JPH02222172A - 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、例
えばファクシミリ送信機などに石いて原稿像を光学的に
読みとるための密着型イメージセンサに関する。

〔従来技術〕

通常、−次元ＣＣＤイメージセンサはファクシミリ装置
のような光学的に原稿を読み取る装置に使用されている
。しかし、このＣＯＤは光電変換部が２５ｍｍ程度しか
ないため、原稿を読み取るためには縮小光学系が必要で
ある。そのため装置の小型化が困難であった。

装置を小型化するためには、縮小光学系の不要なイメー
ジセンサが必要となってくる。このようなイメージセン
サでは読み取るべき原稿と少なくとも同一サイズの長さ
をもつことが必要になる。例えばＡ４サイズの原稿を読
み取るにはイメージセンサは少なくとも２’１６ｍｍの
長さを有しなければならない。このような２１６ｍｍも
の長さのイメージセンサを結晶Ｓｉで作ることは不可能
であるが、非晶質な薄膜半導体（例凡はアモルファスＳ
ｉ）を用いることにより製作が可能となる。

光電変換層として非晶質な半導体薄膜を使用することに
より原稿と同一サイズの大面積イメージセンサを製作す
ることが可能となったため、半導体薄膜を用いた種々の
密着型イメージセンサが製造されている。この密着型イ
メージセンサは原稿長と同じ長さて作成されるために、
直接原稿と等倍で読み取るため、縮小光学系が不要とな
り、装置の小型化が可能である。

このような密着型イメージセンサ構造としては、薄膜半
導体を下部および上部電極で挟んだサントインチ型と、
平面的に両側から電極を弓き出したコプレーナ型とに大
別される。このうち、光応答特性はサントインチ型のほ
うが薄膜半導体の膜厚を薄くできるために有利である。

第３図にサン１−インチ型センサの断面図を示す。この
第３図において、」はガラス基板あるいはセラミック等
の透明絶縁基板、２は下部金属電極、３は光電変換部の
半導体薄膜、４は上部透明電極をそれぞれ表わしている
。従来、このようなセンサでは、受光領域が下部および
上部電極で挟まれた領域で形成されるが、光入射が下部
および上部電極の対向領域外に入った場合にも光電流が
検出されるため、受光領域が対向電極で形成された領域
よりも広がってしまい、分解能の低下を生じるものであ
る。

サン１ヘイソチ型センサは受光領域に入射する光エネル
ギーが出力となることから、コプレーナ型センサに比較
して、出力電流が小さく通常数ｎＡ程度である。このた
め、受光領域や配線の静電容量に電荷を蓄積しておいて
、読み取り時に大きな出力を得ている。このような読み
取り方式のセンサを蓄積型と称する。

蓄積型センサの受光領域の容量は下部および」二部電極
の対向領域で形成されるため、長尺センサにおいて、分
解能の向上により、受光領域を完全ビン１〜分割した場
合、面積が小さくなり、容量も限定されるため、読み取
りのための駆動回路との接続配線の容量との差がホさく
影響を受けやすい欠点を有するものである。

これら蓄積型の密着型センサの欠点を改善するものとし
て、第４図に示されるように、下部および上部電極の対
向領域を大きくし、かつ受光領域を限定する遮光膜を設
けた構造のものが提案されている（特開昭６１−８２５
７０号公報）。

なお、第４図において、５は上部遮光膜を示し、その他
は第３図と同様である。このようなイメージセンサにお
いては容量成分を形成する領域が光電変換部と同し層構
成となっているため、暗時電流がセンサ部面積を増加し
た分だけ増加し、光電流（閉時電流）は分解能を確保す
るため設けた上部遮光層によって、光電流は変化せず、
センサの性能を示す光電流／暗時電流比か低しするとい
う問題点を有するものである。

また、容量を形成する部分が光電変換層として半導体薄
膜を用いていることから蓄積型読み取りの場合、−変容
量形成部に電荷を蓄え、光入射による閉時電流によって
電荷を放出するため、時間とともに容量部の電荷が減少
し容量の電圧が変化する。

半導体薄膜で形成された容量の値は電圧の変動に伴って
変化する問題点を有する。さらに、上部遮光層による遮
光によって内部で発生する電子ホールによっても容量の
値が変動する問題点を有するものである。

容量部の電圧が大きく変動すると、同じ光量の光入射が
あっても光電流が変動し、光入射量対出力特性の階調性
の劣化をもたらす。

〔目　　的〕

本発明は上記したサンドイッチ型センサの電荷蓄積型を
なす密着型イメージセンサにおける従来の問題点を解消
し、閉時電流／暗時電流比を低下させることなく、容量
に加わる印加電圧によっても容量の値が一定であり、か
つ、絶縁膜を薄くして容量成分を形成することによりセ
ンサ領域を増加せずに容量を大きくすることができる密
着型イメージセンサを提供するものである。

〔構　　成〕

本発明は透明絶縁基板上に半導体薄膜が下部電極および
上部透明電極で挟まれたサンドイッチ構造の電荷蓄積型
をなす密着型センサーであって、下部電極の延長面上に
透明絶縁膜を設け、この透明絶縁膜上に上部透明電極に
接続させた上部電極を設けたことを特徴とするものであ
る。

以下に、本発明を添付の図面に従がいながらさらに詳し
く説明する。

第１図は本発明密着型イメージセンサの代表的な一例を
示したものである。第１図において、ガラス基板１１」
二に下部電極］２がビン１〜分割され、副走査方向に延
長した形で形成されている。その上に透明絶縁膜１３が
形成され、センサ部領域に開孔部１３ａが設けられてい
る。さらに光電変換膜１４をなす半導体薄膜が開孔部を
覆うように形成されている。更にまた、上部透明電極１
５が光電変換膜１４の半導体薄膜上に形成されている。

光電変換膜１４の半導体薄膜は開孔部１．６ａを残して
透明絶縁膜１６で被覆され、センサ部の上部透明電極１
５の部分が開孔されている。そして、上部透明電極Ｉ５
に接続して上部電極Ｊ７が形成されている。

このように、本発明に係るイメージセンサでは、センサ
部の下部電極１２の延長面上に透明絶縁膜１３．１６が
形成され、さらにその上に上部電極１７が形成されるよ
うに構成されるものである。

ここで、上記のような第１図に示したごときイメージセ
ンサの製造例について説明すれば次のとおりである。ガ
ラス基板１１として、石英またはパイレックス（登録商
標）を用いる。

ガラス基板の厚さは０．５〜２．０ｍｍの範囲で好まし
くは０．８〜１　、６ｍｍである。このガラス基板】１
上に下部電極１２としてＣｒ膜を形成する。Ｃｒ膜は真
空蒸着法もしくはスパッタ法等により成膜しフォトリソ
技術によりパターンを形成する。Ｃｒ膜の膜厚は１００
０人〜２０００人の範囲で好ましくは１２００人〜１６
００人の範囲である。さらにこの上に透明絶縁膜１３と
して５ｉＯＮ膜もしくは５ｉｎ２をプラズマＣＶＤ法に
より成膜しフォトリソ技術により開孔部１３ａを形成す
る。５ｉＯＮ膜もしくはＳｉＯ□膜の膜厚は５００人〜
２０００人の範囲で好ましくは８００〜１０００人の範
囲である。

この上に光電変換膜］４の半導体として水素化アモルフ
ァスシリコン（ａ−３ｉＨ）膜を用いるがａ−３ｉｌｌ
膜は単層またはｐｊ接合ｐｊｎ接合であってもよい。ま
たａ　−Ｓ　ｉ　１１膜に０．Ｎ、Ｃを含有させた多層
膜のへテロ接合であってもよい。

続いて、透明電極１５としてＩＴＯ膜を真空蒸着法、Ｄ
Ｃスパッタリング法又はＲＦマグネ１−ロンスパッタ法
により成膜する。次に、フォトリソ技術により順次ＩＴ
Ｏ膜、ａ−５ｉＨ膜を形成する。ａ−３ｊＨ膜の膜厚は
３０００Ａ〜１．８μｍの範囲で好ましくは５０００人
〜１．３μｍの範囲である。ＩＴＯ膜の膜厚は５００人
〜１５００人の範囲で好ましくは６５０〜１０００人の
範囲である。

この上に透明絶縁膜１６として上記Ｓ　ｊ、ＯＮ膜もし
くはＳｉＯ□膜をプラズマＣＶＤ法により成膜しフォト
リソ技術により開孔部１６ａを形成する。５ｉＯＮ膜も
しくは５ｉｎ２膜の膜厚は１．０００〜１μｍの範囲で
好ましくは２０００人〜７０００人の範囲である。

透明絶縁膜１３．１６は本発明の容量形成部の絶縁材料
であり、膜質として高抵抗、高耐圧が要求されているが
、本発明者等は５ｉｔ（、ガス、ＣＯ２ガス、ＮＨ３ガ
スさらにＮ２ガスの組み合わせたガスを用いプラズマＣ
ＶＤ法により抵抗率１０１″′〜１０１６Ωｃｍ、絶縁
耐圧８〜１２μＶ／ｃｍの高品質の５ｉＯＮ膜もしくは
ＳｉＮ膜を得これを用いることで高い絶縁特性を有する
容量を形成することが可能となった。

上記５ｉＯＮ膜の誘電率Ｅは上記ガス組成成膜条件を変
えることで変化させることができ、その範囲はｔ　＝３
．４〜６．０である。また、ＳｉＮ膜の誘電率εも同様
に変化させることが出来、その範囲は６．０〜８．３５
である。

次に、上部電極１７としてＣｒ膜続いてＡＱ膜を真空蒸
着法もしくはＤＣスパッタ法により成膜しフォトリソ技
術により形成する。Ｃｒ膜の膜厚は２００人〜１０００
範囲で好ましくは３００〜５００人の範囲である。ＡＱ
膜の膜厚は５０００人〜２μｍの範囲好ましくは８００
０人〜１．５μｍの範囲である。

次いで、本発明に係る密着型イメージセンサの実施例に
ついて説明する。

実施例１ ここでは第１図に基づいて説明を行なうこととする。こ
の実施例においては、受光領域は８ビット／ｍｍにビッ
ト分割し形成するものである。

ガスラ基板１１としてパイレックス（登録商標）を用い
、このガラス基板１１上にＣｒ膜をＤＣスパッタリング
法により約１３００入庫に成膜する。このＣｒ膜は、下
部電極材となるため、比抵抗の値としてＩＸ］、０−’
Ωｃｍ以上の値を有する必要がある。

次に、フォトリソ技術により下部電極１２を形成する。

電極形状を巾約１００μｍｎで、容量形成のため延長面
の長さを約１５００μｍとする。

透明絶縁膜１３として５ｉＯＮをプラズマＣＶＤ法によ
り形成する。この５ｉＯＮ膜は下部電極の開孔領域を形
成するためと、容量形成のための下部側透明絶縁膜とな
るため、その膜厚と誘電率を制御する必要がある。この
実施例では下記の条件により約１０００入庫のＳｊ　Ｏ
Ｎ膜を形成した。

（ＳｉＯＮ膜プラズマＣＶＤ成膜条件−１）ガス種　５
ｉｌｌ、／ＣＯ２／Ｎ２ 流４ｆｔ比１１．７６／２９４．１／２９４．１／（Ｓ
ＣＣＭ）圧　　力　　１．０Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　　　２４０℃ Ｐｆ、　　　　　　３００Ｗ 上記条件により成膜した５ｊＯＮ膜の誘導率Ｅは４゜３
３〜４．２５である。

次いで、フォトリソ技術によりセンサ部の開孔部］３ａ
を形成する。開孔部形状は巾約８０μｍ×長さ約１５０
μｍとした。

更に、光電変換膜１４の半導体薄膜としてａ−３ｉ１１
膜をプラズマＣＶＤ法による成膜する。この実施政では
ａ−５ｊｌｌ膜と０（酸素）を含む膜を用い、ａ−８ｉ
／ａ−５ｊＯＨ／Ｐ’ａ−３ｉＯＨの多層膜にすること
で暗時電流を低くおさえ、開時電流／暗時電流比の高い
膜が得られた。

前記の多層膜は下記の条件によりａ−５ｉ）Ｉ膜を約］
、、２μｍ厚、ａ−５ｉＯＨ販を約２００入庫、Ｐ′″
ａ　−Ｓ　ｉ　Ｏｌ（膜を約４００グラとなるように成
膜した。

ａ−５ｉＨ膜の成膜条件 ガス種　５ｉｔ１４／Ｈ２ 流量比　３０／１２０（ＳＣＣＭ） 圧　　力　　０．７５Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　２５０℃ Ｐｆ　　　　　　６０１１ ａ−５ｉ０１１膜の成膜条件 ガス種　５ｉｌ１４／ＣＯ□／Ｎ２ 流量比　２０１５０／８０（ＳＣＣＭ）圧　　力　　０
．８Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　　　２５０℃ Ｐｆ　　　　　　４０１１１ Ｐ”ａ−５ｊＯ）１膜の成膜条件 ガス種　５ｉｎ４／ＣＯ□／Ｈ２／Ｂ２Ｈ。

流量比１３．３３／３３．３３／４９．９６／３．３７
（ＳＣＣＭ）圧　　力　　０．８Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　　　２５０℃ Ｐｆ　　　　　　３０Ｗ 次に、ＩＴＯ膜をスパッタリン法により成膜する。

■ＴＯ膜は受光領域の窓材及び上部電極材となるため、
可視光領域の透過率は８錦以上、比抵抗は１０−３Ωｃ
ｍ以上の値を有する必要である。この実施例ではＩＴＯ
膜をＲＦマグネトロンスパッタ法により約７５０グラに
成膜した。これの成膜条件を下記に、示す。

（ＩＴＯ成膜条件） ガス種　　　Ａｒ 流量比　　　５０５ＣＣＭ 圧力　　　　０．０１　Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　　　　　　２５０°Ｃ Ｐｆ　　　　　　　　４００Ｗ ターゲット　■ｎ２０３＋ＳｎＯ□（５重量わ次にフォ
トリソ技術により順次ＩＴ○膜、Ｐ”ａ−５ｉＯＨ／ａ
−３ｉＯＨ／ａ−３ｉＨ膜を８ビット／ｍｍにビット分
割する。また、この実施例においては、ＩＴＯ膜はウェ
トエッチング、Ｐ”ａ−５ｉＯＨ／　ａ−３ｉＯＨ／　
ａ　−５ｉｌｌ膜はドライエツチング法により形成した
。

ＩＴＯ膜の形状は巾約９０μｍＸ長さ約１５０μｍであ
り、Ｐ”ａ−５ｉＯＨ／ａ−３ｉＯＨ／ａ−８ｉＨ膜の
形状は巾約９５μＩＩＩ×長さ約１７０μ川とした。

その後、上記ＩＴＯ膜及びＰ”ａ　−Ｓｊ、ＯＨ／　ａ
　−５ｉＯＨ／ａ−３ｉＨ膜の表面及び端面被覆材及び
容量部の透明絶縁材である透明絶縁膜１６として前記ａ
ＳｉＯＮ膜をプラズマＣＶＤ法により成膜する。

第５図にこの実施例において延長面の面積を約１００　
μ用Ｘ約１５００　ｆｉ　ｍ＝　１．５　Ｘ　１．０−
３ｃＪとしたときの透明絶縁膜の誘電率および膜厚と容
量の関係を示した。

この実施例に用いたａ　−Ｓｊ　ＯＮ膜の誘電率εは４
．２９であり、容量として７．０ｐＦを得るために第５
図より膜厚を約７０００人とした（下部透明絶縁膜１３
と合わせて約８０００人となる）。

