JP2014022689A - Pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device, rear surface irradiation type solid imaging device, driver, imaging apparatus and driving method of pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device - Google Patents
Pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device, rear surface irradiation type solid imaging device, driver, imaging apparatus and driving method of pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014022689A JP2014022689A JP2012162779A JP2012162779A JP2014022689A JP 2014022689 A JP2014022689 A JP 2014022689A JP 2012162779 A JP2012162779 A JP 2012162779A JP 2012162779 A JP2012162779 A JP 2012162779A JP 2014022689 A JP2014022689 A JP 2014022689A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal charge
- unit
- imaging device
- signal
- electrode
- 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、裏面照射型固体撮像素子の画素構造、裏面照射型固体撮像素子、駆動装置及び撮像装置並びに裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法に関する。 The present invention relates to a pixel structure of a back-illuminated solid-state image sensor, a back-illuminated solid-state image sensor, a driving device and an imaging device, and a driving method of a pixel structure of a back-illuminated solid-state image sensor.
固体撮像素子は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなど、撮影装置に使用されている。これまで、固体撮像素子は、画素を微細化し多画素化することで高画質化が行われてきたが、画素の微細化は同時に感度や飽和電荷量の低下も引き起こす。そこで、画素を微細化しても感度を高められる構造として、表面照射型に代わる裏面照射型が注目されており、作製方法が発明されている(特許文献1)。裏面照射型固体撮像素子では、各画素の光電変換部が素子の裏面側に設けられ、A/D変換器や信号蓄積部などが素子の表面側に設けられる。 Solid-state imaging devices are used in photographing devices such as digital still cameras and digital video cameras. Up to now, solid-state imaging devices have been improved in image quality by miniaturizing pixels and increasing the number of pixels, but miniaturization of pixels also causes a decrease in sensitivity and saturation charge. Therefore, attention is paid to a back-illuminated type instead of the front-side illuminated type as a structure capable of increasing sensitivity even if the pixels are miniaturized, and a manufacturing method has been invented (Patent Document 1). In the back-illuminated solid-state imaging device, a photoelectric conversion unit of each pixel is provided on the back side of the device, and an A / D converter, a signal storage unit, and the like are provided on the surface side of the device.
ところで、表面照射型固体撮像素子には、垂直オーバーフロードレイン構造を備えたものがあり、この構造を信号電荷の余剰分を掃き出すために使用するとブルーミングを抑制することができるようになっている。また、この種の表面照射型固体撮像素子は、所望の受光期間に信号電荷を取り込み、それ以外の信号電荷を垂直オーバーフロードレイン経由で廃棄することにより、電子シャッタ機能を実現している。 Incidentally, some surface-illuminated solid-state imaging devices have a vertical overflow drain structure. If this structure is used to sweep out a surplus of signal charges, blooming can be suppressed. In addition, this type of surface-illuminated solid-state imaging device realizes an electronic shutter function by capturing signal charges during a desired light receiving period and discarding other signal charges via the vertical overflow drain.
しかしながら、これと同様な構成では、裏面照射型固体撮像素子に電子シャッタ機能を持たせることはできない。以下、その理由を説明する。 However, with the same configuration as this, the back-illuminated solid-state imaging device cannot have an electronic shutter function. The reason will be described below.
図24は、表面照射型フォトゲートにおける垂直オーバーフロードレインの断面模式図である。表面照射型フォトゲートにおいて、フォトゲートの底のオーバーフロードレインバリアとn型基板を用いてオーバーフロードレイン構造を実現している。 FIG. 24 is a schematic cross-sectional view of a vertical overflow drain in a surface irradiation type photogate. In the surface irradiation type photogate, an overflow drain structure is realized by using an overflow drain barrier at the bottom of the photogate and an n-type substrate.
図25は、表面照射型フォトゲートの垂直オーバーフロードレインの深さ方向の電位分布図である。ここで、横軸は図24に示した断面A1−A2における表面からの深さを示し、縦軸は電位を示している。 FIG. 25 is a potential distribution diagram in the depth direction of the vertical overflow drain of the surface irradiation type photogate. Here, the horizontal axis indicates the depth from the surface in the cross section A1-A2 shown in FIG. 24, and the vertical axis indicates the potential.
表面照射型では、蓄積時においてはゲート電極にVHの電圧を印加することにより電荷が電荷蓄積部に蓄積され、リセット電圧印加時においてはゲート電極にVLの電圧を印加することにより電荷蓄積部に蓄積していた電荷が基板へと捨てられる。 In the surface irradiation type, charges are accumulated in the charge accumulation unit by applying a voltage VH to the gate electrode during accumulation, and in the charge accumulation unit by applying a voltage VL to the gate electrode during application of the reset voltage. The accumulated charge is thrown away to the substrate.
しかしながら、裏面照射型では、基板側から光を入射させて表面側に電荷を集める構造なので、基板をドレインとして使用することができず、表面照射型の垂直オーバーフロードレイン構造を実現することができない。 However, the back-illuminated type has a structure in which light is incident from the substrate side and charges are collected on the front side. Therefore, the substrate cannot be used as a drain, and a front-illuminated vertical overflow drain structure cannot be realized.
そこで、裏面照射型固体撮像素子においてもオーバーフロードレインを実現するための構造が研究されており、ドレインを裏面側に構成したもの(特許文献2)、ドレインを表面側に構成したもの(特許文献3〜5)が知られている。 Therefore, a structure for realizing an overflow drain has also been studied in the backside illumination type solid-state imaging device, and the drain is configured on the back side (Patent Document 2), and the drain is configured on the front side (Patent Document 3). ~ 5) are known.
特許文献2には、裏面側に透明電極を備えて裏面側に電荷を掃き捨てる構成を有するものが記載され、この構成により縦型オーバーフロードレイン構造となり、多画素、高ダイナミックレンジを可能にし、裏面側に電荷を掃き捨てる電子シャッタを可能にすると記載されている。
特許文献3には、半導体基板の裏面側に複数のフォトセンサ部を設け、表面側にはフォトセンサ部の各画素列に対応する領域毎に垂直転送レジスタとオーバーフロードレイン部とを並列に設けたものが記載され、オーバーフロードレイン部を用いて電子シャッタ機能も容易に実現できると記載されている。 In Patent Document 3, a plurality of photosensor portions are provided on the back side of a semiconductor substrate, and a vertical transfer register and an overflow drain portion are provided in parallel on the front side for each region corresponding to each pixel column of the photosensor portion. The electronic shutter function can be easily realized by using the overflow drain portion.
特許文献4には、光を入射する裏面側から順次、p層、n層、p+層、n+層、電極が形成されたものが記載され、p+層に形成されるバリアを消失させられる程度の電圧を電極に印加することにより光電変換領域に形成された電位井戸内の電荷をリセットすることができるので、これを利用して電子シャッタを実現することができると記載されている。
特許文献5には、特許文献4記載のものの改良タイプが記載されており、n層の最大電位点と平面視上重なる位置にn+層を形成することにより、光電変換領域に形成された電位井戸内の電荷を完全にリセットすることができるので、電子シャタ機能を十分に実現することができると記載されている。
しかしながら、特許文献2〜5に記載の裏面照射型固体撮像素子は、オーバーフロードレイン構造により電子シャッタ機能を実現しようとするものではあるが、電子シャッタの高速化については考慮されておらず、画質の向上は困難であった。
However, the back-illuminated solid-state imaging devices described in
本発明は、前述の事情に鑑み、電子シャッタの高速化を図ることができる裏面照射型固体撮像素子の画素構造、裏面照射型固体撮像素子、駆動装置及び撮像装置並びに裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法を提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, the present invention provides a pixel structure of a back-illuminated solid-state image sensor, a back-illuminated solid-state image sensor, a driving device and an imaging device, and a back-illuminated solid-state image sensor capable of increasing the speed of an electronic shutter. An object is to provide a driving method of a pixel structure.
本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造は、半導体基板の1つの面側に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素部を有し、前記半導体基板の他の面側から被写体光を入射する裏面照射型固体撮像素子の画素構造であって、前記各画素部は、前記被写体光によって発生した信号電荷を収集する信号電荷収集部と、前記信号電荷収集部に接続され前記信号電荷を出力する信号電荷出力部と、前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を出力側に転送する転送部と、前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を廃棄する信号電荷廃棄部と、を備え、前記信号電荷出力部は、前記信号電荷収集部、前記転送部及び前記信号電荷廃棄部の各電極の面積を合計した合計面積を前記画素の面積から差し引いた面積よりも小さい面積の電極を有し、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を、第1の期間において前記転送部に出力し、前記第1の期間に続く第2の期間において前記信号電荷廃棄部に出力するものである構成を有している。 The pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device according to the present invention has a plurality of pixel portions arranged in a two-dimensional array on one surface side of a semiconductor substrate, and subject light from the other surface side of the semiconductor substrate. The pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device that is incident on the pixel portion, wherein each of the pixel units is connected to the signal charge collecting unit that collects signal charges generated by the subject light, and the signal charge is connected to the signal charge collecting unit. A signal charge output unit that outputs the signal charge, a transfer unit that is connected to the signal charge output unit and transfers the input signal charge to the output side, and a signal charge discard unit that is connected to the signal charge output unit and discards the input signal charge And the signal charge output unit has an area smaller than an area obtained by subtracting the total area of the electrodes of the signal charge collection unit, the transfer unit, and the signal charge discard unit from the area of the pixel. Power of The signal charge collected by the signal charge collecting unit is output to the transfer unit in a first period, and is output to the signal charge discarding unit in a second period following the first period. It has the composition which is.
