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JPH0320108B2 - - Google Patents
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JPH0320108B2 - - Google Patents

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JPH0320108B2
JPH0320108B2 JP56110853A JP11085381A JPH0320108B2 JP H0320108 B2 JPH0320108 B2 JP H0320108B2 JP 56110853 A JP56110853 A JP 56110853A JP 11085381 A JP11085381 A JP 11085381A JP H0320108 B2 JPH0320108 B2 JP H0320108B2
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horizontal
potential
photoelectric conversion
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low level
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JP56110853A
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Toshiro Kinugasa
Takuya Imaide
Michio Masuda
Masaru Noda
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体基板上に構成した光電変換素子
に蓄積された光情報を読出す固体撮像装置に関
し、特に固定パターン雑音を抑圧した固定撮像装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solid-state imaging device that reads out optical information stored in a photoelectric conversion element formed on a semiconductor substrate, and particularly to a fixed-state imaging device that suppresses fixed pattern noise.

第1図に従来の固体撮像装置の一例を示す。同
図1,2はそれぞれ水平、垂直走査回路である。
通常2〜4相のクロツクパルスCPH,CPVと、ス
タートパルスSPH,SPVが印加されることにより、
水平、垂直走査回路1,2は、それぞれ水平走査
パルスH1,H2,…Ho、垂直走査パルスV1,V2
…,Vnを走査回路各段の出力線に出力する。垂
直走査パルスにより垂直MOSスイツチ6が順次
開閉し、水平走査パルスにより水平MOSスイツ
チ7が順次開閉される。これによつて各光電変換
素子3からの信号が順次垂直信号線4、水平信号
線5に読みだされる。光電変換素子3からの信号
はその上に投影された光学像に対応するので、上
記動作により映像信号を取出すことができる。な
お、第1図において、8は信号出力端子、11は
定電圧源、12は抵抗を示す。
FIG. 1 shows an example of a conventional solid-state imaging device. 1 and 2 are horizontal and vertical scanning circuits, respectively.
Normally, by applying 2- to 4-phase clock pulses CP H , CP V and start pulses SP H , SP V ,
Horizontal and vertical scanning circuits 1 and 2 respectively receive horizontal scanning pulses H 1 , H 2 ,...H o and vertical scanning pulses V 1 , V 2 ,
..., V n are output to the output lines of each stage of the scanning circuit. Vertical scanning pulses sequentially open and close vertical MOS switches 6, and horizontal scanning pulses sequentially open and close horizontal MOS switches 7. As a result, signals from each photoelectric conversion element 3 are sequentially read out to the vertical signal line 4 and the horizontal signal line 5. Since the signal from the photoelectric conversion element 3 corresponds to the optical image projected thereon, the video signal can be extracted by the above operation. In FIG. 1, 8 is a signal output terminal, 11 is a constant voltage source, and 12 is a resistor.

第2図に垂直走査パルスVn、水平走査パルス
Hoで選択された光電変換素子から光情報を読出
す経路に注目した構造図を示す。図において、1
3は絶縁酸化膜、14,15はゲート電極、16
はp形ウエル、17,18,19はn形拡散層、
20はn形基板、21,22は定電圧源である。
n形拡散層17、p形ウエル16、n形基板20
で光電変換部が形成されている。n形拡散層17
とp形ウエル16のhpダイオード(ホトダイオ
ード)とn形基板20の3層構造にし、p形ウエ
ル16に定電圧源22でバイアスE1を与えてい
るが、これについては後述する。光電変換素子に
蓄積された光情報を読み出すときには、ゲート1
4,15、n形拡散層17,18,19からなる
二つのMOSスイツチを開くことによつて行なう。
Figure 2 shows vertical scanning pulse V n and horizontal scanning pulse.
A structural diagram focusing on a path for reading optical information from a photoelectric conversion element selected by H o is shown. In the figure, 1
3 is an insulating oxide film, 14 and 15 are gate electrodes, 16
is a p-type well, 17, 18, 19 are n-type diffusion layers,
20 is an n-type substrate, and 21 and 22 are constant voltage sources.
n-type diffusion layer 17, p-type well 16, n-type substrate 20
A photoelectric conversion section is formed. n-type diffusion layer 17
It has a three-layer structure consisting of a HP diode (photodiode) in the p-type well 16 and an n-type substrate 20, and a bias E1 is applied to the p-type well 16 by a constant voltage source 22, which will be described later. When reading optical information accumulated in the photoelectric conversion element, gate 1
This is done by opening two MOS switches consisting of 4, 15 and n-type diffusion layers 17, 18 and 19.

