JPH07231077A - Adherence type image sensor - Google Patents

Adherence type image sensor

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JPH07231077A
JPH07231077A JP6045172A JP4517294A JPH07231077A JP H07231077 A JPH07231077 A JP H07231077A JP 6045172 A JP6045172 A JP 6045172A JP 4517294 A JP4517294 A JP 4517294A JP H07231077 A JPH07231077 A JP H07231077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
layer
photodiode
photodiodes
semiconductor layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6045172A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shusuke Mimura
秀典 三村
Yasumitsu Ota
泰光 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6045172A priority Critical patent/JPH07231077A/en
Publication of JPH07231077A publication Critical patent/JPH07231077A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the adherence type image sensor, which can improve the S/N characteristic of a photodiode by improving the step coverage of an Sin. forming an insulating layer, and can improve the sensitivity of the photodiode by enlarging the area per photodiode. CONSTITUTION:A plurality of blocks comprising the sets of the same number of photodiodes 12 as the number of the channels of an output circuit and blocking diodes 14 are provided. The photodiodes 12 are connected to lines 101-10n which are provided in correspondence with the number of the channels of the output circuit, at each block unit by matrix connection. In this adherence type image sensor, the elements are isolated,by scraping the semiconductor layer at the surface between the photodiodes, for the photodiodes 121-12n.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原稿を縮小せずに読み
取る小型ファクシミリ等に用いる密着型イメージセンサ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact type image sensor used in a small facsimile or the like for reading a document without reducing it.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に、従来の密着型イメージセンサに
ついて、図6乃至図10を参照して説明する。図6は従
来の密着型イメージセンサの一部を示す概略平面図、図
7は図6に示す密着型イメージセンサのC−C概略断面
図、図8は図6に示す密着型イメージセンサのD−D概
略断面図、図9は図6に示す密着型イメージセンサの製
造工程を図7に相当する図を用いて表した図、図10は
図6に示す密着型イメージセンサの製造工程を概略平面
図を用いて表した図である。
2. Description of the Related Art A conventional contact image sensor will be described below with reference to FIGS. 6 is a schematic plan view showing a part of a conventional contact type image sensor, FIG. 7 is a schematic sectional view taken along line CC of the contact type image sensor shown in FIG. 6, and FIG. 8 is D of the contact type image sensor shown in FIG. -D schematic sectional view, FIG. 9 is a diagram showing the manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. 6 with a view corresponding to FIG. 7, and FIG. 10 is a schematic process of manufacturing the contact image sensor shown in FIG. It is the figure expressed using the top view.

【0003】従来の密着型イメージセンサは、出力回路
のチャンネル数と同数のセンサ素子を有する複数のブロ
ックを備え、各センサ素子を出力回路のチャンネル数に
対応して設けられた複数のラインに各ブロック単位でマ
トリックス接続したものである。センサ素子は、光信号
を光の強度に応じて電気信号に変換するホトダイオード
と、ホトダイオードに蓄積された信号を読み出すための
スイッチィング素子としての役割を果たすブロッキング
ダイオードとをフロント・トウ・フロント又はバック・
トウ・バックに接続したものである。
A conventional contact-type image sensor has a plurality of blocks having the same number of sensor elements as the number of channels of the output circuit, and each sensor element is provided on each of a plurality of lines provided corresponding to the number of channels of the output circuit. It is a matrix connection in block units. The sensor element includes a photodiode that converts an optical signal into an electric signal according to the intensity of light, and a blocking diode that functions as a switching element for reading the signal accumulated in the photodiode.・
It was connected to the toe bag.

【0004】以下、図6乃至図8を参照して従来の密着
型イメージセンサの1ブロックについて説明する。ホト
ダイオード521 〜52n は、ガラス基板62上に配置
された下部電極631 〜63n の上部にそれぞれ形成さ
れている。下部電極631 〜63n は、ライン501
50n とそれぞれ接続される。これにより、ホトダイオ
ード521 〜52n は、出力回路にマトリックス状に接
続される。ホトダイオード521 〜52n の上部には、
上部電極65と接合するITO等の透明電極64が形成
されている。ブロッキングダイオード541 〜54
n は、ガラス基板62上に配置された下部電極66の上
部に形成される。ブロッキングダイオード541 〜54
n の上部には、対応するホトダイオード52の透明電極
64に接合された上部電極65と接合するITO等の透
明電極67が形成されている。これにより、ホトダイオ
ード521 〜52n は、対応するブロッキングダイオー
ド541 〜54n と、フロント・トゥ・フロント又はバ
ック・トゥ・バックに接続される。尚、ライン50、上
部電極65及び下部電極63,66には、一般にCrが
用いられる(以下、単純にホトダイオード52、ブロッ
キングダイオード54、およびライン50と表す場合も
ある)。
One block of a conventional contact image sensor will be described below with reference to FIGS. 6 to 8. The photodiodes 52 1 to 52 n are respectively formed on the lower electrodes 63 1 to 63 n arranged on the glass substrate 62. The lower electrodes 63 1 to 63 n are connected to the lines 50 1 to
50 n respectively. As a result, the photodiodes 52 1 to 52 n are connected to the output circuit in a matrix. Above the photodiodes 52 1 to 52 n ,
A transparent electrode 64 made of ITO or the like and joined to the upper electrode 65 is formed. Blocking diodes 54 1 to 54
n is formed on the lower electrode 66 arranged on the glass substrate 62. Blocking diodes 54 1 to 54
A transparent electrode 67 made of ITO or the like that is joined to the upper electrode 65 that is joined to the transparent electrode 64 of the corresponding photodiode 52 is formed above the n . As a result, the photodiodes 52 1 to 52 n are connected front-to-front or back-to-back with the corresponding blocking diodes 54 1 to 54 n . Note that Cr is generally used for the line 50, the upper electrode 65, and the lower electrodes 63 and 66 (hereinafter, simply referred to as the photodiode 52, the blocking diode 54, and the line 50).

【0005】次に、図6に示す密着型イメージセンサの
製造工程について説明する。先ず、図9(a)及び図1
0(a)に示すように、ガラス基板62上にCrを堆積
してパターニングすることにより、下部電極631 〜6
n ,66を形成する。次に、図9(b)及び図10
(b)に示すように、下部電極631 〜63n 上にホト
ダイオード521 〜52n を形成すると共に、下部電極
66上にブロッキングダイオード541 〜54n を形成
する。すなわち、先ず、下部電極631 〜63n,66
が形成されたガラス基板62上にa−Siをp層、i
層、n層の順に堆積し半導体層を形成した後、IT0を
堆積してパターニングすることにより、透明電極64,
67を形成する。次に、半導体層をパターニングするこ
とにより素子分離を行い、ホトダイオード521 〜52
n 及びブロッキングダイオード541〜54n を形成す
る。
Next, the manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. 6 will be described. First, FIG. 9A and FIG.
As shown in 0 (a), Cr is deposited on the glass substrate 62 and patterned to form the lower electrodes 63 1 to 6 3.
3 n , 66 are formed. Next, FIG. 9B and FIG.
As shown in (b), the photodiodes 52 1 to 52 n are formed on the lower electrodes 63 1 to 63 n , and the blocking diodes 54 1 to 54 n are formed on the lower electrode 66. That is, first, the lower electrodes 63 1 to 63 n , 66
On the glass substrate 62 on which is formed a-Si p layer, i
Layer and n layer are deposited in this order to form a semiconductor layer, and then IT0 is deposited and patterned to form a transparent electrode 64,
67 is formed. Next, the semiconductor layers are patterned to perform element isolation, and the photodiodes 52 1 to 52 1
n and blocking diodes 54 1 to 54 n are formed.

【0006】次に、図9(c)及び図10(c)に示す
ように、ホトダイオード52、ブロッキングダイオード
54等をSiO2 でコーティングすることにより、絶縁
層61を形成した後、ホトダイオード52、ブロッキン
グダイオード54、及び下部電極631 〜63n 上にコ
ンタクトホール68を形成する。次に、図9(d)及び
図10(d)に示すように、絶縁層61上にCrを堆積
してパターニングすることにより、上部電極65及びラ
イン501 〜50n を形成する。これにより、図6に示
す密着型イメージセンサが形成される。
Next, as shown in FIGS. 9 (c) and 10 (c), the photodiode 52, the blocking diode 54 and the like are coated with SiO 2 to form an insulating layer 61, and then the photodiode 52 and the blocking are formed. A contact hole 68 is formed on the diode 54 and the lower electrodes 63 1 to 63 n . Next, as shown in FIG. 9D and FIG. 10D, Cr is deposited on the insulating layer 61 and patterned to form the upper electrode 65 and the lines 50 1 to 50 n . As a result, the contact image sensor shown in FIG. 6 is formed.

