JPH09135328A - 感光デバイス - Google Patents

感光デバイス

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JPH09135328A
JPH09135328A JP8264210A JP26421096A JPH09135328A JP H09135328 A JPH09135328 A JP H09135328A JP 8264210 A JP8264210 A JP 8264210A JP 26421096 A JP26421096 A JP 26421096A JP H09135328 A JPH09135328 A JP H09135328A
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JP
Japan
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photosite
photosites
chip
regular
linear array
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JP8264210A
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Inventor
Paul A Hosier
エー．ホズィアー ポール
Jagdish C Tandon
シー．タンドン ジャグディッシュ
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップのダイシング時にフォトサイトを損傷
しないようにし、また走査画像上に起こり得るアーチフ
ァクトを漸進的にする感光デバイスを提供する。 【解決手段】 感光デバイスであって；半導体チップ10
を有し；チップ10の表面上に画定される複数の正則フォ
トサイト14r を有し、各14r が周囲を画定し、14r が線
形アレイに配置され、各14r が隣接する正則フォトサイ
トの周囲から予め定められた第１の間隔距離だけ離間さ
れており；線形アレイの一端部に配置される端部フォト
サイト14e を有し、14e が周囲を画定し；線形アレイ中
の端部フォトサイト14e と正則フォトサイト14ｒとの間
に配置される端部から２番目のフォトサイト14s を有
し、14s が周囲を画定し；端部フォトサイト14e の周囲
が端部から２番目のフォトサイト14s の周囲から予め決
められた第２の間隔距離だけ離間されており、第２間隔
距離が第１間隔距離よりも小さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタルス
キャナ又はファクシミリマシンにおいて、元の画像から
電気信号を生成するための感光性チップに関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００３】画像センサアレイは典型的には、ラスタが
画像支持ドキュメントを走査して、各フォトセンサによ
りビューされる微細な画像領域を画像信号電荷に変換す
るフォトセンサの線形アレイを含む。積分期間の後、画
像信号電荷は増幅されて、アナログビデオ信号として通
常の出力ライン又はバスへ、連続的に作動される多重ト
ランジスタを介して転送される。
【０００４】高性能画像センサアレイの場合、好適な設
計は走査されているページの幅に匹敵する幅の光センサ
のアレイを含み、一般的に縮小光学系(reductive optic
s)を使用せずに１対１の画像形成が可能になる。しかし
ながら、このような「フル幅(full-width)」アレイを提
供するために、比較的大きなシリコン構造を使用して多
数の光センサを画定しなければならない。このような大
きなアレイを生成するための好適な技法は、各チップが
上に小さな線形アレイを画定する幾つかの当接シリコン
チップを位置合わせすることである。１つの提案された
設計では、アレイは端部と端部が当接する２０個までの
シリコンチップを含むことが意図され、各チップが１イ
ンチ当たり４００個の光センサの割りで離間される２４
８個のアクティブ光センサを有している。
【０００５】当接されて単一のフル幅アレイを形成する
シチコンチップは典型的には、複数の個々のチップ用の
