(57)【要約】【課題】  パッドを有する配線構造において、配線面積を小さくし、素子の高集積化を図ることのできる配線構造及び該配線構造を有する集積回路並びに該配線構造を有する固体撮像素子、さらには該固体撮像素子を有する撮影装置を提供する。【解決手段】  複数本の配線が平面上に並列されてなり、前記配線は、左右方向に一定間隔で配置された複数のパッドと、隣り合うパッド同士を接続する該パッドよりも細幅の導線とからなり、一のパッドから互いに反対方向且つ平行に二本の導線が延出し、該二本の導線において、一の導線の上辺は該一のパッドの最上端部と同一直線上にあり、他の導線の下辺は該一のパッドの最下端部と同一直線上にあり、一の配線における全パッドの重心を結ぶ線は前記導線の延出方向と非平行な直線をなし、前記重心を結ぶ線同士は互いに平行であり、隣り合う配線同士が最小配線間隔以上であることを特徴とする配線構造である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の配線が平面上に並列されてなり、
前記配線は、左右方向に一定間隔で配置された複数のパッドと、隣り合うパッド同士を接続する該パッドよりも細幅の導線とからなり、
一のパッドから互いに反対方向且つ平行に二本の導線が延出し、
該二本の導線において、一の導線の上辺は該一のパッドの最上端部と同一直線上にあり、他の導線の下辺は該一のパッドの最下端部と同一直線上にあり、
一の配線における全パッドの重心を結ぶ線は前記導線の延出方向と非平行な直線をなし、前記重心を結ぶ線同士は互いに平行であり、隣り合う配線同士が最小配線間隔以上であることを特徴とする配線構造。
【請求項２】
前記パッドが上辺及び下辺を有する四角形状であり、
一のパッドから延出する二本の導線において、一の導線の下辺が該一のパッドの下辺と同一直線上にあり、
他の導線の上辺が該一のパッドの上辺と同一直線上にあることを特徴とする請求項１記載の配線構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の配線構造と接続している第二配線構造を有し、
該第二配線構造が、前記配線構造の一の配線における全パッドの重心を結んだ線と平行又は直角に配した配線が複数並列することを特徴とする請求項１又は２記載の配線構造。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の配線構造を有することを特徴とする集積回路。
【請求項５】
前記配線構造を有する二以上の素子が接続された集積回路であって、
一の素子の該配線構造のパッドと他の素子の配線構造のパッドが互いに接続されていることを特徴とする請求項４記載の集積回路。
【請求項６】
前記一の素子と前記他の素子が互いに重ね合わされており、夫々の素子の配線構造のパッドが互いにバンプにより接続されていることを特徴とする請求項５記載の集積回路。
【請求項７】
複数の素子が互いに重ね合わされており、
夫々の素子の配線構造のパッドの接続が、該バットを貫通するように設けられたピアにより行われていることを特徴とする請求項５記載の集積回路。
【請求項８】
駆動信号が出力される駆動信号出力部と接続されたバスライン部を有する固体撮像素子であって、
該バスライン部の配線構造が請求項１乃至３いずれか記載の配線構造であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項９】
前記固体撮像素子が裏面照射型固体撮像素子であって、
前記バスライン部からの駆動信号を画素列に入力するための駆動信号伝達線を有し、
該駆動信号伝達線がバスライン部を横断するバスライン部駆動信号伝達線と、
画素が配列された画素部を横断する画素部駆動信号伝達線からなり、
該画素部駆動信号伝達線が該バスライン部駆動信号伝達線よりも太く、且つ一本の画素部駆動信号伝達線に複数のバスライン部駆動信号伝達線が接続されていることを特徴とする請求項８記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の固体撮像素子を有することを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の素子と接続するパッドを有する配線構造及び該配線構造を有する集積回路並びに該配線構造を有する固体撮像素子、さらには該固体撮像素子を有する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、集積回路チップや素子を接続させて高機能の集積回路を作成する技術の開発が進んでいる。
このような技術としては、例えば、撮影装置において、画像転送回路が設けられた固体撮像素子と固体撮像素子の駆動回路素子を別々につくり、画像転送回路に、駆動回路素子を接続する技術を挙げることができる。この技術において、駆動回路素子から発生する駆動信号は固体撮像素子の各画素に送られる。
【０００３】
ここで固体撮像素子と駆動回路素子を接続する方法としては、金属ワイヤ等からなる接続線を用いる方法を挙げることができる。また、下記特許文献１及び２では、インジウム等の柔らかい金属からなる微細なバンプを用いて固体撮像素子と駆動回路素子を接続する方法も開示されている。
ここで固体撮像素子と駆動回路素子の接続は、接続線を用いる場合もバンプを用いる場合も、固体撮像素子に設けられた導電性のパッドと駆動回路素子に設けられた導電性のパッドを接続することで行われる。
【０００４】
二つの素子のパッドを接続線で接続する場合は、接続線とパッドをはんだ等で接続することで、両素子のパッドを接続する。そのため、パッドの接続部の面積（以下、単にパッドの面積と称す）は接続線の断面積と同等の大きさでは足りず、はんだにより接続するための面積も確保した大きさにする必要がある。
【０００５】
また、二つの素子のパッドをバンプで接続する場合も、パッドの面積はある程度の大きさを必要とする。以下、図１１を用いて二つの素子のパッドをバンプで接続する場合について説明する。
図１１は固体撮像素子のパッド（７１）と駆動回路素子のパッド（７２）をバンプ（７３）で接続する方法を説明するための説明図であり、図１１（ａ）は接続前の断面を示し、図１１（ｂ）は接続後の断面を示す。
図１１（ａ）で示すように、バンプ（７３）は一方の素子（例えば固体撮像素子）に設けられたパッド（７１）の上に積載し、はんだ等で接続する。バンプ（７３）をはんだ等で接続するために、パッド（７１）の面積は接続部分がはんだにより接続するための面積を考慮した大きさにする必要がある。
また、固体撮像素子と相対する駆動回路素子の面にもパッド（７２）が設けられている。そして、図１１（ｂ）で示すように、素子同士を圧着することによりバンプ（７３）がつぶれ、固体撮像素子のパッド（７１）と駆動回路素子のパッド（７２）が通電可能となる。
このとき、素子同士を圧着することにより、バンプ（７３）に圧力がかかり、押し潰されるので、パッド（７）上でのバンプ（７３）が拡張することとなる。そのため、パッド（７）の面積はバンプ（７３）が拡張してもパッド（７）からはみ出さない大きさにする必要がある。
【０００６】
このように、素子同士を接続する場合、パッドの面積は、はんだでの接続やバンプの拡張を考慮しなければならず、ある程度の大きさを必要とする。
【０００７】
一方、同一素子内においてパッド間は導線により接続されている。
図１２はパッド（７）と導線（７４）からなる配線（７５）が並列された配線構造を示した図である。
上記したように、パッド（７）の面積は、はんだでの接続やバンプ（７３）の拡張を考慮してある程度の大きさを必要とするため、パッド（７）に接続された導線（７４）に比して幅広となる。一般的には、パッド（７）の幅（図１２上下方向の長さ）は導線（７４）の幅の数倍の大きさを必要とする。
このように、パッド（７）が導線（７４）に比して幅広のため、図１２のような配線構造では、スペース（７６）が生じる。そして、このスペース（７６）が生じることにより、配線の集積化が図れず、配線面積が大きくなり、素子の高集積化を阻害する要因となるといった問題が生じている。
【０００８】
特に、近年、集積回路の高機能化に伴い、画素数や駆動回路素子の数が増加し、配線の数も増加する傾向にある。そのため、パッドの数も増加し、配線面積の拡大による高集積化の阻害といった問題は顕著にあらわれている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２９９５９５号公報
【特許文献２】特開２００６−４９３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、パッドを有する配線構造において、配線面積を小さくし、素子の高集積化を図ることのできる配線構造及び該配線構造を有する集積回路並びに該配線構造を有する固体撮像素子、さらには該固体撮像素子を有する撮影装置を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、複数本の配線が平面上に並列されてなり、前記配線は、左右方向に一定間隔で配置された複数のパッドと、隣り合うパッド同士を接続する該パッドよりも細幅の導線とからなり、一のパッドから互いに反対方向且つ平行に二本の導線が延出し、該二本の導線において、一の導線の上辺は該一のパッドの最上端部と同一直線上にあり、他の導線の下辺は該一のパッドの最下端部と同一直線上にあり、一の配線における全パッドの重心を結ぶ線は前記導線の延出方向と非平行な直線をなし、前記重心を結ぶ線同士は互いに平行であり、隣り合う配線同士が最小配線間隔以上であることを特徴とする配線構造に関する。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記パッドが上辺及び下辺を有する四角形状であり、一のパッドから延出する二本の導線において、一の導線の下辺が該一のパッドの下辺と同一直線上にあり、他の導線の上辺が該一のパッドの上辺と同一直線上にあることを特徴とする請求項１記載の配線構造に関する。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の配線構造と接続している第二配線構造を有し、該第二配線構造が、前記配線構造の一の配線における全パッドの重心を結んだ線と平行又は直角に配した配線が複数並列することを特徴とする請求項１又は２記載の配線構造に関する。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３いずれか記載の配線構造を有することを特徴とする集積回路に関する。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記配線構造を有する二以上の素子が接続された集積回路であって、一の素子の該配線構造のパッドと他の素子の配線構造のパッドが互いに接続されていることを特徴とする請求項４記載の集積回路に関する。
【００１６】
請求項６に係る発明は、前記一の素子と前記他の素子が互いに重ね合わされており、夫々の素子の配線構造のパッドが互いにバンプにより接続されていることを特徴とする請求項５記載の集積回路に関する。
【００１７】
請求項７に係る発明は、複数の素子が互いに重ね合わされており、夫々の素子の配線構造のパッドの接続が、該バットを貫通するように設けられたピアにより行われていることを特徴とする請求項５記載の集積回路に関する。
【００１８】
請求項８に係る発明は、駆動信号が出力される駆動信号出力部と接続されたバスライン部を有する固体撮像素子であって、該バスライン部の配線構造が請求項１乃至３いずれか記載の配線構造であることを特徴とする固体撮像素子に関する。
【００１９】
請求項９に係る発明は、前記固体撮像素子が裏面照射型固体撮像素子であって、前記バスライン部からの駆動信号を画素列に入力するための駆動信号伝達線を有し、該駆動信号伝達線がバスライン部を横断するバスライン部駆動信号伝達線と、画素が配列された画素部を横断する画素部駆動信号伝達線からなり、該画素部駆動信号伝達線が該バスライン部駆動信号伝達線よりも太く、且つ一本の画素部駆動信号伝達線に複数のバスライン部駆動信号伝達線が接続されていることを特徴とする請求項８記載の固体撮像素子に関する。
【００２０】
請求項１０に係る発明は、請求項８又は９記載の固体撮像素子を有することを特徴とする撮影装置に関する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明によれば、一のパッドから互いに反対方向且つ平行に二本の導線が延出し、該二本の導線において、一の導線の上辺は該一のパッドの最上端部と同一直線上にあり、他の導線の下辺は該一のパッドの最下端部と同一直線上にあり、一の配線における全パッドの重心を結ぶ線は前記導線の延出方向と非平行な直線をなし、前記重心を結ぶ線同士は互いに平行であり、隣り合う配線同士が最小配線間隔以上であることにより、配線間のスペースを削減し、配線面積を小さくすることができる。そのため、当該配線構造を有する素子の高集積化を図ることができる。
【００２２】
請求項２に係る発明によれば、パッドが上辺及び下辺を有する四角形状であり、一のパッドから延出する二本の導線において、一の導線の下辺が該一のパッドの下辺と同一直線上にあり、他の導線の上辺が該一のパッドの上辺と同一直線上にあることにより、配線同士のスペースを容易に削減することができる。それにより、配線面積を小さくすることができる。
【００２３】
請求項３に係る発明によれば、配線構造の一の配線における全パッドの重心を結んだ線と平行又は直角に配した配線が複数並列する第二配線構造が接続されていることにより、複雑な構造を有する素子を作成することができる。
【００２４】
請求項４に係る発明によれば、集積回路が請求項１乃至３いずれか記載の配線構造を有することにより、集積回路の実装面積を小さくすることができる。
【００２５】
請求項５に係る発明によれば、前記配線構造を有する二以上の素子が接続された集積回路であって、一の素子の該配線構造のパッドと他の素子の配線構造のパッドが互いに接続されていることにより、集積回路を複雑な構造としても実装面積を小さくすることができる。
【００２６】
請求項６に係る発明によれば、前記一の素子と前記他の素子が互いに重ね合わされており、夫々の素子の配線構造のパッドが互いにバンプにより接続されていることにより、同一平面上に素子が並ばないため、実装面積をさらに小さくすることができる。
【００２７】
請求項７に係る発明によれば、複数の素子が互いに重ね合わされており、夫々の素子の配線構造のパッドの接続が、該バットを貫通するように設けられたピアにより行われていることにより、複数の素子を重ね合わせて接続することができ、実装面積をより小さくすることができる。
【００２８】
請求項８に係る発明によれば、駆動信号が出力される駆動信号出力部と接続されたバスライン部を有する固体撮像素子であって、該バスライン部の配線構造が請求項１乃至３いずれか記載の配線構造であることにより、固体撮像素子の面積を小さくすることができる。
【００２９】
請求項９に係る発明によれば、固体撮像素子が裏面照射型固体撮像素子であって、バスライン部からの駆動信号を画素列に入力するための駆動信号伝達線を有し、該駆動信号伝達線がバスライン部を横断するバスライン部駆動信号伝達線と、画素が配列された画素部を横断する画素部駆動信号伝達線からなり、該画素部駆動信号伝達線が該バスライン部駆動信号伝達線よりも太く、且つ一本の画素部駆動信号伝達線に複数のバスライン部駆動信号伝達線が接続されていることにより、駆動信号伝達線による寄生抵抗を抑えることができ、高速駆動が可能な固体撮像素子となる。
【００３０】
請求項１０に係る発明によれば、請求項８又９記載の固体撮像素子を有する撮影装置であることにより、固体撮像素子を小さくすることができ、撮影装置を小型化することができる。また、受光面を大きくしても撮影装置を比較的小さくすることができるため、高速撮影を実現することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明に係る配線構造について説明する。
図１は本発明に係る配線構造の第一実施例を示す平面図であり、図２は第一実施例に係る配線構造のうち一の配線のみを示した平面図である。以下、第一実施例に係る配線構造（１００）を、図１を主として、適宜図２を用いて説明する。
【００３２】
第一実施例に係る配線構造（１００）は、パッド（１）と導線（２）からなる配線（１０）が平面上に複数並列されることで形成される。
【００３３】
パッド（１）は配線構造（１００）を他の素子等と接続するための接続線（導線）やバンプを接続するためのものであり、第一実施例では四角形状である。また、一の配線（１０）において、パッド（１）は紙面左右方向に一定間隔で配置されている。なお、パッド（１）の中心にある点（１１）はパッド（１）の重心を示す。また、パッド（１）はインジウム等からなる。
【００３４】
導線（２）はパッド（１）の両端から延設され、隣り合うパッド（１）同士を接続するためのものであり、パッド（１）よりも細幅である。また、導線（２）は長辺と短辺を有する四角形状（帯状）を有している。
【００３５】
以下、各配線（１０）におけるパッド（１）と導線（２）の位置関係について、図２を用いて説明する。
図２に示すパッド（１ａ）からは、互いに反対方向に且つ平行に二本の導線（２ａ，２ｂ）が延出している。具体的には、導線（２ａ）はパッド（１ａ）の右上端から右方向に延設しており、導線（２ｂ）はパッド（１ａ）の左下端から左方向に延設している。
【００３６】
また、導線（２ａ）の上辺（２ａａ）はパッド（１ａ）の上辺（１ａａ）と同一直線上に位置している。そして、導線（２ａ）はパッド（１ａ）の右隣のパッド（１ｂ）の左下端に接続する。このとき、導線（２ａ）の下辺（２ａｂ）はパッド（１ｂ）の下辺（１ｂｂ）と同一直線上に位置している。
一方、導線（２ｂ）の下辺（２ｂｂ）はパッド（１ａ）の下辺（１ａｂ）と同一直線上に位置している。そして、導線（２ｂ）はパッド（１ａ）の左隣のパッド（１ｃ）の右上端に接続する。このとき、導線（２ｂ）の上辺（２ｂａ）はパッド（１ｃ）の上辺（１ｃａ）と同一直線上に位置している。
パッド（１）と導線（２）が上記したような位置関係で交互に接続されることで、階段状の配線（１０）となる。なお、パッド（１）と導線（２）がこのような位置関係にあることにより、各パッド（１）の重心（１１）を結ぶ線（ＣＬ）（以下、重心線（ＣＬ）と称す）は導線（２）の延出方向（紙面左右方向）から少し傾いた直線となる。
【００３７】
次いで、配線（１０）同士の位置関係について説明する（図１参照）。
なお、説明の都合上、パッド（１）の紙面左右方向に延びる辺の長さを（Ｘ１）、紙面上下方向に延びる辺の長さを（Ｙ１）とし、導線（２）の紙面左右方向に延びる辺（長辺）の長さを（Ｘ２）、紙面上下方向に延びる辺（短辺）の長さを（Ｙ２）とする。また、配線（１０）間の間隔を（Ｍ）とする。
【００３８】
配線構造（１００）において、配線（１０）の重心線（ＣＬ）は互いに平行である。換言すると、配線（１０）同士は、一の配線（１０）を斜めに平行移動させた場合、他の配線（１０）と重なり合うような位置関係にある。具体的には、図１に示す配線（１０ｂ）は、配線（１０ａ）を紙面左方向に（Ｘ１＋Ｍ）、紙面上方向に（Ｙ２＋Ｍ）だけ平行移動した位置にある。
このような位置関係であることにより、配線（１０）同士の間隔を（Ｍ）とすることができる。
また、配線（１０）同士の間隔（Ｍ）は、技術上できる限り小さい間隔（最小配線間隔）であることが好ましい。（Ｍ）が最小配線間隔であることにより、配線の高集積化を図ることができ、配線面積を小さくすることができるからである。なお、最小配線間隔は隣り合う配線（１０）同士で電気的接続が行われない間隔である。但し、露光装置等の性能で当該間隔まで（Ｍ）を小さくできない場合は、露光装置等の性能で実現できる最小の間隔を最小配線間隔とする。
なお、上記説明では、配線（１０）同士の間隔（Ｍ）を一定としたが、配線（１０）同士の間隔（Ｍ）は一定でなくてもよく、最小配線間隔以上であればよい。つまり、実際の配線（１０）の幅や長さ、形等により適宜設計すればよい。
【００３９】
また、配線構造（１００）の配線（１０）と他の配線との接続の方法としては、図３に示すように、配線構造（１００）の配線（１０）の重心線（ＣＬ）と直角に配した配線が並列した第二配線構造（２００）の配線と配線構造（１００）の配線（１０）が接続する方法を挙げることができる。このように配線構造（１００）を他の配線と接続することにより、複雑な構造を有する素子を作成することができる。
また、第二配線構造（２００）の配線は配線構造（１００）を横断しているが、配線構造（１００）は配線が高集積化されており、配線面積が小さい。そのため、第二配線構造（２００）の配線も短くすることができ、第二配線構造（２００）の配線が有する寄生抵抗を小さくすることができる。
なお、図３中の四角の点（Ｐ）は配線構造（１００）の配線（１０）と第二配線構造（２００）の配線との接続点を示しており、接続点（Ｐ）以外では配線同士が接続していない。
なお、図示していないが、第二配線構造（２００）は重心線（ＣＬ）と平行に配した配線が並列したものとしてもよい。
【００４０】
また、配線構造（１００）ではパッド（１）を四角形状としたが、本発明に係る配線構造はパッド（１）は四角形状のものに限定されるわけではない。例えば図４で示すようにパッド（１）が楕円形状のものでもよい（第二実施例）。
但し、パッド（１）が楕円形状の場合、一のパッド（１ａ）から延出される二本の導線（２ａ，２ｂ）において、右方向に延出する導線（２ａ）の上辺（２ａａ）はパッド（１ａ）の最上端部（１ａａ）と同一直線上にあり、左方向に延出する導線（２ｂ）の下辺（２ｂｂ）はパッド（１ａ）の最下端部（１ａｂ）と同一直線上にあることが必要である（条件１）。当該条件１は他のパッド（１）と導線（２）の関係についても満たす必要がある。
仮に条件１を満たさず、パッド（１ａ）の最上端部（１ａａ）が導線（２ａ）の上辺（２ａａ）より上側に突出したり、パッド（１ａ）の最下端部（１ａｂ）が導線（２ｂ）の下辺（２ｂｂ）より下側に突出したりする場合、隣り合う配線（１０）において、導線（２）同士の間隔（Ｍ）を最小配線間隔まで小さくすると、一の配線（１０）のパッド（１）と、隣り合う配線（１０）の導線（２）の間隔が最小配線間隔より小さくなり、電気的接続が起こるため好ましくない。
また、パッドの形状は上記した形状に限られるわけではないが、その場合でも条件１は満たす必要がある。
【００４１】
次いで、固体撮像素子と駆動回路素子からなる集積回路を例として、本発明に係る配線構造を有する集積回路を説明する。なお、集積回路とは複数の素子を有する電子回路である。
【００４２】
図５は、固体撮像素子（３００）と駆動回路素子（４００）を有する集積回路の平面図であり、図６は固体撮像素子（３００）と駆動回路素子（４００）の接続部分を示す平面図である。なお、図示の都合上、図５と図６において、固体撮像素子（３００）と駆動回路素子（４００）の距離等の寸法が異なる。
【００４３】
固体撮像素子（３００）は裏面照射型の固体撮像素子であり、画素部（３１）、垂直転送レジスタ（３２）、水平転送レジスタ（３３）を有する。
【００４４】
画素部（３１）はフォトダイオード等の受光素子を有する画素（３１１）が複数、行列（マトリックス）状に配置されている。
また、画素部（３１）は画素（３１１）ごとに増幅回路を有し、画素（３１１）内で発生した電荷信号を増幅することが好ましい。それにより、電荷信号を、読み出し時のスイッチングや読み出し経路上の浮遊容量などによって発生するノイズのレベル以上のレベルにすることができ、画素外に読み出したときのＳＮ比（Signal to Noise ratio）を改善することができる。
なお、画素行列の行は紙面左右方向に延びており、列は紙面上下方向に延びている。
【００４５】
垂直転送レジスタ（３２）は画素列に沿って設けられており、画素（３１１）内の受光素子から発生した電荷信号を読み出して水平レジスタ（３３）に転送するためのものである。
また、垂直転送レジスタ（３２）は駆動回路素子（４００）から駆動信号（本実施例において、当該信号は垂直駆動するための信号であるため、垂直駆動信号と称す）が入力されることにより駆動される。具体的には駆動回路素子（４００）の駆動信号出力部（４２）からの垂直駆動信号が、接続線（３５）、バスライン部（３６）、駆動信号伝達線（３７）（本実施例において、当該伝達線は垂直駆動信号を伝達するためのものであるため、垂直駆動信号伝達線（３７）と称す）を順に介して垂直転送レジスタ（３２）に入力される。
垂直駆動信号の垂直転送レジスタ（３２）への入力については後に詳述する。
【００４６】
水平転送レジスタ（３３）は画素部（３１）の上に設けられた第一水平転送レジスタ（３３ａ）と画素部（３１）の下に設けられた第二水平転送レジスタ（３３ｂ）からなり、垂直転送レジスタ（３２）から転送された電荷信号を素子外へ読み出すためのものである。具体的には、第一水平転送レジスタ（３３ａ）が図５における右から数えて奇数列の垂直転送レジスタ（３２）で転送された電荷を転送し、第二水平転送レジスタ（３３ｂ）が図５における右から数えて偶数列の垂直転送レジスタ（３２）で転送された電荷を転送する。
また、水平転送レジスタ（３３）は駆動回路素子（４００）から入力された水平駆動信号によって駆動される。
【００４７】
次いで、垂直駆動信号の垂直転送レジスタ（３２）への入力について説明する。なお、以下、四相駆動方式を採る固体撮像素子を例として説明する。
【００４８】
本実施例は四相駆動方式であり、駆動回路素子の駆動信号出力部（４２）から出力される垂直駆動信号は第一垂直駆動信号（Ｖａ）、第二垂直駆動信号（Ｖｂ）、第三垂直駆動信号（Ｖｃ）、第四垂直駆動信号（Ｖｄ）からなる。
具体的には、駆動信号出力部（４２）は、第一〜四駆動信号出力部（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）からなり、第一駆動信号出力部（４２ａ）から第一垂直駆動信号（Ｖａ）が、第二駆動信号出力部（４２ｂ）から第二垂直駆動信号（Ｖｂ）が、第三駆動信号出力部（４２ｃ）から第三垂直駆動信号（Ｖｃ）が、第四駆動信号出力部（４２ｄ）から第四垂直駆動信号（Ｖｄ）が出力される。
【００４９】
第一〜四駆動信号出力部（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）は接続線（３５）を介してバスライン部（３６）に接続し、垂直駆動信号が順に伝送される。
また、接続線（３５）は第一〜四接続線（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ）からなり、バスライン部（３６）は第一〜四バスライン（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）からなる。そして、第一駆動信号出力部（４２ａ）が第一接続線（３５ａ）を介して第一バスライン（３６ａ）に、第二駆動信号出力部（４２ｂ）が第二接続線（３５ｂ）を介して第二バスライン（３６ｂ）に、第三駆動信号出力部（４２ｃ）が第三接続線（３５ｃ）を介して第三バスライン（３６ｃ）に、第四駆動信号出力部（４２ｄ）が第四接続線（３５ｄ）を介して第四バスライン（３６ｄ）に夫々接続されており、垂直駆動信号が順に伝達される。
【００５０】
このとき、駆動信号出力部（４２）及びバスライン部（３６）は上記した配線構造（１００）を採用している。そのため、駆動信号出力部（４２）及びバスライン部（３６）を構成する配線（バスライン）間のスペースが小さくなり、駆動信号出力部の幅（４２Ｌ）及びバスライン部の幅（３６Ｌ）が小さくなる。つまり、駆動信号出力部（４２）及びバスライン部（３６）は配線（バスライン）が高集積化することとなる。そのため、駆動回路素子（４００）及び固体撮像素子（３００）を全体として小さくすることができる。特に固体撮像素子（３００）は図５における左右両側にバスライン部（３６）を有しているため、両方とも配線構造（１００）を採用することにより、固体撮像素子（３００）をさらに小さくすることができる。
【００５１】
第一〜四バスライン（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）は垂直駆動信号伝達線（３７）に接続されている。
垂直駆動信号伝達線（３７）は第一〜四垂直駆動信号伝達線（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ）に分類することができる。そして、第一バスライン（３６ａ）には第一垂直駆動信号伝達線（３７ａ）が、第二バスライン（３６ｂ）には第二垂直駆動信号伝達線（３７ｂ）が、第三バスライン（３６ｃ）には第三垂直駆動信号伝達線（３７ｃ）が、第四バスライン（３６ｄ）には第四駆動信号伝達線（３７ｄ）が夫々接続されている。それにより、バスライン（３６）に伝達された駆動信号を垂直駆動信号伝達線（３７）に伝達することができる。垂直駆動信号伝達線（３７）は垂直転送レジスタ（３２）に接続しているので、垂直転送レジスタ（３２）を介して各画素に垂直駆動信号が伝達されることとなる。
このとき、バスライン部（３６）は配線構造（１００）を採用しているため、幅（３６Ｌ）が小さい。そのため、バスライン部（３６）を横断するように設けられた垂直駆動信号伝達線（３７）も短くすることができる。垂直駆動信号伝達線（３７）を短くすることにより、垂直駆動信号伝達線（３７）における寄生抵抗を小さくすることができ、固体撮像素子（３００）の高速駆動を実現することができる。つまり、寄生抵抗の大きい固体撮像素子を撮影装置に使用した場合、高速化を妨げる要因となるが、幅（３６Ｌ）を小さくして寄生抵抗を減らすことにより、固体撮像素子（３００）の高速駆動を図ることができ、撮影装置の高速化も図ることができる。
【００５２】
また、垂直駆動信号伝達線（３７）を、バスライン部の紙面表側（固体撮像素子３００における表面側）を横断するバスライン部垂直駆動信号伝達線（３７１）と画素部（３１）の紙面表側（固体撮像素子３００における表面側）を横断する画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）に分けた場合、図７（ａ）に示す如く、画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）をバスライン部垂直駆動信号伝達線（３７１）よりも太くして、且つ一本の画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）に複数のバスライン部垂直駆動信号伝達線（３７１）（図７（ａ）では四本）を接続することが好ましい。これにより、画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）を太くすることができ、画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）の寄生抵抗を減少させることができる。また、固体撮像素子（３００）は裏面照射型撮像素子であるため、画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）を配している面とは反対側から光が入射するので、画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）を太くしたとしても、光を遮光することがない。
但し、画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）に入力される垂直駆動信号は同一の駆動信号である必要がある。図７（ｂ）は、図７（ａ）における範囲（Ａ）の拡大図であり、バスライン部（３６）とバスライン部垂直駆動信号伝達線（３７１）が接続する接続点を（Ｐ）としている。なお、図７（ｂ）において、図示の都合上、接続線（３５）は示していない。
図７（ｂ）に示す如く、一本の画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）と接続する複数のバスライン部垂直駆動信号伝達線（３７１）（図７では四本）は全て、バスライン部（３６）の一本の配線に接続されている。ここで、バスライン部（３６）の夫々の配線には、駆動信号出力部（４２）から出力した垂直駆動信号（Ｖａ〜Ｖｄ）のうちの一種類のみが入力されるため、一本の画素部垂直駆動信号伝達線（３７２）には、一種類の垂直駆動信号のみが入力される。
例えば、図７（ｂ）における画素部垂直駆動信号伝達線（３７２ａ）はバスライン部垂直駆動信号伝達線（３７１）を介して第一バスライン（３６ａ）とのみ接続されている。ここで、第一バスライン（３６ａ）には第一垂直駆動信号（Ｖａ）のみが入力されているので、第一バスライン（３６ａ）とのみ接続されている画素部垂直駆動信号伝達線（３７２ａ）には第一垂直駆動信号（Ｖａ）のみが入力される。同様に、第二バスライン（３６ｂ）と接続されている画素部垂直駆動信号伝達線（３７２ｂ）には第二垂直駆動信号（Ｖｂ）のみが、第三バスライン（３６ｃ）と接続されている画素部垂直駆動信号伝達線（３７２ｃ）には第三垂直駆動信号（Ｖｃ）のみが、第四バスライン（３６ｄ）と接続されている画素部垂直駆動信号伝達線（３７２ｄ）には第四垂直駆動信号（Ｖｄ）のみが入力される。
また、画素部垂直駆動振動伝達線（３７２）からは細い配線（図示せず）が延設しており、当該細い線を介して、各画素（３１１）（又は複数個の画素（３１１）からなる画素群）に接続されている。それにより、各画素（又は画素群）に垂直駆動信号を伝達している。
【００５３】
また、図５〜７では固体撮像素子（３００）と駆動回路素子（４００）を同一平面上に並べて接続する構造（以下、平面構造と称す）の集積回路を示しているが、固体撮像素子（３００）と駆動回路素子（４００）を重ね合わせて接続する構造（以下、重ね合わせ構造と称す）の集積回路も挙げることができる。
【００５４】
図８は固体撮像素子（３００）と信号処理チップ（４１０）（駆動回路素子（４００）を含む）を重ね合わせてバンプ（４１ａ，４１ｂ）で接続した構造（以下、第一重ね合わせ構造と称す）の集積回路を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。なお、図８において、図５〜７と同じ構成には同じ番号を付しており、説明は省略する。また、図８（ａ）における画素バスライン部（３６２）、電荷信号入力部（４５）、バンプ（４１ｂ）は、実際は夫々紙面左右方向に隣接するものと重なるように示されるはずであるが、説明の都合上、画素バスライン部（３６２）、電荷信号入力部（４５）、バンプ（４１ｂ）が夫々紙面左右方向に重ならないように示している。そのため、図８（ａ）において、画素バスライン部（３６２）、電荷信号入力部（４５）、バンプ（４１ｂ）を示した部分は左右方向の幅が実際より大きく示されている。また、平面構造では駆動信号出力部（４２）が垂直駆動信号を出力するものとして説明したが、立体構造の駆動信号出力部（４２）は平面構造のように垂直駆動信号を出力しているわけではなく、固体撮像素子（３００）を駆動するための様々な駆動信号を出力している。
【００５５】
固体撮像素子（３００）と接続される信号処理チップ（４１０）は駆動回路素子（４００）のほかに信号転送素子や各種関連素子を含むチップである。また、信号転送素子とは固体撮像素子（３００）からの出力を受けて電荷信号を処理するための素子である。図５の平面構造では垂直転送レジスタ（３２）、水平転送レジスタ（３３）を用いて画素（３１１）内の受光素子から発生した電荷信号を読み出しているが、第一重ね合わせ構造では画素（３１１）内の受光素子から発生した電荷信号が信号転送素子により読み出される。詳しくは後述する。
【００５６】
また、信号処理チップ（４１０）は、固体撮像素子（３００）の表面側（図８（ａ）における紙面下側）に重ね合わされている。固体撮像素子（３００）は裏面照射型の撮像素子であり、裏面側から光が入射するため、表面側に信号処理チップ（４１０）が存在したとしても、入射光を遮断することがない。
また、固体撮像素子（３００）と信号処理チップ（４１０）を重ね合わせることにより、同一平面上に素子を並べる平面構造に比して集積回路の実装面積をさらに小さくすることができる。
なお、信号処理チップ（４１０）は、固体撮像素子（３００）より大きい面積で形成される。そして信号処理チップ（４１０）の外側の位置にパッド（４４）が設けられ、固体撮像素子（３００）以外の素子が接続される。
【００５７】
固体撮像素子（３００）は、画素部（３１）の周辺と画素部（３１）の表面側全面にバスライン部（３６）を有する。以下、説明の都合上、画素部（３１）の周辺のバスライン部を周辺バスライン部（３６１）、画素部（３１）の表面側のバスライン部を画素バスライン部（３６２）とする。
固体撮像素子（３００）の周辺バスライン部（３６１）は駆動回路素子（４００）の駆動信号出力部（４２）と接続されている。具体的には、周辺バスライン部（３６１）と駆動信号出力部（４２）はともに上記した配線構造（１００）を採用しており、互いのパッド（３６１１，４２１）をバンプ（４１ａ）で接続することで周辺バスライン部（３６１）と駆動回路素子（４００）が接続されている。
そして、駆動回路素子（４００）の駆動信号出力部（４２）から出力された駆動信号が固体撮像素子（３００）に入力される。具体的には、平面構造の場合と同様に、駆動回路素子（４００）から出力された駆動信号は周辺バスライン部（３６１）から駆動信号伝達線を介して各々の画素（３１１）に伝達される。
なお、周辺バスライン部（３６１）と駆動信号出力部（４２）はともに配線構造（１００）を採用しているため、図８（ｂ）では、周辺バスライン部（３６１）と駆動信号出力部（４２）が重なって同じ位置に示されている。
【００５８】
また、固体撮像素子（３００）の画素バスライン部（３６２）では、個々の配線（バスライン）が縦横（行列）夫々複数個の画素（３１１）からなる画素群と接続されている。具体的には、個々の画素（３１１）から延出する細い配線（図示せず）が対応する配線（バスライン）に接続されている。
【００５９】
また、画素バスライン部（３６２）は信号処理チップ（４１０）の信号転送素子と接続している。なお、信号転送素子における画素バスライン部（３６２）と接続される部分を電荷信号入力部（４５）とする。
ここで、画素バスライン部（３６２）と電荷信号入力部（４５）はともに上記した配線構造（１００）を採用しており、互いのパッド（３６２１，４５１）がバンプ（４１ｂ）で接続されることで画素バスライン部（３６２）と信号転送素子が接続されている。そして、画素（３１１）内の受光素子から発生した電荷信号は、画素バスライン部（３６２）、バンプ（４１ｂ）を順に介して信号転送素子に伝達され、信号処理チップ（４１０）外に読み出されている。
ここで、画素バスライン部（３６２）は配線構造（１００）を採用しているため、配線の高集積化を図ることができる。これにより、画素部（３１）に配される配線（バスライン）の数を増やすことができ、個々の配線（バスライン）に接続される画素の数を少なくすることができる。つまり、少ない数の画素ごとに電荷信号を信号転送素子に伝達することができ、固体撮像素子（３００）と信号転送素子の接続が複雑になっても対応することができる。
なお、画素バスライン部（３６２）と電荷信号入力部（４５）はともに配線構造（１００）を採用しているため、図８（ｂ）では、画素バスライン部（３６２）と電荷信号入力部（４５）が重なって同じ位置に示されている。
【００６０】
また、図８（ｂ）では、周辺バスライン部（３６１）や画素バスライン部（３６２）の個々の配線（バスライン）が画素部（３１）の一端（図８（ｂ）における画素部（３１）の上端）から他端（図８（ｂ）における画素部（３１）の下端）まで延出しているが、一本の配線（バスライン）が画素部（３１）の一端から他端まで延出している必要はなく、各々の画素と信号転送素子の接続の方法により、適宜設計すればよい。
さらに、図８では駆動信号出力部（４２）と接続する固体撮像素子のバスライン部（３６１）を画素部（３１）の周辺に設けたが、画素バスライン部（３６２）と同様に画素部（３１）の表面側に設けてもよい。この場合、駆動信号出力部（４２）と接続するバスライン部も、信号転送素子と接続するバスライン部（３６２）と同様に、個々の配線（バスライン）を縦横（行列）夫々複数個の画素（３１１）からなる画素群と接続させることで、駆動信号を各画素（３１１）に伝達する。
特に、バスライン部に配線構造（１００）を採用することにより、配線の高集積化を図ることができるため、駆動信号出力部（４２）と接続するバスライン部を画素部（３１）の表面側に設けたとしても、個々の配線（バスライン）に接続される画素の数を少なくすることができる。そのため、固体撮像素子（３００）と信号処理チップ（４１０）の接続が複雑になっても対応することができる。
【００６１】
次に、固体撮像素子（３００）と駆動回路素子（４００）を有する集積回路を用いた撮影装置（５００）について説明する。
図９は撮影装置（５００）全体の構成を示した図である。なお、駆動回路素子（４００）はタイミングローラ（５８）内に内蔵されているため、図９では示されていない。
【００６２】
レンズ（５１）に入射した光は固体撮像素子（３００）の受光面に結像する。撮影中は入射した光の強度に応じて電荷信号が生じるが、過剰な入射光により生じた過剰電荷は、ドレイン線（５２）を通じてアースに排出される。
撮影後は信号出力線（５３）を通じ固体撮像素子（４００）内に蓄積された電荷信号（画像情報）が、ＡＤコンバータ（５４）によりデジタル情報に変換され、バッファメモリー（５５）に蓄積される。バッファメモリー（５５）に蓄積された画像情報は画像情報処理装置（５６）により連続する１枚１枚の画像情報に変換されたのち、高速撮影装置外に出力される。この画像情報はモ二タ（５７）により画像として目で見ることができる。また、撮影装置（５００）は、装置全体を制御するためのタイミングコントローラ（５８）を備えている。また、タイミングコントローラ（５８）には、トリガー信号発生部（５９）が接続されている。トリガー信号発生部（５９）は、例えば撮影対象の輝度変化を監視し、一定の条件が充足されると撮影の停止を命令するトリガー信号をタイミングコントローラ（５８）に出力する。
【００６３】
撮影装置（５００）に用いられている固体撮像素子（３００）や駆動回路素子（４００）は、実装面積が小さいため、撮影装置を小型化することができる。
また、固体撮像素子（３００）が小さいため、受光面を大きくしても撮影装置が大きくならず、高速撮影を行ったとしても、質のよい画像を得ることができる。さらに、固体撮像素子（３００）に配線構造（１００）を用いることにより、垂直駆動信号伝達線等の寄生抵抗を抑えることもできる。そのため、固体撮像素子の高速駆動が可能となり、高速撮影に適した撮影装置となる。
【００６４】
また、上記固体撮像素子（３００）又は撮影装置（５００）の説明では、固体撮像素子（３００）と接続されている素子（又はチップ）は駆動回路素子（４００）（又は信号処理チップ（４１０））のみであったが、三つ以上の素子又はチップを接続することも可能である。
図１０は四つの素子を重ね合わせて接続した構造（以下、第二重ね合わせ構造と称す）を示した図であり、（ａ）が側面を示した説明図、（ｂ）が接続部のパッド周辺を示した図である。
図１０（ａ）において紙面上下方向に並列された四つの素子（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ）は、夫々、他の素子と接続するための接続部（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）が設けられている。具体的には、両端の素子（６０ａ，６０ｄ）には片側のみに接続部（６１ａ，６１ｄ）が設けられ、中央の素子（６０ｂ，６０ｃ）には両側に接続部（６１ｂ，６１ｃ）が設けられている。そして、接続部（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）が互いに接続することにより四つの素子（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ）が接続されている。
ここで、接続部（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）は上記した配線構造（１００）を採用しており、夫々のパッド（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ）には、図１０（ｂ）に示すように、夫々の素子を貫通する貫通孔（６３）を設けている。そして、貫通孔（６３）に銅等からなる直径数ミクロン〜数１０μｍのピア（柱）（６４）を通すことで、各素子を接続している。なお、図１０（ｂ）はパッド（６２ｃ）周辺を例として示している。
素子の接続を第二重ね合わせ構造とすることにより、複数の素子を重ね合わせて接続することができ、同一平面上に素子を並べる平面構造に比して実装面積を小さくすることができる。また、多数の素子を相互に接続できるため、メモリー等に好適に利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る配線構造は、様々な集積回路に利用可能であり、撮影装置をはじめ様々な装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る配線構造の第一実施例を示す図である。
【図２】第一実施例に係る配線構造のうち一の配線のみを示した図である。
【図３】第一配線構造と第二配線構造の接続を示した図である。
【図４】本発明に係る配線構造の第二実施例を示す図である。
【図５】固体撮像素子と駆動回路素子を有する集積回路の図である。
【図６】固体撮像素子と駆動回路素子の接続部分を示す図である。
【図７】垂直駆動信号伝達線が第一垂直駆動信号伝達線と第二垂直駆動信号伝達線からなる固体撮像素子を説明するための説明図である。
【図８】第一重ね合わせ構造の集積回路を示す図である。
【図９】本発明に係る撮影装置を示す図である。
【図１０】第二重ね合わせ構造の集積回路を示す図である。
【図１１】固体撮像素子のパッドと駆動回路素子のパッドをバンプで接続する方法を説明するための説明図である
【図１２】パッドと導線からなる配線が並列された従来の配線構造を示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
１                                  パッド
２                                  導線
１０                                配線
３１                                画素部
３１１                              画素
３６                                バスライン部
３７                                （垂直）駆動信号伝達線
３７１                              バスライン部（垂直）駆動信号伝達線
３７２                              画素部（垂直）駆動信号伝達線
４１ａ，４１ｂ                      バンプ
４２                                駆動信号出力部
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ      素子
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ      パッド
６３                                貫通孔
６４                                ピア
１００                              配線構造
２００                              第二配線構造
３００                              固体撮像素子
４００                              駆動回路素子
５００                              撮影装置
ＣＬ                                重心を結ぶ線
Ｍ                                  隣り合う配線同士の間隔
【図１】
2009049146.tif 000003
【図２】
2009049146.tif 000004
【図３】
2009049146.tif 000005
【図４】
2009049146.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009049146.tif 000010
【図９】
2009049146.tif 000011
【図１０】
2009049146.tif 000012
【図１１】
2009049146.tif 000013
【図１２】
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