(57)【要約】【課題】高い感度を有することができる固体撮像素子を提供する。【解決手段】第１導電型の第１不純物領域と、前記第１不純物領域に配置され、第１方向に並んだ複数の第２導電型の第２不純物領域と、平面視において、前記第１不純物領域と重なり、前記第２不純物領域と重ならない遮光層と、を含み、前記第１不純物領域は、隣り合う前記第２不純物領域の間の第１部分を有し、前記遮光層は、平面視において、前記第１部分と重なる第２部分を有し、前記第２部分の前記第１方向の大きさは、前記第１部分の前記第１方向の大きさよりも小さい、固体撮像素子。【選択図】図２
2020181972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１不純物領域と、
前記第１不純物領域に配置され、第１方向に並んだ複数の第２導電型の第２不純物領域と、
平面視において、前記第１不純物領域と重なり、前記第２不純物領域と重ならない遮光層と、を含み、
前記第１不純物領域は、隣り合う前記第２不純物領域の間の第１部分を有し、
前記遮光層は、平面視において、前記第１部分と重なる第２部分を有し、
前記第２部分の前記第１方向の大きさは、前記第１部分の前記第１方向の大きさよりも小さい、固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記遮光層は、前記第１不純物領域と電気的に接続された配線層である、固体撮像素子。
【請求項３】
請求項２において、
前記遮光層には、グランド電位が印加される、固体撮像素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
平面視において、隣り合う前記第２不純物領域のうちの一方の前記第２不純物領域と前記第２部分との間の第１距離と、隣り合う前記第２不純物領域のうちの他方の前記第２不純物領域と前記第２部分との間の第２距離とは、等しい、固体撮像素子。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２不純物領域の不純物濃度は、１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下であり、
前記第１距離および前記第２距離は、０．４μｍである、固体撮像素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記第２不純物領域と、前記第１不純物領域の一部と、で構成された空乏層を含み、
前記第２部分の前記第１方向の大きさは、隣り合う前記空乏層の間の前記第１方向の距離以下である、固体撮像素子。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記遮光層は、第３部分を有し、
前記第３部分は、平面視において、前記第２不純物領域の前記第１方向と直交する第２方向に位置し、
平面視において、前記第３部分は、前記第２不純物領域と離間している、固体撮像素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
平面視において、前記遮光層と重なる他の遮光層を含み、
前記他の遮光層は、平面視において、前記第１部分と重なる第４部分を有し、
前記第４部分の前記第１方向の大きさは、前記第１部分の前記第１方向の大きさよりも小さい、固体撮像素子。
【請求項９】
光源と、
前記光源から照射された光が被読取媒体で反射した光に基づき、前記被読取媒体に形成されている画像を読み取る、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の固体撮像素子と、を含む、画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子および画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＩＳ（Contact Image Sensor）などの固体撮像素子を用いたスキャナーや、これに印刷機能を加えたコピー機や複合プリンターなどが開発されている。スキャナーに用いられるラインセンサーは、複数の画素が一方向に並んで設けられた固体撮像素子を、複数並べることで構成される。例えば特許文献１には、ｎ型拡散層がフォトダイオードを構成することが記載されており、フォトダイオードは、画素を構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１００５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
隣り合うｎ型拡散層は、ｐ型拡散層によって電気的に分離される。固体撮像素子では、ｎ型拡散層が完全に空乏化して空乏層となるように設計されるが、空乏層は、ｎ型拡散層とｐ型拡散層との境界からｐ型拡散層側へも伸びている。空乏層は、光電変換されたキャリアを蓄積可能なため、遮光層によって空乏層を遮光してしまうと、固体撮像素子の感度が低下する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る固体撮像素子の一態様は、
第１導電型の第１不純物領域と、
前記第１不純物領域に配置され、第１方向に並んだ複数の第２導電型の第２不純物領域と、
平面視において、前記第１不純物領域と重なり、前記第２不純物領域と重ならない遮光層と、を含み、
前記第１不純物領域は、隣り合う前記第２不純物領域の間の第１部分を有し、
前記遮光層は、平面視において、前記第１部分と重なる第２部分を有し、
前記第２部分の前記第１方向の大きさは、前記第１部分の前記第１方向の大きさよりも小さい。
【０００６】
前記固体撮像素子の一態様において、
前記遮光層は、前記第１不純物領域と電気的に接続された配線層であってもよい。
【０００７】
前記固体撮像素子の一態様において、
前記遮光層には、グランド電位が印加されてもよい。
【０００８】
前記固体撮像素子の一態様において、
平面視において、隣り合う前記第２不純物領域のうちの一方の前記第２不純物領域と前記第２部分との間の第１距離と、隣り合う前記第２不純物領域のうちの他方の前記第２不純物領域と前記第２部分との間の第２距離とは、等しくてもよい。
【０００９】
前記固体撮像素子の一態様において、
前記第２不純物領域の不純物濃度は、１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下であり、
前記第１距離および前記第２距離は、０．４μｍであってもよい。
【００１０】
前記固体撮像素子の一態様において、
前記第２不純物領域と、前記第１不純物領域の一部と、で構成された空乏層を含み、
前記第２部分の前記第１方向の大きさは、隣り合う前記空乏層の間の前記第１方向の距離以下であってもよい。
【００１１】
前記固体撮像素子の一態様において、
前記遮光層は、第３部分を有し、
前記第３部分は、平面視において、前記第２不純物領域の前記第１方向と直交する第２方向に位置し、
