[发明专利]图像感测装置

说明书

图像感测装置。一种图像感测装置包括：光电转换元件，其被配置为响应于入射光而生成光电荷；浮置扩散区，其被配置为临时存储由光电转换元件生成的光电荷；以及传输栅极，其被配置为将由光电转换元件生成的光电荷传输到浮置扩散区。传输栅极包括：主传输栅极，其被设置为与光电转换元件的中央部分交叠，并且被配置为响应于第一传输信号而操作；以及子传输栅极，其被设置为与光电转换元件的边界区域交叠并且被配置为响应于与第一电位电平不同的第二电位电平而操作。

技术领域

该专利文献中公开的技术和实现总体上涉及图像感测装置。

背景技术

图像感测装置是将光学图像转换成电信号的半导体装置。随着计算机行业和通信行业的不断发展，在例如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、监控摄像机、医疗微型相机、机器人等的各种领域中，对高质量和高性能图像传感器的需求快速增长。

发明内容

所公开技术的各种实现涉及图像感测装置。

所公开技术的一些实现涉及用于通过改进传输(Tx)晶体管(或传送(Tx)晶体管)的栅极结构来解决电位袋(potential pocket)问题的图像感测装置。

根据所公开技术的一个实施方式，一种图像感测装置可以包括：光电转换元件，该光电转换元件被配置为响应于入射光而生成光电荷；浮置扩散区，该浮置扩散区位于所述光电转换元件的附近，并被配置为临时存储由所述光电转换元件生成的光电荷；以及传输栅极，该传输栅极被设置为与所述光电转换元件交叠，并且被配置为将由所述光电转换元件生成的光电荷传输到所述浮置扩散区。所述传输栅极包括：主传输栅极，该主传输栅极被设置为与所述光电转换元件的中央部分交叠，并且被配置为响应于第一电位电平而操作；以及子传输栅极，该子传输栅极被定位为与所述主传输栅极间隔开并且被设置为与所述光电转换元件的边界区域交叠，并且被配置为响应于与所述第一电位电平不同的第二电位电平而操作。

根据所公开技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括：第一光电转换元件至第四光电转换元件，该第一光电转换元件至该第四光电转换元件被配置为响应于入射光而生成光电荷；浮置扩散区，该浮置扩散区被所述第一光电转换元件至所述第四光电转换元件共享，并且被配置为临时存储由所述第一光电转换元件至所述第四光电转换元件生成的光电荷；以及第一传输栅极至第四传输栅极，该第一传输栅极至该第四传输栅极被设置为分别与所述第一光电转换元件至所述第四光电转换元件交叠。所述第一传输栅极至所述第四传输栅极中的每一个包括：主传输栅极，该主传输栅极被设置为与相应光电转换元件的中央部分交叠，并且被配置为响应于第一信号而将所述相应光电转换元件生成的光电荷传输到所述浮置扩散区；以及子传输栅极，该子传输栅极被设置为与相应光电转换元件的边界区域交叠，并且被配置为响应于幅值与所述第一信号不同的第二信号而将所述相应光电转换元件生成的光电荷传输到所述浮置扩散区。

应当理解，所公开技术的前述概括描述和以下详细描述都是说明性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

参照以下详细描述和附图，所公开技术的上述和其它特征以及有益方面将变得显而易见。

图1是例示了基于所公开技术的一种实现的图像感测装置的框图的示例。

图2是例示了基于所公开技术的在图1中所示的像素阵列中形成的像素块的示意图的示例。

图3是例示了基于所公开技术的在图2中所示的像素块的等效电路图的示例。

图4A是例示了基于相关技术的由传输栅极下部处的电位袋中的残留光电荷引起的问题的电位分布。

图4B是基于所公开技术的在图2中所示的子传输栅极中使用的电位分布。

具体实施方式