JPS63116459A - 半導体撮像装置 - Google Patents
半導体撮像装置Info
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- JPS63116459A JPS63116459A JP61262385A JP26238586A JPS63116459A JP S63116459 A JPS63116459 A JP S63116459A JP 61262385 A JP61262385 A JP 61262385A JP 26238586 A JP26238586 A JP 26238586A JP S63116459 A JPS63116459 A JP S63116459A
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Links
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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
Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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〕
この発明は、２次元的に受光部を配設して成る半導体撮
像装置に関するものである。
像装置に関するものである。
（従来の技術）
第５図はこの種の従来の半導体撮像装置を示す回路図で
ある（ Ｉ Ｅ Ｅ ２０４ ｒ ＡｄｖａｎｃｅｄＩ
ｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ ａｎｄ Ｓｙｓ
ｔｅｍｓｊ ２９−３００ｃｔｏｂｅｒ １９８１
Ｐ、 ７６〜８１参照）。図において、１は受光部か形
成された半導体基板で、その表面に光電変換素子である
フォトダイオード２か２次元的（マトリクス状）に配設
されている。そして、各フォトダイオード２は、第６図
に示すようにＰ領域（Ｐ形半導体層）とｎ領域（ｎ形半
導体層）とを有しており、一方のＰ領域の電極側が半導
体基板１のバルク側で共通となっており、それぞれ電気
的に接続されている。また、各フォトダイオード２の他
方のｎ領域の電極側は、Ｓｉ（シリコン）基板３上に形
成された第１段のＭ ＯＳ （Ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ
ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）スイッチ４と結合電極
５によりそれぞれ電気的に接続されている。この５ｉｌ
ｌ板３上のＭＯＳスイッチ４は、フォトダイオード２の
配置と対応するように２次元的に設けられており、各々
列ライン（信号線）６を通して列シフトレジスタ（（：
ｏｌｕ■ｎ５ｈｉｆｔ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ） ７により
各列毎に制御される。
ある（ Ｉ Ｅ Ｅ ２０４ ｒ ＡｄｖａｎｃｅｄＩ
ｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ ａｎｄ Ｓｙｓ
ｔｅｍｓｊ ２９−３００ｃｔｏｂｅｒ １９８１
Ｐ、 ７６〜８１参照）。図において、１は受光部か形
成された半導体基板で、その表面に光電変換素子である
フォトダイオード２か２次元的（マトリクス状）に配設
されている。そして、各フォトダイオード２は、第６図
に示すようにＰ領域（Ｐ形半導体層）とｎ領域（ｎ形半
導体層）とを有しており、一方のＰ領域の電極側が半導
体基板１のバルク側で共通となっており、それぞれ電気
的に接続されている。また、各フォトダイオード２の他
方のｎ領域の電極側は、Ｓｉ（シリコン）基板３上に形
成された第１段のＭ ＯＳ （Ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ
ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）スイッチ４と結合電極
