JPH02326A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH02326A
JPH02326A JP63283997A JP28399788A JPH02326A JP H02326 A JPH02326 A JP H02326A JP 63283997 A JP63283997 A JP 63283997A JP 28399788 A JP28399788 A JP 28399788A JP H02326 A JPH02326 A JP H02326A
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Noriyuki Umibe
紀之 海部
Masayoshi Murata
正義 村田
Osamu Hamamoto
修 浜本
Katsumi Komiyama
克美 小宮山
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Abstract

PURPOSE:To improve durability and reliability by setting the average voltage of conductor joined with an insulating layer with respect to the average potential of conductor joined with a semiconductor layer, in the direction to block the carrier supply from the conductor to the semiconductor layer. CONSTITUTION:A semiconductor device is constituted of a first wiring layer 101, an insulating layer 102, an I-type semiconductor layer 108, an N<+> type semiconductor layer 104 and a second wiring layer 110. By making the average voltage of the wiring layer 101 higher than the average voltage of the wiring layer 110, the carrier supply from the wiring layer 101 to the semiconductor layer 103 is blocked. By this constitution, the semiconductor layer 103 contributes to insulation together with the insulating layer 102, and the thickness of the insulating layer is effectively thickened. As a result, even if the insulating layer 102 locally becomes thin, intense electric field is not generated there, so that the insulation between both conductors and durability are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光センサ等の半導体置に係り、特に半導体層を
介して積層された導電体間の絶縁性の向上に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to semiconductor devices such as optical sensors, and particularly to improving the insulation between conductors laminated with semiconductor layers interposed therebetween.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、IC,LSI、液晶表示装置、光センサ等の半導
体置として、基板上に複数の薄膜半導体素子’(i−V
成する技術が開発されてきた。このために素子間の配線
に複数の交差部が必要となっている。
In recent years, multiple thin film semiconductor elements' (i-V
Technology has been developed to achieve this. For this reason, a plurality of intersections are required for wiring between elements.

特に、液晶デイスプレィでは薄膜トランジスタ(TPT
 )金1 (LO00個以上、A4読取り用等倍梨ライ
ンセンサでは1簡あたり8個のセンサ要素つまり172
8個の元センサ要素素子と各センサ要素素子に対応した
TFT を同一基板上に形成する必要がある。
In particular, liquid crystal displays use thin film transistors (TPTs).
) Gold 1 (LO00 pieces or more, 8 sensor elements per piece for A4 reading size pear line sensor, that is 172
It is necessary to form eight original sensor elements and TFTs corresponding to each sensor element on the same substrate.

このために、素子間の配線に更に多くの交差部が必要と
なる。例えばTPTの数を減少させ装置Th小型化する
ためにマトリクス配線を採用する際には、交差部の数は
10000箇所以上となる。
For this reason, more intersections are required for wiring between elements. For example, when matrix wiring is employed to reduce the number of TPTs and downsize the device Th, the number of intersections becomes 10,000 or more.

このような多数の交差部を形成するには、プロセスの簡
易化、低コスト化のために、専用の絶縁層金膜けること
なく、素子を構成する°為の半導体層や絶縁層を利用し
て交差部の絶縁を行う構成が好ましく採用される。
To form such a large number of intersections, in order to simplify the process and reduce costs, it is possible to use the semiconductor layer or insulating layer that constitutes the device without removing the dedicated insulating gold film. A configuration in which the intersections are insulated is preferably adopted.

第5図(4)は、半導体置の一例の模式的平面図、第5
図(B)は、そのI−I線模式的断面図であって、説明
の都合上、他の付属部分の1部も示しである。
FIG. 5 (4) is a schematic plan view of an example of a semiconductor device;
Figure (B) is a schematic sectional view taken along the line I-I, and for convenience of explanation, some of the other attached parts are also shown.

尚本発明は電子をキャリアとして使用している光導電型
のラインセンサを用いた密着型光電変換装置に好適に用
いられる為、第5図に示すような装置の例をもとに説明
する。ここでは信号読出し系にはマ) IJクス配線を
採用している。図示するように、基板l上に共通配M4
およびシールド配線lit形成し、その上に絶縁層5、
真性半導体層(以下、「1層」という。)6およびオー
ミックコンタンクト用のn層7が積層形成されている。
Since the present invention is suitably used in a contact type photoelectric conversion device using a photoconductive line sensor that uses electrons as carriers, it will be explained based on an example of the device shown in FIG. Here, IJ wiring is used for the signal readout system. As shown, a common wiring M4 is placed on the board l.
and a shield wiring lit, on which an insulating layer 5,
An intrinsic semiconductor layer (hereinafter referred to as "one layer") 6 and an n-layer 7 for ohmic contact are laminated.

そして光センサ9からの個別電極配線8を形成し、共通
配1fij4とコンタクトホール10bt″通して接続
金とっている。
Then, an individual electrode wiring 8 from the optical sensor 9 is formed, and a connection metal is made through the common wiring 1fij4 and the contact hole 10bt''.

このようなマトリクス配線において、シールド配置ll
には、電源Vaによって正の一定電圧が印Wされている
。これは、共通配線4間の容量結合により生じるクロス
トークを防止するためである。
In such matrix wiring, the shield arrangement
A constant positive voltage W is applied to by the power supply Va. This is to prevent crosstalk caused by capacitive coupling between the common lines 4.

