JPS6258550B2 - - Google Patents
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- JPS6258550B2 JPS6258550B2 JP56000162A JP16281A JPS6258550B2 JP S6258550 B2 JPS6258550 B2 JP S6258550B2 JP 56000162 A JP56000162 A JP 56000162A JP 16281 A JP16281 A JP 16281A JP S6258550 B2 JPS6258550 B2 JP S6258550B2
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
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- 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
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
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- 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
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- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/191—Photoconductor image sensors
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フアクシミリ等に使用される光電変
換装置の薄膜撮像素子に関するものである。
換装置の薄膜撮像素子に関するものである。
従来、固体撮像素子としては、CCD、MOSそ
の他薄膜センサを用いたものがあつた。しかし、
薄膜センサに関しては、光電変換部とスイツチン
グ部とが立体的に構成されたものはなかつた。最
近、Si単結晶ウエハによるMOS・FETの上面
に、アモルフアス半導体を、光電変換素子として
重ねて用いたものが使用されるようになつた。
の他薄膜センサを用いたものがあつた。しかし、
薄膜センサに関しては、光電変換部とスイツチン
グ部とが立体的に構成されたものはなかつた。最
近、Si単結晶ウエハによるMOS・FETの上面
に、アモルフアス半導体を、光電変換素子として
重ねて用いたものが使用されるようになつた。
しかしながら、前記のような装置においては、
Si単結晶ウエハの大きさ以上の大きさのものはつ
くることができず、かつSi単結晶ウエハの性質
上、スイツチング部を多層に構成することができ
なかつた。
Si単結晶ウエハの大きさ以上の大きさのものはつ
くることができず、かつSi単結晶ウエハの性質
上、スイツチング部を多層に構成することができ
なかつた。
また、従来一次元薄膜センサとして用いられて
いたものは、センサ、スイツチングトランジスタ
および配線パターンが、すべて同一平面上に構成
されていたために、センサ面積に比して非常に大
型の基板を必要とし、さらに、構造上当然に、二
次元化は不可能であるという欠点を有していた。
いたものは、センサ、スイツチングトランジスタ
および配線パターンが、すべて同一平面上に構成
されていたために、センサ面積に比して非常に大
型の基板を必要とし、さらに、構造上当然に、二
次元化は不可能であるという欠点を有していた。
本発明の目的は、薄膜撮像素子の構造を改良す
ることにより、前記の欠点を除去して、原稿と１
対１に対応する大きさの撮像ができるようにした
薄膜撮像素子を提供することにある。
ることにより、前記の欠点を除去して、原稿と１
対１に対応する大きさの撮像ができるようにした
薄膜撮像素子を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、ガラ
スあるいはセラミツク等の基板上に光電変換部を
構成し、さらにその上側に、スイツチング部を薄
膜にしたものや、配線部を多層状に設けるように
して、撮像素子を小型化した点に特徴がある。
スあるいはセラミツク等の基板上に光電変換部を
構成し、さらにその上側に、スイツチング部を薄
膜にしたものや、配線部を多層状に設けるように