５によりそれぞれ電気的に接続されている。この５ｉｌ
ｌ板３上のＭＯＳスイッチ４は、フォトダイオード２の
配置と対応するように２次元的に設けられており、各々
列ライン（信号線）６を通して列シフトレジスタ（（：
ｏｌｕ■ｎ５ｈｉｆｔ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ） ７により
各列毎に制御される。
上記第１段のＭＯＳスイッチ４と接続された各フォトタ
イオード２のｎ領域の電極側は、そのスイッチ４を示し
て行ライン（信号線）８に接続され、各々第２段のＭＯ
Ｓスイッチ列９を通して出力部ｌＯに通じている。この
第２段のＭＯＳスイッチ列９は、行シフトレジスタ（Ｌ
ｉｎｅ ＳｈｉｆｔＲｅｇｉｓｔｅｒ） １１により
各行毎にＩＪ ＩＪＩＩされる。
イオード２のｎ領域の電極側は、そのスイッチ４を示し
て行ライン（信号線）８に接続され、各々第２段のＭＯ
Ｓスイッチ列９を通して出力部ｌＯに通じている。この
第２段のＭＯＳスイッチ列９は、行シフトレジスタ（Ｌ
ｉｎｅ ＳｈｉｆｔＲｅｇｉｓｔｅｒ） １１により
各行毎にＩＪ ＩＪＩＩされる。
第７図は上記半導体基板１及びＳｉ基板３を存した撮像
装置本体の側面図である。図示のように、半導体基板側
のＧＮＤ （接地）線とＳｉ基板側のＧＮＤ線とは、共
通のＧＮＤ線１２によって接続されている。また、上記
第２段のＭＯＳスイッチ列９、結合電極５、各ライン６
．８、各シフトレジスタ７．１１等により、各受光部の
入射光信号を読み出す信号処理部１３が構成されている
。
装置本体の側面図である。図示のように、半導体基板側
のＧＮＤ （接地）線とＳｉ基板側のＧＮＤ線とは、共
通のＧＮＤ線１２によって接続されている。また、上記
第２段のＭＯＳスイッチ列９、結合電極５、各ライン６
．８、各シフトレジスタ７．１１等により、各受光部の
入射光信号を読み出す信号処理部１３が構成されている
。
次に動作について説明する。半導体基板上に光が入射す
ると、この半導体基板上１に形成された各フォトダイオ
ード２は入射光量に比例した光起電力を発生する。そし
て、個々のフォトダイオード２の光起電力を各フォトダ
イオード２毎に読み出すことにより、入射光の２次元の
強度分布を得ることができる。この各フォトダイオード
２毎の光起電力を読み出す場合、まず列ライン６と、列
シフトレジスタ７で第１列目の第１段のＭＯＳスイッチ
４をオン（ＯＮ）の状態にし、他の列のＭＯＳスイッチ
４をオフ（ＯＦＦ）の状態にする。これて、第１列目の
フォトダイオード２の光起電力のみが行ライン８に表わ
れる。そして、第２段のＭＯＳスイッチ列９とこれを制
御する行シフトレジスタ１１とで、行ライン８の各ライ
ンに対応する第２段のＭＯＳスイッチ列９のＭＯＳスイ
ッチを各行ラインごとに順次オンにし、他はオフにする
ことにより、第１列目のフォトダイオードの２の上記光
起電力を各フォトダイオードごとに順次出力部１０から
読み出すことができる。第１列目の各フォトダイオード
２の光起電力をすべて読み終えると１次に２列目の第１
段のＭＯＳスイッチ４をオンの状態にして他のＭＯＳス
イッチ４をオフにし、上記第１列目の光起電力の読み出
しと同様の動作をくり返す。以後、各列毎に同様の動作
をくり返し、全フォトダイオード２の光起電力を読み出
す。
ると、この半導体基板上１に形成された各フォトダイオ
ード２は入射光量に比例した光起電力を発生する。そし
て、個々のフォトダイオード２の光起電力を各フォトダ
イオード２毎に読み出すことにより、入射光の２次元の
強度分布を得ることができる。この各フォトダイオード
２毎の光起電力を読み出す場合、まず列ライン６と、列
シフトレジスタ７で第１列目の第１段のＭＯＳスイッチ
４をオン（ＯＮ）の状態にし、他の列のＭＯＳスイッチ
４をオフ（ＯＦＦ）の状態にする。これて、第１列目の
フォトダイオード２の光起電力のみが行ライン８に表わ
れる。そして、第２段のＭＯＳスイッチ列９とこれを制
御する行シフトレジスタ１１とで、行ライン８の各ライ
ンに対応する第２段のＭＯＳスイッチ列９のＭＯＳスイ
ッチを各行ラインごとに順次オンにし、他はオフにする
ことにより、第１列目のフォトダイオードの２の上記光
起電力を各フォトダイオードごとに順次出力部１０から
