專利名稱：互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例實施例涉及一種圖像傳感器，更具體地，涉及一種用于使用密勒效應(yīng)增加轉(zhuǎn)換增益的互補金屬一氧化物一半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。
背景技術(shù)：
一種包括感測諸如光強度、溫度、質(zhì)量或時間之類的有效物理量并輸出電信號的像素陣列的傳感器用于許多方面。具體地，一種測量被拍攝對象的圖像的圖像傳感器應(yīng)用于多個領(lǐng)域?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
一些實施例提供一種用于增加轉(zhuǎn)換增益的圖像傳感器。一些實施例提供一種用于增加轉(zhuǎn)換增益和靈敏度的圖像傳感器。在一個實施例中，一種圖像傳感器包括被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的第一光電二極管，被配置為存儲第一光電二極管的光電荷的感測節(jié)點，以及被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號的電路。所述電路連接到至少一個第一導(dǎo)電接觸件，并且所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。例如，所述電路可以包括被配置為向感測節(jié)點傳送光電荷的傳送晶體管。所述傳送晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件，并且所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。在一個實施例中，所述傳送晶體管具有連接到第一導(dǎo)電接觸件用于接收柵控信號的柵極。在一個實施例中，所述電路還包括被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平的重置晶體管，并且所述重置晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件。所述輸出線可以布置在感測節(jié)點和第二導(dǎo)電接觸件之間。在另一實施例中，所述電路可以包括被配置為將光電荷轉(zhuǎn)換為電信號的驅(qū)動晶體管。所述電路可以包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接到第三導(dǎo)電接觸件。所述輸出線可以布置在感測節(jié)點和第三導(dǎo)電接觸件之間。在一個實施例中,所述輸出線包圍感測節(jié)點。在另一實施例中，所述輸出線位于與感測節(jié)點相同的平面中。在進一步的實施例中，所述輸出線包圍第三導(dǎo)電接觸件。在另一實施例中，所述圖像傳感器還包括被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的第二光電二極管。此處，所述感測節(jié)點被配置為存儲第二光電二極管的光電荷。在此實施例中，所述電路可以包括被配置為向感測節(jié)點傳送第一光電二極管的光電荷的第一傳送晶體管。第一傳送晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件。所述電路還可以包括被配置為向感測節(jié)點傳送第二光電二極管的光電荷的第二傳送晶體管。第二傳送晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件。所述電路可以更進一步包括被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平的重置晶體管。所述重置晶體管連接到第三導(dǎo)電接觸件。驅(qū)動晶體管還可以被配置為將感測節(jié)點處的光電荷轉(zhuǎn)換為電信號，并且選擇晶體管可以被配置為控制電信號向輸出線的傳送。所述選擇晶體管連接到第四導(dǎo)電接觸件，并且所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件到第四導(dǎo)電接觸件的至少一個之間。在另一實施例中，所述圖像傳 感器包括第二光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷；第三光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷；第四光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷；以及所述感測節(jié)點被配置為存儲第一光電二極管到第四光電二極管的光電荷。在此實施例中，所述電路可以包括被配置為向感測節(jié)點傳送第一光電二極管的光電荷的第一晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第二光電二極管的光電荷的第二傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第三光電二極管的光電荷的第三傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第四光電二極管的光電荷的第四傳送晶體管，被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平的重置晶體管，被配置為將感測節(jié)點處的光電荷轉(zhuǎn)換為電信號的驅(qū)動晶體管，以及被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管。所述第一傳送晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件，第二傳送晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件，第三傳送晶體管連接到第三導(dǎo)電接觸件，第四傳送晶體管連接到第四導(dǎo)電接觸件，所述重置晶體管連接到第五導(dǎo)電接觸件，以及所述選擇晶體管連接到第六導(dǎo)電接觸件。所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件到第六導(dǎo)電接觸件的至少一個之間。在另一實施例中，一種圖像傳感器包括被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的光電二極管，被配置為存儲光電荷的感測節(jié)點，被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號的電路，以及被配置為從至少一個導(dǎo)電接觸件屏蔽感測節(jié)點的輸出線。在進一步的實施例中，圖像傳感器包括一個或多個光電二極管、感測節(jié)點、與一個或多個光電二極管的每一個關(guān)聯(lián)并且被配置為向感測節(jié)點傳送來自關(guān)聯(lián)的光電二極管的光電荷的傳送晶體管、被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平的重置晶體管、被配置為將感測節(jié)點處的光電荷轉(zhuǎn)換為電信號的驅(qū)動晶體管、被配置為控制向輸出線的電信號的傳送的選擇晶體管，以及輸出線。