JP6261361B2 - 固体撮像装置およびカメラ - Google Patents
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Description
ここで、ΔVは、容量CAPによる容量結合による電荷電圧変換部3の電位の変化量であり、Vは、容量CAPおよび付加容量12を有しない場合における飽和電荷量に相当する電荷電圧変換部3の電位変化量である。
図3には、容量CAPおよび付加容量12の構成例が示されている。図3(a)は、模式的なレイアウト図であり、図3(b)は、図3(a)のX−X’線における模式的な断面図である。容量CAPは、制御信号線9に電気的に接続された電極であるゲート6Gと電荷電圧変換部3を構成する半導体領域SRとの間の容量成分を含む。電荷電圧変換部3の少なくとも一部は、半導体基板SUBの中、例えば半導体基板SUBに形成されたウェルWの中に配置される。電荷電圧変換部3は、半導体基板SUBの上に配置された構造部によって提供される容量を含んでもよい。ゲート6Gは、半導体基板SUBのウェルWの上に絶縁膜(ゲート絶縁膜)INSを介して配置されている。
Claims (14)
- 光電変換部と、電荷電圧変換部と、前記光電変換部で生じた電荷を前記電荷電圧変換部に転送することによって前記電荷電圧変換部の電位を第1方向に変化させる転送トランジスタと、前記電荷電圧変換部の電位に応じた信号を列信号線に出力する増幅トランジスタと、を有し、
前記増幅トランジスタによって、前記転送トランジスタが前記電荷を前記電荷電圧変換部に転送する前のノイズレベル、および、前記転送トランジスタが前記電荷を前記電荷電圧変換部に転送した後の光信号レベルが順に前記列信号線に出力される固体撮像装置であって、
制御信号線と前記電荷電圧変換部との間の容量と、
前記電荷電圧変換部がフローティング状態であって、かつ、前記ノイズレベルが前記列信号線に出力される前の期間において、前記第1方向とは反対の第2方向に前記電荷電圧変換部の電位が変化するように前記制御信号線の電位を変化させる制御部と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記電荷電圧変換部は、半導体領域を含み、
前記容量は、前記制御信号線に電気的に接続された電極と前記半導体領域との間の容量成分を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記電荷電圧変換部の少なくとも一部は、半導体基板の中に形成され、
前記電極は、前記半導体基板の上に絶縁膜を介して配置されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。 - 前記半導体領域と同一の導電型を有する第2半導体領域を前記半導体基板の中に有し、
前記電極は、前記半導体領域と前記第2半導体領域との間の領域の上に前記絶縁膜を介して配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記半導体領域とは異なる導電型を有する第2半導体領域を前記半導体基板の中に有し、
前記電極は、前記半導体領域と前記第2半導体領域との間の領域の上に前記絶縁膜を介して配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。 - 素子分離を前記半導体基板の中に有し、
前記電極は、前記半導体領域と前記素子分離との間の領域の上に前記絶縁膜を介して配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記制御信号線は、前記電荷電圧変換部に容量値を付加するためのゲートに接続され、
前記容量は、前記ゲートと前記電荷電圧変換部との間の容量成分を含む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 - 前記制御部が、前記第2方向に前記電荷電圧変換部の電位が変化するように前記制御信号線の電位を変化させることによって、前記トランジスタがオフからオンに遷移する、
ことを特徴とする請求項7に記載の固体撮像装置。 - 第2光電変換部と、第2電荷電圧変換部と、前記第2光電変換部で生じた電荷を前記第2電荷電圧変換部に転送する第2転送トランジスタと、を更に備え、
前記容量は、前記電荷電圧変換部と前記第2電荷電圧変換部との間に電流経路を形成可能に配置されたトランジスタのゲートと前記電荷電圧変換部との間の容量成分を含む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 - 前記制御部が、前記第2方向に前記電荷電圧変換部の電位が変化するように前記制御信号線の電位を変化させることによって、前記トランジスタがオフからオンに遷移する、
ことを特徴とする請求項9に記載の固体撮像装置。 - 前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタを更に備え、
前記リセットトランジスタがオンすることによって前記電荷電圧変換部の電位がリセットされた後に前記リセットトランジスタがオフして前記電荷電圧変換部がフローティング状態となった後であって、かつ、前記ノイズレベルが前記列信号線に出力される前の期間において、前記制御部が前記第2方向に前記電荷電圧変換部の電位が変化するように前記制御信号線の電位を変化させる、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタを更に備え、
前記リセットトランジスタがオンすることによって前記電荷電圧変換部の電位がリセットされた後に前記リセットトランジスタがオフして前記電荷電圧変換部がフローティング状態となった後であって、かつ、前記ノイズレベルが前記列信号線に出力される前の期間において、前記制御部が前記第2方向に前記電荷電圧変換部の電位が変化するように前記制御信号線の電位を変化させ、
前記リセットトランジスタが前記電荷電圧変換部の電位をリセットする期間の少なくとも一部において、前記制御部は、前記トランジスタをオンさせることによって前記付加容量をリセットする、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の固体撮像装置。 - 光電変換部と、電荷電圧変換部と、前記光電変換部で生じた電荷を前記電荷電圧変換部に転送することによって前記電荷電圧変換部の電位を第1方向に変化させる転送トランジスタと、前記電荷電圧変換部の電位に応じた信号を列信号線に出力する増幅トランジスタと、を有し、
前記増幅トランジスタによって、前記転送トランジスタが前記電荷を前記電荷電圧変換部に転送する前のノイズレベル、および、前記転送トランジスタが前記電荷を前記電荷電圧変換部に転送した後の光信号レベルが順に前記列信号線に出力される固体撮像装置であって、
前記電荷電圧変換部と容量結合する制御信号線と、
前記電荷電圧変換部がフローティング状態であって、かつ、前記ノイズレベルが前記列信号線に出力される前の期間において、前記第1方向とは反対の第2方向に前記電荷電圧変換部の電位が変化するように前記制御信号線の電位を変化させる制御部と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
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