CMOS 图像传感器的第一次重大创新是由前照式（FSI）转变为背照式（BSI） 。
像素单元由片上透镜、彩色滤光片、金属线路、光电二极管构成 。
前照式结构中 ， 当光线射入像素单元 ， 经过了片上透镜和彩色滤光片后 ， 先通过金属排线层 ， 最后光线才被光电二极管接收 。 在这个过程中 ， 金属线路会遮挡和反射一部分光线 ， 极为影响成像质量 。
索尼改变了这种制造像素单元的方式 ， 采用背照式结构 ， 将光电二极管放在金属线路的前面 。
这一方法让像素可以获得更多的感光量 ， 大幅提高了信噪比 ， 而且可以采用更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度 。
这一进步大幅提高了手机的拍摄质量 ， 直接促成了数码相机的衰落 ， 也让索尼击败豪威科技拿到 iPhone 4S 的图像传感器订单 。

▲前照式转变为背照式
CMOS 图像传感器的第二次重大创新是由非堆栈式转变为堆栈式 。
非堆栈式是将感光区域和处理电路在同一片晶圆上制作 ， 但这样会面临两个问题 。
第一个问题是非堆栈式的两个区域都只能采用相同的工艺 ， 比如 65nm工艺 。
这样的工艺对于感光区域的像素制作是足够的 ， 但是对于处理电路而言 ， 更先进的工艺可以有更高的晶体管密度 ， 其对于像素区域的管控能力也能得到提高 ， 可以得到更好的画质 。
第二个问题是为了提高像素集合光的效率 ， 需要引入光波导管 。
光波导管的干刻过程中 ， 硅晶圆和像素区域会有损伤 ， 此时则要进行一个叫做“退火（annealing process）”的热处理步骤 ， 让硅晶圆和像素区域从损伤中恢复回来 ， 这时候需要将整块 CMOS 加热 。
这种加热会对处理电路产生不必要的损伤 ， 会对信号读出产生影响 。
索尼创造性地提出堆栈式的方法 ， 解决了上面两个问题 。 首先利用晶圆和基板的热传导系数差异 ， 通过加热将两者分离 。
然后使用 65nm 工艺制作感光区域 ， 使用 40nm 工艺制作处理电路 ， 然后堆叠在一起 。
这样一来 ， 感光区域的面积也可以增大 ， 可以制作更多的像素 ， 处理电路也得到了优化 。
这样的摄像头体积变得更小 ， 但功能和性能反而增强 。

▲非堆栈式转变为堆栈式
CMOS 图像传感器行业的第二个重要特点是定制化要求非常高 。
由于各大手机厂商对拍照性能的要求不同、理解也不同 ， 所以对 CMOS图像传感器的性能要求也不一样 ， 这就需要进行定制化生产 。
与公版感光元件固定化的参数相比 ， 定制化的感光元件在参数选择上更加灵活 。
定制化要求 CMOS 图像传感器供应商具有柔性生产和较强的响应客户的能力 ， 这也是在这个行业立足的核心竞争力之一 。
技术创新与定制化这两大特点使得 IDM 模式在 CMOS 图像传感器行业更有优势 。
IDM 模式即将设计与制造两大环节垂直整合的模式 ， Fabless 模式即只专注设计而将制造环节外包的模式 。
根据前面的分析 ， CMOS 图像传感器其实有大量技术创新是在制造环节 ， 那么 IDM 模式的厂商就可以更深刻地理解制造过程 ， 从而实现技术上的改进 ， 而代工的 Fabless 模式则因距离制造环节太远而无法更好地创新；
与此同时 ， IDM 模式让厂商在生产环节有了更多的掌控力 ， 可以更好地完成手机厂商所要求的定制化参数 。