基于飞行时间的三维图像传感器以及包括其的电子设备制造技术

提供了一种基于飞行时间(ToF)的三维(3D)图像传感器以及包括该图像传感器的电子设备。该基于飞行时间的三维图像传感器包括：至少两个第一光栅极，对称地布置在像素的中心部分中；至少两个第一栅极，被配置为去除在所述至少两个第一光栅极中产生的溢出电荷；以及第一栅极组。所述至少两个第一栅极对称地布置在像素的外部部分中。第一栅极组包括被配置为存储和传输在所述至少两个第一光栅极中产生的电荷的多个栅极。第一栅极组被布置在像素的外部部分中。

Three dimensional image sensor based on flight time and its electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
基于飞行时间的三维图像传感器以及包括其的电子设备本申请要求于2018年7月19日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0084272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。
本专利技术构思的示例性实施例涉及一种三维(3D)图像传感器，更具体地，涉及一种基于飞行时间(ToF)的3D图像传感器和包括该图像传感器的电子设备。
技术介绍
基于ToF的3D图像传感器可以测量到目标物体(例如，待测物体)的距离并且产生目标物体的3D图像。例如，基于ToF的3D图像传感器可以对从光源发射的脉冲型光学信号被目标物体反射并返回光源所花费的时间进行测量，计算到目标物体的距离，并且产生目标物体的3D图像。由光源输出的光学信号可以包括例如微波、光波或超声波。
技术实现思路
本专利技术构思的示例性实施例提供了一种包括多抽头像素结构的基于飞行时间(ToF)的三维(3D)图像传感器以及包括该基于ToF的3D图像传感器的电子设备，该基于飞行时间的三维图像传感器较少受到外部光影响，具有优异的抽头对称性，并且能够高速操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞行时间的三维图像传感器，所述基于飞行时间的三维图像传感器包括：/n至少两个第一光栅极，对称地布置在像素的中心部分中；/n至少两个第一栅极，被配置为去除在所述至少两个第一光栅极中产生的溢出电荷，其中，所述至少两个第一栅极对称地布置在像素的外部部分中；以及/n第一栅极组，包括被配置为存储和传输在所述至少两个第一光栅极中产生的电荷的多个栅极，其中，第一栅极组被布置在像素的外部部分中。/n

【技术特征摘要】
20180719 KR 10-2018-00842721.一种基于飞行时间的三维图像传感器，所述基于飞行时间的三维图像传感器包括：
至少两个第一光栅极，对称地布置在像素的中心部分中；
至少两个第一栅极，被配置为去除在所述至少两个第一光栅极中产生的溢出电荷，其中，所述至少两个第一栅极对称地布置在像素的外部部分中；以及
第一栅极组，包括被配置为存储和传输在所述至少两个第一光栅极中产生的电荷的多个栅极，其中，第一栅极组被布置在像素的外部部分中。


2.根据权利要求1所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，像素具有包括两个第一光栅极的2-抽头像素结构或包括四个第一光栅极的4-抽头像素结构，
当像素具有2-抽头像素结构时，所述两个第一光栅极和所述至少两个第一栅极中的两个第一栅极关于穿过像素的中心的直线对称地布置，
当像素具有4-抽头像素结构时，所述四个第一光栅极和所述至少两个第一栅极中的四个第一栅极关于像素的中心对称地布置。


3.根据权利要求1所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，电荷存储结构布置在所述至少两个第一光栅极与浮置扩散区之间。


4.根据权利要求3所述的基于飞行时间的三维图像传感器，
其中，电荷存储结构包括存储二极管结构、存储栅极结构或者包括存储二极管和存储栅极的组合结构，
其中，存储二极管在组合结构中形成在存储栅极下方。


5.根据权利要求1所述的基于飞行时间的三维图像传感器，所述基于飞行时间的三维图像传感器还包括：
第二光栅极，布置在像素的位于所述至少两个第一光栅极之间的中心部分中。


6.根据权利要求5所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，位于施加到所述至少两个第一光栅极中的至少一个光栅极的高电压与低电压之间的中间电压被施加到第二光栅极，或者
n型掺杂区或p型掺杂区形成在第二光栅极下方，低电压或高电压被施加到第二光栅极。


7.根据权利要求1所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，像素具有包括四个第一光栅极的4-抽头像素结构，
四个第一光栅极分别布置在由x轴和y轴划分的四个象限中，
所述至少两个第一栅极中的四个第一栅极均在第一光栅极外侧布置在两个象限之间。


8.根据权利要求1所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，像素具有包括两个第一光栅极的2-抽头像素结构，
所述两个第一光栅极布置在穿过像素的中心的直线的两侧上，
所述至少两个第一栅极在像素的外部部分中在所述两个第一光栅极之间分别布置在所述两个第一光栅极上方和下方。


9.根据权利要求8所述的基于飞行时间的三维图像传感器，所述基于飞行时间的三维图像传感器还包括：
至少一个第二光栅极，布置在像素的位于所述两个第一光栅极之间的中心部分中。


10.一种基于飞行时间的三维图像传感器，所述基于飞行时间的三维图像传感器包括：
至少两个光栅极，对称地布置在像素的中心部分中；
第一栅极，被配置为去除在所述至少两个光栅极中产生的溢出电荷，其中，第一栅极被所述至少两个光栅极围绕并且在像素的中心部分中布置为对称结构；以及
栅极组，包括被配置为存储和传输在所述至少两个光栅极中产生的电荷的多个栅极，其中，栅极组被布置在像素的外部部分中。


11.根据权利要求10所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，像素具有包括两个光栅极的2-抽头像素结构或包括四个光栅极的4-抽头像素结构，
当像素具有2-抽头像素结构时，所述两个光栅极关于穿过像素的中心的直线对称地布置，
当像素具有4-抽头像素结构时，所述四个光栅极关于像素的中心对称地布置。


12.根据权利要求10所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，像素具有包括四个光栅极的4-抽头像素结构，
四个光栅极分别布置在由x轴和y轴划分的四个象限中，
第一栅极布置在像素的中心中并被四个光栅极围绕，
栅极组布置在其中布置有相应光栅极的象限中，或者被与被四个像素围绕的浮置扩散区相邻的所述四个像素的光栅极共用。


13.根据权利要求10所述的基于飞行时间的三维图像传感器，其中，像素具有包括两个光栅极的2-抽头像素结构，
所述两个光栅极布置在穿过像素的中心的直线的两侧上，
第一栅极布置在像素的中心中并被所述两个光栅极围绕，
栅极组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈暎究，金永灿，崔成浩，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR