OmniBSI架构提供了多项超越FSI的性能改进,包括每单位区域更强的灵敏度、更高的量子效率以及减少串扰和光响应非均匀性,所有这些改进都能够显著改善影像质量。由于光线直接到达硅基,因此影像传感器的填充系数获得了显著改善,从而可以提供同类最佳的微光敏感度。显著增高的主光线角度能够实现更短的镜头高度,从而可支持更薄的相机模块,这种模块是新一代超薄手机的理想之选。最后,BSI技术可支持更大的孔径尺寸,从而可实现更低的光圈系数(f stops),凭借出众的相机性能推动性能更卓越相机模块的开发。
OmniVision工艺设计副总裁Howard Rhodes表示:“根据现行设计规则,将FSI像素架构缩小至1.4微米或以下带来了一些真正的挑战,因为金属线和晶体管正不断使像素光圈接近其物理极限——光的波长。要想利用传统FSI像素技术解决这一问题将需要转换为65nm铜工艺技术,这会大大增加生产的复杂性和成本。由于支持三层以上的金属,BSI实现了巨大的生产优势,同时无需转变为更小的工艺节点。这意味着可简化布线,且与FSI传感器相比,芯片尺寸更小,同时不会带来因转变为更小的工艺节点而产生的复杂性和额外成本。”
TSMC的主流技术营销高级总监Ken Chen博士表示:“虽然背面照度概念已经研究了20多年,但迄今还没有谁能够成功开发出商业化并大批量CMOS传感器的生产工艺。”
OmniVision目前正展示一款8百万像素的OmniBSI CameraChip传感器,并预计将在6月底之前开始首批产品的出样。
iSuppli的研究员Anu Pokharna称:“BSI技术在科学、航空等高端应用上已经有所采用,不过由于成本是以前的2到3倍,一直没有在消费领域得以采用。”
而Future Image Inc的高级分析师Tony Henning透露,美光公司在2000年就已经握有一项BSI的专利,并且制造了批量的产品,“不过,成本控制是需要长期工作的,OmniVison和TSMC已经在这个项目上合作了两年。”
不过OmniVison并不愿意透露任何关于该技术实现的细节。Henning表示,我打赌这个工艺不受专利保护,不然OmniVison不会这么小心。
其他可以减少像素大小的竞争性技术
当然,BSI不是唯一的方法,比如上个六月,柯达发布了一种新的滤色镜技术,可以使得图像传感器的光敏感度加倍,将全色像素添加至红绿蓝三原色滤色镜阵列。
Henning补充说Tessera是众多BSI替代技术研发者之一,Tessera已经建立“这个领域很强的技术投入,通过大量的公司”, 他还补充道“他们的封装技术(来自于Shellcase和Digital Optics)使得晶元级别的照相机成为可能(更小,更便宜)”
OmniVision的OmniBSI对CMOS图像市场的竞争格局的影响如何?
iSuppli对此持谨慎态度,Pokharna说:“我们认为这项技术在开始的时候不能进行大规模商用,因为它的成本”,尽管如此,“这项技术在不久的将来可能会对高端照相机市场带来一定的冲击,因为此时光敏感度会变得更为重要,因为可能需要在低曝光时间里需要更好的图像质量”
OmniVision目前还没有透露使用BSI技术的8兆像素产品的具体价格。
但是基于OmniBSI技术的架构,OmniVision宣称将在这个夏天推出更高像素尺寸的产品,OmniVision正在建立1.4微米级别的BSI像素,“能够超越所有1.4微米级别产品的性能,甚至超过1.75微米级别正面照明产品的性能”
1.75微米是目前CMOS图像传感器市场上的最新技术,根据iSuppli的预测,今年夏天前1.4微米像素技术将会有相关产品推出。
OmniVision相信BSI技术将会成为未来市场上的主要竞争力,如今OmniVision依然可以使用TSMC的110纳米工艺,但FSI技术需要用到65纳米工艺,因为当FSI的架构进入1.4微米或者更小的级别,金属线和晶体管使得像素间的缝隙接近光波长,这将成为它的物理瓶颈。
OmniVision的Hepp介绍到:“我们的优势在于(使用BSI)我们在制造上还可以使用更老的工艺,同时又可以在CMOS图像传感器上创造更小的像素尺寸。
OmniVision去年成为了最大的CMOS图像传感器制造商,拥有19%的市场份额,而Micron失去了它的市场地位目前降到第三的位置,拥有16.1%的市场份额。
Micron今年早些时候成立了Aptina Imaging,这是一个独立的CMOS图像传感器部门,可能会挽回一些市场上的颓势,Aptina将自由选择外部的制造商,能够满足Micron的制造需求。