JPH08111742A - Light source integrated type solid-state image pickup device - Google Patents

Light source integrated type solid-state image pickup device

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JPH08111742A
JPH08111742A JP6245841A JP24584194A JPH08111742A JP H08111742 A JPH08111742 A JP H08111742A JP 6245841 A JP6245841 A JP 6245841A JP 24584194 A JP24584194 A JP 24584194A JP H08111742 A JPH08111742 A JP H08111742A
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JP
Japan
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solid
substrate
state image
image pickup
pickup device
Prior art date
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Pending
Application number
JP6245841A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsufumi Kodama
光文 小玉
Michio Arai
三千男 荒井
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
TDK Corp
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
TDK Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd, TDK Corp filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Priority to US08/541,871 priority patent/US5627364A/en
Publication of JPH08111742A publication Critical patent/JPH08111742A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain the light source integrated type solid-state image pickup device which can use a substrate for its solid state image pickup part irrelevant ly to whether the substrate is transparent or not, and is subminiature and in expensive. CONSTITUTION: This device is equipped with thin film light emitting elements 30 which are formed on both the sides of a sensor window 31 on the transparent substrate 21 and a solid image pickup element 10 which is formed on a substrate 1; and the transparent substrate 21 and substrate 1 are united together with a transparent adhesive 27, etc., so that the surfaces where the respective elements are arranged are brought into contact with each other and the sensor window 31 is above the solid image pickup element 10.

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、ファクシミリ等に用い
られるイメージセンサの光源一体型固体撮像装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device integrated with a light source of an image sensor used in a facsimile or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ファクシミリはその普及に合わせ
て、より小型化、軽量化、低価格化が求められている。
ファクシミリ等に用いられているイメージセンサは大別
して非密着型、密着型、完全密着型の3種類がある。
2. Description of the Related Art In recent years, facsimiles have been required to be smaller, lighter, and cheaper in accordance with the spread thereof.
Image sensors used in facsimiles and the like are roughly classified into three types: non-contact type, contact type, and perfect contact type.

【0003】電荷結合素子(CCD)を用いた非密着型
は、すでに確立されている、シリコンウェハを用いたL
SI製造プロセスで生産できることやCCDチップが小
型で済むこともあって価格面で有利であるが、原稿を縮
小レンズ系を通してCCDに投影しているため、小型
化、軽量化に関しては他の2方式に比べ劣る。
The non-contact type using a charge coupled device (CCD) has already been established, and L using a silicon wafer is used.
It is advantageous in terms of price because it can be produced by the SI manufacturing process and the CCD chip can be small, but since the original is projected on the CCD through the reduction lens system, there are two other methods for downsizing and weight reduction. Inferior to.

【0004】また、密着型イメージセンサは縮小光学系
がいらないため小型化が比較的容易であるというメリッ
トがあり徐々に市場に受け入れられつつあるが、やや高
価であるということがその普及を阻んでいるという状態
である。また、セルフォックレンズアレイを用いて原稿
を固体撮像素子上に投影していることと光源として発光
ダイオード(LED)アレイがあるために、ある程度の
幅と厚さが必要(〜15mm)である。
Further, the contact type image sensor has a merit that it is relatively easy to miniaturize since it does not need a reduction optical system and is gradually gaining acceptance in the market, but its rather high price hinders its popularization. It is in the state of being. Further, since the original is projected on the solid-state image pickup device using the SELFOC lens array and a light emitting diode (LED) array is used as a light source, a certain width and thickness are required (up to 15 mm).

【0005】一方、完全密着型イメージセンサは密着型
イメージセンサと比してもさらに小型化が可能であり、
セルフォックレンズアレイと撮像素子の光学的な位置調
整が不必要であるため組立工程の簡素化が容易であると
いう特徴を持つ。しかしながら、密着型イメージセンサ
と同様にLED分の厚みはやはり必要である。また、完
全密着型イメージセンサは固体撮像素子が配置されてい
る基板の裏側から原稿に光を投射する必要があるため透
明基板上に固体撮像素子を形成する必要があり、シリコ
ンウェハ上に形成されるCCDやアルミナ基板などの光
を透過しない基板に形成された固体撮像素子を完全密着
型イメージセンサ構造にする事は困難であった。
On the other hand, the perfect contact image sensor can be further downsized as compared with the contact image sensor.
Since it is unnecessary to adjust the optical positions of the SELFOC lens array and the image sensor, the assembly process can be simplified easily. However, as in the contact image sensor, the thickness of the LED is still necessary. In addition, since the perfect contact image sensor needs to project light onto the original from the back side of the substrate on which the solid-state image sensor is arranged, it is necessary to form the solid-state image sensor on the transparent substrate, which is formed on the silicon wafer. It has been difficult to form a solid-state image sensor structure for a solid-state image sensor formed on a substrate that does not transmit light, such as a CCD or an alumina substrate.

