JPH11196331A

JPH11196331A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPH11196331A
Application number: JP9361089A
Authority: JP
Inventors: Takumi Hiyama; 拓己樋山; Tetsunobu Kouchi; 哲伸光地; Toshitake Ueno; 勇武上野; Toru Koizumi; 徹小泉; Katsuhisa Ogawa; 勝久小川; Katsuto Sakurai; 克仁桜井; Shigetoshi Sugawa; 成利須川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JP3487575B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光電変換装置において、ダイナミックレンジ
の向上と製造上のバラツキを抑圧することを課題とす
る。【解決手段】光電変換素子と、前記光電変換素子に発
生した信号電荷を転送する転送スイッチと、転送された
信号電荷をゲートで受けて読み出す読み出し回路と、該
読み出し回路のゲートをリセットするリセットスイッチ
と、を有する光電変換装置において、前記転送スイッチ
とリセットスイッチの各しきい値と、前記読み出し回路
の電界効果トランジスタのしきい値とが異なることを特
徴とする。また、前記読み出し回路は、前記転送スイッ
チを介してソースホロワ型で増幅するソースホロワと、
前記ソースホロワにシリーズに接続されて活性化する選
択スイッチとからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の光電変換素
子を有する光電変換装置に関し、特に光電変換素子の電
荷を読み出すトランジスタやＭＯＳスイッチ回路により
ダイナミックレンジを拡大し、高Ｓ／Ｎを可能とする光
電変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像装置としては、ＣＣＤ型
光電変換素子を用いる例が多かったが最近、ＭＯＳ型光
電変換素子を製品化する動きが出てきている。ＭＯＳ型
光電変換装置は、ＣＣＤ型に比較して画質が劣るといわ
れてきたが、雑音を減少して、ＣＣＤ型よりも低消費電
力で、単一電源で動作させ、受光部と周辺回路とを同じ
ＭＯＳプロセスで製造できて集積しやすいというメリッ
トにより、見直されている。ここで、ＭＯＳ型固体撮像
装置の画質を向上するため、ランダム雑音や固定パター
ン雑音を削減することが可能なってきているが、高Ｓ／
Ｎの画像信号を得るために光電変換素子のダイナミック
レンジを拡大することが求められている。

【０００３】図５に従来のＣＭＯＳ型エリアセンサの構
成図を示す。図５は２×２画素の２次元センサの構成図
であるが、画素数はこれに限ったものではない。

【０００４】図５に示すＣＭＯＳ型エリアセンサの画素
部回路を説明する。画素内にはフォトダイオード９０
１、転送スイッチ９１１、リセットスイッチ９０２、画
素アンプ９０３、行選択スイッチ９０４が設けてあり、
転送スイッチ９１１のゲートは垂直走査回路９１０から
のΦＴＸ（ｎ，ｎ＋１）に接続され、リセットスイッチ
９０２のゲートは垂直走査回路９１０からのΦＲＥＳ
（ｎ，ｎ＋１）に接続され、行選択スイッチ９０４のゲ
ートは垂直走査回路９１０からのΦＳＥＬ（ｎ，ｎ＋
１）に接続されている。

【０００５】光電変換は該フォトダイオード９０１でお
こなわれ、光量電荷の蓄積期間中は転送スイッチ９１１
はオフ状態であり、画素アンプを構成するソースフォロ
ア９０３のゲートにはこのフォトダイオード９０１で光
電変換された電荷は転送されない。該画素アンプを構成
するソースフォロア９０３のゲートは、蓄積開始前に該
リセットスイッチ９０２がオンし、適当な電圧に初期化
されている。すなわちこれがダークレベルとなる。次に
又は同時に行選択スイッチ９０４がオンになると、負荷
電流源９０５と該画素アンプ９０３で構成されるソース
・フォロワー回路が動作状態になり、ここで該転送スイ
ッチ９１１をオンさせることで該フォトダイオード９０
１に蓄積されていた電荷は、該画素アンプを構成するソ
ースフォロア９０３のゲートに転送される。

