パスワードを忘れた? アカウント作成
792588 story
テクノロジー

キヤノン、世界最大面積のCMOSセンサーで10等級の流星撮影 35

ストーリー by headless
流星 部門より
crypt 曰く、

キヤノンは、昨年開発した世界最大面積の超高感度CMOSセンサーを使用して毎秒64コマの動画撮影を行い、10等級相当の流星の撮像に成功したと発表した。観測結果は9月19日から22日に鹿児島大学で開催される日本天文学会2011年秋季年会で発表される (プレスリリースデジカメWatchの記事日経電子版の記事)。

以前のストーリーでも紹介されているが、このCMOSセンサーは202x205mmと世界最大面積で、12インチウエハーから製造できる最大級のもの。キヤノンが製品化している最大のCMOSセンサーの約40倍のサイズで、160万画素。0.3ルクスの環境で動画撮影が可能だ。これを東大木曽観測所の105cmシュミット望遠鏡の焦点面に搭載し、視野角3.3度×3.3度の広い範囲での撮像を行った。その結果、1分間で従来の年間観測個数(約10個)を超える数の10等級相当の流星を検出できたという。スペースデブリや太陽系内移動天体など、上空を高速で移動する物体の探査への応用も期待されるとのこと。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by manmos (29892) on 2011年09月17日 22時28分 (#2021253) 日記

    お月様が0.5度強くらいですからかなり広いですね。東京ドーム、n個分ならぬ、お月様が36個分。

    てか、全天って広すぎ。

  • 光学系が作るイメージサークルだって丸いんだし、 ウエハのまま切らずに丸いセンサ作れば面積もう少し稼げるんじゃないかな。

    四角じゃないと駄目な理由あるのかな。

    • CMOS(CCDも)のデータトランスファは、1次元的な物あるいはx-yの2次元的な物なので
      センサーが円状だと余計な演算処理が必要になるでしょうし、なにより最終的な出力先は
      円ではなく長方形ですからね、円である必要性は低いのでは。
      --
      如何なる内容であろうとACでの書き込みは一切無視します。
      親コメント
      • イメージセンサは長方形であるにしても、
        その周辺回路を四隅に台形的に配置して、
        全体的にはウェハーの円形をまるまる全部使う、
        というデザイン方針はありそうです。

        昔の話で、ネット上で検索しても情報が見つからなかったのですが、
        うろ覚えですがたしか20年ぐらい前にNECが、ウェハー一枚まるごと使った「ニューロチップ」を出してました。
        小さな長方形のモジュールを多数使って「製造失敗したモジュールは殺して、生きたモジュールだけを使う」ということで歩留まり低下を回避するという話。
        ウェハー上のモジュールの配置は、縦n個×横m個みたいな単純なものではなく、
        普通のLSI設計でダイがウェハー上に並ぶように、円形全体にモジュールが敷き詰められてました。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        少なくとも天文用途なら演算なんてゆっくりでよい、可能な限り積算するのだから。

    • シリコンの結晶格子とも関係しそうな気がする。
      親コメント
      • by Anonymous Coward

        べつに結晶が四角いわけではないので関係ないと思う。
        というかレンズもウエハーも丸いので丸が理にかなっている。

        恐らく,露光の関係じゃないかな。
        詳しくわからんけど,たいていはウエハーをいっぺんに露光するのではなくて,いくつかの部分に分けて露光する。
          (小さい面積の方が精度出るのは当たり前。)
        普通はチップを切り分けるから面内ではちょっとずれても問題無い。
          (もちろんそれぞれの露光ではもちろんずれたら終わり。)
        だけど,どどでかいチップ(センサ)を作るときには複数の露光の位置をきちんと合わせなきゃいけない。
          (それもチップの形成する露光の行程の数だけ。)
        露光の形は隙間無く埋めれる四角だから,やっぱり四角の方が作りやすいとは思う。

        大きいチップを作るのは難しい。センサなど位置が重要な場合は特に。

        • by Anonymous Coward

          まぁるい撮像素子が出来て丸い画像が撮れても、データを解析するときに、領域が四角くないと困るのでトリミングされちゃうとか。
          画像をリリースするときに、領域が四角くないと困るのでトリミングされちゃうとか。
          結局ムダになってしまいそう。

          • 四角形が必要ならその辺はトリミングするんじゃなくてパディングすればいいじゃないか、と思う。
            この手のシステムであればRAWで出して、必要な情報に応じて現像処理するのだろうし。

    • ウェハの反射パターンがセンサ部と端で違うからSRAMとかIOが乗ってるとかだと思う。
      親コメント
    • このデバイスも当然パッケージは専用品を開発したんでしょうけど、丸いままだと、専用のパッケージの開発と、さらにこれを基板に乗せるときのことを考えたときに大変だったからじゃないですかね。
      あと、従来のICの設計ツールでの扱いやすさと、組み立て時の自動配線(ボンディング)機の関係で四角になっただけかと。
      ICを作る上で、丸が絶対いけないという理由は無いと思います。
      むしろ必ずしも丸にする必要が無かったから四角になったという所かと思います。
      親コメント
    • おまいさんは「■いセンサを○くする」と言いたいだけじゃなかろーな?
      親コメント
    • by Anonymous Coward

      ウエハに発生するエラー部の出方によっては、○のまんまより四角く切った方が使える部分が多くなりそうな気もする

    • by Anonymous Coward

      X-Yで配線して処理するから丸いと面倒なんじゃないですか?
      それぞれの長さを不均等にできれば不可能ではないけど、それはそれで大変な気がしますし

      #丸い液晶ってのも見たことあるような?腕時計とかに良さそうだけど続報聞かない

  • by Anonymous Coward on 2011年09月18日 23時50分 (#2021610)
    • ・発表は明日午後。どなたか参加された方がいらっしゃいましたらレポートくださると嬉しいです。
    • ・検索したら「木曽シュミットシンポジウム2011 [u-tokyo.ac.jp]」に関係ありそうな発表がありました。ご参考まで。
      • 7月13日(水)

        (中略)

        15:15-15:35 渡部 キヤノンCMOSカメラによる流星観測の可能性

  • by Anonymous Coward on 2011年09月17日 20時51分 (#2021223)

    このCMOSセンサーは202x205m

    と見えてしまい何事かと思った。
    普通なら元になるシリコン基板のサイズから考えられないのだが、シリコンウェハース自体を超巨大に生成する技術かとおもってしまった。

    せっかく㎜があるのだから使ってもよいのじゃなかろかと思った唯一の例かも

    #微細化は物理的な限度があるけどメニーコアで巨大なチップが作られる方向の話とかみるにつけ基盤サイズはでかくなる事は予想されるけどさ。

    • ウェハサイズ、研究室レベルだと400mmって
      聞いたことあるけど、実用レベルだとまだ300mmか。
      200mmやそれ以下も使っている工場いっぱいあるみたいだけど。

      チップサイズをでかくする事はできても、
      それってコストと直結するから、値段が高くなる。

      --
      TomOne
      親コメント
      • by Anonymous Coward

        300mmの次は450mmになりました。
        また、機械的な歪み(重力、振動等)などの影響も思ったよりも大きく、開発はずるずると後退しており今のところ2016年かそれ以降だそうです。
        (中には、450mmは無理だし300mmで我慢しとこうぜ!とか言う人もいますが)

      • by Anonymous Coward

        チップサイズをでかくする事はできても、
        それってコストと直結するから、値段が高くなる。

        単純に1枚のウェハから何個切り出すか(ウェハ1枚分のコストを何個のチップで分けるか)ってだけじゃなく、歩留まりにも効いてきますからねぇ
        #たとえばウェハ1枚に1個の比率で欠陥がある場合、100個/ウェハのチップを取るときは欠陥に当たった1個を不良にして残り99個は製品にできるけど(歩留まり99%)、10個/ウェハだと9個しか製品にできず(歩留まり90%)、1個/ウェハだと全不良・・・

    • by IKP (5412) on 2011年09月17日 22時29分 (#2021254) 日記

      チップサイズの上限は、レンズで決まります。ウェハサイズは関係ありません。
      あと、上の方で「円形で良いじゃなイカ」と言っていますが、最近の露光機はスッテパじゃなくてスキャナなんで、
      ギリギリまで使うなら楕円になると思います。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        ×最近の露光機はスッテパじゃなくてスキャナなんで、
        ○最近の露光機はスッテパもスキャナもあるんで、

        ものによってはコンタクトもプロキシミティもまだあるし、製品・デザインルールにより多種多様(最先端の製品がすべてではない)
        まだまだ74HCシリーズの石が市場に出回ってるんだから

        • スキャナとステッパの使い分けは解像するパターンが微細かどうかで使い分けるようですよ。 最先端のLSIでもすべてにスキャナを使っているわけじゃなくて スキャナを使わなくてもいいところはステッパを使うみたいです。 記事によるとダイサイズが202×205mm、160万画素ですからセルは1440×1080配列でしょう、すると 受光部の1セルは140×190ミクロンとでっかい!です。 受光セルの分離と配線もありますけどそれにしてもスッテパで十分なレベルでしょうね。 ステッパで投影できる正方形は20×20mm (正確にはもう数mmいけます)ぐらいなので、受光部の基本セルの入ったパターンを 横10個×縦10個ショットし、その周りにIO関係のセルをショットすることで1個のダイを作ると考えてください。   受光部のセルも140×190ミクロンと大きいので多少のゴミがじゃ歩留まりに影響せず、作ったものはそのまま出てくると思っていいですね。   木曽のシュミットは元々は36cm□のガラス乾板を使っていたので望遠鏡自体のイメージサークルは大きく、今回の20cm□CMOSセンサーは余裕で入ることになります。というか、20cm□CMOSセンサーが入る望遠鏡って近場だとここぐらいなんかじゃないかと・・・
          親コメント
        • by Anonymous Coward

          まー落ち着こうぜ。
          ステッパじゃなくってスッテパになってるのも直してやれよ

      • by Anonymous Coward

        >チップサイズの上限は、レンズで決まります。ウェハサイズは関係ありません。

        じゃあなんでこのセンサーの大きさが“12インチウエハーから製造できる最大級のもの”なんでしょう?

