[发明专利]图像传感器的像素和包括该像素的图像传感器

说明书

提供了图像传感器的像素和包括该像素的图像传感器。所述像素可以包括：光电二极管，被配置为在第一时间段期间累积在光电二极管中生成的与入射光对应的光电荷；存储二极管，被配置为存储在光电二极管中累积的光电荷；以及存储栅极，被配置为控制在光电二极管中累积的光电荷转移到存储二极管。存储栅极可以包括向着光电二极管延伸的垂直栅极结构。

本申请要求于2014年10月16日提交的第10-2014-0139915号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

发明构思的实施例涉及图像传感器的像素、包括所述像素的图像传感器和包括所述图像传感器的图像处理系统，更具体地，涉及包括提供改善性能的晶体管的像素、包括所述像素的图像传感器和包括所述图像传感器的图像处理系统。

背景技术

图像传感器是将光学图像转换为电信号的装置。图像传感器用于数字照相机或其他类型的图像处理装置中。图像传感器可以包括多个像素。

机械快门模式和电子快门模式主要被用来控制确定与电信号对应的光电荷的量的曝光时间。在机械快门模式中，机械装置阻挡光到像素。电子快门模式常常被用于互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。在电子快门模式中，对生成和累积光电荷的积分时间进行电控制。电子快门模式包括滚动快门模式和全局快门模式。

在滚动快门模式中，针对像素阵列中的每一行分别控制积分时间。在全局快门模式中，在整个像素阵列中的所有的行中一致地控制积分时间。

全局快门模式具有消除由于各行之间的不同的积分时间所引起的图像失真的优点。然而，它在集成度或信号传输方面也具有一些缺点，因此，期望进行一些改善。

发明内容

图像传感器的像素可以包括：光电二极管，被配置为在第一时间段期间累积在光电二极管中生成的与入射光对应的光电荷；存储二极管，被配置为存储在光电二极管中累积的光电荷；以及存储栅极，被配置为控制在光电二极管中累积的光电荷转移到存储二极管。存储栅极可以包括向着光电二极管延伸的垂直栅极结构。

在各种实施例中，所述像素还可以包括：溢出栅极，被配置为在与第一时间段不同的第二时间段期间控制在光电二极管中累积的光电荷溢出到存储二极管中。溢出栅极可以包括向着光电二极管延伸的垂直栅极结构。

根据各种实施例，所述像素还可以包括：浮置扩散，被配置为接收在存储二极管中存储的光电荷；以及转移栅极，被配置为控制在存储二极管中存储的光电荷转移到浮置扩散。转移栅极可以包括向着存储二极管延伸的垂直栅极结构。

根据各种实施例，所述垂直栅极结构可以是第一垂直栅极，存储栅极还可以包括向着存储二极管延伸的第二垂直栅极。

在各种实施例中，所述像素还可以包括：包括光电二极管的光电二极管区域；以及包括存储二极管的存储二极管区域。光电二极管区域和存储二极管区域可以被布置为相对于行方向和/或列方向倾斜。

在各种实施例中，所述像素还可以包括：浮置扩散，被配置为接收在存储二极管中存储的光电荷。浮置扩散的电压电平可以由相邻的像素感测。

根据各种实施例，所述像素还可以包括：在像素的边缘处的第一深沟槽隔离(DTI)，用于像素和其相邻像素之间的电隔离和光隔离。

在各种实施例中，所述像素还可以包括：在光电二极管和存储二极管之间的第二深沟槽隔离(DTI)，以遮蔽存储二极管免受入射光。

在各种实施例中，所述像素还可以包括：在存储二极管上的遮光膜，以遮蔽存储二极管免受入射光。

在各种实施例中，所述像素还可以包括：在存储栅极的表面上的金属遮蔽物，以遮蔽存储栅极免受入射光。