JPH03255667A - 光センサの製造方法 - Google Patents
光センサの製造方法Info
- Publication number
- JPH03255667A JPH03255667A JP2053421A JP5342190A JPH03255667A JP H03255667 A JPH03255667 A JP H03255667A JP 2053421 A JP2053421 A JP 2053421A JP 5342190 A JP5342190 A JP 5342190A JP H03255667 A JPH03255667 A JP H03255667A
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- Japan
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- thin film
- cdse
- cds
- semiconductor thin
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はファクシミリ装置や光ディスクなどのＯＡ機器
の画像入力部に用いられる光センサの製造方法に関する
ものであも 従来の技術 返歌 ファクシミリ装置や各種ＯＡ機器の画像入力部の
小型化や画像ひずみの改善を目指して原稿幅と同一寸法
の密着型ラインセンサが開発されこれを用いた画像読取
装置が広く使用される様になってきｔラ なかでもＣ
ｄＳ、ＣｄＳｅあるいは固溶体Ｃｄ５−ＣｄＳｅを主体
として戒る光センサは光電流が大きいのが特長で、この
ためこのセンサを用いた密着型ラインセンサでは周辺回
路の設計が容易であ４ −Ｘ この光センサは光電流
Ｊｐの光照射に対する応答速度が遅いという欠点があも
すなわ＆ Ｊｐの立上がり時間τｒや立下がり時間
τｄが通常使用時のセンサ面強度１００１ｕｘで２〜３
ｍ５ｅｃと長（１この様に センサの光電流の立上がり
時間や立下かり時間が長いとこのセンサを用いたライン
センサの読取り走査速度が４〜５ｍｓ／ １ｉｎｅと制
限されてしまう。
の画像入力部に用いられる光センサの製造方法に関する
ものであも 従来の技術 返歌 ファクシミリ装置や各種ＯＡ機器の画像入力部の
小型化や画像ひずみの改善を目指して原稿幅と同一寸法
の密着型ラインセンサが開発されこれを用いた画像読取
装置が広く使用される様になってきｔラ なかでもＣ
ｄＳ、ＣｄＳｅあるいは固溶体Ｃｄ５−ＣｄＳｅを主体
として戒る光センサは光電流が大きいのが特長で、この
ためこのセンサを用いた密着型ラインセンサでは周辺回
路の設計が容易であ４ −Ｘ この光センサは光電流
Ｊｐの光照射に対する応答速度が遅いという欠点があも
すなわ＆ Ｊｐの立上がり時間τｒや立下がり時間
τｄが通常使用時のセンサ面強度１００１ｕｘで２〜３
ｍ５ｅｃと長（１この様に センサの光電流の立上がり
時間や立下かり時間が長いとこのセンサを用いたライン
センサの読取り走査速度が４〜５ｍｓ／ １ｉｎｅと制
限されてしまう。
発明が解決しようとする課題
この欠点をなくすた取 特開昭６３−３００５５８号公
報あるいは特開平１−１１０７７８号公報に記載の発成
または先願発明（特願昭６３−１９４０６５号、特願
平１−５７（１０２号）においては 基板上に形成した
ＣｄＳ系半導体薄膜を活性化熱処理した徴 電極形成の
前か後で増感不純物としてのＣｕあるいはＡｇを半導体
薄膜の表面に付着拡散させる方法で高速の光センサを実
現しｔラ この様にして得られたセンサにも若干の欠
点があも すなわ水 ある程度高い温度で保存すると特
性の劣化が生じるのであも本発明（よ 光電流が大きく
光応答速度が速いという特長を持ったまま特性の劣化を
小さくする方法を提供するものである。
報あるいは特開平１−１１０７７８号公報に記載の発成
または先願発明（特願昭６３−１９４０６５号、特願
平１−５７（１０２号）においては 基板上に形成した
ＣｄＳ系半導体薄膜を活性化熱処理した徴 電極形成の
