发布日期：2026-05-20 09:28    点击次数：118

在智高手机阛阓日趋锻真金不怕火、竞争情景连续变化的布景下，大师当先的图像传感器制造商索尼半导体治理决议公司正处于一个垂危的转化点。

索尼半导体治理决议公司（SSS）是大师阛阓份额当先的图像传感器制造商，目前正处于一个垂危的转化点。阛阓结构和竞争环境正在发生剧烈变化，包括智高手机阛阓的锻真金不怕火（智高手机阛阓曾是其增长的主要驱能源），以及当年不肯定性的增多。

索尼长期走在阛阓前沿，在CCD盛行时辰就强项转向CMOS图像传感器，并陆续将背照式、堆叠式传感器等高度复杂的本事交易化。不错说，这些本事更正组成了公司中枢竞争力的基石。这次，咱们采访了公司首席本事官（CTO）大池祐辅，探讨了公司迄今为止的本事更正布景以及当年的本事发展标的。

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索尼半导体治理决议公司首席本事官（CTO）大池祐辅

向CMOS图像传感器的调养

总结索尼的本事发展历程，从CCD到CMOS的转变是一个垂危的转化点。这一行变背后有哪些阛阓环境变化和本事挑战？

大池先生：CCD本事的繁荣时辰约略在2007年，但背照式CMOS图像传感器的研发早在2000年代初就照旧初始。其时，CCD在半导体图像传感器阛阓占据主导地位，但阛阓正朝着高清标的发展，对高分辨率视频拍摄的需求也缓缓出现。这等于其时的阛阓环境和阛阓需求。

天然CCD器件凭借其独有的结构，通过平缓像素尺寸权贵提高了奢睿度，但它并不合适在裁减功耗的同期提高帧速度。其时，CCD的像素水平约为100万像素，但经受“桶式传输”方式（即同期驱动所有这个词100万个像素并逐一读取）难以逍遥日益增长的视频需求。这恰是推动CCD本事发展的最初能源。

CMOS图像传感器是一种有可能治理这个问题的本事。可是，其时的挑战在于，如安在平缓尺寸和增多像素数目的同期，还能保握高图像质地。这是因为晶体管和默契数目的增多截止了单个像素内可接管色泽的区域。克服这些污点是最大的挑战。

因此，背照式图像传感器成为从CCD 图像传感器向 CMOS 图像传感器转变的决定性要素。

你对改用CMOS本事的决定有多大信心？

大池先生：天然我无法完全代表其时决策者的信念，但我信赖他们确信这是统统必要的。他们确信CCD最终会达到极限，因此，淌若莫得本事更正，它们将走向死巷子。

另一方面，公司里面也存在不喜悦见，一些东谈主怀疑背光本事是否确凿大要大限制本体欺诈。事实上，最初原型机的图像远称不上好意思不雅。最终将其插足量产的过程，是经过反复的本事检会和失败才得以达成的，而这一切皆源于公司信赖这项本事“统统必要”。

CMOS图像传感器最初欺诈于录像机，是因为它们大要达成高帧率视频录制。随后，背照式本事的逾越提高了感光度并增多了像素数目。此外，即使使用更小的像素也能在低光照条目下拍摄高质地相片的本事的出现，促使CMOS图像传感器被欺诈于微型数码相机。

尔后，发展趋势澈底从CCD转向CMOS，2004年，照看层决定全面转向CMOS。本事研发的重心也发生了权贵变化；CCD本事的研发就此收尾，工程师和研发资源全部转化到CMOS范围。

其后，出现了堆叠式传感器。这背后有什么布景信息？

大池先生：引诱堆叠式传感器的主要动机有两个。一是CMOS图像传感器的出现，这意味着光电二极管和模数调养电路目前集成在单个芯片上。当尝试使用单一工艺在单个晶圆上制造两者时，优化不成幸免地会偏向其中之一。因此，他提议了在不同的晶圆上分歧制造针对光电二极管优化的半导体和针对模数调养电路优化的半导体，然后将它们键合在整个的观点。

这一决定也受到其时半导体投资政策的影响。2008年，在游戏用LSI芯片引诱完成后，长崎工场的部分坐褥建设被转化至东芝，并以合股企业的花样进行坐褥。鉴于此，投资标的的遴荐问题便摆在了目前。最终，他们决定专注于自身上风范围——光电二极管，而将快速发展的顶端逻辑电路外包给其他公司，并通过和会这些本事握续发展。

另一个动机是为了逍遥连续增长的智高手机阛阓的需求。在这个阛阓中，对相机性能的需求马上增长，同期又需要工整的机身。堆叠式结构无缺契合了这些需求，因为它既能达成高性能，又能最大限度地平缓体积。因此，这项本事极地面逍遥了智高手机的需求，阛阓需求与本事逾越无缺契合。

