JPH06283699A - 原稿読み取り装置 - Google Patents
原稿読み取り装置Info
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- JPH06283699A JPH06283699A JP5092357A JP9235793A JPH06283699A JP H06283699 A JPH06283699 A JP H06283699A JP 5092357 A JP5092357 A JP 5092357A JP 9235793 A JP9235793 A JP 9235793A JP H06283699 A JPH06283699 A JP H06283699A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一般に密着型イメージセンサとも呼ばれる原
稿読み取り装置に生じる反転残像を低減するとともに、
より高速読み出しを可能にする。 【構成】 フォトダイオード１４、ブロッキングダイオ
ード１６及びチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn が形成さ
れて構成された原稿読み取り装置１０において、フォト
ダイオード１４及びブロッキングダイオード１６の下部
電極１４ａ，１６ａを、クロムなどの金属層１４ａ1 ，
１６ａ1 と、ＩＴＯなどから成るｎ型半導体層１４
ａ2 ，１６ａ2 との積層構造とした。これにより、半導
体層１４ｂ，１６ｂとｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ2
との界面にバリアを形成し、このバリアによって読出状
態から蓄積状態に切り換わった直後に流れる逆方向電流
を阻止して、ブロッキングダイオード１６のスイッチン
グ速度を向上させるようにした。
稿読み取り装置に生じる反転残像を低減するとともに、
より高速読み出しを可能にする。 【構成】 フォトダイオード１４、ブロッキングダイオ
ード１６及びチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn が形成さ
れて構成された原稿読み取り装置１０において、フォト
ダイオード１４及びブロッキングダイオード１６の下部
電極１４ａ，１６ａを、クロムなどの金属層１４ａ1 ，
１６ａ1 と、ＩＴＯなどから成るｎ型半導体層１４
ａ2 ，１６ａ2 との積層構造とした。これにより、半導
体層１４ｂ，１６ｂとｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ2
との界面にバリアを形成し、このバリアによって読出状
態から蓄積状態に切り換わった直後に流れる逆方向電流
を阻止して、ブロッキングダイオード１６のスイッチン
グ速度を向上させるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原稿読み取り装置に関
し、特に、ファクシミリ、イメージスキャナなどにおい
て、画像情報を入力するための画像読み取り部などに使
用される原稿読み取り装置に関する。
し、特に、ファクシミリ、イメージスキャナなどにおい
て、画像情報を入力するための画像読み取り部などに使
用される原稿読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ファクシミリなどの画像読み取り
部には、縮小光学系の必要なＣＣＤ型の原稿読み取り装
置に代わって、一般に密着型イメージセンサと呼ばれる
原稿読み取り装置が広く採用されている。
部には、縮小光学系の必要なＣＣＤ型の原稿読み取り装
置に代わって、一般に密着型イメージセンサと呼ばれる
原稿読み取り装置が広く採用されている。
【０００３】たとえば図５に示すように、従来の原稿読
み取り装置１はガラス基板２上に、光電変換素子である
フォトダイオード３と、スイッチング素子であるブロッ
キングダイオード４と、フォトダイオード３からの電気
信号を読み出すためのチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn
とが形成されて構成されている。
み取り装置１はガラス基板２上に、光電変換素子である
フォトダイオード３と、スイッチング素子であるブロッ
キングダイオード４と、フォトダイオード３からの電気
信号を読み出すためのチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn
とが形成されて構成されている。
【０００４】これらフォトダイオード３及びブロッキン
グダイオード４は、ともに金属から成る不透明な下部電
極３ａ，４ａと、アモルファスシリコンから成るｐｉｎ
構造の半導体層３ｂ，４ｂと、ＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）から成る透明な上部電極３ｃ，４ｃとが、順に堆積
されて構成されている。また、フォトダイオード３及び
ブロッキングダイオード４は SiOx から成る透明な層間
絶縁膜５により覆われていて、この層間絶縁膜５に形成
されたコンタクトホール６を介して接続配線７によって
逆極性で直列接続されている。一方、フォトダイオード
３を構成する下部電極３ａは、層間絶縁膜５に形成され
たコンタクトホール８を介してチャンネル配線Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃn に接続されている。さらに、これら全体は保
護膜９により覆われている。
グダイオード４は、ともに金属から成る不透明な下部電
極３ａ，４ａと、アモルファスシリコンから成るｐｉｎ
構造の半導体層３ｂ，４ｂと、ＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）から成る透明な上部電極３ｃ，４ｃとが、順に堆積
されて構成されている。また、フォトダイオード３及び
ブロッキングダイオード４は SiOx から成る透明な層間
絶縁膜５により覆われていて、この層間絶縁膜５に形成
されたコンタクトホール６を介して接続配線７によって
逆極性で直列接続されている。一方、フォトダイオード
３を構成する下部電極３ａは、層間絶縁膜５に形成され
たコンタクトホール８を介してチャンネル配線Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃn に接続されている。さらに、これら全体は保
護膜９により覆われている。
【０００５】また、これらフォトダイオード３及びブロ
ッキングダイオード４は、図６に示すように一次元にｍ
×ｎ個配列され、ｎ個ごとにｍ個のブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm に区分されていて、ブロッキングダイオード
４のアノード電極はブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm 内で共通
に接続され、フォトダイオード３のアノード電極はチャ
ンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn によってブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm 間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。
ッキングダイオード４は、図６に示すように一次元にｍ
×ｎ個配列され、ｎ個ごとにｍ個のブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm に区分されていて、ブロッキングダイオード
４のアノード電極はブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm 内で共通
に接続され、フォトダイオード３のアノード電極はチャ
ンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn によってブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm 間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。
【０００６】この原稿読み取り装置１は電荷蓄積方式で
動作するもので、図７のタイムチャートに示すように、
駆動パルスVp1,Vp2,... Vpm がブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂ
m ごとに順番に周期Ｔで印加され、各ブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm は時間ｔの読出状態と、時間Ｔ−ｔの蓄積状
態とを繰り返すことになる。読出状態になったブロック
Ｂ1,Ｂ2,... Ｂm からは、それまでの蓄積状態の間に入
射した光量に相当する出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
がチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn を経て流れ出し、こ
れら出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn は外部の信号処理
回路によって増幅及び積分された後、時系列的に出力さ
れることになる。たとえば第１ブロックＢ1 が読出状態
になると、第１ブロックＢ1 から出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutnが流れ出し、次いで第１ブロックＢ1 が蓄
積状態になって第２ブロックＢ2 が読出状態になると、
第２ブロックＢ2 から出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
が流れ出すことになる。
動作するもので、図７のタイムチャートに示すように、
駆動パルスVp1,Vp2,... Vpm がブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂ
m ごとに順番に周期Ｔで印加され、各ブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm は時間ｔの読出状態と、時間Ｔ−ｔの蓄積状
態とを繰り返すことになる。読出状態になったブロック
Ｂ1,Ｂ2,... Ｂm からは、それまでの蓄積状態の間に入
射した光量に相当する出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
がチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn を経て流れ出し、こ
れら出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn は外部の信号処理
回路によって増幅及び積分された後、時系列的に出力さ
れることになる。たとえば第１ブロックＢ1 が読出状態
になると、第１ブロックＢ1 から出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutnが流れ出し、次いで第１ブロックＢ1 が蓄
積状態になって第２ブロックＢ2 が読出状態になると、
第２ブロックＢ2 から出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
が流れ出すことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際は、
ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm が読出状態から蓄積状態に切
り換わった直後には、出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
と逆方向に電流（以下「逆方向電流」という。）Ir1,Ir
2,... Irn が流れる。この逆方向電流Ir1,Ir2,... Irn
の大きさは正常な出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn の１
０〜２０％に達し、その収束時間Ｔr は１０-3秒のオー
ダーにも達する。このため、たとえば第１ブロックＢ1
と第２ブロックＢ2 とで白が読み取られ、第３ブロック
Ｂ3 で黒が読み取られた場合には、第２ブロックＢ2 が
読出状態になったときに流れる出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutn は通常よりも小さくなり、さらに第３ブロ
ックＢ3が読出状態になったときには流れないはずの出
力電流Iout1,Iout2,... Ioutn が逆方向電流Ir1,Ir
2,... Irn の分だけ逆方向に流れることになる。ただ
し、この場合の第３ブロックＢ3 のように、黒が読み取
られたブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂmが読出状態から蓄積状
態に切り換わった直後には、逆方向電流Ir1,Ir2,... Ir
nは流れない。
ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm が読出状態から蓄積状態に切
り換わった直後には、出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
と逆方向に電流（以下「逆方向電流」という。）Ir1,Ir
2,... Irn が流れる。この逆方向電流Ir1,Ir2,... Irn
の大きさは正常な出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn の１
０〜２０％に達し、その収束時間Ｔr は１０-3秒のオー
ダーにも達する。このため、たとえば第１ブロックＢ1
と第２ブロックＢ2 とで白が読み取られ、第３ブロック
Ｂ3 で黒が読み取られた場合には、第２ブロックＢ2 が
読出状態になったときに流れる出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutn は通常よりも小さくなり、さらに第３ブロ
ックＢ3が読出状態になったときには流れないはずの出
力電流Iout1,Iout2,... Ioutn が逆方向電流Ir1,Ir
2,... Irn の分だけ逆方向に流れることになる。ただ
し、この場合の第３ブロックＢ3 のように、黒が読み取
られたブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂmが読出状態から蓄積状
態に切り換わった直後には、逆方向電流Ir1,Ir2,... Ir
nは流れない。
【０００８】このような現象は再生画像において、白を
読み取った直後に読み取った黒は通常の黒よりも黒く、
黒を読み取った直後に読み取った白は通常の白よりも白
くなって現れるため、「反転残像」と呼ばれている。特
に、第１ブロックＢ1 で白が読み取られ、第２ブロック
Ｂ2 で灰（白の１０〜２０％の明るさ）が読み取られた
場合には、第２ブロックＢ2 からの出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutn は黒を示すことになるなど、正確な信号出
力は得られなかった。また、消費電力の低減などを図る
ため低照度下で原稿を読み取らせる傾向にあるが、低照
度下でも反転残像の大きさは低下せず、信号出力の大き
さだけが低下するので、反転残像の相対的割合は増加す
るという問題があった。このような状態を可能な限り回
避するため、駆動パルスVp1,Vp2,... Vpm の幅ｔを長め
に取る必要があるが、信号読み出し速度が遅くなるとい
う問題があった。
読み取った直後に読み取った黒は通常の黒よりも黒く、
黒を読み取った直後に読み取った白は通常の白よりも白
くなって現れるため、「反転残像」と呼ばれている。特
に、第１ブロックＢ1 で白が読み取られ、第２ブロック
Ｂ2 で灰（白の１０〜２０％の明るさ）が読み取られた
場合には、第２ブロックＢ2 からの出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutn は黒を示すことになるなど、正確な信号出
力は得られなかった。また、消費電力の低減などを図る
ため低照度下で原稿を読み取らせる傾向にあるが、低照
度下でも反転残像の大きさは低下せず、信号出力の大き
さだけが低下するので、反転残像の相対的割合は増加す
るという問題があった。このような状態を可能な限り回
避するため、駆動パルスVp1,Vp2,... Vpm の幅ｔを長め
に取る必要があるが、信号読み出し速度が遅くなるとい
う問題があった。
【０００９】そこで、本発明者らは反転残像を低減する
とともに、より高速読み出しを可能にするため、鋭意研
究を重ねた結果、本発明に至った。
とともに、より高速読み出しを可能にするため、鋭意研
究を重ねた結果、本発明に至った。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る原稿読み取
り装置の要旨とするところは、基板上に、光電変換素子
と該光電変換素子に直列接続されるスイッチング素子と
から構成される光センサ素子が一次元に複数配列され、
一定個数ごとに複数のブロックに区分されているととも
に、これら光センサ素子のいずれか一方がブロック内で
共通に接続され、当該他方がチャンネル配線によって該
ブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通に
接続されていて、前記光電変換素子は下部電極と、該下
部電極上に堆積される半導体層と、該半導体層上に堆積
される透明な上部電極とから成り、前記スイッチング素
子は下部電極と、該下部電極上に堆積される半導体層
と、該半導体層上に堆積される上部電極とから成る原稿
読み取り装置において、少なくとも前記スイッチング素
子を構成する下部電極が、１層以上の金属層と、該金属
層上に堆積されるｎ型半導体層とから構成されたことに
ある。
り装置の要旨とするところは、基板上に、光電変換素子
と該光電変換素子に直列接続されるスイッチング素子と
から構成される光センサ素子が一次元に複数配列され、
