JPS59143362A - パツシベ−シヨン膜 - Google Patents
パツシベ−シヨン膜Info
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- JPS59143362A JPS59143362A JP58016740A JP1674083A JPS59143362A JP S59143362 A JPS59143362 A JP S59143362A JP 58016740 A JP58016740 A JP 58016740A JP 1674083 A JP1674083 A JP 1674083A JP S59143362 A JPS59143362 A JP S59143362A
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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、光電変換素子、特に光導電膜として形成する
アモルファスシリコン膜を用いた密着型光センサの表面
保睦を担うパッシベーション膜に関する。
アモルファスシリコン膜を用いた密着型光センサの表面
保睦を担うパッシベーション膜に関する。
一般に光信号を電気信号に変換する光電変換素子として
、該光電変換素子を実装する画像読取装置あるいはファ
クシミリなどの画像情報処理装置の小型化をはかるため
、密着型光センサが広く用いられている。
、該光電変換素子を実装する画像読取装置あるいはファ
クシミリなどの画像情報処理装置の小型化をはかるため
、密着型光センサが広く用いられている。
この密着型光センサには様々な構造を有するものがある
が、第１図に当該密着型光センサを示す。
が、第１図に当該密着型光センサを示す。
第１図（ａ）乃至（ｂ）にはブレーナ型の光センサの断
面図である。第１図（ａ）に示した光センサ１０は、基
板１１上をこ適宜の間隔をもって不透明な対向電極１２
．１３を配置し、どの対向電極の上に光導゛成体１４お
よびパッシベーション膜１５を積層した構造となってお
り、矢印Ｌａに示すように基板１１の側から光を照射す
るものである。また、第１図（ｂ）に示した光セ／す２
０は基板２１の上に光導電体２２を形成し、該光導電体
２２上に適宜の間隔をもって不透明な対向電極２３ 、
２４を配置し、さらにこの対向電極２３゜２４をパッシ
ベーション膜２５で被覆した構造となっており、前記密
着型光センサ１０とは逆にパッシベーション膜２５の側
（矢印Ｌｂ ）から光を照射するものである。
面図である。第１図（ａ）に示した光センサ１０は、基
板１１上をこ適宜の間隔をもって不透明な対向電極１２
．１３を配置し、どの対向電極の上に光導゛成体１４お
よびパッシベーション膜１５を積層した構造となってお
り、矢印Ｌａに示すように基板１１の側から光を照射す
るものである。また、第１図（ｂ）に示した光セ／す２
０は基板２１の上に光導電体２２を形成し、該光導電体
２２上に適宜の間隔をもって不透明な対向電極２３ 、
２４を配置し、さらにこの対向電極２３゜２４をパッシ
ベーション膜２５で被覆した構造となっており、前記密
着型光センサ１０とは逆にパッシベーション膜２５の側
（矢印Ｌｂ ）から光を照射するものである。
また、第１図（ｅ）乃至（ｄ）はサンドイッチ型の光セ
ンサの断面図である。第１図（ｅ）に示した光センサ３
０は、基板３１上に下部透明電極３２を形成し、この電
極に光導電体３３および上部不透明電極３４を形成し、
さらにこの上をパッシベーション膜３５で覆った構造と
なっており、矢印Ｌｃに示すように基板３１の側から光
を照射するようになっている。
ンサの断面図である。第１図（ｅ）に示した光センサ３
０は、基板３１上に下部透明電極３２を形成し、この電
極に光導電体３３および上部不透明電極３４を形成し、
さらにこの上をパッシベーション膜３５で覆った構造と
なっており、矢印Ｌｃに示すように基板３１の側から光
を照射するようになっている。
また、第１図１）に示した光センサ４０は、基板４１の
上に下部不透明電極４２を形成し、基板４１および下部
電極４２の上に光導イ体４３および上部透明電極４４を
形成し、さらにこの上をパッシベーション膜４５で覆っ
た構造となっており、矢印Ｌｄに示すようにパッシベー
ション膜４５の側から光を照射するようになっている。
上に下部不透明電極４２を形成し、基板４１および下部
電極４２の上に光導イ体４３および上部透明電極４４を
形成し、さらにこの上をパッシベーション膜４５で覆っ
