ソニーから新たなCMOSイメージセンサー技術、世界初の2層トランジスタ画素積層型

　ソニーセミコンダクタソリューションズは、2層トランジスタ画素積層型CMOSイメージセンサー技術の開発に成功した。スマートフォンのカメラなどでの高画質化に寄与する技術という。

　世界初とされる同技術は、ダイナミックレンジ拡大とノイズ低減に寄与するもの。逆光時や夜景などのシーンにおいて、高画質な撮影が実現する。

構造のイメージ図

　積層型CMOSイメージセンサーは、「積層」の名が示す通り、裏面照射型画素が形成された画素チップと、信号処理回路が形成されたロジックチップを重ね合わせたセンサー。

　今回の新技術では、従来は同一基板上で形成していたフォトダイオードと画素トランジスタの層を、別々の基板に形成し積層した。これによって従来比で約2倍となる飽和信号量を確保し、ダイナミックレンジの拡大を実現する。

　また、転送ゲート（TRG）以外のリセットトランジスタ（RST）やアンプトランジスタ（AMP）などの画素トランジスタを、フォトダイオードのない別の層に形成した。これによってAMPのサイズの拡大が可能になり、暗所撮影時に発生しやすいノイズを大幅に低減させることに成功している。

　たとえば逆光などの明暗差が大きいシーンでも白飛びや黒つぶれを防げるほか、室内や夜景などの暗いシーンでもノイズの少ない高画質な撮影が可能になる。

　また、今回の新技術が採用する画素構造は、従来の画素サイズに加えて将来的な微細画素においても、画素特性の維持・向上を可能にするものという。

　ソニーセミコンダクタソリューションズは、「2層トランジスタ画素積層型CMOSイメージセンサーにより、スマートフォン撮影などのさらなる高画質化の実現に貢献していく」としている。