KR100677040B1 - 외부렌즈로 인한 특성열화를 보정한 시모스 이미지센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부렌즈로 인한 수광특성의 열화를 극복할 수 있는 마이크로렌즈 어레이를 구비한 시모스 이미지센서에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에서는, 마이크로렌즈 어레이 및 상기 마이크로렌즈 어레이의 엣지영역으로 경사각을 갖는 빛이 입사하는 비선형 수광특성을 갖는 외부렌즈를 구비한 시모스 이미지센서에 있어서, 상기 마이크로렌즈 어레이는, 복수개의 마이크로렌즈로 구성되되, 상기 마이크로렌즈와 마이크로렌즈 사이의 스페이스는 실질적으로 동일하며, 상기 마이크로렌즈의 세로길이는, 상기 마이크로렌즈 어레이의 수직 엣지로 입사하는 경사광의 영향을 보정할 수 있는 길이를 가지며, 상기 마이크로렌즈의 가로길이는 상기 마이크로렌즈 어레이의 수평 엣지로 입사하는 경사광의 영향을 보정할 수 있는 길이를 갖는다.

이미지센서, 외부렌즈, 경사입사각, 마이크로렌즈 어레이

Description

외부렌즈로 인한 특성열화를 보정한 시모스 이미지센서{CMOS IMAGE SENSOR COMPENSATING QUALITY DEGRADATION OWING TO THE OUTER LENSE}

도1은 외부렌즈에 따른 경사 입사각 특성을 도시한 그래프,

도2a는 경사입사광의 영향을 보정하기 위한 종래기술에 따른 마이크로렌즈 어레이 구조에서, 감소된 사이즈를 갖는 마이크로렌즈를 도시한 도면,

도2b는 경사입사광의 영향을 보정하기 위한 종래기술에 따른 마이크로렌즈 어레이 구조에서 도2a에 도시된 A-A' 라인에 따른 단면구조를 도시한 도면,

도3은 본 발명의 제 1 실시예에 적용된 감소된 사이즈를 갖는 마이크로렌즈로 구성된 마이크로렌즈 어레이를 도시한 도면,

도4는 본 발명의 실시예에서 마이크로렌즈 사이즈 감소를 결정하기 위해, 화소어레이의 엣지부분에서 시뮬레이션을 수행한 결과를 도시한 그래프,

도5a 내지 도5b는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로렌즈 사이즈 감소에 의해 경사입사광에 의한 오차를 보정하는 원리를 도시한 단면도,

도6은 본 발명의 제 2 실시예에서 적용된 감소된 사이즈를 갖는 마이크로렌즈로 구성된 마이크로렌즈 어레이를 도시한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 : 기판

21 : 포토다이오드

22 : 층간절연막

23 : 마이크로렌즈

본 발명은 시모스 이미지센서에 관한 것으로 특히, 외부렌즈로 인한 수광특성의 열화를 극복할 수 있는 마이크로렌즈(microlense) 어레이(array)를 구비한 시모스 이미지센서에 관한 것이다.

일반적으로, 이미지센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 대표적으로 전하결합소자와 시모스 이미지센서가 널리 사용되고 있는데, 이중에서 전하결합소자(CCD : charge coupled device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 형성되어 전하캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다.

반면에, 시모스(Complementary MOS) 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여, 단위화소수 만큼의 MOS트랜지스터를 만들고 이것을 이용하 여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.

이러한 시모스 이미지센서는 빛을 감지하는 광감지부분(통상적으로, 포토다이오드로 구성됨)과 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화하는 로직회로 부분으로 구성되어 있는 바, 광감도를 높이기 위하여 단위화소의 면적 중에서 광감지 부분의 면적이 차지하는 비율(Fill Factor)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있지만, 근본적으로 로직회로 부분을 제거할 수 없기 때문에 제한된 면적하에서 이러한 노력에는 한계가 있다.

따라서, 광감도를 높여주기 위하여 광감지부분 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 광감지부분으로 모아주는 집광기술이 등장하였는데, 이러한 집광을 위하여 개개의 단위화소(unit pixel)마다 빛을 집광하는 마이크로렌즈를 형성하는 방법을 채택하고 있다.

