一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，包括多级依次连接的拼接块，每一级拼接块一一对应连接有斜坡生成补偿电路，斜坡生成补偿电路连接有A/D转换电路；拼接块中均排列设置有多级电路组，每级电路组中包括两根信号电路；拼接块中的首级电路组接入对应的斜坡生成补偿电路组，仅其余级电路组与下一级拼接块的多级电路组依次连接，且首级拼接块之后的所有拼接块的多级电路组接入信号的数量逐级递减；本申请每一级拼接块为可复用版图，通过可复用版图将光刻版数目降低为一套，有效解决了超大面阵图像传感器采用多套光刻版的高成本问题，以及不同拼接块之间的工艺差异问题，同时，斜坡生成补偿电路能够大幅优化成像质量。幅优化成像质量。幅优化成像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置


[0001]本专利技术属于面向拼接工艺的图像传感器
，具体涉及一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置。

技术介绍

[0002]为满足超大视场广域探测感知，高分辨率和高质量成像图像传感器需求迫切。然而高分辨率图像传感器的芯片面积为光刻版面积的数倍，为降低制造光刻版的数量，从而大幅降低成本，需要采用拼接工艺。拼接工艺为采用一套光刻板，对光刻版进行多次复用，采用无缝拼接方式进行流片制造。由于多次复用同一光刻版，要求在设计过程中，既要满足版图的重复性设计，又要满足功能需求。
[0003]图1所示为光刻版结构示意图，由A，B，C，D四个功能拼接块组组成，光刻版分布如下图所示，四个拼接块的功能分别为：A为控制和偏置电路；B为读出和像元电流；C为驱动和行逻辑；D为像元面阵。图2所示为超大面阵图像传感器拼接架构，使用1次A，6次B，5次C，30次D组成超大面阵图像传感器。
[0004]图3所示为超大面阵图像传感器的复用情况，左右两侧为驱动和行逻辑，需要复用5次，实现超大面阵图像传感器的均匀驱动。上下为读出和像元电流，需要复用6次，实现光电信号采样保持和模拟到数字的转换。
[0005]由于A为控制和偏置电路；B为读出和像元电流，控制信号中包括对读出电路的偏置电压，偏置电流，斜坡斜率等关键信息进行控制，读出电路采用6个独立读出和像元电流拼接块组成，每个拼接块存在工艺差别，需要对各拼接块的偏置电压、电流、斜率等进行单独配置，才能补偿拼接块之间的工艺差，实现高均匀成像。根据拼接复用要求，所有拼接块的版图必须一致。相同的版图与拼接块间独立配置的要求，为设计带来巨大的挑战。
[0006]此外，B为读出和像元电流，具有模数转换等功能，虽然采用同一光刻版复用多次进行流片制造，但是不同的拼接过程中采用的工艺方式存在差异，引入关键模拟模块模数转换器中斜坡发生器的差异，存在斜坡起始电压和斜率的差异，从而导致成像质量下降，拼接块和拼接块之间的成像差异明显。
[0007]现有技术中通常采用如图4所示的直连拼接布线方式，拼接块1与拼接块2的版图一致，满足版图复用的要求，但两个拼接块输出信号均为Signal1和Signal2，未实现拼接块间独立配置的要求；或如图5所示的非复用拼接布线方式，拼接块1与拼接块2分别输出Signal1、Signal2和Signal3、Signal4，满足拼接块间独立配置的要求，但拼接块1与拼接块2版图存在差异，无法实现版图复用的要求。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，有效解决不同拼接块之间的工艺差异问题，同时采用校准补偿技术，大幅优化成像质量。
[0009]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0010]一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，包括多级依次连接的拼接块，每一级拼接块一一对应连接有斜坡生成补偿电路，所述斜坡生成补偿电路连接有A/D转换电路；
[0011]所述拼接块中均排列设置有多级电路组，每级电路组中包括两根信号电路；
[0012]所述拼接块中的首级电路组接入对应的斜坡生成补偿电路组，仅其余级电路组与下一级拼接块的多级电路组依次连接，且首级拼接块之后的所有拼接块的多级电路组接入信号的数量逐级递减。
[0013]进一步的，所述拼接块的数量与多级电路组的数量一致。
[0014]进一步的，所述多级电路组的排线设置有弯折段。
[0015]进一步的，所述同一拼接块的信号电路接入不同的信号。
[0016]进一步的，所述两根信号电路经译码器后接入斜坡生成补偿电路中。
[0017]进一步的，所述斜坡生成补偿电路包括第一并联电流源电路、第二并联电流源电路、积分电容阵列和放大器；
[0018]所述第一并联电流源电路和第二并联电流源电路通过单刀双掷开关SPDT连接放大器同相输入端，放大器反相输入端连接有电源VCM，积分电容阵列的一端连接放大器的同相输入端，另一端连接放大器输出端；放大器输出端输出Ramp信号。
[0019]进一步的，所述第一并联电流源电路包括电源AVDD，电源AVDD连接有并联的电流源I1和电流源I2，所述电流源I1串联有单刀单掷开关SPST6；
[0020]所述第二并联电流源电路包括并联的电流源I3和电流源I4，所述电流源I3串联有单刀单掷开关SPST7，所述电流源I3和电流源I4的一端均接地线。
[0021]进一步的，所述积分电容阵列包括并联的第一电容电路、第二电容电路、第三电容电路、第四电容电路、第五电容电路和单刀单掷开关电路；
[0022]所述第一电容电路包括两端分别连接放大器的同相输入端和放大器输出端的电容C1，
[0023]所述第二电容电路包括串联的单刀单掷开关SPST1和电容C2；
[0024]所述第三电容电路包括串联的单刀单掷开关SPST2和电容C3；
[0025]所述第四电容电路包括串联的单刀单掷开关SPST3和电容C4；
[0026]所述第五电容电路包括串联的单刀单掷开关SPST4和电容C5；
[0027]所述单刀单掷开关电路包括两端分别连接放大器的同相输入端和放大器输出端的单刀单掷开关SPST5。
[0028]进一步的，所述电容C1的电容为电容C3的八倍，所述电容C2的电容为电容C3的二十四倍，所述电容C4的电容为电容C3的两倍，所述电容C5的电容为电容C3的四倍。
[0029]进一步的，A/D转换电路包括可编程增益放大器PGA、ADC比较器、ADC计数器，
[0030]所述可编程增益放大器PGA输入端连接有电源VCM、晶体管S1的集电极和欧姆表的一端，欧姆表另一端接地；
[0031]所述晶体管S1的发射极连接有晶体管S2的发射极，晶体管S2的基极分别连接有晶体管S3的发射极和晶体管S4的集电极，晶体管S2的集电极和晶体管S3的集电极分别连接电源VDD；晶体管S4的发射极连接有二极管负极，二极管正极接地；
[0032]所述ADC比较器的输入端分别连接有放大器输出端和可编程增益放大器PGA的输出端，输入端连接ADC计数器的输入端，ADC计数器的输出端输出Dataout信号。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0034]本专利技术提供一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，包括多级依次连接的拼接块，每一级拼接块一一对应连接有斜坡生成补偿电路，所述斜坡生成补偿电路连接有A/D转换电路；所述拼接块中均排列设置有多级电路组，每级电路组中包括两根信号电路；所述拼接块中的首级电路组接入对应的斜坡生成补偿电路组，仅其余级电路组与下一级拼接块的多级电路组依次连接，且首级拼接块之后的所有拼接块的多级电路组接入信号的数量逐级递减；本申请每一级拼接块为可复用版图有效解决了超大面阵图像传感器采用多套光刻版的高成本问题，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，包括多级依次连接的拼接块，每一级拼接块一一对应连接有斜坡生成补偿电路，所述斜坡生成补偿电路连接有A/D转换电路；所述拼接块中均排列设置有多级电路组，每级电路组中包括两根信号电路；所述拼接块中的首级电路组接入对应的斜坡生成补偿电路组，仅其余级电路组与下一级拼接块的多级电路组依次连接，且首级拼接块之后的所有拼接块的多级电路组接入信号的数量逐级递减。2.根据权利要求1所述一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，所述拼接块的数量与多级电路组的数量一致。3.根据权利要求1所述一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，所述多级电路组的排线设置有弯折段。4.根据权利要求1所述一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，所述同一拼接块的信号电路接入不同的信号。5.根据权利要求1所述一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，所述两根信号电路经译码器后接入斜坡生成补偿电路中。6.根据权利要求5所述一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，所述斜坡生成补偿电路包括第一并联电流源电路、第二并联电流源电路、积分电容阵列和放大器；所述第一并联电流源电路和第二并联电流源电路通过单刀双掷开关SPDT连接放大器同相输入端，放大器反相输入端连接有电源VCM，积分电容阵列的一端连接放大器的同相输入端，另一端连接放大器输出端；放大器输出端输出Ramp信号。7.根据权利要求6所述一种面向品拼接工艺的可复用版图和拼接补偿校准装置，其特征在于，所述第一并联电流源电路包括电源AVDD，电源AVDD连接有并联的电流源I1和电流源I2，所述电流源I1串联有单刀单掷开关SPST6；所述第二并联电流源电路包括并联的电流源I3和电流源I4，所述电流源...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，何杰，曹天骄，徐晚成，袁昕，张曼，崔双韬，雷婉，杨靓，李海松，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：