JPH0476511B2 - - Google Patents

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JPH0476511B2
JPH0476511B2 JP60135425A JP13542585A JPH0476511B2 JP H0476511 B2 JPH0476511 B2 JP H0476511B2 JP 60135425 A JP60135425 A JP 60135425A JP 13542585 A JP13542585 A JP 13542585A JP H0476511 B2 JPH0476511 B2 JP H0476511B2
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JP
Japan
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lower electrode
image sensor
light
upper electrode
photoelectric conversion
Prior art date
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JP60135425A
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JPS61292961A (ja
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Mamoru Nobue
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP60135425A priority Critical patent/JPS61292961A/ja
Priority to US06/875,411 priority patent/US4739178A/en
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Publication of JPH0476511B2 publication Critical patent/JPH0476511B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/805Coatings
    • H10F39/8057Optical shielding
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/191Photoconductor image sensors

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はイメージセンサに係り、特に隣接ビツ
ト間の相互干渉を抑制した高解像度の密着型イメ
ージセンサに関する。
[従来技術およびその問題点] 原稿と同一幅のセンサ部を有する長尺読み取り
素子を用いた密着型イメージセンサは、アモルフ
アスシリコン(a−Si)等のアモルフアス半導体
あるいは硫化カドミウム(CdS)−セレン化カド
ミウム(CdSe)等の多結晶薄膜等を光電変換層
として利用することにより、縮小光学系を必要と
しない大面積デバイスとしての使用が可能とな
り、小型の原稿読み取り装置等への幅広い利用が
注目されている。
このイメージセンサのセンサ部の基本構造の1
つとしてのサンドイツチ型センサがあげられる。
このサンドイツチ型センサは第6図に示す如く、
基板101上に形成された下部電極102と、透
光性の上部電極103とによつて光電変換器10
4を挾んだもので、密着型イメージセンサにおい
ては、長尺基板上に、このサンドイツチ型センサ
が複数個(例えば、8ドツト/mmの場合日本工業
規格A列4番用としては1728個、同規格B列4番
用としては2048個)並設されている。そして、正
確な読み取りを可能とするためには、これらのセ
ンサは互いに完全に独立であると共に、受光部の
面積も同一でなければならない。
このため、長尺基板上における各センサの受光
面積の規定についてはいろいろな試みがなされて
いる。
例えば、最も基本的な密着型イメージセンサで
は第7図に示す如く下部電極102も光電変換層
104も各センサ毎に分割形成されると共に、透
光性の上部電極103も要部では分割形成され
て、下部電極102と透光性の上部電極103と
によつて光電変換層が挾まれた領域を受光面積
(センサ面積)として規定し、各センサを分離形
成している。
この構成では、下部電極の形成、光電変換層の
形成、上部電極の形成、これらすべてにフオトリ
ソエツチングプロセスを用いなければならず製造
工程が繁雑である上、パターンのずれ等により、
各センサの受光面積にばらつきが生じる等の不都
合があつた。また、上部電極形成のためのフオト
リソエツチングプロセス等において、マスクとの
境界にあたる部分で光電変換層の端部が汚染され
損傷を受けて信頼性の低下、歩留りの低下を生じ
るという問題もあつた。
また、ノンドープのアモルフアスシリコンを光
電変換層として用いた密着型イメージセンサでは
アモルフアスシリコン自体が高抵抗(暗時の抵抗
率〜109Ωcm)であること利用して隣接ビツト間
(隣接する各センサ間)の分離(アイソレーシヨ
ン)を省略し、第8図に示す如く、例えば下部電
極のみを分割形成し、光導電体層104および上
部電極103は一体的に形成している。かかる構
成においても上部電極と下部電極との重なりによ
つて受光面積が規定され、フオトリソエツチング
プロセスは、下部電極の形成時に用いられるのみ
で、上部電極の着膜は、メタルマスク等を介して
パツタリング法等により選択的に行なわれ、製造
工程は簡略化されるが、メタルマスクの端部にあ
たる部分も下地の光導電体層が損傷を受け、これ
が製造歩留りの低下につながつていた。
また、隣接ビツト間の明瞭な絶縁がなされにく
く信号の隣接もれが生じたり、下部電極による規
定面積以上に受光面積が拡大してしまう等の問題
もあつた。
これらの問題を解決するため、第9図に示す如
く、センサの構成部材そのものによつて受光面積
を規定するものではなく、遮光膜105によつて
規定する方法も考えられている。
その1例では、第9図に示す如く下部電極10
2を大きめのパターンで形成しておき、まず、セ
ンサの形成された基板表面全体を表面保護膜10
7で被覆した後、遮光膜105を形成したもの
で、遮光膜のみによつて受光面積を規定してい
る。この場合、遮光膜に形成される窓部0のパタ
ーニングは精度を要するため、フオトリソエツチ
ング法等によつて行なわれる。
この場合、プロセスは複雑となるが、一応解像
度は高められる。しかしながら、更に高解像化
(〜32ドツト/mm)をめざす場合には隣接ビツト
間隔が狭まるため、遮光膜下の暗部の光導電部の
抵抗率が109Ωcmと十分に高いにも関わらず信号
もれが増加してくる。これは、例えば、24ドツ
ト/mmのセンサの受光面積がセンサピツチP(=
41.6μm)に対して、80%の辺長を有する正方面
積として、ビツト間隔はd≦8.3μm、また32ドツ
ト/mmのセンサの場合P=31.25μmに対して、d
≦6.25μmと、極めてビツト間隔が狭くなつてし
まうことによるためで、この隣接ビツト間の信号
もれが、更に高解像化をなすのをはばむ重大な問
題となつていた。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、
下部電極と上部電極とによつて光電変換層を挾ん
だサンドイツチ形のイメージセンサにおいて、下
部電極と上部電極との重なり合う部分の幅が光入
射量制御用の遮光体に形成される窓の幅よりも小
さくなるように構成している。
望ましくは、下部電極が遮光膜の窓端部よりも
約15μm縮小された幅となるようにする。
[作用] 本発明者らは、種々の実験の結果例えば、下部
電極を分割電極とした場合、下部電極面積よりも
大きな範囲で光電流を取り出すことができる、す
なわち、有効センサ面積は、下部電極面積以上に
拡大されているという事実を確認した。
この実験は、第2図aおよびb(第2図bは第
2図aのB−B断面図)に示すように、絶縁性の
基板11上にクロム薄膜パターンからなる下部電
極12、膜厚1μmの水素化アモルフアスシリコ
ン層からなる光電変換層13、酸化インジウム錫
(ITO)からなる上部電極14を順次積層せしめ
てなるサンドイツチ形のイメージセンサを形成
し、下部電極の先端から距離dだけ離間した点〜
Pに対し、光照射を行ない光電流を測定するもの
で、このときの距離d(μm)と単位面積・単位
照度下で収集可能な光電流量(10-16A/1x・μ
m2)との関係をプロツトしたものを第3図に示
す。ここで、横軸は下部電極端から測定点までの
距離d、縦軸は単位面積・単位照度下で収集可能
な光電流量を示すものである。ここで点線aは、
非サンドイツチ部(下部電極の存在しない部分す
なわちd>0の部分)から流れ込む電流の90%が
取り込まれる境界距離dmagまでの平均電流−
6.50×10-16A/1x・μm2を示す。
この図からも明らかなように、約15μm程度下
部電極端から離間している点からも担当の光電流
を取り込み得ることが確認された。
そこで、本発明者らは、第4図にその模式図を
示す如く上記と同様に膜厚1μmの水素化アモル
フアスシリコン層を光電変換層として用いたサン
ドイツチ形のイメージセンサを形成し、この上層
に窓21を有する遮光膜22を形成したものを用
い、窓21の端からサンドイツチ部sまでの距離
(すなわち、非サンドイツチ部の距離)をrとし、
このrを変化させたとき、このイメージセンサの
単位面積あたり単位照度下で流れる光電流IPP
A/lx・μm2)を測定した。この結果を第5図に
示す。この図は、窓の端部からサンドイツチ部ま
での距離r(μm)を横軸に、このイメージセン
サの単位面積、単位照度下で流れる電流IPPA/
lx・μm2)を縦軸にとつたものである。
この図からも明らかなように遮光体の窓端部よ
り下部電極の幅が約15μm縮小せしめられるよう
にしても実効センサ面積は窓の面積すなわち受光
面積となる。
本発明は、この事実に着目してなされたもの
で、上述の如く構成することにより、実際の下部
電極の電極間距離すなわち間隙長をより大きくと
ることができるため、隣接ビツト間の相互干渉を
大幅に低減することができ、高解像度の密着型イ
メージセンサの形成が可能となる。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照しつ
つ詳細に説明する。
本発明実施例の密着型イメージセンサは、第1
図aおよびb(第1図bは第1図aのA−A断面
図)に示す如く、絶縁性のガラス基板1上にピツ
チP=41.6μm、間隔r=28.2μm、ストライプ幅
W=13.4μmで多数個(24ドツト/mm)並設され
たストライプ状のクロム薄膜パターンからなる下
部電極2と、その上層に夫々帯状をなして順次積
層せしめられた膜厚1μmの水素化アモルフアス
シリコン層からなる光電変換層3、酸化インジウ
ム錫層からなる透光性の上部電極4と、該上部電
極上に形成された保護膜5と、該保護膜上に前記
下部電極2のパターンが夫々中央にくるように穿
孔せしめられる1辺の長さa=33.3μmの窓7を
有する酸化シリコン層からなる遮光膜6とから構
成されている。
この密着型イメージセンサは、遮光膜6に形成
された窓7の1辺の長さa=33.3μmの一辺から
10μmずつ縮小された幅W=13.4μm下部電極を用
いて構成されており、下部電極間の間隙も大であ
るため、24ドツト/mmのイメージセンサとして、
隣接ビツト間の相互干渉もなく高解像度で信頼性
の高いものとなつている。
また、下部電極面積が減少するため、ほぼ、下
部電極面積に比例するように生じる暗時の電流値
が減少し、実効的な明暗出力比を増大することが
できる。
なお、実施例では、下部電極のパターンをスト
ライプ状としたが、必ずしもこれに限定されるこ
となく適宜選択可能である。
また、実施例においては、下部電極を分割電極
とし、透光性の上部電極を帯状の共通電極とした
ものについて述べたが、必ずしもこの構造に限定
されることなく、透光性の上部電極を分割電極と
し、下部電極を共通電極とした構造をはじめ、他
の構造にも適用可能である。
更に、光電変換層、下部電極、上部電極を構成
する物質の材質について適宜変更可能である。
加えて、実施例の如く、24ドツト/mmと高密度
のイメージセンサのみならず低密度のものへの展
開も可能ではあるが、例えば光電変換層として水
素化アモルフアスシリコンを用いた場合でサンド
イツチ部分の縮小効果があるのはせいぜい15μm
であるため、あまり効果的ではない。
[効果] 以上説明してきたように、本発明によれば、上
部電極と下部電極とによつて光電変換層を挾んだ
サンドイツチ形のイメージセンサにおいて、下部
電極と上部電極との重なり合う部分が、窓の大き
さよりも小さくなるように光入射量制御用の遮光
体を形成しているため、隣接ビツト間の間隙を大
きくし、相互干渉をなくし、高解像度であつてか
ら信頼性の高いイメージセンサを提供することが
可能となる。
また、暗電流が低減されるため、実効的な明暗
出力比を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図aおよびbは、本発明実施例の密着型イ
メージセンサを示す図(第1図bは第1図aのA
−A断面図)、第2図aおよびbは、測定に用い
たイメージセンサと光照射位置との関係を示す
図、第3図は、第2図aおよびbに示したイメー
ジセンサの光照射点から下部電極の先端までの距
離dと単位面積・単位照度下で収集可能な光電流
量Iとの関係を示す図、第4図は、遮光膜に形成
される窓の端部からサンドイツチ部sまでの距離
rを示す模式図、第5図は、第4図のrとこのイ
メージセンサの単位面積・単位照度下で流れる光
電流IPとの関係を示す図、第6図乃至第9図は
夫々、従来例のイメージセンサを示す図である。 101……基板、102……下部電極、103
……上部電極、104……光電変換層、105…
…遮光膜、107……表面保護膜、11……基
板、12……下部電極、13……光電変換層、1
4……上部電極、P……光照射点、1……ガラス
基板、2……下部電極、3……光電変換層、4…
…上部電極、5……保護膜、6……遮光膜、7…
…窓。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上部電極と下部電極とによつて光電変換層と
    してのアモルフアス半導体層を挾むと共に、該上
    部電極上に受光面積を規定するための窓を有する
    遮光体を具えたサンドイツチ形のイメージセンサ
    において、 前記下部電極と上部電極との重なり合う部分
    が、前記窓よりも小さくなるようにしたことを特
    徴とするイメージセンサ。 2 前記アモルフアス半導体層が水素化アモルフ
    アスシリコン層であつて、前記重なり合う部分の
    幅方向の端部が前記窓の端部から最大15μm内側
    にくるようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のイメージセンサ。
JP60135425A 1985-06-21 1985-06-21 イメ−ジセンサ Granted JPS61292961A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60135425A JPS61292961A (ja) 1985-06-21 1985-06-21 イメ−ジセンサ
US06/875,411 US4739178A (en) 1985-06-21 1986-06-17 Image sensor having over-sized window

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60135425A JPS61292961A (ja) 1985-06-21 1985-06-21 イメ−ジセンサ

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JPS61292961A JPS61292961A (ja) 1986-12-23
JPH0476511B2 true JPH0476511B2 (ja) 1992-12-03

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894700A (en) * 1985-04-09 1990-01-16 Fuji Xerox Co., Ltd. Image sensor
US4855802A (en) * 1986-10-20 1989-08-08 Fuji Electric Co., Ltd. Contact type image sensor
DE3903699A1 (de) * 1988-02-08 1989-08-17 Ricoh Kk Bildsensor
GB9301405D0 (en) * 1993-01-25 1993-03-17 Philips Electronics Uk Ltd An image sensor
TWI600125B (zh) * 2015-05-01 2017-09-21 精材科技股份有限公司 晶片封裝體及其製造方法
US11559216B1 (en) * 2016-08-12 2023-01-24 Apple Inc. Integrated photodiode

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141024A (en) * 1975-09-25 1979-02-20 Sony Corporation Solid state image sensing device
US4354104A (en) * 1980-05-06 1982-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state image pickup device
US4607168A (en) * 1982-07-09 1986-08-19 Hitachi, Ltd. Photosensor array devices

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JPS61292961A (ja) 1986-12-23
US4739178A (en) 1988-04-19

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