【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像传感，特别是涉及一种图像传感器及其制备方法。
技术介绍
1、全局曝光(global shuter)的实现原理是每个曝光像素都伴随一个存储电容，感光阵列上所有像素同时曝光，然后光电子被转移到存储电容上并锁定，等待后续电路读出。相比于卷帘曝光(rolling shutter)，全局曝光的优点是获得图像每一行的曝光时间比较一致，在拍摄运动物体时图像不会出现偏移和歪斜。
2、一般现有的全局快门(global shutter)图像传感器中，电路中需要设置多个电容，如充值电容crst和增益电容csig，用以实现单个像素尺寸内可以有多个电容器件作为存储节点使用。
3、常规设计中，电路中的多个电容通常使用单层的平面电容结构，这种结构在像素微缩时会受到制造工艺的限制，难以实现较小的像素设计，平面电容制备中，受工艺窗口限制，如图1所示，平面电容的工艺窗口通常受限于mim介质层的最小制造尺寸w以及最小隔离尺寸s，在满足需要容量的情况下只能做到一定面积，难以进一步缩小，否则不能满足所需的电容容量；此时，上层电容与下层像素对称设置，导致下层的像素不能再进一步减小。
4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种图
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种图像传感器，所述图像传感器包括存储控制单元，所述存储控制单元包括第一控制晶体管、第一电容、第二控制晶体管及第二电容；所述第一控制晶体管和第二控制晶体管设置于一基底中；所述基底上设有堆叠排布且由介质层间隔的第一布线层、第二布线层和第三布线层；所述第一布线层上设置有第一电容介质和第一电容极板，以构建出所述第一电容；所述第二布线层上设置有第二电容介质和第二电容极板，以构建出所述第二电容；所述第一布线层通过第一导电孔连接至所述第一控制晶体管的第一端，所述第一电容极板通过第二导电孔与所述第二布线层连接，所述第二电容极板通过第三导电孔与所述第三布线层连接，所述第三布线层通过第四导电孔连接至所述第二控制晶体管的第一端，所述第二布线层连接至第一参考电位。
3、可选地，所述第一布线层包括第一主体部、第一延伸部和第一连接部，所述第一主体部设置于所述基底上方的中部区域，所述第一延伸部与所述第一主体部连接并沿第一方向延伸至所述第一电容以外的第一区域，所述第一连接部与所述第一主部间隔设置于所述第一电容以外的第二区域，所述第一电容介质和第一电容极板设置于所述第一主体部上，所述第一导电孔设置于所述第一延伸部下方并连接至所述第一控制晶体管的第一端。
4、可选地，所述第二布线层包括第二主体部和第二连接部，所述第二主体部设置于所述第一电容上方，所述第二连接部设置于所述第一连接部上方，所述第二导电孔设置于所述第二主体部下方并连接至所述第一电容极板。
5、可选地，所述第三布线层包括沿第二方向延伸的线路部，所述线路部的第一端位于所述第二电容上方，第二端延伸至所述第二连接部上方，所述第三导电孔设置于所述线路部的第一端并连接至所述第二电容极板，所述第二端通过所述第四导电孔连接至所述第二控制晶体管的第一端，其中，所述第四导电孔包括依次排布于所述线路部、第二连接部、第一连接部和第二控制晶体管的第一端之间的第三连接孔、第二连接孔和第一连接孔。
6、可选地，所述基底中还设置有浮动扩散点，所述第一控制晶体管的第二端和所述第二控制晶体管的第二端耦接至所述浮动扩散点，所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管串联或并联设置，所述第一控制晶体管的栅端接入第一控制信号，第一端连接所述第一布线层以连接所述第一电容；所述第二控制晶体管的栅端接入第二控制信号，第一端连接所述第三布线层以连接所述第二电容。
7、可选地，所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第三控制晶体管，所述第三控制晶体管的栅端接入第三控制信号，第一端连接所述第一控制晶体管的第一端且耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容，第二端连接第二控制晶体管的第一端且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容。
8、可选地，所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第四控制晶体管，所述第四控制晶体管的栅端接入第四控制信号，第一端连接所述第二控制晶体管的第一端且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容，第二端连接第三控制晶体管的第一端且耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容。
9、可选地，所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第五控制晶体管和第六控制晶体管，其中，所述第五控制晶体管的栅端接入第五控制信号，第一端耦接至所述第一控制晶体管的第二端，第二端耦接至所述第三晶体管的第二端；所述第六控制晶体管的栅端接入第六控制信号，第一端耦接至所述第二控制晶体管的第二端，第二端耦接至所述第四晶体管的第二端。
10、可选地，所述基底中还设置有第一源跟随晶体管、第二源跟随晶体管及第一像素选择晶体管；其中：所述第一源跟随晶体管的栅端连接至浮动扩散点，第一端接入第一可变电压，第二端耦接所述第一控制晶体管的第二端和所述第二控制晶体管的第二端；所述第二源跟随晶体管的栅端耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容，第一端接入第二电源电压，第二端连接所述第一像素选择晶体管的第一端；所述第一像素选择晶体管的栅端接入第一像素选择信号，第二端作为像素信号的输出端。
11、可选地，所述基底中还设置有第二像素选择晶体管，所述第二像素选择晶体管的栅端接入第二像素选择信号，第一端耦接至所述第一源跟随晶体管的第二端，第二端耦接至所述第一像素选择晶体管的第二端。
12、可选地，所述基底中还设置有感光控制单元及复位单元，所述感光控制单元包括光电转换元件及传输晶体管；其中，所述光电转换元件的输出端连接所述传输晶体管的第一端，另一端接第二参考电位；所述传输晶体管的栅端接入传输控制信号，第二连接端连接至浮动扩散点，所述复位单元包括复位晶体管，所述复位晶体管的栅端接入复位控制信号，第一连接端接入第一电源电压，第二连接端连接至所述浮动扩散点。
13、可选地，所述图像传感器包括呈阵列排布的若干个像素单元，每一所述像素单元包括一个所述感光控制单元，其中，所述第一电容和所述第二电容均与所述感光控制单元上下一一对应设置。
14、可选地，所述基底上还设有与所述第一布线层、所述第二布线层和所述第三布线层堆叠排布且由介质层间隔的至少一层辅助布线层，各所述辅助布线层设置在所述第一布线层下方以实现基底中器件的电连接。
15、本专利技术还提供一种图像传感器的制备方法，所述制备方法包括步骤：提供一基底本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括存储控制单元，所述存储控制单元包括第一控制晶体管、第一电容、第二控制晶体管及第二电容；
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述第一布线层包括第一主体部、第一延伸部和第一连接部，所述第一主体部设置于所述基底上方的中部区域，所述第一延伸部与所述第一主体部连接并沿第一方向延伸至所述第一电容以外的第一区域，所述第一连接部与所述第一主部间隔设置于所述第一电容以外的第二区域，所述第一电容介质和第一电容极板设置于所述第一主体部上，所述第一导电孔设置于所述第一延伸部下方并连接至所述第一控制晶体管的第一端。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于：所述第二布线层包括第二主体部和第二连接部，所述第二主体部设置于所述第一电容上方，所述第二连接部设置于所述第一连接部上方，所述第二导电孔设置于所述第二主体部下方并连接至所述第一电容极板。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于：所述第三布线层包括沿第二方向延伸的线路部，所述线路部的第一端位于所述第二电容上方，第二端延伸至所述第二连接部上方，所
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述基底中还设置有浮动扩散点，所述第一控制晶体管的第二端和所述第二控制晶体管的第二端耦接至所述浮动扩散点，所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管串联或并联设置，所述第一控制晶体管的栅端接入第一控制信号，第一端连接所述第一布线层以连接所述第一电容；所述第二控制晶体管的栅端接入第二控制信号，第一端连接所述第三布线层以连接所述第二电容。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第三控制晶体管，所述第三控制晶体管的栅端接入第三控制信号，第一端连接所述第一控制晶体管的第一端且耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容，第二端连接第二控制晶体管的第一端且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第四控制晶体管，所述第四控制晶体管的栅端接入第四控制信号，第一端连接所述第二控制晶体管的第一端且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容，第二端连接第三控制晶体管的第一端且耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容。
8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于：所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第五控制晶体管和第六控制晶体管，其中，所述第五控制晶体管的栅端接入第五控制信号，第一端耦接至所述第一控制晶体管的第二端，第二端耦接至所述第三晶体管的第二端；所述第六控制晶体管的栅端接入第六控制信号，第一端耦接至所述第二控制晶体管的第二端，第二端耦接至所述第四晶体管的第二端。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述基底中还设置有第一源跟随晶体管、第二源跟随晶体管及第一像素选择晶体管；其中：所述第一源跟随晶体管的栅端连接至浮动扩散点，第一端接入第一可变电压，第二端耦接所述第一控制晶体管的第二端和所述第二控制晶体管的第二端；所述第二源跟随晶体管的栅端耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容，第一端接入第二电源电压，第二端连接所述第一像素选择晶体管的第一端；所述第一像素选择晶体管的栅端接入第一像素选择信号，第二端作为像素信号的输出端。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于：所述基底中还设置有第二像素选择晶体管，所述第二像素选择晶体管的栅端接入第二像素选择信号，第一端耦接至所述第一源跟随晶体管的第二端，第二端耦接至所述第一像素选择晶体管的第二端。
11.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述基底中还设置有感光控制单元及复位单元，所述感光控制单元包括光电转换元件及传输晶体管；其中，所述光电转换元件的输出端连接所述传输晶体管的第一端，另一端接第二参考电位；所述传输晶体管的栅端接入传输控制信号，第二连接端连接至浮动扩散点，所述复位单元包括复位晶体管，所述复位晶体管的栅端接入复位控制信号，第一连接端接入第一电源电压，第二连接端连接至所述浮动扩散点。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其特征在于：所述图像传感器包括呈阵列排布的若干个像素单元，每一所述像素单元包括一个所述感光控制...
【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括存储控制单元，所述存储控制单元包括第一控制晶体管、第一电容、第二控制晶体管及第二电容；
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述第一布线层包括第一主体部、第一延伸部和第一连接部，所述第一主体部设置于所述基底上方的中部区域，所述第一延伸部与所述第一主体部连接并沿第一方向延伸至所述第一电容以外的第一区域，所述第一连接部与所述第一主部间隔设置于所述第一电容以外的第二区域，所述第一电容介质和第一电容极板设置于所述第一主体部上，所述第一导电孔设置于所述第一延伸部下方并连接至所述第一控制晶体管的第一端。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于：所述第二布线层包括第二主体部和第二连接部，所述第二主体部设置于所述第一电容上方，所述第二连接部设置于所述第一连接部上方，所述第二导电孔设置于所述第二主体部下方并连接至所述第一电容极板。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于：所述第三布线层包括沿第二方向延伸的线路部，所述线路部的第一端位于所述第二电容上方，第二端延伸至所述第二连接部上方，所述第三导电孔设置于所述线路部的第一端并连接至所述第二电容极板，所述第二端通过所述第四导电孔连接至所述第二控制晶体管的第一端，其中，所述第四导电孔包括依次排布于所述线路部、第二连接部、第一连接部和第二控制晶体管的第一端之间的第三连接孔、第二连接孔和第一连接孔。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述基底中还设置有浮动扩散点，所述第一控制晶体管的第二端和所述第二控制晶体管的第二端耦接至所述浮动扩散点，所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管串联或并联设置，所述第一控制晶体管的栅端接入第一控制信号，第一端连接所述第一布线层以连接所述第一电容；所述第二控制晶体管的栅端接入第二控制信号，第一端连接所述第三布线层以连接所述第二电容。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第三控制晶体管，所述第三控制晶体管的栅端接入第三控制信号，第一端连接所述第一控制晶体管的第一端且耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容，第二端连接第二控制晶体管的第一端且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述存储控制单元还包括设置在所述基底中的第四控制晶体管，所述第四控制晶体管的栅端接入第四控制信号，第一端连接所述第二控制晶体管的第一端且耦接至所述第三布线层以电连接所述第二电容，第二端连接第三控制晶体管的第一端且耦接至所述第一布线层以电连接所述第一电容。
8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张盛鑫，胡泽望，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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