由4部分组成的博客系列：智能手机成像仪的现状
第3部分：背照有源硅厚度，深沟隔离（DTI）
发布时间：2019年7月23日
撰稿人：雷·方丹
内容改编自TechInsights为2019年国际图像传感器研讨会（IISW）撰写的论文
此次演讲的博客提纲分为四个部分：
(1)芯片堆叠和芯片间互连,
(2)像素缩放和缩放启动器,
（3）有源硅厚度与深沟隔离（DTI）结构，和
（4）非拜耳滤色器阵列和相位检测自动对焦（PDAF）.
在本博客系列的第2部分中，我们将DTI确定为关键的小像素缩放启用程序，但为什么呢？为什么DTI对小像素性能如此重要？
图1说明了缩小照明像素的主要挑战，包括保持可接受的光电二极管全阱容量（FWC）和抑制串扰。FWC问题可以通过增加有源Si厚度来解决；但是，如果没有高性能的DTI结构，串扰问题将是一个限制因素。
从概念上讲，DTI结构很容易理解。这些可以在前面的处理流的早期（前DTI，或F-DTI）实现，或者在活动Si细化处理（后DTI，或B-DTI）之后的更晚的处理流中实现。这两种策略都是在大批量生产的今天，都需要谨慎的发展，以减轻暗电流问题所产生的DTI蚀刻过程。
图1：小像素缩放，DTI结构
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。
图2显示了按像素生成的选定旗舰智能手机成像仪像素的活动硅厚度调查。我们的逆向工程内容仔细地记录了IDM/foundry的F-DTI/B-DTI演进，但是为了这个博客的目的，数据集已经被简化以显示高级趋势。raybet正规么
首先使用常规或稍厚的活性Si引入DTI以反向照明像素，然后优化以使随着时间的推移基本上更厚的活性Si。例如，DTI以2.5μm至2.7μm的80μm像素较早到1.0μm像素，活性Si厚度，后来使活性Si高达3.9μm厚。研究0.8μm和0.9μm的像素世代，清除有效的Si厚度>3.5μm以获得足够的像素性能。我们记录过的另一种策略是在较旧的像素设计中部署这些较新的DTI结构。事实上，苹果最近的iPhone成像仪不仅将iPhone像素缩放趋势从1.22μm逆转到1.4μm，而且同时增加了由B-DTI结构实现的有源Si厚度。
图2：背光有源硅厚度趋势
图3显示了索尼和三星最近推出的0.8µm一代像素，以及DTI结构的概述。对于这些特定的芯片，索尼更喜欢150纳米宽的氧化物填充的B-DTI结构，而三星更喜欢110纳米宽的聚填充F-DTI结构。
索尼的DTI解决方案在过程中延迟实施，并促进其平面像素晶体管策略的延续。三星的F-DTI结构迫使实施垂直传输门（VTG），但解决方案会产生完全孤立的Si岛。我们在研讨会（纸张R02）的研讨会上学到了Omnivision的0.8μm像素将采用B-DTI和VTG结构。
图3:0.8µm生成像素的DTI
在这个博客系列的最后一篇文章中，我们将介绍非拜耳滤色器阵列的主题，以及三种类型的相位检测自动聚焦（PDAF）像素。
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