JPH0423833B2 - - Google Patents
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- JPH0423833B2 JPH0423833B2 JP58016738A JP1673883A JPH0423833B2 JP H0423833 B2 JPH0423833 B2 JP H0423833B2 JP 58016738 A JP58016738 A JP 58016738A JP 1673883 A JP1673883 A JP 1673883A JP H0423833 B2 JPH0423833 B2 JP H0423833B2
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- Japan
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- photoelectric conversion
- gas
- document reading
- film
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原稿読取装置およびその製造方法に関
する。
する。
一般に光信号を電気信号に変換する光電変換素
子として用いられている素子の一つに長尺薄膜原
稿読取素子がある。
子として用いられている素子の一つに長尺薄膜原
稿読取素子がある。
第１図は従来の長尺薄膜原稿読取素子１の断面
図である。
図である。
第１図に示すように原稿読取素子１は絶縁性基
板２上に下部電極３を形成し、この電極の一部分
に重ねて水素化したアモルフアスシリコン膜４を
形成し、さらにこの上に上部透明電極５を設けた
構造となつている。
板２上に下部電極３を形成し、この電極の一部分
に重ねて水素化したアモルフアスシリコン膜４を
形成し、さらにこの上に上部透明電極５を設けた
構造となつている。
絶縁性基板２としては、セラミツク、ガラス、
プラスチツク等が用いられているが、該基板２は
機械的強度が強く、当該原稿読取素子１の製造工
程において加わえられる温度に対して軟化せず、
しかも絶縁性が高いことが必要である。次に下部
電極３としては、クロム（Cr）、ニツケル（Ni）、
白金（Pt）、パラジウム（Pd）、チタン（Ti）、モ
リブデン（Mo）、およびタンタル（Ta）等の金
属が用いられている。この下部電極３は、例えば
上記金属を基板１に厚さ500Å乃至5000Åで着膜
し、フオトリソグラフイとエツチングによつて適
宜の大きさ、形状となるように形成する。また、
水素化したアモルフアスシリコン膜４（水素を含
まないノンドープを含む）はホウ素Ｂなど周期律
表第３に属する元素をドープしたＰ型のシリコ
ン膜などが用いられる。このアモルフアスシリコ
ン膜４の形成方法としては、例えばプラズマ
CVDによつて厚さ1μm程度に堆積する。さらに、
上部透明電極５としては、ITO膜（In2O3＋
SmO2）などが用いられ、この上部透明電極５
は、例えば反応性蒸着法あるいは反応性スパツタ
リング法などによつて、厚さ5000Å乃至2000Å程
度に形成する。
プラスチツク等が用いられているが、該基板２は
機械的強度が強く、当該原稿読取素子１の製造工
程において加わえられる温度に対して軟化せず、
しかも絶縁性が高いことが必要である。次に下部
電極３としては、クロム（Cr）、ニツケル（Ni）、
白金（Pt）、パラジウム（Pd）、チタン（Ti）、モ
リブデン（Mo）、およびタンタル（Ta）等の金
属が用いられている。この下部電極３は、例えば
上記金属を基板１に厚さ500Å乃至5000Åで着膜
し、フオトリソグラフイとエツチングによつて適
宜の大きさ、形状となるように形成する。また、
水素化したアモルフアスシリコン膜４（水素を含
まないノンドープを含む）はホウ素Ｂなど周期律
表第３に属する元素をドープしたＰ型のシリコ
ン膜などが用いられる。このアモルフアスシリコ
ン膜４の形成方法としては、例えばプラズマ
CVDによつて厚さ1μm程度に堆積する。さらに、
上部透明電極５としては、ITO膜（In2O3＋
SmO2）などが用いられ、この上部透明電極５
は、例えば反応性蒸着法あるいは反応性スパツタ
リング法などによつて、厚さ5000Å乃至2000Å程
度に形成する。
上述した積層構造を有する原稿読取素子１は、
明電流と暗電流の比（以下、明／暗比という）が
103以上という光電変換特性および光応答速度が
1ms以下という光応答性など優れた素子特性を有
