用于多模式图像传感器的像素内串扰减少的制作方法

    技术2025-06-15  23


    各种示例实施方式涉及成像器件,并且更具体但不排他地,涉及能够支持两个以上操作模式的像素化图像传感器。


    背景技术:

    1、本节介绍了可有助于更好地理解本发明的方面。因此,这一节的陈述应就此进行阅读,并且不应被理解为承认现有技术中有什么或者现有技术中没有什么。

    2、图像传感器用于各种电子成像器件和系统(诸如数码相机、智能电话、医学成像设施、夜视装置等)。在这种成像器件中使用的两种主要类型的图像传感器是电荷耦合器件(ccd)传感器和可激活像素互补金属氧化物半导体(cmos)传感器。除了光收集的主要任务以外,cmos图像传感器可通常在传感器的集成电路(ic)和/或ic组件中直接提供几个处理和/或控制功能。例如,一些cmos传感器的功能电路可以实现以下各项中的一项或多项:定时和曝光控制、模数转换、快门、白平衡、增益调节、以及初始信号和/或图像处理。为了最佳性能,通常需要将这种功能电路适当地集成到传感器中。


    技术实现思路

    1、本文公开了能够同时支持事件视觉传感器(evs)模式和图像帧捕获操作模式的像素化图像传感器的各种实施方式。传感器的单个像素包括分别涉及两种模式的两组不同的子像素以及至少两个对应的、功能上不同的且独立的电路。图像传感器ic的金属互连结构使用布线拓扑来实现,其中,两个电路的布线之间的空间重叠被优化(例如,最小化的)以在两个电路同时有效时减少电路间串扰。这种布线拓扑可能是有益的,例如,由于对两种操作模式所导致的图像质量的改进。

    2、根据示例实施方式,提供了一种装置,该装置包括第一电子芯片,该第一电子芯片沿光接收表面具有光敏像素的阵列,其中,该阵列的像素包括:一个或多个第一光电二极管以及一个或多个第二光电二极管;第一晶体管和第二晶体管;以及互连结构,垂直地在第一光电二极管和第二光电二极管以及第一晶体管和第二晶体管下方,互连结构包括使一个或多个第一光电二极管与第一晶体管互连以形成第一电路的第一电导体,并且还包括使一个或多个第二光电二极管与第二晶体管互连以形成第二电路的第二电导体,第一电路和第二电路在功能上不同并且彼此独立;其中,第一电导体基本上布置在互连结构中垂直地在像素中的光接收表面的第一区域下方的部分;并且其中,第二电导体基本上布置在互连结构中垂直地在像素中的光接收表面的第二区域下方的部分,第二区域与第一区域不重叠。

    3、根据另一示例实施方式,提供了一种制造方法,包括以下步骤:(a)制造电子芯片,电子芯片沿着其光接收表面具有光敏像素的阵列,其中,该阵列的像素包括:一个或多个第一光电二极管和一个或多个第二光电二极管;以及第一晶体管和第二晶体管;以及(b)垂直地在第一光电二极管和第二光电二极管以及第一晶体管和第二晶体管下方形成互连结构,互连结构包括使一个或多个第一光电二极管与第一晶体管互连以形成第一电路的第一电导体,并且还包括使一个或多个第二光电二极管与第二晶体管互连以形成第二电路的第二电导体,第一电路和第二电路在功能上不同并且彼此独立,其中,形成包括:(b1)将第一电导体基本上布置在互连结构中垂直地在像素中的光接收表面的第一区域下方的部分;以及(b2)将第二电导体基本上布置在互连结构中垂直地在像素中的光接收表面的第二区域下方的部分,第二区域与第一区域不重叠。



    技术特征:

    1.一种装置,包括第一电子芯片,所述第一电子芯片沿着光接收表面具有光敏像素的阵列,其中,所述阵列的像素包括:

    2.根据权利要求1所述的装置,

    3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述像素还包括多个滤色器,每个所述滤色器均垂直地在相应的一个所述第二光电二极管上方。

    4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述像素还包括多个透镜,每个所述透镜均垂直地在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管中的相应的一个上方。

    5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述互连结构包括金属层级的垂直堆叠。

    6.根据权利要求5所述的装置,其中,所述第一电导体存在于所述垂直堆叠的两个不同金属层级中。

    7.根据权利要求5所述的装置,其中,所述第一电导体存在于所述垂直堆叠的三个不同的金属层级中。

    8.根据权利要求5所述的装置,其中,所述第一电导体存在于所述垂直堆叠的四个不同金属层级中。

    9.根据权利要求5所述的装置,

    10.根据权利要求9所述的装置,其中,所述最高金属层级和所述次最高金属层级的电导体布置为在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管垂直下方提供近似均匀的金属填充。

    11.根据权利要求5所述的装置,其中,所述互连结构包括堆叠的底部层级中的金属焊盘,所述金属焊盘被配置作为所述第一电路的输出端子。

    12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述金属焊盘具有垂直地在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管中的四个不同的光电二极管下方的部分。

    13.根据权利要求11所述的装置,其中,所述金属焊盘具有垂直地在所述像素的所述光接收表面的几何中心下方的部分。

    14.根据权利要求1所述的装置,

    15.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一电路包括四个所述第一光电二极管。

    16.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第二电路包括六个所述第二光电二极管。

    17.根据权利要求1所述的装置,其中,所述像素包括所述第二电路的两个实例。

    18.根据权利要求1所述的装置,还包括第二电子芯片,所述第二电子芯片附接至所述互连结构以形成垂直芯片堆叠,所述第二电子芯片包括经由所述互连结构电连接至所述第一电路和所述第二电路的电路。

    19.根据权利要求18所述的装置,

    20.一种制造方法,包括:


    技术总结
    一种能够同时支持EVS模式和图像帧捕获模式的操作的像素化图像传感器。传感器的单独像素包括分别涉及两种模式的两组不同的子像素,以及至少两个对应的、功能不同的且独立的电路。使用布线拓扑来实现图像传感器IC的金属互连结构,其中,当两个电路同时有效时,优化(例如,最小化)两个电路的布线之间的空间重叠,以减小电路间串扰。这种布线拓扑可能是有益的,例如,由于针对两种操作模式所导致的图像质量的改进。

    技术研发人员:米弘毅,弗雷德里克·T·布拉迪,黄圣仁,普利亚·莫斯塔法鲁
    受保护的技术使用者:索尼半导体解决方案公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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