이러한 마이크로렌즈를 구비한 시모스 이미지센서 칩(chip)은 외부 모듈(module)에 장착되어, 실제 카메라나 휴대용 이동통신장비 등에 탑재되어 사용된다.

통상적인 시모스 이미지센서에서는 마이크로렌즈의 중심이 포토다이오드의 중심에 일치하도록 마이크로렌즈가 형성되는데, 이와같은 구조를 갖는 종래의 이미지센서는 그 수광특성에 있어서 외부렌즈의 영향을 많이 받게 된다.

여기서 외부렌즈라 함은, 전술한 바와같이 이미지센서 칩(Chip) 레벨에서 형성된 렌즈(예를 들면, 마이크로렌즈)가 아니고, 카메라 등의 실제제품에 사용될 경우에 외부모듈에서 사용되는 렌즈를 말한다.

이미지센서 칩이 점차로 소형화되는 추세에 발 맞추어 외부렌즈가 장착된 외부모듈의 크기도 점차로 소형화되고 있는데, 최근에는 외부렌즈의 크기가 이미지센서 칩의 크기과 거의 유사할 정도로 작아지고 있는 추세이다. 이와같이 외부렌즈의 크기가 작아짐에 따라, 화소어레이의 중심부분으로는 평행광이 입사하는 반면에, 화소어레이의 가장자리부분으로는 일정한 경사각(oblinque angle)을 갖는 경사입사광이 입사하게 되어 이미지센서의 품질을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.

즉, 화소어레이의 가장자리 부분으로 입사하는 빛은 일정한 경사각을 갖게 되므로, 원하는 촛점특성을 갖지 못할뿐만 아니라 인접 화소간의 크로스토크(cross talk) 현상도 유발하게 된다. 또한, 화소어레이의 중앙부분과 가장자리 부분은 광감지 특성에 있어 심한 편차를 나타내게 되므로 전체적인 이미지센서의 광감지 특성이 저하되는 단점이 있었다.

따라서, 이러한 단점을 보완해주기 위해 외부렌즈의 디자인을 변경하거나 또는 마이크로렌즈 어레이의 구조를 변경해 주는 기술이 제안되었다.

그중에서 외부렌즈의 디자인을 변경하는 기술은, 외부렌즈의 가격 자체가 비싸고 또한, 적절한 수광특성을 갖는 외부렌즈를 디자인하기가 매우 어렵기 때문에 많이 채택되고 있지 않는 실정이며, 화소어레이의 중심방향으로 마이크로렌즈를 약간씩 쉬프트(shift)시켜 형성하는 방법이 제안되었다.

도1은 외부렌즈의 종류에 따라 화소어레이의 중심부분으로부터의 거리에 따른 경사 입사각의 증가관계를 나타낸 그래프로서, (a)에 도시된 그래프는 통상적인 외부렌즈를 사용한 경우를 도시한 그래프이고, (b)에 도시된 그래프는 0.35㎛ 이하 의 초소형 이미지센서에 적용되는 최신 외부렌즈에 관한 그래프이다.

도1의 (a) 그래프를 참조하면, 종래에 통상적인 외부렌즈를 사용할 경우에는, 화소어레이의 중심으로부터의 거리에 비례하여 경사입사각이 선형적(linear)으로 증가하고 있음을 알 수 있다.

따라서, 이와같은 외부렌즈를 사용하는 경우에는 마이크로렌즈와 마이크로렌즈 사이의 스페이스는 동일하게 유지하면서 마이크로렌즈의 사이즈를 통상적인 키기보다 작게 형성하면, 결과적으로 마이크로렌즈가 화소어레이의 중심방향으로 약간씩 쉬프트되어 형성되므로, 전술한 문제점들을 해결할 수 있었다.

즉, 포토다이오드의 중심축에 마이크로렌즈의 중심축이 센터링되도록 마이크로렌즈의 사이즈가 결정된 구조에서, 마이크로렌즈 사이의 스페이스는 일정하게 유지하면서, 마이크로렌즈의 사이즈를 감소시켜 형성하면 마이크로렌즈들은 중심방향으로 약간씩 쉬프트 되어 형성된다.

이하에서 도2a 내지 도2b를 참조하여 통상적인 외부렌즈를 사용하는 경우에, 경사입사각의 영향을 보정한 종래기술에 따른 마이크로렌즈 어레이의 구조에 대해 설명한다.

