JPH0521777A - 読み取り装置及びその製造方法 - Google Patents

読み取り装置及びその製造方法

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JPH0521777A
JPH0521777A JP3198404A JP19840491A JPH0521777A JP H0521777 A JPH0521777 A JP H0521777A JP 3198404 A JP3198404 A JP 3198404A JP 19840491 A JP19840491 A JP 19840491A JP H0521777 A JPH0521777 A JP H0521777A
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JP
Japan
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transparent
reading device
interlayer insulating
film
insulating film
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JP3198404A
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Tadashi Oohayashi
只志 大林
Kenji Kobayashi
健二 小林
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチングによって透明層間絶縁膜にコンタ
クトホールを形成する時、フォトダイオードやブロッキ
ングダイオードまでもがエッチングによるダメージを受
けないようにする。 【構成】 フォトダイオード14やブロッキングダイオ
ード16を覆っている透明電極28a,28b上のう
ち、コンタクトホール32a,32bを形成する予定の
位置に、エッチングストッパーとしてクロムCrなどから
成る金属膜33a,33bを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は読み取り装置及びその製
造方法に関し、さらに詳しくは、ファクシミリ、イメー
ジスキャナ、デジタル複写機、電子黒板などに使用され
る密着型の読み取り装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ファクシミリなどには、縮小光学
系を必要とするCCD型の読み取り装置に代わって、原
稿を等倍で読み取るいわゆる密着型の読み取り装置が広
く採用されている。この密着型の読み取り装置として
は、フォトダイオードなどの光電変換素子が一次元に多
数配列され、これら光電変換素子からの信号をブロック
単位で順次読み出すマトリクス駆動方式のものが一般的
である。
【0003】たとえば従来の読み取り装置は、図11に
示すように、ガラスなどの絶縁性基板1上にフォトダイ
オード2とブロッキングダイオード3とマトリクス配線
4とが形成されて構成されている。このフォトダイオー
ド2とブロッキングダイオード3とは共に同じアモルフ
ァスシリコンの半導体層5a,5bで構成され、それぞ
れの上面にはITO(Indium Tin Oxide)から成る透明
電極6a,6bが形成されている。ここでブロッキング
ダイオード3側にも透明電極6bが形成されているの
は、フォトダイオード2側に透明電極6aを形成すると
同時に、ブロッキングダイオード3側にも透明電極6b
を形成すれば、製造工程を簡略化できるためである。さ
らにフォトダイオード2とブロッキングダイオード3と
は、SiOxから成る透明層間絶縁膜7により覆われてい
て、その透明層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホー
ル8を介して接続配線9によって逆極性に直列接続され
ている。
【0004】このような読み取り装置を製造するには、
半導体層5a,5bとなるアモルファスシリコンなどの
半導体膜と、透明電極6a,6bとなるITO膜とを順
次成膜した後、それぞれを逆の順序でパターン化して透
明電極6a,6bと、半導体層5a,5bとを形成し、
次いでこれら全体を透明層間絶縁膜7で覆い、その透明
層間絶縁膜7の所定の位置にコンタクトホール8を形成
した後、その上に接続配線9やマトリクス配線4などを
形成するのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで透明層間絶縁膜
7にコンタクトホール8を形成するには、CF4 ガスを用
いた反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching;
RIE)によるのが一般的であるが、この場合、RIE
によって透明電極6a,6bまでもがエッチングされ、
その膜厚が薄くなってしまうことがあった。さらに透明
電極6a,6bの膜厚が薄い場合は、その下方の半導体
層5a,5bまでもがダメージを受けることがあった。
このため透明電極6a,6bと接続配線9との接触抵抗
が大きくなり、時定数が大きくなって読み出し速度が遅
くなるという問題があった。また接触抵抗のバラツキも
大きくなるため、出力信号のバラツキも大きくなるとう
いう問題があった。さらにRIEによるエッチング力は
絶縁性基板1上の位置によって異なっているため、半導
体層5a,5bによって受けるダメージの程度が異な
り、出力信号のバラツキがさらに大きくなるという問題
があった。そこで本発明者らは、このような問題を解決
するため鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る読み取り装
置の要旨とするところは、絶縁性基板上に、透明電極で
覆われた光電変換素子が一次元に複数形成されていて、
該光電変換素子が透明層間絶縁膜によって覆われている
とともに、該透明層間絶縁膜に形成されたコンタクトホ
ールを介して接続配線に接続された読み取り装置におい
て、少なくとも前記透明電極上のコンタクトホールが形
成される位置に、金属膜が形成されたことにある。
【0007】また、かかる読み取り装置において、前記
金属膜が、Cr,Ti,Ni及びNi/Crからなる群の中の1つ
から構成されたことにある。
【0008】一方、本発明に係る読み取り装置の製造方
法の要旨とするところは、絶縁性基板上に、透明電極で
覆われた光電変換素子が一次元に複数形成されていて、
該光電変換素子が透明層間絶縁膜によって覆われている
とともに、該透明層間絶縁膜に形成されたコンタクトホ
ールを介して接続配線に接続された読み取り装置の製造
方法において、前記透明層間絶縁膜を形成する前に、少
なくとも前記透明電極上のコンタクトホールが形成され
る位置に、金属膜を形成することにある。
【0009】
【作用】かかる読み取り装置は、光電変換素子の表面を
覆っている透明電極上のうち、コンタクトホールが形成
される予定の位置に金属膜が形成された後、これら光電
変換素子などが透明層間絶縁膜で覆われ、その透明層間
絶縁膜の所定の位置にエッチングによってコンタクトホ
ールが形成され、さらにその上に接続配線などが形成さ
れて製造される。ここで、透明層間絶縁膜にコンタクト
ホールが形成される時、透明電極上に形成された金属膜
がエッチングストッパーとしての機能を果たすため、透
明電極までもがエッチングによるダメージを受けること
はない。
【0010】したがって接続配線との接触抵抗が小さく
なり、つまりは時定数が小さくなって読み出し速度が速
くなる。また接触抵抗のバラツキも小さくなるので、出
力信号のバラツキも小さくなる。さらにエッチング力に
は絶縁性基板上の位置によってバラツキがあるにもかか
わらず、透明電極までもがダメージを受けることがない
ので、出力信号のバラツキはさらに小さくなる。
【0011】
【実施例】次に、本発明に係る読み取り装置及びその製
造方法の実施例について図面に基づき詳しく説明する。
【0012】図1(a)(b)において、符号10は本発明に
係る読み取り装置である。この読み取り装置10は概
略、無アルカリガラスなどの絶縁性基板12上にフォト
ダイオード14と、各フォトダイオード14間における
クロストークを防止するためのブロッキングダイオード
16とが一次元に複数形成されて構成されている。これ
らブロッキングダイオード16は一定個数毎に共通する
共通電極18によって接続されていて、この共通電極1
8と、この共通電極18に接続された一定個数のブロッ
キングダイオード16と、このブロッキングダイオード
16に相対応する一定個数のフォトダイオード14とを
一単位としてブロック20が構成されている。また、絶
縁性基板12上にはマトリクス配線22が形成されてい
て、このマトリクス配線22によって各ブロック20間
で相対的に同じ位置にあるフォトダイオード14同士が
その引出電極24を介して共通に接続されている。
【0013】フォトダイオード14とブロッキングダイ
オード16は共に同じアモルファスシリコンの半導体層
26a,26bで構成され、これら半導体層26a,2
6bの上面には、ITOから成る透明電極28a,28
bが形成されている。さらにこれら透明電極28a,2
8b上のうち、コンタクトホール32a,32bが形成
される位置には、クロムCrから成る金属膜33a,33
bが形成されている。このうちフォトダイオード14側
の金属膜33aは、その上のコンタクトホール32aよ
りもひとまわり大きい形状に形成されていて、他方ブロ
ッキングダイオード16側の金属膜33bは、そのブロ
ッキングダイオード16がフォトダイオードとして機能
しないように遮光するため、その透明電極28bと同じ
形状に形成されている。
【0014】さらに、これらフォトダイオード14やブ
ロッキングダイオード16などは、SiOxから成る透明層
間絶縁膜34によって覆われているとともに、その透明
層間絶縁膜34に形成されたコンタクトホール32a,
32bを介して接続配線35によって接続されている。
そして、これら全体がSiNxから成る絶縁保護膜36によ
り覆われて、読み取り装置10が構成されている。
【0015】この読み取り装置10は、たとえば次のよ
うにして製造することができる。まず図2に示すよう
に、無アルカリガラス(コーニング7059)などの絶縁性
基板12上にスパッタリング法や真空蒸着法などによっ
てクロムCrなどを約1500Å厚で成膜した後、フォト
エッチングなどによって所定形状にパターン化して共通
電極18と引出電極24とを形成する。
【0016】次いで図3に示すように、これらの上にグ
ロー放電分解法などによってp型,i型,n型のアモル
ファスシリコンをそれぞれ約300Å厚,約5000Å
厚,約300Å厚で順次積層してPIN構造の半導体膜
40を成膜した後、さらにその上にスパッタリング法や
真空蒸着法などによって約800Å厚のITO膜42を
成膜する。
【0017】さらに図4に示すように、これらの上にス
パッタリング法や真空蒸着法などによって約1000Å
厚のクロム膜43を成膜し、次いでこのクロム膜43
を、図5に示すようにフォトエッチングなどによってパ
ターン化して所定の位置に金属膜33a,33bを形成
する。ここで金属膜33a,33bを形成する所定の位
置というのは、後の工程で透明層間絶縁膜(34)にコ
ンタクトホール(32a,32b)を形成する予定の位
置である。またフォトダイオード(14)となる側の金
属膜33aの形状は、その上に形成する予定のコンタク
トホール(32a)よりもひとまわり大きく形成し、他
方ブロッキングダイオード(16)となる側の金属膜3
3bの形状は、その下に形成する予定の透明電極(28
b)と同じ形状に形成する。
【0018】次いでITO膜42を、図6に示すように
フォトエッチングなどによって所定形状にパターン化し
て透明電極28a,28bを形成した後、CF4 ガスと O
2 ガスを用いた反応性イオンエッチング(Reactive Ion
Etching; RIE)などによって半導体膜40を透明電
極28a,28bと同一形状にパターン化して、半導体
層26a,26bを形成する。これら引出電極24,半
導体層26a及び透明電極28aによってフォトダイオ
ード14が形成されていて、共通電極18,半導体層2
6b及び透明電極28bによってブロッキングダイオー
ド16が形成されている。
【0019】次に図7に示すように、フォトダイオード
14やブロッキングダイオード16などを覆うように、
SiH4 ガスと N2 O ガスを用いたプラズマCVD法など
によって約1μm厚のSiOxなどを成膜した後、CF4 ガス
を用いたRIEなどによって所定形状にパターン化して
透明層間絶縁膜34を形成するとともに、その透明層間
絶縁膜34の所定の位置にコンタクトホール32a,3
2bを形成する。このとき金属膜33a,33bは、R
IEによるダメージを受けずエッチングストッパーとし
ての機能を果たすため、透明電極28a,28bや半導
体層26a,26bまでもがダメージを受けることはな
い。
【0020】さらに図8に示すように、これらの上にス
パッタリング法や真空蒸着法などによってクロムCrとア
ルミニウムAlとをそれぞれ約500Å厚,約1.5μm
厚で順次積層した後、フォトエッチングなどによって所
定形状にパターン化して接続配線35,マトリクス配線
22,駆動電極44などを形成する。この接続配線35
によってフォトダイオード14とブロッキングダイオー
ド16とが逆極性に直列接続され、しかも金属膜33
a,33bがRIEによるダメージを受けていないの
で、接続配線35との間で十分な電気的接合が得られ
る。なお、駆動電極44はワイヤーボンディングなどに
よる外部との接続を容易にするためのものであり、図示
しないマトリクス配線22の端部にも同様に取出電極な
