JPH0158711B2 - - Google Patents
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- JPH0158711B2 JPH0158711B2 JP56042490A JP4249081A JPH0158711B2 JP H0158711 B2 JPH0158711 B2 JP H0158711B2 JP 56042490 A JP56042490 A JP 56042490A JP 4249081 A JP4249081 A JP 4249081A JP H0158711 B2 JPH0158711 B2 JP H0158711B2
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- Japan
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- light
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
- H04N1/03—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
- H04N1/031—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array the photodetectors having a one-to-one and optically positive correspondence with the scanned picture elements, e.g. linear contact sensors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフアクシミリ装置読取り用センサーに
係る。
係る。
従来、フアクシミリ装置は読取り用センサーに
Cds、CdSe等の蒸着膜による光導電体（フオト
コンダクター）、Si―CCDラインセンサー等が使
われて来た。CdS、CdSe等の光導電膜は安価で
量産に向く長所を持つが光応答速度が10〜100ms
のオーダーでA4サイズ１頁分を送るのに10分〜
30分程度を要した。また、Si―CCDセンサーを
使用したものは読取り時間をA4サイズ１頁分２
〜３分に短縮出来るが長さ30mm程度が転送効率の
面から限界で、レンズ系を使つてA4サイズから
センサー長に約1/7程度縮少する必要がある。し
たがつてその光学系に充分な広さの空間が必要で
光源と紙送り部分を含めた部分と同程度の大きさ
が必要であり、装置の小形化を困難にしていた。
Cds、CdSe等の蒸着膜による光導電体（フオト
コンダクター）、Si―CCDラインセンサー等が使
われて来た。CdS、CdSe等の光導電膜は安価で
量産に向く長所を持つが光応答速度が10〜100ms
のオーダーでA4サイズ１頁分を送るのに10分〜
30分程度を要した。また、Si―CCDセンサーを
使用したものは読取り時間をA4サイズ１頁分２
〜３分に短縮出来るが長さ30mm程度が転送効率の
面から限界で、レンズ系を使つてA4サイズから
センサー長に約1/7程度縮少する必要がある。し
たがつてその光学系に充分な広さの空間が必要で
光源と紙送り部分を含めた部分と同程度の大きさ
が必要であり、装置の小形化を困難にしていた。
それに対し、読取り部分にロツドレンズを並
べ、そのロツドレンズの一方に読取り画像情報を
記録した紙を、他方にセンサーを置き、記録紙情
報を１：１に結像させる方法が考案された。この
場合、CdS、CdSeのような光導電膜ならばA4の
短辺に相当する長さ約22cmのセンサーも８素子／
mm程度の密度で製作することはそれ程困難ではな
いが、読取り時間を10ms／1ine以下にするのが
極めて困難である。高速読出し機能を有する材料
としては材料加工性、安定性を鑑みてシリコン結
晶（Ｃ―Si）に勝るものは今のところ見当らず、
Ｃ―Siによる長大な素子が出来ることが望まれ
る。Ｃ―Siでセンサーを形成した場合、例えばフ
オトダイオードアレイの構造をとり、蓄積モード
で読み出したとして1ms／1ine以下の読取り時間
にすることも充分可能である。またＣ―Siでは高
速信号処理回路を酸化、拡散、フオトリングラフ
イー、エツチング、堆積などの手法を使つてセン
サーと同一基板上に集積し形成することが可能
で、もし光源のパワー不足の問題さえ無ければナ
ノ秒程度の信号処理も可能である。
べ、そのロツドレンズの一方に読取り画像情報を
記録した紙を、他方にセンサーを置き、記録紙情
報を１：１に結像させる方法が考案された。この
場合、CdS、CdSeのような光導電膜ならばA4の
短辺に相当する長さ約22cmのセンサーも８素子／
mm程度の密度で製作することはそれ程困難ではな
いが、読取り時間を10ms／1ine以下にするのが
極めて困難である。高速読出し機能を有する材料
としては材料加工性、安定性を鑑みてシリコン結
晶（Ｃ―Si）に勝るものは今のところ見当らず、
Ｃ―Siによる長大な素子が出来ることが望まれ
る。Ｃ―Siでセンサーを形成した場合、例えばフ
オトダイオードアレイの構造をとり、蓄積モード
で読み出したとして1ms／1ine以下の読取り時間
にすることも充分可能である。またＣ―Siでは高
速信号処理回路を酸化、拡散、フオトリングラフ
イー、エツチング、堆積などの手法を使つてセン
サーと同一基板上に集積し形成することが可能
で、もし光源のパワー不足の問題さえ無ければナ
ノ秒程度の信号処理も可能である。
しかしながらこのように多くの長所を有するＣ
―Siも結晶欠陥の問題があり、22cmもの長大なセ
ンサーアレイを製作した場合、欠陥が入る可能性
が極めて高くなり、歩留りは極端に悪くなぬこと
が予想される。酸素析出等による微小欠陥の場合
は２段階高温過程により除去可能であるが、積層
欠陥の場合は今のところ溶融再結晶化によるより
他に方法が無い。したがつて、長大アレイを製作
する場合、積層欠陥が少ない材料を使用し、また
出来る限り成長しないようなプロセスを採ること
も大切である。それでも一定の確率で積層欠陥が
入り込む可能性は存在し、例えば幅２mm、長さ22
cmのペレツトに対し、平均して１個程度入ること
は今のところ避けられない。このような状況下に
あつて製造上の問題点を無くし、安価に歩留り良
くラインセンサーを作るには、１つに分割の手段
が考えられる。まず特殊な設備投資なしに通常の
IC製造ラインで流すにはウエーハの形状と寸法
が大きな要素である。形状は例えばフオトレジス
トをスピンコートするプロセスを考えた場合、一
様な膜を形成するには円形ウエーハが最も適して
いる。また寸法の観点からは現在75mmφまたは
100mmφのウエーハ用プロセスがよく使われてい
る以上、これに合わせるのが良い。したがつて、
８素子／mmのピツチでA4サイズの短辺に相当す
る1728画素、21.6cmのセンサーを構成する場合54
mmを４本か、または72cmを３本の構成にするのが
最も合理的である。それぞれ75mmφ、100mmφウ
エーハ上に形成可能である。
―Siも結晶欠陥の問題があり、22cmもの長大なセ
ンサーアレイを製作した場合、欠陥が入る可能性
が極めて高くなり、歩留りは極端に悪くなぬこと
が予想される。酸素析出等による微小欠陥の場合
は２段階高温過程により除去可能であるが、積層
欠陥の場合は今のところ溶融再結晶化によるより
他に方法が無い。したがつて、長大アレイを製作
する場合、積層欠陥が少ない材料を使用し、また
出来る限り成長しないようなプロセスを採ること
も大切である。それでも一定の確率で積層欠陥が
入り込む可能性は存在し、例えば幅２mm、長さ22
cmのペレツトに対し、平均して１個程度入ること
は今のところ避けられない。このような状況下に
あつて製造上の問題点を無くし、安価に歩留り良
くラインセンサーを作るには、１つに分割の手段
が考えられる。まず特殊な設備投資なしに通常の
IC製造ラインで流すにはウエーハの形状と寸法
が大きな要素である。形状は例えばフオトレジス
トをスピンコートするプロセスを考えた場合、一
様な膜を形成するには円形ウエーハが最も適して
いる。また寸法の観点からは現在75mmφまたは
100mmφのウエーハ用プロセスがよく使われてい
る以上、これに合わせるのが良い。したがつて、
８素子／mmのピツチでA4サイズの短辺に相当す
る1728画素、21.6cmのセンサーを構成する場合54
mmを４本か、または72cmを３本の構成にするのが
最も合理的である。それぞれ75mmφ、100mmφウ
エーハ上に形成可能である。
さて、このような短かいアレイをつないで長く
するにはその境界部分が素子としての機能を一部
阻害することが問題である。素子間の分離には例
えばSi―pinフオトダイオードアレイの場合、原
理的に数μmの素子分離帯を介して各素子を配列
することが出来る。第１図にその断面構造を示
す。素子分離帯は基板と同性質の高濃度拡散層１
６である。１１はSi基板で砒素Asまたはアンチ
モンSbの高濃度ｎ形層である。面方位は（100）、
（111）のいずれでも良い。１２は基板１１の上に
気層成長を行なつて形成した低濃度ｎ形層であ
る。１３はSiO2より成る表面不活性のための層、
１４は受光面のｐ形の高濃度拡散層で陰極とな
る。１５はSi3N4による無反射コートである。と
ころでアレイの両端はダイシングによつて局部的
に組織が破壊され、その幅が20〜30μmに及ぶの
でこのようなアレイをつないでその両先端の素子
間距離を数μmにすることはほとんど不可能と言
つて良い。そこでつなぎ部分のピツチを変えない
ためにはアレイの両端は幅が他の素子に比べて不
足する素子を作る必要が生ずる。端部にエツチン
グ溝を加工する方法も考えられるが、それも素子
分離帯の幅との関係で、仮に5μm程度につめる必
要のある場合は不可能であり、寸法不足の素子に
しなければならない。その場合、面積が変化すれ
ば受光量はそれに比例して変わり、出力信号レベ
ルがそこだけ変化してしまう。それを補正する方
法として電気的に増幅器を入れて補正することも
可能であるが素子が複雑になり好ましくない。
するにはその境界部分が素子としての機能を一部
阻害することが問題である。素子間の分離には例
えばSi―pinフオトダイオードアレイの場合、原
理的に数μmの素子分離帯を介して各素子を配列
することが出来る。第１図にその断面構造を示
す。素子分離帯は基板と同性質の高濃度拡散層１
６である。１１はSi基板で砒素Asまたはアンチ
モンSbの高濃度ｎ形層である。面方位は（100）、
（111）のいずれでも良い。１２は基板１１の上に
気層成長を行なつて形成した低濃度ｎ形層であ
る。１３はSiO2より成る表面不活性のための層、
１４は受光面のｐ形の高濃度拡散層で陰極とな
る。１５はSi3N4による無反射コートである。と
ころでアレイの両端はダイシングによつて局部的
に組織が破壊され、その幅が20〜30μmに及ぶの
でこのようなアレイをつないでその両先端の素子
間距離を数μmにすることはほとんど不可能と言
つて良い。そこでつなぎ部分のピツチを変えない
ためにはアレイの両端は幅が他の素子に比べて不
足する素子を作る必要が生ずる。端部にエツチン
グ溝を加工する方法も考えられるが、それも素子
分離帯の幅との関係で、仮に5μm程度につめる必
要のある場合は不可能であり、寸法不足の素子に
しなければならない。その場合、面積が変化すれ
ば受光量はそれに比例して変わり、出力信号レベ
ルがそこだけ変化してしまう。それを補正する方
法として電気的に増幅器を入れて補正することも
可能であるが素子が複雑になり好ましくない。
本発明はこのような不都合をなくするためにな
されたものである。本発明による方法は受光面を
等積変形することで他と同じ条件を作り出すもの
である。本発明のラインセンサーを第２図に示
す。具体的には紙送り方向の長さａ、アレイ方向
の長さｂの長方形の受光素子２１と等積でかつ変
形している受光素子２２を端部の素子とする。即
ち端部の受光素子２２は、ab＝a′b′の条件を満す
a′，b′の長さを有する。ただしこの場合分解能が
縦方向横方向共に若干悪くなる。即ちピツチ
125μmに対し、アレイ両端の素子の幅を20μm縮
小した場合、基の幅は信号分離帯の幅を10μmと
して115μmであつたものが95μmに減少するので
約17.4％の縮小であり、紙送り方向は両端以外が
125μmであるのに対し、前後に各13.2μm増して
151.3μmとなる。これは分解能にして17.4％の劣
化である。しかしながら８本／mm乃至12本／mmの
分解能で実用上鮮明な像が得られることを考慮す
ればこの程度の劣化は問題にはならない。素子形
状はすき間が出来ない形が最良であることは言う
までもなく、正方形または長方形にするのが良
い。
されたものである。本発明による方法は受光面を
等積変形することで他と同じ条件を作り出すもの
である。本発明のラインセンサーを第２図に示
す。具体的には紙送り方向の長さａ、アレイ方向
の長さｂの長方形の受光素子２１と等積でかつ変
形している受光素子２２を端部の素子とする。即
ち端部の受光素子２２は、ab＝a′b′の条件を満す
a′，b′の長さを有する。ただしこの場合分解能が
縦方向横方向共に若干悪くなる。即ちピツチ
125μmに対し、アレイ両端の素子の幅を20μm縮
小した場合、基の幅は信号分離帯の幅を10μmと
して115μmであつたものが95μmに減少するので
約17.4％の縮小であり、紙送り方向は両端以外が
125μmであるのに対し、前後に各13.2μm増して
151.3μmとなる。これは分解能にして17.4％の劣
化である。しかしながら８本／mm乃至12本／mmの
分解能で実用上鮮明な像が得られることを考慮す
ればこの程度の劣化は問題にはならない。素子形
状はすき間が出来ない形が最良であることは言う
までもなく、正方形または長方形にするのが良
い。
ところで接合部は特に漏れ電流を防ぐため、清
浄な絶縁膜で覆う必要があり、ピンホールや可動
金属イオン等があつてはならない場所である。そ
こで通常第１図に示したように受光面のp+層か
ら隣接素子のp+層にかけてSi酸化により生成した
SiO2層で覆い、受光面のp+層の周辺を除いた部
分をエツチングでSiO2を取り去り、p+層を拡散
で形成した後プラズマCVDによるSi3N4膜を全面
にコートする方法がとられる。このSi3N4膜は無
反射条件を満すように付けられる。その結果、素
子の漏れ電流は極めて小さく出来るが、無反射条
件の不整合により、素子周辺部は感度が低下す
る。実際にはp+層の周辺n-層は空乏化されてお
り、光感度を持つているので実質的な受光面は素
子分離帯１６で囲まれた領域がすべてとなる。ま
た、この部分は一部を防きp+拡散層が無く、特
に短波長光に対し、波長感度特性が異なる。そこ
で両端の受光素子の感度を他とそろえるために
は、第３図に示すようにこのp+拡散面３１に相
当する部分を等積変形することの他、その素子分
離帯とp+拡散面とに挾まれた領域３２をも等積
変形する必要がある。厳密にはp+拡散面３１と
SiO2にコートされた領域と重なつた部分につい
ても等積変形する必要があるのは言うでもない
が、この面積はわずかである。尚３３は電極リー
ド部を示す。
浄な絶縁膜で覆う必要があり、ピンホールや可動
金属イオン等があつてはならない場所である。そ
こで通常第１図に示したように受光面のp+層か
ら隣接素子のp+層にかけてSi酸化により生成した
SiO2層で覆い、受光面のp+層の周辺を除いた部
分をエツチングでSiO2を取り去り、p+層を拡散
で形成した後プラズマCVDによるSi3N4膜を全面
にコートする方法がとられる。このSi3N4膜は無
反射条件を満すように付けられる。その結果、素
子の漏れ電流は極めて小さく出来るが、無反射条
件の不整合により、素子周辺部は感度が低下す
る。実際にはp+層の周辺n-層は空乏化されてお
り、光感度を持つているので実質的な受光面は素
子分離帯１６で囲まれた領域がすべてとなる。ま
た、この部分は一部を防きp+拡散層が無く、特
に短波長光に対し、波長感度特性が異なる。そこ
で両端の受光素子の感度を他とそろえるために
は、第３図に示すようにこのp+拡散面３１に相
当する部分を等積変形することの他、その素子分
離帯とp+拡散面とに挾まれた領域３２をも等積