第2図に示す光電変換部(以下、mnホトダイ
オードと略す)から光情報が読みだされた後は、
他の光電変換部の光情報が順次読み出されてい
く。そして、再びmnホトダイオードが読み出さ
れるまでの間は、mnホトダイオードは信号蓄積
モードになり、n形拡散層17の容量には入射光
量に比例した電子が蓄積されていく。次の読出し
時にこの蓄積された電子が読出される。通常は上
記のサイクルが繰り返されるが、強い光がホトダ
イオードに入射されると電子が大量に蓄積され、
過剰電子があふれ出していわゆるブルーミング現
象が生じる。
After optical information is read out from the photoelectric conversion section (hereinafter abbreviated as mn photodiode) shown in Fig. 2,
Optical information from other photoelectric conversion units is sequentially read out. Then, until the mn photodiode is read out again, the mn photodiode is in the signal accumulation mode, and electrons proportional to the amount of incident light are accumulated in the capacitance of the n-type diffusion layer 17. The accumulated electrons are read out during the next readout. Normally, the above cycle is repeated, but when strong light is incident on the photodiode, a large amount of electrons is accumulated,
Excess electrons overflow and a so-called blooming phenomenon occurs.

このブルーミングを抑圧するために、p形ウエ
ル16に第2図に示すように定電圧源22よりグ
ランドに対して一定電位E1が与えられる。すな
わち、第2図のnpn構造の光電変換部はトランジ
スタ構造であり、そのゲートにあたるp形ウエル
16に電位E1を与えると、n形拡散層17の電
位がE1−VBE(VBE:トランジスタ23のベース、
エミツタ間電圧)以下になろうとする時、トラン
ジスタ23は導通状態となり、n形拡散層17か
らn形基板20に電子が流れる。すなわち、E1
=VBEとすることによりブルーミングの原因と
なる過剰電子はn形基板20に流れてブルーミン
グは起らなくなる。
In order to suppress this blooming, a constant potential E 1 is applied to the p-type well 16 from a constant voltage source 22 as shown in FIG. 2 with respect to the ground. That is, the photoelectric conversion section with the npn structure shown in FIG. 2 has a transistor structure, and when a potential E 1 is applied to the p-type well 16 corresponding to its gate, the potential of the n-type diffusion layer 17 becomes E 1 −V BE (V BE : the base of the transistor 23;
When the voltage is about to drop below (the emitter voltage), the transistor 23 becomes conductive, and electrons flow from the n-type diffusion layer 17 to the n-type substrate 20. That is, E 1
By setting =V BE , excess electrons that cause blooming flow to the n-type substrate 20, and blooming no longer occurs.

一方、光電変換部に蓄積された光情報をMOS
スイツチを含む信号転送部で読出すようにした第
1図の構成の固体撮像装置では、固定パタン雑音
(以下FPNと略す)と呼ばれる雑音が発生する。
On the other hand, the optical information accumulated in the photoelectric conversion section is transferred to the MOS
In the solid-state imaging device having the configuration shown in FIG. 1, in which reading is performed by a signal transfer section including a switch, noise called fixed pattern noise (hereinafter abbreviated as FPN) occurs.

以下、FPNがどうして発生するかについて説
明する。
Below, we will explain how FPN occurs.

第3図a〜dに信号読出し系各部の電位関係
を、eに回路図を示す。同図eは、第1図におい
て任意の光電変換素子に注目した信号読出し回路
である。
FIGS. 3a to 3d show potential relationships of various parts of the signal readout system, and FIG. 3e shows a circuit diagram. FIG. 5e shows a signal readout circuit focusing on an arbitrary photoelectric conversion element in FIG.

垂直信号線4まで転送された信号電荷を水平信
号線5に転送するために水平MOSスイツチ7が
導通状態になるとき、反転層電荷51がゲート下
に同図eに示されているように誘起され、第4図
に示す上向きのスパイク雑音40が発生する。次
に水平MOSスイツチ7が非導通状態になるとき
第4図に示す下向きのスパイク雑音41が発生す
る。
When the horizontal MOS switch 7 becomes conductive in order to transfer the signal charge transferred to the vertical signal line 4 to the horizontal signal line 5, an inversion layer charge 51 is induced under the gate as shown in FIG. As a result, an upward spike noise 40 shown in FIG. 4 is generated. Next, when the horizontal MOS switch 7 becomes non-conductive, downward spike noise 41 shown in FIG. 4 is generated.

続いて、他の光電変換素子の信号電荷を順次読
出すことにより、出力端子8には第4図に示す連
続した出力波形が得られる。このスパイク雑音4
0〜47は第4図に示すように一般に信号50に
比べ非常に大きなものである。しかし、各水平
MOSスイツチ7で発生するスパイク雑音が全く
同一であれば、後段で低域通過フイルタで信号処
理することによりスパイク雑音を除去することが
できる。ところが、実際には、一般に各水平
MOSスイツチ7で発生するスパイク雑音はばつ
き、そのばらつきによりFPNが発生する。
Subsequently, by sequentially reading out the signal charges of other photoelectric conversion elements, a continuous output waveform shown in FIG. 4 is obtained at the output terminal 8. This spike noise 4
0 to 47 are generally much larger than signal 50, as shown in FIG. But each horizontal
If the spike noises generated by the MOS switch 7 are exactly the same, the spike noises can be removed by signal processing using a low-pass filter in the subsequent stage. However, in reality, each horizontal
The spike noise generated by the MOS switch 7 fluctuates, and FPN occurs due to the fluctuation.

このFPNを抑圧するために上下のスパイク雑
音(40と41、42と43、など)を積分、相
殺する積分方式が考案されている。積分方式によ
つてFPNは抑圧されるが相殺するスパイク雑音、
例えば第4図40と41が異なれば直流成分が残
り、この直流成分が各水平MOSスイツチ7でば
らつけばFPNになる。この直流成分の原因とし
て以下に述べるチヤージポンピング電流があり、
これはpウエルにバイアス電位E1を与えること
により強調される。
In order to suppress this FPN, an integration method has been devised that integrates and cancels the upper and lower spike noises (40 and 41, 42 and 43, etc.). The FPN is suppressed by the integration method, but the spike noise cancels it out.
For example, if 40 and 41 in FIG. 4 are different, a DC component remains, and if this DC component varies among the horizontal MOS switches 7, it becomes FPN. The cause of this DC component is the charge pumping current described below.
This is emphasized by applying a bias potential E 1 to the p-well.

第5図でチヤージポンピング電流を説明する。
同図aは水平走査パルスHを示し、T1、T2、T3
はそれぞれ立ち上り時間、ハイレベル時間、立ち
下り時間を表わす。また、同図b,c,dはそれ
ぞれT1、T2、T3のそれぞれのタイミングにおけ
る水平スイツチMOS7のゲート下の状態を示す。
立ち上り時間T1においては、同図bに示されて
いるように、ゲート下に電子が集められ始め、チ
ヤネルが形成し始める。T2では、cに示されて
いるように、完全にチヤネルが形成されている。
次にT3で水平走査パルスが立ち下ると、dに示
されているように、チヤネルを形成していた電子
はソース、ドレインの方へ押しやられると同時に
基板方向にも押しやられる。このときpウエル1
6にバイアスE1が印加されると、相対的に水平
走行パルスHのローレベルは下がつたことにな
り、基板20側に押しやられた電子はソース、ド
レインよりも基板20に引きつけられる。すなわ
ち、ソース、あるいはドレインに直流電源が接続
されたことになり、第4図に示上下のスパイク雑
音は等しくなくなる。
The charge pumping current will be explained with reference to FIG.
Figure a shows the horizontal scanning pulse H, T 1 , T 2 , T 3
represent the rise time, high level time, and fall time, respectively. Further, b, c, and d of the same figure show the state under the gate of the horizontal switch MOS 7 at each timing of T 1 , T 2 , and T 3 , respectively.
At the rise time T1 , electrons begin to collect under the gate and a channel begins to form, as shown in FIG. At T 2 , the channel is completely formed, as shown in c.
Next, when the horizontal scanning pulse falls at T3 , as shown in d, the electrons forming the channel are pushed toward the source and drain, and at the same time are pushed toward the substrate. At this time p-well 1
When the bias E 1 is applied to 6, the low level of the horizontal traveling pulse H is relatively lowered, and the electrons pushed toward the substrate 20 are attracted to the substrate 20 rather than the source and drain. That is, a DC power source is connected to the source or drain, and the spike noises shown in the upper and lower portions of FIG. 4 are no longer equal.

上記の説明から明らかなように、従来の固体撮
像装置はpウエルにバイアスE1を印加すること
により、ブルーミングは抑えられるが、積分方式
によるFPN抑圧時に、チヤージポンピングによ
る直流成分が生じる。この直流成分が各水平
MOSスイツチでばらつくことにより、チヤージ
ポンピングに起因するFPNが生じるという欠点
があつた。
As is clear from the above description, in the conventional solid-state imaging device, blooming can be suppressed by applying bias E 1 to the p-well, but when FPN is suppressed by the integral method, a DC component is generated due to charge pumping. This DC component is
The drawback was that FPN caused by charge pumping occurred due to variations in the MOS switch.

上記の従来例はnpn構造の光電変換部を有する
固体撮像装置を例にして説明されているが、第6
図に示されているようなpnp構造の光電変換部を
有する固体撮像装置にも上記と同様の理由でnpn
構造の光電変換部を有する固体撮像装置と同様の
欠点があつた。なお、第6図において、24は絶
縁酸化膜、25,26はゲート電極、27はn形
ウエル、28,29,30はp形拡散層、31は
p形基板、32,34は定電圧源を示す。
The above conventional example is explained using a solid-state imaging device having a photoelectric conversion section with an npn structure as an example.
For the same reason as above, NPN is also used in solid-state imaging devices that have a photoelectric conversion section with a PNP structure as shown in the figure.
It had the same drawbacks as solid-state imaging devices that have a photoelectric conversion section. In FIG. 6, 24 is an insulating oxide film, 25 and 26 are gate electrodes, 27 is an n-type well, 28, 29, and 30 are p-type diffusion layers, 31 is a p-type substrate, and 32 and 34 are constant voltage sources. shows.

本発明の目的は、上記した積分方式による
FPN抑圧後の残留FPNの一部を除去し、信号対
雑音比のさらに高い固体撮像装置を提供するとと
もに、固体撮像装置を歩止りを向上させるにあ
る。
The purpose of the present invention is to use the above-mentioned integral method.
It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device with a higher signal-to-noise ratio by removing a portion of residual FPN after FPN suppression, and to improve the yield of the solid-state imaging device.

本発明の実施例を説明する前に、本発明の原理
について説明する。チヤージポンピング電流を抑
圧するには以下の方法が考えられる。
Before describing embodiments of the present invention, the principle of the present invention will be explained. The following methods can be considered to suppress the charge pumping current.

() MOSスイツチのゲート幅を小さくする。() Reduce the gate width of the MOS switch.

() 水平走査パルスの立ち下り時間を大きくす
る。
() Increase the fall time of the horizontal scanning pulse.

これらの方法を検討した結果、()は耐圧あ
るいは半導体プロセスからの制約があり、()
は水平走査パルスの周期からおのずと制約がある
ことが判明した。
As a result of considering these methods, we found that () has limitations due to breakdown voltage or semiconductor process, and ()
It turns out that there are constraints on the period of the horizontal scanning pulse.

そこで、本発明者等は上記と異なる方法、すな
わち水平走査パルスのローレベル電位を正に浮か
せる方法(以下、ローレベル浮かし方の呼ぶ)を
考え出した。このローレベル浮かし方を検討した
結果、この方法を用いれば次の2点の作用が行な
われ、本発明の目的が達せられるであろうという
確信を得た。
Therefore, the present inventors devised a method different from the above method, that is, a method of floating the low level potential of the horizontal scanning pulse to a positive level (hereinafter referred to as a low level floating method). As a result of studying this low-level floating method, I was convinced that the following two effects would be achieved by using this method, and the purpose of the present invention would be achieved.