その後、フォトリソ技術によって−Ｌ部透明電極１５の
部分に開孔部］、６ａを形成する。開孔部＋６ａの形状
は約８０１１ｍＸ約１３０μＩｌｌとした。

そして最後に、Ｃｒ暎続いてＡＱ膜をＤＣスパッタリン
グ法により約３００人および約１μｍの厚さに成膜する
。このＣｒ／ＡＱの２層膜は上部電極材及び一部上部遮
光材となるため、比抵抗は各々Ｃｒ膜はＩＸＩＦ’Ωｍ
以下、ＡΩ膜は２．８　Ｘ　１０−６Ωｍ以下の値を有
する必要がある。

フォトリソ技術によって」二部電極１７を上部透明電極
１５に接続して下部電極延長面」二まで形成する。上部
上部電極１７の先端より露出している上部透明電極Ｊ５
の領域がセンサの受光領域となり、下部電極延長面部が
容量部となる。形状は巾約１００μｍで形成した。

この実施例により得られた密着型イメージセンサは、開
時電流／暗時電流比を低下させることなく、高い値（Ｉ
ｐ／Ｉｄ　＝　１０”　）が得られ、さらに、容量成分
としては透明絶縁膜１３．１６を下部電極１２および上
部電極１７で挟んで構成させるため、非常に安定な容量
を得ることができた。

これに加えて、第５図に示したように、透明絶縁膜１３
，１．６の厚さを変えることでフォトリソのパターンの
変更なしに容量の値を変化させることができ、容量の最
適化が容易となる。例えば透電率ε＝４．２９の５ｉＯ
Ｎ膜を用いた場合、膜厚を２０００人〜８０００人まで
変化させると、容量は２８ρＦから７ρＦまで変化させ
ることが出来る。

実施例２ ここでも第１図に基づいて説明を行なうこととする。こ
の実施例においては、受光領域は８ビット／ｍｍにビッ
ト分割し形成するものである。

ガラス基Ｆｊ、１１としてパイレックス（登録商標）を
用い、このガラス基板１１上にＣｒ膜を実施例コーと同
様に約１３０ＯＡ厚に成膜し、フォトリソ技術により形
成する。Ｃｒ膜（下部電極）は巾約１００μｍＸ延長面
長約１５００μｍとする。

次に、透明絶縁膜１３として５ｉＯＮ膜をプラズマＣＶ
Ｄ法により形成する。その意図は実施例１の場合と同様
である。この実施例では下記の条件により５ｉＯＮ膜を
約７０００人厚に形成した。

（ＳｉＯＮ膜ブラズ？　ＣＶＤ成膜条件−２）ガス値　
　５ｉＨｑ／ＣＯｚ／Ｎ２ 流量比　　１２／２４／２８８　（ＳＣＣＭ）圧力　　
　０．７５Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　　　　２４０°Ｃ Ｐｆ　　　　２５０Ｗ 上記条件により成膜した５ｉＯＮ膜の誘電率Ｅは５．５
６である。

次に、フォトリソ技術によりセンサ部の開孔部１．３ａ
を形成する。開孔部形状は実施例１と同様でｌ］約約８
吾 次いで、光電変換膜１４の半導体薄膜としてａＳｉＨ膜
をプラズマＣＶＤ法により成膜する。

実施例２では実施例１の同じ層構成を用いた。

各層の膜厚及び成膜条件は実施例１と同じ膜厚、同じ成
膜条件とした。

次いで、ＩＴＯ膜を実施例１と同様に約７５０八属に成
膜した。フォトリソ技術により順次ＩＩυ膜、Ｐ”　ａ
　−５ｉＯＨ／　ａ　−５ｊＯＨ／　ａ−５ｉＨ膜を８
ヒツト／ｍｒｎにビット分割する。この芙′ＩＭ例にお
い（−ＦＪ実施例↓と同様、ＩＴＯ膜はウェットエツチ
ンク、Ｐ”　ａ　−５ｉＯＨ／　ａ　−３ｉＯＨ／　ａ
−３ｉＨ膜は．トライエツチング法により形成した。Ｉ
ＴＯ膜およびＰ”ａＳｉＯＨ／　ａ　−５ｉＯＨ／　ａ
　−３ｉＨ膜の形状は実施例１と同じ形状とした。