また、共通配線4はオペアンプ等で構成される電流電圧
変換回路(図示せず。)に接続され、光セ/す9からの
光電流は電圧に変換して外部へ出力する。なお、この構
成における共通配線4は接地電位全基準電位としている
Further, the common wiring 4 is connected to a current-voltage conversion circuit (not shown) composed of an operational amplifier or the like, and the photocurrent from the photocell 9 is converted into a voltage and output to the outside. Note that the common wiring 4 in this configuration is set to the ground potential and all reference potentials.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記の半導体置は、次のような問題点を
有していることが本発明者らの数多くの実験の結果判明
した。
However, as a result of numerous experiments conducted by the present inventors, it has been found that the above semiconductor device has the following problems.

第6図は、第5図(4)におけるn−usによる模式的
断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along n-us in FIG. 5(4).

上述したように、シールド配置llはt源Vaにより正
電圧が供給され、個別電極配IR8は共通配線4に接続
されているために基準電圧はほぼ接地電圧となっている
。すなわち、第6図において、シールド配+!1111
の方が個別電極配線8より高い電位にある。
As described above, the shield arrangement 11 is supplied with a positive voltage by the t source Va, and the individual electrode arrangement IR8 is connected to the common wiring 4, so that the reference voltage is approximately the ground voltage. That is, in FIG. 6, the shield arrangement +! 1111
is at a higher potential than the individual electrode wiring 8.

この状態では、個別電極配+18がシールド配線11よ
り低い電位であるためここから1層7全通して1層6へ
電子を供給でき、電子が3層7および1層6を介して絶
縁層側へ移動する。
In this state, since the individual electrode wiring +18 has a lower potential than the shield wiring 11, electrons can be supplied from here to the first layer 6 through the entire first layer 7, and the electrons pass through the third layer 7 and the first layer 6 to the insulating layer side. Move to.

このために、絶縁層5が製造プロセスのバラツキ等によ
って欠陥が存在したり局部的に薄くなったりしていると
、その部分の電界が強くなり、動作時に絶縁破壊を起こ
す可能性がある。また、図中の矢印A間の電界も強くな
り、絶縁層5の側面および配置s11の表面に不純物イ
オンや水等が存在すると電気分解によって下層の配置l
lが溶解して断線する可能性が高くなるという問題点を
有していることが判明した。
For this reason, if the insulating layer 5 has defects or is locally thinned due to variations in the manufacturing process, the electric field in that area will become stronger, potentially causing dielectric breakdown during operation. In addition, the electric field between arrows A in the figure also becomes stronger, and if impurity ions, water, etc. are present on the side surface of the insulating layer 5 and the surface of the arrangement s11, the lower layer arrangement l
It has been found that there is a problem in that the possibility of wire breakage due to melting of the wire increases.

また、絶縁層5の厚さに依存して絶縁されているために
、製造時のオーバーエツチング19等があると電気的耐
圧低下の原因となり易く、歩留りおよび信頼性の低下金
招来するという問題点も有していた。
In addition, since the insulation depends on the thickness of the insulating layer 5, over-etching 19 during manufacturing tends to cause a drop in electrical withstand voltage, leading to a reduction in yield and reliability. It also had

このような問題点は、シールド配線11および個別電極
配線8の交差部だけではなく、電源vbによって正電正
金印加された配!22と接地された配線22′との交差
部22’においても生じる(第5図(4)参照)もので
あった。
Such a problem occurs not only at the intersection of the shield wiring 11 and the individual electrode wiring 8, but also at the wiring to which positive electric current is applied by the power supply vb! This also occurs at the intersection 22' of the wire 22 and the grounded wiring 22' (see FIG. 5 (4)).

〔課題全解決するための手段〕[Means to solve all problems]

本発明による半導体置は、二つの導電体が絶縁層および
半導体層から成る積層体1挾んで対向し、前記半導体層
に接合した第一の導電体の平均電位に対する前記絶縁層
に接合した第二の導電体の平均電位が、第一の導電体か
ら前記半導体層へ供給しうるキャリアの供給を阻止する
方向であること1に:特徴とする。
In the semiconductor device according to the present invention, two conductors face each other with a laminate consisting of an insulating layer and a semiconductor layer sandwiched therebetween, and a second conductor connected to the insulating layer has an average potential of a first conductor connected to the semiconductor layer. The first conductor is characterized in that the average potential of the conductor is in a direction that blocks the supply of carriers that can be supplied from the first conductor to the semiconductor layer.

ま之、本発明による半導体置は、基板上に光電変換上行
う半導体層と光電変換上行う半導体層に電気的に接続さ
れた個別電極を有する充電変換要素の複数と、該充電変
換要素に電気的に接続されたマトリックス配線と、該マ
トリックス配線間に設けられ一定電位に保持された配線
と、全作する半導体置において、 該個別電極と該一定電位に保持された配線との交差する
部分が半導体層と絶縁層全快んで設けられ、 該個別電極の平均電位が該半導体層へ供給しうるキャリ
アの供給全阻止する電位であることを特徴とする。
However, the semiconductor device according to the present invention includes a plurality of charge conversion elements each having a semiconductor layer for photoelectric conversion on a substrate and an individual electrode electrically connected to the semiconductor layer for photoelectric conversion, and a plurality of charge conversion elements having an electrical connection to the charge conversion element. In the entire semiconductor device, the intersecting portions of the matrix wiring connected to each other, the wiring provided between the matrix wirings and held at a constant potential, and the individual electrodes and the wiring held at a constant potential are It is characterized in that the semiconductor layer and the insulating layer are completely provided, and the average potential of the individual electrodes is a potential that completely blocks the supply of carriers that can be supplied to the semiconductor layer.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、第一および第二の導電体の平均電位
全上述したように設定することで、上記絶縁層と共に半
導体層も絶縁に寄与し絶縁層として働く層を実質的に厚
くすることができる。
In the present invention, by setting the average potential of the first and second conductors as described above, the semiconductor layer also contributes to insulation together with the insulating layer, and the layer that functions as the insulating layer can be made substantially thicker. can.

このために、絶縁層が局所的に薄くなっていても、そこ
に強電界は発生せず、両導電体間の絶縁性および耐久性
は従来より大幅に向上し、信頼性の高い半導体置を提供
することができる。
For this reason, even if the insulating layer is locally thin, no strong electric field is generated there, and the insulation and durability between both conductors are significantly improved compared to before, making it possible to create highly reliable semiconductor devices. can be provided.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

まず、本発明の実施態様について説明する。First, embodiments of the present invention will be described.

本発明の好適な実施態様の1つとしては、絶縁層及び半
導体層からなる積層体を介して接線される2つの配線を
形成する導電層を有し、それぞれ導電層の平均電位が少
なくとも一つの半導体層に対してキャリアの供給を阻止
する方向となるよう構成される半導体置がある。
One of the preferred embodiments of the present invention has a conductive layer forming two wirings that are tangential to each other through a laminate consisting of an insulating layer and a semiconductor layer, and each conductive layer has an average potential of at least one There is a semiconductor device configured such that the direction prevents the supply of carriers to the semiconductor layer.

例えば、第1図(4)に示すように導電層としての第1
の配1R1o1.絶縁層102、l型半導体層103、
n  型半導体層104、導電層としての第2の配Ml
 10から成る構成全有する半導体置の場合は、第1の
配線1O1t−第2の配線110に対して低い電位とす
る。
For example, as shown in FIG. 1 (4), the first
The arrangement 1R1o1. insulating layer 102, l-type semiconductor layer 103,
n-type semiconductor layer 104, second layer Ml as a conductive layer
In the case of a semiconductor device having the entire configuration of 10, the potential is set to be lower than that of the first wiring 1O1t and the second wiring 110.

なお、上記半導体層104がP+型の層であれば、第1
の配線101を第2の配線110に対して高い電位にす
れば良い。
Note that if the semiconductor layer 104 is a P+ type layer, the first
The wiring 101 may be set at a higher potential than the second wiring 110.

第1図(B)に示すように、第1の配! p+1 %絶
縁層p+2、l型半導体層p+3、第2の配線210か
ら成る構成を有し、第2の配線210がAtやCrから
成りi /il p+3に対してシ、ットキーバリア?
形成する半導体置の場合は、第1の配線p+1全第2の
配線210に対して高い電位にすれば良い。
As shown in FIG. 1(B), the first arrangement! It has a structure consisting of a p+1% insulating layer p+2, an l-type semiconductor layer p+3, and a second wiring 210, and the second wiring 210 is made of At or Cr and acts as a shield barrier against i/il p+3.
In the case of a semiconductor device to be formed, the first wiring p+1 may be set at a higher potential than the entire second wiring 210.

以上説明したように半導体層の構成、導電型、キャリア
濃度等により導電層の平均電位は適宜選択され得る。
As explained above, the average potential of the conductive layer can be appropriately selected depending on the structure, conductivity type, carrier concentration, etc. of the semiconductor layer.

次に、本発明を適用するに最も好ましい1つの実施例を
図面を参照しながら詳細に説明する。
Next, one of the most preferred embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

第2図(4)は、本発明による半導体置の一実施例の模
式的平面図、第2図(B)は、そのI −ILIS模式
的断面図である。
FIG. 2(4) is a schematic plan view of one embodiment of the semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2(B) is a schematic sectional view of the I-ILIS thereof.

本実施例は密着型光電変換装置であり、電子全キャリア
として使用した光導電型センサを同図(4)における紙
面の上下方向に複数配列したラインセンサ全使用してい
る。ただし、図では簡略化のために2ビット分の構成の
みを示している。
This embodiment is a contact type photoelectric conversion device, in which a plurality of photoconductive sensors used as electron carriers are all used as line sensors arranged vertically in the plane of the paper in FIG. 4 (4). However, in the figure, only the configuration for 2 bits is shown for simplification.

〔サンプル1の作成〕 各図に示すように、透光性絶縁基板として洗浄したガラ
ス板1上に真空堆積法によりAA/Cr全0、1μm堆
積し、次にフォトリソグラフィーによりレジストパター
ン全形成しウェットエツチングを行って照明窓3を存す
る遮光層2、遮光層2を接地電位に固定するための配線
22′およびマトリクス個別電極配線23を形成し、そ
の上にプラズマCVD法金用い5IH4がス及びNH,
ガスを成膜用原料としてRFグロー放電により窒化シリ
コンからなる透光性絶縁層5 ’t’ 0.3μm厚に
形成した。
[Preparation of Sample 1] As shown in each figure, 0.1 μm of AA/Cr was deposited on a cleaned glass plate 1 as a transparent insulating substrate by vacuum deposition, and then a resist pattern was completely formed by photolithography. Wet etching is performed to form the light-shielding layer 2 in which the illumination window 3 is present, the wiring 22' for fixing the light-shielding layer 2 to the ground potential, and the matrix individual electrode wiring 23, and then 5IH4 using plasma CVD method is etched thereon. NH,
A transparent insulating layer 5't' made of silicon nitride was formed to a thickness of 0.3 μm by RF glow discharge using gas as a film forming raw material.

続けて、5IH4ガス金成膜用原料として光導電層とな
るa −St等の1層6を1μm厚に形成した。
Subsequently, a layer 6 of a-St or the like, which will become a photoconductive layer, was formed to a thickness of 1 μm as a raw material for forming a 5IH4 gas gold film.

更に5IH4ガス及びPH3ガス金成膜用原料としてオ
ーミックコンタクト用のn 層7 ’k O,1μm積
層した◎そしてフォトリングラフィにより、レジストノ
量ターンを形成シ、CF4ガス金用いたドライエツチン
グとしてリアクティブイオンエツチングを行い、部分的
にn土層7.1層6、絶縁層5を取り除いてコンタクト
ホール10bおよび10e’i形成した。
Furthermore, an n layer of 7'kO for ohmic contact was laminated to a thickness of 1 μm as a raw material for forming a gold film using 5IH4 gas and PH3 gas.Then, photolithography was used to form resist turns, and reactive etching was performed using dry etching using CF4 gas gold. Ion etching was performed to partially remove the n-soil layer 7, layer 6, and insulating layer 5 to form contact holes 10b and 10e'i.

その後、真空堆積法によりAt’k 1.0μm厚に堆
積させ、さらに、フォトリングラフィによりレジス) 
ノ4ターンを形成し、ウェットエツチングを行い、部分
的にAti取り除いた。また、ドライエツチングにより
n 層を取り除いて上層側の配線4.11.8.22等
を形成した。更に上記と同様なドライエツチングにより
各素子を独立分離させた。
Thereafter, At'k was deposited to a thickness of 1.0 μm using a vacuum deposition method, and then a resist layer was deposited using photolithography.
4 turns were formed and wet etching was performed to partially remove the Ati. Further, the n layer was removed by dry etching to form upper layer wirings 4, 11, 8, 22, etc. Furthermore, each element was separated independently by dry etching similar to the above.

そして最後に、ポリイミド及びエポキシ樹脂からなる透
光性の保護膜15を形成して完成させた。
Finally, a transparent protective film 15 made of polyimide and epoxy resin was formed to complete the process.

このようにして本発明による光電変換装et作成した。In this way, a photoelectric conversion device according to the present invention was created.

この光電変換装置は光センサ9の両端子の電極8、電源
vbから正電圧を光センサ9へ供給するための配線22
、マトリクス共通配線4およびシールド配線11を有し
ており、シールド配線11には、クロストーク防止の為
に電源Vaから正電圧が印加されている。
This photoelectric conversion device includes electrodes 8 at both terminals of the optical sensor 9, and wiring 22 for supplying positive voltage from the power source vb to the optical sensor 9.
, a matrix common wiring 4, and a shield wiring 11, and a positive voltage is applied to the shield wiring 11 from a power source Va to prevent crosstalk.

また、各光センサ9からの個別電極配[23は、コンタ
クトホール10b全通して共通配線4と接続しマトリク
ス配線を形成している。
Further, the individual electrode wiring [23 from each optical sensor 9 is connected to the common wiring 4 through the entire contact hole 10b to form a matrix wiring.

さらに、共通配lR4およびシールド配線11の各配線
間の絶縁層5.1層6およびn+層7がエツチング除去
されている。
Further, the insulating layer 5, 1 layer 6 and n+ layer 7 between the common wiring 1R4 and the shield wiring 11 are etched away.

〔サンプル2の作成〕 上述したサンプル1と同様の方法を用いてサンプル2を
作成した。サンプル2は前述シタような第5図に示す光
電変換装置であり、サンプル1とは、マトリックス共通
配線4、シールド配線11と個別1m配線23の配置及
び配線22.22′との配置全上下逆としただけであり
、各層の形成は全てサンプル1と同じ成膜、エツチング
方法により行った。
[Preparation of Sample 2] Sample 2 was prepared using the same method as Sample 1 described above. Sample 2 is a photoelectric conversion device shown in FIG. 5 as described above, and sample 1 is different from sample 1 in that the matrix common wiring 4, shield wiring 11, individual 1m wiring 23, and wiring 22, 22' are all upside down. All layers were formed using the same film formation and etching methods as Sample 1.

ここで密着型イメージセンサの動作を第2図(B)を参
照しながら簡単に説明する。
Here, the operation of the contact type image sensor will be briefly explained with reference to FIG. 2(B).

本実施例をローラ16等によって被読取り対象である原
稿17に密着させ、図示されていない光源から照明窓3
全通して元を原稿17へ照射する。
The present embodiment is brought into close contact with a document 17 to be read using a roller 16 or the like, and an illumination window 3 is illuminated from a light source (not shown).
The original is irradiated onto the original 17 through the entire process.

そして、その反射光が光センサ9へ入射することで、光
センサ9の1層6の抵抗値が入射光の強弱に従って変化
し、原稿17の臂報が電気信号に変換される。
When the reflected light enters the optical sensor 9, the resistance value of one layer 6 of the optical sensor 9 changes according to the strength of the incident light, and the signal of the direction of the original 17 is converted into an electrical signal.

光センサ9の出力信号は門別配線23t−通して共通配
線4へ現われ、図示されていない電流電圧変換回路を通
して外部へ出力される。
The output signal of the optical sensor 9 appears on the common wiring 4 through the gate wiring 23t-, and is output to the outside through a current-voltage conversion circuit (not shown).

〔実験I〕[Experiment I]

シールド配線に印加する電圧を一定とし、シールド配線
と個別電極配線の位置が異なる場合の例として、作成し
た複数のサンプル1及び複数のサンプル2について以下
のような実験を行った。
As an example of a case where the voltage applied to the shield wiring is constant and the positions of the shield wiring and the individual electrode wiring are different, the following experiment was conducted on the prepared plural samples 1 and plural samples 2.

まず、環境温度80℃、環境湿度85%のもとてサンプ
ル1、サンプル2のそれぞれのシールド配911に5V
、個別電極間Iw23に3Vの電圧全印加した状態で交
差部23′全顕微鏡で観察しながら、光電変換に光入射
を行いもSamplsかラノ出力信号を観測した。
First, at an environmental temperature of 80°C and an environmental humidity of 85%, 5V was applied to each shield wiring 911 of Sample 1 and Sample 2.
While observing the intersection 23' with a full microscope with a full voltage of 3V applied across the individual electrodes Iw23, the Samples or Rano output signals were observed even when light was input to photoelectric conversion.

その結果サンプル2では実験開始後150時間経過した
時点でサンプル2の全てに腐食が発生し、出力信号に乱
れが生じた。
As a result, in Sample 2, corrosion occurred in all of Sample 2 150 hours after the start of the experiment, and the output signal was disturbed.

しかし、サンプル1の中で最初に腐食による出力信号の
乱れが見られたのは500時間経過後であった。
However, in Sample 1, disturbances in the output signal due to corrosion were first observed after 500 hours had elapsed.

〔実験■〕[Experiment■]

次にシールド配線と個別電極配置の位置を同一とした場
合の例として作成した複数のサンプル2を用いて別の実
験を行った。
Next, another experiment was conducted using a plurality of samples 2 prepared as an example in which the positions of the shield wiring and the individual electrode arrangement were the same.

まず、環境温度80℃、環境湿度85%のもとて個別電
極間@23に3vの電圧を印加し、シールド配線11に
印加する電圧値i0V、3V。
First, under an environment temperature of 80° C. and an environment humidity of 85%, a voltage of 3V is applied between the individual electrodes @ 23, and the voltage values i0V and 3V are applied to the shield wiring 11.

5v、としたものについて交差部23′を観察しながら
、出力信号を観測した。
5V, the output signal was observed while observing the intersection 23'.

次光にその結果を示す。The results are shown below.

以上のように本発明によるサンプル2−1及びサンプル
2−2は良好な結果が得られた。
As described above, good results were obtained for Sample 2-1 and Sample 2-2 according to the present invention.

〔実験■〕[Experiment■]

更に、作成した複数のサンプル2を用いて別の実験を行
った。個別電極配線23とシールド配線11とに印加さ
れる電圧の向き金変えて耐電圧テスト全行った。
Furthermore, another experiment was conducted using the plurality of prepared samples 2. All withstanding voltage tests were conducted by changing the direction of the voltage applied to the individual electrode wiring 23 and the shield wiring 11.

その結果、個別電極間a23の電位がシールド配線11
の電位より大きな時の耐電圧は30Vであった。
As a result, the potential between the individual electrodes a23 changes to the shield wiring 11.
The withstand voltage was 30V when the potential was higher than that of .

一方、個別電極配線23の電位がシールド配線11の電
位より小さい時の耐電圧は250vであった。
On the other hand, when the potential of the individual electrode wiring 23 was lower than the potential of the shield wiring 11, the withstand voltage was 250V.

以上説明した本実施例による密着型光電変換装置は例え
ばファクシミリ装置に好適に用いられる。
The contact type photoelectric conversion device according to the present embodiment described above is suitably used in, for example, a facsimile machine.

第3図は、上記実施例による光電変換装置を用いたファ
クシミリ装置の模式的構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a facsimile machine using the photoelectric conversion device according to the above embodiment.

同図において、原稿送信時では、光電変換装置としての
密着型イメージセンサ1p+1上に原稿1p+5がプラ
テンローラ12−03によって圧着し、プラテンローラ
1p+3および給送ローラ1p+4によって矢印方向へ
移動する。原稿表面は光源であるキセノンランプ1p+
2によって照明され、その反射光がセンサ1p+1に入
射して原稿の画像情報に対応した電気信号に変換され送
信される。
In the figure, when transmitting a document, a document 1p+5 is pressed onto a contact image sensor 1p+1 as a photoelectric conversion device by a platen roller 12-03, and is moved in the direction of the arrow by a platen roller 1p+3 and a feeding roller 1p+4. The surface of the original is a xenon lamp 1p+, which is the light source.
2, the reflected light enters the sensor 1p+1, is converted into an electrical signal corresponding to the image information of the document, and is transmitted.

また、受信時には、記録紙1p+6がプラテンローラ1
p+7によって搬送され、サーマルヘッド1p+8によ
って受信信号に対応した画像が再生される。
Also, when receiving, the recording paper 1p+6 is placed on the platen roller 1.
The thermal head 1p+8 reproduces an image corresponding to the received signal.

