光電轉換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光電轉換裝置，其公共傳遞多個光電轉換單元的光信號的光信號公共輸出線與控制信號線的寄生電容、和公共傳遞多個光電轉換單元的初始電壓的初始電壓公共輸出線與控制信號線的寄生電容大致相等。將控制信號線配置成，與光信號公共輸出線平行的布線部分和與初始電壓公共輸出線平行的布線部分的長度大致相等，且與光信號公共輸出線之間的間隔和與初始電壓公共輸出線之間的間隔大致相等。
【專利說明】光電轉換裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及根據入射光而輸出輸出電壓的光電轉換裝置的布局構造。
【背景技術】
[0002]目前，使用光電轉換裝置作為傳真機、圖像掃描儀、數字復印機、X射線攝像裝置等的圖像讀取裝置。光電轉換裝置由單晶硅芯片制造，眾所周知有接觸型圖像傳感器(CIS:Contact Image Sensor)。
[0003]對光電轉換裝置進行說明。
[0004]圖7是示出光電轉換單元的電路圖。光電轉換單元30具有光電二極管1、復位開關2、緩沖放大器3、開關14、開關15、電容12、電容13、開關16和開關17。
[0005]復位開關2和緩沖放大器3與光電二極管I的輸出端子連接。電容12經由開關14而與緩沖放大器3的輸出端子連接，經由開關16而與光信號公共輸出線10連接。電容13經由開關15而與緩沖放大器3的輸出端子連接，經由開關17而與初始電壓公共輸出線11連接。
[0006]光電二極管I根據入射光而產生光電荷，根據光電荷來輸出光信號。復位開關2將光電二極管I的輸出端子的電壓復位至規(guī)定的初始電壓。緩沖放大器3對光信號進行放大并輸出放大光信號，對初始電壓進行放大并輸出放大初始電壓。電容12經由利用信號C>SI控制的開關14保持放大光信號，經由利用信號OSCH控制的開關16對光信號公共輸出線10輸出放大光信號。電容13經由利用信號ΦΜ控制的開關15保持放大初始電壓，經由利用信號OSCH控制的開關17對初始電壓公共輸出線11輸出放大初始電壓。
[0007]這里，根據布線的布局，在被輸入信號i>SCH的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25，在控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26。
[0008]圖8是示出光電轉換裝置的前級部分的電路圖。光電轉換裝置的前級部分具有多個光電轉換單元30、光信號公共輸出線10、初始電壓公共輸出線11和電容組群20。
[0009]光信號公共輸出線10具有與全部光電轉換單元30公共連接，對全部光電轉換單元30的寄生電容25合計而成的第一寄生電容31。初始電壓公共輸出線11具有與全部光電轉換單元30公共連接，對全部光電轉換單元30的寄生電容26合計而成的第二寄生電容
32。電容組群20經由金屬布線20z而與光信號公共輸出線10或初始電壓公共輸出線11連接。
[0010]圖9是示出圖8的電容組群20的一例的電路圖。電容組群20具有多個電容20a。電容組群20根據有無與各電容20a對應的金屬布線20b來決定電容值。這里，電容組群20的電容值為第一寄生電容31與第二寄生電容32的差分電容值，由此，能夠消除光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11的寄生電容的影響。
[0011]圖10是示出光電轉換裝置的后級部分的電路圖。光電轉換裝置的后級部分具有緩沖放大器22、緩沖放大器23、減法放大器24、鉗位電路27、采樣保持電路28和傳輸門29。[0012]光信號公共輸出線10經由緩沖放大器22而與減法放大器24連接。初始電壓公共輸出線11經由緩沖放大器23而與減法放大器24連接。減法放大器24的輸出端子與鉗位電路27連接。鉗位電路27的輸出端子與采樣保持電路28連接。采樣保持電路28的輸出端子與傳輸門29連接。因此，在提高輸出信號的精度方面，消除由緩沖放大器22、23進行放大之前的信號的寄生電容的影響是很重要的(例如參照專利文獻I)。
[0013]【專利文獻I】日本特開2008-211591號公報
[0014]但是，在光電轉換裝置中，由于主掃描方向的IC芯片長度需要是與原稿長度相同的長度，因而無法減小，為了實現(xiàn)芯片尺寸的小型化并降低成本，需要減小IC芯片的副掃描方向的短邊。當IC芯片的短邊方向的寬度非常細時，光信號公共輸出線10、初始電壓公共輸出線11和控制信號線21的間隔變窄，寄生電容25和寄生電容26的影響量增大。進而，當清晰度提高時，光電轉換單元30的個數增多，因而第一寄生電容31和第二寄生電容32的電容值增大。因此，其電容值之差也增大，因而，存在無法僅通過電容組群20進行校正的課題。

【發(fā)明內容】

[0015]本發(fā)明正是鑒于以上情況而完成的，通過減少各輸出線的寄生電容之差，減小對光信號的影響，從而提供高精度的光電轉換裝置。
[0016]為了解決現(xiàn)有課題，本發(fā)明的光電轉換裝置將控制信號線配置成，與光信號公共輸出線平行的布線部分和與初始電壓公共輸出線平行的布線部分的長度大致相等，且與光信號公共輸出線之間的間隔和與初始電壓公共輸出線之間的間隔大致相等。
[0017]根據本發(fā)明的光電轉換裝置，公共傳遞多個光電轉換單元的光信號的光信號公共輸出線與控制信號線的寄生電容、和公共傳遞多個光電轉換單元的初始電壓的初始電壓公共輸出線與控制信號線的寄生電容大致相等，因而，能夠去除寄生電容對光信號的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出本實施方式的光電轉換裝置的開關部的布局的平面圖。