平面視において、前記第３部分は、前記第２不純物領域と離間していてもよい。
【００１２】
前記固体撮像素子の一態様において、
平面視において、前記遮光層と重なる他の遮光層を含み、
前記他の遮光層は、平面視において、前記第１部分と重なる第４部分を有し、
前記第４部分の前記第１方向の大きさは、前記第１部分の前記第１方向の大きさよりも小さくてもよい。
【００１３】
本発明に係る画像読取装置の一態様は、
光源と、
前記光源から照射された光が被読取媒体で反射した光に基づき、前記被読取媒体に形成されている画像を読み取る、
前記固体撮像素子一態様と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係る固体撮像素子を模式的に示す断面図。
【図３Ａ】第１実施形態に係る固体撮像素子の製造工程を概略的に示すフローチャート。
【図３Ｂ】第１実施形態に係る固体撮像素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図４】第１不純物領域の第１部分の幅と遮光層の第２部分の幅とが等しい固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【図５】第１不純物領域の第１部分の幅と遮光層の第２部分の幅とが等しい固体撮像素子を模式的に示す断面図。
【図６】ディッシングが発生する固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【図７】ディッシングが発生する固体撮像素子を模式的に示す断面図。
【図８】第１実施形態の第１変形例に係る固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【図９】第１実施形態の第２変形例に係る固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【図１０】第１実施形態の第２変形例に係る固体撮像素子を模式的に示す断面図。
【図１１】第２実施形態に係る固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【図１２】第２実施形態に係る固体撮像素子を模式的に示す断面図。
【図１３】ポテンシャルエネルギー図。
【図１４】第３不純物領域を有さない固体撮像素子を模式的に示す断面図。
【図１５】ポテンシャルエネルギー図。
【図１６】ポテンシャルエネルギー図。
【図１７】ポテンシャルエネルギー図。
【図１８】第３実施形態に係る複合機の外観を模式的に示す斜視図。
【図１９】第３実施形態に係る複合機のスキャナーユニットの内部構造を模式的に示した斜視図。
【図２０】第３実施形態に係る複合機のイメージセンサーモジュールの構成を模式的に示す分解斜視図。
【図２１】第３実施形態に係る複合機の固体撮像素子を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１６】
１．  第１実施形態
１．１．  固体撮像素子
まず、第１実施形態に係る固体撮像素子１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る固体撮像素子１００を模式的に示す平面図である。図２は、第１実施形態に係る固体撮像素子１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００１７】
固体撮像素子１００は、図１および図２に示すように、半導体基板１０と、第１不純物領域２０と、第２不純物領域３０と、ピニング層４０と、第１絶縁層５０と、第２絶縁層５２と、第３絶縁層５４と、第１遮光層６０と、第２遮光層７０と、を含む。なお、以下の説明においては、第１絶縁層５０、第２絶縁層５２、第３絶縁層５４を絶縁層５０，５２，５４と称し、第１遮光層６０、第２遮光層７０を遮光層６０，７０と称することもある。また便宜上、図１では、ピニング層４０、絶縁層５０，５２，５４、および第２遮光層７０の図示を省略している。
【００１８】
半導体基板１０は、第２導電型の半導体基板である。第２導電型は、ｎ型である。半導体基板１０は、シリコンにリンなどの不純物が添加されたｎ型のシリコン基板である。半導体基板１０の不純物濃度は、例えば、５×１０14ａｔｏｍ／ｃｍ3程度である。不純物濃度は、ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectroscopy）によって測定することができる。
【００１９】
第１不純物領域２０は、半導体基板１０に配置されている。第１不純物領域２０は、第２導電型と異なる第１導電型の不純物領域である。第１導電型は、ｐ型である。第１不純物領域２０は、シリコンにボロンなどの不純物が添加されたｐ型の不純物領域である。第１不純物領域２０の不純物濃度は、例えば、１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０16ａｔｏｍ／ｃｍ3以下である。第１不純物領域２０には、グランド電位が印加される。グランド電位は、例えば、０Ｖである。
【００２０】
第２不純物領域３０は、第１不純物領域２０に配置されている。第２不純物領域３０の深さは、第１不純物領域２０の深さよりも小さい。第２不純物領域３０は、シリコンにリンなどの不純物が添加されたｎ型の不純物領域である。第２不純物領域３０の不純物濃度は、半導体基板１０の不純物濃度よりも高い。第２不純物領域３０の不純物濃度は、例えば、１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下である。
【００２１】
第２不純物領域３０は、複数配置されている。複数の第２不純物領域３０は、第１方向に所定のピッチで並んでいる。図示の例では、第１方向は、Ｘ軸方向である。第１不純物領域２０は、複数の第２不純物領域３０を互いに電気的に分離している。さらに、第１不純物領域２０は、半導体基板１０と第２不純物領域３０とを電気的に分離している。
【００２２】
第２不純物領域３０と、第１不純物領域２０の平面視において第２不純物領域３０と重なる部分２１は、画素２を構成している。画素２は、フォトダイオードによって構成されている。画素２は、光が照射されてキャリアを発生させ、かつ該キャリアを蓄積する。なお、「平面視において」とは、半導体基板１０の厚さ方向から見ることをいい、図示の例では、Ｚ軸方向から見ることである。
【００２３】
第２不純物領域３０には、図示せぬ増幅回路が電気的に接続される。増幅回路は、複数の第２不純物領域３０に対応して複数設けられる。増幅回路は、画素２に蓄積されたキャリアの量に応じた電圧を読み出して増幅し、出力信号として出力する。固体撮像素子１００を含むスキャナーでは、増幅回路によって画素２ごとに出力された出力信号に基づいて、画像を生成する。
【００２４】
ピニング層４０は、第２不純物領域３０の表面に配置されている。ピニング層４０は、シリコンにボロンなどの不純物が添加されたｐ型の不純物領域である。ピニング層４０の不純物濃度は、例えば、１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０19ａｔｏｍ／ｃｍ3以下である。ピニング層４０は、第２不純物領域３０において、光によらない熱励起によって生じるキャリアによる暗電流を低減することができる。図示の例では、平面視において、ピニング層４０の形状は、第２不純物領域３０の形状と同じである。
【００２５】
第１絶縁層５０は、第１不純物領域２０上およびピニング層４０上に配置されている。第１絶縁層５０は、層間絶縁層である。第１絶縁層５０は、酸化シリコン層である。
【００２６】
第１遮光層６０は、第１絶縁層５０上に配置されている。第１遮光層６０は、平面視において、第１不純物領域２０と重なり、第２不純物領域３０と重なっていない。第１遮光層６０は、第１不純物領域２０を遮光する。第１遮光層６０は、第１不純物領域２０に電気的に接続された配線層である。第１遮光層６０には、グランド電位が印加される。第１遮光層６０は、アルミニウム層、銅層である。
【００２７】
第１遮光層６０は、平面視において、第１不純物領域２０の第１部分２２と重なる第２部分６２を有している。第１不純物領域２０は、隣り合う第２不純物領域３０の間の第１部分２２を有している。第２部分６２のＸ軸方向の大きさＷ２は、第１部分２２のＸ軸方向の大きさＷ１よりも小さい。大きさＷ１は、第１部分２２のＸ軸方向の大きさであり、隣り合う第２不純物領域３０の間の最小の大きさである。大きさＷ２は、第２部分６２のＸ軸方向の最大の大きさである。図１に示す例では、平面視において、第１部分２２の形状および第２部分６２の形状は、長方形である。平面視において、第１部分２２の中心と第２部分６２の中心とは、重なっている。
【００２８】
第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とは、等しい。第１距離Ｄ１は、平面視において、隣り合う第２不純物領域３０のうちの一方の第２不純物領域３０と第２部分６２との間の最短距離である。第２距離Ｄ２は、平面視において、隣り合う第２不純物領域３０のうちの他方の第２不純物領域３０と第２部分６２との間の最短距離である。第１距離Ｄ１および第２距離Ｄ２は、例えば、０．４μｍである。
【００２９】
第１遮光層６０の第２部分６２の大きさＷ２は、隣り合う空乏層４の間のＸ軸方向の距離Ｄ３以下である。距離Ｄ３は、隣り合う空乏層４の間のＸ軸方向の最短距離である。大きさＷ２は、距離Ｄ３と等しくてもよいし、距離Ｄ３より小さくてもよい。固体撮像素子１００は、第２不純物領域３０と、第１不純物領域２０の一部とで構成された空乏層４を含む。空乏層４は、第２不純物領域３０と、第１不純物領域２０の一部とが空乏化されて形成される。図２に示すように、空乏層４は、第１不純物領域２０と第２不純物領域３０との境界Ａから第１不純物領域２０側へも伸びる。第２不純物領域３０の不純物濃度が１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下の場合、空乏層４は、境界Ａから第１不純物領域２０側に約０．４μｍ伸びる。
【００３０】
第１遮光層６０は、第３部分６４を有している。第３部分６４は、平面視において、第２不純物領域３０の第２方向に位置している。第２方向は、第１方向と直交する方向であり、図示の例では、Ｙ軸方向である。図示の例では、第３部分６４は、第２不純物領域３０の＋Ｙ軸方向と−Ｙ軸方向とに位置している。平面視において、第３部分６４は、第２不純物領域３０と離間している。平面視において、第３部分６４と第２不純物領域３０との間には、第１不純物領域２０が位置している。
【００３１】
第２絶縁層５２は、第１絶縁層５０上および第１遮光層６０上に配置されている。第２絶縁層５２は、層間絶縁層である。第２絶縁層５２は、酸化シリコン層である。
【００３２】
第２遮光層７０は、第２絶縁層５２上に配置されている。第２遮光層７０は、平面視において、第１不純物領域２０と重なり、第２不純物領域３０と重なっていない。第２遮光層７０は、第１不純物領域２０を遮光する。第２遮光層７０は、平面視において第１遮光層６０と重なる他の遮光層である。図示の例では、平面視において、第２遮光層７０の形状は、第１遮光層６０の形状と同じである。第２遮光層７０は、第１不純物領域２０に電気的に接続された配線層である。第２遮光層７０には、グランド電位が印加される。第２遮光層７０は、例えば、アルミニウム層、銅層である。
【００３３】
第２遮光層７０は、平面視において、第１不純物領域２０の第１部分２２と重なる第４部分７２を有している。第４部分７２のＸ軸方向の大きさＷ４は、第１部分２２のＸ軸方向の大きさＷ１よりも小さい。大きさＷ４は、第４部分７２のＸ軸方向の最大の大きさである。図示の例では、第４部分７２の大きさＷ４は、第２部分６２の大きさＷ２と同じである。
【００３４】
第３絶縁層５４は、第２絶縁層５２上および第２遮光層７０上に配置されている。第３絶縁層５４は、パッシベーション層である。第３絶縁層５４は、例えば、酸化シリコン層、窒化シリコン層などである。
【００３５】
１．２．  固体撮像素子の製造方法
次に、第１実施形態に係る固体撮像素子１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図３Ａに示すように、固体撮像素子１００は、素子製造の前工程である「投入工程」「素子形成工程」「パッシベーション膜形成工程」「ＰＡＤ開口形成工程」「水素シンター工程」「ベーク処理工程」と、ウエハー電気特性検査工程である「裏面研削工程」「プローブ検査工程」と、によって製造される。これらの工程について以下に説明する。
【００３７】
初めに、素子製造の前工程から説明する。
まず、ステップＳ１の投入工程では、半導体基板１０を製造ラインに投入する。半導体基板１０は平板円形状のシリコンウエハーであり、上述したｎ型のシリコン基板である。
次に、ステップＳ２の素子形成工程では、シリコンウエハーである半導体基板１０に複数の素子を形成する。本工程ではシリコンウエハーに設けられた一つの固体撮像素子１００を例に、素子形成工程について説明する。
【００３８】
素子形成工程では、図３Ｂに示すように、まず、半導体基板１０に第１不純物領域２０を形成する。第１不純物領域２０は、例えば、イオン注入法により、半導体基板１０にボロンを注入することにより形成される。
【００３９】
次に、図２に示す固体撮像素子１００の断面図によると、第１不純物領域２０には、第２不純物領域３０が形成されている。第２不純物領域３０は、例えば、イオン注入法により、第１不純物領域２０にリンを注入することにより形成される。
【００４０】
次に、第２不純物領域３０には、ピニング層４０が形成される。ピニング層４０は、例えば、イオン注入法により、第２不純物領域３０にボロンを注入することにより形成される。
【００４１】
