KR100861163B1 - 증폭형 고체 촬상 장치 - Google Patents

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마사유키 마스야마
마코토 이나가키
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 입사광을 신호 전하로 변환하여 신호 전하의 양에 따른 전기 신호를 출력하는 복수의 화소를 반도체 기판(7) 상에 1차원상 또는 2차원상으로 배치하여 형성한 수광부(10)와, 복수의 화소 각각으로부터 전기 신호를 순차 읽어내는 판독 수단과, 판독 수단으로 판독된 전기 신호의 거짓 신호 억제를 행하는 노이즈 제거 회로(11)와, 수광부(10)의 상부에 위치하고, 화소의 광전 변환부(10a) 이외로의 광의 입사를 제한하는 제1 차광층(1)을 적어도 가지는 증폭형 고체 촬상 장치를 이용한다. 노이즈 제거 회로(11)의 상부에 노이즈 제거 회로(11)로의 광의 입사를 제한하는 제2 차광층(2)을 더 설치한다.

Description

증폭형 고체 촬상 장치{AMPLIFICATION TYPE SOLID STATE IMAGING DEVICE}
본 발명은, 증폭형 고체 촬상 장치에 관한 것이다.
종래의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃에 대해서, 도 10을 참조하면서 설명한다. 도 10에 도시하는 바와같이, 증폭형 고체 촬상 장치는, 반도체 기판(117) 상에, 수광부(112)와, 수평 주사 수단(114)과, 수직 주사 수단(115)과, 노이즈 제거 회로(120)를 형성하여 구성되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
수광부(112)는, 복수의 화소를 일차원상 또는 이차원상으로 배치하여 구성되어 있다. 또한, 각 화소는, 입사광을 신호 전하로 변환하는 광전 변환부(112a)와, 신호 전하의 양에 따른 전기 신호를 출력하는 출력부(도시하지 않음)를 구비한다. 도 10의 예에서, 화소는 이차원상으로 배치되어 있다.
수광부(112)의 상부에는, 차광층(111)이 설치된다. 차광층(111)에는, 각 광전 변환부(112a)에 광을 입사시키기 위해, 복수의 개구창(116)이 형성되어 있다. 이 때문에, 각 화소의 광전 변환부(112a)에만 광이 입사하고, 각 화소 그 이외의 부분으로의 광의 입사는 제한되게 된다. 개구창(116)의 형성은, 수광부(112)를 덮는 막을 성막하고, 그 일부분을 선택적으로 제거함으로써 행해진다.
또한, 차광층(111)은, 도전성 재료를 성막함으로써 형성되어 있다. 또한, 차광층(111)에는 배선(118)이 접속되어 있다. 또한, 배선(118)에는, 접지 전위(GND)를 주기 위해서 전압(Vsd)이 인가되어 있고, 수광부(112)의 웰의 안정화가 도모되어 있다.
수평 주사 수단(114) 및 수직 주사 수단(115)은, 수광부(112)의 각 화소에서 발생한 전기 신호를 순차 X-Y 어드레스 방식으로 판독된다. 구체적으로, 수직 주사 수단(115)은, 복수의 화소에 있어서의 행 방향의 선택 및 제어를 행한다. 수직 주사 수단(115)에 의해서 선택된 행의 화소 신호는, 노이즈 제거 회로(120)에 출력된다. 노이즈 제거 회로(120)에 출력된 화소 신호는, 수평 주사 수단(114)에 의한 수평 선택 트랜지스터(129)(도 11 참조)의 구동에 의해서 1화소마다 출력된다.
또한, 도 10에 도시하는 바와같이, 노이즈 제거 회로(120)와 수광부(112)와의 사이에는 배선층(113)이 배치되어 있다. 배선층(113)은, 수직 주사 수단(115)에 의해서 선택된 행의 화소 신호를 수평 주사 수단(114)에 출력할 때의 출력 제어에 사용된다. 구체적으로는, 배선(119)으로부터 배선층(113)에 인가하는 전압(Vnc)의 크기로 출력 유무가 결정된다. 이 점에 대해서는 후술의 도 11을 이용해 더욱 구체적으로 설명한다.
또한, 노이즈 제거 회로(120)는, 반도체 기판(117) 상의 수광부(112)와 수평 주사 수단(114)과의 사이의 영역에 설치되어 있고, 수광부(112)로부터 판독된 화소 신호의 거짓 신호 억제를 행한다. 구체적으로, 노이즈 제거 회로(120)는, 각 화소를 구성하는 증폭 트랜지스터(도시하지 않음)의 편차에 의해서 생기는 노이즈의 억압 및 제거를 행한다.
여기서, 도 11을 이용해, 도 10에 도시하는 수광부(112)와 노이즈 제거 회로(120)의 구성에 대해서 구체적으로 설명한다. 도 11은 단위 화소 및 노이즈 제거 회로의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11(a)는 단위 화소 및 노이즈 제거 회로의 회로도를 도시하고, 도 11(b)는 신호선에 인가되는 펄스 신호의 타임 챠트를 도시한다. 또한, 노이즈 제거 회로(120)는, 수평 방향으로 배열된 복수의 단위 회로로 구성되어 있고, 도 11(a)에는 노이즈 제거 회로(120)를 구성하는 하나의 단위 회로만이 표시되어 있다.
도 11에 있어서, 135는 행 리셋선, 136은 행 선택선, 123은 수직 신호선을 표시한다. 행 리셋선(135)에는, 리셋 신호(RS)가 입력된다. 행 선택선(136)에는, 신호(TR)가 입력된다. 또한, 도 11(a)에 도시하는 바와같이, 단위 화소(131)는, 포토다이오드(132)와, 3개의 트랜지스터를 구비한다. 133은 이 중 전송 트랜지스터를 나타내고, 134는 증폭 트랜지스터를 나타낸다.
노이즈 제거 회로(단위 회로)(120)는, 클램프 용량(CCL)(125)과, 샘플링 용량(CSP)(128)과, 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(124)와, 클램프 트랜지스터(126)를 구비한다. 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(124)는, 수직 신호선(123)으로부터 노이즈 제거 회로(120)로의 신호 전달의 스위칭에 이용되고, 그 게이트 전극에는 입력 신호(SP)가 입력된다. 또한, 클램프 트랜지스터(126)의 게이트 전극에는 입력 신호(CL)가 입력된다. 도 11(a)에 있어서 129는 수평 선택 트랜지스터를 나타낸다.
또한, 도 11(b)에 있어서, 141은 수평 블랭킹 기간을 표시하고, 142는 수평 신호 출력 기간을 표시한다. 도 11(b)에 도시하는 바와같이, 노이즈 제거 회로(120)는, 수평 블랭킹 기간(141)의 전반과 후반에 있어서, 화소로부터 출력된 화소 신호와 리셋 신호(RS)를, 입력 신호(CL)와 입력 신호(SP)의 펄스를 사용해 클램프 용량(CCL)(125)에 클램프시키고, 샘플링 용량(CSP)(128)에 샘플시킨다. 그 결과, 샘플링 용량(CSP)(128)에 의해서, 화소 신호와 리셋 신호(RS)의 감산이 행해지므로, 노이즈가 억압 및 제거된다.
도 10에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 구조를 단면으로 도시하면, 도 12에 도시하는 대로 된다. 도 12에 있어서, 도 10 또는 도 11에서 표시한 부호가 붙여져 있는 부분은, 도 10 또는 도 11에서 동일한 부호가 붙여진 부분과 동일한 부분이다. 또한, 도 12에 있어서 동일한 해칭이 실시된 부분은, 동일한 기능을 갖는 부분이다.
또한, 도 12 중의 121은 소자 분리 영역, 122는 활성 영역, 127은 콘택트 플러그를 나타낸다. 또한, 130a∼130c는 평면적으로 레이 아웃된 폴리실리콘 배선, 137은 절연층, 138은 웰을 나타낸다. 또한, 도 12에 있어서, 반도체 기판(117) 및 절연층(137)에 대해서는, 해칭을 생략하여 나타낸다.
도 12에 도시하는 바와같이, 노이즈 제거 회로(120)에 있어서, 배선층(113)은, 콘택트 플러그(127)를 통해, 샘플링 용량(128) 근방의 활성 영역(122)에 접속되어 있다. 또한, 배선층(113)에 인가되는 전압(Vnc)은, 샘플링 용량(128)에 접지 전위를 준다. 이 때문에, 배선층(113)에 인가하는 전압(Vnc)을 변화시킴으로써, 각 화소(131)로부터 노이즈 제거 회로(120)를 거쳐 수평 주사 수단(114)에 신호를 전송할 때의 스위칭을 행할 수 있다.
특허문헌1 : 일본 특허공개 2001-15725호
<발명이 해결하고자 하는 과제>
그런데, 도 10∼도 12에 도시한 종래의 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서는, 상술한 바와같이 수광부(112)의 상면에 차광층(111)이 설치되어 있고, 차광층(111)에 의해서 수광부(112)로의 불필요한 광의 입사가 제한된다. 한편, 노이즈 제거 회로(120)와 같은 수광부(112) 이외의 부분에는, 포토다이오드 등의 광전 변환부가 형성되어 있지 않으므로, 차광층은 설치되지 않는다.
그러나, 도 12에 도시하는 바와같이, 노이즈 제거 회로(120)는, MOS 트랜지스터에 있어서의 PN 접합 용량과 게이트 용량을 이용한 콘덴서(클램프 용량(125), 샘플링 용량(128) 등)를 구비한다. 또한, 노이즈 제거 회로(120)는, 통상의 MOS 트랜지스터(클램프 트랜지스터(126), 수평 선택 트랜지스터(129) 등)도 구비한다.
이 때문에, 노이즈 제거 회로(120)에 광이 입사되면, 노이즈 제거 회로(120)에 있어서의 PN 접합 부분에서 광전 변환이 행해져, 전류가 발생한다. 또한, 이 발생한 전류는, 국소적으로 노이즈 제거 성능에 영향을 주므로, 결과적으로, 화질을 열화시킨다는 문제가 생긴다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해소하여, 화질의 열화를 억제할 수 있는 증폭형 고체 촬상 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치는, 입사광을 신호 전하로 변환하여 상기 신호 전하의 양에 따른 전기 신호를 출력하는 복수의 화소를 반도체 기판상에 1차원상 또는 2차원상으로 배치하여 형성한 수광부와, 상기 복수의 화소 각각으로부터 상기 전기 신호를 순차 판독하는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로 판독된 전기 신호의 거짓 신호 억제를 행하는 노이즈 제거 회로와, 상기 수광부의 상부에 위치하여, 상기 수광부의 광전 변환을 행하는 부분 이외로의 광의 입사를 제한하는 제1 차광층을 적어도 갖는 증폭형 고체 촬상 장치로서, 상기 노이즈 제거 회로의 상부에, 노이즈 제거 회로로의 광의 입사를 제한하는 제2 차광층이 설치되는 것을 특징으로 한다.
<발명의 효과>
본 발명의 증폭형 고체 촬상 장치는, 노이즈 제거 회로를 덮는 차광층을 구비하므로, 노이즈 제거 회로에 입사되는 유해한 광을 차단할 수 있다. 따라서, 본 발명의 증폭형 고체 촬상 장치에 의하면, 노이즈 제거 회로에서 광전 변환이 발생함에 의한 화질의 열화가 억제된다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도,
도 2는 도 1에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 1 중의 절단선 A-A’에 따라 절단한 상태를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 3 중의 절단선 B-B’에 따라 절단한 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 6 중의 절단선 C-C’에 따라 절단한 상태를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다.
도 9는 도 8에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 8 중의 절단선 D-D’에 따라 절단한 상태를 도시한다.
도 10은 종래의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다.
도 11은 단위 화소 및 노이즈 제거 회로의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11(a)는 단위 화소 및 노이즈 제거 회로의 회로도를 도시하고, 도 11(b)는 신호선에 인가되는 펄스 신호의 타이밍 챠트를 도시한다.
도 12는 도 10에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 10 중의 절단선 E-E’에 따라 절단한 상태를 도시한다.
본 발명에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치는, 입사광을 신호 전하로 변환하여 상기 신호 전하의 양에 따른 전기 신호를 출력하는 복수의 화소를 반도체 기판 상에 일차원상 또는 이차원상으로 배치하여 형성한 수광부와, 상기 복수의 화소 각각으로부터 상기 전기 신호를 순차 읽어내는 판독 수단과, 상기 판독 수단으로부터 판독된 전기 신호의 거짓 신호 억제를 행하는 노이즈 제거 회로와, 상기 수광부의 상부에 위치하고, 상기 수광부의 광전 변환을 행하는 부분 이외로의 광의 입사를 제한하는 제1 차광층을 적어도 가지는 증폭형 고체 촬상 장치로서, 상기 노이즈 제거 회로의 상부에, 노이즈 제거 회로로의 광의 입사를 제한하는 제2 차광층이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서는, 상기 판독 수단이, 화소의 열방향을 따라서 형성된 수직 주사 수단과, 화소의 행방향에 따라 형성된 수평 주사 수단을 가지고, 상기 노이즈 제거 회로가, 반도체 기판상의 상기 수광부와 상기 수평 주사 수단과의 사이의 영역에 설치되고, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층이, 서로 떨어져 형성되어 있는 양태로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 양태에 있어서는, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층이 도전성을 가지고, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층에 대해 별도로 전압을 인가할 수 있는 배선이 설치되어 있고, 상기 제2 차광층이, 상기 판독 수단에 의해서 판독된 상기 전기 신호를 상기 노이즈 제거 회로로 출력할 때의 출력 제어에 이용되는 것이 바람직하다.
상기 양태로 한 경우는, 상기 제1 차광층 및 상기 제2 차광층에 대해, 각각 펄스 또는 DC 바이어스를 인가할 수 있으므로, 수광부 및 노이즈 제거 회로에 대해, 각각이 필요로 하는 전압을 필요한 만큼 인가할 수 있다. 또한, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층에 대해 각각 펄스 또는 DC 바이어스를 인가했을 때, 한쪽에 인가된 펄스 또는 DC 바이어스가, 다른쪽에 인가된 펄스 또는 DC 바이어스에 간섭하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서는, 제3 차광층을 더 가지고, 상기 제3 차광층은, 상기 수광부와 노이즈 제거 회로와의 사이에서, 상기 제1 차광층 및 상기 제2 차광층의 하층에, 상기 반도체 기판의 두께 방향에서 일부분이 상기 제1 차광층 및 상기 제2 차광층에 겹치도록 형성되어 있는 양태로 하는 것도 바람직하다.
이 양태에 의하면, 상기 제3 차광층에 의해서, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층의 사이에서의 광의 입사를 억제할 수 있으므로, 차광성의 향상을 더욱 도모할 수 있다.
또한, 이 양태에 있어서는, 상기 제3 차광층이 도전성을 가지고, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층에 대해서는 각각 전압을 인가할 수 있고, 또한, 상기 제2 차광층과 상기 제3 차광층에 대해서는 동시에 동일한 크기로 전압을 인가할 수 있도록, 배선이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 이 양태에 있어서는, 상기 제2 차광층의 한쪽 단부와 상기 제3 차광층의 한쪽 단부가, 상기 배선에 의해서 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제2 차광층 의 다른쪽 단부와 상기 제3 차광층의 다른쪽 단부가, 상기 배선과는 별도의 배선에 의해서 전기적으로 접속되어 있는 것도 바람직하다.
이 경우, 상기 제2 차광층 및 상기 제3 차광층에 있어서의 펄스나 DC 바이어스가 인가되는 부분으로부터 떨어진 부분에 있어서, 상기 제2 차광층 및 상기 제3 차광층이 원래 구비하고 있는 배선 저항에 의해서 전압이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 양태에 있어서는, 상기 제3 차광층이 도전성을 가지고, 상기 제1 차광층, 상기 제2 차광층, 및 상기 제3 차광층에 대해, 각각 따로따로 전압을 인가할 수 있는 배선이 설치되는 것도 바람직하다. 이 경우, 상기 제2 차광층에 인가하는 전압과 상기 제3 차광층에 인가하는 전압을 따로따로 설정할 수 있고, 상기 제2 차광층을, 상기 제3 차광층의 실드층으로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서는, 상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층이, 연속된 하나의 차광층을 형성하고 있는 양태로 하는 것도 바람직하고, 이 경우, 상기 연속한 1개의 차광층은 도전성을 가지는 것이 특히 바람직하다. 이 양태에 의하면, 차광층과 차광층 사이에 간극이 생기지 않으므로, 차광성의 향상을 더욱 도모할 수 있고, 화질 열화의 억제 효과의 향상을 기대할 수 있다.
(실시의 형태 1)
이하, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 있 어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 1 중의 절단선 A-A’에 따라 절단한 상태를 도시한다. 또한, 도 2에 있어서 반도체 기판(7)의 주요 부분 및 절연층(22)에 대해서는 해칭을 생략한다.
도 1에 도시하는 바와같이, 증폭형 고체 촬상 장치는, 수광부(10)와, 판독 수단과, 노이즈 제거 회로(11)를 가지고 있고, 이들은 반도체 기판(7) 상에 설치된다. 수광부(10)는, 복수의 화소를 반도체 기판상에 일차원상 또는 이차원상으로 배치하여 형성되어 있다. 또한, 각 화소는, 입사광을 신호 전하로 변환하는 광전 변환부(10a)와, 신호 전하의 양에 따른 전기 신호를 출력하는 출력부(도시하지 않음)로 구성되어 있다(도 11 참조).
본 예에서, 화소는 이차원상(매트릭스상)으로 배치되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와같이, 광전 변환부(10a)는 포토다이오드(10b)를 구비한다. 출력부는, 포토다이오드(10b)에 축적한 신호 전하를 읽어내는 전송 트랜지스터(도시하지 않음)와, 신호 전하를 그 전하량에 따른 전압으로 변환하는 부유 확산층(도시하지 않음)과, 부유 확산층에 축적된 신호 전하를 리셋하는 리셋 트랜지스터(도시하지 않음)와, 구동 트랜지스터(도시하지 않음)를 구비한다. 구동 트랜지스터는 소스 팔로어 회로(도시하지 않음)를 구성한다. 또한, 소스 팔로어 회로는, 부유 확산층에 접속되고, 또한, 전압 변화의 증폭 또는 임피던스 변화를 행하는 회로이다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와같이, 수광부(10)의 상부에는, 제1 차광층(1)이 설치된다. 제1 차광층(1)에는, 각 광전 변환부(10a)에 광을 입사시키기 위해서, 복수의 개구창(6)이 형성되어 있다. 이 때문에, 각 화소의 광전 변환부(10a)에만 광이 입사하고, 각 화소의 그 이외의 부분으로의 광의 입사는 제한되게 된다. 개구창(6)의 형성은, 제1 차광층(1)의 일부분을 선택적으로 제거함으로써 행해진다.
판독 수단은 행 방향과 열 방향의 판독 동작을 재차 실행하고, 화소마다의 전기 신호(화소 신호)의 판독을 행한다. 본 예에서, 판독 수단은, 도 1에 도시하는 수직 주사 수단(5) 및 수평 주사 수단(4)과, 도 2에 도시하는 수직 신호선(12), 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(13) 및 수평 선택 트랜지스터(18)를 구비한다. 또한, 도 1 및 도 2의 양쪽에 있어서 도시하지 않지만, 판독 수단은, 스위칭 트랜지스터(도시하지 않음) 및 수평 신호선(도시하지 않음)도 구비한다.
수직 주사 수단(5)은, 화소의 열 방향(수직 방향)에 따라, 반도체 기판(7) 상에 설치된다. 수평 주사 수단(4)은, 화소의 행 방향(수평 방향)에 따라, 반도체 기판(7) 상에 설치된다. 스위칭 트랜지스터는 화소마다 설치된다.
또한, 수평 신호선은, 노이즈 제거 회로(11)에 인접하는 위치에 행 방향을 따라서 설치되고, 수평 선택 트랜지스터(18)를 통해 노이즈 제거 회로(11)에 접속되어 있다. 또한, 수평 선택 트랜지스터(18)의 온·오프는 수평 주사 수단(4)에 의해서 행해진다.
노이즈 제거 회로(11)는, 배경 기술에 있어서 도 10 및 도 11에 도시한 노이즈 제거 회로(120)와 동일한 것이다. 노이즈 제거 회로(11)도, 반도체 기판(7) 상 의 수광부(10)와 수평 주사 수단(4)과의 사이의 영역에 설치되어 있고, 각 화소를 구성하는 증폭 트랜지스터(도시하지 않음)의 편차에 의해서 생기는 노이즈의 억압 및 제거(거짓 신호 억제)를 행한다.
여기서, 판독 수단에 의한 판독 동작에 대해서 설명한다. 우선, 행 방향의 선택을 행하는 수직 주사 수단(5)에 의해서, 소정의 행의 스위칭 트랜지스터를 온 상태로 하면, 이 소정의 행의 화소 신호가 판독된다.
다음에, 수직 주사 수단(5)에 의해서 선택되어 판독된 행의 화소 신호는, 수직 신호선(12) 및 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(13)(도 2 참조)를 통해, 노이즈 제거 회로(11)에 출력된다. 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(13)는, 수직 신호선(12)으로부터 노이즈 제거 회로(11)로의 신호 전달의 스위칭에 이용된다. 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(13)가 ON 상태로 제어되었을 시에만, 노이즈 제거 회로(11)에 신호가 전달된다.
이 후, 노이즈 제거 회로(11)에 출력된 화소 신호는, 수평 주사 수단(4)에 의한 수평 선택 트랜지스터(18)의 구동에 의해, 1화소마다 출력된다. 또한, 노이즈 제거 회로(11)의 회로 구성 및 동작은, 배경 기술에 있어서 도 11에 도시한 노이즈 회로(120)의 회로 구성 및 동작과 동일하다.
도 2에 있어서, 14는 샘플링 용량, 15는 클램프 트랜지스터, 16은 클램프 전원선, 17은 클램프 용량, 19a 및 19b는 평면적으로 레이아웃된 폴리실리콘 배선이다. 또한, 20은 소자 분리 영역, 21은 활성 영역, 22는 절연층, 23은 콘택트 플러그, 24는 웰을 도시한다. 또한, 도 2에 있어서 동일한 해칭이 실시된 부분은, 동 일한 기능을 갖는 부분이다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와같이, 본 실시의 형태 1에 있어서, 노이즈 제거 회로(11)의 상부에는, 노이즈 제거 회로(11)로의 광의 입사를 제한하는 제2 차광층(2)이 설치된다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서는, 배경 기술에 있어서 도 11에 도시한 증폭형 고체 촬상 장치와 달리, 노이즈 제거 회로(11)는 외부로부터 차광된 상태에 있다.
이 결과, 본 실시의 형태 1에서는, 노이즈 제거 회로(11)를 구성하는 PN 접합 부분에서의 광전 변환의 발생이 억제되어, 배경 기술에서 기술한 화질의 열화가 억제된다. 또한, 도 1로부터 알 수 있듯이, 수직 주사 수단(5)이나 수평 주사 수단(4)의 상부에는, 차광층은 형성되어 있지 않다. 그러나, 수직 주사 수단(5)은 직접 신호를 취급하는 것이 아니라, 수평 주사 수단(4)이 신호를 유지하는 시간은 매우 짧다. 이 때문에, 이들에 광이 입사함으로써 화질 열화가 생기는 일은 없다.
또한, 본 예에서, 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)은 도전성 재료를 성막하여 형성된 도전 성막이다. 제1 차광층(1) 및 제2 차광층(2)을 형성하는 도전성 재료로는, 예를 들면, 알루미늄, 텅스텐 실리사이드 등을 들수 있다. 이 중, 저항치를 낮게 할 수 있는 점에서, 알루미늄을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)은, 서로 떨어져 형성되어 있고, 전기적으로 절연된 관계에 있다. 또한, 도 1에서 알 수 있듯이, 제1 차광층(1)에는 제1 배선(8)이 접속되어 있고, 제2 차광층(2)에는, 제1 배선(8)과는 별도의 제2 배선(9)이 접속되어 있다.
이 때문에, 본 실시의 형태 1에 있어서는, 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)을 배선층으로서 이용할 수 있다. 또한 양자에 대해, 각각, 다른 펄스 신호나 DC 바이어스 등을 인가할 수 있다. 또한, 양자는 절연되어 있으므로, 제1 차광층(1)에 인가된 전압과, 제2 차광층(2)에 인가된 전압은, 서로 간섭하지 않는다.
또한, 본 실시의 형태 1에 있어서, 제1 차광층(1)에는, 제1 배선(8)에 의해, 화소부용의 전원 전압(Vsd)이 인가되어 있다. 또한, 전압(Vsd)은 펄스 전압이고, 도 11 중에 도시한 입력 신호(VDDCEL)로서 인가되어 있다.
또한, 제2 차광층(2)에는, 수직 신호선-노이즈 제거 회로 접속 트랜지스터(13)의 스위칭 제어를 행하기 위한 전압(Vnc)이 인가되어 있다. 전압(Vnc)도 펄스 전압이다. 또한, 전압(Vnc)은, 도 11 중에 도시한 입력 신호(SP)로서 인가되어 있다. 제2 차광층(2)은, 판독 수단에 의해 판독된 전기 신호를 노이즈 제거 회로(11)에 출력할 때의 출력 제어에 이용된다.
이와 같이, 제1 차광층(1)과 제2 차광층에 도전성을 부여하고, 또한 양자를 절연시킨 양태로 하면, 양자를 각각 하나의 배선으로서 생각할 수 있다. 이 결과, 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서의 배선 설계의 자유도를 높일 수 있으므로, 배선 구조의 컴팩트화나 설계 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)을 절연하기 위해서 확보하는 거리(S)(도 1 및 도 2 참조)는 특별히 한정되지 않고, 이들 차광층의 형성 프로세스에서 가능한 범위로 설정할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태 1에서, 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)은 하나의 도전막을 성막한 후, 이에 에칭을 실시해 형성하는데, 각각의 프로세스에 의해서 형성하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시의 형태 1에 있어서는, 제1 차광층(1) 및 제2 차광층(2)의 상층 및 하층의 어느 한쪽 또는 양쪽에, 별도의 배선층을 설치하는 것도 가능하다. 이 경우, 이 배선층은 단층이어도 되고, 다층이어도 된다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와같이, 본 예에서는, 수광부(10)와 노이즈 제거 회로(11)와의 사이에서, 제1 차광층(1) 및 제2 차광층(2)의 하층이 되는 위치에는, 제3 차광층(3)이 설치된다. 제3 차광층(3)은, 반도체 기판(7)의 두께 방향에 있어서, 일부분이 제1 차광층(1) 및 제2 차광층(2)에 겹치도록 형성되어 있다.
이 때문에, 제3 차광층(3)에 의해서, 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)과의 사이에서 입사하는 광도 차광되므로, 화질 열화의 억제를 더욱 도모할 수 있다. 또한, 제3 차광층(3)의 형성 재료로는, 제1 차광층(1) 및 제2 차광층(2)의 형성 재료로서 든 재료를 이용할 수 있다.
제3 차광층(3)에 있어서의 제1 차광층(1) 또는 제2 차광층(2)에 겹쳐 있는 부분의 크기는, 분리되어 있는 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)의 간극으로부터 광이 입사하지 않도록 설정하면 된다. 구체적으로는, 제3 차광층(3)에 있어서의, 제1 차광층(1)과 겹친 부분의 열 방향의 길이 T1와, 제2 차광층(2)과 겹친 부분의 열 방향의 길이 T2는, 5㎛ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 제조 공정에 있어서 필요한 맞춤 마진 등을 고려하면, T1 및 T2는, 5.5㎛∼8.0㎛ 정도로 설정하는 것이 특히 바람직하다.
(실시의 형태 2)
다음에, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 대해서, 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이 아웃을 도시하는 개략도이다. 도 4는, 도 3에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 3 중의 절단선 B-B’에 따라 절단한 상태를 도시한다.
또한, 도 3 및 도 4에 있어서, 도 1 또는 도 2에 표시된 부호가 붙여진 부분은, 도 1 또는 도 2에 있어서 동일한 부호가 붙여진 부분과 동일한 부분이다. 또한, 도 4에 있어서도, 반도체 기판(7)의 주요 부분 및 절연층(22)에 대해서는 해칭을 생략한다. 또한, 도 4에 있어서 동일한 해칭이 실시된 부분은, 동일한 기능을 갖는 부분이다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와같이, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 제1 차광층(1)에는 제1 배선(31)이 접속되어 있다. 또한, 제2 차광층(2)에는, 제1 배선(31)과는 별도의 제2 배선(32)이 접속되어 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 제1 차광층(1)에는 제1 배선(31)에 의해 전압(Vsd)을 인가할 수 있고, 제2 차광층(2)에는 제2 배선(32)에 의해서 전압(Vnc)을 인가할 수 있다.
단, 본 실시의 형태 2에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시한 실시의 형태 1과 달리, 제2 배선(32)은, 제3 차광층(3)에도 접속되어 있고, 제2 차광층(2)과 제3 차광층(3)에 대해 동시에 동일한 크기의 전압을 인가할 수 있다. 이 때문에, 제2 차 광층(2)과 제3 차광층(3)의 양쪽에 대해 전압(Vnc)을 인가할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태 2에 있어서, 제1 차광층(1)에 인가되는 전압(Vsd)은, 펄스 전압이고, 도 11 중에 도시한 입력 신호(VDDCEL)로서 인가된다. 한편, 도 4로부터 알 수 있듯이, 제2 차광층(2)은, 콘택트 플러그(23)를 통해 샘플링 용량(14)의 근방의 활성 영역(21)에 접속되어 있다. 제3 차광층(3)은, 콘택트 플러그(23)를 통해 반도체 기판(7)에 형성된 소자 분리 영역(20)에 접속되어 있다. 제2 차광층(2) 및 제3 차광층(3)에 인가되는 전압(Vnc)은, 웰(24) 및 샘플링 용량(14)에 접지 전위를 준다.
이와 같이, 본 실시의 형태 2에서는, 제2 차광층(2) 및 제3 차광층(3)에 대해서, 동일한 펄스나 DC 바이어스를 인가할 수 있고, 한편, 제1 차광층(1)에 대해서는, 제2 차광층(2) 및 제3 차광층(3)과는 별도의 펄스나 DC 바이어스를 인가할 수 있다. 이들 이외의 구성에 대해서는, 도 3에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치는, 도 1에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치와 동일하게 구성되어 있다.
또한, 노이즈 제거 회로(11)는 복수의 단위 회로로 구성되어 있는데, 본 실시의 형태 2에 의하면, 각 단위 회로의 미세화를 도모할 수 있다. 구체적으로는, 종래부터, 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서, 1수평 방향의 전위 안정화를 위해서, 대략 일반적으로, 수직 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 단위 화소 및 단위 회로마다, 1개의 웰 전위용 콘택트를 단위 회로가 설치된 영역에 형성할 필요가 있다. 또한, 이 웰 전위용 콘택트에 접속되는 배선층이 1층만인 경우는, 프로세스 룰에 의해 콘택트-콘택트간의 간격 축소화는 제한된다. 또한, 콘택트-콘택트 사이에, 신호선 등의 배선을 형성하는 경우는, 이 배선과 콘택트와의 마진도 고려할 필요가 있다. 이들 점에서, 종래의 증폭형 고체 촬상 장치에 있어서, 노이즈 제거 회로(11)의 수평 방향 치수의 축소화에는 한계가 있다.
그러나, 본 실시형태 2에 있어서는, 제3 차광층(3)에 의해서도 웰 전위를 줄 수 있어, 이와 웰 전위용 콘택트에 접속되는 배선의 2개의 배선층에서 웰 전위를 줄 수 있다. 따라서, 본 실시의 형태 2에 의하면, 배선 설계의 자유도를 높일 수 있다. 구체적으로는, 홀수열의 단위 화소에 대응하는 단위 회로와, 짝수열의 단위 화소에 대응하는 단위 회로에서, 웰 전위용 콘택트의 위치를 크게 밀리게 하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 콘택트-콘택트사이의 간격은, 프로세스 룰에 의한 제한을 받기 어렵게 되어, 축소화가 가능해진다. 따라서, 각 단위 회로에서, 수평 방향의 치수를 압축화할 수 있어, 단위 화소 및 단위 회로의 수평 방향의 미세화를 도모할 수 있다.
(실시의 형태 3)
다음에, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 대해서, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시한 개략도이다. 또한, 도 5에 있어서, 도 1에 표시된 부호가 붙여진 부분은, 도 1에 있어서 동일한 부호가 붙여진 부분과 동일한 부분이다.
도 5에 도시하는 바와같이, 본 실시의 형태 3에서는, 도 3에 도시한 예와 달리, 제2 차광층(2)과 제3 차광층(3)은, 제2 배선(32)과는 별도의 배선(33)에 의해 서도 전기적으로 접속되어 있다. 이 이외의 구성에 대해서는, 도 5에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치는, 도 3에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치와 동일하게 구성되어 있다.
구체적으로는, 제2 차광층(2)의 한쪽측(도면 중 우측)의 단부와 제3 차광층(3)의 한쪽측의 단부에는 도 3의 예와 동일하게, 제2 배선(32)이 접속되어 있다. 따라서, 도 3에 도시한 실시의 형태 2와 동일하게, 제2 차광층(2) 및 제3 차광층(3)에 대해서는, 동일한 펄스나 DC 바이어스를 인가할 수 있다.
이에 대해, 본 실시의 형태 3에서는, 제2 차광층(2)의 다른쪽측(도면 중 좌측)의 단부와 제3 차광층(3)의 다른쪽측 단부가, 또한, 제2 배선(32)과는 별도의 배선(33)에 의해서, 전기적으로 상호 접속되어 있다. 또한, 실제로는, 배선(33)은, 제2 차광층(2)과 제3 차광층(3)과의 사이의 절연층(22)(도 4 참조)에 설치된 콘택트 플러그이다.
이와 같이, 본 실시의 형태 3에서는, 제2 차광층(2) 및 제3 차광층(3)에 있어서의 펄스 또는 DC 바이어스가 인가되는 부분으로부터 가장 떨어진 부분에 있어서, 제2 차광층(2)과 제3 차광층(3)은 전기적으로 접속되어 있다. 이 결과, 본 실시의 형태 3에 의하면, 펄스나 DC 바이어스가 인가되어 있는 부분으로부터 떨어진 부분에 있어서, 제2 차광층(2) 및 제3 차광층(3)이 원래 구비하고 있는 배선 저항에 의해서 전압이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(실시의 형태 4)
다음에, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 대해 서, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다. 도 7은, 도 6에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 6 중의 절단선 C-C’에 따라 절단한 상태를 나타낸다.
또한, 도 6 및 도 7에 있어서, 도 1 또는 도 2에 표시된 부호가 붙여진 부분은, 도 1 또는 도 2에 있어서 동일한 부호가 붙여진 부분과 동일한 부분이다. 또한, 도 7에 있어서도, 반도체 기판(7)의 주요 부분 및 절연층(22)에 대해서는 해칭을 생략한다. 또한, 도 7에 있어서 동일한 해칭이 실시된 부분은, 동일한 기능을 갖는 부분이다.
도 6 및 도 7에 도시하는 바와같이, 본 실시의 형태 4에 있어서도, 도 1 및 도 2에 도시한 실시의 형태 1과 동일하게, 제1 차광층(1)에는 제1 배선(34)이 접속되고, 제2 차광층(2)에는 제2 배선(35)이 접속되어 있다.
단, 본 실시의 형태 4에서는, 도 1 및 도 2에 도시한 실시의 형태 1과 달리, 제1 배선(34) 및 제2 배선(35)과는 별도로 제3 배선(36)이 설치된다. 제3 배선(36)은 제3 차광층(3)에 접속되어 있다. 또한, 이외의 구성에 대해서, 도 6 및 도 7에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치는 도 1에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치와 동일하게 구성되어 있다.
또한, 도 6에 도시하는 바와같이, 제1 차광층(1)에는 제1 배선(34)에 의해서 전압(Vsd)이 인가되고, 제2 차광층(2)에는 제2 배선(35)에 의해서 전압(Vud)이 인가되고, 제3 차광층(3)에는 제3 배선(36)에 의해서 전압(Vnc)이 인가되어 있다.
또한, 본 실시의 형태 4에 있어서, 제1 차광층(1)에 인가되는 전압(Vsd)은, 펄스 전압이고, 도 11 중에 도시한 입력 신호(VDDCEL)로서 인가되어 있다. 또한, 제2 차광층(2)은, 콘택트 플러그(23)를 통해 샘플링 용량(14) 근방의 활성 영역(21)에 접속되어 있다. 제2 차광층(2)에 인가되는 전압(Vud)은, 샘플링 용량(14)에 접지 전위를 준다.
또한, 본 실시의 형태 4에 있어서는, 도 7로부터 알 수 있듯이, 제3 차광층(3)은, 콘택트 플러그(23)를 통해, 클램프 트랜지스터(15)의 드레인 영역이 되는 활성 영역(21)에 접속되어 있고, 클램프 전원선으로서 기능한다. 제3 차광층(3)에 인가되는 전압(Vnc)은, 도 11 중에 도시한 입력 신호(VDD)로서 인가되어 있다.
이와 같이 본 실시의 형태 4에 있어서, 제2 차광층(2)은 샘플링 용량(14)의 근방의 활성 영역(21)에만 전기적으로 접속되고, 또한, 제2 차광층(2)의 배선폭은 제3 차광층(3)의 배선폭보다도 크게 할 수 있다. 따라서, 샘플링 용량(14)의 GND 전위를 수평 방향에서 균일한 크기로 할 수 있다. 이 때문에, 노이즈 제거 회로(11)의 수평 방향에 있어서의 출력의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 노이즈 제거 회로(11)의 수평 방향의 출력 균일성을 향상시키기위해서는, 도 7에 있어서는 제3 차광층(3)에 의해서 인가하는 클램프 전압도 중요하다. 클램프 전압을 수평 방향에서 균일하게 하는 것이, 샘플링 용량의 GND 전위를 수평 방향에서 균일하게 하는 것보다, 노이즈 제거 회로(11)의 수평 방향 출력의 균일화에 공헌할 수 있는 경우가 있다. 이 경우에 있어서는, 제2 차광층(2)을 클램프 트랜지스터(15)의 드레인 영역이 되는 활성 영역(21)에 접속하고, 제2 차광층(2)을 통해 클램프 용량의 기준 전압인 GND(Vud)를 인가하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 실시의 형태 4에서는, 제1 차광층(1), 제2 차광층(2), 및 제3 차광층(3)에 대해, 각각 따로따로 펄스 또는 DC 바이어스를 인가할 수 있다. 즉, 본 실시의 형태 4에서는, 도 3 및 도 5에 도시한 실시의 형태 2 및 3과 달리, 제2 차광층(2)에 인가하는 전압과 제3 차광층(3)에 인가하는 전압을 각각 설정할 수 있다. 또한, 제2 차광층(2)과 제3 차광층(3)에 별도의 전압을 인가할 수 있으므로, 필요에 따라, 설계 요구에 대응한 배선폭을 제공할 수 있다.
(실시의 형태 5)
다음에, 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치에 대해서, 도 8 및 도 9를 참조하면서 설명한다. 도 8은, 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치의 레이아웃을 도시하는 개략도이다. 도 9는, 도 8에 도시하는 증폭형 고체 촬상 장치의 일부분을 도시하는 단면도이고, 도 8 중의 절단선 D-D’에 따라 절단한 상태를 나타낸다.
또한, 도 8 및 도 9에 있어서, 도 1 또는 도 2에 표시된 부호가 붙여진 부분은, 도 1 또는 도 2에 있어서 동일한 부호가 붙여진 부분과 동일한 부분이다. 또한, 도 9에 있어서도, 반도체 기판(7) 및 절연층(22)에 대해서는 해칭을 생략한다. 또한, 도 9에 있어서 동일한 해칭이 실시된 부분은, 동일한 기능을 갖는 부분이다.
도 8 및 도 9에 도시하는 바와같이, 본 실시의 형태 5에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치는, 실시의 형태 1에 있어서 도 1에 도시한 제1 차광층(1) 및 제2 차광층(2) 대신에, 수광부(10)와 노이즈 제거 회로(11)의 양쪽을 덮는 연속된 하나의 차광층(39)을 구비하고 있다. 즉, 본 실시의 형태 5에 있어서는, 도 1에 도시한 제1 차광층(1)과 제2 차광층(2)이, 연속된 하나의 차광층(39)을 형성하고 있다.
이 때문에, 본 실시의 형태 5에 의하면, 도 1에 도시한 바와 같이 차광층과 차광층과의 사이에 간극이 생기지 않으므로, 실시의 형태 1에 비해서 차광성의 향상을 도모할 수 있다. 따라서, 실시의 형태 1보다도 화질 열화의 억제 효과의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 실시의 형태 1과 같이, 제3 차광막을 설치할 필요가 없다.
본 실시의 형태 5에 있어서, 차광층(39)은, 실시의 형태 1과 동일한 도전성 재료로 형성되어 있다. 또한, 도 8 및 9에 있어서, 40은 배선층이다. 또한, 차광층(39)에는 제1 배선(37)이 접속되고, 배선층(40)에는 제1 배선(37)과는 별도의 제2 배선(38)이 접속되어 있다.
또한, 본 실시의 형태 5에 있어서, 차광층(39)에 인가되는 전압(Vsd)은, 펄스 전압이고, 입력 신호(VDDCEL)로서 인가되어 있다. 또한, 도 9에서 알 수 있듯이, 배선층(40)은, 콘택트 플러그(23)를 통해, 클램프 트랜지스터(15)의 드레인 영역이 되는 활성 영역(21)에 접속되어 있고, 클램프 전원선으로서 기능한다. 배선층(40)에 인가되는 전압(Vnc)은, 입력 신호(VDD)로서 인가되어 있다.
상술한 이외의 구성에 있어서, 본 실시의 형태 5에 있어서의 증폭형 고체 촬상 장치는, 실시의 형태 1에 있어서 도 1에 도시한 증폭형 고체 촬상 장치와 동일하게 구성되어 있다.
이상과 같이, 본 발명의 증폭형 고체 촬상 장치에 의하면, 종래의 증폭형 고체 촬상 장치에 비해서 차광성을 높여, 화질의 향상을 도모할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 증폭형 고체 촬상 장치는, 화질의 향상이 특히 요구되는, 산업용 고체 촬상 장치, 방송용 고체 촬상 장치, 프로그램용 고체 촬상 장치 등에 특히 유용하다.

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  4. 입사광을 신호 전하로 변환하여 상기 신호 전하의 양에 따른 전기 신호를 출력하는 복수의 화소를 반도체 기판상에 일차원상 또는 이차원상으로 배치하여 형성한 수광부와, 상기 복수의 화소 각각으로부터 상기 전기 신호를 순차적으로 읽어내는 판독 수단과, 상기 판독 수단에서 판독된 전기 신호 내의 노이즈 신호 억제를 행하는 노이즈 제거 회로와, 상기 수광부의 상부에 위치하여, 상기 수광부의 광전 변환을 행하는 부분 이외로의 광의 입사를 제한하는 제1 차광층을 적어도 갖는 증폭형 고체 촬상 장치로서,
    상기 노이즈 제거 회로의 상부에, 노이즈 제거 회로로의 광의 입사를 제한하는 제2 차광층이 설치되고,
    상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층이, 서로 떨어져 형성되며,
    상기 제1 차광층과 상기 제2 차광층이 도전성을 가지고,
    상기 제1 차광층 및 상기 제2 차광층 각각에 배선이 접속되어 있고,
    상기 제1 차광층에 접속된 배선과 상기 제2 차광층에 접속된 배선에는 각각 별도의 신호 전압이 인가되며,
    상기 제2 차광층이, 상기 판독 수단에 의해서 판독된 상기 전기 신호를 상기 노이즈 제거 회로에 출력할 때의 출력 제어에 이용되는 증폭형 고체 촬상 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000311997A (ja) * 1999-02-25 2000-11-07 Canon Inc 光電変換装置及びそれを用いたイメージセンサ並びに画像入力システム
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