【0006】以下、従来例を図面に基づいて説明する。
図7は、従来例の説明図であり、図7(a)は、従来の
密着型イメージセンサの説明である。図7(a)におい
て、筐体41内には、LEDハウス42とセルフォック
レンズアレイ43と固体撮像素子が載っている基板1が
設けてある。また、LEDハウス内に設けられるLED
は、点光源のため、すりガラスのような光拡散板やレン
ズ等を用いて光を均質化している。このため、原稿面と
の距離を取る必要があった。
A conventional example will be described below with reference to the drawings.
FIG. 7 is an explanatory view of a conventional example, and FIG. 7A is an explanation of a conventional contact image sensor. In FIG. 7A, the substrate 1 on which the LED house 42, the SELFOC lens array 43, and the solid-state image sensor are mounted is provided in the housing 41. Also, the LED installed in the LED house
Since it is a point light source, light is homogenized using a light diffusion plate such as frosted glass or a lens. Therefore, it is necessary to keep a distance from the document surface.

【0007】このような密着型イメージセンサは、LE
Dハウス42から発射された光が筐体41上の原稿(図
示せず)により反射し、この反射光がセルフォックレン
ズアレイ43を通り基板1上の固体撮像素子に入力され
るものである。
Such a contact-type image sensor is LE
The light emitted from the D house 42 is reflected by a document (not shown) on the housing 41, and the reflected light passes through the SELFOC lens array 43 and is input to the solid-state image sensor on the substrate 1.

【0008】この密着型イメージセンサは、図7(a)
下部の矢印で示すように、ある程度の幅と厚さが必要と
なる。図7(b)は、従来の完全密着型イメージセンサ
の説明であり、筐体41の上面には、固体撮像素子10
が載っている基板1が設けてあり、この基板1には光を
透過するためのスリット40が設けてある。また、筐体
41の下面には、LEDハウス42が設けてある。この
完全密着型イメージセンサは、LEDハウスから発射さ
れた光が基板1に設けた光を透過させるためのスリット
40を通り原稿(図示せず)より反射し、この反射光が
固体撮像素子10に入力されるものである。
This contact type image sensor is shown in FIG.
Some width and thickness is required, as indicated by the arrow at the bottom. FIG. 7B is a description of a conventional perfect contact image sensor, in which the solid-state image sensor 10 is provided on the upper surface of the housing 41.
Is provided with a substrate 1 on which a slit 40 for transmitting light is provided. An LED house 42 is provided on the lower surface of the housing 41. In this perfect contact type image sensor, the light emitted from the LED house passes through a slit 40 for transmitting the light provided on the substrate 1 and is reflected by a document (not shown), and the reflected light is reflected by the solid-state image sensor 10. It is input.

【0009】この完全密着型イメージセンサは、図7
(b)下部の上下の矢印のように、LEDハウス分の厚
さが必要となる。
This perfect contact type image sensor is shown in FIG.
(B) The thickness of the LED house is required as indicated by the upper and lower arrows at the bottom.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものにおい
て、次のような課題があった。非密着型のイメージセン
サは、原稿を縮小レンズ系を通してCCDに投影してい
るため、小型化、軽量化ができなかった。また、密着型
イメージセンサは、光源としてLEDハウスがあるた
め、ある程度以上小型化することができなかった。さら
に、完全密着型イメージセンサは、LEDハウス分の厚
さが必要であり、また、固体撮像素子は、透明基板上に
形成する必要があった。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned conventional devices have the following problems. Since the non-contact type image sensor projects the original document onto the CCD through the reduction lens system, the size and weight cannot be reduced. Further, since the contact type image sensor has an LED house as a light source, it cannot be downsized to a certain extent. Further, the perfect contact type image sensor needs to have a thickness corresponding to the LED house, and the solid-state image sensor needs to be formed on a transparent substrate.

