JPS58201356A - 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− - Google Patents
非晶質シリコンイメ−ジセンサ−Info
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- JPS58201356A JPS58201356A JP57085952A JP8595282A JPS58201356A JP S58201356 A JPS58201356 A JP S58201356A JP 57085952 A JP57085952 A JP 57085952A JP 8595282 A JP8595282 A JP 8595282A JP S58201356 A JPS58201356 A JP S58201356A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質シリコンを用いたイメー、ジセンサーに
関するものである。
関するものである。
ファクシミリを家庭内に普及するために装置の小型化が
望まれている。このような装置の小型化にあたって最も
障害となっているのが光電変換糸の大きさである。従来
のファクシミリの光電変換デバイス（以下イメージセン
サ−と略す）はＭＯ８Ｗ。
望まれている。このような装置の小型化にあたって最も
障害となっているのが光電変換糸の大きさである。従来
のファクシミリの光電変換デバイス（以下イメージセン
サ−と略す）はＭＯ８Ｗ。
ＣＣＤ型等の半導体ＩＣが用いられてきた。しかし、こ
の半導体ＩＣイメージセンサ−はチップの大きさか数謳
角と小さく１例えば２０（ｍ１幅のＡ４版原稿を電気信
号に変換するには原稿像を数■幅に縮少するための光学
系が必要であり、そのための光路長（Ａ４版幅で５０〜
６０１）の確保が装置小型化のネックとされてきた。
の半導体ＩＣイメージセンサ−はチップの大きさか数謳
角と小さく１例えば２０（ｍ１幅のＡ４版原稿を電気信
号に変換するには原稿像を数■幅に縮少するための光学
系が必要であり、そのための光路長（Ａ４版幅で５０〜
６０１）の確保が装置小型化のネックとされてきた。
この問題解決法として密着型イメージセンサ−とよばれ
るイメージセンサ−が注目されている。
るイメージセンサ−が注目されている。
これは原稿幅と同じ寸法の光電変換領域をもった大型の
イメージセンサ−で原稿に密着させて用いるので原稿像
を縮少するためのレンズ系を使用しなくても良いため装
置の大幅な小型化が達成される。このような密着型イメ
ージセンサ−に使用される光電変換材料としてはすぐれ
た光電変換特性を有し、かつ大面積に一様に形成できる
ことが必要である。このような材料として砒素セレン−
テルル系アモリファス半導体やセレン化カドニウム等を
使用したものが現在研究開発中であるが、これらの材料
は砒素、カドニウム、セレンのよウナ公害物質が含まれ
ていたり、熱的不安定性などの問題点があった。
イメージセンサ−で原稿に密着させて用いるので原稿像
を縮少するためのレンズ系を使用しなくても良いため装
置の大幅な小型化が達成される。このような密着型イメ
ージセンサ−に使用される光電変換材料としてはすぐれ
た光電変換特性を有し、かつ大面積に一様に形成できる
ことが必要である。このような材料として砒素セレン−
テルル系アモリファス半導体やセレン化カドニウム等を
使用したものが現在研究開発中であるが、これらの材料
は砒素、カドニウム、セレンのよウナ公害物質が含まれ
ていたり、熱的不安定性などの問題点があった。
一方低価格太陽電池用材料として最近注目されている非
晶質シリコンはすぐれた光導電材料であり、すでに太陽
電池の他電子写真や擦傷用デバイスへの応用研究が開発
されている。この非晶質シリコンは通常モノシランのグ
ロー放電分解またはシリコンの反応性スパッタで形成さ
れ、大＋ｒｉｓｔで均一な薄膜が得られること、また構
成物質は無公害なシリコンと水素であることなどの特長
を有する。非晶質シリコンを密着型センサーに応用する
場合には非晶質シリコンの暗時の抵抗率が１０８〜１０
１２Ω−１と比較的大きいことを利用して蓄積型で動作
させるのが望ましい、この蓄積型の動作は走査時間内の
光によって１発生した電荷によってセンサー表面に、保
持されていた電荷を消去する方法がとられている。この
ため暗時には、走査時間中にセンサー表面にとらえられ
た電荷を保持する必要がある。したがって１０’〜１０
１２Ω−１の抵抗率なもつ、非晶質シリコンをイメージ
センサ−として使うには、更に見かけ上の抵抗率を太き
くするために、電極からの電荷の注入を阻止したブロッ
キング構造にすることが望ましい。この電極からの電荷
の注入を阻止するために電子に対するブロッキング層と
して例えばボロンをドーピングしたＰ型非晶質シリコン
正孔に対するブロッキング層としてＳｔ、Ｎ４．８ｉ０
□等透明誘電膜を用いる。このブロッキング層を設ける
ことにより。
晶質シリコンはすぐれた光導電材料であり、すでに太陽
電池の他電子写真や擦傷用デバイスへの応用研究が開発
されている。この非晶質シリコンは通常モノシランのグ
ロー放電分解またはシリコンの反応性スパッタで形成さ
れ、大＋ｒｉｓｔで均一な薄膜が得られること、また構
成物質は無公害なシリコンと水素であることなどの特長
