JPS6218065A

JPS6218065A - イメ−ジセンサの製造方法

Info

Publication number: JPS6218065A
Application number: JP60157181A
Authority: JP
Inventors: Teikou Tei; 鄭　貞浩
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1987-01-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、イメージセンサの製造方法に係り、特に、透
光性電極をフォトリソ法によりパターニングし、高精度
のセンナ特性を得るための方法に関する。

［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、アモルファスシリコン（
ａ−ｓ　ｉ＞等のアモルファ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導電体層として用いることにより、
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板構造の１つとして
サンドイッチ型センサがあげられる。このサンドイッチ
型センサは第３図に示す如く、基板上に形成された下部
電極２と、透光性の上部電極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
ッチ型センサが複数個例えば、８ドツト／ａｒｍ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４図
に示す如く、下部電極２も光導電体層４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３も要部では
分割形成されて、下部電極２と透光性の上部電極３とに
よって光導電体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、下部電極としてのクロムパターンの形成
、光導電体層”としてのアモルファスシリコン層パター
ンの形成、上部電極としての酸化インジウム錫パターン
の形成、これらすべてにフォ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った。また、特に、上部電極のパタ
ーニングのためのフォトリソエツチング工程においては
、エツチング液中でクロムと酸化インジウム錫との間に
電池反応が起こり、その結果酸化インジウム錫がエツチ
ング液中に溶解し、接合破壊が生じるという問題があっ
た。

また、ノンドープのアモルファスシリコンを光導電体層
として用いた密着型イメージセンサでは、アモルファス
シリコン自体が高抵抗（暗時の抵抗率〜１０９Ωα）で
あることを利用して隣接ビット間（隣接する各センサ間
）の分離（アイソレーション）を省略し、第５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４
および上部電極３は帯状をなすように一体的に形成して
いる。

かかる構成においては、上部電極と下部電極との重なり
によって受光面積が規定され、フォ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、通常上
部電極の着膜は、メタルマスク等を介してスパッタリン
グ法により選択力に行なわれ、製造工程は簡略化される
。しかしながらメタルマスクの端部にあたる部分で下地
の光導電体層が損傷を受け、これが製造歩留りを低下さ
せる原因となっていた。また、この場合にも上部電極の
形成をフォトリソエツチングプロセスを用い精度良くパ
ターニングする方法も提案されてはいるが、前述の例の
場合と同様にエツチング液中で上部電極と下部電極との
間に電池反応が起こり、その結果、接合破壊が生じると
いう問題があった。

この電池反応は、第６図に模式図を示す如く、ガラス基
板１上の下部電極（クロム）２と上部電極（酸化インジ
ウム錫）４とがエツチング液を介して接触して生じるも
のであるが、この反応は、光を照射しつつ行なうとき光
電池を構成するため特に顕著である。

従って、上部電極のパターニングに対してフォトリソエ
ツチングプロセスを用いるのは実用上は不可能であり、
パターン精度の向上おＪ：びメタルマスクを用いた選択
着膜法を用いる際のマスクエツジにあたる部分（損傷部
）をセンサ面として使用しないために、上部電極のバタ
ーニングにおけるフＡトリソエッチング技術の改良が強
く望まれていた。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、上部電極
のバターニングに際し、接合不良が生じるのを防ぎ信頼
性の高いイメージセンサを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］そこで本発明では、透光性の上部電極のバターニングに
際し、下部電極が露呈することのないように下部電極を
防水性の被膜で覆うようにしている。

［作用１すなわち、本発明の方法では、下部電極が防水性の被膜
で覆われているため、エツチング液を介して下部電極と
上部電極が接することはなくなり電池反応は起こらず、
必要な部分のＩ　Ｔ　Ｏが溶解することはない。

［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。

第１図（ａ）乃至（ｅ）は、絶縁性のガラス基板１１上
に所望の形状に分割形成された下部電極１２としてのク
ロム電極と、この上層に帯状をなすように一体的に積層
せしめられた水素化アモルファスシリコン層（ａ−８ｉ
：Ｈ）からなる光導電体層１３と、ざらに該光導電体層
１３の上層に前記下部電極１２に対応する位置となるよ
うに一体的に形成された酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜
からなる透光性の上部電極１４とからなるサンドイッチ
型の密着型イメージセンサの製造工程を示す図である。

まず、第１図（ａ）に示す如く、絶縁性のガラス基板１
１上に蒸着法によってクロム薄膜を着膜した後、フォト
リソエツチングプロセスにより、所望の形状にバターニ
ングし、下部電極１２を形成する。

次いで、第１図（ｂ）に示す如く、メタルマスク（図示
せず）を使用し下部電極１２の電極部を十分覆うように
、グロー放電法により光導電体層１３として帯状のノン
ドープの水素化アモルファスシリコン層を堆積する。