索尼正在追求的三大本事发展标的

您觉得当年发展需要哪些本事？您觉得当年本事发展的标的是什么？

大池先生：科技的当年发展不一定会顺从单一齐径，但主要有三个标的。第小数要害在于连续追求高图像质地。即使在今天，2026世界杯竞猜(中国)官网尤其是在智高手机等受体积截止的建设上，也并非总能在职何条目下解放拍摄出理念念的相片。握续纠正低光渲染、扼制过曝以及捕捉通顺物体等本事是垂危的发展标的。这是所有这个词逾越的基础，亦然当年需要连续进步的范围。

第二点是奈何取得除彩色图像之外的信息。举例，装配在汽车上的测距传感器、大要捕捉可见光除外波长的传感器，以及仅捕捉物体通顺信息的传感器。咱们将络续进步取得这些罕见信息的才能。

第三点是奈何将这种“不雅看”和“感知”信息汇集起来。咱们将探索将其与彩色图像传感器汇集所能创造的新价值。

出动建设“更高垂直和水平密度”追求

在2025年6月的业务简报会上，您提到“更高密度”是出动图像传感器增长的驱动要素。能否请您贵重讲明注解一下您的宗旨？

大池先生：将“高密度”算作一个要害观点进行了商榷，极端柔和通过工艺节点适应达成的“水平高密度”和通过多层化达成的“垂直高密度”。

对于横向工艺的欺诈成果，即22nm 和 28nm 工艺，它基本上是一项进步组成图像质地的险些所有这个词要素（分辨率、奢睿度、动态范围、帧速度和功耗）基础的本事。

最容易念念到的平正是大要平缓像素尺寸，从而提高像素数目。但除此之外，即使像素尺寸换取，平缓工艺节点也能裁减寄生电容等要素。裁减寄生电容不错提高单个电子调养为电压时的电压变化。这不错提高信噪比，使暗部区域看起来更明晰。

另一项欺诈是，它允许在换取的像素尺寸内放弃更多晶体管。增多每个像素的晶体管数目，就不错加入多级增益切换机制，从而拓宽动态范围。

更贵重地说，这也有助于裁减功耗。高密度罗列晶体管的才能使得达成决议大要提高从光电二极管中索要电子的着力。当将光电二极管中积贮的电子传输到读出节点时，更高的传输着力意味着不错在更低的电压下达成换取的性能。换句话说，功耗不错裁减。

因此，凭据需求，不错通过平缓像素尺寸来提高分辨率，或者在保握像素尺寸不变的情况下增多晶体管数目来拓宽动态范围。工艺节点的演进是一项基础性本事，它进步了器件的举座基本特点。

逻辑芯片方面的情况也同样。举例，从22nm工艺升级到12nm工艺，不错通过裁减电压和提高数字电路的集成密度来裁减功耗。难点在于，在鼓吹数字电路工艺的同期，传感器的举座模拟读出性能也必须连续进步。这需要更先进的模拟本事，而这恰是咱们的专长处所，咱们正朝着这个标的鼓吹。

对于提高水平日向密度，目前的发展线路奈何？

大池先生：研发责任线路告成。正专注于奈何定制和引进顶端工艺本事以进步图像质地，以及奈何凭据用途将其与锻真金不怕火工艺相汇集，从而提高着力。

那么垂直高密度和多层本事呢？

大池先生：照旧向阛阓推出了几款家具，但多层工艺有多种不同的变化。从“进步举座图像质地”的角度来看，经受了一种两级像素结构，将光电二极管层和像素晶体管层分离并堆叠。这项本事最大限度地提高了光电二极管的性能，同期又能将晶体管制造得尺寸充足大且坚固耐用。因此，它有助于提高动态范围和低光照条目下的信噪比。

天然这种双层像素照旧不错量产，但难点在于如安在同样三层楼的复杂结构中制造均匀的薄膜，以及奈何精准瞄准凹凸两层。跟着本事的连续完善，这项本事大要在保证图像质地的前提下，最大限度地减少制造表率，从而制造出这种像素。

这种三层结构不错达成多种组合。当年，咱们正在探索多层结构的可能性，举例使用两个光电二极管同期拿获可见光和不成见光（如红外线），并正在进行干系研发责任。

咱们的本事研发并不局限于特定欺诈范围。咱们领有宽绰业务类别，宗旨是尽可能拓展到更多范围。在此过程中，咱们会商量起始在哪些范围引入这项本事，使其得以锻真金不怕火。

通过“垂直和水平日向更高密度”达成性能进步的示例

新式传感器也带来了良率方面的挑战。具体有哪些艰巨？目前是奈何纠正的？

大池先生：难点不仅在于粘合本事本身，简直的挑战在于奈何将几种新本事汇集起来，优化整个经过，最终创造出一个单一且完整的家具。咱们在良率方面濒临诸多挑战，但通过连续学习，咱们的两档像素本事如今已特别牢固锻真金不怕火。在此过程中积贮的常识对当年的家具发布将具有不成量度的价值。

*声明：本文系原作家创作。著述内容系其个东谈主不雅点，本身转载仅为共享与商榷，不代表本身唱和或招供，如有异议，请干系后台。

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