JPH11274459A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPH11274459A
JPH11274459A JP10071975A JP7197598A JPH11274459A JP H11274459 A JPH11274459 A JP H11274459A JP 10071975 A JP10071975 A JP 10071975A JP 7197598 A JP7197598 A JP 7197598A JP H11274459 A JPH11274459 A JP H11274459A
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JP
Japan
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read
photoelectric conversion
transistor
conversion unit
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10071975A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuko Inoue
郁子 井上
Hidetoshi Nozaki
秀俊 野崎
Hisanori Ihara
久典 井原
Tetsuya Yamaguchi
鉄也 山口
Hiroshi Yamashita
浩史 山下
Akira Makabe
晃 眞壁
Eiko Nomachi
映子 野町
Mikiko Hori
幹子 堀
Nobuo Nakamura
信男 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce white scratches, fixed pattern noise and random noise, by reducing a leak current generated on a substrate interface. SOLUTION: A solid-state image pick up device is provided with a photoelectric conversion part 20 formed on a semiconductor substrate, an amplifying transistor 2-1-1 modulated by signal charges accumulated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion part 20, and read transistors (21, 22) which read a signal current from the amplifying transistor 2-1-1 from the photoelectric conversion part 20. The difference between the gate voltage of the read transistor and the reverse potential of the semiconductor substrate, namely, read potential Φ, is reduced, by setting the threshold value of the read transistor at a high value, within a range wherein reading of the signal charge from the photoelectric converting part 20 can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置に関す
る。
[0001] The present invention relates to a solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばMOS型固体撮像装置における各
々の画素は、半導体基板上に形成されて光電変換を行な
う光電変換部と、この光電変換部による光電変換によっ
て蓄積された信号電荷により変調される増幅トランジス
タと、この増幅トランジスタからの信号電流を読み出す
読み出しトランジスタと、読み出すべきラインを選択す
る選択トランジスタと、光電変換により蓄積された信号
電荷をリセットするリセットトランジスタとを具備す
る。
2. Description of the Related Art For example, each pixel in a MOS solid-state imaging device is modulated by a photoelectric conversion unit formed on a semiconductor substrate and performing photoelectric conversion, and a signal charge accumulated by photoelectric conversion by the photoelectric conversion unit. The amplifier includes an amplifying transistor, a read transistor for reading a signal current from the amplifying transistor, a selection transistor for selecting a line to be read, and a reset transistor for resetting signal charges accumulated by photoelectric conversion.

【0003】図4(A)は従来の光電変換部及び読み出
しトランジスタの簡略化された断面図であり、図4
(B)は読み出しトランジスタの動作時のポテンシャル
図である。
FIG. 4A is a simplified cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion unit and a readout transistor.
(B) is a potential diagram at the time of operation of the read transistor.

【0004】図4(A)において、30は光電変換層、
31は読み出しゲート、32は信号読み出しドレインで
ある。光電変換層30で光から電子に変換、蓄積された
信号は、読み出しゲート31に信号読み出し電圧(例え
ば3.3V)を印加して読み出しゲート31をONする
ことにより、信号読み出しドレイン32へと転送され
る。
In FIG. 4A, reference numeral 30 denotes a photoelectric conversion layer,
31 is a read gate, and 32 is a signal read drain. The signal converted from light into electrons in the photoelectric conversion layer 30 and stored is transferred to the signal read drain 32 by applying a signal read voltage (eg, 3.3 V) to the read gate 31 and turning on the read gate 31. Is done.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のMOS型固体撮像装置においては、半導体の製
造工程途中において半導体基板界面に多くのダメージが
加えられる、このダメージにより光電変換層30に光信
号以外のリーク電流が発生することがある。このリーク
電流は読み出しゲート電圧に依存するとともに、画素ご
とに異なるため、画像欠陥や固定パターンノイズなどの
画像むらが発生するという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional MOS type solid-state imaging device, much damage is applied to the semiconductor substrate interface during the semiconductor manufacturing process. Other than that, a leak current may occur. Since the leak current depends on the read gate voltage and differs for each pixel, there has been a problem that image unevenness such as image defect and fixed pattern noise occurs.