なお、装置全体はシステムコントロール基板1p+9の
コントローラによって制御され、ま友各壓動系および各
回路には電源121Oから電力が供給される。
The entire device is controlled by a controller on a system control board 1p+9, and power is supplied to each of the percussion systems and each circuit from a power source 121O.

上述したファクシミリ装置に本発明による光電変換装@
全搭載して画像通信を行った結果、長時間使用した場合
であっても通信画像は良好に保たれていた。
The photoelectric conversion device according to the present invention is added to the facsimile machine described above.
As a result of image communication with all the devices installed, the communication images were maintained well even when used for a long time.

以下、上述した本実施例の留着型光電変換装置において
、本発明に係る動作について説明する。
Hereinafter, the operation according to the present invention in the fixation type photoelectric conversion device of the present embodiment described above will be explained.

第4図は、第2図(B)におけるシールド配線110部
分を拡大した模式的断面図である。
FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view of the shield wiring 110 portion in FIG. 2(B).

本実施例によれば、上述したように、シールド配線11
には@ @ Vaから正電圧が印加されている。また、
個別電極配線23は光センサの出力信号を通す配線であ
るが、その基準電位は接地電位に設定されている。した
がりて、平均電位としては個別電極配線23はシールド
配線11に対して低い電位となっている。
According to this embodiment, as described above, the shield wiring 11
A positive voltage is applied from @@Va. Also,
The individual electrode wiring 23 is a wiring through which the output signal of the optical sensor passes, and its reference potential is set to the ground potential. Therefore, the average potential of the individual electrode wiring 23 is lower than that of the shield wiring 11.

このために1層6は電子の空乏状態となり、たとえホー
ルが生じてもn+十層と1層6との間は移動できないの
で、1層6が絶縁体として機能する。すなわち、本実施
例における実質的な絶縁層の厚さは、絶縁層5と1層6
との合計の厚さとなり、絶縁性および耐久性が共に従来
より大幅に向上するのである。つまり例をあげて説明す
るなら製造時に絶縁層5がオーバーエッチされたり、局
部的に薄く形成されたとしても、1層6も絶縁体となっ
ている念めに、そのオーバーエッチ部19による耐圧低
下がなく、−!た薄い部分24に電界が集中することに
よる絶縁破壊等全防止することができる。
For this reason, layer 1 6 becomes depleted of electrons, and even if holes are generated, they cannot move between the n+10 layer and layer 1 6, so layer 1 6 functions as an insulator. That is, the substantial thickness of the insulating layer in this example is the insulating layer 5 and the first layer 6.
This results in a total thickness of 1.5 mm, and both insulation properties and durability are significantly improved compared to conventional ones. In other words, to give an example, even if the insulating layer 5 is over-etched during manufacturing or is formed thin locally, the withstand voltage due to the over-etched portion 19 is There is no decline, -! It is possible to completely prevent dielectric breakdown caused by electric field concentration on the thin portion 24.

さらに、実質的の絶縁層が厚くなっているために、図中
の矢印8間の電界は従来より弱くなり、その結果、絶縁
層5および1層6の側面等での電気分解の促進が抑止さ
れ、配線23が溶解するという事態を防ぐことができる
。同様に第2図(4)における配線22および22′の
交差部も同様の構成であるために、雨間線間の絶縁性お
よび耐久性の向上が図れる。したがって、このような光
電変換装置のように装置全体に多数の配線交差部が存在
しても、本発明によれば高い信頼性金得ることができる
Furthermore, since the actual insulating layer is thicker, the electric field between the arrows 8 in the figure becomes weaker than before, and as a result, the promotion of electrolysis on the side surfaces of the insulating layer 5 and the first layer 6 is suppressed. This can prevent the wiring 23 from melting. Similarly, since the intersection of the wires 22 and 22' in FIG. 2(4) has the same structure, the insulation and durability between the rain wires can be improved. Therefore, even if there are a large number of wiring intersections throughout the device, such as in such a photoelectric conversion device, high reliability can be obtained according to the present invention.

なお、本実施例では第2図に示す構成としたが、これに
限定されない。前述したように例えば、第5図に示すシ
ールド配線11および個別電極配線8の交差部の構成で
あっても、回路構成上で電源V&の極性を逆にできる場
合、シールド配[11を個別電極配線8に対して低い平
均電位にすれば、を層6はキャリアである電子が空乏状
態となり、たとえホールが生じてもn+十層と1層6と
の間は移動できないので、1層6が絶縁体として機能し
、本実施例と同等の効果が得られる。
Although this embodiment has the configuration shown in FIG. 2, it is not limited thereto. As mentioned above, for example, even if the shield wiring 11 and the individual electrode wiring 8 have an intersection shown in FIG. 5, if the polarity of the power supply V& can be reversed in the circuit configuration, If a low average potential is applied to the wiring 8, the layer 6 becomes depleted of electrons, which are carriers, and even if holes are generated, they cannot move between the n+10 layer and the 1st layer 6, so the 1st layer 6 becomes It functions as an insulator, and the same effect as this example can be obtained.

