成功消费者数字成像产品中启用技术的调查(第3部分:像素隔离结构)

发布时间:2017年7月24日
特约作者:Ray Fontaine

IISW 2017文件中涉及的第三个主题是我们在像素隔离结构中看到的趋势概述。这些结构对智能手机相机中的1.0μm至1.4μm的性能至关重要。展望未来,我们希望看到这些结构部署在其他成像应用中,以及子微米像素。

完整版的TechInsights纸将发布到国际战略研究所的网站8月。像往常一样,感谢IISW组织委员会给我们提供机会,并感谢我们才华横溢的实验室工作人员和生成基础数据的分析师。请继续关注-在图像传感器领域永远不会有沉闷的时刻!

像素隔离结构

像素隔离结构

在背光衬底上制作了各种各样的结构,以提供改进的电气和光学隔离。DTI工艺模块在工艺流程的早期(在有源器件形成之前)和后期(CIS模后细化后)都已实现。目前使用的大多数B-DTI结构都是用电介质填充的,包括各种高k薄膜。

在由STMicroelectronics [25]制造的HTC一个超像素相机芯片中,在2010年在2010年发现了用于后照射CI的第一个DTI结构[25]。这些早期的前型正面的DTI(F-DTI)结构是使用绝缘体的起始基板构建的。当前的后照射顺式芯片通常在后面稀释的EPI /散装基材上制造。

图3.索尼IMX260  -  EXMOR RS与DBI技术平台

图3.索尼IMX260 - EXMOR RS与DBI技术平台

A.索尼

索尼首次观察到的DTI努力是2013年IMX147中发现的B-DTI结构[26]。B-DTI深入浸入2.8μm厚的基材中的约0.3μm,并用第一界面氧化物填充,然后用HFO,TaO,氧化物,Ti基衬里和W金属填充。该芯片是索尼的金属填充沟槽的唯一示例。到2015索尼切换到更深的电介质填充的B-DTI结构,包括薄界面氧化物,ALO,TAO和未掺杂的氧化物芯。

图。图3示出了来自1.4μm像素生成IMX260的最近介电填充的B-DTI结构,其具有2.9μm厚基板。B-DTI从后表面延伸到1.9μm的标称深度,尽管它在B-DTI交叉口深度延伸到2.4μm的深度。

图4.三星S5K3P3SX堆叠ISocell技术平台

图4.三星S5K3P3SX堆叠ISocell技术平台

b .三星

B-DTI和F-DTI结构已集成到三星的Isocell技术平台。迄今为止分析表明三星的偏好对于1.0μm像素生成异蜂窝和部分深度B-DTI的全深度F-DTI为1.12μm和1.4μm像素生成的异象壳结构。

来自三星的第一个观察到的B-DTI结构,在2015年的1.12μm像素生成芯片中实现,具有1.3μm深入2.6μm深基板的B-DTI沟槽。

图5所示。OmniVision OV16880 PureCel Plus-S技术平台

图5所示。OmniVision OV16880 PureCel Plus-S技术平台

C. omnivision.

OmniVision通过其PureCel Plus-S技术平台引入了部分B-DTI结构,2016年分析[10]。该结构为1.0µm像素生成CIS,将0.45µm延伸至2.5µm厚的基底背面。该B-DTI沟槽填充材料包括界面氧化物、首先沉积的HfO、TaO、氧化物、ti基衬层和W型芯。到目前为止,这是OmniVision芯片上唯一观察到的DTI结构,也是自2013年索尼(Sony)的努力以来首个金属填充的B-DTI沟槽。

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参考

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[2]“Fujifilm MS3961模具标记12.0MP,1.6μm像素尺寸CCD图像传感器来自Fujifilm FinePix Z800EXR聚焦技术分析(FTA)报告”,IPR-1009-801-01,-03,-04,-05,10月2010年。
[3]尼康新闻稿,2011年9月。
“Aptina MT9J007C1HS 1200万像素(10.1万像素有效)CMOS图像传感器与DR-Pix™技术,来自尼康V1相机成像仪过程审查”,知识产权-1110-804,2011年12月。
[5]佳能EOS 650D新闻稿,Jun。2012。
[6]“佳能LC1270 18.0 MP,4.3μm像素尺寸,APS-C格式CMOS图像传感器来自佳能EOS反叛T4I(EOS 650D / EOS Kist X6i),IPR-1206-802,2012年8月。
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[8]富士州新闻稿,2013年1月。
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[10]“Omnivision OV16880,16MP分辨率,16MP分辨率,1.0μm像素间距堆叠(PureCel Plus-S)后照明CMOS图像传感器”,DEF-1606-804,2016年8月。
[11]索尼Xperia Z5产品页面,2015年10月。
[12]佳能EOS 70D新闻稿,JUL。2013。
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[14] " Samsung S5K2L1, 1/2.6 "格式,12mp分辨率,1.4 μm像素间距背光堆叠ISOCELL CMOS图像传感器,三星Galaxy S7(型号SM-G930FD) ", DEF-1603-804, 2016年4月。
[15] " Sony IMX260 12mp, 1.4 μm Pixel Pitch Stacked BI CIS with DBI and Full Chip PDAF from Samsung Galaxy S7 edge after - facing Camera Imager Process Review ",知识产权-1603-802,2016年5月16日。
[16]“索尼12mp分辨率,1.0 μm像素生成叠加(Exmor RS)背光CMOS图像传感器,iPhone 7 Plus远摄iSight相机”,DEF-1612-801, 2017年1月。
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[20] " Sony ISX014 1/4英寸8mp, 1.12 μm Pixel Size Exmor RS Stacked Back Illuminated CIS Imager Process Review ", IPR-1302-801, 2013年3月。
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[22]“Omnivision OV23850 PureCel-S1.12μm像素,23.8MM堆叠CMOS图像传感器从Gionee GN9008”,Def-1508-802,2015年9月。
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[24] P. Enquist,“堆叠图像传感器 - 新图像传感器标准”,2015年图像传感器欧洲,2015年3月。
[25]“STMicroelectronics 5MP,1.4μm像素间距CMOS图像传感器(5953BA模糊标记)成像过程评论”,IPR-1003-802,2010年4月。
[26] " Sony Cyber-shot HX300 Digital Compact Camera IMX147 2000 MP, 1.2 μm Pixel Pitch Back Illuminated (Exmor R) CMOS图像传感器",知识产权-1307-801,2013年9月。
[27]“Samsung S5K3P3SX 16mp, 1.0 μm Pixel Pitch Stacked BSI Full ISOCELL CIS from the Samsung Galaxy A8 Smartphone Primary Camera Imager Process Review”,知识产权-1509-801,2016年1月

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