JPS58155758A - 光電変換素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電変換素子及びその製造方法に関す原稿とｌ
＝１に対応させ°ＣＣ光導電素子配列した光１変換素子
が用いら口る。この棹従来の九ｗＬ変換素子の構造陵び
製造方法につい〔第１図を用い°Ｃ説明する。先ず船１
図（ａ）に示すように、カラス基板やセラミック基析等
の絶縁性へ板１１）上に、第１の光導電膜とし°ＣＣｄ
５５４ｇ６＋２）を、化学的析出法２真空熱着法、ある
いはスパッタ法等により被着し、さらにその上に、第１
図（ｂ）のように第２の光導電膜としｒｃｄｓｅまたは
ＣｄＴｅ％膜（３）を、蒸着法あるいはスパッタ法等で
被着した後、第１崗（ｃ）のように島状のレジストパタ
ーン（４）を形成する。次に、前記第１及び＠２の光導
電膜から成る二層＃板に対して、ホトリソ技術を用い°
Ｃ臭素水等のエツチング液により、島状のレジストパタ
ーン（４）ヲマスクとじＣケミカルエツチングを行ない
、レジストパターン（４）を眸去して、第１図（ｄｌの
ように、主走査方向に並ぶ複数の島状の二膚−膜（５）
を形成した後、ＣｄＣｊｇ等のハロゲン化物雰囲気中の
半密閉容器中で、４００〜６００″Ｃの、前記二層薄膜
（５）とＣｄ　Ｃ４Ｊ等のハロゲン化物との共晶ｍ度以
上で活性化熱処理を行ない、前記二層薄膜（５）を固溶
化および再結晶化することにより＠町を持たせろ（以下
、前記二ｍ″Ｍ験堪５）を光導電素子と称する）。さら
に第１図（ｅ）に示すように、個別電極（６）と共通！
極群（７）とを、光導電素子＋６１に対応させＣ，リフ
トオフ法により形成し、さらに前記個別電画（６）を多
額配線により所定数づつ共通に接続し′Ｃ第２の共通電
極群（図示せす）を形成１７、シ１コンワニス等ノ保護
−（８）を形成することにより光電変換素子を得°Ｃい
た。第２図に光重、変換素子の副走査方向に沿う瞳部断
面図をホし、第８図に光導電素子の装部平面図を示す、
なお第８図においＣ矢印（２）方向が′Ｅ走査方向、矢
印■万回が副走査方向である。

かく］７Ｃ得ら口た光電変換素子は、第７図のように、
照明光ｆ４１９）で照射された送信原稿＋１１）がらの
反射光を、セルフォックレンズアレー（ロ）等を用い゛
Ｃ光導電素子（５）列上に結像させｃｖｔ、気信号とし
Ｃ取り出すべく用いられる。仁のような従来の光電変換
素子は、第２因に示すように、次のような欠点があった
。。

（＋）ＣｄＳとＣｄＳｅまたはＣｄＴｅ等との二層薄膜
１５）を形成する際、ホトリソ工程におけるケミカルエ
ッチンクにおい゛Ｃ１エツチング鏝に対する各４　ｌ１
ｌｆ２）　（３）のエツチング比が異なるというＱｌ［
ｌが起こる。

すなわちＣｄＳ薄［（２）はＣｄＳｅまたはＣｄＴｅ％
ｉ［（ａ）よりもエツチング比が大％　（、ＣｄＳ薄膜
＋２）がエツチングされ易いために、サイドエツチング
が大きいので、活性化熱処理工程によってニー薄膜（５
）を固溶化再結晶させた場合でも、各光導電素子（５）
の固辺部と中央部との組成のズレを生じ、出力特性のバ
ラツキ増大を引きねこさせる、 （旧二輪薄膜署５）のエツチング比の差により、例えば
ＣｄＳ薄［１２）の方が、ＣｄＳｅまたはＣｄＴｅ　ｆ
４膜イ３）よりもエツチングされ易いので、第２図に示
すように逆テーパ状の光電素子＋６）列が形成され、個
別電極（６）および第１の共通型＆＃（７）を形成する
際に、重織材料が、蒸着時等の角度および二層ＷＩＩ膜
（５）の段老を伽いきれず、段切れや出力特性の不安定
さ、信頼性等の点で問題である。この原因は、二ｍｍ族
１６）の膜厚よりもｔ極材料の膜厚が薄いためと考えら
れるが、反対に厚くすれば熱膨張等により別の不良原因
となる。

