(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に少なくともフォトダイオード、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、信号電荷読出しトランジスタを有した単位セルを行列２次元状に配置してなる撮像領域と、この撮像領域の読出し行を選択する垂直選択手段と、選択された行に相当する上記フォトダイオードの検出信号を読出す列方向に配置された複数の垂直信号線と、該垂直信号線から行方向に配置された水平信号線に検出信号を順次読出す水平トランジスタを備えた固体撮像装置の駆動方法に於いて、
上記単位セルを選択するのに、ある選択された行のみの全セルに於いて、リセットトランジスタをオンして該リセットトランジスタのドレイン電圧を増幅トランジスタのゲートに印加し、非選択行の増幅トランジスタのゲート電圧よりも高い電圧に設定して行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２】
上記単位セルを非選択するのに、ある選択された行のみの全セルに於いて、上記リセットトランジスタをオンして該リセットトランジスタのドレインの電圧を上記増幅トランジスタのゲートに印加し、選択行の増幅トランジスタのゲートの電圧よりも低い電圧に設定して行うことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項３】
水平有効期間に於いて、上記リセットトランジスタのドレイン及びアンプトランジスタのドレインに接続されたもので、選択された行の、上記リセットトランジスタのドレインに接続されたドレイン線はハイレベルであり、
リセット動作時は、選択された行の、上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アドレス線と上記ドレイン線はハイレベルであり、
読み出し動作時は、選択された行のみ上記垂直信号線はローレベルであることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は増幅型ＭＯＳセンサを用いた固体撮像装置に係り、特にセル構成を簡単にすると共に、高解像度を得ることが可能な固体撮像装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光電変換により発生した信号電荷で信号電荷蓄積部の電位を変調し、その電位により画素内部の増幅トランジスタを変調することで画素内部に増幅機能を持たせた固体撮像装置が開発されている。この装置は、増幅型固体撮像装置と称されるもので、画素数の増加やイメージサイズの縮小による画素サイズの縮小に適した固体撮像装置として期待されている。
【０００３】
図１４は、従来の固体撮像装置の構成を示した図である。
図１４に於いて、単位セルはフォトダイオード１、読出しトランジスタ２、増幅トランジスタ３、リセットトランジスタ４、アドレストランジスタ５から成り、ソース線６に接続されたロードトランジスタ７は信号線８を通じて増幅トランジスタ３とソースフォロワ回路を構成している。増幅トランジスタ３とアドレストランジスタ５は、ソース／ドレイン（Ｓ／Ｄ）部９により接続されている。
【０００４】
垂直レジスタ１０からは、アドレス線１１、読出し線１２、ドレイン線１３、が配線されており、アドレス線１１はアドレストランジスタのゲートに、読出し線１２は読出しトランジスタ２のゲートに、そしてドレイン線１３はアドレストランジスタ５とリセットトランジスタ４のドレインに接続されている。また、信号線８は、サンプル／ホールド線１４が接続されたサンプル／ホールドトランジスタ（ＳＨＴｒ）１５を介して、蓄積容量１６と接続される。信号電荷は、水平レジスタ１７より水平トランジスタ１８に読出しパルスを印加することにより、信号出力線１９へと出力される。
【０００５】
図１５は、このような従来構造の固体撮像装置を駆動するときのタイミングチャートである。水平ブランキングＨＢＬＫ内をｔ１  〜ｔ１１に分割して説明する。先ず、選択されるアドレス線１１′がハイ（Ｈｉ）レベルにされて（ｔ２  ）、読出し線１２′がＨｉにされてリセットトランジスタ４と読出しトランジスタ２がオンされることにより、１ライン前の画素列Ｂがリセットされると同時に、現在選択されている画素列Ａの信号が読出される（ｔ３  ）。
【０００６】
その後、サンプルホールド線１４がオンされることで（ｔ７  ）、信号が蓄積容量１６に蓄えられる。そして、信号有効期間中に水平レジスタ１７より水平トランジスタ１８に読出しパルスが印加されることにより、信号が信号出力線１９に出力される。
【０００７】
図１６は、読出しトランジスタ７、増幅トランジスタ３、アドレストランジスタ５を１断面に構成したセル部断面形状を示した図である。
電荷はソース線６から注入され、読出しトランジスタ７、信号線８、増幅トランジスタ３を通り、更にＳ／Ｄ部９、アドレストランジスタ５を通ってドレイン線１３へと排出される。尚、２０は基板である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１７は、図１６の断面部の電位分布図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれセル選択時及び非選択時について示した図である。
図１７（ａ）に示されるように、セルが選択されているときは、電荷はソース線６から注入され、読出しトランジスタ７、信号線８、増幅トランジスタ３を通り、更にＳ／Ｄ部９、アドレストランジスタ５を通ってドレイン線１３へと排出される。このとき、増幅トランジスタ３には信号電圧が印加されるので、信号線８には、その電圧に応じた出力が出る。
【０００９】
一方、図１７（ｂ）に示されるように、セルが選択されていないときには、アドレストランジスタ５がオフされているので、電荷はソース線６から注入され、読出しトランジスタ７、信号線８まで流れるが、ドレイン線１３には流れず、信号線８、増幅トランジスタ３、Ｓ／Ｄ部９はフローティングになっている。このため、この部分の電位は、他の選択されたセルの信号電位により変化する。
【００１０】
このように、従来のセル構造ではアドレストランジスタを使用していたために、フォトダイオードの開口率を大きく取れないという問題があった。
したがってこの発明は上記実状に鑑みてなされたもので、セル内で使用するトランジスタ数を減らしてセル構成を簡単化し、光電変換部の開口率を大きく取ることのできる固体撮像装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明は、半導体基板上に少なくともフォトダイオード、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、信号電荷読出しトランジスタを有した単位セルを行列２次元状に配置してなる撮像領域と、この撮像領域の読出し行を選択する垂直選択手段と、選択された行に相当する上記フォトダイオードの検出信号を読出す列方向に配置された複数の垂直信号線と、該垂直信号線から行方向に配置された水平信号線に検出信号を順次読出す水平トランジスタを備えた固体撮像装置の駆動方法に於いて、上記単位セルを選択するのに、ある選択された行のみの全セルに於いて、リセットトランジスタをオンして該リセットトランジスタのドレイン電圧を増幅トランジスタのゲートに印加し、非選択行の増幅トランジスタのゲート電圧よりも高い電圧に設定して行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明の固体撮像装置の駆動方法にあっては、セルの選択、非選択がリセットトランジスタを介して行われる。
また、この発明によれば、読出しトランジスタのチャネル幅が、フォトダイオード側よりも増幅回路側の方が大きいので、ナローチャネル効果の結果、読出しトランジスタのゲート下のチャネルポテンシャルは増幅回路側の方が高くなる。したがって、読出しトランジスタのチャネルを通過する信号電荷は、このポテンシャル差によっても移動するので、拡散のみによって流れる場合よりも読出し時間が短くなる。
【００１５】
更にこの発明にあっては、信号電流の読出し用の配線と信号電荷の排出用の配線のうち、１本分の配線幅でしかフォトダイオードの開口率を制限しなくなるので、従来よりもフォトダイオードの開口率を大きくすることが可能である。
また、同様の積層型撮像素子においては、素子を微細化しても、ドレイン線と信号線を配線できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の第１の実施の形態に於ける固体撮像装置の構成を示した図である。
【００１７】
図１に於いて、単位セルは、フォトダイオード２１、読出しトランジスタ２２、増幅トランジスタ２３、リセットトランジスタ２４から成っており、ソース線２５に接続された読出しトランジスタ２６は、信号線２７を通じて増幅トランジスタ２３とソースフォロワ回路を構成している。
【００１８】
垂直レジスタ２８からは、読出し線２９、ドレイン線３０、リセットアドレス線３１が配線されており、読出し線２９は読出しトランジスタ２２のゲートに、ドレイン線３０は増幅トランジスタ２３とリセットトランジスタ２４のドレインに、そしてリセットアドレス線３１はリセットトランジスタ２４のゲートに接続されている。また、信号線２７は、サンプル／ホールド線３２に接続されたサンプル／ホールドトランジスタ（ＳＨＴｒ）３３を介して、蓄積容量３４と接続される。信号電荷は、水平レジスタ３５より水平トランジスタ３６に読出しパルスが印加されることにより、信号出力線３７へと出力される。
【００１９】
次に、図２に示されるタイミングチャートを参照して、第１の実施の形態に於けるデバイスを駆動するときの動作を説明する。
水平ブランキングＨＢＬＫ内をｔ２１〜ｔ３１に分割する。先ず、選択する画素列Ａのドレイン線３０′がＨｉにされ（ｔ２２）、その後リセットアドレス線３１′がオフされる（ｔ２３）。そして、読出し線２９′がＨｉにされる（ｔ２４）。このとき、選択されていない画素列Ｂは、リセットアドレス線３１がＨｉにされてドレイン線３０がロー（Ｌｏｗ）レベルにされている。
【００２０】
その後、サンプル／ホールド線３２がオンされることで（ｔ２６）、信号が蓄積容量３４に蓄えられる。そして、信号有効期間中に水平レジスタ３５から水平トランジスタ３６に読出しパルスが印加されることにより、信号が信号出力線３７へと出力される。
【００２１】
図３は、読出しトランジスタ２６、増幅トランジスタ２３を１断面に構成したセル部断面形状を示した図である。
電荷は、ソース線２５より注入され、読出しトランジスタ２６、信号線２７、増幅トランジスタ２３を通り、ドレイン線３０へと排出される。
【００２２】
図４は、図３の断面部の電位分布図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれセル選択時及び非選択時について示した図である。
図４（ａ）に示されるように、セルが選択されているときは、電荷はソース線２５より注入され、読出しトランジスタ２６、信号線２７、増幅トランジスタ２３を通ってドレイン線３０へと排出される。このとき、増幅トランジスタ２３には信号電圧が印加されるので、信号線２７には、その電圧に応じた出力が出る。
【００２３】
一方、図４（ｂ）に示されるように、セルが選択されていないときには、増幅トランジスタ２３がオフされているので、電荷はソース線２５より注入され、読出しトランジスタ２６、信号線２７まで流れるが、ドレイン線３０には流れず、信号線２７はフローティングになっている。このため、この部分の電位は、他の選択されたセルの信号電位により変化する。
【００２４】
このように、第１の実施の形態によれば、セル内にアドレストランジスタが不要になるので、開口率を大きく取ることが可能になる。
ここで、基本的な固体撮像装置のパターン例を図５に示す、また、図６は、図５に示された固体撮像装置の単位セルの回路構成図である。
【００２５】
図６に於いて、信号電荷は、フォトダイオード４０から読出しトランジスタ４１を経て増幅トランジスタ４２のゲートに読出され、垂直選択信号Ｙによって垂直選択トランジスタ４３が選択されたとき、増幅された信号が読出される。フォトダイオード４０から読出された信号電荷は、次のフィールドの信号電荷が読出される前に、充放電トランジスタ４４を経てドレインに捨てられる。
【００２６】
このこととを、図５に示される平面パターンを用いて説明すると以下のようになる。
すなわち、垂直シフトレジスタから水平方向に配線されている水平アドレス線４５は、垂直選択トランジスタ４３のゲートに接続され、信号を読出すラインを選択する。同様に、垂直シフトレジスタから水平方向に配線されるリセット線４６、読出し線４７は、それぞれリセットトランジスタ４４のゲート、読出しトランジスタ４１のゲートに接続されている。増幅トランジスタ４２のドレインは、垂直方向に配置された垂直信号線に層間コンタクト４８を経て接続されている。
【００２７】
上記フォトダイオード４０に蓄積された信号電荷は、読出しトランジスタ４１がオンされるとドレインに読出される。このドレインは、層間コンタクト４９を経て増幅トランジスタ４２のゲート５０に電気的に接続されているので、ゲート５０の電位が変化する。垂直選択トランジスタ４３がオンされると、増幅された信号は層間コンタクト４８を経て、垂直信号線に読出される。
【００２８】
また、フォトダイオード４０から読出された増幅トランジスタ４２のゲートを変調している信号電荷は、次のフィールドの信号電荷が読出される前に、充放電トランジスタ４４を経てドレインに捨てられる。充放電トランジスタ４４のドレインは、隣接する単位セルの増幅トランジスタのドレインと共通になっており、層間コンタクト５１を経て電源線に繋がっている。
【００２９】
尚、図５では簡単のために、素子形成領域とゲートポリシリコンと層間コンタクトのパターンのみを示しているが、実際には第２層ポリシリコンやアルミ配線も存在している。
【００３０】
このとき、読出しトランジスタ４１のチャネル幅を見ると、フォトダイオード４０側のチャネル幅もドレイン側のチャネル幅も同じになっている。
このように、基本的な固体撮像装置では、フォトダイオードと増幅回路の間のＭＯＳ形読出しトランジスタに関して、読出しトランジスタのチャネルポテンシャルがチャネル方向に渡って一定であった。このため、チャネル内を走行する信号電荷は拡散のみで移動し、読出しが終了するまでに時間がかかっており、これが素子の多画素化を妨げる要因の１つとなっていた。そこで、読出しトランジスタを用いたフォトダイオードからの信号電荷の読出し時間を短くするために、読出しトランジスタのチャネル幅について、フォトダイオード側よりも増幅回路側の方を大きくすることが考えられる。
【００３１】
図７は、この発明の第２の実施の形態に係る固体撮像装置の平面図である。この図７に示される固体撮像装置の単位セルの構成図は図６と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３２】
図７に於いて、垂直シフトレジスタから水平方向に配線されている水平アドレス線４５は、垂直選択トランジスタ４３のゲートに接続され、信号を読出すラインを選択する。同様に、垂直シフトレジスタから水平方向に配線されるリセット線４６、読出し線４７は、それぞれリセットトランジスタ４４のゲート、読出しトランジスタ４１′のゲートに接続されている。増幅トランジスタ４２のドレインは、垂直方向に配置された垂直信号線に層間コンタクト４８を経て接続されている。
【００３３】
フォトダイオード４０に蓄積された信号電荷は、読出しトランジスタ４１′がオンされるとドレインに読出される。このドレインは、層間コンタクト４９を経て増幅トランジスタ４２のゲート５０に電気的に接続されているので、ゲート５０の電位が変化する。
【００３４】
また、垂直選択トランジスタ４３がオンされると、増幅された信号は層間コンタクト４９を経て垂直信号線に読出される。フォトダイオード４０から読出された増幅トランジスタ４２のゲート５０を変調している信号電荷は、次のフィールドの信号電荷が読出される前に、充放電トランジスタ４４を経てドレインに捨てられる。
【００３５】
充放電トランジスタ４４のドレインは、隣接する単位セルの増幅トランジスタ４２のドレインと共通になっており、層間コンタクト５１を経て電源線に繋がっている。尚、図７では簡単のために、素子形成領域とゲートポリシリコンと層間コンタクトのパターンのみを示しているが、実際には第２層ポリシリコンやアルミ配線も存在している。
【００３６】
このとき、読出しトランジスタ４１′のチャネル幅を見ると、フォトダイオード４０側のチャネル幅よりも、ドレイン側のチャネル幅の方が広く形成されている。
【００３７】
図８は、第２の実施の形態の効果を簡単に説明するもので、（ａ）は読出しトランジスタ４１′のパターンを示す平面図、（ｂ）は同図（ａ）Ｉ−Ｉ線に沿った断面図、（ｃ）はそのチャネルポテンシャルを表わす図である。
【００３８】
図８（ａ）及び（ｂ）に於いて、フォトダイオード４０がソース、第１層ポリシリコンがゲート電極５３となっている。フォトダイオード４０で生じた信号電荷は、トランジスタのオンと共にドレイン５４に読出される。尚、５５は読出しトランジスタのドレインと図示されない上層の配線とを接続するコンタクトであり、５６はＰ型基板、５７はＮ型不純物拡散層、５８はゲート酸化膜、そして５９はＬＯＣＯＳ領域である。
【００３９】
図８（ｃ）に於いて、ゲート電極５３の下方では、ＩからＩ′方向に行くに従ってチャネル幅が広くなっている（Ｗ１  ＜Ｗ２  ）。それ故、ナローチャネル効果によりチャネルポテンシャルが低くなる（図８（ｃ）では上方になる）。この結果、チャネルを通過する信号電荷は、ポテンシャル差によってもドレイン方向に加速を受けることになる。したがって、拡散のみで流れる従来例と比較して、読出し時間を短くすることが可能となる。
【００４０】
このように、第２の実施の形態によれば、読出しトランジスタのチャネル幅が、フォトダイオード側よりも増幅回路側の方が大きいので、ナローチャネル効果の結果、読出しトランジスタのゲート下のチャネルポテンシャルは増幅回路側の方が高くなる。したがって、読出しトランジスタのチャネルを通過する信号電荷はこのポテンシャル差によっても移動するので、拡散のみによって流れる場合よりも、読出し時間が短くなる。
【００４１】
ところで、フォトダイオードの開口率を大きくするために、信号線とドレイン線の配線を重ねて構成しても良い。
すなわち、増幅型固体撮像装置に於ける画素の基本構成は、フォトダイオード、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、ライン選択トランジスタ、或いは容量結合、そしてフォトダイオードと増幅トランジスタゲートとを接続する配線である。
【００４２】
また、光電変換した信号電荷を一時蓄積する場合には、フォトダイオードとは異なる領域に蓄積ダイオードを設け、フォトダイオードと蓄積ダイオードとの間に転送ゲートを設けている。
【００４３】
更に、増幅トランジスタで増幅された信号を読出すための信号線と、信号電荷をリセット、排出するためのドレイン線が、それぞれ配線されている。通常、信号線とドレイン線は、それぞれ、独立に２本配線されている。
【００４４】
素子を微細化して、光電変換部をトランジスタや信号線、ドレイン線の上部に蓄積した構造の固体撮像素子に於いては、画素電極と蓄積部との電気的導通を得るために、信号線を形成する層とドレイン線を形成する層とを、同じ層で金属のキャップを形成しなければならない。このため、信号線、ドレイン線を形成するとき、上記金属キャップと電気的に接触しないようにするという制約がある。
【００４５】
このような増幅型固体撮像装置では、信号線とドレイン線の配線を独立に配線していた。しかしながら、上記配線を独立した構造では、素子の微細化を行うにあたり、信号線とドレイン線の２本の配線によりフォトダイオード部の開口率を制限してしまう。
【００４６】
また、光電変換部を最上部に積層した構造の撮像装置では、信号線とドレイン線を重ならないように独立に配線するだけのスペースが無くなるという問題がある。つまり、微細な素子を形成するとき、信号線とドレイン線を重ねないで配線することが不可能になる。
【００４７】
このため、以下に述べる実施の形態では、信号線とドレイン線を重ねた構成によりフォトダイオードの開口率を大きくした例を説明する。
図９は、この発明の第３の実施の形態を示すもので、増幅型固体撮像素子の１画素分について、増幅された信号電流を読出すための配線（信号線）と信号電荷を排出するための配線（ドレイン線）の配置構成を示した図である。また、図１０は、図９の増幅型固体撮像素子の配線配置についての半面配置を示した図である。更に、図１１はこの増幅型固体撮像素子の等価回路図である。
【００４８】
この増幅型固体撮像素子に於いて、ｐ型シリコン半導体基板６１の表面層に、ｐ＋  層（素子分離領域）６２、ｐ＋＋層（フォトダイオード）６３が形成される。このフォトダイオード６３では、信号電荷が発生される。そして、フォトダイオード６３と電気的接触のためのコンタクトホールが形成された後、フォトダイオード６３と増幅トランジスタ６４のゲートと電気的接触を得るように形成される。このとき、増幅トランジスタ６４及び信号電荷を排出するためのリセットトランジスタ６５が形成される領域にｎ層が形成される。
【００４９】
そして、ソース、ドレインが形成され、電気的接触を有するためのコンタクトホールが形成される。その後、トランジスタのゲートを形成するためにポリシリコンが堆積され、所望の形状に加工されて増幅トランジスタ６４とリセットトランジスタ６５が形成される。更に、信号電荷を蓄積するために、ポリシリコンとＳｉＯ２  ／ＳｉＮ／ＳｉＯ２  （絶縁層）により、キャパシタ６６が形成される。
【００５０】
このようにして、増幅型固体撮像素子の素子部分が形成される。
次いで、増幅型固体撮像装置の素子部分が形成された後、信号電流を読出すための配線である信号線６７と、信号電荷を排出するための配線であるドレイン線６８とが配線される。このとき、ドレイン線６８が形成されるため、例えばアルミニウム（Ａｌ）薄膜がスパッタリングにより形成される。そして、パターニング、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法等により、所望の形状に加工されてドレイン線６８が形成される。
【００５１】
次に、シリコン酸化膜６９が積層される。このシリコン酸化膜６９は、絶縁層としてドレイン線６８を保護し、また、他の部分との電気的な接触を防ぐ役割を担うものである。そして、信号線６７が形成されるために、例えばＡｌ薄膜がスパッタリング法等により堆積される。この後、先に形成されたドレイン線６８に重なるようにレジストがパターニングされ、ＲＩＥ法により信号線６７が加工される。
【００５２】
これにより、図１０に示されるように、信号線６７がドレイン線６８の上部に重なるように形成される。尚、７０はアドレス線であり、７１はリセット線である。
【００５３】
また、レジストのパターニングを行う際、信号線６７の幅がドレイン線６８の幅よりも小さくなるようにパターニングすることも好ましい。この理由は、信号線６７を覆っているレジストをパターニングする際、合わせずれに起因して信号線６７がドレイン線６８の外側にはみ出し、段差を生じて、電気的な導通不良を起こすことを無くすことができるからである。
【００５４】
このように、図９に示されるように、信号電流を読出すための配線（信号線６７）と、信号電荷を排出するための配線（ドレイン線６８）の２本を重ねる構造に配設することにより、フォトダイオード６３の開口率を制限する配線幅を１本分の幅とすることができる。この結果、フォトダイオード６８の開口率を向上させることができるので、高感度化することができる。
【００５５】
尚、上述した第３の実施の形態では、配線材料としてＡｌ（アルミニウム）を用いているが、その他、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）等の金属、或いは該金属を少なくとも１種類以上含む金属合金、シリザイド化合物を初めとする化合物を用いることもできる。
【００５６】
次に、この発明の第４の実施の形態について説明する。
図１２及び図１３は、光電変換部を積層した構造の増幅型固体撮像素子について示したもので、図１２は増幅型固体撮像素子の１画素分についての信号線とドレイン線の配置構成を示した図、図１３は図１２の増幅型固体撮像素子の配線配置についての半面配置を示した図である。
【００５７】
上述した第３の実施の形態と同様に、先ず素子部分から形成される。尚、このとき、第３の実施の形態の光電変換部となる部分でも一部電荷を蓄積することができる。
【００５８】
そして、信号電荷を蓄積部７３に運ぶために、絶縁層７４にＲＩＥ等を用いて公が形成され、タングステンＣＶＤ等により金属の柱（プラグ）７５が形成される。この後、スパッタリング法等により、Ａｌ（アルミニウム）膜が、例えば４００ｎｍ堆積されて、レジストのパターニング、ＲＩＥ等によって所望の形状に形成される。これにより、ドレイン線７６と金属キャップ７７が同時に形成される。
【００５９】
この後、シリコン酸化膜７４が堆積され、再度、レジストのパターニング、ＲＩＥ、金属膜の堆積等が繰返されて、金属プラグ７８上に信号線７９及び金属キャップ８０が形成される。このとき、信号線７９と同層で金属キャップ８０が形成されるので、信号線７９と金属キャップ８０が電気的に接触しないようにしなければならない。このため、信号線７９と金属キャップ８０の間には、０．６μｍ以上の間隔を保って電気的に接触する危険性を避けるようにする。
【００６０】
このため、図１２からも分かるように、信号線７９は、ドレイン線７６の上に重ならないように配線することはできない。つまり、信号線７９とドレイン線７６は、重ねられた構造にしなくてはならない。
【００６１】
信号線まで形成された後は、再度シリコン酸化膜７４が堆積され、ＲＩＥによる加工、金属膜の堆積加工が行われて金属プラグ８１が形成される。この後、例えば、Ｔｉ等の金属が堆積され、ＲＩＥ等による形状加工が行われて画素電極８２が形成される。
【００６２】
最後に、光電変換層８３として、例えばアモルファスＳｉ膜が堆積され、光電変換層８３上、すなわち最上部に、例えばＩＴＯ等で構成される透明電極８４が堆積される。
【００６３】
尚、８５は増幅トランジスタ、８６はアドレス線であり、８７はリセット線である。
このように、第４の実施の形態によれば、光電変換部を信号線、ドレイン線等の配線よりも上方に配設したので、開口率を制限されることはない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、セル内で使用するトランジスタ数を減らしてセル構成を簡単化し、光電変換部の開口率を大きく取ることのできる固体撮像装置の駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に於ける固体撮像装置の構成を示した図である。
【図２】第１の実施の形態に於けるデバイスを駆動するときの動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】読出しトランジスタ２６、増幅トランジスタ２３を１断面に構成したセル部断面形状を示した図である。
【図４】図３の断面部の電位分布図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれセル選択時及び非選択時について示した図である。
【図５】基本的な固体撮像装置のパターン例を示した図である。
【図６】図５に示された固体撮像装置の単位セルの回路構成図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係る固体撮像装置の平面図である。
【図８】第２の実施の形態の効果を簡単に説明するもので、（ａ）は読出しトランジスタ４１′のパターンを示す平面図、（ｂ）は同図（ａ）Ｉ−Ｉ線に沿った断面図、（ｃ）はそのチャネルポテンシャルを表わす図である。
【図９】この発明の第３の実施の形態を示すもので、増幅型固体撮像素子の１画素分について、増幅された信号電流を読出すための配線（信号線）と信号電荷を排出するための配線（ドレイン線）の配置構成を示した図である。
【図１０】図９の増幅型固体撮像素子の配線配置についての半面配置を示した図である。
【図１１】この増幅型固体撮像素子の等価回路図である。
【図１２】光電変換部を積層した構造の増幅型固体撮像素子の１画素分についての信号線とドレイン線の配置構成を示した図である。
【図１３】光電変換部を積層した構造の増幅型固体撮像素子について示したもので、図１２の増幅型固体撮像素子の配線配置についての半面配置を示した図である。
【図１４】従来の固体撮像装置の構成を示した図である。
【図１５】従来構造の固体撮像装置を駆動するときのタイミングチャートである。
【図１６】読出しトランジスタ７、増幅トランジスタ３、アドレストランジスタ５を１断面に構成したセル部断面形状を示した図である。
【図１７】図１６の断面部の電位分布図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれセル選択時及び非選択時について示した図である。
【符号の説明】
２１、４０  フォトダイオード、
２２  読出しトランジスタ、
２３、４２  増幅トランジスタ、
２４  リセットトランジスタ、
２５  ソース線、
２６、４１、４１′  読出しトランジスタ、
２７  信号線、
２８  垂直レジスタ、
２９、４７    読出し線、
３０  ドレイン線、
３１  リセットアドレス線、
３２  サンプル／ホールド線、
３３  サンプル／ホールドトランジスタ、
３４  蓄積容量、
３５  水平レジスタ、
３６  水平トランジスタ、
３７  信号出力線、
４３  垂直選択トランジスタ、
４４  充放電トランジスタ、
４５  水平アドレス線、
４６  リセット線、
４８、４９、５１  層間コンタクト、
５０  ゲート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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