TWI833639B - 固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅動方法以及電子設備 - Google Patents

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Abstract

提供一種固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅動方法、以及電子設備，其能夠降低低轉換增益(LCG)訊號的kTC噪聲，防止高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號在耦合點處的SNR降低，進而可實現高畫質化。在復位期間PR1的開始時刻，將第一復位用電晶體及第二復位用電晶體切換為導通狀態，在復位期間PR1開始之後，在規定的第一期間PR11將第一復位線保持為與復位電位的連接狀態，在經過第一期間PR11之後，將第二復位用電晶體切換為非導通狀態，並將第一復位線切換為浮置狀態，以使第一復位線的阻抗變高，在經過第二期間PR12後復位期間PR1結束的時刻，將第一復位用電晶體切換為非導通狀態。

Description

固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅動方法以及電子設備
本發明關於一種固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅動方法、以及電子設備。
CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）圖像感測器已作為使用了檢測光並產生電荷的光電轉換元件的固體攝像裝置(圖像感測器)投入實際使用。 CMOS圖像感測器已被廣泛用作數位相機、攝像機、監控相機、醫療用內窺鏡、個人電腦(PC)、手機等便攜終端裝置(移動設備)等各種電子設備的一部分。
CMOS圖像感測器包括在每個像素中具有光電二極體(光電轉換元件)及浮動擴散層(FD:Floating Diffusion，浮置擴散層)的FD放大器，該CMOS圖像感測器的主流讀取類型為列並列輸出型，即，選擇像素陣列中的某一行，同時向列(column)方向對這些行進行讀取。
作為固體攝像裝置（CMOS圖像感測器）的像素結構，可以例舉出四電晶體（4Tr）結構的基本像素，該四電晶體（4Tr）結構的基本像素例如相對於一個光電二極體(光電轉換元件)分別具有作為傳輸元件的傳輸電晶體、作為復位元件的復位電晶體、作為源極跟隨元件的源極跟隨電晶體、以及作為選擇元件的選擇電晶體中的各一者。
傳輸電晶體在規定的傳輸期間被選擇而成為導通狀態，將由光電二極體進行光電轉換而存儲的電荷(電子)傳輸到浮置擴散層FD。 復位電晶體在規定的復位期間被選擇而成為導通狀態，將浮置擴散層FD復位為電源線的電位。 選擇電晶體在讀取掃描時被選擇而成為導通狀態。由此，源極跟隨電晶體將由浮置擴散層FD轉換成電壓訊號的列輸出讀取訊號輸出到垂直訊號線。
例如，在讀取掃描期間，浮置擴散層FD在復位期間例如被復位為電源線的電位（基準電位）之後，浮置擴散層FD的電荷以具有與FD電容對應的增益的狀態被轉換為電壓訊號，並作為基準電平的讀取復位訊號(基準電平的訊號)Vrst被輸出到垂直訊號線。 隨後，在規定的傳輸期間，由光電二極體進行光電轉換而存儲的電荷 （電子）被傳輸到浮置擴散層FD。並且，浮置擴散層FD的電荷以具有與FD電容對應的增益的狀態被轉換為電壓訊號，並作為訊號電平的讀取訊號(訊號電平的訊號)Vsig被輸出到垂直訊號線。 像素的輸出訊號在列讀取電路中作為差分訊號（Vsig-Vrst）進行CDS （相關雙取樣）處理。
如上，通常的像素讀取訊號(以下，有時也稱為像素訊號)PS由一個基準電平的讀取復位訊號Vrst和一個訊號電平的讀取訊號Vsig形成。
為了改進特性，已經提出了各種實現具有高動態範圍（HDR：High Dynamic Range）的高畫質的固體攝像裝置（CMOS圖像感測器）的方法。
作為高動態範圍化的方法之一，可以舉出橫向溢出集合電容（LOFIC：Lateral Overflow Integration Capacitor）結構（例如，參照專利文獻1）。 LOFIC結構的像素除了上述的基本結構外，增加了作為存儲電容元件的存儲電容器以及作為存儲連接元件的存儲電晶體，在相同的曝光時間內從光電二極體溢出的過飽和電荷被存儲到存儲電容器中而不會被丟棄。
該LOFIC像素可具有兩種轉換增益，即浮置擴散層的電容Cfd1的轉換增益（高增益側：與1/Cfd1成正比）和浮置擴散層的電容Cfd1+存儲電容器C2的LOFIC電容Clofic的轉換增益（低增益側：與1/(Cfd1+Clofic)成正比）。 即，在LOFIC像素中分別使用了低轉換增益（LCG）訊號和高轉換增益（HCG）訊號，來實現高飽和度和低暗噪聲。
專利文獻1:日本特開2005-328493號公報 專利文獻2:日本特開2020-115603號公報
但是，LOFIC中存在以下重要問題，即，SNR在高轉換增益（HCG）訊號和低轉換增益（LCG）訊號的耦合(接合)點處降低。 即，僅由LOFIC結構無法去除低轉換增益(LCG)訊號的kTC噪聲，從而降低了高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號在耦合點處的SNR。
高轉換增益（HCG）訊號和低轉換增益（LCG）訊號的訊號方向彼此相反，由於在低轉換增益（LCC）的讀取處理中，讀取復位訊號VRL的復位噪聲與讀取亮度訊號VSL的復位噪聲不同，因此難以在被稱為差動雙取樣（DDS）的減法處理中去除噪聲。
本發明在讀取轉換增益不同且訊號方向彼此不同的訊號的情況下，能夠降低低轉換增益(LCG)訊號的kTC噪聲，防止高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號在耦合點處的SNR降低，進而提供一種可實現高畫質化的固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅動方法、以及電子設備。
本發明第一觀點的固體攝像裝置具有:像素部，包含光電轉換元件，並配置有像素，所述像素能夠根據至少兩個轉換增益，將復位狀態時的讀取復位訊號以及與所述光電轉換元件的存儲電荷對應的讀取訊號作為像素訊號讀取、降噪部，進行所述像素的至少復位期間時的降噪處理、以及讀取部，在控制所述降噪部的降噪處理的同時，從所述像素部讀取像素訊號，所述像素包括：光電轉換元件，在曝光期間存儲與入射光量對應的電荷、浮置擴散層，保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取並轉換為與電容對應的電壓、復位元件，能夠進行復位處理，所述復位處理至少將所述浮置擴散層的存儲電荷排出到復位電位、以及存儲電容元件，根據轉換增益被控制為與所述浮置擴散層的連接狀態或非連接狀態，所述復位元件包括：第一端子，與第一復位線連接，所述第一復位線連接在所述復位電位側、以及第二端子，與第二復位線連接，所述第二復位線連接在復位對象即所述浮置擴散層以及所述存儲電容元件中的至少任一者的一側，若在復位期間施加規定電平的控制訊號，則將所述第一端子與所述第二端子之間保持為導通狀態，所述降噪部在所述兩個轉換增益中的至少一個轉換增益的讀取處理中的至少復位期間，在復位期間開始之後，在規定的第一期間將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間之後的第二期間，將所述第一復位線切換為浮置狀態，使得所述第一復位線的阻抗變高，所述讀取部從所述復位期間的開始時刻，將所述復位元件保持為導通狀態規定期間，在經過了所述第一期間以及所述第二期間的所述復位期間的結束時刻，將所述復位元件切換為非導通狀態。
本發明的第二觀點為一種固體攝像裝置的驅動方法，所述固體攝像裝置具有：像素部，包含光電轉換元件，並配置有像素，所述像素能夠根據至少兩個轉換增益，將復位狀態時的讀取復位訊號以及與所述光電轉換元件的存儲電荷對應的讀取訊號作為像素訊號讀取、降噪部，進行所述像素的至少復位期間時的降噪處理、以及讀取部，在控制所述降噪部的降噪處理的同時，從所述像素部讀取像素訊號，所述像素包括：光電轉換元件，在曝光期間存儲與入射光量對應的電荷、浮置擴散層，保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取並轉換為與電容對應的電壓、復位元件，能夠進行復位處理，所述復位處理至少將所述浮置擴散層的存儲電荷排出到復位電位、以及存儲電容元件，根據轉換增益被控制為與所述浮置擴散層的連接狀態或非連接狀態，所述復位元件包括：第一端子，與第一復位線連接，所述第一復位線連接在所述復位電位側、以及第二端子，與第二復位線連接，所述第二復位線連接在復位對象即所述浮置擴散層以及所述存儲電容元件中的至少任一者的一側，若在復位期間施加規定電平的控制訊號，則將所述第一端子與所述第二端子之間保持為導通狀態，在所述兩個轉換增益中的至少一個轉換增益的讀取處理中的至少復位期間，從所述復位期間的開始時刻，將所述復位元件保持為導通狀態規定期間，在復位期間開始之後，在規定的第一期間將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間之後的第二期間，將所述第一復位線切換為浮置狀態，使得所述第一復位線的阻抗變高，在經過了所述第一期間以及所述第二期間的所述復位期間的結束時刻，將所述復位元件切換為非導通狀態。
本發明第三觀點的電子設備具有：固體攝像裝置、以及光學系統，在所述固體攝像裝置上將被攝體像成像，所述固體攝像裝置具有:像素部，包含光電轉換元件，並配置有像素，所述像素能夠根據至少兩個轉換增益，將復位狀態時的讀取復位訊號以及與所述光電轉換元件的存儲電荷對應的讀取訊號作為像素訊號讀取、降噪部，進行所述像素的至少復位期間時的降噪處理、以及讀取部，在控制所述降噪部的降噪處理的同時，從所述像素部讀取像素訊號，所述像素包括：光電轉換元件，在曝光期間存儲與入射光量對應的電荷、浮置擴散層，保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取並轉換為與電容對應的電壓、復位元件，能夠進行復位處理，所述復位處理至少將所述浮置擴散層的存儲電荷排出到復位電位、以及存儲電容元件，根據轉換增益被控制為與所述浮置擴散層的連接狀態或非連接狀態，所述復位元件包括：第一端子，與第一復位線連接，所述第一復位線連接在所述復位電位側、以及第二端子，與第二復位線連接，所述第二復位線連接在復位對象即所述浮置擴散層以及所述存儲電容元件中的至少任一者的一側，若在復位期間施加規定電平的控制訊號，則將所述第一端子與所述第二端子之間保持為導通狀態，所述降噪部在所述兩個轉換增益中的至少一個轉換增益的讀取處理中的至少復位期間，在復位期間開始之後，在規定的第一期間將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間之後的第二期間，將所述第一復位線切換為浮置狀態，使得所述第一復位線的阻抗變高，所述讀取部從所述復位期間的開始時刻，將所述復位元件保持為導通狀態規定期間，在經過了所述第一期間以及所述第二期間的所述復位期間的結束時刻，將所述復位元件切換為非導通狀態。
根據本發明，在讀取轉換增益不同且訊號方向彼此不同的訊號的情況下，能夠降低低轉換增益(LCG)訊號的kTC噪聲，防止高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號在耦合點處的SNR降低，進而可實現高畫質化。
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
(第一實施方式) 圖1是表示本發明第一實施方式的固體攝像裝置的構成例的方框圖。 圖2是表示本發明第一實施方式的固體攝像裝置中的讀取像素以及降噪部的構成例的電路圖。 圖3的（A）～圖3的（E）是表示本發明第一實施方式的固體攝像裝置中的讀取像素以及降噪部的讀取序列的一個示例的時序圖。
在本實施方式中，固體攝像裝置10例如由CMOS圖像感測器構成。
如圖1所示，作為主要構成元件，該固體攝像裝置10具有作為攝像部的像素部20、垂直掃描電路(行掃描電路)30、讀取電路(列讀取電路)40、水平掃描電路(列掃描電路)50、以及定時控制電路60。 在這些構成元件中，例如由垂直掃描電路30、讀取電路40、水平掃描電路50、以及定時控制電路60構成像素訊號的讀取部70。
在本第一實施方式中，在像素部20中排列為矩陣狀的讀取像素200基本上具有如圖2所示的構成。 即，作為主要構成元件，讀取像素200包括基本排列為矩陣狀的光電轉換讀取部210、降噪部220、以及源極跟隨用恆流源230。 在本實施方式中，降噪部220以及源極跟隨用恆流源230在像素排列的各列(row)中各配置1個，並由各列共用。但是，也可以對每個光電轉換讀取部210進行設置。
光電轉換讀取部210構成為包括：浮置擴散層FD（Floating Diffusion；浮動擴散層）11，其保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取、作為光電轉換元件的光電二極體PD11，其在曝光期間PEXP存儲與入射光量對應的電荷、作為傳輸元件的傳輸電晶體TG11-Tr，其在曝光期間PEXP保持非導通狀態，在傳輸期間保持導通狀態，並將作為光電轉換元件的光電二極體PD11中存儲的電荷傳輸到浮置擴散層FD11、以及作為復位元件的第一復位用電晶體RST11-Tr，其能夠進行排出浮置擴散層FD11的存儲電荷的復位處理。
此外，光電轉換讀取部210構成為包括：作為存儲電容元件的存儲電容器CS11，其能夠存儲從作為光電轉換元件的光電二極體PD11溢出的溢出電荷、以及作為存儲連接元件的存儲電晶體SG11-Tr，其選擇性地連接浮置擴散層FD11和作為存儲電容元件的存儲電容器CS11。
此外，光電轉換讀取部210可形成有溢出路徑，其能夠使從作為光電轉換元件的光電二極體PD11溢出並通過傳輸電晶體TG11-Tr而溢出到浮置擴散層FD11的電荷溢出至作為存儲電容元件的存儲電容器CS11的形成區域方向。
又，在讀取像素200中，浮置擴散層FD11的電容CFD形成為非常小的電容以用於低噪聲。 存儲電容器CS11的電容CS1被設定為非常大的電容（靜電電容）以用於高FWC（Full Well Capacity）。存儲電容器CS11的電容CS1比浮置擴散層FD11的電容CFD大。 並且，在高轉換增益中主要使用浮置擴散層FD11的電容CFD，在低轉換增益中也會使用存儲電容器CS11的電容CS1。
光電二極體PD11產生並存儲與入射光量相應的量的訊號電荷(此處為電子)。 以下，對訊號電荷為電子，且各場效應電晶體為n型電晶體的情況進行說明，但是，訊號電荷可以是空穴，並且各電晶體也可以是p型電晶體。
在各讀取像素200中，作為光電二極體（PD），使用埋入式光電二極體（PPD）。 由於在形成光電二極體（PD）的基板表面上因懸空鍵等缺陷而存在界面態，因此有可能因熱能而產生大量的電荷(暗電流)，從而無法讀取正確的訊號。 在埋入式光電二極體（PPD）中，可通過將光電二極體（PD）的電荷存儲部埋入到基板內來減少暗電流混入訊號。
傳輸電晶體TG11-Tr連接在光電二極體PD11和浮置擴散層FD11之間，並通過控制訊號TG控制。 傳輸電晶體TG11-Tr在控制訊號TG為高電平(H)期間被選擇而成為導通狀態，並將由光電二極體PD11光電轉換並存儲在存儲節點中的電荷(電子)傳輸到浮置擴散層FD11。
第一復位用電晶體RST11-Tr由場效應電晶體(此處為NMOS電晶體)形成，並與第一復位線LRST1連接，所述第一復位線LRST1的作為第一端子的漏極端子TD1與復位用電源電位(本實施方式中為電源電位Vdd)側連接。 第一復位用電晶體RST11-Tr與第二復位線LRST2連接，所述第二復位線LRST2的作為第二端子的源極端子TS1經由存儲節點NDS11與復位對象即浮置擴散層FD11、存儲電容器CS11等連接。 第一復位用電晶體RST11-Tr通過第一復位控制訊號PRG切換導通狀態以及非導通狀態。
第一復位用電晶體RST11-Tr在控制訊號PRG為H電平期間被選擇而成為導通狀態並與電位Vdd成為連接狀態，當存儲電晶體SG11-Tr被保持為導通狀態時，將浮置擴散層FD11(以及存儲電容器CS11)復位為電源電位Vdd。
又，在本第一實施例中，第一復位用電晶體RST11-Tr、存儲電晶體SG11-Tr以及傳輸電晶體TG11-Tr被保持為導通狀態，而浮置擴散層FD11及光電二極體PD11被復位。 又，在本第一實施方式中，第一復位用電晶體RST11-Tr及存儲電晶體SG11-Tr被保持為導通狀態，而浮置擴散層FD11及存儲電容器CS11被復位。
存儲電晶體SG11-Tr經由存儲節點NDS11連接在浮置擴散層FD11(以及第一復位用電晶體RST11-Tr)和存儲電容器CS11之間。 存儲電晶體SG11-Tr由通過控制線而被施加到柵極的控制訊號SG控制。 存儲電晶體SG11-Tr在控制訊號SG為H電平期間被選擇而成為導通狀態，並連接浮置擴散層FD11(以及第一復位用電晶體RST11-Tr)和存儲電容器CS11。 在本第一實施方式中，如上所述，第一復位用電晶體RST11-Tr及存儲電晶體SG11-Tr被保持為導通狀態，而浮置擴散層FD11及存儲電容器CS11被復位。
此外，在本第一實施例中，溢出路徑形成為能夠經由浮置擴散層FD11、存儲電晶體SG11-Tr以及存儲節點NDS11將光電二極體PD11的溢出電荷溢出到存儲電容器CS11的路徑，並且形成為能夠經由存儲節點NDS11及第一復位用電晶體RST11-Tr將存儲電容器CS11的溢出電荷溢出到電源電位Vdd的路徑。
源極跟隨電晶體SF11-Tr和選擇電晶體SEL11-Tr串聯連接在電源電位Vdd和垂直訊號線LSGN11之間。 浮置擴散層FD11與源極跟隨電晶體SF11-Tr的柵極連接，選擇電晶體SEL11-Tr由通過控制線而被施加到柵極的控制訊號SEL控制。 選擇電晶體SEL11-Tr在控制訊號SEL為H電平的選擇期間被選擇而成為導通狀態。由此，源極跟隨電晶體SF11-Tr將由FD11轉換為電壓訊號的列輸出讀取電壓訊號(VRST1、VSIG1)輸出到垂直訊號線LSGN11。