【０００６】ここで、選択行の出力が垂直出力線９０６
上に発生する。この出力は転送ゲート９０９ａ，９０９
ｂを介して、信号蓄積部９０７に蓄積される。信号蓄積
部９０７に一時記憶された出力は水平走査回路９０８に
よって順次出力部Ｖ０へ読み出される。

【０００７】図６が図５のＣＭＯＳ型エリアセンサの動
作タイミング図である。全画素リセット期間Ｔ１のタイ
ミングで、ΦＴＸ（ｎ），ΦＴＸ（ｎ＋１）がアクティ
ブになり、全画素の該フォトダイオード９０１の電荷
は、該転送スイッチ９１１を介して該ソースフォロア９
０３のゲートに転送され、該フォトダイオード９０１は
リセットされる。この状態はフォトダイオード９０１の
カソード電荷がソースフォロア９０３のゲートに移って
平均化された状態であるが、ソースフォロア９０３のゲ
ートのキャパシタＣFD９１３成分を大きくすることで、
フォトダイオード９０１のカソードをリセットしたレベ
ルと同様になる。

【０００８】この時、対象画像の光量を導光する不図示
のメカシャッター１１は開いており時間Ｔ１の終了と同
時に、全画素同時に蓄積を開始する。該メカシャッター
１１はＴ３の期間を開いたままで、この間がフォトダイ
オード９０１の蓄積期間となる。

【０００９】Ｔ３時間経過後、Ｔ４のタイミングでメカ
シャッターは閉じ、該フォトダイオード９０１の光電荷
の蓄積が終了する。この状態では該フォトダイオード９
０１に電荷が蓄積されている。次に各ライン毎に読み出
しがスタートする。すなわち、Ｎ−１行目を読み出して
からＮ行目を読み出す。

【００１０】時間Ｔ５の期間ΦＳＥＬ（ｎ）がアクティ
ブになり該行選択スイッチ９０４がオンし、ｎ行目につ
ながっている全ての画素の該画素アンプ９０３で構成さ
れるソース・フォロワー回路が動作状態になる。ここ
で、該画素アンプ９０３で構成されるソース・フォロワ
ーのゲートはＴ２期間でΦＲＥＳ（ｎ）がアクティブに
なり、リセットスイッチ９０２がオンとなり、該ソース
フォロア９０３のゲートは初期化される。すなわち、該
垂直出力線９０６にはこのダークレベルの信号が出力さ
れる。

【００１１】次にΦＴＮ（ｎ）がアクティブになり、転
送ゲート９０９ｂがオンし、該信号蓄積部９０７に保持
される。この動作は、Ｎ行につながっている全ての画素
に対して同時並列に実行される。ダークレベルの該信号
蓄積部９０７の転送が終了した時点で、該ホトダイオー
ド９０１に蓄積されていた信号電荷をΦＴＸ（ｎ）をア
クティブとすることで、転送スイッチ９１１をオンと
し、該画素アンプ９０３で構成されるソース・フォロワ
ーのゲートに転送する。この時、該画素アンプ９０３で
構成されるソース・フォロワーのゲートは転送されてき
た信号電荷に見合う分だけリセットレベルから電位が変
動し信号レベルが確定する。

【００１２】ここで、ΦＴＳがアクティブになり、転送
ゲート９０９ａがオンし、信号レベルが該信号蓄積部９
０７に保持される。この動作は、Ｎ行につながっている
全ての画素に対して同時並列に実行される。ここで該信
号蓄積部９０７には、Ｎ行につながっている全ての画素
のダークレベルと信号レベルを保持しており、各画素間
でのダークレベルと信号レベルの差をとることでソース
・フォロワーのスレシホールド電圧Ｖｔｈバラツキによ
る固定パターンノイズ（ＦＰＮ）や該リセットスイッチ
９０２がリセット時に発生するＫＴＣノイズをキャンセ
ルし、Ｓ／Ｎの高いノイズ成分を除去された信号が得ら
れる。

