JP2625540B2 - 半導体装置、光電変換装置、およびそれらの製造方法 - Google Patents
半導体装置、光電変換装置、およびそれらの製造方法Info
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- JP2625540B2 JP2625540B2 JP1039239A JP3923989A JP2625540B2 JP 2625540 B2 JP2625540 B2 JP 2625540B2 JP 1039239 A JP1039239 A JP 1039239A JP 3923989 A JP3923989 A JP 3923989A JP 2625540 B2 JP2625540 B2 JP 2625540B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置、光電変換装置、およびそれら
の製造方法に係り、特に切り換えによって信号の転送を
行なう複数のスイッチ手段と、この複数のスイッチ手段
のそれぞれに接続された複数のマトリクス配線とが同一
基体上に形成された半導体装置、光電変換装置、および
それらの製造方法に関する。なお、本発明の光電変換装
置は、ファクシミリ、イメージリーダ、ディジタル複写
機および電子黒板等の入力部に好適に用いられるもので
ある。
の製造方法に係り、特に切り換えによって信号の転送を
行なう複数のスイッチ手段と、この複数のスイッチ手段
のそれぞれに接続された複数のマトリクス配線とが同一
基体上に形成された半導体装置、光電変換装置、および
それらの製造方法に関する。なお、本発明の光電変換装
置は、ファクシミリ、イメージリーダ、ディジタル複写
機および電子黒板等の入力部に好適に用いられるもので
ある。
[従来の技術] 近年、ファクシミリ、イメージリーダ等の小型化、高
性能化のために、光電変換装置として、等倍光学系をも
つ長尺ラインセンサの開発が行われている。従来、この
種のラインセンサは一列のアレイ状に配置された各光電
変換素子に対して、それぞれスイッチ素子等で構成され
た信号処理用のIC(集積回路)を接続して構成してい
る。しかしながら、その光電変換素子の個数はファクシ
ミリG3規格に準ずるとA4サイズで1728個も必要となり、
多数の信号処理用のICが必要となる。このため、実装工
数も増え、製造コスト、並びに信頼性で満足なものは得
られていない。一方、信号処理用のICの個数を減らし、
かつ実装工数を減らす構成としては従来からマトリクス
配線による構成が採用されている。
性能化のために、光電変換装置として、等倍光学系をも
つ長尺ラインセンサの開発が行われている。従来、この
種のラインセンサは一列のアレイ状に配置された各光電
変換素子に対して、それぞれスイッチ素子等で構成され
た信号処理用のIC(集積回路)を接続して構成してい
る。しかしながら、その光電変換素子の個数はファクシ
ミリG3規格に準ずるとA4サイズで1728個も必要となり、
多数の信号処理用のICが必要となる。このため、実装工
数も増え、製造コスト、並びに信頼性で満足なものは得
られていない。一方、信号処理用のICの個数を減らし、
かつ実装工数を減らす構成としては従来からマトリクス
配線による構成が採用されている。
第11図にマトリクス配線された光電変換装置の構成図
を示す。
を示す。
第11図において、101は光電変換素子部、102は走査
部、103は信号処理部、104はマトリクス配線部である。
部、103は信号処理部、104はマトリクス配線部である。
また、第12図に従来のマトリクス配線部の平面図を、
第13図(a),(b)に第12図のA−A'およびB−B'断
面図をそれぞれ模式的に示す。
第13図(a),(b)に第12図のA−A'およびB−B'断
面図をそれぞれ模式的に示す。
第13図(A)(B)において201は基体、202〜205は
個別電極、206は絶縁層、207〜209は共通線、210は個別
電極と共通線とのオーミックコンタクトをとるためのス
ルーホールである。
個別電極、206は絶縁層、207〜209は共通線、210は個別
電極と共通線とのオーミックコンタクトをとるためのス
ルーホールである。
このようにマトリクス配線された光電変換装置では、
信号処理部103の信号処理回路の数がマトリクスの出力
線数だけでよいので、信号処理部を小型化でき、光電変
換装置の低コスト化が可能となるという利点を有する。
信号処理部103の信号処理回路の数がマトリクスの出力
線数だけでよいので、信号処理部を小型化でき、光電変
換装置の低コスト化が可能となるという利点を有する。
一方、薄膜半導体を使った光電変換装置においては、
光電変換素子と転送回路である薄膜トランジスタ(以下
TFTと略す)を同一プロセスで同一基体上に形成し、光
電変換装置の小型化、低コスト化を計ることも提案され
ている。さらに、小型化、低コスト化のため、等倍ファ
イバーレンズアレイを用いずに、ガラス等の透明スペー
サを介して、センサが原稿からの反射光を直接検知する
光電変換装置も提案されている。
光電変換素子と転送回路である薄膜トランジスタ(以下
TFTと略す)を同一プロセスで同一基体上に形成し、光
電変換装置の小型化、低コスト化を計ることも提案され
ている。さらに、小型化、低コスト化のため、等倍ファ
イバーレンズアレイを用いずに、ガラス等の透明スペー
サを介して、センサが原稿からの反射光を直接検知する
光電変換装置も提案されている。
以上説明したような従来のマトリクス配線を用いた光
電変換装置には、以下に示すような問題点があった。
電変換装置には、以下に示すような問題点があった。
光電変換素子の微弱な出力をマトリクス配線を経由し
て読み出すので、光電変換素子の出力個別電極とマトリ
クスの共通線との交差部において形成される浮遊容量を
十分に小さくしなければ、各出力信号間でクロストーク
が生じる。このことは、層間絶縁材料の選択およびマト
リクスの寸法設計に対し、厳しい制約を与える。
て読み出すので、光電変換素子の出力個別電極とマトリ
クスの共通線との交差部において形成される浮遊容量を
十分に小さくしなければ、各出力信号間でクロストーク
が生じる。このことは、層間絶縁材料の選択およびマト
リクスの寸法設計に対し、厳しい制約を与える。
また、マトリクス共通線は長尺方向に配線されている
ので、たとえばA4サイズ幅のラインセンサでは210mmの
長さになる。このため、各共通線間の線間容量を十分に
小さくしないと、各出力信号間でクロストークが生じ
る。このことはマトリクス部の大型化につながり、好ま
しくなかった。
ので、たとえばA4サイズ幅のラインセンサでは210mmの
長さになる。このため、各共通線間の線間容量を十分に
小さくしないと、各出力信号間でクロストークが生じ
る。このことはマトリクス部の大型化につながり、好ま
しくなかった。
さらに、光電変換素子の出力個別電極のピッチは、た
とえば8本/mmの解像度をもつ光電変換装置では125μm
と狭くなる。このため、この個別電極間の線間容量も十
分に小さくしないと、出力信号間でクロストークが生じ
る。
とえば8本/mmの解像度をもつ光電変換装置では125μm
と狭くなる。このため、この個別電極間の線間容量も十
分に小さくしないと、出力信号間でクロストークが生じ
る。
上述の問題点を除去し、光電変換装置において各出力
信号間のクロストークが生じず、かつ、小型化されたマ
トリクス配線を具備した光電変換装置を実現する目的
で、特開昭62−67864号公報、特開昭63−44759号公報等
の提案がなされている。
信号間のクロストークが生じず、かつ、小型化されたマ
トリクス配線を具備した光電変換装置を実現する目的
で、特開昭62−67864号公報、特開昭63−44759号公報等
の提案がなされている。
第14図は、上記提案による光電変換装置の断面を示す
模式的断面図である。
模式的断面図である。
ここでは薄膜半導体を用いて、光電変換素子とTFTと
マトリクス配線を同一プロセスで同一基体上に形成して
いる。
マトリクス配線を同一プロセスで同一基体上に形成して
いる。
第14図において、1は光電変換素子部、2は蓄積コン
デンサ部、3はTFT部、4は入射窓、5はマトリクス配
線部、6は透明スペーサ、7は原稿、8は基体である。
なお、ここで、光電変換部1、蓄積コンデンサ部2、TF
T部3、マトリクス配線部5とは、基体上に形成される
光電変換素子、蓄積コンデンサ、TFT、マトリクス配線
が占める領域をいう。矢印9で示される入射光は原稿7
を経て、反射光10として光電変換素子部1に至る。
デンサ部、3はTFT部、4は入射窓、5はマトリクス配
線部、6は透明スペーサ、7は原稿、8は基体である。
なお、ここで、光電変換部1、蓄積コンデンサ部2、TF
T部3、マトリクス配線部5とは、基体上に形成される
光電変換素子、蓄積コンデンサ、TFT、マトリクス配線
が占める領域をいう。矢印9で示される入射光は原稿7
を経て、反射光10として光電変換素子部1に至る。
光電変換素子部1に入射した光情報は、光電流に変換
され、蓄積コンデンサ部2に電荷として蓄えられる。そ
して一定時間経過後、TFT部3により蓄積コンデンサ部
2に蓄積された電荷は、マトリクス配線部5へ転送され
る。
され、蓄積コンデンサ部2に電荷として蓄えられる。そ
して一定時間経過後、TFT部3により蓄積コンデンサ部
2に蓄積された電荷は、マトリクス配線部5へ転送され
る。
基体8上には、Al,Cr等の第1の導電体層12、SiN等の
第1の絶縁層13、水素化非晶質シリコン(以下a−Si:H
と略記する)層14、n+ a−Si:Hドーピング層15、Al,Cr
等の第2の導電体層16、ポリイミドフィルムやSiN膜等
の第2の絶縁層17、Al,Cr等の第3の導電体層18が順次
形成されている。
第1の絶縁層13、水素化非晶質シリコン(以下a−Si:H
と略記する)層14、n+ a−Si:Hドーピング層15、Al,Cr
等の第2の導電体層16、ポリイミドフィルムやSiN膜等
の第2の絶縁層17、Al,Cr等の第3の導電体層18が順次
形成されている。
マトリクス配線部5において、19は個別信号配線、18
は共通信号配線であり、個別信号配線19と共通信号配線
18とが互いに交差する交差部には、電位を一定に保つこ
とのできる導電体層20が設けられている。
は共通信号配線であり、個別信号配線19と共通信号配線
18とが互いに交差する交差部には、電位を一定に保つこ
とのできる導電体層20が設けられている。
上記光電変換装置を形成するには、まず、ガラス等の
透明な基体8上にAl,Cr等の第1の導電体層12をスパッ
タ法、蒸着法等により堆積させ、これを所望の形状にパ
ターニングする。つぎに、プラズマCVD法等の周知の技
術で窒化シリコン(SiN)の第1の絶縁層13、a−Si:H
層14、n+ a−Si:Hドーピング層15を形成し、前記三層1
3,14,15を所望の形状にパターニングする。さらに、Al,
Cr等の第2の導電体層16をスパッタ法、蒸着法等により
形成し、所望の形状にパターニングする。ここで、光電
変換素子のギャップ部TFTのチャネル部のn+ a−Si:Hド
ーピング層15をエッチングによって除去する。その後
に、第2の絶縁層17をポリイミドフィルムやSiN膜で第
2の導電体層16上に形成し、コンタクトホールを開け
る。必要によっては所望の形状にパターニングする。最
後に、第2の絶縁層17上にAl,Cr等の第3の導電体層18
をスパッタ法、蒸着法等により形成し、所望の形状にパ
ターニングする。
透明な基体8上にAl,Cr等の第1の導電体層12をスパッ
タ法、蒸着法等により堆積させ、これを所望の形状にパ
ターニングする。つぎに、プラズマCVD法等の周知の技
術で窒化シリコン(SiN)の第1の絶縁層13、a−Si:H
層14、n+ a−Si:Hドーピング層15を形成し、前記三層1
3,14,15を所望の形状にパターニングする。さらに、Al,
Cr等の第2の導電体層16をスパッタ法、蒸着法等により
形成し、所望の形状にパターニングする。ここで、光電
変換素子のギャップ部TFTのチャネル部のn+ a−Si:Hド
ーピング層15をエッチングによって除去する。その後
に、第2の絶縁層17をポリイミドフィルムやSiN膜で第
2の導電体層16上に形成し、コンタクトホールを開け
る。必要によっては所望の形状にパターニングする。最
後に、第2の絶縁層17上にAl,Cr等の第3の導電体層18
をスパッタ法、蒸着法等により形成し、所望の形状にパ
ターニングする。
以上の工程により製作された光電変換装置では、個別
信号配線19と共通信号配線18との交差部に電位を一定に
保てる導電体層20を設けることによって、個別信号配線
と共通信号配線との間に浮遊容量が形成されることが防
止され、さらに、不図示ではあるが個別信号配線間およ
び共通信号配線間に電位を一定に保てる配線をそれぞれ
設けることによって、個別信号配線間および共通信号配
線には線間容量が形成されることが防止された。従っ
て、各線間が容量的に結合されることがなくなり、その
ため各出力信号の間にクロストークが生じることを防ぐ
ことが可能となった。
信号配線19と共通信号配線18との交差部に電位を一定に
保てる導電体層20を設けることによって、個別信号配線
と共通信号配線との間に浮遊容量が形成されることが防
止され、さらに、不図示ではあるが個別信号配線間およ
び共通信号配線間に電位を一定に保てる配線をそれぞれ
設けることによって、個別信号配線間および共通信号配
線には線間容量が形成されることが防止された。従っ
て、各線間が容量的に結合されることがなくなり、その
ため各出力信号の間にクロストークが生じることを防ぐ
ことが可能となった。
上記従来の光電変換装置において、第1の絶縁層、a
−Si:H層、n+ a−Si:Hドーピング層の3層の膜厚は、光
電変換素子部では光電変換特性、TFT部ではスイッチン
グ特性、蓄積コンデンサ部ではコンデンサ特性を充分に
得られる値に設定され、通常それぞれ0.3μm,0.6μm,0.
15μm程度である。
−Si:H層、n+ a−Si:Hドーピング層の3層の膜厚は、光
電変換素子部では光電変換特性、TFT部ではスイッチン
グ特性、蓄積コンデンサ部ではコンデンサ特性を充分に
得られる値に設定され、通常それぞれ0.3μm,0.6μm,0.
15μm程度である。
次に、第2の導電体層の膜厚は、光電変換素子部から
の信号をマトリクス信号配線部の個別信号配線へ転送す
るために、上述した3層の膜厚を介して行なわれなけれ
ばならず、約1μm程度必要となる。
の信号をマトリクス信号配線部の個別信号配線へ転送す
るために、上述した3層の膜厚を介して行なわれなけれ
ばならず、約1μm程度必要となる。
したがって、第2の絶縁層の膜厚は、光電変換素子
部、TFT部およびマトリクス信号配線部の段差をおお
い、かつ平坦化するには、2〜3μm程度要求される。
部、TFT部およびマトリクス信号配線部の段差をおお
い、かつ平坦化するには、2〜3μm程度要求される。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来の光電変換装置におい
ては、以下に示すような課題を生ずる場合があった。
ては、以下に示すような課題を生ずる場合があった。
すなわち、第2の絶縁層にSiN等の無機絶縁膜を用い
た場合、光電変換素子部、TFT部、とくにはマトリクス
信号配線部の段差部において、マイクロクラックが生じ
たり、膜厚が大きくなるにともない膜内の内部応力が大
きくなり膜はがれが生じる場合があった。
た場合、光電変換素子部、TFT部、とくにはマトリクス
信号配線部の段差部において、マイクロクラックが生じ
たり、膜厚が大きくなるにともない膜内の内部応力が大
きくなり膜はがれが生じる場合があった。
また、ポリイミド等の有機絶縁膜を第2絶縁層に用い
た場合、マイクロクラックなどが生じないようにステッ
プカバレジ性良く形成されるようにはなるが、コンタク
トホールの形成が困難となる場合があった。
た場合、マイクロクラックなどが生じないようにステッ
プカバレジ性良く形成されるようにはなるが、コンタク
トホールの形成が困難となる場合があった。
コンタクトホール形成法には、大きく分けて湿式エッ
チングと乾式エッチングとがある。
チングと乾式エッチングとがある。
(1)湿式エッチング ヒドラジン法は、完全に硬化したポリイミド系樹脂膜
をエッチングできる特長があり、微細なコンタクトホー
ルを再現性よく形成することができるが、ヒドラジン水
溶液が光電変換素子部やTFT部の半導体層等を侵す危険
性がある。
をエッチングできる特長があり、微細なコンタクトホー
ルを再現性よく形成することができるが、ヒドラジン水
溶液が光電変換素子部やTFT部の半導体層等を侵す危険
性がある。
レジストの現像液を用いる方法には、ホトレジストに
ポジ型またはネガ型を用いる2通りのプロセスがある。
ポジ型レジストを用いる場合には、前処理としてポリイ
ミドの半硬化膜を形成し、現像液が半硬化膜をエッチン
グできることを利用してレジストの現像と同時にポリイ
ミド樹脂膜のエッチングを行う。このため、工程を短縮
できるメリットがある。しかし、エッチング速度の前処
理温度依存性が大きく、厳密なプロセスコントロールは
困難である。またレジスト除去液によって半硬化状態の
膜が侵されたり、半導体層等が侵されたりする危険性が
ある。一方、ネガ型レジストを用いる場合には、半硬化
膜とレジストの密着性はポジ型より良好なため、プロセ
スのコントロール性は若干改善される。しかしながら、
レジスト除去液による悪影響は依然解消されない。
ポジ型またはネガ型を用いる2通りのプロセスがある。
ポジ型レジストを用いる場合には、前処理としてポリイ
ミドの半硬化膜を形成し、現像液が半硬化膜をエッチン
グできることを利用してレジストの現像と同時にポリイ
ミド樹脂膜のエッチングを行う。このため、工程を短縮
できるメリットがある。しかし、エッチング速度の前処
理温度依存性が大きく、厳密なプロセスコントロールは
困難である。またレジスト除去液によって半硬化状態の
膜が侵されたり、半導体層等が侵されたりする危険性が
ある。一方、ネガ型レジストを用いる場合には、半硬化
膜とレジストの密着性はポジ型より良好なため、プロセ
スのコントロール性は若干改善される。しかしながら、
レジスト除去液による悪影響は依然解消されない。
(2)乾式エッチング O2プラズマによるドライエッチング法は、微細なコン
タクトホールを形成できるが、エッチング速度の安定性
に問題があり、プロセスの制御が難しい。マスクとして
ポジ型レジストを用いて、レジスト膜をポリイミド樹脂
膜より厚く形成することで対処する方法があるが、この
場合レジスト膜の膜厚は5μm程度必要になり、安定し
た微細加工は極めて困難である。
タクトホールを形成できるが、エッチング速度の安定性
に問題があり、プロセスの制御が難しい。マスクとして
ポジ型レジストを用いて、レジスト膜をポリイミド樹脂
膜より厚く形成することで対処する方法があるが、この
場合レジスト膜の膜厚は5μm程度必要になり、安定し
た微細加工は極めて困難である。
また、SiN,SiO2をマスクとして使用することも考えら
れるがSiN,SiO2をパターニングする必要があり、プロセ
スが長くなる。
れるがSiN,SiO2をパターニングする必要があり、プロセ
スが長くなる。
本発明の目的は上述の従来の光電変換装置の性能をよ
り向上させ、各出力信号間のクロストークが生じず、か
つ、小型化が可能なマトリクス配線を具備した光電変換
装置を提供することにある。
り向上させ、各出力信号間のクロストークが生じず、か
つ、小型化が可能なマトリクス配線を具備した光電変換
装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の半導体装置は、信号の転送を行う為の複数の
スイッチ手段と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続
された複数の個別配線と該複数の個別配線のうち少なく
とも2つにそれぞれ接続される複数の共通配線とからな
るマトリクス配線を備えたマトリクス配線部と、が同一
基体上に形成された半導体装置において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順
で、前記基体上に積層された構造を有し、該第1の導電
層と該第3の導電層とは前記マトリクス配線を構成して
なるとともに、該第2の導電層は一定の電位に保たれて
なるものである。
スイッチ手段と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続
された複数の個別配線と該複数の個別配線のうち少なく
とも2つにそれぞれ接続される複数の共通配線とからな
るマトリクス配線を備えたマトリクス配線部と、が同一
基体上に形成された半導体装置において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順
で、前記基体上に積層された構造を有し、該第1の導電
層と該第3の導電層とは前記マトリクス配線を構成して
なるとともに、該第2の導電層は一定の電位に保たれて
なるものである。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、信号の転送
を行う為の複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ手
段にそれぞれ接続された複数の個別配線と該複数の個別
配線のうち少なくとも2つにそれぞれ接続される複数の
共通配線とからなるマトリクス配線を備えたマトリクス
配線部と、が同一基体上に形成された半導体装置の製造
方法において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で
前記基体上に積層され、該第1の導電層と該第3の導電
層とは前記マトリクス配線を構成してなるとともに、該
第2の導電層は一定の電位に保たれてなり、 前記スイッチ手段は、制御電極層、絶縁層、半導体
層、主電極層の順で前記基体上に積層された構造の絶縁
ゲート型トランジスタであって、この積層構造の各層が
前記交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、
第3の導電層の各層と同一の成膜工程で形成されている
ものである。
を行う為の複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ手
段にそれぞれ接続された複数の個別配線と該複数の個別
配線のうち少なくとも2つにそれぞれ接続される複数の
共通配線とからなるマトリクス配線を備えたマトリクス
配線部と、が同一基体上に形成された半導体装置の製造
方法において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で
前記基体上に積層され、該第1の導電層と該第3の導電
層とは前記マトリクス配線を構成してなるとともに、該
第2の導電層は一定の電位に保たれてなり、 前記スイッチ手段は、制御電極層、絶縁層、半導体