変形する必要がある。厳密にはp+拡散面３１と
SiO2にコートされた領域と重なつた部分につい
ても等積変形する必要があるのは言うでもない
が、この面積はわずかである。尚３３は電極リー
ド部を示す。
以上のように、本発明によればアレイを接続し
た場合でも出力レベルを均一にすることができ
る。
た場合でも出力レベルを均一にすることができ
る。
第１図はシリコンセンサーアレイの構造図、第
２図及び第３図は本発明によるアレイ端の様子を
示した図である。 ２１…通常の受光素子、２２…端部の受光素
子、３１…p+拡散面、３２…素子分離帯で囲ま
れた領域。
２図及び第３図は本発明によるアレイ端の様子を
示した図である。 ２１…通常の受光素子、２２…端部の受光素
子、３１…p+拡散面、３２…素子分離帯で囲ま
れた領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 端部の半導体光検出素子の光検出器列方向の
幅を他の光検出素子に比べ縮小し、受光面積は変
わらないように等積変形した光検出器アレイを直
線状に複数個配置してなることを特徴とする画像
読取り用ラインセンサー。 ２ 光検出器アレイの端部を除く素子の受光部形
状および端部の等積変形された素子の受光部形状
は正方形または長方形であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の画像読取り用ラインセ
ンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56042490A JPS57157680A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Line sensor for picture reading |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56042490A JPS57157680A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Line sensor for picture reading |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57157680A JPS57157680A (en) | 1982-09-29 |
| JPH0158711B2 true JPH0158711B2 (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=12637499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56042490A Granted JPS57157680A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Line sensor for picture reading |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57157680A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198859A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Toshiba Corp | 読取装置 |
| JPS6133072A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-15 | Toshiba Corp | 読取装置 |
| JP2510149B2 (ja) * | 1984-09-27 | 1996-06-26 | 松下電子工業株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPS6242448A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-24 | Seiko Epson Corp | 固体撮像装置 |
| US5329149A (en) * | 1990-10-12 | 1994-07-12 | Seiko Instruments Inc. | Image sensor with non-light-transmissive layer having photosensing windows |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034846B2 (ja) * | 1977-06-08 | 1985-08-10 | セイコーエプソン株式会社 | 水晶発振回路 |
| JPS5468107A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-01 | Toshiba Corp | Pick up unit |
-
1981
- 1981-03-25 JP JP56042490A patent/JPS57157680A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57157680A (en) | 1982-09-29 |
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