[發明專利]像素和全局快門圖像傳感器

在審

• 申請號: 202110901315.3
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN114071037A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: J·博格茨
• 申請（專利權）人: 長光辰芯比利時有限責任公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H01L27/146
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢盛赟;楊潔

1.一種用于全局快門像素陣列的像素(100、200)，所述像素包括感測層(110)和存儲層(120、140)，

所述感測層(110)包括：

被適配成在接收到輻射之際提供電荷的感測元件(101)，

用于從所述感測元件(101)接收電荷的第一浮動擴散區(FD1)，所述存儲層(120)包括：

至少一個存儲節點(SG)，所述至少一個存儲節點用于從所述感測層(110)的所述第一浮動擴散區(FD1)接收電荷并用于存儲所述電荷，

所述感測層(110)和所述存儲層(120)形成層堆疊，所述感測層(110)至少覆蓋所述存儲層(120)的所述存儲節點(SG)并且所述堆疊進一步包括至少在所述感測層(110)與所述存儲層(120)的所述存儲節點(SG)之間的遮光件(300)，從而使所述存儲節點(SG)被遮蔽以免遭輻射，

其中所述存儲節點(SG)被提供在兩個轉移柵極(TX1、TX2)之間，并且所述存儲節點(SG)和這兩個轉移柵極(TX1、TX2)被提供在所述第一浮動擴散區(FD1)和第二浮動擴散區(FD2)之間。

2.如權利要求1所述的像素，其中所述感測層(110)和所述存儲層(120)各自包括到不同偏壓的連接，其中所述存儲層的偏壓高于所述感測層的偏壓。

3.如權利要求1所述的像素，其中所述存儲層(120)包括電連接到所述感測層(110)的浮動擴散區的區域，以使得所述浮動擴散區延伸入所述存儲層(120)中以形成共用浮動擴散區(FD1)。

4.如權利要求3所述的像素，其中所述共用浮動擴散區(FD1)是由所述感測層(110)和所述存儲層(120)中的每一者中的至少一個二極管(401、402)形成的。

5.如權利要求4所述的像素，其中所述第一浮動擴散區(FD1)是由所述感測層(110)中的第一二極管(401)以及所述存儲層(120、140)中的第二二極管(402)形成的，所述第一二極管和所述第二二極管通過混合接合焊盤來彼此電連接。

6.如權利要求1所述的像素，其中所述存儲層(120)進一步包括被適配成基于存儲在所述存儲節點(SG)中的電荷來提供讀出信號的讀出級(130)。

7.如權利要求6所述的像素，其中所述讀出級(130)包括連接到所述存儲層(120)上的所述第二浮動擴散區(FD2)的源極隨耦器(SF)。

8.如權利要求3所述的像素，其中所述像素(100)包括背側照明配置。

9.如權利要求3所述的像素(200)，其中所述存儲層(140)包括不止一個存儲節點(Sga、SGb)，這些存儲節點各自被適配成從所述感測層(110)的浮動擴散區(FD1)接收電荷并將電荷提供給相同的讀出電路(130)。

10.一種圖像傳感器(500)，包括如權利要求3所述的像素(100、200)的陣列，所述圖像傳感器(500)包括被配置成以全局快門模式驅動所述陣列的電路系統(502)。