JPS59107567A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS59107567A JPS59107567A JP57216827A JP21682782A JPS59107567A JP S59107567 A JPS59107567 A JP S59107567A JP 57216827 A JP57216827 A JP 57216827A JP 21682782 A JP21682782 A JP 21682782A JP S59107567 A JPS59107567 A JP S59107567A
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- JP
- Japan
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- transistor
- driver
- signal line
- mos transistor
- transfer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、受光部にホトダイオードアレーを、信号読み
出し用水平レジスタに電荷移送素子（Ｃｈａｒｇｅ ’
Ｊ”ｒａｎｓｆｅｒ Ｉ）ｅｖｉｃｅ 、以下ＣＴＤと
略す）を配置し、ある垂直信号線とＣＴＤの間に設けら
れている少なくとも１つの転送トランジスタの垂直信号
線側のソースを入力とする反転回路を各垂直信号線ごと
に設けその反転回路の出力を該転送トランジスタの該ゲ
ートにそれぞれ接続した事を特徴°とする固体撮像素子
の高感度化に関する。
出し用水平レジスタに電荷移送素子（Ｃｈａｒｇｅ ’
Ｊ”ｒａｎｓｆｅｒ Ｉ）ｅｖｉｃｅ 、以下ＣＴＤと
略す）を配置し、ある垂直信号線とＣＴＤの間に設けら
れている少なくとも１つの転送トランジスタの垂直信号
線側のソースを入力とする反転回路を各垂直信号線ごと
に設けその反転回路の出力を該転送トランジスタの該ゲ
ートにそれぞれ接続した事を特徴°とする固体撮像素子
の高感度化に関する。
第１図は、受光部にホトダイオードアレーを、信号読み
出し用水平レジスタにＣＴＤを配置し、ある垂直信号線
とＣＴＤＱ間に設けられている少なくとも１つの転送ト
ランジスタの垂直信号線側のノースを入力とする反転回
路を各垂直信号線ごとに設け、その反転回路の出力を該
転送トランジスタの各ゲートにそれぞれ接続した事全特
徴とする固体撮像素子の一従来例の回路模式図を示す。
出し用水平レジスタにＣＴＤを配置し、ある垂直信号線
とＣＴＤＱ間に設けられている少なくとも１つの転送ト
ランジスタの垂直信号線側のノースを入力とする反転回
路を各垂直信号線ごとに設け、その反転回路の出力を該
転送トランジスタの各ゲートにそれぞれ接続した事全特
徴とする固体撮像素子の一従来例の回路模式図を示す。
図中、１は光電変換を行なうホトダイオード、２は垂直
スイッチＭ ＯＳ トランジスタ、３は垂直走査回路、
４は垂直信号線、５は転送ゲートＭＯＳトランジスタ、
６は水平レジスタとなるＣＴＤの入力部、７はＣＴＤの
レジスタ部、８は出力アンプ、９は反転回路を形成する
ドライバＭＯＳトランジスタ、１０は反転回路を形成す
る負荷ＭＯＳトランジスタである。通例、反転回路には
、ドライバＭＯＳトランジスタがエンハンスメント型テ
負荷ＭＯＳトランジスタがディプレッション型のＥ ／
Ｄインバータ、あるいはドライバＭＯ８）ランジスタ
