[发明专利]固体摄像装置及其驱动方法

说明书

提供一种能够大幅缩短噪音消除所需的时间的固体摄像装置及其驱动方法。具备：包含电荷积蓄部和复位晶体管的信号读出电路，其中，该电荷积蓄部与光电转换部电连接，该复位晶体管的源极或者漏极的一者与电荷积蓄部电连接；以及负反馈电路，其使信号读出电路的输出负反馈至复位晶体管的源极或者漏极的另一者，将蓄积在电荷积蓄部中的电荷进行排出的复位动作包含：负反馈电路为断开状态的第1期间；以及处于第1期间之后且负反馈电路为接通状态的第2期间，在第1期间中，复位晶体管从断开状态变化为接通状态后，再次成为断开状态，在第2期间中，施加使复位晶体管逐渐向接通状态变化的复位晶体管控制电压。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置，特别是涉及层叠型的固体摄像装置及其驱动方法。

背景技术

作为层叠型的固体摄像装置的例子，已有专利文献1。在该层叠型的固体摄像装置中，在控制电极之上形成光电转换膜，在该光电转换膜之上形成透明电极层。层叠型的固体摄像装置通过经由光电转换膜使施加至该透明电极的电压的作用波及到控制电极，从而能够以良好的SN比将光信息变成电信号。

层叠型的固体摄像装置具有隔着绝缘膜在形成了像素电路的半导体基板之上形成光电转换膜的构成。由此，能够对光电转换膜使用非晶硅等光吸收系数大的材料。

但是，专利文献1所示的固体摄像装置在将信号电荷复位(reset)时会产生噪声。即，专利文献1所示的固体摄像装置具有以下问题：因包含在复位信号中的复位脉冲的后缘(后侧的边沿)而引起，通过复位信号线与像素电极等之间的电容耦合而产生随机噪音(复位噪声)。层叠型的固体摄像装置由于不能实现电荷的完全传送，所以即使如一般的埋入式光电二极管型的固体摄像装置这样利用CDS(相关双采样)电路来实施采样，复位噪声(kTC噪音)的消除也是不完全的。由此，在产生了噪声的状态下，为了在复位后的电荷上相加下一次的信号电荷而叠加了复位噪声的信号电荷会被读出。由此，专利文献1所示的固体摄像装置具有随机噪声会变大这样的问题。

为了减少kTC噪音，提出有专利文献2这样的技术。图14示出专利文献2公开的相邻4像素的像素部及其周边电路。由虚线31a～31d围成的区域表示各像素。37a～37d是复位晶体管(reset transistor)，43a～43d是选择晶体管。此外，端子40a、40b是用于对选择晶体管的栅极施加电压的端子。端子45a、45b是用于对复位晶体管的栅极施加电压的端子。积蓄部中蓄积的电荷的电荷排出动作是通过将所选择出的行的各像素内的复位晶体管完全接通后将其断开来进行的。来自读出晶体管的读出信号经由垂直信号线被输入到配置于各列的负反馈放大器33a、33b，其输出信号被反馈至复位晶体管的源极。是以下述作为目的的构成：当复位晶体管完全处于接通状态时，通过噪音信号负反馈至作为噪音源的电荷积蓄部，从而消除噪音。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开昭55-120182号公报

专利文献2：美国专利第6777660号说明书

发明内容

在专利文献2公开的技术中，仅在电荷排出时即复位晶体管处于导通状态(完全接通或者以弱反转接通)时，通过相加反相的噪音信号来消除噪音。此时，随着复位晶体管变成断开，电路整体的频段变窄，频率高的噪音的消除中会产生延迟。即，在专利文献公开的技术中，存在复位动作需要长时间这样的课题。

鉴于上述课题，本发明的目的在于，提供一种能够大幅缩短噪音消除所需的时间的固体摄像装置及其驱动方法。