所述輸出線布置在感測節(jié)點和連接到傳送晶體管、重置晶體管、以及選擇晶體管中的一個的導(dǎo)電接觸件之間。在更進一步的實施例中，所述圖像傳感器包括像素陣列。所述述像素陣列包括被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的第一光電二極管，被配置為存儲第一光電二極管的光電荷的感測節(jié)點，以及被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號的電路。所述電路連接到至少第一導(dǎo)電接觸件，并且所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。所述圖像傳感器還包括被配置為將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被配置為存儲數(shù)字信號的存儲器、以及被配置為處理存儲在存儲器中的數(shù)字信號的信號處理器。在另一實施例中，一種圖像傳感器包括被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的第一光電二極管，被配置為存儲第一光電二極管的光電荷的感測節(jié)點，以及被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號的電路。所述輸出線布置為包圍感測節(jié)點。一些示例實施例還可以涉及諸如照相機系統(tǒng)、計算系統(tǒng)等之類的圖像傳感器的應(yīng)用。一些示例實施例還涉及形成圖像傳感器的方法。在一個實施例中,所述方法包括形成像素單位,該像素單位具有被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的光電二極管，被配置為存儲光電荷的感測節(jié)點，以及被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號的電路。所述方法還包括形成輸出線以使得輸出線布置在感測節(jié)點和電路的至少一個導(dǎo)電接觸件之間。至少一個實施例涉及一種集成電路。
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在一個實施例中，所述集成電路包括襯底、形成在襯底上的至少第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)、布置在襯底上的絕緣層、位于絕緣層上并分別電連接到第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的第一接觸件和第二接觸件、以及電連接到第一接觸件的感測節(jié)點。導(dǎo)線的至少一部分位于感測節(jié)點和第二接觸件之間的絕緣層上。


通過下面參考附圖對實施例的詳細描述，本發(fā)明示例實施例的上述及其它特征和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖IA是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的平面圖；圖IB是沿著線1B-1B’的圖IA中的單位像素的剖視圖；圖2A是用于說明圖像傳感器的單位像素中的密勒效應(yīng)的圖；圖2B是圖2A中示出的驅(qū)動電路的示意性等效電路圖；圖3是與圖2A和圖2B對應(yīng)的像素的詳細電路圖；圖4A和圖4B是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的平面圖；圖5是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的平面圖；圖6是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的詳細電路圖；圖7A是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的平面圖；圖7B是沿著線7B-7B’的圖IA中的單位像素的剖視圖；圖8是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的平面圖；圖9是具有共享結(jié)構(gòu)的兩個像素的圖像傳感器中的像素的詳細電路圖；圖IOA是圖9中示出的像素的平面圖；圖IOB是沿著線10B-10B’的圖IOA中的單位像素的剖視圖；圖11是沿圖10中示出的線11-11’截取的像素的剖視圖；圖12是具有共享結(jié)構(gòu)的四個像素的圖像傳感器中的像素的詳細電路圖；圖13是根據(jù)示例實施例的圖12中示出的像素的平面圖；圖14是根據(jù)示例實施例的圖12中示出的像素的平面圖；圖15A到圖MD是單位像素的不同示例的詳細電路圖；圖15E是圖15B中所示的單位像素的平面圖15F是圖15C中所示的單位像素的平面圖；圖16是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器的圖；圖17是根據(jù)示例實施例的照相機系統(tǒng)的框圖；圖18是根據(jù)示例實施例的計算系統(tǒng)的框圖；以及圖19是用于圖18中示出 的計算系統(tǒng)的接口的示例的框圖。
具體實施例方式以下將參考示出實施例的附圖更完整地描述示例實施例。然而，示例實施例可以實現(xiàn)為許多不同的形式并且不應(yīng)該被看作限于此處描述的實施例。相反，提供這些實施例以使得本公開是徹底且完全的，并且將本發(fā)明的范圍完全傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)域的尺寸和相對大小可以被放大。相似的數(shù)字始終指代相似的元件。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦接”到另一個元件時，它可以直接連接或耦接到該另一個元件，或者可以存在插入元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦接”到另一個元件時，不存在插入的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出的項中的一個或多個的任意和所有組合并且可以被縮寫為“/”。應(yīng)當(dāng)理解，盡管術(shù)語“第一”、“第二”等在這里可以用來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)該被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分各個元件。例如，第一信號可以被稱作第二信號，并且，類似地，第二信號可以被稱作第一信號而不脫離本公開的教導(dǎo)。這里使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，而不意欲限制本發(fā)明。這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”意欲也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確指示。還應(yīng)該理解，本說明書使用的術(shù)語“包括”和/或“包括的”或“包含”和/或“包含的”指定所述特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或添加。