[实用新型]图像传感器

说明书

本实用新型提供了一种图像传感器，该图像传感器可以包括多个电荷耦合器件(CCD)，该多个电荷耦合器件与被成像对象的移动同步地转移电荷。为了增大图像传感器的动态范围，图像传感器可以包括被配置为随着电荷转移通过电荷耦合器件而对电荷进行非破坏性采样的电路。浮栅可以包括在图像传感器中，并且可以具有与聚积在浮栅下方的电荷成比例的电压。每个浮栅可以通过金属互连层耦接到附加衬底中的相应读出电路。

技术领域

本实用新型整体涉及图像传感器，且更具体地讲，涉及时间延迟积分图像传感器。

背景技术

图像传感器常常在电子设备，诸如移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。图像传感器包括响应于入射光而生成电荷的光敏区域。可以使用时间延迟积分(TDI)图像传感器来捕获移动对象的图像。在TDI图像传感器中，可以使电荷与成像的移动对象的运动同步地跨图像传感器转移。

在常规TDI图像传感器中，图像传感器的动态范围受到电荷转移沟道的电荷容量的限制。

因此期望提供改进的TDI图像传感器。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种具有非破坏性读出能力的时间延迟积分(TDI)图像传感器。

根据第一方面，提供一种图像传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面；多个浮栅，所述多个浮栅邻近所述半导体衬底的所述第一表面形成；多个读出电路，其中所述多个浮栅中的每个浮栅耦接到所述多个读出电路中的相应读出电路；和多个附加栅极，所述多个附加栅极邻近所述半导体衬底的所述第一表面形成，其中所述多个附加栅极的相应子集插置在每对相邻的浮栅之间。

根据第二方面，提供一种图像传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括多个电荷耦合器件；多个栅极，所述多个栅极位于所述半导体衬底上，跨所述多个电荷耦合器件延伸；和多个浮栅，所述多个浮栅位于所述半导体衬底上，其中所述多个浮栅中的每个浮栅包含在所述多个电荷耦合器件的相应电荷耦合器件内，并且其中每个浮栅的电压取决于在所述半导体衬底中邻近所述浮栅处聚积的电荷量。

本实用新型提供的图像传感器具有非破坏性读出能力和增大的动态范围。

附图说明

图1为根据一个实施方案的可包括图像传感器的示例性电子设备的示意图。

图2为示出根据一个实施方案的示例性时间延迟积分图像传感器的操作的示意图。

图3为根据一个实施方案的示例性时间延迟积分图像传感器的横截面侧视图，该时间延迟积分图像传感器具有带有耦接到读出电路的浮栅的电荷耦合器件。

图4为根据一个实施方案的示例性时间延迟积分图像传感器的横截面侧视图，示出了耦接到读出电路的浮动扩散区。

图5为根据一个实施方案的示例性时间延迟积分图像传感器诸如图3和图4的传感器的顶视图，示出了浮栅可以如何沿着电荷耦合器件分布。

图6为根据一个实施方案的示出了示例性时间延迟积分图像传感器诸如图3至图5的传感器的操作的时序图。

图7为根据一个实施方案的示出了示例性时间延迟积分图像传感器的衬底在操作期间在不同时间的电势的电势图。

图8为根据一个实施方案的时间延迟积分图像传感器诸如图3至图5的传感器中的示例性垂直电荷耦合器件的顶视图。

图9为根据一个实施方案的跨时间延迟积分图像传感器延伸的示例性栅极诸如图8中的栅极的横截面侧视图。

图10为根据一个实施方案的示例性浮栅诸如图8中的浮栅的横截面侧视图。

图11为根据一个实施方案的示出了可以如何邻近浮栅形成漏极以防止漏光的电势图。