JPH06260677A

JPH06260677A - 読み取り装置の製造方法

Info

Publication number: JPH06260677A
Application number: JP5075372A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Oohayashi; 只志大林; Kenji Kobayashi; 健二小林; Shinichiro Kurata; 愼一郎倉田; Tetsuo Torigoe; 哲郎鳥越
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】基板１２上に下部電極１４ａ，１６ａと、少
なくとも２種以上の半導体層が積層されて成る光電変換
層１４ｂ，１６ｂと、上部電極１４ｃ，１６ｃとを備え
て構成される読み取り装置１０において、リークなどの
欠陥の発生が少ない製造方法を提供することにある。【構成】少なくとも下部電極１４ａ，１６ａの上に成
膜される第１の半導体層（１４ｂ，１６ｂ）を、Si_nＨ
_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比を１／４０以下に
設定して成膜した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は読み取り装置の製造方法
に関し、特に、ファクシミリ、イメージスキャナなどに
おいて、画像情報を入力するための画像読み取り部など
に使用される読み取り装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ファクシミリなどの画像読み取り部
には、縮小光学系の必要なＣＣＤ型の読み取り装置に代
わって、一般に密着型イメージセンサと呼ばれる読み取
り装置が広く採用されている。たとえば図５に示すよう
に、従来の読み取り装置１はガラス基板２上に、光電変
換素子であるフォトダイオード３と、スイッチング素子
であるブロッキングダイオード４と、フォトダイオード
３からの電気信号を読み出すためのチャンネル配線Ｃ_1,
Ｃ_2,...Ｃ_nとが形成されて構成されている。

【０００３】これらフォトダイオード３及びブロッキン
グダイオード４は、ともに金属から成る不透明な下部電
極３ａ，４ａと、アモルファスシリコンから成るｐｉｎ
構造の半導体層３ｂ，４ｂと、ＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）から成る透明な上部電極３ｃ，４ｃとが、順に堆積
されて構成されている。そして、フォトダイオード３及
びブロッキングダイオード４は SiO_xから成る透明な層
間絶縁膜５により覆われていて、この層間絶縁膜５に形
成されたコンタクトホール６を介して接続配線７によっ
て逆極性で直列接続されている。一方、フォトダイオー
ド３を構成する下部電極３ａは、層間絶縁膜５に形成さ
れたコンタクトホール８を介してチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ
_2,...Ｃ_nに接続され、さらに、これら全体は保護膜９
により覆われて構成されている。

【０００４】これらフォトダイオード３及びブロッキン
グダイオード４は、図６に示すように、一次元にｍ×ｎ
個配列され、ｎ個ごとにｍ個のブロックＢ_1,Ｂ_2,...Ｂ
_mに区分されている。そして、ブロッキングダイオード
４のアノード電極はブロックＢ_1,Ｂ_2,...Ｂ_m内で共通
に接続され、一方、フォトダイオード３のアノード電極
はチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nによってブロックＢ
_1,Ｂ_2,...Ｂ_m間で相対的に同一位置にあるもの同士で
共通に接続されて構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の読み取り
装置１において、ｍ×ｎ個たとえばＡ４サイズで１７２
８個配列されたフォトダイオード３及びブロッキングダ
イオード４の内、１箇所にでも欠陥があれば、この読み
取り装置１は不良品として使用することができない。こ
のため、欠陥の生じた読み取り装置１について、その欠
陥の原因を調査したところ、半導体層３ｂ，４ｂと基板
２上の下部電極３ａ，４ａとの密着性が影響することが
分かった。

【０００６】ここで、フォトダイオード３及びブロッキ
ングダイオード４の半導体層３ｂ，４ｂは SiH₄，
Ｈ₂, PH₃, Ｂ₂Ｈ₆などの混合ガスをグロー放電させ
て、ｐ型層，ｉ型層，ｎ型層の各層を形成している。こ
れらの各層のうち、ｐ型層とｎ型層は、Ｂ₂Ｈ₆及びPH
₃をＨ₂で希釈して１０００ ppmになるようにするとと
もに SiH₄／Ｈ₂の流量比を約３／２０以上に設定して
分解し、成膜していた。この条件設定はドーパント濃度
がSiに対して約１％程度にすることにより、２０℃にお
ける暗状態での電気伝導度を１０^-6（Ωcm）^-1以上にし
て、光起電力素子として有効に光電流を用いようとする
ためであった。