(a) MOSスイツチがオン状態の時にチヤンネル
を形成していた電子を、MOSスイツチがオフ
状態に移る時に基板方向に押しやる効果が小さ
くなる。
(a) The effect of pushing the electrons that formed a channel when the MOS switch was in the on state toward the substrate when the MOS switch turned off is reduced.

(b) MOSスイツチのオフ状態時でも、わずかに
チヤンネルが残り、ゲートの電子がソースある
いはドレインに吸収されやすくなる。
(b) Even when the MOS switch is off, a slight channel remains, making it easier for electrons from the gate to be absorbed by the source or drain.

本発明は上記の観点からなされたものであり、
ローレベル浮かし法を実現するための本発明の実
施例を以下に説明する。
The present invention has been made from the above viewpoint,
Embodiments of the present invention for implementing the low level floating method will be described below.

第7図に本発明の一実施例を示す。固体撮像素
子駆動系70から出力された水平パルスは定電圧
源73からバイアスが与えられる。これと共に、
固体撮像装置の水平シフトレジスタ1の水平走査
パルスのローレベル電位を決めるライン75に定
電圧源74からバイアスが与えられる。
FIG. 7 shows an embodiment of the present invention. A constant voltage source 73 applies a bias to the horizontal pulses output from the solid-state image sensor drive system 70 . Along with this,
A bias is applied from a constant voltage source 74 to a line 75 that determines the low level potential of the horizontal scanning pulse of the horizontal shift register 1 of the solid-state imaging device.

今、駆動系70からの水平パルスをコンデンサ
71に通した波形が、A1で示すように、p−p
値VA、平均値−ローレベル間電位差VBであると
すれば、定電圧源73でVaだけバイアスを与え
ると、A2に示すようにローレベルの電位はVa
VBとなる。そこで、定電圧源74で水平シフト
レジスタ1に与えるバイアスVbをVb=Va−VB
することによつて、ローレベル電位がVbでp−
p値がVAである水平走査パルスHが得られる。
Now, the waveform of the horizontal pulse from the drive system 70 passed through the capacitor 71 is p-p as shown by A1 .
Assuming that the value V A is the average value and the potential difference between the low level and the low level V B , when a bias is applied by the constant voltage source 73 by V a , the low level potential becomes V a − as shown in A 2
It becomes V B. Therefore, by setting the bias V b given to the horizontal shift register 1 by the constant voltage source 74 to be V b =V a -V B , the low level potential becomes p-
A horizontal scanning pulse H having a p value of V A is obtained.

第8図、第9図はダイオードを用いた本発明の
他の実施例を示す。第8図の実施例においては、
直流電圧VDで適当なバイアスが与えられ、第7
図の抵抗72のかわりにダイオード78が接続さ
れている。この回路によると、上記A1と同じ水
平パルスB1はB2のようになる。すなわち、ハイ
レベルVc+V〓(V〓:ダイオード順方向降下電圧)、
p−p値がVA、ローレベル電位がVc+V〓−VA
なる。そこでVd=Vc+V〓−VAとなるように定電
圧源76で水平シフトレジスタ1に定電圧源76
によりバイアスを与えるとローレベル電位がVd
p−p値がVAとなる水平走査パルスHが得られ
る。
FIGS. 8 and 9 show other embodiments of the invention using diodes. In the embodiment of FIG.
An appropriate bias is applied with a DC voltage V D , and the seventh
A diode 78 is connected in place of the resistor 72 shown in the figure. According to this circuit, the horizontal pulse B1 , which is the same as A1 above, becomes B2 . That is, high level V c +V〓 (V〓: diode forward drop voltage),
The p-p value is V A and the low level potential is V c +V〓-V A. Therefore, the constant voltage source 76 is connected to the horizontal shift register 1 so that V d =V c +V〓−V A.
When bias is applied, the low level potential becomes V d ,
A horizontal scanning pulse H having a pp value of V A is obtained.