前か後で増感不純物としてのＣｕあるいはＡｇを半導体
薄膜の表面に付着拡散させる方法で高速の光センサを実
現しｔラ この様にして得られたセンサにも若干の欠
点があも すなわ水 ある程度高い温度で保存すると特
性の劣化が生じるのであも本発明（よ 光電流が大きく
光応答速度が速いという特長を持ったまま特性の劣化を
小さくする方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
絶縁性基板上にＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは固溶体Ｃｄ５
−ＣｄＳｅを主体として戒る半導体薄膜を形成し前記薄
膜を高温でＣｄＣｌａの蒸気に暴露し光電的に活性化熱
処理した後、少量のＣｕあるいはＡｇを前記半導体薄膜
に付着拡散せしべ 前記拡散処理をした半導体薄膜の表
面層を薄くエツチング法で除去し その後対向電極を設
け、さらに保護膜を形成する。
−ＣｄＳｅを主体として戒る半導体薄膜を形成し前記薄
膜を高温でＣｄＣｌａの蒸気に暴露し光電的に活性化熱
処理した後、少量のＣｕあるいはＡｇを前記半導体薄膜
に付着拡散せしべ 前記拡散処理をした半導体薄膜の表
面層を薄くエツチング法で除去し その後対向電極を設
け、さらに保護膜を形成する。
作 用
本発明の方法によれ！１ｃｄｓ系光導電型センサの光電
流値が大きくしかもその光応答速度が著しく速いという
特長を損なわずして、さらに特性の劣化を著しく小さく
することができる。これは表面層における高濃度不純物
層を除去することにより、この不純物層に起因する例え
ばガス吸着などによる特性変化が防げるからであると思
われる。
流値が大きくしかもその光応答速度が著しく速いという
特長を損なわずして、さらに特性の劣化を著しく小さく
することができる。これは表面層における高濃度不純物
層を除去することにより、この不純物層に起因する例え
ばガス吸着などによる特性変化が防げるからであると思
われる。
実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
ガラスなどの絶縁性基板上にＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは
Ｃｄ５−ＣｄＳｅを主体として戒る半導体薄膜を真空蒸
着法などの方法によって形成すもこの薄膜を５００℃程
度の高温にてＣｄＣｈの蒸気に暴露し 活性化熱処理を
施す。その後少量のＣｕあるいはＡｇを前記半導体薄膜
に付着せしめ中性または少量の酸素を含む雰囲気中２５
０〜５５０ｔ：にて１５ｍ１ｎ以上熱処理し膜中に拡散
させる。その後表面層を薄くエツチングで除去し しか
る後ＮｉＣｒ／Ａｕの蒸着形成膜などで対向電極を形成
し さらにシリコン樹脂やポリイミドなどの保護膜を形
成し光センサを完威すも 表面層のエツチングは電極形
成後でも良１＝％ｃｕあるいはＡｇの付着拡散は対向電
極の形成後に行っても良へ ただしこの場合は拡散温度
が例えばＮｉＣｒ／Ａｕ電極の場合は４００℃以下に限
定され 表面層のエツチングは拡散処理を行った後とな
ん ＣｕあるいはＡｇの付着は真空蒸着法や化学的付着法に
よる。化学的付着法とは例えばＣｕイオンを含む水溶液
に半導体薄膜を浸漬し 半導体薄膜表面にＣｕを付着さ
せる様な方法である。表面層のエツチングは例えばＡｒ
イオンによるスパッタエツチングなどの方法により、除
去する厚さは１０〜５０ｎｍが効果的である。５０ｎｍ
以上除去しても保存寿命の改善の度合は飽和する。
Ｃｄ５−ＣｄＳｅを主体として戒る半導体薄膜を真空蒸
着法などの方法によって形成すもこの薄膜を５００℃程
度の高温にてＣｄＣｈの蒸気に暴露し 活性化熱処理を
施す。その後少量のＣｕあるいはＡｇを前記半導体薄膜
に付着せしめ中性または少量の酸素を含む雰囲気中２５
０〜５５０ｔ：にて１５ｍ１ｎ以上熱処理し膜中に拡散
させる。その後表面層を薄くエツチングで除去し しか
る後ＮｉＣｒ／Ａｕの蒸着形成膜などで対向電極を形成
し さらにシリコン樹脂やポリイミドなどの保護膜を形
