OmniVision ribalta i pixel nei sensori CMOS

Quello dei sensori per i moduli fotocamera è un settore che rincorre costantemente la miniaturizzazione, per creare moduli sempre più piccoli. Questo per stare al passo con lo spessore in continuo calo dei cellulari, e per dotarli di maggiore risoluzione, per venire incontro alle esigenze del marketing.

Al momento la maggior parte dei moduli prodotti vede come limite minimo alla dimensione dei pixel il valore di 1,75 micron; con le tecnologie utilizzate fino ad ora, scendere sotto tale limite richiederebbe l'implementazione di processi a 65 nanometri, con un aumento di complessità e costi non giustificabile con i prezzi finali.

Attualmente, infatti, lo strato di silicio che raccoglie i fotoni e rende un segnale elettronico, si trova sul fondo dei pixel, sovrastati dagli strati di metallo e isolante necessari al funzionamento del chip. Questo modus operandi è definito front side illlumination, FSI.

A livello di concetto da anni è nota invece la tecnologia BSI, back side illumination, che prevede di invertire le posizioni degli strati esponendo il silicio più direttamente al fascio luminoso, senza che, fino ad ora, se ne siano però viste applicazioni pratiche.

Dalla collaborazione tra OmniVision Technologies Inc., uno dei maggiori produttori mondiali di sensori CMOS, e Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC), una delle più importanti fonderie, nasce ora il sensore CMOS basato su tecnologia BSI. Come evidente nell'immagine, riportata da DCViews, in questo caso lo strato di silicio si trova sopra gli strati di metallo e isolante, in una posizione più esposta alla luce.

I vantaggi sono diversi, e comprendono un angolo di incidenza della luce più ampio e una riduzione dei fenomeni di cross-talk, che portano un pixel a 'disturbare' il segnale del vicino.

Avendo posto il metallo sotto la superficie del silicio, è possibile anche aumentarne gli strati, aprendo così la possibilità di costruzioni più semplici dei chip, non limitate dal numero di strati.

Con tale tecnologia OmniVision ha già raggiunto una dimensione dei pixel paria a 1,4 micron e punta con passo deciso ai 1,1 micron, con valore posto a traguardo quello di 0,9 micron.

OmniVision al momento sta producendo dei sample di moduli fotocamera con sensore BSI CMOS da 8 megapixel di risoluzione. Siamo curiosi di vederli prima o poi all'opera, per valutarne l'effettiva qualità, sebbene i primi sample non siano previsti prima della fine del mese.