【0011】以上、イメージセンサの大きさを制限して
いるものはレンズや光源などの光学系であることが分か
った。即ち、さらにイメージセンサの小型化を達成する
ためには、光学系を小型化する事が必要であることが分
かる。また、これらの光学系は製造コストという点から
みても固体撮像素子本体と同等かそれ以上の割合を占め
ており、光学系のコストダウンが低価格化に非常に重要
であるといえる。加えて、イメージセンサの固体撮像素
子部を基板の種類を問わずに製造できるようになればさ
らにコストダウンを図ることが可能になる。
As described above, it has been found that what limits the size of the image sensor is an optical system such as a lens or a light source. In other words, it is necessary to reduce the size of the optical system in order to further reduce the size of the image sensor. Further, these optical systems occupy a ratio equal to or higher than that of the solid-state image pickup device main body from the viewpoint of manufacturing cost, and it can be said that the cost reduction of the optical system is very important for lowering the price. In addition, if the solid-state image pickup device portion of the image sensor can be manufactured regardless of the type of substrate, the cost can be further reduced.

【0012】本発明は、固体撮像素子部を透明、非透明
の基板の種類を問わず製造でき、超小型でかつ安価な光
源一体型固体撮像装置を実現することを目的とする。
It is an object of the present invention to realize an ultra-compact and inexpensive solid-state image pickup device capable of manufacturing a solid-state image pickup device regardless of the type of a transparent or non-transparent substrate.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明の第1実
施例構成図、図6は本発明の第2実施例構成図であり、
本発明は、上記目的を達成するため、次のように構成し
た。
FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of the second embodiment of the present invention.
The present invention has the following features to attain the object mentioned above.

【0014】(1)図1において、基板1上に固体撮像
素子10と固体撮像素子10の読み取り駆動回路20を
形成し、さらに透明基板21上のセンサ窓31の両側に
薄膜発光素子30を形成する。次に、これらの基板1と
透明基板21とを、それぞれの素子が配置された面が合
わされ、かつセンサ窓31が固体撮像素子10の上にく
るように透明の接着剤27等で一体化(接着又はモール
ド)する。
(1) In FIG. 1, a solid-state image pickup device 10 and a read drive circuit 20 of the solid-state image pickup device 10 are formed on a substrate 1, and thin film light emitting devices 30 are formed on both sides of a sensor window 31 on a transparent substrate 21. To do. Next, the substrate 1 and the transparent substrate 21 are integrated by a transparent adhesive 27 or the like so that the surfaces on which the respective elements are arranged are aligned and the sensor window 31 is on the solid-state image sensor 10. Bonding or molding).

【0015】(2)また、前記透明基板21の厚さを5
0〜200μmとする。 (3)さらに、図6のように、原稿面側にセルフォック
レンズアレイ29を設けるようにする。
(2) Further, the thickness of the transparent substrate 21 is 5
It is set to 0 to 200 μm. (3) Further, as shown in FIG. 6, a SELFOC lens array 29 is provided on the document surface side.

【0016】[0016]

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を説明する。図
1の薄膜発光素子30から発射された光は、透明基板2
1を通してセンサ窓31の両側から原稿28面を照射す
る。この原稿28からの反射光は、透明基板21、セン
サ窓31を通して固体撮像素子10に入力される。固体
撮像素子10でこの入力光が光電変換され、この光電変
換された出力が読み取り駆動回路20に入力される。こ
れにより、駆動回路20から原稿28の濃淡画像に応じ
た信号が得られる。
The operation of the present invention based on the above configuration will be described. The light emitted from the thin film light emitting device 30 of FIG.
The surface of the original 28 is illuminated from both sides of the sensor window 31 through 1. The reflected light from the original 28 is input to the solid-state image sensor 10 through the transparent substrate 21 and the sensor window 31. This input light is photoelectrically converted by the solid-state image sensor 10, and the photoelectrically converted output is input to the reading drive circuit 20. As a result, a signal corresponding to the grayscale image of the original 28 is obtained from the drive circuit 20.

【0017】また、図6の薄膜発光素子30から発射さ
れた光は、透明基板21、セルフォックレンズアレイ2
9を通して原稿28面を照射する。この原稿28からの
反射光は、セルフォックレンズアレイ29、透明基板2
1、センサ窓31を通して固体撮像素子10に入力され
る。固体撮像素子10でこの入力光が光電変換され、原
稿28の濃淡画像に応じた信号が得られる。
Light emitted from the thin film light emitting device 30 shown in FIG. 6 is transmitted through the transparent substrate 21 and the SELFOC lens array 2.
Irradiate the surface of the original 28 through 9. The reflected light from the original 28 is reflected by the SELFOC lens array 29 and the transparent substrate 2.
1. Input to the solid-state image sensor 10 through the sensor window 31. This input light is photoelectrically converted by the solid-state imaging device 10, and a signal corresponding to a grayscale image of the original 28 is obtained.

