JPS63136565A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS63136565A JPS63136565A JP61282286A JP28228686A JPS63136565A JP S63136565 A JPS63136565 A JP S63136565A JP 61282286 A JP61282286 A JP 61282286A JP 28228686 A JP28228686 A JP 28228686A JP S63136565 A JPS63136565 A JP S63136565A
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- analog switch
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- Pending
Links
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 15
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
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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
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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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〕
本発明は固体撮像装着のＢ／Ｎ比向上に関する。
従来の固体撮像装置は第２図に示す如く、光電変換素子
、アナログスイッチ、駆動回路で構成されていた。同図
において、１０１ ｉ−を駆動回路、１０２乃至１０４
けアナログスイッチ、ｆ（１５乃至ＩＯ２Ｊ’′ｉ元電
変元素変換素子８． １０９． １１０け駆動回路１０
１の出力端子で、それぞれアナログスイッチ１０２ 、
１０３１０４の開閉を制御する。１１１１″ｔｆｆｉ源
線、１１２け画像信号線であり、１１１にけ１１２より
高いｔ位が供給される。同図はアナログスイッチ１０２
乃至１０４にＰチャネル型薄膜トランジスタを用いてい
る例である。直列に設けられ几アナログスイッチを光電
変換素子の１絹を画素と呼ぶ。各画素は、＠勅回路１０
１により；狐次選択され、画像情号が１１２へ読み出さ
れる。
、アナログスイッチ、駆動回路で構成されていた。同図
において、１０１ ｉ−を駆動回路、１０２乃至１０４
けアナログスイッチ、ｆ（１５乃至ＩＯ２Ｊ’′ｉ元電
変元素変換素子８． １０９． １１０け駆動回路１０
１の出力端子で、それぞれアナログスイッチ１０２ 、
１０３１０４の開閉を制御する。１１１１″ｔｆｆｉ源
線、１１２け画像信号線であり、１１１にけ１１２より
高いｔ位が供給される。同図はアナログスイッチ１０２
乃至１０４にＰチャネル型薄膜トランジスタを用いてい
る例である。直列に設けられ几アナログスイッチを光電
変換素子の１絹を画素と呼ぶ。各画素は、＠勅回路１０
１により；狐次選択され、画像情号が１１２へ読み出さ
れる。
第２図の如救固体撮像装置におりてけ、ある画素より読
み出す画像信号だ、他画素を流れるリーク電流による偽
信号１！＋ｔプラスして読み出される。
み出す画像信号だ、他画素を流れるリーク電流による偽
信号１！＋ｔプラスして読み出される。
特に、アナログスイッチ知多結晶シリコンによる４噂ト
ランジスタ（以下、ＴＰＴと示す）を用いた場合、リー
ク電流及びその温度依存性が大きいため、全体のＳ／Ｎ
比六−良くないばかりか、高温時のＳ／Ｎ比の劣化が著
しかつ比。これは画素数を増大することにより更に問題
となった。
ランジスタ（以下、ＴＰＴと示す）を用いた場合、リー
ク電流及びその温度依存性が大きいため、全体のＳ／Ｎ
比六−良くないばかりか、高温時のＳ／Ｎ比の劣化が著
しかつ比。これは画素数を増大することにより更に問題
となった。
そこで本発明は以上の如鍍間萌点を解決するもので、そ
の目的とするところけＳ／Ｎ比め；良く、また高温時に
も・いてもＳ／Ｎ比の劣化しない固体操像袈着を実現す
ることになる。
の目的とするところけＳ／Ｎ比め；良く、また高温時に
も・いてもＳ／Ｎ比の劣化しない固体操像袈着を実現す
ることになる。
本発明は以上述べた如き問題点を解決するため別に非晶
質シリコンによる第２の光電変換素子群グび該光電変換
素子に対し直列に接続され念多結晶シリコンＴＰＴによ
る常時非導通のアナログスイッチ群を設け、第２０光電
変換素子群及び非導通アナログスイッチ群が画像信号線
に接続されて成ることを特徴とする。
質シリコンによる第２の光電変換素子群グび該光電変換
素子に対し直列に接続され念多結晶シリコンＴＰＴによ
る常時非導通のアナログスイッチ群を設け、第２０光電
変換素子群及び非導通アナログスイッチ群が画像信号線
に接続されて成ることを特徴とする。
読み出Ｌ７画像信号の総電荷量をＱ、１画素より読人出
される画像信号の電荷量なＱＰ、１画素を流れるリーク
電流を１１１画素数をｎ、１画素読入出し時間を大とす
ると、従来例におけるＱ、け以下の如くなる。
される画像信号の電荷量なＱＰ、１画素を流れるリーク
電流を１１１画素数をｎ、１画素読入出し時間を大とす
ると、従来例におけるＱ、け以下の如くなる。
ここで、本発明により設けた第２の画素群によろ読入出
し電荷Ｑ′は、第２の画素群のうち１画素のリーク電流
を工メ１画素数をｎ′とすると、（２）式において、ｔ
＝＝ ｎ 、 工ｐ’ ＝Ｉ’とすれば、となり、
（１）（３）式より Ｑ、＋Ｑご ： Ｑ、Ｐ （
４）となる。本発明固体撮像装置による読入出し画像信
号の総電荷量けｏ、 ＋ Ｑ、ｌであるから、これより
、読み出し画像信号から、非選択画素を流れるリーク電
流の影響を除くことができる事ｈｔわかる。このため、
多結晶シリコンＴＰＴのリーク電流に起因する信号成分
めｔ無くなるから、Ｓ／Ｎ比及びその温時り一向上する
。
し電荷Ｑ′は、第２の画素群のうち１画素のリーク電流
を工メ１画素数をｎ′とすると、（２）式において、ｔ
＝＝ ｎ 、 工ｐ’ ＝Ｉ’とすれば、となり、
（１）（３）式より Ｑ、＋Ｑご ： Ｑ、Ｐ （
４）となる。本発明固体撮像装置による読入出し画像信
号の総電荷量けｏ、 ＋ Ｑ、ｌであるから、これより
、読み出し画像信号から、非選択画素を流れるリーク電
流の影響を除くことができる事ｈｔわかる。このため、
多結晶シリコンＴＰＴのリーク電流に起因する信号成分
めｔ無くなるから、Ｓ／Ｎ比及びその温時り一向上する
。
第１図は本発明の実施例における回路図である。
同図において、１ｏ１け駆動回路、１０２乃至１０４け
Ｐチャネル型ＴＦＴＫよるアナログスイッチ、１ｏ５乃
至１０７は光電変換素子、１０８ 、１０９ 、１１０
駆動回路１０１の出力端子でそれぞれアナログスイッチ
１ｏ２゜１０３、 １０４の開閉を制御する。１１１け
電源線、１１２は画像＠角線である。１１３乃至１１５
はＰチャネル型Ｔ’ＦＴＫよるアナログスイッチであり
、常時非導通となる様ゲートとソース間を短絡しである
。
Ｐチャネル型ＴＦＴＫよるアナログスイッチ、１ｏ５乃
至１０７は光電変換素子、１０８ 、１０９ 、１１０
駆動回路１０１の出力端子でそれぞれアナログスイッチ
１ｏ２゜１０３、 １０４の開閉を制御する。１１１け
電源線、１１２は画像＠角線である。１１３乃至１１５
はＰチャネル型Ｔ’ＦＴＫよるアナログスイッチであり
、常時非導通となる様ゲートとソース間を短絡しである
。
１１６乃至１１８け第２の光電変換素子群であり、１１
９は電源線である。画像信号線１１２には、電源線１１
９よつ高く、電源線１１１より低い電位が供給される。
９は電源線である。画像信号線１１２には、電源線１１
９よつ高く、電源線１１１より低い電位が供給される。
アナログスイッチ群１０２乃至１０４に〉いてけ、選択
されている画素以外のものけ非導通となっている。〔作
用〕の項で述べた如く、非導通となっているアナログス
イッチ群１０２乃至１０４の画素を流れるリーク電流に
よる画像信号成分は、常時非導通アナログスイッチ群１
１３乃至１１５の画素を流れるリーク電流による画像信
号成分により打ち消される。
されている画素以外のものけ非導通となっている。〔作
用〕の項で述べた如く、非導通となっているアナログス
イッチ群１０２乃至１０４の画素を流れるリーク電流に
よる画像信号成分は、常時非導通アナログスイッチ群１
１３乃至１１５の画素を流れるリーク電流による画像信
号成分により打ち消される。
第３図は本発明の実施例における。第１の光電変換素子
間に第２の光電変換素子を配置した固体撮像製雪の平面
図である。同図において第１図と同一の記号は第１図と
同一のものを表わし、＼及び×としｆｃ部分は、異種材
料の接触部分（コンタクト）を表わす。５０１乃至３０
４は非晶質シリコンのパターンである。第１０元電変換
素子１０５ 、１０６間に第２の光電変換素子１１６を
配列している。この様な配列とすれば、第１の光電変換
素子群に照射される光量の総和と、第２０光電変換素子
群に照射される光量の練和をほぼ同一とすることｈｔで
きる。そこで前述の（２）式で示されるＱ′は、（３）
式で示される事になり、非選択画素を流れるリーク電流
による画像信号成分は完全に打ち消される。
間に第２の光電変換素子を配置した固体撮像製雪の平面
図である。同図において第１図と同一の記号は第１図と
同一のものを表わし、＼及び×としｆｃ部分は、異種材
料の接触部分（コンタクト）を表わす。５０１乃至３０
４は非晶質シリコンのパターンである。第１０元電変換
素子１０５ 、１０６間に第２の光電変換素子１１６を
配列している。この様な配列とすれば、第１の光電変換
素子群に照射される光量の総和と、第２０光電変換素子
群に照射される光量の練和をほぼ同一とすることｈｔで
きる。そこで前述の（２）式で示されるＱ′は、（３）
式で示される事になり、非選択画素を流れるリーク電流
による画像信号成分は完全に打ち消される。
第４図に本発明の実施例１ｃおける固体撮像装置のＳ／
Ｎ比の温度特性を、従来例と比較して示す。
Ｎ比の温度特性を、従来例と比較して示す。
実線ｈｚ本発明実施例１点線が従来例のＳ／Ｎ比を示す
。同図に示される如く１本発明を用いることによりＥｌ
／Ｎ比ｈ；向上するばかりか、高温下でのＳ／Ｎ比劣化
の問題も解決された。なお同図のＳ／Ｎ比には、外部信
号処１回路の温特も含まれている。
。同図に示される如く１本発明を用いることによりＥｌ
／Ｎ比ｈ；向上するばかりか、高温下でのＳ／Ｎ比劣化
の問題も解決された。なお同図のＳ／Ｎ比には、外部信
号処１回路の温特も含まれている。
第５図に本発明の実施例における、常時非導通アナログ
スイッチなＮチャネル型ＴＦ’Ｔとした時の回路図を示
す。同図において第１図と同一の記号は第１図と同一の
ものであり、アナログスイッチ１１３乃至１１５ Ｆｉ
Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＰＴで形成されている。
スイッチなＮチャネル型ＴＦ’Ｔとした時の回路図を示
す。同図において第１図と同一の記号は第１図と同一の
ものであり、アナログスイッチ１１３乃至１１５ Ｆｉ
Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＰＴで形成されている。
以上述べた如く本発明を用いることにより、読み出され
る画像信号中の非選択画素を流れろ＋１−り電流成分を
打消すことができ、Ｉｇ／Ｎ比及びその温５ｆ特性／ｌ
；向上した。この之め、高Ｓ／Ｎ比かつ画素数の多い固
体撮像装置が実現された。
る画像信号中の非選択画素を流れろ＋１−り電流成分を
打消すことができ、Ｉｇ／Ｎ比及びその温５ｆ特性／ｌ
；向上した。この之め、高Ｓ／Ｎ比かつ画素数の多い固
体撮像装置が実現された。
第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の回路図
。 第２図は従来の固体撮像装置の回路図。 第３図は本発明の実施例にシける、第１０光電変換素子
間に第２の光電変換素子を配管した固体撮像装置の平面
図。 第４図は本発明の実施例における固体撮像装置の８／Ｎ
比の温度特性の従来例との比較。 第５図は本発明の実施例′に卦ける固体撮像装置の回路
図。 １０１・・・・・・［軸回路 １０２乃至１０４・・・・・・アナログスイッチ群１０
５乃至１０７・・・・・・第１０光電変換素子群１０８
乃至１１０・・・・・・駆動回路１０１の出力端字１１
１・・・・・・電源線 １１２・・・・・・画像信号線 １１３乃至１１５・・・・・・常時非導通アナログスイ
ッチ群 １１６乃至１１８・・・・・・第２の光電変換素子群１
１９・・・・・・電源線 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 １１ 図 第２１１ 第４１１
。 第２図は従来の固体撮像装置の回路図。 第３図は本発明の実施例にシける、第１０光電変換素子
間に第２の光電変換素子を配管した固体撮像装置の平面
図。 第４図は本発明の実施例における固体撮像装置の８／Ｎ
比の温度特性の従来例との比較。 第５図は本発明の実施例′に卦ける固体撮像装置の回路
図。 １０１・・・・・・［軸回路 １０２乃至１０４・・・・・・アナログスイッチ群１０
５乃至１０７・・・・・・第１０光電変換素子群１０８
乃至１１０・・・・・・駆動回路１０１の出力端字１１
１・・・・・・電源線 １１２・・・・・・画像信号線 １１３乃至１１５・・・・・・常時非導通アナログスイ
ッチ群 １１６乃至１１８・・・・・・第２の光電変換素子群１
１９・・・・・・電源線 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 １１ 図 第２１１ 第４１１
Claims (2)
- （１）絶縁基板上に非晶質シリコンによる第１の光電変
換素子群、前記光電変換素子群を結ぶ画像信号線、前記
光電変換素子に直列に接続された多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタによるアナログスイッチ群、及び前記アナロ
グスイッチ群の開閉を制御する多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタによる駆動回路より成る固体撮像装置において
、別に非晶質シリコンによる第２の光電変換素子群及び
該光電変換素子に対し直列に接続された多結晶シリコン
薄膜トランジスタによる常時非導通のアナログスイッチ
群を設け、第２の光電変換素子群及び非導通アナログス
イッチ群が前記画像信号線に接続されて成ることを特徴
とする固体撮像装置。 - （２）前記第２の光電変換素子群は、第１の光電変換素
子間に配置することを特徴とする、特許請求の範囲第１
項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61282286A JPS63136565A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61282286A JPS63136565A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136565A true JPS63136565A (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=17650450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61282286A Pending JPS63136565A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63136565A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5119183A (en) * | 1991-08-09 | 1992-06-02 | Xerox Corporation | Color scan array with addressing circuitry |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP61282286A patent/JPS63136565A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5119183A (en) * | 1991-08-09 | 1992-06-02 | Xerox Corporation | Color scan array with addressing circuitry |
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