專利名稱：影像感測單元及其應(yīng)用的cmos影像感測裝置與陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種集成電路設(shè)計，且特別是有關(guān)于一種互補型金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)影像感測裝置(image sensor device)及其影像感測陣列。
背景技術(shù)：
當今彩色的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置(CMOSimage sensor device)已廣為應(yīng)用以提供真實的色彩影像，且已廣為應(yīng)用于如數(shù)字相機的電子產(chǎn)品中。彩色CMOS影像感測裝置可產(chǎn)生代表影像中的各像素的一數(shù)字/模擬輸出，并較已知電荷耦合元件(CCD)消耗較少電量，因而增加了今日消費電子產(chǎn)品的電池壽命。
通常，彩色CMOS影像感應(yīng)裝置包括至少一微透鏡、彩色濾光片、至少一感光二極管、耦合于感光二極管的一轉(zhuǎn)移晶體管以及用于放大由感光二極管所產(chǎn)生的一感測信號的一感測放大器。結(jié)合多個彩色感光二極管與彩色濾光片一起作用則使得影像感測器顯現(xiàn)出一真實的彩色影像。
當今影像感測單元陣列應(yīng)用了多種布局圖案，其中已知影像感測單元陣列較常應(yīng)用的布局圖案的一為拜爾圖案(Bayerpattern)。拜爾圖案影像感測單元包括四個方形像素，其依照2×2的形式設(shè)置在一起，其中兩綠色像素是對角地設(shè)置，而一紅色像素以及一藍色像素則設(shè)置于其他兩角落以顯現(xiàn)出一真實色彩。
圖1A顯示了已知的拜爾圖案的影像感測單元陣列的示意圖100。在此，拜爾圖案的影像感測單元陣列是依照3×3方式設(shè)置，具有三行與三列的影像感測單元。其中各個拜爾圖案影像感測單元，例如各影像感測單元102，需要四個設(shè)置在一起的方形像素區(qū)，借以顯現(xiàn)出一真實色彩。于各拜爾圖案影像感測單元中，包括了一藍色像素區(qū)、一紅色像素區(qū)以及兩綠色像素區(qū)。于此些像素區(qū)內(nèi)則設(shè)置有一或多個如感光二極管與晶體管的電子元件借以針對感光信號而產(chǎn)生感不同色彩的感測信號。于此拜爾圖案影像感測單元102中，綠色像素區(qū)104是設(shè)置于左上邊角，而另一綠色像素區(qū)106則設(shè)置于右下方邊角。紅色像素區(qū)108則設(shè)置于右上邊角，而藍色像素區(qū)110則設(shè)置于左下方邊角。依照如此的安排，示意圖100內(nèi)的具有拜爾圖案影像感應(yīng)單元對于一寬廣影像可顯現(xiàn)出真實的色彩感應(yīng)能力。
上述已知的影像感測單元具有如顏色失真(color distortion)與串音噪音(cross-talk noise)等缺點。如拜爾圖案影像感應(yīng)單元102所示，真實色彩通過包括兩個綠色像素區(qū)104、106以及一個紅色像素區(qū)108以及一個藍色像素區(qū)110四個色彩像素所顯現(xiàn)出。如此將造成色彩分布的不平衡，因而導致了顏色失真與不同的串音噪聲程度。
此外，如此方形外型的拜爾圖案影像感測裝置需要方形外型的微透鏡(micro-lens)。圖1B顯示了用于影像感測單元陣列的由微透鏡層所組成的一組微透鏡的一示意圖112。當圖1A內(nèi)所示的各像素區(qū)域具有一極佳90度邊角時，真實環(huán)境中用于像素區(qū)的此方形微透鏡于其邊角處已為圓滑化。區(qū)域114顯示出于四個相鄰的微透鏡間的區(qū)域損失情形。于微透鏡區(qū)的如此損失則劣化了上述的已知影像感測單元的感光度。
通常，于像素區(qū)內(nèi)包括用于感測光信號的一感光二極管與用于控制及放大由感光二極管所產(chǎn)生的一感測信號的數(shù)個電子元件。填充系數(shù)是由感光二極管的區(qū)域除上像素區(qū)所定義得到，代表了用于量測影像感測單元的有效度的一參數(shù)。當影像感測單元的尺寸隨著新技術(shù)而持續(xù)縮減時，于像素區(qū)電子元件的尺寸內(nèi)很難更進一步的縮減，而只有感光二極管的尺寸可更為縮減。對于各已知的拜爾圖案影像感測單元而言，由于像素區(qū)數(shù)量較多，因而像素區(qū)的尺寸相對為小。由于電子裝置的尺寸難以更為縮減，小的像素區(qū)代表了一更小的感光二極管區(qū)以及填充系數(shù)，其正比于感光度。因此，已知影像感測單元于進一步的尺寸縮減時感到更為不利。
