第2部分:像素缩放和缩放促成

4部分的系列博:艺术智能手机成像器的状态

第2部分:像素缩放和缩放促成

发布时间:2019年7月16日
供稿作者:Ray Fontaine

内容改编自TechInsights的纸国际图像传感器研讨会(IISW)2019

这次演讲的博客大纲分为四个部分:

(1)芯片堆叠和芯片至芯片互连
(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
(4)非Bayer彩色滤波器阵列,并且相位检测自动对焦(PDAF)

没有摩尔定律的等效像素发展,但也出现了自然像素几代,从光学系统和阵列分辨率要求派生的度量。图1显示了在今年第一次记录使用新世代像素

在回顾TechInsights的分析库时,我们发现微米成像技术引领了从2.2像素m一代到1.75像素m一代的像素一代。在那之后,索尼在CMOS图像传感器技术上取得了领先地位,并率先在下游产品中实现了1.4和1.12的像素。接着是三星(Samsung),第一个推出了1.0版的“魅影m”。

这是值得停下这里回顾一个非正式的观众调查,在2010图像传感器欧洲的林赛·格兰特便利:林夕问观众有多少相信亚微米像素会永远在大规模生产的成像器来实现。我记得,不到1/3的观众认为这是可能的。

现在是2019年,0.8像素的像素在最近的智能手机上广泛使用!三星在2018年以0.9万像素的像素第一个上市——索尼被标记为第一个上市,但它通常可以被认为是索尼和三星之间的平局,主机手机发布时间相隔数月。

在TechInsights,作为技术分析师,我们经常被要求预测:接下来会发生什么?那么,降低到0。8版本会怎么样呢?当然,0.7 mm和更小的像素都是秘密开发的,包括一些不明显的用途。就目前而言,我们将坚持我们的趋势分析,并建议如果0.7的“西姆”一代将会出现,它可能会在2020年底或2021年准备好。

可见光谱的现实不会改变,所以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引入像素生成之间的大约时间,这个主题将在下一个图中展开。

小像素选择小像素缩放促成

图1:小像素选择小像素缩放促成

智能手机成像仪的国家的最先进

从TechInsights的呈现在IISW 2019下载我们的论文和幻灯片。

选择的像素的缩放使能器被示出在图2中的相同的数据集示出引进像素世代。其目的是示出了第一已知使用主要技术元素,与使用的光管作为一个策略开始前照像素的寿命,或者更准确的装置延伸到背照技术发展延迟的投资。

BI CMOS的像素是由索尼和OmniVision公司在2009年实现与大量开发成本随着新的像素引进放缓相吻合。不久之后BI像素被开发,引入高k钝化膜。值得重申这些标记都是第一次使用;每种技术要素不断发展。

BI传感器配置是模式的转变;然而,它的好处并没有完全实现,直到引进深沟槽隔离(DTI)方案。意法半导体成功推出像仪产品,DTI,但是苹果推出iPhone造成的诺基亚和黑莓手机的市场份额最终闭塞。意法半导体遇上了供应链中断以及其对小像素手机开发努力产生负面影响。

在一段时间内,意法半导体似乎会成为小像素的领导者,相反,索尼和三星将他们各自的DTI解决方案推向广泛使用。这是一个普遍的误解,三星是第一个使用垂直转移门(VTG)在其ISOCELL成像仪。我们发现索尼在2013年就开始使用VTG了,尽管只有一代(直到2018年IEDM在BI global shutter上的论文中才重新引入)。三星在2013年推出了全front-DTI (F-DTI),在2015年推出了埋地(嵌入式)彩色滤镜阵列(CFA)。

由于缺乏重大标注在2016年及以后的不相关不活动。我们在领先近几年的边缘部分被记录的创新可以被描述为增量,虽然它是一个主观评价。最近一个时期,我们已经揭示所描述的技术元素的许多有趣的优化和文献,其中包括IISW 2019篇,道路地图一些聪明的后续步骤。总之,我们认为,DTI及相关钝化方案的发展是主要贡献者延迟像素引进1.12微米到0.9微米像素。

选择小像素缩放促成

图2:选择小像素缩放促成

在下一篇文章中,我们将讨论用于背光智能手机成像的有源硅厚度的趋势和深沟隔离(DTI)结构的趋势。

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