JPH0644620B2 - 薄膜光電変換素子用基板およびその製造方法 - Google Patents
薄膜光電変換素子用基板およびその製造方法Info
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- JPH0644620B2 JPH0644620B2 JP59250029A JP25002984A JPH0644620B2 JP H0644620 B2 JPH0644620 B2 JP H0644620B2 JP 59250029 A JP59250029 A JP 59250029A JP 25002984 A JP25002984 A JP 25002984A JP H0644620 B2 JPH0644620 B2 JP H0644620B2
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- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ等の読み取り系において原稿と
１：１に対応する光電変換装置に用いられる薄膜光電変
換素子用基板およびその製造方法に関するものである。
１：１に対応する光電変換装置に用いられる薄膜光電変
換素子用基板およびその製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、ファクシミリ等の読み取り系の光電変換装置に用
いられる薄膜光電変換素子用基板の製造および製造方法
を、第１図(a)〜(d)の断面図で示す。
いられる薄膜光電変換素子用基板の製造および製造方法
を、第１図(a)〜(d)の断面図で示す。
第１図(a)に示す様に、CdS，CdSe等のII−VI族化合物半
導体等の光電変換素子との膨張係数と合った例えばダウ
コーニング社のコーニング7059等のガラス基板１上に、
Ｓｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ等の高融点材料を真空蒸着又は
スパッタリング法等で例えばＳｉの場合０．５〜０．７
μｍ，Ｃｒの場合０．１〜０．３μｍの膜厚を全面に被
着し、ガラス基板１裏面からの光を透過率において０．
５％以下に遮光する遮光層２を形成する。次に第１図
(b)に示す様に、ガラス基板１裏面から照明光を取り入
れるために、レジストを全面に塗布した後、フォトリソ
法を用いてレジストパターン３を形成し、化学エッチン
グ法やプラズマエッチング法等で、第１図(c)に示す様
な照明窓４を形成する。さらに第１図(d)に示す様に、
ガラス基板１と同一材料、例えばコーニング７０５９等
を用いスパッタリング法等で０．１〜０．７μｍの膜厚
の透光性絶縁層５を形成する事により、薄膜光電変換素
子用基板が作製される。
導体等の光電変換素子との膨張係数と合った例えばダウ
コーニング社のコーニング7059等のガラス基板１上に、
Ｓｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ等の高融点材料を真空蒸着又は
スパッタリング法等で例えばＳｉの場合０．５〜０．７
μｍ，Ｃｒの場合０．１〜０．３μｍの膜厚を全面に被
着し、ガラス基板１裏面からの光を透過率において０．
５％以下に遮光する遮光層２を形成する。次に第１図
(b)に示す様に、ガラス基板１裏面から照明光を取り入
れるために、レジストを全面に塗布した後、フォトリソ
法を用いてレジストパターン３を形成し、化学エッチン
グ法やプラズマエッチング法等で、第１図(c)に示す様
な照明窓４を形成する。さらに第１図(d)に示す様に、
ガラス基板１と同一材料、例えばコーニング７０５９等
を用いスパッタリング法等で０．１〜０．７μｍの膜厚
の透光性絶縁層５を形成する事により、薄膜光電変換素
子用基板が作製される。
しかし上記の様な薄膜光電変換素子用基板の製造法で
は、以下の様な問題点が生じている。
は、以下の様な問題点が生じている。
まず第１に、遮光層２にＳｉを用いる場合、膜厚が０．
６μｍと厚くても、６５０ｎｍ以上の波長の光に対して
透過率が５％以上で、カラー原稿を読み取る光電変換素
子用基板には用いる事ができず、また、膜厚を厚くする
とガラス基板１との膨張係数の差によりクラックが生
じ、生産性や信頼性の低下を招き、さらに、Ｓｉの膜厚
分の段差が透光性絶縁層の形成時照明窓４で生じ、透光
性絶縁層５上に光電変換素子の取り出し電極を形成する
時に、段切れを起こすため、歩留り低下の原因となって
いる。
６μｍと厚くても、６５０ｎｍ以上の波長の光に対して
透過率が５％以上で、カラー原稿を読み取る光電変換素
子用基板には用いる事ができず、また、膜厚を厚くする
とガラス基板１との膨張係数の差によりクラックが生
じ、生産性や信頼性の低下を招き、さらに、Ｓｉの膜厚
分の段差が透光性絶縁層の形成時照明窓４で生じ、透光
性絶縁層５上に光電変換素子の取り出し電極を形成する
時に、段切れを起こすため、歩留り低下の原因となって
いる。
第２に、遮光層２をＣｒ，Ｔａ等の金属膜で形成する場
合、透光性絶縁層５に、光電変換素子の形成時の熱処理
等により遮光層２の材料が熱拡散を生じ、透光性絶縁層
５の絶縁性や耐圧を低下させ、さらに、光電変換素子中
へも不純物として導入されるため、特性の劣化やバラツ
キの増大を引き起こすという問題が生じている。
合、透光性絶縁層５に、光電変換素子の形成時の熱処理
等により遮光層２の材料が熱拡散を生じ、透光性絶縁層
５の絶縁性や耐圧を低下させ、さらに、光電変換素子中
へも不純物として導入されるため、特性の劣化やバラツ
キの増大を引き起こすという問題が生じている。
また透光性絶縁層５をＳｉＯ２等で形成た場合、II−VI
族化合物半導体の光電変換素子を形成する時に膨張係数
の差による剥離が生じ問題となっている。
族化合物半導体の光電変換素子を形成する時に膨張係数
の差による剥離が生じ問題となっている。
発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解決するためのものであ
り、ファクシミリ等の読み取り系等における光電変換装
置において、特性の均一性や安定性、かつ信頼性が高
く、生産性に優れる薄膜光電変換素子用基板およびその
製造方法を提供する事を目的とするものである。
り、ファクシミリ等の読み取り系等における光電変換装
置において、特性の均一性や安定性、かつ信頼性が高
く、生産性に優れる薄膜光電変換素子用基板およびその
製造方法を提供する事を目的とするものである。
発明の構成 本発明は、透光性絶縁基板上に、照明窓を有する遮光層
を形成し、その上部に遮光層の拡散を防止する層を形成
し、さらに透光性絶縁層を積層して形成する薄膜光電変
換素子用基板およびその製造方法により、信頼性が高
く、光電変換装置等の生産性を向上させかつ特性を均一
にできるものである。
を形成し、その上部に遮光層の拡散を防止する層を形成
し、さらに透光性絶縁層を積層して形成する薄膜光電変
換素子用基板およびその製造方法により、信頼性が高
く、光電変換装置等の生産性を向上させかつ特性を均一
にできるものである。
実施例の説明 以下に本発明における薄膜光電変換素子用基板の構造お
よびその製造方法を実施例を用いて詳細に説明する。
よびその製造方法を実施例を用いて詳細に説明する。
第２図(a)〜(d)に本発明の第１の実施例における薄膜光
電変換素子用基板の構造およびその製造方法の各断面図
を示す。
電変換素子用基板の構造およびその製造方法の各断面図
を示す。
第２図(a)において、CdS，CdSe等のII−VI族化合物半導
体からなる光電変換素子膜と膨張係数の合った例えば、
ダウコーニング社のコーニング７０５９等の絶縁性ガラ
ス基板１を、熱歪を取り除くために、６００〜６５０℃
で熱処理する。その全面に、真空蒸着法，スパッタリン
グ法等でＣｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ等を、ガラス基板
１裏面からの光を遮光するために可視光の透過率を０．
５％以下に抑える様に８００〜４０００Å好ましくは１
０００〜２５００Åの膜厚に被着し遮光層２１を形成す
る。次に第２図(b)の様に、フォトリソ法等で、遮光層
２１に照明窓４のレジストパターンを形成し、化学エッ
チング法やプラズマエッチング法等で遮光層２１をエッ
チングし照明窓４を形成した後レジストを除去する。次
に第１図(c)に示すように、照明窓４を有する遮光層２
１を例えばＣｒの場合５００℃で熱酸化を行ったり、Ｔ
ａの場合は陽極酸化法等で、遮光層２１の表面に遮光層
２１の金属酸化膜を例えばＣｒ２Ｏ３やＴａ２Ｏ５等の
形で１００〜１０００Åの膜厚に形成したり窒素雰囲気
中の熱処理による金属窒化膜を形成する事により、遮光
層２１材料の拡散を防止する層６が形成される。さら
に、第２図(d)の様に、拡散を防止する層６上に、ガラ
ス基板１と同一物質を透光性絶縁層５として、スパッタ
リング法等で５００Å〜１μｍ好ましくは５００〜５０
００Åの膜厚を形成するものである。
体からなる光電変換素子膜と膨張係数の合った例えば、
ダウコーニング社のコーニング７０５９等の絶縁性ガラ
ス基板１を、熱歪を取り除くために、６００〜６５０℃
で熱処理する。その全面に、真空蒸着法，スパッタリン
グ法等でＣｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ等を、ガラス基板
１裏面からの光を遮光するために可視光の透過率を０．
５％以下に抑える様に８００〜４０００Å好ましくは１
０００〜２５００Åの膜厚に被着し遮光層２１を形成す
る。次に第２図(b)の様に、フォトリソ法等で、遮光層
２１に照明窓４のレジストパターンを形成し、化学エッ
チング法やプラズマエッチング法等で遮光層２１をエッ
チングし照明窓４を形成した後レジストを除去する。次
に第１図(c)に示すように、照明窓４を有する遮光層２
１を例えばＣｒの場合５００℃で熱酸化を行ったり、Ｔ
ａの場合は陽極酸化法等で、遮光層２１の表面に遮光層
２１の金属酸化膜を例えばＣｒ２Ｏ３やＴａ２Ｏ５等の
形で１００〜１０００Åの膜厚に形成したり窒素雰囲気
中の熱処理による金属窒化膜を形成する事により、遮光
層２１材料の拡散を防止する層６が形成される。さら
に、第２図(d)の様に、拡散を防止する層６上に、ガラ
ス基板１と同一物質を透光性絶縁層５として、スパッタ
リング法等で５００Å〜１μｍ好ましくは５００〜５０
００Åの膜厚を形成するものである。
以上の様に本実施例によれば、遮光層２１の材料の拡散
を防止する層６を遮光層２１の金属酸化膜や窒化膜で形
成できるので、簡単な構成でかつ複雑な工程を必要とせ
ず生産性に優れており、また、照明窓４において、ガラ
ス基板１と透光性絶縁層５とが同一物質であるため、境
界面において屈折率の差が生じず、反射による照明光の
損失が少なくでき、光の利用効率を大幅に向上できる。
を防止する層６を遮光層２１の金属酸化膜や窒化膜で形
成できるので、簡単な構成でかつ複雑な工程を必要とせ
ず生産性に優れており、また、照明窓４において、ガラ
ス基板１と透光性絶縁層５とが同一物質であるため、境
界面において屈折率の差が生じず、反射による照明光の
損失が少なくでき、光の利用効率を大幅に向上できる。
以下、本発明の第２の実施例について、第３図を用いて
説明する。
説明する。
第３図(a)〜(d)は、本発明の第２の実施例を示す薄膜光
電変換素子用基板の構造およびその製造方法の各断面図
である。
電変換素子用基板の構造およびその製造方法の各断面図
である。
第３図において、第２図と製造方法の異なるものは、第
３図(c)と第２図(c)の遮光層２１の材料の拡散を防止す
る層の構造およびその製造方法の違いであり、他の構造
および製造方法は、第２図と同様である。つまり、第３
図(c)に示す様に、遮光層２１上に、軟化点が１０００
℃以上の高融点絶縁材料であるＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，
ＳｉＣ等を、スパッタリング法，プラズマＣＶＤ法等で
全面に５００〜３０００Åの膜厚で形成し拡散を防止す
る層７とするものである。
３図(c)と第２図(c)の遮光層２１の材料の拡散を防止す
る層の構造およびその製造方法の違いであり、他の構造
および製造方法は、第２図と同様である。つまり、第３
図(c)に示す様に、遮光層２１上に、軟化点が１０００
℃以上の高融点絶縁材料であるＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，
ＳｉＣ等を、スパッタリング法，プラズマＣＶＤ法等で
全面に５００〜３０００Åの膜厚で形成し拡散を防止す
る層７とするものである。
以上の様に本実施例によれば、拡散を防止する層７を、
高融点絶縁材料で透光性絶縁膜として形成する事によ
り、遮光層２１の膜厚の均一性が酸化膜や窒化膜の形成
を必要としないので良好で、かつ遮光ムラも生じず、性
能を安定させる事ができる。さらに、拡散を防止する層
７と透光性絶縁層５が同一プロセスで形成でき、生産性
が高く工程の簡略化をはかる事ができる。
高融点絶縁材料で透光性絶縁膜として形成する事によ
り、遮光層２１の膜厚の均一性が酸化膜や窒化膜の形成
を必要としないので良好で、かつ遮光ムラも生じず、性
能を安定させる事ができる。さらに、拡散を防止する層
７と透光性絶縁層５が同一プロセスで形成でき、生産性
が高く工程の簡略化をはかる事ができる。
最後に、第４図(a)〜(e)に示す第３の実施例の様に、第
１と第２の実施例を組み合わせる事により、より確実な
拡散防止効果が得られる事は自明である。
１と第２の実施例を組み合わせる事により、より確実な
拡散防止効果が得られる事は自明である。
第５図は、第３の実施例を用いて形成した基板を一次元
ラインセンサへ応用した光電変換装置の断面図であり、
８は照明光、９はＣｄＳ，ＣｄＳｅ等の薄膜光電変換素
子、１０は保護層、１１は読み取り原稿である。また第
６図に第２の応用例として、感圧センサに用いた光電変
換装置の断面図を示す。押圧１２により、シリコンゴム
１３等の変形量１４を光電変換素子９への光１５の入射
により圧力を感知するものである。以上の様に、上記薄
膜光電変換素子用基板を用いて種々の応用が可能であ
る。
ラインセンサへ応用した光電変換装置の断面図であり、
８は照明光、９はＣｄＳ，ＣｄＳｅ等の薄膜光電変換素
子、１０は保護層、１１は読み取り原稿である。また第
６図に第２の応用例として、感圧センサに用いた光電変
換装置の断面図を示す。押圧１２により、シリコンゴム
１３等の変形量１４を光電変換素子９への光１５の入射
により圧力を感知するものである。以上の様に、上記薄
膜光電変換素子用基板を用いて種々の応用が可能であ
る。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、遮光層の金属酸
化膜，窒化膜や高融点絶縁材料による遮光層材料の透光
性絶縁膜への拡散を防止する層を、複雑な工程を必要と
せず、簡単に形成する事ができ、工業的に非常に効果が
大きく応用範囲の広いものである。また、拡散を防止す
る層を設ける事により、遮光層にある程度厚い膜厚を必
要とするＳｉ等を用いず、可視光に対して遮光性の高い
Ｃｒ等の薄い金属膜で形成され、電極の段切れや遮光膜
のクラック等の心配もなく、かつ、ファクシミリ等や他
の受光センサの高機能化の一つであるカラー化への対応
が容易にできる。
化膜，窒化膜や高融点絶縁材料による遮光層材料の透光
性絶縁膜への拡散を防止する層を、複雑な工程を必要と
せず、簡単に形成する事ができ、工業的に非常に効果が
大きく応用範囲の広いものである。また、拡散を防止す
る層を設ける事により、遮光層にある程度厚い膜厚を必
要とするＳｉ等を用いず、可視光に対して遮光性の高い
Ｃｒ等の薄い金属膜で形成され、電極の段切れや遮光膜
のクラック等の心配もなく、かつ、ファクシミリ等や他
の受光センサの高機能化の一つであるカラー化への対応
が容易にできる。
さらに、遮光層材料が透光性絶縁層に拡散を生ずる事が
ないので、絶縁性に優れ、耐圧の良好な膜が形成でき、
かつ、透光性絶縁層上に形成される光電変換素子への不
純物の導入が妨げられるため、素子特性に悪影響をおよ
ぼさず、信頼性・生産性の優れた薄膜光電変換素子用基
板を実現できるものである。
ないので、絶縁性に優れ、耐圧の良好な膜が形成でき、
かつ、透光性絶縁層上に形成される光電変換素子への不
純物の導入が妨げられるため、素子特性に悪影響をおよ
ぼさず、信頼性・生産性の優れた薄膜光電変換素子用基
板を実現できるものである。
第１図(a)〜(d)は従来の薄膜光電変換素子用基板の製造
方法を示す断面図、第２図(a)〜(d)は本発明の第１の実
施例における薄膜光電変換素子用基板の製造方法を示す
断面図、第３図(a)〜(d)は本発明の第２の実施例におけ
る薄膜光電変換素子用基板の製造方法を示す断面図、第
４図(a)〜(e)は本発明の第３の実施例における薄膜光電
変換素子用基板の製造方法を示す断面図、第５図は本発
明の第３の実施例を用いた光電変換装置の原理断面図、
第６図は本発明の第３の実施例を用いた感圧センサの原
理断面図である。 １……透光性絶縁基板、２１……遮光層、３……レジス
トパターン、４……照明窓、５……透光性絶縁層、６，
７……拡散を防止する層、８……照明光、９……光電変
換素子、１０……保護層、１１……読み取り原稿。
方法を示す断面図、第２図(a)〜(d)は本発明の第１の実
施例における薄膜光電変換素子用基板の製造方法を示す
断面図、第３図(a)〜(d)は本発明の第２の実施例におけ
る薄膜光電変換素子用基板の製造方法を示す断面図、第
４図(a)〜(e)は本発明の第３の実施例における薄膜光電
変換素子用基板の製造方法を示す断面図、第５図は本発
明の第３の実施例を用いた光電変換装置の原理断面図、
第６図は本発明の第３の実施例を用いた感圧センサの原
理断面図である。 １……透光性絶縁基板、２１……遮光層、３……レジス
トパターン、４……照明窓、５……透光性絶縁層、６，
７……拡散を防止する層、８……照明光、９……光電変
換素子、１０……保護層、１１……読み取り原稿。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 由上 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 和佐 清孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 池田 光佑 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−151456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−40856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−56363（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】透光性絶縁基板上に、照明窓を有するＣ
ｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｔｉの少なくともいずれか１つからなる
遮光層と、前記遮光層の拡散を防止する層と、II−VI族
化合物からなる光電変換素子との付着歪を少なくする透
光性絶縁層と、II−VI族化合物からなる光電変換素子
が、順次形成された事を特徴とする薄膜光電変換素子。 - 【請求項２】遮光層がＣｒからなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の薄膜光電変換素子。 - 【請求項３】遮光層の拡散を防止する層が、遮光層の酸
化膜や窒化膜からなる事を特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の薄膜光電変換素子。 - 【請求項４】遮光層の拡散を防止する層が、ＳｉＯ２，
Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＣの高融点絶縁物質からなる事を特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の薄膜光電
変換素子。 - 【請求項５】透光性絶縁基板上に、Ｃｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｔ
ｉの少なくともいずれか１つからなる遮光層を形成する
工程と、前記遮光層に照明窓を形成する工程と、前記遮
光層とII−VI族化合物からなる光電変換素子との付着歪
を少なくする透光性絶縁層の間に前記遮光層の拡散を防
止する層を形成する工程と、前記透光性絶縁層を形成す
る工程と、前記透光性絶縁層上に、II−VI族化合物から
なる光電変換素子を形成する工程を有することを特徴と
する薄膜光電変換素子の製造方法。 - 【請求項６】遮光層をＣｒにより形成することを特徴と
する特許請求の範囲第５項に記載の薄膜光電変換素子の
製造方法。 - 【請求項７】遮光層の拡散を防止する層が、遮光層の酸
化膜や窒化膜により形成される事を特徴とする特許請求
の範囲第５項又は第６項記載の薄膜光電変換素子の製造
方法。 - 【請求項８】遮光層の拡散を防止する層が、ＳｉＯ２，
Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＣの高融点絶縁物質により形成される
事を特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６項記載の
薄膜光電変換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250029A JPH0644620B2 (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 薄膜光電変換素子用基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250029A JPH0644620B2 (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 薄膜光電変換素子用基板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128562A JPS61128562A (ja) | 1986-06-16 |
| JPH0644620B2 true JPH0644620B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=17201774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250029A Expired - Fee Related JPH0644620B2 (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 薄膜光電変換素子用基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644620B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840856A (ja) * | 1981-09-03 | 1983-03-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光センサアレイ |
| JPS5856363A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Hitachi Ltd | 受光素子 |
| JPS59151456A (ja) * | 1983-02-17 | 1984-08-29 | Nec Corp | 混成集積化光センサ用光電変換素子とその製造方法 |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59250029A patent/JPH0644620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61128562A (ja) | 1986-06-16 |
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