層、主電極層の順で前記基体上に積層された構造の絶縁
ゲート型トランジスタであって、この積層構造の各層が
前記交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、
第3の導電層の各層と同一の成膜工程で形成されている
ものである。
本発明の光電変換装置は、複数の光電変換素子と、該
複数の光電変換素子からの信号の転送を行う為の複数の
スイッチ手段と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続
された複数の個別配線と該複数の個別配線のうち少なく
とも2つにそれぞれ接続される複数の共通配線とからな
るマトリクス配線を備えたマトリクス配線部と、が同一
基体上に形成された光電変換装置において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順
で、前記基体上に積層された構造を有し、該第1の導電
層と該第3の導電層とは前記マトリクス配線を構成して
なるとともに、該第2の導電層は一定の電位に保たれて
なるものである。
複数の光電変換素子からの信号の転送を行う為の複数の
スイッチ手段と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続
された複数の個別配線と該複数の個別配線のうち少なく
とも2つにそれぞれ接続される複数の共通配線とからな
るマトリクス配線を備えたマトリクス配線部と、が同一
基体上に形成された光電変換装置において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順
で、前記基体上に積層された構造を有し、該第1の導電
層と該第3の導電層とは前記マトリクス配線を構成して
なるとともに、該第2の導電層は一定の電位に保たれて
なるものである。
本発明の光電変換装置の製造方法は、複数の光電変換
素子と、該複数の光電変換素子からの信号の転送を行う
為の複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ手段にそ
れぞれ接続された複数の個別配線と該複数の個別配線の
うち少なくとも2つにそれぞれ接続される複数の共通配
線とからなるマトリクス配線を備えたマトリクス配線部
と、が同一基体上に形成された光電変換装置の製造方法
において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で
前記基体上に積層され、該第1の導電層と該第3の導電
層とは前記マトリクス配線を構成してなるとともに、該
第2の導電層は一定の電位に保たれてなり、 前記スイッチ手段は、制御電極層、絶縁層、半導体
層、主電極層の順で前記基体上に積層された構造の絶縁
ゲート型トランジスタであって、この積層構造の各層が
前記交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、
第3の導電層の各層と同一の成膜工程で形成され、 前記光電変換素子が、少なくとも光導電性半導体層、
上層電極層の順で前記基体上に積層され、該光導電性半
導体層と前記交差部の半導体層、及び該上層電極層と前
記交差部の第3の導電層がそれぞれ同一の成膜工程で形
成されているものである。
素子と、該複数の光電変換素子からの信号の転送を行う
為の複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ手段にそ
れぞれ接続された複数の個別配線と該複数の個別配線の
うち少なくとも2つにそれぞれ接続される複数の共通配
線とからなるマトリクス配線を備えたマトリクス配線部
と、が同一基体上に形成された光電変換装置の製造方法
において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共
通配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する
接続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通さ
せずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の
導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で
前記基体上に積層され、該第1の導電層と該第3の導電
層とは前記マトリクス配線を構成してなるとともに、該
第2の導電層は一定の電位に保たれてなり、 前記スイッチ手段は、制御電極層、絶縁層、半導体
層、主電極層の順で前記基体上に積層された構造の絶縁
ゲート型トランジスタであって、この積層構造の各層が
前記交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、
第3の導電層の各層と同一の成膜工程で形成され、 前記光電変換素子が、少なくとも光導電性半導体層、
上層電極層の順で前記基体上に積層され、該光導電性半
導体層と前記交差部の半導体層、及び該上層電極層と前
記交差部の第3の導電層がそれぞれ同一の成膜工程で形
成されているものである。
[作用] 本発明の半導体装置は、従来、マトリクス配線が、第
1の導電層、第1の絶縁層、半導体層、第2の導電層、
第2の絶縁層、第3の導電層の順で積層され、第2の絶
縁層の下層の段差のために第2の絶縁層の層厚を一定の
値以上とする必要があり、第2の絶縁層にコンタクトホ
ールを形成する必要性があることから種々の課題を生じ
ていたことを鑑み、 マトリクス配線部の交差部が、少なくとも第1の導電
層、第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、半導
体層、第3の導電層の順の積層構造を有するように構成
することで、第2の絶縁層の下層の段差を小さなものと
し、第2の絶縁層の層厚を縮小し、コンタクトホールの
形成を容易化したものである。
1の導電層、第1の絶縁層、半導体層、第2の導電層、
第2の絶縁層、第3の導電層の順で積層され、第2の絶
縁層の下層の段差のために第2の絶縁層の層厚を一定の
値以上とする必要があり、第2の絶縁層にコンタクトホ
ールを形成する必要性があることから種々の課題を生じ
ていたことを鑑み、 マトリクス配線部の交差部が、少なくとも第1の導電
層、第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、半導
体層、第3の導電層の順の積層構造を有するように構成
することで、第2の絶縁層の下層の段差を小さなものと
し、第2の絶縁層の層厚を縮小し、コンタクトホールの
形成を容易化したものである。
本発明の光電変換装置は、上記半導体装置を、複数の
光電変換素子と、該複数の光電変換素子からの信号の転
送を行う為の複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ
手段にそれぞれ接続された複数の個別配線と該複数の個
別配線のうち少なくとも2つにそれぞれ接続される複数
の共通配線とからなるマトリクス配線を備えたマトリク
ス配線部と、が同一基体上に形成された光電変換装置に
用いたものである。
光電変換素子と、該複数の光電変換素子からの信号の転
送を行う為の複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ
手段にそれぞれ接続された複数の個別配線と該複数の個
別配線のうち少なくとも2つにそれぞれ接続される複数
の共通配線とからなるマトリクス配線を備えたマトリク
ス配線部と、が同一基体上に形成された光電変換装置に
用いたものである。
また本発明の半導体装置の製造方法は上記本発明の半
導体装置の製造に用いられるものであり、本発明の光電
変換装置の製造方法は上記本発明の光電変換装置の製造
に用いられるものである。
導体装置の製造に用いられるものであり、本発明の光電
変換装置の製造方法は上記本発明の光電変換装置の製造
に用いられるものである。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
なお、本発明の半導体装置は、必ずしも光電変換装置
のみに限定されるものではないが、好適に用いられる一
例として光電変換装置を取り上げて説明する。
のみに限定されるものではないが、好適に用いられる一
例として光電変換装置を取り上げて説明する。
第1図は、本発明の光電変換装置の第1実施例の模式
的断面図である。
的断面図である。
本実施例の光電変換装置は、a−Si:Hを用いて、光電
変換素子部、蓄積コンデンサ部、TFT部、マトリクス配
線部等が絶縁基体上に同一プロセスで、一体化形成され
ている。なお、第14図に示した構成部材と同一構成部に
ついては同一符号を付する。
変換素子部、蓄積コンデンサ部、TFT部、マトリクス配
線部等が絶縁基体上に同一プロセスで、一体化形成され
ている。なお、第14図に示した構成部材と同一構成部に
ついては同一符号を付する。
第1図において、1は光電変換素子部、2は蓄積コン
デンサ部、3はTFT部、4は入射窓、5はマトリクス配
線部、6は透明スペーサ、7は原稿、8は基本である。
矢印9で示される入射光は原稿7を経て、反射光10とし
て光電変換素子部1に至る。
デンサ部、3はTFT部、4は入射窓、5はマトリクス配
線部、6は透明スペーサ、7は原稿、8は基本である。
矢印9で示される入射光は原稿7を経て、反射光10とし
て光電変換素子部1に至る。
光電変換素子部1に入射した光情報は、光電流に変換
され、蓄積コンデンサ部2に電荷として蓄えられる。そ
して一定時間経過後、TFT部3により蓄積コンデンサ部
2の電荷は、マトリクス配線部5へ転送される。
され、蓄積コンデンサ部2に電荷として蓄えられる。そ
して一定時間経過後、TFT部3により蓄積コンデンサ部
2の電荷は、マトリクス配線部5へ転送される。
基体8上には、Al,Cr等の第1の導電体層22、SiN等の
第1の絶縁層23、Al,Cr等の第2の導電体層24、SiN等の
第2の絶縁層25、a−Si:Hの半導体層26、n+ a−Si:Hの
オーミックコンタクト層27、Al,Cr等の第3の導電体層2
8、そしてポリイミド等の保護層29が形成されている。
第1の絶縁層23、Al,Cr等の第2の導電体層24、SiN等の
第2の絶縁層25、a−Si:Hの半導体層26、n+ a−Si:Hの
オーミックコンタクト層27、Al,Cr等の第3の導電体層2
8、そしてポリイミド等の保護層29が形成されている。
光電変換素子部1において、30および31は上層電極配
線である。原稿面で反射された光10はa−Si:Hたる光導
電性半導体層26の導電率を変化させ、くし状に対向する
上層電極配線30,31間に流れる電流を変化させる。な
お、32は金属の遮光層であり、適宜の駆動源に接続し
て、主電極30(ソース側)および31(ドレイン側)に対
する制御電極たるゲート電極となるようにしてもよい。
線である。原稿面で反射された光10はa−Si:Hたる光導
電性半導体層26の導電率を変化させ、くし状に対向する
上層電極配線30,31間に流れる電流を変化させる。な
お、32は金属の遮光層であり、適宜の駆動源に接続し
て、主電極30(ソース側)および31(ドレイン側)に対
する制御電極たるゲート電極となるようにしてもよい。
蓄積コンデンサ部2は下層電極配線33と、この下層電
極配線33上に形成された第2の絶縁層25と光導電性半導
体26からなる誘電体と、光導電性半導体層26上に形成さ
れ、光センサ部の上層電極配線31に連続した配線とから