るものを形成するのが望ましい。
【0021】その後、 SiH4 ガスとNH3 ガスを用いたプ
ラズマCVD法などによってこれら全体を覆うようにSi
Nxなどを約1μm厚で成膜し、CF4 ガスを用いたRIE
などによりパターン化して絶縁保護膜36を形成すれ
ば、読み取り装置10が完成する。
【0022】このように、コンタクトホール32a,3
2bを形成する位置に金属膜33a,33bをエッチン
グストッパーとして形成しているため、透明電極28
a,28bや半導体層26a,26bまでもがエッチン
グによるダメージを受けることはなく、出力信号のバラ
ツキは極めて小さくなる。また金属膜33a,33bと
接続配線35とが電気的に十分接続されているので、接
触抵抗つまりは時定数が小さくなって読み出し速度が速
くなる。しかも接触抵抗のバラツキも小さくなるので、
出力信号のバラツキはさらに小さくなる。
【0023】以上、本発明に係る読み取り装置の一実施
例を詳述したが、本発明は上述した実施例に限定される
ことなく、その他の態様でも実施し得るものである。
【0024】たとえば図9に示すように、ブロッキング
ダイオード45側の半導体層26bの上面には透明電極
ではなく、クロムCrなどの金属電極46が形成されてい
る読み取り装置48の場合、ブロッキングダイオード4
5側にはあえて金属膜を形成する必要はなく、フォトダ
イオード14側にのみ金属膜50を形成すれば足りる。
すなわち透明電極がエッチングに対してダメージを受け
易いのであるから、少なくとも透明電極上のコンタクト
ホールが形成される位置に、金属膜を形成すれば良いの
である。なおこの読み取り装置48は、透明電極28a
を形成した後、クロムCrなどを成膜,パターン化して金
属電極46と金属膜50とを同時に形成することによっ
て製造するのが望ましい。
【0025】また図10に示すように、絶縁性基板上5
2に形成された下地電極54によってフォトダイオード
56とブロッキングダイオード58とが逆極性に直列接
続されていて、これらの透明電極60a,60b上のコ
ンタクトホール62a,62bが形成される位置に、ク
ロムCrなどから成る金属膜64a,64bが形成された
読み取り装置66でも良い。本例におけるフォトダイオ
ード56とブロッキングダイオード58は、透明層間絶
縁膜68に形成されたコンタクトホール62a,62b
を介して別々の接続配線70a,70bに接続されてい
て、フォトダイオード56側の接続配線70aはマトリ
クス配線72へ接続するためのものであり、他方ブロッ
キングダイオード58側の接続配線70bは外部へ引き
出すためのものである。
【0026】また、上述した金属膜33a,33b,5
0,64a,64bの材料としては、クロムCrの他、エ
ッチングによるダメージを受け難く、しかも高融点でも
あるチタンTi,ニッケルNiあるいはニッケルNiとクロム
Crを積層したものNi/Crが望ましいが、特に限定される
ものではない。さらにフォトダイオード14,56やブ
ロッキングダイオード16,45,58を構成している
半導体層26a,26bは、PIN型に限定されるもの
ではなくPN型,ショットキーバリア型あるいはMIS
型,MOS型,ホモ接合型,ヘテロ接合型などでも良
く、しかもその半導体材料はアモルファスシリコンに限
定されることなく、種々の半導体材料を用いることがで
きる。その他、透明電極28a,28b,60a,60
bの材料として SnO2 やITO/ SnO2 などを用いても
良く、透明層間絶縁膜34,68や接続配線35,70
a,70bなどの材料も特に限定されるものではない。
なお前述した実施例では、透明層間絶縁膜34や接続配
線35などの膜厚まで例示したが、特に限定されるもの
でないのは当然である。
【0027】さらに本発明は、レンズアレイを用いない
完全密着型の読み取り装置にも適用し得るもので、この
場合の絶縁性基板にはガラスなどの透光性材料を用いる
必要があるが、レンズアレイを用いる通常の密着型読み
取り装置の場合には、あえて透光性材料を用いる必要は
ない。
【0028】その他ブロッキングダイオードでなく、T
FTなどをスイッチング素子として用いたものや、光電
変換素子としてCdS-CdSeなど用いた光導電型のものにも
適用し得るものである。さらにマトリクス駆動方式でな
く、個別駆動方式でも良いなど、本発明はその主旨を逸
脱しない範囲内で当業者の知識に基づき種々なる改良,
修正,変形を加えた態様で実施し得るものである。
【0029】
【発明の効果】本発明に係る読み取り装置及びその製造
方法は、透明電極上のコンタクトホールが形成される位
置に金属膜が形成されていて、透明層間絶縁膜にコンタ