除非特別定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如在通常使用的詞典中定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域和/或本申請的背景下的含義一致的含義，并且不會被在理想化或過度正式的意義上解釋，除非這里明確說明。圖IA是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素10的平面圖。參照圖1A，像素10包括光接收區(qū)域(例如，光電二極管)11、包括在傳送晶體管中的傳送柵極12、包括在重置(reset)晶體管中的重置(reset)柵極13、包括在驅(qū)動晶體管中的驅(qū)動?xùn)艠O14、以及包括在選擇晶體管中的選擇柵極15。傳送(transfer)柵極12可以通過金屬接觸件16c接收柵控信號。重置柵極13可以通過金屬接觸件16d接收柵控信號。選擇柵極15可以通過金屬接觸件16g接收柵控信號。重置晶體管的漏端子可以通過金屬接觸件16e接收重置電壓。驅(qū)動晶體管的漏端子可以通過金屬接觸件16f連接到電源電壓節(jié)點。驅(qū)動?xùn)艠O14通過金屬接觸件16a和金屬接觸件16b連接到重置晶體管的源端子。感測節(jié)點可以包括通過兩個金屬接觸件16a和16b形成的寄生電容。重置晶體管的源端子可以被稱為浮動擴散(FD)節(jié)點或感測節(jié)點17。選擇晶體管的源端子通過金屬接觸件16h連接到輸出線18。輸出線18可以安排為從連接到金屬接觸件16h的部分延伸并包圍感測節(jié)點17。因為輸出線18被安排為包圍感測節(jié)點17，所以感測節(jié)點17與各個柵極12，13和15的金屬接觸件16c、16d和16g絕緣，以使得可以降低感測節(jié)點17與各個柵極12、13和15的金屬接觸件16c、16d和16g的每一個之間的寄生電容。輸出線18可以被安排為僅包圍金屬接觸件16c、16d和16g的至少一部分而不是包圍感測節(jié)點17。金屬接觸件16a到16h可以替換為具有類似多硅的導(dǎo)電性的不同類型的接觸件。驅(qū)動晶體管可以包括源跟隨器結(jié)構(gòu)。如上所述，為了至少屏蔽并使感測節(jié)點17與各個柵極12、13和15的金屬接觸件16c、16d和16g絕緣，輸出線18可以安排為包圍感測節(jié)點17或僅包圍金屬接觸件16c、16d和16g的至少一部分，或者輸出線18可以安排為位于感測節(jié)點17和金屬接觸件16c、16d和16g的至少一個之間。然而,示例實施例不局限于這些實施例。通過輸出線18的布置，由于感測節(jié)點17和輸出線18之間的寄生電容與具有源跟隨器結(jié)構(gòu)的驅(qū)動晶體管之間的密勒效應(yīng)，可以降低感測節(jié)點17的有效電容。感測節(jié)點17的有效電容的降低導(dǎo)致輸出電壓的增加。作為結(jié)果，圖像傳感器的轉(zhuǎn)換增益增加。下面將詳細描述像素中的密勒效應(yīng)。·圖IB是沿著線1B-1B’的圖IA中的單位像素的剖視圖。如所示，柵極12以及柵極14與15分別形成在通過絕緣區(qū)ISO分離的襯底Sub的有源區(qū)域上。絕緣層Insul形成在柵極12、14和15上。插塞PG在絕緣層Insul中形成，每個電連接到(例如，接觸)柵極12、14和15各自中的一個。接觸件16g、16a和16c分別電連接(例如，接觸)用于柵極12、14和15的插塞PG。感測節(jié)點17位于絕緣層Insul上并且與接觸件16a電連接(例如，接觸)。輸出線18的一部分布置在接觸件16g和感測節(jié)點17之間，并且另一部分布置在接觸件16c和感測節(jié)點17之間。如進一步示出的，接觸件16a、16g、16c、感測節(jié)點17和輸出線18處于絕緣層Insul上的相同平面中。圖2A是用于說明圖像傳感器的單位像素中的密勒效應(yīng)的圖。圖2B是圖2A中示出的驅(qū)動電路20的示意性等效電路圖。參照圖2A，單位像素包括光電二極管H)，感測節(jié)點FD、驅(qū)動電路20和輸出線。光電二極管H)將接收的光信號轉(zhuǎn)換為光電荷。感測節(jié)點FD接近光電二極管ro并感測光電荷。驅(qū)動電路20將感測節(jié)點FD處的光電荷轉(zhuǎn)換為電信號Vo。輸出線連接到驅(qū)動電路20并輸出電信號Vo。參照圖2B，驅(qū)動電路20包括通過具有阻抗Z的元件22連接到反饋環(huán)路的放大器21。根據(jù)密勒效應(yīng)，具有電壓增益的放大器電路的輸入和輸出端子之間的阻抗反比于電壓增益。詳細地，通過放大器21的增益Av和輸入電壓Vi的乘積來表示輸出電壓Vo，SP，Vo=AvVi0在電流未流入放大器21的假定之下，在圖2A和圖2B中示出的驅(qū)動電路20中流動的電流可以通過Ii= (Vi-Vo)/Z=Vi (I-Av)/Z表示。此時，通過將輸入電壓Vi除以電流Ii獲得從放大器21的輸入端子方面考慮的輸入阻抗 Zin,從而 Zin 通過 Zin=Vi/Ii=ViZ/Vi (I-Av) =Z/ (I-Av)表示。在密勒效應(yīng)的上述描述中已經(jīng)敘述過，當(dāng)放大器是具有負增益的反相放大器的情況下，輸入和輸出端之間的阻抗反比于電壓增益。
然而，圖2A和圖2B中示出的驅(qū)動電路20的放大器21是源跟隨器并且放大器21的增益Av具有小于I的正值，例如，O. 75或者O. 85。因此，從輸入端子方面考慮的阻抗Zin與阻抗Z成比例增加。同時，當(dāng)阻抗Z包括電容C時，阻抗Z通過Z=l/jwC表示。因此，從輸入端子方面考慮的阻抗Zin通過Zin=I/ (jwC (I-Av)) =1/jwCeff表示,其中Crff是從輸入端子方面考慮的電容并且通過Ceff = C(I-Av)表示。因此，有效電容Ceff在CMOS圖像傳感器中降低。隨著有效電容Crff降低，轉(zhuǎn)換增益增加，因此輸出電壓Vo增加。圖2A和圖2B中示出的輸入電壓Vi可以包括感測節(jié)點FD的電壓(即，CMOS圖像傳感器中的感測電壓)并且輸出電壓Vo可以包括像素的輸出電壓。圖3是與圖2A和圖2B對應(yīng)的像素30的詳細電路圖。圖3中示出的像素30包括四個晶體管Tx、Rx、Dx和Sx以及單個光電二極管H)。四個晶體管Tx、Rx、Dx和Sx包括具有通過柵控信號Φ 控制的柵極端子的傳送晶體管Τχ，具有通過柵控信號Φγ控制的的柵極端子的重置晶體管Rx，通過源跟隨器結(jié)構(gòu)來放大感測節(jié)點FD的電壓的驅(qū)動晶體管Dx、以及具有通過柵控信號Φ8控制的柵極端子的選擇晶體管·
圖2Α和圖2Β中示出的驅(qū)動電路20可以包括重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx和選擇晶體管Sx。驅(qū)動電路20還可以包括傳送晶體管Tx。放大器21可以包括驅(qū)動晶體管Dx。感測節(jié)點FD可以包括通過驅(qū)動晶體管Dx的柵極端子、重置晶體管Rx的源端子、以及傳送晶體管Tx的漏端子當(dāng)中的金屬接觸件形成的寄生電容(^。寄生電容可以存在于感測節(jié)點FD和外圍設(shè)備金屬接觸件的每一個之間。寄生電容C32存在于重置晶體管Rx的柵極端子和感測節(jié)點FD之間。寄生電容C31存在于傳送晶體管Tx的柵極端子和感測節(jié)點FD之間。寄生電容C33存在于選擇晶體管Sx的柵極端子和感測節(jié)點FD之間。寄生電容Cqfd可以存在于輸出端子No和感測節(jié)點FD之間。存在于輸出端子Vo和感測節(jié)點FD之間的寄生電容Cqfd可以對應(yīng)于圖2B中具有阻抗Z的元件22。因此，存在于輸出端子Vo和感測節(jié)點FD之間的寄生電容Qfd抵銷其他寄生電容C31X32和C33，從而增加CMOS圖像傳感器的轉(zhuǎn)換增益。這可以使用圖I中示出的布局實現(xiàn)。這可以起因于物理因素，該物理因素防止寄生電容C31X32和C33通過輸出線的布局被創(chuàng)建。圖4A和4B是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素的平面圖。除輸出線48a的布局和不同的參考標(biāo)號之外，圖4A中示出的結(jié)構(gòu)與圖I中示出的結(jié)構(gòu)相同。輸出線48a連接到金屬接觸件46h并且從其中延伸以包圍選擇柵極45的金屬接觸件46g，所述金屬接觸件46h連接到選擇晶體管的源端子。因此，感測節(jié)點47和選擇柵極45的金屬接觸件46g之間的寄生電容至少被降低并且可以由感測節(jié)點47和輸出線48a之間寄生電容抵銷。遠離金屬接觸件46g，輸出線48a可以被安排為包圍傳送柵極42的金屬接觸件46c和重置柵極43的金屬接觸件46d當(dāng)中的至少一個，以使得減少和/或抵銷感測節(jié)點47與金屬接觸件46c、46d和46g的每一個之間的寄生電容。輸出線48a可以布置在金屬接觸件46c、46d和46g的每一個與感測節(jié)點47之間而不是包圍金屬接觸件46c、46d和46g。因此，感測節(jié)點47被屏蔽，并且可以與金屬接觸件46c、46d和46g絕緣。
在上述實施例中，使用金屬接觸件46a到46h，但是可以使用具有導(dǎo)電性的任何其他接觸件。參照圖4B，輸出線48a被安排為包圍選擇柵極45的金屬接觸件46g并且延伸至位于感測節(jié)點47和各個傳送柵極42和重置柵極43的金屬接觸件46c和46d的每一個之間。通過此布局，感測節(jié)點47與金屬接觸件46c、46d和46g的每一個之間的寄生電容被降低并且可以被抵銷。圖5是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素50的平面圖。除金屬接觸件56e和不同的參考標(biāo)號之外，圖5中不出的結(jié)構(gòu)與圖I中不出的結(jié)構(gòu)相同。輸出線58也具有與圖I中示出的輸出線18相同的布局。參照圖5，重置晶體管和驅(qū)動晶體管通過由金屬接觸件56e引起的源端子共同連接到電源電壓節(jié)點。因此，可以使用電源電壓電平或可變電壓電平來控制重置電壓。圖6是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素60的詳細電路圖。不同于圖3中示出的像素30，圖6中示出的像素60包括連接在電源電壓節(jié)點Vdd和驅(qū)動晶體管Dx之間的選擇晶體管Sx。因此，推斷輸出端子連接到驅(qū)動晶體管Dx的源端子。寄生電容由C61、·Cg2和Cg3表不O圖7A是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素70的平面圖。圖7A對應(yīng)于圖6中示出的詳細電路圖。除包括在圖6中示出的選擇晶體管Sx中的選擇柵極75的位置和不同的參考標(biāo)號之外，圖7A中示出的結(jié)構(gòu)幾乎與圖IA中示出的相同。選擇柵極75的漏端子接觸金屬接觸件76f以使得選擇柵極75連接到電源電壓節(jié)點。感測節(jié)點77和輸出線78以和圖IA中示出的感測節(jié)點17和輸出線18相同的方式布置。換句話說，輸出線78安排為包圍感測節(jié)點77，從而感測節(jié)點77與金屬接觸件76c、76d和76g絕緣。作為結(jié)果，感測節(jié)點77和金屬接觸件76c、76d和76g的每一個之間的寄生電容被降低和可能被抵消并且感測節(jié)點77和輸出線78之間的寄生電容的電容增加。圖7B是沿著線7B-7B’的圖7A中的單位像素的剖視圖。如所示，柵極72以及73分別形成在通過絕緣區(qū)ISO分離的襯底Sub的有源區(qū)域上。絕緣層Insul形成在柵極72和73上。插塞PG在絕緣層Insul中形成，每個電連接(例如，接觸)柵極72和73中各自的一個。接觸件76c和76d分別電連接到(例如，接觸)用于柵極72和73的插塞PG。感測節(jié)點77位于接觸件76c和76d之間的絕緣層Insul上。輸出線18的一部分布置在接觸件76c和感測節(jié)點77之間，并且另一部分布置在接觸件76d和感測節(jié)點77之間。如進一步示出的，接觸件76c和76d、感測節(jié)點77和輸出線78處于絕緣層Insul上的相同平面中。圖8是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器中的單位像素80的平面圖。圖8對應(yīng)于圖6中示出的詳細電路圖。除了使用通過金屬接觸件86e共同連接到電源電壓節(jié)點的選擇晶體管和重置晶體管以及不同的參考標(biāo)號之外，圖8中示出的結(jié)構(gòu)幾乎與圖7中示出的結(jié)構(gòu)相同。將省略相同結(jié)構(gòu)和操作的描述。圖9是具有共享結(jié)構(gòu)的兩個像素的圖像傳感器中的像素的詳細電路圖。參照圖9，兩個相鄰像素分別包括光電二極管TO81和PD82，并且分別包括傳送晶體管Tx81和Τχ82,而且兩個像素共享晶體管Rx、Dx和Sx。在當(dāng)前實施例中，每個像素包括四個晶體管，但是可以改變包括在每個像素中的晶體管的數(shù)目。
詳細地，兩個像素共享感測節(jié)點FD、重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx、以及選擇晶體管Sx。在感測節(jié)點FD和相鄰的導(dǎo)電材料之間的寄生電容包括感測節(jié)點FD和輸出端子之間的寄生電容Cqfd、感測節(jié)點FD和選擇柵極之間的寄生電容C83、感測節(jié)點H)和重置柵極之間的寄生電容C82、感測節(jié)點FD和第一傳送柵極之間的寄生電容C81、以及感測節(jié)點FD和第二傳送柵極之間的寄生電容C84。圖IOA是圖9中示出的像素的平面圖。參照圖10A，提供兩個光電二 極管IOla和IOlb以及兩個傳送柵極102a和102b。因為提供單個重置柵極103、單個感測節(jié)點107、單個驅(qū)動?xùn)艠O104、以及單個選擇柵極105，所以它們由兩個像素共享。使用金屬接觸件106b和驅(qū)動?xùn)艠O104的金屬接觸件106g形成感測節(jié)點107，感測節(jié)點107連接到兩個傳送柵極102a和102b之間的共同的源端子。輸出線108連接到金屬接觸件106i并且從其中延伸以包圍感測節(jié)點107，該金屬接觸件106i連接到選擇晶體管的源端子。在圖IOA中示出的共享像素結(jié)構(gòu)中，感測節(jié)點107和輸出線108安排為與光電二極管IOla重疊。