成し光センサを完威すも 表面層のエツチングは電極形
成後でも良１＝％ｃｕあるいはＡｇの付着拡散は対向電
極の形成後に行っても良へ ただしこの場合は拡散温度
が例えばＮｉＣｒ／Ａｕ電極の場合は４００℃以下に限
定され 表面層のエツチングは拡散処理を行った後とな
ん ＣｕあるいはＡｇの付着は真空蒸着法や化学的付着法に
よる。化学的付着法とは例えばＣｕイオンを含む水溶液
に半導体薄膜を浸漬し 半導体薄膜表面にＣｕを付着さ
せる様な方法である。表面層のエツチングは例えばＡｒ
イオンによるスパッタエツチングなどの方法により、除
去する厚さは１０〜５０ｎｍが効果的である。５０ｎｍ
以上除去しても保存寿命の改善の度合は飽和する。
さて、活性化熱処理前の半導体薄膜中には少量の増感不
純物ＣｕやＡｇを含有していない方が高速性に優れる。
純物ＣｕやＡｇを含有していない方が高速性に優れる。
表面処理した本発明のセンサは先願発明のセンサよりも
安定性（保存寿命）が−段と優れている。
安定性（保存寿命）が−段と優れている。
次ぎに具体例を説明する。
ガラス基板（コーニング社、＃７０５９．２３ｏ×２５
ｘ １．２ｍｍ３）上に厚さ４０００ＡのＣｄＳｉ、ｅ
Ｓｅａ、ａの蒸着膜を形成し フォトエツチングによ主
走査方向に島状（９０Ｘ ３５０μｍ２）に８ビツト／
ｎ＋＋ｎの割合で１７２８ビツト配置する。この島状の
Ｃｄ５５．ａＳｅｓ、４膜を５００℃でＣｄＣｌ２の飽
和蒸気中で加熱処理して光電的に活性化して光導電体膜
にした後、母体であるＣ ｄ Ｓｓ、ｓＳ ｅｍ、ａ膜
に対して０．００５〜０．１モル％のＣｕあるいはＡｇ
を蒸着拡散させ７）。ＣｕあるいはＡｇの分量が０．０
０５モル％より少ないと効果が小さく、０．１モル％以
上だと立上がり特性が悪くな＆ＣｕあるいはＡｇの蒸着
時の基板温度は室温〜４００℃とする。基板温度が４０
０℃を超えると特性のバラツキを生じ好ましくな１，４
ＣｕあるいはＡｇの蒸着後さらに中性または少量の酸素
を含む雰囲気屯２５０〜５５０℃で３０ｍ１ｎの加熱拡
散処理を施す。この加熱温度が５５０℃を超えるとセン
サは低抵抗となり光感度を示さなくなる。その後、その
島状の膜の各々に対向電極（ＮｉＣｒ／Ａｕ蒸着膜）す
なわち共通電極と個別電極を形成する。対向電極のギャ
ップは６０μｍである。
ｘ １．２ｍｍ３）上に厚さ４０００ＡのＣｄＳｉ、ｅ
Ｓｅａ、ａの蒸着膜を形成し フォトエツチングによ主
走査方向に島状（９０Ｘ ３５０μｍ２）に８ビツト／
ｎ＋＋ｎの割合で１７２８ビツト配置する。この島状の
Ｃｄ５５．ａＳｅｓ、４膜を５００℃でＣｄＣｌ２の飽
和蒸気中で加熱処理して光電的に活性化して光導電体膜
にした後、母体であるＣ ｄ Ｓｓ、ｓＳ ｅｍ、ａ膜
に対して０．００５〜０．１モル％のＣｕあるいはＡｇ
を蒸着拡散させ７）。ＣｕあるいはＡｇの分量が０．０
０５モル％より少ないと効果が小さく、０．１モル％以
上だと立上がり特性が悪くな＆ＣｕあるいはＡｇの蒸着
時の基板温度は室温〜４００℃とする。基板温度が４０
０℃を超えると特性のバラツキを生じ好ましくな１，４
ＣｕあるいはＡｇの蒸着後さらに中性または少量の酸素
を含む雰囲気屯２５０〜５５０℃で３０ｍ１ｎの加熱拡
散処理を施す。この加熱温度が５５０℃を超えるとセン
サは低抵抗となり光感度を示さなくなる。その後、その
島状の膜の各々に対向電極（ＮｉＣｒ／Ａｕ蒸着膜）す
なわち共通電極と個別電極を形成する。対向電極のギャ
ップは６０μｍである。
この対向電極形成の前か後にＣｕあるいはＡｇを付着拡
散させたＣｄＳ・、ｅＳｅａ、ｓ膜の表面を薄くＡｒイ
オンによるスパッタリング法により除去すも 除去する
膜厚は２０および４０ｎｍとすも その後シリコン樹脂
やポリイミドなどの保護膜を形成しラインセンサを完威
すも これらラインセンサのうち１ビツトの特性を調べ
付着拡散不純物がＣｕでその濃度が０．０２モルに 蒸
着時の基板温度が１５０℃で、かつポリイミド保護膜の
場合の結果を第１表に示した 比較のた＆ ＣｄＳ・
、ｅｓｅｌ、４膜表面をスパッリングで除去していない
センサについても調べである。なお特性は印加電圧ＤＣ