回路を単一のシリコンウェハ上にまず生成することによ
り生成される。次に、シリコンウェハは回路領域の回り
で切断、即ち「ダイシング(diced) 」され、ディスクリ
ートチップを産する。典型的には、チップをダイシング
するための技法は化学エッチングと機械ソーイング（の
こ引き）との組み合わせを含む。チップ上には光センサ
が高分解能でチップの一方の端部からその他方の端部ま
で一定の間隔を置かれる（離間される）ために、各ダイ
シングチップの上のアレイの一方の端部から他方の端部
までの長さは、高精度ダイシングを必要とする。一連の
チップを端と端を当接して単一のページ幅線形アレイを
形成する時に、１つのチップ上の端部光センサから隣接
チップの端部の隣接光センサまでの間隔が最小限の分裂
となるように、各個々のチップを光センサの線形アレイ
に沿って高精度の寸法でダイシングすることは望まし
い。全体のフル幅線形アレイを横切る間隔又はピッチが
アレイを形成するシリコンチップの構成に関係なく一定
することは理想である。
【０００６】米国特許第４，６４４，４１１号は複数の
線形に配置されたラインセンサをチップの形態で含む伸
長画像センサを開示し、各チップが上に複数の光センサ
を有している。各チップ上で線形配列の両端部に位置決
めされているフォトサイト、即ち光センサの主な感光領
域は、各チップの中心部分に位置決めされているフォト
サイトよりも線形配列の方向の幅が小さい。従って、各
チップの両端部におけるより小さなフォトサイトが、各
チップのエッジ（端）からかなり著しい距離離間される
ので、同一設計のチップ多数組間の長さバリエーション
として幾らかの空間が可能となる。各チップ上の端部フ
ォトサイトが線形アレイの幅に沿ってより短く作られる
ために、端部フォトサイトは線形アレイの前端及び後端
方向に僅かに長く作られる。従って端部フォトサイトは
正則フォトサイト（即ち、端部以外のフォトサイト）と
ほぼ同じ表面積を有する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
チップを含む感光デバイスが提供される。複数の正則フ
ォトサイトはチップの表面上に画定されており、各正則
フォトサイトが周囲を画定し、正則フォトサイトが線形
アレイに配列されて、隣接する正則フォトサイトの周囲
から予め定められた第１の間隔距離だけ離間されてい
る。端部フォトサイトは線形アレイの一端部に配置さ
れ、端部フォトサイトが周囲を画定する。端部から２番
目のフォトサイト（端部フォトサイトの次のフォトサイ
ト）は線形アレイに端部フォトサイトと正則フォトサイ
トとの間に配置されており、端部から２番目のフォトサ
イトが周囲を画定する。端部フォトサイトの周囲は、端
部から２番目のフォトサイトの周囲から予め定められた
第２の間隔距離だけ離間されており、第２間隔距離は第
１間隔距離よりも小さい。
【０００８】請求項２に記載の感光デバイスは、請求項
１に記載の感光デバイスにおいて、各正則フォトサイト
の周囲と端部フォトサイトの周囲と端部から２番目のフ
ォトサイトの周囲とがすべて同一寸法を有する。
【０００９】請求項３に記載の感光デバイスは、請求項
１に記載の感光デバイスにおいて、端部フォトサイトの
周囲とチップの表面のエッジとの間の距離が第２間隔距
離よりも小さい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、参照番号１０として概略
的に示される、例えば、フルカラー光センサスキャナ中
で見られる一般的な設計の単一の感光性チップの平面図
である。チップ１０の基本的な素子は、参照番号１２と
して示されるような任意の数のボンディングパッドとフ
ォトサイト１４の１つ以上の線形アレイとを含み、各フ
ォトサイトが光センサと関係付けられている。フルペー
ジ幅スキャナの典型的な設計は複数のチップ１０を含
み、各チップは長さがほぼ０．５〜１インチであり、チ
ップは端と端が当接され光センサの有効なコリニアアレ
イを形成する。このコリニアアレイは走査されるページ
画像を横切って延出する。一般的に各個々の光センサを
用いて、電荷又は上に衝突するある種の光の強度を示す
電圧信号を出力する。トランスファー回路のような様々
な構造又は電荷結合素子は従来技術において知られてお
