(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドと、第１回路部及び第２回路部と、前記第１回路部の出力ノードと前記第２回路部の入力ノードとを電気的に接続するための配線と、が配された半導体チップを有する半導体装置であって、
前記第１回路部及び前記第２回路部は前記複数のパッドよりも前記半導体チップの内周部に配され、
前記配線は、導電部材を含んで構成され、
前記導電部材の少なくとも一部が、前記複数のパッドに含まれる少なくとも一つのパッドと重なって配されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記導電部材は、第１導電部材、第２導電部材、及び第３導電部材を含み、
前記第１導電部材は、前記少なくとも一つのパッドと平面的に重なり、
前記第２導電部材は、前記第１導電部材と前記出力ノードとを電気的に接続し、
前記第３導電部材は、前記第１導電部材と前記入力ノードとを電気的に接続し、
前記第１導電部材は、前記第２導電部材及び前記第３導電部材とは異なる配線層に配され、
前記第１導電部材と、前記少なくとも一つのパッドとの中間の配線層に、前記第１導電部材と平面的に重なった緩衝部が配されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体装置は、複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部からの信号を処理するための信号処理回路と、をさらに有し、
前記複数のパッドが第１方向に沿って配され、
前記複数の光電変換部は前記複数のパッドと並行して前記第１方向に沿って配され、
前記信号処理回路は前記第１回路部及び前記第２回路部を含み、
前記配線は、前記信号または前記信号処理回路を駆動する駆動信号を伝達することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数のパッドと、前記第１回路部及び前記第２回路部と、が、第１方向に沿って一直線上に配され、
前記少なくとも一つのパッドが、前記第１回路部と前記第２回路部との間に配されたことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１回路部及び前記第２回路部が、前記第１方向に沿って配され、
前記第１回路部及び前記第２回路部が、前記複数のパッドと前記複数の光電変換部との間に配されたことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２回路部が、前記第１回路部と前記複数の光電変換部との間に配され、
前記第２回路部が配された領域の前記第１方向に沿った長さが、前記第１回路部の前記第１方向に沿った長さよりも長いことを特徴とする請求項３または請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１回路部はクロック信号を発生する回路を含み、
前記配線は、クロック信号を伝達することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドと、回路部と、前記複数のパッドに含まれる第１パッドと前記回路部のノードとを電気的に接続するための配線と、が配された半導体チップを有する半導体装置であって、
前記回路部は前記複数のパッドよりも前記半導体チップの内周部に配され、
前記配線は、導電部材を含んで構成され、
前記導電部材の一部が、前記複数のパッドに含まれる第２パッドと重なって配されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
前記導電部材は、第１導電部材、第２導電部材、及び第３導電部材を含み、
前記第１導電部材は、前記第２パッドと平面的に重なり、
前記第２導電部材は、前記第１導電部材と前記ノードとを電気的に接続し、
前記第３導電部材は、前記第１導電部材と前記第１パッドとを電気的に接続し、
前記第１導電部材は、前記第２導電部材及び前記第３導電部材とは異なる配線層に配され、
前記第１導電部材と、前記第１導電部材と前記第２パッドとの中間の配線層に、前記第１導電部材と平面的に重なった緩衝部が配されたことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体装置は、複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部からの信号を処理するための信号処理回路と、をさらに有し、
前記複数のパッドが第１方向に沿って配され、
前記複数の光電変換部は前記複数のパッドと並行して前記第１方向に沿って配され、
前記信号処理回路は前記回路部を含み、
前記配線は、前記信号または前記信号処理回路を駆動する駆動信号を伝達することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体装置は電源配線をさらに有し、
前記電源配線は導電性の電源配線部材を含んで構成され、
前記複数のパッドは前記電源配線部材と電気的に接続された電源パッドを含み、
前記電源配線部材は前記複数のパッドと同一の層に配され、かつ、前記電源配線部材は前記複数のパッドとは平面的に重ならないように配されたことを特徴とする請求項２乃至請求項７、請求項９、及び請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記半導体装置は、第１配線層と、第２配線層と、をさらに有し、
前記複数のパッド、及び前記電源配線部材は、前記第１配線層に配され、
前記配線に含まれる前記第２導電部材及び前記第３導電部材は、前記第２配線層に配され、
前記緩衝部は、前記信号配線の前記第２導電部材及び第３導電部材と同じ材料で形成され、かつ、前記緩衝部は、前記第２配線層に配されたことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記第１配線層は最上層の配線層であり、前記第１配線層に配されたパッドの厚さは、前記第２配線層に配された前記第２導電部材、前記第３導電部材、または前記緩衝部の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記第１回路部、または、前記第２回路部にＭＯＳトランジスタが配され、
前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極と、前記配線を構成する前記導電部材の前記一部とが同じ配線層に配されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記第１回路部、または、前記第２回路部にＭＯＳトランジスタが配され、
前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極と、前記配線を構成する前記導電部材の前記一部とが同じ材料で形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記回路部にＭＯＳトランジスタが配され、
