[发明专利]具有固定电位输出晶体管的图像传感器有效

专利信息
申请号: 201310168391.3 申请日: 2013-05-09
公开(公告)号: CN103681707A 公开(公告)日: 2014-03-26
发明(设计)人: 真锅宗平;柳政澔 申请(专利权)人: 全视科技有限公司
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146;H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378
代理公司: 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 代理人: 齐杨
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 具有 固定 电位 输出 晶体管 图像传感器
【权利要求书】:

1.一种图像传感器,其包括像素阵列,所述图像传感器包含:

第一像素的第一光敏区,其安置在衬底层内或衬底层上以响应于入射在所述第一像素上的光而积累图像电荷;及

所述第一像素的第一像素电路,其安置在所述衬底层内或所述衬底层上,所述第一像素电路包括:

第一传送存储晶体管,其耦合在所述第一光敏区与第一电荷存储区域之间以将所述图像电荷从所述第一光敏区传送到所述第一电荷存储区域;及

第一输出晶体管,其具有耦合在所述第一电荷存储区域与浮动扩散区之间的沟道以选择性地将所述图像电荷从所述第一电荷存储区域传送到所述浮动扩散区,其中所述第一输出晶体管的栅极耦合到第一固定电压电位,且响应于施加到所述第一传送存储晶体管的栅极的控制信号而选择性地将所述图像电荷从所述第一电荷存储区域传送到所述浮动扩散区。

2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述像素电路进一步包括:

读出晶体管,其具有耦合到所述浮动扩散区的栅极,以在位线上产生指示所述浮动扩散区处的所述图像电荷的图像信号;及

复位晶体管,其耦合在第一电压轨与所述浮动扩散区之间以复位所述第一像素。

3.根据权利要求2所述的图像传感器,其进一步包含邻近所述第一像素而安置的第二像素,所述第二像素包括:

第二光敏区;及

所述第二像素的第二像素电路,其安置在所述衬底层内或所述衬底层上,所述第二像素电路包括:

第二传送存储晶体管,其耦合在所述第二光敏区与第二电荷存储区域之间;及

第二输出晶体管,其具有耦合在所述第二电荷存储区域与所述浮动扩散区之间的沟道,其中所述第二输出晶体管的栅极耦合到第二固定电压电位,

其中所述第一及第二像素共享所述读出及复位晶体管。

4.根据权利要求3所述的图像传感器,其进一步包含:

第一全局快门晶体管,其耦合在第二电压轨与所述第一光敏区之间以复位所述第一光敏区;及

第二全局快门晶体管,其耦合在所述第二电压轨与所述第二光敏区之间以复位所述第二光敏区。

5.根据权利要求4所述的图像传感器,其中所述第一全局快门晶体管的栅极及所述第二全局快门晶体管的栅极耦合到全局快门信号线,以同时复位所述第一及第二光敏区。

6.根据权利要求3所述的图像传感器,其中所述第一及第二输出晶体管的所述栅极耦合到所述衬底层以使所述第一及第二输出晶体管的所述栅极接地。

7.根据权利要求3所述的图像传感器,其进一步包含将所述第一输出晶体管耦合到所述第二输出晶体管的局部互连,其中所述局部互连耦合到所述浮动扩散区。

8.根据权利要求7所述的图像传感器,其进一步包括金属堆叠以路由信号,其中所述金属堆叠包括:

第一金属层,其包含导体,其中所述导体的大多数大体上彼此平行;及

第二金属层,其包含导体,其中所述导体的大多数既在所述第二金属层内大体上彼此平行又大体上垂直于所述第一金属层内的所述导体的大多数,

其中所述局部互连安置在所述金属堆叠内以使所述局部互连大体上垂直于其中安置有所述局部互连的所述金属层内的所述导体的大多数。

9.根据权利要求3所述的图像传感器,所述像素阵列进一步包含:

第一组导体,其跨越所述像素阵列的行,所述第一组导体包括:

第一传送存储晶体管栅极信号线,其耦合到所述第一传送存储晶体管;

第二传送存储晶体管栅极信号线,其耦合到所述第二传送存储晶体管;

复位信号线,其耦合到所述复位晶体管的栅极;及

所述第一电压轨,其耦合到所述复位晶体管的所述栅极;

第二组导体,其跨越所述像素阵列的列,所述第二组导体包括:

所述位线,其耦合到所述读出晶体管以将所述图像信号发送到读出电路;

第二电压轨,其耦合到所述读出晶体管且耦合到第一及第二全局快门晶体管;及

全局快门信号线,其耦合到所述第一及第二全局快门晶体管的栅极以提供光敏复位信号。

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