JPH09326480A - Solid state image sensor and driving method therefor - Google Patents
Solid state image sensor and driving method thereforInfo
- Publication number
- JPH09326480A JPH09326480A JP8143233A JP14323396A JPH09326480A JP H09326480 A JPH09326480 A JP H09326480A JP 8143233 A JP8143233 A JP 8143233A JP 14323396 A JP14323396 A JP 14323396A JP H09326480 A JPH09326480 A JP H09326480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- solid
- pixel
- charge
- bias
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 52
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 16
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 19
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 18
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子及び
その駆動方法に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solid-state imaging device and a driving method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、固体撮像素子の高解像度化の要求
に従って、スミアが無く、微細画素の実現が可能である
増幅型固体撮像素子が開発されている。この増幅型固体
撮像素子は、画素毎に光信号で増幅するトランジスタを
備え、画素トランジスタのゲート電極下に光電変換によ
る電荷を蓄積し、この電荷によるポテンシャルの変調を
信号として取り出すように構成されている。例えばCM
D(電荷変調デバイス)等の撮像デバイス構造が知られ
ている。信号を取り出す回路形式には種々のものがある
が、基本的にトランジスタをオンさせチャンネルに電流
を流すことで行う。2. Description of the Related Art In recent years, in accordance with a demand for higher resolution of a solid-state image pickup device, an amplification type solid-state image pickup device having no smear and capable of realizing fine pixels has been developed. This amplification type solid-state imaging device is provided with a transistor that amplifies with an optical signal for each pixel, is configured to accumulate electric charge by photoelectric conversion under the gate electrode of the pixel transistor, and take out potential modulation by this electric charge as a signal. There is. For example CM
Imaging device structures such as D (charge modulation device) are known. There are various types of circuits for extracting signals, but basically, this is done by turning on a transistor and flowing a current through the channel.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の増
幅型固体撮像素子、例えば画素としてMOS型トランジ
スタを備えた増幅型固体撮像素子では、ゲート電極下の
ポテンシャルはゲート幅方向に均一であるのが理想的で
ある。しかしながら、現実的には最大で100mV程度
のむらがある。このむらが存在すると、どのような問題
点が発生するかを、概念図15を参照しながら説明す
る。By the way, in this type of amplification type solid-state image pickup device, for example, in the amplification type solid-state image pickup device having MOS type transistors as pixels, the potential under the gate electrode is uniform in the gate width direction. Is ideal. However, in reality, there is a maximum unevenness of about 100 mV. What kind of problems will occur when this unevenness exists will be described with reference to the conceptual diagram 15.
【0004】増幅型固体撮像素子の画素として、図13
に示す画素MOSトランジスタを用いる。この画素MO
Sトランジスタ1は、第1導電型例えばp型のシリコン
半導体基板2上に第2導電型即ちn型の半導体領域、即
ちオーバーフローバリア領域3及びp型の半導体ウエル
領域4が形成され、このp型半導体ウエル領域4上にS
iO2 等によるゲート絶縁膜5を介して光を透過しうる
環状のゲート電極6が形成され、その環状のゲート電極
6の内側及び外側に対応するp型半導体ウエル領域4に
ゲート電極6をマスクとするセルファラインにて夫々n
型のソース領域7及びドレイン領域8が形成されて成
る。環状のゲート電極6は、光をできるだけ吸収しない
ように薄いか、透明の材料が選ばれ、例えば薄膜の多結
晶シリコンが用いられる。増幅型固体撮像素子では、こ
の画素MOSトランジスタが複数個マトリックス状に配
列されるものである。As a pixel of an amplification type solid-state image pickup device, FIG.
The pixel MOS transistor shown in is used. This pixel MO
In the S-transistor 1, a second conductivity type, that is, an n-type semiconductor region, that is, an overflow barrier region 3 and a p-type semiconductor well region 4 are formed on a silicon semiconductor substrate 2 of a first conductivity type, for example, p-type. S on the semiconductor well region 4
A ring-shaped gate electrode 6 capable of transmitting light is formed through a gate insulating film 5 of iO 2 or the like, and the gate electrode 6 is masked in the p-type semiconductor well region 4 corresponding to the inside and the outside of the ring-shaped gate electrode 6. And each selfa line
A mold source region 7 and a drain region 8 are formed. The annular gate electrode 6 is made of a thin or transparent material so that light is not absorbed as much as possible, and for example, a thin polycrystalline silicon is used. In the amplification type solid-state imaging device, a plurality of pixel MOS transistors are arranged in a matrix.
【0005】この画素MOSトランジスタ1では、図示
するように、環状のゲート電極6を透過した光がシリコ
ン中で光電変換して電子−正孔を発生し、このうちの一
方の電荷、この例では正孔hが信号電荷として環状のゲ
ート電極6下のp型半導体ウエル領域4に形成されたポ
テンシャルウエル(図14参照)に蓄積され、この電荷
による基板バイアスの変調を信号として取り出すように
している。即ち垂直選択線を通してゲート電極6に高い
電圧が印加され、画素MOSトランジスタ1がオンされ
ると、チャンネル電流(いわゆるドレイン電流)Idが
表面のチャンネルに流れ、このチャンネル電流Idが信
号電荷hにより変調を受けるのでこのチャンネル電流を
信号線を通して出力し、その変化量を信号出力とするも
のである。In the pixel MOS transistor 1, as shown in the figure, the light transmitted through the ring-shaped gate electrode 6 is photoelectrically converted in silicon to generate an electron-hole, and one of these charges, in this example, is generated. The holes h are accumulated as signal charges in the potential well (see FIG. 14) formed in the p-type semiconductor well region 4 below the annular gate electrode 6, and the modulation of the substrate bias due to the charges is taken out as a signal. . That is, when a high voltage is applied to the gate electrode 6 through the vertical selection line and the pixel MOS transistor 1 is turned on, a channel current (so-called drain current) Id flows in the surface channel, and this channel current Id is modulated by the signal charge h. Therefore, this channel current is output through the signal line, and the amount of change is output as a signal.
【0006】尚、上例はnチャンネルトランジスタであ
るが、pチャンネルトランジスタの場合でも、CMDの
場合でも同様のことがいえる。The above example is an n-channel transistor, but the same can be said for a p-channel transistor and a CMD.