【0007】上記構成の従来の密着型イメージセンサ
は、縮小光学系を用いずに原稿を読み取ることができる
ので、光路長が短く、したがって、装置を小型にするこ
とができる。このため、近年、小型ファクシミリやバー
コードリーダ等の読み取り装置として広く使用されてい
る。
Since the conventional contact image sensor having the above-mentioned structure can read the original without using the reduction optical system, the optical path length is short, and therefore the apparatus can be downsized. Therefore, in recent years, it has been widely used as a reading device such as a small facsimile and a bar code reader.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の密着型イメージセンサでは、ホトダイオード52
1 〜52n を個々に素子分離するため、ホトダイオード
52の周辺部におけるオーバーハングが大きくなるの
で、SiO2 のステップカバレッジが悪い。このため、
絶縁層61とホトダイオード52との接合面に隙間が生
じて空間部が形成されることがある。かかる空間部が形
成されると、ホトダイオードのリーク電流が増加し、S
/N特性が低下するという問題がある。また、従来の密
着型イメージセンサでは、隣合うホトダイオード52間
に、素子分離するための分離間隔を確保しなければなら
ない。このため、ホトダイオードの横方向(主査方向)
の長さが短くなり、したがって、ホトダイオードの1個
あたりの面積が小さくなるので、ホトダイオードの感度
が損なわれているという問題もある。たとえば、1mm
当たり8個のホトダイオードを配置する場合、分離間隔
を考慮しなければ、ホトダイオードの大きさは縦125
μm,横125μmとなるが、従来の密着型イメージセ
ンサでは、20μmの分離間隔を確保する必要があるた
め、縦125μm,横105μmで設計している。
[Problems to be Solved by the Invention]
In the conventional contact type image sensor, the photodiode 52
1~ 52nPhotodiodes to separate the
The overhang around the 52 is large
And SiO2Poor step coverage. For this reason,
A gap is created in the joint surface between the insulating layer 61 and the photodiode 52.
On the other hand, a space may be formed. Such space is shaped
When it is formed, the leakage current of the photodiode increases and S
There is a problem that the / N characteristic is deteriorated. In addition, conventional dense
In a wearable image sensor, between adjacent photodiodes 52
In addition, it is necessary to secure a separation interval for element separation.
Absent. For this reason, the lateral direction of the photodiode (the main direction)
The length of the
Since the area around is small, the sensitivity of the photodiode is
There is also a problem that is damaged. For example, 1 mm
If 8 photodiodes are arranged per
Without considering, the size of the photodiode is 125
Although the width is 125 μm and the width is 125 μm, the conventional contact type image sensor
Sensor, it is necessary to secure a separation interval of 20 μm.
Therefore, it is designed to have a length of 125 μm and a width of 105 μm.

【0009】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、絶縁層を形成するSiO2のステップカバレッ
ジを向上させることによりホトダイオードのS/N特性
を向上させると共に、ホトダイオード1個あたりの面積
を大きくすることによりホトダイオードの感度を向上さ
せることができる密着型イメージセンサ提供することを
目的とするものである。
The present invention has been made based on the above circumstances, and improves the S / N characteristics of a photodiode by improving the step coverage of SiO 2 forming an insulating layer, and at the same time, the area per photodiode is increased. An object of the present invention is to provide a contact-type image sensor that can improve the sensitivity of the photodiode by increasing the size.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明の密着型イメージセンサは、光信
号を光の強度に応じて電気信号に変換する複数のホトダ
イオードと、前記ホトダイオードに蓄積された信号を読
み出すためのスイッチィング素子とを具備する密着型イ
メージセンサにおいて、前記複数のホトダイオードが、
ホトダイオード間における表面の半導体層の一部又は全
部を削り取ることにより素子分離を行ったものであるこ
とを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a contact type image sensor according to the invention of claim 1 is provided with a plurality of photodiodes for converting an optical signal into an electric signal according to the intensity of light, and the photodiode. A contact-type image sensor including a switching element for reading out a signal stored in the plurality of photodiodes,
It is characterized in that element isolation is performed by scraping off a part or all of the semiconductor layer on the surface between the photodiodes.

【0011】請求項2記載の発明の密着型イメージセン
サは、請求項1記載の発明において、前記ホトダイオー
ドがpin構造のダイオードであり、前記表面の半導体
層がp層又はn層であることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the photodiode is a pin structure diode, and the semiconductor layer on the surface is a p layer or an n layer. It is what

【0012】請求項3記載の発明の密着型イメージセン
サは、請求項1又は2記載の発明において、前記スイッ
チィング素子がダイオードであり、且つダイオード間に
おける表面の半導体層の一部又は全部を削り取ることに
より素子分離を行ったものであることを特徴とするもの
である。
According to a third aspect of the present invention, in the contact type image sensor according to the first or second aspect, the switching element is a diode, and a part or all of the semiconductor layer on the surface between the diodes is scraped off. It is characterized in that the element is separated by doing so.

【0013】請求項4記載の発明の密着型イメージセン
サは、請求項3記載の発明において、前記スイッチィン
グ素子がpin構造のダイオードであり、前記表面の半
導体層がp層又はn層であることを特徴とするものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the contact type image sensor according to the third aspect, the switching element is a diode having a pin structure and the semiconductor layer on the surface is a p layer or an n layer. It is characterized by.

【0014】請求項5記載の発明の密着型イメージセン
サは、請求項3又は4記載の発明において、前記ホトダ
イオードと前記スイッチィング素子との間が、表面の半
導体層の一部又は全部を削り取ることにより素子分離を
行ったものであることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the contact type image sensor according to the third or fourth aspect, a part or the whole of the semiconductor layer on the surface is cut off between the photodiode and the switching element. It is characterized in that the element is separated by.

