なぜデジタル一眼に裏面照射CMOSを採用しない？

Question

最近、コンパクトデジタルカメラでは裏面照射CMOSがブームですが、なぜカメラメーカー各社はデジタル一眼(レフ)カメラには裏面照射CMOSを採用しないのでしょうか？

E-Dec · Accepted Answer

既に適切な回答がありますように、裏面照射型素子は大型の裏面研磨が極端に難しい
ことや界面ノイズを初めとするさまざまなノイズが多いことが課題となっています。

裏面照射型素子はノイズが少ないというイメージがあるかもしれませんが、
それは高感度ノイズであって、その他のノイズでは不利なんです。

従って、裏面照射型素子は表面照射型素子に比べ、低感度ではノイズが多いものの、
一変して高感度ではノイズが少ないという特徴があります。

その特性が逆転するのはコンデジに用いられる小型素子の場合、ISO400～800前後の
感度だと言われています。概ね、ISO400以下では表面照射型が、ISO800以上では
裏面照射型が有利なんですよね。

一方、もともと画素ピッチが大きく、開口効率の高い大型素子の場合、この逆転する
感度がグッと高くなり、ISO3200～6400前後になると試算されています。

つまり、ISO3200以下の一般的に常用される感度帯のほぼ全域で画質が低下する可能性
があります。ISO6400以上の超高感度帯ではノイズが改善する可能性が高まりますので、
そういった分野では役に立つかもしれません。

一般的な需要として考えれば、特殊な分野を除き、現状では大型素子に裏面照射が
用いられる可能性が低いのではないでしょうか。

x530 · Answer

現行では２つの理由によりＡＰＳ－Ｃやフルサイズでの裏面照射型ＣＭＯＳセンサーは製品化されていません。

１・マイクロレンズなど微細加工技術の向上により、現行の表面照射型センサー（ＡＰＳ－Ｃ１８００万画素やフルサイズ２４００万画素）は、十分な開口率が得られるため、裏面照射型による性能向上は数％程度しか期待できない。

２・製作精度による部溜まりの問題。
表面照射型を成型するシリコンウエハーの厚さは約１００マイクロメートル。
裏面照射型を成型するシリコンウエハーの厚さは実に３～４マイクロメートル。

しかも、裏面照射型センサーに使用するシリコンウエハーは表面、裏面とも超高精度で平面仕上げを行う必要があります。
このことが技術的に困難で、量産に向きません。

携帯電話用カメラ（～１／７インチ）やコンパクトデジタルカメラ（～１／２インチ）サイズのウエハー厚３～４マイクロメートルと、ＡＰＳ－Ｃやフルサイズ機サイズのウエハー厚３～４マイクロメートルでは、製作技術は桁違いの難しさがあります。
（大きくて薄い板を作るのは超大変と言うことです。）

もしも、現行品で裏面照射型のＡＰＳ－Ｃやフルサイズセンサーを製作した場合、性能は数％向上し、価格は数十倍に跳ね上がることになるため、バランス的に量産化向きではありません。

今後、発売が予定されている、ＡＰＳ－Ｃで２４００万画素、フルサイズで４８００万画素を超えるセンサーには、表面照射型ＣＭＯＳの搭載が有力視されています。

余談ながら、、、
ソニーα７７に表面照射型ＣＭＯＳが搭載される噂があります。
http://digicame-info.com/2011/02/77cmos.html

kokubosino · Answer

特許の関係でSONYからCMOSを買わなければいけないから、その分コストアップになって製品の価格が上がり売れにくくなるから

現行のCMOSで十分な高感度が得られるから。

大きなサイズの裏面反射CMOSを作る技術が無いから。

kuma-gorou · Answer

＞最近、コンパクトデジタルカメラでは裏面照射CMOSがブームですが、なぜカメラメーカー各社はデジタル一眼(レフ)カメラには裏面照射CMOSを採用しないのでしょうか？

供給元のソニーが、今だ、APS-Cサイズの裏面照射型CMOSセンサーを造っていないからです。
ただ、次期ミラーレス一眼α77に裏面照射型センサーを積んでくるとの噂も有ります。
そうすると、それ程遠くない将来、キヤノン以外は、裏面照射型センサーを積んでくる可能性はあります。

ただ現状、裏面照射型CMOSセンサーには、フォトダイオードからノイズが発生し易い欠点があります。
ですから、意外にも画像処理が難しいセンサーでも有る訳です。
裏面照射型1/2.3型センサーを積んだ各社コンパクトデジが、明るい場所で撮影すると画質が悪くなったとの不評からも、この事が裏付けられます。

現行では２つの理由によりＡＰＳ－Ｃやフルサイズでの裏面照射型ＣＭＯＳセンサーは製品化されていません。