OmniVision新型影像传感器架构采用BSI技术

jimi

　　 5月27日，全球最大的CMOS（互补金属氧化物半导体）影像传感器供货商 OmniVision Technologies, Inc. (NASDAQ: OVTI)宣布，推出了 OmniBSITM架构，这种新型传感器的设计采用了与传统CMOS影像传感器技术截然不同的方法。OmniBSI 采用背面照度 (BSI) 技术，使得 OmniVision 能够在提供更出色影像质量的同时将其画素尺寸降低到0.9微米，这是数字影像技术不断小型化的关键。在其长期铸造和工艺技术合作伙伴台湾集成电路制造股份有限公司 (Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation) 的支持下，OmniVision 开发出了 OmniBSI 架构。

　　BSI技术颠倒 CameraChip传感器的上下层，因此传感器可以通过原本是传感器底层的硅基来收集光线。这种方法与传统的前面照度 (FSI) 影像传感器不同，在 FSI 影像传感器上，到达感光区的光线在某种程度上被传感器中能将光子转换成电子的金属和介电层所限制。FSI 方法会阻碍光线到达画素或使光线偏离画素，最终降低填充系数，并带来画素之间串扰等其它问题。BSI 颠倒了各层之间的安排，从而使得金属和介电层位于传感器数组的下方，为光线提供了到达画素最直接的通道。这种新方法优化了光线吸收，使得 OmniVision 能够建立一种超过1.4微米所有性能指针的1.4微米 BSI 画素，甚至超过大多数1.75微米FSI画素。

　　OmniBSI架构提供了多项超越 FSI 的性能改进，包括每单位区域更强的灵敏度、更高的量子效率以及减少串扰和光响应非均匀性，所有这些改进都能够显著改善影像质量。由于光线直接到达硅基，因此影像传感器的填充系数获得了显著改善，从而可以提供同类最佳的微光敏感度。显著增高的主光线角度能够实现更短的镜头高度，从而可支持更薄的相机模块，这种模块是新一代超薄手机的理想之选。最后，BSI 技术可支持更大的孔径尺寸，从而可实现更低的光圈系数 (f stops)，凭借出众的相机性能推动性能更卓越相机模块的开发。

　　OmniVision工艺设计副总裁Howard Rhodes表示：“根据现行设计规则，将 FSI 画素架构缩小至1.4微米或以下带来了一些真正的挑战，因为金属线和晶体管正不断使画素光圈接近其物理极限——光的波长。要想利用传统 FSI 画素技术解决这一问题将需要转换为 65 nm 铜工艺技术，这会大大增加生产的复杂性和成本。由于支持三层以上的金属，BSI 实现了巨大的生产优势，同时无需转变为更小的工艺节点。这意味着可简化布线，且与 FSI 传感器相比，芯片尺寸更小，同时不会带来因转变为更小的工艺节点而产生的复杂性和额外成本。”

　　台湾集成电路制造股份有限公司的主流技术营销高级总监 Ken Chen 博士表示：“虽然背面照度概念已经研究了20多年，但迄今还没有谁能够成功开发出商业化并大批量 CMOS 传感器的生产工艺。通过将 OmniVision 的成像专长与台湾集成电路在工艺开发方面的丰富经验相互结合，我们已经提供一种能够影响未来数字成像发展的真正先进技术。”

　　Rhodes 总结道：“BSI 使 OmniVision 能够在继续采用我们所被公认的产品0.11微米工艺技术的同时，进一步巩固其在数字成像技术领域的竞争优势。这为 OmniVision，并最终为我们的客户创造巨大的成本与性能优势。”

　　OmniVision 目前正展示一款8百万画素的 OmniBSI CameraChip 传感器，并预计将在6月底之前开始首批产品的出样。

OpticLAB

SONY 在随即的一周后宣布也推出BSI　for sony 8M CMOS sensor, for DSC.　　这样一来这个技术就有戏了！　大家都进去做了！

chiashow

BSI's price is much higher than FSI.
In fact, not only Sony and TSMC, but also Micron, Samsung, Dongbu, ST have the technologies.

Especially ST and Micron have lots of patents related to BSI.

Using BSI will face serious optical cross talk issues. Sony uses its unigue colot filter to solve the problem. However, you cannot see significant difference between its BSI and FSI products.

According to some unconfimed news, SETi also tried the BSI. However, the C/P ratio cannot convince customers to use that.

3homer

楼上的兄台 能详细说说“serious optical cross talk issues”么？

mafia2003

distance between pixel and pixel is near, it will increase related pixel disturb. After adding color filter for color sensor, it will increase cross talk.