JPH01184950A - 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】 〔技術分野〕 本発明は密着型イメージセンサに関し、詳しくは、受光
部（光電変換素子部）にアモルファスシリコン（ａ−８
ｉ）層を電極でサンドイッチしたタイプのものを使用し
た密着型イメージセンサ−に関する。

〔従来技術〕

密着型イメージセンサは、光出力の均一性とＭ　Ｔ　Ｆ
　（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎ
ｃｔｉｏｎ）向上のために読取り素子数に応じた採光窓
が設けられている。密着型イメージセンサ（以降単に「
イメージセンサ」と略記することがある）の概略は、第
５図に示したように、透明基板１上に下部遮光層２、透
明絶縁層３を順次形成し、この上に受光部及び保護Ｍ（
ともに図示されていない）を設けたものからなっている
。ただし図中、４は受光部を構成するものの一つである
下部電極（ここでは光に不透明な下部電極）を示してお
り、また、Ｌは光源を表わしている。

ところで、従来のイメージセンサは、下部遮光層２で形
成される採光窓（光源導入窓）Ｗｉの寸法乃至大きさが
、下部電極４で形成される採光窓Ｗ２の寸法より小さく
しであるか又は同等にしているのが普通である。だが、
そうした構造が採られていると相対的に受光部面積が減
少し、また−旦遮光層２の間（採光窓Ｗ　１）に入り透
明絶縁層３表面で反射した光は下方へ（採光窓Ｗ工を通
して透明基板１側に）放出されないため迷光（破線矢印
で表わした光）が生じ、微細な原稿パターンの読取り不
良をもたらすといった欠陥を有している（第５図）。な
お、後に記載したところから判るとおり、第５図に示し
たイメージセンサは下部電極４をＣｒ蒸着層のような遮
光性のもので形成しているが、下部電極４が透明性のも
のがあれば第１図にみられるように透明絶縁層３と下部
電極４との間に上部遮光層５を設ける必要がある。

〔目　　的〕

本発明は上記のごとき欠陥を解消し、原稿の微細パター
ンの読取りが良好に行なえる密着型イメージセンサを提
供するものである。

〔構　　成〕

本発明は透明基板上に下部遮光層、透明絶縁層、下部電
極、透明絶縁層、アモルファスシリコン層、上部透明電
極、変換部電極、上部絶縁層、上部電極、保護層が順次
積層されてなり、かつ、アモルファスシリコン層の少な
くとも一部は下部電極及び上部透明電極と接して光電変
換素子を形成している密着型イメージセンサにおいて、
前記の下部遮光層から保護層までの間に光源導入窓が下
部遮光層の窓部寸法より下部電極の窓部寸法の方を小さ
くしたことを特徴としている。なお、この場合にあって
も前記下部電極が光透過性のものであれば、透明絶縁層
と下部電極との間に上部遮光層が設けられることは先に
述べたのと同様である。

ちなみに１本発明者らは下部採光窓Ｗ工の寸法（大きさ
）を上部採光窓Ｗ２（採光窓Ｗ２が上部遮光層及び／又
は光電変換素子の不透明下部電極で形成されてよいこと
は既述のとおりである）の寸法（大きさ）より大きく採
ることによって、光電変換素子面積の増加並びに迷光に
よる不都合の解消が図られ、前記目的が達成することを
確めた。更に、本発明者らは従来のイメージセンサでは
、第６図にみられるように、下部遮光層２を設けた透明
基板１上に透明絶縁層３　（ＳｉＯＨ膜など）をＣＶＤ
法で堆積・形成させた場合、下部遮光窓Ｗ１付近におい
て透明絶縁層３に断切れ現象（組織不均一部（Ｎ）の発
生）が生じやすく、コンタクト不良及び組織不均一のた
めの迷光によるＳ／Ｎ抵下が認められていたが、第４図
に示したように、予め下部遮光層２にテーパーを施して
おき、これに透明絶縁膜３を形成せしめれば、断切れ現
象がみられないことをも確めている。

以下、本発明を図面に従がいながらさらに詳細に説明す
る。

第１図はイメージセンサ全体の概略を示しており、第２
図は本発明イメージセンサの従来のものとは相違して改
良されたところ（第１図中破線で丸く囲ったところ）の
拡大した状態を表わしている。

透明基板（ガラス、石英、絶縁性高分子樹脂などによる
透明基板）１上には、下部遮光層２の形成のために、例
えばＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃ。

などの単一金属又はこれの合金を用いて蒸着を行ない、
フォトリソ・エツチング法により下部遮光部と同時に８
ドツト／ｍｍの素子密度の採光窓Ｗ１をドライエツチン
グ法で形成する。この上ニＣＶ　Ｄ方式によ−＋てＳｉ
Ｏ，５ｉｎ２．Ｓｉ。

Ｎ、、５ｉＯＮなどを透明絶縁膜３として堆積形成せし
めた後、下部電極の二層膜を蒸着し、フォトリソエツチ
ング法にて下部電極パターンを形成する。ここで、下部
電極を二層膜として形成しであるのは、上部の蒸着膜を
透明なものとし本来の下部電極４として役立たせ、また
。

下部の蒸着膜を上部遮光層５として役立たせしめるよう
にしたためである。従って、下部電極４が光に不透明な
ものであれば上部遮光層５は敢えて設けなくてもよい。

本発明イメージセンサにおいては、先に触れたように、
前記の下部採光窓Ｗ１と下部電極採光窓Ｗ２との寸法差
（寸法中）ｄは５μｍ以上好ましくは７〜８μｍの範囲
にあるのが望ましい。

但し、この寸法中ｄは、第３図に示したように、四辺が
必ずしも均一である必要はない。

続いて、透明絶縁層６、光電変換部７．上部透明電極８
、変換部電極９．透明電極膜１０、上部電極１１、及び
保Ｗ！１Ｎ１２を常法に従って設ける。

下部電極４及び上部電極１１はＡ　Ｑ　、　Ｃｒ、　Ｍ
ｏ。

Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔなどによる単一金属薄膜あるてはＡｆ
ｆ−８ｉ、ＡＵ−Ｓｉ−Ｃｕなどの合金薄膜が形成され
ているのが好ましい。光電変換部（光電変換層）７は水
素化アモルファスシリコンからなる単層又はこれの多層
で構成されている。また、上部透明電極８としてはＩＴ
○の使用が有利であり、保￥！Ｉ！Ｎ１２としてはＳｉ
○。

Ｓｉｎ、、ＳｉＮ４の厚膜、ポリイミド、エポキシなど
の絶縁性樹脂を塗工することによって形成することがで
きる。

このような構成を採用した本発明イメージセンサの使用
によれば、迷光は下方へと逃げるので読み取り特性に悪
影響を及ぼさなくなる（第３図）。

この効果は下部遮光層２の開口（下部採光窓Ｗ工）の各
辺の寸法を上部採光窓Ｗ２のそれよりも各々約１０μｍ
大きくした場合、従来の同一寸法のものに比較して光信
号は２割程度向上し、４ラインピッチ／ｍｍ　（４０Ｐ
　／ｍｍ）でのＭＴＦも４０％から５０％へと向上する
のが確められている。

一方、本発明イメージセンサにおいては、第４図に示し
たように、下部採光窓Ｗ１の形成で下部遮光層２にテー
パーを設けることによって組織不均一部（Ｎ）が解消さ
れ４ＱＰ／ｍｍでのＭＴＦは６０％程度向上するのが詔
められる。テーパーにおける角度θは６０°以下がよく
、下部遮光層２の材料にもよるが、好ましくは３０〜４
０度くらいが適当である。このテーパーの形成はドライ
エツチング法により行なうことができる。

本発明の密着イメージセンサはファクシミリに限らず、
デジタル複写機などにも利用しうるものである。

〔効　　果〕

本発明に係る密着イメージセンサは、透明基板上の下部
遮光層によって形成される採光窓の寸法より下部電極に
よって形成される採光窓の寸法の方を小さくし、望まし
くは更に、前記の下部遮光層の窓部に６０％以下のテー
パーを形成せしめるようにしたことにより、光変換素子
面積の増大、段切れ現像の解消、迷光低下によるＳ／Ｎ
比及びＭＴＦ向上向上図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は密着イメージセンサの主要部の概略を表わした
ものである。第２図、第３図及び第４図は本発明イメー
ジセンサを説明するための図である。第５図及び第６図
は従来のイメージセンサを説明するための図である。 １・・・透明基板　　　　２・・・下部遮光層３．６．
１０・・・透明絶縁Ｍ（透明絶縁膜）４・・・下部電極
　　　　５・・・上部遮光層７・・・光電変換部　　　
８・・・上部透明電極９・・・変換部電極　　　１１・
・・上部電極１２・・・保護層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、透明基板上に下部遮光層、透明絶縁層、下部電極、
   透明絶縁層、アモルファスシリコン層、上部透明電極、
   変換部電極、上部絶縁層、上部電極、保護層が順次積層
   されてなり、かつ、アモルファスシリコン層の少なくと
   も一部は下部電極及び上部透明電極と接して光電変換素
   子を形成している密着型イメージセンサにおいて、前記
   の下部遮光層から保護層までの間に光源導入窓が下部遮
   光層の窓部寸法より下部電極の窓部寸法の方を小さくし
   たことを特徴とする密着型イメージセンサ。