JPS62154780A - イメ−ジセンサ - Google Patents

イメ−ジセンサ

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JPS62154780A
JPS62154780A JP60294055A JP29405585A JPS62154780A JP S62154780 A JPS62154780 A JP S62154780A JP 60294055 A JP60294055 A JP 60294055A JP 29405585 A JP29405585 A JP 29405585A JP S62154780 A JPS62154780 A JP S62154780A
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JP
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photoconductive
wiring
film
image sensor
element array
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Tamio Saito
斎藤　民雄
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    • 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
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    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はイメージセンサに係り、特に光導電素子アレイ
とマトリックス配線を用いたイメージセンサに関する。
〔発明の技術的前頭とその問題点〕
密着型イメージセンサのような長尺イメージセンサの一
形態として、光導電効果を利用したものが知られている
。第５図はその一例を示す平面図であり、絶縁性基体１
上に水素化アモルファスシリコン躾のような光導電膜２
と、対向電極３．４からなる光導電素子アレイ５が形成
されている。
先導ｌ！素子アレイ５は連続した複数の素子を１単位と
する複数の群に分割されており、各一方の対向電極３は
各群毎に共通電極６によって共通接続され、各他方の対
向電極４は各群間で対応するものどうしマトリックス配
線７によって共通接続されている。マトリックス配線７
は対向電極４に各々接続された第１の配線８と、第１の
配線８と交差するように光導電素子アレイ５の配列方向
に平行に形成された第２の配線９および両配線８，９間
を絶縁するための層間絶縁膜２０により構成されている
。第１の配線８と第２の配線９とは、居間絶縁Ｉｌｌ　
２０の第１．第２の配線８，９の交差位置に形成された
開口部２１を通して接続される。
原稿面からの反射光を光導電素子アレイ５に入射させる
と、その光量に応じて光導電素子アレイ５の電気抵抗が
変化するので、例えば共通電極６に順次電圧を印加する
とともに、第２の配線９を順次走査してこの抵抗変化を
電気信号として読出すことにより、原稿上の画像を読取
ることができる。
しかしながら、この構成のものでは次の問題点がある。
マトリックス配線７における居間絶縁膜２０の材料とし
ては、厚膜絶縁体またはポリイミドのような耐熱性のあ
る有機樹脂が使用される。
ここで、厚膜絶縁体を用いた場合は、絶縁性基体１の材
料としてガラスを用いることはできない。
ガラスは一般に厚膜の焼成温度より軟化点が低いためで
ある。また、絶縁性基体がセラミック基板全面に軟化点
の高いガラス層、いわゆるグレーズ層を設けたものであ
る場合は、厚膜絶縁体を焼成する際に塵埃がグレーズ層
に付着するため、光導１ｉ膜を形成する際の歩留りが低
下する。
一方、層間絶縁１２０にポリイミド等の有機樹脂材料を
用いた場合は、光導電１１！２を形成する前に層間絶縁
膜２０となる有機樹脂を看護すると、光導１ｉ１１２の
形成時に有機樹脂が高温により変質して、該樹脂をヒド
ラジン等のエッチャントでエツチングしにくくなる。逆
に、光導１！ｌ！Ｉｔ！２の形成後に有機樹脂からなる
層間絶縁！！１２０を形成すると、有！１樹脂をエツチ
ングするためのエッチャントによって光導電膜２が変質
してしまう。
さらに、層間絶縁ｌｌ１２０として厚膜絶縁体、有機樹
脂のいずれを用いるにしても、工程数が多いことによる
歩留りの低下と、製造コストが高いという問題は避けら
れなかった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされた
もので、製造が容易で、歩留りが高く、低コストのイメ
ージセンサを提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明はこの目的を達成するため、光導ｌｉ膜は光が当
たらない部分では絶縁体と見なせることに看目し、光導
電素子アレイにおける光導電膜を７１〜リツクス配線の
領域、すなわち第１．第２の配線の形成領域にまで延在
させ、この延在部をマ］・リソクス配線における層間絶
縁膜としたことを特徴とする。
〔発明の効果〕
本発明によれば、光導電素子アレイにおける光導電膜の
形成過程で７トリツクス配線における層間絶縁ＩＩＱが
同時に形成されるため、製造に際して工程数が減少し、
￥ｉ造コスｌ〜を大幅に引下げることができる。
また、居間絶縁膜に厚膜絶縁体を用いた場合に必須の工
程である焼成に際し、絶縁性基体表面の汚れに起因する
光導電膜の欠陥が発生するというような問題がなく、歩
留りが著しく向上する。
さらに、有機樹脂からなる１４問絶縁膜を用いた場合の
問題、すなわち光導電膜の形成時における有機樹脂の変
質、あるいはエッチャントによる光導電膜の変質といっ
た不都合も根本的に解決されることになり、特性の良好
なイメージセンサを実現することができる。
〔発明の実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
（ａ）は本発明の一実施例に係るイメージセンサの平面
図、＜ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
図において、絶縁性基体１は例えば無アルカリのガラス
基板またはグレーズドセラミック基板であり、この基体
１上に光導電膜２と対向電極３゜４からなる光導電素子
アレイ５が形成されている。
光導電ｌｌ１２は例えば水素化アモルファスシリコン（
ａ−８ｉ：Ｈ）、すなわちＨを５％以上、３ｉを２０％
以上それぞれ含んだ膜であり、マスクＣｖＤ法等により
形成される。また、光導２１Ｉｌ１２はこの例では厚さ
０．５μｍ〜２μｍの高抵抗層（ｉｌｌ）２ａと、ａ−
８ｉ：ＨにさらにＰをドープした厚ざｏ、ｏｏｓμ７７
Ｌ〜０．５μｍの低抵抗層（ｎ＋層）２ｂとからなって
いる。低抵抗層２ｂを設けた理由は、光導電！１２上に
形成される金属（対向電極３．４等）とのオーミックコ
ンタク１へを良好にとるためである。
光導Ｎ素子アレイ５は連続した複数の素子（図の例では
６素子）を１単位とする複数の群に分割されており、そ
の各一方の対向電極３は各群毎に共通電極６によって共
通接続され、また各他方の対向電極４は各群間で対応す
るものどうし、つまり各肝内での位置を同じくするもの
どうしマトリックス配線７によって共通接続されている
。
７トリツクス配線７は対向電極４に各々接続された第１
の配線８と、これら第１の配線８と交差するように光ｓ
′！！１ｒＡ子アレイ５における光導電素子の配列方向
と平行に形成された第２の配線９と、これら第１．第２
の配置８．９間を絶縁するための層間絶縁１１１１０に
よって構成される。層間絶縁Ｉｌｌ　１０は第１．第２
の配線８，９の交差位置に開口部１１を有し、これらの
開口部１１を通して第１の配線８と第２の配線９とが接
続されている。
なあ、対向電極３．４．共通電極６および第１゜第２の
配線８，９は例えばＣｒ、Ｔｉ、Ａｆｆｉ。
Ｎ　ｉ、ｖ、ＭＯ，Ｍｎ、Ａｕ、　Ｃｕから選択した。
少なくとも１種の金属からなり、スパッタまたは蒸着お
よびＰＥＰプロセスにより形成される。
ここで、本発明においてはマトリックス配線７における
層間絶縁膜１０として光導電膜を用いている。すなわち
、光導１１２を光導電素子アレイ５の位置からマトリッ
クス配線７における第１゜第２の配線８，９の領域まで
延在させて形成し、その延在部を層間絶縁１ａ１０とし
て用いるのである。先導ｆｆ１ｌＩ２は例えばａ−３ｉ
：Ｈ膜を例にとると、光が照射されない部分は比抵抗が
１０１２Ω・αと非常に高いので、層間絶縁１１１０と
して問題なく使用可能である。また、ａ−８ｉ：Ｈｌｌ
ｌ等の光導電膜からなる層間絶縁膜１０への開口部１１
の形成は、例えばＲＩＥ（反応性イオンエツチング）に
より実現できる。
さらに、この実施例では層間絶縁膜１０の光入射による
絶縁性の低下を防止するために、層間絶縁１１Ｊ１１０
上に遮光１１１２を設けている。この遮光膜１２には例
えば黒色エポキシ樹脂等を用いることができる。なお、
このイメージセンサを画ＩＩ取り装置に実装する場合に
、光導電ＩＭ　２のうち光導電素子アレイ５の領域のみ
に原稿面からの光が入射され、居間絶縁１１ｇ１０等の
他の領域には光が入射しないような実装構造をとれば、
遮光膜１２は不要である。すなわち、局間絶縁膜１０へ
の光遮蔽はイメージセンサ外部で行なってもよい。
第２図はこのイメージセンサの等価回路図であり、共通
電極６に順次駆ａ電圧を印加して光導電素子アレイ５の
各群を選択するとともに、マトリックス配線７における