【００１３】この信号を該水平走査回路９０８によっ
て、該信号蓄積部９０７に蓄積されたダークレベルと信
号レベルの差信号を水平走査し、時系列的に、Ｔ７のタ
イミングで出力される。これでＮ行の出力は終了であ
る。同様に、ΦＳＥＬ（ｎ＋１），ΦＲＥＳ（ｎ＋
１），ΦＴＸ（ｎ＋１），ΦＴＮ，ΦＴＳを図５に示す
様にＮ行目と同様に駆動することで、Ｎ＋１行目の信号
を読み出すことができる。

【００１４】上記従来例では、ダークレベルと信号レベ
ルの差を出力とする為、高Ｓ／Ｎ化が実現でき、高画質
の画像信号を得ることができる。また本実施形態の固体
撮像素子はＣＭＯＳコンパチブルなプロセスで実現でき
る為、周辺回路とのワンチップ化が可能であるため、低
コスト化、高機能化が実現できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノイズ
成分が削減されたとしても、画像読み出しのダイナミッ
クレンジが小さければ、実質的に高Ｓ／Ｎを得ることは
できない。

【００１６】ここで、画像読み出しのダイナミックレン
ジについて考察すると、図７に示すグラフから、Ｖmax＝ＶG(RES)−Ｖth(RES) ……（１）（ただし、ＶG(RES)はリセットスイッチのゲート電位、
Ｖth(RES)はリセットスイッチのしきい値である）であ
り、リセットスイッチＲＥＳのゲート電位ΦＲＥＳ
（ｎ）からゲート・ソースのスレシホールドの差とな
り、Ｖmin＝ＶG(TX)−Ｖth(TX) ……（２）（ただし、ＶG(TX)は転送スイッチのゲート電位、Ｖth
(TX)は転送スイッチのしきい値である）であり、転送ス
イッチＴＸのゲート電位ΦＴＸ（ｎ）からゲート・ソー
スのスレシホールドの差となり、画像読み出しのダイナ
ミックレンジＤyは、Ｄy(gate)＝Ｖmax−Ｖmin＝ＶG(RES)−ＶG(TX)＋Ｖth(TX)−Ｖth(RES) …（３）となる。このダイナミックレンジＤyの式（３）中、Ｖt
h(TX)−Ｖth(RES)は、製造上のばらつきがあり、ダイナ
ミックレンジＤyの安定性をすこぶるあやふやとしてし
まう。

【００１７】次に、画素部のＭＯＳトランジスタのしき
い値について考察してみると、これらのＭＯＳトランジ
スタを単一しきい値で構成した場合、特に選択スイッチ
のスイッチング特性の安定性を確保するために、ある程
度高いしきい値に設定することが必要である。しかし、
リセットスイッチのしきい値Ｖth(RES)は、低く設定し
たほうがダイナミックレンジの確保という点で有利であ
る。なぜなら、（１）式で設定されるリセット電位Ｖma
xが高くなり、ソースフォロワ回路の線形領域を最大限
に利用することが可能になるからである。したがって、
単一のしきい値設定ではダイナミックレンジに制約が発
生してしまう。

【００１８】この点を改善する方法として、リセットス
イッチのしきい値を他のＭＯＳトランジスタのしきい値
より低く設定する方法が提案されている。しかしこの場
合、転送スイッチとリセットスイッチのしきい値が異な
り、製造プロセスによるしきい値の変動が両者で独立に
ばらつくため、結果的に（３）式で示したダイナミック
レンジＤｙがばらつくという問題が発生していた。

