[發(fā)明專利]堆疊芯片成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611139599.2
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN106791504B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰內(nèi)斯·索爾胡斯維克;蒂姆·貝爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 普廷數(shù)碼影像控股公司
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;H04N5/345;H04N5/378;H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種堆疊芯片圖像傳感器，其包含：

半導(dǎo)體襯底，其具有相對的第一及第二表面；

圖像傳感器像素陣列，其在所述半導(dǎo)體襯底中且經(jīng)配置以經(jīng)由所述第一表面接收圖像光；及

控制電路，其通過延伸穿過所述第二表面的多個垂直導(dǎo)電互連件而耦合到所述圖像傳感器像素陣列，所述圖像傳感器像素陣列包含布置成像素行及像素列的圖像傳感器像素，且所述多個垂直導(dǎo)電互連件包括多個垂直列互連件，且其中每一像素列耦合到所述垂直列互連件中的選定一者。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述半導(dǎo)體襯底包含硅半導(dǎo)體襯底且其中延伸穿過所述第二表面的所述多個垂直導(dǎo)電互連件包含穿過所述第二表面將所述控制電路耦合到所述圖像傳感器像素陣列的多個穿硅通孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中延伸穿過所述第二表面的所述多個垂直導(dǎo)電互連件包含從所述第二表面凸出的二維微凸塊陣列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述控制電路包含耦合到所述垂直導(dǎo)電互連件的行驅(qū)動器電路，且其中所述行驅(qū)動器電路經(jīng)配置以經(jīng)由所述垂直導(dǎo)電互連件將像素控制信號供應(yīng)到所述圖像傳感器像素。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述多個垂直列互連件沿著所述圖像傳感器像素陣列的邊緣耦合到所述像素列，且其中所述圖像傳感器像素陣列包含多個像素塊，所述堆疊芯片圖像傳感器進一步包含：

多個垂直內(nèi)部行互連件，其耦合到所述像素行中的每一者，其中所述多個垂直內(nèi)部行互連件中的每一者沿著相關(guān)聯(lián)像素塊的邊緣耦合到所述像素行中的選定一者，且其中所述多個垂直內(nèi)部行互連件中的每一者穿過所述第二表面將所述相關(guān)聯(lián)像素塊中的圖像傳感器像素耦合到所述控制電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述控制電路包含多個模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，且其中所述垂直列互連件中的每一者耦合到所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的選定一者。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述半導(dǎo)體襯底形成在第一半導(dǎo)體集成電路中，且所述控制電路形成在不同于所述第一半導(dǎo)體集成電路的第二半導(dǎo)體集成電路中。

8.一種堆疊芯片圖像傳感器，其包含：

半導(dǎo)體襯底，其具有相對的第一及第二表面；

圖像傳感器像素陣列，其在所述半導(dǎo)體襯底中且經(jīng)配置以經(jīng)由所述第一表面接收圖像光；及

控制電路，其通過延伸穿過所述第二表面的多個垂直導(dǎo)電互連件而耦合到所述圖像傳感器像素陣列，所述圖像傳感器像素陣列包含多個像素塊，所述多個垂直導(dǎo)電互連件包含多個垂直塊互連件，且所述多個垂直塊互連件中的每一者穿過所述第二表面將所述多個像素塊中的相應(yīng)一者的所述圖像傳感器像素耦合到所述控制電路。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述多個像素塊包括第一像素塊和不同于所述第一像素塊的第二像素塊，所述多個垂直塊互連件中的第一垂直塊互連件穿過所述第二表面將所述第一像素塊的所述圖像傳感器像素耦合到所述控制電路，且不同于所述第一垂直塊互連件的所述多個垂直塊互連件中的第二垂直塊互連件穿過所述第二表面將所述第二像素塊的所述圖像傳感器像素耦合到所述控制電路。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述多個像素塊中的每一像素塊包括給定數(shù)目個圖像傳感器像素。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述多個像素塊中的每一像素塊包括來自第一數(shù)目個像素列和第二數(shù)目個像素行的圖像傳感器像素，其中所述第一數(shù)目大于所述第二數(shù)目。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的堆疊芯片圖像傳感器，其中所述半導(dǎo)體襯底形成在第一半導(dǎo)體集成電路中，且所述控制電路形成在不同于所述第一半導(dǎo)體集成電路的第二半導(dǎo)體集成電路中。