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公开(公告)号：KR100891123B1
公开(公告)日：2009-04-06
申请号：KR1020070075244
申请日：2007-07-26
Applicant: 한국전자통신연구원
IPC: H04N5/357 , H04N5/3745
Abstract: 본 발명은 일반적인 4-트랜지스터 씨모스 이미지센서에 있어 트랜스퍼 트랜지스터의 구조와 구동방식을 변경하여, 트랜스퍼 트랜지스터의 딥 디플리션 동작과 다중 리셋 방법을 통하여, 이미지 래그(image lag)를 감소시키고 포토다이오드의 웰 캐패시티(well capacity)를 증가시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 이미지 센서는, 수광 소자; 다중 게이트 구조의 트랜스퍼 트랜지스터를 포함하며, 상기 수광소자에서 발생한 광전하를 전압으로 변환하여 출력하는 신호변환부; 및 한 번의 감광 주기 동안, 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트에 인가되는 리셋 신호 및/또는 트랜스퍼 신호를 2회 이상 발하는 센싱 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
CMOS, CIS, 이미지 센서, 전송게이트(transfer transistor)-
公开(公告)号：KR100872777B1
公开(公告)日：2008-12-09
申请号：KR1020080059649
申请日：2008-06-24
Applicant: 한국전자통신연구원
Abstract: 본 발명은 일반적인 4-트랜지스터 씨모스 이미지센서의 구조에 있어서 기존의 구조와는 달리 픽셀내의 트랜스퍼 트랜지스터가 포토 다이오드의 리셋 및 트랜스퍼 동작 시, 구동 전압이나 구동 방법과 상관없이, 트랜스퍼 트랜지스터의 턴온 전압에 영향을 받지 않는 채널과 분리된 공핍영역이 존재하도록 픽셀구조를 변경함으로써 트랜스퍼 트랜지스터의 동작조건 변화 및 픽셀간 특성의 불일치에 의해 발생하는 암전류 및 고정 패턴(fixed pattern) 잡음을 감소시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이미지 센서는, 포토다이오드에서 생성된 광 유발 전하를 전달하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터를 포함하는 감광 픽셀에서 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 채널과 확산 노드 사이에 공핍영역이 존재하도록, 즉 다시 말해 유사 핀치오프 상태로 동작하도록, 상기 트랜스퍼 트랜지스터에서 포토다이오드에 근접한 게이트 절연막의 두께보다 확산 노드쪽 절연막이 더 두꺼운, 즉 트랜스퍼 트랜지스터의 절연막이 단이 지거나 점진적인 두께 변화를 가지는 구조이거나, 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 채널과 확산 노드 사이에 기판의 도핑 물질과 전기적으로 동일한 물질을 이용하여 포켓/할로 임플란트를 한 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
CMOS, CIS, 이미지 센서, 핀치-오프(pinch off), 암전류(dark current), 고정 패턴 잡음(fixed pattern noise)-
公开(公告)号：KR1020080072798A
公开(公告)日：2008-08-07
申请号：KR1020080059660
申请日：2008-06-24
Applicant: 한국전자통신연구원
CPC classification number: H01L31/10 , H01L27/14603 , H01L27/14643
Abstract: A light sensing pixel of a low voltage image sensor is provided to facilitate a manufacturing process and a driving process of the image sensor by uniformly performing reset and transfer processes on a photodiode irrespective of an operation voltage and a voltage application scheme of the photodiode. A transfer transistor includes a gate electrode(205), a gate insulation film(206), a spacer(207), and a substrate(201). A photodiode region includes a photodiode doping region(202) and a surface doping region(204). A depletion generating doping unit(208) separates a channel of the transfer transistor and a diffusion node(203) from a depletion region. After the gate insulation film is formed and the gate electrode is defined, a p-type dopant is implanted to form the depletion generating doping unit during a source/drain expanding ion implantation process. After the spacer is formed, the diffusion node is formed by using an n-type dopant.
Abstract translation: 提供低电压图像传感器的感光像素，以便与光电二极管的工作电压和电压施加方案无关地均匀地对光电二极管进行复位和转移处理，以便于图像传感器的制造过程和驱动过程。 转移晶体管包括栅电极（205），栅极绝缘膜（206），间隔物（207）和基板（201）。 光电二极管区域包括光电二极管掺杂区域（202）和表面掺杂区域（204）。 耗尽生成掺杂单元（208）将传输晶体管的沟道和扩散节点（203）与耗尽区分离。 在形成栅极绝缘膜并且限定栅电极之后，在源/漏扩展离子注入工艺期间，注入p型掺杂剂以形成耗尽产生掺杂单元。 在形成间隔物之后，通过使用n型掺杂剂形成扩散节点。
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公开(公告)号：KR1020080065574A
公开(公告)日：2008-07-14
申请号：KR1020080059649
申请日：2008-06-24
Applicant: 한국전자통신연구원
CPC classification number: H01L27/14614 , H01L27/14616
Abstract: A light sensing pixel of an image sensor for low voltage is provided to effectively prevent a potential barrier between a photodiode and a channel of a transfer transistor from being varied by a driving voltage and a diffusion node voltage by separating a channel and a diffusion node in a transfer transistor of an image sensor by a depletion region. A photodiode(202) generates light inducing charges generated by light. A transfer transistor transfers the light inducing charges to a diffusion node(203). A depletion inducing structure separates a channel region and a diffusion node region of the transfer transistor by a depletion region when a turn-on voltage is applied to a gate of the transfer transistor. The depletion inducing structure is positioned between the diffusion node region and the channel region of the transfer transistor. The depletion inducing structure is a depletion region caused by a gate insulation layer of the transfer transistor by using an nonuniform thickness of a gate insulation layer with respect to EOT(equivalent oxide thickness). The thickness of the transfer transistor can gradually increase as it goes from a portion adjacent to the photodiode to the diffusion node region.
Abstract translation: 提供用于低电压的图像传感器的光感测像素，以有效地防止光电二极管和传输晶体管的沟道之间的势垒通过驱动电压和扩散节点电压而变化，通过分离通道和扩散节点 通过耗尽区域的图像传感器的传输晶体管。 光电二极管（202）产生由光产生的光诱导电荷。 传输晶体管将光诱导电荷转移到扩散节点（203）。 当导通电压施加到传输晶体管的栅极时，耗尽诱导结构将传输晶体管的沟道区域和扩散节点区域分离耗尽区域。 耗尽诱导结构位于传输晶体管的扩散节点区域和沟道区域之间。 耗尽诱导结构是通过使用栅极绝缘层相对于EOT（等效氧化物厚度）的不均匀厚度而由转移晶体管的栅极绝缘层引起的耗尽区。 传输晶体管的厚度随着从与光电二极管相邻的部分到达扩散节点区域而逐渐增加。
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公开(公告)号：KR1020080044149A
公开(公告)日：2008-05-20
申请号：KR1020070075244
申请日：2007-07-26
Applicant: 한국전자통신연구원
IPC: H04N5/357 , H04N5/3745
Abstract: An image sensor with low operating voltage and a sensing method are provided to improve a dynamic range by efficiently suppressing a potential barrier regardless of an amount of charge stored in a light receiving device. An image sensor with low operating voltage includes a light receiving device, a signal converter, and a sensing controller. The light receiving device generates a photo charge. The signal converter includes a transfer transistor having a plurality of transfer gates. The signal converter converts the photo charge generated by the light receiving device into a voltage, and outputs the voltage. The sensing controller generates a reset signal and/or a transfer signal applied to the plurality of transfer gates of the transfer transistor at least twice during one photosensitive period. The sensing controller generates a reset signal for the transfer transistor at least twice during one reset period.
Abstract translation: 提供具有低工作电压和感测方法的图像传感器，以便与存储在光接收装置中的电荷量无关地有效地抑制势垒来改善动态范围。 具有低工作电压的图像传感器包括光接收装置，信号转换器和感测控制器。 光接收装置产生照相电荷。 信号转换器包括具有多个传输门的传输晶体管。 信号转换器将由光接收装置产生的光电荷转换成电压，并输出电压。 感测控制器在一个感光周期期间产生至少两次施加到传输晶体管的多个传输门的复位信号和/或传送信号。 感测控制器在一个复位周期内至少产生两次转换晶体管的复位信号。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020070106599A
公开(公告)日：2007-11-02
申请号：KR1020070104645
申请日：2007-10-17
Applicant: 한국전자통신연구원
IPC: H01L27/146 , H01L31/107
CPC classification number: H01L27/14614 , H01L27/14601 , H01L27/14603
Abstract: A low-noise image sensor is provided to use the maximum characteristic of an image sensor by controlling the generation of dark current of a photodiode while controlling the influence of dark current at a transient section of a transfer transistor of a CMOS(complementary metal oxide semiconductor) image sensor. A transfer transistor forms a charge transfer channel between a diffusion node and a photodiode. A dark current removing electrode overlaps a partial region of the photodiode and its peripheral region where dark current is generated, insulated from the partial region of the photodiode and the its peripheral region where dark current is generated. The dark current removing electrode is electrically connected to a gate electrode(630) of the transfer transistor, capable of being made of a transparent conductive material. The dark current removing electrode can be formed at the edge of the photodiode or in the periphery of an STI(shallow trench isolation).
Abstract translation: 提供低噪声图像传感器以通过控制光电二极管的暗电流的产生来控制图像传感器的最大特性，同时控制CMOS（互补金属氧化物半导体）的传输晶体管的瞬态部分处的暗电流的影响 ）图像传感器。 传输晶体管在扩散节点和光电二极管之间形成电荷转移通道。 暗电流去除电极与产生暗电流的光电二极管及其周边区域的部分区域重叠，与光电二极管的局部区域和产生暗电流的周边区域绝缘。 暗电流去除电极电连接到能够由透明导电材料制成的转移晶体管的栅电极（630）。 暗电流去除电极可以形成在光电二极管的边缘或STI（浅沟槽隔离）的外围。
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公开(公告)号：KR1020070061328A
公开(公告)日：2007-06-13
申请号：KR1020060098889
申请日：2006-10-11
Applicant: 한국전자통신연구원
IPC: H01L27/146
CPC classification number: H04N5/3597 , H01L27/14603 , H01L27/14609 , H04N5/357 , H04N5/361 , H04N5/3745
Abstract: An image sensor and a method for driving a transfer transistor of the same are provided to prevent effectively a noise such as dark current under low operation voltage environment. An image sensor includes a photodiode(PD) and a transfer transistor(Tx) for transferring generated from the photodiode for transferring light-induced charges to a floating diffusion node. A floating diffusion node and a channel of the transfer transistor are separated into a depletion region in a turning-on state of the transfer transistor so that the transfer transistor is operated in a pseudo pinch-off mode.
Abstract translation: 提供图像传感器和驱动其传输晶体管的方法，以在低操作电压环境下有效地防止诸如暗电流的噪声。 图像传感器包括光电二极管（PD）和用于从用于将光诱导电荷转移到浮动扩散节点的光电二极管产生的转移的转移晶体管（Tx）。 在传输晶体管的导通状态下，浮动扩散节点和传输晶体管的沟道被分离成耗尽区，使得传输晶体管以伪夹断模式操作。
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公开(公告)号：KR100857453B1
公开(公告)日：2008-09-08
申请号：KR1020060096333
申请日：2006-09-29
Applicant: 한국전자통신연구원
IPC: H01L27/14
CPC classification number: H01L27/14609 , H01L27/14603 , H01L27/1463 , H01L27/14689
Abstract: 본 발명은 일반적인 4-트랜지스터 씨모스 이미지센서의 구조에 있어서 기존의 구조와는 달리 픽셀내의 트랜스퍼 트랜지스터가 포토 다이오드의 리셋 및 트랜스퍼 동작 시, 구동 전압이나 구동 방법과 상관없이, 트랜스퍼 트랜지스터의 턴온 전압에 영향을 받지 않는 채널과 분리된 공핍영역이 존재하도록 픽셀구조를 변경함으로써 트랜스퍼 트랜지스터의 동작조건 변화 및 픽셀간 특성의 불일치에 의해 발생하는 암전류 및 고정 패턴(fixed pattern) 잡음을 감소시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이미지 센서는, 포토다이오드에서 생성된 광 유발 전하를 전달하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터를 포함하는 감광 픽셀에서 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 채널과 확산 노드 사이에 공핍영역이 존재하도록, 즉 다시 말해 유사 핀치오프 상태로 동작하도록, 상기 트랜스퍼 트랜지스터에서 포토다이오드에 근접한 게이트 절연막의 두께보다 확산 노드쪽 절연막이 더 두꺼운, 즉 트랜스퍼 트랜지스터의 절연막이 단이 지거나 점진적인 두께 변화를 가지는 구조이거나, 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 채널과 확산 노드 사이에 기판의 도핑 물질과 전기적으로 동일한 물질을 이용하여 포켓/할로 임플란트를 한 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
CMOS, CIS, 이미지 센서, 핀치-오프(pinch off), 암전류(dark current), 고정 패턴 잡음(fixed pattern noise)Abstract translation: 本发明中，不论复位，并且当传输操作中，驱动电压或在与常规像素结构根据常规四晶体管的CMOS图像传感器的结构的光电二极管的转移晶体管的驱动方法中，在导通传输晶体管的电压 通过改变像素结构，使得有一个单独的耗尽区，并且不受影响的信道，其目的是为了减少转移晶体管的暗电流和固定模式（固定模式）噪声引起的操作条件变化的错配，和像素间特性 。
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公开(公告)号：KR1020080071951A
公开(公告)日：2008-08-05
申请号：KR1020080065038
申请日：2008-07-04
Applicant: 한국전자통신연구원
CPC classification number: H04N5/3597 , H01L27/14603 , H01L27/14609 , H04N5/357 , H04N5/361 , H04N5/3745
Abstract: An image sensor and a method for driving a transfer transistor thereof are provided to restrict noise components such as female current in a low operation voltage environment and/or at low costs by applying higher potential than power supply potential to turn on gate potential of a reset transistor and applying the power supply potential to the turn on gate potential of the transfer transistor. An image sensor comprises a photodiode(PD), a transfer transistor(Tx), and a reset transistor. The transfer transistor transfers a photo induced charge generated in the photo diode to a floating diffusion node(131). The reset transistor resets the floating diffusion node. Potential higher than power supply potential is applied as a turn on gate potential of the reset transistor. The power supply potential is applied as the turn on gate potential of the transfer transistor. The transfer transistor includes a p type doping part, a gate oxide(320), and a gate electrode(310). The p type doping part is formed in surface p type areas(330,332) of the photodiode and charge transfer channels from the photodiode to a diffusion node(340). The gate oxide is placed on the p type doping part and the charge transfer channels. The gate electrode is placed on the gate oxide.
Abstract translation: 提供图像传感器和驱动其传输晶体管的方法，以通过施加比电源电位高的电位来限制复位的栅极电位，以在低操作电压环境中和/或以低成本来限制诸如母电流的噪声分量 晶体管，并将电源电位施加到转移晶体管的导通栅极电位。 图像传感器包括光电二极管（PD），传输晶体管（Tx）和复位晶体管。 传输晶体管将在光电二极管中产生的感光电荷传输到浮动扩散节点（131）。 复位晶体管复位浮动扩散节点。 施加高于电源电位的电位作为复位晶体管的栅极电位的导通。 施加电源电位作为转移晶体管的导通电位。 转移晶体管包括p型掺杂部分，栅极氧化物（320）和栅电极（310）。 p型掺杂部分形成在光电二极管的表面p型区域（330,332）和从光电二极管到扩散节点（340）的电荷转移通道。 栅极氧化物放置在p型掺杂部分和电荷转移通道上。 栅极放置在栅极氧化物上。
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公开(公告)号：KR100835381B1
公开(公告)日：2008-06-04
申请号：KR1020070022980
申请日：2007-03-08
Applicant: 한국전자통신연구원
Abstract: 본 발명은 일반적인 4-트랜지스터 씨모스 이미지센서의 구조에 있어서 기존의 트랜스퍼 트랜지스터의 구조와 구동방식을 변경하여, 확산노드의 전압이나 물리적 구조 등에 따라 확산노드가 포토다이오드의 리셋이나 트랜스퍼 과정에 미치는 영향을 제거함으로써, 저전압 동작환경에서 포토다이오드의 리셋 전압 감소 및 트랜스퍼 트랜지스터의 동작조건 변화 및 픽셀간 특성의 불일치에 의해 발생하는 암전류 및 고정 패턴(fixed pattern) 잡음 이미지 래그(image lag)를 감소시키고 포토다이오드의 웰 캐패시티(well capacity)를 증가시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이미지 센서는, 광을 감지하는 수광소자와 수광소자에서 생성된 광 유발 전하를 외부회로로 독출하기 위한 신호변환부를 포함하는 이미지 센서에서, 2개 이상의 게이트 전극으로 구성된 트랜스퍼 트랜지스터를 특징으로 하여, 포토다이오드와 가장 인접한 게이트 전극 하부의 채널로 광전하가 이동할 때 확산노드와 인접한 트랜스퍼 게이트 전극을 턴오프 상태로 유지하여포토다이오드에서 광전하가 방출될 때 확산노드가 광전하의 방출 정도에 미치는 영향을 제거함을 구동 특징으로 하고, 상기 게이트 전극 구조에 대한 인가전압의 크기, 전압 인가의 방법, 턴온 전압의 유지 시간 등의 구동조건을 특징으로 하며, 이러한 요소들을 이용하여 포토다이오드내 전하의 효과적인 방출과 확산노드로의 이동을 용이하게 함을 또 다른 특징으로 한다.
또한 상기 감광 픽셀에서 확산노드와 인접한 게이트 전극을 턴오프하여 포토 다이오드에 가까운 게이트 전극이 딥 디플리션(deep depletion)상태로 동작하여, 웰 캐패시티와 다이나믹 레인지를 증가시키고 광 전하의 독출 시간을 단축하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
CMOS, CIS, 이미지 센서, 전송게이트(transfer transistor), 암전류(dark current), 고정 패턴 잡음(fixed pattern noise), 웰 캐패시티(well capacity)
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