読み出すことができる。第１列目の各フォトダイオード
２の光起電力をすべて読み終えると１次に２列目の第１
段のＭＯＳスイッチ４をオンの状態にして他のＭＯＳス
イッチ４をオフにし、上記第１列目の光起電力の読み出
しと同様の動作をくり返す。以後、各列毎に同様の動作
をくり返し、全フォトダイオード２の光起電力を読み出
す。
ここで、フォトダイオード２の形成されている半導体基
板１として、例えば■−■族化合物半導体である水銀カ
ドミウムチルライド（Ｈｇ＋−ＣｄＸＴｅ）結晶が用い
られているとすると、この水銀カドミウムチルライト（
Ｈｇ ＋−８ＣｄヤＴｅ）結晶は組成分のＸを変えるこ
とより禁制帯幅を０〜１．６ｅＶまて変化できる特徴を
持っており、もし今常温（〜３００°Ｋ）付近の赤外線
に感度を持つフォトダイオードを製作しようとすると、
そのフォトダイオードの禁制帯幅は０．１ｅＶとなり、
製作可能である。しかし、水銀カドミウムチルライド（
Ｈｇ Ｉ□ＣｄＸＴｅ）結晶を用いた素子を製作するた
めの技術は、Ｓｉを用いた素子のプロセス技術に比べて
非常に未熟で、かつ水銀カドミウムチルライド（）（ｇ
＋−８Ｃｄ、Ｔｅ）結晶自身か非常に熱に弱く、プロセ
ス時に約２００℃以上にすることはできず、そのためプ
ロセスが非常に困難になる。このため、上記の従来の半
導体撮像装置においては、入射光に感するフォトダイオ
ードには水銀カドミウムチルライド（Ｈｇ １−ｘ Ｃ
ｄ ＸＴ ｅ ）結晶が用いられているが、光起電力の
読み出し部は、プロセス技術のほぼ確立したＳｉ基板を
用いて製作されている。
板１として、例えば■−■族化合物半導体である水銀カ
ドミウムチルライド（Ｈｇ＋−ＣｄＸＴｅ）結晶が用い
られているとすると、この水銀カドミウムチルライト（
Ｈｇ ＋−８ＣｄヤＴｅ）結晶は組成分のＸを変えるこ
とより禁制帯幅を０〜１．６ｅＶまて変化できる特徴を
持っており、もし今常温（〜３００°Ｋ）付近の赤外線
に感度を持つフォトダイオードを製作しようとすると、
そのフォトダイオードの禁制帯幅は０．１ｅＶとなり、
製作可能である。しかし、水銀カドミウムチルライド（
Ｈｇ Ｉ□ＣｄＸＴｅ）結晶を用いた素子を製作するた
めの技術は、Ｓｉを用いた素子のプロセス技術に比べて
非常に未熟で、かつ水銀カドミウムチルライド（）（ｇ
＋−８Ｃｄ、Ｔｅ）結晶自身か非常に熱に弱く、プロセ
ス時に約２００℃以上にすることはできず、そのためプ
ロセスが非常に困難になる。このため、上記の従来の半
導体撮像装置においては、入射光に感するフォトダイオ
ードには水銀カドミウムチルライド（Ｈｇ １−ｘ Ｃ
ｄ ＸＴ ｅ ）結晶が用いられているが、光起電力の
読み出し部は、プロセス技術のほぼ確立したＳｉ基板を
用いて製作されている。
しかしながら、従来の半導体撮像装置にあっては、各フ
ォトダイオードのＰ領域（ｎ領域でも良い）かすべて共
通になっているため、各フォトダイオードの光起電力を
読み出すためには、反対側のｎ領域（Ｐ領域）にスイッ
チを設けなければならない。そのため、各フォトダイオ
ード毎に読み出し用の信号線を引き出す場合、フォトダ
イオードの個数が多くなると第７図に示す様な構造以外
は無理である。しかしこの構造だと、まず各フォトダイ
オードとＳｉ基板上のＭＯＳスイッチの間を電極で結合
しなければならず、これは一般にバンブ（ｂ ｕ ｍ
ｐ ）結合と呼ばれている高度な技術を要すると共に、
高価な装置も必要となる。また、結合電極は例えばＩ
ｎ ’（インジウム）などがよく用いられるか、結合時
にＩｎの融点温度１５６°Ｃ以上の高温に半導体基板を
さらすことになり、フォトダイオードの性能劣化につな
がる。
ォトダイオードのＰ領域（ｎ領域でも良い）かすべて共
通になっているため、各フォトダイオードの光起電力を
読み出すためには、反対側のｎ領域（Ｐ領域）にスイッ
チを設けなければならない。そのため、各フォトダイオ
ード毎に読み出し用の信号線を引き出す場合、フォトダ
イオードの個数が多くなると第７図に示す様な構造以外
は無理である。しかしこの構造だと、まず各フォトダイ
オードとＳｉ基板上のＭＯＳスイッチの間を電極で結合
しなければならず、これは一般にバンブ（ｂ ｕ ｍ
ｐ ）結合と呼ばれている高度な技術を要すると共に、
