固體攝像裝置的制造方法
【專利說明】固體攝像裝置
[0001]相關(guān)申請的參照:本申請享有2014年3月20日申請的日本專利申請第2014 —57618號的優(yōu)先權(quán)利益，本申請中援引該日本專利申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明一般地講涉及固體攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在固體攝像裝置中有在信號讀出時通過按照每列在與各像素之間構(gòu)成源極跟隨器電路(source follower circuit)來按照每列并列地讀出像素信號的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的課題在于提供一種能夠減少由于高強度的光入射而產(chǎn)生的拖尾(streaking)的固體攝像裝置。
[0005]一實施方式的固體攝像裝置中，具備:像素陣列部，沿行方向及列方向以矩陣狀配置有蓄積進行了光電變換而得的電荷的像素；列ADC電路，基于從所述像素讀出的像素信號與基準電壓之間的比較結(jié)果，按照每列計算所述像素信號的AD變換值；垂直信號線，將從所述像素讀出的像素信號按照每列向所述列ADC電路傳送；以及負載電路，通過與所述像素之間構(gòu)成源極跟隨器電路，來從所述像素向所述垂直信號線按照所述每列讀出像素信號；所述負載電路具備:偏置電壓產(chǎn)生部，沿所述行方向分散地配置，產(chǎn)生所述源極跟隨器電路的偏置電壓。
[0006]另一實施方式的固體攝像裝置中，具備:像素陣列部，沿行方向及列方向以矩陣狀配置有蓄積進行了光電變換而得的電荷的像素；列ADC電路，基于從所述像素讀出的像素信號與基準電壓之間的比較結(jié)果，按照每列計算所述像素信號的AD變換值；垂直信號線，將從所述像素讀出的像素信號按照所述每列向所述列ADC電路傳送；以及負載電路，通過與所述像素之間構(gòu)成源極跟隨器電路，來從所述像素向所述垂直信號線按照所述每列讀出像素信號，所述負載電路具備:第一偏置電壓產(chǎn)生部，產(chǎn)生所述源極跟隨器電路的偏置電壓；以及第二偏置電壓產(chǎn)生部，產(chǎn)生所述源極跟隨器電路的偏置電壓。
[0007]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置，能夠減少由高強度的光入射產(chǎn)生的拖尾。
【附圖說明】
[0008]圖1是表示第一實施方式所涉及的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0009]圖2是表示圖1的固體攝像裝置的像素的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0010]圖3是表示圖1的固體攝像裝置的負載電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0011]圖4是表示圖1的像素的讀出動作時的各部的電壓波形的時序圖。
[0012]圖5(a)是表不圖3的負載電路的結(jié)構(gòu)例的框圖，圖5(b)是表不圖5(a)的負載晶體管中流動的電流的變動的圖，圖5(c)是與偏置電壓產(chǎn)生部配置在一處時進行比較地來表示偏置電壓產(chǎn)生部分散地配置時的像素信號的信號電平及復位電平的變動的圖。
[0013]圖6(a)是表示第二實施方式所涉及的固體攝像裝置中應用的負載電路的結(jié)構(gòu)例的框圖，圖6(b)是表示圖6(a)的負載晶體管中流動的電流的變動的圖，圖6(c)是表示偏置電壓產(chǎn)生部分散地配置時的像素信號的信號電平及復位電平的變動的圖。
[0014]圖7是表示應用了第三實施方式所涉及的固體攝像裝置的數(shù)字攝像機的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0015]根據(jù)一個實施方式，具備像素陣列部、列ADC電路、垂直信號線、負載電路。像素陣列部沿行方向及列方向以矩陣狀配置有蓄積進行了光電變換而得的電荷的像素。列ADC電路按照每列基于從所述像素讀出的像素信號與基準電壓之間的比較結(jié)果來計算所述像素信號的AD變換值。垂直信號線將從所述像素讀出的像素信號按照所述每列向所述列ADC電路傳送。負載電路通過與所述像素之間構(gòu)成源極跟隨器電路，來從所述像素向所述垂直信號線按照所述每列讀出像素信號。在此，負載電路具備沿所述行方向分散地配置、產(chǎn)生所述源極跟隨器電路的偏置電壓的偏置電壓產(chǎn)生部。
[0016]以下，參照附圖詳細地說明實施方式所涉及的固體攝像裝置。另外，本發(fā)明不受這些實施方式的限制。
[0017](第一實施方式)
[0018]圖1是表示第一實施方式所涉及的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖1中，固體攝像裝置中設(shè)置有像素陣列部I。像素陣列部I中，沿行方向RD及列方向CD以矩陣狀配置有m(m為正整數(shù))行Xn (η為正整數(shù))列的、蓄積進行了光電變換而得的電荷的像素PC。此外，在該像素陣列部I中，沿行方向RD設(shè)置有進行像素PC的讀出控制的水平控制線Hlin，沿列方向⑶設(shè)置有傳送從像素PC讀出的信號的垂直信號線Vlin。
[0020]此外，固體攝像裝置中設(shè)置有:沿垂直方向掃描成為讀出對象的像素PC的垂直掃描電路2 ;通過與像素PC之間構(gòu)成源極跟隨器電路來從像素PC向垂直信號線Vlin按照每列讀出像素信號的負載電路3 ;將各像素PC的信號成分通過CDS按照每列進行檢測的列ADC電路4 ;沿水平方向掃描成為讀出對象的像素PC的水平掃描電路5 ；向列ADC電路4輸出基準電壓VREF的基準電壓產(chǎn)生電路6 ;以及控制各像素PC的讀出及蓄積的定時的定時控制電路7。負載電路3中設(shè)置有產(chǎn)生用于讀出像素信號的源極跟隨器電路的偏置電壓的偏置電壓產(chǎn)生部3A?3E。偏置電壓產(chǎn)生部3A?3E沿行方向RD分散地配置。
[0021]然后，通過由垂直掃描電路2沿垂直方向掃描像素PC，使得沿行方向RD選擇像素PC。然后，在負載電路3中，一邊從偏置電壓產(chǎn)生部3A?3E接受偏置電壓一邊與該像素PC之間進行源極跟隨器動作，由此，從像素PC讀出的像素信號被經(jīng)由垂直信號線Vlin傳送，被傳送至列ADC電路4。此外，在基準電壓產(chǎn)生電路6中，作為基準電壓VREF而設(shè)定有斜波(ramp wave)，被傳送至列ADC電路4。然后，在列ADC電路4中，進行時鐘的計數(shù)動作，直至從像素PC讀出的信號電平和復位電平與斜波的電平一致為止，通過獲取此時的信號電平與復位電平的差分，來由CDS檢測各像素PC的信號成分，并被作為輸出信號SI輸出。
[0022]在此，通過沿行方向RD分散地配置偏置電壓產(chǎn)生部3A?3E，能夠抑制偏置電壓產(chǎn)生部3A?3E的基準電平的變動從自列傳到他列。因而，即使在高強度的光局部地入射到自列的像素PC的情況下，也能夠抑制他列的像素信號的電平變動，能夠減少拖尾(橫紋噪聲)。
[0023]圖2是表示圖1的固體攝像裝置的像素的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0024]圖2中，各像素PC中設(shè)置有:光電二極管H)、行選擇晶體管Ta、放大晶體管Tb、復位晶體管Tr及讀出晶體管Td。此外，在放大晶體管Tb、復位晶體管Tr、讀出晶體管Td之間的連接點，作為檢測節(jié)點而形成有浮動擴散區(qū)FD。
[0025]然后，在像素PC中，讀出晶體管Td的源極與光電二極管ro連接，讀出晶體管Td的柵極被輸入讀出信號OD。此外，復位晶體管Tr的源極與讀出晶體管Td的漏極連接，復位晶體管Tr的柵極被輸入復位信號ΦΙ復位晶體管Tr的漏極與電源電位VDD連接。此外，行選擇晶體管Ta的柵極被輸入行選擇信號Φ A，行選擇晶體管Ta的漏極與電源電位VDD連接。此外，放大晶體管Tb的源極與垂直信號線Vlin連接，放大晶體管Tb的柵極與讀出晶體管Td的漏極連接，放大晶體管Tb的漏極與行選擇晶體管Ta的源極連接。另外，圖1的水平控制線Hlin能夠?qū)⒆x出信號Φ?、復位信號ΦΙ?及行選擇信號ΦΑ按照每行向像素PC傳送。在圖1的負載電路3中，按照每列設(shè)置有恒流源GA1，恒流源GAl與垂直信號線Vlin連接。偏置電壓產(chǎn)生部3Α?3Ε能夠產(chǎn)生各列的恒流源GAl的偏置電壓。
[0026]圖3是表示圖1的固體攝像裝置的負載電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0027]圖3中，在像素陣列部I中，按照每列設(shè)置有垂直信號線Vlinl?Vlinn。在像素陣列部I的各行的像素PC，按照每列設(shè)置有放大晶體管Tbl?Tbn。負載電路3中，按照每列設(shè)置有負載晶體管MDl?MDn。各負載晶體管MDl?MDn能夠作為圖2的恒流源GAl進行動作。負載晶體管MDl?MDn