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光程研创(Artilux)于今(30)日宣布，业界首创基于12吋的CMOS制程结合锗硅短波红外线(SWIR，Shortwave Infrared)双模(2D/3D)感知技术之单芯片，已验证完成并于台积电(TSMC)导入量产。这同时为Artilux竖立3个“业界第一”的标竿，包括：高解析GeSi锗硅像素技术、单芯片SWIR双模(2D/3D)光学系统感知技术、SWIR感测落实在12吋晶圆量产的技术，以及引领业界的6大独特优势;此外，近来车用的光达(LiDAR)产业备受市场关注，透过Artilux关键SWIR 3D感知技术，可望加速推动光达应用全面普及化。　　

　　左图：人眼可视照片;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双模感知之CMOS单芯片量产上市 3D影像革新正式翻页

　　红外线(Infrared)感测随着市场如行动装置、智能穿戴、智能家电、环境侦测等应用延展日趋盛行，其中尤以极具穿透扫描特性的SWIR短波红外光影像感知技术需求大增。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)基板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先进的电子电路进行单芯片整合，更遑论能在SWIR波段呈现高画质3D影像。而Artilux基于CMOS制程的GeSi锗硅技术，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成像及辨识效果，同时满足业界对微小化、低功耗、安全性(无铅)、高整合度、具成本竞争力进行大规模量产的期待。

　　光程研创执行长陈书履表示：“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制程的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感测等多元应用，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 点亮影像感知领域和应用

　　Artilux至今已在影像感知领域赢得3个“业界第一”的标竿成果，包括：(1) 高解析GeSi锗硅像素技术：解决业界“以Si硅为制程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感测落实在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制程电子电路整合成单一芯片”的问题。

　　除了持续创造光学成像历史，Artilux在SWIR短波红外光影像感知领域的成就，同时也带来6大独特优势：(1) 降低雷射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运算技术的客制化系统单芯片;(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，藉由Artilux独创的SWIR双模感知技术必能嘉惠各式产业情境应用，例如消费市场的扩增实境(AR，Augmented Reality)、机器视觉或半导体制程检测、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、驾驶人监测系统(DMS，Driver Monitoring System)等，其中尤以自驾车市场的光达(LiDAR)应用近来最备受瞩目。

　　Artilux掌握关键SWIR感知技术 积极推动光达在车用市场的全面普及化

　　未来半自驾或全自驾车辆的安全需要传统摄影镜头、雷达、光达等多个传感器集大成，而光达具有高分辨率、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、实时侦测路况、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Tesla特斯拉，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，全球光达市场至2030年将成长至54亿美元，成为自驾车与辅助驾驶最炙手可热的感测技术。

　　IHS Markit在比利时举行的AutoSens 2019车用感知技术大会曾表示，LiDAR供货商未来可以宣传的是光达带来的物理优势，但“能否真正商业化”才是决定因素。放眼目前产业界，唯有Artilux已成功在CMOS制程上实现SWIR波段3D感测技术并成功导入量产，能提供全面及优化成本的光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驾车发展现有瓶颈，并以强化的运算分析来提高机器可视效能与可靠度，满足自驾车及辅助驾驶最重要的安全需求。此外，Artilux的光达技术同时也能帮助客户推动更亲民的光达产品价格，完善自驾车体系之“眼”的一环，让安全的自驾系统不再只是高价车款的专属配备，而能真正全面地走入人们日常生活中。