(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像装置であって、
半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、
行リセット信号を生成する行走査部と、
列毎に形成され反転増幅器とを備え、
前記画素は、
リセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタ、および光電変換部を有し、
前記光電変換部は、
光電変換する光電変換膜と、
前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、
前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、
前記増幅トランジスタは、前記画素電極に接続されたゲートを有し、前記画素電極の電位に応じた信号電圧を、前記選択トランジスタを介して列信号線に出力し、
前記行走査部は、前記リセットトランジスタのゲートに前記行リセット信号を供給し、
前記行リセット信号の振幅は、（ａ）前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）前記反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）前記透明電極に印加される最大電圧の少なくとも１つよりも小さい
固体撮像装置。
【請求項２】
前記固体撮像装置は、さらに、
列毎に形成された列信号線と、
前記列信号線に接続された反転増幅器と、
前記反転増幅器の出力信号を対応する列の画素にフィードバックするために列毎に設けられたフィードバック線とを備え、
前記増幅トランジスタは、前記画素電極に接続されたゲートを有し、前記画素電極の電位に応じた信号電圧を、前記選択トランジスタを介して列信号線に出力し、
前記リセットトランジスタのソースおよびドレインの一方は前記画素電極に接続され、ソースおよびドレインの他方は対応する前記フィードバック線に接続される
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記行走査部は、さらに、電源電圧に相当する振幅を有する波形調整前の行リセット信号が入力され、当該行リセット信号の振幅を小さくするよう波形を調整する
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧より小さい
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧より小さい
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記反転増幅器に印加される電源電圧より小さい
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記透明電極に印加される最大電圧より小さい
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、
（ａ）前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、
（ｂ）前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、
（ｃ）前記反転増幅器に印加される電源電圧、および
（ｄ）前記透明電極に印加される最大電圧
よりも小さい
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記固体撮像装置は、さらに、
前記リセットトランジスタのゲートに印加すべき行リセット信号の波形を調整する波形調整部を有し、
前記波形調整部は、行リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁に傾斜を付与するよう波形を調整し、前記リセットトランジスタのゲートに供給する
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記固体撮像装置は、第１のフレームレートでの撮像と、前記第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートでの撮像とを切換可能であり、
前記波形調整部は、第１のフレームレートでの撮像における前記リセットパルスの後縁の立ち下がりまたは立ち上がりに要する遷移時間を、第２のフレームでの撮像における遷移時間よりも大きくするように前記立ち下がりエッジの傾斜を調整する
請求項９記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記波形調整部は、前記リセットトランジスタのゲートに接続されたリセット制御線に挿入されたフィルタ回路である
請求項９記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記波形調整部は、前記フィルタ回路の回路定数を変更することにより前記リセットパルスの後縁の傾斜を調整する
請求項１１記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記波形調整部は、前記リセットパルスの後縁に傾斜をもつアナログ信号を前記行リセット信号として出力するデジタル−アナログコンバータを含む
請求項９記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記固体撮像装置は、さらに、
前記リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の波形を調整する波形調整部を有し、
前記波形調整部は、行リセット信号中のリセットパルスの後縁が有する周波数帯域を調整する請求項９記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
固体撮像装置の駆動方法であって、
前記固体撮像装置は、
半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、
行リセット信号を生成する行走査部とを備え、
前記画素は、
リセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタ、および光電変換部を有し、
前記光電変換部は、
光電変換する光電変換膜と、
前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、
前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、
前記増幅トランジスタは、前記画素電極に接続されたゲートを有し、前記画素電極の電位に応じた信号電圧を、前記選択トランジスタを介して列信号線に出力し、
前記駆動方法は、
前記選択トランジスタのゲートに行選択信号を有効にすることにより、前記増幅トランジスタの出力信号を列信号線に出力し、
（ａ）前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、
