JPS6266667A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS6266667A JPS6266667A JP60207088A JP20708885A JPS6266667A JP S6266667 A JPS6266667 A JP S6266667A JP 60207088 A JP60207088 A JP 60207088A JP 20708885 A JP20708885 A JP 20708885A JP S6266667 A JPS6266667 A JP S6266667A
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- imaging device
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- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
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- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
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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。
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ＦＩｉ４け固体撮像装置の構造忙関する。
本発明は絶縁性透明基板上にシリコンを含有する非晶質
半導体を素子材とじ次光電変換素子とシリコンを含有す
る多結晶半導体を素子材とした走査回路及びアナログス
イッチを集積し几固体撮偉装置において、個々の光電変
換素子にブロッキングダイオードを設け、共通電極１０
７及び個別電極１０８によりマトリックス配線し、共通
電極側の走査回路及びアナログスイッチを該多結晶半導
体を素子材とした薄膜トランジスタによね該透明基板上
に形成し１個別電極側の走査回路及びアナログスイッチ
を結晶シリコンチップ上に形成し、外付けすることによ
り、従来型では多・結晶シリコンの走査回路の最高動作
周波数で限定されてい九読入取秒速度を大巾に向上でき
る。又、コスト面でもワイヤーボンディングを数カ所、
ＸＯチップを１債追加するだけで済む為、高速、高解儂
度の密着型固体撮像装置を低コストで提供できる。
半導体を素子材とじ次光電変換素子とシリコンを含有す
る多結晶半導体を素子材とした走査回路及びアナログス
イッチを集積し几固体撮偉装置において、個々の光電変
換素子にブロッキングダイオードを設け、共通電極１０
７及び個別電極１０８によりマトリックス配線し、共通
電極側の走査回路及びアナログスイッチを該多結晶半導
体を素子材とした薄膜トランジスタによね該透明基板上
に形成し１個別電極側の走査回路及びアナログスイッチ
を結晶シリコンチップ上に形成し、外付けすることによ
り、従来型では多・結晶シリコンの走査回路の最高動作
周波数で限定されてい九読入取秒速度を大巾に向上でき
る。又、コスト面でもワイヤーボンディングを数カ所、
ＸＯチップを１債追加するだけで済む為、高速、高解儂
度の密着型固体撮像装置を低コストで提供できる。
従来の固体撮像装置の構造としては、第１６口面体素子
材料コンファレンス Ｐ、 ５５９ （８４）の様ニ非
晶質半導体より成る光電変換素子と、多結晶シリコンよ
り成るアナログスイッチ及び走査回路を同一基板上に集
積した構造が実用化さ些ている。
材料コンファレンス Ｐ、 ５５９ （８４）の様ニ非
晶質半導体より成る光電変換素子と、多結晶シリコンよ
り成るアナログスイッチ及び走査回路を同一基板上に集
積した構造が実用化さ些ている。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし、前
述の従来技術では、読み出し速度の上限が、多結晶シリ
コンの走査回路の動作周波数でリミットされており、密
着型固体撮像素子の高速化、解偉度の向上といつ九課題
に対し、困難な生ずる。
述の従来技術では、読み出し速度の上限が、多結晶シリ
コンの走査回路の動作周波数でリミットされており、密
着型固体撮像素子の高速化、解偉度の向上といつ九課題
に対し、困難な生ずる。
そこで本発明はこのような問題点を解決するも、ので、
その目的とするところは高速、高解偉度の密着型固体撮
像装置を低コストで提供することにある。
その目的とするところは高速、高解偉度の密着型固体撮
像装置を低コストで提供することにある。
本発明の固体撮像装置は、透明基板上に非晶質半導体を
素子材とし之フォトダイオード及びプロッ中ングダイオ
ードを形成し、共通電極及び個別電極によりマトリック
ス配線し、共通電極側の走査回路及びアナログスイッチ
を多結晶シリコンを素子材とし危薄膜トランジスターに
より同一基板上に形成し、一方１個別電極側の走査回路
、及びアナログスイッチは結晶シリコンチップ上く形成
し外付けしたことを特徴とする。
素子材とし之フォトダイオード及びプロッ中ングダイオ
ードを形成し、共通電極及び個別電極によりマトリック
ス配線し、共通電極側の走査回路及びアナログスイッチ
を多結晶シリコンを素子材とし危薄膜トランジスターに
より同一基板上に形成し、一方１個別電極側の走査回路
、及びアナログスイッチは結晶シリコンチップ上く形成
し外付けしたことを特徴とする。
本発明の上記の構成によれば、多結晶シリコン走査回路
の最高動作周波数（ｆＭＡｘ）で限定されていた読入出
し速度を大巾に上げることができる。
の最高動作周波数（ｆＭＡｘ）で限定されていた読入出
し速度を大巾に上げることができる。
第１図に示し几固体撮偉装置の駆動回路のタイミング図
を第２図忙示す。第２図より明らかな様１ パ゛“ａ
ｍｏｏｏ“°′”°１゛１゛極側と比べて小さい。一方
、センサーの読入出し速度は個別電極側の駆動周波数で
決定される。そ１ こて、共通電極側の走査回路を
多結晶シリコンで□ 形成し１個別電極側の走査回
路を高速動作が可能□′ ２ヤＡ ’ｙ ９ ＝ｙ
７ ？ １７’□７ヤ５１，７□オ８３□ とに
より、センサーの読入出し速度を大巾に上げることｈ；
できる。
を第２図忙示す。第２図より明らかな様１ パ゛“ａ
ｍｏｏｏ“°′”°１゛１゛極側と比べて小さい。一方
、センサーの読入出し速度は個別電極側の駆動周波数で
決定される。そ１ こて、共通電極側の走査回路を
多結晶シリコンで□ 形成し１個別電極側の走査回
路を高速動作が可能□′ ２ヤＡ ’ｙ ９ ＝ｙ
７ ？ １７’□７ヤ５１，７□オ８３□ とに
より、センサーの読入出し速度を大巾に上げることｈ；
できる。
又１個別電極、共通電極側の走査回路及びアナ□・
ログスイッチを両側外寸けした場合と異なり、ワ■
イヤーボンディング（外付は工Ｃチップ部）ｈｔ数
□ □ ケ所、工０チップ１個を追加するだけで済む為
。
ログスイッチを両側外寸けした場合と異なり、ワ■
イヤーボンディング（外付は工Ｃチップ部）ｈｔ数
□ □ ケ所、工０チップ１個を追加するだけで済む為
。
□ 低コスト化が可能である。
□ さらに、２４３図に示した様な構造を採用す
るこ□ １ とにより、従来型と同一の工程数で第１図に示
し： た固体撮像装置を作製できる。
るこ□ １ とにより、従来型と同一の工程数で第１図に示
し： た固体撮像装置を作製できる。
１ 。、。
： 第１図は本発明の実施例における固体撮像装
置： 。。□６あう。、１．おいア、１０１、縁性透
明基板であり、該基板上に１０３のＰｏ１ｙ−Ｂｉシフ
トレジスタ、１０４のＰｏ１ｙ−Ｂｉ Ｔ Ｆ Ｔによ
るアナログスイッチ、１０５． １０６のフォトダイオ
ード及びプロッ中ンギダイオード、１０７の共通電極。
置： 。。□６あう。、１．おいア、１０１、縁性透
明基板であり、該基板上に１０３のＰｏ１ｙ−Ｂｉシフ
トレジスタ、１０４のＰｏ１ｙ−Ｂｉ Ｔ Ｆ Ｔによ
るアナログスイッチ、１０５． １０６のフォトダイオ
ード及びプロッ中ンギダイオード、１０７の共通電極。
１０８の個別電極ｈ−影形成れている。又、１０２は結
晶シリコンチップであり、１０９のアナログスイッチ、
１１０の走査回路６Ｚ形成されている。又、１１２は工
０チップ１０２と透明基板上の配線を結ぶボンディング
ワイヤーである。１１１は読出し回路である。
晶シリコンチップであり、１０９のアナログスイッチ、
１１０の走査回路６Ｚ形成されている。又、１１２は工
０チップ１０２と透明基板上の配線を結ぶボンディング
ワイヤーである。１１１は読出し回路である。
第２図ｒｊｗ１１１図に示した固体撮像装置の駆動回路
のタイミング図を示す。第２図において、Ａ、。
のタイミング図を示す。第２図において、Ａ、。
Ａ、・・・・・・・・・・Ａ？ｍは共通電極側の走査回
路、又、Ｂ１゜Ｂ、・・・・・・・・・・ＢＭＬは個別
電極側の走査回路のタイミングを示している。第２図よ
り明らかな様に、共通電極側走査回路の駆動周波数は１
個別電極側と比べて低く、又、センサーの読み出し速度
は、駆動周波数の高い個別電極側で決定されることｈｔ
わかる。すなわち、結晶シリコンで形成した走査回路に
比べ駆動可能な最高周波数の低い多結晶シリコンシフト
レジスタを共通電極側に用い１個別電極側の走査回路を
結晶シリコンチダプ上に形成し。
路、又、Ｂ１゜Ｂ、・・・・・・・・・・ＢＭＬは個別
電極側の走査回路のタイミングを示している。第２図よ
り明らかな様に、共通電極側走査回路の駆動周波数は１
個別電極側と比べて低く、又、センサーの読み出し速度
は、駆動周波数の高い個別電極側で決定されることｈｔ
わかる。すなわち、結晶シリコンで形成した走査回路に
比べ駆動可能な最高周波数の低い多結晶シリコンシフト
レジスタを共通電極側に用い１個別電極側の走査回路を
結晶シリコンチダプ上に形成し。
外付けすることにより、上記固体撮像装置の読人出□し
速度を結晶シリコン走査回路の最高周波数まで高めるこ
とができる。
速度を結晶シリコン走査回路の最高周波数まで高めるこ
とができる。
又、共通電極（ＡＩ−Ａ？Ｌ）と個別電極（Ｂｓ−−）
のそれぞれの走査回路を外付けした場合、ｍ ＋ ｎケ
所のワイヤーポンディングが必要であるが５本発明の構
造では１ｍケ所で済む他１ｍの値も必要とされる読入出
し速度に応じて１ｍｗ２，５．４・・・・・・・・・・
と自由に変えることができる。すなわち、必要とされる
読み出し速度ｈ”−多結晶シリコンシフトレジスタの最
高読み出し速度の２倍である場合は、ｍ ＝ ２すなわ
ち、ワイヤーボンディングは２ケ所で済むことになる。
のそれぞれの走査回路を外付けした場合、ｍ ＋ ｎケ
所のワイヤーポンディングが必要であるが５本発明の構
造では１ｍケ所で済む他１ｍの値も必要とされる読入出
し速度に応じて１ｍｗ２，５．４・・・・・・・・・・
と自由に変えることができる。すなわち、必要とされる
読み出し速度ｈ”−多結晶シリコンシフトレジスタの最
高読み出し速度の２倍である場合は、ｍ ＝ ２すなわ
ち、ワイヤーボンディングは２ケ所で済むことになる。
一方、前記の両側の走査回路を外付けし几場合、ｍ Ｘ
ｎ ＝素子数；（定数）であるから、読入出し速度に
応じてワイヤーポンディングの数を減らすことはできな
り、 続いて、第３図に本発明の実施例における固
体撮像装置の断面図の一例を示す。尚、第３図忙示し■
面図は１本発明の実施例における固体撮像装置の中でも
、構造及び製造工種ｈｔ簡便な構造を示しである。第５
図にかいて、３０１は絶縁性透明基板、５０２け多結晶
シリコン半導体層、３０３けゲート絶縁膜、５０４はゲ
ー１１で、プク雫牟ングダイオードの遮光層３０５、マ
トリックス配線の下層配線部３０６と同一工程で同一材
料より形成される。尚、３０２〜５９４によりアナログ
スイッチとしての薄膜トランジスタを構−成する。（本
図では走査回路部は省略しである）３０７は層間絶縁膜
、３０８はフォトダイオード及びブロッキングダイオー
ドの下部電極を成す透明導電膜、３０９は該ダイオード
の上部電極、アナログスイッチ及び走査−回路部の配線
及び、マトリ９クス配線の上層配線部であり、同−工種
で同一材料により形成される。３１０は非晶質半導体層
、５１１は外付けのＩＣチップで結晶シリコンチップ上
に７ナーグスイツチ及び走査回路が形成されている。３
１２はボンディングワイヤー、３１３け実装基板である
。第３図に示した構造は、前記文献に示され九従来型の
固体撮像装置と同一の工程数で作製できるという利点を
有している。尚、第５図に示し比構造は実施例の一例で
あり、光が基板の反対側（図の上部）から入射する構造
等々多数の構造が考えられる。
ｎ ＝素子数；（定数）であるから、読入出し速度に
応じてワイヤーポンディングの数を減らすことはできな
り、 続いて、第３図に本発明の実施例における固
体撮像装置の断面図の一例を示す。尚、第３図忙示し■
面図は１本発明の実施例における固体撮像装置の中でも
、構造及び製造工種ｈｔ簡便な構造を示しである。第５
図にかいて、３０１は絶縁性透明基板、５０２け多結晶
シリコン半導体層、３０３けゲート絶縁膜、５０４はゲ
ー１１で、プク雫牟ングダイオードの遮光層３０５、マ
トリックス配線の下層配線部３０６と同一工程で同一材
料より形成される。尚、３０２〜５９４によりアナログ
スイッチとしての薄膜トランジスタを構−成する。（本
図では走査回路部は省略しである）３０７は層間絶縁膜
、３０８はフォトダイオード及びブロッキングダイオー
ドの下部電極を成す透明導電膜、３０９は該ダイオード
の上部電極、アナログスイッチ及び走査−回路部の配線
及び、マトリ９クス配線の上層配線部であり、同−工種
で同一材料により形成される。３１０は非晶質半導体層
、５１１は外付けのＩＣチップで結晶シリコンチップ上
に７ナーグスイツチ及び走査回路が形成されている。３
１２はボンディングワイヤー、３１３け実装基板である
。第３図に示した構造は、前記文献に示され九従来型の
固体撮像装置と同一の工程数で作製できるという利点を
有している。尚、第５図に示し比構造は実施例の一例で
あり、光が基板の反対側（図の上部）から入射する構造
等々多数の構造が考えられる。
以上述べ皮様に本発明によれば、共通電極側のアナログ
スイッチ及び走査回路を多結晶シリコン薄膜トランジス
タにより透明基板上尾形成し、個別電極側のアナログス
イッチ及び走査回路を結晶シリコンチップ上に形成し、
外付けすることにより、高速・高解像度の密着型固体撮
像装置を低コストで作製できる。
スイッチ及び走査回路を多結晶シリコン薄膜トランジス
タにより透明基板上尾形成し、個別電極側のアナログス
イッチ及び走査回路を結晶シリコンチップ上に形成し、
外付けすることにより、高速・高解像度の密着型固体撮
像装置を低コストで作製できる。
第１図は本発明の固体撮像装置の駆動回路図である。
第２図は第１図の駆動回路のタイミング図である。
第５図は本発明の固体撮像装置の断面図の一例である。
１０１・・・・・・透明基板
１０２・・・・・・結晶シリコンチップ１０３ ；−−
−−−Ｐｏ１ｙ−ａｔシフトレンスタ１０４ ・−・・
・・Ｐｏ１ｙ−Ｂｉ Ｔ ＩＦ ？１０５、 １０６・
・・・・・フォトダイオード及びブロッキングダイオー
ド １０７・・・・・・共通電極 １０８・・・・・・個別電極 １０９・・・・・・アナログスイッチ １１０・・・・・・走査回路 １１１・・・・・・読入出し回路 １１２・・・・・・ボンディングワイヤー５０１・・・
・・・透明基板 ３０２・・・・・・多結晶シリコン半導体層３０５・・
・・・・ゲート絶縁膜 ５０４・・・・・・ゲート電極 ３０５・・・・・・遮光層 ５０６・・・・・・下層配線 ３０７・・・・・・層間絶縁膜 ５０８・・・・・・下部電極 ３０９・・・・・・上部電極 ３１０・・・・・・非晶質半導体層 ３１１・・・・・・工０チ噌プ ３１・２・・・…ポンディングワイヤー３１３・・・・
・・実装基板 以 上 出１人 株式会社 諏訪精工台 Ｌ−−−−−Ｊ ＠仏１線電６．騒動相警昌 第１諷
−−−Ｐｏ１ｙ−ａｔシフトレンスタ１０４ ・−・・
・・Ｐｏ１ｙ−Ｂｉ Ｔ ＩＦ ？１０５、 １０６・
・・・・・フォトダイオード及びブロッキングダイオー
ド １０７・・・・・・共通電極 １０８・・・・・・個別電極 １０９・・・・・・アナログスイッチ １１０・・・・・・走査回路 １１１・・・・・・読入出し回路 １１２・・・・・・ボンディングワイヤー５０１・・・
・・・透明基板 ３０２・・・・・・多結晶シリコン半導体層３０５・・
・・・・ゲート絶縁膜 ５０４・・・・・・ゲート電極 ３０５・・・・・・遮光層 ５０６・・・・・・下層配線 ３０７・・・・・・層間絶縁膜 ５０８・・・・・・下部電極 ３０９・・・・・・上部電極 ３１０・・・・・・非晶質半導体層 ３１１・・・・・・工０チ噌プ ３１・２・・・…ポンディングワイヤー３１３・・・・
・・実装基板 以 上 出１人 株式会社 諏訪精工台 Ｌ−−−−−Ｊ ＠仏１線電６．騒動相警昌 第１諷
Claims (3)
- （１）絶縁性透明基板上にシリコンを含有する非晶質半
導体を素子材とした光電変換素子とシリコンを含有する
多結晶半導体を素子材とした走査回路及びアナログスイ
ッチを集積した固体撮像装置において、個々の光電変換
素子にブロッキングダイオードを設け、共通電極１０７
及び個別電極１０８によりマトリックス配線し、共通電
極側の走査回路及びアナログスイッチを該多結晶シリコ
ン素子材とした薄膜トランジスタにより該透明基板上に
形成したことを特徴とする固体撮像装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置におい
て、個別電極側の走査回路及びアナログスイッチを結晶
シリコンチップ１０２上に形成し、外付けしたことを特
徴とする固体撮像装置。 - （３）特許請求の範囲第１項及び第２項記載の固体撮像
装置において走査回路及びアナログスイッチを構成する
薄膜トランジスタのゲート電極部３０４、ブロッキング
ダイオードの遮光層３０５及びマトリックス配線の下層
配線部３０６を同一材料、同一工程で形成したことを特
徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207088A JPS6266667A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207088A JPS6266667A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266667A true JPS6266667A (ja) | 1987-03-26 |
Family
ID=16533997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207088A Pending JPS6266667A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266667A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0535569A2 (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Circuit for driving an array |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60207088A patent/JPS6266667A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0535569A2 (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Circuit for driving an array |
| EP0535569A3 (en) * | 1991-09-27 | 1994-11-17 | Canon Kk | Circuit for driving an array |
| US5812284A (en) * | 1991-09-27 | 1998-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic circuit apparatus |
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