その後、上記ＩＴＯ膜及びＰ”　ａ　−３ｉｆｔ（／　
ａＳｉＯＨ／　ａ　−５ｉＨ膜の表面及び端面被覆材及
び容量部の透明絶縁材である透明絶縁膜１６として、前
記５ｉＯＮ膜をプラズマＣＶＤ法により成膜する。

この実施例においては，実施例１より飽和露光量増加の
ため、容量部の容量を１２．８ｐＦに設定した。実施例
２に用いたＳｊ．ＯＮ膜の誘電率Ｅは５、５６であるの
で、第５図から５ｉＯＮ膜の成膜膜厚を約５０００人と
した（下部絶縁膜１３と合わせて約６０００人となる）
。

その後、フォトリソ技術によって上部透明電極１５の部
分に開孔部１６ａを形成する。開孔部１６ａの形状は約
８０μｍ×約１３０７１ｍとした。

そして最後に、Ｃｒ膜続いてＡＱをＤＣＣスパッタング
法により、実施例１と同様、それぞれ約３００グラ、約
１μｍ厚に成膜する。続いて、フォトリソ技術により実
施例１と同様に形成した。

この実施例により得られた密着型イメージセンサは、開
時電流／暗時電流比を低下２で♂ことなく高い値（ＩＰ
／Ｉｄ＝１０３−”）か得られ、天側例１と同じように
安定した容量を得ることカ１山来た。

また、容量を１２．８ｐＦにすることで、実施例１での
飽和露光量が５Ｑｘ、ｓであったのを、実施例２では９
Ｑｘ、ｓまで増加することが出来、階調性が向上した。

更に、蓄積型読み出し時のセンサ出力を向上した。

実施例３ ここでも第１図に基づいて説明を行なうこととする。こ
の実施例においては、受光領域は８ビット／ｍｍにビッ
ト分割し形成するものである。

カラス基板１１としてパイレックス（登録商標）を用い
、このガラス基板１１上にＣｒ膜を実施例１と同様に約
１３００グラに成膜し、フォトリソ技術により形成する
。Ｃｒ膜（下部電極）は巾約１゜Ｏμ川用延長面長約１
５００μｍとする。

次に、透明絶縁膜１３としてＳ」Ｎ膜をプラズマＣＶＤ
法により形成する。その意図は実施例１の場合と同様で
ある。この実施例では下記の条件によりＳｉＮ膜を約５
０００人厚に形成した。

（ＳｊＯＮ膜プラズマＣＶＤ成膜条件−３）ガス種　　
５ｊＨ４／ＮＨ３／Ｎ２ ｆｆｆｉ比４０／２００／６００（ＳＣＣＭ）圧力　　
　０．２　Ｔｏｒｒ Ｔｓ　　　　　　　２８０℃ Ｐｆ　　　　　　　３００Ｗ 」二記条件により成膜したＳｉＮ膜の誘電率εは６．８
５である。

次に、フォトリソ技術によりセンサ部の開孔部１．３ａ
を形成する。開孔部形成は実施例］−と同様で巾約８０
μｍ×長さ約１５０μｍとした。

次いで、光電変換膜１４の半導体薄膜としてａＳｉＨ膜
をプラズマＣＶＤ法により成膜する。

実施例３では実施例１の同じ層構成を用いた。

各層の膜厚及び成膜条件は第１実施例と同し膜厚、同じ
成膜条件とした。

次に、ＩＴＯ膜を実施例１と同様に約７５０八属に成膜
した。フォトリソ技術により順次ＩＴＯ膜、Ｐ′″ａ−
ＳユＯＨ／ａ−３ｊＯｔｌ／ａ−３ｊＨ膜を８ビット／
ｍｍにビット分割する。この実施例においても実施例］
と同様ＩＴＯ膜はウェットエツチング、Ｐ”／ａＳｉＯ
Ｈ／　ａ−３ｉＨ／　ａ　−５ｉｌｌ膜は１〜ライエツ
チング法により形成した。ＩＴＯ膜及びＰ”ａ−３ｉＯ
Ｈ／ａ−３ｉＯｔ（／　ａ　−ＳｉＨ膜の形状は実施例
１と同形状とした。

上記ＩＴＯ膜及びＰ”ａ−３ｉＯＩＩ／ａ−５ｉＯＨ／
ａＳ　ｊ、Ｈ膜の表面及び端面被覆材及び容量部の絶縁
材である透明絶縁膜１６として前記ＳｉＮ膜をプラズマ
ＣＶＤ法により成膜する。

この実施例３においては、成膜膜厚を実施例２と同様約
５０００人とした。この実施例に用いたＳｉＮ膜の誘電
率とは６．８５であるので、第５図から、容量部の容量
は１５ｐＦである。

その後、フォトリソ技術によって上部透明電極１５の部
分に開孔部１．６ａを形成する。開孔部１６ａの形状は
約８０μｍ×約１３０μｍとした。

そして最終に、Ｃｒ膜続いてＡＱ膜をスパッタリング法
により、実施例１と同様、各々約３００グラおよび約１
μｍ厚に成膜する。続いて、フォトリソ技術により実施
例］と同様に形成してイメージセンサをつくった。

実施例３により得られた密着型イメージセンサは開時電
流／暗時電流比を低下させることなく高い値（Ｉ　ｐ／
　Ｉ　ｄ　＝１０３・５）が得られ、実施例１と同様に
安定した容量を得ることが出来た。

この実施例の様に透明絶縁膜１’３．１６の膜厚を実施
例２と同じ膜厚にして、透明絶縁膜１３．１６の誘電率
Ｅを変えることで容量部の容量値を変えることが出来、
さらに飽和露光量を増加することが出来、広い範囲の階
調性が得られる密着型イメージセンサが得られた。

実施例４ ここでは、第２図に基づいて説明する。

第２図において、ガラス基板１１上には遮光膜２１が形
成され、その上に透明絶縁膜２２が形成されている。な
お、遮光膜２１には開孔部２］、ａが設けられている。

そして、その上の下部電極１２には遮光膜２１と同じ位
置に光入射のための開孔部１．２ａが形成されており、
さらに最上部に保護膜２３が形成されており、その他多
士第１図に示したものと同様に構成されている。第２図
（ａ）は主査方向に配列された複数の密着型イメージセ
ンサを示しているが、このような配列をとらなければな
らないわけではないことはもちろんである。

この第２図に示した構造のイメージセンサによれば１等
倍結像系を用いず、直接に原稿と保護層２３とを接触さ
せることにより、原稿を読み取るものであるため、さら
に小型、軽量化、低コスト化が可能となる。

ガラス基板〕１として石英を用い、このガラス基板１１
上にＣｒ膜をＤＣスパッタリング法により約１３００八
属に成膜した。このＣｒ膜が遮光膜材となるため光学濃
度（０，Ｄ）の値として３゜０以上の値を有する必要が
ある。次に、フォトリソ技術により開孔部２１ａを形成
する。

続いて、透明絶縁膜２２として５ｉＯＮ膜を約５０００
八属に成膜する。成膜条件は実施例１と同じである。

その」二の下部電極１２として、Ｃｒ膜を実施例１と同
様にしてスパッタリング法により、約１３００八属に成
膜し、フォトリソ技術により遮光膜２１と同じ位置に光
入射のための開孔部１２ａを巾約８０μｎｌＸ長さ約１
００μｍに形成した。また、密着型イメージセンサの小
型化のために、下部電極】２の延長面長を約５００μｍ
とした。

透明電極１５としてＩＴＯ膜、光電変換膜１４としてａ
−５ｉＨ膜はともに実施例１と同様に成膜形成した。

透明絶縁膜１３．１６の合計膜厚は実施例１と同し条件
によって成膜した５ｉＯＮ膜を用いたので容量部の容量
を１２ｐ　Ｆとするため約２５００グラとした。

次に、上部電極１７としてＣｒ膜続いてＡＱ膜を実施例
１と同様に成膜形成した。最終に保護膜２３としてＳｉ
Ｎ膜を実施例３に記載したプラズマＣｖＤ成膜条件によ
り約５μｍ厚に成膜した。

この実施例によりつくられた密着型イメージセンサは基
板１１側より照明し白原稿布での出力を光電流（開時電
流）、原稿無しでの出力を暗時電流としたときの開時電
流／暗時電流比はさらに大きくなり、工ｐ／工ｄ−１０
４・７の値が得られた。

実施例５ ここでの実施例は、実施例４において遮光膜２１および
透明絶縁膜２２の形成を省略し、直接ガラス基板］１と
して用いた石英上に下部電極１３を形成したものである
。下部電極１３は遮光膜を兼用させた。その他は実施例
４と従い各々成膜形成したものである。保護膜２３は５
ｉＯＮ膜を実施例１の成膜条件により約１０μｍ厚に成
膜した。

この実施例により得られた密着型イメージセンサは工程
の簡略化により低コス１〜がはかられた。実施例４と同
様の開時電流／暗時電流比は■Ｐ／■ｄ−１０４・１と
高い値を保つことが出来た。

これら実施例１〜５においては８ビット／ｍｍの密着型
イメージセンサの形成する方法について説明しであるた
め寸法形状等が８ビット／ｍｍセンサ対応になっており
、この値もさらに１６ビノト／ｍｍ、３２ビット／ｍｍ
と高密度密着型センサに対応して設計設定すればよいこ
とはいうまでもない。

さらに、透明絶縁膜１３を除去し透明絶縁膜１６の単層
膜で容量形成することも可能である。

本発明において、光電変換膜１４の半導体薄膜は一体形
であってもよい。さらに、下部および」二部電極を入れ
換えたものでもよく、上記実施例１−〜５に何ら限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の
密着型イメージセンサなど種々の変更、改良などが可能
であることは勿論である。

〔効　　果〕

以上のような本発明によれば、センサ部を光電変換膜の
半導体薄膜、容量部を透明絶縁膜により下部電極の延長
面上に形成することで一体化ができる。従って、このよ
うな容量を形成することにより蓄積読み取り方式におい
て高い信号出力が得られ、また駆動用の配線の線間容量
の影響を少くでき読み取り画像の鮮鋭度および再現性が
改善され、忠実な画像の読み取りが可能となる密着型イ
メージセンサが得られるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る密着型イメージセンサの代表的な
一例で実施例１，２及び３で示されたものの断面説明図
である。 第２図は本発明に係る密着型イメージセンサの他の一例
で実施例４で示されたものの平面（ａ）および断面（ｂ
）の説明図である。 第３図は従来の密着型イメージセンサの一例を示す断面
説明図である。 第４図は同一材料により容量形成した従来の密着型イメ
ージセンサの断面説明図である。 第５図は本発明に係る透明絶縁膜と容量との関係図であ
る。 第６図は実施例４における出力−露光量特性図である。 第７図（ａ）は実施例４における主要部を示す平面図で
あり、第７図（ｂ）は実施例４の等価回路図である。 第８図は実施例４における容量と出力の関係図である。 第９図は実施例４における容量と閉時電流、暗時電流の
関係図である。 １−・ガラス基板　　　　２・・下部電極３・・・光電
変換膜の半導体膜 ４・・・上部透明電極 １１・・・ガラス基板　　　１２・下部電極１３、１６
．２２・・透明絶縁膜 １３　ａ　、１６　ａ　、２１　ａ・・・開孔部１４・
・・光電変換膜　　　１５・・・上部透明電極１７・・
・上部電極　　　　２１・・・遮光膜２３・・・保護膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、透明絶縁基板上に半導体薄膜が下部電極および上部
   透明電極で挟まれたサンドイッチ構造の電荷蓄積型をな
   す密着型イメージセンサにおいて、下部電極の延長面上
   に透明絶縁膜を設け、この透明絶縁膜上に上部透明電極
   に接続させた上部電極を設けたことを特徴とする密着型
   イメージセンサ。