JP3522953B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に係
わり、特に単位セル内に増幅トランジスタを設けた増幅
型固体撮像装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、固体撮像装置の一つとして、増幅
型ＭＯＳセンサを用いた固体撮像装置が提案されてい
る。この装置は、各セル毎にフォトダイオードで検出し
た光信号を、トランジスタで増幅するものであり、高感
度という特徴を持っている。 【０００３】図１０は、増幅型ＭＯＳセンサを用いた従
来の固体撮像装置を示す回路構成図である。フォトダイ
オード１（１−１−１，１−１−２，〜，１−３−３）
の検出信号を増幅する増幅トランジスタ２（２−１−
１，２−１−２，〜，２−３−３）、信号を読み出すラ
インを選択する垂直選択トランジスタ３（３−１−１，
３−１−２，〜，３−３−３）、信号電荷をリセットす
るリセットトランジスタ４（４−１−１，４−１−２，
〜，４−３−３）からなる単位セルが行列２次元状に配
列されている。なお、図では３×３個のセルが配列され
ているが、実際にはこれより多くの単位セルが配列され
ている。 【０００４】垂直シフトレジスタ５から水平方向に配線
されている水平アドレス線６（６−１，６−２，６−
３）は垂直選択トランジスタ３のゲートに接続され、信
号を読み出すラインを決めている。同様に、垂直シフト
レジスタ５から水平方向に配線されているリセット線７
（７−１，７−２，７−３）は、リセットトランジスタ
４のゲートに接続されている。増幅トランジスタ２のソ
ースは列方向に配置された垂直信号線８（８−１，８−
２，８−３）に接続され、その一端には負荷トランジス
タ９（９−１，９−２，９−３）が設けられている。 【０００５】垂直信号線８の他端は、水平シフトレジス
タ１０の選択パルスにより駆動される水平選択トランジ
スタ１９（１９−１，１９−２，１９−３）を介して水
平信号線１１に接続されている。 【０００６】図１１は、このデバイスの動作を示すタイ
ミングチャートである。水平アドレス線６−１をハイレ
ベルにするアドレスパルス１０１を印加すると、このラ
インの垂直選択トランジスタ３のみＯＮし、このライン
の増幅トランジスタ２と負荷トランジスタ９でソースホ
ロア回路が構成される。そして、増幅トランジスタ２の
ゲート電圧、即ちフォトダイオード１の電圧とほぼ同等
の電圧が垂直信号線８に現れる。 【０００７】次いで、水平シフトレジスタ１０から水平
選択パルス１０２（１０２−１，〜，１０２−３）を水
平選択トランジスタ１９に順次印加し、水平信号線１１
から１ライン分の信号を順次取り出す。１ライン分の信
号の読み出しが終わるとリセット線７−１をハイレベル
にするリセットパルス１０３を印加し、このラインのリ
セットトランジスタ４をＯＮして信号電荷をリセットす
る。 【０００８】この動作を、次のライン、その次のライン
と順次続けることにより、２次元状全ての信号を読み出
すことができる。ここで、フォトダイオード１の電位の
変化分とほぼ同等の変化分の電圧が垂直信号線８に現れ
る。フォトダイオード１の容量をＣｓ、垂直信号線８の
容量をＣｖとすると、信号電荷はＣｖ／Ｃｓ倍に増幅さ
れる。一般には、ＣｖはＣｓに比べ非常に大きい。 【０００９】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。即ち、従来型の特徴はリセット
トランジスタのドレインの配線が全てのラインで共通
で、電源線Ｖddに接続されていることである。この構成
では、フォトダイオードのリセットはリセットトランジ
スタが強反転であるため、フォトダイオードで発生する
ノイズは２／３ＫＴＣである（Ｋ：ボルツマン定数、
Ｔ：絶対温度、Ｃ：フォトダイオードの容量）。そして
