JPS6233452A - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPS6233452A JPS6233452A JP60173572A JP17357285A JPS6233452A JP S6233452 A JPS6233452 A JP S6233452A JP 60173572 A JP60173572 A JP 60173572A JP 17357285 A JP17357285 A JP 17357285A JP S6233452 A JPS6233452 A JP S6233452A
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- Japan
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- film
- image sensor
- electrode
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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、ファクシミリやコンピュータの画像入力装置
等に用いられる密着型イメージセンサあるいはシートの
欠陥検出等に用いられるイメージセンサなど、被写体を
細かい画素に分解して明暗を光電変換素子の出力によっ
て読み取るイメージセンサに関する。このようなイメー
ジセンサは、光電変換膜とその両面に接触する電極層と
を絶縁性基板上に積層し、電極層の一方を分解する画素
と１対１で対応する個別電極１他方を共通電極として形
成し、また１ｉ８ｉＩ層の一方はＩＴＯ（酸化インジウ
ムにすすを添加したもの）、酸化すずあるいはそれらの
多層構造の透明導′Ｔ！Ｌ膜を用いることによって構成
される。絶縁性基板側の電極が透明導電膜からなるとき
は基板も透光性のものを用いる必要がある。
等に用いられる密着型イメージセンサあるいはシートの
欠陥検出等に用いられるイメージセンサなど、被写体を
細かい画素に分解して明暗を光電変換素子の出力によっ
て読み取るイメージセンサに関する。このようなイメー
ジセンサは、光電変換膜とその両面に接触する電極層と
を絶縁性基板上に積層し、電極層の一方を分解する画素
と１対１で対応する個別電極１他方を共通電極として形
成し、また１ｉ８ｉＩ層の一方はＩＴＯ（酸化インジウ
ムにすすを添加したもの）、酸化すずあるいはそれらの
多層構造の透明導′Ｔ！Ｌ膜を用いることによって構成
される。絶縁性基板側の電極が透明導電膜からなるとき
は基板も透光性のものを用いる必要がある。
上記のようなイメージセンサとして、第２図に示すよう
に絶縁性基板１上に第一の電極層をＣＶＤ法、１着、ス
パッタリング、イオンブレーティングなどの手段で全面
に被着後、フォトエツチングによって個別電極２および
それに付属した配線部３に加工し、その上に光１１変換
膜４を形成し、さらに第二の電極層をマスクを用いて蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティングなどにより
被着して共通電８ｉｉ５を形成することにより製造して
いた。この場合個別電極２と共通ｉｉｔ［５によって挟
まれている、図で破線を引いて示した部分６が光電変換
素子の光電変換域である。しかし、共通を極５をマスク
を用いて形成すると、共通電極５の縁部５１と個別１！
掻２の一辺との距Ｍｌのばらつきが大きく、光電変換域
６の受光面積のばらつきとなって現われてくる。この面
積のばらつきは、素子の大きさが小さくなる程著しくな
り、±３０％の出力のばらつきを招くという問題があっ
た。特にβの長さが長くなると、個別電極２の上の光電
変換膜４によって生ずる画素明度判定の基礎となる出力
に対して、長さＥの電極配線部３の上の光電変換膜４に
よって生ずる出力の比重が大きくなり、読み取るべき画
素の明度が正確に判定されなくなる。 この対策として、第二の電極層からフォトエンチングに
より共通電極を位置精度良く加工する方法もあるが、湿
式でエツチングする際に光電変換膜表面からエツチング
液や不純物が拡散したり、蒸着、スパッタリングによる
第二型ＦｆｔｒＧ成膜時に光電変換膜に拡散した電極成
分がエツチングされないで残ることにより表面の暗抵抗
を下げ、もれ電流を増加させＳ／Ｎ比の低下、出力のば
らつきをもたらす、この問題は絶縁性基板上に共通電極
