JP4696788B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、固体撮像装置に係り、画素部の周りに少なくても2箇所以上に電源部を配置し、これにより制御回路の駆動能力を上げ、信号を均一に画素部の各画素に印加するようにした固体撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device, and at least two power supply units are arranged around a pixel unit, thereby increasing the drive capability of a control circuit and uniformly applying a signal to each pixel of the pixel unit. it is to about the solid-state imaging device which is adapted.

一般に、撮像用の半導体素子としては、フォトダイオードとMOSFET等を組み合わせた固体撮像装置が知られている(特許文献1)。この固体撮像装置にはCMOSイメージセンサなど画素内にアンプを持つ増幅型固体撮像装置がある。このような固体撮像装置は画素敷き詰め領域(画素部)の周辺に、画素を駆動する回路やノイズ抑圧回路などの信号処理回路を持っている。画素を駆動するときには、行単位やあるいは全画素一斉の駆動を行えるようになっている。   In general, as a semiconductor element for imaging, a solid-state imaging device combining a photodiode and a MOSFET is known (Patent Document 1). This solid-state imaging device includes an amplification type solid-state imaging device having an amplifier in a pixel such as a CMOS image sensor. Such a solid-state imaging device has a signal processing circuit such as a circuit for driving a pixel and a noise suppression circuit around a pixel covering region (pixel portion). When driving the pixels, it is possible to drive in units of rows or all pixels at once.

図14はそのような固体撮像装置の例であり、上記特許文献1に開示されたものである。画素敷き詰め領域(画素部)100内に画素Pxが規則的に配列されている。その図中左側には画素Pxを駆動するための回路群があり、例えば垂直走査回路102、電子シャッタ走査回路104、マルチプレクサ106からなっている。これらの回路は画素Pxの駆動を行単位にするか、全画素一斉にするかを切り替えることができるようになっている。画素敷き詰め領域100の図中上部には、画素アンプ出力の負荷となる電流源108があり、電流源108に生じた電圧が各画素Pxの信号になる。各画素Pxの信号出力はノイズ抑圧回路110により信号処理され、水平走査回路112によりスイッチ114が走査され、出力端子116から順次出力される。   FIG. 14 shows an example of such a solid-state imaging device, which is disclosed in Patent Document 1 described above. The pixels Px are regularly arranged in the pixel covering region (pixel portion) 100. On the left side of the figure, there is a circuit group for driving the pixel Px, which includes, for example, a vertical scanning circuit 102, an electronic shutter scanning circuit 104, and a multiplexer 106. These circuits can switch between driving the pixels Px in units of rows or all pixels at once. In the upper part of the pixel covering area 100 in the figure, there is a current source 108 serving as a load of the pixel amplifier output, and a voltage generated in the current source 108 becomes a signal of each pixel Px. The signal output of each pixel Px is subjected to signal processing by the noise suppression circuit 110, the switch 114 is scanned by the horizontal scanning circuit 112, and sequentially output from the output terminal 116.

特開2005−64550号公報(図10)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-64550 (FIG. 10)

ところで、近年、固体撮像装置の高微細化が進み、敷き詰める画素数が増えている。例えば1000万画素以上の固体撮像装置もあり、さらに増える傾向にある。画素数が増えると、駆動回路が行単位、あるいは全画素一斉に駆動しなければならない画素数も増える。この結果、駆動回路から遠い画素では、遅延や信号なまりが発生して、それが画質に影響を与えるという問題が発生している。また画素数が増えた結果、読出し速度を上げるために動作クロック周波数は大きくなり、画素駆動に割り当てる時間も短くなる傾向がある。この傾向も駆動回路から遠い画素の駆動で遅延や信号なまりの問題が生じ易くなっている。このような問題は特に全画素を一斉に駆動するときに、顕著となる。   Incidentally, in recent years, the solid-state imaging device has been highly miniaturized, and the number of pixels to be spread has increased. For example, there are solid-state imaging devices with 10 million pixels or more, and the number tends to increase. As the number of pixels increases, the number of pixels that the driving circuit must drive in units of rows or all pixels at the same time also increases. As a result, there is a problem that a pixel far from the driving circuit causes a delay or signal rounding, which affects the image quality. As a result of the increase in the number of pixels, the operation clock frequency is increased to increase the reading speed, and the time allocated for pixel driving tends to be shortened. This tendency also tends to cause delay and signal rounding problems when driving a pixel far from the drive circuit. Such a problem becomes prominent particularly when all the pixels are driven simultaneously.

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、電源部と制御回路の内、少なくとも電源部を互いに離間させて2個以上設けるようにし、もって画素に供給する所定電位を均一化させることが可能な固体撮像装置を提供することにある。 The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. An object of the present invention, among the power supply unit and the control circuit, Hisage at least the power part by spaced apart from each other so as to provide two or more, with a solid capable of homogenizing the predetermined potential supplied to the pixel imaging device There is to serve.

請求項1に係る発明は、入射した光を光電変換して発生した電荷を蓄積するフォトダイオード、転送ゲート電極を有し、前記フォトダイオードに蓄積された電荷を転送する転送ゲートトランジスタ、及び、リング状ゲート電極を有し、前記転送トランジスタから転送された電荷を蓄積するリング状ゲートトランジスタを含む画素が、行方向及び列方向にマトリクス状に複数配置された画素部と、前記画素部における前記列方向の一側の周囲に配置され、互いに異なる第1の複数の電位を供給する第1の電源部と、前記画素部における前記列方向の前記一側とは反対側の周囲に前記第1の電源部とは離間して配置され、前記互いに異なる第1の複数の電位を供給する第2の電源部と、前記第1の電源部及び前記第2の電源部からそれぞれ供給された前記互いに異なる第1の複数の電位のうちの所定の電位を選択して前記リング状ゲート電極に供給するリング状ゲート電位制御部と、を備えていることを特徴とする固体撮像装置である。

The invention according to claim 1 includes a photodiode for storing charges generated by photoelectric conversion of incident light, a transfer gate electrode, a transfer gate transistor for transferring charges accumulated in the photodiode, and a ring. have Jo gate electrode, a pixel including a ring-shaped gate transistor for accumulating the charge transferred from said transfer transistor, and a pixel portion having a plurality arranged in a matrix in row and column directions, the in the pixel portion row A first power supply unit that is arranged around one side in the direction and supplies a plurality of first potentials different from each other; and the first power source unit around the one side in the column direction in the pixel unit A second power supply unit that is disposed apart from the power supply unit and supplies a first plurality of different potentials, and is supplied from the first power supply unit and the second power supply unit, respectively. And a ring-shaped gate potential controller that selects a predetermined potential from the first plurality of different potentials and supplies the selected potential to the ring-shaped gate electrode. .

この場合、例えば請求項2に規定するように、前記画素部の周囲に配置され、互いに異なる第2の複数の電位を供給する第3の電源部と、前記画素部の周囲に前記第3の電源部とは離間して配置され、前記互いに異なる第2の複数の電位を供給する第4の電源部と、前記第3の電源部及び前記第4の電源部からそれぞれ供給された前記互いに異なる第2の複数の電位のうちの所定の電位を選択して前記転送ゲート電極に供給する転送ゲート電位制御部と、をさらに備えているIn this case, for example, as defined in claim 2, a third power supply unit that is arranged around the pixel unit and supplies a second plurality of different potentials, and the third power source unit around the pixel unit. The fourth power supply unit that is disposed apart from the power supply unit and supplies the second plurality of different potentials, and the different ones supplied from the third power supply unit and the fourth power supply unit, respectively. A transfer gate potential control unit that selects a predetermined potential from the second plurality of potentials and supplies the selected potential to the transfer gate electrode ;

本発明の関連技術は、フォトダイオードとトランジスタとを含む画素をマトリクス状に複数個配置してなる画素部と、前記画素部の周囲にそれぞれ配置されており、且つ複数の所定電位をそれぞれ供給する複数の電源部と、前記複数の電源部からそれぞれ供給される前記複数の所定電位を切り替えて選択的に前記画素に供給する少なくとも1つの制御回路と、前記画素部の行を選択する行選択手段と、前記画素部の列を選択する列選択手段と、を有する固体撮像装置の駆動方法であって、前記複数の電源部から前記画素部の画素に対して前記所定電位をそれぞれ供給するステップを有することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法である。 In the related art of the present invention , a plurality of pixels each including a photodiode and a transistor are arranged in a matrix, and each pixel portion is arranged around the pixel portion and supplies a plurality of predetermined potentials. A plurality of power supply units; at least one control circuit that selectively supplies the pixels by switching the plurality of predetermined potentials respectively supplied from the plurality of power supply units; and a row selection unit that selects a row of the pixel units. When a driving method of a solid-state imaging device having a column selection means for selecting a column of said pixel portion, wherein a plurality of said predetermined potential from the power source unit to the pixel of the pixel portion, respectively it supplies it is a method for driving the solid-state imaging device characterized by having a step.

本発明に係る固体撮像装置によれば、電源部と制御回路の内、少なくとも電源部を互いに離間させて2個以上設けるようにし、もって画素に供給する所定電位を均一化させることができる。
また、制御回路の駆動能力を向上させるようにすれば、画素に供給する所定電位を更に均一化させることができる。
According to the solid-state imaging device according to the present invention, among the power supply unit and the control circuit, at least the power part by spaced apart from each other so as to provide two or more, it is possible to equalize the predetermined potential supplied to the pixel with.
Further, if the drive capability of the control circuit is improved, the predetermined potential supplied to the pixels can be made more uniform.

以下に、本発明に係る固体撮像装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
まず本発明の説明に先立って、一画素の構造と本発明の前提として本出願人が先に出願した特許出願にて開示した技術内容について説明する。図1は一画素分の構造を示す図であり、図1(A)は上面図を示し、図1(B)は図1(A)中のX−X’線の断面図を示す。また図2は本出願人が先の出願(特願2004−21895号)において提案したm行n列の画素部で構成された固体撮像装置のs行t列(s≦m、t≦n)の画素の等価回路を示す。図2に示す画素等価回路において、画素部43には、複数の画素Pxが縦横に規則的に並べられてマトリクス状に配置され、m行×n列の画素Pxが設けられている。図2では代表としてs行目で、t列目の画素を等価的に示している。
Hereinafter will be described in detail with reference to Kazumi施例solid imaging device according to the present invention in the accompanying drawings.
Prior to the description of the present invention, the structure of one pixel and the technical contents disclosed in the patent application previously filed by the present applicant as the premise of the present invention will be described. 1A and 1B are diagrams illustrating a structure for one pixel, FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. FIG. 2 shows s rows and t columns (s ≦ m, t ≦ n) of a solid-state imaging device constituted by a pixel portion of m rows and n columns proposed by the present applicant in a previous application (Japanese Patent Application No. 2004-21895). An equivalent circuit of the pixel is shown. In the pixel equivalent circuit shown in FIG. 2, in the pixel portion 43, a plurality of pixels Px are regularly arranged vertically and horizontally and arranged in a matrix, and m rows × n columns of pixels Px are provided. In FIG. 2, a pixel in the s-th row and the t-th column is representatively shown as a representative.

ここで図1を参照して一画素の構造について説明する。この固体撮像装置の全体は、p 基板71上に形成されており、このp 基板71上に全画素が並設させて共通に形成されることになる。具体的には、上記p 基板71上にp 型エピタキシャル層72を成長させてある。このp 型エピタキシャル層72内にnウエル73があり、このnウエル73上にはゲート酸化膜74を挟んで第1のゲート電極としてリング状ゲート電極75がリング状に形成されている。
このリング状ゲート電極75の中央開口部のnウエル73の表面にはn 型のソース領域76が形成されており、このソース領域76に隣接してp型のソース近傍領域77が形成されている。このソース近傍領域77はリング状ゲート電極75の外周部に達していない。
Here, the structure of one pixel will be described with reference to FIG. Whole of the solid-state imaging device is formed on a p + substrate 71, so that all the pixels on the p + substrate 71 is formed in common by juxtaposed. Specifically, a p type epitaxial layer 72 is grown on the p + substrate 71. An n well 73 is provided in the p type epitaxial layer 72, and a ring-shaped gate electrode 75 is formed in a ring shape on the n well 73 as a first gate electrode with a gate oxide film 74 interposed therebetween.
An n + -type source region 76 is formed on the surface of the n-well 73 in the central opening of the ring-shaped gate electrode 75, and a p-type source vicinity region 77 is formed adjacent to the source region 76. Yes. This source vicinity region 77 does not reach the outer peripheral portion of the ring-shaped gate electrode 75.

上記ソース領域76及びソース近傍領域77から離れたnウエルの表面にはn 型のドレイン領域78げ設けられている。上記リング状ゲート電極75から離れた位置であって上記ドレイン領域78の下部のnウエル中にはp型領域79が形成され、埋め込みフォトダイオード6を形成している。
この埋め込みフォトダイオード6とリング状ゲート電極75の間には、第2のゲート電極として転送ゲート電極81が設けられている。この転送ゲート電極81の部分が、転送MOSFET4として構成される。そして、ドレイン領域78、リング状ゲート電極75、ソース領域76、転送ゲート電極81はそれぞれメタル配線82、83、84、85が形成されている。
各構成の上部には遮光膜86が形成され、フォトダイオード6の上部には開口部87が設けられている。そして、上記ソース領域76、ドレイン領域78及びリング状ゲート電極75の部分でリング状ゲートMOSFET2を構成している。
An n + -type drain region 78 is provided on the surface of the n-well far from the source region 76 and the source vicinity region 77. A p-type region 79 is formed in the n-well at a position away from the ring-shaped gate electrode 75 and below the drain region 78, thereby forming the buried photodiode 6.
A transfer gate electrode 81 is provided as a second gate electrode between the embedded photodiode 6 and the ring-shaped gate electrode 75. The portion of the transfer gate electrode 81 is configured as the transfer MOSFET 4. The drain region 78, the ring-shaped gate electrode 75, the source region 76, and the transfer gate electrode 81 are formed with metal wirings 82, 83, 84, and 85, respectively.
A light shielding film 86 is formed on the top of each configuration, and an opening 87 is provided on the top of the photodiode 6. A ring-shaped gate MOSFET 2 is constituted by the source region 76, the drain region 78 and the ring-shaped gate electrode 75.

上述のように1つの画素Pxはリング状ゲート電極を持つMOSFET2、転送ゲートMOSFET4、フォトダイオード6から主に形成されており、リング状ゲートMOSFET2のゲート電極のドレインがフォトダイオード6のn型に接続され、転送ゲートMOSFET4のソースがフォトダイオード6のp型に接続され、転送ゲートMOSFET4のドレインがリング状ゲートMOSFET2のバックゲートに接続されている。
s行t列の各画素Pxから信号を読み出すための周辺回路があり、1フレームを読み出すためにフレームスタート信号発生回路42が設けられている。これより出力されるフレームスタート信号は行選択手段である垂直シフトレジスタ32に供給される。この垂直シフトレジスタ32は何行目の画素を読み出すかを指示する信号を出す。
As described above, one pixel Px is mainly formed by the MOSFET 2 having the ring-shaped gate electrode, the transfer gate MOSFET 4 and the photodiode 6, and the drain of the gate electrode of the ring-shaped gate MOSFET 2 is connected to the n-type of the photodiode 6. The source of the transfer gate MOSFET 4 is connected to the p-type of the photodiode 6, and the drain of the transfer gate MOSFET 4 is connected to the back gate of the ring-shaped gate MOSFET 2.
There is a peripheral circuit for reading a signal from each pixel Px in s rows and t columns, and a frame start signal generating circuit 42 is provided for reading one frame. The output frame start signal is supplied to the vertical shift register 32 which is a row selection means. The vertical shift register 32 outputs a signal instructing which row of pixels to read out.

各画素において、リング状ゲートMOSFET2のリング状ゲート電極は、リング状ゲート電極配線33を介してリング状ゲート電位制御回路31に接続され、転送ゲートMOSFET6の転送ゲート電極は転送ゲート電極配線44を介して転送ゲート電位制御回路41に接続され、転送ゲートMOSFET4のドレインはドレイン電極配線10を介してドレイン電位制御回路8に接続され、それぞれを必要とする所定電位になるように制御できるようになっている。   In each pixel, the ring-shaped gate electrode of the ring-shaped gate MOSFET 2 is connected to the ring-shaped gate potential control circuit 31 via the ring-shaped gate electrode wiring 33, and the transfer gate electrode of the transfer gate MOSFET 6 is connected via the transfer gate electrode wiring 44. Are connected to the transfer gate potential control circuit 41, and the drain of the transfer gate MOSFET 4 is connected to the drain potential control circuit 8 via the drain electrode wiring 10, so that each can be controlled to have a predetermined potential. Yes.

上記リング状ゲート電位制御回路31及びドレイン電位制御回路8には垂直シフトレジスタ32から信号がそれぞれ供給される。上記リング状ゲート電極は行毎に制御するので、横方向に配線するが、上記転送ゲート電極は全画素一斉に制御するので、縦方向の配線でもよいが、ここでは横方向で配線している。ドレイン電位制御回路8は、全画素一斉に制御する場合と行毎に制御する場合があり、ここでは横方向で配線している。リング状ゲート電位制御回路31は垂直シフトレジスタ32と接続され、転送ゲート電位制御回路41はフレームスタート信号発生回路42と接続され、ドレイン電位制御回路8は垂直シフトレジスタ32とフレームスタート信号発生回路42にそれぞれ接続されている。   Signals are supplied from the vertical shift register 32 to the ring-shaped gate potential control circuit 31 and the drain potential control circuit 8, respectively. Since the ring-shaped gate electrode is controlled for each row, wiring is performed in the horizontal direction. However, since the transfer gate electrode is controlled for all pixels at the same time, wiring in the vertical direction may be used, but here the wiring is performed in the horizontal direction. . The drain potential control circuit 8 may control all the pixels at the same time or may control it for each row. Here, the drain potential control circuit 8 is wired in the horizontal direction. The ring-shaped gate potential control circuit 31 is connected to the vertical shift register 32, the transfer gate potential control circuit 41 is connected to the frame start signal generating circuit 42, and the drain potential control circuit 8 is connected to the vertical shift register 32 and the frame start signal generating circuit 42. Are connected to each.

リング状ゲートMOSFET2のソース電極につながるソース電極配線(出力線)12は縦方向に配線され、この配線12の一方はスイッチsw1を介してソース電位制御回路14に接続され、もう一方はスイッチsw2を介して、信号読み出し回路16に接続されている。信号を読み出すときにはスイッチsw1をオフ、スイッチsw2をオンにし、他方、ソース電位を制御するときにはスイッチsw1をオン、スイッチsw2をオフにする。   The source electrode wiring (output line) 12 connected to the source electrode of the ring-shaped gate MOSFET 2 is wired in the vertical direction, and one of the wirings 12 is connected to the source potential control circuit 14 via the switch sw1, and the other is connected to the switch sw2. Via the signal readout circuit 16. When the signal is read, the switch sw1 is turned off and the switch sw2 is turned on. On the other hand, when the source potential is controlled, the switch sw1 is turned on and the switch sw2 is turned off.

この信号読み出し回路16は、負荷となる電流源18と、互いに並列に接続されるキャパシタC1、C2と、これらのキャパシタを切り替えるスイッチsc1、sc2と上記キャパシタC1、C2の電位差をとる差動アンプ20とにより構成される。具体的には、上記ソース電極配線12は負荷となる電流源18に接続されており、この信号読み出し回路16は、ソースフォロア回路を形成している。上記電流源18はスイッチsc1、sc2を介してキャパシタC1、C2の一端とそれぞれ並列に接続されている。キャパシタC1、C2の他端は接地され、またその一端は差動アンプ20の反転入力端子及び非反転入力端子にそれぞれ接続され、キャパシタC1、C2の電位差を出力スイッチswtを介して出力信号Voutとして出力するようになっている。そして、上記出力スイッチswtは、列選択手段である水平シフトレジスタ22により選択的に開閉制御される。尚、上記ソース電位制御回路14は、フレーム信号発生回路42及び垂直シフトレジスタ32にそれぞれ接続される。   The signal readout circuit 16 includes a current source 18 serving as a load, capacitors C1 and C2 connected in parallel to each other, switches sc1 and sc2 for switching these capacitors, and a differential amplifier 20 that takes a potential difference between the capacitors C1 and C2. It consists of. Specifically, the source electrode wiring 12 is connected to a current source 18 serving as a load, and the signal readout circuit 16 forms a source follower circuit. The current source 18 is connected in parallel with one end of each of the capacitors C1 and C2 via the switches sc1 and sc2. The other ends of the capacitors C1 and C2 are grounded, and one end thereof is connected to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the differential amplifier 20, respectively, and the potential difference between the capacitors C1 and C2 is output as an output signal Vout through the output switch swt. It is designed to output. The output switch swt is selectively opened and closed by a horizontal shift register 22 which is a column selection unit. The source potential control circuit 14 is connected to the frame signal generation circuit 42 and the vertical shift register 32, respectively.

図3に各制御回路の信号ならびにCMOSセンサ等価回路のタイミングチャートを示す。ここでは代表としてs行t列目の画素に注目して説明する。
期間(1)はフォトダイオード電荷蓄積期間であり、埋め込みフォトダイオード6に光が入射し、光電効果により電子ホール対が発生し、フォトダイオード6のp型領域にホールが蓄積される。
フレームスタート信号がパルス状に出力されると、まず期間(2)で、全画素で電荷が一斉にフォトダイオード6からリング状ゲートMOSFET2のバックゲートへ、ホール電荷が転送される。これは転送ゲート電位制御回路41の制御信号電位がVddからLow2に下がり、転送ゲートMOSFET4がオン状態になることで行われる。このとき、リング状ゲート電極の電位はLowからLow1になるが、Low2のほうがLow1よりも大きい。尚、Low1はLowと同じでもよい。もっとも簡便にはLow1=Low=0Vに設定する。ソース電位はソース電位制御回路14によりS1に設定される。S1>Low1であり、これによりリング状ゲートMOSFET2がオフのままであり、電流が流れないようにする。
FIG. 3 shows a signal of each control circuit and a timing chart of the CMOS sensor equivalent circuit. Here, description will be made by paying attention to the pixel in the s row and the t column as a representative.
Period (1) is a photodiode charge accumulation period. Light enters the embedded photodiode 6, electron hole pairs are generated by the photoelectric effect, and holes are accumulated in the p type region of the photodiode 6.
When the frame start signal is output in a pulse form, first, in period (2), the charge is transferred from the photodiode 6 to the back gate of the ring-shaped gate MOSFET 2 all at once in all the pixels. This is performed when the control signal potential of the transfer gate potential control circuit 41 falls from Vdd to Low 2 and the transfer gate MOSFET 4 is turned on. At this time, the potential of the ring-shaped gate electrode changes from Low to Low1, but Low2 is larger than Low1. Note that Low1 may be the same as Low. Most simply, Low1 = Low = 0V is set. The source potential is set to S 1 by the source potential control circuit 14. S1> Low1, so that the ring-shaped gate MOSFET 2 remains off and no current flows.

期間(3)では、転送ゲート電極の電位が再びVddとなり、転送ゲートMOSFET4がオフとなる。フォトダイオード6では再びホール電荷の蓄積が始まり、これは次の転送まで続く。画素の信号読み出しが、各行ごとに順番に行われるので、1行目〜(s−1)行目を読み出す期間(3)では待機状態となる。このとき、s行t列目のリング状ゲートMOSFET2のゲート電位はLow、ソース電位はS1であり、オフ状態である。ソース電位は他の行からの信号読み出しが行われている間、その画素からの信号の値により、さまざまな値を取りえる。また、リング状ゲート電極電位は行毎に、さまざまな電位を取りえる。このような領域は図中、斜線で示される。
期間(4)〜(6)ではs行t列目の画素からの読み出しが行われる。
まず期間(4)でリング状ゲート電極の電位がVg1になる。このVg1はLow、Low1、Vddとの間で、以下の関係が成り立つ。尚、ここでVdd=High1である。
Low ≦ Low1 ≦ Vg1 ≦ Vdd (ただしLow<Vdd)
In the period (3), the potential of the transfer gate electrode becomes Vdd again, and the transfer gate MOSFET 4 is turned off. The photodiode 6 starts to accumulate hole charges again and continues until the next transfer. Since pixel signal readout is performed in order for each row, a standby state is entered in a period (3) in which the first to (s-1) th rows are read out. At this time, the gate potential of the ring-shaped gate MOSFET 2 in the s-th row and the t-th column is Low, the source potential is S1, and it is in the off state. The source potential can take various values depending on the value of the signal from the pixel while the signal is read from another row. Further, the ring-shaped gate electrode potential can take various potentials for each row. Such a region is indicated by hatching in the figure.
In the periods (4) to (6), reading from the pixel in the s row and the t column is performed.
First, in the period (4), the potential of the ring-shaped gate electrode becomes Vg1. This Vg1 has the following relationship with Low, Low1, and Vdd. Here, Vdd = High1.
Low ≤ Low1 ≤ Vg1 ≤ Vdd (where Low <Vdd)

一方、スイッチsw1がオフ、スイッチsw2がオン、スイッチsc1がオン、スイッチsc2がオフになっている。この結果、ソースフォロア回路である信号読み出し回路16が働き、リング状ゲートMOSFET2のソース電位はS2(=Vg1−Vth1)となる。ここでVth1はバックゲート(ソース近傍p型領域)にホールがある状態でのリング状ゲートMOSFET2のしきい値電圧である。この値がスイッチsc1を通して、キャパシタC1に記憶される。   On the other hand, the switch sw1 is off, the switch sw2 is on, the switch sc1 is on, and the switch sc2 is off. As a result, the signal readout circuit 16 which is a source follower circuit works, and the source potential of the ring-shaped gate MOSFET 2 becomes S2 (= Vg1-Vth1). Here, Vth1 is a threshold voltage of the ring-shaped gate MOSFET 2 in a state where there is a hole in the back gate (p-type region near the source). This value is stored in the capacitor C1 through the switch sc1.

次に期間(5)では、リング状ゲート電極の電位がHigh1になり、ソース電極の電位はHighsになる。ここでHigh1、Highs>Low1であり、リング状ゲートMOSFET2がオンして電流が流れないような電位設定にするのが望ましい。またHigh1、Highs≦Vddが望ましい。簡便な設定では、High1=Highs=Vddとする。なおHigh1、Highs>Vddの時には、画素の駆動にかかる各トランジスタは高耐圧トランジスタにすることが望ましい。
このとき、ソース近傍のp型領域のポテンシャルが持ち上げられ、nウェルのバリアを越えて、ホールがp型エピタキシャル層に排出される(リセット)。
Next, in period (5), the potential of the ring-shaped gate electrode becomes High1, and the potential of the source electrode becomes Highs. Here, High1, Highs> Low1, and it is desirable to set the potential so that the ring-shaped gate MOSFET 2 is turned on and no current flows. Further, High1 and Highs ≦ Vdd are desirable. In a simple setting, High1 = Highs = Vdd. Note that when High1 and Highs> Vdd, it is desirable that each transistor for driving the pixel be a high breakdown voltage transistor.
At this time, the potential of the p-type region in the vicinity of the source is raised, and holes are discharged to the p-type epitaxial layer beyond the barrier of the n-well (reset).

期間(6)では、再びリング状ゲート電極の電位がVg1になる。一方スイッチsw1がオフ、スイッチsw2がオン、スイッチsc1がオフ、スイッチsc2がオンになっている。この結果、ソースフォロア回路(信号読み出し回路16)が働き、リング状ゲートMOSFET2のソース電位はS0(=Vg1−Vth0)となる。ここでVth0はバックゲート(ソース近傍p型領域)にホールがない状態でのリング状ゲートMOSFET2のしきい値電圧である。この値がスイッチsc2を通して、キャパシタC2に記憶される。   In the period (6), the potential of the ring-shaped gate electrode becomes Vg1 again. On the other hand, the switch sw1 is off, the switch sw2 is on, the switch sc1 is off, and the switch sc2 is on. As a result, the source follower circuit (signal readout circuit 16) works, and the source potential of the ring-shaped gate MOSFET 2 becomes S0 (= Vg1-Vth0). Here, Vth0 is the threshold voltage of the ring-shaped gate MOSFET 2 in the state where there is no hole in the back gate (p-type region near the source). This value is stored in the capacitor C2 through the switch sc2.

差動アンプ20はキャパシタC1、C2の電位差、すなわち”Vth0−Vth1”を出力する。この出力値はホール電荷によるしきい値変化分である。水平シフトレジスタ22がt列目の出力スイッチswtをオンにすると、s行t列目の画素の信号がセンサ外へ出力される。
期間(7)では、リング状ゲート電極の電位はLowになり、リング状ゲートMOSFET2はオフとなり、s+1〜n行の画素の信号が読み出されるのを待つ。
すべての画素から信号を読み出すと、再び次のフレームが開始される。
The differential amplifier 20 outputs a potential difference between the capacitors C1 and C2, that is, “Vth0−Vth1”. This output value is a change in threshold value due to hole charges. When the horizontal shift register 22 turns on the output switch swt in the t-th column, the signal of the pixel in the s-th row and the t-th column is output outside the sensor.
In the period (7), the potential of the ring-shaped gate electrode becomes Low, the ring-shaped gate MOSFET 2 is turned off, and the signal of the pixels in the s + 1 to n rows is read out.
When signals are read from all pixels, the next frame is started again.

なお、期間(5)のリセット時のソース電位の供給はソース電位制御回路14から供給する以外の方法もある。期間(5)でスイッチsw1、sw2を共にLowとして、ソース電極配線12をフローティングにする。ここでリング状ゲート電極の電位をHigh1とすると、リング状ゲートMOSFET2がオン状態となり、ソース電極にドレインから電流が供給され、ソース電極の電位が上昇し、したがってソース近傍p型領域のポテンシャルが持ち上げられ、nウェルのバリアを越えて、ホールがp型エピタキシャル層に排出される(リセット)。ホールが完全に排出されたときのソース電極の電位は、”High1−Vth0”になる。この方法では、ソース電位制御回路14のうち、Highsを供給するトランジスタを削減することができ、チップ面積を減らすことができる。
図3のタイミングチャートで説明した毎行の制御または一斉に制御する制御回路と画素部のレイアウトについて次に説明する。
Note that there is a method other than the supply of the source potential from the source potential control circuit 14 at the time of resetting in the period (5). In the period (5), the switches sw1 and sw2 are both set to Low, and the source electrode wiring 12 is floated. Here, when the potential of the ring-shaped gate electrode is set to High1, the ring-shaped gate MOSFET 2 is turned on, current is supplied from the drain to the source electrode, the potential of the source electrode is increased, and thus the potential of the p-type region near the source is increased. Then, the holes are discharged into the p-type epitaxial layer beyond the n-well barrier (reset). The potential of the source electrode when the holes are completely discharged becomes “High1-Vth0”. This method can reduce the number of transistors that supply Highs in the source potential control circuit 14, and can reduce the chip area.
Next, the layout of the control circuit and the pixel portion which are controlled in a row or simultaneously as described in the timing chart of FIG. 3 will be described.

図4に、固体撮像装置上のs行目のリング状ゲート電位制御回路のレイアウトを示す。s行目のリング状ゲート制御回路31は、垂直シフトレジスタ32に接続している。またリング状ゲート電極配線33と接続することによりm行n列で構成されている画素部34の同一行にあるs行1列目の画素Px35からn列目の画素Px36までのn個の画素に信号を供給している。そして、画素部43の周辺部には電源部38が設けられており、この電源部38には、ここでは4つの互いに異なる所定電位、すなわちLow、Low1、Vg1、Vddを供給するために4つの電源が含まれる。この電源部38からリング状ゲート電位制御回路31に各電源の配線(図では4本の電源配線)をまとめて示した電源配線群37を通して電圧を供給するようになっている。そして、各行のリング状ゲート電位制御回路31の電圧は一箇所に配置された上記電源部38から供給されている。   FIG. 4 shows a layout of the s-th ring-shaped gate potential control circuit on the solid-state imaging device. The ring-shaped gate control circuit 31 in the sth row is connected to the vertical shift register 32. In addition, by connecting to the ring-shaped gate electrode wiring 33, n pixels from the pixel Px35 in the first row of the s row to the pixel Px36 in the nth column in the same row of the pixel portion 34 configured by m rows and n columns. Is supplying the signal. A power supply unit 38 is provided in the periphery of the pixel unit 43, and four power supply units 38 are provided to supply four different predetermined potentials, that is, Low, Low1, Vg1, and Vdd. Includes power supply. A voltage is supplied from the power supply unit 38 to the ring-shaped gate potential control circuit 31 through a power supply wiring group 37 collectively showing wirings of each power supply (four power supply wirings in the figure). The voltage of the ring-shaped gate potential control circuit 31 in each row is supplied from the power supply unit 38 arranged at one place.

図5は、固体撮像装置上の転送ゲート電位制御回路41のレイアウトを示す。図2では、各行に転送ゲート電位制御回路41があるように描かれているが、実際には、転送ゲート電位制御回路41は、画素部43の周辺部において一箇所に配置して画素部43の全画素Pxの転送ゲート電極を制御している。この理由は、画素の転送ゲート電位制御回路41の動作は、図3のタイミングチャートから判るように全てのタイミングで全画素同時に動作しているからである。従って図中で示すように一箇所に配置したゲート電位制御回路41から信号を全ての画素に転送している。転送ゲート電位制御回路41は、フレームスタート信号発生回路42と接続している。また転送ゲート電位制御回路41は画素部43内のm×n個の全画素と行毎に配線した転送ゲート電極配線44によって接続されている。   FIG. 5 shows a layout of the transfer gate potential control circuit 41 on the solid-state imaging device. In FIG. 2, the transfer gate potential control circuit 41 is depicted in each row, but actually, the transfer gate potential control circuit 41 is arranged at one place in the peripheral portion of the pixel unit 43. The transfer gate electrodes of all the pixels Px are controlled. This is because the operation of the pixel transfer gate potential control circuit 41 is simultaneously performed at all timings as can be seen from the timing chart of FIG. Therefore, as shown in the drawing, signals are transferred to all the pixels from the gate potential control circuit 41 arranged at one place. The transfer gate potential control circuit 41 is connected to the frame start signal generation circuit 42. The transfer gate potential control circuit 41 is connected to all m × n pixels in the pixel portion 43 by transfer gate electrode wirings 44 that are wired for each row.

そして、画素部43の周辺部には電源部46が設けられており、この電源部46には、ここでは2つの互いに異なる電位、すなわちLow2、Vddを供給するために2つの電源が含まれる。この電源部46から転送ゲート電位制御回路41に対して各電源の配線(図では2本の電源配線)をまとめて示した電源配線群45を通して電圧を供給するようになっている。   A power supply unit 46 is provided in the periphery of the pixel unit 43. The power supply unit 46 includes two power supplies for supplying two different potentials, that is, Low2 and Vdd. A voltage is supplied from the power supply section 46 to the transfer gate potential control circuit 41 through a power supply wiring group 45 collectively showing wirings of each power supply (two power supply wirings in the figure).

図6に制御回路の構成例としてリング状ゲート電位制御回路31のブロック図を示す。リング状ゲート電位制御回路31は画素に供給する信号の電位を切り替えるCMOS構造のアナログスイッチ回路52と、信号の電位を切り替えるタイミングを制御している信号切替制御回路53とで主に構成されている。この信号切替制御回路53からアナログスイッチ回路52へスイッチ切替信号54が出力している。電源部38からはアナログスイッチ回路52に上述したように4種類の所定電位の電圧を供給している。アナログスイッチ回路52から出力するリング状ゲート電位信号56は、上記スイッチ切替信号54によって信号の電位を上記4種類の中で変える。図では構成例としてリング状ゲート電位制御回路31を説明したが、転送ゲート電位制御回路41ならびに他の制御回路、すなわちドレイン電位制御回路8及びソース電位制御回路14も同様の信号切替制御回路53とアナログスイッチ回路52から構成されている。ただし、切り替えられる電位の種類は、それぞれの制御回路における種類に対応する。   FIG. 6 shows a block diagram of the ring-shaped gate potential control circuit 31 as a configuration example of the control circuit. The ring-shaped gate potential control circuit 31 is mainly composed of a CMOS structure analog switch circuit 52 that switches the potential of a signal supplied to a pixel, and a signal switching control circuit 53 that controls the timing of switching the signal potential. . A switch switching signal 54 is output from the signal switching control circuit 53 to the analog switch circuit 52. As described above, the power source unit 38 supplies the analog switch circuit 52 with four types of voltages having predetermined potentials. The ring-shaped gate potential signal 56 output from the analog switch circuit 52 changes the signal potential among the above four types by the switch switching signal 54. Although the ring-shaped gate potential control circuit 31 has been described as an example of the configuration in the figure, the transfer gate potential control circuit 41 and other control circuits, that is, the drain potential control circuit 8 and the source potential control circuit 14 are similar to the signal switching control circuit 53. An analog switch circuit 52 is included. However, the type of potential to be switched corresponds to the type in each control circuit.

そして図7に制御回路のアナログスイッチ回路を示す。ここでは代表としてリング状ゲート電位制御回路31中におけるアナログスイッチ回路52の構成例を示す。図7に示すように、ここではアナログスイッチ回路52は4つのアナログスイッチA1〜A4よりなる。各々のアナログスイッチA1〜A4はnチャンネルMOS61とpチャンネルMOS62とよりなるCMOSトランジスタ26から構成されている。
そして、nチャンネルMOS61のゲートの前段にインバータ24を介設している。ここで各アナログスイッチA1〜A4を構成するCMOSトランジスタ26のゲート側に、電位Low切替信号54A、電位Low2切替信号54B、電位Vg1切替信号54C、電位Vdd切替信号54Dがそれぞれ供給される。また同様に各アナログスイッチA1〜A4の一方の端子側に、4つの所定の電位、すなわちLow、Low1、Vg1、Vddがそれそれ供給され、他方の端子側がリング状ゲート電極配線33へ接続されている。そして各CMOSトランジスタ26のゲート電極を各切替信号65A〜54Dで制御することで4種類の所定電位を選択的に画素に供給することが出来る。
FIG. 7 shows an analog switch circuit of the control circuit. Here, a configuration example of the analog switch circuit 52 in the ring-shaped gate potential control circuit 31 is shown as a representative. As shown in FIG. 7, here, the analog switch circuit 52 includes four analog switches A1 to A4. Each of the analog switches A1 to A4 includes a CMOS transistor 26 including an n-channel MOS 61 and a p-channel MOS 62.
An inverter 24 is interposed in front of the gate of the n-channel MOS 61. Here, the potential Low switching signal 54A, the potential Low2 switching signal 54B, the potential Vg1 switching signal 54C, and the potential Vdd switching signal 54D are supplied to the gate side of the CMOS transistor 26 constituting each analog switch A1 to A4. Similarly, four predetermined potentials, that is, Low, Low1, Vg1, and Vdd are respectively supplied to one terminal side of each of the analog switches A1 to A4, and the other terminal side is connected to the ring-shaped gate electrode wiring 33. Yes. Then, by controlling the gate electrode of each CMOS transistor 26 with each switching signal 65A to 54D, four kinds of predetermined potentials can be selectively supplied to the pixels.

例えば、リング状ゲート電極の電位をLowにするには、電位Low切替信号54Aを“L“にして電源部38(図4参照)からのLow信号の電位が選択されるようにアナログスイッチA1をオン状態にする。その時他の切替信号54B〜54Dは、”H“にする。その結果、画素部のリング状ゲート電極配線33の電位はLowになる。同様にリング状ゲート電極配線の電位をLow1、Vg1、Vddの各電位にするためには、同様のことを行う。尚、他の制御回路8、14、41においては、上記CMOSトランジスタ26よりなるアナログスイッチを、設定すべき所定電位の種類の数だけ設けて、同様に所定電位を選択的に出力することになる。   For example, in order to set the potential of the ring-shaped gate electrode to Low, the analog switch A1 is set so that the potential Low switching signal 54A is set to “L” and the potential of the Low signal from the power supply unit 38 (see FIG. 4) is selected. Turn on. At this time, the other switching signals 54B to 54D are set to “H”. As a result, the potential of the ring-shaped gate electrode wiring 33 in the pixel portion becomes Low. Similarly, in order to set the potential of the ring-shaped gate electrode wiring to the potentials of Low1, Vg1, and Vdd, the same thing is performed. In the other control circuits 8, 14, and 41, analog switches each including the CMOS transistor 26 are provided by the number of types of the predetermined potential to be set, and the predetermined potential is selectively output in the same manner. .

ところで、図4及び図5で説明した固体撮像装置のレイアウトは、一個の制御回路に対して一行分または全画素が接続されており(特徴1)、制御回路から画素までの配線が長い等の制約があり(特徴2)、制御回路に供給される電圧源は一箇所である(特徴3)、という特徴から以下のような問題点が新たに発見された。   Incidentally, the layout of the solid-state imaging device described with reference to FIGS. 4 and 5 is such that one row or all pixels are connected to one control circuit (feature 1), and the wiring from the control circuit to the pixels is long. The following problems were newly discovered from the feature that there is a restriction (feature 2) and the voltage source supplied to the control circuit is one place (feature 3).

図8は、s行のリング状ゲート電位制御回路31から出力する制御信号の“図3中の期間(4)〜(6)の区間”の問題点を説明する図である。理想のタイミングは図8(A)に示すようにs行1列目の画素とs行t列目の画素のリング状ゲート電極に供給する制御信号の電位が一致することである。ところが、実際は、図8(B)に示すように電位がt列目の画素ではHigh1まで上がらずHigh1’(High1>High1’)となり、同一行に接続される画素間において制御信号の電位に不一致が生じる。この原因は、制御回路31から遠い画素においては、制御回路31の駆動能力(流れる最大電流)が限られているために制御回路31から遠い画素ほど充電し難くなるためである。   FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of “periods (4) to (6) in FIG. 3” of the control signal output from the ring-shaped gate potential control circuit 31 in the s row. The ideal timing is that the potentials of the control signals supplied to the ring-shaped gate electrodes of the pixels in the s row and the first column and the pixels in the s row and the t column match as shown in FIG. However, in reality, as shown in FIG. 8B, the potential of the pixel in the t-th column does not rise to High1, but becomes High1 ′ (High1> High1 ′), and does not match the potential of the control signal between pixels connected to the same row. Occurs. This is because, in a pixel far from the control circuit 31, the drive capability (the maximum current that flows) of the control circuit 31 is limited, so that it is difficult to charge a pixel far from the control circuit 31.

換言すれば、この原因は制御回路31に供給される電源が一箇所あること、そして一つの制御回路31で一行分の画素を制御することによる駆動能力の不足が考えられる。この結果、同一行間の画素において、ソース近傍p型領域のポテンシャルが持ち上げられ、nウェルのバリアを超えて、ホールがp型エピタキシャル層に排出されるリセットにばらつきが生じる。またここでは同一行の画素間で関係する電位”High1”を問題としたが、Vg1の電位でも同様な現象が起きると考えられる。このような問題は、容量が大きい全画素を一斉に駆動する場合により顕著になる。   In other words, this may be due to the fact that there is one power source supplied to the control circuit 31 and the lack of drive capability due to the control circuit 31 controlling pixels for one row. As a result, in the pixels between the same rows, the potential of the p-type region in the vicinity of the source is raised, and the reset in which holes are discharged to the p-type epitaxial layer beyond the barrier of the n-well occurs. Here, the potential “High1” related between the pixels in the same row is considered as a problem, but it is considered that the same phenomenon occurs even at the potential of Vg1. Such a problem becomes more prominent when all the pixels having a large capacity are driven all at once.

図9は、転送ゲート電位制御回路41から出力する制御信号の“図3中の期間(2)の区間”の問題点を説明する図である。理想のタイミングは、図9(A)に示すように1行1列目と1行n列目またはm行n列目の制御信号のタイミングが一致し、そして電圧降下が一致することである。ところが、実際は図9(B)に示すように、画素によって信号が遅延(delay)する。また図9(C)に示すように、画素によって電圧が所定の値まで降下しない。図9(C)ではm行n列の画素がVddからLow2まで降下してないでLow2’(Low2’>Low2)までしか低下しない、等の問題が生じる。この原因は、図8で説明した原因に加え、制御回路から各画素に接続される配線長の違い(1行1列目の画素とm行n列目の画素では、制御回路からの距離が違う)による信号遅延が考えられる。この結果、配線長の違いによって生じる信号の遅延は画素間でデータ転送のずれ、すなわちホールの転送タイミングが画素毎にずれる現象を起こす。また全画素で一斉に行われるフォトダイオードからのホール電荷の転送の残りによる残像が生じる。   FIG. 9 is a diagram for explaining the problem of the “period (2) period in FIG. 3” of the control signal output from the transfer gate potential control circuit 41. As shown in FIG. 9A, the ideal timing is that the timings of the control signals of the first row and the first column and the first row and the nth column or the mth row and the nth column are the same, and the voltage drops are the same. However, actually, as shown in FIG. 9B, the signal is delayed by the pixel. Further, as shown in FIG. 9C, the voltage does not drop to a predetermined value by the pixel. In FIG. 9C, there arises a problem that the pixel of m rows and n columns does not fall from Vdd to Low 2 but falls only to Low 2 '(Low 2'> Low 2). In addition to the cause described in FIG. 8, the cause of this is the difference in the wiring length connected from the control circuit to each pixel (the distance from the control circuit is different between the pixel in the first row and the first column and the pixel in the m row and the n column). Signal delay due to the difference). As a result, a signal delay caused by a difference in wiring length causes a shift in data transfer between pixels, that is, a phenomenon in which the hole transfer timing is shifted for each pixel. In addition, an afterimage is generated due to the remaining transfer of hole charges from the photodiodes performed simultaneously in all pixels.

図8及び図9で説明した問題は、先に説明した特徴1〜3の制約によって起こる現象である。そして、これらの問題は、映像の劣化を引き起こす原因となる。
ところで、図4及び図6のリング状ゲート電極の最大電位はVddであるが、これは、High1=Vddと設定した場合である。High1>Vddとした時は、新たにHigh1の電源とアナログスイッチを設ける必要がある。この時、High1はVddより大きいので電源・アナログスイッチを高耐圧トランジスタにする必要がある。この高耐圧トランジスタにすると駆動電流は減るのでさらに上記で述べた問題が顕著になる。
The problem described with reference to FIGS. 8 and 9 is a phenomenon caused by the limitations of the features 1 to 3 described above. These problems cause image deterioration.
By the way, the maximum potential of the ring-shaped gate electrode of FIGS. 4 and 6 is Vdd, which is a case where High1 = Vdd is set. When High1> Vdd, it is necessary to newly provide a power supply and analog switch for High1. At this time, since High1 is larger than Vdd, the power supply / analog switch needs to be a high voltage transistor. When this high breakdown voltage transistor is used, the drive current is reduced, and the above-described problem becomes more remarkable.

本発明は、上記問題点を更に解決するものである。
以下に、具体的に本発明に係る固体撮像装置の一実施例について詳述する。
図10は本発明に係る固体撮像装置においてリング状ゲート電位制御回路を主として取り上げた時のレイアウトの一例を示す図、図11は本発明に係る固体撮像装置におけるリング状ゲート電位制御回路のアナログスイッチ回路を示す回路図である。尚、この実施例では主として図8にて説明した問題点を解決するために以下のように構成される。

The present invention further solves the above problems.
It will be described in detail below Kazumi施例of a solid-state imaging device according to the specific invention.
10 is a diagram showing an example of a layout when the ring-shaped gate potential control circuit is mainly taken up in the solid-state imaging device according to the present invention. FIG. 11 is an analog switch of the ring-shaped gate potential control circuit in the solid-state imaging device according to the present invention. It is a circuit diagram which shows a circuit. This embodiment is configured as follows mainly in order to solve the problem described with reference to FIG.

ここでは一例として、リング状ゲート電位制御回路を用いて説明するが、他の制御回路もこの構成に準じた構成となっている。そして、固体撮像装置の基本構成は、先に説明した図2〜図9と同様なので、ここでは異なる点について主として説明する。
図4と比較して明らかなうに、図10に示すように、ここではリング状ゲート電位制御回路31に関して、複数、すなわち2個の電源部38、38Aを互いに離間させて設けている。一方の電源部38は、図4に示す従来構造のものと同一であり、他方の電源部38Aはここでは新たに設けている。この場合、この新たな電源部38Aは、画素部43の周囲に配置され、上記先の電源部38に対して画素部43の領域の一辺の長に相当する距離程度だけ離間させて設けられている。
Here, as an example, a ring-shaped gate potential control circuit will be described, but other control circuits have a configuration according to this configuration. Since the basic configuration of the solid-state imaging device is the same as that shown in FIGS. 2 to 9 described above, different points will be mainly described here.
As is apparent from comparison with FIG. 4, as shown in FIG. 10, here, with respect to the ring-shaped gate potential control circuit 31, a plurality, that is, two power supply units 38, 38 </ b> A are provided apart from each other. One power supply unit 38 is the same as that of the conventional structure shown in FIG. 4, and the other power supply unit 38A is newly provided here. In this case, the new power supply unit 38A is disposed around the pixel unit 43, and is separated from the power supply unit 38 by a distance corresponding to the length of one side of the pixel unit 43 region. Yes.

この新たな電源部38Aにも、4つの所定電位、すなわちLow、Low1、Vg1、Vddを出力する電源がそれぞれ含まれている。そして、この新たな電源部38Aと上記リング状ゲート電位制御回路31とは4本の配線を束ねた電源配線群37Aにより接続されている。尚、上記新たな電源配線群37Aと先の電源配線群37とは、リング状ゲート電位制御回路31で接続されている。
これにより、従来の固体撮像装置では、電源部38から物理的に遠い位置にあったs行側(図中の下方側)の電位の低下を改善することが可能となる。
尚、上記電源部38、38Aを3個以上用いてこれを上記2つの電源部38、38Aの間に配置するなどして更に電位の低下を改善するようにしてもよい。
The new power supply unit 38A also includes power supplies that output four predetermined potentials, that is, Low, Low1, Vg1, and Vdd. The new power supply unit 38A and the ring-shaped gate potential control circuit 31 are connected by a power supply wiring group 37A in which four wirings are bundled. The new power supply wiring group 37A and the previous power supply wiring group 37 are connected by a ring-shaped gate potential control circuit 31.
Thereby, in the conventional solid-state imaging device, it is possible to improve the decrease in the potential on the s-row side (the lower side in the figure) that was physically far from the power supply unit 38.
It should be noted that three or more power supply units 38, 38A may be used and disposed between the two power supply units 38, 38A to further improve the potential drop.

次に、図11を参照してリング状ゲート電位制御回路31内のアナログスイッチ回路52(図6参照)の改善について説明する。
図6に示す場合には、4つの各アナログスイッチA1〜A4は、1つのnチャンネルMOS61と1つのPチャンネルMOS62とよりなる1つのCMOSトランジスタ26により構成していたが、これに対して、図11に示す本発明の場合には、4つの各アナログスイッチB1〜B4を、それぞれ複数、例えば4つのCMOSトランジスタ26で構成している。尚、CMOSトランジスタ26の数は2以上であるならばいくつでもよい。
Next, the improvement of the analog switch circuit 52 (see FIG. 6) in the ring-shaped gate potential control circuit 31 will be described with reference to FIG.
In the case shown in FIG. 6, each of the four analog switches A1 to A4 is configured by one CMOS transistor 26 including one n-channel MOS 61 and one P-channel MOS 62. In the case of the present invention shown in FIG. 11, each of the four analog switches B <b> 1 to B <b> 4 is composed of a plurality of, for example, four CMOS transistors 26. The number of CMOS transistors 26 is not limited as long as it is two or more.

具体的には、CMOSトランジスタ26は前述したように、1つのnチャンネルMOSと1つのpチャンネルMOSとよりなり、例えばアナログスイッチB1はこのCMOSトランジスタ26を4個並列に接続して構成されており、これにより見かけ上、トランジスタのチャンネル長を広げたように構成されている。これにより、出力できる電流を大きくすることができ、この結果、このアナログスイッチ回路52の駆動能力を上げることができる。
そして、上記nチャンネルMOS61の前段にインバータ24を介設している。他のアナログスイッチB1〜B4も、上記アナログスイッチB1と同様に構成されている。
Specifically, as described above, the CMOS transistor 26 includes one n-channel MOS and one p-channel MOS. For example, the analog switch B1 is configured by connecting four CMOS transistors 26 in parallel. As a result, the channel length of the transistor is apparently increased. As a result, the current that can be output can be increased, and as a result, the drive capability of the analog switch circuit 52 can be increased.
Then, an inverter 24 is interposed in front of the n-channel MOS 61. The other analog switches B1 to B4 are configured similarly to the analog switch B1.

ここで、図7で説明した場合と同様に、各アナログスイッチB1〜B4を構成するCMOSトランジスタ26のゲート側に、電位Low切替信号54A、電位Low2切替信号54B、電位Vg1切替信号54C、電位Vdd切替信号54Dがそれぞれ供給される。また同様に各アナログスイッチB1〜B4の一方の端子側に、4つの所定の電位、すなわちLow、Low1、Vg1、Vddがそれそれ供給され、他方の端子側がリング状ゲート電極配線33へ接続されている。   Here, similarly to the case described with reference to FIG. 7, the potential Low switching signal 54A, the potential Low2 switching signal 54B, the potential Vg1 switching signal 54C, and the potential Vdd are provided on the gate side of the CMOS transistor 26 constituting each of the analog switches B1 to B4. A switching signal 54D is supplied. Similarly, four predetermined potentials, that is, Low, Low1, Vg1, and Vdd are respectively supplied to one terminal side of each of the analog switches B1 to B4, and the other terminal side is connected to the ring-shaped gate electrode wiring 33. Yes.

以上のように構成することで、図8にて説明した問題点を解決することができる。すなわち、まず図11で説明した駆動能力をあげたアナログスイッチ回路52をリング状ゲート電位制御回路31に用いることで、同一行間の複数の画素に供給する信号の駆動能力上げることができる。また信号の電位に関係する電源部38を一箇所から複数箇所に配置して、例えば本実施例では電源部38の他に電源部38Aを配置して全体で2箇所設けている。そして、各行(例ではs行)のリング状ゲート電位制御回路31に対して電源部38及び電源部38Aの2箇所から図では4本の電源配線の電源配線群37及び電源配線群37Aで電圧を供給している。この結果、リング状ゲート電位制御回路31の駆動能力を上げることができ、画素部(m行n列)43内のs行目のs行1列目の画素Px35からs行n列目の画素Px36に接続したリング状ゲート電極配線33の信号電位を安定化させることができる。この結果、図8で説明した同一行間の複数画素間におけるリングゲート電極の電位のばらつきを解消して均一化することができる。以上の結果から、ソース近傍のp型領域のポテンシャルが持ち上げられ、nウェルのバリアを超えて、ホールがp型エピタキシャル層に排出されるリセットのばらつきを防ぐことができる。   With the configuration as described above, the problem described with reference to FIG. 8 can be solved. That is, first, by using the analog switch circuit 52 with increased driving capability described in FIG. 11 for the ring-shaped gate potential control circuit 31, it is possible to increase the driving capability of signals supplied to a plurality of pixels in the same row. Further, the power supply unit 38 related to the potential of the signal is arranged from one place to a plurality of places. For example, in this embodiment, the power supply unit 38A is arranged in addition to the power supply unit 38 to provide two places in total. Then, with respect to the ring-shaped gate potential control circuit 31 in each row (for example, s row), the voltage is applied to the power supply wiring group 37 and the power supply wiring group 37A of the four power supply wirings from the two places of the power supply unit 38 and the power supply unit 38A in the drawing. Supply. As a result, the drive capability of the ring-shaped gate potential control circuit 31 can be increased, and the pixel Px35 from the s row to the first column in the pixel portion (m row and n column) 43 to the pixel from the s row to the n column. The signal potential of the ring-shaped gate electrode wiring 33 connected to Px36 can be stabilized. As a result, the variation in potential of the ring gate electrode between a plurality of pixels in the same row described in FIG. 8 can be eliminated and uniformized. From the above results, the potential of the p-type region in the vicinity of the source is raised, and it is possible to prevent variations in resetting that holes are discharged to the p-type epitaxial layer beyond the barrier of the n-well.

尚、上記実施例では、リング状電位制御回路31のアナログスイッチ回路52として図11に示す構成を用いた場合を例にとって説明したが、これに替えて図7に示す従来のアナログスイッチ回路52を用い、複数の電源部38、38Aを設けるようにしてもよい。この場合にも、上記実施例ほどではないが、従来の回路と比較してアナログスイッチ回路52の動作能力を向上させることができる。   In the above embodiment, the case where the configuration shown in FIG. 11 is used as the analog switch circuit 52 of the ring-shaped potential control circuit 31 has been described as an example. Instead, the conventional analog switch circuit 52 shown in FIG. A plurality of power supply units 38, 38A may be provided. Also in this case, although not as much as the above embodiment, the operation capability of the analog switch circuit 52 can be improved as compared with the conventional circuit.

次に、転送ゲート電位制御回路の改善について説明する。図12は本発明の固体撮像装置の転送ゲート電位制御回路を主として取り上げた時のレイアウトの一例を示す図、図13は本発明に係る固体撮像装置における転送ゲート電位制御回路のアナログスイッチ回路を示す回路図である。尚、この実施例では主として図9にて説明した問題点を解決するために以下のように構成される。   Next, improvement of the transfer gate potential control circuit will be described. FIG. 12 is a diagram showing an example of a layout when the transfer gate potential control circuit of the solid-state imaging device according to the present invention is mainly taken up. FIG. 13 shows an analog switch circuit of the transfer gate potential control circuit in the solid-state imaging device according to the present invention. It is a circuit diagram. This embodiment is configured as follows mainly in order to solve the problem described with reference to FIG.

図5と比較して明らかなように、図12に示すように、ここでは転送ゲート電位制御回路41に関して、複数、すなわち4個の転送ゲート電位制御回路41、41A、41B、41Cと、これらに対応させて4個の電源部46、46A、46B、46Cを互いに離間させてそれぞれ設けている。新たに印加した転送ゲート電位制御回路41A〜41C及び電源部46A〜46Cは、図5に示す従来構造のものとそれぞれ同一である。この場合、この転送ゲート電位制御回路41、41A〜41C及び電源部46、46A〜46Cは、画素部43の周囲の4隅に配置され、上記互いに画素部43の領域の一辺の長に相当する距離程度だけ離間させて設けられている。   As apparent from comparison with FIG. 5, here, as shown in FIG. 12, a plurality of transfer gate potential control circuits 41, that is, four transfer gate potential control circuits 41, 41 </ b> A, 41 </ b> B, 41 </ b> C, Correspondingly, four power supply units 46, 46A, 46B, 46C are provided separately from each other. The newly applied transfer gate potential control circuits 41A to 41C and power supply units 46A to 46C are the same as those of the conventional structure shown in FIG. In this case, the transfer gate potential control circuits 41, 41 </ b> A to 41 </ b> C and the power supply units 46, 46 </ b> A to 46 </ b> C are arranged at the four corners around the pixel unit 43 and correspond to the length of one side of the region of the pixel unit 43. They are provided separated by a distance.

上記新たな電源部46A〜46Cにも、2つの所定電位、すなわちLow2、Vddを出力する電源がそれぞれ含まれている。そして、この新たな電源部46A〜46Cと上記新たな転送ゲート電位制御回路41A〜41とは2本の配線を束ねた電源配線群45A、45B、45Cによりそれぞれ接続されている。
また上記各電源配線群45、45A〜45Cは、画素部43の周囲に沿って設けた共通線25によって互いに接続されている。またフレームスタート信号発生回路42からのフレームスタート信号は、上記各転送ゲート電位制御回路41、41A〜41Cに共通線27を介して供給されている。また全ての転送ゲート電極配線44の両端と各転送ゲート電位制御回路41、41A〜41Cの各出力を接続するように画素部43の周囲には共通線28が接続されている。
The new power supply units 46A to 46C also include power supplies that output two predetermined potentials, that is, Low2 and Vdd, respectively. The new power supply units 46A to 46C and the new transfer gate potential control circuits 41A to 41 are connected to each other by power supply wiring groups 45A, 45B, and 45C in which two wirings are bundled.
The power supply wiring groups 45 and 45 </ b> A to 45 </ b> C are connected to each other by a common line 25 provided along the periphery of the pixel unit 43. The frame start signal from the frame start signal generating circuit 42 is supplied to the transfer gate potential control circuits 41 and 41A to 41C through the common line 27. Further, a common line 28 is connected around the pixel portion 43 so as to connect both ends of all the transfer gate electrode wirings 44 and outputs of the transfer gate potential control circuits 41 and 41A to 41C.

これにより、従来の固体撮像装置では、電源部46及び転送ゲート電位制御回路41から物理的に遠い位置にあったs行側(図中の下方側)及びn列側(図中の右側)の電位の低下をそれぞれ改善することが可能となる。
尚、上記転送ゲート電位制御回路41及びこれに対応する電源部46は、それぞれ4個に限定されず、少なくとも2個以上設けて、電位の低下を改善するようにしてもよい。例えば2個設ける場合には、画素部43に対して例えば対角線方向の隅部に位置するように配置すればよい。
Thereby, in the conventional solid-state imaging device, the s row side (lower side in the drawing) and the n column side (right side in the drawing) which are physically far from the power supply unit 46 and the transfer gate potential control circuit 41 are provided. It is possible to improve the decrease in potential.
The transfer gate potential control circuit 41 and the power supply units 46 corresponding thereto are not limited to four, and at least two or more may be provided to improve the potential drop. For example, when two are provided, they may be arranged so as to be positioned at, for example, the corners in the diagonal direction with respect to the pixel portion 43.

次に、図13を参照して転送ゲート電位制御回路41、41A〜41C内のアナログスイッチ回路の改善について説明する。
この場合には、図11に示す4つのアナログスイッチB1〜B4の内の2つのアナログスイッチを用いた構造と同じ構造になっている。すなわち、図13に示す本発明の場合には、2つの各アナログスイッチB1、B2を、それぞれ複数、例えば4つのCMOSトランジスタ26で構成している。尚、CMOSトランジスタ26の数は2以上であるならばいくつでもよい。
Next, the improvement of the analog switch circuit in the transfer gate potential control circuits 41 and 41A to 41C will be described with reference to FIG.
In this case, the structure is the same as the structure using two analog switches among the four analog switches B1 to B4 shown in FIG. That is, in the case of the present invention shown in FIG. 13, each of the two analog switches B <b> 1 and B <b> 2 is composed of a plurality of, for example, four CMOS transistors 26. The number of CMOS transistors 26 is not limited as long as it is two or more.

具体的には、図11において説明したと同様に、CMOSトランジスタ26は前述したように、1つのnチャンネルMOSと1つのpチャンネルMOSとよりなり、例えばアナログスイッチB1はこのCMOSトランジスタ26を4個並列に接続して構成されており、これにより見かけ上、トランジスタのチャンネル長を広げたように構成されている。これにより、出力できる電流を大きくすることができ、この結果、このアナログスイッチ回路52の駆動能力を上げることができる。そして、上記nチャンネルMOS61の前段にインバータ24を介設している。   Specifically, as described in FIG. 11, the CMOS transistor 26 is composed of one n-channel MOS and one p-channel MOS as described above. For example, the analog switch B1 includes four CMOS transistors 26. The transistors are configured to be connected in parallel, so that the channel length of the transistor is apparently increased. As a result, the current that can be output can be increased, and as a result, the drive capability of the analog switch circuit 52 can be increased. Then, an inverter 24 is interposed in front of the n-channel MOS 61.

このように、転送ゲート電位制御回路41を複数個設け、更にこれに対応させて電源部46を複数個(4個)設けて強化させたので、転送ゲート電極の電位のばらつきを解決して全画素に亘って転送ゲート電極の電位を均一化させることができる。また電源部46及び転送ゲート電位制御回路41を複数箇所に複数個配置したのに伴い、フレームスタート信号発生回路42から各転送ゲート電位制御回路41、41A〜41Cに接続するフレームスタート信号用の共通線27を画素部43の周辺を囲むように配線しており、同様に電源部46、46A〜46Cから転送ゲート電位制御回路41、41A〜41Cに接続する図中では2本の電源配線からなる電源用の共通線25も画素部43の周辺を囲むように配線し、そして転送ゲート電位制御回路41、41A〜41Cから画素部43の各画素に接続されている転送ゲート電極配線44の両端を接続した共通線28も画素部43の周辺を囲むように配線しているので、これにより転送ゲート電位制御回路から各画素へ接続される配線長のばらつきを押さえて信号の遅延を解決することができる。以上の結果から図9で述べた問題を解決し、全画素で一斉に行われるフォトダイオードからのホール電荷の転送にばらつきを防ぐことができる。また本実施例により、従来装置で生じていた残像現象等の問題を解決することができる。   As described above, a plurality of transfer gate potential control circuits 41 are provided, and a plurality (four) of power supply units 46 are provided and strengthened accordingly. The potential of the transfer gate electrode can be made uniform across the pixels. In addition, since a plurality of power supply units 46 and transfer gate potential control circuits 41 are arranged at a plurality of locations, a common frame start signal for connection from the frame start signal generation circuit 42 to each of the transfer gate potential control circuits 41, 41A to 41C. The line 27 is wired so as to surround the periphery of the pixel portion 43. Similarly, in the drawing in which the power supply portions 46 and 46A to 46C are connected to the transfer gate potential control circuits 41 and 41A to 41C, two power supply wires are formed. The power supply common line 25 is also wired so as to surround the periphery of the pixel portion 43, and both ends of the transfer gate electrode wiring 44 connected to each pixel of the pixel portion 43 from the transfer gate potential control circuits 41 and 41A to 41C are connected. Since the connected common line 28 is also wired so as to surround the periphery of the pixel portion 43, the wiring length connected to each pixel from the transfer gate potential control circuit is thereby reduced. It is possible to solve the signal delay pressing the variability. From the above results, the problem described with reference to FIG. 9 can be solved, and variations in the transfer of hole charges from the photodiodes performed simultaneously in all pixels can be prevented. Further, according to the present embodiment, problems such as an afterimage phenomenon that has occurred in the conventional apparatus can be solved.

また本実施例のように、制御回路並びに電源部を分割して配置するようにしたので、信号の伝送並びに電圧降下を均一化させることができるだけでなく、駆動能力を向上するために回路規模の大きくなった制御回路の効率良い配置を実現することができる。
このような、固体撮像装置は周知のように、ビデオカメラ並びにデジタルカメラ等の映像システム等に用いることができる。
尚、上記実施例ではリング状ゲート電位制御回路31と転送ゲート電位制御回路41を例にとって説明したが、複数の所定電位を出力するドレイン電位制御回路8及びソース電位制御回路14についても本発明を適用できるのは勿論である。
Further, as in this embodiment, the control circuit and the power supply unit are divided and arranged, so that not only signal transmission and voltage drop can be made uniform, but also the circuit scale can be increased to improve drive capability. An efficient arrangement of the increased control circuit can be realized.
As is well known, such a solid-state imaging device can be used for video systems such as video cameras and digital cameras.
In the above embodiment, the ring-shaped gate potential control circuit 31 and the transfer gate potential control circuit 41 have been described as examples. However, the present invention also applies to the drain potential control circuit 8 and the source potential control circuit 14 that output a plurality of predetermined potentials. Of course, it can be applied.

一画素分の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure for one pixel. 本出願人が先の出願において提案したm行n列の画素部で構成された固体撮像装置のs行t列の画素を示す等価回路である。It is an equivalent circuit which shows the pixel of s row and t column of the solid-state imaging device comprised by the pixel part of the m row n column which this applicant proposed in the previous application. 各制御回路の信号ならびにCMOSセンサ等価回路のタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart of the signal of each control circuit, and a CMOS sensor equivalent circuit. 固体撮像装置上のs行目のリング状ゲート電位制御回路のレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the layout of the ring-shaped gate potential control circuit of the s line on a solid-state imaging device. 固体撮像装置上の転送ゲート電位制御回路のレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the layout of the transfer gate electric potential control circuit on a solid-state imaging device. リング状ゲート電位制御回路を示すブロック回路である。It is a block circuit showing a ring-shaped gate potential control circuit. 制御回路のアナログスイッチ回路を示す図である。It is a figure which shows the analog switch circuit of a control circuit. リング状ゲート電位制御回路から出力する制御信号の“図3中の期間(4)〜(6)の区間”の問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem of "the period of the period (4)-(6) in FIG. 3" of the control signal output from a ring-shaped gate potential control circuit. 転送ゲート電位制御回路から出力する制御信号の“図3中の期間(2)の区間”の問題点を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a problem of “period (2) in FIG. 3” of a control signal output from a transfer gate potential control circuit. 本発明に係る固体撮像装置においてリング状ゲート電位制御回路を主として取り上げた時のレイアウトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a layout when the ring-shaped gate potential control circuit is mainly taken up in the solid-state imaging device according to the present invention. 本発明に係る固体撮像装置におけるリング状ゲート電位制御回路のアナログスイッチ回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the analog switch circuit of the ring-shaped gate electric potential control circuit in the solid-state imaging device concerning this invention. 本発明の固体撮像装置の転送ゲート電位制御回路を主として取り上げた時のレイアウトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a layout when the transfer gate electric potential control circuit of the solid-state imaging device of this invention is mainly picked up. 本発明に係る固体撮像装置における転送ゲート電位制御回路のアナログスイッチ回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the analog switch circuit of the transfer gate electric potential control circuit in the solid-state imaging device concerning this invention. 従来の一般的な画像撮像装置を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional general image pick-up apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

2,4…MOSFET、6…フォトダイオード、8…ドレイン電位制御回路、14…ソース電位制御回路、22…水平シフトレジスタ、26…CMOSトランジスタ、31…リング状ゲート電位制御回路、32…垂直シフトレジスタ、38,38A…電源部、41,41A〜41C…転送ゲート電位制御回路、43…画素部(m行n列)、46,46A〜46C…電源部、52…アナログスイッチ回路、61…nチャンネルMOS、62…pチャンネルMOS、B1〜B4…アナログスイッチ、Px…画素。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 2,4 ... MOSFET, 6 ... Photodiode, 8 ... Drain potential control circuit, 14 ... Source potential control circuit, 22 ... Horizontal shift register, 26 ... CMOS transistor, 31 ... Ring gate potential control circuit, 32 ... Vertical shift register , 38, 38A ... power supply unit, 41, 41A-41C ... transfer gate potential control circuit, 43 ... pixel unit (m rows and n columns), 46, 46A-46C ... power supply unit, 52 ... analog switch circuit, 61 ... n channel MOS, 62... P-channel MOS, B1 to B4... Analog switch, Px.

Claims (2)

入射した光を光電変換して発生した電荷を蓄積するフォトダイオード、転送ゲート電極を有し、前記フォトダイオードに蓄積された電荷を転送する転送ゲートトランジスタ、及び、リング状ゲート電極を有し、前記転送トランジスタから転送された電荷を蓄積するリング状ゲートトランジスタを含む画素が、行方向及び列方向にマトリクス状に複数配置された画素部と、
前記画素部における前記列方向の一側の周囲に配置され、互いに異なる第1の複数の電位を供給する第1の電源部と、
前記画素部における前記列方向の前記一側とは反対側の周囲に前記第1の電源部とは離間して配置され、前記互いに異なる第1の複数の電位を供給する第2の電源部と、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部からそれぞれ供給された前記互いに異なる第1の複数の電位のうちの所定の電位を選択して前記リング状ゲート電極に供給するリング状ゲート電位制御部と、
を備えていることを特徴とする固体撮像装置。
A photodiode for storing charges generated by photoelectric conversion of incident light; a transfer gate electrode; a transfer gate transistor for transferring charges stored in the photodiode; and a ring-shaped gate electrode; A pixel portion in which a plurality of pixels including a ring-shaped gate transistor that accumulates charges transferred from the transfer transistor are arranged in a matrix in the row direction and the column direction ;
A first power supply unit that is arranged around one side in the column direction in the pixel unit and supplies a first plurality of different potentials;
A second power supply unit that is arranged around the opposite side of the one side in the column direction of the pixel unit and is spaced apart from the first power supply unit and supplies the first potentials different from each other; ,
Ring-shaped gate potential control that selects a predetermined potential from the first plurality of different potentials supplied from the first power supply unit and the second power supply unit and supplies the selected potential to the ring-shaped gate electrode. And
A solid-state imaging device comprising:
前記画素部の周囲に配置され、互いに異なる第2の複数の電位を供給する第3の電源部と、
前記画素部の周囲に前記第3の電源部とは離間して配置され、前記互いに異なる第2の複数の電位を供給する第4の電源部と、
前記第3の電源部及び前記第4の電源部からそれぞれ供給された前記互いに異なる第2の複数の電位のうちの所定の電位を選択して前記転送ゲート電極に供給する転送ゲート電位制御部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
A third power supply unit disposed around the pixel unit and supplying a second plurality of different potentials;
A fourth power supply unit that is arranged around the pixel unit and spaced apart from the third power supply unit, and supplies a second plurality of different potentials;
A transfer gate potential control unit that selects a predetermined potential from a plurality of different second potentials respectively supplied from the third power supply unit and the fourth power supply unit and supplies the selected potential to the transfer gate electrode; ,
The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising:
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