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背照式图像传感器技术解析
资料介绍
一、技术定义与原理
背照式（Back-Side Illuminated，简称BSI）图像传感器是一种通过重构感光元件结构提升光线采集效率的半导体成像器件。其核心创新在于将传统前照式（FSI）传感器中位于感光层前方的电路层移至背面，使光线能够直接照射到感光二极管（Photodiode）表面，从根本上减少光线在传输过程中的损耗。
1.1 与传统FSI结构的差异
传统前照式传感器结构中，金属线路、逻辑电路等透光率较低的元件位于感光层前方，约30%-50%的入射光线被电路层遮挡或反射。而BSI技术通过晶圆减薄、电路层倒装等工艺，使感光面直接面向光源，理论上可将光线利用率提升40%以上，尤其在弱光环境下成像效果改善更为显著。
1.2 核心工艺特点
• 晶圆级重构：采用高精度研磨技术将硅晶圆厚度从传统的700μm减薄至5-10μm，实现光线从背面入射
• 像素隔离技术：通过深沟槽隔离（Deep Trench Isolation）减少像素间串扰，提升色彩还原度
• 背面钝化层：在感光面覆盖氮化硅等透明保护层，兼顾机械强度与光线透过率
二、技术优势分析
2.1 低光性能提升
在0.1-10lux弱光环境下，BSI传感器较同规格FSI产品可提升1-2档感光度（ISO）表现。以1/2.3英寸1200万像素传感器为例，BSI结构可使单像素感光面积等效增加约1.8倍，噪点控制能力提升30%以上，夜间成像的动态范围扩展至12-14档。
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