背面照射型CMOS的象素断面构造
索尼于11日宣布为过去约2倍的灵敏度,低噪音,面向数码摄像机/静相照相机“背面照射型CMOS图像传感器”的试开发成功了。
新产品与以前的表面照射型有所差异,它是从硅基板背面方面进行照射,SN比为8dB(灵敏度6dB,噪音-2dB)改善了信噪比的CMOS传感器。有效像素数是500万象素,象素大小是1.75μm角。对应60fps。
用表面照射型,会形成受光部(光电二极管)的基板表面上面的线路和晶体管,成为以芯片集成聚光的入射光的妨碍,这成为了象素的小型化和光的入射角变化的课题。用背面照射型,不受到这些的影响增大了进入单位象素的光量,对入射角变化的灵敏度降低。
表面照射型(左面)和背面照射型(右面)断面构造比较

在30勒克司下摄影了的静止画面样品。左为表面照射型,右为背面照射型的CMOS
另一方面,因为背面照射型构造和工序起因于噪音和暗电流,缺陷象素,混合色等发生,会降低SN,所以该公司使用了新开发的背面照射型最佳化了的独特的光电二极管构造和芯片集成透镜。与同样象素大小的表面照射型提高了6dB的灵敏度,降低了2dB暗时随机噪声等,解决了上述的问题。并且,利用高精度结合技术,还解决了混合色的问题。
除此以外还有其他的特征,比如把线路层的多层化和自由的晶体管构成成为可能,变成更高速化/高动态范围化等。该公司表示,今后还将继续推进象素的细微化,容易使用,高画质化等的开发。