を有する。非晶質シリコンを密着型センサーに応用する
場合には非晶質シリコンの暗時の抵抗率が１０８〜１０
１２Ω−１と比較的大きいことを利用して蓄積型で動作
させるのが望ましい、この蓄積型の動作は走査時間内の
光によって１発生した電荷によってセンサー表面に、保
持されていた電荷を消去する方法がとられている。この
ため暗時には、走査時間中にセンサー表面にとらえられ
た電荷を保持する必要がある。したがって１０’〜１０
１２Ω−１の抵抗率なもつ、非晶質シリコンをイメージ
センサ−として使うには、更に見かけ上の抵抗率を太き
くするために、電極からの電荷の注入を阻止したブロッ
キング構造にすることが望ましい。この電極からの電荷
の注入を阻止するために電子に対するブロッキング層と
して例えばボロンをドーピングしたＰ型非晶質シリコン
正孔に対するブロッキング層としてＳｔ、Ｎ４．８ｉ０
□等透明誘電膜を用いる。このブロッキング層を設ける
ことにより。
暗時の電荷保持特性を格段に改善できることが確かめら
れた。しかし、このＰ型非晶質シリコン膜は例えばボロ
ンを３Ｐ以上含んでいる必要があり１、ブロッキング効
果を良くするためにはボロンを１００−以上含ませる必
要があり、抵抗率が小さくなる。このため、Ｐ型非晶質
シリコンをとおして個別金属電極間でリーク電流が流れ
１分解能低下の原因となることが明らかになった。
れた。しかし、このＰ型非晶質シリコン膜は例えばボロ
ンを３Ｐ以上含んでいる必要があり１、ブロッキング効
果を良くするためにはボロンを１００−以上含ませる必
要があり、抵抗率が小さくなる。このため、Ｐ型非晶質
シリコンをとおして個別金属電極間でリーク電流が流れ
１分解能低下の原因となることが明らかになった。
本発明は非晶質シリコンイメージセンサ−のこのような
分解能低下を防止せしめた非晶質シリコンイメージセン
サ−を提供するものである。
分解能低下を防止せしめた非晶質シリコンイメージセン
サ−を提供するものである。
本発明によれば、ストライプ状又はストライプ状に窓が
開けられた金属電極と透明導電膜を含む基板上に透明誘
電膜、１０９Ω−１以上の高抵抗非晶質シリコン膜、分
離された複数個の金属電極が順次積層されてなり、かつ
１０４Ω−１以上のＰ型非晶質シリコンを順次積層した
のち、個別電極を形成し、さらに前記Ｐ型非晶質シリコ
ン膜又１ｌｔＰ型非晶質シリコン膜と高抵抗非晶質シリ
コン膜の１部が少なくとも分離された複数個の金属電極
の部分を残して除去されていることを特徴とする非晶質
シリコンイメージセンサ−が得られる。
開けられた金属電極と透明導電膜を含む基板上に透明誘
電膜、１０９Ω−１以上の高抵抗非晶質シリコン膜、分
離された複数個の金属電極が順次積層されてなり、かつ
１０４Ω−１以上のＰ型非晶質シリコンを順次積層した
のち、個別電極を形成し、さらに前記Ｐ型非晶質シリコ
ン膜又１ｌｔＰ型非晶質シリコン膜と高抵抗非晶質シリ
コン膜の１部が少なくとも分離された複数個の金属電極
の部分を残して除去されていることを特徴とする非晶質
シリコンイメージセンサ−が得られる。
前記本発明は、Ｐ型非晶質シリコンをとおして個別電極
間に流れるリーク電流を小さくすることにより、分解能
が向上したイメージセンサ−を実現している。また高抵
抗非晶質シリコン層の１部を残しておくことにより、光
を吸収し、電気信号に変換する部分が直接露出すること
がないので、デバイスの安定性を保持することができる
。
間に流れるリーク電流を小さくすることにより、分解能
が向上したイメージセンサ−を実現している。また高抵
抗非晶質シリコン層の１部を残しておくことにより、光
を吸収し、電気信号に変換する部分が直接露出すること
がないので、デバイスの安定性を保持することができる
。
次に本発明を実施例により説明する。
図は本発明による非晶質シリコンイメージセンサ−の概
略図である。図において透明基板１上に透明導電膜２と
して酸化インヂウムスズ又は酸化スズを膜厚５ｏｏｎ、
透光膜および取出電極３としてクロムを１０００人形成
した後それぞれエツチング加工して、センサー用基板を
作成する。このセンサー基板としては、種々の構造が考
えられるが、基本的Ｋｌｌ走査方向の分解能を決定する
ように透明導電膜が付いているか、ストライプ状の窓が
開いた金属電極部に透り 、極が付いている構造であれ
ばどのようなもの１も良い。このようなセンサー基板上
にグロー放電法により、透明誘電膜４として窒化シリコ
ン、高抵抗非晶質シリコン展、Ｐ型非晶質シリコン膜を
連続してそれぞれ、２００ム％２μｍ、（１２μｍ形成
する。さらに、アルミニウムを３０００人形成したのち
エツチング加工して個別電極を形成する。その後５個別
電極下のＰ型非晶質シリコンを残して５０００λエツチ
ング加工しセンサーを形成する。このエツチング加工に
は硝酸−弗酸系のエツチング液を用いて行なうが１通常
のドライプロセスでも可能である。また。
略図である。図において透明基板１上に透明導電膜２と
して酸化インヂウムスズ又は酸化スズを膜厚５ｏｏｎ、
透光膜および取出電極３としてクロムを１０００人形成
した後それぞれエツチング加工して、センサー用基板を
作成する。このセンサー基板としては、種々の構造が考
えられるが、基本的Ｋｌｌ走査方向の分解能を決定する
ように透明導電膜が付いているか、ストライプ状の窓が
