【事件の表示】
　特許第３３６９９１１号「固体撮像装置」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３６９９１１号の請求項３に係る特許を取り消す。
　同請求項１、２に係る特許を維持する。
【理　由】
 １．手続の経緯
　特許第３３６９９１１号の請求項１ないし３に係る発明は、平成９年６月３０日に特許出願され、平成１４年１１月１５日にその特許権の設定登録がなされ、その後、山口美里より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１６年７月２６日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
（１−１）訂正事項ａ
　明細書の特許請求の範囲第３項に係る記載の「おいて、」の後に、「前記リセットトランジスタと前記転送トランジスタは共にエンハンスメント型であり、」を付加する。
（１−２）訂正事項ｂ
　明細書段落００１６の「セル１以外の回路は基本的に論理回路であるのて低電圧化が容易であるが」とあるのを
「セル１以外の回路は基本的に論理回路であるので低電圧化が容易であるが」と訂正する。
（１−３）訂正事項ｃ
　明細書、図面の簡単な説明において「【図２】　本発明の第１実施形態を示すブロツク図。」を「【図２】　本発明の第１実施形態を示すブロック図。」と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項３に、明細書第１６段落及び図面の記載に基づいて「前記リセットトランジスタと前記転送トランジスタは共にエンハンスメント型であり」を付加して限定したものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　また、訂正事項ｂ、ｃは、誤記の訂正に該当し、いずれも、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
（３）むすび
　　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについての判断
（１）申立理由の概要
　　申立人山口美里は、刊行物１（甲第１号証）特開平５−２６０２４６号公報、刊行物２（甲第２号証）特開平６−９８０８０号公報、刊行物３（甲第３号証）ＬＳＩ技術　昭和５４年３月２０日　電子通信学会発行　ｐ２４、ｐ２５、ｐ６０、ｐ６１、刊行物４（参考資料１）特開平６−９７４０８号公報を示し、本件請求項１、２に係る特許発明は、刊行物１及び刊行物２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるので特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものである。また、本件請求項３に係るの特許発明は、刊行物１に記載された発明であるので、特許法第２９条第１項第３号の規定に該当し、又は刊行物１ないし４に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものであるので、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、特許を取り消すべきものであると主張している。
（２）本件請求項１ないし３に係る発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１ないし３に係る発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲に記載された以下のとおりのものである。
「【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　半導体基板上に形成されたフォトダイオードと、このフォトダイオードの信号を入力するゲートを有する増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタのドレインに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記増幅トランジスタを選択的に活性化するアドレストランジスタと、前記増幅トランジスタのゲートに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記フォトダイオードの信号を排出するリセットトランジスタと、を少なくとも備えた単位セルを用いた固体撮像装置において、前記単位セルと同一のチップ内に昇圧回路を搭載しており、前記昇圧回路の出力が前記リセットトランジスタのゲートと前記アドレストランジスタのゲートに入力されることを特徴とする固体撮像装置。