먼저, 도2a는 수십내지 수백만개의 단위화소로 이루어진 화소어레이를 도시한 도면으로, 직사각형 형태를 갖는 화소어레이를 도시한 도면이다. 화소어레이에는 한변의 길이가 a 인 정방형의 마이크로렌즈 형성용 감광막이 도시되어 있다.

도2a에 도시된 마이크로렌즈 감광막은 패터닝(patterning)만 되어 있는 상태이고, 돔(dome) 형태를 갖기위한 플로우(flow) 공정은 아직 진행되지 않는 상태이 므로 정방형을 갖고 있다.

여기서, 화소어레이에 형성된 마이크로렌즈 감광막은 통상적인 마이크로렌즈 보다 사이즈가 작은 마이크로렌즈이다. 즉, 도2a에는 도시되어 있지 않지만, 하부의 포토다이오드와 마이크로렌즈의 중심축이 일치된 구조에서, 마이크로렌즈용 감광막의 가로변 길이와 세로변 길이를 a 로 감소시켜 형성하면, 화소어레이의 중심방향으로 마이크로렌즈들이 약간씩 쉬프트되어 형성된다.

이는 도2b를 참조하면, 확실히 알 수 있는데, 도2b는 도2a에 도시된 A-A' 라인에 따른 단면도를 도시한 단면도로써, 외부렌즈로 인한 문제점을 해결하기 위하여 마이크로렌즈를 화소어레이의 중심부분으로 약간씩 쉬프트시켜 형성한 모습을 보인 단면도이다. 이와같이 마이크로렌즈 어레이를 형성하면, 경사입사광의 영향을 보정할 수 있었다.

도2b에는 반도체 기판(10) 상에 형성된 포토다이오드(11)와, 포토다이오드를 덮으면서 형성된 층간절연막(12) 및 층간절연막(12) 상에 형성된 돔(dome) 형태의 마이크로렌즈(13)가 도시되어 있다. 통상적으로는 층간절연막 내부에 금속배선 및 칼라필터 등도 형성되어 있으나, 설명의 편의를 위하여 이러한 구성요소는 도시하지 않았으며, 하나의 층간절연막(12)으로 통일하여 도시하였다.

도2b를 참조하면, 마이크로렌즈와 마이크로렌즈 사이의 스페이스(d)는 일정한 반면에, 마이크로렌즈의 사이즈(critical dimension : CD)는 통상적인 사이즈 보다 감소하였으므로, 화소어레이의 중심으로 약간씩 쉬프트되어 마이크로렌즈가 형성된다.

이와같이 마이크로렌즈 어레이를 형성하면, 화소어레이의 엣지로 입사하는 경사 입사광으로 인한 영향을 보정할 수 있었다.

하지만, 회로의 최소선폭이 0.35㎛ 이하인 초소형 이미지센서에 적용되는 최신 외부렌즈는 도1의 (b)에 도시된 바와같은 수광특성을 갖는다.

즉, 화소어레이의 중심으로부터 일정 거리까지는 경사입사각의 각도가 증가하지만, 그 이상의 거리에서는 경사입사각의 증가가 둔화되어 포화(saturation)되는 비선형(nonlinear) 특성을 갖는다.

따라서, 이러한 외부렌즈를 사용하는 이미지센서에는 새로운 구조의 마이크로렌즈 어레이를 적용하여 경사입사각으로 인한 영향을 보정해 줄 필요가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 0.35㎛ 이하의 최신 이미지센서에 적용되는 외부렌즈로 인한 수광특성 열화를 보정한 마이크로렌즈 어레이를 구비한 시모스 이미지센서의 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는, 마이크로렌즈 어레이 및 상기 마이크로렌즈 어레이의 엣지영역으로 경사각을 갖는 빛이 입사하는 비선형 수광특성을 갖는 외부렌즈를 구비한 시모스 이미지센서에 있어서, 상기 마이크로렌즈 어레이는, 복수개의 마이크로렌즈로 구성되되, 상기 마이크로렌즈와 마이크로렌즈 사이의 스페이스는 실질적으로 동일하고, 상기 마이크로렌즈의 세로길이는 상기 마이크로렌즈 어레이의 수직 엣지로 입사하는 경사광의 영향을 보정할 수 있도록 상기 마이크로렌즈 어레이의 수직방향의 엣지에서 시뮬레이션을 수행하여 경사 입사광으로 인한 오차를 측정하고, 상기 오차를 보정할 수 있는 길이를 가지며, 상기 마이크로렌즈의 가로길이는 상기 마이크로렌즈 어레이의 수평 엣지로 입사하는 경사광의 영향을 보정할 수 있도록 상기 마이크로렌즈 어레이의 수평방향의 엣지에서 시뮬레이션을 수행하여 경사 입사광으로 인한 오차를 측정하고, 상기 오차를 보정할 수 있는 길이를 갖되, 상기 마이크로렌즈의 세로길이와 상기 마이크로렌즈의 가로길이를 서로 다른 비율로 감소시켜 경사 입사광의 영향을 보정하도록 하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서를 제공한다.

본 발명에서는 0.35㎛ 이하의 최소회로 선폭이 적용되는 미세 시모스 이미지센서에서, 현재 적용되고 있는 외부렌즈의 수광특성과 부합하는 마이크로렌즈 어레이 구조를 구비한 시모스 이미지센서의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 마이크로렌즈의 사이즈를 감소시키는 개념을 도시한 도면으로, 이를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예를 설명한다.

전술한 바와같이, 0.35㎛ 이하의 최소선폭이 적용되는 초미세 시모스 이미지센서에서는 외부렌즈의 수광특성이 도1의 (b)에 도시된 바와같으므로, 종래의 마이크로렌즈 어레이 구조를 그대로 적용할 수가 없다.

즉, 종래기술에서는 화소어레이 중심으로부터의 거리에 비례하여 경사입사각의 크기가 증가하고 있으므로, 정방형 마이크로렌즈 감광막의 가로변/세로변 길이를 동일하게 감소시키면 경사입사광에 의한 단점이 보정할 수 있었다.

하지만, 도1의 (b)에 도시된 그래프와 같은 수광특성을 갖는 외부렌즈를 사용하는 경우에는 이에 부합하는 새로운 마이크로렌즈 어레이 구조가 필요하다.

도3a는 이러한 점을 감안한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로렌즈 사이즈 감소에 대한 개념을 도시한 도면이다.

먼저, 통상적인 마이크로렌즈 보다 사이즈가 감소한 마이크로렌즈를 사용하는 것은 종래기술과 동일하나, 가로변 길이가 감소하는 정도와 세로변 길이가 감소하는 정도가 서로 다른 점이 종래기술과 다른 점이다.

도3a에 도시된 바와같이 화소어레이에서 마이크로렌즈는 정방형이 아니라 가로변과 세로변의 길이가 서로 다른 형태를 갖고 있는데, 이는 각각 수직 방향엣지와 수평방향 엣지에서 경사입사광으로 인한 영향을 보정하기 위해서이다.

마이크로렌즈용 감광막을 가로변으로는 어느정도나 감소시켜야 수평방향 엣지에서의 경사입사광으로 인한 영향을 보정할 수 있는지, 또는 세로변으로는 얼만큼이나 감소시켜야 수직방향 엣지에서의 경사입사광으로 인한 영향을 보정할 수 있는지는 시뮬레이션을 통해 결정한다.

도4는 이와같은 감소정도를 설정하기 위한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면으로, 이를 참조하여 설명한다. 우선, 외부렌즈 제조사에서 제공하는 데이터 중에는 화소어레이의 크기에 따라, 각 엣지영역에서의 경사입사각에 대한 데이터가 제공된다. 이러한 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하면, 각각의 엣지부분에서 포토다이오드의 중심과 집광된 입사광의 중심이 어느정도나 벗어나 있는지에 대한 결과를 얻을 수 있다.

도4에서 X축 및 Y축은 모두 길이에 대한 것이며, 단위는 ㎛ 이다. 그리고, Y 축으로 -6.5㎛ 에 해당하는 부분이 실리콘 기판표면으로써, 포토다이오드의 표면에 해당하며, X축으로 0 ㎛에 해당하는 부분이 포토다이오드의 중심이다. 또한, 도4에 도시된 시뮬레이션은 마이크로렌즈를 쉬프트 시키지 않고 포토다이오드의 중심에 일치시킨 경우를 시뮬레이션한 것이다.