をマスクを用いて形成し、光電変換膜を積層後第二の電
極層を被着し、フォトエツチングにより個別電極をパタ
ーニングする方法でも同様である。 湿式エツチングを避はプラズマエツチングなどの乾式に
変える対策は、しかし工程全体のコストが高くなるとい
う欠点を有していた。
に絶縁性基板１上に第一の電極層をＣＶＤ法、１着、ス
パッタリング、イオンブレーティングなどの手段で全面
に被着後、フォトエツチングによって個別電極２および
それに付属した配線部３に加工し、その上に光１１変換
膜４を形成し、さらに第二の電極層をマスクを用いて蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティングなどにより
被着して共通電８ｉｉ５を形成することにより製造して
いた。この場合個別電極２と共通ｉｉｔ［５によって挟
まれている、図で破線を引いて示した部分６が光電変換
素子の光電変換域である。しかし、共通を極５をマスク
を用いて形成すると、共通電極５の縁部５１と個別１！
掻２の一辺との距Ｍｌのばらつきが大きく、光電変換域
６の受光面積のばらつきとなって現われてくる。この面
積のばらつきは、素子の大きさが小さくなる程著しくな
り、±３０％の出力のばらつきを招くという問題があっ
た。特にβの長さが長くなると、個別電極２の上の光電
変換膜４によって生ずる画素明度判定の基礎となる出力
に対して、長さＥの電極配線部３の上の光電変換膜４に
よって生ずる出力の比重が大きくなり、読み取るべき画
素の明度が正確に判定されなくなる。 この対策として、第二の電極層からフォトエンチングに
より共通電極を位置精度良く加工する方法もあるが、湿
式でエツチングする際に光電変換膜表面からエツチング
液や不純物が拡散したり、蒸着、スパッタリングによる
第二型ＦｆｔｒＧ成膜時に光電変換膜に拡散した電極成
分がエツチングされないで残ることにより表面の暗抵抗
を下げ、もれ電流を増加させＳ／Ｎ比の低下、出力のば
らつきをもたらす、この問題は絶縁性基板上に共通電極
をマスクを用いて形成し、光電変換膜を積層後第二の電
極層を被着し、フォトエツチングにより個別電極をパタ
ーニングする方法でも同様である。 湿式エツチングを避はプラズマエツチングなどの乾式に
変える対策は、しかし工程全体のコストが高くなるとい
う欠点を有していた。
本発明によれば、一面にオーム接触する共通電極を備え
た光電変換膜の他面にそれぞれ接触する個別ｉｔ橿を備
えた光電変換素子が一線上に配列され、各個別電極から
変換素子の配列方向に直角に引き出された配線部を有す
るものにおいて、共ｉ！電極が各個別電極から引き出さ
れた配線部と重ならない位置に設けられ、光電変換膜が
変換素子の配列方向に平行に個別電極配線部の上方を横
切ってのレーザ光による線状加工によって形成された溝
により分離されていることにより上記の目的が達成され
る。
た光電変換膜の他面にそれぞれ接触する個別ｉｔ橿を備
えた光電変換素子が一線上に配列され、各個別電極から
変換素子の配列方向に直角に引き出された配線部を有す
るものにおいて、共ｉ！電極が各個別電極から引き出さ
れた配線部と重ならない位置に設けられ、光電変換膜が
変換素子の配列方向に平行に個別電極配線部の上方を横
切ってのレーザ光による線状加工によって形成された溝
により分離されていることにより上記の目的が達成され
る。
以下図を引用して本発明の三つの実施例について説明す
る。第２図を含め各図において共通の部分には同一の符
号が付されている。 実施例１： 第１図において、絶縁性基板１としてガラス透明基板を
用い、その上に７００人の厚さのＩＴｏを全面蒸着した
後、フォトエツチングにより １００ｎ角の個別Ｔ！１
極２および２０ｆｍ幅の個別電極からの引出し配線部３
を一体に加工した。次に水素で希釈したシランガスのプ
ラズマグロー放電によって■質のアモルファスシリコン
（以下ａ −５ｉと記す）膜４１を１−、シランガス
に対して１００ｐｐ−の濃度でフォスフイン （Ｐｕｓ
）を混入し、水素で１０倍に希釈したガスのプラズマグ
ロー放電によってＮ形のａ −３ｌ膜４２を５００人の
厚さにそれぞれマスク成膜した。さらに、ＹＡＧレーザ
加工機を用い、ピーク出力５〜３０に−１望ましくは１
０〜２０に−でスポット径３０μのレーザビームのスポ
ット中心を個別電極２の引出し配線部３側の辺から２０
ｔｎａ外側に合わせ、個別電極の配列方向、第１図中）