、負荷ＭＯＳトランジスタがともにエンハンスメント型
のＥ／Ｅインバータが用いられる。
スイッチＭ ＯＳ トランジスタ、３は垂直走査回路、
４は垂直信号線、５は転送ゲートＭＯＳトランジスタ、
６は水平レジスタとなるＣＴＤの入力部、７はＣＴＤの
レジスタ部、８は出力アンプ、９は反転回路を形成する
ドライバＭＯＳトランジスタ、１０は反転回路を形成す
る負荷ＭＯＳトランジスタである。通例、反転回路には
、ドライバＭＯＳトランジスタがエンハンスメント型テ
負荷ＭＯＳトランジスタがディプレッション型のＥ ／
Ｄインバータ、あるいはドライバＭＯ８）ランジスタ
、負荷ＭＯＳトランジスタがともにエンハンスメント型
のＥ／Ｅインバータが用いられる。
本従来例ではＬ： ／ Ｉ）インバータの例を示す。ホ
トダイオード１で光電変換された信号電荷は、水平ブラ
ンキング期間において横−桁分が一括して各垂直信号線
４から各転送ゲート５を経てＣＴＤ７に移送され、それ
ぞれのメモリ部にストアされる。
トダイオード１で光電変換された信号電荷は、水平ブラ
ンキング期間において横−桁分が一括して各垂直信号線
４から各転送ゲート５を経てＣＴＤ７に移送され、それ
ぞれのメモリ部にストアされる。
水平走査期間に入り、ＣＴＤ７を駆動して出力アンプ８
より信号が順次読み出される、Ｌｉ０Ｓトランジスタ８
．９により形成される反転回路は、垂直信号線４からＣ
ＴＤ７への電荷移送効率金高める役割を果している〜
（ｔ＃願昭５７−５１２１５ ）以上の従来の固体撮像
素子においては、ドライバＭＯＳトランジスタ９がエン
ハンスメント型のＭＯＳ ）う／ジスタで構成されてい
るため、電荷がドライバＭＯ８）ランジスタの半導体表
面を流れ、垂直信号線４からＣ’Ｉ’ Ｄ ７への電荷
移送に際シ、トライバＭＵＳ）ランジスタの１／ｆ雑音
によりランダム雑音が発生し、Ｓ／Ｎ比が劣化するとい
う問題点がある。
より信号が順次読み出される、Ｌｉ０Ｓトランジスタ８
．９により形成される反転回路は、垂直信号線４からＣ
ＴＤ７への電荷移送効率金高める役割を果している〜
（ｔ＃願昭５７−５１２１５ ）以上の従来の固体撮像
素子においては、ドライバＭＯＳトランジスタ９がエン
ハンスメント型のＭＯＳ ）う／ジスタで構成されてい
るため、電荷がドライバＭＯ８）ランジスタの半導体表
面を流れ、垂直信号線４からＣ’Ｉ’ Ｄ ７への電荷
移送に際シ、トライバＭＵＳ）ランジスタの１／ｆ雑音
によりランダム雑音が発生し、Ｓ／Ｎ比が劣化するとい
う問題点がある。
本発明の目的は、垂直信号線４からＣＴ Ｉ） ７への
電荷転送時に発生するランダム雑音を低減し、高Ｓ／Ｎ
比を持つ固体撮像素子を提供することにあるっ 〔発明の詳細な説明〕 本発明者等の卸見によれば、垂直［言号線４からＣＴＤ
７への電荷転送時に発生するランダム雑音には、下記の
６つの成分がある。すなわら、転送ゲ−）ＭＯＳ）ラン
ジスタ５の熱雑音による成分Ｉａ、ｔｈ１丁、転送ゲー
トＭＯＳトランジスタ５の１／ｆ雑音による成分ｉｆｉ
、＋７１＋ＴＬ負荷ＭＯ８＋・ランジスタ１０の熱雑音
による成分＋ｅ１１ｈ＋Ｌ、負荷ＭＯ８）ランジスタ１
０の１／ｆ雑音による成分ｘｎ、 １．ｚｒ 、Ｌ
％ ドライノ’ＭＯ８）ランジスタ９の熱雑音による
成分ｉイ１ｔｈ＋Ｄ＋ ドライバＭＯ８）ランジスタ
９の１／ｆ雑音による成分ｉゎ、 ｌ／ｆ 、Ｄである
。各成分は、信号電荷の移送効率が良いという条件下で
は、弐Ｔ２＋−（７１で表わせる。
電荷転送時に発生するランダム雑音を低減し、高Ｓ／Ｎ
