【導讀】2022年4月28日，中國上海 — 技術(shù)先進(jìn)的CMOS圖像傳感器供應商思特威（SmartSens）與合肥晶合集成電路股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“晶合集成”）合作推出了國產(chǎn)自研高端BSI工藝平臺，作為國內自主技術(shù)能夠突破關(guān)鍵工藝難點(diǎn)的高度客制化BSI工藝平臺，將以性能比肩國際一流水準的全國產(chǎn)化高端工藝平臺賦能智能安防、機器視覺(jué)、車(chē)載電子以及智能手機等四大應用領(lǐng)域，并進(jìn)一步推動(dòng)本土高端CIS技術(shù)的升級發(fā)展。
近年來(lái)，隨著(zhù)智能安防、機器視覺(jué)以及車(chē)載電子等應用端對圖像傳感器的要求逐步提升，為了保證優(yōu)異的暗光成像性能，CMOS圖像傳感器的設計生產(chǎn)工藝也從FSI工藝（前照式工藝）朝著(zhù)BSI工藝（背照式工藝）遞進(jìn)，用以提升CMOS圖像傳感器的暗光成像品質(zhì)。
突破技術(shù)壁壘打造國產(chǎn)高端BSI工藝平臺
在CMOS圖像傳感器小像素尺寸與高分辨率的市場(chǎng)趨勢下，BSI（Back SideIllumination）即背照式入射受到市場(chǎng)的重視和需求。相較于前照式入射方案，BSI將光線(xiàn)入射方向改至光電二極管的背面，可大幅提升CMOS圖像傳感器的量子效率，降低電路光學(xué)串擾，同時(shí)解決了像素尺寸微小化和擴大光學(xué)視角響應方面的重要難題，進(jìn)而實(shí)現極佳的暗光成像品質(zhì)。
縱觀(guān)當下主流市場(chǎng)，傳統前照式CIS只要保證受光面平整即可，對背面的均一性并無(wú)特殊要求。而背照式則必須嚴格保證正反兩面的平整性，這對微薄的背照式CIS帶來(lái)了非常大的技術(shù)難度，同時(shí)BSI工藝平臺屬于高度客制化工藝技術(shù)，在晶圓鍵合、減薄以及硅表面鈍化等關(guān)鍵技術(shù)工藝方面存在技術(shù)壁壘，需要極強的自主技術(shù)實(shí)力，因此產(chǎn)能仍大多依賴(lài)于國外BSI工藝平臺。
早在2020年，思特威就已與晶合集成攜手成功推出了DSI工藝平臺并實(shí)現量產(chǎn)，以?xún)?yōu)異的性能取得市場(chǎng)的一致好評。為了繼續提升產(chǎn)品性能，2021年思特威開(kāi)始進(jìn)行本土BSI背照式先進(jìn)工藝平臺的研發(fā)，在多項關(guān)鍵技術(shù)工藝上取得突破性成果，創(chuàng )新推出了國產(chǎn)高端BSI工藝平臺，可實(shí)現媲美國際一流水準的優(yōu)異暗光成像性能。
三大先進(jìn)工藝技術(shù)鑄就優(yōu)異成像性能
此次思特威攜手晶合集成推出的國產(chǎn)自研高端BSI平臺通過(guò)晶圓鍵合技術(shù)、晶圓減薄技術(shù)以及硅表面鈍化技術(shù)等三大關(guān)鍵工藝，可為當下智視應用提供一流的暗光成像性能。
該BSI高端工藝平臺搭載晶圓鍵合技術(shù)，采用直接鍵合方式降低鍵合過(guò)程中晶圓畸變的產(chǎn)生，大幅提升其鍵合力，實(shí)現高像素性能；同時(shí)，為實(shí)現更好的BSI光電二極管結構，藉由思特威開(kāi)發(fā)優(yōu)化的晶圓減薄技術(shù)，可在晶圓研磨減薄中最大程度減少硅的損耗，保障超高精度并將硅襯底厚度成功減薄，而且對于850nm與940nm的近紅外增強也做了工藝優(yōu)化，保障了晶圓強度并實(shí)現出色的感光性能；此外，該平臺還采用了業(yè)內前沿工藝材料打造硅表面鈍化技術(shù)，避免了晶片拋光后對光電二極管的損壞，進(jìn)一步減少白點(diǎn)與暗電流的產(chǎn)生，提升CIS的暗光成像表現。
以高端BSI工藝平臺賦能四大應用領(lǐng)域
此次推出的高端BSI工藝平臺產(chǎn)品在感光度、噪聲控制、色彩表現以及高溫性能等方面都實(shí)現了進(jìn)一步的提升，相較傳統前照式工藝，其QE（量子效率）與感光度分別大幅提升了40%與55%，且暗電流降低了40%，在低光照環(huán)境中擁有更優(yōu)異的感光性能。同時(shí)此次發(fā)布的高端BSI平臺的滿(mǎn)阱電子增加了40%，進(jìn)而其動(dòng)態(tài)范圍與最大信噪比有效提升了3.5dB與2dB，得以呈現細膩的明暗細節與影像質(zhì)感。此外，為呈現更佳的色彩表現，該BSI工藝的Chroma相較前照式增加了30%。思特威新高端BSI工藝平臺將以全方位的性能提升力求賦能智能安防、車(chē)載電子、機器視覺(jué)以及智能手機等四大應用領(lǐng)域。
在安防應用中，傳統攝像頭在夜間拍攝中場(chǎng)景依舊是漆黑一片，且只能展現物體輪廓，而憑借高端BSI工藝的加持，攝像頭不僅能實(shí)現優(yōu)異的夜視全彩影像，還能捕捉諸如畫(huà)面中的人物臉部細節，甚至在近紅外補光等超低照場(chǎng)景中也能實(shí)現清晰影像；而面向夜間行車(chē)環(huán)境，BSI產(chǎn)品在保障汽車(chē)拍攝清晰影像畫(huà)面的基礎上，還可進(jìn)一步捕捉清晰的車(chē)牌等細節信息進(jìn)行有效識別，從而提升行車(chē)安全性。
思特威技術(shù)副總裁新居英明先生表示：“此次推出的國產(chǎn)自研高端BSI工藝平臺是思特威在CIS工藝層面的又一創(chuàng )新突破成果，目前該平臺已成功進(jìn)入量產(chǎn)階段，可實(shí)現極佳的暗光成像性能。作為中國本土為數不多擁有自主技術(shù)創(chuàng )新能力的CMOS圖像傳感器芯片企業(yè)，思特威始終持續在圖像傳感器工藝層面進(jìn)行創(chuàng )新研發(fā)，并以此來(lái)提升我們自身產(chǎn)品的成像性能，全新國產(chǎn)化高端BSI工藝平臺將以國際一流成像水平賦能諸如智能安防、機器視覺(jué)以及車(chē)載電子等更多智視終端，推動(dòng)本土高端CIS技術(shù)的國產(chǎn)化替代。（譯文）”
晶合集成業(yè)務(wù)副總經(jīng)理周義亮先生表示：“晶合集成與思特威都是將創(chuàng )新作為研發(fā)源動(dòng)力的國內高科技企業(yè)，此次我們很高興能與思特威合作推出國產(chǎn)自研高端BSI工藝平臺，并在晶圓鍵合、減薄工序以及特定工藝應用等方面實(shí)現新的突破。相信未來(lái)雙方的創(chuàng )新基因將不斷地創(chuàng )造更高價(jià)值曲線(xiàn)，并進(jìn)一步助推中國半導體產(chǎn)業(yè)在高端CIS技術(shù)領(lǐng)域的國產(chǎn)化替代?！?/p>
目前，思特威國產(chǎn)自研高端BSI工藝平臺已完成首顆項目流片，預計將在2022年Q2進(jìn)入量產(chǎn)階段。
關(guān)于思特威 （SmartSens Technology）
思特威（上海）電子科技股份有限公司（SmartSens Technology）是一家從事CMOS圖像傳感器芯片產(chǎn)品研發(fā)、設計及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，2011年創(chuàng )立，總部設立于中國上海，在北京、深圳、杭州、香港、新竹以及美國圣何塞等多個(gè)城市設有研發(fā)中心與銷(xiāo)售辦公室，網(wǎng)絡(luò )遍及全球。思特威以創(chuàng )新為驅動(dòng)，專(zhuān)注于為客戶(hù)提供面向未來(lái)和全球領(lǐng)先的CMOS圖像傳感器芯片產(chǎn)品。憑借一支精于創(chuàng )新、覆蓋全球的研發(fā)團隊，思特威自主研發(fā)出了優(yōu)秀的夜視全彩技術(shù)、SFCPixelTM專(zhuān)利技術(shù)、Stack BSI的全局曝光技術(shù)等諸多業(yè)內領(lǐng)先的創(chuàng )新技術(shù)。
自成立以來(lái)，思特威始終專(zhuān)注于高端成像技術(shù)的創(chuàng )新與研發(fā)，憑借性能優(yōu)勢在同質(zhì)化競爭中脫穎而出，得到了更多客戶(hù)的認可和青睞。公司產(chǎn)品也不斷成熟并確立了安防領(lǐng)域行業(yè)領(lǐng)先地位，產(chǎn)品遍及安防監控、車(chē)載影像、機器視覺(jué)及消費類(lèi)電子產(chǎn)品（運動(dòng)相機、無(wú)人機、掃地機器人、智能家用攝像頭）等應用領(lǐng)域。自2017年起，思特威已連續多年在CIS產(chǎn)品安防領(lǐng)域全球市場(chǎng)占有率上保持領(lǐng)先，并已成為消費類(lèi)機器視覺(jué)領(lǐng)域Global Shutter CIS龍頭企業(yè)。今后亦將在人工智能、手機影像、車(chē)載電子等新興應用領(lǐng)域不斷拓展創(chuàng )新。欲了解更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)： wwwhttp://zzmyjiv.cn/power-art/80042021.smartsenstech.com。
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