TW201434143A - 包含具有鏡像電晶體佈局像素單元之影像感測器 - Google Patents

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Abstract

一種影像感測器包含水平毗鄰於一第二像素單元之一第一像素單元。每一像素單元包含複數個光電二極體及一共用浮動擴散區。該第一像素單元之一第一像素電晶體區具有複數個像素電晶體。該第二像素單元之一第二像素電晶體區水平毗鄰於該第一像素電晶體區且亦具有複數個像素電晶體。該第二像素電晶體區之一電晶體佈局係該第一像素電晶體區之一電晶體佈局之一鏡像。

Description

包含具有鏡像電晶體佈局像素單元之影像感測器
本發明一般而言係關於影像感測器，且特定而言(但非排他性地)係關於互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器之佈局。
影像感測器已變得普遍存在。其廣泛地用於數位靜態相機、蜂巢式電話、保全攝影機以及醫療、汽車及其他應用中。用以製造影像感測器且特定而言互補金屬氧化物半導體(「CMOS」)影像感測器之技術已不斷快步地前進。舉例而言，對較高解析度及較低電力消耗之需求已促進此等影像感測器之進一步小型化及整合。
習用CMOS影像感測器通常具有其中複數個像素配置成一個二維陣列之一組態，其中每一像素包含一光電二極體及相關聯之像素電晶體。最近，隨著影像感測器之繼續小型化，為了減少由每一像素佔據之面積，已實施其中在數個光電二極體當中共用像素電晶體之一像素共用結構。然而，一像素共用結構之典型佈局通常由於像素電晶體之各個部分彼此緊鄰而在其之間具有洩漏問題。
100‧‧‧影像感測器
105‧‧‧像素陣列
110‧‧‧讀出電路
115‧‧‧功能邏輯
120‧‧‧控制電路
200‧‧‧陣列
202‧‧‧像素單元
204‧‧‧像素單元
206‧‧‧像素單元
208‧‧‧像素單元
210‧‧‧像素單元
300‧‧‧像素電路
402‧‧‧閘極
404‧‧‧摻雜區
406‧‧‧摻雜區
408‧‧‧閘極/源極隨耦器電壓供應連接
410‧‧‧摻雜區
412‧‧‧閘極
414‧‧‧摻雜區
416‧‧‧摻雜區
418‧‧‧共用源極隨耦器電壓供應連接/連接
420‧‧‧行位元線連接/連接
422‧‧‧共用重設電壓供應連接/共用重設電壓供應連接/連 接/共用源極隨耦器電壓供應連接
424‧‧‧垂直線/線
426‧‧‧行位元線連接/連接
428‧‧‧源極隨耦器電壓供應連接/共用源極隨耦器電壓供 應連接/連接
430‧‧‧垂直線/線
504‧‧‧垂直金屬佈線/行位元線佈線
506‧‧‧重設電壓供應佈線
508‧‧‧行位元線佈線
510‧‧‧源極隨耦器電壓供應佈線
512‧‧‧垂直金屬佈線/行位元線佈線
516‧‧‧水平金屬佈線/金屬佈線
522‧‧‧金屬佈線
524‧‧‧金屬佈線
526‧‧‧水平金屬佈線/金屬佈線
612‧‧‧閘極
614‧‧‧摻雜區
616‧‧‧摻雜區
618‧‧‧源極隨耦器電壓供應連接
620‧‧‧行位元線連接
622‧‧‧共用重設電壓供應連接/重設電壓供應連接
624‧‧‧垂直線/線
626‧‧‧行位元線連接
628‧‧‧共用源極隨耦器電壓供應連接/源極隨耦器電壓供應連接
630‧‧‧垂直線/線
700‧‧‧像素電路
806‧‧‧垂直重設電壓供應佈線
B‧‧‧藍色
C1-Ci‧‧‧行
C1-Cx‧‧‧行
FD‧‧‧共用浮動擴散區/浮動擴散區
G‧‧‧綠色
PD1-PDn‧‧‧光電二極體
R‧‧‧紅色
R1-Rj‧‧‧列
R1-Ry‧‧‧列
RS‧‧‧列選擇電晶體
RST‧‧‧重設電晶體/共用重設電晶體
RSTVDD‧‧‧重設電壓供應/重設電壓供應佈線/垂直重設電壓供應佈線
SF‧‧‧源極隨耦器電晶體
SFVDD‧‧‧源極隨耦器電壓供應/源極隨耦器電壓供應佈線
TX1-TXn‧‧‧轉移閘極/轉移電晶體
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
參考以下各圖闡述本發明之非限制性及非窮盡性實施例，其中在所有各視圖中相似參考編號指代相似部件，除非另有規定。
