[实用新型]图像传感器

说明书

技术领域

本文整体涉及成像系统，并且更具体地讲，涉及具有分体像素架构的堆叠管芯图像传感器。

背景技术

现代电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用数字图像传感器。成像传感器(有时称为成像器)可由二维图像感测像素阵列形成。每个像素包括光敏层，所述光敏层接收入射光子(光)并将光子转变为电信号。有时，图像传感器被设计为使用联合图像专家组(JPEG)格式将图像提供给电子设备。

随着电子设备变小，更多的电子设备正在使用“堆叠式”的图像传感器，在此类图像传感器中，多个集成电路晶片(或多个单独的管芯)堆叠在彼此的顶部上。包括金属线、垫或通孔的导电互连件用于将一个管芯中的电路电连接到另一个管芯中的电路。

在常规的堆叠管芯图像传感器中，在相邻的导电互连件之间可能发生寄生电容耦合，从而导致电串扰。相邻像素之间的这类电串扰可导致图像伪影和图像质量降低。

因此希望为堆叠管芯图像传感器提供改进的导电互连件构造。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供改进的图像传感器。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种图像传感器，该图像传感器具有图像像素阵列并包括：第一集成电路管芯；与所述第一集成电路管芯堆叠的第二集成电路管芯；图像传感器像素，所述图像传感器像素具有位于所述第一集成电路管芯中的第一浮动扩散区和位于所述第二集成电路管芯中的第二浮动扩散区；以及耦接结构，所述耦接结构将位于所述第一集成电路管芯中的所述第一浮动扩散区电耦接到位于所述第二集成电路管芯中的所述第二浮动扩散区。

在一个实施例中，耦接结构包括所述第一集成电路管芯中的第一导电垫和所述第二集成电路管芯中的第二导电垫。

在一个实施例中，图像传感器还包括：屏蔽结构，所述屏蔽结构至少部分围绕所述耦接结构并且电屏蔽所述耦接结构，其中所述屏蔽结构包括金属。

在一个实施例中，屏蔽结构完全围绕所述耦接结构。

在一个实施例中，图像传感器还包括附加的图像传感器像素，所述附加的图像传感器像素具有位于所述第一集成电路管芯中的第三浮动扩散区和位于所述第二集成电路管芯中的第四浮动扩散区。

在一个实施例中，图像传感器还包括附加的耦接结构，所述附加的耦接结构将位于所述第一集成电路管芯中的所述第三浮动扩散区电耦接到位于所述第二集成电路管芯中的所述第四浮动扩散区。

在一个实施例中，图像传感器还包括：至少部分围绕所述耦接结构的屏蔽结构，其中所述屏蔽结构插置在所述耦接结构与所述附加的耦接结构之间，以减少所述耦接结构与所述附加的耦接结构之间的寄生电容耦合。

在一个实施例中，所述图像传感器像素包括位于所述第一集成电路管芯中的光电二极管和位于所述第二集成电路管芯中的源极跟随器晶体管。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种图像传感器，包括：第一集成电路管芯；与所述第一集成电路管芯堆叠的第二集成电路管芯；第一图像像素，所述第一图像像素包括位于所述第一集成电路管芯中的第一光电二极管和位于所述第二集成电路管芯中的第一行选择晶体管；第二图像像素，所述第二图像像素包括位于所述第一集成电路管芯中的第二光电二极管和位于所述第二集成电路管芯中的第二行选择晶体管；第一导电垫，所述第一导电垫将位于所述第一集成电路管芯中的所述第一光电二极管电耦接到位于所述第二集成电路管芯中的所述第一行选择晶体管；第二导电垫，所述第二导电垫将位于所述第一集成电路管芯中的所述第二光电二极管电耦接到位于所述第二集成电路管芯中的所述第二行选择晶体管；以及屏蔽结构，所述屏蔽结构插置在所述第一导电垫与所述第二导电垫之间。

在一个实施例中，屏蔽结构包括至少部分围绕所述第一导电垫和所述第二导电垫的金属结构。

在一个实施例中，金属结构耦接到接地电压和电源电压中的一者。

在一个实施例中，第一图像像素包括位于所述第一集成电路管芯中的第一浮动扩散节点和位于所述第二集成电路管芯中的第二浮动扩散节点，并且其中所述第一导电垫电耦接在所述第一浮动扩散节点与所述第二浮动扩散节点之间。

在一个实施例中，第一图像像素包括位于所述第一集成电路管芯中的浮动扩散节点和位于所述第二集成电路管芯中的源极跟随器晶体管，并且其中所述第一导电垫电耦接在所述浮动扩散节点与所述源极跟随器晶体管之间。

在一个实施例中，图像传感器还包括：位于所述第一集成电路管芯中的三个附加的光电二极管，其中所述第一导电垫将所述三个附加的光电二极管电耦接到所述第一行选择晶体管。