た構造となっており、矢印Ｌｄに示すようにパッシベー
ション膜４５の側から光を照射するようになっている。
ところで、上述した密着型光センサ１０ 、２０ 、
、：１０．４０のうち基板の側から光を照射する光セン
サ１０の基板１１はガラスのように透明であることを必
要とし、この基板１１はパッシベーション膜としての機
能をも果たすことになる。また、裏側のパッシベーショ
ン膜１５は不透明なものでもよいので、該パッシベーシ
ョン膜１５の材料および膜厚の選択条件は比較的ゆるや
かである。
、：１０．４０のうち基板の側から光を照射する光セン
サ１０の基板１１はガラスのように透明であることを必
要とし、この基板１１はパッシベーション膜としての機
能をも果たすことになる。また、裏側のパッシベーショ
ン膜１５は不透明なものでもよいので、該パッシベーシ
ョン膜１５の材料および膜厚の選択条件は比較的ゆるや
かである。
なお、サンドインチ構造の密着型上ンサ、（０も上記セ
ンサ１０と同様である。
ンサ１０と同様である。
しかし、前記密着型光センサ２０および４０はパッシベ
ーション膜２５および４５の側から光を照射するため、
該パッシベーション膜は透明であるという選択条件があ
る。
ーション膜２５および４５の側から光を照射するため、
該パッシベーション膜は透明であるという選択条件があ
る。
このパッシベーション膜としてはＣＶＤ法（化学的気相
成長法）によって形成されるリンガラス（ＰＳＧ）、あ
るいはプラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコ
ンまたは酸化シリコン、さらにポリイミド有機膜などが
あるが、水分あるいはＮａなどのアルカリイオンを通し
にくいという点で、また、耐熱性を考慮すると、特に窒
化シリコンはパッシベーション膜の材料として最適であ
ると考えられる。
成長法）によって形成されるリンガラス（ＰＳＧ）、あ
るいはプラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコ
ンまたは酸化シリコン、さらにポリイミド有機膜などが
あるが、水分あるいはＮａなどのアルカリイオンを通し
にくいという点で、また、耐熱性を考慮すると、特に窒
化シリコンはパッシベーション膜の材料として最適であ
ると考えられる。
しかし、パッシベーション膜として用いられる窒化シリ
コンおよび光導電体として用いられるアモルファスシリ
コンは、ともに残留応力が大きいので、窒化シリコン膜
とアモルファスシリコン膜との界面から剥離を生じるこ
とがあり、さらに密着型光センサの電流−電圧特性の劣
化の原因となり問題であった。
コンおよび光導電体として用いられるアモルファスシリ
コンは、ともに残留応力が大きいので、窒化シリコン膜
とアモルファスシリコン膜との界面から剥離を生じるこ
とがあり、さらに密着型光センサの電流−電圧特性の劣
化の原因となり問題であった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、光電変換素
子の性能を劣化させることのないパッシベーション膜を
提供することを目的とする。
子の性能を劣化させることのないパッシベーション膜を
提供することを目的とする。
そこで、本発明では光′電変換素子に対するパッシベー
ション膜として窒化シリコン膜を用い、該窒化シリコン
膜と光電変換素子の間には酸化シリコン膜による緩衝膜
を介在させ、光導電体の剥離および電流電圧特性の劣化
を生じないパッシベーション膜を形成する。
ション膜として窒化シリコン膜を用い、該窒化シリコン
膜と光電変換素子の間には酸化シリコン膜による緩衝膜
を介在させ、光導電体の剥離および電流電圧特性の劣化
を生じないパッシベーション膜を形成する。
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第２因は本発明に係るパッシベーション膜で被覆された
密着型光センサ６０の断面図を示ｒ０第２図に示すよう
に密着型光センサ６０は、ガラスあるいはセラシックの
基板６１の上に下部電極６２を形成し、この電極に光導
′１体６３としてアモルファスシリコンおよび上部透明
電極６４を積層し、さらに、下部電極６２および上部透
明電極６４の図示しない接続端子の部分以外が窒化シリ
コン膜５０で被覆され、該窒化シリコン膜５０と密着型
光センサ６０との間には緩衝膜として酸化シリコン膜５
１が介在している。
密着型光センサ６０の断面図を示ｒ０第２図に示すよう
に密着型光センサ６０は、ガラスあるいはセラシックの
基板６１の上に下部電極６２を形成し、この電極に光導
′１体６３としてアモルファスシリコンおよび上部透明
電極６４を積層し、さらに、下部電極６２および上部透
明電極６４の図示しない接続端子の部分以外が窒化シリ
コン膜５０で被覆され、該窒化シリコン膜５０と密着型
光センサ６０との間には緩衝膜として酸化シリコン膜５
１が介在している。
次に、本発明によるパッシベーション膜で被覆した密着
型光センサの製造方法について説明する。
型光センサの製造方法について説明する。
まず、ガラスあるいはグレーズした七ラミックの基板６
１の上全面にわたって電子ビーム蒸着法によってクロム
（Ｃｒ ）を厚さ約３０００Ａで着膜し、さらにフォト
エツチングを施すことによって適宜の形状、大きさの下
部電極６２を形成する。
１の上全面にわたって電子ビーム蒸着法によってクロム
（Ｃｒ ）を厚さ約３０００Ａで着膜し、さらにフォト
エツチングを施すことによって適宜の形状、大きさの下
部電極６２を形成する。
次に、シランガス（ＳｉＨ，）をグロー放電によって分
解し、基板６１上に水嵩化アモルファスシリコンを厚さ
約１μｍで堆積して光導電体６３を形成する。次に、上
部透明電極６４はスパンタリング法によってＩＴＯ（酸
化インジウム錫）を厚さ約１５０ＯＡで層膜して形成す
る。
解し、基板６１上に水嵩化アモルファスシリコンを厚さ
約１μｍで堆積して光導電体６３を形成する。次に、上
部透明電極６４はスパンタリング法によってＩＴＯ（酸
化インジウム錫）を厚さ約１５０ＯＡで層膜して形成す
る。
上述した方法によって作製した密着型光センサ上にバン
シベーション膜を形成するがこれは以下に示す条件に従
ってプラズマＣＶＤ法によって１、酸化シリコン膜５１
および窒化シリコン膜５０を連続して生成する。
シベーション膜を形成するがこれは以下に示す条件に従
ってプラズマＣＶＤ法によって１、酸化シリコン膜５１
および窒化シリコン膜５０を連続して生成する。
酸化シリコン膜５１は基板６０の温度２５０ ｔ：、真
空度０．１乃至Ｌ５ Ｔｏｒｒ、放電出力５０乃至２５
０Ｗ１シランガス流量を３乃至２０ＳＣＣＭ（標準Ｃ０
分）、−酸化二窒素を流量１００乃至５００ＳＣＣＭの
条件の下に約１時間で膜厚３０００Ａ乃至２．５μｍに
形成した。続いて、窒化シリコン膜５０は基板温度２５
０ ｖ、真空度０．５乃至１．５Ｔｏｒｒ 、放電出力
１００乃至２００Ｗ、シランガス流量２０８ＣＣＭ、ア
ンモニア流量６０ＳＣＣＭ。
空度０．１乃至Ｌ５ Ｔｏｒｒ、放電出力５０乃至２５
０Ｗ１シランガス流量を３乃至２０ＳＣＣＭ（標準Ｃ０
分）、−酸化二窒素を流量１００乃至５００ＳＣＣＭの
条件の下に約１時間で膜厚３０００Ａ乃至２．５μｍに
形成した。続いて、窒化シリコン膜５０は基板温度２５
０ ｖ、真空度０．５乃至１．５Ｔｏｒｒ 、放電出力
１００乃至２００Ｗ、シランガス流量２０８ＣＣＭ、ア
ンモニア流量６０ＳＣＣＭ。
窒素流量２００ ＳＣＣＭの条件の下に約２０分間で膜
厚７０００乃至９０００Ａに形成した。
厚７０００乃至９０００Ａに形成した。
このようにして製造した七ンサは光′電流１Ｏ−７Ａ
／ （！＋１１’ −ｔｕｚ、明／暗比約７０００であ
り極めて良好なものであった。また、当該七ンサを１２
０′ｃ２気圧の条件でプレンシャクツク試験を１時間行
なったが、その緒特性は殆んど変化がなかった。
／ （！＋１１’ −ｔｕｚ、明／暗比約７０００であ
り極めて良好なものであった。また、当該七ンサを１２
０′ｃ２気圧の条件でプレンシャクツク試験を１時間行
なったが、その緒特性は殆んど変化がなかった。
次に、上述したように酸化シリコン膜５１を介在させた
窒化シリコン膜５０で被覆した密着型光センサ６０の゛
成流酸圧特性について説明する。第３図において、（Ｉ
）曲線ａおよびａ′は何らパンシベーション膜で被覆し
なかった場合の光電流および暗電流を、（Ｉｔ）曲線す
およびυは本発明によるバンシベーション膜で被覆した
場合の光電流および暗電流を、（閂）曲（ｉｃおよびａ
′は緩衝膜である酸化シリコン膜５１のみで被覆した場
合の光電流およびａＮ電流を、（ＩＶ）曲ｉＪｄおよび
ｄ′は窒化シリコン膜５０のみで被覆した場合の光電流
をそれぞれ示す。図から明らかなように、光ｄ流は（１
）乃至（ＩＶ）の場合でほとんど同じ値１０ Ａ／ｍ
！である。また、暗電流は（１）の場合に比べ（１）あ
るいは（ＩＶ）の場合は増加し、特に（ＩＶ）の場合は
２桁近く増加してし才う。しかし、本発明によるバンシ
