JPH0567764A - カラーイメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラ−イメ−ジセンサの受光部において、受
光素子アレイの主走査方向の画素ピッチと同程度に受光
素子アレイの副走査方向の間隔を小さくして、複数の受
光素子アレイを近接させることで、ラインメモリを小容
量とし、色ずれのないカラ−イメ−ジセンサを提供す
る。 【構成】 受光素子の下部電極が個別電極となり、受光
素子から電荷を読み出す接続信号線が絶縁層を介して下
部電極と接続するようになっているので、接続信号線は
他の受光素子の下部電極と接触することなく、複数の受
光素子アレイを近接させることができ、ラインメモリを
小容量とし、色ずれのないカラ−イメ−ジセンサであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、ディジ
タル複写機等の画像入力部に使用されるカラ−イメ−ジ
センサに係り、特に各色に対応する複数列の受光素子ア
レイを接近して配置し、小容量のラインメモリで色ずれ
のないカラ−イメ−ジセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ等には、例えば原稿
等の画像情報を１対１に投影して電気信号に変換する密
着型イメ−ジセンサが使用されている。そして、投影し
た画像を多数の画素に分割し、画素に対応する各受光素
子で発生した電荷を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成
されたスイッチング素子を使って特定のブロック単位で
各配線の配線容量に一時蓄積し、駆動用ＩＣにより電気
信号として時系列的に順次読み出すＴＦＴ駆動型イメ−
ジセンサが提案されている。

【０００３】このＴＦＴ駆動型イメ−ジセンサは、ＴＦ
Ｔによるマトリックス駆動を行なうことにより単一の駆
動用ＩＣで複数のブロックの受光素子の読み取りが可能
となるので、イメ−ジセンサを駆動する駆動用ＩＣの個
数を少なくすることができる。

【０００４】ＴＦＴ駆動型イメ−ジセンサは、例えば、
その等価回路図を図９に示すように、複数の受光素子Ｐ
i,j (i=1〜k, j=1〜n)を一列にライン状に配設し、原稿
幅と略同じ長さとした受光素子アレイ８１と、前記各受
光素子Ｐi,j に１：１に対応する個数の薄膜トランジス
タＴi,j (i=1〜k, j=1〜n)から成る電荷転送部８２と、
マトリックス状の多層配線８３とを具備して構成されて
いる。

【０００５】前記受光素子アレイ８１は、Ｋ個のブロッ
クの受光素子群に分割され、一つの受光素子群を形成す
るｎ個の受光素子Ｐi,j は、フォトダイオ−ドと寄生容
量により等価的に表すことができる。各受光素子Ｐi,j
は各薄膜トランジスタＴi,jのドレイン電極にそれぞれ
接続されている。そして、薄膜トランジスタＴi,j のソ
−ス電極は、マトリックス状に接続された多層配線８３
を介して受光素子群毎にｎ本の共通信号線８４にそれぞ
れ接続され、更に共通信号線８４は駆動用ＩＣ８５に接
続されている。各薄膜トランジスタＴi,j のゲ−ト電極
には、ブロック毎に導通するようにゲ−トパルス発生回
路８６に接続されている。

【０００６】各受光素子Ｐi,j で発生する光電荷は一定
時間受光素子Ｐi,j の寄生容量と薄膜トランジスタＴi,
j のドレイン電極・ゲ−ト電極間のオ−バ−ラップ容量
に蓄積された後、薄膜トランジスタＴi,jを電荷転送用
のスイッチとして用いてブロック毎に順次多層配線８３
の配線容量ＣL に転送蓄積される。すなわち、ゲ−トパ
ルス発生回路８６からゲ−ト信号線Ｇi (i=1〜k)を経由
してゲートパルスφGが伝達されるようになっている。

【０００７】例えば、ゲ−トパルスφG1がゲ−ト信号線
Ｇ1 に与えられると、第１のブロックの薄膜トランジス
タＴ1,1 〜Ｔ1,n をオンにし、第１のブロックの各受光
素子Ｐi,j で発生した電荷が各配線容量ＣL に転送蓄積
される。

【０００８】そして、各配線容量ＣL に蓄積された電荷
により各共通信号線８４の電位が変化し、この電圧値を
駆動用ＩＣ８５内のアナログスイッチＳＷj (j=1〜n)を
順次オンして時系列的に出力線８７に抽出する。そし
て、ゲ−トパルスφG2〜φGkにより第２〜第Ｋのブロッ
クの薄膜トランジスタＴ2,1 〜Ｔ2,n からＴk,1 〜Ｔk,
n までがそれぞれオンすることによりブロック毎に受光
素子側の電荷が転送され、順次読み出すことにより原稿
の主走査方向の１ラインの画像信号を得、ロ−ラ等の原
稿送り手段（図示せず）により原稿を移動させて前記動
作を繰り返し、原稿全体の画像信号を得るものである
（特開昭６３−９３５８号公報参照）。

【０００９】上記イメージセンサを使用してカラ−イメ
−ジセンサとする場合、例えば、図１０に具体的な平面
説明図を示すように、受光素子アレイ８１ａ，８１ｂ，
８１ｃを副走査方向に３列並列に設けて受光素子アレイ
列を形成している。

【００１０】そして、各受光素子アレイの各ビットに対
応するスイッチング素子Ｔのソ−ス電極Ｓ同士を、受光
素子間に副走査方向に沿って形成される信号出力線９０
で接続することにより、図１１に示す多層配線８３に対
して前記各受光素子アレイ８１ａ，８１ｂ，８１ｃがそ
れぞれ並列になるように接続されている。

【００１１】また、各受光素子アレイ８１ａ，８１ｂ，
８１ｃ上には、一定範囲の波長の光を選択的に透過させ
る帯状のフィルタ（図示せず）が載置され、例えば、赤
色，緑色，青色に色分離された画像信号を得ることがで
きるようになっている。

【００１２】そして、カラ−イメ−ジセンサの場合に
は、一度の原稿読取りにおいて、受光素子アレイ８１
ａ，８１ｂ，８１ｃがそれぞれ別々の１ラインを読み取
ることとなるので、原稿の同一箇所に関するカラ−画像
を読み取るには時間差を考慮して画像信号を出力する必
要がある。その為に、各受光素子アレイ８１ａ，８１
ｂ，８１ｃが読み取った１ライン分の画像デ−タをライ
ンメモリ等に蓄えておき、読み取る時の時間差に対応す
るタイミングで出力するようになっていた。そして、受
光素子アレイ列の副走査方向の画素ピッチが大きくなる
に従ってラインメモリで記憶する画像デ−タが多くな
り、そのメモリ容量も大きくなっていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラ−イメ−ジセンサでは、各受光素子アレイ８１
の間にスイッチング素子Ｔが存在するため、各色に対応
する受光素子アレイ８１の副走査方向の間隔が大きくな
り、抽出した画像信号から合成画像デ−タを得るために
は、ライン毎に抽出した信号を画像デ−タとして記憶す
るラインメモリの容量が大きくなるとの問題点があっ
た。

【００１４】また、原稿面からの反射光は、カラ−イメ
−ジセンサの上に配置されたセルフォックレンズ（図示
せず）により各受光素子アレイ８１上に結像されるが、
受光素子アレイの間隔が広いと光が強く入射して結像す
る中央の受光素子アレイ８１ｂと光が弱く入射して結像
する周辺の受光素子アレイ８１ａ，８１ｃとで光の強さ
に差が生じ、同じ光量の反射光でも、各色に対応する受
光素子アレイ８１における入射光量が異なることとな
り、カラ−画像が不鮮明になるとの問題点があった。

【００１５】そのため、上記問題点を解決するために、
図１２及び図１３に示すカラ−イメ−ジセンサが提案さ
れている。図１２は、カラ−イメ−ジセンサの受光部の
平面説明図であり、図１３は、図１２のＢ−Ｂ′部分の
断面説明図である。

【００１６】図１２及び図１３に示すように、カラ−イ
メ−ジセンサは、複数の受光素子をそれぞれ一列に並べ
た３列の受光素子アレイ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを互い
に平行になるように近接して配置して受光素子アレイ列
を形成している。受光素子アレイ１０内の各受光素子
は、共通電極となる帯状のクロム（Ｃｒ）等の下部電極
１１と、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）等の透明導電
膜から成り画素毎に分離形成されて個別電極となる上部
電極１３とで、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ）膜から成る光電変換層１２を挟んだサンドイッ
チ構造となっている。そして、共通電極の下部電極１１
にはバイアス電圧が印加されている。

【００１７】そして、各受光素子アレイ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ上には、図１３に示すように、ポリイミドか
ら成る層間絶縁層５０及び保護層６０を介して赤色、緑
色、青色の帯状カラ−フィルタ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ
がそれぞれ配置されている。

【００１８】また、図１２に示すように、受光素子アレ
イ１０ａと受光素子アレイ１０ｃとでは、各受光素子の
個別電極となる上部電極１３が、それぞれ副走査方向の
反対側へと接続信号線３５により引き出されている。一
方、中央に位置する受光素子アレイ１０ｂでは、各受光
素子の上部電極１３が、一画素毎に交互に副走査方向の
反対方向に接続信号線３５によって引き出されている。

【００１９】ここで、受光素子アレイ１０ｂの受光素子
から信号線が引き出される部分の構成は、受光素子アレ
イ１０ｂと隣接する受光素子アレイ１０ａ，１０ｃとの
間に、一画素毎にアルミニウム（Ａｌ）のコンタクト部
１４が形成され、受光素子アレイ１０ｂの受光素子の上
部電極１３がビアコンタクトａでコンタクト部１４に接
続する一方、接続信号線３５がビアコンタクトｂでコン
タクト部１４に接続するようになっている。そして、各
接続信号線３５はそれぞれＴＦＴ（図示せず）のドレイ
ン電極に接続するようになっている。

【００２０】しかしながら、上記カラ−イメ−ジセンサ
では、受光素子アレイ列の中央に位置する受光素子アレ
イ１０ｂの受光素子の上部電極１３ｂと接続信号線３５
とがＡｌのコンタクト部１４で接続するようになってい
るため、２箇所のビアコンタクトａ，ｂが必要となっ
て、副走査方向の画素ピッチとして略１ライン分のスペ
−スがこの接続部分に取られてしまうので、副走査方向
の画素ピッチを主走査方向の画素ピッチと同程度に近接
させることができず、ラインメモリの容量を最小にする
ことができないとの問題点があった。

【００２１】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、各受光素子アレイの副走査方向の間隔を狭くし、主
走査方向の画素ピッチと同じピッチとして、ラインメモ
リを小容量とし、色ずれのないカラ−イメ−ジセンサを
提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
消するため本発明は、基板上に下部電極、光電変換層、
上部電極を積層形成した受光素子を主走査方向に複数配
列した受光素子アレイを副走査方向に複数並列に配置し
たカラーイメージセンサにおいて、前記受光素子の下部
電極を個別電極とし、前記基板上に接続信号線を形成
し、前記接続信号線と前記受光素子の下部電極とが絶縁
層を介して接続することを特徴としている。

【００２３】

【作用】本発明によれば、カラ−イメージセンサにおい
て、受光素子アレイの各受光素子の下部電極を個別電極
として、この下部電極を絶縁層を介して基板上に形成し
た接続信号線に接続し、この接続信号線が引き出されて
受光素子に対応するスイッチング素子に接続するように
なっているので、各受光素子アレイ間に不要なコンタク
ト部を設けて信号線を引き出すことがないため、受光素
子アレイを互いに近接させることができ、そのためライ
ンメモリを小容量とし、色ずれをなくすことができる。

【００２４】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の一実施例に係るカラ−イ
メ−ジセンサの受光素子部分の平面説明図、図２は、図
１のＡ−Ａ′部分の断面説明図である。本実施例のカラ
−イメ−ジセンサの受光素子部分の構成について図１及
び図２を使って説明する。

【００２５】図２に示すように、本実施例のカラ−イメ
−ジセンサの受光素子の下層部は、ガラス基板１上にＣ
ｒ1 等から成る接続信号線２と、窒化シリコン（ＳｉＮ
x ）層の第１絶縁層３ａと、アモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）から成る半導体活性層４とが順次積層して形成
されている。

【００２６】そして、受光素子部分は、半導体活性層４
上部に、ｎ+ 型のアモルファスシリコンのオ−ミックコ
ンタクト層５とＣｒ2 等のバリヤメタル層６′の２層か
ら成る下部電極６と、ａ−Ｓｉ層の光電変換層７と、酸
化インジウム・スズ（ＩＴＯ）等から成る上部電極８と
が順次積層する構成となっている。尚、下部電極６は各
画素毎に分割形成されて個別電極となっており、光電変
換層７及び上部電極８も同様に個別の形状となるよう形
成されている。

【００２７】更に、主走査方向及び副走査方向に複数形
成された受光素子を覆うようにＳｉＮx の層間絶縁層３
ｂが形成され、コンタクトホールを介して各受光素子の
上部電極８にアルミニウム（Ａｌ）のバイアスライン９
がそれぞれ接続している。バイアスライン９は、バイア
ス電圧を各画素の上部電極８へ供給するために主走査方
向に形成されている。従って、上部電極８はバイアス電
圧が印加されて、共通電極となるようになっている。ま
た、下部電極６は、コンタクトホ−ルを介してその下層
に位置する各接続信号線２に接続するようになってい
る。

【００２８】更に、ポリイミドの保護層３ｃがイメージ
センサ全体を覆うように形成され、保護層３ｃ上に各受
光素子の画素上部の位置に特定の波長の光のみを透過さ
せるカラ−フィルタ２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられ
ている。

【００２９】また、各受光素子で発生した電荷を転送す
るためのスイッチング素子は、例えば、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）が使用され、各受光素子に接続している。
ＴＦＴの構成は、クロム（Ｃｒ1 ）から成りブロック毎
に共通となるゲ−ト電極、ＳｉＮx から成るゲ−ト絶縁
層、ａ−Ｓｉから成る半導体活性層、ＳｉＮx から成る
チャネル保護膜、ドレイン電極及びソ−ス電極に対応す
るように互いに分離形成されたｎ+ ａ−Ｓｉから成るオ
−ミックコンタクト層、クロム（Ｃｒ2 ）から成るバリ
ヤメタル層を順次ガラス基板１上に積層した逆スタガ型
のトランジスタとなっている。

【００３０】そして、図１に示すように、各受光素子は
主走査方向に３列の各色（例えば、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の色）に対応するアレイ列となってお
り、主走査方向に２本の、つまり、受光素子アレイ１０
間にバイアスライン９が配線され、特に中央の受光素子
アレイ１０ｂへのバイアスライン９の接続は、２本のバ
イアスラインが交互に受光素子アレイ１０ｂの各画素に
接続している。

【００３１】そして、個別電極となる各下部電極６から
は、ガラス基板１上に副走査方向（図１中で受光素子ア
レイ列の上下方向）にクロム（Ｃｒ1 ）等の接続信号線
２が引き出され、この接続信号線２から電荷が読み出さ
れるようになっている。そして、接続信号線２はＴＦＴ
（図示せず）のドレイン電極に接続されている。特に中
央の受光素子アレイ１０ｂからは画素毎に反対側の副走
査方向に接続信号線２が引き出され、それに接続するＴ
ＦＴの配置のバランスを取っている。

【００３２】次に、本実施例のカラ−イメ−ジセンサの
受光部及びＴＦＴ部の製造方法について、図３の（ａ）
〜（ｃ）及び図４の（ｄ）〜（ｆ）の製造プロセス断面
説明図を使って説明する。

【００３３】ガラス基板１上に接続信号線２及びＴＦＴ
のゲ−ト電極２′となるＣｒ1 を着膜し、フォトリソエ
ッチングを用いて、接続信号線２を副走査方向に、ゲ−
ト電極２′を主走査方向及び副走査方向に、それぞれの
形状となるようパタ−ニ−ングする（図３（ａ）参
照）。

【００３４】続いて、ＴＦＴ部分のゲ−ト絶縁層３ａ′
と受光素子部分の第１絶縁層３ａとなるＳｉＮx 、半導
体活性層４となるａ−Ｓｉ、ＴＦＴ部分のチャネル保護
膜３ｄとなるＳｉＮx を連続着膜する。そして、チャネ
ル保護膜３ｄのパターンを形成するようにＳｉＮx をフ
ォトリソエッチングし、次に、半導体活性層４及び第１
絶縁層３ａのフォトリソエッチングを行い、接続信号線
２に接続するコンタクトホ−ルを形成する（図３（ｂ）
参照）。

【００３５】そして、ＴＦＴ部分のオ−ミックコンタク
ト層５となるｎ+ ａ−Ｓｉ、受光部の下部電極６及びＴ
ＦＴ部分のバリヤメタル層６′となるＣｒ2 、受光部の
光電変換層７となるａ−Ｓｉ、受光部の上部電極８とな
るＩＴＯを順に着膜する（図３（ｃ）参照）。

【００３６】次に、受光部のＩＴＯとａ−Ｓｉを、フォ
トリソエッチングを用いて個別形状となるよう分割し、
受光素子の上部電極８及び光電変換層７を形成する。一
方、このエッチング時にＴＦＴ部分に積層されたＩＴＯ
膜とａ−Ｓｉ層とを除去する（図４（ｄ）参照）。

【００３７】次に、Ｃｒ2 及びｎ+ 型ａ−Ｓｉをフォト
リソエッチングを用いてパタ−ニ−ングし、受光素子部
分においてバリヤメタル層６′及びその下層のｎ+ ａ−
Ｓｉの形状が形成されて下部電極６となり、またＴＦＴ
部分においてバリヤメタル層６′及びオ−ミックコンタ
クト層５がチャネル保護膜３ｄを挟むようにＴＦＴのド
レイン電極Ｄ及びソ−ス電極Ｓとして分離形成される
（図４（ｅ）参照）。

【００３８】そして、層間絶縁層３ｂとなるＳｉＮx を
受光素子部分及びＴＦＴ部分全体を覆うように着膜し、
上部電極８上部とドレイン電極Ｄ及びソ−ス電極Ｓ上部
にコンタクトホ−ルを形成するように、層間絶縁層３ｂ
をフォトリソエッチングでパタ−ニ−ングする。

【００３９】次に、層間絶縁層３ｂ上にアルミニウム
（Ａｌ）層が積層され、パターニングされてバイアスラ
イン９及びドレイン電極Ｄ及びソ−ス電極Ｓに接続する
配線が形成される。バイアスライン９は層間絶縁層３ｂ
のコンタクトホ−ルを介して上部電極８に接続し、また
同様にドレイン電極Ｄ及びソ−ス電極Ｓに接続する配線
も層間絶縁層３ｂのコンタクトホ−ルを介して接続する
ようになっている。

【００４０】最後に、受光素子部分とＴＦＴ部分との全
体をポリイミド等の保護層３ｃで覆い、保護層３ｃの各
受光素子の画素上部には各色のカラ−フィルタ２１ａ，
２１ｂ，２１ｃが形成される（図４（ｆ）参照）。

【００４１】次に、本実施例のカラ−イメ−ジセンサの
受光部とＴＦＴ部との接続関係について図５を使って説
明する。尚、図５は、受光部とＴＦＴ部との接続関係を
示す平面説明図である。

【００４２】図５に示すように、各受光素子Ｐには、各
受光素子Ｐで発生した電荷を転送するためのスイッチン
グ素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２０が接続
されている。そして、ＴＦＴ２０は、副走査方向に受光
素子アレイ列の外側の位置へ振り分けて配置されてい
る。

【００４３】具体的には、受光素子アレイ１０ａに接続
するＴＦＴ２０ａは、受光素子アレイ１０ａ側の副走査
方向外側位置（図中上方向位置）に配置され、受光素子
アレイ１０ｃに接続するＴＦＴ２０ｃは、受光素子アレ
イ１０ｃ側の副走査方向外側位置（図中下方向位置）に
配置している。そして、受光素子アレイ列の中央に位置
する受光素子アレイ１０ｂに接続するＴＦＴ２０ｂは、
一画素おきに副走査方向の互いに反対側（図中上下方向
側）へ振り分けて形成されている。

【００４４】更に、各ＴＦＴ２０のソ−ス電極Ｓはマト
リックス状の多層配線（図示せず）へ接続し、共通信号
線を介して駆動用ＩＣに接続するようになっている。ま
た、ＴＦＴ２０上には、半導体活性層４に光が入射しな
いように、層間絶縁層３ｂ及び保護層３ｃを介して遮光
フィルタ等（図示せず）が配置される構成となってい
る。

【００４５】そして、受光素子ＰとＴＦＴ２０との間に
は、受光素子側の容量を大きくするための付加容量４０
が形成されている。付加容量４０は、受光素子の下部電
極６から引き出され、ビアコンタクトを介してＴＦＴ２
０のドレイン電極Ｄに接続するＡｌの信号線の一部を方
形状に形成して一方の電極とし、ゲ−ト絶縁層３ａ′を
介して、この方形状部分に対応する形状をＣｒ1 等で下
部配線３２に他方の電極を形成することにより構成され
るものである。下部配線３２は、各受光素子アレイ１０
に対応する付加容量４０毎に共通となっており、一定電
位（例えば、グランド電位）に保持されている。

【００４６】次に、本実施例のカラ−イメ−ジセンサを
ミアンダ配線構造に適用した場合の別の実施例について
説明する。この別の実施例のカラーイメージセンサを説
明する前に図６を使ってミアンダ配線構造のイメ−ジセ
ンサの構成を簡単に説明する。図６は、ミアンダ配線構
造のイメ−ジセンサの等価回路図である。尚、ミアンダ
接続について、受光素子アレイが一列の場合について説
明する。

【００４７】第１ブロックの受光素子に接続された薄膜
トランジスタＴ1,1〜Ｔ1,n のソ−ス電極Ｓ側は、それ
ぞれ信号線（ミアンダ配線）３６を介して第２のブロッ
クの薄膜トランジスタＴ2,1 〜Ｔ2,n にそれぞれ接続さ
れ、第１ブロックの薄膜トランジスタＴ1,1 〜Ｔ1,n と
第２ブロックの薄膜トランジスタＴ2,1 〜Ｔ2,n との接
続は、主走査方向の距離の近い順にブロック間をそれぞ
れ接続している。そして、ミアンダ配線３６は、接続距
離が短い順に受光素子アレイ１０側に近づけて配置され
ている。

【００４８】すなわち、第１ブロックと第２ブロックの
間で具体的に説明すると、最も短いミアンダ配線３６1
が受光素子アレイ１０に最も近く配置され、次に、ミア
ンダ配線３６2 が受光素子アレイ１０に２番目に近く配
置され、このようにして最も長いミアンダ配線３６n が
一番外側に配置されることになる。

【００４９】第２のブロックの薄膜トランジスタＴ2,1
〜Ｔ2,n と第３のブロックの薄膜トランジスタＴ3,1 〜
Ｔ3,n とは、同様にミアンダ配線３６を介して接続され
ている。また、ミアンダ配線３６群とミアンダ配線３６
群とは、受光素子アレイ１０を中心として反対位置にな
るよう交互に形成されており、以下第Ｋブロックに至ま
で交互にミアンダ配線３６群が配置され、受光素子アレ
イ１０の主走査方向に蛇行するように形成されることに
より、各ミアンダ配線３６が互いに重なり合わないよう
に構成されている。そして、第１ブロックの薄膜トラン
ジスタのソ−ス電極Ｓに接続された共通信号線８４の一
端部を駆動用ＩＣ８５に接続するようになっている。

【００５０】このミアンダ配線構造のイメージセンサの
駆動方法は、薄膜トランジスタＴ1,1 〜Ｔk,n を順次ブ
ロック単位にオンさせることにより、ブロック毎に受光
素子の電荷を共通信号線８４の配線容量ＣL に転送す
る。転送された電荷は、奇数ブロックから転送される
と、図６において右側から左側に向かって、また偶数ブ
ロックから転送されると、図６において左側から右側に
向かって、駆動用ＩＣ８５でそれぞれ対応する電荷を時
系列的に読み出すようになっている。従って、偶数ブロ
ックの場合は読取り方向が逆になるので、外部記憶回路
を設けて一旦信号を記憶し、読み出し順序を逆にする必
要がある。

【００５１】上記のイメ−ジセンサによれば、図１１に
おけるマトリックス状の多層配線８３で構成されていた
部分が、蛇行するミアンダ配線３６で構成されているの
で、多層配線構造による信号線同士の交差をなくし、従
来信号線間に生じていたクロスト−クの発生を防止し、
Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる効果がある。

【００５２】次に、ミアンダ配線構造に適用された別の
実施例のイメ−ジセンサの具体的構成について、図７の
受光部分の平面説明図及び図８の受光部とＴＦＴ部との
接続関係を示す平面説明図を使って説明する。尚、図１
及び図５と同様の構成をとる部分については同一の符号
を付して説明する。

【００５３】先ず、受光部分について、各受光素子Ｐの
個別電極となる下部電極から副走査方向へ接続信号線２
が引き出されている。受光素子アレイ１０ａと受光素子
アレイ１０ｃからの接続信号線２はそれぞれ副走査方向
の反対側へ引き出され、中央の受光素子アレイ１０ｂか
らの接続信号線２は一画素毎に交互に副走査方向の反対
側へ引き出されるようになっている。そして、各接続信
号線２はビアコンタクトｃを介してＴＦＴのドレイン電
極Ｄと接続するようになっている。

【００５４】次に、別の実施例のイメ−ジセンサにおけ
る受光部分とＴＦＴ部分との接続状況について、図８に
示すように、受光素子アレイ１０ａに接続されるＴＦＴ
２０ａは、受光素子アレイ１０ａ側の副走査方向外側位
置に配置し、受光素子アレイ１０ｃに接続されるＴＦＴ
２０ｃは、受光素子アレイ１０ｃ側の副走査方向外側位
置に配置し、中央に位置する受光素子アレイ１０ｂに接
続されるＴＦＴ２０ｂは、一画素毎に副走査方向の互い
に反対側へ振り分けて形成されている。

【００５５】そして、各ＴＦＴ２０のソ−ス電極Ｓ同士
は信号線３０により接続されている。また、ミアンダ配
線３６が副走査方向の受光素子に接続するＴＦＴ２０
ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれのソース電極Ｓを信号線
３０を介して接続している。そして、このミアンダ配線
３６に接続する信号線３０は、受光素子アレイ列部分に
おいてはビアコンタクトｄを介して受光素子部分の下層
をＣｒ1 等の基板上に直接形成された金属配線を用いて
受光素子アレイ列の間の配線を形成している。これによ
り、受光素子上部に形成されたバイアスライン９に接触
することがない。尚、ＴＦＴ２０上には、半導体活性層
４に光が入射しないように、層間絶縁層３ｂ及び保護層
３ｃを介して遮光フィルタ（図示せず）等が配置されて
いる。

【００５６】本実施例及び上記別の実施例のカラ−イメ
−ジセンサによれば、受光素子の下部電極が個別電極と
なり、また、受光素子から電荷を読み出す接続信号線が
受光素子アレイの下層で副走査方向に引き出されるよう
になっており、そして、下部電極と接続信号線とを接続
するようにしているので、従来例のように受光素子アレ
イ間にコンタクト部を設ける必要がなくなり、副走査方
向の画素ピッチを主走査方向と同程度とすることがで
き、そのためラインメモリを小容量化でき、色ずれをな
くすことができる効果がある。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、カラ−イメージセンサ
において、受光素子アレイの各受光素子の下部電極を個
別電極として、この下部電極を絶縁層を介して基板上に
形成した接続信号線に接続し、この接続信号線が引き出
されて受光素子に対応するスイッチング素子に接続する
ようになっているので、各受光素子アレイ間に不要なコ
ンタクト部を設けて信号線を引き出すことがないため、
受光素子アレイを互いに近接させることができ、そのた
めラインメモリを小容量とし、色ずれをなくすことがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るイメ−ジセンサの受
光素子部分の平面説明図である。

【図２】 図１のＡーＡ′部分の断面説明図である。

【図３】 （ａ）〜（ｃ）は本実施例のイメ−ジセンサ
の製造プロセス断面説明図である。

【図４】 （ｄ）〜（ｆ）は本実施例のイメ−ジセンサ
の製造プロセス断面説明図である。

【図５】 本実施例の受光部とＴＦＴ部との接続関係を
示す平面説明図である。

【図６】 ミアンダ配線構造のイメ−ジセンサの等価回
路図である。

【図７】 別の実施例のイメ−ジセンサの受光部分の平
面説明図である。

【図８】 別の実施例の受光部とＴＦＴ部との接続関係
を示す平面説明図である。

【図９】 従来のＴＦＴ駆動型イメ−ジセンサの等価回
路図である。

【図１０】 従来のＴＦＴ駆動型イメ−ジセンサの受光
部とＴＦＴ部の平面説明図である。

【図１１】 従来のカラ−イメ−ジセンサの等価回路図
である。

【図１２】 従来のカラ−イメ−ジセンサの受光部の平
面説明図である。

【図１３】 図１２のＢーＢ′部分の断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１…基板、 ２…接続信号線、 ２′…ゲ−ト電極、
３ａ…第１絶縁層、３ａ′…ゲ−ト絶縁層、 ３ｂ…層
間絶縁層、 ３ｃ…保護層、 ３ｄ…チャネル保護膜、
４…半導体活性層、 ５…オ−ミックコンタクト層、
６…下部電極、６′…バリヤメタル層、 ７…光電変
換層、 ８…上部電極、 ９…バイアスライン、 １０
…受光素子アレイ、 １１…下部電極、 １２…光電変
換層、 １３…上部電極、 １４…コンタクト部、 ２
０…薄膜トランジスタ、２１…カラ−フィルタ、 ３０
…信号出力線、 ３２…下部配線、 ３６…ミアンダ配
線、４０…付加容量、 ５０…絶縁層、 ６０…保護
層、 ７０…帯状カラ−フィルタ、 ７１…遮光フィル
タ、 ８１…受光素子アレイ、 ８２…電荷転送部、
８３…多層配線、 ８４…共通信号線、 ８５…駆動用
ＩＣ、 ８６…ゲ−トパルス発生回路、 ８７…出力
線、 Ｄ…ドレイン電極、 Ｓ…ソ−ス電極、 Ｐ…受
光素子、 Ｔ…薄膜トランジスタ、 ＳＷ…アナログス
イッチ、 ＣL …配線容量、 ａ，ｂ，ｃ，ｄ…ビアコ
ンタクト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に下部電極、光電変換層、上部電
   極を積層形成した受光素子を主走査方向に複数配列した
   受光素子アレイを副走査方向に複数並列に配置したカラ
   ーイメージセンサにおいて、前記受光素子の下部電極を
   個別電極とし、前記基板上に接続信号線を形成し、前記
   接続信号線と前記受光素子の下部電極とが絶縁層を介し
   て接続することを特徴とするカラ−イメージセンサ。