[0019]圖2是示出光電轉換裝置的開關部的布局的另一例的平面圖。
[0020]圖3是示出光電轉換裝置的開關部的布局的另一例的平面圖。
[0021]圖4是示出光電轉換裝置的開關部的布局的另一例的平面圖。
[0022]圖5是示出光電轉換裝置的開關部的布局的另一例的平面圖。
[0023]圖6是示出光電轉換裝置的開關部的布局的另一例的平面圖。
[0024]圖7是示出光電轉換單元的電路圖。
[0025]圖8是示出光電轉換裝置的前級部分的電路圖。
[0026]圖9是示出光電轉換裝置的電容組群的圖。
[0027]圖10是示出光電轉換裝置的后級部分的電路圖。
[0028]標號說明
[0029]1:光電二極管；2:復位開關；3、22、23:緩沖放大器；10:光信號公共輸出線；11:初始電壓公共輸出線；20:電容組群；24:減法放大電路；25、26、31、32:寄生電容；27:鉗位電路；28:采樣保持電路；29:傳輸門；30:光電轉換單元?！揪唧w實施方式】
[0030]下面，參照附圖對本實施方式的光電轉換裝置的布局進行詳細說明。
[0031]圖1是示出本發(fā)明的實施方式的光電轉換單元30的區(qū)域40的布局的平面圖。光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11是平行配置的金屬布線(例如鋁)。開關16配置在光信號公共輸出線10與初始電壓公共輸出線11之間，與光信號公共輸出線10連接。開關17配置在光信號公共輸出線10與初始電壓公共輸出線11之間，與初始電壓公共輸出線11連接。
[0032]控制信號線21是多晶硅布線，與初始電壓公共輸出線11平行配置，進而與初始電壓公共輸出線11交叉并在開關17上進行布線。并且，控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉并在開關16上進行布線。這些控制信號線21與光信號公共輸出線10交叉后，還與光信號公共輸出線10平行進行布線。這里，為了使寄生電容25 (25a+25b)和寄生電容26大致相等，將控制信號線21設置成，與光信號公共輸出線10平行的布線部分和與初始電壓公共輸出線11平行的布線部分的長度大致相等，且與光信號公共輸出線10之間的間隔和與初始電壓公共輸出線11之間的間隔大致相等。
[0033]通過這樣對控制信號線21進行布線，寄生電容25和寄生電容26大致相等，因此，其合計而成的第一寄生電容31和第二寄生電容32大致相等。因此，用于對第一寄生電容31和第二寄生電容32的電容差進行校正的電容組群20可以很小或者可以沒有。
[0034]這里，在光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11是金屬布線，控制信號線21是多晶硅布線的情況下，有時在它們的掩模中產生偏移。因此，即使如上所述對控制信號線21進行布線，控制信號線21與光信號公共輸出線10之間的間隔和控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間的間隔有時也不相等。即，寄生電容25和寄生電容26的電容值廣生差異。
[0035]在以下的實施方式中，對即使在金屬布線和多晶硅布線的掩模中產生偏移，寄生電容25和寄生電容26也大致相等的布線布局進行說明。
[0036]圖2是示出光電轉換單元30的區(qū)域40的布局的另一例的平面圖。
[0037]金屬布線的光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11平行配置。開關16配置在光信號公共輸出線10與初始電壓公共輸出線11之間，與光信號公共輸出線10連接。開關17配置在光信號公共輸出線10與初始電壓公共輸出線11之間，與初始電壓公共輸出線11連接。
[0038]多晶硅布線的控制信號線21在附圖右側的初始電壓公共輸出線11附近向兩個方向分支，一方與初始電壓公共輸出線11平行布線，另一方與初始電壓公共輸出線11、開關16和光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。一方的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉后，與初始電壓公共輸出線11平行布線，再次與初始電壓公共輸出線11交叉后，與初始電壓公共輸出線11平行布線。然后，與初始電壓公共輸出線
11、開關17和光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線,再次與光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。另一方的控制信號線21再次與光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。
[0039]在附圖左側的光信號公共輸出線10的外側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25al，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容25a2。在附圖中央的光信號公共輸出線10的內側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25bl、25b2。在附圖左側的初始電壓公共輸出線11的外側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26al，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容26a2。在附圖中央的初始電壓公共輸出線11的內側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26b。