り、フォトサイト１４に対応する様々な光センサにより
出力される信号を処理する。
【００１１】図１の実施の形態に示されるように、チッ
プ１０はシリコンベースの集積回路チップであり、当該
チップはその主要面に光センサの３つの独立機能線形ア
レイを画定している。各光センサは本明細書では参照番
号１４として示されている。光センサは３つの平行な行
をなして配置され、これらはチップ１０の主要寸法を横
切るように延出している。これらの個々の行は１６ａ、
１６ｂおよび１６ｃとして示されている。チップ１０上
の光センサの各個々の行は、特定の行１６ａ、１６ｂお
よび１６ｃにスペクトル的に半透明なフィルタ層を付与
することにより、特定のカラーに感度を持たされ得る。
該フィルタ層は特定の行の光センサだけを覆う。本発明
の好適な実施の形態では、光センサの３つの行はレッ
ド、グリーンおよびブルーのような異なる原色でフィル
タをかけられる。
【００１２】本発明によれば、例えば行１６ａのような
アレイ中でチップ１０の主要面の必要不可欠な高精度エ
ッジから端部フォトサイトの所望の間隔を維持するため
に、チップ上の線形アレイ中の最後の少ししかないフォ
トサイトの間隔は、端部フォトサイトをチップの表面の
エッジから十分な距離離すように選択される。これによ
り、空間（ルーム）を提供し、ダイシング工程により生
じる各チップの臨界寸法の避けることのできない不正確
さを調節することができる。
【００１３】図２は各々が参照番号１０として示されて
いる２つのチップの関連部分の平面図であり、それらが
互いに当接して単一の線形アレイを各チップ上の線形ア
レイから形成している。各フォトサイトは周囲を画定す
るほぼ矩形の形状を有し、各フォトサイトの周囲は、隣
接フォトサイトの周囲から間隔距離だけ離間されてい
る。本明細書のクレームで使用されるように、「間隔距
離(spacing distance)」とは、１つのフォトサイトの周
囲とその同一線形アレイ中の隣接フォトサイトのうちの
最も近い周囲との間の間隔とみなされる。図２に示され
るように、１つだけの線形アレイが各チップ内に示され
ている。感光性チップの１つの好適な設計によれば、４
００スポット／線形インチの画像分解能の場合、各フォ
トサイトは線形アレイの延出方向に沿って４７．５μｍ
と、線形アレイの延出方向に直交する方向に沿って６
３．５μｍの寸法を有する。
【００１４】図２を参照すると、フォトサイトの各線形
アレイは１４ｒとして示される複数の「正則フォトサイ
ト(regular photosites)」を含む。各チップ１０上の線
形アレイの一方又は両方の端部は１４ｅで示されるよう
な端部フォトサイトであり、また１４ｓとして示される
端部から２番目のフォトサイトは、端部フォトサイトと
線形アレイ中の１４ｒのような残りのフォトサイトとの
間のフォトサイトである。２つのチップ１０は互いに接
し合って配置されるので、各チップ上のフォトサイトの
線形アレイは接合されて単一線形アレイを形成する。２
つのチップ１０が接する領域は当接領域２０として示さ
れており、入力スキャナの特定の設計に依存して、隣接
チップ１０は互いに接触し合うか、又はある僅かな距離
だけ離間され得る。
【００１５】本発明によれば、各チップに対して、チッ
プ上の線形アレイの両端部における１つ以上の端部フォ
トサイトは、チップ上の大半のフォトサイトに比べて僅
かに変則的に離間される。図２に示されるように、正則
フォトサイト１４ｒは各フォトサイトの中心間の矢印に
よって示されるように、ある正則間隔を有するが、各チ
ップ１０の端部フォトサイト１４ｅと端部から２番目の
フォトサイト１４ｓは、残りのフォトサイトと比べて
「一緒に押し込まれ（squeezed together)」ている。即
ち、正則フォトサイト１４ｒは第１の正則間隔距離離間
されて、両チップ上の端部から２番目のフォトサイト１
４ｓと端部フォトサイト１４ｅとは、第２及び第３の間
隔距離でそれぞれ離間されている。これらの間隔距離
は、正則フォトサイト１４ｒ用の正則間隔距離よりも短
い。
【００１６】図示されるように、この各チップ上の端部
から２番目のフォトサイト１４ｓと端部フォトサイト１
４ｅとの一緒の押し込みにより、端部フォトサイト１４
ｅは、当接領域２０で示されるように、各チップ上のフ