この構成により、本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造は、信号電荷出力部が、信号電荷収集部が収集した信号電荷を、第1の期間において転送部に出力し、第1の期間に続く第2の期間において信号電荷廃棄部に出力するので、電子シャッタの機能を有することとなる。 With this configuration, in the pixel structure of the backside illumination type solid-state imaging device of the present invention, the signal charge output unit outputs the signal charge collected by the signal charge collection unit to the transfer unit in the first period, and the first period Since the signal charge is output to the signal charge discarding unit in the second period subsequent to, the electronic shutter function is provided.
また、この構成により、本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造は、電子シャッタの応答を司る電極である信号電荷出力部の電極面積を従来のものよりも狭くすることによりRC時定数を小さくすることができるので、入力信号に対する応答速度を速めることができる。 In addition, with this configuration, the pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device of the present invention has an RC time constant by making the electrode area of the signal charge output unit, which is an electrode that controls the response of the electronic shutter, narrower than the conventional one. Since it can be made smaller, the response speed to the input signal can be increased.
したがって、本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造は、電子シャッタの高速化を図ることができる。 Therefore, the pixel structure of the backside illumination type solid-state imaging device of the present invention can increase the speed of the electronic shutter.
また、本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造は、前記信号電荷出力部と前記転送部との間に、前記信号電荷出力部に接続され前記信号電荷を順次蓄積して前記転送部に転送する複数の信号電荷蓄積転送部をさらに備え、前記信号電荷出力部は、前記信号電荷収集部、前記転送部、前記信号電荷廃棄部及び前記複数の信号電荷蓄積転送部の各電極の面積を合計した合計面積を前記画素の面積から差し引いた面積よりも小さい面積の電極を有し、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を、前記第1の期間において前記複数の信号電荷蓄積転送部を経由して前記転送部に出力し、前記第2の期間において前記信号電荷廃棄部に出力するものである構成を有している。 Further, the pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device of the present invention is connected to the signal charge output unit between the signal charge output unit and the transfer unit, and sequentially accumulates the signal charges in the transfer unit. A plurality of signal charge accumulation and transfer units for transferring, and the signal charge output unit has an area of each electrode of the signal charge collection unit, the transfer unit, the signal charge discarding unit, and the plurality of signal charge accumulation and transfer units. An electrode having an area smaller than an area obtained by subtracting a total area of the pixels from the area of the pixel, and the signal charge collected by the signal charge collection unit is transmitted to the plurality of signal charge accumulation and transfer units in the first period. Is output to the transfer unit via the signal, and is output to the signal charge discarding unit in the second period.
この構成により、本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造は、信号電荷出力部と転送部との間に複数の信号電荷蓄積転送部を備えたものにおいても、電子シャッタの高速化を図ることができる。 With this configuration, the pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device according to the present invention can increase the speed of the electronic shutter even in the case where a plurality of signal charge accumulation and transfer units are provided between the signal charge output unit and the transfer unit. be able to.
本発明の裏面照射型固体撮像素子は、裏面照射型固体撮像素子の画素構造と、前記他の面側に設けられた裏面電極と、を備えた構成を有している。 The backside illumination type solid-state imaging device of the present invention has a configuration including a pixel structure of the backside illumination type solid-state imaging device and a backside electrode provided on the other surface side.
この構成により、本発明の裏面照射型固体撮像素子は、裏面照射型固体撮像素子の画素構造を備えるので、電子シャッタの高速化を図ることができる。 With this configuration, the back-illuminated solid-state image sensor of the present invention has the pixel structure of the back-illuminated solid-state image sensor, so that the speed of the electronic shutter can be increased.
本発明の駆動装置は、前記裏面電極を駆動する電圧を印加する裏面電極電圧印加手段と、前記被写体光によって発生した信号電荷を前記信号電荷収集部に収集させる電圧を前記信号電荷収集部に印加する信号電荷収集電圧印加手段と、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を前記信号電荷出力部に転送させる電圧を前記信号電荷出力部に印加する信号電荷出力電圧印加手段と、前記信号電荷出力部から入力した信号電荷を前記出力側に向けて転送するための電圧を印加する転送電圧印加手段と、前記信号電荷出力部から入力した信号電荷を廃棄するための電圧を印加する廃棄電圧印加手段と、を備えた構成を有している。 The driving device according to the present invention applies a back electrode voltage applying means for applying a voltage for driving the back electrode, and a voltage for collecting the signal charge generated by the subject light in the signal charge collecting unit to the signal charge collecting unit. A signal charge collecting voltage applying means for performing, a signal charge output voltage applying means for applying a voltage for transferring the signal charge collected by the signal charge collecting section to the signal charge output section, and the signal charge. Transfer voltage applying means for applying a voltage for transferring the signal charge input from the output section toward the output side, and a discard voltage application for applying a voltage for discarding the signal charge input from the signal charge output section And means.
この構成により、本発明の駆動装置は、裏面照射型固体撮像素子の画素構造を備える裏面照射型固体撮像素子に対して、電子シャッタの高速化を図ることができる。 With this configuration, the driving device of the present invention can increase the speed of the electronic shutter with respect to the back-illuminated solid-state image sensor having the pixel structure of the back-illuminated solid-state image sensor.
本発明の撮像装置は、裏面照射型固体撮像素子と、駆動装置と、前記裏面照射型固体撮像素子の複数の画素部からの信号を処理して映像信号を出力する信号処理回路と、を備えた構成を有している。 An imaging apparatus according to the present invention includes a back-illuminated solid-state image sensor, a driving device, and a signal processing circuit that processes signals from a plurality of pixel units of the back-illuminated solid-state image sensor and outputs video signals. It has a configuration.
この構成により、本発明の撮像装置は、裏面照射型固体撮像素子の画素構造を備える裏面照射型固体撮像素子を有するので、電子シャッタの高速化を図ることができる。 With this configuration, the imaging apparatus of the present invention includes the backside illumination type solid-state imaging device having the pixel structure of the backside illumination type solid-state imaging device, so that the speed of the electronic shutter can be increased.
本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法は、半導体基板の1つの面側に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素部を有し、前記半導体基板の他の面側から被写体光を入射する裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法であって、前記各画素部は、前記被写体光によって発生した信号電荷を収集する信号電荷収集部と、前記信号電荷収集部に接続され前記信号電荷を出力する信号電荷出力部と、前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を出力側に転送する転送部と、前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を廃棄する信号電荷廃棄部と、を備え、前記信号電荷出力部は、前記信号電荷収集部、前記転送部及び前記信号電荷廃棄部の各電極の面積を合計した合計面積を前記画素の面積から差し引いた面積よりも小さい面積の電極を有し、前記信号電荷出力部が、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を、第1の期間において前記転送部に出力するステップと、前記信号電荷出力部が、前記第1の期間に続く第2の期間において前記信号電荷廃棄部に出力するステップと、を含む構成を有している。 The driving method of the pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device according to the present invention has a plurality of pixel portions arranged in a two-dimensional array on one surface side of the semiconductor substrate, and the other surface side of the semiconductor substrate. Driving method of a pixel structure of a back-illuminated solid-state imaging device that makes subject light incident thereon, wherein each pixel unit includes a signal charge collecting unit that collects signal charges generated by the subject light, and the signal charge collecting unit A signal charge output unit connected to the signal charge output unit, a transfer unit connected to the signal charge output unit for transferring the input signal charge to the output side, and a signal charge connected to the signal charge output unit A signal charge discarding unit to be discarded, and the signal charge output unit subtracts the total area of the electrodes of the signal charge collecting unit, the transfer unit, and the signal charge discarding unit from the area of the pixel. Area The signal charge output unit outputs the signal charge collected by the signal charge collection unit to the transfer unit in a first period; and the signal charge output unit includes: And a step of outputting to the signal charge discarding unit in a second period following the first period.
この構成により、本発明の裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法は、電子シャッタの機能を有し、入力信号に対する応答速度を速めることができる裏面照射型固体撮像素子の画素構造に対して、電子シャッタの高速化を図ることができる。 With this configuration, the back-illuminated solid-state imaging device pixel structure driving method according to the present invention has a function of an electronic shutter and can increase the response speed to an input signal. Thus, the speed of the electronic shutter can be increased.