　　【請求項２】　半導体基板上に形成されたフォトダイオードと、このフォトダイオードの信号を入力するゲートを有する増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタのソースに接続されたドレインを有し、前記増幅トランジスタを選択的に活性化するアドレストランジスタと、前記増幅トランジスタのゲートに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記フォトダイオードの信号を排出するリセットトランジスタと、を少なくとも備えた単位セルを用いた固体撮像装置において、前記単位セルと同一のチップ内に昇圧回路を搭載しており、前記昇圧回路の出力が前記リセットトランジスタのゲートと前記アドレストランジスタのゲートに入力されることを特徴とする固体撮像装置。
　　【請求項３】　半導体基板上に形成されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードが接続されたソースを有する転送トランジスタと、前記転送トランジスタのドレインが接続されたゲートを有する増幅トランジスタと、この増幅トランジスタを活性化するアドレス手段と、前記増幅トランジスタのゲートに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記フォトダイオードの信号を排出するリセットトランジスタと、を少なくとも有する単位セルを用いた固体撮像装置において、前記リセットトランジスタと前記転送トランジスタは共にエンハンスメント型であり、前記リセットトランジスタのしきい値よりも前記転送トランジスタのしきい値の方が高いことを特徴とする固体撮像装置。」
（３）刊行物等
　特許異議申立人が証拠として提示した刊行物にはそれぞれ、以下のような発明が記載されている。
（３−１）刊行物１（甲第１号証）：特開平５−２６０２４６号公報
　刊行物１には、「【００２２】　［図１］に第１の実施例のリニアイメージセンサの複数（例えば４３６個）の光電変換セルのうちｉ−１番目、ｉ番目、ｉ＋１番目を抜出して示す。ｉ番目の光電変換セルは感光画素、容量手段、リセット手段、移送手段、選択手段からなる。感光画素は一定時間内の入射光量に応じた信号電荷をノードＭ’に発生するフォトダイオードＤ’i からなる。容量手段はノードＮ’の電荷量を電圧に変換するキャパシタＣ’i からなる。リセット手段はゲートがノードＳ’i-1 にドレインが１２Ｖの電位に、ソースがノードＮ’にそれぞれ接続されたしきい値が−３ＶのＭＯＳトランジスタＭＲ’i からなる。移送手段はノードＭ’とノードＮ’との間にソース・ドレインを接続しノードＲ’i にゲートが接続されたＭＯＳトランジスタＭＴi からなる。選択手段は、ノードＮ’の電位を高入力インピーダンスで受けて低出力インピーダンスで出力するバッファＢ’i 、ゲートがバッファＢ’i の出力にドレインが１２Ｖの電位に接続されたＭＯＳトランジスタＭＢ’i 、ＭＯＳトランジスタＭＢ’i のソースと共通出力ライン２０１との間にソース・ドレインが接続されゲートがノードＳ’i に接続されたＭＯＳトランジスタＭＡ’i からなる。共通出力ライン２０１には定電流源２０３が接続されている。また、共通出力ライン２０１の電位は出力バッファ２０５を通じて出力ノードＯ’に出力される。」
「【００３６】　ところで、［図４］にはフォトダイオードＤ’i のＮ型拡散領域４０３が完全空乏状態のときの電荷の移送を示した。このとき、ＭＯＳトランジスタ４０６がオンになるとＮ型拡散領域４０３に蓄積された電荷すべてが高濃度Ｎ型拡散領域４０８に移送される。ここで、Ｎ型半導体領域４０３の不純物濃度が高い場合など、Ｎ型半導体領域４０３が完全空乏層状態でない場合でも第１の実施例の効果はかわりないことをつけ加える。このとき、Ｎ型半導体領域４０３の［図４］におけるポテンシャル井戸はＭＯＳトランジスタ４０６のオン状態のチャネルのポテンシャルよりも深くなる。」と共に、第１図、第４図が記載されている。
（３−２）刊行物２（甲第２号証）：特開平６−９８０８０号公報には、リセットトランジスタであるＭＯＳＦＥＴＱ４のゲートに、しきい値落ちを補償するために昇圧回路であるブートストラップ容量Ｃ３が接続されていることが開示されている。
（３−３） 刊行物３（甲第３号証）：ＬＳＩ技術　昭和５４年３月２０日　電子通信学会発行　ｐ２４、ｐ２５、ｐ６０、ｐ６１には、刊行物１におけるリセットトランジスタ（の第１図の図面の記号）がディプレッション形トランジスタであり、転送トランジスタ（同）が、エンハンスメント形トランジスタであることが開示されている。
