JPH10257392A - 物理量分布検知半導体装置およびその駆動方法ならびにその製造方法 - Google Patents
物理量分布検知半導体装置およびその駆動方法ならびにその製造方法Info
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- JPH10257392A JPH10257392A JP9060332A JP6033297A JPH10257392A JP H10257392 A JPH10257392 A JP H10257392A JP 9060332 A JP9060332 A JP 9060332A JP 6033297 A JP6033297 A JP 6033297A JP H10257392 A JPH10257392 A JP H10257392A
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- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
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- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 受けた物理量を検知する検知部と検知された
物理量の情報を蓄積する蓄積部を備えた複数個の単位を
小型化する。 【解決手段】 マトリックス状に配置された画素３２そ
れぞれに、光電変換蓄積部３３とその駆動トランジスタ
３５とを配置し、行選択シフトレジスタ３６と、それに
よって導通制御される、選択行駆動部３８の選択行駆動
トランジスタ４０とで行の選択をする。列方向の選択
は、列選択シフトレジスタ５０によって、バッファとし
てのソースフォロワ回路を駆動トランジスタ３５と構成
するロードトランジスタ４４を選択的に導通制御するこ
とによって行う。そして、選択行駆動トランジスタ４０
を選択行駆動電圧入力部３９に接続して、画素２の行に
電源電圧（Ｖdd）の選択的に供給することによって行選
択をする構成とした。
物理量の情報を蓄積する蓄積部を備えた複数個の単位を
小型化する。 【解決手段】 マトリックス状に配置された画素３２そ
れぞれに、光電変換蓄積部３３とその駆動トランジスタ
３５とを配置し、行選択シフトレジスタ３６と、それに
よって導通制御される、選択行駆動部３８の選択行駆動
トランジスタ４０とで行の選択をする。列方向の選択
は、列選択シフトレジスタ５０によって、バッファとし
てのソースフォロワ回路を駆動トランジスタ３５と構成
するロードトランジスタ４４を選択的に導通制御するこ
とによって行う。そして、選択行駆動トランジスタ４０
を選択行駆動電圧入力部３９に接続して、画素２の行に
電源電圧（Ｖdd）の選択的に供給することによって行選
択をする構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物理量分布検知半
導体装置およびその駆動方法ならびにその製造方法に関
するものである。
導体装置およびその駆動方法ならびにその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種物理量分布を検知するための
半導体装置についての要望が強くなっている。とりわけ
そのうちの物理量として光を検知する固体撮像装置で、
光電変換部で光電変換された信号電荷を蓄積する蓄積部
を、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート部やバイ
ポーラトランジスタのベース部などの、トランジスタの
動作制御部と接続したり、もしくは蓄積部に動作制御部
を兼ねさせたりして、信号電荷量で変化する蓄積部の電
位によってトランジスタを流れる電流を制御する、いわ
ゆる増幅型固体撮像装置が注目されている。
半導体装置についての要望が強くなっている。とりわけ
そのうちの物理量として光を検知する固体撮像装置で、
光電変換部で光電変換された信号電荷を蓄積する蓄積部
を、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート部やバイ
ポーラトランジスタのベース部などの、トランジスタの
動作制御部と接続したり、もしくは蓄積部に動作制御部
を兼ねさせたりして、信号電荷量で変化する蓄積部の電
位によってトランジスタを流れる電流を制御する、いわ
ゆる増幅型固体撮像装置が注目されている。
【０００３】以下、従来の物理量分布検知半導体装置の
素子構成とその動作について、増幅型固体撮像装置を例
にとり、図１２を用いて説明する。図１２に示すよう
に、撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領域）１内に
画素２をマトリックス状に配置し、画素２には、光電変
換部と蓄積部とを兼ねた光電変換蓄積部３、ならびにゲ
ート部４をもつ駆動トランジスタ５を配置している。
素子構成とその動作について、増幅型固体撮像装置を例
にとり、図１２を用いて説明する。図１２に示すよう
に、撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領域）１内に
画素２をマトリックス状に配置し、画素２には、光電変
換部と蓄積部とを兼ねた光電変換蓄積部３、ならびにゲ
ート部４をもつ駆動トランジスタ５を配置している。
【０００４】選択行駆動部８に設けられ、選択行駆動電
圧入力部９から電圧を供給される選択行駆動トランジス
タ１０を、行選択シフトレジスタ６の出力部７の電圧で
導通制御する。選択行駆動トランジスタ１０の出力を、
行選択線１１を通して行選択トランジスタ１２に供給す
ることによって、撮像領域１における画素２の読み出し
行を選択する。
圧入力部９から電圧を供給される選択行駆動トランジス
タ１０を、行選択シフトレジスタ６の出力部７の電圧で
導通制御する。選択行駆動トランジスタ１０の出力を、
行選択線１１を通して行選択トランジスタ１２に供給す
ることによって、撮像領域１における画素２の読み出し
行を選択する。
【０００５】行選択トランジスタ１２は垂直信号線１３
を介してロードトランジスタ１４に接続されている。光
電変換蓄積部３の出力電位は、それに蓄積された信号電
荷量に応じて変化する。光電変換蓄積部３の出力電位
は、電源供給線１７に接続された駆動トランジスタ５の
ゲート部４に伝達される。この駆動トランジスタ５を駆
動トランジスタとし、第２の電源電圧（Ｖss）端子１５
およびゲート入力部１６に接続されたロードトランジス
タ１４をロードトランジスタとして、ソースフォロワ回
路を形成する。電源供給線１７には第１の電源電圧（Ｖ
dd）端子２７から電源電圧（Ｖdd）を供給する。
を介してロードトランジスタ１４に接続されている。光
電変換蓄積部３の出力電位は、それに蓄積された信号電
荷量に応じて変化する。光電変換蓄積部３の出力電位
は、電源供給線１７に接続された駆動トランジスタ５の
ゲート部４に伝達される。この駆動トランジスタ５を駆
動トランジスタとし、第２の電源電圧（Ｖss）端子１５
およびゲート入力部１６に接続されたロードトランジス
タ１４をロードトランジスタとして、ソースフォロワ回
路を形成する。電源供給線１７には第１の電源電圧（Ｖ
dd）端子２７から電源電圧（Ｖdd）を供給する。
【０００６】駆動トランジスタ５とロードトランジスタ
１４とで形成されたソースフォロワ回路の出力は、列選
択駆動部２２に設けた信号列選択トランジスタ２３を通
して水平信号線２４に供給されるのであるが、このとき
信号列選択トランジスタ２３の導通状態を列選択シフト
レジスタ２０が出力部２１に発生する電圧によって制御
する。これによって列を選択して、ソースフォロワ回路
の出力を水平信号線２４を通して選択的にインピーダン
ス変換部２５に送り、インピーダンス変換部２５から出
力部２６に出力する。
１４とで形成されたソースフォロワ回路の出力は、列選
択駆動部２２に設けた信号列選択トランジスタ２３を通
して水平信号線２４に供給されるのであるが、このとき
信号列選択トランジスタ２３の導通状態を列選択シフト
レジスタ２０が出力部２１に発生する電圧によって制御
する。これによって列を選択して、ソースフォロワ回路
の出力を水平信号線２４を通して選択的にインピーダン
ス変換部２５に送り、インピーダンス変換部２５から出
力部２６に出力する。
【０００７】それぞれの画素からの信号を出力した後、
リセット電圧入力部２８から、選択行駆動部８の選択行
リセット駆動トランジスタ２９にリセット電圧を送り、
画素リセット電圧供給線１９を通して画素リセットトラ
ンジスタ３０を駆動し、それによって、光電変換蓄積部
３に蓄積されていた信号電荷をリセットする。そして再
び信号電荷の蓄積を開始する。
リセット電圧入力部２８から、選択行駆動部８の選択行
リセット駆動トランジスタ２９にリセット電圧を送り、
画素リセット電圧供給線１９を通して画素リセットトラ
ンジスタ３０を駆動し、それによって、光電変換蓄積部
３に蓄積されていた信号電荷をリセットする。そして再
び信号電荷の蓄積を開始する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、各画素毎に光電変換部と電荷蓄積部、もしくは上
述の例におけるような両者を兼ねた光電変換蓄積部３
と、読み出す行を選択するための行選択トランジスタ１
２と、光電変換蓄積部３の出力を増幅するための駆動用
トランジスタ５と、電荷蓄積部もしくは光電変換電荷蓄
積部３に蓄積された電荷をリセットするためのリセット
トランジスタ３０とを備えており、かつそれらのトラン
ジスタを駆動するための電源供給線１７や行選択線１
１、画素リセット電圧供給線１９、垂直信号線１３など
の多くの入出力手段を有している。
では、各画素毎に光電変換部と電荷蓄積部、もしくは上
述の例におけるような両者を兼ねた光電変換蓄積部３
と、読み出す行を選択するための行選択トランジスタ１
２と、光電変換蓄積部３の出力を増幅するための駆動用
トランジスタ５と、電荷蓄積部もしくは光電変換電荷蓄
積部３に蓄積された電荷をリセットするためのリセット
トランジスタ３０とを備えており、かつそれらのトラン
ジスタを駆動するための電源供給線１７や行選択線１
１、画素リセット電圧供給線１９、垂直信号線１３など
の多くの入出力手段を有している。
【０００９】このため画素構成が複雑となり、画素の高
性能化が困難であり、また画素面積を縮小することによ
る多画素の実現や素子面積の縮小もむずかしかった。上
記課題に鑑み、本発明の目的は、入力線に上述の役割を
兼ねさせることで各画素の入力線の数を少なくし、それ
によって画素構成を簡単化し、画素の高性能化や画素面
積を縮小することによって多画素の実現や素子面積の縮
小を可能とすることにある。
性能化が困難であり、また画素面積を縮小することによ
る多画素の実現や素子面積の縮小もむずかしかった。上
記課題に鑑み、本発明の目的は、入力線に上述の役割を
兼ねさせることで各画素の入力線の数を少なくし、それ
によって画素構成を簡単化し、画素の高性能化や画素面
積を縮小することによって多画素の実現や素子面積の縮
小を可能とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の物理量分布検知半導体装置は、検知蓄積領
域内の複数の単位領域のそれぞれに配置され、受けた物
理量を検知するための検知手段およびこの検知手段によ
って検知された物理量の情報を蓄積するための蓄積手段
を有する検知蓄積部と、検知蓄積部に対応させて配置さ
れ、対応する検知蓄積部の蓄積手段に蓄積された情報を
検出して出力するバッファ部と、検知蓄積部を選択する
ための選択機能部とを備え、前記選択機能部の出力信号
を伝達するための選択伝達手段が前記バッファ部の電源
入力部と接続されていることを特徴とする。
に、本発明の物理量分布検知半導体装置は、検知蓄積領
域内の複数の単位領域のそれぞれに配置され、受けた物
理量を検知するための検知手段およびこの検知手段によ
って検知された物理量の情報を蓄積するための蓄積手段
を有する検知蓄積部と、検知蓄積部に対応させて配置さ
れ、対応する検知蓄積部の蓄積手段に蓄積された情報を
検出して出力するバッファ部と、検知蓄積部を選択する
ための選択機能部とを備え、前記選択機能部の出力信号
を伝達するための選択伝達手段が前記バッファ部の電源
入力部と接続されていることを特徴とする。
【００１１】また、本発明の物理量分布検知半導体装置
の駆動方法は、検知蓄積領域内の複数の単位領域のそれ
ぞれに配置され、受けた物理量を検知するための検知手
段およびこの検知手段によって検知された物理量の情報
を蓄積するための蓄積手段を有する検知蓄積部と、検知
蓄積部に対応させて配置され、対応する検知蓄積部の蓄
積手段に蓄積された情報を検出して出力するバッファ部
と、検知蓄積部を選択するための選択機能部とを備え、
選択機能部の選択伝達手段がバッファ部の電源入力部と
電気的に接続されている物理量分布検知半導体装置の駆
動方法であって、読み出し行選択が選択された行の前記
バッファ部への電源電圧が供給されることによって行わ
れることを特徴とする。
の駆動方法は、検知蓄積領域内の複数の単位領域のそれ
ぞれに配置され、受けた物理量を検知するための検知手
段およびこの検知手段によって検知された物理量の情報
を蓄積するための蓄積手段を有する検知蓄積部と、検知
蓄積部に対応させて配置され、対応する検知蓄積部の蓄
積手段に蓄積された情報を検出して出力するバッファ部
と、検知蓄積部を選択するための選択機能部とを備え、
選択機能部の選択伝達手段がバッファ部の電源入力部と
電気的に接続されている物理量分布検知半導体装置の駆
動方法であって、読み出し行選択が選択された行の前記
バッファ部への電源電圧が供給されることによって行わ
れることを特徴とする。
【００１２】さらにまた、本発明の物理量分布検知半導
体装置の製造方法は、複数個の単位領域内のそれぞれに
配置され、受けた物理量を検知する検知手段およびこの
検知手段によって検知された物理量の情報を蓄積する蓄
積手段を有する検知蓄積部と、検知蓄積部の蓄積手段に
蓄積された情報を検出して出力するバッファ部とを備
え、選択機能部の選択伝達手段がバッファ部の電源入力
部と接続されている物理量分布検知半導体装置の製造方
法であって、少なくとも２層以上の金属系配線工程を用
いる。
体装置の製造方法は、複数個の単位領域内のそれぞれに
配置され、受けた物理量を検知する検知手段およびこの
検知手段によって検知された物理量の情報を蓄積する蓄
積手段を有する検知蓄積部と、検知蓄積部の蓄積手段に
蓄積された情報を検出して出力するバッファ部とを備
え、選択機能部の選択伝達手段がバッファ部の電源入力
部と接続されている物理量分布検知半導体装置の製造方
法であって、少なくとも２層以上の金属系配線工程を用
いる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の物理量分布検知半
導体装置の実施の形態について、図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明の第１の実施の形態としての、
単位領域が二次元マトリックス状に配列された物理量分
布検知半導体装置の具体例である固体撮像装置の構成図
である。
導体装置の実施の形態について、図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明の第１の実施の形態としての、
単位領域が二次元マトリックス状に配列された物理量分
布検知半導体装置の具体例である固体撮像装置の構成図
である。
【００１４】撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領
域）３１内に画素３２を行列状に配置しており、（ｎ−
１）行、ｎ行、（ｎ＋１）行、（ｍ−１）列、ｍ列、
（ｍ＋１）列の部分を示した（ただしｎ、ｍは整数）。
画素３２には光電変換手段および蓄積手段を兼ね備えた
光電変換蓄積部３３と、ゲート部３４をもつ駆動トラン
ジスタ３５とが配置されており、行選択シフトレジスタ
３６が出力部３７に発生する電圧に応じて、選択行駆動
部３８内に設けられ、選択行駆動電圧入力部３９から電
圧（Ｖdd）が印加されている選択行駆動トランジスタ４
０の出力が、選択行電源供給線４１を通して各画素３２
の駆動トランジスタ３５に供給される。すなわち、読み
出し行に電源電圧が供給される。駆動トランジスタ３５
の端子は垂直信号線４３を介してロードトランジスタ４
４に接続される。蓄積された信号電荷に応じて変化した
光電変換蓄積部３３の電位が駆動トランジスタ３５のゲ
ート部３４に伝達される。駆動トランジスタ３５は、第
２の電源電圧（Ｖss）端子４５とゲート入力部４６に接
続されたロードトランジスタ４４とでバッファとしての
ソースフォロワ回路を形成する。
域）３１内に画素３２を行列状に配置しており、（ｎ−
１）行、ｎ行、（ｎ＋１）行、（ｍ−１）列、ｍ列、
（ｍ＋１）列の部分を示した（ただしｎ、ｍは整数）。
画素３２には光電変換手段および蓄積手段を兼ね備えた
光電変換蓄積部３３と、ゲート部３４をもつ駆動トラン
ジスタ３５とが配置されており、行選択シフトレジスタ
３６が出力部３７に発生する電圧に応じて、選択行駆動
部３８内に設けられ、選択行駆動電圧入力部３９から電
圧（Ｖdd）が印加されている選択行駆動トランジスタ４
０の出力が、選択行電源供給線４１を通して各画素３２
の駆動トランジスタ３５に供給される。すなわち、読み
出し行に電源電圧が供給される。駆動トランジスタ３５
の端子は垂直信号線４３を介してロードトランジスタ４
４に接続される。蓄積された信号電荷に応じて変化した
光電変換蓄積部３３の電位が駆動トランジスタ３５のゲ
ート部３４に伝達される。駆動トランジスタ３５は、第
２の電源電圧（Ｖss）端子４５とゲート入力部４６に接
続されたロードトランジスタ４４とでバッファとしての
ソースフォロワ回路を形成する。
【００１５】次に列選択シフトレジスタ５０の出力部５
１の電圧により、列選択駆動部５２に設けられた信号列
選択トランジスタ５３によって、上述のソースフォロワ
回路の出力が水平信号線５４に接続され、インピーダン
ス変換部５５を通じて出力部５６に出力される。それぞ
れの画素からの信号を出力した後は、リセット電圧入力
部５８から印加されるリセット信号に応じて選択行リセ
ット駆動トランジスタ５９が動作して、画素リセット電
圧供給線４９に出力を発生する。画素リセットトランジ
スタ６０は画素リセット電圧供給線４９に供給された電
圧に応じて導通し、光電変換蓄積部３３に蓄積されてい
た信号電荷をリセットする。そして再び信号電荷の蓄積
を開始する。
１の電圧により、列選択駆動部５２に設けられた信号列
選択トランジスタ５３によって、上述のソースフォロワ
回路の出力が水平信号線５４に接続され、インピーダン
ス変換部５５を通じて出力部５６に出力される。それぞ
れの画素からの信号を出力した後は、リセット電圧入力
部５８から印加されるリセット信号に応じて選択行リセ
ット駆動トランジスタ５９が動作して、画素リセット電
圧供給線４９に出力を発生する。画素リセットトランジ
スタ６０は画素リセット電圧供給線４９に供給された電
圧に応じて導通し、光電変換蓄積部３３に蓄積されてい
た信号電荷をリセットする。そして再び信号電荷の蓄積
を開始する。
【００１６】この構成によれば、選択行電源供給線４１
を通して、駆動トランジスタ３５およびロードトランジ
スタ４４とからなる、バッファとしてのソースフォロワ
回路に電源から電力が供給されるため、従来例における
ような電源供給線１７（図１２）が不要になり、画素の
構成が簡単なものとなる。ここで、選択行駆動電圧入力
部３９に印加される電源電圧Ｖddを減じることなくソー
スフォロワ回路の電源とするために、選択行駆動トラン
ジスタ４０としていわゆる埋め込みトランジスタが使わ
れている。また、それにブートストラップ回路を用いて
も、同様の効果を得ることができる。
を通して、駆動トランジスタ３５およびロードトランジ
スタ４４とからなる、バッファとしてのソースフォロワ
回路に電源から電力が供給されるため、従来例における
ような電源供給線１７（図１２）が不要になり、画素の
構成が簡単なものとなる。ここで、選択行駆動電圧入力
部３９に印加される電源電圧Ｖddを減じることなくソー
スフォロワ回路の電源とするために、選択行駆動トラン
ジスタ４０としていわゆる埋め込みトランジスタが使わ
れている。また、それにブートストラップ回路を用いて
も、同様の効果を得ることができる。
【００１７】以上のように構成された物理量分布検知半
導体装置について、以下、その動作を説明する。図２は
本発明の第１の実施の形態の駆動方法を示すタイミング
図である。６１、６２はそれぞれｎ行、（ｎ＋１）行が
選択された期間で、６３は行選択駆動電圧で、選択行駆
動電圧入力部３９に印加される電源電圧Ｖddである。６
４は６３の電圧の基準点（０Ｖ）、６５、６６はそれぞ
れｎ行の行選択電圧、（ｎ＋１）行の行選択電圧で、そ
れぞれの行の選択行電源供給線４１に印加される。６７
は（ｍ−１）列の列選択電圧、６８はｍ列の列選択電
圧、６９は（ｍ＋１）列の列選択電圧で、それぞれの列
に対応する列選択シフトレジスタの出力部５１の電圧で
ある。７０は出力電圧、７１はリセット電圧入力部５８
に印加されるリセット電圧、７２は（ｍ−１）列の列選
択パルス、７３はｍ列の列選択パルス、７４は（ｍ＋
１）列の列選択パルス、７５はｎ行（ｍ−１）列の画素
からの出力、７６はリセットパルスである。
導体装置について、以下、その動作を説明する。図２は
本発明の第１の実施の形態の駆動方法を示すタイミング
図である。６１、６２はそれぞれｎ行、（ｎ＋１）行が
選択された期間で、６３は行選択駆動電圧で、選択行駆
動電圧入力部３９に印加される電源電圧Ｖddである。６
４は６３の電圧の基準点（０Ｖ）、６５、６６はそれぞ
れｎ行の行選択電圧、（ｎ＋１）行の行選択電圧で、そ
れぞれの行の選択行電源供給線４１に印加される。６７
は（ｍ−１）列の列選択電圧、６８はｍ列の列選択電
圧、６９は（ｍ＋１）列の列選択電圧で、それぞれの列
に対応する列選択シフトレジスタの出力部５１の電圧で
ある。７０は出力電圧、７１はリセット電圧入力部５８
に印加されるリセット電圧、７２は（ｍ−１）列の列選
択パルス、７３はｍ列の列選択パルス、７４は（ｍ＋
１）列の列選択パルス、７５はｎ行（ｍ−１）列の画素
からの出力、７６はリセットパルスである。
【００１８】ｎ行が選択された期間６１で、（ｍ−１）
列、ｍ列、（ｍ＋１）列が順次選択され、それぞれが出
力部５６から出力７０として出力される。上述の実施の
形態においては、光電変換蓄積部３３が光電変換手段と
その出力を蓄積するための蓄積手段とを兼ね備えた例に
ついて説明したが、光電変換手段と対応する光電変換手
段の出力を蓄積するための蓄積手段とで光電変換蓄積部
３３を構成してもよいことは言うまでもないことであ
る。これは後述する実施の形態においても同じことが言
える。
列、ｍ列、（ｍ＋１）列が順次選択され、それぞれが出
力部５６から出力７０として出力される。上述の実施の
形態においては、光電変換蓄積部３３が光電変換手段と
その出力を蓄積するための蓄積手段とを兼ね備えた例に
ついて説明したが、光電変換手段と対応する光電変換手
段の出力を蓄積するための蓄積手段とで光電変換蓄積部
３３を構成してもよいことは言うまでもないことであ
る。これは後述する実施の形態においても同じことが言
える。
【００１９】図３は、本発明の第２の実施の形態として
の物理量分布検知半導体装置の構成を示す。この実施の
形態が第１の実施の形態と異なるところは、駆動トラン
ジスタ３５と垂直信号線４３との間に、ゲート入力部が
選択行電源供給線４１と接続された選択行トランジスタ
４２を備えていることである。
の物理量分布検知半導体装置の構成を示す。この実施の
形態が第１の実施の形態と異なるところは、駆動トラン
ジスタ３５と垂直信号線４３との間に、ゲート入力部が
選択行電源供給線４１と接続された選択行トランジスタ
４２を備えていることである。
【００２０】このような構成にすることによって、一つ
の列の垂直信号線４３と接続される駆動トランジスタ３
５は選択された行に属する画素のもののみとなること
が、広い電圧範囲で保証され、動作電圧範囲が確保でき
る。駆動方法を示すタイミング図は第１の実施の形態と
同じである。図４は、本発明の第３の実施の形態として
の物理量分布検知半導体装置の構成を示す。
の列の垂直信号線４３と接続される駆動トランジスタ３
５は選択された行に属する画素のもののみとなること
が、広い電圧範囲で保証され、動作電圧範囲が確保でき
る。駆動方法を示すタイミング図は第１の実施の形態と
同じである。図４は、本発明の第３の実施の形態として
の物理量分布検知半導体装置の構成を示す。
【００２１】この実施の形態が第２の実施の形態と異な
るところは、図３における選択行リセット駆動トランジ
スタ５９と画素リセット電圧供給線４９とがなく、１行
前の行選択線でもある選択行電源供給線７９が画素リセ
ット電圧供給線を兼ねており、画素リセットトランジス
タ８０の入力制御部に接続されていることである。これ
により、画素構成はさらに簡単になる。
るところは、図３における選択行リセット駆動トランジ
スタ５９と画素リセット電圧供給線４９とがなく、１行
前の行選択線でもある選択行電源供給線７９が画素リセ
ット電圧供給線を兼ねており、画素リセットトランジス
タ８０の入力制御部に接続されていることである。これ
により、画素構成はさらに簡単になる。
【００２２】以上のように構成された物理量分布検知半
導体装置について、以下、その動作を説明する。図５は
本発明の第３の実施の形態の駆動方法を示すタイミング
図である。６５はｎ行の行選択電圧であり、（ｎ−１）
行の画素リセットトランジスタ８０の入力部に接続され
る（ｎ−１）行リセットクロック８１と同一のクロック
である。
導体装置について、以下、その動作を説明する。図５は
本発明の第３の実施の形態の駆動方法を示すタイミング
図である。６５はｎ行の行選択電圧であり、（ｎ−１）
行の画素リセットトランジスタ８０の入力部に接続され
る（ｎ−１）行リセットクロック８１と同一のクロック
である。
【００２３】図６は、本発明の第４の実施の形態として
の物理量分布検知半導体装置の構成を示す。この実施の
形態が第３の実施の形態と異なるところは、列選択駆動
部９１に設けられた列選択トランジスタ９２が選択列の
ソースフォロワ回路の電流スイッチの役割を兼ねている
ことである。
の物理量分布検知半導体装置の構成を示す。この実施の
形態が第３の実施の形態と異なるところは、列選択駆動
部９１に設けられた列選択トランジスタ９２が選択列の
ソースフォロワ回路の電流スイッチの役割を兼ねている
ことである。
【００２４】本発明の第１〜３の実施の形態や従来例と
も、ある行が選択されるとその期間中は全ての列のソー
スフォロワ回路の電流が流れる構成になっていた。しか
し、固体撮像装置を例にとると、列の数は数百から数千
あるのが普通であり、その消費電流は大きなものにな
る。しかし、この第４の実施の形態によれば、出力のた
めに選択された列のソースフォロワ回路の電流のみが流
れるため、消費電流を従来の数百の１から数千分の１の
程度にまで低減させることができる。また、特に第１、
第３の実施の形態では同一行のすべてのソースフォロワ
回路の電流が選択行電源供給線４１、７９を通じて供給
されるので、選択行電源供給線４１、７９の電流容量が
低いと電圧降下を生じるために正常に動作しなくなり、
必要な列のソースフォロワ回路のみに選択的に電流を流
すことは効果が大きい。
も、ある行が選択されるとその期間中は全ての列のソー
スフォロワ回路の電流が流れる構成になっていた。しか
し、固体撮像装置を例にとると、列の数は数百から数千
あるのが普通であり、その消費電流は大きなものにな
る。しかし、この第４の実施の形態によれば、出力のた
めに選択された列のソースフォロワ回路の電流のみが流
れるため、消費電流を従来の数百の１から数千分の１の
程度にまで低減させることができる。また、特に第１、
第３の実施の形態では同一行のすべてのソースフォロワ
回路の電流が選択行電源供給線４１、７９を通じて供給
されるので、選択行電源供給線４１、７９の電流容量が
低いと電圧降下を生じるために正常に動作しなくなり、
必要な列のソースフォロワ回路のみに選択的に電流を流
すことは効果が大きい。
【００２５】図７は本発明の第５の実施の形態としての
物理量分布検知半導体装置の構成を示す。この実施の形
態が第４の実施の形態と異なるところは、各ソースフォ
ロワ回路の出力が列選択トランジスタ９２を介して水平
信号線９３と接続されていることである。
物理量分布検知半導体装置の構成を示す。この実施の形
態が第４の実施の形態と異なるところは、各ソースフォ
ロワ回路の出力が列選択トランジスタ９２を介して水平
信号線９３と接続されていることである。
【００２６】第４の実施の形態では全ての垂直信号線が
常に接続された状態にあるため、選択列が切り替わる際
に、選択された列のソースフォロワ回路が他の全ての垂
直信号線の持つ容量を充電する必要があり、また、早く
定常状態に達しさせるには、ソースフォロワ回路の時定
数を小さくする必要があるが、一つの画素３２の中の駆
動トランジスタの寸法を大きくすることには限度があ
る。
常に接続された状態にあるため、選択列が切り替わる際
に、選択された列のソースフォロワ回路が他の全ての垂
直信号線の持つ容量を充電する必要があり、また、早く
定常状態に達しさせるには、ソースフォロワ回路の時定
数を小さくする必要があるが、一つの画素３２の中の駆
動トランジスタの寸法を大きくすることには限度があ
る。
【００２７】それに対して、第５の実施の形態では、選
択された列のソースフォロワ回路出力は他の列の垂直信
号線とが接続されないため、充電すべき容量は数百分か
ら数千分の１に減少でき、充電時間が長くなるという問
題は発生しにくい。またこの構成においては、図７では
各列ごとにロードトランジスタ４４を設けているが、こ
れらのロードトランジスタ４４は常に並列に接続されて
おり、共通の１個のロードトランジスタで置き換えるこ
ともできる。
択された列のソースフォロワ回路出力は他の列の垂直信
号線とが接続されないため、充電すべき容量は数百分か
ら数千分の１に減少でき、充電時間が長くなるという問
題は発生しにくい。またこの構成においては、図７では
各列ごとにロードトランジスタ４４を設けているが、こ
れらのロードトランジスタ４４は常に並列に接続されて
おり、共通の１個のロードトランジスタで置き換えるこ
ともできる。
【００２８】図８は本発明の第６の実施の形態としての
物理量分布検知半導体装置の構成をを示す。第４、５の
実施の形態と異なるところは、列選択トランジスタ９２
とは独立に電流制御列選択トランジスタ９５を設け、か
つそのトランジスタのゲートを列選択シフトレジスタの
出力部５１に共通接続し、水平信号線９３と垂直信号線
とは列選択トランジスタ９２を介して接続したことであ
る。
物理量分布検知半導体装置の構成をを示す。第４、５の
実施の形態と異なるところは、列選択トランジスタ９２
とは独立に電流制御列選択トランジスタ９５を設け、か
つそのトランジスタのゲートを列選択シフトレジスタの
出力部５１に共通接続し、水平信号線９３と垂直信号線
とは列選択トランジスタ９２を介して接続したことであ
る。
【００２９】これによって選択された列にのみソースフ
ォロワ回路に電流が流れ、かつ水平信号線９３と接続す
る垂直信号線４３は選択された列だけであり、選択され
た列のロードトランジスタ４４だけがロードトランジス
タとして機能する。図９は本発明の第７の実施の形態と
しての物理量分布検知半導体装置の構成をを示す。
ォロワ回路に電流が流れ、かつ水平信号線９３と接続す
る垂直信号線４３は選択された列だけであり、選択され
た列のロードトランジスタ４４だけがロードトランジス
タとして機能する。図９は本発明の第７の実施の形態と
しての物理量分布検知半導体装置の構成をを示す。
【００３０】第４〜６の実施の形態では、信号を読み出
すための列選択期間とソースフォロワ回路に電流を流す
ための列選択期間が同一である。選択された列の信号を
出力する期間に比べて、ソースフォロワ回路に電流が流
れてから出力が定常状態に達するまでの時定数が充分小
さい場合には、これでも不都合を生じることはない。し
かしながら、駆動トランジスタ３５の電流駆動能力を寸
法等の関係で充分にとれない場合や、垂直方向の画素数
が多い等の理由で垂直信号線４３の容量が大きい場合に
は、出力する期間よりもソースフォロワ回路に電流が流
れる期間を長くする必要がある。
すための列選択期間とソースフォロワ回路に電流を流す
ための列選択期間が同一である。選択された列の信号を
出力する期間に比べて、ソースフォロワ回路に電流が流
れてから出力が定常状態に達するまでの時定数が充分小
さい場合には、これでも不都合を生じることはない。し
かしながら、駆動トランジスタ３５の電流駆動能力を寸
法等の関係で充分にとれない場合や、垂直方向の画素数
が多い等の理由で垂直信号線４３の容量が大きい場合に
は、出力する期間よりもソースフォロワ回路に電流が流
れる期間を長くする必要がある。
【００３１】そのために、第７の実施の形態では、ソー
スフォロワ回路に電流が流れる期間を出力する期間とは
独立に選択できるようにしている。すなわち、電流制御
選択電圧発生回路部９７を備え、ｍ列のソースフォロワ
回路に流す電流を（ｍ−１）列の列選択シフトレジスタ
の出力部５１−ａと接続された第１の入力部９８と（ｍ
＋１）列の列選択シフトレジスタの出力部５１−ｂと接
続された第２の入力部９９と電流制御選択電圧出力部１
００を備えている。
スフォロワ回路に電流が流れる期間を出力する期間とは
独立に選択できるようにしている。すなわち、電流制御
選択電圧発生回路部９７を備え、ｍ列のソースフォロワ
回路に流す電流を（ｍ−１）列の列選択シフトレジスタ
の出力部５１−ａと接続された第１の入力部９８と（ｍ
＋１）列の列選択シフトレジスタの出力部５１−ｂと接
続された第２の入力部９９と電流制御選択電圧出力部１
００を備えている。
【００３２】図１０は本発明の第８の実施の形態として
の物理量分布検知半導体装置の要部の構成を示す。１０
１は電流制御選択電圧発生回路部で、図９の電流制御選
択電圧発生回路部９７に対応するもので、スタチックＲ
Ｓフリップフロップ回路とか二安定素子と称されてい
る、よく知られた構成の回路である。１０２は第１の電
源入力部（Ｖdd）で、１０３は第２の電源入力部（Ｖs
s）である。１０４は第１の入力部、１０５は第２の入
力部、１０６は出力部であり、図９の第１の入力部９
８、第２の入力部９９、電流制御選択電圧出力部１００
にそれぞれ相当する。この回路はいわゆる双安定回路と
呼ばれるもので、第１の入力部１０４への正パルスで出
力部１０６が第１の電源電圧状態となり、第２の入力部
１０５への正パルスで出力部１０６が第２の電源電圧状
態となる。
の物理量分布検知半導体装置の要部の構成を示す。１０
１は電流制御選択電圧発生回路部で、図９の電流制御選
択電圧発生回路部９７に対応するもので、スタチックＲ
Ｓフリップフロップ回路とか二安定素子と称されてい
る、よく知られた構成の回路である。１０２は第１の電
源入力部（Ｖdd）で、１０３は第２の電源入力部（Ｖs
s）である。１０４は第１の入力部、１０５は第２の入
力部、１０６は出力部であり、図９の第１の入力部９
８、第２の入力部９９、電流制御選択電圧出力部１００
にそれぞれ相当する。この回路はいわゆる双安定回路と
呼ばれるもので、第１の入力部１０４への正パルスで出
力部１０６が第１の電源電圧状態となり、第２の入力部
１０５への正パルスで出力部１０６が第２の電源電圧状
態となる。
【００３３】図１１は第７および第８の実施の形態を組
み合わせた場合の駆動方法を示すタイミング図である。
１１０、１１４、１１２はそれぞれは（ｍ−１）列、ｍ
列、（ｍ＋１）列の列選択電圧で、それぞれの列選択シ
フトレジスタの出力部５１の電圧である。そして、１１
３、１１４、１１５はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、
（ｍ＋１）列の選択状態を表す列選択パルスである。１
１６、１１７、１１８はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、
（ｍ＋１）列の電流制御列選択電圧で、それぞれの電流
制御選択電圧発生回路部９７の出力部１００の電圧であ
る。そして１１９、１２０、１２１はそれぞれ（ｍ−
１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の電流制御選択状態を表す
電流制御列選択パルスである。ｍ列の電流制御列選択パ
ルス１２０を例にとると、（ｍ−１）列の列選択パルス
１１３の立ち上がりで、第１の電源電圧状態となり、
（ｍ＋１）列の列選択パルス１１５の立ち上がりで、第
２の電源電圧状態となる。すなわち、ｍ列が出力する列
として選択される以前に、ｍ列のソースフォロワ回路に
電流は流れ始め、ｍ列の出力が終了してからｍ列のソー
スフォロワ回路の電流は流れなくなる。ここでの説明は
（ｍ−１）列の列選択パルス１１３で立ち上がり、（ｍ
＋１）列の列選択パルス１１５の立ち上がりで立ち下が
る配線になっているが、もっと以前の列選択パルスで立
ち上がるようにすれば、もっと早く電流が流れ始めるよ
うに設定できることは当然である。また立ち下がりにつ
いても、必要があればもっと遅く設定することは同様に
可能である。
み合わせた場合の駆動方法を示すタイミング図である。
１１０、１１４、１１２はそれぞれは（ｍ−１）列、ｍ
列、（ｍ＋１）列の列選択電圧で、それぞれの列選択シ
フトレジスタの出力部５１の電圧である。そして、１１
３、１１４、１１５はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、
（ｍ＋１）列の選択状態を表す列選択パルスである。１
１６、１１７、１１８はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、
（ｍ＋１）列の電流制御列選択電圧で、それぞれの電流
制御選択電圧発生回路部９７の出力部１００の電圧であ
る。そして１１９、１２０、１２１はそれぞれ（ｍ−
１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の電流制御選択状態を表す
電流制御列選択パルスである。ｍ列の電流制御列選択パ
ルス１２０を例にとると、（ｍ−１）列の列選択パルス
１１３の立ち上がりで、第１の電源電圧状態となり、
（ｍ＋１）列の列選択パルス１１５の立ち上がりで、第
２の電源電圧状態となる。すなわち、ｍ列が出力する列
として選択される以前に、ｍ列のソースフォロワ回路に
電流は流れ始め、ｍ列の出力が終了してからｍ列のソー
スフォロワ回路の電流は流れなくなる。ここでの説明は
（ｍ−１）列の列選択パルス１１３で立ち上がり、（ｍ
＋１）列の列選択パルス１１５の立ち上がりで立ち下が
る配線になっているが、もっと以前の列選択パルスで立
ち上がるようにすれば、もっと早く電流が流れ始めるよ
うに設定できることは当然である。また立ち下がりにつ
いても、必要があればもっと遅く設定することは同様に
可能である。
【００３４】また、電流制御選択電圧発生回路部９７の
具体的な回路として図１０にいわゆる二安定素子を例示
したが、この回路構成に限定されるものでなく、たとえ
ばこれのＣＭＯＳ回路やその他の論理回路でも同様の効
果があることは明らかである。また、入力部へ印加され
るクロックの立ち上がりで出力が立ち上がる、または立
ち下がる回路構成を例として示したが、入力の立ち下が
りで出力が立ち上がる、または立ち下がる回路で構成で
きることも明らかである。
具体的な回路として図１０にいわゆる二安定素子を例示
したが、この回路構成に限定されるものでなく、たとえ
ばこれのＣＭＯＳ回路やその他の論理回路でも同様の効
果があることは明らかである。また、入力部へ印加され
るクロックの立ち上がりで出力が立ち上がる、または立
ち下がる回路構成を例として示したが、入力の立ち下が
りで出力が立ち上がる、または立ち下がる回路で構成で
きることも明らかである。
【００３５】さらにまた、第４〜８の実施の形態の画素
部および行選択部分の構成については、第３の実施の形
態と同じ構成として説明した。しかし第４〜８の実施の
形態の発明は第１〜３の実施の形態の発明とは独立であ
り、画素部および行選択部分の構成は第１〜３の実施の
形態でも、また従来技術でも同様の効果を有することは
明らかである。
部および行選択部分の構成については、第３の実施の形
態と同じ構成として説明した。しかし第４〜８の実施の
形態の発明は第１〜３の実施の形態の発明とは独立であ
り、画素部および行選択部分の構成は第１〜３の実施の
形態でも、また従来技術でも同様の効果を有することは
明らかである。
【００３６】図１２に示した従来例における素子構成で
は、低抵抗性（大電流容量）が必要な構成要素は垂直信
号線１３と電源供給線１７だけである。これらは設計的
に制約が厳しい画素２の中では互いに平行に配置するこ
とが可能なため、同一の低抵抗性の配線膜（たとえば金
属系層）で形成することができる。しかし、図１および
それ以降に示した本発明の実施の形態では低抵抗性（大
電流容量）が必要な構成要素は選択行電源供給線４１と
垂直信号線４３である。図１に示されるように、これら
は互いに平行ではなく、むしろ直交する関係にある。こ
のため、本発明の実施の形態を実現するためには、同一
の配線膜で形成するのではなく、それぞれが互いに異な
る層の配線膜で形成する方がはるかに容易である。
は、低抵抗性（大電流容量）が必要な構成要素は垂直信
号線１３と電源供給線１７だけである。これらは設計的
に制約が厳しい画素２の中では互いに平行に配置するこ
とが可能なため、同一の低抵抗性の配線膜（たとえば金
属系層）で形成することができる。しかし、図１および
それ以降に示した本発明の実施の形態では低抵抗性（大
電流容量）が必要な構成要素は選択行電源供給線４１と
垂直信号線４３である。図１に示されるように、これら
は互いに平行ではなく、むしろ直交する関係にある。こ
のため、本発明の実施の形態を実現するためには、同一
の配線膜で形成するのではなく、それぞれが互いに異な
る層の配線膜で形成する方がはるかに容易である。
【００３７】なお、ここに説明した実施の形態では、簡
単のために光電変換部と信号電荷蓄積部を兼ねた光電変
換蓄積部を備えた場合について説明したが、光電変換部
と信号電荷蓄積部とが個別に形成された場合も有効であ
ることはいうまでもない。また、出力を出力バッファを
介した場合を例にとって説明したが、出力バッファは本
発明において必須の要素でないことは明らかである。
単のために光電変換部と信号電荷蓄積部を兼ねた光電変
換蓄積部を備えた場合について説明したが、光電変換部
と信号電荷蓄積部とが個別に形成された場合も有効であ
ることはいうまでもない。また、出力を出力バッファを
介した場合を例にとって説明したが、出力バッファは本
発明において必須の要素でないことは明らかである。
【００３８】また、説明のために実質的に固体撮像装置
を例にとったが、たとえばＸ線、赤外線、温度、磁場、
電場、圧力等その他の物理量を検知する検知部を設け、
受けた物理量によって変化した電位を駆動トランジスタ
のゲート部に伝達すれば、光以外の物理量分布検知半導
体装置一般に有効であることもいうまでもない。また、
説明は単位領域が二次元状に形成された場合を例にとっ
て行ったが、基本的な概念は単位領域が一次元状に位置
された場合でも有効であることは明らかである。
を例にとったが、たとえばＸ線、赤外線、温度、磁場、
電場、圧力等その他の物理量を検知する検知部を設け、
受けた物理量によって変化した電位を駆動トランジスタ
のゲート部に伝達すれば、光以外の物理量分布検知半導
体装置一般に有効であることもいうまでもない。また、
説明は単位領域が二次元状に形成された場合を例にとっ
て行ったが、基本的な概念は単位領域が一次元状に位置
された場合でも有効であることは明らかである。
【００３９】また、行選択、もしくは列選択機能部とし
ていわゆるシフトレジスタを用いて説明したが、これら
はいわゆるデコーダを用いても同様の効果が得られるこ
とは明らかである。
ていわゆるシフトレジスタを用いて説明したが、これら
はいわゆるデコーダを用いても同様の効果が得られるこ
とは明らかである。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明は、行選択機能と
電源電圧供給機能、さらにはリセット機能までを兼ね備
えさせることによって、構成の簡単な物理量分布検知半
導体装置を実現するものである。
電源電圧供給機能、さらにはリセット機能までを兼ね備
えさせることによって、構成の簡単な物理量分布検知半
導体装置を実現するものである。
【図１】本発明の第１の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態における駆動方法を
示すタイミング図
示すタイミング図
【図３】本発明の第２の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図４】本発明の第３の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図５】本発明の第３の実施の形態における駆動方法を
示すタイミング図
示すタイミング図
【図６】本発明の第４の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図７】本発明の第５の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図８】本発明の第６の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図９】本発明の第７の実施の形態における素子構成を
示す構成図
示す構成図
【図１０】本発明の第８の実施の形態における素子構成
の一部を示す構成図
の一部を示す構成図
【図１１】本発明の第７、８の実施の形態における駆動
方法を示すタイミング図
方法を示すタイミング図
【図１２】従来の物理量分布検知半導体装置の素子構成
を示す構成図
を示す構成図
３１ 撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領域） ３２ 画素 ３３ 光電変換部と蓄積部を兼ねた光電変換蓄積部 ３４ 駆動トランジスタ３５のゲート部 ３５ 駆動トランジスタ ３６ 行選択シフトレジスタ ３７ 行選択シフトレジスタ出力部 ３８ 選択行駆動部 ３９ 選択行駆動電圧入力部 ４０ 選択行駆動トランジスタ ４１ 選択行電源供給線 ４２ 行選択トランジスタ ４３ 垂直信号線 ４４ ロードトランジスタ ４５ 第２の電源電圧（Ｖss）端子 ４６ ロードトランジスタのゲート入力部 ４９ 画素リセット電圧供給線 ５０ 列選択シフトレジスタ ５１ 列選択シフトレジスタの出力部 ５２ 列選択駆動部 ５３ 信号列選択トランジスタ ５４ 水平信号線 ５５ インピーダンス変換部 ５６ 出力部 ５８ リセット電圧入力部 ５９ 選択行リセット駆動トランジスタ ６０ 画素リセットトランジスタ ６１ ｎ行が選択された期間 ６２ （ｎ＋１）行が選択された期間 ６３ 行選択駆動電圧 ６４ ６３の電圧の基準点（０Ｖ） ６５ ｎ行の行選択電圧 ６６ （ｎ＋１）行の行選択電圧 ６７ （ｍ−１）列の列選択電圧 ６８ ｍ列の列選択電圧 ６９ （ｍ＋１）列の列選択電圧 ７０ 出力電圧 ７１ リセット電圧 ７２ （ｍ−１）列の列選択パルス ７３ ｍ列の列選択パルス ７４ （ｍ＋１）列の列選択パルス ７５ ｎ行（ｍ−１）列の画素からの出力 ７６ リセットパルス ７９ 選択行電源供給線 ８０ 画素リセットトランジスタ ８１ （ｎ−１）行リセットクロック ８２ ｎ行リセットクロック ９１ 列選択駆動部 ９２ 列選択トランジスタ ９３ 水平信号線 ９５ 電流制御列選択トランジスタ ９７ 電流制御選択電圧発生回路部 ９８ 電流制御選択電圧発生回路部の第１の入力部 ９９ 電流制御選択電圧発生回路部の第２の入力部 １００ 電流制御選択電圧出力部 １０１ 電流制御選択電圧発生回路部 １０２ 第１の電源入力部 １０３ 第２の電源入力部 １０４ 第１の入力部 １０５ 第２の入力部 １０６ 出力部 １１０ （ｍ−１）列の列選択電圧 １１１ ｍ列の列選択電圧 １１２ （ｍ＋１）列の列選択電圧 １１３ （ｍ−１）列の列選択パルス １１４ ｍ列の列選択パルス １１５ （ｍ＋１）列の列選択パルス １１６ （ｍ−１）列の電流制御列選択電圧 １１７ ｍ列の電流制御列選択電圧 １１８ （ｍ＋１）列の電流制御列選択電圧 １１９ （ｍ−１）列の電流制御列選択パルス １２０ ｍ列の電流制御列選択パルス １２１ （ｍ＋１）列の電流制御列選択パルス
Claims (18)
- 【請求項１】 検知蓄積領域内の複数の単位領域のそれ
ぞれに配置され、受けた物理量を検知するための検知手
段および前記検知手段で検知された物理量の情報を蓄積
するための蓄積手段を有する検知蓄積部と、前記検知蓄
積部に対応させて配置され、前記対応する検知蓄積部の
蓄積手段に蓄積された情報を検出して出力するバッファ
部と、前記検知蓄積部を選択するための選択機能部とを
備え、前記選択機能部の出力信号を伝達するための選択
伝達手段が前記バッファ部の電源入力部と接続されてい
ることを特徴とする物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項２】 前記選択機能部が選択基本部と選択駆動
部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の物理量分
布検知半導体装置。 - 【請求項３】 前記選択基本部の出力部が前記選択駆動
部の入力部と接続されており、前記選択駆動部の入力部
が埋め込み型トランジスタを備え、前記埋め込み型トラ
ンジスタのゲート入力部が前記選択駆動部の入力部と接
続されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項４】 前記選択駆動部が第１、第２の出力部を
有し、前記第１の出力部が前記選択伝達手段と接続され
ており、前記第２の出力部がリセット伝達手段と接続さ
れていることを特徴とする請求項１、２または３に記載
の物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項５】 前記選択駆動部が少なくとも２個のトラ
ンジスタを備え、前記２個のトランジスタが前記選択基
本部の出力部と共通接続されていることを特徴とする請
求項１、２、３または４に記載の物理量分布検知半導体
装置。 - 【請求項６】 前記単位領域に前記蓄積部をリセットす
るリセット機能部を備え、前記リセット機能部の電源入
力部が前記選択伝達手段と接続され、前記リセット機能
部の制御入力部に前記リセット伝達手段が接続されてい
ることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記
載の物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項７】 前記選択機能部が読み出し行選択機能部
であり、ｎ行目の前記選択伝達手段が（ｎ−１）行目の
前記リセット機能部の入力部と接続されていることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記載の物
理量分布検知半導体装置。 - 【請求項８】 前記蓄積部に蓄積された情報を検出して
出力するバッファ部の接続制御手段を備え、同接続制御
手段の制御入力部が前記第１の選択機能部の選択伝達手
段と接続されていることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６または７に記載の物理量分布検知半導体
装置。 - 【請求項９】 検知蓄積領域内の複数の単位領域のそれ
ぞれに配置され、受けた物理量を検知する検知手段およ
び検知された物理量の情報を蓄積する蓄積手段を有する
検知蓄積部と、前記検知蓄積部に対応させて配置され、
前記対応する検知蓄積部の蓄積手段に蓄積された情報を
検出して出力するバッファ部と、前記検知蓄積部を選択
するための選択機能部とを備え、前記選択機能部の出力
部が前記バッファ部の電流制御手段の入力部と接続され
ていることを特徴とする物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項１０】 前記第２の選択機能部の出力部が前記
バッファ部の出力部が、素子出力部と直接にまたはイン
ピーダンス変換部を介して接続された信号伝達手段との
接続を制御するための接続制御部の制御入力部に接続さ
れていることを特徴とする請求項９に記載の物理量分布
検知半導体装置。 - 【請求項１１】 ｍ列の前記バッファ部の電流制御手段
の第１の入力部に（ｍ−ａ）列（ただし、ａ≧１）の選
択機能部の出力部が接続され、第２の入力部に（ｍ−
ｂ）列（ただし、ｂ≧１）の選択機能部の出力部が接続
されていることを特徴とする請求項９または１０に記載
の物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項１２】 前記バッファ部の電流制御手段が二安
定回路で構成されていることを特徴とする請求項９、１
０または１１に記載の物理量分布検知半導体装置。 - 【請求項１３】 前記単位領域の一部を選択する選択機
能部の選択伝達手段と、前記バッファ部の検知蓄積領域
外まで形成されている配線部とが、異なる層の配線材料
で形成されている特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１または１２に記載の物
理量分布検知半導体装置。 - 【請求項１４】 複数個の単位領域内のそれぞれに配置
され、受けた物理量を検知するための検知手段と前記検
知手段によって検知された物理量の情報を蓄積するため
の蓄積手段を有する検知蓄積部、ならびに、前記検知蓄
積部の蓄積手段に蓄積された情報を検出して出力するバ
ッファ部を有し、前記複数個の前記単位領域の一部を選
択する選択機能部の選択伝達手段が前記バッファ部の電
源入力部と電気的に接続されている物理量分布検知半導
体装置の駆動方法であって、読み出し行選択が選択され
た行の前記バッファ部への電源電圧が供給されることに
よって行われることを特徴とする物理量分布検知半導体
装置の駆動方法。 - 【請求項１５】 複数個の単位領域内のそれぞれに配置
され、受けた物理量を検知するための検知手段と前記検
知手段によって検知された物理量の情報を蓄積するため
の蓄積手段を有する検知蓄積部、ならびに、前記検知蓄
積部の蓄積手段に蓄積された情報を検出して出力するバ
ッファ部を有し、複数個の前記単位領域の一部を選択す
る第１の選択機能部の選択伝達手段が前記バッファ部の
電源入力部と電気的に接続されている物理量分布検知半
導体装置の駆動方法であって、ｎ行目の前記読み出し行
選択が（ｎ−１）行目の前記リセット選択と同時に行わ
れることを特徴とする物理量分布検知半導体装置の駆動
方法。 - 【請求項１６】 複数個の単位領域内のそれぞれに配置
され、受けた物理量を検知するための検知手段と前記検
知手段によって検知された物理量の情報を蓄積するため
の蓄積手段を有する検知蓄積部、ならびに、前記検知蓄
積部の蓄積手段に蓄積された情報を検出して出力するバ
ッファ部を有し、列を選択する第２の選択機能部の出力
部が前記バッファ部の電流制御手段の入力部と接続され
ている物理量分布検知半導体装置の駆動方法であって、
列選択と選択された列の前記バッファ部の電流を制御を
同一のタイミングで行うことを特徴とする物理量分布検
知半導体装置の駆動方法。。 - 【請求項１７】 複数個の単位領域内のそれぞれに配置
され、受けた物理量を検知するための検知手段と前記検
知手段によって検知された物理量の情報を蓄積するため
の蓄積手段を有する検知蓄積部、ならびに、前記検知蓄
積部の蓄積手段に蓄積された情報を検出して出力するバ
ッファ部を有し、ｍ列の前記バッファ部の電流制御手段
の第１の入力部に（ｍ−ａ）列（ただし、ａ≧１）の第
２の選択機能部の出力部が接続され、第２の入力部に
（ｍ−ｂ）列（ただし、ｂ≧１）の第２の選択機能部の
出力部が接続されている物理量分布検知半導体装置の駆
動方法であって、ｍ列前記バッファ部の電流を（ｍ−
ａ）列選択時に立ち上げ、（ｍ−ｂ）列選択時に立ち下
げることを特徴とする物理量分布検知半導体装置の駆動
方法。 - 【請求項１８】 複数個の単位領域内のそれぞれに配置
され、受けた物理量を検知するための検知手段と前記検
知手段によって検知された物理量の情報を蓄積するため
の蓄積手段を有する検知蓄積部、ならびに、前記検知蓄
積部の蓄積手段に蓄積された情報を検出して出力するバ
ッファ部を有し、複数個の前記単位領域の一部を選択す
る第１の選択機能部の選択伝達手段が前記バッファ部の
電源入力部と接続されている物理量分布検知半導体装置
の製造方法であって、少なくとも２層以上の金属系配線
工程を用いることを特徴とする物理量分布検知半導体装
置の製造方法。
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