本発明は、電子シャッタの高速化を図ることができるという効果を有する裏面照射型固体撮像素子の画素構造、裏面照射型固体撮像素子、駆動装置及び撮像装置並びに裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法を提供することができるものである。 The present invention relates to a pixel structure of a back-illuminated solid-state image pickup device, an effect of increasing the speed of an electronic shutter, a back-illuminated solid-state image sensor, a driving device and an image pickup device, and a pixel structure of a back-illuminated solid-state image sensor. The driving method can be provided.
まず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明に係る裏面照射型固体撮像素子の画素構造の基本的な構成について説明する。 First, before describing an embodiment of the present invention, a basic configuration of a pixel structure of a back-illuminated solid-state imaging device according to the present invention will be described.
図1は、本発明に係る駆動装置10の構成と、裏面照射型固体撮像素子20の表面側の構成を模式的に示した図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the driving
駆動装置10は、裏面照射型固体撮像素子20に対して、駆動電圧φBSを印加する裏面電極電圧印加部11、駆動電圧φG1を印加するゲート電極電圧印加部12、駆動電圧φG2を印加するゲート電極電圧印加部13、駆動電圧φODGを印加する廃棄電極電圧印加部14、駆動電圧φDRAを印加するドレイン電極電圧印加部15、駆動電圧φVを印加する垂直転送電圧印加部16、駆動電圧φHを印加する水平転送電圧印加部17を備えている。
The driving
ここで、裏面電極電圧印加部11は、本発明に係る裏面電極電圧印加手段を構成する。ゲート電極電圧印加部12は、本発明に係る信号電荷収集電圧印加手段を構成する。ゲート電極電圧印加部13は、本発明に係る信号電荷出力電圧印加手段を構成する。廃棄電極電圧印加部14は、本発明に係る廃棄電圧印加手段を構成する。ドレイン電極電圧印加部15は、本発明に係る廃棄電圧印加手段を構成する。垂直転送電圧印加部16は、本発明に係る転送電圧印加手段を構成する。
Here, the back surface electrode
裏面照射型固体撮像素子20は、電荷収集ゲート21及び22、オーバーフロードレインゲート23、ドレイン24、VCCD(垂直転送CCD)25、HCCD(水平転送CCD)26、アンプ27を備えている。図中に拡大図で示した領域が1画素の領域である。
The back-illuminated solid-
ここで、電荷収集ゲート21は、本発明に係る信号電荷収集部を構成する。電荷収集ゲート22は、本発明に係る信号電荷出力部を構成する。オーバーフロードレインゲート23及びドレイン24は、本発明に係る信号電荷廃棄部を構成する。
Here, the
図示のように、裏面照射型固体撮像素子20の画素構造は、電荷収集ゲート21の電極である電荷収集ゲート電極G1、電荷収集ゲート22の電極である電荷収集ゲート電極G2、オーバーフロードレインゲート23の電極であるオーバーフロードレインゲート電極ODG、ドレイン24の電極であるドレイン電極DRA、VCCD25の電極であるVCCD電極V1〜V4を含む。
As illustrated, the pixel structure of the back-illuminated solid-
ここで、電荷収集ゲート電極G2の面積は、電荷収集ゲート電極G1の面積と、オーバーフロードレインゲート電極ODGの面積と、ドレイン電極DRAの面積と、VCCD電極V1〜V4の面積と、を合計した合計面積を画素の面積から差し引いた面積よりも小さい。 Here, the area of the charge collection gate electrode G2 is the sum of the area of the charge collection gate electrode G1, the area of the overflow drain gate electrode ODG, the area of the drain electrode DRA, and the areas of the VCCD electrodes V1 to V4. It is smaller than the area obtained by subtracting the area from the area of the pixel.
電荷収集ゲート電極G1は、ゲート電極電圧印加部12から駆動電圧φG1を入力するようになっている。電荷収集ゲート電極G2は、ゲート電極電圧印加部13から駆動電圧φG2を入力するようになっている。オーバーフロードレインゲート電極ODGは、廃棄電極電圧印加部14から駆動電圧φODGを入力するようになっている。ドレイン電極DRAは、ドレイン電極電圧印加部15から駆動電圧φDRAを入力するようになっている。
The charge collection gate electrode G1 receives the drive voltage φG1 from the gate electrode
VCCD電極V1〜V4は、垂直転送電圧印加部16が出力する、互いに位相が異なる4相クロックの駆動電圧φV(φV1〜4)によって駆動されるようになっている。例えば、VCCD電極V1、V2、V3及びV4には、それぞれ、駆動電圧φV1、φV2、φV3及びφV4が印加される。この4相クロックのφV1〜4が印加されることにより、VCCD25は、電荷収集ゲート22が出力する信号電荷をHCCD26に順次転送するようになっている。
The VCCD electrodes V1 to V4 are driven by four-phase clock drive voltages φV (φV1 to 4) output from the vertical transfer
VCCD25は、全列共通のHCCD26に接続されている。HCCD26は、水平転送電圧印加部17から駆動電圧φHを入力するようになっており、アンプ27に接続されている。アンプ27は、信号電荷を増幅して外部信号として出力するようになっている。
The
図1は、裏面照射型固体撮像素子20の表面側の構成を示しているので、裏面側にある光電変換部は図示していないが、光電変換部で発生した信号電荷は、表面側の電荷収集ゲート21に集まり、電荷収集ゲート22に送られる。電荷収集ゲート22の出口は2つに分岐しており、オーバーフロードレインゲート23を経て画素毎のドレイン24に繋がる経路と、画素毎のVCCD25に繋がる経路とに分かれる。
Since FIG. 1 shows the configuration of the front side of the backside illumination type solid-
図2は、裏面照射型固体撮像素子20の電荷収集ゲート21からVCCD25に沿った断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along the
裏面照射型固体撮像素子20は、複数の画素部(図1参照)が二次元アレイ状に配列形成される面側である半導体基板の表面41、光を入射する裏面42を有する。ここで、表面41は本発明に係る1つの面を構成し、裏面42は本発明に係る他の面を構成する。
The back-illuminated solid-
また、裏面照射型固体撮像素子20は、半導体基板の裏面42側から、p+半導体層51(裏面電極BS)、p−半導体層52(光電変換部)及びn−半導体層53(電荷収集層)が順次形成された構成を有する。これら各層は、エピタキシャル成長法によって形成されたものである。ここで、p+半導体層51は、駆動装置10(図1参照)の裏面電極電圧印加部11から駆動電圧φBSを入力するようになっている。このp+半導体層51は、本発明に係る裏面電極を構成する。
Further, the backside illumination type solid-
さらに、裏面照射型固体撮像素子20は、n−半導体層53の上面に順次形成されたp−半導体層(pウエル)54、n+半導体層55、酸化膜56、配線層57を備えている。
Further, the back-illuminated solid-
図3は、裏面照射型固体撮像素子20の電荷収集ゲート21からドレイン24に沿った断面模式図であり、図2と同様な構成には同一の符号を付している。図示のように、電荷収集ゲート電極G1、電荷収集ゲート電極G2、オーバーフロードレインゲート電極ODG、ドレイン電極DRAが形成されている。ドレイン電極DRAは、n−半導体層53の転送路及び配線層57に接続されている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view from the
なお、裏面照射型固体撮像素子20の製造方法としては、例えば、特開2010−283232号公報に記載されており、公知であるので説明を省略する。
In addition, as a manufacturing method of the back irradiation type solid-
以上説明した裏面照射型固体撮像素子20において、電荷収集ゲート電極G2とオーバーフロードレインゲート電極ODGとVCCD電極V1の3つの電極に対する電圧印加の関係により、裏面照射型固体撮像素子20の電子シャッタ機能を動作させることができる。以下、図面を参照しながら具体的に説明する。
In the back-illuminated solid-
図4〜図7は、裏面照射型固体撮像素子20の電子シャッタ機能を動作させるための駆動電圧波形の模式図である。図4は電子シャッタの時間開口率1/1(全時間露光)、図5は電子シャッタの時間開口率1/2、図6は電子シャッタの時間開口率1/4、図7は電子シャッタの時間開口率1/8での駆動電圧波形の模式図を示す。
4 to 7 are schematic diagrams of drive voltage waveforms for operating the electronic shutter function of the back-illuminated solid-
駆動装置10は、図4〜図7に示すように、駆動電圧φBSとして予め定められた電圧振幅の直流電圧を裏面電極BSに印加し、駆動電圧φG1として駆動電圧φBSよりも高い直流電圧を電荷収集ゲート電極G1に印加する。その結果、裏面電極BSと電荷収集ゲート電極G1との間に直流のバイアスが加わって空乏層が広がった状態となり、光電変換部であるp−半導体層52で発生した信号電荷は電荷収集ゲート電極G1に高速に集まる。
As shown in FIGS. 4 to 7, the driving
また、駆動装置10は、図4〜図7に示すように、電荷収集ゲート電極G2、VCCD電極V1及び電極V2に駆動電圧として、それぞれ、φG2、φV1及びφV2のクロックを出力する。これらのクロックは、ハイレベル期間が1周期の1/2、ローレベル期間が1周期の1/2になっており、1/4周期ずつ位相が互いに異なっている。これらの駆動電圧により、電荷収集ゲート21に収集された信号電荷のうち、図中に「使う」と記載した期間(電子シャッタの開口期間)の信号電荷が電荷収集ゲート22を経由してVCCD25に順次転送される。なお、VCCD電極V3及び電極V4の駆動電圧波形の図示は省略している。
Further, as shown in FIGS. 4 to 7, the driving
また、駆動装置10は、図4に示すように、電子シャッタの時間開口率1/1では、駆動電圧φODGとして予め定められた電圧振幅の直流電圧をオーバーフロードレインゲート電極ODGに印加し、駆動電圧φDRAとして駆動電圧φODGよりも高い直流電圧をドレイン電極DRAに印加する。
Further, as shown in FIG. 4, the driving
一方、駆動装置10は、図5〜図7に示すように、電子シャッタの時間開口率1/1以外では、駆動電圧φODGとして予め定められた電圧VL、VHを有するクロックをオーバーフロードレインゲート電極ODGに印加し、駆動電圧φDRAとして駆動電圧φODGの電圧VHよりも高い直流電圧をドレイン電極DRAに印加する。この駆動電圧により、電荷収集ゲート21に収集された信号電荷のうち、図中に「捨てる」と記載した期間(電子シャッタの閉口期間)の信号電荷が電荷収集ゲート22及びオーバーフロードレインゲート電極ODGを経由してドレイン電極DRAに捨てられる。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 to 7, the driving
次に、図4〜図7の駆動電圧波形における具体的な動作を説明するため、図6に示した電子シャッタの時間開口率1/4の場合を取り上げ、その断面電位模式図を図8に示す。図8は、図6における期間T1、T2、T3、T4での断面電位模式図であり、BS−G1−G2−V1−V2−V3の経路は実線で表し、G2−ODG−DRAの経路は点線で表している。
Next, in order to explain a specific operation in the drive voltage waveforms of FIGS. 4 to 7, the case of the
期間T1のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷は、電荷収集ゲート21及び22を経てVCCD電極V1に移動し、そこに留まる。
In the bias relationship of the period T1, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS moves to the VCCD electrode V1 through the
期間T2のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷は、電荷収集ゲート電極G1に移動し、そこに留まる。また、期間T1においてVCCD電極V1で留まっていた信号電荷は、VCCD電極V1とV2に留まる。 In the bias relationship of the period T2, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS moves to the charge collection gate electrode G1 and remains there. In addition, the signal charge remaining at the VCCD electrode V1 in the period T1 remains at the VCCD electrodes V1 and V2.
期間T3のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷は、電荷収集ゲート電極G1に移動し、そこに留まる。また、期間T2においてVCCD電極V1と電極V2で留まっていた信号電荷は、VCCD電極V2と電極V3に転送される。 In the bias relationship of the period T3, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS moves to the charge collection gate electrode G1 and remains there. In addition, the signal charge remaining at the VCCD electrode V1 and the electrode V2 in the period T2 is transferred to the VCCD electrode V2 and the electrode V3.
期間T4のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷と、期間T2とT3において電荷収集ゲート電極G1に留まっていた信号電荷は、G1−G2−ODG−DRAの経路でドレイン24に捨てられる。 In the bias relationship in the period T4, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS and the signal charge remaining in the charge collection gate electrode G1 in the periods T2 and T3 are drained through the path of G1-G2-ODG-DRA. Discarded at 24.
まとめると、期間T1からT4までの動作において、期間T1で発生した信号電荷はV1−V2−V3の経路に転送され、裏面照射型固体撮像素子20の外部に転送されるが、期間T2、T3、T4で発生した信号電荷はG2−ODG−DRAの経路でドレイン電極DRAに捨てられる。すなわち、この場合の電子シャッタの時間開口率は1/4である。
In summary, in the operation from the period T1 to the period T4, the signal charges generated in the period T1 are transferred to the path V1-V2-V3 and transferred to the outside of the back-illuminated solid-
なお、例えば、図6に示された1周期のうち、期間T1が本発明に係る第1の期間に相当し、期間T2〜T4が本発明に係る第2の期間に相当する。ここで、1周期を期間T2、T3、T4、T1と解釈すれば、1周期は「捨てる」期間に「使う」期間が続いた期間となる。 For example, in one period shown in FIG. 6, the period T1 corresponds to the first period according to the present invention, and the periods T2 to T4 correspond to the second period according to the present invention. Here, if one cycle is interpreted as the periods T2, T3, T4, and T1, one cycle is a period in which a “use” period follows a “discard” period.
図9は、従来の表面照射型固体撮像素子、従来の裏面照射型固体撮像素子、本実施形態における裏面照射型固体撮像素子20において、電子シャッタの応答を司る電極と、その電極が1画素内で占める面積の割合及び配線抵抗比の一例を示す。
FIG. 9 shows a conventional front-illuminated solid-state image sensor, a conventional back-illuminated solid-state image sensor, and an electrode that controls the response of the electronic shutter in the back-illuminated solid-
ここで、従来の表面照射型固体撮像素子は、図10に示す構成を有する。すなわち、従来の表面照射型固体撮像素子30は、信号電荷を発生するフォトゲート31、アナログスイッチとして機能するトランスファゲート32、信号電荷を垂直方向に転送するVCCD33、信号電荷を水平方向に転送するHCCD34、信号電荷を増幅するアンプ35を備えている。
Here, the conventional surface irradiation type solid-state imaging device has a configuration shown in FIG. That is, the conventional surface irradiation type solid-state imaging device 30 includes a photogate 31 that generates signal charges, a transfer gate 32 that functions as an analog switch, a VCCD 33 that transfers signal charges in the vertical direction, and an
また、従来の裏面照射型固体撮像素子としては、例えば、前述の特許文献3の図3に示されたものである。 Further, as a conventional backside illumination type solid-state imaging device, for example, the one shown in FIG.
図9に示すように、まず、従来の表面照射型固体撮像素子(図10参照)の例においては、電子シャッタの応答を司る電極はフォトゲート31であり、この電極が1画素内で占める面積の割合は50%である。配線抵抗比は、この従来の表面照射型固体撮像素子の場合を100%とする。 As shown in FIG. 9, first, in the example of the conventional surface irradiation type solid-state imaging device (see FIG. 10), the electrode that controls the response of the electronic shutter is the photogate 31, and the area occupied by this electrode in one pixel. The ratio is 50%. The wiring resistance ratio is 100% in the case of this conventional surface irradiation type solid-state imaging device.
次に、従来の裏面照射型固体撮像素子(特許文献3の図3参照)においては、電子シャッタの応答を司る電極はオーバーフロードレイン部であり、この電極が1画素内で占める面積の割合は50%である。裏面照射型では光電変換部が裏面にあるため、表面照射型で光電変換部であった面積も配線として使用できる。そのため、従来の裏面照射型固体撮像素子は、従来の表面照射型固体撮像素子に対して、配線抵抗は2分の1に低減でき、配線抵抗比は50%に低減できる。 Next, in the conventional back-illuminated solid-state imaging device (see FIG. 3 of Patent Document 3), the electrode that controls the response of the electronic shutter is the overflow drain portion, and the ratio of the area occupied by this electrode in one pixel is 50. %. In the back irradiation type, since the photoelectric conversion part is on the back surface, the area that was the photoelectric conversion part in the front side irradiation type can also be used as wiring. Therefore, the conventional back-illuminated solid-state imaging device can reduce the wiring resistance to one half and the wiring resistance ratio to 50% compared to the conventional front-illuminated solid-state imaging device.
次に、本発明に係る裏面照射型固体撮像素子20(図1参照)においては、電子シャッタの応答を司る電極は電荷収集ゲート電極G2であり、この電極が1画素内で占める面積の割合は6%である。裏面照射型固体撮像素子20は、裏面照射型であるので、従来の表面照射型固体撮像素子に対して、配線抵抗比は50%に低減できる。
Next, in the back-illuminated solid-state imaging device 20 (see FIG. 1) according to the present invention, the electrode that controls the response of the electronic shutter is the charge collection gate electrode G2, and the ratio of the area occupied by this electrode in one pixel is 6%. Since the back-illuminated solid-
本発明に係る裏面照射型固体撮像素子20の画素構造(図1〜図3参照)において、図4〜図7に示した駆動波形を印加すると、前述のように電子シャッタとして動作させることができる。また、この電子シャッタを動作させることにより、以下に示すように、裏面照射型固体撮像素子20は、図9に示した従来の表面照射型固体撮像素子や従来の裏面照射型固体撮像素子よりも高速に応答させることができる。
In the pixel structure (see FIGS. 1 to 3) of the back-illuminated solid-
図11は、電子シャッタの応答を司る電極に印加される電圧の応答特性を示す図であって、図9に示した、電子シャッタの電極が1画素内で占める面積の割合と配線抵抗比とに応じて、容量Cと抵抗Rの値を相対値として比較したグラフである。図11において、横軸のRCは、抵抗Rと容量Cの積であるRC時定数を示している。 FIG. 11 is a diagram showing the response characteristics of the voltage applied to the electrode that controls the response of the electronic shutter. The ratio of the area occupied by the electrode of the electronic shutter in one pixel and the wiring resistance ratio shown in FIG. 5 is a graph comparing the values of the capacitance C and the resistance R as relative values. In FIG. 11, RC on the horizontal axis indicates an RC time constant that is the product of the resistance R and the capacitance C.
図11において、点線で示す応答特性は、R=1、C=0.5の場合の応答特性であり、従来の表面照射型固体撮像素子の応答特性に相当する。一点鎖線で示す応答特性は、R=0.5、C=0.5の場合であり、従来の裏面照射型固体撮像素子の応答特性に相当する。実線で示す応答特性は、R=0.5、C=0.06の場合であり、本実施形態における裏面照射型固体撮像素子20の応答特性に相当する。
In FIG. 11, the response characteristics indicated by dotted lines are the response characteristics when R = 1 and C = 0.5, and correspond to the response characteristics of the conventional surface irradiation type solid-state imaging device. The response characteristic indicated by the alternate long and short dash line is a case where R = 0.5 and C = 0.5, and corresponds to the response characteristic of a conventional back-illuminated solid-state imaging device. The response characteristics indicated by the solid line are for R = 0.5 and C = 0.06, and correspond to the response characteristics of the back-illuminated solid-
図11に示すように、R=1、C=0.5の場合に比べて、R=0.5、C=0.06の場合は、電子シャッタが約10倍高速に応答する。さらに、この電子シャッタは、図1に示した構成及び図4〜図7の駆動波形から明らかなように、画素のリセット、露光、信号の読み出しを全画素同時に行うことができる、いわゆるグローバルシャッタである。 As shown in FIG. 11, when R = 0.5 and C = 0.06, the electronic shutter responds about 10 times faster than when R = 1 and C = 0.5. Further, as is apparent from the configuration shown in FIG. 1 and the drive waveforms shown in FIGS. 4 to 7, this electronic shutter is a so-called global shutter that can perform pixel reset, exposure, and signal readout simultaneously. is there.
(第1実施形態)
次に、本発明に係る駆動装置を、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子に適用した例を挙げて説明する。
(First embodiment)
Next, an example in which the driving device according to the present invention is applied to a back-illuminated pixel peripheral recording solid-state imaging device will be described.
ここで、画素周辺記録型固体撮像素子について簡単に説明する。画素周辺記録型固体撮像素子には、表面照射型と裏面照射型とがある。図12は、表面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子を示した模式図である。 Here, the pixel peripheral recording type solid-state imaging device will be briefly described. The pixel peripheral recording type solid-state imaging device includes a front surface irradiation type and a back surface irradiation type. FIG. 12 is a schematic diagram showing a front-illuminated pixel peripheral recording solid-state imaging device.
図12に示すように、表面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子60は、フォトゲート61、CCDメモリ62、合流部63、ドレイン64、VCCD65、HCCD66、アンプ67を備えている。フォトゲート61に、信号電荷を順次記録する斜行直線状のCCDメモリ62が、画素毎に1本直接接続した構造になっている。CCDメモリ62に記録された信号電荷は、合流部63及びドレイン64を経てVCCD65に転送される。なお、図中に点線で示した、画素幅×画素長の領域が1画素の領域である。
As shown in FIG. 12, the front-illuminated pixel peripheral recording type solid-
図13は、表面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子60における1画素の平面模式図である。フォトゲート61の電極は、フォトゲート電極PG1とフォトゲート電極PG2の2枚構成になっている。CCDメモリ62は、CCDメモリ電極M1からM4までを含み、4相駆動で動作するようになっている。VCCD65は、CCDメモリ電極M1、VCCD電極V2、CCDメモリ電極M3、VCCD電極V4の4相駆動になっている。この構成のうち、電子シャッタ機能を構成する電極は、フォトゲート電極PG1とフォトゲート電極PG2の2枚であるが、電子シャッタの応答を司る電極はフォトゲート電極PG2である。
FIG. 13 is a schematic plan view of one pixel in the surface irradiation type pixel peripheral recording type solid-
図14は、表面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子60の画素で電子シャッタの応答を司る電極であるフォトゲート電極PG2の応答特性を示したものである。印加した矩形の入力波形(点線)は、1周期1000ナノ秒、デューティ比50%、VH=12V、VL=0Vである。応答波形(実線)は、矩形波を印加してから500ナノ秒で、11.95Vまで立ち上がっている。これは十分な印加電圧が加わる電子シャッタは、パルス幅が500ナノ秒程度必要であることを示している。
FIG. 14 shows the response characteristics of the photogate electrode PG2, which is the electrode that controls the response of the electronic shutter in the pixels of the front-illuminated pixel peripheral recording solid-
次に、本実施形態における裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の表面側平面模式図と、駆動装置10の構成図とを図15に示す。
Next, FIG. 15 shows a schematic plan view of the front surface side of the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70は、電荷収集ゲート71及び72、オーバーフロードレインゲート73、上書きゲート74、ドレイン75、CCDメモリ76、合流部77、VCCD78、HCCD79、アンプ80を備えている。図中に点線で示した、画素幅×画素長の領域が1画素の領域である。
The back-illuminated pixel peripheral recording solid-
ここで、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70は、本発明に係る裏面照射型固体撮像素子を構成する。電荷収集ゲート71は、本発明に係る信号電荷収集部を構成する。電荷収集ゲート72は、本発明に係る信号電荷出力部を構成する。オーバーフロードレインゲート73及びドレイン75は、本発明に係る信号電荷廃棄部を構成する。CCDメモリ76は、本発明に係る複数の信号電荷蓄積転送部を構成する。VCCD78は、本発明に係る転送部を構成する。
Here, the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
図15では裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の表面側の構成を示しているので、裏面側にある光電変換部は図示していないが、光電変換部で発生した信号電荷は、表面側の電荷収集ゲート71に集まり、電荷収集ゲート72に送られる。電荷収集ゲート72の出口は2つに分岐しており、オーバーフロードレインゲート73を経て画素毎のドレイン75に繋がる経路と、画素毎の斜行直線状のCCDメモリ76に繋がる経路とに分かれる。
In FIG. 15, the configuration of the front side of the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
CCDメモリ76は、合流部77を経て1列共通の読み出し用のVCCD78に接続されている。合流部77は、上書きゲート74を経てドレイン75に接続されている。VCCD78は、全列共通のHCCD79に接続されている。HCCD79は、信号電荷を増幅して外部信号として出力するアンプ80に接続されている。
The
図16は、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の画素の表面側平面模式図である。裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の画素構造は、電荷収集ゲート71の電極である電荷収集ゲート電極G1、電荷収集ゲート72の電極である電荷収集ゲート電極G2、オーバーフロードレインゲート73の電極であるオーバーフロードレインゲート電極ODG、上書きゲート74の電極である上書きゲート電極OWG、ドレイン75の電極であるドレイン電極DRA、CCDメモリ76の電極であるCCDメモリ電極M1〜M4、VCCD78の電極であるVCCD電極M1、V2、M3、V4を含む。
FIG. 16 is a schematic plan view of the front surface side of the pixel of the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
CCDメモリ76は、蓄積転送電圧印加部18が出力する、互いに位相が異なる4相クロックの駆動電圧φM(φM1〜4)によって駆動されるようになっている。例えば、CCDメモリ電極M1、M2、M3及びM4には、それぞれ、駆動電圧φM1、φM2、φM3及びφM4が印加される。この4相クロックのφM1〜4が印加されることにより、CCDメモリ76は、電荷収集ゲート22が出力する信号電荷を順次蓄積してVCCD78に順次転送するようになっている。
The
裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70は、図1に示した裏面照射型固体撮像素子20における電荷収集ゲート22とVCCD25との間に、CCDメモリ76を備えた構成となっているので、その断面は、図2に示した断面方向ではV1、V2、V3、V4がM2、M3、M4、M1となり、図3に示した断面方向では裏面照射型固体撮像素子20と同等の構成となる。
The back-illuminated pixel peripheral recording solid-
CCDメモリ76の最終段は、合流部電極SW、上書きゲート電極OWGを経てドレインDRAに繋がる経路と、合流部電極SW、VCCD電極M1、V2、M3、V4に繋がる経路とがある。VCCD78は、CCDメモリM1、垂直転送路V2、CCDメモリM3、垂直転送路V4の4相駆動になっている。この構成の内、電子シャッタ機能を構成する電極は電荷収集ゲート電極G2、オーバーフロードレインゲート電極ODG、CCDメモリ電極M2の3個であるが、電子シャッタの応答を司る電極は電荷収集ゲート電極G2である。
The final stage of the
ここで、電荷収集ゲート電極G2の面積は、電荷収集ゲート電極G1の面積と、オーバーフロードレインゲート電極ODGの面積と、ドレイン電極DRAの面積と、CCDメモリ電極M1〜M4の面積と、VCCD電極M1、V2、M3、V4の面積と、を合計した合計面積を画素の面積から差し引いた面積よりも小さい。 Here, the area of the charge collection gate electrode G2 includes the area of the charge collection gate electrode G1, the area of the overflow drain gate electrode ODG, the area of the drain electrode DRA, the areas of the CCD memory electrodes M1 to M4, and the VCCD electrode M1. , V2, M3, and V4 are smaller than the total area obtained by subtracting the total area from the pixel area.
図17は、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の画素で電子シャッタの応答を司る電極である電荷収集ゲート電極G2の応答特性を示す。1周期1000ナノ秒、デューティ比50%、VH=12V、VL=0Vの矩形波を印加した場合である。 FIG. 17 shows the response characteristics of the charge collection gate electrode G2, which is the electrode that controls the response of the electronic shutter in the pixels of the back-illuminated pixel peripheral recording solid-state imaging device. This is a case where a rectangular wave having a period of 1000 nanoseconds, a duty ratio of 50%, VH = 12V, and VL = 0V is applied.
図17に示すように、印加した矩形の入力波形(点線)と応答波形(実線)とがほぼ一致している。また、立ち上がり部の拡大図に示すように、矩形波を印加してから応答波形が立ち上がるまでの時間は、ほぼ4ナノ秒である。これは、電子シャッタの応答特性が非常に速いことを示している。裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70では、電子シャッタの応答を司る電荷収集ゲート電極G2の面積が従来のものよりも小さくなったことと、配線抵抗の低減が実現できたことにより、高速な応答が実現できた。
As shown in FIG. 17, the applied rectangular input waveform (dotted line) and the response waveform (solid line) almost coincide. Further, as shown in the enlarged view of the rising portion, the time from when the rectangular wave is applied to when the response waveform rises is approximately 4 nanoseconds. This indicates that the response characteristic of the electronic shutter is very fast. In the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
図18〜図21は、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の電子シャッタ機能を動作させるための駆動電圧波形模式図を示している。図18は電子シャッタの時間開口率1/1(全時間露光)、図19は電子シャッタの時間開口率1/2、図20は電子シャッタの時間開口率1/4、図21は電子シャッタの時間開口率1/8での駆動電圧波形の模式図を示す。
18 to 21 are drive voltage waveform schematic diagrams for operating the electronic shutter function of the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
本実施形態における駆動装置10は、図18〜図21に示すように、駆動電圧φBSとして−5Vの直流電圧を裏面電極BSに印加し、駆動電圧φG1として駆動電圧φBSよりも高い4Vの直流電圧を電荷収集ゲート電極G1に印加する。その結果、裏面電極BSと電荷収集ゲート電極G1との間に直流のバイアスが加わって空乏層が広がった状態となり、光電変換部であるp−半導体層52(図2、図3参照)で発生した信号電荷は電荷収集ゲート電極G1に高速に集まる。
As shown in FIGS. 18 to 21, the driving
また、駆動装置10は、図18〜図21に示すように、電荷収集ゲート電極G2、CCDメモリ電極M2及びM3に駆動電圧として、それぞれ、φG2、φM2及びφM3のクロックを出力する。これらのクロックは、ハイレベル期間が1周期の1/2、ローレベル期間が1周期の1/2になっており、1/4周期ずつ位相が互いに異なっている。駆動電圧φG2は、ハイレベルが8V、ローレベルが−3.5Vである。駆動電圧φM2及びφM3はともに、ハイレベルが12V、ローレベルが−3.5Vである。これらの駆動電圧により、電荷収集ゲート71に収集された信号電荷のうち、図中に「使う」と記載した期間(電子シャッタの開口期間)の信号電荷が電荷収集ゲート72を経由してVCCD78に順次転送される。
Further, as shown in FIGS. 18 to 21, the driving
また、駆動装置10は、図18に示すように、電子シャッタの時間開口率1/1では、駆動電圧φODGとして−3.5Vの直流電圧をオーバーフロードレインゲート電極ODGに印加し、駆動電圧φDRAとして駆動電圧φODGよりも高い26Vの直流電圧をドレイン電極DRAに印加する。
Further, as shown in FIG. 18, the driving
一方、駆動装置10は、図19〜図21に示すように、電子シャッタの時間開口率1/1以外では、駆動電圧φODGとして電圧VL=−3.5V、電圧VH=15Vを有するクロックをオーバーフロードレインゲート電極ODGに印加し、駆動電圧φDRAとして駆動電圧φODGの電圧VHよりも高い直流電圧26Vをドレイン電極DRAに印加する。この駆動電圧により、電荷収集ゲート71に収集された信号電荷のうち、図中に「捨てる」と記載した期間(電子シャッタの閉口期間)の信号電荷が電荷収集ゲート72及びオーバーフロードレインゲート73を経由してドレイン75に捨てられる。
On the other hand, as shown in FIGS. 19 to 21, the driving
次に、図18〜図21の駆動電圧波形における具体的な動作を説明するため、図20に示した電子シャッタの時間開口率1/4の場合を取り上げ、その断面電位模式図を図22に示す。図22は、図20における期間T1、T2、T3、T4での断面電位模式図であり、BS−G1−G2−M2−M3−M4の経路は実線で表し、G2−ODG−DRAの経路は点線で表している。 Next, in order to explain specific operations in the drive voltage waveforms of FIGS. 18 to 21, the case of the electronic shutter shown in FIG. Show. FIG. 22 is a schematic diagram of cross-sectional potentials in the periods T1, T2, T3, and T4 in FIG. 20, the path of BS-G1-G2-M2-M3-M4 is represented by a solid line, and the path of G2-ODG-DRA is It is represented by a dotted line.
期間T1のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷は、電荷収集ゲート21及び22を経てCCDメモリ電極M2に移動し、そこで留まる。
In the bias relationship in the period T1, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS moves to the CCD memory electrode M2 through the
期間T2のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷は、電荷収集ゲート電極G1に移動し、そこに留まる。また、期間T1においてCCDメモリ電極M2で留まっていた信号電荷は、CCDメモリ電極M2とCCDメモリ電極M3に留まる。 In the bias relationship of the period T2, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS moves to the charge collection gate electrode G1 and remains there. In addition, the signal charge remaining at the CCD memory electrode M2 in the period T1 remains at the CCD memory electrode M2 and the CCD memory electrode M3.
期間T3のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷は、電荷収集ゲート電極G1に移動し、そこに留まる。また、期間T2においてCCDメモリ電極M2とCCDメモリ電極M3で留まっていた信号電荷は、CCDメモリ電極M3とCCDメモリ電極M4に転送される。 In the bias relationship of the period T3, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS moves to the charge collection gate electrode G1 and remains there. In addition, the signal charges remaining in the CCD memory electrode M2 and the CCD memory electrode M3 in the period T2 are transferred to the CCD memory electrode M3 and the CCD memory electrode M4.
期間T4のバイアス関係において、裏面電極BS近傍の空乏層で発生した信号電荷と、期間T2とT3において電荷収集ゲート電極G1に留まっていた信号電荷は、G1−G2−ODG−DRAの経路でドレイン電極DRAに捨てられる。 In the bias relationship in the period T4, the signal charge generated in the depletion layer near the back electrode BS and the signal charge remaining in the charge collection gate electrode G1 in the periods T2 and T3 are drained through the path of G1-G2-ODG-DRA. Discarded in the electrode DRA.
まとめると、期間T1からT4までの動作において、期間T1で発生した信号電荷はM2−M3−M4の経路に転送され、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の外部に転送されるが、期間T2、T3、T4に発生した信号電荷はG2−ODG−DRAの経路でドレイン電極DRAに捨てられる。すなわち、この場合の電子シャッタの時間開口率は1/4である。
In summary, in the operation from the period T1 to T4, the signal charge generated in the period T1 is transferred to the path M2-M3-M4 and transferred to the outside of the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
以上のように、本実施形態における裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70は、電子シャッタとして動作し、かつ、従来の表面照射型や裏面照射型の固体撮像素子よりも、電子シャッタの高速化を図ることができる。したがって、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70は、撮像画質の向上を図ることができる。
As described above, the back-illuminated pixel peripheral recording solid-
(第2実施形態)
図23に示すように、本実施形態における撮像装置90は、図15に示した駆動装置10及び裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70に加え、被写体光を入射して集光するレンズ91、アナログ信号の処理を行うアナログ信号処理部92、アナログ信号をデジタル信号に変換(以下「AD変換」という。)するAD変換部93、デジタルの信号の処理を行うデジタル信号処理部94、映像信号を記憶する映像信号メモリ95、映像信号を出力する映像信号出力部96、映像を表示する表示部97を備えている。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 23, the
なお、駆動装置10及び裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70の構成については、第1実施形態で説明したので省略する。また、アナログ信号処理部92及びデジタル信号処理部94は、本発明に係る信号処理回路を構成する。また、撮像装置90は、図示を省略したが、CPU、ROM、RAM等を備えた制御部を有し、この制御部がROMに記憶されたプログラムに基づいて装置全体の制御を行うようになっている。
Note that the configurations of the driving
以下、図23を中心に、適宜図15を用いて撮像装置90の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the
駆動装置10は、第1実施形態で説明したように、各駆動電圧を印加することにより、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70を駆動する。その結果、レンズ91を通過して電荷収集ゲート21に入射した光信号の信号電荷は、順次、CCDメモリ76に蓄積される。
As described in the first embodiment, the driving
その結果、レンズ91を通過して電荷収集ゲート21に入射した光信号のうち、予め定められた電子シャッタの開口時間内に蓄積された信号電荷は、順次、CCDメモリ76に蓄積される。
As a result, among the optical signals that have passed through the
その後、駆動装置10は、CCDメモリ76に蓄積された信号電荷の読み出しの駆動を行う。すなわち、駆動装置10は、読出用クロックの駆動電圧φMをCCDメモリ76に印加し、駆動電圧φVをVCCD78に印加し、駆動電圧φHをHCCD79に印加する。その結果、CCDメモリ76に蓄積された信号電荷がアンプ80経由でアナログ信号処理部92に出力される。
Thereafter, the driving
アナログ信号処理部92は、裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70から出力されるアナログ信号に対して自動利得調整や相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行って、AD変換部93に出力する。
The analog
AD変換部93は、アナログ信号処理部92が印加するアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号処理部94に出力する。
The
デジタル信号処理部94は、AD変換部93から得られる映像信号に対し、撮影時のフレームに対応させた並べ替えや、補間処理及びホワイトバランス補正、RGB/YC変換処理等のデジタル信号処理を行って、映像信号メモリ95に出力する。
The digital
映像信号メモリ95は、デジタル信号処理部94からのデジタル値の映像信号を入力して記憶する。この映像信号メモリ95は、例えば数千フレーム程度の映像信号を保存することができる。
The
映像信号出力部96は、映像信号メモリ95からの映像信号を例えばHD−SDI(High Definition - Serial Digital Interface)の規格の映像信号に変換し、表示部97及び外部装置(図示省略)に所定レートで出力する。例えば、通常のテレビレートの場合、映像信号出力部96は30フレーム/秒で映像信号を出力する。
The video
表示部97は、例えば液晶ディスプレイで構成され、映像信号出力部96が出力する映像信号に基づいた映像を表示する。
The
以上のように、本実施形態における撮像装置90は、駆動装置10及び裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子70を備えたことにより、従来の表面照射型や裏面照射型の固体撮像素子を備えた撮像装置よりも、電子シャッタの高速化を図ることができる。したがって、撮像装置90は、撮像画質の向上を図ることができる。
As described above, the
以上のように、本発明に係る裏面照射型固体撮像素子の画素構造、裏面照射型固体撮像素子、駆動装置及び撮像装置並びに裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法は、電子シャッタの高速化を図ることができるという効果を有し、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮影装置に用いる裏面照射型固体撮像素子の画素構造、裏面照射型固体撮像素子、駆動装置及び撮像装置並びに裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法として有用である。 As described above, the pixel structure of the back-illuminated solid-state image sensor, the back-illuminated solid-state image sensor, the driving device and the imaging apparatus, and the driving method of the pixel structure of the back-illuminated solid-state image sensor according to the present invention are high-speed electronic shutters. The pixel structure of a back-illuminated solid-state image sensor used in a photographing apparatus such as a digital still camera or a digital video camera, a back-illuminated solid-state image sensor, a driving device and an imaging device, and back-surface illumination This is useful as a method for driving a pixel structure of a solid-state image sensor.
10 駆動装置
11 裏面電極電圧印加部(裏面電極電圧印加手段)
12 ゲート電極電圧印加部(信号電荷収集電圧印加手段)
13 ゲート電極電圧印加部(信号電荷出力電圧印加手段)
14 廃棄電極電圧印加部(廃棄電圧印加手段)
15 ドレイン電極電圧印加部(廃棄電圧印加手段)
16 垂直転送電圧印加部(転送電圧印加手段)
20 裏面照射型固体撮像素子
21 電荷収集ゲート(信号電荷収集部)
22 電荷収集ゲート(信号電荷出力部)
23 オーバーフロードレインゲート(信号電荷廃棄部)
24 ドレイン(信号電荷廃棄部)
25 VCCD(転送部)
41 表面(1つの面)
42 裏面(他の面)
51 p+半導体層(裏面電極)
70 裏面照射型の画素周辺記録型固体撮像素子(裏面照射型固体撮像素子)
71 電荷収集ゲート(信号電荷収集部)
72 電荷収集ゲート(信号電荷出力部)
73 オーバーフロードレインゲート(信号電荷廃棄部)
75 ドレイン(信号電荷廃棄部)
76 CCDメモリ(複数の信号電荷蓄積転送部)
78 VCCD(転送部)
90 撮像装置
92 アナログ信号処理部(信号処理回路)
94 デジタル信号処理部(信号処理回路)
DESCRIPTION OF
12 Gate electrode voltage application section (Signal charge collection voltage application means)
13 Gate electrode voltage application section (signal charge output voltage application means)
14 Waste electrode voltage application section (Discard voltage application means)
15 Drain electrode voltage application unit (waste voltage application means)
16 Vertical transfer voltage application unit (transfer voltage application means)
20 Back-illuminated solid-
22 Charge collection gate (signal charge output part)
23 Overflow drain gate (signal charge disposal part)
24 Drain (Signal charge disposal part)
25 VCCD (transfer section)
41 Surface (one surface)
42 Back side (other side)
51 p + semiconductor layer (back electrode)
70 Back-illuminated pixel peripheral recording solid-state image sensor (back-illuminated solid-state image sensor)
71 Charge Collection Gate (Signal Charge Collection Unit)
72 Charge collection gate (signal charge output part)
73 Overflow drain gate (signal charge disposal part)
75 Drain (Signal charge disposal part)
76 CCD memory (multiple signal charge storage and transfer units)
78 VCCD (transfer section)
90
94 Digital signal processor (signal processing circuit)
Claims (6)
前記各画素部は、
前記被写体光によって発生した信号電荷を収集する信号電荷収集部と、
前記信号電荷収集部に接続され前記信号電荷を出力する信号電荷出力部と、
前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を出力側に転送する転送部と、
前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を廃棄する信号電荷廃棄部と、
を備え、
前記信号電荷出力部は、前記信号電荷収集部、前記転送部及び前記信号電荷廃棄部の各電極の面積を合計した合計面積を前記画素の面積から差し引いた面積よりも小さい面積の電極を有し、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を、第1の期間において前記転送部に出力し、前記第1の期間に続く第2の期間において前記信号電荷廃棄部に出力するものであることを特徴とする裏面照射型固体撮像素子の画素構造。 A pixel structure of a back-illuminated solid-state imaging device that has a plurality of pixel portions arranged in a two-dimensional array on one surface side of a semiconductor substrate, and injects subject light from the other surface side of the semiconductor substrate. And
Each pixel portion is
A signal charge collecting unit for collecting signal charges generated by the subject light;
A signal charge output unit connected to the signal charge collection unit and outputting the signal charge;
A transfer unit connected to the signal charge output unit and transferring the input signal charge to the output side;
A signal charge discarding unit that is connected to the signal charge output unit and discards the input signal charge;
With
The signal charge output unit includes an electrode having an area smaller than an area obtained by subtracting a total area of the electrodes of the signal charge collection unit, the transfer unit, and the signal charge discard unit from the area of the pixel. The signal charge collected by the signal charge collecting unit is output to the transfer unit in a first period, and is output to the signal charge discarding unit in a second period following the first period. A pixel structure of a back-illuminated solid-state imaging device.
前記信号電荷出力部は、前記信号電荷収集部、前記転送部、前記信号電荷廃棄部及び前記複数の信号電荷蓄積転送部の各電極の面積を合計した合計面積を前記画素の面積から差し引いた面積よりも小さい面積の電極を有し、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を、前記第1の期間において前記複数の信号電荷蓄積転送部を経由して前記転送部に出力し、前記第2の期間において前記信号電荷廃棄部に出力するものであることを特徴とする請求項1に記載の裏面照射型固体撮像素子の画素構造。 A plurality of signal charge storage and transfer units connected to the signal charge output unit and sequentially storing the signal charges and transferring the signal charge to the transfer unit between the signal charge output unit and the transfer unit;
The signal charge output unit is an area obtained by subtracting the total area of the electrodes of the signal charge collecting unit, the transfer unit, the signal charge discarding unit, and the plurality of signal charge storage and transfer units from the area of the pixel. The signal charge collected by the signal charge collection unit is output to the transfer unit via the plurality of signal charge accumulation and transfer units in the first period, The pixel structure of the backside illumination type solid-state imaging device according to claim 1, wherein the pixel structure is output to the signal charge discarding unit during a period of 2.
前記他の面側に設けられた裏面電極と、
を備えたことを特徴とする裏面照射型固体撮像素子。 The pixel structure of the back-illuminated solid-state imaging device according to claim 1 or 2,
A back electrode provided on the other surface side;
A back-illuminated solid-state imaging device.
前記裏面電極を駆動する電圧を印加する裏面電極電圧印加手段と、
前記被写体光によって発生した信号電荷を前記信号電荷収集部に収集させる電圧を前記信号電荷収集部に印加する信号電荷収集電圧印加手段と、
前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を前記信号電荷出力部に転送させる電圧を前記信号電荷出力部に印加する信号電荷出力電圧印加手段と、
前記信号電荷出力部から入力した信号電荷を前記出力側に向けて転送するための電圧を印加する転送電圧印加手段と、
前記信号電荷出力部から入力した信号電荷を廃棄するための電圧を印加する廃棄電圧印加手段と、
を備えたことを特徴とする駆動装置。 A driving apparatus for driving the back-illuminated solid-state imaging device according to claim 3,
Back electrode voltage application means for applying a voltage for driving the back electrode;
A signal charge collecting voltage applying means for applying a voltage for collecting the signal charge generated by the subject light to the signal charge collecting unit to the signal charge collecting unit;
Signal charge output voltage applying means for applying a voltage for transferring the signal charge collected by the signal charge collecting unit to the signal charge output unit;
Transfer voltage applying means for applying a voltage for transferring the signal charge input from the signal charge output section toward the output side;
A discard voltage applying means for applying a voltage for discarding the signal charge input from the signal charge output unit;
A drive device comprising:
請求項4に記載の駆動装置と、
前記裏面照射型固体撮像素子の複数の画素部からの信号を処理して映像信号を出力する信号処理回路と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 3,
A drive device according to claim 4;
A signal processing circuit that processes a signal from a plurality of pixel portions of the back-illuminated solid-state imaging device and outputs a video signal;
An imaging apparatus comprising:
前記各画素部は、
前記被写体光によって発生した信号電荷を収集する信号電荷収集部と、
前記信号電荷収集部に接続され前記信号電荷を出力する信号電荷出力部と、
前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を出力側に転送する転送部と、
前記信号電荷出力部に接続され入力した信号電荷を廃棄する信号電荷廃棄部と、
を備え、
前記信号電荷出力部は、前記信号電荷収集部、前記転送部及び前記信号電荷廃棄部の各電極の面積を合計した合計面積を前記画素の面積から差し引いた面積よりも小さい面積の電極を有し、
前記信号電荷出力部が、前記信号電荷収集部が収集した前記信号電荷を、第1の期間において前記転送部に出力するステップと、
前記信号電荷出力部が、前記第1の期間に続く第2の期間において前記信号電荷廃棄部に出力するステップと、
を含むことを特徴とする裏面照射型固体撮像素子の画素構造の駆動方法。 Driving a pixel structure of a back-illuminated solid-state imaging device having a plurality of pixel portions arranged in a two-dimensional array on one surface side of a semiconductor substrate and injecting subject light from the other surface side of the semiconductor substrate A method,
Each pixel portion is
A signal charge collecting unit for collecting signal charges generated by the subject light;
A signal charge output unit connected to the signal charge collection unit and outputting the signal charge;
A transfer unit connected to the signal charge output unit and transferring the input signal charge to the output side;
A signal charge discarding unit that is connected to the signal charge output unit and discards the input signal charge;
With
The signal charge output unit includes an electrode having an area smaller than an area obtained by subtracting a total area of the electrodes of the signal charge collection unit, the transfer unit, and the signal charge discard unit from the area of the pixel. ,
The signal charge output unit outputting the signal charge collected by the signal charge collection unit to the transfer unit in a first period;
The signal charge output unit outputting to the signal charge discarding unit in a second period following the first period;
A method for driving a pixel structure of a back-illuminated solid-state imaging device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012162779A JP2014022689A (en) | 2012-07-23 | 2012-07-23 | Pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device, rear surface irradiation type solid imaging device, driver, imaging apparatus and driving method of pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012162779A JP2014022689A (en) | 2012-07-23 | 2012-07-23 | Pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device, rear surface irradiation type solid imaging device, driver, imaging apparatus and driving method of pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014022689A true JP2014022689A (en) | 2014-02-03 |
Family
ID=50197212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012162779A Pending JP2014022689A (en) | 2012-07-23 | 2012-07-23 | Pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device, rear surface irradiation type solid imaging device, driver, imaging apparatus and driving method of pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014022689A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9743022B2 (en) | 2014-10-07 | 2017-08-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensors and related methods and electronic devices |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02306662A (en) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Nec Corp | Solid-state image sensor |
JP2001168316A (en) * | 1999-09-30 | 2001-06-22 | Koji Eto | Ultrahigh speed photographing image sensor |
JP2006121058A (en) * | 2004-09-21 | 2006-05-11 | Koji Eto | Imaging element of rear surface irradiation type |
JP2008103668A (en) * | 2006-09-20 | 2008-05-01 | Fujifilm Corp | Back irradiation image sensor and imaging device with that image sensor |
-
2012
- 2012-07-23 JP JP2012162779A patent/JP2014022689A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02306662A (en) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Nec Corp | Solid-state image sensor |
JP2001168316A (en) * | 1999-09-30 | 2001-06-22 | Koji Eto | Ultrahigh speed photographing image sensor |
JP2006121058A (en) * | 2004-09-21 | 2006-05-11 | Koji Eto | Imaging element of rear surface irradiation type |
JP2008103668A (en) * | 2006-09-20 | 2008-05-01 | Fujifilm Corp | Back irradiation image sensor and imaging device with that image sensor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9743022B2 (en) | 2014-10-07 | 2017-08-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensors and related methods and electronic devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101836039B1 (en) | Solid state image sensor, method for driving a solid state image sensor, imaging apparatus, and electronic device | |
US10498984B2 (en) | Solid-state image pickup device, method of driving the same, and electronic apparatus | |
JP6024103B2 (en) | Image sensor, image sensor drive method, image sensor manufacturing method, and electronic device | |
TWI504256B (en) | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
JP5821315B2 (en) | Electronic device, driving method of electronic device | |
US10362246B2 (en) | Solid-state image pickup device, method of driving the same, and electronic apparatus | |
KR20200136499A (en) | Solid-state image pickup device and driving method therefor, and electronic apparatus | |
JP2011204878A (en) | Solid-state image pickup device and electronic equipment | |
JP5959877B2 (en) | Imaging device | |
WO2016158483A1 (en) | Solid-state imaging element, driving method, and electronic device | |
JP4735702B2 (en) | Solid-state imaging device, driving method of solid-state imaging device, and imaging device | |
JP2015115345A (en) | Solid-state imaging device | |
JP2006093517A (en) | Solid state imaging device | |
JP5105453B2 (en) | IMAGING ELEMENT, SEMICONDUCTOR DEVICE, IMAGING METHOD, IMAGING DEVICE | |
JP2001148809A (en) | Drive method for solid-state image pickup element and image pickup system | |
JP6018396B2 (en) | Backside-illuminated image sensor, driving device and imager including the same, and backside-illuminated image sensor driving method | |
JP2014022689A (en) | Pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device, rear surface irradiation type solid imaging device, driver, imaging apparatus and driving method of pixel structure for rear surface irradiation type solid imaging device | |
WO2011105018A1 (en) | Solid-state imaging device and camera system | |
JP5234100B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging device | |
US20110261240A1 (en) | Solid-state imaging device | |
JP4001904B2 (en) | Driving method of solid-state imaging device | |
JP2013070181A (en) | Solid-state imaging device and camera system | |
JP4296025B2 (en) | Solid-state imaging device and driving method thereof | |
JP5518226B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP5614476B2 (en) | Solid-state imaging device driving method, solid-state imaging device, and camera system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160803 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170117 |