JP2006165290A - Solid-state imaging apparatus - Google Patents
Solid-state imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006165290A JP2006165290A JP2004355063A JP2004355063A JP2006165290A JP 2006165290 A JP2006165290 A JP 2006165290A JP 2004355063 A JP2004355063 A JP 2004355063A JP 2004355063 A JP2004355063 A JP 2004355063A JP 2006165290 A JP2006165290 A JP 2006165290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mos transistor
- stage
- unit
- charge
- source follower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置に関し、特にCCD(Charge Coupled Device)固体撮像装置に代表される電荷転送型固体撮像装置に関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a charge transfer type solid-state imaging device represented by a CCD (Charge Coupled Device) solid-state imaging device.
電荷転送型固体撮像装置、例えばCCD固体撮像装置は、光電変換素子を含む複数の画素が例えば行列状に2次元配置されてなり、これら各画素で光電変換された信号電荷を垂直転送部に読み出しかつ当該垂直転送部にて垂直転送し、さらに水平転送部にて水平転送した後、電荷検出部で電気信号、例えば電圧信号に変換し、かつソースフォロア回路からなる出力回路を介してCCD出力として導出する構成となっている。 A charge transfer type solid-state imaging device, such as a CCD solid-state imaging device, has a plurality of pixels including photoelectric conversion elements arranged in a two-dimensional array, for example, and reads out signal charges photoelectrically converted by these pixels to a vertical transfer unit. In addition, the vertical transfer unit performs vertical transfer and the horizontal transfer unit performs horizontal transfer, and then the charge detection unit converts the signal into an electric signal, for example, a voltage signal, and outputs it as a CCD output via an output circuit including a source follower circuit. It is the structure to derive.
従来、CCD固体撮像装置の出力回路としては、図3に示すように、ソース電極とドレイン電極が接続された駆動MOSトランジスタ101および負荷MOSトランジスタ111からなる1段目のソースフォロア回路と、ソース電極とドレイン電極が接続された駆動MOSトランジスタ102および負荷MOSトランジスタ112からなる2段目のソースフォロア回路と、ソース電極とドレイン電極が接続された駆動MOSトランジスタ103および負荷MOSトランジスタ113からなる3段目のソースフォロア回路とを有する3段ソースフォロア回路構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as an output circuit of a CCD solid-state imaging device, as shown in FIG. 3, a first-stage source follower circuit composed of a
図3において、駆動MOSトランジスタ101,102,103の各ドレイン電極は、電源端子131に共通に接続されている。電源端子131には、電源電圧VDDが印加されている。負荷MOSトランジスタ111,112,113の各ソース電極は、抵抗121,122,123を介して接地されている。
In FIG. 3, the drain electrodes of the driving
この3段構成のソースフォロア回路において、1段目の駆動MOSトランジスタ101のゲート電極は、フローティングディフュージョン(FD)の端子(以下、FD端子と記す)132に接続されている。このFD端子132には、水平転送部によって水平転送されてくる信号電荷がフローティングディフュージョンに注入されることで、その電荷量に応じた電圧が発生する。
In the three-stage source follower circuit, the gate electrode of the first-stage driving
2段目の駆動MOSトランジスタ102のゲート電極は、1段目の駆動MOSトランジスタ101のソース電極に接続されている。3段目の駆動MOSトランジスタ103のゲート電極は、2段目の駆動MOSトランジスタ102のソース電極に接続されている。3段目の駆動MOSトランジスタ103のソース電極には、出力端子133が接続されている。負荷MOSトランジスタ111,112,113の各ゲート電極は、バイアス端子134に接続されている。バイアス端子134には、一定のバイアスゲート電圧VGが印加されている。
The gate electrode of the second stage driving
FD端子132とリセットドレイン端子135との間には、リセットMOSトランジスタ141が接続されている。リセットドレイン端子135には、リセットドレイン電圧VRDが印加されている。リセットドレイン電圧VRDは、電源電圧VDDとほぼ等しい電圧値に設定されている(VRD≒VDD)。リセットMOSトランジスタ141のゲート電極は、リセットゲート端子136に接続されている。リセットゲート端子136には、リセットゲートパルスφRGが適宜印加される。
A
上記構成の出力回路において、リセットドレイン電圧VRDが電源電圧VDDとほぼ等しい電圧値に設定されていることから、1段目の駆動MOSトランジスタ101を飽和領域で動作させるために、当該駆動MOSトランジスタ101としてエンハンスメントMOSトランジスタが用いられている。その理由は次の通りである。
In the output circuit having the above configuration, since the reset drain voltage VRD is set to a voltage value substantially equal to the power supply voltage VDD, in order to operate the first-stage driving
トランジスタを駆動するに当たり、ソースフォロア回路では、トランジスタを飽和領域で使用する必要がある。また、飽和領域で使用するには、一般的に、Vgs>Vds−Vthの条件を満足する必要がある。ここで、Vgsはゲート−ソース間電位差、Vdsはソース−ドレイン間電位差、Vthはトランジスタの閾値電圧であり、エンハンスメントでは正(+)、デプレッションでは負(−)の値をとる。 In driving the transistor, the source follower circuit needs to use the transistor in a saturation region. In order to use in the saturation region, it is generally necessary to satisfy the condition of Vgs> Vds−Vth. Here, Vgs is a gate-source potential difference, Vds is a source-drain potential difference, and Vth is a threshold voltage of the transistor. The enhancement has a positive (+) value and a depletion has a negative (-) value.
