JPH01108766A - 密着型イメージセンサ - 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】 （イ）技術分野 本発明はイメージスキャナー、ファクシミリ等に使用さ
れる密着型イメージセンサの作製方法に関するものであ
る。

（ロ）従来技術 密着型イメージセンサには、構造として概して次の２つ
に分類される、１つはセンサ０ωと原稿（１）の間に、
等倍結像レンズＯＤをつかうもの、このタイプのものは
例えば第２図のように、センサ０１とレンズ０θを結ぶ
軸に対して、ななめから読み取り光（７）を入射させ、
原稿の反射光をセンサ面（Ｉｍに、１対ｌに結像させて
、読みとる。この方法をもちいると、レンズ００を使う
ことでイメージセンサ装置が大きくなり、コストがかか
るという難点をもつ。

２つめのタイプはセンサＯｌと原稿（１）の間にレンズ
を用いない完全密着性イメージセンサである。

このタイプのものは、第３図に示すように、従来はフォ
トリソグラフィーの技術を用いて素子（ｉｌ内に光入射
用窓（８）を設けて透明保護膜に密着している原稿（１
）のパターンを読みとるものである。この構造のイメー
ジセンサは光学系が不要でありスペ−スをとらずかつ部
品点数が少なく製造コストを低くすることができるとい
う特徴を持っている。

本発明はこの第３図と類似の構造を有する密着型イメー
ジセンサの構造方法に関するものであります。

この第３図の構造を持つ従来のイメージセンサはフォト
リソグラフィー法を多用して作製されたものであり、そ
のため工程数の増加、フォトマスク費用等、製造コスト
高の原因となっていた。

また第３図にあるように、金属電極（５）と光電変換半
導体部（４）と透光性電極（３）とがほぼ同一形状で寸
法もほぼ同じであった。

そのため原稿読み取り用の光（７）が通過窓（８）を通
過する際に、半導体部（４）の側面０４に直接光電変換
作用を誘起することになり、半導体部（４）の側面（１
４）で発生したキャリアは上下の電極（５）、（３）よ
り外部に信号としてとり出されるこの場合は原稿からの
反射光（９）に対応する信号でないため、原稿読み取り
時にノイズとなってしまう問題点があった。

またこの問題点をな（する手段として半導体部（４）の
側面０４を不透明材料でおおうという手段がある。しか
しこの場合通過窓（８）を充分大きくとれないという問
題点が発生した。

（ハ）発明の構成 本発明は光感度を有する半導体内での、光によって注入
されたキャリアの拡散長に注目し赳。

光によって注入されたキャリアの拡散長は長くてもせい
ぜい２μｍ以下である。光入射窓近傍の側面をコレクタ
ー電極から、２μｍ以上はなしておけばその側面を通過
する光によってできたキャリアはコレクター電極に達す
る前に消滅してしまう。

この現象を利用して密着型イメージセンサ作成すること
で、光通過窓の側面を不透明材料でおおう必要がなくな
る。

本発明は第１図（Ｃ）に示される構造を有するイメージ
センサであります。ただし図面は任意スケールで示しで
ある。

すなわち半導体部（４）と透光性電極部（３）とが大き
さが異なっておりかつ、原稿読み取り周光が通過する窓
（８）部の半導体部（４）と透光性電極部（３）との距
Ｍａは半導体部（４）の厚さより十分大きい構造を持つ
ものであります。

このような構成をとることにより原稿読み取り光（７）
が通過窓（８）を通過した際に半導体部（４）の側面０
滲で光電変換作用が行われキャリアが発生したとしても
キャリア発生部より電極（３）までの距離ａが十分長け
れば発生したキャリアは電極（３）まで到達できず途中
で消滅することになり、外部にノイズとして影響が出な
い。

またこの構成を作成する手段としてレーザ加工が用いら
れる。

このレーザ光を用いることにより、少なくとも遮光性導
電腰部及び光電変換半導体部を除去し原稿読み取り光を
通過させる窓を形成する。

この際にレーザ光の出力又はレーザ光の照射回数等を任
意に変化させることで除去部分の深さを調整できるもの
であります。

またレーザ光を用た加工の場合、第４図（Ａ）〜（Ｃ）
に示すようにイメージセンサ素子０１ｌＤに対して任意
の位置に読み取り光通過窓（８）を設けることができる
という自由度を持てるようになった為イメージセンサ装
置の設計に余裕を持てるようになるという特徴を持つ。

以下に実施例により本発明を説明する。

〔実施例〕

第１図（Ａ）から（Ｃ）に本発明のイメージセンサの作
製方法を示す。

基板として透明ガラス基板（２）を用いその上に透光性
導電膜部（３）としてＳｎＯ□膜を０．５〜０．６μ麟
の厚さに公知のＣＶＤ法により成膜する。

まず第１のレーザ加工としてＫｒＦエキシマレーザ光を
使用してＳｎＯ，膜（３）を巾７５μｍ、間隔５０μｍ
、長さ１００μｍの大きさに分離し満面を形成し第１図
（Ａ）の状態を得る。

