ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸೆನ್ಸರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಕಳೆದ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ "ದಾಖಲಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಉತ್ತಮ"ವಾಗಿದ್ದ ಫೋಟೋಗಳು ಈಗ ಅನೇಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮೀಸಲಾದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ. ಈ ಪ್ರಗತಿಯು ಇಮೇಜ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್‌ನಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕಗಳ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದಲೂ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ - ಇವು ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕಗಳಾಗಿವೆ. ತೆಳುವಾದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಹಿಂದೆ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಿತ್ರದ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ನಿರಂತರವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಇದೆ.
1. ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳ ಪಾತ್ರ
ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ CMOS (ಕಾಂಪ್ಲಿಮೆಂಟರಿ ಮೆಟಲ್-ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್) ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿದ್ದ CCD ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, CMOS ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ-ಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ, ವೇಗವಾಗಿ ಓದುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಸೆನ್ಸರ್ ನಾವೀನ್ಯತೆಗೆ ಚಾಲನೆ ನೀಡುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ: ಹೆಚ್ಚಿದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ (ಹತ್ತಾರು ಅಥವಾ ನೂರಾರು ಮೆಗಾಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳವರೆಗೆ), ಉತ್ತಮ ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ವೀಡಿಯೊ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು, ನೈಜ-ಸಮಯದ HDR, ವೇಗದ ಆಟೋಫೋಕಸ್ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಫೋಟೋಗ್ರಫಿಗೆ ಬೆಂಬಲ.
ಈ ಎಲ್ಲಾ ಬೇಡಿಕೆಗಳು ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಕರು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ರಚನೆಗಳು, ವಸ್ತುಗಳು, ಲಿಥೊಗ್ರಫಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವಾಗ ತೆಳ್ಳಗಾಗಲು ಚಿಪ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತವೆ.
2. CMOS ಸಂವೇದಕದ ಮೂಲ ರಚನೆ: ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಡೇಟಾಗೆ
ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, CMOS ಸಂವೇದಕದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಒಂದು ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಮತ್ತು ಸಂಕೇತವನ್ನು ಓದಲು ಮತ್ತು ವರ್ಧಿಸಲು ಸಣ್ಣ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ, ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು (ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಈ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ರೀಡ್ಔಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಓದಲಾಗುತ್ತದೆ, ADC (ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕ) ಮೂಲಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ಡೇಟಾ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಚಿತ್ರವಾಗಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚು ಜಟಿಲವಾಗಿದೆ: ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು, ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬೇಕು, ಕ್ರಾಸ್‌ಟಾಕ್ ಅನ್ನು ತಡೆಯಬೇಕು (ಬೆಳಕಿನ ಸೋರಿಕೆ ಅಥವಾ ನೆರೆಯ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್), ಮತ್ತು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರ ಕುಗ್ಗುತ್ತಲೇ ಇದ್ದರೂ ಸಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
3. ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಹಂತ: ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಿಕೆಯ ಅಡಿಪಾಯ
ಇತರ ಅರೆವಾಹಕ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಂತೆ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:
1. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ ಪದರದ ಶೇಖರಣೆ
CVD (ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ) ಅಥವಾ PVD (ಭೌತಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ) ನಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ನಿರೋಧಕ ಅಥವಾ ವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ (ಉದಾ. SiO₂, ಪಾಲಿ-ಸಿಲಿಕಾನ್, ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳು) ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಫೋಟೋಲಿಥೋಗ್ರಫಿ
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಬಳಸಿ "ಮುದ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ" ಮತ್ತು ಮುಖವಾಡದ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಲಿಥೊಗ್ರಫಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
3. ಎಚ್ಚಣೆ
ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪದರದ ಕೆಲವು ಭಾಗಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆ ಅಥವಾ ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ (ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ) ಮೂಲಕ.
4. ಡೋಪಿಂಗ್ / ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್
ಕೆಲವು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನೊಳಗೆ ಅಳವಡಿಸಿ N ಮತ್ತು P ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ವಿಶೇಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
5. ಲೋಹೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ
ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಮೆಮೊರಿ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಲೋಹದ ಟ್ರ್ಯಾಕ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ, ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮೇಲಿರುವ ಮೈಕ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವತ್ತಲೂ ಗಮನಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳು ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶದೊಳಗೆ ಸಾಮರಸ್ಯದಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ.
4. ಬ್ಯಾಕ್‌ಸೈಡ್ ಇಲ್ಯುಮಿನೇಷನ್ (BSI): ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿ
ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬಿಎಸ್‌ಐ (ಬ್ಯಾಕ್‌ಸೈಡ್ ಇಲ್ಯುಮಿನೇಷನ್). ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ (ಫ್ರಂಟ್‌ಸೈಡ್ ಇಲ್ಯುಮಿನೇಷನ್/ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಐ), ಲೋಹೀಕರಿಸಿದ ಪದರ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಂತೆಯೇ ಬೆಳಕು ಒಂದೇ ಬದಿಯಿಂದ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕೆಲವು ಬೆಳಕನ್ನು ವೈರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ರಿಯಿಂದ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಬಿಎಸ್‌ಐನಲ್ಲಿ, ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ಬೆಳಕು "ಹಿಂಭಾಗ" ದಿಂದ (ಅಂತರ್ಸಂಪರ್ಕಗಳಿಂದ ಅಡಚಣೆಯಿಲ್ಲದ ಬದಿಯಿಂದ) ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ತೆಳುಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಟ್ ಲೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಗೆ ಚಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶ:
– ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕು ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್ ಅನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ,
- ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ,
– ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆ,
- ಸಣ್ಣ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
BSI ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವೇಫರ್ ತೆಳುವಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾದ ದಪ್ಪವು ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಉತ್ಪಾದನಾ ಯಶಸ್ಸಿನ ಪ್ರಮಾಣ) ಅಥವಾ ವೇಫರ್ ಬಿರುಕು ಬಿಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
5. ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ CMOS: ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಉತ್ಕೃಷ್ಟಗೊಳಿಸಲು ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ
ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸದೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲು, ಉದ್ಯಮವು ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ. ಪರಿಕಲ್ಪನೆ: ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಪದರ ಮತ್ತು ಲಾಜಿಕ್ ಪದರವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವೇಫರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿ, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಹಳ ದಟ್ಟವಾದ ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು (ಉದಾ., ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಬಾಂಡಿಂಗ್ ಅಥವಾ TSV—ಥ್ರೂ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಯಾ).
ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ CMOS ನ ಅನುಕೂಲಗಳು:
- ವೇಗವಾದ ಓದುವಿಕೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವೀಡಿಯೊ, ಬರ್ಸ್ಟ್ ಫೋಟೋಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
- ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡದೆಯೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಜಿಕ್ ಮತ್ತು ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು (ಉದಾ. ಕೆಲವು ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಬಫರ್‌ಗಳು/DRAM).
- ವೇಗವಾದ ಮಲ್ಟಿ-ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ HDR ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಂದಿಸುವ ಆಟೋಫೋಕಸ್‌ನಂತಹ ಆನ್-ಸೆನ್ಸರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.
ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ವೇಫರ್ ಜೋಡಣೆಗೆ ತೀವ್ರ ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು, ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯ ಸವಾಲುಗಳಾಗಿವೆ.
6. ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಮೈಕ್ರೋ-ಲೆನ್ಸ್, CFA, ಮತ್ತು ಐಸೊಲೇಷನ್
ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ನ ಮೇಲೆ, ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಮೈಕ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂಶಗಳಿವೆ:
- ಮೈಕ್ರೋಲೆನ್ಸ್‌ಗಳು: ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕನ್ನು "ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು" ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನ ಮೇಲಿರುವ ಸಣ್ಣ ಲೆನ್ಸ್. ಸಣ್ಣ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೋಲೆನ್ಸ್‌ಗಳು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತಲುಪುವ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
– ಕಲರ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಅರೇ (CFA): ಸೆನ್ಸರ್ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಕಲರ್ ಫಿಲ್ಟರ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೇಯರ್ ಪ್ಯಾಟರ್ನ್ ಅಥವಾ ಅದರ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು). ಬಣ್ಣದ ಪಾಲಿಮರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ CFA ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
– ಆಳವಾದ ಕಂದಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ (DTI): ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಅಡ್ಡಹಾಯುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ಪ್ರತ್ಯೇಕತಾ ಕಂದಕ. ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಮತ್ತು ಲೆನ್ಸ್ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ DTI ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೈಕ್ರೋಲೆನ್ಸ್‌ಗಳು, CFA ಮತ್ತು DTI ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರಪಂಚಗಳ ನಡುವಿನ ಸೇತುವೆಯಾಗಿದೆ. ಪದರದ ದಪ್ಪ, ಸ್ಥಾನ ಅಥವಾ ಏಕರೂಪತೆಯಲ್ಲಿನ ಸಣ್ಣ ದೋಷಗಳು ಬಣ್ಣ ನಿಖರತೆ, ತೀಕ್ಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಶಬ್ದದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.
7. ಫೇಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಷನ್ ಆಟೋಫೋಕಸ್ (PDAF) ಮತ್ತು ಮೀಸಲಾದ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು
ಅನೇಕ ಆಧುನಿಕ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳು ಸೆನ್ಸರ್‌ನಲ್ಲಿ PDAF (ಫೇಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಷನ್ ಆಟೋಫೋಕಸ್) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಇದು ವಿಶೇಷ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಲೆನ್ಸ್ ಅಪರ್ಚರ್‌ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೋಕಸ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
PDAF ಅನುಷ್ಠಾನಕ್ಕೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋಮಾಸ್ಕಿಂಗ್ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ CFA ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಲೆನ್ಸ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಎಲ್ಲಾ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ ಇದು ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. PDAF ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಚಿತ್ರದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ರಾಜಿ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದಂತೆ (ಉದಾ. ಕಲಾಕೃತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದು) ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಹಾಗೆಯೇ ಗಮನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ.
8. HDR, ಡ್ಯುಯಲ್ ಕನ್ವರ್ಶನ್ ಗೇನ್ ಮತ್ತು ರೀಡ್ಔಟ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ ವಿನ್ಯಾಸ
"ಬೆಳಕಿನ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆ"ಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪಕ್ಕೂ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ:
- ಡ್ಯುಯಲ್ ಕನ್ವರ್ಶನ್ ಗೇನ್ (DCG) ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸೆನ್ಸರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆ ಮೋಡ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈನಾಮಿಕ್ ರೇಂಜ್ ಮೋಡ್ ನಡುವೆ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
– ಮಲ್ಟಿ-ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ HDR ಗೆ ವೇಗದ ಓದುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಸಮಯ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
- ಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್ (ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾದರೂ) ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ಅನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅಥವಾ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ಈ ಎಲ್ಲಾ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸ, ಲೋಹದ ಪದರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಶಾಖದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ - ಸೀಮಿತ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಳಿಕೆ ಹೊಂದಿರುವ ತೆಳುವಾದ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶಗಳು.
9. ಪರೀಕ್ಷೆ, ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಏಕೀಕರಣ
ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ನಂತರ, ಮುಂದಿನ ಪ್ರಮುಖ ಹಂತಗಳು:
- ಡೆಡ್ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು, ಶಬ್ದ, ಏಕರೂಪತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ವೇಫರ್-ಮಟ್ಟದ ಪರೀಕ್ಷೆ.
– ಡೈಸಿಂಗ್ (ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಚಿಪ್ಸ್ ಆಗಿ ಕತ್ತರಿಸುವುದು), ನಂತರ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್.
– ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ: ಶಬ್ದ ನಕ್ಷೆಗಳ ತಿದ್ದುಪಡಿ, ಛಾಯೆ, ಬಿಳಿ ಸಮತೋಲನ ಮತ್ತು ಲೆನ್ಸ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದಾಗ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಹಲವು ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
– ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಏಕೀಕರಣ: ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಲೆನ್ಸ್, OIS (ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಮೇಜ್ ಸ್ಟೆಬಿಲೈಸೇಶನ್) ಇದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಪೋಷಕ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಜೋಡಣೆ (ಟಿಲ್ಟ್, ಫೋಕಸ್ ದೂರ) ತೀಕ್ಷ್ಣತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಬಿಗಿಯಾದ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಅಗ್ಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸಾಮೂಹಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದಂತಿರಬೇಕು.
10. ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು: ಹೆಚ್ಚಿನ ಪದರಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾದ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್
ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಕಡೆಗೆ ಸಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ:
- ಸುಗಮ ಬಂಧ ಮತ್ತು ಬಿಗಿಯಾದ ರೇಖೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಪೇರಿಸುವಿಕೆ.
- ಶಬ್ದ ಕಡಿತ, ದೃಶ್ಯ ಪತ್ತೆ ಅಥವಾ ಕನಿಷ್ಠ ಸುಪ್ತತೆಯೊಂದಿಗೆ ತ್ವರಿತ HDR ಗಾಗಿ ಆನ್-ಸೆನ್ಸರ್ AI/ಕಂಪ್ಯೂಟ್.
- ಮೆಗಾಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸದೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಡೈನಾಮಿಕ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು.
- ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಸ್‌ಸ್ಟಾಕ್ ಅನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುವ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ರಚನೆಗಳು.
ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಛಾಯಾಗ್ರಹಣ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸುತ್ತಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಕಚ್ಚಾ ಸಂವೇದಕ ದತ್ತಾಂಶದ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಿಎಸ್‌ಐ, ಡಿಟಿಐ, ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ಸಿಎಮ್‌ಒಎಸ್‌ವರೆಗೆ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತವೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸೆನ್ಸರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಮತ್ತು ಡೋಪಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಹಿಡಿದು, ಬಿಎಸ್‌ಐಗಾಗಿ ತೆಳುವಾಗುವುದು, ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಚಿಪ್ ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುವುದು, ಮೈಕ್ರೋಲೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಿಎಫ್‌ಎ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್‌ವರೆಗೆ, ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ, ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವಿವಿಧ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತಿವೆ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನೈಜ-ಸಮಯದ HDR, ಸೂಪರ್-ಫಾಸ್ಟ್ ಆಟೋಫೋಕಸ್ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿ ಉಳಿಯುವ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ವೀಡಿಯೊದಂತಹ ಹೊಸ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ನೀವು ಬಯಸಿದರೆ, ನಾನು ಇವುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು: (1) ಹಂತ-ಹಂತದ ಅಂಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವಿನ ವಿವರಣೆ, (2) BSI vs FSI vs ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ ಅನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ವಿಶೇಷ ಉಪ-ಅಧ್ಯಾಯ, ಅಥವಾ (3) ಸಾಮಾನ್ಯ ಓದುಗರಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗುವಂತೆ ಪದಗಳ ಪಟ್ಟಿ (ಶಬ್ದಕೋಶ).
