JPS60235456A - Image sensor - Google Patents

Image sensor

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JPS60235456A
JPS60235456A JP59092136A JP9213684A JPS60235456A JP S60235456 A JPS60235456 A JP S60235456A JP 59092136 A JP59092136 A JP 59092136A JP 9213684 A JP9213684 A JP 9213684A JP S60235456 A JPS60235456 A JP S60235456A
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JP
Japan
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amorphous silicon
image sensor
photodiode
resolution
shaped
Prior art date
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Pending
Application number
JP59092136A
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Japanese (ja)
Inventor
Setsuo Kaneko
節夫 金子
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE85102902T priority patent/DE3587376T2/en
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    • H01L27/14Devices 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
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Abstract

PURPOSE:To obtain an image sensor having a high S/N, high reliability, high resolution and excellent productivity by forming laminated structure in which a blocking diode is shaped on a photodiode through conductive amorphous silicon. CONSTITUTION:A discrete electrode 22 is evaporated on an insulating substrate 21, blocking diodes 31 using amorphous silicon as base bodies are shaped and conductive amorphous silicon 32 and photodiodes 33 employing amorphous silicon as base bodies are formed continuously. Protective layers 34 are shaped, transparent conductive films 24 and light-shielding layers 25 are formed, lastly a polymer is spin-coated on an image sensor for colors, red, green and blue dyes are diffused into the polymer in succession, and an insular color filter 26 in three rows is formed. According to such a color image sensor, resolution, a S/N and productivity are improved largely.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、非晶質シリコンを用いた高解像度イメージセ
ンサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a high-resolution image sensor using amorphous silicon.

(従来技術とその問題点) 最近ファクシミリ等の原稿読み装置を小型化するために
密着型イメージセンサの開発が活発にすすめられている
。これは原稿と1対1に対応する幅を有する大型のイメ
ージセンサを内蔵する光電変換デバイスである。従来の
CCDやMOS型のICイメージセンサを有する光電変
換系では、原稿をイメージセンサ上に投影する縮少レン
ズ系が必要である。そのため光路長確保のために装置内
に大きな空間を有しており、装置の小型化が難かしいと
されてきた。ところが、上述の密着型イメージセンサで
は、この縮少レンズ系が不要なため、イメージセンサと
原稿がほぼ密着し、そのため装置の大幅な小型化が達成
される。
(Prior Art and its Problems) Recently, the development of contact image sensors has been actively promoted in order to miniaturize document reading devices such as facsimiles. This is a photoelectric conversion device that incorporates a large image sensor having a width that corresponds one-to-one with the original. A photoelectric conversion system having a conventional CCD or MOS type IC image sensor requires a reduction lens system to project an original onto the image sensor. Therefore, a large space is required within the device to ensure the optical path length, making it difficult to miniaturize the device. However, in the above-mentioned contact type image sensor, since this reduction lens system is not required, the image sensor and the document are in close contact with each other, and therefore, the device can be significantly miniaturized.

この密着型イメージセンサにはすでに、光電変換材料と
して、砒素−セレンーテルル系非晶質半導体、硫化カド
ミウム、水素化非晶質シリコン(以下a−8iと略す)
を用いたものが報告されている。これらの材料はすべて
大型のイメージセンサを形成する上で必要な大面積に一
様の薄膜を形成でき、可視光に対する感度が高い薄膜材
料である。このうちa−8iはその構成物がSi と水
素であることから無公害材料であり、材料の安定質が良
く可視光全域にわたって高し光感度を有し、光応答速度
が速く、高抵抗率であるため、高速、高解像度のカラー
イメージセンサに適した材料である0 このa−8+を密着型イメージセンサに応用する場合)
a−8i光センサをS−X%O8FET スイッチで駆
動する方式が一般的に使われる。第1図にはa−8iイ
メージセンサの等価回路を示す0第1図において、11
 id a −8i光−1= 7 +、12はSjM)
SFET スイッチアレイ、13および走査回路14を
内蔵したSi ICチップである。この51M08FE
Tスイツチ13と個別電極15はボンディング等の手段
によって接続される。a−8i光センサは光応答速度が
高いフォトダイオード型であり、高速のイメージセンサ
が実現可能となる。a−8iフオトダイオードで光信号
によって発生した光電流はダイオード内の電荷を消去し
、一定の走査時間(蓄積時間)後MO8FETがスイッ
チされることによって外部端子から流れ込む充電電流を
検出することによシ、光信号を検出する。この信号検出
方法においては、信号量は走査時間と受光面積に比例し
、かつイメージセンサの雑音はMOS FETのスイッ
チングノイズでほぼ決定され、フォトダイオードの暗電
流にははとんど無関係である。したがってイメージセン
サを高速で高解像度に動作させるほど87Nは低下して
しまう。
This contact image sensor already uses arsenic-selenium-tellurium amorphous semiconductor, cadmium sulfide, and hydrogenated amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-8i) as photoelectric conversion materials.
It has been reported that using All of these materials are thin film materials that can form a uniform thin film over a large area, which is necessary for forming a large image sensor, and have high sensitivity to visible light. Among these, a-8i is a non-polluting material because its constituents are Si and hydrogen, and the material is stable and has high photosensitivity over the entire visible light range, fast photoresponse speed, and high resistivity. Therefore, it is a material suitable for high-speed, high-resolution color image sensors (0) When applying this a-8+ to contact type image sensors)
A method in which an a-8i optical sensor is driven by an S-X%O8 FET switch is generally used. Figure 1 shows the equivalent circuit of the a-8i image sensor.0 In Figure 1, 11
id a -8i light -1 = 7 +, 12 is SjM)
It is a Si IC chip incorporating an SFET switch array 13 and a scanning circuit 14. This 51M08FE
The T-switch 13 and the individual electrode 15 are connected by means such as bonding. The a-8i optical sensor is a photodiode type with a high optical response speed, making it possible to realize a high-speed image sensor. The photocurrent generated by the optical signal in the a-8i photodiode erases the charge in the diode, and after a certain scanning time (storage time), the MO8FET is switched and the charging current flowing from the external terminal is detected. Detects optical signals. In this signal detection method, the signal amount is proportional to the scanning time and the light receiving area, and the noise of the image sensor is almost determined by the switching noise of the MOS FET, and is almost unrelated to the dark current of the photodiode. Therefore, as the image sensor is operated at higher speed and higher resolution, 87N decreases.

またとの長尺のイメージセンサをカラー化するにはフォ
トセンサアレイにおいて赤(R)、緑(G)。
In addition, to colorize a long image sensor, red (R) and green (G) are used in the photosensor array.

青(B)等のそれぞれの光に感するフォトセンサを順次
並べることにより達成される〇−一般的は第2図(al
 、 (blの断面図および平面図で示す様に、個別電
極22上にa−8i23を堆積し、その表面に透明導電
膜24を設はフォトダイオードとし、フォトセンサの光
入射面に色フィルタ26を付着することによシ、カラー
化が計られる。ここで25は遮光膜で分解能を良くする
ために設けられてはいるが、不可欠のものではない。こ
れは後述するセンサにおいても同じことが言える。
This is achieved by sequentially arranging photosensors that are sensitive to each type of light such as blue (B).
(As shown in the cross-sectional view and plan view of BL, a-8i 23 is deposited on the individual electrode 22, a transparent conductive film 24 is provided on the surface thereof, which serves as a photodiode, and a color filter 26 is placed on the light incident surface of the photosensor. 25 is a light-shielding film that is provided to improve resolution, but it is not essential. The same applies to the sensor described later. I can say it.

しかし、上述の場合、高解像度のカラーイメージセンサ
を実現するためには、単色のイメージセンサに比べて識
別できる色の分だけ光センサが必要であシ、フルカラー
のイメージセンサにおいては赤・緑1.青の光に感する
フォトダイオードアレイの場合には3倍のフォトセンサ
が必要トなυ、−素子あたpの受光面積が減少する。そ
の結果、信号量が減少しSハの低下をもたらすほか高速
動作も難かしくなる。
However, in the above case, in order to realize a high-resolution color image sensor, optical sensors are required for each color that can be distinguished compared to a monochromatic image sensor, and in a full-color image sensor, one red and one green color sensor is required. .. In the case of a photodiode array sensitive to blue light, three times as many photosensors are required, and the light-receiving area of p per element is reduced. As a result, the signal amount decreases, causing a drop in S and also making high-speed operation difficult.

また、前述した様に7オトセンサとMOS、 FETス
イッチはボンディング等の手段により接続されているが
カラー化により2〜3倍以上のフォトセンサが必要なこ
とは、それだけボンディング等の接続個所が増え、IC
チップも増加する これは密着型イメージセンサの信頼
性の低下、コスト高につながる。上述のことはカラーイ
メージセンサだけではなく、高解像度のイメージセンサ
についても言える。
In addition, as mentioned above, the 7-photo sensors, MOS, and FET switches are connected by means such as bonding, but colorization requires 2 to 3 times more photosensors, which means that the number of connection points such as bonding increases. IC
The number of chips will also increase. This will lead to lower reliability of contact image sensors and higher costs. The above applies not only to color image sensors but also to high-resolution image sensors.

(発明の目的) 本発明の目的は、かかる問題点を解決し、高S/Nで信
頼性が高く、高解像度かつ生産性の良いイメージセンサ
を提供することにある。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to solve these problems and provide an image sensor with high S/N, high reliability, high resolution, and good productivity.

(発明の構成) 絶縁性基板上に非晶質シリコンを基体としたフォトダイ
オードが構成され、かつ該フォトダイオード上に導電性
非晶質シリコンを介して非晶質シリコンを基体としたブ
ロッキングダイオードが設けられた積層構造からなるセ
ンサを1個以上備えたことを特徴、とじたイメージセン
サが得られる。
(Structure of the Invention) A photodiode based on amorphous silicon is formed on an insulating substrate, and a blocking diode based on amorphous silicon is disposed on the photodiode via conductive amorphous silicon. A closed image sensor is obtained, characterized in that it includes one or more sensors each having a laminated structure.

トキ接触、ヘテロ接合、1倉−1−n接合、Y 。Toki contact, heterojunction, 1-kura-1-n junction, Y.

接合のうちから選択された1つ以上の接合を含んだ非晶
質シリコンを基体として構成される。
It is constructed using amorphous silicon as a base including one or more junctions selected from among the junctions.

また前記本発明においてフォトダイオード、ブロッキン
グダイオードと導電性非晶質シリコンハ基本的にほぼ同
じ材料であるため、同一形成装置内で連続的に形成でき
、生産性に優れている。
Furthermore, in the present invention, since the photodiode, the blocking diode, and the conductive amorphous silicon are basically made of substantially the same material, they can be formed continuously in the same forming apparatus, resulting in excellent productivity.

ノ (実施例) 次に図面を用いて詳細に説明する。第3図(a)。of (Example) Next, a detailed explanation will be given using the drawings. Figure 3(a).

fblは本発明を用いたイメージセンサの第1の実施例
の断面図と平面図を模式的に示す。ガラス基板等の絶縁
性基板21上に、個別電極22としてクロミウムを70
0オングストロ一ム蒸着し、必要な線密度、例えば8素
子/履のイメージセンサの場合には、約100μmの幅
にエツチングする。続いて非晶質シリコンを基体とした
ブロッキングダイオード31を形成し、続いて導電性非
晶質シリコン32 全2000オングストローム、非晶
質シリコンを基体と(7たフォトダイオード33を連続
的に形成する。さらに、ドライエツチングプロセスによ
り、これらブロッキングダイオード、導電性非晶質シリ
コン層・フォトダイオードを島状にエツチングする。こ
の島の面積は、例えば8素−3’/−のイメージセンサ
では、100μmX14Qμmでありた0その後ブロッ
キングダイオードとフォトダイオードの保護層34とし
て、Sin、を1μm形成しエツチング加工によりコン
タクトホールを形成した後、透明導電膜24として酸化
インヂウム錫を700オングストローム、遮光層25と
して、クロミウムを1500オングストロ一ム蒸着シ、
エツチング加工により共通電極として島状にカロエする
。最後にカラー用イメージセンサの場合にはポリマをス
ピンコードした後、赤、緑、青の染料を次々にポリマ中
に拡散させ、3列の島状のカラーフィルタ26を形成す
る。ここで染色工程に用いた染色料としては、例えば青
用としてイーストマンポリエステルブルー4RL色素、
赤用に、イーストマンポリエステルレッド90−1色素
、線用にイーストマン イエローR−GFDQ−3トイ
ーストマンブルーBGN色素を用いた。これらカラーフ
ィルタノ島の形状は例えばA4判用のイメージセンサで
は、約180μmX220綱であった。
fbl schematically shows a cross-sectional view and a plan view of a first embodiment of an image sensor using the present invention. 70% of chromium is applied as individual electrodes 22 on an insulating substrate 21 such as a glass substrate.
The film is deposited with a thickness of 0 angstroms and etched to a width of about 100 .mu.m for the required linear density, for example, an image sensor with 8 elements/device. Next, a blocking diode 31 is formed using amorphous silicon as a base, and then a conductive amorphous silicon 32 having a total thickness of 2000 angstroms and a photodiode 33 with amorphous silicon as a base are successively formed. Furthermore, by a dry etching process, these blocking diodes, conductive amorphous silicon layers, and photodiodes are etched into islands.The area of this island is, for example, 100 μm x 14 Q μm in an 8 element -3'/- image sensor. After that, as the protective layer 34 of the blocking diode and photodiode, 1 μm of Sin was formed, and a contact hole was formed by etching, and then 700 angstrom of indium tin oxide was formed as the transparent conductive film 24, and 1500 angstrom of chromium was formed as the light shielding layer 25. Angstrom vapor deposition system,
The etching process creates an island shape as a common electrode. Finally, in the case of a color image sensor, after spin-coding the polymer, red, green, and blue dyes are successively diffused into the polymer to form three rows of island-shaped color filters 26. The dyes used in the dyeing process include, for example, Eastman Polyester Blue 4RL dye for blue;
Eastman Polyester Red 90-1 dye was used for red, and Eastman Yellow R-GFDQ-3 Eastman Blue BGN dye was used for line. The shape of these color filter islands is, for example, approximately 180 μm×220 μm in an A4 size image sensor.

以上のようにして、カラーフィルタを付けたフォトダイ
オード−ブロッキングダイオードアレイが完了する。そ
の後、第4図に示す様に走査回路14、スイッチング素
子13が含まれたSi ICチップ12が基板上に設置
接続されイメージセンサとして完成する。
In this way, the photodiode-blocking diode array with color filters is completed. Thereafter, as shown in FIG. 4, a Si IC chip 12 including a scanning circuit 14 and a switching element 13 is installed and connected on the substrate to complete an image sensor.

ここで用いたカラーフィルタには赤、緑、青の3原色を
用いたが、この他、白、黄、シアン、白−緑−シアン、
白−緑一黄、緑−ゾアン−黄等の組み合わせもある。
The color filter used here uses three primary colors: red, green, and blue, but other colors include white, yellow, cyan, white-green-cyan,
There are also combinations such as white-green-yellow, green-zoan-yellow, etc.

第5図+a> 、 fblは本発明の第2の実施例の断
面図と平面図を模式的に示す。同図において、第3図と
同一構成要素は同一記号で示している。この実施例では
、副走査方向の第2のフォトダイオードブロッキングダ
イオードアレイ52は主走査方向に対し、第1のフォト
ダイオード−ブロッキングダイ万一ド51のプレイ間に
位置している0第1のフォトダイオードからの信号出力
と、第2のフォトダイオードからの信号出力を時間的に
調整して合成することにより、個別電極220線密度よ
りも2倍の分解能を持つ出力信号が得られる。
FIG. 5+a>, fbl schematically shows a sectional view and a plan view of a second embodiment of the present invention. In this figure, the same components as in FIG. 3 are indicated by the same symbols. In this embodiment, the second photodiode blocking diode array 52 in the sub-scanning direction is located between the first photodiode and the blocking diode 51 in the main scanning direction. By temporally adjusting and combining the signal output from the diode and the signal output from the second photodiode, an output signal having twice the resolution as the linear density of the individual electrodes 220 can be obtained.

以上のような実施例において、フォトダイオード−導電
性非晶質シリコン−ブロッキングダイオードについてさ
らに詳細に説明する。
In the above embodiments, the photodiode-conductive amorphous silicon-blocking diode will be described in more detail.

第6図は、ρ−4−n接合を用いたフォトダイオード−
ブロッキングダイオードの本発明の実施例を示す断面図
である。島状にパターン化された金属電極22が付いた
絶縁性基板21上にn型の非晶質シリコン61を500
オングストローム、高抵抗の非晶質シリコン層62を5
000オングストロームp型の非晶質シリコン層63を
600オングストローム形成し、ブロッキングダイオー
ド部とする。その後、n型の非晶質シリコン層64を2
000オングストローム形成し、導電性非晶質シリコン
層とする。さらにp型の非晶質シリコン層63を500
オングストローム、高抵抗非晶質シIJ =+ 7層6
2ヲ5000オンゲスト四−ム、n@、の非晶質シリコ
ン層61を200オングストローム形成してフォトダイ
オード部とする。最後にドライエツチングによシ、島状
にエツチングして、n−1−p非晶質シリコン フォト
ダイオード、n型非晶質シリコン導電層、p−J−n非
晶質シリコンブロッキングダイオード構造を完成させる
Figure 6 shows a photodiode using a ρ-4-n junction.
1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention of a blocking diode; FIG. 500 layers of n-type amorphous silicon 61 are placed on an insulating substrate 21 with a metal electrode 22 patterned into an island shape.
5 Angstrom, high resistance amorphous silicon layer 62
A p-type amorphous silicon layer 63 having a thickness of 600 angstroms is formed to form a blocking diode portion. After that, the n-type amorphous silicon layer 64 is
000 angstroms to form a conductive amorphous silicon layer. Further, a p-type amorphous silicon layer 63 with a thickness of 500
Angstrom, high resistance amorphous film IJ = + 7 layers 6
A photodiode portion is formed by forming an amorphous silicon layer 61 with a thickness of 200 angstroms and a thickness of 2 to 5000 angstroms. Finally, dry etching is performed to form islands to complete the n-1-p amorphous silicon photodiode, n-type amorphous silicon conductive layer, and p-J-n amorphous silicon blocking diode structure. let

なお、第6図には、わかりやすくするため保護層や遮光
用共通電極は省略し、透明導電膜24のみ示しである。
In addition, in FIG. 6, for the sake of clarity, the protective layer and the light-shielding common electrode are omitted, and only the transparent conductive film 24 is shown.

ここで用いた非晶質シリコンは一般的に(−l 8iH
The amorphous silicon used here is generally (-l 8iH
.

ガスやSi、H,ガスのグロー放電分解法で形成される
0またn型の非晶質シリコンはPH3やAs八へスを混
合しだS I )(4、8+21(+ガスのグロー放電
分解によって形成され、p型の非晶質シリコンはB2”
6ガスを混合したSiH,やsi、)(、ガスのグロー
放電分解法によって形成されるため、使用するガスを変
えるだけで簡単にn型、p型、高抵抗非晶質シリコンを
連続的に形成できる。
0- or n-type amorphous silicon formed by glow discharge decomposition of gas, Si, H, and gas is mixed with PH3 and As8. The p-type amorphous silicon is formed by B2”
Since it is formed by a glow discharge decomposition method using a mixture of six gases, it is easy to continuously form n-type, p-type, and high-resistance amorphous silicon by simply changing the gas used. Can be formed.

また本実施例では、n −i −p非晶質シリコンフォ
トダイオード、n型非晶質シリコン導電層、p −i 
−n非晶質シリコンブロッキングダイオード構造を用い
ているが、p −i −n非晶質シリコン−p型非晶−
taシリコン導電層n−1−p非晶質シリコノブロッキ
ングダイオードの組み合わせでも良い。
Further, in this embodiment, an n-i-p amorphous silicon photodiode, an n-type amorphous silicon conductive layer, a p-i
-n amorphous silicon blocking diode structure is used, but p -i -n amorphous silicon -p type amorphous -
A combination of ta silicon conductive layer n-1-p amorphous silicon blocking diode may also be used.

第7図は、ペテロ接合を用いた実施例を示す断面図であ
る。同図において第6図と一一構成要素は同一記号で示
す。この実施例においては・p型非晶質シリコン炭素 
−1−n非晶質シリコンフォトダイオード、p型非晶質
シリコン導電層71n−i−p非晶質シリコンブロッキ
ングダイオード積層構造について示した。ここで用いら
れる非晶質シリコン縦素72は、SiH,やSI、)J
6ガスにCH4やCtHa等の混合ガスを混合し、グロ
ー放電分解法によシ非晶質シリコンと同一装置で得るこ
とができる。この非晶質シリコン炭素を用いることによ
り、400nm〜500nmの可視光領域の感度の良い
イメージセンサが得られた。
FIG. 7 is a sectional view showing an embodiment using a Peter junction. In this figure, the same components as in FIG. 6 are indicated by the same symbols. In this example: p-type amorphous silicon carbon
-1-n amorphous silicon photodiode, p-type amorphous silicon conductive layer 71n-i-p amorphous silicon blocking diode stacked structure is shown. The amorphous silicon vertical elements 72 used here are SiH, SI, )J
Amorphous silicon can be obtained using the same equipment as amorphous silicon by mixing a mixed gas such as CH4 or CtHa with 6 gases and performing a glow discharge decomposition method. By using this amorphous silicon carbon, an image sensor with good sensitivity in the visible light region of 400 nm to 500 nm was obtained.

この実施例においても、n−非晶質シリコン炭素−1−
p非晶質シリコンフォトダイオード、n型非晶質シリコ
ン層、p−i −n非晶質シリコンブロッキングダイオ
ード積層構造でも実現されるOtたブロッキングダイオ
ードにもペテロ接合を用いて゛も、本発明は有効である
。第8図にはショットキ接触を用いた実施例の断面図を
示す。同図において第6図と同一構成要素は同一記号で
示す。
In this example as well, n-amorphous silicon carbon-1-
The present invention is also effective even when a Peter junction is used for a blocking diode that is realized by a p-amorphous silicon photodiode, an n-type amorphous silicon layer, and a p-i-n amorphous silicon blocking diode stacked structure. be. FIG. 8 shows a cross-sectional view of an embodiment using Schottky contact. In this figure, the same components as in FIG. 6 are indicated by the same symbols.

この実施例においては、透明導電層−1−p−非晶質シ
リコンフォトダイオード、n型非晶質シリコン導電層、
p−1−n非晶質シリコンブロッキングターイオード積
層構造になっており、透明導電層24と高抵抗非晶質シ
リコン層62とのショットキ接触により接合を形成する
。したがってこの場合でも積層構造が連続的に同一装置
内において形成できる。
In this example, a transparent conductive layer-1-p-amorphous silicon photodiode, an n-type amorphous silicon conductive layer,
It has a p-1-n amorphous silicon blocking third-layer structure, and a junction is formed by Schottky contact between the transparent conductive layer 24 and the high-resistance amorphous silicon layer 62. Therefore, even in this case, the laminated structure can be formed continuously within the same apparatus.

(発明の効果) 以上、実施例により本発明の詳細な説明してきたが、本
発明の効果をより明確にするために8素子/戴カラーイ
メージセツサの特性を従来構造と比較して示すと次のよ
うになる。
(Effects of the Invention) The present invention has been described in detail through examples, but in order to make the effects of the present invention clearer, the characteristics of the 8-element/diameter color image setter will be compared with the conventional structure as follows. become that way.

さらに同一の解像度を有する8本/成カラーイメージセ
ンサを試作した場合は次のようになる〇このように本発
明によれば、解像度、87N 。
Furthermore, when eight color image sensors with the same resolution are prototyped, the results are as follows: As described above, according to the present invention, the resolution is 87N.

生産性(歩留シ)において大幅な改善が実現され本発明
の効果は顕著である。
A significant improvement in productivity (yield) has been achieved, and the effects of the present invention are remarkable.

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

第1図は、従来例によるカラーイメージセンサの等価回
路を示す。図において11は非晶質シリコンフォトダイ
オード、12は5iICチツプ、13はMOS FET
スイッチ、14け走査回路、15け個別電極を示す。 第2図1a+ 、 (blは、従来例によるカラーイメ
ージセンサを示す断面図と平面図の尋入図。図において
21はガラスセラミック等の絶縁性基板、22は個別電
極、23は非晶質シリコン、24は透明電極、25は遮
光膜、26はカラーフィルタを示ゝ。 第3図(al 、 (blは本発明の一実施例の断面図
と平面図を模式的に示す。図において31はブロッキン
グダイオード、32は導電性非晶質シリコン、33はフ
ォトダイオードを示す。 第4図は、第3図に示した積層型カラーイメー断面図と
平面図を模式的に示す0図において第3図と同一構成要
素は同一記号で示す051は第1のフォト汐゛イオード
ーブロッキングダイオードアレイ、52は第2フォトダ
イオード−ブロッキングダイオードアレイを示す。 第6図、第7図、第8図はそれぞれ本発明の他の実施例
を示す断面図を模式的に示す。図において、61は、n
型の非晶質シリコン層、62は高抵抗の非晶質シリコン
・層、63はp型非晶質シリコン層、64はn型非晶質
シリコン導電層、71はp型非晶質シリコン導電層、7
2はp型非晶彌炭素層を示す。 第 l 図 第2 図 1 (b) 半3図 (a) 半6図 寥7図 第 8 図
FIG. 1 shows an equivalent circuit of a conventional color image sensor. In the figure, 11 is an amorphous silicon photodiode, 12 is a 5i IC chip, and 13 is a MOS FET.
A switch, 14 scanning circuits, and 15 individual electrodes are shown. Figure 2 1a+, (bl is an explanatory diagram of a cross-sectional view and a plan view showing a conventional color image sensor. In the figure, 21 is an insulating substrate such as glass ceramic, 22 is an individual electrode, and 23 is amorphous silicon. , 24 is a transparent electrode, 25 is a light-shielding film, and 26 is a color filter. FIGS. A blocking diode, 32 is conductive amorphous silicon, and 33 is a photodiode. Components that are the same as those shown in FIG. A cross-sectional view showing another embodiment of the invention is schematically shown. In the figure, 61 is n
62 is a high resistance amorphous silicon layer, 63 is a p-type amorphous silicon layer, 64 is an n-type amorphous silicon conductive layer, and 71 is a p-type amorphous silicon conductive layer. layer, 7
2 indicates a p-type amorphous carbon layer. Figure l Figure 2 Figure 1 (b) Half 3 Figure (a) Half 6 Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、絶縁性基板上に非晶質シリコンを基体としたフォト
ダイオードが構成され、かつ該フォトダイオード上に導
電性非質シリコンを介して非晶質クリコンを基体とした
ブロッキングダイオードが設けられた積層構造からなる
センサを1個以上備えたことを特徴とするイメージセン
サ。 2、前記フォトダイオードおよびブロッキングダイオー
ドがそれぞれMIS接合・ショットキ接触、ヘテロ接合
、p−4−n接合、P−n接合から選択された一つ以上
の接合を含んで構成されている特許請求の範囲第1項記
載のイメージセンサ。 3、 前記積層構造からなるセンサが一次元もしくは二
次元に配列されている特許請求の範囲第1項記載のイメ
ージセンサ〇
[Claims] 1. A photodiode based on amorphous silicon is formed on an insulating substrate, and blocking based on amorphous silicon is provided on the photodiode via conductive non-silicon. An image sensor comprising one or more sensors each having a laminated structure provided with a diode. 2. A claim in which the photodiode and the blocking diode each include one or more junctions selected from MIS junction/Schottky contact, heterojunction, p-4-n junction, and P-n junction. The image sensor according to item 1. 3. The image sensor according to claim 1, wherein the sensors having the laminated structure are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
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CN104931201A (en) * 2015-05-27 2015-09-23 合肥卓元科技服务有限公司 Gas multidimensional detection intelligent sensor system

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