１０Ｖ、光照射は緑色ＬＥＤ光（５７０ｎｍ、 １００
１ｕｘ）をＩ Ｈｚ （０，５ｓｅｃずつ）で点滅して
測定した 応答時間は光電流ＪｐがＯから飽和値の５０
％に上がるまでの時間を立上がり時間τｒ、Ｊｐが飽和
値からその５０％に下がるまでの時間を立下がり時間τ
ｄとした 光電流の立上がり時間τｒＥＬ’実際にライ
ンセンサとして用いる場合には原稿黒字でも存在する反
射光（少なくとも３％はある）がバイアス光となり、こ
れが常時センサに照射されるた吹実効的立上がり時間１
１本は著しく小さくなも その効果も表中に示しである
。この程度のバイアス光照射による他の特性（ＪＰ、τ
ｄ）の変化は殆どな（ｔ また 光センサを６０℃で、
暗中に２０００Ｈ保存した場合のＪｐの変化率（Ｊ ｐ
（２０００Ｈ）／Ｊ ｐ（０））についても表中に示す
。
散させたＣｄＳ・、ｅＳｅａ、ｓ膜の表面を薄くＡｒイ
オンによるスパッタリング法により除去すも 除去する
膜厚は２０および４０ｎｍとすも その後シリコン樹脂
やポリイミドなどの保護膜を形成しラインセンサを完威
すも これらラインセンサのうち１ビツトの特性を調べ
付着拡散不純物がＣｕでその濃度が０．０２モルに 蒸
着時の基板温度が１５０℃で、かつポリイミド保護膜の
場合の結果を第１表に示した 比較のた＆ ＣｄＳ・
、ｅｓｅｌ、４膜表面をスパッリングで除去していない
センサについても調べである。なお特性は印加電圧ＤＣ
１０Ｖ、光照射は緑色ＬＥＤ光（５７０ｎｍ、 １００
１ｕｘ）をＩ Ｈｚ （０，５ｓｅｃずつ）で点滅して
測定した 応答時間は光電流ＪｐがＯから飽和値の５０
％に上がるまでの時間を立上がり時間τｒ、Ｊｐが飽和
値からその５０％に下がるまでの時間を立下がり時間τ
ｄとした 光電流の立上がり時間τｒＥＬ’実際にライ
ンセンサとして用いる場合には原稿黒字でも存在する反
射光（少なくとも３％はある）がバイアス光となり、こ
れが常時センサに照射されるた吹実効的立上がり時間１
１本は著しく小さくなも その効果も表中に示しである
。この程度のバイアス光照射による他の特性（ＪＰ、τ
ｄ）の変化は殆どな（ｔ また 光センサを６０℃で、
暗中に２０００Ｈ保存した場合のＪｐの変化率（Ｊ ｐ
（２０００Ｈ）／Ｊ ｐ（０））についても表中に示す
。
（以下余白）
第１表
２５０ ２３
３５０ １８
４５０ ２７
表面処理なし
３．２ １．３
３．８ １．３
３．６ １．６
０．９２ ０．８５
０．８７ ０．８７
１．２ ０．９０
表面層除去
３０ ２．８
２４ ３．２
３５ ３．０
（２０ｎｍ）
１．７
１．６
２．０
１．３ １．０１
１．２ １．０１
１．６ １．０２
０
０
０
０
表面層除去
２８ ２．８
２２ ３．３
３２ ３．１
４２、 ３．９
（４０ｎｍ）
１．６
１．５
１．９
２．８
１．２
１．１
１．５
２．５
０．９９
１．００
１．００
１、Ｏ０
この様にＣｄ５５．ｅＳｅ＠、４蒸着膜のＣｄＣｌ＊蒸
気中での活性化熱処理後Ｃｕを付着拡散させ、その表面
をエツチングで除去することにより、光電流を数μＡ以
上と大きく保ったまま実効的立上がり時間７１本と立下
がり時間τｄを１ ｍ５ｅｃ程度にまで小さくでき、し
かも安定性を著しく高めることができも 特性が同程度
のセンサで比較するとその効果が明白であ＆Ｃｕ濃度が
高い場合でもまた添加不純物がＡｇの場合でも同様の効
果が得られん 本実施例ではＣｄ Ｓｓ、ｓＳ ｅｓ、ａを例にとった
がＣｄＳ、ＣｄＳｅや他の組成比の固溶体Ｃｄ５ＣｄＳ
ｅでＬ 同様の効果が得られも 発明の効果 本発明によれば 光電流値が大きいままで光応答速度が
著しく速く、しかも安定性に優れた光センサを実現する
ことが可能となん これにより、中間調再現に優れた
高速の画像読取装置ができも
気中での活性化熱処理後Ｃｕを付着拡散させ、その表面
をエツチングで除去することにより、光電流を数μＡ以
上と大きく保ったまま実効的立上がり時間７１本と立下
がり時間τｄを１ ｍ５ｅｃ程度にまで小さくでき、し
かも安定性を著しく高めることができも 特性が同程度
のセンサで比較するとその効果が明白であ＆Ｃｕ濃度が
