專利名稱：具有非易失存儲器的cmos圖像傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器，特別涉及與CMOS圖像傳感器相集成的非易失存儲器的CMOS圖像傳感器。
集成電路技術已經使各個領域發生了變革，包括計算機、控制系統、電信和成像。在成像領域，CMOS圖像的發展使得低成本的成像器件的制造成為可能。CMOS圖像傳感器的一個優點是能夠與把信號處理邏輯電路(一般在CMOS工藝中形成)與傳感陣列相集成，以形成單片CMOS圖像傳感器。
CMOS圖像傳感器一般包括由易失存儲器所形成的多個控制寄存器，例如DRAM(動態隨機存取存儲器)或SRAM(靜態隨機存取存儲器)。這些控制寄存器被用于調整CMOS圖像傳感器的操作來適應基于模式的操作需求。控制寄存器還被用于控制由設備用戶所需的各種其它圖像參數，例如亮度、對比度、色調等等…在其它情況中，CMOS圖像傳感器具有只有通過改變半導體制造工藝才改變的一組缺省的編程數值。其中一個例子是通過改變用于確定金屬層的掩膜，而改變CMOS圖像傳感器中的一個或多個互連金屬層。
為了改變固定布線的缺省數值，必須提供一種編程易失存儲器內容的外部裝置。這通常是通過用另外的場可編程存儲器和軟件實現的。這需要在最終產品中增加一個分離的集成電路，這通常導致較大的產品尺寸、更大的功耗、以及更大的總成本。由于所用的掩膜生產成本較高并且需要大量時間來開發，因此以這種方式，固定布線的器件還導致工程成本增加和使新產品進入市場的時間延長。
在此公開一種形成在集成電路上的CMOS圖像傳感器。該CMOS圖像傳感器包括傳感陣列和非易失存儲器。非易失存儲器可以用于存儲操作信息，包括在傳感陣列中找到的缺陷像素的位置、特征信息和/或控制信息。
圖1為根據本發明形成的CMOS圖像傳感器的示意圖。
圖1示出根據本發明形成的CMOS圖像傳感器101。該CMOS圖像傳感器包括傳感陣列103、信號處理、定時和控制區域105、非易失存儲器107和輸入/輸出部分109。
傳感陣列103包括分布在二維陣列中的多個獨立像素113。在圖1中，傳感陣列103具有8列和8行。
CMOS圖像傳感器101還包括信號處理、定時和控制區域105。顧名思義，該CMOS圖像傳感器101這一部分包括執行傳感陣列103的讀出、從傳感陣列103讀出的數據的信號處理以及各種定時和控制功能的邏輯電路和其它集成電路器件。
輸入/輸出部分109由CMOS圖像傳感器101用于利用接觸引線111與“外界”通信。例如，輸入/輸出部分109和接觸引線111用于配置CMOS圖像傳感器101的功能/模式。另外，輸入/輸出部分109和接觸引線111被用于輸出由外部設備所使用來顯示或進一步處理由CMOS圖像傳感器101所捕獲的圖像的信號。
重要的是，CMOS圖像傳感器101還包括非易失存儲器107。在優選實施例中，非易失存儲器107由防熔斷(anti-fuse)PROM(可編程只讀存儲器)技術所形成。可以看出在此能夠使用各種其它類型的場可編程非易失存儲器，例如PROM、EPROM(電可編程只讀存儲器)、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)以及閃速存儲器。在本發明中，非易失存儲器107在與CMOS圖像傳感器相同的實際芯片上。
非易失存儲器107被用于存儲各種對CMOS圖像傳感器101有用的信息。例如，非易失存儲器107可以存儲在傳感陣列103中找到的缺陷像素的映射表。另外，非易失存儲器107可以存儲通常存儲在控制寄存器中的配置和控制信息。非易失存儲器107還可以用于存儲模式識別信息，例如彩色或黑白或者NTSC或PAL制式。存儲器107可以存儲鎖定寄存器訪問的加密密鑰。存儲器107還存儲表示圖像傳感器的等級的等級代碼。存儲器107還可以存儲圖像傳感器的產品或修正代碼或測試程序版本。簡而言之，存儲器107還被用于存儲關于CMOS圖像傳感器101的屬性的多種信息。因此，包含非易失存儲器107消除了對許多現有的控制寄存器的需要。
如圖1中所示，非易失存儲器可以使用輸入/輸出部分109和接觸引線111來編程。常規的方法被用于對非易失存儲器107編程。例如，常規的自動測試設備可以被改變，以把編程信號施加到非易失存儲器107。按照這種方式，任何所需的控制寄存器設置可以編程到CMOS圖像傳感器101中，以反映由工程需要、生產工藝的改變或者客戶需求所導致的最新變化。
另外，非易失存儲器107還包括連接到信號處理、定時和控制區域105的通信線路。該通信線路使得存儲在非易失存儲器107中的信息可以由信號處理、定時和控制區域105所使用。如果非易失存儲器107包括像素缺陷映射表，則該像素缺陷映射表可以由控制區域105用于根據現有技術的算法糾正無用像素。
盡管在該優選實施例中，使用防熔斷PROM技術，但是還可以使用閃速存儲器這樣的可重新編程的非易失存儲器。可重新編程的閃速存儲器在CMOS圖像傳感器101必須被重新編程以在不同的環境或例如改變亮度、對比度、色度等等…的各種模式中工作的情況下具有優勢。
另外，根據所使用的存儲技術，存儲器陣列107可以成對使用，或者以這種方式連接以增加可靠性。一個例子是把兩個空間上不同的防熔斷單元相并聯，使得如果一個防熔斷單元變得開路或者不能編程，則與其并聯的防熔斷單元將保持該連接電路，一般為防熔斷單元的編程狀態。
盡管已經說明和描述本發明的優選實施例，但是應當知道可以作出各種改變而不脫離本發明的精神范圍。本發明已經參照優選實施例進行了描述。在閱讀上述說明之后一個普通的專業技術人員將能夠實現各種改變、變化和代替或設備而不脫離所公開的范圍。因此本專利的范圍僅僅由包含在權利要求中的限定及其等價表述所限制，而不由在此描述的實施例所限制。
權利要求
1．一種形成在集成電路上的CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器包括傳感陣列和非易失存儲器。
2．根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于所述非易失存儲器是防熔斷可編程存儲器。
3．根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于所述非易失存儲器從電可擦除可編程只讀存儲器、閃速存儲器、或可編程只讀存儲器中選擇。
4．根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于所述非易失存儲器包括至少兩個并聯結構的空間上不同的存儲器。
5．根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中還包括用于對所述非易失存儲器編程的輸入/輸出部分。
6．根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中還包括讀取所述非易失存儲器的信號處理區域。
7．根據權利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于所述信號處理區域在所述非易失存儲器中讀取配置或控制信息。
全文摘要
在此公開一種形成在集成電路上的CMOS圖像傳感器。該CMOS圖像傳感器包括傳感陣列和非易失存儲器。非易失存儲器可以用于存儲操作信息，包括在傳感陣列中找到的缺陷像素的位置、特征信息和/或控制信息。
文檔編號H04N5/217GK1316779SQ01116260
公開日2001年10月10日 申請日期2001年4月5日 優先權日2000年4月5日
發明者R·R·福斯特, T·趙, X·何 申請人:全視技術有限公司