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IMAGE SENSOR

Foreign code F080001948
File No. F080001948
Posted date Sep 26, 2008
Country WIPO
International application number 2007JP000401
International publication number WO 2007/129451
Date of international filing Apr 12, 2007
Date of international publication Nov 15, 2007
Priority data
  • P2006-121393 (Apr 26, 2006) JP
Title IMAGE SENSOR
Abstract A metallic wiring layer (324), i.e., the uppermost layer of the light-shielding layer is formed of a multilayer metallic wiring (32) to hinder light from entering regions of a photodiode (11) other than the light-receiving region of each pixel cell. The metallic wring layer (324) is brought into direct contact to a subject and used as a measurement electrode (15) for measuring an electric signal. A circuit for reading the electric signal produced by the measurement electrode (15) is provided in each pixel cell independently or commonly in addition to the circuit for reading the electrical signal produced by the photodiode (11). With this, in each pixel cell, the photodiode (11) for optical measurement and the measurement electrode (15) for electrical measurement are provided. The spatial resolutions of both two-dimensional images of the image sensor integrally having an optical measurement function of acquiring optical information on a subject and an electrical measurement function of acquiring electrical information on the subject can be both improved.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】検体による光学的情報を取得する光計測機能と、前記検体に直接接触して又は容量結合を介して該検体による電気的情報を取得する電気計測機能と、を同一半導体基体上に搭載したイメージセンサであって、a)前記半導体基体の表層に設けられた光計測機能のための光電変換部と、b)前記半導体基体の表層を被覆するように設けられ、少なくとも最上層が導電体層であって前記光電変換部への光の導入のための非遮光領域を有する複数層の遮光層と、c)前記遮光層の最上層の導電体層を利用して形成された電気計測機能のための計測電極と、を備えることを特徴とするイメージセンサ。

【請求項2】前記遮光層の表層には保護膜層が形成され、前記計測電極上で前記保護膜層には開口部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。

【請求項3】前記計測電極は保護膜層で被覆され、該保護膜層上に載置される検体と該保護膜層を挟んで容量結合することで前記計測電極に電気信号が発生するものであることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。

【請求項4】前記半導体基体の一面に画素セルがn行m列の二次元状に多数配置され、各画素セルは、前記光電変換部と前記計測電極のほか、前記光電変換部で得られた電気信号を選択的に読み出すための第1読み出し回路と、前記計測電極で得られた電気信号を読み出すための第2読み出し回路と、を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のイメージセンサ。

【請求項5】各画素セルにおいて前記第1読み出し回路と前記第2読み出し回路とは独立して設けられ、列内に配置される複数の画素セルに共通の信号読み出し線は光計測用と電気計測用とで独立していることを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。

【請求項6】各画素セルにおいて前記第1読み出し回路と前記第2読み出し回路との少なくとも一部は共用化され、列内に配置される複数の画素セルに共通の信号読み出し線は光計測用と電気計測用とで共用されることを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。

【請求項7】各画素セル内に前記光電変換部であるフォトダイオードをリセットするためのトランジスタ素子を有し、該トランジスタ素子を用いて同一画素セル内の前記計測電極をリセット可能としたことを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。

【請求項8】前記計測電極はn行m列の二次元状に配列され、容量結合を介して検体による電気信号を取得するものであって、前記各計測電極毎に設けられ、該計測電極で得られた電気信号を読み出すためのMOSトランジスタ回路と、前記各計測電極毎に設けられ、該計測電極の蓄積電位をリセットするためのMOSトランジスタ回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。

【請求項9】前記計測電極はn行m列の二次元状に配列され、検体に直接接触して該検体による電気信号を取得するものであって、前記各計測電極毎に設けられ、該計測電極で得られた電気信号を読み出すための読み出し用MOSトランジスタ回路と、前記各計測電極毎に設けられ、該計測電極を介して前記検体に電流を供給するための電流注入用MOSトランジスタ回路と、列内に配置される複数の計測電極に対応した前記電流注入用MOSトランジスタ回路に共通に接続され、且つ列毎に独立して設けられた電流供給線、及び電流供給回路と、さらにを備えることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。

【請求項10】検体の電気的現象による二次元画像を取得するためのイメージセンサであって、a)n行m列の二次元状に配列された、容量結合を介して検体による電気信号を取得するための複数の計測電極と、b)各計測電極毎に設けられ、該計測電極で得られた電気信号を読み出すためのMOSトランジスタ回路と、c)各計測電極毎に設けられ、該計測電極の蓄積電位をリセットするためのMOSトランジスタ回路と、を備えることを特徴とするイメージセンサ。

【請求項11】検体の電気的現象による二次元画像を取得するためのイメージセンサであって、a)n行m列の二次元状に配列された、検体に直接接触して該検体による電気信号を取得するための複数の計測電極と、b)各計測電極毎に設けられ、該計測電極で得られた電気信号を読み出すための読み出し用MOSトランジスタ回路と、c)各計測電極毎に設けられ、該計測電極を介して前記検体に電流を供給するための電流注入用MOSトランジスタ回路と、d)列内に配置される複数の計測電極に対応した前記電流注入用MOSトランジスタ回路に共通に接続され、且つ列毎に独立して設けられた電流供給線、及び電流供給回路と、を備えることを特徴とするイメージセンサ。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • National University Corporation Nara Institute Of Science And Technology
  • Inventor
  • Tokuda, Takashi
  • Ohta, Jun
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BE BF BG BH BJ BR BW BY BZ CA CF CG CH CI CM CN CO CR CU CY CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI FR GA GB GD GE GH GM GN GQ GR GT GW HN HR HU ID IE IL IN IS IT JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LV LY MA MC MD MG MK ML MN MR MT MW MX MY MZ NA NE NG NI NL NO NZ OM PG PH PL PT RO RS RU SC SD SE SG SI SK SL SM SN SV SY SZ TD TG TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
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