JPH04174558A - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
- Publication number
- JPH04174558A JPH04174558A JP2301673A JP30167390A JPH04174558A JP H04174558 A JPH04174558 A JP H04174558A JP 2301673 A JP2301673 A JP 2301673A JP 30167390 A JP30167390 A JP 30167390A JP H04174558 A JPH04174558 A JP H04174558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- type semiconductor
- type
- layer
- image sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N diboron Chemical compound B#B ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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
［産業上の利用分野１
本発明はファクシミリ等の画像読み取りに使用されるイ
メージセンサに係り、特に２つのフォトダイオードを受
光素子として複数個ライン状に並べて形成されるイメー
ジセンサの改良に関する。
メージセンサに係り、特に２つのフォトダイオードを受
光素子として複数個ライン状に並べて形成されるイメー
ジセンサの改良に関する。
本出願人は先に、本発明における特許出願の先願として
、ファクシミリ等の画像読み取りに使用されるイメージ
センサとして、２つのショットキーバリア型フォトダイ
オードを互いに整流極性を逆向きに直列に接続し、近接
して配置した１つの受光素子を形成し、この受光素子を
複数個ライン状に韮べて構成するイメージセンサ（特許
願平成２年第２５８８号）の提案を行った。 このイメージセンサは第８図、第９図に示す通り、光電
変換層と透明電極を基本構成要素とするフォトダイオー
ドＰＤ５とフォトダイオードＰＤ６から構成され、透明
基板７０上に、下部金属電極６２、ｎ型にドーピングさ
れた半導体層とノンドープの半導体層からなる光電変換
層６０ａ、 ６０ｂ、透明電極６１ａ、 ６１ｂ、絶縁
層８０を順次積層及びバターニングして形成されている
。フォトダイオードＰＤ５、ＰＤ６の透明電極６１ａ、
６１ｂ上には＃！縁層に形成したコンタクト孔９０ａ
、 ９０ｂを介して共通電極線５１、引き出し配線５２
に接続されている。 この構成によれば、２つのフォトダイオードの極性を逆
に接続して、光が照射された際に発生する電圧を等しく
し、外部に電流が流れ出さないようにしたのでノイズ成
分を発生させず、正確な出力を得ることができる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本出願人により提案された上述のイメージセンサを構成
するフォトダイオードは、低速駆動する場合は特に問題
はないが、ショットキーバリア型であるために順方向電
流が小さく、高速駆動した場合には残像を発生すること
がわかった。 本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、高速駆
動しても残像が発生しないイメージセンサを提供するこ
とである。 ［問題点を解決するための手段Ｊ 本発明は、互いに近接して配置した第１、第２のフォト
ダイオードを整流極性を逆向きに直列に接続した受光素
子を複数個ライン状に韮べたイメージセンサの改良する
ものである。 第１の発明においては、上記第１、第２のフォトダイオ
ードは、それぞれ基板上にｎ型半導体層もしくはｐ型半
導体層と真性半導体層を積層し、該真性半導体層−上に
透明導電層からなる受光部、婁よびｐ型半導体層もしく
はｎ型半導体層からなる電極部を設けている。 第２の発明においては、上記第１のフォトダイオードは
、基板上に真性半導体層を配設し、該真性半導体層上に
透明導電層からなる受光部、およびｐ型半導体層もしく
はｎ型半導体層からなる電極部を設けている。一方、上
記第２のフォトダイオードは、基板上に基板上にｎ型半
導体層もしくはｐ型半導体層と真性半導体層を積層し、
該真性半導体層上に透明導電層からなる受光部、および
ｐ型半導体層もしくはシ半導体層からなる電極部を設け
ている。 第３の発明においては、第１、第２の発明における真性
半導体層上の電極部が、ｐ型半導体層もしくはｎ型半導
体層と、透明電極層とを順次積層して構成されている。 ［作用］ 本発明は、フォトダイオードの受光領域は透明導電膜を
用いたショットキーバリア型とし、共通電極線または引
き出し配線と直接接する領域はｐ型半導体層、真性半導
体層、およびｎ型半導体層を順次積層して構成されてい
るｐｉｎ型としている。 第１のフォトダイオードにおいては、基板と真性半導体
層の間に配設されているｎ型半導体層もしくはｐ型半導
体層は、順方向のダイオードとして動作することはない
ので形成しなくてもよい。 また真性半導体層上の電極部は、ｐ型半導体層もしくは
ｎ型半導体層と、透明電極層とを順次積層して構成され
ていてもよい。 上述のような構成により、順方向バイアス印加された第
２のフォトダイオードにおいて順方向電流を大きくとる
ことが可能となり、逆方向バイアス印加された第１のフ
ォトダイオードに十分な電荷を蓄積することができ、高
速駆動しても残像を発生しない。 ［実施例］ （第１実施例） 本発明の実施例に係るイメージセンサの受光部分につい
て第１図および第２図を参照しながら説明する。 第２図はイメージセンサの説明図であり、第１図は第２
図のＩ−Ｉ’線断面説明図である。 イメージセンサのダイオード部は、第１フオトダイオー
ドＰＤＩと第２フオトダイオードＰＤ２から構成され、
ガラス等から成る透明基板１上に、クロム等から成る金
属電極２、ｎ型にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層３ａ
、３ｂ、ノンドープのａ−８ｉ：Ｈ層４ａ、４ｂＳｐ型
にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層５ａ、５ｂ、 ｒｒ
Ｏ等の透明電極６ａ、６ｂ、ポリイミド等の絶縁層７を
順次積層及びパターニングして整流極性を逆向きに配置
された第１フオトダイオードＰＤＩと第２フオトダイオ
ードＰＤ２を形成する。フォトダイオードＰＤＩ、ＰＤ
２のｐ型にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層５ａ、５ｂ
上には絶縁層７に形成したコンタクト孔８ａ、８ｂを介
してアルミニウム等から成る共通電極！９、引き畠し配
線１０に接続されている。また、第１フオトダイオード
ＰＤＩにおいては、順方向のダイオードとして作用する
ことがないので、ｎ型にドーピングされたａ−８ｉ二Ｈ
１３ａを形成しなくてもよい。 半導体の材料としてはａ−８ｉ：Ｈが良好に実施される
。また、通常知られる半導体材料によっても同等の効果
を発揮することができる。透明導電膜はｒｒＯ（酸化イ
ンジウム錫）、５ｎ０２等や、ごく薄く薄膜化したＡｕ
のような、半導体とショットキーバリア接触をするよう
な材料を用いればよい。 フォトダイオードＰＤＩ、ＰＤ２の上部は、上方より光
が照射されるように受光領域が近接位置となるように形
成されている。また、これらの受光領域は同じ受光面積
になるように形成されている。 次に、第３図を参照して上記実施例のイメージセンサに
よる画イ象信号の読み出し方法を説明する。 ■シフトレジスタＳＲによって、第１フオトダイオード
ＰＤＩが走査されて順次読み昌しパルス（リセット信号
）が印加され、第１フオトダイオードＰＤＩは逆方向に
バイアス印加されて電荷が蓄積される。 ■パルスが印加され終わったフォトダイオードＰＤＩ、
ＰＤ２の前記電荷は、第１フオトダイオードＰＤＩの容
量Ｃｐｌと第２フオトダイオードＰＤ２の容量Ｃｐ２に
分配される。 ■走査が一巡する間に、フォトダイオードＰＤＩ、ＰＤ
２に光が照射され、その光の照射光量に応じた光電流に
より電荷が放電される。 ■リセット信号（読み出しパルス）をシフトレジスタＳ
Ｒによって順次印加し、各フォトダイオードＰＤＩに前
記放電量に応じた電荷が再充電される。 ■このとき、ローディング抵抗Ｒを流れる電流により出
力端子Ｔｏｕｔに生じる電位を信号として読み出す。 ０以上の操作を繰り返し行う。 次に上記イメージセンサの製造方法について、第４図を
参照しながら説明する。 まず、ガラス等からなる透明基板１上に、蒸着法または
スパッタリング法によりクロム等からなる金属膜を７０
ｎｍ程度の膜厚で全面に着膜し、フォトリソ法により金
属電極２、および図示しない個別電極線を形成する。 次にＰ−ＣＶＤ法により、１００（ｖｏｌ、）％のシラ
ン（ＳｉＨ４）ガス中にホスフィン（ＰＨ３）ガスを１
（ｖｏｌ、）％ドーピングしたガスを用いてｎ型にドー
ピングされたａ−８ｉ：Ｈｌ ３’、および１００（ｖ
ｏｌ、）％のシラン（ＳｉＨ４）ガスを用いてノンドー
プのａ−８ｉ：′ＨＮ４’を全面に着膜させる。その後
、ＩＴＯ等の透明導電膜６′をスパッタリング法により
８０ｎｍの膜厚に着膜し、フォトリソ法により透明電極
６ａ、６ｂを形成する。 ソノ後、Ｐ−ＣＶＤ法により、１００（ｖｏｌ、）％ノ
シラン（ＳｉＨ４）ガス中にジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガス
を１（ｖｏｌ、）％ドーピングしたガスを用いてｐ型に
ドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層５゛を全面に着膜する
。なお、ノンドープのａ−８ｉ：１層およびドーピング
されたａ−８ｉ：１層の着膜条゛件は、基板温度が２０
０がら２５００Ｃ、ノンドープのａ−８ｉ：Ｈｌの膜厚
は０．２から２ｐｍ、ドーピングされたａ−８ｉ：１層
の膜厚は１１００ｎ以下とする。 その後、フォトレジストを用いてマスクパターンを形成
し、ＣＦ４． ＳＦ６等のガスを用いて光電変換層のド
ライエツチングを行う。なお、受光エリア部の透明電極
上にはレジストパターンを形成しないが、透明電極自体
がマスクとなるため問題はない。 さらに、ポリイミド田立化成製ＰＩＸ−１４００，ＰＩ
Ｘ−８８０３、東し製フォトニース等）をロールコート
またはスピンコードでｌｐｍ程度の膜厚で塗布する。そ
の後コンタクト孔８ａ、８ｂを形成する。 最後にアルミニウム等の金属膜を蒸着法またはスパッタ
リング法によりｌｐｍ程度着膜し、フォトリソ法により
共通電極線９および引き出し配線１０を形成して本願発
明のイメージセンサを得る。 第５図は実施例のイメージセンサにおけるフォトダイオ
ードと、本顯人が先に提案したショットキーバリア型フ
ォトダイオードの印加電圧、順方向電流特性を示してい
る。実施例のフォトダイオードはショットキーバリア型
フォトダイオードと比較して、およそ１桁大きい順方向
電流が得られることがわかる。したがって本発明によれ
ば、上述したように順方向バイアス印加された第１のフ
ォトダイオードが順方向電流を大きくとれるために、逆
方向バそγス印加された第２のフォトダイオードに十分
な電荷を蓄積することができ、高速駆動時における残像
の発生を防止できる。 また、第６図は、受光部がｐｉｎ型であるフォトダイオ
ードと、本発明の実施例である受光部がショットキーバ
リア型であるフォトダイオードの分光感度特性を比較し
て示している。受光部がショットキーバリア型であるフ
ォトダイオードと比較すると、受光部がｐｉｎ型である
フォトダイオードでは相対感度が波長的４００ｎｍから
５００ｎｍの青色に相当する波長領域での相対感度が大
きく減衰している。 したがってｐｉｎ構造部が順方向電流の増加に寄与し、
ショットキーバリア構造部が短波長側の感度の減衰を小
さくできることがわかる。 （第２実施例） 本発明による第２の実施例を第７図に示す。第７図は本
実施例のイメージセンサにおける受光素子の断面説明図
である。第１のフォトダイオニドＰＤ３おおび第２の７
オトダイ゛オードＰＤ４は７それぞれガラス等から成る
透明基板１上にクロム等から成る金属電極２、ｎ型にド
ーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層３ａ、３ｂ、ノンドープ
