JPH022167A - Line sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、密着型のラインセンサに関し、更ニ詳しくは
、例えばファクシミリ、イメージスキャナ、インテリジ
ェント複写機等の画像入力部としテ用いられるラインセ
ンサの電極構造に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a contact type line sensor, and more specifically, to a line sensor used as an image input unit of, for example, a facsimile, an image scanner, an intelligent copying machine, etc. This relates to the electrode structure.
［発明の概要］
この発明は、ラインセンサにおいて、少なくともフォト
センサ部のアモルファスシリコン半導体層の表面と絶縁
膜表面に、１５００Å以下の厚さの金電極を蒸着して形
成したことにより、フォトセンサ部に高いショットキー
バリアが形成出来、ブロッキング膜としての効果を得る
ことが可能となり、また、フォトセンサ部は他の部分と
アルミ配線などを介することなく金又は白金電極で配線
出来るため、製造プロセスの短縮を可能とする。[Summary of the Invention] The present invention provides a line sensor in which a gold electrode with a thickness of 1500 Å or less is formed by vapor deposition on at least the surface of the amorphous silicon semiconductor layer and the surface of the insulating film in the photosensor portion. A high Schottky barrier can be formed on the surface, making it possible to obtain the effect of a blocking film.Furthermore, the photosensor section can be wired with gold or platinum electrodes without intervening aluminum wires with other parts, making the manufacturing process easier. Allows for shortening.
［従来の技術］
従来、この種のラインセンサとしては、第３図に示すよ
うなしのがある。即ち、この従来例の構造は、石英基板
ｌの上に、減圧ＣＶＤ法で多結晶シリコン（ｐｏｌｙ−
９ｉ）膜２に′よる薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）３が形
成され、続いてＣＶＤ法テＳ ｉ Ｏｔを堆積させた絶
縁膜４が形成されている。また、受光部窓電極としてＩ
ＴＯ膜５が形成され、プラズ？ＣＶＤ法でｐ型ａ−８ｉ
Ｃ：Ｈ。[Prior Art] Conventionally, as this type of line sensor, there is one shown in FIG. That is, in the structure of this conventional example, polycrystalline silicon (poly-
9i) A thin film transistor (TPT) 3 is formed from the film 2, and then an insulating film 4 is formed by depositing S i Ot using the CVD method. In addition, I
TO film 5 is formed and plasma? p-type a-8i by CVD method
C:H.
１型ａ−Ｓｉ：ＩＩ、ｎ型ａ−５ｉＣ：Ｈが積層されて
フォトダイオード５が形成されている。さらに、フォト
ダイオード５上と絶縁膜４上に配線を兼ねてＡＱ膜６が
形成されている。なお、図中７は、保護膜を示している
。A photodiode 5 is formed by stacking 1-type a-Si:II and n-type a-5iC:H. Furthermore, an AQ film 6 is formed on the photodiode 5 and on the insulating film 4, also serving as wiring. Note that 7 in the figure indicates a protective film.
さ２０００人程度に蒸着すると剥離し易いという問題点
がある。There is a problem in that it tends to peel off when deposited on about 2,000 people.
本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、フォトセンサのブロッキング膜として
Ａｕ又はＰｔ電極の使用を可能となし、しかもＡｕ又は
Ｐｔの剥離しにくいラインセンサを得んとするものであ
る。The present invention has been devised by focusing on such conventional problems, and enables the use of Au or Pt electrodes as a blocking film of a photosensor, and also provides a line sensor in which Au or Pt is difficult to peel off. The aim is to obtain the following.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来のラインセンサにおいて
は、上記したようにフォトダイオード５を形成するアモ
ルファスシリコン（上記例ではｎ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ）層
上にＡ［膜６を直接形成するため、アモルファスシリコ
ンとＡりとが反応し易く、フォトセンサとして必要なブ
ロッキングをこのようなショットキー接合で確保するこ
とが難しくなる（障壁の幅が薄くなる）問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional line sensor, A[ Since the film 6 is directly formed, the amorphous silicon and A tend to react easily, and there is a problem that it becomes difficult to secure the blocking necessary for a photosensor with such a Schottky junction (the width of the barrier becomes thinner). be.
また、上記した問題点を回避するためＡＱに代えてＡｕ
を用いた場合、Ａｕは５ｉＯｚやリンガラス（ＰＳＧ）
などの絶縁膜に対して、通常の厚［課題を解決するため
の手段］
本発明は、絶縁基板上に、アモルファスシリコン半導体
層で主に形成されたフォトセンサ部と、多結晶シリコン
で主に形成されたスイッチング用薄膜トランジスタと、
絶縁膜を備えて成るラインセンサにおいて、
少なくとも前記フォトセンサ部のアモルファスシリコン
半導体層表面と絶縁膜表面に、１５００Å以下の厚さの
金又は白金電極を蒸着して形成したことを、その手段と
している。In addition, in order to avoid the above-mentioned problems, Au
When using Au, 5iOz or phosphorus glass (PSG)
[Means for Solving the Problem] The present invention provides a photosensor section formed mainly of an amorphous silicon semiconductor layer on an insulating substrate, and a photosensor section mainly formed of polycrystalline silicon. The formed switching thin film transistor,
In a line sensor comprising an insulating film, the method is to form a gold or platinum electrode with a thickness of 1500 Å or less by vapor deposition on at least the surface of the amorphous silicon semiconductor layer and the surface of the insulating film of the photosensor section. .
［作用］
金又は白金電極がフォトセンサ部のブロッキング膜とし
て作用し、また、その厚みが１５００Å以下であれば、
絶縁膜上での剥がれが防止出来る。[Function] If the gold or platinum electrode acts as a blocking film for the photosensor part and its thickness is 1500 Å or less,
Peeling on the insulating film can be prevented.
［実施例］
以下、本発明に係るラインセンサの詳細を図面に示す実
施例に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, details of the line sensor according to the present invention will be described based on an example shown in the drawings.
第１図は本実施例に係るラインセンサの断面図であり、
第２図は同ラインセンサの素子構成図を示している。FIG. 1 is a cross-sectional view of the line sensor according to this embodiment,
FIG. 2 shows an element configuration diagram of the same line sensor.
図中Ａはラインセンサであって、石英でなる絶縁基板ｌ
の上に、ライン上に並ぶ多数のフォトセンサ部ａと、走
査回路及び画素スイッチとしてのスイッチング用薄膜ト
ランジスタ（ＴＰＴ）ｂが多数形成されて大略構成され
ている。A in the figure is a line sensor, which has an insulating substrate l made of quartz.
On the top, a large number of photosensor parts a lined up in a line and a large number of switching thin film transistors (TPT) b serving as scanning circuits and pixel switches are formed.
前記絶縁基板ｌの表面には、多結晶シリコン（ｐｏｌｙ
−Ｓｉ）膜２が、ＣＶＤ法により例えば５００人の厚さ
で形成され、この多結晶シリコン膜２上面の一端縁寄り
には、ゲート絶縁膜８を介してゲート９を形成し、且つ
アルミコンタクト１０ｓ、１０ｄを設けて成るスイッチ
ング用ＴＦＴｂが配設されている。The surface of the insulating substrate l is coated with polycrystalline silicon (polycrystalline silicon).
-Si) film 2 is formed to a thickness of, for example, 500 nm by the CVD method, and near one edge of the upper surface of this polycrystalline silicon film 2, a gate 9 is formed via a gate insulating film 8, and an aluminum contact is formed. A switching TFTb including 10s and 10d is provided.
また、前記多結晶シリコン膜２上面の中間部には、水素
化非結質シリコン（以下ａ−Ｓｉ：Ｈと称する）層１１
を形成してフォトセンサ部ａが配設されている。Further, in the middle part of the upper surface of the polycrystalline silicon film 2, a hydrogenated non-condensed silicon (hereinafter referred to as a-Si:H) layer 11 is provided.
The photosensor section a is arranged so as to form a photo sensor section a.
さらに、絶縁基板ｌの他端縁寄りにはパッド部ｄが設け
られている。これらスイッチング用ＴＦＴｂ、フォトセ
ンサ部ａ、パッド部ｄの夫々の間にはＣＶＤ法により形
成された５ｉｆｔ膜！２が介在されている。Furthermore, a pad portion d is provided near the other edge of the insulating substrate l. Between each of these switching TFT b, photosensor part a, and pad part d, a 5ift film is formed by CVD method! 2 is interposed.
１）り記ａ−５ｉ：Ｈ層ＩＩの露出した表面より５ｉＯ
ｚ膜１２を介してパッド部Ｃ上に亘っては、金（ΔＵ）
電極！４を１５００Å以下の厚さに蒸着して形成してい
る。このように、金電極１４の厚さを１５００Å以下と
したことにより、ＳｉＯ３膜１２上での剥離を防止出来
る。なお、図中１３はパッドｆｆ１ｄに設けられたＡＱ
層である。1) Note a-5i: 5iO from the exposed surface of H layer II
Gold (ΔU) is applied over the pad portion C via the Z film 12.
electrode! 4 to a thickness of 1500 Å or less. In this way, by setting the thickness of the gold electrode 14 to 1500 Å or less, peeling on the SiO3 film 12 can be prevented. In addition, 13 in the figure is the AQ provided on the pad ff1d.
