JPS61232664A - イメ−ジセンサとその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は図形、文字等を光学的に検知し電気的に変換す
るイメージセンサに関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 従来、画像、文字等を光学的に検知し電気信号に変換す
る手段としてＭＯＳ型やＣＣＵを用いたＩＣセンサが知
られている。

しかしながら、これらのイメージセンサは縮少レンズ系
とともに用いられるため、光路長確保の必要があり、装
置の小型化が難かしかった。一方原稿と同じ長さの感光
部を有する密着型イメージセンサは、縮少レンズ系を用
いないため装置の大幅な小型化が達成される。

この密着型イメージセンサの感光部には可視光の光感度
が高く、大面積にわたり均一に形成することができる非
晶質シリコンが用いられる。この非晶質シリコンを用い
た長尺のイメージセンサの従来例を第５図の断面図、第
６図の平面図で示す。

（１５回固体素子と材料コンファレンス　サブリメント
トウザ　イクテンデッド　アブストラクト１９８３　　
ｐ３６）第５図において、光センサ素子はカラス基板等
の絶縁性基板１上に形成された島状の第１の電極２と感
光層である水素化された非晶質シリコン３および透明導
電膜５と金属電極７を含む第２の電極から構成されるシ
ョットキ接触ダイオードである。この非晶質シリコンシ
ョットキ接触ダイオードの特性は非晶質シリコン３と透
明導電膜５との間に形成されるショットキ接触の特性に
よって大きく影響をうける。例えば透明導電膜はスパッ
タ法によって形成されるため透明導電膜形成時にうはる
プラズマダメージによってショトキ接触の特性が劣化し
暗電流が増加しＳ／Ｎ低下の原因となることがあった。

この透明電極は通常イメージセンサの飽和露光量を増加
させ、光量に対する光信号の直線性を良くするためにセ
ンサ部分（第１の電極と開口部によって決められる領域
）だけではなく第１の電極配線部分（開口部以外の配線
部上）にも形成される。この透明電極が形成される面積
はセンサ部分に比べて配線部分の方が２〜５倍大きい。

したがって暗電流を減少させるには、この配線部分の暗
電流を減少させることが必要となる。

（発明の目的） 本発明はこの様な、プラズマダメージによる暗電流の増
加、主に第１の金属電極配線部分上の光電変換層上に形
成される透明電極形成（こよる暗電流の増加をおさえる
構造とその形成方法を提供する。

（発明の構成） すなわち絶縁性基板上に主走査方向に複数個に分割され
た島状の第１の電極を設け、該第１の電極上に光電変換
層を設け、該光電変換層上に前記主走査方向と直交する
方向に透明電極の第２の電極を設けて構成されるイメー
ジセンサにおいて、該光電変換層と透明電極の間に開口
部を有するショットキ接触、または金属−絶縁層一半導
体接触構造を有する事を特徴とするイメージセンサが得
られる。

また、絶縁性基板上に主走査方向に複数個に分割された
島状の第１の電極を形成し、該第１の電極上に光電変換
層を形成し、該光電変換層上にショットキ接触金属層を
形成し、該ショットキ金属層の所定領域に開口部を設け
、該開口をおおうように透明電極を形成した事を特徴と
するイメージセンサの製造方法が得られる。

さらに絶縁性基板上に主走査方向に複数個に分割された
島状の第１の電極を形成し、該第１の電極上に光電変換
層を形成し該光電変換層上に絶縁層、金属層を順次形成
し、該絶縁層、金属層の所定領域に開口部を設け、該開
口をおおうように透明電極を形成した事を特徴としたイ
メージセンサの製造方法が得られる。

（発明の効果） 第１図、第２図に光電変換層として非晶質シリコン層３
を用い、該光電変換層上にショットキ接触金属４を形成
し、開口部を形成した後透明電極５を形成した時のイメ
ージセンサの断面図と平面図を示す。この図かられかる
様に、ショットキ接触金属の開口部と第１の電極２によ
って決められるフォトダイオード部分の構造は従来と変
わらないがその他の部分には透明電極５と非晶質シリコ
ン層の間にはショットキ接触金属があるためこの部分に
は、透明電極形成時のスパッタダメージの影響を受けず
暗電流は減少する。第３図には絶縁層６をさらに加えセ
ンサ部分以外の暗電流を極力おさえた構造のイメージセ
ンサの断面図を示す。

本発明によればショットキ金属や絶縁層、金属積層構造
にセンサとして働く領域を開口させた後透明電極を形成
する。そのため、不必要な透明電極ζこよる光電変換層
との接触ができないので暗電流は必要最小限におさえら
灼７る。一方ショットキ接触のリークはＩＴＯと光電変
換層との接触より小さいためセンサの暗電流は従来に比
べて大幅に改善される。

（実施列） 以下に本願の第２の発明の製造方法による実施例を第１
図（断面図）、第２図（平面図）を用いて説明する。図
において１はガラスまたはセラミック基板であり、この
上に、第１の電極であるクロミウム２をｔｏｏｏｉ蒸着
しフォトリソ技術により、複数個の島状にエツチングし
個別電極とする。

この島のピッチは８素子／ｎのイメージセンサでは１２
５μｍであった。続いて感光層である非晶質シリコン３
を１μｍの厚さに形成する。その後ショットキ接触金属
であるバラディラム４を１０００λ島状に形成し、フォ
トリソ技術により幅１００μｍの開口部を形成するよう
にバラディラムをシアン系のエツチング液で除去する。

さらに透明電極であるインディウムティンーオキザイド
（ＩＴＯ）をスパッタ法で約７００λ帯状に形成し、第
２の＝１極である共通電極を形成しイメージセンサが完
成される。

また本願の第３の発明の製造方法による実施例について
第３図を用いて説明する。この場合には感光層である非
晶質シリコン３を形成した後、絶縁層であるｓｉｏ、６
をスパッタ法で１５００オングストローム形成し、その
後Ｃｒ電極７を１５００オングストロ一ム蒸着した後、
フォトリソ技術により、開口部を形成するためにまた必
要に応じて少なくともＣｒ電極７が島状になるように、
Ｃｒ電極７およびＳｔＯ，絶縁層６をエツチング加工す
る。その後ＩＴＯ５をスパッタ法により開口部がおおわ
れるように形成しイメージセンサが完成される。

（発明の効果） 第４図に本発明による実施例の効果を示す。点線は従来
例による平均的な暗電流と光電流を示し実線は本発明に
おいて、ショットキ金属としてＰｄを用いた場合の実施
例、一点鎖線は本発明において絶縁層としてＳｉｎ、を
用いた２番目の実施例についての暗電流、光′＠１流を
示す。

暗電流は従来例に比べて本発明では１／３〜１１５に誠
少し明暗比が大きくなった。さらに暗電流の大きさのバ
ラツキも従来例に比べて１／２〜１１５に減少しており
、本発明の効果が実証された。

また、本発明のショットキ接触金属としては仕事関数の
大きいＰｄ、Ｐｉ、Ｎｉが最も効果は大きいが、仕事関
数の小さいモリブデン（Ｍｏ）やクロミウム（Ｃｒ）等
を用いた場合には、平均的暗電流は従来例とほとんど変
らないが暗電流のバラツキが１／２〜１１５に減少し、
仕事関数の小さい場合でも本発明が有効に作用すること
が明らかになった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１の実施例の断面図、平面
図をそれぞれ示す。第３図は本発明による第２の実施例
の断面図を示す。第４図は本発明の効果を示すイメージ
センサの電圧電流特性である。第５図、第６図は従来例
のイメージセンサの断面図、平面図をそれぞれ示す。 （９）、 ５・・透明導電嗅　　　　６　絶縁層 ７　金属電極 第４図 第３図 電圧（Ｖ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）絶縁性基板上に主走査方向に複数個に分割された島
   状の第１の電極を設け、該第１の電極上に光電変換層を
   設け、該光電変換層上に前記主走査方向と直交する方向
   に透明電極の第２の電極を設けて構成されるイメージセ
   ンサにおいて、該光電変換層と透明電極の間に開口部を
   有するショットキ接触または金属−絶縁層−半導体接触
   構造を有する事を特徴とするイメージセンサ ２）絶縁性基板上に主走査方向に複数個に分割された島
   状の第１の電極を形成し、該第１の電極上に光電変換層
   を形成し、該光電変換層上にショットキ接触金属層を形
   成し、該ショットキ金属層の所定領域に開口部を設けた
   後該開口をおおうように透明電極を形成した事を特徴と
   するイメージセンサの製造方法 ３）絶縁性基板上に主走査方向に複数個に分割された島
   状の第１の電極を形成し、該第１の電極上に光電変換層
   を形成し該光電変換層上に絶縁層、金属層を順次形成し
   、該絶縁層、金属層の所定領域に開口部を設けた後に該
   開口をおおうように透明電極を形成した事を特徴とした
   イメージセンサの製造方法