專利名稱：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及圖像傳感器，尤其涉及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器，其中電荷存儲(chǔ)柵(charge storage gate)在光電二極管區(qū)域的一側(cè)形成，以增加每個(gè)單元的電荷容量，由此改善器件特性。
背景技術(shù)：
開發(fā)和用作為圖像拾取器件(image pickup device)的大多數(shù)電荷耦合器件(CCD)是使用比CMOS電路電壓更高的+15V～-9V的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的。由于制造CCD工藝類似于制造雙極晶體管的工藝，CCD的工藝成本高于CMOS的成本。為解決這種問(wèn)題，已經(jīng)提供了CMOS圖像傳感器，它能夠?qū)D像傳感器和具有各種功能的周圍芯片集成到一個(gè)芯片并且能夠進(jìn)行低電壓操作，低功率消耗和較便宜的加工成本。而且，CMOS圖像傳感器具有的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠被用于能進(jìn)行超精細(xì)工藝的制造CMOS晶體管工藝。但是，盡管有這種優(yōu)點(diǎn)，CMOS圖像傳感器在圖像質(zhì)量上具有問(wèn)題。由于在波長(zhǎng)帶(wavelength bands)之間電荷效率(charge efficiency)的差別，新近提出的光柵結(jié)構(gòu)CMOS圖像傳感器在改善圖像質(zhì)量上仍然具有限制。
根據(jù)上述原因，需要研究和開發(fā)新像素結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器。
現(xiàn)在將參考


現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器像素的電路示意圖，圖2是現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器像素的剖面圖。
圖1的CMOS圖像傳感器具有4-TR結(jié)構(gòu)。參考圖1，CMOS圖像傳感器包括具有施加復(fù)位信號(hào)RX之柵極(gate)的復(fù)位晶體管1，連接浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)2的一個(gè)電極，和連接到VDD端的另一個(gè)電極，具有連接浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)2之柵極和連接VDD端之一個(gè)電極的源極跟隨器(source-follower)晶體管3，具有被輸入行選擇信號(hào)之柵極和串聯(lián)連接到源極跟隨器晶體管3以連接到輸出端Vout的一個(gè)電極的選擇晶體管4，具有連接浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)2的一個(gè)電極和被輸入轉(zhuǎn)換信號(hào)TX以當(dāng)讀存儲(chǔ)電荷時(shí)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)電荷的柵極的轉(zhuǎn)換晶體管5，和在轉(zhuǎn)換晶體管5和地之間提供的光電二極管6。
除了前述4-TR結(jié)構(gòu)的圖像傳感器之外，CMOS圖像傳感器的例子包括3-TR結(jié)構(gòu)和1-TR結(jié)構(gòu)。3-TR結(jié)構(gòu)沒有轉(zhuǎn)換晶體管，1-TR結(jié)構(gòu)僅僅具有一個(gè)選擇晶體管。
現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器的剖面結(jié)構(gòu)將參考圖2說(shuō)明。
如圖2表示，p型外延層22在p型半導(dǎo)體基片21上形成。
n型光電二極管區(qū)域23和p型光電二極管表面區(qū)域24在p型外延層22的表面之內(nèi)形成。只有n型光電二極管區(qū)域23可以根據(jù)情況形成。
用作為傳感圖像電荷之浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域的n+型區(qū)域27在p型外延層22中形成，并從光電二極管區(qū)域23和24分開。
轉(zhuǎn)換柵25在光電二極管區(qū)域23和24與n+型區(qū)域27之間的P型外延層22上形成。
復(fù)位柵26在n+型區(qū)域27一側(cè)的P型外延層22上形成。
前述現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器的電荷傳感操作將參考圖3A到3D說(shuō)明。
圖3A到3D說(shuō)明產(chǎn)生和讀出現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器電荷的操作。
如圖3A所示，信號(hào)電荷通過(guò)外部入射光被存儲(chǔ)在光電二極管中。
如圖3B所示，讀出節(jié)點(diǎn)(浮動(dòng)節(jié)點(diǎn))被復(fù)位，然后，如圖3C中所示，如果轉(zhuǎn)換信號(hào)VTX被輸入到轉(zhuǎn)變晶體管柵極以打開轉(zhuǎn)變晶體管，那么所存儲(chǔ)電荷的信號(hào)電平被轉(zhuǎn)換到浮動(dòng)?xùn)拧?br> 在該狀態(tài)下，如圖3D所示，復(fù)位晶體管被關(guān)閉，作為復(fù)位晶體管源極端的浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)是通過(guò)所存儲(chǔ)的信號(hào)電荷改變的。由于這個(gè)原因，源極跟隨器晶體管的柵極電勢(shì)被改變。
源極跟隨器晶體管的柵極電勢(shì)的變化改變了源極跟隨器晶體管源極端或選擇晶體管漏極節(jié)點(diǎn)的偏置。
在讀出節(jié)點(diǎn)(浮動(dòng)節(jié)點(diǎn))被復(fù)位之前，一旦低的選擇信號(hào)VROW被輸入選擇晶體管的柵極，選擇晶體管就將復(fù)位讀出節(jié)點(diǎn)(浮動(dòng)節(jié)點(diǎn))的參考電勢(shì)和光電二極管中產(chǎn)生的信號(hào)電荷之間的電勢(shì)差輸出到輸出端。
通過(guò)產(chǎn)生光電二極管電荷，在檢測(cè)信號(hào)電平之后，復(fù)位晶體管通過(guò)復(fù)位信號(hào)打開。因此，信號(hào)電荷都被復(fù)位。
重復(fù)上述操作，使得參考電勢(shì)和信號(hào)電平被讀出。
但是，現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器具有幾個(gè)問(wèn)題。
光電二極管的電荷容量是由光電二極管的面積，n型光電二極管的摻雜濃度(doping concentration)，基片的雜質(zhì)濃度，和p型光電二極管表面的摻雜濃度決定的。光電二極管的電荷容量是重要的因素，其影響光信號(hào)的特性。光電二極管的面積是隨著像素尺寸的減小而減小，以增強(qiáng)相同芯片面積的分辨率并獲得價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
在這種情況下，在通過(guò)控制雜質(zhì)密度獲得電荷容量中有極限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及CMOS圖像傳感器，其基本上消除因現(xiàn)有技術(shù)的極限和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供CMOS圖像傳感器，其中電荷存儲(chǔ)柵在光電二極管區(qū)域的一側(cè)形成以增加每個(gè)單元的電荷容量，由此改善器件的特性。
通過(guò)下面的審查或者可以從本發(fā)明實(shí)踐中知道，本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)，目的和特性將在隨后的說(shuō)明書中部分地提出，并且對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其將部分地變得清楚。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在說(shuō)明書和其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明作為實(shí)施例和這里的廣義說(shuō)明，CMOS圖像傳感器包括通過(guò)將光的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)產(chǎn)生圖像信號(hào)電荷的光電二極管區(qū)域，和靠近該光電二極管區(qū)域形成的電荷存儲(chǔ)柵，其中當(dāng)電荷被產(chǎn)生時(shí)，光電二極管區(qū)域的電荷被部分地或者全部地轉(zhuǎn)移到在電荷存儲(chǔ)柵下面的部分，以及當(dāng)電荷被讀出時(shí)存儲(chǔ)的電荷被轉(zhuǎn)移到讀出節(jié)點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的概述和后面的詳細(xì)說(shuō)明均是示例性和解釋性的，是對(duì)權(quán)利要求限定的本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。

用來(lái)提供本發(fā)明進(jìn)一步理解和構(gòu)成為本申請(qǐng)一部分的

了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說(shuō)明書一起用作解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器像素的電路示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器像素的剖面圖；圖3A到3D說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器產(chǎn)生和讀出電荷的操作；
圖4A是根據(jù)本發(fā)明具有4-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器像素的電路示意圖；圖4B是根據(jù)本發(fā)明具有3-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器像素的電路示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明CMOS圖像傳感器像素的布圖(layout)；圖6是根據(jù)本發(fā)明CMOS圖像傳感器像素的剖面圖；以及圖7A到7D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明CMOS圖像傳感器產(chǎn)生和讀出電荷的操作。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其例子在附圖中說(shuō)明。在可能的情況下，在整個(gè)附圖中，相同的標(biāo)記將用于指相同或同類的部分。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明具有4-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器像素的電路示意圖，圖4B是根據(jù)本發(fā)明具有3-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器像素的電路示意圖。
參考圖4A，根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器包括復(fù)位晶體管41，其具有施加復(fù)位信號(hào)RX的柵極，連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)42的一個(gè)電極，和連接到VDD端的另一個(gè)電極；源極跟隨器晶體管43，其具有連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)42的柵極和與VDD端相連接的一個(gè)電極；選擇晶體管44，其具有輸入列選擇信號(hào)的柵極和串聯(lián)連接到源極跟隨器晶體管43以連接到輸出端Vout的一個(gè)電極；和轉(zhuǎn)換晶體管45，其具有連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)42的一個(gè)電極和輸入轉(zhuǎn)換信號(hào)TX使得當(dāng)讀出存儲(chǔ)電荷時(shí)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)電荷的柵極。CMOS圖像傳感器還包括在轉(zhuǎn)換晶體管45和接地端之間提供的光電二極管46，以及在光電二極管46一側(cè)形成的電荷存儲(chǔ)柵極47，具有被施加電荷存儲(chǔ)/釋放信號(hào)PX的柵極。電荷存儲(chǔ)柵極47存儲(chǔ)當(dāng)施加了具有與所產(chǎn)生電荷極性相反極性的電壓時(shí)在柵極下側(cè)的所產(chǎn)生的電荷，同時(shí)當(dāng)施加了具有與所產(chǎn)生電荷極性相同極性的電壓或者地電壓時(shí)將所存儲(chǔ)電荷轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換柵極45。
應(yīng)當(dāng)理解，除了前述4-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器之外，本發(fā)明的電荷存儲(chǔ)柵極47能夠被用于具有無(wú)轉(zhuǎn)換晶體管之3-TR結(jié)構(gòu)和僅僅具有選擇晶體管之1-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器。
本發(fā)明的電荷存儲(chǔ)柵極將按下述被用于3-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器。
如圖4B所示，具有3-TR結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器包括復(fù)位晶體管41，其具有施加了復(fù)位信號(hào)RX的柵極，連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)42的一個(gè)電極，和連接到VDD端的另一個(gè)電極；源極跟隨器晶體管43，其具有連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)42的柵極和與VDD端相連接的一個(gè)電極；和選擇晶體管44，其具有輸入列選擇信號(hào)的柵極和串聯(lián)連接到源極跟隨器晶體管43以連接到輸出端Vout的一個(gè)電極。CMOS圖像傳感器還包括在浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)42和接地端之間提供的光電二極管46，以及在光電二極管46一側(cè)形成的電荷存儲(chǔ)柵極47，具有施加電荷存儲(chǔ)/釋放信號(hào)PX的柵極。電荷存儲(chǔ)柵極4 7存儲(chǔ)當(dāng)施加了具有與所產(chǎn)生電荷極性相反極性的電壓時(shí)在柵極下側(cè)的所產(chǎn)生電荷，同時(shí)當(dāng)施加了具有與所產(chǎn)生電荷極性相同極性的電壓或者地電壓時(shí)將所存儲(chǔ)電荷轉(zhuǎn)換到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)45。
根據(jù)本發(fā)明的前述CMOS圖像傳感器的布圖和剖面結(jié)構(gòu)將參考圖5和6說(shuō)明。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器像素的布圖。
參考圖5，轉(zhuǎn)換柵極52在光電二極管區(qū)域51一側(cè)和浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間形成。復(fù)位柵極53在VDD端和浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間形成。源極跟隨器柵極54和選擇柵極55在輸出端和VDD端之間形成。
形成區(qū)域56a，56b，56c，56d，56e和56f的電荷存儲(chǔ)柵極在靠近光電二極管區(qū)域51形成。電荷存儲(chǔ)柵極可以在整個(gè)區(qū)域或者某些區(qū)域上形成。另外，電荷存儲(chǔ)柵極可以在相互分割開的區(qū)域上形成。電荷存儲(chǔ)柵極可以具有各種形狀和可以在各種方向形成。
換言之，電荷存儲(chǔ)柵極可以在任何地方形成，在這里在光電二極管區(qū)域中產(chǎn)生的電荷能夠根據(jù)布圖的設(shè)計(jì)余量(design margin)被存儲(chǔ)。
下面說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖6表示，p型外延層62在p型半導(dǎo)體基片61上形成。n型光電二極管區(qū)域63和p型光電二極管表面區(qū)域64在p型外延層62的表面之內(nèi)形成。p型光電二極管表面區(qū)域64將抑制暗電流。在不形成p型光電二極管表面區(qū)域64情況下，根據(jù)情況可以僅僅形成n型光電二極管區(qū)域23。
電荷存儲(chǔ)柵極68被形成在光電二極管區(qū)域63和64的一側(cè)或者附近。電荷存儲(chǔ)柵極68存儲(chǔ)在光電二極管區(qū)域63和64中產(chǎn)生的電荷。
用作為傳感圖像電荷之浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域的n+型區(qū)域67在p型外延層62中形成，并與光電二極管區(qū)域63和64的另一側(cè)空間分開。
轉(zhuǎn)換柵極65在光電二極管區(qū)域63和64與n+型區(qū)域67之間的p型外延層62上形成。
復(fù)位柵極66在n+型區(qū)域67一側(cè)的p型外延層62上形成。
根據(jù)本發(fā)明的前述CMOS圖像傳感器的電荷傳感操作將參考圖7A到7D進(jìn)行說(shuō)明。
圖7A到7D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明CMOS圖像傳感器產(chǎn)生和讀出電荷的操作。
如圖7A所示，電荷被通過(guò)外部入射光存儲(chǔ)在光電二極管中。在這種情況下，用于存儲(chǔ)電荷的區(qū)域不局限于光電二極管。電荷也被存儲(chǔ)在施加了電荷存儲(chǔ)/釋放信號(hào)VPX之電荷存儲(chǔ)柵極下面的部分中。
換言之，通過(guò)在產(chǎn)生電荷時(shí)將具有與電荷極性相反極性的電壓施加到電荷存儲(chǔ)柵極，在光電二極管區(qū)域中存儲(chǔ)的電荷被部分或者全部地轉(zhuǎn)換到電荷存儲(chǔ)柵極下面的部分。
在光電二極管中存儲(chǔ)的電荷可以小于在電荷存儲(chǔ)柵極下面部分中存儲(chǔ)的電荷。
如圖7B中表示，讀出節(jié)點(diǎn)(浮動(dòng)節(jié)點(diǎn))是通過(guò)將復(fù)位信號(hào)Vreset施加到復(fù)位柵極被復(fù)位的，并且然后，如圖7C中表示，如果轉(zhuǎn)換信號(hào)VTX被輸入到轉(zhuǎn)換晶體管柵極以接通轉(zhuǎn)換晶體管，所存儲(chǔ)電荷的信號(hào)電平被轉(zhuǎn)換到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
在這種情況下，通過(guò)將具有與電荷極性相同極性的電壓或者地電壓施加到電荷存儲(chǔ)柵極，在電荷存儲(chǔ)柵極下面的電荷被轉(zhuǎn)換到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
在該狀態(tài)下，如圖7D中所示，復(fù)位晶體管被關(guān)閉，并且作為復(fù)位晶體管源極端的浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)是通過(guò)浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷改變的。由于這個(gè)原因，源極跟隨器晶體管的柵極電勢(shì)被改變。
源極跟隨器晶體管柵極電勢(shì)的改變改變了源極跟隨器晶體管源極端或者選擇晶體管漏極節(jié)點(diǎn)的偏置。
一旦在復(fù)位讀出節(jié)點(diǎn)(浮動(dòng)節(jié)點(diǎn))之前低選擇信號(hào)VROW被輸入到選擇晶體管的柵極，選擇晶體管就將在復(fù)位讀出節(jié)點(diǎn)(浮動(dòng)節(jié)點(diǎn))的參考電勢(shì)和在光電二極管中產(chǎn)生的信號(hào)電荷之間的電勢(shì)差輸出到輸出端。
在通過(guò)產(chǎn)生光電二極管電荷檢測(cè)信號(hào)電平之后，復(fù)位晶體管是通過(guò)復(fù)位信號(hào)被打開的。因此，信號(hào)電荷被全部復(fù)位。
上述操作被重復(fù)，使得讀出參考電勢(shì)和信號(hào)電平。
根據(jù)本發(fā)明的電荷存儲(chǔ)柵極增強(qiáng)了光電二極管區(qū)域的電荷容量。由于電荷存儲(chǔ)柵極的電荷容量可以大于光電二極管區(qū)域，電荷容量甚至能夠通過(guò)小面積的柵極得到足夠的增強(qiáng)。
如前述，根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器具有下面的優(yōu)點(diǎn)。
由于光電二極管的電荷容量對(duì)于每個(gè)單元都是通過(guò)在光電二極管區(qū)域一側(cè)形成電荷存儲(chǔ)柵極而不依賴于控制雜質(zhì)的濃度被增強(qiáng)的，因此有可能降低光電二極管的面積和因此便于分辨率的增加。另外，由于器件的光學(xué)特性能夠被改善，器件的可靠性和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力能夠改善。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，對(duì)本發(fā)明能夠進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。因此，希望本發(fā)明覆蓋本發(fā)明的這些改進(jìn)和變化，其落在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
本申請(qǐng)要求2001年7月18日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)朠2001-43140的韓國(guó)申請(qǐng)為優(yōu)先權(quán)，在此作為參考引用。
權(quán)利要求
1一種CMOS圖像傳感器，包括通過(guò)將光的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)產(chǎn)生圖像信號(hào)電荷的光電二極管區(qū)域，和靠近該光電二極管區(qū)域形成的電荷存儲(chǔ)柵，其中當(dāng)電荷被產(chǎn)生時(shí)，光電二極管區(qū)域的電荷被部分地或者全部地轉(zhuǎn)換到在電荷存儲(chǔ)柵下面的部分，以及當(dāng)電荷被讀出時(shí)存儲(chǔ)的電荷被轉(zhuǎn)換到讀出節(jié)點(diǎn)。
2權(quán)利要求1的CMOS圖像傳感器，其中當(dāng)電荷被存儲(chǔ)時(shí)，具有與電荷極性相反極性的電壓被施加到電荷存儲(chǔ)柵極。
3權(quán)利要求1的CMOS圖像傳感器，其中當(dāng)電荷被讀出時(shí)，具有與電荷極性相同極性的電壓或者地電壓被施加到電荷存儲(chǔ)柵極。
4一種CMOS圖像傳感器，包括復(fù)位晶體管，其具有施加復(fù)位信號(hào)RX的柵極，連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)電極，和連接到VDD端的另一個(gè)電極；源極跟隨器晶體管，其具有連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的柵極和與VDD端相連接的一個(gè)電極；選擇晶體管，其具有輸入列選擇信號(hào)的柵極和串聯(lián)連接到源極跟隨器晶體管以連接到輸出端Vout的一個(gè)電極；轉(zhuǎn)換晶體管，其具有連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)電極和輸入轉(zhuǎn)換信號(hào)TX使得當(dāng)讀出存儲(chǔ)電荷時(shí)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)電荷的柵極；在轉(zhuǎn)換晶體管和接地端之間提供的光電二極管；以及在光電二極管一側(cè)形成的電荷存儲(chǔ)柵極，具有施加電荷存儲(chǔ)/釋放信號(hào)PX的柵極，和將所產(chǎn)生電荷存儲(chǔ)或釋放于其中和其下面的部分中。
5權(quán)利要求4的CMOS圖像傳感器，其中當(dāng)施加了具有與所產(chǎn)生電荷極性相反極性的電壓時(shí)所產(chǎn)生電荷被存儲(chǔ)在電荷存儲(chǔ)柵極下面的部分中，同時(shí)當(dāng)施加了具有與所產(chǎn)生電荷極性相同極性的電壓或者地電壓時(shí)，將所存儲(chǔ)電荷轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換柵極。
6權(quán)利要求4的CMOS圖像傳感器，其中在光電二極管中存儲(chǔ)的電荷小于在電荷存儲(chǔ)柵極下面的部分中存儲(chǔ)的電荷。
7一種CMOS圖像傳感器，包括復(fù)位晶體管，其具有施加復(fù)位信號(hào)RX的柵極，連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)電極，和連接到VDD端的另一個(gè)電極；源極跟隨器晶體管，其具有連接到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)的柵極和與VDD端相連接的一個(gè)電極；選擇晶體管，其具有輸入列選擇信號(hào)的柵極和串聯(lián)連接到源極跟隨器晶體管以連接到輸出端Vout的一個(gè)電極；在浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)和接地端之間提供的光電二極管；以及在光電二極管一側(cè)形成的電荷存儲(chǔ)柵極，其通過(guò)施加電荷存儲(chǔ)/釋放信號(hào)PX或者將電荷轉(zhuǎn)換到浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)，而將電荷存儲(chǔ)在下面的部分中。
全文摘要
公開一種CMOS圖像傳感器，其中電荷存儲(chǔ)柵極在光電二極管區(qū)域一側(cè)形成以增加每個(gè)單元的電荷容量，由此改善器件的特性。CMOS圖像傳感器包括通過(guò)將光的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)而產(chǎn)生圖像信號(hào)電荷的光電二極管區(qū)域，和靠近該光電二極管區(qū)域形成的電荷存儲(chǔ)柵，其中當(dāng)電荷被產(chǎn)生時(shí)，光電二極管區(qū)域的電荷被部分地或者全部地轉(zhuǎn)換到在電荷存儲(chǔ)柵下面的部分，以及當(dāng)電荷被讀出時(shí)存儲(chǔ)的電荷被轉(zhuǎn)換到讀出節(jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1400665SQ02142909
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
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