ォトサイト全部が同一距離間隔に離間された場合に認識
されるであろう距離間隔よりもチップの端部から僅かに
離れて離間されるようになる。チップ１０の臨界エッジ
から端部フォトサイト１４ｅのこの間隔は、チップ１０
がシリコンウェハからダイシングされる時にフォトサイ
トに与えられる損傷を回避するのに役立つ。これは隣接
するチップ１０上の隣接端部フォトサイト１４ｅ同士の
間に通常のギャップよりも僅かに大きなギャップを生成
するが、各チップ１０上の端部から２番目のフォトサイ
ト１４ｓも隣接フォトサイト１４ｒに僅かに「押し込め
られる」という事実は、走査画像上に起こり得るアーチ
ファクト(artifact)をより漸進的にするという効果を有
し、従って、それはさほど目立たない。
【００１７】本発明の好適な実施の形態によれば、１イ
ンチあたり４００ピクセルのスキャナの場合、隣接正則
フォトサイト１４ｒ同士の間の好適な間隔は、約１６μ
ｍであり、端部フォトサイト１４ｅと端部から２番目の
フォトサイト１４ｓとの間の好適な間隔距離は約１４μ
ｍである。この場合、端部フォトサイト１４ｅの周囲と
チップ１０のエッジとの間の好適な間隔距離は９〜１０
μｍである。更に本発明の変形によれば端部から２番目
のフォトサイト１４ｓと隣接正則フォトサイト１４ｒと
の間の間隔は、１４μｍのような正則間隔距離よりも小
さな間隔距離であるか、又は１５μｍのような端部フォ
トサイトの間隔距離と正則フォトサイトの間隔距離との
間の間隔距離とすることもできる。しかしながら、この
好適な実施の形態のあらゆる場合において、全フォトサ
イトの寸法は、正則又は他のフォトサイトに関わらず、
線形アレイの延出方向に従って同一である。
【図面の簡単な説明】
【図１】例えば、フルカラースキャナ中で見られる一般
的な設計の単一の感光性チップの平面図である。
【図２】代表的なフォトサイトの相対間隔をその隣接端
部で示す２つの当接チップの部分の詳細平面図。
【符号の説明】
１０ チップ １４ｒ 正則フォトサイト １４ｅ 端部フォトサイト １４ｓ 端部から２番目のフォトサイト ２０ 当接領域
フロントページの続き (72)発明者 ジャグディッシュ シー．タンドン アメリカ合衆国 14450 ニューヨーク州 フェアポート カークバイ トレイル 43

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップを有し、 チップの表面上に画定される複数の正則フォトサイトを
    有し、各正則フォトサイトが周囲を画定し、正則フォト
    サイトが線形アレイに配置され、各正則フォトサイトが
    隣接する正則フォトサイトの周囲から予め定められた第
    １の間隔距離だけ離間されており、 線形アレイの一端部に配置される端部フォトサイトを有
    し、端部フォトサイトが周囲を画定し、 線形アレイ中の端部フォトサイトと正則フォトサイトと
    の間に配置される端部から２番目のフォトサイトを有
    し、端部から２番目のフォトサイトが周囲を画定し、 端部フォトサイトの周囲が端部から２番目のフォトサイ
    トの周囲から予め決められた第２の間隔距離だけ離間さ
    れており、第２間隔距離が第１間隔距離よりも小さい、 感光デバイス。
  2. 【請求項２】 各正則フォトサイトの周囲と端部フォト
    サイトの周囲と端部から２番目のフォトサイトの周囲と
    がすべて同一寸法を有する請求項１の感光デバイス。
  3. 【請求項３】 端部フォトサイトの周囲とチップの表面
    のエッジとの間の距離が第２間隔距離よりも小さい請求
    項１の感光デバイス。
JP8264210A 1995-10-12 1996-10-04 感光デバイス Pending JPH09135328A (ja)

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US08/542,246 US5691760A (en) 1995-10-12 1995-10-12 Photosensitive silicon chip having photosites spaced at varying pitches

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