【0007】ところで、ゲート絶縁膜5中の固定電荷量
に、ゲート幅(W)方向に(いわゆるゲートの円周方向
の幅)に関してむらがある場合や、不純物の濃度にゲー
ト幅(W)方向に関してむらがある場合、またはゲート
幅(W)方向の画素MOSトランジスタのパターン(ソ
ース及びドレインコンタクトの位置等)の非対称性によ
り、図15の立体的ポテンシャル図に示すように表面ポ
テンシャル(またはセンサポテンシャル)にゲート幅
(W)方向に関してむらが出る。尚、図15において、
実線は局部的にむらが生じる場合、一点鎖線はむらのな
い理想的な表面ポテンシャルを示す。By the way, when the amount of fixed charges in the gate insulating film 5 is uneven in the gate width (W) direction (so-called gate width in the circumferential direction), or in the impurity concentration in the gate width (W) direction. 15 is uneven, or due to the asymmetry of the pattern (source and drain contact positions, etc.) of the pixel MOS transistor in the gate width (W) direction, the surface potential (or sensor potential) as shown in the three-dimensional potential diagram of FIG. ) Shows unevenness in the gate width (W) direction. In addition, in FIG.
The solid line shows an ideal surface potential without unevenness when local unevenness occurs.
【0008】このポテンシャルのゲート幅(W)方向の
むらが画素間で異なるため、画素の入出力特性にばらつ
きが生じる等、画像に悪影響を与える問題がある。上述
したように、ポテンシャルむらを引き起こす原因は、多
数あり、ウエハープロセルの努力で、それぞれを全て均
一化するのは非常に困難である。Since the unevenness of the potential in the gate width (W) direction is different among pixels, there is a problem that the input / output characteristics of the pixels are varied and the image is adversely affected. As described above, there are many causes of potential unevenness, and it is very difficult to make them uniform by the effort of the wafer process.
【0009】本発明は、上述の点に鑑み、画素の入出力
時性のばらつきを改善し、良好な画像を得られるように
した固体撮像素子及びその駆動方法を提供するものであ
る。In view of the above points, the present invention provides a solid-state image sensor and a method of driving the same that can improve the input / output variability of pixels and obtain good images.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、リセット後
に、光電変換による電荷を蓄積する領域にバイアス電荷
を注入し、信号電荷を蓄積して、画素信号を読み出すよ
うにする。According to the present invention, after resetting, a bias charge is injected into a region for accumulating charges by photoelectric conversion, signal charges are accumulated, and a pixel signal is read out.
【0011】ポテンシャルウエルのばらつきがバイアス
電荷の注入によって埋まり、均一なポテンシャルウエル
の状態で信号電荷が蓄積される。この信号電荷に基づく
信号を読み出すことにより、画素の入出力特性のばらつ
きが改善される。The variation of the potential well is filled by the injection of the bias charge, and the signal charge is accumulated in the uniform potential well state. By reading out a signal based on this signal charge, variations in the input / output characteristics of the pixel are improved.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明に係る固体撮像素子は、リ
セット後に、光電変換による電荷を蓄積する領域にバイ
アス電荷を注入し、信号電荷を蓄積して、画素信号を読
み出す構成とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The solid-state image pickup device according to the present invention is configured such that after resetting, bias charges are injected into a region for accumulating charges by photoelectric conversion, signal charges are accumulated, and pixel signals are read out.
【0013】本発明は、上記固体撮像素子において、バ
イアス電荷を注入して基準値を読み出した後、信号電荷
を蓄積する構成とする。According to the present invention, in the above solid-state image pickup device, bias charges are injected to read a reference value, and then signal charges are accumulated.
【0014】本発明は、上記固体撮像素子において、画
素信号の読み出しが非破壊読み出しである構成とする。According to the present invention, in the above solid-state image pickup device, the readout of pixel signals is nondestructive readout.
【0015】本発明は、上記固体撮像素子において、バ
イアス電荷の注入の直後に読み出した基準値と、信号電
荷の蓄積後に読み出した画素信号との差を出力信号とし
た構成とする。According to the present invention, in the above solid-state image pickup device, the difference between the reference value read immediately after the injection of the bias charge and the pixel signal read after the accumulation of the signal charge is used as the output signal.
【0016】本発明は、上記固体撮像素子において、画
素信号の読み出し後に注入されたバイアス電荷による基
準値と、前記画素信号との差を出力信号した構成とす
る。According to the present invention, in the above solid-state image pickup device, the difference between the reference value due to the bias charge injected after reading the pixel signal and the pixel signal is output as an output signal.
【0017】本発明は、上記固体撮像素子において、画
素信号の読み出し前に注入されたバイアス電荷による基
準値と、前記画素信号との差を出力信号した構成とす
る。According to the present invention, in the above-mentioned solid-state image pickup device, the difference between the reference value by the bias charge injected before reading the pixel signal and the pixel signal is output as an output signal.
【0018】本発明は、上記固体撮像素子において、電
荷注入用電極を設けて、光電変換による電荷を蓄積する
領域にバイアス電荷を注入する構成とする。According to the present invention, in the above solid-state imaging device, a charge injection electrode is provided to inject a bias charge into a region for accumulating charges by photoelectric conversion.
【0019】本発明は、上記固体撮像素子において、ア
バランシエを利用して光電変換による電荷を蓄積する領
域にバイアス電荷を注入する構成とする。According to the present invention, in the above solid-state image pickup device, a bias charge is injected into a region for accumulating charges by photoelectric conversion using avalanche.
【0020】本発明は、上記固体撮像素子において、基
板側から光電変換による電荷を蓄積する領域にバイアス
電荷を注入する構成とする。According to the present invention, in the above solid-state image pickup device, the bias charges are injected from the substrate side into the region for accumulating charges by photoelectric conversion.
【0021】本発明は、上記固体撮像素子において、バ
イアス電荷を注入した後に不完全なリセットを行ってバ
イアス電荷注入量をコントロールする構成とする。According to the present invention, in the above solid-state imaging device, the bias charge injection amount is controlled by performing incomplete reset after the bias charge is injected.
【0022】本発明に係る固体撮像素子の駆動方法は、
リセット後に、光電変換による電荷を蓄積する領域にバ
イアス電荷を注入し、信号電荷を蓄積して、画素信号を
読み出すようにする。A method of driving a solid-state image pickup device according to the present invention comprises:
After resetting, bias charges are injected into a region for accumulating charges by photoelectric conversion, signal charges are accumulated, and pixel signals are read out.
【0023】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、バイアス電荷を注入して基準値を読み出した
後、信号電荷を蓄積するようにする。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, a signal charge is stored after injecting a bias charge and reading a reference value.
【0024】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、画素信号の読み出しを非破壊読み出しとする。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, pixel signals are read out nondestructively.
【0025】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、バイアス電荷の注入の直後に読み出した基準値
と、信号電荷の蓄積後に読み出した画素信号との差を出
力信号とする。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, the difference between the reference value read immediately after the injection of the bias charge and the pixel signal read after the accumulation of the signal charge is used as the output signal.
【0026】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、画素信号の読み出し後に注入されたバイアス電
荷による基準値と、前記画素信号との差を出力信号とす
るようになす。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, a difference between a reference value due to a bias charge injected after reading a pixel signal and the pixel signal is used as an output signal.
【0027】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、画素信号の読み出し前に注入されたバイアス電
荷による基準値と、前記画素信号との差を出力信号とす
るようになす。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, a difference between a reference value due to a bias charge injected before reading a pixel signal and the pixel signal is used as an output signal.
【0028】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、電荷注入用電極を設けて光電変換による電荷を
蓄積する領域にバイアス電荷を注入するようになす。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, a charge injection electrode is provided to inject a bias charge into a region where charges are accumulated by photoelectric conversion.
【0029】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、アバランシエを利用して光電変換による電荷を
蓄積する領域にバイアス電荷を注入するようになす。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, bias charge is injected into a region for accumulating charges by photoelectric conversion using avalanche.
【0030】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、基板側から光電変換による電荷を蓄積する領域
にバイアス電荷を注入するようになす。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, bias charges are injected from the substrate side into a region for accumulating charges by photoelectric conversion.
【0031】本発明は、上記固体撮像素子の駆動方法に
おいて、バイアス電荷を注入した後、不完全なリセット
を行ってバイアス電荷注入量をコントロールするように
なす。According to the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, after the bias charge is injected, an incomplete reset is performed to control the bias charge injection amount.
【0032】以下、図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0033】図1及び図2は、本発明に適用される増幅
型固体撮像素子の一例を示す。この増幅型固体撮像素子
21は、前述と同様に、図2に示すように、第1導電型
例えばp型のシリコン半導体基板22上に第2導電型即
ちn型の半導体層、即ちオーバーフローバリア領域23
及びp型半導体ウエル領域24が形成され、このp型半
導体ウエル領域24上にSiO2 等によるゲート絶縁膜
25を介して光を透過しうる環状のゲート電極26が形
成され、その環状のゲート電極26の内側及び外側に対
応するp型半導体ウエル領域24に夫々ゲート電極26
を挟むようにセルファラインによるイオン注入法で夫々
n型のソース領域27及びドレイン領域28が形成さ
れ、ここに1画素となる画素MOSトランジスタ29が
形成される。1 and 2 show an example of an amplification type solid-state image pickup device applied to the present invention. This amplification type solid-state imaging device 21, as described above, has a second conductivity type, that is, an n-type semiconductor layer, that is, an overflow barrier region on a first conductivity type, for example, a p-type silicon semiconductor substrate 22, as shown in FIG. 23
And a p-type semiconductor well region 24 are formed, and a ring-shaped gate electrode 26 capable of transmitting light is formed on the p-type semiconductor well region 24 through a gate insulating film 25 made of SiO 2 or the like. Gate electrodes 26 are formed in the p-type semiconductor well regions 24 corresponding to the inside and the outside of the gate electrode 26, respectively.
An n-type source region 27 and a drain region 28 are formed by an ion implantation method using self-alignment so as to sandwich the above region, and a pixel MOS transistor 29, which constitutes one pixel, is formed therein.
【0034】環状のゲート電極26は、光をできるだけ
吸収しないように薄いか、透明の材料が選ばれ、例えば
多結晶シリコン、タングステンポリサイド、タングステ
ンシリサイド等を用いうる。この例では透過性のよい薄
膜の多結晶シリコンが用いられる。The ring-shaped gate electrode 26 is made of a thin material or a transparent material so as not to absorb light as much as possible. For example, polycrystalline silicon, tungsten polycide, tungsten silicide or the like can be used. In this example, a thin film of polycrystalline silicon having good transparency is used.
【0035】この画素MOSトランジスタ29が、図1
に示すように、複数個マトリックス状に配列され、各列
に対応する画素MOSトランジスタ29のソース領域2
7が垂直方向に沿って形成された例えば第1層Alによ
る共通の信号線31に接続され、この信号線31と直交
するように画素MOSトランジスタ29の各行間に対応
する位置に例えば第2層Alによる垂直選択線32が水
平方向に沿って形成される。This pixel MOS transistor 29 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a plurality of source regions 2 of the pixel MOS transistors 29 are arranged in a matrix and correspond to each column.
7 is connected to a common signal line 31 made of, for example, the first layer Al formed along the vertical direction. The second layer 7 is arranged at a position corresponding to each row of the pixel MOS transistors 29 so as to be orthogonal to the signal line 31. A vertical selection line 32 of Al is formed along the horizontal direction.
【0036】そして、水平方向に隣り合う2つの画素M
OSトランジスタ29の夫々の環状のゲート電極26と
垂直選択線32とに延長するようにU字状の配線層、即
ちコンタクトバッファ層が形成され、このコンタクトバ
ッファ層33と夫々2つの画素MOSトランジスタ29
及び垂直選択線32とが接続される。Then, two pixels M adjacent in the horizontal direction
A U-shaped wiring layer, that is, a contact buffer layer is formed to extend to each of the annular gate electrode 26 and the vertical selection line 32 of the OS transistor 29, and this contact buffer layer 33 and two pixel MOS transistors 29 are formed.
And the vertical selection line 32.
【0037】さらに、コンタクトバッファ層33にまた
がらない画素MOSトランジスタ29間に、ドレイン領
域28に接続した例えば第1層Alによるドレイン電源
線34が形成される。35はドレイン電源線34とドレ
イン領域28とのドレインコンタクト部、36はソース
領域27と信号線31とのソースコンタクト部、37は
コンタクトバッファ層33と垂直選択線32とのコンタ
クト部である。Further, between the pixel MOS transistors 29 that do not straddle the contact buffer layer 33, a drain power supply line 34 made of, for example, the first layer Al connected to the drain region 28 is formed. Reference numeral 35 denotes a drain contact portion between the drain power supply line 34 and the drain region 28, 36 denotes a source contact portion between the source region 27 and the signal line 31, and 37 denotes a contact portion between the contact buffer layer 33 and the vertical selection line 32.