次に、第１不純物領域２０上およびピニング層４０上に、第１絶縁層５０が形成される。第１絶縁層５０は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成される。次に、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によって、第１絶縁層５０の上面が研磨されて平坦化される。
【００４２】
次に、第１絶縁層５０上に第１遮光層６０が形成される。第１遮光層６０は、例えば、スパッタ法による成膜、ならびにフォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによって形成される。
【００４３】
次に、第１絶縁層５０上および第１遮光層６０上に、第２絶縁層５２が形成される。第２絶縁層５２は、例えば、ＣＶＤ法により形成される。次に、例えば、ＣＭＰによって、第２絶縁層５２の上面が研磨されて平坦化される。
【００４４】
次に、第２絶縁層５２上に第２遮光層７０が形成される。第２遮光層７０は、例えば、スパッタ法による成膜、ならびにフォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによって形成される。
以上の素子形成工程により、フォトダイオード、および配線が形成される。
【００４５】
次に、ステップＳ３のパッシベーション膜形成工程では、第２絶縁層５２上および第２遮光層７０上に、パッシベーション膜として第３絶縁層５４が形成される。第３絶縁層５４は、例えば、ＣＶＤ法によりウエハー全面に形成される窒化ケイ素膜などである。第３絶縁層５４の形成後には、例えば、ＣＭＰによって、第３絶縁層５４の上面が研磨され平坦化されてもよい。
【００４６】
次に、ステップＳ４のＰＡＤ開口形成工程では、ウエハー全面に形成されたパッシベーション膜に、ボンディング用のＰＡＤ開口を形成する。このＰＡＤ開口によって、固体撮像素子１００は外部機器と電気的に接続することができる。
【００４７】
次に、ステップＳ５の水素シンター工程では、固体撮像素子１００が形成された半導体基板１０に水素を導入する。処理条件としては、Ｈ2ガス１００％雰囲気中において、温度４００〜４５０℃の状態で１５〜３０分間の処理を行う。固体撮像素子１００では、水素を導入することでシリコンのバンドギャップ中にできる中間準位に対し、未結合手の終端処理が行われる。これにより、暗電流による画像劣化が改善される。
【００４８】
次に、ステップＳ６のベーク処理工程では、固体撮像素子１００が形成された半導体基板１０に、ベーク処理を行い、半導体基板１０中に過剰に導入された水素を、半導体基板１０の深部へ拡散させる。処理条件としては、Ｎ2ガス１００％雰囲気中に、温度３５０℃±２５℃の状態で２４時間の処理を行う。３５０℃±２５℃であれば、ベーク処理工程による水素拡散量と、同工程におけるシンター効果による水素供給量とのバランスが最適である。これにより、半導体基板１０の表面近傍にある水素が拡散され、過剰な水素が暗電流の原因となる虞を低減することができる。
【００４９】
ベーク処理条件としては上述のものに限定されず、不活性ガスであれば用いることができる。例えば、Ｎ2ガスに替えてアルゴンガスを用いても良い。また、処理時間については２４時間以上であれば良く、処理時間が長くなることで水素の拡散効果も大きくなる。
【００５０】
次に、ウエハー電気特性検査工程を説明する。
まず、ステップＳ７の裏面研削工程では、素子製造の前工程を終了した固体撮像素子１００が形成されたシリコンウエハーの、素子形成面の裏面を研削する。
次に、ステップＳ８のプローブ検査工程では、プローブ検査機によりシリコンウエハーに設けられた固体撮像素子１００の全数に電気特性検査を行う。
【００５１】
なお、図３Ａには示していないが、ウエハー電気特性検査工程の終了後は、公知のダイシング処理を行い、固体撮像素子１００は、ウエハーの状態から個片化される。
以上の工程により、固体撮像素子１００を製造することができる。
【００５２】
固体撮像素子１００の製造工程は、図３Ａに示すフローに限定されず工程順を変更することもできる。例えば、ＰＡＤ開口形成工程をベーク処理工程後に行っても良い。これによれば、ベーク処理工程時には、固体撮像素子１００がパッシベーション膜で保護されており、水素が外部に出てしまう虞がないため、終端処理の効果がより大きくなる。
また、ベーク処理工程は水素シンター工程からプローブ検査工程の間であれば、どのタイミングで行っても良い。特に、ウエハー電気特性検査工程のプローブ検査工程前にベーク処理工程を行うことで、プローブ検査において暗電流不良の低下を確認することができる。
【００５３】
１．３．  効果
固体撮像素子１００は、例えば、以下の効果を有する。
【００５４】
固体撮像素子１００では、第１遮光層６０の第２部分６２のＸ軸方向の大きさＷ２は、第１不純物領域２０の第１部分２２のＸ軸方向の大きさＷ１よりも小さい。そのため、固体撮像素子１００では、空乏層４の第１不純物領域２０で構成された部分４ａにも光が照射される。そのため、図４および図５に示すように大きさＷ２が大きさＷ１と同じ場合に比べて、空乏層４に蓄積されるキャリアの量を増やすことができる。これにより、固体撮像素子１００は、高い感度を有することができる。したがって、固体撮像素子１００をスキャナーに用いた場合に、スキャナーの露光時間を短くすることができ、高速化を図ることができる。
【００５５】
なお、図４は、大きさＷ２が大きさＷ１と等しい固体撮像素子を模式的に示す平面図である。図５は、大きさＷ２が大きさＷ１と等しい固体撮像素子を模式的に示す図４のＶ−Ｖ線断面図である。便宜上、図４では、ピニング層４０、絶縁層５０，５２，５４、および第２遮光層７０の図示を省略している。
【００５６】
さらに、第１遮光層６０は、平面視において、第１部分２２と重なる第２部分６２を有している。そのため、第２部分６２を有していない場合に比べて、隣り合う第２不純物領域３０を、より確実に電気的に分離することができる。そのため、固体撮像素子１００をスキャナーに用いた場合に、スキャンされた画像において色が滲んだように見えるクロストークが発生する可能性を低くすることができる。
【００５７】
固体撮像素子１００では、第１遮光層６０は、第１不純物領域２０と電気的に接続された配線層である。そのため、固体撮像素子１００では、配線層とは別に遮光層を設ける場合に比べて、構造の簡素化を図ることができる。
【００５８】
固体撮像素子１００では、第１遮光層６０には、グランド電位が印加される。そのため、固体撮像素子１００では、第１遮光層６０にグランド電位よりも高い電位が印加される場合に比べて、寄生容量を小さくすることができる。
【００５９】
