由4部分组成的博客系列：智能手机成像仪的现状
第2部分：像素缩放和缩放使能器
Posted: July 16, 2019
撰稿人：雷·方丹
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)芯片堆叠和芯片间互连,
(2)像素缩放和缩放使能器,
(3)有源Si厚度和深沟槽隔离（DTI）结构，和
(4)non-Bayer color filter arrays, and phase detection autofocus (PDAF).
没有Moore的定律相当于像素的开发，然而已经存在自然像素世代，从光学系统和阵列分辨率要求导出的度量。图1说明了第一次记录新像素世代的使用
在审查TechInsights的分析库回到2.2μm的生成中，微米成像LED像素几代到1.75μm的生成。之后，索尼着名的机动举行CMOS图像传感器技术，首先在下游产品中具有1.4μm和1.12μm像素。然后是三星，首先在1.0微米的一代中。
值得停下来回忆一下林赛·格兰特在2010年欧洲图像传感器大会上主持的一项非正式观众调查：林赛问观众，有多少人相信在量产成像仪中会实现亚微米像素。我记得，只有不到三分之一的观众相信这是可能的。
2019年，0.8µm像素在最新的智能手机中得到广泛应用！三星在2018年首次推出0.9µm像素的产品——索尼被标记为首次使用，但它通常可以被认为是索尼和三星之间的纽带，主机手机相隔数月发布。
在TechInsights，作为技术分析师，我们经常被要求预测：下一步会发生什么？那么，缩小到0.8µm以下怎么样？当然，0.7µm及更小像素的开发大多是保密的，包括不明显的用例。目前，我们将坚持我们的趋势分析，并建议如果0.7µm发电将要发生，它可能在2020年底或2021年准备就绪。
可见光光谱的实际情况不会改变，因此缩放的可能性不是无限的。关于这个图的最后一个注释是标记像素生成引入之间的大致时间的注释，这个主题在下一个图中展开。
Figure 1: Small-Pixel Selected Small Pixel Scaling Enablers
智能手机成像仪的最先进
从TechInsights在IISW 2019的演讲中下载我们的论文和幻灯片。
选定的像素缩放启动器显示在图2中的相同数据上，示出了像素世代的引入。目的是展示主要技术元素的首次已知使用，从使用光管作为延长前照明像素的寿命的策略，或者更准确地通过推迟投资的方法。
BI CMOS pixels were realized by Sony and OmniVision in 2009 and the substantial development effort coincided with a slowing of new pixel introduction. Soon after BI pixels were developed, high-k passivation films were introduced. It is worth reiterating these markers are all first use; each technology element continues to evolve.
双传感器配置是一种范式转变；然而，直到深沟隔离（DTI）方案的引入，其优势才得以充分实现。STMicroelectronics成功地推出了带有DTI的imager产品，然而苹果推出iPhone最终导致诺基亚和黑莓手机市场份额的消失。意法半导体陷入供应链中断，其小像素移动设备的开发工作受到负面影响。
虽然它似乎是STMicroelectronics可能成为小像素的领导者，而是索尼和三星将各自的DTI解决方案推广到广泛使用中。这是一个常见的误解，即三星首先在成像器中使用垂直传输门（VTG）与其Isocell成像器。我们发现索尼于2013年使用VTG，尽管是一代人（并且只在其关于BI Global Lentter上的2018年IEDM文件中重新引入）。三星在2013年推出了完整的Front-DTI（F-DTI）并在2015年埋地（嵌入式）滤色器阵列（CFA）。
2016年及以后没有主要的标注与不活动无关。近年来，我们在前沿领域记录的创新可以说是渐进式的，尽管这是一种主观评估。最近，我们已经发现了所描述的技术元素的许多有趣的优化，以及文献，包括iisw2019论文，路线图，以及一些聪明的下一步。总之，我们相信，DTI和相关钝化方案的发展是导致延迟像素引入1.12µm至0.9µm像素的主要原因。
图2：选定的小像素缩放使能器
在下一篇文章中，我们将讨论背照式智能手机成像仪有源硅厚度的趋势以及深沟隔离（DTI）结构的趋势。
值得信赖的技术情报提供者
自2006年以来，TechInsights一直处于图像传感器竞争技术情报的最前沿，并始终率先报告关键技术要素。所有前10名的图像传感器设计公司都是我们的用户，所有前3名的图像传感器铸造厂都是我们的用户。