【0015】[0015]

【作用】請求項1記載の発明の密着型イメージセンサ
は、複数存在するホトダイオードがホトダイオード間に
おける表面の半導体層の一部又は全部を削り取ることに
より素子分離を行ったものであることにより、ホトダイ
オードの周辺部におけるオーバーハングが小さくなるの
で、絶縁層を形成するSiO2 のステップカバレッジが
向上する。したがって、絶縁層とホトダイオードとの接
合面に隙間が生じ難くなり、これにより、ホトダイオー
ドのS/N特性を向上させることができる。また、隣合
うホトダイオード間の、素子分離するための分離間隔を
小さくすることができるので、ホトダイオードの横方向
(主査方向)の長さを長くすることができる。したがっ
て、ホトダイオード1個あたりの面積を大きくすること
ができるので、ホトダイオードの感度を向上させること
ができる。
According to the contact type image sensor of the first aspect of the present invention, since the plurality of photodiodes are used for element isolation by scraping off a part or all of the semiconductor layer on the surface between the photodiodes, Since the overhang in the peripheral portion is reduced, the step coverage of SiO 2 forming the insulating layer is improved. Therefore, a gap is unlikely to be formed at the junction surface between the insulating layer and the photodiode, and thus the S / N characteristic of the photodiode can be improved. Further, since the separation distance for element separation between adjacent photodiodes can be reduced, the length of the photodiode in the lateral direction (main scanning direction) can be increased. Therefore, since the area per photodiode can be increased, the sensitivity of the photodiode can be improved.

【0016】請求項2記載の発明の密着型イメージセン
サは、ホトダイオードがpin構造のダイオードであ
り、表面の半導体層がp層又はn層であることにより、
隣合うホトダイオード間の半導体層には抵抗値の高いi
層が含まれるので、ホトダイオード間の絶縁性を向上さ
せることができる。
In the contact image sensor according to the second aspect of the present invention, the photodiode is a pin structure diode and the surface semiconductor layer is a p layer or an n layer.
The semiconductor layer between adjacent photodiodes has a high resistance i
Since the layers are included, the insulation between the photodiodes can be improved.

【0017】請求項3記載の発明の密着型イメージセン
サは、前記の構成としたことにより、請求項1記載の発
明と同様の作用を奏する。
The contact type image sensor according to the third aspect of the present invention has the same operation as the invention according to the first aspect due to the above-mentioned configuration.

【0018】請求項4記載の発明の密着型イメージセン
サは、スイッチィング素子がpin構造のダイオードで
あり、表面の半導体層がp層又はn層であることによ
り、隣合うスイッチィング素子間の半導体層には抵抗値
の高いi層が含まれるので、スイッチィング素子間の絶
縁性を向上させることができる。
According to a fourth aspect of the contact image sensor of the present invention, the switching element is a diode having a pin structure and the semiconductor layer on the surface is a p-layer or an n-layer, so that a semiconductor between adjacent switching elements is formed. Since the layer includes the i layer having a high resistance value, the insulation between the switching elements can be improved.

【0019】請求項5記載の発明の密着型イメージセン
サは、ホトダイオードとスイッチィング素子との間が、
表面の半導体層の一部又は全部を削り取ることにより素
子分離を行ったものであることにより、ホトダイオード
とスイッチング素子とを素子分離する際の分離間隔を小
さくすることができる。
According to a fifth aspect of the contact image sensor of the present invention, between the photodiode and the switching element,
Since the element isolation is performed by scraping off a part or all of the semiconductor layer on the surface, the isolation interval when the photodiode and the switching element are isolated can be reduced.

【0020】[0020]

【実施例】以下に、本発明の一実施例である密着型イメ
ージセンサについて、図1乃至図5を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例である密着型イメージセン
サの一部を示す概略平面図、図2は図1に示す密着型イ
メージセンサのA−A概略断面図、図3は図1に示す密
着型イメージセンサのB−B概略断面図、図4は図1に
示す密着型イメージセンサの製造工程を図2に相当する
図を用いて表した図、図5は図1に示す密着型イメージ
センサの製造工程を概略平面図を用いて表した図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A contact image sensor which is an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a schematic plan view showing a part of a contact image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of the contact image sensor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the contact image sensor taken along the line BB, FIG. 4 is a diagram showing the manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. It is the figure which represented the manufacturing process of a sensor using the schematic plan view.

【0021】本実施例の密着型イメージセンサは、出力
回路のチャンネル数と同数のセンサ素子を有する複数の
ブロックを備え、各センサ素子を出力回路のチャンネル
数に対応して設けられた複数のラインに各ブロック単位
でマトリックス接続したものである。センサ素子は、光
信号を光の強度に応じて電気信号に変換するホトダイオ
ードと、ホトダイオードに蓄積された信号を読み出すた
めのスイッチィング素子としての役割を果たすブロッキ
ングダイオードとをフロント・トウ・フロント又はバッ
ク・トウ・バックに接続したものである。
The contact-type image sensor of the present embodiment is provided with a plurality of blocks having the same number of sensor elements as the number of channels of the output circuit, and each sensor element is provided with a plurality of lines provided corresponding to the number of channels of the output circuit. Is a matrix connection in each block unit. The sensor element includes a photodiode that converts an optical signal into an electric signal according to the intensity of light, and a blocking diode that functions as a switching element for reading the signal accumulated in the photodiode. -It is connected to the toe bag.

