相当する。
【０１４０】
上記構成によれば、従来技術の導電接続材４９ａ〜４９ｄを不要にできる。このため、導電接続材４９ａ〜４９ｄを不要としてコストを削減できるとともに、導電接続材４９ａ〜４９ｄを用いるプロセスを不要としてさらにコストを低減できる。
【０１４１】
また、導電接続材４９ａ〜４９ｄを使用しないので、導電接続材４９ａ〜４９ｄを用いた際の接着の影響でマイクロガラスシート５の平坦性が損なわれるようなことが無い。したがって、安定した製造を実現して、安価で作り易いイメージセンサ２を提供できる。
【０１４２】
また、導電接続材４９ａ〜４９ｄを用いなくても、導電層２２と接続電極１８とを電気的に接続させて、原稿Ｐとの摩擦によって生じる静電気を接続電極１８から排出できる。これによって、例えば導電層２２を所定の電位に保持して、安定した読出しを行うことができる。
【０１４３】
また、本実施形態の画像読取装置１は、上述のイメージセンサ２を備えているので、コストを削減できるとともに、安定した読出しを行うことができる。
【０１４４】
なお、本発明の構成は、上述の実施の形態に示した構成に限るものではなく、例えば図７に示すように、図１（ｃ）の透明な接着剤２３の代わりに、ＰＶＡなどからなる熱可塑性の接着シート２３ａを用いたイメージセンサ２ａであってもよい。
【０１４５】
この場合には、通常の接着剤２３のように、接着面に接着剤２３を塗布する必要がない。このため、所定サイズの接着シート２３ａを、イメージセンサ２の導電層２２とマイクロガラスシート５との隙間に挟み込んで、加熱処理を施すだけでよい。したがって、さらに製造工程を簡便にして、例えば製造コストを削減することができる。
【０１４６】
また、本発明は、最表面に位置する第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５の代わりに、塗布型の絶縁膜を用いたイメージセンサ２ｂであってもよい。
【０１４７】
すなわち、図８に示すように、導電層２２の表面に、例えばアルコキシランを主成分とする塗布ガラスのような液体のコーティング剤を塗布して乾燥させて、第２絶縁層としてのガラス膜５ａとしてもよい。この構成においては、接着剤２３を不要にできる。
【０１４８】
ここで、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すような従来の構成においては、マイクロガラスシート４７の片側に導電層４６を形成してから、透光性絶縁基板４２側に貼り合わせていたため、このような塗布型の絶縁膜を最表層に用いることが困難であった。
【０１４９】
一方、本発明においては、導電層２２をイメージセンサ２の基板１７側に予め設けておくことができるので、このような塗布型の絶縁膜としてのガラス膜５ａを簡便に用いることができる。
【０１５０】
また、上述の実施の形態においては、図１（ｃ）に示すように、導電層２２と接続電極１８との接続を、第１絶縁層としての有機絶縁膜２０の開口部２１を介して行う構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
【０１５１】
例えば図１２に示すイメージセンサ２ｅのように、有機絶縁層２０の端面（外周の側面）に設けた露出部２１ｃを介して、導電層２２と接続電極１８とを接続してもよい。
【０１５２】
すなわち、図１２に示すように、基板１７上に光電変換素子としてのＴＦＴ部６と接続電極１８とを形成し、ＴＦＴ部６と接続電極１８とを覆う第１絶縁層として絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０を形成する。ここで、接続電極１８は、基板１７の周辺部の所定の場所に形成される。そして、絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０の端面に、接続電極１８の少なくとも一部を露出するように、露出部２１ｃを設ける。その後に、絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０を覆い、かつ、露出部２１ｃを介して接続電極１８と接続される導電層２２を形成する。
【０１５３】
または、例えば図１３に示すイメージセンサ２ｆのように、露出部２１ｄを介して、導電層２２と接続電極１８ａとを接続しても良い。すなわち、露出部２１ｄを設ける位置を考慮して、接続電極１８ａを設ける位置を、上述の接続電極１８と若干異ならせるようにしてもよい。または、絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０が、接続電極１８ａと離間するように、露出部２１ｄを設ける構成である、と表現することもできる。
【０１５４】
以上に説明した図１２、図１３のような構成によっても、露出部２１ｃ・２１ｄを介して導電層２２を接続電極１８・１８ａと接触させることができ、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９ないし図１１に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上述の実施の形態における各部材と同様の部材については同じ参照符号にて参照し、説明は省略する。また、上述の実施の形態１の各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０１５６】
本実施形態のイメージセンサ（光電変換装置）２ｃは、図９に示すように、上述のイメージセンサ２と比較して、接続電極１８を露出させるための開口部２１だけでなく、さらに画素容量部７にも開口部２１ａを形成する点が異なっている。
【０１５７】
この開口部２１、２１ａは、以下のように形成される。
【０１５８】
上述の実施の形態と同様に、基板１７上のＴＦＴ部６に、ゲート電極１４、ゲート絶縁膜２４、半導体層２５、コンタクト層２６、ソース電極１３およびドレイン電極１５をそれぞれ形成する。また、画素容量部７に画素容量電極１６、ゲート絶縁膜２４、ドレイン電極１５の延長からなる電極をそれぞれ形成する。また、基板１７に形成した接続電極１８上に、ゲート絶縁膜２４を形成する。
【０１５９】
この状態にて、ＴＦＴ部６、画素容量部７および接続電極１８を覆うように、絶縁保護膜１９および有機絶縁膜２０を形成する。
【０１６０】
その後に、上述の実施の形態と同様に、接続電極１８を露出させるために開口部２１を形成する。また、第１絶縁層としての有機絶縁膜２０における、画素容量部７に接触している領域に、開口部２１ａを形成する。
【０１６１】
以上のように開口部２１、２１ａを形成した後には、導電層２２を形成する。
【０１６２】
この導電層２２は、有機絶縁膜２０の上表面、有機絶縁膜２０の開口部２１内側面、開口部２１に露出している接続電極１８の表面に加えて、開口部２１ａの表面も連続して覆うように形成されている。そして、導電層２２の上には、接着剤２３を用いて、第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５が貼り付けられている。
【０１６３】
以上のように形成されたイメージセンサ２ｃにおいて、絶縁保護膜１９は、ＴＦＴ部６のドレイン電極１５の延伸部と導電層２２とに挟まれる。ここで、ドレイン電極１５の延伸部とは、例えば図４で示す画素の構成において、ドレイン電極１５が延伸されて蓄積容量１６と対向している部分に相当する。これによって、絶縁保護膜１９を蓄積容量とする第２の画素容量が形成される。
【０１６４】
すなわち、図１０の等価回路図に模式的に示すように、蓄積容量電極１６とドレイン電極１５の延伸部とによる第１の画素容量７ａに加えて、第１の画素容量と並列に、新たに第２の画素容量７ｂが接続されることになる。
【０１６５】
このように、当初から画素に形成されていた、ゲート絶縁膜２４を誘電層とする第１の画素容量７ａと、本実施例の効果として形成された、絶縁保護膜１９を誘電層とする第２の画素容量７ｂとが並列に配置されることになる。したがって、画素容量部７のトータルの画素容量を増加させることができる。
【０１６６】
なお、この第２の画素容量７ｂの容量は、開口部２１ａの形成において幅および深さを調節して、導電層２２とドレイン電極１５の延伸部とに挟まれる第１絶縁層としての有機絶縁膜２０および絶縁保護膜１９の厚みおよび面積を所望のものとすることによって調整できる。本実施形態においては、特に、導電層２２とドレイン電極１５の延伸部とに挟まれる領域の、第１絶縁層としての有機絶縁膜２０および絶縁保護膜１９の厚みは、それ以外の領域における厚みよりも薄くなっている。
【０１６７】
この結果、特別なプロセスの増加を伴わずに、画素容量を増加させることができる。したがって、高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。したがって、このイメージセンサ２ｃを備えた画像読取装置において、読取を確実にできる。
【０１６８】
ここで、一般に、画素容量のような容量の値を大きくするためには、容量のための極板の面積を増大させるか、または誘電層を薄くする必要がある。近年のように、画素が高密度化された状況下では、極板の面積を増大することは困難である。
【０１６９】
そこで、第１の画素容量７ａを増加させるために、単に誘電層としてのゲート絶縁膜２４の膜厚を薄くすることを考える。すると、このゲート絶縁膜２４はＴＦＴ部６のゲート絶縁膜２４と同層で形成されるために、ＴＦＴ部６におけるＴＦＴの特性も変化してしまうという問題を生ずる。
【０１７０】
これに対して、上述のように第２の画素容量７ｂを形成すれば、絶縁保護膜１９の厚みを変更しても、ＴＦＴ部６のＴＦＴの特性に大きな影響を与えることがない。したがって、第１の画素容量７ａのみの構成と比較して、容易に画素容量部７の容量値を大きくできる。
【０１７１】
また、イメージセンサ２ｃは、画素容量部７以外の領域では有機絶縁膜２０が残存している構成である。したがって、例えばバスラインの配設領域のような画素容量部７以外の領域において、寄生容量の増加を招来させない。
【０１７２】
このため、特に、絶縁保護膜１９の材質に、有機絶縁膜２０と比べて比誘電率が大きい材質を用いる構成が好ましい。この構成によれば、第２の画素容量７ｂの増大を図りつつ、画素容量部７以外での寄生容量の増大を最小限に抑えることができる。具体的には、絶縁保護膜１９として、比誘電率が約７のＳｉＮＸ膜を用い、有機絶縁膜２０として比誘電率が約３．５のアクリル樹脂を用いるとよい。
【０１７３】
以上のように、本実施形態のイメージセンサ２ｃは、画素容量部７にも開口部２１ａを形成して、導電層２２とドレイン電極１５の延伸部との間で絶縁保護膜１９を蓄積容量とする画素容量を備えている構成である。
【０１７４】
したがって、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させることができ、高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。
【０１７５】
また、イメージセンサ２ｃを備えた画像読取装置において、読取を確実にすることができる。
【０１７６】
なお、本発明は、画素容量部７上部の有機絶縁膜２０全体にわたって開口部２１ａを設けるイメージセンサ２ｃの構成に限るものではなく、図１１に示すように、画素容量を増大させるために、画素容量部７上部の有機絶縁膜２０の厚みを他の領域よりも薄くさせた開口部２１ｂを有するイメージセンサ２ｄの構成であってもよい。
【０１７７】
また、上述の実施の形態においては、例えば図９に示すように、導電層２２と接続電極１８とが直接接続されている構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば導電層２２と接続電極１８とが直接接続されていない構成であっても、開口部２１ａを形成して、導電層２２と画素容量部７の極板との間で新たな画素容量が形成された構成であればよい。
【０１７８】
以上のように、本発明の実施の形態においては、例えばイメージセンサ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとして、ボトムゲート型のＴＦＴ構造を有するＴＦＴ部６を備えた構成について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、トップゲート型のＴＦＴ構造を有するＴＦＴ部を備えていてもよい。
【０１７９】
また、上述の実施の形態においては、光電変換装置としてのイメージセンサ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを、２次元のアクティブマトリクスアレイに適用した例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、１次元のセンサアレイや単独の光検出素子に適用することもできる。
【０１８０】
また、上述の実施の形態においては、例えばイメージセンサ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとして、単位画素毎にＴＦＴ部６にＴＦＴを１個配置するとともに、そのＴＦＴをスイッチングＴＦＴおよび光センサＴＦＴとして兼用する構成について示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図１２に示すような、単位画素毎にスイッチング用ＴＦＴ３２および光検出用ＴＦＴ３３を各々設けたような構成に適用することも可能である。
【０１８１】
また、光電変換装置に用いる光電変換素子として、薄膜トランジスタ構造に限らずに、フォトコンダクタ素子、フォトダイオード素子などを用いた場合でも、本願の特徴を活かすことができる。
【０１８２】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図１４ないし図１７に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上述の実施の形態における各部材と同様の部材については同じ参照符号にて参照し、説明は省略する。また、上述の実施の形態１の特徴点については、本実施の形態についても適用し得るものとする。
【０１８３】
本実施形態のイメージセンサ（光電変換装置）２ｇは、本発明に係る光電変換装置の一例を、Ｘ線検出器に応用した装置である。
【０１８４】
イメージセンサ２ｇは、図１４に示すように、基板１７上に、アクティブ駆動するためのスイッチングトランジスタとしてのＴＦＴ部６ａと、光センサ（光電変換素子）としての機能を果たすフォトダイオード２７とを設けている。このように、イメージセンサ２ｇは、画素容量部７の代わりにフォトダイオード２７を備えている点が、実施の形態１におけるイメージセンサ２と異なっている。このフォトダイオード２７として、例えばＳｉのｐｉｎ接合（あるいはＭＩＳ接合）を有するフォトダイオードを好適に用いることができる。