【０００７】すなわち、太陽電池などのように大電流が
流れる光起電力素子（μＡ〜ｍＡ程度のオーダー）にあ
っては、電気伝導度を良くすればその性能が良くなり、
一方、微小なリーク電流は無視することができた。とこ
ろが、イメージセンサなどの読み取り装置は微小電流
（ｎＡ〜ｐＡ程度のオーダー）であり、たとえ微小であ
ってもリーク電流を無視することはできない。

【０００８】そこで、本発明者らは光電変換素子のいず
れにもリークのない読み取り装置を安定して得ることを
目的に鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったのであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
読み取り装置の製造方法の要旨とするところは、少なく
とも基板上に堆積されて成る下部電極と、該下部電極上
に少なくとも２種以上の導電型半導体が積層されて成る
光電変換層と、該光電変換層上に堆積されて成る上部電
極とから構成される光電変換素子を備えて構成される読
み取り装置の製造方法であって、前記光電変換層のうち
少なくとも前記下部電極上に成膜される第１の半導体層
をSi_nＨ_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比が１／４
０以下で成膜することにある。

【００１０】かかる本発明の読み取り装置の製造方法に
おいて、前記Ｈ₂は水素を希釈材として、ホスフィン、
PH₃又はジボランなどのドーパント材を含むことにあ
る。

【００１１】また、かかる本発明の読み取り装置の製造
方法において、前記第１の半導体層の成膜ガスはSi
Ｈ₄、高次のシラン、ホスフィン、ジボラン又は水素な
どのうち、少なくともSiＨ₄、高次のシラン及び水素を
含むことにある。

【００１２】更に、かかる本発明の読み取り装置の製造
方法において、前記光電変換素子はフォトダイオード
と、該フォトダイオードに逆極性に直列接続されたブロ
ッキングダイオードとから成ることにある。

【００１３】

【作用】かかる本発明の読み取り装置の製造方法は、基
板上に被着形成された下部電極の上に少なくとも２種以
上の導電型半導体から成る光電変換層を積層するのにあ
たり、少なくとも導電型半導体とは異種材料の下部電極
の上に成膜される第１の半導体層については、Si_nＨ
_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比を１／４０以下に
設定して成膜するようにしている。ここで、Si_nＨ_2n+2
（ｎは正の整数）はシラン又は高次のシランを含み、Ｈ
₂は水素を希釈材として、ホスフィン、PH₃又はジボラ
ンなどのドーパント材を含むことがある。したがって、
第１の半導体層は下部電極の上に徐々に且つ緻密に堆積
され、ホールなどの欠陥をほとんど生ずることなく被着
される。次いで、第２の半導体層以降は同様に流量比を
１／４０以下に設定して堆積させても良いが、従来通り
に流量比を１／１０〜１／２０程度に設定して堆積させ
ることができる。第２の半導体層以降については同種の
半導体層の上に堆積されることになるため、堆積速度を
速くしても、ほとんど欠陥を生ずることはない。

【００１４】

【実施例】次に、本発明に係る読み取り装置の製造方法
の実施例について図面に基づき詳しく説明する。

【００１５】まず図１に示すように、本発明に係る読み
取り装置１０はガラスなどから成る光学的に透明な基板
１２上に、光電変換素子であるフォトダイオード１４
と、スイッチング素子であるブロッキングダイオード１
６と、フォトダイオード１４からの電気信号を読み出す
ためのチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nとが形成されて
構成されている。ここでは、フォトダイオード１４とブ
ロッキングダイオード１６とにより光センサ素子が構成
されている。

【００１６】これらフォトダイオード１４及びブロッキ
ングダイオード１６はともに、Cr，Ni，Pd，Ti，Mo，T
a，Alなどの金属層から成る下部電極１４ａ，１６ａ
と、アモルファスシリコンなどから成るｐｉｎ構造の光
電変換層１４ｂ，１６ｂと、ＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）などから成る透明な上部電極１４ｃ，１６ｃとが順
に堆積されて構成されている。そして、フォトダイオー
ド１４及びブロッキングダイオード１６は SiO_xや SiN
_xなどから成る透明な層間絶縁膜１８により覆われてい
て、この層間絶縁膜１８に形成されたコンタクトホール
２０を介して接続配線２２により互いに逆極性で直列接
続されている。すなわち、フォトダイオード１４とブロ
ッキングダイオード１６とはカソード電極同士で接続さ
れている。一方、フォトダイオード１４の下部電極１４
ａは層間絶縁膜１８に形成されたコンタクトホール２４
を介してチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nに接続されて
いる。さらに、これら全体は保護膜２６により覆われて
構成されている。

【００１７】また従来と同様に、これらフォトダイオー
ド１４及びブロッキングダイオード１６は一次元にｍ×
ｎ個配列され、ｎ個ごとにｍ個のブロックＢ_1,Ｂ_2,...
Ｂ_mに区分されていて、ブロッキングダイオード１６の
アノード電極はブロックＢ_1,Ｂ_2,...Ｂ_m内で共通に接
続され、フォトダイオード１４のアノード電極はチャン
ネル配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nによってブロックＢ_1,Ｂ
_2,...Ｂ_m間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。

【００１８】ここで、この読み取り装置１０の製造方法
の一例を簡単に説明する。

【００１９】まず基板１２上に、電子ビームや抵抗加熱
による真空蒸着法、あるいはＤＣやＲＦによるスパッタ
リング法などによって、Cr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alな
どの金属膜（１４ａ，１６ａ）を堆積する。次いでこの
上に、プラズマＣＶＤ法などによって、第１の半導体層
である正孔が多数キャリアとなるｐ型アモルファスシリ
コン膜と、真性半導体となるｉ型アモルファスシリコン
膜と、電子が多数キャリアとなるｎ型アモルファスシリ
コン膜とを連続的に堆積する。

【００２０】ここで、第１の導電型の半導体層であるｐ
型アモルファスシリコン膜を堆積する際、Si_nＨ_2n+2／
Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比を１／４０以下にして成
膜することによって得られる。Si_nＨ_2n+2（ｎは正の整
数）はシランSiＨ₄及び／又は高次のシランを含み、ま
た、Ｈ₂は水素を希釈材として、ホスフィン、PH₃又は
ジボランなどのドーパント材を含んで構成されている。
すなわち、この第１の半導体層の成膜ガスはシランSiＨ
₄、高次のシラン、ホスフィン、ジボラン又は水素など
のうち、少なくともシランSiＨ₄、高次のシラン及び水
素を含んで構成されている。かかる構成の成膜ガスを用
い、Si_nＨ_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比を１／
４０以下に設定して成膜することにより、緻密で密着性
に優れ、且つホールなどの欠陥のほとんどない第１の半
導体層を成膜することができる。特に、第１の半導体層
はそれとは異質の材料から成る金属膜（１４ａ，１６
ａ）の上に被着されることから、堆積速度を遅くするこ
とにより、欠陥の少ない半導体層を得ることができる。

【００２１】そして、ｐ型アモルファスシリコン膜を堆
積した後、順次ｉ型アモルファスシリコン膜及びｎ型ア
モルファスシリコン膜を堆積する。ｉ型及び／又はｎ型
アモルファスシリコン膜はｐ型アモルファスシリコン膜
と同様に、Si_nＨ_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比
を１／４０以下に設定して成膜しても良いが、流量比を
１／１０〜１／２０程度に設定して成膜しても良い。ｉ
型及びｎ型アモルファスシリコン膜はそれと同種の半導
体層の上にそれぞれ被着されることになるため、密着さ
せられ、欠陥が生ずることはほとんどない。

【００２２】ｐ型、ｉ型及びｎ型の半導体層から成る光
電変換層（１４ｂ，１６ｂ）を堆積した後、この上に、
真空蒸着法やスパッタリング法などによってＩＴＯや S
nO₂などの透明導電膜（１４ｃ，１６ｃ）を堆積する。
なお、金属膜及び透明導電膜の膜厚は数百〜数千Å程度
が好ましいが、これらの膜の特性や、アモルファスシリ
コン膜の性能などを考慮して適宜決定されるものであ
る。