固体撮像素子１００では、平面視において、隣り合う第２不純物領域３０のうちの一方の第２不純物領域３０と第２部分６２との間の第１距離Ｄ１と、隣り合う第２不純物領域３０のうちの他方の第２不純物領域３０と第２部分６２との間の第２距離Ｄ２とは、等しい。そのため、固体撮像素子１００では、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とが異なる場合に比べて、一方の第２不純物領域３０を有する空乏層４と、他方の第２不純物領域３０を有する空乏層４と、のキャリアの蓄積量の差を小さくすることができる。これにより、一方の第２不純物領域３０を有する画素２と、他方の第２不純物領域３０を有する画素２と、の感度の差を小さくすることができる。
【００６０】
固体撮像素子１００では、第２不純物領域３０の不純物濃度は、１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下であり、第１距離Ｄ１および第２距離Ｄ２は、０．４μｍである。第２不純物領域３０の不純物濃度が１×１０15ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下の場合、空乏層４は、境界Ａから第１不純物領域２０側に約０．４μｍ伸びる。そのため、固体撮像素子１００では、より確実に、空乏層４の部分４ａに光が照射される。
【００６１】
固体撮像素子１００では、第２部分６２のＸ軸方向の大きさＷ２は、隣り合う空乏層４の間のＸ軸方向の距離Ｄ３以下である。そのため、固体撮像素子１００では、より確実に、空乏層４の部分４ａに光が照射される。
【００６２】
固体撮像素子１００では、第１遮光層６０の第３部分６４は、平面視において、第２不純物領域３０のＹ軸方向に位置し、平面視において、第３部分６４は、第２不純物領域３０と離間している。そのため、固体撮像素子１００では、平面視において第２不純物領域３０のＹ軸方向に位置する空乏層４に、光が照射される。
【００６３】
固体撮像素子１００では、第２遮光層７０は、平面視において、第１不純物領域２０の第１部分２２と重なる第４部分７２を有し、第４部分７２のＸ軸方向の大きさＷ４は、第１部分２２のＸ軸方向の大きさＷ１よりも小さい。そのため、固体撮像素子１００では、大きさＷ４が大きさＷ１と同じ場合に比べて、第１遮光層６０と同様に、空乏層４に蓄積されるキャリアの量を増やすことができる。
【００６４】
固体撮像素子１００では、上記のように、第１遮光層６０は、第２部分６２を有している。そのため、第２絶縁層５２をＣＭＰによって研磨する際に、第２絶縁層５２が過剰に研磨されるディッシングが発生し難い。
【００６５】
図６は、ディッシングが発生する固体撮像素子を模式的に示す平面図である。また、図７は、ディッシングが発生する固体撮像素子を模式的に示す図６のVII−VII線断面図である。便宜上、図６では、ピニング層４０、絶縁層５０，５２，５４および第２遮光層７０の図示を省略している。
【００６６】
図６および図７に示すように、第１遮光層６０が第２部分６２を有していないと、第２絶縁層５２をＣＭＰによって研磨する際に、第１遮光層６０の密度が小さい部分において、第２絶縁層５２が過剰に研磨されるディッシングが発生する。これにより、第２遮光層７０のパターニングを行う際に、フォトリソグラフィーにおけるフォーカスが合わず、第２遮光層７０に欠陥が生じる場合がある。
【００６７】
なお、上記の例では、３つの絶縁層および２つ遮光層を含む例について説明したが、絶縁層および遮光層の数は、特に限定されない。図示はしないが、固体撮像素子１００は、４つの絶縁層および３つの遮光層を含んでいてもよい。
【００６８】
また、上記では、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型としたが、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としてもよい。すなわち、半導体基板１０および第２不純物領域３０は、ｐ型であり、第１不純物領域２０およびピニング層４０の導電型は、ｎ型であってもよい。
【００６９】
また、固体撮像素子１００は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）であってもよいし、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒであってもよい。
【００７０】
１．４．  変形例
１．４．１．  第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係る固体撮像素子１１０について、図面を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態の第１変形例に係る固体撮像素子１１０を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図８では、ピニング層４０、絶縁層５０，５２，５４、および第２遮光層７０の図示を省略している。
【００７１】
以下、第１実施形態の第１変形例に係る固体撮像素子１１０において、上述した第１実施形態に係る固体撮像素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す第１実施形態の第２変形例に係る固体撮像素子においても同様である。
【００７２】
上述した固体撮像素子１００では、図１に示すように、平面視において、第１遮光層６０の第３部分６４は、第２不純物領域３０と離間し、第３部分６４と第２不純物領域３０との間には、第１不純物領域２０が位置していた。
【００７３】
これに対し、固体撮像素子１１０では、図８に示すように、第１遮光層６０の第３部分６４と第２不純物領域３０との間には、第１不純物領域２０が位置していない。固体撮像素子１１０では、平面視において、第３部分６４は、第２不純物領域３０よりもＹ軸方向に位置する空乏層４と重なっている。なお、図８では空乏層４の記載は省略する。
【００７４】
固体撮像素子１１０では、第１遮光層６０の第２部分６２のＸ軸方向の大きさＷ２は、第１不純物領域２０の第１部分２２のＸ軸方向の大きさＷ１よりも小さいため、大きさＷ２が大きさＷ１と同じ場合に比べて、固体撮像素子１００と同様に、空乏層４に蓄積されるキャリアの量を増やすことができる。図８に示すように、第２不純物領域３０は、Ｙ軸方向の大きさがＸ軸方向の大きさよりも大きいため、大きさＷ２が大きさＷ１よりも小さければ、第３部分６４が空乏層４と重なっていても、固体撮像素子１１０は、高い感度を有することができる。
【００７５】
１．４．２．  第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係る固体撮像素子１２０について、図面を参照しながら説明する。図９は、第１実施形態の第２変形例に係る固体撮像素子１２０を模式的に示す平面図である。図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る固体撮像素子１２０を模式的に示す図９のＸ−Ｘ線断面図である。なお、便宜上、図９では、ピニング層４０および絶縁層５０，５２，５４の図示を省略している。
【００７６】
