JPH0734466B2 - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPH0734466B2 JPH0734466B2 JP62106586A JP10658687A JPH0734466B2 JP H0734466 B2 JPH0734466 B2 JP H0734466B2 JP 62106586 A JP62106586 A JP 62106586A JP 10658687 A JP10658687 A JP 10658687A JP H0734466 B2 JPH0734466 B2 JP H0734466B2
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- Japan
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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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のセンサを有するイメージセンサに係
り、特に各センサの受光部面積を線間容量に応じて異な
らせることにより感度補正を行うようにしたイメージセ
ンサに関するものである。
り、特に各センサの受光部面積を線間容量に応じて異な
らせることにより感度補正を行うようにしたイメージセ
ンサに関するものである。
一般に、アモルファスシリコン等のアモルファス半導体
や硫化カドミウム、セレン化カドミウム等の多結晶薄膜
を光導電体層として使用したイメージセンサが、大面積
デバイスとして注目されている。
や硫化カドミウム、セレン化カドミウム等の多結晶薄膜
を光導電体層として使用したイメージセンサが、大面積
デバイスとして注目されている。
このようなイメージセンサの中で、容量蓄積形のイメー
ジセンサにおいては、各受光素子のセンサーエリアから
駆動部までの配線容量のばらつきが出力信号のむらとな
って現れるため、高密度化、長尺化が進むにつれて無視
し得ない問題となっている。
ジセンサにおいては、各受光素子のセンサーエリアから
駆動部までの配線容量のばらつきが出力信号のむらとな
って現れるため、高密度化、長尺化が進むにつれて無視
し得ない問題となっている。
このような従来のイメージセンサのセンサ部の基本構成
は第３図（イ）及び第３図（ロ）（第３図（イ）のａ−
ａ断面図）に示すようになっている。図中、101は基
板、102は下部電極、103は上部電極、104は光導電層、1
05は受光素子、106は透光性保護膜、107は開口窓、108
は遮光膜、Ｄは駆動部である。
は第３図（イ）及び第３図（ロ）（第３図（イ）のａ−
ａ断面図）に示すようになっている。図中、101は基
板、102は下部電極、103は上部電極、104は光導電層、1
05は受光素子、106は透光性保護膜、107は開口窓、108
は遮光膜、Ｄは駆動部である。
図において、基板101上に一例に配列された多数個の下
部電極102と透光性の上部電極103により光導電層104を
挟んで受光素子105を形成し、この上に透光性保護膜10
6、開口窓107を有する遮光膜で被覆している。この多数
個の受光素子105はそれぞれ等価的には第４図に示すよ
うにフォトダイオード105aとコンデンサ105bとの並列回
路で表される。そして、例えば密着型イメージセンサに
おいては、基板上にこのような受光素子105が原稿を解
読するのに必要な密度で主走査方向に必要な数だけ配列
されており、これらはそれぞれ配線部109を介して駆動
部Ｄに接続されている。駆動部ＤはMOSFET110、電源11
1、シフトレジスタ112から構成され、シフトレジスタ11
2により順次ON−OFFされて電源111と各センサとの間で
順次閉ループが形成され、センサ自体によるコンデンサ
105bと配線部によるコンデンサ109bとに蓄えられる。こ
の電荷は各センサに入射した光により中和されるか、ま
たは残留するが、この後のシフトレジスタの駆動により
これらのコンデンサ105b、109bの再充電が行われると、
各残留電荷に応じた電流が流れてビット毎に出力され
る。こうしてこの動作が１ライン毎に繰り返されて原稿
の読み取りが行われる。
部電極102と透光性の上部電極103により光導電層104を
挟んで受光素子105を形成し、この上に透光性保護膜10
6、開口窓107を有する遮光膜で被覆している。この多数
個の受光素子105はそれぞれ等価的には第４図に示すよ
うにフォトダイオード105aとコンデンサ105bとの並列回
路で表される。そして、例えば密着型イメージセンサに
おいては、基板上にこのような受光素子105が原稿を解
読するのに必要な密度で主走査方向に必要な数だけ配列
されており、これらはそれぞれ配線部109を介して駆動
部Ｄに接続されている。駆動部ＤはMOSFET110、電源11
1、シフトレジスタ112から構成され、シフトレジスタ11
2により順次ON−OFFされて電源111と各センサとの間で
順次閉ループが形成され、センサ自体によるコンデンサ
105bと配線部によるコンデンサ109bとに蓄えられる。こ
の電荷は各センサに入射した光により中和されるか、ま
たは残留するが、この後のシフトレジスタの駆動により
これらのコンデンサ105b、109bの再充電が行われると、
各残留電荷に応じた電流が流れてビット毎に出力され
る。こうしてこの動作が１ライン毎に繰り返されて原稿
の読み取りが行われる。
ところで、配線部は通常駆動部Ｄと各センサを接続する
ように、センサ部と同一の基板上に形成されるが、シフ
トレジスタ、或いはMOSFETとのワイヤボンディング等に
よる接続上の問題から各センサによって長さに差を生じ
てしまい、配線部によって形成されているコンデンサ10
9bの容量にもばらつきを生じることとなる。
ように、センサ部と同一の基板上に形成されるが、シフ
トレジスタ、或いはMOSFETとのワイヤボンディング等に
よる接続上の問題から各センサによって長さに差を生じ
てしまい、配線部によって形成されているコンデンサ10
9bの容量にもばらつきを生じることとなる。
このような配線容量の影響を補正する従来のイメージセ
ンサの例を第５図により説明する。
ンサの例を第５図により説明する。
第５図（イ）は従来のイメージセンサの要部平面図、第
５図（ロ）は第５図（イ）のＡ−Ａ断面図である。図
中、１はセンサ基板、２は下部電極（Cr）、３はアモル
ファスシリコン（ａ−Si）、４は上部透明電極（IT
O）、５は遮光膜（Cr）、６はセンサ受光部、７、８は
電極、９、10は容量補正部である。
５図（ロ）は第５図（イ）のＡ−Ａ断面図である。図
中、１はセンサ基板、２は下部電極（Cr）、３はアモル
ファスシリコン（ａ−Si）、４は上部透明電極（IT
O）、５は遮光膜（Cr）、６はセンサ受光部、７、８は
電極、９、10は容量補正部である。
このようなイメージセンサーにおいて、受光素子自体の
もつ静電容量が配線等の付属回路による静電容量に比べ
て充分大きくなるように、各受光素子の下部電極と上部
電極との重なり合う部分の面積を大きくすると共に、所
定の大きさの開口窓を有する遮光膜５と電極２とからな
る光の影響を受けないセンサ部の容量を、電極２の非受
光センサ部幅W1と非受光センサ部幅W2とを変えて補正用
面積S1、S2を変えることにより調節し、線間容量のバラ
ツキをキャンセルして補正している。
もつ静電容量が配線等の付属回路による静電容量に比べ
て充分大きくなるように、各受光素子の下部電極と上部
電極との重なり合う部分の面積を大きくすると共に、所
定の大きさの開口窓を有する遮光膜５と電極２とからな
る光の影響を受けないセンサ部の容量を、電極２の非受
光センサ部幅W1と非受光センサ部幅W2とを変えて補正用
面積S1、S2を変えることにより調節し、線間容量のバラ
ツキをキャンセルして補正している。
しかしながら、このような従来のイメージセンサにおい
ては、高密度化した場合、充分に線幅の可変域を取れな
かったり、遮光部を必要とするために、製造プロセスが
増えるなどの欠点があった。
ては、高密度化した場合、充分に線幅の可変域を取れな
かったり、遮光部を必要とするために、製造プロセスが
増えるなどの欠点があった。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、線間幅や
センサエリアを変えることなく感度補正可能であり、製
造プロセスの変更を要しない高密度イメージセンサに適
用可能なイメージセンサを提供することを目的とする。
センサエリアを変えることなく感度補正可能であり、製
造プロセスの変更を要しない高密度イメージセンサに適
用可能なイメージセンサを提供することを目的とする。
そのために本発明のイメージセンサは、受光部を有する
複数のセンサを配列したイメージセンサにおいて、各セ
ンサの受光部内に非センサ部を形成し、線間容量に応じ
て前記非センサ部の面積を変えることにより、各センサ
の実質の受光部面積を異ならせたことを特徴とする。
複数のセンサを配列したイメージセンサにおいて、各セ
ンサの受光部内に非センサ部を形成し、線間容量に応じ
て前記非センサ部の面積を変えることにより、各センサ
の実質の受光部面積を異ならせたことを特徴とする。
本発明のイメージセンサは、センサの受光部内に非セン
サ部を形成し、この非センサ部の面積を線間容量のバラ
ツキに応じて変えることにより、配線、遮光膜間の距
離、拡散層の幅等には一切手を加えず、センサエリアを
変えずに感度補正することが可能となる。
サ部を形成し、この非センサ部の面積を線間容量のバラ
ツキに応じて変えることにより、配線、遮光膜間の距
離、拡散層の幅等には一切手を加えず、センサエリアを
変えずに感度補正することが可能となる。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明のイメージセンサの一実施例を示す図
で、同図（イ）はセンサ部を示す図、同図（ロ）は断面
図であり、第５図と同一番号は同一内容を示している。
図中、11は非センサ部、12は第１のセンサ、13は第２の
センサ、14、15はセンサ上の非センサ部である。
で、同図（イ）はセンサ部を示す図、同図（ロ）は断面
図であり、第５図と同一番号は同一内容を示している。
図中、11は非センサ部、12は第１のセンサ、13は第２の
センサ、14、15はセンサ上の非センサ部である。
図において、センサ受光部には非センサ部11が設けられ
ており、例えば第１のセンサ12の非センサ部14は、面積
S3の三角形にし、第２のセンサ13の非センサ部15は、面
積S4の正方形にしてあり、センサとICとの間の長さの違
いにより生じる容量のばらつきに応じた面積のものを形
成する。
ており、例えば第１のセンサ12の非センサ部14は、面積
S3の三角形にし、第２のセンサ13の非センサ部15は、面
積S4の正方形にしてあり、センサとICとの間の長さの違
いにより生じる容量のばらつきに応じた面積のものを形
成する。
第２図はイメージセンサ内の任意の２つのセンサ部の等
価回路を示す図、CS1、CS2は第１、第２のセンサ自体の
容量、CL1、CL2、CL3は線間容量、ClはIC−GND間容量、
16、17は増幅器、18、19、20、21はスイッチである。
価回路を示す図、CS1、CS2は第１、第２のセンサ自体の
容量、CL1、CL2、CL3は線間容量、ClはIC−GND間容量、
16、17は増幅器、18、19、20、21はスイッチである。
図において、センサー１、２の出力電圧V1、V2はセンサ
単位面積当たりに発生する電荷量がｑ、補正前の受光部
面積がＳ、Ｋがａ−Siの誘電率εをａ−Siの膜厚ｄで割
った値（Ｋ＝ε/d）、第１、第２のセンサ12、13につい
ての線間容量をC1L、C2Lとすると、 となり、出力電圧は非センサー部面積S3、S4によってコ
ントロールできることが分かる。そこで、補正前の線間
容量のバラツキによる最も低い出力レベルVminとなるよ
うに、S3、S4を選べば出力は均一となる。なおS3、S4は
センサ最上部層電極ITO、または下部電極Cr層をエッチ
ングすることで容易にでき、また中央層ａ−Siを同時に
エッチングしても同様な効果が得られる。
単位面積当たりに発生する電荷量がｑ、補正前の受光部
面積がＳ、Ｋがａ−Siの誘電率εをａ−Siの膜厚ｄで割
った値（Ｋ＝ε/d）、第１、第２のセンサ12、13につい
ての線間容量をC1L、C2Lとすると、 となり、出力電圧は非センサー部面積S3、S4によってコ
ントロールできることが分かる。そこで、補正前の線間
容量のバラツキによる最も低い出力レベルVminとなるよ
うに、S3、S4を選べば出力は均一となる。なおS3、S4は
センサ最上部層電極ITO、または下部電極Cr層をエッチ
ングすることで容易にでき、また中央層ａ−Siを同時に
エッチングしても同様な効果が得られる。
以上のように本発明によれば、線間幅やセンサエリアを
変えることなくイメージセンサの感度補正が可能とな
り、製造プロセスの変更も全く必要としない。また、セ
ンサエリアを変えた場合には、遮光膜等により受光部の
面積を規定する必要があり、プロセスが増えて複雑とな
るが、本発明はセンサエリアを変える必要がないため、
製造プロセスが増えることがはない。また、センサ部に
非センサ部を形成することから、ゴミ、異物によるセン
サへの影響を減少させることもできる。
変えることなくイメージセンサの感度補正が可能とな
り、製造プロセスの変更も全く必要としない。また、セ
ンサエリアを変えた場合には、遮光膜等により受光部の
面積を規定する必要があり、プロセスが増えて複雑とな
るが、本発明はセンサエリアを変える必要がないため、
製造プロセスが増えることがはない。また、センサ部に
非センサ部を形成することから、ゴミ、異物によるセン
サへの影響を減少させることもできる。
第１図は本発明のイメージセンサの一実施例を示す図
で、同図（イ）はセンサ部を示す図、同図（ロ）は断面
図、第２図は第１図のイメージセンサの等価回路を示す
図、第３図はイメージセンサのセンサ部の基本構成を示
す図、第４図は第３図の構成のイメージセンサの等価回
路を示す図、第５図（イ）は従来のイメージセンサの要
部平面図、第５図（ロ）は断面図である。 １…センサ基板、２…下部電極、３はアモルファスシリ
コン（ａ−Si）、４…上部透明電極（ITO）、５…遮光
膜（Cr）、６…センサ受光部、11…非センサ部、12…第
１のセンサ、13…第２のセンサ、14、15…センサ上の非
センサ部。
で、同図（イ）はセンサ部を示す図、同図（ロ）は断面
図、第２図は第１図のイメージセンサの等価回路を示す
図、第３図はイメージセンサのセンサ部の基本構成を示
す図、第４図は第３図の構成のイメージセンサの等価回
路を示す図、第５図（イ）は従来のイメージセンサの要
部平面図、第５図（ロ）は断面図である。 １…センサ基板、２…下部電極、３はアモルファスシリ
コン（ａ−Si）、４…上部透明電極（ITO）、５…遮光
膜（Cr）、６…センサ受光部、11…非センサ部、12…第
１のセンサ、13…第２のセンサ、14、15…センサ上の非
センサ部。
Claims (1)
- 【請求項１】受光部を有する複数のセンサを配列したイ
メージセンサにおいて、各センサの受光部内にセンサを
構成する上下電極の少なくとも一方を部分的に除去した
非センサ部を形成し、各受光部からの配線の有する静電
容量に応じて前記非センサ部の面積を変えることによ
り、各センサの実質のセンサ部面積を異ならせて出力を
均一化するようにしたことを特徴とするイメージセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62106586A JPH0734466B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62106586A JPH0734466B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | イメ−ジセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272071A JPS63272071A (ja) | 1988-11-09 |
| JPH0734466B2 true JPH0734466B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=14437302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62106586A Expired - Fee Related JPH0734466B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734466B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4635191B2 (ja) | 2003-10-21 | 2011-02-16 | 国立大学法人静岡大学 | 超解像画素電極の配置構造及び信号処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5552278A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-16 | Fujitsu Ltd | Solid image pickup device |
| JPS5969964A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-20 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPS61253859A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-11 | Hitachi Ltd | イメ−ジセンサ |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62106586A patent/JPH0734466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63272071A (ja) | 1988-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |