图像感测装置制造方法及图纸

一种图像感测装置包括：至少一个光电转换元件，其被配置为通过对入射光执行光电转换来产生光电荷；浮置扩散区，其与至少一个光电转换元件相邻，并被配置为接收和存储光电荷；至少一个传输晶体管，其电联接到至少一个光电转换元件和浮置扩散区，并且被配置为响应于传输信号而将由光电转换元件产生的光电荷发送到浮置扩散区；以及至少一个升压导电接触件，其被配置为接收升压电压以对浮置扩散区进行升压，并且被设置在以下区域中，该区域(1)与浮置扩散区垂直地间隔开预定距离，并且(2)与至少一个传输晶体管垂直地不交叠。一个传输晶体管垂直地不交叠。一个传输晶体管垂直地不交叠。

【技术实现步骤摘要】
图像感测装置


[0001]该专利文件中公开的技术和实现总体上涉及图像感测装置。

技术介绍

[0002]图像传感器是用于使用对光起反应的半导体材料将光图像转换为电信号的装置(或元件)。随着计算机工业和通信工业的最近发展，在例如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、视频游戏机、监控摄像机、医疗微型相机、机器人等的各种装置中对更高集成度和更高性能的图像传感器的需求不断增长。

技术实现思路

[0003]所公开技术的各个实施方式涉及一种图像感测装置，该图像感测装置用于在较小地影响与浮置扩散区毗邻或相邻的其它外围元件的同时对浮置扩散区进行升压。
[0004]根据所公开技术的一个实施方式，一种图像感测装置可以包括：至少一个光电转换元件，其被配置为通过对入射光执行光电转换来产生光电荷；浮置扩散区，其与至少一个光电转换元件相邻，并被配置为接收和存储光电荷；至少一个传输晶体管，其电联接到至少一个光电转换元件和浮置扩散区，并且被配置为响应于传输信号而将由光电转换元件产生的光电荷发送到浮置扩散区；以及至少一个升压导电接触件，其被配置为接收升压电压以对浮置扩散区进行升压并且被设置在以下区域中，该区域(1)与浮置扩散区垂直地间隔开预定距离，并且(2)与至少一个传输晶体管垂直地不交叠。
[0005]根据所公开技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括：多个单位像素组的像素阵列，每个单位像素组包括多个单位像素，多个单位像素通过入射光的光电转换而生成响应于入射光的电信号并共享单个浮置扩散区。单位像素组中的每一个可以包括：多个光电转换元件，其被配置为通过对入射光执行光电转换而产生光电荷；多个传输晶体管，其被配置为响应于传输信号而将由相应光电转换元件产生的光电荷发送到浮置扩散区；以及至少一个升压导电接触件，其与浮置扩散区间隔开预定距离，并且被配置为与浮置扩散区垂直交叠而不与多个传输晶体管垂直交叠。
[0006]应当理解，所公开技术的前述概括描述和以下详细描述是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
[0007]当结合附图考虑以下详细描述时，所公开技术的以上和其它特征以及有益方面将容易变得显而易见。
[0008]图1是例示了基于所公开技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。
[0009]图2是例示了基于所公开技术的一些实现的形成于单位像素组中的升压结构的示例的示意图。
[0010]图3是例示了基于所公开技术的一些实现的沿图2所示的线A
‑
A
′
截取的像素阵列
的示例的截面图。
[0011]图4是例示了基于所公开技术的一些实现的沿图2所示的线B
‑
B
′
截取的像素阵列的示例的截面图。
具体实施方式
[0012]该专利文档提供了图像感测装置的实现和示例，并且所公开的特征可以被实现以基本解决由于各种图像感测装置的局限和缺点而引起的一个或更多个问题。所公开技术的一些实现提出了一种图像感测装置的设计，该图像感测装置能够在对与浮置扩散(FD)区毗邻或相邻的其它外围元件影响较小的同时，对浮置扩散(FD)区进行升压。所公开的技术提供了图像感测装置的各种实现，其能够在最小程度地影响其它外围元件的操作的情况下启用通过对浮置扩散(FD)区进行升压而生成的升压电压，从而能够容易地调整升压电容器的电容。
[0013]现在将详细参照一些实施方式进行说明，其示例在附图中示出。尽可能地，贯穿附图将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。在以下描述中，将省略并入本文中的相关已知配置或功能的详细描述，以避免使主题变得模糊。
[0014]图1是例示了基于所公开技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。
[0015]参照图1，图像感测装置可以包括像素阵列100、相关双采样器(CDS)200、模数转换器(ADC)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。
[0016]像素阵列100可以包括以二维(2D)结构连续布置的多个单位像素组(PXG)，在二维结构中单位像素组(PXG)在X轴方向和与X轴方向垂直的Y轴方向上布置。每个单位像素组(PXG)可以使多个单位像素共享单个浮置扩散区。例如，单位像素组(PXG)可以包括四个单位像素，该四个单位像素相对于设置在中央部分处的单个浮置扩散区在围绕该浮置扩散区的同时彼此间隔开预定距离。每个单位像素可以通过从外部接收的入射光的光电转换来生成与入射光相对应的像素信号，并且可以通过列线将像素信号输出到相关双采样器(CDS)200。每个单位像素可以包括：光电转换元件，其被配置为通过对入射光执行光电转换来产生光电荷；以及传输晶体管，其被配置为基于传输信号将由光电转换元件产生的光电荷发送到浮置扩散区。每个单位像素组(PXG)可以包括对浮置扩散区进行升压的升压电容器。升压电容器可以包括形成于浮置扩散区上方的升压接触件。稍后将给出升压接触结构的详细描述。
[0017]相关双采样器(CDS)200可以采样并保持从像素阵列100的单位像素接收的像素信号。例如，相关双采样器(CDS)200可以响应于从定时发生器600接收的时钟信号而执行参考电压电平和接收到的像素信号的电压电平的采样，并且可以向模数转换器(ADC)300发送与参考电压电平和接收到的像素信号的电压电平之间的差相对应的模拟信号。
[0018]模数转换器(ADC)300可以响应于从定时发生器600接收的时钟信号和从斜坡信号发生器800接收的斜坡信号，将从相关双采样器(CDS)200接收的模拟信号转换成数字信号。
[0019]缓冲器400可以锁存从模数转换器(ADC)300接收的每个数字信号，可以感测和放大每个数字信号，并且可以输出每个经放大的数字信号。
[0020]行驱动器500可以响应于定时发生器600的输出信号而联接或连接，以驱动像素阵
列100。
[0021]定时发生器600可以生成定时信号以控制行驱动器500、相关双采样器(CDS)200、模数转换器(ADC)300和斜坡信号发生器800。
[0022]控制寄存器700可以生成控制信号以控制斜坡信号发生器800、定时发生器600和缓冲器400。
[0023]斜坡信号发生器800可以响应于控制寄存器700的控制信号和从定时发生器600接收的定时信号而生成斜坡信号，并且可以将斜坡信号输出到模数转换器(ADC)300。从模数转换器(ADC)300向缓冲器400输出的信号可以由斜坡信号控制。
[0024]图2是例示了基于所公开技术的一些实现的形成于单位像素组中的升压结构的示例的示意图。图3是例示了基于所公开技术的一些实现的沿图2所示的线A
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A
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截取的像素阵列的示例的截面图。图4是例示了基于所公开技术的一些实现的沿图2所示的线B
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B
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截取的像素阵本文档来自技高网...

【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：至少一个光电转换元件，所述至少一个光电转换元件被配置为通过对入射光执行光电转换来产生光电荷；浮置扩散区，该浮置扩散区与所述至少一个光电转换元件相邻，并且被配置为接收和存储所述光电荷；至少一个传输晶体管，所述至少一个传输晶体管电联接到所述至少一个光电转换元件和所述浮置扩散区，并且被配置为响应于传输信号而将由所述光电转换元件产生的光电荷发送到所述浮置扩散区；以及至少一个升压导电接触件，所述至少一个升压导电接触件被配置为接收升压电压以对所述浮置扩散区进行升压，并且被设置在以下区域中，该区域(1)与所述浮置扩散区垂直地间隔开预定距离并且(2)与所述至少一个传输晶体管垂直地不交叠。2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述至少一个传输晶体管包括：多个传输晶体管，所述多个传输晶体管被设置成与所述浮置扩散区相邻并且彼此间隔开预定距离。3.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述至少一个升压导电接触件被设置在所述多个传输晶体管之间。4.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述升压导电接触件仅设置在与所述浮置扩散区垂直交叠的区域中。5.根据权利要求1所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：浮置扩散接触件，该浮置扩散接触件形成于所述浮置扩散区上方并且联接到所述浮置扩散区；以及第一导线，该第一导线形成于所述浮置扩散接触件上方并联接到所述浮置扩散接触件。6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述升压导电接触件设置在所述浮置扩散接触件的至少一侧中，并沿着所述浮置扩散接触件的长度垂直延伸。7.根据权利要求5所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：至少一个第二导线，所述至少一个第二导线设置在与所述第一导线相同的层中，并且被配置为联接到所述至少一个升压导电接触件。8.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，所述至少一个第二导线设置在所述浮置扩散区上方，并且与所述浮置扩散区垂直交叠，而不与所述至少一个传输晶体管垂直交叠。9.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，所述至少一个第二导线联接到升压电压节点，通过该升压电压节点接收升压电压。10.根据权利要求1所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括绝缘层，该绝缘层设置在所述浮置扩散区与所述至少一...

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