JPH0220067A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアモルファス半導体を用いたイメージセンサに
関する。

（従来技術） ファクシミリやスキャナなどの画像情報読取り装置とし
てフォトダイオートを複数個並設して構成したフォトダ
イオードアレイから成るイメージセンサが用いられてい
る。

一方、光電変換材料としてのアモルファスシリコンは、
光電変換特性、製作性、安定性にすぐれ、高抵抗性をい
かした電荷蓄積モードで動作された場合高い光応答速度
も得られるなどすぐれた性質を有するので、フォトダイ
オードの材料にも用いられている。

アモルファスシリコンを用いた従来のショットキー形フ
ォトダイオードの構成は、基板上に金属材料で下部電極
を形成し、次にアモルファスシリコンを形成し、その上
に透明導電層としてのＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）
を蒸着させたものである。

一方、イメージセンサとして画素数の割に駆動ＩＣの数
と接続線数が少なくてすむ蓄積形のマトリクス駆動方式
のイメージセンサが注目されているが、光センサをフォ
トダイオードアレイて構成した場合、各光センサ素子は
、隣接する画素間のクロストークを防止するために、フ
ォトダイオードと対向してブロッキングダイオードを接
続した構造をなしている。すなわち、各光センサ素子は
、ｆｆ５３１Ｍ　（イ）に断面構造で示すように、ガラ
ス基板１にＣｒなとの金属材料で下部電極２をスバッタ
ー法や真空蒸着法などにより形成し、その上にｉ形アモ
ルファスシリコン３゛を形成し、その上にＩＴＯなどで
透明導電膜４を形成し、その−部を遮光層５で覆ったも
のであり、図のＡの部分で下部電極２とアモルファスシ
リコン３との間に形成されるショットキー接合によりフ
ォトダイオードが形成され、図のＢの部分で下部電極２
とアモルファスシリコン３との間に形成されるショット
キー接合によりブロッキングダイオードか形成される。

第３図（ロ）は第３図（イ）に示した光センサ素子の平
面図である。

ところでこのような構造のイメージセンサは製造工程や
検査工程などにおいて物との接触により静電気か発生す
ることかあるか、アモルファスシリコン３の耐圧は数１
０　Ｖ　／　ｇ　ｍと低いために静電気により破壊され
て下部電極２と透明導電膜４との間が短絡状態になりダ
イオードか不良となってしまう。

従来、このような問題を解決するために、特開昭６１−
３２５７０号に開示されているように、イメージセンサ
の周囲に０電破壊防止のための短絡バーを配置する方法
や、特開昭５９−８６２５７号に開示されているように
、１ビツトの読出し画素に対してフォトダイオードとブ
ロッキングダイオードとの組合せを複数組設ける方法な
どが提案されているが、いずれもタイオード目体の構造
を変えて解決するものてはないために製造工程か増えた
りコスト高の原因になるなどの問題かあった。

（発明の目的および構成） 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、製造工
程は何ら変えずにダイオードの外電耐圧を上げることを
目的とし、この目的を達成するために、基板上に端層さ
れる金属電極の端部な傾斜させたものである。

（実施例） 以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明によるイメージセンサを構成するフォト
ダイオードの要部断面構造を示しており、図中第３図と
同じ参！′！！数字は同じ構成部分を示す。

図に示したように、ガラス基板ｌ上に形成される下部電
極２の端部形状は基板面に対して直角でなく傾斜してい
る。この傾斜角θは実験的に４５＠＜０＜Ｔｏ”が好ま
しい。

下部電極２の端部形状を傾斜させることはダイオードの
製造工程における下部電極２のエツチング条件を選ぶこ
とで可能である。すなわち、ガラス基板ｌ上にＣｒを蒸
着させ、その上にレジストを塗布し、電極形状を有する
マスクを用いてバターニングした後、硝酸第２セリウム
アンモニウム（５００ｇ）、硝酸（２７０ｃ　ｃ　）　
、　Ｈ２０（２立）の混合液をエツチング液として用い
てエツチングする。１０００人の厚さの下部電極２に対
して常温でエツチング時間を４５秒としたところ下部電
極２の端部の傾斜角θ＝約５０′″となった。エツチン
グ時間か長くなるとθは大きくなることが確認できた。

従ってエツチング条件の中でもエツチング時間を変える
ことにより傾斜角０を任意に決めることができる。

次に静電破壊率を比較すると、従来のθ＝９０″に相当
する構造のダイオードではフォトタイオート１０００個
当り数個か破壊されるのに対して、本発明によるフォト
ダイオード（０＝４５°〜弓００）ではｔｏｏｏ個当り
の破壊個数はＯてあった。

傾斜角０が４５″以下となると受光面積が減少して実用
上問題が生じ、７０゛を越えると静電破壊率か急激に増
し効果がなくなることか確認された。

第２図（イ）および（ロ）は下部電極２の形状を例示し
たもので、（イ）は円、（ロ）は４隅を４半円としだも
のてあり、いずれも下部電極２の外形に鋭角部かないよ
うにしだものである。いま、４半円の半径をＲ１下部電
極２の短辺の長さをａとすると。

Ｏ＜　Ｒ＜　− の関係を満す４半円形状を下記電極の隅部に配すると、
静電破壊率が著しく低下することか実験的に確認された
。

下部電極の形状をこのようにすることはパターニングに
用いるマスクの形状を変えることにより容易にてきる。

従って、下部電極２の端部な第１図に示すように傾斜さ
せ、且つ下部電極２の外形を第２図（イ）または（ロ）
に示すようにすると、静電耐圧か大幅に向上するので静
電破壊率を大幅に低下させることかできる。下部電極２
の外形は第２図に例示するほかに、湾曲部をもたせたも
のであればよい。

上記実施例ては、第２図に示したように基板上にＣｒ、
Ｐｄ、Ｐｔなどの金属材料で下部電極を形成し、アモル
ファスシリコンの上部に透明導電膜を形成し、上方から
受光する構造のフォトダイオードについて説明したか、
本発明では下部電極と透明導電膜の位置を逆にして基板
側から受光する構造のフォトダイオードの上部電極につ
いてその端部形状や外形を同じようにしてもよいことは
もちろんである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、基板上に植層
される金属電極の端部を傾斜させたのて、アモルファス
半導体の静電耐圧が向上し静電気による破壊率が著しく
低下する。また、金属電極の外形に鋭角部かないように
することにより静電気による破壊率をやはり低下させる
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイメージセンサを構成するタイオ
ードの要部の断面構造を示す図、第２図（イ）および（
ロ）は本発明によるイメージセンサを構成するダイオー
ドの金属電極の形状を示す図、第３図はイメージセンサ
を構成する従来のセンサ素子を示しており、（イ）は断
面構造図（ロ）は平面図である。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・下部電極、３・・・アモ
ルファスシリコン、４・・・透明導電膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に透明電極とアモルファス半導体と金属電極とを
   順次積層して構成したフォトダイオートを有するイメー
   ジセンサにおいて、前記金属電極の端部を傾斜させて形
   成したことを特徴とするイメージセンサ。