【０１８５】
また、イメージセンサ２ｇは、図１４に示すように、放射線を光に変換する変換層２８を備えている。
【０１８６】
ここで、変換層２８は、放射線を光に変換する機能を有するものである。放射線とは例えばＸ線であるが、これに限るものではなく、紫外線であってもよい。より詳細には、変換層２８は、波長が０．０１〜数十ｎｍ程度の範囲の電磁波であるＸ線や、波長が数十〜３６０ｎｍ程度の電磁波である紫外線を、可視光線（波長が３６０〜８３０ｎｍ程度）へと変換する機能を有している。
【０１８７】
より具体的には、変換層２８は、例えば放射線を受けると光を発する発光物質からなる。この発光物質としては、例えば、シンチレータに用いられるＣｓＩ、Ｘ線フィルムに用いられる増感紙などを挙げることができる。発光物質の例はこれに限るものではなく、例えばシンチレータに用いられる無機物質として、少量のタリウムをドープしたＮａＩの結晶、あるいはＢＧＯなどの酸化物質結晶などであってもよい。
【０１８８】
変換層２８は、図１４に示すように、導電層２２の上に直接形成してもよい。または、例えば導電層２２の上に、マイクロガラスシート５や樹脂膜、あるいは塗布ガラスのような透明な絶縁膜（第２絶縁層）を設け、さらにその上に変換層２８を形成してもよい。
【０１８９】
より詳細には、変換層２８として、例えばＣｓＩ（厳密には、ＮａがドープされたＣｓＩ：Ｎａ）を真空蒸着法によって設けてもよい。真空蒸着によって作られるＣｓＩは、針状結晶（光ファイバ構造とも呼ぶ）となり、直径５〜１０μｍ、長さが２００〜５００μｍの針状結晶が束になったような膜となる。
【０１９０】
または、例えば蛍光体（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなど）の粒子をバインダーに分散させ、これを導電層２２、または上述の第２絶縁層等の上に印刷することによって、変換層を形成することも可能である。または、絶縁シートなどの支持体に蛍光体（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなど）の粒子を塗布した増感紙を、導電層２２または第２絶縁層の上に配置させる方法もある。
【０１９１】
なお、図１４においては、簡単のために一組のＴＦＴ部６ａとフォトダイオード２７とのみを示しているが、これに限るものではなく、基板１７上には、図示しない他のＴＦＴ部６ａ・フォトダイオード２７の組も備えられている。すなわち、イメージセンサ２は、図１５に示すように、ＴＦＴ部６ａおよびフォトダイオード２７が２次元のＸＹマトリクス状に配列された、アレイ状の構成である。なお、図１５においては簡単のために画素が３×３の区画のみを示しているが、これより多い区画を有するものであってもよいのはもちろんである。
【０１９２】
イメージセンサ２ｇには、駆動回路１１と接続されたゲート配線８と、読出し回路１２に接続されたソース配線９とが、ＸＹマトリクス（格子状）に配列されている。この各配線による格子によって、ＴＦＴ部６ａとフォトダイオード２７とからなる画素が単位画素ごとに区画されている。このように、イメージセンサ２ｇは、画素毎に、ＴＦＴ素子と光電変換素子とが別々に形成されたものであってもよい。また、フォトダイオード２７は、バイアス配線１０ｂを介してバイアス電源Ｖｂに接続されている。
【０１９３】
画像の読出しの際には、駆動回路１１および読出し回路１２が順次スイッチングトランジスタとしてのＴＦＴ部６ａをオンして、後述するようにフォトダイオード２７に蓄積される電荷（又は電圧）を読み出すことによって、各画素における読取が行われる。
【０１９４】
また、ＴＦＴ部６ａは、図１６に示すように、ソース電極１３とゲート電極１４とドレイン電極１５とを含んでいる。フォトダイオード２７は、バイアス配線に接続されているバイアス電極（透明電極）２７ａを含んでいる。
【０１９５】
より詳細には、ＴＦＴ部６ａは、図１７に示すように、基板１７上のゲート電極１４、ゲート絶縁膜２４、半導体層２５、コンタクト層２６、ソース電極１３およびドレイン電極１５を含んでおり、その上に絶縁保護膜（第１絶縁層、無機絶縁膜）１９が形成された構成である。これらの構成は、上述の実施の形態におけるＴＦＴ部６と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、これらの製造工程についても、同様であるので説明は省略する。
【０１９６】
本実施形態のＴＦＴ部６ａは、図１７に示すように、さらに光遮断用の遮光膜２９を有している。ＴＦＴ部６ａのように、光検出素子とは別にスイッチング素子としてＴＦＴ部６を設ける場合には、このＴＦＴ部６ａのチャネル部分を少なくとも覆うように、遮光膜を設けることが好ましい。
【０１９７】
また、フォトダイオード２７は、図１７に示すように、バイアス電極２７ａとドレイン電極１５との間に、半導体層（ダイオード構造）２７ｂを有している構成である。このフォトダイオード２７は、ｐｉｎ型ダイオードである。
【０１９８】
このフォトダイオード２７は、以下のように形成される。まず、上述の実施の形態と同様に、基板１７上にＴＦＴ部６ａを形成する。その後、ドレイン電極１５の上に、半導体層２７ｂとして、ｎ型アモルファスＳｉ膜（厚み約０．０５μｍ）、ｉ型アモルファスＳｉ（厚み約０．５μｍ）、ｐ型アモルファスＳｉ（厚み約０．０５μｍ）を順次積層し、所定の形状にパターンニングする。これによって、半導体層２７ｂの部分がｐｉｎ型ダイオードとなる。そしてその上に、バイアス電極２７ａとして、ＩＴＯなどからなる透明電極（厚み約０．１μｍ）を形成する。
【０１９９】
そして、上述の実施の形態と同様に、ＴＦＴ部６ａとフォトダイオード２７とを全て覆うように、絶縁保護膜１９を形成する。さらにＴＦＴ部６ａの上部に、黒色樹脂などからなる遮光膜２９を形成する。なお、遮光膜２９は、ＴＦＴ部６ａのチャネル部分を少なくとも覆う構造であれば、特に形成場所が限定される訳ではなく、後述する第１絶縁層としての有機絶縁膜２０の上に形成しても良い。
【０２００】
このように基板１７上に設けられた構成に対して、上述の実施の形態１と同様に、さらに第１絶縁層としての有機絶縁膜２０を形成し、さらにその上に導電層２２を形成する。第１絶縁層（絶縁保護膜１９、有機絶縁膜２０）や導電層２２の材質は、実施の形態１と同様のものを用いることができる。このとき、第１絶縁層に設けられた開口部（端面でも良い）を介して、導電層２２が接続電極１８に接続するようになっている。この開口部は、第１絶縁層の端面に設けられる露出部であってもよい。このため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。これにより光検出素子としてのフォトダイオード２７とスイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａとの両者を備えた、イメージセンサ２ｇを得ることができる。
【０２０１】
なお、フォトダイオード２７としては、上述のような、半導体膜のｐｉｎ接合を利用したｐｉｎ型ダイオードに限るものではなく、例えばショットキー接合を利用したショットキー型ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）接合を利用したＭＩＳ型ダイオードを用いることもできる。
【０２０２】
次に、光検出素子としてフォトダイオード２７を用いる場合の読み取り動作について、簡単に説明する。
【０２０３】
上述のように、各画素には、光検出素子としてのフォトダイオード２７と、スイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａが備えられている。
【０２０４】
ここで、フォトダイオード２７は、光が照射されると、フォトダイオード２７内に電荷（光によって励起された電荷）が発生するようになっている。そして、この電荷は、ＴＦＴ部６ａがオフ状態の場合には、フォトダイオード２７が容量性素子であるために、フォトダイオード２７自身に蓄積される。すなわち、本実施形態のようにフォトダイオード２７を用いる場合には、フォトダイオード２７以外の電荷蓄積に用いる画素容量部７は不要となる。そして、ＴＦＴ部６ａをオン状態にすると、フォトダイオード２７に蓄積された電荷を外部に取り出すことができる。
【０２０５】
したがって、図１４に示すようなイメージセンサ２ｇは、例えば読取画像情報としてのＸ線が照射されると、変換層２８によってＸ線を光（可視光線）に変換した上で、各画素のフォトダイオード２７に光強度に応じた電荷（又は電圧）を蓄積する。そして、この状態で各画素のＴＦＴ部６ａをオン状態にするように順次走査して、２次元の電荷情報、すなわち光画像情報を読み出すことができる。
【０２０６】
以上のように、イメージセンサ２ｇは、スイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａと光電変換素子としてのフォトダイオード２７とで構成することができる。このイメージセンサ２ｇは、上述の実施の形態と同様に、導電層２２と接続電極１８とを直接接触させる構成であるので、コストを低減できる。
【０２０７】
また、光電変換装置としてのイメージセンサ２ｇが、上述のように変換層２８を備えているので、イメージセンサ２ｇを、放射線の検出器あるいは放射線による画像読取装置（放射線撮像装置）として用いることができる。特に、Ｘ線のような微弱な放射線を検出するための、医療用の放射線検出器などにおいては、上述の導電層２２によるシールド機構が有用である。すなわち、外来ノイズを導電層２２で遮蔽する構成が好ましい。これによって、検出信号のＳ／Ｎを向上できる。また、光電変換素子としてフォトダイオード２７を用いれば、Ｓ／Ｎが優れているので、Ｘ線のような微弱な放射線による微弱な検出信号であっても確実に検出できる。
【０２０８】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図１８および図１９に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上述の実施の形態における各部材と同様の部材については同じ参照符号にて参照し、説明は省略する。また、上述の実施の形態１〜３の各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０２０９】
本実施形態のイメージセンサ（光電変換装置）２ｈは、本発明に係る光電変換装置の一例を、Ｘ線検出器に応用した装置である。特に、イメージセンサ２ｈは、実施の形態１と同様のＴＦＴアレイ４と、実施の形態３と同様の変換層２８とを組み合わせた構成である。
【０２１０】
すなわち、図１８または図１９に示すように、各画素ごとにＴＦＴ部６と画素容量部７とを備え、さらに絶縁保護膜１９を形成し、開口部２１を設けて導電層２２を接続した構成に対して、変換層２８を組み合わせるようにしてもよい。また、容量配線１０ｃを駆動回路３０に接続するようにしてもよい。この構成であっても、変換層２８を用いてＸ線を光（可視光線）に変換することによって、Ｘ線検出器を実現できる。この場合の読み取り動作は、上述の実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【０２１１】
なお、イメージセンサ２ｈで用いるＴＦＴアレイとして、実施の形態１と同様のＴＦＴアレイ４を用いる場合には、スイッチング素子とフォトトランジスタとを兼ねたＴＦＴ部６を採用することになるが、これに限られるものではなく、スイッチング素子としてのトランジスタと、光検出素子としてのフォトトランジスタの二つのトランジスタを用いる構成であってもよい。
【０２１２】
なお、光検出ＴＦＴ用とスイッチング用ＴＦＴとを１つのＴＦＴ部６にて兼用する場合には、ＴＦＴ部６に対して実施の形態３の図１７で示した遮光膜２９は不要である。これは、遮光膜を設けると光がＴＦＴ部６に入射できず、光検出を行えなくなるためである。この場合、駆動方法の工夫により、ＴＦＴ部６がスイッチング素子として機能する期間はＴＦＦ部６に入射する光を遮断することが好ましい。例えば、走査線を走査する期間は光を遮断するように、光源側（光源）のオン／オフを制御すればよい。
【０２１３】
一方、スイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａと、光検出素子としてのフォトトランジスタの二つのトランジスタを用いる構成の場合には、スイッチングＴＦＴとして用いるためのＴＦＴ部６ａに、遮光膜２９を備える方が好ましい。これは、光入射によるＴＦＴ部６ａの誤動作を防止するためである。
【０２１４】
また、実施の形態３のように光検出素子としてフォトダイオード２７を用いる場合には、フォトダイオード自身が容量性素子であるため画素容量は不要であったが、本実施の形態のごとく光検出素子としてフォトトランジスタを用いる場合には、上述のように電荷を蓄積するための画素容量が必要となる。
【０２１５】
以上に説明したイメージセンサ２ｈは、上述の実施の形態と同様に、導電層２２と接続電極１８とを直接接触させる構成であるので、コストを低減できる。
【０２１６】
また、光電変換装置としてのイメージセンサ２ｈが、上述のように変換層２８を備えているので、イメージセンサ２ｈを、放射線の検出器あるいは放射線による画像読取装置として用いることができる。
【０２１７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２１８】
すなわち、例えば図７、８に示す構成の特徴点と、図９、１１に示す構成の特徴点とを組み合わせた構成についても、本発明の技術的範囲に含まれることはもちろんである。
【０２１９】
上述の具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２２０】
【発明の効果】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、導電層は、開口部を介して接続電極へと接続されるように形成されている構成である。
【０２２１】
それゆえ、導電層と接続電極とが直接接触するので、導電接続材および導電接続材を用いて接続を行うプロセスを不要としてコストを削減して、製造コストを低減した光電変換装置を提供できるという効果を奏する。
【０２２２】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、導電層は、基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように第１絶縁層の端面に設けられた露出部を介して、上記接続電極へと接続されるように形成されている構成である。
【０２２３】
それゆえ、導電層と接続電極とが直接接触するので、導電接続材および導電接続材を用いて接続を行うプロセスを不要としてコストを削減して、製造コストを低減した光電変換装置を提供できるという効果を奏する。
