CN117280470A - 成像器件阵列 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固态成像器件阵列(100)，包括布置在阵列中的多个固态成像器件(102‑1至102‑4)，每个固态成像器件(102‑1至102‑4)包括：一个或多个光电二极管组(110)；沿着所述光电二极管组(110)的至少一侧设置的一条或多条器件线(120，122)，每条器件线包括对齐成直线的栅极和掺杂区；和器件电源(124，126，128)，每个器件电源设置在所述器件线(120，122)的每一端与相邻固态成像器件(102‑1至102‑4)的器件线(120,122)的每一端的点处，其中所述栅极和所述掺杂区用作用于操作所述固态成像器件(102‑1至102‑4)的晶体管器件，其中所述器件电源(124，126，128)设置在所述固态成像器件(102‑1至102‑4)的边界的四个顶点处。
Description
技术领域
本发明涉及一种成像器件阵列。更具体地，本发明涉及一种实现降低像素固定模式噪声的像素配置。
背景技术
随着像素尺寸缩小，经常会采用共享像素的技术，以便最大化光电二极管的数值孔径。在这种像素共享技术中，在多个像素之间共享晶体管确保了光电二极管的面积，以便最小化像素单元中除光电二极管以外的元件的占用面积。像素共享技术实现了改善像素的特性，例如饱和信号的量和光电二极管的灵敏度。因此，就此而言，在应用像素共享技术的CMOS成像传感器领域中，已经提出了各种像素单元布局。
由于固态成像器件基本上遵循恒定电压缩放定律，因此像素中的掺杂浓度随着像素缩小而迅速增加。即使通过非浅沟槽隔离(non-shallow trench isolation，non-STI)或浅沟槽隔离(shallow trench isolation，STI)实现器件隔离，在像素内器件域中也存在pn结区域。这是因为STI需要一个p型层覆盖性STI接口，以减少暗电流。因此，掺杂浓度越高，像素中的电场就变得越高。这导致较高的暗电流，这被观察到为高像素固定模式噪声。固定模式噪声是画质的致命问题。
为了解决这些问题，现有技术(美国专利号11,031,421)提出了一种配置，其中像素器件被单独布置在两行区域中，以用于保持光电二极管的填充因子，如图13所示。然而，图13所示的固态成像器件阵列1300包括四个强pn结点1310。这四个pn结点1310中的每一个包括N+源极/漏极(N+source/drain，N+S/D)和P型器件隔离。这些会导致高电场，并且器件将遭受高电流泄漏和高寄生容量。
现有技术(美国专利申请公开号2020/0,194,485)提出了一种不包括N+S/D和P型隔离区的像素配置，如图14所示。图14所示的固态成像器件阵列1400包括两个光电二极管组1402-1、1402-2和沿着这两个光电二极管组1402-1、1402-2的器件线1404。器件线1404包括按如下顺序的第一行选择器件1406、第一源极跟随器件1408(其栅极耦合到光电二极管组1402-1的浮动扩散区)、第一复位器件1410、第二复位器件1412，第二源极跟随器件1414(其栅极耦合到光电二极管组1402-2的浮动扩散区)，以及第二行选择器件1416。然而，这种固态成像器件阵列1400不包括在小像素应用中高度要求的双转换增益器件。此外，像素共享配置是两个光电二极管组，每个光电二极管组包括四个光电二极管(4×2配置)，而不是两个光电二极管组，每个光电二极管组包括两个光电二极管(2×2配置)。因此，转换增益变得更糟。
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的是解决上述问题。例如，即使像素被进一步小型化，提供一种允许减少特性变化(例如固定模式噪声和光响应不均匀性)的固态成像器件仍然是优选的。
解决问题的手段
本发明的第一实施例提供了一种成像器件阵列，包括布置在阵列中的多个成像器件，每个成像器件包括：一个或多个光电二极管组；沿着所述光电二极管组的至少一侧设置的一条或多条器件线，每条器件线包括对齐成直线的栅极和掺杂区；和器件电源，每个器件电源设置在所述器件线的每一端耦合到相邻成像器件的器件线的每一端的点处。所述栅极和掺杂区用作用于操作所述成像器件的晶体管器件。所述器件电源设置在所述成像器件的边界的四个顶点处。本发明的第一实施例可以在所述成像器件之间提供器件隔离，而不提供p-n结，因此可以减少固定模式噪声。
根据本发明的第一实施例，所述成像器件的所述器件电源可以与相邻成像器件共享。所述相邻成像器件之间的所述器件电源可以在所述成像器件之间提供器件隔离，而不提供p-n结，因此可以减少固定模式噪声。
根据本发明的第一实施例，所述一条或多条器件线可以包括：沿着所述光电二极管组的第一侧设置的第一器件线；和沿着所述光电二极管组的与所述第一侧相邻的第二侧设置的第二器件线。所述器件电源可以包括：电耦合到所述第一器件线的一端的第一器件电源；电耦合到所述第一器件线的另一端和所述第二器件线的一端的第二器件电源；和电耦合到所述第二器件线的另一端的第三器件电源。所述光电二极管组可以包括：至少一个光电二极管；浮动扩散区；和电荷传输栅极，每个电荷传输栅极设置在每个光电二极管与所述浮动扩散区之间。所述第一器件线中的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的复位器件、双转换增益器件和溢流栅极器件。所述第二器件线中的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的第一源极跟随器件、第一行选择器件、第二行选择器件和第二源极跟随器件。所述第二器件线还可以包括输出触点，所述输出触点设置在所述第一行选择器件的源极与所述第二行选择器件的源极之间并与所述两个源极电耦合，所述输出触点还耦合到Vout线和列输出线。所述复位器件的漏极可以电耦合到所述第一器件电源。所述双转换增益器件的源极和所述溢流栅极器件的源极可以电耦合到所述浮动扩散区。所述第一源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第二器件电源。所述第二源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第三器件电源。所述第一源极跟随器件和所述第二源极跟随器件的栅极可以电耦合到所述浮动扩散区。每个成像器件可以用于使得第一相邻成像器件的第一器件线沿着与所述成像器件的所述光电二极管组的所述第一侧相对的所述光电二极管组的第三侧设置，以及使得第二相邻成像器件的第二器件线沿着与所述成像器件的所述光电二极管组的所述第二侧相对的所述光电二极管组的第四侧设置。每个成像器件可以用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和所述第二相邻成像器件的第二器件电源共同形成第一公共器件电源，以及使得所述成像器件的所述第三器件电源和所述第一相邻成像器件的第二器件电源共同形成第二公共器件电源。所述相邻成像器件之间的所述器件电源可以在所述成像器件之间提供器件隔离，而不提供p-n结，因此可以减少固定模式噪声。
根据本发明的第一实施例，所述光电二极管组可以包括：第一光电二极管组；和与所述第一光电二极管组相邻的第二光电二极管组。所述器件线可以沿着所述第一光电二极管组的第一侧和所述第二光电二极管组的第一侧设置。所述器件电源可以包括：电耦合到所述器件线的一端的第一器件电源；和电耦合到所述器件线的另一端的第二器件电源。所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组中的每一个可以包括：至少一个光电二极管；浮动扩散区；和电荷传输栅极，每个电荷传输栅极设置在每个光电二极管与所述浮动扩散区之间。所述器件线的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的第一溢流栅极器件、第一双转换增益器件、第一复位器件、第一源极跟随器件、第一行选择器件、第二行选择器件、第二源极跟随器件、第二复位器件、第二双转换增益器件和第二溢流栅极器件。所述器件线还可以包括：第三器件电源，所述第三器件电源设置在所述第一复位器件的漏极与所述第一源极跟随器件的漏极之间并与所述两个漏极电耦合；输出触点，所述输出触点设置在所述第一行选择器件的源极与所述第二行选择器件的源极之间并与所述两个源极电耦合，所述输出触点还电耦合到Vout线和列输出线；和第四器件电源，所述第四器件电源设置在所述第二源极跟随器件的漏极与所述第二复位器件的漏极之间并与所述两个漏极电耦合。所述第一溢流栅极器件的漏极可以电耦合到所述第一器件电源。所述第一溢流栅极器件的源极、所述第一双转换增益器件的源极和所述第一源极跟随器件的栅极可以电耦合到所述第一光电二极管组的所述浮动扩散区。所述第二溢流栅极器件的源极、所述第二双转换增益器件的源极和所述第二源极跟随器件的栅极可以电耦合到所述第二光电二极管组的所述浮动扩散区。所述第二溢流栅极器件的漏极可以电耦合到所述第二器件电源。每个成像器件可以用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和与所述第一光电二极管组的第二侧相邻的成像器件的第二器件电源共同形成公共器件电源，其中所述第一光电二极管组的所述第二侧与所述第一光电二极管组的所述第一侧相邻。所述相邻成像器件之间的所述器件电源可以在所述成像器件之间提供器件隔离，而不提供p-n结，因此可以减少固定模式噪声。
根据本发明的第一实施例，所述光电二极管组可以包括：第一光电二极管组；和与所述第一光电二极管组相邻的第二光电二极管组。所述器件线可以包括：第一器件线，所述第一器件线沿着所述第一光电二极管组的第一侧和所述第二光电二极管组的第一侧设置；第二器件线，所述第二器件线设置在与所述第一光电二极管组的所述第一侧相邻的所述第一光电二极管组的第二侧和与所述第二光电二极管组的所述第一侧相邻的所述第二光电二极管组的第四侧之间；和第三器件线，所述第三器件线沿着与所述第二光电二极管组的所述第四侧相对的所述第二光电二极管组的所述第二侧设置。所述器件电源可以包括：电耦合到所述第一器件线的一端的第一器件电源；电耦合到所述第一器件线的另一端和所述第三器件线的一端的第二器件电源；和电耦合到所述第三器件线的另一端的第三器件电源。所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组中的每一个可以包括：至少一个光电二极管；浮动扩散区；和电荷传输栅极，每个电荷传输栅极设置在所述光电二极管中的每一个与所述浮动扩散区之间。所述第一器件线的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的第一复位器件、第一双转换增益器件、第一溢流栅极器件、第二溢流栅极器件、第二双转换增益器件和第二复位器件。所述第二器件线的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的第一源极跟随器件、第一行选择器件、第二行选择器件和第二源极跟随器件。所述第三器件线的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的第三源极跟随器件、第三行选择器件、第四行选择器件和第四源极跟随器件。所述第一器件线还可以包括第四器件电源，所述第四器件电源设置在所述第一溢流栅极器件的漏极与所述第二溢流栅极器件的漏极之间并与所述两个漏极电耦合。所述第二器件线还可以包括：第一输出触点，所述第一输出触点设置在所述第一行选择器件的源极与所述第二行选择器件的源极之间并与所述两个源极电耦合，所述第一输出触点还电耦合到Vout线和列输出线；和第五器件电源，所述第五器件电源电耦合到所述第二源极跟随器件的漏极。所述第三器件线可以包括第二输出触点，所述第二输出触点设置在所述第三行选择器件的源极与所述第四行选择器件的源极之间并与所述两个源极电耦合，所述第二输出触点还电耦合到所述Vout线和所述列输出线。所述第一复位器件的漏极可以电耦合到所述第一器件电源。所述第二复位器件的漏极和所述第三源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第二器件电源。所述第一源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第四器件电源。所述第四源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第三器件电源。所述第一双转换增益器件的源极和所述第二溢流栅极器件的源极可以电耦合到所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述浮动扩散区。所述第二双转换增益器件的源极和所述第二溢流栅极器件的源极可以电耦合到所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述浮动扩散区。所述第一源极跟随器件至所述第四源极跟随器件的所述栅极可以电耦合到所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述浮动扩散区。每个成像器件可以用于使得第一相邻成像器件的第一器件线沿着与所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述第一侧相对的所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的第三侧设置，以及使得第二相邻成像器件的第二器件线沿着与所述第一光电二极管组的所述第二侧相对的所述第一光电二极管组的第四侧设置。每个成像器件可以用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和所述第二相邻成像器件的第二器件电源共同形成第一公共器件电源，使得所述成像器件的所述第三器件电源和所述第一相邻成像器件的第二器件电源共同形成第二公共器件电源，以及使得所述成像器件的所述第五器件电源和所述第一相邻成像器件的第四器件电源共同形成第三公共器件电源。所述相邻成像器件之间的所述器件电源可以在所述成像器件之间提供器件隔离，而不提供p-n结，因此可以减少固定模式噪声。此外，并联设置的源极跟随器件可以增加源极跟随器gm。
