本技術(shù)涉及圖像傳感器，特別是涉及一種圖像傳感器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在攝像頭模組中，圖像傳感器是靈魂部件，決定這攝像頭的成像質(zhì)量以及其他組件的結(jié)構(gòu)和規(guī)格，在攝像頭模組中占據(jù)52％左右的成本。圖像傳感器是一種能將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器大體上可以分為電荷耦合元件(ccd)和互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(cmos?image?sensor，cis)。其中，ccd圖像傳感器集成在單晶硅材料上，像素信號逐行逐列依次移動并在邊緣出口位置依次放大，ccd圖像傳感器的優(yōu)點是對圖像敏感度較高，噪聲小，但是ccd圖像傳感器與其他器件的集成比較困難，而且ccd圖像傳感器的功耗較高。其中，cmos圖像傳感器集成在金屬氧化物半導(dǎo)體材料上，每個像素點均帶有信號放大器，像素信號可以直接掃描導(dǎo)出，相比之下，cmos圖像傳感器由于具有工藝簡單、易與其他器件集成、體積小、重量輕、功耗小、成本低等優(yōu)點而逐漸取代ccd的地位。目前cmos圖像傳感器被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機、照相手機、數(shù)碼攝像機、醫(yī)療用攝像裝置(例如胃鏡)、車用攝像裝置等領(lǐng)域之中。

2、圖像傳感器按照入射光進入光電二極管的路徑不同，可以分為前照式和背照式(bsi)兩種圖像傳感器，前照式是指入射光從靠近電路連接層的一面進入光電二極管的圖像傳感器，而背照式是指入射光從遠(yuǎn)離電路連接層的一面進入光電二極管的圖像傳感器。為了提高圖像傳感器中光電二極管的面積和減少介質(zhì)層對入射光的損耗，我們可以采用背照式圖像傳感器工藝，即入射光從硅片的背面進入光電二極管，從而減小介質(zhì)層對入射光的損耗，提高像素單元的靈敏度。

3、如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，不論是前照式圖像傳感器，還是背照式圖像傳感器，均包括像素區(qū)和位于像素區(qū)周邊的外圍邏輯區(qū)。對圖像傳感器而言，用于感光的像素區(qū)的特性直接決定了最終圖像傳感器的性能，像素區(qū)需要采用金屬格柵12防止像素間的串?dāng)_，而外圍邏輯區(qū)需要遮光金屬塊11對入射光的遮擋?，F(xiàn)有技術(shù)中是采用同一金屬層制作遮光金屬塊11和金屬格柵12，遮光金屬塊11和金屬格柵12之間緊密連接，即每條格柵線均與遮光金屬塊11進行連接，這樣做的弊端就是遮光金屬塊11和金屬格柵12之間具有應(yīng)力差異，使得靠近遮光金屬塊11的像素陣列會受到影響，從而導(dǎo)致靠近遮光金屬塊11的像素陣列在無光時圖像有中心和邊緣成像差異(shading)產(chǎn)生，以致于對最終成像質(zhì)量造成影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，本實用新型的目的在于提供一種圖像傳感器及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中靠近遮光金屬塊的像素陣列會受到應(yīng)力差異影響的問題。

2、本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、本實用新型提供一種圖像傳感器，所述圖像傳感器具有像素區(qū)、位于所述像素區(qū)外圍的外圍邏輯區(qū)以及位于所述像素區(qū)和所述外圍邏輯區(qū)之間的過渡區(qū)，其中：

4、所述像素區(qū)內(nèi)設(shè)有第一金屬格柵，所述外圍邏輯區(qū)內(nèi)設(shè)有外圍遮光金屬塊，所述過渡區(qū)設(shè)有應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)或/和應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)，所述應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)用于將所述第一金屬格柵和所述外圍遮光金屬塊之間的應(yīng)力進行阻斷，所述應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)的應(yīng)力從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大。

5、可選地，所述應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)包括間隙，用于將所述第一金屬格柵和所述外圍遮光金屬塊相互間隔開。

6、可選地，所述過渡區(qū)內(nèi)設(shè)有金屬連接線，所述金屬連接線的數(shù)量小于所述第一金屬格柵中格柵線的數(shù)量，所述金屬連接線的一端與所述第一金屬格柵連接，另一端與所述外圍遮光金屬塊連接。

7、可選地，所述金屬連接線設(shè)置于所述過渡區(qū)的拐角區(qū)域；和/或，所述金屬連接線設(shè)置于所述過渡區(qū)的側(cè)邊區(qū)域。

8、可選地，所述第一金屬格柵、所述金屬連接線以及所述外圍遮光金屬塊均基于同一金屬層形成。

9、可選地，所述應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)包括第二金屬格柵，所述第二金屬格柵中格柵線的寬度從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大，或者，所述第二金屬格柵中對應(yīng)格柵單元的金屬填充因子從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大。

10、可選地，所述應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)包括第二金屬格柵，所述第二金屬格柵中格柵線的密度從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大，或者，所述格柵線的密度以及寬度均從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大。

11、可選地，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線等間距分布，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線等間距分布。

12、可選地，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線的密度與所述第一金屬格柵中橫向格柵線的密度相同，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線的密度與所述第一金屬格柵中縱向格柵線的密度相同。

13、可選地，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線的密度從左/右側(cè)邊區(qū)域的中間朝向所述過渡區(qū)的拐角區(qū)域逐漸變大，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線的密度從上/下側(cè)邊區(qū)域的中間朝向所述過渡區(qū)的拐角區(qū)域逐漸變大。

14、可選地，所述第一金屬格柵、所述第二金屬格柵及所述外圍遮光金屬塊均由同一金屬層形成。

15、可選地，所述過渡區(qū)與所述外圍邏輯區(qū)之間還設(shè)置有虛擬像素區(qū)；和/或，所述過渡區(qū)對應(yīng)的半導(dǎo)體基底中具有虛擬像素單元，所述虛擬像素單元與所述像素區(qū)的像素單元對應(yīng)。

16、本申請還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括如上所述的圖像傳感器。

17、本實用新型有益效果在于：本申請通過在像素區(qū)和外圍邏輯區(qū)之間設(shè)置過渡區(qū)，過渡區(qū)內(nèi)設(shè)有應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)或/和應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)，從而將第一金屬格柵和外圍遮光金屬塊之間的應(yīng)力進行阻斷或漸變，以避免或降低像素區(qū)內(nèi)的第一金屬格柵受到外圍邏輯區(qū)內(nèi)的外圍遮光金屬塊的應(yīng)力差異的影響，從而減小第一金屬格柵的中心和邊緣的應(yīng)力差異，減小像素陣列的中心和邊緣因此導(dǎo)致的差異，緩解像素陣列在無光時圖像會產(chǎn)生中心和邊緣成像差異(shading)的問題，還可以進一步改善像素陣列的感光性能，提高像素陣列的感光一致性，提升圖像質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器具有像素區(qū)、位于所述像素區(qū)外圍的外圍邏輯區(qū)以及位于所述像素區(qū)和所述外圍邏輯區(qū)之間的過渡區(qū)，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)包括間隙，用于將所述第一金屬格柵和所述外圍遮光金屬塊相互間隔開。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述過渡區(qū)內(nèi)設(shè)有金屬連接線，所述金屬連接線的數(shù)量小于所述第一金屬格柵中格柵線的數(shù)量，所述金屬連接線的一端與所述第一金屬格柵連接，另一端與所述外圍遮光金屬塊連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，所述金屬連接線設(shè)置于所述過渡區(qū)的拐角區(qū)域；和/或，所述金屬連接線設(shè)置于所述過渡區(qū)的側(cè)邊區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一金屬格柵、所述金屬連接線以及所述外圍遮光金屬塊均基于同一金屬層形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)包括第二金屬格柵，所述第二金屬格柵中格柵線的寬度從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大，或者，所述第二金屬格柵中對應(yīng)格柵單元的金屬填充因子從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)包括第二金屬格柵，所述第二金屬格柵中格柵線的密度從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大，或者，所述格柵線的密度以及寬度均從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其特征在于，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線等間距分布，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線等間距分布；和/或，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線密度從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線密度從所述第一金屬格柵朝向所述外圍遮光金屬塊逐漸變大。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其特征在于，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線的密度與所述第一金屬格柵中橫向格柵線的密度相同，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線的密度與所述第一金屬格柵中縱向格柵線的密度相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其特征在于，所述過渡區(qū)的左/右側(cè)邊區(qū)域中橫向格柵線的密度從左/右側(cè)邊區(qū)域的中間朝向所述過渡區(qū)的拐角區(qū)域逐漸變大，所述過渡區(qū)的上/下側(cè)邊區(qū)域中縱向格柵線的密度從上/下側(cè)邊區(qū)域的中間朝向所述過渡區(qū)的拐角區(qū)域逐漸變大。

11.根據(jù)權(quán)利要求6-10任一項所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一金屬格柵、所述第二金屬格柵及所述外圍遮光金屬塊均由同一金屬層形成。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述過渡區(qū)與所述外圍邏輯區(qū)之間還設(shè)置有虛擬像素區(qū)；和/或，所述像素區(qū)與所述過渡區(qū)之間還設(shè)置有虛擬像素區(qū)；和/或，所述過渡區(qū)對應(yīng)的半導(dǎo)體基底中具有虛擬像素單元，所述虛擬像素單元與所述像素區(qū)的像素單元對應(yīng)。

13.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括如權(quán)利要求1-12中任意一項所述的圖像傳感器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種圖像傳感器及電子設(shè)備，圖像傳感器具有像素區(qū)、位于像素區(qū)外圍的外圍邏輯區(qū)以及位于像素區(qū)和外圍邏輯區(qū)之間的過渡區(qū)，其中：像素區(qū)內(nèi)設(shè)有第一金屬格柵，外圍邏輯區(qū)內(nèi)設(shè)有外圍遮光金屬塊，過渡區(qū)設(shè)有應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)或/和應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)，應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)用于將第一金屬格柵和外圍遮光金屬塊之間的應(yīng)力進行阻斷，應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)的應(yīng)力從第一金屬格柵朝向外圍遮光金屬塊逐漸變大。本申請通過在像素區(qū)和外圍邏輯區(qū)之間設(shè)置過渡區(qū)，過渡區(qū)內(nèi)設(shè)有應(yīng)力阻斷結(jié)構(gòu)或/和應(yīng)力漸變結(jié)構(gòu)，從而將第一金屬格柵和外圍遮光金屬塊之間的應(yīng)力進行阻斷或漸變，以避免或降低像素區(qū)內(nèi)的第一金屬格柵受到外圍邏輯區(qū)內(nèi)的外圍遮光金屬塊的應(yīng)力差異的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：王倩,王倩
受保護的技術(shù)使用者：思特威（上海）電子科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240319
技術(shù)公布日：2024/12/26