[發明專利]具有固定電位輸出晶體管的圖像傳感器

有效

• 申請號: 201310168391.3
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103681707A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 真鍋宗平;柳政澔
• 申請（專利權）人: 全視科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

1.一種圖像傳感器，其包括像素陣列，所述圖像傳感器包含：

第一像素的第一光敏區，其安置在襯底層內或襯底層上以響應于入射在所述第一像素上的光而積累圖像電荷；及

所述第一像素的第一像素電路，其安置在所述襯底層內或所述襯底層上，所述第一像素電路包括：

第一傳送存儲晶體管，其耦合在所述第一光敏區與第一電荷存儲區域之間以將所述圖像電荷從所述第一光敏區傳送到所述第一電荷存儲區域；及

第一輸出晶體管，其具有耦合在所述第一電荷存儲區域與浮動擴散區之間的溝道以選擇性地將所述圖像電荷從所述第一電荷存儲區域傳送到所述浮動擴散區，其中所述第一輸出晶體管的柵極耦合到第一固定電壓電位，且響應于施加到所述第一傳送存儲晶體管的柵極的控制信號而選擇性地將所述圖像電荷從所述第一電荷存儲區域傳送到所述浮動擴散區。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述像素電路進一步包括：

讀出晶體管，其具有耦合到所述浮動擴散區的柵極，以在位線上產生指示所述浮動擴散區處的所述圖像電荷的圖像信號；及

復位晶體管，其耦合在第一電壓軌與所述浮動擴散區之間以復位所述第一像素。

3.根據權利要求2所述的圖像傳感器，其進一步包含鄰近所述第一像素而安置的第二像素，所述第二像素包括：

第二光敏區；及

所述第二像素的第二像素電路，其安置在所述襯底層內或所述襯底層上，所述第二像素電路包括：

第二傳送存儲晶體管，其耦合在所述第二光敏區與第二電荷存儲區域之間；及

第二輸出晶體管，其具有耦合在所述第二電荷存儲區域與所述浮動擴散區之間的溝道，其中所述第二輸出晶體管的柵極耦合到第二固定電壓電位，

其中所述第一及第二像素共享所述讀出及復位晶體管。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其進一步包含：

第一全局快門晶體管，其耦合在第二電壓軌與所述第一光敏區之間以復位所述第一光敏區；及

第二全局快門晶體管，其耦合在所述第二電壓軌與所述第二光敏區之間以復位所述第二光敏區。

5.根據權利要求4所述的圖像傳感器，其中所述第一全局快門晶體管的柵極及所述第二全局快門晶體管的柵極耦合到全局快門信號線，以同時復位所述第一及第二光敏區。

6.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其中所述第一及第二輸出晶體管的所述柵極耦合到所述襯底層以使所述第一及第二輸出晶體管的所述柵極接地。

7.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其進一步包含將所述第一輸出晶體管耦合到所述第二輸出晶體管的局部互連，其中所述局部互連耦合到所述浮動擴散區。

8.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其進一步包括金屬堆疊以路由信號，其中所述金屬堆疊包括：

第一金屬層，其包含導體，其中所述導體的大多數大體上彼此平行；及

第二金屬層，其包含導體，其中所述導體的大多數既在所述第二金屬層內大體上彼此平行又大體上垂直于所述第一金屬層內的所述導體的大多數，

其中所述局部互連安置在所述金屬堆疊內以使所述局部互連大體上垂直于其中安置有所述局部互連的所述金屬層內的所述導體的大多數。

9.根據權利要求3所述的圖像傳感器，所述像素陣列進一步包含：

第一組導體，其跨越所述像素陣列的行，所述第一組導體包括：

第一傳送存儲晶體管柵極信號線，其耦合到所述第一傳送存儲晶體管；

第二傳送存儲晶體管柵極信號線，其耦合到所述第二傳送存儲晶體管；

復位信號線，其耦合到所述復位晶體管的柵極；及

所述第一電壓軌，其耦合到所述復位晶體管的所述柵極；

第二組導體，其跨越所述像素陣列的列，所述第二組導體包括：

所述位線，其耦合到所述讀出晶體管以將所述圖像信號發送到讀出電路；

第二電壓軌，其耦合到所述讀出晶體管且耦合到第一及第二全局快門晶體管；及

全局快門信號線，其耦合到所述第一及第二全局快門晶體管的柵極以提供光敏復位信號。