具有背对背布局设计结构的图像传感器制造技术

本发明专利技术提供一种具有背对背设计布局的图像传感器。所述图像传感器包括四个感光像素单元对向设置形成开口，源极跟随晶体管设置于开口中心位置并靠近浮动扩散点。所述图像传感器的像素单元还包括复位晶体管，行选择晶体管以及转换增益控制晶体管，分别布局于像素单元的感光像素之间。图像传感器的像素单元的光电二极管之间，多个晶体管之间，以及多个像素单元之间设置隔离结构，以降低像素电路的暗电流。本发明专利技术提出的具有新型布局结构的图像传感器，布局设计结构紧凑，像素电路设置对称性好，同时能提高电路转换增益，提升图像传感器性能。

Image Sensor with Back-to-Back Layout Design Structure

The invention provides an image sensor with a back-to-back design layout. The image sensor consists of four photosensitive pixel units arranged in opposite directions to form an opening, and the source follower transistor is located at the center of the opening and close to the floating diffusion point. The pixel unit of the image sensor also includes a reset transistor, a row selection transistor and a conversion gain control transistor, which are respectively arranged between the photosensitive pixels of the pixel unit. Isolation structures are set up between photodiodes of pixel units of image sensor, transistors and pixel units to reduce dark current of pixel circuits. The image sensor with a new layout structure is compact in layout design and has good symmetry in pixel circuit setting. At the same time, the circuit conversion gain can be improved and the performance of the image sensor can be improved.

【技术实现步骤摘要】
具有背对背布局设计结构的图像传感器
本专利技术涉及图像传感器布局设计
，尤其涉及感光像素单元具有共享结构且像素单元背对背布局设计的图像传感器。
技术介绍
CMOS图像传感器广泛应用于各领域，例如智能手机，监控设备，无人机，人工智能等多种使用，且其应用需求日趋小型化。通常的图像传感器采用4晶体管设计，一个光电二极管加上一个传输晶体管，一个复位晶体管，一个源极跟随晶体管及一个行选择晶体管的电路结构。为满足小型化集成化的设计需求，图像传感器的像素单元采用共享结构设计可减少像素尺寸及提高填充因子(fillfactor)。填充因子相应于感光单元所占的区域面积相对于像素单元面积的比值，提高填充因子可以提升像素电路的灵敏度和信噪比。通常共享结构的像素单元的布局设计中为确保感光器件光电二极管的开口率，晶体管的布局设计需要进一步紧凑合理。在这种情况下，依赖于像素大小和晶体管布局，像素单元中共享像素的多个光电二极管会出现输出灵敏度差异性的问题。同时，由于布局结构设置不同，浮动扩散点产生寄生电容较大，会影响像素电路的转换增益。专利申请公布号CN102956660A，名称为“固态成像器件和电子设备”的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有背对背布局设计结构的图像传感器，所述图像传感器包括按行和列排列布局的多个像素单元构成的像素阵列，其特征在于，每个所述像素单元包括：分别由光电二极管及传输晶体管构成的四个具有共享结构的感光像素单元，每个所述传输晶体管以一倾斜角度设置于其相应的所述光电二极管的角部，所述四个感光像素单元对向设置形成开口；浮动扩散点，包括第一浮动扩散点和第二浮动扩散点，分别设置于两个对向的所述开口处，并分别连接到相应的两个所述感光像素单元；源极跟随晶体管，靠近并对称设置于所述第一浮动扩散点和所述第二浮动扩散点之间；及复位晶体管，设置于所述相应的两个所述感光像素单元之间。

【技术特征摘要】
1.一种具有背对背布局设计结构的图像传感器，所述图像传感器包括按行和列排列布局的多个像素单元构成的像素阵列，其特征在于，每个所述像素单元包括：分别由光电二极管及传输晶体管构成的四个具有共享结构的感光像素单元，每个所述传输晶体管以一倾斜角度设置于其相应的所述光电二极管的角部，所述四个感光像素单元对向设置形成开口；浮动扩散点，包括第一浮动扩散点和第二浮动扩散点，分别设置于两个对向的所述开口处，并分别连接到相应的两个所述感光像素单元；源极跟随晶体管，靠近并对称设置于所述第一浮动扩散点和所述第二浮动扩散点之间；及复位晶体管，设置于所述相应的两个所述感光像素单元之间。2.根据权利要求1所述的具有背对背布局设计结构的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列的同一行中相邻两个所述像素单元沿所述复位晶体管对称。3.根据权利要求1所述的具有背对背布局设计结构的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括一行选择晶体管，与所述源极跟随晶体管同一方向布局，所述像素阵列的同一列中相邻两个所述像素单元沿所述行选择晶体管对称。4.根据权利要求1或3所述的具有背对背布局设计结...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐辰，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31