| 主权项 |
1.一种像素感测器单元,包含: 一第一传导型之一基板; 一光电转换装置,其包含在该基板中之一第二传导 型之一区域并具有一第一接脚电位;及 一电荷收集区域,其用于接收来自该光电转换装置 的电荷,该电荷收集区域包含位于该第二传导型之 一区域之一上表面之该第一传导型之一区域并具 有一第二接脚电位,其中该第二接脚电位系不同于 该第一接脚电位。 2.如请求项1之像素感测器单元,其进一步包含用于 自该光电转换装置转移电荷至该电荷收集区域之 一转移电晶体。 3.如请求项1之像素感测器单元,其中该电荷收集区 域为一浮动扩散区域。 4.如请求项1之像素感测器单元,其中该光电转换装 置为一光电二极体。 5.如请求项4之像素感测器单元,其中该光电二极体 为一接脚光电二极体。 6.如请求项1之像素感测器单元,其中该电荷收集区 域系在该第一传导型之一区域内。 7.如请求项1之像素感测器单元,其中该第二传导型 区域包含一n型区域,其中该第一传导型区域系为 一形成于该n型区域内之p+型区域。 8.如请求项7之像素感测器单元,其进一步包含在该 n型区域内之一n+型区域。 9.如请求项8之像素感测器单元,其中该n+型区域与 该p+型区域藉由该n型区域之一部分而彼此分离。 10.如请求项8之像素感测器单元,其中该p+型区域包 围在该n+型区域周围,该n+型区域扩展入该n型区域 内。 11.如请求项8之像素感测器单元,其中该n+型区域与 一接触件相关联。 12.如请求项7之像素感测器单元,其中该p+型区域位 于邻近于一转移电晶体闸极的位置。 13.如请求项7之像素感测器单元,其中该p+型区域不 与一重设电晶体闸极通道区域接触。 14.如请求项1之像素感测器单元,其进一步包含电 连接至该第二传导型区域之一外部储存电容器。 15.一种像素感测器单元,其包含: 一光电转换装置,该光电转换装置为一具有一第一 接脚电位(VPIN1)之光电二极体; 一电荷收集区域,其用于接收来自该光电转换装置 的电荷,该电荷收集区域系为一二极体并具有不同 于该第一接脚电位(VPIN1)之一第二接脚电位(VPIN2), 该电荷收集区域包含: 一第二传导型之一第一掺杂区域,其用于接收来自 该光电转换装置的电荷,一第一传导型之一第二掺 杂区域,其在该第一掺杂区域内,及该第二传导型 之一第三掺杂区域,其在该第一掺杂区域内;及 一转移电晶体,其用于自该光电转换装置转移电荷 至该电荷收集区域,且其中该第二掺杂区域及该第 一掺杂区域形成一二极体,且该第二掺杂区域邻近 于该转移电晶体之一闸极。 16.如请求项15之像素感测器单元,其中该第二接脚 电位大于该第一接脚电位。 17.如请求项15之像素感测器单元,其中以比该电荷 收集区域之该第一掺杂区域更高的该第二传导型 之一掺杂物浓度植入该第三掺杂区域。 18.如请求项15之像素感测器单元,其中该电荷收集 区域为一浮动扩散区域。 19.如请求项15之像素感测器单元,其中该光电转换 装置为一光电二极体。 20.如请求项19之像素感测器单元,其中该光电二极 体为一接脚光电二极体。 21.如请求项15之像素感测器单元,其中该第二掺杂 区域掺杂p+。 22.如请求项15之像素感测器单元,其进一步包含连 接至该第三掺杂区域之一储存电容器。 23.如请求项22之像素感测器单元,其中该储存电容 器经由一接触件而连接至该第三掺杂区域。 24.如请求项23之像素感测器单元,其中该接触件为 一低欧姆接触件。 25.如请求项15之像素感测器单元,其中该第二掺杂 区域及该第三掺杂区域藉由该第一掺杂区域之一 部分而彼此分离。 26.如请求项15之像素感测器单元,其中该第二掺杂 区域包围在该第三掺杂区域周围,该第三掺杂区域 扩展入该第一掺杂区域中。 27.一种像素感测器单元,其包含: 一第一传导型之一基板; 一光电转换装置,其包含在该基板中之一第二传导 型之一区域; 一电荷收集区域,其用以自该光电转换装置接收电 荷,该电荷收集区域包含位于该第二导电型之一区 域之一上表面之该第一导电型之一区域;该电荷收 集区域具有接收来自该光电转换装置之电荷且回 应以提供代表在该光电转换装置上之入射光之一 输出讯号的一二极体,该电荷收集区域具有至少两 个输出讯号对所接收电荷之特征,该等两个特征各 别具有一第一输出讯号斜率及一第二输出讯号斜 率;及 该第二输出讯号斜率,其以低于该第一输出讯号斜 率之一比率上升。 28.如请求项27之像素感测器单元,其中该输出讯号 为一电压讯号。 29.如请求项27之像素感测器单元,其进一步包含用 于自该光电转换装置转移电荷至该电荷收集区域 之一转移电晶体。 30.如请求项27之像素感测器单元,其中该电荷收集 区域为一浮动扩散的区域。 31.如请求项27之像素感测器单元,其中该光电转换 装置为一光电二极体。 32.如请求项31之像素感测器单元,其中该光电二极 体为一接脚光电二极体。 33.如请求项27之像素感测器单元,其中该二极体系 在该第一传导型之一区域内。 34.如请求项27之像素感测器单元,其中该第二导电 型区域包含一n型区域,其中该第二导电型区域系 为一形成于该n型区域内之p+型区域。 35.如请求项34之像素感测器单元,其进一步包含在 该n型区域内之一n+型区域。 36.如请求项35之像素感测器单元,其中该n+型区域 与该p+型区域藉由该n型区域之一部分而彼此分离 。 37.如请求项35之像素感测器单元,其中该p+型区域 包围在该n+型区域周围,该n+型区域扩展入该n型区 域中。 38.如请求项35之像素感测器单元,其中该n+型区域 与一接触件相关联。 39.如请求项34之像素感测器单元,其中该p+型区域 位于邻近于一转移电晶体闸极的位置。 40.如请求项34之像素感测器单元,其中该p+型区域 不与一重设电晶体闸极通道区域接触。 41.如请求项27之像素感测器单元,其进一步包含电 连接至该电荷收集区域之一外部储存电容器。 42.一种处理系统,其包含: 一处理器;及 一影像器,其耦合至该处理器,其具有像素感测器 单元,其中每一像素感测器单元包含: 一第一导电型之一基板; 一光电转换装置,其包含在该基板内之一第二导电 型之一区域并具有一第一接脚电位; 一电荷收集区域,其用以自该光电转换装置接收电 荷,该电荷收集区域包含位于该第二导电型之一区 域之一上表面之该第一导电型之一区域并具有一 第二接脚电位,其中该第二接脚电位系不同于该第 一接脚电位; 一用于自该光电转换装置转移电荷至该电荷收集 区域的转移电晶体;及 一读出电路,其包含至少一输出电晶体。 43.如请求项42之系统,其中该电荷收集区域为一浮 动扩散区域。 44.如请求项42之系统,其进一步包含电连接至该电 荷收集区域之一储存电容器。 45.如请求项42之系统,其中该影像器为一CMOS影像器 。 46.一种影像器积体电路,其包含: 一掺杂层,其形成于一基板中; 一像素感测器单元阵列,其形成于该掺杂层中,其 中每一像素感测器单元包含; 一第一导电型之该基板; 一电荷收集区域,其用以自该光电转换装置接收电 荷,该电荷收集区域包含位于该第二导电型之一区 域之一上表面之该第一导电型之一区域,该电荷收 集区域,其具有接收来自该光电转换装置之电荷且 回应以提供代表在该光电转换装置上之入射光之 一输出讯号的一二极体,该电荷收集区域具有至少 两个输出讯号对所接收电荷之特征,该等两个特征 具有根据所接收电荷之一位准之各别输出讯号斜 率;及 讯号处理电路,其形成于该基板中且电连接至该阵 列,用于接收及处理表示藉由该阵列所获得之一影 像的像素讯号且用于提供表示该影像之输出资料 。 47.如请求项46之影像器积体电路,其中该电荷收集 区域为一浮动扩散区域。 48.如请求项46之影像器积体电路,其进一步包含电 连接至该电荷收集区域之一储存电容器。 49.如请求项46之影像器积体电路,其中该影像器为 一CMOS影像器。 50.一种影像器,其包含: 复数个像素感测单元,其中各像素感测单元包含: 一第一导电型之一基板; 一光电转换装置,其包含在该基板内之一第二导电 型之一区域; 一电荷收集区域,其用以自该光电转换装置接收电 荷,该电荷收集区域包含位于该第二导电型之一区 域之一上表面之该第一导电型之一区域,该电荷收 集区域具有接收来自至少一光电转换装置之电荷 且回应以提供表示在该至少一光电转换装置上之 入射光之一输出讯号的一二极体,该电荷收集区域 具有至少两个输出讯号对所接收电荷之特征,该等 两个特征各别具有一第一输出讯号斜率及一第二 输出讯号斜率;及 该第二输出讯号斜率,其以低于该第一输出讯号斜 率之一比率上升。 51.如请求项50之影像器,其中该电荷收集区域为一 浮动扩散区域。 52.如请求项50之影像器,其中该影像器为一电荷耦 合装置(CCD)影像器。 53.一种形成一像素感测器单元之方法,其包含以下 步骤: 形成一第一导电型之一基板; 形成具有一光电转换装置之该像素感测器单元,该 光电转换装置包含在该基板内之该第二导电型之 一区域;及 形成用于接收来自该光电转换装置之电荷的一电 荷收集区域,该电荷收集区域包含位于该第二导电 型之一区域之一上表面之该第一导电型之一区域, 该电荷收集区域包含接收来自至少一个光电转换 装置之电荷且回应以提供表示在该至少一个光电 转换装置上之入射光之一输出讯号的一二极体,该 电荷收集区域具有至少两个输出讯号对所接收电 荷之特征,该等两个特征各自具有一第一输出讯号 斜率及一第二输出讯号斜率,该第二输出讯号斜率 以低于该第一输出讯号斜率之一比率上升。 54.如请求项53之方法,其进一步包含形成用于将电 荷自该光电转换装置转移至该电荷收集区域之一 转移电晶体。 55.如请求项53之方法,其中该电荷收集区域为一浮 动扩散区域。 56.如请求项53之方法,其中该光电转换装置为一光 电二极体。 57.如请求项56之方法,其中该光电二极体为一接脚 光电二极体。 58.如请求项53之方法,其中该二极体系在该第一传 导型之一区域内。 59.如请求项53之方法,其中该第二导电型区域包含 一n型区域,其中该第一导电区域系为形成于该n型 区域内之一p+型区域。 60.如请求项59之方法,其进一步包含在该n型区域内 之一n+型区域。 61.如请求项60之方法,其中该n+型区域与一接触件 相关联。 62.如请求项60之方法,其中该n+型区域及该p+型区域 藉由该n型区域之一部分而彼此分离。 63.如请求项60之方法,其中该p+型区域包围在该n+型 区域周围,该n+型区域扩展入该n型区域中。 64.如请求项59之方法,其中将该p+型区域位于邻近 于一转移电晶体闸极的位置。 65.如请求项59之方法,其中将该p+型区域不与一重 设电晶体闸极通道区域接触。 66.如请求项53之方法,其进一步包含形成电连接至 该电荷收集区域之一外部电容器。 67.一种形成一像素感测器单元之方法,其包含以下 步骤: 形成该像素感测器单元,其备有一第一接脚电位之 光电二极体及包含具有不同于该第一接脚电位( VPIN1)之一第二接脚电位(VPIN2)的一二极体之一电荷 收集区域,该二极体具有一第一传导型之一第一掺 杂区域; 形成与该电荷收集区域相关联具有一第二传导型 的一第二掺杂区域; 形成连接至该电荷收集区域之一接触件;及 形成在该接触件下具有该第一传导型且与该电荷 收集区域相关联之一第三掺杂区域。 68.如请求项67之方法,其中该第二接脚电位大于该 第一接脚电位。 69.如请求项67之方法,其中以比该电荷收集区域之 该第一掺杂区域更高的该第一传导型之一掺杂物 浓度掺杂该第三掺杂区域。 70.如请求项67之方法,其中该电荷收集区域为一浮 动扩散区域。 71.如请求项67之方法,其中该光电转换装置为一光 电二极体。 72.如请求项71之方法,其中该光电二极体为一接脚 光电二极体。 73.如请求项67之方法,其中该第二掺杂区域掺杂p+ 。 74.如请求项67之方法,其进一步包含形成连接至该 第三掺杂区域之一储存电容器。 75.如请求项74之方法,其中该储存电容器经由一接 触件连接至该第三掺杂区域。 76.如请求项75之方法,其中该接触件为一低欧姆接 触件。 77.如请求项67之方法,其中该第二掺杂区域及该第 三掺杂区域藉由该第一掺杂区域之一部分而彼此 分离。 78.如请求项67之方法,其中该第二掺杂区域围绕在 该第三掺杂区域周围,该第三掺杂区域扩展入该第 一掺杂区域中。 图式简单说明: 图1为具有像素阵列之习知影像器装置的方块图; 图2为习知影像感测器之像素之一部分的横截面图 ; 图3为用于图2中描述之像素之电位图; 图4为展示对于图2之像素的输出电压作为输入光 讯号之函数的图表; 图5为根据本发明之一实施例之影像感测器之像素 之一部分的横截面图; 图6为用于图5之像素之电位图; 图7为展示对于图5之像素的输出电压作为输入光 讯号之函数的图表; 图8展示了在根据制造本发明之图5之实施例的方 法所执行之处理的初始阶段期间,图5之光电二极 体之一部分的横截面图; 图9展示了在图8中所示之处理阶段之后的处理阶 段; 图10展示了在图9中所示之处理阶段之后的处理阶 段; 图11展示了在图10中所示之处理阶段之后的处理阶 段; 图12展示了在图11中所示之处理阶段之后的处理阶 段; 图13展示了在图12中所示之处理阶段之后的处理阶 段; 图14展示了根据本发明之另一实施例之影像感测 器之像素之一部分的横截面图; 图15为用于图14之影像感测器之电位图; 图16为用于根据本发明之另一实施例之电位图; 图17为使用根据本发明之各种实施例之任何一个 建构之影像器的处理系统的示意图。 |
