具有非破坏性读出的图像传感器像素单元的制作方法_4

文档序号:9709942阅读:来源:国知局
。举例来说,控制电路532可产生用于控制图像获取的快门信号。在一个实例中,所述快门信号为用于同时启用像素阵列502内的所有像素以在单一获取窗期间同时捕获其相应图像数据的全局快门信号。在另一实例中,快门信号为滚动快门信号,使得在连续获取窗期间依序启用每一像素行、每一像素列或每一像素群组。
[0040]包含发明摘要中所描述内容的本发明的所图解说明实例的以上描述并非打算为穷尽性或限制于所揭示的精确形式。尽管出于说明性目的而在本文中描述本发明的特定实施例及实例,但可在不背离本发明的较宽广精神及范围的情况下做出各种等效修改。
[0041]可根据以上详细描述对本发明的实例做出这些修改。所附权利要求书中所使用的术语不应理解为将本发明限制于说明书及权利要求书中所揭示的特定实施例。相反,范围将完全由所附权利要求书来确定,所述权利要求书将根据所创建的权利要求解释原则来加以理解。因此,应将本说明书及图视为说明性而非限制性。
【主权项】
1.一种像素单元,其包括: 光电二极管,其经耦合以响应于入射光而光生图像电荷; 深沟槽隔离结构,其接近于所述光电二极管而安置以通过所述深沟槽隔离结构提供到所述光电二极管的电容性耦合; 放大器晶体管,其耦合到所述深沟槽隔离结构以响应于通过由所述深沟槽隔离结构提供的所述电容性耦合从所述光电二极管读出的所述图像电荷而产生经放大图像数据;及行选择晶体管,其耦合到所述放大器晶体管的输出以将所述经放大图像数据选择性地输出到耦合到所述行选择晶体管的列位线。2.根据权利要求1所述的像素单元,其进一步包括: 浮动扩散部,其耦合到所述放大器晶体管; 转移晶体管,其耦合于所述光电二极管与所述浮动扩散部之间以将所述浮动扩散部选择性地耦合到所述光电二极管;及 复位晶体管,其耦合到所述浮动扩散部以选择性地对所述浮动扩散部及所述光电二极管中的电荷进行复位。3.根据权利要求2所述的像素单元,其进一步包括耦合于所述深沟槽隔离结构与所述浮动扩散部之间的切换晶体管,其中所述放大器晶体管及所述复位晶体管通过所述切换晶体管选择性地耦合到所述深沟槽隔离结构。4.根据权利要求2所述的像素单元,其中所述放大器晶体管为第一放大器晶体管,其中所述行选择晶体管为第一行选择晶体管,且其中由所述第一行选择晶体管选择性地输出的所述经放大图像数据为第一经放大图像数据,所述像素单元进一步包括: 第二放大器晶体管,其耦合到所述浮动扩散部以响应于通过所述浮动扩散部从所述光电二极管读出的所述图像电荷而产生第二经放大图像数据;及 第二行选择晶体管,其耦合到所述第二放大器晶体管的输出以将所述第二经放大图像数据选择性地输出到耦合到所述第二行选择晶体管的所述列位线。5.根据权利要求4所述的像素单元,其中所述复位晶体管进一步耦合到所述深沟槽隔离结构以选择性地对所述深沟槽隔离结构中的电荷进行复位。6.根据权利要求1所述的像素单元,其进一步包括: 导电材料,其安置于所述深沟槽隔离结构内;及 氧化物材料,其给所述深沟槽隔离结构的内部加衬。7.根据权利要求6所述的像素单元,其中所述导电材料包括多晶硅。8.根据权利要求7所述的像素单元,其中所述氧化物材料为带电氧化物沟槽衬里。9.一种成像系统,其包括: 像素阵列,其包含多个像素单元,其中所述像素单元中的每一者包含: 光电二极管,其经耦合以响应于入射光而光生图像电荷; 深沟槽隔离结构,其接近于所述光电二极管而安置以通过所述深沟槽隔离结构提供到所述光电二极管的电容性耦合; 放大器晶体管,其耦合到所述深沟槽隔离结构以响应于通过由所述深沟槽隔离结构提供的所述电容性耦合从所述光电二极管读出的所述图像电荷而产生经放大图像数据;及行选择晶体管,其耦合到所述放大器晶体管的输出以将所述经放大图像数据选择性地输出到耦合到所述行选择晶体管的列位线; 控制电路,其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作;及 读出电路,其耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列的所述多个像素单元中的每一者读出所述经放大图像数据。10.根据权利要求9所述的成像系统,其进一步包括耦合到所述读出电路以存储从所述像素阵列读出的所述经放大图像数据的功能逻辑。11.根据权利要求9所述的成像系统,其中所述像素单元中的每一者进一步包括: 浮动扩散部,其耦合到所述放大器晶体管; 转移晶体管,其耦合于所述光电二极管与所述浮动扩散部之间以将所述浮动扩散部选择性地耦合到所述光电二极管;及 复位晶体管,其耦合到所述浮动扩散部以选择性地对所述浮动扩散部及所述光电二极管中的电荷进行复位。12.根据权利要求11所述的成像系统,其中所述像素单元中的每一者进一步包括耦合于所述深沟槽隔离结构与所述浮动扩散部之间的切换晶体管,其中所述放大器晶体管及所述复位晶体管通过所述切换晶体管选择性地耦合到所述深沟槽隔离结构。13.根据权利要求11所述的成像系统,其中所述放大器晶体管为第一放大器晶体管,其中所述行选择晶体管为第一行选择晶体管,且其中由所述第一行选择晶体管选择性地输出的所述经放大图像数据为第一经放大图像数据,其中所述像素单元中的每一者进一步包括: 第二放大器晶体管,其耦合到所述浮动扩散部以响应于通过所述浮动扩散部从所述光电二极管读出的所述图像电荷而产生第二经放大图像数据;及 第二行选择晶体管,其耦合到所述第二放大器晶体管的输出以将所述第二经放大图像数据选择性地输出到耦合到所述第二行选择晶体管的所述列位线。14.根据权利要求13所述的成像系统,其中所述复位晶体管进一步耦合到所述深沟槽隔离结构以选择性地对所述深沟槽隔离结构中的电荷进行复位。15.根据权利要求9所述的成像系统,其中所述像素单元中的每一者进一步包括: 导电材料,其安置于所述深沟槽隔离结构内;及 氧化物材料,其给所述深沟槽隔离结构的内部加衬。16.根据权利要求15所述的成像系统,其中所述导电材料包括多晶硅。17.根据权利要求16所述的成像系统,其中所述氧化物材料为带电氧化物沟槽衬里。
【专利摘要】本申请案涉及一种具有非破坏性读出的图像传感器像素单元。一种像素单元包含经耦合以响应于入射光而光生图像电荷的光电二极管。深沟槽隔离结构接近于所述光电二极管而安置以通过所述深沟槽隔离结构提供到所述光电二极管的电容性耦合。放大器晶体管耦合到所述深沟槽隔离结构以响应于通过由所述深沟槽隔离结构提供的所述电容性耦合从所述光电二极管读出的所述图像电荷而产生经放大图像数据。行选择晶体管耦合到所述放大器晶体管的输出以将所述经放大图像数据选择性地输出到耦合到所述行选择晶体管的列位线。
【IPC分类】H01L27/146
【公开号】CN105470273
【申请号】CN201510574516
【发明人】约翰内斯·索尔胡斯维克, 多米尼克·马塞提
【申请人】全视科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月10日
【公告号】EP3001458A1, US20160093664
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