根据本发明的第一实施例，所述光电二极管组可以包括：第一光电二极管组；和与所述第一光电二极管组相邻的第二光电二极管组。所述器件线可以包括：第一器件线，所述第一器件线沿着所述第一光电二极管组的第一侧设置；和第二器件线，所述第二器件线设置在与所述第一光电二极管组的所述第一侧相对的所述第一光电二极管组的第三侧与所述第二光电二极管的第一侧之间。所述器件电源可以包括：电耦合到所述第一器件线的一端的第一器件电源；电耦合到所述第一器件线的另一端的第二器件电源；电耦合到所述第二器件线的一端的第三器件电源；和电耦合到所述第二器件线的另一端的第四器件电源。所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组中的每一个包括：至少一个光电二极管；浮动扩散区；和电荷传输栅极，每个电荷传输栅极设置在每个光电二极管与所述浮动扩散区之间。所述第一器件线的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的溢流栅极器件、双转换增益器件和复位器件。所述第二器件线的所述晶体管器件可以包括按如下顺序成线电耦合的第一源极跟随器件、第一行选择器件、第二行选择器件和第二源极跟随器件。所述第二器件线还可以包括输出触点，所述输出触点在所述第一行选择器件的源极与所述第二行选择器件的源极之间并与所述两个源极电耦合，所述输出触点还电耦合到Vout线和列输出线。所述溢流栅极器件的漏极可以电耦合到所述第一器件电源。所述复位器件的漏极可以电耦合到所述第二器件电源。所述第一源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第三器件电源。所述第二源极跟随器件的漏极可以电耦合到所述第四器件电源。所述溢流栅极器件的源极和所述双转换增益器件的源极可以电耦合所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述浮动扩散区。所述第一源极跟随器件和所述第二源极跟随器件的栅极电耦合到所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述浮动扩散区。每个成像器件用于使得第一相邻成像器件的第一器件线沿着与所述第二光电二极管组的所述第一侧相对的所述第二光电二极管组的第三侧设置。每个成像器件可以用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和第二相邻成像器件的第二器件电源共同形成第一公共器件电源，其中所述第二相邻成像器件面向与所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述第一侧相邻的所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的第二侧设置，以及使得所述成像器件的所述第三器件电源和所述第二相邻成像器件的第四器件电源共同形成第二公共器件电源。所述相邻成像器件之间的所述器件电源可以在所述成像器件之间提供器件隔离，而不提供p-n结，因此可以减少固定模式噪声。此外，由于用于SF的器件电源与用于RST的器件电源分离，因此可以向SF和RST施加不同的电压。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述光电二极管组中的每一个可以包括多个光电二极管。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述器件线的所述晶体管器件可以对称设置。所述器件线的所述对称晶体管器件可以实现降低光响应不均匀性(photoresponse non-uniformity，PRNU)和暗信号不均匀性(dark signal non-uniformity，DSNU)。
根据本发明的第一实施例，所述溢流栅极器件的所述栅极的尺寸可以等于所述复位器件的所述栅极的尺寸。晶体管器件的对称性可以得到改善。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述双转换增益器件的栅极的尺寸可以等于所述溢流栅极器件的栅极的尺寸和/或所述复位器件的栅极的尺寸。晶体管器件的对称性可以得到改善。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述复位器件的栅极的长度可以大于所述双转换增益器件的栅极的长度和/或所述溢流栅极器件的栅极的长度。复位器件的栅极的大长度可以增加复位速度和受复位器件限制的满阱容量。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述器件线中包括的每个晶体管器件的源极区和漏极区可以与每个晶体管器件的所述栅极自对齐。制造成本和工艺波动可以得到降低。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，用作所述光电二极管组的钉扎光电二极管触点的阱拾取器可以设置在所述光电二极管组与所述器件线之间。阱拾取器的面积可以受到限制，因此可以减少由于损坏而产生的白色像素的数量。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述源极跟随器件的栅极的宽度可以分别大于所述源极跟随器件的所述栅极的长度。源极跟随器件的较宽栅极可以增加源极跟随器gm。
根据本发明的第一实施例，在每个成像器件中，所述电荷传输器件在衬底中具有嵌入部分。
根据本发明的第一实施例，每个成像器件可以包括通过围绕所述光电二极管组的至少一部分的浅沟槽隔离实现的物理器件隔离，或通过围绕所述光电二极管组的至少一部分的PN结实现的电气器件隔离。
本发明的第二实施例提供了一种电子装置，包括上述成像器件阵列中的任一个。
附图说明
图1示出了本发明的第一实施例提供的固态成像器件阵列的平面图。
图1(A)示出了图1的固态成像器件中的固态成像器件的平面图。
图2(A)示出了具有固态成像器件阵列作为像素阵列的成像系统。
图2示出了图1所示的固态成像器件阵列中的固态成像器件的电路图。
图3示出了图1所示的固态成像器件阵列的局部剖视图。
图4示出了示出图1所示的固态成像器件阵列中的固态成像器件的操作的时序图。
图5示出了本发明的第二实施例提供的固态成像器件阵列的平面图。
图5(A)示出了图5的固态成像器件中的固态成像器件的平面图。
图6示出了本发明的第三实施例提供的固态成像器件阵列的平面图。
图6(A)示出了图6的固态成像器件中的固态成像器件的平面图。
图7示出了本发明的第四实施例提供的固态成像器件阵列的平面图。
图7(A)示出了图7的固态成像器件中的固态成像器件的平面图。
图8示出了本发明的一些实施例提供的固态成像器件阵列的局部剖视图。
图9示出了本发明的一些实施例提供的包括固态成像器件阵列的图像传感器的斜视图。
图10示出了图像传感器的框图。
图11示出了本发明提供的固态成像器件阵列的应用示例。
图12示出了本发明提供的固态成像器件阵列的应用示例。
图13示出了传统的固态成像器件阵列。
图14示出了传统的固态成像器件阵列。
具体实施方式
以下公开内容提供了用于实现所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或示例。下面描述元件和布置的具体示例，以简化本发明。当然，这些仅仅是示例，并非旨在限制本发明。例如，在下面的描述中，在第二特征上方或在第二特征上形成第一特征可以包括可以在第一特征与第二特征之间形成其他特征的实施例，使得第一特征和第二特征可以不直接接触。此外，本发明可以在各种示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清晰的目的，本身并不规定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。
本文中的术语“电耦合”并不排除另一个元件插置在彼此耦合的元件之间的情况，只要这种插置不干扰导电性。例如，如果第一器件电耦合到第二器件，则触点、节点、电源端子等可以设置在第一器件与第二器件之间。
本发明可以提供一种固态成像器件阵列，包括布置在阵列中的多个固态成像器件，每个固态成像器件包括：一个或多个光电二极管组；沿着所述光电二极管组的至少一侧设置的一条或多条器件线，每条器件线包括对齐成直线的栅极和掺杂区；和器件电源，每个器件电源设置在所述器件线的每一端耦合到相邻固态成像器件的器件线的每一端的点处。所述栅极和掺杂区可以用作用于操作所述固态成像器件的晶体管器件。所述器件电源可以设置在所述固态成像器件的边界的四个顶点处。所述固态成像器件的所述器件电源可以与相邻固态成像器件共享。在下文中，将参考附图解释本发明提供的固态成像器件阵列的更详细的示例性实施例。
图1示出了本发明的第一实施例提供的固态成像器件阵列100的平面图。图1(A)示出了固态成像器件阵列100的固态成像器件102-1的平面图。图2(A)示出了具有固态成像器件阵列作为像素阵列的成像系统。固态成像器件阵列100可以包括设置在阵列中的多个固态成像器件。尽管图1示出了第一固态成像器件102-1至第四固态成像器件102-4作为示例，但是固态成像器件的数量并不限于本示例，并且阵列可以包括例如对应于像素数量的多个固态成像器件。第一固态成像器件102-1至第四固态成像器件102-4可以包括彼此相同的配置。例如，第一固态成像器件102-1可以包括：光电二极管组110，其包括第一侧112至第四侧118；第一器件线120，其沿着光电二极管组110的第一侧112设置；第二器件线122，其沿着与第一侧112相邻的第二侧114设置；第一器件电源124，其电耦合到第一器件线120的一端；第二器件电源126，其电耦合到第一器件线120的另一端和第二器件线122的一端；和第三器件电源128，其电耦合到第二器件线122的另一端。第二固态成像器件102-2至第四固态成像器件102-4可以包括相同的配置。
光电二极管组110可以包括至少一个光电二极管。尽管图1所示示例的光电二极管组110包括第四光电二极管130-1至130-4，但是光电二极管的数量并不限于本示例。在图1中，光电二极管组110包括在光电二极管130-1至130-4之间的一个浮动扩散区132。浮动扩散区132可以由光电二极管130-1至130-4共享。光电二极管组110可以包括分别在光电二极管130-1至130-4与浮动扩散区132之间的电荷传输栅极134-1至134-4。
第一器件线120可以包括成线设置的多个栅极和所述多个栅极之间的N+掺杂区。栅极和N+掺杂区可以分别形成器件(例如，NMOS晶体管)。图3示出了第一器件线120的横截面的示例。当然，也可以使用具有反向导电类型的PMOS晶体管。在这种情况下，在以下描述中，源极和漏极可以反向。在下文中，除固态成像器件以外，术语“器件”和“晶体管器件”还可以指示NMOS晶体管，所述NMOS晶体管包括形成在器件线上的栅极和掺杂区(源极/漏极，S/D)。
第一器件线120可以包括按如下顺序的复位器件(reset device，RST)136；双转换增益器件(dual conversion gain device，DCG)138；和溢流栅极器件(overflow gatedevice，OFG)140。RST 136的漏极可以电耦合到第一器件电源124。DCG 138的漏极和源极可以分别电耦合到RST 136的源极和电耦合到浮动扩散区132。OFG 140的源极和漏极可以分别电耦合到DCG 138的源极和电耦合到第二器件电源126。因此，第一器件线120中的器件可以相对于DCG 138的栅极对称设置。此外，可以通过将OFG 140的栅极配置为具有与RST 136的栅极相同的尺寸来改善晶体管器件的对称性。
第二器件线122可以包括按如下顺序的第一源极跟随器件(第一SF)142、第一行选择器件(第一SEL)144、输出触点146、第二行选择器件(第二SEL)152，和第二源极跟随器件(第二SF)154。第一SF 142的漏极和栅极可以分别电耦合到第二器件电源126和浮动扩散区132。第一SEL 144的漏极和源极可以电耦合到第一SF 142的源极和输出触点146。输出触点146可以电耦合到Vout线148和列输出线150。第二SEL 152的源极可以电耦合到输出触点146。第二SF 154的源极和栅极可以电耦合到第二SEL 152的漏极和浮动扩散区132。第二SF154的漏极可以电耦合到第三器件电源128。因此，第二器件线122中的器件可以相对于输出触点146对称设置。
在具有这种配置的固态成像器件阵列100中，固态成像器件102-1至102-4用于使得第二固态成像器件102-2(或称为第一相邻固态成像器件)的第一器件线120-2沿着与第一固态成像器件102-1的光电二极管组110的第一侧112相对的光电二极管组110的第三侧116设置，以及使得第三固态成像器件102-3(或称为第二相邻固态成像器件)的第二器件线122-3沿着与固态成像器件102-1的光电二极管组110的第二侧114相对的光电二极管组110的第四侧118设置。
第一固态成像器件102-1的第一器件电源124和第三固态成像器件102-3的第二器件电源126-3可以形成第一公共器件电源156。具体地，第一固态成像器件102-1的第一器件电源124和第三固态成像器件102-3的第二器件电源126-3可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。第一固态成像器件102-1的第三器件电源128和第二固态成像器件102-2的第二器件电源126-2可以形成第二公共器件电源158。具体地，第一固态成像器件102-1的第三器件电源128和第二固态成像器件102-2的第二器件电源126-2可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。
在具有这种配置的固态成像器件阵列100中，器件电源设置在固态成像器件的器件线的两侧。因此，固态成像器件的每条器件线与相邻固态成像器件的器件线共享器件电源。因此，器件电源可以用作相邻器件线的N+S/D之间的器件隔离，并且器件线之间不需要通过浅沟槽隔离(shallow trench isolation，STI)或提供pn结的非STI进行隔离。减少pn结泄漏和寄生容量使得对pn结引起的暗电流增加进行抑制，并使得像素固定模式噪声(fixed pattern noise，FPN)降低，即使像素被小型化并且掺杂浓度提高。此外，寄生容量的降低可以提高转换增益。由于不需要STI制造工艺，因此可以降低制造成本。
此外，对称的第一器件线120和第二器件线122提供了电气和光学对称性，这实现了降低光响应不均匀性(photo response non-uniformity，PRNU)和暗信号不均匀性(darksignal non-uniformity，DSNU)。
此外，为了确保第二器件线122的对称性，第一SF 142和第二SF 154并联设置。因此，提高了源极跟随器gm，这实现了高帧率成像。第一SF 142和第二SF 154的栅极宽度可以分别大于第一SF 142和第二SF 154的栅极长度。这种配置可以使得第一SF 142和第二SF154能够以更高的速度操作。
RST 136的栅极长度可以大于DCG 138和/或OFG 140的栅极长度。在这种情况下，尽管器件线的对称性下降，但是可以增加复位速度和受复位器件限制的满阱容量。
每条器件线的S/D区可以自对齐，因为初步形成的栅极在掺杂过程中用作掩模。自对齐在栅极与S/D区之间实现了没有对齐误差，并提高了制造良率。
用作钉扎光电二极管触点的阱拾取器可以设置在光电二极管组110与第一器件线120之间。通过被相邻器件线的S/D侧壁的栅极和间隔件掩蔽，可以减小阱拾取器的面积。由于阱拾取器是P+掺杂区等，因此阱拾取器可以由于掺杂而导致损坏。因此，当阱拾取器的面积受到限制时，可以减少由于损坏而产生的白色像素的数量。
固态成像器件102-1至102-4可以包括通过围绕光电二极管组110的至少一部分的STI实现的物理器件隔离，或通过围绕光电二极管组110的至少一部分的pn结实现的电气器件隔离。
图2(A)示出了固态成像器件阵列100可以在成像系统201中实现为像素阵列209。成像系统201还可以包括用于控制像素阵列209的控制电路205、每个耦合到固态成像器件阵列100的列输出线150的位线204、耦合到位线204的读出电路210，和耦合到读出电路210的输出的信号处理电路206。如上所述，由于光冲击固态成像器件阵列100而产生的信号通过位线204由读出电路读出。因此，控制电路205可以对每一行进行读出扫描，并且信号处理电路206可以处理读出信号以获得二维图像。
参考示出固态成像器件100的电路图的图2和示出时序图的图4来解释具有这种配置的固态成像器件阵列100的操作。在图4中，SEL指示第一行器件144和第二行器件152，RST是复位器件136，DCG是双转换增益器件138，OFG是溢流栅极器件140，TX是电荷传输栅极，例如，图2所示的TX1所指示的电荷传输栅极134-1。
在一些实施例中，OFG 140在快门定时和低转换增益复位定时中导通，如图4(A)所示。
第一SEL 144和第二SEL 152在快门定时400中保持处于关断状态。RST 136、DCG138、OFG 140和电荷传输栅极134-1导通，以复位光电二极管130-1和浮动扩散区132。随后，这些器件都将关断。
在曝光定时402中，器件都保持处于关断状态达预先确定的时间段。作为通过电磁波投射光电二极管130-1的光电转换的结果，光电荷存储在光电二极管中。
然后，进行读出定时404。读出定时包括低转换增益复位定时404-2、高转换增益复位定时404-4、高转换信号定时404-6和低转换增益信号定时404-8。通过进行相关双采样(correlating double sampling，CDS)来获得信号，所述CDS使用复位电平与信号电平之间的差值。
在低转换增益复位定时404-2中，第一SEL 144、第二SEL 152、RST 136、DCG 138和OFG 140导通。随后，RST 136和OFG 140关断。
在高转换增益复位定时404-4中，DCG 138关断。由于浮动扩散区132在低转换增益复位定时404-2和高转换增益复位定时404-4中由器件电源复位，因此第一SF 142和第二SF154的栅极处于高状态，因此电流流向列输出线150。
在高转换增益信号定时404-6中，电荷传输栅极134-1导通达预先确定的时间段，以将存储在光电二极管130-1中的光电荷(在本实施例中为电子)传输到浮动扩散区132。施加到耦合到浮动扩散区132的第一SF 142和第二SF 154的栅极上的电压响应于所传输的光电荷的量而降低。到列输出线150的电流输出减少，并且Vout线148的电压改变。换句话说，第一SF 142和第二SF 154获得由光电转换导致的光电荷并将其输出到Vout线148。由于DCG138在高转换增益信号定时404-6中处于关断状态，因此如果所传输的光电荷的量大，则浮动扩散区132饱和。因此，当所传输的光电荷的量小时，高转换增益信号定时404-6中的输出是有利的。
在低转换增益信号定时404-8中，DCG 138导通，并且电荷传输栅极134-1导通达预先确定的时间段。如果在高转换增益信号定时404-6期间存在由于浮动扩散区132饱和而未传输的光电荷，则这些光电荷被传输到浮动扩散区132，由第一SF 142和第二SF 154获得并输出到Vout线148。即使投射电磁波的量大并且因此光电荷的量大，也可以进行成像。最后，第一SEL 144、第二SEL 152和DCG 138关断，并且读出定时404结束。
图4(B)示出了操作固态成像器件的替代示例。与图4(A)不同，在图4(B)中，OFG140在快门定时400、曝光定时402和低转换增益复位定时404-2期间处于导通状态。
图4(C)示出了操作固态成像器件的另一个替代示例。在图4(C)中，OFG 140在所有期间都处于关断状态。
图4(D)示出了操作固态成像器件的另一个替代示例。在图4(D)中，OFG 140仅在快门定时期间导通。
可以根据目的来适当地选择图4(A)至图4(D)所示的操作方法。
图5示出了本发明的第二实施例提供的固态成像器件阵列500的平面图。图5(A)示出了固态成像器件阵列500的固态成像器件502-1的平面图。固态成像器件阵列500可以包括设置在阵列中的多个固态成像器件。尽管图5示出了第一固态成像器件502-1和第二固态成像器件502-2作为示例，但是固态器件的数量并不限于本示例，并且阵列可以包括例如对应于像素数量的多个固态成像器件。第一固态成像器件502-1和第二固态成像器件502-2可以包括彼此相同的配置。例如，第一固态成像器件502-1包括：第一光电二极管组510-1，其包括第一侧512-1至第四侧518-1；第二光电二极管组510-2，其包括第一侧512-2至第四侧518-2；器件线520，其沿着第一光电二极管组510-1的第一侧512-1和第二光电二极管组510-2的第一侧512-2设置；第一器件电源524，其电耦合到器件线520的一端；和第二器件电源526，其电耦合到器件线520的另一端。第二固态成像器件502-2可以包括相同的配置。
第一光电二极管组510-1和第二光电二极管组510-2中的每一个可以包括至少一个光电二极管。在图5所示的示例中，第一二极管组510-1包括四个光电二极管530-1至530-4。然而，光电二极管的数量并不限于四个。在图5中，第一光电二极管组510-1包括在光电二极管530-1至530-4之间的一个浮动扩散区532-1。浮动扩散区532-1可以由光电二极管530-1至530-4共享。第一光电二极管组510-1可以包括分别在光电二极管530-1至530-4与浮动扩散区532-1之间的电荷传输栅极534-1至534-4。第二光电二极管组510-2可以包括相同的配置。
器件线520的配置与图1至图3所示的固态成像器件阵列100的器件线配置相同，只是晶体管器件的布置不同。器件线520可以包括按如下顺序的第一OFG 540-1、第一DCG538-1、第一RST 536-1、第三器件电源560、第一SF 542、第一SEL 544、输出触点546、第二SEL 552、第二SF 554、第四器件电源562、第二RST 536-2、第二DCG 538-2，和第二OFG 540-2。第一OFG 540-1的漏极和源极分别电耦合到第一器件电源524和第一光电二极管组510-1的浮动扩散区532-1。第一DCG 538-1的源极电耦合到第一OFG 540-1的源极。第一RST 536-1的源极和漏极分别电耦合到第一DCG 538-1的漏极和第三器件电源560。第一SF 542的漏极和栅极电耦合到第三器件电源560和第一光电二极管组510-1的浮动扩散区532-1。第一SEL 544的漏极电耦合到第一SF 542的源极。输出触点546电耦合到第一SEL 544的源极、Vout线548和列输出线550。第二SEL 552的源极电耦合到输出触点546。第二SF 544的源极、栅极和漏极分别电耦合到第二SEL 552的漏极、第二光电二极管组510-2的浮动扩散区532-2，和第四器件电源562。第二RST 536-2的漏极电耦合到第四器件电源562。第二DCG 538-2的源极电耦合到第二光电二极管组510-2的浮动扩散区532-2。第二OFG 540-2的源极和漏极分别电耦合到第二光电二极管组510-2的浮动扩散区532-2和第二器件电源562。因此，器件线520中的晶体管器件可以相对于输出触点546对称设置。
在固态成像器件阵列500中，第一固态成像器件502-1的第一器件电源524和第二固态成像器件502-2的第二器件电源526可以形成公共器件电源556，其中所述第二固态成像器件与第一固态成像器件502-1的第一光电二极管组510-1的第二侧512-2相邻，第二侧512-2与第一侧512-1相邻。具体地，第一固态成像器件502-1的第一器件电源524和第二固态成像器件502-2的第二器件电源526可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。
因此，在具有这种配置的固态成像器件阵列500中，器件电源用作相邻器件线之间的N+S/D之间的器件隔离，并且器件线之间不需要通过STI或非STI进行隔离。
此外，关于固态成像器件阵列100解释的变化及其效果可以应用于固态成像器件阵列500，只要配置互不相悖即可。参考图4解释的操作固态成像器件阵列100的方法也可以应用于固态成像器件阵列500。
图6示出了本发明的第三实施例提供的固态成像器件阵列600的平面图。图6(A)示出了固态成像器件阵列600的固态成像器件602-1的平面图。固态成像器件阵列600可以包括设置在阵列中的多个固态成像器件。尽管图6示出了第一固态成像器件602-1至第四固态成像器件602-4作为示例，但是固态成像器件的数量并不限于本示例，并且阵列可以包括例如对应于像素数量的多个固态成像器件。第一固态成像器件602-1至第四固态成像器件602-4可以包括彼此相同的配置。例如，第一固态成像器件602-1可以包括：第一光电二极管组610-1，其包括第一侧612-1至第四侧618-1；第二光电二极管组610-2，其包括第一侧612-2至第四侧618-2；第一器件线620，其沿着第一光电二极管组610-1的第一侧612-1和第二光电二极管组610-2的第一侧612-2设置；第二器件线622，其设置在与第一光电二极管组612-1的第一侧612-1相邻的第二侧614-1和与第二光电二极管组610-2的第一侧612-2相邻的第四侧618-2之间；第三器件线670，其沿着与第二光电二极管组610-2的第四侧618-2相对的第二侧614-2设置；第一器件电源624，其电耦合到第一器件线622的一端；第二器件电源626，其电耦合到第一器件线622的另一端和第三器件线670的一端；和第三器件电源660，其电耦合到第三器件线670的另一端。第二固态成像器件602-2至第四固态成像器件602-4可以包括相同的配置。
第一光电二极管组610-1和第二光电二极管组610-2可以分别包括至少一个光电二极管。在图6所示的示例中，第一光电二极管组610-1包括四个光电二极管630-1至630-4。然而，光电二极管的数量并不限于四个。在图6中，第一光电二极管组610-1包括在光电二极管630-1至630-4之间的一个浮动扩散区632-1。浮动扩散区632-1可以由光电二极管630-1至630-4共享。第一光电二极管组610-1可以包括在光电二极管630-1至630-4与浮动扩散区632-1之间的电荷传输栅极634-1至634-4。第二光电二极管组610-2可以包括相同的配置。
第一器件线至第三器件线620、622、670的配置与图1至图3所示的固态成像器件阵列100的器件线配置相同，只是器件的布置不同。第一器件线620可以包括按如下顺序的第一RST 636-1、第一DCG 638-1、第一OFG 640-1、第四器件电源662、第二OFG 640-2、第二DCG638-2，和第二RST 636-2。第一RST 636-1的漏极电耦合到第一器件电源624。第一DCG 638-1的漏极和源极电耦合到第一RST 636-1的源极以及第一光电二极管组610-1和第二光电二极管组610-2的浮动扩散区632-1、632-2。第一OFG 640-1的源极和漏极分别电耦合到第一DCG 638-1的源极和第四器件电源662。第二OFG 640-2的漏极和源极电耦合到第四器件电源662和第一OFG 640-1的源极。第二DCG 638-2的漏极电耦合到第二OFG 640-2的源极。第二RST 636-2的源极和漏极电耦合到第二DCG 638-2的漏极和第二器件电源626。因此，第一器件线620中的器件可以相对于第四器件电源662对称设置。
第二器件线622可以包括按如下顺序的第一SF 642-1、第一SEL 644-1、第一输出触点646-1、第二SEL 652-1、第二SF 654-1，和第五器件电源664。第一SF 642-1的漏极电耦合到第四器件电源662。第一SF 642-1的栅极电耦合到第一光电二极管组610-1和第二光电二极管组610-2的浮动扩散区632-1、632-2。第一SEL 644-1的漏极电耦合到第一SF 642-1的源极。第一输出触点646-1电耦合到第一SEL 644-1的源极、Vout线648和列输出线650。第二SEL 652-1的源极电耦合到第一输出触点646-1。第二SF 654-1的源极电耦合到第二SEL652-1的漏极。第二SF 654-1的栅极电耦合到第一光电二极管组610-1和第二光电二极管组610-2的浮动扩散区632-1、632-2。第二SF 654-1的漏极电耦合到第五器件电源664。因此，第二器件线622中的器件可以相对于第一输出触点646-1对称设置。
第三器件线670可以包括按如下顺序的第三SF 642-2、第三SEL 644-2、第二输出触点646-2、第四SEL 652-2、第四SF 654-2，和第六器件电源666。第三SF 642-2的漏极电耦合到第二器件电源626。第三SF 642-2的栅极电耦合到第一光电二极管组610-1和第二光电二极管组610-2的浮动扩散区632-1、632-2。第三SEL 644-2的漏极电耦合到第三SF 642-2的源极。第二输出触点646-2电耦合到第三SEL 644-2的源极、Vout线648和列输出线650。第四SEL 652-2的源极电耦合到第二输出触点646-2。第四SF 654-2的源极和漏极电耦合到第四SEL 652-2的漏极和第三器件电源660。第四SF 654-2的栅极电耦合到第一光电二极管组610-1和第二光电二极管组610-2的浮动扩散区632-1、632-2。因此，第三器件线670中的器件可以相对于第二输出触点646-2对称设置。
在具有这种配置的固态成像器件阵列600中，第一固态成像器件602-1的第一器件电源624和第二固态成像器件602-2的第二器件电源626可以形成公共器件电源672，其中所述第二固态成像器件与第一光电二极管组610-1的与第二侧614-1相对的第四侧618-1相邻。具体地，第一固态成像器件602-1的第一器件电源624和第二固态成像器件602-2的第二器件电源626可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。第一固态成像器件602-1的第五器件电源664和第三固态成像器件602-3的第四器件电源662可以形成公共器件电源674，其中所述第三固态成像器件与第一光电二极管组610-1的与第一侧612-1相对的第三侧616-1相邻并且与第二光电二极管组610-2的与第一侧612-2相对的第三侧616-2相邻。具体地，第一固态成像器件602-1的第五器件电源664和第三固态成像器件602-3的第四器件电源662可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。第一固态成像器件601-1的第三器件电源660和第三固态成像器件601-3的第二器件电源626可以形成公共器件电源676。具体地，第一固态成像器件601-1的第三器件电源660和第三固态成像器件601-3的第二器件电源626可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。
因此，在具有这种配置的固态成像器件阵列600中，器件电源用作相邻器件线之间的N+S/D之间的器件隔离，并且器件线之间不需要通过STI或非STI进行隔离，类似于固态成像器件阵列100。
固态成像器件阵列600包括并联设置的第四SF 642-1、SF 654-1、SF 642-2、SF654-2。因此，源极跟随器gm进一步改善并实现了更高帧率成像。
此外，关于固态成像器件阵列100解释的变化及其效果可以应用于固态成像器件阵列600，只要配置互不相悖即可。参考图4解释的操作固态成像器件阵列100的方法也可以应用于固态成像器件阵列600。
图7示出了本发明的第四实施例提供的固态成像器件阵列700的平面图。图7(A)示出了固态成像器件阵列700的固态成像器件102-1的平面图。固态成像器件阵列700可以包括设置在阵列中的多个固态成像器件。尽管图7示出了第一固态成像器件702-1和第二固态成像器件702-2作为示例，但是固态成像器件的数量并不限于本示例，并且阵列可以包括例如对应于像素数量的多个固态成像器件。第一固态成像器件702-1和第二固态成像器件702-2可以包括彼此相同的配置。例如，第一固态成像器件702-1可以包括：第一光电二极管组710-1，其包括第一侧712-1至第四侧718-1；第二光电二极管组710-2，其包括第一侧712-2至第四侧718-2；第一器件线720，其沿着第一光电二极管组710-1的第一侧712-1设置；第二器件线722，其设置在第一光电二极管组710-1的与第一侧712-1相对的第三侧716-1与第二光电二极管组710-2的第一侧712-2之间；第一器件电源724，其电耦合到第一器件线720的一端；第二器件电源726，其电耦合到第一器件线720的另一端；第三器件电源760，其电耦合到第二器件线722的一端；和第四器件电源762，其电耦合到第二器件线722的另一端。第二固态成像器件702-2可以包括相同的配置。
第一光电二极管组710-1和第二光电二极管组710-2可以分别包括至少一个光电二极管。在图7所示的示例中，第一光电二极管组710-1包括四个光电二极管730-1至730-4。然而，光电二极管的数量并不限于本示例。在图7中，第一光电二极管组710-1可以包括在光电二极管730-1至730-4之间的一个浮动扩散区732-1。浮动扩散区732-1可以由光电二极管730-1至730-4共享。第一光电二极管组710-1可以包括分别在光电二极管730-1至730-4与浮动扩散区732-1之间的电荷传输栅极734-1至734-4。第二光电二极管组710-2可以包括相同的配置。
第一器件线720和第二器件线722的配置与图1至图3所示的固态成像器件阵列100的器件线配置相同，只是器件的布置不同。第一器件线720可以包括按如下顺序的OFG 740、DCG 738和RST 736。OFG 740的漏极电耦合到第一器件电源724。OFG 740的源极电耦合到第一光电二极管组710-1和第二光电二极管组710-2的浮动扩散区732-1、732-2。DCG 738的源极电耦合到OFG 740的源极。RST 736的源极和漏极电耦合到DCG 738的源极和第二器件电源726。因此，第一器件线720中的器件可以相对于DCG 738对称设置。
第二器件线722可以包括按如下顺序的第一SF 742、第一SEL 744、输出触点746、第二SEL 752，和第二SF 754。第一SF 742的漏极电耦合到第三器件电源760。第一SF 742的栅极电耦合到第一光电二极管组710-1和第二光电二极管组710-2的浮动扩散区732-1、732-2。第一SEL 744的漏极电耦合到第一SF 742的源极。输出触点746电耦合到第一SEL744的源极、Vout线748和列输出线750。第二SEL 752的源极电耦合到输出触点746。第二源极跟随器件754的源极和漏极电耦合到第二SEL 752的漏极和第四器件电源762。因此，第二器件线722的器件可以相对于输出触点746对称设置。
在具有这种配置的固态成像器件阵列700中，第一固态成像器件702-1的第一器件电源724和第二固态成像器件702-2的第二器件电源726可以形成公共器件电源722，其中所述第二固态成像器件与第一光电二极管组710-1和第二光电二极管组701-2的第二侧714-1、714-2相邻，所述第二侧与第一侧712-1、712-2相邻。第一固态成像器件702-1的第三器件电源760和第二固态成像器件702-2的第四器件电源762可以形成公共器件电源774。具体地，第一固态成像器件702-1的第一器件电源721和第二固态成像器件702-2的第二器件电源726可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。第一固态成像器件702-1的第三器件电源760和第二固态成像器件702-2的第四器件电源762可以共享一个触点并连接到器件电源线(未示出)。
因此，在具有这种配置的固态成像器件阵列700中，器件电源用作相邻器件线之间的N+S/D之间的器件隔离，并且器件线之间不需要通过ST或非STI进行隔离。
由于用于SF的器件电源与用于RST的器件电源分离，因此可以向SF和RST施加不同的电压。
此外，关于固态成像器件阵列100解释的变化及其效果可以应用于固态成像器件阵列700，只要配置互不相悖即可。参考图4解释的操作固态成像器件阵列100的方法也可以应用于固态成像器件阵列700。
图8示出了本发明的一些实施例提供的包括多个固态成像器件1的固态成像器件阵列的局部剖视图。固态成像器件1的衬底2的第二侧6可以结合到集成电路芯片1801上，用于控制固态成像器件1并处理来自固态成像器件1的信号。
图9示出了本发明的一些实施例提供的包括固态成像器件阵列的图像传感器1901至1905的透视图。
在图9(A)中，图像传感器1901可以包括集成在一个芯片上的像素阵列1911、控制电路1921和逻辑电路1931。
在图9(B)中，图像传感器1902可以包括其上集成有像素阵列1912和控制电路1922的第一芯片，以及堆叠在第一芯片上并包括逻辑电路1932的第二芯片。
在图9(C)中，图像传感器1903可以包括包括像素阵列1913的第一芯片，以及堆叠在第一芯片上并且其上集成有控制电路1923和逻辑电路1933的第二芯片。
在图9(D)中，图像传感器1904可以包括包括像素阵列1914的第一芯片、包括存储器电路1944的第二芯片，以及其上集成有控制电路1924和逻辑电路1934的第三芯片。第一芯片、第二芯片和第三芯片可以堆叠。
在图9(E)中，图像传感器1905可以包括包括像素阵列1915的第一芯片、包括像素电路1955的第二芯片，以及其上集成有控制电路1925和逻辑电路1935的第三芯片。第一芯片、第二芯片和第三芯片可以堆叠。
图10示出了图像传感器2000(例如图9所示的图像传感器)的框图。图像传感器2000可以包括：透镜2002；固态成像器件阵列2009；快门2003，其设置在透镜2002与固态成像器件阵列2009之间；控制电路2005，其用于控制固态成像器件阵列2009和快门2003；信号处理电路2006，其用于处理来自固态成像器件阵列2009的输出信号；监视器2007，其用于显示由信号处理电路2006处理和输出的图像；和存储器2008，其用于存储由信号处理电路2006处理和输出的图像。
上述固态成像器件可以应用于各种领域，包括体育、美容护理、安保、家用电器、农业、娱乐、交通，以及医疗、治疗和卫生保健等，如图11所示。上述固态成像器件可以用作车辆的外部监视传感器，如图12所示。
尽管对本发明的实施例进行了说明性描述，但是本领域技术人员可以容易地理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和改变，如图12所示。
Claims (17)
1.一种成像器件阵列，其特征在于，包括布置在阵列中的多个成像器件，每个成像器件包括：
一个或多个光电二极管组，所述光电二极管组中的每一个包括至少一个光电二极管、浮动扩散区和电荷传输栅极，其中每个电荷传输栅极设置在每个光电二极管与所述浮动扩散区之间；
一条或多条器件线，所述一条或多条器件线沿着所述光电二极管组的至少一侧设置，其中所述器件线中的每条器件线包括对齐成直线并形成晶体管器件的栅极和掺杂区；
器件电源，每个器件电源设置在所述器件线的每一端与相邻成像器件的器件线的每一端的点处，
其中所述器件电源设置在所述成像器件的边界的四个顶点处。
2.根据权利要求1所述的成像器件阵列，其特征在于，所述成像器件的所述器件电源与相邻成像器件共享。
3.根据权利要求1所述的成像器件阵列，其特征在于，
所述一条或多条器件线包括：
沿着所述光电二极管组的第一侧设置的第一器件线；
沿着所述光电二极管组的与所述第一侧相邻的第二侧设置的第二器件线，
所述器件电源包括：
电耦合到所述第一器件线的一端的第一器件电源；
电耦合到所述第一器件线的另一端和所述第二器件线的一端的第二器件电源；
电耦合到所述第二器件线的另一端的第三器件电源，
其中每个成像器件用于使得第一相邻成像器件的第一器件线沿着与所述成像器件的所述光电二极管组的所述第一侧相对的所述光电二极管组的第三侧设置，以及使得第二相邻成像器件的第二器件线沿着与所述成像器件的所述光电二极管组的所述第二侧相对的所述光电二极管组的第四侧设置，
其中每个成像器件用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和所述第二相邻成像器件的第二器件电源共同形成第一公共器件电源，以及使得所述成像器件的所述第三器件电源和所述第一相邻成像器件的第二器件电源共同形成第二公共器件电源。
4.根据权利要求1所述的成像器件阵列，其特征在于，
所述光电二极管组包括：
第一光电二极管组；
与所述第一光电二极管组相邻的第二光电二极管组，
其中所述器件线沿着所述第一光电二极管组的第一侧和所述第二光电二极管组的第一侧设置；
所述器件电源包括：
电耦合到所述器件线的一端的第一器件电源；
电耦合到所述器件线的另一端的第二器件电源，
其中每个成像器件用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和与所述第一光电二极管组的第二侧相邻的成像器件的第二器件电源共同形成公共器件电源，其中所述第一光电二极管组的所述第二侧与所述第一光电二极管组的所述第一侧相邻。
5.根据权利要求1所述的成像器件阵列，其特征在于，
所述光电二极管组包括：
第一光电二极管组；
与所述第一光电二极管组相邻的第二光电二极管组，
所述器件线包括：
第一器件线，所述第一器件线沿着所述第一光电二极管组的第一侧和所述第二光电二极管组的第一侧设置；
第二器件线，所述第二器件线设置在与所述第一光电二极管组的所述第一侧相邻的所述第一光电二极管组的第二侧和与所述第二光电二极管组的所述第一侧相邻的所述第二光电二极管组的第四侧之间；
第三器件线，所述第三器件线沿着与所述第二光电二极管组的所述第四侧相对的所述第二光电二极管组的所述第二侧设置，
所述器件电源包括：
电耦合到所述第一器件线的一端的第一器件电源；
电耦合到所述第一器件线的另一端和所述第三器件线的一端的第二器件电源；
电耦合到所述第三器件线的另一端的第三器件电源，
其中每个成像器件用于使得第一相邻成像器件的第一器件线沿着与所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的所述第一侧相对的所述第一光电二极管组和所述第二光电二极管组的第三侧设置，以及使得第二相邻成像器件的第二器件线沿着与所述第一光电二极管组的所述第二侧相对的所述第一光电二极管组的第四侧设置，
其中每个成像器件用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和所述第二相邻成像器件的第二器件电源共同形成第一公共器件电源，使得所述成像器件的所述第三器件电源和所述第一相邻成像器件的第二器件电源共同形成第二公共器件电源，以及使得所述成像器件的所述第五器件电源和所述第一相邻成像器件的第四器件电源共同形成第三公共器件电源。
6.根据权利要求1所述的成像器件阵列，其特征在于，
所述光电二极管组包括：
第一光电二极管组；
与所述第一光电二极管组相邻的第二光电二极管组，
所述器件线包括：
第一器件线，所述第一器件线沿着所述第一光电二极管组的第一侧设置；
第二器件线，所述第二器件线设置在与所述第一光电二极管组的所述第一侧相对的所述第一光电二极管组的第三侧与所述第二光电二极管的第一侧之间，
所述器件电源包括：
电耦合到所述第一器件线的一端的第一器件电源；
电耦合到所述第一器件线的另一端的第二器件电源；
电耦合到所述第二器件线的一端的第三器件电源；
电耦合到所述第二器件线的另一端的第四器件电源，
其中每个成像器件用于使得相邻成像器件的第一器件线沿着与所述第二光电二极管组的所述第一侧相对的所述第二光电二极管组的第三侧设置；
其中每个成像器件用于使得所述成像器件的所述第一器件电源和所述相邻成像器件的第二器件电源共同形成第一公共器件电源，以及使得所述成像器件的所述第三器件电源和所述相邻成像器件的第四器件电源共同形成第二公共器件电源。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像器件阵列，其特征在于，在每个成像器件中，所述光电二极管组中的每一个包括多个光电二极管。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的成像器件阵列，其特征在于，在每个成像器件中，所述器件线的所述晶体管器件对称设置。
9.根据权利要求3至6中任一项中任一项所述的固态成像器件阵列，其特征在于，所述溢流栅极器件的所述栅极的尺寸等于所述复位器件的所述栅极的尺寸。
10.根据权利要求9所述的固态成像器件阵列，其特征在于，在每个固态成像器件中，所述双转换增益器件的栅极的尺寸等于所述溢流栅极器件的所述栅极的所述尺寸和/或所述复位器件的所述栅极的所述尺寸。
11.根据权利要求3至6中任一项所述的固态成像器件阵列，其特征在于，在每个固态成像器件中，所述复位器件的栅极的长度大于所述双转换增益器件的栅极的长度和/或所述溢流栅极器件的栅极的长度。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的成像器件阵列，其特征在于，在每个成像器件中，所述器件线中包括的每个晶体管器件的源极区和漏极区与每个晶体管器件的所述栅极自对齐。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的成像器件阵列，其特征在于，在每个成像器件中，用作所述光电二极管组的钉扎光电二极管触点的阱拾取器设置在所述光电二极管组与所述器件线之间。
14.根据权利要求3至6中任一项所述的固态成像器件阵列，其特征在于，在每个固态成像器件中，所述源极跟随器件的栅极的宽度分别大于所述源极跟随器件的所述栅极的长度。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的固态成像器件，其特征在于，所述电荷传输器件在衬底中具有嵌入部分。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的成像器件阵列，其特征在于，每个成像器件包括通过围绕所述光电二极管组的至少一部分的浅沟槽隔离实现的物理器件隔离，或通过围绕所述光电二极管组的至少一部分的PN结实现的电气器件隔离。
17.一种电子装置，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一项所述的成像器件阵列。
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