然而，對于色譜分析法而言，如此的已知的拜爾圖案影像感測單元并非最佳的布局，且遭遇了如不良的填充系數(shù)(fill actor)、顏色失真(color distortion)、串音噪聲(cross-talk noise)、不良的量子效率(quantum efficiency)以及微透鏡邊角圓滑化等問題。
因此，為了克服上述問題，便需要一種較佳的影像感測單元。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的就是提供一種影像感測單元，適用于CMOS影像感測裝置與陣列。
發(fā)明提供一種影像感測單元(image sensor cell)，包括一第一像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第一感光二極管(photodiode)，該第一感光二極管是針對一第一色彩的一光信號(photo-signal)而產(chǎn)生一第一感測信號；一第二像素區(qū)，相鄰于該第一像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第二感光二極管，該第二感光二極管是針對一第二色彩的一光信號而產(chǎn)生一第二感測信號；一第三像素區(qū)相鄰于該第一與第二像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第三感光二極管，該第三感光二極管是針對一第三色彩的一光信號而產(chǎn)生一第三感測信號；至少一感測放大器(sense amplifier)大體設(shè)置于該第一、第二與第三像素區(qū)內(nèi)，以放大該第一、第二與第三感測信號，其中該第一、第二、第三像素區(qū)大體上具有相同的尺寸并占據(jù)該影像感測單元的整體區(qū)域。
本發(fā)明所述的影像感測單元，該第一像素區(qū)、第二像素區(qū)與第三像素區(qū)具有大體六角形(hexagonal)的一外型。
本發(fā)明所述的影像感測單元，該第一像素區(qū)與第二像素區(qū)共用一共通邊界線(boundary line)，而該第二像素區(qū)與第三像素區(qū)共用一共通邊界線，而該第三像素區(qū)與第一像素區(qū)共用一共通邊界線。
本發(fā)明所述的影像感測單元，該第一色彩為紅色，該第二色彩為綠色，而該第三色彩為藍色。
本發(fā)明所述的影像感測單元，更包括一第一晶體管，設(shè)置于該第一像素區(qū)內(nèi)并耦接該第一感光二極管，以選擇性地傳輸該第一感測信號；一第二晶體管，設(shè)置于該第二像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第二感光二極管，以選擇性地傳輸該第二感測信號；以及一第三晶體管，設(shè)置于該第三像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第三感光二極管，以選擇性地傳輸該第三感測信號。
本發(fā)明所述的影像感測單元，該感測放大器包括一源跟隨器晶體管，該源跟隨器晶體管具有耦接于一操作電壓的一漏極與耦接于該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出的一柵極，用以針對該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出而分別傳輸該操作電壓至其源極。
本發(fā)明所述的影像感測單元，該感測放大器包括一重設(shè)晶體管，該重設(shè)晶體管具有耦接于一操作電壓的一漏極、耦接于該源跟隨器晶體管的柵極與該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出的一源極，以選擇地傳輸該操作電壓至該源跟隨器晶體管的該柵極；以及一選擇(select)晶體管，耦接于該源跟隨器晶體管的源極與一源極電流間。
本發(fā)明所述的影像感測單元，該第一像素區(qū)、第二像素區(qū)與第三像素區(qū)具有大體圓形的外型且彼此相接觸。
