【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像传感器领域,特别涉及一种三维成像的图像传感器及其获得信号 的方法,其与标准闪存工艺相兼容,能够实现空间三维成像。
技术介绍
图像传感器是将光学图像信息转化为电学信号的设备,从上世纪七十年代出现 CCD技术后,固态数字图像传感器得到了飞速的发展,其在消费电子、交通工业、医疗以及航 空航天领域取得了巨大的成功。而CMOS图像传感器的专利技术更是推动了图像传感器在各个 领域得到了更多的应用,特别是随着集成电路技术的深入发展,使得CMOS图像传感器具有 更大的集成度、更低的功耗、更快的速度、更低的成本,数字图像传感器已经进入了社会生 活的各个方面。 随着技术的发展,图像传感器不仅可以记录物体光强的大小,同时通过相关技术 可以得到被测物体的距离信息,从而实现三维成像,目前主要有两种技术,包括多视角成像 技术,以及时间飞行(Time of Flight,T0F)成像技术。 多视角成像技术主要应用三角测距成像的原理得到物体的距离信息。实现方法可 以通过传感器在不同位置对物体成像,或者利用两颗摄像头进行成像。时间飞行成像技术 利用主动光源来照射被测物体,传感器测量出物体反射回来的光波的飞行时间,从而得到 物体的三维信息。已有的时间飞行成像传感器包括雪崩管、电荷调制器件等。由于时间飞 行成像技术利用光源去主动照射被测物体,所以也称时间飞行成像技术为主动探测技术, 而多视角成像技术也被称为被动探测技术。
技术实现思路
本专利技术目的是:提出,该传感 器结构简单,且基于标准闪存工艺技术,工艺兼容性好,能够快速地实 ...
【技术保护点】
一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所述三维传感器结构左右轴对称;包括中间衬底(101)、分别位于中间衬底(101)左侧的左衬底(102)和右侧的右衬底(103);所述中间衬底(101)自左向右对称的分布为左存储区、左转移区、中间产生区、右存储区和右转移区,用于光电子产生、转移和存储;包括设置于左衬底(102)上方、横跨至中间衬底(101)左存储区上方的左浮栅层(104),所述左浮栅层(104)上方设置有左读出栅(105)和左控制栅(106),且所述左读出栅(105)位于左衬底(102)上方、左控制栅(106)位于中间衬底(101)左存储区上方;且左衬底(102)、左浮栅层(104)和左读出栅(105)构成第一读出晶体管;包括设置于右衬底(103)上方、横跨至中间衬底(101)右存储区上方的右浮栅层(111),所述右浮栅层(111)上方设置有右读出栅(112)和右控制栅(113),且所述右读出栅(112)位于右衬底(103)上方、右控制栅(113)位于中间衬底(101)右存储区上方;且右衬底(103)、右浮栅层(111)和右读出栅(112)构成第二读出晶体管;包括设置于中 ...
【技术特征摘要】
1. 一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所述三维传感器结构左右 轴对称;包括中间衬底(101)、分别位于中间衬底(101)左侧的左衬底(102)和右侧的右衬 底(103); 所述中间衬底(101)自左向右对称的分布为左存储区、左转移区、中间产生区、右存储 区和右转移区,用于光电子产生、转移和存储; 包括设置于左衬底(102)上方、横跨至中间衬底(101)左存储区上方的左浮栅层 (104) ,所述左浮栅层(104)上方设置有左读出栅(105)和左控制栅(106),且所述左读出栅 (105) 位于左衬底(102)上方、左控制栅(106)位于中间衬底(101)左存储区上方;且左衬 底(102)、左浮栅层(104)和左读出栅(105)构成第一读出晶体管; 包括设置于右衬底(103)上方、横跨至中间衬底(101)右存储区上方的右浮栅层 (111) ,所述右浮栅层(111)上方设置有右读出栅(112)和右控制栅(113),且所述右读出栅 (112) 位于右衬底(103)上方、右控制栅(113)位于中间衬底(101)右存储区上方;且右衬 底(103)、右浮栅层(111)和右读出栅(112)构成第二读出晶体管; 包括设置于中间衬底(101)的中间产生区上方的光电子产生控制栅(110),所述光 电子产生控制栅(110)两侧对称的设置有左电子转移控制栅(109)和右电子转移控制栅 (114),且所述左电子转移控制栅(109)位于左转移区上方、右电子转移控制栅(114)位于 右存储区上方; 所述三维图像传感器的光电子产生控制栅(110)上方透光,其他部分均采用后端的金 属走线将光隔离。2. 根据权利要求1所述的一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于: 所述左电子转移控制栅(109)和右电子转移控制栅(114)的边缘包住光电子产生控制栅 (110)。3. 根据权利要求1所述的一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所 述左浮栅层(104)、右浮栅层(111)和光电子产生控制栅(110)均由第一层多晶硅制成。4. 根据权利要求1所述的一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所 述左读出栅(105)、左控制栅(106)、右读出栅(112)、右控制栅(113)、左电子转移控制栅 (109)和右电子转移控制栅(114)均由第二层多晶硅制成。5. 根据权利要求1所述的一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所 述左衬底(102)和右衬底(103)均做pwell注入和晶体管源漏η型注入。6. 根据权利要求1所述的一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所 述左衬底(102)、中间衬底(101)和右衬底(103)通过四道浅槽隔离(STI)分隔,每两个浅 槽隔离之间形成一个衬底。7. 根据权利要求1所述的一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器,其特征在于:所 述左读出栅(105)上接左读出电极(RG1)、左控制栅(106)上接左控制电极(CG1)、左电子 转移控制栅(109)上接左电子转移控制电极(TG1)、光电子产生控制栅(110)上接光电子 产生电极(PG)、右读出栅(112)上接左读出电极(RG2)、右控制栅(113)上接左控制电极 (CG2)、右电子转移控制栅(114)上接右电子转移控制电极(TG2)。8. -种基于标准闪存工艺的三维图像传感器的操作方法,其特征在于:包括三个阶 段: 第一、复位阶段 (1) 将三维图像传感器所有的电极接地,排空衬底中的光电子,使器件复位; (2) 复位后,在左控制栅(106)和右控制栅(113)上加正电压,左控制栅(106)和右控 制栅(113)下方中间衬底(101)左右两侧分别形成光...
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