圖1係圖解說明根據本發明之一實施例之一影像感測器之一方塊 圖。
圖2係根據本發明之一實施例之一影像感測器之一像素單元陣列之一圖式。
圖3係圖解說明根據本發明之一實施例之一影像感測器內之兩個像素單元之像素電路之一電路圖。
圖4係根據本發明之一實施例具有鏡像電晶體佈局之一影像感測器之六個像素單元之一圖式。
圖5係圖4之六個像素單元之一圖式，其進一步圖解說明數個金屬佈線。
圖6係根據本發明之一實施例具有鏡像電晶體佈局及一共用重設電晶體之一影像感測器之六個像素單元之一圖式。
圖7係圖解說明根據本發明之一實施例具有共用重設電晶體之一影像感測器內之兩個像素單元之像素電路之一電路圖。
圖8係圖6之六個像素單元之一圖式，其進一步圖解說明數個金屬佈線。
本文中闡述帶有具有一鏡像電晶體佈局之像素單元之一影像感測器之實施例。在以下說明中，陳述眾多特定細節以提供對該等實施例之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將認識到，可在無該等特定細節中之一或多者之情況下或運用其他方法、組件、材料等實踐本文中所闡述之技術。在其他例項中，為避免使特定態樣模糊，未詳細展示或闡述眾所周知之結構、材料或操作。
在本說明書通篇中對「一項實施例」或「一實施例」之提及意指結合該實施例所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實施例中。因此，在本說明書通篇中各個地方短語「在一項實施例中」或「在一實施例中」之出現未必全部指代相同實施例。此 外，該等特定特徵、結構或特性可以任何適合方式組合於一或多個實施例中。
圖1係圖解說明根據本發明之一實施例之一影像感測器100之一方塊圖。影像感測器100之所圖解說明實施例包含一主動區域(即，像素陣列105)、讀出電路110、功能邏輯115及控制電路120。
舉例而言，像素陣列105可係背側或前側照明式成像像素(例如，像素PD1、...、Pn)之一個二維陣列。在一項實施例中，每一像素係一主動像素感測器(「APS」)，諸如一互補金屬氧化物半導體(「CMOS」)成像像素。如所圖解說明，每一像素配置至一列(例如，列R1至Ry)及一行(例如，行C1至Cx)中以獲取一人、地點或物件之影像資料，接著可使用該影像資料再現該人、地點或物件之一影像。
在每一像素已獲取其影像資料或影像電荷之後，該影像資料由讀出電路110讀出且轉移至功能邏輯115。讀出電路110可包含放大電路、類比轉數位轉換電路或其他。功能邏輯115可僅儲存該影像資料或甚至藉由應用後影像效應(例如，修剪、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)來操縱該影像資料。在一項實施例中，讀出電路110可沿著讀出行線一次讀出一列影像資料(所圖解說明)或可使用各種其他技術(未圖解說明)讀出該影像資料，諸如一串列讀出或同時對所有像素之一全並列讀出。
控制電路120耦合至像素陣列105以控制像素陣列105之操作特性。舉例而言，控制電路120可產生用於控制影像獲取之一快門信號。
圖2係根據本發明之一實施例之一影像感測器之像素單元(例如，像素單元202、204、206、208及210)之一陣列200之一圖式。在一項態樣中，一「像素單元」係一或多個成像像素(諸如圖1中之影像感測器100中之像素陣列105之成像像素)之一分組。一像素單元可包含各 自與該像素單元之一單獨像素對應之數個光電二極體且亦可包含在該像素單元之光電二極體當中共用之至少一個像素電晶體。
可在一影像感測器之主動區域中包含數個彩色成像像素，諸如紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)成像像素。舉例而言，將像素單元202圖解說明為包含配置成一拜耳(Bayer)圖案之四個彩色成像像素(例如，一個R像素、一個B像素及兩個G像素)。根據本發明之教示，可將未展示之其他彩色成像像素及其他彩色圖案實施至像素單元中。
如所圖解說明，陣列200之每一像素單元配置至一列(例如，列R1至Rj)及一行(例如，行C1至Ci)中。因此，根據本文中之教示之一影像感測器可包含一成像像素陣列及一像素單元陣列兩者，其中該像素單元陣列係像素陣列中之成像像素之一經組織分組。此外，如下文將更詳細地論述，每一像素單元可具有係下一行中毗鄰之像素單元之一鏡像之一像素電晶體佈局。舉例而言，像素單元204之像素電晶體佈局可係像素單元202之像素電晶體佈局之一鏡像。
圖3係圖解說明根據本發明之一實施例之一影像感測器內之兩個像素單元之像素電路之一電路圖。像素電路300係用於實施圖2之陣列200內之每一像素單元之一個可能像素電路架構。然而，應瞭解，本發明之實施例並不限於所圖解說明之像素架構；而是，受益於本發明之熟習此項技術者將理解本發明教示亦適用於各種其他像素架構。
在圖3中，像素單元1及像素單元m配置在兩列及一行中。每一像素電路之所圖解說明實施例包含四個光電二極體(PD1至PD4)、四個轉移電晶體(TX1至TX4)、一重設電晶體RST、一源極隨耦器電晶體SF及一列選擇電晶體RS。在第一光電二極體PD1之一讀出操作期間，轉移電晶體TX1接收一轉移信號，該轉移信號致使轉移電晶體TX1將在光電二極體PD1中累積之電荷轉移至一共用浮動擴散區FD。
重設電晶體RST耦合於一重設電壓供應RSTVDD與浮動擴散區FD 之間以在一重設信號之控制下進行重設(例如，將FD放電或充電至一預設電壓)。浮動擴散區FD耦合至源極隨耦器電晶體SF之閘極。源極隨耦器電晶體SF耦合於一源極隨耦器電壓供應SFVDD與列選擇電晶體RS之間。源極隨耦器電晶體SF作為提供來自浮動擴散區FD之一高阻抗輸出之一源極隨耦器操作。最後，列選擇電晶體RS在一列選擇信號之控制下選擇性地將像素電路之輸出耦合至行位元線。在一項實施例中，轉移信號、重設信號及列選擇信號均由控制電路120產生。可運用影像感測器中所包含之金屬互連層(即，佈線)在像素電路中路由轉移信號、重設信號、列選擇信號、源極隨耦器電壓供應SFVDD、重設電壓供應RSTVDD及接地。
圖4係根據本發明之一實施例具有鏡像像素電晶體佈局之一影像感測器之六個像素單元(例如，像素單元1至6)之一圖式。圖4之六個像素單元配置至包含總共4列及6行像素之像素單元之兩列(R1及R2)及三行(C1至C3)中。像素單元1至6可表示圖2之陣列200中所包含之像素單元中之至少某些像素單元。舉例而言，像素單元1可對應於圖2之像素單元202，像素單元2可對應於像素單元204，且像素單元4可對應於像素單元208。
如圖4中所展示，每一像素單元包含一光電二極體區及一像素電晶體區。在光電二極體區內，每一所圖解說明像素單元包含四個光電二極體(PDn)、四個轉移閘極(TXn)及一共用浮動擴散區FD。在圖4之所圖解說明實例中，每一像素單元包含不多於且不少於四個光電二極體及不多於一個共用浮動擴散區FD。此外，浮動擴散區耦合在一起將增加一浮動擴散電容，此可導致轉換增益/敏感度之一降低。因此，在一項實施例中，每一像素單元之浮動擴散區FD不耦合至任何其他像素單元之任何其他浮動擴散區。
在像素電晶體區內，每一所圖解說明像素單元包含一源極隨耦 器電晶體SF、一列選擇電晶體RS及一重設電晶體RST。源極隨耦器電晶體SF包含一閘極402以及摻雜區404及406(即，汲極及源極)。列選擇電晶體RS包含一閘極408以及摻雜區406及410。將重設電晶體RST展示為包含一閘極412以及摻雜區414及416。每一像素單元之像素電路如上文參考圖3之電路圖所闡述而耦合及起作用以自一各別浮動擴散區讀出影像資料。舉例而言，在第一光電二極體PD1之一讀出操作期間，轉移閘極TX1接收一轉移信號，該轉移信號致使將在光電二極體PD1中累積之電荷轉移至像素單元1之共用浮動擴散區FD。
像素單元1之重設電晶體RST經耦合以在於閘極412處接收之一重設信號之控制下進行重設(例如，將FD放電或充電至一預設電壓)。像素單元1之浮動擴散區FD耦合至源極隨耦器電晶體SF之閘極402。像素單元1之源極隨耦器電晶體SF作為提供來自相關聯之浮動擴散區FD之一高阻抗輸出之一源極隨耦器操作。最後，像素單元1之列選擇電晶體RS在於閘極408處接收之一列選擇信號之控制下選擇性地將像素單元1之像素電路之輸出耦合至行位元線連接420。
像素電晶體區中亦包含一共用源極隨耦器電壓供應連接418、一行位元線連接420及一共用重設電壓供應連接422。在一項實施例中，連接418、420及422係用於與在數個像素單元當中載運其各別信號之金屬佈線(下文參考圖5所論述)連接之金屬墊。
將圖4之像素電晶體區展示為在其各別光電二極體區之外側垂直位移(沿著y軸)。舉例而言，像素單元1之像素電晶體區在像素單元1之光電二極體區之下方及外側垂直位移，以使得像素單元1之像素電晶體區安置於像素單元1之光電二極體區與下列中之像素單元(即，像素單元4)之光電二極體區之間。此外，光電二極體及像素電晶體區水平毗鄰於相同列中之像素單元之光電二極體及像素電晶體區。舉例而言，像素單元2水平毗鄰(沿著x軸)於像素單元1，此意味著像素單元2 之光電二極體區水平毗鄰於像素單元1之光電二極體區且像素單元2之像素電晶體區水平毗鄰於像素單元1之像素電晶體區。
圖4中進一步展示每一像素電晶體區之像素電晶體佈局係一水平毗鄰像素電晶體區之像素電晶體佈局之一鏡像。亦即，在一項實施例中，一個像素電晶體區之像素電晶體佈局與一水平毗鄰像素電晶體區之像素電晶體佈局等同，但被反轉。舉例而言，像素單元2之像素電晶體區之像素電晶體佈局係像素單元1之像素電晶體區之像素電晶體佈局之一鏡像。沿著x軸自左至右閱讀，像素單元1之電晶體佈局包含源極隨耦器電壓供應連接408、源極隨耦器電晶體SF、列選擇電晶體RS、行位元線連接420、重設電晶體RST及最後重設電壓供應連接422，而仍自左至右閱讀，像素單元2之電晶體佈局包含重設電壓供應連接422、重設電晶體RST、行位元線連接426、列選擇電晶體RS、源極隨耦器電晶體SF及最後源極隨耦器電壓供應連接428。
如圖4中所展示，像素單元1及2之像素電晶體佈局之間的鏡像係繞將像素單元2與像素單元1分離之一垂直(沿著y軸)線424取得的。在一項實施例中，線424平分重設電壓供應連接422，以使得鏡像係繞重設電壓供應連接422之中心取得的。因此，像素單元1之重設電晶體RST毗鄰於像素單元2之重設電晶體RST，其中兩個重設電晶體耦合至相同重設電壓供應連接422。因此，重設電壓供應連接422係在像素單元1與像素單元2之間共用之一共用連接。具有鏡像電晶體佈局及一共用重設電壓供應連接422可在像素電晶體區之組件之間提供更多空間及更佳隔離以便減少洩漏。此外，具有一共用重設電壓供應連接422可需要減少互連耦合之較少金屬佈線。
如上文所提及，每一像素電晶體區之像素電晶體佈局係一水平毗鄰像素電晶體區之像素電晶體佈局之一鏡像。因此，不僅像素單元2之像素電晶體佈局係像素單元1之像素電晶體佈局之一鏡像，而且像 素單元3之像素電晶體佈局係像素單元2之像素電晶體佈局之一鏡像。因此，像素單元3與像素單元2共用一源極隨耦器電壓供應連接428，其中像素單元2之源極隨耦器電晶體SF毗鄰於像素單元3之源極隨耦器電晶體SF安置。如圖4中所展示，像素單元2及3之像素電晶體佈局之間的鏡像係繞將像素單元3與像素單元2分離之一垂直(沿著y軸)線430取得的。在一項實施例中，線430平分源極隨耦器電壓供應連接428，以使得鏡像係繞源極隨耦器電壓供應連接428之中心取得的。
在像素單元之間具有鏡像電晶體佈局及一共用源極隨耦器電壓供應連接428可在像素電晶體區之組件之間提供進一步之空間及更佳隔離以便進一步減少洩漏。此外，具有一共用源極隨耦器電壓供應連接422可需要進一步減少互連耦合之較少金屬佈線。
在一項實施例中，鏡像電晶體佈局及共用連接(例如，連接422及428)提供可分配給像素電晶體區內之其他額外特徵之額外像素區域。舉例而言，額外像素區域可用以提供一接地節點(即，一接地觸點)、一防模糊節點(即，用以收集模糊過量信號之一摻雜井)或可用以允許一較大源極隨耦器電晶體SF以提供較低隨機電報(RTG)雜訊。
