JP2594128B2 - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
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- JP2594128B2 JP2594128B2 JP63198402A JP19840288A JP2594128B2 JP 2594128 B2 JP2594128 B2 JP 2594128B2 JP 63198402 A JP63198402 A JP 63198402A JP 19840288 A JP19840288 A JP 19840288A JP 2594128 B2 JP2594128 B2 JP 2594128B2
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- Japan
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- common electrode
- electrode
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、フアクシミリの画像読取部、あるいは、ワ
ープロ、パソコン等に画像データを入力する為のイメー
ジリーダの画像読取部に用いられるイメージセンサに関
する。
ープロ、パソコン等に画像データを入力する為のイメー
ジリーダの画像読取部に用いられるイメージセンサに関
する。
（ロ） 従来の技術 近年、上述の如き画像処理機器の画像読取りに用いる
イメージセンサとして、小型化、経済性設計の容易さ等
に優れた密着型イメージセンサが開発されつつある。
イメージセンサとして、小型化、経済性設計の容易さ等
に優れた密着型イメージセンサが開発されつつある。
斯様な密着型イメージセンサは、例えばテレビジヨン
学会技術報告ED982（昭和61年10月23日）に報告されて
いるように、大面積形成が比較的容易なアモルフアスシ
リコン（以下α−Siと略記する）を光電変換材料として
用いる事が提案され、実用化に至っている。
学会技術報告ED982（昭和61年10月23日）に報告されて
いるように、大面積形成が比較的容易なアモルフアスシ
リコン（以下α−Siと略記する）を光電変換材料として
用いる事が提案され、実用化に至っている。
密着型のイメージセンサの動作方式には、「上記テレ
ビジヨン学会技報」に記載の如く、光起電力方式と光導
電方式がある。前者はα−Si層に対してサンドイツチ型
の電極構造を有する光電変換部からなり、高速応答でき
るが、製造工程が複雑となる上に、各光電変換部毎にス
イツチング素子を付設しなければならない。一方、後者
はα−Si層に対してコプラーナ型の電極構造を有する光
電変換部からなり、応答面で遅いが製造工程が簡単で、
さらに回路構成でもマトリクス配線が容易となり、スイ
ツチング素子数を削減できるため、製造コストを低減で
きる利点を有する。
ビジヨン学会技報」に記載の如く、光起電力方式と光導
電方式がある。前者はα−Si層に対してサンドイツチ型
の電極構造を有する光電変換部からなり、高速応答でき
るが、製造工程が複雑となる上に、各光電変換部毎にス
イツチング素子を付設しなければならない。一方、後者
はα−Si層に対してコプラーナ型の電極構造を有する光
電変換部からなり、応答面で遅いが製造工程が簡単で、
さらに回路構成でもマトリクス配線が容易となり、スイ
ツチング素子数を削減できるため、製造コストを低減で
きる利点を有する。
第４図に光導電方式のイメージセンサの従来構造を示
す。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図
である。
す。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図
である。
これ等の図に於いて、（１）はガラス基板、（２）は
該基板（１）の長手方向に延在した帯状のα−Siからな
る光導電層、（３）は個別電極、（４）は共通電極であ
り、いずれの電極（３）（４）も例えばアルミニウムの
如き第１の金属層を同時にパターン形成したものであ
る。（６）はα−Si層（２）上の保護、並びに個別電極
（３）上の層間絶縁をなすポリイミド等からなる絶縁
膜、（５）は個別電極（３）を下層配線とし、該配線上
に絶縁膜（６）を介して配置される上層配線であり、上
下両配線の交差部の内必要箇所の絶縁膜に開口（７）が
設けられ、これによって、上下両配線（３）（５）が第
３図に示す如きマトリクス結線される。（８）は上記光
導電層（２）上に各電極（３）（４）、絶縁膜（６）を
介して配置された反射板であり、上記上層配線（５）と
共に第２の金属層のパターン化によって得られる。
該基板（１）の長手方向に延在した帯状のα−Siからな
る光導電層、（３）は個別電極、（４）は共通電極であ
り、いずれの電極（３）（４）も例えばアルミニウムの
如き第１の金属層を同時にパターン形成したものであ
る。（６）はα−Si層（２）上の保護、並びに個別電極
（３）上の層間絶縁をなすポリイミド等からなる絶縁
膜、（５）は個別電極（３）を下層配線とし、該配線上
に絶縁膜（６）を介して配置される上層配線であり、上
下両配線の交差部の内必要箇所の絶縁膜に開口（７）が
設けられ、これによって、上下両配線（３）（５）が第
３図に示す如きマトリクス結線される。（８）は上記光
導電層（２）上に各電極（３）（４）、絶縁膜（６）を
介して配置された反射板であり、上記上層配線（５）と
共に第２の金属層のパターン化によって得られる。
斯様な構造のイメージセンサに於ては、複数の個別電
極（３）（３）…のマトリクス配線は、帯状の光導電層
（２）に対して、共通電極（４）の反対側に位置する事
となる。従って、個別電極（３）（３）…の出力パツド
と共通電極（４）の出力パツドとが光導電層（２）の両
側の基板（１）上に隔離して存在するので、基板（１）
が大面積となり、イメージセンサユニツトの大型化を招
く欠点があった。
極（３）（３）…のマトリクス配線は、帯状の光導電層
（２）に対して、共通電極（４）の反対側に位置する事
となる。従って、個別電極（３）（３）…の出力パツド
と共通電極（４）の出力パツドとが光導電層（２）の両
側の基板（１）上に隔離して存在するので、基板（１）
が大面積となり、イメージセンサユニツトの大型化を招
く欠点があった。
さらに、光電変換効率を高める為の上記反射板（８）
は各個別電極（３）（３）…単位の画素毎には分離され
ておらず、画素列上に帯状に延在しているので、第５図
に示す如く、基板（１）下方から入射して来る光線が画
素間の境界部分でも反射板（８）によって反射されてし
まう。従ってこの境界部分の光導電層（２）の抵抗値も
画素部分のそれと同様に低下し、これに依って光電変換
するので、隣接画素間のクロストーク電流が画像信号の
分解能を低下させる欠点があった。
は各個別電極（３）（３）…単位の画素毎には分離され
ておらず、画素列上に帯状に延在しているので、第５図
に示す如く、基板（１）下方から入射して来る光線が画
素間の境界部分でも反射板（８）によって反射されてし
まう。従ってこの境界部分の光導電層（２）の抵抗値も
画素部分のそれと同様に低下し、これに依って光電変換
するので、隣接画素間のクロストーク電流が画像信号の
分解能を低下させる欠点があった。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は光電変換素子の画素間で流れ込むクロストー
ク電流を抑制する事のできる小型のイメージセンサを提
供するものである。
ク電流を抑制する事のできる小型のイメージセンサを提
供するものである。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明のイメージセンサは、絶縁基板上に帯状に延在
形成された半導体光導電層と、該光導電層の一方側に配
置形成された共通電極と、上記光導電層の他方側に配列
形成された複数の個別電極と、該個別電極毎に上記光導
電層の他方側から一方側に向っ共通電極上に絶縁膜を介
して延長した個別電極用の導出金属パターンとからな
り、該パターンは個別電極毎に個別電極と共通電極間の
ギヤツプを裏面から覆う構成となしたものである。
形成された半導体光導電層と、該光導電層の一方側に配
置形成された共通電極と、上記光導電層の他方側に配列
形成された複数の個別電極と、該個別電極毎に上記光導
電層の他方側から一方側に向っ共通電極上に絶縁膜を介
して延長した個別電極用の導出金属パターンとからな
り、該パターンは個別電極毎に個別電極と共通電極間の
ギヤツプを裏面から覆う構成となしたものである。
（ホ） 作用 本発明のイメージセンサに依れば、個別電極の導出用
金属パターンが個別電極毎にこの個別電極と共通電極と
の間のギヤツプを裏面から覆う事になり、個別電極の導
