System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 图像传感器和电子设备制造技术_技高网

图像传感器和电子设备制造技术

技术编号:40800027 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-28 19:26
本公开提供一种图像传感器和电子设备,通过将图像传感器设置为包括呈阵列设置于衬底中的多个像素组,每个像素组包括至少两个像素子组,至少两个像素子组沿第一方向排布,每个像素子组包括至少三个像素单元;传输晶体管与像素单元一一对应设置,且传输晶体管的源极与像素单元连接;浮动扩散区与像素子组一一对应设置,且在同一像素子组中,每个像素单元所对应的传输晶体管的漏极均与浮动扩散区连接;信号传输组与像素组一一对应设置,且位于沿第二方向排布的相邻两个像素组之间,信号传输组与沿第一方向排布的相邻的两个像素子组的浮动扩散区连接。本公开能够有效提高图像传感器的面积利用率和感光效率,有助于降低图像传感器的尺寸,提升其性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体,尤其涉及一种图像传感器和电子设备


技术介绍

1、cmos(complementary metal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器通常包括像素单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、模数转换器、数据总线输出接口和控制接口等部件,这些器件集成在同一块硅片上。

2、相关技术中,cmos图像传感器的像素区中形成有阵列排布的多个像素单元,各像素单元之间通过隔离结构隔离。像素单元包括光电二极管和cmos像素读出电路,光电二极管是将光信号转换为电信号的关键器件。

3、上述像素单元的面积利用率较低,不利于cmos图像传感器的尺寸降低和性能提升。


技术实现思路

1、本公开提供一种图像传感器和电子设备,能够有效提高图像传感器的面积利用率和感光效率,有助于降低图像传感器的尺寸,提升其性能。

2、第一方面,本公开提供一种图像传感器,包括:

3、多个像素组,多个像素组呈阵列设置于衬底中,每个像素组包括至少两个像素子组,至少两个像素子组沿第一方向排布,每个像素子组包括至少三个像素单元;

4、传输晶体管,与像素单元一一对应设置,且传输晶体管的源极与像素单元连接;

5、浮动扩散区,与像素子组一一对应设置,且在同一像素子组中,每个像素单元所对应的传输晶体管的漏极均与浮动扩散区连接;

6、信号传输组,与像素组一一对应设置,且位于沿第二方向排布的相邻两个像素组之间,信号传输组与沿第一方向排布的相邻的两个像素子组的浮动扩散区连接;第一方向和第二方向交叉。

7、在上述的图像传感器中,可选的是,信号传输组包括可变电容,可变电容的第一极与对应像素组的浮动扩散区连接。

8、在上述的图像传感器中,可选的是,信号传输组包括源极跟随器,源极跟随器与可变电容沿第一方向间隔排布;源极跟随器的栅极与可变电容的第一极连接。

9、在上述的图像传感器中,可选的是,信号传输组包括复位晶体管,复位晶体管位于源极跟随器和可变电容沿第一方向的中间;复位晶体管的源极与对应像素组的浮动扩散区连接,复位晶体管与源极跟随器共用漏极,且连接电压输入端。

10、在上述的图像传感器中,可选的是,信号传输组包括选择晶体管,选择晶体管位于源极跟随器的远离复位晶体管的一侧;选择晶体管的漏极与源极跟随器的源极连接,选择晶体管的源极连接电压输出端。

11、在上述的图像传感器中,可选的是,包括依次层叠设置于衬底上的第一金属层、介质层和第二金属层;可变电容的第一极和复位晶体管的源极位于衬底中;

12、可变电容的第二极、源极跟随器的栅极、复位晶体管的栅极、选择晶体管的栅极以及传输晶体管的栅极均位于第一金属层中;

13、第二金属层中形成互连结构,介质层中设置有多个过孔,在同一像素组中,互连结构通过不同的过孔分别与浮动扩散区、可变电容的第一极、复位晶体管的源极、源极跟随器的栅极连接。

14、在上述的图像传感器中,可选的是,在同一个像素子组中,每个像素单元的吸收光颜色不同,且每个像素单元的截面面积相等。

15、在上述的图像传感器中,可选的是,在同一个像素组中,相同颜色的像素单元不相邻,且一种颜色的每个像素单元被其余颜色的多个像素单元包围。

16、在上述的图像传感器中,可选的是,像素单元沿衬底的截面为圆形或正多边形。

17、在上述的图像传感器中,可选的是,每个像素子组中的至少三个像素单元在衬底上呈六方密排分布,浮动扩散区到每个像素单元的距离相同。

18、在上述的图像传感器中,可选的是,一个像素子组包括三个像素单元,在衬底表面所在的平面内,三个像素单元的中心依次连线为正三角形,浮动扩散区位于正三角形的正中心。

19、在上述的图像传感器中,可选的是,衬底中设置有第一掺杂区和包围在第一掺杂区外周的第二掺杂区,第一掺杂区形成像素单元,位于密排的至少三个像素单元之间的衬底中设置有重掺区,重掺区形成浮动扩散区;

20、重掺区与第一掺杂区的离子掺杂类型相同,且重掺区的离子掺杂浓度大于第一掺杂区的离子掺杂浓度。

21、在上述的图像传感器中,可选的是,还包括行驱动电路,位于同一行的像素组的传输晶体管的栅极相互连接,且连接至行驱动电路。

22、在上述的图像传感器中,可选的是,还包括列驱动电路,位于同一列的像素单元的选择晶体管的栅极相互连接,且连接至列驱动电路。

23、第二方面,本公开还提供一种电子设备,包括上述的图像传感器。

24、本公开提供的图像传感器和电子设备,通过将图像传感器的像素组设置为包括至少两个像素子组,并且每个像素子组包括至少三个像素单元,这样可以利用像素单元接收光信号,并将光信号转换为电信号,实现图像传感器的光电转换。通过设置传输晶体管和浮动扩散区,将传输晶体管与像素单元一一对应设置,利用传输晶体管控制像素单元的电信号输出;将浮动扩散区与像素子组一一对应设置,利用浮动扩散区控制像素子组的电信号输出。通过设置与像素组一一对应设置的信号传输组,利用信号传输组控制像素组的电信号输出。这样,可以有效减少图像传感器中控制电信号传输的信号传输组的数量和占用面积,提高图像传感器的面积利用率,有助于降低其尺寸;同时,这样可以保证图像传感器的电信号传输的稳定性,提升其性能。

25、本公开的构造以及它的其他专利技术目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

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,包括:

2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括可变电容,所述可变电容的第一极与对应所述像素组的所述浮动扩散区连接。

3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括源极跟随器,所述源极跟随器与所述可变电容沿所述第一方向间隔排布;所述源极跟随器的栅极与所述可变电容的第一极连接。

4.根据权利要求3所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括复位晶体管,所述复位晶体管位于所述源极跟随器和所述可变电容沿所述第一方向的中间;所述复位晶体管的源极与对应所述像素组的所述浮动扩散区连接,所述复位晶体管与所述源极跟随器共用漏极,且连接电压输入端。

5.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括选择晶体管,所述选择晶体管位于所述源极跟随器的远离所述复位晶体管的一侧;所述选择晶体管的漏极与所述源极跟随器的源极连接,所述选择晶体管的源极连接电压输出端。

6.根据权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,包括依次层叠设置于所述衬底上的第一金属层、介质层和第二金属层;所述可变电容的第一极和所述复位晶体管的源极位于所述衬底中;

7.根据权利要求1-6中任一项所述的图像传感器,其特征在于,在同一个所述像素子组中,每个所述像素单元的吸收光颜色不同,且每个所述像素单元的截面面积相等。

8.根据权利要求7所述的图像传感器,其特征在于,在同一个所述像素组中,相同颜色的所述像素单元不相邻,且一种颜色的每个所述像素单元被其余颜色的多个所述像素单元包围。

9.根据权利要求7所述的图像传感器,其特征在于,所述像素单元沿所述衬底的截面为圆形或正多边形。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的图像传感器,其特征在于,每个所述像素子组中的至少三个所述像素单元在所述衬底上呈六方密排分布,所述浮动扩散区到每个所述像素单元的距离相同。

11.根据权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,一个所述像素子组包括三个所述像素单元,在所述衬底表面所在的平面内,三个所述像素单元的中心依次连线为正三角形,所述浮动扩散区位于所述正三角形的正中心。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的图像传感器,其特征在于,所述衬底中设置有第一掺杂区和包围在所述第一掺杂区外周的第二掺杂区,所述第一掺杂区形成所述像素单元,位于密排的至少三个所述像素单元之间的所述衬底中设置有重掺区,所述重掺区形成所述浮动扩散区;

13.根据权利要求1-6中任一项所述的图像传感器,其特征在于,还包括行驱动电路,位于同一行的所述像素组的所述传输晶体管的栅极相互连接,且连接至所述行驱动电路。

14.根据权利要求5-6中任一项所述的图像传感器,其特征在于,还包括列驱动电路,位于同一列的所述像素单元的所述选择晶体管的栅极相互连接,且连接至所述列驱动电路。

15.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-14中任一项所述的图像传感器。

...

【技术特征摘要】

1.一种图像传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括可变电容,所述可变电容的第一极与对应所述像素组的所述浮动扩散区连接。

3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括源极跟随器,所述源极跟随器与所述可变电容沿所述第一方向间隔排布;所述源极跟随器的栅极与所述可变电容的第一极连接。

4.根据权利要求3所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括复位晶体管,所述复位晶体管位于所述源极跟随器和所述可变电容沿所述第一方向的中间;所述复位晶体管的源极与对应所述像素组的所述浮动扩散区连接,所述复位晶体管与所述源极跟随器共用漏极,且连接电压输入端。

5.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,所述信号传输组包括选择晶体管,所述选择晶体管位于所述源极跟随器的远离所述复位晶体管的一侧;所述选择晶体管的漏极与所述源极跟随器的源极连接,所述选择晶体管的源极连接电压输出端。

6.根据权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,包括依次层叠设置于所述衬底上的第一金属层、介质层和第二金属层;所述可变电容的第一极和所述复位晶体管的源极位于所述衬底中;

7.根据权利要求1-6中任一项所述的图像传感器,其特征在于,在同一个所述像素子组中,每个所述像素单元的吸收光颜色不同,且每个所述像素单元的截面面积相等。

8.根据权利要求7所述的图像传感器,其特征在于,在同一个所述像...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓杰芳李德斌全钟声
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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