JPH02106970A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は密着型イメージセンサ、特にロッドレンズアレ
イを用いない所謂完全密着型イメージセンサの構造に関
するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、ＮＩＫＫＥＩＭ
ＥＣＩＩＡＮＩＣＡＬ　　にッケイ　メカニカル）（１
９８６−１２−１）日経マグロウヒル社Ｐ、７１７８に
記載されるものがあった。

前記文献に述べられているように、縮小投影光学系を用
いたイメージセンサに代って登場した密着型イメージセ
ンサは、原稿とほぼ同じ幅のイメージセンサの上にロッ
ドレンズアレイを用いて原稿を等倍に投影する。それ故
、縮小投影光学系に比べて光路が大幅に短くなり、ファ
クシミリ等における画像読取装置の小型化が図れるとい
う利点がある。

さらに、ロッドレンズアレイを用いない密着型イメージ
センサの開発も行なわれている。このイメージセンサは
完全密着型イメージセンサと呼ばれれ、原稿を受光素子
に直に接触させながら読取る方式のものであり、より小
型化及び製造コストの低減を図ることができる。以下、
その構成を図を用いて説明する。

第２図（ａ＞、（ｂ）は前記文献に記載された従来の完
全密着型イメージセンサの構成図であり、同図（ａ）は
その部分断面図及び同図（ｂ）は部分平面図である。

この密着型イメージセンサは、透光性基板１の上に共通
電極２、感光層３及び上部電極４が順次形成されて成る
センサ部５を有している。共通電極２は透光性基板１上
に膜状に広く形成され、遮光膜の役割も兼ねている。感
光層３はアモルファスシリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）等によ
って形成され、上部電極４は酸化インジウム錫（ＩＴＯ
＞等の透光性導電膜によって形成されている。

上部電極４はビット単位に多数個が横一列に配列され、
個々の上部電極４のほぼ中央部には、感光層３及び共通
電極２を貫通して透光性基板１に達する透光窓６が形成
されている。各上部電極４には個別電極７が接続され、
各個別電極７は感光層３上を経て図示しない外部回路へ
導出されている。センサ部５及び個別電極７上には透光
性保護ｐＡ８が形成されている。

このように構成された密着型イメージセンサにおいて、
透光性基板１の裏面側に設けられた発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）等の光源９からの光は、透光性基板１、透光窓６
及び透光性保護膜８を経て原稿１０に達する。原稿１０
で反射した光は、透光性保護膜８及び上部電極４を経て
感光層３に入射し、光電変換されることによって原稿１
０の読取りが行なわれる。読取りに際し、原稿１０はロ
ーラ１１の回転により移動する。

（発明が解決しようとする課Ｍ） しかしながら、上記構成の密着型イメージセンサにおい
ては、対向する共通電極２と個別電極７との間に介在す
る感光層３にリークを生じ易いという問題があり、これ
を解決することが困難であった。

即ち第２図（ａ）において、図中りで示す共通電極２と
個別電極７間の感光層３にピンホールや異物等が存在す
ると、そこでリークが発生し、そのセンサ部５は不良ビ
ットとなる。例えば、Ａ４サイズの密着型イメージセン
サは１７２８ビットで構成されるが、そのうち１ビツト
でも不良品があれば密着型イメージセンサ全体が不良品
となってしまう。それ故、歩留りが極めて低下するおそ
れがあった。

前記問題を解決するために、図中して示す箇所の長さを
短くし、共通電極２と個別電極７が対向する範囲を極力
小さくすることも考えられる。しかし、この場合には図
中矢印Ａで示す光源９からの光が感光層３内に入り込み
易くなり、これに起因する光キャリアの発生によって新
たなリークの原因を生じてしまう。

本発明は前記従来技術がもっていた課題として、共通電
極と個別電極間の感光層にリークを生じ易く、歩留りが
著しく低下する点について解決した密着型イメージセン
サを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、透光性基板上に順
次形成された共通電極、感光層及び上部電極から成り、
その共通電極から上部電極までを貫通する透光窓を有す
るセンサ部と、前記感光層上において前記上部電極と接
続され外部回路へ導出される個別電極と、前記センサ部
及び個別電極の上に形成された透光性保護膜とを備えた
密着型イメージセンサにおいて、前記感光層が介在する
前記共通電極と前記個別電極との間に電気的絶縁性を有
する絶縁膜を設けたものである。

また、前記絶縁膜を効果的なものとし、かつ支障なく形
成するためには、アモルファスＳｉＯｘ、アモルファス
ＳｉＮｘ、アモルファスＳｉＣ、アモルファスＣ，Ａｆ
ＪＳｉＮ、Ａρ５ｉＯＮ、５ｉＯＮ、　Ａ、ｌｌ　２　
ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＢＮ、１１Ｎ及びＭｇＯ
のいずれかで絶縁膜を形成し、その膜厚を５０〜３００
０人の範囲とするとよい。

（作用） 本発明によれば、以上のように密着型イメージセンサを
構成したので、共通電極と個別電極との間に設けられた
絶縁膜は、両電極間に介在する感光層による電気的な接
続を断ち、両電極間を電気的に絶縁する働きをする。こ
の働きにより、感光層に存在するピンホールや異物等に
起因するリークが確実に防止される。

また、前記絶縁膜をアモルファスＳｉＯｘ、アモルファ
スＳｉＮｘ、アモルファスＳｉＣ、アモルファスＣ，Ａ
！ＪＳｉＮ、Ａρ５ｉＯＮ、５ｉＯＮ、Ａｇ２Ｏ３、Ｔ
ａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＢＮ、ＡΩＮ及びＭｇＯのいずれ
かで形成し、その膜厚を５０〜３０００への範囲とする
ことは、効果的な絶縁膜を容易に形成せしめると共に、
絶縁膜上に形成される個別電極の段切れを防止するよう
に働く。

したがって、前記課題を解決することができる。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示す密着型イメージセ
ンサの部分断面図である。

この密着型イメージセンサは完全密着型構成を成し、セ
ンサ部２２を有している。センサ部２２は、ガラス等か
ら成る透光性基板２１上に順次形成された共通電極２３
、感光層２４及び上部電極２５によって構成されている
。感光層２４は、例えばアモルファスシリコン（ａ−８
ｉ　：　Ｈ）或は硫化カドミウム（ＣｄＳ）等からなり
、上部電極２５は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）或は酸化
錫（Ｓ　ｎ　０２　）等の透光性導電膜から成るもので
ある。

前記上部電極２５はビット単位に多数個が一列に配列さ
れ、各上部電極２５毎に透光性基板２１に達する透光窓
２６が形成されている。各上部電極２５は、感光層２４
上において個別電極２７に接続され、個別電極２７は図
示しない外部回路へ導出されている。センサ部２２及び
個別電極２７上には透光性保護膜２８が形成されている
。

前記感光層２４を介して対向する共通電極２３と個別電
極２７との間には、例えば膜厚５０〜３０００人程度の
薄い程度膜２９が形成されている。絶縁膜２９は共通電
極２３上及び透光性基板２１に形成され、感光層２４を
介して対向する共通電極２３と個別電極２７との間を遮
蔽するように設けられている。絶縁膜２９は電気的絶縁
性を有し、例えばアモルファス酸化シリコン（ａＳｉＯ
ｘ＞或はアモルファス窒化シリコン（ａＳｉＮｘ）等か
ら成るものである。

上記のように構成された絶縁膜２９の形成は次のように
して行なわれる。

先ず、透光性基板２１上に共通電極２３をフォトリング
ラフィ技術とエツチングにより形成する。

その後、スパッタリング或はプラズマＣＶＤ　（化学的
気成長法）等によってＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ等の絶縁Ｗ１
２９を形成する。膜厚は、絶縁Ｍ！２９の抵抗値に依存
するが、電気的絶縁性を高めるという意味からはある程
度厚くすることが望ましい。

しかし、あまり厚くすると個別電極２７の段切れを生じ
るため、５０〜３０００八程度とするのが良い。

絶縁ｆｙＡ２９の形成に際しては、必要な部分のみをマ
スクを用いて選択的に成膜してもよいし、或は全面成膜
後にフォトリングラフィ技術、エツチング等によりパタ
ーニングしてもよい。その後、従来と同様に感光層２４
、上部電極２５、個別電極２７及び透光性保護膜２８を
順次形成する。

以上の密着型イメージセンサにおいては、共通電極２３
と個別電極２７間に絶縁膜２９を形成することにより、
両電極２３．２７間が電気的に絶縁される。それ故、光
源３０の光により、ローラ３２の回転により移動する原
稿３１の読取りを行なうに際し、両電極２３．２７間の
感光層２４にピンホールや異物等があっても、リークを
生じるおそれがなくなる。従って、多数ビットから成る
長尺の密着型イメージセンサを歩留り良く製造できると
共に、その信頼性を著しく高めること可能になる。

第３図は本発明の第２の実施例を示す密着型イメージセ
ンサの部分断面図である。

この実施例が第１の実施例と異なる点は、共通電極２３
と個別電極２７間における絶縁膜３３を個別電極２７側
に設けるようにしたことである。

このような構造としても、第１の実施例とほぼ同様の作
用及び効果が得られる。それ故、製造条件、製造方法等
に応じて第１及び第２の実施例のいずれをも選択できる
ので、製造に関する融通性が増大する。

