CN1905202B - 用于高分辨率cmos图像传感器的堆叠式像素 - Google Patents
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Abstract
提供了一种固态CMOS图像传感器，特别是一种具有堆叠式光位点、高灵敏度和低暗电流的CMOS图像传感器。在包括像素阵列的图像传感器中，每个像素包括：标准光感测和电荷存储区域，其形成于基片的表面部分下的第一区域中，且收集产生光的载流子；第二电荷存储区域，其相邻于所述基片的表面部分而形成，且与所述标准光感测和电荷存储区域分离；以及势垒，其形成于所述第一区域与所述第一区域之下的第二区域之间，且将所述产生光的载流子从所述第二区域转向至所述第二电荷存储区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种固态图像传感器；且更具体地，涉及一种具有堆叠式光位点(photo-site)的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，所述光位点导致紧凑像素布局、高灵敏度和低暗电流。竖直光位点排列避免了利用标准光吸收滤色器来感测颜色的需要并增大了传感器像素密度。
背景技术
典型图像传感器通过将碰撞光子转换为累积(收集)于传感器像素中的电子来感测光。在完成累积周期之后，所收集的电荷转换为提供至传感器输出端子的电压。在CMOS图像传感器中，电荷至电压的转换直接在像素自身中完成，且模拟像素电压通过各种像素寻址和扫描机制传递至输出端子。模拟信号亦可在到达芯片输出之前片上转换为数字等价物。
像素已将缓冲放大器、典型地为源极跟随器合并入其中，缓冲放大器通过合适的寻址晶体管来驱动连接至像素的感测线。在完成电荷至电压转换且所得信号从像素传递出之后，像素被复位以准备积累新电荷。在使用浮动扩散(FD)作为电荷检测节点的像素中，复位通过接通将FD节点即刻导电连接至电压参考的复位晶体管来完成。
此步骤移除所收集的电荷。然而，如本技术领域中所公知的，该移除产生kTC复位噪声。必须通过相关双采样(CDS)信号处理技术来将kTC噪声从信号移除以实现所需的低噪声性能。利用CDS概念的典型CMOS传感器需要在像素中具有四个晶体管(4T)。
4T像素电路的实例可于授予J.W.Russell等人的美国专利No.5,991,184中找到。如Masahiro Kasano在技术论文ISCC的摘要第48卷、2005年2月、第348至349页的标题为“A2.0μm Pixel Pitch MOS ImageSensor with an Amorphous Si Film Color Filter”的文章中所描述，通过将切换脉冲引入至Vdd偏置线，有可能从像素消除选择晶体管并在像素中实现仅具有3T的CDS操作。当需要减小像素大小来建立低成本和高分辨率图像传感器时，每个像素中较大数目的晶体管可能成为一个缺点。标准3T像素不可使用用于kTC噪声抑制的CDS概念，且因此需要使用某些其它方法来最小化此噪声的不利效应。
大多数单芯片CMOS和CCD图像传感器中的色彩感测通过将各种光吸收和色彩透射滤光器置于预定图案中的像素的顶上来完成。因此，给定像素子组或子阵列中的不同像素变得仅对光谱的某一波长带敏感。因此，像素子组形成单色超级像素。来自“色彩敏感”子组像素的信号然后用来使用试图恢复此机制中不可避免丢失的分辨率的各种内插和彩色信号处理方法来构造彩色超级像素信号。典型彩色像素图案的实例可于授予B.E.Bayer的美国专利No.3,971,065中找到。滤色器排列的另一实例可于上文提及的Masahiro Kasano的文章中找到。用于色彩感测的所有这些方法具有一个主要缺点：如上文提及地牺牲分辨率并通过吸收滤色器中的光而牺牲灵敏度。
图1示出典型4T像素和相关联的像素电路的标准光位点的横截面视图。具体而言，图1中说明了钉扎光电二极管(pinned photodiode)光感测元件和相关联的像素电路的简化图。p型硅基片101具有浅沟槽隔离(STI)区域102，其通过通过将基片101蚀刻至某深度来形成沟槽且利用二氧化硅层103来填充所述沟槽而获得。二氧化硅层103亦覆盖像素的剩余表面。浅p+型掺杂区域104使STI区域102的壁和底以及像素的表面钝化。产生光的电荷收集于钉扎光电二极管的n型掺杂区域105中。当完成电荷累积周期时，通过即刻接通栅107，来自STI光电二极管区域(即n型掺杂区域105)的电荷被传递至浮动扩散(FD)106。通过第一晶体管118，FD 106复位至适当电势(即Vdd)，并通过第二晶体管114感测FD电势电荷改变。连接于Vdd节点117与FD节点113之间的电容器Cs 119用来调节像素的转换增益。像素经由选择晶体管115来寻址。控制信号经由传递栅总线Tx 112、复位栅总线Rx 120和寻址栅总线Sx 121而提供至像素。来自像素的输出提供至像素行总线116。当光子122碰撞在像素上时，光子依赖于其波长而穿透至硅体(siliconbulk)中并产生电子空穴对。电子产生于基片101的耗尽区域109与非耗尽区域中。产生于基片101的非耗尽区域中的电子110然后扩散至耗尽区域109的边缘，在耗尽区域109的边缘，电子被迅速被扫至位于n型掺杂区域105中的势阱中。产生于中性非耗尽区域中的电子亦可横向扩散并促成像素之间的串扰。由于此原因，耗尽区域形成有某深度Xd111，使得可最小化上文提及的非所要现象。
尽管运行良好，但此像素不能够根据电荷产生的深度且因此不能够根据已产生电荷的光子的波长来分离电荷。结果，必须将滤色器置于像素的顶上来吸收光谱的某些部分，以产生色彩感测能力。光的吸收引起灵敏度的损失，其为此色彩感测方法的非所要的副作用。
如在授予R.B.Merrill等人的美国专利No.6,894,265中可知，已发现对此限制的解决方法且若干公司(例如，Foveon)已进行了推行。在此方法中，在硅体内，三个光电二极管置于彼此的顶上，且在依赖于入射光的波长的不同深度收集产生光的载流子。然后通过将这些埋置的光电二极管连接至位于硅表面的顶上的电路来获得电压信号，并经由典型机制来感测、处理及复位电荷。此方法的一个优点为通过并排地放置被滤色器覆盖的像素而使得不牺牲分辨率，且在滤色器中不需要吸收光子。然而，可能不容易形成深埋于硅体中的光电二极管。同样，可能难以通过位于硅的顶上的电路来感测收集于埋置的光电二极管中的电荷而不增加噪声。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种具有堆叠式光位点的CMOS图像传感器，所述堆叠式光位点通过垂直地分离产生光的载流子来感测色彩，从而使得CMOS图像传感器具有提供两个或更多色彩编码信号而无需使用传统光吸收滤色器的优点。将合适的势垒置于典型钉扎光电二极管结构之下实现本发明的此目的及其它目的。
根据本发明的一个方面，提供包括像素阵列的图像传感器，每个像素包括：标准光感测和电荷存储区域，其形成于位于基片的表面部分下的第一区域中并收集产生光的载流子；第二电荷存储区域，其相邻于基片的表面部分而形成且与标准光感测和电荷存储区域分离；及势垒，其形成于第一区域与位于第一区域之下的第二区域的间并将产生光的载流子自第二区域转向至第二电荷存储区域；其中，所述第一区域在所述第二区域之上形成，所述第二区域比所述第一区域在基片表面下更深处形成。
根据本发明的另一方面，提供包括像素阵列的图像传感器，其中每个像素包括：标准光感测和电荷存储区域，其形成子基片的表面部分下的第一区域中，且收集产生光的载流子；第二电荷存储区域，其形成于所述基片的表面部分，且与所述标准光感测和电荷存储区域分离；以及势垒，其形成于所述第一区域与所述第一区域之下的第二区域之间，且将所述产生光的载流子从所述第二区域转向至所述第二电荷存储区域；其中所述第二电荷存储区域是形成于所述基片的表面部分中的栅之下的势阱，其中，所述像素阵列包括具有第一滤色器的像素组及具有第二滤色器的像素组，所述像素以棋盘形图案的形式排列；且具有第一滤色器的像素具有标准光位点且具有第二滤色器的像素具有堆叠式光位点。
本发明的上述例示性实施例致力于通常的难题并为色彩感测提供较简单且较实际的解决方法，所述方法具有比典型方法中少的分辨率损耗且具有光灵敏度的最小损耗。举例而言，授予Richard B.Merrill等人的美国专利第6,894,265号教示形成埋置的光电二极管并将电荷收集及存储于深硅体中的典型方法。与典型方法相反，将特殊势垒置于标准钉扎光电二极管下且因此可能将来自深的体的产生光的载流子转向且导引产生光的载流子以在窄区域中流至硅基片表面，在硅基片表面可容易地收集并存储产生光的载流子以供读取。
因此，可便利地将来自体的载流子存储于合适结构中，所述结构临近于产生并存储于靠近硅基片表面的标准光电二极管中的载流子。因此，不需要形成埋置的光电二极管且将电荷收集及存储于硅体中通常难以存取、读取及复位的深度。亦可能将特殊势垒以不同深度置于不同像素中且因此使得像素对不同光谱区敏感。每个像素因此可提供两个或更多不同编码的色彩信号而非一个。因为不使用色彩吸收滤光器或不使用如此多的色彩吸收滤光器，所以不象典型方法中牺牲一样多的分辨率且亦不牺牲光灵敏度。存储所有靠近硅表面的产生光的电荷使得有可能共享某些低噪声读出并复位位于那里的电路且因此实现具有极小像素大小的高性能。此方法因此更简单且较易于在具有高产量的当前CMOS技术中实施。
附图说明
参考与附图相结合而给出的下面示例性实施例的描述，本发明的上述和其它目的和特征将变得更好理解，在附图中：
图1示出典型用于4T CMOS图像传感器像素及相关像素电路中的标准钉扎光电二极管光位点的简化横截面视图；
图2为根据本发明的第一实施例说明具有有着在下面的势垒的钉扎光电二极管的相关电路的光位点的简化横截面视图；
图3为根据本发明的第二实施例说明具有有着在下面的势垒的钉扎光电二极管的相关电路的简化横截面视图；
图4为根据本发明的第三实施例说明其中可使用CDS读出方法独立读取电荷包的电路的图；
图5为根据本发明的第四实施例说明具有堆叠式光位点的像素的图，其中，具有微透镜的青色及品红色滤色器置于所述像素的顶上；
图6为根据本发明的第五实施例说明具确堆叠式光位点的像素的图，其中，具有微透镜的青色滤色器置于与无滤色器的像素组紧靠的像素组的顶上，且该两个像素组具有依赖于像素电容器的值的不同转换增益；
图7为根据本发明的第六实施例说明像素的图，其中，微透镜置于未吸收滤色器的像素的顶上，且不同像素具有不同的势垒深度Xb ，且具
图8为根据本发明的第七实施例说明在针对像素的顶上的品红色和青色的二维像素阵列中为了实现改善的且更紧凑的色彩感测的滤色器排列的图；
图9为根据本发明的第八实施例说明在像素的顶上无任何滤色器的二维像素阵列中为了实现改善且更紧凑的色彩感测的像素排列的图；及
图10为根据本发明的第九实施例说明分别具有标准光位点及堆叠式光位点的两个像素的排列的图。
具体实施方式
将参考附图更详细地描述本发明的例示性实施例。
图2为根据本发明的第一实施例说明具有堆叠式光位点及势垒的像素以及与所述像素相关联的读出电路的简化横截面视图。
根据本发明的第一实施例，像素具有根据电荷产生的深度分离电荷且因此感测色彩的能力。基片201具有浅STI区域202，区域202通过经由将基片201蚀刻至某深度来形成沟槽且使用二氧化硅层203来填充所述沟槽而获得。二氧化硅层203亦覆盖像素的整个表面。在此，基片201为p型硅基片。浅p+型掺杂区域204使STI区域202的壁和底以及像素的表面钝化以最小化暗电流产生。然而，在此像素中，p+型掺杂垒223置于像素中深度Xb 225处。此p+型掺杂垒223将像素分为两个不同区域。在深度Xb 225(其典型地为耗尽的)内产生产生光的电荷208，且产生光的电荷208收集并存储于钉扎光电二极管的n型掺杂区域205中。在基片201的非耗尽区域中的p+型掺杂垒223下产生的电荷210围绕着p+型掺杂垒223扩散至耗尽区域209的边缘中且将其收集并存储于FD 206中。
由于耗尽区域制造得比典型像素的耗尽区域浅，所以有必要将电荷串扰垒224添加至以上结构中以最小化横向电荷扩散并因此最小化像素串扰。就另一种减少串扰的方法而言，将STI隔离沟槽制造得较深的方法是本领域的技术人员所熟知的且因此在此将不进一步讨论。根据第一实施例的像素具有根据产生电荷的光波长来检测并分别存储在不同深度产生的电荷且因此固有地感测色彩而无需在像素的顶上具有光吸收滤光器的能力。用于处理来自此像素的信号的电路大体与此项技术中典型已知的电路相同。在第二晶体管214感测FD节点的电势之后，第一晶体管218复位节点213。第三晶体管215为将像素信号连接至行感测线216的选择晶体管。对应于具有较长波长的光的电荷收集于FD 206上。使得传递栅Tx 207暂时脉动以将收集于钉扎光电二极管区域中的电荷传递至FD 206。此电荷对应于具有较短波长的光。剩余控制信号经由复位栅总线Rx 220及地址栅总线Sx 221提供至像素。通过为连接于节点213与另一节点Vdd 217之间的电容器Cs 219选择合适值来调节此像素的转换增益。
当光子222碰撞像素时，光子222依赖于其波长而穿透至硅体中且在对应深度处产生对应电子空穴对。根据本发明的第一实施例的像素具有根据电荷产生的深度来感测电荷并因此感测色彩的能力。如上文详细描述中所阐明，此效应在无需在钉扎光电二极管下形成额外n型体电荷存储区域的条件下得以实现。仅由p+型掺杂层形成的势垒(不存储电荷)被添加至像素。在此势垒下产生的电荷被转向远离钉扎光电二极管并流入位于基片表面处的另一存储区域中。亦可在硅表面处形成多个存储区域。以下将参考图3描述此例示性排列。
图3根据本发明的第二实施例说明改善的钉扎光电二极管的横截面视图及相关像素电路的简化示意图。该像素具有根据电荷产生的深度分离电荷并因此感测色彩的能力。基片301具有浅STI区域302，区域302通过经由将基片301蚀刻至某深度来形成沟槽并使用二氧化硅层303来填充所述沟槽而获得。基片301可为p型硅基片。二氧化硅层303亦如典型像素结构中一样覆盖像素的整个表面。浅p+型掺杂区域304使STI区域302的壁及底以及像素的表面钝化以最小化暗电流产生。在此像素中，与第一实施例中相同，p+型掺杂垒313连同串扰垒314一起置于像素中的深度Xb 315处。如第一实施例中所描述，p+型掺杂垒313将像素分为两个不同区域，且对在深度Xb 315(典型地为耗尽的)内产生的产生光的电荷326进行收集并将其存储于钉扎光电二极管的n型掺杂区域305中。基片301的非耗尽区域中的p+型掺杂垒313下所产生的电荷312围绕着p+型掺杂垒313扩散至耗尽区域310的边缘中并且被收集并存储于栅308下的特殊势阱314中而非FD 306中。与存储于钉扎光电二极管中的电荷相同，通过将适当偏置施加至栅307、308及309而形成的势阱311以CCD方式存储电荷，以使得可将电荷传递至FD 306并可使用CDS概念读取。CDS读出概念是本领域的技术人员所熟知的且用于将kTC噪声从由FD 306的破坏性电荷读出所产生的信号移除。所述电路的其它部分与第一实施例相同，其中源极跟随器晶体管(SF)317感测FD节点电势、选择晶体管318将输出端连接至行总线328且复位晶体管321复位FD 306。所述像素亦使用连接于节点316与另一节点Vdd 320之间的电容器Cs 319来调节像素的转换增益。控制信号通过复位栅总线Rx 326、选择栅总线Sx 325及三个传递栅总线Tx1 324、Tx2 323及Tx3 322而提供至像素。
另一种用于抑制kTC噪声的方法可配合上述像素使用，诸如可引入至节点316中的参数复位、主动复位或负反馈复位。所有这些技术是本领域的技术人员所熟知的且在此将不再进一步论述。
本领域的技术人员亦明白，P+型掺杂垒313的深度Xb 315可视像素予以改变，且因此不同像素可具有不同色彩灵敏度。举例而言，当使用具有约150keV能量的硼离子植入来形成P+型掺杂垒313(充当势垒)时，可在约0.4um深度处形成P+型掺杂垒313。此深度适用于将由蓝光产生的电荷与由黄光产生的电荷分离。另一方面，当使用具有约1.2MeV离子植入能量的硼时，可在约2.0um深度处形成P+型掺杂垒313。此深度适用于将由青色光产生的电荷与由红光产生的电荷分离。因此，通过适当信号处理电路有可能从这两个像素中提取红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)彩色信号或青色(Cy)、品红色(Mg)及黄色(Ye)彩色信号。因此不需要使用置于像素的顶上的光吸收滤光器且不需要牺牲传感器光灵敏度。色彩编码像素的处理及从这样的像素中提取R、G、B或彩色信号的其它组合是本领域中良好开发的技术且因此在此将不再进一步论述。
根据本发明的第二实施例，存在可配合像素使用的钉扎光电二极管排列及电荷存储阱的许多其它组合。为描述的简明起见，在图4中仅以简化电路图形式示出本发明的这样的一个可能性及另一实施例。
图4示出堆叠式像素的简化电路图，其中来自浅耗尽区域的电荷存储于钉扎光电二极管401中且将来自深非耗尽区域的电荷导向另一钉扎光电二极管402。钉扎光电二极管401及402经由相应的电荷传递栅403及404与公共FD电荷检测节点408对接。电路的其它部分与第一及第二实施例相同，其中晶体管405、406及407分别为SF晶体管405、寻址晶体管及复位晶体管。控制信号系经由复位栅总线Rx 410、寻址栅总线Sx 413及两个传递栅总线Tx1 411及Tx2 412而提供至像素。像素Vdd偏置提供至端子414且接地参考为端子415。像素具有电容器Cs 416以调节像素的转换增益。
图5示出堆叠式像素阵列的简化横截面视图，堆叠式像素阵列中所有像素基本上具有相同构造。基片501包含并入有在深度Xb 507处的势垒及串扰垒的基本上相同堆叠式像素502阵列。基片501具有形成于基片501的表面的顶上的氧化物层503。青色及品红色滤光器504及505形成于氧化物层503上。微透镜506亦形成于青色及品红色滤色器504及505的顶上以用于改善像素孔径效率。由于每个像素可传递两个色彩编码信号，所以容易看出具有青色滤光器504的像素提供蓝色及绿色的色彩信息，而具有品红色滤光器505的像素提供蓝色及红色的色彩信息。本实施例中的像素基本上具有相同的电容Cs值且因此基本上具有相同转换增益，且当白光碰撞传感器时在几乎相同输出电平处饱和。由于仅补充滤色器始终同堆叠式像素一起使用，所以本领域的技术人员明白这样的传感器的灵敏度与标准拜尔(Bayer)传感器配置相比已改善两倍。由于总像素密度为标准情形的两倍，所以分辨率与标准状况相比亦得以改善两倍。
图6示出堆叠式像素阵列的简化横截面视图，堆叠式像素阵列中，相邻像素具有不同转换增益。基片601包含并入有深度Xb 607处的势垒及串扰垒的堆叠式像素602及603阵列，但堆叠式像素602及603具有不同电容器Cs1及Cs2且因此具有不同转换增益。氧化物层604形成于基片601的表面的顶上且仅青色滤色器605形成于氧化物层604的顶上。微透镜606亦形成于具有滤色器605的像素组602的顶上以及无滤色器的另一像素组603上。本领域的技术人员明白，具有青色滤光器605的像素组602提供蓝色及绿色的色彩信息，而无滤色器的另一像素组603提供蓝色及黄色的色彩信息。灵敏度可得以进一步改善且可使用不同转换因子值来使得每个像素中的信号电平平衡以确保当白光照明碰撞传感器时对于每个像素而言像素输出在几乎相同电平饱和。在此实施例中可使用干扰滤色器来替代颜料型滤色器，其显著降低光电二极管表面上像素结构的高度且因此改善宽的光入射角的像素性能。
图7示出堆叠式像素阵列的简化横截面视图，堆叠式像素阵列中，相邻像素具有不同转换增益且相邻像素中具有不同垒深度。基片701包含分别在深度Xb2 707及Xb1 706处并入的势垒以及串扰垒的堆叠式像素702及703阵列。不同电容器Cs1及Cs2为像素702及703提供不同转换增益。基片701包括形成于基片701的表面的顶上的氧化物层704且无滤色器。微透镜705沉积于氧化物层704的顶上以改善像素孔径效率。本领域的技术人员还明白，具有形成于深度Xb1 706处的浅垒的像素组703提供蓝色及黄色的色彩信息，而具有形成于深度Xb2 707处的深垒的像素组702提供青色及红色的色彩信息。像素灵敏度可得以改善且可使用不同转换增益因子值来平衡每个像素中的信号电平，以确保当白色照明碰撞传感器时对于每个像素来说像素输出在几乎相同电平处饱和。滤色器的完全消除将光电二极管表面上的像素结构的高度减至其最小值且因此为具有最大光灵敏度的宽的光入射角实现最大像素性能。
一个可能滤光器及像素排列的俯视图示出于图8中，以用于具有青色及品红色滤色器的传感器且示出于图9中，以用于无任何滤色器的传感器。图8说明具有以特定图案排列的四个像素的块的像素阵列801的角。举例而言，四个像素可以棋盘形图案排列。像素802具有位于顶上的青色滤色器Cy，且其它像素803具有位于顶上的品红色滤色器Mg。所有的像素802及803基本上具有并入其中的相同垒深度Xb及相同的电位器Cs值。图9说明具有以特定图案排列的四个像素的块的像素阵列901的角。举例而言，四个像素可以棋盘形图案排列。像素902具有其中并入电容器Cs1的形成于深度Xb1处的浅垒，且其它像素903具有其中并入另一电容器Cs2的形成于另一深度Xb2处的深垒。亦可能使用以下方式将标准共享电路彩色像素与堆叠式像素概念进行组合：共享电路像素的一个光位点为堆叠式光位点且另一个为标准光位点。此排列示意性地示出于图10中。
图10示出具有像素对1002的块的像素阵列1001的角的图，像素对1002具有如图4中所示的共享读出及复位电路。然而，共享像素对1002包括堆叠式光位点1004及标准光位点1003。堆叠式光位点1004具有形成于顶上的品红色滤色器Mg，而标准光位点1003具有形成于顶上的绿色滤色器Gr。其它滤光器排列亦是可能的，其中标准光位点具有形成于顶上的红色滤光器且堆叠式光位点具有形成于顶上的青色滤光器。所有这些组合与典型的标准方法相比改善了灵敏度以及分辨率。
本领域的技术人员明白具有两个以上垒深度及两个以上电容Cs值的其它像素排列当然为可能的。
基于本发明的例示性实施例，具有堆叠式光位点的像素具有检测两个色彩编码信号而无需使用位于像素上的任何光吸收滤色器的能力。使用堆叠式像素构造的图像传感器具有较高像素密度、较高分辨率及较高灵敏度。
本专利申请案包含了于2005年7月27日在韩国专利局申请的韩国专利申请No.KR 2005-0068469有关的主题，其全部内容通过引用结合于此。
尽管已关于某些优选实施例描述了本发明，但是对于本领域的技术人员而言，在不偏离如以下权利要求中所限定的本发明的精神及范畴的情况下可进行各种改变及修正将是显而易见的。
Claims (30)
1.一种包括像素阵列的图像传感器，每个像素包括：
标准光感测和电荷存储区域，其形成于基片的表面部分下的耗尽区域中，其中所述耗尽区域被配置为收集第一产生光的载流子；
第二电荷存储区域，其形成于所述基片的表面部分，且与所述标准光感测和电荷存储区域分离；以及
势垒，其将所述耗尽区域与所述耗尽区域之下的非耗尽区域分离，其中所述非耗尽区域被配置为收集第二产生光的载流子，并且其中所述势垒被配置为将所述第二产生光的载流子从所述非耗尽区域转向至所述第二电荷存储区域；
其中，所述耗尽区域在所述非耗尽区域之上形成，所述非耗尽区域比所述耗尽区域在所述基片的表面部分下更深处形成。
2.如权利要求1的图像传感器，其中所述第二电荷存储区域是浮动扩散。
3.如权利要求1的图像传感器，其中所述第二电荷存储区域是形成于所述基片的表面部分中的栅之下的势阱。
4.如权利要求3的图像传感器，其中所述标准光感测和电荷存储区域以及所述第二电荷存储区域与公共电荷检测节点对接。
5.如权利要求4的图像传感器，其中所述像素阵列具有以预定图案形式的排列，且包括具有品红色滤色器的像素组以及具有青色滤色器的像素组。
6.如权利要求4的图像传感器，其中所述像素阵列具有以预定图案形式的排列，且包括具有滤色器的像素组以及无滤色器的像素组。
7.如权利要求4的图像传感器，其中所述像素阵列以预定图案获得并排列，所述像素中的每个包括位于距离所述基片的表面部分不同深度处的势垒但不包括滤色器。
8.如权利要求6的图像传感器，其中具有所述滤色器的所述像素组以及无滤色器的所述像素组具有不同转换增益因子。
9.如权利要求7的图像传感器，其中，其中每个包括位于所述不同深度处的势垒的所述像素具有不同的转换增益因子。
10.如权利要求4的图像传感器，其中所述标准光感测和电荷存储区域是钉扎光电二极管。
11.一种包括像素阵列的图像传感器，每个像素包括：
标准光感测和电荷存储区域，其形成于基片的表面部分下的耗尽区域中，其中所述耗尽区域被配置为收集第一产生光的载流子；
第二电荷存储区域，其形成于所述基片的表面部分，且与所述标准光感测和电荷存储区域分离；以及
势垒，其将所述耗尽区域与所述耗尽区域之下的非耗尽区域分离，其中所述非耗尽区域被配置为收集第二产生光的载流子，并且其中所述势垒被配置为将所述第二产生光的载流子从所述非耗尽区域转向至所述第二电荷存储区域；
其中所述第二电荷存储区域是形成于所述基片的表面部分中的栅之下的势阱，
其中，所述像素阵列包括具有第一滤色器的像素组以及具有第二滤色器的像素组，所述像素以棋盘图案形式排列；以及
其中具有所述第一滤色器的像素具有标准光位点，且具有所述第二滤色器的像素具有堆叠式光位点。
12.如权利要求11的图像传感器，其中具有所述第一滤色器的像素组以及具有所述第二滤色器的像素组具有公共像素信号读出电路。
13.如权利要求11的图像传感器，其中所述第一滤色器是绿色滤色器，且所述第二滤色器是品红色滤色器。
14.如权利要求12的图像传感器，其中所述第一滤色器是绿色滤色器，且所述第二滤色器是品红色滤色器。
15.如权利要求11的图像传感器，其中所述第一滤色器是红色滤色器，且所述第二滤色器是青色滤色器。
16.如权利要求12的图像传感器，其中所述第一滤色器是红色滤色器，且所述第二滤色器是青色滤色器。
17.如权利要求1的图像传感器，其中所述像素的基片和所述势垒被以相同的杂质类型掺杂。
18.如权利要求1的图像传感器，其中在所述非耗尽区域的所述第二产生光的载流子被存储在所述第二电荷存储区域中。
19.如权利要求1的图像传感器，其中所述势垒还被配置为将所述第二产生光的载流子转向使得所述第二产生光的载流子与所述耗尽区域被隔离。
20.一种包括像素阵列的图像传感器，每个像素包括：
在基片的表面部分下的耗尽区域，其中所述耗尽区域被配置为收集第一产生光的载流子；
第二电荷存储区域，其形成于所述基片的表面部分，且与所述耗尽区域分离；以及
所述耗尽区域之下的非耗尽区域，其中所述非耗尽区域被配置为收集第二产生光的载流子；
势垒，其将所述第一耗尽区域与所述非耗尽区域分离，其中所述势垒被配置为将所述第二产生光的载流子从所述非耗尽区域转向至所述第二电荷存储区域。
21.如权利要求1的图像传感器，还包括电荷串扰垒。
22.如权利要求21的图像传感器，其中所述电荷串扰垒的至少一部分与所述势垒的至少一部分邻接。
23.如权利要求21的图像传感器，其中所述电荷串扰垒相对于所述势垒垂直定向。
24.如权利要求20的图像传感器，还包括电荷串扰垒。
25.如权利要求24的图像传感器，其中所述电荷串扰垒的至少一部分与所述势垒的至少一部分邻接。
26.如权利要求24的图像传感器，其中所述电荷串扰垒相对于所述势垒垂直定向。
27.一种运行图像传感器的像素的方法，所述方法包括：
在基片的表面部分下的耗尽区域中收集第一产生光的载流子；
在非耗尽区域收集第二产生光的载流子，所述非耗尽区域由势垒与所述耗尽区域分离；
经由所述势垒将所述第二产生光的载流子从所述非耗尽区域转向至第二电荷存储区域；以及
通过所述转向将所述第二产生光的载流子与所述耗尽区域隔离。
28.如权利要求27的方法，还包括使用电荷串扰垒以将横向电荷扩散和像素串扰减至最小限度。
29.如权利要求28的方法，其中所述电荷串扰垒的至少一部分与所述势垒的至少一部分邻接。
30.如权利要求28的方法，其中所述电荷串扰垒相对于所述势垒垂直定向。
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| KR101639382B1 (ko) * | 2008-08-27 | 2016-07-13 | 삼성전자주식회사 | 높은 동적 범위를 가지는 영상을 생성하는 장치 및 방법 |
| US8350939B2 (en) | 2008-10-01 | 2013-01-08 | Micron Technology, Inc. | Vertical 4-way shared pixel in a single column with internal reset and no row select |
| TWI445166B (zh) | 2008-11-07 | 2014-07-11 | Sony Corp | 固態成像裝置，製造固態成像裝置之方法、及電子設備 |
| US20100140668A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Stevens Eric G | Shallow trench isolation regions in image sensors |
| US20100148230A1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-17 | Stevens Eric G | Trench isolation regions in image sensors |
| US8294232B2 (en) * | 2009-01-15 | 2012-10-23 | Raytheon Company | High quantum efficiency optical detectors |
| IT1393271B1 (it) | 2009-02-18 | 2012-04-12 | Univ Roma | Batteria litio-ione con elevato grado di sicurezza |
| US20100244108A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | Glenn Eric Kohnke | Cmos image sensor on a semiconductor-on-insulator substrate and process for making same |
| KR101688523B1 (ko) * | 2010-02-24 | 2016-12-21 | 삼성전자주식회사 | 적층형 이미지 센서 |
| US8274587B2 (en) | 2010-04-13 | 2012-09-25 | Aptina Imaging Corporation | Image sensor pixels with vertical charge transfer |
| JP5889798B2 (ja) * | 2010-06-01 | 2016-03-22 | 博立▲碼▼杰通▲訊▼（深▲せん▼）有限公司Ｂｏｌｙ Ｍｅｄｉａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | マルチスペクトル感光部材 |
| US8896733B2 (en) * | 2011-01-21 | 2014-11-25 | Aptina Imaging Corporation | Imaging system with automatic conversion gain selection |
| US8742309B2 (en) | 2011-01-28 | 2014-06-03 | Aptina Imaging Corporation | Imagers with depth sensing capabilities |
| US8946845B1 (en) * | 2011-02-02 | 2015-02-03 | Aptina Imaging Corporation | Stacked pixels for high resolution CMOS image sensors with BCMD charge detectors |
| US8258560B1 (en) | 2011-02-15 | 2012-09-04 | Aptina Imaging Corporation | Image sensors with stacked photo-diodes |
| US8253178B1 (en) * | 2011-08-02 | 2012-08-28 | Omnivision Technologies, Inc. | CMOS image sensor with peripheral trench capacitor |
| US10015471B2 (en) | 2011-08-12 | 2018-07-03 | Semiconductor Components Industries, Llc | Asymmetric angular response pixels for single sensor stereo |
| JP5999402B2 (ja) * | 2011-08-12 | 2016-09-28 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 |
| EP2560391A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-20 | Autoliv Development AB | imaging system in a motor vehicle, and corresponding imaging method |
| TWI460840B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-11-11 | Au Optronics Corp | 畫素陣列基板 |
| US9554115B2 (en) * | 2012-02-27 | 2017-01-24 | Semiconductor Components Industries, Llc | Imaging pixels with depth sensing capabilities |
| US9741754B2 (en) * | 2013-03-06 | 2017-08-22 | Apple Inc. | Charge transfer circuit with storage nodes in image sensors |
| JP2014199898A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-10-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および製造方法、並びに、電子機器 |
| US20150054997A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Aptina Imaging Corporation | Image sensors having pixel arrays with non-uniform pixel sizes |
| US9277147B2 (en) | 2013-08-23 | 2016-03-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Multimode pixel readout for enhanced dynamic range |
| US10043843B2 (en) * | 2013-10-01 | 2018-08-07 | Forza Silicon Corporation | Stacked photodiodes for extended dynamic range and low light color discrimination |
| CN106796146B (zh) | 2014-09-11 | 2020-11-06 | 赫普塔冈微光有限公司 | 确定入射辐射的频谱发射特性 |
| US9847363B2 (en) * | 2015-10-20 | 2017-12-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device with a radiation sensing region and method for forming the same |
| DE102016114804B4 (de) * | 2015-10-20 | 2021-02-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Halbleitervorrichtung und Verfahren für deren Herstellung |
| CN106952931B (zh) * | 2016-01-07 | 2019-11-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种cmos图像传感器的制造方法 |
| TWI588716B (zh) | 2016-03-23 | 2017-06-21 | 友達光電股份有限公司 | 光感測電路與應用此光感測電路的顯示面板 |
| US11107860B2 (en) | 2018-02-06 | 2021-08-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic image sensors without color filters |
| US11019294B2 (en) | 2018-07-18 | 2021-05-25 | Apple Inc. | Seamless readout mode transitions in image sensors |
| TWI680280B (zh) * | 2018-11-19 | 2019-12-21 | 友達光電股份有限公司 | 光感測電路 |
| CN111918003B (zh) * | 2019-05-08 | 2022-11-25 | 上海耕岩智能科技有限公司 | 图像传感器及其信号采集方法和电路、存储介质、终端 |
| US11411039B2 (en) | 2020-05-19 | 2022-08-09 | Applied Materials, Inc. | Stacked pixel structure formed using epitaxy |
| US11563910B2 (en) | 2020-08-04 | 2023-01-24 | Apple Inc. | Image capture devices having phase detection auto-focus pixels |
| US11546532B1 (en) | 2021-03-16 | 2023-01-03 | Apple Inc. | Dynamic correlated double sampling for noise rejection in image sensors |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894265B2 (en) * | 2003-01-31 | 2005-05-17 | Foveon, Inc. | Vertical color filter sensor group and semiconductor integrated circuit fabrication method for fabricating same |
| US7042061B2 (en) * | 1998-03-19 | 2006-05-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image pickup apparatus |
Family Cites Families (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3971065A (en) * | 1975-03-05 | 1976-07-20 | Eastman Kodak Company | Color imaging array |
| US4238760A (en) * | 1978-10-06 | 1980-12-09 | Recognition Equipment Incorporated | Multi-spectrum photodiode devices |
| JPH01134966A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH02184072A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-18 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH033269A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | Victor Co Of Japan Ltd | Ｃｃｄ撮像素子 |
| US5739562A (en) * | 1995-08-01 | 1998-04-14 | Lucent Technologies Inc. | Combined photogate and photodiode active pixel image sensor |
| US6026964A (en) * | 1997-08-25 | 2000-02-22 | International Business Machines Corporation | Active pixel sensor cell and method of using |
| JPH11274454A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Canon Inc | 固体撮像装置及びその形成方法 |
| JP4139931B2 (ja) * | 1998-06-27 | 2008-08-27 | マグナチップセミコンダクター有限会社 | イメ―ジセンサのピンドフォトダイオ―ド及びその製造方法 |
| US6232626B1 (en) * | 1999-02-01 | 2001-05-15 | Micron Technology, Inc. | Trench photosensor for a CMOS imager |
| TW494574B (en) * | 1999-12-01 | 2002-07-11 | Innotech Corp | Solid state imaging device, method of manufacturing the same, and solid state imaging system |
| JP4419238B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2010-02-24 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| US6876384B1 (en) * | 2000-04-19 | 2005-04-05 | Biomorphic Vlsi, Inc. | Pixel selective white balancing |
| US6909461B1 (en) * | 2000-07-13 | 2005-06-21 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus to extend the effective dynamic range of an image sensing device |
| US6518085B1 (en) * | 2000-08-09 | 2003-02-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method for making spectrally efficient photodiode structures for CMOS color imagers |
| US6713796B1 (en) * | 2001-01-19 | 2004-03-30 | Dalsa, Inc. | Isolated photodiode |
| FR2820882B1 (fr) * | 2001-02-12 | 2003-06-13 | St Microelectronics Sa | Photodetecteur a trois transistors |
| FR2820883B1 (fr) * | 2001-02-12 | 2003-06-13 | St Microelectronics Sa | Photodiode a grande capacite |
| KR100381026B1 (ko) * | 2001-05-22 | 2003-04-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 펀치전압과 포토다이오드의 집전양을 증가시킬 수 있는씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| US6930336B1 (en) * | 2001-06-18 | 2005-08-16 | Foveon, Inc. | Vertical-color-filter detector group with trench isolation |
| JP3779199B2 (ja) * | 2001-11-26 | 2006-05-24 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置 |
| US6717190B2 (en) * | 2002-02-14 | 2004-04-06 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state image pick-up device |
| JP2003298038A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-17 | Canon Inc | 光電変換素子及びそれを用いた固体撮像装置 |
| JP2003318379A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-07 | Sony Corp | 光電変換装置及びその製造方法 |
| US7129466B2 (en) | 2002-05-08 | 2006-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image pickup device and color light-receiving device |
| JP2004165242A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Canon Inc | カラー撮像素子及びカラー受光素子 |
| US6946715B2 (en) * | 2003-02-19 | 2005-09-20 | Micron Technology, Inc. | CMOS image sensor and method of fabrication |
| JP3840203B2 (ja) * | 2002-06-27 | 2006-11-01 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び固体撮像装置を用いたカメラシステム |
| US6987797B2 (en) * | 2002-07-26 | 2006-01-17 | Qualcomm Incorporated | Non-parametric matched filter receiver for wireless communication systems |
| JP3621400B2 (ja) * | 2003-03-03 | 2005-02-16 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP4404561B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2010-01-27 | 富士フイルム株式会社 | Ｍｏｓ型カラー固体撮像装置 |
| US6921934B2 (en) * | 2003-03-28 | 2005-07-26 | Micron Technology, Inc. | Double pinned photodiode for CMOS APS and method of formation |
| JP4426273B2 (ja) * | 2003-05-22 | 2010-03-03 | イノテック株式会社 | Ｍｏｓ型固体撮像装置及びその製造方法 |
| US7187018B2 (en) * | 2003-06-25 | 2007-03-06 | Micron Technology, Inc. | Reduced barrier photodiode/transfer gate device structure of high efficiency charge transfer and reduced lag and method of formation |
| US7064406B2 (en) * | 2003-09-03 | 2006-06-20 | Micron Technology, Inc. | Supression of dark current in a photosensor for imaging |
| KR100579750B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2006-05-15 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 듀얼패널타입 유기전계발광 소자 및 그 제조방법 |
| KR100580872B1 (ko) * | 2003-12-29 | 2006-05-16 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 풀컬러 구조 유기전계발광 소자 및 그 제조방법 |
| JP2005197352A (ja) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Seiko Epson Corp | 固体撮像装置 |
| JP4751576B2 (ja) * | 2004-03-18 | 2011-08-17 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換膜積層型固体撮像装置 |
| JP4195411B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2008-12-10 | セイコーエプソン株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 |
| JP4584614B2 (ja) * | 2004-04-20 | 2010-11-24 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
| JP2005317875A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JP2005340299A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびその製造方法並びにカメラ |
| JP4714428B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2011-06-29 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換膜積層型固体撮像装置及びその製造方法 |
| US7154137B2 (en) * | 2004-10-12 | 2006-12-26 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor and pixel having a non-convex photodiode |
| US7205627B2 (en) * | 2005-02-23 | 2007-04-17 | International Business Machines Corporation | Image sensor cells |
-
2005
- 2005-07-27 KR KR1020050068469A patent/KR100760142B1/ko active IP Right Grant
-
2006
- 2006-05-05 US US11/418,212 patent/US7737475B2/en active Active
- 2006-05-15 TW TW095117065A patent/TWI306286B/zh active
- 2006-06-06 JP JP2006157213A patent/JP5252783B2/ja active Active
- 2006-06-27 CN CN2006100905485A patent/CN1905202B/zh active Active
- 2006-06-27 CN CN2010101979497A patent/CN101866939B/zh active Active
-
2010
- 2010-05-18 US US12/782,637 patent/US8686479B2/en active Active
-
2013
- 2013-02-22 JP JP2013033449A patent/JP2013153174A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7042061B2 (en) * | 1998-03-19 | 2006-05-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image pickup apparatus |
| US6894265B2 (en) * | 2003-01-31 | 2005-05-17 | Foveon, Inc. | Vertical color filter sensor group and semiconductor integrated circuit fabrication method for fabricating same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100224947A1 (en) | 2010-09-09 |
| JP2013153174A (ja) | 2013-08-08 |
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| US7737475B2 (en) | 2010-06-15 |
| TWI306286B (en) | 2009-02-11 |
| TW200705609A (en) | 2007-02-01 |
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