このように、従来の光電変換素子ではＬ記のような欠点
があり、例えばイメージセンサ−のようｊ【光電変−＃
ｉｉ／稽では、光導電素子の性能および電り形成に際し
Ｃ％を記の点が問題となつ°Ｃいた。

本発明はＬ記の点に鑑み、性能の優れた光電変換素子を
得、さらにその光電変換素子を容易に製造できる光電変
換素子の製造方法を得ることを目的とする。

すなわち本発明にかかる光電変換素子は、？＃＆性基板
ｔに、それぞれ材質の異なる掬数の光導電数を、上伸に
位置する先導−゛膜上の少なくとも副走査方向両嘔部を
除く部分にその上側の光導電膜が佼噴するように舶次階
段状に槓鳩し゛（成る先導電素子を、主走査方向に複数
個並設し、これら光導電素子を所定個数毎の複数のブロ
ックに分割すると共に各ブロック内の光導電素子を順位
付けし、前記各ブロック内の全部の光導電素子の副走査
方向一端部に共通に接続された第１の共通を極群と、０
ｉＪ記名ブロック内での順位が同ＷＡ位の光導電１素子
の副走査方向他端部に共通に接続された艶２の共通亀絢
群とを設けたものであり、従来のように光導電素子が逆
テーパ状になることに起因する電極の段切れを生じるこ
とがないので、出力特性のバラ゛ツキの減少９歩留りの
向ｔ、および信軸件の改善を図ることができる。

また本発明にかかる光電変ｍ索子の製造方法は、絶縁性
基板上に、第１の光導電膜を化学的析出法または蒸着法
またはケミカルスプレー法等により形成し、この上、に
蒸着法またはスパッタ法により、レジストパターンまた
は金属マスク等を用いて、主走査方向に延びる帯状のｗ
４２の光導ｖＬ膜を形成し、次にいわゆるホトリソ技術
により、前記第１の光４市、膜ｔの少なくとも副走査方
向両端部を徐く部分に前記ＩＩ２の光導電−が種層され
た島状の二層ｆＩＪｌＩＩを主走査方向に複数個形シし
、この二層ｆ４−を、その共通−剤であるＣｄのノ＼ロ
ゲン化物の１７４以上のｌＡ気を含む雰囲気中で、二層
薄膜とＣｄのハロゲン（し＠との共晶温度以上の温度に
°Ｃ活性１ヒ熱処理し、こＩＬにより前記二層薄膜の固
溶体化および再結赫化を行なつ゛Ｃ光尋ＶＩＬＩＡ子を
得、さらにＪフトオフ法により、前記光導゛ぼ素子の副
走査万同−一部でかつ厚みの４い部分から第１の共通シ
一群を引さ出すと共に、各光導電素子の副走査／ｊ回他
端−でかつ厚みの厚い部分から個別ｔ＊を引き田し、こ
れら−別（ｆｉを多層配線により所定数づつ共辿に燻統
した第２の共通１を極群を形成するものであり、本発明
にかかる光電変ｍ索子を容易に得ることができる。

以上本発明の一実施例を図面に基づいＣ説明する。第４
図は光電変ｍ索子の副走査方向に沿う要部断問図、如す
図は光電変ｍ索子の要部平面図であり、第６図におい°
Ｃ矢印（Ｃ）方向が−Ｅ走査方向を示し、矢印υ方向が
副走査方向を示す。（ロ）はダウコーニング７ｏ６ｓ等
のガラスあるいはセラミック等から成る絶縁性基板であ
り、この絶縁性基板（２）上には、副走査方向に沿う多
数の光導電素子曽が主走査方向一定間隔おきに多数形成
されている。

この光導電素子（至）は、複数層（本実施例では２層）
く部分に位置するように、階段吠に形成されＣいる。前
記多数の光導電素子（２）は、所定数毎のブロックに分
割され、かつ各ブロック内にて順位付けされており、光
導電素子（２）の副走査万同−＠部からは、各ブロック
毎に共通の＠ｌの共通電極＃Ｑ４が引き田されＣいる。

また各光導電素子（至）の副走査方向他端部からは伊別
電極（２）が引き出されており、この個別を極（至）は
、各ブロックの同一順位に順位付けされた光導電素子（
至）に対応するもの同士が一定単位数（例えば８２ビツ
ト）づつ共通に接続されて第２の共通１ｌｒＩｈ群（２
）が形成されＣいる。

すなわち個別！ＡＱｌは、ポリイミドフィルムαηの開
口部（１７ｍ）で、ポリイミドフィルムａηＪ：　ニｆ
、　成された銅箔線輪とボンディング等により結合され
Ｃいる。

次にＬｔ！構成の光を変換素子の製造方法につい°Ｃ第
６図を参明しながら説明する。先ず、例えばＶつコーニ
ング７０６９のような絶縁性基板（２）を洗滌した後、
活性化＃＆始理時における熱膨張による熱歪によつ“（
、ハターン形成の際に生ずるピッチズレを少なくするた
めに、活性化熱処理温度近傍で熱処理を行なう。次に第
６図（ａ）に示すように、ＣｄＳ薄１１＠を化学的析出
方法、蒸着法またはケミカルスプレー法により絶縁性幕
板６埠上全面に被層し、さらにその上にｆＩｈ６図（場
のように、レジストパターンあるいは金属マスク等を用
い°Ｃ１蒸着法またはスパック法によりＣｄＳｅまたは
ＣｄＴｅＷＩＩＩ！Ｊ−を被着させる。このＣｄＳｅま
たはＣｄＴｅ薄膜（イ）は、少なくとも第６図に示す個
別電極頭と第１の共通電極群−との闇の受光面よりも副
走査方向に長く形成し、かつ主走査方向に沿う帯状に形
成する１次に第６図〔）のように、Ｃｄ５ｅｔたはＣｄ
’ｌ’ｅの薄膜（ホ）よりも少なくとも副走査方向に長
い島状のレジストパターン（２）を、主走査方向に多数
並べ°〔形成する。なおこの場合、ＣｄＳｅまたはＣｄ
Ｔｅ薄ａｍを、レジストパターンまたは金属マスクによ
り島状に多数形成し、この島状のＣｄＳｅまたはＣｄＴ
ｅ薄膜（２）よりも主走査方向および副走査方向とも大
きなレジストパターンを形成するようにしてもよい１次
に、臭素水等のエツチング液により、ＣｄＳ薄膜＃おＪ
びＣｄＳｅまタハＣｄＴＣＩＩＩＩａｌＩヲ、島状のレ
ジストパターン（２）をマスクとしてケミカルエツチン
グし、レジストパターン（２）を除去することにより、
第・６図（ｄ）に示すように、ＣｄＳ＠＠（２）と、こ
のＣｄＳ薄膜（２）上の少なくとも副走査方向両端部を
除く部分に形成されたＣｄＳｅまたはＣｄＴｅ薄膜−と
から成る階段状の二層薄膜（２）が形成される０次にこ
の二層薄膜（２）に対して、例えばＣｄＣ４等のハロゲ
ン化物雰囲気中の平置４閉容器中で、ＣｄＣ４等のハロ
ゲン化物と二層薄膜（２）との共晶温度（４００〜６０
０℃）以上で、固溶化と再結晶化とのプロセスを含む活
性化熱処理を行なう、この処により前記二層薄膜に）が
Ｓ度を持つようになり、光導電素子鱒の列が形成される
。次に第６図（→に示すように、＠副電極（２）および
第１の共通電極群−を光導電素子（ロ）列に対応させて
構成する。この電極Ｗ＃鱒（２）は、例えば光導電素子
（２）に対してオーミックコンタクトの得られるＩｎ５
ｎ−ＮｉＣｒ−Ａｕ　＆）るいはＮ１Ｃｒ−Ａｎ等の電
極材料を用いてリフトオフ法で形成する。さらに前記個
別電Ｊｉｌｔ（２）を、第６図に示すような開口部（１
７ａ）を有するボリイεドフイルム的上の銀箔線（２）
とボンディング等により結合させ、例えば３２ビツトづ
つの一定単位のグループ個別電極群を形成し、これをｆ
ｓ２の共通電極群−とする１次に１８６図（ｅ）に示す
ように、例えばプラズマＣＶＤ法やスパッタ法によりＳ
ｉ３Ｎ４または５ｉ０１等で、あるいはスプレー法によ
レシリコンフェス等で、パッシベーションして保護層（
２）全形成し、周囲の環境、例えば、湿度・ゴミ・はこ
り等から光導電素子−を保護する。

かくして得られた光電変換素子■は、例えば第７図に示
すように配設される。この例において、光＠Ｉ　１ｌｌ
）から出射され゛ＣＣ送信原稿内面反射された反射光は
、セルフォックレンズアレー１により光導電素子（２）
列上に結像され、像の濃淡による反射光の強弱による光
導電素子−の電気抵抗の変化として、外部に接続された
駆動回路（図示せず）により電気信号として読み取られ
る。

このよう番こ、それぞれ材料の異なる複数の光導電膜を
積層しＣ成る光導電素子（２）の副走査方向両端部を階
段状に構成したので、従来の如く光導電素子（５）が逆
テーパ状になることに起因する問題を解消できる。すな
わち個別電極輔及び第１の共通電極群（ロ）の段切れが
防止され、出力特性のバラツキの減少。歩留りの向上、
および信頼性の改善を図ることができる。また、光導電
素子轡の主走査方向及び副走査方向双方の両端部を、寸
法を考慮して階段状に構成することにより、各光導電素
子（ロ）の受光面における一辺部と中央部との組成のズ
レが抑制され、出力特性の変動が減少し、特性の均一性
が得られる。

以上説明したように、本発明にかかる充電変換素子によ
れば、光導電素子の少なくとも副走査方向両端部を階段
状に構成したので、電極の段切れを防止でき、出力特性
のバリツキの減少２歩留りの向丘、および信頼性の改善
を図り′得る。また本発明にかがろ光電変換素子の製造
方法によれば、上記光電変換素子を容易に製造し得る。

【図面の簡単な説明】

第１／は従来の充電変換素子の製造方法の説明図、第２
図は従来の充電変換素子の副走査方向に沿う要部断面図
、第１図は従来の光電変換素子の部分平面図、１１１４
図は本発明の一実施例における光１１変換素子の副走査
方向に沿う要部断面図、第す図は陽光電変換素子の部分
平面図、第６図は同党＠変換素子の製造方法の説明図、
第７図は光電変換素子を用いたファクシｉりの要部概略
斜視図である。 （ロ）・・・絶縁性基板、（ロ）峠・光導電素子、Ｑ４
・・・第１の銭通電ｌｌｉ群、鱒・・・個別電電、（２
）・・・第２の共通電極群、　＃−ｃｄｓｉｌｌｉ　１
ｆｌＡ　ｔ　ノ光導［１！　）　、　＠　＝−ＣｄＳｅ
またはＣｄＴｅ薄ＩＩ（第２の光導電膜）、（２）・・
・レジストパターン、＠・・・二＠薄膜 第ｆ図 ２ 第２図 第３図 第４図 第を図 ／ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板ｔに、それぞれ材質の異なる複数の光導
   電族を、下側に位置する光導電膜ｔの少なくとも割走査
   方向１１１＠部を除く部分にそのｔ側の先導を膜が位置
   するように順次階段状に積層して成る光導電素子を、主
   走査方向に複数個並設し、これら光導電素子を所定個数
   毎の複数のブロックに分割すると共に各ブロック内の光
   導電素子を順位付けし、前記各ブロック内の全部の光導
   電素子の副走査方向一端部に共通に接続された第１の共
   通電極群と、前記各ブロック内での順位が同順位の光導
   電素子の副走査方向他端部に共通に接続された第２の共
   通を検針とを設６けた光電変換素子。 ２、絶縁性基板上に、第１の光導電膜を化学的析出法ま
   たは蒸着法またはケミカルスプレー法尋により形成し、
   このｔに蒸着法またはスパッタ法にヨｔ）、レジストパ
   ターンまたは金属マスク等を用いＣ１主走査方向に延び
   る帯状の１ｊＦ８２の光導電膜を形成し、次にいわゆる
   ホトリノ技術により、前記第１の先導ｔＳ上の少なくと
   も一走★万同ｌ＃４部を徐く部分に６１、ｉｄ第２の光
   導電膜が検層された渦状のニー薄膜を王七食方向に複数
   個形成し、この二層薄線を、その共通ｍＩ＠であるＬａ
   ｄのハロゲン化物の１Ｆ４以七の蒸気を含む賽囲気中で
   、ニーｍＭとｃｄのハロゲン化物との共晶温度以上の温
   ；（にて活性化熱処理し、これにより前記ニー薄線の固
   ｍ停化および再結晶化を行なつＣ光導電素子を得、さら
   にリフトオフ法により、前記光４［素子の副走査万ｌ１
   １３一端部でかつ厚みの厚い部分から′４１の共通電極
   群を引き出すと共に、各光導電素子の副走査方向他端部
   でかつ厚みの厚い部分から個別を極を引き出し、これら
   個別電極を多廟配線により所定数づつ共嫌に接続した第
   ２の共通電准群を形成する光１変換素子の製造方法。