統(tǒng)、靜態(tài)或視頻照相機(jī)系統(tǒng)、掃描儀、機(jī)器視覺(jué)、車輛導(dǎo)航、視頻電話、監(jiān)視系統(tǒng)、自動(dòng)聚焦系統(tǒng)、星象跟蹤儀系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、圖像穩(wěn)定系統(tǒng)和采用成像裝置的其它系統(tǒng)。
[0046]處理器系統(tǒng)500 (其可以是數(shù)字靜態(tài)或視頻照相機(jī)系統(tǒng))可以包括諸如透鏡596的透鏡，用于當(dāng)快門釋放按鈕597被按下時(shí)將圖像聚焦到像素陣列(諸如，像素陣列30)上。處理器系統(tǒng)500可以包括中央處理單元，諸如中央處理單元(CPU)595。CPU 595可以是微處理器，其控制照相機(jī)功能和一個(gè)或多個(gè)圖像流功能，以及通過(guò)總線(諸如總線593)與一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(I/O)裝置591通信。成像裝置400也可以通過(guò)總線593與CPU595通信。系統(tǒng)500可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 592和可移除的存儲(chǔ)器594?？梢瞥拇鎯?chǔ)器594可以包括通過(guò)總線593與CPU 595通信的閃存存儲(chǔ)器。成像裝置400可以與CPU 595，以及存儲(chǔ)裝置或者沒(méi)有存儲(chǔ)裝置，組合在單個(gè)集成電路上或在不同的芯片上。雖然總線593被示出為單總線，但是其可以是用于互連系統(tǒng)組件的一個(gè)或多個(gè)總線或橋或其它通信路徑。
[0047]已經(jīng)描述了多種實(shí)施例，其示出了包括成像系統(tǒng)和主機(jī)子系統(tǒng)的電子裝置(見(jiàn)，例如，圖1的裝置10)。成像系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器。每個(gè)圖像傳感器可以包括在半導(dǎo)體襯底上形成的圖像像素的陣列。每個(gè)圖像像素可以包括被配置為將進(jìn)入的光轉(zhuǎn)換成電荷的一個(gè)或多個(gè)光敏元件。
[0048]尤其是，成像電路可以包括堆疊在數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)片芯上的圖像傳感器片芯。圖像傳感器片芯可以包括:具有正和背表面的襯底，在襯底的正表面形成的多個(gè)成像像素和淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)，在襯底的正表面上形成的互連路由層和在襯底的背表面上形成的防反射涂層(ARC)材料的層。圖像傳感器片芯可以是背面照明(BSI)圖像傳感器片芯(作為一個(gè)示例)。
[0049]在一個(gè)合適的設(shè)置中，圖像傳感器片芯可以包括穿過(guò)氧化物的通孔(TOV)結(jié)構(gòu)，其形成穿過(guò)襯底(例如，穿過(guò)單件STI結(jié)構(gòu)形成的)并其至少部分地延伸到DSP片芯中。穿過(guò)氧化物的通孔可以耦接到外部接合墊?？梢匝刂鴦澠€區(qū)域(即，在圖像傳感器片芯的邊界處的區(qū)域)形成劃片線支撐結(jié)構(gòu)。劃片線支撐結(jié)構(gòu)還可以與TOV結(jié)構(gòu)同時(shí)地通過(guò)襯底形成，并且可以使用與TOV結(jié)構(gòu)相同的材料形成。
[0050]在其它合適的設(shè)置中，穿過(guò)氧化物的通孔結(jié)構(gòu)可以形成穿過(guò)深溝槽隔離(DTI)結(jié)構(gòu)。DTI結(jié)構(gòu)可以在與襯底相同的層中形成(例如，DTI結(jié)構(gòu)可以具有與襯底相同的厚度)?？梢允褂冒雽?dǎo)電材料形成襯底，而可以使用電介質(zhì)材料形成DTI結(jié)構(gòu)。穿過(guò)DTI結(jié)構(gòu)形成TOV結(jié)構(gòu)可以幫助減小在TOV結(jié)構(gòu)上的寄生耦合。如果需要，DTI結(jié)構(gòu)還可以延伸到劃片線區(qū)域中。
[0051]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種制造成像電路的方法，其包括:在數(shù)字信號(hào)處理器晶片上堆疊圖像傳感器晶片，在圖像傳感器晶片中形成穿過(guò)氧化物的通孔，穿過(guò)氧化物的通孔至少部分地延伸到數(shù)字信號(hào)處理器晶片中，以及與穿過(guò)氧化物的通孔同時(shí)地形成劃片線支撐結(jié)構(gòu)。
[0052]根據(jù)另一實(shí)施例，劃片線支撐結(jié)構(gòu)圍繞劃片線區(qū)域，所述方法包括在劃片線區(qū)域中形成多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
[0053]根據(jù)另一實(shí)施例，所述方法包括在圖像傳感器晶片上形成耦接到所述穿過(guò)氧化物的通孔的接合墊。
[0054]根據(jù)另一實(shí)施例，所述穿過(guò)氧化物的通孔具有電介質(zhì)襯墊，所述方法包括在圖像傳感器晶片中形成濾色器陣列外殼結(jié)構(gòu)，所述濾色器陣列外殼結(jié)構(gòu)具有與穿過(guò)氧化物的通孔的電介質(zhì)襯墊同時(shí)形成的壁。
[0055]根據(jù)另一實(shí)施例，所述劃片線支撐結(jié)構(gòu)圍繞插入在圖像傳感器晶片上的鄰近的圖像傳感器片芯之間的劃片線區(qū)域，所述方法包括沿著劃片線區(qū)域?qū)D像傳感器晶片以及數(shù)字信號(hào)處理器晶片進(jìn)行切片。
[0056]根據(jù)另一實(shí)施例，形成劃片線支撐結(jié)構(gòu)包括形成細(xì)長(zhǎng)的壁結(jié)構(gòu)。
[0057]根據(jù)另一實(shí)施例，形成劃片線支撐結(jié)構(gòu)包括形成通過(guò)圖像傳感器晶片中的至少一些襯底材料的溝槽。
[0058]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了成像電路，其包括:信號(hào)處理器片芯以及堆疊在信號(hào)處理器片芯上的圖像傳感器片芯，圖像傳感器片芯包括襯底層、在襯底層中形成的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)、以及穿過(guò)氧化物的通孔，所述穿過(guò)氧化物的通孔形成穿過(guò)深溝槽隔離結(jié)構(gòu)并至少部分地延伸到信號(hào)處理器片芯中)。
[0059]根據(jù)另一實(shí)施例，襯底層和深溝槽隔離結(jié)構(gòu)具有相同的厚度。
[0060]根據(jù)另一實(shí)施例，圖像傳感器片芯包括背面照明圖像傳感器片芯。
[0061]根據(jù)另一實(shí)施例，圖像傳感器片芯包括耦接到所述穿過(guò)氧化物的通孔的接合墊結(jié)構(gòu)。
[0062]根據(jù)另一實(shí)施例，圖像傳感器片芯包括在襯底層的第一表面上形成的防反射涂層(ARC)材料以及在襯底層的第二表面上形成的互連路由層。
[0063]根據(jù)另一實(shí)施例，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)延伸到圖像傳感器片芯的劃片線區(qū)域中。
[0064]根據(jù)另一實(shí)施例，使用半導(dǎo)體材料形成所述襯底層，以及使用電介質(zhì)材料形成所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
[0065]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種系統(tǒng)，其包括信號(hào)處理單元、存儲(chǔ)器、透鏡、輸入-輸出電路、以及堆疊在信號(hào)處理單元上的成像裝置，所述成像裝置包括:具有正表面和背表面的襯底，在襯底的正表面中形成的多個(gè)成像像素，穿過(guò)襯底形成的穿過(guò)氧化物的通孔(TOV)結(jié)構(gòu)(所述穿過(guò)氧化物的通孔至少部分地延伸到信號(hào)處理單元中)，以及劃片線支撐結(jié)構(gòu)(其沿著劃片線區(qū)域形成以及也形成穿過(guò)襯底)。
[0066]根據(jù)另一實(shí)施例，所述穿過(guò)氧化物的通孔結(jié)構(gòu)和劃片線支撐結(jié)構(gòu)同時(shí)形成。
[0067]根據(jù)另一實(shí)施例，所述穿過(guò)氧化物的通孔結(jié)構(gòu)和劃片線支撐結(jié)構(gòu)由相同材料形成。
[0068]根據(jù)另一實(shí)施例，所述成像裝置包括在襯底的正表面處形成的單個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述穿過(guò)氧化物的通孔結(jié)構(gòu)形成穿過(guò)所述單個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
[0069]根據(jù)另一實(shí)施例，所述成像裝置包括在鄰近劃片線支撐結(jié)構(gòu)的襯底的正表面處形成的多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述劃片線支撐結(jié)構(gòu)包括細(xì)長(zhǎng)的壁結(jié)構(gòu)。
[0070]根據(jù)另一實(shí)施例，所述成像裝置包括在襯底的背表面處形成的防反射涂層(ARC)襯墊。
[0071]上述僅僅是本實(shí)用新型的原理的示例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改?？梢元?dú)立地或任意組合地實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例。
[0072]雖然出于清楚的目的已經(jīng)較詳細(xì)地描述了本實(shí)用新型，但是顯然在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以實(shí)踐某些改變和修改。雖然一些所附的權(quán)利要求僅僅是單獨(dú)從屬的或僅僅引用一些它們的在前的權(quán)利要求，然而它們的相應(yīng)的特征(一個(gè)或多個(gè))可以與任何其它權(quán)利要求的特征(一個(gè)或多個(gè))結(jié)合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.成像電路，其特征在于，包括: 信號(hào)處理器片芯；以及 堆疊在所述信號(hào)處理器片芯上的圖像傳感器片芯，其中所述圖像傳感器片芯包括: 襯底層； 在所述襯底層中形成的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)；以及 通過(guò)所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)形成的穿過(guò)氧化物的通孔，并且所述穿過(guò)氧化物的通孔至少部分地延伸到所述信號(hào)處理器片芯中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像電路，其特征在于，其中所述襯底層和所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)具有相同的厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像電路，其特征在于，其中所述圖像傳感器片芯進(jìn)一步包括: 耦接到所述穿過(guò)氧化物的通孔的接合墊結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像電路，其特征在于，其中所述圖像傳感器片芯進(jìn)一步包括: 在所述襯底層的第一表面上形成的防反射涂層材料；以及 在所述襯底層的第二表面上形成的互連路由層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像電路，其特征在于，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)延伸到所述圖像傳感器片芯的劃片線區(qū)域中，以及其中使用半導(dǎo)體材料形成所述襯底層，以及其中使用電介質(zhì)材料形成所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本公開涉及成像電路，其包括：信號(hào)處理器片芯；以及堆疊在所述信號(hào)處理器片芯上的圖像傳感器片芯，其中所述圖像傳感器片芯包括：襯底層，在所述襯底層中形成的深溝槽隔離結(jié)構(gòu)，以及通過(guò)所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)形成的穿過(guò)氧化物的通孔，并且所述穿過(guò)氧化物的通孔至少部分地延伸到所述信號(hào)處理器片芯中。根據(jù)本公開，提供了具有改善的劃片線區(qū)域的成像電路和成像系統(tǒng)。
【IPC分類】H01L27/146, H01L23/48
【公開號(hào)】CN204834624
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520279016
【發(fā)明人】S·伯薩克, M·塞弗里格, M·J·穆尼
【申請(qǐng)人】半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日
【公告號(hào)】US20150318322