TW201830680A - 具有在互連件之間的屏蔽凸塊之堆疊式影像感測器 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種影像感測器，其包含具有經配置至一第一半導體晶粒中之像素單元之複數個列及複數個行中之複數個像素單元之一像素陣列。複數個像素支援電路經配置於一第二半導體晶粒中，該第二半導體晶粒與該第一半導體晶粒經堆疊在一起且耦合在一起。複數個互連線耦合於該第一半導體晶粒與該第二半導體晶粒之間，且該複數個像素單元之各者透過該複數個互連線之對應一者耦合至該複數個像素支援電路之對應一者。複數個屏蔽凸塊經安置成接近該像素陣列中之該等像素單元之隅角且經安置於該第一半導體晶粒與該第二半導體晶粒之間，使得該複數個屏蔽凸塊之各者安置於沿著該像素陣列之一對角線之相鄰互連線之間。

Description

具有在互連件之間的屏蔽凸塊之堆疊式影像感測器
本發明係關於影像感測器。特定言之，本發明之實施例係關於堆疊式影像感測器。
影像感測器已經變得無處不在。其等廣泛用於數位相機、蜂巢式電話、保全攝影機中，亦廣泛用於醫學、汽車及其他應用中。用以製造影像感測器之技術，且特定言之，用以製造互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器之技術持續快速進步。舉例而言，針對更高解析度及更低功率消耗之要求已經促進此等影像感測器之進一步微型化及整合。 在習知堆疊式影像感測器中，像素之光電二極體通常在一第一晶粒上，且像素支援電路在一第二晶粒上，第二晶粒與包含光電二極體之第一晶粒經堆疊在一起。互連線經提供於第一晶粒與第二晶粒之間以便在第一晶粒上之光電二極體與第二晶粒上之對應像素支援電路之間提供電連接。 習知堆疊式影像感測器存在之挑戰之一個挑戰係在堆疊式影像感測器之第一晶粒與第二晶粒之間之相鄰互連線之間存在非所要電容耦合，該等互連線將光電二極體連接至像素支援電路。相鄰互連線之間之電容耦合可在自光電二極體讀出影像資料時在相鄰互連線之間引起干擾或導致其他非所要結果。
在以下描述中，闡述眾多特定細節以便提供對實施例之詳盡理解。然而，熟習此項技術者應認識到，無需運用特定細節之一或多者或運用其他方法、組件、材料等等而實踐本文中描述之技術。在其他例項中，未詳細展示或描述熟知結構、材料或操作以避免使某些態樣模糊。 貫穿本說明書對「一個實施例」或「實施例」之參考意謂與實施例相結合而描述之特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一個實施例中。因此，貫穿此說明書在多個地方出現短語「在一個實施例中」或「在實施例中」並不一定皆指代相同實施例。此外，在一或多個實施例中特定特徵、結構或特性可依任何合適方式組合。 貫穿本說明書，使用技术之若干術語。此等術語具有其所來自之技术中之普通意義，除非本文具體定義或其使用情境另外明確指出。舉例而言，術語「或」用於包含性意義(例如，如在「及/或」中)，除非上下文另外明確指示。應注意，元件名稱及符號可貫穿本文件互換地使用(例如，Si對矽)；然而，兩者具有相同意義。 如將展示，根據本發明之教示之一堆疊式影像感測器之一實例包含配置於一第一半導體晶粒中之一二維像素陣列，其等透过互連線耦合至安置於一第二半導體晶粒中之像素支援電路，該第二半導體晶粒與第一半導體晶粒經堆疊在一起。在各種實例中，像素可依群組配置，诸如共用像素單元。例如，像素經配置至群組中使得存在安置於共用像素單元之群組之隅角中之互連層中之屏蔽凸塊。在各種實例中，屏蔽凸塊可係虛設互連線、電源供應線、接地線或類似者。因而，在共用像素單元至像素支援電路之互連線之間存在屏蔽凸塊，該等共用像素單元根據本發明之教示沿著像素陣列之對角線被同時讀出。 例如，如將在根據本發明之教示之一讀出方案之一個實例中揭示，一次讀出像素陣列之兩列共用像素單元中之每隔一個共用像素單元使得沿著像素陣列之對角線同時讀出共用像素單元。因為沿著像素陣列之對角線同時讀出共用像素單元，故在沿著像素陣列之對角線讀出之相鄰共用像素單元之間存在屏蔽凸塊。根據本發明之教示，使用由像素群組之隅角中之屏蔽凸塊提供之屏蔽，可在自像素陣列讀出像素資料時避免由沿著一列像素陣列之相鄰互連線之間之電容耦合引起之非所要效應。 為了繪示，圖1係根據本發明之教示之實例性堆疊式成像系統100之堆疊式半導體晶粒102及104之一個實例之一分解圖。在各種實例中，半導體晶粒102及104係可包含矽、砷化鎵或其他合適半導體材料之堆疊式裝置晶圓。在所繪示之實例中，半導體晶粒102係包含具有複數個像素單元110A、110B、110C等等之一像素陣列106之一感測器晶粒，且半導體晶粒104係一邏輯晶粒，其包含對應像素支援電路以支援根據本發明之教示之像素陣列106中之像素單元之操作。在一個實例中，像素單元110A、110B及110C可係共用像素單元。如所展示，包含像素陣列106之半導體晶粒102與半導體晶粒104經堆疊在一起且耦合至半導體晶粒104。 如下文將更詳細論述，像素陣列106之複數個共用像素單元110A、110B、110C等等透過互連線(如例如圖2中將展示)耦合至像素支援電路108，該等互連線耦合於半導體晶粒102與半導體晶粒104之間。如將展示，像素陣列106之像素單元110A、110B、110C等等經配置至群組中，使得存在安置於共用像素單元110A、110B、110C等等之群組之隅角中互連層中之屏蔽凸塊(如例如圖2中將展示)，使得在沿著像素陣列106之對角線之共用像素單元110A、110B、110C等等至像素支援電路108之互連線之間存在屏蔽凸塊。在各種實例中，一次讀出像素陣列106之兩列之每隔一個共用像素單元，使得僅沿著像素陣列之對角線同時讀出共用像素單元。因為僅沿著像素陣列106之對角線同時讀出共用像素單元，故在沿著像素陣列之對角線讀出之相鄰共用像素單元之間存在屏蔽凸塊。根據本發明之教示，使用由像素群組之隅角中之屏蔽凸塊提供之屏蔽，可在自像素陣列讀出像素資料時避免由沿著像素陣列之相同列之相鄰互連線之間之電容耦合引起之非所要效應。 為了繪示，圖2係繪示根據本發明之教示之一堆疊式成像系統200之一方塊圖。應注意，圖2之堆疊式成像系統200可係圖1中展示之堆疊式成像系統100之一實例，且因此，應瞭解，下文引用之經類似命名及編號之元件如上文描述般耦合及起作用。例如，在一個實例中，堆疊式成像系統200包含一第一半導體晶粒(標記為感測器晶粒202)，其與一第二半導體晶粒(標記為邏輯晶粒204)經堆疊在一起且耦合至第二半導體晶粒。在一個實例中，感測器晶粒202包含經配置至共用像素210之群組中之一像素陣列206，且邏輯晶粒204包含經耦合以透過互連件218自共用像素210之群組讀出影像資料之讀出電路212。在所描繪之實例中，邏輯晶粒204亦包含耦合至讀出電路212之功能電路214及耦合至像素陣列206之控制電路216。 如圖2中所繪示之實例中展示，像素陣列206係一影像感測器之共用像素210之群組之一二維(2D)像素陣列。例如，在圖2中所繪示之實例中，各共用像素210係一2x2共用像素。在實例中，各共用像素210包含共用耦合至一互連件218之一浮動擴散區之複數個光電二極體(例如，四個光電二極體P1/P2/P3/P4)。