JPS61284957A - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
- Publication number
- JPS61284957A JPS61284957A JP60126579A JP12657985A JPS61284957A JP S61284957 A JPS61284957 A JP S61284957A JP 60126579 A JP60126579 A JP 60126579A JP 12657985 A JP12657985 A JP 12657985A JP S61284957 A JPS61284957 A JP S61284957A
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- Japan
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- electrode
- electrode layer
- image sensor
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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
本発明は、半導体からなる光電変換膜を上下の一方は共
通電極、他方は個別電極として形成される二つの電極で
挟み、各個別電極と共通電極から順次信号を取り出すイ
メージセンサに関する。
通電極、他方は個別電極として形成される二つの電極で
挟み、各個別電極と共通電極から順次信号を取り出すイ
メージセンサに関する。
上述のようなイメージセンサを構成するには、従来基板
上に第一電極として蒸着、スパッタリングなどによって
ＩＴＯやＳｎｏｗなどの透明導電膜を形成し、光電変換
半導体膜として、例えばアモルファスシリコン（ａ−５
１）膜を成膜後、第二電極として金属膜を真空蒸着法や
スパッタリング法などで被着する方法が知られている。 ところが、このような構造のイメージセンサでは、半導
体膜に微小なピンホール状の欠陥を有する場合、次工程
の第二電極を形成する際に電極材料の金属がそのピンホ
ールを埋め、短絡が起こるという欠点を存していた０例
えば半導体膜がａ−８１膜である場合、第二電極にチタ
ンやクロムなどをコンタクト層として用いると相当数の
短絡を生じ、歩留りの著しい低下となって現われる。こ
れに対しアルミニウムは、蒸着膜として粒状の成長を起
こすため微小なピンホールはど侵入しにくく、比較的良
好な歩留りが得られるので、コンタクト層として好まれ
ている。しかしＡＩは耐食性が充分でなく、またａ−５
１中に拡散を起こしやすく、温度が上昇した場合など信
鯨性の点で問題があった。
上に第一電極として蒸着、スパッタリングなどによって
ＩＴＯやＳｎｏｗなどの透明導電膜を形成し、光電変換
半導体膜として、例えばアモルファスシリコン（ａ−５
１）膜を成膜後、第二電極として金属膜を真空蒸着法や
スパッタリング法などで被着する方法が知られている。 ところが、このような構造のイメージセンサでは、半導
体膜に微小なピンホール状の欠陥を有する場合、次工程
の第二電極を形成する際に電極材料の金属がそのピンホ
ールを埋め、短絡が起こるという欠点を存していた０例
えば半導体膜がａ−８１膜である場合、第二電極にチタ
ンやクロムなどをコンタクト層として用いると相当数の
短絡を生じ、歩留りの著しい低下となって現われる。こ
れに対しアルミニウムは、蒸着膜として粒状の成長を起
こすため微小なピンホールはど侵入しにくく、比較的良
好な歩留りが得られるので、コンタクト層として好まれ
ている。しかしＡＩは耐食性が充分でなく、またａ−５
１中に拡散を起こしやすく、温度が上昇した場合など信
鯨性の点で問題があった。
本発明は、上述の問題を解決して光電変換半導体膜にピ
ンホールなどの欠陥があっても短絡することのなく、製
造歩留り良好で信鯨性の高いイメ−ジセンサを提供する
ことを目的とする。
ンホールなどの欠陥があっても短絡することのなく、製
造歩留り良好で信鯨性の高いイメ−ジセンサを提供する
ことを目的とする。
本発明は、絶縁性基板上に第一電極層、光電変換半導体
膜、第二電極層を積層してなり、一方の電極層が共通電
極、他方の電極層が個別電極として形成されるイメージ
センサの第二電極層が導電性樹脂よりなることにより上
記の目的を達成する。 導電性樹脂の光電変換素子への適用は、太陽電池のよう
に高照度域で使用される場合には、取り出される電流密
度が高く、接触抵抗の成分が効き、高効率が得られない
という問題があるが、イメージセンサでは低照度域であ
るためこの抵抗成分が何ら問題にならない。
膜、第二電極層を積層してなり、一方の電極層が共通電
極、他方の電極層が個別電極として形成されるイメージ
センサの第二電極層が導電性樹脂よりなることにより上
記の目的を達成する。 導電性樹脂の光電変換素子への適用は、太陽電池のよう
に高照度域で使用される場合には、取り出される電流密
度が高く、接触抵抗の成分が効き、高効率が得られない
という問題があるが、イメージセンサでは低照度域であ
るためこの抵抗成分が何ら問題にならない。
本発明によるイメージセンサの構成単位となるフォトセ
ンサについて次のような試作を行った。 試作例１ニ ガラス基板上に２０００人の厚さのＩＴＯＩＩＩを形成
し、フォトエツチングにより１−の面積のパターンに加
工した。さらに５ｉＨａガスに１％のＢｚＨ１５％のＣ
Ｊｇを混合し、水素で稀釈したものの中に４Ｔｏｒｒの
圧力下でプラズマグロー放電を発生させて２００人の厚
さのＰ形のアモルファスシリコンカーバイト（ａ−５ｉ
Ｃ）膜を、５ｉｌｌ□と水素の混合ガス中に５ Ｔｏｒ
ｒの圧力下でプラズマグロー放電を発生させて５０００
人の厚さのｌ質のａ−Ｓｉ膜を、ＳＩＨ＊に１％のＰＯ
ｆｆガスを混合し、水素で稀釈したものの中に４７ｏｒ
ｒの圧力下でプラズマグロー放電を発生させて５００人
の厚さのＮ形のａ−Ｓｉｔｌｌを順次形成した。さらに
エポキシ系の銀ペースト、藤倉化成製南品名ドータイト
ＦＡ−７０５Ａを用いて、スクリーン印刷によりａ−Ｓ
ｉ層を挟んでＩＴＯ膜と対向するように２Ｏｎの厚さに
印刷し、１５０℃で３０分間焼成した。このようにして
作成したフォトダイオードと上部電極にＡＩ蒸着膜を用
いた従来のイメージセンサと同様の構成のフォトダイオ
ードの照度２００１ｘのときの特性を比較した結果を第
２図に示す。 曲線２１は従来の構成のフォトダイオード、曲！２２は
試作例のフォトダイオードの特性で、試作例のものは従
来の構成に比して開放電圧、短絡電流ともに低くなるも
のの、逆バイアスでの飽和電流はほとんど変わることな
く、イメージセンサとして充分使用しうる特性を有して
いる。なおりＡ２３は試作例のフォトダイオードの暗時
の特性である。 試作例２： 試作例１と同様に形成した２０００人の厚さ１ｃＩｌｉ
の面積の［ＴＯよりなる第一電極の上に、５ｉＨａとｈ
の混合ガス中に６７ｏｒｒの減圧下でプラズマグロー放
電を発生させ、ｌ質のａ−５ｔ膜を１ ａｍの厚さに形
成し、第二電極として前述の銀ペースト、ドータイトＦ
Ａ４０５Ａ、カーボンペースト、（株）アサヒ化学研究
所製商品名ＴＵ −２ＯＳおよびカーボンと銀粒子を混
練したペースト、（株）アサヒ化学研究所製商品名ＴＵ
−Ｌ−５Ｌの３種類を試作例１と同様にスクリーン印刷
した。第３図はこの試作例のフォトダイオードの特性で
、３種類のどの導電ペーストを用いた場合も特性はほぼ
同様であり、照度２ＱＯＩ Ｘの明時で曲！３１、暗時
で曲線３２の特性を示した。試作例２のフォトダイオー
ドもイメージセンサとして充分使用しうる特性を有して
いる。 これらの試作結果に基づく本発明のイメージセンサへの
実施例について以下に述べる。 実施例１： 実施例１は、本発明に基づく密着型イメージセンサで、
第１図＋ａ＋に断面図、第１図（ｂｌに平面図で示す。 まず、ガラス基板１の上に１００ ｔｎａ ｘ １００
−の正方形のｒＴｏ個別１１！極２と交互に異なる方向
へ引き出される引き出し＆１３を１７２８個並列定形成