のａ−８ｉ：Ｈ層４ａｓ４ｂｓ電極部にはｐ型にドーピ
ングされたａ−８ｉ：Ｈ層５ａ、５ｂ 、さらに、ｎ゛
０等の透明導電層６ａ、６ｂを受光部および電極部に順
次積層して形成されている。尚、実施例１と同様に、フ
ォトダイオードＰＤＩにおいては、順方向のダイオード
として作用することがないので、ｎ型にドーピングされ
たａ−８ｉ：Ｈ層３ａを形成しなくてもよい。 以上、第２の実施例の構成においても、実施例１と同等
な効果を得ることができる。 ［効果］ 以上説明したように本発明によれば、フォトダイオード
の電極部をｐ型半導体層、真性半導体層、およｆｆｎ型
半導体層を順次積層して構成されているｐｉｎ型とした
ことにより、大きい順方向電流を得られ、高速駆動して
も残像を引き起こさないという効果を奏するものである
。さらに、フォトダイオードの受光部を透明導電膜を用
いたショットキーバリア型としたため、短波長側の感度
の減衰は起こらないという効果も有する。
、ファクシミリ等の画像読み取りに使用されるイメージ
センサとして、２つのショットキーバリア型フォトダイ
オードを互いに整流極性を逆向きに直列に接続し、近接
して配置した１つの受光素子を形成し、この受光素子を
複数個ライン状に韮べて構成するイメージセンサ（特許
願平成２年第２５８８号）の提案を行った。 このイメージセンサは第８図、第９図に示す通り、光電
変換層と透明電極を基本構成要素とするフォトダイオー
ドＰＤ５とフォトダイオードＰＤ６から構成され、透明
基板７０上に、下部金属電極６２、ｎ型にドーピングさ
れた半導体層とノンドープの半導体層からなる光電変換
層６０ａ、 ６０ｂ、透明電極６１ａ、 ６１ｂ、絶縁
層８０を順次積層及びバターニングして形成されている
。フォトダイオードＰＤ５、ＰＤ６の透明電極６１ａ、
６１ｂ上には＃！縁層に形成したコンタクト孔９０ａ
、 ９０ｂを介して共通電極線５１、引き出し配線５２
に接続されている。 この構成によれば、２つのフォトダイオードの極性を逆
に接続して、光が照射された際に発生する電圧を等しく
し、外部に電流が流れ出さないようにしたのでノイズ成
分を発生させず、正確な出力を得ることができる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本出願人により提案された上述のイメージセンサを構成
するフォトダイオードは、低速駆動する場合は特に問題
はないが、ショットキーバリア型であるために順方向電
流が小さく、高速駆動した場合には残像を発生すること
がわかった。 本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、高速駆
動しても残像が発生しないイメージセンサを提供するこ
とである。 ［問題点を解決するための手段Ｊ 本発明は、互いに近接して配置した第１、第２のフォト
ダイオードを整流極性を逆向きに直列に接続した受光素
子を複数個ライン状に韮べたイメージセンサの改良する
ものである。 第１の発明においては、上記第１、第２のフォトダイオ
ードは、それぞれ基板上にｎ型半導体層もしくはｐ型半
導体層と真性半導体層を積層し、該真性半導体層−上に
透明導電層からなる受光部、婁よびｐ型半導体層もしく
はｎ型半導体層からなる電極部を設けている。 第２の発明においては、上記第１のフォトダイオードは
、基板上に真性半導体層を配設し、該真性半導体層上に
透明導電層からなる受光部、およびｐ型半導体層もしく
はｎ型半導体層からなる電極部を設けている。一方、上
記第２のフォトダイオードは、基板上に基板上にｎ型半
導体層もしくはｐ型半導体層と真性半導体層を積層し、
該真性半導体層上に透明導電層からなる受光部、および
ｐ型半導体層もしくはシ半導体層からなる電極部を設け
ている。 第３の発明においては、第１、第２の発明における真性
半導体層上の電極部が、ｐ型半導体層もしくはｎ型半導
体層と、透明電極層とを順次積層して構成されている。 ［作用］ 本発明は、フォトダイオードの受光領域は透明導電膜を
用いたショットキーバリア型とし、共通電極線または引
き出し配線と直接接する領域はｐ型半導体層、真性半導
体層、およびｎ型半導体層を順次積層して構成されてい
るｐｉｎ型としている。 第１のフォトダイオードにおいては、基板と真性半導体
