JPS58201356A - 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− - Google Patents
非晶質シリコンイメ−ジセンサ−Info
- Publication number
- JPS58201356A JPS58201356A JP57085952A JP8595282A JPS58201356A JP S58201356 A JPS58201356 A JP S58201356A JP 57085952 A JP57085952 A JP 57085952A JP 8595282 A JP8595282 A JP 8595282A JP S58201356 A JPS58201356 A JP S58201356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- image sensor
- film
- type amorphous
- silicon film
- 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.)
- Granted
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
- Facsimile Heads (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質シリコンを用いたイメー、ジセンサーに
関するものである。
関するものである。
ファクシミリを家庭内に普及するために装置の小型化が
望まれている。このような装置の小型化にあたって最も
障害となっているのが光電変換糸の大きさである。従来
のファクシミリの光電変換デバイス（以下イメージセン
サ−と略す）はＭＯ８Ｗ。
望まれている。このような装置の小型化にあたって最も
障害となっているのが光電変換糸の大きさである。従来
のファクシミリの光電変換デバイス（以下イメージセン
サ−と略す）はＭＯ８Ｗ。
ＣＣＤ型等の半導体ＩＣが用いられてきた。しかし、こ
の半導体ＩＣイメージセンサ−はチップの大きさか数謳
角と小さく１例えば２０（ｍ１幅のＡ４版原稿を電気信
号に変換するには原稿像を数■幅に縮少するための光学
系が必要であり、そのための光路長（Ａ４版幅で５０〜
６０１）の確保が装置小型化のネックとされてきた。
の半導体ＩＣイメージセンサ−はチップの大きさか数謳
角と小さく１例えば２０（ｍ１幅のＡ４版原稿を電気信
号に変換するには原稿像を数■幅に縮少するための光学
系が必要であり、そのための光路長（Ａ４版幅で５０〜
６０１）の確保が装置小型化のネックとされてきた。
この問題解決法として密着型イメージセンサ−とよばれ
るイメージセンサ−が注目されている。
るイメージセンサ−が注目されている。
これは原稿幅と同じ寸法の光電変換領域をもった大型の
イメージセンサ−で原稿に密着させて用いるので原稿像
を縮少するためのレンズ系を使用しなくても良いため装
置の大幅な小型化が達成される。このような密着型イメ
ージセンサ−に使用される光電変換材料としてはすぐれ
た光電変換特性を有し、かつ大面積に一様に形成できる
ことが必要である。このような材料として砒素セレン−
テルル系アモリファス半導体やセレン化カドニウム等を
使用したものが現在研究開発中であるが、これらの材料
は砒素、カドニウム、セレンのよウナ公害物質が含まれ
ていたり、熱的不安定性などの問題点があった。
イメージセンサ−で原稿に密着させて用いるので原稿像
を縮少するためのレンズ系を使用しなくても良いため装
置の大幅な小型化が達成される。このような密着型イメ
ージセンサ−に使用される光電変換材料としてはすぐれ
た光電変換特性を有し、かつ大面積に一様に形成できる
ことが必要である。このような材料として砒素セレン−
テルル系アモリファス半導体やセレン化カドニウム等を
使用したものが現在研究開発中であるが、これらの材料
は砒素、カドニウム、セレンのよウナ公害物質が含まれ
ていたり、熱的不安定性などの問題点があった。
一方低価格太陽電池用材料として最近注目されている非
晶質シリコンはすぐれた光導電材料であり、すでに太陽
電池の他電子写真や擦傷用デバイスへの応用研究が開発
されている。この非晶質シリコンは通常モノシランのグ
ロー放電分解またはシリコンの反応性スパッタで形成さ
れ、大＋ｒｉｓｔで均一な薄膜が得られること、また構
成物質は無公害なシリコンと水素であることなどの特長
を有する。非晶質シリコンを密着型センサーに応用する
場合には非晶質シリコンの暗時の抵抗率が１０８〜１０
１２Ω−１と比較的大きいことを利用して蓄積型で動作
させるのが望ましい、この蓄積型の動作は走査時間内の
光によって１発生した電荷によってセンサー表面に、保
持されていた電荷を消去する方法がとられている。この
ため暗時には、走査時間中にセンサー表面にとらえられ
た電荷を保持する必要がある。したがって１０’〜１０
１２Ω−１の抵抗率なもつ、非晶質シリコンをイメージ
センサ−として使うには、更に見かけ上の抵抗率を太き
くするために、電極からの電荷の注入を阻止したブロッ
キング構造にすることが望ましい。この電極からの電荷
の注入を阻止するために電子に対するブロッキング層と
して例えばボロンをドーピングしたＰ型非晶質シリコン
正孔に対するブロッキング層としてＳｔ、Ｎ４．８ｉ０
□等透明誘電膜を用いる。このブロッキング層を設ける
ことにより。
