CIS工藝技術、市場規模及競爭格局分析

CIS關鍵工 藝技術可分為以下五大類。

1.CIS五大類關鍵工藝技術

1）深層光電二極管成型工藝技術 消費者對更清晰的圖像品質的渴望引 發了移動端CIS的像素密度和分辨率競 爭，進而加速了CIS工藝技術的發展。 在相同的芯片尺寸上要增加像素數量， 需要不可避免地縮小單一像素的尺寸。 深層光電二極管的形成是防止圖像質 量下降的關鍵技術。為了在更小的像 素中確保足夠的滿阱容量（full well capacity, FWC），與半導體存儲器 相比，CIS需要采用難度更高的圖像形 成技術。尤其需要確保高縱橫比 （>15:1）植入掩碼（implant MASK） 工藝技術，以阻止高能量離子的植入； 事實上，目前縱橫比在業內有逐步提 高的趨勢。

2）像素間隔離處理技術 將像素彼此隔離的技術對于制作高清CIS至關重要。如果采用過時的隔離技術，可能會造成各種圖像缺陷，如混色、散色等。 每家芯片制造商都具備不同的隔離技術。在CIS市場中，更高的像素密度和更高的分辨率正逐步成為業界通用標準，而隔離 處理技術的水平差異也正成為衡量CIS品質的重要指標。隔離過程中可能會出現各種問題。為此，各廠商選擇更好的設備， 開發新方案，以期提高CIS產品線的良品率及產品質量。 3）彩色濾波陣列（CFA）處理技術 彩色濾波陣列是有別于半導 體存儲器制造工藝的CIS獨 有的工藝 。CFA工藝一般 由彩色濾波器（CF）和微 透鏡（ML）組成，前者可 將入射光過濾成紅、綠、藍 各波長范圍，后者可提高光 凝聚效率。 為了獲得優良的圖像品質， 開發和評估R/G/B彩色素材 并開發相關技術以優化形狀、 厚度等工藝條件非常重要。 近年來，得益于Bayer和 Quad等應用技術與CFA的 基本構造相結合的技術發展， 一系列高質量、高功能的 CIS產品不斷涌現。

4）晶圓堆疊工藝 晶圓堆疊是指將兩個晶圓連接在一起，這是制作高像素、高清晰度的CIS產品的必備技術。對于高像素CIS產品，像素陣列和 邏輯電路分別在個別晶圓上形成。這些晶圓在工藝期間被連接在一起，而這一過程被稱為“晶圓粘結（wafer bonding）”。 像素陣列和邏輯電路的分離意味著制造成本的增加，但同時也意味著可以在同等晶圓面積上生產更多芯片；不僅如此，這還 有助于提高產品的性能。因此，這是目前大多數CIS芯片廠商所采用的技術。晶圓堆疊技術正以各種形式不斷發展。近年來， 晶圓堆疊技術也被應用于半導體存儲器領域，促進了產品性能的提升。

5）有助于提高CIS良品率和產品質量的控制技術 控制金屬污染是CIS產品開發和量產過程中最基本的前提條件之一。由于CIS產品對污染的敏感度是存儲器產品的數倍，且污 染會直接影響CIS產品的良品率和質量，因此CIS的生產必須采用各種污染控制技術。 另一個重要因素是等離子體損傷控制。由于圖像屬性的損壞（如熱像素）是在工藝過程中造成的損傷而發生的，因此有必要 對關鍵工藝進行精確管理。

2.CIS市場規模：高端CIS產品等驅動全球CIS增至28年的290億美元

按細分市場來看，2022年全球CIS前三大市場為：手機（134.52億美元）、汽車（21.86億美元）、計算 （19.68億美元）。Yole預計2022-2028年CIS行業CAGR為5.1%，到2028年全球CIS行業達到288億美元， 前三大市場為移動（167.20億美元）、汽車（36.27億美元）、安全（32.80億美元）。  Yole數據顯示，高端CIS產品和新的傳感機會驅動全球CIS市場規模由2022年的213億美元增至2028年的 290億美元。2022-2028年CAGR較大的幾大市場為：安全（CAGR為17.6%）、醫療（CAGR為10.2%）、 國防&航空（CAGR為9.6%）、汽車（CAGR為8.8%）、工業（CAGR為8.2%）。

3.CIS競爭格局：國產CIS廠商受益于華米OV高端機型國產化趨勢

索尼通過擴展其新的傳感器品牌LYTIA和Fab 5的擴建，繼續增加收入，2023年全球市占45%。  三星和SK海力士的收入停滯不前甚至略有下降，他們正在將產能重新分配給其內存業務尤其是HBM， 2023年三星全球市占19%，SK海力士全球市占4%。安森美和SK海力士近年來經歷了快速增長，其增長已 經趨于平穩，2023年安森美全球市占6%。

 意法半導體正在擴大其全球快門產品線，旨在實現3D傳感以外的收入來源多樣化，包括消費者跟蹤和汽車 攝像頭，2023年意法半導體全球市占5%。  到2024/2025年，中國智能手機市場尤其是高端機型預計將恢復增長。在這種情況下，華為和榮耀等智能 手機OEM正在轉向當地的CIS供應商，以避免地緣政治問題，使豪威、思特威和格科微受益。這些公司正在 開發高端CIS，以與索尼和三星競爭。2023年豪威/思特威/格科微全球市占分別為11%/2%/3%。