さらに他にも前述し念ように、ホールをキャリアとして
使用する光センサ全周い、オーミックコンタクト層7ヲ
p+層で形成した場合は、配線交差部の対向電極との電
位の関係が第5図で示されたシールド配置llおよび個
別電極配線8の関係であるときに、1層6はキャリアで
あるホールが空乏状態となシ、たとえ電子が生じてもp
中層と1層との間は移動できないので1層6が絶縁体と
して機能し、本実施例と同等の効果が得られる。
Furthermore, as mentioned above, if an ohmic contact layer 7p+ layer is formed all around the optical sensor that uses holes as carriers, the relationship of the potential with the counter electrode at the wiring intersection will be as shown in Figure 5. When the relationship between the shield arrangement ll and the individual electrode wiring 8 is as shown in FIG.
Since no movement is possible between the middle layer and the first layer, the first layer 6 functions as an insulator, and the same effect as in this embodiment can be obtained.

前述した様にさらに、他にも電子又はホールの少なくと
もいずれか一方のキャリアに対して1層6との間にショ
ットキーバリア全形成する材料全電極として使用すれば
n+層やp 層は不要となり、対向電極との間の平均電
位全五層へ供給しうるキャリアの供給全阻止する方向に
設定することで、本実施例と同等の効果が得られる。
As mentioned above, if a material that forms a Schottky barrier between the first layer 6 and at least one carrier of electrons or holes is used as the entire electrode, the n+ layer and p layer will be unnecessary. By setting the average potential between the electrode and the counter electrode in such a direction as to completely block the supply of carriers that can be supplied to all five layers, the same effect as in this embodiment can be obtained.

また、本実施例ではiN金含−む構成としたが、同様に
これに限定されるものではない。以上t−まとめると任
意の半導体層に対して対向電極の平均電位が半導体層の
一部もしくは全部の層に対して供給しうるキャリアの供
給を阻止する方向である構成とすれば、少なくともキャ
リアの供給全阻止された層については絶縁体として機能
し、本実施例と同様の効果が得られ本発明の目的が達成
される。
Further, in this embodiment, the structure includes iN gold, but the present invention is not limited to this. In summary, if the average potential of the counter electrode for any semiconductor layer is in a direction that blocks the supply of carriers that could be supplied to some or all of the semiconductor layers, at least The layer whose supply is completely blocked functions as an insulator, and the same effects as in this embodiment are obtained, thereby achieving the object of the present invention.

また、本実施例ではシールド配線11には直流電圧が印
加されているが、これに限定されるものではなく、同様
の積層構造を有し、上層および下層の配線にパルス状電
圧が印加される場合であっても、その平均電位全上記の
如く設定すれば、本実施例と同等の効果が得られる。
Further, in this embodiment, a direct current voltage is applied to the shield wiring 11, but the invention is not limited to this; it has a similar laminated structure, and a pulsed voltage is applied to the wiring in the upper and lower layers. Even in this case, if the average potential is set as described above, the same effect as that of this embodiment can be obtained.

また、本発明は特に本実施例のような密着型光電変換装
置に好ましく適用できるがこれに限らず、本発明は絶縁
領域上必要とする多層構造の半導体置一般に適用可能で
ある。つまりファクシミリ装置のような情報処理装置に
本発明を適用することで、低コストで歩留りを向上でき
、信頼性の高い情報処理装置を実現することができる。
Further, the present invention is particularly preferably applicable to a contact type photoelectric conversion device such as the present embodiment, but is not limited thereto, and the present invention is applicable to general semiconductor devices having a multilayer structure that requires an insulating region. In other words, by applying the present invention to an information processing device such as a facsimile machine, it is possible to improve yield at low cost and realize a highly reliable information processing device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように、本発明による半導体置は、
第一および第二の導電体の平均電位を第一の導電体から
半導体層へ供給しうるキャリアの供給を阻止する方向に
設定することで、絶縁層と共に半導体層も絶縁に寄与し
絶縁層の厚さが実質的に厚くなる。
As explained in detail above, the semiconductor device according to the present invention has
By setting the average potential of the first and second conductors in a direction that blocks the supply of carriers that could be supplied from the first conductor to the semiconductor layer, the semiconductor layer as well as the insulating layer contributes to the insulation. The thickness increases substantially.

