集成电路应用第40卷第6期（总第357期）2023年6月1ResearchandDesign研究与设计摘要：阐述具有1μm小像素的CMOS图像传感器设计，不同的BDTI深度对背照式CMOS图像传感器性能的影响。实验发现，较深的BDTI可以有效降低像素间的串扰，提升图像传感器在长波长处的量子效率，同时能提升图像传感器在白光下的色彩饱和度。关键词：CMOS图像传感器，BDTI深度，串扰，性能优化。中图分类号：TN402，TN713，TP391.41文章编号：1674-2583(2023)06-0001-03DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.001文献引用格式：邵泽旭.BDTI深度对CMOS图像传感器性能影响的分析[J].集成电路应用,2023,40(06):1-3.如图1所示为BSI图像传感器的横截面示意图。在BSI图像传感器中的画面非中心区域，光线容易经过微透镜之后，斜入射进入到近邻的像素中，形成光学串扰，如图1中所示，红色光线经过红色滤色器进入到绿色像素。恶化的光学串扰会降低像素的色彩饱和度（Chroma），会降低传感器的成像质量。由于载流子在同类型的单晶硅中可以类似自由移动，在像素之间隔离较弱时会形成电学串扰。而电学串扰除了会降低传感器的色彩饱和度，还会造成不同颜色像素间在饱和后的溢出，形成不期望看到的光晕。因此为了减少相邻像素间的光学以及电学的串扰，需要在像素中增加隔离来提升传感器的成像质量。0引言相比于传统的电荷耦合器件（CCD），CMOS图像传感器（CIS）在制造成本，成像性能，集成度等诸多方面都具有无可比拟的优势[1]。在消费电子、安防监控、汽车电子、机器视觉等众多应用领域，CIS均已经占据大部分的份额。对于图像传感器而言，设计的重要目标之一就是获得更好的信噪比以达到更好的成像效果。1研究背景基于项目的CIS逐渐从前照式（FSI）开发出了背照式（BSI）新结构类型。对于FSI图像传感器而言，光线先经过微透镜，然后经过颜色阵列，再之后进入到介质层和电路连接层，最后进入光电转换部分。对于BSI图像传感器，光线在经过微透镜阵列和颜色阵列之后就直接进入到了单晶硅形成的光电转换部分。BSI图像传感器中，光线经过的层次更少，其中各个介质层和其界面以及电路连接层中的金属对光线的吸收和反射也会更少，光子到达光电转换部分的概率也更高。因此BSI图像传感器的量子效率相对FSI会有较大幅度的提升，尤其是在消费电子等小尺寸像素的应用领域，BSI图像传感器占据绝对的优势。BDTI深度对CMOS图像传感器性能影响的分析邵泽旭（思特威电子科技有限公司，上海200233）Abstract...
