4部分博客系列：智能手机成像仪的艺术状态
Part 2: Pixel Scaling and Scaling Enablers
发布日期：2019年7月16日
撰稿人：雷·方丹
从TechInsights的纸张适应国际图像传感器的内容（IISW）2019
谈话的博客概要在四个部分中结构：
(1)芯片堆叠和芯片到芯片互连,
(2)像素缩放和缩放使能器,
(3)有源Si厚度和深沟槽隔离（DTI）结构，和
(4)非拜耳滤色器阵列和相位检测自动对焦（PDAF）.
没有Moore的定律相当于像素的开发，然而已经存在自然像素世代，从光学系统和阵列分辨率要求导出的度量。图1说明了第一次记录新像素世代的使用
在审查TechInsights的分析库回到2.2μm的生成中，微米成像LED像素几代到1.75μm的生成。之后，索尼着名的机动举行CMOS图像传感器技术，首先在下游产品中具有1.4μm和1.12μm像素。然后是三星，首先在1.0微米的一代中。
It’s worth pausing here and recalling an informal audience poll facilitated by Lindsay Grant at Image Sensors Europe 2010: Lindsay asked the audience how many believed sub-micron pixels would ever be realized in mass produced imagers. As I recall, less than 1/3 of the audience believed it would be possible.
2019年，0.8µm像素在最新的智能手机中得到广泛应用！三星在2018年首次推出0.9µm像素的产品——索尼被标记为首次使用，但它通常可以被认为是索尼和三星之间的纽带，主机手机相隔数月发布。
在TechInsights，作为技术分析师，我们经常被要求预测：下一步会发生什么？那么，缩小到0.8µm以下怎么样？当然，0.7µm及更小像素的开发大多是保密的，包括不明显的用例。目前，我们将坚持我们的趋势分析，并建议如果0.7µm发电将要发生，它可能在2020年底或2021年准备就绪。
可见光光谱的实际情况不会改变，因此缩放的可能性不是无限的。关于这个图的最后一个注释是标记像素生成引入之间的大致时间的注释，这个主题在下一个图中展开。
图1：小像素选择小像素缩放使能器
智能手机成像仪的发展现状
从TechInsights在IISW 2019的演讲中下载我们的论文和幻灯片。
选定的像素缩放使能器显示在图2中的相同数据集上，说明了像素生成的引入。其目的是展示主要技术元素的第一个已知用途，首先使用光管作为延长前照像素寿命的策略，或者更准确地说是推迟后照技术开发投资的一种手段。
索尼和OmniVision在2009年实现了双CMOS像素，在大力开发的同时，新像素的引入也在放缓。在双像素显影后不久，高k钝化膜被引入。值得重申的是，这些标记都是首次使用；每个技术元素都在不断发展。
双传感器配置是一种范式转变；然而，直到深沟隔离（DTI）方案的引入，其优势才得以充分实现。STMicroelectronics成功地推出了带有DTI的imager产品，然而苹果推出iPhone最终导致诺基亚和黑莓手机市场份额的消失。意法半导体陷入供应链中断，其小像素移动设备的开发工作受到负面影响。
虽然它似乎是STMicroelectronics可能成为小像素的领导者，而是索尼和三星将各自的DTI解决方案推广到广泛使用中。这是一个常见的误解，即三星首先在成像器中使用垂直传输门（VTG）与其Isocell成像器。我们发现索尼于2013年使用VTG，尽管是一代人（并且只在其关于BI Global Lentter上的2018年IEDM文件中重新引入）。三星在2013年推出了完整的Front-DTI（F-DTI）并在2015年埋地（嵌入式）滤色器阵列（CFA）。
2016年缺乏主要标注，并不与不活动相关。我们在近年来的前沿部分记录的创新可以被描述为增量，尽管它是一个主观评估。最近，我们一直揭示所描述的技术元素的许多有趣优化，以及包括IISW 2019论文的文献，路线映射一些聪明的下一步。总之，我们认为，DTI和相关钝化方案的发展是延迟像素引入为1.12μm的主要贡献者至0.9μm像素。
图2：选定的小像素缩放启动器
在下一篇文章中，我们将讨论背照式智能手机成像仪有源硅厚度的趋势以及深沟隔离（DTI）结构的趋势。
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