構成される。この蓄積コンデンサ部2の構造はいわゆる
MIS(Metel−Insulater−Semiconductor)コンデンサの
構造である。バイアス条件は正負いずれでも、用いるこ
とができるが、下層電極配線33を常に負にバイアスする
状態で用いることにより、安定な容量と周波数特性を得
ることができる。
極配線33上に形成された第2の絶縁層25と光導電性半導
体26からなる誘電体と、光導電性半導体層26上に形成さ
れ、光センサ部の上層電極配線31に連続した配線とから
構成される。この蓄積コンデンサ部2の構造はいわゆる
MIS(Metel−Insulater−Semiconductor)コンデンサの
構造である。バイアス条件は正負いずれでも、用いるこ
とができるが、下層電極配線33を常に負にバイアスする
状態で用いることにより、安定な容量と周波数特性を得
ることができる。
TFT部3は、ゲート電極たる下層電極配線34と、ゲー
ト絶縁層をなす第2の絶縁層25と、半導体層26と、ソー
ス電極たる上層電極配線35とドレイン電極たる上層電極
配線36等とから構成される。
ト絶縁層をなす第2の絶縁層25と、半導体層26と、ソー
ス電極たる上層電極配線35とドレイン電極たる上層電極
配線36等とから構成される。
マトリクス配線部5においては、基体8上に第1の導
電層からなる個別信号配線22、個別信号配線を被う第1
の絶縁層23、電位を一定に保持する第2の導電体層24、
第2の導電体層上に設けられた第2の絶縁層25、半導体
層26、オーミックコンタクト層27、そして個別信号線と
交差し第3の導電層からなる共通信号配線37が順次積層
されている。38は、個別信号配線22と共通信号配線37と
オーミックコンタクトをとるためのコンタクト・ホー
ル、39は共通信号配線間に設けられた線間シールド配線
である。
電層からなる個別信号配線22、個別信号配線を被う第1
の絶縁層23、電位を一定に保持する第2の導電体層24、
第2の導電体層上に設けられた第2の絶縁層25、半導体
層26、オーミックコンタクト層27、そして個別信号線と
交差し第3の導電層からなる共通信号配線37が順次積層
されている。38は、個別信号配線22と共通信号配線37と
オーミックコンタクトをとるためのコンタクト・ホー
ル、39は共通信号配線間に設けられた線間シールド配線
である。
以上のように本実施例の光電変換装置は、光電変換素
子部、蓄積コンデンサ部、TFT部、マトリクス配線部の
各構成部のすべてが光導電性半導体層および絶縁層、導
電体層等の積層構造を有するので、各部を同一プロセス
により同時形成することができる。
子部、蓄積コンデンサ部、TFT部、マトリクス配線部の
各構成部のすべてが光導電性半導体層および絶縁層、導
電体層等の積層構造を有するので、各部を同一プロセス
により同時形成することができる。
また、光電変換素子の出力個別信号配線と共通信号配
線との交差部に電位を一定に保つことのできる第2の導
電体層を設けることによって個別信号配線と共通信号配
線の交差部で形成される浮遊容量をなくし、さらに共通
信号配線間に電位を一定に保つことのできるシールド配
線を設けることによって各共通信号配線間に容量が生じ
ないようにしている。
線との交差部に電位を一定に保つことのできる第2の導
電体層を設けることによって個別信号配線と共通信号配
線の交差部で形成される浮遊容量をなくし、さらに共通
信号配線間に電位を一定に保つことのできるシールド配
線を設けることによって各共通信号配線間に容量が生じ
ないようにしている。
なお、個別信号配線間に電位を一定に保つことができ
るシールド配線を設けることによって、各個別信号線間
に容量が生じないようにすることもできる。
るシールド配線を設けることによって、各個別信号線間
に容量が生じないようにすることもできる。
第2図(A)〜(H)は第1図に示した実施例の製造
工程を示す断面図である。以下、第2図(A)〜(H)
に従って工程を説明する。
工程を示す断面図である。以下、第2図(A)〜(H)
に従って工程を説明する。
まず、第2図(A)に示すように、ガラス等の透明な
基体8上にAl,Cr等の第1の導電体層22をスパッタ法、
蒸着法等により0.1μm程度堆積させ、これを所望の形
状にパターニングする。
基体8上にAl,Cr等の第1の導電体層22をスパッタ法、
蒸着法等により0.1μm程度堆積させ、これを所望の形
状にパターニングする。
つぎに、第2図(B)に示すように、プラズマCVD法
等の周知の技術で窒化シリコン(SiN)の第1の絶縁層2
3を0.3μm程度形成する。
等の周知の技術で窒化シリコン(SiN)の第1の絶縁層2
3を0.3μm程度形成する。
つぎに、第2図(C)に示すように、Al,Cr等の第2
の導電体層24をスパッタ法、蒸着法等により0.1μm程
度堆積させ、これを所望の形状にパターニングする。
の導電体層24をスパッタ法、蒸着法等により0.1μm程
度堆積させ、これを所望の形状にパターニングする。
つぎに、第2図(D)に示すように、プラズマCVD法
等の周知の技術で窒化シリコン(SiN)の第2の絶縁層2
5、a−SI:H層26、n+a−Si:Hドーピング層27をそれぞ
れ0.3μm,0.6μm,0.15μm程度に形成し、前記三層25,2
6,27を所望の形状にパターニングして、コンタクトホー
ルをあける。
等の周知の技術で窒化シリコン(SiN)の第2の絶縁層2
5、a−SI:H層26、n+a−Si:Hドーピング層27をそれぞ
れ0.3μm,0.6μm,0.15μm程度に形成し、前記三層25,2
6,27を所望の形状にパターニングして、コンタクトホー
ルをあける。
さらに、第2図(E)に示すように、Al,Cr等の第3
の導電体層28をスパッタ法、蒸着法等により形成し、所
望の形状にパターニングする。
の導電体層28をスパッタ法、蒸着法等により形成し、所
望の形状にパターニングする。
ここで、第2図(F)に示すように、光電変換素子部
1のギャップ部、TFT部3のチャネル部のn+ a−Si:Hド
ーピング層をエッチングによって除去する。そして、第
2図(G)に示すように、不要な半導体層を除去して、
素子分離を行なう。
1のギャップ部、TFT部3のチャネル部のn+ a−Si:Hド
ーピング層をエッチングによって除去する。そして、第
2図(G)に示すように、不要な半導体層を除去して、
素子分離を行なう。
その後に、第2図(H)に示すように、保護層として
第3の絶縁層29のポリイミドフィルムやSiN膜で第3の
導電体層28上に形成する。
第3の絶縁層29のポリイミドフィルムやSiN膜で第3の
導電体層28上に形成する。
以上のように、本実施例の光電変換装置は、同一基板
上に光電変換素子部、TFT部およびマトリクス配線部を
設けた光電変換装置において、マトリクス配線を第1の
導電層、第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、
半導体層、第3の導電層が基板上に順次積層した構造に
しており、この中で、第2の導電層はTFT部のゲート電
極と同一層にて形成されており、第2の絶縁層はTFTの
ゲート絶縁膜と同一層にて形成されており、半導体層は
光電変換素子部の光導電性半導体層およびTFT部の半導
体層と同一層にて形成されており、第3の導電層はTFT
部のソース・ドレイン電極と同一層にて形成されてい
る。
上に光電変換素子部、TFT部およびマトリクス配線部を
設けた光電変換装置において、マトリクス配線を第1の
導電層、第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、
半導体層、第3の導電層が基板上に順次積層した構造に
しており、この中で、第2の導電層はTFT部のゲート電
極と同一層にて形成されており、第2の絶縁層はTFTの
ゲート絶縁膜と同一層にて形成されており、半導体層は
光電変換素子部の光導電性半導体層およびTFT部の半導
体層と同一層にて形成されており、第3の導電層はTFT
部のソース・ドレイン電極と同一層にて形成されてい
る。
従来2〜3μm程度の膜厚を必要とした第2の絶縁層
は、本発明の構造によれば、第2の導電層の段差部をお
おい、かつTFTのスイッチング特性を良好に保つだけの
厚さで充分となり、通常0.3μm程度の膜厚によりマイ
クロクラックの発生しない良質な膜になる。
は、本発明の構造によれば、第2の導電層の段差部をお
おい、かつTFTのスイッチング特性を良好に保つだけの
厚さで充分となり、通常0.3μm程度の膜厚によりマイ
クロクラックの発生しない良質な膜になる。
また、第3の導電層と第1の導電層のオーミックコン
タクトをとるためのコンタクトホールの形成は、従来困
難であったが、本発明の構造によれば、従来第2の導電
層と第1の導電層のオーミックコンタクトをとるための
コンタクトホールを形成する工程と同様のプロセスを用
いることができ、簡易なプロセスで微細加工を安定させ
ることができる。
タクトをとるためのコンタクトホールの形成は、従来困
難であったが、本発明の構造によれば、従来第2の導電
層と第1の導電層のオーミックコンタクトをとるための
コンタクトホールを形成する工程と同様のプロセスを用
いることができ、簡易なプロセスで微細加工を安定させ
ることができる。
次に、本発明の光電変換装置の読み取り動作について
説明する。
説明する。
第3図に本発明の光電変換装置の等価回路を示す回路
図である。
図である。
光電変換素子に入射した光情報は、光電変換素子から
蓄積コンデンサ、転送用TFT、リセット用TFT、マトリク
ス配線を通って、48ビット並列の電圧出力となる。さら
に、スイッチICによって直列信号となり外部に取り出さ
れる。
蓄積コンデンサ、転送用TFT、リセット用TFT、マトリク
ス配線を通って、48ビット並列の電圧出力となる。さら
に、スイッチICによって直列信号となり外部に取り出さ
れる。
総画素数1728ビットの光電変換素子は本実施例では、
48ビットづつまとめ36ブロックに分割してある。各動作
は順次このブロック単位で進む。
48ビットづつまとめ36ブロックに分割してある。各動作
は順次このブロック単位で進む。
光電変換素子S1−1〜S1−48に入射した光情報は、光
電流に変換され、蓄積コンデンサCS1−1〜CS1−48に電
荷として蓄えられる。一定時間後、ゲート駆動線G1に電
圧パルスを加え、転送用TFT T1−1〜T1−48をオフ状態
に切り替える。これで蓄積コンデンサCS1−1〜CS1−48
の電荷がマトリクス信号線を通って負荷コンデンサCL1
−1〜CL1−48に転送される。この際上述したように、
マトリクス配線の各配線間に、電位を一定に保持するシ
ールド配線を設けることによって、各配線間が容量的に
結合されることがなくなり、各出力信号の間にクロスト
ークが生じなくなっている。
電流に変換され、蓄積コンデンサCS1−1〜CS1−48に電
荷として蓄えられる。一定時間後、ゲート駆動線G1に電
圧パルスを加え、転送用TFT T1−1〜T1−48をオフ状態
に切り替える。これで蓄積コンデンサCS1−1〜CS1−48
の電荷がマトリクス信号線を通って負荷コンデンサCL1
−1〜CL1−48に転送される。この際上述したように、
マトリクス配線の各配線間に、電位を一定に保持するシ
ールド配線を設けることによって、各配線間が容量的に
結合されることがなくなり、各出力信号の間にクロスト
ークが生じなくなっている。
続いて、CL1−1〜CL1−48に転送した第1ブロックの
信号出力はスイッチICによって直列信号に変換され、イ
ンピーダンス変換後、外部へ取り出される。この時同時
にCL1−1〜CL1−48の電荷をリセットする。
信号出力はスイッチICによって直列信号に変換され、イ
ンピーダンス変換後、外部へ取り出される。この時同時
にCL1−1〜CL1−48の電荷をリセットする。
次に、ゲート駆動線G2に電圧パルスを印加する。これ
で第2ブロックの転送動作が始まる。同時にリセットTF
TR1−1〜R1−48が導通し、第1ブロックの蓄積コンデ
ンサCS1−1〜CS1−48の電荷がリセットされ、次の読み
出しに備える。
で第2ブロックの転送動作が始まる。同時にリセットTF
TR1−1〜R1−48が導通し、第1ブロックの蓄積コンデ
ンサCS1−1〜CS1−48の電荷がリセットされ、次の読み
出しに備える。
以下、ゲート駆動線G3,G4,・・・を順次駆動し1ライ
ン分のデータを出力する。
ン分のデータを出力する。
(第2実施例) 第4図は、本発明の光電変換装置の他の実施例の断面
を示す模式図である。ここで上述した実施例の第1図と
同一構成部分については同一符号を付する。
を示す模式図である。ここで上述した実施例の第1図と
同一構成部分については同一符号を付する。
本実施例においては、共通信号線37の間に設けられた
線間シールド配線40と、個別信号配線22と共通信号線37
の交差部に設けられた交差部シールド配線41とをコンタ
クトホール42を介してオーミックコンタクトさせるとこ
ろに特徴がある。
線間シールド配線40と、個別信号配線22と共通信号線37
の交差部に設けられた交差部シールド配線41とをコンタ
クトホール42を介してオーミックコンタクトさせるとこ
ろに特徴がある。
上述したように、本発明では第2の絶縁層25には、TF
T部3のゲート絶縁膜としての機能とマトリクス配線部
5の層間絶縁膜としての機能と同時に満たす必要がある
ため、0.3μm程度の薄い膜で段切れ等のマイクロクラ
ックのない構造が望まれる。したがって、段差を形成す
る要因となる第2の導電層24の膜厚を薄くすることによ
って、段差をできる限り小さくする構造が必要となる。
T部3のゲート絶縁膜としての機能とマトリクス配線部
5の層間絶縁膜としての機能と同時に満たす必要がある
ため、0.3μm程度の薄い膜で段切れ等のマイクロクラ
ックのない構造が望まれる。したがって、段差を形成す
る要因となる第2の導電層24の膜厚を薄くすることによ
って、段差をできる限り小さくする構造が必要となる。
一方、第2の導電層24は、個別信号配線22と共通信号
配線37との交差部での量信号配線の容量カップリングを
なくすための交差部シールド配線41としての機能を発揮
しなければならないが、膜厚を薄くすることによって配
線抵抗の増大によるシールド機能の低下を招く危険性が
ある。
配線37との交差部での量信号配線の容量カップリングを
なくすための交差部シールド配線41としての機能を発揮
しなければならないが、膜厚を薄くすることによって配
線抵抗の増大によるシールド機能の低下を招く危険性が
ある。
本実施例は、このような問題を対策するものであり、
交差部シールド41と隣接する線間のシールド配線40とを
コントクトホール42を介してオーミックコンタクトさせ
ている。
交差部シールド41と隣接する線間のシールド配線40とを
コントクトホール42を介してオーミックコンタクトさせ
ている。
(第3実施例) 第5図は、本発明の光電変換装置の第3実施例の等価
回路図である。なお、ここでは12個の光電変換素子を有
する場合を一例として取り上げる。
回路図である。なお、ここでは12個の光電変換素子を有
する場合を一例として取り上げる。
なお、本実施例の光電変換装置の断面構造は、第1実
施例あるいは、第2実施例と同様である。
施例あるいは、第2実施例と同様である。
すなわち、本実施例の光電変換装置は、同一基体上に
光電変換素子部、TFT部およびマトリクス配線部を設け
て、マトリクス配線部を第1の導電層、第1の絶縁層、
第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層
が基体上に順次積層した構造にし、且つ第2の導電層は
TFT部のゲート電極と同一層にて、第2の絶縁層はTFT部
のゲート絶縁膜と同一層にて、半導体層は光電変換素子
部の光導電性半導体層およびTFT部の半導体層と同一層
にて、第3の導電層はTFT部のソース・ドレイン電極と
同一層にて形成している。
光電変換素子部、TFT部およびマトリクス配線部を設け
て、マトリクス配線部を第1の導電層、第1の絶縁層、
第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層
が基体上に順次積層した構造にし、且つ第2の導電層は
TFT部のゲート電極と同一層にて、第2の絶縁層はTFT部
のゲート絶縁膜と同一層にて、半導体層は光電変換素子
部の光導電性半導体層およびTFT部の半導体層と同一層
にて、第3の導電層はTFT部のソース・ドレイン電極と
同一層にて形成している。
同図において、光電変換素子E1〜E12は、後述するよ
うに、3個で1ブロックを構成し、2ブロックで1グル
ープを構成している。たとえば、光電変換素子E1〜E3は
第1ブロック、光電変換素子E4〜E6は第2ブロックであ
り、光電変換素子E1〜E6と第1グループである。
うに、3個で1ブロックを構成し、2ブロックで1グル
ープを構成している。たとえば、光電変換素子E1〜E3は
第1ブロック、光電変換素子E4〜E6は第2ブロックであ
り、光電変換素子E1〜E6と第1グループである。
光電変換素子E1〜E12の各々対応して接続されている
光電流蓄積用のコンデンサC1〜C12放電用のTFT DT1〜DT
12そして転送用のTFT T1〜T12も同様である。
光電流蓄積用のコンデンサC1〜C12放電用のTFT DT1〜DT
12そして転送用のTFT T1〜T12も同様である。
各光電変換素子E1〜E12の一方の電極(共通電極)は
電源411に接続され、一定の電圧が印加されている。
電源411に接続され、一定の電圧が印加されている。
光電変換素子E1〜E12の他方の電極(個別電極)は、
各々転送用のTFT T1〜T12の一方の主電極に接続される
とともに、各々コンデンサC1〜C12を介して接地され、
さらに放電用のTFT DT1〜DT12を介して接地されてい
る。
各々転送用のTFT T1〜T12の一方の主電極に接続される
とともに、各々コンデンサC1〜C12を介して接地され、
さらに放電用のTFT DT1〜DT12を介して接地されてい
る。
転送用TFT DT1〜DT12のゲート電極は、3個ずつ、す
なわちブロック毎に共通に接続され、各々がシフトレジ
スタ410の並列出力端子S13〜S16に接続されている。並
列出力端子S1〜S4からは所定のタイミングで順次ハイレ
ベルが出力されるから、放電用TFT DT1〜DT12はブロッ
ク毎に順次オン状態となる。
なわちブロック毎に共通に接続され、各々がシフトレジ
スタ410の並列出力端子S13〜S16に接続されている。並
列出力端子S1〜S4からは所定のタイミングで順次ハイレ
ベルが出力されるから、放電用TFT DT1〜DT12はブロッ
ク毎に順次オン状態となる。
転送用TFT T1〜T12のゲート電極も、ブロック毎に共
通に接続され、各々がシフトレジスタ401の並列出力端
子S1〜S4に接続されている。
通に接続され、各々がシフトレジスタ401の並列出力端
子S1〜S4に接続されている。
転送用TFT T1〜T12の他方の主電極は、個別信号配線
の301〜312を介して各グループでの同一順番にあるもの
が各々共通信号配線402〜407に接続されている。たとえ
ば、各グループ内で2番目の転送用TFT T2およびT8はそ
れぞれ個別信号配線302,308を介して共通信号線403に接
続されている。
の301〜312を介して各グループでの同一順番にあるもの
が各々共通信号配線402〜407に接続されている。たとえ
ば、各グループ内で2番目の転送用TFT T2およびT8はそ
れぞれ個別信号配線302,308を介して共通信号線403に接
続されている。
共通信号配線402〜407は、各々スイッチングトランジ
スタST1〜ST6を介して、アンプ412の入力端子に接続さ
れている。
スタST1〜ST6を介して、アンプ412の入力端子に接続さ
れている。
スイッチングトランジスタST1〜ST3およびST4〜ST6の
各ゲート電極は、シフトレジスタ408およびシフトレジ
スタ409の並列出力端子S5〜S10に各々接続され、これら
並列出力端子からハイレベルが所定のタイミングで順次
出力されることで、スイッチングトランジスタST1〜ST6
が順次オン状態となる。
各ゲート電極は、シフトレジスタ408およびシフトレジ
スタ409の並列出力端子S5〜S10に各々接続され、これら
並列出力端子からハイレベルが所定のタイミングで順次
出力されることで、スイッチングトランジスタST1〜ST6
が順次オン状態となる。
共通信号配線402〜407は、それぞれ転送電荷蓄積用の
負荷コンデンサCC1〜CC6を介して接地され、且つ放電用
のスイッチングトランジスタCT1〜CT6を介して接地され
ている。
負荷コンデンサCC1〜CC6を介して接地され、且つ放電用
のスイッチングトランジスタCT1〜CT6を介して接地され
ている。
コンデンサCC1〜CC6の容量はコンデンサC1〜C12のそ
れよりも十分大きくとっておく。
れよりも十分大きくとっておく。
スイッチングトランジスタCT1〜CT6の各ゲート電極
は、3個ずつ共通に接続され、各々端子S11およびS12に
接続されている。したがって、端子S11又はS12にハイレ
ベルが印加されることで、スイッチングトランジスタCT
1〜CT3またはCT4〜CT6がオン状態となり、共通信号配線
402〜404または共通信号配線405〜407が接地されること
になる。
は、3個ずつ共通に接続され、各々端子S11およびS12に
接続されている。したがって、端子S11又はS12にハイレ
ベルが印加されることで、スイッチングトランジスタCT
1〜CT3またはCT4〜CT6がオン状態となり、共通信号配線
402〜404または共通信号配線405〜407が接地されること
になる。
次に、このような構成を有する本実施例の動作を、第
6図に示すタイミングチャートを用いて説明する。
6図に示すタイミングチャートを用いて説明する。
まず、光電変換素子E1〜E12に光が入射すると、その
強度に応じて電源411からコンデンサC1〜C12に電荷が蓄
積される。
強度に応じて電源411からコンデンサC1〜C12に電荷が蓄
積される。
そして、まず、シフトレジスタ401の並列出力端子S1
からハイレベルが出力され、転送用TFT T1〜T3がオン状
態になる[第6図(a)]。
からハイレベルが出力され、転送用TFT T1〜T3がオン状
態になる[第6図(a)]。
転送用TFT T1〜T3がオン状態になることで、第1ブロ
ックのコンデサンC1〜C3に蓄積されていた電荷が、それ
ぞれ負荷コンデンサCC1〜CC3へ転送される。
ックのコンデサンC1〜C3に蓄積されていた電荷が、それ
ぞれ負荷コンデンサCC1〜CC3へ転送される。
第1ブロックの情報が転送された時点で、今度はシフ
トレジスタ401の出力端子S2からハイレベルが出力さ
れ、転送用TFT T4〜T6がオン状態になる[第6図
(b)]。
トレジスタ401の出力端子S2からハイレベルが出力さ
れ、転送用TFT T4〜T6がオン状態になる[第6図
(b)]。
これによって、第2ブロックのコンデンサC4〜C6に蓄
