[实用新型]堆叠芯片图像传感器和固态堆叠芯片图像传感器

权利要求书

1.一种堆叠芯片图像传感器，其特征在于包括：

像素阵列，其中每个像素形成在第一芯片和第二芯片上并包括：

光电探测器，所述光电探测器被配置成同时生成电子电荷和空穴电荷；

电荷转移设备，所述电荷转移设备包括：

源极端子，所述源极端子连接到所述光电探测器的阴极；

漏极端子，所述漏极端子连接到供电电压；和

栅极端子，所述栅极端子被配置成接收第一信号；

电容器，所述电容器被配置成检测空穴电荷并包括：

第一电极，所述第一电极连接到所述光电探测器的阳极；和

第二电极，所述第二电极连接到地电位；

浮体节点，该浮体节点设置在所述光电探测器和所述电容器之间；和

读出电路，所述读出电路连接到所述电容器。

2.根据权利要求1所述的堆叠芯片图像传感器，其特征在于所述电荷转移设备控制电子电荷从所述光电探测器到所述电荷转移设备的所述漏极端子的转移。

3.根据权利要求1所述的堆叠芯片图像传感器，其特征在于所述读出电路包括：

反相放大器晶体管，所述反相放大器晶体管连接到所述浮体节点；

反馈电容器，所述反馈电容器连接在所述反相放大器晶体管的漏极端子和栅极端子之间；

行选择晶体管，所述行选择晶体管连接到所述反相放大器晶体管的所述漏极端子并响应第二信号；和

预充电电容器，所述预充电电容器连接到所述浮体节点并响应第三信号。

4.根据权利要求1所述的堆叠芯片图像传感器，其特征在于：

所述第一芯片包括：

所述光电探测器；

所述电容器；和

所述电荷转移设备；并且

所述第二芯片与所述第一芯片垂直堆叠并包括所述读出电路。

5.根据权利要求1所述的堆叠芯片图像传感器，其特征在于所述电容器的所述第二电极包括以下各项中的至少一个：掺杂多晶硅和钨。

6.一种固态堆叠芯片图像传感器，其特征在于包括：

像素电路阵列，每个像素电路包括：

外延层，所述外延层包括：

像素体，所述像素体具有第一主表面和相对的第二主表面，并且包括：

光电二极管；

浮体区；

p+型掺杂区，所述p+型掺杂区沿着相对的侧壁并与所述像素体的所述第二主表面相邻；

沟槽区，所述沟槽区从所述外延层的所述第一主表面延伸到所述第二主表面，其中所述沟槽区包括：

氧化物层，所述氧化物层沉积在所述沟槽区的相对的垂直侧壁上；和

中心部分，所述中心部分设置在相对的氧化物层之间，其中所述中心部分包括导电材料并连接到地电位；

电荷转移结构，所述电荷转移结构至少部分地设置在所述外延层内，其中所述电荷转移结构包括漏极并被配置成将电子电荷从所述光电二极管转移到所述漏极；和

读出电路，所述读出电路连接到所述浮体区；

其中每个像素电路形成在多个芯片上。

7.根据权利要求6所述的固态堆叠芯片图像传感器，其特征在于所述固态堆叠芯片图像传感器包括与第二芯片垂直堆叠的第一芯片。

8.根据权利要求7所述的固态堆叠芯片图像传感器，其特征在于：

所述第一芯片包括所述外延层和所述电荷转移结构；并且

所述第二芯片包括所述读出电路。

9.根据权利要求7所述的固态堆叠芯片图像传感器，其特征在于所述第一芯片和所述第二芯片用混合键合焊盘键合在一起；并且其中所述混合键合焊盘：

设置在所述外延层的所述第一主表面和所述第二芯片之间；并且

与所述光电二极管重叠。

10.根据权利要求6所述的固态堆叠芯片图像传感器，其特征在于所述读出电路包括：

源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管连接到所述浮体区；

反馈电容器，所述反馈电容器连接到所述源极跟随器晶体管；

行选择晶体管，所述行选择晶体管连接到所述源极跟随器晶体管的源极端子并响应行选择信号；和

预充电电容器，所述预充电电容器连接到所述浮体区并响应预充电信号。