前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極と、前記配線を構成する前記導電部材の前記一部とが同じ配線層に配されたことを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記回路部にＭＯＳトランジスタが配され、
前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極と、前記配線を構成する前記導電部材の前記一部とが同じ材料で形成されたことを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記配線を構成する前記導電部材の前記一部の幅が、前記導電部材の前記一部とは異なる部分の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記少なくとも一つのパッドに供給される電圧が変化する期間と、前記配線に供給される電圧が変化する期間とが、異なる期間であることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記緩衝部は、導電性の材料で構成され、かつ、電気的にフローティングであることを特徴とする請求項２、または、請求項９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドと、第１回路部及び第２回路部と、前記第１回路部の出力ノードと前記第２回路部の入力ノードとを電気的に接続するための配線と、が配された半導体チップを有する半導体装置であって、
前記第１回路部及び前記第２回路部は前記複数のパッドよりも前記半導体チップの内周部に配され、
前記配線は、導電部材を含んで構成され、
前記導電部材の少なくとも一部が、前記複数のパッドに含まれる少なくとも一つのパッドと重なって配され、
前記導電部材は、第１導電部材、第２導電部材、及び第３導電部材を含み、
前記第１導電部材は、前記少なくとも一つのパッドと平面的に重なり、
前記第２導電部材は、前記第１導電部材と前記出力ノードとを電気的に接続し、
前記第３導電部材は、前記第１導電部材と前記入力ノードとを電気的に接続し、
前記第１導電部材は、前記第２導電部材及び前記第３導電部材とは異なる配線層に配されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】
入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドと、回路部と、前記複数のパッドに含まれる第１パッドと前記回路部のノードとを電気的に接続するための配線と、が配された半導体チップを有する半導体装置であって、
前記回路部は前記複数のパッドよりも前記半導体チップの内周部に配され、
前記配線は、導電部材を含んで構成され、
前記導電部材の一部が、前記複数のパッドに含まれる第２パッドと重なって配され、
前記導電部材は、第１導電部材、第２導電部材、及び第３導電部材を含み、
前記第１導電部材は、前記第２パッドと平面的に重なり、
前記第２導電部材は、前記第１導電部材と前記ノードとを電気的に接続し、
前記第３導電部材は、前記第１導電部材と前記第１パッドとを電気的に接続し、
前記第１導電部材は、前記第２導電部材及び前記第３導電部材とは異なる配線層に配されたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の配線技術に関するものであり、とりわけ固体撮像装置の配線技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は半導体チップ外部からの信号が入力される入力パッドと、外部へ信号を出力するための出力パッドとを有している。
【０００３】
特許文献１は、半導体装置におけるパッド及び配線のレイアウトを開示している。特許文献１の図１に記載された半導体装置は、内部回路の周りを完全に囲むように配された内部回路用電源配線（４ａ、４ｂ）を有する。そして、内部回路用の第１電源パッド（８ａ、８ｂ）が、この内部回路用電源配線と一体化して形成されている。さらに、チップの外周部に、内部回路用の第２電源パッド（７ａ、７ｂ）が配される。
【０００４】
このようなレイアウトにおいては、配線が互いに交差する必要がある。具体的には、第２電源パッドから内部回路に電源電圧を供給する電源配線が、内部回路用電源配線と交差する必要がある。そのため、特許文献１では、第２電源パッドから内部回路に電源を供給する配線が、第１電源パッドと平面的に重なったレイアウトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７８３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に半導体装置は、一枚のウエハから得ることができる半導体チップの数（チップ収量）を多くすることが望まれる。このため、同一の機能、目的を実現するデバイスをできるだけ小さい面積の半導体チップに配することが求められる。
【０００７】
本発明者らは、パッドよりも半導体チップの内周部に配された回路間の電気的接続において、パッドと配線との位置関係によって半導体チップ面積を縮小できることを見出した。
【０００８】
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、本発明は、半導体チップ面積を縮小可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドと、第１回路部及び第２回路部と、前記第１回路部の出力ノードと前記第２回路部の入力ノードとを電気的に接続するための配線と、が配された半導体チップを有する半導体装置であって、前記第１回路部及び前記第２回路部は前記複数のパッドよりも前記半導体チップの内周部に配され、前記配線は、導電部材を含んで構成され、前記導電部材の少なくとも一部が、前記複数のパッドに含まれる少なくとも一つのパッドと重なって配されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の側面に係る半導体装置は、入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドと、回路部と、前記複数のパッドに含まれる第１パッドと前記回路部のノードとを電気的に接続するための配線と、が配された半導体チップを有する半導体装置であって、前記回路部は前記複数のパッドよりも前記半導体チップの内周部に配され、前記配線は、導電部材を含んで構成され、前記導電部材の一部が、前記複数のパッドに含まれる第２パッドと重なって配されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置のチップ面積を縮小することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１における平面レイアウトの概略図である。
【図２】本発明の実施例１における回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における断面の概略図である。
【図４】本発明のラインセンサの動作タイミングを示す模式図である。
【図５】本発明の実施例２における断面の概略図である。
【図６】本発明の実施例３における配線の平面レイアウトの概略図である。
【図７】本発明の実施例４における平面レイアウトの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を用いて本発明の要部の説明を行う。図１において、１００は半導体装置である。半導体装置１００の最外周の太線は半導体チップの端を示している。
【００１４】
本発明は半導体装置に関する。本明細書において、半導体装置とは、デバイスが配された半導体基板、該半導体基板がパッケージされた部品、または、該部品が実装された装置を意味する。デバイスが配された半導体基板であって、パッケージするためのサイズに切断されたものを半導体チップ、あるいは単にチップと呼ぶ。ただし、実際に切断されていなくても、半導体基板のうちパッケージするために切り離されるべき一部分が半導体チップである。また、固体撮像装置とは、半導体装置のうち、撮像用途の装置を意味する。
【００１５】
本発明の半導体装置１００は、入力パッドと出力パッドとを含む複数のパッドを有する。図１においては、１０２ａ〜１０２ｅがこれにあたる。更に、半導体装置１００は、複数のパッド１０２ａ〜１０２ｅよりも半導体チップの内周部に配された第１回路部及び第２回路部を有する。図１においては、１０４〜１１０のうちの二つがこれにあたる。ここでは、１０８が第１回路部であり、１０９が第２回路部であるとする。本明細書において、回路部は、半導体チップのうち、所定の機能を実現する回路が配された領域を意味する。具体的には、当該回路を構成するトランジスタなどの素子、それらの素子どうしを接続する局所配線、プラグなどが回路部に配される。
【００１６】
半導体装置１００は、第１回路部１０８の出力ノードと第２回路部１０９の入力ノードとを電気的に接続するための配線１０１を有する。本発明の特徴部分はこの配線１０１を構成する導電部材のレイアウトである。具体的には、配線１０１を構成する導電部材の一部が複数のパッドのうちの一つのパッドと平面的に重なることが特徴である。ここで、パッドと配線とが平面的に重なるとは、半導体基板の主面に対して垂直な方向から見たときに該パッドと該配線とが重なることを意味している。
【００１７】
図３に図１のＡ−Ａ´部分の断面の概念図を示す。３０３が図１のパッド１０２ｂに対応する。図１の配線１０１を構成する導電部材は、図３において第１導電部材３０７、第２導電部材３０６ａ、及び第３導電部材３０６ｂで示される。すなわち、配線１０１は、第１導電部材３０７、第２導電部材３０６ａ、及び第３導電部材３０６ｂを含んで構成されている。第１導電部材３０７がパッド３０３と平面的に重なる。
【００１８】
パッドは、ボンディングワイヤやテスト用の検針が接触するための導電部材である。例えば、図３が示すように、パッシベーション膜３０４は上記の接触のためにパッドに対応した場所に開口を有する。この結果、パッドの少なくとも一部が露出している。パッドを構成する導電部材が、該パッドに接続された配線を構成する導電部材と一体で形成されていてもよい。
【００１９】
本発明は、パッドよりも半導体チップの内周部に配置された回路どうしを電気的に接続する際に、電気的接続を行う配線がパッドと平面的に重なる。この点が、特許文献１の構成との違いである。特許文献１では、半導体チップの外周部に配された第２電源パッドと内部回路とを電気的に接続する配線が、第２電源パッドよりも半導体チップのチップ内周部に配された第１電源パッドと平面的に重なる構成が開示されている。すなわち、特許文献１は、パッドよりも半導体チップの内周部に配置された二つの回路どうしを電気的に接続する配線がパッドと重なることを開示していない。
【００２０】
本発明のように、半導体チップの内周部の回路どうしを電気的に接続する配線がパッドと重なって配されたことにより、回路をパッドに近接して配置することが可能となる。これは、パッドと回路との間に、電気的接続を行う配線のみが配された領域を設ける必要がないからである。言い換えると、パッドと回路との間のスペースを小さくすることが可能となる。このことがチップ面積縮小につながる。
【００２１】
次に、回路部がパッドよりも半導体チップの内周部に配されたことについて説明する。本明細書において、回路部がパッドよりも内周部に配されたことは、一つの方向に着目した時のパッドとの位置関係に基づいて判断される。半導体チップには複数のパッドが配されるが、配線と平面的に重なって配されたパッドが判断の基準となる。そこで、図１を例に内周部について説明する。
【００２２】
図１には、第１方向（チップの長辺に沿った方向）と、第１方向と直交する第２方向（チップの短辺に沿った方向）とが示されている。第２方向に沿った直線として、パッド１０２ｂを通る仮想的な直線を考える。この仮想的な直線は、パッド１０２ｂを通りチップの端との交点を両端とする線分を含む。この線分の中点が、チップの中心である。パッド１０２ａはこの線分を二つの部分に分割する。二つの部分とは、チップの中心を含む部分と、チップの中心を含まない部分である。このうち、チップの中心を含む部分がパッドよりもチップ内周部である。より厳密に言えば、この線分が第１方向（着目した方向とは直交する方向）に平行移動すると、チップの中心を含む部分の軌跡が一定の領域となる。この一定の領域がパッドよりも半導体チップの内周部である。
【００２３】
パッド１０２ｂが先述の線分を分割する境界は、該線分におけるパッド１０２ｂの両端のうち、チップの中心から遠いほうの端とする。図１に示されたパッド１０２ｂは、一辺が第２方向に直交する長方形である。そのため、先述の線分が第１方向に並行移動しても、該線分上におけるパッド１０２ｂの端の位置は変わらない。しかし、パッドが円形などの場合、線分が平行移動した位置に応じて、該線分上のパッドの端の位置が異なる。このような場合は、着目している方向において、パッドの端のうちチップの中心から最も遠い端が基準である。すなわち、上述の線分が第１方向に平行移動したときに、チップの中心からパッドの端までの距離が最大となる位置にある線分におけるパッドの端が境界である。
【００２４】
加えて、パッドが存在していない領域については、パッドの端を着目している方向に対して直交する方向（図１の第１方向）に延長して基準とする。すなわち、先述の線分の中心から遠いほうのパッドの端で該線分と交差し、第１方向（該線分に対して垂直な方向）に平行な直線が境界となる。例えば、図１の第２方向に着目した場合、パッド１０２ｂの第１方向に平行な２辺のうち、チップの中心から遠いほうの辺を延長した直線が基準となる。パッドが円形などの場合には、着目している方向において、パッドの端のうちチップの中心から最も遠い端が基準となる。したがって、複数のパッドと並んで配された回路部も、パッドよりもチップの内周部に配されたということができる。このようなレイアウトは図７に示されている。
【００２５】
以上のような基準に基づいて、回路部がパッドよりもチップの内周部に配されたことを判断する。なお、回路部の全領域がチップの内周部に配されている必要はなく、少なくとも回路部の一部が、パッドよりもチップの内周部に配されていれば、本発明の効果が得られる。
【００２６】
本発明は、半導体装置であれば様々な用途のものに適用可能なものである。特に固体撮像装置に適用した場合に、前述のチップ面積縮小の効果が大きい。この点について説明する。
【００２７】
固体撮像装置では複数の画素が第１方向に沿って配される場合が多い。固体撮像装置における半導体チップの第１方向の長さについては、画素数と画素サイズに応じて必要となる最小の長さが決まる。半導体チップの第１方向の長さを、上述の最小の長さよりも短くすることは困難である。したがって、チップ面積を縮小するためには、第１方向と交差する第２方向の長さを小さくすることが望ましい。このような理由から、固体撮像装置の形状は、一般的に長方形形状であることが多い。特に列数に比べて行数が極端に少ない固体撮像装置、例えばラインセンサでは極端に細長い形状になりやすい。
【００２８】
固体撮像装置は、一般に、それぞれが異なる機能を有する複数の回路を含む。長方形形状のチップ内での効率的なレイアウトのために、複数の回路は第１方向に沿って配置されることが望ましい。さらに、複数の回路を互いに電気的に接続するための配線が、第１方向に沿って配される。また、半導体チップの外周部には、複数のパッドが第１方向に沿って配される。これらの複数のパッドは、直線上に配されて、パッド配列を構成している。
【００２９】
上述のような固体撮像装置の構成の場合に本発明の構成を適用すると、チップ面積縮小の効果は高い。以下具体的に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。半導体装置として固体撮像装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものでないことは上述したとおりである。
【実施例１】
【００３０】
以下、本発明に係る固体撮像装置の実施例について図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施例の平面レイアウトについて説明する。次に、本実施例における配線部の断面構造について説明する。
【００３１】
まず、パッド、電源配線を構成する導電部材、信号配線を構成する導電部材、及び信号処理回路等の回路の平面的なレイアウトについて説明する。ここでは、ラインセンサを例に説明する。回路構成は、以下の全ての実施例で共通であってもよい。
【００３２】
図１は、本発明が適用されうるラインセンサの模式的なブロック図である。具体的には、信号配線１０１、複数のパッド１０２ａ〜１０２ｅ、電源配線パターン１０３、ＧＮＤ配線パターン１１２及び複数の回路部が示されている。機能ごとに区分された複数の回路が、対応する回路部にそれぞれ配される。複数の回路は、光電変換部を含む画素１０４、読み出し回路１０５、主走査回路１０６、出力回路１０７、タイミング・ジェネレータ（以下、ＴＧ）１０８、制御回路１０９、その他の回路１１０を含む。これらの回路の機能については後述する。
【００３３】
図１では、信号配線１０１が直線で示される。しかし、実際には、信号配線１０１は、電源配線パターン１０３やＧＮＤ配線パターン１１２と同様に、一定の幅を有する導電部材で構成される。そして、図に示された信号配線１０１の位置は、実際に導電部材が配される位置を模式的に示している。もちろん、信号配線１０１は、２つのノード間が電気的に接続されたことを示す回路図上の記号としての意味も含んでいる。なお、電源配線やＧＮＤ配線と区別するために、先の説明での「配線１０１」を便宜的に「信号配線１０１」と呼ぶ。
【００３４】
信号配線１０１は、複数の回路を互いに電気的に接続する。図１では、ＴＧ１０８と主走査回路１０６とを電気的に接続する信号配線、ＴＧ１０８と制御回路１０９とを接続する信号配線、及びＴＧ１０８とその他の回路１１０を接続する信号配線が示される。しかし、実際はさらに多数の信号配線が配されうる。パッド１０２ａ〜１０２ｅは、電源電圧を供給するための電源パッド１０２ａ、及びＧＮＤ電圧を供給するためのＧＮＤパッド１０２ｅを含む。電源配線パターン１０３により構成される電源配線は、電源パッド１０２ａからの電源電圧を、各回路に供給する。ＧＮＤ配線パターン１１２により構成されるＧＮＤ配線は、ＧＮＤパッド１０２ｅからのＧＮＤ電圧を、各回路に供給する。１１１は電源配線パターン１０３またはＧＮＤ配線パターン１１２と、各回路を構成する素子とを接続するプラグである。また、複数のパッド１０２ａ〜１０２ｅは、信号を伝達するための信号パッド１０２ｄを含む。信号パッド１０２ｄを介して、例えば画素からの信号が固体撮像装置の外部に出力される。
【００３５】
本実施例のラインセンサは、複数の画素１０４を含む。複数の画素１０４は、第１方向に沿って配されている。図１におけるチップの長辺方向が第１方向である。図１では、複数の画素１０４が行状に配される。しかし、実際には複数の画素１０４が、複数の行に配されてもよい。すなわち、複数の画素１０４が行列状に配されてもよい。このように、複数の画素１０４は第１方向に沿った画素配列を構成する。
【００３６】
複数のパッド１０２ａ〜１０２ｅは、複数の画素１０４が配列した方向と同じ方向である第１方向に沿って配される。この結果、複数のパッド１０２ａ〜１０２ｅは第１方向に沿ったパッド配列を構成する。図１が示す通り、パッド配列は、複数の画素１０４によって構成される画素配列と並行して配される。
【００３７】
信号配線１０１は、画素配列の方向と平行な方向である第１方向に沿って配される。もちろん、信号配線１０１が、第１方向以外の方向に沿った部分を有していてもよい。さらに、信号配線１０１を構成する導電部材は、パッド１０２ａ〜１０２ｄと平面的に重なる部分を含む。すなわち、信号配線１０１と、複数のパッド１０２ａ〜１０２ｄのうち少なくとも１つのパッドとが平面的に重なって配される。信号配線１０１を構成する導電部材とパッド１０２ｂとが重なった部分の断面構造については、後述する。
【００３８】
本実施例において、ＴＧ１０８及び制御回路１０９は、パッド配列と画素配列との間に、第１方向に沿って配される。このような２つの回路を電気的に接続するために、信号配線１０１は全体として第１方向に沿って配される必要がある。しかし、ＴＧ１０８と制御回路１０９との間には、その他の回路１１０が配されうる。その他の回路１１０が配された回路部には、その他の回路１１０を構成する複数の素子を互いに接続するための局所配線が配される。このような場合には、ＴＧ１０８と制御回路１０９とを電気的に接続する信号配線１０１を構成する導電部材は、これらの局所配線を迂回して配される場合が多い。また、信号配線１０１を構成する導電部材が別の回路部に配されると、信号配線１０１と局所配線との間でクロストークが生じうる。そのため、シールド配線を配するなどの対策が必要となり、配線層数が増大しやすい。本発明によれば、このようなクロストークを低減し、配線層数の増大を回避することができる。
【００３９】
また、主走査回路１０６がパッド配列と画素配列の間に配されている。主走査回路１０６が配された回路部の第１方向の長さは、ＴＧ１０８が配された回路部の第１方向の長さよりも長い。加えて、主走査回路１０６の複数のノードが、ＴＧ１０８と接続される。これらの複数のノードは、複数の画素１０４に対応して、第１方向に沿って配されうる。このような場合には、ＴＧ１０８とこれらのノードを接続するために、信号配線１０１が全体として第１方向に沿って配される必要がある。図１では、１つの信号配線１０１のみで、ＴＧ１０８と主走査回路１０６とが接続されている。しかし、上述の複数のノードとＴＧ１０８とを接続するために、複数の信号配線１０１が配されうる。
【００４０】
本実施例において、電源配線パターン１０３あるいはＧＮＤ配線パターン１１２は、パッド１０２ａ〜１０２ｅを迂回して配置される。すなわち、電源配線パターン１０３あるいはＧＮＤ配線パターン１１２は、複数のパッド１０２ａ〜１０２ｅのいずれとも平面的に重ならないように配される。
【００４１】
次に、信号配線と電源配線について説明する。特に断りがない限り、電源配線についての説明は、ＧＮＤ配線に適用できる。まず、本実施例の回路構成について詳しく説明する。図２は、本実施例のラインセンサの回路構成を示した模式図である。図１と同様の機能を有する部分には、同じ符号が付されている。回路構成をより詳しく説明するため、図２は図１に比べて以下の点で異なる。第１に、電源配線及びＧＮＤ配線が省略されている。第２に、画素１０４及び読み出し回路１０５の具体的な回路図が示されている。第３に回路間を接続する複数の信号配線が示されている。
【００４２】
２０１は画素１０４を構成する光電変換部である。光電変換部１０１は例えばフォトダイオードである。本実施例では複数の画素１０４が行状に配される。光電変換部２０１への入射光の量に応じた光信号が画素１０４から読み出される。読み出し回路１０５は、光信号を読み出すための回路である。各画素１０４に対応して複数の読み出し回路１０５のいずれか一つが配される。読み出し回路１０５は、リセットトランジスタ２０２、アンプ２０３、第１スイッチ２０４、ラインメモリ２０５、第２スイッチ２０６を含みうる。リセットトランジスタ２０２は光電変換部２０１をリセットする。アンプ２０３は光信号を増幅して出力する。第１スイッチ２０４は、アンプ２０３からの出力をラインメモリ２０５に伝達するためのトランジスタである。ラインメモリ２０５は、画素からの信号を保持する容量である。第２スイッチ２０６は、ラインメモリ２０５に保持された光信号を後段の回路に伝達するためのトランジスタである。
【００４３】
読み出し回路１０５の後段には共通出力線２０７が配される。複数のラインメモリ２０５が、対応する第２スイッチ２０６を介して、共通出力線２０７に電気的に接続される。主走査回路１０６は、複数の第２スイッチ２０６のオンオフを制御する。主走査回路１０６の制御によって、複数の画素１０４からの光信号が、共通出力線２０７に順次読み出されうる。共通出力線２０７の後段には、出力アンプ２０８が配される。出力アンプ２０８は、共通出力線２０７に読み出された光信号を増幅して出力する。本実施例においては、共通出力線２０７と出力アンプ２０８とが出力回路１０７を構成する。ＴＧ１０８は、回路ブロックの動作タイミングを規定するクロック信号を出力する。制御回路１０９はラインセンサの駆動に必要な制御を行う回路である。
【００４４】
本実施例において、画素１０４、読み出し回路１０５、出力回路１０７はアナログ回路である。主走査回路１０６、ＴＧ１０８、制御回路１０９、その他の回路１１０はデジタル回路である。これらの回路ブロックは光信号を処理するために必要な回路である。すなわち、これらの回路はいずれも信号処理回路に含まれる。また、信号処理回路は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路（以下、ＡＤＣ）を含んでもよい。
【００４５】
図２においては、図１の信号配線１０１に代わり、複数の信号配線２０９〜２１４が示される。信号配線２０９は、ＴＧ１０８とその他の回路１１０とを電気的に接続する。信号配線２１０は、ＴＧ１０８と主走査回路１０６とを電気的に接続する。信号配線２１１は、ＴＧ１０８と制御回路１０９とを電気的に接続する。信号配線２１２は、ＴＧ１０８とリセットスイッチ２０２のゲートとを電気的に接続する。信号配線２１３は、ＴＧ１０８と第１スイッチ２０４のゲートとを電気的に接続する。実際には、さらに多くの信号配線が配されてもよい。信号配線２０９〜２１３は、例えば、ＴＧ１０８から出力されるクロック信号を伝達する。
【００４６】
信号配線と電源配線について、まずは機能的な観点で説明する。信号配線は各回路の動作を制御するための制御信号、または画素からの信号を伝達するための配線である。制御信号には、クロック信号及びスイッチのオンオフを制御する信号が含まれうる。電源配線は、各ブロック回路に必要な電源電圧を供給するための配線である。続いて、回路接続の観点からと、供給される電圧の観点から、信号配線及び電源配線について説明する。
【００４７】
まず、信号配線について、回路接続という観点で説明する。リセットトランジスタ２０２及び第１スイッチ２０４は、アナログ回路に含まれるスイッチである。図示されていないが、デジタル回路にもスイッチが含まれうる。スイッチとして機能するこれらのトランジスタのゲートに接続される配線は、信号配線に含まれうる。必要に応じて、信号配線の経路には、インバータ回路やバッファ回路などが挿入されうる。
【００４８】
信号配線に供給される電圧の観点では、信号配線には２値の電圧が供給されうる。この２値の電圧は、たとえば、スイッチをオンするための電圧と、スイッチをオフするための電圧である。また、アナログ信号を伝達する配線は、２値以上の電圧が供給されうる。したがって、アナログ信号を伝達する配線も信号配線に含まれうる。例えば、画素からの信号はアナログ信号である。加えて、デジタル信号を伝達する配線も、信号配線に含まれうる。ただし、固体撮像装置は複数の動作モードに設定されうる。所定の動作モードにおいて、所定のスイッチを常時オンにする場合は、信号配線に固定の電圧が供給されうる。
【００４９】
次に、電源配線の回路接続について説明する。アナログ回路には信号を増幅する増幅回路が含まれうる。例えば、読み出し回路１０５には、アンプ２０３が含まれる。出力回路１０７には、出力アンプ２０８が含まれる。増幅回路は、具体的にはソースフォロア回路、ソース接地回路、または差動増幅回路などである。また、ＡＤＣに含まれる比較器は増幅回路である。これらの増幅回路の電源電圧供給ノードに電気的に接続された配線は、電源配線に含まれうる。また、これらの増幅回路のＧＮＤ電圧供給ノードに電気的に接続された配線は、ＧＮＤ配線に含まれうる。一方、図示されていないが、デジタル回路はロジックゲートを構成するインバータを含む。たとえば、ＣＭＯＳインバータなどがデジタル回路には含まれる。インバータの電源電圧供給ノードに電気的に接続された配線は、電源配線に含まれうる。また、インバータのＧＮＤ電圧供給ノードに電気的に接続された配線は、電源配線に含まれうる。電源電圧供給ノード及びＧＮＤ電圧供給ノードを併せて電源ノードと呼ぶ。もし必要ならば、電源配線の経路には、電源配線の導通を制御するスイッチが挿入されうる。
【００５０】
さらに、固体撮像装置の動作に応じて、電源配線に電源電圧とＧＮＤ電圧以外の電圧が供給される場合がある。この場合であっても、電源電圧供給ノードに接続されている配線は、電源配線に含まれうる。また、ノイズなどにより固定であるべき電圧が変動することが考えられる。
【００５１】
続いて、信号配線１０１とパッド１０２ｂとが重なった部分の断面構造について説明する。図３は、本発明に係る固体撮像装置の第１実施例における、配線部の断面の概略図である。図３は、図１の直線ＡＡに沿った断面を示している。
【００５２】
本実施例の半導体装置１００は、半導体基板３０１と半導体基板上に配された多層配線部３０２とを含む。半導体基板３０１は、たとえばシリコン基板である。ここで、平面は、半導体基板３０１の主面と平行な面である。断面は、半導体基板３０１の主面に対して垂直な方向を含む面である。半導体基板３０１の主面は、半導体領域と当該半導体領域の上に配された絶縁膜との界面と定義される。たとえば、トランジスタのチャネルにおける半導体領域とゲート酸化膜との界面は主面である。固体撮像装置であれば光電変換部の半導体領域と酸化膜の界面が主面である。
【００５３】
多層配線部３０２は、半導体基板３０１の主面からの高さが異なる複数の配線層を含む。各配線層には、配線を構成する導電部材が、所定の位置に配される。配線は、たとえばアルミや銅などの金属で形成される。異なる配線層に配された導電部材は、プラグを介して互いに接続されうる。配線層と配線層との間、および配線層と半導体基板３０１との間には、それぞれ層間絶縁膜が配される。
【００５４】
図３において、３０３はパッドである。パッド３０３を介して、半導体装置１００と外部との間で信号の入出力が行われうる。また、パッド３０３を介して、半導体装置１００への電源電圧およびＧＮＤ電圧が供給されうる。本実施例において、パッド３０３は最上層である第１の配線層に形成される。３０４は絶縁体で構成されるパッシベーション膜である。パッシベーション膜３０４は、パッド３０３に対応した位置に開口を有する。パッシベーション膜３０４に配された開口を通じて、パッド３０３に、外部と接続するためのボンディングワイヤなどが接続される。
【００５５】
３０５ａ、３０５ｂは電源配線を構成する導電部材（以下、電源配線部材）である。本実施例において、電源配線部材３０５ａ、３０５ｂは最上層である第１の配線層により形成される。すなわち、パッド３０３と電源配線部材３０５ａ、３０５ｂとが、同一の配線層に配される。図３において、２つの分離された部分として示された電源配線部材３０５ａ及び３０５ｂは、電気的に同じノードである。本実施例において、電源配線部材３０５ａ、３０５ｂは、１つの配線層に配される。ただし、電源配線が各回路と接続される場所では、電源配線部材３０５はプラグを介して他の層の導電部材と電気的に接続されうる。
【００５６】
３０７、３０６ａ、及び３０６ｂは、それぞれ信号配線を構成する第１導電部材、第２導電部材、第３導電部材である。である。第２導電部材３０６ａ、及び第３導電部材３０６ｂは第２の配線層に配される。第１導電部材３０７は第２の配線層とは異なる層に配される。本実施例では、第１導電部材３０７は第３の配線層に配される。第１導電部材３０７はパッド３０３の下部に、パッド３０３と平面的に重なるように配される。３０８ａ、３０８ｂはプラグである。プラグ３０８ａ、３０８ｂはタングステンなどの導電性材料で形成される。本実施例では、第２導電部材３０６ａと第１導電部材３０７とが、プラグ３０８ａによって電気的に接続される。また、第２導電部材３０６ｂと第１導電部材３０７とが、プラグ３０８ｂによって電気的に接続される。
【００５７】
３１０は層間絶縁膜である。層間絶縁膜は、たとえばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁体材料で形成される。３１１はポリシリコン電極である。ポリシリコン電極３１１は半導体基板３０１の上に、絶縁膜を介して配される。
【００５８】
図３において、３０９は緩衝部である。緩衝部３０９は必要に応じて設けられる。緩衝部３０９はパッド３０３と第１導電部材３０７との中間の層に配される。緩衝部３０９は、パッド３０３及び信号配線パターン３０７と平面的に重なって配される。すなわち、断面を見たときに、パッド３０３、緩衝部３０９、第１導電部材３０７が積層して配される。緩衝部３０９は配線と同じ導電性材料で形成されうる。緩衝部３０９によって、信号配線パターン３０７の断線が発生しにくくなる。
【００５９】
さらに、緩衝部３０９の弾性係数は層間絶縁膜３１０の弾性係数より高いことが好ましい。弾性係数は一定の変形量に必要な応力の強さを表す指標である。弾性係数が高いことの効果について簡単に説明する。パッド３０３にボンディングワイヤが接続される際に、パッド３０３およびその下部に応力が加わる。この応力がパッド３０３の下にある配線に伝わると、配線が断線する可能性がある。緩衝部３０９の弾性係数は層間絶縁膜３１０の弾性係数より高いので、緩衝部３０９は応力を緩和する。その結果、パッド３０３の下に配された信号配線パターン３０７が断線しにくくなる。
【００６０】
また、本実施例において、緩衝部３０９は電気的にフローティングとなっていてもよい。緩衝部３０９が電気的にフローティングとなっていることの利点について簡単に説明する。パッド３０３にボンディングワイヤが接続される際に、パッド３０３の下部の層間絶縁膜３１０にひび割れが生じる可能性がある。ひび割れはパッド３０３から緩衝部３０９まで延在して生じうる。このようなひび割れが生じた領域に水分が侵入すると、パッド３０３とその下に配された緩衝部３０９とがショートする恐れがある。緩衝部３０９が、電気的にフローティングであれば、パッド３０３と緩衝部３０９とがショートしても、他の回路に影響を与えない。
【００６１】
ここで、図１と図３との対応関係について説明する。図３は、図１の直線ＡＡに沿った断面を示している。図１のパッド１０２ｂは、図３のパッド３０３に対応する。図１の電源配線パターン１０３は、図３の電源配線部材３０５ａ、３０５ｂに対応する。図１の信号配線１０１は、図３の第１導電部材３０７、第２導電部材３０６ａ、第３導電部材２０６ｂ、及びプラグ３０８に対応する。
【００６２】
信号配線１０１のうちパッド１０２ｂと重なった部分は、図３の第１導電部材３０７に対応する。図３が示す通り、信号配線１０１のパッド１０２ｂと重なった部分（図３の第１導電部材３０７）は、信号配線１０１のパッド１０２ａ〜１０２ｅのいずれとも重ならない部分（図３の第２導電部材３０６ａ、及び第３導電部材３０６ｂ）とは異なる層に配される。
【００６３】
以上に述べた通り、本実施例によれば、例えば、図１において、複数のパッド１０２ａ〜ｅと複数の回路との間の領域を小さくすることができる。すなわち、半導体チップの第１方向に直交する方向の長さを小さくすることができる。したがってチップ面積を縮小することが可能となる。
【００６４】
図４は本実施例の固体撮像装置の動作タイミングを示す模式図である。期間１において、複数の画素１０４のそれぞれからの光信号が、対応するラインメモリ２０５に同時に読み出される。期間１では、信号配線２１２、２１３にクロック信号が供給される。これらのクロック信号が、リセットトランジスタ２０２及び第１スイッチ２０４を制御する。期間２において、複数のラインメモリ２０５に保持された光信号が、順次、共通出力線２０７に読み出される。そして、出力アンプ２０８から光信号が出力される。期間２では、主走査回路１０６が、信号配線２１０に供給されるクロック信号に基づいて、第２スイッチ３０６を制御する。
【００６５】
出力回路１０７から出力された光信号は、信号パッド１０２ｄを介して外部へ出力される。この期間は、期間１に関係する信号配線２１２、２１３にはクロック信号が供給されない。すなわち、光信号を出力するためのパッドに供給される信号と、信号配線２１２、２１３に供給される信号との間では、電圧が変化するタイミングが互いに異なる。したがって、光信号を出力するための信号パッドと、信号配線２１２または２１３とが重なるように配置された場合、クロストークの影響が小さい。このように、異なるタイミングで信号が供給されるパッドと信号配線とが、互いに重なって配置されることで、クロストークの影響を低減することができる。
【００６６】
また、本実施例では、信号処理回路が、画素配列と複数のパッドとの間に配される。このような構成によれば、パッドとパッドとの間に、信号処理回路が配されない。したがって、各パッドのサイズを大きくすることができる。
【００６７】
また、本実施例では、電源配線を構成する導電部材はパッドと同一の配線層に配される。そして、電源配線を構成する導電部材はパッドと重ならないように配される。したがって、電源配線を構成する導電部材が下層の配線層に配された導電部材にプラグを介して接続される必要がない。そのため、電源配線の経路における、プラグと導電部材とのコンタクトの数を減らすことが可能である。その結果、プラグと導電部材のコンタクト抵抗を減らすことができるので、本実施例の構成によって電源配線の抵抗の上昇を抑制することができる。
【００６８】
本実施例では、電源配線が配された配線層に、信号配線が配されていない。そのため、電源配線のレイアウトの自由度が高い。このような構成によれば、電源配線の平面的な幅を大きくすることが可能となる。したがって、電源配線の抵抗をさらに低くすることが可能である。しかしながら、本発明において、信号配線が電源配線と同じ最上層の配線層に配されてもよい。
【００６９】
また、図１に示されるように、本実施例においては、第２導電部材３０６ａ及び第３導電部材３０６ｂと緩衝部３０９とが同じ配線層に配される。このような構成によれば、第２導電部材３０６ａ及び第３導電部材３０６ｂと、緩衝部３０９とを同時に形成することが可能である。具体的には、第２導電部材３０６ａ及び第３導電部材３０６ｂのパターンと緩衝部１０９のパターンとが、１回のマスクパターン転写で形成される。したがって、製造工程を増加させることなく、本発明の効果を得ることができる。なお、緩衝部と、信号配線のパッドと重なっていない部分とが別の配線層に配されていてもよい。
【００７０】
図３において、パッド３０３が配された領域の外側で、第１導電部材３０７と第２導電部材３０６ａ、及び第３導電部材３０６ｂとが電気的に接続されている。第１導電部材３０７と第２導電部材３０６ａ、及び第３導電部材３０６ｂとの接続部、すなわちプラグ３０８ａ、３０８ｂが、パッド３０３の配された領域の内側に配されてもよい。また、パッド３０３のうち応力が掛かる領域は、ワイヤ径やボンディング工程により変わる。例えば、図３のパッシベーション膜３０４に配された開口に対応した領域のみに応力が掛かることが考えられる。この場合、緩衝部３０９は、応力がかかる領域の下部にのみ配されていてもよい。
【実施例２】
【００７１】
図５は、本発明に係る固体撮像装置の第２実施例における、配線部の断面の概略図である。図１と同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施例の特徴は、信号配線を構成する導電部材のパッドと重なる部分がＭＯＳトランジスタのゲート電極と同じ配線層で形成されたことである。以下で説明する部分を除いて、本実施例は実施例１と同様の構成であってもよい。
【００７２】
図５では、素子分離膜５０１が示されている。素子分離膜５０１は、半導体基板１０１の上に配された酸化膜である。例えば、素子分離膜５０１は、フィールド酸化膜またはＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）でありうる。
【００７３】
５０２は信号配線を構成する導電部材である。本実施例において、導電部材５０２はポリシリコンで形成される。導電部材５０２は、半導体基板１０１上に、素子分離膜５０１を介して配される。半導体基板１０１には、不図示のＭＯＳトランジスタが配される。本実施例においては、ＭＯＳトランジスタのゲート電極と同じ配線層に、導電部材５０２が配される。ＭＯＳトランジスタを配する場合には、ゲート電極を形成する配線層が必要となるため、導電部材５０２が配されるための配線層が別途必要とされない。これによって、パッドと信号配線を構成する導電部材５０２の中間の層に緩衝部３０９が配された場合であっても、配線層の数が増えない。
【００７４】
また、導電部材５０２を形成する材料は、ＭＯＳトランジスタのゲート電極を形成する材料と同一であってもよい。この場合は、信号配線パターン５０２とＭＯＳトランジスタのゲート電極とが同時に形成されうる。ＭＯＳトランジスタのゲート電極がポリシリコン以外の材料で形成される場合であれば、信号配線パターン５０２を形成する材料はポリシリコンに限定されない。また、信号配線パターン５０２はシリサイド化されたポリシリコンであってもよい。
【００７５】
本実施例の固体撮像装置は、実施例１の効果に加えて、配線層の数を削減することが可能である。配線層の数が少なければ、配線の低背化が可能である。あるいは、配線層の数が少なければ、製造工程の簡略化が可能である。
【実施例３】
【００７６】
図６は、本発明に係る固体撮像装置の第３実施例における、配線部の平面的な模式図である。本実施例においては、信号配線パターンのパッドと重なった部分の幅が、信号配線パターンのパッドと重なっていない部分の幅よりも大きいことが特徴である。以下に説明する部分を除いて、本実施例は実施例１または実施例２と同様の構成であってもよい。
【００７７】
６０１はパッドである。６０２ａ〜６０２ｃ、６０３ａ〜６０４ｃ、６０４ａ〜６０４ｃは信号配線を構成する導電部材である。同じ数字の符号に異なる添え字が付されたことは、異なる信号を伝達する信号配線を構成する導電部材であることを示している。ここで、導電部材６０２ａ〜６０２ｃは、図３の第２導電部材３０６ａに対応する。導電部材６０３ａ〜６０３ｃは、図３の第３導電部材３０６ｂに対応する。導電部材６０４ａ〜６０４ｃは、図３の第１導電部材３０７または図５の導電部材５０２に対応する。以下、特に断りがない限り、導電部材６０２ａ、６０３ａ、６０４ａについての説明は、導電部材６０２ｂ、６０３ｂ、６０４ｂ、及び６０２ｃ、６０３ｃ、６０４ｃに適用できる。
【００７８】
導電部材６０２ａと導電部材６０３ａとは同一の配線層に配される。そして、導電部材６０４ａは、導電部材６０２ａ、６０３ａとは異なる配線層に配される。導電部材６０２ａと導電部材６０４ａとは、不図示のプラグによって接続されうる。同様に、導電部材６０３ａと導電部材６０４ａとは、不図示のプラグによって接続されうる。
【００７９】
図６が示す通り、信号配線を構成する導電部材６０４ａはパッド６０１と平面的に重なって配される。そして、導電部材６０４ａは、導電部材６０２ａまたは導電部材６０３ａよりも幅が大きい部分を有する。本実施例では、パッド６０１と重なった部分の幅が、導電部材６０２ａまたは導電部材６０３ａの幅よりも大きい。導電部材６０４ａの幅は、信号が伝達する方向に対して垂直な方向に沿った長さと定義される。例えば、導電部材６０４ａでは、導電部材６０２ａから導電部材６０３ａへ向かう方向に信号が伝達される。したがって、図６の直線ＢＢで示される方向に沿った長さが、導電部材６０４ａの幅である。
【００８０】
以上に述べた通り、本実施例では、実施例１〜２の効果に加えて、信号配線の抵抗を低くすることが可能となる。信号配線の抵抗が低いと、例えば、クロック信号の高速化が可能である。また、導電部材６０４ａが、導電部材６０２ａ、６０３ａよりも高抵抗の材料で形成された場合に、本実施例の効果はより顕著になる。例えば、導電部材６０２ａ、６０３ａがアルミまたは銅で形成され、導電部材６０４ａがポリシリコンで形成された場合には、本実施例の効果が顕著になる。
【実施例４】
【００８１】
図７は、本発明に係る固体撮像装置の第４実施例における、平面レイアウトの概略図である。図１と同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施例においては、複数のパッドの間に、信号処理回路が配されたことが特徴である。以下に説明する部分を除いて、実施例１〜実施例３と同様の構成であってもよい。
【００８２】
本実施例では、複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄが、画素配列方向である第１方向と同じ方向に沿って配される。電源パッド７０２ｄには、電源配線７０３が電気的に接続される。ＧＮＤパッド７０２ａには、ＧＮＤ配線７０４が電気的に接続される。信号パッド７０２ｂは、増幅回路（Ａｍｐ）の出力ノードに電気的に接続される。増幅回路（Ａｍｐ）から出力された信号が信号パッド７０２ｂを介して出力される。
【００８３】
図７が示す通り、本実施例においては、複数の回路が、画素配列方向と平行な方向に沿って配される。ここで、パッド７０２ａとパッド７０２ｂとの間に、ＴＧ７０５が配される。パッド７０２ｃとパッド７０２ｄとの間に、制御回路７０６、その他の回路７０７が配される。このように、本実施例においては、複数のパッドと複数の回路部とが一直線上に配される。具体的に言えば、少なくとも２つのパッドを横断し、かつ、少なくとも１つの回路部を横断する１本の直線を引くことができる。もしくは、少なくとも１つのパッドを横断し、かつ、少なくとも２つの回路部を横断する１本の直線を引くことができる。また、図７が示す通り、ＴＧ７０５が配された回路部の第１方向に直交する第２方向の長さは、パッドの第２方向の長さよりも短い。制御回路７０６、その他の回路７０７も同様である。
【００８４】
信号配線７０１は、ＴＧ７０１と各回路とを電気的に接続する。上述の通り、複数の回路が第１方向に沿って配されるため、信号配線７０１は全体として第１方向に沿って配される必要がある。信号配線７０１ａはパッド７０２ａと重なって配される。信号配線７０１ｂはパッド７０２ｂと重なって配される。また、信号配線７０１ｃはいずれのパッドとも重ならずに配される。そのかわり、信号配線７０１ｃは電源配線７０３と重なって配されうる。なお、本実施例において、信号パッド７０２ｂに電気的に接続された信号配線は、パッド７０２ｃと重なって配される。信号配線７０１と、複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄとが重なった部分の断面構造は、図３に示された構造と同様であってもよい。
【００８５】
本実施例においては、回路が二つのパッドの間に配される。例えば、ＴＧ７０５はパッド７０２ａとパッド７０２ｂとの間に配される。そのため、電源配線７０３が、複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄの画素から遠い側に配される。そして、ＧＮＤ配線７０４が、複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄの画素に近い側に配される。つまり、ＴＧ７０５に電源電圧を供給する電源配線７０３と、ＧＮＤ電圧を供給するＧＮＤ配線７０４とが反対方向に配される。このようなレイアウトに限らず、一方の側から電源電圧及びＧＮＤ電圧を供給するレイアウトとしてもよい。この場合、電源配線及びＧＮＤ配線の一方は、他方の配線と交差するために下層の中継配線に接続されうる。
【００８６】
いずれの場合であっても、電源配線もしくはＧＮＤ配線のいずれか一方は複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄに隣接して配されうる。信号配線７０１ｃにように、信号配線７０１が電源配線７０３と重なって配されることで、チップ面積を小さくすることが可能となる。しかしながら、信号処理回路の回路規模が増大すると、必要な信号配線７０１の数が増え、全ての信号配線７０１を電源配線７０３の下に配することが困難になる。
【００８７】
本実施例においては、信号配線７０１を構成する導電部材の一部が少なくとも一部のパッドと重なって配される。これによって、例えば、電源配線７０３を構成する導電部材と複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄとの間に、信号配線７０１を構成する導電部材のみが配された領域を設ける必要がない。したがって、チップ面積を小さくすることが可能となる。
【００８８】
本実施例においては、複数のパッド７０２ａ〜７０２ｄと複数の回路ブロック７０５〜７０７とが、複数の画素１０４が配された第１方向に沿って、一直線上に配される。これによって、第１方向と交差する方向の長さを小さくすることが可能である。したがって、チップ面積をさらに低減することが可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  半導体装置
１０１  信号配線
１０２ａ〜１０２ｅ  パッド
１０４  画素
１０５  読み出し回路
１０６  主走査回路
１０７  出力回路
１０８  タイミング・ジェネレータ
１０９  制御回路
１１０  その他の回路
３０６ａ  第２導電部材
３０６ｂ  第３導電部材
３０７  第１導電部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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