晶質シリコンはすぐれた光導電材料であり、すでに太陽
電池の他電子写真や擦傷用デバイスへの応用研究が開発
されている。この非晶質シリコンは通常モノシランのグ
ロー放電分解またはシリコンの反応性スパッタで形成さ
れ、大＋ｒｉｓｔで均一な薄膜が得られること、また構
成物質は無公害なシリコンと水素であることなどの特長
を有する。非晶質シリコンを密着型センサーに応用する
場合には非晶質シリコンの暗時の抵抗率が１０８〜１０
１２Ω−１と比較的大きいことを利用して蓄積型で動作
させるのが望ましい、この蓄積型の動作は走査時間内の
光によって１発生した電荷によってセンサー表面に、保
持されていた電荷を消去する方法がとられている。この
ため暗時には、走査時間中にセンサー表面にとらえられ
た電荷を保持する必要がある。したがって１０’〜１０
１２Ω−１の抵抗率なもつ、非晶質シリコンをイメージ
センサ−として使うには、更に見かけ上の抵抗率を太き
くするために、電極からの電荷の注入を阻止したブロッ
キング構造にすることが望ましい。この電極からの電荷
の注入を阻止するために電子に対するブロッキング層と
して例えばボロンをドーピングしたＰ型非晶質シリコン
正孔に対するブロッキング層としてＳｔ、Ｎ４．８ｉ０
□等透明誘電膜を用いる。このブロッキング層を設ける
ことにより。
暗時の電荷保持特性を格段に改善できることが確かめら
れた。しかし、このＰ型非晶質シリコン膜は例えばボロ
ンを３Ｐ以上含んでいる必要があり１、ブロッキング効
果を良くするためにはボロンを１００−以上含ませる必
要があり、抵抗率が小さくなる。このため、Ｐ型非晶質
シリコンをとおして個別金属電極間でリーク電流が流れ
１分解能低下の原因となることが明らかになった。
れた。しかし、このＰ型非晶質シリコン膜は例えばボロ
ンを３Ｐ以上含んでいる必要があり１、ブロッキング効
果を良くするためにはボロンを１００−以上含ませる必
要があり、抵抗率が小さくなる。このため、Ｐ型非晶質
シリコンをとおして個別金属電極間でリーク電流が流れ
１分解能低下の原因となることが明らかになった。
本発明は非晶質シリコンイメージセンサ−のこのような
分解能低下を防止せしめた非晶質シリコンイメージセン
サ−を提供するものである。
分解能低下を防止せしめた非晶質シリコンイメージセン
サ−を提供するものである。
本発明によれば、ストライプ状又はストライプ状に窓が
開けられた金属電極と透明導電膜を含む基板上に透明誘
電膜、１０９Ω−１以上の高抵抗非晶質シリコン膜、分
離された複数個の金属電極が順次積層されてなり、かつ
１０４Ω−１以上のＰ型非晶質シリコンを順次積層した
のち、個別電極を形成し、さらに前記Ｐ型非晶質シリコ
ン膜又１ｌｔＰ型非晶質シリコン膜と高抵抗非晶質シリ
コン膜の１部が少なくとも分離された複数個の金属電極
の部分を残して除去されていることを特徴とする非晶質
シリコンイメージセンサ−が得られる。
開けられた金属電極と透明導電膜を含む基板上に透明誘
電膜、１０９Ω−１以上の高抵抗非晶質シリコン膜、分
離された複数個の金属電極が順次積層されてなり、かつ
１０４Ω−１以上のＰ型非晶質シリコンを順次積層した
のち、個別電極を形成し、さらに前記Ｐ型非晶質シリコ
ン膜又１ｌｔＰ型非晶質シリコン膜と高抵抗非晶質シリ
コン膜の１部が少なくとも分離された複数個の金属電極
の部分を残して除去されていることを特徴とする非晶質
シリコンイメージセンサ−が得られる。
前記本発明は、Ｐ型非晶質シリコンをとおして個別電極
間に流れるリーク電流を小さくすることにより、分解能
が向上したイメージセンサ−を実現している。また高抵
抗非晶質シリコン層の１部を残しておくことにより、光
を吸収し、電気信号に変換する部分が直接露出すること
がないので、デバイスの安定性を保持することができる
。
間に流れるリーク電流を小さくすることにより、分解能
が向上したイメージセンサ−を実現している。また高抵
抗非晶質シリコン層の１部を残しておくことにより、光
を吸収し、電気信号に変換する部分が直接露出すること
がないので、デバイスの安定性を保持することができる
。
次に本発明を実施例により説明する。
図は本発明による非晶質シリコンイメージセンサ−の概
略図である。図において透明基板１上に透明導電膜２と
して酸化インヂウムスズ又は酸化スズを膜厚５ｏｏｎ、
透光膜および取出電極３としてクロムを１０００人形成
した後それぞれエツチング加工して、センサー用基板を
作成する。このセンサー基板としては、種々の構造が考
えられるが、基本的Ｋｌｌ走査方向の分解能を決定する
ように透明導電膜が付いているか、ストライプ状の窓が
開いた金属電極部に透り 、極が付いている構造であれ
ばどのようなもの１も良い。このようなセンサー基板上
にグロー放電法により、透明誘電膜４として窒化シリコ
ン、高抵抗非晶質シリコン展、Ｐ型非晶質シリコン膜を
連続してそれぞれ、２００ム％２μｍ、（１２μｍ形成
する。さらに、アルミニウムを３０００人形成したのち
エツチング加工して個別電極を形成する。その後５個別
電極下のＰ型非晶質シリコンを残して５０００λエツチ
ング加工しセンサーを形成する。このエツチング加工に
は硝酸−弗酸系のエツチング液を用いて行なうが１通常
のドライプロセスでも可能である。また。
略図である。図において透明基板１上に透明導電膜２と
して酸化インヂウムスズ又は酸化スズを膜厚５ｏｏｎ、
透光膜および取出電極３としてクロムを１０００人形成
した後それぞれエツチング加工して、センサー用基板を
作成する。このセンサー基板としては、種々の構造が考
えられるが、基本的Ｋｌｌ走査方向の分解能を決定する
ように透明導電膜が付いているか、ストライプ状の窓が
開いた金属電極部に透り 、極が付いている構造であれ
ばどのようなもの１も良い。このようなセンサー基板上
にグロー放電法により、透明誘電膜４として窒化シリコ
ン、高抵抗非晶質シリコン展、Ｐ型非晶質シリコン膜を
連続してそれぞれ、２００ム％２μｍ、（１２μｍ形成
する。さらに、アルミニウムを３０００人形成したのち
エツチング加工して個別電極を形成する。その後５個別
電極下のＰ型非晶質シリコンを残して５０００λエツチ
ング加工しセンサーを形成する。このエツチング加工に
は硝酸−弗酸系のエツチング液を用いて行なうが１通常
のドライプロセスでも可能である。また。
エツチング深さは、Ｐ型非晶質シリコンの膜厚以上であ
れば、基板近くまで高抵抗非晶質シリコン膜をエツチン
グしても良いが、デバイスの安定性を考えれば、Ｐ型非
晶質シリコンに近い部分をエツチングするだけの方が良
いことが確かめられている。また、非晶質シリコンのエ
ツチングは、基本的には個別電極付近のエツチングだけ
で良い。
れば、基板近くまで高抵抗非晶質シリコン膜をエツチン
グしても良いが、デバイスの安定性を考えれば、Ｐ型非
晶質シリコンに近い部分をエツチングするだけの方が良
いことが確かめられている。また、非晶質シリコンのエ
ツチングは、基本的には個別電極付近のエツチングだけ
で良い。
このようＫＰ型非晶質シリコン膜又はＰ型非晶質シリコ
ン膜と高抵抗非晶質シリコン膜の１部を除去することＫ
より形成したセンサーの分解能を測定したところ、８ラ
イン／ＷＸでのＭＴＦが３０−から５５−へ向上し、密
着型イメージセンサ−に要求されている、分解能の５０
％を越えることが明らかになり、本発明の有用性は明白
である。
ン膜と高抵抗非晶質シリコン膜の１部を除去することＫ
より形成したセンサーの分解能を測定したところ、８ラ
イン／ＷＸでのＭＴＦが３０−から５５−へ向上し、密
着型イメージセンサ−に要求されている、分解能の５０
％を越えることが明らかになり、本発明の有用性は明白
である。
図は本発明を説明するための非晶質シリコンセンサーの
概略図であり１図中１は透明ガラス板、２は酸化インヂ
ウムスズ導電膜、３扛蓮光および取出電極、４は透明誘
電膜、５Ｆｉ、ｌｌ１ｉ！ｉ抵抗非晶質シリコン膜、６
ＦｉＰ型非晶質シリコン展、７Ｆｉ個別電極をそれぞれ
示す。
概略図であり１図中１は透明ガラス板、２は酸化インヂ
ウムスズ導電膜、３扛蓮光および取出電極、４は透明誘
電膜、５Ｆｉ、ｌｌ１ｉ！ｉ抵抗非晶質シリコン膜、６
ＦｉＰ型非晶質シリコン展、７Ｆｉ個別電極をそれぞれ
示す。
Claims (1)
- ストライプ状の透明導電膜又は、ストライプ状に窓が開
けられた金属電極とストライプ状の透明導電膜を含む基
板上に透明誘電膜、１０”Ω−１以上の高抵抗非晶質シ
リコン膜、１０４Ω−１以上のＰ型非晶質シリコン膜１
分離された複数個の金属電極を順次積層されてなり、か
つ前記Ｐ型非晶質シリコン膜はＰ型非晶質シリコンと高
抵抗非晶質シリコン膜の１部が少なくとも分離された複
数個の金属電極の部分を残して除去されていることを特
徴とする非晶質シリコンイメージセンサ−０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085952A JPS58201356A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085952A JPS58201356A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201356A true JPS58201356A (ja) | 1983-11-24 |
| JPS6152581B2 JPS6152581B2 (ja) | 1986-11-13 |
Family
ID=13873087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57085952A Granted JPS58201356A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201356A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245184A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換素子 |
| JP2009272395A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像素子 |
-
1982
- 1982-05-20 JP JP57085952A patent/JPS58201356A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245184A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換素子 |
| JP2009272395A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152581B2 (ja) | 1986-11-13 |
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