【0018】このように、固体撮像素子10と薄膜発光
素子30等を薄膜で形成して一体化するためチップサイ
ズを非常に小型にすることができ、またセンサ窓31の
両側から薄膜発光素子30で照射するため原稿をむらな
く照射することができ、さらに、薄膜発光素子30のア
ルミニウム(Al)等の配線電極が遮光を兼ねるため迷
光が非常に少なくなると共に固体撮像素子10側の回路
を光から保護することができる。
As described above, since the solid-state image pickup device 10 and the thin film light emitting device 30 are formed of a thin film and integrated, the chip size can be made extremely small, and the thin film light emitting device 30 can be provided from both sides of the sensor window 31. Since the original can be uniformly illuminated, the wiring electrode of aluminum (Al) or the like of the thin film light emitting element 30 also serves as a light shield, so that stray light is significantly reduced and the circuit on the solid-state imaging element 10 side is illuminated. Can be protected from.

【0019】[0019]

【実施例】【Example】

〔本発明の第1実施例の説明〕本発明の第1実施例を図
1〜図5に基づき説明する。図1は本発明の1実施例構
成図、図2はフォトトランジスタの説明図、図3、図4
は固体撮像素子の形成工程説明図、図5は薄膜発光素子
の形成工程説明図である。
[Description of First Embodiment of the Present Invention] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a phototransistor, and FIGS.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a solid-state imaging device forming process, and FIG.

【0020】図1は第1実施例の構成図であり、以下、
図1の説明をする。基板1上に複数個の固体撮像素子1
0と固体撮像素子10の読み取り駆動回路20を形成
し、更に薄膜ガラスである透明基板21上に薄膜発光素
子30をスリット状のセンサ窓31の両側に形成する。
次にこの基板1と透明基板21とをそれぞれ素子が配置
された面が合わされ、かつセンサ窓31が固体撮像素子
10上にくるように例えばエポキシ系接着剤、紫外線硬
化型の接着剤等の透明の接着剤27で接着するものであ
る。この場合、読み取る原稿28は透明基板21に接触
するものである。
FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment.
1 will be described. A plurality of solid-state imaging devices 1 on the substrate 1
0 and the read drive circuit 20 of the solid-state image sensor 10, and the thin film light emitting elements 30 are formed on both sides of the slit-shaped sensor window 31 on the transparent substrate 21 which is thin film glass.
Next, the substrate 1 and the transparent substrate 21 are made to be transparent such as an epoxy adhesive or an ultraviolet curable adhesive so that the surfaces on which the elements are arranged are aligned and the sensor window 31 is on the solid-state image sensor 10. The adhesive 27 is used for adhesion. In this case, the original 28 to be read comes into contact with the transparent substrate 21.

【0021】図2は、固体撮像素子10に用いるフォト
トランジスタの説明図である。図2において、1は基板
であり、例えばガラス基板、石英基板、セラミックス
(Al 2 3 )、シリコン基板(多結晶又は単結晶)等
である。2は絶縁膜であり、基板1がシリコン基板の場
合は、熱酸化工程を使用して形成できる。3は活性層、
4はゲート絶縁膜、5はゲート電極、6は層間絶縁膜、
7は金属配線電極、8はいわゆるソース・ドレイン領域
である不純物導入部である。
FIG. 2 shows a photo used in the solid-state image sensor 10.
It is explanatory drawing of a transistor. In FIG. 2, 1 is a substrate
And, for example, glass substrate, quartz substrate, ceramics
(Al 2O3), Silicon substrate (polycrystal or single crystal), etc.
Is. 2 is an insulating film, and when the substrate 1 is a silicon substrate
If so, it can be formed using a thermal oxidation process. 3 is an active layer,
4 is a gate insulating film, 5 is a gate electrode, 6 is an interlayer insulating film,
7 is a metal wiring electrode, 8 is a so-called source / drain region
Is the impurity introduction part.

【0022】このフォトトランジスタは、薄膜トランジ
スタ(TFT)を製造するプロセスとほぼ同時に構成す
ることのできる薄膜フォトトランジスタを用いるもので
ある。この薄膜フォトトランジスタが固体撮像装置の光
電変換素子(固体撮像素子)となるものである。図2で
は、入力光は上面より入力され活性層3で光電変換する
ものである。
This phototransistor uses a thin film phototransistor which can be formed almost simultaneously with the process of manufacturing a thin film transistor (TFT). This thin film phototransistor serves as a photoelectric conversion element (solid-state image pickup element) of the solid-state image pickup device. In FIG. 2, the input light is input from the upper surface and photoelectrically converted in the active layer 3.