高価な装置も必要となる。また、結合電極は例えばＩ
ｎ ’（インジウム）などがよく用いられるか、結合時
にＩｎの融点温度１５６°Ｃ以上の高温に半導体基板を
さらすことになり、フォトダイオードの性能劣化につな
がる。
更に、Ｓｉ基板上への半導体基板の固定が、結合電極に
よりなされることになり、使用時の振動がその結合電極
を断線される可能性が非常に高い。そして、結合電極の
１つか断線した場合、それを復旧させることは不可能に
近く、またフォトダイオードへの入射光は半導体基板の
裏面のみしか入射てき・ず、半導体基板裏面部の材質か
限られることになる。従って、製造か容易でなく、また
高い信頼性か得られず、高価なものになってしまうとい
う問題点があった。
よりなされることになり、使用時の振動がその結合電極
を断線される可能性が非常に高い。そして、結合電極の
１つか断線した場合、それを復旧させることは不可能に
近く、またフォトダイオードへの入射光は半導体基板の
裏面のみしか入射てき・ず、半導体基板裏面部の材質か
限られることになる。従って、製造か容易でなく、また
高い信頼性か得られず、高価なものになってしまうとい
う問題点があった。
この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、ハンプ結合を用いることなく光電変換素子の形成さ
れた半導体基板と信号処理部の形成された基板とを電気
的に結合することかてき、製造か容易で、且つ安価で信
頼性の高い半導体撮像装置を提供することを目的とする
。
で、ハンプ結合を用いることなく光電変換素子の形成さ
れた半導体基板と信号処理部の形成された基板とを電気
的に結合することかてき、製造か容易で、且つ安価で信
頼性の高い半導体撮像装置を提供することを目的とする
。
Ｃ問題点を解決するための手段）
この発明の半導体撮像装置は、マトリクス状に配設され
且つ各々光電変換素子により形成された受光部と、これ
らの受光部を走査して各受光部の入射光信号を読み出す
信号処理部とを備え、同一列の光電変換素子の一方の電
極側をそれぞれ電気的に接続し且つ各列毎に信号処理部
に接続すると共に、同一行の光電変換素子の他方の電極
例をそれぞれ電気的に接続し且つ各行毎に信号処理部に
接続したものである。
且つ各々光電変換素子により形成された受光部と、これ
らの受光部を走査して各受光部の入射光信号を読み出す
信号処理部とを備え、同一列の光電変換素子の一方の電
極側をそれぞれ電気的に接続し且つ各列毎に信号処理部
に接続すると共に、同一行の光電変換素子の他方の電極
例をそれぞれ電気的に接続し且つ各行毎に信号処理部に
接続したものである。
（作用〕
この発明においては、光電変換素子の一方の電極側が各
列毎に共通に信号処理部に接続され、また他方の電極側
が各行毎に共通に信号処理部に接続されている。このた
め、光電変換素子が形成された半導体基板からの信号線
の本数は列数プラス行数て済み、また半導体基板の固定
も半田付などて、十分に固定でき、信号処理部と結合さ
れている結合電極か１ｔｌｒＳＱシた場合ても復旧可能
であり、製造か容易となる。
列毎に共通に信号処理部に接続され、また他方の電極側
が各行毎に共通に信号処理部に接続されている。このた
め、光電変換素子が形成された半導体基板からの信号線
の本数は列数プラス行数て済み、また半導体基板の固定
も半田付などて、十分に固定でき、信号処理部と結合さ
れている結合電極か１ｔｌｒＳＱシた場合ても復旧可能
であり、製造か容易となる。
（実施例）
以下、この発明の実施例を図面について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、従来
の第５図と同一符号の部分は同一構成要素を示している
。図において、１はフォトタイオート（光電変換素子）
２かマトリクス状に配設された半導体基板で、各フォト
ダイオード２により２次元に配置された受光部が形成さ
れている。
の第５図と同一符号の部分は同一構成要素を示している
。図において、１はフォトタイオート（光電変換素子）
２かマトリクス状に配設された半導体基板で、各フォト
ダイオード２により２次元に配置された受光部が形成さ
れている。
３は各受光部、つまり各フォトダイオード２を走査し、