因為該結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生阻礙入射光進入光電二極管IOla的副作用，所以圖10中示出的共享結(jié)構(gòu)將適合于背照式傳感器(BIS)。當(dāng)應(yīng)用于前面照度傳感器，必須改變一部分布局以使得感測節(jié)點107和輸出線108不與光電二極管IOla重疊。圖IOB是沿著線10B-10B’的圖IOA中的單位像素的剖視圖；如所示,柵極102a以及103分別形成在通過絕緣區(qū)ISO分離的襯底Sub的有源區(qū)域上。絕緣層Insul形成在柵極102a和103上。插塞PG在絕緣層Insul中形成,每個電連接到(例如,接觸)柵極102a和103各自中的一個。此外插塞PG還接觸光電二極管區(qū)域101b。接觸件106e、106b和106a分別電連接到(例如，接觸)用于柵極102a、光電二極管區(qū)域IOlb和柵極103的插塞PG0感測節(jié)點107位于絕緣層Insul上并且與接觸件106b電連接(例如，接觸)。輸出線108的一部分布置在接觸件106e和感測節(jié)點107之間，并且另一部分布置在接觸件106a和感測節(jié)點107之間。如進一步示出的，接觸件106e、106b、106a、感測節(jié)點107和輸出線108處于絕緣層Insul上的相同平面中。圖11是沿圖IOA中示出的線11-11’截取的像素的剖視圖。參照圖11，光電二極管IOlb和絕緣層112位于襯底111上。在襯底111上鄰近于光電二極管IOlb提供彼此相鄰的兩個傳送柵極102a和102b。兩個傳送柵極102a和102b之間的源極/漏極端子通過金屬接觸件106b連接到驅(qū)動?xùn)艠O(未示出)。通過此連接形成的寄生電容用作感測節(jié)點107。連接到選擇晶體管的源端子并從其中延伸的輸出線108布置在感測節(jié)點107兩側(cè)。在布置在感測節(jié)點107的兩側(cè)的輸出線108的部分之間形成的電容器用作輸出線108和感測節(jié)點107之間的反饋電容器。由于以上描述的密勒效應(yīng)導(dǎo)致反饋電容器降低有效電容，從而增加轉(zhuǎn)換增益。此外，影響密勒效應(yīng)的感測節(jié)點107和感測節(jié)點107周圍的每個金屬接觸件之間的寄生電容被降低，以使得最大化由使用感測節(jié)點107和輸出線108之間的寄生電容的反饋電容器引起的密勒效應(yīng)。在圖11中示出的結(jié)構(gòu)中，通過襯底111的后部接收光。因此，即使當(dāng)輸出線108位于光電二極管IOlb上的時候,也不降低光敏性。
圖12是具有共享結(jié)構(gòu)的四個像素的圖像傳感器中的像素的詳細電路圖。參照圖12，四個相鄰像素分別包括光電二極管TO121、PD122, PD123和TO124，并且分別包括傳送晶體管Txl21、Txl22、Txl23和Tx124，而且四個像素共享晶體管Rx、Dx和Sx。在當(dāng)前實施例中，每個像素包括四個晶體管，但是可以改變包括在每個像素中的晶體管的數(shù)目。詳細地，四個像素共享感測節(jié)點FD、重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx、以及選擇晶體管Sx。在感測節(jié)點FD和相鄰的導(dǎo)電材料之間的寄生電容包括感測節(jié)點FD和輸出端子之間的寄生電容Cqfd、感測節(jié)點FD和選擇柵極之間的寄生電容C123、感測節(jié)點FD和重置柵極之間的寄生電容C122、感測節(jié)點FD和第一傳送柵極之間的寄生電容C121、感測節(jié)點FD和第二傳送柵極之間的寄生電容C124、感測節(jié)點FD和第三傳送柵極之間的寄生電容C125、以及感測節(jié)點FD和第四傳送柵極之間的寄生電容C126?！?br> 圖13是根據(jù)示例實施例的圖12中示出的像素的平面圖。參照圖13，提供四個光電二極管131a到131d以及四個傳送柵極132a到132d。因為提供單個重置柵極133、單個感測節(jié)點137、單個驅(qū)動?xùn)艠O134、以及單個選擇柵極135，所以它們由四個像素共享。使用金屬接觸件136a、金屬接觸件136c和驅(qū)動?xùn)艠O134的金屬接觸件136b形成感測節(jié)點137，金屬接觸件136a連接到兩個傳送柵極132a和132b之間的共同源端子，金屬接觸件136c連接到兩個傳送柵極132c和132d之間的共同源端子。輸出線138連接到金屬接觸件136i并且從其中延伸以包圍感測節(jié)點137，該金屬接觸件136i連接到選擇晶體管的源端子。在圖13中示出的共享像素結(jié)構(gòu)中，感測節(jié)點137和輸出線138安排為與光電二極管131b和131c重疊。因為該結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生阻礙入射光進入光電二極管131b和131c的副作用，所以圖13中示出的共享結(jié)構(gòu)將適合于BIS。當(dāng)應(yīng)用于前面照度傳感器時，必須改變一部分布局以使得感測節(jié)點137和輸出線138不與光電二極管131b和131c重疊。圖14是根據(jù)示例實施例的圖12中示出的像素的平面圖。不同于圖13中示出的用于形成源極/漏極端子的有源區(qū)域位于像素之間的結(jié)構(gòu)，該有源區(qū)域位于圖14中示出的結(jié)構(gòu)中的像素的一側(cè)。詳細地，提供四個光電二極管141a到141d以及四個傳送柵極142a到142d。因為提供單個重置柵極143a、單個感測節(jié)點147、單個驅(qū)動?xùn)艠O144、以及單個選擇柵極145，所以它們由四個像素共享。使用金屬接觸件146a、金屬接觸件146c和驅(qū)動?xùn)艠O144的金屬接觸件146b形成感測節(jié)點147，金屬接觸件146a連接到兩個傳送柵極142a和142b之間的共同源端子，金屬接觸件146c連接到兩個傳送柵極142c和142d之間的共同源端子。輸出線148連接到金屬接觸件146 j并且從其中延伸以包圍感測節(jié)點147，該金屬接觸件146 j連接到選擇晶體管的源端子。在其中形成金屬接觸件146m的有源區(qū)域可以實際上不必要，但是可以提供該有源區(qū)域用于模式對稱性以及簡化形成初始有源區(qū)域的處理。此外，為了通過重置柵極143a進行控制而確保寬動態(tài)范圍，或者為了防止由共享像素結(jié)構(gòu)引起的重置電平下降，可以提供偽重置柵極和金屬接觸件146m。
圖15A到圖I 是單位像素的不同示例的詳細電路圖。參照圖15A，單位像素150a包括光電二極管H)、傳送晶體管Tx、感測節(jié)點FD、重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx和選擇晶體管Sx。光電二極管ro可以包括光晶體管、光柵極、PIN型光電二極管(PPD)及其組合當(dāng)中的至少一個。圖15A示出了包括單個光電二極管PD和四個MOS晶體管Tx、Rx、Dx和Sx的4晶體管(4T)結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明構(gòu)思不限于此示例。包括包含驅(qū)動晶體管Dx和選擇晶體管Sx以及光電二極管ro的至少三個晶體管的任何電路可以用于該實施例。圖15A的結(jié)構(gòu)與圖3相同，其中重置晶體管Rx和驅(qū)動晶體管Dx連接到相同的電源電壓VDD、并且選擇晶體管Sx向列線COL提供輸出。參照圖15B,單位像素150b具有包括光電二極管H)、重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx和選擇晶體管Sx的3晶體管(3T)結(jié)構(gòu)。即，除了已經(jīng)去掉傳送晶體管Tx之外，該結(jié)構(gòu)與圖15B相同。
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參照圖15C，單位像素150c具有包括光電二極管H)、傳送晶體管Tx、重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx和選擇晶體管Sx的5晶體管(5T)結(jié)構(gòu)。除了傳送控制晶體管Gx基于柵控信號Os向傳送柵極TX選擇性地提供傳送柵極信號TG之外，圖15C的實施例與圖15Α的實施例相同。參照圖15D,單位像素150d具有包括光電二極管H)、傳送晶體管Tx、重置晶體管Rx、驅(qū)動晶體管Dx、選擇晶體管Sx、以及光電晶體管Px的5T結(jié)構(gòu)。除了光電晶體管Px連接到傳送晶體管Tx之外，圖15D的實施例與圖15A的實施例相同。在此實施例中，從光電二極管H)傳送到傳送晶體管Tx的電荷量取決于施加到光電晶體管Px的柵極的柵控信號Φρ。圖15Ε是圖15Β中所示的單位像素的平面圖。圖15F是圖15C中所示的單位像素的平面圖。圖16是根據(jù)示例實施例的圖像傳感器160的圖。參照圖16，圖像傳感器160包括圖I到圖15D中示出的結(jié)構(gòu)和操作中的任何一個。從而圖像傳感器160具有改善的轉(zhuǎn)換增益。圖像傳感器160將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出該電信號。定時控制器161控制圖像傳感器160的操作定時。例如，定時控制器161可以使用圖像傳感器160的傳送柵控信號來控制光收集時間。圖像傳感器160包括像素陣列163、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 164、X地址解碼器162、存儲器165和圖像信號處理器(ISP) 166。像素陣列163包括具有圖IA到圖15D中示出的結(jié)構(gòu)的任何一個的多個像素的陣列。ADC164將從像素陣列163輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。存儲器165可以被稱為緩沖存儲器或幀存儲器。存儲器165可以以幀為單位存儲數(shù)字信號。ISP166使用以數(shù)字形式存儲在存儲器165中的圖像信號執(zhí)行必要的信號處理。該信號處理可以包括顏色插值、顏色校正、自動白平衡、伽瑪校正、色飽和度校正、格式化、差像素校正和色相校正。X地址解碼器162使用從定時控制器161接收到的地址信息X-Add控制對于像素陣列163中的每個行的操作(或輸出)定時。取決于相關(guān)的二次抽樣(⑶S)方案，S卩，模擬⑶S、數(shù)字⑶S或雙重⑶S，ADC164可以具有不同的結(jié)構(gòu)。ADC164可以實現(xiàn)為為圖像傳感器160中的每個列而提供的列ADC或為全部列而提供的單個ADC。圖17是根據(jù)示例實施例的照相機系統(tǒng)170的框圖。照相機系統(tǒng)170可以是數(shù)字照相機。參照圖17，照相機系統(tǒng)170可以包括鏡頭171、圖像傳感器172、馬達單元173和引擎單元174。圖像傳感器172的像素結(jié)構(gòu)可以包括圖IA到圖15D中示出的輸出線的布局的任何一個。鏡頭171將入射光聚焦 到圖像傳感器172中的光接收區(qū)域(例如，光電二極管)上。圖像傳感器172基于通過鏡頭171接收到的入射光生成圖像數(shù)據(jù)。圖像傳感器172基于時鐘信號CLK提供圖像數(shù)據(jù)。圖像傳感器172可以使用移動行業(yè)處理機接口(MIPI)和/或照相機串行接口(CSI)與引擎單元174接口連接。馬達單元173可以響應(yīng)于從引擎單元174接收到的控制信號CTRL調(diào)整鏡頭171的聚焦，或執(zhí)行快門動作(shutting)。引擎單元174控制圖像傳感器172和馬達單元173。引擎單元174可以基于從圖像傳感器172接收到的距離和/或圖像數(shù)據(jù)，生成包括到對象的距離、亮度分量、亮度分量和藍色分量之間的差值、以及亮度分量和紅色分量之間的差值的YUV數(shù)據(jù)，或者生成例如聯(lián)合圖像專家組(JPEG)數(shù)據(jù)的壓縮數(shù)據(jù)。引擎單元174可以連接到主機/應(yīng)用175并且可以基于主時鐘信號MCLK向主機/應(yīng)用175提供YUV數(shù)據(jù)或JPEG數(shù)據(jù)。此外，引擎單元174可以使用串行外圍設(shè)備接口(SPI)和/或內(nèi)部集成電路(I2C)與主機/應(yīng)用175接口連接.圖18是根據(jù)示例實施例的計算系統(tǒng)180的框圖。參照圖18，計算系統(tǒng)180可以包括處理器181、存儲器設(shè)備(memory device) 182、儲存設(shè)備(storage device) 183、輸入/輸出(I/O)設(shè)備184、電源185、以及圖像傳感器186。圖像傳感器186的像素結(jié)構(gòu)可以包括圖IA到圖15D中不出的輸出線的布局的任何一個。雖然未在圖18中示出，但是計算系統(tǒng)180還可以包括可以與視頻卡、聲卡、存儲卡、通用串行總線(USB)設(shè)備、或其他電子設(shè)備通信的端口。處理器181可以執(zhí)行特定計算或任務(wù)。處理器181可以是微處理器或中央處理單元(CPU)。處理器181可以通過地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線與存儲器設(shè)備182、儲存設(shè)備183、以及I/O設(shè)備184通信。處理器181還可以連接到諸如外設(shè)部件互連(PCI)總線的擴展總線。存儲器設(shè)備182可以存儲計算系統(tǒng)180的操作所需的數(shù)據(jù)。存儲器設(shè)備182可以由動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、移動DRAM、靜態(tài)RAM(SRAM)、相變RAM(PRAM)、鐵電RAM(FRAM)、阻變 RAM(RRAM)和 / 或磁阻 RAM(MRAM)實現(xiàn)。儲存設(shè)備183可以包括固態(tài)驅(qū)動器(SSD)、硬盤驅(qū)動器(HDD)、以及緊致磁盤-只讀存儲器(CD-ROM)。I/O設(shè)備184可以包括諸如鍵盤、鍵區(qū)、以及鼠標(biāo)之類的輸入設(shè)備以及諸如打印機和顯示器之類的輸出設(shè)備。電源185可以提供計算系統(tǒng)180的操作所需的操作電壓。圖像傳感器186可以通過總線或其他通信鏈路與處理器181通信。圖像傳感器186和處理器181可以一起集成為單個芯片或可以分別分離地集成到不同的芯片中。計算系統(tǒng)180可以是使用圖像傳感器186的任何類型計算系統(tǒng)。例如，計算系統(tǒng)180可以是數(shù)字照相機、蜂窩電話機、個人數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器(PMP)、或智能電話。圖19是根據(jù)示例實施例的計算系統(tǒng)190的接口的示例的框圖。參照圖19，計算系統(tǒng)190可以實現(xiàn)為可以使用或支持MIPI并且可以包括應(yīng)用處理器1900、圖像傳感器1920和顯示器1930的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。包括在應(yīng)用處理器1900中的CSI主機(Host) 1902可以使用CSI執(zhí)行與包括在圖像傳感器1920中的CSI設(shè)備1921的串行通信。CSI主機1902可以包括解串器DES并且CSI設(shè)備1921可以包括串行器SER。圖像傳感器1920的像素結(jié)構(gòu)可以包括圖I到圖15D中示出的輸出線的布局的任何一個。包括在應(yīng)用處理器1900中的顯示器串行接口(DSI)主機(Host) 1901可以使用DSI執(zhí)行與包括在顯示器1930中的DSI設(shè)備1931的串行通信。DSI主機1901可以包括串行器SER并且DSI設(shè)備1931可以包括解串器DES。計算系統(tǒng)190還可以包括可以與應(yīng)用處理器1900通信的射頻(RF)芯片1940。應(yīng)用處理器1900的物理層(PHY) 1903和RF芯片1940的PHY 1941可以根據(jù)MIPI DigRF彼此進行數(shù)據(jù)通信。應(yīng)用處理器1900還可以包括控制PHY1903以根據(jù)MIPI DigRF發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的DigRF主(Master) 1904。RF芯片1940還可以包括控制PHY1941以根據(jù)MIPI DigRF發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的DigRF從(Slave) 1942。計算系統(tǒng)190還可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS) 1910、存儲器1950、麥克風(fēng)(MIC) 1960、DRAM1970、以及揚聲器1980。計算系統(tǒng)190可以使用超寬頻帶(UWB) 1993、無線局域網(wǎng)(WLAN) 1992、以及全球互通微波存取(WIMAX) 1991進行通信。圖19中示出的計算系統(tǒng)190的結(jié)構(gòu)和接口只是示例，并且本發(fā)明不限于此。
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根據(jù)一些實施例，CMOS圖像傳感器的轉(zhuǎn)換增益增加，因此，CMOS圖像傳感器的靈敏度也增加。盡管已經(jīng)具體示出并描述了示范性實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由以下權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出形式和細節(jié)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器,包括 第一光電二 極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷； 感測節(jié)點，被配置為存儲第一光電二極管的光電荷； 電路，被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號，并且該電路連接到至少第一導(dǎo)電接觸件；以及 輸出線，布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。
2.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為向感測節(jié)點傳送光電荷的傳送晶體管，該傳送晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其中所述傳送晶體管具有連接到第一導(dǎo)電接觸件用于接收柵控信號的柵極。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平的重置晶體管，并且所述重置晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第二導(dǎo)電接觸件之間。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為將光電荷轉(zhuǎn)換為電信號的驅(qū)動晶體管。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接到第三導(dǎo)電接觸件；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第三導(dǎo)電接觸件之間。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其中所述輸出線包圍感測節(jié)點。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其中所述輸出線包圍第三導(dǎo)電接觸件。
9.如權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中 所述驅(qū)動晶體管連接到電壓電源，并且具有連接到感測節(jié)點的驅(qū)動?xùn)艠O。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接在輸出線和驅(qū)動晶體管之間，并且具有連接到第三導(dǎo)電接觸件的選擇柵極；以及所述輸出線布置在感測節(jié)點和第三導(dǎo)電接觸件之間。
11.如權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中 所述驅(qū)動晶體管連接到輸出線，并且具有連接到感測節(jié)點的驅(qū)動?xùn)艠O。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接在電壓電源和驅(qū)動晶體管之間，并且具有連接到第三導(dǎo)電接觸件的選擇柵極；以及所述輸出線布置在感測節(jié)點和第三導(dǎo)電接觸件之間。
13.如權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中 所述重置晶體管連接在電壓電源接觸件和感測節(jié)點之間，并且具有連接到第二導(dǎo)電接觸件的重置柵極。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接在電壓電源接觸件和驅(qū)動晶體管之間，并且具有連接到第三導(dǎo)電接觸件的選擇柵極；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第三導(dǎo)電接觸件之間。
15.如權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中 所述傳送晶體管具有連接到第一導(dǎo)電接觸件用于接收第一柵控信號的柵極，所述重置晶體管具有連接到第二導(dǎo)電接觸件用于接收第二柵控信號的柵極，并且所述選擇晶體管具有連接到第三導(dǎo)電接觸件用于接收第三柵控信號的柵極。
16.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平的重置晶體管，并且所述重置晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。
17.如權(quán)利要求16所述的圖像傳感器，其中 所述重置晶體管具有連接到第一導(dǎo)電接觸件用于接收柵控信號的柵極。
18.如權(quán)利要求16所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為將光電荷轉(zhuǎn)換為電信號的驅(qū)動晶體管。
19.如權(quán)利要求18所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第二導(dǎo)電接觸件之間。
20.如權(quán)利要求16所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為向感測節(jié)點傳送光電荷的傳送晶體管；以及被配置為控制傳送晶體管的操作的控制晶體管，并且所述控制晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件。
21.如權(quán)利要求20所述的圖像傳感器，其中 所述控制晶體管具有連接到第二導(dǎo)電接觸件的柵極。
22.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感器，其中 所述電路包括被配置為將光電荷轉(zhuǎn)換為電信號的驅(qū)動晶體管； 所述電路包括被配置為控制電信號向輸出線的傳送的選擇晶體管，并且所述選擇晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件；以及 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。
23.如權(quán)利要求22所述的圖像傳感器，其中 所述輸出線包圍第一導(dǎo)電接觸件。
24.如權(quán)利要求22所述的圖像傳感器，其中 所述選擇晶體管具有連接到第一導(dǎo)電接觸件用于接收柵控信號的柵極。
25.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感器，其中 所述輸出線和感測節(jié)點位于相同平面中。
26.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感器，還包括第二光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷；以及其中 所述感測節(jié)點被配置為存儲第二光電二極管的光電荷。
27.如權(quán)利要求26所述的圖像傳感器，其中所述電路包括 第一傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第一光電二極管的光電荷，所述第一傳送晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件； 第二傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第二光電二極管的光電荷，所述第二傳送晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件； 重置晶體管，被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平，所述重置晶體管連接到第三導(dǎo)電接觸件；以及 驅(qū)動晶體管，被配置為將感測節(jié)點處的光電荷轉(zhuǎn)換為電信號；以及其中 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件到第三導(dǎo)電接觸件的至少一個之間。
28.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感器，還包括 第二光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷； 第三光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷； 第四光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷；以及其中 所述感測節(jié)點被配置為存儲第一光電二極管到第四光電二極管的光電荷。
29.如權(quán)利要求28所述的圖像傳感器，其中所述電路包括 第一傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第一光電二極管的光電荷，所述第一傳送晶體管連接到第一導(dǎo)電接觸件； 第二傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第二光電二極管的光電荷，所述第二傳送晶體管連接到第二導(dǎo)電接觸件； 第三傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第三光電二極管的光電荷，所述第三傳送晶體管連接到第三導(dǎo)電接觸件； 第四傳送晶體管，被配置為向感測節(jié)點傳送第四光電二極管的光電荷，所述第四傳送晶體管連接到第四導(dǎo)電接觸件； 重置晶體管，被配置為重置感測節(jié)點的電壓電平，所述重置晶體管連接到第五導(dǎo)電接觸件；以及 驅(qū)動晶體管，被配置為將感測節(jié)點處的光電荷轉(zhuǎn)換為電信號；以及其中 所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件到第五導(dǎo)電接觸件的至少一個之間。
30.一種圖像傳感器,包括 光電二極管，被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷； 感測節(jié)點，被配置為存儲光電荷； 電路，被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號；以及 所述輸出線被配置為從至少一個導(dǎo)電接觸件屏蔽感測節(jié)點。
全文摘要
在一個實施例中，一種圖像傳感器包括被配置為將光信號轉(zhuǎn)換為光電荷的第一光電二極管，被配置為存儲第一光電二極管的光電荷的感測節(jié)點，以及被配置為在輸出線上選擇性地輸出與感測節(jié)點處的光電荷對應(yīng)的電信號的電路。所述電路連接到至少第一導(dǎo)電接觸件，并且所述輸出線布置在感測節(jié)點和第一導(dǎo)電接觸件之間。
文檔編號H04N5/374GK102883118SQ201210246618
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者樸英桓, 樸鐘銀, 安正查, 李相柱, 張榮洽 申請人:三星電子株式會社