JPS62141762A - 同一アレイを組み立てて長いアレイを形成するための画像センサアレイの製造方法 - Google Patents

同一アレイを組み立てて長いアレイを形成するための画像センサアレイの製造方法

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JPS62141762A JP61289736A JP28973686A JPS62141762A JP S62141762 A JPS62141762 A JP S62141762A JP 61289736 A JP61289736 A JP 61289736A JP 28973686 A JP28973686 A JP 28973686A JP S62141762 A JPS62141762 A JP S62141762A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像センサ・アレイとその製造方法に関係し、
特にチップ接合部で画像の乱れ又は損失なくより良いア
レイを形成するようアレイを他の同様なチップから組立
てることを可゛能にするよう製造された画像センサ・ア
レイ・チップに関係する。
（従来の技術） 電荷結合素子（ＣＯＤ）のような文書像を走査する画像
センサ・アレイは、基板上に集積化した適当な支援回路
に加えてフォトサイト（光点）の−行又は線形アレイを
標準的に有する。通常この種のアレイは一行毎に文書を
横切って画像を走査し、この間文書は文書の長さ方向に
平行に同期して移動する。
この種のアレイの画像分解能は走査長とアレイ・フォト
サイトの数の比に比例する。１チツプ上に多数のフォト
サイトを有するアレイを経済的に設計製造する困難さの
ため、現在入手可能な標準的な商用アレイの画像分解能
は比較的低い。余分な画像信号又はビクセルを内挿する
ことにより、すなわちいくつかのセンサ・アレイを用い
、行走査が進行するにつれであるアレイから次のアレイ
へと連続的に切換えるようにアレイを交互に電気的にイ
ンターレースすることにより電子的に分解能は改良でき
るが、この種の電気的操作はコストがかかる。さらに、
上述した型式の単−又は多重アレイの組合せは、１つ又
は複数のアレイが損失又は歪みなしに画像線を正確に走
査することを保証するためには、かなり複雑で高価な光
学系を通常必要とする。
高分解能を保証するため走査する文化の幅に寸法が等し
い単一のアレイであって大量のフォトサイトを有してい
るものが必要であるが、現在の技術では入手できない。
考えられている一つの方法はいくつかの小チップを互い
に接触させることにより単一の長い又は全幅のアレイを
形成する方法である。歩どまりに相当なかつコスト的な
減少を生じることなく小チツプ上にフォトサイトを密に
充填できるため、高分解能を達成するのに必要な多数の
フォトサイトを有する全幅アレイをこの方法で達成可能
である。同時に、光学系の要求を大きく簡単化できる。
しかしながら、チップを互いに接触させる程十分滑らか
で真直ぐな端部を有するチップをつくれないことと共に
、近接チップのフォトサイトに損傷を与えることなく故
障チップを他のチップから取替又は修理用に分離できな
いことがこれまでこの方法を実質的に排除してきた。
（発明の要約） 本発明はより長い複合アレイを形成するため正確かつ画
像品質をそこなうことなく他の同様なチップと物理的に
接触することが可能なセンサ・アレイ・チップを提供す
ることにより上記の点に着目しかつこれを解決しており
、チップは以下の段階に従って製造される、すなわちフ
ォトサイト間の境界が基板の１１１面に平行となるよう
１１０シリコン基板上に少なくとも１行のフォトサイト
を形成し、これによりフォトサイト境界はフォトサイト
行の長手軸に鋭角をなし、チップ端を定めるためフォト
サイト行に沿った所定の間隔をおいた点で１１１面に沿
