[发明专利]CMOS图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种CMOS图像传感器。

背景技术

现阶段，在图像传感器领域，CCD(电荷耦合器件)和CIS(CMOS图像传感器)并存。它们各有优缺点，CCD信噪比高，图像品质好，但是耗电高，不易集成，制造成本高；CIS耗电少，易集成，成本低，但是图像品质不如CCD。随着CIS技术的长足进步，它的图像品质不断提高，渐渐接近了CCD，甚至有可能超越CCD。因此，CIS大有取代CCD的趋势。

在现有的CIS产品中，各集成电路制造厂商设计和工艺不尽相同，但是有一点是共同的，那就是金属层布线都不少于三层。对于感光区，从芯片表面到感光表面的距离比较大。这就使得入射光线必须经过一个较长的路程才能被感光区吸收，不仅使光线的衰减较大，而且使芯片的CRA(Chief Ray Angle，主光线与成像面法线方向的夹角)不能太大，妨碍了图像传感器的广泛应用。并且，三层金属使光罩数量较多，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CMOS图像传感器，它可有效减小入射光线的传输距离，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明所述的CMOS图像传感器包括感光区和外围电路区，其中：所述外围电路区的元件或器件通过两层金属连线相连接。

本发明CMOS图像传感器采用的另外一种技术方案是，感光区和外围电路区的元件或器件都通过两层金属连线相连接。

由于采用两层金属布局布线，有效缩短了入射光线从芯片表面到感光表面的距离，提高了透光率，增加了CRA，降低了芯片成本。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是CMOS图像传感器的模块图

图2是现有的CIS中三层金属布线的横截面图；

图3是本发明两层金属布线的横截面图。

具体实施方式

由图1可知，CIS图像传感器主要包括感光区和外围电路区。感光区是由象素阵列组成的，所以只要一个象素实现两层金属连线即可。外围的电路又分为几个模块，其中，最主要的是行解码模块、列解码模块、模数转换模块和数字模块。

本发明所述的CMOS图像传感器的一种实现方式是，所述外围电路区的元件或器件通过两层金属连线相连接。

本发明CMOS图像传感器的另外一种实现方式是，感光区和外围电路区的元件或器件都通过两层金属连线相连接。

对于感光区，本发明通过多晶走线，取代部分的金属走线，实现两层金属布线。对于外围电路区，行解码模块和列解码模块经过调整晶体管的位置和方向，再加上多晶走线，实现两层金属连线。模数转换模块本身对金属层数的要求不高，实现两层金属连线并不困难。数字模块通过增加标准单元之间的间距，提供了畅通的金属走线通道，也可实现两层金属连线。

图2所示为现有的CIS芯片中两个CMOS晶体管的横截面图。由图可知，它使用了三层金属布线。从芯片的表面到感光区表面距离很长。由于不少于三层的金属布线会使从芯片表面到感光表面的距离较大，限制了透光率和CRA，增加了制版成本。

图3所示是本发明的一个实施例。它通过调整版图，只使用了两层金属布线，减少了一层金属，也同时减少了一个介质层，大大减小了芯片表面到感光区表面的距离，缩减了制造成本。