盖世汽车讯 据外媒报道，法国CEA-Leti（原子能信息实验室）宣布，成功研发了一种结合混合键合和高密度硅通孔（TSV）的工艺，可以将人工智能（AI）功能添加到CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器中。通过CEA-Leti的AI集成技术，新一代CMOS图像传感器可以充分利用所有图像数据来感知场景、理解情况并进行干预。
AI集成至CMOS图像传感器（图片来源：CEA-Leti）
随着智能手机、数码相机、汽车和医疗设备等设备对高性能成像技术的需求不断增长，人们对智能传感器的需求也在迅速上升。此类需求涵盖提升图像质量及通过嵌入式AI来增强功能，给制造商带来了在保持设备尺寸不变的前提下提高传感器性能的挑战。
该研究的第一作者Renan Bouis表示：“通过将多个芯片堆叠在一起形成三层成像仪等3D结构，传感器设计领域引发了范式转变。实现不同层级的通信需要先进的互联技术，而混合键合技术在微米级甚至亚微米级范围内都可实现超精细封装，因而可满足此种要求。高密度硅通孔（HD TSV）具有与中间层类似的密度，能够通过中间层传输信号。这两种技术都有助于减少导线长度，这也是提升3D堆叠结构性能的关键因素。”
无与伦比的精度和紧凑性
CEA-Leti项目经理、IRT Nanoelec（CEA-Leti的主要伙伴之一）智能成像仪项目主管Eric Ollier表示:“这些论文展示了制造3D多层智能成像仪的关键技术模块，而此类成像仪能够满足需要嵌入式人工智能的新应用。”
该论文首席作者Stphane Nicolas表示：“将混合键合与 CMOS 图像传感器中的 HD TSV 相结合，能够以无与伦比的精确且紧凑程度，推动对图像传感器阵列、信号处理电路和存储元件等各种组件的集成。”
该项目研发了一个三层测试载体，具备两个嵌入式铜-铜（Cu-Cu）混合焊接界面，面对面（F2F）和面对背（F2B），以及一个含有高密度TSV的晶圆。
Stphane Nicolas表示：“这个项目为开发一款功能完备的三层智能CMOS图像传感器奠定了基础，此类传感器具备边缘AI功能，可应用于高性能语义分割和目标探测等应用。”
电阻降低40%
Stphane Nicolas补充道：“得益于经过优化的减薄工艺，我们的1x6微米铜制高密度TSV与1x10微米的高密度 TSV技术相比，在电气电阻和隔离性能方面都有所提升，因此得以均匀地减小基底厚度。高度降低导致电阻降低了40%，与长度的减少成比例。同时，降低宽高比增加了隔离衬垫的阶跃覆盖范围，从而实现更好的耐电压能力。”
有了上述研究成果，CEA-Leti现在显然成为致力于制备新兴领域下一代智能成像仪的全球领导者。将边缘AI集成到传感器本身的3D多层智能成像仪将是成像领域的重大突破，因为边缘AI不仅提升了成像仪性能，还实现了很多新应用。
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