第２の配線９を通して各群における光導電素子の入射米
屋による抵抗変化に基づく信号を順次読出す動作を繰返
すことによって、画像信号を得ることができる。
このように光導電膜２をマトリックス配線７の領域まで
延在し、その延在部を層間絶ａ膜１０としたことにより
、層間絶縁膜の形成のみのための工程が不要となり、イ
メージセンサの製造工程が簡単化される。また、層間絶
縁膜に厚膜絶縁体を用いた」コ合は、焼成工程でグレー
ズドセラミック基板等の絶縁性基体表面に塵埃が付着す
るために、その模に形成される光導電膜に欠陥が発生し
歩留りの低下を１８　＜という問題があったが、上記の
ように層間絶ｊ！　ＩＩＩ　１０を光Ｎ４電膜２を延在
させた形で形成すれば、このような問題が解決される。
さらに、層間°絶縁膜に有機樹脂材料を用いると、その
後に光導電膜を形成する場合は高温プロセスにより該有
Ｇ１樹脂が変質してエツチングが困難となり、また先導
Ｔｉ膜を先に形成する場合は有機樹脂のエツチングに際
してそのエッチャントにより光′１４雷膜が変質を起こ
すという問題があった／ＪＳ、本発明によれば層間絶縁
膜１０が光導電膜であり、またＲＩＥのようなドライプ
ロセスで開口部１１を形成できるので、このような問題
はない。
本発明の他の実施例を説明する。光導電素子アレイ５に
おける対向電極３．４としては第３図に示すような櫛歯
状電極を用いることも可能であり、これによって感度を
図ることができる。
一方、ａ−８ｉ：）（膜のような光導電膜２は、３ｔＫ
ｌｅｒ　　ＷｒＯｎｓｋｉ効果（光劣化効果ともいう）
として知られているように光の照射により比抵抗が高く
なり感度が低下するという性質がある。第４図はこの点
を改良した実施例であり、光導電素子アレイ５の下部に
発熱抵抗体１３を形成することにより、光導電１１！２
が光劣化効果を起こした場合に発熱抵抗体１３に通電を
行ない光導電膜２を加熱して、劣化を回復させることが
できるようにしたものである。
その他、本発明は要旨を逸脱しない簡囲で種々変形して
実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ＞（ｂ）は本発明の一実施例に係るイメージ
センサの平面図およびＡ−Ａ矢視断面図、第２図はその
等価回路図、第３図は光導電素子アレイに対向Ｎ極の他
の形状を示す図、第４図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実
施例を示す平面図およびＡ−Ａ矢視断面図、第５図は従
来のイメージセンサの平面図である。 １・・・絶縁性基体、２・・・光導電膜、２ａ・・・高
抵抗層、２ｂ・・・低抵抗層、３．４・・・対向電極、
５・・・光導電素子アレイ、６・・・共通電極、７・・
・マトリックス配線、８・・・第１の配線、９・・・第
２の配線、１０・・・層間絶縁ｌＩ（光導電膜の延在部
）、１１・・・開口部、１２・・・遮光膜、１３・・・
発熱抵抗体。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ａ） （ｂ） 第　１　図 第２図 第３図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光導電膜と該光導電膜に接する対向電極からなり
    、複数の群に分割された光導電素子アレイと、この光導
    電素子アレイの各一端を各群毎に共通接続する共通電極
    と、前記光電変換素子アレイの各他端に接続された第１
    の配線と、この第１の配線と交差して設けられ、該第１
    の配線を介して前記光導電素子アレイの各他端を各群間
    で対応するものどうし接続する第２の配線と、これら第
    １、第２の配線間を絶縁する層間絶縁膜とを絶縁性基体
    上に形成してなるイメージセンサにおいて、前記光導電
    膜を前記第１および第２の配線の形成領域に延在させて
    形成し、この延在部を前記層間絶縁膜としたことを特徴
    とするイメージセンサ。
  2. （２）前記光導電膜の前記延在部上に遮光膜が形成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
    メージセンサ。
  3. （３）前記第１の配線と第２の配線とは前記光導電膜の
    前記延在部の該第１、第２の配線の交差位置に形成され
    た開口部を通して接続されることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載のイメージセンサ。
JP60294055A 1985-12-27 1985-12-27 イメ−ジセンサ Pending JPS62154780A (ja)

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