图像感测装置的制作方法

本专利文档中公开的技术和实现方式总体涉及图像感测装置，并且更具体地，涉及用于感测距目标对象的距离的图像感测装置。

背景技术：

1、图像传感器是用于使用对入射到其上的光起反应的半导体特性来捕获至少一个图像以生成图像的装置。随着计算机产业和通信产业的日益发展，在例如智能电话、数码相机、游戏机、物联网(iot)、机器人、监控摄像头、医疗微型摄像头等中对高质量且高性能的图像感测装置的需求已经迅速增加。

2、图像传感器可以大致分类为ccd(电荷耦合器件)图像传感器和cmos(互补金属氧化物半导体)图像传感器。ccd图像传感器在噪声和图像质量方面可以优于cmos图像传感器。然而，cmos图像传感器具有更简单且更方便的驱动方案，因此在一些应用中可以是优选的。

3、另外，cmos图像传感器可以将信号处理电路集成在单个芯片中，使得易于将传感器小型化以在产品中实现，并且添加了消耗更低功耗的益处。可以使用cmos制造技术来制造cmos图像传感器，这导致制造成本低。cmos图像传感器由于它们适合在移动装置中实现而被广泛使用。

4、针对使用图像传感器测量范围和深度(即，距目标对象的距离)，已经进行了大量发展和研究。例如，在例如安全装置、医疗装置、车辆、游戏机、虚拟现实(vr)/增强现实(ar)装置、移动装置等的各种装置中，对上述使用图像传感器的深度测量方案的需求正在快速增加。使用一个或更多个图像传感器测量深度信息的方法主要分类为三角测量方法、飞行时间(tof)方法和干涉测量方法。在上述深度测量方法当中，来自上述深度测量方法当中的飞行时间(tof)方法因其使用范围广、处理速度高以及成本优势而变得流行。tof方法使用发射光和反射光来测量距离。

5、tof方法可以依据确定距离的是往返时间还是相位差而主要分类为两种不同类型，即，直接方法和间接方法。尽管使用发射光和反射光来计算距目标对象的距离(即，深度)的原理共同应用于直接方法和间接方法，但是直接方法和间接方法可以具有不同的测量方法。

6、直接方法可以计算往返时间，并且可以使用计算出的往返时间来测量距目标对象的距离。间接方法可以使用相位差来测量距目标对象的距离。直接方法适合于测量长距离测量，因而广泛用于车辆中。间接方法适合于测量短距离测量，因此广泛用于各种设计为以更高速度操作的更高速装置，例如游戏机、移动相机等。与直接型tof系统相比，间接方法具有包括以下的若干优点：电路更简单、存储器要求低以及成本相对低。

7、电流辅助光子解调器(capd)方法是间接tof传感器中使用的一种类型的像素电路。在capd中，通过经由施加基板电压创建的多数电流(majority current)在像素电路中生成电子，并且通过使用电场之间的电位差来检测所生成的电子。由于capd方法被设计为使用多数电流，因此capd方法能够更快地检测电子。另外，capd通过检测在较深的深度形成的一些电子而具有优异的效率。

技术实现思路

1、所公开的技术的各种实施方式涉及设置有包括针对更小尺寸的产品而优化的电子检测结构的像素的图像感测装置。

2、根据所公开的技术的实施方式，一种图像感测装置可以包括：第一抽头，其被配置为包括接收第一解调控制信号的第一控制节点和设置为围绕第一控制节点的第一检测节点；第二抽头，其被配置为包括接收第二解调控制信号的第二控制节点和设置为围绕第二控制节点的第二检测节点；第一储存二极管，其连接到第一检测节点；以及第二储存二极管，其连接到第二检测节点，其中，第一抽头和第二抽头分别设置在一个像素内在对角方向上彼此面对的顶点处。

3、在一些实现方式中，第一检测节点通过第一储存晶体管连接到第一储存二极管；并且第二检测节点通过第二储存晶体管连接到第二储存二极管。

4、在一些实现方式中，第一储存二极管和第二储存二极管被设置为在像素内在对角方向上彼此面对。

5、在一些实现方式中，图像感测装置还可以包括：像素阵列，其被配置为包括布置成矩阵的多个像素，其中彼此相邻的四个像素设置在第一像素组中，第一抽头设置在第一像素组的每个顶点处，并且第二抽头设置在第一像素组的中央。

6、在一些实现方式中，第一控制节点和第二控制节点被配置为在基板中生成空穴电流，并且第一检测节点和第二检测节点中的每一个被配置为捕获通过空穴电流而移动的光电荷。

7、在一些实现方式中，第一储存二极管可以临时存储由第一检测节点捕获的光电荷，并且第二储存二极管可以临时存储由第二检测节点捕获的光电荷。

8、在一些实现方式中，像素可以包括：第一像素晶体管区域，其被配置为包括用于处理由第一检测节点捕获的光电荷的多个晶体管；以及第二像素晶体管区域，其被配置为包括用于处理由第二检测节点捕获的光电荷的多个晶体管。

9、在一些实现方式中，图像感测装置还可以包括像素阵列，其被配置为包括布置成矩阵的多个像素，其中第一像素晶体管区域和第二像素晶体管区域在对角方向上交替地设置在像素阵列上。

10、在一些实现方式中，第一像素晶体管区域和第二像素晶体管区域可以设置在像素中未设置有第一抽头和第二抽头的顶点处。

11、在一些实现方式中，第一像素晶体管区域可以包括第一浮置扩散区域；彼此相邻的四个像素可以设置在第二像素组中；并且第一浮置扩散区域可以设置在第二像素组的中央并处理由四个第一检测节点捕获的光电荷。

12、在一些实现方式中，第一浮置扩散区域可以通过第一传输晶体管连接到第一储存二极管。

13、在一些实现方式中，第二像素晶体管区域可以包括第二浮置扩散区域；彼此相邻的四个像素可以设置在第三像素组中；并且第二浮置扩散区域可以设置在第三像素组的中央并处理由四个第二检测节点捕获的光电荷。

14、在一些实现方式中，第二浮置扩散区域可以通过第二传输晶体管连接到第二储存二极管。

15、在一些实现方式中，图像感测装置还可以包括像素阵列，其被配置为包括布置成矩阵的多个像素，其中第一抽头和第二抽头在对角方向上交替地设置在像素阵列上。

16、在一些实现方式中，设置有第一抽头的顶点和未设置有第一抽头或第二抽头的顶点可以在像素阵列的行方向上交替地设置；或者，设置有第二抽头的顶点和未设置有第一抽头或第二抽头的顶点可以在行方向上交替地设置。

17、在一些实现方式中，设置有第一抽头的顶点和未设置有第一抽头或第二抽头的顶点可以在像素阵列的列方向上交替地设置；或者，设置有第二抽头的顶点和未设置有第一抽头或第二抽头的顶点可以在列方向上交替地设置。

18、根据所公开的技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括：设置为在像素内在第一方向上彼此面对的第一检测节点和第二检测节点；连接到第一检测节点的第一储存二极管；以及连接到第二检测节点的第二储存二极管，其中第二储存二极管和第二检测节点中的每一个被配置为捕获通过像素的基板中生成的空穴电流而移动的光电荷；并且第一储存二极管和第二储存二极管中的每一个被配置为临时存储光电荷。

19、在一些实现方式中，图像感测装置还可以包括：像素阵列，其被配置为包括布置成矩阵的像素；控制节点，其被配置为在基板中生成空穴电流；以及晶体管区域，其被配置为包括用于处理光电荷的晶体管。控制节点和晶体管区域可以在像素阵列的行方向或列方向上交替地设置。

20、在一些实现方式中，控制节点可以设置在像素的每个顶点处，并且可以在第一方向上或与第一方向垂直的第二方向上重复地布置在像素阵列上。

21、在一些实现方式中，晶体管区域可以设置在像素的每个顶点处，并且可以在第一方向上或与第一方向垂直的第二方向上重复地布置在像素阵列上。

22、要理解的是，所公开的技术的前述一般描述和以下详细描述二者都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。