【０２２４】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、第１絶縁層は、画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成されている構成である。
【０２２５】
それゆえ、画素容量部と導電層との間で、所望の容量を持つ画素容量を新たに形成して、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させて、製造コストを低減した光電変換装置を提供できるという効果を奏する。
【０２２６】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成されて上記光電変換素子を保護する絶縁保護膜を含む一方、上記絶縁保護膜の比誘電率は、上記絶縁保護膜以外の上記第１絶縁層の比誘電率よりも大きい構成である。
【０２２７】
それゆえ、例えばバスラインの配設領域のような他の領域の寄生容量を増加させることなく、光電変換素子によって生成される電荷を蓄積する、画像読取に必要な画素容量のみを増加できるという効果を奏する。
【０２２８】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成された無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜とを含む構成である。
【０２２９】
それゆえ、無機絶縁膜と有機絶縁膜との２層構造にするので、バリア性と平坦性とに優れた絶縁層を形成することができるという効果を奏する。
【０２３０】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を備えている構成である。
【０２３１】
それゆえ、原稿との接触によって導電層を劣化させないので、静電気対策における信頼性を向上できるという効果を奏する。
【０２３２】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を備えている構成である。
【０２３３】
それゆえ、放射線を光に変換することによって放射線を検出して、光電変換装置を放射線検出器または放射線撮像装置として機能させることができるという効果を奏する。
【０２３４】
本発明に係る画像読取装置は、以上のように、上述のいずれかの光電変換装置を備え、上記光電変換装置を画像読取センサとして用いる構成である。
【０２３５】
それゆえ、製造コストを低減した画像読取装置を提供できるという効果を奏する。
【０２３６】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、この第１絶縁層に上記接続電極への開口部を形成する工程と、上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいる構成である。
【０２３７】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、上記第１絶縁層の端面に、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように露出部を形成する工程と、上記露出部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいる構成である。
【０２３８】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、基板上に光電変換素子とこの光電変換素子に接続された画素容量部とを形成する工程と、上記光電変換素子および上記画素容量部を覆うように第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層上に導電層を形成する工程とを含んでおり、上記第１絶縁層を形成する工程において、上記第１絶縁層を、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成する構成である。
【０２３９】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を形成する工程を含んでいる構成である。
【０２４０】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を形成する工程を含んでいる構成である。
【０２４１】
以上のような光電変換装置の製造方法によれば、上述した本発明に係る光電変換装置を製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る光電変換装置の一実施形態を製造する過程における一状態を示す断面図であり、（ｂ）は上記光電変換装置の他の一状態を示す断面図であり、（ｃ）は上記光電変換装置のさらに他の一状態を示す断面図である。
【図２】上記光電変換装置を備えた、本発明に係る画像読取装置の一実施形態の概略の断面図である。
【図３】上記画像読取装置の一部の等価回路を示す回路図である。
【図４】上記光電変換装置の一部を示す平面図である。
【図５】上記光電変換装置の光電変換素子の一部を示す概略の断面図である。
【図６】上記画像読取装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】上記光電変換装置の変形例を示す断面図である。
【図８】上記光電変換装置の他の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明に係る光電変換装置の他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図１０】上記光電変換装置の一画素の等価回路を示す回路図である。
【図１１】上記光電変換装置の変形例を示す概略の断面図である。
【図１２】上記光電変換装置の他の変形例を示す概略の断面図である。
【図１３】上記光電変換装置のさらに他の変形例を示す概略の断面図である。
【図１４】本発明に係る光電変換装置のさらに他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図１５】上記光電変換装置を備えた、本発明に係る画像読取装置の他の一実施形態の一部の等価回路を示す回路図である。
【図１６】上記光電変換装置の一部を示す平面図である。
【図１７】上記光電変換装置の一部の詳細な断面図である。
【図１８】本発明に係る光電変換装置のさらに他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図１９】上記光電変換装置を備えた、本発明に係る画像読取装置のさらに他の一実施形態の一部の等価回路を示す回路図である。
【図２０】従来の画像読取装置の一例の等価回路を示す回路図である。
【図２１】（ａ）は従来の画像読取装置の他の一例における光電変換装置の一例を示す断面図であり、（ｂ）は上記画像読取装置における光電変換装置の他の一例を示す断面図であり、（ｃ）は上記画像読取装置における光電変換装置のさらに他の一例を示す断面図であり、（ｄ）は上記画像読取装置における光電変換装置のさらに他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 画像読取装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、
２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ イメージセンサ（光電変換装置）
５ マイクロガラスシート（第２絶縁層）
５ａ ガラス膜（第２絶縁層）
６ ＴＦＴ部（光電変換素子）
６ａ ＴＦＴ部
７ 画素容量部
１７ 基板
１８、１８ａ 接続電極
１９ 絶縁保護膜（第１絶縁層、無機絶縁膜）
２０ 有機絶縁膜（第１絶縁層）
２１、２１ａ、２１ｂ 開口部
２１ｃ、２１ｄ 露出部
２２ 導電層
２３ 接着剤
２３ａ 接着シート
２７ フォトダイオード（光電変換素子）
２８ 変換層
２９ 遮光膜
Ｐ 原稿
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射する光強度に応じた電気信号を出力する光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法に関するものであり、より詳細には、例えば原稿または写真のような画像を読取るイメージセンサとして機能する光電変換装置、それを備えた画像読取装置、および光電変換装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、原稿や写真を読取る密着型の画像読取装置として、ライン状（Ｘ方向）に画素配列されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）ラインセンサのようなラインセンサを用いて、ラインスキャン（Ｙ方向）を行うことによって２次元画像を読取るフラットベッドスキャナが普及している。
【０００３】
ところが、このようなラインセンサを用いたスキャナは、２次元画像を読取るためのメカニカルなスキャン機構を備えているために、薄型軽量化に限界があるとともに、読取速度を向上させることが困難であるといった課題を抱えていた。
【０００４】
そこで、画像読取装置の薄型軽量化、読取速度の向上を目的として、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの光電変換素子と薄膜トランジスタなどのスイッチング素子とを２次元状に配列させた、アクティブマトリクス型の２次元イメージセンサ（光電変換装置）が開発されている。
【０００５】
この２次元イメージセンサを用いる構成によれば、メカニカルなスキャン機構を用いずに２次元画像を読取ることができる。したがって、従来のＣＣＤラインセンサを用いたフラットベッドスキャナに比べて、厚みや重さをそれぞれ１／１０以下にすることができるとともに、読取速度を１０倍以上に向上させて、使い勝手の良い画像読取装置を実現することができる。
【０００６】
このような従来の画像読取装置の一例として、日本国の公開実用新案公報「実開平２−８０５５号公報（公開日：１９９０年１月１８日）」や公開特許公報「特開平５−２４３５４７号公報（公開日：１９９３年９月２１日）」に記載された画像読取装置（薄膜光センサ）がある。
【０００７】
上記画像読取装置３１は、図２０に示すように、ＸＹマトリクス状に画素が配列されたアクティブマトリクスアレイの各画素において、スイッチング用ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３２、光電変換素子としての光検出用ＴＦＴ３３および画素容量（蓄積容量）３４を備えている。
【０００８】
各画素の光検出用ＴＦＴ３３においては、原稿面などの被写体の白／黒（明／暗）に応じて、検出される明電流Ｉｐの大きさが変化する。この各画素の明電流Ｉｐの差によって、各画素の画素容量３４に蓄積される電荷量に差が生じる。その画素容量３４の電荷量分布（面内分布）を、スイッチング用ＴＦＴ３２、駆動回路３５および読出し回路３６によって順次読み出して、被写体の２次元情報を得ることができる。すなわち、光検出用ＴＦＴ３３は入射する光強度に応じた電気信号を出力する、又は変化させる光電変換素子として機能する。そして、この光電変換素子を含むイメージセンサを備えた画像読取装置３１を用いて２次元画像を容易に読取ることができる。
【０００９】
ここで、上述したフォトダイオード、フォトトランジスタなどの光電変換素子を含むイメージセンサは、次のように作製される。
【００１０】
まず基板上に、例えば薄膜フォトトランジスタからなる光電変換素子を形成する。ここで、形成する光電変換素子は、フォトダイオードまたはフォトコンダクタなどの他の光電変換素子であってもよい。また、基板上での光電変換素子の形成は、画像読取装置が１次元のラインセンサ用か、または２次元のエリアセンサ用かにかかわらず始めに行われる。
【００１１】
次に、基板に形成された光電変換素子を覆うように、透光性を有する保護層を形成する。保護層は、光電変換素子の保護や、原稿等に接することにより発生した傷やゴミに起因する解像度劣化の防止などを目的として設けられる。
【００１２】
ここで、上記保護層は、光電変換素子を保護するため、一般に高い絶縁性を有する材料にて形成される。このため、原稿などの被写体が保護層に接し、保護層から離れる際には、摩擦によって静電気を生じてしまう。したがって、この生じた静電気が、画像検出用の光電変換素子において読出し信号のレベルシフトを生じたり、信号処理部の誤動作などを生じたりして、不具合を引き起こす虞れがある。
【００１３】
このような問題を解決するため、例えば日本国の公開特許公報「特開平１−７１１７３号公報（公開日：１９８９年３月１６日）」には、１次元のラインセンサ構造ではあるものの、光電変換素子とその上に設ける保護層との間に、所定の電位に保持される静電気対策層としての透明な導電層を形成した画像読取装置が開示されている。これによって、静電気が発生しても安定した読出しを行うことができる。
【００１４】
また、このような静電気対策層は、例えば室内灯のインバーターノイズのような外部ノイズの影響をも遮断することができるので有用である。
【００１５】
また、上記構成において、画素ごとに光電変換素子に加えて画素容量（蓄積容量）を備えている場合には、静電気対策層によって画素の容量が増加するために、高密度化しても画素容量（蓄積容量）を大きく保つことができるという利点がある。
【００１６】
一方、日本国の公開特許公報「特開平４−２４５８５３号公報（公開日：１９９２年９月２日）」では、１次元のラインセンサ構造ではあるものの、上記特開平１−７１１７３号公報に記載されている構成とは異なる、以下のような導電層（静電対策層）の電極接続方法が開示されている。例えば画像読取装置のイメージセンサ（光電変換装置）４１ａは、図２１（ａ）に示すように、透光性絶縁基板４２上に、パッシベーション層４３、衝撃緩和層４４、および接着層４５が形成された構成である。
【００１７】
その上には、静電対策層としての導電層４６が形成されたマイクロガラスシート（保護層）４７が貼り合されている。
【００１８】
ここで、パッシベーション層４３と衝撃緩和層４４との一部には、開口部が形成されている。開口部にはグランド電極４８が設けられている。
【００１９】
導電層４６は、導電性樹脂（導電接続材）４９ａによって、上記の開口部から露出しているグランド電極４８と接続される。
【００２０】
また、イメージセンサは上記構成に限るものではない。例えばスタッドバンプ（導電接続材）４９ｂによって導電層４６とグランド電極４８との接続がなされるイメージセンサ４１ｂ（図２１（ｂ））、接着層４５が導電粒子（導電接続材）４９ｃを含むことによって導電層４６とグランド電極４８との接続がなされるイメージセンサ４１ｃ（図２１（ｃ））、または金属メッキを施したマイクロビーズ（導電接続材）４９ｄによって導電層４６とグランド電極４８との接続がなされるイメージセンサ４１ｄ（図２１（ｄ））であってもよい。