この雑音は、固体撮像装置の感度を低下させる。 【００１０】また、撮像領域端に負荷トランジスタを設
置する必要があるため、その分素子面積が大きくかつ素
子製造工程が複雑化するという問題があった。さらに、
ソ−スフォロワ動作では、負荷トランジスタを介して全
ての垂直信号線に電流が流れているため、負荷トランジ
スタの抵抗で消費される電力が素子の消費電力を大きく
しているという問題があつた。さらに、負荷トランジス
タは各列１つずつ設けられるが、負荷トランジスタの特
性がばらつくと、負荷トランジスタと画素の増幅トラン
ジスタで構成されるソースホロアの特性が列毎にばらつ
くため、再生画面上で縦の節状に出力が不均一になり、
画質が著しく劣化すると言う問題があった。 【００１１】また、上記の問題の他に次のような問題も
あった。第１に、水平方向で信号の蓄積時間が異なるた
め感度の差がでることである。これは、リセットする時
間は１ラインの中は全て同時であるが信号を読み出す時
間は異なっているためである。図６でフォトダイオード
１−１−１，〜，１−１−３の信号蓄積時間１０４−
１，〜，１０４−３は、１周期の時間１０５に比べ短い
だけでなくそれぞれ異なっている。 【００１２】第２に、フォトダイオード１の電位が同じ
でも増幅トランジスタ２のしきい値電圧の違いが垂直信
号線８に現れるため、しきい値電圧のばらつきに対応す
る２次元状の雑音（固定パターン雑音と呼ぶ）が現れる
ことである。しきい値電圧は増幅トランジスタ２のドレ
イン電流が殆ど流れない状態（１マイクロアンペア程
度）で測定する。しかし、増幅トランジスタ２は電流供
給源の負荷トランジスタ９からその２０倍から１０００
倍のドレイン電流を流している。そのため、しきい値電
圧のばらつきだけでなくドレイン電流が大きいところで
のトランジスタ特性のばらつきも固定パターン雑音とな
る。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】このように従来、増幅
型固体撮像装置においては、フォトダイオードのリセッ
トに伴いフォトダイオード部で発生するＫＴＣノイズが
あり、これが固体撮像装置の感度を低下させる大きな要
因となっていた。 【００１４】また、負荷トランジスタを各垂直信号線に
設置する必要があり、素子面積の増大と共に消費電力の
増大を招くという問題があった。本発明は、上記事情を
考慮して成されたもので、その目的とするところは、フ
ォトダイオード部で発生するＫＴＣノイズを低減させる
ことができ、Ｓ／Ｎの高い増幅型固体撮像装置を提供す
ることにある。 【００１５】 【００１６】 【課題を解決するための手段】 （構成） 上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を
採用している。 【００１７】即ち本発明は、半導体基板上に、光電変換
のためのフォトダイオード，このフォトダイオードの出
力をゲートに入力する増幅トランジスタ，及びフォトダ
イオードをリセットするリセットトランジスタを含む単
位セルを行列２次元状に配列してなる撮像領域と、この
撮像領域の読み出し行を選択する垂直選択手段と、選択
された行に相当するフォトダイオードの検出信号を読み
出す列方向に配置されて増幅トランジスタのソースに接
続された垂直信号線と、これらの垂直信号線から行方向
に配置された水平信号線に検出信号を順次読み出す水平
選択トランジスタとを備えた固体撮像装置において、前
記リセットトランジスタの前記フォトダイオードにつな
がる端子と反対側の端子に接続されたリセットドレイン
配線が行方向に共通接続され、且つ各行のリセットドレ
イン配線はそれぞれ行毎に独立に駆動され、同一行のフ
ォトダイオードからの信号を読み出した後に、当該行の
前記リセットトランジスタを介して前記リセットドレイ
ン配線から前記同一行のフォトダイオードに電荷が注入
され、その後に前記同一行のフォトダイオードに注入さ
れた電荷を当該行の前記リセットトランジスタを介して
前記リセットドレイン配線に排出することを特徴する。 【００１８】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる (1) リセットドレイン配線が、同じ行の増幅トランジス
タのドレインにつながる配線と共通であること。 (2) リセットドレイン配線が、隣合う上或いは下の行の
増幅トランジスタのドレインにつながる配線と共通であ
ること。 (3) リセットトランジスタのドレイン配線の電位を変化
させることにより、フオトダイオードに電荷を注入及び
排出して、フォトダイオードのリセットを行うこと。 (4) フォトダイオードが読み出しトランジスタを介して
増幅トランジスタのゲートにつながること。 (5) フォトダイオードが埋め込み型フォトダイオードで
あること。 【００１９】（作用） 本発明によれば、電荷の注入・排出動作によりフォトダ
イオードをリセットすることにより、リセットトランジ
スタが弱反転状態でリセットされるため、雑音は１／２
ＫＴＣに減少する。 【００２０】より具体的には、リセットトランジスタの
ドレインの配線（リセットドレイン配線：ＲＤ線）を、
選択トランジスタを介して増幅トランジスタのドレイン
につながる配線とは独立に形成し、且つ各行で独立に配
置することにより、ＲＤ線を“Ｌ”にして電荷の注入を
行い、ＲＤ線を“Ｈ”にして電荷の排出を行うという注
入・排出動作によつて、フォトダイオードのリセットを
行うことができる。つまり、リセットトランジスタを強
反転状態ではなくが弱反転状態でリセットするために、
雑音を１／２ＫＴＣに減少させることができる。 【００２１】 【００２２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係わる固体撮像装置を示す回路構成図である。 【００２３】単位セルの構成は、前記図１０に示した従
来装置と基本的に同様である。即ち単位セルは、フォト
ダイオード１の検出信号を増幅する増幅トランジスタ
２、信号を読み出すラインを選択する垂直選択トランジ
スタ３、信号電荷をリセットするリセットトランジスタ
４から構成され、行列２次元状に配列されている。な
お、図では３×３個のセルが配列されているが、実際に
はこれより多くの単位セルが配列されている。 【００２４】垂直シフトレジスタ５から水平方向に配線
されている水平アドレス線６は垂直選択トランジスタ３
のゲートに接続され、信号を読み出すラインを決めてい
る。同様に、垂直シフトレジスタ５から水平方向に配線
されているリセット線７は、リセットトランジスタ４の
ゲートに接続されている。増幅トランジスタ２のソース
は列方向に配置された垂直信号線８に接続され、その一
端には負荷トランジスタ９が設けられている。 【００２５】ここまでの基本構成は従来装置と同様であ
るが、本発明は次の点で従来装置と構成を異にする。即
ち、リセットトランジスタ４のドレインの配線（ＲＤ
線）１５（１５−１，１５−２，１５−３）は、選択ト
ランジスタ３を介して増幅トランジスタ２のドレインに
つながる電源線Ｖddとは接続されておらず、電源線とは
独立に設けられている。さらに、ＲＤ線１５は各行で独
立になっている。 【００２６】また、垂直信号線８の他端は、分離トラン
ジスタ１２（１２−１，１２−２，１２−３）に接続さ
れ、分離トランジスタ１２と水平選択トランジスタ１９
との間に増幅容量１３（１３−１，１３−２，１３−
３）が接続されている。なお、分離トランジスタ１２及
び増幅容量１３を省略し、前記図１０に示すように垂直
信号線８を水平選択トランジスタ１９に直接接続するよ
うにしてもよい。 【００２７】本実施形態では、リセットトランジスタ４
のドレインの配線（ＲＤ線）１５を電源線Ｖddとは独立
に設け、さらにＲＤ線１５を各行で独立に配置してい
る。このため、ＲＤ線１５を“Ｌ”にして電荷を注入し
た後に“Ｈ”にして電荷を排出するという注入・排出動
作によって、各行のフォトダイオード１のリセットを各
行独立に行うことができる。この場合、リセットトラン
ジスタ４が弱反転状態でリセットするために、フォトダ
イオード１で発生するノイズが１／２ＫＴＣに低減され
ることになる。 【００２８】図２は、本実施形態における動作を示すタ
イミングチャートである。水平ブランキング期間に、信
号読出しを行った後、ＲＤ線１５の電位を“Ｌ”にし、
リセットゲートを“Ｈ”にして電荷の注入を行う。その
後、ＲＤ線１５の電位を“Ｈ”にし、リセットゲートを
再び“Ｈ”にして電荷の排出を行う。 【００２９】これによりリセットトランジスタ４を、例
えばドレインが５Ｖでゲートが３Ｖという弱反転状態で
駆動して注入動作を行うことができ、従ってフォトダイ
オード１で発生するノイズを１／２ＫＴＣに低減するこ
とができる。 【００３０】また、本実施形態では、垂直信号線８と水
平選択トランジスタ１９との間に分離トランジスタ１２
及び増幅容量１３を設けることにより、信号蓄積時間を
１周期の時間に近付けるだけでなく、１ラインの中での
蓄積時間の差を無くすことができ、これにより信号蓄積
時間の差による水平方向の感度の違いを無くすことも可
能となる。 【００３１】図１の実施形態では各行独立にＲＤ線１５
を設けていた。しかし、ＲＤ線が全ての行に共通であっ
ても図２の動作タイミングを用いて図１の実施形態と同
様の効果が得られる。但し、この場合は１つの行のフォ
トダイオード１をリセットする時に全ての行のＲＤ線を
駆動することになる。従って、各行のフォトダイオード
１をリセットする毎に全行のＲＤ線の容量をドライブす
ることになり、消費電力が格段に大きくなる。そのた
め、図１の実施形態のＲＤ線を各行で独立にすると消費
電力に関して有利である。或いは隣り合う２行のＲＤ線
を共通として、２行毎にＲＤ線を独立にしても、全行共
通に比べて消費電力に関して大変有利である。 （第２の実施形態）図３は、本発明の第２の実施形態に
係わる固体撮像装置を示す回路構成図である。なお、図
１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は
省略する。 【００３２】本実施形態が先に説明した第１の実施形態
と異なるところは、増幅トランジスタ２のドレインにつ
ながる配線が各行独立になっている。そして、隣の行の
ＲＤ配線１５がこの増幅トランジスタ２のドレインの配
線と共通になつている。 【００３３】このような構成であっても、各行のＲＤ線
１５は独立なので、第１の実施形態と同様に電荷の注入
・排出によるリセットが可能である。 （第３の実施形態）図４は、本発明の第３の実施形態に
係わる固体撮像装置を示す回路構成図である。なお、図
１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は
省略する。 【００３４】本実施形態は第１及び第２の実施形態と異
なり、フォトダイオード１が読み出しトランジスタ１６
（１６−１，１６−２，１６−３）を介して増幅トラン
ジスタ２につながることを特徴とする。なお、図中の１
７（１７−１，１７−２，１７−３）は同一行の読み出
しトランジスタ１６のゲートに接続された読み出し線で
ある。 【００３５】このような構造にすると、増幅トランジス
タ２のゲートにつながつている容量である検出容量を小
さくできる。セル部の信号の増幅率は配線の容量と検出
部の比で決まるので、増幅率を大きくとるために検出部
の容量は小さいことが望ましい。光利用率を大きくとる
ためにはフォトダイオード面積が大きい方がよいが、増
幅トランジスタ２のゲートにフォトダイオード１が直接
つながる場合は、フォトダイオード面積を大きくとると
検出容量も大きくなる。図３の構造は、フォトダイオー
ド１が検出部と独立になっているため、フォトダイオー
ド面積を大きくして光利用率を大きくしながら、検出部
の検出容量を小さくできるメリットがある。 【００３６】この実施形態でもＲＤ線１５が各行で独立
になっており、フォトダイオード１のリセットを電荷の
注入排出により行うことでフォトダイオード１での雑音
を小さくできる。 【００３７】図５は図４の構成の実施形態においてフォ
トダイオードが埋め込みフォトダイオードの構造になつ
ている場合の検出部とフォトダイオードの断面図を含む
単位セルの構成図である。電荷読み出し時の電位分布も
合わせて示している。なお、埋込みフォトダイオードは
Ｓｉ表面層がｐ層になっており、Ｓｉ表面で発生する暗
電流を防ぐものである。 【００３８】埋め込みフォトダイオードの場合は、読み
出しトランジスタのゲートに十分大きな電圧を加えるな
どして信号電荷を完全転送でき、フォトダイオードを完
全空乏化することができる。この場合、完全転送ためＫ
ＴＣノイズは発生しない。しかし、低いゲート電圧では
図５に示したように電位ポケットができるなどして完全
転送は難しくなる。そのため、読み出しトランジスタを
強反転状態で動作してフォトダイオード１をリセットす
ると、２／３ＫＴＣノイズが発生する。固体撮像素子の
電源電圧を低くすると低消費電力化はできるが、そのた
めに低いゲート電圧でフォトダイオードより信号電荷を
転送する必要がある。 【００３９】不完全転送の場合は、本実施形態のように
電荷の注入・排出によるリセットを行うことにより、雑
音を低下させることができる。また、不完全転送で単純
に電荷読み出すことでフォトダイオードをリセットする
という方法では、転送残りが起こり残像が発生する。こ
れに対し本実施形態のように、電荷を注入・排出してリ
セットすることによりこの残像も無くすことができる。 【００４０】図１２は、図４の実施形態において水平信
号読出し部にノイズキャンセラを配置した回路構成図で
ある。図４に示した構成要素以外に、分離キャパシタ２
１，クランプトランジスタ２２が付加されている。図１
２の実施形態でも図４と同様にフォトダイオード１で発
生するＫＴＣノイズを低減し、かつ残像を抑制すること
ができる。 【００４１】図６は、本実施形態における動作を示すタ
イミングチャートである。図６（ａ）では、水平ブラン
キング期間に、アドレス線６の電位を“Ｈ”にし、ＲＤ
線１５を“Ｌ”にし、リセットゲートを“Ｈ”にして電
荷の注入を行う。次いで、ＲＤ線１５を“Ｈ”にし、リ
セットゲートを再び“Ｈ”にして電荷の排出を行う。そ
の後、読み出しゲートをＯＮして信号を読み出す。 【００４２】この動作では、増幅トランジスタ２のゲー
トにつながる信号検出部２０のリセットが電荷の注入・
排出で行われている。従って、この動作では信号検出部
２０で発生するＫＴＣノイズは１／２ＫＴＣに低減され
ている。この場合、フォトダイオード１に蓄積された信
号電荷は読み出しトランジスタ１６をＯＮすることで完
全転送するのが望ましい。 【００４３】図６（ｂ）では、水平ブランキング期間
に、アドレス線６の電位を“Ｈ”にし、ＲＤ線１５を
“Ｌ”にし、リセットゲートを“Ｈ”にして電荷の注入
を行う。次いで、ＲＤ線１５を“Ｈ”にし、リセットゲ
ートを再び“Ｈ”にして増幅トランジスタ２のゲート部
の電荷の排出を行う。その後、読み出しトランジスタを
ＯＮして信号を読み出す。 【００４４】次いで、ＲＤ線１５を“Ｌ”にし、リセッ
トゲートを“Ｈ”に、読み出しゲートを“Ｈ”にしてフ
ォトダイオード部の電荷の注入を行う。次いで、ＲＤ線
１５を“Ｈ”にし、リセットゲートを再び“Ｈ”に、読
み出しゲートを再び“Ｈ”にして電荷の排出を行う。 【００４５】この動作では、検出部２０とフォトダイオ
ード１の両方が電荷の注入・排出動作によってリセット
されており、ＫＴＣ雑音が１／２ＫＴＣに低減される。
また同時に、フォトダイオードからの信号電荷の不完全
転送で生じる残像を抑制することができる。 【００４６】図６（ｃ）では、水平ブランキング期間
に、アドレス線６の電位を“Ｈ”にし、ＲＤ線１５を
“Ｈ”にし、リセットゲートを“Ｈ”にして電荷の排出
を行う。その後、読み出しゲートをＯＮして信号を読み
出す。次いで、ＲＤ線１５を“Ｌ”にし、リセットゲー
トを再び“Ｈ”に、読み出しゲートをＯＮして電荷の注
入を行う。次いで、ＲＤ線１５を“Ｈ”にし、リセット
ゲートを再び“Ｈ”に、読み出しゲートをＯＮして電荷
の排出を行う。 【００４７】この動作においても、フォトダイオード１
に電荷の注入・排出が行われてリセットされており、Ｋ
ＴＣ雑音が１／２ＫＴＣに低減されると共に、残像も抑
制される。 【００４８】ここで、信号読み出しは、１回行ってもよ
いし、ノイズキャンセラを用いて２回読み出すようにし
てもよい。ノイズキャンセラを用いて２回読出す場合に
ついて、図１２も参照して更に詳しく述べる。１回目の
信号読み出しでは信号検出部２０はリセットされてお
り、信号検出部２０のリセットされた電位に対応して電
位に垂直信号線８はなっている。この状態でクランプト
ランジスタ２２がＯＮされ、信号蓄積部２３の電位はク
ランプトランジスタのソース電位になっている。この後
に、フォトダイオード１の信号電荷が信号検出部２０に
読み出され、信号検出部２０の電位はその分変化する。
この時の信号検出部２０の電位変化は垂直信号線８を通
じて、信号蓄積部２３に電位変化を生じる。この後、分
離トランジスタ１２がオフされる。従って、この信号読
出しによる信号検出部２０の電位変化が信号蓄積部２３
に蓄積される。 【００４９】このように、ノイズキャンセラを用いて信
号検出部２０の信号電荷がないリセット時とその後の信
号電荷読み出し後での電位変化を検出する場合は、信号
検出部２０でのＫＴＣノイズは完全に抑圧することがで
きるので、信号電荷検出部のリセット手段はリセットト
ランジスタ４をＫＴＣノイズが２／３ＫＴＣとなる強反
転状態で動作しても構わない。勿論、フォトダイオード
に電荷を注入・排出することによって図４の実施形態と
同じ効果が得られる。 （第４の実施形態）図７は、本発明の第４の実施形態に
係わる固体撮像装置を示す回路構成図である。図におい
て図１０と同一部分には同一符号を付して、その詳しい
説明は省略する。 【００５０】本実施形態が図１０に示した従来装置と異
なる点は、負荷トランジスタを省略すると共に、増幅ト
ランジスタ２のドレインが、各行毎に設置された電荷注
入線２０１，２０２，２０３に各行共通に接続されてい
ることである。 【００５１】図８に、図７の素子の動作を説明するため
の、増幅トランジスタ、垂直選択トランジスタ、及び電
荷注入線の電位図を示した。まず、信号を読み出す行の
垂直選択トランジスタをＯＮ状態にした後（ａ）、選択
された行に相当する電荷注入線を“Ｌ”レベルにし、増
幅トランジスタのゲートを通して垂直信号線に電荷を注
入する（ｂ）。続いて、電荷注入線電位を再び“Ｈ”レ
ベルに戻す（ｃ）。垂直信号線電位は増幅トランジスタ
のチャネル電位にほぼ等しくなるから、増幅トランジス
タのゲート電位に乗っている信号電荷が垂直信号線に呼
び出される。 【００５２】図９に素子の動作タイミングを示した。基
本的には前記図１１に示す動作と同じであるが、本実施
形態では、アドレスパルス１０１，１０２，１０３に続
いて、電荷注入線２０１，２０２，２０３にパルスを印
加することが特徴である。 【００５３】このように本実施形態によれば、増幅トラ
ンジスタ２の信号を垂直信号線８に読み出す際に、負荷
トランジスタを使う必要がない。また、そのために負荷
トランジスタで消費される電力を無くすことができ、低
消費電力化をはかることができる。なお、本発明は上述
した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができ
る。 【００５４】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
荷の注入・排出動作によりフォトダイオードをリセット
することにより、フォトダイオード部で発生するノイズ
を低減させることができ、Ｓ／Ｎの高い固体撮像装置を
実現することが可能となる。 【００５５】

【図面の簡単な説明】 【図１】第１の実施形態に係わる固体撮像装置を示す回
路構成図。 【図２】第１の実施形態における動作を示すタイミング
チャート。 【図３】第２の実施形態に係わる固体撮像装置を示す回
路構成図。 【図４】第３の実施形態に係わる固体撮像装置を示す回
路構成図。 【図５】第３の実施形態における単位セルの構成を示す
図。 【図６】第３の実施形態における動作を示すタイミング
チャート。 【図７】第４の実施形態に係わる固体撮像装置を示す回
路構成図。 【図８】第４の実施形態の動作を説明するための単位セ
ルの電位図。 【図９】第４の実施形態の動作を示すタイミングチャー
ト。 【図１０】従来のＭＯＳ型固体撮像素子の回路図の一
例。 【図１１】図４のセンサの動作タイミングチャート。 【図１２】図４の実施形態において水平信号読出し部に
ノイズキャンセラを配置した回路構成図。 【符号の説明】 １…フォトダイオード ２…増幅トランジスタ ３…垂直選択トランジスタ ４…リセットトランジスタ ５…垂直シフトレジスタ ６…水平アドレス線 ７…リセット線 ８…垂直信号線 ９…負荷トランジスタ １０…水平シフトレジスタ １１…水平信号線 １２…分離トランジスタ １３…増幅容量 １５…リセットドレイン配線（ＲＤ線） １６…読み出しトランジスタ １９…水平選択トランジスタ ２０…信号検出部 ２１…分離キャパシタ ２２…クランプトランジスタ ２３…信号蓄積部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−68691（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−288745（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−247546（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−56284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/335 H01L 27/14

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】半導体基板上に、光電変換のためのフォト
   ダイオード，このフォトダイオードの出力をゲートに入
   力する増幅トランジスタ，及びフォトダイオードをリセ
   ットするリセットトランジスタを含む単位セルを行列２
   次元状に配列してなる撮像領域と、この撮像領域の読み
   出し行を選択する垂直選択手段と、選択された行に相当
   するフォトダイオードの検出信号を読み出す列方向に配
   置されて増幅トランジスタのソースに接続された垂直信
   号線と、これらの垂直信号線から行方向に配置された水
   平信号線に検出信号を順次読み出す水平選択トランジス
   タとを備えた固体撮像装置において、 前記リセットトランジスタの前記フォトダイオードにつ
   ながる端子と反対側の端子に接続されたリセットドレイ
   ン配線が行方向に共通接続され、且つ各行のリセットド
   レイン配線はそれぞれ行毎に独立に駆動され、 同一行のフォトダイオードからの信号を読み出した後
   に、当該行の前記リセットトランジスタを介して前記リ
   セットドレイン配線から前記同一行のフォトダイオード
   に電荷が注入され、その後に前記同一行のフォトダイオ
   ードに注入された電荷を当該行の前記リセットトランジ
   スタを介して前記リセットドレイン配線に排出する こと
   を特徴する固体撮像装置。