て各受光部の入射光信号を順次読み出す信号処理部が形
成されたＳｉ基板で、この信号処理部は列シフトレジス
タ７、行シフトレジスタ１１及びこれらのシフトレジス
タ７．１１によってそれぞれ制御される第１段のＭＯＳ
スイッチ列１４、第２段のＭＯＳスイッチ列９などから
構成されている。
て各受光部の入射光信号を順次読み出す信号処理部が形
成されたＳｉ基板で、この信号処理部は列シフトレジス
タ７、行シフトレジスタ１１及びこれらのシフトレジス
タ７．１１によってそれぞれ制御される第１段のＭＯＳ
スイッチ列１４、第２段のＭＯＳスイッチ列９などから
構成されている。
上記各フォトダイオード２の一方のＰ領域（第６図参照
）の電極側は各夕暉毎にそれぞれ列ライン６に電気的に
接続され、且つ列毎に結合電極１５を介して信号処理部
の第１段のＭＯＳスイッチ列１４に結合されている。ま
た、各フォトダイオード２の他方のｎ領域（第６図参照
）の電極側は各行毎にそれぞれ列ライン８に電気的に接
続され、且つ行毎に結合′＋ｔ！極１６を介して信号処
理部の第２段のＭＯＳスイッチタ１９に結合されている
、この第２段のＭＯＳスイッチ列９は出力部ｌＯと結合
されており、また第１段のＭＯＳスイッチ列１４はＧＮ
Ｄ部１７と結合されている。
）の電極側は各夕暉毎にそれぞれ列ライン６に電気的に
接続され、且つ列毎に結合電極１５を介して信号処理部
の第１段のＭＯＳスイッチ列１４に結合されている。ま
た、各フォトダイオード２の他方のｎ領域（第６図参照
）の電極側は各行毎にそれぞれ列ライン８に電気的に接
続され、且つ行毎に結合′＋ｔ！極１６を介して信号処
理部の第２段のＭＯＳスイッチタ１９に結合されている
、この第２段のＭＯＳスイッチ列９は出力部ｌＯと結合
されており、また第１段のＭＯＳスイッチ列１４はＧＮ
Ｄ部１７と結合されている。
なお、上記各フォトダイオード２は、Ｐ領域とｎ領域を
逆にして接続しても良く、信号処理部か形成されたＳ１
基板３もこれに代えて演算速度の速いＧａＡｓ基板を用
いても良い。図ではこの信号処理部が形成されたＳｉ基
板３上に半導体基板工を貼り付けたような構造になって
いるが、冷却された場合を考慮して半導体基板ｌと熱膨
張率の合った基板、例えばサファイヤ板などに貼り付け
た構造であってもよい。
逆にして接続しても良く、信号処理部か形成されたＳ１
基板３もこれに代えて演算速度の速いＧａＡｓ基板を用
いても良い。図ではこの信号処理部が形成されたＳｉ基
板３上に半導体基板工を貼り付けたような構造になって
いるが、冷却された場合を考慮して半導体基板ｌと熱膨
張率の合った基板、例えばサファイヤ板などに貼り付け
た構造であってもよい。
また、第１段のＭＯＳスイッチ列１４と第２段のＭＯＳ
スイッチ列９は、ＭＯＳスイッチ以外の例えばトランジ
スタスイッチを用いたものでも良く、スイッチ機能を有
するものならどのようなものでもよい、更に、ノイズ対
策のため、結合電極１６と第２段のＭＯＳスイッチ列９
との間にアンプ（増幅塁）を入れることも可能である。
スイッチ列９は、ＭＯＳスイッチ以外の例えばトランジ
スタスイッチを用いたものでも良く、スイッチ機能を有
するものならどのようなものでもよい、更に、ノイズ対
策のため、結合電極１６と第２段のＭＯＳスイッチ列９
との間にアンプ（増幅塁）を入れることも可能である。
上記のように構成された半導体撮像装鐙において、半導
体基板１に被撮像体からの光が入射すると、従来と同様
半導体基板ｌ上に形成された各フォトダイオード２はそ
の入射光量に比例した光起電力を発生する。そして、そ
の個々のフォトダイオード２の光起電力を各フォトダイ
オード２毎に読み出すことにより、入射光の２次元の強
度分布つまり画像情報を得ることができる。次に、この
各フォトダイオード２の光起電力の読み出し方法につい
て説明すると、まず、列シフトレジスタ７により第１段
のＭＯＳスイッチ列１４の第１列目のＭＯＳスイッチの
みをオンにして他をオフにすると、列ライン６の第１列
目のフォトダイオード２のＰ領域のみがＧＮＤ部１７に
結合され、第１列目のフォトダイオード２の光起電力の
みが行ライン８に表われる。そして、第２段のＭＯＳス
イッチ列９とこれを制御する行シフトレジスタ１１によ