比を持つ固体撮像素子を提供することにあるっ 〔発明の詳細な説明〕 本発明者等の卸見によれば、垂直［言号線４からＣＴＤ
７への電荷転送時に発生するランダム雑音には、下記の
６つの成分がある。すなわら、転送ゲ−）ＭＯＳ）ラン
ジスタ５の熱雑音による成分Ｉａ、ｔｈ１丁、転送ゲー
トＭＯＳトランジスタ５の１／ｆ雑音による成分ｉｆｉ
、＋７１＋ＴＬ負荷ＭＯ８＋・ランジスタ１０の熱雑音
による成分＋ｅ１１ｈ＋Ｌ、負荷ＭＯ８）ランジスタ１
０の１／ｆ雑音による成分ｘｎ、 １．ｚｒ 、Ｌ
％ ドライノ’ＭＯ８）ランジスタ９の熱雑音による
成分ｉイ１ｔｈ＋Ｄ＋ ドライバＭＯ８）ランジスタ
９の１／ｆ雑音による成分ｉゎ、 ｌ／ｆ 、Ｄである
。各成分は、信号電荷の移送効率が良いという条件下で
は、弐Ｔ２＋−（７１で表わせる。
ここに、ｆｃＰはＣＴＤの駆動周波数、ｋはボルツマン
定数、Ｔは絶対温度、ｑは単位電荷量、εｏｘはＭＯＳ
トランジスタのゲート酸化膜の誘電率、ｔｏｘはＭＯＳ
）ランジスタのゲート酸化膜厚、ＣＶは垂直信号線４の
容量、Ｇはインバータ回路の利得、ｔ８は、垂直信号線
４からＣＴＤ７への信号電荷転送時間、Ｉ］Ｔ＠ＩＴＩ
ｎＴｓ＋Ｌ＋ ｎＴ＠＋Ｄはそれぞれ転送ＭＯＳトラ
ンジスタ５、負荷ＭＯＳトランジスタ１０、ドライバＭ
Ｏ８）ランジスタ９の１／ｆ雑音に寄与する実効トラッ
プ’Ｗ度、ｒＴ。
定数、Ｔは絶対温度、ｑは単位電荷量、εｏｘはＭＯＳ
トランジスタのゲート酸化膜の誘電率、ｔｏｘはＭＯＳ
）ランジスタのゲート酸化膜厚、ＣＶは垂直信号線４の
容量、Ｇはインバータ回路の利得、ｔ８は、垂直信号線
４からＣＴＤ７への信号電荷転送時間、Ｉ］Ｔ＠ＩＴＩ
ｎＴｓ＋Ｌ＋ ｎＴ＠＋Ｄはそれぞれ転送ＭＯＳトラ
ンジスタ５、負荷ＭＯＳトランジスタ１０、ドライバＭ
Ｏ８）ランジスタ９の１／ｆ雑音に寄与する実効トラッ
プ’Ｗ度、ｒＴ。
ｒＬ、ｒｏはそれぞれ転送ＭＯ８）ランジスタ５、負荷
ＭＯＳトランジスタ１０、ドライバＭＯ８）ランジスタ
９の１／ｆ雑音のべき係数、πは円周率、ｒはガンマ関
数、ＬＴ 、ＬＬ、ＬＤはそれぞれ転送ＭＯ８）ランジ
スタ５、負荷ＭＯＳトランジスタ１０、ドライバＭＯ８
）ランジスタ９の実効チャネル長、Ｗｔ 、ＷＬ 、Ｗ
Ｄはそれぞれ転送ＭＯ８Ｉ−ランジスタ５、負荷ＭＯ８
１−ランジスタ１０、ドライバＭＯ８）ランジスタ９の
実効チャネル巾、ｇ ”Ｌ＋ ｇｍｏはそれぞれ負荷Ｍ
ＯＳトランジスタ１０、ドライバＭＯＳトランジスタ９
の相互コンダクタンスを示す。
ＭＯＳトランジスタ１０、ドライバＭＯ８）ランジスタ
９の１／ｆ雑音のべき係数、πは円周率、ｒはガンマ関
数、ＬＴ 、ＬＬ、ＬＤはそれぞれ転送ＭＯ８）ランジ
スタ５、負荷ＭＯＳトランジスタ１０、ドライバＭＯ８
）ランジスタ９の実効チャネル長、Ｗｔ 、ＷＬ 、Ｗ
Ｄはそれぞれ転送ＭＯ８Ｉ−ランジスタ５、負荷ＭＯ８
１−ランジスタ１０、ドライバＭＯ８）ランジスタ９の
実効チャネル巾、ｇ ”Ｌ＋ ｇｍｏはそれぞれ負荷Ｍ
ＯＳトランジスタ１０、ドライバＭＯＳトランジスタ９
の相互コンダクタンスを示す。
式（１）〜（６）を見てわかる様に、転送ゲートＭＯＳ
トランジスタ５及び負荷ＭＯ８）ランジスタ１０によシ
発生するランダム雑音はインバータのゲインを大きくす
れば急激に減少する。しかし、ドライバＭＯＳトランジ
スタにより発生する雑音は、ゲインを大きくしても減少
することはない。Ｅ／Ｄインバータを用いた場合、たと
えばＣｖ ＝ ５．９ ｐＰ。
トランジスタ５及び負荷ＭＯ８）ランジスタ１０によシ
発生するランダム雑音はインバータのゲインを大きくす
れば急激に減少する。しかし、ドライバＭＯＳトランジ
スタにより発生する雑音は、ゲインを大きくしても減少
することはない。Ｅ／Ｄインバータを用いた場合、たと
えばＣｖ ＝ ５．９ ｐＰ。
Ｇ＝４３ 、 ｆｃｐ ＝ ７ＭＨＺ 、 ｔｉ
＝０．７μ％設計チャネル長とチャネル巾をそれぞれＬ
Ｔ＝８μｍ１Ｗ丁 −６ｔｉｍ、 ＬＬ＝８ μｍ、
ＷＬ＝６ μｍ。
＝０．７μ％設計チャネル長とチャネル巾をそれぞれＬ
Ｔ＝８μｍ１Ｗ丁 −６ｔｉｍ、 ＬＬ＝８ μｍ、
ＷＬ＝６ μｍ。
Ｌｏ ＝６ μｍ、 ＷＤ＝３００１１ｍ、 ｇ、１
＝３８０μＶ％ ｇ 、１Ｌ−１８０μＶとすると、各
雑音の寄与は下記の様になる。
＝３８０μＶ％ ｇ 、１Ｌ−１８０μＶとすると、各
雑音の寄与は下記の様になる。
ｉ＋＋、ｔｈ４＝０．２４ｎＡ ｉｍ＋＋ｚｒ４＝ｏ
、１０ｎＡ！、１．ｔｈ、Ｌ＝０．０２ｎ、Ａ ｉａ
、＋ｚｒ、ｔ＝０．１６ｎＡｉｎ＋ｔｈ、ｏ＝ｏ、２４
ｎへ Ｉ ｍ 、 ＋／ｌ ＝０．６７ ｎＡす
なわち、ドライバにチャネル幅３００μｍの長いＭＯＳ
）ランジスタを用いても、垂＝Ｗ号線４からＣＴＤ７へ
の電荷転送時に発生する雑音の主発生原因は、ドライバ
へ４θＳトランジスタの１／ｆ雑音にあることになろう
この成分を更に低減するには、ドライバＭＯ８）う／ジ
スタのゲート面積を増やせば良いが、ゲート面積の増大
により、実効的な垂直信号線容量が増大し、ランダム雑
音はある一定値よシ小さくならない。なお、Ｅ／Ｅイン
バータを用いた場合にも、ドライバの１／ｆ雑音が主雑
音源になるという事情は変わらない。
、１０ｎＡ！、１．ｔｈ、Ｌ＝０．０２ｎ、Ａ ｉａ
、＋ｚｒ、ｔ＝０．１６ｎＡｉｎ＋ｔｈ、ｏ＝ｏ、２４
ｎへ Ｉ ｍ 、 ＋／ｌ ＝０．６７ ｎＡす
なわち、ドライバにチャネル幅３００μｍの長いＭＯＳ
）ランジスタを用いても、垂＝Ｗ号線４からＣＴＤ７へ
の電荷転送時に発生する雑音の主発生原因は、ドライバ
へ４θＳトランジスタの１／ｆ雑音にあることになろう
この成分を更に低減するには、ドライバＭＯ８）う／ジ
スタのゲート面積を増やせば良いが、ゲート面積の増大
により、実効的な垂直信号線容量が増大し、ランダム雑
音はある一定値よシ小さくならない。なお、Ｅ／Ｅイン
バータを用いた場合にも、ドライバの１／ｆ雑音が主雑
音源になるという事情は変わらない。
一方、ＭＯＳトランジスタの１／ｆ雑音の発生原因は、
酸化膜中のトラップが表面準位を界してチャネルと間接
的に電子音やりとりするものと考えられる。従ってチャ
ネルを半導体のバルク中に形成すれば、表面準位とチャ
ネル電子のやり取りを減少せしめ、１／ｆ雑音を低減で
きる。実際にもバルク中を電荷の流れるディプレッショ
ン型ＭＯ８）ランジスタの１／ｆ雑音は、電荷が表面を
流れるエンノ・ンスメント型ＭＯＳトランジスタの１／
ｆ雑音より雑音電力にして１ケタ程度小さいことが知ら
れている。、（Ｒ，、Ｗ、ＢＨＯＤＥＲ８ＥＮＡＮＤ
Ｓ、 Ｐ、ＥＭＭＯＮｓ；Ｊ、５ｏｌｉｄ ５ｔａｔ
ｅＣｉｒｃｕｉｔｓ ｖｏｌ、５ｃ−１１Ａ １ ｐｐ
１４７（１９７６） ）本発明：ハ、ドライバＭＯ８）
ランジスタをディプレッション型とすることにより、ド
ライノ（ＭＯＳトランジスタの１／ｆ雑音全低減せしめ
、高Ｓ／Ｎの固体撮像素子を提供することにある。
酸化膜中のトラップが表面準位を界してチャネルと間接
的に電子音やりとりするものと考えられる。従ってチャ
ネルを半導体のバルク中に形成すれば、表面準位とチャ
ネル電子のやり取りを減少せしめ、１／ｆ雑音を低減で
きる。実際にもバルク中を電荷の流れるディプレッショ
ン型ＭＯ８）ランジスタの１／ｆ雑音は、電荷が表面を
流れるエンノ・ンスメント型ＭＯＳトランジスタの１／
ｆ雑音より雑音電力にして１ケタ程度小さいことが知ら
れている。、（Ｒ，、Ｗ、ＢＨＯＤＥＲ８ＥＮＡＮＤ
Ｓ、 Ｐ、ＥＭＭＯＮｓ；Ｊ、５ｏｌｉｄ ５ｔａｔ
ｅＣｉｒｃｕｉｔｓ ｖｏｌ、５ｃ−１１Ａ １ ｐｐ
１４７（１９７６） ）本発明：ハ、ドライバＭＯ８）
ランジスタをディプレッション型とすることにより、ド
ライノ（ＭＯＳトランジスタの１／ｆ雑音全低減せしめ
、高Ｓ／Ｎの固体撮像素子を提供することにある。
第２図に本発明の一実施例を示すっ１〜８及び１０は第
１図と全く同じである。２０が反転回路を形成するイン
バータのドライバＭＯＳトランジスタでディプレッショ
ン型のＭＯＳ）ランジスタにより構成される。動作は第
１図と同じである。
１図と全く同じである。２０が反転回路を形成するイン
バータのドライバＭＯＳトランジスタでディプレッショ
ン型のＭＯＳ）ランジスタにより構成される。動作は第
１図と同じである。
ドライバＭＯＳトランジスタにディプレッション型のＭ
ＯＳトランジスタを用いる際には、インバータが適切な
動作領域にあるために、転送グー）ＭＯＳ）ランジスタ
５のしきい電圧Ｖ、ｈ、Ｘ、ドライバＭＯＳトランジス
タ２０のしきい電圧Ｖｔｂ、ｏ。
ＯＳトランジスタを用いる際には、インバータが適切な
動作領域にあるために、転送グー）ＭＯＳ）ランジスタ
５のしきい電圧Ｖ、ｈ、Ｘ、ドライバＭＯＳトランジス
タ２０のしきい電圧Ｖｔｂ、ｏ。
インバータのゲインＧの間には、ある一定の関係が成り
立つ必要がある。以下この点について述べる、第３９（
ａ）にインバータ部の回路を前掲する。
立つ必要がある。以下この点について述べる、第３９（
ａ）にインバータ部の回路を前掲する。
垂直信号線４の電位をＶｌ 、転送ゲートＭＯＳトラン
ジスタ５のゲート電位をＶ２、インバータのソース１２
の電位ｉＶ、、、 ドレイン１３の電位をＶＤとする
。転送ゲートＭＯ８）ランジスタ５のチャネルが切れる
際の垂直信号線電位Ｖ、と転送ゲートＭＯＳトランジス
タのゲート電位Ｖ２の関係は、近似的に式（８）で表わ
せる。
ジスタ５のゲート電位をＶ２、インバータのソース１２
の電位ｉＶ、、、 ドレイン１３の電位をＶＤとする
。転送ゲートＭＯ８）ランジスタ５のチャネルが切れる
際の垂直信号線電位Ｖ、と転送ゲートＭＯＳトランジス
タのゲート電位Ｖ２の関係は、近似的に式（８）で表わ
せる。
Ｖ２ ＝Ｖ＋ ＋Ｖｔｈ、ｘ （８
）この直線を第３図（ｂ）のＡで示す。また、インバー
タの特性により、インバータの入力となる垂直信号線電
位ｖ１と出力となる転送ＭＯＳトランジスタのゲート電
位ｖ２の間には、近似的に式（９）が成り立つ必要があ
る。
）この直線を第３図（ｂ）のＡで示す。また、インバー
タの特性により、インバータの入力となる垂直信号線電
位ｖ１と出力となる転送ＭＯＳトランジスタのゲート電
位ｖ２の間には、近似的に式（９）が成り立つ必要があ
る。
（９）
この関係を第３図（ｂ）のＢで示す。反転回路の動作点
は、Ａ、Ｂの交点により与えられる。この動作点がイン
バータの正常動作領域にあるだめには、弐〇〇が成り立
たなければならない、 Ｖｏ ＞ＶＳ＋Ｖｔｈ、ｏ＋Ｖｔｈ、ｘすなわち、ドラ
イバＭＯ８）ランジスタをデプレッション型にした場合
には、転送ゲートＭＯＳトランジスタのしきい電圧を上
げる必要がある。
は、Ａ、Ｂの交点により与えられる。この動作点がイン
バータの正常動作領域にあるだめには、弐〇〇が成り立
たなければならない、 Ｖｏ ＞ＶＳ＋Ｖｔｈ、ｏ＋Ｖｔｈ、ｘすなわち、ドラ
イバＭＯ８）ランジスタをデプレッション型にした場合
には、転送ゲートＭＯＳトランジスタのしきい電圧を上
げる必要がある。
第４図に、本発明の他の実施例金示す。１〜４及び５（
５′ ）〜８（８’ ）、１０（１０’ ）は第１
図と同じである。４１ （４１’ ）、４２（４２’
）は、転送ＭＯ８）ランジスタ、４３（４３’ ）４
４（４４’ ）はブルーミング抑圧回路ゲート及びド
レインである。本実施例においては、信号電荷をＣＴＤ
７（７′ ）に読み出す直前にブルーミングや垂直スメ
アなどの擬似信号をゲート４１ （４１’ １．４３
（４３’ ）を通してドレイン４４（４４’）に掃
き出し、ブルーミング垂直スメア抑圧強貿を高めている
。まだ、単板カラーセンサとしての解像度を向上させる
ために、上下にＣＴＤを配置し、２ラインの信号を同時
に読み出している。（特願昭５４−１５７０３０号）本
実施例では、インバータのドライバＭＯＳトランジスタ
４５を埋め込み型とすることＫより、ドライバＭＯ８）
ランジスタの１／ｆ雑音を低減し、高Ｓ／Ｎ化を図って
いる。
５′ ）〜８（８’ ）、１０（１０’ ）は第１
図と同じである。４１ （４１’ ）、４２（４２’
）は、転送ＭＯ８）ランジスタ、４３（４３’ ）４
４（４４’ ）はブルーミング抑圧回路ゲート及びド
レインである。本実施例においては、信号電荷をＣＴＤ
７（７′ ）に読み出す直前にブルーミングや垂直スメ
アなどの擬似信号をゲート４１ （４１’ １．４３
（４３’ ）を通してドレイン４４（４４’）に掃
き出し、ブルーミング垂直スメア抑圧強貿を高めている
。まだ、単板カラーセンサとしての解像度を向上させる
ために、上下にＣＴＤを配置し、２ラインの信号を同時
に読み出している。（特願昭５４−１５７０３０号）本
実施例では、インバータのドライバＭＯＳトランジスタ
４５を埋め込み型とすることＫより、ドライバＭＯ８）
ランジスタの１／ｆ雑音を低減し、高Ｓ／Ｎ化を図って
いる。
第５図に本発明の他の実施例を示す。図中、１〜５．６
，８，１０．４１〜４５は第４図と同じである。５１は
バッファ容量で、詳しい説明は省くが、このバッファ容
量を介して擬似信号掃き出し、信号読み出しを行なうこ
とによシ、固定パターン雑音といわれる画面上では縦筋
に見える雑音を大幅に低減できる（特願昭５７−３９３
６８ ）まだ、５２は第６図に示すような３相電荷移送
素子である。（特許９２８７１１ 号）５２の３相電荷
移送素子は、３相のうち２つの相に０列と０列の信号を
蓄積し移送するもので、一本の電荷移送素子であるにも
かかわらず、２画素からの信号と同時に読み出し、高解
像度を得るものである。本実施例でも、ドライバＭＯ８
）ランジスタ４５をディプレッション型とすることによ
りドライノ＜ＭＯＳトランジスタの１／ｆ雑音を低減し
、高Ｓ／Ｎ化できる。
，８，１０．４１〜４５は第４図と同じである。５１は
バッファ容量で、詳しい説明は省くが、このバッファ容
量を介して擬似信号掃き出し、信号読み出しを行なうこ
とによシ、固定パターン雑音といわれる画面上では縦筋
に見える雑音を大幅に低減できる（特願昭５７−３９３
６８ ）まだ、５２は第６図に示すような３相電荷移送
素子である。（特許９２８７１１ 号）５２の３相電荷
移送素子は、３相のうち２つの相に０列と０列の信号を
蓄積し移送するもので、一本の電荷移送素子であるにも
かかわらず、２画素からの信号と同時に読み出し、高解
像度を得るものである。本実施例でも、ドライバＭＯ８
）ランジスタ４５をディプレッション型とすることによ
りドライノ＜ＭＯＳトランジスタの１／ｆ雑音を低減し
、高Ｓ／Ｎ化できる。
以上の従来例においては、反転回路を形成するインバー
タの負荷がティプレッション型のＭＯＳトランジスタの
場合について述べたが、インバータの負荷がエンハンス
メント型のＭＯＳトランジスタであっても、純抵抗であ
っても本発明の効果は充分に得られる、 〔発明の効果〕 本発明によれは、反転回路を形成するドライバＭＯ８）
ランジスタの１／ｆ雑音を低減できるので、垂直信号線
４からＣＴＤ７への電荷転送時に生ずるランダム雑音を
約１／２〜１／３程度に低減し高Ｓ／Ｎ比を持つ固体撮
像素子を実現できる。
タの負荷がティプレッション型のＭＯＳトランジスタの
場合について述べたが、インバータの負荷がエンハンス
メント型のＭＯＳトランジスタであっても、純抵抗であ
っても本発明の効果は充分に得られる、 〔発明の効果〕 本発明によれは、反転回路を形成するドライバＭＯ８）
ランジスタの１／ｆ雑音を低減できるので、垂直信号線
４からＣＴＤ７への電荷転送時に生ずるランダム雑音を
約１／２〜１／３程度に低減し高Ｓ／Ｎ比を持つ固体撮
像素子を実現できる。
第１図は、従来の固体撮像素子の回路模式図、第２図及
び第４図、第５図は、本発明の実施例を示す回路°模式
図、第３図は、反転回路の動作点？示す電圧関係図、第
６図は、３相ＣＴＤの継面図である。 １・・・ホトダイオード、２・・・垂直スイッチＭＯＳ
トランジスタ、３・・・垂直走査回路、４・・・垂直信
号線、６・・・ＣＴＤ入力部、８・・・ＣＴＤ出力部、
７．５２・・・ＣＴＤ＜り返し部、５．４１．４２・・
・転送ゲートＭＯＳトランジスタ、１０・・・負荷ＭＯ
８）ランジスタ、２０．４５・・・ドライバＭＯＳトラ
ンジスタ、４３・・・擬似信号掃き出しゲート、４４・
・・譬似ｆＪ １ 図 第 ２ 図 Ｔ３図 （θ−） 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 増原利明 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 秋山俊之 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 小沢直樹 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 今出宅哉 横浜市戸塚区吉田町２９２番地株 式会社日立製作所家電研究所内 ０発 明 者 鈴木敏樹 茂原市早野３３００番地株式会社日 立製作所茂原工場内
び第４図、第５図は、本発明の実施例を示す回路°模式
図、第３図は、反転回路の動作点？示す電圧関係図、第
６図は、３相ＣＴＤの継面図である。 １・・・ホトダイオード、２・・・垂直スイッチＭＯＳ
トランジスタ、３・・・垂直走査回路、４・・・垂直信
号線、６・・・ＣＴＤ入力部、８・・・ＣＴＤ出力部、
７．５２・・・ＣＴＤ＜り返し部、５．４１．４２・・
・転送ゲートＭＯＳトランジスタ、１０・・・負荷ＭＯ
８）ランジスタ、２０．４５・・・ドライバＭＯＳトラ
ンジスタ、４３・・・擬似信号掃き出しゲート、４４・