此外，光電轉換讀取部210構成為包括：作為源極跟隨元件的源極跟隨電晶體SF11-Tr，其與源極跟隨用恆流源230協同輸出由浮置擴散層FD11轉換的電壓訊號、以及作為選擇元件的選擇電晶體SEL11-Tr。
本實施方式的讀取像素200在讀取部70的控制下，通過作為存儲連接元件的存儲電晶體SG11-Tr選擇性地連接浮置擴散層FD11和作為存儲電容元件的存儲電容器CS11，從而能夠將浮置擴散層FD11的電容變更為第一電容或第二電容，並將轉換增益轉換為由第一電容確定的第一轉換增益（例如，高轉換增益：HCG：High Conversion Gain）或由第二電容確定的第二轉換增益（例如，低轉換增益：LCG：Low Conversion Gain）。
由此，固體攝像裝置10在讀取部70的控制下，如圖3所示，構成為能夠在指定的雙轉換增益讀取模式期間進行由與第一電容對應的第一轉換增益(高轉換增益:HCG)讀取像素訊號的第一轉換增益模式讀取、以及由與第二電容(與第一電容不同)對應的第二轉換增益(低轉換增益:LCG)讀取像素訊號的第二轉換增益模式讀取。
在讀取像素200中例如設有被稱為橫向溢出存儲電容(以下，稱為“LOFIC(Lateral Overflow Integration Capacitor)”)的結構，在讀取部70的控制下，在高照度條件下進行雙取樣讀取模式(LOFIC模式)動作，所述雙取樣讀取模式動作使用了與光電轉換元件即光電二極體PD11的存儲電荷及溢出存儲電荷相關聯的第二轉換增益。
在本第一實施方式中，讀取像素200進行雙轉換增益訊號讀取，所述雙轉換增益訊號讀取進行以與第一電容對應的第一轉換增益（例如，高轉換增益：HCG）讀取像素訊號的第一轉換增益訊號讀取，以及以與第二電容（與第一電容不同）對應的第二轉換增益（例如，低轉換增益：LCG）讀取像素訊號的第二轉換增益訊號讀取。 在本第一實施方式中，作為針對讀取像素200的讀取處理，如圖3所示，首先在第一轉換增益訊號讀取模式時讀取第一讀取復位訊號HCGRST，接著，讀取第一讀取亮度訊號HCGSIG。 然後，在第二轉換增益訊號讀取模式時讀取第二讀取亮度訊號LCGSIG，接著，讀取第二讀取復位訊號LCGRST。
由此，從讀取像素200作為像素訊號PXLOUT讀取的第一轉換增益訊號(HCGRST、HCGSIG)和第二轉換增益訊號(LCGSIG、LCGRST)形成為訊號方向(電平轉換方向)相反的訊號。
但是，高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號的訊號方向彼此相反，在低轉換增益(LCC)的讀取處理中，由於讀取復位訊號VRL的復位噪聲與讀取亮度訊號VSL的復位噪聲不同，因此難以在被稱為差動雙取樣(DDS)的減法處理中除去噪聲。 因此，在本實施方式中設置了降噪部220，以在讀取轉換增益不同且訊號方向彼此不同的訊號的情況下，能夠降低低轉換增益(LCG)訊號的kTC噪聲，以及防止高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號在耦合點處的SNR降低。 在本實施方式中，由讀取部70控制降噪部220，在伴隨第二讀取復位訊號LCGRST的讀取處理的復位期間進行降噪處理(第一復位處理)。
（降噪部220的具體構成以及功能） 以下，對本實施方式的降噪部220的具體構成以及功能進行說明。
（降噪部220的構成） 本實施方式的降噪部220在兩個高轉換增益(HCG)及低轉換增益(LCG)中的至少一個的低轉換增益(LCG)的讀取處理中的復位期間PR1，在復位期間PR1開始之後，在規定的第一期間PR11，將第一復位線LRST1保持為與復位電位即電源電位Vdd的連接狀態。 然後，降噪部220在經過第一期間PR11後的第二期間PR12，將第一復位線LRST1切換為浮置狀態，以增大第一復位線LRST1的阻抗。 在這種情況下，讀取部70從復位期間PR1的開始時刻將第一復位用電晶體RST11-Tr保持為導通狀態規定期間，並在經過了第一期間PR11及第二期間PR12的復位期間PR1的結束時刻，將第一復位用電晶體RST11-Tr切換為非導通狀態。
如圖2所示，降噪部220構成為包括：第二復位用電晶體RST12-Tr，其連接在第一復位線LRST1和復位電位即電源電位Vdd之間，並由第二復位控制訊號CRG切換導通狀態及非導通狀態；以及作為復位控制用電容元件的復位控制用電容器CR11，其與第一復位線LRST1連接。 與第一復位用電晶體RST11-Tr相同，第二復位用電晶體RST12-Tr由NMOS電晶體形成。 復位用電容器CR11的電容CR大於復位對象即例如浮置擴散層FD11的電容CFD(CR＞CFD)。
圖4的（A）～圖4的（D）是表示針對應用了本發明第一實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的電位遷移的圖。 圖5的（A）～圖5的（C）是作為比較例表示針對未應用降噪部的現有浮置擴散層的非降噪處理的電位遷移的圖。
進一步地對降噪處理進行詳細說明。 在包括降噪處理的第一復位處理中，在讀取部70及降噪部220的控制下，如圖4的（A）和圖4的（B）所示，在復位期間PR1的開始時刻，將第一復位用電晶體RST11-Tr及第二復位用電晶體RST12-Tr切換為導通狀態，並將復位對象即浮置擴散層FD11、連接有電容器CS11的第二復位線LRST2和第一復位線LRST1切換為連接狀態。與此同時，將第一復位線LRST1和復位電位即電源電位Vdd切換為連接狀態，並開始復位對象即浮置擴散層FD11的電荷的排出處理。 在復位期間PR1開始之後，在規定的第一期間PR11，將第一復位線LRST1保持為與復位電位即電源電位Vdd的連接狀態。 由此，繼續進行電荷的排出處理。
接著，在經過第一期間PR11後，如圖4的（C）所示，將第二復位用電晶體RST12-Tr切換為非導通狀態，將第一復位線LRST1切換為浮置狀態，以使得第一復位線LRST1的阻抗變高。 由此，第一復位線LRST1的阻抗變高，復位kTC噪聲在第一復位線LRST1處靜止。
如圖5的（C）所示，比較例的復位後的kTC噪聲由於波動等的影響增加到√(kT/CFD)[V]。 相對於此，在本第一實施方式的情況下，如圖4的（C）所示，在將第二復位用電晶體RST12-Tr切換為非導通狀態後的第一復位線LRST1的kTC噪聲因√(kT/(CFD+CR))[V]和復位用電容器CR11的影響而變小。 更具體而言，由於復位用電容器CR11的電容CR在式的平方根中的分母側相加，因此推測電容CR越大，kTC噪聲越小。
並且，在經過第二期間PR12復位期間PR1結束的時刻，第一復位用電晶體RST11-Tr被切換為非導通狀態。 由此，被復位的像素與同一列內的其他像素分離。此時，由於第一復位線LRST1的阻抗高，因此只要電子不在第一復位線LRST1內四處移動，即可保持低復位噪聲。
例如，在CR=1pF的情況下，被復位的kTC噪聲在1σ下為64μVrms。 相對於此，在CS=10fF的現有LOFIC中，復位kTC噪聲在1σ下為640μVrms。 因此，根據本實施方式，能夠將SNR的降低減少到1/10。
圖6的（A）～圖6的（D）是表示在進行了針對應用了本發明第一實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的模擬結果的圖。 圖6的（A）是作為比較例表示在進行了針對未應用降噪部的現有浮置擴散層的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的圖。
圖7是表示在進行了針對應用了本發明第一實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體的第一復位控制訊號PRG的下降時間和噪聲的關係的模擬結果的圖。 在圖7中，橫軸表示第一復位控制訊號PRG的下降時間，縱軸表示噪聲的大小。又，在圖7中，用A表示的曲線表示本發明製品的下降時間-噪聲特性，用B表示的曲線表示現有製品(比較例)的下降時間-噪聲特性。
然而，當第一復位控制訊號PRG下降且將第一復位用電晶體RST11-Tr設為非導通狀態(斷開)時，因時鐘饋通和電荷注入，電子移動，並在復位時產生比預期大的kTC噪聲。 因此，只要第一復位控制訊號PRG的下降時間短於存儲電容器CS11及浮置擴散層FD11的注入電荷的整定時間，就可以通過進行第一復位用電晶體RST11-Tr的高速轉換來降低復位時的kTC噪聲。
例如，可以使用用於在像素陣列中產生第一復位控制訊號PRG的中繼緩衝器來減少第一復位控制訊號PRG的下降時間。
在高轉換增益(HCG)的讀取處理中，由於讀取復位訊號VRL的復位噪聲與讀取亮度訊號VSL的復位噪聲相同，因此可以在被稱為相關雙取樣(CDS)的減法處理中去除噪聲。 因此，在本實施方式中，在讀取轉換增益不同且訊號方向彼此不同的訊號的情況下，由讀取部70進行控制，而不進行第一讀取復位訊號HCGRST的讀取處理中伴隨的復位期間時的降噪處理(將該處理稱為第二復位處理)。
在不包括降噪處理的第二復位處理中，在讀取部70及降噪部220的控制下，在曝光後的首次復位讀取處理中，第一復位用電晶體RST11-Tr保持非導通狀態，將存儲電晶體SG11-Tr切換為非導通狀態，將存儲電容器CS11與浮置擴散層FD11分離，使浮置擴散層FD11的電荷與存儲電容器CS11的電荷分離，將浮置擴散層FD11的增益設定為由第一電容確定的第一轉換增益(HCG)，並進行第一轉換增益復位讀取處理。
在像素部20中，由於讀取像素200被配置為N行×M列，因此各控制線分別為N條，垂直訊號線為M條。 在圖1中，將各控制線表示為一條行掃描控制線。
垂直掃描電路30根據定時控制電路60的控制在快門行和讀取行中通過行掃描控制線驅動像素。 又，垂直掃描電路30根據地址訊號輸出讀取訊號的讀取行、以及復位光電二極體PD11中存儲的電荷的快門行的行地址的行選擇訊號。
讀取電路40可構成為包括作為多個列訊號處理電路（未圖示）的像素訊號處理部，所述像素訊號處理部與像素部20的各個列輸出對應配置，並且能夠由多個列訊號處理電路進行列並列處理。 在讀取電路40中，像素訊號處理部具有將形成為訊號方向換言之電平遷移方向相反的訊號，且從讀取像素200作為像素訊號PXLOUT讀取的第一轉換增益訊號(HCGRST，HCGSIG)和第二轉換增益訊號(LCGSIG，LCGRST)中的任意一方的轉換增益訊號，具體而言將第一轉換增益訊號反轉的功能。
水平掃描電路50掃描由讀取電路40的多個像素訊號處理部處理的訊號，並將其傳輸至水平方向，輸出到未圖示的訊號處理電路。
定時控制電路60生成像素部20、垂直掃描電路30、讀取電路40、水平掃描電路50等的訊號處理所需的定時訊號。
如果指定了雙轉換增益讀取模式MDCG，則讀取部70進行第一轉換增益復位讀取處理HCGRRD、第一轉換增益讀取處理HCGSRD、第二轉換增益讀取處理LCGSRD、以及第二轉換增益復位讀取處理LCGRRD。
在本第一實施方式中，在開始曝光期間PEXP之後，作為讀取模式處理，讀取部70進行雙轉換增益讀取模式MDCG的讀取處理。
例如，如圖3所示，讀取部70將第一復位用電晶體RST11-Tr、第二復位用電晶體RST12-Tr、存儲電晶體SG11-Tr、以及傳輸電晶體TG11-Tr保持為導通狀態規定期間，將光電二極體PD11、浮置擴散層FD11、以及存儲電容器CS11復位，並進行快門處理，將傳輸電晶體TG11-Tr設為非導通狀態，進行第一復位處理，並開始曝光期間PEXP。 然後，在開始曝光期間PEXP之後，作為雙轉換增益讀取模式MDCG的處理，讀取部70依序進行第一轉換增益復位讀取處理HCGRRD、第一轉換增益讀取處理HCGSRD、第二轉換增益讀取處理LCGSRD、以及第二轉換增益復位讀取處理LCGRRD。
（固體攝像裝置10的讀取動作） 以上，對固體攝像裝置10的各個部分的特徵性構成以及功能進行了說明。 接下來，將參照圖3的（A）～（E）對本第一實施方式的固體攝像裝置10的像素訊號的讀取動作進行說明。
圖3的（A）示出了讀取像素200的傳輸電晶體TG11-Tr的控制訊號TG，圖3的（B）示出了讀取像素200的存儲電晶體SG11-Tr的控制訊號SG，圖3的（C）示出了讀取像素200的選擇電晶體RSEL11-Tr的控制訊號SEL，圖3的（D）示出了讀取像素200的第一復位用電晶體RST11-Tr的控制訊號PRG，圖3的（E）示出了降噪部220的第二復位用電晶體RST12-Tr的控制訊號CRG。
在開始雙轉換增益讀取模式MDCG的處理之前，控制訊號PRG、CRG、SG、以及TG被設定為高電平規定期間，並且第一復位用電晶體RST11-Tr、第二復位用電晶體RST12-Tr、存儲電晶體SG11-Tr、以及傳輸電晶體TG11-Tr保持導通狀態規定期間。 由此，光電二極體PD11、浮置擴散層FD11、以及存儲電容器CS11以固定電位Vdd復位。即，進行快門動作(圖3的（A）～圖3的（E）)。
（第一轉換增益訊號讀取模式的讀取處理） 在傳輸電晶體TG11-Tr從導通狀態切換到非導通狀態之後，進行第一復位處理，開始曝光期間PEXP，並進行第一轉換增益訊號讀取模式的讀取處理。 在開始曝光期間PEXP之後經過一定期間後，在控制訊號SG僅被轉換為高電平規定期間之後，控制訊號SG被轉換為低電平，控制訊號SEL被轉換為高電平，並進入第一讀取復位訊號(HCGRST)的讀取期間。 此時，由於控制訊號SG保持為低電平，並且存儲電晶體SG11-Tr處於非導通狀態，因此浮置擴散層FD11的電荷和存儲電容器CS11的電荷被分離，浮置擴散層FD11的增益被保持為第一轉換增益HCG，所述第一轉換增益HCG由包括浮置擴散層FD11的電容CFD的第一電容確定。
然後，在復位處理後的第一復位訊號讀取期間，由第一轉換增益HCG轉換的第一讀取復位訊號HCGRST從源極跟隨電晶體SF11-Tr被讀取至垂直訊號線LSGN11，所述第一轉換增益HCG由浮置擴散層FD11的第一電容確定，在列處理電路即讀取電路40中進行第一轉換增益復位讀取處理HCGRRD，所述第一轉換增益復位讀取處理HCGRRD進行針對該第一讀取復位訊號HCGRST的規定處理。
接著，在第一復位訊號讀取期間後的第一傳輸期間，控制訊號TG被轉換為高電平，傳輸電晶體TG11-Tr被保持為導通狀態，並且光電二極體PD11的存儲電荷被傳輸到浮置擴散層FD11。在第一傳輸期間之後，控制訊號TG被轉換為低電平，並且傳輸電晶體TG11-Tr被切換為非導通狀態。
接著，在緊接第一傳輸期間的第一訊號讀取期間，由第一轉換增益轉換的第一讀取訊號HCGSIG從源極跟隨電晶體SF11-Tr被讀取至垂直訊號線LSGN11，所述第一轉換增益由浮置擴散層FD11的第一電容確定，在列處理電路即讀取電路40中進行第一轉換增益讀取處理HCGSRD，所述第一轉換增益讀取處理HCGSRD進行針對該第一讀取訊號HCGSIG的規定處理。
然後，保持復位電平(VHCGRST、V RH)和訊號電平(VHCGSIG，V SH)，或者根據復位電平和訊號電平的差分來進行數字CDS運算。
（第二轉換增益訊號讀取模式的讀取處理） 接著，在第一轉換增益讀取處理HCGSRD之後，控制訊號SG從低電平轉換為高電平，存儲電晶體SG11-Tr被切換為導通狀態，並且存儲電容器CS11被連接到浮置擴散層FD11。 由此，浮置擴散層FD11的電荷和存儲電容器CS11的電荷被共享，浮置擴散層FD11的增益被轉換為由第二電容確定的第二轉換增益LCG。 由此，從第一轉換增益訊號讀取模式的讀取處理切換到第二轉換增益訊號讀取模式的讀取處理。
接著，在第一訊號讀取期間之後的第二傳輸期間，控制訊號TG被轉換為高電平，傳輸電晶體TG11-Tr被保持為導通狀態，並且光電二極體PD11的存儲電荷被傳輸至浮置擴散層FD11。在第二傳輸期間之後，控制訊號TG被轉換為低電平，並且傳輸電晶體TG11-Tr被切換為非導通狀態。 然後，在緊接在第一訊號讀取期間之後的第二傳輸期間的第二訊號讀取期間，由第二轉換增益LCG轉換的第二讀取訊號LCGSIG從源極跟隨電晶體SF11-Tr被讀取至垂直訊號線LSGN11，所述第二轉換增益LCG由浮置擴散層FD11的第二電容確定，在列處理電路即讀取電路40中進行第二轉換增益讀取處理LCGSRD，所述第二轉換增益讀取處理LCGSRD進行針對該第二讀取訊號LCGSIG的規定處理。
接著，在經過第二訊號讀取期間之後，在下一復位期間PR1的開始時刻，將第一復位用電晶體RST11-Tr及第二復位用電晶體RST12-Tr切換為導通狀態，將連接有復位對象即浮置擴散層FD11的第二復位線LRST2和第一復位線LRST1切換為連接狀態，將第一復位線LRST1和復位電位即電源電位Vdd切換為連接狀態，開始復位對象即浮置擴散層FD11的電荷的排出處理。 然後，在復位期間PR1開始之後，在規定的第一期間PR11，將第一復位線LRST1保持為與復位電位的連接狀態。 在經過第一期間PR11之後，將第二復位用電晶體RST12-Tr切換為非導通狀態，並且將第一復位線LRST1切換為浮置狀態，以使一個復位線LRST1的阻抗變高。 然後，在經過第二期間PR12之後復位期間PR1結束的時刻，將第一復位用電晶體RST11-Tr切換為非導通狀態。 在通過第一復位處理將浮置擴散層FD11復位之後，進入第二復位訊號讀取期間。 並且，在第二復位訊號讀取期間，由第二轉換增益LCG轉換的第二讀取復位訊號LCGRST從源極跟隨電晶體SF11-Tr被讀取至垂直訊號線LSGN11，所述第二轉換增益LCG由浮置擴散層FD11的第二電容確定，在列處理電路即讀取電路40中進行第二轉換增益復位讀取處理LCGRRD，所述第二轉換增益復位讀取處理LCGRRD進行針對該第二讀取復位訊號LCGRST的規定處理。
然後，保持復位電平（LCGRST，V RL）和訊號電平（LCGSIG，V SL），或者根據復位電平LCGRST（V RL）和訊號電平LCGSIG（V SL）的差分進行偏移噪聲去除計算。
如上說明，根據本第一實施方式，在包括降噪處理的第一復位處理中，在讀取部70及降噪部220的控制下，在復位期間PR1的開始時刻，將第一復位用電晶體RST11-Tr及第二復位用電晶體RST12-Tr切換為導通狀態，將連接有復位對象的第二復位線LRST2和第一復位線LRST1切換為連接狀態，並將第一復位線LRST1和復位電位即電源電位Vdd切換為連接狀態，以開始復位對象的電荷的排出處理。 接著，在復位期間PR1開始之後，在規定的第一期間PR11，將第一復位線LRST1保持為與復位電位的連接狀態。 在經過第一期間PR11之後，將第二復位用電晶體RST12-Tr切換為非導通狀態，並將第一復位線LRST1切換為浮置狀態，以使得第一復位線LRST1的阻抗變高。 並且，在經過第二期間PR12之後復位期間PR1結束的時刻，將第一復位用電晶體RST11-Tr切換為非導通狀態。
因此，根據本第一實施方式，在讀取轉換增益不同且訊號方向彼此不同的訊號的情況下，能夠降低低轉換增益(LCG)訊號的kTC噪聲，防止高轉換增益(HCG)訊號和低轉換增益(LCG)訊號在耦合點處的SNR降低，進而能夠實現高畫質化。
（第二實施方式） 圖8的（A）～（C）是表示本發明第二實施方式的固體攝像裝置中的讀取像素以及降噪部的構成例的圖。 圖8的（A）示出了表示本第二實施方式的固體攝像裝置中的讀取像素以及降噪部的構成例的電路圖，圖8的（B）示出了CMOS開關的設備構成例，圖8的（C）示出了表示中繼緩衝器的構成例的電路圖。
本第二實施方式的固體攝像裝置的像素200A與第一實施方式的像素200的不同點如下。
在第一實施方式的讀取像素200中，由NMOS電晶體形成第一復位用電晶體RST11-Tr。
相對於此，在本第二實施方式的讀取像素200A中，由連接了NMOS和PMOS的源極漏極彼此的CMOS開關CMSW形成第一復位用電晶體RST11-Tr。
CMOS開關CMSW分別被施加控制訊號PRST和控制訊號PRSTN，所述控制訊號PRST和控制訊號PRSTN具有與NMOS側的柵極和PMOS側的柵極互補的電平。 具有互補電平的控制訊號PRST和控制訊號PRSTN可以由如圖8(C)所示的中繼緩衝器240構成。
該中繼緩衝器240例如通過將兩個逆變器INV1、INV2串聯連接而構成。 作為控制訊號PRSTN將由初級的逆變器INV1使基準輸入訊號電平反轉後的訊號提供給PMOS的柵極，作為控制訊號PRST將由次級的逆變器INV2使控制訊號PRSTN電平反轉後的訊號提供給NMOS的柵極。
由此，根據本第二實施方式，不僅能夠得到與上述第一實施方式相同的效果，而且由於第一復位用電晶體RST11-Tr由連接了NMOS和PMOS的源極漏極彼此的CMOS開關CMSW形成，因此NMOS和PMOS通過相反動作抵消饋通，結果，能夠減少饋通。
（第三實施方式） 圖9是表示本發明第三實施方式的像素部的像素排列的構成例的圖。
本第三實施方式的像素部20B與第二實施方式的像素部20A的不同點如下。
在第二實施方式的像素部20A中，構成為由CMOS開關CMSW形成第一復位用電晶體RST11-Tr，由此，NMOS和PMOS通過相反動作抵消饋通，結果，能夠減少饋通。 然而，需要保護配置於各像素內的光電二極體PD11免受由像素陣列的中繼緩衝器240引起的干擾噪聲。
因此，在第三實施方式的像素部20B中，實現了能夠保護光電二極體PD11免受由像素陣列ARY的中繼緩衝器240引起的干擾噪聲的像素陣列。 在本第三實施方式中，像素200B的光電二極體PD和存儲電容器CS11在一個方向(本例中為x方向)上排列配置，像素部20B包括排列有像素200B的像素陣列ARY、以及緩衝陣列BARY，所述緩衝陣列BARY在像素陣列ARY的像素200B之間排列有生成驅動第一復位用電晶體RST11-Tr的控制訊號的中繼緩衝器240。 並且，中繼緩衝器240被配置為與鄰接於一個方向(x方向)的一側(例如右側)的像素的存儲電容器CS11鄰接，虛設的存儲電容器DCS11被配置為與鄰接於該中繼緩衝器240和一個方向的另一側(例如左側)的像素的光電二極體PD鄰接。
即，在圖9中，中繼緩衝器240的左側的PD由像素的CS保護，而右側的光電二極體PD由虛設的存儲電容器DCS保護。 干擾噪聲由有源區CS和CS虛設偏置吸收。CS虛設還可用於維持PD的均勻佈局邊界條件，避免降低像素響應的不均勻性(PRNU)。
根據本第三實施方式，不僅能夠獲得與上述第一和第二實施方式相同的效果，而且能夠保護光電二極體PD11免受由像素陣列ARY的中繼緩衝器240引起的干擾噪聲。
（第四實施方式） 圖10是用於說明形成本發明第四實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域的優選構成例的圖。 圖11是表示在第一復位用電晶體中的存儲電容器CS側的阻抗較高的情況下，溝道電荷不向CS側移動，而是向第一復位線LRST1側移動的圖。 圖12的（A）、（B）是表示在進行了針對應用了本發明第四實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的模擬結果的圖。 圖12的（A）是作為比較例表示在進行了針對未應用降噪部的現有浮置擴散層的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的圖。
本第四實施方式的像素200C與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第四實施方式的像素200C中，作為前提，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子及第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250C形成，所述場效應電晶體250C在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT，作為特徵，第一端子側的有源區域比第二端子側的有源區域大，溝道形成區域CNLF例如形成為錐狀，以從第二端子(源極)側向第一端子(漏極)側變寬。
根據本第四實施方式，比存儲電容器CS11側的有源區域寬的第一復位線LRST1側的有源區域被用於第一復位用電晶體RST11-Tr。 由於第一復位線LRST1側的溝道電阻比存儲電容器CS側低，因此當斷開第一復位用電晶體RST11-Tr時的注入電荷較少流入CS側。 因此，可以降低存儲電容器CS11和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
（第五實施方式） 圖13是用於說明形成本發明第五實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域周邊的優選構成例的圖。
本第五實施方式的像素200D與第四實施方式的像素200C的不同點如下。 在本第五實施方式的像素200D中，場效應電晶體250D中的各第一端子及第二端子中配置有用於與另一層電連接的第一接觸端子CT1及第二接觸端子CT22。 並且，第一接觸端子CT1和柵電極GT下的第一電阻值R1形成為小於第二接觸端子CT2和柵電極GT下的第二電阻值R2。
在本第五實施方式中，將接觸端子CT1、CT2配置在非對稱的位置上，賦予電阻值差。 通過使第一復位線LRST1側的第一接觸端子CT1盡可能接近柵電極GT，來縮短電子移動的N+區域中的距離，降低電阻值(R1)。 另一方面，在CS側通過盡可能地使觸點遠離柵極，並通過延長電子移動的N+區域中的距離來提高電阻值(R2)。 因此，電子更容易移動到第一復位線LRST1側。
（第六實施方式） 圖14是用於說明形成本發明第六實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域周邊的優選構成例的圖。
本第六實施方式的像素200E與第五實施方式的像素200D的不同點如下。 在本第六實施方式的像素200E中，配置於場效應電晶體250E中的第一端子(漏極)中的第一接觸端子CT1比配置於第二端子(源極)中的第二接觸端子CT2形成得多。
根據本第六實施方式，將第一復位線LRST1側的接觸端子CT1配置得較多，以降低圖中右側(第一復位線LRST1側)的阻抗。 又，通過配置多個第一復位線LRST1側的觸點，來降低合成電阻，並減少右側的電阻值。 因此，電子更容易移動到第一復位線LRST1側。
（第七實施方式） 圖15是用於說明形成本發明第七實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域周邊的優選構成例的圖。 圖16的（A）～（E）是表示圖15的像素的主要部分的等效電路、動作時序以及電荷移動狀態的圖。
本第七實施方式的像素200F與第五實施方式的像素200D的不同點如下。 在本第七實施方式的像素200F中，場效應電晶體250F中的柵電極由多晶矽(PO)形成，用於與其它層電連接的一個接觸端子CGT偏向第二端子(源極)側配置，其它接觸端子CT偏向第一端子(漏極)側配置。 並且，形成為利用第二端子(源極)側的柵電極用接觸端子CGT與第一端子(漏極)側的第一端子用接觸端子CT之間的柵電極GT的電阻值RPO，對所施加的脈衝狀復位控制訊號的兩接觸端子的斷開時間賦予差，使電荷從第二端子(源極)側向第一端子(漏極)側移動。
根據本第七實施方式，盡可能地將由PO形成的柵電極GT的觸點配置在CS側，並利用PO電阻值對定時Tn和Tn+1的斷開時間賦予差，以使電子移動到第一復位線LRST1側。
（第八實施方式） 圖17是用於說明形成本發明第八實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。
本第八實施方式的像素200G與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第八實施方式的像素200G中，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子和第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250G形成，所述場效應電晶體250G在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT。 並且，第二端子(源極)和柵電極GT下的溝道形成區域CNLF中的阻抗形成為大於第一端子(漏極)和柵電極GT下的溝道形成區域中的阻抗。
根據本第八實施方式，CS側的N+區域根據距柵電極GT的距離配置。 由於第一復位線LRST1側的電阻低於CS側，因此斷開第一復位用電晶體RST11-Tr時的注入電荷較少流入CS側。 因此，可以降低存儲電容器CS和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
（第九實施方式） 圖18是用於說明形成本發明第九實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。
本第九實施方式的像素200H與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第九實施方式的像素200H中，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子及第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250H形成，所述場效應電晶體250H在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT。 並且，靠近第二端子(源極)側的柵極絕緣膜Gox的厚度G2形成為比靠近第一端子(漏極)側的柵極絕緣膜Gox的厚度G1厚。
根據本第九實方式，相較於第一復位線LRST1側，CS側會堆積較厚的柵極氧化物。由於薄氧化物下的柵極電容小，因此斷開第一復位用電晶體RST11-Tr時的注入電荷流入CS側。 又，由於厚氧化物下的溝道電導較低，因此流入CS側的注入電荷減少。 因此，可以降低存儲電容器CS11和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
（第十實施方式） 圖19是用於說明形成本發明第十實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。
本第十實施方式的像素200I與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第十實施方式的像素200I中，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子及第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250I形成，所述場效應電晶體250I在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT。 並且，僅在第一端子及第二端子中的第一端子(漏極)側，以與第一端子連續的方式形成有低濃度雜質層LDD1。
根據本第十實施方式，LDD僅被埋入到第一復位線LRST1側。由於CS側的阻抗高於第一復位線LRST1側的電位，因此斷開第一復位用電晶體RST11-Tr時的注入電荷較少流入CS側。 因此，可以降低存儲電容器CS11和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
（第十一實施方式） 圖20是用於說明形成本發明第十一實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。
本第十一實施方式的像素200J與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第十一實施方式的像素200J中，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子及第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250J形成，所述場效應電晶體250J在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT。 並且，以與第一端子及第二端子連續的方式分別形成有低濃度雜質層LDD1、LDD2，與第二端子(源極)側的低濃度雜質層LDD2連續地形成有雜質濃度比阱高的袋層PKT。
根據本第十一實施方式，袋用P劑量僅被埋入到CS側。由於CS側的阻抗高於第一復位線LRST1側的阻抗，因此斷開第一復位用電晶體RST11-Tr時的注入電荷較少流入CS側。 因此，可以降低存儲電容器CS11和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
（第十二實施方式） 圖21是用於說明形成本發明第十二實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖22的（A）、（B）是表示在進行了針對應用了本發明第十二實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的模擬結果的圖。
本第十二實施方式的像素200K與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第十二實施方式的像素200K中，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子及第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250K形成，所述場效應電晶體250K在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT。 並且，僅在第一端子及第二端子中的第一端子側，以與第一端子連續的方式形成有埋入溝道層BCNL。
根據本第十二實施方式，所埋設的N-劑量僅被埋入到第一復位線LRST1側。由於CS側的阻抗高於第一復位線LRST1側的阻抗，因此斷開第一復位用電晶體RST11-Tr時的注入電荷較少流入CS側。 因此，可以降低存儲電容器CS11和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
（第十三實施方式） 圖23是用於說明形成本發明第十三實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。
本第十三實施方式的像素200L與第一實施方式的像素200的不同點如下。 在本第十三實施方式的像素200L中，第一復位用電晶體RST11-Tr的第一端子及第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體250L形成，所述場效應電晶體250L在形成於第一端子和第二端子之間的溝道形成區域CNLF上隔著絕緣膜配置有柵電極GT。 並且，以溝道形成區域的雜質濃度從第二端子(源極)側向第一端子(漏極)側變濃的方式具有濃度梯度。
根據本第十二實施方式，由於以雜質濃度從第二端子(源極)側向第一端子(漏極)側變濃的方式具有濃度梯度，因此電子容易向漏極側移動。 因此，可以降低存儲電容器CS11和浮置擴散層FD11的復位噪聲。
以上說明的固體攝像裝置10、10A～10L能夠作為攝像裝置而應用於數位相機或攝像機、便攜終端、或者監控用相機、醫療用內窺鏡用相機等電子設備。
圖24是表示搭載了應用了本發明實施方式的固體攝像裝置的相機系統的電子設備的構成的一個示例的圖。
如圖24所示，該電子設備300包括可應用本實施方式的固體攝像裝置10、10A～10L的CMOS圖像感測器310。 此外，電子設備300具有光學系統(透鏡等)320，其將入射光引導至CMOS圖像感測器310的像素區域(成像被攝體像)。 電子設備300具有處理CMOS圖像感測器310的輸出訊號的訊號處理電路(PRC)330。
訊號處理電路330對CMOS圖像感測器310的輸出訊號實施規定的訊號處理。 由訊號處理電路330處理的圖像訊號可為各種形態，例如，可作為動畫顯示在由液晶顯示器等構成的監視器上，或者也可以輸出到打印機，還可以直接記錄在存儲卡等記錄介質上等。
如上所述，作為CMOS圖像感測器310，可通過搭載上述固體攝像裝置10、10A～10L，來提供高性能、小型、低成本的相機系統。 並且，能夠實現在相機的設置要件中存在安裝尺寸、可連接電纜根數、電纜長度、設置高度等限制的用途中使用的例如監視用相機、醫療用內窺鏡用相機等電子設備。
10、10A～10F:固體攝像裝置 20:像素部 200、200A～200L:讀取像素 210:光電轉換讀取部 220:降噪部 PD11:光電二極體 FD11:浮置擴散層 TG11-Tr:傳輸電晶體 RST11-Tr:第一復位用電晶體 RST12-Tr:第二復位用電晶體 SF11-Tr:源極跟隨電晶體 SG11-Tr:存儲電晶體 CS11:存儲電容器 CR11:復位控制用電容器（電容元件） 30:垂直掃描電路 40:讀取電路 50:水平掃描電路 60:定時控制電路 70:讀取部 300:電子設備 310:CMOS圖像感測器 320:光學系統 330:信號處理電路（PRC）
圖1是表示本發明第一實施方式的固體攝像裝置的構成例的方框圖。 圖2是表示本第一實施方式的讀取像素以及降噪部的一個示例的電路圖。 圖3是表示本發明第一實施方式的固體攝像裝置中的讀取像素的讀取序列的一個示例的時序圖。 圖4是表示針對應用了本發明第一實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的電位遷移的圖。 圖5是作為比較例表示針對未應用降噪部的現有浮置擴散層的非降噪處理的電位遷移的圖。 圖6是表示在進行了針對應用了本發明第一實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的模擬結果的圖。 圖7是表示在進行了針對應用了本發明第一實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體的第一復位控制訊號的下降時間和噪聲的關係的模擬結果的圖。 圖8是表示本發明第二實施方式的固體攝像裝置中的讀取像素以及降噪部的構成例的圖。 圖9是表示本發明第三實施方式的像素部的像素排列的構成例的圖。 圖10是用於說明形成本發明第四實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域的優選構成例的圖。 圖11是表示在第一復位用電晶體中的存儲電容器CS側的阻抗較高的情況下，溝道電荷不向CS側移動而是向第一復位線LRST1側移動的圖。 圖12是表示在進行了針對應用了本發明第四實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的模擬結果的圖。 圖13是用於說明形成本發明第五實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域周邊的優選構成例的圖。 圖14是用於說明形成本發明第六實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域周邊的優選構成例的圖。 圖15是用於說明形成本發明第七實施方式的像素的第一復位用電晶體的溝道形成區域周邊的優選構成例的圖。 圖16是表示圖15的像素的主要部分的等效電路、動作時序以及電荷移動狀態的圖。 圖17是用於說明形成本發明第八實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖18是用於說明形成本發明第九實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖19是用於說明形成本發明第十實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖20是用於說明形成本發明第十一實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖21是用於說明形成本發明第十二實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖22是表示在進行了針對應用了本發明第十二實施方式的降噪部的浮置擴散層的降噪處理的復位處理的情況下的第一復位用電晶體周邊的電荷的移動狀態的模擬結果的圖。 圖23是用於說明形成本發明第十三實施方式的像素的第一復位用電晶體的優選構成例的簡略剖視圖。 圖24是表示應用了本發明實施方式的固體攝像裝置的電子設備的構成的一個示例的圖。

Claims (21)

  1. 一種固體攝像裝置，其特徵在於，其具有：像素部，包含光電轉換元件，並配置有像素，所述像素能夠根據至少兩個轉換增益，將復位狀態時的讀取復位訊號以及與所述光電轉換元件的存儲電荷對應的讀取訊號作為像素訊號讀取；降噪部，進行所述像素的至少復位期間時的降噪處理；以及讀取部，在控制所述降噪部的降噪處理的同時，從所述像素部讀取像素訊號，所述像素包括：光電轉換元件，在曝光期間中存儲與入射光量對應的電荷；浮置擴散層，保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取並轉換為與電容對應的電壓；復位元件，至少能夠進行復位處理，所述復位處理將所述浮置擴散層的存儲電荷排出到復位電位；以及存儲電容元件，根據轉換增益被控制為與所述浮置擴散層的連接狀態或非連接狀態，所述復位元件包括：第一端子，與第一復位線連接，所述第一復位線連接在所述復位電位側；以及第二端子，與第二復位線連接，所述第二復位線連接在復位對象即所述浮置擴散層以及所述存儲電容元件中的至少任一者的一側，若在復位期間施加規定電平的控制訊號，則將所述第一端子與所述第二端子之間保持為導通狀態， 所述降噪部在所述兩個轉換增益中的至少一個轉換增益的讀取處理中的至少復位期間，在復位期間開始之後，在規定的第一期間將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間之後的第二期間，將所述第一復位線切換為浮置狀態，以使所述第一復位線的阻抗變高，所述讀取部從所述復位期間的開始時刻，將所述復位元件保持為導通狀態規定期間，在經過了所述第一期間以及所述第二期間的所述復位期間的結束時刻，將所述復位元件切換為非導通狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項中記載之固體攝像裝置，其中，所述像素的復位元件由第一復位用電晶體形成，所述第一復位用電晶體根據第一復位控制訊號切換導通狀態及非導通狀態，所述降噪部包括：第二復位用電晶體，連接在所述第一復位線和所述復位電位之間，根據第二復位控制訊號切換導通狀態及非導通狀態；以及復位控制用電容元件，與所述第一復位線連接。
  3. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述復位用電容元件的電容比復位對象的電容大。
  4. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，在包括所述降噪處理的第一復位處理中，在所述讀取部以及所述降噪部的控制下，在所述復位期間的開始時刻，將所述第一復位用電晶體及所述第二復位用電晶體切換為導通狀態，將連接有復位對象的所述第二復位線和所述第一復位線切換為連接狀態，並且將所述第一復位線和所述復位電位切換為連接狀態，開始所述復位對象的電荷的排出處理，復位期間開始之後，在規定的第一期間，將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態， 在經過所述第一期間後，將所述第二復位用電晶體切換為非導通狀態，將所述第一復位線切換為浮置狀態，以使所述第一復位線的阻抗變高，在經過所述第二期間後復位期間結束的時刻，將所述第一復位用電晶體切換為非導通狀態。
  5. 如申請專利範圍第4項中記載之固體攝像裝置，其中，所述像素還包括：傳輸元件，能夠在所述存儲期間之後的傳輸期間傳輸存儲在所述光電轉換元件中的電荷；存儲連接元件，選擇性地連接所述浮置擴散層和所述存儲電容元件；以及源極跟隨元件，放大並輸出由所述浮置擴散層轉換的電壓訊號，在不包括所述降噪處理的第二復位處理中，在所述讀取部以及所述降噪部的控制下，在曝光後的第一次復位讀取處理中，所述第一復位用電晶體保持非導通狀態，將所述存儲連接元件切換為非導通狀態，並將所述存儲電容元件與所述浮置擴散層分離，使所述浮置擴散層的電荷與所述存儲電容元件的電荷分離，將所述浮置擴散層的增益設定為由第一電容確定的第一轉換增益，進行第一轉換增益復位讀取處理。
  6. 如申請專利範圍第5項中記載之固體攝像裝置，其中，能夠將與兩個轉換增益對應的訊號方向為相反方向的第一轉換增益訊號及第二轉換增益訊號作為像素訊號讀取，所述讀取部在轉換增益訊號讀取模式時，在將所述第一復位用電晶體、所述第二復位用電晶體、所述存儲連接元件以及所述傳輸元件保持為導通狀態規定期間，將所述浮置擴散層、所述存儲電容元件以及所述光電轉換元件復位，將所述傳輸元件設為非導通狀態，進行所述第一復位處理，開始曝光期間之後， 依序進行第一轉換增益復位讀取處理、第一轉換增益訊號讀取處理、第二轉換增益訊號讀取處理以及第二轉換增益復位讀取處理，在所述第二轉換增益復位讀取處理中，進行所述第一復位處理。
  7. 如申請專利範圍第6項中記載之固體攝像裝置，其中，在所述第一轉換增益復位讀取處理中，進行所述第二復位處理。
  8. 如申請專利範圍第7項中記載之固體攝像裝置，其中，所述讀取部在將作為復位元件的所述第一復位用電晶體、所述第二復位用電晶體、所述存儲連接元件、以及所述傳輸元件保持為導通狀態規定期間，將所述浮置擴散層、所述存儲電容元件、以及所述光電轉換元件復位，將所述傳輸元件設為非導通狀態，開始曝光期間之後，將所述存儲連接元件切換為非導通狀態，將所述存儲電容元件與所述浮置擴散層分離，使所述浮置擴散層的電荷與所述存儲電容元件的電荷分離，將所述浮置擴散層的增益設定為由所述第一電容確定的第一轉換增益，並進行：第一轉換增益復位讀取處理，在第一復位讀取期間，從所述源極跟隨元件讀取以由所述浮置擴散層的第一電容確定的第一轉換增益轉換的第一讀取復位訊號，並進行針對該第一讀取復位訊號的規定的處理；以及第一轉換增益訊號讀取處理，在緊接所述第一復位讀取期間後的第一傳輸期間之後的第一讀取期間，從所述源極跟隨元件讀取以由所述浮置擴散層的第一電容確定的第一轉換增益轉換的第一讀取訊號，並進行針對該第一讀取訊號的規定的處理，接著，將所述存儲連接元件切換為導通狀態規定期間，將所述存儲電容元件與所述浮置擴散層連接，使所述浮置擴散層的電荷和與溢出電荷相關的所述 存儲電容元件的電荷共享，將所述浮置擴散層的增益轉換為由第二電容確定的第二轉換增益，並進行第二轉換增益訊號讀取處理，其在緊接所述第一讀取期間後的第二傳輸期間之後的第二讀取期間，從所述源極跟隨元件讀取以由所述浮置擴散層的第二電容確定的第二轉換增益轉換的第二讀取訊號，進行針對該第二讀取訊號的規定處理，接著，在復位期間的開始時刻，將所述第一復位用電晶體及所述第二復位用電晶體切換為導通狀態，將連接有復位對象的所述第二復位線和所述第一復位線切換為連接狀態，並且將所述第一復位線和所述復位電位切換為連接狀態，開始所述復位對象的電荷的排出處理，復位期間開始之後，在規定的第一期間，將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間後，將所述第二復位用電晶體切換為非導通狀態，將所述第一復位線切換為浮置狀態，以使所述第一復位線的阻抗變高，在經過所述第二期間後復位期間結束的時刻，將所述第一復位用電晶體切換為非導通狀態，能夠在由所述第一復位處理將所述浮置擴散層復位之後，進行第二轉換增益復位讀取處理，在所述第二轉換增益復位讀取處理中，從所述源極跟隨元件讀取以由所述浮置擴散層的第二電容確定的第二轉換增益轉換的第二復位訊號，並進行針對該第二讀取訊號的規定的處理。
  9. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，在所述像素中，所述光電轉換元件和所述存儲電容元件沿一個方向排列配置，所述像素部包括： 像素陣列，排列有所述像素；以及緩衝器陣列，在所述像素陣列的像素之間排列有中繼緩衝器，所述中繼緩衝器產生至少驅動所述第一復位用電晶體的控制訊號，所述中繼緩衝器以與鄰接一個方向的一側的所述像素的所述存儲電容元件鄰接的方式配置，並且以與鄰接該中繼緩衝器的一個方向的另一側的像素的所述光電轉換元件鄰接的方式配置有虛設的存儲電容元件。
  10. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，所述第一端子側的有源區域比所述第二端子側的有源區域大，所述溝道形成區域形成為從所述第二端子側向所述第一端子側變寬。
  11. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，所述第一端子及所述第二端子分別配置有用於與其他層電連接的第一接觸端子及第二接觸端子，所述第一接觸端子和所述柵電極下的第一電阻值形成為比所述第二接觸端子和所述柵電極下的第二電阻值小。
  12. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極， 配置於所述第一端子的第一接觸端子比配置於所述第二端子的第二接觸端子多。
  13. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，在所述柵電極中，用於與其它層電連接的一個接觸端子偏向所述第二端子側配置，其它接觸端子偏向所述第一端子側配置，並形成為利用所述第二端子側的柵電極用接觸端子與所述第一端子側的第一端子用接觸端子之間的所述柵電極的電阻值，使施加的脈衝狀復位控制訊號的兩接觸端子的斷開時間產生差，而使電荷從所述第二端子側向所述第一端子側移動。
  14. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，所述第二端子與所述柵電極之間的所述溝道形成區域中的阻抗形成為大於所述第一端子與所述柵電極之間的所述溝道形成區域中的阻抗。
  15. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，靠近所述第二端子側的柵極絕緣膜的厚度形成為比靠近所述第一端子側的所述柵極絕緣膜的厚度厚。
  16. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，僅在所述第一端子及所述第二端子中的第一端子側，以與該第一端子連續的方式形成有低濃度雜質層。
  17. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，以與所述第一端子及所述第二端子連續的方式分別形成低濃度雜質層，與所述第二端子側的所述低濃度雜質層連續地形成有雜質濃度比阱高的袋層。
  18. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極，僅在所述第一端子及所述第二端子中的第一端子側，以與該第一端子連續的方式形成有埋入溝道層。
  19. 如申請專利範圍第2項中記載之固體攝像裝置，其中，所述第一復位用電晶體的所述第一端子及所述第二端子作為源極漏極擴散層發揮功能，並由場效應電晶體形成，所述場效應電晶體在形成於所述第一端子和所述第二端子之間的溝道形成區域上隔著絕緣膜配置有柵電極， 以所述溝道形成區域的雜質濃度從所述第二端子側向所述第一端子側變濃的方式具有濃度梯度。
  20. 一種固體攝像裝置的驅動方法，其特徵在於，所述固體攝像裝置具有：像素部，包含光電轉換元件，並配置有像素，所述像素能夠根據至少兩個轉換增益，將復位狀態時的讀取復位訊號以及與所述光電轉換元件的存儲電荷對應的讀取訊號作為像素訊號讀取；降噪部，進行所述像素的至少復位期間時的降噪處理；以及讀取部，在控制所述降噪部的降噪處理的同時，從所述像素部讀取像素訊號，所述像素包括：光電轉換元件，在曝光期間中存儲與入射光量對應的電荷；浮置擴散層，保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取並轉換為與電容對應的電壓；復位元件，至少能夠進行復位處理，所述復位處理將所述浮置擴散層的存儲電荷排出到復位電位；以及存儲電容元件，根據轉換增益被控制為與所述浮置擴散層的連接狀態或非連接狀態，所述復位元件包括：第一端子，與第一復位線連接，所述第一復位線連接在所述復位電位側；以及第二端子，與第二復位線連接，所述第二復位線連接在復位對象即所述浮置擴散層以及所述存儲電容元件中的至少任一者的一側， 若在復位期間施加規定電平的控制訊號，則將所述第一端子與所述第二端子之間保持為導通狀態，在所述兩個轉換增益中的至少一個轉換增益的讀取處理中的至少復位期間，從所述復位期間的開始時刻將所述復位元件保持為導通狀態規定期間，在復位期間開始之後，在規定的第一期間將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間之後的第二期間，將所述第一復位線切換為浮置狀態，以使所述第一復位線的阻抗變高，在經過了所述第一期間以及所述第二期間的所述復位期間的結束時刻，將所述復位元件切換為非導通狀態。
  21. 一種電子設備，其特徵在於，具有：固體攝像裝置；以及光學系統，在所述固體攝像裝置上將被攝體像成像，所述固體攝像裝置具有：像素部，包含光電轉換元件，並配置有像素，所述像素能夠根據至少兩個轉換增益，將復位狀態時的讀取復位訊號以及與所述光電轉換元件的存儲電荷對應的讀取訊號作為像素訊號讀取；降噪部，進行所述像素的至少復位期間時的降噪處理；以及讀取部，在控制所述降噪部的降噪處理的同時，從所述像素部讀取像素訊號，所述像素包括：光電轉換元件，在曝光期間中存儲與入射光量對應的電荷；浮置擴散層，保持傳輸的電荷以將傳輸的電荷作為電壓訊號讀取並轉換為與電容對應的電壓； 復位元件，至少能夠進行復位處理，所述復位處理將所述浮置擴散層的存儲電荷排出到復位電位；以及存儲電容元件，根據轉換增益被控制為與所述浮置擴散層的連接狀態或非連接狀態，所述復位元件包括：第一端子，與第一復位線連接，所述第一復位線連接在所述復位電位側；以及第二端子，與第二復位線連接，所述第二復位線連接在復位對象即所述浮置擴散層以及所述存儲電容元件中的至少任一者的一側，若在復位期間施加規定電平的控制訊號，則將所述第一端子與所述第二端子之間保持為導通狀態，所述降噪部在所述兩個轉換增益中的至少一個轉換增益的讀取處理中的至少復位期間，在復位期間開始之後，在規定的第一期間將所述第一復位線保持為與所述復位電位的連接狀態，在經過所述第一期間之後的第二期間，將所述第一復位線切換為浮置狀態，使得所述第一復位線的阻抗變高，所述讀取部從所述復位期間的開始時刻，將所述復位元件保持為導通狀態規定期間，在經過了所述第一期間以及所述第二期間的所述復位期間的結束時刻，將所述復位元件切換為非導通狀態。
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