上述した固体撮像素子１００では、図２に示すように、第１遮光層６０の第２部分６２のＸ軸方向の大きさＷ２と、第２遮光層７０の第４部分７２のＸ軸方向の大きさＷ４とは、等しかった。
【００７７】
これに対し、固体撮像素子１２０では、図９および図１０に示すように、第２遮光層７０の第４部分７２の大きさＷ４は、第１遮光層６０の第２部分６２の大きさＷ２よりも小さい。そのため、固体撮像素子１２０では、大きさＷ２と大きさＷ４とが同じ場合に比べて、Ｚ軸に対して斜め方向から固体撮像素子１２０に入射する光が第４部分７２において遮光され難い。これにより、画素２に入射する光の量を多くすることができ、感度を高めることができる。
【００７８】
２．  第２実施形態
２．１．  固体撮像素子
次に、第２実施形態に係る固体撮像素子２００について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第２実施形態に係る固体撮像素子２００を模式的に示す平面図である。図１２は、第２実施形態に係る固体撮像素子２００を模式的に示す図１１のXII−XII線断面図である。なお、便宜上、図１１では、ピニング層４０、絶縁層５０，５２，５４、および第２遮光層７０の図示を省略している。
【００７９】
以下、第２実施形態に係る固体撮像素子２００において、上述した第１実施形態に係る固体撮像素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
固体撮像素子２００は、図１１および図１２に示すように、第３不純物領域８０を含む点において、上述した固体撮像素子１００と異なる。さらに、固体撮像素子２００は、第４不純物領域９０と、ＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）層９２と、を含む。
【００８１】
第３不純物領域８０は、第１不純物領域２０に配置されている。第３不純物領域８０の深さは、第１不純物領域２０の深さよりも小さい。図示の例では、第３不純物領域８０の深さは、第２不純物領域３０の深さと同じである。複数の第２不純物領域３０と、第３不純物領域８０とは、Ｘ軸方向に並んでいる。第３不純物領域８０は、Ｘ軸方向に並んだ複数の第２不純物領域３０および第３不純物領域８０のうちの端に位置している。図示の例では、第３不純物領域８０は、第２不純物領域３０および第３不純物領域８０がなす列において、Ｘ軸方向の一方側と他方側との端に配置されている。
【００８２】
第３不純物領域８０は、画素２を構成していない。そのため、第３不純物領域８０には、図示せぬ増幅回路が電気的に接続されない。なお、平面視において、第３不純物領域８０のＹ軸方向には、第１不純物領域２０が設けられていなくてもよい。
【００８３】
第３不純物領域８０は、第２不純物領域３０と離間している。第１不純物領域２０は、第３不純物領域８０と、第３不純物領域８０と隣り合う第２不純物領域３０と、の間の部分２４を有している。第３不純物領域８０のＸ軸方向の大きさは、第２不純物領域３０のＸ軸方向の大きさよりも小さい。
【００８４】
第１遮光層６０は、平面視において、第１不純物領域２０の部分２４と重なる部分６６を有している。部分６６のＸ軸方向の大きさＷ５は、部分２４のＸ軸方向の大きさＷ６よりも小さい。大きさＷ５は、大きさＷ２と等しい。大きさＷ６は、大きさＷ１と等しい。
【００８５】
第３不純物領域８０は、シリコンにリンなどの不純物が添加されたｎ型の不純物領域である。第３不純物領域８０の不純物濃度は、第２不純物領域３０の不純物濃度以上であって、第４不純物領域９０の不純物濃度よりも低い。第３不純物領域８０は、第４不純物領域９０と接続されている。第３不純物領域８０の表面には、ピニング層４０が配置されている。
【００８６】
第４不純物領域９０は、半導体基板１０に配置されている。第４不純物領域９０は、平面視において、第１不純物領域２０を囲んで配置されている。第４不純物領域９０は、平面視において、第２不純物領域３０および第３不純物領域８０を囲んで配置されている。図示の例では、第４不純物領域９０の深さは、第１不純物領域２０の深さよりも小さい。
【００８７】
第４不純物領域９０は、シリコンにリンなどの不純物が添加されたｎ型の不純物領域である。第４不純物領域９０は、第２不純物領域３０の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する高濃度不純物領域である。第４不純物領域９０の不純物濃度は、例えば、１×１０16ａｔｏｍ／ｃｍ3以上１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3以下である。
【００８８】
第４不純物領域９０には、電源電圧ＶＤＤが印加される。電源電圧ＶＤＤは、例えば、３．３Ｖである。
【００８９】
ＬＯＣＯＳ層９２は、第４不純物領域９０に配置されている。ＬＯＣＯＳ層９２は、素子分離絶縁層である。なお、図示はしないが、ＬＯＣＯＳ層９２の代わりに、セミリセスＬＯＣＯＳ層、ＳＴＩ（shallow trench isolation）層を用いてもよい。
【００９０】
２．２．  固体撮像素子の製造方法
次に、第２実施形態に係る固体撮像素子２００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００９１】
図１２に示すように、半導体基板１０にＬＯＣＯＳ層９２を形成する。ＬＯＣＯＳ層９２は、ＬＯＣＯＳ法によって形成される。
【００９２】
次に、半導体基板１０に第１不純物領域２０を形成する。第１不純物領域２０は、例えば、イオン注入法により、半導体基板１０にボロンを注入することにより形成される。
【００９３】
次に、第１不純物領域２０に第２不純物領域３０および第３不純物領域８０を形成する。第２不純物領域３０および第３不純物領域８０は、例えば、イオン注入法により、第１不純物領域２０にリンを注入することにより形成される。以降の説明においては、第２不純物領域３０および第３不純物領域８０を不純物領域３０，８０と称することもある。
【００９４】
次に、半導体基板１０に第４不純物領域９０を形成する。第４不純物領域９０は、例えば、イオン注入法により、半導体基板１０にリンを注入することにより形成される。
【００９５】
次に、第２不純物領域３０および第３不純物領域８０にピニング層４０を形成する。ピニング層４０は、例えば、イオン注入法により、不純物領域３０，８０にボロンを注入することにより形成される。
【００９６】
以上の工程により、固体撮像素子２００を製造することができる。
【００９７】
なお、不純物領域３０，８０を形成する工程と、第４不純物領域９０を形成する工程と、の順番は、特に限定されない。また、第４不純物領域９０を形成する工程と、ピニング層４０を形成する工程と、の順番は、特に限定されない。
【００９８】
２．３．  効果
固体撮像素子２００は、例えば、以下の効果を有する。
【００９９】
固体撮像素子２００では、Ｘ軸方向に並んだ複数の画素２のうち、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で蓄積されるキャリア量の差を小さくすることができる。以下に、その理由について説明する。
【０１００】
図１３は、図１２に示す破線Ｂのポテンシャルエネルギー図である。図１４は、第３不純物領域８０を有さない固体撮像素子を模式的に示す断面図である。図１５は、図１４に示す破線Ｂのポテンシャルエネルギー図である。なお、図１３および図１５では、キャリアを黒丸で示している。
【０１０１】
図１４に示すように、第３不純物領域８０が配置されていないと、図１５に示すように、第４不純物領域９０に印加される３．３Ｖに引っ張られて隣接する第１不純物領域２０のポテンシャルエネルギーが下がる。そのため、端に位置する画素２と、第４不純物領域９０と、の間の第１不純物領域２０で発生したキャリア、すなわち破線で囲まれたキャリアは、端に位置する画素２ではなく、第４不純物領域９０に落ちる確率が高くなる。これにより、端に位置する画素２に蓄積されるキャリア量は、端に位置しない画素２に蓄積されるキャリア量よりも少なくなる。その結果、端に位置する画素２の感度が低下する。
【０１０２】
一方、固体撮像素子２００では、第３不純物領域８０によって、図１３に示すように、第２不純物領域３０と第３不純物領域８０との間の部分２４のポテンシャルエネルギーを、隣り合う第２不純物領域３０の間の第１部分２２のポテンシャルエネルギーと同様にすることできる。そのため、部分２４で発生するキャリア、すなわち破線で囲まれたキャリアが画素２に落ちる確率を、第１部分２２で発生するキャリアが画素２に落ちる確率に近づけることができる。そのため、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で蓄積されるキャリア量の差を小さくすることができる。その結果、端に位置する画素２の感度が低下し難く、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で感度の差を小さくすることができる。
【０１０３】
この感度が低下する現象は、画素２のピッチが１０μｍ以下であるような高解像度用途のＣＩＳで特に問題となる。それは、画素２のピッチが小さいと、１つの画素２の面積が小さくなり、蓄積されるキャリア量も少なくなるため、端に位置する画素２から第４不純物領域９０に移動するキャリア量が、端以外の画素２で蓄積されるキャリア量に対して無視できないためである。
【０１０４】
上記のように、固体撮像素子２００では、第３不純物領域８０は、第４不純物領域９０に印加される電圧を緩和する電界緩和領域として機能し、端に位置する画素２の感度が低下し難い。
【０１０５】
さらに、固体撮像素子２００では、第１遮光層６０の部分６６のＸ軸方向の大きさＷ５は、第１不純物領域２０の部分２４のＸ軸方向の大きさＷ６よりも小さい。そのため、端に位置する画素２を構成する第２不純物領域３０を有する空乏層４が、第１遮光層６０の部分６６によって遮光される可能性を低くすることができる。したがって、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で感度の差を小さくすることができる。
【０１０６】
２．４．  変形例
次に、第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子について、図面を参照しながら説明する。
【０１０７】
以下、第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子において、上述した第２実施形態に係る固体撮像素子２００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【０１０８】
上述した固体撮像素子２００では、半導体基板１０および第４不純物領域９０の導電型は、第２導電型であり、具体的にはｎ型であった。
【０１０９】
これに対し、第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子では、半導体基板１０および第４不純物領域９０の導電型は、第１導電型であり、具体的にはｐ型である。
【０１１０】
第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子では、第１不純物領域２０の不純物濃度は、半導体基板１０の不純部濃度よりも高い。第４不純物領域９０は、第１不純物領域２０の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する高濃度不純物領域である。第１不純物領域２０および第４不純物領域９０には、グランド電位が印加される。
【０１１１】
第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子では、Ｘ軸方向に並んだ複数の画素２のうち、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で蓄積されるキャリア量の差を小さくすることができる。以下に、その理由について説明する。
【０１１２】
図１６は、第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子のポテンシャルエネルギー図であり、具体的には、図１２に示す固体撮像素子２００において、半導体基板１０および第４不純物領域９０の導電型をｐ型とした場合の破線Ｂのポテンシャルエネルギー図である。図１７は、図１４に示す第３不純物領域８０を有さない固体撮像素子において、半導体基板１０および第４不純物領域９０の導電型をｐ型とした場合の破線Ｂのポテンシャルエネルギー図である。
【０１１３】
第３不純物領域８０が設けられていない場合、図１７に示すように、第４不純物領域９０において発生したキャリア、すなわち破線で囲まれたキャリアは、端に位置する画素２に集まり易く、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で蓄積されるキャリア量に差が生じる。その結果、端に位置する画素２の感度が向上し、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で感度に差が生じる。図示の例では、便宜上、第４不純物領域９０と第１不純物領域２０とのポテンシャルエネルギーを示す曲線を平らに図示しているが、第４不純物領域９０の不純物濃度は、第１不純物領域２０の不純物濃度よりも高いため、実際は、ポテンシャルエネルギーを示す曲線は、第４不純物領域９０から第１不純物領域２０に向けて低くなるように傾斜する。そのため、第４不純物領域９０において発生したキャリアは、端に位置する画素２に集まり易い。
【０１１４】
一方、第２実施形態の変形例に係る固体撮像素子では、第３不純物領域８０を有するため、図１６に示すように、第４不純物領域９０において発生したキャリアは、端に位置する画素２ではなく、第３不純物領域８０に集まる。そのため、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で蓄積されるキャリア量の差を小さくすることができる。その結果、端に位置する画素２の感度が向上し難く、端に位置する画素２と、端に位置しない画素２と、で感度の差を小さくすることができる。
【０１１５】
３．  第３実施形態
次に、第３実施形態に係る複合機４００について、図面を参照しながら説明する。図１８は、第３実施形態に係る複合機４００の外観を模式的に示す斜視図である。
【０１１６】
複合機４００は、図１８に示すように、画像記録装置であるプリンターユニット４０２と、画像読取装置であるスキャナーユニット４０３と、を含む。具体的には、複合機４００は、装置本体であるプリンターユニット４０２と、プリンターユニット４０２の上部に設けられたアッパーユニットであるスキャナーユニット４０３と、を一体に備えている。なお、以下、図１８においての前後方向をＸ軸方向とし、左右方向をＹ軸方向として説明する。
【０１１７】
プリンターユニット４０２は、図１８に示すように、枚葉の記録媒体、すなわち印刷用紙や単票紙を送り経路に沿って送る図示しない搬送部と、送り経路の上方に設けられ、記録媒体にインクジェット方式で印刷処理を行う図示しない印刷部と、前面に設けられたパネル形式の操作部４６３と、搬送部、印刷部および操作部４６３を搭載した図示しない装置フレームと、これらを覆う装置ハウジング４６５と、を備えている。装置ハウジング４６５には、印刷を終えた記録媒体が排出される排出口４６６が設けられている。また、図示は省略するが、後面下部には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートおよび電源ポートが設けられている。すなわち、複合機４００は、ＵＳＢポートを介してコンピューター等に接続可能に構成されている。
【０１１８】
スキャナーユニット４０３は、後端部のヒンジ部４０４を介してプリンターユニット４０２に回動自在に支持されており、プリンターユニット４０２の上部を開閉自在に覆っている。すなわち、スキャナーユニット４０３を回動方向に引き上げることで、プリンターユニット４０２の上面開口部を露出させ、当該上面開口部を介して、プリンターユニット４０２の内部を露出させる。一方、スキャナーユニット４０３を回動方向に引き降ろし、プリンターユニット４０２上に載置することで、スキャナーユニット４０３によって当該上面開口部を閉塞する。このように、スキャナーユニット４０３を開放することで、インクカートリッジの交換や紙詰まりの解消等が可能な構成となっている。
【０１１９】
図１９は、スキャナーユニット４０３の内部構造を模式的に示した斜視図である。図１８および図１９に示されるように、スキャナーユニット４０３は、筐体であるアッパーフレーム４１１と、アッパーフレーム４１１に収容された画像読取部４１２と、イメージセンサーモジュール４２０と、アッパーフレーム４１１の上部に回動自在に支持された上蓋４１３と、を備えている。図１９に示すように、アッパーフレーム４１１は、画像読取部４１２およびイメージセンサーモジュール４２０を収容する箱型の下ケース４１６と、下ケース４１６の天面を覆う上ケース４１７と、を備えている。上ケース４１７には、ガラス製の図示しない原稿載置板、すなわち原稿台が広く配設されており、被読取面を下にした被読取媒体、すなわち原稿をこれに載置する。一方、下ケース４１６は、上面を開放した浅い箱状に形成されている。
【０１２０】
図２０は、イメージセンサーモジュール４２０の構成を模式的に示す分解斜視図である。図２０に示される例では、イメージセンサーモジュール４２０は、ケース４２１、光源４２２、レンズ４２３、モジュール基板４２４、および画像を読み取るための固体撮像素子１００を含んで構成されている。光源４２２、レンズ４２３、および固体撮像素子１００は、ケース４２１とモジュール基板４２４との間に収容されている。ケース４２１には、スリットが設けられている。光源４２２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を有し、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤを高速に切り換えながら順番に発光させる。光源４２２が発する光は、当該スリットを介して被読取媒体へ照射され、被読取媒体からの光は、当該スリットを介してレンズ４２３に入力される。レンズ４２３は、入力された光を固体撮像素子１００へと導く。
【０１２１】
固体撮像素子１００は、光源４２２から照射された光が被読取媒体で反射した光に基づき、当該被読取媒体に形成されている画像を読み取る。具体的には、固体撮像素子１００では、入射した光に応じて、画素２にキャリアが蓄積される。画素２と電気的に接続された増幅回路は、画素２に蓄積されたキャリアの量に応じた電圧を読み出して増幅し、出力信号として出力する。スキャナーユニット４０３では、増幅回路によって画素２ごとに出力された出力信号に基づいて、画像を生成する。
【０１２２】
図２１は、固体撮像素子１００を模式的に示す平面図である。図２１に示されるように、複数の固体撮像素子１００は、モジュール基板４２４上にＸ軸方向に並んで配置されている。固体撮像素子１００のＸ軸方向の大きさは、例えば、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
【０１２３】
なお、固体撮像素子１００は、カラー用のスキャナー、モノクロ用のスキャナーのいずれにも適用可能である。
【０１２４】
本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。
【０１２５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２６】
２…画素、４…空乏層、４ａ…部分、１０…半導体基板、２０…第１不純物領域、２１…部分、２２…第１部分、２４…部分、３０…第２不純物領域、４０…ピニング層、５０…第１絶縁層、５２…第２絶縁層、５４…第３絶縁層、６０…第１遮光層、６２…第２部分、６４…第３部分、６６…部分、７０…第２遮光層、７２…第４部分、８０…第３不純物領域、９０…第４不純物領域、９２…ＬＯＣＯＳ層、１００，１１０，１２０，２００…固体撮像素子、４００…複合機、４０２…プリンターユニット、４０３…スキャナーユニット、４０４…ヒンジ部、４１１…アッパーフレーム、４１２…画像読取部、４１３…上蓋、４１６…下ケース、４１７…上ケース、４２０…イメージセンサーモジュール、４２１…ケース、４２２…光源、４２３…レンズ、４２４…モジュール基板、４６３…操作部、４６５…装置ハウジング、４６６…排出口。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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