据麦姆斯咨询报道，CMOS图像传感器技术演进路线从前照式（FSI）、背照式（BSI）到堆栈式，背照式技术正逐渐成为中高端CMOS图像传感器主流技术。
背照式CMOS图像传感器是把光电二极管放到微透镜、彩色滤波片下面，而原先的金属布线层则放到了光电二极管之后。相比前照式CMOS图像传感器，这种结构不仅增加了单位像素获得的光量，还有效抑制了光线入射角变化引起的感光度下降。但是，背照式CMOS图像传感器的制造工艺涉及晶圆的正面和背面，比前照式CMOS图像传感器复杂，带来的可靠性退化问题一直无法完全避免。
图（a）和图（b）：分别为前照式CMOS图像传感器和背照式CMOS图像传感器结构；图（c）：前照式和背照式CMOS图像传感器制造工艺流程对比
近期，意大利晶圆代工厂LFoundry和意大利罗马大学（SapienzaUniversityofRome）在IEEEJournaloftheElectronDevicesSociety期刊上发表一篇论文《背照式CMOS图像传感器性能和可靠性退化》（PerformanceandreliabilitydegradationofCMOSImageSensorsinBack-SideIlluminatedconfiguration）指出，在特定的失效模式下，前照式CMOS图像传感器的寿命是背照式CMOS图像传感器的150~1000倍。当然，可能还有许多其它失效因素掩盖了这一巨大差异。
在背照式CMOS图像传感器划片槽内设计的晶体管（Tx）位置示意图
噪声和电荷泵浦测量结果表明，在背照式CMOS图像传感器栅极氧化层中存在类似供体的边界陷阱，不会出现在前照式传感器中。陷阱密度随着与界面的距离呈指数变化，当距离为1.8nm时陷阱密度达2x101cm3。通过在不同制造工艺步骤进行电学参数测量，可以发现，边界陷阱产生于晶圆背面工艺中，包括晶圆倒装、键合、减薄和通孔（VIA）开孔。
图a）：在背照式CMOS图像传感器工艺流程不同站点测量的ID-VG曲线，背面工艺后（红色曲线）和背面工艺前（黑色曲线）；图b）：用TCAD软件模拟氧化层中分布有正电荷时的ID-VG曲线（红色）和无正电荷时的ID-VG曲线（黑色）。
图a）：在背照式CMOS图像传感器工艺流程不同站点测量的IG-VG曲线，背面工艺后（红色曲线）和背面工艺前（黑色曲线）；图b）：在VG为+1V时，电荷质心位于距离硅/二氧化硅界面1.7nm处的栅极能带图（红线），无电荷时的栅极能带图（黑色）。
陷阱会改变背照式CMOS图像传感器的氧化层电场和平带电压，这个效果与在距离界面1.7nm处施加了1.6x10C/cm2的正电荷一样，从而改变了漏极和栅极电流曲线。
作者在论文中提到，类似供体的边界陷阱也会影响背照式CMOS图像传感器的长期性能。TDDB和NBTI是对器件寿命的评估方式。与预期相同，边界陷阱对两种评估方式的作用不同，但是无论如何，相对前照式CMOS图像传感器，背照式CMOS图像传感器可靠性都会下降。