(57)【要約】【課題】受けた物理量を検知する検知部と検知された物理量の情報を蓄積する蓄積部を備えた複数個の単位を小型化する。【解決手段】マトリックス状に配置された画素３２それぞれに、光電変換蓄積部３３とその駆動トランジスタ３５とを配置し、行選択シフトレジスタ３６と、それによって導通制御される、選択行駆動部３８の選択行駆動トランジスタ４０とで行の選択をする。列方向の選択は、列選択シフトレジスタ５０によって、バッファとしてのソースフォロワ回路を駆動トランジスタ３５と構成するロードトランジスタ４４を選択的に導通制御することによって行う。そして、選択行駆動トランジスタ４０を選択行駆動電圧入力部３９に接続して、画素３２の行に電源電圧（Ｖdd）を選択的に供給することによって行選択をする構成とした。【選択図】図１
2005304084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、前記検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力する複数のバッファ部と、前記複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部とを備えた固体撮像装置であって、
前記バッファ部は駆動素子と、負荷素子と、前記駆動素子と前記負荷素子とを接続する垂直信号線とを有し、
前記駆動素子は前記垂直信号線に直接に接続され、
前記選択機能部から出力される選択信号は前記バッファ部の電源入力部に直接に接続されることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記蓄積部をリセットするリセット機能部を備え、前記選択信号は前記リセット機能部の電源入力部に接続され、前記リセット機能部の制御入力部に前記選択機能部から出力されるリセット信号が接続されており、ｎ行目の前記選択信号は（ｎ−１）行目の前記リセット機能部の制御入力部に接続されていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記検知蓄積部は光量を検知するための検知素子と、前記検知素子で検知された光量の情報を蓄積するための蓄積素子とを有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記負荷素子は、前記選択機能部から出力される列選択信号により、前記垂直信号線を流れる電流を選択的に制御する電流制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記固体撮像素子は、前記垂直信号線の信号を出力する出力部を有し、
前記垂直信号線は前記出力部との接続を制御する列選択トランジスタをそれぞれ有しており、
前記列選択トランジスタは前記列選択信号により前記垂直信号線から選択されるうちの１つを前記出力部に伝達するものであり、
前記列選択信号により選択される前記垂直信号線につながる負荷素子は、前記列選択信号により垂直信号線に電流が流れるように制御されることを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記固体撮像素子は、前記垂直信号線の信号を出力する出力部を有し、
前記垂直信号線は前記出力部との接続を制御する列選択トランジスタをそれぞれ有しており、
前記列選択トランジスタは前記列選択信号により前記垂直信号線から選択されるうちの１つを前記出力部に伝達するものであり、
前記列選択信号により選択される前記垂直信号線および次に選択される前記垂直信号線につながる負荷素子は、前記列選択信号により垂直信号線に電流が流れるように制御されることを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項７】
光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、前記検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力する複数のバッファ部と、前記複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部とを備え、
前記バッファ部は駆動素子と、負荷素子と、前記駆動素子と前記負荷素子とを接続する垂直信号線とを有し、前記駆動素子は前記垂直信号線に直接に接続され、前記選択機能部から出力される選択信号は前記バッファ部の電源入力部に直接に接続される固体撮像装置の駆動方法であって、
前記バッファ部の前記選択は、前記バッファ部の電源入力部への電源電圧が供給されることによって行われることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、前記検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力するバッファ部と、前記複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部と、前記蓄積部をリセットするリセット機能部とを備え、
前記バッファ部は駆動素子と、負荷素子と、前記駆動素子と前記負荷素子とを接続する垂直信号線とを有し、前記駆動素子は前記垂直信号線に直接に接続され、前記選択機能部から出力される選択信号は前記バッファ部の電源入力部に直接に接続される固体撮像装置の駆動方法であって、
前記選択信号は前記リセット機能部の電源入力部に接続され、前記リセット機能部の制御入力部に前記選択機能部から出力されるリセット信号が接続されており、
ｎ行目の前記選択信号は（ｎ−１）行目の前記リセット信号と同じであることを特徴とする物理量分布検知半導体装置の駆動方法。
【請求項９】
光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、
駆動素子と、負荷素子と、前記駆動素子と前記負荷素子とを接続する垂直信号線を有し、前記検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力する複数のバッファ部と、
前記複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部と、
前記垂直信号線の信号を出力する出力部と、
前記垂直信号線と前記出力部との接続を制御する列選択トランジスタを備えた固体撮像装置の駆動方法であって、
前記出力部と接続される前記垂直信号線につながる前記負荷素子は、該垂直信号線に電流が流れるように制御されることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１０】
光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、
駆動素子と、負荷素子と、前記駆動素子と前記負荷素子とを接続する垂直信号線を有し、前記検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力する複数のバッファ部と、
前記複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部と、
前記垂直信号線の信号を出力する出力部と、
前記垂直信号線と前記出力部との接続を制御する列選択トランジスタを備えた固体撮像装置の駆動方法であって、
前記出力部と接続される前記垂直信号線および前記出力部と次に接続される前記垂直信号線につながる前記負荷素子に電流が流れるように制御されることを特徴と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、固体撮像装置およびその駆動方法ならびにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種物理量分布を検知するための半導体装置についての要望が強くなっている。とりわけそのうちの物理量として光を検知する固体撮像装置で、光電変換部で光電変換された信号電荷を蓄積する蓄積部を、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート部やバイポーラトランジスタのベース部などの、トランジスタの動作制御部と接続したり、もしくは蓄積部に動作制御部を兼ねさせたりして、信号電荷量で変化する蓄積部の電位によってトランジスタを流れる電流を制御する、いわゆる増幅型固体撮像装置が注目されている。
【０００３】
以下、従来の物理量分布検知半導体装置の素子構成とその動作について、増幅型固体撮像装置を例にとり、図１２を用いて説明する。
【０００４】
図１２に示すように、撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領域）１内に画素２をマトリックス状に配置し、画素２には、光電変換部と蓄積部とを兼ねた光電変換蓄積部３、ならびにゲート部４をもつ駆動トランジスタ５を配置している。
【０００５】
選択行駆動部８に設けられ、選択行駆動電圧入力部９から電圧を供給される選択行駆動トランジスタ１０を、行選択シフトレジスタ６の出力部７の電圧で導通制御する。選択行駆動トランジスタ１０の出力を、行選択線１１を通して行選択トランジスタ１２に供給することによって、撮像領域１における画素２の読み出し行を選択する。
【０００６】
行選択トランジスタ１２は垂直信号線１３を介してロードトランジスタ１４に接続されている。光電変換蓄積部３の出力電位は、それに蓄積された信号電荷量に応じて変化する。光電変換蓄積部３の出力電位は、電源供給線１７に接続された駆動トランジスタ５のゲート部４に伝達される。この駆動トランジスタ５を駆動トランジスタとし、第２の電源電圧（Ｖｓｓ）端子１５およびゲート入力部１６に接続されたロードトランジスタ１４をロードトランジスタとして、ソースフォロワ回路を形成する。電源供給線１７には第１の電源電圧（Ｖｄｄ）端子２７から電源電圧（Ｖｄｄ）を供給する。
【０００７】
駆動トランジスタ５とロードトランジスタ１４とで形成されたソースフォロワ回路の出力は、列選択駆動部２２に設けた信号列選択トランジスタ２３を通して水平信号線２４に供給されるのであるが、このとき信号列選択トランジスタ２３の導通状態を列選択シフトレジスタ２０が出力部２１に発生する電圧によって制御する。これによって列を選択して、ソースフォロワ回路の出力を水平信号線２４を通して選択的にインピーダンス変換部２５に送り、インピーダンス変換部２５から出力部２６に出力する。
【０００８】
それぞれの画素からの信号を出力した後、リセット電圧入力部２８から、選択行駆動部８の選択行リセット駆動トランジスタ２９にリセット電圧を送り、画素リセット電圧供給線１９を通して画素リセットトランジスタ３０を駆動し、それによって、光電変換蓄積部３に蓄積されていた信号電荷をリセットする。
【０００９】
そして再び信号電荷の蓄積を開始する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の構成では、各画素毎に光電変換部と電荷蓄積部、もしくは上述の例におけるような両者を兼ねた光電変換蓄積部３と、読み出す行を選択するための行選択トランジスタ１２と、光電変換蓄積部３の出力を増幅するための駆動トランジスタ５と、電荷蓄積部もしくは光電変換蓄積部３に蓄積された電荷をリセットするためのリセットトランジスタ３０とを備えており、かつそれらのトランジスタを駆動するための電源供給線１７や行選択線１１、画素リセット電圧供給線１９、垂直信号線１３などの多くの入出力手段を有している。
【００１１】
このため画素構成が複雑となり、画素の高性能化が困難であり、また画素面積を縮小することによる多画素の実現や素子面積の縮小もむずかしかった。
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、入力線に上述の役割を兼ねさせることで各画素の入力線の数を少なくし、それによって画素構成を簡単化し、画素の高性能化や画素面積を縮小することによって多画素の実現や素子面積の縮小を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために、本発明の固体撮像装置は、光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力する複数のバッファ部と、前記複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部とを備え、バッファ部は駆動素子と、負荷素子と、駆動素子と負荷素子とを接続する垂直信号線とを有し、駆動素子は垂直信号線に直接に接続され、前記選択機能部から出力される選択信号は前記バッファ部の電源入力部に直接にされていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、光量を検知、蓄積するための行列状に配列された複数の検知蓄積部と、検知蓄積部に蓄積された情報を検出して出力するバッファ部と、複数のバッファ部から少なくとも１つを選択する選択機能部とを備え、バッファ部は駆動素子と、負荷素子と、駆動素子と負荷素子とを接続する垂直信号線とを有し、駆動素子は垂直信号線に直接に接続され、選択機能部から出力される選択信号はバッファ部の電源入力部に直接に接続される固体撮像装置の駆動方法であって、バッファ部の前記選択は、前記バッファ部の電源入力部に電源電圧が供給されることによって行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明は、行選択機能と電源電圧供給機能、さらにはリセット機能までを兼ね備えさせることによって、構成の簡単な固体撮像装置を実現するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の固体撮像装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態としての、単位領域が二次元マトリックス状に配列された固体撮像装置の具体例である固体撮像装置の構成図である。
【００１８】
撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領域）３１内に画素３２を行列状に配置しており、（ｎ−１）行、ｎ行、（ｎ＋１）行、（ｍ−１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の部分を示した（ただしｎ、ｍは整数）。
【００１９】
画素３２には光電変換手段および蓄積手段を兼ね備えた光電変換蓄積部３３と、ゲート部３４をもつ駆動トランジスタ３５とが配置されており、行選択シフトレジスタ３６が出力部３７に発生する電圧に応じて、選択行駆動部３８内に設けられ、選択行駆動電圧入力部３９から電圧（Ｖｄｄ）が印加されている選択行駆動トランジスタ４０の出力が、選択行電源供給線４１を通して各画素３２の駆動トランジスタ３５に供給される。すなわち、読み出し行に電源電圧が供給される。駆動トランジスタ３５の端子は垂直信号線４３を介してロードトランジスタ４４に接続される。蓄積された信号電荷に応じて変化した光電変換蓄積部３３の電位が駆動トランジスタ３５のゲート部３４に伝達される。駆動トランジスタ３５は、第２の電源電圧（Ｖｓｓ）端子４５とゲート入力部４６に接続されたロードトランジスタ４４とでバッファとしてのソースフォロワ回路を形成する。
【００２０】
次に列選択シフトレジスタ５０の出力部５１の電圧により、列選択駆動部５２に設けられた信号列選択トランジスタ５３によって、上述のソースフォロワ回路の出力が水平信号線５４に接続され、インピーダンス変換部５５を通じて出力部５６に出力される。それぞれの画素からの信号を出力した後は、リセット電圧入力部５８から印加されるリセット信号に応じて選択行リセット駆動トランジスタ５９が動作して、画素リセット電圧供給線４９に出力を発生する。画素リセットトランジスタ６０は画素リセット電圧供給線４９に供給された電圧に応じて導通し、光電変換蓄積部３３に蓄積されていた信号電荷をリセットする。そして再び信号電荷の蓄積を開始する。
【００２１】
この構成によれば、選択行電源供給線４１を通して、駆動トランジスタ３５およびロードトランジスタ４４とからなる、バッファとしてのソースフォロワ回路に電源から電力が供給されるため、従来例におけるような電源供給線１７（図１２）が不要になり、画素の構成が簡単なものとなる。
【００２２】
ここで、選択行駆動電圧入力部３９に印加される電源電圧Ｖｄｄを減じることなくソースフォロワ回路の電源とするために、選択行駆動トランジスタ４０としていわゆる埋め込みトランジスタが使われている。また、それにブートストラップ回路を用いても、同様の効果を得ることができる。
【００２３】
以上のように構成された固体撮像装置について、以下、その動作を説明する。
【００２４】
図２は本発明の第１の実施の形態の駆動方法を示すタイミング図である。
【００２５】
６１、６２はそれぞれｎ行、（ｎ＋１）行が選択された期間で、６３は行選択駆動電圧で、選択行駆動電圧入力部３９に印加される電源電圧Ｖddである。６４は６３の電圧の基準点（０Ｖ）、６５、６６はそれぞれｎ行の行選択電圧、（ｎ＋１）行の行選択電圧で、それぞれの行の選択行電源供給線４１に印加される。６７は（ｍ−１）列の列選択電圧、６８はｍ列の列選択電圧、６９は（ｍ＋１）列の列選択電圧で、それぞれの列に対応する列選択シフトレジスタの出力部５１の電圧である。７０は出力電圧、７１はリセット電圧入力部５８に印加されるリセット電圧、７２は（ｍ−１）列の列選択パルス、７３はｍ列の列選択パルス、７４は（ｍ＋１）列の列選択パルス、７５はｎ行（ｍ−１）列の画素からの出力、７６はリセットパルスである。
【００２６】
ｎ行が選択された期間６１で、（ｍ−１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列が順次選択され、それぞれが出力部５６から出力７０として出力される。
【００２７】
上述の実施の形態においては、光電変換蓄積部３３が光電変換手段とその出力を蓄積するための蓄積手段とを兼ね備えた例について説明したが、光電変換手段と対応する光電変換手段の出力を蓄積するための蓄積手段とで光電変換蓄積部３３を構成してもよいことは言うまでもないことである。これは後述する実施の形態においても同じことが言える。
【００２８】
図３は、本発明の第２の実施の形態としての固体撮像装置の構成を示す。
【００２９】
この実施の形態が第１の実施の形態と異なるところは、駆動トランジスタ３５と垂直信号線４３との間に、ゲート入力部が選択行電源供給線４１と接続された行選択トランジスタ４２を備えていることである。
【００３０】
このような構成にすることによって、一つの列の垂直信号線４３と接続される駆動トランジスタ３５は選択された行に属する画素のもののみとなることが、広い電圧範囲で保証され、動作電圧範囲が確保できる。
【００３１】
駆動方法を示すタイミング図は第１の実施の形態と同じである。
【００３２】
図４は、本発明の第３の実施の形態としての固体撮像装置の構成を示す。
【００３３】
この実施の形態が第２の実施の形態と異なるところは、図３における選択行リセット駆動トランジスタ５９と画素リセット電圧供給線４９とがなく、１行前の行選択線でもある選択行電源供給線７９が画素リセット電圧供給線を兼ねており、画素リセットトランジスタ８０の入力制御部に接続されていることである。
【００３４】
これにより、画素構成はさらに簡単になる。
【００３５】
以上のように構成された固体撮像装置について、以下、その動作を説明する。
【００３６】
図５は本発明の第３の実施の形態の駆動方法を示すタイミング図である。
【００３７】
６５はｎ行の行選択電圧であり、（ｎ−１）行の画素リセットトランジスタ８０の入力部に接続される（ｎ−１）行リセットクロック８１と同一のクロックである。
【００３８】
図６は、本発明の第４の実施の形態としての固体撮像装置の構成を示す。
【００３９】
この実施の形態が第３の実施の形態と異なるところは、列選択駆動部９１に設けられた列選択トランジスタ９２が選択列のソースフォロワ回路の電流スイッチの役割を兼ねていることである。
【００４０】
本発明の第１〜３の実施の形態や従来例とも、ある行が選択されるとその期間中は全ての列のソースフォロワ回路の電流が流れる構成になっていた。しかし、固体撮像装置を例にとると、列の数は数百から数千あるのが普通であり、その消費電流は大きなものになる。しかし、この第４の実施の形態によれば、出力のために選択された列のソースフォロワ回路の電流のみが流れるため、消費電流を従来の数百の１から数千分の１の程度にまで低減させることができる。また、特に第１、第３の実施の形態では同一行のすべてのソースフォロワ回路の電流が選択行電源供給線４１、７９を通じて供給されるので、選択行電源供給線４１、７９の電流容量が低いと電圧降下を生じるために正常に動作しなくなり、必要な列のソースフォロワ回路のみに選択的に電流を流すことは効果が大きい。
【００４１】
図７は本発明の第５の実施の形態としての固体撮像装置の構成を示す。
【００４２】
この実施の形態が第４の実施の形態と異なるところは、各ソースフォロワ回路の出力が列選択トランジスタ９２を介して水平信号線９３と接続されていることである。
【００４３】
第４の実施の形態では全ての垂直信号線が常に接続された状態にあるため、選択列が切り替わる際に、選択された列のソースフォロワ回路が他の全ての垂直信号線の持つ容量を充電する必要があり、また、早く定常状態に達しさせるには、ソースフォロワ回路の時定数を小さくする必要があるが、一つの画素３２の中の駆動トランジスタの寸法を大きくすることには限度がある。
【００４４】
それに対して、第５の実施の形態では、選択された列のソースフォロワ回路出力は他の列の垂直信号線とが接続されないため、充電すべき容量は数百分から数千分の１に減少でき、充電時間が長くなるという問題は発生しにくい。またこの構成においては、図７では各列ごとにロードトランジスタ４４を設けているが、これらのロードトランジスタ４４は常に並列に接続されており、共通の１個のロードトランジスタで置き換えることもできる。
【００４５】
図８は本発明の第６の実施の形態としての固体撮像装置の構成をを示す。
【００４６】
第４、５の実施の形態と異なるところは、列選択トランジスタ９２とは独立に電流制御列選択トランジスタ９５を設け、かつそのトランジスタのゲートを列選択シフトレジスタの出力部５１に共通接続し、水平信号線９３と垂直信号線とは列選択トランジスタ９２を介して接続したことである。
【００４７】
これによって選択された列にのみソースフォロワ回路に電流が流れ、かつ水平信号線９３と接続する垂直信号線４３は選択された列だけであり、選択された列のロードトランジスタ４４だけがロードトランジスタとして機能する。
【００４８】
図９は本発明の第７の実施の形態としての固体撮像装置の構成を示す。
【００４９】
第４〜６の実施の形態では、信号を読み出すための列選択期間とソースフォロワ回路に電流を流すための列選択期間が同一である。選択された列の信号を出力する期間に比べて、ソースフォロワ回路に電流が流れてから出力が定常状態に達するまでの時定数が充分小さい場合には、これでも不都合を生じることはない。
【００５０】
しかしながら、駆動トランジスタ３５の電流駆動能力を寸法等の関係で充分にとれない場合や、垂直方向の画素数が多い等の理由で垂直信号線４３の容量が大きい場合には、出力する期間よりもソースフォロワ回路に電流が流れる期間を長くする必要がある。
【００５１】
そのために、第７の実施の形態では、ソースフォロワ回路に電流が流れる期間を出力する期間とは独立に選択できるようにしている。すなわち、電流制御選択電圧発生回路部９７を備え、ｍ列のソースフォロワ回路に流す電流を（ｍ−１）列の列選択シフトレジスタの出力部５１−ａと接続された第１の入力部９８と（ｍ＋１）列の列選択シフトレジスタの出力部５１−ｂと接続された第２の入力部９９と電流制御選択電圧出力部１００を備えている。
【００５２】
図１０は本発明の第８の実施の形態としての固体撮像装置の要部の構成を示す。
【００５３】
１０１は電流制御選択電圧発生回路部で、図９の電流制御選択電圧発生回路部９７に対応するもので、スタチックＲＳフリップフロップ回路とか二安定素子と称されている、よく知られた構成の回路である。１０２は第１の電源入力部（Ｖｄｄ）で、１０３は第２の電源入力部（Ｖｓｓ）である。１０４は第１の入力部、１０５は第２の入力部、１０６は出力部であり、図９の第１の入力部９８、第２の入力部９９、電流制御選択電圧出力部１００にそれぞれ相当する。この回路はいわゆる双安定回路と呼ばれるもので、第１の入力部１０４への正パルスで出力部１０６が第１の電源電圧状態となり、第２の入力部１０５への正パルスで出力部１０６が第２の電源電圧状態となる。
【００５４】
図１１は第７および第８の実施の形態を組み合わせた場合の駆動方法を示すタイミング図である。
【００５５】
１１０、１１１、１１２はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の列選択電圧で、それぞれの列選択シフトレジスタの出力部５１の電圧である。そして、１１３、１１４、１１５はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の選択状態を表す列選択パルスである。１１６、１１７、１１８はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の電流制御列選択電圧で、それぞれの電流制御選択電圧発生回路部９７の出力部１００の電圧である。そして１１９、１２０、１２１はそれぞれ（ｍ−１）列、ｍ列、（ｍ＋１）列の電流制御選択状態を表す電流制御列選択パルスである。ｍ列の電流制御列選択パルス１２０を例にとると、（ｍ−１）列の列選択パルス１１３の立ち上がりで、第１の電源電圧状態となり、（ｍ＋１）列の列選択パルス１１５の立ち上がりで、第２の電源電圧状態となる。すなわち、ｍ列が出力する列として選択される以前に、ｍ列のソースフォロワ回路に電流は流れ始め、ｍ列の出力が終了してからｍ列のソースフォロワ回路の電流は流れなくなる。ここでの説明は（ｍ−１）列の列選択パルス１１３で立ち上がり、（ｍ＋１）列の列選択パルス１１５の立ち上がりで立ち下がる配線になっているが、もっと以前の列選択パルスで立ち上がるようにすれば、もっと早く電流が流れ始めるように設定できることは当然である。また立ち下がりについても、必要があればもっと遅く設定することは同様に可能である。
【００５６】
また、電流制御選択電圧発生回路部９７の具体的な回路として図１０にいわゆる二安定素子を例示したが、この回路構成に限定されるものでなく、たとえばこれのＣＭＯＳ回路やその他の論理回路でも同様の効果があることは明らかである。また、入力部へ印加されるクロックの立ち上がりで出力が立ち上がる、または立ち下がる回路構成を例として示したが、入力の立ち下がりで出力が立ち上がる、または立ち下がる回路で構成できることも明らかである。
【００５７】
さらにまた、第４〜８の実施の形態の画素部および行選択部分の構成については、第３の実施の形態と同じ構成として説明した。しかし第４〜８の実施の形態の発明は第１〜３の実施の形態の発明とは独立であり、画素部および行選択部分の構成は第１〜３の実施の形態でも、また従来技術でも同様の効果を有することは明らかである。
【００５８】
図１２に示した従来例における素子構成では、低抵抗性（大電流容量）が必要な構成要素は垂直信号線１３と電源供給線１７だけである。これらは設計的に制約が厳しい画素２の中では互いに平行に配置することが可能なため、同一の低抵抗性の配線膜（たとえば金属系層）で形成することができる。しかし、図１およびそれ以降に示した本発明の実施の形態では低抵抗性（大電流容量）が必要な構成要素は選択行電源供給線４１と垂直信号線４３である。図１に示されるように、これらは互いに平行ではなく、むしろ直交する関係にある。このため、本発明の実施の形態を実現するためには、同一の配線膜で形成するのではなく、それぞれが互いに異なる層の配線膜で形成する方がはるかに容易である。
【００５９】
なお、ここに説明した実施の形態では、簡単のために光電変換部と信号電荷蓄積部を兼ねた光電変換蓄積部を備えた場合について説明したが、光電変換部と信号電荷蓄積部とが個別に形成された場合も有効であることはいうまでもない。
【００６０】
また、出力を出力バッファを介した場合を例にとって説明したが、出力バッファは本発明において必須の要素でないことは明らかである。
【００６１】
また、説明のために実質的に固体撮像装置を例にとったが、たとえばＸ線、赤外線、温度、磁場、電場、圧力等その他の物理量を検知する検知部を設け、受けた物理量によって変化した電位を駆動トランジスタのゲート部に伝達すれば、光以外の物理量分布検知半導体装置一般に有効であることもいうまでもない。
【００６２】
また、説明は単位領域が二次元状に形成された場合を例にとって行ったが、基本的な概念は単位領域が一次元状に位置された場合でも有効であることは明らかである。
【００６３】
また、行選択、もしくは列選択機能部としていわゆるシフトレジスタを用いて説明したが、これらはいわゆるデコーダを用いても同様の効果が得られることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る固体撮像装置は、画素構成を簡単にでき、高性能かつ微細画素の固体撮像装置が得られるため有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態における駆動方法を示すタイミング図
【図３】本発明の第２の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図４】本発明の第３の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図５】本発明の第３の実施の形態における駆動方法を示すタイミング図
【図６】本発明の第４の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図７】本発明の第５の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図８】本発明の第６の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図９】本発明の第７の実施の形態における素子構成を示す構成図
【図１０】本発明の第８の実施の形態における素子構成の一部を示す構成図
【図１１】本発明の第７、８の実施の形態における駆動方法を示すタイミング図
【図１２】従来の物理量分布検知半導体装置の素子構成を示す構成図
【符号の説明】
【００６６】
３１  撮像領域（一般的には物理量検知蓄積領域）
３２  画素
３３  光電変換部と蓄積部を兼ねた光電変換蓄積部
３４  駆動トランジスタ３５のゲート部
３５  駆動トランジスタ
３６  行選択シフトレジスタ
３７  行選択シフトレジスタ出力部
３８  選択行駆動部
３９  選択行駆動電圧入力部
４０  選択行駆動トランジスタ
４１  選択行電源供給線
４２  行選択トランジスタ
４３  垂直信号線
４４  ロードトランジスタ
４５  第２の電源電圧（Ｖｓｓ）端子
４６  ロードトランジスタのゲート入力部
４９  画素リセット電圧供給線
５０  列選択シフトレジスタ
５１  列選択シフトレジスタの出力部
５２  列選択駆動部
５３  信号列選択トランジスタ
５４  水平信号線
５５  インピーダンス変換部
５６  出力部
５８  リセット電圧入力部
５９  選択行リセット駆動トランジスタ
６０  画素リセットトランジスタ
６１  ｎ行が選択された期間
６２  （ｎ＋１）行が選択された期間
６３  行選択駆動電圧
６４  ６３の電圧の基準点（０Ｖ）
６５  ｎ行の行選択電圧
６６  （ｎ＋１）行の行選択電圧
６７  （ｍ−１）列の列選択電圧
６８  ｍ列の列選択電圧
６９  （ｍ＋１）列の列選択電圧
７０  出力電圧
７１  リセット電圧
７２  （ｍ−１）列の列選択パルス
７３  ｍ列の列選択パルス
７４  （ｍ＋１）列の列選択パルス
７５  ｎ行（ｍ−１）列の画素からの出力
７６  リセットパルス
７９  選択行電源供給線
８０  画素リセットトランジスタ
８１  （ｎ−１）行リセットクロック
８２  ｎ行リセットクロック
９１  列選択駆動部
９２  列選択トランジスタ
９３  水平信号線
９５  電流制御列選択トランジスタ
９７  電流制御選択電圧発生回路部
９８  電流制御選択電圧発生回路部の第１の入力部
９９  電流制御選択電圧発生回路部の第２の入力部
１００  電流制御選択電圧出力部
１０１  電流制御選択電圧発生回路部
１０２  第１の電源入力部
１０３  第２の電源入力部
１０４  第１の入力部
１０５  第２の入力部
１０６  出力部
１１０  （ｍ−１）列の列選択電圧
１１１  ｍ列の列選択電圧
１１２  （ｍ＋１）列の列選択電圧
１１３  （ｍ−１）列の列選択パルス
１１４  ｍ列の列選択パルス
１１５  （ｍ＋１）列の列選択パルス
１１６  （ｍ−１）列の電流制御列選択電圧
１１７  ｍ列の電流制御列選択電圧
１１８  （ｍ＋１）列の電流制御列選択電圧
１１９  （ｍ−１）列の電流制御列選択パルス
１２０  ｍ列の電流制御列選択パルス
１２１  （ｍ＋１）列の電流制御列選択パルス
【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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