图像传感器及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种图像传感器及电子设备，该图像传感器具有像素区以及位于像素区边缘的外围逻辑区，像素区内设有金属格栅，外围逻辑区内设有外围遮光金属块，外围逻辑区包括内缘区域以及位于内缘区域外缘的外缘区域，外围遮光金属块包括与外缘区域对应的第一遮光金属块以及至少覆盖内缘区域的第二遮光金属块；图像传感器包括半导体结构层、第一金属层以及第二金属层，第一金属层包括第一遮光金属块和金属格栅，第二金属层包括第二遮光金属块。通过采用两层金属层分别形成第一遮光金属块和第二遮光金属块，再由第一遮光金属块和第二遮光金属块共同形成外围遮光金属块，既可以防止外围逻辑区漏光，又可以减小金属格栅中心和边缘的应力差异。和边缘的应力差异。和边缘的应力差异。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及电子设备


[0001]本技术涉及图像传感器
，特别是涉及一种图像传感器及电子设备。

技术介绍

[0002]图像传感器是指将光信号转换为电信号的装置，通常大规模商用的图像传感器芯片包括电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器芯片两大类。图像传感器和传统的CCD传感器相比，具有低功耗，低成本和与CMOS工艺兼容等特点，因此得到越来越广泛的应用。现在图像传感器不仅用于消费电子领域，例如微型数码相机(DSC)，手机摄像头，摄像机和数码单反(DSLR)中，而且在汽车电子，监控，生物技术和医学等领域也得到了广泛的应用。
[0003]图像传感器按照入射光进入光电二极管的路径不同，可以分为前照式和背照式(BSI)两种图像传感器，前照式是指入射光从靠近电路连接层的一面进入光电二极管的图像传感器，而背照式是指入射光从远离电路连接层的一面进入光电二极管的图像传感器。为了提高图像传感器中光电二极管的面积和减少介质层对入射光的损耗，我们可以采用背照式图像传感器工艺，即入射光从硅片的背面进入光电二极管，从而减小介质层对入射光的损耗，提高像素单元的灵敏度。
[0004]现有技术中，不论是前照式图像传感器，还是背照式图像传感器，均包括像素区和外围逻辑区，对图像传感器而言，用于感光的像素区的特性直接决定了最终图像传感器的性能，外围逻辑区需要遮光金属块对入射光的遮挡。然而，现有技术中难以形成良好的对像素区影响小的遮光金属块，遮光金属块往往对像素区产生额外的影响，以致于对最终成像质量造成影响。<br/>
技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本技术的目的在于提供一种图像传感器及电子设备，以解决现有技术中难以得到有效的遮光金属块以及金属格栅与外围遮光金属块之间存在应力干扰等问题。
[0006]本技术的目的通过下述技术方案实现：
[0007]本技术提供一种图像传感器，所述图像传感器具有像素区以及位于所述像素区边缘的外围逻辑区，所述像素区内设有金属格栅，所述外围逻辑区内设有外围遮光金属块，其中：
[0008]所述外围逻辑区包括内缘区域以及位于所述内缘区域外缘的外缘区域，所述外围遮光金属块包括与所述外缘区域对应的第一遮光金属块以及至少覆盖所述内缘区域的第二遮光金属块；
[0009]所述图像传感器包括半导体结构层以及设于所述半导体结构层上的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层包括所述第一遮光金属块和所述金属格栅，所述第二金属层包括所述第二遮光金属块。
[0010]可选地，所述第一遮光金属块与部分所述第二遮光金属块在所述半导体结构层上的投影具有重叠；或者，所述第二遮光金属块在所述半导体结构层上的投影完全覆盖住所述外围逻辑区。
[0011]可选地，所述第一遮光金属块上设有贯穿所述第一遮光金属块的应力释放孔，所述第二遮光金属块覆盖住所述应力释放孔。
[0012]可选地，所述第一遮光金属块以及所述第二遮光金属块的构成相同，均包括应力释放粘附层以及位于所述应力释放粘附层表面的遮光主体层，且所述第一遮光金属块以及所述第二遮光金属块的遮光主体层之间形成有应力释放过渡层。
[0013]可选地，所述第一遮光金属块的内边缘与所述第二遮光金属块的外边缘在所述半导体结构层上的投影对齐。
[0014]可选地，所述第一金属层位于所述半导体结构层和所述第二金属层之间，且部分所述第一金属层位于所述半导体结构层表面以覆盖所述外围逻辑区。
[0015]可选地，所述第二金属层位于所述半导体结构层和所述第一金属层之间，且部分所述第一金属层位于所述半导体结构层表面以覆盖所述外围逻辑区。
[0016]可选地，所述第一遮光金属块还延伸至所述外围逻辑区的内缘区域。
[0017]可选地，所述半导体结构层朝向所述第一金属层的表面设有第一隔离介质层。
[0018]可选地，所述第一金属层和所述第二金属层之间设有第二隔离介质层，所述第二隔离介质层与所述第一隔离介质层相接触，以将第一金属层和所述第二金属层相互间隔开。
[0019]本申请还提供一种电子设备，包括上述方案中任一项所述的图像传感器。
[0020]本技术有益效果在于：通过采用第一金属层和第二金属层分别形成第一遮光金属块和第二遮光金属块，由第一遮光金属块和第二遮光金属块共同形成外围遮光金属块，第一遮光金属块和第二遮光金属块共同用于遮光，可以防止外围逻辑区出现漏光；而且金属格栅与第一遮光金属块均由第一金属层制作而成，第一遮光金属块是位于外围逻辑区的外缘区域，因此，第一遮光金属块与金属格栅之间具有较大的间距，从而可以减小第一遮光金属块对金属格栅应力的影响，减小金属格栅中心和边缘的应力差异，避免高温下会存在阴影的问题。
附图说明
[0021]图1是图像传感器基本的平面结构示意图；
[0022]图2是对比例中图像传感器的截面结构示意图；
[0023]图3是图像传感器基本的电路示意图；
[0024]图4是图像传感器中晶体管基本的连接示意图；
[0025]图5是本技术实施例一中图像传感器的截面结构示意图；
[0026]图6a
‑
6j是本技术实施例一中图像传感器制作过程的截面结构示意图；
[0027]图7是本技术实施例二中图像传感器的截面结构示意图；
[0028]图8是本技术实施例三中图像传感器的截面结构示意图；
[0029]图9是本技术实施例四中图像传感器的截面结构示意图。
具体实施方式
[0030]为更进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的图像传感器及电子设备的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
[0031]图3是图像传感器基本的电路示意图。如图3所示，图像传感器100包括连接到像素阵列102的读取电路104和控制电路108，功能逻辑电路106连接到读取电路104，对像素电路的读取进行逻辑控制；读取电路104和控制电路108连接到状态寄存器112，实现对像素阵列102的读取控制。像素阵列101包括按行(R1，R2，R3
…
Ry)和列(C1，C2，C3
…
Cx)多个像素单元，像素阵列102输出的像素信号经列线输出至读取电路104。
[0032]在一实施方式中，每一像素单元获取图像数据后，图像数据采用状态寄存器112指定读出模式的读取电路104读出，然后传输到功能逻辑电路106。在具体应用中，读取电路104可包括模数转换(ADC)电路，放大电路及其他。在某些应用实施例中，状态寄存器112可包含有程序化选择系统用以确定读出系统是通过滚动曝光模式(rolling shutter)或是全局曝光模式(global shutter)读出。功能逻辑电路106可仅存储图像数据或通过图像效果应用或处理的图像数据。在一应用例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器具有像素区以及位于所述像素区边缘的外围逻辑区，所述像素区内设有金属格栅，所述外围逻辑区内设有外围遮光金属块，其中：所述外围逻辑区包括内缘区域以及位于所述内缘区域外缘的外缘区域，所述外围遮光金属块包括与所述外缘区域对应的第一遮光金属块以及至少覆盖所述内缘区域的第二遮光金属块；所述图像传感器包括半导体结构层以及设于所述半导体结构层上的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层包括所述第一遮光金属块和所述金属格栅，所述第二金属层包括所述第二遮光金属块。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一遮光金属块与部分所述第二遮光金属块在所述半导体结构层上的投影重叠；或者，所述第二遮光金属块在所述半导体结构层上的投影完全覆盖所述外围逻辑区。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一遮光金属块上设有贯穿所述第一遮光金属块的应力释放孔，所述第二遮光金属块覆盖住所述应力释放孔。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一遮光金属块以及所述第二遮光金属块的构成相同，均包括应力释放粘附层以及位于所述应力释放粘附层表面的遮光主体层，且所述第一遮光金属块的遮光主体层以及所述第二遮光金属块的遮光主体层之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩，张盛鑫，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：