この上面に光電変換半導体部（４）として、ＮＩＮ型の
アモルファスシリコン半導体を公知のプラズマＣＶＤ法
にて約０．７μｍの厚さに成膜する。

その成膜条件を以下に示す。

Ｎ型層　　　原料ガス　　ＰＨｚ／５ｉＨ４０，５χ　
５ＳＣＣＭ５ｉＨａ　　　　１００χ　１１００５ＣＣ
圧力　　　　０．　ＩＴｏｒｒ 高周波電力　１３．５６ＭＨｚ　　　２（Ｖ基板温度　
　２５０°Ｃ ■型層　　　原料ガス　　５ｉＨｎ　　　１００χ　１
１００５ＣＣその他はＮ型層と同条件 このようにして形成された半導体部の上面に公知のスパ
ッタリング法によりモリブデン電極（５）を約０．２μ
ｍ形成する。

次に第２のレーザ加工工程として、第１のレーザ加工溝
０りとほぼ同位置に同様のレーザ光を照射し巾１０μｍ
の溝（８）を硝子基板まで設ける。

このときＳｎＯ□を除去した溝０りの端部より、２０μ
ｍ＠れた部分を１０μｍ巾でモリブデン（５）、ＮＩＮ
半導体（４）を除去し溝（８）を設は第１図（Ｂ）の構
造を得た。

このような構造のイメージセンサを用いて原稿よりの情
報を読み取る際は、第１図（Ｃ）に示すように、原稿（
１）は透明基板（２）側に設け、モリブデン金属（５）
側より読み取り光（７）を照射し光（７）は通過窓（８
）を通過して基板（２）を経て原稿（１）に至る。そし
て反射光（９）がイメージセンサ素子０飄０６）に到達
し半導体部（４）で光電変換され外部に信号として取り
出されるものであります。

本実施例構造において５ｎＯｚ（３）の端部と通過窓（
８）の距離ａが２０μ禦もあるので、読み取り光（７）
が通過窓（８）通過する際に、半導体部（４）の側面（
財）で光電変換作用によってキャリアが発生するが電極
（３）又は（５）までの距離が非常に長いのでコレクタ
ー電極に到達する前に消滅する。

そのため原稿を置かず読み取り光（７）を照射した場合
の出力と全（光を照射しない場合の出力の比は１％程度
の差しかなく、読み取り光（７）の照射によって側面０
４）からの光のまわり込みの影響はほとんどみられなか
った。比較のために本実施例と全く同じ構造で距離ａの
みを変化させた場合の結果のまとめを表１に示す。

未１ このように、距離ａが２μｍ以上であれば完全な暗状態
と原稿を置かないで読み取り光（７）を照射した状態で
の出力差がみられず非常に良好であった。

また距離ａを２μ蹟と一定にし、半導体部（４）の厚さ
を０．３μｍ〜１．５μＩと変化させたが出力差は１〜
５％と実用上問題のない特性が得られた。

また通過窓（８）位置はイメージセンサ素子上である必
要はなく隣接している位置であればよい。すなわち第４
図（Ａ）〜（Ｃ）に示されているように通過窓（８）を
通過した光（７）が原稿（１）によって反射しその反射
光（９）がイメージセンサ素子に到達する位置であれば
よい。

（ニ）効果 本発明構成をとることにより、光入射窓近傍での光感度
の影響をうけない素子構造とすることがしきた。

またそのため遮光用の不透明樹脂をもちいて側面をおお
う必要がなくコスト減、生産性向上につながった。

またレーザ加工を用いるので、原稿読み取り光通過窓の
位置を任意に可変できる自由度が発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程図を示す。 第２図第３図は従来装置の概略図を示す。 第４図は本発明の応用例を示す。 １・・・原稿 ２・・・基板 ３．５・電極部 ４・・・半導体部 ８、・・・通過窓 第１図 り 第Ｚ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明基板上に透光性導電膜部、光電変換機能を有す
   る半導体部及び遮光性導電膜部とを有する光電変換素子
   が複数個設けられたイメージセンサアレーにおいて、前
   記光電変換素子の透光性導電膜部の寸法にくらべて半導
   体部の寸法が大きく透光性導電膜部の端部と半導体部の
   端部の距離が半導体部の厚さに比べて大きいことを特徴
   とする密着型イメージセンサ。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記透光性導電膜
   の端部と半導体部の端部の距離が２μｍ以上あることを
   特徴とする密着型イメージセンサ。