この後、第１図（Ｃ）に示す如く、メタルマスク（図示
せず）を使用し、酸化インジウム錫膜１４′をスパッタ
リング法により、大きめの帯状をなすように形成する。

このとぎ、メタルマスクの位置決めは、精度を要するこ
とはない。

そして、第１図（ｄ）に示ず如く、０ＦＰＲ−８００と
槓杵されている東京応化製のポジ型レジストを塗布し、
１ノジストパターンＲを形成する。

このとき、下部電極（引ぎ出し線部も含めて）としての
クロム膜パターンが露呈することのないようなパターン
形状となるように注意する。

最後に、該レジストパターンＲをマスクとして希塩酸を
エツチング液として用いたウェットエツチング法により
、不要部の酸化インジウム錫膜を除去し、レジスト剥離
工程を経て、第１図（ｅ）に示す如く、上部電極１４が
精度良くバターニングされ、サンドイッチ型の密着型イ
メージセンサが形成される。

このようにして形成された密着型イメージセンサでは、
上部電極としての酸化インジウム錫膜のバターニングの
ためのフォトリソエッチングエ稈において、下部電極が
レジスト被覆されており、又エツチング液として、希釈
された［ｔを用いているため、電池反応によって上部°
電極がエツチングされ接合破壊が生じたりすることがな
く、第２図（ａ）にセンサ特性を示す如く暗電流の増大
もなく高度の信頼性を維持することができる。比較のた
めに、フォトリソエツチングプロセスにおいてクロム電
極をレジスト被覆しなかった場合のセンサ特性を第２図
（ｂ）に示す。（図中、実線は明電流曲線、点線は暗電
流曲線、縦軸は電流値（△）、横軸は印加電圧（Ｖ）を
示す。）これらの比較からも明らかなように、本発明の
方法によればセンサ特性が良好となっていることがわか
る。

また、この方法では、上部電極は、フォトリソエツチン
グ工程で精度良くパターニングされるため、酸化インジ
ウム錫膜の着膜工程ではメタルマスクのマスク合わせの
簡略化が可能となる。更に、メタルマスクのエツジに相
当する部分は下地の光導電体層が損傷を受けていること
が多いが、フォトリソエツチング工程で酸化インジウム
錫層がエツチング除去されるためセンサ部から除外され
ることになり、センサ特性を良好に維持することができ
る。

なお、酸化インジウム錫膜のエツチング工程では、光照
射により形成される正孔により水素化アモルファスシリ
コン層を介してクロム層と酸化インジウム錫膜との間で
光電池が形成され酸化インジウム錫が急速に溶解される
ため、水素化アモルファスシリコン層の分光感度と一致
した波長の光を遮蔽して実行すると、更に有効である。

また、下部電極に電圧を印加しつつ、センサ部に光を入
射させ、完溶解法によってパターニングを行なうように
してもよい。

更に、実施例では、上部電極のパターニングの際に用い
る防水性の保護膜として、レジストを用いたが、必ずし
もレジストに限定されるものではなく、適宜選択可能で
ある。

［発明の効果］以上説明してきたように、本発明によれば、上部電極を
フォトリソエツチング法によりパターニングするに際し
、下部電極を防水性の保護膜で被覆するようにしている
ため、上部電極と下部電極との間で電池反応が生じるの
を防ぐことができ、＾精度で信頼性の高い密着型イメー
ジセンサが容易に形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｅ）は、本発明実施例の密着型イメ
ージセンサのＩ造工程図、第２図（ａ）および（ｂ）は
、夫々本発明実施例および従来例の密着型イメージセン
サのセンサ特性を示す図、第３図は、サンドイッチ型セ
ンサの基本構造を示す図、第４図および第５図は、夫々
従来例の密着型イメージセンサを示す図、第６図は、上
部電極のパターニングのためのフォトリソエツチング工
程において生じる電池反応の説明図である。１・・・基板、２・・・下部電極、３・・・光導電体層
、４・・・上部電極、１１・・・ガラス基板、１２・・
・下部電極、１３・・・光導電体層、１４・・・上部電
極、１４′・・・酸化インジウム錫膜、Ｒ・・・レジス
トパターン。第１図（ｅ）第３図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に形成された金属電極と、透光性電極とに
よつて光電変換層としてのアモルファスシリコン層を挾
んだサンドイッチ構造の光電変換素子からなるイメージ
センサの製造方法において、前記透光性電極のパターニ
ング工程に先立ち、前記金属電極を防水性の保護膜によ
って被覆するようにしたことを特徴とするイメージセン
サの製造方法。
（２）前記パターニング工程は、アモルファスシリコン
の分光感度と一致した波長の光を遮蔽して実行されるよ
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の製造方法。
（３）前記保護膜はフォトレジストからなることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載のイメージセンサ
の製造方法。
（４）前記透光性電極は、酸化インジウム錫層からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のイメ
ージセンサの製造方法。
（５）前記パターニング工程は、希酸をエッチング液と
して用いる湿式エッチング工程であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のイメージセンサの製造
方法。
（６）前記パターニング工程は、電解液中で金属電極に
電圧を印加し光を照射しつつ行なう光溶解法を用いた工
程である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の製造方法。