JPH0750742A - カラー用密着イメージセンサ - Google Patents
カラー用密着イメージセンサInfo
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- JPH0750742A JPH0750742A JP5348096A JP34809693A JPH0750742A JP H0750742 A JPH0750742 A JP H0750742A JP 5348096 A JP5348096 A JP 5348096A JP 34809693 A JP34809693 A JP 34809693A JP H0750742 A JPH0750742 A JP H0750742A
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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
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 S/N比を増加させ、コスト節減を図る。
【構成】 第1、第2、第3光電変換部19,20,2
1上に形成されたカラーフィルタ層と、第2、第3光電
変換部20,21をスイッチングする第1、第2スイッ
チング部18,22にブロック毎に駆動用ゲートパルス
信号を印加する第1、第2ゲートライン14,14a
と、第1、第2スイッチング部18,22から出力を転
送する第1、第2データライン16,16aと、第1、
第2及び第3光電変換部に第1、第2パルスライン1
1,12を介してパルス信号を供給する光電変換パルス
ドライビング回路部13と、第1、第2ゲートラインを
介して第1、第2スイッチング部に駆動用ゲートパルス
信号を供給する第1、第2ゲートパルスドライビング回
路部15,15aと、第1、第2データライン16,1
6aを介して第1、第2スイッチング部の出力を読み出
すリードアウトLSI部17,17aとを含む。
1上に形成されたカラーフィルタ層と、第2、第3光電
変換部20,21をスイッチングする第1、第2スイッ
チング部18,22にブロック毎に駆動用ゲートパルス
信号を印加する第1、第2ゲートライン14,14a
と、第1、第2スイッチング部18,22から出力を転
送する第1、第2データライン16,16aと、第1、
第2及び第3光電変換部に第1、第2パルスライン1
1,12を介してパルス信号を供給する光電変換パルス
ドライビング回路部13と、第1、第2ゲートラインを
介して第1、第2スイッチング部に駆動用ゲートパルス
信号を供給する第1、第2ゲートパルスドライビング回
路部15,15aと、第1、第2データライン16,1
6aを介して第1、第2スイッチング部の出力を読み出
すリードアウトLSI部17,17aとを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報通信端末機のスキ
ャナ(scanner :走査装置)等に適用されるカラー用密
着イメージセンサ(Cnotact Image Sensor)に関し、特
に光電変換領域を素子別に分離させ、1列のスイッチン
グ素子によって2列の光電変換領域を駆動することがで
きるようにしたカラー用密着イメージセンサに関する。
ャナ(scanner :走査装置)等に適用されるカラー用密
着イメージセンサ(Cnotact Image Sensor)に関し、特
に光電変換領域を素子別に分離させ、1列のスイッチン
グ素子によって2列の光電変換領域を駆動することがで
きるようにしたカラー用密着イメージセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、密着イメージセンサは、ファク
シミリ、コンピュータまたは電子複写機等においてグラ
フィックまたは文字等をスキャニングするための手段と
して用いられる。
シミリ、コンピュータまたは電子複写機等においてグラ
フィックまたは文字等をスキャニングするための手段と
して用いられる。
【0003】従来のカラー用密着イメージセンサを特開
昭63−283159を例として説明する。
昭63−283159を例として説明する。
【0004】図1は従来のカラー用密着イメージセンサ
の平面図であり、図2は図1のB−B′線断面図であ
る。従来のカラー用密着イメージセンサの構成は、透明
ガラス基板10と、透明ガラス基板10上に3列の光電
変換領域を区分するために適当な間隔で形成された4列
の遮光膜8と、遮光膜8と透明ガラス基板10とにわた
って形成されて、各列の光電変換領域に共通電圧を印加
する透明電極7と、透明電極7上に形成されて、遮光膜
8の間に入力される光を強度に応じた電気信号に変換す
る光電変換膜6と、遮光膜8の間の光電変換膜6で生成
された光信号を出力するために各列毎に形成された第
1、第2、第3電極2,3,5と、第2電極3と第3電
極5とを隔離させて絶縁するための絶縁膜4と、ガラス
基板10の反対面に前記遮光膜8の間に1列形成される
R,G,Bカラーフィルタ9と、からなる。
の平面図であり、図2は図1のB−B′線断面図であ
る。従来のカラー用密着イメージセンサの構成は、透明
ガラス基板10と、透明ガラス基板10上に3列の光電
変換領域を区分するために適当な間隔で形成された4列
の遮光膜8と、遮光膜8と透明ガラス基板10とにわた
って形成されて、各列の光電変換領域に共通電圧を印加
する透明電極7と、透明電極7上に形成されて、遮光膜
8の間に入力される光を強度に応じた電気信号に変換す
る光電変換膜6と、遮光膜8の間の光電変換膜6で生成
された光信号を出力するために各列毎に形成された第
1、第2、第3電極2,3,5と、第2電極3と第3電
極5とを隔離させて絶縁するための絶縁膜4と、ガラス
基板10の反対面に前記遮光膜8の間に1列形成される
R,G,Bカラーフィルタ9と、からなる。
【0005】ここで、光電変換膜6からなる光電変換領
域は、4列の遮光膜8間に3列に構成される。各列には
複数個、例えば8ドット/mmである場合は1728個
/A4 の光電変換素子(フォトダイオード)が一列に配
置されている。
域は、4列の遮光膜8間に3列に構成される。各列には
複数個、例えば8ドット/mmである場合は1728個
/A4 の光電変換素子(フォトダイオード)が一列に配
置されている。
【0006】図1に図示されていないが、第1電極2は
上方に引出されて駆動用ICに連結され、また、第2電
極3および第3電極5は下方に引出されて駆動用ICに
それぞれ連結されている。
上方に引出されて駆動用ICに連結され、また、第2電
極3および第3電極5は下方に引出されて駆動用ICに
それぞれ連結されている。
【0007】このような従来のカラー用密着イメージセ
ンサの製造方法を、図2を用いて説明すると、まずガラ
ス基板10上に金属Crをスパッタ(Sputter )により
蒸着し、パターンマスクを利用したフォトエッチング工
程により金属Crを選択的に除去して3列の光電変換領
域を決めるための4列の遮光膜8を形成する。
ンサの製造方法を、図2を用いて説明すると、まずガラ
ス基板10上に金属Crをスパッタ(Sputter )により
蒸着し、パターンマスクを利用したフォトエッチング工
程により金属Crを選択的に除去して3列の光電変換領
域を決めるための4列の遮光膜8を形成する。
【0008】次に、共通電極である透明電極7をスパッ
タにより蒸着し、不要部分を除去する。
タにより蒸着し、不要部分を除去する。
【0009】そして、透明基板7上に光電変換層(非結
晶シリコン)6をPCVD(PlasmaChemical Vapour De
position )により蒸着し、パターニングした後、遮光
膜8間の第1列および第3列の光電変換層6に第1電極
2および第3電極5を形成する。
晶シリコン)6をPCVD(PlasmaChemical Vapour De
position )により蒸着し、パターニングした後、遮光
膜8間の第1列および第3列の光電変換層6に第1電極
2および第3電極5を形成する。
【0010】続いて、第3電極5上に絶縁膜4を形成し
て第3電極5を絶縁させた後、その上に、第2列の光電
変換層6の光信号を出力することができるように第2電
極3を形成する。
て第3電極5を絶縁させた後、その上に、第2列の光電
変換層6の光信号を出力することができるように第2電
極3を形成する。
【0011】さらに、第1、第2、第3電極2,3,5
を上下に引出して各駆動用ICにボンディングする。
を上下に引出して各駆動用ICにボンディングする。
【0012】最後に、ガラス基板10の裏面の前記遮光
膜8間の領域にカラーフィルタ9をパターニングし、図
2に示したようなカラー用密着イメージセンサを得る。
膜8間の領域にカラーフィルタ9をパターニングし、図
2に示したようなカラー用密着イメージセンサを得る。
【0013】このような従来のカラー用密着イメージセ
ンサは、以下のように動作する。すなわち、原稿より反
射された多数の波長光がカラーフィルタ9を介して光電
変換膜6に入射されると、この入射光は光電変換膜6で
電気信号に変換されて光キャリアを出力する。この光キ
ャリア(電流または電圧)は、第1、第2、第3電極
2,3,5に連結された駆動用ICに2n(n=1,
2,3…)個ずつ出力され、処理される。
ンサは、以下のように動作する。すなわち、原稿より反
射された多数の波長光がカラーフィルタ9を介して光電
変換膜6に入射されると、この入射光は光電変換膜6で
電気信号に変換されて光キャリアを出力する。この光キ
ャリア(電流または電圧)は、第1、第2、第3電極
2,3,5に連結された駆動用ICに2n(n=1,
2,3…)個ずつ出力され、処理される。
【0014】したがって、光電変換素子領域を3列配列
した従来のカラー用密着イメージセンサによれば、1列
配置して各素子毎に色分離する方法に比べて解像度が高
く、また同じの解像度の場合には光信号が大きくなり、
且つ、カラーフィルタを素子毎に分離させる必要はない
という利点があるので、近年、カラー用密着イメージセ
ンサに広く利用されている。
した従来のカラー用密着イメージセンサによれば、1列
配置して各素子毎に色分離する方法に比べて解像度が高
く、また同じの解像度の場合には光信号が大きくなり、
且つ、カラーフィルタを素子毎に分離させる必要はない
という利点があるので、近年、カラー用密着イメージセ
ンサに広く利用されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラー用密着イメージセンサにおいては、光電変換膜6
および共通電極としての透明電極7が3列の光電変換素