【0023】図3は、固体撮像素子の形成工程説明図
(1)、図4は、固体撮像素子の形成工程説明図(2)
である。以下、図3、図4に基づいて説明する。基板1
として例えば安価なグレードの低い単結晶シリコン基板
又は多結晶シリコン基板を用い、熱酸化により300n
mの熱酸化シリコン膜を形成する。こうして形成した酸
化シリコン膜は使用したシリコン基板1のグレードによ
っては不純物を含む場合があるため、更に200nmの
清浄な酸化シリコン膜を減圧気相成長(LPCVD)法
で成膜して絶縁膜2を形成する(図3(a)参照)。
FIG. 3 is an explanatory view (1) of the forming process of the solid-state imaging device, and FIG. 4 is an explanatory view (2) of the forming process of the solid-state imaging device.
Is. Hereinafter, description will be given based on FIGS. 3 and 4. Board 1
For example, an inexpensive low-grade single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate is used, and 300 n is obtained by thermal oxidation.
m thermal oxide silicon film is formed. The silicon oxide film thus formed may contain impurities depending on the grade of the silicon substrate 1 used. Therefore, a clean silicon oxide film of 200 nm is further formed by the low pressure vapor deposition (LPCVD) method to form the insulating film 2. Formed (see FIG. 3A).

【0024】この後に活性層3として200nmの膜厚
の非晶質(アモルファス)シリコンをプラズマCVD法
により成膜する。このときの成膜条件は反応ガスとして
シランを用い、反応温度200℃、ガス圧5.3Pa、
RF(高周波)電力35Wで被着速度6nm/minで
行い、更に600℃で20時間加熱することで非晶質シ
リコンは固相成長し、結晶性を有するようになる(図3
(b)参照)。なお、このプラズマCVD法のかわりに
LPCVD法を用いることもできる。
Thereafter, as the active layer 3, a 200 nm-thick amorphous silicon film is formed by the plasma CVD method. The film forming conditions at this time were silane used as a reaction gas, a reaction temperature of 200 ° C., a gas pressure of 5.3 Pa,
By performing RF (high frequency) power of 35 W at a deposition rate of 6 nm / min, and further heating at 600 ° C. for 20 hours, amorphous silicon grows in a solid phase and becomes crystalline (FIG. 3).
(B)). An LPCVD method may be used instead of the plasma CVD method.

【0025】こうして得られた多結晶シリコン活性層3
を島状にパターニングする(図3(c)参照)。引き続
きゲート酸化シリコン膜4が例えば100nmになるよ
うに多結晶シリコン活性層3の熱酸化を行う(図3
(d)参照)。
Polycrystalline silicon active layer 3 thus obtained
Is patterned into an island shape (see FIG. 3C). Subsequently, the polycrystalline silicon active layer 3 is thermally oxidized so that the gate silicon oxide film 4 becomes, for example, 100 nm (FIG. 3).
(D)).

【0026】この酸化シリコン膜4の形成後速やかにL
PCVD法により、ゲート電極5としてリン(P)を1
×1020atoms/cm3 程度以上ドーピングしたn
+ ポリシリコン(poly−Si)を約200nm成膜
する(図3(e)参照)。
Immediately after the formation of the silicon oxide film 4, L
Phosphorus (P) is used as the gate electrode 5 by the PCVD method.
N doped with about 10 20 atoms / cm 3 or more
+ Polysilicon (poly-Si) is deposited to a thickness of about 200 nm (see FIG. 3E).

【0027】次に、ドライエッチング法によりゲート電
極5をパターニングし、引き続き、コンタクト層を形成
する活性層3上の酸化シリコン膜4を一部ないし全部取
り除く(図3(f)参照)。
Next, the gate electrode 5 is patterned by the dry etching method, and then the silicon oxide film 4 on the active layer 3 forming the contact layer is partially or entirely removed (see FIG. 3 (f)).

【0028】イオン注入あるいはイオンドーピング法に
より不純物の導入を行い不純物導入部8を形成する。N
型に対してはリン(P)を60KVの加速電圧で1×1
15atoms/cm2 打ち込む(図4(a)参照)。
またP型に対しては不純物の導入を行いたくない部分を
フォトレジスト9で被覆して更にボロン(B)を40K
Vの加速電圧で5×1015atoms/cm2 のドーズ
量を打ち込んだ後(図4(b)参照)、これら導入した
不純物を活性化するため窒素雰囲気中において600℃
のアニール温度で12時間の熱処理を行う。
Impurities are introduced by ion implantation or ion doping to form an impurity introduction part 8. N
Phosphorus (P) is applied to the mold at an acceleration voltage of 60 KV 1 × 1
Implanting 0 15 atoms / cm 2 (see FIG. 4A).
Further, for the P type, a portion where the introduction of impurities is not desired is covered with a photoresist 9 and boron (B) is added to 40K.
After implanting a dose of 5 × 10 15 atoms / cm 2 with an accelerating voltage of V (see FIG. 4B), 600 ° C. in a nitrogen atmosphere to activate the introduced impurities.
Heat treatment is performed for 12 hours at the annealing temperature.

【0029】次に、常圧CVD法により層間絶縁膜6と
して酸化シリコン膜あるいはPSG(Phospho
Silicate Glass)膜を約800nm成膜
した後(図4(c)参照)、コンタクトホールを開孔し
(図4(d)参照)、アルミニウム(Al)7をスパッ
タ法で成膜する(図4(e)参照)。その後、パターニ
ングしてAl配線を施す(図4(f)参照)。最後に電
気特性を改善するために350℃の水素雰囲気中で1時
間のアニール処理を行う。これにより、所望の固体撮像
装置、即ち、固体撮像素子10と読み取り駆動回路20
を同時に得ることができる。
Next, a silicon oxide film or PSG (Phospho) is used as the interlayer insulating film 6 by the atmospheric pressure CVD method.
After forming a Silicate Glass film with a thickness of about 800 nm (see FIG. 4C), a contact hole is opened (see FIG. 4D), and aluminum (Al) 7 is formed with a sputtering method (see FIG. 4). (See (e)). After that, patterning is performed to provide Al wiring (see FIG. 4F). Finally, in order to improve electric characteristics, annealing treatment is performed in a hydrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour. As a result, a desired solid-state imaging device, that is, the solid-state imaging device 10 and the reading drive circuit 20 are obtained.
Can be obtained at the same time.

【0030】図5は、薄膜発光素子の形成工程説明図で
ある。図5において、透明基板21として厚さが50〜
200μmの薄板ガラス基板を用いる。この透明基板の
厚さは、200μm以上になると隣の反射光が固体撮像
装置10に混じり込むことになり、分解能が悪くなり、
50μmより薄いと基板としての強度が保持できなくな
る。まず、この透明基板21の洗浄を行う(図5(a)
参照)。
FIG. 5 is an explanatory view of a process of forming a thin film light emitting device. In FIG. 5, the transparent substrate 21 has a thickness of 50 to
A 200 μm thin glass substrate is used. When the thickness of the transparent substrate is 200 μm or more, adjacent reflected light is mixed into the solid-state imaging device 10, resulting in poor resolution.
If the thickness is less than 50 μm, the strength of the substrate cannot be maintained. First, the transparent substrate 21 is washed (FIG. 5A).
reference).

【0031】次に、透明基板21上に透明電極22とな
るITO(インジウムすず酸化物)を成膜し(図5
(b)参照)、このITO膜をパターニングし(図5
(c)参照)、その上に絶縁膜23を形成する。この絶
縁膜23は例えばSiO2 が主成分であるSOG(Sp
in On Glass)膜を成膜する(図5(d)参
照)。この時、必要に応じて水素化処理を行いITOの
特性を良好にする(抵抗を小さくし、光の透明率を向上
する)。
Next, ITO (Indium Tin Oxide) to be the transparent electrode 22 is formed on the transparent substrate 21 (see FIG. 5).
(See (b)), and patterning this ITO film (see FIG. 5).
(See (c)), and the insulating film 23 is formed thereon. The insulating film 23 is SiO 2 is a main component for example SOG (Sp
An in-on glass) film is formed (see FIG. 5D). At this time, hydrogenation treatment is performed as necessary to improve the characteristics of ITO (reduce resistance and improve light transparency).

【0032】次に、この絶縁膜23をパターニングし
(図5(e)参照)、有機EL膜24を抵抗加熱でマス
ク蒸着する(図5(f)参照)。この有機EL膜24
は、図5(f)のように例えば電子輸送層24−1、正
孔輸送層24−2、発光層24−3の3層よりなる。
Next, the insulating film 23 is patterned (see FIG. 5E), and the organic EL film 24 is mask-deposited by resistance heating (see FIG. 5F). This organic EL film 24
5F is composed of, for example, three layers of an electron transport layer 24-1, a hole transport layer 24-2, and a light emitting layer 24-3.

【0033】さらにMgAg(マグネシウム銀合金)膜
25を蒸着し(図5(g)参照)、その後、配線電極2
6としてAlを蒸着又はスパッタリング等で成膜する
(図5(h)参照)。
Further, a MgAg (magnesium-silver alloy) film 25 is vapor-deposited (see FIG. 5G), and then the wiring electrode 2 is formed.
As 6 is formed a film of Al by vapor deposition or sputtering (see FIG. 5 (h)).

【0034】このAl膜をパターニングし配線電極26
を形成し、2個の薄膜発光(EL)素子30を形成す
る。そして、この薄膜発光素子30間がセンサ窓31と
なる(図5(i)参照)。
The Al film is patterned to form the wiring electrode 26.
And two thin film light emitting (EL) elements 30 are formed. A sensor window 31 is provided between the thin film light emitting elements 30 (see FIG. 5 (i)).

【0035】次に、この薄膜発光素子30と図4(f)
の固体撮像装置とを接着することにより図1で示したよ
うに完全密着型の光源一体型固体撮像装置を超小型で安
価に得ることができる。 〔第2実施例の説明〕図6は第2実施例の説明図であ
り、光源一体型固体撮像装置の構成を示す。図6におい
て、基板1上に固体撮像素子10と駆動回路(図示せ
ず)を形成し、さらに透明基板21上に薄膜発光素子3
0をセンサ窓31の両側に形成し、次に、この基板1と
透明基板21とを、それぞれの素子が配置された面が合
わされ、かつセンサ窓31が固体撮像素子10の上にく
るように透明の接着剤27で接着するものであり、図1
で示すものと同じ構成のため、同様に製造することがで
きる。
Next, the thin film light emitting device 30 and FIG.
By adhering the solid-state image pickup device of 1) to the solid-state image pickup device of FIG. [Explanation of Second Embodiment] FIG. 6 is an explanatory view of the second embodiment, showing the configuration of a light source integrated type solid-state imaging device. In FIG. 6, the solid-state imaging device 10 and a drive circuit (not shown) are formed on the substrate 1, and the thin film light emitting device 3 is further provided on the transparent substrate 21.
0 is formed on both sides of the sensor window 31, and then the substrate 1 and the transparent substrate 21 are placed so that the surfaces on which the respective elements are arranged are aligned and the sensor window 31 is placed on the solid-state image sensor 10. It is adhered with a transparent adhesive 27, as shown in FIG.
Since the structure is the same as that shown in, it can be manufactured similarly.

【0036】この場合、原稿28の読み取りは、セルフ
ォックレンズアレイ29を介して行われる。これによ
り、セルフォックレンズアレイ29により焦点深度が深
くなるため、透明基板21は、図1のように薄膜ガラス
を使用する必要はなく。200μm以上の普通のガラス
基板を使用することができる。
In this case, the reading of the original 28 is performed via the SELFOC lens array 29. As a result, the depth of focus is increased by the SELFOC lens array 29, so that the transparent substrate 21 does not need to use thin film glass as in FIG. An ordinary glass substrate having a size of 200 μm or more can be used.

【0037】このため、セルフォックレンズアレイ29
は必要になるが透明基板21として安価なものを使用す
ることができる。また前記説明では、有機EL膜を電子
輸送層、正孔輸送層、発光層の3層構成のものについて
行ったが、本発明は勿論これに限定されるものではな
く、例えば、電子輸送層(発光層)と正孔輸送層又は、
電子輸送層と正孔輸送層(発光層)の如き2層構成のも
のを使用してもよい。
Therefore, the Selfoc lens array 29
However, an inexpensive substrate can be used as the transparent substrate 21. In the above description, the organic EL film has a three-layer structure including an electron transport layer, a hole transport layer, and a light emitting layer, but the present invention is not limited to this, and for example, an electron transport layer ( Light emitting layer) and a hole transport layer, or
A two-layer structure such as an electron transport layer and a hole transport layer (light emitting layer) may be used.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1)請求項1に記載された発明によれば、固体撮像装
置の固体撮像素子部の基板は透明でなくともよいため、
固体撮像素子を基板の種類を問わずに製造することがで
き、コストダウンを図ることができる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) According to the invention described in claim 1, since the substrate of the solid-state imaging device section of the solid-state imaging device does not need to be transparent,
The solid-state imaging device can be manufactured regardless of the type of substrate, and the cost can be reduced.

【0039】また、薄膜発光素子が形成された透明基板
と、固体撮像素子が形成された基板とを透明体で一体化
することにより超小型で安価な光源一体型固体撮像装置
を供給することができる。
Further, by integrating the transparent substrate on which the thin film light emitting element is formed with the substrate on which the solid state image pickup element is formed with a transparent body, it is possible to supply an ultra-compact and inexpensive light source integrated type solid state image pickup device. it can.

【0040】さらに、薄膜発光素子のMgAg膜25及
び配線電極26が遮光を兼ねるため、遮光層を別に設け
なくとも、固体撮像素子側の回路を光から保護すると共
に、固体撮像素子への迷光を非常に少なくできる。
Further, since the MgAg film 25 and the wiring electrode 26 of the thin film light emitting element also serve as light shields, the circuit on the solid-state image pickup device side is protected from light and stray light to the solid-state image pickup device is protected without providing a light-shielding layer separately. Can be very small.

【0041】また、センサ窓の両側の薄膜発光素子は、
発光ダイオードのような点光源と異なり、面光源のた
め、読み取り原稿をむらなく照射することができる。 (2)請求項2に記載された発明によれば、透明基板2
1の厚さを50〜200μmとすることにより完全密着
型とすることができる。
The thin film light emitting elements on both sides of the sensor window are
Unlike a point light source such as a light emitting diode, since it is a surface light source, a read original can be uniformly illuminated. (2) According to the invention described in claim 2, the transparent substrate 2
By setting the thickness of 1 to 50 to 200 μm, it is possible to obtain a perfect contact type.

【0042】(3)請求項3に記載された発明によれ
ば、薄膜ガラスでない安価な透明基板21を使用するこ
とができる。
(3) According to the invention described in claim 3, an inexpensive transparent substrate 21 which is not a thin film glass can be used.

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

【図1】本発明の第1実施例構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例におけるフォトトランジス
タの説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a phototransistor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例における固体撮像素子の形
成工程説明図(1)である。
FIG. 3 is an explanatory diagram (1) of a forming process of the solid-state image sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例における固体撮像素子の形
成工程説明図(2)である。
FIG. 4 is an explanatory view (2) of the forming process of the solid-state image sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例における薄膜発光素子の形
成工程説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the forming process of the thin film light emitting device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図7】従来例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 10 固体撮像素子 20 読み取り駆動回路 21 透明基板 27 透明接着剤 28 原稿 30 薄膜発光素子 31 センサ窓 1 substrate 10 solid-state image sensor 20 reading drive circuit 21 transparent substrate 27 transparent adhesive 28 original document 30 thin film light emitting element 31 sensor window

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板(21)上のセンサ窓の両側に
形成した薄膜発光素子と、 基板(1)上に形成した固体撮像素子とを備え、 それぞれの素子を配置した面が合わされ、かつ、センサ
窓が固体撮像素子上にくるように、前記透明基板(2
1)と前記基板(1)とを透明体で一体化することを特
徴とした光源一体型固体撮像装置。
1. A thin film light emitting device formed on both sides of a sensor window on a transparent substrate (21), and a solid-state imaging device formed on a substrate (1), the surfaces on which the respective devices are arranged are aligned, and , The transparent substrate (2) so that the sensor window is on the solid-state image sensor.
A solid-state image pickup device integrated with a light source, characterized in that 1) and the substrate (1) are integrated by a transparent body.
【請求項2】 前記透明基板(21)の厚さが50〜2
00μmであることを特徴とした請求項1記載の光源一
体型固体撮像装置。
2. The transparent substrate (21) has a thickness of 50-2.
The solid-state image pickup device with integrated light source according to claim 1, wherein the solid-state image pickup device has a diameter of 00 μm.
【請求項3】 原稿面側にセルフォックレンズアレイを
設けることを特徴とした請求項1記載の光源一体型固体
撮像装置。
3. The light source-integrated solid-state image pickup device according to claim 1, wherein a SELFOC lens array is provided on the document surface side.
JP6245841A 1994-10-11 1994-10-12 Light source integrated type solid-state image pickup device Pending JPH08111742A (en)

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US08/541,871 US5627364A (en) 1994-10-11 1995-10-10 Linear array image sensor with thin-film light emission element light source

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