した。 次に、シランガスに対し５％のアセチレンガス。 ０．５％のジボランガスを混合し、水素で２０倍に稀釈
したガス中にプラズマグロー放電を発生させ、Ｐ形のａ
−５ｉＣ膜を厚さ２００人、シランガスを水素で１０倍
に稀釈したガスによりｌ質のａ −３ｉ膜を厚さ５００
０人、シランガスに対し０．１％フォスフインガスを混
入し、水素で２０倍に稀釈したガスにより、Ｎ形のａ
−５，ｉ膜を厚さ５００人に順次形成して、ＰＩＮ接合
型の光電変ｔａ膜４を第１図（ｂｌのようにマスク成膜
した。さらに、環化ポリブタジェン系の樹脂、日本化成
ゴム製、商品名ＣＢＲＭ９０１により眉間絶縁膜５を個
別電極２上に開口窓を開けるようにして形成した。最後
に前述のカーボン系の導電性ペースト丁Ｕ−２Ｏ３のス
クリーン印刷により共通電極６を厚さ２０ＩｒＴａに形
成した。 このようにして得られたイメージセンサは、−１Ｖ〜−
５■印加時の出力特性が共通電極をアルミニウムの蒸着
膜で形成したときと同一であり、１７２８の全素子が良
品であり、短絡がなかった。 実施例２： 本実施例も本発明を密着型イメージセンサに適用したも
のであり、第４図はその断面図を示すものである。 まずガラス基板１上にクロム膜を１０００人の厚さにマ
グネトロンスパッタにより形成し、フォトエツチングに
よって実施例１と同様に１００−角の個別電橋１２とそ
の引き出し１１３を１７２８個並列定形工した０次に感
光性ボリミイド、東し型窩品名フォトニース３１００に
より眉間絶縁膜１５を個別電極１２上に開口部を設けて
形成した。さらに、シランガスを水素で１０倍に稀釈し
たガス中にプラズマグロー放電を発生させることにより
、■質のａ −５ｔ膜を厚さ１μ、シランガスに対し５
％のアセチレンガスと０．５％のジボランガスを混合し
、水素で２０倍に稀釈したガス中にプラズマグロー放電
を発生させることにより、Ｐ形のａ−５ｉＣ膜を厚さ
２００Å電性ペーストにより導電性樹脂共通電極１６を
スクリーン印刷により形成した。 本実施例のイメージセンサは、共通電極にＩＴＯや酸化
すず、酸化インジウムなどのスパッタ膜。 蒸着膜を用いたときと−１〜−５ｖ印加時の特性が同一
であり、１７２８の全素子が良品であり、短絡がなかっ
た。 実施例３： 本実施例は、本発明を二次元イメージセンサに適用した
もので、第５図はその平面図である。 ガラス基板１上にＩＴＯ膜を７００人の厚さに蒸着し、
フォトエツチングにより幅１００μ、長さ３゜国の第一
電極７を１７２８本並列に並べ、その上に図示しないＩ
質のａ−５ｉｌｌを厚さＩＩｒｍに成膜し、その上にカ
ーボン形導電ペーストのスクリーン印刷により第一電極
と垂直に幅１００ｍ、長さ２１ｃｍの寸法の第二電極８
を２４０本形成した。 このようにして作られたイメージセンサは、得られる特
性も一次元の場合と全く同一であり、短絡発生率も０で
あった。この実施例のイメージセンサは、ファクシミリ
、複写機など幅広い用途が考えられ、価格も非常に安価
なものが得られるという長所を有している。
ンサについて次のような試作を行った。 試作例１ニ ガラス基板上に２０００人の厚さのＩＴＯＩＩＩを形成
し、フォトエツチングにより１−の面積のパターンに加
工した。さらに５ｉＨａガスに１％のＢｚＨ１５％のＣ
Ｊｇを混合し、水素で稀釈したものの中に４Ｔｏｒｒの
圧力下でプラズマグロー放電を発生させて２００人の厚
さのＰ形のアモルファスシリコンカーバイト（ａ−５ｉ
Ｃ）膜を、５ｉｌｌ□と水素の混合ガス中に５ Ｔｏｒ
ｒの圧力下でプラズマグロー放電を発生させて５０００
人の厚さのｌ質のａ−Ｓｉ膜を、ＳＩＨ＊に１％のＰＯ
ｆｆガスを混合し、水素で稀釈したものの中に４７ｏｒ
ｒの圧力下でプラズマグロー放電を発生させて５００人
の厚さのＮ形のａ−Ｓｉｔｌｌを順次形成した。さらに
エポキシ系の銀ペースト、藤倉化成製南品名ドータイト
ＦＡ−７０５Ａを用いて、スクリーン印刷によりａ−Ｓ
ｉ層を挟んでＩＴＯ膜と対向するように２Ｏｎの厚さに
印刷し、１５０℃で３０分間焼成した。このようにして
作成したフォトダイオードと上部電極にＡＩ蒸着膜を用
いた従来のイメージセンサと同様の構成のフォトダイオ
ードの照度２００１ｘのときの特性を比較した結果を第
２図に示す。 曲線２１は従来の構成のフォトダイオード、曲！２２は
試作例のフォトダイオードの特性で、試作例のものは従
来の構成に比して開放電圧、短絡電流ともに低くなるも
のの、逆バイアスでの飽和電流はほとんど変わることな
く、イメージセンサとして充分使用しうる特性を有して
いる。なおりＡ２３は試作例のフォトダイオードの暗時
の特性である。 試作例２： 試作例１と同様に形成した２０００人の厚さ１ｃＩｌｉ
の面積の［ＴＯよりなる第一電極の上に、５ｉＨａとｈ
の混合ガス中に６７ｏｒｒの減圧下でプラズマグロー放
電を発生させ、ｌ質のａ−５ｔ膜を１ ａｍの厚さに形
成し、第二電極として前述の銀ペースト、ドータイトＦ
Ａ４０５Ａ、カーボンペースト、（株）アサヒ化学研究
所製商品名ＴＵ −２ＯＳおよびカーボンと銀粒子を混
練したペースト、（株）アサヒ化学研究所製商品名ＴＵ
−Ｌ−５Ｌの３種類を試作例１と同様にスクリーン印刷
した。第３図はこの試作例のフォトダイオードの特性で
、３種類のどの導電ペーストを用いた場合も特性はほぼ
同様であり、照度２ＱＯＩ Ｘの明時で曲！３１、暗時
で曲線３２の特性を示した。試作例２のフォトダイオー
ドもイメージセンサとして充分使用しうる特性を有して
いる。 これらの試作結果に基づく本発明のイメージセンサへの
実施例について以下に述べる。 実施例１： 実施例１は、本発明に基づく密着型イメージセンサで、
第１図＋ａ＋に断面図、第１図（ｂｌに平面図で示す。 まず、ガラス基板１の上に１００ ｔｎａ ｘ １００
−の正方形のｒＴｏ個別１１！極２と交互に異なる方向
へ引き出される引き出し＆１３を１７２８個並列定形成
した。 次に、シランガスに対し５％のアセチレンガス。 ０．５％のジボランガスを混合し、水素で２０倍に稀釈
したガス中にプラズマグロー放電を発生させ、Ｐ形のａ
−５ｉＣ膜を厚さ２００人、シランガスを水素で１０倍
に稀釈したガスによりｌ質のａ −３ｉ膜を厚さ５００
０人、シランガスに対し０．１％フォスフインガスを混
入し、水素で２０倍に稀釈したガスにより、Ｎ形のａ
−５，ｉ膜を厚さ５００人に順次形成して、ＰＩＮ接合
型の光電変ｔａ膜４を第１図（ｂｌのようにマスク成膜
した。さらに、環化ポリブタジェン系の樹脂、日本化成
ゴム製、商品名ＣＢＲＭ９０１により眉間絶縁膜５を個
別電極２上に開口窓を開けるようにして形成した。最後
に前述のカーボン系の導電性ペースト丁Ｕ−２Ｏ３のス
クリーン印刷により共通電極６を厚さ２０ＩｒＴａに形
成した。 このようにして得られたイメージセンサは、−１Ｖ〜−
５■印加時の出力特性が共通電極をアルミニウムの蒸着
膜で形成したときと同一であり、１７２８の全素子が良
品であり、短絡がなかった。 実施例２： 本実施例も本発明を密着型イメージセンサに適用したも
のであり、第４図はその断面図を示すものである。 まずガラス基板１上にクロム膜を１０００人の厚さにマ
グネトロンスパッタにより形成し、フォトエツチングに
よって実施例１と同様に１００−角の個別電橋１２とそ
の引き出し１１３を１７２８個並列定形工した０次に感
光性ボリミイド、東し型窩品名フォトニース３１００に
より眉間絶縁膜１５を個別電極１２上に開口部を設けて
形成した。さらに、シランガスを水素で１０倍に稀釈し
たガス中にプラズマグロー放電を発生させることにより
、■質のａ −５ｔ膜を厚さ１μ、シランガスに対し５
％のアセチレンガスと０．５％のジボランガスを混合し
、水素で２０倍に稀釈したガス中にプラズマグロー放電
を発生させることにより、Ｐ形のａ−５ｉＣ膜を厚さ
２００Å電性ペーストにより導電性樹脂共通電極１６を
スクリーン印刷により形成した。 本実施例のイメージセンサは、共通電極にＩＴＯや酸化
すず、酸化インジウムなどのスパッタ膜。 蒸着膜を用いたときと−１〜−５ｖ印加時の特性が同一
であり、１７２８の全素子が良品であり、短絡がなかっ
た。 実施例３： 本実施例は、本発明を二次元イメージセンサに適用した
もので、第５図はその平面図である。 ガラス基板１上にＩＴＯ膜を７００人の厚さに蒸着し、
フォトエツチングにより幅１００μ、長さ３゜国の第一
電極７を１７２８本並列に並べ、その上に図示しないＩ
質のａ−５ｉｌｌを厚さＩＩｒｍに成膜し、その上にカ
ーボン形導電ペーストのスクリーン印刷により第一電極
と垂直に幅１００ｍ、長さ２１ｃｍの寸法の第二電極８
を２４０本形成した。 このようにして作られたイメージセンサは、得られる特
性も一次元の場合と全く同一であり、短絡発生率も０で
あった。この実施例のイメージセンサは、ファクシミリ
、複写機など幅広い用途が考えられ、価格も非常に安価
なものが得られるという長所を有している。
本発明によれば、イメージセンサの光電変換膜の上に設
けられる第二電極を導電性樹脂によって形成したため、
光１ｉ変換膜にピンホールがあっても導電性樹脂の粘性
が高いためその中に侵入せず、第一電極と短絡すること
がなく、また上面で露出する第二電極が樹脂であるため
ＡＩ電極のように腐食が起こらず、ＳｌＯ中への拡散の
問題もない、あるいはまた、導電粒子を混入する結合剤
としての樹脂の組成を自由に選定することによって密着
性のすぐれた電極とすることができるのでイメージセン
サの信頼性の向上が可能になる。 さらに導電性樹脂は、ペースト状にしてスクリーン印刷
のような低コストの工程によってパターン形成が可能な
ため、イメージセンサのコストダウンに対して極めて存
効である。
けられる第二電極を導電性樹脂によって形成したため、
光１ｉ変換膜にピンホールがあっても導電性樹脂の粘性
が高いためその中に侵入せず、第一電極と短絡すること
がなく、また上面で露出する第二電極が樹脂であるため
ＡＩ電極のように腐食が起こらず、ＳｌＯ中への拡散の
問題もない、あるいはまた、導電粒子を混入する結合剤
としての樹脂の組成を自由に選定することによって密着
性のすぐれた電極とすることができるのでイメージセン
サの信頼性の向上が可能になる。 さらに導電性樹脂は、ペースト状にしてスクリーン印刷
のような低コストの工程によってパターン形成が可能な
ため、イメージセンサのコストダウンに対して極めて存
効である。
第１図は本発明の第一の実施例を示し、（５）は断面図
、（ｂ）は平面図、第２図は本発明による光電変換素子
の構成を有するフォトダイオードおよび従来のイメージ
センサの光電変換素子の構成を有するフォトダイオード
のダイオード特性線図、第３図は本発明による別の光電
変換素子を有するフォトダイオードのダイオード特性線
図、第４図は本発明の第二の実施例の断面図、第５図は
第三の実施例の平面図である。 １ニガラス基板、２．１２二個別電極、３，１３：引き
出し線、４．ｔ４：光電変換膜、Ｓ、ｔＳ：層間ｗＡ縁
膜、Ｓ、ｔＳ：導電性樹脂共通電極、７：第一電極、８
：第二電極。 第２図 （イ）な） 第３図
、（ｂ）は平面図、第２図は本発明による光電変換素子
の構成を有するフォトダイオードおよび従来のイメージ
センサの光電変換素子の構成を有するフォトダイオード
のダイオード特性線図、第３図は本発明による別の光電
変換素子を有するフォトダイオードのダイオード特性線
図、第４図は本発明の第二の実施例の断面図、第５図は
第三の実施例の平面図である。 １ニガラス基板、２．１２二個別電極、３，１３：引き
出し線、４．ｔ４：光電変換膜、Ｓ、ｔＳ：層間ｗＡ縁
膜、Ｓ、ｔＳ：導電性樹脂共通電極、７：第一電極、８
：第二電極。 第２図 （イ）な） 第３図
Claims (1)
- １）絶縁性基板上に第一電極層、光電変換半導体膜、第
二電極層を積層してなり、一方の電極層が共通電極、他
方の電極層が個別電極として形成されるものにおいて、
第二電極層が導電性樹脂よりなることを特徴とするイメ
ージセンサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126579A JPS61284957A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | イメ−ジセンサ |
| US06/871,509 US4698494A (en) | 1985-06-06 | 1986-06-06 | Image sensor and method of making |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126579A JPS61284957A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | イメ−ジセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284957A true JPS61284957A (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14938662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60126579A Pending JPS61284957A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-11 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5038190A (en) * | 1988-10-13 | 1991-08-06 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Photoelectric conversion device with disabled electrode |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5384495A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-25 | Japan Solar Energy | Semiconductor electrode and method of forming same |
| JPS5961079A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-07 | Nec Corp | 薄膜形光電変換素子とその製造方法 |
| JPS59115573A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | シリコン半導体電極の形成方法 |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP60126579A patent/JPS61284957A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5384495A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-25 | Japan Solar Energy | Semiconductor electrode and method of forming same |
| JPS5961079A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-07 | Nec Corp | 薄膜形光電変換素子とその製造方法 |
| JPS59115573A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | シリコン半導体電極の形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5038190A (en) * | 1988-10-13 | 1991-08-06 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Photoelectric conversion device with disabled electrode |
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