1段目の駆動MOSトランジスタ101においては、そのゲート電圧VgがVg≒VRDであるため、VRD≒VDDで使用する場合Vg≒Vd(ドレイン電圧)となる。したがって、Vgs>Vds−Vthの条件を満足するためには、1段目の駆動MOSトランジスタ101は、Vth>0、即ちエンハンスメントMOSトランジスタでなければならない。
Since the gate voltage Vg of the first-stage driving
一方、2段目、3段目の駆動MOSトランジスタ102,103としては、ノイズ、動作点を考慮し、表面チャネル型であるエンハンスメントMOSトランジスタに対し、埋込チャネル型であり、基板表面からのノイズの影響を受けにくい構造のデプレッションMOSトランジスタが用いられている。
On the other hand, the second-stage and third-stage driving
また、駆動MOSトランジスタ102,103がエンハンスメントMOSトランジスタであると、ソース電圧を下げるため、駆動MOSトランジスタ102,103に入ってくるゲート電圧が徐々に下がることになる。これはトランジスタの信頼性に関わってくる問題で、ドレイン−ゲート間電圧Vdgが高くなると、信頼性上問題となる可能性があるため、駆動MOSトランジスタ102,103としてデプレッションMOSトランジスタが用いられている。
If the driving
しかしながら、上記従来技術のように、1段目の駆動MOSトランジスタ101としてエンハンスメントMOSトランジスタを用いた構成を採ると、エンハンスメントMOSトランジスタが表面チャネルを利用したトランジスタであり、トランジスタサイズも小さいことから、1段目の駆動MOSトランジスタ101が、ノイズのパワースペクトルが周波数fに比例するいわゆる1/fノイズの支配的な回路構成となっている。
However, when the enhancement MOS transistor is used as the first-stage driving
ここで、プロセス依存の係数(ゲート絶縁膜界面の電子捕獲・放出に関係する係数)をK、ゲート絶縁膜容量をCox、トランジスタのチャネル長をL、チャネル幅をWとすると、1/fノイズのパワースペクトル(ノイズ電圧Vnの2乗平均)は、次式で与えられる。 Here, if the process-dependent coefficient (coefficient related to electron capture / emission at the gate insulating film interface) is K, the gate insulating film capacitance is Cox, the transistor channel length is L, and the channel width is W, 1 / f noise The power spectrum (root mean square of the noise voltage Vn) is given by the following equation.
Vn2 =K/(Cox×L×W)・1/f
∝1/(L×W)
Vn 2 = K / (Cox × L × W) · 1 / f
∝1 / (L × W)
また、上記従来技術では、ソースフォロア回路が3段構成であるために、消費電力の観点でも不利な構造となり、加えてチップ面積(サイズ)の縮小が求められる中、出力回路の面積を縮小することが厳しい。 Further, since the source follower circuit has a three-stage configuration in the above-described prior art, the structure is disadvantageous from the viewpoint of power consumption. In addition, the area of the output circuit is reduced while the chip area (size) is required to be reduced. It is tough.
上記の課題を解決するために、本発明では、感光部で光電変換された信号電荷を転送する電荷転送部と、前記電荷転送部で転送された信号電荷を電気信号に変換する電荷検出部と、前記電荷検出部で変換された電気信号を出力する出力回路を具備する固体撮像装置において、前記出力回路を少なくとも2段構成のソースフォロア回路構成とし、1段目のソースフォロア回路の駆動トランジスタにデプレッションMOSトランジスタを用いた構成を採っている。 In order to solve the above problems, in the present invention, a charge transfer unit that transfers a signal charge photoelectrically converted by a photosensitive unit, a charge detection unit that converts a signal charge transferred by the charge transfer unit into an electrical signal, In the solid-state imaging device including an output circuit that outputs the electrical signal converted by the charge detection unit, the output circuit is configured as a source follower circuit configuration of at least two stages, and is used as a driving transistor of the first stage source follower circuit. A configuration using a depletion MOS transistor is employed.
上記構成の固体撮像装置において、1段目のソースフォロア回路の駆動トランジスタとしてデプレッションMOSトランジスタを用いることで、当該駆動トランジスタが埋め込みチャネル構造となるため、酸化膜-シリコン界面から少し離れた部分においてキャリアが移動する。その結果、1/fノイズを低減できる。 In the solid-state imaging device having the above configuration, by using a depletion MOS transistor as the driving transistor of the first-stage source follower circuit, the driving transistor has a buried channel structure, so that the carrier is slightly away from the oxide film-silicon interface. Move. As a result, 1 / f noise can be reduced.
本発明によれば、出力回路を少なくとも2段構成のソースフォロア回路構成とし、1段目のソースフォロア回路の駆動トランジスタにデプレッションMOSトランジスタを用いたことで、当該駆動トランジスタが埋め込みチャネル構造となり、酸化膜-シリコン界面から少し離れた部分においてキャリアが移動するため、1/fノイズを低減できる。 According to the present invention, the output circuit has a source follower circuit configuration of at least two stages, and the depletion MOS transistor is used as the drive transistor of the first stage source follower circuit. Since carriers move in a portion slightly away from the film-silicon interface, 1 / f noise can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る電荷転送型固体撮像装置、例えばCCD固体撮像装置を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a charge transfer type solid-state imaging device, for example, a CCD solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係るCCD固体撮像装置10は、半導体基板(チップ)11上に例えば行列状に2次元配置された感光部(画素)12で光電変換された信号電荷を、読み出しゲート部13を介して垂直CCD(垂直転送部)14に読み出し、かつ当該垂直CCD14で垂直方向に転送し、さらに水平CCD(水平転送部)15で水平方向に転送し、水平CCD15の後段に設けられた電荷検出部16で電気信号、例えば電圧信号に変換し、出力回路17を介して出力する構成となっている。
The CCD solid-state imaging device 10 according to the present embodiment receives signal charges photoelectrically converted by photosensitive portions (pixels) 12 arranged two-dimensionally in a matrix, for example, on a semiconductor substrate (chip) 11 via a read gate portion 13. Then, the data is read out to the vertical CCD (vertical transfer unit) 14, transferred in the vertical direction by the vertical CCD 14, further transferred in the horizontal direction by the horizontal CCD (horizontal transfer unit) 15, and a charge detection unit provided at the subsequent stage of the
図1において、感光部(画素)12はフォトダイオード等の光電変換素子を有し、受光した光を露光期間に亘って光電変換し、光電変換によって発生する信号電荷を蓄積する。垂直CCD14は、感光部12の垂直画素列ごとに配され、感光部12の各々から読み出しゲート部13を介して読み出される信号電荷を、垂直方向(図の下方向)に転送する。垂直CCD14の各々からは、水平CCD15に対して信号電荷が1行(1ライン)単位で転送される。
