在特定的毛病机制中，BSI传感器的寿数比FSI短150-1，000倍。
LFoundry和意大利罗马的Sapienza大学在IEEE电子设备学会期刊上宣布了一篇开源论文——“《反面照明装备下CMOS图画传感器的功能和牢靠性下降》，作者：AndreaVici，FeliceRusso，NicolaLovisi和AldoMarchioni，安东尼奥·卡塞拉和费尔南达·伊雷拉。
该论文中数据显现，在特定的毛病机制中，BSI传感器的寿数比FSI短150-1，000倍。当然，或许还有许多其他毛病源掩盖了这一巨大差异。
”咱们提出了反面照明的CMOS图画传感器中晶圆级牢靠性专用测验结构的体系表征。在制作工艺流程的不同过程进行的噪声和电学丈量成果清晰标明，反面照亮装备的晶圆翻转/键合/变薄和VIA开口会导致构成相似氧化物供体的鸿沟圈套。相关于惯例的前侧照明的CMOS图画传感器，这些圈套的存在会导致晶体管的电功能下降，改动氧化物电场并改动平带电压，并严峻下降牢靠性。随时刻改变的介电击穿和负偏置温度不稳定性丈量成果概述了这些鸿沟圈套对寿数猜测的影响。”
“TDDB丈量在125℃，N沟道的Tx进行，施加栅极电压应力Vstress为+7.6V.关于每个Vstress几个样品进行了测验，并丈量选用所限制的三个规范的时刻。击穿在JEDEC规范JESD92中，关于每种应力条件，击穿时刻值的Weibull散布的拟合给出了相应的失效时刻（TTF）。用功率规律（E模型）揣度对数-对数标度和作业栅极电压下的寿数。
NBTI丈量是在125℃，p通道Tx上进行的，施加的Vstress为-3至-4V，并屡次测验了几个Tx.在这种情况下，遵从JEDEC规范JESD90，寿数界说为使额外VT偏移10％所需的应力时刻。VT移位具有与应力时刻有关的幂规律，而且能够揣度出作业栅极电压下的寿数值。”
“噪声和电荷泵浦丈量标明，在栅极氧化物中存在供体状鸿沟圈套，在正面照明装备中不存在。圈套密度随与界面间隔的改变呈指数联系，并到达2x10e17cm的值。在1.8nm处为-3.在制作过程中的不同过程进行的电丈量标明，这些鸿沟圈套是在反面装备的工艺循环中发生的，该反面循环包含晶片上侧翻转，键合，薄化和VIA开口。
圈套使氧化物电场发生歪曲，并使平带电压相关于正面装备发生偏移，就好像反面装备中存在1.6x10e-8C/cm2的正电荷重心在1.7nm处相同，然后改动了漏极和栅极电流曲线。
咱们发现，相似供体的鸿沟圈套也会影响反面设备的长时刻功能。进行随时刻改变的介电击穿和负偏置温度不稳定性丈量以评价寿数。正如预期的那样，两种情况下鸿沟圈套在寿数猜测中的作用是不同的，可是无论如何，相关于正面照明的CMOS图画传感器，反面的牢靠性都会下降。”
但关于反面照明装备下CMOS图画传感器的功能和牢靠性下降的定论，FeliceRusso却以为：
该论文作者的目的并非标明“LFoundry数据标明BSI传感器不如FSI牢靠”，而是评价特定BSI流程固有的潜在牢靠性失利机制，而不是着重一般的BSI牢靠性缺点。LFoundry出产的BSI传感器选用了多种处理技能，超出了一切产品的牢靠性要求。
广泛被承受的BSI工艺对装料作用灵敏，与特定的工艺流程和出产线无关。它或许导致氧化物降解，这首要与氧化物中施主状圈套的别的散布有关，坐落距氧化硅界面（鸿沟/慢圈套）的隧穿间隔之内，而且或许与氧空位有关。
由大学发布的这项作业根据晶片级特征数据，该数据是在2018年运用专用的测验结构搜集的，该结构通过恰当修改以着重BSI首要工艺过程对圈套发生的影响而制作的专用测验结构。
为了处理这些潜在的固有毛病机制，已施行了多种工程处理方案，以满意直至轿车级的一切牢靠性要求。咱们较早宣布的着作标明BSI能够将FSITDDB寿数与通过恰当规划的处理方案相匹配。能够了解，并非一切处理方案都能够发布。
成果已被用于进一步改进BSI产品的功能，并确认用于下一代BSI传感器的后续立异处理方案。