【００２３】次いで、フォトリソグラフィ法などによっ
て、上層の透明導電膜（１４ｃ，１６ｃ）と、３層から
成るアモルファスシリコン膜（１４ｂ，１６ｂ）とを所
定形状にパターン化して上部電極１４ｃ，１６ｃと光電
変換層１４ｂ，１６ｂとを形成した後、金属膜（１４
ａ，１６ａ）を別の所定形状にパターン化して下部電極
１４ａ，１６ａを形成することによって、フォトダイオ
ード１４とブロッキングダイオード１６を形成する。

【００２４】次に、これらフォトダイオード１４とブロ
ッキングダイオード１６の上に、熱ＣＶＤ法，常圧ＣＶ
Ｄ法，プラズマＣＶＤ法，スパッタリング法などによっ
て SiO_xや SiN_xなどを堆積した後、これをフォトリソ
グラフィ法などによって所定形状にパターン化すること
によって層間絶縁膜１８を形成する。このとき、フォト
ダイオード１４、ブロッキングダイオード１６及び下部
電極１４ａ上の所定位置にはコンタクトホール２０，２
４を形成するとともに、下部電極１６ａ上の取出電極２
８を形成する領域については層間絶縁膜１８を除去す
る。

【００２５】さらにこれらの上に、真空蒸着法やスパッ
タリング法などによってCr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alな
どの金属を単層又は多層に堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって、接続配線２２とチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ
_2,...Ｃ_nと取出電極２８とを形成する。これにより、
上部電極１４ｃ，１６ｃ同士が接続配線２２により電気
的に接続され、下部電極１４ａとチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ
_2,...Ｃ_nとが電気的に接続されることになる。なお、
これらの材料は電気的接続が可能であれば金属でなくて
もよく、特に限定されるものではない。

【００２６】最後にこれら全体に、プラズマＣＶＤ法，
スパッタリング法などによって酸化シリコン，窒化シリ
コン，酸化タンタルなどを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法によって所定形状にパターン化することに
よって、取出電極２８とチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ
_nの取出電極（図示しない）以外の全領域を覆うように
保護膜２６を形成する。この保護膜２６はフォトダイオ
ード１４、ブロッキングダイオード１６、チャンネル配
線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nなどを湿度やキズから保護するため
のものである。

【００２７】このようにして得られた読み取り装置１０
は基板１２上の下部電極１４ａ，１６ａの上に被着形成
された光電変換層１４ｂ，１６ｂの第１の半導体層は緻
密に且つ強固に密着させられていて、ホールなどの欠陥
がほとんど生じていないため、その上に堆積された第
２、第３の半導体層にも欠陥が生ずることはほとんどな
く、リークなどの欠陥の発生が著しく減少する。したが
って、読み取り装置１０の製造歩留りが飛躍的に向上す
る。

【００２８】以上、本発明に係る読み取り装置の一実施
例を詳述したが、本発明は上述した実施例に限定される
ことなく、その他の態様でも実施し得るものである。

【００２９】また、上述した実施例では、フォトダイオ
ード１４を構成する上部電極１４ｃと、ブロッキングダ
イオード１６を構成する上部電極１６ｃとが接続配線２
２によって接続されているが、図２に示すように、フォ
トダイオード１４を構成する下部電極３０と、ブロッキ
ングダイオード１６を構成する下部電極３０とが共通に
なっていて、この下部電極３０によってフォトダイオー
ド１４とブロッキングダイオード１６とが接続されて成
る読み取り装置３２でもよい。

【００３０】この場合は、金属から成る下部電極３０を
形成し、次いで光電変換層１４ｂ，１６ｂのうち第１の
半導体層を成膜するとき、成膜条件としてSi_nＨ_2n+2／
Ｈ₂（ｎは正の整数）の流量比を１／４０以下に設定し
て成膜することによって、光電変換層１４ｂ，１６ｂは
下部電極３０に密着し、ほとんど欠陥が生ずることはな
い。また、フォトダイオード１４の上部電極１４ｃは引
出配線３８によって取り出してチャンネル配線Ｃ_1,Ｃ
_2,...Ｃ_nに接続し、ブロッキングダイオード１６の上
部電極１６ｃは引出配線４０によって外部に取り出して
おけばよい。本例では、フォトダイオード１４とブロッ
キングダイオード１６とはアノード電極同士で接続さ
れ、互いに逆極性で直列接続されていることになる。

【００３１】また上述した実施例では、ブロッキングダ
イオード１６のアノード電極又はカソード電極がブロッ
クＢ_1,Ｂ_2,...Ｂ_m内で共通に接続され、フォトダイオ
ード１４のアノード電極又はカソード電極がチャンネル
配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nによってブロックＢ_1,Ｂ_2,...Ｂ
_m間で相対的に同一位置にあるもの同士で接続されてい
るが、フォトダイオードとブロッキングダイオードの配
置を逆にして、フォトダイオードのアノード電極又はカ
ソード電極をブロック内で共通に接続し、ブロッキング
ダイオードのアノード電極又はカソード電極をチャンネ
ル配線によってブロック間で相対的に同一位置にあるも
の同士で接続したものでもよい。すなわち、フォトダイ
オード（光電変換素子）とブロッキングダイオード（ス
イッチング素子）とから構成される光センサ素子が一次
元に複数配列され、一定個数ごとに複数のブロックに区
分されていて、これら光センサ素子のいずれか一方がブ
ロック内で共通に接続され、当該他方がチャンネル配線
によってブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士
で共通に接続されていればよいのである。

【００３２】さらに上述した実施例では、製造工程の簡
素化などの理由から、フォトダイオード１４及びブロッ
キングダイオード１６を構成するそれぞれの下部電極１
４ａ，１６ａ、光電変換層１４ｂ，１６ｂ及び上部電極
１４ｃ，１６ｃは、それぞれ同時に堆積されたもので、
それぞれ同じ材料から構成されているが、フォトダイオ
ード１４を構成する上部電極１４ｃは透明でなければな
らないが、ブロッキングダイオード１６を構成する上部
電極１６ｃは透明でなくてもよい。

【００３３】また、上述した光電変換層１４ｂ，１６ｂ
はいずれも基板１２側からｐｉｎの順に積層されている
が、これとは逆にｎｉｐの順に積層され、ｐｉｎ構造に
されていてもよい。また、上述したｐｉｎ型以外に、ｎ
ｉ型、ｐｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ
接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み
合わせた型などに単層又は多層に堆積したものでもよ
い。さらに、半導体層を構成するアモルファスシリコン
としては、水素化アモルファスシリコンa-Si:H、水素化
アモルファスシリコンカーバイドa-SiC:H 、アモルファ
スシリコンナイトライドなどの他、単なるアモルファス
シリコンa-Siなどが好ましいが、シリコンと炭素、ゲル
マニウム、スズなどの他の元素との合金から成るアモル
ファスシリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶を堆積
したものでもよいなど、これらの構造は何ら限定される
ものではない。

【００３４】その他、光電変換素子をフォトダイオード
のような光起電力型の素子でなく、たとえば光導電型の
素子にしてもよい。また、スイッチング素子をＴＦＴな
どにしてもよいなど、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲内で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形
を加えた態様で実施し得るものである。

【００３５】実施例１基板１２にはコーニング社製の無アルカリガラス（＃７
０５９）に１０００Å厚のクロム膜を電子ビーム蒸着し
たものを用い、図１に示す構造の読み取り装置４２を製
造した。まず、クロム膜（１４ａ，１６ａ）上に、分離
形式のプラズマＣＶＤ装置により、２０〜１５０Å厚の
ｐ型アモルファスシリコン膜と、５０００〜９０００Å
厚のｉ型アモルファスシリコン膜と、１５０Å厚のｎ型
アモルファスシリコン膜とを順番に堆積した。そして更
にこの上に、前述したＩＴＯ膜と同じ方法で６００Å厚
のＩＴＯ膜を堆積した。

【００３６】ここで、アモルファスシリコン膜の成膜条
件は、成膜温度はいずれも２５０℃であり、ｐ型アモル
ファスシリコン膜については SiH₄は５sccm、Ｂ₂Ｈ₆
を１０００ ppmに希釈した H₂は２００sccm、ＲＦパワ
ーは４５Ｗ、圧力は１．５Torrで成膜し、ｉ型アモルフ
ァスシリコン膜については SiH₄は２００sccm、ＲＦパ
ワーは１００Ｗ、圧力は０．５Torrで成膜し、ｎ型アモ
ルファスシリコン膜については SiH₄は２０sccm、PH₃
を１０００ ppmに希釈した H₂は２００sccm、ＲＦパワ
ーは４５Ｗ、圧力は１．５Torrで成膜した。アモルファ
スシリコン膜の成膜後、その外観検査をしたところ、ピ
ンホールなどはなく、何ら異常はなかった。

【００３７】次いで、フォトリソグラフィ法によって、
上層のＩＴＯ膜と、３層から成るアモルファスシリコン
膜を所定形状にパターン化し、上部電極１４ｃ，１６ｃ
と、光電変換層１４ｂ，１６ｂとを形成した。具体的に
は、上層のＩＴＯ膜上にレジスト液を塗布し、プリベー
クをした後、所定のパターンが刻まれたマスクを用いて
露光を行なった。そして、現像及びポストベークを行な
った後、塩酸と硝酸の混合液によって上層のＩＴＯ膜を
エッチングした。次いで、平行平板型のエッチング装置
を用いてアモルファスシリコン膜をエッチングした。こ
こでは、チャンバー内を１０^-3Torr以下まで排気した
後、CF₄ガスと O₂ガスを導入し、圧力を５．０Ｐａに
保持しながら１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いて電
極に０．１〜０．７Ｗ／ｃｍ²の電力を供給し、アモル
ファスシリコン膜をエッチングした。

【００３８】次いで、パターニングに用いたレジストを
除去した後、フォトリソグラフィ法によってクロム膜を
所定形状にパターン化し、下部電極１４ａ，１６ａを形
成した。クロム膜のエッチングには硝酸第２セリウムア
ンモニウムを用いた。このようにしてフォトダイオード
１４とブロッキングダイオード１６とを形成したが、こ
れらの数はそれぞれ１７２８個とし、これらを３２個ご
とに５６個のブロックに区分した。

【００３９】次に、これらフォトダイオード１４とブロ
ッキングダイオード１６の上に、プラズマＣＶＤ法によ
って１．５μｍ厚のシリコン酸化膜を堆積した後、フォ
トリソグラフィ法によって所定形状にパターン化して層
間絶縁膜１８を形成した。ここでのエッチングには平行
平板型のエッチング装置を用いた。すなわち、チャンバ
ー内を１０^-2Torr以下まで排気した後、基板１２を所定
温度に加熱保持し、シランガス２０〜６０sccmと、亜酸
化窒素ガス１５０〜３００sccmを導入し、０．３〜１．
２Torrの圧力に保持した。（ここで、必要に応じて窒素
ガスを導入することもある。）その後、圧力が安定する
のを待って、１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いて基
板１２と対面する電極に０．０１〜０．５Ｗ／ｃｍ²の
電力を供給した。

【００４０】さらにこれらの上に、スパッタリング法に
よってCrとAlの２層を堆積し、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、接続配線２２とチャ
ンネル配線Ｃ_1,Ｃ_2,...Ｃ_nと取出電極２８とを形成し
た。ここで、Crの膜厚は５００Å厚とし、Alの膜厚は
１．５μｍとした。また、Alのエッチングは燐酸、塩
酸、硝酸及び酢酸の混合液で行ない、Crのエッチングは
硝酸第２セリウムアンモニウムで行なった。

【００４１】最後にこれら全体に、プラズマＣＶＤ法に
よって５０００Å厚のシリコン窒化膜を堆積した後、フ
ォトリソグラフィ法によって所定形状にパターン化し
て、保護膜２６を形成した。ここでのエッチングにも平
行平板型のエッチング装置を用いた。すなわち、チャン
バー内を１０^-2Torr以下まで排気した後、基板１２を所
定温度に加熱保持し、シランガス２０〜６０sccmと、ア
ンモニアガス１５０〜３００sccmを導入し、０．３〜
１．２Torrの圧力に保持した。（ここで、必要に応じて
水素ガスや窒素ガスを導入することもある。）その後、
圧力が安定するのを待って、１３．５６ＭＨｚの高周波
電源を用いて基板１２と対向する電極に０．０１〜０．
５Ｗ／ｃｍ²の電力を供給した。

【００４２】得られた読み取り装置１０についてリーク
など欠陥の有無を調べた結果、欠陥率は４３％であっ
た。

【００４３】実施例２実施例１と同様にして図１に示す構造の読み取り装置１
０を製造した。但し、ｐ型アモルファスシリコン膜の成
膜条件は成膜温度は２５０℃で同様に設定し、SiH₄を
２sccm、Ｂ₂Ｈ₆を１０００ ppmに希釈した H₂を２０
０sccmで流し、ＲＦパワーを４５Ｗ、圧力は１．５Torr
で成膜した。また、ｉ型及びｎ型のアモルファスシリコ
ン膜の成膜条件は実施例１と同様に設定した。

【００４４】アモルファスシリコン膜の成膜後、その外
観検査をしたところ、ピンホールなどの発生はなく、何
ら異常はなかった。また、実施例１と同様にして得られ
た読み取り装置１０についてリークなど欠陥の有無を調
べた結果、欠陥率は１８％であった。

【００４５】比較例実施例１と同様にして図１に示す構造の読み取り装置１
０を製造した。但し、ｐ型アモルファスシリコン膜の成
膜条件は成膜温度は２５０℃で同様に設定し、SiH₄を
２０sccm、Ｂ₂Ｈ₆を１０００ ppmに希釈した H₂を２
００sccmで流し、ＲＦパワーを４５Ｗ、圧力は１．５To
rrで成膜した。また、ｉ型及びｎ型のアモルファスシリ
コン膜の成膜条件は実施例１と同様に設定した。

【００４６】アモルファスシリコン膜の成膜後、その外
観検査をしたところ、基板や半導体層の界面に微小なピ
ンホール状のものが観察された。また、実施例１と同様
にして得られた読み取り装置１０についてリークなど欠
陥の有無を調べたところ、欠陥率は８２％であった。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係る読み取り装置の製造方法
は、少なくとも２種以上の半導体層が積層されて成る光
電変換層のうち、少なくとも下部電極の上に被着形成さ
れる第１の半導体層はSi_nＨ_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整
数）の流量比を１／４０以下に設定して成膜するように
しているため、第１の半導体層は下部電極の上に緻密に
密着させられる。したがって、第１の半導体層にピンホ
ールなどの欠陥が生ずることはほとんどなく、その結
果、第１の半導体層の上に堆積される第２の半導体層以
降の半導体層に欠陥が生ずることはほとんどなくなり、
読み取り装置の欠陥発生率が大幅に減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原稿読み取り装置の一実施例を示
す断面模式図である。

【図２】本発明に係る原稿読み取り装置の他の実施例を
示す断面模式図である。

【図３】従来の原稿読み取り装置の一例を示す断面模式
図である。

【図４】図３に示した原稿読み取り装置の回路図であ
る。

【符号の説明】

１０，３２；原稿読み取り装置１２；基板１４；フォトダイオード（光電変換素子）１６；ブロッキングダイオード（スイッチング素子）１４ａ，１６ａ，３０；下部電極１４ｂ，１６ｂ；半導体層１４ｃ，１６ｃ；上部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｚ 8721−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基板上に堆積されて成る下部
電極と、該下部電極上に少なくとも２種以上の導電型半
導体が積層されて成る光電変換層と、該光電変換層上に
堆積されて成る上部電極とから構成される光電変換素子
を備えて構成される読み取り装置の製造方法であって、
前記光電変換層のうち少なくとも前記下部電極上に成膜
される第１の半導体層をSi_nＨ_2n+2／Ｈ₂（ｎは正の整
数）の流量比が１／４０以下で成膜することを特徴とす
る読み取り装置の製造方法。
【請求項２】前記Ｈ₂は水素を希釈材として、ホスフ
ィン、PH₃又はジボランなどのドーパント材を含むこと
を特徴とする請求項１に記載する読み取り装置の製造方
法。
【請求項３】前記第１の半導体層の成膜ガスはSi
Ｈ₄、高次のシラン、ホスフィン、ジボラン又は水素な
どのうち、少なくともSiＨ₄、高次のシラン及び水素を
含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する
読み取り装置の製造方法。
【請求項４】前記光電変換素子はフォトダイオード
と、該フォトダイオードに逆極性に直列接続されたブロ
ッキングダイオードとから成ることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載する読み取り装置の製
造方法。