In FIG. 1, a photosensitive portion (pixel) 12 has a photoelectric conversion element such as a photodiode, photoelectrically converts received light over an exposure period, and accumulates signal charges generated by the photoelectric conversion. The vertical CCD 14 is arranged for each vertical pixel column of the photosensitive unit 12, and transfers signal charges read from each of the photosensitive units 12 via the readout gate unit 13 in the vertical direction (downward in the drawing). Signal charges are transferred from each of the vertical CCDs 14 to the
水平CCD15は、垂直CCD14の各々から転送される1ライン分の信号電荷を水平方向(図の左方向)に転送する。電荷検出部16は、水平CCD15の転送先側の端部に配されて当該水平CCD15によって転送され、注入される信号電荷を電圧信号に変換する。電荷検出部16としては、例えば、フローティングディフュージョン部(FD部)161、リセットドレイン部(RD部)162およびリセットゲート部(RG部)163を有するフローティングディフュージョン構成のものが用いられる。
The
このフローティングディフュージョン構成の電荷検出部16において、RD部162にはそのポテンシャルが、水平CCD15の最終転送段のポテンシャルに対応したポテンシャルになるように、具体的には当該最終転送段の深いときのポテンシャルよりもさらに深いポテンシャルになるように、所定の電圧値のリセットドレイン電圧VRDが印加されている。また、RG部163のゲート電極には、リセットゲートパルスφRGが所定のタイミングで与えられる。これにより、FD部161の電位がリセットゲートパルスφRGの周期でリセットドレイン電圧VRDにリセットされる。
In the charge detection unit 16 having the floating diffusion configuration, the potential of the
電荷検出部16で電圧変換されて得られる電圧信号は、出力回路17を介してCCD撮像信号Voutとして半導体基板11外に出力される。出力回路17は、感光部12、垂直CCD14、水平CCD15および電荷検出部15と同じ半導体基板11に搭載される周辺回路の一つであり、ソースフォロア回路構成となっている。
A voltage signal obtained by voltage conversion by the charge detection unit 16 is output to the outside of the semiconductor substrate 11 through the output circuit 17 as a CCD imaging signal Vout. The output circuit 17 is one of the peripheral circuits mounted on the same semiconductor substrate 11 as the photosensitive unit 12, the vertical CCD 14, the
図2は、出力回路17の構成の一例を示す回路図である。図2に示すように、本例に係る出力回路17は、ソース電極とドレイン電極が接続された駆動MOSトランジスタ211および負荷MOSトランジスタ31からなる1段目のソースフォロア回路と、ソース電極とドレイン電極が接続された駆動MOSトランジスタ22および負荷MOSトランジスタ32からなる2段目のソースフォロア回路とを有する2段ソースフォロア回路構成となっている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the output circuit 17. As shown in FIG. 2, the output circuit 17 according to this example includes a first-stage source follower circuit including a driving MOS transistor 211 and a
図2において、駆動MOSトランジスタ21,22の各ドレイン電極は、電源端子51に共通に接続されている。電源端子51には電源電圧VDDが印加されている。負荷MOSトランジスタ31,32の各ソース電極は、抵抗41,42を介して接地されている。
In FIG. 2, the drain electrodes of the
この2段構成のソースフォロア回路において、1段目の駆動MOSトランジスタ21のゲート電極は、FD端子(FD部161の端子)52に接続されている。このFD端子52には、図1において、水平CCD15によって水平転送されてくる信号電荷がFD部161に注入されることで、その電荷量に応じた電圧が発生する。
In the two-stage source follower circuit, the gate electrode of the first-stage
2段目の駆動MOSトランジスタ22のゲート電極は、1段目の駆動MOSトランジスタ21のソース電極に接続されている。2段目の駆動MOSトランジスタ22のソース電極には出力端子53が接続されている。負荷MOSトランジスタ31,32の各ゲート電極は、バイアス端子54に接続されている。バイアス端子54には、一定のバイアスゲート電圧VGが印加されている。
The gate electrode of the second stage driving
図1の電荷検出部16については、等価的に、リセットMOSトランジスタ61として示すことができる。すなわち、リセットトランジスタ61のドレイン領域がリセットドレイン部162に、ソース領域がFD部161に、ゲート電極がリセットゲート部163にそれぞれ相当する。リセットドレイン部162にはリセットドレイン端子55を介してリセットドレイン電圧VRDが印加され、リセットゲート部163にはリセットゲート端子56を介してリセットゲートパルスφRGが適宜印加される。
1 can be equivalently shown as a
この2段ソースフォロア回路構成の出力回路17において、本発明では、1段目の駆動MOSトランジスタ21としてデプレッションMOSトランジスタを、2段目の駆動MOSトランジスタ22としてエンハンスメントMOSトランジスタをそれぞれ用いたことを特徴としている。
In the output circuit 17 having the two-stage source follower circuit configuration, the present invention uses a depletion MOS transistor as the first-stage
1段目の駆動MOSトランジスタ21としてデプレッションMOSトランジスタを用いるために、CCD固体撮像装置10のポテンシャルの最適化により、リセットドレイン電圧VRDの電圧値を電源電圧VDDの電圧値よりも低く、好ましくは1V程度低く設定している。
Since a depletion MOS transistor is used as the first-stage
ここで、CCD固体撮像装置10のポテンシャルの最適化とは、リセットドレイン電圧VRDの電圧値を電源電圧VDDの電圧値よりも低く、例えば1V程度低く設定しても、感光部12→垂直CCD14→水平CCD15→FD部161→リセットドレイン部162という電荷の転送ルートにおいて、リセットドレイン電圧VRDの電圧値で決まるリセットドレイン部162のポテンシャルに対して、上記転送ルートにおいて効率良く転送動作を行えるようなポテンシャル関係に設定することを言う。
Here, the optimization of the potential of the CCD solid-state imaging device 10 means that even if the voltage value of the reset drain voltage VRD is set lower than the voltage value of the power supply voltage VDD, for example, about 1 V, the photosensitive portion 12 → the vertical CCD 14 → In the charge transfer route of
また、リセットドレイン電圧VRDの電圧値を、電源電圧VDDの電圧値よりも例えば1V程度低く設定する根拠は次の通りである。すなわち、先述したように、ソースフォロア回路では、トランジスタを飽和領域で使用する必要があり、また飽和領域で使用するには、一般的に、Vgs>Vds−Vthの条件を満足する必要があることから、トランジスタの特性バラツキや動作マージンを考慮した上で導き出された数値である。 The basis for setting the voltage value of the reset drain voltage VRD to be, for example, about 1 V lower than the voltage value of the power supply voltage VDD is as follows. That is, as described above, in the source follower circuit, it is necessary to use the transistor in the saturation region, and in general, it is necessary to satisfy the condition of Vgs> Vds−Vth in order to use the transistor in the saturation region. Thus, the values are derived in consideration of transistor characteristic variations and operation margins.
リセットドレイン電圧VRDの電位が下げられることにより、1段目の駆動MOSトランジスタ21としてエンハンスメントMOSトランジスタを利用したときに比べ、駆動MOSトランジスタ21のソース電圧Vs1が下げられる。
By reducing the potential of the reset drain voltage VRD, the source voltage Vs1 of the
その結果、駆動MOSトランジスタ21のゲート電圧をVg1としたとき、
Vgs[Vg1−Vs1]−Vth<Vds[VDD−Vs1]
で与えられる式におけるVdsの項が大きくなるため、1段目の駆動MOSトランジスタ21にデプレッションMOSトランジスタを利用しても、当該駆動MOSトランジスタ21を飽和領域で動作させることが可能となる。
As a result, when the gate voltage of the driving
Vgs [Vg1-Vs1] -Vth <Vds [VDD-Vs1]
Therefore, even if a depletion MOS transistor is used as the first-stage
このように、1段目の駆動MOSトランジスタ21にデプレッションMOSトランジスタを利用することにより、当該駆動MOSトランジスタ21が埋め込みチャネル構造となり、酸化膜-シリコン界面から少し離れた部分においてキャリアが移動するため、1/fノイズを低減できる。
In this way, by using a depletion MOS transistor for the first-stage
上記2段ソースフォロア回路構成の出力回路17では、2段目の駆動MOSトランジスタ22にエンハンスメントMOSトランジスタを使ったこともポイントの一つである。
In the output circuit 17 having the two-stage source follower circuit configuration, one of the points is that an enhancement MOS transistor is used for the second-stage
2段目以降の駆動MOSトランジスタとしてデプレッションMOSトランジスタを利用した従来技術では、ショートチャネル効果から、チャネル長Lを短くすることが難しかったが、エンハンスメントMOSトランジスタを使うことで、ショートチャネルに対して有利に働くことができるため、従来よりもチャネル長Lを短くできる。 In the prior art using a depletion MOS transistor as the driving MOS transistor in the second and subsequent stages, it was difficult to shorten the channel length L due to the short channel effect, but using an enhancement MOS transistor is advantageous for a short channel. Therefore, the channel length L can be made shorter than before.
