[实用新型]集成图像传感器

说明书

本公开涉及集成图像传感器。在一个实施例中，集成图像传感器包括像素阵列，其中每个像素包括：光敏区域，被配置为通过生成电子空穴对以形成代表所生成电子‑空穴对中的电子数的第一信号和代表所生成电子‑空穴对中的空穴数的第二信号，来集成发光信号。第一电路部分被配置为存储避光的第一信号。第二电路部分被配置为存储避光的第二信号。第三电路部分被配置为读取第一信号和第二信号，并且能够在第一信号和第二信号之间执行组合操作以生成代表图像的组合信号，其中集成图像传感器被定制为在全局快门控制模式中进行操作。

相关申请的交叉参考

本申请要求2018年8月23日提交的法国专利申请第1857618号的优先权，该申请通过引证引入本文。

技术领域

本申请涉及集成电路，并且更具体地，涉及集成图像传感器和全局快门图像传感器。

背景技术

传统图像传感器使用卷帘快门，当捕获图像时，阵列像素的曝光和阵列中每行电荷的转移在独立的连续瞬间开始和停止，例如具有阵列第一行中电荷的转移和阵列最后一行像素的曝光在时间上重叠的可能性。

像素曝光的同时性不足会导致所获得图像的变形，特别是在捕获的场景包括快速移动的元素时。

称为全局快门图像传感器的一些图像传感器允许同时曝光阵列的所有像素，即使像素的电荷是逐行转移的，并且凭借每个像素中存在附加存储节点来进行，使得可以保持代表照射的电荷，由此延迟其转移。

高动态范围(或HDR，使用本领域技术人员已知的首字母缩略词) 成像器允许在不饱和的情况下捕获包括宽范围照度的图像。为了获得这种图像，需要将代表场景的两个信号进行组合。传统地，使用来自像素的两个独立照射的两个信号。

目前存在用于获得高动态范围图像的各种方法，所有这些都成本昂贵且难以实施。

因此，需要以简单的方式生产全局快门传感器，使得可以获得高动态范围图像。

实用新型内容

常规半导体器件难以获得高动态范围图像。

为了克服上述问题，本公开提供了旨在解决上述问题的至少一部分的技术方案。

在一方面中，提供了一种集成图像传感器，包括像素的阵列，每个像素均包括：光敏区域，被配置为通过生成电子-空穴对以形成代表所生成的电子-空穴对中的电子数的第一信号和代表所生成的电子- 空穴对中的空穴数的第二信号，来集成发光信号；第一电路部分，被配置为存储避光的第一信号；第二电路部分，被配置为存储避光的第二信号；以及第三电路部分，被配置为读取第一信号和第二信号，并且能够在第一信号和第二信号之间执行组合操作，以生成代表图像的组合信号，其中集成图像传感器被定制为在全局快门控制模式下进行操作。

在一些实施例中，第三电路部分被配置为在第一位数上对每个第一信号和每个第二信号进行编码，并且在大于第一位数的第二位数上对每个组合信号进行编码。

在一些实施例中，第二电路部分包括空穴存储区域，空穴存储区域与光敏区域电隔离并且被配置为通过电容效应接收第二信号，并且第三电路部分被配置为通过电容效应接收第二信号，第三电路部分包括读取节点和处理电路，读取节点和处理电路被配置为读取、编码和组合第一信号和第二信号。

在一些实施例中，阵列在半导体衬底中产生，并且每个像素被设置在阱中且完全被相应的且独立的电容隔离沟槽环绕，电容隔离沟槽内衬绝缘材料并且填充有半导体填充材料。