【0022】以下、図1乃至図3を参照して本実施例の
密着型イメージセンサの1ブロックについて説明する。
ホトダイオード121 〜12n は、ガラス等の絶縁基板
22上に配置された下部電極231 〜23n の上部にそ
れぞれ形成されており、各ホトダイオード12は半導体
層のうちp層及びi層が共通に形成されている。下部電
極231 〜23n は、ライン101 〜10n とそれぞれ
接続される。これにより、ホトダイオード121 〜12
n は、出力回路にマトリックス状に接続される。ホトダ
イオード121 〜12n の上部には、上部電極25と接
合するITO等の透明電極24が形成されている。ブロ
ッキングダイオード141 〜14n は、絶縁基板22上
に配置された下部電極26の上部に形成されており、各
ブロッキングダイオード14は半導体層のうちp層及び
i層が共通に形成されている。ブロッキングダイオード
141 〜14n の上部には、対応するホトダイオード1
2の透明電極24に接合された上部電極25と接合する
ITO等の透明電極27が形成されている。これによ
り、ホトダイオード121 〜12n は、組になるブロッ
キングダイオード141 〜14n と、フロント・トゥ・
フロント又はバック・トゥ・バックに接続される。(以
下、単純にホトダイオード12、ブロッキングダイオー
ド14、およびライン10と表す場合もある)。尚、ラ
イン10、上部電極25及び下部電極23,26には、
一般にCrが用いられる。
One block of the contact image sensor of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
The photodiodes 12 1 to 12 n are respectively formed on the lower electrodes 23 1 to 23 n arranged on the insulating substrate 22 made of glass or the like, and the photodiodes 12 1 to 12 n have a common p-layer and i-layer among the semiconductor layers. Is formed in. The lower electrodes 23 1 to 23 n are connected to the lines 10 1 to 10 n , respectively. As a result, the photodiodes 12 1 to 12
n are connected to the output circuit in a matrix. A transparent electrode 24 made of ITO or the like and joined to the upper electrode 25 is formed on the photodiodes 12 1 to 12 n . The blocking diodes 14 1 to 14 n are formed on the lower electrode 26 disposed on the insulating substrate 22, and each blocking diode 14 has the p layer and the i layer of the semiconductor layers formed in common. The corresponding photodiode 1 is provided above the blocking diodes 14 1 to 14 n.
A transparent electrode 27 made of ITO or the like is formed to be joined to the upper electrode 25 joined to the second transparent electrode 24. As a result, the photodiodes 12 1 to 12 n are paired with the blocking diodes 14 1 to 14 n and the front to
Connected to front or back to back. (Hereinafter, it may be simply referred to as the photodiode 12, the blocking diode 14, and the line 10.). The line 10, the upper electrode 25 and the lower electrodes 23, 26 are
Generally, Cr is used.

【0023】次に、本実施例の密着型イメージセンサの
製造工程について説明する。先ず、図4(a)及び図5
(a)に示すように、ガラス基板22上にCrを堆積し
てパターニングすることにより、下部電極231 〜23
n ,26を形成する。次に、図4(b)に示すように、
下部電極231 〜23n ,26が形成されたガラス基板
22上にa−Si(アモルファスシリコン)をp層、i
層、n層の順に堆積し半導体層を形成した後、この半導
体層上にIT0を堆積する。本実施例では、p層が50
オングストローム、i層が6000オングストローム、
そしてn層が300オングストロームとなるように堆積
した。次に、図4(c)に示すように、ITOをパター
ニングすることにより、透明電極24,27を形成す
る。
Next, the manufacturing process of the contact type image sensor of this embodiment will be described. First, FIG. 4 (a) and FIG.
As shown in (a), Cr is deposited on the glass substrate 22 and patterned to form the lower electrodes 23 1 to 23.
n , 26 are formed. Next, as shown in FIG.
On the glass substrate 22 on which the lower electrodes 23 1 to 23 n and 26 are formed, a-Si (amorphous silicon) is a p layer, i
After a layer and an n layer are deposited in this order to form a semiconductor layer, IT0 is deposited on this semiconductor layer. In this embodiment, the p layer is 50
Angstrom, i layer is 6000 angstrom,
Then, the n layer was deposited so as to have a thickness of 300 Å. Next, as shown in FIG. 4C, the transparent electrodes 24 and 27 are formed by patterning ITO.