開いた金属電極部に透り 、極が付いている構造であれ
ばどのようなもの１も良い。このようなセンサー基板上
にグロー放電法により、透明誘電膜４として窒化シリコ
ン、高抵抗非晶質シリコン展、Ｐ型非晶質シリコン膜を
連続してそれぞれ、２００ム％２μｍ、（１２μｍ形成
する。さらに、アルミニウムを３０００人形成したのち
エツチング加工して個別電極を形成する。その後５個別
電極下のＰ型非晶質シリコンを残して５０００λエツチ
ング加工しセンサーを形成する。このエツチング加工に
は硝酸−弗酸系のエツチング液を用いて行なうが１通常
のドライプロセスでも可能である。また。
エツチング深さは、Ｐ型非晶質シリコンの膜厚以上であ
れば、基板近くまで高抵抗非晶質シリコン膜をエツチン
グしても良いが、デバイスの安定性を考えれば、Ｐ型非
晶質シリコンに近い部分をエツチングするだけの方が良
いことが確かめられている。また、非晶質シリコンのエ
ツチングは、基本的には個別電極付近のエツチングだけ
で良い。
れば、基板近くまで高抵抗非晶質シリコン膜をエツチン
グしても良いが、デバイスの安定性を考えれば、Ｐ型非
晶質シリコンに近い部分をエツチングするだけの方が良
いことが確かめられている。また、非晶質シリコンのエ
ツチングは、基本的には個別電極付近のエツチングだけ
で良い。
このようＫＰ型非晶質シリコン膜又はＰ型非晶質シリコ
ン膜と高抵抗非晶質シリコン膜の１部を除去することＫ
より形成したセンサーの分解能を測定したところ、８ラ
イン／ＷＸでのＭＴＦが３０−から５５−へ向上し、密
着型イメージセンサ−に要求されている、分解能の５０
％を越えることが明らかになり、本発明の有用性は明白
である。
ン膜と高抵抗非晶質シリコン膜の１部を除去することＫ
より形成したセンサーの分解能を測定したところ、８ラ
イン／ＷＸでのＭＴＦが３０−から５５−へ向上し、密
着型イメージセンサ−に要求されている、分解能の５０
％を越えることが明らかになり、本発明の有用性は明白
である。
図は本発明を説明するための非晶質シリコンセンサーの
概略図であり１図中１は透明ガラス板、２は酸化インヂ
ウムスズ導電膜、３扛蓮光および取出電極、４は透明誘
電膜、５Ｆｉ、ｌｌ１ｉ！ｉ抵抗非晶質シリコン膜、６
ＦｉＰ型非晶質シリコン展、７Ｆｉ個別電極をそれぞれ
示す。
概略図であり１図中１は透明ガラス板、２は酸化インヂ
ウムスズ導電膜、３扛蓮光および取出電極、４は透明誘
電膜、５Ｆｉ、ｌｌ１ｉ！ｉ抵抗非晶質シリコン膜、６
ＦｉＰ型非晶質シリコン展、７Ｆｉ個別電極をそれぞれ
示す。
Claims (1)
- ストライプ状の透明導電膜又は、ストライプ状に窓が開
けられた金属電極とストライプ状の透明導電膜を含む基
板上に透明誘電膜、１０”Ω−１以上の高抵抗非晶質シ
リコン膜、１０４Ω−１以上のＰ型非晶質シリコン膜１
分離された複数個の金属電極を順次積層されてなり、か
つ前記Ｐ型非晶質シリコン膜はＰ型非晶質シリコンと高
抵抗非晶質シリコン膜の１部が少なくとも分離された複
数個の金属電極の部分を残して除去されていることを特
徴とする非晶質シリコンイメージセンサ−０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085952A JPS58201356A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085952A JPS58201356A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201356A true JPS58201356A (ja) | 1983-11-24 |
| JPS6152581B2 JPS6152581B2 (ja) | 1986-11-13 |
Family
ID=13873087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57085952A Granted JPS58201356A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201356A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245184A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換素子 |
| JP2009272395A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像素子 |
-
1982
- 1982-05-20 JP JP57085952A patent/JPS58201356A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245184A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換素子 |
| JP2009272395A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152581B2 (ja) | 1986-11-13 |
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