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公開番号2025031570
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024116615
出願日2024-07-22
発明の名称イメージセンサー
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人ITOH
主分類H10F 39/18 20250101AFI20250228BHJP()
要約【課題】ピクセル回路内の構成要素の間のカップリングを防止して高品質のイメージセンサーを提供すること。
【解決手段】本発明は、複数のピクセルが行列形状に配列されたピクセルアレイを含むイメージセンサーに関する。前記複数のピクセルは、各々に、少なくとも1つの光電変換素子、前記光電変換素子の電荷が伝達される少なくとも1つのフローティング拡散領域、リセットノードの電圧を前記少なくとも1つのフローティング拡散領域に伝達するリセットトランジスタ、一端がピクセル電圧ノードに連結され、前記フローティング拡散領域の電荷に対応したサンプリング電圧を出力するソースフォロワートランジスタ、及び、一端が前記ソースフォロワートランジスタのソースノードに連結され、出力ノードに前記サンプリング電圧を出力する選択トランジスタ、を含む。
【選択図】図5A

特許請求の範囲【請求項１】
互いに隣接するように配置された第１ピクセルおよび第２ピクセルを含む複数のピクセルが行列形状に配列された、ピクセルアレイを含む、イメージセンサーであって、
前記複数のピクセルは、各々に、
少なくとも１つの光電変換素子と、
前記少なくとも１つの光電変換素子の電荷が伝達される、少なくとも１つのフローティング拡散領域と、
リセットノードの電圧を前記少なくとも１つのフローティング拡散領域に伝達する、リセットトランジスタと、
一端がピクセル電圧ノードに連結され、前記フローティング拡散領域の電荷に対応したサンプリング電圧を出力する、ソースフォロワートランジスタと、
一端が前記ソースフォロワートランジスタに連結され、出力ノードに前記サンプリング電圧を出力する、選択トランジスタと、
を含み、
前記第１ピクセルの前記少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第２ピクセルの前記ソースフォロワートランジスタのソースノード、前記第２ピクセルの前記出力ノード、及び、前記第２ピクセルの前記ピクセル電圧ノードのうち少なくともいずれか１つとの間に、不純物がドーピングされた遮蔽部が提供されている、
イメージセンサー。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記遮蔽部は、前記第１ピクセルの少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第２ピクセルの前記ピクセル電圧ノードとの間に、提供されている、
請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項３】
前記遮蔽部は、半導体基板内に第１導電形を有する不純物でドーピングされた第１領域であり、
前記フローティング拡散領域は、半導体基板内に前記第１導電形と反対の第２導電形を有する不純物でドーピングされた第２領域である、
請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項４】
前記遮蔽部は、定電圧が印加されるように設定されている、
請求項３に記載のイメージセンサー。
【請求項５】
前記遮蔽部は、前記複数のピクセルの中で第１ピクセルの前記少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第１ピクセルに隣接する第２ピクセルの前記ソースフォロワートランジスタのソースノード、前記出力ノード、及び、前記ピクセル電圧ノードのうち少なくともいずれか１つとの間に、前記行列の行方向に沿って提供されている、
請求項３に記載のイメージセンサー。
【請求項６】
前記遮蔽部は、前記複数のピクセルの中で第１ピクセルの前記少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第１ピクセルに隣接する第２ピクセルの前記ソースフォロワートランジスタのソースノード、前記出力ノード、及び、前記ピクセル電圧ノードのうち少なくともいずれか１つとの間に、前記行列の列方向に沿って提供されている、
請求項３に記載のイメージセンサー。
【請求項７】
前記遮蔽部は、前記複数のピクセルの中で第１ピクセルの前記少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第１ピクセルに隣接する第２ピクセルの前記ソースフォロワートランジスタのソースノード、前記出力ノード、及び、前記ピクセル電圧ノードの中で少なくともいずれか１つとの間に、前記行列の行方向及び列方向に沿って提供されている、
請求項３に記載のイメージセンサー。
【請求項８】
前記第１ピクセルの少なくとも１つのフローティング拡散領域は、前記遮蔽部を介して、前記第２ピクセルの出力ノードと隣接する、
請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項９】
前記第１ピクセルの少なくとも１つのフローティング拡散領域は、前記遮蔽部を介して、前記第２ピクセルの前記ソースフォロワートランジスタのソースノードと隣接する、
請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項１０】
イメージセンサーであって、
行列形状に配列された複数のピクセルと、第１構造体及び第２構造体を含む、複数の積層構造体と、を含み、
前記複数のピクセルの各々は、
前記複数の積層構造体の中で１つに提供された光電変換素子と、
前記複数の積層構造体の中で少なくとも１つに提供された前記光電変換素子の電荷が伝達される、少なくとも１つのフローティング拡散領域と、
複数のトランジスタ、及び、複数のノードと、
を含み、
前記少なくとも１つの前記フローティング拡散領域、前記複数のトランジスタ、及び、前記複数のノードは、前記第１構造体に提供され、前記光電変換素子は、前記第２構造体に提供され、
前記複数のピクセルの中で互いに隣接する２つのピクセルの間には、半導体基板に不純物をドーピングして形成された遮蔽部が提供され、
前記遮蔽部は、隣接する２つのピクセルの間のカップリングを防止する、
イメージセンサー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサーに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは、光学映像（Ｏｐｔｉｃａｌｉｍａｇｅ）を電気信号に変換する半導体素子である。前記イメージセンサーは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）形、及び、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）形に分類され得る。
【０００３】
ＣＭＯＳ形イメージセンサーは、ＣＩＳ（ＣＭＯＳｉｍａｇｅｓｅｎｓｏｒ）と略称される。ＣＩＳは、次元的に配列された複数のピクセルを具備する。ピクセルの各々は、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ、ＰＤ）、および、これに連結されたピクセル回路を含む。
【０００４】
イメージセンサーの高性能化及び小型化によって、ピクセル回路は、ますます微細化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許１１，３１７，０４３Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ピクセル回路内の構成要素の間のカップリングを防止して、高品質のイメージセンサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によるイメージセンサーは、複数のピクセルが行列形状に配列されたピクセルアレイを含み、前記複数のピクセルは、各々に、少なくとも１つの光電変換素子、前記光電変換素子の電荷が伝達される少なくとも１つのフローティング拡散領域、リセットノードの電圧を前記少なくとも１つのフローティング拡散領域に伝達するリセットトランジスタ、一端がピクセル電圧ノードに連結され、前記フローティング拡散領域の電荷に対応したサンプリング電圧を出力するソースフォロワートランジスタ、及び、一端が前記ソースフォロワートランジスタに連結され、出力ノードに前記サンプリング電圧を出力する選択トランジスタを含む。前記複数のピクセルの中で第１ピクセルの前記少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第１ピクセルに隣接する第２ピクセルの前記ソースフォロワートランジスタのソースノード、前記出力ノード、及び、前記ピクセル電圧ノードの中で少なくともいずれか１つとの間に、不純物がドーピングされた遮蔽部が提供される。
【０００８】
本発明の一実施形態において、前記遮蔽部は、前記第１ピクセルの少なくとも１つのフローティング拡散領域と、前記第２ピクセルの前記ピクセル電圧ノードとの間に、提供され得る。
【０００９】
本発明の一実施形態において、前記遮蔽部は、前記半導体基板内に第１導電形を有する不純物でドーピングされた領域であり、前記フローティング拡散領域は、半導体基板内に前記第１導電形と反対の第２導電形を有する不純物でドーピングされた領域であり得る。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記遮蔽部は、定電圧が印加されるように設定され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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