【0024】次に、図4(d)に示すように、リアクテ
ィブ・イオン・エッチング(RIE)により、半導体層
の透明電極24,27が形成されていない部分のn層を
エッチングした後、図4(e)及び図5(b)に示すよ
うに、半導体層をパターニングすることにより、ホトダ
イオード121 〜12n 及びブロッキングダイオード1
1 〜14n を形成する。この際、素子分離は、ホトダ
イオード121 〜12n 間及びブロッキングダイオード
141 〜14n 間では表面の半導体層であるn層を削り
取ることにより行い、また、ホトダイオード12とブロ
ッキングダイオード14との間では、全ての半導体層、
即ちp層、i層、およびn層を削り取ることにより行
う。これにより、ホトダイオード121 〜12n は、半
導体層のうちp層及びi層が共通に形成されることとな
り、また、ブロッキングダイオード141 〜14n も、
半導体層のうちp層及びi層が共通に形成されることと
なる。
Next, as shown in FIG. 4D, after reactive ion etching (RIE) is performed to etch the n layer of the semiconductor layer where the transparent electrodes 24 and 27 are not formed, As shown in FIG. 4E and FIG. 5B, by patterning the semiconductor layer, the photodiodes 12 1 to 12 n and the blocking diode 1 are formed.
4 1 to 14 n are formed. At this time, element isolation is performed by scraping off the n layer that is the semiconductor layer on the surface between the photodiodes 12 1 to 12 n and between the blocking diodes 14 1 to 14 n, and between the photodiodes 12 and the blocking diode 14. , All semiconductor layers,
That is, the p layer, the i layer, and the n layer are scraped off. As a result, in the photodiodes 12 1 to 12 n , the p layer and the i layer of the semiconductor layers are formed in common, and the blocking diodes 14 1 to 14 n are also
Of the semiconductor layers, the p layer and the i layer are commonly formed.

【0025】次に、図4(f)及び図5(c)に示すよ
うに、ホトダイオード12、ブロッキングダイオード1
4等をSiO2 でコーティングすることにより絶縁層2
1を形成した後、ホトダイオード12、ブロッキングダ
イオード14、及び下部電極231 〜23n 上にコンタ
クトホール28を形成する。次に、図4(g)及び図5
(d)に示すように、絶縁層21上にCrを堆積してパ
ターニングすることにより、上部電極25及びライン1
1 〜10n を形成する。これにより、図1乃至図3に
示す密着型イメージセンサが形成される。
Next, as shown in FIGS. 4 (f) and 5 (c), the photodiode 12 and the blocking diode 1 are provided.
Insulating layer 2 by coating 4 such as of SiO 2
1 is formed, a contact hole 28 is formed on the photodiode 12, the blocking diode 14, and the lower electrodes 23 1 to 23 n . Next, FIG. 4 (g) and FIG.
As shown in (d), Cr is deposited on the insulating layer 21 and patterned to form the upper electrode 25 and the line 1.
0 1 to 10 n are formed. As a result, the contact image sensor shown in FIGS. 1 to 3 is formed.

【0026】上記構成の密着型イメージセンサは、ブロ
ッキングダイオード141 〜14nにパルス電圧を同時
に印加して導通状態とすることにより、光電変換により
ホトダイオード121 〜12n にそれぞれ蓄積された電
荷を電気信号として取り出し、ライン101 〜10n
介して出力回路に出力する。この動作を、全てのブロッ
クについてブロック単位で連続的に行う。
In the contact type image sensor having the above structure, the pulse voltages are simultaneously applied to the blocking diodes 14 1 to 14 n so that the blocking diodes 14 1 to 14 n are brought into a conductive state, so that the charges accumulated in the photodiodes 12 1 to 12 n are photoelectrically converted. It is taken out as an electric signal and outputted to the output circuit via the lines 10 1 to 10 n . This operation is continuously performed in block units for all blocks.

【0027】本実施例によれば、ホトダイオード12間
の表面の半導体層であるn層を削り取ることにより素子
分離を行ったことにより、ホトダイオード12の周辺部
におけるオーバーハングが小さくなるので、絶縁層21
を形成するSiO2 のステップカバレッジが向上する。
したがって、絶縁層21とホトダイオード121 〜12
n との接合面に隙間が生じ難くなり、これにより、ホト
ダイオードのS/N特性を向上させることができる。
According to the present embodiment, the n-layer, which is a semiconductor layer on the surface between the photodiodes 12, is removed by element isolation, so that the overhang in the peripheral portion of the photodiode 12 is reduced, so that the insulating layer 21 is formed.
The step coverage of SiO 2 which forms the film is improved.
Therefore, the insulating layer 21 and the photodiodes 12 1 to 12
A gap is unlikely to be formed on the joint surface with n, and thus the S / N characteristic of the photodiode can be improved.

【0028】また、隣合うホトダイオード12間の、素
子分離するための分離間隔を従来のものと比べて小さく
することができるので、ホトダイオード12の横方向
(主査方向)の長さを長くすることができる。したがっ
て、ホトダイオード1個あたりの面積を大きくすること
ができるので、ホトダイオードの感度を向上させること
ができる。本発明者の実験によれば、1mm当たり8個
のホトダイオードを配置したときに、ホトダイオード1
個あたりの大きさを縦125μm,横120μmとする
ことができた。
Since the separation distance between adjacent photodiodes 12 for element separation can be made smaller than that of the conventional one, the lateral length (main scanning direction) of the photodiodes 12 can be increased. it can. Therefore, since the area per photodiode can be increased, the sensitivity of the photodiode can be improved. According to an experiment by the present inventor, when 8 photodiodes are arranged per 1 mm, the photodiode 1
The size of each piece could be 125 μm in length and 120 μm in width.

