Artilux短波红外双模感知芯片导入量产,开启3D传感新世界

据麦姆斯咨询报道,近日,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创新公司光程研创(Artilux)宣布,业界首创基于12吋的CMOS工艺结合GeSi短波红外(SWIR)双模(2D/3D)感知芯片已验证完成并于台积电(TSMC)导入量产。这为Artilux竖立3个“业界第一”的标竿,包括:(1)高分辨率GeSi像素技术;(2)单芯片SWIR双模(2D/3D)光学系统感知技术;(3)SWIR传感器落实在12吋晶圆量产的技术。同时,也拥有引领业界的6大独特优势。此外,近年来,汽车激光雷达(LiDAR)产业备受市场关注,透过Artilux关键SWIR 3D感知技术,可望加速推动激光雷达应用全面普及化。

左图:可见光照片;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双模感知芯片量产上市,3D传感技术革新正式翻页

红外传感技术随着市场如移动设备、智能可穿戴设备、智能家居产品、环境监测设备等应用延展日趋盛行,其中尤以极具穿透扫描特性的SWIR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)衬底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IC进行单芯片集成,更无法在SWIR波段呈现高画质3D影像。而Artilux基于CMOS工艺的GeSi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传感及识别效果,同时满足业界对微小化、低功耗、安全性(无铅)、高集成度、具成本竞争力进行大规模量产的期待。

Artilux首席执行官陈书履表示:“秉持深厚的技术底蕴,我们致力将先进的光子技术商业化,以期更紧密地与人类生活应用连结;这次Artilux团队以全球首创CMOS工艺的SWIR双模感知技术,再度写下光学成像崭新的里程碑。未来将持续以扎实的创新技术实力加速光学传感等多元应用,期望引领新一波SWIR产业生态圈的蓬勃发展。”

3个“业界第一”结合6大优势,点亮SWIR传感领域和应用

Artilux至今已在SWIR感知领域赢得3个“业界第一”的标竿成果,包括:(1)高分辨率GeSi像素技术:解决业界“以硅(Si)为工艺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传感落实在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 IC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短波红外感知领域的成就,同时也带来6大独特优势:(1)降低激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运算技术的定制化系统单芯片;(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,凭借Artilux独创的SWIR双模感知技术必能赋能各种产业情境应用,例如消费市场的增强现实(AR,Augmented Reality)、机器视觉或半导体工艺检测、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、驾驶员监测系统(DMS,Driver Monitoring System)等,其中尤以自动驾驶市场的激光雷达(LiDAR)应用近来最备受瞩目。

Artilux掌握关键SWIR感知技术,积极推动激光雷达在车用市场的全面普及化

展望未来,半自动驾驶或全自动驾驶汽车的安全需要传统摄影镜头、雷达、激光雷达等多个传感器集成,而激光雷达具有高分辨率、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、实时检测路况、防止车道偏移等以提高安全性。此外值得注意的是,位居全球自驾车领先地位的特斯拉(Tesla),过去拥护传统摄影镜头,近期屡传将拥抱光达技术的消息;且根据IDTechEx研究分析,全球激光雷达市场至2030年将成长至54亿美元,成为自动驾驶与辅助驾驶最炙手可热的感测技术。

放眼目前产业界,唯有Artilux已成功在CMOS工艺上实现SWIR波段3D传感技术并成功导入量产,能提供全面及优化成本的激光雷达技术给全球汽车产业供应链客户(如现有指标品牌客户Continental),以领先世界的精准感知技术突破自动驾驶汽车发展现有瓶颈,并以强化的运算分析来提高机器可视效能与可靠度,满足自动驾驶及辅助驾驶最重要的安全需求。此外,Artilux的激光雷达技术同时也能帮助客户推动更亲民的产品价格,完善自动驾驶汽车体系之“眼”的一环,让安全的自动驾驶系统不再只是高价车型的专属配备,而能真正全面地走入人们日常生活中。

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