图像传感器制造技术

本发明专利技术涉及图像传感器。一种放大器包括：连接在输入节点与浮置节点之间的第一电容器；连接在浮置节点与输出节点之间的第二电容器；放大元件，连接在电源电压与输出节点之间并且响应于浮置节点的电压电平来操作；连接在输出节点与接地电压之间的电流偏置源；第一重置开关，连接在浮置节点与中间节点之间并且响应于重置偏置来操作；以及重置偏置生成器电路，响应于重置信号来输出重置偏置。重置偏置是中间节点的重置电压、电源电压和接地电压中的一个。个。个。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
[0001]本申请是申请日为2020年9月3日、申请号为202010914035.1、专利技术名称为“放大器和包括其的图像传感器设备”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求在韩国知识产权局于2019年9月3日提交的第10
‑
2019
‑
0108772号韩国专利申请的优先权，该专利申请的公开通过引用被整体合并。


[0004]在本文描述的本专利技术构思的示例性实施例涉及一种半导体设备，并且更具体地涉及一种放大器和包括其的图像传感器。

技术介绍

[0005]图像传感器设备是基于从外部入射的光来生成电信号或数字信号的设备。当前正在开发根据从外部入射的光的幅度的改变量来输出事件信号的基于事件的传感器，例如动态视觉传感器(DVS)。
[0006]通常，基于事件的传感器通过使用诸如转换器和放大器等等的各种组件来输出事件信号。在这种情况下，由于各种因素，在转换器或放大器处可能发生泄漏电流或设备噪声，因此造成非预期的假事件。

技术实现思路

[0007]本专利技术构思的示例性实施例提供一种能够通过去除泄漏电流和设备噪声来提高可靠性的放大器，以及一种包括放大器的图像传感器设备。
[0008]根据示例性实施例，一种放大器包括：连接在输入节点与浮置节点之间的第一电容器；连接在浮置节点与输出节点之间的第二电容器；放大元件，被连接在电源电压与输出节点之间并且响应于浮置节点的电压电平来操作；连接在输出节点与接地电压之间的电流偏置源；第一重置开关，连接在浮置节点与中间节点之间并且响应于重置偏置来操作；第二重置开关，连接在中间节点与输出节点之间并且响应于重置偏置来操作；以及重置偏置生成器电路，响应于重置信号来输出重置偏置。重置偏置是中间节点、电源电压和接地电压的重置电压中的一个。
[0009]根据示例性实施例，一种放大器包括：放大电路，包括连接在输入节点与浮置节点之间的第一电容器，并且基于通过输入节点接收的输入电压的改变通过输出节点输出输出电压；重置开关，被连接在浮置节点与输出节点之间并且响应于重置偏置将浮置节点和输出节点重置为重置电压；以及重置偏置生成器电路，响应于重置信号基于重置电压来输出重置偏置。
[0010]根据示例性实施例，一种图像传感器设备包括多个像素。多个像素中的每一个包括：光电检测器，生成与从图像传感器设备外部入射的光相对应的光电流；转换器电路，将所生成的光电流转换为输入电压；放大器，通过输入节点接收输入电压，放大输入电压的改
变量，并且通过输出节点输出输出电压；比较器电路，将输出电压与至少两个预先确定的阈值相比较并且输出比较结果；以及输出逻辑电路，基于比较结果来输出对应的事件信号。该放大器包括：连接在输入节点与浮置节点之间的第一电容器；连接在浮置节点与输出节点之间的第二电容器；放大元件，连接在电源电压与输出节点之间并且响应于浮置节点的电压电平来操作；连接在输出节点与接地电压之间的电流偏置源；第一重置开关，连接在浮置节点与中间节点之间并且响应于重置偏置来操作；第二重置开关，连接在中间节点与输出节点之间并且响应于重置偏置来操作；以及重置偏置生成器电路，响应于重置信号来输出重置偏置。重置信号是中间节点、电源电压和接地电压的重置电压中的一个。
附图说明
[0011]通过参考附图更详细地描述本专利技术构思的示例性实施例，本专利技术构思的以上和其他目的及其他特征将变得更明显，在附图中：
[0012]图1是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图像设备的框图。
[0013]图2是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图1的图像传感器设备的框图。
[0014]图3A和图3B是根据比较性示例、用于描述放大器的操作的图。
[0015]图4A和图4B是根据本专利技术构思的示例性实施例的、详细地图示出图2的放大器的图。
[0016]图5A是详细地图示出根据本专利技术构思的示例性实施例、图4A和图4B的放大器的电路图。
[0017]图5B和图5C是用于描述图5A的放大器的操作的图。
[0018]图6A和图6B是根据本专利技术构思的示例性实施例的、图示出图5A的重置开关的横断面视图。
[0019]图7是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图4A和4B的重置电路的电路图。
[0020]图8是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图4A和4B的重置电路的电路图。
[0021]图9是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图4A的重置电路的框图。
[0022]图10是用于描述根据图4A的重置电路的操作的带通滤波效果的图。
[0023]图11是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图2的放大器的框图。
[0024]图12是详细地图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图2的像素的电路图。
[0025]图13A和图13B是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图像传感器设备的图。
[0026]图14A至图14C是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图13A的像素的电路图。
[0027]图15是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图像传感器设备的图。
[0028]图16是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图像设备的框图。
[0029]图17A和图17B是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图16的图像传感器设备的图。
[0030]图18是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图16的图像传感器设备的框图。
[0031]图19是图示出被应用根据本专利技术构思的示例性实施例的图像信号处理器的电子设备的框图。
具体实施方式
[0032]在下文将参考附图更全面地描述本专利技术构思的示例性实施例。遍及附图，相同的附图标记可以指的是相同的要素。
[0033]将理解的是，在本文使用术语“第一”、“第二”、“第三”等等用于将一个要素与另一个相区分，并且要素不受限于这些术语。因此，示例性实施例中的“第一”要素可以被描述为另一个示例性实施例中的“第二”要素。
[0034]应当理解的是，每个示例性实施例内的特征或方面的描述应当典型地被认为可用于其他示例性实施例中的其他类似的特征或方面，除非上下文清楚地另外指出其他。
[0035]如在这里所使用的，单数形式“一”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出其他。
[0036]在本文中，当两个或更多要素或值被描述为基本上与彼此相同或大致等于彼此时，应当理解，要素或值与彼此相同、不能彼此区分，或可与彼此区分，但是功能上与彼此相同，如本领域普通技术人员将理解的。例如，当两个或更多要素或值基本上与彼此相同或大致等于彼此但是不与彼此相同时，应当理解，两个或更多要素或值在测量误差内大致相同或等于彼此，如本领域普通技术人员将理解的。
[0037]图1是图示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图像设备的框图。
[0038]参考图1，图像设备10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：第一半导体晶圆，包含CMOS图像传感器(CIS)像素和动态视觉传感器(DVS)像素；第二半导体晶圆，被配置为接收从DVS像素生成的信号并基于该信号生成事件信号；以及第三半导体晶圆，包含逻辑电路并被连接到第二半导体，其中，第一半导体晶圆和第二晶圆通过Cu至Cu粘合来连接，其中，事件信号基于从外部入射的光的改变量被生成。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第一半导体晶圆还包括重置门、源极跟随器和选择门，并且其中，多个CIS像素中的每一个连接到重置门、源极跟随器和选择门。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，DVS像素包括多个CIS像素。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，DVS像素包括4个CIS像素。5.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，DVS像素包括9个CIS像素。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第三半导体晶圆连接到第一半导体晶圆和第二半导体晶圆二者。7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，第一半导体晶圆包括第一晶体管层和第一金属层，并且第二半导体晶圆包括第二晶体管层和第二金属层。8.一种图像传感器，包括：第一半导体晶圆，包含CMOS图像传感器(CIS)像素、动态视觉传感器(DVS)像素、重置门、源极跟随器和选择门；以及第二半导体晶圆，被配置为接收从DVS像素生成的信号并基于该信号生成事件信号，其中，DVS像素连接到重置门、源极跟随器和选择门，并且其中，事件信号基于从外部入射的光的改变量被生成。9.根据权利要求8所述的图像传感器，还包括第三半导体晶圆，包含逻辑电路并被连接到第二半导体。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，单个DVS像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔承男，徐润宰，伊藤真路，金俊奭，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：