一定個数ごとに複数のブロックに区分されているととも
に、これら光センサ素子のいずれか一方がブロック内で
共通に接続され、当該他方がチャンネル配線によって該
ブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通に
接続されていて、前記光電変換素子は下部電極と、該下
部電極上に堆積される半導体層と、該半導体層上に堆積
される透明な上部電極とから成り、前記スイッチング素
子は下部電極と、該下部電極上に堆積される半導体層
と、該半導体層上に堆積される上部電極とから成る原稿
読み取り装置において、少なくとも前記スイッチング素
子を構成する下部電極が、１層以上の金属層と、該金属
層上に堆積されるｎ型半導体層とから構成されたことに
ある。
【００１１】かかる原稿読み取り装置において、前記ｎ
型半導体層がＩＴＯから成ることにある。
型半導体層がＩＴＯから成ることにある。
【００１２】また、かかる原稿読み取り装置において、
前記金属層がクロムから成ることにある。
前記金属層がクロムから成ることにある。
【００１３】さらに、かかる原稿読み取り装置におい
て、少なくとも前記光電変換素子を構成する上部電極が
ＩＴＯから成ることにある。
て、少なくとも前記光電変換素子を構成する上部電極が
ＩＴＯから成ることにある。
【００１４】また、かかる原稿読み取り装置において、
前記光電変換素子と前記スイッチング素子とはそれぞれ
ダイオード特性を備え、互いに逆極性で直列接続されて
いることにある。
前記光電変換素子と前記スイッチング素子とはそれぞれ
ダイオード特性を備え、互いに逆極性で直列接続されて
いることにある。
【００１５】さらに、かかる原稿読み取り装置におい
て、前記光電変換素子及び前記スイッチング素子を構成
するそれぞれの半導体層はプラズマＣＶＤ法で連続的に
堆積されたアモルファスシリコンから成り、かつ、ｐｉ
ｎ構造にされていることにある。
て、前記光電変換素子及び前記スイッチング素子を構成
するそれぞれの半導体層はプラズマＣＶＤ法で連続的に
堆積されたアモルファスシリコンから成り、かつ、ｐｉ
ｎ構造にされていることにある。
【００１６】また、かかる原稿読み取り装置において、
前記光電変換素子及び前記スイッチング素子を構成する
それぞれの下部電極、半導体層及び上部電極は、それぞ
れ同時に堆積されたものであることにある。
前記光電変換素子及び前記スイッチング素子を構成する
それぞれの下部電極、半導体層及び上部電極は、それぞ
れ同時に堆積されたものであることにある。
【００１７】
【作用】かかる原稿読み取り装置によれば、スイッチン
グ素子を構成する下部電極が、クロムなどから成る金属
層と、ＩＴＯなどから成るｎ型半導体層とから構成され
ていて、半導体層とｎ型半導体層との界面が形成されて
いる。この界面には、電位障壁や、ｎ型半導体層を構成
する物質が半導体層に拡散して生じたトラップ準位など
のバリアが形成されていて、逆方向電流のほとんどはこ
のバリアによって阻止されると考えられる。これによ
り、逆方向電流は急速に収束させられ、かつ、そのピー
ク値も小さくなり、スイッチング素子のスイッチング速
度が向上させられる。この結果、反転残像は低減させら
れ、信号読み出し速度は速められることになる。
グ素子を構成する下部電極が、クロムなどから成る金属
層と、ＩＴＯなどから成るｎ型半導体層とから構成され
ていて、半導体層とｎ型半導体層との界面が形成されて
いる。この界面には、電位障壁や、ｎ型半導体層を構成
する物質が半導体層に拡散して生じたトラップ準位など
のバリアが形成されていて、逆方向電流のほとんどはこ
のバリアによって阻止されると考えられる。これによ
り、逆方向電流は急速に収束させられ、かつ、そのピー
ク値も小さくなり、スイッチング素子のスイッチング速
度が向上させられる。この結果、反転残像は低減させら
れ、信号読み出し速度は速められることになる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明に係る原稿読み取り装置の実施
例について図面に基づき詳しく説明する。
例について図面に基づき詳しく説明する。
【００１９】図１及び図２に示すように、本発明に係る
原稿読み取り装置１０は、ガラスなどから成る光学的に
透明な基板１２上に、光電変換素子であるフォトダイオ
ード１４と、スイッチング素子であるブロッキングダイ
オード１６と、フォトダイオード１４からの電気信号を
読み出すためのチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn とが形
成されて構成されている。ここでは、フォトダイオード
１４とブロッキングダイオード１６とにより光センサ素
子が構成されている。
原稿読み取り装置１０は、ガラスなどから成る光学的に
透明な基板１２上に、光電変換素子であるフォトダイオ
ード１４と、スイッチング素子であるブロッキングダイ
オード１６と、フォトダイオード１４からの電気信号を
読み出すためのチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn とが形
成されて構成されている。ここでは、フォトダイオード
１４とブロッキングダイオード１６とにより光センサ素
子が構成されている。
【００２０】これらフォトダイオード１４及びブロッキ
ングダイオード１６は、ともに、二層構造の下部電極１
４ａ，１６ａと、アモルファスシリコンなどから成るｐ
ｉｎ構造の半導体層１４ｂ，１６ｂと、ＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）などから成る透明な上部電極１４ｃ，１６
ｃとが順に堆積されて構成されている。これら下部電極
１４ａ，１６ａは、Cr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alなどか
ら成る金属層１４ａ1，１６ａ1 と、ＩＴＯ， SnO2 ，
TiO2 あるいはアモルファスシリコンなどから成るｎ型
半導体層１４ａ2 ，１６ａ2 とから構成されている。
ングダイオード１６は、ともに、二層構造の下部電極１
４ａ，１６ａと、アモルファスシリコンなどから成るｐ
ｉｎ構造の半導体層１４ｂ，１６ｂと、ＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）などから成る透明な上部電極１４ｃ，１６
ｃとが順に堆積されて構成されている。これら下部電極
１４ａ，１６ａは、Cr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alなどか
ら成る金属層１４ａ1，１６ａ1 と、ＩＴＯ， SnO2 ，
TiO2 あるいはアモルファスシリコンなどから成るｎ型
半導体層１４ａ2 ，１６ａ2 とから構成されている。
【００２１】また、フォトダイオード１４及びブロッキ
ングダイオード１６は SiOx や SiNx などから成る透明
な層間絶縁膜１８により覆われていて、この層間絶縁膜
１８に形成されたコンタクトホール２０を介して接続配
線２２により互いに逆極性で直列接続されている。すな
わち、フォトダイオード１４とブロッキングダイオード
１６とはカソード電極同士で接続されている。一方、フ
ォトダイオード１４の下部電極１４ａは層間絶縁膜１８
に形成されたコンタクトホール２４を介してチャンネル
配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn に接続されている。さらに、これ
ら全体は保護膜２６により覆われている。
ングダイオード１６は SiOx や SiNx などから成る透明
な層間絶縁膜１８により覆われていて、この層間絶縁膜
１８に形成されたコンタクトホール２０を介して接続配
線２２により互いに逆極性で直列接続されている。すな
わち、フォトダイオード１４とブロッキングダイオード
１６とはカソード電極同士で接続されている。一方、フ
ォトダイオード１４の下部電極１４ａは層間絶縁膜１８
に形成されたコンタクトホール２４を介してチャンネル
配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn に接続されている。さらに、これ
ら全体は保護膜２６により覆われている。
【００２２】また従来と同様に、これらフォトダイオー
ド１４及びブロッキングダイオード１６は一次元にｍ×
ｎ個配列され、ｎ個ごとにｍ個のブロックＢ1,Ｂ2,...
Ｂmに区分されていて、ブロッキングダイオード１６の
アノード電極はブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm 内で共通に接
続され、フォトダイオード１４のアノード電極はチャン
ネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn によってブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm 間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。
ド１４及びブロッキングダイオード１６は一次元にｍ×
ｎ個配列され、ｎ個ごとにｍ個のブロックＢ1,Ｂ2,...
Ｂmに区分されていて、ブロッキングダイオード１６の
アノード電極はブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm 内で共通に接
続され、フォトダイオード１４のアノード電極はチャン
ネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn によってブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂm 間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。
【００２３】ここで、この原稿読み取り装置１０の製造
方法の一例を簡単に説明する。
方法の一例を簡単に説明する。
【００２４】まず基板１２上に、電子ビームや抵抗加熱
による真空蒸着法、あるいはＤＣやＲＦによるスパッタ
リング法などによって、Cr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alな
どの金属膜を堆積する。次いでこの上に、真空蒸着法や
スパッタリング法などによってＩＴＯや SnO2 あるいは
アモルファスシリコンなどのｎ型半導体膜を堆積する。
さらにこの上に、プラズマＣＶＤ法などによって、正孔
が多数キャリアとなるｐ型アモルファスシリコン膜と、
真性半導体となるｉ型アモルファスシリコン膜と、電子
が多数キャリアとなるｎ型アモルファスシリコン膜とを
連続的に堆積する。そして再度この上に、真空蒸着法や
スパッタリング法などによってＩＴＯやSnO2 などの透
明導電膜を堆積する。なお、金属膜及びｎ型半導体膜の
膜厚は数百〜数千Å程度が好ましいが、これらの膜の特
性や、アモルファスシリコン膜の性能などを考慮して適
宜決定されるものである。
による真空蒸着法、あるいはＤＣやＲＦによるスパッタ
リング法などによって、Cr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alな
どの金属膜を堆積する。次いでこの上に、真空蒸着法や
スパッタリング法などによってＩＴＯや SnO2 あるいは
アモルファスシリコンなどのｎ型半導体膜を堆積する。
さらにこの上に、プラズマＣＶＤ法などによって、正孔
が多数キャリアとなるｐ型アモルファスシリコン膜と、
真性半導体となるｉ型アモルファスシリコン膜と、電子
が多数キャリアとなるｎ型アモルファスシリコン膜とを
連続的に堆積する。そして再度この上に、真空蒸着法や
スパッタリング法などによってＩＴＯやSnO2 などの透
明導電膜を堆積する。なお、金属膜及びｎ型半導体膜の
膜厚は数百〜数千Å程度が好ましいが、これらの膜の特
性や、アモルファスシリコン膜の性能などを考慮して適
宜決定されるものである。
【００２５】次いで、フォトリソグラフィ法などによっ
て、上層の透明導電膜と、３層から成るアモルファスシ
リコン膜と、下層のｎ型半導体膜とを所定形状にパター
ン化した後、金属膜を別の所定形状にパターン化するこ
とによって、フォトダイオード１４とブロッキングダイ
オード１６を形成する。
て、上層の透明導電膜と、３層から成るアモルファスシ
リコン膜と、下層のｎ型半導体膜とを所定形状にパター
ン化した後、金属膜を別の所定形状にパターン化するこ
とによって、フォトダイオード１４とブロッキングダイ
オード１６を形成する。
【００２６】次いで、これらフォトダイオード１４とブ
ロッキングダイオード１６の上に、熱ＣＶＤ法，常圧Ｃ
ＶＤ法，プラズマＣＶＤ法，スパッタリング法などによ
ってSiOx や SiNx などを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって層間絶縁膜１８を形成する。このとき、フォ
トダイオード１４、ブロッキングダイオード１６及び金
属層１４ａ1 上の所定位置にはコンタクトホール２０，
２４を形成するとともに、金属層１６ａ1 上の取出電極
２８を形成する領域については層間絶縁膜１８を除去す
る。
ロッキングダイオード１６の上に、熱ＣＶＤ法，常圧Ｃ
ＶＤ法，プラズマＣＶＤ法，スパッタリング法などによ
ってSiOx や SiNx などを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって層間絶縁膜１８を形成する。このとき、フォ
トダイオード１４、ブロッキングダイオード１６及び金
属層１４ａ1 上の所定位置にはコンタクトホール２０，
２４を形成するとともに、金属層１６ａ1 上の取出電極
２８を形成する領域については層間絶縁膜１８を除去す
る。
【００２７】さらにこれらの上に、真空蒸着法やスパッ
タリング法などによってCr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alな
どの金属を単層又は多層に堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって、接続配線２２とチャンネル配線Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃn と取出電極２８とを形成する。これにより、
上部電極１４ｃ，１６ｃ同士が接続配線２２により電気
的に接続され、金属層１４ａ1 とチャンネル配線Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃn とが電気的に接続されることになる。なお、
これらの材料は電気的接続が可能であれば金属でなくて
もよく、特に限定されるものではない。
タリング法などによってCr，Ni，Pd，Ti，Mo，Ta，Alな
どの金属を単層又は多層に堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって、接続配線２２とチャンネル配線Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃn と取出電極２８とを形成する。これにより、
上部電極１４ｃ，１６ｃ同士が接続配線２２により電気
的に接続され、金属層１４ａ1 とチャンネル配線Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃn とが電気的に接続されることになる。なお、
これらの材料は電気的接続が可能であれば金属でなくて
もよく、特に限定されるものではない。
【００２８】最後にこれら全体に、プラズマＣＶＤ法，
スパッタリング法などによって酸化シリコン，窒化シリ
コン，酸化タンタルなどを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法によって所定形状にパターン化することに
よって、取出電極２８とチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃ
n の取出電極（図示しない）以外の全領域を覆うように
保護膜２６を形成する。この保護膜２６はフォトダイオ
ード１４、ブロッキングダイオード１６、チャンネル配
線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn などを湿度やキズから保護するため
のものである。
スパッタリング法などによって酸化シリコン，窒化シリ
コン，酸化タンタルなどを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法によって所定形状にパターン化することに
よって、取出電極２８とチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃ
n の取出電極（図示しない）以外の全領域を覆うように
保護膜２６を形成する。この保護膜２６はフォトダイオ
ード１４、ブロッキングダイオード１６、チャンネル配
線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn などを湿度やキズから保護するため
のものである。
【００２９】ここでは、金属膜とｎ型半導体膜とをブラ
ンケット状態で堆積した後、アモルファスシリコン膜を
堆積しているが、このアモルファスシリコン膜を堆積す
る前に、ｎ型半導体膜だけを先にパターン化してｎ型半
導体層１４ａ2 ，１６ａ2 を形成しておいてもよい。こ
の場合は、上部電極１４ｃ，１６ｃと半導体層１４ｂ，
１６ｂとを形成した後、ブランケット状態の金属膜をパ
ターン化して金属層１４ａ1 ，１６ａ1 を形成すれば、
前述した原稿読み取り装置１０と同じ構成となる。ま
た、金属層とｎ型半導体層との堆積は真空を破らずに連
続的に行なってもよいし、一度、真空を破って不連続的
に行なってもよい。さらにここでは、主としてフォトリ
ソグラフィ法によってパターン化する方法を例示した
が、マスク法などによって最初から不必要な部分には膜
が堆積されないようにして形成してもよく、その製造方
法は何ら限定されるものではない。
ンケット状態で堆積した後、アモルファスシリコン膜を
堆積しているが、このアモルファスシリコン膜を堆積す
る前に、ｎ型半導体膜だけを先にパターン化してｎ型半
導体層１４ａ2 ，１６ａ2 を形成しておいてもよい。こ
の場合は、上部電極１４ｃ，１６ｃと半導体層１４ｂ，
１６ｂとを形成した後、ブランケット状態の金属膜をパ
ターン化して金属層１４ａ1 ，１６ａ1 を形成すれば、
前述した原稿読み取り装置１０と同じ構成となる。ま
た、金属層とｎ型半導体層との堆積は真空を破らずに連
続的に行なってもよいし、一度、真空を破って不連続的
に行なってもよい。さらにここでは、主としてフォトリ
ソグラフィ法によってパターン化する方法を例示した
が、マスク法などによって最初から不必要な部分には膜
が堆積されないようにして形成してもよく、その製造方
法は何ら限定されるものではない。
【００３０】この原稿読み取り装置１０では、下部電極
１４ａ，１６ａが金属層１４ａ1 ，１６ａ1 とｎ型半導
体層１４ａ2 ，１６ａ2 とから構成されているため、半
導体層１４ｂ，１６ｂとｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ
2 の界面が形成されている。この界面には、電位障壁
や、ｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ2 を構成する物質が
半導体層１４ｂ，１６ｂに拡散して生じたトラップ準位
などのバリアが形成されていると考えられる。したがっ
て、ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm が読出状態から蓄積状態
に切り換わった直後に流れる逆方向電流Ir1,Ir2,... Ir
n のほとんどは、このバリアによって阻止される考えら
れ、逆方向電流Ir1,Ir2,... Irn は１０-5〜１０-6秒の
オーダーで収束させられ、かつ、そのピーク値も小さく
なる。これにより、ブロッキングダイオード１６のスイ
ッチング速度は向上させられ、反転残像は大幅に低減さ
れる。よって、正確な信号出力が得られることは勿論、
信号読み出し速度をより速めることも可能である。さら
に、反転残像は十分に低減されているため、低照度下で
原稿を読み取らせた場合でも正確な信号出力を確保する
ことができ、消費電力の低減などを図ることもできる。
１４ａ，１６ａが金属層１４ａ1 ，１６ａ1 とｎ型半導
体層１４ａ2 ，１６ａ2 とから構成されているため、半
導体層１４ｂ，１６ｂとｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ
2 の界面が形成されている。この界面には、電位障壁
や、ｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ2 を構成する物質が
半導体層１４ｂ，１６ｂに拡散して生じたトラップ準位
などのバリアが形成されていると考えられる。したがっ
て、ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂm が読出状態から蓄積状態
に切り換わった直後に流れる逆方向電流Ir1,Ir2,... Ir
n のほとんどは、このバリアによって阻止される考えら
れ、逆方向電流Ir1,Ir2,... Irn は１０-5〜１０-6秒の
オーダーで収束させられ、かつ、そのピーク値も小さく
なる。これにより、ブロッキングダイオード１６のスイ
ッチング速度は向上させられ、反転残像は大幅に低減さ
れる。よって、正確な信号出力が得られることは勿論、
信号読み出し速度をより速めることも可能である。さら
に、反転残像は十分に低減されているため、低照度下で
原稿を読み取らせた場合でも正確な信号出力を確保する
ことができ、消費電力の低減などを図ることもできる。
【００３１】次に、本発明に係る原稿読み取り装置の効
果を確認するため、その実施例と従来の原稿読み取り装
置による比較例とにより、比較実験を行なった。以下こ
れについて説明する。
果を確認するため、その実施例と従来の原稿読み取り装
置による比較例とにより、比較実験を行なった。以下こ
れについて説明する。
【００３２】実施例 基板１２にはコーニング社製の無アルカリガラス（＃７
０５９）を用い、まずこの基板１２上にＤＣスパッタリ
ング法によって１５００〜２０００Å厚のクロム膜を堆
積し、さらにｎ型半導体膜である１２００Å厚のＩＴＯ
膜を堆積した。具体的には、基板１２をチャンバー内に
セットし、そのチャンバー内を１０-5Torr以下まで排気
した後、その基板１２を１００〜２５０℃に保持し、圧
力０．１〜１．０Ｐａ、ＤＣ電力０．１〜１．０Ｗ／ｃ
ｍ2 の下で、アルゴンガスと酸素ガスとを一定の割合で
導入することによって、クロム膜とＩＴＯ膜とを順番に
堆積した。さらにこの上に、プラズマＣＶＤ法により、
５０〜３００Å厚のｐ型アモルファスシリコン膜と、７
０００〜１２０００Å厚のｉ型アモルファスシリコン膜
と、５０〜３００Å厚のｎ型アモルファスシリコン膜と
を順番に堆積した。そして再度この上に、前述したＩＴ
Ｏ膜と同じ方法で６００Å厚のＩＴＯ膜を堆積した。
０５９）を用い、まずこの基板１２上にＤＣスパッタリ
ング法によって１５００〜２０００Å厚のクロム膜を堆
積し、さらにｎ型半導体膜である１２００Å厚のＩＴＯ
膜を堆積した。具体的には、基板１２をチャンバー内に
セットし、そのチャンバー内を１０-5Torr以下まで排気
した後、その基板１２を１００〜２５０℃に保持し、圧
力０．１〜１．０Ｐａ、ＤＣ電力０．１〜１．０Ｗ／ｃ
ｍ2 の下で、アルゴンガスと酸素ガスとを一定の割合で
導入することによって、クロム膜とＩＴＯ膜とを順番に
堆積した。さらにこの上に、プラズマＣＶＤ法により、
５０〜３００Å厚のｐ型アモルファスシリコン膜と、７
０００〜１２０００Å厚のｉ型アモルファスシリコン膜
と、５０〜３００Å厚のｎ型アモルファスシリコン膜と
を順番に堆積した。そして再度この上に、前述したＩＴ
Ｏ膜と同じ方法で６００Å厚のＩＴＯ膜を堆積した。
【００３３】次いで、フォトリソグラフィ法によって、
上層のＩＴＯ膜と、３層から成るアモルファスシリコン
膜と、その下の層のｎ型半導体膜であるＩＴＯ膜とを所
定形状にパターン化し、上部電極１４ｃ，１６ｃと、半
導体層１４ｂ，１６ｂと、下部電極１４ａ，１６ａの一
部であるｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ2 とを形成し
た。具体的には、上層のＩＴＯ膜上にレジスト液を塗布
し、プリベークをした後、所定のパターンが刻まれたマ
スクを用いて露光を行なった。そして、現像及びポスト
ベークを行なった後、塩酸と硝酸の混合液によって上層
のＩＴＯ膜をエッチングした。次いで、平行平板型のエ
ッチング装置を用いてアモルファスシリコン膜をエッチ
ングした。ここでは、チャンバー内を１０-3Torr以下ま
で排気した後、CF4 ガスと O2 ガスを導入し、圧力を
５．０Ｐａに保持しながら１３．５６ＭＨｚの高周波電
源を用いて電極に０．１〜０．７Ｗ／ｃｍ2 の電力を供
給し、アモルファスシリコン膜をエッチングした。そし
て再び、塩酸と硝酸の混合液によって下層のｎ型半導体
膜であるＩＴＯ膜をエッチングした。
上層のＩＴＯ膜と、３層から成るアモルファスシリコン
膜と、その下の層のｎ型半導体膜であるＩＴＯ膜とを所
定形状にパターン化し、上部電極１４ｃ，１６ｃと、半
導体層１４ｂ，１６ｂと、下部電極１４ａ，１６ａの一
部であるｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ2 とを形成し
た。具体的には、上層のＩＴＯ膜上にレジスト液を塗布
し、プリベークをした後、所定のパターンが刻まれたマ
スクを用いて露光を行なった。そして、現像及びポスト
ベークを行なった後、塩酸と硝酸の混合液によって上層
のＩＴＯ膜をエッチングした。次いで、平行平板型のエ
ッチング装置を用いてアモルファスシリコン膜をエッチ
ングした。ここでは、チャンバー内を１０-3Torr以下ま
で排気した後、CF4 ガスと O2 ガスを導入し、圧力を
５．０Ｐａに保持しながら１３．５６ＭＨｚの高周波電
源を用いて電極に０．１〜０．７Ｗ／ｃｍ2 の電力を供
給し、アモルファスシリコン膜をエッチングした。そし
て再び、塩酸と硝酸の混合液によって下層のｎ型半導体
膜であるＩＴＯ膜をエッチングした。
【００３４】次いで、パターニングに用いたレジストを
除去した後、フォトリソグラフィ法によってクロム膜を
所定形状にパターン化し、下部電極１４ａ，１６ａの一
部である金属層１４ａ1 ，１６ａ1 を形成した。クロム
