[發(fā)明專利]用于基板堆疊式圖像傳感器的全局快門的像素電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410504269.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN104519285B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔珍銀;嚴(yán)在元;史升訓(xùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/374
• 分類號(hào): H04N5/374;H01L27/146
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健

1.一種用于基板堆疊式圖像傳感器的全局快門的像素電路，其包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體芯片，所述各半導(dǎo)體芯片包括：

光電二極管，其被配置為輸出通過光傳感操作產(chǎn)生的電荷；

第一傳輸晶體管；

存儲(chǔ)晶體管；以及

第二傳輸晶體管，

其中，所述半導(dǎo)體芯片具有其中所述半導(dǎo)體芯片堆疊在另一半導(dǎo)體芯片上的結(jié)構(gòu)，以及

所述第一傳輸晶體管、存儲(chǔ)晶體管和第二傳輸晶體管以這樣的方式形成：在第一傳輸晶體管和存儲(chǔ)晶體管之間以及在存儲(chǔ)晶體管和第二傳輸晶體管之間沒有縫隙形成，

其中，光電二極管、浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)和用于復(fù)位光電二極管的復(fù)位節(jié)點(diǎn)形成于半導(dǎo)體芯片的基板上，以及

其中，第一傳輸晶體管、存儲(chǔ)晶體管和第二傳輸晶體管形成于半導(dǎo)體芯片的層間絕緣層中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路，其中，存儲(chǔ)晶體管的一個(gè)表面形成為與第一傳輸晶體管的一個(gè)表面重疊，以及存儲(chǔ)晶體管的另一表面形成為與第二傳輸晶體管的一個(gè)表面重疊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路，其中，所述另一半導(dǎo)體芯片進(jìn)一步包括讀出電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素電路，其中，所述讀出電路包括復(fù)位晶體管、激勵(lì)晶體管和選擇晶體管中的一個(gè)或多個(gè)。

5.一種用于基板堆疊式圖像傳感器的全局快門的像素電路，其包括：

第一半導(dǎo)體芯片，其包括：

第一基板，其具有被配置為輸出通過光傳感操作產(chǎn)生的電荷的光電二極管；用于復(fù)位光電二極管的復(fù)位節(jié)點(diǎn)；和浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)；和

第一層間絕緣層，其具有第一傳輸晶體管、第二傳輸晶體管、存儲(chǔ)晶體管和金屬層；

其中，所述第一傳輸晶體管、存儲(chǔ)晶體管和第二傳輸晶體管以這樣的方式形成：在第一傳輸晶體管和存儲(chǔ)晶體管之間以及在存儲(chǔ)晶體管和第二傳輸晶體管之間沒有縫隙形成，以及

第二半導(dǎo)體芯片，其包括：

第二基板；和

第二層間絕緣層，其具有讀出電路和第二金屬層，并被配置為傳輸對(duì)應(yīng)于通過光電二極管傳感的光的輸出電壓，

其中，所述第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片彼此堆疊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路，其中，所述第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片堆疊并通過粘合金屬耦合。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路，其中，所述讀出電路包括復(fù)位晶體管、激勵(lì)晶體管和選擇晶體管中的一個(gè)或多個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的像素電路，其中，復(fù)位晶體管將激勵(lì)晶體管復(fù)位到供電電壓。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路，其中，光電二極管、第一傳輸晶體管、第二傳輸晶體管和存儲(chǔ)晶體管作為光傳感電路的組件，以及多個(gè)光傳感電路共享一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路，其進(jìn)一步包括濾色器，所述濾色器以其中第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片堆疊的結(jié)構(gòu)形成，

其中，所述濾色器包括RGB濾色器、YUV濾色器、白色濾色器和紅外線濾色器中的一個(gè)或多個(gè)。