像素单元、CMOS图像传感器及电子设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种像素单元、CMOS图像传感器及电子设备，像素单元包括感光控制单元、复位晶体管及增益控制晶体管，复位晶体管及增益晶体管中至少一者具有埋入栅结构，至少位于对应晶体管的源极和漏极之间并延伸至衬底中以形成埋入沟道。本实用新型专利技术通过制备埋入栅结构，可以增加增益控制电容，有效实现双转换增益控制，特别适用于高光下，提高图像传感器的动态范围。基于本实用新型专利技术的设计，可以结合像素单元元件的布局，使得高转换增益及低转换增益均得到有效改善。本实用新型专利技术在无需外置电容的情况下实现了增益电容的增大，节约器件空间，减少各元件之间的相互影响。还可以通过顶部栅极实现电性引出，工艺简便，无需增加复杂工艺步骤便可实现器件的制备。工艺步骤便可实现器件的制备。工艺步骤便可实现器件的制备。

【技术实现步骤摘要】
像素单元、CMOS图像传感器及电子设备


[0001]本技术属于图像传感器制造
，特别是涉及一种CMOS图像传感器像素单元、包括上述像素单元的CMOS图像传感器及电子设备。

技术介绍

[0002]图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。根据元件的不同，可以分为CCD(电荷耦合元件)和CMOS(金属氧化物半导体元件)两大类。随着CMOS图像传感器(CIS)设计及制造工艺的不断发展，CMOS图像传感器逐渐取代CCD图像传感器已经成为主流。其中，CMOS图像传感器可以分为FSI (Front Side Illumination，前照式)和BSI(Back Side Illumination，背照式)两类。
[0003]动态范围是图像传感器成像质量的关键因素，动态范围大可输出更宽光强范围内的场景图像信息，呈现更丰富的图像细节。通常情况下，图像传感器输出的动态范围大约为60
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70db，在一般自然环境应用中，为了同时捕获高光及阴影部分的图像信息所需要的动态范围约为 100db本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：感光控制单元，包括感光元件及传输晶体管，所述传输晶体管分别与所述感光元件及浮动扩散点相连接，所述感光元件响应入射光产生电荷，所述传输晶体管传输所述电荷；复位晶体管，连接至第一电压源；增益控制晶体管，连接在所述复位晶体管与所述浮动扩散点之间；其中，所述复位晶体管及所述增益控制晶体管中的至少一者具有埋入栅结构，所述埋入栅结构至少位于对应晶体管的源极和漏极之间并延伸至衬底中以形成埋入沟道。2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，所述埋入栅结构包括若干个间隔排布的埋入栅单元，以在所述衬底中对应形成若干个埋入沟道单元。3.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，所述埋入栅结构包括连接部及延伸主体部，其中，所述连接部与晶体管的源极和漏极相连接，所述延伸主体部与所述连接部相连接并向下延伸至所述衬底中。4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，所述像素单元包括具有共享结构的四个所述感光控制单元，所述传输晶体管以预设倾斜角度设置于对应所述感光元件的角部，且四个所述传输晶体管对向设置形成开口，其中，所述复位晶体管设置在所述增益控制晶体管一侧沿同一方向布置，并对应位于相邻行的所述感光元件之间。5.根据权利要求4所述的CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，所述像素单元还包括源极跟随晶体管和行选择晶体管中的至少一种，其中，所述源极跟随晶体管设置在所述开口的中心，且当均形成所述源极跟随晶体管及所述行选择晶体管时，所述行选择晶体管设置在所述源极跟随晶体管一侧沿同一方向布置，并对应位于相邻列的所述感光元件之间。6.根据权利要求1所述的CMOS图像传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛鑫，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：