ここで、MOSトランジスタのドレイン−ソース電流をIds、ゲート容量をCgとすると、Ids∝W/L、Cg∝W×Lである。したがって、チャネル長Lを短くできるということは、従来と同様のドレイン−ソース電流Idsを流そうとする場合、従来よりもチャネル幅Wを小さくすることが可能となる。その結果、ゲート容量Cgを減らすことができるため、1段目の駆動MOSトランジスタ21が駆動しなくてはならない負荷容量を低減することが可能となる。
Here, assuming that the drain-source current of the MOS transistor is Ids and the gate capacitance is Cg, Ids∝W / L and Cg∝W × L. Therefore, the fact that the channel length L can be shortened means that the channel width W can be made smaller than in the conventional case when the same drain-source current Ids as in the conventional case is to flow. As a result, since the gate capacitance Cg can be reduced, the load capacitance that must be driven by the first-stage
このことは、従来と同様の負荷容量をもった2段目の駆動MOSトランジスタ22の駆動能力が高まることを意味し、回路の最適化を図ることで、具体的には駆動周波数帯域や負荷容量等について最適な回路設計を行うことで、1段目の駆動MOSトランジスタ21で、従来の3段目の駆動MOSトランジスタに当たる駆動能力を持つ2段目の駆動MOSトランジスタ22を駆動することが可能となるため、従来3段目のソースフォロア回路を駆動するために設けられていた2段目のソースフォロア回路が必要なくなる。
This means that the driving capability of the second-stage
その結果、2段目のソースフォロア回路で消費していた電力分を削減することが可能となるため、低消費電力にて動作が可能となり、またソースフォロア回路から3段から2段になった分だけ回路ブロックサイズを小さくすることが可能になるため、CCD固体撮像装置10のチップ面積を従来よりも縮小することが可能となる。 As a result, it is possible to reduce the amount of power consumed by the second-stage source follower circuit, so that it is possible to operate with low power consumption, and the source follower circuit has been changed from three to two stages. Since the circuit block size can be reduced by that amount, the chip area of the CCD solid-state imaging device 10 can be reduced as compared with the conventional case.
なお、上記実施形態では、ソースフォロア回路が2段構成の場合を例に挙げて説明したが、2段構成に限られるものではなく、3段構成の場合であっても、1段目の駆動MOSトランジスタ21としてデプレッションMOSトランジスタを用いることで、低消費電力化、チップサイズの縮小化の効果は得られないものの、1/fノイズの低減効果を得ることができる。
In the above embodiment, the case where the source follower circuit has a two-stage configuration has been described as an example. However, the source follower circuit is not limited to the two-stage configuration. By using a depletion MOS transistor as the
また、上記実施形態では、感光部(画素)12が行列状に2次元配置されてなるエリアセンサに適用した場合を例に挙げて説明したが、この適用例に限られるものではなく、感光部(画素)12が直線状に1次元配置されてなるCCDラインセンサにも、さらにはCCD固体撮像装置に限らず、電荷転送型固体撮像装置全般に適用可能である。 Further, in the above-described embodiment, the case where the photosensitive portion (pixel) 12 is applied to an area sensor that is two-dimensionally arranged in a matrix has been described as an example. However, the present invention is not limited to this application example. A CCD line sensor in which (pixels) 12 are linearly arranged one-dimensionally is not limited to a CCD solid-state imaging device, and can be applied to a charge transfer type solid-state imaging device in general.
10…CCD固体撮像装置、11…半導体基板(チップ)、12…感光部(画素)、13…読み出しゲート部、14…垂直CCD(垂直転送部)、15…水平CCD(水平転送部)、16…電荷検出部、17…出力回路、21,22…駆動MOSトランジスタ、31,32…負荷MOSトランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... CCD solid-state imaging device, 11 ... Semiconductor substrate (chip), 12 ... Photosensitive part (pixel), 13 ... Reading gate part, 14 ... Vertical CCD (vertical transfer part), 15 ... Horizontal CCD (horizontal transfer part), 16 ... Charge detection unit, 17 ... Output circuit, 21,22 ... Drive MOS transistor, 31,32 ... Load MOS transistor
Claims (3)
前記電荷転送部で転送された信号電荷を電気信号に変換する電荷検出部と、
前記電荷検出部で変換された電気信号を出力する出力回路を具備し、
前記出力回路は、少なくとも2段構成のソースフォロア回路からなり、1段目のソースフォロア回路の駆動トランジスタにデプレッションMOSトランジスタを用いた
ことを特徴とする固体撮像装置。 A charge transfer unit that transfers signal charges photoelectrically converted by the photosensitive unit;
A charge detection unit that converts the signal charge transferred by the charge transfer unit into an electrical signal;
An output circuit that outputs the electrical signal converted by the charge detection unit;
The output circuit includes at least a two-stage source follower circuit, and a depletion MOS transistor is used as a drive transistor of the first-stage source follower circuit.
