X-FAB 擴(kuò)展 180nm 工藝，推出新的 SPAD 隔離類別

X-FAB 硅晶圓廠 SE 在其 180nm XH018 半導(dǎo)體工藝中發(fā)布了一種新的隔離類別，該工藝支持更緊湊和高效的單光子雪崩二極管（SPAD）實(shí)現(xiàn)。

新的隔離類別可以實(shí)現(xiàn)更緊密的功能集成、更高的像素密度和更高的填充因子，從而減小芯片面積。SPAD 是許多新興應(yīng)用中的關(guān)鍵組件，包括自動(dòng)駕駛汽車的激光雷達(dá)、3D 成像、AR/VR 系統(tǒng)的深度感知、量子通信和生物醫(yī)學(xué)傳感。X-FAB 已經(jīng)在其 180nm XH018 平臺(tái)上提供多個(gè) SPAD 器件，其有效面積從 10 μm 到 20 μm 不等。這包括一個(gè)近紅外優(yōu)化的二極管，以提高光子探測(cè)概率（PDP）性能。

為了實(shí)現(xiàn)高分辨率的 SPAD 陣列，緊湊的間距和更高的填充因子是必不可少的。新發(fā)布的模塊 ISOMOS1，一個(gè) 25-V 隔離類別模塊，允許顯著更緊湊的晶體管隔離結(jié)構(gòu)，無需額外的掩模層，并與 X-FAB 的其他 SPAD 變體完美匹配。

當(dāng)比較 SPAD 像素布局時(shí)，這種改進(jìn)的好處是顯而易見的。在一個(gè)典型的 4×3 SPAD 陣列中，每個(gè)像素的光學(xué)區(qū)域?yàn)?10×10 μm，采用新的隔離類別可以使總面積減少約 25%。此外，與之前可用的隔離類別相比，填充因子提高了約 30%。通過精心優(yōu)化的像素設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)更高的面積效率和檢測(cè)靈敏度。

X-FAB SPAD 廣泛應(yīng)用于需要直接飛行時(shí)間技術(shù)的應(yīng)用，如智能手機(jī)、無人機(jī)和投影儀。這項(xiàng)新的技術(shù)進(jìn)步直接受益于這些應(yīng)用，其中高分辨率傳感和緊湊的尺寸至關(guān)重要。它能夠在多種場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)精確的深度傳感，例如工業(yè)距離檢測(cè)和機(jī)器人傳感，通過保護(hù)機(jī)器人周圍區(qū)域并避免機(jī)器人工作時(shí)發(fā)生碰撞，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人。除了提高性能和集成密度外，新的隔離類別為需要低噪聲、高速單光子檢測(cè)且尺寸緊湊的 SPAD 系統(tǒng)開辟了更廣泛的應(yīng)用機(jī)會(huì)。

海明·魏，X-FAB 光電技術(shù)市場(chǎng)部技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理解釋道：“XH018 中引入新的隔離等級(jí)標(biāo)志著 SPAD 集成的重大進(jìn)步。它實(shí)現(xiàn)了更緊湊的布局和更好的性能，同時(shí)允許我們利用經(jīng)過驗(yàn)證、可靠的 180 納米平臺(tái)開發(fā)更先進(jìn)的傳感系統(tǒng)。”

現(xiàn)在可以提供模型和 PDK，包括新的 ISOMOS1 模塊，支持下一代 SPAD 陣列的高效評(píng)估和開發(fā)。