It is a layer.
第２図の素子構成図は、上記したラインセンサＡに、マ
トリクス配線を介してシフトレジスタＢを接続したもの
を示しており、ａ １ ””−ａ ｘは夫々画素となる
フォトセンサを、ｂ１〜ｂ、ｌはスイッチング用ＴＰＴ
、Ｃ，〜Ｃ８は蓄積容量を夫々示している。また、同図
中のｊ＋、ｊｚ間には、ｔ’＋が低くｔ、が高くなるよ
うに、逆方向バイアスが印圧されている。The element configuration diagram in FIG. 2 shows a shift register B connected to the above-mentioned line sensor A via matrix wiring, where a 1 ""-a ~b, l are TPT for switching
, C, to C8 indicate storage capacities, respectively. Further, a reverse bias is applied between j+ and jz in the figure so that t'+ is low and t is high.
本実施例においては、受光は絶縁基板ｌの裏面側から行
われ（第１図に矢示する）るものであり、フォトセンサ
＋Ｉ ａの上部はＡｕ／ａ−Ｓｉ二Ｈの高いバリアハイ
ドがブロッキング電極としての作用を有する。そのため
、フォトセンサ（フォトダイオード）ｆｉ＜ａのダイオ
ードの逆方向バイアスのリークを抑えることが出来る。In this example, light is received from the back side of the insulating substrate l (as indicated by the arrow in Figure 1), and the upper part of the photosensor +Ia is covered with a high barrier hydride of Au/a-Si2H. It functions as a blocking electrode. Therefore, leakage of the reverse bias of the photo sensor (photodiode) fi<a diode can be suppressed.
また、金電極１４は、１５００Å以下と薄くなるため、
通常のレジストパターニングで形成出来る。Furthermore, since the gold electrode 14 is thinner than 1500 Å,
It can be formed by normal resist patterning.
なお、上記実施例において、絶縁基板Ｉ上に多結晶シリ
コン膜２を形成したが、この多結晶シリコン膜２のａ−
Ｓｉ：８層の下方位置に当たる部分（第１図中２ａに示
す部分）に炭素（Ｃ）又は他の不純物をドープすること
により光学バンドギャップが広がり主に短波長の感度向
上を図ることが可能である。即し、スイッチング用ＴＦ
Ｔｂとフォトセンサ部とをモノリシックさせた構造にお
いては、上記実施例のように、スイッチング用ＴＦＴｂ
ソース・ドレイン領域とフォトセンサ部ａの下部電極と
して多結晶シリコン膜２を一工程で形成することが、工
程の短縮化と１−Ｓｉ：Ｈ層Ｉ＋の膜質向上に有効であ
るが、多結晶シリコン膜２が薄い（例えば５００人）構
造とはいえ主に短波長側での感度低下が危惧される。そ
のため、ラインセンサのカラー化に及んだ場合において
は、青色系の信号が低下するという可能性がある。そこ
で萌記する如く、多結晶シリコン膜２ユに、炭素（Ｃ）
などの不純物を、例えばイオン注入によりドープし、熱
処理を施して再結晶化させることにより、上記問題を解
消するのみならず、絶対感度の向上を期し、残像が少な
く飽和（信号）電圧も低く出来るものである。In the above embodiment, the polycrystalline silicon film 2 was formed on the insulating substrate I, but the a-
By doping carbon (C) or other impurities into the lower part of the Si: 8 layer (part 2a in Figure 1), it is possible to widen the optical band gap and improve sensitivity mainly at short wavelengths. It is. Therefore, switching TF
In the structure in which Tb and the photosensor section are monolithic, as in the above embodiment, the switching TFTb
Forming the polycrystalline silicon film 2 as the source/drain region and the lower electrode of the photosensor part a in one process is effective in shortening the process and improving the film quality of the 1-Si:H layer I+. Although the silicon film 2 is thin (for example, 500 layers), there is a concern that the sensitivity will decrease mainly on the short wavelength side. Therefore, if the line sensor is to be colored, there is a possibility that the blue signal will be reduced. As mentioned above, carbon (C) was added to the polycrystalline silicon film 2U.
By doping impurities such as, for example, by ion implantation and recrystallizing by heat treatment, not only can the above problems be solved, but also the absolute sensitivity can be improved, and the saturation (signal) voltage can be lowered with less afterimage. It is something.