膜のエッチングには硝酸第２セリウムアンモニウムを用
いた。
除去した後、フォトリソグラフィ法によってクロム膜を
所定形状にパターン化し、下部電極１４ａ，１６ａの一
部である金属層１４ａ1 ，１６ａ1 を形成した。クロム
膜のエッチングには硝酸第２セリウムアンモニウムを用
いた。
【００３５】このようにしてフォトダイオード１４とブ
ロッキングダイオード１６とを形成したが、これらの数
はそれぞれ１７２８個とし、これらを３２個ごとに５６
個のブロックに区分した。また図２に示すように、フォ
トダイオード１４のサイズは１０５μｍ×１２５μｍと
し、ブロッキングダイオード１６のサイズは３３μｍ×
３３μｍとした。
ロッキングダイオード１６とを形成したが、これらの数
はそれぞれ１７２８個とし、これらを３２個ごとに５６
個のブロックに区分した。また図２に示すように、フォ
トダイオード１４のサイズは１０５μｍ×１２５μｍと
し、ブロッキングダイオード１６のサイズは３３μｍ×
３３μｍとした。
【００３６】次に、これらフォトダイオード１４とブロ
ッキングダイオード１６の上に、プラズマＣＶＤ法によ
って１．５μｍ厚のシリコン酸化膜を堆積した。すなわ
ち、チャンバー内を１０-2Torr以下まで排気した後、基
板１２を所定温度に加熱保持し、シランガス２０〜６０
sccmと、亜酸化窒素ガス１５０〜３００sccmを導入し、
０．３〜１．２Torrの圧力に保持した（ここで、必要に
応じて窒素ガスを導入することもある。）。その後、圧
力が安定するのを待って、１３．５６ＭＨｚの高周波電
源を用いて基板１２と対面する電極に０．０１〜０．５
Ｗ／ｃｍ2 の電力を供給してシリコン酸化膜を堆積し
た。次いで、フォトリソグラフィ法によって所定形状に
パターン化して層間絶縁膜１８を形成した。ここでのエ
ッチングには平行平板型のエッチング装置を用いた。
ッキングダイオード１６の上に、プラズマＣＶＤ法によ
って１．５μｍ厚のシリコン酸化膜を堆積した。すなわ
ち、チャンバー内を１０-2Torr以下まで排気した後、基
板１２を所定温度に加熱保持し、シランガス２０〜６０
sccmと、亜酸化窒素ガス１５０〜３００sccmを導入し、
０．３〜１．２Torrの圧力に保持した（ここで、必要に
応じて窒素ガスを導入することもある。）。その後、圧
力が安定するのを待って、１３．５６ＭＨｚの高周波電
源を用いて基板１２と対面する電極に０．０１〜０．５
Ｗ／ｃｍ2 の電力を供給してシリコン酸化膜を堆積し
た。次いで、フォトリソグラフィ法によって所定形状に
パターン化して層間絶縁膜１８を形成した。ここでのエ
ッチングには平行平板型のエッチング装置を用いた。
【００３７】さらにこれらの上に、スパッタリング法に
よってCrとAlの２層を堆積し、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、接続配線２２とチャ
ンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn と取出電極２８とを形成し
た。ここで、Crの膜厚は５００Å厚とし、Alの膜厚は
１．５μｍとした。また、Alのエッチングは燐酸、塩
酸、硝酸及び酢酸の混合液で行ない、Crのエッチングは
硝酸第２セリウムアンモニウムで行なった。
よってCrとAlの２層を堆積し、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、接続配線２２とチャ
ンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn と取出電極２８とを形成し
た。ここで、Crの膜厚は５００Å厚とし、Alの膜厚は
１．５μｍとした。また、Alのエッチングは燐酸、塩
酸、硝酸及び酢酸の混合液で行ない、Crのエッチングは
硝酸第２セリウムアンモニウムで行なった。
【００３８】最後にこれら全体に、プラズマＣＶＤ法に
よって５０００Å厚のシリコン窒化膜を堆積した。すな
わち、チャンバー内を１０-2Torr以下まで排気した後、
基板１２を所定温度に加熱保持し、シランガス２０〜６
０sccmと、アンモニアガス１５０〜３００sccmを導入
し、０．３〜１．２Torrの圧力に保持した（ここで、必
要に応じて水素ガスや窒素ガスを導入することもあ
る。）。その後、圧力が安定するのを待って、１３．５
６ＭＨｚの高周波電源を用いて基板１２と対向する電極
に０．０１〜０．５Ｗ／ｃｍ2 の電力を供給してシリコ
ン窒化膜を堆積した。次いで、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、保護膜２６を形成し
た。ここでのエッチングにも平行平板型のエッチング装
置を用いた。
よって５０００Å厚のシリコン窒化膜を堆積した。すな
わち、チャンバー内を１０-2Torr以下まで排気した後、
基板１２を所定温度に加熱保持し、シランガス２０〜６
０sccmと、アンモニアガス１５０〜３００sccmを導入
し、０．３〜１．２Torrの圧力に保持した（ここで、必
要に応じて水素ガスや窒素ガスを導入することもあ
る。）。その後、圧力が安定するのを待って、１３．５
６ＭＨｚの高周波電源を用いて基板１２と対向する電極
に０．０１〜０．５Ｗ／ｃｍ2 の電力を供給してシリコ
ン窒化膜を堆積した。次いで、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、保護膜２６を形成し
た。ここでのエッチングにも平行平板型のエッチング装
置を用いた。
【００３９】次に、これらの実施例と比較例とに駆動回
路と信号処理回路とを接続し、クロックパルスの周波数
を５００ＫＨｚ、読み取り速度を５ｍsec ／lineとし
て、白から黒に変化する原稿を２０ルクスの照度で照明
して読み取らせた。この結果、信号処理回路からは図３
に示すような出力電圧Ｖout が得られた。なお本図にお
いて、実施例の出力電圧Ｖout を実線で示す。
路と信号処理回路とを接続し、クロックパルスの周波数
を５００ＫＨｚ、読み取り速度を５ｍsec ／lineとし
て、白から黒に変化する原稿を２０ルクスの照度で照明
して読み取らせた。この結果、信号処理回路からは図３
に示すような出力電圧Ｖout が得られた。なお本図にお
いて、実施例の出力電圧Ｖout を実線で示す。
【００４０】比較例 一方、従来の原稿読み取り装置の比較例としては、図５
に示したように、下部電極３ａ，４ａが金属層だけで構
成され、透明導電層のないものを作製した。これらの下
部電極３ａ，４ａは、１５００〜２０００Å厚のクロム
膜をスパッタリング法によって堆積し、これをフォトリ
ソグラフィ法によってパターン化することによって形成
した。
に示したように、下部電極３ａ，４ａが金属層だけで構
成され、透明導電層のないものを作製した。これらの下
部電極３ａ，４ａは、１５００〜２０００Å厚のクロム
膜をスパッタリング法によって堆積し、これをフォトリ
ソグラフィ法によってパターン化することによって形成
した。
【００４１】次に、実施例と同様にして、得られた原稿
読み取り装置に駆動回路と信号処理回路とを接続し、白
から黒に変化する原稿を読み取らせた。この結果、信号
処理回路からは図３に示すような出力電圧Ｖout が得ら
れた。なお本図において、比較例の出力電圧Ｖout を点
線で示す。
読み取り装置に駆動回路と信号処理回路とを接続し、白
から黒に変化する原稿を読み取らせた。この結果、信号
処理回路からは図３に示すような出力電圧Ｖout が得ら
れた。なお本図において、比較例の出力電圧Ｖout を点
線で示す。
【００４２】このように、白を読み取った直後の出力電
圧Ｖout には反転残像Ｖr が現れ、これが白を読み取っ
た直後に読み取った黒は通常の黒よりも黒くなる原因と
なっている。しかし、実施例の反転残像Ｖr は比較例の
反転残像Ｖr よりも小さくなり、その収束時間も短くな
った。その結果をまとめたものを表１に示す。ここで
は、白に相当する出力電圧Ｖout は１６０〜１８０ｍＶ
であった。
圧Ｖout には反転残像Ｖr が現れ、これが白を読み取っ
た直後に読み取った黒は通常の黒よりも黒くなる原因と
なっている。しかし、実施例の反転残像Ｖr は比較例の
反転残像Ｖr よりも小さくなり、その収束時間も短くな
った。その結果をまとめたものを表１に示す。ここで
は、白に相当する出力電圧Ｖout は１６０〜１８０ｍＶ
であった。
【表１】
【００４３】以上、本発明に係る原稿読み取り装置の一
実施例を詳述したが、本発明は上述した実施例に限定さ
れることなく、その他の態様でも実施し得るものであ
る。
実施例を詳述したが、本発明は上述した実施例に限定さ
れることなく、その他の態様でも実施し得るものであ
る。
【００４４】たとえば上述した実施例では、フォトダイ
オード１４を構成する上部電極１４ｃと、ブロッキング