・・譬似ｆＪ １ 図 第 ２ 図 Ｔ３図 （θ−） 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 増原利明 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 秋山俊之 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 小沢直樹 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 今出宅哉 横浜市戸塚区吉田町２９２番地株 式会社日立製作所家電研究所内 ０発 明 者 鈴木敏樹 茂原市早野３３００番地株式会社日 立製作所茂原工場内
Claims (1)
- 工、受光部にホトダイオードアレー、イ言号読み出し用
水平レジスタに電荷移送素子全配置し、垂直信号線と電
荷移送素子の間に設けられ垂直信号線の基準電位全決定
する転送ＭＯ８）ランジスタの各垂直信号線側のノース
を入力とし該転送ＭＯＳトランジスタの各ゲートを出力
とする反転回路を該垂直信号線ごとに設けた固体撮像装
置において、反転回路を形成するドライバＭＯ８）ラン
ジスタをデプレッション形ＭＯＳトランジスタとするこ
と？特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216827A JPS59107567A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216827A JPS59107567A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107567A true JPS59107567A (ja) | 1984-06-21 |
Family
ID=16694512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57216827A Pending JPS59107567A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2571572A1 (fr) * | 1984-10-09 | 1986-04-11 | Thomson Csf | Dispositif photosensible a transfert de ligne muni d'amplificateurs de contre-reaction |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP57216827A patent/JPS59107567A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2571572A1 (fr) * | 1984-10-09 | 1986-04-11 | Thomson Csf | Dispositif photosensible a transfert de ligne muni d'amplificateurs de contre-reaction |
| US4680476A (en) * | 1984-10-09 | 1987-07-14 | Thomson-Csf | Photosensitive row transfer device provided with negative feedback amplifiers |
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