[发明专利]成像装置和电子设备

说明书

公开了成像装置和电子设备。所述成像装置，包括：像素阵列单元，包括多个像素，所述多个像素中的像素被配置为接收入射光，并输出模拟信号；耦合到所述像素的多条信号线中的一条信号线；以及多个比较器和多个计数器；以及其中，所述多个比较器中的比较器包括第一放大器、第二放大器和布置在所述第一放大器的输出节点与所述第二放大器的输入节点之间的隔离器。

本申请是2012年10月10日提交的申请号为201280050495.8的发明专利申请“半导体装置、固态图像感测装置和相机系统”的分案申请。

技术领域

本公开涉及具有多个传感器以阵列形式布置的结构的半导体装置、固态图像感测装置和相机系统。

背景技术

对于诸如CMOS图像传感器之类的具有多个传感器以阵列形式布置的结构的半导体装置而言，针对高度发展的信号处理和小型化，已经存在增长的需求。

为了将此实现，例如专利文献1已经提出了将芯片层压在一起以集成具有与以往相同芯片大小的更大信号处理电路的方法。

这种半导体装置具有安放了用于产生模拟信号的传感器阵列的芯片(下文称为模拟芯片)和安放了用于信号处理的逻辑电路的芯片(下文称为数字芯片)的层压结构。

然后，半导体装置通过在模拟芯片中形成的TC(S)V(穿透接触(硅)通孔，ThroughContact(Silicon)VIA)将这些芯片连接在一起以便所述芯片一个层压在另一个上面，从而实现小型化。

对于利用这种方法的小型化的挑战是要将关于用于使传感器阵列输出的数据流动的信号路径的电路块划分到上下芯片。

例如，在图像传感器中，上面的系统使用从传感器阵列取回信号的几千条或者更多布线，以便对应于布置在垂直或水平方向上的像素的数目。

为此，需要集中TCV以将其放置在路径中。于是，与TCV中的另一个相邻的TCV中的一个的具有大幅值的信号的变化干扰目标TCV的信号，并且引起信号中的错误。

作为针对这种干扰的对策，在现有技术中，通过TCV传送的信号不限于在电压方向上量化的那些(其使用一条或更多条二进制信号线)。

下文详细描述这些对策。

下文，作为第一对策，针对通过TCV传送的信号是时间离散并量化的信号(即，数字信号)的情况给出描述。然后，作为第二对策，针对通过TCV传送的信号是连续时间并量化的信号的情况给出描述。

首先，针对通过TCV传送的信号是时间离散并量化的信号(即，数字信号)的对策给出描述。

图1是示出使用层压芯片的半导体装置中通过TCV传送的信号是时间离散并量化的信号的第一配置示例的图。

半导体装置1具有模拟芯片2和数字芯片3的层压结构。

在层压芯片当中，根据模拟工艺制造的半导体装置1的模拟芯片2具有以阵列形式布置的多个传感器4(-0,-1,...)。

传感器4的输出通过放大器5(-0,-1,...)连接至用于将信号进行时间离散的采样开关6(-0,-1,...)。

这里，如果从传感器4输出的信号的功率充分大，那么传感器4的输出可以直接连接至采样开关，而不经过放大器。

通过采样开关6进行时间离散的信号使用量化器7(-0,-1,...)在电压方向上被量化。

量化器7由多个比较器构成，并且每个量化器将特定的信号电平与输入信号电平进行比较以量化该信号。

这里，量化器7不必须每次完成量化，而可以是配置为执行多个阶段的电路。