[发明专利]固体摄像元件

说明书

技术领域

本发明涉及固体摄像元件。

背景技术

通常，在数码相机等摄像装置中使用CCD型、CMOS型的固体摄像元件。例如，CMOS型的固体摄像元件具有配置成二维矩阵状的多个像素。例如，像素具有根据入射光的光量而生成信号电荷的光电二极管等光电转换部、转移晶体管、放大晶体管、复位晶体管、选择晶体管。此外，转移晶体管的漏极与放大晶体管的栅极连接，而起到存储由光电二极管生成的信号电荷的浮动扩散区域的作用。

在读出期间，像素信号按照各行而输出到设置于各列的垂直信号线。例如，在读出期间，读出对象的行的选择晶体管导通。然后，在选择晶体管导通状态的行的像素中，首先，复位晶体管导通一定期间，浮动扩散区域的电荷被复位。接着，转移晶体管导通，在光电二极管中生成的信号电荷转移到浮动扩散区域中。基于转移到浮动扩散区域中的电荷的信号电压，通过作为源极跟随电路动作的放大晶体管而输出到垂直信号线上。

最近，提出了以下的固体摄像元件(例如，参照日本特开2007-165864号公报)：由配置在列方向上的两个像素共享放大晶体管、复位晶体管以及选择晶体管的固体摄像元件。在这种固体摄像元件中，例如，共享放大晶体管等的两个像素的转移晶体管的漏极(浮动扩散区域的一部分)通过金属等配线相互连接而由两个像素所共享。通常，将配置在列方向上的两个像素的转移晶体管的漏极相互连接的配线，配置成与垂直信号线平行。

在读出期间，选择晶体管导通时，电流从电源经由放大晶体管以及选择晶体管流到垂直信号线。由此，垂直信号线的电压上升。然后，由于垂直信号线和浮动扩散区域之间的耦合，浮动扩散区域的电压上升。此外，浮动扩散区域的电压也因选择晶体管的栅极以及浮动扩散区域之间的耦合而上升。

尤其是，在浮动扩散区域的配线与垂直信号线平行地配置的固体摄像元件(例如，由两个像素共享放大晶体管等的固体摄像元件)中，垂直信号线和浮动扩散区域之间的耦合的影响变大，浮动扩散区域的电压的上升变得较大。

在浮动扩散区域的电压上升的情况下，将复位晶体管的栅极设为高电平时，存在复位晶体管的栅极和源极之间的电压不会成为阈值电压以上的担忧。在此情况下，由于复位晶体管不能正常动作，因此浮动扩散区域的电荷不被复位，从而放大晶体管的动作范围脱离正常动作的范围。例如，在多个像素的复位晶体管无法正常动作的情况下，浮动扩散区域的电压在多个像素中散乱不均，其结果，放大晶体管的输出特性在多个像素中散乱不均。在此情况下，在图像中产生浓阴影、固定模式噪声。

发明内容

本发明的目的在于降低浓阴影、固定模式噪声。

固体摄像元件具有：包括光电转换部、电荷电压转换部、转移晶体管、放大晶体管、选择晶体管以及复位晶体管的像素；传输从放大晶体管输出的信号的垂直信号线；以及控制部。光电转换部将光转换为电荷。电荷电压转换部将从光电转换部转移的电荷转换为电压。转移晶体管将光电转换部的电荷转移到电荷电压转换部。放大晶体管生成基于电荷电压转换部的电压的信号。选择晶体管选择是否从放大晶体管输出信号。复位晶体管将电荷电压转换部的电荷复位。此外，电荷电压转换部通过连接配线与放大晶体管以及复位晶体管连接。控制部控制复位晶体管以及选择晶体管，以便在复位光电转换部的电荷的复位期间，在复位晶体管从导通状态变化为截止状态时，选择晶体管为导通状态。

附图说明

图1是表示一实施方式中的固体摄像元件的概要的图。

图2是表示图1所示的像素的一例的图。

图3是表示图2所示像素的布局的一例的图。

图4是表示图1所示的固体摄像元件的动作的一例的图。

图5是表示使用图1所示的固体摄像元件而构成的摄像装置的一例的图。

图6是表示其他实施方式中的固体摄像元件的概要的图。

图7是表示图6所示像素的布局的一例的图。

图8是表示图3所示像素的布局的变形例的图。

图9是表示图7所示像素的布局的变形例的图。

具体实施方式

下面，使用附图说明本发明的实施方式。对传输控制信号(转移信号TX、选择信号SEL、复位信号RST等)的信号线使用与控制信号名相同的附图标记。

图1表示本发明一实施方式。该实施方式的固体摄像元件10，例如为CMOS型的固体摄像元件，具有像素阵列20、垂直扫描电路30、水平扫描电路40、恒流源IS以及垂直信号线VL。