[发明专利]拥有具有交错光电二极管的像素单元的图像传感器

说明书

本发明涉及一种拥有具有交错光电二极管的像素单元的图像传感器。图像传感器包含布置成行及列的阵列的多个光电二极管。所述光电二极管分组成像素单元，其中每一像素单元包含至少四个光电二极管以及耦合到所述四个光电二极管中的每一者的共享像素单元电路。在一个方面中，所述共享像素单元电路可包含共享源极跟随器晶体管。在另一方面中，所述共享像素单元电路包含共享复位晶体管。所述像素单元的所述光电二极管中的两者处于所述阵列的第一列中且所述光电二极管中的另外两者处于所述阵列的第二列中。所述第二列中的所述光电二极管中的一者处于介于所述第一列中的所述两个光电二极管的行之间的行中。

技术领域

本发明大体来说涉及图像传感器，且特定来说但非排他地涉及互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的布局。

背景技术

图像传感器已变得无所不在。其广泛用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全相机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器且特定来说互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器的技术已不断快速地发展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进这些图像传感器的进一步小型化及集成。

常规CMOS图像传感器通常具有其中多个像素布置成二维阵列的配置，其中每一像素包含光电二极管及相关联像素晶体管。最近，随着图像传感器的继续小型化，为减小每一像素所占据的面积，已实施共享结构的像素，其中在数个光电二极管当中共享像素晶体管。然而，共享结构的像素的典型布局通常由于像素晶体管的各种部分紧邻近于彼此而遭受其之间的泄漏问题。

发明内容

本发明的方面涉及一种图像传感器，其包括布置成行及列的阵列的多个光电二极管，其中所述多个光电二极管分组成像素单元，每一像素单元包含第一、第二、第三及第四光电二极管以及耦合到所述第一、第二、第三及第四光电二极管中的每一者的共享像素单元电路，其中所述第一及第二光电二极管处于所述阵列的第一列中且所述第三及第四光电二极管处于所述阵列的第二列中，且其中所述第三光电二极管处于介于所述第一光电二极管的行与所述第二光电二极管的行之间的行中。

本发明的另一方面涉及一种互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器，其包括布置成行及列的阵列的多个光电二极管，其中所述多个光电二极管分组成像素单元，所述像素单元包含：第一、第二、第三及第四光电二极管的第一像素单元以及耦合到所述第一、第二、第三及第四光电二极管中的每一者的第一共享像素单元电路，其中所述第一及第二光电二极管处于所述阵列的第一列中且所述第三及第四光电二极管处于所述阵列的第二列中；及邻近于所述第一像素单元的第二像素单元，其中所述第二像素单元包含第五、第六、第七及第八光电二极管以及耦合到所述第五、第六、第七及第八光电二极管中的每一者的第二共享像素单元电路，其中所述第五及第六光电二极管处于所述阵列的所述第二列中且所述第七及第八光电二极管处于所述阵列的第三列中，且其中所述第六光电二极管处于插置于所述第三光电二极管的行与所述第四光电二极管的行之间的行中。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有规定，否则贯穿各种视图的相似参考元件指代相似部件。

图1是图解说明根据本发明的一实施例的图像传感器的框图。

图2A是根据本发明的一实施例的具有图像传感器的单个经突出显示二光电二极管像素单元的阵列的图式。

图2B是突出显示图2A的图像传感器阵列的两个二光电二极管像素单元的图式。

图2C是突出显示图2A的图像传感器阵列的三个二光电二极管像素单元的图式。

图2D是突出显示图2A的图像传感器阵列的五个二光电二极管像素单元的图式。

图3A是根据本发明的一实施例的具有图像传感器的单个经突出显示四光电二极管像素单元的阵列的图式。