前記リセットドレイン電圧の電圧値が前記出力回路の電源電圧の電圧値よりも低く設定されている
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 The charge detection unit selectively discharges the charge of the floating diffusion unit to which a signal charge is injected from the charge transfer unit, a reset drain unit to which a reset drain voltage is applied, and the floating diffusion unit to the reset drain unit. And a reset gate portion to
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a voltage value of the reset drain voltage is set lower than a voltage value of a power supply voltage of the output circuit.
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the output circuit uses an enhancement MOS transistor as a drive transistor of a source follower circuit in the second and subsequent stages.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004355063A JP2006165290A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Solid-state imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004355063A JP2006165290A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Solid-state imaging apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006165290A true JP2006165290A (en) | 2006-06-22 |
Family
ID=36666959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004355063A Pending JP2006165290A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Solid-state imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006165290A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7550706B2 (en) | 2006-11-06 | 2009-06-23 | Fujifilm Corporation | Solid state imaging device and output circuit thereof having a protecting device |
CN102956658A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-06 | 索尼公司 | Solid-state imaging apparatus, method of manufacturing solid-state imaging apparatus, and electronic apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06334166A (en) * | 1993-05-18 | 1994-12-02 | Sony Corp | Solid-state image pickup device |
JPH1041494A (en) * | 1996-07-19 | 1998-02-13 | Sony Corp | Output circuit for charge/voltage converting part and charge transfer device provided with the same |
JP2000244818A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-08 | Sharp Corp | Amplifying solid-state image pickup device |
-
2004
- 2004-12-08 JP JP2004355063A patent/JP2006165290A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06334166A (en) * | 1993-05-18 | 1994-12-02 | Sony Corp | Solid-state image pickup device |
JPH1041494A (en) * | 1996-07-19 | 1998-02-13 | Sony Corp | Output circuit for charge/voltage converting part and charge transfer device provided with the same |
JP2000244818A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-08 | Sharp Corp | Amplifying solid-state image pickup device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7550706B2 (en) | 2006-11-06 | 2009-06-23 | Fujifilm Corporation | Solid state imaging device and output circuit thereof having a protecting device |
CN102956658A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-06 | 索尼公司 | Solid-state imaging apparatus, method of manufacturing solid-state imaging apparatus, and electronic apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7759706B2 (en) | Solid-state imaging device having impurities with different diffusion coefficients | |
US6897519B1 (en) | Tunneling floating gate APS pixel | |
JP5713050B2 (en) | Solid-state image sensor | |
JP5538876B2 (en) | Solid-state imaging device | |
WO2011058683A1 (en) | Solid-state image pickup device | |
US8599295B2 (en) | Imaging element and imaging device with constant current source gate-to-source potential difference | |
US20110279720A1 (en) | Solid-state imaging device and camera | |
EP1850387A1 (en) | Solid-state image pickup device | |
US20150357369A1 (en) | Solid-state imaging device | |
JP5012782B2 (en) | Imaging device | |
WO2022070655A1 (en) | Photodetector, photodetector array, and drive method | |
KR20060058584A (en) | Cmos image sensor having buried channel mos transistors | |
JP3308904B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP2006100761A (en) | Solid-state image sensing device and its manufacturing method, and its driving method | |
JP2008124229A (en) | Solid-state imaging element | |
JP2006165290A (en) | Solid-state imaging apparatus | |
JP2007165736A (en) | Jfet (junction type field effect transistor) and solid-state image pickup device using same | |
JP4055683B2 (en) | Solid-state image sensor | |
KR100640964B1 (en) | Unit pixel circuit in CMOS image sensor | |
JP4618170B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP4797600B2 (en) | Output buffer circuit of solid-state imaging device and solid-state imaging device using the same | |
KR20020027021A (en) | CMOS Imae sensor | |
JP3585898B2 (en) | Camera using CCD solid-state imaging device | |
JP4678270B2 (en) | Solid-state image sensor | |
JP2010063056A (en) | Solid-state imaging device and method of driving the same, and image capturing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070824 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091007 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100623 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100811 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101124 |