[发明专利]图像传感器器件及其操作方法

说明书

图像传感器器件具有设置在衬底中的第一数量的第一像素和设置在衬底中的第二数量的第二像素。第一数量基本上等于第二数量。光阻挡结构设置在第一像素和第二像素上方。光阻挡结构限定多个第一开口和第二开口，光可以穿过第一开口和第二开口。第一开口设置在第一像素上方。第二开口设置在第二像素上方。第二开口小于第一开口。微控制器配置为在不同的时间点导通不同的第二像素。本发明的实施例还涉及图像传感器器件的操作方法。

技术领域

本发明的实施例涉及图像传感器器件及其操作方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经受了快速增长。IC材料和设计的技术进步已经产生了多代IC，其中每一代都具有比上一代更小和更复杂的电路。在其他应用中，半导体IC可以用于实现图像传感器以感测诸如光的辐射。例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)和电荷耦合器件(CCD)传感器广泛用于各种应用，诸如数码相机或移动电话相机应用。这些器件利用衬底中的像素的阵列(可以包括光电二极管和晶体管)来吸收(即，感测)朝向衬底投射的辐射并且将所感测的辐射转换成电信号。

然而，传统的半导体图像传感器器件仍可能具有各种缺点。例如，图像传感器器件具有选择性地导通和关闭以用于重复周期的像素，其中像素配置为当它们“导通”时收集光而不是当它们“关闭”时收集光。尽管在大多数情况下这种类型的操作很好，但是对于也具有脉冲特性的光源可能存在问题。例如，发光二极管(LED)器件可以在每个脉冲周期内具有“导通”和“关闭”时段。LED器件可以在“导通”时段期间发射光但在“关闭”时段期间不发射光。这样，如果图像传感器器件的脉冲频率不与LED器件的脉冲频率同步，则图像传感器器件可以捕获LED器件的“闪烁”图像。换句话说，来自LED的光看起来好像是“闪烁”到图像传感器器件，即使人眼仍然可以观察到稳定或连续导通的LED。当产生闪烁效应时，不仅在视觉上令人不愉快，而且还可能是危险的，例如在使用图像传感器来监测车辆周围环境的汽车应用中，诸如交通信号或使用LED光源的其他标志。

因此，虽然现有的半导体图像传感器对于它们的预期目的通常已经足够，但是它们不是在每个方面都已完全令人满意。

发明内容

本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：多个第一像素，每个所述第一像素配置为具有第一量子效率；以及多个第二像素，其中，每个所述第二像素配置为具有低于所述第一量子效率的第二量子效率。

本发明的另一实施例提供了一种图像传感器器件，包括：第一数量的第一像素，设置在衬底中；第二数量的第二像素，设置在所述衬底中，其中，所述第一数量等于所述第二数量；光阻挡结构，设置在所述第一像素和所述第二像素上方，其中，所述光阻挡结构限定多个第一开口和第二开口，光能够通过所述第一开口和所述第二开口，其中，所述第一开口设置在所述第一像素上方，其中，所述第二开口设置在所述第二像素上方，并且其中，所述第二开口小于所述第一开口；以及微控制器，配置为在不同的时间点导通不同的所述第二像素。

本发明的又一实施例提供了一种操作图像传感器器件的方法，包括：以第一频率导通和关闭多个第一像素，其中，每个所述第一像素以第一量子效率感测光；以及以小于所述第一频率的第二频率导通和关闭多个第二像素，其中，每个所述第二像素以低于所述第一量子效率的第二量子效率感测光。

附图说明

当结合附图执行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。还要强调的是，所附附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应认为是对范围的限制，因为本发明同样可以适用于其他实施例。

图1包括示出闪烁效应的图像。

图2示出了根据本发明的实施例的图像传感器器件的示意性局部截面图。

图3示出了根据本发明的实施例的图像传感器器件的示意性局部顶视图。