（３−４）刊行物４（参考資料１）：特開平６−９７４０８号公報には、「（実施例Ｂ１）図９は、本発明による固体撮像装置の一実施例を示す概略的回路図である。
【００８５】　なお、前述し従来例の図１４と異なる箇所は、垂直走査回路１２１の出力を昇圧せしめる回路が付加された点であり、各水平ラインＨＬ1 〜ＨＬm にブート・ストラップ容量ＣB1〜ＣBmが付加され、スイッチ・トランジスタＱｔ1〜Ｑｔm のゲート電極をリセットする為のトランジスタＱｕ1 〜Ｑｕm 、及びＱｔ1 〜Ｑｔm のゲート電極をフローティングにする為のトランジスタＱｓ1〜Ｑｓm 、及びインバーター１３１が付加された回路になっている。」と、第９図が記載されている。
（４）対比・判断
（４−１）　本件請求項１、２に係る発明と上記刊行物１ないし４に記載の発明とを対比する。
　アドレストランジスタのゲートに昇圧回路を接続することが本件の出願時に慣用されていた証拠として提出された刊行物４（参考資料１：特開平６−９７４０８号公報）は、バイポーラトランジスタを用いたセンサに関するものであり、水平ラインＨＬ１〜ＨＬｍにブート・ストラップ容量ＣＢ１〜ＣＢｍが付加されている構成は記載されているが、各単位セル内においてバイポーラトランジスタに接続するアドレストランジスタを有しておらず、また、各セル内における、アドレストランジスタのゲートに昇圧回路を接続する構成も記載がない。また、他に、各セル内における、アドレストランジスタのゲートに昇圧回路を接続する発明を記載した刊行物もない。
　構成が異なる刊行物４に係るセンサと刊行物１ないし３に記載のものとを組み合わせても、本件請求項１又は２に係る発明が容易に得られるとは認められない。
（４−２）本件請求項３に係る発明と刊行物１に記載の発明とを対比すると、
本件請求項３に係る発明の構成である、リセットトランジスタのしきい値よりも前記転送トランジスタのしきい値の方が高い点は、刊行物１において、第３６段落及び第４図において前記リセットトランジスタのしきい値よりも前記転送トランジスタのしきい値の方が高い構成が記載されている。また、本件請求項３に係る発明のリセットトランジスタと前記転送トランジスタは共にエンハンスメント型である点については、エンハンスメント型ＭＯＳトランジスタは周知であり、適宜用いることは設計事項にすぎないので、請求項３に係る発明は、刊行物１に記載された発明に基づいて当業者が容易になし得たものであり、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
（５）むすび
  　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件請求項１、２に係る特許を取り消すことができない。また、他に本件請求項１、２に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　本件請求項３に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、同法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１０月２５日（２００４．１０．２５）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
固体撮像装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　半導体基板上に形成されたフォトダイオードと、このフォトダイオードの信号を入力するゲートを有する増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタのドレインに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記増幅トランジスタを選択的に活性化するアドレストランジスタと、前記増幅トランジスタのゲートに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記フォトダイオードの信号を排出するリセットトランジスタと、を少なくとも備えた単位セルを用いた固体撮像装置において、前記単位セルと同一のチップ内に昇圧回路を搭載しており、前記昇圧回路の出力が前記リセットトランジスタのゲートと前記アドレストランジスタのゲートに入力されることを特徴とする固体撮像装置。