り、行ライン８の各ラインに対応する第２段のＭＯＳス
イッチ列９のＭＯＳスイッチを各行毎に順次オンにし他
はオフにすることにより、第１列目のフォトダイオード
２の光起電力を各フォトダイオード２毎に順次出力部ｌ
Ｏから読み出すことができる。第１列目の各フォトダイ
オード２の光起電力をすべて読み終えると、第１段のＭ
ＯＳスイッチ列１４の第２列目のＭＯＳスイッチのみを
オンにして他をオフにし、上記第１列目の光起電力の読
み出しと同様の動作を繰り返す。
体基板１に被撮像体からの光が入射すると、従来と同様
半導体基板ｌ上に形成された各フォトダイオード２はそ
の入射光量に比例した光起電力を発生する。そして、そ
の個々のフォトダイオード２の光起電力を各フォトダイ
オード２毎に読み出すことにより、入射光の２次元の強
度分布つまり画像情報を得ることができる。次に、この
各フォトダイオード２の光起電力の読み出し方法につい
て説明すると、まず、列シフトレジスタ７により第１段
のＭＯＳスイッチ列１４の第１列目のＭＯＳスイッチの
みをオンにして他をオフにすると、列ライン６の第１列
目のフォトダイオード２のＰ領域のみがＧＮＤ部１７に
結合され、第１列目のフォトダイオード２の光起電力の
みが行ライン８に表われる。そして、第２段のＭＯＳス
イッチ列９とこれを制御する行シフトレジスタ１１によ
り、行ライン８の各ラインに対応する第２段のＭＯＳス
イッチ列９のＭＯＳスイッチを各行毎に順次オンにし他
はオフにすることにより、第１列目のフォトダイオード
２の光起電力を各フォトダイオード２毎に順次出力部ｌ
Ｏから読み出すことができる。第１列目の各フォトダイ
オード２の光起電力をすべて読み終えると、第１段のＭ
ＯＳスイッチ列１４の第２列目のＭＯＳスイッチのみを
オンにして他をオフにし、上記第１列目の光起電力の読
み出しと同様の動作を繰り返す。
以後各列毎に同様の動作をくり返し、全フォトダイオー
ド２の光起電力を読み出す。
ド２の光起電力を読み出す。
このようにして２次元の画像情報を出力部１０から取り
出すことかできるか、ここで同一列のフォトタイオード
２のＰ型半導体層（またはＮ型半導体層）か互いに電気
的に接続され、且っ各列ごとに信号処理部に接続されて
おり、また同一行のフォトダイオード２のＮ型半導体層
（またはＰ型半導体層）か互いに電気的に接続され、且
つ各行ごとに信号処理部に接続されている構成となって
いるため、受光部が形成された半導体基板ｌと信号処理
部が形成されたＳｉ基板３とをバンプ結合によらずに結
合することかでき、しかも結合用信号線の本数も少なく
、断線しても復旧作業が容易である。従って、製造か容
易となり、信頼性も高く、また受光部は撮像装置本体の
表面、裏面側れからも光信号を入射するように構成する
こともてきる。
出すことかできるか、ここで同一列のフォトタイオード
２のＰ型半導体層（またはＮ型半導体層）か互いに電気
的に接続され、且っ各列ごとに信号処理部に接続されて
おり、また同一行のフォトダイオード２のＮ型半導体層
（またはＰ型半導体層）か互いに電気的に接続され、且
つ各行ごとに信号処理部に接続されている構成となって
いるため、受光部が形成された半導体基板ｌと信号処理
部が形成されたＳｉ基板３とをバンプ結合によらずに結
合することかでき、しかも結合用信号線の本数も少なく
、断線しても復旧作業が容易である。従って、製造か容
易となり、信頼性も高く、また受光部は撮像装置本体の
表面、裏面側れからも光信号を入射するように構成する
こともてきる。
第２図は上記結合用信号線である列ライン６及び行ライ
ン８の詳細を示したものであり、第２図（ｂ）は第２図
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
ン８の詳細を示したものであり、第２図（ｂ）は第２図
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図示のように、絶縁性基板１７上に、フォトダイオード
２を構成するｎ形半導体Ｍ１８とＰ形半導体層１９とが
形成されており、Ｐ形半導体層１９を結合する列ライン
６は例えば金属電極を用いることかできる。また、第３
図に示すように。
２を構成するｎ形半導体Ｍ１８とＰ形半導体層１９とが
形成されており、Ｐ形半導体層１９を結合する列ライン
６は例えば金属電極を用いることかできる。また、第３
図に示すように。
例えばフォトダイオード２を構成する上記ｎ形及びＰ形
半導体層１８、工９の何れかの下層の半導体層が列ライ
ン６を兼ねている構成であっても良い、第３図（ｂ）は
第３図（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示したものである。
半導体層１８、工９の何れかの下層の半導体層が列ライ
ン６を兼ねている構成であっても良い、第３図（ｂ）は
第３図（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示したものである。
第４図はこの発明の他の実施例を示す図である。上記実
施例では受光部をフォトタイオード２により形成したが
、この実施例では他の光伝導形素子により受光部を形成
している。これは、技術的にフォトダイオードの形成が
困難な場合に適しており、この場合図示のように、絶縁
性基板１７上に光伝導形素子を構成する半導体結晶２０
か形成されている。そして、列ライン６と行ライン８は
両方共金属電極で形成することができるが、何れか一方
を半導体結晶で形成しても良く、また、半導体結晶と金
属電極の両方で形成しても良い。なお、第４図（ｂ）は
第４図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
施例では受光部をフォトタイオード２により形成したが
、この実施例では他の光伝導形素子により受光部を形成
している。これは、技術的にフォトダイオードの形成が
困難な場合に適しており、この場合図示のように、絶縁
性基板１７上に光伝導形素子を構成する半導体結晶２０
か形成されている。そして、列ライン６と行ライン８は
両方共金属電極で形成することができるが、何れか一方
を半導体結晶で形成しても良く、また、半導体結晶と金
属電極の両方で形成しても良い。なお、第４図（ｂ）は
第４図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
以上説明したように、この発明によれば、同一列の光電
変換素子の一方の電極側をそれぞれ電気的に接続し且つ
各列毎に信号処理部に接続すると共に、同一行の光電変
換素子の他方の電極側をそれぞれＭＬ電気的接続し且つ
各行毎に信号処理部に接続した構成としたため、バンブ
結合を用いることなく光電変換素子の形成された半導体
基板と信号処理部の形成された基板とを電気的に結合す
ることかてき、製造が容易で、且つ安価で信頼性の高い
ものか得られるという効果がある。
変換素子の一方の電極側をそれぞれ電気的に接続し且つ
各列毎に信号処理部に接続すると共に、同一行の光電変
換素子の他方の電極側をそれぞれＭＬ電気的接続し且つ
各行毎に信号処理部に接続した構成としたため、バンブ
結合を用いることなく光電変換素子の形成された半導体
基板と信号処理部の形成された基板とを電気的に結合す
ることかてき、製造が容易で、且つ安価で信頼性の高い
ものか得られるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図（ａ
）、（ｂ）は第１図の列ライン及び行ラインの詳細図、
第３図（ａ）、（ｂ）は第１図のフォトダイオードを構
成する下層の半導体層が列ラインを兼ねた例を示す構造
図、第４図（ａ）。 （ｂ）はこの発明の他の実施例を示す構造図、第５図は
従来の半導体撮像装置を示す回路図、第６図はフォトダ
イオードの構成を示す説明図、第７図は従来の撮像装置
本体の側面図である。 ｌ・・・受光部が形成された半導体基板２・・・フォト
ダイオード（光電変換素子）３・・・信号処理部が形成
されたＳｉ基板７・・・列シフトレジスタ ９・・・第２段のＭＯＳスイッチ列 １１−・・行シフトレジスタ １４・・・第１段のＭＯＳスイッチ列 ２０・・・光伝導形素子を構成する半導体結晶なお、図
中同一符号は同一または相当部分を示す。
）、（ｂ）は第１図の列ライン及び行ラインの詳細図、
第３図（ａ）、（ｂ）は第１図のフォトダイオードを構
成する下層の半導体層が列ラインを兼ねた例を示す構造
図、第４図（ａ）。 （ｂ）はこの発明の他の実施例を示す構造図、第５図は
従来の半導体撮像装置を示す回路図、第６図はフォトダ
イオードの構成を示す説明図、第７図は従来の撮像装置
本体の側面図である。 ｌ・・・受光部が形成された半導体基板２・・・フォト
ダイオード（光電変換素子）３・・・信号処理部が形成
されたＳｉ基板７・・・列シフトレジスタ ９・・・第２段のＭＯＳスイッチ列 １１−・・行シフトレジスタ １４・・・第１段のＭＯＳスイッチ列 ２０・・・光伝導形素子を構成する半導体結晶なお、図
中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (5)
- （１）マトリクス状に配設され且つ各々光電変換素子に
より形成された受光部と、これらの受光部を走査して各
受光部の入射光信号を読み出す信号処理部とを備え、同
一列の光電変換素子の一方の電極側をそれぞれ電気的に
接続し且つ各列毎に信号処理部に接続すると共に、同一
行の光電変換素子の他方の電極側をそれぞれ電気的に接
続し且つ各行毎に信号処理部に接続したことを特徴とす
る半導体撮像装置。 - （２）光電変換素子は、フォトダイオードであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体撮像装置
。 - （３）光電変換素子は、光伝導形素子であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の半導体撮像装置。 - （４）受光部は、入射光信号を撮像装置本体の表面より
入射するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項何れか記載の半導体撮像装置。 - （５）受光部は、入射光信号を撮像装置本体の裏面より
入射するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項何れか記載の半導体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61262385A JPS63116459A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61262385A JPS63116459A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116459A true JPS63116459A (ja) | 1988-05-20 |
Family
ID=17375020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61262385A Pending JPS63116459A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63116459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006049361A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Sony Corp | 半導体モジュール及びｍｏｓ型固体撮像装置 |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61262385A patent/JPS63116459A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006049361A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Sony Corp | 半導体モジュール及びｍｏｓ型固体撮像装置 |
| US8508639B2 (en) | 2004-07-30 | 2013-08-13 | Sony Corporation | Semiconductor module, MOS type solid-state image pickup device, camera and manufacturing method of camera |
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