[0040]寄生電容25al、25a2、25bl、25b2的電容值的合計相當于圖7的寄生電容25的電容值。而且，以使寄生電容25al、25a2的合計電容值與寄生電容25bl、25b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使光信號公共輸出線10與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同光信號公共輸出線10與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。寄生電容26al、26a2、26b的電容值的合計相當于圖7的寄生電容26的電容值。而且，以使寄生電容26al、26a2的合計電容值與寄生電容26b的電容值相等的方式進行布線。這里，以使初始電壓公共輸出線11與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同初始電壓公共輸出線11與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。進而，為了使合計的寄生電容25和寄生電容26的電容值相等，以使這些布線間隔和布線長度完全相等的方式進行布線。
[0041]這里，對光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11的金屬掩模以及控制信號線21的多晶硅掩模偏移的狀態(tài)進行說明。當掩模偏移時，由于光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11與控制信號線21之間的間隔相等，因而，各寄生電容的電容值變化。例如，在以多晶硅掩模為基準，金屬掩模向附圖上方偏移的情況下，寄生電容25al、25a2、26b的電容值增大，寄生電容25bl、25b2、26al、26a2的電容值減小。因此，合計的寄生電容25的電容值的變動被抑制得很小。同樣，寄生電容26的電容值的變動也被抑制得很小。進而，寄生電容25和寄生電容26的電容值的變動大致相等。
[0042]如以上說明的那樣，即使在金屬掩模和多晶硅掩模中產生偏移，寄生電容25和寄生電容26的電容值的變動也較小，且其變動大致相等，因而，寄生電容25和寄生電容26的電容值不會不平衡。因此，能夠減小寄生電容對光信號的影響。
[0043]圖3是示出光電轉換單元30的區(qū)域40的布局的另一例的平面圖。
[0044]多晶硅布線的控制信號線21在附圖中央的初始電壓公共輸出線11附近向兩個方向分支，左右對稱地與初始電壓公共輸出線11平行布線。附圖左側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉后，與初始電壓公共輸出線11平行布線，與開關17交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線，與光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。附圖右側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉后，與初始電壓公共輸出線11平行布線，與開關16交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線，與光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。
[0045]在附圖中央左側的光信號公共輸出線10的外側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25al，在附圖中央右側的同樣部位產生寄生電容25a2。在附圖左側的光信號公共輸出線10的內側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25bl，在附圖右側的同樣部位產生25b2。在附圖中央的初始電壓公共輸出線11的外側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26a。在附圖左側的初始電壓公共輸出線11的內側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26bl，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容26b2。
[0046]以使寄生電容25al、25a2的合計電容值與寄生電容25bl、25b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使光信號公共輸出線10與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同光信號公共輸出線10與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。并且，以使寄生電容26a的電容值與寄生電容26bl、26b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使初始電壓公共輸出線11與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同初始電壓公共輸出線11與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。進而，為了使合計的寄生電容25和寄生電容26的電容值相等，以使這些布線間隔和布線長度完全相等的方式進行布線。
[0047]如果這樣布局，貝1J與圖2的布局同樣，即使在金屬掩模和多晶娃掩模中產生偏移，寄生電容25和寄生電容26的電容值的變動也較小，且其變動大致相等，因而，寄生電容25和寄生電容26的電容值不會不平衡。因此，能夠減小寄生電容對光信號的影響。
[0048]圖4是示出光電轉換單元30的區(qū)域40的布局的另一例的平面圖。
[0049]多晶硅布線的控制信號線21在附圖中央的初始電壓公共輸出線11附近向兩個方向分支，左右對稱地與初始電壓公共輸出線11平行布線。附圖左側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉后向兩個方向分支，一方與初始電壓公共輸出線11平行布線，另一方與開關17交叉后進一步向兩個方向分支，一方與光信號公共輸出線10平行布線,另一方與光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。附圖右側的控制信號線21與左側的控制信號線21對稱地布線。
[0050]在附圖左側的光信號公共輸出線10的外側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25al，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容25a2。在附圖左側的光信號公共輸出線10的內側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25bl，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容25b2。在附圖中央的初始電壓公共輸出線11的外側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26a。在附圖左側的初始電壓公共輸出線11的內側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26bl，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容26b2。
[0051 ] 以使寄生電容25al、25a2的合計電容值與寄生電容25b1、25b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使光信號公共輸出線10與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同光信號公共輸出線10與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。并且，以使寄生電容26a的電容值與寄生電容26bl、26b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使初始電壓公共輸出線11與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同初始電壓公共輸出線11與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。進而，為了使合計的寄生電容25和寄生電容26的電容值相等，以使這些布線間隔和布線長度完全相等的方式進行布線。
[0052]如果這樣布局，貝1J與圖2的布局同樣，即使在金屬掩模和多晶娃掩模中產生偏移，寄生電容25和寄生電容26的電容值的變動也較小，且其變動大致相等，因而，寄生電容25和寄生電容26的電容值不會不平衡。因此，能夠減小寄生電容對光信號的影響。
[0053]圖5是示出光電轉換單元30的區(qū)域40的布局的另一例的平面圖。[0054]多晶硅布線的控制信號線21在附圖中央的初始電壓公共輸出線11附近向三個方向分支，一方與初始電壓公共輸出線11交叉，另一方左右對稱地與初始電壓公共輸出線11平行布線。附圖左側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11、開關17和光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。附圖右側的控制信號線21與左側的控制信號線21對稱地布線。附圖中央的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉后，左右對稱地與光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11平行布線。
[0055]在附圖左側的光信號公共輸出線10的外側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25al，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容25a2。在附圖左側的光信號公共輸出線10的內側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25bl，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容25b2。在附圖左側的初始電壓公共輸出線11的外側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26al，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容26a2。在附圖左側的初始電壓公共輸出線11的內側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26bl，在附圖右側的同樣部位產生寄生電容26b2。
