JPH0732244B2 - フオトセンサ - Google Patents
フオトセンサInfo
- Publication number
- JPH0732244B2 JPH0732244B2 JP61011981A JP1198186A JPH0732244B2 JP H0732244 B2 JPH0732244 B2 JP H0732244B2 JP 61011981 A JP61011981 A JP 61011981A JP 1198186 A JP1198186 A JP 1198186A JP H0732244 B2 JPH0732244 B2 JP H0732244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoelectric conversion
- semiconductor layer
- photosensor
- transfer transistor
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/191—Photoconductor image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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、ファクシミリやデジタル複写機等において使
用される画像読取装置のフォトセンサに関する。
用される画像読取装置のフォトセンサに関する。
［従来の技術］ 従来ファクシミリ，デジタル複写機や文字読取装置等の
画像情報装置において、光電変換素子としてフォトセン
サが使用されることは一般によく知られている。近年に
おいては、フォトセンサを一次元に配列して長尺ライン
センサを形成し、これを用いて高感度な画像読取を行う
こともなされている。特に高速な画像読取装置を安価に
提供するフォトセンサとして、非晶質シリコンからなる
光電変換部に同じく非晶質シリコンからなる薄膜トラン
ジスタ（以下TFTと略す）を接続した方式のセンサが提
案されている。この方式は、アレイ状に形成された光電
変換部から出力されるパラレルな信号をスイッチング用
TFTを用いてシリアル信号に変換することにより、駆動
用ICのチップ数を低減し、駆動回路の低コスト化をはか
るものである。
画像情報装置において、光電変換素子としてフォトセン
サが使用されることは一般によく知られている。近年に
おいては、フォトセンサを一次元に配列して長尺ライン
センサを形成し、これを用いて高感度な画像読取を行う
こともなされている。特に高速な画像読取装置を安価に
提供するフォトセンサとして、非晶質シリコンからなる
光電変換部に同じく非晶質シリコンからなる薄膜トラン
ジスタ（以下TFTと略す）を接続した方式のセンサが提
案されている。この方式は、アレイ状に形成された光電
変換部から出力されるパラレルな信号をスイッチング用
TFTを用いてシリアル信号に変換することにより、駆動
用ICのチップ数を低減し、駆動回路の低コスト化をはか
るものである。
しかしながら、上記のTFTを結合したフォトセンサにお
いては、光電変換部とTFTとを各々独立に作製するため
に工程数が増え、製造コストの増大、歩留りの低減等の
問題が生じ、安価なフォトセンサを提供するのは困難で
あった。
いては、光電変換部とTFTとを各々独立に作製するため
に工程数が増え、製造コストの増大、歩留りの低減等の
問題が生じ、安価なフォトセンサを提供するのは困難で
あった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、TFTを結合した
フォトセンサの工程数を大幅に減少させ、安価なフォト
センサ提供することを目的とする。
フォトセンサの工程数を大幅に減少させ、安価なフォト
センサ提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明のフォトセン
サは透明基板上に光電変換部と該光電変換部に接続され
た転送用トランジスタ部とを有するフォトセンサであっ
て、前記光電変換部は受光部を形成するために前記透明
基板上に順次設けられた不透明な導電層、絶縁層、半導
体層、および電極を、前記転送用トランジスタ部は前記
透明基板上に順次設けられたゲート電極、絶縁層、半導
体層、および該半導体層上にオーミックコンタクト層を
介して設けられた２つの電極を有し、前記光電変換部と
前記転送用トランジスタ部の絶縁層は該光電変換部と該
転送用トランジスタ部で層厚が等しい共通の絶縁層とさ
れ、前記光電変換部と前記転送用トランジスタ部の前記
半導体層は同一で同じ導電型であることを特徴とする。
サは透明基板上に光電変換部と該光電変換部に接続され
た転送用トランジスタ部とを有するフォトセンサであっ
て、前記光電変換部は受光部を形成するために前記透明
基板上に順次設けられた不透明な導電層、絶縁層、半導
体層、および電極を、前記転送用トランジスタ部は前記
透明基板上に順次設けられたゲート電極、絶縁層、半導
体層、および該半導体層上にオーミックコンタクト層を
介して設けられた２つの電極を有し、前記光電変換部と