第４図は本発明の第３の実施例を示す密着型イメージセ
ンサの部分断面図である。

この実施例は、絶縁膜３４を第１の実施例と同様に共通
電極２３上に形成するが、その共通電極２３上の感光層
２４の幅Ｂを共通電極２３より狭くしたものである。こ
のような構造とすることにより、第１及び第２の実施例
とほぼ同様の作用、効果が得られると共に、透光性基板
２１側の感光Ｒ２４が共通電極２３によって完全に遮光
される。

それ故、感光層２４に光源３０の光が直接吸収されるお
それがなくなり、これに起因するリークも確実に防止さ
れる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。

（１）　第１図、第３図及び第４図の絶縁膜２９．３３
．３４は、ａ−８ｉＯｘ及びａ−３ｉＮｘのみならず、
ａ−８ｉ　Ｃ，ａ−Ｃ，Ａｌ５ｉＮ、ＡＩ！　５ｉＯＮ
、５ｉＯＮ、Ａｆｆ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５　、ＴｉＯ２、
ＢＮ、ＡＤ　Ｎ或はＭｇＯ等を用いて形成してもよい。

（２）　絶縁膜２９．３３．３４は単に電気的絶縁性だ
けでなく、遮光性を有する材質を用いることにより、遮
光膜としての機能を兼ねさせることもできる。

（３）　絶縁Ｍ２９．３３．３４は各個別電極２７毎に
ほぼ同一幅で形成してもよいし、或は個々に形成せずに
、感光層２４のほぼ全長に渡って形成してもよい。

（４）　密着型イメージセンサの構造、形状及び材質等
は図示のもののみに限らず、種々の密着型イメージセン
サに対して本発明の適用が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、感光層が
介在する共通電極と個別電極とは間に絶縁膜を設けたの
で、前記両電極間の感光層の状態にかかわらず電気的に
絶縁される。それ故、感光層にピンホールや異物等が存
在する場合にあっても、リークの発生が確実に防止され
る。また、絶縁膜を設けることによって感光層の幅を共
通電極より狭くすることが可能となり、これによって光
のリークによる暗電流の低減を図ることもできる。

前記絶縁膜はアモルファスＳｉＯｘ、アモルファスＳｉ
Ｎｘ、アモルファスＳｉＣ、アモルファスＣ，ＡＬＳｉ
Ｎ、ＡＪ！　５ｉＯＮ、５ｉＯＮ、Ａｇ２Ｏ３、Ｔａ２
Ｏ５、ＴｉＯ２、ＢＮ、Ａ、ｌ！Ｎ及びＭｇＯのいずれ
かで形成し、その膜厚を５０〜３０００Ａの範囲とすれ
ば、効果的かつ個別電極に段切れを生じない絶縁膜を容
易に形成できる。

従って、リークの生じない高信頼性を有する密着型イメ
ージセンサを高い歩留りで容易に製造できるので、生産
性に著しい向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す密着型イメージセ
ンサの部分断面図、第２図（ａ＞、（ｂ）は従来の密着
型イメージセンサの構成図であり、同図（ａ）はその部
分断面図及び同図（ｂ）は部分平面図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す密着型イメージセンサの部分断面
図、第４図は本発明の第３の実施例を示す密着型イメー
ジセンサの部分断面図である。 ２１・・・・・・透光性基板、２２・・・・・・センサ
部、２３・・・・・・共通電極、２４・・・・・・感光
層、２５・・・・・・上部電極、２６・・・・・・透光
窓、２７・・・・・・個別電極、２８・・・・・・透光
性保護膜、２９．３３．３４・・・・・・絶縁膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透光性基板上に順次形成された共通電極、感光層及
   び上部電極から成り、その共通電極から上部電極までを
   貫通する透光窓を有するセンサ部と、前記感光層上にお
   いて前記上部電極と接続され外部回路へ導出される個別
   電極と、 前記センサ部及び個別電極の上に形成された透光性保護
   膜とを備えた密着型イメージセンサにおいて、 前記感光層が介在する前記共通電極と前記個別電極との
   間に電気的絶縁性を有する絶縁膜を設けたことを特徴と
   する密着型イメージセンサ。 ２、請求項１記載の密着型イメージセンサにおいて、 前記絶縁膜はアモルファスＳｉＯｘ、アモルファスＳｉ
   Ｎｘ、アモルファスＳｉＣ、アモルファスＣ、ＡｌＳｉ
   Ｎ、ＡｌＳｉＯＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｔａ＿
   ２Ｏ＿５、ＴｉＯ＿２、ＢＮ、ＡｌＮ及びＭｇＯのいず
   れかで形成し、その膜厚を５０〜３０００Åの範囲とし
   た密着型イメージセンサ。