Sony desarrolla la primera tecnología de sensor de imagen CMOS apilada del mundo con píxel de transistor de 2 capas

Sony Semiconductor Solutions Corporation ha logrado desarrollar la primera tecnología de sensor de imagen CMOS apilada del mundo con píxel de transistor de 2 capas. Mientras que los sensores de imagen CMOS convencionales’ fotodiodos y transistores de píxeles ocupan el mismo sustrato, La nueva tecnología de Sony separa fotodiodos y transistores de píxeles en diferentes capas de sustrato. Esta nueva arquitectura duplica aproximadamente el nivel de señal de saturación en relación con los sensores de imagen convencionales., amplía el rango dinámico y reduce el ruido, mejorando así sustancialmente las propiedades de imagen. The new technology’s pixel structure will enable pixels to maintain or improve their existing properties at not only current but also smaller pixel sizes.

A stacked CMOS image sensor adopts a stacked structure consisting of a pixel chip made up of back-illuminated pixels stacked atop a logic chip where signal processing circuits are formed. Within the pixel chip, photodiodes for converting light to electrical signals, and pixel transistors for controlling the signals are situated alongside each other on the same layer. Increasing saturation signal level within form-factor constraints plays an important role in realizing high image quality with wide dynamic range.

Sony’s new architecture is an advancement in stacked CMOS image sensor technology. Using its proprietary stacking technology, Sony empaquetó los fotodiodos y los transistores de píxeles en sustratos separados apilados uno encima del otro.
En sensores de imagen CMOS apilados convencionales, por el contrario, los fotodiodos y los transistores de píxeles se sientan uno al lado del otro en el mismo sustrato. La nueva tecnología de apilamiento permite la adopción de arquitecturas que permiten optimizar las capas de transistores de píxeles y fotodiodos., lo que duplica aproximadamente el nivel de señal de saturación en relación con los sensores de imagen convencionales y, in turn, ampliación del rango dinámico.

Además, porque los transistores de píxeles que no sean puertas de transferencia (TRG), incluyendo transistores de reinicio (PRIMERA), seleccionar transistores (NSE) y transistores de amplificador (AMPERIO), ocupan una capa libre de fotodiodos, los transistores de amplificador se pueden aumentar de tamaño. Al aumentar el tamaño del transistor de amplificador, Sony succeeded in substantially reducing the noise to which nighttime and other dark-location images are prone.

The widened dynamic range and noise reduction available from this new technology will prevent underexposure and overexposure in settings with a combination of bright and dim illumination (por ejemplo, backlit settings) and enable high-quality, low-noise images even in low-light (por ejemplo, indoor, nighttime) settings.

Sony will contribute to the realization of increasingly high-quality imaging such as smartphone photographs with its 2-Layer Transistor Pixel technology.