4部分博客系列:智能手机图像的艺术状态
第3部分：背部发光的活性Si厚度，深沟槽隔离（DTI）
发布时间:2019年7月23日
贡献作者：Ray Fontaine
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）芯片堆叠和芯片对芯片互连那
（2）像素缩放和缩放支持程序那
（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）。
在本系列的第2部分中，我们将DTI定义为一个关键的小像素缩放支持程序，但为什么呢?为什么DTI对于小像素性能如此重要?
图1说明了缩放反照像素的主要挑战，包括保持可接受的光电二极管满井容量(FWC)和抑制串扰。通过增加有源硅的厚度，可以解决FWC问题;然而，如果没有高性能的DTI结构，串扰问题将是一个限制因素。
概念上，DTI结构易于理解。这些可以在从前部（前DTI或F-DTI）的过程中早期实施，或者在活动SI细化过程（背部DTI或B-DTI）之后的流动之后。今天两种策略都在高批量生产中，都需要仔细开发，以减轻DTI蚀刻过程产生的暗当前问题。
图1：小像素缩放，DTI结构
最先进的智能手机图像
从TechInsights在IISW 2019上的演讲中下载我们的论文和幻灯片。
图2提出了对像素生成的选定旗舰智能手机成像器像素的活动SI厚度的调查。我们的逆raybet炉石传说向工程内容精心记录IDM /铸造厂的F-DTI / B-DTI演进，但出于此博客的目的，数据集已简化以显示高级趋势。
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：背光有启发性SI厚度趋势
索尼和三星的0.8µm新一代像素如图3所示，以及DTI结构的概述。对于这些特定的芯片，索尼更喜欢150纳米宽的氧化填充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:DTI在0.8µm生成像素中的分布
在本系列的最后一篇文章中，我们将介绍非拜耳滤色器阵列和三种相位检测自动对焦(PDAF)像素的主题。
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