ダイオード１６を構成する上部電極１６ｃとが接続配線
２２によって接続されているが、図４に示すように、フ
ォトダイオード１４を構成する下部電極３０と、ブロッ
キングダイオード１６を構成する下部電極３０とが共通
になっていて、この下部電極３０によってフォトダイオ
ード１４とブロッキングダイオード１６とが接続されて
成る原稿読み取り装置３２でもよい。この場合は、金属
層３４とｎ型半導体層３６とを順に堆積して下部電極３
０を構成し、半導体層１４ｂ，１６ｂとｎ型半導体層３
６との界面が形成されるようにすればよい。また、フォ
トダイオード１４の上部電極１４ｃは引出配線３８によ
って取り出してチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn に接続
し、ブロッキングダイオード１６の上部電極１６ｃは引
出配線４０によって外部に取り出しておけばよい。本例
では、フォトダイオード１４とブロッキングダイオード
１６とはアノード電極同士で接続され、互いに逆極性で
直列接続されていることになる。
オード１４を構成する上部電極１４ｃと、ブロッキング
ダイオード１６を構成する上部電極１６ｃとが接続配線
２２によって接続されているが、図４に示すように、フ
ォトダイオード１４を構成する下部電極３０と、ブロッ
キングダイオード１６を構成する下部電極３０とが共通
になっていて、この下部電極３０によってフォトダイオ
ード１４とブロッキングダイオード１６とが接続されて
成る原稿読み取り装置３２でもよい。この場合は、金属
層３４とｎ型半導体層３６とを順に堆積して下部電極３
０を構成し、半導体層１４ｂ，１６ｂとｎ型半導体層３
６との界面が形成されるようにすればよい。また、フォ
トダイオード１４の上部電極１４ｃは引出配線３８によ
って取り出してチャンネル配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn に接続
し、ブロッキングダイオード１６の上部電極１６ｃは引
出配線４０によって外部に取り出しておけばよい。本例
では、フォトダイオード１４とブロッキングダイオード
１６とはアノード電極同士で接続され、互いに逆極性で
直列接続されていることになる。
【００４５】また上述した実施例では、金属層１４
ａ1 ，１６ａ1 ，３４とｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ
2 ，３６とを異なる形状にしているが、同一形状にして
もよい。
ａ1 ，１６ａ1 ，３４とｎ型半導体層１４ａ2 ，１６ａ
2 ，３６とを異なる形状にしているが、同一形状にして
もよい。
【００４６】また上述した実施例では、ブロッキングダ
イオード１６のアノード電極又はカソード電極がブロッ
クＢ1,Ｂ2,... Ｂm 内で共通に接続され、フォトダイオ
ード１４のアノード電極又はカソード電極がチャンネル
配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn によってブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂ
m 間で相対的に同一位置にあるもの同士で接続されてい
るが、フォトダイオードとブロッキングダイオードの配
置を逆にして、フォトダイオードのアノード電極又はカ
ソード電極をブロック内で共通に接続し、ブロッキング
ダイオードのアノード電極又はカソード電極をチャンネ
ル配線によってブロック間で相対的に同一位置にあるも
の同士で接続したものでもよい。すなわち、フォトダイ
オード（光電変換素子）とブロッキングダイオード（ス
イッチング素子）とから構成される光センサ素子が一次
元に複数配列され、一定個数ごとに複数のブロックに区
分されていて、これら光センサ素子のいずれか一方がブ
ロック内で共通に接続され、当該他方がチャンネル配線
によってブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士
で共通に接続されていればよいのである。
イオード１６のアノード電極又はカソード電極がブロッ
クＢ1,Ｂ2,... Ｂm 内で共通に接続され、フォトダイオ
ード１４のアノード電極又はカソード電極がチャンネル
配線Ｃ1,Ｃ2,... Ｃn によってブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂ
m 間で相対的に同一位置にあるもの同士で接続されてい
るが、フォトダイオードとブロッキングダイオードの配
置を逆にして、フォトダイオードのアノード電極又はカ
ソード電極をブロック内で共通に接続し、ブロッキング
ダイオードのアノード電極又はカソード電極をチャンネ
ル配線によってブロック間で相対的に同一位置にあるも
の同士で接続したものでもよい。すなわち、フォトダイ
オード（光電変換素子）とブロッキングダイオード（ス
イッチング素子）とから構成される光センサ素子が一次
元に複数配列され、一定個数ごとに複数のブロックに区
分されていて、これら光センサ素子のいずれか一方がブ
ロック内で共通に接続され、当該他方がチャンネル配線
によってブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士
で共通に接続されていればよいのである。
【００４７】さらに上述した実施例では、製造工程の簡
素化などの理由から、フォトダイオード１４及びブロッ
キングダイオード１６を構成するそれぞれの下部電極１
４ａ，１６ａ、半導体層１４ｂ，１６ｂ及び上部電極１
４ｃ，１６ｃは、それぞれ同時に堆積されたもので、そ
れぞれ同じ材料から構成されているが、フォトダイオー
ド１４を構成する上部電極１４ｃは透明でなければなら
ないが、ブロッキングダイオード１６を構成する上部電
極１６ｃは透明でなくてもよい。また、フォトダイオー
ド１４を構成する下部電極１４ａは、金属層とｎ型半導
体層とから構成されていなくてもよく、少なくともブロ
ッキングダイオード（スイッチング素子）１６を構成す
る下部電極１６ａが、金属層１６ａ1 とｎ型半導体層１
６ａ2 とから構成されていればよい。すなわち、本発明
は、スイッチング素子を構成する半導体層にｎ型半導体
層との界面を形成することによってスイッチング素子に
生じる逆方向電流を阻止するようにすればよいのであ
る。なお、金属層は１層でもよいが、２層以上でもよ
い。
素化などの理由から、フォトダイオード１４及びブロッ
キングダイオード１６を構成するそれぞれの下部電極１
４ａ，１６ａ、半導体層１４ｂ，１６ｂ及び上部電極１
４ｃ，１６ｃは、それぞれ同時に堆積されたもので、そ
れぞれ同じ材料から構成されているが、フォトダイオー
ド１４を構成する上部電極１４ｃは透明でなければなら
ないが、ブロッキングダイオード１６を構成する上部電
極１６ｃは透明でなくてもよい。また、フォトダイオー
ド１４を構成する下部電極１４ａは、金属層とｎ型半導
体層とから構成されていなくてもよく、少なくともブロ
ッキングダイオード（スイッチング素子）１６を構成す
る下部電極１６ａが、金属層１６ａ1 とｎ型半導体層１
６ａ2 とから構成されていればよい。すなわち、本発明
は、スイッチング素子を構成する半導体層にｎ型半導体
層との界面を形成することによってスイッチング素子に
生じる逆方向電流を阻止するようにすればよいのであ
る。なお、金属層は１層でもよいが、２層以上でもよ
い。
【００４８】また、上述した半導体層１４ｂ，１６ｂは
いずれも基板１２側からｐｉｎの順に積層されている
が、これとは逆にｎｉｐの順に積層され、ｐｉｎ構造に
されていてもよい。また、上述したｐｉｎ型以外に、ｎ
ｉ型、ｐｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ
接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み
合わせた型などに単層又は多層に堆積したものでもよ
い。さらに、半導体層を構成するアモルファスシリコン
としては、水素化アモルファスシリコンa-Si:H、水素化
アモルファスシリコンカーバイドa-SiC:H 、アモルファ
スシリコンナイトライドなどの他、単なるアモルファス
シリコンa-Siなどが好ましいが、シリコンと炭素、ゲル
マニウム、スズなどの他の元素との合金から成るアモル
ファスシリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶を堆積
したものでもよいなど、これらの構造は何ら限定される
ものではない。
いずれも基板１２側からｐｉｎの順に積層されている
が、これとは逆にｎｉｐの順に積層され、ｐｉｎ構造に
されていてもよい。また、上述したｐｉｎ型以外に、ｎ
ｉ型、ｐｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ
接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み
合わせた型などに単層又は多層に堆積したものでもよ
い。さらに、半導体層を構成するアモルファスシリコン
としては、水素化アモルファスシリコンa-Si:H、水素化
アモルファスシリコンカーバイドa-SiC:H 、アモルファ
スシリコンナイトライドなどの他、単なるアモルファス
シリコンa-Siなどが好ましいが、シリコンと炭素、ゲル
マニウム、スズなどの他の元素との合金から成るアモル
ファスシリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶を堆積
したものでもよいなど、これらの構造は何ら限定される
ものではない。
【００４９】その他、光電変換素子をフォトダイオード
のような光起電力型の素子でなく、たとえば光導電型の
素子にしてもよい。また、スイッチング素子をＴＦＴな
どにしてもよいなど、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲内で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形
を加えた態様で実施し得るものである。
のような光起電力型の素子でなく、たとえば光導電型の
素子にしてもよい。また、スイッチング素子をＴＦＴな
どにしてもよいなど、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲内で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形
を加えた態様で実施し得るものである。
【００５０】
【発明の効果】本発明に係る原稿読み取り装置は、少な
くともスイッチング素子を構成する下部電極が、１層以
上の金属層と、その金属層上に堆積されるｎ型半導体層
とから構成され、半導体層とｎ型半導体層との界面が形
成されているため、逆方向電流はこの界面に形成された
バリアによって急速に収束させられ、かつ、そのピーク
値も小さくなり、スイッチング素子のスイッチング速度
が向上させられる。このため、反転残像は低減させら
れ、正確な信号出力を得ることができる。特に、低照度
下で原稿を読み取らせる場合に有利で、消費電力の低減
などを図ることもできる。さらに信号読み出し速度を大
幅に速めることも可能であるなど、本発明は種々の優れ
た効果を奏する。
くともスイッチング素子を構成する下部電極が、１層以
上の金属層と、その金属層上に堆積されるｎ型半導体層
とから構成され、半導体層とｎ型半導体層との界面が形
成されているため、逆方向電流はこの界面に形成された
バリアによって急速に収束させられ、かつ、そのピーク
値も小さくなり、スイッチング素子のスイッチング速度
が向上させられる。このため、反転残像は低減させら
れ、正確な信号出力を得ることができる。特に、低照度
下で原稿を読み取らせる場合に有利で、消費電力の低減
などを図ることもできる。さらに信号読み出し速度を大
幅に速めることも可能であるなど、本発明は種々の優れ
た効果を奏する。
【図１】本発明に係る原稿読み取り装置の一実施例を示
す断面模式図である。
す断面模式図である。
【図２】図１に示した原稿読み取り装置の一部平面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の効果を確認するために行なった比較実
験の結果を示すもので、実際に作製した原稿読み取り装
置の出力電圧を示すグラフである。
験の結果を示すもので、実際に作製した原稿読み取り装
置の出力電圧を示すグラフである。
【図４】本発明に係る原稿読み取り装置の他の実施例を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図５】従来の原稿読み取り装置の一例を示す断面模式
図である。
図である。
【図６】図５に示した原稿読み取り装置の回路図であ
る。
る。
【図７】図５及び図６に示した原稿読み取り装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。
を説明するためのタイムチャートである。
１０，３２；原稿読み取り装置 １２；基板 １４；フォトダイオード（光電変換素子） １６；ブロッキングダイオード（スイッチング素子） １４ａ，１６ａ，３０；下部電極 １４ａ1 ，１６ａ1 ，３４；金属層 １４ａ2 ，１６ａ2 ，３６；ｎ型半導体層 １４ｂ，１６ｂ；半導体層 １４ｃ，１６ｃ；上部電極
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に、光電変換素子と該光電変換素
子に直列接続されるスイッチング素子とから構成される
光センサ素子が一次元に複数配列され、一定個数ごとに
複数のブロックに区分されているとともに、 これら光センサ素子のいずれか一方がブロック内で共通
に接続され、当該他方がチャンネル配線によって該ブロ
ック間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通に接続
されていて、 前記光電変換素子は下部電極と、該下部電極上に堆積さ
れる半導体層と、該半導体層上に堆積される透明な上部
電極とから成り、 前記スイッチング素子は下部電極と、該下部電極上に堆
積される半導体層と、該半導体層上に堆積される上部電
極とから成る原稿読み取り装置において、 少なくとも前記スイッチング素子を構成する下部電極
が、１層以上の金属層と、該金属層上に堆積されるｎ型
半導体層とから構成されたことを特徴とする原稿読み取
り装置。 - 【請求項２】 前記ｎ型半導体層がＩＴＯから成ること
を特徴とする請求項１に記載の原稿読み取り装置。 - 【請求項３】 前記金属層がクロムから成ることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の原稿読み取り装
置。 - 【請求項４】 少なくとも前記光電変換素子を構成する
上部電極がＩＴＯから成ることを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の原稿読み取り装置。 - 【請求項５】 前記光電変換素子と前記スイッチング素
子とはそれぞれダイオード特性を備え、互いに逆極性で
直列接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の原稿読み取り装置。 - 【請求項６】 前記光電変換素子及び前記スイッチング
素子を構成するそれぞれの半導体層はプラズマＣＶＤ法
で連続的に堆積されたアモルファスシリコンから成り、
かつ、ｐｉｎ構造にされていることを特徴とする請求項
１乃至請求項５のいずれかに記載の原稿読み取り装置。 - 【請求項７】 前記光電変換素子及び前記スイッチング
素子を構成するそれぞれの下部電極、半導体層及び上部
電極は、それぞれ同時に堆積されたものであることを特
徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の原稿
読み取り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5092357A JPH06283699A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 原稿読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5092357A JPH06283699A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 原稿読み取り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283699A true JPH06283699A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=14052156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5092357A Withdrawn JPH06283699A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 原稿読み取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283699A (ja) |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5092357A patent/JPH06283699A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |