CN115088074A - 固体摄像装置以及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

固体摄像装置(100)具备：光电转换元件(120)，被形成在半导体衬底(150)，对通过光电转换而生成的信号电荷进行蓄积；第1扩散层(FD1)，对从光电转换元件(120)传输的信号电荷进行保持；电容元件(126)，对从光电转换元件(120)溢出的信号电荷进行保持；放大晶体管(124)，输出与第1扩散层(FD1)的信号电荷量相应的信号；与第1扩散层(FD1)连接的触点(c1)、与所述放大晶体管(124)的栅极连接的触点(c2)、以及对触点(c1)与触点(c2)进行连接的第1布线(w1)，半导体衬底(150)与第1布线(w1)的最短距离，比半导体衬底(150)与电容元件(126)的最短距离小。

Description

固体摄像装置以及摄像装置
技术领域
本公开涉及固体摄像装置以及摄像装置。
背景技术
以往，为了扩大动态范围，例如提出了专利文献1所示的固体摄像装置。专利文献1的固体摄像装置具备：溢流门，对从光电二极管溢出的电荷进行传输；以及电容元件，在进行蓄积工作时，对通过所述溢流门传输来的电荷进行蓄积，固体摄像装置通过对低照度信号和高照度信号进行合成，来扩大动态范围。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1日本特开2006-217410号公报
然而，就该专利文献1而言，存在伴随着动态范围的扩大而SN比劣化的问题。
发明内容
于是，本公开提供一种对随着动态范围的扩大而造成的SN比劣化进行抑制的固体摄像装置、摄像装置以及摄像方法。
为了解决上述的问题，本公开的一个形态所涉及的固体摄像装置具备：光电转换元件，被形成在半导体衬底，通过光电转换来生成信号电荷；第1扩散层，对从所述光电转换元件传输的所述信号电荷进行保持；电容元件，对从所述光电转换元件溢出的信号电荷进行保持；放大晶体管，输出与所述第1扩散层的所述信号电荷相应的信号；第1触点，与所述第1扩散层连接；第2触点，与所述放大晶体管的栅极连接；以及第1布线，对所述第1触点与所述第2触点进行连接，所述半导体衬底与所述第1布线的最短距离，比所述半导体衬底与所述电容元件的最短距离小。
并且，本公开的一个形态中的摄像装置具备：对被摄体进行拍摄的所述固体摄像装置、将来自所述被摄体的入射光引导到所述固体摄像装置的摄像光学系统、以及对来自所述固体摄像装置的输出信号进行处理的信号处理部。
通过本公开的固体摄像装置以及摄像装置，能够抑制随着动态范围的扩大而造成的SN比的劣化。
附图说明
图1是示出第1实施方式中的固体摄像装置的构成例的概略的方框图。
图2示出了第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素的构成例。
图3A是在模式上示出第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素单元的第1构成例的剖视图。
图3B是在模式上示出第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素单元的第2构成例的剖视图。
图3C是在模式上示出第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素单元的第3构成例的剖视图。
图4示出了第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素在半导体衬底内的电势。
图5是用于说明第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素的工作的第1例的时序图。
图6是示出第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素的被摄体照度与像素的信号输出的关系的曲线图。
图7是示出第1实施方式中的构成固体摄像装置的像素的被摄体照度与像素的SN(信号与噪声的比)的关系的曲线图。
图8示出了第2实施方式中的适用了固体摄像装置的摄像装置的构成例。
具体实施方式
以下将要说明的实施方式均为一个具体的例子。以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等均为一个例子，其主旨并非是对本发明进行限定。并且，对于以下的实施方式的构成要素之中没有记载在示出最上位概念的独立技术方案的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
(第1实施方式)
以下参照附图对第1实施方式所涉及的固体摄像装置进行说明。
[1固体摄像装置100的构成例]
图1是第1实施方式所涉及的固体摄像装置100的构成图。
如图1所示，本实施方式所涉及的固体摄像装置100具备：像素阵列部102、垂直扫描电路103、恒流源电路104、列处理电路105、水平扫描电路106、信号处理电路107、输出电路108、定时发生电路109、以及垂直信号线PIXOUT。
像素阵列部102由多个进行光电转换的像素单元(单位单元)101配置成矩阵状而构成。
垂直信号线PIXOUT对恒流源电路104与列处理电路105进行连接，按像素单元101的每个列来传递像素单元101的信号。
垂直扫描电路103对像素阵列部102进行驱动。
恒流源电路104具备与像素单元101的各个列对应的恒流源。
列处理电路105包括：接受各列的像素信号且作为噪声消除器的CDS(相关双采样)电路；以及接受来自CDS电路的像素信号的模数转换电路(ADC)。
水平扫描电路106选择按每个列被模数转换后的数据，将数据依次输出到信号处理电路107。
信号处理电路107对从列处理电路105输出的数据进行信号处理。
输出电路108是缓冲电路，将由信号处理电路107信号处理后的数据输出到固体摄像装置100的外部。
定时发生电路109发生用于使固体摄像装置100的各个部工作的定时信号。
并且，列处理电路105中包括的CDS电路例如按照在像素阵列部102被配置成矩阵状的像素单元101的每个列来与各个像素单元101连接。并且，CDS电路针对从由垂直扫描电路103选择的行的像素单元101经由垂直信号线PIXOUT输出的信号，进行CDS处理。CDS处理是消除在像素单元101发生的复位噪声、以及因晶体管的阈值偏差而造成的像素特有的特定图案噪声的信号处理。并且，列处理电路105对信号处理后的像素信号进行暂时保持。
模数转换电路(ADC)具备AGC(Auto Gain Control：自动增益控制)功能和模数转换功能，通过ADC而将CDS电路保持的模拟信号即像素信号转换为数字信号。
[1.1像素单元101的电路例]
图2示出了第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素的构成例。
如图2所示，像素单元101具备：光电转换元件120，对通过光电转换而生成的信号电荷进行蓄积；第1传输晶体管121，将信号电荷从光电转换元件120传输给第1扩散层FD1；作为保持部的电容元件126，保持从光电转换元件120溢出的信号电荷；以及第2传输晶体管128，将电容元件126中保持的信号电荷传输给第2扩散层FD2。
更详细而言，像素单元101具有：光电转换元件120、第1传输晶体管121、开关晶体管122、复位晶体管123、放大晶体管124、以及选择晶体管125。并且，像素单元101例如具有作为保持部的电容元件126、溢流晶体管127、以及第2传输晶体管128。
作为各晶体管121～125以及127～128，例如可以使用N沟MOS晶体管。另外，关于N沟MOS晶体管(Nch晶体管)的状态，在栅极电位为“High”电平时导通，在“Low”电平时截止。并且，关于P沟MOS晶体管(Pch晶体管)的状态，在栅极电位为“Low”电平时导通，在“High”电平时截止。
第1传输晶体管121被连接在光电转换元件120的阴极电极与第1扩散层FD1之间。在第1传输晶体管121的栅极电极连接有传输控制线TG。当第1传输晶体管121的栅极电极通过传输控制线TG的传输脉冲
Figure BDA0003788239610000041
而被施加“High”电平时，第1传输晶体管121成为导通，由光电转换元件120被光电转换，并被蓄积到光电转换元件120的信号电荷(具体而言为电子)，被传输给第1扩散层FD1。
溢流晶体管127被连接在光电转换元件120的阴极电极与电容元件126之间。在溢流晶体管127的栅极电极连接有溢流控制线OF。当溢流晶体管127的栅极电极被施加有来自溢流控制线OF的DC偏压时，通过对溢流晶体管127的沟道部的电势进行控制，在光电转换元件120的信号电荷的发生超过光电转换元件120的饱和容量时，经由溢流晶体管127而被传输给电容元件126。另外，在由于温度或芯片间偏差而溢流晶体管127的电势不同的情况下，也可以搭载校正电路，通过对溢流控制线OF的DC偏压值进行变更，来校正偏差。并且，在此虽然是以溢流晶体管127，对从光电转换元件120向电容元件126的电荷传输进行控制的，不过也可以没有溢流晶体管127，而是通过对半导体衬底150内的杂质分布进行控制，来实现与溢流晶体管127同等的功能。
第2传输晶体管128被连接在电容元件126与第2扩散层FD2之间，第2扩散层FD2位于开关晶体管122与复位晶体管123之间。在第2传输晶体管128的栅极电极连接有传输控制线TGC。当第2传输晶体管128的栅极电极从传输控制线TGC通过传输脉冲
Figure BDA0003788239610000051
而被施加“High”电平时，第2传输晶体管128导通，蓄积在电容元件126的信号电荷(具体而言为电子)被传输给第2扩散层FD2。在该传输中，电容元件126的信号电荷被电荷分配到第2扩散层FD2。
在电容元件126的另一方的电极连接有电容控制线PVDD。也可以将DC偏压值供给到电容控制线PVDD。例如，将DC偏压值设为电源电压VDDC的1/2，由于电容元件126的复位时的电压为电源电压VDDC，因此电容元件126间的电压成为电源电压VDDC的1/2。并且，在照射了高照度的光的情况下，由于大量的信号电荷被传输而电位下降，因此电容元件126的电位上升到0V附近。此时的电容元件126间的电压为VDDC的1/2。即，在复位时到信号蓄积时，电容元件126间的电压的绝对值最大而成为电源电压VDDC的1/2。另外，在将供给到电容控制线PVDD的DC偏压设为VDDC时，在复位时到信号蓄积时，电容元件126间的电压的绝对值最大而成为电源电压VDDC。据此，在从确保可靠性的观点来看，为了使电容元件126间的电压的绝对值降低，作为供给到电容控制线PVDD的DC偏压，供给电源电压VDDC的1/2的电压是有效的。
并且，电容控制线PVDD并非受DC偏压值所限，也可以作为脉冲而提供偏压值。
关于开关晶体管122，其栅极与开关控制线SW连接，漏极电极与第2扩散层FD2连接，源极电极与第1扩散层FD1连接。
并且，关于复位晶体管123，其栅极与复位控制线RS连接，漏极电极与电源电压VDDC连接，源极电极与第2扩散层FD2连接。在将信号电荷从光电转换元件120传输给第1扩散层FD1之前，当在复位晶体管123的栅极电极，通过复位控制线RS来传递的复位脉冲
Figure BDA0003788239610000061
而被施加“High”电平时，复位晶体管123成为导通，并且当在开关晶体管122的栅极电极，通过复位控制线SW1来传递的开关脉冲
Figure BDA0003788239610000062
而被施加“High”电平时，开关晶体管122也成为导通，第1扩散层FD1与第2扩散层FD2的电位被复位为电源电压VDDC。
关于放大晶体管124，其栅极电极与第1扩散层FD1连接，漏极电极与电源电压VDDC连接，源极电极与选择晶体管125的漏极电极连接。
关于选择晶体管125，其栅极电极与选择控制线SEL连接，漏极电极与放大晶体管124的源极电极连接，源极电极与垂直信号线PIXOUT连接。当读出行被选择时，通过选择控制线SEL来传递的选择脉冲
Figure BDA0003788239610000063
而被施加“High”电平，选择晶体管125成为导通，对放大晶体管124的源极电极与垂直信号线PIXOUT连接。
放大晶体管124通过成为导通的状态的选择晶体管125，由开关晶体管122和复位晶体管123，将复位后的第1扩散层FD1的电位作为复位电平输出给垂直信号线PIXOUT，并且，将由第1传输晶体管121传输了信号电荷后的第1扩散层FD1的电位作为信号电平输出给垂直信号线PIXOUT。关于复位电平和信号电平的组合，通过开关晶体管122以及第2传输晶体管128的切换而有3种。这3种例如与低照度用、中照度用、高照度用对应。
在此，若将基本电荷设为q、将浮动扩散部的电容值设为C，则从信号电荷转换为电压的转换效率η由η＝q/C来表示。由于转换效率η以电容值C来决定，在开关晶体管122为导通时的放大晶体管124的栅极部，由于第1扩散层FD1与第2扩散层FD2成为连接的状态，这与开关晶体管122为截止时的放大晶体管124的栅极部仅连接了第1扩散层FD1的状态相比，具有转换效率η降低的特点。
在此，当转换效率η越高时，则越能够高效地将信号电荷转换为电压，从而能够使输出信号的电压值增大。据此，能够提高针对垂直信号线PIXOUT所连接的列处理电路105发生的噪声成分N的像素信号S的比率S/N，从而能够得到高画质的图像。
并且，关于电容元件126的读出，由于第2传输晶体管128成为导通，因此在向第1扩散层FD1进行传输时不是完全传输，而是通过电荷分配，电容元件126将信号电荷移动到第2扩散层FD2以及第1扩散层FD1。将第2传输晶体管128成为导通之后的第1扩散层FD1的电位，作为电容元件126的信号电平输出给垂直信号线PIXOUT，在此之后，通过复位晶体管123，第1扩散层FD1被复位到电源电压VDDC。在复位晶体管123截止时发生kTC噪声。将被复位后的第1扩散层FD1的电位作为复位电平，输出给垂直信号线PIXOUT，基于信号电平与复位电平的差分，来读出电容元件126中蓄积的信号电荷的输出信号，因此成为含有kTC噪声的输出信号。在此，由于光电转换元件120的输出信号用于低照度区域的图像生成，电容元件126的输出信号用于高照度区域的图像生成，从而实现大的动态范围。为此，由于电容元件126的输出信号蓄积了一定程度的信号电荷，所以在此发生的kTC噪声给画质的影响是轻微的。
通过图2所示的像素单元101，通过将光电转换元件120的输出信号用于与低照度时对应的图像生成，将电容元件126的输出信号用于与高照度对应的图像生成，从而能够实现大的动态范围。并且，由于存在电容元件126，因此光电转换元件120适于长时间曝光(例如时常曝光)。因此能够容易地抑制闪烁。
在此对抑制闪烁进行说明。近些年，LED光源(发光二极管光源)或LD光源(激光二极管光源)正在不断地普及。这些光源大多进行动态点灯，该动态点灯是指，以人的眼睛几乎不能感觉到的速度反复地进行点灯和灭灯。换而言之，产生人的眼睛不能感觉到的速度的闪烁。例如，LED光源除了用于照明器具以外，还用于信号灯、车辆的前照灯、刹车灯等。在动态点灯时，虽然人的眼睛看到的是光源常时点灯，但是闪烁给固体摄像装置造成影响。固体摄像装置在拍摄这样的光源的情况下，或拍摄采用了这种光源的照明环境的情况下，会有如下的两种情况，一个是得到光源点灯时的图像的情况(或得到亮的图像的情况)，另一个是得到光源灭灯时的图像的情况(或得到暗的图像的情况)。即，摄像图像本身发生闪烁的现象。在后者的情况下，即得到光源灭灯时的图像的情况下(或得到暗的图像的情况下)可以说是摄像不良。将抑制因这种闪烁造成的摄像不良称为闪烁抑制。
另外，在此虽然记载了选择晶体管125，不过也可以是没有选择晶体管125的构成。作为像素单元101的行选择方法，通过使选择行中的像素单元101的第1扩散层FD1的电位增高，使非选择行的第1扩散层FD1的电位降低，从而能够使选择行的放大晶体管124有效，而能够向垂直信号线PIXOUT输出。
[1.2像素单元101的截面构成例]
接着是在第1实施方式所涉及的固体摄像装置100中，对像素单元101的第1～第3构成例进行模式示出的剖视图。
图3A是在模式上示出第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素单元的第1构成例的剖视图。在图3A中示出了表面照射型的像素单元101的示意剖视图。像素单元101在半导体衬底150内具备：包括p型的杂质的阱区域140、包括与p型不同的n型的杂质的光电转换元件120、n型的杂质的扩散层、溢流晶体管栅极127g、第1传输晶体管栅极121g、第2传输晶体管栅极128g、开关晶体管栅极122g、复位晶体管栅极123g、放大晶体管栅极124g、以及选择晶体管栅极125g。另外，该图中的像素单元101具有能够形成布线的布线层L1～布线层L6。而且，像素单元101具有：由多晶硅构成的第1布线w1、由多晶硅构成的对第1布线w1与第1扩散层FD1进行连接的触点c1、由多晶硅构成的对第1布线w1与放大晶体管栅极124g进行连接的触点c2。布线层L4以及布线层L5例如包括由铜构成的布线。例如，触点145由铜材料构成。光电转换元件120作为埋入式二极管来形成。
另外，作为第1布线w1的材料的一个例子，虽然是多晶硅材料，不过并非受此所限，也可以采用铜材料来形成。并且，作为触点c1、c2的材料的一个例子，虽然是多晶硅材料，不过并非受此所限，也可以采用铜材料来形成。
在此，电容元件126具有凹凸图案。即电容元件126的相向的电极由被形成在布线层L2的作为具有凹凸的面状布线图案而被形成的电极、以及被形成在布线层L3的作为具有凹凸的面状布线图案而被形成的电极构成。这是通过增大电极的相向的表面面积，而容易提高电容值的构成的一个例子。另外，电容元件126的凹凸可以不设置在与图3A的剖面平行的方向，而可以设置在与剖面垂直的方向。
在此，作为对第1扩散层FD1与放大晶体管栅极125g进行连接的布线，采用第1布线w1。第1布线w1与电容元件126相比被形成在半导体衬底150侧的布线层L1，与被形成在布线层L2至L6的任一个布线层的情况相比，能够使触点的长度变短。即通过使触点c1以及c2的触点长度变短，从而能够减少布线间的寄生电容，增高转换效率η。据此，通过使S/N增高，从而能够得到高画质。
并且，作为对电容元件126与电容元件节点C1进行连接的布线，采用布线层L1内的布线w2。据此，由于触点c4的配置灵活性增高，因此电容元件126的配置灵活性增高。这样，能够成为对电容元件126的面积进行最大限度地配置的布局，从而能够增大电容元件126的电容值，实现动态范围的扩大。
并且，在此作为对第1扩散层FD1与放大晶体管栅极125g进行连接的第1布线w1，通过采用多晶硅材料，从而能够抑制第1扩散层FD1的金属污染，降低漏电流。
并且，作为对电容元件126与电容元件节点C1进行连接的布线w2的材料，通过利用多晶硅材料，从而能够抑制电容元件节点C1的金属污染。据此，能够降低在电容元件节点C1发生的漏电流。
并且，第1布线w1被形成为其一部分覆盖第1传输晶体管栅极121g。通过传输脉冲
Figure BDA0003788239610000091
而被施加“High”电平，第1传输晶体管121成为导通，在光电转换元件120被光电转换，并且被蓄积在光电转换元件120的信号电荷(具体而言为电子)被传输给第1扩散层FD1时，通过寄生电容的耦合，第1扩散层FD1的电位上升。据此，信号电荷(具体而言为电子)从光电转换元件120传输给第1扩散层FD1的传输效率提高，能够抑制残像的发生。
图3B是在模式上示出第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素单元的第2构成例的剖视图。图3B示出了背面照射型的像素单元101的示意剖视图。图3B与图3A的不同之处是，光从半导体衬底150的下方入射、以及电容元件126以覆盖光电转换元件120的一部分的方式来配置。以下，将以图3B中与图3A不同之处为中心进行说明。
在半导体衬底150的平面图中，电容元件126具有与光电转换元件120重叠的部分。即电容元件126的至少一部分与光电转换元件120的至少一部分重叠。据此，与表面照射型的像素单元相比，在背面照射型的像素单元101中，电容元件126由于能够被配置成覆盖光电转换元件120，因此能够得到更大的电容值。据此，能够实现动态范围的扩大。
图3C是在模式上示出第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素单元的第3构成例的模式剖视图。在图3C示出了背面照射型的像素单元101的示意剖视图。图3C与图3B不同之处是，属于布线层L1的布线由铜材料形成、以及在光电转换元件120的上方形成有作为反射板的布线147，该作为反射板的布线147位于与第1布线w1相同的布线层L1。以下，将以图3C中与图3B不同之处为中心进行说明。
作为反射板的布线147被形成在与第1布线w1相同的布线层L1，在半导体衬底150的平面图中，位于与光电转换元件120的至少一部分重叠的位置。在该图的例子中，作为反射板的布线147与整个光电转换元件120重叠。并且，作为反射板的布线147以反射率比多晶硅高的铜材料形成。据此，从半导体衬底150的下方照射的光在透过光电转换元件120时，在作为反射板的布线147被反射到光电转换元件120侧，从而能够提高光电转换元件120的光电转换效率。这样，能够防止因电容元件126的形状或材料而导致的光电转换效率的降低。
[1.3像素单元101各部的电势]
图4示出了第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素在半导体衬底150内的电势。该图的横方向示出在半导体衬底150内的相对位置。该图的纵方向示出越向下方则电位越高。
该图的“FD2”表示第2扩散层FD2的电位。“TGC”表示第2传输晶体管栅极128g下方的半导体衬底150的电位。“C1”表示电容元件节点C1的电位。“OF”表示溢流晶体管栅极127g下方的半导体衬底150的电位。“PD”表示光电转换元件120的电位。“TG”表示第1传输晶体管栅极121g下方的半导体衬底150的电位。“FD1”表示第1扩散层FD1的电位。“SW”表示开关晶体管栅极122g下方的半导体衬底150的电位。“FD2”表示第2扩散层FD2的电位。“RS”表示复位晶体管栅极123g下方的半导体衬底150的电位。“VDDC”表示电源电压VDDC中的电位。
首先，图4的(a)表示的是在复位工作时，在复位晶体管栅极123g，从复位控制线RS以复位脉冲
Figure BDA0003788239610000111
被施加“High”电平。在开关晶体管栅极122g，从开关控制线SW以开关脉冲
Figure BDA0003788239610000112
被施加“High”电平。在第1传输晶体管栅极121g，从第1传输控制线TG以复位脉冲
Figure BDA0003788239610000113
被施加“High”电平。在第2传输晶体管栅极128g，从第2传输控制线TGC以复位脉冲
Figure BDA0003788239610000114
被施加“High”电平。据此，第1扩散层FD1、第2扩散层FD2、以及电容元件节点(C1)被复位为电源电压VDDC。所有的信号电荷从光电转换元件120传输，从而电转换元件120被复位。
图4的(b1)示出了蓄积控制期间内的曝光开始时的电势。在复位晶体管栅极123g，从复位控制线RS以复位脉冲
Figure BDA0003788239610000115
被施加“Low”电平。在开关晶体管栅极122g，从开关控制线SW以开关脉冲
Figure BDA0003788239610000116
被施加“Low”电平。在第1传输晶体管栅极121g，从传输控制线TG以传输脉冲
Figure BDA0003788239610000117
被施加“Low”电平。在第2传输晶体管栅极128g，从传输控制线TGC以传输脉冲
Figure BDA0003788239610000118
被施加“Low”电平。据此，光电转换元件120和电容元件126成为能够蓄积信号电荷的状态。
图4的(b2)示出了蓄积控制期间内的蓄积信号电荷时的电势。光电转换元件120按照被照射的光来进行光电转换，蓄积信号电荷。以与光电转换元件120相邻的溢流晶体管栅极127g下方的半导体衬底150内的势垒，比与相同光电转换元件120相邻的第1传输晶体管栅极121g下方的半导体衬底150内的势垒低的方式，由通过溢流控制线OF供给的DC偏压控制。据此，当光电转换元件120中蓄积的信号电荷的生成超过光电转换元件120的饱和容量时，经由溢流晶体管栅极127g下方的半导体衬底150内，信号电荷被传输到电容元件126，信号电荷被蓄积在电容元件126。
图4的(c1)示出了在蓄积控制期间内，将光电转换元件120中蓄积的信号电荷传输到第1扩散层FD1时的电势。在第1传输晶体管栅极121g，从传输控制线TG以传输脉冲
Figure BDA0003788239610000119
被施加“High”电平。据此，光电转换元件120中蓄积的所有的信号电荷，从光电转换元件120被传输到第1扩散层FD1。
图4的(c2)示出了电容元件126的信号电荷向第1扩散层FD1和第2扩散层FD2传输时的电势。在第2传输晶体管栅极128g，从传输控制线TGC以传输脉冲
Figure BDA0003788239610000121
被施加“High”电平。据此，电容元件126中蓄积的信号电荷，从电容元件126被传输到第2扩散层FD2。在开关晶体管栅极122g，从开关控制线SW以开关脉冲
Figure BDA0003788239610000122
被施加“High”电平。据此，第2扩散层FD2与第1扩散层FD1被连接，蓄积在电容元件节点C1的信号电荷被传输到第1扩散层FD1以及第2扩散层FD2。
[2.固体摄像装置100的工作例]
接着，图5示出了用于说明图2所示像素的工作的时序图的一个例子。
首先在时刻t1，
Figure BDA0003788239610000123
和
Figure BDA0003788239610000124
成为“High”电平，第2扩散层FD2和第1扩散层FD1被施加电源电压VDDC。并且，
Figure BDA0003788239610000125
成为“High”电平，光电转换元件120的信号电荷被排出。并且，
Figure BDA0003788239610000126
成为“High”电平，在电容元件126被施加电源电压VDDC。
在时刻t2，
Figure BDA0003788239610000127
和
Figure BDA0003788239610000128
成为“Low”电平。此时，在通常的情况下，由于复位晶体管123以及开关晶体管122的导通与截止而产生的噪声，而第1扩散层FD1的电位发生台阶。并且，
Figure BDA0003788239610000129
和
Figure BDA00037882396100001210
成为“Low”电平，光电转换元件120以及电容元件126成为能够蓄积信号电荷的状态。
在时刻t3，
Figure BDA00037882396100001211
成为“Low”电平，据此，电容元件节点C1的电位降低。在此如图3A所示，电容元件节点C1与半导体衬底150内的包括p型杂质的阱区域140围着的n型杂质的扩散层连接。在此作为一个例子，包括p型杂质的阱区域140被施加GND电位，通过使电容元件节点C1的电位降低，来降低n型杂质的扩散层与包括p型杂质的阱区域140间的电位差，从而能够减少漏电流。
在时刻t4，
Figure BDA00037882396100001212
和
Figure BDA00037882396100001213
成为“High”电平，在第2扩散层FD2和第1扩散层FD1被施加电源电压VDDC。并且，
Figure BDA00037882396100001214
成为“High”电平，选择晶体管125成为导通，放大晶体管124的源极电极与垂直信号线PIXOUT被电连接。在放大晶体管124流动一定的电流而形成源极跟随。在与同一个垂直信号线PIXOUT连接的其他的像素的选择晶体管125的栅极电极，作为
Figure BDA00037882396100001215
而被施加“Low”电平，选择晶体管125截止。
在时刻t5，
Figure BDA0003788239610000131
成为“Low”电平。此时，由于开关晶体管122的导通与截止而产生的寄生电容的耦合，第1扩散层FD1的电位降低。
在时刻t6，
Figure BDA0003788239610000132
成为“Low”电平。此时，由于复位晶体管123的导通与截止而产生的噪声，第2扩散层FD2的电位产生台阶。
在时刻t7，
Figure BDA0003788239610000133
成为“High”电平。此时，由于开关晶体管122的导通与截止而产生的寄生电容以及开关晶体管122的栅极容量的耦合，第1扩散层FD1和第2扩散层FD2的电位上升。
据此，信号电荷(具体而言为电子)从光电转换元件120向第1扩散层FD1的传输效率提高，从而能够抑制残像的发生。并且，在电位稳定的时刻t7a，对信号电平(CL2)进行采样。
在此的时刻t4至时刻t7的一系列的工作是与第1扩散层FD1和第2扩散层FD2的复位工作有关的工作。若以这种驱动来进行复位工作，则在
Figure BDA0003788239610000134
成为“High”电平的时刻t7a，第1扩散层FD1和第2扩散层FD2的电位能够成为更高的状态。其理由是，在时刻t6的第2扩散层FD2的复位是以
Figure BDA0003788239610000135
为“Low”电平的状态进行的。因此，在时刻t7，当
Figure BDA0003788239610000136
成为“High”电平时，第1扩散层FD1和第2扩散层FD2由于
Figure BDA0003788239610000137
为“Low”电平，因此成为浮动状态，当
Figure BDA0003788239610000138
成为“High”电平时，由于开关晶体管122和第1扩散层FD1和第2扩散层FD2的寄生电容而被耦合，从而电位被升高。通过使第1扩散层FD1和第2扩散层FD2的电位成为更高的状态，从而来自光电转换元件120的信号电荷的传输变得容易，据此能够抑制信号电荷的残留。
在时刻t8，
Figure BDA0003788239610000139
成为“Low”电平。此时，在第1扩散层FD1的电位稳定的时刻t8a，对信号电平(CL1)进行采样。
在时刻t9，
Figure BDA00037882396100001310
成为“High”电平。此时，信号电荷从光电转换元件120被传输给第1扩散层FD1，第1扩散层FD1的电位降低。
在时刻t10，
Figure BDA00037882396100001311
成为“Low”电平，从光电转换元件120向第1扩散层FD1的信号电荷的传输结束。
在时刻t10a，第1扩散层FD1的电位稳定，对信号电平(SH1)进行采样。于是，在列处理电路105，基于时刻8a中的信号电平(CL1)和时刻10a中的信号电平(SH1)的差分，提取光电转换元件120的输出信号Sig1。
在时刻t11，
Figure BDA0003788239610000141
成为“High”电平。此时，除了第1扩散层FD1以外，由于与开关晶体管122和第2扩散层FD2的寄生电容相当的容量增加，因此与时刻t10时相比，转换效率η降低，第1扩散层FD1的电位上升。
在时刻t12，
Figure BDA0003788239610000142
成为“High”电平。此时，在光电转换元件120有残留的信号电荷的情况下，信号电荷被传输给第1扩散层FD1和第2扩散层(FD2)，第1扩散层FD1的电位降低。
在时刻t13，
Figure BDA0003788239610000143
成为“Low”电平，从光电转换元件120向第1扩散层FD1和第2扩散层FD2的信号电荷的传输结束。
在第1扩散层FD1的电位稳定的时刻t13a，对信号电平(SH2)进行采样。于是，在列处理电路105，基于时刻t7a中的信号电平(CL2)与时刻t13a中的信号电平(SH2)的差分，提取光电转换元件120的输出信号Sig2。
在时刻t14，
Figure BDA0003788239610000144
成为“High”电平，电容元件节点C1的电位上升。并且，
Figure BDA0003788239610000145
成为“High”电平。此时，除了第1扩散层FD1和开关晶体管122和第2扩散层FD2容量以外，还增加了第2传输晶体管128的容量和电容元件126的容量，因此与时刻t13时相比，转换效率η降低。在第1扩散层FD1的电位稳定的时刻t14a，对信号电平(SH3)进行采样。
在时刻t15，
Figure BDA0003788239610000146
成为“High”电平，第1扩散层FD1和第2扩散层FD2和电容元件节点C1被施加电源电压VDDC。
在时刻t16，
Figure BDA0003788239610000147
成为“Low”电平。此时，由于复位晶体管123的导通与截止而产生的噪声，第1扩散层FD1和第2扩散层FD2和电容元件节点C1的电位产生台阶。在第1扩散层FD1的电位稳定的时刻t16a，对信号电平(CL3)进行采样。
于是，在列处理电路105，基于时刻14a中的信号电平(SH3)与时刻16a中的信号电平(CL3)的差分，提取光电转换元件120的输出信号Sig3。
在时刻t17，
Figure BDA0003788239610000148
和
Figure BDA0003788239610000149
成为“Low”电平。并且，
Figure BDA00037882396100001410
成为“Low”电平，选择晶体管125截止，放大晶体管124的源极电极与垂直信号线PIXOUT的连接被电断开。
依照以上的时序图，能够得到合计三个不同状态下的输出信号Sig1～Sig3。输出信号Sig1是，在光电转换元件120的信号电荷中，以开关晶体管122为截止状态，通过更高的转换效率将信号电荷转换为电压的信号。输出信号Sig2是，在光电转换元件120的信号电荷中，以开关晶体管122为导通，将信号电荷转换为电压的信号。输出信号Sig3是，在光电转换元件120的信号电荷中，以开关晶体管122为导通且第2传输晶体管128为导通，将光电转换元件120的信号电荷、以及蓄积了从光电转换元件120溢出的信号电荷的电容元件126中蓄积的信号电荷转换为电压的信号。
[2.1被摄体照度与信号输出]
图6是示出第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素的被摄体照度与像素的信号输出的关系的曲线图。横轴表示被摄体照度，纵轴表示输出。在该图中示出了，在光电转换元件120的信号电荷，以开关晶体管122为截止状态，通过更高的转换效率将信号电荷转换为电压的输出信号Sig1；以开关晶体管122为导通，将信号电荷转换为电压的输出信号Sig2；以及将光电转换元件120的信号电荷和蓄积了从光电转换元件120溢出的信号电荷的电容元件126中蓄积的信号电荷转换为电压并进行运算处理的输出信号Sig3。曲线图的倾斜依赖于转换效率以及AD转换时的增益设定、蓄积期间以及曝光期间。在能够对应低照度的被摄体的输出信号Sig1中，由于转换效率高、且AD转换时的增益设定也比其他的高，因此曲线图的倾斜陡峭。并且，由于输出表示的是AD转换后的输出，因此，最大值依赖于AD转换时的bit数(比特数)。
当成为被摄体照度L01时，Sig1的AD转换后的输出值达到最大值，从而不依赖被摄体照度而成为固定的输出。
当成为被摄体照度L02时，Sig2的AD转换后的输出值达到最大值，从而不依赖被摄体照度而成为固定的输出。由于与Sig1相比，第1扩散层FD1的转换效率低、AD转换时的增益设定也低，因此在较高的照度侧的被摄体照度L02下的输出成为最大值。
当成为被摄体照度L03时，Sig3的AD转换后的输出值达到最大值，从而不依赖被摄体照度而成为固定的输出。
Sig3与Sig2相比，能够拍摄的被摄体照度的范围比较大成为0～L3，因此，即使在被摄体照度比较高的情况下，也能够得到与被摄体照度相应的信号电荷量。这是因为，能够在电容元件126蓄积从光电转换元件120溢出的信号电荷的缘故。
这样，输出信号Sig1、Sig2、Sig3为低照度用、中照度用、高照度用。
在此，为了抑制因LED光源产生的闪烁，固体摄像装置100需要时常进行曝光工作。关于输出信号Sig1和Sig2，由于是光电转换元件120的信号电荷，并且是时常曝光工作中获得的信号电荷，因此闪烁被抑制。并且，关于Sig3，通过采用电容元件126来扩大信号电荷的蓄积电荷量，从而在能够拍摄高照度的被摄体的状态下，得到抑制了LED光源的闪烁的图像。
[2.2被摄体照度与SN比]
图7是示出第1实施方式中的构成固体摄像装置100的像素的被摄体照度与像素的SN(信号与噪声的比)的关系的曲线图。横轴表示被摄体照度，纵轴表示SN。在该图中将低照度到高照度以Sig1、Sig2、Sig3的输出信号来连接，示出了针对被摄体照度的图像的SN。通过对各输出信号进行合成，从而既能够维持高的SN，又能够缺到大的动态范围。
并且，若使用电容元件126，则在输出信号中包括kTC噪声，从而噪声严重。假使仅以Sig3来得到大的动态范围的图像，则在低照度区域中受到kTC噪声的影响变得显著，画质(S/N)变差，尤其是注重SN的低照度的画质是不能允许的。然而，通过第1实施方式，由于低照度的画质是来自光电转换元件120的输出信号即Sig1和Sig2，因此不存在低照度画质的S/N变差的问题。
例如，能够将光电转换元件120的输出信号用于与低照度时对应的图像生成中，来维持高的SN。并且，能够通过将电容元件126的输出信号用于与高照度对应的图像生成中，来实现大的动态范围。并且，由于有电容元件126，因此光电转换元件120适于长时间曝光(例如时常曝光)。因此能够容易地抑制闪烁。
如以上说明所示，实施方式1中的固体摄像装置100具备：光电转换元件120，被形成在半导体衬底150，对通过光电转换而生成的信号电荷进行蓄积；第1扩散层FD1，对从光电转换元件120传输的信号电荷进行保持；电容元件126，对从光电转换元件120溢出的信号电荷进行保持；放大晶体管124，输出与第1扩散层FD1的信号电荷量相应的信号；第1触点c1，与第1扩散层FD1连接；第2触点c2，与放大晶体管124的栅极连接；以及对第1触点c1和第2触点c2进行连接的第1布线w1，第1布线w1在半导体衬底150的法线方向上，被配置在半导体衬底150与电容元件126之间。换而言之，半导体衬底150与第1布线w1的最短距离，比半导体衬底150与电容元件126的最短距离小。
据此，能够抑制因动态范围扩大而带来的SN比的劣化。具体而言，能够减少第1布线的寄生电容，能够增大将第1扩散层的电位转换为电压的放大晶体管124的转换效率。据此，能够抑制SN比的劣化，从而得到高画质。
在此也可以是，固体摄像装置100具备多个布线层，第1布线w1包括在多个布线层中离半导体衬底150最近的布线层L1。
据此，能够进一步减少第1布线的寄生电容。
在此也可以是，最近的布线层是不包括放大晶体管124的栅极的布线层。
据此，例如在不包括栅极的层中没有布线的情况下，则最近的布线层成为不包括栅极的布线层。在这种情况下，能够有效地减少第1布线的寄生电容。
在此也可以是，最近的布线层是包括放大晶体管124的栅极的布线层。
据此，例如在栅极和对栅极进行连接的布线位于相同的布线层内的情况下，该布线层成为最近的布线层。在这种情况下，能够有效地减少第1布线的寄生电容。
在此也可以是，固体摄像装置100进一步具备第1传输晶体管121，将信号电荷从光电转换元件120传输到第1扩散层FD1，在半导体衬底150的平面图中，第1布线w1与第1传输晶体管121的栅极电极的一部分重叠。
据此，在信号电荷从光电转换元件120向第1扩散层FD1传输时，由于第1布线与第1传输晶体管121的栅极电极121g之间的寄生电容的耦合，从而第1扩散层FD1的电位上升。据此，能够提高从光电转换元件120向第1扩散层FD1的信号电荷的传输效率，能够抑制残像的发生。
在此也可以是，固体摄像装置100进一步具备：第3触点c3，与被形成在半导体衬底150上的电容元件节点C1连接；第4触点c4，与电容元件126连接；以及对第3触点与第4触点进行连接的第2布线w2，第2布线w2被包括在与第1布线w1为相同的布线层L1中。
据此，能够提高电容元件126的配置灵活性。例如，能够实现将电容元件126的面积进行最大限度地配置的布局，能够使电容元件126的电容值增大，实现动态范围的扩大。
在此，第1布线w1可以包括多晶硅。
据此，能够抑制第1扩散层FD1的金属污染，减少漏电流。
在此也可以是，固体摄像装置100为背面照射型结构。
据此，能够提高光电转换元件120的光电转换效率。
在此也可以是，在半导体衬底150的平面图中，电容元件126与光电转换元件120的至少一部分重叠。
据此，电容元件126能够得到更大的电容值。据此，能够容易地扩大动态范围。
在此也可以是，固体摄像装置100进一步具备作为反射板的布线147，该作为反射板的布线147位于与第1布线w1相同的布线层L1，在半导体衬底150的平面图中，与光电转换元件120的至少一部分重叠。
据此，能够提高光电转换元件120的光电转换效率。例如，若没有反射板，则会依赖于电容元件126的形状和/或材料而反射光的光电转换效率降低。反射板能够防止光电转换效率的降低。
在此也可以是，固体摄像装置100进一步具备：第1传输晶体管121，将信号电荷从光电转换元件120传输到第1扩散层FD1；第2扩散层FD2，对从电容元件126传输来的信号电荷进行保持；开关晶体管122，对第1扩散层FD1与第2扩散层FD2进行连接；第2传输晶体管128，将信号电荷从电容元件126传输到第2扩散层FD2；以及复位晶体管123，对第1扩散层FD1进行复位。
据此，能够对从电容元件126向第2扩散层FD2的信号电荷的传输进行控制。
在此也可以是，固体摄像装置100通过对复位晶体管123以及开关晶体管122进行导通，来开始第1扩散层FD1以及第2扩散层FD2的复位工作。
据此，能够对第2扩散层FD2以及第1扩散层FD1同时进行复位。
在此也可以是，固体摄像装置100在第1扩散层FD1以及第2扩散层FD2的复位工作开始后，通过使开关晶体管122截止，来解除第1扩散层FD1的复位工作。
据此，能够在继续进行第2扩散层FD2的复位工作的同时，解除第1扩散层FD1的复位工作。
在此也可以是，固体摄像装置100通过在第1扩散层FD1的复位工作解除后使复位晶体管123截止，来解除第2扩散层FD2的复位工作。
在此也可以是，固体摄像装置100以第2扩散层FD2的复位解除后使开关晶体管122成为导通的状态，使复位电平从放大晶体管124输出。
据此，能够输出对第2扩散层FD2与第1扩散层FD1进行了连接的状态下的复位电平。
在此也可以是，固体摄像装置100以复位电平的读出后使开关晶体管122成为截止的状态，使其他的复位电平从放大晶体管124输出。
据此，即使在没有连接第2扩散层FD2与第1扩散层FD1的状态，也能够输出第1扩散层FD1的复位电平。
在此也可以是，在固体摄像装置100中，放大晶体管124输出第1复位电平以及第2复位电平，第2复位电平以第2扩散层FD2的复位解除后且开关晶体管122为导通的状态，从放大晶体管124输出，第1复位电平以第2复位电平被输出后且开关晶体管122为截止的状态，从放大晶体管124输出。
在此也可以是，放大晶体管124输出第1信号电平以及第2信号电平，第1信号电平以第1复位电平被输出后且第1传输晶体管121被导通又被截止的状态、并且以开关晶体管122为截止状态，从放大晶体管124输出，第2信号电平以第1信号电平被输出后且第1传输晶体管121被导通又被截止的状态、并且以开关晶体管122为导通状态，从放大晶体管124输出，第1复位电平与第1信号电平是CDS(相关双采样)的处理对象，第2复位电平与第2信号电平是CDS的处理对象。
据此，能够容易地过大动态范围。例如，能够基于第1复位电平以及第1信号电平，以高灵敏度得到低照度用的像素信号。并且，能够基于第2复位电平以及第2信号电平，以更低的灵敏度来得到更高的高照度用的像素信号。
在此也可以是，放大晶体管124输出第3信号电平以及第3复位电平，第3信号电平以第2信号电平被输出后且第2传输晶体管为导通状态、并且以开关晶体管122为导通状态，从放大晶体管124输出，第3复位电平以第3信号电平被输出后且复位晶体管123被导通又被截止的状态，从放大晶体管124输出。
据此，能够容易地扩大动态范围。例如，能够从第1复位电平以及第1信号电平，以高灵敏度来得到低照度用的像素信号。能够从第2复位电平以及第2信号电平，以中灵敏度来得到中照度用的像素信号。能够从第3复位电平以及第3信号电平，以低灵敏度来得到高照度用的像素信号。并且，能够通过对低照度用、中照度用、高照度用的像素信号中的至少两个进行合成，来扩大动态范围。
(第2实施方式)
图8是示出适用了第2实施方式中的固体摄像装置100的摄像装置200的构成例的图。该图的摄像装置是摄像机系统，具备：固体摄像装置100、包括透镜的摄像光学系统202、信号处理部203、驱动电路204以及系统控制部205。
在图8所示的摄像装置200中，使用第1实施方式(包括各变形例)的固体摄像装置100。
并且，驱动电路204从系统控制部205接受与驱动模式对应的控制信号，并将驱动模式信号提供到固体摄像装置100。在被提供了驱动模式信号的固体摄像装置100中，定时发生电路109发生与驱动模式信号对应的驱动脉冲，并提供到固体摄像装置100内的各个功能块。
并且，信号处理部203接受从固体摄像装置100输出的图像信号，针对该图像信号进行各种信号处理。
这样，本实施方式中的摄像装置具备：上述的固体摄像装置100、将来自被摄体的入射光导入到固体摄像装置100的摄像光学系统202、以及对来自固体摄像装置100的输出信号进行处理的信号处理部203。
本公开涉及固体摄像装置以及将固体摄像装置用作摄像设备的摄像装置，例如最适合摄像机、数码相机等。
符号说明
100固体摄像装置
101像素单元
102像素阵列部
103垂直扫描电路
104恒流源电路
105列处理电路
106水平扫描电路
107信号处理电路
108输出电路
109定时发生电路
120光电转换元件
121第1传输晶体管
122开关晶体管
123复位晶体管
124放大晶体管
125选择晶体管
126电容元件
127溢流晶体管
128第2传输晶体管
129电荷排出晶体管
140阱区域
147布线
150半导体衬底
200摄像装置
202摄像光学系统
203信号处理部
FD1第1扩散层
FD2第2扩散层
C1电容元件节点
c1～c5触点
L1～L6布线层
w1第1布线
w2第2布线

Claims (20)

1.一种固体摄像装置，
所述固体摄像装置具备：
光电转换元件，被形成在半导体衬底，通过光电转换来生成信号电荷；
第1扩散层，对从所述光电转换元件传输的所述信号电荷进行保持；
电容元件，对从所述光电转换元件溢出的信号电荷进行保持；
放大晶体管，输出与所述第1扩散层的所述信号电荷相应的信号；
第1触点，与所述第1扩散层连接；
第2触点，与所述放大晶体管的栅极连接；以及
第1布线，对所述第1触点与所述第2触点进行连接，
所述半导体衬底与所述第1布线的最短距离，比所述半导体衬底与所述电容元件的最短距离小。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，
所述固体摄像装置具备多个布线层，
所述第1布线被包括在所述多个布线层中的与所述半导体衬底最近的布线层中。
3.如权利要求2所述的固体摄像装置，
所述最近的布线层是不包括所述放大晶体管的所述栅极的布线层。
4.如权利要求2所述的固体摄像装置，
所述最近的布线层是包括所述放大晶体管的所述栅极的布线层。
5.如权利要求1至3的任一项所述的固体摄像装置，
所述固体摄像装置进一步具备第1传输晶体管，所述第1传输晶体管将信号电荷从所述光电转换元件传输到所述第1扩散层，
在所述半导体衬底的平面图中，所述第1布线与所述第1传输晶体管的栅极电极的一部分重叠。
6.如权利要求1至5的任一项所述的固体摄像装置，
所述固体摄像装置进一步具备：
第3触点，与所述电容元件连接；
第4触点，与被形成在所述半导体衬底上的电容元件节点连接；以及
第2布线，对所述第3触点与所述第4触点进行连接，
所述第2布线被包括在与所述第1布线相同的布线层中。
7.如权利要求1至6的任一项所述的固体摄像装置，
所述第1布线包括多晶硅。
8.如权利要求1至7的任一项所述的固体摄像装置，
所述固体摄像装置为背面照射型结构。
9.如权利要求8所述的固体摄像装置，
在所述半导体衬底的平面图中，所述电容元件与所述光电转换元件的至少一部分重叠。
10.如权利要求8或9所述的固体摄像装置，
所述固体摄像装置进一步具备作为反射板的布线，所述作为反射板的布线位于与所述第1布线相同的布线层，并且在所述半导体衬底的平面图中，与所述光电转换元件的至少一部分重叠。
11.如权利要求5所述的固体摄像装置，
所述固体摄像装置进一步具备：
第1传输晶体管，将信号电荷从所述光电转换元件传输到所述第1扩散层；
第2扩散层，对从所述电容元件传输的信号电荷进行保持；
开关晶体管，对所述第1扩散层与第2扩散层进行连接；
第2传输晶体管，将信号电荷从所述电容元件传输到所述第2扩散层；以及
复位晶体管，对所述第1扩散层进行复位。
12.如权利要求11所述的固体摄像装置，
通过导通所述复位晶体管以及所述开关晶体管，来开始所述第1扩散层以及所述第2扩散层的复位工作。
13.如权利要求12所述的固体摄像装置，
在所述第1扩散层以及所述第2扩散层的复位工作开始后，通过使所述开关晶体管截止，来解除所述第1扩散层的复位工作。
14.如权利要求13所述的固体摄像装置，
在所述第1扩散层的复位工作解除后，通过使所述复位晶体管截止，来解除所述第2扩散层的复位工作。
15.如权利要求14所述的固体摄像装置，
在所述第2扩散层的复位工作解除后，以使所述开关晶体管导通的状态，从所述放大晶体管输出复位电平。
16.如权利要求15所述的固体摄像装置，
在所述复位电平的读出后，以使所述开关晶体管截止的状态，从所述放大晶体管输出其他的复位电平。
17.如权利要求14所述的固体摄像装置，
所述放大晶体管输出第1复位电平以及第2复位电平，
所述第2复位电平在所述第2扩散层的复位工作解除后，以所述开关晶体管被导通的状态而从所述放大晶体管输出，
所述第1复位电平在所述第2复位电平被输出后，以所述开关晶体管被截止的状态而从所述放大晶体管输出。
18.如权利要求17所述的固体摄像装置，
所述放大晶体管输出第1信号电平以及第2信号电平，
所述第1信号电平在所述第1复位电平被输出后，以所述第1传输晶体管被导通后又被截止的状态、且以所述开关晶体管的截止状态，而从所述放大晶体管输出，
所述第2信号电平在所述第1信号电平被输出后，以所述第1传输晶体管被导通后又被截止的状态、且以所述开关晶体管的导通状态，而从所述放大晶体管输出，
所述第1复位电平与所述第1信号电平是相关双采样的处理对象，
所述第2复位电平与所述第2信号电平是相关双采样的处理对象。
19.如权利要求18所述的固体摄像装置，
进一步，所述放大晶体管输出第3信号电平以及第3复位电平，
所述第3信号电平在所述第2信号电平被输出后，以所述第2传输晶体管的导通状态、且所述开关晶体管的导通状态，而从所述放大晶体管输出，
所述第3复位电平在所述第3信号电平被输出后，以所述复位晶体管被导通后又被截止的状态，而从所述放大晶体管输出。
20.一种摄像装置，具备：
对被摄体进行拍摄的权利要求1至19的任一项所述的固体摄像装置；
摄像光学系统，将来自所述被摄体的入射光引导到所述固体摄像装置；以及
信号处理部，对来自所述固体摄像装置的输出信号进行处理。
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