        • by IKP (5412) on 2011年09月18日 16時04分 (#2021450) 日記

          それより大きい露光機が存在しないからでしょうかね。
          半導体の露光って縮小光学系なだけで、カメラのイメージサークルと同様に露光可能なサイズが制限されますよ。
          昔はウェハ全体を1枚のマスクで焼き付ける露光機もありましたが、最近は聞いたことないですね。
          ショットサイズ以上のチップを製造するなら、貼り合わせとか分割露光を使えば製造は可能です。
          コストは馬鹿高いですが。

          よく考えたら、丸いチップってダイシング(チップの切り出し)がめちゃくちゃ難しいですね。

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            丸くしたら切らなくてもいいんじゃないの?という話ですよ。
            #ウェハは丸い

        • by Anonymous Coward

          んだな。ウエハーより大きなセンサは作れない。
          だから上限はウェハサイズで決まる。

          (12 * 2.54) / √2 = 21.55
          今回のサイズが202x205mmだからまさに限界ぎりぎりなんでしょう。
          これだけの面内均一性を保ってアナログなセンサを製造するのは難しそう。

          まあ,できあがったセンサを貼り合わせればまた別だろうけど。
          (確か望遠鏡では結構あったような...)

          で,もとの言ってる「レンズ」が,ステッパーのレンズのことか望遠鏡のレンズのことか,どっちなんでしょうか。

          • by abies (39185) on 2011年09月18日 4時09分 (#2021318)

            >これだけの面内均一性を保ってアナログなセンサを製造するのは難しそう。
            航空写真のフィルム面が23cm x 23cm なので,その技術が使えそうですね。

            >まあ,できあがったセンサを貼り合わせればまた別だろうけど。
            デジタル航空写真では解像度が高すぎてセンサーの転送速度が間に合わないため,先のアナログ航空写真の大きな光学系は使わず,小さな光学系で撮影した画像を後で貼り合わせて使っているそうです。

            アナログ航空写真カメラとこのキヤノンのセンサーを組み合わせればよさそうですが,160万画素なので航空写真としては解像度が不足しそうです。
            解像度よりS/Nが必要な分野で利用するのでしょうね。

            親コメント
          • by Anonymous Coward

            >これだけの面内均一性を保ってアナログなセンサを製造するのは難しそう。

            このセンサは知りませんが、分光器用CCDとかの場合は校正しますね。同じ強度の光を順次違う場所に当てていって測定値が同じになるように補正をかける感じで。

            当然感度の低いところに引きずられますが、まあそんなに大きな差はない(というかあまりに場所ごとに特性が異なるチップは不良品として捨てる)ので何とかなります。

            で、どうしても高感度測定をしたい場合には受光用に使う場所を設定してそこだけ使用するオプションがあったりもする。
            (狭い領域を何度もずらしながら使うようなものなんで測定速度は落ちます)

            • by Anonymous Coward

              小さいチップなら,不良の部分をすてればいいんです。
              うまくできた部分だけを使ったり,量産でなければおいしいところを選別すればいいだけです。

              でも,この場合,すべてが欠陥無く無ければなりません。
              もし一つのウエハーから100個作ってみて,そのうち1個欠陥があるとすれば,99個の正常品が取れます。
              でも一つのウエハーから1個しかセンサーを取れない場合,その同じプロセスで製造したセンサーは欠陥品です。
              これ,結構すごいことです。(小さいサイズのセンサの歩留まりが限りなく100%に近いということ。)
              (それから,真ん中のチップが必ず性能がいいとは限らないです。)

              プロセスルールがかなり大きいと思うので,そんなに難しくないのだろうか。

    • by Anonymous Coward

      >メニーコアで巨大なチップが作られる

      CPUに関して言えば、かなり長いこと変わってない気がする。
      初代Pentiumから今のCore i*シリーズまで、新しいハイエンドが300mm^2ぐらいで出てきて、200mm^2で普及帯に、100mm^2切ったぐらいでローエンドで次第にフェードアウト、って流れですよね?
      #なんかGPUはぐんぐんと大きく育ってるけど。

      • by Anonymous Coward

        後藤弘茂さんの解説ではそのサイズが経済的に有利だからだそうです。
        大きい方は歩留まり、小さい方はI/Oの関係で周辺長を一定以下に出来ない為、という理由で決まってくるようです。
        #その想定でintelの発表されてないロードマップを予想したら、intelの人が驚いてた記事がありました。

        • by Anonymous Coward

          ステッパーの露光サイズの限界も影響していますよ。
          今は2cm角くらい露光できるみたいだけど、10年以上前だと1.5cmまででした。

          ちなみに、小さい方は単純にマーケティングの話。
          小さく作れる回路規模のCPUだと最新のデカいCPUと性能差が大きすぎるため、
          価格をつり上げることが出来ず、原価率が悪化するのでディスコンにしてしまう。

typodupeerror

私はプログラマです。1040 formに私の職業としてそう書いています -- Ken Thompson

読み込み中...