（ｂ）前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、
（ｃ）前記反転増幅器に印加される電源電圧、および
（ｄ）前記透明電極に印加される最大電圧
の少なくとも１つよりも小さい振幅をもつ前記行リセット信号を前記リセットトランジスタのゲートに供給する、
固体撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関し、特に積層型の固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な固体撮像装置は、受光部として埋め込みフォトダイオード構造が用いられている。
【０００３】
また、特許文献１には、固体撮像装置を構成する制御電極の上に光電変換層を形成しこの上に透明電極層を設け、ここに印加した電圧の作用を変換層を介して制御電極に及ぼすことにより良好なＳＮ比で光情報を電気信号に変える技術、所謂、積層型の固体撮像装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−１２０１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
積層型の固体撮像装置は、画素回路が形成された半導体基板の上に絶縁膜を介して光電変換膜が形成された構成を有している。このため、光電変換膜にアモルファスシリコン等の光吸収係数が大きい材料を用いることが可能となる。例えば、アモルファスシリコンの場合、波長５５０ｎｍの緑色の光は、０．４ｎｍ程度の厚さでほとんど吸収することができる。
【０００６】
また埋め込みフォトダイオードを用いないため、光電変換部の容量を大きくすることが可能であり、飽和電荷を大きくすることができる。さらに、電荷を完全転送しないため付加容量を積極的に付加することも可能であり、微細化された画素においても十分な大きさの容量が実現でき、さらに、ダイナミックランダムアクセスメモリにおけるスタックセルのような構造とすることも可能である。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示した固体撮像装置は、光電変換膜が半導体基板の表面と間隔をおいて形成されており、光電変換膜と半導体基板表面を電気的に結合する必要がある。このため、埋め込みフォトダイオードにおいては問題とならなかった暗電流の値が大きくなるという問題を有している。
【０００８】
まず、一般的な埋め込みフォトダイオード型の固体撮像装置は、電荷の転送がほぼ完全に出来るので、（信号レベル＋固定パターンノイズ）−（黒レベル＋固定パターンノイズ）＝信号レベルというサンプリングをCDS回路で行えば、固定パターンノイズのキャンセルが可能であり、信号をリセットする際にリセットトランジスタの強反転動作と弱反転動作とを組み合わせることにより、雑音を１／√２に抑圧する方法が知られているが、この方法を特許文献１で開示した積層型の固体撮像装置に用いることは出来ない。
【０００９】
また、従来技術の固体撮像装置は、駆動素子として機能する増幅用トランジスタを画素毎に備えているが、信号電荷が無い状態でのトランジスタ特性、例えばトランジスタの閾値電圧（以下Vthと記す）がばらつくと、光量の均一な光が光電変換部に入射し、それによって動作制御部の電位が等しくなった状態においても、トランジスタの出力値がばらついてしまう。その結果、空間的に固定パターンノイズが発生し、それは画質を著しく損なう。
【００１０】
また、従来技術の固体撮像装置は、信号電荷を読み出す際にリセットトランジスタと増幅用トランジスタ間の容量バラツキによる固定パターンノイズが発生する。積層型の固体撮像装置は、電荷の完全転送が出来ないために、CDS回路で上記の埋め込みフォトダイオード型の固体撮像装置のようなサンプリングを実施しても、固定パターンノイズのキャンセルが不完全になり、ノイズが発生した状態において次の信号電荷が加算されるために固定パターンノイズが重畳された信号電荷を読み出す。このため、固定パターンノイズが大きくなる。すなわち、特許文献１に示された固体撮像装置は、一般的なフォトダイオード型の固体撮像装置よりも、固定パターンノイズが大きいという問題を有している。
【００１１】
また、積層型の固体撮像装置では、リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁に起因して、リセット信号線と画素電極等との間の容量結合によりランダムノイズが発生してしまうという問題を有している。なお、リセットパルスの後縁（後ろエッジ）は、リセット信号に含まれるリセットパルスが正パルス（上向きのパルス）である場合は立ち下がりエッジであり、リセットパルスが負パルス（下向きのパルス）である場合は立ち上がりエッジである。
【００１２】
前記課題に鑑み、本発明は、ランダムノイズ、固定パターンノイズ等のノイズの抑圧が実現可能な積層型の固体撮像装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明の一形態に係る固体撮像装置は、半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、行リセット信号を生成する行走査部と、列毎に形成され反転増幅器とを備え、前記画素は、リセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタ、および光電変換部を有し、前記光電変換部）は、光電変換する光電変換膜と、前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、前記増幅トランジスタは、前記画素電極に接続されたゲートを有し、前記画素電極の電位に応じた信号電圧を、前記選択トランジスタを介して列信号線に出力し、前記行走査部は、前記リセットトランジスタのゲートに前記行リセット信号を供給し、前記行リセット信号の振幅は、（ａ）前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）前記反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）前記透明電極に印加される最大電圧の少なくとも１つよりも小さい。
【００１４】
この構成によれば、行リセット信号が上記（ａ）〜（ｄ）の少なくとも１つより小さい振幅をもつので、リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁に起因より発生するランダムノイズを抑制することができる。
【００１５】
ここで、前記固体撮像装置は、さらに、列毎に形成された列信号線と、前記列信号線に接続された反転増幅器と、前記反転増幅器の出力信号を対応する列の画素にフィードバックするために列毎に設けられたフィードバック線とを備え、前記増幅トランジスタは、前記画素電極に接続されたゲートを有し、前記画素電極の電位に応じた信号電圧を、前記選択トランジスタを介して列信号線に出力し、前記リセットトランジスタのソースおよびドレインの一方は前記画素電極に接続され、ソースおよびドレインの他方は対応する前記フィードバック線に接続される構成としてもよい。
【００１６】
この構成によれば、反転増幅器の出力をフィードバックすることによって、リセットトランジスタで画素電極の信号電荷をリセットするときに発生するリセット雑音が抑圧され、次の信号電荷にリセット雑音が重畳されることを軽減するので、ランダム雑音を抑圧することが出来る。また、フィードバックにより回路バラツキ（例えば、列毎の増幅トランジスタのＶｔｈムラ）によるノイズを軽減することができる。
【００１７】
ここで、前記行走査部は、さらに、電源電圧に相当する振幅を有する波形調整前の行リセット信号が入力され、当該行リセット信号の振幅を小さくするよう波形を調整するようにしてもよい。
【００１８】
ここで、前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧より小さくしてもよい。
【００１９】
ここで、前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧より小さくしてもよい。
【００２０】
ここで、前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記反転増幅器に印加される電源電圧より小さくしてもよい。
【００２１】
ここで、前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、前記透明電極に印加される最大電圧より小さくしてもよい。
【００２２】
ここで、前記リセットトランジスタのゲートに印加される前記行リセット信号の振幅は、（ａ）前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）前記反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）前記透明電極に印加される最大電圧よりも小さくしてもよい。
【００２３】
ここで、前記固体撮像装置は、さらに、前記リセットトランジスタのゲートに印加すべき行リセット信号の波形を調整する波形調整部を有し、前記波形調整部は、行リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁に傾斜を付与するよう波形を調整し、前記リセットトランジスタのゲートに供給するようにしてもよい。
【００２４】
ここで、前記固体撮像装置は、第１のフレームレートでの撮像と、前記第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートでの撮像とを切換可能であり、前記波形調整部は、第１のフレームレートでの撮像における前記リセットパルスの後縁の立ち下がりまたは立ち上がりに要する遷移時間を、第２のフレームでの撮像における遷移時間よりも大きくするように前記立ち下がりエッジの傾斜を調整する構成としてもよい。
【００２５】
この構成によれば、シーンに応じたフレームレートで撮影が可能な積層型の固体撮像装置において種々のフレームレートに対応してノイズ低減を行うことができる。
【００２６】
ここで、前記波形調整部は、前記リセットトランジスタのゲートに接続されたリセット制御線に挿入されたフィルタ回路であってもよい。
【００２７】
ここで、前記波形調整部は、前記フィルタ回路の回路定数を変更することにより前記リセットパルスの後縁の傾斜を調整するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、前記波形調整部は、前記リセットパルスの後縁に傾斜をもつアナログ信号を前記行リセット信号として出力するデジタル−アナログコンバータを含む構成としてもよい。
【００２９】
ここで、前記固体撮像装置は、さらに、前記リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の波形を調整する波形調整部を有し、前記波形調整部は、行リセット信号中のリセットパルスの後縁が有する周波数帯域を調整するようにしてもよい。
【００３０】
また、本発明の他の形態に係る固体撮像装置の駆動方法において、前記固体撮像装置は、半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、行リセット信号を生成する行走査部とを備え、前記画素は、リセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタ、および光電変換部を有し、前記光電変換部は、光電変換する光電変換膜と、前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、前記増幅トランジスタは、前記画素電極に接続されたゲートを有し、前記画素電極の電位に応じた信号電圧を、前記選択トランジスタを介して列信号線に出力し、前記駆動方法は、前記選択トランジスタのゲートに行選択信号を有効にすることにより、前記増幅トランジスタの出力信号を列信号線に出力し、（ａ）前記増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）前記選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）前記反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）前記透明電極に印加される最大電圧の少なくとも１つよりも小さい振幅をもつ前記行リセット信号を前記リセットトランジスタのゲートに供給する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る固体撮像装置によれば、フィードバック回路によって、回路バラツキ（列毎の増幅トランジスタのＶｔｈムラによる固定パターンノイズ）が軽減し、且つ、リセットＯＦＦ時における信号電荷読出し時のリセット振幅を０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅にすることで、リセットトランジスタと増幅トランジスタ間の容量バラツキ（固定パターンノイズ）が軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施形態に係る固体撮像装置を示す回路図である。
【図２】第１の実施形態に係る固体撮像装置の１画素を示す断面図である。
【図３Ａ】図２のＩ−ＩＩ線に沿った部分における電位を示す図である。
【図３Ｂ】第１の実施形態に係る固体撮像装置の動作を示すタイムチャートである。
【図４Ａ】従来技術における画素のポテンシャル図である。
【図４Ｂ】第２の実施形態における画素のポテンシャル図である。
【図５】リセットトランジスタの制御時におけるリセット振幅を示す図である。
【図６Ａ】第３の実施形態に係る固体撮像装置を示す回路図である。
【図６Ｂ】第３の実施形態に係る固体撮像装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７Ａ】リセット信号制御素子の回路例を示す図である。
【図７Ｂ】リセット信号制御素子の回路例を示す図である。
【図７Ｃ】リセット信号制御素子の回路例を示す図である。
【図７Ｄ】リセット信号制御素子の回路例を示す図である。
【図７Ｅ】リセット信号制御素子の回路例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
本実施形態の固体撮像装置は積層型の固体撮像装置であり、図１は本実施形態に係る固体撮像装置の回路構成を示している。図２は、本実施形態の固体撮像装置における図１の画素１１の断面構成を示している。
【００３４】
図１に示すように、固体撮像装置は、行列状に配置された複数の画素１１と、画素１１に種々のタイミング信号を供給する垂直走査部（行走査部とも呼ぶ）１３と、画素１１の信号を順次水平出力端子１４２へ読み出す水平走査部（列走査部、水平信号読み出し部とも呼ぶ）１５と、列毎に形成された垂直信号線（列信号線とも呼ぶ）１４１と、列信号線１４１に接続された反転増幅器２３と、反転増幅器２３の出力信号を対応する列の画素１１にフィードバックするために列毎に設けられたフィードバック線１２６とを備えている。図１において、画素１１は２行２列分だけを記載しているが、行数及び列数は任意に設定してよい。
【００３５】
図２に示すようにシリコンからなる半導体基板３１に増幅トランジスタ１１３、選択トランジスタ１１５及びリセットトランジスタ１１７が形成されている。増幅トランジスタ１１３は、ゲート電極４１と、ドレインである拡散層５１及びソースである拡散層５２とを有している。選択トランジスタ１１５はゲート電極４２と、ドレインである拡散層５２及びソースである拡散層５３とを有している。増幅トランジスタのソースと選択トランジスタ１１５のドレインとは、共通の拡散層である。リセットトランジスタ１１７は、ゲート電極４３と、ソースである拡散層５５及びドレインである拡散層５４とを有している。拡散層５１と拡散層５４とは素子分離領域３３により分離されている。
【００３６】
半導体基板３１の上には、各トランジスタを覆うように絶縁膜３５が形成されている。
【００３７】
絶縁膜３５の上には光電変換部１１１が形成されている。光電変換部１１１は、アモルファスシリコン等からなる光電変換膜４５と光電変換膜４５の下面に形成された画素電極４６と、光電変換膜４５の上面に形成された透明電極４７とを有している。画素電極４６は、コンタクト３６を介して増幅トランジスタ１１３のゲート電極４１及びリセットトランジスタ１１７のソースである拡散層５４と接続されている。画素電極４６と接続された拡散層５４は蓄積ダイオードとして機能する。
【００３８】
画素１１は、光電変換部１１１と、ゲートが光電変換部１１１と接続された増幅トランジスタ１１３と、ドレインが光電変換部１１１と接続されたリセットトランジスタ１１７と、ドレインが増幅トランジスタ１１３のソースと接続された選択トランジスタ１１５とを有している。
【００３９】
光電変換部１１１は、図２に示すように、光電変換する光電変換膜４５と、光電変換膜４５の半導体基板３１側の面に形成された画素電極４６と、光電変換膜４５の画素電極４６と反対側の面に形成された透明電極４７とを有する。この光電変換部１１１は、増幅トランジスタ１１３のゲート及びリセットトランジスタ１１７のドレインと、光電変換部制御線１３１との間に接続されている。増幅トランジスタ１１３は、画素電極４６に接続されたゲートを有し、画素電極４６の電位に応じた信号電圧を、選択トランジスタ１１５を介して列信号線１４１に出力する。リセットトランジスタ１１７のソースおよびドレインの一方は画素電極４６に接続され、ソースおよびドレインの他方は対応するフィードバック線１２６に接続されている。選択トランジスタ１１５のソースは対応する垂直信号線１４１と接続されている。選択トランジスタ１１５のゲートは、アドレス制御線１２１を介して垂直走査部１３と接続されている。リセットトランジスタ１１７のゲートは、リセット制御線１２３を介して垂直走査部１３と接続されている。本実施の形態では、リセットトランジスタ１１７がｎ型ＭＯＳトランジスタであり、そのゲートに入力されるリセット信号に含まれるリセットパルスが正パルス（上向きのパルス）であり、リセットパルスの後縁が立ち下がりエッジである例について説明する。アドレス制御線１２１、リセット制御線１２３は行毎に設けられている。光電変換部制御線１３１は、全画素に共通となっている。垂直信号線１４１は、列毎に設けられ、カラム信号処理部２１を介して水平信号読み出し部１５と接続されている。カラム信号処理部２１は、相関２重サンプリングに代表される雑音抑圧信号処理を行う。
【００４０】
垂直走査部１３は、リセットトランジスタ１１７のゲートに行リセット信号を供給する。行リセット信号の振幅は、（ａ）増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）透明電極に印加される最大電圧の少なくとも１つよりも小さい。これは、行リセット信号の振幅を他の信号線の振幅よりも小さくすることにより、行リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁（立ち下がりエッジ）によって生じるランダムノイズを抑制するためである。
【００４１】
また、列毎に設けられた垂直信号線１４１には、反転増幅器２３がそれぞれ接続されており、反転増幅器２３には、全画素共通の基準電圧（ＶR）１３３も入力されており、反転増幅器２３の出力はリセットトランジスタ１１７のソースに接続されており、選択トランジスタ１１５とリセットトランジスタ１１７が導通状態にある時、選択トランジスタ１１５の出力を受け取り、増幅トランジスタ１１３のゲート電位が、反転増幅器２３の基準電圧（ＶR）１３３に実質的に等しくなるように、フィードバック動作する。この時、反転増幅器２３の出力は０Ｖもしくは、０Ｖ近傍の正電圧となる。
【００４２】
図３Ｂは、固体撮像装置の最も基本的な撮像動作を示すフローチャートである。同図のＳＥＬ１は、１行目の行選択信号を示す。ＲＳＴ１は、１行目の行リセット信号を示す。ＳＥＬ２、ＲＳＴ２も、対応する行が異なる点以外同様である。行リセット信号の振幅は、上記の（ａ）〜（ｄ）の少なくとも１つよりも小さくなっている。
【００４３】
同図の１水平周期は、行選択信号が有効になってから、次の行の行選択信号が有効になるまで（ＳＥＬ１に立ち上がりからＳＥＬ２の立ち上がりまで）の期間であり、１行分の画素から信号電圧を読み出すのに要する期間である。１垂直周期は、全行の画素から信号電圧を読み出すのに要する期間である。
【００４４】
フィードバック動作は、行選択信号と行リセット信号が同時に有効になったときに起こる。つまり、選択トランジスタとリセットトランジスタが同時にオンのとき起こる。図３Ａのように、垂直走査部１３は、画素からの信号読み出しの後にリセット（フィードバック動作）を行うように制御する。まず、選択トランジスタ１１５のゲートに行選択信号を有効にすることにより、増幅トランジスタの出力信号を列信号線に出力し、次に、行選択信号が有効になってから一定時間遅れて行リセット信号を有効にすることにより、反転増幅器の出力をリセットトランジスタを介して画素電極にフィードバックする。
【００４５】
このフィードバック動作により、リセットトランジスタ１１７で信号電荷をリセットするときに発生する各列ごとの増幅トランジスタのＶｔｈムラによる固定パターンノイズは軽減され、次の信号電荷に固定パターンノイズが重畳されることが軽減するので、固定パターンノイズを抑圧することが可能となる。
【００４６】
具体的な反転増幅器２３の例としては、オペアンプなどの差動増幅回路を用いて、−側に垂直信号線１４１を介して選択トランジスタ１１５の出力を入力し、＋側には基準電圧（ＶR）１３３を入力し、差動増幅回路の出力をリセットトランジスタ１１７のソースに接続すれば、差動増幅回路は、−側に入力した信号が、＋側の入力信号に近づくように出力するように動作する。なお、反転増幅器２３は、この回路構成に限定しなくても構わない。
【００４７】
本発明は光吸収係数が大きな光電変換部を用いているので、量子化効率が格段に良く、従って固定パターンノイズが下がった時の効果が従来構造の固体撮像装置に比べて非常に大きい。また、本発明は、フォトダイオード面積を小さく出来るため、回路的に変換ゲインを大きくでき、固定パターンノイズが下がった時の効果が格段に大きい。さらに、構造的に、本発明は半導体基板内で光電変換が行われないので、固定パターンノイズが抑圧された時の効果が格段に大きい。
【００４８】
従って、第１の実施の形態の構成では各垂直信号線上の反転増幅器２３を用いてフィードバック動作をさせることにより、リセットトランジスタのソースにかかる電圧は０Ｖまたは０Ｖ近傍となるため、積層型の固体撮像装置の固定パターンノイズの軽減が可能となり、固定パターンノイズが重畳された信号電荷を読み出すことも軽減するので、固定パターンノイズを抑圧することが可能となる。
【００４９】
（第２の実施形態）
図１において、増幅トランジスタ１１３、選択トランジスタ１１５およびリセットトランジスタ１１７がｐ型の半導体基板に形成され、ｎ型の拡散層を有するｎチャンネル型のトランジスタであるとして説明を行う。図２の場合、３１がｐ型の半導体基板で、４１から４３および５１から５５がｎ型の拡散層を有するｎチャンネル型のトランジスタになる。ただし、反転増幅器２３の出力は０Ｖもしくは、０Ｖ近傍の正電圧となるので、増幅トランジスタ１１３は、デプレッション型のトランジスタであることが望ましい。基本的な回路構成は、第１の実施の形態の図１で構成可能である。
【００５０】
図３Ａは、図２のＩ−ＩＩ線に沿った部分における電位を示す図である。まず、信号がない状態（リセットされている状態）においては、蓄積ダイオードである拡散層５４の電位は、ほぼ０Ｖであり若干の逆バイアスが印加されている。逆バイアスが熱雑音によって生じる２５ｍＶ程度である場合には蓄積ダイオードの電荷の一部が基板側に抜けてしまうおそれがある。このため、信号電荷を蓄積する期間に印加する逆バイアスは、約０．１Ｖ以上とすることが好ましい。蓄積ダイオードの電位を０Ｖ近傍とすることにより、蓄積ダイオードと半導体基板３１との間に流れる逆方向リーク電流（暗電流）を小さくすることができる。一方、透明電極４７には正電圧が印加されている。透明電極４７の上部から入射した光は透明電極４７を通過して光電変換膜４５に入射し、ここで電子正孔対に変換される。変換された電子正孔対のうちの電子は透明電極４７側に移送され透明電極４７と接続された電源（図示せず）に流れる。正孔は拡散層５４側に移送されここに蓄積される。このため、拡散層５４の電位は＋方向に変化し、拡散層５４と半導体基板３１との間に電圧が加わる。これにより、拡散層５４と半導体基板３１との間に逆方向リーク電流（暗電流）が流れ雑音となる。しかし、信号がある状態では雑音は目立たないので問題とならない。
【００５１】
拡散層５４に蓄積された正孔により＋側に変化した電圧は増幅トランジスタ１１３のゲート電極４１に伝達され、増幅トランジスタ１１３により増幅された信号は選択トランジスタ１１５を介して垂直信号線１４１に出力される。
【００５２】
なお、一般的な従来の固体撮像素子は、マイナスの電荷を持った電子を拡散層に蓄積させるために、リセットトランジスタのゲートには振幅の高いリセット信号の印加が必要であったが、本発明の構成にすると、プラスの電荷を持った正孔を拡散層に蓄積させるので、リセットトランジスタのゲートには小振幅のリセット信号の印加をすればよい。
【００５３】
図４Ａに一般的な埋め込み型フォトダイオード型の固体撮像装置のポテンシャル図を、図４Ｂに本実施の形態の積層型固体撮像装置のポテンシャル図を示した。
【００５４】
一般的な埋め込み型フォトダイオード型の固体撮像装置は、基準レベル９０３（例として３ｖ）よりも負（マイナス側）に電荷９０２（ここでは電子）を蓄積するので、９０１のような振幅の大きなリセット信号を印加する必要がある。
【００５５】
それに対し、第２の実施の形態の積層型固体撮像装置は、光電変換膜４５に正（プラス）の電圧を印加し、基準レベル９０６（例として０ｖ）よりも正（プラス側）に電荷９０５（ここでは正孔）を蓄積するので、９０４のような小振幅のリセット信号を印加すればよい。
【００５６】
これは、実施例１の形態で実現可能な構成であり、リセットＯＦＦ時におけるリセットトランジスタと増幅トランジスタ間の容量バラツキによる固定パターンノイズの軽減が可能となり、固定パターンノイズが重畳された信号電荷を読み出すことも軽減するので、固定パターンノイズを抑圧することが可能となる。
【００５７】
（第３の実施形態）
上述した第１、第２の実施形態に固体撮像装置でのフィードバック回路による固定パターンノイズの軽減による固定パターンノイズの抑圧を説明したが、この構成による固定パターンノイズの抑圧は、フィードバック回路に限定した構成ではなく、リセット振幅を０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅にすることで固定パターンノイズの抑圧することが出来る。
【００５８】
図６Ａは、本実施形態に係る固体撮像装置を示す回路図である。図６Ｂは、本実施形態に係る固体撮像装置の動作を示すタイムチャートである。
【００５９】
図６Ａは、具体的には第１の実施形態の構成（図１）に対し、リセット信号制御素子１５１が追加された点が主に異なっている。同じ点は説明を省略し、以下異なる点を中心に説明する。
【００６０】
リセット信号制御素子１５１は、リセットトランジスタ１１７のゲートに印加すべき行リセット信号の波形を調整する波形調整部である。リセット信号制御素子（波形調整部）１５１は、行リセット信号に含まれるリセットパルスの立ち下がりエッジに傾斜を付与するよう波形を調整し、リセットトランジスタ１１７のゲートに供給する。言い換えれば、リセット信号制御素子（波形調整部）１５１は、行リセット信号中の立ち下がりエッジが有する周波数帯域を調整する。
【００６１】
図６Ａに記したリセット信号制御素子１５１の回路例を図７Ａ〜図７Ｅに示す。
【００６２】
リセット信号制御素子１５１は、図７Ａの様に抵抗素子Ｒ（１００１）でも、図７Ｂの様にフィルタ回路（ＲＣのフィルタ回路、１００２と１００３）でも、一般的なテーパード回路でも良く、リセットトランジスタ１１７のゲートに入力するリセット信号を調整して、リセット信号のリセット帯域を調整出来ればよい。
【００６３】
つまり、垂直走査部１３から出力されるリセット信号を、リセット信号制御素子１５１を用いて、波形調整してリセット帯域を調整する。
【００６４】
図７Ｃに抵抗素子を複数用いて、抵抗値を選択可能な場合のリセット信号制御素子１５１を記した。リセット信号制御素子１５１内の抵抗値はＲ３＞Ｒ２＞Ｒ１になっており、抵抗値選択信号１００４によって、セレクタ１００５で選択した抵抗値を通過してリセット帯域が調整されたリセット信号がリセットトランジスタ１１７のゲートへ入力される。
【００６５】
図７Ｃの例では、Ｒ３はＲ１に比べて抵抗値が大きいので、リセット信号が鈍り、リセットに必要な時間が長くなる。撮影シーンに応じて、リセット帯域を調整することが出来る。図７Ｃには、抵抗値を３種類選択可能な場合を記載したが、選択可能な抵抗値数は限定しない。
【００６６】
また、図７Ｂには、ＲＣのフィルタ回路（１００２と１００３）を記したが、フィルタ回路構成は、垂直走査部１３から出力されるリセット信号の立ち下がり波形を調整出来れば、これに限定しない。さらに、複数のフィルタ係数に変更可能な構成にして（例えば、図７Ｅのように１００２と１００３の値を回路的に変更可能な構成にして）、フィルタ回路を通過してリセット帯域が調整されたリセット信号がリセットトランジスタ１１７のゲートへ入力する構成も有効である。
【００６７】
さらに、図６Ｂに示したが、リセット信号制御素子１５１をテーパード回路で構成している場合は、各列信号線１４１上のカラム信号処理部２１では各画素１１のアナログ出力をデジタル信号出力に変換しており、それに用いているＤＡＣ回路（Ｄ／Ａコンバーター回路）を兼用してもよい（図７Ｄ参照）。
【００６８】
（第４の実施形態）
図５において、リセットトランジスタの制御時におけるリセット振幅を示した。リセットＯＦＦ状態におけるリセット振幅９０８において、リセットトランジスタと増幅トランジスタ間における容量バラツキが発生するが、リセットＯＦＦ状態における振幅は０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅であるため、容量バラツキも軽減でき、固定パターンノイズが軽減できる。
【００６９】
また、リセットＯＮ状態におけるリセット振幅９０９において、プラスの電荷を持った正孔を拡散層に蓄積させるので、リセットトランジスタのゲートには小振幅のリセット信号の印加をすればよい。
【００７０】
この時、リセットＯＦＦ状態におけるリセット振幅はリセットＯＮ状態におけるリセット振幅よりも小さい。
【００７１】
また、リセットＯＦＦ状態におけるリセット振幅は、増幅トランジスタを駆動させる電源電圧よりも低い場合もある。
【００７２】
また、リセットＯＦＦ状態におけるリセット振幅は、選択トランジスタのゲート電圧よりも低い場合もある。
【００７３】
また、リセットＯＦＦ状態におけるリセット振幅は、反転増幅器の電源電圧よりも低い場合もある。
【００７４】
（まとめ）
以上、図面を用いて説明したように、一般的な固体撮像装置は１μｍ以下の画素サイズを実現するためには結晶シリコンの光吸収係数が小さいことにより生じる第１の課題と、取り扱い信号量に関する第２の課題とを解決する必要があることを本願発明者は見出した。
【００７５】
第１の課題について詳細に述べると、結晶シリコンの光吸収係数は光の波長に依存する。固体撮像装置の感度を決める波長５５０ｎｍ近傍の緑色の光をほぼ完全に吸収し光電変換するには約３．５μｍの厚さの結晶シリコンが必要である。従って、半導体基板の内部に形成するフォトダイオードの深さを３．５μｍ程度とする必要がある。
【００７６】
平面的な画素サイズを１μｍとした場合には、深さが３．５μｍ程度のフォトダイオードを形成することは非常に困難である、仮に深さが３．５μｍ程度のフォトダイオードを形成できたとしても、斜めに入射する光が隣接する画素のフォトダイオードに入射するという問題が発生するおそれが高い。
【００７７】
斜めに入射する光が隣接する画素のフォトダイオードに入射すると、混色（クロストーク）が生じ、カラーの固体撮像素子においては大きな問題である。混色を防ぐためにフォトダイオードをこれより浅く形成すると緑の光吸収効率が劣化しイメージセンサの感度が劣化する。画素の微細化では画素サイズが小さくなるので１つの画素の感度が低下するため、これに加えて光吸収効率が低下することは致命的である。
【００７８】
第２の課題について詳細を述べると、取り扱い信号量は、一般的な固体撮像装置に用いられているフォトダイオード構造である埋め込みフォトダイオードの飽和電荷量により決まる。
【００７９】
埋め込みフォトダイオードは、内部に蓄積された信号電荷をほぼ完全に隣接する電荷検出部に転送できる（完全転送）という長所がある。このため、電荷転送に関わる雑音がほとんど発生せず、埋め込みフォトダイオードは広く固体撮像装置に採用されている。
【００８０】
しかし、完全転送を実現するためにフォトダイオードの単位面積あたりの容量を大きくできない。このため画素を微細化すると飽和電荷の減少が問題となる。
【００８１】
コンパクトデジカメにおいては、一画素あたり１００００電子の飽和電子数が必要であったが、画素サイズが１．４μｍ程度となると飽和電子数は５０００電子程度が限界となる。現在は、デジタル信号処理技術による雑音抑圧処理等により画像を作製することにより、飽和電子数の減少に対応しているが、自然な再生画像を得ることは困難である。
【００８２】
さらに、高級な一眼レフカメラの場合には、一画素あたり３００００電子程度の飽和電子数が必要であると言われている。
【００８３】
なお、結晶シリコン基板を用いたＭＯＳ型イメージセンサにおいて、基板を薄く削ることにより画素回路が形成された表面側ではなく裏面側から光を入射させる構造が検討されている。しかし、画素回路を構成する配線等により入射する光が妨げられることを回避できるだけであり、第１の課題及び第２の課題を解決することはできない。
【００８４】
しかし、本発明の実施形態に係る固体撮像装置は、画素回路が形成された半導体基板の上に絶縁膜を介して光電変換膜が形成された構成を有しているため、光電変換膜にアモルファスシリコン等の光吸収係数が大きい材料を用いることが可能となる。例えば、アモルファスシリコンの場合、波長５５０ｎｍの緑色の光は、０．４ｎｍ程度の厚さでほとんど吸収することができる。
【００８５】
また埋め込みフォトダイオードを用いないため、光電変換部の容量を大きくすることが可能であり、飽和電荷を大きくすることができる。さらに、電荷を完全転送しないため付加容量を積極的に付加することも可能であり、微細化された画素においても十分な大きさの容量が実現でき、第２の課題も解決できる。ダイナミックランダムアクセスメモリにおけるスタックセルのような構造とすることも可能である。
【００８６】
さらに、本発明の実施形態に係る固体撮像装置は、フィードバック回路、およびリセット信号の振幅を制御するしくみを用いて、リセットトランジスタの電位を一旦接地電位よりもローレベルとする構成とする。
【００８７】
具体的は、半導体基板と、前記半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、列毎に形成された垂直信号線と、前記垂直信号線に接続された演算増幅器（反転増幅器）とを備え、前記画素は、前記半導体基板上に形成されたリセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタと、光電変換部を有し、前記光電変換部は、前記半導体基板上に形成された光電変換膜と、前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、前記増幅トランジスタは、ゲートが前記画素電極と接続され、前記リセットトランジスタは、ドレインが前記画素電極と接続され、前記増幅トランジスタは、ソースが選択トランジスタのドレインに接続され、前記選択トランジスタは、ソースが垂直信号線に接続され、前記選択トランジスタと前記リセットトランジスタが導通状態にある時、前記選択トランジスタの出力を受け取り、前記増幅トランジスタのゲート電位が、前記演算増幅器の参照電位に実質的に等しくなるように、前記演算増幅器の出力が、前記リセットトランジスタのソースに接続されている構成にする。
【００８８】
これによって、前記演算増幅器からのフィードバック動作により、前記増幅トランジスタのゲート電位が、前記演算増幅器の参照電位に実質的に等しくなることにより、各列ごとに設けられた増幅トランジスタのＶｔｈムラによる固定パターンノイズが抑圧され、固定パターンノイズが重畳された信号電荷を読み出すことも軽減するので、固定パターンノイズを抑圧することが可能となる。
【００８９】
さらに、本発明の実施形態に係る固体撮像装置は、半導体基板と、前記半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、列毎に形成された垂直信号線と、前記垂直信号線に接続された演算増幅器とを備え、前記画素は、前記半導体基板上に形成されたリセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタと、光電変換部を有し、前記光電変換部は、前記半導体基板上に形成された光電変換膜と、前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、前記増幅トランジスタは、ゲートが前記画素電極と接続され、前記リセットトランジスタは、ドレインが前記画素電極と接続され、前記増幅トランジスタは、ソースが選択トランジスタのドレインに接続され、前記選択トランジスタは、ソースが垂直信号線に接続され、前記選択トランジスタと前記リセットトランジスタが導通状態にある時、前記選択トランジスタの出力を受け取り、前記増幅トランジスタのゲート電位が、前記演算増幅器の参照電位に実質的に等しくなるように、前記演算増幅器の出力が、前記リセットトランジスタのドレインに接続され、前記画素電極からの信号読出しを正孔にすることでリセット振幅を０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅である構成にする。
【００９０】
これによって、前記演算増幅器からのフィードバック動作により、前記増幅トランジスタのゲート電位が、前記演算増幅器の参照電位に実質的に等しくなることにより、列毎に設けられた増幅トランジスタのＶｔｈムラによる固定パターンノイズが抑圧され、固定パターンノイズが重畳された信号電荷を読み出すことも軽減するので、固定パターンノイズを抑圧することが可能となる。
【００９１】
さらに、リセット振幅を０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅である構成にすることで、リセットＯＦＦ状態における信号電荷読出し時のリセットトランジスタと増幅トランジスタ間の容量バラツキが軽減し、固定パターンノイズの軽減が可能となる。
【００９２】
さらに、本発明の実施形態に係る固体撮像装置は、半導体基板と、前記半導体基板に行列状に配置された複数の画素と、列毎に形成された垂直信号線と、前記画素は、前記半導体基板上に形成されたリセットトランジスタ、選択トランジスタ及び、増幅トランジスタと、光電変換部を有し、前記光電変換部は、前記半導体基板上に形成された光電変換膜と、前記光電変換膜の前記半導体基板側の面に形成された画素電極と、前記光電変換膜の前記画素電極と反対側の面に形成された透明電極とを有し、前記増幅トランジスタは、ゲートが前記画素電極と接続され、前記リセットトランジスタは、ドレインが前記画素電極と接続され前記増幅トランジスタは、ソースが選択トランジスタのドレインに接続され、前記選択トランジスタは、ソースが垂直信号線に接続され、前記リセットトランジスタを導通状態にするためにゲートに印加するリセット信号の振幅は、０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅である構成にする。
【００９３】
これによって、フィードバック回路を有していない構成においてもリセットＯＦＦ状態における信号読出し時のリセット振幅を０Ｖ又は０Ｖ近傍の小振幅である構成にすることで、リセットトランジスタと増幅トランジスタ間の容量バラツキを軽減することにより、固定パターンノイズの軽減が可能となる。
【００９４】
なお、上記の実施の形態では、リセットトランジスタ１１７がｎ型ＭＯＳトランジスタであり、そのゲートに入力されるリセット信号に含まれるリセットパルスの後縁が立ち下がりエッジである例について説明したが、リセットトランジスタ１１７がｐ型ＭＯＳトランジスタである場合には、そのゲートに入力されるリセットパルスは負パルス（下向きのパルス）になり、リセットパルスの後縁が立ち上がりエッジになる。この場合、リセット信号制御素子（波形調整部）１５１は、行リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁つまり立ち上がりエッジに傾斜を付与するよう波形を調整し、リセットトランジスタ１１７のゲートに供給する。言い換えれば、リセット信号制御素子（波形調整部）１５１は、行リセット信号中の後縁である立ち上がりエッジが有する周波数帯域を調整する。
【００９５】
以上説明してきたように、本発明の一形態における固体撮像装置は、半導体基板に行列状に配置された複数の画素１１と、行リセット信号を生成する行走査部１３とを備える。この画素１１は、リセットトランジスタ１１７、選択トランジスタ１１５及び、増幅トランジスタ１１３、および光電変換部１１１を有する。この光電変換部１１１は、光電変換する光電変換膜４５と、光電変換膜の半導体基板側の面に形成された画素電極４６と、光電変換膜の画素電極と反対側の面に形成された透明電極４７とを有する。増幅トランジスタ１１３は、画素電極４６に接続されたゲートを有し、画素電極４６の電位に応じた信号電圧を、選択トランジスタ１１５を介して列信号線１４１に出力し、行走査部は、リセットトランジスタのゲートに行リセット信号を供給し、行リセット信号の振幅は、（ａ）増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）透明電極に印加される最大電圧の少なくとも１つよりも小さい。
【００９６】
ここで、固体撮像装置は、さらに、列毎に形成された列信号線１４１と、列信号線に接続された反転増幅器２３と、反転増幅器２３の出力信号を対応する列の画素１１にフィードバックするために列毎に設けられたフィードバック線１２６とを備え、増幅トランジスタ１１３は、画素電極４６に接続されたゲートを有し、画素電極４６の電位に応じた信号電圧を、選択トランジスタ１１５を介して列信号線１４１に出力し、リセットトランジスタ１１７のソースおよびドレインの一方は画素電極４６に接続され、ソースおよびドレインの他方は対応するフィードバック線１２６に接続されていてもよい。
【００９７】
ここで、行走査部は、さらに、電源電圧に相当する振幅を有する波形調整前の行リセット信号が入力され、当該行リセット信号の振幅を小さくするよう波形を調整するようにしてもよい。
【００９８】
ここで、リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の振幅は、増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧より小さくてもよい。
【００９９】
ここで、リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の振幅は、選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧より小さくてもよい。
【０１００】
ここで、リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の振幅は、反転増幅器に印加される電源電圧より小さくてもよい。
【０１０１】
ここで、リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の振幅は、透明電極に印加される最大電圧より小さくてもよい。
【０１０２】
ここで、リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の振幅は、（ａ）増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）透明電極に印加される最大電圧よりも小さくてもよい。
【０１０３】
ここで、固体撮像装置は、さらに、リセットトランジスタのゲートに印加すべき行リセット信号の波形を調整するリセット信号調整素子（波形調整部）１５１を有し、リセット信号調整素子（波形調整部）１５１は、行リセット信号に含まれるリセットパルスの後縁に傾斜を付与するよう波形を調整し、リセットトランジスタのゲートに供給するようにしてもよい。
【０１０４】
ここで、固体撮像装置は、第１のフレームレートでの撮像と、第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートでの撮像とを切換可能であり、リセット信号調整素子（波形調整部）１５１は、第１のフレームレートでの撮像におけるリセットパルスの後縁の立ち下がりまたは立ち上がりに要する遷移時間を、第２のフレームでの撮像における遷移時間よりも大きくするように立ち下がりエッジの傾斜を調整するようにしてもよい。
【０１０５】
ここで、リセット信号調整素子（波形調整部）１５１は、リセットトランジスタのゲートに接続されたリセット制御線１２３に挿入されたフィルタ回路であってもよい。
【０１０６】
ここで、リセット信号調整素子（波形調整部）１５１は、フィルタ回路の回路定数を変更することによりリセットパルスの後縁の傾斜を調整してもよい。
【０１０７】
ここで、リセット信号調整素子（波形調整部）１５１は、リセットパルスの後縁に傾斜をもつアナログ信号を行リセット信号として出力するデジタル−アナログコンバータを含む構成でもよい。
【０１０８】
ここで、固体撮像装置は、さらに、リセットトランジスタのゲートに印加される行リセット信号の波形を調整するリセット信号調整素子（波形調整部）１５１を有し、リセット信号調整素子（波形調整部）１５１は、行リセット信号中のリセットパルスの後縁が有する周波数帯域を調整するようにしてもよい。
【０１０９】
ここで、固体撮像装置の駆動方法の一形態は、以下である。
【０１１０】
ここで固体撮像装置は、半導体基板に行列状に配置された複数の画素１１と、行リセット信号を生成する行走査部１３とを備える。各画素１１は、リセットトランジスタ１１７、選択トランジスタ１１５及び、増幅トランジスタ１１３、および光電変換部１１１を有する。光電変換部１１１は、光電変換する光電変換膜４５と、光電変換膜の半導体基板側の面に形成された画素電極４６と、光電変換膜の画素電極と反対側の面に形成された透明電極４７とを有する。増幅トランジスタ１１３は、画素電極４６に接続されたゲートを有し、画素電極４６の電位に応じた信号電圧を、選択トランジスタ１１５を介して列信号線１４１に出力する。
【０１１１】
上記の駆動方法は、選択トランジスタ１１５のゲートに行選択信号を有効にすることにより、増幅トランジスタの出力信号を列信号線に出力し、（ａ）増幅トランジスタのドレインに印加される最大電圧、（ｂ）選択トランジスタのゲートに印加される最大電圧、（ｃ）反転増幅器に印加される電源電圧、および（ｄ）透明電極に印加される最大電圧の少なくとも１つよりも小さい振幅をもつ行リセット信号をリセットトランジスタのゲートに供給する。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係る固体撮像素子は、固定パターンノイズを抑圧可能な積層型の固体撮像装置を実現でき、特に小型・薄型で動画像撮影を目的とする画像ピックアップ装置等として有効である。
【符号の説明】
【０１１３】
１１  画素
１３  垂直走査部
１５  水平走査部
２１  カラム信号処理部
２３  反転増幅器
１１１  光電変換部
１１３  増幅トランジスタ
１１５  選択トランジスタ
１１７  リセットトランジスタ
１２１  アドレス制御線
１２３  リセット制御線
１２５  電源
１２６  フィードバック線
１３１  光電変換部制御線
１４１  垂直信号線
１４２  水平出力端子
３１  半導体基板
３３  素子分離領域
３５  絶縁膜
３６  コンタクト
４１  ゲート電極（増幅トランジスタ）
４２  ゲート電極（選択トランジスタ）
４３  ゲート電極（リセットトランジスタ）
４５  光電変換膜
４６  画素電極
４７  透明電極
５１  拡散層
５２  拡散層
５３  拡散層
５４  拡散層
５５  拡散層
９０１  一般的な埋め込みフォトダイオード型の固体撮像装置のリセット振幅
９０２  一般的な埋め込みフォトダイオード型の電荷
９０３  一般的な埋め込みフォトダイオードの基準レベル（３ｖ）
９０４  本発明の積層型固体撮像装置のリセット振幅
９０５  本発明の積層型固体撮像装置の電荷
９０６  本発明の積層型固体撮像装置の基準レベル（０ｖ）
９０７  光電変換膜の電位
９０８  リセットＯＦＦ状態におけるリセット振幅
９０９  リセットＯＮ状態におけるリセット振幅
【図１】
0005470181.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
0005470181.tif 000007
【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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