最終更新 2026-10-19

CMOSイメージセンサーとは(CIS)

CMOS Image Sensor (CIS)
目次8項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 紛らわしい言葉の切り分け
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連する製品
  6. 関連用語
  7. 比較・違いを学ぶ
  8. 出典・参考資料

定義・解説

CMOSイメージセンサー(CIS:CMOS Image Sensor)は、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)技術を用いて光を電気信号に変換する固体撮像素子です。スマートフォンカメラ・デジタルカメラ・車載カメラ・医療用内視鏡・産業用機械視覚などに広く使用されており、世界の固体撮像素子市場の大半を占めます。ソニーセミコンダクタソリューションズが世界市場シェア約50%を保持し、Samsung Electronics・OmniVision(2位・3位)が続きます。

CISの基本構造は、フォトダイオード(光電変換)・転送トランジスタ・リセットトランジスタ・増幅トランジスタで構成される画素セル(ピクセル)の2次元アレイです。裏面照射型(BSI:Back Side Illumination)構造では、光を遮っていた配線層を裏面に回すことで感度を大幅に向上させています。さらにソニーが実用化した積層型CIS(Exmor RS)では、画素層と処理回路層をTSV・Cu-Cu接合で3D積層することで高速読み出しと高感度・高解像度を両立しています。

CISの製造には独自のプロセス技術が必要です。ソニーの積層型CISでは、画素ウェハ(光電変換専用プロセス)と回路ウェハ(ロジックプロセス)を個別に製造しウェハボンディングで接合します。最先端CISでは1億画素超・1μm以下の画素ピッチを実現しており、微細加工・薄膜技術・ウェハ研削(ウェハ薄化)が製造の鍵です。車載向けCISはISO 26262準拠の車載グレードが必要で、Sony・OnSemi・Omnivisionが主要サプライヤーです。

図解

CMOSイメージセンサー(CIS)の画素の読み出しの流れ
スマートフォン・車載・監視カメラの撮像素子のほぼすべてがCMOS。ソニーが最大手。

紛らわしい言葉の切り分け

CMOSイメージセンサーとCCD。違いは光で生じた電荷の読み出し方です。CCDは電荷をバケツリレーで運んで1か所で電圧に変えるため、均一でノイズの少ない画像が得られますが、消費電力が大きく遅くなります。CMOSは画素ごとに電圧に変えるため、低電力・高速で回路も1チップにまとめられ、現在の主流です。 比較記事 →

関連するデータ・ツール

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この用語を扱う職種

設計・デバイス開発アナログ回路設計エンジニア設計・デバイス開発イメージセンサー開発エンジニア

設備の製造メーカー

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

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Eagle AEROASMPT・ワイヤボンダー
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デバイスの製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 東京エレクトロン nanotec museum「半導体用語集:CMOSイメージセンサー」(2026/10/07 確認)
  2. 住友重機械イオンテクノロジー「MC3-Ⅱ 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  3. Camtek「Eagle G5 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  4. Teradyne(テラダイン)「IP750Ex-HD 製品ページ」(2026/10/07 確認)