【００１９】本発明は、異常の問題点に鑑みて、ダイナ
ミックレンジの拡大と、製造プロセスによるバラツキの
低減を共に実現することを目的としている。さらに、光
電変換素子のリセットを完全に行うことをさらなる目的
としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的達成
のため、光電変換素子と、前記光電変換素子に発生した
信号電荷を転送する転送スイッチ手段と、転送された信
号電荷をゲートで受けて読み出す読み出し回路と、該読
み出し回路のゲートをリセットするリセットスイッチ手
段と、を有する光電変換装置において、前記転送スイッ
チ手段と前記リセットスイッチ手段の各しきい値が等し
く、前記転送スイッチ手段と前記リセットスイッチ手段
の各しきい値が前記読み出し回路の電界効果トランジス
タのしきい値と異なることを特徴とする光電変換装置を
提供するものである。

【００２１】また、本発明は、光電変換素子と、前記光
電変換素子に発生した信号電荷を転送する転送スイッチ
と、該転送スイッチから信号電荷を受けるゲート領域お
よび該ゲートに蓄積された信号電荷に応じた信号を読み
出すためのソース・ドレインを含む電界効果トランジス
タと、前記電界効果トランジスタに電源を供給する電源
供給手段と、前記電界効果トランジスタと前記電源供給
手段の間に接続された選択スイッチ手段と前記ゲート領
域をリセットするリセット手段とからなる画素セルを複
数配列して成る光電変換装置において、前記選択スイッ
チ手段、および前記リセットスイッチ手段が電界効果ト
ランジスタから成り、それぞれのしきい値が互いに異な
ることを特徴とする。

【００２２】さらに、本発明は、光電変換素子と、前記
光電変換素子に発生した信号電荷を転送する転送スイッ
チと、該転送スイッチから信号電荷を受けるゲート領域
および該ゲートに蓄積された信号電荷に応じた信号を読
み出すためのソース・ドレイン路を含む電界効果トラン
ジスタと、前記電界効果トランジスタに電源を供給する
電源供給手段と、前記ゲート領域をリセットするリセッ
トスイッチとからなる画素セルを複数配列して成る光電
変換装置において、前記電界効果トランジスタと、前記
リセットスイッチ及び前記転送スイッチとが異なるしき
い値を有し、前記電界効果トランジスタのしきい値が大
きいことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の態様】本発明による実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に説明する
光電変換装置の全体構成は、図５に示すような構成であ
り、各光電変換装置の個々について、詳細に説明する。

【００２４】［第１の実施形態］図１に本発明の実施形
態の光電変換装置の断面図を示す。図において、１は半
導体基板であり、同図ではＰ型半導体の例を示してい
る。２は半導体基板１の上にゲート酸化膜を介して形成
されたゲート電極であり、たとえばポリシリコンやポリ
サイドなどで形成される。３，３’は半導体基板１中に
イオン注入などにより形成された半導体基板１とは反対
導電型のソース電極、およびドレイン電極であり、以上
により電界効果トランジスタが構成される。また、４，
４’はＭＯＳ型電解効果トランジスタのドレイン／ソー
ス間のチャネル領域であり、５，５’はゲート電極と半
導体基板間の絶縁酸化膜層である。

【００２５】ここで、トランジスタのチャネル領域に形
成するチャネルドープ層４の濃度を調整することで、個
々のトランジスタのしきい値電圧を容易に異ならせるこ
とができる。即ち、１回目のチャネルドープにより全て
のトランジスタのチャネル領域にチャネルドープ層４を
形成し、２回目のチャネルドープにより所望のトランジ
スタのチャネル領域のみにさらにチャネルドープを行う
ことで、濃度の異なるチャネルドープ層４’を形成する
ことができる。たとえば、図１の例でチャネルドープ層
４として２回目のＮ型のイオン種をドープすればドープ
しないものに比べしきい値電圧を下げることができ、逆
にＰ型のイオン種をドープすればしきい値電圧をあげる
ことができる。その変化量は、２回目のチャネルドープ
層４’の濃度を制御することで、精度良く決めることが
できる。

【００２６】そこで、転送スイッチとリセットスイッチ
は１回目だけのチャネルドープとし、ソースホロワと選
択スイッチの読み出し系は１回目と２回目のチャネルド
ープを実行した構造とすることで、上述の転送スイッチ
とリセットスイッチのしきい値電圧を決定する工程が同
一となるため、上述の転送スイッチとリセットスイッチ
のしきい値Ｖth(TX)，Ｖth(RES)との製造ばらつきの
量、及び方向が等しくなり、式（３）中Ｖth(TX)−Ｖth
(RES)の値が安定化して、ダイナミックレンジそのもの
が安定する。

【００２７】また、転送スイッチとリセットスイッチの
チャネルドープが少ないことから、ソースホロワと選択
スイッチのしきい値が転送スイッチとリセットスイッチ
のしきい値よりも大きくなり、式（１）のリセット電圧
が高くなることから、この点もダイナミックレンジの拡
大を達成できる。

【００２８】上記実施形態では、チャネルドープの注入
回数を、転送スイッチとリセットスイッチに対してソー
スホロワと選択スイッチの場合を多くした例を示した
が、各スイッチのＭＯＳトランジスタのゲート幅とゲー
ト長とを区別して設けてもよい。即ち、狭チャネル効果
及び／又は短チャネル効果により、ＭＯＳトランジスタ
のゲート幅を小さくすれば、そのしきい値が大きくな
り、チャネル長を小さくすれば、そのしきい値が小さく
なるので、式（５）及び式（６）を満足するように、選
択スイッチのチャネル幅をリセットスイッチのチャネル
幅より小さくし、且つソースホロワのチャネル幅より小
さくする。または、選択スイッチのチャネル長をリセッ
トスイッチのチャネル長より大きくし、且つソースホロ
ワのチャネル長より大きくすることにより、線形の動作
範囲を大きくすることができる。この点は、上述のチャ
ネルドープの注入回数に差を設ける場合と共に設定する
ことで、ダイナミックレンジの拡大が望まれる。

【００２９】また、上記の２つの例の他に、転送スイッ
チとリセットスイッチのゲート酸化膜５に対して、ソー
ス・フォロワと選択スイッチ（読み出し回路）のゲート
酸化膜５’を厚くするという手法をとってもよい。さら
に、これらの手法の複数を同時に採用することで、ダイ
ナミックレンジの拡大及び安定化の効果を更に高めるこ
とが可能である。

【００３０】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態では、図５に示した選択スイッチを設けない場合につ
いて説明する。その光電変換素子の回路構成図を図２に
示す。図２はフォトダイオード９０１に蓄積された光電
荷は転送スイッチ９１１によりソースホロワ９０３のゲ
ートに供給され、選択パルスΦＳＥＬのハイと共にソー
スホロワ９０３が活性化され、電流源９０５の負荷によ
り、垂直出力線９０６に読み出されて、ΦＴＳのハイに
より信号蓄積部９０７にフォトダイオード９０１の光電
荷に応じた光電荷が蓄積される。一方、ソースホロワ９
０３のゲートのリセットには、転送スイッチ９１１のオ
ンの前に、ΦＲＥＳをハイとすることでハイレベルにリ
セットされ、その直後選択パルスΦＳＥＬのハイと共に
ソースホロワ９０３を活性化して垂直出力線９０６を介
して転送ゲート９０９ｂをオンして信号蓄積部９０７に
ノイズ成分を蓄積する。

【００３１】かかる構成の光電変換素子の構成で、選択
スイッチがないために、ソースホロワ９０３が線形動作
する範囲の上限がなくなる。従って、リセット電位を高
く設定することにより、自ずとソースホロワ９０３の線
形動作する範囲を広げることができる。さらに、リセッ
ト電位ＶG(SF)はリセットスイッチ９０２のしきい値を
低くすることで、リセットゲート電位ＶG(RST)−Ｖth(R
ST)＝ＶG(SF)であることからリセット電位ＶG(SF)を上
げることができる。

【００３２】一方、ソースホロワ９０３のＭＯＳトラン
ジスタのしきい値Ｖth(SF)は、バラツキなく安定化する
ため、あまり低くはできない。従って、Ｖth(SF) ＞Ｖth(RES) ……（４）とすることが条件となる。

【００３３】この条件は、図１を参照しつつ第１の実施
形態で説明したように、リセットスイッチのチャネルド
ープが少ないことから、ソースホロワとのしきい値がリ
セットスイッチのしきい値よりも大きくなり、且つ式
（４）を満足することから、ダイナミックレンジの拡大
を達成できるとともに、製造上のバラツキをも小さくす
ることができる。

【００３４】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態について、図３を参照しつつ説明する。図３は図５に
示す光電変換装置の１画素の平面図である。光電変換装
置は、開口を広くするフォトダイオード９０１と、その
光電荷を転送する転送スイッチ９１１と、フローティン
グ拡散部を有するソースホロワ９０３と、フローティン
グ拡散部をリセットするリセットスイッチ９０２と、ソ
ースホロワ９０３のドレインに接続された選択スイッチ
９０４とから構成され、電源線ＶＤＤと垂直出力線９０
６とが形成されている。

【００３５】かかる構成の製造時に、第１回目のチャネ
ルドープの際、全面的にチャネルドープを行い、次に第
２回目のチャネルドープの際、フォトダイオード９０１
と転送スイッチ９１１とリセットスイッチ９０２とを、
図の点線枠のＣＤ２のインプラ時のレジストで示すよう
に、レジストで覆い、チャネルドープのイオン注入を行
う。

【００３６】またここで、平面図的には、ゲート長は転
送スイッチ９１１とリセットスイッチ９０２とで短くし
ておき、ソースホロワ９０３と選択スイッチ９０４とで
長くしている。このことから、選択スイッチ９０４のチ
ャネル長をリセットスイッチ９０２のチャネル長より大
きくし、且つソースホロワ９０３のチャネル長より大き
くすることにより、線形の動作範囲を大きくすることが
できる。

【００３７】図４には、図３を更に具体的に表した平面
図を示している。図によれば、転送スイッチ９１１のチ
ャネル長を０．６μｍとし、フローティング拡散部をリ
セットするリセットスイッチ９０２のチャネル長を０．
６μｍとし、ソースホロワ９０３のチャネル長を１．０
μｍとし、選択スイッチ９０４のチャネル長を１．０μ
ｍとしている。

【００３８】これにより、ソースホロワのダイナミック
レンジを広げると共に、製造段階のバラツキによるダイ
ナミックレンジの変動を小さくすることができる。

【００３９】上記実施形態による光電変換装置は光電変
換素子はフォトダイオードの構造を有するけれども、製
造上はＣＭＯＳプロセスにより走査回路のシフトレジス
タ等とともに形成できるので、いわゆるＣＭＯＳセンサ
として上記特性を向上して汎用的に使用できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光電変換装置のダイナミックレンジを広げると共に、製
造段階のバラツキを極力抑えることができる。また、ソ
ースホロワの線形動作範囲を広げると共に、その製造上
のバラツキを小さくすることができる。

【００４１】とくに、近年のＣＭＯＳ型の光電変換装置
が、デジタルスチルカメラやビデオカムコーダーなど
の、より高精細（多画素）、低消費電力（低電圧）が要
求される用途へと拡大していく際に、高精細化（多画素
化）による駆動ダイナミックレンジの拡大、線形動作範
囲の拡大、低消費電力化（低電圧化）が望まれている場
合に、トータル的にダイナミックレンジを広げ、高Ｓ／
Ｎの画像信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光電変換装置の模式説明図である。

