CMOS圖像傳感器根據(jù)感光元件安裝位置，主要可分為前照式結(jié)構(gòu)(FSI)背照式結(jié)構(gòu)(BSI)。

在背照式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步改良成堆棧式結(jié)構(gòu)(Stacked)。堆棧式結(jié)構(gòu)系在背照式結(jié)構(gòu)將感光層僅保留感光元件的部分邏輯電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改良，在上層僅保留感光元件而將所有線路層移至感光元件的下層，再將兩層芯片疊在一起，芯片的整體面積被極大地縮減。此外，感光元件周圍的邏輯電路也相應(yīng)移至底層，可有效抑制電路噪聲從而獲取更優(yōu)質(zhì)的感光效果。

采用堆棧式結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器可在同尺寸規(guī)格下將像素層在感知單元中的面積占比從傳統(tǒng)方案中的近60%提升到近90%，圖像質(zhì)量大大優(yōu)化。同理為達(dá)到同樣圖像質(zhì)量，堆棧式CMOS圖像傳感器相較于其他類別CMOS圖像傳感器所需要的芯片物理尺寸則可大幅下降。同時采用該種結(jié)構(gòu)的圖像傳感器還能集成如自動對焦(AF)和光學(xué)防抖(01S)等功能。除此之外，混合堆棧和三重堆棧技術(shù)正在推動著如3D感知和超慢動作影像等功能的發(fā)展。

雖然采用堆棧式結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器具備性能上的提升，但由于其生產(chǎn)過程中使用了多張晶圓且疊加工序的工藝難度較高，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于采用單層晶圓的生產(chǎn)工藝，因此主要應(yīng)用于特定的領(lǐng)域。在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域，堆棧式結(jié)構(gòu)技術(shù)目前主要應(yīng)用在高端手機主攝像頭、高端數(shù)碼相機、新興機器視覺等領(lǐng)域。根據(jù)第三方市場調(diào)研機構(gòu)TSR的統(tǒng)計，堆棧式結(jié)構(gòu)CMOS圖像傳感器產(chǎn)品的主要供應(yīng)商為索尼、三星、豪威科技和思特威。

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