している。
明電流と暗電流の比（以下、明／暗比という）が
103以上という光電変換特性および光応答速度が
1ms以下という光応答性など優れた素子特性を有
している。
なお、前記暗電流は水素化したアモルフアスシ
リコン膜４と上部透明電極５との界面に形成され
たエレクトロンバリア層（図示せず）によつて抑
制されており、該エレクトロンバリア層は明／暗
比の優劣の決定要因の一つとなつている。
リコン膜４と上部透明電極５との界面に形成され
たエレクトロンバリア層（図示せず）によつて抑
制されており、該エレクトロンバリア層は明／暗
比の優劣の決定要因の一つとなつている。
このような原稿読取素子１の性能は、該素子１
を大気中で１時間250℃に加熱した場合、あるい
は２気圧の大気中で30分間120℃に加熱した場合
であつても劣化の生じない耐熱性および耐圧性を
有している。
を大気中で１時間250℃に加熱した場合、あるい
は２気圧の大気中で30分間120℃に加熱した場合
であつても劣化の生じない耐熱性および耐圧性を
有している。
しかし、当該原稿読取素子１がフアクシミリ等
の画像情報処理装置に実際に組み込まれた場合、
光を受光する上部透明電極５の汚損あるいは該素
子１に対する機械的接触および摩耗によつて上記
性能が劣化するという問題があつた。また、該素
子１に水分が付着することによつて絶縁性が低下
するという問題があつた。
の画像情報処理装置に実際に組み込まれた場合、
光を受光する上部透明電極５の汚損あるいは該素
子１に対する機械的接触および摩耗によつて上記
性能が劣化するという問題があつた。また、該素
子１に水分が付着することによつて絶縁性が低下
するという問題があつた。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、原
稿読取素子などの光電変換素子の性能の劣化を防
ぐとともに、絶縁性を保持する光電変換素子およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
稿読取素子などの光電変換素子の性能の劣化を防
ぐとともに、絶縁性を保持する光電変換素子およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明では光電変換素子に対してシリ
コンオキシナイトライド膜による保護膜を、プラ
ズマCVD法によりシランガスと構成元素として
窒素を含むガスと構成元素として酸素を含むガス
の混合ガス雰囲気中で形成する。
コンオキシナイトライド膜による保護膜を、プラ
ズマCVD法によりシランガスと構成元素として
窒素を含むガスと構成元素として酸素を含むガス
の混合ガス雰囲気中で形成する。
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第２図は本発明に係る光電変換素子の製造方法
によつて製造した原稿読取素子の断面図である。
なお、第１図と同様の機能を果たす部分について
は同一の符号が用いられている。
によつて製造した原稿読取素子の断面図である。
なお、第１図と同様の機能を果たす部分について
は同一の符号が用いられている。
第２図に示すように原稿読取素子１は、ガラス
基板２上に下部電極３を形成し、この電極の一部
に重ねて水素化したアモルフアスシリコン膜４お
よび上部透明電極５を積層し、さらに基板２の図
示しない下部電極３および下部透明電極５の接続
端子（引出線）の部分を除く全体をシリコンオキ
シナイトライド膜６で覆つた構造となつている。
基板２上に下部電極３を形成し、この電極の一部
に重ねて水素化したアモルフアスシリコン膜４お
よび上部透明電極５を積層し、さらに基板２の図
示しない下部電極３および下部透明電極５の接続
端子（引出線）の部分を除く全体をシリコンオキ
シナイトライド膜６で覆つた構造となつている。
次に当該原稿読取素子１の製造方法を詳細に説
明する。
明する。
まず、ガラス基板２の上全面にわたつてクロム
を厚さ3000Åで堆積し、フオトエツチングによつ
て適宜の形状、大きさの下部電極３を形成する。
アモルフアスシリコン膜４はシランガスをグロー
放電によつて解離し、水素化したアモルフアスシ
リコンを厚さ約1μmで堆積して形成する。また、
上部透明電極５はアルゴンおよび酸素の雰囲気中
でDCスパツタリングによりITO膜を厚さ約1500
Åに堆積したものである。さらに、下部電極３お
よび上部透明電極５の外部接続端子（図示せず）
の部分をメタルマスクで覆う。
を厚さ3000Åで堆積し、フオトエツチングによつ
て適宜の形状、大きさの下部電極３を形成する。
アモルフアスシリコン膜４はシランガスをグロー
放電によつて解離し、水素化したアモルフアスシ
リコンを厚さ約1μmで堆積して形成する。また、
上部透明電極５はアルゴンおよび酸素の雰囲気中
でDCスパツタリングによりITO膜を厚さ約1500
Åに堆積したものである。さらに、下部電極３お
よび上部透明電極５の外部接続端子（図示せず）
の部分をメタルマスクで覆う。
このようにして形成した原稿読取素子１にシリ
コンオキシナイトライド膜６を形成するが、その
方法としては、プラズマCVD法（化学蒸着）法、
常圧CVD法、あるいはスパツタリング法などが
あるが、当該原稿読取素子１などの光電交換素子
に用いられている水素化されたアモルフアスシリ
コン膜は、400℃以上に加熱されるとシリコン原
子と結合していた水素の脱離反応を生じるため、
パシベーシヨン膜着膜時に400℃以下の低温プロ
セス処理が可能なプラズマCVD法が最も望まし
い。
コンオキシナイトライド膜６を形成するが、その
方法としては、プラズマCVD法（化学蒸着）法、
常圧CVD法、あるいはスパツタリング法などが
あるが、当該原稿読取素子１などの光電交換素子
に用いられている水素化されたアモルフアスシリ
コン膜は、400℃以上に加熱されるとシリコン原
子と結合していた水素の脱離反応を生じるため、
パシベーシヨン膜着膜時に400℃以下の低温プロ
セス処理が可能なプラズマCVD法が最も望まし
い。
このプラズマCVD法は、反応室内に薄膜を形
成する基板を置き、該反応室内に膜形成に必要な
反応ガスおよび必要に応じて該反応ガスを適宜に
循環させるキヤリアガスを導入し、さらに適宜の
直流あるいは交流電圧によつてグロー放電を生じ
させ、該反応ガスの解離およびイオン化を引き起
こすことによつて該解離あるいはイオン化した反
応ガスを基板に着膜させるものである。
成する基板を置き、該反応室内に膜形成に必要な
反応ガスおよび必要に応じて該反応ガスを適宜に
循環させるキヤリアガスを導入し、さらに適宜の
直流あるいは交流電圧によつてグロー放電を生じ
させ、該反応ガスの解離およびイオン化を引き起
こすことによつて該解離あるいはイオン化した反
応ガスを基板に着膜させるものである。
そこで、上記原稿読取素子１を第３図に示す反
応室１０内の電極板１４の上に載置する。この電
極板１４に対向して配置された電極板１３との距
離は40mmであり、両量電極板間には電源１５から
周波数13.6MHz、出力100乃至200Wの高周波電
圧が印加されるようになつている。また、基板１
の温度は200乃至300℃、反応室１０内の圧力は
0.5乃至1.5Torrとする。さらに、この反応室１０
内に、シリコンオキシナイトライド膜６の形成に
必要な反応性ガスとしてシラン（SiH4）ガスと
亜酸化窒素（N2Ｏ）ガスとアンモニア（NH3）
との混合ガスが吸気口１１から矢印Ｇ１のように
流入し、排気口１２から矢印Ｇ２のように流出す
るようになつている。なお、通常吸気口１１は電
極板１３と共通になつていて電極板にあけられた
多数の吸気口から反応ガスが反応室１０内に流入
する。
応室１０内の電極板１４の上に載置する。この電
極板１４に対向して配置された電極板１３との距
離は40mmであり、両量電極板間には電源１５から
周波数13.6MHz、出力100乃至200Wの高周波電
圧が印加されるようになつている。また、基板１
の温度は200乃至300℃、反応室１０内の圧力は
0.5乃至1.5Torrとする。さらに、この反応室１０
内に、シリコンオキシナイトライド膜６の形成に
必要な反応性ガスとしてシラン（SiH4）ガスと
亜酸化窒素（N2Ｏ）ガスとアンモニア（NH3）
との混合ガスが吸気口１１から矢印Ｇ１のように
流入し、排気口１２から矢印Ｇ２のように流出す
るようになつている。なお、通常吸気口１１は電
極板１３と共通になつていて電極板にあけられた
多数の吸気口から反応ガスが反応室１０内に流入
する。
ところで、プラズマCVD法においては反応性ガ
スの多くは解離エネルギーがイオンエネ ルギー
よりも小さいので、反応を生じさせる活性種（ラ
ジカル）のうちイオンの生成速度は遅く、さら
に、正イオンは電子と再結合してしまうのでプラ
ズマ中には中性ラジカル（水素ラジカル）が多く
存在することになる。すなわち、イオンを除く活
性種は寿命が長く、プラズマCVD法による膜形
成時にはシランガスに含まれる水素ラジカルがシ
リコンオキシナイトライド膜成長の初期段階で上
部透明電極５（ITO膜）に変質を生じさせ、該透
明電極５とアモルフアスシリコン膜４との接合性
が劣化し、その結果として暗電流の増加による
明／暗比の大幅な低下の原因となる。
スの多くは解離エネルギーがイオンエネ ルギー
よりも小さいので、反応を生じさせる活性種（ラ
ジカル）のうちイオンの生成速度は遅く、さら
に、正イオンは電子と再結合してしまうのでプラ
ズマ中には中性ラジカル（水素ラジカル）が多く
存在することになる。すなわち、イオンを除く活
性種は寿命が長く、プラズマCVD法による膜形
成時にはシランガスに含まれる水素ラジカルがシ
リコンオキシナイトライド膜成長の初期段階で上
部透明電極５（ITO膜）に変質を生じさせ、該透
明電極５とアモルフアスシリコン膜４との接合性
が劣化し、その結果として暗電流の増加による
明／暗比の大幅な低下の原因となる。
このため、本実施例では亜酸化窒素ガスとシラ
ンガスとの流量比を20対１乃至80対１として亜酸
化窒素ガスはシランガスに比べて過剰に使用し
た。これは、シランガスに含まれる水素と亜酸化
窒素ガスに含まれる酸素とを化合して水にするこ
とによつて、余分な水素ラジカルがITO膜を変質
させるのを防ぐようにした。また、シランとアン
モニアとの流量比は１対１乃至１対10とし、トー
タルガス流量は毎分200乃至300ccとする。
ンガスとの流量比を20対１乃至80対１として亜酸
化窒素ガスはシランガスに比べて過剰に使用し
た。これは、シランガスに含まれる水素と亜酸化
窒素ガスに含まれる酸素とを化合して水にするこ
とによつて、余分な水素ラジカルがITO膜を変質
させるのを防ぐようにした。また、シランとアン
モニアとの流量比は１対１乃至１対10とし、トー
タルガス流量は毎分200乃至300ccとする。
なお、本実施例で使用したシランガスと亜酸化
窒素ガスとアンモニアとの混合ガスに、さらにキ
ヤリアガスとしてアルゴン（Ar）ガスあるいは
ヘリウム（He）等の不活性気体を加えてもよい。
窒素ガスとアンモニアとの混合ガスに、さらにキ
ヤリアガスとしてアルゴン（Ar）ガスあるいは
ヘリウム（He）等の不活性気体を加えてもよい。
以上のような温度、圧力、電圧、および混合ガ
スの条件の下にシリコンオキシナイトライド膜６
を形成した。このシリコンオキシナイトライド膜
６で被覆した原稿読取素子１に対し、120℃、
2atmの条件によるプレツシヤークツク試験を行
なつたが、本発明によるシリコンオキシナイトラ
イドのパツシベーシヨン膜で被覆した原稿読取素
子１は試験前後で暗電流はほとんど上昇せず、
明／暗比3000という高い値を維持することができ
た。
スの条件の下にシリコンオキシナイトライド膜６
を形成した。このシリコンオキシナイトライド膜
６で被覆した原稿読取素子１に対し、120℃、
2atmの条件によるプレツシヤークツク試験を行
なつたが、本発明によるシリコンオキシナイトラ
イドのパツシベーシヨン膜で被覆した原稿読取素
子１は試験前後で暗電流はほとんど上昇せず、
明／暗比3000という高い値を維持することができ
た。
なお、また、シリコンオキシナイトライド膜は
水分およびアルカリイオンの阻止性が高いうえ、
耐熱温度が高いため、水分やアルカリイオンの侵
入によつて性能の劣化を生じやすい水素化アモル
フアスシリコンを良好に保護することができ、信
頼性を高める事ができる。特に受光面にITO膜の
透明電極を用いた素子に有効である。
水分およびアルカリイオンの阻止性が高いうえ、
耐熱温度が高いため、水分やアルカリイオンの侵
入によつて性能の劣化を生じやすい水素化アモル
フアスシリコンを良好に保護することができ、信
頼性を高める事ができる。特に受光面にITO膜の
透明電極を用いた素子に有効である。
以上、説明したように本発明によれば、原稿読
取素子あるいは太陽電池等の光電変換素子をシリ
コンオキシナイトライド膜で被覆することによつ
て、該素子の諸特性の劣化および耐熱性、耐圧性
の低下を生ずることなく光電変換素子を製造でき
る。
取素子あるいは太陽電池等の光電変換素子をシリ
コンオキシナイトライド膜で被覆することによつ
て、該素子の諸特性の劣化および耐熱性、耐圧性
の低下を生ずることなく光電変換素子を製造でき
る。
第１図は従来の原稿読取素子の断面図、第２図
は本発明に係る光電変換素子の製造方法によつて
製造した原稿読取素子の断面図、第３図は本発明
に係る光電変換素子の製造方法の一工程であるパ
ツシベーシヨン膜形成の工程を示す斜視図であ
る。 １……原稿読取素子、２……絶縁性（ガラス）
基板、３……下部電極、４……アモルフアスシリ
コン膜、５……上部透明電極、６……シリコンオ
キシナイトライド膜、１０……反応室、１１……
吸気口、１２……排気口、１３，１４……電極
板、１５……電源。
は本発明に係る光電変換素子の製造方法によつて
製造した原稿読取素子の断面図、第３図は本発明
に係る光電変換素子の製造方法の一工程であるパ
ツシベーシヨン膜形成の工程を示す斜視図であ
る。 １……原稿読取素子、２……絶縁性（ガラス）
基板、３……下部電極、４……アモルフアスシリ
コン膜、５……上部透明電極、６……シリコンオ
キシナイトライド膜、１０……反応室、１１……
吸気口、１２……排気口、１３，１４……電極
板、１５……電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に下部電極、光電変換層としての水素
化アモルフアスシリコン層、および上部透明電極
を順次積層してなるサンドイツチ形の光電変換部
と、 この光電変換部を被覆する保護膜としてのシリ
コンオキシナイトライド膜とを具備してなる原稿
読取り装置。 ２ 基板上に下部電極、光電変換層としての水素
化アモルフアスシリコン層、および上部透明電極
を順次積層し、サンドイツチ形の光電変換部を形
成する素子形成工程と、 この上層にプラズマCVD法によりシリコンオ
キシナイトライド膜を積層し前記光電変換部を被
覆する保護膜形成工程とを含むことを特徴とする
原稿読取り装置の製造方法。 ３ 前記保護膜形成工程は、 反応ガスとして、 シランガスと、 構成元素として窒素を含有するガスと、 構成元素として酸素を含有するガス とを化学量論比よりも酸素過剰となるように混合
してなるガスを用いたプラズマCVD工程である
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の原
稿読取り装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016738A JPS59143372A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 光電変換素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016738A JPS59143372A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 光電変換素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143372A JPS59143372A (ja) | 1984-08-16 |
| JPH0423833B2 true JPH0423833B2 (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=11924604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58016738A Granted JPS59143372A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 光電変換素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143372A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3139031B2 (ja) * | 1991-02-21 | 2001-02-26 | 日本板硝子株式会社 | 熱線遮蔽ガラス |
| CN101840962A (zh) * | 2005-11-08 | 2010-09-22 | Lg电子株式会社 | 高效太阳能电池及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5143090A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-13 | Sony Corp |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP58016738A patent/JPS59143372A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59143372A (ja) | 1984-08-16 |
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