【0006】本発明の固体撮像装置はこのような課題に
着目してなされたものであり、その目的とするところ
は、読み出しゲート電圧を小さくすることで基板界面に
発生するリーク電流を低減して、白傷や固定パターンノ
イズ及びランダムノイズを低減することが可能な固体撮
像装置を提供することにある。
The solid-state imaging device of the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to reduce a leak current generated at a substrate interface by reducing a read gate voltage. Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of reducing white scratches, fixed pattern noise, and random noise.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、第1の発明に係る固体撮像装置は、半導体基板
上に形成された光電変換部と、この光電変換部による光
電変換によって蓄積された信号電荷により変調される増
幅トランジスタと、前記光電変換部からこの増幅トラン
ジスタからの信号電流を読み出す読み出しトランジスタ
とを具備し、前記読み出しトランジスタの閾値を、前記
光電変換部からの信号電荷の読み出しが可能な範囲で高
く設定することによって、前記読み出しトランジスタの
ゲート電圧と半導体基板の反転電位の差を小さくする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a photoelectric conversion unit formed on a semiconductor substrate; An amplification transistor that is modulated by the read signal charge, and a reading transistor that reads a signal current from the amplification transistor from the photoelectric conversion unit, and sets a threshold value of the reading transistor to read the signal charge from the photoelectric conversion unit. By setting as high as possible, the difference between the gate voltage of the read transistor and the inversion potential of the semiconductor substrate is reduced.

【0008】また、第2の発明に係る固体撮像装置は、
半導体基板上に形成された光電変換部と、この光電変換
部による光電変換によって蓄積された信号電荷により変
調される増幅トランジスタと、前記光電変換部からこの
増幅トランジスタからの信号電流を読み出す読み出しト
ランジスタとを具備し、前記読み出しトランジスタのゲ
ート電圧を、前記光電変換部からの信号電荷の読み出し
が可能な範囲で低く設定することによって、前記読み出
しトランジスタのゲート電圧と半導体基板の反転電位の
差を小さくする。
Further, a solid-state imaging device according to a second aspect of the present invention
A photoelectric conversion unit formed on a semiconductor substrate, an amplification transistor that is modulated by signal charges accumulated by photoelectric conversion by the photoelectric conversion unit, and a reading transistor that reads a signal current from the amplification transistor from the photoelectric conversion unit. And by setting the gate voltage of the read transistor low within a range in which signal charges can be read from the photoelectric conversion unit, the difference between the gate voltage of the read transistor and the inversion potential of the semiconductor substrate is reduced. .

【0009】また、第3の発明に係る固体撮像装置は、
第2の発明に係る固体撮像装置において、前記読み出し
トランジスタのゲート電圧は、前記光電変換部から信号
電荷を読み出すときにのみ低くされる。
Further, a solid-state imaging device according to a third aspect of the present invention comprises:
In the solid-state imaging device according to a second aspect, a gate voltage of the read transistor is reduced only when a signal charge is read from the photoelectric conversion unit.

【0010】また、第4の発明に係る固体撮像装置は、
第2又は第3の発明に係る固体撮像装置において、前記
固体撮像装置を駆動するための電源をさらに有し、この
電源と、前記読み出しトランジスタのゲート間にはブリ
ーダ回路が設けられている。
Further, a solid-state imaging device according to a fourth aspect of the present invention is
The solid-state imaging device according to the second or third aspect of the present invention further includes a power supply for driving the solid-state imaging device, and a bleeder circuit is provided between the power supply and a gate of the readout transistor.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態の概略
を説明する。基板界面の発生電流であるリーク電流を低
減するための方法が従来より種々提案されているが、本
実施形態では、読み出し時に基板にかかるゲート電圧を
小さくすることに着目した。すなわち、MOS型固体撮
像装置に用いられている単一電源をそのまま採用しつ
つ、読み出しトランジスタのゲート電圧と基板の反転電
位差を、光電変換層からの信号電荷の読み出しが可能な
範囲でできる限り小さくするようにする。これにより、
基板界面の発生電流であるリーク電流が低減されて、白
傷や固定パターンノイズおよびランダムノイズの低減が
可能になる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an outline of an embodiment of the present invention will be described. Various methods have been conventionally proposed for reducing the leakage current, which is the current generated at the substrate interface. In the present embodiment, attention has been paid to reducing the gate voltage applied to the substrate during reading. That is, the difference between the gate voltage of the readout transistor and the inversion potential of the substrate is made as small as possible within a range in which signal charges can be read from the photoelectric conversion layer, while the single power supply used in the MOS solid-state imaging device is employed as it is. To do it. This allows
Leakage current, which is a current generated at the substrate interface, is reduced, and white flaws, fixed pattern noise, and random noise can be reduced.

【0012】以下に、図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は本発明が適用される増幅型MOS
センサと呼ばれる固体撮像素子の回路図の一例である。
この固体撮像装置は、フォトダイオード1−1−1、1
−1−2、〜、1−3−3)と、フォトダイオード1−
1−1、1−1−2、〜、1−3−3からの信号を読み
出す増幅トランジスタ2−1−1、2−1−2、〜、2
−3−3と、信号を読み出すラインを選択する垂直選択
トランジスタ3−1−1、3−1−2、〜、3−3−3
と、信号電荷をリセットするためのリセットトランジス
タ4−1−1、4−1−2、〜、4−3−3とからなる
3×3の単位セルが二次元状に配列されている。実際に
はこれより多くの単位セルが配列される。垂直シフトレ
ジスタ5から水平方向に配線されている水平アドレス線
6−1、6−2、6−3は垂直選択トランジスタ3−1
−1、3−1−2、〜、3−3−3のゲートに結線され
ることで信号を読み出すラインを決めている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an amplification type MOS to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an example of a circuit diagram of a solid-state imaging device called a sensor.
The solid-state imaging device includes photodiodes 1-1-1 and 1-1-1.
-1-2, to 1-3-3) and photodiode 1-
Amplifying transistors 2-1-1, 2-1-2,..., Which read signals from 1-1, 1-1-2,.
-3-3 and vertical selection transistors 3-1-1, 3-1-2,..., 3-3-3 for selecting a line from which a signal is read out
And 3 × 3 unit cells including reset transistors 4-1-1, 4-1-2,..., 4-3-3 for resetting signal charges are two-dimensionally arranged. Actually, more unit cells are arranged. The horizontal address lines 6-1, 6-2 and 6-3 wired in the horizontal direction from the vertical shift register 5 are connected to the vertical selection transistors 3-1.
-1, 3-1-2,..., 3-3-3, determine the line from which a signal is read out.

【0013】また、リセット線7−1、7ー2、7−3
はリセットトランジスタ4−1−1、4−1−2、〜、
4−3−3のゲートに結線されている。増幅トランジス
タ2−1−1、2−1−2、〜、2−3−3のソースは
垂直信号線8−1、8−2、8−3に結線され、その一
端及び他端には負荷トランジスタ9−1、9−2、9−
3が設けられている。他端の負荷トランジスタ9−1、
9−2、9−3のソースは水平信号線11に接続され、
ゲートは図示せぬ水平選択トランジスタを介して水平シ
フトレジスタ10に接続されている。
The reset lines 7-1, 7-2, 7-3
Are reset transistors 4-1-1, 4-1-2,.
It is connected to the gate of 4-3-3. The sources of the amplifying transistors 2-1-1, 2-1-2,..., 2-3-3 are connected to the vertical signal lines 8-1, 8-2, 8-3. Transistors 9-1, 9-2, 9-
3 are provided. The load transistor 9-1 at the other end,
The sources of 9-2 and 9-3 are connected to the horizontal signal line 11,
The gate is connected to the horizontal shift register 10 via a horizontal selection transistor (not shown).

【0014】図2(A)は本発明の第1実施形態を説明
するための光電変換部及び読み出しトランジスタの簡略
化された断面図であり、図2(B)は読み出しトランジ
スタの動作時のポテンシャル図である。ここでは、図1
の1つのセルを例に説明する。
FIG. 2A is a simplified cross-sectional view of a photoelectric conversion unit and a read transistor for describing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a potential diagram of the read transistor during operation. FIG. Here, FIG.
An example of one cell will be described.

