CN114286026A - 图像感测装置 - Google Patents
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Abstract
图像感测装置包括第一子像素块、第二子像素块、第一转换增益晶体管和第二转换增益晶体管。第一子像素块包括第一浮置扩散区和共享第一浮置扩散区的多个单位像素。第二子像素块包括联接至第一浮置扩散区的第二浮置扩散区和共享第二浮置扩散区的多个单位像素。第一转换增益晶体管包括联接至第一浮置扩散区和第二浮置扩散区的第一杂质区和联接至第一转换增益电容器的第二杂质区。第二转换增益晶体管包括联接至第一转换增益晶体管的第二杂质区的第三杂质区和联接至第二转换增益电容器的第四杂质区。
Description
技术领域
本专利文件中公开的技术和实现方式总体涉及图像感测装置。
背景技术
图像感测装置用在电子装置中以将光学图像转换为电信号。随着汽车、医疗、计算机和通信工业的最近发展，对高度集成的、更高性能的图像传感器的需求在诸如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、视频游戏控制台、监控摄像头、医疗微型摄像头、机器人等的各种电子装置中迅速增加。
随着图像传感器的分辨率的提高，包含在图像传感器中的成像像素的尺寸持续缩小，以允许图像传感器具有更多的成像像素而不增加其芯片尺寸。
发明内容
所公开的技术的各种实施方式涉及能够使得浮置扩散区的电容能够以各种尺寸改变的图像感测装置。
根据所公开的技术的实施方式，图像感测装置可以包括：第一子像素块，第一子像素块包括第一浮置扩散区和共享第一浮置扩散区的多个单位像素；第二子像素块，第二子像素块包括第二浮置扩散区和共享第二浮置扩散区的多个单位像素，第二浮置扩散区联接至第一浮置扩散区；第一转换增益晶体管，第一转换增益晶体管包括联接至第一浮置扩散区和第二浮置扩散区的第一杂质区以及联接至第一转换增益电容器的第二杂质区；以及第二转换增益晶体管，第二转换增益晶体管包括联接至第一转换增益晶体管的第二杂质区的第三杂质区和联接至第二转换增益电容器的第四杂质区。
根据所公开的技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，像素阵列包括连续布置在像素阵列中的多个子阵列，每一子阵列包括彼此相邻的第一单位像素块和第二单位像素块。第一单位像素块和第二单位像素块中的每一个可以包括：第一子像素块，包括第一浮置扩散区和共享第一浮置扩散区的多个单位像素；第二子像素块，第二子像素块包括第二浮置扩散区和共享第二浮置扩散区的多个单位像素；以及第一晶体管阵列和第二晶体管阵列，第一晶体管阵列和第二晶体管阵列分别设置在第一子像素块的相对侧。第二浮置扩散区可以被配置为通过连接至第一浮置扩散区而形成公共浮置扩散节点。第一晶体管阵列可以包括：多个转换增益晶体管，多个转换增益晶体管被配置为基于多个转换增益控制信号来调整公共浮置扩散节点的电容；以及复位晶体管，复位晶体管被配置为基于复位信号来初始化公共浮置扩散节点。第一单位像素块的第一晶体管阵列和第二单位像素块的第一晶体管阵列可以对称布置。
应当理解，所公开的技术的前述一般性描述和以下详细描述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
图1是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图像感测装置的示例布局的示意图。
图2是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的单位像素块的示例的示意图。
图3是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图2所示的单位像素块的等效电路的示例的电路图。
图4A和图4B是例示基于所公开的技术的一些实现方式的沿着图2所示的线X-X’截取的单位像素块的示例的截面图。
图5是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的单位像素块的另一示例的示意图。
图6是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的单位像素块的又一示例的示意图。
具体实施方式
本专利文件提供了图像感测装置的实现方式和示例，并且可以实现所公开的特征以在成像应用中实现一个或更多个优点。所公开的技术的一些实现方式提出了能够允许调节浮置扩散区的电容的图像感测装置的设计。
图1是例示基于所公开的技术的一些实现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可以包括布置在包括列和行的矩阵中的多个单位像素块(PB)。每个单位像素块(PB)可以包括被配置为彼此共享浮置扩散区和像素晶体管的多个单位像素。例如，单位像素块(PB)可以被形成为8共享像素结构，其中多个单位像素(例如，8个单位像素)共享提供在单位像素块PB的多个单位像素中生成的光电荷的像素块读出的公共浮置扩散区、复位晶体管、输出像素块读出的源极跟随器晶体管和选择单位像素块的选择晶体管。更具体地，多个单位像素中的一些(例如，8个单位像素当中的四个单位像素)可以共享一个浮置扩散区，并且其余单位像素(例如，其余四个单位像素)可以共享另一浮置扩散区。两个浮置扩散区可以通过导线互连，从而形成一个公共节点(下文称为公共浮置扩散节点)。每个单位像素可以包括：光电转换元件，光电转换元件用于通过对从外部接收的入射光的转换来生成光电荷；以及传输晶体管，传输晶体管用于将从光电转换元件生成的光电荷发送至浮置扩散区。具体地，每个单位像素块(PB)可以包括多个转换增益电容器和多个转换增益晶体管。转换增益电容器和转换增益晶体管可以通过改变公共浮置扩散节点的电容来调节图像感测装置的转换增益。这里，转换增益电容器可以用作通过将杂质注入半导体基板的上部而形成的杂质区，并且可以用作转换增益晶体管的源极区/漏极区。另选地，转换增益电容器可以包括其中绝缘材料形成在金属板之间的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。稍后将给出转换增益电容器和转换增益晶体管的详细描述。单位像素块(PB)可以通过列线将单位像素的像素信号输出到相关双采样器(CDS)200。
如上所述，每个单位像素块(PB)可以将像素信号输出到相关双采样器(CDS)200。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次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)可以通过比较在光信号入射到像素上之前和之后获得的像素输出电压来去除不期望的像素偏移值，以使得能够测量到仅基于入射光的像素输出电压。在所公开的技术的一些实施方式中，相关双采样器(CDS)200可以依次采样并保持从像素阵列100提供到多条列线中的每一条的图像信号和参考信号的电压电平。例如，相关双采样器(CDS)200可以响应于从定时发生器600接收的时钟信号而执行所接收的像素信号的电压电平和参考电压电平的采样，并且可以将与所接收的像素信号的电压电平和参考电压电平之间的差相对应的模拟信号发送至模数转换器(ADC)300。
模数转换器(ADC)300可以用于将模拟CDS信号转换为数字信号。在一些实现方式中，ADC 300可以被实现为斜坡比较型ADC。斜坡比较型ADC可以包括用于将模拟像素信号与诸如斜升或斜降的斜坡信号之类的参考信号进行比较的比较器电路，以及进行计数直到斜坡信号的电压与模拟像素信号匹配的定时器。在所公开的技术的一些实施方式中，ADC 300可以将由CDS 200针对每一列生成的相关双采样信号转换为数字信号，并且输出数字信号。ADC 300可以基于针对每一列的相关双采样信号和从斜坡信号发生器800接收的斜坡信号来执行计数操作和计算操作。以此方式，ADC 300可以在生成数字图像数据时消除或减少从成像像素产生的诸如复位噪声之类的噪声。
ADC 300可以包括多个列计数器。像素阵列100的每一列被联接至列计数器，并且可以通过使用列计数器将从每一列接收的相关双采样信号转换为数字信号来生成图像数据。在所公开的技术的另一实施方式中，ADC 300可以包括全局计数器，以使用从全局计数器提供的全局码将对应于列的相关双采样信号转换为数字信号。
缓冲器400可以临时保持或锁存从模数转换器(ADC)300接收的数字信号中的每一个，可以感测或检测并放大数字信号中的每一个，并且可以输出经放大的数字信号中的每一个。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可以用于响应于定时发生器600的输出信号而驱动像素阵列100。在一些实现方式中，行驱动器500可以选择被布置在像素阵列100的一个或更多个行中的一个或更多个成像像素。行驱动器500可以生成行选择信号以在多个行当中选择一个或更多个行。行驱动器500可以依次使能用于复位与至少一个被选行相对应的成像像素的像素复位信号，以及针对与至少一个被选行相对应的像素的传输信号。
定时发生器600可以生成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可以生成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接收的定时信号而生成斜坡信号，并且可以将斜坡信号输出到模数转换器(ADC)300。
图2是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的单位像素块的示例的示意图。图3是例示图2中的特定示例实现方式中所示的单位像素块的等效电路的电路图。
参照图2和图3，每个单位像素块(PB)可以包括多个单位像素PX1至PX8、多个浮置扩散区FD1和FD2、源极跟随器晶体管DX、选择晶体管SX、复位晶体管RX、转换增益晶体管CX1和CX2以及转换增益电容器C1和C2。
在图2中，附图标记DX、SX、RX、TX1至TX8、CX1和CX2用于指示对应的晶体管的栅电极。
单位像素PX1、PX2、PX3、PX4、PX5、PX6、PX7和PX8可以分别包括光电转换元件PD1、PD2、PD3、PD4、PD5、PD6、PD7和PD8以及传输晶体管TX1、TX2、TX3、TX4、TX5、TX6、TX7和TX8。这里，光电转换元件PD1至PD8中的每一个可以响应入射光而生成光电荷。如图2所例示的，四个传输晶体管TX1至TX4可以将由对应的光电转换元件PD1到PD4生成的光电荷发送至它们共享的公共浮置扩散区FD1，并且四个传输晶体管TX5至TX8可以将由对应的光电转换元件PD5至PD8生成的光电荷发送至它们共享的公共浮置扩散区FD2。单位像素PX1可以包括光电转换元件PD1和将由光电转换元件PD1生成的光电荷发送至浮置扩散区FD1的传输晶体管TX1。单位像素PX2可以包括光电转换元件PD2和将由光电转换元件PD2生成的光电荷发送至浮置扩散区FD1的传输晶体管TX2。单位像素PX3可以包括光电转换元件PD3和将由光电转换元件PD3生成的光电荷发送至浮置扩散区FD1的传输晶体管TX3。单位像素PX4可以包括光电转换元件PD4和将由光电转换元件PD4生成的光电荷发送至浮置扩散区FD1的传输晶体管TX4。单位像素PX5可以包括光电转换元件PD5和将由光电转换元件PD5生成的光电荷发送至浮置扩散区FD2的传输晶体管TX5。单位像素PX6可以包括光电转换元件PD6和将由光电转换元件PD6生成的光电荷发送至浮置扩散区FD2的传输晶体管TX6。单位像素PX7可以包括光电转换元件PD7和将由光电转换元件PD7生成的光电荷发送至浮置扩散区FD2的传输晶体管TX7。单位像素PX8可以包括光电转换元件PD8和将由光电转换元件PD8生成的光电荷发送至浮置扩散区FD2的传输晶体管TX8。
光电转换元件PD1至PD8中的每一个可以包括光电二极管、光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管或其组合。在一些实现方式中，光电转换元件PD1至PD8中的每一个可以包括P型杂质区和N型杂质区。例如，可以通过垂直层叠P型杂质区和N型杂质区在基板的下部形成光电转换元件PD1至PD8。
传输晶体管TX1至TX4可以联接至对应的光电转换元件PD1至PD4和浮置扩散区FD1。传输晶体管TX5至TX8可以联接至对应的光电转换元件PD5至PD8和浮置扩散区FD2。例如，传输晶体管TX1、TX2、TX3或TX4的一个端子可以联接至光电转换元件PD1、PD2、PD3或PD4，并且传输晶体管TX1、TX2、TX3或TX4的另一端子可以联接至浮置扩散区FD1。传输晶体管TX5、TX6、TX7或TX8的一个端子可以联接至光电转换元件PD5、PD6、PD7或PD8，并且传输晶体管TX5、TX6、TX7或TX8的另一端子可以联接至浮置扩散区FD2。传输晶体管TX1至TX4可以响应于施加到传输栅极的传输信号而导通或截止，以使得传输晶体管TX1至TX4可以将由光电转换元件PD1至PD4生成的光电荷发送至对应的浮置扩散区FD1。传输晶体管TX5至TX8可以响应于施加到传输栅极的传输信号而导通或截止，以使得传输晶体管TX5至TX8可以将由光电转换元件PD5至PD8生成的光电荷发送至对应的浮置扩散区FD2。
浮置扩散区FD1可以临时存储通过传输晶体管TX1至TX4接收的光电荷。浮置扩散区FD2可以临时存储通过传输晶体管TX5至TX8接收的光电荷。浮置扩散区FD1和FD2中的每一个可以包括通过将杂质(例如，N型杂质)注入到基板的上部中达预定深度而形成的杂质区。每个单位像素块(PB)的浮置扩散区FD1和FD2可以通过诸如金属线之类的导线彼此联接，从而形成公共浮置扩散节点CFD。也就是说，每个单位像素块(PB)可以包括8共享像素结构，其中两个浮置扩散区FD1和FD2彼此共同联接，以使得两个浮置扩散区FD1和FD2由多个单位像素(例如，8个单位像素PX1至PX8)共享。公共浮置扩散节点CFD可以通过导线联接至源极跟随器晶体管DX的栅极、复位晶体管RX的杂质区(例如，源极区/漏极区)以及转换增益晶体管CX1的杂质区(例如，源极区/漏极区)。在本专利文件中，术语“杂质区”用于指示晶体管的漏极区或源极区。
包含在单位像素块(PB)中的多个单位像素(例如，8个单位像素PX1至PX8)可以被分组为两个子组。在单位像素块(PB)包括八个单位像素PX1至PX8的特定实现方式中，八个单位像素PX1至PX8中的四个共享一个浮置扩散区并且其余四个单位像素共享另一浮置扩散区。例如，四个单位像素PX1至PX4可以被布置为围绕浮置扩散区FD1并且共享浮置扩散区FD1。其余四个单位像素PX5至PX8可以被布置为围绕浮置扩散区FD2并且共享浮置扩散区FD2。
在单位像素块(PB)被划分为第一子像素块PB_S1和第二子像素块PB_S2的实现方式中，第一子像素块PB_S1包括单位像素PX1至PX8中的四个和第一共享浮置扩散区，并且第二子组PB_S2包括单位像素PX1至PX8中的另外四个和第二共享浮置扩散区。第一子像素块PB_S1的四个单位像素共享单位像素块(PB)内的第一单个浮置扩散区，并且第二子像素块PB_S2的另外四个单位像素共享单位像素块(PB)内的第二单个浮置扩散区。例如，如图2所示，子像素块PB_S1可以包括浮置扩散区FD1和被配置为共享浮置扩散区FD1的四个单位像素PX1至PX4。另外，子像素块PB_S2可以包括浮置扩散区FD2和被配置为共享浮置扩散区FD2的四个单位像素PX5至PX8。
在单位像素块PB中，第一子像素块PB_S1和第二子像素块PB_S2可以在Y轴方向上彼此间隔开预定距离。第一子像素块PB_S1在结构和尺寸上可以与第二子像素块PB_S2相同(或相似)。
源极跟随器晶体管DX和选择晶体管SX可以被布置在子像素块PB_S1和PB_S2之间。在X轴方向上，源极跟随器晶体管DX和选择晶体管SX可以被布置成一行。源极跟随器晶体管DX和选择晶体管SX可以串联联接在电源电压(VDD)节点VDD和输出节点OUT之间。源极跟随器晶体管DX可以输出与公共浮置扩散节点CFD的电压的量值相对应的信号，并且选择晶体管SX可以基于选择信号SS将源极跟随器晶体管DX的输出信号发送至输出节点OUT。也就是说，在所公开的技术的一些实现方式中，可以基于公共浮置扩散节点CFD的电容来确定包含在图像感测装置中的单位像素的转换增益。
源极跟随器晶体管DX的栅极(栅电极)和选择晶体管SX的栅极可以在单个有源区ACT1上被布置成一行，同时在X轴方向上彼此间隔开预定距离。在有源区ACT1中，挨着源极跟随器晶体管DX的栅极的杂质区(即，源极区或漏极区)可以联接至电源电压节点VDD，并且挨着选择晶体管SX的栅极的杂质区(即，源极区或漏极区)可以联接至输出节点OUT。源极跟随器晶体管DX的栅极可以联接至公共浮置扩散节点CFD。选择信号SS可以被施加到选择晶体管SX的栅极。
复位晶体管RX与转换增益晶体管CX1和CX2可以沿着子像素块PB_S1的另一侧被布置为一行。复位晶体管RX可以联接至电源电压节点VDD和公共浮置扩散节点CFD，并且可以基于复位信号RS将公共浮置扩散节点CFD初始化为电源电压电平。转换增益晶体管CX1和CX2可以串联联接至公共浮置扩散节点CFD，并且可以基于转换增益控制信号CCS1和CCS2改变或调节公共浮置扩散节点CFD的电容。
复位晶体管RX的栅极和转换增益晶体管CX1和CX2的栅极可以在单个有源区ACT2上方布置成一行，同时在X轴方向上彼此间隔开预定距离。在有源区ACT2中，挨着复位晶体管RX的栅极的杂质区可以联接至公共浮置扩散节点CFD，并且挨着复位晶体管RX的栅极的另一杂质区可以联接至电源电压节点VDD。在有源区ACT2中，挨着转换增益晶体管CX1的栅极的一个区域可以联接至公共浮置扩散节点CFD，并且转换增益晶体管CX1和CX2的栅极之间的间隙区域可以联接至转换增益电容器C1。在有源区ACT2中，挨着转换增益晶体管CX2的栅极的另一区域可以联接至转换增益电容器C2。在这种情况下，转换增益电容器C1和C2中的每一个可以包括通过将杂质注入有源区ACT2的上部而形成的结电容器。转换增益电容器C1和C2可以具有相同的电容或者可以具有不同的电容。
转换增益控制信号CCS1可以被施加到转换增益晶体管CX1的栅极，并且转换增益控制信号CCS2可以被施加到转换增益晶体管CX2的栅极。可以从行驱动器500接收转换增益控制信号CCS1和CCS2。转换增益晶体管CX1可以响应于转换增益控制信号CCS1而导通或截止，并且转换增益晶体管CX2可以响应于转换增益控制信号CCS2而导通或截止。结果，转换增益晶体管CX1和CX2可以使得转换增益电容器C1和C2能够选择性地联接至公共浮置扩散节点CFD，从而调节或改变公共浮置扩散节点CFD的电容。
例如，当转换增益晶体管CX1和CX2截止时，公共浮置扩散节点CFD的电容将是浮置扩散区FD1和FD2的电容之和。在这种情况下，图像感测装置可以具有最高的转换增益。
当转换增益晶体管CX1导通并且转换增益晶体管CX2截止时，转换增益电容器C1可以并联联接至浮置扩散区FD1和FD2。因此，公共浮置扩散节点CFD的电容将是转换增益电容器C1的电容与浮置扩散区FD1和FD2的电容之和。
当转换增益晶体管CX1和CX2导通时，转换增益电容器C1和C2可以并联联接至浮置扩散区FD1和FD2。因此，公共浮置扩散节点CFD的电容将是浮置扩散区FD1和FD2的电容与转换增益电容器C1和C2的电容之和。在这种情况下，图像感测装置可以具有最低的转换增益。
基于所公开的技术的一些实现方式的图像感测装置可以根据光的强度导通或截止转换增益晶体管CX1和CX2以调节公共浮置扩散节点CFD的电容，从而更精确地调节转换增益。
尽管图2和图3仅作为示例例示了彼此串联联接的两个转换增益晶体管CX1和CX2，但是应当注意，其它实现方式能够包括也可以彼此串联联接的多于两个转换增益晶体管。
图4A和图4B是例示基于所公开的技术的一些实现方式的沿着图2所示的线X-X’截取的单位像素块的示例的截面图。
参照图4A，转换增益电容器C1和C2中的每一个可以包括通过将杂质注入有源区ACT2的上部而形成的结电容器。例如，转换增益电容器C1和C2中的每一个可以包括联接至转换增益晶体管CX1和CX2的源极区/漏极区的杂质区。在一些实现方式中，转换增益电容器C1可以包括联接至转换增益晶体管CX1和CX2的源极区/漏极区的杂质区，并且转换增益电容器C2可以包括联接至转换增益晶体管CX2的源极区/漏极区的杂质区。
参照图4B，转换增益电容器C1和C2中的每一个可以包括设置在单位像素块(PB)上方的其中绝缘材料形成在两个金属板MP0和MP1之间的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。金属-绝缘体-金属(MIM)电容器可以联接至转换增益晶体管CX1和CX2的源极区/漏极区。
在这种情况下，金属板MP0可以与金属层M0的导线的形成同时形成，并且金属板MP1可以与金属层M2的导线的形成同时形成。
图5是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的单位像素块的另一示例的示意图。图5例示了其中连续布置两个单位像素块的单位像素块的布局结构。
参照图5，第一单位像素块PB1的复位晶体管RX和转换增益晶体管CX1和CX2可以相对于第一单位像素块PB1和邻近第一单位像素块PB1的第二单位像素块PB2之间的边界线与第二单位像素块PB2的复位晶体管RX和转换增益晶体管CX1和CX2对称地布置。也就是说，第一单位像素块PB1的复位晶体管RX与转换增益晶体管CX1和CX2以及第二单位像素块PB2的复位晶体管RX与转换增益晶体管CX1和CX2可以被布置为其中第一单位像素块PB1和第二单位像素块PB2的对应组成元件(晶体管)的尺寸彼此相同并且第一单位像素块PB1的组成元件的布置顺序与第二单位像素块PB2的组成元件的布置顺序相反的倒装结构。
如上所述，由于第一单位像素块PB1的复位晶体管RX与转换增益晶体管CX1和CX2以及第二单位像素块PB2的复位晶体管RX与转换增益晶体管CX1和CX2被布置为倒装结构，因此第一单位像素块PB1的复位晶体管RX位于和第二单位像素块PB2的复位晶体管RX邻近，以使得彼此邻近的第一单位像素块PB1和第二单位像素块PB2能够共享电源电压节点VDD。
另一方面，第一单位像素块PB1的源极跟随器晶体管DX和选择晶体管SX在结构上可以与第二单位像素块PB2的源极跟随器晶体管DX和选择晶体管SX相同(或相似)。
在像素阵列100中，一对单位像素块PB1和PB2可以在X轴和Y轴方向上连续布置。
图6是例示基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的单位像素块的又一示例的示意图。
与图2所示的单位像素块(PB)不同，图6所示的单位像素块(PB’)可以包括在Y轴方向上布置成一行的像素晶体管DX、SX、RX、CX1和CX2。
例如，复位晶体管RX和转换增益晶体管CX1和CX2可以沿X轴方向设置在子像素块PB_S1的一侧。复位晶体管RX的栅极和转换增益晶体管CX1和CX2的栅极可以沿Y轴方向线性地设置在一个有源区ACT3上方，同时在Y轴方向上彼此间隔开预定距离。此外，源极跟随器晶体管DX和选择晶体管SX可以沿X轴方向设置在第二子像素块PB_S2的一侧。源极跟随器晶体管DX的栅极和选择晶体管SX的栅极可以沿Y轴方向线性地设置在一个有源区ACT4上方，同时在Y轴方向上彼此间隔开预定距离。
在一些实现方式中，图6所示的单位像素块(PB’)中所包含的浮置扩散区FD1和FD2，像素晶体管DX、SX、RX、CX1和CX2，以及转换增益电容器C1和C2之间的电连接与图2和图3中的那些相同(或类似)。
如从以上描述显而易见的，基于所公开的技术的一些实现方式的图像感测装置能够以各种尺寸调节公共浮置扩散区的电容。
尽管已经描述了多个例示性实施方式，但是应当理解，可以基于本专利文件中描述和/或例示的内容来设计所公开的实施方式和其它实施方式的各种修改。
相关申请的交叉引用
本专利文件要求于2020年9月28日提交的韩国专利申请第10-2020-0126087号的优先权和权益，其全部内容作为本专利文件公开的一部分通过引用并入本文。
Claims (19)
1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
第一子像素块，所述第一子像素块包括第一浮置扩散区和共享所述第一浮置扩散区的多个单位像素；
第二子像素块，所述第二子像素块包括第二浮置扩散区和共享所述第二浮置扩散区的多个单位像素，所述第二浮置扩散区联接至所述第一浮置扩散区；
第一转换增益晶体管，所述第一转换增益晶体管包括联接至所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区的第一杂质区以及联接至第一转换增益电容器的第二杂质区；以及
第二转换增益晶体管，所述第二转换增益晶体管包括联接至所述第一转换增益晶体管的所述第二杂质区的第三杂质区和联接至第二转换增益电容器的第四杂质区。
2.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：
复位晶体管，所述复位晶体管联接至所述第一转换增益晶体管并且被配置为包括联接至所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区的杂质区以及联接至电源电压节点的杂质区。
3.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，
所述第一转换增益晶体管、所述第二转换增益晶体管和所述复位晶体管形成在一个有源区中。
4.根据权利要求3所述的图像感测装置，其中，所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器中的每一个包括：
结电容器，所述结电容器包括在所述有源区中形成的杂质。
5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器中的每一个包括金属-绝缘体-金属MIM电容器。
6.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：
源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管设置在所述第一子像素块与所述第二子像素块之间并且被配置为包括联接至所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区的栅极；以及
选择晶体管，所述选择晶体管串联连接至所述源极跟随器晶体管。
7.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：
源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管在第一方向上设置在所述第二子像素块的一侧，并且被配置为包括联接至所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区的栅极；以及
选择晶体管，所述选择晶体管在垂直于所述第一方向的第二方向上设置在所述源极跟随器晶体管的一侧，并且串联联接至所述源极跟随器晶体管。
8.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第一转换增益晶体管被配置为基于第一转换增益控制信号而使得所述第一转换增益电容器能够并联联接至所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区；以及
所述第二转换增益晶体管被配置为基于第二转换增益控制信号而使得所述第二转换增益电容器能够并联联接至所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区以及所述第一转换增益电容器。
9.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器具有相同的电容。
10.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器具有不同的电容。
11.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
像素阵列，所述像素阵列包括连续布置在所述像素阵列中的多个子阵列，每个子阵列包括彼此相邻的第一单位像素块和第二单位像素块，
其中，所述第一单位像素块和所述第二单位像素块中的每一个包括：
第一子像素块，所述第一子像素块包括第一浮置扩散区和共享所述第一浮置扩散区的多个单位像素；
第二子像素块，所述第二子像素块包括第二浮置扩散区和共享所述第二浮置扩散区的多个单位像素，所述第二浮置扩散区被配置为通过连接至所述第一浮置扩散区而形成公共浮置扩散节点；以及
第一晶体管阵列和第二晶体管阵列，所述第一晶体管阵列和所述第二晶体管阵列分别设置在所述第一子像素块的相对侧，
其中，所述第一晶体管阵列包括：
多个转换增益晶体管，所述多个转换增益晶体管被配置为基于多个转换增益控制信号来调节所述公共浮置扩散节点的电容；以及
复位晶体管，所述复位晶体管被配置为基于复位信号来初始化所述公共浮置扩散节点，
其中，所述第一单位像素块的第一晶体管阵列和所述第二单位像素块的第一晶体管阵列对称布置。
12.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中，所述第二晶体管阵列包括：
源极跟随器晶体管和选择晶体管，所述源极跟随器晶体管和所述选择晶体管串联联接在电源电压节点和输出节点之间。
13.根据权利要求12所述的图像感测装置，其中，
所述第一单位像素块的第二晶体管阵列和所述第二单位像素块的第二晶体管阵列被布置为具有相同的结构。
14.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中，所述第一晶体管阵列形成在一个有源区中。
15.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中，所述多个转换增益晶体管包括：
第一转换增益晶体管，所述第一转换增益晶体管被配置为包括联接至所述公共浮置扩散节点的第一杂质区和联接至第一转换增益电容器的第二杂质区；以及
第二转换增益晶体管，所述第二转换增益晶体管被配置为包括联接至所述第一转换增益晶体管的所述第二杂质区的第三杂质区和联接至第二转换增益电容器的第四杂质区。
16.根据权利要求15所述的图像感测装置，其中，所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器中的每一个包括：
结电容器，所述结电容器包括形成在包括所述第一晶体管阵列的有源区中的杂质。
17.根据权利要求15所述的图像感测装置，其中，所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器中的每一个包括金属-绝缘体-金属MIM电容器。
18.根据权利要求15所述的图像感测装置，其中，
所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器具有相同的电容。
19.根据权利要求15所述的图像感测装置，其中，
所述第一转换增益电容器和所述第二转换增益电容器具有不同的电容。
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