图像感测装置制造方法及图纸

一种图像感测装置包括：像素阵列，其包括按列和行布置的单位像素块。单位像素块中的每一个包括：第一子像素块，其包括第一浮置扩散FD区和围绕第一浮置扩散FD区的单位像素；第二子像素块，其包括电联接到第一浮置扩散FD区的第二浮置扩散FD区和围绕第二浮置扩散FD区的单位像素；以及第一像素晶体管阵列和第二像素晶体管阵列，其设置在第一子像素块在第一方向上的相对两侧。第一像素晶体管阵列包括其中第一源极跟随器晶体管和第一选择晶体管串联联接的第一驱动晶体管组。第二像素晶体管阵列包括其中第二源极跟随器晶体管和第二选择晶体管串联联接的第二驱动晶体管组。第一驱动晶体管组和第二驱动晶体管组并联联接。管组和第二驱动晶体管组并联联接。管组和第二驱动晶体管组并联联接。

【技术实现步骤摘要】
图像感测装置


[0001]本专利文件中公开的技术和实现方式涉及一种图像感测装置。

技术介绍

[0002]图像感测装置是用于将光学图像转换成电信号的半导体装置。近年来，随着计算机行业和通信行业的不断发展，各种领域中对高质量和高性能图像传感器的需求迅速增加，这些领域例如为数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、监控摄像机、医疗微型摄像机、机器人等。

技术实现思路

[0003]本公开的技术的各种实施方式涉及一种图像感测装置，除其它特征和益处之外，其能够改进8共享像素结构，从而增加源极跟随器的增益和一个或更多个像素信号的转移速率。
[0004]根据本公开的技术的实施方式，图像感测装置可以包括：像素阵列，其包括按列和行布置的单位像素块。所述单位像素块中的每一个包括：第一子像素块，其包括第一浮置扩散(FD)区和围绕所述第一浮置扩散(FD)区的单位像素；第二子像素块，其包括电联接到所述第一浮置扩散(FD)区的第二浮置扩散(FD)区和围绕所述第二浮置扩散(FD)区的单位像素；以及第一像素晶体管阵列和第二像素晶体管阵列，其设置在所述第一子像素块的在所述第一方向上的相对两侧。所述第二子像素块在第一方向上与所述第一子像素块间隔预定距离。所述第一像素晶体管阵列包括其中第一源极跟随器晶体管和第一选择晶体管串联联接的第一驱动晶体管组。所述第二像素晶体管阵列包括其中第二源极跟随器晶体管和第二选择晶体管串联联接的第二驱动晶体管组。所述第一驱动晶体管组和所述第二驱动晶体管组并联联接。
[0005]根据本公开的技术的另一实施方式，图像感测装置可以包括：像素阵列，其包括按列和行布置的单位像素块。所述单位像素块中的每一个包括：第一子像素块，其包括第一浮置扩散(FD)区和共享所述第一浮置扩散(FD)区的单位像素；第二子像素块，其包括电联接到所述第一浮置扩散(FD)区的第二浮置扩散(FD)区和共享所述第二浮置扩散(FD)区的单位像素；以及第一源极跟随器晶体管和第二源极跟随器晶体管，其位于所述第一子像素块的在所述第一方向上的相对两侧。所述第二子像素块在第一方向上与所述第一子像素块间隔预定距离。所述第一源极跟随器晶体管和所述第二源极跟随器晶体管沿第一对角线方向布置。
[0006]根据本公开的技术的又一实施方式，图像感测装置可以包括：像素阵列，其包括按列和行布置的单位像素块。所述单位像素块中的每一个包括：第一子像素块，其被配置为包括第一浮置扩散(FD)区和共享所述第一浮置扩散(FD)区的单位像素；第二子像素块，其被配置为包括电联接到所述第一浮置扩散(FD)区的第二浮置扩散(FD)区和共享所述第二浮置扩散(FD)区的单位像素；以及第一像素晶体管阵列和第二像素晶体管阵列，其设置在所
述第一子像素块的在所述第一方向上的相对两侧。所述第二子像素块在第一方向上与所述第一子像素块间隔预定距离。所述第一像素晶体管阵列包括第一驱动晶体管组，所述第一驱动晶体管组包括第一源极跟随器晶体管和第一选择晶体管。所述第二像素晶体管阵列包括第二驱动晶体管组，所述第二驱动晶体管组包括第二源极跟随器晶体管和第二选择晶体管。所述第一驱动晶体管组和所述第二驱动晶体管组定位成相对于所述第一子像素块彼此对称。
[0007]应当理解，本公开的技术的上述一般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公开内容的进一步解释。
附图说明
[0008]当结合附图考虑时，参照以下详细描述，本公开的技术的上述和其它特征以及有益方面将变得显而易见。
[0009]图1是示出基于本公开的技术的一些实现方式的图像传感器的框图的示例。
[0010]图2是示出基于本公开的技术的一些实现方式的具有8共享像素结构的单位像素块的布局图的示例。
[0011]图3是示出图2所示的单位像素块的等效电路图的示例。
[0012]图4是示出基于本公开的技术的一些实现方式的具有8共享像素结构的单位像素块的布局图的另一示例。
[0013]图5是示出基于本公开的技术的一些实现方式而布置的各自包括8共享像素结构的四个单位像素块的示意图的示例。
[0014]图6是示出基于本公开的技术的一些实现方式而布置的各自包括8共享像素结构的四个单位像素块的示意图的另一示例。
具体实施方式
[0015]现在将详细参照某些实施方式，其示例在附图中示出。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。在以下描述中，将省略对并入本文中的相关已知配置或功能的详细描述以避免使主题模糊。
[0016]图1是示出基于本公开的技术的一些实现方式的图像传感器100的框图的示例。
[0017]参照图1，图像传感器可以包括像素阵列100、相关双采样器(CDS)电路200、模数转换器(ADC)电路300、缓冲器400、行驱动器500、定时发生器600、控制寄存器700和斜坡信号发生器800。
[0018]像素阵列100可以包括按照包括列和行的矩阵形状布置的多个单位像素块(PB)。每个单位像素块(PB)可以包括多个单位像素，并且一些单位像素可被配置成彼此共享浮置扩散(FD)区和像素晶体管。例如，单位像素块(PB)可形成为8共享像素结构，其中8个单位像素中的一些彼此共享浮置扩散(FD)区、复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管。8个单位像素中的四个单位像素可以被配置成共享浮置扩散(FD)区，并且剩余的四个单位像素可以共享另一浮置扩散(FD)区。每个单位像素包括光电转换元件，以用于通过从外部接收的入射光信号的转换来产生光电荷。感光元件可以包括例如光电二极管、光栅、光电晶体管、光电导体或能够产生光电荷的一些其它感光结构。每个单位像素包括传输(Tx)晶体管，
以用于将从光电转换元件产生的光电荷传输到浮置扩散(FD)区。例如，每个像素块(PB)可以按如下方式配置：两对源极跟随器晶体管和选择晶体管彼此并联联接，以驱动单个输出节点，这将在本专利文件的后文中做进一步说明。每个单位像素块(PB)可以通过列线向CDS电路200输出指示每个单位像素的电子图像信号的像素信号。在一些实现方式中，单位像素块(PB)的输出节点可以联接到列线。单位像素块(PB)可以联接到行线和列线。
[0019]相关双采样器(CDS)电路200可以保持并采样从像素阵列100的单位像素块(PB)接收的像素信号。例如，相关双采样器(CDS)电路200可以响应于从定时发生器600接收的时钟信号来执行对接收到的电子图像信号的参考电压电平和电压电平的采样。并且可以将与接收到的电子图像信号的参考电压电平和电压电平之间的差相对应的模拟信号发送到模数转换器(ADC)电路300。
[0020]模数转换器(ADC)电路300可以将从斜坡信号发生器800接收的斜坡信号与从相关双采样器(CDS)电路200接收的采样信号进行比较，从而可以输出指示斜坡信号和采样信号之间的比较结果的比较信号。模数转换器(ADC)电路300可以响应于从定时发生器600接收的时钟信号对比较信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：像素阵列，该像素阵列包括按列和行布置的单位像素块，其中，所述单位像素块中的每一个包括：第一子像素块，该第一子像素块包括第一浮置扩散FD区和围绕所述第一浮置扩散FD区的单位像素；第二子像素块，该第二子像素块包括电联接到所述第一浮置扩散FD区的第二浮置扩散FD区和围绕所述第二浮置扩散FD区的单位像素，所述第二子像素块在第一方向上与所述第一子像素块间隔预定距离；以及第一像素晶体管阵列和第二像素晶体管阵列，所述第一像素晶体管阵列和所述第二像素晶体管阵列设置在所述第一子像素块的在所述第一方向上的相对两侧，其中，所述第一像素晶体管阵列包括第一驱动晶体管组，在所述第一驱动晶体管组中，第一源极跟随器晶体管和第一选择晶体管串联联接，并且所述第二像素晶体管阵列包括第二驱动晶体管组，在所述第二驱动晶体管组中，第二源极跟随器晶体管和第二选择晶体管串联联接，其中，所述第一驱动晶体管组和所述第二驱动晶体管组并联联接。2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一像素晶体管阵列还包括：复位晶体管，该复位晶体管位于所述第一驱动晶体管组的在第二方向上的一侧，所述第二方向垂直于所述第一方向。3.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一选择晶体管沿垂直于所述第一方向的第二方向设置在所述第一源极跟随器晶体管和复位晶体管之间。4.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一像素晶体管阵列的长度比所述第一子像素块和所述第二子像素块中的每一个的长度更长。5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一像素晶体管阵列和所述第二像素晶体管阵列中的一个设置在所述第一子像素块和所述第二子像素块之间。6.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第二子像素块设置在所述第一子像素块的一侧，并且所述第一像素晶体管阵列位于所述第一子像素块的与所述第二子像素块相对的另一侧上。7.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一选择晶体管和所述第二选择晶体管被定位成相对于所述第一子像素块在所述第一方向上彼此对称。8.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一源极跟随器晶体管和所述第二源极跟随器晶体管被定位成相对于所述第一子像素块在所述第一方向上彼此对称。9.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一驱动晶体管组和所述第二驱动晶体管组沿对角线方向布置。10.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第一源极跟随器晶体管和所述第二源极跟随器晶体管沿第一对角线方向布置；并且所述第一选择晶体管和所述第二选择晶体管沿与所述第一对角线方向交叉的第二对角线方向布置。
11.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一浮置扩散FD区和所述第二浮置扩散FD区联接到所述第一源极跟随器晶体管的栅极和所述第二源极跟随器晶体管的栅极。12.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一像素晶体管阵列的长度比所述第二像素晶体管阵列的长度更长。13.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：像素阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭坪水，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：