Artilux独创双模宽带之CMOS单芯片于台积电导入量产

(全球TMT2021年6月30日讯)以锗硅(GeSi)光子技术享誉业界并引领跨世代影像和光通讯的光程研创(Artilux)宣布,业界首创基于12吋的CMOS制程结合锗硅短波红外线(SWIR,Shortwave Infrared)双模(2D/3D)感知技术之单芯片,已验证完成并于台积电(TSMC)导入量产。这同时为Artilux竖立3个“业界第一”的标竿,包括:高解析GeSi锗硅像素技术、单芯片SWIR双模(2D/3D)光学系统感知技术、SWIR感测落实在12吋晶圆量产的技术,以及引领业界的6大独特优势;此外,近来车用的光达(LiDAR)产业备受市场关注,透过Artilux关键SWIR 3D感知技术,可望加速推动光达应用全面普及化。

左图:人眼可视照片;右图:Artilux SWIR 3D成像,明显呈现 (1) 清楚黑色对象 (2) 穿透太阳眼镜 (3) 穿透塑料水瓶并辨识剩余水量
左图:人眼可视照片;右图:Artilux SWIR 3D成像,明显呈现 (1) 清楚黑色对象 (2) 穿透太阳眼镜 (3) 穿透塑料水瓶并辨识剩余水量

全球唯一SWIR双模感知之CMOS单芯片量产上市 3D影像革新正式翻页

红外线(Infrared)感测随着市场如行动装置、智能穿戴、智能家电、环境侦测等应用延展日趋盛行,其中尤以极具穿透扫描特性的SWIR短波红外光影像感知技术需求大增。环顾现今市场,SWIR波段皆为2D成像应用,基于砷化镓(GaAs)或磷化铟(InP)基板及其他三五族化合物半导体的单元传感器而成,少数高分辨率成像数组除价格昂贵之外,亦无法与CMOS先进的电子电路进行单芯片整合,更遑论能在SWIR波段呈现高画质3D影像。而Artilux基于CMOS制程的GeSi锗硅技术,在逐一克服各项如先进材料导入、革新光子及整合光学技术、芯片系统架构及算法等挑战,已能在SWIR波段演绎更为精细的2D与3D成像及辨识效果,同时满足业界对微小化、低功耗、安全性(无铅)、高整合度、具成本竞争力进行大规模量产的期待。

3个“业界第一”结合6大优势点亮影像感知领域和应用

Artilux至今已在影像感知领域赢得3个“业界第一”的标竿成果,包括:(1) 高解析GeSi锗硅像素技术解决业界“以Si硅为制程技术只能应用较窄波段及QE量子感光效率在不可见光波段低落”的问题;(2) 单芯片SWIR双模(2D/3D)光学系统感知技术解决业界“无法以单芯片同时在SWIR波段呈现2D和3D成像”的问题;(3) SWIR感测落实在12吋晶圆量产的技术解决业界“SWIR成像像素只能在6吋以下晶圆产线制造,且无法和CMOS制程电子电路整合成单一芯片”的问题。

除了持续创造光学成像历史,Artilux在SWIR短波红外光影像感知领域的成就,同时也带来6大独特优势:(1) 降低雷射光对人眼安全的潜在顾虑;(2) 减低来自太阳光和环境噪声的干扰;(3) 拥有与其他波段不同的独特辨识能力,尤其对于物体材质(如塑料、石头、玻璃等)、热能温度、油水分离、生物表皮等具特殊吸收及穿透力;(4) 同时具有在不同环境下(如强光、浓雾等)进行深度量测所需的高精确度与高分辨率能力;(5) 可实现整合边缘AI运算技术的客制化系统单芯片;(6) 直接在12吋晶圆产线进行量产带来成本优势与扩大经济效益。

总括来说,随着SWIR整体市场声势看涨,藉由Artilux独创的SWIR双模感知技术必能嘉惠各式产业情境应用,例如消费市场的扩增实境(AR,Augmented Reality)、机器视觉或半导体制程检测、工业质量管控、农产品新鲜度判定、医疗成分异物分析、环境系统监控、驾驶人监测系统(DMS,Driver Monitoring System)等,其中尤以自驾车市场的光达(LiDAR)应用近来最备受瞩目。

Artilux掌握关键SWIR感知技术积极推动光达在车用市场的全面普及化

未来半自驾或全自驾车辆的安全需要传统摄影镜头、雷达、光达等多个传感器集大成,而光达具有高分辨率、高精确度、高量测距离等优点,能在不同情境下辨识障碍物、预防碰撞、实时侦测路况、防止车道偏移等以提高安全性。