[發明專利]包含具有鏡像晶體管布局的像素單元的圖像傳感器

有效

• 申請號: 201310503867.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104009049B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 陳剛;毛杜利;戴幸志
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/374
• 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

技術領域

本發明大體來說涉及圖像傳感器，且特定來說(但非排他性地)涉及互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器的布局。

背景技術

圖像傳感器已變得普遍存在。其廣泛地用于數碼靜態相機、蜂窩式電話、安全攝像機以及醫療、汽車及其它應用中。用以制造圖像傳感器且特定來說互補金屬氧化物半導體(“CMOS”)圖像傳感器的技術已不斷快速地發展。舉例來說，對較高分辨率及較低功率消耗的需求已促進了這些圖像傳感器的進一步小型化及集成。

常規CMOS圖像傳感器通常具有其中多個像素布置成二維陣列的配置，其中每一像素包含光電二極管及相關聯像素晶體管。最近，隨著圖像傳感器的繼續小型化，為了減少由每一像素占據的面積，已實施其中在數個光電二極管當中共享像素晶體管的像素共享結構。然而，像素共享結構的典型布局通常由于像素晶體管的各個部分非常接近而在其之間具有泄漏問題。

發明內容

本發明提供一種圖像傳感器，其包括：第一像素單元，其具有第一多個光電二極管及第一共享浮動擴散區；第二像素單元，其水平鄰近于所述第一像素單元，具有第二多個光電二極管及第二共享浮動擴散區；所述第一像素單元的第一像素晶體管區，其具有用于從所述第一共享浮動擴散區讀出圖像數據的多個像素晶體管；及所述第二像素單元的第二像素晶體管區，其水平鄰近于所述第一像素晶體管區，具有用于從所述第二共享浮動擴散區讀出圖像數據的多個像素晶體管；其中所述第二像素晶體管區的晶體管布局為所述第一像素晶體管區的晶體管布局的鏡像。

本發明還提供一種互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器，其包括：第一像素單元，其具有不多于且不少于四個光電二極管的第一光電二極管區及第一共享浮動擴散區；第二像素單元，其水平鄰近于所述第一像素單元，具有不多于且不少于四個光電二極管的第二光電二極管區及第二共享浮動擴散區；所述第一像素單元的第一像素晶體管區，其在所述第一光電二極管區的外側垂直位移且具有復位晶體管、行選擇晶體管及源極隨耦器晶體管；及所述第二像素單元的第二像素晶體管區，其在所述第二光電二極管區的外側垂直位移且水平鄰近于所述第一像素晶體管區，所述第二像素晶體管區具有復位晶體管、行選擇晶體管及源極隨耦器晶體管，其中所述第二像素晶體管區的晶體管布局為所述第一像素晶體管區的晶體管布局的鏡像，所述鏡像是關于將所述第一像素單元與所述第二像素單元分離的垂直線取得的。

本發明還提供一種互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器，其包括：第一像素單元，其具有不多于且不少于四個光電二極管的第一光電二極管區及第一共享浮動擴散區；第二像素單元，其水平鄰近于所述第一像素單元，具有不多于且不少于四個光電二極管的第二光電二極管區及第二共享浮動擴散區；所述第一像素單元的第一像素晶體管區，其在所述第一光電二極管區的外側垂直位移且具有行選擇晶體管及源極隨耦器晶體管；所述第二像素單元的第二像素晶體管區，其在所述第二光電二極管區的外側垂直位移且水平鄰近于所述第一像素晶體管區，所述第二像素晶體管區具有行選擇晶體管及源極隨耦器晶體管；及共享復位晶體管，其在所述第一與第二像素晶體管區之間共享，其中所述第二像素晶體管區的晶體管布局為所述第一像素晶體管區的晶體管布局的鏡像，所述鏡像是關于二等分所述共享復位晶體管的垂直線取得的。

附圖說明

參考以下各圖描述本發明的非限制性及非詳盡實施例，其中在所有各視圖中相似參考編號指代相似部件，除非另有規定。

圖1是圖解說明根據本發明的實施例的圖像傳感器的框圖。

圖2是根據本發明的實施例的圖像傳感器的像素單元陣列的圖。

圖3是圖解說明根據本發明的實施例的圖像傳感器內的兩個像素單元的像素電路的電路圖。

圖4是根據本發明的實施例具有鏡像晶體管布局的圖像傳感器的六個像素單元的圖。

圖5是圖4的六個像素單元的圖，其進一步圖解說明數個金屬布線。

圖6是根據本發明的實施例具有鏡像晶體管布局及共享復位晶體管的圖像傳感器的六個像素單元的圖。

圖7是圖解說明根據本發明的實施例具有共享復位晶體管的圖像傳感器內的兩個像素單元的像素電路的電路圖。

圖8是圖6的六個像素單元的圖，其進一步圖解說明數個金屬布線。

具體實施方式