【0038】本実施例の基本的な考えは、上述の増幅型
固体撮像素子21において、その画素MOSトランジス
タ29のゲート電極26下(いわゆるセンサ部)の信号
電荷が蓄積されるべきポテンシャルウエルにバイアス電
荷を注入して、そのポテンシャルウエルのむらをなくす
ことである。The basic idea of this embodiment is to bias the potential well below the gate electrode 26 (so-called sensor portion) of the pixel MOS transistor 29 in the amplification type solid-state image pickup device 21 in which the signal charge is to be accumulated. Injecting charges to eliminate the unevenness of the potential well.
【0039】次に、増幅型固体撮像素子から信号を読み
出すための動作フェーズをあらわした図3及び図4を用
いて、バイアス電荷を注入するタイミングについて説明
する。Next, the timing for injecting the bias charge will be described with reference to FIGS. 3 and 4 showing the operation phase for reading a signal from the amplification type solid-state image pickup device.
【0040】図3は、電子シャッタ不使用時の例であ
る。本例においては、第1フレームにおいて信号電荷を
蓄積した(期間T1A)後、画素信号を読み出し(時点T
1B)、次いで画素に蓄積されている電荷を全てリセット
し(時点T1C)、その後で画素にバイアス電荷を注入し
て(時点T1D)ポテンシャルウエルのむらを埋めてゲー
ト幅方向に関する均一なポテンシャル状態とする。次い
で、画素に信号電荷がない状態の信号、即ちバイアス電
荷による基準値を読み出す(時点T1E)。FIG. 3 shows an example when the electronic shutter is not used. In this example, after the signal charge is accumulated in the first frame (period T 1A ), the pixel signal is read out (time T
1B ), then all the charges accumulated in the pixel are reset (time point T 1C ), and then bias charges are injected into the pixel (time point T 1D ), the unevenness of the potential well is filled, and a uniform potential state in the gate width direction is obtained. And Next, the signal in the state where there is no signal charge in the pixel, that is, the reference value based on the bias charge is read (time T 1E ).
【0041】基準値を読み出した後、次の第2フレーム
における信号電荷の蓄積を開始し、信号電荷の蓄積終了
(期間T2A)後、前述と同様に、画素信号の読み出し
(時点T2B)、画素の電荷のリセット(時点T2C)、画
素へのバイアス電荷の注入(時点T2D)及びバイアス電
荷による基準値の読み出し(時点T2E)が行われる。以
下、同様の動作が繰り返される。After reading the reference value, the accumulation of the signal charges in the next second frame is started, and after the accumulation of the signal charges is completed (period T 2A ), the pixel signal is read out (time T 2B ) as described above. The charge of the pixel is reset (time T 2C ), the bias charge is injected into the pixel (time T 2D ), and the reference value is read out by the bias charge (time T 2E ). Hereinafter, the same operation is repeated.
【0042】そして、この例では、信号電荷の蓄積後に
読み出された画素信号(即ちバイアス電荷と信号電荷と
を含む信号)と、この画素のバイアス電荷による基準値
(即ち、信号電荷のない状態での信号)との差を出力信
号とする。この両者の差の出力信号としては、例えば第
2フレームでの時点T2Bで読み出した画素信号を考える
と、この画素信号と、この画素信号の読み出し前に注入
されたバイアス電荷による基準値、即ち前フレーム(第
1フレーム)の期間T1Eで読み出された基準値との差を
出力信号とする場合(第1の組み合わせ(A))、又
は、第2フレームでの時点T2Bで読み出した画素信号
と、この画素信号の読み出し後に注入されたバイアス電
荷による基準値、即ち時点T2Eで読み出した基準値との
差を出力信号とすることができる(第2の組み合わせ
(B))。In this example, the pixel signal (that is, the signal including the bias charge and the signal charge) read after the accumulation of the signal charge and the reference value (that is, the state in which there is no signal charge) based on the bias charge of this pixel. Signal) in the output signal. As an output signal of the difference between the two, for example, considering a pixel signal read at time T 2B in the second frame, this pixel signal and a reference value based on the bias charges injected before reading the pixel signal, that is, When the difference from the reference value read in the period T 1E of the previous frame (first frame) is used as the output signal (first combination (A)), or the time T 2B in the second frame is read. The difference between the pixel signal and the reference value due to the bias charge injected after the reading of the pixel signal, that is, the reference value read at time T 2E can be used as the output signal (second combination (B)).
【0043】前者の組み合わせ(A)による差の出力信
号の場合は、バイアス電荷注入量のばらつきによるノイ
ズをなくすことができるが、次のフレームの画素信号を
読み出すまで、メモリーするためのフレームメモリが必
要となる。逆に、後者の組み合わせ(B)による差の出
力信号の場合は、フレームメモリをなくすことができ
る。但し、バイアス電荷注入に伴うノイズが発生する。In the case of the output signal of the difference due to the former combination (A), noise due to the variation of the bias charge injection amount can be eliminated, but a frame memory for storing the memory until the pixel signal of the next frame is read out. Will be needed. On the contrary, in the case of the difference output signal due to the latter combination (B), the frame memory can be eliminated. However, noise is generated due to the bias charge injection.
【0044】図4は、電子シャッタ使用時の例である。
本例においては、図3の動作フェーズに更に、電子シャ
ッタを行う動作が加わる。即ち、例えば第2フレームで
の蓄積期間T2A内の所望の時点(例えば期間T 2Aa の終
了時点)で画素電荷のリセットが行われ(時点T2G)、
次いで画素にバイアスを注入し(時点T2H)、このバイ
アス電荷による基準値を読み出す(時点T2I)。その
後、残りの蓄積期間T2Ab で蓄積された信号電荷に応じ
た画素信号が読み出される(時点T2B)。次いで、同様
に画素電荷のリセット(時点T2C)、バイアス電荷の注
入(時点T2D)、このバイアス電荷による基準値の読み
出し(時点T2E)が行われる。増幅型固体撮像素子で
は、選択ラインをリセットするときに、同時に他の1ラ
インをリセットすることでフォーカルプレーン電子シャ
ッタを実現している。このフォーカルプレーン電子シャ
ッタを使用した場合でも、上記の電子シャッタ不使用時
のタイミングで駆動することが可能である。FIG. 4 shows an example when the electronic shutter is used.
In this example, the electronic phase is further added to the operation phase of FIG.
The operation to perform the setting is added. That is, for example, in the second frame
Accumulation period T2AAt a desired point in time (eg period T 2AaEnd of
The pixel charge is reset at the end (time T)2G),
A bias is then injected into the pixel (time T2H), This bike
Read the reference value based on the as-charge (time T2I). That
After that, the remaining accumulation period T2AbDepending on the signal charge accumulated in
Read pixel signal is read out (at time T2B). Then the same
Reset the pixel charge to (at time T2C), Note of bias charge
On (Time T2D), Reading the reference value with this bias charge
Out (at time T2E) Is done. Amplification type solid-state image sensor
When resetting the select line,
The focal plane electronic shutter
Has been realized. This focal plane electronic sha
Even if the electronic shutter is not used,
It is possible to drive at the timing.
【0045】即ち、この電子シャッタ使用時でも、画素
信号と、その画素のバイアス電荷による基準値との差を
出力信号とする。この両者の差の出力信号としては、例
えば第2フレームでの期間T2Bで読み出した画素信号を
考えると、この画素信号と、この画素信号の読み出し前
の電子シャッタ動作時で注入されたバイアス電荷による
基準値(時点T2Iで読み出された基準値)との差を出力
信号とする場合(第1の組み合わせ(A))、又は、第
2フレームでの期間T2Bで読み出した画素信号と、この
画素信号の読み出し後に注入されたバイアス電荷による
基準値、即ち期間T2Eで読み出した基準値との差を出力
信号とすることができる(第2の組み合わせ(B))。That is, even when this electronic shutter is used, the difference between the pixel signal and the reference value due to the bias charge of the pixel is used as the output signal. As an output signal of the difference between the two, for example, considering a pixel signal read in the period T 2B in the second frame, this pixel signal and the bias charge injected in the electronic shutter operation before reading the pixel signal are considered. When a difference from the reference value (reference value read at the time point T 2I ) is used as the output signal (first combination (A)), or the pixel signal read in the period T 2B in the second frame The output signal can be the difference between the reference value due to the bias charge injected after the reading of the pixel signal, that is, the reference value read during the period T 2E (second combination (B)).
【0046】前者の組み合わせ(A)による差の出力信
号の場合は、バイアス電荷注入に伴うノイズをなくすこ
とができる。但し、上例と同じように基準値を画素信号
読み出しまでメモリするためのフレームメモリが必要と
なる。また、後者の組み合わせ(B)による差の出力信
号の場合は、フレームメモリを必要としない。但し、バ
イアス電荷注入に伴うノイズが発生がする。In the case of the output signal of the difference due to the former combination (A), noise accompanying bias charge injection can be eliminated. However, as in the above example, a frame memory for storing the reference value until reading the pixel signal is required. Further, in the case of the output signal of the difference due to the latter combination (B), the frame memory is not required. However, noise is generated due to the bias charge injection.
【0047】次に、バイアス電荷の注入方法の例につい
て説明する。図5及び図6は、バイアス電荷注入方法の
一例(例(I))である。この例では、画素MOSトラ
ンジスタ29のゲート電極26に隣接するように、電荷
注入源となる半導体領域、本例ではp型半導体領域41
を形成し、このp型半導体領域41に対して、電荷注入
用バイアス電圧Vprb を印加するためのバイアス電荷注
入用電極44をオーミック接続すると共に、このp型半
導体領域41とゲート電極26との間にゲート絶縁膜4
2を介してバイアス電荷の注入をコントロールするバイ
アス電荷注入コントロールゲート電極43を形成して構
成する。Next, an example of a bias charge injection method will be described. 5 and 6 show an example (example (I)) of a bias charge injection method. In this example, a semiconductor region serving as a charge injection source is formed so as to be adjacent to the gate electrode 26 of the pixel MOS transistor 29, which is a p-type semiconductor region 41 in this example.
And a bias charge injecting electrode 44 for applying a charge injecting bias voltage V prb is ohmic-connected to the p-type semiconductor region 41, and the p-type semiconductor region 41 and the gate electrode 26 are connected to each other. Gate insulating film 4 between
A bias charge injection control gate electrode 43 for controlling the injection of bias charge is formed by way of FIG.
【0048】バイアス電荷注入の動作フェーズでは、図
6のポテンシャル図で示すように、ゲート電極26下に
蓄積電荷がないときのポテンシャルφ1 の状態におい
て、バイアス電荷注入用電極44を通じて電荷注入源の
p型半導体領域41に所定の電荷注入用バイアス電圧V
prb を印加し、バイアス電荷注入コントロールゲート電
極43にコントロールゲート電圧Vgcを印加して、この
コントロールゲートを開き、ゲート電極26下のいわゆ
るセンサポテンシャルにp型半導体領域41よりバイア
ス電荷(正孔)45を注入し、センサポテンシャルをバ
イアス電位Vprbにする。即ち、φ2 はバイアス電荷注
入後のポテンシャルである。In the bias charge injection operation phase, as shown in the potential diagram of FIG. 6, in the state of the potential φ 1 when there is no accumulated charge under the gate electrode 26, the charge injection source of the charge injection source is supplied through the bias charge injection electrode 44. A predetermined charge injection bias voltage V is applied to the p-type semiconductor region 41.
The control gate voltage V gc is applied to the bias charge injection control gate electrode 43 by applying prb , the control gate is opened, and bias charge (holes) is applied to the so-called sensor potential below the gate electrode 26 from the p-type semiconductor region 41. 45 is injected to set the sensor potential to the bias potential V prb . That is, φ 2 is the potential after bias charge injection.
【0049】このバイアス電荷注入用電極44を設けた
例(I)での駆動タイミングを図7に示す。同図中、V
g はは画素のゲート電圧、Vgcはコントロールゲート電
極43のゲート電圧、Vsub は基板電圧を示す。ここ
で、蓄積時の画素MOSトランジスタのゲート電圧Vg
は、高レベルH(一点鎖線)と低レベルL(実線)の2
種類を示している。これは、蓄積時はゲート電圧Vg が
高レベルHでも、低レベルLでも構わないからである。
この蓄積時のゲート電圧Vg に関しては、以下の例(I
I) 及び例(III) においても同様である。FIG. 7 shows the drive timing in the example (I) in which the bias charge injection electrode 44 is provided. In the figure, V
g is the pixel gate voltage, V gc is the gate voltage of the control gate electrode 43, and V sub is the substrate voltage. Here, the gate voltage V g of the pixel MOS transistor during storage
Is high level H (dashed line) and low level L (solid line)
Indicates the type. This is because the gate voltage V g may be high level H or low level L during storage.
Regarding the gate voltage V g during this accumulation, the following example (I
The same applies to I) and Example (III).
【0050】図8は、バイアス電荷注入方法の他の例
(例(II))である。この例は、アンバランシエで発生す
る電荷hをバイアス電荷として利用する方法である。バ
イアス電荷注入フェーズで、画素MOSトランジスタ2
9のドレイン領域28に読み出し動作時より高い電圧を
かけ、アバランシエ46を起こし、アバランシエにより
発生する正孔(h)でバイアス電荷47を注入する。FIG. 8 shows another example of the bias charge injection method (example (II)). This example is a method of using the electric charge h generated in the imbalance as the bias electric charge. In the bias charge injection phase, the pixel MOS transistor 2
A voltage higher than that in the read operation is applied to the drain region 28 of 9 to cause the avalanche 46, and the bias charge 47 is injected by the holes (h) generated by the avalanche.
【0051】このアバランシエで発生する電荷をバイア
ス電荷として利用する例(II) での駆動タイミングを図
9に示す。同図中、Vg は画素のゲート電圧、Vd はド
レイン領域に印加されるドレイン電圧、Vsub は基板電
圧を示す。FIG. 9 shows the drive timing in the example (II) in which the charge generated by the avalanche is used as the bias charge. In the figure, V g is the gate voltage of the pixel, V d is the drain voltage applied to the drain region, and V sub is the substrate voltage.
【0052】図10及び図11は、バイアス電荷注入方
法のさらに他の例(例(III))である。この例は、基板か
らのインジェクションでバイアス電荷を注入する方法で
ある。即ち、バイアス電荷注入フェーズでゲート電極2
6に十分低い電圧を印加し、基板からバイアス電荷48
を注入する(図11のポテンシャル49参照)。この場
合、逆に基板に高い電圧をかけても同様のことが行え
る。10 and 11 show still another example (example (III)) of the bias charge injection method. This example is a method of injecting a bias charge by injection from the substrate. That is, in the bias charge injection phase, the gate electrode 2
6, a sufficiently low voltage is applied to bias bias charge 48 from the substrate.
Is injected (see potential 49 in FIG. 11). In this case, on the contrary, the same can be done by applying a high voltage to the substrate.
【0053】この基板からのインジェクションを利用し
てバイアス電荷を注入する例(III)での駆動タイミング
を図12に示す。同図中、Vg 選択は選択ラインの画素
のゲート電圧、Vg 非選択は非選択ラインの画素のゲー
ト電圧、Vsub は基板電圧である。実線で示したタイミ
ングは、Vg 選択のみでバイアス電荷注入を行うもので
ある。破線で示したタイミングは、Vg 選択、Vg 非選
択、Vsub でバイアス電荷注入を行うものである。FIG. 12 shows the drive timing in the example (III) of injecting the bias charge by utilizing the injection from this substrate. In the figure, V g selection is the gate voltage of the pixel on the selected line, V g non-selection is the gate voltage of the pixel on the non-selected line, and V sub is the substrate voltage. At the timing shown by the solid line, bias charge injection is performed only by V g selection. The timing shown by the broken line is for V g selection, V g non-selection, and bias charge injection at V sub .
【0054】ただし、CMD等のように1ラインを選択
し、読み出し動作を行うようなデバイスの場合、他のラ
インの画素に基板から電荷を注入しないように、読み出
しのため選択されているラインに選択的に基板から電荷
注入する必要がある。ゲート電極に十分低い電位を与え
る方法はこの問題は発生しない。基板電圧を上げる方法
の場合、注入するラインに選択性をもたせるため、注入
したいラインのゲート電圧は他のラインに比べて低い電
圧にしておく必要がある。However, in the case of a device such as CMD in which one line is selected and the reading operation is performed, the line selected for reading is selected so as not to inject charges from the substrate into pixels of other lines. It is necessary to selectively inject charges from the substrate. This problem does not occur in the method of applying a sufficiently low potential to the gate electrode. In the case of the method of increasing the substrate voltage, it is necessary to make the gate voltage of the line to be injected lower than the other lines in order to make the injected line have selectivity.
【0055】なお、アバランシエでバイアス電荷を注入
する方法のように注入量がコントロールしにくい場合、
注入後に再び不完全な画素電荷リセットを行う(即ちバ
イアス電荷を少し過剰に注入しながら一部を捨てる)こ
とにより、バイアス電荷の注入量のコントロール性が増
す。When it is difficult to control the injection amount as in the method of injecting the bias charge by the avalanche,
By performing the incomplete pixel charge reset again after the injection (that is, a part of the bias charges is discarded while the bias charges are slightly over-injected), the controllability of the injection amount of the bias charges is increased.
【0056】上述した実施例によれば、固体撮像素子の
製造プロセスで画素MOSトランジスタのセンサポテン
シャルにゲート幅方向のむらが生じていても、バイアス
電荷を注入してポテンシャルむらを無くし、信号電荷を
蓄積した後に読み出した画素信号と、バイアス電荷のみ
による基準値との差を出力信号とすることにより、画素
間での入射光量対出力信号の特性のばらつきをなくすこ
とができ、画像に悪影響を与えることがない。According to the above-described embodiment, even if the sensor potential of the pixel MOS transistor has unevenness in the gate width direction in the manufacturing process of the solid-state image pickup device, the bias charge is injected to eliminate the potential unevenness and the signal charge is accumulated. By using the difference between the pixel signal read after that and the reference value based only on the bias charge as the output signal, it is possible to eliminate the variation in the characteristics of the incident light amount vs. the output signal between pixels, which adversely affects the image. There is no.
【0057】尚、上述の増幅型固体撮像素子は、一例に
すぎず、その他、例えばCMD等の増幅型固体撮像素子
にも適用できる。また、本発明は他の固体撮像素子にも
適用できる。The above-mentioned amplification type solid-state image pickup device is only an example, and it can be applied to other amplification type solid-state image pickup device such as CMD. Further, the present invention can be applied to other solid-state image pickup devices.
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明によれば、リセット後にバイアス
電荷を注入することで光電変換による電荷を蓄積する領
域のポテンシャルウエルのむらをなくすことができる。
このバイアス電荷が注入された状態で信号電荷を蓄積し
て、画素信号を読み出すことにより、画素間での入出力
特性(即ち入射光量対出力信号の特性)のばらつきを低
減、若しくは無くすことができる。According to the present invention, by injecting the bias charge after the reset, it is possible to eliminate the unevenness of the potential well in the region where the charge is accumulated by photoelectric conversion.