層の間に配設されているｎ型半導体層もしくはｐ型半導
体層は、順方向のダイオードとして動作することはない
ので形成しなくてもよい。 また真性半導体層上の電極部は、ｐ型半導体層もしくは
ｎ型半導体層と、透明電極層とを順次積層して構成され
ていてもよい。 上述のような構成により、順方向バイアス印加された第
２のフォトダイオードにおいて順方向電流を大きくとる
ことが可能となり、逆方向バイアス印加された第１のフ
ォトダイオードに十分な電荷を蓄積することができ、高
速駆動しても残像を発生しない。 ［実施例］ （第１実施例） 本発明の実施例に係るイメージセンサの受光部分につい
て第１図および第２図を参照しながら説明する。 第２図はイメージセンサの説明図であり、第１図は第２
図のＩ−Ｉ’線断面説明図である。 イメージセンサのダイオード部は、第１フオトダイオー
ドＰＤＩと第２フオトダイオードＰＤ２から構成され、
ガラス等から成る透明基板１上に、クロム等から成る金
属電極２、ｎ型にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層３ａ
、３ｂ、ノンドープのａ−８ｉ：Ｈ層４ａ、４ｂＳｐ型
にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層５ａ、５ｂ、 ｒｒ
Ｏ等の透明電極６ａ、６ｂ、ポリイミド等の絶縁層７を
順次積層及びパターニングして整流極性を逆向きに配置
された第１フオトダイオードＰＤＩと第２フオトダイオ
ードＰＤ２を形成する。フォトダイオードＰＤＩ、ＰＤ
２のｐ型にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層５ａ、５ｂ
上には絶縁層７に形成したコンタクト孔８ａ、８ｂを介
してアルミニウム等から成る共通電極！９、引き畠し配
線１０に接続されている。また、第１フオトダイオード
ＰＤＩにおいては、順方向のダイオードとして作用する
ことがないので、ｎ型にドーピングされたａ−８ｉ二Ｈ
１３ａを形成しなくてもよい。 半導体の材料としてはａ−８ｉ：Ｈが良好に実施される
。また、通常知られる半導体材料によっても同等の効果
を発揮することができる。透明導電膜はｒｒＯ（酸化イ
ンジウム錫）、５ｎ０２等や、ごく薄く薄膜化したＡｕ
のような、半導体とショットキーバリア接触をするよう
な材料を用いればよい。 フォトダイオードＰＤＩ、ＰＤ２の上部は、上方より光
が照射されるように受光領域が近接位置となるように形
成されている。また、これらの受光領域は同じ受光面積
になるように形成されている。 次に、第３図を参照して上記実施例のイメージセンサに
よる画イ象信号の読み出し方法を説明する。 ■シフトレジスタＳＲによって、第１フオトダイオード
ＰＤＩが走査されて順次読み昌しパルス（リセット信号
）が印加され、第１フオトダイオードＰＤＩは逆方向に
バイアス印加されて電荷が蓄積される。 ■パルスが印加され終わったフォトダイオードＰＤＩ、
ＰＤ２の前記電荷は、第１フオトダイオードＰＤＩの容
量Ｃｐｌと第２フオトダイオードＰＤ２の容量Ｃｐ２に
分配される。 ■走査が一巡する間に、フォトダイオードＰＤＩ、ＰＤ
２に光が照射され、その光の照射光量に応じた光電流に
より電荷が放電される。 ■リセット信号（読み出しパルス）をシフトレジスタＳ
Ｒによって順次印加し、各フォトダイオードＰＤＩに前
記放電量に応じた電荷が再充電される。 ■このとき、ローディング抵抗Ｒを流れる電流により出
力端子Ｔｏｕｔに生じる電位を信号として読み出す。 ０以上の操作を繰り返し行う。 次に上記イメージセンサの製造方法について、第４図を
参照しながら説明する。 まず、ガラス等からなる透明基板１上に、蒸着法または
スパッタリング法によりクロム等からなる金属膜を７０
ｎｍ程度の膜厚で全面に着膜し、フォトリソ法により金
属電極２、および図示しない個別電極線を形成する。 次にＰ−ＣＶＤ法により、１００（ｖｏｌ、）％のシラ
ン（ＳｉＨ４）ガス中にホスフィン（ＰＨ３）ガスを１
（ｖｏｌ、）％ドーピングしたガスを用いてｎ型にドー
ピングされたａ−８ｉ：Ｈｌ ３’、および１００（ｖ
ｏｌ、）％のシラン（ＳｉＨ４）ガスを用いてノンドー