このために絶縁層が局所的に薄くなっていても、そこに
強電界は発生せず、両導電体間の絶縁性および耐久性は
従来より大幅に向上し、装置の信頼性耐久性も高くなる
For this reason, even if the insulating layer becomes locally thin, no strong electric field is generated there, and the insulation and durability between both conductors are significantly improved compared to before, making the device highly reliable and durable. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(4)(B)は、本発明の好適な実施態様を示す
模式的断面図である。 第2図(4)は、本発明による半導体置の一実施例の模
式的平面図、第2図(B)は、そのm −mm模式的断
面図である。 第3図は、上記実施例による光電変換装置を用いたファ
クシミリ装置の模式的構成図である。 第4図は、第2図(B)におけるシールド配線11の部
分を拡大した模式的断面図である。 第5図囚は、半導体置の一例の模式的平面図、第5図(
B)は、そのI−1#j模式的断面図である。 第6図は、第5図(4)におけるn−usによる模式的
断面図である。 101.p+1:第1の配線、102.p+2:絶縁層
、103.p+3:i型半導体層、1o4:n十型半導
体層、110.210:第2の配線。
FIG. 1(4)(B) is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2(4) is a schematic plan view of one embodiment of the semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2(B) is a schematic cross-sectional view along m-mm. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a facsimile machine using the photoelectric conversion device according to the above embodiment. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of the shield wiring 11 in FIG. 2(B). Figure 5 is a schematic plan view of an example of a semiconductor device.
B) is a schematic cross-sectional view of I-1#j. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along n-us in FIG. 5(4). 101. p+1: first wiring, 102. p+2: insulating layer, 103. p+3: i-type semiconductor layer, 1o4: n-type semiconductor layer, 110.210: second wiring.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導電体が絶縁層および半導体層から成る積層体を
挟んで対向し、前記半導体層に接合した第一の導電体の
平均電位に対する前記絶縁層に接合した第二の導電体の
平均電位が、第一の導電体から前記半導体層へ供給しう
るキャリアの供給を阻止する方向であることを特徴とす
る半導体装置。
(1) The average potential of the second conductor bonded to the insulating layer with respect to the average potential of the first conductor bonded to the semiconductor layer, where the conductors face each other with a laminate consisting of an insulating layer and a semiconductor layer interposed therebetween. is in a direction that blocks the supply of carriers that can be supplied from the first conductor to the semiconductor layer.
(2)前記半導体層は、i層とn^+オーミックコンタ
クト層を有し、前記第一の導電体の平均電位が前記第二
の導電体の平均電位より高い請求項1記載の半導体装置
(2) The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer has an i layer and an n^+ ohmic contact layer, and the average potential of the first conductor is higher than the average potential of the second conductor.
(3)前記半導体層は、i層とp^+オーミックコンタ
クト層を有し、前記第一の導電体の平均電位が前記第二
の導電体の平均電位より低い請求項1記載の半導体置。
(3) The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer has an i-layer and a p^+ ohmic contact layer, and the average potential of the first conductor is lower than the average potential of the second conductor.
(4)前記第一の導電体は前記半導体層に対してショッ
トキーバリアを形成する請求項1記載の半導体装置。
(4) The semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductor forms a Schottky barrier with respect to the semiconductor layer.
(5)前記半導体層は水素化アモルファスシリコンから
なる請求項1記載の半導体装置。
(5) The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is made of hydrogenated amorphous silicon.
(6)基板上に光電変換を行う半導体層と光電変換を行
う半導体層に電気的接続された個別電極を有する光電変
換要素の複数と、該充電変換要素に電気的に接続された
マトリックス配線と、該マトリックス配線間に設けられ
一定電位に保持された配線と、を有する半導体装置にお
いて、 該個別電極と該一定電位に保持された配線との交差する
部分が半導体層と絶縁層を挟んで設けられ、 該個別電極の平均電位か該半導体層へ供給しうるキャリ
アの供給を阻止する電位であることを特徴とする半導体
装置。
(6) A plurality of photoelectric conversion elements having a semiconductor layer that performs photoelectric conversion on a substrate, an individual electrode electrically connected to the semiconductor layer that performs photoelectric conversion, and a matrix wiring electrically connected to the charging conversion element. , a wiring provided between the matrix wirings and held at a constant potential, in which a portion where the individual electrode and the wiring held at a constant potential intersect is provided with a semiconductor layer and an insulating layer sandwiched therebetween. A semiconductor device, wherein the average potential of the individual electrodes is a potential that prevents the supply of carriers that can be supplied to the semiconductor layer.
(7)該交差する部分は該個別電極と該個別電極上に該
絶縁層を介して設けられた該半導体層と該半導体層上に
n^+層を介して設けられた該配線とを有し、該個別電
極の平均電位は該配線の電位より低い請求項6記載の半
導体装置。
(7) The intersecting portion includes the individual electrode, the semiconductor layer provided on the individual electrode via the insulating layer, and the wiring provided on the semiconductor layer via the n^+ layer. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the average potential of the individual electrodes is lower than the potential of the wiring.
(8)該交差する部分は、該個別電極と該個別電極上に
該絶縁層を介して設けられた該半導体層と該半導体層上
にp^+層を介して設けられた配線とを有し、該個別電
極の平均電位は該配線の電位より高い請求項6記載の半
導体装置。
(8) The intersecting portion includes the individual electrode, the semiconductor layer provided on the individual electrode via the insulating layer, and the wiring provided on the semiconductor layer via the p^+ layer. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the average potential of the individual electrodes is higher than the potential of the wiring.
(9)該交差する部分は、該配線と該配線上に該絶縁層
を介して設けられた該半導体層と該半導体層上にn^+
層を介して設けられた該個別電極とを有し、該個別電極
の平均電位は該配線の電位より高い請求項6記載の半導
体装置。
(9) The intersecting portion is between the wiring, the semiconductor layer provided on the wiring via the insulating layer, and the n^+
7. The semiconductor device according to claim 6, further comprising the individual electrodes provided through layers, and the average potential of the individual electrodes is higher than the potential of the wiring.
(10)該交差する部分は、該配線と該配線上に該絶縁
層を介して設けられた該半導体層と該半導体層上にp^
+層を介して設けられた該個別電極とを有し、該個別電
極の平均電位は該配線の電位より低い請求項6記載の半
導体装置。
(10) The intersecting portion is between the wiring and the semiconductor layer provided on the wiring via the insulating layer, and the p^
7. The semiconductor device according to claim 6, further comprising the individual electrodes provided through a + layer, and the average potential of the individual electrodes is lower than the potential of the wiring.
(11)前記半導体層は水素化アモルファスシリコンか
ら成る請求項6記載の半導体装置。
(11) The semiconductor device according to claim 6, wherein the semiconductor layer is made of hydrogenated amorphous silicon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013074075A (en) * 2011-09-27 2013-04-22 Toshiba Corp Semiconductor device
WO2018123905A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 シャープ株式会社 Imaging panel and production method for same

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