【0015】図2(A)の断面図において、20は図1
のフォトダイオード1−1−1に対応する光電変換層、
21は読み出しゲート、22は信号読み出しドレインで
ある。このドレイン22は前記した増幅トランジスタ2
−1−1のゲートおよびリセットトランジスタ4−1−
1のソースに接続されている。
In the cross-sectional view of FIG.
A photoelectric conversion layer corresponding to the photodiode 1-1-1 of
21 is a read gate, and 22 is a signal read drain. This drain 22 is connected to the amplification transistor 2 described above.
-1-1 gate and reset transistor 4-1
1 source.

【0016】本発明の第1実施形態では、図2(B)に
示すように、ゲート電圧がHレベルになる読み出しトラ
ンジスタの閾値が、図4(B)に示す従来の閾値と比較
して高くなるようにすることによって、読み出しトラン
ジスタのゲート電圧と半導体基板の反転電位の差を小さ
くする、すなわち、読み出し電位Φを、図4(B)に示
す従来の読み出し電位Φと比較して小さく(例えばΦ=
2.5V)なるようにする。但し、光電変換層20の信
号電荷が読み出せるように、読み出しトランジスタの閾
値は、読み出しゲート電位がHレベルのときに光電変換
層20の電位レベルよりも下方にあることが必要であ
る。かつ、読み出された信号の最大信号量がデバイス特
性を満たしている必要がある。
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2B, the threshold value of the read transistor at which the gate voltage becomes H level is higher than the conventional threshold value shown in FIG. 4B. With this arrangement, the difference between the gate voltage of the read transistor and the inversion potential of the semiconductor substrate is reduced, that is, the read potential Φ is made smaller (eg, smaller than the conventional read potential Φ shown in FIG. Φ =
2.5V). However, the threshold value of the read transistor needs to be lower than the potential level of the photoelectric conversion layer 20 when the read gate potential is at the H level so that the signal charges of the photoelectric conversion layer 20 can be read. In addition, the maximum signal amount of the read signal needs to satisfy device characteristics.

【0017】このようにして、基板界面にかかる実質的
な電圧を降下させることが可能となり、基板界面の発生
電流を低減し、これに伴う、白傷や固定パターンノイズ
およびランダムノイズを低減することができる。
In this manner, it is possible to lower the substantial voltage applied to the substrate interface, to reduce the current generated at the substrate interface, and to reduce the associated white flaws, fixed pattern noise and random noise. Can be.

【0018】ここで、読み出しトランジスタの閾値を高
くする方法としては、読み出しトランジスタの読み出し
ゲートを形成する前に、トランジスタがN−MOSであ
って、閾値制御に例えばボロンの不純物拡散層を形成す
る場合はその不純物量を増やすことにより閾値を高くす
ることができる。また、閾値制御に例えばリンや砒素な
どの不純物拡散層を形成する場合はその不純物量を減ら
すことによって、所望の閾値を得ることができる。この
ようなプロセス上の方法を用いることにより回路をさら
に追加することなしに閾値を高くすることができる。
Here, as a method of increasing the threshold value of the read transistor, a case where the transistor is an N-MOS and an impurity diffusion layer of, for example, boron is formed for threshold control before forming the read gate of the read transistor. Can increase the threshold by increasing the amount of impurities. When an impurity diffusion layer of, for example, phosphorus or arsenic is formed for threshold control, a desired threshold can be obtained by reducing the amount of the impurity. By using such a process method, the threshold value can be increased without further adding a circuit.

【0019】図3(A)は本発明の第2実施形態を説明
するための光電変換部及び読み出しトランジスタの簡略
化された断面図であり、図3(B)は読み出しトランジ
スタの動作時のポテンシャル図である。第2実施形態の
特徴とするところは、読み出しトランジスタの読み出し
ゲート電圧を実効的に下げる(Hレベルを上方に移動さ
せる)ことで信号読み出し電位Φを小さく(例えばΦ=
2.5V)して上記した第1実施形態と同じ効果を得る
ものである。但し、光電変換層20の信号電荷が読み出
せるように、読み出しトランジスタの閾値は、読み出し
ゲート電位がHレベルのときに光電変換層20の電位レ
ベルよりも下方にあることが必要である。かつ、読み出
された信号の最大信号量がデバイス特性を満たしている
必要があることは第1実施形態と同様である。
FIG. 3A is a simplified cross-sectional view of a photoelectric conversion unit and a read transistor for describing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram showing the potential of the read transistor during operation. FIG. The feature of the second embodiment is that the signal read potential Φ is reduced (for example, Φ =) by effectively lowering the read gate voltage of the read transistor (moving the H level upward).
2.5V) to obtain the same effect as the first embodiment. However, the threshold value of the read transistor needs to be lower than the potential level of the photoelectric conversion layer 20 when the read gate potential is at the H level so that the signal charges of the photoelectric conversion layer 20 can be read. Further, it is the same as in the first embodiment that the maximum signal amount of the read signal needs to satisfy the device characteristics.

【0020】ここで、読み出しゲート電圧を下げるため
には例えばブリーダ回路などの抵抗を電源と読み出しゲ
ートとの間に挿入することが考えられる。この場合、読
み出し時のみに電源パルスをONにすることで、蓄積さ
れた信号電荷を読み出しトランジスタのゲート電圧を読
み出すときにだけ降圧するようにする。
Here, in order to lower the read gate voltage, a resistor such as a bleeder circuit may be inserted between the power supply and the read gate. In this case, the power supply pulse is turned ON only at the time of reading, so that the accumulated signal charges are reduced only when the gate voltage of the reading transistor is read.

【0021】このように、読み出し時のみに読み出しゲ
ート電圧を降圧し、リセット時や電荷注入排出時には読
み出しゲート電圧を電源電圧通りにする。これによっ
て、リセット時にはストレージノード(ドレイン)の電
位を高く設定でき、信号排出時には光電変換層30に信
号が残ってしまうという問題を解消しつつ、読み出し時
に発生する暗時むらや白傷を低減することができる。
As described above, the read gate voltage is reduced only at the time of reading, and the read gate voltage is made equal to the power supply voltage at the time of reset or charge injection / discharge. Thereby, the potential of the storage node (drain) can be set high at the time of reset, and the problem that a signal remains in the photoelectric conversion layer 30 at the time of signal discharge is eliminated, and unevenness in darkness and white flaws generated at the time of reading is reduced. be able to.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、読み出しゲート電圧が
実質的に小さくなるようにしたので、基板界面に発生す
るリーク電流が低減され、白傷や固定パターンノイズ及
びランダムノイズを低減することができる。
According to the present invention, since the read gate voltage is made substantially small, the leakage current generated at the substrate interface is reduced, and white flaws, fixed pattern noise and random noise are reduced. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される増幅型MOSセンサと呼ば
れる固体撮像素子の回路図の一例である。
FIG. 1 is an example of a circuit diagram of a solid-state imaging device called an amplification type MOS sensor to which the present invention is applied.

【図2】(A)は本発明の第1実施形態を説明するため
の光電変換部及び読み出しトランジスタの簡略化された
断面図であり、(B)は読み出しトランジスタの動作時
のポテンシャル図である。
FIG. 2A is a simplified cross-sectional view of a photoelectric conversion unit and a read transistor for describing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a potential diagram during operation of the read transistor; .

【図3】(A)は本発明の第2実施形態を説明するため
の光電変換部及び読み出しトランジスタの簡略化された
断面図であり、(B)は読み出しトランジスタの動作時
のポテンシャル図である。
FIG. 3A is a simplified cross-sectional view of a photoelectric conversion unit and a read transistor for describing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a potential diagram during operation of the read transistor; .