子の全域に形成されているので、カラーフィルタ9を介
して入射された光によって光電変換膜6で発生したホッ
トキャリアが隣接する光電変換素子に影響を及ぼすこと
となって、S/N比(雑音比)が減少する場合があると
いう欠点があった。
カラー用密着イメージセンサにおいては、光電変換膜6
および共通電極としての透明電極7が3列の光電変換素
子の全域に形成されているので、カラーフィルタ9を介
して入射された光によって光電変換膜6で発生したホッ
トキャリアが隣接する光電変換素子に影響を及ぼすこと
となって、S/N比(雑音比)が減少する場合があると
いう欠点があった。
【0016】また、第2、第3電極3,5の引出線間の
間隔が狭くなって、パターニング工程の際にスループッ
トが低下するという欠点もあった。
間隔が狭くなって、パターニング工程の際にスループッ
トが低下するという欠点もあった。
【0017】さらに、第2、第3電極3,5間に絶縁膜
が形成されるので、かかる第2電極3と第3電極5との
間に寄生キャパシタンスが発生することとなって個別の
電極を介して流れる信号にノイズとして作用することと
なってS/N比が低下する場合があるという欠点もあっ
た。
が形成されるので、かかる第2電極3と第3電極5との
間に寄生キャパシタンスが発生することとなって個別の
電極を介して流れる信号にノイズとして作用することと
なってS/N比が低下する場合があるという欠点もあっ
た。
【0018】加えて、絶縁膜をRIE等によりパターニ
ングする際に、下方の光電変換膜が損傷されて光電変換
効率を低下させるという欠点もあった。
ングする際に、下方の光電変換膜が損傷されて光電変換
効率を低下させるという欠点もあった。
【0019】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
めのもので、S/N比が高く且つ安価なカラー用密着イ
メージセンサを提供することにある。
めのもので、S/N比が高く且つ安価なカラー用密着イ
メージセンサを提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、光電変換領域を3列形成し、ス
イッチング素子領域を2列形成して1列のスイッチング
素子領域が2列の光電変換領域をスイッチングするよう
にし、各光電変換領域を素子別に分離させて、3列の光
電変換領域上に、R,G,Bカラーフィルタを形成した
もので、その構成は複数の光電変換素子がそれぞれ1列
ずつ配列されて光信号を電気信号に変換して光キャリア
を生成する第1、第2、第3光電変換部と、前記第1、
第2、第3光電変換部上に形成されて光をフィルタリン
グするR,G,Bカラーフィルタ層と、複数の薄膜トラ
ンジスタがそれぞれ1列ずつ配列されてなる、第2光電
変換部および第3光電変換部の光キャリアの出力のそれ
ぞれを順次スイッチングする第1、第2スイッチング部
と、前記第1、第2スイッチング部にブロック毎に駆動
用ゲートパルス信号をそれぞれ印加するための複数の第
1、第2ゲートラインと、前記第1、第2スイッチング
部により出力された光キャリアをそれぞれ転送するため
の複数の第1、第2データラインと、前記第1、第2光
電変換部および第3光電変換部にパルス信号を印加する
ための第1、第2パルスラインと、前記第1、第2パル
スラインに光電変換パルス信号を出力する光電変換パル
スドライビング回路部と、前記複数の第1、第2ゲート
ラインを介して前記第1、第2スイッチング部の駆動用
ゲートパルス信号を順次出力する第1、第2ゲートパル
スドライビング回路部と、前記複数の第1、第2データ
ラインを介して第1、第2スイッチング部から出力され
る光キャリアを順次読み出して外部に転送する第1、第
2リードアウトLSI部と、を含む。
めに、本発明によれば、光電変換領域を3列形成し、ス
イッチング素子領域を2列形成して1列のスイッチング
素子領域が2列の光電変換領域をスイッチングするよう
にし、各光電変換領域を素子別に分離させて、3列の光
電変換領域上に、R,G,Bカラーフィルタを形成した
もので、その構成は複数の光電変換素子がそれぞれ1列
ずつ配列されて光信号を電気信号に変換して光キャリア
を生成する第1、第2、第3光電変換部と、前記第1、
第2、第3光電変換部上に形成されて光をフィルタリン
グするR,G,Bカラーフィルタ層と、複数の薄膜トラ
ンジスタがそれぞれ1列ずつ配列されてなる、第2光電
変換部および第3光電変換部の光キャリアの出力のそれ
ぞれを順次スイッチングする第1、第2スイッチング部
と、前記第1、第2スイッチング部にブロック毎に駆動
用ゲートパルス信号をそれぞれ印加するための複数の第
1、第2ゲートラインと、前記第1、第2スイッチング
部により出力された光キャリアをそれぞれ転送するため
の複数の第1、第2データラインと、前記第1、第2光
電変換部および第3光電変換部にパルス信号を印加する
ための第1、第2パルスラインと、前記第1、第2パル
スラインに光電変換パルス信号を出力する光電変換パル
スドライビング回路部と、前記複数の第1、第2ゲート
ラインを介して前記第1、第2スイッチング部の駆動用
ゲートパルス信号を順次出力する第1、第2ゲートパル
スドライビング回路部と、前記複数の第1、第2データ
ラインを介して第1、第2スイッチング部から出力され