プのａ−８ｉ：′ＨＮ４’を全面に着膜させる。その後
、ＩＴＯ等の透明導電膜６′をスパッタリング法により
８０ｎｍの膜厚に着膜し、フォトリソ法により透明電極
６ａ、６ｂを形成する。 ソノ後、Ｐ−ＣＶＤ法により、１００（ｖｏｌ、）％ノ
シラン（ＳｉＨ４）ガス中にジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガス
を１（ｖｏｌ、）％ドーピングしたガスを用いてｐ型に
ドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層５゛を全面に着膜する
。なお、ノンドープのａ−８ｉ：１層およびドーピング
されたａ−８ｉ：１層の着膜条゛件は、基板温度が２０
０がら２５００Ｃ、ノンドープのａ−８ｉ：Ｈｌの膜厚
は０．２から２ｐｍ、ドーピングされたａ−８ｉ：１層
の膜厚は１１００ｎ以下とする。 その後、フォトレジストを用いてマスクパターンを形成
し、ＣＦ４． ＳＦ６等のガスを用いて光電変換層のド
ライエツチングを行う。なお、受光エリア部の透明電極
上にはレジストパターンを形成しないが、透明電極自体
がマスクとなるため問題はない。 さらに、ポリイミド田立化成製ＰＩＸ−１４００，ＰＩ
Ｘ−８８０３、東し製フォトニース等）をロールコート
またはスピンコードでｌｐｍ程度の膜厚で塗布する。そ
の後コンタクト孔８ａ、８ｂを形成する。 最後にアルミニウム等の金属膜を蒸着法またはスパッタ
リング法によりｌｐｍ程度着膜し、フォトリソ法により
共通電極線９および引き出し配線１０を形成して本願発
明のイメージセンサを得る。 第５図は実施例のイメージセンサにおけるフォトダイオ
ードと、本顯人が先に提案したショットキーバリア型フ
ォトダイオードの印加電圧、順方向電流特性を示してい
る。実施例のフォトダイオードはショットキーバリア型
フォトダイオードと比較して、およそ１桁大きい順方向
電流が得られることがわかる。したがって本発明によれ
ば、上述したように順方向バイアス印加された第１のフ
ォトダイオードが順方向電流を大きくとれるために、逆
方向バそγス印加された第２のフォトダイオードに十分
な電荷を蓄積することができ、高速駆動時における残像
の発生を防止できる。 また、第６図は、受光部がｐｉｎ型であるフォトダイオ
ードと、本発明の実施例である受光部がショットキーバ
リア型であるフォトダイオードの分光感度特性を比較し
て示している。受光部がショットキーバリア型であるフ
ォトダイオードと比較すると、受光部がｐｉｎ型である
フォトダイオードでは相対感度が波長的４００ｎｍから
５００ｎｍの青色に相当する波長領域での相対感度が大
きく減衰している。 したがってｐｉｎ構造部が順方向電流の増加に寄与し、
ショットキーバリア構造部が短波長側の感度の減衰を小
さくできることがわかる。 （第２実施例） 本発明による第２の実施例を第７図に示す。第７図は本
実施例のイメージセンサにおける受光素子の断面説明図
である。第１のフォトダイオニドＰＤ３おおび第２の７
オトダイ゛オードＰＤ４は７それぞれガラス等から成る
透明基板１上にクロム等から成る金属電極２、ｎ型にド
ーピングされたａ−８ｉ：Ｈ層３ａ、３ｂ、ノンドープ
のａ−８ｉ：Ｈ層４ａｓ４ｂｓ電極部にはｐ型にドーピ
ングされたａ−８ｉ：Ｈ層５ａ、５ｂ 、さらに、ｎ゛
０等の透明導電層６ａ、６ｂを受光部および電極部に順
次積層して形成されている。尚、実施例１と同様に、フ
ォトダイオードＰＤＩにおいては、順方向のダイオード
として作用することがないので、ｎ型にドーピングされ
たａ−８ｉ：Ｈ層３ａを形成しなくてもよい。 以上、第２の実施例の構成においても、実施例１と同等
な効果を得ることができる。 ［効果］ 以上説明したように本発明によれば、フォトダイオード
の電極部をｐ型半導体層、真性半導体層、およｆｆｎ型
半導体層を順次積層して構成されているｐｉｎ型とした
ことにより、大きい順方向電流を得られ、高速駆動して
も残像を引き起こさないという効果を奏するものである
。さらに、フォトダイオードの受光部を透明導電膜を用
いたショットキーバリア型としたため、短波長側の感度
の減衰は起こらないという効果も有する。