本發(fā)明還提供一種互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，具有多個可感應(yīng)光信號的感測單元的一陣列，其中各影像感測單元包括一第一六角形像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第一感光二極管，該第一感光二極管是針對一第一色彩的一光信號而產(chǎn)生一第一感測信號；一第二六角形像素區(qū)相鄰于該第一六角形像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第二感光二極管，該第二感光二極管是針對一第二色彩的一光信號而產(chǎn)生一第二感測信號；一第三六角形像素區(qū)相鄰于該第一六角形像素區(qū)與該第二六角形像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第三感光二極管，該第三感光二極管是針對一第三色彩的一光信號而產(chǎn)生一第三感測信號；以及至少一感測放大器，大體設(shè)置于該第一六角形像素區(qū)、第二六角形像素區(qū)與第三六角形像素區(qū)內(nèi)，以放大該第一感測信號、第二感測信號與第三感測信號，其中該第一六角形像素區(qū)、第二六角形像素區(qū)、第三六角形像素區(qū)大體上具有相同的尺寸并占據(jù)該影像感測單元的整個區(qū)域。
本發(fā)明所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，該第一六角形像素區(qū)與第二六角形像素區(qū)共用一共通邊界線，該第二六角形像素區(qū)與第三六角形像素區(qū)共用一共通邊界線，而該第三六角形像素區(qū)與第一六角形像素區(qū)共用一共通邊界線。
本發(fā)明所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，更包括一第一晶體管，設(shè)置于該第一六角形像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第一感光二極管，以選擇性地傳輸該第一感測信號；一第二晶體管，設(shè)置于該第二六角形像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第二感光二極管，以選擇性地傳輸該第二感測信號；以及一第三晶體管，設(shè)置于該第三六角形像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第三感光二極管，以選擇性地傳輸該第三感測信號。
本發(fā)明所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，該感測放大器包括一源跟隨器晶體管，該源跟隨器晶體管具有耦接于一操作電壓的一漏極以及耦接于該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出的一柵極，以針對該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出而分別傳輸該操作電壓至其源極。
本發(fā)明又提供一種互補型金屬氧化物半導體影像感測陣列，適用于感應(yīng)光信號，所述互補型金屬氧化物半導體影像感測陣列包括多個影像感測單元，各影像感測單元包括一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中該第二像素與第三像素相鄰于該第一像素，該第一像素與第三像素相鄰于該第二像素，而該第一像素與第二像素相鄰于該第三像素。
本發(fā)明所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測陣列，其特征在于，該第一像素表現(xiàn)出紅光、該第二像素表現(xiàn)出綠光，而該第三像素表現(xiàn)出藍光。
本發(fā)明所述影像感測單元及其應(yīng)用的CMOS影像感測裝置與陣列，較已知的影像感測單元具有較高的填充系數(shù)、量子效率和微透鏡有效區(qū)域比例。


圖1A顯示了已知的拜爾圖案影像感測單元陣列；圖1B顯示了已知的拜爾圖案影像感測單元陣列中的微透鏡邊角圓滑化效應(yīng)；圖2A顯示了依據(jù)本發(fā)明一實施例的一蜂巢(beehive)型影像感測單元陣列；圖2B顯示了依據(jù)本發(fā)明一實施例的一蜂巢型影像感測單元陣列的電路圖；
圖3A為一圖表，顯示了已知拜爾圖案影像感測單元與本發(fā)明的蜂巢型影像感測單元間的填充系數(shù)(fill factor)的比較情形；圖3B為一圖表，顯示了已知拜爾圖案影像感測單元與本發(fā)明的蜂巢型影像感測單元間的量子效率(quantum efficiency)的比較情形；圖3C為一圖表，顯示了已知拜爾圖案影像感測單元與本發(fā)明的蜂巢型影像感測單元間的微透鏡的有效開口率(microlenseffective area ratio)的比較情形。
具體實施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖示，作詳細說明如下圖2A則顯示了依據(jù)本發(fā)明一實施例的一蜂巢型的影像感測陣列200。圖2A顯示了依照3×3方式排列的九個影像感測單元。其中如影像感測單元202的一影像感測單元分別包括一完整且設(shè)置在一起的三個六角形像素區(qū)，借以顯現(xiàn)出一真實色彩。紅色像素區(qū)208設(shè)置于影像感測單元的右側(cè)并鄰近藍色像素區(qū)204與綠色像素區(qū)206。藍色與綠色像素區(qū)204、206則分享了一共通邊界線，而綠色與紅色像素區(qū)206、208分享了一共通邊界線，另外紅色與藍色像素區(qū)208、204則分享了一共通邊界線。紅色、綠色與藍色像素區(qū)208、206、204則大體具有相同尺寸，且大體占據(jù)了影像感測單元202的整個區(qū)域。此影像感測單元陣列200包括了依據(jù)特定布局安排的多個影像感測單元。舉例來說，鄰近第一像素為第二像素與第三像素，鄰近第二像素的是第一像素與第三像素，而鄰近第三像素的是第一像素與第二像素。
值得注意的是，依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，像素區(qū)204、206與208具有一圓形外觀且相互接觸。本領(lǐng)域技術(shù)人員當能理解CMOS影像感測技術(shù)即為搭配一多層半導體結(jié)構(gòu)的一像素區(qū)，其中該多層半導體結(jié)構(gòu)中可設(shè)置有微透鏡層、彩色濾光層、感光二極管以及控制元件等。
圖2B顯示了依據(jù)本發(fā)明的一實施例的影像感測單元的一電路圖210。在此，電路圖210包括三個感光二極管212、214與216，其分別針對一既定色彩的一光信號而產(chǎn)生一感測信號。舉例來說，感光二極管212可針對一紅色光而提供一第一感測信號，而感光二極管214、216則分別針對一綠色光及一藍色光而提供一第二與一第三感測信號。各感光二極管的陰極是耦接于對應(yīng)的一MOS轉(zhuǎn)移晶體管(transfer transistor)的一源極，例如應(yīng)用于對應(yīng)的像素區(qū)的轉(zhuǎn)移晶體管218、220或222。各轉(zhuǎn)移晶體管218、220與222則通過一選擇信號控制，該選擇信號是施加于上述晶體管的柵極。該轉(zhuǎn)移晶體管通過該選擇信號而開啟時，其將傳輸由其對應(yīng)的感光二極管所產(chǎn)生感測信號。
另外，亦包括一影像放大器，在此大略顯示為一重設(shè)(reset)晶體管224、一源跟隨器(source follower)晶體管228、一列選擇(row select)晶體管232與一源極電流230。影像放大器是應(yīng)用于紅、綠、藍像素區(qū)內(nèi)，以放大來自轉(zhuǎn)移晶體管218、220與222的輸出信號。重設(shè)晶體管224其漏極是耦合于一操作電壓VDD，而其源極是經(jīng)過節(jié)點226而耦接于轉(zhuǎn)移晶體管218、220與222的輸出。源跟隨器晶體管228的柵極則耦接于節(jié)點226，而其漏極則耦接于操作電壓VDD，而其源極則透過一列選擇晶體管232耦接于源極電流230，并應(yīng)用于提供上述電路一源極電流230。當源跟隨器晶體管228因于節(jié)點226施加電壓而開啟時，且當列選擇晶體管232開啟時，源極電流230可抵達供應(yīng)電壓VDD。源極電流230可作為此擴大電流的一參考電流。
相較于已知拜爾圖案的影像感測單元陣列，前述的蜂巢型影像感測單元陣列具有許多優(yōu)點。舉例來說，由僅設(shè)置一紅色像素區(qū)、一綠色像素區(qū)與一藍色像素區(qū)且依照一蜂巢外型排列，故其可達成具有平衡色彩分布的較佳影像。此外，可避免因微透鏡邊角圓滑化效應(yīng)的區(qū)域損失。此外，由于各彩色像素區(qū)是對稱地環(huán)繞其他彩色像素區(qū)，因此串音可依照共同模組噪聲型態(tài)形成，因而較已知拜爾圖案影像感應(yīng)單元的不同模式串音噪聲提供了較佳的色彩純度。
具有蜂巢型圖案影像感測單元亦較已知拜爾圖案影像感測單元具有較佳的填充系數(shù)(fill factor)。當影像感測單元的尺寸隨著新技術(shù)演進而繼續(xù)縮減時，填充系數(shù)縮減速率快于影像感測單元的縮減速率。此外，對于前述的影像感測單元與同樣尺寸的已知影像感測單元而言，由于前述的影像感測單元僅包括三彩色像素而傳統(tǒng)單元包括四個彩色像素，因此前述影像感測單元的各像素區(qū)皆大于已知的影像感測單元的像素區(qū)。所以，前述影像感測單元較已知的影像感測單元于面對尺寸縮減時，可遭遇較少的填充系數(shù)縮減問題。