By accumulating the signal charges with the bias charges injected and reading the pixel signals, it is possible to reduce or eliminate the variation in the input / output characteristics (that is, the characteristics of the incident light amount vs. the output signal) between the pixels. .
【0059】バイアス電荷の注入直後に読み出したバイ
アス電荷による基準値と、信号電荷の蓄積後に読み出し
た画素信号との差を出力信号とすることにより、信号電
荷に対応した信号のみを出力することができ、画素間で
の入出力特性のばらつきを低減、若しくは無くすことが
できる。By using the difference between the reference value of the bias charge read immediately after the injection of the bias charge and the pixel signal read after the accumulation of the signal charge as the output signal, only the signal corresponding to the signal charge can be output. Therefore, it is possible to reduce or eliminate variations in input / output characteristics between pixels.
【0060】画素信号の読み出し後に注入されたバイア
ス電荷による基準値と、その画素信号との差を出力信号
とするときは、バイアス電荷の注入量のばらつきによる
ノイズを無くすことができる。When the difference between the reference value due to the bias charge injected after reading the pixel signal and the pixel signal is used as the output signal, noise due to variations in the injection amount of the bias charge can be eliminated.
【0061】画素信号の読み出し前に注入されたバイア
ス電荷による基準値と、その画素信号との差を出力信号
とするときには、基準値に対するメモリをなくすことが
できる。When the difference between the reference value due to the bias charge injected before the reading of the pixel signal and the pixel signal is used as the output signal, the memory for the reference value can be eliminated.
【0062】バイアス電荷の注入に際して、電荷注入用
電極を用いて行うか、又はアバランシエを利用して行う
か、更には基板からのインジェクションにより行うとき
は、バイアス電荷を容易に且つコントロールよく注入す
ることができる。バイアス電荷を注入した後、不完全な
リセット、即ち、注入したうちの一部のバイアス電荷を
リセットすることにより、バイアス電荷注入量を、より
正確にコントロールすることができる。When the bias charge is injected using the charge injection electrode, the avalanche method, or the injection from the substrate, the bias charge should be injected easily and with good control. You can After the bias charge is injected, an incomplete reset, that is, a part of the injected bias charge is reset, so that the bias charge injection amount can be controlled more accurately.
【図1】本発明に係る増幅型固体撮像素子の一例を示す
平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of an amplification type solid-state imaging device according to the present invention.
【図2】図1の増幅型固体撮像素子の画素MOSトラン
ジスタの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a pixel MOS transistor of the amplification type solid-state imaging device of FIG. 1;
【図3】本発明に係る増幅型固体撮像素子における電子
シャッタ不使用時の動作フェーズを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation phase when the electronic shutter is not used in the amplification type solid-state imaging device according to the present invention.
【図4】本発明に係る増幅型固体撮像素子における電子
シャッタ使用時の動作フェーズを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation phase when an electronic shutter is used in the amplification type solid-state imaging device according to the present invention.
【図5】バイアス電荷注入方法の一例(例(I))を示
す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example (example (I)) of a bias charge injection method.
【図6】図5の方法におけるポテンシャル図である。FIG. 6 is a potential diagram in the method of FIG.
【図7】図5のバイアス電荷注入方法における駆動タイ
ミング図である。7 is a driving timing chart in the bias charge injection method of FIG.
【図8】バイアス電荷注入方法の他の例(例(II))を示
す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing another example (example (II)) of the bias charge injection method.
【図9】図8のバイアス電荷注入方法における駆動タイ
ミング図である。9 is a driving timing chart in the bias charge injection method of FIG.
【図10】バイアス電荷注入方法の他の例(例(III) )
を示す構成図である。FIG. 10 is another example of the bias charge injection method (example (III))
It is a block diagram which shows.
【図11】図10の方法におけるポテンシャル図であ
る。11 is a potential diagram in the method of FIG.
【図12】図10のバイアス電荷注入方法における駆動
タイミング図である。12 is a driving timing chart in the bias charge injection method of FIG.
【図13】増幅型固体撮像素子の画素の一例を示す断面
図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a pixel of an amplification type solid-state imaging device.
【図14】図13の画素の深さ方向のポテンシャル図で
ある。14 is a potential diagram in the depth direction of the pixel of FIG.
【図15】ポテンシャルむらが発生する概念の説明に供
する画素の3次元ポテンシャル図である。FIG. 15 is a three-dimensional potential diagram of a pixel for explaining the concept of potential unevenness.
21 増幅型固体撮像素子、22 p型半導体基板、2
3 n型オーバーフローバリア領域、24 p型半導体
ウエル領域、25 ゲート絶縁膜、26 ゲート電極、
27 ソース領域、28 ドレイン領域、29 画素M
OSトランジスタ、31 信号線、32 垂直選択線、
34 ドレイン電源線21 amplifying solid-state imaging device, 22 p-type semiconductor substrate, 2
3 n-type overflow barrier region, 24 p-type semiconductor well region, 25 gate insulating film, 26 gate electrode,
27 source region, 28 drain region, 29 pixel M
OS transistor, 31 signal line, 32 vertical select line,
34 Drain power line
Claims (20)
積する領域にバイアス電荷を注入し、 信号電荷を蓄積して画素信号を読み出すことを特徴とす
る固体撮像素子。1. A solid-state image pickup device, comprising: after resetting, bias charges are injected into a region for accumulating charges by photoelectric conversion, and signal charges are accumulated to read pixel signals.
み出した後、前記信号電荷を蓄積することを特徴とする
請求項1に記載の固体撮像素子。2. The solid-state image sensor according to claim 1, wherein the signal charge is accumulated after injecting the bias charge and reading a reference value.
しであることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素
子。3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the readout of the pixel signal is nondestructive readout.
した前記基準値と、前記信号電荷の蓄積後に読み出した
画素信号との差を出力信号とすることを特徴とする請求
項1に記載の固体撮像素子。4. The solid according to claim 1, wherein a difference between the reference value read out immediately after the injection of the bias charge and the pixel signal read out after the accumulation of the signal charge is used as an output signal. Image sensor.
前記バイアス電荷による基準値と、前記画素信号との差
を出力信号することを特徴とする請求項1に記載の固体
撮像素子。5. The solid-state image sensor according to claim 1, wherein a difference between a reference value based on the bias charge injected after the pixel signal is read and the pixel signal is output.
前記バイアス電荷による基準値と、前記画素信号との差
を出力信号することを特徴とする請求項1に記載の固体
撮像素子。6. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a difference between a reference value based on the bias charge injected before the reading of the pixel signal and the pixel signal is output.
イアス電荷を注入することを特徴とする請求項1に記載
の固体撮像素子。7. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein a charge injection electrode is provided to inject a bias charge into the region.
アス電荷を注入することを特徴とする請求項1に記載の
固体撮像素子。8. The solid-state image sensor according to claim 1, wherein a bias charge is injected into the region by utilizing avalanche.
入することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素
子。9. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein a bias charge is injected from the substrate side into the region.
全なリセットを行ってバイアス電荷注入量をコントロー
ルすることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素
子。10. The solid-state image sensor according to claim 1, wherein the bias charge injection amount is controlled by performing an incomplete reset after the bias charge is injected.
蓄積する領域にバイアス電荷を注入し、 信号電荷を蓄積して、画素信号を読み出すことを特徴と
する固体撮像素子の駆動方法。11. A method for driving a solid-state image pickup device, comprising: after resetting, injecting bias charges into a region for accumulating charges by photoelectric conversion, accumulating signal charges, and reading pixel signals.
読み出した後、前記信号電荷を蓄積することを特徴とす
る請求項11に記載の固体撮像素子の駆動方法。12. The method of driving a solid-state image sensor according to claim 11, wherein the signal charge is accumulated after the bias charge is injected to read a reference value.
出しとすることを特徴とする請求項11に記載の固体撮
像素子の駆動方法。13. The method for driving a solid-state image sensor according to claim 11, wherein the readout of the pixel signal is nondestructive readout.
出した前記基準値と、前記信号電荷の蓄積後に読み出し
た画素信号との差を出力信号とすることを特徴とする請
求項11に記載の固体撮像素子の駆動方法。14. The solid according to claim 11, wherein a difference between the reference value read out immediately after the injection of the bias charge and a pixel signal read out after the accumulation of the signal charge is used as an output signal. Driving method of image sensor.
たバイアス電荷による基準値と、前記画素信号との差を
出力信号することを特徴とする請求項11に記載の固体
撮像素子の駆動方法。15. The method of driving a solid-state image sensor according to claim 11, wherein a difference between a reference value due to a bias charge injected after reading the pixel signal and the pixel signal is output.
たバイアス電荷による基準値と、前記画素信号との差を
出力信号することを特徴とする請求項11に記載の固体
撮像素子の駆動方法。16. The method of driving a solid-state image sensor according to claim 11, wherein a difference between a reference value due to a bias charge injected before reading the pixel signal and the pixel signal is output.
バイアス電荷を注入することを特徴とする請求項11に
記載の固体撮像素子の駆動方法。17. The method for driving a solid-state image sensor according to claim 11, wherein a charge injection electrode is provided to inject a bias charge into the region.
イアス電荷を注入することを特徴とする請求項11に記
載の固体撮像素子の駆動方法。18. The method for driving a solid-state image pickup device according to claim 11, wherein a bias charge is injected into the region by utilizing avalanche.
注入することを特徴とする請求項11に記載の固体撮像
素子の駆動方法。19. The method for driving a solid-state image pickup device according to claim 11, wherein a bias charge is injected from the substrate side into the region.
リセットを行ってバイアス電荷注入量をコントロールす
ることを特徴とする請求項11に記載の固体撮像素子の
駆動方法。20. The method for driving a solid-state imaging device according to claim 11, wherein the bias charge injection amount is controlled by performing incomplete reset after the bias charge is injected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8143233A JPH09326480A (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Solid state image sensor and driving method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8143233A JPH09326480A (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Solid state image sensor and driving method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09326480A true JPH09326480A (en) | 1997-12-16 |
Family
ID=15334002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8143233A Pending JPH09326480A (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Solid state image sensor and driving method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09326480A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000032349A (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Olympus Optical Co Ltd | Image input device |
JP2001036822A (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-09 | Minolta Co Ltd | Solid-state image pickup device |
JP2004247796A (en) * | 2003-02-10 | 2004-09-02 | Sharp Corp | Solid-state imaging apparatus and method of driving the same |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP8143233A patent/JPH09326480A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000032349A (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Olympus Optical Co Ltd | Image input device |
JP2001036822A (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-09 | Minolta Co Ltd | Solid-state image pickup device |
JP2004247796A (en) * | 2003-02-10 | 2004-09-02 | Sharp Corp | Solid-state imaging apparatus and method of driving the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3697769B2 (en) | Photoelectric conversion element and photoelectric conversion device | |
US7737388B2 (en) | Row driven imager pixel | |
JP4388696B2 (en) | CMOS imaging device | |
US7465602B2 (en) | Anti-blooming storage pixel | |
US5847381A (en) | Photoelectric conversion apparatus having a light-shielding shunt line and a light-shielding dummy line | |
JP4445390B2 (en) | Pixel sensor with low dark current photodiode | |
US4450484A (en) | Solid states image sensor array having circuit for suppressing image blooming and smear | |
JPH0774346A (en) | Ccd image sensor with active transistor pixel | |
JPH11122532A (en) | Solid-state image pickup element and its drive method | |
JPH11261046A (en) | Solid-state image pickup device | |
JP3951879B2 (en) | Solid-state imaging device and driving method thereof | |
JP4449627B2 (en) | Solid-state imaging device | |
EP1115245A2 (en) | Solid state imaging device and driving method thereof | |
KR100407239B1 (en) | Solid imaging device and method for driving the same | |
US7382009B2 (en) | Solid state image pickup device including an amplifying MOS transistor having particular conductivity type semiconductor layers, and camera using the same device | |
JPS6216599B2 (en) | ||
WO2015170533A1 (en) | Solid-state image pickup device, driving method for solid-state image pickup device, and electronic apparatus | |
US20040056176A1 (en) | Non-volatile solid state image pickup device and its drive | |
JPH09326480A (en) | Solid state image sensor and driving method therefor | |
US5831675A (en) | Solid state imaging device | |
US20050237404A1 (en) | Jfet charge control device for an imager pixel | |
JPH1093868A (en) | Solid-state image pickup element and its drive method | |
JPH031871B2 (en) | ||
JPH07115182A (en) | Photoelectric transducer having memory function and solid-state image pickup device | |
JPH1093068A (en) | Amplifying-type solid-state image-sensing element and its driving method, and still camera |