で上下方向と平行に発振周波数１〜３ ｋＨｚで走査さ
せて、ａ −５ｉ膜４１および４２を分離する溝７を形
成した。 このレーザによる加工の前後いずれかに、Ｎ形ａ−５ｉ
膜４２の個別電極側の部分の上にカーボン系導電ペース
ト、例えば株式会社アサヒ化学研究所商品名ＴＯ−２０
３をスクリーン印刷により２ｏｔ１１ａの幅に塗布して
共通電極５を形成した。共通電極５の位置は、ａ−３ｉ
ｌＩ１４２の溝７側の縁部からはみ出ることのないよう
にその縁部から離して形成することが望ましく、逆の側
ではａ −５ｉ膜４２の縁部からはみ出してもよい、ま
た、共通電極は金属のマスク蒸着膜などでも良く、導電
ペーストはＮ形ａ−３ｔ膜４２とのオーム接触が得られ
るものであればカーボン系、ｉＩ系、銅系などいずれで
も良い。 このような方法で作られたイメージセンサでは、２５１
ｘで５Ｖ印加したときの出力が１画素で１．５〜２．２
Ｘｌ０−１０Ａであり、１７２８画素を並列にならべ
たサンプルにおいて、ばらつきσは１．３Ｘ１０−口Ａ
であって、ばらつきの非常に少ない高品質なものであっ
た。 実施例２： 本実施例は実施例１と別の実施例を示すものであるが、
構造は同様のため第１図を引用して説明する。 絶縁性基板１としてセラミック基板を用い、ｉｏｏ。 人の厚さのＣｒ膜をマグネトロンスパッタリングによっ
て形成後フォトエンチングにより実施例Ｉと同様に個別
を極２と引き出し線３を一体に加工する０次に、水素で
希釈したシランガスのプラズマグロー放電によって■質
のａ−５ｉ膜４工を５０００人、シランガスに対してｌ
ｏＯｐｐｍのジボランガスを混入し、水素で１０倍希釈
したガスを同様にプラズマグロー放電処理し、Ｐ形のａ
−５ｔ膜４２を２００人の厚さにそれぞれマスク成膜す
る。さらにＹＡＧレーザ加工機により実施例１と同様に
ａ −５ｉ膜４１゜４２を分離し、溝７を設ける。共通
電８ｉＩ５も実施例１と同様導電ペーストや金属蒸着膜
で設ける。 本実施例では、従来光入射側に設けられる共通電極とし
てＩＴＯやＳｎＯ□などの透明導電膜を用いる必要があ
ったものが、共通電極を個別電極と重ねないことにより
不透明な金属や導電ペーストによって形成することが出
来る。ｉ３明導電膜を用いる場合、ＩＴ’ＯやＳｎｏ！
からインジウムやすすが下層のａ Ｓｉ中に拡散して
素子に悪影響を及ぼすことがあり、特に温度が１８０℃
を越すと顕著であったが、本実施例で示したイメージセ
ンサはそのようなことがなく、耐熱性が良好である。 また、素子の出力は実施例１と同様にばらつきの非常に
小さい高品質なものであった。 実施例３： 本実施例は、さらに別の実施例で第３図はその断面図で
ある。 絶縁性基板１として、透明ガラス基板を用い、ＩＴＯ個
別電極２及び引出し配線部３をフォトエツチングによっ
て加工する。その上に、プラズマグロー放電法によって
Ｐ形のアモルファスシリコンカーバイド膜４３、■質、
Ｎ形のａ −Ｓｉ膜４１．４２を順次マスク成膜する。 Ｐ形アモルファスシリコンカーバイド膜４３は、シラン
ガス１に対して０．０６のアセチレンガス、０．００１
のジボランガス、１７倍の水素ガスを混合して２００人
、■質ａ −３ｉ膜４１はシラン：水素−１：１０の混
合ガスを用いて５０００人、Ｎ形ａ Ｓｉ成膜２はシ
ランに対して２％のフォスフインガスを混合し、水素で
１０倍に希釈したガスを用いて１０００人の厚さにそれ
ぞれ形成した。さらにＹＡＧレーザ加工機により実施例
１と同様に分離しａ７を設け、共通電極５を２０００人
の厚さのり蒸着膜を形成した。 本実施例により得られた素子の出力も、実施例１．２と
同様にばらつきの非常に小さい高品質のものであった。 以上の実施例において、光電変換膜の共通電極５とオー
ム接触する層４２のシート抵抗が低い程、共通電極５が
個別電極２と距離的に離れても抵抗値の問題はなくなる
。すなわち、形成した光電変換膜の表面抵抗が１０９Ω
１０以下であれば、個別電極と共通電極が５ｃｌＩＩＭ
れていても１〜２Ｘ１０”Ａの出力電流に影響を及ぼさ
ないため、表面層４には１０９Ω／□以下のシート抵抗
になるようにドーピングすることが望ましい。
る。第２図を含め各図において共通の部分には同一の符
号が付されている。 実施例１： 第１図において、絶縁性基板１としてガラス透明基板を
用い、その上に７００人の厚さのＩＴｏを全面蒸着した
後、フォトエツチングにより １００ｎ角の個別Ｔ！１
極２および２０ｆｍ幅の個別電極からの引出し配線部３