高い場合でもまた添加不純物がＡｇの場合でも同様の効
果が得られん 本実施例ではＣｄ Ｓｓ、ｓＳ ｅｓ、ａを例にとった
がＣｄＳ、ＣｄＳｅや他の組成比の固溶体Ｃｄ５ＣｄＳ
ｅでＬ 同様の効果が得られも 発明の効果 本発明によれば 光電流値が大きいままで光応答速度が
著しく速く、しかも安定性に優れた光センサを実現する
ことが可能となん これにより、中間調再現に優れた
高速の画像読取装置ができも
Claims (4)
- （１）絶縁性基板上にＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは固溶体
ＣｄＳ−ＣｄＳｅを主体として成る半導体薄膜を形成し
、前記薄膜を高温でＣｄＣｌ＿２の蒸気に暴露し光電的
に活性化熱処理した後、少量のＣｕあるいはＡｇを前記
半導体薄膜に付着拡散せしめ、前記拡散処理をした半導
体薄膜の表面層を薄くエッチング法で除去し、その後対
向電極を設け、さらに保護膜を形成することを特徴とす
る光センサの製造方法。 - （２）絶縁性基板上にＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは固溶体
ＣｄＳ−ＣｄＳｅを主体として成る半導体薄膜を形成し
、前記薄膜を高温でＣｄＣｌ＿２の蒸気に暴露し光電的
に活性化熱処理した後、対向電極を設け、その後少量の
ＣｕあるいはＡｇを前記半導体薄膜に付着拡散せしめ、
前記拡散処理をした半導体薄膜の表面層を薄くエッチン
グ法で除去し、その後保護膜を形成することを特徴とす
る光センサの製造方法。 - （３）エッチング法で除去する前記半導体薄膜の表面層
の厚さが１０〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項
１または２記載の光センサの製造方法。 - （４）エッチング法がスパッタリング法によることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光センサの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053421A JP2502783B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 光センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053421A JP2502783B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 光センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255667A true JPH03255667A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2502783B2 JP2502783B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12942378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053421A Expired - Lifetime JP2502783B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 光センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502783B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2053421A patent/JP2502783B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2502783B2 (ja) | 1996-05-29 |
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