【0029】また、本実施例によれば、ホトダイオード
12間及びブロッキングダイオード14間の半導体層に
抵抗値の高いi層が含まれることにより、各素子間の絶
縁性を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the i-layer having a high resistance value is included in the semiconductor layer between the photodiodes 12 and between the blocking diodes 14, so that the insulation between the respective elements can be improved.

【0030】本発明は、本実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。た
とえば、本実施例では、下部電極上にa−Siをp層、
i層、n層の順で堆積することによりホトダイオード1
2及びブロッキングダイオード14を形成し、ホトダイ
オード間及びブロッキングダイオード間の表面の半導体
層であるn層を削り取ることにより素子分離を行うもの
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、下部電極上にa−Siをn層、i層、p層の順
で堆積することによりホトダイオード及びブロッキング
ダイオードを形成し、ホトダイオード間及びブロッキン
グダイオード間の表面の半導体層であるp層を削り取る
ことにより素子分離を行うものでもよい。
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in this embodiment, a-Si is a p-layer on the lower electrode,
The photodiode 1 is formed by depositing the i layer and the n layer in this order.
2 and the blocking diode 14 are formed and the element isolation is performed by scraping off the n layer which is the semiconductor layer on the surface between the photodiodes and between the blocking diodes, but the present invention is not limited to this. By forming a photodiode and a blocking diode by depositing n-layer, i-layer, and p-layer in this order on the lower electrode, a p-layer that is a semiconductor layer on the surface between the photodiodes and between the blocking diodes is scraped off. The element may be separated.

【0031】また、本実施例では、各素子間の表面の半
導体層を全部削り取ることにより素子分離したものにつ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、各素子間の絶縁を十分に確保することができる場合
は、表面の半導体層の一部を削り取ることにより素子分
離を行ってもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the elements are separated by scraping off the semiconductor layer on the surface between the respective elements has been described, but the present invention is not limited to this, and insulation between the respective elements is performed. If sufficient protection can be ensured, element isolation may be performed by cutting off a part of the semiconductor layer on the surface.

【0032】さらに、本実施例では、スイッチング素子
としてpin構造のブロッキングダイオード14を用い
たものについて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、ブロッキングダイオードの代わりに、p
n構造のダイオードや薄膜トランジスタ(TFT)を用
いたものでもよい。
Further, in the present embodiment, the blocking diode 14 having the pin structure is used as the switching element. However, the present invention is not limited to this, and a p-type blocking diode 14 may be used instead of the blocking diode.
An n-structure diode or a thin film transistor (TFT) may be used.

【0033】また、本実施例では、ホトダイオード12
とブロッキングダイオード14との間の半導体層を全部
削り取って素子分離したものについて説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、ホトダイオードと
ブロッキングダイオードとの間における表面の半導体層
の一部又は全部を削り取ることにより素子分離を行った
ものでもよい。これにより、分離間隔を小さくすること
ができる。但し、スイッチング素子として薄膜トランジ
スタを用いる場合、ホトダイオードとは半導体層の構造
が異なるので、ホトダイオードとスイッチング素子との
間は、必ず半導体層を全部削り取らなければならない。
Further, in the present embodiment, the photodiode 12
Although the semiconductor layer between the blocking diode 14 and the blocking diode 14 is entirely removed to separate the elements, the present invention is not limited to this, and a part of the semiconductor layer on the surface between the photodiode and the blocking diode is described. Alternatively, the element may be separated by scraping off the whole. As a result, the separation interval can be reduced. However, when a thin film transistor is used as the switching element, the semiconductor layer has a different structure from that of the photodiode, so that the semiconductor layer must be completely removed between the photodiode and the switching element.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、前記の構成としたことにより、絶縁層を形成
するSiO2 のステップカバレッジが向上するので、絶
縁層とホトダイオードとの接合面に隙間が生じ難くな
り、これにより、ホトダイオードのS/N特性を向上さ
せることができると共に、隣合うホトダイオード間の素
子分離するための分離間隔を小さくすることができるの
で、ホトダイオード1個あたりの面積を大きくすること
ができ、これにより、ホトダイオードの感度を向上させ
ることができる密着型イメージセンサを提供することが
できる。
As described above, according to the first aspect of the invention, with the above-mentioned structure, the step coverage of SiO 2 forming the insulating layer is improved. Therefore, the junction between the insulating layer and the photodiode is improved. Since it becomes difficult to form a gap in the surface, the S / N characteristic of the photodiode can be improved, and the separation distance for separating the elements between adjacent photodiodes can be reduced, so that It is possible to provide a contact-type image sensor capable of increasing the area and thereby improving the sensitivity of the photodiode.

【0035】請求項2記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、隣合うホトダイオード間の半導体層
には抵抗値の高いi層が含まれるので、ホトダイオード
間の絶縁性を向上させることができる密着型イメージセ
ンサを提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the semiconductor layer between the adjacent photodiodes includes the i layer having a high resistance value, the insulation between the photodiodes is improved. It is possible to provide a contact type image sensor capable of performing the above.

【0036】請求項3記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、請求項1記載の発明と同様の効果を
有す密着型イメージセンサを提供することができる。
According to the third aspect of the invention, with the above configuration, it is possible to provide a contact image sensor having the same effect as that of the first aspect of the invention.

【0037】請求項4記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、隣合うスイッチィング素子間の半導
体層には抵抗値の高いi層が含まれるので、スイッチィ
ング素子間の絶縁性を向上させることができる密着型イ
メージセンサを提供することができる。
According to the invention described in claim 4, since the semiconductor layer between the adjacent switching elements includes the i layer having a high resistance value due to the above structure, the insulation between the switching elements is high. It is possible to provide a contact image sensor capable of improving the above.

【0038】請求項5記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、ホトダイオードとスイッチング素子
との素子分離を行う際に、分離間隔を小さくすることが
できる密着型イメージセンサを提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, by virtue of the above configuration, it is possible to provide a contact type image sensor which can reduce the separation distance when the photodiode and the switching element are separated. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である密着型イメージセンサ
の一部を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a part of a contact image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す密着型イメージセンサのA−A概略
断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of the contact image sensor shown in FIG.

【図3】図1に示す密着型イメージセンサのB−B概略
断面図である。
FIG. 3 is a schematic BB sectional view of the contact image sensor shown in FIG.

【図4】図1に示す密着型イメージセンサの製造工程を
図2に相当する図を用いて表した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. 1 by using a diagram corresponding to FIG. 2;

【図5】図1に示す密着型イメージセンサの製造工程を
概略平面図を用いて表した図である。
5A to 5D are views showing a manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. 1 by using a schematic plan view.

【図6】従来の密着型イメージセンサの一部を示す概略
平面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing a part of a conventional contact image sensor.

【図7】図6に示す密着型イメージセンサのC−C概略
断面図である。
7 is a schematic cross-sectional view taken along line CC of the contact image sensor shown in FIG.

【図8】図6に示す密着型イメージセンサのD−D概略
断面図である。
8 is a schematic cross-sectional view of the contact image sensor shown in FIG. 6 taken along the line D-D.

【図9】図6に示す密着型イメージセンサの製造工程を
図7に相当する図を用いて表した図である。
FIG. 9 is a diagram showing the manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. 6 using a diagram corresponding to FIG. 7.

【図10】図6に示す密着型イメージセンサの製造工程
を概略平面図を用いて表した図である。
FIG. 10 is a diagram showing the manufacturing process of the contact image sensor shown in FIG. 6 using a schematic plan view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 〜10n ライン 121 〜12n ホトダイオード 141 〜14n ブロッキングダイオード 21 絶縁層 22 絶縁基板 231 〜23n ,26 下部電極 24,27 透明電極 25 上部電極 28 コンタクトホール10 1 to 10 n line 12 1 to 12 n photodiode 14 1 to 14 n blocking diode 21 insulating layer 22 insulating substrate 23 1 to 23 n , 26 lower electrode 24, 27 transparent electrode 25 upper electrode 28 contact hole

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光信号を光の強度に応じて電気信号に変
換する複数のホトダイオードと、前記ホトダイオードに
蓄積された信号を読み出すためのスイッチィング素子と
を具備する密着型イメージセンサにおいて、 前記複数のホトダイオードは、ホトダイオード間におけ
る表面の半導体層の一部又は全部を削り取ることにより
素子分離を行ったものであることを特徴とする密着型イ
メージセンサ。
1. A contact type image sensor comprising: a plurality of photodiodes for converting an optical signal into an electric signal according to the intensity of light; and a switching element for reading a signal accumulated in the photodiodes. The contact type image sensor characterized in that the photodiode is obtained by element isolation by scraping off a part or all of the semiconductor layer on the surface between the photodiodes.
【請求項2】 前記ホトダイオードは、pin構造のダ
イオードであり、前記表面の半導体層はp層又はn層で
ある請求項1記載の密着型イメージセンサ。
2. The contact image sensor according to claim 1, wherein the photodiode is a pin structure diode, and the semiconductor layer on the surface is a p layer or an n layer.
【請求項3】 前記スイッチィング素子は、ダイオード
であり、且つダイオード間における表面の半導体層の一
部又は全部を削り取ることにより素子分離を行ったもの
であることを特徴とする請求項1又は2記載の密着型イ
メージセンサ。
3. The switching element is a diode, and element isolation is performed by cutting off a part or all of the semiconductor layer on the surface between the diodes. The contact image sensor described.
【請求項4】 前記スイッチィング素子は、pin構造
のダイオードであり、前記表面の半導体層はp層又はn
層である請求項3記載の密着型イメージセンサ。
4. The switching element is a diode having a pin structure, and the semiconductor layer on the surface is a p layer or an n layer.
The contact image sensor according to claim 3, which is a layer.
【請求項5】 前記ホトダイオードと前記スイッチィン
グ素子との間は、表面の半導体層の一部又は全部を削り
取ることにより素子分離を行ったものであることを特徴
とする請求項3又は4記載の密着型イメージセンサ。
5. The device isolation according to claim 3, wherein a part or the whole of the semiconductor layer on the surface is isolated between the photodiode and the switching device by element removal. Contact image sensor.
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