이러한 점을 참조하면, 도4의 (a)에 도시된 그래프는 화소어레이의 중심부분으로 평행광이 입사하는 경우를 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프이다. 이를 참조하면, 경사입사각이 0°(평행광 이므로)인 경우에는 포토다이오드의 중심과 집광된 입사광의 중심이 일치하고 있음을 알 수 있다.

도4의 (b)에 도시된 그래프는, 화소어레이의 왼쪽 엣지부분에서 21°의 최대경사각을 갖는 경사광이 입사하는 경우를 시뮬레이션한 그래프로써 이를 참조하면, 포토다이오드의 중심과 집광된 경사 입사광의 중심이 서로 일치하고 있지 않고, 많이 어긋나 있음을 알 수 있으며, 또한 벗어난 정도가 얼만큼인지도 알 수 있다.

따라서, 도4의 (b) 그래프에 도시된 오차를 보정해 주기 위해서는, 마이크로렌즈를 화소어레이의 중심쪽( 도4(b)에서는 오른쪽 )으로 쉬트프시켜 형성하면 된다.

이와같은 시뮬레이션 결과를 통해, 화소어레이의 각각의 엣지에서 오차가 발생한 정도를 측정할 수 있으며, 이를 보정해 주기 위한 마이크로렌즈의 가로길이와 세로길이가 얼마만큼 감소해야 하는지 결정할 수 있다.

간단한 예를 들어 설명한다. 만일, 640 ×480 의 화소어레이에서 화소어레이의 왼쪽 엣지영역으로 21°의 최대경사각을 갖는 경사광이 입사할 경우에, 왼쪽엣지에서 포토다이오드의 중심과 집광된 입사광의 중심과의 차이가 1.6㎛ 정도라고 시뮬레이션을 통해 확인되면, 이를 이용하여 마이크로렌즈 가로변의 감소량을 계산할 수 있다.

우선, 마이크로렌즈와 마이크로렌즈 사이의 스페이스는 일정하게 유지되므로, 각각의 마이크로렌즈 감광막의 가로변 길이가 얼만큼 감소하면, 중앙으로부터 320 번째에 위치한 마이크로렌즈가 1.6㎛ 정도 쉬프팅되는지 수학적으로 계산해 낼 수 있다.

이와같은 감소된 가로변 길이를 갖게 끔 마이크로렌즈를 형성하면, 가장 왼쪽엣지에 형성된 마이크로렌즈(중심으로부터 320번째 마이크로렌즈)는 화소어레이의 중심부분으로 1.6㎛ 정도 쉬프트되어 형성되므로, 경사입사광으로 인한 영향을 보정할 수 있다.

화소어레이의 왼쪽엣지에 해당하는 이러한 시뮬레이션 결과는 오른쪽 엣지에도 그대로 적용될 수 있다.

마찬가지로, 화소어레이의 위쪽 엣지에서도 동일한 시뮬레이션을 수행하면, 위쪽 엣지에서 포토다이오드의 중심과 집광된 경사 입사광의 중심이 얼마만큼 어긋나고 있는지를 알 수 있다.

위쪽엣지에서는 벗어난 정도가 1.2㎛ 정도라고 가정하면, 전술한 바와같은 동일한 과정을 240 개의 마이크로렌즈를 대상으로 산술하여, 각각의 마이크로렌즈 감광막의 세로변 길이가 얼만큼 감소되면, 중앙으로부터 240 번째 마이크로렌즈가 1.2㎛ 정도 쉬프팅되는지 계산해 낼 수 있다.

이와같이, 본 발명의 제 1 실시예에서는 마이크로렌즈 감광막 패턴의 가로변 과 세로변의 길이를 서로 다른 비율로 감소시켜 마이크로렌즈 어레이를 구성하여, 외부렌즈로 인한 경사입사광의 영향을 보정하였다.

도5a 내지 도5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시모스 이미지센서에서 마이크로렌즈 어레이가 화소어레이의 중앙쪽으로 쉬프팅 되기 전/후의 단면구조를 도시한 도면으로, 반도체 기판(20) 상에 형성된 포토다이오드(21)와, 포토다이오드를 덮으면서 형성된 층간절연막(22) 및 층간절연막(22) 상에 형성된 돔(dome) 형태의 마이크로렌즈(23)가 도시되어 있다.

도5a에는 마이크로렌즈가 중앙쪽으로 쉬프팅되어 형성되어 있지않아, 오차가 발생한 모습을 도시한 도면이며, 도5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 마이크로렌즈가 화소어레이의 중앙쪽으로 쉬트핑되어 형성되어, 경사입사광으로 인한 오차를 보정하고 있는 모습을 도시한 도면이다.

도5a에 도시된 마이크로렌즈는 통상적인 사이즈(D1)를 갖고 있으며, 또한 마이크로렌즈 사이의 스페이스(b) 역시 일정하다. 반면에, 도5b에 도시된 마이크로렌즈는 작은 사이즈(D2 : D1 〉D2)를 갖고 있으며, 마이크로렌즈 사이의 스페이스는 일정하므로, 마이크로렌즈가 화소어레이의 중앙쪽으로 쉬프팅되어 형성된다.

다음으로, 도6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다.

도6의 원 내부에 형성된 마이크로렌즈 감광막 패턴은 한 변의 길이가 c 인 정방형의 마이크로렌즈 감광막 패턴이며, 여기서 한변의 길이 c는 통상적인 마이크로렌즈 한변의 길이보다 작은 값이다.

또한, 길이 c는 전술한 수직 엣지에 대한 시뮬레이션 결과를 토대로 설정하 는데, 이러한 과정은 본 발명의 제 1 실시에에서 설명하였으므로 이에 대해서는 생략한다.

그리고 원 밖에 위치한 마이크로렌즈는 한 변의 길이가 d인 정방형 마이크로렌즈 감광막 패턴이며, 여기서 한변의 길이 d 역시, 통상적인 마이크로렌즈 한변의 길이보다 작은 값이다.

길이 d도 시뮬레이션 결과를 토대로 설정되는데, 이때의 시뮬레이션은 직사각형 화소어레이의 각 꼭지점 영역(다시 말하면, 대각선 방향 엣지)에서 수행된다. 이러한 시뮬레이션 결과를 통해 화소어레이의 대각선 방향 엣지에서, 포토다이오드의 중심과 집광된 경사 입사광의 중심이 얼마만큼 어긋나고 있는지를 알 수 있으며 이를 토대로 길이 d 를 설정한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명을 적용하면, 칩 사이즈의 감소에 따른 외부렌즈의 최적구조에 맞는 마이크로렌즈 어레이를 형성할 수 있어 경사입사광으로 인한 광 특성 저하를 최소화해 줌으로써 기존에 문제시 되었던 화소어레이의 중심부분과 엣지부분의 명암차 이 문제를 비롯한 광감도, 데드존 특성 및 누화현상을 해결해 줌으로써 특성향상에 따른 경쟁력 확보에 기여할 수 있다.

Claims (5)

1. 마이크로렌즈 어레이 및 상기 마이크로렌즈 어레이의 엣지영역으로 경사각을 갖는 빛이 입사하는 비선형 수광특성을 갖는 외부렌즈를 구비한 시모스 이미지센서에 있어서,

   상기 마이크로렌즈 어레이는,

   복수개의 마이크로렌즈로 구성되되, 이웃하는 상기 마이크로렌즈 간의 스페이스는 실질적으로 동일하고,

   상기 마이크로렌즈의 세로길이는 상기 마이크로렌즈 어레이의 수직 엣지로 입사하는 경사광의 영향을 보정하고, 상기 마이크로렌즈의 가로길이는 상기 마이크로렌즈 어레이의 수평 엣지로 입사하는 경사광의 영향을 보정하기 위하여 상기 마이크로렌즈 어레이의 중앙에서 엣지 방향으로 상기 마이크로렌즈의 세로길이와 상기 마이크로렌즈의 가로길이를 서로 다른 비율로 감소시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   시모스 이미지센서는 0.35㎛ 이하의 최소 회로선폭을 갖는 반도체 제조공정을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 외부렌즈는,

   상기 화소어레이의 중심으로부터 일정 거리까지는 경사입사각의 각도가 증가하지만, 그 이상의 거리에서는 경사입사각의 증가가 둔화되어 포화되는 비선형 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서.

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