CMOS圖像傳感器特定的五種制造技術(shù)
CMOS圖像傳感器(CIS)技術(shù)的創(chuàng)新不斷改進(jìn)數(shù)字成像領(lǐng)域。雖然需求是由智能手機(jī)制造商通過使用增強(qiáng)的相機(jī)功能來使其設(shè)備在競爭中脫穎而出,但汽車、安全、醫(yī)療和制造等領(lǐng)域的應(yīng)用市場也在增長。
微小的CMOS圖像傳感器在功能上堪比人眼的視網(wǎng)膜,現(xiàn)在則堪比以前只有大型昂貴的攝像設(shè)備才能完成的工作。此外,與智能手機(jī)相比,新應(yīng)用更加強(qiáng)調(diào)推廣CIS技術(shù)的必要性。因此,CIS技術(shù)現(xiàn)在不僅可以為人眼捕捉圖像,還可以捕捉數(shù)據(jù)來支持大量新的用例,從自動(dòng)駕駛汽車和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)到下一代醫(yī)療成像和高科技監(jiān)控系統(tǒng)。
生產(chǎn)如此復(fù)雜的CMOS圖像傳感器需要特定的制造技術(shù),這些技術(shù)可分為五類。
1、深度PD形成工藝技術(shù)
消費(fèi)者對(duì)增強(qiáng)圖像質(zhì)量的持續(xù)需求引發(fā)了關(guān)于如何提高移動(dòng)CIS像素密度和分辨率的競爭,這反過來又進(jìn)一步加速了CIS工藝技術(shù)的發(fā)展。為此,需要進(jìn)一步減小像素尺寸,以在相同尺寸的芯片上容納更多的像素。
2、像素到像素隔離工藝技術(shù)
對(duì)于高清CIS,將像素彼此隔離的技術(shù)至關(guān)重要。芯片制造商使用不同的隔離技術(shù)。使用欠發(fā)達(dá)的可能會(huì)引入圖像缺陷,例如顏色混合和顏色擴(kuò)散。
3、彩色濾光片陣列(CFA)工藝技術(shù)
彩色濾光片陣列(CFA)是CIS領(lǐng)域獨(dú)有的工藝,在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器工藝中并不常見。CFA工藝通常包括一個(gè)濾色器(CF),可將入射光過濾成每個(gè)波長范圍的紅色、綠色和藍(lán)色,以及一個(gè)可提高聚光效率的微透鏡(ML)。要?jiǎng)?chuàng)建可靠的圖像質(zhì)量,重要的是評(píng)估R/G/B彩色材料并開發(fā)優(yōu)化形狀和厚度等參數(shù)的技術(shù)。
4、晶圓堆疊工藝技術(shù)
晶圓堆疊,顧名思義,就是將兩塊晶圓貼合在一起,是生產(chǎn)高像素、高清CIS產(chǎn)品的必備技術(shù)。對(duì)于高像素CIS產(chǎn)品,像素陣列和邏輯電路分別形成在單獨(dú)的晶圓上,然后在過程中使用稱為晶圓鍵合的技術(shù)將它們連接起來。
5、CIS收率和質(zhì)量控制技術(shù)
CIS產(chǎn)品開發(fā)和批量生產(chǎn)過程中最基本的要求之一是金屬污染的控制。由于CIS產(chǎn)品對(duì)污染的敏感度是內(nèi)存產(chǎn)品的數(shù)倍,而且污染直接影響產(chǎn)品良率和質(zhì)量,因此強(qiáng)制要求各種污染控制技術(shù)。