して、撮像素子を小型化した点に特徴がある。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例に
ついて説明する。第１図は本発明の第１実施例の
断面図である。第２図は第１図の装置に用いられ
る読取回路の説明図である。
ついて説明する。第１図は本発明の第１実施例の
断面図である。第２図は第１図の装置に用いられ
る読取回路の説明図である。
図において、１はガラス等の透明基板、２は前
記透明基板１の上面に設けた透明電極、３は前記
透明電極２の上面に設けた第１半導体層（例えば
アモルフアスSi等）、５は前記第１半導体層３の
上面に原稿画素単位の大きさで設けた不透明電極
（例えば白金等）である。
記透明基板１の上面に設けた透明電極、３は前記
透明電極２の上面に設けた第１半導体層（例えば
アモルフアスSi等）、５は前記第１半導体層３の
上面に原稿画素単位の大きさで設けた不透明電極
（例えば白金等）である。
６は前記不透明電極５の上面に通じる１個のコ
ンタクトホール１６を備えて、前記不透明電極５
と前記第１半導体層３の上面を被覆するように形
成された第１絶縁体層である。
ンタクトホール１６を備えて、前記不透明電極５
と前記第１半導体層３の上面を被覆するように形
成された第１絶縁体層である。
なお、前記第１半導体層３と不透明電極５との
接合部分においてシヨツトキ接合ダイオードを形
成する。
接合部分においてシヨツトキ接合ダイオードを形
成する。
前記透明基板１、透明電極２、第１半導体層
３、不透明電極５、および第１半導体層６によつ
て光電変換部１３を形成している。
３、不透明電極５、および第１半導体層６によつ
て光電変換部１３を形成している。
７ａは前記第１半導体層６の上面に接し、かつ
前記コンタクトホール１６を通して前記不透明電
極５に接続された第１上部電極、７ｂは前記第１
上部電極と対向するように前記第１絶縁層の上面
に接して設けられた第２上部電極、また８は前記
第１、第２上部電極７ａ，７ｂと前記第１絶縁体
層６を被覆するように形成された第２半導体層で
ある。
前記コンタクトホール１６を通して前記不透明電
極５に接続された第１上部電極、７ｂは前記第１
上部電極と対向するように前記第１絶縁層の上面
に接して設けられた第２上部電極、また８は前記
第１、第２上部電極７ａ，７ｂと前記第１絶縁体
層６を被覆するように形成された第２半導体層で
ある。
９は前記第２半導体層８の上面を被覆した第２
絶縁体層、１０は前記第２絶縁体層９の上面に接
し、かつ前記第２上部電極７ｂから第１上部電極
７ａに至る電流チヤネルの導通を制御するために
設けたゲート電極、１１は前記ゲート電極と前記
第２絶縁体層９を被覆してなるパツシベーシヨン
膜、２０は増幅器である。
絶縁体層、１０は前記第２絶縁体層９の上面に接
し、かつ前記第２上部電極７ｂから第１上部電極
７ａに至る電流チヤネルの導通を制御するために
設けたゲート電極、１１は前記ゲート電極と前記
第２絶縁体層９を被覆してなるパツシベーシヨン
膜、２０は増幅器である。
前記、第１、第２上部電極７ａ，７ｂ、第２半
導体層８、第２絶縁体層９、ゲート電極１０、お
よびパツシベーシヨン膜１１によつて、FETト
ランジスタよりなるスイツチング素子１２を形成
している。
導体層８、第２絶縁体層９、ゲート電極１０、お
よびパツシベーシヨン膜１１によつて、FETト
ランジスタよりなるスイツチング素子１２を形成
している。
前記のような薄膜撮像素子を用いて、原稿を読
み取る場合は次のようにして行なう。
み取る場合は次のようにして行なう。
まず、前記ゲート電極１０に電圧を印加してス
イツチング素子１２を閉成し、これによつて透明
電極２と不透明電極５との間に実効的に形成され
るコンデンサに電荷を充電させる。
イツチング素子１２を閉成し、これによつて透明
電極２と不透明電極５との間に実効的に形成され
るコンデンサに電荷を充電させる。
つぎに、本発明ゲート電極１０の電圧を０にし
てスイツチング素子１２を開放した後、透明基板
１側から原稿の読取光を入射させる。原稿読取光
は、前述の透明電極２と不透明電極５との間に形
成されたコンデンサの電荷を光量分だけ放電させ
る。
てスイツチング素子１２を開放した後、透明基板
１側から原稿の読取光を入射させる。原稿読取光
は、前述の透明電極２と不透明電極５との間に形
成されたコンデンサの電荷を光量分だけ放電させ
る。
再びゲート電極１０に電圧を印加してスイツチ
ング素子１２を閉成すると、前に放電された電荷
量だけの電流が、第２上部電極７ｂから第１上部
電極７ａに流れる。この電流を電気信号に変換
し、増幅器２０で増幅することによつて原稿の読
み取りを行なうことができる。
ング素子１２を閉成すると、前に放電された電荷
量だけの電流が、第２上部電極７ｂから第１上部
電極７ａに流れる。この電流を電気信号に変換
し、増幅器２０で増幅することによつて原稿の読
み取りを行なうことができる。
本実施例は、前記のような構造にしたので、原
稿読取光は不透明電極５によつてさえぎられ、第
１上部電極７ａ、第２上部電極７ｂ間の第２半導
体層８の導電度に影響を与えることがない。
稿読取光は不透明電極５によつてさえぎられ、第
１上部電極７ａ、第２上部電極７ｂ間の第２半導
体層８の導電度に影響を与えることがない。
なお、本実施例では、シヨツトキ接合ダイオー
ドを用いたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、第４図を参照して後述するように、Ｐ−
ｎ接合またはＰ−ｉ−ｎ接合ダイオードを用いて
もよい。
ドを用いたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、第４図を参照して後述するように、Ｐ−
ｎ接合またはＰ−ｉ−ｎ接合ダイオードを用いて
もよい。
第３図は本発明の第２実施例の断面図である。
図において、第１図と同一の符号は、同一または
同等部分をあらわしている。本実施例は第１実施
例において示したものを逆方向に配置して用いた
ものである。本実施例においても、第１実施例に
おける場合と同様の効果を奏することは当然であ
る。
図において、第１図と同一の符号は、同一または
同等部分をあらわしている。本実施例は第１実施
例において示したものを逆方向に配置して用いた
ものである。本実施例においても、第１実施例に
おける場合と同様の効果を奏することは当然であ
る。
さらに、本実施例は前記のような構造としたの
で、基板１として無研摩ガラス、セラミツク等の
不透明なものを使用することも可能である。
で、基板１として無研摩ガラス、セラミツク等の
不透明なものを使用することも可能である。
この場合、セラミツクの表面は完全な平面では
なく、微小な凹凸があるのが普通であり、その上
に直接半導体層を形成すると、半導体が結晶化す
るという問題があるが、セラミツクの表面をアニ
ールすることでその問題はほとんど解消される。
なく、微小な凹凸があるのが普通であり、その上
に直接半導体層を形成すると、半導体が結晶化す
るという問題があるが、セラミツクの表面をアニ
ールすることでその問題はほとんど解消される。
第４図ａ〜ｄは本発明の第３実施例の製造工程
を示す断面図である。図において第１図と同一の
符号は同一または同等部分をあらわす。２３はｎ
型半導体層、２４はｐ型半導体層である。
を示す断面図である。図において第１図と同一の
符号は同一または同等部分をあらわす。２３はｎ
型半導体層、２４はｐ型半導体層である。
まず、第４図ａにおいて、透明基板１としては
コーニンググラス社製のガラス（No.7059）を0.8
mmの厚さで用いた。そして、前記透明基板１の上
面には、SnO2層を約1000Åの厚さでスパツタリ
ングして透明電極２を形成する。スパツタリング
は酸素（O2）分圧1.5×10-4Torr、アルゴン
（Ar）分圧４×10-3Torr、電力約180Wで行なつ
た。
コーニンググラス社製のガラス（No.7059）を0.8
mmの厚さで用いた。そして、前記透明基板１の上
面には、SnO2層を約1000Åの厚さでスパツタリ
ングして透明電極２を形成する。スパツタリング
は酸素（O2）分圧1.5×10-4Torr、アルゴン
（Ar）分圧４×10-3Torr、電力約180Wで行なつ
た。
つぎに、前記透明電極２の上面に、PH3とSiH4
との混合比を0.1〜１重量％でｎ型半導体層２３
を形成する。この場合、ｎ型半導体層２３は、ｎ
型アモルフアスSiを使用してグロー放電法により
形成し、前記透明電極２とオーミツクコンタクト
をとる。この際のグロー放電装置としては容量結
合型を用い、使用周波数は13.56MHz、電力は１
〜5W、基板温度は250℃に調整した。
との混合比を0.1〜１重量％でｎ型半導体層２３
を形成する。この場合、ｎ型半導体層２３は、ｎ
型アモルフアスSiを使用してグロー放電法により
形成し、前記透明電極２とオーミツクコンタクト
をとる。この際のグロー放電装置としては容量結
合型を用い、使用周波数は13.56MHz、電力は１
〜5W、基板温度は250℃に調整した。
さらに、前記ｎ型半導体層２３の上面に、
B2H6とSiH4との混合比を0.1〜１重量％でｐ型半
導体層２４を形成する。
B2H6とSiH4との混合比を0.1〜１重量％でｐ型半
導体層２４を形成する。
ついで、第４図ｂに示すように、前記ｐ型半導
体層２４の一部上面にはｐ型半導体層２４とオー
ミツクコンタクトをとり、かつ原稿読取光を遮光
するための不透明電極５を形成する。これにはア
ルミニウム（Al）を用い、約4000Åの厚さに蒸
着した。その後、フオトリソグラフイ（写真蝕
刻）で所定のセンサ・パターンを形成する。
体層２４の一部上面にはｐ型半導体層２４とオー
ミツクコンタクトをとり、かつ原稿読取光を遮光
するための不透明電極５を形成する。これにはア
ルミニウム（Al）を用い、約4000Åの厚さに蒸
着した。その後、フオトリソグラフイ（写真蝕
刻）で所定のセンサ・パターンを形成する。
第４図ｃにおいて、前記不透明電極５を被覆す
るようにして、プラズマCVD（化学蒸着）で絶
縁膜（SiNx）６を形成する。この場合は、SiH4
とNH3との混合比を約0.17重量％とし、SiH4の濃
度を５％として蒸着を行なつた。
るようにして、プラズマCVD（化学蒸着）で絶
縁膜（SiNx）６を形成する。この場合は、SiH4
とNH3との混合比を約0.17重量％とし、SiH4の濃
度を５％として蒸着を行なつた。
つぎに第４図ｄに示すように、フオトリソグラ
フイによつてコンタクトホール１６を形成した後
第１上部電極７ａ、第２上部電極７ｂを形成す
る。
フイによつてコンタクトホール１６を形成した後
第１上部電極７ａ、第２上部電極７ｂを形成す
る。
さらに第４図ｅに示すように、前記第１、第２
上部電極７ａ，７ｂを被覆するようにして、グロ
ー放電法により第２半導体層（アモルフアスSi、
Cds、CdSe等）８を形成し、つぎにその上面に
第２絶縁体層（Si3N4、SiO2等）９を形成する。
上部電極７ａ，７ｂを被覆するようにして、グロ
ー放電法により第２半導体層（アモルフアスSi、
Cds、CdSe等）８を形成し、つぎにその上面に
第２絶縁体層（Si3N4、SiO2等）９を形成する。
さらに前記第２絶縁体層９の上面に接し、かつ
前記第２上部電極７ｂから第１上部電極７ａに至
る電流チヤネルの導通を制御するためにゲート電
極１０を設ける。本実施例のように、Ｐ−ｎ接合
ダイオードを用いても、第１および第２実施例の
場合と同様にして、原稿読み取りを行なうことが
できる。
前記第２上部電極７ｂから第１上部電極７ａに至
る電流チヤネルの導通を制御するためにゲート電
極１０を設ける。本実施例のように、Ｐ−ｎ接合
ダイオードを用いても、第１および第２実施例の
場合と同様にして、原稿読み取りを行なうことが
できる。
本発明は、前記のように、ガラスあるいはセラ
ミツク等の基板上に光電変換部を重ね、さらにそ
の上側にスイツチング部を薄膜にしたものおよび
配線部を多層状に設けるようにしたので、撮像素
子を小型化することができ、よつて二次元の原稿
の読み取りが可能であるという大きな利点を有す
る。
ミツク等の基板上に光電変換部を重ね、さらにそ
の上側にスイツチング部を薄膜にしたものおよび
配線部を多層状に設けるようにしたので、撮像素
子を小型化することができ、よつて二次元の原稿
の読み取りが可能であるという大きな利点を有す
る。
また、撮像素子の基板として不透明な無研摩ガ
ラス、セラミツクなどを用いることができるの
で、作業能率が著じるしく向上するという利点を
有する。
ラス、セラミツクなどを用いることができるの
で、作業能率が著じるしく向上するという利点を
有する。
第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図
は第１実施例の読取回路の説明図、第３図は本発
明の第２実施例の断面図、第４図は本発明の第３
実施例の製造工程を示す断面図である。 ２……透明電極、３，８，２３，２４……半導
体層、５……不透明電極、６，９……絶縁体層、
７ａ，７ｂ……上部電極、１０……ゲート電極。
は第１実施例の読取回路の説明図、第３図は本発
明の第２実施例の断面図、第４図は本発明の第３
実施例の製造工程を示す断面図である。 ２……透明電極、３，８，２３，２４……半導
体層、５……不透明電極、６，９……絶縁体層、
７ａ，７ｂ……上部電極、１０……ゲート電極。
Claims (1)
- １ 透明電極と、前記透明電極の上面に設けられ
た第１半導体層と、前記第１半導体層の１部上面
に設けられた不透明電極と、前記第１半導体層お
よび前記不透明電極を被覆し、さらに前記不透明
電極の１部上面に到達するようなコンタクトホー
ルを有する第１絶縁体層と、前記第１絶縁体層の
