CN113725238A - 图像感测装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像感测装置包括：基板，其被构造为包括在基板的第一侧的第一表面和在基板的第二侧的第二表面，且包括在基板的在第二表面附近的部分中的第一有源区域和第二有源区域；至少一个光电转换元件，其形成在基板中，并被构造为通过执行对经由基板的第一表面接收的入射光的光电转换产生光电荷；浮置扩散区域，其形成在基板的第二表面附近，并被构造为从光电转换元件接收光电荷并临时存储接收的光电荷；晶体管，其形成在第一有源区域中，并被构造为包括联接到浮置扩散区域的第一源极/漏极区域；以及阱拾取区域，其形成在第二有源区域中，并被构造为向基板施加偏置电压。第一源极/漏极区域和阱拾取区域具有互补的导电性，并被形成为彼此接触。

Description

图像感测装置
技术领域
本专利文件中公开的技术和实施方式总体上涉及一种图像感测装置。
背景技术
图像传感器用于电子装置中，以将光学图像转换为电信号。随着汽车、医疗、计算机和通信行业的最新发展，在各个领域(例如，数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、视频游戏机、监控相机、医疗微型相机、机器人等)对高度集成、高性能图像传感器的需求正在迅速增长。
发明内容
所公开技术的各种实施方式涉及用于改善操作特性的图像感测装置。
根据所公开的技术的实施方式，图像感测装置可以包括：基板，该基板被构造为包括在基板的第一侧的第一表面和在基板的与第一侧相对的第二侧的第二表面，并且还包括在基板的在第二表面附近的部分中的第一有源区域和第二有源区域；至少一个光电转换元件，至少一个光电转换元件形成在基板中，并且被构造为通过执行对经由基板的第一表面接收的入射光的光电转换来产生光电荷；浮置扩散区域，浮置扩散区域形成在基板的第二表面附近，并且被构造为从光电转换元件接收光电荷并临时存储所接收的光电荷；晶体管，晶体管形成在第一有源区域中，并被构造为包括联接到浮置扩散区域的第一源极/漏极区域；以及阱拾取区域，阱拾取区域形成在第二有源区域中，并被构造为向基板施加偏置电压。第一源极/漏极区域和阱拾取区域可以具有互补的导电性，并且可以被形成为彼此接触。
根据所公开技术的另一实施方式，图像感测装置可以包括：像素阵列，该像素阵列包括沿第一方向和垂直于第一方向的第二方向布置的多个单位像素组。每个单位像素组可以包括：浮置扩散区域；多个单位像素，所述多个单位像素被布置为围绕浮置扩散区域，并且被构造为通过执行对入射光的光电转换来产生光电荷并将所产生的光电荷传输到浮置扩散区域；第一有源区域至第三有源区域，第一有源区域至第三有源区域位于多个单位像素的一侧并在第二方向上沿一条线布置，第一有源区域至第三有源区域和多个单位像素沿第一方向排布；复位晶体管，复位晶体管形成在第一有源区域中并且被构造为包括联接到浮置扩散区域的第一源极/漏极区域；以及阱拾取区域，阱拾取区域形成在第二有源区域中，并且联接到偏置电压节点以将偏置电压施加到单位像素组。第一源极/漏极区域和阱拾取区域可以具有互补的导电性，并且可以被形成为彼此接触。
应当理解，所公开技术的前述一般描述和以下详细描述都是说明性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
当结合附图考虑而参照以下详细描述时，所公开技术的上述和其他特征以及有益方面将变得显而易见。
图1是示出基于所公开技术的一些实施方式的图像感测装置的示例的框图。
图2是示出基于所公开技术的一些实施方式的图1所示的共享像素组的示例的示意图。
图3是示出基于所公开技术的一些实施方式的图2所示的共享像素组的等效电路的示例的电路图。
图4是示出基于所公开技术的一些实施方式的沿图2所示的线A-A’截取的图像感测装置的示例的截面图。
图5是示出基于所公开技术的一些实施方式的沿图2所示的线A-A’截取的图像感测装置的示例的截面图。
图6是示出基于所公开技术的一些实施方式的沿图2所示的线A-A’截取的图像感测装置的示例的截面图。
具体实施方式
本专利文件提供了图像感测装置的实施方式和示例。所公开技术的一些实施方式提出了用于改善图像感测装置的操作特性的图像感测装置的设计。所公开技术提供了可以改善动态范围特性和低照度特性的图像感测装置的各种实施方式。
现在将详细参考某些实施方式，其示例在附图中示出。贯穿所有附图，将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。在下面的描述中，将省略在此并入的相关已知配置或功能的详细描述，以避免使主题模糊。
图1是示出基于所公开技术的一些实施方式的图像感测装置的示例的框图。
参照图1，图像感测装置可以包括像素阵列100、相关双采样器(CDS)200、模数转换器(ADC)300、缓冲器400、行驱动器500、定时发生器600、控制寄存器700和斜坡信号发生器800。
像素阵列100可以包括以二维(2D)结构连续布置的多个单位像素组(PXG)，在该二维结构中单位像素组(PXG)沿X轴方向和与X轴方向垂直的Y轴方向布置。每个单位像素组(PXG)可以包括多个单位像素。多个单位像素可以通过执行入射光的光电转换将入射光转换成与入射光相对应的电信号(即，像素信号)。每个单位像素组(PXG)可以包括以(2×2)矩阵结构布置并且彼此相邻(adjacent)或连续(contiguous)的4个单位像素。例如，每个单位像素组(PXG)可以包括4共享像素结构，其中4个单位像素共享复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管，并且还共享单个浮置扩散区域。每个单位像素组(PXG)可以包括用于向基板提供偏置电压的阱拾取区域(well pickup region)。阱拾取区域形成在基板中的阱区域中，并且指示被构造为向阱区域施加偏置电压的杂质掺杂区域。每个单位像素可以包括用于通过转换从外部接收的入射光来产生光电荷的光电转换元件，以及用于将由光电转换元件产生的光电荷转移浮置扩散区域的转移晶体管(transfer transistor)。单位像素可以产生与存储在浮置扩散区域中的光电荷的量相对应的像素信号，并且可以通过列线将像素信号输出到相关双采样器(CDS)200。单位像素组(PXG)可以从行驱动器500接收被提供有各种信号(例如，转移控制信号、复位控制信号、选择控制信号等)的驱动信号，并且可以基于驱动信号进行操作。
CMOS图像传感器可以使用相关双采样(CDS)通过对像素信号采样两次以去除这两个采样之间的差异来去除不期望的像素偏移值。在一个示例中，相关双采样(CDS)可以通过比较光信号入射在像素上之前和之后获得的像素输出电压来去除像素的不期望的偏移值，以便于只测量基于入射光的像素输出电压。在所公开技术的一些实施方式中，相关双采样器(CDS)200可以保持和采样从像素阵列100的像素(PX)接收的电信号。例如，相关双采样器(CDS)200可以响应于从定时发生器600接收到的时钟信号，对接收到的像素信号的参考电压电平和电压电平进行采样，并且可以将与接收到的像素信号的参考电压电平和电压电平之间的差相对应的模拟信号发送到模数转换器(ADC)300。
模数转换器(ADC)300用于将模拟CDS信号转换为数字信号。模数转换器(ADC)300的示例可以将从斜坡信号发生器800接收的斜坡信号与从相关双采样器(CDS)200接收的采样信号进行比较，并且可以由此输出指示斜坡信号和采样信号之间的比较结果的比较信号。模数转换器(ADC)300可以响应于从定时发生器600接收的时钟信号来对比较信号的电平转换时间进行计数，并且可以将指示所计数的电平转变时间的计数值输出到缓冲器400。
缓冲器400可以存储从模数转换器(ADC)300接收的每个数字信号。缓冲器400可以感测和放大每个数字信号，并且可以输出每个经放大的数字信号。因此，缓冲器400可以包括存储器(未示出)和感测放大器(未示出)。存储器可以存储计数值，并且计数值可以与多个单位像素(PX)的输出信号相关联。感测放大器可以感测和放大从存储器接收的每个计数值。
行驱动器500可以响应于定时发生器600的输出信号而启用或驱动像素阵列100。例如，行驱动器500可以将驱动信号(例如，驱动控制信号、复位控制信号、选择控制信号等)输出到像素阵列100，并且可以以行线为单位来驱动单位像素。另外，行驱动器500可以改变施加到像素阵列100的单位像素组(PXG)的偏置电压的大小。
定时发生器600可以产生定时信号以控制行驱动器500、相关双采样器(CDS)200、模数转换器(ADC)300和斜坡信号发生器800。
控制寄存器700可以产生控制信号以控制斜坡信号发生器800、定时发生器600和缓冲器400。
斜坡信号发生器800可以响应于控制寄存器700的控制信号和从定时发生器600接收的定时信号来产生斜坡信号，以控制从模数转换器(ADC)300输出的信号。
图2是示出基于所公开技术的一些实施方式的图1所示的共享像素组的示例的示意图。图3是示出基于所公开技术的一些实施方式的图2中所示的共享像素组的等效电路的电路图。
参照图2和图3，每个单位像素组(PXG)可以包括四个单位像素PX1至PX4、浮置扩散区域(FD)、源极跟随器晶体管(DX)、选择晶体管(SX)、复位晶体管(RX)和阱拾取区域(WP)。
在图2中，为了便于描述，示出了附图标记DX、SX、RX和TX1至TX4以指示相应晶体管的栅极。
单位像素PX1至PX4可以分别包括光电转换元件PD1至PD4，以响应于入射光而产生光电荷，并且可以分别包括转移晶体管TX1至TX4，以将由光电转换元件PD1至PD4产生的光电荷转移到浮置扩散区域(FD)。在一些实施方式中，单位像素PX1可以包括单个光电转换元件PD1和单个转移晶体管TX1，单位像素PX2可以包括单个光电转换元件PD2和单个转移晶体管TX2，单位像素PX3可以包括单个光电转换元件PD3和单个转移晶体管TX3，并且单位像素PX4可以包括单个光电转换元件PD4和单个转移晶体管TX4。
光电转换元件PD1至PD4中的每一个可以包括有机光电二极管或无机光电二极管。例如，光电转换元件PD1至PD4可以形成在基板110中，并且可以形成为其中具有互补电导性的杂质区域(P型杂质区域和N型杂质区域)垂直地堆叠的堆叠结构。
浮置扩散区域(FD)可以形成在基板的上部，并且可以临时存储通过转移晶体管TX1至TX4接收的光电荷。浮置扩散区域(FD)可以通过导线联接到源极跟随器晶体管(DX)的栅极和复位晶体管(RX)的源极区域/漏极区域(例如，结区域)。浮置扩散区域(FD)可以包括高密度N型杂质。
转移晶体管TX1至TX4可以联接到相应的光电转换元件PD1至PD4和浮置扩散区域(FD)。在一些实施方案中，转移晶体管TX1可以联接到光电转换元件PD1和浮置扩散区域(FD)。转移晶体管TX2可以联接到光电转换元件PD2和浮置扩散区域(FD)。转移晶体管TX3可以联接到光电转换元件PD3和浮置扩散区域(FD)。转移晶体管TX4可以联接到光电转换元件PD4和浮置扩散区域(FD)。例如，转移晶体管TX1、TX2、TX3或TX4中的每一个的一侧可以联接到相应的光电转换元件PD1、PD2、PD3或PD4，并且转移晶体管TX1至TX4中的每一个的另一侧可以联接到浮置扩散区域(FD)。转移晶体管TX1至TX4可以响应于被施加到转移晶体管TX1至TX4的转移栅极的转移控制信号TS1至TS4，将由光电转换元件PD1至PD4产生的光电荷转移到浮置扩散区域(FD)。
可以将单位像素组(PXG)中包含的四个单位像素PX1至PX4布置为共享仅一个浮置扩散区域(FD)。例如，四个单位像素PX1至PX4可以被布置为围绕浮置扩散区域(FD)，以使得四个单位像素PX1至PX4可以共享浮置扩散区域(FD)。
源极跟随器晶体管(DX)、选择晶体管(SX)、复位晶体管(RX)和阱拾取区域(WP)可以布置在单位像素PX1至PX4的一侧。在一些实施方式中，源极跟随器晶体管(DX)、选择晶体管(SX)、复位晶体管(RX)和阱拾取区域(WP)可以沿着一条线形成。例如，晶体管DX、SX和RX以及阱拾取区域(WP)可以从左侧到右侧沿X轴方向布置。在一些实施方式中，晶体管DX、SX和RX以及阱拾取区域(WP)可以以其中源极跟随器晶体管DX、选择晶体管SX、阱拾取区域WP和复位晶体管RX依次排布的顺序沿一条线布置。
源极跟随器晶体管(DX)可以生成与浮置扩散区域(FD)的电位的大小(magnitude)相对应的放大信号，并且可以将经放大的信号输出到选择晶体管(SX)。例如，源极跟随器晶体管(DX)可以放大浮置扩散区域(FD)的电位变化，并且可以将经放大的电位变化输出到选择晶体管(SX)。选择晶体管(SX)可以响应于被施加到选择晶体管(SX)的栅极的选择控制信号(SS)而导通或截止，以使得选择晶体管(SX)可以将源极跟随器晶体管(DX)的输出信号输出到输出节点(OUT)。输出节点(OUT)可以联接到列线。
源极跟随器晶体管(DX)和选择晶体管(SX)可以串联联接在输出节点(OUT)和驱动电压节点(VDX)之间。例如，源极跟随器晶体管(DX)的栅极和选择晶体管(SX)的栅极可以形成在沿X轴方向延伸的单个有源区域ACT1上并且彼此隔开预定距离，以使得源极跟随器晶体管(DX)和选择晶体管(SX)可以彼此串联联接，同时共享设置在栅极之间的源极区域/漏极区域。在源极跟随器晶体管(DX)中，与共享的源极区域/漏极区域相对的源极区域/漏极区域可以联接到驱动电压节点(VDX)。在选择晶体管(SX)中，与共享的源极区域/漏极区域相对的源极区域/漏极区域可以联接到输出节点(OUT)。源极跟随器晶体管(DX)的栅极可以通过导线联接到浮置扩散区域(FD)，并且选择晶体管(SX)的栅极可以通过导线接收选择控制信号(SS)。
阱拾取区域(WP)可以形成在有源区域ACT2中，并且可以通过导线联接到偏置电压节点(VB)。在这种情况下，可以根据通过图像感测装置捕获场景的条件来改变通过偏置电压节点(VB)施加到阱拾取区域(WP)的偏置电压的大小。例如，偏置电压在高照度(illuminance)环境中可以是负(-)电压，并且在低照度环境中可以是正(+)电压。阱拾取区域(WP)可以包括P型(P+)杂质。
复位晶体管(RX)可以响应于复位控制信号(RS)将浮置扩散区域(FD)初始化至复位电压。复位晶体管(RX)可以形成在有源区域ACT3中。复位晶体管(RX)可以联接在复位电压节点(VRX)和浮置扩散区域(FD)之间。例如，在有源区域ACT3中，复位晶体管(RX)的栅极的一侧的源极区域/漏极区域可以联接到复位电压节点(VRX)，并且复位晶体管(RX)的栅极的另一侧的源极区域/漏极区域可以联接到浮置扩散区域(FD)。复位晶体管(RX)的栅极可以通过导线接收复位控制信号(RS)。
有源区域ACT1至ACT3中的每一个可以由器件隔离区域隔离。在这种情况下，器件隔离区域可以包括结隔离结构或沟槽隔离结构。可以通过将高密度P型杂质注入到基板的上部中来形成结隔离结构。可以通过将基板蚀刻到预定深度然后利用绝缘材料掩埋蚀刻区域来形成沟槽隔离结构。沟槽隔离结构可以包括浅沟槽隔离(STI)结构。
图4是示出基于所公开技术的一些实施方式的沿图2所示的线A-A’截取的图像感测装置的示例的截面图。
参照图4，如图所示，基板110可以包括被示出为在基板110的底部上的下表面第一表面，以及在基板110的顶部上的与底部上的第一表面面对或背的第二表面。图2所示的有源区域ACT1至ACT3、晶体管DX、SX、RX和TX1至TX4、浮置扩散区域(FD)和阱拾取区域(WP)可以在基板110的第二表面处或附近形成在基板110的上部中。由于底部上的第一表面是背面，所以该示例图像感测装置被构造为背照式图像感测装置，这是因为，电路元件形成在基板110的顶部上的第二表面处或第二表面附近，并且背面的第一表面用作接收入射光的接收表面。基板110可以包括设置有低密度P型杂质的半导体基板。半导体基板110可以处于单晶状态，并且可以包括含硅材料。基板110可以是通过减薄工艺形成为薄膜的薄膜基板，或者可以包括通过外延生长形成的外延层。例如，基板110可以是或可以包括通过减薄工艺形成为薄膜的块体硅基板。
在基板110的第二表面处或第二表面附近，可以在基板110的上部中形成被形成为限定有源区域ACT1至ACT3的器件隔离区域140。在有源区域ACT1至ACT3中，可以形成晶体管DX、SX和RX以及阱拾取区域132。为了便于描述，图4示出了有源区域ACT2，有源区域ACT3和被形成为限定有源区域ACT2和有源区域ACT3的器件隔离区域140。阱拾取区域132形成在有源区域ACT2中，并且复位晶体管RX形成在有源区域ACT3中。
器件隔离区域140可以包括结隔离结构或沟槽隔离结构。可以通过将高密度P型杂质注入到基板中至预定深度来形成结隔离结构。可以通过将基板蚀刻至预定深度并然后用绝缘材料掩埋被蚀刻的区域来形成沟槽隔离结构。
复位晶体管(RX)可以包括复位栅极122以及源极区域/漏极区域124和源极区域/漏极区域125。复位栅极122可以形成在有源区域ACT3上，并且可以通过接触件C3接收复位控制信号(RS)。栅极绝缘层可以形成在复位栅极122与有源区域ACT3之间。源极区域/漏极区域124和源极区域/漏极区域125可以包括N型杂质，并且可以形成在有源区域ACT3中并且布置在复位栅极122的两侧。位置与阱拾取区域132连续或相邻的源极区域/漏极区域124可以通过接触件C2和导线联接到浮置扩散区域(FD)。源极区域/漏极区域125可以通过接触件C4和导线联接到复位电压节点(VRX)。源极区域/漏极区域124和源极区域/漏极区域125可以包括N型杂质，并且可以具有基本相同的尺寸(例如，相同的宽度和相同的深度)。为了使源极区域/漏极区域124和源极区域/漏极区域125具有相同的尺寸，可以通过相同的制造条件来形成源极区域/漏极区域124和源极区域/漏极区域125。
阱拾取区域132可以包括高密度P型(P+)杂质，并且可以通过接触件C1和导线联接到偏置电压节点(VB)。阱拾取区域132可以形成在由器件隔离区域140限定的区域中。阱拾取区域132可以进一步延伸以接触有源区域ACT3或有源区域ACT3的下部。因此，阱拾取区域132具有设置在复位晶体管(RX)的源极区域/漏极区域124下方并且与复位晶体管(RX)的源极区域/漏极区域124交叠的部分。例如，阱拾取区域132可以以与源极区域/漏极区域124接触的延伸形状形成。因此，具有互补导电性的两个区域(即，用作P型杂质区域的阱拾取区域132和用作N型杂质区域的源极区域/漏极区域124)可以被形成为彼此接触。结果，可以在阱拾取区域132与源极区域/漏极区域124之间的结表面处形成耗尽区域(depletionregion)。
耗尽区域可以用作结电容器JCAP。结电容器JCAP的结电容可以通过调整耗尽区域的尺寸来改变。在这种情况下，可以根据被施加到阱拾取区域132的电压的大小来控制结电容的大小。例如，当将负(-)电压被施加到阱拾取区域132时，耗尽区域的尺寸可以增大，以使得结电容的大小也可以增大。相反，当将正(+)电压被施加到阱拾取区域132时，耗尽区域的尺寸可以减小，以使得结电容的大小也可以减小。
另外，由于形成在阱拾取区域132和源极区域/漏极区域124之间的结电容器JCAP可以电联接到浮置扩散区域(FD)，所以还可以通过调整结电容的大小来调整浮置扩散区域(FD)的电容。例如，由于浮置扩散区域(FD)和结电容器彼此并联联接，所以负(-)电压被施加到阱拾取区域132以增大耗尽区域的结电容，这导致浮置扩散区域(FD)的电容增大。在一些实施方式中，当正(+)电压被施加到阱拾取区域132时，耗尽区域的结电容可以减小，这导致浮置扩散区域(FD)的电容减小。
如上所述，阱拾取区域132可以与晶体管的位置与阱拾取区域132连续或相邻的源极区域/漏极区域124接触，以使得耗尽区域可以形成在阱拾取区域132和源极区域/漏极区域124之间的结表面处。另外，可以调节被施加到阱拾取区域132的电压的大小，从而也可以调节用于浮置扩散区域(FD)的转换增益(conversion gain)。结果，可以通过调节这种转换增益来改善图像感测装置的动态范围特性。
图5是示出基于所公开技术的一些其他实施方式的沿图2所示的线A-A’截取的图像感测装置的示例的截面图。
参照图5，复位晶体管(RX)可以包括复位栅极122以及源极区域/漏极区域125和源极区域/漏极区域126。源极区域/漏极区域125和源极区域/漏极区域126可以包括N型杂质。在这种情况下，源极区域/漏极区域125可以仅形成在有源区域ACT3中。可以在有源区域ACT3中形成位置与阱拾取区域134连续或相邻的源极区域/漏极区域126。源极区域/漏极区域126可以进一步延伸以接触有源区域ACT2或有源区域ACT2的下部。因此，源极区域/漏极区域126具有设置在阱拾取区域134下方并且与阱拾取区域134交叠的部分。例如，源极区域/漏极区域126可以具有延伸为与阱拾取区域134接触的形状。
阱拾取区域134可以包括高密度P型(P+)杂质，并且可以通过接触件C1和导线联接到偏置电压节点(VB)。阱拾取区域134可以仅形成在由器件隔离区域140限定的有源区域ACT2中。
图4所示的结构示出了阱拾取区域132通过阱拾取区域132的延伸而与源极区域/漏极区域124接触，并且图5所示的结构示出了阱拾取区域134通过复位晶体管(RX)的源极区域/漏极区域126的延伸而与源极区域/漏极区域126接触。
如上所述，用作P型杂质区域的阱拾取区域134与用作N型杂质区域的源极区域/漏极区域126接触，从而耗尽区域可以形成在阱拾取区域134和源极区域/漏极区域126之间的结表面处。
上述耗尽区域的功能与在图4所示的阱拾取区域132和源极区域/漏极区域124之间的结表面处形成的耗尽区域的功能相同，因此，为了便于描述，这里将省略其详细描述。
图6是示出基于所公开技术的一些其他实施方式的沿图2所示的线A-A’截取的图像感测装置的示例的截面图。
参照图6，复位晶体管(RX)可以包括复位栅极122以及源极区域/漏极区域125和源极区域/漏极区域127。源极区域/漏极区域125和源极区域/漏极区域127可以包括N型杂质。在这种情况下，源极区域/漏极区域125可以形成在有源区域ACT3中。位置与阱拾取区域136连续或相邻的源极区域/漏极区域127可以形成在有源区域ACT3中，并且可以延伸到器件隔离区域140的下部。源极区域/漏极区域127的设置在器件隔离区域140下方的延伸部分可以与形成在有源区域ACT2中的阱拾取区域136接触。例如，阱拾取区域136也可以具有延伸到器件隔离区域140下方的部分。因此，阱拾取区域136和源极区域/漏极区域127的延伸部分设置在器件隔离区域140下方以彼此接触。
阱拾取区域136可以包括高密度P型(P+)杂质。
图4和图5所示的结构示出了阱拾取区域通过阱拾取区域和源极区域/漏极区域中的任何一个的延伸而与源极区域/漏极区域接触。图6所示的结构示出了阱拾取区域通过阱拾取区域和源极/漏极区域两者的延伸而与源极区域/漏极区域接触。
如上所述，用作P型杂质区域的阱拾取区域136与用作N型杂质区域的源极区域/漏极区域127接触，从而可以在阱拾取区域136和源极区域/漏极区域127之间的结表面处形成耗尽区域。
上述耗尽区域的功能与在图4和图5所示的阱拾取区域132和134与源极区域/漏极区域124和126之间的结表面处形成的耗尽区域的功能相同，因此，为了便于描述，这里将省略其详细描述。
从以上描述显而易见的是，基于所公开技术的一些实施方式的图像感测装置可以改善动态范围特性和低照度特性。
本领域技术人员将理解，可以以不同于本文阐述的方式的其他特定方式来执行这些实施方式。
尽管已经描述了许多说明性的实施方式，但是应该理解，基于本专利文件中所描述和/或示出的内容，可以设计出许多其他的修改和实施方式。
相关申请的交叉引用
本专利文件要求于2020年5月25日提交的韩国专利申请第10-2020-0062454号的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此，作为本专利文件公开内容的一部分。

Claims (20)

1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
基板，所述基板被构造为包括在所述基板的第一侧的第一表面和在所述基板的与所述第一侧相对的第二侧的第二表面，并且所述基板被构造为还包括在所述基板的在所述第二表面处的部分中的第一有源区域和第二有源区域；
至少一个光电转换元件，所述至少一个光电转换元件形成在所述基板中，并且被构造为通过对经由所述基板的所述第一表面接收的入射光执行光电转换来产生光电荷；
浮置扩散区域，所述浮置扩散区域形成在所述基板的所述第二表面处，并且被构造为从所述光电转换元件接收所述光电荷并临时存储所接收的所述光电荷；
晶体管，所述晶体管形成在所述第一有源区域中，并且被构造为包括联接到所述浮置扩散区域的第一源极/漏极区域；以及
阱拾取区域，所述阱拾取区域形成在所述第二有源区域中，并且被构造为向所述基板施加偏置电压，
其中，所述第一源极/漏极区域和所述阱拾取区域具有互补的导电性，并且被形成为彼此接触。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中：
所述第一源极/漏极区域形成在所述第一有源区域中；并且
所述阱拾取区域被形成为从所述第二有源区域延伸到所述第一源极/漏极区域。
3.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中：
所述阱拾取区域形成在所述第二有源区域中；并且
所述第一源极/漏极区域被形成为从所述第一有源区域延伸到所述阱拾取区域。
4.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述基板还包括器件隔离区域，所述器件隔离区域在所述基板的上部中形成在所述第一有源区域和所述第二有源区域之间，并且
其中，所述第一源极/漏极区域和所述阱拾取区域二者都被形成为延伸到所述器件隔离区域的下部。
5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述至少一个光电转换元件包括：
四个光电转换元件，所述四个光电转换元件被布置成围绕所述浮置扩散区域。
6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中：
所述浮置扩散区域由所述四个光电转换元件共享。
7.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述晶体管包括：
复位晶体管，所述复位晶体管被构造为响应于复位控制信号而将所述浮置扩散区域初始化至复位电压，并且还包括联接到复位电压节点的第二源极/漏极区域。
8.根据权利要求1所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：
第三有源区域，所述第三有源区域通过器件隔离区域与所述第一有源区域和所述第二有源区域隔离，并且与所述第一有源区域和所述第二有源区域一起布置在一条线上。
9.根据权利要求8所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：
第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管和所述第三晶体管被构造为共享所述第三有源区域并形成在所述第三有源区域中。
10.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第二晶体管包括：
源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管被构造为产生与所述浮置扩散区域的电位的大小相对应的放大信号，并且将所述放大信号输出到所述第三晶体管。
11.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，所述第三晶体管包括：
选择晶体管，所述选择晶体管被构造为响应于选择控制信号而将从所述第二晶体管接收的所述放大信号输出到输出节点。
12.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中：
所述阱拾取区域包括P型杂质；并且
所述第一源极/漏极区域包括N型杂质。
13.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述基板还包括器件隔离区域，所述器件隔离区域在所述基板的上部中形成在所述第一有源区域和所述第二有源区域之间，并且
其中，所述阱拾取区域具有设置在所述器件隔离区域下方的部分。
14.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
像素阵列，所述像素阵列包括沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向布置的多个单位像素组，
其中，每一个所述单位像素组包括：
浮置扩散区域；
多个单位像素，所述多个单位像素被布置为围绕所述浮置扩散区域，并且被构造为通过对入射光执行光电转换来产生光电荷，并将所产生的光电荷传输到所述浮置扩散区域；
第一有源区域、第二有源区域和第三有源区域，所述第一有源区域至所述第三有源区域位于所述多个单位像素的一侧并在所述第二方向上沿一条线布置，所述第一有源区域至所述第三有源区域与所述多个单位像素沿所述第一方向布置；
复位晶体管，所述复位晶体管形成在所述第一有源区域中，并且被构造为包括联接到所述浮置扩散区域的第一源极/漏极区域；以及
阱拾取区域，所述阱拾取区域形成在所述第二有源区域中，并且联接到偏置电压节点以将偏置电压施加到所述单位像素组，
其中，所述第一源极/漏极区域和所述阱拾取区域具有互补的导电性，并且被形成为彼此接触。
15.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中：
所述第一源极/漏极区域形成在所述第一有源区域中；并且
所述阱拾取区域被形成为从所述第二有源区域延伸到所述第一源极/漏极区域。
16.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中：
所述阱拾取区域形成在所述第二有源区域中；并且
所述第一源极/漏极区域被形成为从所述第一有源区域延伸到所述阱拾取区域。
17.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中，每一个所述单位像素组还包括器件隔离区域，所述器件隔离区域形成在所述第一有源区域和所述第二有源区域之间，并且
其中，所述第一源极/漏极区域和所述阱拾取区域二者都被形成为延伸到所述器件隔离区域的下部。
18.根据权利要求14所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：
源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管形成在所述第三有源区域中，并且被构造为通过经由所述源极跟随器晶体管的栅极端子连接到所述浮置扩散区域来产生与所述浮置扩散区域的电位的大小相对应的放大信号；以及
选择晶体管，所述选择晶体管形成在所述第三有源区域中，并且被构造为响应于选择控制信号而将从所述源极跟随器晶体管接收的所述放大信号输出到输出节点。
19.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中：
所述阱拾取区域包括N型杂质；并且
所述第一源极/漏极区域包括P型杂质。
20.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中，所述阱拾取区域具有设置在所述第一源极/漏极区域下方的部分。
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