第１図は本発明実施例１のイメージセンサの受光素子の
断面説明図、第２図は第１図のイメージセンサの平面図
、第３図は実施例１のイメージセンサの１ライン分の等
価回路図、第４図（ａ）から（０は本実施例１のイメー
ジセンサの受光素子の製造工程説明図、第５図はフォト
ダイオードの順方向電流特性の一例を示した図、第６図
はフォトダイオードの分光特性の一例を示した図、第７
図は本発明実施例２のイメージセンサの受光素子の断面
説明図、第８図は従来のイメージセンサの受光素子の断
面説明図、第９図は第８図のイメージセンサの平面図で
ある。 符号の説明 １・・・透明基板 ２・・・金属電極 ３ａ、 ３ｂ ・・・ｍｌ型にドーピングされたａ−８
ｉ：Ｈ層（ｎ型半導体層） ４ａ、４ｂ −・・ノンドープのａ−８ｉ：ＨＭｉ慎性
生性半導体 層ａ、５ｂ−・・ｐ型にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ
層（ｐ型半導体層） ６ａ、６ｂ−・・透明電極 （透明導電層） ７・・・絶縁層
断面説明図、第２図は第１図のイメージセンサの平面図
、第３図は実施例１のイメージセンサの１ライン分の等
価回路図、第４図（ａ）から（０は本実施例１のイメー
ジセンサの受光素子の製造工程説明図、第５図はフォト
ダイオードの順方向電流特性の一例を示した図、第６図
はフォトダイオードの分光特性の一例を示した図、第７
図は本発明実施例２のイメージセンサの受光素子の断面
説明図、第８図は従来のイメージセンサの受光素子の断
面説明図、第９図は第８図のイメージセンサの平面図で
ある。 符号の説明 １・・・透明基板 ２・・・金属電極 ３ａ、 ３ｂ ・・・ｍｌ型にドーピングされたａ−８
ｉ：Ｈ層（ｎ型半導体層） ４ａ、４ｂ −・・ノンドープのａ−８ｉ：ＨＭｉ慎性
生性半導体 層ａ、５ｂ−・・ｐ型にドーピングされたａ−８ｉ：Ｈ
層（ｐ型半導体層） ６ａ、６ｂ−・・透明電極 （透明導電層） ７・・・絶縁層
Claims (3)
- （１）互いに近接して配置された第１、第２のフォトダ
イオードが整流極性を逆向きに直列接続されて受光素子
を形成し、該受光素子を複数個ライン状に並べたイメー
ジセンサにおいて、 前記第１、第２のフォトダイオードは、それぞれ基板上
にｎ型半導体層もしくはｐ型半導体層と真性半導体層を
積層し、該真性半導体層上に透明導電層からなる受光部
、およびｐ型半導体層もしくはｎ型半導体層からなる電
極部を設けたことを特徴とするイメージセンサ。 - （２）互いに近接して配置された第１、第２のフォトダ
イオードが整流極性を逆向きに直列接続されて受光素子
を形成し、該受光素子を複数個ライン状に並べたイメー
ジセンサにおいて、 前記第１のフォトダイオードは、基板上に真性半導体層
を配設し、該真性半導体層上に透明導電層からなる受光
部、およびｐ型半導体層もしくはｎ型半導体層からなる
電極部を設け、 一方、前記第２のフォトダイオードは、基板上にｎ型半
導体層もしくはｐ型半導体層と真性半導体層を積層し、
該真性半導体層上に透明導電層からなる受光部、および
ｐ型半導体層もしくはｎ型半導体層からなる電極部を設
けたことを特徴とするイメージセンサ。 - （３）真性半導体層上の電極部は、ｐ型半導体層もしく
はｎ型半導体層と透明電極層とを順次積層してなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、および第２頃に記
載のイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301673A JP2993101B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301673A JP2993101B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04174558A true JPH04174558A (ja) | 1992-06-22 |
| JP2993101B2 JP2993101B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=17899754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2301673A Expired - Lifetime JP2993101B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993101B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099809A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Samsung Mobile Display Co Ltd | フォトダイオード、その製造方法及びそれを含むフォトセンサ |
-
1990
- 1990-11-07 JP JP2301673A patent/JP2993101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099809A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Samsung Mobile Display Co Ltd | フォトダイオード、その製造方法及びそれを含むフォトセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2993101B2 (ja) | 1999-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4826777A (en) | Making a photoresponsive array | |
| KR101977422B1 (ko) | 고 전하 용량 픽셀, 픽셀 아키텍처, 광전 변환 장치, 방사선 촬상 시스템 및 그 방법 | |
| US7858433B2 (en) | Photoelectric converting film stack type solid-state image pickup device, and method of producing the same | |
| JPS60161664A (ja) | 密着型二次元画像読取装置 | |
| US4965212A (en) | Optical sensor | |
| EP0287228A2 (en) | Photoresponsive array | |
| US5130259A (en) | Infrared staring imaging array and method of manufacture | |
| JPH04174558A (ja) | イメージセンサ | |
| JPH0522516A (ja) | イメージセンサ | |
| JPH05110056A (ja) | イメージセンサ | |
| JPH0548142A (ja) | 電界効果型フオトトランジスタ | |
| JPH04154168A (ja) | イメージセンサの製造方法 | |
| JP3018669B2 (ja) | 半導体センサ | |
| JPH04153623A (ja) | 配線構造 | |
| JPH11261047A (ja) | イメージセンサ | |
| JPH0666920B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH05326912A (ja) | イメージセンサ | |
| JP3398161B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| EP0601200A1 (en) | Semiconductor device | |
| JPH0448780A (ja) | 配線構造及びイメージセンサ | |
| JPS60147158A (ja) | 密着型イメ−ジセンサ | |
| JP2899052B2 (ja) | 薄膜半導体装置 | |
| JPH04154167A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0621425A (ja) | 原稿読み取り装置 | |
| JPH0467675A (ja) | イメージセンサ |