って基板を方向依存エツチングし、このエツチングはフ
ォトサイト間の境界と一致する線に沿っていて、チップ
端はフォトサイト行の長手軸に鋭角をなしかつチップ端
に隣接するフォトサイトはそこなわれておらず、境界に
沿ってチップを基板から分離してチップ端がフォトサイ
ト行の長手軸に対して鋭角に延びる全体が平行四辺形状
を有するチップを提供し、他の同様なチップとの端部対
端部の関係でチップの接触と整合を容易にしてより長い
複合走査アレイを形成するようになっている。
（実施例） 図面の第１図で、−面に沿って１行のフォトサイト２１
を有するシリコンの基板１１を有する画像センサ・アレ
イ又はチップが図示されている。
基部１１は例えばｐ型シリコンを含み、一方フオドサイ
ト２１はｎ型光ダイオードを含む。フォトサイト２１間
に分離域２２を設けてフォトサイトを互いに分離し漏話
を防ぐ。
図面の第２図及び第３図を参照すると、全体を番号１ｏ
で指示する本発明の画像センサ・アレイ・チップは１１
０型シリコンの基部１１を有する。
当業者には理解されるように、１１０シリコンは基部１
１の１１０面１４と９０°で交差する４枚の１１１面を
有する。チップ１０は理解されるように複数個のチップ
１０が形成される大きな１１０シリコン基板又はウエー
ファ８から製造される。
製造時にチップ１０のアレイ端１７．１８と上縁及び下
縁１５．１６を正確に描画するため方向依存エツチング
が用いられる。以後チップは基板８とお互いからエッチ
線に沿って分離される。しかしながら、１１１面は互い
に直角でなく、７５゜５３°の鋭角で交差しているため
、チップ１０の端部１７，１８はチップ１０の上縁と下
縁１５゜１６に対して垂直でなく、これに対して７５．
５３°の鋭角をなしている。この結果、方向エツチング
とウエーファからの分離後のチップ１０は平行四辺形の
形状をしている。
例えば異方性にエッチされたフォトサイト２１の行２５
は平行する上下縁１５．１６とチップ１０端部１７，１
８を有しているため、フォトサイト２１も同様に平行四
辺形の形状である。チップ端１７．１８に隣接するフォ
トサイトを損わない又は傷を与えないようにするため、
端部１７，１８は分離が生じる点の隣接するフォトサイ
ト間の分ｍ域２２中の線２６に沿ってエッチされる。フ
ォトサイト２１の単−行２５を図示し説明したが、複数
行のフォトサイトを代りに考えてもよい。又フォトサイ
ト２１はチップ１０のエツチングの前に形成されるのが
望ましいが、このフォトサイトはチップ１０を１１０シ
リコン・ウエーファから分離した後に形成してもよい。
シフトレジスタ３１．３２のようなセンサ・アレイの他
の支援回路や部品はチップ１０と一体に製作することが
望ましい。シフトレジスタ３１゜３２のような部品は図
示するような従来の長方形状か、又はチップ１０やフォ
トサイト２１と同様の平行四辺形の形状でもよい。
チップ基部１１の対向面１１．１７まで延びる行２５の
フォトサイト２１を有するチップ１０は互いに接触させ
て複合全幅アレイ４０を形成するよう意図したものであ
る。好都合なことに、互いに結合した多数のチップ１０
は走査する最長の文書の幅に等しいか又はわずかに大き
い全体動作走査長を有する長い複合アレイ４０を形成す
るのに十分であり、この場合アレイ４０は全幅又は接触
型アレイと名付けられる。しかしながら、理解できるよ
うに複合アレイ４０の全体長が最大文書の幅より大きい
か小さい場合もあり、この場合適当な光学装置（図示せ
ず）を用いてアレイ動作走査長を文書幅と相関させる。
特に第３図を参照すると、複合アレイ４０を形成するた
めチップ１０を互いに組立てる間、チップは基板２３上
に配置され、各チップのフォトサイト行２５は互いに整
合して互いのチップの接合部での走査線に沿った画像食
い違いや損失を避ける。整合後、チップは互いに接触さ
れ、第１チツプの端部１７は第２チツプの端部１８と整