る光キャリアを順次読み出して外部に転送する第1、第
2リードアウトLSI部と、を含む。
【0021】
【実施例】以下、本発明のカラー用密着イメージセンサ
を図面に基づいて詳述する。図3は、本発明のカラー用
密着イメージセンサについての等価回路図である。入射
される光信号を電気信号に変換するための複数の光電変
換素子(フォトダイオード)を1列に配列してm個の光
電変換素子(フォトダイオード)を1つのブロックとし
てnブロック構成された第1光電変換部19と、入射さ
れた光信号を電気信号に変換するために第1光電変換部
19に対応させてm個の光電変換素子を1つのブロック
としてnブロック構成された第2光電変換部20と、入
射される光信号を電気信号に変換するために第2光電変
換部20の各光電変換素子の下部電極と1:1に対応さ
せて連結されたm個の光電変換素子を1つのブロックと
してnブロック構成された第3光電変換部21と、第1
光電変換部19の光電変換素子と対応するようにm個の
薄膜トランジスタを1つのブロックとしてnブロック構
成されて第1光電変換部19の出力をスイッチングする
第1スイッチング部18と、m個の薄膜トランジスタを
1つのブロックとしてnブロック構成されて第2光電変
換部20および第3光電変換部21の出力をスイッチン
グする第2スイッチング部22と、第1、第2光電変換
部19,20の光電変換素子を共通化して第1、第2光
電変換部19,20の光電荷を出力させるために光電変
換部19,20にパルス信号を印加する第1パルスライ
ン11と、第3光電変換部21の光電変換素子にそれぞ
れ接続されて光電荷を出力させるためにパルス信号を印
加する第2パルスライン12と、第1、第2パルスライ
ン11,12にパルス信号を供給する光電変換パルスド
ライビング回路部13と、第1スイッチング部18の同
一ブロック内の各薄膜トランジスタのゲートにそれぞれ
接続されてゲート信号を印加するn本の第1ゲートライ
ン14と、n本の第1ゲートライン14に薄膜トランジ
スタ駆動用パルスを選択的に印加する第1ゲートパルス
ドライビング回路部15と、第1スイッチング部18の
各ブロックの内の同一番目の薄膜トランジスタのドレー
ンにそれぞれ接続されて第1スイッチング部18を介し
て出力された光電荷データを転送するm本の第1データ
ライン16と、m本の第1データライン16を介して転
送された光電荷データを入力して順次出力する第1リー
ドアウトLDI部17と、第2スイッチング部22の同
一ブロック内の各薄膜トランジスタのゲートにそれぞれ
接続されてゲート信号を印加するn本の第2ゲートライ
ン14aと、n本の第2ゲートライン14aに薄膜トラ
ンジスタ駆動用パルスを選択的に印加する第2ゲートパ
ルスドライビング回路部15aと、第2スイッチング部
22を各ブロックの内の同一番目の薄膜トランジスタの
ドレーンにそれぞれ接続されて第2スイッチング部18
を介して出力された光電荷データを転送するm本の第2
データライン16aと、m本の第2データライン16a
を介して転送された光電荷データを入力して順次出力す
る第2リードアウトLSI部17aと、からなる。
を図面に基づいて詳述する。図3は、本発明のカラー用
密着イメージセンサについての等価回路図である。入射
される光信号を電気信号に変換するための複数の光電変
換素子(フォトダイオード)を1列に配列してm個の光
電変換素子(フォトダイオード)を1つのブロックとし
てnブロック構成された第1光電変換部19と、入射さ
れた光信号を電気信号に変換するために第1光電変換部
19に対応させてm個の光電変換素子を1つのブロック
としてnブロック構成された第2光電変換部20と、入
射される光信号を電気信号に変換するために第2光電変
換部20の各光電変換素子の下部電極と1:1に対応さ
せて連結されたm個の光電変換素子を1つのブロックと
してnブロック構成された第3光電変換部21と、第1
光電変換部19の光電変換素子と対応するようにm個の
薄膜トランジスタを1つのブロックとしてnブロック構
成されて第1光電変換部19の出力をスイッチングする
第1スイッチング部18と、m個の薄膜トランジスタを
1つのブロックとしてnブロック構成されて第2光電変
換部20および第3光電変換部21の出力をスイッチン
グする第2スイッチング部22と、第1、第2光電変換
部19,20の光電変換素子を共通化して第1、第2光
電変換部19,20の光電荷を出力させるために光電変
換部19,20にパルス信号を印加する第1パルスライ
ン11と、第3光電変換部21の光電変換素子にそれぞ
れ接続されて光電荷を出力させるためにパルス信号を印
加する第2パルスライン12と、第1、第2パルスライ
ン11,12にパルス信号を供給する光電変換パルスド
ライビング回路部13と、第1スイッチング部18の同
一ブロック内の各薄膜トランジスタのゲートにそれぞれ
接続されてゲート信号を印加するn本の第1ゲートライ
ン14と、n本の第1ゲートライン14に薄膜トランジ
スタ駆動用パルスを選択的に印加する第1ゲートパルス
ドライビング回路部15と、第1スイッチング部18の
各ブロックの内の同一番目の薄膜トランジスタのドレー
ンにそれぞれ接続されて第1スイッチング部18を介し
て出力された光電荷データを転送するm本の第1データ
ライン16と、m本の第1データライン16を介して転
送された光電荷データを入力して順次出力する第1リー
ドアウトLDI部17と、第2スイッチング部22の同
一ブロック内の各薄膜トランジスタのゲートにそれぞれ
接続されてゲート信号を印加するn本の第2ゲートライ
ン14aと、n本の第2ゲートライン14aに薄膜トラ
ンジスタ駆動用パルスを選択的に印加する第2ゲートパ
ルスドライビング回路部15aと、第2スイッチング部
22を各ブロックの内の同一番目の薄膜トランジスタの
ドレーンにそれぞれ接続されて第2スイッチング部18
を介して出力された光電荷データを転送するm本の第2
データライン16aと、m本の第2データライン16a
を介して転送された光電荷データを入力して順次出力す
る第2リードアウトLSI部17aと、からなる。
【0022】図4は本発明のカラー用密着イメージセン
サのレイアウト図であり、図5は図4のA−A′線断面
図である。第1、第2、第3光電変換部19,20,2
1の各光電変換素子には下部電極24a,24b,24
c上に光電変換層として非結晶シリコン層32a,32
b,32cが形成され、非結晶シリコン層32a,32
b,32c上には透明電極26a,26b,26cが形
成されている。また、第1光電変換部19のそれぞれの
光電変換素子の下部電極24aには第1スイッチング部
18と隣接するそれぞれの薄膜トランジスタのソース電
極25aとが一体に形成され、第1光電変換部19およ
び第2光電変換部20の上部透明電極26a,26bは
共通して光電変換素子の第1パルスライン11に連結さ
れている。さらに、第2光電変換部20および第3光電
変換部21の光電変換素子のそれぞれにおいては、同一
番目の光電変換素子に対して下部電極24b,24cが
共通して設けられている。
サのレイアウト図であり、図5は図4のA−A′線断面
図である。第1、第2、第3光電変換部19,20,2
1の各光電変換素子には下部電極24a,24b,24
c上に光電変換層として非結晶シリコン層32a,32
b,32cが形成され、非結晶シリコン層32a,32
b,32c上には透明電極26a,26b,26cが形
成されている。また、第1光電変換部19のそれぞれの
光電変換素子の下部電極24aには第1スイッチング部
18と隣接するそれぞれの薄膜トランジスタのソース電
極25aとが一体に形成され、第1光電変換部19およ
び第2光電変換部20の上部透明電極26a,26bは
共通して光電変換素子の第1パルスライン11に連結さ
れている。さらに、第2光電変換部20および第3光電
変換部21の光電変換素子のそれぞれにおいては、同一
番目の光電変換素子に対して下部電極24b,24cが
共通して設けられている。
【0023】但し、本実施例では、第2光電変換部20
のk番目の光電変換素子と第3光電変換部21のk−1
番目またはk+1番目の光電変換素子が隣接するように
配列されている。したがって、図5の第2光電変換部2
0の光電変換素子の下部電極24bと第3光電変換部2
1の光電変換素子の下部電極24cとが連結されていな
いこととなっている。
のk番目の光電変換素子と第3光電変換部21のk−1
番目またはk+1番目の光電変換素子が隣接するように
配列されている。したがって、図5の第2光電変換部2
0の光電変換素子の下部電極24bと第3光電変換部2
1の光電変換素子の下部電極24cとが連結されていな
いこととなっている。
【0024】そして、第1光電変換部19の上方にはレ
ッド(Red )カラーフィルタ27aが、第2光電変換部
20の上方にはグリーン(Green )カラーフィルタ27
bが、第3光電変換部21の上方にはブルー(Blue)カ
ラーフィルタ27cが、それぞれ形成されている。な
お、これらの各フィルタ27a,27b,27cの色は
任意に変更することが可能である。
ッド(Red )カラーフィルタ27aが、第2光電変換部
20の上方にはグリーン(Green )カラーフィルタ27
bが、第3光電変換部21の上方にはブルー(Blue)カ
ラーフィルタ27cが、それぞれ形成されている。な
お、これらの各フィルタ27a,27b,27cの色は
任意に変更することが可能である。
【0025】また、第3光電変換部21の光電変換素子
の上部透明電極26cは、第2パルスライン12と連結
され、第3光電変換部21の光電変換素子の下部透明電
極24cは第2スイッチング部22のソース電極25a
と一体連結されている。
の上部透明電極26cは、第2パルスライン12と連結
され、第3光電変換部21の光電変換素子の下部透明電
極24cは第2スイッチング部22のソース電極25a
と一体連結されている。
【0026】以下、このような構成の本発明のカラー用
密着イメージセンサの製造方法を、図4、図5を用いて
説明する。
密着イメージセンサの製造方法を、図4、図5を用いて
説明する。
【0027】まず、ガラス基板23上にゲート金属とし
てのCrを蒸着し、パターニングして第1スイッチング
部18および第2スイッチング部22のゲート28a,
28bおよび第1、第2ゲートライン14,14aを形
成する。そして、全面にわたってゲート絶縁膜(SiN
x)29を蒸着する。
てのCrを蒸着し、パターニングして第1スイッチング
部18および第2スイッチング部22のゲート28a,
28bおよび第1、第2ゲートライン14,14aを形
成する。そして、全面にわたってゲート絶縁膜(SiN
x)29を蒸着する。
【0028】次に、第1スイッチング部18および第2
スイッチング部22に活性層である非結晶シリコン30
a,30bとn+非結晶シリコン31a,31bとを順
次形成し、続いて、第1スイッチング部18および第2
スイッチング部22の薄膜トランジスタのソース電極2
5aおよび第1、第2、第3光電変換部19,20,2
1の下部電極となる金属を蒸着し、さらに、第1スイッ
チング部18および第2スイッチング部22の各ソース
電極25a,25bを隣接する第1、第3光電変換部1
9,21の下部電極24a,24bと一体に形成する。
そして、第2光電変換部20の下部電極24bと同一番
目の第3光電変換部21の下部電極24cとが連結され
るようにパターニングする。
スイッチング部22に活性層である非結晶シリコン30
a,30bとn+非結晶シリコン31a,31bとを順
次形成し、続いて、第1スイッチング部18および第2
スイッチング部22の薄膜トランジスタのソース電極2
5aおよび第1、第2、第3光電変換部19,20,2
1の下部電極となる金属を蒸着し、さらに、第1スイッ
チング部18および第2スイッチング部22の各ソース
電極25a,25bを隣接する第1、第3光電変換部1
9,21の下部電極24a,24bと一体に形成する。
そして、第2光電変換部20の下部電極24bと同一番
目の第3光電変換部21の下部電極24cとが連結され
るようにパターニングする。
【0029】続いて、第1、第2、第3光電変換部1
9,20,21の下部電極24a,24b,24c上に
非結晶シリコン32a,32b,32cと透明電極26
a,26b,26cとを順次形成し、その後、全面にわ
たって絶縁膜33を蒸着する。そして、前記第1、第
2、第3光電変換部19,20,21の透明電極26
a,26b,26cの一部が露出するように絶縁膜33
にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを
介して透明電極26a,26b,26cと連結されるよ
うに第1、第2パルスライン11,12を形成し、その
全面に平坦化用保護膜を形成する。そして、最後に第
1、第2、第3光電変換部19,20,21上にレッド
カラーフィルタ27a、グリーンカラーフィルタ27
b、ブルーカラーフィルタ27cをそれぞれ形成する。
9,20,21の下部電極24a,24b,24c上に
非結晶シリコン32a,32b,32cと透明電極26
a,26b,26cとを順次形成し、その後、全面にわ
たって絶縁膜33を蒸着する。そして、前記第1、第
2、第3光電変換部19,20,21の透明電極26
a,26b,26cの一部が露出するように絶縁膜33
にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを
介して透明電極26a,26b,26cと連結されるよ
うに第1、第2パルスライン11,12を形成し、その
全面に平坦化用保護膜を形成する。そして、最後に第
1、第2、第3光電変換部19,20,21上にレッド
カラーフィルタ27a、グリーンカラーフィルタ27
b、ブルーカラーフィルタ27cをそれぞれ形成する。
【0030】次に、このような本発明のカラー用密着イ
メージセンサの動作について、図6を用いて説明する。
メージセンサの動作について、図6を用いて説明する。
【0031】まず、図5の各々のカラーフィルタ27
a,27b,27cを介して入射した光により、第1、
第2、第3光電変換部19,20,21の各光電変換素
子(フォトダイオード)が入射光の強さに対応した光キ
ャリアを生成する。この時、第1、第2パルスライン1
1,12を介して図6(a)のようなパルスが印加され
ると、第1光電変換部19および第2光電変換部20に
共通して−5Vのパルスが印加され且つ第3光電変換部
21に0Vのパルスが印加された状態において、図6
(b)のように第1スイッチング部18および第2スイ
ッチング部22の各ブロック別に印加されるゲートパル
ス信号により、第1、第2光電変換部19,20の光キ
ャリアが順次第1、第2データライン16,16aを介
して図6(d)のように第1、第2リードアウトLSI
部17,17aにより検出される。
a,27b,27cを介して入射した光により、第1、
第2、第3光電変換部19,20,21の各光電変換素
子(フォトダイオード)が入射光の強さに対応した光キ
ャリアを生成する。この時、第1、第2パルスライン1
1,12を介して図6(a)のようなパルスが印加され
ると、第1光電変換部19および第2光電変換部20に
共通して−5Vのパルスが印加され且つ第3光電変換部
21に0Vのパルスが印加された状態において、図6
(b)のように第1スイッチング部18および第2スイ
ッチング部22の各ブロック別に印加されるゲートパル
ス信号により、第1、第2光電変換部19,20の光キ
ャリアが順次第1、第2データライン16,16aを介
して図6(d)のように第1、第2リードアウトLSI
部17,17aにより検出される。
【0032】図6(a)のように第1、第2光電変換部
19,20には0Vのパルスが印加され且つ第3光電変
換部21には−5Vのパルスが印加された状態におい
て、図6(c)のように第2スイッチング部22の各ブ
ロックに順次ゲートパルス信号を印加されると、第3光
電変換部21の光キャリアが図6(d)のように第2リ
ードアウトLSI部17aにより検出される。
19,20には0Vのパルスが印加され且つ第3光電変
換部21には−5Vのパルスが印加された状態におい
て、図6(c)のように第2スイッチング部22の各ブ
ロックに順次ゲートパルス信号を印加されると、第3光
電変換部21の光キャリアが図6(d)のように第2リ
ードアウトLSI部17aにより検出される。
【0033】換言すれば、第1、第2光電変換部19,
20のスキャンの際には、第1光電変換部19の光キャ
リアが第1スイッチング部18を介して第1リードアウ
トLSI部17から検出され、第2光電変換部20の光
キャリアが第2スイッチング部22を介して第2リード
アウトLSI部17aから検出される。また、第3光電
変換部21のスキャンの際には、第1、第2光電変換部
19,20に印加される共通のバイアスが0Vであるの
で、第2光電変換部20はチャージ(charge)の移動が
なく、したがって第3光電変換部21の光キャリアのみ
が第2スイッチング部22を介して第2リードアウトL
SI部17aから検出される。
20のスキャンの際には、第1光電変換部19の光キャ
リアが第1スイッチング部18を介して第1リードアウ
トLSI部17から検出され、第2光電変換部20の光
キャリアが第2スイッチング部22を介して第2リード
アウトLSI部17aから検出される。また、第3光電
変換部21のスキャンの際には、第1、第2光電変換部
19,20に印加される共通のバイアスが0Vであるの
で、第2光電変換部20はチャージ(charge)の移動が
なく、したがって第3光電変換部21の光キャリアのみ
が第2スイッチング部22を介して第2リードアウトL
SI部17aから検出される。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光電変換部がR,G,Bカラー別に分離されて、第1、
第2、第3光電変換部と分離されるので、従来の光電変
換部から発生した光キャリアが隣接する光電変換素子に
影響を及ぼしてS/N比が減少されることを防止するこ
とができる。また、データラインが上下に分離されて第
1、第2リードアウトLSI部に連結されているので、
パターニング工程が容易となってスループットが向上さ
れる。さらに、第2、第3光電変換部を1つのスイッチ
ング部により駆動できるのでリードアウトLSI数も低
減できる。加えて製造コストの節減効果も得られる。
光電変換部がR,G,Bカラー別に分離されて、第1、
第2、第3光電変換部と分離されるので、従来の光電変
換部から発生した光キャリアが隣接する光電変換素子に
影響を及ぼしてS/N比が減少されることを防止するこ
とができる。また、データラインが上下に分離されて第
1、第2リードアウトLSI部に連結されているので、
パターニング工程が容易となってスループットが向上さ
れる。さらに、第2、第3光電変換部を1つのスイッチ
ング部により駆動できるのでリードアウトLSI数も低
減できる。加えて製造コストの節減効果も得られる。
【図1】従来のカラー用密着イメージセンサの平面図で
ある。
ある。
【図2】図1のB−B′線断面図である。
【図3】本発明のカラー用密着イメージセンサについて
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図4】本発明のカラー用密着イメージセンサについて
のレイアウト図である。
のレイアウト図である。
【図5】図4のA−A′線断面図である。
【図6】本発明のカラー用密着イメージセンサのタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
11 光電変換素子パルスライン 13 光電変換素子のパルスドライビング回路部 14,14a ゲートライン 15,15a ゲートパルスドライビング回路 16,16a データライン 17,17a リードアウトLDI部 18 第1スイッチング部 19,20,21 光電変換部 11,12 光電変換素子パルスライン 22 第2スイッチング部 23 基板 24a,24b,24c 下部電極 26a,26b,26c 上部透明電極 27a,27b,27c カラーフィルタ 28a,28b ゲート 29,33 絶縁膜 30a,30b 非結晶シリコン 34 保護膜
Claims (6)
- 【請求項1】複数の光電変換領域をそれぞれ1列ずつ形
成してなる、光信号を電気信号に変換して光キャリアを
生成するための第1、第2、第3光電変換部(19),
(20),(21)と、 前記第1、第2、第3光電変換部(19),(20),
(21)上に形成されて光をフィルタリングするR,
G,Bカラーフィルタ層と、 複数の薄膜トランジスタがそれぞれ1列ずつ配列されて
なる、第1、第2光電変換部(19),(20)および
第3光電変換部の光キャリアの出力を順次スイッチング
する第1、第2スイッチング部(18),(22)と、 前記第1、第2スイッチング部(18),(22)にブ
ロック毎に駆動用ゲートパルス信号をそれぞれ印加する
ための複数の第1、第2ゲートライン(14),(14
a)と、 前記第1、第2スイッチング部(18),(22)によ
り出力された光キャリアをそれぞれ転送するための複数
の第1、第2データライン(16),(16a)と、 前記第1、第2光電変換部(19),(20)および第
3光電変換部(21)にパルス信号を印加するための第
1、第2パルスライン(11),(12)と、 前記第1、第2パルスライン(11),(12)に光電
変換パルス信号を出力する光電変換パルスドライビング
回路部(13)と、 前記複数の第1、第2ゲートライン(14),(14
a)を介して前記第1、第2スイッチング部(18),
(22)の駆動用ゲートパルス信号を順次出力する第
1、第2ゲートパルスドライビング回路部(15),
(15a)と、 前記複数の第1、第2データライン(16),(16
a)を介して第1、第2スイッチング部(18),(2
2)から出力される光キャリアを順次読み出して外部に
転送する第1、第2リードアウトLSI部(17),
(17a)と、を有することを特徴とするカラー用密着
イメージセンサ。 - 【請求項2】1列ずつ配列された第1、第2光電変換部
(19),(20)の各列の薄膜トランジスタの内のm
個を一つのブロックとしてnブロックに分割し、同一ブ
ロック内の各薄膜トランジスタのゲート電極に接続され
たn個の第1、第2ゲートライン(14),(14a)
を形成し、且つ、各列の薄膜トランジスタの内の各ブロ
ックの同一番目の薄膜トランジスタのドレーン電極にそ
れぞれ接続されたm個の第1、第2データライン(1
6),(16a)を形成することを特徴とする請求項1
記載のカラー用密着イメージセンサ。 - 【請求項3】第2光電変換部(20)および第3光電変
換部(21)は、同一番目の光電変換素子どうしで光キ
ャリアをスイッチング部に出力するための下部電極が共
通接続されるように形成されたことを特徴とする請求項
1記載のカラー用密着イメージセンサ。 - 【請求項4】第2光電変換部(20)および第3光電変
換部(21)の複数の光電変換素子が、第2光電変換部
(20)のk番目の光電変換素子が第3光電変換部(2
1)のk−1番目またはk+1番目の光電変換素子と隣
接するように配列されたことを特徴とする請求項1記載
のカラー用密着イメージセンサ。 - 【請求項5】第1、第2、第3光電変換部(19),
(20),(21)の光電変換素子が、光キャリアをス
イッチング部に出力するための下部電極上に形成された
光電変換層と、この光電変換層上に形成された光電変換
パルス信号が印加される透明電極とを有するフォトダイ
オードからなることを特徴とする請求項1記載のカラー
用密着イメージセンサ。 - 【請求項6】半導体層は、非結晶シリコンで形成される
ことを特徴とする請求項5記載のカラー用密着イメージ
センサ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1992-25437 | 1992-12-24 | ||
KR92025437A KR960009299B1 (en) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Contact image sensor for color |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0750742A true JPH0750742A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=19346610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5348096A Pending JPH0750742A (ja) | 1992-12-24 | 1993-12-24 | カラー用密着イメージセンサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0750742A (ja) |
KR (1) | KR960009299B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011018062A (ja) * | 2010-08-23 | 2011-01-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100383920B1 (ko) * | 2000-09-01 | 2003-05-14 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 박막트랜지스터형 광센서 |
-
1992
- 1992-12-24 KR KR92025437A patent/KR960009299B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5348096A patent/JPH0750742A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011018062A (ja) * | 2010-08-23 | 2011-01-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR960009299B1 (en) | 1996-07-18 |
KR940017760A (ko) | 1994-07-27 |
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