智能手機圖像傳感器的詳細(xì)資料說明

　　圖像傳感器最為關(guān)鍵的規(guī)格是像素尺寸，像素尺寸越大則進(jìn)光量越大，在相同時間里可以承載更多光線能量，便可以更明顯的提升畫質(zhì)，更真實的還原影像場景。而數(shù)字相機， 監(jiān)控和手機所采用圖像傳感器的素像尺寸是不一樣。通常數(shù)字相機、監(jiān)控使用大尺寸像素的圖像傳感器，但像素尺寸增大則圖像傳感器面積會大幅增加，攝像頭模塊體積也相對增大，模塊高度增加，功耗大幅增加，發(fā)熱量增加等問題產(chǎn)生，這樣的變化在監(jiān)控固然可以接受，但放在追求便于攜帶的手機等手持式應(yīng)用上是不太合適。實際上，即便是一些不喜歡采用高像素攝像頭的手機制造商，像素阱加深也是趨勢。不過一旦像素阱變深了，那么臨近像素之間就更容易產(chǎn)生串?dāng)_。目前手機 CIS 解決串?dāng)_問題的技術(shù)焦點就在深槽隔離技術(shù)（DTI）上，即在每個像素阱之間加入隔斷、避免串?dāng)_。

　　普及一下 DTI 的機制：

　　一般來說不具備 DTI 像素隔離技術(shù)的圖像傳感器在手機照相時，隨著像素變得越來越小，像素之間會發(fā)生彼此之間抗干擾能力減弱，造成錯誤的感應(yīng)光源顏色，這個現(xiàn)象被稱為串?dāng)_（crosstalk），光電二極管會將光能部分轉(zhuǎn)化成為細(xì)微的電流，而這些電流有時會出現(xiàn)在不該出現(xiàn)的地方，造成干擾而影響影像的色彩。DTI 像素隔離技術(shù)簡單說就是在像素之間建立『隔離墻』增加光線利用率降低干擾，提升抗噪能力和顏色純凈度，讓影像的色彩表現(xiàn)更加出色。如下圖，Si-SiO2 界面可用作隔離墻阻止電子擴散，降低串?dāng)_；Si-SiO2 組成了類波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，將光線限制在硅中，實現(xiàn)了光學(xué)隔離，并且延長光在硅中的光程，提高量子效率、降低串?dāng)_。與前兩種解決方案相比，DTI 結(jié)構(gòu)的隔離效果最為顯著。另外，溝槽越深，DTI 的隔離性越好，串?dāng)_越小。由下圖結(jié)果知，DIT 的深度一般要超過 4μm。

　　那么為什么 DTI 對小像素性能如此重要？

　　下圖說明了縮放后，像素的主要問題，包括保持可接受的光電二極管滿井容量（FWC）和抑制串?dāng)_。通過增加活性硅的厚度可以解決滿井容量大小 FWC 問題;然而，如果沒有高性能的 DTI 結(jié)構(gòu)，串?dāng)_問題將是一個限制因素。從概念上講，DTI 結(jié)構(gòu)很容易理解。這些可以在來自前面的工藝流（前面 DTI 或 F-DTI）的較早的過程流中實現(xiàn)，或者在活性 Si 稀釋工藝（后面 DTI 或 B-DTI）之后的較晚的過程流中實現(xiàn)。這兩種策略現(xiàn)在都在大量生產(chǎn)中，并且都需要仔細(xì)的開發(fā)來緩解 DTI 蝕刻工藝產(chǎn)生的暗電流問題。