合係合し、第２チツプの端部１７は第３チツプの端部１
８と整合係合し、以下同様である。適当な接着剤（図示
せず）を用いてデツプを互いに基板２３上で組立関係に
保持する。
同一番号は同一部品を参照している第４ａ図及び第４ｂ
図を参照すると、長い複合アレイ４０を形成するためチ
ップ１０の他の同様なチップとの配置や接触を容易にす
るため、チップ端１７，１８は相補の組合せ幾何形状で
形成される。第４ａ図で、チップ１０の基部１１の端部
１７は中央凹部又は切欠き５０を与えるようエッチされ
、一方対向端１８は相補的な突起部５３を有する。切欠
部５０と突起部５３は各々互いに実質的に等しい幅Ｗと
深さｄを有し、一方のチップの端部１７又は１８と第２
のチップの相補端部１８又は１７との緊密な相互かみあ
いを保証する。整合する切欠部５０と突起部５３はフォ
トサイト２１の全幅を渡るのに十分な幅Ｗを有し、チッ
プ端１７．１８に隣接する光点への侵入や損傷を防止す
る。
第４ｂ図に示す配置では、切欠部５０′は基部１１の一
方の縁１５ヘチツプ端１７に沿って延び、一方他端１８
の相補的な突起部５３′は基部１１の縁１５へ同様に延
びている。切欠部５０’　と突起部５３′の幅Ｗと深さ
ｄは互いに゛実質的に等しく、緊密なはめを保証し、切
欠部５０′と突起部５３′の両方の幅Ｗはフォトサイト
２１の全幅に渡る十分な寸法である。
同一番号が同一部品を参照している第５図に示す実施例
では、全体がＵ字形の溝６５がフォトサイト行２５の各
フォトサイト２１間の境界線に沿　１つてエッチされる
。溝６５は互いにフォトサイト２１を分離する補助とな
る役割を果たし、これによりフォトサイト間の漏話を除
去又は減少させ、平均伝達関数（ＭＴＦ）を改良し、フ
ォトサイト行２５を含む全てのフォトサイトが実質的に
等しい寸法であることを保証する。
チップ１０のお互いとの組立や取扱いを容易にするため
、ジェームス・シー・ストラフエルの２儀で［全幅走査
アレイの製造方法と装置」という題目の１９８３年１月
３１日提出の共願の一連番号第４６２．５９３号に示さ
れている型式の整合溝はセンサ・アレイ１０の基部１１
の表面１４に形成される。しかしながらこのような溝は
当業者には理解できるように本願ではＵ字形の形状であ
る。
本発明は開示した構造を参照して説明してきたが、記述
した詳細部に限定されるものではなく、添附の特許請求
の範囲の範囲内に該当する修正又は変更をカバーする意
図のものである。
【図面の簡単な説明】
に製造された画像センサ・アレイの等方図で、チップ端
に延びる損傷していないフォトサイトを有する角度を持
った一様に滑らかなチップ端の画像センサ・チップを提
供し、第３図は端部同志を接合してより長い連続アレイ
を形成した第１図に示す種類の画像センサ・チップを図
示する箸方図、第４ａ図及び第４ｂ図はチップ端の互い
の接触を容易にするためチップ端の異なる相互ロッキン
グ形状を図示する等角図、第５図は実質的に等しい寸法
のフォトサイトを保証するためフォトサイト行の各フォ
トサイト間に分離溝を形成した第１図に示すアレイの等
角図である。 １１・・・・・・基板、２１・・・・・・フォトサイト
、２２・・・・・・分離域、１５，１６・・・・・・上
下縁、１７．１８・・・・・・アレイ端、４０・・・・
・・複合アレイ、５０・・・・・・切欠部、５３・・・
・・・突起部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）長い複合走査アレイを提供するため他のチップと
    組合せる線形センサ・アレイの製造方法であつて、 （イ）フォトサイト間の境界をシリコンの（１１１）面
    と平行にしつつ（１１０）シリコン基板上に少なくとも
    １行の線形フォトサイトを形成し、これによりフォトサ
    イト間の境界を前記フォトサイト行の長手軸に対して鋭
    角とする段階と、（ロ）前記チップの対向端の境界を定
    めるため前記フォトサイト行に沿つた所定の間隔をおい
    た点で（１１１）面に沿つて前記基板を方向依存エッチ
    ングをする段階であつて、前記エッチングは前記フォト
    サイト間の境界と一致する線に沿つており、これにより
    前記チップ端は前記フォトサイト行の長手軸に対して鋭
    角をなし、かつ前記チップの各端部のフォトサイトは損
    傷をうけず、 （ハ）前記チップ端が境界を定める点で前記基板から前
    記チップを分離して全体が平行四辺形状を有するチップ
    を与え、前記チップ端は前記フォトサイトの長手軸に対
    して鋭角に延びて他の同様なチップとの端部関係で前記
    チップの接触と整合を容易にし、前記長い複合走査アレ
    イを形成する段階と、 を含む他のチップと組合せる線形センサ・アレイの製造
    方法。
  2. （２）数個の小アレイから全幅アレイを製造する方法に
    おいて、 （イ）各連続するフォトサイト間の境界を基板の（１１
    １）面と平行にしつつ（１１０）シリコン基板上に少な
    くとも１行の線形フォトサイトを形成し、これにより前
    記フォトサイト境界は前記フォトサイト行の線形軸に対
    して鋭角をなす段階と、（ロ）一連の小アレイの対向端
    を定めるため前記フォトサイト行に沿つた所定の間隔を
    おいた点で前記（１１１）面に沿つて前記基板を方向依
    存エツチングする段階であつて、前記エッチングはフォ
    トサイト境界と一致する線に沿つて行なわれるため前記
    小アレイの端部は前記フォトサイト境界と平行で各フォ
    トサイト行の最終フォトサイトはアレイ端まで延びてい
    る前記エッチング段階と、（ハ）複数個の小アレイを得
    るため前記端部で前記基板から前記小アレイを分離する
    段階であつて、前記小アレイの各々は平行四辺形の形状
    を有し、端部はフォトサイト行の線形軸に対して鋭角に
    延びている前記分離段階と、 （ニ）選択した数の前記小アレイを互いに端部対端部を
    つなぐ関係に組合せて、前記小アレイの各各のフォトサ
    イト行を前記小アレイの他のもののフォトサイト行と整
    合させて前記全幅アレイを形成する段階と、 を含む数個の小アレイから全幅アレイを製造する方法。
  3. （３）長いアレイを与えるため他の同様なアレイとの組
    合せに適したセンサ・アレイであつて、（イ）（１１０
    ）シリコン・チップと （ロ）前記チップ上の少なくとも１行のフォトサイトで
    あつて、前記フォトサイトの境界は前記チップの（１１
    １）面に平行で、これにより前記フォトサイトは全体が
    平行四辺形の形状である前記フォトサイトと、 （ハ）前記チップの（１１１）面と平行で一様に滑らか
    な前記チップの対向端部であつて、前記チップの端部は
    前記フォトサイトの行の軸に対して鋭角に延びているた
    め、前記チップは全体が前記フォトサイトに相補的な平
    行四辺形の形状を有している前記対向端部と、 （ニ）隣接するフォトサイト間の境界に沿つて通過する
    線に沿つて形成した前記チップの各端部であつて、前記
    チップの各端部の境界のフォトサイトは損傷しておらず
    、かつ前記フォトサイト行の他のフォトサイトと同じ寸
    法であり、従つて前記チップは前記チップ端を隣接する
    チップの端部と接触係合させることにより他の同様なチ
    ップと組合せられ、前記チップのフォトサイト行は前記
    隣接するチップのフォトサイト行と整合している前記各
    端部と、 を含む他の同様なアレイとの組合せに適したセンサ・ア
    レイ。
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