上面に接し、かつ前記コンタクトホールを通して
前記不透明電極に接続された第１上部電極と、前
記第１上部電極と対向するように前記第１絶縁体
層の上面に接して設けられた第２上部電極と、前
記第１、第２上部電極と前記第１絶縁体層を被覆
し、前記第１および第２上部電極間に電流チヤネ
ルを形成するようにして設けられた第２半導体層
と、前記第２半導体層の上面を被覆した第２絶縁
体層と、前記第２絶縁体層の上面に接し、かつ前
記電流チヤネルに対向するように配置されたゲー
ト電極とを具備したことを特徴とする薄膜撮像素
子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56000162A JPS57114292A (en) | 1981-01-06 | 1981-01-06 | Thin film image pickup element |
| US06/336,991 US4471371A (en) | 1981-01-06 | 1982-01-04 | Thin film image pickup element |
| US06/582,642 US4517733A (en) | 1981-01-06 | 1984-02-22 | Process for fabricating thin film image pick-up element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56000162A JPS57114292A (en) | 1981-01-06 | 1981-01-06 | Thin film image pickup element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57114292A JPS57114292A (en) | 1982-07-16 |
| JPS6258550B2 true JPS6258550B2 (ja) | 1987-12-07 |
Family
ID=11466338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56000162A Granted JPS57114292A (en) | 1981-01-06 | 1981-01-06 | Thin film image pickup element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57114292A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126666A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-07-21 | Seiko Epson Corp | 固体イメ−ジセンサ |
| JPH0612811B2 (ja) * | 1983-04-04 | 1994-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
| JPS59188168A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-25 | Seiko Epson Corp | 光電変換装置 |
| JPS6182466A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toshiba Corp | 光センサ |
| JPH0620568U (ja) * | 1992-02-29 | 1994-03-18 | 株式会社ノーリツ | 排水トラップ用のエクステンション装置 |
| FR2954831B1 (fr) * | 2009-12-30 | 2013-02-08 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif imageur pixelise integre a transduction par diamant et procede de realisation |
-
1981
- 1981-01-06 JP JP56000162A patent/JPS57114292A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57114292A (en) | 1982-07-16 |
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