【００２１】
上記構成のイメージセンサ４１ａ〜４１ｄは、導電層４６とグランド電極４８とが、それぞれ導電接続材としての導電性樹脂４９ａ、スタッドバンプ４９ｂ、接着層４５に含まれる導電粒子４９ｃ、金属メッキを施したマイクロビーズ４９ｄによって接続されている。
【００２２】
したがって、例えば図示しない原稿とマイクロガラスシート４７との摩擦によって生じた静電気を、マイクロガラスシート４７下面の導電層４６から導電接続材４９ａ〜４９ｄを介してグランド電極４８へと逃すことができる。言い換えると、透光性基板４２側に形成されているグランド電極４８を介して、導電層４６を所定の電位に保持できる。これによって、静電気が発生しても安定した読出しを行うことができる。
【００２３】
また、導電層４６とグランド電極４８との接続箇所を、マイクロガラスシート４７が貼り合わされたイメージセンサ４１ａ〜４１ｄの表面側（原稿面側）に突出させずに、平滑な表面を備えたイメージセンサ４１ａ〜４１ｄを実現できる。
【００２４】
【特許文献１】
実開平２−８０５５号公報
【００２５】
【特許文献２】
特開平５−２４３５４７号公報
【００２６】
【特許文献３】
特開平１−７１１７３号公報
【００２７】
【特許文献４】
特開平４−２４５８５３号公報
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の導電層４６の電極接続方法は、コスト高であるとともに安定した製造が困難であり、また十分な画素容量を得ることができない虞れがある。
【００２９】
すなわち、上述のイメージセンサ４１ａ〜４１ｄは、グランド電極４８と導電層４６とが、それぞれ別々の基板である透光性基板４２とマイクロガラスシート４７とに形成され、その後に貼り合わされる構成である。
【００３０】
したがって、グランド電極４８と導電層４６とを接続するためには、上述の導電接続材４９ａ〜４９ｄがそれぞれ必要となる。
【００３１】
したがって、これらの導電接続材４９ａ〜４９ｄを必要とするためにコストが増加するとともに、プロセスの増加を招いてさらにコストが増加するという弊害を生ずる。
【００３２】
また、導電接続材４９ａ〜４９ｄの盛り上がりによってマイクロガラスシート４７の平坦性を損なうことの無いように、導電接続材４９ａ〜４９ｄの付与量や、透光性基板４２とマイクロガラスシート４７との貼り合わせ工程に高い精度が要求され、安定した製造が困難であるという問題を生ずる。
【００３３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、上述の導電接続材４９ａ〜４９ｄを不要として、グランド電極４８と導電層４６とを接続できる単純な構造を有し、単純な加工プロセスで製造できる光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。言い換えると、本発明の目的は、単純な構造を有し、単純な加工プロセスで製造できるため、製造コストを低減できる光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【００３４】
また、近年、画像読取装置の高密度化の要求が高くなり、さらに画素容量（蓄積容量）を増加させる必要が生じている。このため、上述の特開平１−７１１７３号公報またはイメージセンサ４１ａ〜４１ｄの構成では、十分な画素容量を得ることができない虞れがある。
【００３５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その第２の目的は、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させた、新規な構造を有する光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。言い換えると、本発明の目的は、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加でき、製造コストを低減できる光電変換装置、画像読取装置および光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された光電変換素子と接続電極とを覆うように形成された一方で上記接続電極への開口部が設けられた第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記導電層は、上記開口部を介して上記接続電極へと接続されるように形成されていることを特徴としている。
【００３７】
また、本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された光電変換素子を覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記導電層は、上記基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように上記第１絶縁層の端面に設けられた露出部を介して、上記接続電極へと接続されるように形成されていることを特徴としている。
【００３８】
ここで、光電変換素子とは入射する光強度に応じた電気信号を出力する、又は変化させる半導体素子である。
【００３９】
したがって、上記構成の光電変換装置においては、導電層と接続電極とが直接接触する。この導電層と接続電極との接触は、第１絶縁層に設けた開口部を介するものであってもよいし、または第１絶縁層の端面（外周の側面）に設けた露出部を介するものであってもよい。このため、従来のような導電接続材を不要として、導電層と接続電極との接続が可能となる。
【００４０】
したがって、導電接続材を不要としてコストを削減できる。また、導電接続材を用いて接続を行うプロセスを不要として、さらにコストを削減できる。
【００４１】
また、導電接続材を用いる場合に必要となる、導電接続材の付与量の調節や第２絶縁層としてのマイクロガラスシートの貼り合わせ工程における精度などが要求されないので、容易に安定した製造を行うことができる。
【００４２】
したがって、製造コストを低減した光電変換装置を提供することができる。
【００４３】
なお、上記構成において、複数の光電変換素子を備え、光電変換素子ごとに画素容量を設けて、光電変換素子と画素容量との組を画素として機能させれば、例えば光電変換装置を画像読取センサとして用いることができる。
【００４４】
また、上記構成においては、光電変換素子上に保護層としての第１絶縁層が設けられているので、光電変換素子を保護することができる。
【００４５】
また、上記導電層は接続電極と接続されているので、例えば光電変換装置本体が原稿等に接することによって生ずる静電気を、導電層から接続電極を介して光電変換装置本体の外部へと逃がすことができる。したがって、光電変換素子において読出し信号のレベルシフトを生じさせないとともに、信号処理部の誤動作などを生じさせず、不具合を防止できる。
【００４６】
また、上記構成において、上記導電層は、上記接続電極を介して所望の電位に保持されている構成も好ましい。この構成によれば、例えば光電変換装置本体が原稿等に接することによって生ずる静電気を、所望の電位に応じて制御して、上述の不具合を確実に防止できる。
【００４７】
なお、上記光電変換装置を、基板上に形成された光電変換素子を覆うように形成された一方で、上記基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように設けられた第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記導電層は、上記第１絶縁層の端面を介して上記接続電極へと接続されるように形成されている構成である、と表現することもできる。
【００４８】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された光電変換素子と該光電変換素子に接続された画素容量部とを覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記第１絶縁層は、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成されていることを特徴としている。
【００４９】
ここで、光電変換素子とは入射する光強度に応じた電気信号を出力する、又は変化させる半導体素子である。
【００５０】
また、画素容量（蓄積容量）部とは、対向する極板を備えており、電荷を蓄積することができるものをいう。
【００５１】
上記構成において、例えば複数の光電変換素子を備え、光電変換素子ごとに画素容量を接続して、光電変換素子と画素容量との組を画素として機能させれば、光電変換装置を画像読取センサとして用いることができる。
【００５２】
上記構成によれば、画素容量部上の領域（以下接触領域とする。）における第１絶縁層の厚みが、それ以外の領域（接触領域以外の領域）における第１絶縁層の厚みよりも薄い。言い換えると、画素容量部に接している領域における第１絶縁層の厚みが、画素容量部に接していない領域における第１絶縁層の厚みよりも薄い。
【００５３】
したがって、接触領域における第１絶縁層の厚みを適切に調整して所望の厚みとすれば、画素容量部と導電層との間で、所望の容量を持つ画素容量を新たに形成することができる。
【００５４】
ここで、接触領域における第１絶縁層の厚みを適切に調整する方法はどのようなものであってもよく、例えばフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによって行うことができる。
【００５５】
したがって、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させることができ、高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。
【００５６】
また、それほど余分なコストを必要としないので、同じ十分な画素容量を得ようとする場合に、結果として製造コストを低減することができる。
【００５７】
したがって、製造コストを低減した光電変換装置を提供することができる。
【００５８】
なお、上記光電変換装置を、基板上に形成された光電変換素子と該光電変換素子に接続された画素容量部とを覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、上記画素容量部に接している領域における上記第１絶縁層の厚みが、上記画素容量部に接していない領域における上記第１絶縁層の厚みよりも薄い構成である、と表現することもできる。
【００５９】
また、接触領域における第１絶縁層の厚みは、接触領域以外の領域における、実質的な第１絶縁層の厚みよりも薄いものであればよい。すなわち、例えば、接触領域以外の領域における第１絶縁層の厚みが均一でない場合に、何らかの理由によって、接触領域における第１絶縁層の厚みよりも薄い領域が、接触領域以外の領域に含まれていたとする。このときは、接触領域における第１絶縁層の厚みが、接触領域以外の領域における全体としての平均的な第１絶縁層の厚みよりも薄いものであればよい。
【００６０】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成されて上記光電変換素子を保護する絶縁保護膜を含む一方、上記絶縁保護膜の比誘電率は、上記絶縁保護膜以外の上記第１絶縁層の比誘電率よりも大きいことを特徴としている。
【００６１】
上記構成によれば、光電変換素子を覆うようにして比誘電率の大きい絶縁保護膜を形成するので、上述した画素容量部と導電層との間に比誘電率の大きい絶縁保護膜を介在させて、新たに形成される画素容量をさらに増加させることができる。
【００６２】
一方、上述の接触領域以外の領域においては、第１絶縁層のうちの絶縁保護膜以外の比誘電率の小さい部分によって、例えば第１絶縁層全体を絶縁保護膜とする場合と比較して容量を小さくできる。
【００６３】
したがって、例えばバスラインの配設領域のような他の領域の寄生容量を増加させることなく、光電変換素子によって生成される電荷を蓄積する、画像読取に必要な画素容量のみを増加させることができる。
【００６４】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成された無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜とを含むことを特徴としている。
【００６５】
上記構成において、無機絶縁膜は、光電変換素子を不純物イオンや湿気から守る役割を果たす。また、有機絶縁膜は光電変換素子によって発生する表面凹凸を平坦化する役割を果たす。
【００６６】
したがって、第１絶縁層を、無機絶縁膜と有機絶縁膜との２層構造にするので、バリア性と平坦性とに優れた絶縁層を形成することができる。
【００６７】
なお、上記構成において、上述の絶縁保護膜が無機絶縁膜であって、絶縁保護膜以外の第１絶縁層が有機絶縁膜であってもよい。
【００６８】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を備えていることを特徴としている。
【００６９】
上記構成によれば、導電層上に第２絶縁層を備えているので、例えば画像読取りを行う原稿と導電層とを接触させず、原稿との接触によって導電層を劣化させる虞れがない。したがって、導電層を劣化させないので、静電気対策における信頼性を向上できる。
【００７０】
また、第２絶縁層として耐磨耗性に優れた材料を用いれば、原稿等に接することにより発生した傷やゴミに起因する解像度劣化を防止できる。
【００７１】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を備えていることを特徴としている。
【００７２】
この変換層は、導電層上に直接設けてもよいし、または例えば導電層上に設けた第２絶縁層上に形成してもよい。
【００７３】
ここで、放射線とは例えばＸ線であるが、これに限るものではなく、紫外線であってもよい。より詳細には、変換層は、波長が０．０１〜数十ｎｍ程度の範囲の電磁波であるＸ線や、波長が数十〜３６０ｎｍ程度の電磁波である紫外線を、可視光線（波長が３６０〜８３０ｎｍ程度）へと変換する。
【００７４】
上記構成によれば、光電変換装置に入射される例えばＸ線のような放射線を、変換層を用いて光に変換するので、この光を検出することによって放射線を検出できる。したがって、光電変換装置を放射線検出器または放射線撮像装置として機能させることができる。この構成であっても、上述のような本願の特徴を活かすことができる。
【００７５】
本発明に係る画像読取装置は、上記課題を解決するために、上述のいずれかの光電変換装置を備え、上記光電変換装置を画像読取センサとして用いることを特徴としている。
【００７６】
したがって、製造コストを低減した光電変換装置を画像読取センサとして用いるので、製造コストを低減した画像読取装置を提供することができる。
【００７７】
また、光電変換装置が、上述の接続電極と接続された導電層を有する構成の場合には、静電気による読取誤りを生じないので、確実に画像を読取ることができる。
【００７８】
また、光電変換装置が、上述したように画素容量部と導電層との間で新たな画素容量を備えた構成の場合には、画素容量を増加させて、読取品質を高めることができる。
【００７９】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、この第１絶縁層に上記接続電極への開口部を形成する工程と、上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいることを特徴としている。
【００８０】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、上記第１絶縁層の端面に、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように露出部を形成する工程と、上記露出部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいることを特徴としている。
【００８１】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、導電接続材を不要としてコストを削減できる。また、導電接続材を用いて接続を行う工程を不要として、さらにコストを削減できる。
【００８２】
なお、上述の光電変換装置の製造方法を、基板上に、光電変換素子と接続電極を形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆い、かつ、上記接続電極への開口部を有する第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層を覆い、かつ、上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を形成する工程と、を含む構成である、と表現することもできる。
【００８３】
また、上述の光電変換装置の製造方法を、基板上に、光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子を覆い、かつ、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層を覆い、かつ、上記第１絶縁層の端面を介して上記接続電極と接続される導電層を形成する工程とを含む構成である、と表現することもできる。
【００８４】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に光電変換素子とこの光電変換素子に接続された画素容量部とを形成する工程と、上記光電変換素子および上記画素容量部を覆うように第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層上に導電層を形成する工程とを含んでおり、上記第１絶縁層を形成する工程において、上記第１絶縁層を、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成することを特徴としている。
【００８５】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、上述のように、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに、画素容量部と導電層との間で、第１絶縁層を容量とする画素容量を増加させることができる。よって、画素を高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。
【００８６】
なお、第１絶縁層を形成する工程はどのように実行するものであってもよく、例えば第１絶縁層を均一に設けた上で、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて画素容量部上の領域の厚みを調整してもよい。
【００８７】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を形成する工程を含んでいることを特徴としている。
【００８８】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、上述のように、第２絶縁層を設けたことによって、例えば画像読取りを行う原稿と導電層とを接触させず、原稿との接触によって導電層を劣化させる虞れがない。
【００８９】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を形成する工程を含んでいることを特徴としている。
【００９０】
この光電変換装置の製造方法を用いれば、上述の光電変換装置を製造することができる。したがって、上述のように、変換層を用いて放射線を検出して、光電変換装置を放射線検出器または放射線撮像装置として機能させることができる。
【００９１】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１（ａ）〜（ｃ）ないし図８に基づいて説明すると以下の通りである。
【００９２】
本実施形態の画像読取装置１は、図２に示すように、イメージセンサ（光電変換装置）２とバックライト３とを備えている。
【００９３】
イメージセンサ２は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）アレイ４とマイクロガラスシート（第２絶縁層）５とからなる。このＴＦＴアレイ４には、図２に示すように、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）部（光電変換素子）６と画素容量（蓄積容量）部７とが形成されている。
【００９４】
より詳細には、イメージセンサ２のＴＦＴアレイ４には、図３に示すように、ＴＦＴ部６および画素容量部７が２次元のＸＹマトリクス状に配列されている。
【００９５】
図２に戻ると、画像読取装置１は、バックライト３から光を原稿Ｐに照射して、その反射光をイメージセンサ２にて検出して、原稿Ｐの画像を読取るようになっている。すなわち、アクティブマトリクス基板としてのイメージセンサ２の表面（マイクロガラスシート５側）に、写真などの被写体の原稿Ｐを密着させることで、２次元の画像読取装置を実現している。
【００９６】
より詳細には、バックライト３から出射された光は、イメージセンサ２の図示しない開口部分を透過し、被写体としての原稿Ｐを照射する。原稿Ｐに到達した光は原稿Ｐ面の画像情報に応じて反射し、この反射光がＴＦＴ部６に到達して検出される。
【００９７】
このようなアクティブマトリクス基板を用いた画像読取装置１は、例えば従来のラインセンサを用いたスキャナに含まれていた、２次元画像を読取るためのメカニカルなスキャン機構を不要にできる。このため、薄型軽量化を実現できるとともに、読取速度を向上することができる。
【００９８】
なお、バックライト３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や冷陰極管から構成される。また、第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５は、基板状でなくてもよく、例えば膜状の物質であってもよい。
【００９９】
上記イメージセンサ２の回路構成について、図３に基づいて説明する。
【０１００】
イメージセンサ２には、駆動回路１１と接続されたゲート配線８と、読出し回路１２に接続されたソース配線９とが、ＸＹマトリクス（格子状）に配列されている。この各配線による格子によって、画素が単位画素ごとに区画されている。
【０１０１】
なお、図３においては簡単のために画素が３×３の区画のみを示しているが、これより多い区画を有するものであってもよいのはもちろんである。
【０１０２】
単位画素には、ＴＦＴ部６と画素容量部７とが１つずつ配設されている。本実施形態のＴＦＴ部６は、光センサ（光電変換素子）としての機能を果たすフォトトランジスタと、アクティブ駆動するためのスイッチングトランジスタとの両役割を担っている。
【０１０３】
画像の読出しの際には、駆動回路１１および読出し回路１２が順次スイッチングトランジスタとしてのＴＦＴ部６をオンして画素容量部７の電荷を読み出すことによって、各画素における読取が行われる。
【０１０４】
また、ＴＦＴ部６は、図４に示すように、ソース電極１３とゲート電極１４とドレイン電極１５とを含んでいる。画素容量部７は、蓄積容量電極１６を含んでいる。
【０１０５】
より詳細には、ＴＦＴ部６は、図５に示すように、基板１７上のゲート電極１４、ゲート絶縁膜２４、半導体層２５、コンタクト層２６、ソース電極１３およびドレイン電極１５を含んでおり、その上に絶縁保護膜（第１絶縁層、無機絶縁膜）１９が形成された構成である。
【０１０６】
ガラスなどからなる基板１７上には、ゲート電極１４が設けられている。
【０１０７】
ゲート電極１４は、図４に示すように、ゲート配線８の一部か、又はゲート配線８から枝分かれした電極によって構成されている。
【０１０８】
ゲート電極１４は、アクティブマトリクス基板としてのＴＦＴアレイ４の裏面から直接入射する光を、ＴＦＴ部６のチャネルに入射させないための遮光膜の役割を兼用する。ゲート電極１４はＡｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉなどの金属を用いて、厚み０．１〜０．４μｍ程度の金属膜とする。
【０１０９】
ゲート電極１４の上には、図５に示すように、ＳｉＮＸ、ＳｉＯ２などからなるゲート絶縁膜２４が厚み０．３〜０．５μｍ程度に形成されている。
【０１１０】
ゲート絶縁膜２４上には、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐｏｌｙ−Ｓｉなどによって、チャネルとなる半導体層２５が、厚み０．０５〜０．２μｍ程度に形成されている。
【０１１１】
さらに半導体層２５の上には、ｎ＋のａ−Ｓｉなどからなる厚み０．０１〜０．０５程度のコンタクト層２６が形成されている。そのコンタクト層２６の上には、ソース電極１３及びドレイン電極１５が形成されている。
【０１１２】
ソース電極１３およびドレイン電極１５には、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉなどの金属膜や、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いることができ、厚みは０．１〜０．３μｍ程度とする。
【０１１３】
一方、画素容量部７は、図１（ａ）に示すように、上述のゲート絶縁膜２４を誘電体層として用いる。画素容量部７は、ゲート電極１４と同じ層で形成される蓄積容量電極１６と、ドレイン電極１５の延長からなる電極との間に、上記のゲート絶縁膜２４を誘電体層として含んでいる。本実施形態においては、画素容量部７は、ＴＦＴ部６の製造過程と同時に形成される。
【０１１４】
このように、ＴＦＴ部６を基板１７上にソース電極１３およびドレイン電極１５まで形成し、画素容量部７をドレイン電極１５の延長からなる電極まで形成した後、これらを覆うようにパッシベーション膜としての絶縁保護膜１９が形成される。
【０１１５】
この絶縁保護膜１９は、半導体素子であるＴＦＴを、外部の湿気や不純物イオンから守るためのバリア膜として設けられる。絶縁保護膜１９として、緻密な膜構造を有するＳｉＮＸ膜（厚みは０．２〜０．５μｍ）が形成される。
【０１１６】
さらに絶縁保護膜１９の上には、有機絶縁膜（第１絶縁層）２０が形成される。
【０１１７】
ここで、有機絶縁膜２０は、アクティブマトリクス基板としてのＴＦＴアレイ４の表面を平坦化する目的と、後に形成する導電層２２とＴＦＴ部６またはバスラインとの間に発生する寄生容量を減らす目的で設けられている。
【０１１８】
有機絶縁膜２０は、樹脂材料を用いてスピナーなどの塗布装置によって形成することができるので、表面の平坦化を容易に行うことができる。また、有機絶縁膜２０は比誘電率が比較的小さく、無機絶縁膜としての絶縁保護膜１９の比誘電率よりも小さくなっている。
【０１１９】
すなわち、有機絶縁膜２０は、無機絶縁膜としての絶縁保護膜１９において一般的な０．５μｍ以下の厚みよりも厚い、２〜５μｍ程度の厚みに形成することが容易である。したがって、比誘電率の大きい絶縁保護膜１９の厚みを薄くする一方、有機絶縁膜２０の厚みを厚くして、後述するように、導電層２２とＴＦＴ部６またはバスラインとの間に発生する寄生容量を減らすことが容易になる。
【０１２０】
一方、本実施形態の光電変換装置としてのイメージセンサ２には、図１（ａ）に示すように、基板１７の周辺部の所定の場所に、予め接続電極１８が形成されている。
【０１２１】
接続電極１８を形成する場所は特に限定されるものでは無いが、格子状の配線が配置されるアクティブエリアの周辺部（例えば四隅）に設けることが好ましい。
【０１２２】
この接続電極１８は、図１（ａ）に示すように、ＴＦＴ部６のゲート電極１４と同じ材料、同じプロセスによって、同じ層に形成される。接続電極１８は、ＴＦＴ部６のソース電極１３と同じ層に形成される構成であってもよい。
【０１２３】
そして、上述のＴＦＴ部６、画素容量部７と同様に、接続電極１８の上にも、ゲート絶縁膜２４、絶縁保護膜１９および有機絶縁膜２０が形成されている。
【０１２４】
そして、図１（ａ）に示すように、接続電極１８が形成された領域において、その上のゲート絶縁膜２４、絶縁保護膜１９および有機絶縁膜２０に対して、開口部２１が設けられる。開口部２１の底部では、下層の接続電極１８が露出するようになっている。
【０１２５】
ここで、ゲート絶縁膜２４および絶縁保護膜１９は、ＳｉＮＸ膜から形成されるので、周知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術と用いて、容易にコンタクトホールとしての開口部２１を形成することができる。
【０１２６】
また、有機絶縁膜２０として、例えばアクリル樹脂のような感光性を有する樹脂を用いた有機絶縁膜とすれば、周知のフォトリソグラフィ技術で開口部２１を形成できる。以上のようにして、イメージセンサ２に含まれるＴＦＴアレイ４を、図１（ａ）に示す状態にすることができる。
【０１２７】
次に、図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）の状態のＴＦＴアレイ４に対して、上述の有機絶縁膜２０を含む、ＴＦＴアレイ４の略全面に、ＴＦＴ部６、画素容量部７、バスラインなどを覆うように、静電対策層として機能する導電層２２を形成する。この導電層２２は、ＩＴＯなどの透光性導電膜よりなり、厚みは０．１〜０．３μｍとする。
