电荷域类型 2.2 微米 BSI 全球快门像素与双深度 DTI 通过厚膜超轴工艺生产

科学领域:

• 图像传感器技术图像传感器技术
• 半导体设备物理 半导体设备物理

背景情况:

• 背面照明 (BSI) 全球快门 (GS) 像素对于高速成像至关重要.
• 寄生光敏感性 (PLS) 在紧的像素设计中仍然是一个挑战.
• 为了提高信号完整性,希望使用真电荷域相关双采样 (CDS).

研究的目的:

• 开发一个紧的2.2μm BSI GS像素,具有增强的反寄生虫光敏感性 (1/PLS).
• 为了实现高量子效率 (QE) 并在各种事件角度和低F数条件下保持性能.
• 为了展示先进的像素结构的新型制造工艺.

主要方法:

• 采用厚膜表轴过程,采用双深深沟隔离 (DTI) 结构.
• 光学模拟用于设计表轴基板厚度和DTI几何.
• 使用单个DTI面罩制造2.2μm电荷域GS像素.

主要成果:

• 开发了迄今为止最小的电荷域GS像素 (2.2微米).
• 在560nm时达到83%的高量子效率 (QE).
• 超过1 / PLS的10,000,显示寄生虫光敏感度显著降低.
• 在±15°撞击角度保持80%的峰值QE,在低F#下稳定1/PLS.

结论:

• 开发的像素技术为GS像素设计提供了显著的进步.
• 厚厚的表轴基板和双深度的DTI有效地减轻了寄生虫光.
• 这种像素适用于要求高QE和出色的光敏感度控制的苛刻应用.