前記転送用トランジスタ部の絶縁層は該光電変換部と該
転送用トランジスタ部で層厚が等しい共通の絶縁層とさ
れ、前記光電変換部と前記転送用トランジスタ部の前記
半導体層は同一で同じ導電型であることを特徴とする。
［作用］ 本発明によれば、光電変換部の半導体層とTFT部の半導
体層とが同一で同じ導電型の非晶質シリコン層とされて
いるので、また、導電変換部とTFT部の絶縁層を同じ層
厚としているので、フォトセンサの作製に要する工程が
削減でき、また光電変換部とTFT部とを近接して形成で
きるので、フォトセンサアレイの集積度の向上と小型化
を達成することができる。また、光電変換部に絶縁層を
介して導電層を形成することによって、フォトセンサの
感度を一層向上させることができる。
体層とが同一で同じ導電型の非晶質シリコン層とされて
いるので、また、導電変換部とTFT部の絶縁層を同じ層
厚としているので、フォトセンサの作製に要する工程が
削減でき、また光電変換部とTFT部とを近接して形成で
きるので、フォトセンサアレイの集積度の向上と小型化
を達成することができる。また、光電変換部に絶縁層を
介して導電層を形成することによって、フォトセンサの
感度を一層向上させることができる。
［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
参考例 第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の理解のための参考例を
示す図で、同図（Ａ）はフォトセンサアレイの部分平面
図、同図（Ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿う断面図である。図
において、１はガラス基体、２はコンデンサの下層電
極、３はゲート電極、４は絶縁層、６はn+層からなるオ
ーミックコンタクト層、７は光電変換部の光導電層、８
はTFTの半導体層で、光導電層７と半導体層８は同一の
非晶質シリコン層で構成されている。10は共通電極、11
は信号取出し線である。入射光は光導電層７に入射して
電気信号に変換され、さらにTFTによってパラレル信号
からシリアル信号に変換されて出力される。
示す図で、同図（Ａ）はフォトセンサアレイの部分平面
図、同図（Ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿う断面図である。図
において、１はガラス基体、２はコンデンサの下層電
極、３はゲート電極、４は絶縁層、６はn+層からなるオ
ーミックコンタクト層、７は光電変換部の光導電層、８
はTFTの半導体層で、光導電層７と半導体層８は同一の
非晶質シリコン層で構成されている。10は共通電極、11
は信号取出し線である。入射光は光導電層７に入射して
電気信号に変換され、さらにTFTによってパラレル信号
からシリアル信号に変換されて出力される。
第１図（Ａ），（Ｂ）に示したフォトセンサアレイの作
成法を第２図（Ａ）ないし（Ｄ）を参照して説明する。
成法を第２図（Ａ）ないし（Ｄ）を参照して説明する。
両図面研磨済のガラス基体１（コーニング社製＃7059）
に中性洗剤もしくは有機アルカリ系洗剤を用いて通常の
洗浄を施した。次に、電子ビーム蒸着法でCrを0.15μ厚
に堆積せしめ、ポジ型フォトレジスト（シプレー社製AZ
-1370）を用いて所望の形状にフォトレジストパターン
を形成した後、硝酸第２セリウムアンモニウムおよび過
塩素酸の混合水溶液を用いて不要なCrを除去し、コンデ
ンサの下層電極２およびゲート電極３を形成した（第２
図（Ａ））。
に中性洗剤もしくは有機アルカリ系洗剤を用いて通常の
洗浄を施した。次に、電子ビーム蒸着法でCrを0.15μ厚
に堆積せしめ、ポジ型フォトレジスト（シプレー社製AZ
-1370）を用いて所望の形状にフォトレジストパターン
を形成した後、硝酸第２セリウムアンモニウムおよび過
塩素酸の混合水溶液を用いて不要なCrを除去し、コンデ
ンサの下層電極２およびゲート電極３を形成した（第２
図（Ａ））。
次いで、容量結合型のグロー放電分解装置内にガラス基
体１をセットし、１×10-6Torrの真空中で230℃に維持
した。次いで装置内にH2で10％に希釈したSiH4を5SCCM
の流量で、またNH3を20SCCMの流量で同時に流入させ、1
3.56MHzの高周波電源を用い、RF放電電力15Wで２時間グ
ロー放電し、窒化シリコンからなる絶縁層４を0.3μ厚
に形成した。次にSiH4ガスを10SCCMの流量で流入させ、
放電電力8W、ガス圧0.07Torrで2.5時間グロー放電し、
非晶質シリコンイントリンシック層５を0.50μ厚に形成
した。続いてH2で10％に希釈したSiH4とH2で100ppmに希
釈したPH3とを混合比1:10で混合したガスを原料として
用い、放電電力30Wでオーミックコンタクト層であるn+
層６を0.12μ堆積せしめた（第２図（Ｂ））。
体１をセットし、１×10-6Torrの真空中で230℃に維持
した。次いで装置内にH2で10％に希釈したSiH4を5SCCM
の流量で、またNH3を20SCCMの流量で同時に流入させ、1
3.56MHzの高周波電源を用い、RF放電電力15Wで２時間グ
ロー放電し、窒化シリコンからなる絶縁層４を0.3μ厚
に形成した。次にSiH4ガスを10SCCMの流量で流入させ、
放電電力8W、ガス圧0.07Torrで2.5時間グロー放電し、
非晶質シリコンイントリンシック層５を0.50μ厚に形成
した。続いてH2で10％に希釈したSiH4とH2で100ppmに希
釈したPH3とを混合比1:10で混合したガスを原料として
用い、放電電力30Wでオーミックコンタクト層であるn+
層６を0.12μ堆積せしめた（第２図（Ｂ））。
次にポジ型フォトレジスト（東京応化製OFPR-1300）を
用いて所望パターンを形成し、プラズマエッチング法で
RF放電電力100W,ガス圧0.30TorrでCF4ガスによるドライ
エッチングを行ってn+層および非晶質シリコンのイント
リンシック層の不要部を除去し、非晶質シリコン光導電
層７および半導体層８を形成した（第２図（Ｃ））。
用いて所望パターンを形成し、プラズマエッチング法で
RF放電電力100W,ガス圧0.30TorrでCF4ガスによるドライ
エッチングを行ってn+層および非晶質シリコンのイント
リンシック層の不要部を除去し、非晶質シリコン光導電
層７および半導体層８を形成した（第２図（Ｃ））。
次に電子ビーム蒸着法でAl9を0.5μ厚に堆積せしめて、
導電層を形成した（第２図（Ｄ））。
導電層を形成した（第２図（Ｄ））。
続いて所望の形状にフォトレジストパターンを形成した
後、リン酸（85容量％水溶液），硝酸（60容量％水溶
液），氷酢酸および水を16:1:2:1の容量比で混合した液
で露出部分の導電層９を除去し、共通電極10,コンデン
サの上層電極および信号取出し線11を形成した（これに
よって、TFTのソース・ドレイン電極がn+層６上に形成
される。）。しかる後に先に述べたプラズマエッチング
法でCF4ガスによるドライエッチングを行って露出部分
のn+層を除去し、所望パターンのn+層を形成した。次い
でフォトレジストを剥離して第１図（Ｂ）に示したフォ
トセンサアレイを作成した。
後、リン酸（85容量％水溶液），硝酸（60容量％水溶
液），氷酢酸および水を16:1:2:1の容量比で混合した液
で露出部分の導電層９を除去し、共通電極10,コンデン
サの上層電極および信号取出し線11を形成した（これに
よって、TFTのソース・ドレイン電極がn+層６上に形成
される。）。しかる後に先に述べたプラズマエッチング
法でCF4ガスによるドライエッチングを行って露出部分
のn+層を除去し、所望パターンのn+層を形成した。次い
でフォトレジストを剥離して第１図（Ｂ）に示したフォ
トセンサアレイを作成した。
このフォトセンサは、従来光導電層および半導体層を別
々に成膜した場合に比べて工程数が大幅に削減できる。
また従来各々の非晶質シリコンが所望部分以外に成膜さ
れないように、成膜時にマスキングを用いていたが、こ
の参考例では不要になる。さらに光電変換部とTFT部を
近接して形成できるのでフォトセンサのアレイの集積度
を向上させ、基板面積を大幅に縮小することができる。
々に成膜した場合に比べて工程数が大幅に削減できる。
また従来各々の非晶質シリコンが所望部分以外に成膜さ
れないように、成膜時にマスキングを用いていたが、こ
の参考例では不要になる。さらに光電変換部とTFT部を
近接して形成できるのでフォトセンサのアレイの集積度
を向上させ、基板面積を大幅に縮小することができる。
実施例 第３図は本発明の実施例におけるフォトセンサアレイの
部分平面図であり、第４図はそのＡ−Ｂ線に沿った断面
図である。図において12は遮光膜、13は光入射膜であ
り、その他の記号は第１図（Ａ），（Ｂ）と同じであ
る。
部分平面図であり、第４図はそのＡ−Ｂ線に沿った断面
図である。図において12は遮光膜、13は光入射膜であ
り、その他の記号は第１図（Ａ），（Ｂ）と同じであ
る。
参考例と同様にガラス基体１上にAlとCrの金属の積層膜
で形成された導電層を蒸着し、フォトリソグラフィ工程
によってコンデンサの下層電極2,ゲート電極３および遮
光膜12を形成する。以後は参考例と全く同様の工程によ
って第３図および第４図に示したフォトセンサアレイを
作成できる。
で形成された導電層を蒸着し、フォトリソグラフィ工程
によってコンデンサの下層電極2,ゲート電極３および遮
光膜12を形成する。以後は参考例と全く同様の工程によ
って第３図および第４図に示したフォトセンサアレイを
作成できる。
この実施例は屈折率分布型ロッドレンズアレイを用いな
い原稿密着形フォトセンサの例であって、第４図に示す
ように、入射光はガラス基体の下側から入射し、フォト
センサの上部に置かれた図示しない原稿面から反射して
光導電層７に入射する。先に述べた遮光膜12は入射光が
下側から光導電層に入射するのを防ぐためのものであ
る。
い原稿密着形フォトセンサの例であって、第４図に示す
ように、入射光はガラス基体の下側から入射し、フォト
センサの上部に置かれた図示しない原稿面から反射して
光導電層７に入射する。先に述べた遮光膜12は入射光が
下側から光導電層に入射するのを防ぐためのものであ
る。
本実施例に示したフォトセンサの構造は、実施例１で説
明した効果に加え、光導電層に入射し、光導電層を通過
した光が遮光膜のAl上で反射するために、フォトセンサ
の感度が向上する効果がある。
明した効果に加え、光導電層に入射し、光導電層を通過
した光が遮光膜のAl上で反射するために、フォトセンサ
の感度が向上する効果がある。
［発明の効果］ 本発明によれば、導電変換部の半導体層とTFT部の半導
体層とが同一で同じ導電型の非晶質シリコン層とされて
いるので、また、導電変換部とTFT部の絶縁層を同じ層
厚としているので、フォトセンサの作製に要する工程が
削減でき、また光電変換部とTFT部とを近接して形成で
きるので、フォトセンサアレイの集積度の向上と小型化
を達成することができる。また、光電変換部に絶縁層を
介して導電層を形成することによって、フォトセンサの
感度を一層向上させることができる。
体層とが同一で同じ導電型の非晶質シリコン層とされて
いるので、また、導電変換部とTFT部の絶縁層を同じ層
厚としているので、フォトセンサの作製に要する工程が
削減でき、また光電変換部とTFT部とを近接して形成で
きるので、フォトセンサアレイの集積度の向上と小型化
を達成することができる。また、光電変換部に絶縁層を
介して導電層を形成することによって、フォトセンサの
感度を一層向上させることができる。
第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の理解のための参考例を
示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は第１図
（Ａ）のＸ−Ｙ線に沿った断面図、 第２図（Ａ）ないし（Ｄ）は第１図の参考例を作成する
工程を示す断面図、 第３図は本発明の実施例を示す部分平面図、 第４図は第３図のＡ−Ｂ線に沿った断面図である。 １……ガラス基体、２……コンデンサの下層電極、３…
…ゲート電極、４……絶縁層、５……非晶質シリコンイ
ントリンシック層、６……n+オーミックコンタクト層、
７……非晶質シリコン光導電層、８……非晶質シリコン
半導体層、９……アルミニウム層、10……共通電極、11
……信号取出し線、12……遮光膜、13……光入射膜。
示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は第１図
（Ａ）のＸ−Ｙ線に沿った断面図、 第２図（Ａ）ないし（Ｄ）は第１図の参考例を作成する
工程を示す断面図、 第３図は本発明の実施例を示す部分平面図、 第４図は第３図のＡ−Ｂ線に沿った断面図である。 １……ガラス基体、２……コンデンサの下層電極、３…
…ゲート電極、４……絶縁層、５……非晶質シリコンイ
ントリンシック層、６……n+オーミックコンタクト層、
７……非晶質シリコン光導電層、８……非晶質シリコン
半導体層、９……アルミニウム層、10……共通電極、11
……信号取出し線、12……遮光膜、13……光入射膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 勝則 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 五福 伊八郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中川 克巳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−227467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−59377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−138968（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】透明基板上に光電変換部と該光電変換部に
接続された転送用トランジスタ部とを有するフォトセン
サであって、前記光電変換部は受光部を形成するために
前記透明基板上に順次設けられた不透明な導電層、絶縁
層、半導体層、および電極を、前記転送用トランジスタ
部は前記透明基板上に順次設けられたゲート電極、絶縁
層、半導体層、および該半導体層上にオーミックコンタ
クト層を介して設けられた２つの電極を有し、前記光電
変換部と前記転送用トランジスタ部の絶縁層は該光電変
換部と該転送用トランジスタ部で層厚が等しい共通の絶
縁層とされ、前記光電変換部と前記転送用トランジスタ
部の前記半導体層は同一で同じ導電型であることを特徴
とするフォトセンサ。 - 【請求項２】前記半導体層は非晶質シリコン層である特
許請求の範囲第１項に記載のフォトセンサ。 - 【請求項３】前記導電層は遮光層である特許請求の範囲
第１項に記載のフォトセンサ。 - 【請求項４】前記遮光層は前記光電変換部の半導体層を
遮光するに充分な大きさである特許請求の範囲第３項に
記載のフォトセンサ。 - 【請求項５】前記転送用トランジスタの前記半導体層の
厚みは前記２つの電極の間で薄くされている特許請求の
範囲第１項に記載のフォトセンサ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61011981A JPH0732244B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | フオトセンサ |
| DE3751242T DE3751242T2 (de) | 1986-01-24 | 1987-01-22 | Photoelektrischer Wandler. |
| EP87300566A EP0232083B1 (en) | 1986-01-24 | 1987-01-22 | Photoelectric conversion device |
| US07/412,586 US4931661A (en) | 1986-01-24 | 1989-09-25 | Photoelectric conversion device having a common semiconductor layer for a portion of the photoelectric conversion element and a portion of the transfer transistor section |
| US07/907,287 US5306648A (en) | 1986-01-24 | 1992-07-01 | Method of making photoelectric conversion device |
| US07/912,651 US5338690A (en) | 1986-01-24 | 1992-07-09 | Photoelectronic conversion device |
| US08/128,108 US5627088A (en) | 1986-01-24 | 1993-09-29 | Method of making a device having a TFT and a capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61011981A JPH0732244B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | フオトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171154A JPS62171154A (ja) | 1987-07-28 |
| JPH0732244B2 true JPH0732244B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=11792776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61011981A Expired - Lifetime JPH0732244B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | フオトセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732244B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6480072A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Ricoh Kk | Manufacture of image senser integrating tft |
| JP2831997B2 (ja) * | 1987-10-31 | 1998-12-02 | キヤノン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR100537376B1 (ko) * | 1998-12-16 | 2006-03-14 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 박막트랜지스터 광센서의 제조방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138968A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| JPS5759377A (en) * | 1980-09-27 | 1982-04-09 | Sony Corp | Line sensor |
| JPS60227467A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-12 | Nec Corp | イメ−ジセンサ |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP61011981A patent/JPH0732244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62171154A (ja) | 1987-07-28 |
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