【０１２８】
これによって、イメージセンサ２の備える導電層２２は、開口部２１を介して接続電極１８へと接続されるように形成される。導電層２２は、有機絶縁膜２０の上表面、有機絶縁膜２０の開口部２１内側面、開口部２１に露出している接続電極１８の表面を、それぞれ連続して覆うように形成されている。
【０１２９】
このため、導電層２２は、有機絶縁膜２０の下に配置されている接続電極１８と電気的に導通した状態となっている。なお、接続電極１８の図示しない端部は、例えば外部のグランド電位に接続される。
【０１３０】
そして、図１（ｃ）に示すように、導電層２２の上に、第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５を、接着剤２３を用いて貼り付ける。マイクロガラスシート５は、厚みが５０μｍ程度の薄いガラスシートである。マイクロガラスシート５の貼り合せに用いる接着剤２３は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂のような透明な接着剤を用いる。このようにしてＴＦＴアレイ４を形成し、イメージセンサ２を製造することができる。
【０１３１】
以上のような構成のイメージセンサ２を備えた画像読取装置１は、イメージセンサ２を画像読取センサとして用いて、以下の工程によって原稿Ｐの画像を読取る。
【０１３２】
図６に示すように、Ｓ１において、ソース配線９または容量配線１０を用いて、画素容量部７の画素容量をプリチャージする。ここで、ソース配線９を用いてプリチャージする場合には、ＴＦＴ部６をオンにする必要がある。
【０１３３】
次に、Ｓ２において、ＴＦＴ部６をオフにした状態で、バックライト３から、イメージセンサ２に所定の期間だけ光を照射する。これによって、例えば原稿Ｐの反射光が所定の期間だけイメージセンサ２に照射される。この工程において、強度の大きい反射光が照射された場所では、ソース電極１３とドレイン電極１５との間を流れる明電流Ｉｐが増加するため、プリチャージされていた画素容量部７の電荷が放電される。
【０１３４】
一方、例えば反射光が照射されない場所では、画素容量部７の電荷が維持される。
【０１３５】
以上のように、このＳ２においては、ＴＦＴ部６のＴＦＴを、光センサＴＦＴ（光電変換素子）として利用する。
【０１３６】
次に、Ｓ３において、バックライト３からの光照射を止める。それとともに、Ｓ４において、ＴＦＴ部６のＴＦＴを駆動回路１１と読出し回路１２とを用いて順次オンにする。これによって、画素容量部７に残存している電荷を順次検出して、画像情報の面分布を読み出すことができる。
【０１３７】
以上のように、このＳ４においては、ＴＦＴ部６のＴＦＴを、スイッチングＴＦＴとして利用する。
【０１３８】
以上のように、本実施形態に係るイメージセンサ２は、導電層２２と接続電極１８とが直接接触する構成である。
【０１３９】
ここで、イメージセンサ２において、導電層２２は従来技術の静電対策層に相当し、接続電極１８は従来技術のグランド電極に相当する。
【０１４０】
上記構成によれば、従来技術の導電接続材４９ａ〜４９ｄを不要にできる。このため、導電接続材４９ａ〜４９ｄを不要としてコストを削減できるとともに、導電接続材４９ａ〜４９ｄを用いるプロセスを不要としてさらにコストを低減できる。
【０１４１】
また、導電接続材４９ａ〜４９ｄを使用しないので、導電接続材４９ａ〜４９ｄを用いた際の接着の影響でマイクロガラスシート５の平坦性が損なわれるようなことが無い。したがって、安定した製造を実現して、安価で作り易いイメージセンサ２を提供できる。
【０１４２】
また、導電接続材４９ａ〜４９ｄを用いなくても、導電層２２と接続電極１８とを電気的に接続させて、原稿Ｐとの摩擦によって生じる静電気を接続電極１８から排出できる。これによって、例えば導電層２２を所定の電位に保持して、安定した読出しを行うことができる。
【０１４３】
また、本実施形態の画像読取装置１は、上述のイメージセンサ２を備えているので、コストを削減できるとともに、安定した読出しを行うことができる。
【０１４４】
なお、本発明の構成は、上述の実施の形態に示した構成に限るものではなく、例えば図７に示すように、図１（ｃ）の透明な接着剤２３の代わりに、ＰＶＡなどからなる熱可塑性の接着シート２３ａを用いたイメージセンサ２ａであってもよい。
【０１４５】
この場合には、通常の接着剤２３のように、接着面に接着剤２３を塗布する必要がない。このため、所定サイズの接着シート２３ａを、イメージセンサ２の導電層２２とマイクロガラスシート５との隙間に挟み込んで、加熱処理を施すだけでよい。したがって、さらに製造工程を簡便にして、例えば製造コストを削減することができる。
【０１４６】
また、本発明は、最表面に位置する第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５の代わりに、塗布型の絶縁膜を用いたイメージセンサ２ｂであってもよい。
【０１４７】
すなわち、図８に示すように、導電層２２の表面に、例えばアルコキシランを主成分とする塗布ガラスのような液体のコーティング剤を塗布して乾燥させて、第２絶縁層としてのガラス膜５ａとしてもよい。この構成においては、接着剤２３を不要にできる。
【０１４８】
ここで、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すような従来の構成においては、マイクロガラスシート４７の片側に導電層４６を形成してから、透光性絶縁基板４２側に貼り合わせていたため、このような塗布型の絶縁膜を最表層に用いることが困難であった。
【０１４９】
一方、本発明においては、導電層２２をイメージセンサ２の基板１７側に予め設けておくことができるので、このような塗布型の絶縁膜としてのガラス膜５ａを簡便に用いることができる。
【０１５０】
また、上述の実施の形態においては、図１（ｃ）に示すように、導電層２２と接続電極１８との接続を、第１絶縁層としての有機絶縁膜２０の開口部２１を介して行う構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
【０１５１】
例えば図１２に示すイメージセンサ２ｅのように、有機絶縁層２０の端面（外周の側面）に設けた露出部２１ｃを介して、導電層２２と接続電極１８とを接続してもよい。
【０１５２】
すなわち、図１２に示すように、基板１７上に光電変換素子としてのＴＦＴ部６と接続電極１８とを形成し、ＴＦＴ部６と接続電極１８とを覆う第１絶縁層として絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０を形成する。ここで、接続電極１８は、基板１７の周辺部の所定の場所に形成される。そして、絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０の端面に、接続電極１８の少なくとも一部を露出するように、露出部２１ｃを設ける。その後に、絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０を覆い、かつ、露出部２１ｃを介して接続電極１８と接続される導電層２２を形成する。
【０１５３】
または、例えば図１３に示すイメージセンサ２ｆのように、露出部２１ｄを介して、導電層２２と接続電極１８ａとを接続しても良い。すなわち、露出部２１ｄを設ける位置を考慮して、接続電極１８ａを設ける位置を、上述の接続電極１８と若干異ならせるようにしてもよい。または、絶縁保護膜１９・有機絶縁層２０が、接続電極１８ａと離間するように、露出部２１ｄを設ける構成である、と表現することもできる。
【０１５４】
以上に説明した図１２、図１３のような構成によっても、露出部２１ｃ・２１ｄを介して導電層２２を接続電極１８・１８ａと接触させることができ、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９ないし図１１に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上述の実施の形態における各部材と同様の部材については同じ参照符号にて参照し、説明は省略する。また、上述の実施の形態１の各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０１５６】
本実施形態のイメージセンサ（光電変換装置）２ｃは、図９に示すように、上述のイメージセンサ２と比較して、接続電極１８を露出させるための開口部２１だけでなく、さらに画素容量部７にも開口部２１ａを形成する点が異なっている。
【０１５７】
この開口部２１、２１ａは、以下のように形成される。
【０１５８】
上述の実施の形態と同様に、基板１７上のＴＦＴ部６に、ゲート電極１４、ゲート絶縁膜２４、半導体層２５、コンタクト層２６、ソース電極１３およびドレイン電極１５をそれぞれ形成する。また、画素容量部７に画素容量電極１６、ゲート絶縁膜２４、ドレイン電極１５の延長からなる電極をそれぞれ形成する。また、基板１７に形成した接続電極１８上に、ゲート絶縁膜２４を形成する。
【０１５９】
この状態にて、ＴＦＴ部６、画素容量部７および接続電極１８を覆うように、絶縁保護膜１９および有機絶縁膜２０を形成する。
【０１６０】
その後に、上述の実施の形態と同様に、接続電極１８を露出させるために開口部２１を形成する。また、第１絶縁層としての有機絶縁膜２０における、画素容量部７に接触している領域に、開口部２１ａを形成する。
【０１６１】
以上のように開口部２１、２１ａを形成した後には、導電層２２を形成する。
【０１６２】
この導電層２２は、有機絶縁膜２０の上表面、有機絶縁膜２０の開口部２１内側面、開口部２１に露出している接続電極１８の表面に加えて、開口部２１ａの表面も連続して覆うように形成されている。そして、導電層２２の上には、接着剤２３を用いて、第２絶縁層としてのマイクロガラスシート５が貼り付けられている。
【０１６３】
以上のように形成されたイメージセンサ２ｃにおいて、絶縁保護膜１９は、ＴＦＴ部６のドレイン電極１５の延伸部と導電層２２とに挟まれる。ここで、ドレイン電極１５の延伸部とは、例えば図４で示す画素の構成において、ドレイン電極１５が延伸されて蓄積容量１６と対向している部分に相当する。これによって、絶縁保護膜１９を蓄積容量とする第２の画素容量が形成される。
【０１６４】
すなわち、図１０の等価回路図に模式的に示すように、蓄積容量電極１６とドレイン電極１５の延伸部とによる第１の画素容量７ａに加えて、第１の画素容量と並列に、新たに第２の画素容量７ｂが接続されることになる。
【０１６５】
このように、当初から画素に形成されていた、ゲート絶縁膜２４を誘電層とする第１の画素容量７ａと、本実施例の効果として形成された、絶縁保護膜１９を誘電層とする第２の画素容量７ｂとが並列に配置されることになる。したがって、画素容量部７のトータルの画素容量を増加させることができる。
【０１６６】
なお、この第２の画素容量７ｂの容量は、開口部２１ａの形成において幅および深さを調節して、導電層２２とドレイン電極１５の延伸部とに挟まれる第１絶縁層としての有機絶縁膜２０および絶縁保護膜１９の厚みおよび面積を所望のものとすることによって調整できる。本実施形態においては、特に、導電層２２とドレイン電極１５の延伸部とに挟まれる領域の、第１絶縁層としての有機絶縁膜２０および絶縁保護膜１９の厚みは、それ以外の領域における厚みよりも薄くなっている。
【０１６７】
この結果、特別なプロセスの増加を伴わずに、画素容量を増加させることができる。したがって、高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。したがって、このイメージセンサ２ｃを備えた画像読取装置において、読取を確実にできる。
【０１６８】
ここで、一般に、画素容量のような容量の値を大きくするためには、容量のための極板の面積を増大させるか、または誘電層を薄くする必要がある。近年のように、画素が高密度化された状況下では、極板の面積を増大することは困難である。
【０１６９】
そこで、第１の画素容量７ａを増加させるために、単に誘電層としてのゲート絶縁膜２４の膜厚を薄くすることを考える。すると、このゲート絶縁膜２４はＴＦＴ部６のゲート絶縁膜２４と同層で形成されるために、ＴＦＴ部６におけるＴＦＴの特性も変化してしまうという問題を生ずる。
【０１７０】
これに対して、上述のように第２の画素容量７ｂを形成すれば、絶縁保護膜１９の厚みを変更しても、ＴＦＴ部６のＴＦＴの特性に大きな影響を与えることがない。したがって、第１の画素容量７ａのみの構成と比較して、容易に画素容量部７の容量値を大きくできる。
【０１７１】
また、イメージセンサ２ｃは、画素容量部７以外の領域では有機絶縁膜２０が残存している構成である。したがって、例えばバスラインの配設領域のような画素容量部７以外の領域において、寄生容量の増加を招来させない。
【０１７２】
このため、特に、絶縁保護膜１９の材質に、有機絶縁膜２０と比べて比誘電率が大きい材質を用いる構成が好ましい。この構成によれば、第２の画素容量７ｂの増大を図りつつ、画素容量部７以外での寄生容量の増大を最小限に抑えることができる。具体的には、絶縁保護膜１９として、比誘電率が約７のＳｉＮＸ膜を用い、有機絶縁膜２０として比誘電率が約３．５のアクリル樹脂を用いるとよい。
【０１７３】
以上のように、本実施形態のイメージセンサ２ｃは、画素容量部７にも開口部２１ａを形成して、導電層２２とドレイン電極１５の延伸部との間で絶縁保護膜１９を蓄積容量とする画素容量を備えている構成である。
【０１７４】
したがって、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させることができ、高密度化した際にも十分な画素容量を確保することが可能になる。
【０１７５】
また、イメージセンサ２ｃを備えた画像読取装置において、読取を確実にすることができる。
【０１７６】
なお、本発明は、画素容量部７上部の有機絶縁膜２０全体にわたって開口部２１ａを設けるイメージセンサ２ｃの構成に限るものではなく、図１１に示すように、画素容量を増大させるために、画素容量部７上部の有機絶縁膜２０の厚みを他の領域よりも薄くさせた開口部２１ｂを有するイメージセンサ２ｄの構成であってもよい。
【０１７７】
また、上述の実施の形態においては、例えば図９に示すように、導電層２２と接続電極１８とが直接接続されている構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば導電層２２と接続電極１８とが直接接続されていない構成であっても、開口部２１ａを形成して、導電層２２と画素容量部７の極板との間で新たな画素容量が形成された構成であればよい。
【０１７８】