[0056]以使寄生電容25al、25a2的合計電容值與寄生電容25bl、25b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使光信號公共輸出線10與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同光信號公共輸出線10與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。并且，以使寄生電容26al、26a2的合計電容值與寄生電容26bl、26b2的合計電容值相等的方式進行布線。這里，以使初始電壓公共輸出線11與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同初始電壓公共輸出線11與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。進而，為了使合計的寄生電容25和寄生電容26的電容值相等，以使這些布線間隔和布線長度完全相等的方式進行布線。
[0057]如果這樣布局，貝1J與圖2的布局同樣，即使在金屬掩模和多晶娃掩模中產生偏移，寄生電容25和寄生電容26的電容值的變動也較小，且其變動大致相等，因而，寄生電容25和寄生電容26的電容值不會不平衡。因此，能夠減小寄生電容對光信號的影響。
[0058]圖6是示出光電轉換單元30的區(qū)域40的布局的另一例的平面圖。
[0059]多晶硅布線的控制信號線21在附圖左側的初始電壓公共輸出線11附近向兩個方向分支，一方與初始電壓公共輸出線11交叉，另一方與初始電壓公共輸出線11平行布線。一方的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11、開關17交叉布線。另一方的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11交叉后，與光信號公共輸出線10和初始電壓公共輸出線11平行布線，與光信號公共輸出線10交叉后，與光信號公共輸出線10平行布線。然后，再次與光信號公共輸出線10、開關16交叉布線。
[0060]在附圖右側的光信號公共輸出線10的外側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25a。在附圖中央的內側的控制信號線21與光信號公共輸出線10之間產生寄生電容25b，在附圖中央的內側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26b。在附圖左側的初始電壓公共輸出線11的外側的控制信號線21與初始電壓公共輸出線11之間產生寄生電容26a。
[0061]以使寄生電容25a的電容值與寄生電容25b的電容值相等的方式進行布線。這里，以使光信號公共輸出線10與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同光信號公共輸出線10與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。并且，以使寄生電容26a的電容值與寄生電容26b的電容值相等的方式進行布線。這里，以使初始電壓公共輸出線11與外側的控制信號線21的布線間隔和布線長度、同初始電壓公共輸出線11與內側的控制信號線21的布線間隔和布線長度相等的方式進行布線。進而，為了使合計的寄生電容25和寄生電容26的電容值相等，以使這些布線間隔和布線長度完全相等的方式進行布線。
[0062]如果這樣布局，貝1J與圖2的布局同樣，即使在金屬掩模和多晶娃掩模中產生偏移，寄生電容25和寄生電容26的電容值的變動也較小，且其變動大致相等，因而，寄生電容25和寄生電容26的電容值不會不平衡。因此，能夠減小寄生電容對光信號的影響。
[0063]另外，使用這些【專利附圖】

【附圖說明】的布線的布局是用于使寄生電容25a的電容值與寄生電容25b的電容值相等，寄生電容26a的電容值與寄生電容26b的電容值相等，進而合計的寄生電容25與寄生電容26的電容值相等的布線的布局的例子，但是不限于這些布局。
【權利要求】
1.一種光電轉換裝置，該光電轉換裝置具有多個光電轉換單元、經由第一開關而公共傳遞所述多個光電轉換單元的光信號的第一布線、經由第二開關而公共傳遞所述多個光電轉換單元的初始電壓的第二布線、以及傳遞對所述第一開關和所述第二開關進行控制的控制信號的第三布線，其特征在于， 在所述光電轉換單元中，以使在所述第一布線與所述第三布線之間產生的第一寄生電容和在所述第二布線與所述第三布線之間產生的第二寄生電容大致相等的方式，配置所述第一布線、所述第二布線和所述第三布線。
2.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其特征在于， 將所述第三布線設置成，與所述第一布線平行的布線部分和與所述第二布線平行的布線部分的長度大致相等，且與所述第一布線之間的間隔和與所述第二布線之間的間隔大致相等。
3.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，其特征在于， 所述第三布線的與所述第一布線平行的布線部分的長度在所述第一布線的兩側大致相等， 所述第三布線的與所述第二布線平行的布線部分的長度在所述第二布線的兩側大致相等。
【文檔編號】H04N5/335GK103581574SQ201310313623
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權日:2012年7月26日
【發(fā)明者】橫道昌弘 申請人:精工電子有限公司