中國(guó)北京，2025年6月23日——全球公認(rèn)的卓越的模擬/混合信號(hào)晶圓代工廠X-FAB Silicon Foundries（“X-FAB”）今日宣布，在其180納米XH018半導(dǎo)體工藝平臺(tái)中推出新的隔離等級(jí)，旨在支持更緊湊、更高效的單光子雪崩二極管（SPAD）應(yīng)用。新隔離等級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功能集成度并提升像素密度和填充因子，從而減少芯片面積。

采用全新緊湊型25V隔離等級(jí)模塊ISOMOS1（左）

和先前所需的模塊ISOMOS2（右）的4×3SPAD像素示例設(shè)計(jì)

SPAD是眾多新興應(yīng)用中的關(guān)鍵組件，涵蓋應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車的激光雷達(dá)（LiDAR）、3D成像、增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（AR/VR）中的深度感知、量子通信，以及生物醫(yī)學(xué)傳感等領(lǐng)域。X-FAB已在180納米XH018平臺(tái)上提供多款SPAD器件，其有效面積范圍從10μm至20μm。這其中包括一款針對(duì)近紅外線優(yōu)化的版本，可實(shí)現(xiàn)近紅外波段更高的光子探測(cè)概率（PDP）性能。

為了實(shí)現(xiàn)高分辨率的SPAD陣列，緊湊的像素間距和較高的填充因子至關(guān)重要。此次X-FAB全新推出的ISOMOS1作為一款25V隔離等級(jí)模塊，可大幅優(yōu)化晶體管隔離結(jié)構(gòu)的緊湊性，無(wú)需額外掩模層，且與X-FAB現(xiàn)有的其他SPAD器件完美兼容。

這一技術(shù)改進(jìn)在SPAD像素布局上的優(yōu)勢(shì)十分明顯。以一個(gè)典型的4×3SPAD陣列（每個(gè)光學(xué)區(qū)域?yàn)?0×10μm2）為例，通過(guò)采用新隔離等級(jí)后，相較于先前的隔離等級(jí)，芯片總面積可減少約25%，填充因子可提高約30%。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化像素設(shè)計(jì)，還能在面積效率和探測(cè)靈敏度方面大幅提升。

X-FAB的SPAD解決方案已廣泛應(yīng)用于需實(shí)現(xiàn)直接飛行時(shí)間（dToF）測(cè)距的各類場(chǎng)景，如智能手機(jī)、無(wú)人機(jī)和投影設(shè)備等。這一全新技術(shù)成果適用于這些需要在緊湊空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高分辨率傳感的應(yīng)用。它能夠在多種場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)精確的深度感知，包括工業(yè)距離檢測(cè)和機(jī)器人傳感，例如在協(xié)作機(jī)器人作業(yè)區(qū)域建立防護(hù)，避免碰撞。除了提升性能和集成密度外，該新隔離等級(jí)還為更多基于SPAD的系統(tǒng)打開(kāi)應(yīng)用空間，特別是那些在緊湊空間內(nèi)需實(shí)現(xiàn)低噪聲、高速單光子探測(cè)的場(chǎng)合。

X-FAB光電子技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理Heming Wei解釋道：“在XH018工藝中引入新的隔離等級(jí)，是推動(dòng)SPAD集成向前邁出的重要一步。它不僅實(shí)現(xiàn)了更緊湊的布局和更卓越的性能，同時(shí)讓我們已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證且可靠的180納米平臺(tái)能夠用于更先進(jìn)傳感系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。”

全新ISOMOS1模塊和工藝設(shè)計(jì)套件（PDK）現(xiàn)已正式推出，可用于支持下一代SPAD陣列的高效評(píng)估與開(kāi)發(fā)。X-FAB將參展于美國(guó)加州圣克拉拉舉行的Sensors Converge 2025展會(huì)（6月24日至26日），并在847號(hào)展臺(tái)展示其最新的傳感器技術(shù)。