　【請求項２】　半導体基板上に形成されたフォトダイオードと、このフォトダイオードの信号を入力するゲートを有する増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタのソースに接続されたドレインを有し、前記増幅トランジスタを選択的に活性化するアドレストランジスタと、前記増幅トランジスタのゲートに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記フォトダイオードの信号を排出するリセットトランジスタと、を少なくとも備えた単位セルを用いた固体撮像装置において、前記単位セルと同一のチップ内に昇圧回路を搭載しており、前記昇圧回路の出力が前記リセットトランジスタのゲートと前記アドレストランジスタのゲートに入力されることを特徴とする固体撮像装置。
　【請求項３】　半導体基板上に形成されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードが接続されたソースを有する転送トランジスタと、前記転送トランジスタのドレインが接続されたゲートを有する増幅トランジスタと、この増幅トランジスタを活性化するアドレス手段と、前記増幅トランジスタのゲートに接続されたソースと電源に接続されたドレインとを有し、前記フォトダイオードの信号を排出するリセットトランジスタと、を少なくとも有する単位セルを用いた固体撮像装置において、
前記リセットトランジスタと前記転送トランジスタは共にエンハンスメント型であり、
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置、特に増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】図６は従来の増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置の回路配置の概略図である。図６において、点線で囲まれた部分が１つのセル１を示す。一般には複数のセル１が行列２次元状に配置されてセルアレイ２を構成する。フォトダイオードＰＤで光電変換によって生成された光電子は転送トランジスタＴを通して検出部ＤＮへ送られる。検出部ＤＮは増幅トランジスタＡｍｐのゲートにつながっているので、増幅トランジスタＡｍｐのゲート電圧が光電子数によって変調される。増幅トランジスタＡｍｐはセル１部の上方又は下方に設けられた負荷トランジスタＬｏａｄとともにソースフォロア回路を構成しており、増幅トランジスタＡｍｐのゲート電位に応じた電圧が垂直信号線Ｓｉｇに現れる。これにより、垂直信号線Ｓｉｇの電圧を通してフォトダイオードＰＤに入った光の大小を知ることができる。ドレインＤには電源電圧Ｖｄｄが与えられている。
　【０００３】アドレストランジスタＡｄは行を選択するために入っている。検出部ＤＮの光電子をリセットトランジスタＲを通してドレインＤに排出すると、検出部ＤＮがリセットされる．ＭＯＳ型固体撮像装置のＣＣＤ型固体撮像装置に対する長所の一つがグランド（Ｖｓｓ＝０Ｖ）と電源電圧Ｖｄｄの２電圧で駆動できることである。横方向に出ているアドレス、リセット、転送ゲートの３本の配線はセル１部の左あるいは右側あるいは両方に設けられた垂直シフトレジスタ３によって０Ｖ（＝Ｖｓｓ）と電源電圧Ｖｄｄの２値で駆動される。セル１間の特性ばらつきを補償するためにノイズキャンセラ回路５を搭載することもある。セル１の出力電圧は水平シフトレジスタ４によって順番に水平信号線に読み出され、出力アンプ６を通して固体撮像装置の出力となる。
　【０００４】増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置は現在主流となっているＣＣＤ型の固体撮像装置に比較して低電圧駆動が可能であることが特長の一つである。ＣＣＤでは例えば１５Ｖといった高電圧が要求されるが、増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置では例えば５Ｖの電圧で動作する。しかし将来メモリやロジックなどの他のシステムと共通の電源電圧を要求される場合に更なる低電圧化の工夫が必要となることが予想される。その場合に障害となる点を以下に説明する。
　【０００５】図７は従来のセル１の動作を概念的に示すポテンシャル図である。左からフォトダイオードＰＤ、転送トランジスタＴ、検出部ＤＮ、リセットトランジスタＲ、ドレインＤ、増幅トランジスタＡｍｐ、増幅トランジスタＡｍｐとアドレストランジスタＡｄで共有している拡散層Ｆ、アドレストランジスタＡｄ、垂直信号線Ｓｉｇ、負荷トランジスタＬｏａｄ、グランドＶｓｓの順に描いている。下向きがポテンシャル正の方向である。フォトダイオードＰＤとそこから転送された電子が溜まる所を斜線で表示している。垂直信号線電位Ｖｓｉｇは次のように決まる。検出部ＤＮがリセットされると、その電位はリセットトランジスタＲをＯＮしたときのチャネル電位Ｖｃｈ（Ｒ）にほぼそろう。リセットトランジスタＲがＯＮするとき、ゲート電圧はＶｄｄであるので、Ｖｃｈ（Ｒ）はＶｄｄからリセットトランジスタＲのしきい値落ちによって決まる。この検出部ＤＮに転送トランジスタＴを通してフォトダイオードＰＤの光電子を導入すると、ここでは斜線で示した分だけ検出部ＤＮの電位がマイナス側に変化する。増幅トランジスタＡｍｐのゲートは検出部ＤＮにつながっているので、そのゲート電圧は検出部ＤＮの電圧と等しく、そのチャネル電圧は、検出部ＤＮの電圧からの増幅トランジスタＡｍｐのしきい値落ちで決まる。そのソース電圧に当たる拡散層Ｆの電位は、さらに増幅トランジスタＡｍｐのＯＮ抵抗分だけ下がったものとなる。セル１が選択されている場合アドレストランジスタＡｄのゲートには電源電圧Ｖｄｄがかけられているので、垂直信号線Ｓｉｇには拡散層Ｆの電位からアドレストランジスタＡｄのＯＮ抵抗分だけ下がった電圧Ｖｓｉｇが現れる。この電圧Ｖｓｉｇがセル１の出力なのであるが、Ｖｓｉｇが負荷トランジスタＬｏａｄのチャネル電圧Ｖｃｈ（ｌｏａｄ）よりも小さくなると、すなわち図７において上側に来ると、出力の線形性が損なわれる。ここで、Ｖｃｈ（ｌｏａｄ）はＶｓｓから負荷トランジスタＬｏａｄのＯＮ抵抗分だけ大きい電位である。このように、３つのトランジスタのＯＮ抵抗と２つのトランジスタのしきい値落ちと信号電子による変化分を合わせたものを電源電圧Ｖｄｄ以下にしなければならない。逆に言えば、増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置に入力する電源電圧は３つのトランジスタのＯＮ抵抗と２つのトランジスタのしきい値落ちと信号電子による変化分を合わせたものの和よりも低電圧化ができないことになる。このために、例えば３．３Ｖあるいはそれ以下の１．５Ｖというような電源電圧では各トランジスタのばらつきをも考慮した上でセル１の動作マージンを十分確保することが難しくなる。
　【０００６】また、この動作では次に説明するような特性上の欠点が存在する。図８は、左からフォトダイオードＰＤ、転送トランジスタＴ、検出部ＤＮ、リセットトランジスタＲ、ドレインＤの順に描いたポテンシャル図である。
　【０００７】図８（ａ）は検出部ＤＮの電子をリセットした後の状態であり、転送トランジスタＴとリセットトランジスタＲはゲート電圧に０Ｖを入れてＯＦＦしており、検出部ＤＮ電位はリセットトランジスタＲのゲートに電源電圧Ｖｄｄを入れてＯＮしたときのチャネル電圧Ｖｃｈ（Ｒ）にほぼ等しくなっている。
　【０００８】フォトダイオードＰＤには斜線で示したように光電子が溜まっている。次に転送トランジスタＴをＯＮした時に、図８（ｂ）の状態になる。この時、フォトダイオードＰＤの電子の一部が検出部ＤＮに流れ込み、フォトダイオードＰＤと検出部ＤＮの電位が等しくなる。次に転送トランジスタＴをＯＦＦすると、図８（ｃ）の状態になる。このとき転送トランジスタＴのチャネルに存在する電子がフォトダイオードＰＤと検出部ＤＮに分配されて、フォトダイオードＰＤと検出部ＤＮが電気的に分離される。この状態で光信号が垂直信号線Ｓｉｇに読み出される。
　【０００９】次回信号を読み出す前にリセットトランジスタＲのゲート電圧に電源電圧をかけてリセットトランジスタＲをＯＮすると検出部ＤＮの信号電子がドレインに捨てられ、図８（ｄ）の状態になる。リセットトランジスタＲをＯＦＦして図８（ａ）の状態に戻る。この動作において、図８（ｂ）で光電子をフォトダイオードＰＤから全て検出部ＤＮに転送することができないので、さらにフォトダイオードＰＤのリセットを行うなどしないと光電子がフォトダイオードＰＤに残り、次回以降信号を読み出すときに残像となる。この問題はＣＣＤのようにフォトダイオードＰＤが低い電位で完全空乏化して電子を完全転送できる場合には起こらないが、ＭＯＳ型固体撮像装置ではセル１にトランジスタが存在するので、その動作を保証する為にウェル濃度を高くする必要があり、そのために完全空乏化するフォトダイオードＰＤの作製は非常に難しい。また、光電子がフォトダイオードＰＤと検出部ＤＮで分配されるために変換ゲイン（光電子１個当たりの信号振幅）が落ちる。
　【００１０】
　【発明が解決しようとする課題】上記のように、増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置ではトランジスタのしきい値とＯＮ抵抗で決まる値以下の電源電圧で動作させることが不可能であった。また、フォトダイオードＰＤの信号電子が完全転送できず、残像となった。また、変換ゲインが小さかった。
　【００１１】本発明は増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置に入力する電源電圧の低電圧化を図り、また残像を防止し、高い変換ゲインの撮像出力を得る固体撮像装置を提供することを目的とする。
　【００１２】
　【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じた。本発明では、増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置において、固体撮像装置（同一チップ内）に昇圧回路７を搭載することを特徴としている。
　【００１３】昇圧回路７の出力は、セル１のリセットトランジスタＲのゲート配線に入力する。あるいは同時にセル１のアドレストランジスタＡｄのゲート配線に入力する。
　【００１４】リセットトランジスタＲのゲート配線に入力する昇圧電圧の値は、リセットトランジスタＲが線形領域で動作する範囲に設定する。昇圧回路７搭載の有無とは別に、転送トランジスタＴをＯＮする時のゲート電圧をリセットトランジスタＲをＯＮする時のゲート電圧よりも低くする。または転送トランジスタＴのしきい値をリセットトランジスタＲのしきい値よりも高くする。
　【００１５】増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置に昇圧回路７を搭載することによって、外部から入力する電源電圧を高くしたり、電源電圧の数を増やしたりせずに電源電圧を下げることができる。
　【００１６】この昇圧回路７によって多くの端子を昇圧することはせず、リセットトランジスタＲのゲートに昇圧電圧を導入することで低電圧駆動が可能になる。これは、セル１以外の回路は基本的に論理回路であるの
で
　【００１７】リセットトランジスタＲのゲート電圧を昇圧する場合、その昇圧電圧をリセットトランジスタＲが線形領域で動作する範囲に設定することによって、安定した動作が可能になる。これは、リセット後の検出部ＤＮ電位が電源電圧にそろい、昇圧電圧のばらつきを反映しないことによる。もしも昇圧電圧をリセットトランジスタＲが飽和領域で動作する範囲に設定すると、リセット後の検出部ＤＮ電位が、昇圧電圧からリセットトランジスタＲのしきい値を引いた値になるので、昇圧電圧のばらつきがそのまま検出部ＤＮの電圧のばらつきになってしまう。
　【００１８】また、昇圧回路７を採用する場合、リセットトランジスタＲとともにアドレストランジスタＡｄのゲート電圧を昇圧すると動作的に有利である。アドレストランジスタＡｄは行を選択するためだけに入っているので、ＯＮのときには抵抗ができるだけ小さいことが望ましい。アドレストランジスタＡｄのゲート電圧を昇圧すれば、アドレストランジスタＡｄのＯＮ抵抗が小さくなるので、その分動作マージンが広くなる。
　【００１９】昇圧回路７を搭載する、しないに関わらず、転送トランジスタＴのゲート電圧をリセットトランジスタＲのゲート電圧よりも下げること、または転送トランジスタＴのしきい値をリセットトランジスタＲのしきい値よりも高くすることによって、残像が無く変換ゲインの高い出力を得ることができる．本発明の原理を図１を用いて説明する。図１は、左から順にフォトダイオードＰＤ−転送トランジスタＴ−検出部ＤＮ−リセットトランジスタＲ−ドレインＤにおけるポテンシャル図であり、下側が正の方向に描かれている。図１（ａ）は従来どおり転送ゲートとリセットトランジスタＲのゲートを電源電圧Ｖｄｄで駆動する場合であり、比較を容易にするために、図７のフォトダイオードＰＤからドレインＤまでと、図８とに示した部分と基本的に同じ部分を示している。この場合は、先に説明したように、残像が存在し、かつ変換ゲインも小さい。
　【００２０】図１（ｂ）はリセットトランジスタＲのゲート電圧を昇圧することによって、転送トランジスタＴのゲート電圧がリセットトランジスタＲのゲート電圧よりも小さくなるようにした状態を示す。このとき、リセットトランジスタＲと転送トランジスタＴとのゲート電圧の差を十分に取ることによって、フォトダイオードＰＤから読み出した光電子が検出部ＤＮに全て溜まった場合であっても、検出部ＤＮの電圧が転送トランジスタＴのチャネル電圧Ｖｃｈ（Ｔ）よりも高くなっているようにすると、転送トランジスタＴのチャネル部には電子が残らない状態でフォトダイオードＰＤから光電子を読み出せる。従って、本発明によれば、転送トランジスタＴのチャネル部の電子がフォトダイオードＰＤに戻って残像が起こることが防止できる。また、本発明によれば、フォトダイオードＰＤの１サイクル分の光電子を全て検出部ＤＮに読み出せるので、変換ゲインが大きい。
