图像传感器及其制造方法和电子设备技术

一种图像传感器及其制造方法和电子设备，能够降低图像传感器的成本。该图像传感器包括：像素阵列模块，设置于第一晶圆上；信号处理模块，设置于第二晶圆上；电连接模块，连接所述像素阵列模块和所述信号处理模块；其中，所述像素阵列模块用于接收光信号并将所述光信号转换为电信号，所述信号处理模块用于对所述电信号进行处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像传感器及其制造方法和电子设备
本申请涉及图像传感器领域，并且更为具体地，涉及一种图像传感器及其制造方法和电子设备。
技术介绍
随着半导体和集成电路技术的发展，芯片的器件类型越来越丰富，工艺要求越来越高，生产的工艺层数也越来越多，因此芯片的成本越来越高。由于芯片各部分的器件类型和工艺复杂度影响的整体芯片成本，因此整体芯片的单位面积成本由最高单位面积成本对应的部分决定。在图像传感器(imagesensor)芯片中，包括像素阵列(pixelarray)单元和信号处理单元，其中像素阵列单元占据芯片的绝大部分面积，而信号处理单元占据的面积较小。通常情况下，像素阵列单元的器件类型少，工艺要求较低，因而像素阵列单元对应的单位面积成本相对较低。而信号处理单元包括多种器件类型，需要更复杂的工艺，因而信号处理单元对应的单位面积成本相对较高。在现有的图像传感器芯片中，芯片的单位面积成本一般由信号处理单元的单位面积成本决定，芯片的总成本较高。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种图像传感器、及其制造方法和电子设备，能够降低图像传感器芯片的成本。第一方面，提供了一种图像传感器，包括：像素阵列模块，设置于第一晶圆上；信号处理模块，设置于第二晶圆上；电连接模块，连接所述像素阵列模块和所述信号处理模块；其中，所述像素阵列模块用于接收光信号并将所述光信号转换为电信号；所述信号处理模块用于对所述电信号进行处理。本申请实施例的技术方案，将图像传感器的器件设置于两片晶圆上，并通过两片晶圆之间的电连接实现连接，可以降低图像传感器的成本。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块中的器件由模拟器件组成，所述信号处理模块中的器件包括数字器件。将由模拟器件组成的像素阵列模块设置于一片晶圆上，可以降低该模块的成本。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块包括第一预定数量的第一金属互连层，所述第一金属互连层用于所述像素阵列模块中器件的互连，所述第一预定数量小于等于4。在一种可能的实现方式中，所述第一金属互连层连接至所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块包括第一预定数量的第二金属互连层，所述第二金属互连层用于所述信号处理模块中器件的互连，所述第二预定数量大于等于4。在一种可能的实现方式中，所述第二金属互连层连接至所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块包括：像素阵列电路，所述像素阵列电路包括多个像敏单元，所述多个像敏单元用于接收所述光信号并将所述光信号转换为所述电信号。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块还包括：行列控制电路，所述行列控制电路用于接收所述信号处理模块产生的控制信号，控制所述多个像敏单元接收所述光信号并将所述光信号转换为所述电信号；在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块还包括：读出电路，所述读出电路用于接收所述多个像敏单元输出的所述电信号并发送给所述信号处理模块；在一种可能的实现方式中，所述读出电路包括：放大电路，所述放大电路用于放大所述多个像敏单元输出的所述电信号。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块包括模数转换电路，所述模数转换电路用于接收所述像素阵列模块产生的所述电信号，将所述电信号转化为数字电信号。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块还包括数字处理电路，所述数字处理电路用于接收所述模数转换电路产生的所述数字电信号，对所述数字电信号进行处理。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块还包括逻辑控制电路，所述逻辑控制电路用于产生控制信号。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块还包括存储电路，所述存储电路用于存储特定信号，所述特定信号包括所述数字处理电路处理后的信号。在一种可能的实现方式中，所述模数转换电路通过所述电连接模块连接至所述放大电路；所述逻辑控制电路通过所述电连接模块连接至所述行列控制电路和所述读出电路。也就是说，两片晶圆之间的电连接模块设置于模数转换电路与放大电路之间，以及逻辑控制电路与行列控制电路和读出电路之间。采用这种设置方式，可以降低两片晶圆之间的电连接模块的实现复杂度。在一种可能的实现方式中，所述电连接模块用于传输所述像素阵列模块产生的所述电信号以及所述信号处理模块产生的控制信号。在一种可能的实现方式中，所述电连接模块包括：引线键合装置。在一种可能的实现方式中，所述第一晶圆和第二晶圆为磊晶圆或标准晶圆。在一种可能的实现方式中，所述第一晶圆和第二晶圆堆叠设置。第二方面，提供了一种图像传感器的制造方法，所述方法包括：在第一晶圆上制备像素阵列模块；在第二晶圆上制备信号处理模块；通过制备电连接模块连接所述像素阵列模块和所述信号处理模块。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块中的器件由模拟器件组成，所述信号处理模块中的器件包括数字器件。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块包括第一预定数量的第一金属互连层，所述像素阵列模块中的器件通过所述第一金属互连层进行互连，所述第一预定数量小于等于4。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块通过所述第一金属互连层连接至所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块包括：像素阵列电路，所述像素阵列电路包括多个像敏单元。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块包括：行控制电路和列控制电路，所述行控制电路通过所述第一金属互连层连接至所述像素阵列电路中的像敏单元行；所述列控制电路通过所述第一金属互连层连接至所述像素阵列电路中的像敏单元列。在一种可能的实现方式中，所述行控制电路和所述列控制电路通过所述第一金属互连层连接至所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述像素阵列模块还包括：读出电路，所述读出电路通过所述第一金属互连层连接至所述列控制电路和所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述读出电路包括：放大电路，所述放大电路通过所述第一金属互连层连接至所述多路选择电路和所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块包括第二预定数量的第二金属互连层，所述信号处理模块中的器件通过所述第二金属互连层进行互连，所述第二预定数量大于等于4。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块通过所述第二金属互连层连接至所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块包括：模数转换电路，所述模数转换电路通过所述第二金属互连层连接至所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块还包括：数字处理电路，所述数字处理电路通过所述第二金属互连层连接至所述模数转换电路。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块还包括：逻辑控制电路，所述逻辑控制电路通过所述第二金属互连层连接至所述模数转换电路、所述数字处理电路、所述存储电路以及所述电连接模块。在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块还包括：存储电路，所述存储电路用于通过所述第二金属互连层连接至所述数字处理电路。在一种可能的实现方式中，所述模数转换电路通过所述电连接模块连接至所述读出电路；所述逻辑控制电路通过所述电连接模块连接至所述行控制电路、所述列控制电路和所述读出电路。在一种可能的实现方式中，所述电连接模块包括：引线键合装置。在一种可能的实现方式中，所述第一晶圆和第二晶圆为磊晶圆或标准晶圆。在一种可能的实现方式中，所述第一晶圆和第二晶圆堆叠设置。第三方面，提供了一种电子设备，包括第一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列模块，设置于第一晶圆上；信号处理模块，设置于第二晶圆上；电连接模块，连接所述像素阵列模块和所述信号处理模块；其中，所述像素阵列模块用于接收光信号并将所述光信号转换为电信号，所述信号处理模块用于对所述电信号进行处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列模块，设置于第一晶圆上；信号处理模块，设置于第二晶圆上；电连接模块，连接所述像素阵列模块和所述信号处理模块；其中，所述像素阵列模块用于接收光信号并将所述光信号转换为电信号，所述信号处理模块用于对所述电信号进行处理。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列模块中的器件由模拟器件组成，所述信号处理模块中的器件包括数字器件。3.根据权利要求1或2所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列模块包括第一预定数量的第一金属互连层，所述第一金属互连层用于所述像素阵列模块中器件的互连，所述第一预定数量小于等于4。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述第一金属互连层连接至所述电连接模块。5.根据权利要求1-4中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述信号处理模块包括第二预定数量的第二金属互连层，所述第二金属互连层用于所述信号处理模块中器件的互连，所述第二预定数量大于等于4。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第二金属互连层连接至所述电连接模块。7.根据权利要求1-6中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列模块包括：像素阵列电路，所述像素阵列电路包括多个像敏单元，所述多个像敏单元用于接收所述光信号并将所述光信号转换为所述电信号。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列模块还包括：行列控制电路，所述行列控制电路用于接收所述信号处理模块产生的控制信号，控制所述多个像敏单元接收所述光信号并将所述光信号转换为所述电信号。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列模块还包括：读出电路，所述读出电路用于接收所述多个像敏单元输出的所述电信号并发送给所述信号处理模块。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述读出电路包括：放大电路，所述放大电路用于放大所述多个像敏单元输出的所述电信号。11.根据权利要求1-10中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述信号处理模块包括模数转换电路，所述模数转换电路用于接收所述像素阵列模块产生的所述电信号，将所述电信号转化为数字电信号。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，所述信号处理模块还包括数字处理电路，所述数字处理电路用于接收所述模数转换电路产生的所述数字电信号，对所述数字电信号进行处理。13.根据权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述信号处理模块还包括逻辑控制电路，所述逻辑控制电路用于产生控制信号。14.根据权利要求13所述的图像传感器，其特征在于，所述信号处理模块还包括存储电路，所述存储电路用于存储所述数字处理电路处理后的信号。15.根据权利要求13或14所述的图像传感器，其特征在于，所述模数转换电路通过所述电连接模块连接至所述放大电路；所述逻辑控制电路通过所述电连接模块连接至所述行列控制电路和所述读出电路。16.根据权利要求1-15中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述电连接模块用于传输所述像素阵列模块产生的所述电信号以及所述信号处理模块产生的控制信号。17.根据权利要求1-16中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述电连接模块包括：引线键合装置。18.根据权利要求1-17中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一晶圆和第二晶圆为磊晶圆或标准晶圆。19.根据权利要求1-18中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一晶圆和第二晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹昶，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44