積されていた電荷が、それぞれ負荷コンデンサCC4〜CC6
へ転送される。
積されていた電荷が、それぞれ負荷コンデンサCC4〜CC6
へ転送される。
第2ブロックの転送動作と並行して、シフトレジスタ
408の出力端子S5〜S7から順次ハイレベルが出力する
[第6図(e)〜(g)]。
408の出力端子S5〜S7から順次ハイレベルが出力する
[第6図(e)〜(g)]。
これによって、スイッチングトランジスタST1〜ST3が
順次オン状態となり、コンデンサCC1〜CC3へ転送され蓄
積された第1ブロックの光情報がアンプ412を通って時
系列的に読み出される。
順次オン状態となり、コンデンサCC1〜CC3へ転送され蓄
積された第1ブロックの光情報がアンプ412を通って時
系列的に読み出される。
第1ブロックの情報が読み出されると、端子S11にハ
イレベルが印加され、スイッチングトランジスタCT1〜C
T3が同時にオン状態となる[第6図(k)]。
イレベルが印加され、スイッチングトランジスタCT1〜C
T3が同時にオン状態となる[第6図(k)]。
これによって、転送電荷蓄積用コンデンサCC1〜CC3の
残留電荷が完全に放電される。
残留電荷が完全に放電される。
上記読み出しおよび転送電荷放電動作[第6図(e)
〜(g)および(k)]と並行して、シフトレジスタ21
0の並列出力端子S13からハイレベルが出力される[第6
図(m)]。
〜(g)および(k)]と並行して、シフトレジスタ21
0の並列出力端子S13からハイレベルが出力される[第6
図(m)]。
これによって、放電用TFT DT1〜DT3がオン状態とな
り、第1ブロックの光電荷蓄積用コンデンサC1〜C3の残
留電荷が完全に放電される。
り、第1ブロックの光電荷蓄積用コンデンサC1〜C3の残
留電荷が完全に放電される。
このように、第2ブロックの情報の転送、第1ブロッ
クの情報の読み出しおよび残留転送電荷の放電、そして
残留光電荷の放電、という各動作が並行して行なわれ
る。
クの情報の読み出しおよび残留転送電荷の放電、そして
残留光電荷の放電、という各動作が並行して行なわれ
る。
これらの動作が終了した時点で、シフトレジスタ401
がシフトし、並列出力端子S3からハイレベルが出力され
る[第6図(c)]。
がシフトし、並列出力端子S3からハイレベルが出力され
る[第6図(c)]。
これによって、転送用TFT T7〜T9がオン状態になり、
第3ブロックのコンデンサC7〜C9に蓄積されている電荷
がコンデンサCC1〜CC3へ転送される。
第3ブロックのコンデンサC7〜C9に蓄積されている電荷
がコンデンサCC1〜CC3へ転送される。
この第3ブロックの情報の転送動作と並行して、シフ
トレジスタ409の並列出力端子S8〜S10から順次ハイレベ
ルが出力される[第6図(h)〜(j)]。
トレジスタ409の並列出力端子S8〜S10から順次ハイレベ
ルが出力される[第6図(h)〜(j)]。
これによって、スイッチングトランジスタST4〜ST6が
順次オン状態となり、コンデンサCC4〜CC6に転送され蓄
積された第2ブロックの情報が時系列的に読み出され
る。
順次オン状態となり、コンデンサCC4〜CC6に転送され蓄
積された第2ブロックの情報が時系列的に読み出され
る。
第2ブロックの情報が読み出されると、端子S12にハ
イレベルが印加され、スイチッグトランジスタCT4〜CT6
が同時にオン状態となる[第6図(l)]。
イレベルが印加され、スイチッグトランジスタCT4〜CT6
が同時にオン状態となる[第6図(l)]。
これによって、転送電荷蓄積用コンデンサCC4〜CC6の
残留電荷が完全に放電される。
残留電荷が完全に放電される。
上記第2ブロックの情報の読み出しおよび残留転送電
荷の放電動作と並行して、シフトレジスタ410の並列出
力端子S14からハイレベルが出力され[第6図
(n)]、スイッチングトランジスタST4〜ST6が同時に
オン状態となる。
荷の放電動作と並行して、シフトレジスタ410の並列出
力端子S14からハイレベルが出力され[第6図
(n)]、スイッチングトランジスタST4〜ST6が同時に
オン状態となる。
これによって、光電荷蓄積用のコンデンサC4〜C6の残
留電荷が放電される。
留電荷が放電される。
以下同様に、第4ブロックの情報の転送と並行して、
第3ブロックの情報の読み出しおよび残留転送電荷の放
電、そして同じく第3ブロックの残留光電荷の放電、と
いう各動作が行なわれ、第4ブロックの情報の読み出
し、残留転送電荷および残留光電荷の放電動作は、第1
ブロックの情報の転送と並行して行なわれる。
第3ブロックの情報の読み出しおよび残留転送電荷の放
電、そして同じく第3ブロックの残留光電荷の放電、と
いう各動作が行なわれ、第4ブロックの情報の読み出
し、残留転送電荷および残留光電荷の放電動作は、第1
ブロックの情報の転送と並行して行なわれる。
以上述べた動作が繰り返され、光情報が時系列的に読
み出される。
み出される。
このように、次ブロックの情報の転送動作と並行し
て、前ブロックの情報の読み出しおよび残留転送電荷お
よび残留光電荷の放電を行なう本実施例においては、マ
リトクス信号配線の各信号配線間に電位を一定に保持す
るシールド配線を設けることによって、各信号配線間が
容量的に結合されることがなくなり、各出力信号の間に
クロストークが生じない良好な読み取りができる。
て、前ブロックの情報の読み出しおよび残留転送電荷お
よび残留光電荷の放電を行なう本実施例においては、マ
リトクス信号配線の各信号配線間に電位を一定に保持す
るシールド配線を設けることによって、各信号配線間が
容量的に結合されることがなくなり、各出力信号の間に
クロストークが生じない良好な読み取りができる。
(第4実施例) 第7図は、本発明の光電変換装置の第4実施例の等価
回路図である。
回路図である。
なお、本実施例の光電変換装置の断面構造は、第1実
施例あるいは第2実施例と同様である。すなわち、本実
施例の光電変換装置は、 同一基体上に光電変換素子部、TFT部およびマトリク
ス配線部を設けて、マトリクス配線部を第1の導電層、
第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、半導体
層、第3の導電層が基体上に順次積層した構造にし、か
つ 第2の導電層はTFT部のゲート電極と同一層にて、第
2の絶縁層はTFT部のゲート絶縁膜と同一層にて、半導
体層は光電変換素子部の光導電性半導体層およびTFT部
の半導体層と同一層にて、第3の導電層はTFT部のソー
ス・ドレイン電極と同一層にて形成している。
施例あるいは第2実施例と同様である。すなわち、本実
施例の光電変換装置は、 同一基体上に光電変換素子部、TFT部およびマトリク
ス配線部を設けて、マトリクス配線部を第1の導電層、
第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、半導体
層、第3の導電層が基体上に順次積層した構造にし、か
つ 第2の導電層はTFT部のゲート電極と同一層にて、第
2の絶縁層はTFT部のゲート絶縁膜と同一層にて、半導
体層は光電変換素子部の光導電性半導体層およびTFT部
の半導体層と同一層にて、第3の導電層はTFT部のソー
ス・ドレイン電極と同一層にて形成している。
ただし、光電変換素子E1〜E18、光電荷蓄積用のコン
デンサC1〜C18、光電荷放電用のTFT DT1〜DT18および転
送用のTFT T1〜T18の構成は、第5図と略同じであり、
個数が12個から18個に増えただけであるから説明を省略
する。なお、第7図では、簡易化のために回路の一部が
省略されている。
デンサC1〜C18、光電荷放電用のTFT DT1〜DT18および転
送用のTFT T1〜T18の構成は、第5図と略同じであり、
個数が12個から18個に増えただけであるから説明を省略
する。なお、第7図では、簡易化のために回路の一部が
省略されている。
本実施例では、3ブロックで1グループを形成してお
り、各グループで同一順番を有する転送用TFTの主電極
が、各々共通信号配線402〜410に接続されている。
り、各グループで同一順番を有する転送用TFTの主電極
が、各々共通信号配線402〜410に接続されている。
転送用TFT T1〜T18の各ゲート電極はブロック毎に共
通に接続され、各々シフトレジスタ601の並列出力端子B
1〜B6に接続されている。
通に接続され、各々シフトレジスタ601の並列出力端子B
1〜B6に接続されている。
放電用TFT DT1〜DT18の各ゲート電極も同様にして、
シフトレジスタ610の並列出力端子S13〜S18に接続され
ている。
シフトレジスタ610の並列出力端子S13〜S18に接続され
ている。
また、共通信号配線602〜610は転送電荷蓄積用のコン
デンサCC1〜CC9を介して接地され、且つ放電用のTFT CT
1〜CT9を介して接地されている。
デンサCC1〜CC9を介して接地され、且つ放電用のTFT CT
1〜CT9を介して接地されている。
放電用のTFT CT1〜CT9のゲート電極は、3個ずつ共通
に接続され、各々端子H1〜H3に接続されている。
に接続され、各々端子H1〜H3に接続されている。
共通信号配線602〜610は、スイッチングトランジスタ
ST1〜ST9を介して、アンプ412に接続され、スイッチン
グトランジスタST1〜ST9のゲート電極は、シフトレジス
タ611〜613の各並列出力端子D1〜D9に各々接続されてい
る。
ST1〜ST9を介して、アンプ412に接続され、スイッチン
グトランジスタST1〜ST9のゲート電極は、シフトレジス
タ611〜613の各並列出力端子D1〜D9に各々接続されてい
る。
次に、このような構成を有する本実施例の動作を、第
8図のタイミングチャートを用いて簡単に説明する。
8図のタイミングチャートを用いて簡単に説明する。
まず、シフトレジスタ601の出力端子B1から、ハイレ
ベルが出力され、転送用TFT T1〜T3がオン状態となる
[第8図(a)]。
ベルが出力され、転送用TFT T1〜T3がオン状態となる
[第8図(a)]。
転送用TFT T1〜T3がオン状態となることで、第1ブロ
ックのコンデンサC1〜C3に蓄積されたいた電荷が、それ
ぞれコンデンサCC1〜CC3へ転送される。
ックのコンデンサC1〜C3に蓄積されたいた電荷が、それ
ぞれコンデンサCC1〜CC3へ転送される。
第1ブロックの情報が転送された時点で、今度はシフ
トレジスタ601の出力端子B2からハイレベルが出力さ
れ、転送用TFT T4〜T6がオン状態になる[第8図
(b)]。これによって、第2ブロックのコンデンサC4
〜C6に蓄積されていた電荷が、それぞれコンデンサCC4
〜CC6へ転送される。
トレジスタ601の出力端子B2からハイレベルが出力さ
れ、転送用TFT T4〜T6がオン状態になる[第8図
(b)]。これによって、第2ブロックのコンデンサC4
〜C6に蓄積されていた電荷が、それぞれコンデンサCC4
〜CC6へ転送される。
第2ブロックの転送動作と並行して、シフトレジスタ
611の出力端子D1〜D3から順次ハイレベルが出力する
[第8図(g)〜(i)]。
611の出力端子D1〜D3から順次ハイレベルが出力する
[第8図(g)〜(i)]。
これによって、スイッチングトランジスタST1〜ST3が
順次オン状態となり、コンデンサCC1〜CC3へ転送され蓄
積された第1ブロックの光情報アンプ412を通って時系
列的に読み出される。
順次オン状態となり、コンデンサCC1〜CC3へ転送され蓄
積された第1ブロックの光情報アンプ412を通って時系