　【００２１】なお、上記の説明においては、リセットトランジスタＲのゲートを昇圧する場合を説明したが、同じ効果が、転送トランジスタＴのゲート電圧を下げることによっても得られる。この場合の例を、図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）は、リセットトランジスタＲのゲート電圧はＶｄｄであり、転送トランジスタＴのゲート電圧がそれよりも低い電圧に設定されている場合である。この場合でも、それぞれのゲート電圧Ｖｃｈ（Ｔ）とＶｃｈ（Ｒ）の間に十分な差をつけて、読み出し時にも転送ゲートのチャネル下に電子が残らないようにできるので、残像防止と変換ゲインの向上が得られる。なお、リセットトランジスタＲと転送トランジスタＴのゲート電圧が同一電圧の場合であっても、リセットトランジスタＲのしきい値よりも転送トランジスタＴのしきい値を大きくすることによって、図１（ｃ）の状態が実現できるので、同じ効果が得られる。
　【００２２】
　【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２に、本発明の第１実施形態に係る固体撮像装置の基本的な回路構成であるブロック図を示す。図２において、図６と同じ部分には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図２が図６と異なる点は、装置（すなわち、同一チップ内）に昇圧回路７を付加した点である。
　【００２３】この昇圧回路７の出力ＶＨはレベルシフタ８を通してリセットトランジスタＲのゲート配線に入力される，リセットトランジスタＲのゲート配線はこの昇圧電圧ＶＨとグランド０Ｖの２値で垂直シフトレジスタ３によって駆動される。転送トランジスタＴ、アドレストランジスタＡｄのゲート配線は垂直シフトレジスタ３に入っており、電源電圧Ｖｄｄとグランド０Ｖの２値で駆動される。この構成により、リセットトランジスタＲのゲートは転送トランジスタＴのゲートよりも高い電圧で駆動するという条件を満たしている。
　【００２４】また、上記の構成において、電源電圧Ｖｄｄは３．３Ｖとし、昇圧電圧ＶＨを５．５Ｖとした。しきい値はリセット（Ｒ）、増幅（Ａｍｐ）、アドレス（Ａｄ）のトランジスタは０．６Ｖとし、転送トランジスタＴは１．０Ｖとした。
　【００２５】リセットトランジスタＲが線形領域で動作するのは、実測によれば昇圧電圧ＶＨを、ＶＨ＞Ｖｄｄ×１．２５＋Ｖｔｈ（Ｒ）
（ここでＶｄｄ：電源電圧、Ｖｔｈ（Ｒ）：リセットトランジスタＲのしきい値）の範囲に設定した場合であったので、昇圧電圧の値５．５Ｖは電源電圧、昇圧電圧、しきい値ばらつきに対するマージンを持ってリセットトランジスタＲが線形領域で動作する範囲に設定している。
　【００２６】セル１と負荷トランジスタＬｏａｄを合わせたポテンシャルマップは図３のようになる。ドレイン電圧は電源電圧である３．３Ｖである。リセットトランジスタＲが線形領域で動作するので、リセット直後の検出部ＤＮの電圧は、ほぼ３．３Ｖになっており、昇圧電圧がばらついてもほとんど変化しない。転送トランジスタＴのチャネル電圧は１．８Ｖになっており、検出部ＤＮには、この電圧まで変換ゲインの低下や残像の問題無しに光電子を溜めることができる。実際にはフォトダイオードＰＤの容量との関係から、光電子を最大限読み出しても検出部ＤＮの電圧は２．３Ｖとなったので、検出部ＤＮの電圧は光電子の量によって２．３Ｖ〜３．３Ｖの範囲で変化し、常に問題無く動作することになる。この電圧が増幅トランジスタＡｍｐのゲートに入るので、増幅トランジスタＡｍｐのチャネル電圧はこれから増幅器（Ａｍｐ）のしきい値落ちによって決まり、この値は１．４〜２．２Ｖであった。増幅トランジスタＡｍｐは飽和領域で動作しており、拡散層Ｆの電位は増幅トランジスタＡｍｐのＯＮ抵抗分低く、１．１〜１．９Ｖであった。アドレストランジスタＡｄは線形領域で動作しており、信号線に出力される電圧ＶｓｉｇはアドレストランジスタＡｄのＯＮ抵抗分低く、１．０〜１．８Ｖとなった。この値の下隈１．０Ｖは負荷トランジスタＬｏａｄのチャネル電圧０．５Ｖから０．５Ｖの余裕があり、しきい値と電源電圧のばらつきに対して十分なマージンがある。Ｖｓｉｇの振幅である０．８Ｖは実用的な固体撮像装置として十分な値である。
　【００２７】上記のように、本発明の固体撮像装置によれば、十分な動作マージンを持ったデバイスの３．３Ｖ動作が実現できる。また、転送トランジスタＴ及びリセットトランジスタＲのしきい値の調整によってさらに電源電圧の低電圧化が可能であることも明らかである。
　【００２８】図４に、本発明の第２実施形態に係る固体撮像装置のブロック図を示す。図４において、図２と同じ部分には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。本第２実施形態が、第１実施形態と異なるのは、セル１のアドレストランジスタＡｄと増幅トランジスタＡｍｐの配置が入れ替わっていることと、アドレストランジスタＡｄとリセットトランジスタＲの両方に昇圧電圧が入力されていることである。
　【００２９】第２実施形態において、アドレストランジスタＡｄがドレイン側に有るので、アドレストランジスタＡｄのゲートをドレインと同じ電源電圧Ｖｄｄにした場合には、アドレストランジスタＡｄは飽和領域でしか動作せず、しきい値落ちが発生するとともにＯＮ抵抗が高くなる。従って、この２つの和だけ動作マージンが狭まり、低電圧化が難しい。この場合に、リセットトランジスタＲのゲートのみに昇圧電圧を導入しても前述と同様に動作マージンを広げることができるが、本実施形態のように、リセットトランジスタＲのゲートとアドレストランジスタＡｄのゲートに昇圧電圧を導入することによってさらに良好な結果が得られる。このことを図５のポテンシャル図で説明する。
　【００３０】電源電圧、昇圧電圧、各トランジスタのしきい値は第１実施形態と同じである。従って、検出部ＤＮの電圧は第１実施形態と同じく光電子の個数によって２．３Ｖから３．３Ｖまでの範囲になる。また、転送トランジスタＴのチャネル電圧が１．８Ｖであり、常に検出部ＤＮの電圧がそれよりも高くなっていることも第１実施形態と同じである。
　【００３１】本実施形態では、アドレストランジスタＡｄのゲートにも昇圧電圧が入力されており、入力されている昇圧電圧はリセットトランジスタＲのゲートと同じなので、アドレストランジスタＡｄも十分なマージンを持って線形領域で動作する。従って、拡散層Ｆの電圧はアドレストランジスタＡｄのＯＮ抵抗だけドレイン電圧より下がった３．２Ｖとなっている。増幅トランジスタＡｍｐのチャネル電圧は検出部ＤＮの電圧から増幅トランジスタＡｍｐのしきい値落ちによって決まり、その値は１．４〜２．２Ｖとなる。垂直信号線Ｓｉｇの電圧はこの値から増幅トランジスタＡｍｐのＯＮ抵抗分だけ低くなり、１．１〜１．９Ｖとなる。この値は負荷トランジスタＬｏａｄのチャネル電圧０．５Ｖから最低で０．６Ｖのマージンを取ることができる。
　【００３２】以上説明したように、本発明に係る第２実施形態を適用することにより、従来では、困難であったアドレストランジスタＡｄが増幅トランジスタＡｍｐよりもドレイン側にある配置であっても、３．３Ｖで十分な動作マージンを持って動作することができる。また、転送トランジスタＴのしきい値を下げることによって更なる低電圧化にも対応できる。本発明は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
　【００３３】
　【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られる。以上詳述したように、本発明によれば、低い電源電圧で動作マージンを確保し、残像が少なく変換ゲインの高い固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の作用を示すポテンシャル図。
　【図２】　本発明の第１実施形態を示す
ブロック
　【図３】　本発明の第１実施形態の動作を示すポテンシャル図。
　【図４】　本発明の実施例の２を示すブロック図。
　【図５】　本発明の実施例の２の動作を示すポテンシャル図。
　【図６】　従来の増幅型ＭＯＳ型固体撮像装置のブロック図。
　【図７】　従来のセルの動作を示すポテンシャル図。
　【図８】　従来のセル動作の問題点を示すポテンシャル図。
　【符号の説明】
　１…セル、２…セルアレイ、３…垂直シフトレジスタ、４…水平シフトレジスタ、５…ノイズキャンセラ回路、６…出力アンプ、７…昇圧回路、ＰＤ…フォトダイオード、ＤＮ…検出部、Ｔ…転送トランジスタ、Ａｍｐ…増幅トランジスタ、Ａｄ…アドレストランジスタ、Ｒ…リセットトランジスタ、Ｄ…ドレイン、Ｆ…増幅トランジスタとアドレストランジスタの間の拡散層、Ｌｏａｄ…負荷トランジスタ、Ｓｉｇ…垂直信号線、Ｖｓｓ…グランド（０Ｖ）、Ｖｄｄ…電源電圧、ＶＨ…昇圧電圧、Ｖｓｉｇ…垂直信号線電位、Ｖｃｈ（ｌｏａｄ）…負荷トランジスタのチャネル電位、Ｖｃｈ（Ｔ）…転送トランジスタのチャネル電位、Ｖｃｈ（Ｒ）…リセットトランジスタのチャネル電位。