前述的對于填充系數(shù)較為不敏感的優(yōu)點，使得前述影像感測陣列適用于一CMOS影像感測裝置電荷耦合元件感測單元的各像素區(qū)通常僅包括一感光二極管以及一晶體管，而CMOS影像感測單元的各像素區(qū)則通常包括一感光二極管與多個晶體管。換句話說，隨著尺寸持續(xù)縮減，CMOS影像感測裝置對于填充系數(shù)問題為較敏感的。然而，由于填充系數(shù)對于CCD裝置并不是個大問題，因此具有前述優(yōu)點的影像單元陣列適用于CMOS影像感測裝置。
圖3A顯示了如圖1A所示的已知拜爾圖案影像感測單元與圖2A所示的蜂巢型影像感測單元的填充系數(shù)(fill factor)的一比較圖表300。曲線302代表了已知拜爾圖案影像感測單元的填充系數(shù)的百分比，而曲線304則代表了蜂巢型影像感測單元的填充系數(shù)的百分比。曲線302與304顯示了已知影像感測單元與采用CMOS技術(shù)所制造出的前述影像感測單元于0.1～0.5微米的技術(shù)時代的填充系數(shù)表現(xiàn)。如圖表所示，曲線302、304中的填充系數(shù)隨著技術(shù)時代的縮減而縮減。然而，很明顯的可發(fā)現(xiàn)于相同的技術(shù)時代時，前述影像感測單元較已知的影像感測單元具有較高的填充系數(shù)。
圖3B顯示了如圖1A所示的已知拜爾圖案影像感測單元與圖2A所示的蜂巢型影像感測單元的量子效率(quantum efficiencies)的一比較圖表308，量子效率是定義為輸出信號(電子)除上輸入信號(光子)。曲線310代表了已知拜爾圖案影像感測單元的量子效率的百分比，而曲線312則代表了蜂巢型影像感測單元的量子效率的百分比。曲線310與312顯示了采用CMOS技術(shù)所制造出的已知影像感測單元與前述影像感測單元于0.1～0.5微米的技術(shù)時代的量子效率表現(xiàn)。如圖表所示，曲線310、312中的量子效率隨著技術(shù)時代的縮減而縮減。然而，很明顯的可發(fā)現(xiàn)于相同的技術(shù)時代時，前述影像感測單元較已知的影像感測單元具有較高的量子效率。
圖3C顯示了如圖1A所示的已知拜爾圖案影像感測單元與圖2A所示的蜂巢型影像感測單元的微透鏡有效區(qū)域比例(micro-lens effective area ratios)的一比較圖表314，微透鏡有效區(qū)域比例是定義為像素內(nèi)實際區(qū)域比上像素區(qū)的布局區(qū)域。曲線316代表了已知拜爾圖案影像感測單元的微透鏡有效區(qū)域比例，而曲線318則代表了蜂巢型影像感測單元的微透鏡有效區(qū)域比例。曲線316與318顯示了采用CMOS技術(shù)所制造出的已知影像感測單元與前述影像感測單元于0.1～0.5微米的技術(shù)時代的微透鏡有效區(qū)域比例。如圖表所示，曲線316、318中的量子效率隨著技術(shù)時代的縮減而縮減。然而，很明顯的可發(fā)現(xiàn)于相同的技術(shù)時代時，前述影像感測單元較已知的影像感測單元具有較高的微透鏡有效區(qū)域比例。
雖然本發(fā)明已通過較佳實施例說明如上，但該較佳實施例并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對該較佳實施例做出各種更改和補充，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書的范圍為準。
附圖中符號的簡單說明如下102拜爾圖案影像感應(yīng)單元104、106綠色像素區(qū)108紅色像素區(qū)110藍色像素區(qū)114四個相鄰的微透鏡間的區(qū)域200蜂巢型的影像感測陣列200202影像感測單元204藍色像素區(qū)206綠色像素區(qū)208紅色像素區(qū)210電路圖212、214、216感光二極管218、220、222轉(zhuǎn)移晶體管224重設(shè)晶體管228源跟隨器晶體管232選擇晶體管226節(jié)點230源極電流
權(quán)利要求
1.一種影像感測單元，適用于一互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，其特征在于，所述影像感測單元包括一第一像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第一感光二極管，該第一感光二極管是針對一第一色彩的一光信號而產(chǎn)生一第一感測信號；一第二像素區(qū)，相鄰于該第一像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第二感光二極管，該第二感光二極管是針對一第二色彩的一光信號而產(chǎn)生一第二感測信號；一第三像素區(qū)相鄰于該第一像素區(qū)與第二像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第三感光二極管，該第三感光二極管是針對一第三色彩的一光信號而產(chǎn)生一第三感測信號；以及至少一感測放大器設(shè)置于該第一像素區(qū)、第二像素區(qū)與第三像素區(qū)內(nèi)，以放大該第一感測信號、第二感測信號與第三感測信號，其中該第一像素區(qū)、第二像素區(qū)、第三像素區(qū)占據(jù)該影像感測單元的整體區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像感測單元，其特征在于，該第一像素區(qū)、第二像素區(qū)與第三像素區(qū)具有六角形的一外型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像感測單元，其特征在于，該第一像素區(qū)與第二像素區(qū)共用一共通邊界線，而該第二像素區(qū)與第三像素區(qū)共用一共通邊界線，而該第三像素區(qū)與第一像素區(qū)共用一共通邊界線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像感測單元，其特征在于，該第一色彩為紅色，該第二色彩為綠色，而該第三色彩為藍色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像感測單元，其特征在于，更包括一第一晶體管，設(shè)置于該第一像素區(qū)內(nèi)并耦接該第一感光二極管，以選擇性地傳輸該第一感測信號；一第二晶體管，設(shè)置于該第二像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第二感光二極管，以選擇性地傳輸該第二感測信號；以及一第三晶體管，設(shè)置于該第三像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第三感光二極管，以選擇性地傳輸該第三感測信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的影像感測單元，其特征在于，該感測放大器包括一源跟隨器晶體管，該源跟隨器晶體管具有耦接于一操作電壓的一漏極與耦接于該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出的一柵極，用以針對該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出而分別傳輸該操作電壓至其源極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的影像感測單元，其特征在于，該感測放大器包括一重設(shè)晶體管，該重設(shè)晶體管具有耦接于一操作電壓的一漏極、耦接于該源跟隨器晶體管的柵極與該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出的一源極，以選擇地傳輸該操作電壓至該源跟隨器晶體管的該柵極；以及一選擇晶體管，耦接于該源跟隨器晶體管的源極與一源極電流間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像感測單元，其特征在于，該第一像素區(qū)、第二像素區(qū)與第三像素區(qū)具有圓形的外型且彼此相接觸。
9.一種互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，其特征在于，具有多個可感應(yīng)光信號的感測單元的一陣列，其中各影像感測單元包括一第一六角形像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第一感光二極管，該第一感光二極管是針對一第一色彩的一光信號而產(chǎn)生一第一感測信號；一第二六角形像素區(qū)相鄰于該第一六角形像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第二感光二極管，該第二感光二極管是針對一第二色彩的一光信號而產(chǎn)生一第二感測信號；一第三六角形像素區(qū)相鄰于該第一六角形像素區(qū)與該第二六角形像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第三感光二極管，該第三感光二極管是針對一第三色彩的一光信號而產(chǎn)生一第三感測信號；以及至少一感測放大器，設(shè)置于該第一六角形像素區(qū)、第二六角形像素區(qū)與第三六角形像素區(qū)內(nèi)，以放大該第一感測信號、第二感測信號與第三感測信號，其中該第一六角形像素區(qū)、第二六角形像素區(qū)、第三六角形像素區(qū)具有相同的尺寸并占據(jù)該影像感測單元的整個區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，其特征在于，該第一六角形像素區(qū)與第二六角形像素區(qū)共用一共通邊界線，該第二六角形像素區(qū)與第三六角形像素區(qū)共用一共通邊界線，而該第三六角形像素區(qū)與第一六角形像素區(qū)共用一共通邊界線。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，其特征在于，更包括一第一晶體管，設(shè)置于該第一六角形像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第一感光二極管，以選擇性地傳輸該第一感測信號；一第二晶體管，設(shè)置于該第二六角形像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第二感光二極管，以選擇性地傳輸該第二感測信號；以及一第三晶體管，設(shè)置于該第三六角形像素區(qū)內(nèi)并耦接于該第三感光二極管，以選擇性地傳輸該第三感測信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測裝置，其特征在于，該感測放大器包括一源跟隨器晶體管，該源跟隨器晶體管具有耦接于一操作電壓的一漏極以及耦接于該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出的一柵極，以針對該第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管的輸出而分別傳輸該操作電壓至其源極。
13.一種互補型金屬氧化物半導體影像感測陣列，適用于感應(yīng)光信號，其特征在于，所述互補型金屬氧化物半導體影像感測陣列包括多個影像感測單元，各影像感測單元包括一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中該第二像素與第三像素相鄰于該第一像素，該第一像素與第三像素相鄰于該第二像素，而該第一像素與第二像素相鄰于該第三像素。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的互補型金屬氧化物半導體影像感測陣列，其特征在于，該第一像素表現(xiàn)出紅光、該第二像素表現(xiàn)出綠光，而該第三像素表現(xiàn)出藍光。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種影像感測單元及其應(yīng)用的CMOS影像感測裝置與陣列，該影像感測單元包括一第一像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第一感光二極管，第一感光二極管是針對一第一色彩的一光信號而產(chǎn)生一第一感測信號；一第二像素區(qū)，鄰近第一像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第二感光二極管，第二感光二極管是針對一第二色彩的一光信號而產(chǎn)生一第二感測信號；一第三像素區(qū)鄰近第一與第二像素區(qū)，其內(nèi)設(shè)置有至少一第三感光二極管，第三感光二極管是針對一第三色彩的一光信號而產(chǎn)生一第三感測信號；至少一感測放大器大體設(shè)置于第一、第二與第三像素區(qū)內(nèi)，以放大第一、第二與第三感測信號，第一、第二、第三像素區(qū)大體上具有相同的尺寸并占據(jù)影像感測單元的整體區(qū)域。
文檔編號H04N5/335GK1901630SQ20061010354
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者許慈軒, 楊敦年, 張志光 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司