在所描繪之實例中，一輸出位元線經耦合以由邏輯晶粒204中之讀出電路透過各互連件218讀出。如所繪示，根據本發明之教示，像素陣列206之各共用像素210之各光電二極體(例如，P1/P2/P3/P4)經配置至一列(例如，列R1至Ry)及一行(例如，行C1至Cx)中以擷取一人、位置或物件等等之一影像之影像資料，接著，可使用該影像資料來呈現該人、位置或物件等等之一2D影像。 如所描繪之實例中所展示，堆疊式成像系統200亦包含安置於像素群組210之隅角中之複數個屏蔽凸塊220。在各種實例中，屏蔽凸塊可係虛設互連線、電源供應線、接地線或類似者。因而，在僅沿著根據本發明之教示之像素陣列206之對角線同時讀出之共用像素210之互連線218之間存在屏蔽凸塊220。換言之，一次讀出像素陣列206之兩列之每隔一個共用像素單元210使得僅沿著像素陣列206之對角線同時讀出共用像素單元210。因為沿著像素陣列206之對角線同時讀出共用像素單元210，故在沿著像素陣列206之對角線讀出之相鄰共用像素單元210之間存在屏蔽凸塊220。根據本發明之教示，使用由像素群組210之隅角中之屏蔽凸塊220提供之屏蔽，可在自像素陣列206讀出像素資料時避免由沿著像素陣列206之相同列之相鄰互連線之間之電容耦合引起之非所要效應。 因此，像素資料透過互連件218被自像素陣列206中之各共用像素210之光電二極體(例如，P1/P2/P3/P4)讀出至讀出電路212，且接著，將該像素資料轉移至功能電路214。在各種實例中，讀出電路212可包含放大電路、類比轉數位(ADC)轉換電路或類似者。功能電路214可包含數位電路，且可簡單儲存該影像資料或甚至運用影像信號處理技術操縱該影像資料來應用影像後效果(舉例而言，剪裁、旋轉、消除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)。 如上所述，控制電路216耦合至像素陣列206以控制像素陣列206之操作特性。舉例而言，控制電路216可產生控制信號，諸如轉移閘控制信號，以及舉例而言，重設信號、選擇信號、快門信號及耦合至像素陣列206以控制影像擷取之其他控制信號。在一個實例中，快門信號係一全域快門信號，其用於同時啟用像素陣列206內之所有像素單元以在一單擷取窗期間同時捕獲其等之各自影像資料。在另一實例中，該快門信號係一捲動快門信號，使得在連續擷取窗期間循序地啟用像素之各列、行或群組。 圖3展示沿著一堆疊式成像系統300之一像素陣列中之一列共用像素單元之一個實例性示意圖，其繪示在沿著相同列之相鄰互連線之間存在耦合電容。應注意，圖3之堆疊式成像系統300可係圖1中展示之堆疊式成像系統100及/或圖2之堆疊式成像系統200之一實例，且因此，應瞭解，下文引用之經類似命名及編號之元件如上文描述般耦合及起作用。例如，如圖解中展示，堆疊式成像系統300包含一第一半導體晶粒302，第一半導體晶粒302與一第二半導體晶粒304經堆疊在一起且耦合至第二半導體晶粒304。在所描繪之實例中，沿著第一半導體晶粒302中之相同列包含一第一共用像素單元310A及一第二共用像素單元310B，且在第二半導體晶粒304中包含像素支援電路346A及像素支援電路346B。第一共用像素單元310A透過互連線318A耦合至像素支援電路346A，且第二共用像素單元310B透過互連線318B耦合至像素支援電路346B。 如所描繪之實例中展示，將第一共用像素310A繪示為包含四個光電二極體322A、324A、326A及328A，其等分別透過轉移電晶體330A、332A、334A及336A耦合至一浮動擴散區FD 338A。在操作中，將入射光引導至光電二極體322A、324A、326A及328A中以光生影像電荷。分別回應於轉移控制信號TX1A、TX2A、TX3A及TX4A，透過轉移電晶體330A、332A、334A及336A將光電二極體322A、324A、326A及328A中光生之影像電荷轉移至浮動擴散區FD 338A。在實例中，經轉移至浮動擴散區FD 338A之影像電荷透過互連線318A自第一半導體晶粒302至第二半導體晶粒304耦合至像素支援電路346A。特定言之，如所描繪至實例中展示，互連線318A耦合至一源極跟隨器耦合放大器電晶體340A之一閘極端子，源極跟隨器耦合放大器電晶體340A經耦合以放大自互連線318A接收之影像資料。在實例中，源極跟隨器耦合放大器電晶體340A之漏極端子耦合至一供應器電壓VDD，且源極端子耦合至一列選擇電晶體342A。由源極跟隨器耦合放大器電晶體340A放大之影像資料回應於一列選擇控制信號RSA透過列選擇電晶體342A耦合至一輸出位元線344A。在一個實例中，輸出位元線344A經耦合以透過讀出電路(例如(舉例而言)圖2之讀出電路212)讀出。 類似地，如所描繪之圖3之實例中進一步展示，將第二共用像素310B繪示為包含四個光電二極體322B、324B、326B及328B，其分別透過轉移電晶體330B、332B、334B及336B耦合至一浮動擴散區FD 338B。在操作中，亦將入射光引導至光電二極體322B、324B、326B及328B中以光生影像電荷。分別回應於轉移控制信號TX1B、TX2B、TX3B及TX4B，透過轉移電晶體330B、332B、334B及336B將光電二極體322B、324B、326B及328A中光生之影像電荷轉移至浮動擴散區FD 338B。在實例中，經轉移至浮動擴散區FD 338B之影像電荷透過互連線318B自第一半導體晶粒302至第二半導體晶粒304耦合至像素支援電路346B。特定言之，如所描繪之實例中展示，互連線318B耦合至源極跟隨器耦合放大器電晶體340B之一閘極端子，源極跟隨器耦合放大器電晶體340B經耦合以放大自互連線318B接收之影像資料。在實例中，源極跟隨器耦合放大器電晶體340B之漏極端子耦合至供應電壓VDD，且源極端子耦合至一列選擇電晶體342B。由源極跟隨器耦合放大器電晶體340B放大之影像電荷回應於一列選擇控制信號RSB透過列選擇電晶體342B耦合至一輸出位元線344B。在一個實例中，輸出位元線344B經耦合以透過讀出電路(例如(舉例而言)圖2之讀出電路212)讀出。 如上所述，應瞭解，第一共用像素310A及第二共用像素310B在一像素陣列之同一列(例如(舉例而言)圖2之像素陣列206之列R1)中。因而，耦合至共用像素310A之互連線318A與沿著同一列耦合至共用像素310B之互連線318B相鄰。此外，在互連線318A與相鄰互連線318B之間不存在屏蔽凸塊。因為在互連線318A與互連線318B之間不存在一屏蔽凸塊，故代替地，在互連線318A與互連線318B之間存在一非所要耦合電容320，其在自第一共用像素單元310A及第二共用像素單元310B讀出影像資料時引起非所要干擾。 圖4係繪示根據本發明之教示之一實例性像素陣列406之一方塊圖，像素陣列406具有安置於像素群組之隅角中之屏蔽凸塊，使得在僅沿著像素陣列之對角線同時讀出之像素群組之互連線之間存在屏蔽凸塊。應注意，圖4之像素陣列406可係圖1中展示之像素陣列106及/或圖2之像素陣列206之一實例，等等，且因此應瞭解，下文引用之經類似命名及編號之元件如上文描述般耦合及起作用。特定言之，圖4中描繪之實例展示像素陣列406包含以一棋盤圖案交替地經配置至複數個列及複數個行中之複數個像素單元410A及410B，如所展示。在一個實例中，像素單元係包含例如四個光電二極體之共用像素，其類似於例如圖3中描述之實例。在實例中，根據本發明之教示，像素陣列406包含於一第一半導體晶粒中，第一半導體晶粒與包含透過互連件耦合至像素陣列406之像素支援電路之一半導體晶粒經堆疊在一起且耦合至該半導體晶粒。 如所描繪之實例中展示，像素陣列406亦包含複數個屏蔽凸塊420，其等經安置成接近像素單元410A及410B之隅角。在各種實例中，該等屏蔽凸塊可係虛設互連線、電源供應線、接地線或類似者。因而，複數個屏蔽凸塊410之各者經安置於沿著根據本發明之教示之像素陣列406之對角線耦合至像素單元410A及410B之相鄰互連線之間。為了說明，自左上角透過像素單元410A朝向右下角之對角線由虛線A-A'標記。類似地，自左下角透過像素單元410B朝向右上角之對角線由虛線B-B'標記。因此，複數個屏蔽凸塊420之各者經安置於相鄰互連線之間，該等互連線沿著根據本發明之教示之像素陣列406之對角線A-A'或B-B'耦合至共用像素單元410A及410B。 在操作中，屏蔽凸塊420適於屏蔽沿著根據本發明之教示之像素陣列406之對角線A-A'及B-B'耦合至像素單元410A及410B之相鄰互連線之間之一耦合電容。因此，在一個實例中，在像素陣列406之讀出期間，一次讀出像素陣列406之兩列中之每隔一個像素單元410A及接著剩餘每隔一個像素單元410B使得存在安置於來自彼時被讀出之像素陣列406之兩列之像素單元之互連線之間之一屏蔽凸塊420。 舉例而言，在一第一讀出期間，同時讀出像素陣列406之兩列之每隔一個像素單元410A (例如，沿著對角線A-A')。因此，在經讀出之各相鄰像素單元410A之互連線之間存在用以消除或基本上減小沿著根據本發明之教示之對角線A-A'之兩個相鄰互連線之間之耦合電容之一屏蔽凸塊420。 因此，在下一讀出期間，同時讀出像素陣列406之兩列之每隔一個像素單元410B (例如，沿著對角線B-B')。因此，在在經讀出之各相鄰像素單元410B之互連線之間存在用以消除或基本上減小沿著根據本發明之教示之對角線B-B'之兩個相鄰互連線之間之耦合電容之一屏蔽凸塊420。 圖5係根據本發明之教示之一實例性堆疊式成像系統500之一橫截面圖，堆疊式成像系統500具有堆疊式第一及第二半導體晶粒，該等晶粒包含安置於像素群組之隅角中之屏蔽凸塊，使得在僅沿著像素陣列之一對角線同時讀出之像素之互連線之間存在屏蔽凸塊。應注意，圖5之堆疊式成像系統500可係圖1中展示之堆疊式成像系統及/或圖2之堆疊式成像系統之一實例，等等，且因此應瞭解，下文引用之經類似命名及編號之元件如上文描述般耦合及起作用。 特定言之，圖5中描繪之實例展示堆疊式成像系統500，其包含一第一半導體晶粒(其經標記為感測器晶粒502)，第一半導體晶粒與一第二半導體晶粒(其經標記為邏輯晶粒504)經堆疊在一起且耦合至第二半導體晶粒。圖5中描繪之實例亦說明感測器晶粒502與邏輯晶粒504之間之互連件518，互連件518將感測器晶粒502中包含之像素單元耦合至邏輯晶粒504中之對應像素支援電路，如上文所描述。在實例中，應瞭解，成像系統500之橫截面圖係沿著如上文圖4中所繪示之像素陣列406之對角線A-A'或B-B'之一者。因而，亦存在安置於沿著根據本發明之教示之堆疊式成像系統500之像素陣列之對角線A-A'及/或B-B'之各者之相鄰互連線518之間之屏蔽凸塊520。因而，當一次讀出堆疊式成像系統500中包含之像素陣列之兩列中之每隔一個像素單元時，存在安置於根據本發明之教示之對應互連線518之間之一屏蔽凸塊520。根據本發明之教示，使用安置於相鄰互連線518之間之一屏蔽凸塊518，在堆疊式影像感測器500之讀出期間，消除了耦合電容以減小非所要干擾、串擾及類似者。 本發明所繪示之實施例之上文描述，包含發明摘要中所描述之內容，不意欲係詳盡的或不應將本發明限制於所揭示之精確形式。雖然為了繪示性目的本文描述了本發明之特定實施例及實例，但熟習此項技術者將認識到，多種修改在本發明之範疇內係可行的。 可鑑於上文詳細描述，對本發明進行此等修改。不應將隨附申請專利範圍中所使用之術語解釋為將本發明限制於說明書中所揭示之特定實施例。實情係，本發明之範疇將完全由隨附申請專利範圍判定，該等申請專利範圍根據申請專利範圍解釋之公認原則來解釋。
100‧‧‧堆疊式成像系統
102‧‧‧半導體晶粒
104‧‧‧半導體晶粒
106‧‧‧像素陣列
108‧‧‧像素支援電路
110A‧‧‧像素單元
110B‧‧‧像素單元
110C‧‧‧像素單元
200‧‧‧堆疊式成像系統
202‧‧‧感測器晶粒
204‧‧‧邏輯晶粒
206‧‧‧像素陣列
210‧‧‧共用像素
212‧‧‧讀出電路
214‧‧‧功能電路
216‧‧‧控制電路
218‧‧‧互連件
220‧‧‧屏蔽凸塊
302‧‧‧半導體晶粒
304‧‧‧半導體晶粒
310A‧‧‧共用像素單元
310B‧‧‧共用像素單元
318A‧‧‧互連線
318B‧‧‧互連線
320‧‧‧耦合電容
322A‧‧‧光電二極體
322B‧‧‧光電二極體
324A‧‧‧光電二極體
324B‧‧‧光電二極體
326A‧‧‧光電二極體
326B‧‧‧光電二極體
328A‧‧‧光電二極體
328B‧‧‧光電二極體
330A‧‧‧轉移電晶體
330B‧‧‧轉移電晶體
332A‧‧‧轉移電晶體
332B‧‧‧轉移電晶體
334A‧‧‧轉移電晶體
334B‧‧‧轉移電晶體
336A‧‧‧轉移電晶體
336B‧‧‧轉移電晶體
338A‧‧‧浮動擴散區FD
338B‧‧‧浮動擴散區FD
340A‧‧‧源極跟隨器耦合放大器電晶體
340B‧‧‧源極跟隨器耦合放大器電晶體
342A‧‧‧列選擇電晶體
342B‧‧‧列選擇電晶體
344A‧‧‧輸出位元線
344B‧‧‧輸出位元線
346A‧‧‧像素支援電路
346B‧‧‧像素支援電路
406‧‧‧像素陣列
410A‧‧‧像素單元
410B‧‧‧像素單元
420‧‧‧屏蔽凸塊
500‧‧‧堆疊式成像系統
502‧‧‧感測器晶粒
504‧‧‧邏輯晶粒
518‧‧‧互連件
520‧‧‧屏蔽凸塊
A-A'‧‧‧對角線
B-B'‧‧‧對角線
C1-Cx‧‧‧行
P1‧‧‧光電二極體
P2‧‧‧光電二極體
P3‧‧‧光電二極體
P4‧‧‧光電二極體
R1-Rx‧‧‧列
RSA‧‧‧列選擇控制信號
RSB‧‧‧列選擇控制信號
TX1A‧‧‧轉移控制信號
TX1B‧‧‧轉移控制信號
TX2A‧‧‧轉移控制信號
TX2B‧‧‧轉移控制信號
TX3A‧‧‧轉移控制信號
TX3B‧‧‧轉移控制信號
TX4A‧‧‧轉移控制信號
TX4B‧‧‧轉移控制信號
VDD‧‧‧供應器電壓
參考以下圖式描述本發明之非限制性且非窮舉實施例，其中相似元件符號指代貫穿多個視圖之相似部件，除非另有說明。 圖1係根據本發明之教示之堆疊式成像系統之一個實例之一分解圖，堆疊式成像系統包含提供一堆疊式影像感測器之堆疊式半導體裝置晶圓，堆疊式影像傳感器具有沿著影像感測器之對角線之互連件之間之屏蔽凸塊。 圖2係繪示根據本發明之教示之成像系統之一方塊圖，該成像系統經實施為包含具有配置於一第一半導體晶粒中之共用像素單元之一像素陣列之一堆疊式影像感測器，該等共用像素單元透過互連件耦合至一第二半導體晶粒中之像素支援電路，其中在沿著像素陣列之對角線之互連件之間具有屏蔽凸塊。 圖3展示根據本發明之教示之沿著一堆疊式影像感測器之一像素陣列中之一列像素之一個實例性示意圖，其中在沿著像素陣列之列之相鄰互連線之間存在一耦合電容。 圖4係繪示根據本發明之教示之一實例性像素陣列之一方塊圖，該像素陣列具有安置於像素群組之隅角中之屏蔽凸塊使得在沿著像素陣列之對角線同時讀出之像素群組之互連線之間存在屏蔽凸塊。 圖5係根據本發明之教示之一實例性堆疊式成像系統之一橫截面圖，該堆疊式成像系統具有包含安置於像素群組之隅角中之屏蔽凸塊之堆疊式第一及第二半導體晶粒，使得在沿著像素陣列之一對角線同時讀出之像素群組之互連線之間存在屏蔽凸塊。 對應參考字元指示貫穿諸圖中若干視圖之對應組件。熟習此項技術者應瞭解，為了簡單且清楚之目的繪示圖中之元件，且並不一定按比例繪製元件。舉例而言，圖中一些元件之尺寸可相對於其他元件而誇大以幫助改善對本發明之多種實施例之理解。並且，為了更方便地瞭解本發明之此等多種實施例，通常不描繪在商業可行實施例中有用或必要之常見但好理解之元件。

Claims (19)

  1. 一種影像感測器，其包括： 一像素陣列，其包含經配置至一第一半導體晶粒中之像素單元之複數個列及複數個行中之複數個像素單元； 複數個像素支援電路，其等經配置於一第二半導體晶粒中，其中該第一與第二半導體晶粒經堆疊在一起且耦合在一起； 複數個互連線，其等耦合於該第一與第二半導體晶粒之間，其中該複數個像素單元之各者透過該複數個互連線之對應一者耦合至該複數個像素支援電路之對應一者；及 複數個屏蔽凸塊，其等經安置成接近於該像素單元之隅角且經安置於該第一與第二半導體晶粒之間，使得該複數個屏蔽凸塊之各者安置於沿著該像素陣列之一對角線之相鄰互連線之間。
  2. 如請求項1之影像感測器，其中安置於沿著該像素陣列之該對角線之相鄰互連線之間之該複數個屏蔽凸塊之各者適於屏蔽沿著該像素陣列之該對角線之該等相鄰互連線之間之一耦合電容。
  3. 如請求項1之影像感測器，其中一次讀出該像素陣列之兩列中之每隔一個像素單元，使得存在安置於該等互連線之間之該複數個屏蔽凸塊之該一者，該等互連線耦合至彼時讀出之該像素陣列之該兩列中之該每隔一個像素單元。
  4. 如請求項1之影像感測器，其中該複數個屏蔽凸塊之各者係一虛設互連線、一電源供應線或一接地線之一者。
  5. 如請求項1之影像感測器，其中該複數個像素單元之各者包括一光電二極體，其安置於第一半導體晶粒中且耦合至該對應互連線，該對應互連線耦合至該複數個像素單元中之該一者。
  6. 如請求項5之影像感測器，其中該複數個像素單元之各者進一步包括一轉移電晶體，其安置於該第一半導體晶粒中且耦合於該光電二極體與該對應互連線之間，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者。
  7. 如請求項1之影像感測器，其中該複數個像素單元之各者係一共用像素，其包括安置於該第一半導體晶粒中且耦合至該對應互連線之複數個光電二極體，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者。
  8. 如請求項7之影像感測器，其中各共用像素進一步包括複數個轉移電晶體，其中該複數個轉移電晶體之各者安置於該第一半導體晶粒中且耦合於該複數個光電二極體之一者與該對應互連線之間，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者。
  9. 如請求項1之影像感測器，其中該像素支援電路之各者包括： 一放大器電晶體，其安置於第二半導體晶粒中且耦合至該對應互連線，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者；及 一列選擇電晶體，其安置於第二半導體晶粒中且耦合於該放大器電晶體之一輸出與一輸出位元線之間。
  10. 一種成像系統，其包括： 一感測器晶圓，其包含一第一半導體層，其中該感測器晶圓包含一像素陣列，該像素陣列包含經配置至一第一半導體層中之像素單元之複數個列及複數個行中之複數個像素單元； 一邏輯晶圓，其包含一第二半導體層，其中該邏輯晶圓包含經配置於一第二半導體層中之複數個像素支援電路，其中該感測器晶圓與該邏輯晶圓經堆疊在一起且耦合在一起； 複數個互連線，其耦合於該像素陣列與該複數個像素支援電路之間，其中該感測器晶圓中之該複數個像素單元之各者透過該複數個互連線之對應一者耦合至該邏輯晶圓中之該複數個像素支援電路之對應一者；及 複數個屏蔽凸塊，其經安置成接近該等像素單元之隅角且經安置於該感測器晶圓與邏輯晶圓之間，使得該複數個屏蔽凸塊之各者安置於沿著該像素陣列之一對角線之相鄰互連線之間。
  11. 如請求項10之成像系統，其中該邏輯晶圓進一步包含： 控制電路，其安置於該第二半導體層中且耦合至該像素陣列以控制該像素陣列之操作； 讀出電路，其安置於該第二半導體層中且耦合至該複數個像素支援電路以自該像素陣列讀出影像資料；及 功能電路，其安置於該第二半導體層中且耦合至該讀出電路以儲存自該像素陣列讀出之該影像資料。
  12. 如請求項10之成像系統，其中安置於沿著該像素陣列之該對角線之相鄰互連線之間之該複數個屏蔽凸塊之各者適於屏蔽沿著該像素陣列之該對角線之該等相鄰互連線之間之一耦合電容。
  13. 如請求項12之成像系統，其中一次讀出該像素陣列之兩列中之每隔一個像素單元，使得存在安置於沿著該對角線之該等互連線之間之該複數個屏蔽凸塊之該一者，該等互連線耦合至在彼時讀出之該像素陣列之該兩列中之該每隔一個像素單元。
  14. 如請求項10之成像系統，其中該複數個屏蔽凸塊之各者係一虛設互連線、一電源供應線或一接地線之一者。
  15. 如請求項10之成像系統，其中該複數個像素單元之各者包括一光電二極體，其安置於第一半導體層中且耦合至該對應互連線，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者。
  16. 如請求項15之成像系統，其中該複數個像素單元之各者進一步包括一轉移電晶體，其安置於該第一半導體層中且耦合於該光電二極體與該對應互連線之間，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者。
  17. 如請求項10之成像系統，其中該複數個像素單元之各者係一共用像素，其包括安置於該第一半導體層中且耦合至該對應互連線之複數個光電二極體，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者。
  18. 如請求項17之成像系統，其中各共用像素進一步包括複數個轉移電晶體，其中該複數個轉移電晶體之各者安置於該第一半導體層中且耦合於該複數個光電二極體之一者與耦合至該複數個像素單元之該一者之該對應互連線之間。
  19. 如請求項10之成像系統，其中該像素支援電路之各者包括： 一放大器電晶體，其安置於第二半導體晶粒中且耦合至該對應互連線，該對應互連線耦合至該複數個像素單元之該一者；及 一列選擇電晶體，其安置於第二半導體晶粒中且耦合於該放大器電晶體之一輸出與一輸出位元線之間。
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