DE60023537T2 - Aktivmatrix-bildsensor-pixel mit rücksetzelektrode, welche den photoempfindlichen bereich umgibt - Google Patents
Aktivmatrix-bildsensor-pixel mit rücksetzelektrode, welche den photoempfindlichen bereich umgibt Download PDFInfo
- Publication number
- DE60023537T2 DE60023537T2 DE60023537T DE60023537T DE60023537T2 DE 60023537 T2 DE60023537 T2 DE 60023537T2 DE 60023537 T DE60023537 T DE 60023537T DE 60023537 T DE60023537 T DE 60023537T DE 60023537 T2 DE60023537 T2 DE 60023537T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pixel
- circuit
- image sensor
- transistor
- photosensitive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
- Stand der Technik
- Die vorliegende Erfindung betrifft digitale Bilddarstellungsvorrichtungen und im Besonderen Pixellayouts oder Konfigurationen.
- Beschreibung des Stands der Technik
- Bilderfassungsvorrichtungen bzw. Bildsensorvorrichtungen sind die Licht detektierende Komponente in digitalen Bilddarstellungssystemen wie zum Beispiel von Digitalkameras, Scannern und Kopierern. Eine Bilderfassungsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Kamera, verwendet Licht, um ein Bild auf einem Chip auf Halbleiterbasis zu erfassen. Der Chip ersetzt den Film in herkömmlichen Systemen, die mit Filmen arbeiten. In einer Kamera ist eine Bilderfassungsvorrichtung in ihrer einfachsten Ausführung so konfiguriert, dass sie ein Schwarzweiß- oder Farbbild durch Halbleiterbausteine wie etwa Transistoren, Kondensatoren und Fotodioden erfasst. In einem Beispiel handelt es sich bei der Bilderfassungsvorrichtung um einen Chip, der aus einer Mehrzahl von Pixeln besteht, wobei jedes Pixel lichtempfindlich ist.
- Ein Pixel weist eine fotoempfindliche Struktur auf, wie etwa eine Fotodiode, sowie weitere Pixelschaltkreisanordnungen. Die fotoempfindliche Struktur ist der Abschnitt des Pixels, der auf Licht anspricht. Bei einem typischen Einsatz wird eine Pixelschaltung mit einer Fotodiode auf eine vorbestimmte Spannung geladen, wobei die Fotodiode Licht ausgesetzt wird, und wobei die Pixelschaltung ihre gespeicherte Energie abhängig von der Intensität der Belichtung entlädt. Zum Beispiel besteht eine Pixelschaltung mit drei Transistoren aus einem Rücksetztransistor, einem Zeilentransistor, einem Source-Folger-Transistor und einer Fotodiode. Ein Schieberegister oder ein Decodierer außerhalb der Pixelschaltung erzeugt ein Signal, das den Rücksetztransistor und den Zeilentransistor (über eine Bitleitung) invertiert, dass die Schaltung angesteuert wird und ein vorbestimmter Wert (z.B. Vcc) und das Lichtsignal ausgelesen werden. Die Differenz zwischen der vorbestimmten Spannung und dem Lichtsignal beziffert die Intensität des auf die Fotodiode auftreffenden Lichts.
- Pixelschaltungen können in Pixelanordnungen angeordnet werden, wie zum Beispiel in verschiedenen Zeilen und Spalten von Pixelschaltungen. Die einzelnen Pixelschaltungen können über Wort- und Bitleitungen gekoppelt werden. Das durch das Schieberegister oder den Decodierer erzeugte Rücksetzsignal kann global (d.h. gesamte Anordnung) oder auf ein einzelnes Pixel oder eine Pixelzeile begrenzt sein. Die Bitleitung zeigt einer Zeile die Entladung deren Signal entlang der Wortleitung an einen Kollektor an, wie etwa an einen Analog-Digital-Umsetzer (ADU).
- Die Pixelschaltungen, wie etwa die vorstehend beschriebene Pixelschaltung mit drei Transistoren, werden in einem Ausführungsbeispiel in und auf einem Chip auf Halbleiterbasis ausgebildet. Ein Ziel bei der Gestaltung einer Pixelschaltung oder einer Anordnung von Pixelschaltungen ist es, die fotoempfindliche Fläche der Schaltung zu maximieren und die Fläche für die zusätzlichen Pixelschaltkreisanordnungen zu minimieren. Ein derartiges Merkmal ist die Hauptaufgabe von EP-A-0862219.
- Der Trend in der digitalen Bilddarstellung geht in Richtung immer höherer Bildauflösung. Eine Methode, wie dies erreicht wird, ist durch eine Reduzierung der Größe der Pixelschaltungen. Der Trend wird besonders gefördert durch die Hersteller ladungsgekoppelter Bausteine (CCDs), da einer der Hauptvorteile eines CCD eine kleine Pixelschaltung ist. Eine Möglichkeit dafür, dass CMOS-basierte Bildsensoren im Vergleich zu ihren Konkurrenten, den CCD-basierten Sensoren, konkurrenzfähig bleiben können, ist die Reduzierung der Pixelgröße auf eine Größe, die der eines CCD-Pixels entspricht, bei vergleichbarer Empfindlichkeit.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bildsensorschaltung gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1.
- Die bevorzugten Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung, den anhängigen Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen umfassend verständlich. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein Schaltungsdiagramm zweier benachbarter Pixelschaltungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2 ein beispielhaftes Layout für eine Zelle der benachbarten Pixelschaltungen aus1 ; und -
3 eine Draufsicht des Fertigungslayouts zweier benachbarter Zeilen und zweier benachbarter Spalten von Pixelschaltungen. - Genaue Beschreibung der Erfindung
- Die Erfindung betrifft eine Pixelanordnung, eine Bildsensorschaltung und ein Bilddarstellungssystem. Gemäß einem Aspekt weist die Pixelanordnung mindestens ein Paar von Pixelschaltungen auf, die sich eine Rücksetzelektrode teilen, um ein vorbestimmtes Signal an jedem der benachbarten Pixel zu erzeugen. Die benachbarten Pixel sind zum Beispiel Bestandteil einer Pixelanordnung einer Mehrzahl von Zeilen und Spalten, wie dies in einer Digitalkamera der Fall ist. Die Rücksetzelektrode ist in einem Ausführungsbeispiel um den fotoempfindlichen Bereich jedes Pixels angeordnet. Die Konfiguration der Elektrode um den fotoempfindlichen Bereich trennt den fotoempfindlichen Bereich von Isolationsstrukturen (wie etwa eine flache Grabenisolation). Die Interaktion zwischen fotoempfindlichen Strukturen und Isolationsstrukturen hat zu unerwünschtem Verluststrom in dem Stand der Technik entsprechenden Strukturen geführt. Durch die gemeinsame Nutzung einer Rücksetzelektrode können die Pixelfläche benachbarter Pixel und die Pixelanordnung im Allgemeinen verkleinert werden.
- Die Abbildung aus
1 zeigt ein Schaltungslayout zweier benachbarter Pixelschaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei jeder Pixelschaltung um eine Pixelschaltung mit drei Transistoren, mit einem Zeilentransistor, einem Source-Folger-Transistor und die sich eine Rücksetztransistorelektrode eines Rücksetztransistors teilen. Die benachbarten Pixelschaltungen100 werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Pixelzelle110 und die Pixelzelle210 beschrieben. Die Funktionsweise jeder Schaltung ist die gleiche. - Die Zelle
110 und die Zelle210 arbeiten als Reaktion auf ein Rücksetzsignal, das zum Einschalten der Rücksetztransistorelektrode130 verwendet wird. Die Rücksetztransistorelektrode130 wird an einem Decodierer oder einem Schieberegister außerhalb der Zelle110 und210 eingeschaltet. Ein Rücksetzsignal kann global sein (z.B. zum Zurücksetzen einer ganzen Anordnung) oder es kann eine oder mehrere Zeilen zurücksetzen. Das Rücksetzsignal300 schaltet die Rücksetztransistorelektrode130 ein, um den Diodenknoten190 und den Diodenknoten290 entsprechend auf einen vorbestimmten Spannungswert zu bringen, wie zum Beispiel Vcc140 . Der Wert an dem Diodenknoten190 und an dem Diodenknoten290 wird an einen externen Kollektor auf den entsprechenden Bitleitungen150 und250 ausgelesen. Die entsprechenden Source-Folger-Transistoren160 und260 verstärken den Spannungswert. Ein erstes Zeilensignal320 und325 von dem Decodierer oder dem Schieberegister schalten entsprechend den Zeilentransistor170 und den Zeilentransistor270 ein, und das verstärkte Signal an den entsprechenden Knoten180 und280 wird entsprechend über die Bitleitung150 und die Bitleitung250 gesammelt. - Wenn das gewünschte Motiv oder die gewünschte Szene in den Sichtbereich des Bildsensors gelangt, der die Zelle
110 und die Zelle210 aufweist, wird ein Belichtungs-Timer (nicht abgebildet) ausgelöst, und der Rücksetztransistor130 wird abgeschaltet. Danach können fotogenerierte Elektronen-Loch-Paare in der Fotodiode115 oder der Fotodiode215 , die durch einen Fotostrom verursacht werden (Licht erzeugte Signale), ausschwingen bzw. sich abbauen. Nach einem vorbestimmten Zeitraum schaltet ein zweites Zeilensignal320 und325 von dem Decodierer oder dem Schieberegister den Transistor170 oder den Transistor270 ein, und eine Spannung an dem Knoten180 und an dem Knoten280 wird entsprechend über die Bitleitung150 und die Bitleitung250 übertragen. Die Differenz zwischen dem auf der Bitleitung ausgelesenen ersten Wert und dem auf der Bitleitung ausgelesenen zweiten Wert ist proportional zu der von der Fotodiode115 bzw. der Fotodiode215 erfassten Licht. - In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel teilen sich die Zelle
110 und die Zelle210 eine gemeinsame Rücksetztransistorelektrode. Auf diese Weise ist ein separater Rücksetztransistor für jede der Zellen110 und210 nicht erforderlich. Somit kann zwischen benachbarten Pixeln eine Platzeinsparung (z.B. eine Flächeneinsparung) realisiert werden. Die räumliche bzw. Platzeinsparung ermöglicht es, dass einzelne Zellen einen geringeren Bereich belegen als ihre dem Stand der Technik entsprechenden Gegenstücke. - Die Abbildung aus
2 zeigt eine Draufsicht des Fertigungslayouts der Zelle110 . Das Verfahren zur Gestaltung einer derartigen Struktur kann allgemein wie folgt beschrieben werden. Zuerst wird die Zelle110 mit einem Muster versehen, um Transistorbereiche und Fotoerfassungsbereiche zu definieren. Gemäß der Abbildung aus2 weist die Zelle110 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Transistoren auf. Als nächstes wird eine polykristalline Siliziumschicht (Polysilizium) abgeschieden und mit einem Muster versehen, um die einzelnen Gate-Elektroden der drei Transistoren zu bilden. Hiermit wird festgestellt, dass auch andere Materialien für die Elektroden geeignet sind, wie zum Beispiel Gate-Elektroden aus Metall. Gemäß der Abbildung aus2 weist die Elektrode der Rücksetztransistorelektrode130 eine die Elektrode umgebende Fotoerfassungselektrode115 auf. In ähnlicher Weise werden die Elektrode des Zeilentransistors170 und des Source-Folger-Transistors160 mit einem Muster versehen. - Nachdem die einzelnen Elektroden der Schaltungen mit drei Transistoren gemustert worden sind, wird ein Implantat realisiert, um Verbindungsbereiche (z.B. Source und Drain) für die Transistoren und die Fotoerfassungsstruktur
115 bereitzustellen. - Wie dies gezeigt wird, ermöglicht es die Musterung bzw. Anordnung der Rücksetzelektrode
130 um die Fotoerfassungsstruktur115 , dass die Elektrode von benachbarten Pixeln gemeinsam genutzt wird. Darüber hinaus sollte eine derartige Konfiguration den Verluststrom reduzieren, der der dem Stand der Technik zugeordneten Fotoerfassungsstruktur115 zugeordnet ist. Bei dem Stand der Technik entsprechenden Strukturen ist eine Fotoerfassungsstruktur, wie etwa die Fotodiode, durch Isolationsstrukturen umgeben, wie etwa eine flache bzw. seichte Grabenisolation (STI). Der Verluststrom an der Grenzfläche zwischen einer Fotodiode und der STI wurde im Bereich von 20 Nanoampere je Quadratzentimeter identifiziert. Durch die Umgebung der Fotoerfassungsstruktur115 durch die Rücksetzelektrode130 ist die Isolationsstruktur (wie etwa STI) von der Fotoerfassungsstruktur115 getrennt, und der die Isolationsstruktur/Fotoerfassungsgrenzfläche begleitende Verluststrom kann vermieden werden: Ferner ist die Spannung an die Rücksetzelektrode140 bei der Fotoerfassung beim herkömmlichen Betrieb ausgeschaltet. Die Fotoerfassungsstruktur130 ist ferner von potenziellem Verluststrom isoliert. - Nach der Gestaltung der Transistoren und der Fotoerfassungsstrukturen werden in einem Ausführungsbeispiel herkömmliche Musterungsschritte für die Gestaltung der Pixelschaltung verwendet, wie zum Beispiel Kontakte zu Gate-Elektroden und Verbindungen, die Bitleitung
150 und Vcc140 , die Zeilensignalleitung305 und die Rücksetzsignalleitung310 . Hiermit wird festgestellt, dass eine oder mehrere dieser Leitungen sich überschneiden können (z.B. in verschiedenen Vorrichtungs- bzw. Bausteinschichten), und somit sind sie in der Abbildung aus2 nicht ausdrücklich dargestellt. - Die Abbildung aus
3 zeigt das Fertigungslayout von zwei benachbarten Zeilen und zwei benachbarten Spalten. Wie dies aus der Abbildung aus3 ersichtlich ist, wird die Rücksetztransistorelektrode130 der benachbarten Zellen110 und210 (benachbarte Zeilenzellen) von den benachbarten Zellen geteilt. Das gleiche Prinzip kann verwendet werden, um den Rücksetztransistor zwischen zwei benachbarten Spalten zu teilen oder zwischen benachbarten Zeilen und Spalten. Die gemeinsame Nutzung des Transistors sorgt für räumliche (z.B. in Bezug auf die Fläche) Einsparungen, die in einem bestimmten Bereich mehr Pixel ermöglichen. Bei dieser Konfiguration kann das Verhältnis zwischen Pixelgröße und empfindlichem Bereich („Füllfaktor") erhöht werden. - Die reduzierte Pixelgröße bedeutet auch, dass kleinere Halbleiterscheiben schneller hergestellt werden können. Gemäß einem Aspekt lehren die Grundsätze der vorliegenden Erfindung allgemein die gemeinsame Nutzung einer Transistor-Gate-Elektrode, die um eine Fotoerfassungsstruktur konfiguriert ist. Diese Grundsätze können so erweitert werden, dass sie alle Elektroden einer Schaltung oder von Schaltungen miteinander koppeln, d.h. es kann auf metallische Zwischenverbindungsleitungen verzichtet werden. Eine derartige Erweiterung kommt zum Beispiel in DRAM-Anwendungen zum Einsatz. Zum Beispiel sollte die Verbindung von Zugangstransistoren in einer Zeile den Verluststrom der Zelle begrenzen.
- In der vorstehenden genauen Beschreibung wurde die Erfindung in Bezug auf besondere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass diesbezüglich verschiedene Modifikationen und Abänderungen möglich sind, ohne dabei vom Umfang der Erfindung gemäß den Ausführungen in den Ansprüchen abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen somit Zwecken der Veranschaulichung und haben keine einschränkende Wirkung.
Claims (18)
- Bildsensorschaltung (
100 ) mit einer Anordnung von Pixeln (115 ,215 ), die einem Pixelausgangsknoten (180 ) zugeordnet sind, wobei die Bildsensorschaltung folgendes umfasst: eine Rücksetzschaltung (130 ), die der Pixelanordnung zugeordnet ist, um die Pixelspannung auf einem vorbestimmten Wert einzustellen, wobei die Rücksetzschaltung durch eine Elektrode (130 ) gekennzeichnet ist, die zumindest einen Abschnitt der Pixelanordnung (115 ,215 ) umgibt. - Bildsensor nach Anspruch 1, wobei die Elektrode (
130 ) jedes Pixel der Pixelanordnung umgibt. - Bildsensor nach Anspruch 1, wobei die Rücksetzschaltung einen Transistor umfasst, und wobei ein Gate-Anschluss des Transistors den Pixeln zugeordnet ist.
- Bildsensor nach Anspruch 3, wobei die Pixelanordnung ein Paar von benachbarten Pixeln umfasst.
- Bildsensor nach Anspruch 4, wobei das Paar benachbarter Pixel eine Zeilenanordnung oder eine Spaltenanordnung umfasst.
- Bildsensor nach Anspruch 3, wobei jedes Pixel der Pixelanordnung einen fotoempfindlichen Bereich umfasst, wobei der Gate-Anschluss des Rücksetztransistors einen ersten Gate-Anschluss umfasst, der den ersten fotoempfindlichen Bereich umgibt, wobei der Bildsensor ferner eine zweite Gate-Elektrode umfasst, die mit der ersten Gate-Elektrode gekoppelt ist und einen zweiten fotoempfindlichen Bereich umgibt.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 2, wobei die Pixelanordnung eine Pixelanordnung umfasst, welche folgendes umfasst: ein erstes Pixel, das ein erstes lichtempfindliches Schaltungselement umfasst; ein zweites Pixel, das ein zweites lichtempfindliches Schaltungselement umfasst; wobei die Elektrode folgendes umfasst: eine Rücksetzelektrode zur Erzeugung eines vorbestimmten Signals an dem ersten Pixel und dem zweiten Signal; wobei die Bildsensorschaltung ferner folgendes umfasst: eine erste Differentialschaltung, die mit dem ersten lichtempfindlichen Schaltungselement gekoppelt ist, um einen Wert zu messen, der einer Differenz zwischen dem vorbestimmten Signal und einem durch das erste lichtempfindliche Schaltungselement erzeugten Signal entspricht; und eine zweite Differentialschaltung, die mit dem zweiten lichtempfindlichen Schaltungselement gekoppelt ist, um einen Wert zu messen, der einer Differenz zwischen dem vorbestimmten Signal und einem durch das zweite lichtempfindliche Schaltungselement erzeugten Signal entspricht.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 7, wobei die Rücksetzelektrode eine erste Transistor-Gate-Elektrode umfasst, welche die erste lichtempfindliche Schaltung umgibt, und eine zweite Transistor-Gate-Elektrode, die mit der ersten Gate-Elektrode gekoppelt ist und die zweite lichtempfindliche Schaltung umgibt.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 8, wobei die erste Differentialschaltung einen ersten Transistor umfasst, der eine Gate-Elektrode aufweist, die mit einem Register gekoppelt ist, und wobei die zweite Differentialschaltung einen zweiten Transistor umfasst, der eine Gate-Elektrode aufweist, die mit dem Register gekoppelt ist, und wobei das Register dazu dient, ein Signal an jede Gate-Elektrode zu erzeugen.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 9, wobei diese ferner einen ersten Sourcefolger-Transistor umfasst, der mit dem ersten lichtempfindlichen Schaltungselement gekoppelt ist, um ein durch das erste lichtempfindliche Element erzeugtes Signal zu empfangen, und einen zweiten Sourcefolger-Transistor, der mit dem zweiten lichtempfindlichen Schaltungselement gekoppelt ist, um ein durch das zweite lichtempfindliche Schaltungselement erzeugtes Signal zu empfangen.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 7, wobei das erste Pixel und das zweite Pixel aneinander angrenzen.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 2, wobei diese ferner ein Bilddarstellungssystem umfasst, das folgendes umfasst: ein optisches System zur Belichtung; wobei die Bildsensorschaltung mit dem optischen System gekoppelt ist, um das Licht zu empfangen, und wobei ein Pixel folgendes umfasst: eine Fotodetektorschaltkreisanordnung, um ein das Licht darstellendes Signal bereitzustellen; eine gemeinsam genutzte Rücksetzschaltkreisanordnung, um der Pixelverstärkungs-Schaltkreisanordnung ein vorbestimmtes Signal bereitzustellen, um als Reaktion auf dem Empfang eines das Licht an einem Eingang darstellenden Signals ein Ausgangssignal bereitzustellen; eine mit dem Ausgang gekoppelte Speicherschaltkreisanordnung, um als Reaktion auf das Ausgangssignal eine exponierte Spannung bereitzustellen; eine Bildverarbeitungs-Schaltkreisanordnung, die mit der Speicherschaltkreisanordnung gekoppelt ist, um erfasste Bilddaten bereitzustellen; eine Ausgangsschnittstelle, um erfasste Bilddaten einem Bildverarbeitungssystem bereitzustellen.
- Bilddarstellungssystem nach Anspruch 12, wobei die Rücksetzschaltkreisanordnung für jedes Pixel der Mehrzahl von Pixeln einen Transistor mit einem Gate-Anschluss umfasst, der eine Fotodetektorstruktur der Fotodetektor-Schaltkreisanordnung umgibt.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 12, wobei die gemeinsam genutzte Rücksetzschaltkreisanordnung einen Gate-Anschluss eines ersten Transistors eines ersten Pixels und einen Gate-Anschluss eines zweiten Transistors eines zweiten Pixels umfasst.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 14, wobei der Gate-Anschluss des ersten Transistors eine Fotodetektorstruktur der Fotodetektor-Schaltkreisanordnung eines ersten Pixels umgibt, und wobei der Gate-Anschluss des zweiten Transistors eine Fotodetektorstruktur der Fotodetektor-Schaltkreisanordnung eines zweiten Pixels umgibt.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 15, wobei das erste Pixel und das zweite Pixel benachbarte Pixel darstellen und in einer Zeilenanordnung oder einer Spaltenanordnung vorgesehen sind.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Pixel um ein lichtempfindliches Element handelt, das mit einem Knoten gekoppelt ist; und wobei die Rücksetzschaltung einen Rücksetztransistor umfasst, der mit dem Knoten gekoppelt ist, so dass ein Signal an dem Knoten erzeugt wird, wobei der Rücksetztransistor eine Elektrode umfasst, welche das lichtempfindliche Element umgibt.
- Bildsensorschaltung nach Anspruch 17, wobei das lichtempfindliche Element einen Bereich in einem Substrat umfasst, und wobei die Elektrode angrenzend an den Bereich ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/409,162 US6486913B1 (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Pixel array with shared reset circuitry |
US409162 | 1999-09-30 | ||
PCT/US2000/040793 WO2001026157A1 (en) | 1999-09-30 | 2000-08-30 | Active matrix image sensor pixel with reset gate surrounding the photosensitive region |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60023537D1 DE60023537D1 (de) | 2005-12-01 |
DE60023537T2 true DE60023537T2 (de) | 2006-07-20 |
Family
ID=23619303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60023537T Expired - Lifetime DE60023537T2 (de) | 1999-09-30 | 2000-08-30 | Aktivmatrix-bildsensor-pixel mit rücksetzelektrode, welche den photoempfindlichen bereich umgibt |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6486913B1 (de) |
EP (1) | EP1228531B1 (de) |
AT (1) | ATE308117T1 (de) |
AU (1) | AU1960401A (de) |
DE (1) | DE60023537T2 (de) |
TW (1) | TW498681B (de) |
WO (1) | WO2001026157A1 (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990084630A (ko) * | 1998-05-08 | 1999-12-06 | 김영환 | 씨모스 이미지 센서 및 그 구동 방법 |
US6734906B1 (en) * | 1998-09-02 | 2004-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus with photoelectric conversion portions arranged two dimensionally |
US6750912B1 (en) * | 1999-09-30 | 2004-06-15 | Ess Technology, Inc. | Active-passive imager pixel array with small groups of pixels having short common bus lines |
EP1625621A1 (de) * | 2003-05-09 | 2006-02-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Flacher röntgenstrahlen-detektor |
US7542085B2 (en) * | 2003-11-26 | 2009-06-02 | Aptina Imaging Corporation | Image sensor with a capacitive storage node linked to transfer gate |
US7443437B2 (en) * | 2003-11-26 | 2008-10-28 | Micron Technology, Inc. | Image sensor with a gated storage node linked to transfer gate |
US11282891B2 (en) | 2003-11-26 | 2022-03-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor with a gated storage node linked to transfer gate |
US20050128327A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-16 | Bencuya Selim S. | Device and method for image sensing |
JP4971586B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2012-07-11 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
US7830437B2 (en) * | 2005-05-11 | 2010-11-09 | Aptina Imaging Corp. | High fill factor multi-way shared pixel |
US7714917B2 (en) * | 2005-08-30 | 2010-05-11 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus providing a two-way shared storage gate on a four-way shared pixel |
JP4486015B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2010-06-23 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
US7667183B2 (en) * | 2006-03-10 | 2010-02-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor with high fill factor pixels and method for forming an image sensor |
US7924333B2 (en) | 2007-08-17 | 2011-04-12 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus providing shared pixel straight gate architecture |
US7989749B2 (en) * | 2007-10-05 | 2011-08-02 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus providing shared pixel architecture |
US8264377B2 (en) | 2009-03-02 | 2012-09-11 | Griffith Gregory M | Aircraft collision avoidance system |
US10560811B2 (en) | 2018-02-20 | 2020-02-11 | Intelligent Cleaning Equipment Holdings Co., Ltd. | Tracking device, system for tracking objects, and associated method of use |
US11682313B2 (en) | 2021-03-17 | 2023-06-20 | Gregory M. Griffith | Sensor assembly for use in association with aircraft collision avoidance system and method of using the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5841176A (en) * | 1996-03-01 | 1998-11-24 | Foveonics, Inc. | Active pixel sensor cell that minimizes leakage current |
DE19724392A1 (de) | 1996-06-10 | 1997-12-11 | Nat Semiconductor Corp | Aktive Pixelsensorzelle |
US6160281A (en) | 1997-02-28 | 2000-12-12 | Eastman Kodak Company | Active pixel sensor with inter-pixel function sharing |
US6130713A (en) * | 1997-06-27 | 2000-10-10 | Foveonics, Inc. | CMOS active pixel cell with self reset for improved dynamic range |
US6130423A (en) * | 1998-07-10 | 2000-10-10 | Pixel Cam, Inc. | Method and apparatus for a CMOS image sensor with a distributed amplifier |
-
1999
- 1999-09-30 US US09/409,162 patent/US6486913B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-30 AT AT00982593T patent/ATE308117T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-08-30 EP EP00982593A patent/EP1228531B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-30 DE DE60023537T patent/DE60023537T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-30 WO PCT/US2000/040793 patent/WO2001026157A1/en active IP Right Grant
- 2000-08-30 AU AU19604/01A patent/AU1960401A/en not_active Abandoned
- 2000-11-10 TW TW089120382A patent/TW498681B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW498681B (en) | 2002-08-11 |
AU1960401A (en) | 2001-05-10 |
US6486913B1 (en) | 2002-11-26 |
ATE308117T1 (de) | 2005-11-15 |
EP1228531A1 (de) | 2002-08-07 |
DE60023537D1 (de) | 2005-12-01 |
EP1228531B1 (de) | 2005-10-26 |
WO2001026157A1 (en) | 2001-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60023537T2 (de) | Aktivmatrix-bildsensor-pixel mit rücksetzelektrode, welche den photoempfindlichen bereich umgibt | |
DE60105393T2 (de) | X-Y-Adressen-Festkörperbildaufnehmer | |
DE69729648T2 (de) | Aktivpixelsensormatrix mit mehrfachauflösungsausgabe | |
DE69920687T2 (de) | Bildsensor mit erweitertem dynamikbereich | |
DE69631932T2 (de) | Halbleiter-Bildaufnahmevorrichtung | |
DE69935895T2 (de) | Architektur eines aktiven pixelsensors mit drei transistoren und korrelierter doppelabtastung | |
KR100331995B1 (ko) | 촬상장치에서 복수의 화소에 의해 공유되는 각 회로의 화소내의배치 | |
DE60031590T2 (de) | Bildsensor | |
DE19836356C2 (de) | Aktiver Pixelsensor mit einstellbarer Verstärkung | |
DE69835989T2 (de) | Aktiver Pixelbildsensor mit gemeinsam genutztem Verstärker-Auslesesystem | |
DE69924312T2 (de) | Auslesungskanal für aktiven Pixelsensor | |
DE102020004050A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnungen zur verbesserung der global-shutter-effizienz bei rückseitig beleuchteten bildsensorpixeln mit hohem dynamikumfang | |
DE69218755T2 (de) | Ausleseverstärker für starrende Infrarotbildebenenanlage | |
DE202016105510U1 (de) | Pixel mit Global Shutter und hohem Dynamikumfang | |
US5430481A (en) | Multimode frame transfer image sensor | |
DE60312297T2 (de) | Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit breitem optischem Dynamikbereich | |
DE202017100976U1 (de) | Bildsensoren mit hocheffizienten Ladungsspeicherfähigkeiten | |
DE68915930T2 (de) | CCD-Bildsensor mit vertikaler Überlauf-Senke. | |
DE202008018642U1 (de) | Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung und Kamera | |
DE10160501A1 (de) | Festkörper-Bildverarbeitungseinrichtung | |
DE19631086A1 (de) | Pixelbildsensorzelle | |
DE69738645T2 (de) | Aktiver Pixelsensor mit Durchbruch-Rücksetzstruktur und Unterdrückung des Übersprechsignales | |
DE102020119179A1 (de) | Bilderzeugungssysteme und verfahren zum erzeugen von bildern mit hohem dynamikbereich | |
DE10356850A1 (de) | Vertikaler Farbfotodetektor mit erhöhter Empfindlichkeit und kompatibler Videoschnittstelle | |
JP3337976B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: HEYER, V., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 806 |