圖5係圖4之六個像素單元之一圖式，其進一步圖解說明數個金屬佈線。如上文所提及，該六個像素單元配置至包含總共4列及6行像素之像素單元之兩列(R1及R2)及三行(C1至C3)中。圖5中展示垂直(沿著y軸)金屬佈線504至512及水平(沿著x軸)金屬佈線516至526。在一項實施例中，每一金屬佈線係影像感測器中所包含之用於將信號路由至先前所論述之連接(例如，圖4之連接418、420、422、426及428)及自該等連接路由信號之一或多個金屬層。
每一像素單元行可包含用於自各別行輸出影像資料之一各別行位元線佈線(行位元線佈線504、508及512)。然而，源極隨耦器電壓供應佈線(SFVDD)及重設電壓供應佈線(RSTVDD)係在毗鄰行當中共 用之共用佈線。舉例而言，RSTVDD 506在第一行C1及第二行C2兩者之像素單元當中共用，而SFVDD 510在第二行C2及第三行C3兩者之像素單元當中共用。在一項實施例中，源極隨耦器電壓供應與重設電壓供應分離以使得可獨立地設定每一者。
如上文所提及，一像素單元之電晶體佈局係一水平毗鄰像素單元之電晶體佈局之一鏡像。因此，在一項實施例中，該鏡像可繞垂直金屬佈線取得。舉例而言，像素單元1(即，列R1，行C1)之電晶體佈局係像素單元2(即，列R1，行C2)之電晶體佈局之一鏡像，該鏡像係繞在第一像素單元與第二像素單元之間垂直(沿著y軸)延續的重設電壓供應佈線RSTVDD 506取得的。類似地，像素單元2之電晶體佈局係像素單元3(即，列R1，行C3)之電晶體佈局之一鏡像，該鏡像係繞在第二像素單元與第三像素單元之間垂直延續的源極隨耦器電壓供應佈線SFVDD 510取得的。
具有共用佈線可在像素單元之組件之間提供更多空間及更佳隔離以便減少洩漏。此外，具有一共用金屬佈線減少互連耦合、簡化製作且減少成本。
圖5中亦展示水平金屬佈線516至526。金屬佈線516至522用於提供用於控制像素單元之第一列R1中所包含之轉移閘極之轉移信號(TX_1A-TX_1D)。金屬佈線524及526用於分別將重設信號(RST_1)及列選擇信號(RS_1)提供至像素單元之第一列R1之重設電晶體RST及列選擇電晶體RS。
圖6係根據本發明之一實施例具有鏡像電晶體佈局及一共用重設電晶體RST之一影像感測器之六個像素單元之一圖式。圖6之六個像素單元配置至包含總共4列及6行像素之像素單元之兩列(R1及R2)及三行(C1至C3)中。像素單元1至6可表示圖2之陣列200中所包含之像素單元中之至少某些像素單元。舉例而言，像素單元1可對應於圖2之像素單元202，像素單元2可對應於像素單元204，且像素單元4可對應於像 素單元208。
圖6之像素單元在結構及功能上類似於上文所闡述之圖4之像素單元。然而，圖6之像素單元包含在水平毗鄰像素電晶體區之間共用之一共用重設電晶體。舉例而言，圖6圖解說明在像素單元1之像素電晶體區與像素單元2之像素電晶體區之間共用之一共用重設電晶體RST。將共用重設電晶體RST展示為包含一閘極612以及摻雜區614及616。圖6中亦展示一共用重設電壓供應連接622。與圖4之像素單元一樣，圖6中所圖解說明之每一像素電晶體區之像素電晶體佈局係一水平毗鄰像素電晶體區之像素電晶體佈局之一鏡像。亦即，在一項實施例中，一個像素電晶體區之像素電晶體佈局與一水平毗鄰像素電晶體區之像素電晶體佈局等同，但被反轉。以實例之方式，像素單元2之像素電晶體區之像素電晶體佈局係像素單元1之像素電晶體區之像素電晶體佈局之一鏡像。沿著x軸自左至右閱讀，像素單元1之電晶體佈局包含一源極隨耦器電壓供應連接618、源極隨耦器電晶體SF、列選擇電晶體RS、一行位元線連接620以及共用重設電晶體RST及重設電壓供應連接622。此電晶體佈局由像素單元2之電晶體佈局鏡射。亦即，仍自左至右閱讀，像素單元2之電晶體佈局包含重設電壓供應連接622及共用重設電晶體RST、行位元線連接626、列選擇電晶體RS、源極隨耦器電晶體SF及最後一共用源極隨耦器電壓供應連接628。
如圖6中所展示，像素單元1及2之像素電晶體佈局之間的鏡像係繞將像素單元2與像素單元1分離之一垂直(沿著y軸)線624取得的。在一項實施例中，線624平分重設電壓供應連接622，以使得鏡像係繞重設電壓供應連接622之中心取得的。在另一實施例中，線624平分共用重設電晶體RST以使得鏡像係繞重設電晶體RST之中心取得的。
具有鏡像電晶體佈局以及一共用重設電晶體RST及共用重設電壓供應連接622可在像素電晶體區之組件之間提供更多空間及更佳隔離 以便進一步減少洩漏。此外，具有一共用重設電壓供應連接622及共用重設電晶體RST可需要減少互連耦合之較少金屬佈線。
如上文所提及，每一像素電晶體區之像素電晶體佈局係一水平毗鄰像素電晶體區之像素電晶體佈局之一鏡像。因此，不僅像素單元2之像素電晶體佈局係像素單元1之像素電晶體佈局之一鏡像，而且像素單元3之像素電晶體佈局係像素單元2之像素電晶體佈局之一鏡像。因此，像素單元3與像素單元2共用一源極隨耦器電壓供應連接628，其中像素單元2之源極隨耦器電晶體SF毗鄰於像素單元3之源極隨耦器電晶體SF安置。如圖6中所展示，像素單元2及3之像素電晶體佈局之間的鏡像係繞將像素單元3與像素單元2分離之一垂直(沿著y軸)線630取得的。在一項實施例中，線630平分源極隨耦器電壓供應連接628，以使得鏡像係繞源極隨耦器電壓供應連接628之中心取得的。
圖7係圖解說明根據本發明之一實施例具有共用重設電晶體之一影像感測器內之兩個像素單元之像素電路之一電路圖。像素電路700係用於實施圖2之陣列200內之每一像素單元之一個可能像素電路架構。然而，應瞭解，本發明之實施例並不限於所圖解說明之像素架構；而是，受益於本發明之熟習此項技術者將理解本發明教示亦適用於各種其他像素架構。
在圖7中，像素單元1及像素單元4配置在兩列及一行中。每一像素電路之所圖解說明實施例包含四個光電二極體(PD1至PD4)、四個轉移電晶體(TX1至TX4)、一源極隨耦器電晶體SF及一列選擇電晶體RS。圖3中亦展示在水平(沿著x軸)毗鄰像素單元當中共用之一共用重設電晶體RST。在第一光電二極體PD1之一讀出操作期間，轉移電晶體TX1接收一轉移信號，該轉移信號致使轉移電晶體TX1將在光電二極體PD1中累積之電荷轉移至一共用浮動擴散區FD。
共用重設電晶體RST耦合於一重設電壓供應RSTVDD與浮動擴散 區FD之間以在一重設信號之控制下進行重設(例如，將FD放電或充電至一預設電壓)。浮動擴散區FD耦合至源極隨耦器電晶體SF之閘極。源極隨耦器電晶體SF耦合於一源極隨耦器電壓供應SFVDD與列選擇電晶體RS之間。源極隨耦器電晶體SF作為提供來自浮動擴散區FD之一高阻抗輸出之一源極隨耦器操作。最後，列選擇電晶體RS在一列選擇信號之控制下選擇性地將像素電路之輸出耦合至行位元線。
圖8係圖6之六個像素單元之一圖式，其進一步圖解說明數個金屬佈線。圖8之金屬佈線在結構及功能上類似於上文所闡述之圖5之金屬佈線。然而，垂直重設電壓供應佈線RSTVDD 806經安置以平分重設電壓供應連接622且亦平分共用重設電晶體RST本身。
包含發明摘要中所闡述內容之本發明之所圖解說明實施例之以上說明並非意欲係窮盡性的或將本發明限制於所揭示之精確形式。儘管出於說明性目的而在本文中闡述本發明之特定實施例及實例，但如熟習此項技術者將認識到，可在本發明之範疇內做出各種修改。
可根據以上詳細說明對本發明做出此等修改。以下申請專利範圍中所使用之術語不應理解為將本發明限制於說明書中所揭示之特定實施例。而是，本發明之範疇將完全由以下申請專利範圍來判定，該申請專利範圍將根據所建立之申請專利範圍解釋原則來加以理解。
402‧‧‧閘極
404‧‧‧摻雜區
406‧‧‧摻雜區
408‧‧‧閘極/源極隨耦器電壓供應連接
410‧‧‧摻雜區
412‧‧‧閘極
414‧‧‧摻雜區
416‧‧‧摻雜區
418‧‧‧共用源極隨耦器電壓供應連接/連接
420‧‧‧行位元線連接/連接
422‧‧‧共用重設電壓供應連接/共用重設電壓供應連接/連接/共用源極隨耦器電壓供應連接
424‧‧‧垂直線/線
426‧‧‧行位元線連接/連接
428‧‧‧源極隨耦器電壓供應連接/共用源極隨耦器電壓供應連接/連接
430‧‧‧垂直線/線
C1-C3‧‧‧行
FD‧‧‧共用浮動擴散區/浮動擴散區
PD1-PD16‧‧‧光電二極體
R1-R2‧‧‧列
RS‧‧‧列選擇電晶體
RST‧‧‧重設電晶體/共用重設電晶體
SF‧‧‧源極隨耦器電晶體
TX1-TX16‧‧‧轉移閘極/轉移電晶體
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸

Claims (20)

  1. 一種影像感測器，其包括：一第一像素單元，其具有第一複數個光電二極體及一第一共用浮動擴散區；一第二像素單元，其水平毗鄰於該第一像素單元，具有第二複數個光電二極體及一第二共用浮動擴散區；該第一像素單元之一第一像素電晶體區，其具有用於自該第一共用浮動擴散區讀出影像資料之複數個像素電晶體；及該第二像素單元之一第二像素電晶體區，其水平毗鄰於該第一像素電晶體區，具有用於自該第二共用浮動擴散區讀出影像資料之複數個像素電晶體；其中該第二像素電晶體區之一電晶體佈局係該第一像素電晶體區之一電晶體佈局之一鏡像。
  2. 如請求項1之影像感測器，其中該鏡像係繞將該第一像素單元與該第二像素單元分離之一垂直線取得的。
  3. 如請求項1之影像感測器，其中該等像素電晶體區各自包含一重設電晶體、一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體。
  4. 如請求項3之影像感測器，其中該第一像素電晶體區之該重設電晶體毗鄰於該第二像素電晶體區之該重設電晶體安置，且其中該等重設電晶體兩者耦合至相同共用重設電壓供應連接。
  5. 如請求項3之影像感測器，其中該第一像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體毗鄰於該第二像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體安置，且其中該等源極隨耦器電晶體兩者耦合至相同共用源極隨耦器電壓供應連接。
  6. 如請求項1之影像感測器，其中該等像素電晶體區各自包含一列 選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體，該影像感測器進一步包括在該第一像素電晶體區與該第二像素電晶體區之間共用之一共用重設電晶體，且其中該鏡像係繞平分該共用重設電晶體之一垂直線取得的。
  7. 如請求項1之影像感測器，其中每一像素單元具有不多於一個共用浮動擴散區。
  8. 如請求項1之影像感測器，其中該第一像素電晶體區在包含該第一複數個光電二極體之一第一光電二極體區之外側垂直位移，且其中該第二像素電晶體區在包含該第二複數個光電二極體之一第二光電二極體區之外側垂直位移。
  9. 如請求項1之影像感測器，其中該複數個光電二極體中之每一者包含不多於且不少於四個光電二極體。
  10. 如請求項1之影像感測器，其進一步包括：一第三像素單元，其水平毗鄰於該第二像素單元，具有第三複數個光電二極體及一第三共用浮動擴散區；及該第三像素單元之一第三像素電晶體區，其水平毗鄰於該第二像素電晶體區，具有用於自該第三共用浮動擴散區讀出影像資料之複數個像素電晶體，其中該第三像素電晶體區之一電晶體佈局係該第二像素電晶體區之該電晶體佈局之一鏡像。
  11. 如請求項10之影像感測器，其中該第一像素電晶體區之一重設電晶體毗鄰於該第二像素電晶體區之一重設電晶體安置，且其中該第二像素電晶體區之一源極隨耦器電晶體毗鄰於該第三像素電晶體區之一源極隨耦器電晶體安置。
  12. 一種互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，其包括：一第一像素單元，其具有不多於且不少於四個光電二極體之 一第一光電二極體區及一第一共用浮動擴散區；一第二像素單元，其水平毗鄰於該第一像素單元，具有不多於且不少於四個光電二極體之一第二光電二極體區及一第二共用浮動擴散區；該第一像素單元之一第一像素電晶體區，其在該第一光電二極體區之外側垂直位移且具有一重設電晶體、一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體；及該第二像素單元之一第二像素電晶體區，其在該第二光電二極體區之外側垂直位移且水平毗鄰於該第一像素電晶體區，該第二像素電晶體區具有一重設電晶體、一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體，其中該第二像素電晶體區之一電晶體佈局係該第一像素電晶體區之一電晶體佈局之一鏡像，該鏡像係繞將該第一像素單元與該第二像素單元分離之一垂直線取得的。
  13. 如請求項12之影像感測器，其中該第一像素電晶體區之該重設電晶體毗鄰於該第二像素電晶體區之該重設電晶體安置，且其中該等重設電晶體兩者耦合至相同共用重設電壓供應連接。
  14. 如請求項12之影像感測器，其中該第一像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體毗鄰於該第二像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體安置，且其中該等源極隨耦器電晶體兩者耦合至相同共用源極隨耦器電壓供應連接。
  15. 如請求項12之影像感測器，其中每一像素單元具有不多於一個共用浮動擴散區。
  16. 如請求項12之影像感測器，其進一步包括：一第三像素單元，其水平毗鄰於該第二像素單元，具有不多於且不少於四個光電二極體之第三光電二極體區及一第三共用 浮動擴散區；及該第三像素單元之一第三像素電晶體區，其在該第三光電二極體區之外側垂直移位且水平毗鄰於該第二像素電晶體區，該第三像素電晶體區具有一重設電晶體、一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體，其中該第三像素電晶體區之一電晶體佈局係該第二像素電晶體區之該電晶體佈局之一鏡像，該鏡像係繞將該第二像素單元與該第三像素單元分離之一垂直線取得的。
  17. 如請求項16之影像感測器，其中該第一像素電晶體區之該重設電晶體毗鄰於該第二像素電晶體區之該重設電晶體安置，且其中該第二像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體毗鄰於該第三像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體安置。
  18. 一種互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，其包括：一第一像素單元，其具有不多於且不少於四個光電二極體之一第一光電二極體區及一第一共用浮動擴散區；一第二像素單元，其水平毗鄰於該第一像素單元，具有不多於且不少於四個光電二極體之一第二光電二極體區及一第二共用浮動擴散區；該第一像素單元之一第一像素電晶體區，其在該第一光電二極體區之外側垂直位移且具有一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體；該第二像素單元之一第二像素電晶體區，其在該第二光電二極體區之外側垂直位移且水平毗鄰於該第一像素電晶體區，該第二像素電晶體區具有一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體；及 一共用重設電晶體，其在該第一像素電晶體區與該第二像素電晶體區之間共用，其中該第二像素電晶體區之一電晶體佈局係該第一像素電晶體區之一電晶體佈局之一鏡像，該鏡像係繞平分該共用重設電晶體之一垂直線取得的。
  19. 如請求項18之影像感測器，其進一步包括：一第三像素單元，其水平毗鄰於該第二像素單元，具有不多於且不少於四個光電二極體之第三光電二極體區及一第三共用浮動擴散區；及該第三像素單元之一第三像素電晶體區，其在該第三光電二極體區之外側垂直移位且水平毗鄰於該第二像素電晶體區，該第三像素電晶體區具有一列選擇電晶體及一源極隨耦器電晶體，其中該第三像素電晶體區之一電晶體佈局係該第二像素電晶體區之該電晶體佈局之一鏡像，該鏡像係繞將該第二像素單元與該第三像素單元分離之一垂直線取得的。
  20. 如請求項19之影像感測器，其中該第二像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體毗鄰於該第三像素電晶體區之該源極隨耦器電晶體安置。
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