固体摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及固体摄像装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献1中,记载有一种关于放射线摄像装置的技术。此装置具备传感器阵列,其二维状地配置包含将来自被摄体的放射线转换为电信号的转换元件、及将电信号传送到外部的传送开关的多个像素而形成。另外,此装置具备:多个栅极线,其在行方向连接传感器阵列的各像素;栅极驱动装置,其为了读取连接于各栅极线的各像素的电信号,而驱动各栅极线;多个信号线,其在列方向连接传感器阵列的各像素;多个放大器,其与各信号线对应设置,且对自各传送开关传送的电信号放大并读取。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2007-50053号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的问题
[0007]固体摄像装置具有将多个像素遍及多行及多列二维状地配置的受光部。在各像素中,配置用以将入射的光转换为电子的光电二极管。各像素的光电二极管经由开关电路(例如晶体管)连接于配设于每行的读取用配线,蓄积于光电二极管内的电荷通过使开关电路为导通状态而流出至读取用配线。电荷通过读取用配线到达积分电路,并在积分电路中转换为电压信号。用以控制各像素的开关电路的导通状态的控制端子(例如栅极端子)连接于配设于每行的行选择用配线。接着,通过将来自移位寄存器的信号(行选择信号)经由行选择用配线供给至各开关电路的控制端子,在每行进行来自各像素的电荷的读取。
[0008]在这种固体摄像装置中,来自各像素的电荷的读取动作兼作用于准备下一帧中的电荷的蓄积的复位动作。然而,在行选择用配线发生断线等故障时,行选择信号不会自该故障部位抵达之后的像素,且开关电路不动作。在此情形时,该像素的电荷继续蓄积于光电二极管,导致电荷溢出至与该行邻接的其它行的像素。由此,不仅行选择用配线中发生故障的行,在邻接的其它行中也发生异常。若行选择用配线的故障所引起的输出异常仅为例如一行,则也可使用邻接的行的像素值内插该行的输出值。然而,若像这样在邻接的多行中发生输出异常,则难以内插这些行的输出值。
[0009]为解决此种问题,也可考虑于行选择用配线的两端设置移位寄存器。依据此种构成,即使为在行选择用配线的某部位中发生断线的情形,也可自该故障部位的两侧供给行选择信号,而使各像素的开关电路较好地动作。然而,在行选择用配线的故障模式中,除断线之外,有朝邻近的配线的短路的情况。行选择用配线在某部位中与邻近的配线短路的情形时,即使自移位寄存器供给行选择信号(在短路发生地点的周边),行选择用配线的电位也不会成为特定的电位,开关电路无法动作而在光电二极管中继续蓄积电荷。因此,依然遗留上述的问题。
[0010]本发明鉴于此种问题点而完成,目的在于提供一种固体摄像装置,即使在行选择用配线故障的情形时也可读取各像素的电荷。
[0011]解决问题的技术手段
[0012]为解决上述的问题,本发明的固体摄像装置其特征在于具备:受光部,其具有二维排列成Μ行N列(M、N为大于等于2的整数)的MXN个像素,这些像素各自包含一个光电二极管、及各个的一端连接于该一个光电二极管的第1及第2开关电路;N条读取用配线,其配设于每列,且连接于对应的列的像素所包含的第1及第2开关电路的各个另一端;Μ条第1行选择用配线,其配设于每行,连接于对应的行的像素所包含的第1开关电路的控制端子;Μ个第1缓冲器,其各个输出端连接于Μ条第1行选择用配线的各个;Μ条第2行选择用配线,其配设于每行,且连接于对应的行的像素所包含的第2开关电路的控制端子;Μ个第2缓冲器,其各个输出端连接于Μ条第2行选择用配线的各个;移位寄存器部,其产生用于在每行控制第1及第2开关电路的开闭状态的行选择信号,且对第1及第2缓冲器的输入端提供共通的行选择信号;移位寄存器部具有用于输出行选择信号而在每行各设置1个的Μ个信号输出端,各个信号输出端连接于对应的行的第1及第2缓冲器的输入端。
[0013]在此固体摄像装置中,在每个像素设置有2个开关电路(第1开关电路、第2开关电路)。这些开关电路在一个光电二极管与读取用配线之间相互并联连接。因此,蓄积于光电二极管的电荷经由2个开关电路流出至读取用配线。另外,2个开关电路的控制端子分别连接于个别的行选择用配线(第1行选择用配线、第2行选择用配线)。由于对这些行选择用配线自移位寄存器部提供共通的行选择信号,故2个开关电路在同一时序进行开闭动作。
[0014]依据上述的固体摄像装置,在第1及第2行选择用配线中一个行选择用配线发生断线或短路等故障的情形时,也可经由另一个行选择用配线将行选择信号提供于各像素,从而至少可使一个开关电路较好地动作。因此,即使在行选择用配线故障的情形时也可读取各像素的电荷,而可抑制电荷溢出至其它行的像素。尤其,在上述的固体摄像装置中,由于在第1及第2行选择用配线的各个设置有缓冲器,故即使第1及第2行选择用配线中一个行选择用配线与邻近的配线短路的情形时,另一个行选择用配线不受其影响而可传达行选择信号。
[0015]发明的效果
[0016]依据本发明的固体摄像装置,即使在行选择用配线故障的情形时也可读取各像素的电荷。
【附图说明】
[0017]图1是显示固体摄像装置的构成的俯视图。
[0018]图2是放大固体摄像装置的一部分的俯视图。
[0019]图3是显示沿着图2的1-Ι线的剖面的侧剖面图。
[0020]图4是显示固体摄像装置的内部构成的图。
[0021]图5是显示像素、积分电路、及保持电路的详细电路构成例的图。
[0022]图6是显示缓冲器的内部构成例的电路图。
[0023]图7是显示垂直移位寄存器部的详细构成的电路图。
[0024]图8是显示垂直移位寄存器部的动作的时序图。
[0025]图9是各信号的时序图。
[0026]图10是作为第1变形例,显示垂直移位寄存器部的详细构成的电路图。
[0027 ]图11是显示第2变形例的构成的电路图。
[0028]图12是作为第3变形例,显示垂直移位寄存器部的详细构成的电路图。
[0029]图13是作为第4变形例,放大显示受光部的一部分的俯视图。
【具体实施方式】
[0030]以下,参照附加图式对本发明的固体摄像装置的实施方式进行详细说明。另,于图式的说明中对同一要素标注同一符号,省略重复说明。
[0031]本实施方式的固体摄像装置使用于例如医疗用X射线摄像系统。图1及图2是显示本实施方式的固体摄像装置1A的构成的图。图1是显示固体摄像装置1A的俯视图,图2是放大固体摄像装置1A的一部分的俯视图。另,在图1及图2中,为使理解更为容易而一并显示XYZ正交坐标系。
[0032]如图1所示,固体摄像装置1A具备受光部20、读取电路部40、及垂直移位寄存器部60A。受光部20、读取电路部40、及垂直移位寄存器部60A制作于硅基板12的主表面上。垂直移位寄存器部60A相对于受光部20排列配置于X轴方向。读取电路部40包含与受光部20的多列的各个对应设置的多个积分电路,这些多个积分电路分别产生与自对应的列的像素输出的电荷的量相应的电压值。读取电路部40保持自各积分电路输出的电压值,且逐次输出该保持的电压值。
[0033]受光部20通过将多个像素P1;1?ΡΜ,ν遍及Μ行及N列(M、N为2以上的整数)二维排列而构成。在图2中,代表多个像素Ρ?,Ι?Ρμ,Ν,显不6个像素Pm,n—l、Pm,n、Pm,n+l、Pm+l,n—l、Pm+l,n、及pm+1,n+1。例如,像素pm,n位于第m行第η列(m为大于等于1小于等于Μ的整数,η为大于等于1小于等于Ν的整数)的像素。在图1及图2中,列方向与Υ轴方向一致,行方向与X轴方向一致。
[0034]受光部20所包含的像素P1;i?Ρμ,ν的各个构成为包含晶体管21及22、以及一个光电二极管23。晶体管21及22分别为本实施方式的第1及第2开关电路。晶体管21及22优选为由电场效应晶体管(FET)构成,但也可由双极晶体管构成。以下,以晶体管21及22为FET进行说明。在此情形时,控制端子指栅极。在晶体管21及22为双极晶体管的情形时,控制端子指基底。
[0035]光电二极管23产生与入射光强度相应的量的电荷,并将该产生的电荷蓄积于接合电容部。晶体管21及22的一端(例如这些的源极区域)与光电二极管23电连接。另,在受光部20之上设置有未图示的闪烁器。闪烁器依据入射的X射线产生闪烁光而将X射线像转换为光学影像,并将此光学影像输出至光电二极管23。
[0036]固体摄像装置1A进一步具备:配设于每行的Μ条第1行选择用配线QAx'QAm(图2中代表显示QAm&QAm+1);配设于每行的Μ条第2行选择用配线QBpQBm(图2中代表显示QBm&QBm+i);及配设于每列的多个读取用配线Ri?Rn(图2中代表显示Rn、Rn、及Rn+i)。
[0037]第m行的第1行选择用配线QAm将用以控制对应的行的像素Pm>1?Pm,N所包含的晶体管21的开闭状态的控制端子(例如栅极端子)及垂直移位寄存器部60A互相电连接。另外,第m行的第2行选择用配线QBm将用以控制对应的行的像素Pm>1?Pm,N所包含的晶体管22的开闭状态的控制端子(例如栅极端子)及