を一体に加工した。次に水素で希釈したシランガスのプ
ラズマグロー放電によって■質のアモルファスシリコン
（以下ａ −５ｉと記す）膜４１を１−、シランガス
に対して１００ｐｐ−の濃度でフォスフイン （Ｐｕｓ
）を混入し、水素で１０倍に希釈したガスのプラズマグ
ロー放電によってＮ形のａ −３ｌ膜４２を５００人の
厚さにそれぞれマスク成膜した。さらに、ＹＡＧレーザ
加工機を用い、ピーク出力５〜３０に−１望ましくは１
０〜２０に−でスポット径３０μのレーザビームのスポ
ット中心を個別電極２の引出し配線部３側の辺から２０
ｔｎａ外側に合わせ、個別電極の配列方向、第１図中）
で上下方向と平行に発振周波数１〜３ ｋＨｚで走査さ
せて、ａ −５ｉ膜４１および４２を分離する溝７を形
成した。 このレーザによる加工の前後いずれかに、Ｎ形ａ−５ｉ
膜４２の個別電極側の部分の上にカーボン系導電ペース
ト、例えば株式会社アサヒ化学研究所商品名ＴＯ−２０
３をスクリーン印刷により２ｏｔ１１ａの幅に塗布して
共通電極５を形成した。共通電極５の位置は、ａ−３ｉ
ｌＩ１４２の溝７側の縁部からはみ出ることのないよう
にその縁部から離して形成することが望ましく、逆の側
ではａ −５ｉ膜４２の縁部からはみ出してもよい、ま
た、共通電極は金属のマスク蒸着膜などでも良く、導電
ペーストはＮ形ａ−３ｔ膜４２とのオーム接触が得られ
るものであればカーボン系、ｉＩ系、銅系などいずれで
も良い。 このような方法で作られたイメージセンサでは、２５１
ｘで５Ｖ印加したときの出力が１画素で１．５〜２．２
Ｘｌ０−１０Ａであり、１７２８画素を並列にならべ
たサンプルにおいて、ばらつきσは１．３Ｘ１０−口Ａ
であって、ばらつきの非常に少ない高品質なものであっ
た。 実施例２： 本実施例は実施例１と別の実施例を示すものであるが、
構造は同様のため第１図を引用して説明する。 絶縁性基板１としてセラミック基板を用い、ｉｏｏ。 人の厚さのＣｒ膜をマグネトロンスパッタリングによっ
て形成後フォトエンチングにより実施例Ｉと同様に個別
を極２と引き出し線３を一体に加工する０次に、水素で
希釈したシランガスのプラズマグロー放電によって■質
のａ−５ｉ膜４工を５０００人、シランガスに対してｌ
ｏＯｐｐｍのジボランガスを混入し、水素で１０倍希釈
したガスを同様にプラズマグロー放電処理し、Ｐ形のａ
−５ｔ膜４２を２００人の厚さにそれぞれマスク成膜す
る。さらにＹＡＧレーザ加工機により実施例１と同様に
ａ −５ｉ膜４１゜４２を分離し、溝７を設ける。共通
電８ｉＩ５も実施例１と同様導電ペーストや金属蒸着膜
で設ける。 本実施例では、従来光入射側に設けられる共通電極とし
てＩＴＯやＳｎＯ□などの透明導電膜を用いる必要があ
ったものが、共通電極を個別電極と重ねないことにより
不透明な金属や導電ペーストによって形成することが出
来る。ｉ３明導電膜を用いる場合、ＩＴ’ＯやＳｎｏ！
からインジウムやすすが下層のａ Ｓｉ中に拡散して
素子に悪影響を及ぼすことがあり、特に温度が１８０℃
を越すと顕著であったが、本実施例で示したイメージセ
ンサはそのようなことがなく、耐熱性が良好である。 また、素子の出力は実施例１と同様にばらつきの非常に
小さい高品質なものであった。 実施例３： 本実施例は、さらに別の実施例で第３図はその断面図で
ある。 絶縁性基板１として、透明ガラス基板を用い、ＩＴＯ個
別電極２及び引出し配線部３をフォトエツチングによっ
て加工する。その上に、プラズマグロー放電法によって
Ｐ形のアモルファスシリコンカーバイド膜４３、■質、
Ｎ形のａ −Ｓｉ膜４１．４２を順次マスク成膜する。 Ｐ形アモルファスシリコンカーバイド膜４３は、シラン
ガス１に対して０．０６のアセチレンガス、０．００１
のジボランガス、１７倍の水素ガスを混合して２００人
、■質ａ −３ｉ膜４１はシラン：水素−１：１０の混
合ガスを用いて５０００人、Ｎ形ａ Ｓｉ成膜２はシ
ランに対して２％のフォスフインガスを混合し、水素で
１０倍に希釈したガスを用いて１０００人の厚さにそれ
ぞれ形成した。さらにＹＡＧレーザ加工機により実施例
１と同様に分離しａ７を設け、共通電極５を２０００人
の厚さのり蒸着膜を形成した。 本実施例により得られた素子の出力も、実施例１．２と
同様にばらつきの非常に小さい高品質のものであった。 以上の実施例において、光電変換膜の共通電極５とオー
ム接触する層４２のシート抵抗が低い程、共通電極５が
個別電極２と距離的に離れても抵抗値の問題はなくなる
。すなわち、形成した光電変換膜の表面抵抗が１０９Ω
１０以下であれば、個別電極と共通電極が５ｃｌＩＩＭ
れていても１〜２Ｘ１０”Ａの出力電流に影響を及ぼさ
ないため、表面層４には１０９Ω／□以下のシート抵抗
になるようにドーピングすることが望ましい。
本発明は個別電極上の光電変換膜をレーザ加工により分
離し光電変換領域の縁部を精度よく形成することにより
、イメージセンサの各素子の有効光電変換面積が精度よ
く規定され、各素子の光電出力がばらつきの小さいもの
となり、もれ電流によるＳ／Ｎ比の低下もない高品質の
イメージセンサが得られる。また光電変換膜は金属膜に
比してレーザ加工が容易であるので、製造コストの増加
も少なく、得られる効果は極めて大きい。
離し光電変換領域の縁部を精度よく形成することにより
、イメージセンサの各素子の有効光電変換面積が精度よ
く規定され、各素子の光電出力がばらつきの小さいもの
となり、もれ電流によるＳ／Ｎ比の低下もない高品質の
イメージセンサが得られる。また光電変換膜は金属膜に
比してレーザ加工が容易であるので、製造コストの増加
も少なく、得られる効果は極めて大きい。
第１図は本発明の一実施例を示し、ｆａ＋は断面図。
山）は平面図、第２図は従来のイメージセンサを示し、
（ＩＩＩ）は断面図、（１））は平面図、第３図は本発
明の別の実施例の断面図である。 １：鉋縁性基板、２：個別電極、３：配線部、４１ ：
ａ −５ｔｌｌｌｉ 、 ４２： ａ −３ｉ
Ｎ （Ｐ） ＩＩ 、 ４３ ； ａ−５ｉＣ
ＰＦＩ、ｓ４通ｍ極、７：ｍ。 、１）（ ４４：Ｊ１人ノド′む ・Ｌ） Ｌ７ 支？ブ［第
１図 第２図 第３図
（ＩＩＩ）は断面図、（１））は平面図、第３図は本発
明の別の実施例の断面図である。 １：鉋縁性基板、２：個別電極、３：配線部、４１ ：
ａ −５ｔｌｌｌｉ 、 ４２： ａ −３ｉ
Ｎ （Ｐ） ＩＩ 、 ４３ ； ａ−５ｉＣ
ＰＦＩ、ｓ４通ｍ極、７：ｍ。 、１）（ ４４：Ｊ１人ノド′む ・Ｌ） Ｌ７ 支？ブ［第
１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）一面にオーム接触する共通電極を備えた光電変換膜
の他面にそれぞれ接触する個別電極を備えた光電変換素
子が一線上に配列され、各個別電極から変換素子の配列
方向に直角に引き出された配線部を有するものにおいて
、共通電極が各個別電極から引き出された配線部と重な
らない位置に設けられ、光電変換膜が変換素子の配列方
向に平行に前記配線部の上方を横切ってのレーザ光によ
る線状加工によって形成された溝により分離されたこと
を特徴とするイメージセンサ。 ２））特許請求の範囲第１項記載のセンサにおいて、共
通電極と接触する光電変換膜の表面層のシート抵抗が１
０＾９Ω／□以下であることを特徴とするイメージセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173572A JPS6233452A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173572A JPS6233452A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | イメ−ジセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233452A true JPS6233452A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15963043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60173572A Pending JPS6233452A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233452A (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 |
-
1985
- 1985-08-07 JP JP60173572A patent/JPS6233452A/ja active Pending
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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