ベーション膜で被覆した場合（ｎ）は、バンシベーショ
ン膜で被覆しない場合（１）とほとんど変わらないこと
がわかる。
窒化シリコン膜５０で被覆した密着型光センサ６０の゛
成流酸圧特性について説明する。第３図において、（Ｉ
）曲線ａおよびａ′は何らパンシベーション膜で被覆し
なかった場合の光電流および暗電流を、（Ｉｔ）曲線す
およびυは本発明によるバンシベーション膜で被覆した
場合の光電流および暗電流を、（閂）曲（ｉｃおよびａ
′は緩衝膜である酸化シリコン膜５１のみで被覆した場
合の光電流およびａＮ電流を、（ＩＶ）曲ｉＪｄおよび
ｄ′は窒化シリコン膜５０のみで被覆した場合の光電流
をそれぞれ示す。図から明らかなように、光ｄ流は（１
）乃至（ＩＶ）の場合でほとんど同じ値１０ Ａ／ｍ
！である。また、暗電流は（１）の場合に比べ（１）あ
るいは（ＩＶ）の場合は増加し、特に（ＩＶ）の場合は
２桁近く増加してし才う。しかし、本発明によるバンシ
ベーション膜で被覆した場合（ｎ）は、バンシベーショ
ン膜で被覆しない場合（１）とほとんど変わらないこと
がわかる。
なお、本実施例では緩衝膜として酸化シリコン膜を用い
たが、これに限らず緩衝膜形成時に光導電体および上部
透明電極界面の緒特性を劣化させず、さらに窒化シリコ
ン膜形成時においてその特性を劣化させない材料であれ
ば、緩衝膜として用いることができる。
たが、これに限らず緩衝膜形成時に光導電体および上部
透明電極界面の緒特性を劣化させず、さらに窒化シリコ
ン膜形成時においてその特性を劣化させない材料であれ
ば、緩衝膜として用いることができる。
また、サンドインチ構造で基板の反対側から光を照射す
るタイプのｖＰｉ倉型九七ンサのバンシベーション膜に
ついて説明したが、これに限らず、プレーナ構造の九′
ｆｔ変換素子にも通用できる。
るタイプのｖＰｉ倉型九七ンサのバンシベーション膜に
ついて説明したが、これに限らず、プレーナ構造の九′
ｆｔ変換素子にも通用できる。
また、太陽電池等の他の光′電変換素子のパンシベーシ
ョン膜としても好適であると考えられる。
ョン膜としても好適であると考えられる。
以上説明したように本発明によれば、緩衝膜を介在させ
たバンシベーション膜によって光電変換素子を被欄する
ことにより、該素子の性能を劣化させることなく、素子
を保膿することができる。
たバンシベーション膜によって光電変換素子を被欄する
ことにより、該素子の性能を劣化させることなく、素子
を保膿することができる。
また、緩衝膜および窒化シリコン膜の屈折率が適宜の値
となるように膜厚を最適化することにより反射防止膜と
しての機能をも十分に果たすことが可能である。
となるように膜厚を最適化することにより反射防止膜と
しての機能をも十分に果たすことが可能である。
第１図は密着型光センサの様々な構造を示す部分断面図
、第２図は本発明に係るバンシペーション膜で被覆した
密着型光センサの部分断面図、第３図は第２図に示した
密着型光センサの′−流成圧特性曲線を示す。 １０．２０，３０，４０．８０・・・光センサ、１１゜
２１．３１，４１．６１・・・基板、１２，１３，２３
゜２４・・・対同電極、１４，２２，３３，４３，６３
・・・光導′亀体、１５，２５，３５，４５・・・バン
シベーション膜、３２・・・下部透明電極、３４・・・
上部不透明電極、４２・・・下部不透明電極、４４ 、
６４・・・上部透明電極、５０・・・窒化シリコン膜、
５１・・・酸化シリコン膜、６２・・・下部螺極。
、第２図は本発明に係るバンシペーション膜で被覆した
密着型光センサの部分断面図、第３図は第２図に示した
密着型光センサの′−流成圧特性曲線を示す。 １０．２０，３０，４０．８０・・・光センサ、１１゜
２１．３１，４１．６１・・・基板、１２，１３，２３
゜２４・・・対同電極、１４，２２，３３，４３，６３
・・・光導′亀体、１５，２５，３５，４５・・・バン
シベーション膜、３２・・・下部透明電極、３４・・・
上部不透明電極、４２・・・下部不透明電極、４４ 、
６４・・・上部透明電極、５０・・・窒化シリコン膜、
５１・・・酸化シリコン膜、６２・・・下部螺極。
Claims (3)
- （１）光導電体を用いて形成した密着型光電変換素子を
被覆するパッシベーション膜において、前記パッシベー
ション膜として窒化シリコン膜を用いるとともに、該窒
化シリコン膜と前記光電変換素子との間に緩衝膜を介在
させたことを特徴とするパッシベーション膜。 - （２）前記光導電体は、アモルファスシリコンである特
許請求の範囲第（１）項記載のパッシベーション膜。 - （３）前記緩衝膜は、酸化シリコン膜である特許請求の
範囲第（１）項記載のパッシベーション膜。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016740A JPS59143362A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | パツシベ−シヨン膜 |
| DE8383113268T DE3381336D1 (de) | 1983-02-03 | 1983-12-31 | Verfahren zur herstellung einer passivierungsschicht auf einer photoelektrischen umwandlungsanordnung. |
| EP19830113268 EP0115645B1 (en) | 1983-02-03 | 1983-12-31 | Process for forming passivation film on photoelectric conversion device and the device produced thereby |
| US06/726,295 US4587171A (en) | 1983-02-03 | 1985-04-24 | Process for forming passivation film on photoelectric conversion device and the device produced thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016740A JPS59143362A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | パツシベ−シヨン膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143362A true JPS59143362A (ja) | 1984-08-16 |
| JPH0582065B2 JPH0582065B2 (ja) | 1993-11-17 |
Family
ID=11924660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58016740A Granted JPS59143362A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | パツシベ−シヨン膜 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4587171A (ja) |
| EP (1) | EP0115645B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59143362A (ja) |
| DE (1) | DE3381336D1 (ja) |
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1983
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- 1983-12-31 DE DE8383113268T patent/DE3381336D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1983-12-31 EP EP19830113268 patent/EP0115645B1/en not_active Expired - Lifetime
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1985
- 1985-04-24 US US06/726,295 patent/US4587171A/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0582065B2 (ja) | 1993-11-17 |
| EP0115645A2 (en) | 1984-08-15 |
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| EP0115645A3 (en) | 1986-10-15 |
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