【図4】(A)は従来の光電変換部及び読み出しトラン
ジスタの簡略化された断面図であり、(B)は読み出し
トランジスタの動作時のポテンシャル図である。
FIG. 4A is a simplified cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion unit and a readout transistor, and FIG. 4B is a potential diagram during operation of the readout transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1−1、1−1−2、1−3−3…フォトダイオー
ド 2−1−1、2−1−2、2−3−3…増幅トランジス
タ 3−1−1、3−1−2、3−3−3…垂直選択トラン
ジスタ、 4−1−1、4−1−2、4−3−3…リセットトラン
ジスタ、 5…垂直シフトレジスタ、 6−1、6−2、6−3…水平アドレス線、 7−1、7−2、7−3…リセット線、 8−1、8−2、8−3…垂直信号線、 9−1、9−2、9−3…負荷トランジスタ、 11…水平信号線、 10…水平シフトレジスタ、 20、30…光電変換層、 21、31…読み出しゲート、 22、32…信号読み出しドレイン。
1-1-1, 1-1-2, 1-3-3 ... photodiode 2-1-1, 2-1-2, 2-3-3 ... amplifying transistor 3-1-1, 3-1 2, 3-3-3: vertical selection transistor; 4-1-1, 4-1-2, 4-3-3: reset transistor, 5: vertical shift register, 6-1, 6-2, 6-3 ... horizontal address lines, 7-1, 7-2, 7-3 ... reset lines, 8-1, 8-2, 8-3 ... vertical signal lines, 9-1, 9-2, 9-3 ... load transistors Reference numeral 11: horizontal signal line; 10, horizontal shift register; 20, 30, photoelectric conversion layer; 21, 31, read gate; 22, 32, signal read drain.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 鉄也 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 山下 浩史 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 眞壁 晃 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 野町 映子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 堀 幹子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 中村 信男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Yamaguchi 1st Toshiba R & D Center, Komukai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Hiroshi Yamashita Hiroshi Yamashita Toshiba Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Town Co., Ltd.Toshiba R & D Center (72) Inventor Akira Makabe No. 1 Komukai Toshiba Town, Koyuki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Co., Ltd.Toshiba Tamagawa Factory (72) Inventor Eiko Nomachi Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1, Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku Co., Ltd. Inside the Toshiba Tamagawa Plant (72) Inventor Mikiko Hori No. 1, Komukai Toshiba-cho, Kochi-ku, Kawasaki, Kanagawa Pref. 1, Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi Toshiba R & D Center

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成された光電変換部
と、 この光電変換部による光電変換によって蓄積された信号
電荷により変調される増幅トランジスタと、 前記光電変換部からこの増幅トランジスタからの信号電
流を読み出す読み出しトランジスタと、を具備し、 前記読み出しトランジスタの閾値を、前記光電変換部か
らの信号電荷の読み出しが可能な範囲で高く設定するこ
とによって、前記読み出しトランジスタのゲート電圧と
半導体基板の反転電位の差を小さくしたことを特徴とす
る固体撮像装置。
1. A photoelectric conversion unit formed on a semiconductor substrate, an amplification transistor modulated by signal charges accumulated by photoelectric conversion by the photoelectric conversion unit, and a signal current from the amplification transistor from the photoelectric conversion unit. A read transistor for reading the read signal, by setting a threshold value of the read transistor as high as possible in a range in which signal charges can be read from the photoelectric conversion unit, so that a gate voltage of the read transistor and an inversion potential of the semiconductor substrate. A solid-state imaging device characterized in that the difference between the two is reduced.
【請求項2】 半導体基板上に形成された光電変換部
と、 この光電変換部による光電変換によって蓄積された信号
電荷により変調される増幅トランジスタと、 前記光電変換部からこの増幅トランジスタからの信号電
流を読み出す読み出しトランジスタと、を具備し、 前記読み出しトランジスタのゲート電圧を、前記光電変
換手段からの信号電荷の読み出しが可能な範囲で低く設
定することによって、前記読み出しトランジスタのゲー
ト電圧と半導体基板の反転電位の差を小さくしたことを
特徴とする固体撮像装置。
2. A photoelectric conversion unit formed on a semiconductor substrate, an amplification transistor modulated by signal charges accumulated by photoelectric conversion by the photoelectric conversion unit, and a signal current from the amplification transistor from the photoelectric conversion unit. A read transistor for reading the data, and setting the gate voltage of the read transistor as low as possible in a range in which the signal charges can be read from the photoelectric conversion unit, thereby inverting the gate voltage of the read transistor and the inversion of the semiconductor substrate. A solid-state imaging device having a reduced potential difference.
【請求項3】 前記読み出しトランジスタのゲート電圧
は、前記光電変換部から信号電荷を読み出すときにのみ
低くされることを特徴とする請求項2記載の固体撮像装
置。
3. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein a gate voltage of the read transistor is reduced only when a signal charge is read from the photoelectric conversion unit.
【請求項4】 前記固体撮像装置を駆動するための電源
をさらに有し、この電源と、前記読み出しトランジスタ
のゲート間にはブリーダ回路が設けられていることを特
徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 3, further comprising a power supply for driving the solid-state imaging device, and a bleeder circuit provided between the power supply and a gate of the readout transistor. Imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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