第9図の実施例は第8図の実施例がパルスのハ
イレベルでクリツプするのに対しローレベルでク
リツプするようにした装置を示す。すなわち、水
平パルスC2のローレベルはVe−V〓となる。そこ
でVf=Ve−〓となるように水平シフトレジスタ1
に定電圧源83によりバイアスを与えると、p−
p値VA、ローレベル電位Vfの水平走査パルスH
が得られる。
The embodiment of FIG. 9 shows an apparatus in which the pulse is clipped at the low level, whereas the embodiment of FIG. 8 clips at the high level of the pulse. That is, the low level of the horizontal pulse C 2 is V e −V〓. Therefore, the horizontal shift register 1 is adjusted so that V f =V e −〓.
When bias is applied by constant voltage source 83 to p-
Horizontal scanning pulse H with p value V A and low level potential V f
is obtained.

第10図はバツフアを用して、水平走査パルス
Hのローレベル、ハイレベルを個別に調整できる
ようにした他の実施例を示す。バツフア85はC
−MOSで構成しており、出力パルスのハイレベ
ルはVg、ローレベルはVhで決定する。バツフア
85で入力出力のパルスの位相が反転するのでバ
ツフア84を接続して位相を合わせている。ハイ
レベルVA、ローレベルO(V)の水平パルスD1
バツフア85によつてハイレベルVg、ローレベ
ルVhの水平パルスD2になる。したがつてp−p
値はVg−Vh=VA′となる。そこでVj=Vhとなる
ように水平シフトレジスタ1に定電圧源88によ
りバイアスを与えると、p−p値VA′、ローレベ
ル電位Vjの水平走査パルスHが得られる。
FIG. 10 shows another embodiment in which the low level and high level of the horizontal scanning pulse H can be adjusted individually using a buffer. Batsuhua 85 is C
- The high level of the output pulse is determined by V g and the low level by V h . Since the phase of the input and output pulses is inverted by the buffer 85, the phase is matched by connecting the buffer 84. The horizontal pulse D 1 having a high level V A and a low level O (V) becomes a horizontal pulse D 2 having a high level V g and a low level V h by the buffer 85 . Therefore p-p
The value is V g −V h =V A ′. Therefore, when a bias is applied to the horizontal shift register 1 by the constant voltage source 88 so that V j =V h , a horizontal scanning pulse H having a pp value V A ' and a low level potential V j is obtained.

第11図は本発明の効果の説明図である。図に
おいて、Aは無信号時の対策前のFPNを有する
出力波形、Bは積分方式によりFPNが抑圧され
た出力波形、Cは本発明と積分方式を併用した時
のさらにFPNが抑圧された出力波形を示す。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the effects of the present invention. In the figure, A is the output waveform with FPN before countermeasures when there is no signal, B is the output waveform with FPN suppressed by the integral method, and C is the output with FPN further suppressed when the present invention and the integral method are used together. Shows the waveform.

Cの条件は、水平走査パルスのローレベルをp
ウエルの電位E1と等しくし、ハイレベルは駆動
系から水平パルスのハイレベルと同じ電位にし
た。この条件の下でFPNを測定したところ、同
図Cに示されているようなFPNが抑圧された波
形が得られた。この条件下で動作させると、水平
走査パルスのp−p値が小さくなり信号の読み残
しが懸念されるが、画像評価により悪影響のない
ことを確認した。
Condition C is that the low level of the horizontal scanning pulse is p
The potential was set to be equal to the well potential E1 , and the high level was set to the same potential as the high level of the horizontal pulse from the drive system. When FPN was measured under these conditions, a waveform with suppressed FPN as shown in Figure C was obtained. When operated under these conditions, the p-p value of the horizontal scanning pulse becomes small and there is a concern that signals may be left unread, but image evaluation confirmed that there were no adverse effects.

また、水平走査パルスHのローレベル電位をウ
エル電位E1の2倍まではFPNを抑圧する効果が
得られるが、2倍以上にすると、実験の結果、デ
バイスによつてFPNが逆に強調されることを確
認した。したがつて、水平走査パルスHのローレ
ベル電位はOボルトより大きくウエル電位の2倍
より小さい値にすることが必要である。
Furthermore, an effect of suppressing FPN can be obtained when the low level potential of the horizontal scanning pulse H is up to twice the well potential E1 , but when it is made more than twice as high, FPN is emphasized depending on the device as a result of experiments. I was sure that. Therefore, the low level potential of the horizontal scanning pulse H needs to be set to a value greater than O volts and less than twice the well potential.

以上のように、本発明によれば、固体撮像装置
において、水平スイツチ用MOSトランジスタの
ゲート電極に印加する走査パルスのゲートを非導
通にする電位をOボルトより大きく、ウエル電位
の2倍より小さくしたので、FPNを抑圧するこ
とができ、信号対雑音比を改善することができ
る。
As described above, according to the present invention, in a solid-state imaging device, the potential that makes the gate of the scanning pulse non-conductive applied to the gate electrode of the horizontal switch MOS transistor is greater than O volts and less than twice the well potential. Therefore, FPN can be suppressed and the signal-to-noise ratio can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の固体撮像装置の概略回路図、第
2図および第6図は従来の光電変換素子とMOS
スイツチの概略構成図、第3図は信号読み出し系
の各部の電位関係の説明図、第4図はFPNの原
因となるスパイク雑音の波形図、第5図はチヤー
ジポンピング電流の発生原因を説明するための説
明図、第7図〜第10図はそれぞれ本発明の実施
例の回路図および波形図、第11図は本発明の効
果を説明するための無信号時の固体撮像装置の出
力波形図を示す。 1……水平走査回路、2……垂直走査回路、3
……光電変換素子、6……垂直MOSスイツチ、
7……水平MOSスイツチ、14,15,25,
26……ゲート電極、16……p形ウエル、17
……n形拡散層、20……n形基板、27……n
形ウエル、28……p形拡散層、31……p形基
板。
Figure 1 is a schematic circuit diagram of a conventional solid-state imaging device, and Figures 2 and 6 are conventional photoelectric conversion elements and MOS
A schematic configuration diagram of the switch, Figure 3 is an explanatory diagram of the potential relationship of each part of the signal readout system, Figure 4 is a waveform diagram of spike noise that causes FPN, and Figure 5 is an explanation of the cause of charge pumping current. 7 to 10 are circuit diagrams and waveform diagrams of embodiments of the present invention, and FIG. 11 is an output waveform of the solid-state imaging device during no signal to explain the effects of the present invention. Show the diagram. 1...Horizontal scanning circuit, 2...Vertical scanning circuit, 3
...Photoelectric conversion element, 6...Vertical MOS switch,
7...Horizontal MOS switch, 14, 15, 25,
26... Gate electrode, 16... P-type well, 17
... n-type diffusion layer, 20 ... n-type substrate, 27 ... n
shaped well, 28... p-type diffusion layer, 31... p-type substrate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 pn接合とp形基板又はnp接合とn形基板を
有するトランジスタ構造の当該pn接合又はnp接
合からなる光電変換部と、該光電変換部の検出信
号を伝達する水平MOSスイツチと、該水平MOS
スイツチのゲート電極に順次走査パルスを印加す
る水平走査回路とを少なくとも有し、前記トラン
ジスタ構造がpn接合とp形基板の場合はnウエ
ルにまたnp接合とn形基板の場合はpウエルに
グランドに対して一定の電位を与える固体撮像装
置において、 前記水平走査回路から出力される走査パルスに
バイアスを与える定電圧源を具備し、前記MOS
スイツチのゲート電極に印加される走査パルスの
ゲートを非導通にする電位を0ボルトより大きく
前記ウエルに与えられた一定の電位の2倍より小
さくしたことを特徴とする固体撮像装置。
[Claims] 1. A photoelectric conversion section consisting of the pn junction or np junction of a transistor structure having a pn junction and a p-type substrate or an np junction and an n-type substrate, and a horizontal MOS that transmits a detection signal of the photoelectric conversion section. switch and the horizontal MOS
a horizontal scanning circuit that sequentially applies scanning pulses to the gate electrode of the switch; A solid-state imaging device that applies a constant potential to the MOS, further comprising a constant voltage source that applies a bias to the scanning pulse output from the horizontal scanning circuit,
A solid-state imaging device characterized in that a potential of a scanning pulse applied to a gate electrode of a switch that makes the gate non-conductive is greater than 0 volts and less than twice a constant potential applied to the well.
JP56110853A 1981-07-17 1981-07-17 Solid-state image pickup device Granted JPS5813077A (en)

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JPS60215570A (en) * 1984-04-06 1985-10-28 東ソー株式会社 High strength zirconia sintered body dice
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