具有优化形状的cmos成像设备,以及用于借助于光刻产生这样的设备的方法_2

文档序号:8286029阅读:来源:国知局
e),包括碲、镉和锌的化合物(CdxTeyZnz),砷化镓(AsGa),碘化汞(HgI2),氧化铅(PbO),碘化铅(PbI2),或者硒(Se)制成。
[0025]每个行寻址块和每个列读取块均能够包括连接垫,所述连接垫能够将所述行导体和所述列的导体链接到外部电路,所述连接垫在一个或多个线中的每个块中被对齐。每个块的所述连接垫均优选地被与所述衬底的边缘对齐。
[0026]本发明还涉及一种用于在形成衬底的半导体晶片上通过光刻产生成像设备的方法,传感器包括:
[0027].图像区域,其被产生在所述衬底上并且包括呈行和列设置的一组像素,每列像素的数目针对像素的全部列不是均匀的,每个像素均包括收集电荷的电荷收集器元件,所述电荷是根据由所述成像设备接收的光子辐射而生成的,
[0028].行导体,其逐行地链接所述像素,
[0029]?列导体,其逐列地链接所述像素,
[0030].行寻址块,其被链接到所述行导体并使得能够独立地对每行像素进行寻址,以及
[0031].列读取块,其被链接到所述并使得能够读取由通过所述行寻址块选择的所述行的所述像素收集的所述电荷,所述列读取块位于所述图像区域的周边,
[0032].所述行寻址块和所述列读取块被产生在与所述图像区域相同的衬底上;
[0033]所述方法的特征在于,其包括在其中所述半导体晶片的表面被逐区暴露于通过至少一组掩模的辐射的步骤;所述至少一个掩模组被配置为能够通过光刻在所述半导体晶片的所述表面上产生各种图案;所述图像区域是通过在所述半导体晶片的所述表面上彼此相邻的图案的连续产生获得的;这样获得的所述图像区域呈现大于或等于1cm2的表面积;
[0034]所述方法的特征还在于实施的图案的数目严格大于I且小于15。
[0035]有利地,实施的图案的数目小于8。这使得能够限制针对用于所述成像设备的所述产生而需要的光刻方法的部分而实施的光重复(photo-repetit1n)的操作。
[0036]有利地,实施的掩模的组的数目小于3。与每组掩模相关联的成本高,限制实施的掩模的组的数目是恰当的。
[0037]有利地,掩模组中的每个掩模均包括η个不同区域,分别允许通过光刻对η个图案的产生。η是整数,优选在I和15之间,并且优选在I和10之间。
[0038]所述图像区域能够通过对借助于两组或三组掩模形成的图案的产生而获得。该数目在同时足够低以限制工业化的总体成本,并且足够大以避免在所述掩模中的每个上增加小表面积的区的数目,并且因此避免针对大尺寸的传感器的产生所需要的光重复的数目。
[0039]因此,晶片被划分成小区域,所述方法包括:通过光刻在每个小区域上构建图案,逐区域地这么做。被构建在相邻区域上的图案被互连,从而构建所述图像区域。
[0040]换句话说,所述图像区域是通过(通过组合各个光刻操作的)照相排版来产生的,从而构建各个毗邻图案。这些图案的结构允许它们的互连。
[0041]有利地,所述图像区域的外周像素基本上形成包括至少5个边的多边形。
[0042]有利地,所述图像区域的外周像素基本上形成包括小于20的数目个边的多边形。
[0043]在尤其有利的实施方式中,所述图像区域的外周像素基本上形成正八边形。
[0044]所述传感器的每个行寻址块均能够通过包括对应于所述行寻址块的区域的图案的所述产生来形成,所述图案中的至少一个形成行寻址块,其呈现关于像素的所述行和所述列倾斜的形状。
[0045]类似地,所述传感器的每个列读取块均能够通过包括对应于所述块的区域的图案的所述产生来形成,所述图案中的至少一个形成列读取块,其呈现关于像素的所述行和所述列倾斜的形状。
[0046]有利地,所述一组或多组掩模是矩形形状的;要被产生在所述半导体晶片上的每个图案均是由一个或多个密闭扁板选择的。
[0047]所述半导体晶片的所述表面能够通过一组掩模被暴露,其中的每个掩模均包括使得能够形成围绕所述图像区域、所述行寻址块和所述列读取块的切割线的区域;所述切割线有助于对所述半导体晶片的所述切割。所述方法然后还能够包括沿所述切割线切割所述半导体晶片以形成所述传感器的步骤。
[0048]本发明在通过电离辐射进行成像的领域中尤其感兴趣,其中目标呈现基本上圆形或半圆的形状,例如心脏或乳房。本发明然后呈现更多地使用所述传感器被产生在其上的娃晶片的表面的优点。
【附图说明】
[0049]在联系附图阅读以下描述时,本发明将得以更好地理解并且其优点也将变得更为明显,其中:
[0050]图1以功能图的形式表示本发明所依赖的示范性CMOS图像传感器;
[0051]图2表示根据本发明的传感器的第一示范性实施例;
[0052]图3A和图3B示意性地表示使得能够产生图2的传感器的掩模的组的第一范例;
[0053]图4表示使得能够产生图2的传感器的第二示范性掩模的组;
[0054]图5A和图5B表示使得能够产生图2的传感器的掩模的组的第三范例;
[0055]图6表示根据本发明的传感器的第二示范性实施例;
[0056]图7A和7B表不使得能够产生图6的传感器的掩模的组的第一范例;
[0057]图8A和8B表示使得能够产生图6的传感器的掩模的组的第二范例;
[0058]图9表示根据本发明的传感器的第三示范性实施例;
[0059]图1OA和图1OB表示使得能够产生图9的传感器的掩模的组的范例;
[0060]图11表示根据本发明的传感器的第四示范性实施例;
[0061]图12A、图12B和图12C表示使得能够产生图11的传感器的掩模的组的范例;
[0062]图13表示根据本发明的传感器的第五示范性实施例;
[0063]图14A和图14B表示使得能够产生图13的传感器的掩模的组的范例;
[0064]图15表示根据本发明的传感器的第六示范性实施例;
[0065]图16表示使得能够产生图15的传感器的示范性掩模组。
【具体实施方式】
[0066]大体上,本发明涉及一种传感器,其被集成到数字成像设备中并且包括呈行和/或列设置的一组像素、行寻址块、列读取块、将像素的所述行链接到行寻址块的行导体、以及将像素的所述列链接到列读取块的列导体。应注意,在本专利申请的框架内,行和列的概念仅是相对意义的,一行像素和一列像素仅仅是通常垂直于彼此布置的像素线。行导体、列导体分别被定义为被取向为分别平行于一行像素、一列像素。传感器的整组像素形成图像区域。每个像素均包括电荷收集器元件,其使得能够收集在接收到光子后在成像设备的辐射转换器上感生的电荷。光子到电荷的转换能够在一个或多个光敏元件(例如光电二极管、光电MOS等)的帮助下被确保在像素局部,或者远程位于例如被直接沉积在传感器上或者被通过任意连接技术(例如凸点焊接等)被电气耦合的光导层。闪烁体类型的辐射转换器可以或可以不被集成到传感器的像素中。当辐射转换器被集成时,传感器被称为图像传感器,并且图像区域能够被称作光敏区。图像传感器的光敏元件例如是光电二极管或光电晶体管。它们在接收到光子辐射(一般在可见范围内)后生成电荷。在其中成像设备想要用于通过X射线或Y射线的辐射成像的情况中,成像设备能够包括与图像传感器相关联的闪烁体,从而将辐射转换成光敏元件敏感的辐射。本发明也应用于不包括任何光敏元件的传感器。在这样的传感器中,辐射转换器能够包括被布置在传感器上的光导体。每个像素均包括例如用于收集电荷的电极以及储能电容器。光导体在名义上被连接到每个用于收集传感器的像素的电荷的电极,使得起因于X射线或Y射线辐射的转换的电荷被局部收集在像素中。行寻址块使得能够通过行导体的方式独立地对每行像素进行寻址。它们被调整尺寸为使得每个行寻址块对一行或优选地几行像素进行寻址。对一行像素的寻址包括控制所述行的像素中的每个中的一个或多个致动器。其包括例如所谓的读取信号到行导体上的注射,从而控制对在该行的像素中收集到的电荷的读取。对一行像素的寻址也能够包括所谓的重置为零信号到相同的行导体上或到另一行导体上的注射,从而控制对该行像素的重置为零,也就是说,对初始量的电荷的恢复。列读取块大体上使得能够在列导体上平行读取由行寻址块选择的行的像素。它们也可以被调整尺寸为每个列读取块读取一列或优选地几列像素。对位于列或由行寻址块选择的行的交叉处的像素的读取包括在其被链接到的列导体上对表示该像素中存在的电荷的量的信号的接收,信号自身与该像素的照度的水平成比例。目前,包括被行寻址块和列读取块两者寻址的像素的传感器尤其是用CMOS技术在硅衬底上产生的,一般为圆形晶片的形式。
[0067]根据本发明的第一方面,传感器包括每列非均匀数目的像素(要克服的技术困难与像素是由块光刻技术“构建”的事实有关)。换句话说,像素的列并不全都必须包括相同数目的像素。因此,针对全部的行,每行像素的数目也不是均匀的。每列和每行像素的数目尤其能够以一方式被调整使得传感器的外周像素的部分基本上形成诸如圆或半圆的锥形曲线。每列和每行像素的数目也能够被以一方式调整使得传感器的图像区域形成除四边形以外的其他多边形。尤其地,图像区域能够形成具有多于四个边的多边形。优选地,所述多边形是凸形且正多边形。其优选地包括小于20的数目个边,从而有助于根据被布置在衬底上的切割线,对传感器的切割。其例如是八边形,所述八边形呈现在边的数目与在圆形面积上的填充因子之间良好的折中。所述八边形还呈现以下优点:仅包括平行于像素的行的边,平行于像素的列的边,以及关于像素的行和列倾斜45°的边。后一方面有利于用于通过照相排版来制作传感器的过程。像素大体上具有正方形或至少矩形的形状,以及相同的尺寸。因此,传感器的形状能够被确定为在像素内,也就是说,通过布置像素,从而获得最接近期望形状的轮廓。在周边的特定像素也能够具有不同的形状,从而更忠实地近似期望的传感器形状。传感器的形状也能够被近似为在几行或几列像素内。换句话说,几个相邻的像素行以及几个相邻的像素列能够包括同一数目的像素,从而在全局上近似期望的传感器形状。尤其地,包括像素的同一数目的像素的行和列的数目能够被调整为行寻址块以及列读取块的尺寸。然而,优选的是产生其形状尽可能精确地近似期望形状的传感器。实际
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1