[實用新型]成像單元

有效

• 申請號: 201822023078.1
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN209461462U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: F·羅伊
• 申請（專利權）人: 意法半導體（克洛爾2）公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本公開涉及成像單元。一種成像單元，包括耦合在光敏電荷節點和中間節點之間的掠過柵極晶體管，以及耦合在中間節點和感測節點之間的傳輸柵極晶體管。掠過柵極晶體管包括垂直柵極電極結構，該垂直柵極電極結構由延伸到襯底中的第一電容性深溝槽隔離和延伸到襯底中的第二電容性深溝槽隔離形成。掠過柵極晶體管的溝道位于第一和第二電容性深溝槽隔離之間。每個電容性深溝槽隔離由溝槽形成，該溝槽襯有絕緣襯墊并填充有導電或半導電材料。

技術領域

本公開涉及圖像傳感器，并且具體涉及包括掠過(skimming)柵極的圖像傳感器單元。

背景技術

參考圖1，其示出了用于圖像傳感器的現有技術光敏單元10的電路圖，圖像傳感器包括以行和列的矩陣布置的這種單元10的陣列。單元10包括光電二極管12，其具有連接到地的陽極和連接到節點14的陰極。傳輸柵極晶體管16具有連接到節點14的源極端子和連接到包括感測節點的節點18的漏極端子。傳輸柵極晶體管16的柵極由傳輸柵極控制信號TG驅動。單元10還包括復位晶體管20，其具有連接到電源電壓節點Vdd的漏極端子和連接到節點18的源極端子。復位晶體管20的柵極由復位信號RST驅動。節點18連接到源極跟隨器晶體管22的柵極，源極跟隨器晶體管22具有連接到電源電壓節點Vdd的漏極端子和連接到節點24的源極端子。讀取晶體管28具有連接到節點24的漏極端子和連接到單元10的陣列的列線30的源極端子。讀取晶體管28的柵極由讀取信號RD驅動。

單元10以本領域技術人員公知的方式操作。晶體管16由信號TG關斷，并且光電二極管12通過在節點14生成電荷而對照明進行響應。晶體管28導通以將在節點18處的該電壓傳輸到列線30。復位晶體管20由信號RST導通以將在節點18處的電壓預充電到Vdd。然后，將復位晶體管20關斷并將晶體管16導通。將存儲的電荷從節點16傳輸到節點20，并且在節點20處的電壓下降到取決于照明的強度和對應的存儲的電荷的電平。然后，將晶體管16和晶體管28關斷。

實用新型內容

本公開的實施例旨在提供至少部分地解決現有技術中的上述缺點的成像單元。

在一個實施例中，一種成像單元，包括：掠過柵極晶體管，耦合在光敏電荷節點和中間節點之間；和傳輸柵極晶體管，耦合在所述中間節點和感測節點之間；其中所述掠過柵極晶體管包括垂直柵極電極結構，所述垂直柵極電極結構包括：延伸到襯底中的第一電容性深溝槽隔離；和延伸到所述襯底中的第二電容性深溝槽隔離；其中所述掠過柵極晶體管的溝道位于所述第一電容性深溝槽隔離和所述第二電容性深溝槽隔離之間；其中所述第一電容性深溝槽隔離包括襯有絕緣襯墊并填充有導電或半導電材料的第一溝槽；并且其中所述第二電容性深溝槽隔離包括襯有絕緣襯墊并填充有導電或半導電材料的第二溝槽。

在一個實施例中，所述第一溝槽和所述第二溝槽彼此平行且與所述掠過柵極晶體管的所述溝道的長度平行地延伸。

在一個實施例中，所述掠過柵極晶體管的所述溝道的寬度從所述光敏電荷節點到所述中間節點沿著所述溝道的所述長度恒定。

在一個實施例中，所述第一溝槽和所述第二溝槽彼此不平行且與所述掠過柵極晶體管的所述溝道的長度不平行地延伸。

在一個實施例中，所述掠過柵極晶體管的所述溝道的寬度從所述光敏電荷節點到所述中間節點沿著所述溝道的所述長度增加。

在一個實施例中，所述溝道的寬度的增加是線性增加。

在一個實施例中，填充每個溝槽的所述導電或半導電材料被配置成接收掠過控制信號，所述掠過控制信號設置所述掠過柵極晶體管的掠過電平，以用于將電荷從所述光敏電荷節點傳輸到所述中間節點。

根據本公開的實施例，提供了改進的成像單元。

附圖說明

在下面的結合著附圖的特定實施例的非限制性描述中將詳細討論前述和其他特征及優點，其中：