そのため、ａ−８ｉ：Ｉ−１をａ Ｓ ｌ ＋−ｘｃ
ｘ： Ｈにする必要が無くなり、欠陥の発生も無くすこ
とが出来る。Therefore, a-8i:I-1 is a S l +-xc
x: There is no need to set it to H, and the occurrence of defects can also be eliminated.
以上、実施例について説明したが、この他に各種の設計
変更が可能である。Although the embodiments have been described above, various other design changes are possible.
例えば、上記実施例に係るラインセンサにあっては、絶
縁基板ｌを石英で形成したが他の絶縁性物質、例えばガ
ラスその他を用いても勿論よい。For example, in the line sensor according to the above embodiment, the insulating substrate l is made of quartz, but it is of course possible to use other insulating materials such as glass or the like.
また、ト記実施例においては、金電極を用いたが、白金
電極でもよい。Furthermore, although gold electrodes were used in the above embodiments, platinum electrodes may also be used.
［発明の効果］
以」二の説明から明らかなように、本発明に係るライン
センサにあっては、金又は白金電極を、アモルファスシ
リコン半導体と絶縁膜（Ｓ ｉ Ｏを等）表面に１５０
０Å以下の厚さで蒸着することにより、金又は白金電極
が絶縁膜上で剥離する不具合を防止出来、そのため、金
又は白金電極がフォトセンサ部のアモルファスシリコン
半導体層表面で（Ａｕ／ａ−５ｉ ： ｌ−１）接合し
、高い（約０．９ｅＶ）ショットキーバリアが当該フォ
トセンサ部のブロッキング膜として用いることが出来、
高性能なラインセンサの製造を可能にする効果がある。[Effects of the Invention] As is clear from the following explanation, in the line sensor according to the present invention, a gold or platinum electrode is deposited on the surface of an amorphous silicon semiconductor and an insulating film (S i O, etc.) at a thickness of 150 nm.
By depositing the gold or platinum electrode to a thickness of 0 Å or less, it is possible to prevent the gold or platinum electrode from peeling off on the insulating film. : l-1) A high (approximately 0.9 eV) Schottky barrier can be used as a blocking film in the photosensor section,
This has the effect of making it possible to manufacture high-performance line sensors.
また、フォトセンサ部の電極部（ショットキー部）がア
ルミ配線を介さないで配線出来る効果がある。Further, there is an effect that the electrode part (Schottky part) of the photosensor part can be wired without using aluminum wiring.
第１図は本発明に係るラインセンサの実施例を示す断面
図、第２図は同、素子構成図、第３図は従来例を示す断
面図である。
Ａ・・・ラインセンサ、ａ・・・フォトセンサ部、ｂ・
・・スイッチング用ＴＰＴ、１・・・絶縁基板、２・・
・多結晶シリコン膜、１１・・・ａ−Ｓｔ：８層（アモ
ルファスシリコン半導体層）、１２・・・Ｓ ｉ Ｏ＊
唖、１４・・・金電極。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a line sensor according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the same element, and FIG. 3 is a sectional view showing a conventional example. A... Line sensor, a... Photo sensor section, b.
... Switching TPT, 1... Insulating substrate, 2...
・Polycrystalline silicon film, 11...a-St: 8 layers (amorphous silicon semiconductor layer), 12...S i O *
Dumb, 14...Gold electrode.
Claims (1)
主に形成されたフォトセンサ部と、多結晶シリコンで主
に形成されたスイッチング用薄膜トランジスタと、絶縁
膜を備えて成るラインセンサにおいて、 少なくとも前記フォトセンサ部のアモルファスシリコン
半導体層表面と絶縁膜表面に、１５００Å以下の厚さの
金又は白金電極を蒸着して形成したことを特徴とするラ
インセンサ。(1) In a line sensor comprising, on an insulating substrate, a photosensor section mainly formed of an amorphous silicon semiconductor layer, a switching thin film transistor mainly formed of polycrystalline silicon, and an insulating film, at least A line sensor characterized in that a gold or platinum electrode with a thickness of 1500 Å or less is formed by vapor deposition on the surface of the amorphous silicon semiconductor layer and the surface of the insulating film of the sensor portion.
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|---|---|---|---|
| JP63147097A JP2692144B2 (en) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | Line sensor |
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Publications (2)
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| JPH022167A true JPH022167A (en) | 1990-01-08 |
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ID=15422422
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|---|---|
| JP (1) | JP2692144B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH1093062A (en) * | 1996-09-11 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | Photodetector |
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-
1988
- 1988-06-15 JP JP63147097A patent/JP2692144B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2692144B2 (en) | 1997-12-17 |
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