クトホールを形成する時、その金属膜がエッチングスト
ッパーとしての機能を果たすため、光電変換素子などが
ダメージを受けることはない。このためバラツキの小さ
い出力信号が得られるとともに、接続配線との接触抵抗
も小さくなり、高速読み出しが可能になる。しかも接触
抵抗のバラツキも小さくなるので、さらにバラツキの小
さい出力信号が得られる。
【0030】また、金属膜がCr,Ti,Ni又はNi/Crから
構成されているため、光電変換素子などはさらにダメー
ジを受け難くなるなど、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る読み取り装置の一実施例を示す図
であり、同図(a) は正面断面説明図、同図(b) は平面説
明図である。
【図2】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図3】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図4】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図5】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図6】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図7】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図8】図1に示した読み取り装置の一製造工程を示す
正面断面説明図である。
【図9】本発明に係る読み取り装置の他の実施例を示す
正面断面説明図である。
【図10】本発明に係る読み取り装置の更に他の実施例
を示す正面断面説明図である。
【図11】従来の読み取り装置の正面断面説明図であ
る。
【符号の説明】
10,48,66;読み取り装置 12,52;絶縁性基板 14,56;フォトダイオード(光電変換素子) 16,45,58;ブロッキングダイオード 22,72;マトリクス配線 28a,28b,60a,60b;透明電極 32a,32b,62a,62b;コンタクトホール 33a,33b,50,64a,64b;金属膜 34,68;透明層間絶縁膜 35,70a,70b;接続配線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に、透明電極で覆われた光
    電変換素子が一次元に複数形成されていて、該光電変換
    素子が透明層間絶縁膜によって覆われているとともに、
    該透明層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介し
    て接続配線に接続された読み取り装置において、 少なくとも前記透明電極上のコンタクトホールが形成さ
    れる位置に、金属膜が形成されたことを特徴とする読み
    取り装置。
  2. 【請求項2】 前記金属膜が、Cr,Ti,Ni及びNi/Crか
    らなる群の中の1つから構成されたことを特徴とする請
    求項1に記載の読み取り装置。
  3. 【請求項3】 絶縁性基板上に、透明電極で覆われた光
    電変換素子が一次元に複数形成されていて、該光電変換
    素子が透明層間絶縁膜によって覆われているとともに、
    該透明層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介し
    て接続配線に接続された読み取り装置の製造方法におい
    て、前記透明層間絶縁膜を形成する前に、少なくとも前
    記透明電極上のコンタクトホールが形成される位置に、
    金属膜を形成することを特徴とする読み取り装置の製造
    方法。
JP3198404A 1991-07-12 1991-07-12 読み取り装置及びその製造方法 Withdrawn JPH0521777A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227448A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Dongbu Hitek Co Ltd イメージセンサ及びその製造方法
JP2010067762A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp 光電変換装置、及びその製造方法

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