TWI328284B - Capacitor over red pixel - Google Patents
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Description
1328284 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般而言係關於半導體成像裝置且詳言之，係關 於一種具有一像素單元陣列及用於該等單元之包括一電容 之電路的成像器。 【先前技術】 目前對將CMOS主動像素成像器用作低成本成像裝置感 興趣。圖1展示一信號處理系統100,其包括—CM〇s主動 像素感應器（"APS")像素陣列230及一控制器232，該控制 器提供時序及控制信號以使得能夠以熟習該項技術者通常 所知之方式讀出儲存於像素中之信號。例示性陣列具有 MXN像素之尺寸，其中陣列230之尺寸視特定應用而定。 使用行平行讀出架構每次讀出成像器像素之一列。控制器 232藉由控制列定址電路234及列驅動器24〇之操作在陣列 230中選擇一特定列。在選定的像素列中所儲存之電荷信 號係提供於至讀出電路242之行線上。像素信號係由各行 讀出’接著’對於各像素之重置信號Vrst及影像信號Vsig 通常使用行定址電路244相繼讀出且供給至一微分放大器 212’其中將表示由像素所見光之差異信號VrstVsig在類 比數位（A/D)轉換器214中轉換成數位資訊且提供至影像處 理器216。 圖2更詳細展示圖1之系統ι〇〇之一部分。圖2說明在像素 陣列230中之四電晶體（4T)CMOS像素10。CMOS像素10 — 般包含一用於產生及收集在像素1〇上由入射光所產生之電 113965.doc ^^284 何的光轉換裝置23及一用於自光轉換裝置23轉移光電電荷 至通常為一浮動擴散區5之感應節點的轉移電晶體17。將 子動擴散區5電連接至輸出源極隨耦器電晶體19之閘極。 像素10亦包括一重置電晶體16，其係用於將浮動擴散區5 重置於預定電壓（展示為陣列像素供應電壓Vaa_pix);及一 列選擇電晶體18，其回應一位址信號而自源極隨耦器電晶 體1 9輸出號至輸出線^在此例示性像素1 〇中，亦包括一 電谷20電容2〇之一半板係耦接至Vaa_pix且電容2〇之另 平板係輕接至洋動擴散區5。電容2〇不必存在但當使用 時’確實具有增加浮動擴散節點5之電荷儲存容量之效 .益。 圖3為圖2之像素10之一部分的橫截面圖，其展示光轉換 裝置23、轉移電晶體17及重置電晶體26。例示性CMOS像 素10之光轉換裝置23可形成為釘紮（pinned)光電二極體。 光電一極體光轉換裝置23具有一 構造其包含p型表 面層22及在形成於P型基板11上之P型磊晶活化層24内的n 型積聚區21。光電二極體光轉換裝置23係相鄰於轉移電晶 體17及部分在轉移電晶體17之下方。重置電晶體16係在光 電二極體光轉換裝置23對面之轉移電晶體17之一側。如圖 3中所7F，重置電晶體16包括一源極/沒極區2。、浮動擴散 區5係在轉移與重置電晶體17、16之間且電麵接至源極隨 耦器電晶體19之閘極（展示於圖2中）及至電容2〇之一個平板 (若後者使用時）。 在描繪於圖2-3中之CM〇s像素1〇中，電子係由在光轉換 113965.doc 1328284 裝置23上之入射光而產生且儲存於11型積聚區汕中。當啟 動轉移電晶體17時，此等電荷係由轉移電晶體㈣移至浮 動擴散區5。源極隨耦器電晶體19產生基於所轉移之電荷 的輸出信號。最大輸出信號係與“型積聚區减取之電 子數目成比例。 按’H相鄰電何積聚區2之淺槽隔離（STI)區3係用於 將像素H)自其他像素及影像感應器之裝置隔離。⑶區㈣ 常係使用習知STI製程形成 。STI區3通常係以氧化物襯墊
來襯裡且以介電材料來填充。STI區3亦可包括氮化物觀 塾’其提供若干效益，包括靠近STI區3角之改良的圓角、 相鄰STm3之減小的應力及對於轉移電晶體17之減少的渗 漏。 需要提高陣列23_υ之填充因數及電荷儲存容量。然 而’用於增加電荷儲存容量之電容2〇之内容物需要陣列 230 t之空間。存在空間之交替使用：在一陣列中由電容 所消耗之空間越大，可詩光轉換裝置23之空間越小。同 樣，包括電容於陣列230中影響陣列23〇之填充因數。因 此’需要包括電容以$加電荷儲存容量而殘著影響陣 230之填充因數。 【發明内容】 在本發明之例示性實施例中，電容係以不顯著減小陣列 之填充因數之方式提供於像素陣列中。 在本發明之一態樣中，於對應於預定顏色，例如陣列之 紅色像素的像素之感光區上提供電容。 113965.doc 1328284 之釘紮光電二極體，其包含P型表面層322及在p型基板311 上所提供之P型活性EPI層324内之n型積聚區321。光轉換 裝置323鄰近於轉移電晶體317且部分係在轉移電晶體317 下方。重置電晶體316係在光轉換裝置323對面之轉移電晶 體3 17之一側。如圖4中所示，重置電晶體316包括源極/汲 極區302 ^浮動擴散區305係在轉移電晶體317與重置電晶 體316之間且係包含於1)井335内。像素3〇〇係以淺槽隔離 (STI)區333為界。像素300經由浮動擴散區3〇5耦接至列選 擇電晶體1 8用於輸出來自源極隨耦器電晶體丨9之信號。 如所習知地來製造電容3 19且在一較佳實施例中包括閘 極氧化物層4〇 la、多晶矽層40 lb與40 le及介電層40 Id。如 所習知地來製造電晶體316、317且在一較佳實施例中包括 閘極氧化物層401a、多晶矽層401b、氮化物層4〇1(：及側壁 4〇lf。儘管參考某些構造元件來描述本發明，但本發明並 不因此受限制。例如，層40 la可為任何介電材料且並不受 限於閘極氧化物《另外，與藍色或綠色光子相比，紅色光 子可較深地滲透入一基板，與藍色或綠色像素中之光轉換 裝置相比，紅色像素之光轉換裝置323可較深地進入矽 中°由於紅色光子可以不同水平吸收入矽中，因此可減少 紅色像素與藍色/綠色像素之間的串話。 如所習知地來製造具有在紅色像素上之電容的像素陣 列。例如，"CMOS Imager with Storage Capacit〇r"，美國 專利第6,429,470號揭示用於製造具有儲存單元之CM〇s成 像器的技術，其可彼等熟習此項技術者使用以製造本發 113965.doc 1328284 明，該文獻全文係以引用的方式併入。在一例示性實施例 中，製造像素陣列導致形成於基板上之閘極氧化物層，及 在電容之下的閘極氧化物層，其比轉移電晶體之下的閘極 氧化物厚。
圖5展示包括根據本發明之一例示性實施例之像素3〇〇之 成像裝置600的電示意圖。像素300為四通共用像素電路 610a之一部分，該像素電路610a反之為像素陣列6〇1之一 部分。四通共用像素電路610a亦包括像素3〇ia、301b、 301c、DCG電晶體691、共用電容690、浮動擴散區678、 重置電路（例如重置電晶體684)及讀出電路（例如源極隨搞 器電晶體686及列選擇電晶體688)。像素301a、301b、 301c分別包括光電二極體661a、661b、661c及轉移電晶體 681a、681b、681c。儘管未反映於圖5中，但電容690係安 置於光電二極體光轉換裝置662上，例如，與由圖4中之電 容3 19所述之相似。在例示性實施例中，像素3 〇 1 a、
3 0 1 b、3 0 1 c為非紅色像素，意即，藍色或綠色像素，而像 素300為紅色像素。像素電路61〇a為像素電路61〇b、 610c、610d、610e 及 61〇f 之代表。 在像素300、301a、301b、301c共用安置於紅色像素300 之光轉換區上之一電容69〇的情況下，電容69〇並未佔據由像 素300或像素30 la、301b、301c的光轉換區使用的成像裝 置600之像素陣列中的空間。同樣，成像裝置6〇〇之像素陣 列601包括電容且可利用伴隨電容内容物進入像素陣列6〇ι 之電路中而不影響像素陣列6〇1之填充因數的效益。例 113965.doc -10- 1328284 如，如上所述，可將一電容耦接 之儲存容量及光H _散區以增加像素 圖6為根據本發明之一例示性實施例之取樣保持電路700 之一部分的示意圖。㈣僅描述—個取樣保持電路则， 但取樣料電路為用於像素陣列中之各行像素的取樣 保持電路謂之代表。如上所示，在—例示性實施例中： ”自各像素讀出兩個信號’因此自各像素電路讀出四個信
號’例如’對於第-像素之Vml、Vsigl及對於第二像素 之 Vrst2、Vsig2 » 在一例示性實施例中，以頂像素列開始且遞增前進至底 像素列逐像素列地自像素陣列6〇1(圖5)讀信號。例如，像 素電路610a之像素300與301c、像素電路61〇b之像素300與 3〇lc、及像素電路61〇c之像素3〇〇與3〇lc可在大體上同一 時間讀出。接著，像素電路610c之像素301&與3〇113、像素 電路61 Ob之像素301 a與301b、及像素電路610c之像素3〇la 與301b可在大體上同一時間讀出。接著，像素電路61〇d之 像素300與301c、像素電路610c之像素300與301c、及像素 電路610f之像素300與301c可在大體上同一時間讀出。接 著，像素電路610d之像素301a與301b、像素電路61〇e之像 素301a與301b、及像素電路610f之像素301a與301b在可大 體上同一時間讀出。像素陣列之逐列（row by row)讀出繼 續進行直至陣列之最後列》 在如圖6中所見之一例示性實施例中，自相關像素電路 接收之四個信號之每個分別儲存於取樣保持電路700中。 113965.doc -11- 1328284 取樣保持電路700具有兩個子電路73〇、732，用於分別儲 存來自像素電路中之兩個像素之每個的信號。經由各自的
開關702、704，各子電路73〇、732相互選擇性耦接至行線 701 a。在一態樣中，將一個信號（例如，致能）提供至一個 開關（例如，開關702)且將該信號之互補信號（例如，去能） 提供至其他開關（例如，開關7〇4p因此，每次僅一個子電 路730、732耦接至行7〇ia，各子電路73〇、732具有兩個電 谷 714、716、754、756，分別用於儲存 Vml、Vsigl、 Vrst2、Vsig2。電容714 ' 716、754、756分別經由由控制 信號 SHR1、SHS1、SHR2 及 SHS2控制之開關 7〇6、7〇8、 746 748選擇性耦接至行線701a上。電容714、716、 754、756分別經由開關722、724、762、川選擇性耗接至 :游電路。可將所儲存的vm卜Vsigb Vrst2、Vsig2信號 讀出，且若較佳，以所習知之多種不同方式來組合。
圖7為描述根據本發明之一例示性實施例的圖5之像素陣 列⑼1及圖6之取樣保持電路的—部分操作之時序圖。 為簡單起見’描述-個像素之讀出且其為其他像素之讀出 的代表。在圖7之時序圖中，信號為"高位準"有效，意即 高邏輯狀態。一像素電路列為像素電路之一列，例如 61〇a、6H)b、610c(圖5)β 一像素列為像素之一列，例如 300、3〇lc(圖5)。像素電路之第一列為（例如）電路6心、 610b、610c(圖5);像素電路之第二列為（例如）電路咖、 610e、610f(圖5)。第一像素列為R〇w〇 例如’像素電路 610a之像素300及301c、像素電路61〇b之像素3⑽及％ 113965.doc •12· 1328284 及像素電路610c之像素300及301c(圖5);第二像素列為 Rowl，例如，像素電路61〇a之像素3〇la&3〇lb、像素電路 61〇b之像素301&及30113、及像素電路61〇c之像素3〇1&及 3〇lb(圖5) ^ Row 5未描述於圖5中，但作為圖7之時序圖的 一部分加以描述。
在圖7中，Addr為經讀出之列的列位址且ras為讀地址信 號。ROWO、ROW1及R〇W5為分別用於列〇、之列選 擇閘極信號之代表。在實施中，將全列選擇信號提供至列 解碼電路中，其對列選擇信號與Addr信號進行邏輯及運算 以提供列選擇閘極信號至適當的列。例如，若以心為 ”000”時，則列解碼提供一列選擇閘極信號至列〇。 ΤΧ5,0及ΤΧ5，1為代表性 τχο,ο、τχο，ι、τχι,ο、τχι,ι 例如，像素電路610a 轉移閘極信號用於列〇、第一像素 之像素300 ;列〇、第二像素，例如，像素電路61〇&之像素 3〇lc ;列1、第一像素，例如像素電路61〇&之像素3〇ι& ; 列1、第二像素，例如像素電路61〇&之像素3〇ib ;列5、第 像素，例如像素電路6 1 0X之像素3 〇 1 a(列〇以下五列之像 素列，未圖示於圖5中）；列5、第二像素，例如，像素電 路610X之像素301b(列〇以下五列之像素列，未圖示於圖$ 中）。在實施中，將總轉移閘極信號提供至行解碼電路， 其解碼總轉移閘極信號及當前所要的行以提供轉移閘極信 號至適當的行。例如，在像素陣列之奇數行（例如，第 、第二、第五等）讀取期間，行解碼電路將產生奇數Τχ 信號，例如’ ΤχΥ,Ο ’其將致能在相應列"γ"中中之相應的 113965.doc •13· 1328284 轉移閘極’例如’ Τχ閘極682與681 a。在像素陣列之偶數 行（例如，第二、第四、第六等）讀取期間，行解碼電路將 提供一致能信號至偶數Τχ信號上，例如，ΤχΖ，1，其將致 月&在列"Ζ中之相應的轉移閘極，例如，Τχ閘極6 81 c與 681b。ResetO、Resetl及Resct5為分別用於列〇、2及5之代 表性重置閘極信號。在實施中，提供總的重置信號至列解 碼電路，其對重置信號與Addr信號進行邏輯及運算以提供 重置信號至適當的列。 在圖7中，ln_sei信號指示取樣保持電路7〇〇之哪個子電 路730、732為主動的（圖6)。例如，若In_scl為高位準時， 則開關702閉合且子電路730耦接至行線7〇13上（圖6)。 SHR1與SHS1為控制信號，其分別致能開關7〇6、7〇8以耦 接電容714、716至行線701&上。SHR2與SHS2為控制信 號’其分別致能開關746、748以麵接電容754、756至行線 701 a上。 在圖7中，時段t0指示初始設置時段，在此期間，提供 待讀出之像素單元之列位址。在此實例中，在t〇期間，提 供〇〇〇之Addr，其回應第一像素列，例如像素陣列6〇1之 儘管該實例描述自一個像素（例如，像素3〇〇(圖 之讀出，但此實例為如習知地在一列中在大體上同一時間 讀出之所有”奇數"像素之代表。其為在一列中在大體上同 一時間讀出之所有"偶數"像素之代表。 在時段tl期間，重置像素300且如下來儲存重置電荷。 致能控制信號Row0、Reset0、In_sel&SHRi(意即，確定 113965.doc • 14- 1328284 的高位準）。RowO信號關閉開關688且耦接像素3〇ia至行線 701&(圖5)。^“忉信號關閉開關684且耦接％、卩^至像素 (圓5)。In-SeI信號關閉開關702(且打開開關7〇4)且耦 接子電路730至行線7〇la(圖6)。SHR1信號關閉開關7〇6且 經由行線701a耦接電容714至像素3〇la。因此，在時段。之 末期s重置像素30U且像素301a之重置電壓係儲存於取樣 保持電路700中。至時_^tl之末期之時，對控制信號 φ 與SHR1去能（意即低位準驅動^像素陣列之積分時間需要 計算積分時間以反映所要存取的兩個像素電路列。儘管根 據致肖b及去此控制彳s號來討論，但此系列操作亦可指如通 常所知之脈衝一確定/否定—控制信號。 在時段t2期間，讀出像素電路610a之積分電荷（意即，光 4吕號）且如下來儲存。致能控制信號Τχ0,0及SHS1(意即，高 位準驅動）。Tx〇,〇信號關閉像素電路610a之開關682且耦接 光轉換裝置662至浮動擴散區678 ^ SHS1信號關閉開關7〇8 • 且經由行線7〇1&耦接電容716至像素3〇(^將儲存於浮動擴 散區605a上之電荷讀出且儲存於電容716上。因此，在時 段12之末期，將像素3〇la之信號電壓Vsigi儲存於取樣保持 電路700中。至時段t2末期之時，對控制信號Τχ0,0及SHSI 去能（意即’高位準驅動）。 若使用光閘極替代光電二極體，則在致能的Τχ〇,〇信號 延時之後（意即’高位準驅動），控制光閘極以致能（意即， 馬位準驅動）以防止在讀出期間，在光電二極體光轉換裝 置之下的電荷出現光暈（blooming)。在一較佳實施例中， 113965.doc •15· 乙時為100 ns。由於在讀出期間，使光電二極體光轉換裝 置662為零伏特’戶斤以不適合浮動擴散之任何電子將經由 重置閘極684及至Vaa_pix。 在時段t3期間，對在尺〇你〇之前五列的列開始積分過程。 如通常所知，當未使用機械快門時，在讀出之前，啟動一 列像素之積分。在例示性實施例中，啟動一當前正讀出之 電流之前五列的列。同樣，由於已讀出，所以接著 準備Row5之積分。時段t3指示初始設置時段，在此期間， 提供待啟動之像素單元之列位址。在此實例中，在時段〇 期間，提供005之Addr。儘管該實例描述一個像素之啟 動，但此代表如所習知的在大體上同一時間所啟動之像素 列中的所有像素。 在時段t4中，致能在像素電路610y中之像素30U中之控 制k號Reset5及Tx5,0(意即，高位準驅動）。像素電路 61〇y(未說明於圖5中）之像素3〇la為類似於R〇w〇及在像素 列〇以下五像素列之像素列。Reset5信號關閉開關684(在未 說明於圖5中之像素電路61〇y中類似於開關684之開關）且 耦接Vaa一pix至像素61〇y β Τχ5,0信號關閉開關682(在未說 明於圖5中之像素電路61〇y中類似於開關682之開關）且耦 接光電二極體光轉換裝置662y(在未圖示於圖5中之像素電 路610y中類似於光轉換裝置662之光電二極體光轉換裝置） 至Vaa_pix。因此在時段t5之末期，重置像素電路61时之像 素301a且準備積分◊對控制信號去能（意 即，低位準驅動）（圖5)。其後，像素電路61 〇y中之像素 113965.doc -16· 3 Ο 1 a積分。 續自像素陣列之讀出實際上包含-系列的連 =算在二像素陣列之初始讀出期間，可發生不同的調 素陣列之第纟㈣4出_ ’調整曝光設置。在像 整曝t第欠讀出之後’計算自陣列所讀取的數值且調 日至1次讀出像素陣列且計算自p車列所讀取的數值 次調整曝光。最後’在若干次初始讀出之後可出現 像素陣列之可用讀出。同樣，以滚動方式讀出像素，音 :若像素陣列具有⑽列且自列0至99連續讀出像素陣： 時，則在像素陣列之隨後的讀出，在列99後讀出列〇。因 此’在本發明之實例中，當讀出列95時，啟動列〇(五列之 前）之讀出。雖然本發明描述起始之前的五列，但其並不 因此受限制。 在本發明之另-態樣中，#使用—機械快門時，像素之 積分並不需要預先啟動五列。同樣，當使用—機械快門 時對於像素陣列之讀出之時序圖將類似於圖7中所示的 彼時序圖’但將不包括時段13及14。 圖8展示圖5之像素陣列601之一部分的自頂向下之布局 圖。如圖8中所描述，電容69〇係安置於像素3〇〇中之紅色 光電二極體光轉換裝置上且由在像素3〇〇中的紅色光電二 極體光轉換裝置、綠色光電二極體光轉換裝置3〇u、在像 素301b中的藍色光電二極體光轉換裝置及在像素3〇lc中的 綠色光電二極體光轉換裝置共用。各像素3〇〇、3〇la、 301b及301c具有各自的轉移電晶體682、681a、681b及 113965.doc •17· 1328284 681c。此四個像素300、301a、301b及301c共用一共用重 置電晶體684及讀出電路’意即源極隨耦器電晶體686、列 選擇688及浮動擴散678。 圖9展示一系統11〇〇 ’經改質以包括一成像器裝置6〇〇之 一般處理器系統（如於圖5-6中所建構的）。系統11〇〇為具有 數位電路之例示性系統，其可包括影像感應裝置。在不受 限制之情況下，此系統可包括一電腦系統、相機系統、掃 描器、機器視覺、車輛導航、視訊電話、監視系統、自動 聚焦系統、星體追蹤儀系統、運動偵測系統、影像穩定系 統及其他影像擷取或處理系統。 系統1100(例如相機系統）通常包含諸如微處理器之中央 處理單TO (CPU)lllO，其與在匯流排117〇上之輸入/輸出 (I/O)裝置1150通訊。成像裝置6〇〇亦與在匯流排117〇上之 CPU1110通訊。系統1100亦包括隨機存取記憶體 (RAM) 11 60且可包括諸如快閃記憶體之可移動記憶體 1130，其亦與匯流排117〇上之cpu ιιι〇通訊。成像裝置 600可與處理器（諸如cpu)、數位信號處理器或與處理器相 比，在單一積體電路上或在不同晶片上之具有或不具有記 憶體儲存的微處理器組合。 應瞭解本發明之其他實施例包括製造系統1100之方法。 例如’在一例不性實施例中，製造CMOS讀出電路之方法 包括如上所述使用已知半導體製造技術在對應於單—積體 電路之基板的-部分上提供至少—個具有置放於紅色像素 (圖5)上之共用電容的像素陣列之步騾。 ' 113965.doc 雖然已參照特定例示性實施例來描述及說明本發明，但 應瞭解可在不偏離本發明之精神及範疇的情況下進行多種 修改及取代。例如，儘管本發明描述關於在耦接至像素之 浮動擴散區之紅色像素的光轉換區上所安置之電容，但本 發明並不因此受限制，且電容可耦接至像素之其他部分或 含有像素之陣列。另外，電容可在僅通過紅光之濾光片 之下。因此’不認為本發明受到上述描述限制，而僅由申 睛專利範圍之範疇來限制。 【圖式簡單說明】 圖1為一習知AP s系統之方塊圖； 圖2為可用於圖丨之習知像素陣列中之代表性像素的示意 圖3為圖2之習知像素之一部分的橫截面圖；
的 圖4為根據本發明之一例示性實施例之像素的橫截面 圖5為根據本發明之另一例示性實施例之成像裝置之示 圖6為一取樣保持電路之示意圖； 圖7為描述圖6與7之電路之部分操作的時序圖； 圖8為圖6之裝置之布局的平面圖；及 實施例所建構 圖9為展示一併入至少一個根據本發明之 成像裝置之處理器系統的方塊圖。 【主要元件符號說明】 源極/汲極區、電荷積聚區 113965.doc •19- 1328284 3 淺槽隔離（STI)區、浮動擴散區 5 浮動擴散區、浮動擴散節點 10 四電晶體（4T)CMOS像素、像素 11 P型基板 16 重置電晶體 17 轉移電晶體 18 列選擇電晶體 19 源極隨耦器電晶體 20 η型積聚區、電容 21 η型積聚區 22 Ρ型‘面層 23 光轉換裝置 24 Ρ型磊晶活化層 26 重置電晶體 100 信號處理系統 212 差分放大器 214 類比數位（A/D)轉換器 216 影像處理器 230 像素陣列 232 控制器 234 列定址電路 240 列驅動器 242 讀出電路 244 行定址電路 113965.doc •20. 1328284
300、301a ' 301b ' 301c 像素 302 源極/ >及極區 305 浮動擴散區 310 重置電晶體 3ii P型基板 316 重置電晶體 317 轉移電晶體 319 電容 321 η型積聚區 322 ρ型表面層 323 光轉換裝置 324 ρ型活性ΕΡΙ層 333 淺槽隔離（STI)區 335 Ρ井 401a 閘極氧化物層 401b 、 401e 多晶矽層 401c 氮化物層 401d 介電層 401f 側壁 600 成像器裝置、成像裝置 601 像素陣列 605a 浮動擴散區 610a、61 Ob、 像素電路 •21 - 113965.doc 1328284 610c、 610d、 610e 、 610f 661a、 661b、 661c 光電二極體 662 光電二極體光轉換裝置 678 浮動擴散區 681a 681b、681c 轉移電晶體、Tx閘極 682 開關、Τχ閘極、轉移電晶體 684 重置電晶體、開關、重置閘極 686 源極隨搞電晶體 688 列選擇電晶體、開關 690 電容 691 DCG電晶體 700 取樣保持電路 701a 行線 702、704、706、708、 722、724、746、748、 762 、 764 開關 714 、 716 、 754 、 756 電容 730 、 732 子電路 1100 系統 1110 中央處理單元（CPU) 1130 可移動記憶體 1150 輸入/輸出（I/O)裝置 113965.doc -22- 1328284
1160 隨機存取記憶體（RAM) 1170 匯流排 Addr 位址 In_sel 信號 Ras 讀地址信號 ResetO、Resetl、 代表性重置閘極信號 Reset5 RowO 第一像素列 Row 1 第二像素列 SHR1、SHS1、 控制信號 SHR2、SHS2 TX0,0、TX0，1、 代表性轉移閘極信號 TX1，0、TX1,1、 TX5,0、TX5,1
113965.doc -23 -
Claims (1)
- 月 修(更)正替換頁 第095131078號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年3月） 十、申請專利範圍： 1. 一種用於影像感測之像素陣列，其包含： 具有個別光轉換區之至少坌_ sA ^弟及第一像素，其中該第 一像素為一紅色像素；及 -電耦接至該第-像素之電容’該電容係整體直接安 置於該第一像素之光轉換區上。 2. 如請求項1之像素陣列，其中該第二像素為一藍色或綠 色像素。 ~ 3. 如請求項2之像素陣列，其進一步包含一耦接至該第一 像素之浮動擴散區，該電容係電耦接至該浮動擴散區。 4. 如請求項1之像素陣列，其中該等光轉換區為光電二極 體。 5. 如請求項4之像素陣列，其中該第一像素係在該像素陣 列之苐一列中’ β亥苐一像素係在該像素陣列之第二列 中，該第一列係在該第二列之上。 6. 一種用於影像感測之像素陣列，其包含： 第一及第二像素，其包含： 一具有一電晶體區及一光轉換區之基板； 一形成於該光轉換區中之第一光轉換裝置，該第一 光轉換裝置係與該第一像素相關聯且對紅光敏感； 一形成於該光轉換區中之第二光轉換裝置，該第二 光轉換裝置係與該第二像素相關聯且對藍或綠光敏 感；及 一直接置於該第一光轉換區之上於且電耦接至該第 113965-990322.doc 1328284 [?c^令月W修(更)正替換頁 -像素之該第—光轉換區之儲存裝置。 7. 如請求項6之像素陣列，盆 三及第四光轉換裝置。〃存裝置係電㈣至第 8. 如請之像素陣列，其中該等第三及 置對藍或綠光敏感。 轉換裝 9. 如請求項7之像素p車列， 一像辛之涑# ^ ν包3 一電耦接至該第 散區。 子裝置係耦接至該浮動擴 1〇_ 一卿成一像素陣列之方法，該方法包含以下步驟： 於基板上形成第_及第二光轉換區 轉換區對紅光敏感； /甲。亥第先 形，一電容，其整體直接置於該第一光轉換區上；及 形成在该等光轉換區與該電容之間的電連接。 月长項1G之方法’其巾該第：光轉換區龍或綠光敏 感。 月长項11之方法’其中該形成該電容之步驟進一步包 含於該基板上形成—閘極氧化物層之步驟。 13. 如請求項12之方法，其進-步包含於該基板上形成第一 及第二轉移電晶體之步驟。 14. =請求項13之方法，其中該形成該等第-及第二轉移電 晶體之步驟進—步包含於該基板上形成—閘極氧化物層 之步驟。 15·如請求項14之方法’其中該電容之該閘極氧化物層比該 等轉移電晶體之該閘極氧化物厚。 II3965-990322.doc AO 乙 δ4 (幻正替換頁1 1 .. ,穿一 …·_, I .—種積體電路，其包含： —用於影像感測之像素陣列，其包含： 具有個別光轉f奐.區之至少第一及第二像素，其中該 第—像素為一紅色像素；及 電輕接至該第一像素之電容，其中該電容係整體 直接置於該第一像素之該光轉換區上。如請求項16之積體電路，其中該第二像素為一藍色或綠 色像素。 如請求項17之積體電路，其進一步包含一耦接至該第一 像素之浮動擴散區、該電容係電耦接至該浮動擴散區。 如請求項16之積體電路，其中該等光轉換區為光電二極 J3A 體。 20· —種成像系統，其包含： 一用於影像感測之像素陣列，其包含： 具有個別光轉換區之至少第一及第二像素，其中該 % 第一像素為一紅色像素；及 一電耦接至該第一像素之電容，該電容係整體直接 置於該第一像素之該光轉換區上。 21. 如請求項20之成像系統，其中該第二像素為—藍色或綠 色像素。 22. 如請求項21之成像系統’其進一步包含一耗接至該第一 像素之浮動擴散區、該電容係電耦接至該浮動擴散區。 23. 如請求項20之成像糸統’其中该等光轉換區為光電二極 體。 113965-990322.doc 丄J厶0Ζδ4 I~...... —— H年外辦⑻正替換頁 4·種處理器系統，其包含： 一處理器；及 —成像器，其包含： 用於影像感測之像素陣列，其包含： 具有個別光轉換區之至少第一及第二像素，其中 該第一像素為一紅色像素；及 25. —電耦接至該第一像素之電容，該電容係整體直 接置於該第一像素之該光轉換區上。 如請求項24之系統 素。 其中該第二像素為一藍色或綠色像 士"月求項25之系統，其進—步包— 之洋& 輕接至该弟一像素 =擴散區，該電容係電_至該浮動擴散區。 …26之系統’其中該等光轉換區為光電二極體。 113965-990322.doc
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