列的に読み出される。
さらに、第2ブロックの転送動作と並行して、シフト
レジスタ610の端子S13からハイレベルが出力され[第8
図(s)]、放電用DT1〜DT3がオン状態となり、第1ブ
ロックのコンデンサC1〜C3の残留光電荷が放電される。
レジスタ610の端子S13からハイレベルが出力され[第8
図(s)]、放電用DT1〜DT3がオン状態となり、第1ブ
ロックのコンデンサC1〜C3の残留光電荷が放電される。
第1ブロックの情報が読み出しおよび残留光電荷の放
電が終了した時点で、端子H1にハイレベルが印加され、
スイッチングトランジスタCT1〜CT3が同時にオン状態と
なり[第8図(p)]、コンデンサCC1〜CC3の残留電荷
が完全に放電される。
電が終了した時点で、端子H1にハイレベルが印加され、
スイッチングトランジスタCT1〜CT3が同時にオン状態と
なり[第8図(p)]、コンデンサCC1〜CC3の残留電荷
が完全に放電される。
この放電動作と並行して、シフトレジスタ601の出力
端子B3からハイレベルが出力される[第8図(c)]。
端子B3からハイレベルが出力される[第8図(c)]。
これによって、転送TFT T7〜T9がオン状態になり、第
3ブロックのコンデンサC7〜C9に蓄積されている電荷が
コンデンサCC6〜CC9へ転送される。
3ブロックのコンデンサC7〜C9に蓄積されている電荷が
コンデンサCC6〜CC9へ転送される。
上記放電動作および転送動作と並行して、シフトレジ
スタ612の出力端子D4〜D6から順次ハイレベルが出力し
[第8図(j)〜(l)]、スイッチングトランジスタ
ST4〜ST6が順次オン状態となり、第2ブロックの情報が
時系列的に読み出される。
スタ612の出力端子D4〜D6から順次ハイレベルが出力し
[第8図(j)〜(l)]、スイッチングトランジスタ
ST4〜ST6が順次オン状態となり、第2ブロックの情報が
時系列的に読み出される。
さらに、上記放電動作および転送動作と並行して、シ
フトレジスタ610の出力端子S14からハイレベルが出力し
[第8図(t)]、第2ブロックのコンデンサC4〜C6の
残留光電荷の放電が行なわれる。
フトレジスタ610の出力端子S14からハイレベルが出力し
[第8図(t)]、第2ブロックのコンデンサC4〜C6の
残留光電荷の放電が行なわれる。
続いて、第4ブロックの情報の転送と[第8図
(d)]、第3ブロックの情報の時系列的な読み出しと
[第8図(m)〜(o)]、コンデンサCC4〜CC6の残留
転送電荷の放電動作[第8図(q)]と、コンデンサC7
〜C9の残留光電荷の放電動作[第8図(u)]と、が並
行して行なわれ、以下同様にして、光電変換素子E1〜E1
8の光情報が繰返し読み取られる。
(d)]、第3ブロックの情報の時系列的な読み出しと
[第8図(m)〜(o)]、コンデンサCC4〜CC6の残留
転送電荷の放電動作[第8図(q)]と、コンデンサC7
〜C9の残留光電荷の放電動作[第8図(u)]と、が並
行して行なわれ、以下同様にして、光電変換素子E1〜E1
8の光情報が繰返し読み取られる。
このように、本実施例では、3ブロックで1グループ
を形成しているために、あるブロックの情報の転送動作
と、前ブロックの読み出し動作および残留光電荷の放電
動作と、さらに前々ブロックの残留転送電荷の放電動作
とを並行して行なうことができ、全体として高速動作が
可能となる。
を形成しているために、あるブロックの情報の転送動作
と、前ブロックの読み出し動作および残留光電荷の放電
動作と、さらに前々ブロックの残留転送電荷の放電動作
とを並行して行なうことができ、全体として高速動作が
可能となる。
マトリクス信号配線の各信号配線間に電位を一定に保
持するシールド配線を設けることによって、各信号配線
間が容量的に結合されることがなくなり、各出力信号の
間にクロストールが生じない良好な読み取りができる。
持するシールド配線を設けることによって、各信号配線
間が容量的に結合されることがなくなり、各出力信号の
間にクロストールが生じない良好な読み取りができる。
(第5実施例) 第9図は、本発明の光電変換装置の第5実施例の断面
を示す模式的断面図である。ここで上述した実施例と同
一構成部分については同一符号を付してある。
を示す模式的断面図である。ここで上述した実施例と同
一構成部分については同一符号を付してある。
本実施例においては、光電変換素子部1およびTFT部
3の基板側に第1の導電層22からなる遮光層40および41
が形成されているところに特徴がある。
3の基板側に第1の導電層22からなる遮光層40および41
が形成されているところに特徴がある。
遮光層40および41は、照明光9が光電変換素子部1あ
るいはTFT部3の半導体層26を直接あるいは迷光として
間接的に照射し、光電変換特性あるいはスイッチング特
性を乱すことを防止する効果がある。
るいはTFT部3の半導体層26を直接あるいは迷光として
間接的に照射し、光電変換特性あるいはスイッチング特
性を乱すことを防止する効果がある。
次に、本発明の光電変換装置の実施例の具体的な応用
例について説明する。
例について説明する。
第10図は、本発明における実施例を用いたファクシミ
リ装置の概略的構成図である。
リ装置の概略的構成図である。
同図において、原稿送信時では、密着型イメージセン
サ501上に原稿505がプラテンローラ503によって圧着
し、プラテンローラ503及び給送ローラ504によって矢印
方向へ移動する。原稿表面は光源であるキセノンランプ
502によって照明され、その反射光が本実施例の光電変
換装置に対応するセンサ501に入射して原稿の画像情報
に対応した電気信号に変換され送信される。
サ501上に原稿505がプラテンローラ503によって圧着
し、プラテンローラ503及び給送ローラ504によって矢印
方向へ移動する。原稿表面は光源であるキセノンランプ
502によって照明され、その反射光が本実施例の光電変
換装置に対応するセンサ501に入射して原稿の画像情報
に対応した電気信号に変換され送信される。
また、受信時には、記録紙506が記録プラテンローラ5
07によって搬送され、サーマルヘッド508によって受信
信号に対応した画像が再生される。
07によって搬送され、サーマルヘッド508によって受信
信号に対応した画像が再生される。
なお、装置全体はシステムコントロール基板509のコ
ントローラによって制御され、また各駆動系及び各回路
には電源510から電力が供給される。511及び512はそれ
ぞれ分離片、オペレーションパネルである。
ントローラによって制御され、また各駆動系及び各回路
には電源510から電力が供給される。511及び512はそれ
ぞれ分離片、オペレーションパネルである。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、 マトリクス配線の交差部を、少なくとも第1の導電
層、第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、半導
体層、第3の導電層の順の積層構造で形成したことによ
り、マトリクス配線の各出力信号間にクロストークが生
じず、かつ簡単な構造プロセスで不良率の低いマトリク
ス配線を有する半導体装置及び光電変換装置を提供する
ことができる。
層、第1の絶縁層、第2の導電層、第2の絶縁層、半導
体層、第3の導電層の順の積層構造で形成したことによ
り、マトリクス配線の各出力信号間にクロストークが生
じず、かつ簡単な構造プロセスで不良率の低いマトリク
ス配線を有する半導体装置及び光電変換装置を提供する
ことができる。
第1図は、本発明の光電変換装置の第1実施例の模式的
断面図である。 第2図(A)〜(H)は、第1図に示した実施例の製造
工程を示す断面図である。 第3図は、本発明の光電変換装置の等価回路を示す回路
図である。 第4図は、本発明の光電変換装置の第2実施例の模式的
断面図である。 第5図は、本発明の光電変換装置の第3実施例の等価回
路図である。 第6図は、上記第3実施例の光電変換装置に示すタイミ
ングチャートである。 第7図は、本発明の光電変換装置の第4実施例の等価回
路図である。 第8図は、上記第4実施例の光電変換装置に示すタイミ
ングチャートである。 第9図は、本発明の光電変換装置の第5実施例の断面を
示す模式的断面図である。 第10図は、本発明の実施例を用いたファクシミリ装置の
概略的構成図である。 第11図は、マトリクス配線された光電変換装置の構成図
である。 第12図は、従来のマトリクス配線部の平面図である。 第13図(A)(B)は、第12図のA−A′及びB−B′
模式的断面図である。 第14図は、従来の光電変換装置の断面を示す模式的断面
図である。 1:光電変換素子部、2:蓄積コンデンサ部、3:TFT部、4:
入射窓、5:マトリクス配線部、6:透明スペーサ、7:原
稿、8:基体、10:反射光、22:第1の導電体層、23:第1
の絶縁層、24:第2の導電体層、25:第2の絶縁層、26:
半導体層、27:オーミックコンタクト層、28:第3の導電
体層、29:保護層、30,31,35:上層電極配線、32:遮光
層、33,34,36:下層電極配線、37:共通信号配線、38:個
別信号配線、39,40:線間シールド配線、41:交差部シー
ルド配線、42:コンタクトホール、S1−1〜S1−48:光電
変換素子、CS1−1〜CS1−48:蓄積コンデンサ、G1〜:
ゲート駆動線、T1−1〜T1−48:転送用TFT、CL1〜CL48:
負荷コンデンサ。
断面図である。 第2図(A)〜(H)は、第1図に示した実施例の製造
工程を示す断面図である。 第3図は、本発明の光電変換装置の等価回路を示す回路
図である。 第4図は、本発明の光電変換装置の第2実施例の模式的
断面図である。 第5図は、本発明の光電変換装置の第3実施例の等価回
路図である。 第6図は、上記第3実施例の光電変換装置に示すタイミ
ングチャートである。 第7図は、本発明の光電変換装置の第4実施例の等価回
路図である。 第8図は、上記第4実施例の光電変換装置に示すタイミ
ングチャートである。 第9図は、本発明の光電変換装置の第5実施例の断面を
示す模式的断面図である。 第10図は、本発明の実施例を用いたファクシミリ装置の
概略的構成図である。 第11図は、マトリクス配線された光電変換装置の構成図
である。 第12図は、従来のマトリクス配線部の平面図である。 第13図(A)(B)は、第12図のA−A′及びB−B′
模式的断面図である。 第14図は、従来の光電変換装置の断面を示す模式的断面
図である。 1:光電変換素子部、2:蓄積コンデンサ部、3:TFT部、4:
入射窓、5:マトリクス配線部、6:透明スペーサ、7:原
稿、8:基体、10:反射光、22:第1の導電体層、23:第1
の絶縁層、24:第2の導電体層、25:第2の絶縁層、26:
半導体層、27:オーミックコンタクト層、28:第3の導電
体層、29:保護層、30,31,35:上層電極配線、32:遮光
層、33,34,36:下層電極配線、37:共通信号配線、38:個
別信号配線、39,40:線間シールド配線、41:交差部シー
ルド配線、42:コンタクトホール、S1−1〜S1−48:光電
変換素子、CS1−1〜CS1−48:蓄積コンデンサ、G1〜:
ゲート駆動線、T1−1〜T1−48:転送用TFT、CL1〜CL48:
負荷コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 忠夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 嶋田 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−5056(JP,A)
Claims (6)
- 【請求項1】信号の転送を行う為の複数のスイッチ手段
と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続された複数の
個別配線と該複数の個別配線のうち少なくとも2つにそ
れぞれ接続される複数の共通配線とからなるマトリクス
配線を備えたマトリクス配線部と、が同一基体上に形成
された半導体装置において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共通
配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する接
続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通させ
ずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の導
電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で、
前記基体上に積層された構造を有し、該第1の導電層と
該第3の導電層とは前記マトリクス配線を構成してなる
とともに、該第2の導電層は一定の電位に保たれてなる
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】前記スイッチ手段が、制御電極層、絶縁
層、半導体層、主電極層の順で前記基体上に積層された
構造の絶縁ゲート型トランジスタであって、この積層構
造の各層が前記交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、
半導体層、第3の導電層の各層と同一の成膜工程で形成
されている請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】信号の転送を行う為の複数のスイッチ手段
と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続された複数の
個別配線と該複数の個別配線のうち少なくとも2つにそ
れぞれ接続される複数の共通配線とからなるマトリクス
配線を備えたマトリクス配線部と、が同一基体上に形成
された半導体装置の製造方法において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共通
配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する接
続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通させ
ずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の導
電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で前
記基体上に積層され、該第1の導電層と該第3の導電層
とは前記マトリクス配線を構成してなるとともに、該第
2の導電層は一定の電位に保たれてなり、 前記スイッチ手段は、制御電極層、絶縁層、半導体層、
主電極層の順で前記基体上に積層された構造の絶縁ゲー
ト型トランジスタであって、この積層構造の各層が前記
交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3
の導電層の各層と同一の成膜工程で形成されていること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】複数の光電変換素子と、該複数の光電変換
素子からの信号の転送を行う為の複数のスイッチ手段
と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続された複数の
個別配線と該複数の個別配線のうち少なくとも2つにそ
れぞれ接続される複数の共通配線とからなるマトリクス
配線を備えたマトリクス配線部と、が同一基体上に形成
された光電変換装置において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共通
配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する接
続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通させ
ずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の導
電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で、
前記基体上に積層された構造を有し、該第1の導電層と
該第3の導電層とは前記マトリクス配線を構成してなる
とともに、該第2の導電層は一定の電位に保たれてなる
ことを特徴とする光電変換装置。 - 【請求項5】前記スイッチ手段が、制御電極層、絶縁
層、半導体層、主電極層の順で前記基体上に積層された
構造の絶縁ゲート型トランジスタであって、この積層構
造の各層が前記交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、
半導体層、第3の導電層の各層と同一の成膜工程で形成
されているとともに、 前記光電変換素子が、少なくとも光導電性半導体層、上
層電極層の順で前記基体上に積層された構造を有し、該
光導電性半導体層と前記交差部の半導体層、及び該上層
電極層と前記交差部の第3の導電層がそれぞれ同一の成
膜工程で形成されてなる請求項4記載の光電変換装置。 - 【請求項6】複数の光電変換素子と、該複数の光電変換
素子からの信号の転送を行う為の複数のスイッチ手段
と、該複数のスイッチ手段にそれぞれ接続された複数の
個別配線と該複数の個別配線のうち少なくとも2つにそ
れぞれ接続される複数の共通配線とからなるマトリクス
配線を備えたマトリクス配線部と、が同一基体上に形成
された光電変換装置の製造方法において、 前記マトリクス配線部は、所定の個別配線と所定の共通
配線とをコンタクトホールを通じて導通させ接続する接
続部と、所定の個別配線と所定の共通配線とを導通させ
ずに交差させるべく設けられた交差部とを有し、 前記交差部は、第1の導電層、第1の絶縁層、第2の導
電層、第2の絶縁層、半導体層、第3の導電層の順で前
記基体上に積層され、該第1の導電層と該第3の導電層
とは前記マトリクス配線を構成してなるとともに、該第
2の導電層は一定の電位に保たれてなり、 前記スイッチ手段は、制御電極層、絶縁層、半導体層、
主電極層の順で前記基体上に積層された構造の絶縁デー
ト型トランジスタであって、この積層構造の各層が前記
交差部の第2の導電層、第2の絶縁層、半導体層、第3
の導電層の各層と同一の成膜工程で形成され、 前記光電変換素子が、少なくとも光導電性半導体層、上
層電極層の順で前記基体上に積層され、該光導電性半導
体層と前記交差部の半導体層、及び該上層電極層と前記
交差部の第3の導電層がそれぞれ同一の成膜工程で形成
されていることを特徴とする光電変換装置の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039239A JP2625540B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 半導体装置、光電変換装置、およびそれらの製造方法 |
| NL9000419A NL194140C (nl) | 1989-02-21 | 1990-02-21 | Halfgeleiderinrichting met matrixbedradingssectie en foto-elektrische omzetfunctie. |
| FR9002126A FR2643509B1 (fr) | 1989-02-21 | 1990-02-21 | Dispositif a semi-conducteurs, dispositif de conversion photo-electrique et appareil de lecture d'images |
| US07/482,834 US5061979A (en) | 1989-02-21 | 1990-02-21 | Semiconductor photoelectric device having a matrix wiring section |
| GB9003900A GB2228367B (en) | 1989-02-21 | 1990-02-21 | Semiconductor device having matrix wiring section,and semiconductor device using the same and having photoelectric conversion function |
| DE4005494A DE4005494C2 (de) | 1989-02-21 | 1990-02-21 | Halbleiter-Vorrichtung sowie Bildlesegerät mit dieser Halbleitervorrichtung mit optimierten elektrischen Eigenschaften |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039239A JP2625540B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 半導体装置、光電変換装置、およびそれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02219269A JPH02219269A (ja) | 1990-08-31 |
| JP2625540B2 true JP2625540B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=12547582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039239A Expired - Fee Related JP2625540B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 半導体装置、光電変換装置、およびそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625540B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5196739B2 (ja) * | 2006-06-09 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 放射線撮像装置及び放射線撮像システム |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP1039239A patent/JP2625540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02219269A (ja) | 1990-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |