提高CMOS圖像傳感器性能的策略

　　用矩陣尋址光電二極管陣列實現(xiàn)的CMOS圖像傳感器(CIS)解決方案可以充分利用高度發(fā)展的半導(dǎo)體制造基礎(chǔ)所帶來的規(guī)模經(jīng)濟。芯片行業(yè)正在向更精細的亞微型節(jié)點穩(wěn)步發(fā)展，再加上更多基于每像素的功能，這些都在不斷推動CIS解決方案領(lǐng)先于電荷耦合器件(CCD)的步伐。

　　事實上，CIS技術(shù)可以將成像、定時和讀出功能全部集成在同一器件上。這就使得實用的片上系統(tǒng)解決方案在以顯示為中心的應(yīng)用中占據(jù)越來越重要的地位。雖然這兩種技術(shù)的噪聲級具有可比性，但CIS技術(shù)的飽和能力比CCD技術(shù)高得多。

　　最近CMOS處理技術(shù)的進步，特別是暗電流的有效消除，推動了CIS技術(shù)的發(fā)展。暗電流是在沒有光照的情況下由光電二極管產(chǎn)生的。這種有害的電流是由空氣中的揮發(fā)性有機化合物(VOC)生成的，也被稱為“光化學(xué)煙霧”。VOC會對CIS光電二極管陣列的能力產(chǎn)生負面影響，從而將附帶的光子流量轉(zhuǎn)換成高分辨率數(shù)字圖像。

　　為了避免暗電流降低圖像質(zhì)量，Dongbu公司的一個團隊在CMOS感光層進行了一個三管齊下的策略。首先在淺溝槽隔離(STI)和光電二極管的接合處構(gòu)建P+區(qū)，消除由于非一致性硅接口而導(dǎo)致的暗電流(圖1)。然后再通過　掩模多晶硅來形成一個保護電極，從而實現(xiàn)高達1000萬像素的均勻色澤(圖2)。最后通過注入傾斜離子來除去“成像滯后”現(xiàn)象(圖3)。

作者：Jae Song，市場營銷部執(zhí)行副總裁，Dongbu Electronics公司