【図２】本発明の固体撮像装置の模式回路図である。

【図３】本発明による光電変換装置の平面図である。

【図４】本発明による光電変換装置の具体的平面図であ
る。

【図５】従来の固体撮像装置の模式回路図である。

【図６】従来の固体撮像装置の動作タイミングチャート
である。

【図７】固体撮像装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１半導体基板２ゲート電極３ソース／ドレイン電極４チャネルドープ部９０１フォトダイオード９０２リセットスイッチ９０３ソースホロワ９０５電流源９０６垂直出力線９０７信号蓄積部９０８水平走査回路９１０垂直走査回路９１１転送スイッチ９１３キャパシタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小泉徹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小川勝久東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者桜井克仁東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者須川成利東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換素子と、前記光電変換素子に発
生した信号電荷を転送する転送スイッチ手段と、転送さ
れた信号電荷をゲートで受けて読み出す読み出し回路
と、該読み出し回路のゲートをリセットするリセットス
イッチ手段と、を有する光電変換装置において、前記転送スイッチ手段と前記リセットスイッチ手段の各
しきい値が等しく、前記転送スイッチ手段と前記リセッ
トスイッチ手段の各しきい値が前記読み出し回路の電界
効果トランジスタのしきい値と異なることを特徴とする
光電変換装置。
【請求項２】前記読み出し回路は、前記転送スイッチ
を介してソースホロワ型で増幅するソースホロワと、前
記ソースホロワにシリーズに接続されて活性化する選択
スイッチとからなることを特徴とする請求項１に記載の
光電変換装置。
【請求項３】前記読み出し回路および前記リセットス
イッチ手段が電界効果トランジスタからなり、それぞれ
のトランジスタのチャネル領域の不純物濃度が互いに異
なることをを特徴とする請求項１に記載の光電変換装
置。
【請求項４】前記転送スイッチ手段と、前記リセット
スイッチ手段と、前記読み出し回路には第１回目のチャ
ネルドープを行い、前記読み出し回路には更に第２回目
のチャネルドープを行うことを特徴とする請求項３に記
載の光電変換装置。
【請求項５】前記読み出し回路、および前記リセット
スイッチ手段が電界効果トランジスタからなり、それぞ
れのトランジスタのウエル領域の不純物濃度が互いに異
なることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項６】前記読み出し回路、および前記リセット
スイッチ手段が電界効果トランジスタからなり、それぞ
れのトランジスタのゲートのチャネル長が互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項７】前記読み出し回路、および前記リセット
スイッチ手段が電界効果トランジスタからなり、それぞ
れのトランジスタのゲートのチャネル幅が互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項８】前記読み出し回路、および前記リセット
スイッチ手段が電界効果トランジスタからなり、それぞ
れのトランジスタのゲートのチャネル長及びチャネル幅
が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光電
変換装置。
【請求項９】前記読み出し回路、および前記リセット
スイッチ手段が電界効果トランジスタからなり、それぞ
れのトランジスタのゲートの酸化膜の厚さが互いに異な
ることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項１０】光電変換素子と、前記光電変換素子に
発生した信号電荷を転送する転送スイッチと、該転送ス
イッチから信号電荷を受けるゲート領域および該ゲート
に蓄積された信号電荷に応じた信号を読み出すためのソ
ース・ドレインを含む電界効果トランジスタと、前記電
界効果トランジスタに電源を供給する電源供給手段と、
前記電界効果トランジスタと前記電源供給手段の間に接
続された選択スイッチ手段と前記ゲート領域をリセット
するリセット手段とからなる画素セルを複数配列して成
る光電変換装置において、前記選択スイッチ手段、および前記リセットスイッチ手
段が電界効果トランジスタから成り、それぞれのしきい
値が互いに異なることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１１】光電変換素子と、前記光電変換素子に
発生した信号電荷を転送する転送スイッチと、該転送ス
イッチから信号電荷を受けるゲート領域および該ゲート
に蓄積された信号電荷に応じた信号を読み出すためのソ
ース・ドレイン路を含む電界効果トランジスタと、前記
電界効果トランジスタに電源を供給する電源供給手段
と、前記ゲート領域をリセットするリセットスイッチと
からなる画素セルを複数配列して成る光電変換装置にお
いて、前記電界効果トランジスタと、前記リセットスイッチ及
び前記転送スイッチとが異なるしきい値を有し、前記電
界効果トランジスタのしきい値が大きいことを特徴とす
る光電変換装置。