出用金属パターンの端子と共通電極の端子とが光導電層
に対して同一側に配置でき、しかも個別電極単位間の上
記ギヤツプには光反射効果のある上記金属パターンを備
えない。
金属パターンが個別電極毎にこの個別電極と共通電極と
の間のギヤツプを裏面から覆う事になり、個別電極の導
出用金属パターンの端子と共通電極の端子とが光導電層
に対して同一側に配置でき、しかも個別電極単位間の上
記ギヤツプには光反射効果のある上記金属パターンを備
えない。
（ハ） 実 施 例 第１図は本発明の一次元のイメージセンサの一実施を
示しており、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図
である。
示しており、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図
である。
同図のイメージセンサの構成を、その製造工程に従っ
て、以下に説明する。
て、以下に説明する。
まず、ガラス、石英、プラスチツク、有機樹脂などの
透明で絶縁性の基板（11）の光入射側と反対の面に光導
電性に優れたシリコンを主体とした非晶質半導体である
アモルフアスシリコン（以下ａ−Siと略記する）からな
る光導電層（12）をプラズマCVD法等で形成し、これを
帯状にパターン化する。このパターン化の方法としては
形成時に金属マスクを用いてパターン化する方法、形成
後にリソグラフイーを用いてエツチングする方法等が採
用できる。
透明で絶縁性の基板（11）の光入射側と反対の面に光導
電性に優れたシリコンを主体とした非晶質半導体である
アモルフアスシリコン（以下ａ−Siと略記する）からな
る光導電層（12）をプラズマCVD法等で形成し、これを
帯状にパターン化する。このパターン化の方法としては
形成時に金属マスクを用いてパターン化する方法、形成
後にリソグラフイーを用いてエツチングする方法等が採
用できる。
次に、金属膜を蒸着しパターン化する事により、光導
電層（12）上の一方側に複数の個別電極（13）を設ける
と共に、この光導電層（12）上の他方側に特定数の個別
電極（13）（13）…と夫々相補的にくし歯状に対向する
共通電極（14）を適数設ける。さらにこのパターン化に
より、上記両電極（13）（14）と同時に上記共通電極
（14）に沿って独立したマトリクス配線用の下層配線
（15）を特定数本形成する。尚、この金属膜としては光
導電相（12）とオーミツクコンタクトする材料が好まし
く、例えばこの場合のａ−Siに対してはAl、Ti、Mo、M
g、Au−Si、Crが開いられる。またさらに、良好なオー
ミツクコンタクトを得るには、ａ−Siとこれ等金属との
界面に燐ドープのn+型ａ−Si層を介在させる構成として
もよい。
電層（12）上の一方側に複数の個別電極（13）を設ける
と共に、この光導電層（12）上の他方側に特定数の個別
電極（13）（13）…と夫々相補的にくし歯状に対向する
共通電極（14）を適数設ける。さらにこのパターン化に
より、上記両電極（13）（14）と同時に上記共通電極
（14）に沿って独立したマトリクス配線用の下層配線
（15）を特定数本形成する。尚、この金属膜としては光
導電相（12）とオーミツクコンタクトする材料が好まし
く、例えばこの場合のａ−Siに対してはAl、Ti、Mo、M
g、Au−Si、Crが開いられる。またさらに、良好なオー
ミツクコンタクトを得るには、ａ−Siとこれ等金属との
界面に燐ドープのn+型ａ−Si層を介在させる構成として
もよい。
その後、上記個別電極（13）と共通電極（14）との間
の蛇行したギヤツプを絶縁保護すると共に、この後に形
成されるマトリクス配線用の上層配線（18）と上記下層
配線（15）との間を層間絶縁する絶縁膜（16）を形成す
る。さらに、上層配線（18）と下層配線（15）との間に
所望マトリクス結線を行なう為と上層配線（18）に連な
る金属パターン（19）と個別電極（13）との結線を行な
う為のコンタクトホール（17）をこの絶縁膜（16）に開
口形成する。このような絶縁膜（16）としては、例えば
ポリイミド、感光性ポリイミド、アクリル等の有機樹脂
材料やSiO、SiN、SiON等の無機材料が用いられる。
の蛇行したギヤツプを絶縁保護すると共に、この後に形
成されるマトリクス配線用の上層配線（18）と上記下層
配線（15）との間を層間絶縁する絶縁膜（16）を形成す
る。さらに、上層配線（18）と下層配線（15）との間に
