CIS工艺技术、市场规模及竞争格局分析

CIS关键工 艺技术可分为以下五大类。

1.CIS五大类关键工艺技术

1）深层光电二极管成型工艺技术 消费者对更清晰的图像品质的渴望引 发了移动端CIS的像素密度和分辨率竞 争，进而加速了CIS工艺技术的发展。 在相同的芯片尺寸上要增加像素数量， 需要不可避免地缩小单一像素的尺寸。 深层光电二极管的形成是防止图像质 量下降的关键技术。为了在更小的像 素中确保足够的满阱容量（full well capacity, FWC），与半导体存储器 相比，CIS需要采用难度更高的图像形 成技术。尤其需要确保高纵横比 （>15:1）植入掩码（implant MASK） 工艺技术，以阻止高能量离子的植入； 事实上，目前纵横比在业内有逐步提 高的趋势。

2）像素间隔离处理技术 将像素彼此隔离的技术对于制作高清CIS至关重要。如果采用过时的隔离技术，可能会造成各种图像缺陷，如混色、散色等。 每家芯片制造商都具备不同的隔离技术。在CIS市场中，更高的像素密度和更高的分辨率正逐步成为业界通用标准，而隔离 处理技术的水平差异也正成为衡量CIS品质的重要指标。隔离过程中可能会出现各种问题。为此，各厂商选择更好的设备， 开发新方案，以期提高CIS产品线的良品率及产品质量。 3）彩色滤波阵列（CFA）处理技术 彩色滤波阵列是有别于半导 体存储器制造工艺的CIS独 有的工艺 。CFA工艺一般 由彩色滤波器（CF）和微 透镜（ML）组成，前者可 将入射光过滤成红、绿、蓝 各波长范围，后者可提高光 凝聚效率。 为了获得优良的图像品质， 开发和评估R/G/B彩色素材 并开发相关技术以优化形状、 厚度等工艺条件非常重要。 近年来，得益于Bayer和 Quad等应用技术与CFA的 基本构造相结合的技术发展， 一系列高质量、高功能的 CIS产品不断涌现。

4）晶圆堆叠工艺 晶圆堆叠是指将两个晶圆连接在一起，这是制作高像素、高清晰度的CIS产品的必备技术。对于高像素CIS产品，像素阵列和 逻辑电路分别在个别晶圆上形成。这些晶圆在工艺期间被连接在一起，而这一过程被称为“晶圆粘结（wafer bonding）”。 像素阵列和逻辑电路的分离意味着制造成本的增加，但同时也意味着可以在同等晶圆面积上生产更多芯片；不仅如此，这还 有助于提高产品的性能。因此，这是目前大多数CIS芯片厂商所采用的技术。晶圆堆叠技术正以各种形式不断发展。近年来， 晶圆堆叠技术也被应用于半导体存储器领域，促进了产品性能的提升。

5）有助于提高CIS良品率和产品质量的控制技术 控制金属污染是CIS产品开发和量产过程中最基本的前提条件之一。由于CIS产品对污染的敏感度是存储器产品的数倍，且污 染会直接影响CIS产品的良品率和质量，因此CIS的生产必须采用各种污染控制技术。 另一个重要因素是等离子体损伤控制。由于图像属性的损坏（如热像素）是在工艺过程中造成的损伤而发生的，因此有必要 对关键工艺进行精确管理。

2.CIS市场规模：高端CIS产品等驱动全球CIS增至28年的290亿美元

按细分市场来看，2022年全球CIS前三大市场为：手机（134.52亿美元）、汽车（21.86亿美元）、计算 （19.68亿美元）。Yole预计2022-2028年CIS行业CAGR为5.1%，到2028年全球CIS行业达到288亿美元， 前三大市场为移动（167.20亿美元）、汽车（36.27亿美元）、安全（32.80亿美元）。  Yole数据显示，高端CIS产品和新的传感机会驱动全球CIS市场规模由2022年的213亿美元增至2028年的 290亿美元。2022-2028年CAGR较大的几大市场为：安全（CAGR为17.6%）、医疗（CAGR为10.2%）、 国防&航空（CAGR为9.6%）、汽车（CAGR为8.8%）、工业（CAGR为8.2%）。

3.CIS竞争格局：国产CIS厂商受益于华米OV高端机型国产化趋势

索尼通过扩展其新的传感器品牌LYTIA和Fab 5的扩建，继续增加收入，2023年全球市占45%。  三星和SK海力士的收入停滞不前甚至略有下降，他们正在将产能重新分配给其内存业务尤其是HBM， 2023年三星全球市占19%，SK海力士全球市占4%。安森美和SK海力士近年来经历了快速增长，其增长已 经趋于平稳，2023年安森美全球市占6%。

 意法半导体正在扩大其全球快门产品线，旨在实现3D传感以外的收入来源多样化，包括消费者跟踪和汽车 摄像头，2023年意法半导体全球市占5%。  到2024/2025年，中国智能手机市场尤其是高端机型预计将恢复增长。在这种情况下，华为和荣耀等智能 手机OEM正在转向当地的CIS供应商，以避免地缘政治问题，使豪威、思特威和格科微受益。这些公司正在 开发高端CIS，以与索尼和三星竞争。2023年豪威/思特威/格科微全球市占分别为11%/2%/3%。