[發明專利]圖像傳感器的抗彌散方法及圖像傳感器

在審

• 申請號: 202010050174.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111246134A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王林;黃金德;胡萬景
• 申請（專利權）人: 銳芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/372;H04N5/361;H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

一種圖像傳感器的抗彌散方法及圖像傳感器。所述抗彌散方法適用于CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器的每個像素單元包括N型晶體管，所述N型晶體管包括柵極和漏極，所述漏極包括第一電極和第二電極；所述抗彌散方法包括：在所述N型晶體管的所述漏極上施加第一抗彌散信號，所述第一抗彌散信號為高電平；在所述N型晶體管的所述第一電極上施加第二抗彌散信號，在圖像的曝光與轉移期間內，所述第二抗彌散信號為周期性信號；其中，在所述第二抗彌散信號的一個周期內，所述第二抗彌散信號在第一時間段內為第一電平，在第二時間段內為第二電平，所述第二抗彌散信號的周期小于所述曝光與轉移期間。該方法減少了暗電流，提高輸出圖像質量。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，具體地，涉及一種圖像傳感器的抗彌散方法及圖像傳感器。

背景技術

圖像傳感器的設計和制作傳統上采用電荷藕合器件(Charge Coupled Device，CCD)工藝。在1980-1990年代，CCD工藝由于在消費類相機上的應用，贏得巨大發展。然而在2005年后CCD在消費領域的應用快速被互補金屬氧化物半導體工藝(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)取代。原有的CCD生產線紛紛關廠停線，迄今為止全世界已經剩下很少的CCD產線了。然而TDI圖像傳感器的設計制作一直到現在還部分使用CCD工藝，其原因就是TDI圖像傳感器的工作原理依賴于CCD的操作方式。

考慮到CCD工藝線的退出，從2012年開始，部分公司研究在CMOS工藝上嵌入類似CCD功能的器件，稱之為嵌入式CCD(eCCD，embedded CCD)，以此制作TDI圖像傳感器。這種圖像傳感器基于CMOS工藝的基礎上，所以稱之為TDI-CMOS圖像傳感器，核心是eCCD。比較而言，把原來基于CCD工藝基礎上的圖像傳感器稱為延遲積分CMOS(Time DelayIntegration–CMOS，TDI-CCD)圖像傳感器。

每個CCD像素單元包括4個多晶硅電極，在強光的條件下，電極下方溝道的電子達到滿阱后溢出到相鄰電極或溝道的現象，，稱為彌散現象(Blooming)。彌散現象會對相鄰的溝道產生干擾，導致相鄰溝道的電子數增加，使得像素輸出增大，輸出圖像出現光暈。

因此，需要一種抗彌散方法以解決強光條件下電子滿阱后溢出干擾相鄰電極或溝道問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明實施例提供一種圖像傳感器的抗彌散方法，適用于CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器的每個像素單元包括N型晶體管，所述N型晶體管包括柵極和漏極，所述漏極包括第一電極和第二電極；所述抗彌散方法包括：在所述N型晶體管的漏極上施加第一抗彌散信號，所述第一抗彌散信號為高電平；在所述N型晶體管的第一電極上施加第二抗彌散信號，在圖像的曝光與轉移期間內，所述第二抗彌散信號為周期性信號；其中，在所述第二抗彌散信號的一個周期內，所述第二抗彌散信號在第一時間段內為第一電平，在第二時間段內為第二電平，所述第二抗彌散信號的周期小于所述曝光與轉移期間。

可選地，所述圖像的曝光與轉移期間包括：兩個相鄰的采樣電平之間的間隔期間。

可選地，所述第一電平為高電平，所述第二電平為低電平。

可選地，所述第一電平為低電平，所述第二電平為高電平。

可選地，所述第一時間段與所述第二時間段的時長是可調的。