以上のように、本発明の実施の形態においては、例えばイメージセンサ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとして、ボトムゲート型のＴＦＴ構造を有するＴＦＴ部６を備えた構成について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、トップゲート型のＴＦＴ構造を有するＴＦＴ部を備えていてもよい。
【０１７９】
また、上述の実施の形態においては、光電変換装置としてのイメージセンサ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを、２次元のアクティブマトリクスアレイに適用した例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、１次元のセンサアレイや単独の光検出素子に適用することもできる。
【０１８０】
また、上述の実施の形態においては、例えばイメージセンサ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとして、単位画素毎にＴＦＴ部６にＴＦＴを１個配置するとともに、そのＴＦＴをスイッチングＴＦＴおよび光センサＴＦＴとして兼用する構成について示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図１２に示すような、単位画素毎にスイッチング用ＴＦＴ３２および光検出用ＴＦＴ３３を各々設けたような構成に適用することも可能である。
【０１８１】
また、光電変換装置に用いる光電変換素子として、薄膜トランジスタ構造に限らずに、フォトコンダクタ素子、フォトダイオード素子などを用いた場合でも、本願の特徴を活かすことができる。
【０１８２】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図１４ないし図１７に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上述の実施の形態における各部材と同様の部材については同じ参照符号にて参照し、説明は省略する。また、上述の実施の形態１の特徴点については、本実施の形態についても適用し得るものとする。
【０１８３】
本実施形態のイメージセンサ（光電変換装置）２ｇは、本発明に係る光電変換装置の一例を、Ｘ線検出器に応用した装置である。
【０１８４】
イメージセンサ２ｇは、図１４に示すように、基板１７上に、アクティブ駆動するためのスイッチングトランジスタとしてのＴＦＴ部６ａと、光センサ（光電変換素子）としての機能を果たすフォトダイオード２７とを設けている。このように、イメージセンサ２ｇは、画素容量部７の代わりにフォトダイオード２７を備えている点が、実施の形態１におけるイメージセンサ２と異なっている。このフォトダイオード２７として、例えばＳｉのｐｉｎ接合（あるいはＭＩＳ接合）を有するフォトダイオードを好適に用いることができる。
【０１８５】
また、イメージセンサ２ｇは、図１４に示すように、放射線を光に変換する変換層２８を備えている。
【０１８６】
ここで、変換層２８は、放射線を光に変換する機能を有するものである。放射線とは例えばＸ線であるが、これに限るものではなく、紫外線であってもよい。より詳細には、変換層２８は、波長が０．０１〜数十ｎｍ程度の範囲の電磁波であるＸ線や、波長が数十〜３６０ｎｍ程度の電磁波である紫外線を、可視光線（波長が３６０〜８３０ｎｍ程度）へと変換する機能を有している。
【０１８７】
より具体的には、変換層２８は、例えば放射線を受けると光を発する発光物質からなる。この発光物質としては、例えば、シンチレータに用いられるＣｓＩ、Ｘ線フィルムに用いられる増感紙などを挙げることができる。発光物質の例はこれに限るものではなく、例えばシンチレータに用いられる無機物質として、少量のタリウムをドープしたＮａＩの結晶、あるいはＢＧＯなどの酸化物質結晶などであってもよい。
【０１８８】
変換層２８は、図１４に示すように、導電層２２の上に直接形成してもよい。または、例えば導電層２２の上に、マイクロガラスシート５や樹脂膜、あるいは塗布ガラスのような透明な絶縁膜（第２絶縁層）を設け、さらにその上に変換層２８を形成してもよい。
【０１８９】
より詳細には、変換層２８として、例えばＣｓＩ（厳密には、ＮａがドープされたＣｓＩ：Ｎａ）を真空蒸着法によって設けてもよい。真空蒸着によって作られるＣｓＩは、針状結晶（光ファイバ構造とも呼ぶ）となり、直径５〜１０μｍ、長さが２００〜５００μｍの針状結晶が束になったような膜となる。
【０１９０】
または、例えば蛍光体（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなど）の粒子をバインダーに分散させ、これを導電層２２、または上述の第２絶縁層等の上に印刷することによって、変換層を形成することも可能である。または、絶縁シートなどの支持体に蛍光体（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなど）の粒子を塗布した増感紙を、導電層２２または第２絶縁層の上に配置させる方法もある。
【０１９１】
なお、図１４においては、簡単のために一組のＴＦＴ部６ａとフォトダイオード２７とのみを示しているが、これに限るものではなく、基板１７上には、図示しない他のＴＦＴ部６ａ・フォトダイオード２７の組も備えられている。すなわち、イメージセンサ２は、図１５に示すように、ＴＦＴ部６ａおよびフォトダイオード２７が２次元のＸＹマトリクス状に配列された、アレイ状の構成である。なお、図１５においては簡単のために画素が３×３の区画のみを示しているが、これより多い区画を有するものであってもよいのはもちろんである。
【０１９２】
イメージセンサ２ｇには、駆動回路１１と接続されたゲート配線８と、読出し回路１２に接続されたソース配線９とが、ＸＹマトリクス（格子状）に配列されている。この各配線による格子によって、ＴＦＴ部６ａとフォトダイオード２７とからなる画素が単位画素ごとに区画されている。このように、イメージセンサ２ｇは、画素毎に、ＴＦＴ素子と光電変換素子とが別々に形成されたものであってもよい。また、フォトダイオード２７は、バイアス配線１０ｂを介してバイアス電源Ｖｂに接続されている。
【０１９３】
画像の読出しの際には、駆動回路１１および読出し回路１２が順次スイッチングトランジスタとしてのＴＦＴ部６ａをオンして、後述するようにフォトダイオード２７に蓄積される電荷（又は電圧）を読み出すことによって、各画素における読取が行われる。
【０１９４】
また、ＴＦＴ部６ａは、図１６に示すように、ソース電極１３とゲート電極１４とドレイン電極１５とを含んでいる。フォトダイオード２７は、バイアス配線に接続されているバイアス電極（透明電極）２７ａを含んでいる。
【０１９５】
より詳細には、ＴＦＴ部６ａは、図１７に示すように、基板１７上のゲート電極１４、ゲート絶縁膜２４、半導体層２５、コンタクト層２６、ソース電極１３およびドレイン電極１５を含んでおり、その上に絶縁保護膜（第１絶縁層、無機絶縁膜）１９が形成された構成である。これらの構成は、上述の実施の形態におけるＴＦＴ部６と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、これらの製造工程についても、同様であるので説明は省略する。
【０１９６】
本実施形態のＴＦＴ部６ａは、図１７に示すように、さらに光遮断用の遮光膜２９を有している。ＴＦＴ部６ａのように、光検出素子とは別にスイッチング素子としてＴＦＴ部６を設ける場合には、このＴＦＴ部６ａのチャネル部分を少なくとも覆うように、遮光膜を設けることが好ましい。
【０１９７】
また、フォトダイオード２７は、図１７に示すように、バイアス電極２７ａとドレイン電極１５との間に、半導体層（ダイオード構造）２７ｂを有している構成である。このフォトダイオード２７は、ｐｉｎ型ダイオードである。
【０１９８】
このフォトダイオード２７は、以下のように形成される。まず、上述の実施の形態と同様に、基板１７上にＴＦＴ部６ａを形成する。その後、ドレイン電極１５の上に、半導体層２７ｂとして、ｎ型アモルファスＳｉ膜（厚み約０．０５μｍ）、ｉ型アモルファスＳｉ（厚み約０．５μｍ）、ｐ型アモルファスＳｉ（厚み約０．０５μｍ）を順次積層し、所定の形状にパターンニングする。これによって、半導体層２７ｂの部分がｐｉｎ型ダイオードとなる。そしてその上に、バイアス電極２７ａとして、ＩＴＯなどからなる透明電極（厚み約０．１μｍ）を形成する。
【０１９９】
そして、上述の実施の形態と同様に、ＴＦＴ部６ａとフォトダイオード２７とを全て覆うように、絶縁保護膜１９を形成する。さらにＴＦＴ部６ａの上部に、黒色樹脂などからなる遮光膜２９を形成する。なお、遮光膜２９は、ＴＦＴ部６ａのチャネル部分を少なくとも覆う構造であれば、特に形成場所が限定される訳ではなく、後述する第１絶縁層としての有機絶縁膜２０の上に形成しても良い。
【０２００】
このように基板１７上に設けられた構成に対して、上述の実施の形態１と同様に、さらに第１絶縁層としての有機絶縁膜２０を形成し、さらにその上に導電層２２を形成する。第１絶縁層（絶縁保護膜１９、有機絶縁膜２０）や導電層２２の材質は、実施の形態１と同様のものを用いることができる。このとき、第１絶縁層に設けられた開口部（端面でも良い）を介して、導電層２２が接続電極１８に接続するようになっている。この開口部は、第１絶縁層の端面に設けられる露出部であってもよい。このため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。これにより光検出素子としてのフォトダイオード２７とスイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａとの両者を備えた、イメージセンサ２ｇを得ることができる。
【０２０１】
なお、フォトダイオード２７としては、上述のような、半導体膜のｐｉｎ接合を利用したｐｉｎ型ダイオードに限るものではなく、例えばショットキー接合を利用したショットキー型ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）接合を利用したＭＩＳ型ダイオードを用いることもできる。
【０２０２】
次に、光検出素子としてフォトダイオード２７を用いる場合の読み取り動作について、簡単に説明する。
【０２０３】
上述のように、各画素には、光検出素子としてのフォトダイオード２７と、スイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａが備えられている。
【０２０４】
ここで、フォトダイオード２７は、光が照射されると、フォトダイオード２７内に電荷（光によって励起された電荷）が発生するようになっている。そして、この電荷は、ＴＦＴ部６ａがオフ状態の場合には、フォトダイオード２７が容量性素子であるために、フォトダイオード２７自身に蓄積される。すなわち、本実施形態のようにフォトダイオード２７を用いる場合には、フォトダイオード２７以外の電荷蓄積に用いる画素容量部７は不要となる。そして、ＴＦＴ部６ａをオン状態にすると、フォトダイオード２７に蓄積された電荷を外部に取り出すことができる。
【０２０５】
したがって、図１４に示すようなイメージセンサ２ｇは、例えば読取画像情報としてのＸ線が照射されると、変換層２８によってＸ線を光（可視光線）に変換した上で、各画素のフォトダイオード２７に光強度に応じた電荷（又は電圧）を蓄積する。そして、この状態で各画素のＴＦＴ部６ａをオン状態にするように順次走査して、２次元の電荷情報、すなわち光画像情報を読み出すことができる。
【０２０６】
以上のように、イメージセンサ２ｇは、スイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａと光電変換素子としてのフォトダイオード２７とで構成することができる。このイメージセンサ２ｇは、上述の実施の形態と同様に、導電層２２と接続電極１８とを直接接触させる構成であるので、コストを低減できる。
【０２０７】
また、光電変換装置としてのイメージセンサ２ｇが、上述のように変換層２８を備えているので、イメージセンサ２ｇを、放射線の検出器あるいは放射線による画像読取装置（放射線撮像装置）として用いることができる。特に、Ｘ線のような微弱な放射線を検出するための、医療用の放射線検出器などにおいては、上述の導電層２２によるシールド機構が有用である。すなわち、外来ノイズを導電層２２で遮蔽する構成が好ましい。これによって、検出信号のＳ／Ｎを向上できる。また、光電変換素子としてフォトダイオード２７を用いれば、Ｓ／Ｎが優れているので、Ｘ線のような微弱な放射線による微弱な検出信号であっても確実に検出できる。
【０２０８】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図１８および図１９に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上述の実施の形態における各部材と同様の部材については同じ参照符号にて参照し、説明は省略する。また、上述の実施の形態１〜３の各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０２０９】
本実施形態のイメージセンサ（光電変換装置）２ｈは、本発明に係る光電変換装置の一例を、Ｘ線検出器に応用した装置である。特に、イメージセンサ２ｈは、実施の形態１と同様のＴＦＴアレイ４と、実施の形態３と同様の変換層２８とを組み合わせた構成である。
【０２１０】
すなわち、図１８または図１９に示すように、各画素ごとにＴＦＴ部６と画素容量部７とを備え、さらに絶縁保護膜１９を形成し、開口部２１を設けて導電層２２を接続した構成に対して、変換層２８を組み合わせるようにしてもよい。また、容量配線１０ｃを駆動回路３０に接続するようにしてもよい。この構成であっても、変換層２８を用いてＸ線を光（可視光線）に変換することによって、Ｘ線検出器を実現できる。この場合の読み取り動作は、上述の実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【０２１１】
なお、イメージセンサ２ｈで用いるＴＦＴアレイとして、実施の形態１と同様のＴＦＴアレイ４を用いる場合には、スイッチング素子とフォトトランジスタとを兼ねたＴＦＴ部６を採用することになるが、これに限られるものではなく、スイッチング素子としてのトランジスタと、光検出素子としてのフォトトランジスタの二つのトランジスタを用いる構成であってもよい。
【０２１２】
なお、光検出ＴＦＴ用とスイッチング用ＴＦＴとを１つのＴＦＴ部６にて兼用する場合には、ＴＦＴ部６に対して実施の形態３の図１７で示した遮光膜２９は不要である。これは、遮光膜を設けると光がＴＦＴ部６に入射できず、光検出を行えなくなるためである。この場合、駆動方法の工夫により、ＴＦＴ部６がスイッチング素子として機能する期間はＴＦＦ部６に入射する光を遮断することが好ましい。例えば、走査線を走査する期間は光を遮断するように、光源側（光源）のオン／オフを制御すればよい。
【０２１３】
一方、スイッチング素子としてのＴＦＴ部６ａと、光検出素子としてのフォトトランジスタの二つのトランジスタを用いる構成の場合には、スイッチングＴＦＴとして用いるためのＴＦＴ部６ａに、遮光膜２９を備える方が好ましい。これは、光入射によるＴＦＴ部６ａの誤動作を防止するためである。
【０２１４】
また、実施の形態３のように光検出素子としてフォトダイオード２７を用いる場合には、フォトダイオード自身が容量性素子であるため画素容量は不要であったが、本実施の形態のごとく光検出素子としてフォトトランジスタを用いる場合には、上述のように電荷を蓄積するための画素容量が必要となる。
【０２１５】
以上に説明したイメージセンサ２ｈは、上述の実施の形態と同様に、導電層２２と接続電極１８とを直接接触させる構成であるので、コストを低減できる。
【０２１６】
また、光電変換装置としてのイメージセンサ２ｈが、上述のように変換層２８を備えているので、イメージセンサ２ｈを、放射線の検出器あるいは放射線による画像読取装置として用いることができる。
【０２１７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２１８】
すなわち、例えば図７、８に示す構成の特徴点と、図９、１１に示す構成の特徴点とを組み合わせた構成についても、本発明の技術的範囲に含まれることはもちろんである。
【０２１９】
上述の具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２２０】
【発明の効果】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、導電層は、開口部を介して接続電極へと接続されるように形成されている構成である。
【０２２１】
それゆえ、導電層と接続電極とが直接接触するので、導電接続材および導電接続材を用いて接続を行うプロセスを不要としてコストを削減して、製造コストを低減した光電変換装置を提供できるという効果を奏する。
【０２２２】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、導電層は、基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように第１絶縁層の端面に設けられた露出部を介して、上記接続電極へと接続されるように形成されている構成である。
【０２２３】
それゆえ、導電層と接続電極とが直接接触するので、導電接続材および導電接続材を用いて接続を行うプロセスを不要としてコストを削減して、製造コストを低減した光電変換装置を提供できるという効果を奏する。
【０２２４】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、第１絶縁層は、画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成されている構成である。
【０２２５】
それゆえ、画素容量部と導電層との間で、所望の容量を持つ画素容量を新たに形成して、従来のプロセスから大きな変更を伴わずに画素容量を増加させて、製造コストを低減した光電変換装置を提供できるという効果を奏する。
【０２２６】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成されて上記光電変換素子を保護する絶縁保護膜を含む一方、上記絶縁保護膜の比誘電率は、上記絶縁保護膜以外の上記第１絶縁層の比誘電率よりも大きい構成である。
【０２２７】
それゆえ、例えばバスラインの配設領域のような他の領域の寄生容量を増加させることなく、光電変換素子によって生成される電荷を蓄積する、画像読取に必要な画素容量のみを増加できるという効果を奏する。
【０２２８】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成された無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜とを含む構成である。
【０２２９】
それゆえ、無機絶縁膜と有機絶縁膜との２層構造にするので、バリア性と平坦性とに優れた絶縁層を形成することができるという効果を奏する。
【０２３０】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を備えている構成である。
【０２３１】
それゆえ、原稿との接触によって導電層を劣化させないので、静電気対策における信頼性を向上できるという効果を奏する。
【０２３２】
本発明に係る光電変換装置は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を備えている構成である。
【０２３３】
それゆえ、放射線を光に変換することによって放射線を検出して、光電変換装置を放射線検出器または放射線撮像装置として機能させることができるという効果を奏する。
【０２３４】
本発明に係る画像読取装置は、以上のように、上述のいずれかの光電変換装置を備え、上記光電変換装置を画像読取センサとして用いる構成である。
【０２３５】
それゆえ、製造コストを低減した画像読取装置を提供できるという効果を奏する。
【０２３６】
本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、この第１絶縁層に上記接続電極への開口部を形成する工程と、上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいる構成である。
【０２３７】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、上記第１絶縁層の端面に、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように露出部を形成する工程と、上記露出部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいる構成である。
【０２３８】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、基板上に光電変換素子とこの光電変換素子に接続された画素容量部とを形成する工程と、上記光電変換素子および上記画素容量部を覆うように第１絶縁層を形成する工程と、上記第１絶縁層上に導電層を形成する工程とを含んでおり、上記第１絶縁層を形成する工程において、上記第１絶縁層を、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成する構成である。
【０２３９】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を形成する工程を含んでいる構成である。
【０２４０】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、以上のように、上記構成において、上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を形成する工程を含んでいる構成である。
【０２４１】
以上のような光電変換装置の製造方法によれば、上述した本発明に係る光電変換装置を製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る光電変換装置の一実施形態を製造する過程における一状態を示す断面図であり、（ｂ）は上記光電変換装置の他の一状態を示す断面図であり、（ｃ）は上記光電変換装置のさらに他の一状態を示す断面図である。
【図２】上記光電変換装置を備えた、本発明に係る画像読取装置の一実施形態の概略の断面図である。
【図３】上記画像読取装置の一部の等価回路を示す回路図である。
【図４】上記光電変換装置の一部を示す平面図である。
【図５】上記光電変換装置の光電変換素子の一部を示す概略の断面図である。
【図６】上記画像読取装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】上記光電変換装置の変形例を示す断面図である。
【図８】上記光電変換装置の他の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明に係る光電変換装置の他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図１０】上記光電変換装置の一画素の等価回路を示す回路図である。
【図１１】上記光電変換装置の変形例を示す概略の断面図である。
【図１２】上記光電変換装置の他の変形例を示す概略の断面図である。
【図１３】上記光電変換装置のさらに他の変形例を示す概略の断面図である。
【図１４】本発明に係る光電変換装置のさらに他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図１５】上記光電変換装置を備えた、本発明に係る画像読取装置の他の一実施形態の一部の等価回路を示す回路図である。
【図１６】上記光電変換装置の一部を示す平面図である。
【図１７】上記光電変換装置の一部の詳細な断面図である。
【図１８】本発明に係る光電変換装置のさらに他の実施形態の一部を示す断面図である。
【図１９】上記光電変換装置を備えた、本発明に係る画像読取装置のさらに他の一実施形態の一部の等価回路を示す回路図である。
【図２０】従来の画像読取装置の一例の等価回路を示す回路図である。
【図２１】（ａ）は従来の画像読取装置の他の一例における光電変換装置の一例を示す断面図であり、（ｂ）は上記画像読取装置における光電変換装置の他の一例を示す断面図であり、（ｃ）は上記画像読取装置における光電変換装置のさらに他の一例を示す断面図であり、（ｄ）は上記画像読取装置における光電変換装置のさらに他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 画像読取装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、
２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ イメージセンサ（光電変換装置）
５ マイクロガラスシート（第２絶縁層）
５ａ ガラス膜（第２絶縁層）
６ ＴＦＴ部（光電変換素子）
６ａ ＴＦＴ部
７ 画素容量部
１７ 基板
１８、１８ａ 接続電極
１９ 絶縁保護膜（第１絶縁層、無機絶縁膜）
２０ 有機絶縁膜（第１絶縁層）
２１、２１ａ、２１ｂ 開口部
２１ｃ、２１ｄ 露出部
２２ 導電層
２３ 接着剤
２３ａ 接着シート
２７ フォトダイオード（光電変換素子）
２８ 変換層
２９ 遮光膜
Ｐ 原稿
Claims (13)
- 基板上に形成された光電変換素子と接続電極とを覆うように形成された一方で上記接続電極への開口部が設けられた第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、
上記導電層は、上記開口部を介して上記接続電極へと接続されるように形成されていることを特徴とする光電変換装置。 - 基板上に形成された光電変換素子を覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、
上記導電層は、上記基板上に形成された接続電極の少なくとも一部を露出するように上記第１絶縁層の端面に設けられた露出部を介して、上記接続電極へと接続されるように形成されていることを特徴とする光電変換装置。 - 基板上に形成された光電変換素子と該光電変換素子に接続された画素容量部とを覆うように形成された第１絶縁層と、上記第１絶縁層上に形成された導電層とを備える光電変換装置において、
上記第１絶縁層は、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成されていることを特徴とする光電変換装置。 - 上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成されて上記光電変換素子を保護する絶縁保護膜を含む一方、
上記絶縁保護膜の比誘電率は、上記絶縁保護膜以外の上記第１絶縁層の比誘電率よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の光電変換装置。 - 上記第１絶縁層は、上記光電変換素子を覆うように形成された無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜とを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光電変換装置を備え、
上記光電変換装置を画像読取センサとして用いることを特徴とする画像読取装置。 - 基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、
上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、この第１絶縁層に上記接続電極への開口部を形成する工程と、
上記開口部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいることを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 基板上に光電変換素子と接続電極とを形成する工程と、
上記光電変換素子と上記接続電極とを覆う第１絶縁層を設け、上記第１絶縁層の端面に、上記接続電極の少なくとも一部を露出するように露出部を形成する工程と、
上記露出部を介して上記接続電極と接続される導電層を、上記第１絶縁層上に形成する工程とを含んでいることを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 基板上に光電変換素子とこの光電変換素子に接続された画素容量部とを形成する工程と、
上記光電変換素子および上記画素容量部を覆うように第１絶縁層を形成する工程と、
上記第１絶縁層上に導電層を形成する工程とを含んでおり、
上記第１絶縁層を形成する工程において、上記第１絶縁層を、上記画素容量部上の領域における厚みが、それ以外の領域における厚みよりも薄いように形成することを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、第２絶縁層を形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の光電変換装置の製造方法。
- 上記第１絶縁層上に形成された上記導電層の上に、放射線を光に変換する変換層を形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の光電変換装置の製造方法。
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