(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一導電型の半導体基板と該半導体基板と逆導電型の画素拡散層とのPN接合を光電変換素子として使用するリニアイメージセンサーICにおいて、前記PN接合と隣接するスクライブ領域の間に前記逆導電型のガードリング拡散層が存在せずスクライブ領域と画素領域は前記半導体基板のみを介して隣接しており、前記半導体基板上の前記スクライブ領域の一部に形成されたアライメントマーク等の構造物と、前記半導体基板の前記スクライブ領域の全面に形成された前記逆導電型のスクライブ拡散層とを有するとともに、前記スクライブ拡散層は電位を付与されず、前記スクライブ領域および隣接チップで発生した余剰となった少数キャリアが前記逆導電型の前記スクライブ拡散層に吸収されることを特徴とするリニアイメージセンサIC。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像情報を読み取り電送する、ファクシミリやイメージスキャナに好適なリニアイメージセンサＩＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】
イメージセンサでは、光電変換素子としてＰＮ接合が用いられている。図３は従来のイメージセンサの画素部の一例を示す断面図である。Ｎ型シリコン基板１と画素Ｐ型拡散層２とのＰＮ接合を光電変換素子として使用している。光は画素領域１０に入射し、シリコン格子と衝突し少数キャリアを発生させる。少数キャリアはＮ型シリコン基板１内を動き、最終的に画素Ｐ型拡散層２に届き、光電変換される。
【０００３】
画素領域１０以外のシリコン基板１内で発生する少数キャリアは、画素領域１０を囲むように形成されたＰ型拡散層であるガードリング８で吸収することで、画素領域１０に入ってくる光のみセンシングすることができる。また、画素領域１０がチップの端に隣接する場合、その方向からの少数キャリアは無視でき、その方向のガードリング８は省くことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この様なイメージセンサにおいては、ウエハ状態のまま特性を測定しても、スクライブ領域上にアライメントマーク等の特殊な構造物が点在したり、隣接チップの周辺回路の構造物が点在し、各画素エリアに入ってくる少数キャリアに差が生じ、最終製品状態の特性とずれてしまうといった問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明はリニアイメージセンサＩＣを以下のように構成した。受光するＰＮ接合と隣接するスクライブ領域の間にガードリングＰＮ接合がないリニアイメージセンサＩＣにおいて、スクライブ領域はシリコン基板濃度のままのシリコン基板表面が現われている構造のリニアイメージセンサＩＣとした。あるいはまたスクライブ領域はシリコン基板濃度のＰＮ接合を形成し、ＰＮ接合には電位を与えない構造のリニアイメージセンサＩＣとした。
【０００６】
すなわち、半導体ウエハ表面に受光するPN接合とＰＮ接合に離間したガードリングを有するリニアイメージセンサＩＣを配置した半導体ウエハにおいて、
リニアイメージセンサの前記ガードリングを有する側と反対側に隣接し、半導体ウエハの基板濃度と等しい表面の不純物濃度を有するスクライブ領域を設けた。さらに、スクライブ領域に半導体ウエアの基板濃度と等しいＰＮ接合を配置した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて説明する。
図１は本発明のイメージセンサの画素領域およびスクライブ領域の第一実施例の断面図である。Ｎ型シリコン基板１内に画素Ｐ型拡散層２があり、このＰＮ接合で光電変換を行っている。このＰＮ接合とスクライブ領域１１の間にはガードリング８が存在せずスクライブ領域１１と画素領域１０はＮ型シリコン基板１のみを介して隣接している。スクライブ領域１１の表面はＮ型シリコン基板１がそのまま出ている構造になっており、この表面の不純物濃度はシリコン基板１内部と同じになっている。表面はコンタクトエッチング、メタルエッチングおよび、パッシベーションエッチングの間に、シリコン基板がエッチングされることで、表面荒れが少し見られる状態となっている。
【０００８】
スクライブの表面の濃度が基板と変りないため、基板内部の少数キャリアはスクライブ表面に届き易くなる。また、表面がそのまま大気に晒されている状態であるため、表面の再結合がより激しく起こり、少数キャリアを消滅し易い構造となる。スクライブ領域１１および、隣接チップで発生した余剰となった少数キャリアはスクライブ領域１１で表面に移動し、再結合により消滅し、画素領域１０へは流れ込むことがなくなる。実製品でもスクライブ領域１１がダイシングされることによりシリコン基板濃度と変りない、大気に晒されたシリコン基板表面となるため、ウエハ状態の特性と実製品の特性の差がほとんどなくり、ウエハ状態で実製品レベルの特性検査が可能となる。
【０００９】
図２は本発明のイメージセンサの画素領域およびスクライブ領域の第二実施例の断面図である。 Ｎ型シリコン基板１内に画素Ｐ型拡散層２があり、このＰＮ接合で光電変換を行っている。このＰＮ接合とスクライブ領域１１の間にはガードリング８が存在せずスクライブ領域１１と画素領域１０はＮ型シリコン基板１のみを介して隣接している。スクライブ領域は全面にスクライブＰ型拡散層６が形成されており、このスクライブＰ型拡散層６とＮ型シリコン基板１でＰＮ接合が形成されている。このスクライブＰ型拡散層６は電位を直接与えられず、Ｎ型シリコン基板１を介した電位となっている。
【００１０】
スクライブ領域１１内の基板の少数キャリアはＰＮ接合に届き易く、スクライブＰ型拡散層６に吸収し易い構造となる。スクライブ領域１１および、隣接チップで発生した余剰となった少数キャリアはスクライブ領域１１でＰＮ接合面に吸収され、画素領域１０へは流れ込むことがなくなる。これにより、ウエハ状態の特性と実製品の特性の差がほとんどなくり、ウエハ状態で実製品レベルの特性検査が可能となる。この構造を用いれば、第一実施例のような、スクライブ領域１１の表面上制約もなく、どんな表面構造に対しても、下層にＰ型拡散層を形成するだけ効果が得られるため、特にスクライブ上のアライメントマーク等７の構造物や、スクライブ領域１１を平坦化したいときなどに対して有用である。
【００１１】
また、スクライブＰ型拡散層６に電位を与えないのは、ダイシング表面上のＰＮ接合が引起すの不安定なリークを抑制するためである。スクライブＰ型拡散層６は、通常ＣＭＯＳ工程のＰウエル拡散層やＰ型チャンネルストップ層で工程を増やすことなく形成できる。
【００１２】
さらに、何もないスクライブ領域で第一実施例の構造を使用し、アライメントマーク等を配置したスクライブ領域に第二実施例の構造を併用して使用することも可能である。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ウエハ状態での検査時と実使用時との特性の差が小さく、ガードリングの必要のないチップサイズの小さなＣＭＯＳリニアイメージセンサを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイメージセンサの画素領域およびスクライブ領域の第一実施例の断面図である。
【図２】本発明のイメージセンサの画素領域およびスクライブ領域の第二実施例の断面図である。
【図３】従来のイメージセンサの画素領域およびスクライブ領域の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  Ｎ型シリコン基板
２  画素Ｐ型拡散層
３  中間絶縁膜
４  パッシベーション膜
５  画素配線
６  スクライブＰ型拡散層
７  アライメントマーク等
８  ガードリング
１０  画素領域
１１  スクライブ領域
【図１】
0003715193.tif 000002
【図２】
0003715193.tif 000003
【図３】
0003715193.tif 000004