所望マトリクス結線を行なう為と上層配線（18）に連な
る金属パターン（19）と個別電極（13）との結線を行な
う為のコンタクトホール（17）をこの絶縁膜（16）に開
口形成する。このような絶縁膜（16）としては、例えば
ポリイミド、感光性ポリイミド、アクリル等の有機樹脂
材料やSiO、SiN、SiON等の無機材料が用いられる。
最後に、金属を製膜し、個別電極（13）単位のパター
ン化により素子裏面の反射膜と上記個別電極（13）から
上層配線（18）に連なる引きまわし線を兼用した導電パ
ターン（19）を形成する。これによって、光導電層（1
2）に対して共通電極（14）側に個別電極（13）のマト
リクス配線が形成できる。この場合の金属膜としては下
層配線（15）と同様の材料が用いられる他、反射率の高
いAg、Au、Cu等を用いた単層、あるいは多層膜が用いら
れる。
ン化により素子裏面の反射膜と上記個別電極（13）から
上層配線（18）に連なる引きまわし線を兼用した導電パ
ターン（19）を形成する。これによって、光導電層（1
2）に対して共通電極（14）側に個別電極（13）のマト
リクス配線が形成できる。この場合の金属膜としては下
層配線（15）と同様の材料が用いられる他、反射率の高
いAg、Au、Cu等を用いた単層、あるいは多層膜が用いら
れる。
このような構造のマトリツクス配線を行なう光導電型
のイメージセンサにおいては複数の個別電極（13）のマ
トリツクス配線は、光導電層（12）に対して共通電極
（14）と同じ側となるので、個別電極（13）の出力パツ
ドと共通電極の出力パツドは光センサアレイに対して同
一の側面より出力できるため、外部回路との結線、ある
いはICのオンチツプ化に共ない、イメージセンサ基板や
センサユニツトを大面積化する必要がない。
のイメージセンサにおいては複数の個別電極（13）のマ
トリツクス配線は、光導電層（12）に対して共通電極
（14）と同じ側となるので、個別電極（13）の出力パツ
ドと共通電極の出力パツドは光センサアレイに対して同
一の側面より出力できるため、外部回路との結線、ある
いはICのオンチツプ化に共ない、イメージセンサ基板や
センサユニツトを大面積化する必要がない。
また第１図（ａ）から明らかなように導電パターン
（19）が裏面反射材と個別電極（13）の配線を兼ねてい
るため個別電極単位の各画素間のギヤツプには裏面反射
材が無い構造となる。このため第２図の画素部では透明
基板（11）側から入射した光がａ−Si光導電層（12）に
入射し吸収されキヤリアを発生する時、光の一部は透過
し絶縁膜（16）を経て導電パターン（19）で再びａ−Si
光導電層（12）に入射するため光電流を20％〜50％程度
大きくする効果をもつ。一方、第２図の画素間ではａ−
Si光導電層（12）を透過してきた光は、裏面反射材がな
いため再びａ−Si光導電層（12）に戻る事はない。この
ため画素間での電気的クロストーク量を増す効果はな
く、光電流とクロストーク電流の比が大きくなり分解能
が向上する。
（19）が裏面反射材と個別電極（13）の配線を兼ねてい
るため個別電極単位の各画素間のギヤツプには裏面反射
材が無い構造となる。このため第２図の画素部では透明
基板（11）側から入射した光がａ−Si光導電層（12）に
入射し吸収されキヤリアを発生する時、光の一部は透過
し絶縁膜（16）を経て導電パターン（19）で再びａ−Si
光導電層（12）に入射するため光電流を20％〜50％程度
大きくする効果をもつ。一方、第２図の画素間ではａ−
Si光導電層（12）を透過してきた光は、裏面反射材がな
いため再びａ−Si光導電層（12）に戻る事はない。この
ため画素間での電気的クロストーク量を増す効果はな
く、光電流とクロストーク電流の比が大きくなり分解能
が向上する。
このような構造のセンサはａ−Si光導電層（12）の膜
厚が3000〜8000Åの時に効果的であり特に光源として赤
色のLEDのように長波長の可視光LEDを用いた時など光導
電層（12）の光吸収係数α〔cm-1〕と膜厚ｄ〔cm〕の積
αｄが１に近い値の場合に特に効力を発揮する。
厚が3000〜8000Åの時に効果的であり特に光源として赤
色のLEDのように長波長の可視光LEDを用いた時など光導
電層（12）の光吸収係数α〔cm-1〕と膜厚ｄ〔cm〕の積
αｄが１に近い値の場合に特に効力を発揮する。
（ト） 発明の効果 本発明のイメージセンサによれば、非常にコンパクト
な例えば１対１の密着型イメージセンサユニツトが実現
できるとともに、光電流が大きくなりクロストークとの
比が改善されるため分解能の優れた画像読み取りが可能
となる。
な例えば１対１の密着型イメージセンサユニツトが実現
できるとともに、光電流が大きくなりクロストークとの
比が改善されるため分解能の優れた画像読み取りが可能
となる。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明のイメージセンサの平面図
及び断面図、第２図は本発明のイメージセンサの入射光
光路を示す主走査方向の断面図、第３図はマトリツクス
配線回路図、第４図（ａ）（ｂ）は従来のイメージセン
サの平面図及び断面図、第５図は従来のイメージセンサ
の入射光光路を示す主走査方向の断面図である。 （１）（11）……透明絶縁基板、（２）（12）……光導
電層、（３）（13）……個別電極、（４）（14）……共
通電極、（６）（16）……絶縁膜、（19）……金属パタ
ーン。
及び断面図、第２図は本発明のイメージセンサの入射光
光路を示す主走査方向の断面図、第３図はマトリツクス
配線回路図、第４図（ａ）（ｂ）は従来のイメージセン
サの平面図及び断面図、第５図は従来のイメージセンサ
の入射光光路を示す主走査方向の断面図である。 （１）（11）……透明絶縁基板、（２）（12）……光導
電層、（３）（13）……個別電極、（４）（14）……共
通電極、（６）（16）……絶縁膜、（19）……金属パタ
ーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 景一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 岩多 浩志 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−17554（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基板と、該絶縁基板上に帯状に延在形
成された半導体光導電層と、該光導電層の一方側に配置
形成された共通電極と、上記光導電層の他方側に配列形
成された複数の個別電極と、該個別電極毎に上記光導電
層の他方側から一方側に向かって上記共通電極上に絶縁
膜を介して延長された個別電極用の導電パターンとから
なり、該導電パターンは個別電極と共通電極との間のギ
ヤツプを個別電極単位毎に覆うことを特徴としたイメー
ジセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198402A JP2594128B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198402A JP2594128B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246771A JPH0246771A (ja) | 1990-02-16 |
| JP2594128B2 true JP2594128B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=16390532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63198402A Expired - Fee Related JP2594128B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594128B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5360744A (en) * | 1990-01-11 | 1994-11-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method of manufacturing image sensor |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP63198402A patent/JP2594128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0246771A (ja) | 1990-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |