KR101709941B1 - 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법 - Google Patents

이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101709941B1
KR101709941B1 KR1020090118151A KR20090118151A KR101709941B1 KR 101709941 B1 KR101709941 B1 KR 101709941B1 KR 1020090118151 A KR1020090118151 A KR 1020090118151A KR 20090118151 A KR20090118151 A KR 20090118151A KR 101709941 B1 KR101709941 B1 KR 101709941B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photoelectric conversion
conversion element
response
image sensor
electrical signal
Prior art date
Application number
KR1020090118151A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110061678A (ko
Inventor
로이. 포썸 에릭
김석필
박윤동
오훈상
배형진
윤태응
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090118151A priority Critical patent/KR101709941B1/ko
Priority to US12/958,799 priority patent/US8625016B2/en
Publication of KR20110061678A publication Critical patent/KR20110061678A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101709941B1 publication Critical patent/KR101709941B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14641—Electronic components shared by two or more pixel-elements, e.g. one amplifier shared by two pixel elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H01L27/14647—Multicolour imagers having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier
    • H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2209/00—Details of colour television systems
    • H04N2209/04—Picture signal generators
    • H04N2209/041—Picture signal generators using solid-state devices
    • H04N2209/042—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor
    • H04N2209/047—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor using multispectral pick-up elements

Abstract

2-레이어 구조를 갖는 이미지 센서가 개시된다. 상기 이미지 센서는 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자와, 상기 제1광전 변환 소자의 하부에 형성된 광전자 베리어와, 상기 광전자 베리어의 하부에 형성되고 상기 광전자 베리어를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자를 포함한다.
광전자 베리어, 광전 변환 소자

Description

이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법 {Image sensor, image processing apparatus having the same, and method for manufacturing the image sensor}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 이미지 처리 기술에 관한 것으로, 특히 2-레이어(layer) 구조를 갖는 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것이다.
이미지 센서는 광학 신호들을 디지털 신호들로 변환할 수 있는 장치이다. 일반적인 이미지 센서는 복수의 픽셀들과 신호 처리 회로를 포함한다.
상기 복수의 픽셀들 각각은 광전 변환 소자와 복수의 트랜지스터들을 포함한다. 상기 복수의 트랜지스터들은 상기 광전 변환 소자에 의하여 생성된 픽셀 신호를 상기 신호 처리 회로로 전송하기 위하여 사용된다.
상기 신호 처리 회로는 상기 복수의 픽셀들 각각으로부터 출력된 픽셀 신호를 처리하여 광학 신호들에 상응하는 디지털 신호들을 생성한다. 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 회로로부터 출력된 디지털 신호들에 응답하여 광학 이미지에 상응하는 디지털 이미지를 디스플레이한다.
디지털 이미지의 화질은 신호 처리 회로의 신호 처리 기능뿐만 아니라 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 픽셀의 구조에 영향을 받는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 새로운 구조, 즉 2-레이어 구조를 갖는 이미지 센서와 이의 제조 방법, 및 상기 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자와, 상기 제1광전 변환 소자의 하부에 형성된 광전자 베리어와, 상기 광전자 베리어의 하부에 형성되고 상기 광전자 베리어를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자를 포함한다.
상기 이미지 센서는 상기 제2광전 변환 소자의 하부에 형성되고, 상기 제2광전 변환 소자를 통과한 입사광을 상기 제2광전 변환 소자의 내부로 반사시키기 위한 반사막을 더 포함한다.
상기 광전자 베리어는 실리콘산화막(SiO2), 실리콘질화막(SiN) 또는 실리콘산질화막(SiON)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 센서는 투명 전극과, 상기 투명 전극을 통과한 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자와, 상기 제1광전 변환 소자를 통과한 상기 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자를 포함한다.
상기 이미지 센서는 상기 제2광전 변환 소자를 통과한 상기 입사광을 상기 제2광전 변환 소자의 내부로 반사시키기 위한 반사막을 더 포함한다. 상기 투명 전극으로 바이어스 전압이 공급된다. 상기 이미지 센서는 BIS (Backside illumination) CMOS 이미지 센서이다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 장치는 이미지 센서와 상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자와, 상기 제1광전 변환 소자의 하부에 형성된 광전자 베리어와, 상기 광전자 베리어의 하부에 형성되고 상기 광전자 베리어를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자를 포함한다.
상기 이미지 센서는 상기 제2광전 변환 소자의 하부에 형성되고, 상기 제2광전 변환 소자를 통과한 입사광을 상기 제2광전 변환 소자의 내부로 반사시키기 위한 반사막을 더 포함한다. 상기 광전자 베리어는 실리콘산화막(SiO2), 실리콘질화막(SiN) 또는 실리콘산질화막(SiON)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 센서는 투명 전극과, 상기 투명 전극을 통과한 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자와, 상기 제1광전 변환 소자를 통과한 상기 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자를 포함한다.
상기 이미지 센서는 상기 제2광전 변환 소자를 통과한 상기 입사광을 상기 제2광전 변환 소자의 내부로 반사시키기 위한 반사막을 더 포함한다. 상기 투명 전극으로 바이어스 전압이 공급된다. 상기 이미지 센서는 BIS CMOS 이미지 센서일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조 방법은 하부 광전 변환 소자를 형성하는 단계; 상기 하부 광전 변환 소자의 상부에 광전자 베리어를 형성하는 단계; 및 상기 광전자 베리어의 상부에 상부 광전 변환 소자를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 상부 광전 변환 소자는 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하고, 상기 하부 광전 변환 소자는 상기 광전자 베리어를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 센서 제조 방법은 하부 광전 변환 소자를 형성하는 단계; 상기 하부 광전 변환 소자의 상부에 상부 광전 변환 소자를 형성하는 단계; 및 상기 상부 광전 변환 소자의 상부에 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 상부 광전 변환 소자는 상기 투명 전극을 통과한 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하고, 상기 하부 광전 변환 소자는 상기 상부 광전 변환 소자를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는 2-레이어 구조를 이용하여 선명한 색상을 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이 해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 실시 예에 따른 이미지 센서의 픽셀의 단면도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 이미지 센서의 픽셀(40)은 제1광전 변환 소자(10), 광전자 배리어 (photoelectron barrier; 15), 제2광전 변환 소자(20), 및 반사막(30)을 포함한다.
제1광전 변환 소자(10)는 입사광, 예컨대 필터를 통과한 입사광에 응답하여 제1전기 신호, 예컨대 광 전하를 생성할 수 있다. 제1광전 변환 소자(10)는 광 감지 소자로서 포토 다이오드(photodiode), 포토 트랜지스터(photo transistor) 또는 핀드 포토다이오드 (pinned photodiode)로 구현될 수 있다.
예컨대, 제1광전 변환 소자(10)는 P-타입 반도체 층(P)과 N-타입 반도체 층 (N)이 접합된 PN 접합 다이오드일 수 있다. 제1광전 변환 소자(10)는 반도체 기판의 표면으로부터 1000nm이내에 구현될 수 있다.
제1광전 변환 소자(10)의 하부에 형성되는 광전자 배리어(15)는 제1광전 변환 소자(10)에 의하여 생성된 제1전기 신호가 제2광전 변환 소자(20)로 확산되는 것 또는 제2광전 변환 소자(20)에 의하여 생성된 제2전기 신호가 제1광전 변환 소자(10)로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
광전자 배리어(15)는 실리콘 산화막(silicon oxide film(layer); SiO2), 실리콘질화막(silicon nitride film(layer); SiN) 또는 실리콘산질화막(silicon oxynitride film(layer); SiON)으로 형성될 수 있다.
광전자 배리어(15)의 하부에 형성되는 제2광전 변환 소자(20)는 광전자 배리어(15)를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성할 수 있다. 제2광전 변환 소자(20)는 광 감지 소자로서 포토다이오드, 포토트랜지스터, 또는 핀드 포토다이오드로 구현될 수 있다.
예컨대, 제2광전 변환 소자(20)는 P-타입 반도체 층(P-)과 N-타입 반도체 층(N-)이 접합된 PN 접합 다이오드일 수 있다. 제2광전 변환 소자(20)는 반도체 기판의 표면으로부터 1000nm~3000nm 사이에 구현될 수 있다.
이미지 센서의 픽셀(40)에서 암전류(dark current)가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 제1광전 변환 소자(10)의 상부에 P-타입의 반도체 층이 더 형성될 수 있다. 각 반도체 층(N, P, N-, 및 P-)은 유기 반도체 재료, Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium), 퀴나크리돈 화합물(quinacridone compound), 또는 나노실리콘으로 구현될 수 있다.
반사막(30)은 제2광전 변환 소자(20)의 하부에 형성되고, 제2광전 변환 소자(20)를 통과한 입사광을 제2광전 변환 소자(20)의 내부로 반사시킬 수 있다. 즉, 이미지 센서의 픽셀(40)은 2-레이어(two-layer) 광전 변환 소자로 구현될 수 있다.
제1광전 변환 소자(10)의 상부에 형성될 수 있는 컬러 필터는 화이트 필터, 레드 필터, 그린 필터, 블루 필터, 엘로우 필터, 마제타 필터, 또는 사이언 필터일 수 있다. 따라서, 제1광전 변환 소자(10)의 상부에 형성되는 컬러 필터에 따라 제1광전 변환 소자(10)로 입사되는 입사광의 파장들과 제2광전 변환 소자(20)로 입사되는 파장들이 선택될 수 있다.
도 2는 파장에 따른 도 1에 도시된 이미지 센서의 픽셀의 흡수율과 종래의 이미지 센서의 픽셀의 흡수율을 나타내는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 레이어 1(Layer 1)은 하나의 레이어로 구현된 종래의 이미지 센서의 픽셀의 파장에 따른 흡수율 또는 투과율을 나타내고, 레이어 2(Layer 2)는 도 1에 도시된 바와 같이 2-레이어(10과 20)로 구현된 본 실시 예에 따른 이미지 센서의 픽셀(40)의 파장에 따른 흡수율 또는 투과율을 나타낸다.
종래의 이미지 센서의 픽셀의 흡수율 또는 투과율은 입사된 가시광 중에서 특정 파장들, 예컨대, 블루 영역에 속하는 파장들에서 높다. 그러나, 본 실시 예에 따른 이미지 센서의 픽셀(40)의 흡수율 또는 투과율은 입사된 가시광 중에서 대부분의 파장들에서 일정하다.
도 3은 도 1에 도시된 이미지 센서의 픽셀에서 검출할 수 있는 파장에 따른 상대 흡수율을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 2-레이어(10과 20)로 구현된 이미지 센서의 픽셀(40)에서 검출될 수 있는 파장들은 적외선 영역의 파장들(NIR), 화이트 영역의 파장들 (White), 마젠타 영역의 파장들(Magenta), 사이언 영역의 파장들(Cyan), 옐로우 영역의 파장들(Yellow), 레드 영역의 파장들(Red), 그린 영역의 파장들(Green), 블루 영역의 파장들(Blue), 또는 자외선 영역의 파장들(UV)이다. 도 3에는 각 파장에 따른 상대 흡수율이 도시되어 있다.
도 4는 본 실시 예에 따른 트랜스퍼 게이트들을 포함하는 이미지 센서의 픽셀의 단면도를 나타내고, 도 5a는 도 4에 도시된 이미지 센서의 픽셀과 리드아웃 회로를 포함하는 회로도를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 이미지 센서의 픽셀(40)은 제1광전 변환 소자(10), 광전자 배리어(15), 제2광전 변환 소자(20), 반사막(30), 제1전송 게이트(TX1), 및 제2전송 게이트(TX2)를 포함한다. 도 1과 도 4를 참조하면, 동일한 도면 번호(10, 15, 20, 및 30)는 동일한 기능과 구조를 갖는다.
도 4와 도 5a를 참조하면, 제1전송 게이트(TX1)는 제1게이팅 신호(TG1)에 응답하여 제1광전 변환소자(10)에 의하여 생성된 제1전기 신호를 플로팅 확산 노드 (FD)로 전송한다.
제2전송 게이트(TX2)는 제2게이팅 신호(TG2)에 응답하여 제2광전 변환소자 (20)에 의하여 생성된 제2전기 신호를 플로팅 확산 노드(FD)로 전송한다. 제1게이팅 신호(TG1)의 활성화 시점과 제2게이팅 신호(TG2)의 활성화 시점을 서로 다르다.
도 1과 도 4에 도시된 이미지 센서의 픽셀(40)은 제1광전 변환 소자(10)의 상부에 형성되는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터가 화이트 필터인 경우, 제1광전 변환 소자(10)는 상기 화이트 필터를 통과한 입사광, 즉 가시광 중에서 블루 영역에 속하는 파장들에 응답하여 제1전기 신호를 생성할 수 있다. 제2광전 변환 소자(20)는 광전자 베리어(15)를 통과한 입사광 중에서 그린 영역에 속하는 파장들 또는 블루 영역에 속하는 파장들에 응답하여 제2전기 신호를 생성할 수 있다.
상기 컬러 필터가 마젠타 필터인 경우, 제1광전 변환 소자(10)는 상기 마젠타 필터를 통과한 입사광 중에서 블루 영역에 속하는 파장들에 응답하여 제1전기 신호를 생성한다. 제2광전 변환 소자(20)는 광전자 베리어(15)를 통과한 입사광 중에서 레드 영역에 속하는 파장들에 응답하여 제2전기 신호를 생성할 수 있다.
상기 컬러 필터가 그린 필터인 경우, 제1광전 변환 소자(10)는 상기 그린 핑터를 통과한 입사광 중에서 그린 영역에 속하는 파장들 중에서 일부의 파장들에 응답하여 제1전기 신호를 생성할 수 있다. 제2광전 변환 소자(20)는 광전자 베리어(15)을 통과한 입사광 중에서 상기 그린 영역에 속하는 파장들 중에서 나머지 일부의 파장들에 응답하여 제2전기 신호를 생성할 수 있다.
도 5b는 도 5a에 도시된 회로의 동작을 제어하기 위한 신호들의 타이밍 도를 나타낸다. 도 5a와 도 5b를 참조하면, 이미지 센서의 픽셀(40)은 2-레이어 광전 변환 소자, 즉 제1광전 변환 소자(10)와 제2광전 변환 소자(20)를 포함할 수 있다.
플로팅 확산 노드(FD)는 리셋 신호(RST)에 응답하여 스위칭되는 리셋 회로 (RX)에 의하여 리셋될 수 있다. 소스 팔로워 버퍼 증폭기(source follower buffer amplifier) 역할을 수행하는 드라이브 트랜지스터(DX)는 플로팅 확산 노드(FD)의 전기 신호에 응답하여 버퍼링 동작을 수행할 수 있다. 선택 트랜지스터(SX)는 제어 신호(SEL)에 응답하여 드라이브 트랜지스터(DX)로부터 출력된 픽셀 신호(PDout)를 컬럼 라인으로 출력할 수 있다.
제1전송 게이트(TX1)는 제1레벨을 갖는 제1게이팅 신호(TG1(V1))에 응답하여 제1광전 변환소자(10)에 의하여 생성된 제1전기 신호를 플로팅 확산 노드(FD)로 전송한다. 제2전송 게이트(TX2)는 제2레벨을 갖는 제2게이팅 신호(TG2(V2))에 응답하여 제2광전 변환소자 (20)에 의하여 생성된 제2전기 신호의 일부를 플로팅 확산 노드(FD)로 전송하고 제3레벨을 갖는 제2게이팅 신호(TG2(V3))에 응답하여 제2광전 변환소자(20)에 의하여 생성된 제2전기 신호의 나머지 일부를 플로팅 확산 노드 (FD)로 전송할 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 이미지 센서의 픽셀의 단면도를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 이미지 센서의 픽셀(41)은 제1광전 변환 소자(10), 제2광전 변환 소자(20), 반사막(30), 투명 전극(35), 및 전극(TX3)을 포함한다.
제1광전 변환 소자(10)는 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하고, P-타 입 반도체 층(P)과 N-타입 반도체 층(N)이 결합된 PN 접합의 포토다이오드로 구현될 수 있다. 제1광전 변환 소자(10)의 하부에 형성된 제2광전 변환 소자(20)는 제1광전 변환 소자(10)를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성한다. 제2광전 변환 소자(20)는 P-타입 반도체 층(P-)과 N-타입 반도체 층(N-)이 접합된 PN 접합 다이오드로 구현될 수 있다.
투명 전극(35)은 ITO(Indium tin oxide)일 수 있다. 투명 전극(35)은 제1광전 변환 소자(10)의 상부에 소정의 두께로 형성되고, 외부로부터 공급되는 바이어스 전압(Vbias)을 수신한다. 도 7에 도시된 바와 같이 바이어스 전압(Vbias)에 의하여, 제1광전 변환 소자(10)와 제2광전 변환 소자(20) 각각에서 생성된 전기 신호, 예컨대 광 전하는 전극(TX3)으로 이동한다. 실시 예에 따라 전극(TX3)은 플로팅 확산 노드(FD)의 일부일 수 있다. 다른 실시 예에 따라 전극(TX3)은 제1광전 변환 소자(10)와 제2광전 변환 소자(20) 각각에서 생성된 전기 신호, 예컨대 광 전하를 플로팅 확산 노드(FD)로 전송할 수 있는 전송 게이트일 수 있다.
투명 전극(35)의 상부에는 컬러 필터가 구현될 수 있다. 픽셀(41)을 포함하는 이미지 센서는 BSI(Backside Illumination) 구조를 갖는 CMOS 이미지 센서일 수 있다. 반사막(30)은 제2광전 변환 소자(20)의 하부에 형성되고, 제2광전 변환 소자 (20)를 통과한 입사광을 제2광전 변환 소자(20)의 내부로 반사하는 역할을 수행한다.
도 7은 도 6에 도시된 제1광전 변환 소자와 제2광전 변환 소자 각각에서 생성되는 광 전하들의 움직임을 순차적으로 나타낸다. 도 7을 참조하면, (a)는 제1광 전 변환 소자(10)와 제2광전 변환 소자(20) 각각에서 생성된 광 전하들이 제1광전 변환 소자(10)와 제2광전 변환 소자(20) 각각에 형성된 N-타입 영역(N과 N-)에서 축적되는 과정을 나타낸다. (b)는 바이어스 전압(예컨대, 0V)이 투명 전극(35)에 공급될 때, 제2광전 변환 소자(20)의 N-타입 영역(N-)에 축적된 광 전하들 중에서 제1파장들에 응답하여 생성된 광 전하들을 리드아웃(readout)하는 과정을 나타낸다. 상기 제1파장들은 그린 영역의 파장들 또는 레드 영역의 파장들일 수 있다.
(c)는 (b)단계에 공급된 바이어스 전압(예컨대, 0V)보다 높은 전압(예컨대, 0.5V)이 투명 전극(35)에 공급될 때, 제2파장들에 응답하여 제2광전 변환 소자(20)에서 생성된 광 전하들을 리드아웃하는 나타낸다. 상기 제2파장들은 그린 영역의 파장들 또는 레드 영역의 파장들일 수 있다. (d)는 (c)단계에 공급된 바이어스 전압(예컨대, 0.5V)보다 높은 전압(예컨대, 1V)이 투명 전극(35)에 공급될 때, 제1광전 변환 소자(10)의 N-타입 영역(N)에서 생성된 광 전하들을 리드아웃하는 과정을 나타낸다.
투명 전극(35)으로 공급되는 바이어스 전압(Vbias)은 제1광전 변환 소자(10)와 제2광전 변환 소자(20) 각각에서 생성된 광 전하들을 노드(TX3)로 전송하는 것을 제어한다.
도 8은 도 6에 도시된 이미지 센서의 픽셀과 리드아웃 회로를 포함하는 회로도를 나타낸다. 도 6부터 도 8을 참조하면, 이미지 픽셀(41)은 제1광전 변환 소자(10), 제2광전 변환 소자(20), 및 투명 전극(35)을 포함한다. 외부로부터 공급되는 바이어스 전압(Vbias)은 제1광전 변환 소자(10)에 의하여 생성된 광 전하들을 플로팅 확산 노드(FD)로 전송하는 것을 제어한다.
보다 구체적으로, 플로팅 디퓨전 노드(FD)에 접속된 제1광전 변환 소자(10)는 제1레벨을 갖는 바이어스 전압(V1)에 응답하여 제1광전 변환 소자(10)에 의하여 생성되는 광 전하들을 플로팅 확산 노드(FD)로 전송한다. 따라서 플로팅 확산 노드(FD)로 전송된 광 전하들에 의하여 생성된 픽셀 신호(PDout)는 드라이브 트랜지스터(DX)와 선택 트랜지스터(SX)를 통하여 컬럼 라인으로 출력된다.
플로팅 확산 노드(FD)에 접속된 제2광전 변환 소자(20)는 제2레벨 또는 제3레벨을 갖는 바이어스 전압(V2 또는 V3)에 응답하여 제2광전 변환 소자(20)에 의하여 생성된 광 전하들을 플로팅 확산 노드(FD)로 전송한다. 따라서 플로팅 확산 노드(FD)로 전송된 광 전하들에 의하여 생성된 픽셀 신호 (PDout)는 드라이브 트랜지스터(DX)와 선택 트랜지스터(SX)를 통하여 컬럼 라인으로 출력된다.
실시 예에 따라, 투명 전극(35)으로 공급되는 각 바이어스 전압(Vbias)의 레벨과 공급 시점은 도 9에 도시된 수직 디코더/로우 드라이버에 의하여 제어될 수 있다.
도 9는 도 1 또는 도 6에 도시된 이미지 센서의 픽셀을 포함하는 이미지 센서의 블록도를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 이미지 센서(200)는 타이밍 컨트롤러(90), 수직 디코더/로우 드라이버(100), 픽셀 어레이(110), 액티브 로드 블럭(120), 리드아웃 회로 (130), 데이터 출력 블럭(140), 및 수평 디코더(150)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(90)는 각 구성 요소(100, 110, 120, 130, 140, 및 150)의 동작을 제어할 수 있다. 수직 디코더/로우 드라이버(100)는 타이밍 컨트롤러(90)로부터 출력된 로우 어드레스(VDA)에 응답하여 픽셀 어레이(110)에 구현된 복수의 로우들 중에서 어느 하나의 로우를 선택할 수 있다.
픽셀 어레이(110)는 복수의 픽셀들을 포함하며, 상기 복수의 픽셀들 각각은 도 1 또는 도 6에 도시된 2-레이어 구조를 갖는 픽셀(40 또는 41)로 구현될 수 있다. 픽셀 어레이(110)는 복수의 컬럼 라인들(PX1~PXm)을 포함할 수 있다. 복수의 컬럼 라인들(PX1~PXm) 각각에는 컬럼 방향으로 배열된 복수의 픽셀들이 접속될 수 있다.
액티브 로드 블럭(120)은 복수의 컬럼 라인들(PX1~PXm) 각각으로부터 출력된 픽셀 신호를 리드아웃 회로(130)로 전송하는 것을 제어한다.
리드아웃 회로(130)는 각 컬럼 라인(PX1~PXm)으로부터 생성된 각 픽셀 신호를 처리, 예컨대 CDS 또는 ADC할 수 있는 신호 처리 회로이다. 실시 예에 따라, 리드아웃 회로(130)는 복수의 CDS(correlated double sampling) 회로들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 CDS 회로들 각각은 복수의 컬럼 라인들(PX1~PXm) 각각에 접속되고, 상기 복수의 컬럼 라인들(PX1~PXm) 각각으로부터 출력된 픽셀 신호에 CDS를 수행하고 CDS된 픽셀 신호를 생성할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 리드아웃 회로(130)는 복수의 아날로그-디지털 변환기들을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 아날로그-디지털 변환기들 각각은 상기 복수의 CDS 회로들 각각에 접속되어 CDS된 픽셀 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
데이터 출력 블럭(140)은 리드아웃 회로(130)로부터 출력된 디지털 신호를 출력 신호(Dout)로서 출력할 수 있다. 데이터 출력 블럭(140)은 수평 디코더(150)로부터 출력된 컬럼 선택 신호들 (CSEL1~CSELm) 각각에 응답하여 리드아웃 회로(130)로부터 출력된 디지털 신호를 출력 신호(Dout)로서 출력할 수 있다.
수평 디코더(150)는 타이밍 컨트롤러(90)로부터 출력된 컬럼 어드레(HDA)를 디코딩하여 복수의 컬럼 선택 신호들(CSEL1~CSELm)을 생성한다.
타이밍 컨트롤러(90)는 외부로부터 입력된 제어 신호들에 응답하여 수직 디코더/로우 드라이버(100)의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호, 액티브 로브 회로(120)의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호(PS_ENB), 리드아웃 회로(130)의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어신호(CDS_ENB), 데이터 출력 블락(140)의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어신호, 및 수평 디코더의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호를 생성한다.
이미지 센서(200)가 도 6에 도시된 픽셀들(41)로 구현되는 경우, 이미지 센서(200)는 바이어스 전압(Vbias)을 투명 전극(35)으로 공급할 수 있는 전압 발생기를 더 포함할 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 장치의 블럭도를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 이미지 처리 장치 장치(300)는 디지털 카메라, 디지털 카메라가 내장된 이동 전화기, 또는 디지털 카메라가 내장된 모든 전자 장치를 포함한다. 이미지 처리 장치(300)는 2차원 이미지 정보 또는 3차원 이미지 정보를 처리할 수 있다.
이미지 처리 장치(300)는 도 1 또는 도 6에 도시된 2-레이어 구조를 갖는 이 미지 센서(200), 및 이미지 센서(200)의 동작을 제어하기 위한 프로세서(210)를 포함할 수 있다. 이미지 처리 장치(300)는 이미지 센서(200)로부터 캡처된 정지 영상 또는 동영상을 저장할 수 있는 메모리 장치(220)를 포함할 수 있다. 메모리 장치(220)는 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있다. 상기 비휘발성 메모리 장치는 복수의 비휘발성 메모리 셀들을 포함할 수 있다.
이미지 처리 장치(300)는 인터페이스(230)를 더 포함할 수 있다. 인터페이스 (230)는 영상 표시 장치와 같은 출력 장치일 수 있다. 실시 예에 따라, 인터페이스(230)는 키보드, 마우스, 또는 터치 패드와 같은 입력 장치일 수 있다. 이미지 센서(200)에 의하여 생성된 이미지 데이터는 프로세서(210)의 제어 하에 메모리 장치(220)에 저장되거나 상기 영상 표시 장치를 통하여 디스플레이될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 실시 예에 따른 이미지 센서의 픽셀의 단면도를 나타낸다.
도 2는 파장에 따른 도 1에 도시된 이미지 센서의 픽셀의 흡수율과 종래의 이미지 센서의 픽셀의 흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시된 이미지 센서의 픽셀에서 검출할 수 있는 파장에 따른 상대 흡수율을 나타낸다.
도 4는 본 실시 예에 따른 트랜스퍼 게이트들을 포함하는 이미지 센서의 픽셀의 단면도를 나타낸다.
도 5a는 도 4에 도시된 이미지 센서의 픽셀과 리드아웃 회로를 포함하는 회로도를 나타낸다.
도 5b는 도 5a에 도시된 회로의 동작을 제어하기 위한 신호들의 타이밍 도를 나타낸다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 이미지 센서의 픽셀의 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 제1광전 변환 소자와 제2광전 변환 소자 각각에서 생성되는 광 전하들의 움직임을 순차적으로 나타낸다.
도 8은 도 6에 도시된 이미지 센서의 픽셀과 리드아웃 회로를 포함하는 회로도를 나타낸다.
도 9는 도 1 또는 도 6에 도시된 이미지 센서의 픽셀을 포함하는 이미지 센 서의 블록도를 나타낸다.
도 10은 도 9에 도시된 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 장치의 블록도를 나타낸다.

Claims (9)

  1. 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자;
    상기 제1광전 변환 소자의 하부에 형성된 광전자 베리어;
    상기 광전자 베리어의 하부에 형성되고, 상기 광전자 베리어를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자;
    제1레벨을 갖는 제1게이팅 신호에 응답하여 상기 제1광전 변환소자에 의하여 생성된 상기 제1전기 신호를 플로팅 확산 노드로 전송하는 제1전송 게이트; 및
    제2레벨을 갖는 제2게이팅 신호에 응답하여 상기 제2광전 변환소자에 의하여 생성된 상기 제2전기 신호의 일부를 상기 플로팅 확산 노드로 전송하고 제3레벨을 갖는 상기 제2게이팅 신호에 응답하여 상기 제2광전 변환소자에 의하여 생성된 상기 제2전기 신호의 나머지 일부를 상기 플로팅 확산 노드로 전송하는 제2전송 게이트를 포함하고,
    상기 제2레벨은 상기 제1레벨보다 높고, 상기 제3레벨은 상기 제2레벨보다 높은 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 센서는,
    상기 제2광전 변환 소자의 하부에 형성되고, 상기 제2광전 변환 소자를 통과한 입사광을 상기 제2광전 변환 소자의 내부로 반사시키기 위한 반사막을 더 포함하는 이미지 센서.
  3. 투명 전극;
    상기 투명 전극을 통과한 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하기 위한 제1광전 변환 소자;
    상기 제1광전 변환 소자를 통과한 상기 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하기 위한 제2광전 변환 소자; 및
    상기 제1광전 변환 소자와 상기 제2광전 변환 소자에 접속된 플로팅 확산 노드를 포함하는 이미지 센서.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이미지 센서는,
    상기 제2광전 변환 소자를 통과한 상기 입사광을 상기 제2광전 변환 소자의 내부로 반사시키기 위한 반사막을 더 포함하는 이미지 센서.
  5. 제3항에 있어서, 상기 투명 전극으로 바이어스 전압이 공급되고,
    상기 제1광전 변환 소자는 제1레벨을 갖는 상기 바이어스 전압에 응답하여 상기 제1전기 신호를 상기 플로팅 확산 노드로 공급하고,
    상기 제2광전 변환 소자는 제2레벨을 갖는 상기 바이어스 전압에 응답하여 상기 제2전기 신호를 상기 플로팅 확산 노드로 공급하고,
    상기 제2레벨은 상기 제1레벨보다 높은 이미지 센서.
  6. 제1항에 기재된 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는 이미지 처리 장치.
  7. 제3항에 기재된 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는 이미지 처리 장치.
  8. 제2전송 게이트를 통해 플로팅 확산 노드에 연결되는 하부 광전 변환 소자를 형성하는 단계;
    상기 하부 광전 변환 소자의 상부에 광전자 베리어를 형성하는 단계; 및
    상기 광전자 베리어의 상부에 제1전송 게이트를 통해 상기 플로팅 확산 노드에 연결되는 상부 광전 변환 소자를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 상부 광전 변환 소자는 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하고, 상기 하부 광전 변환 소자는 상기 광전자 베리어를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하고,
    상기 제1전송 게이트는 제1레벨을 갖는 제1게이팅 신호에 응답하여 상기 상부 광전 변환소자에 의하여 생성된 상기 제1전기 신호를 상기 플로팅 확산 노드로 전송하고,
    상기 제2전송 게이트는 상기 하부 광전 변환소자에 의하여 생성된 상기 제2전기 신호의 일부를 제2레벨을 갖는 제2게이팅 신호에 응답하여 상기 플로팅 확산 노드로 전송하고 상기 하부 광전 변환 소자에 의하여 생성된 상기 제2전기 신호의 나머지 일부를 제3레벨을 갖는 상기 제2게이팅 신호에 응답하여 상기 플로팅 확산 노드로 전송하는 이미지 센서 제조 방법.
  9. 플로팅 확산 노드에 연결된 하부 광전 변환 소자를 형성하는 단계;
    상기 하부 광전 변환 소자의 상부에 상기 플로팅 확산 노드에 연결된 상부 광전 변환 소자를 형성하는 단계; 및
    상기 상부 광전 변환 소자의 상부에 바이어스 전압을 수신하는 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 상부 광전 변환 소자는 상기 투명 전극을 통과한 입사광에 응답하여 제1전기 신호를 생성하고, 상기 하부 광전 변환 소자는 상기 상부 광전 변환 소자를 통과한 입사광에 응답하여 제2전기 신호를 생성하고,
    상기 상부 광전 변환 소자는 제1레벨을 갖는 상기 바이어스 전압에 응답하여 상기 제1전기 신호를 상기 플로팅 확산 노드로 공급하고,
    상기 하부 광전 변환 소자는 제2레벨을 갖는 상기 바이어스 전압에 응답하여 상기 제2전기 신호를 상기 플로팅 확산 노드로 공급하고,
    상기 제2레벨은 상기 제1레벨보다 높은 이미지 센서 제조 방법.
KR1020090118151A 2009-12-02 2009-12-02 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법 KR101709941B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118151A KR101709941B1 (ko) 2009-12-02 2009-12-02 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법
US12/958,799 US8625016B2 (en) 2009-12-02 2010-12-02 Image sensors having multiple photoelectric conversion devices therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118151A KR101709941B1 (ko) 2009-12-02 2009-12-02 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110061678A KR20110061678A (ko) 2011-06-10
KR101709941B1 true KR101709941B1 (ko) 2017-02-27

Family

ID=44068592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090118151A KR101709941B1 (ko) 2009-12-02 2009-12-02 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8625016B2 (ko)
KR (1) KR101709941B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11322688B2 (en) 2019-05-15 2022-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. N-type semiconductor composition, and thin film, organic photoelectric device, image sensor, and electronic device including the same
US11713952B2 (en) 2019-05-17 2023-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic photoelectric device, image sensor, and electronic device
US11736823B2 (en) 2020-11-03 2023-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated high-speed image sensor and operation method thereof

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012155142A1 (en) 2011-05-12 2012-11-15 Olive Medical Corporation Pixel array area optimization using stacking scheme for hybrid image sensor with minimal vertical interconnects
FR2979485B1 (fr) * 2011-08-26 2016-09-09 E2V Semiconductors Capteur d'image a regroupement de pixels
JP2013044723A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Fujifilm Corp 放射線検出器、放射線検出器の製造方法、及び放射線画像撮影装置
JP5556823B2 (ja) * 2012-01-13 2014-07-23 株式会社ニコン 固体撮像装置および電子カメラ
WO2013147198A1 (ja) 2012-03-30 2013-10-03 株式会社ニコン 撮像装置および撮像素子
JP6284937B2 (ja) 2012-07-26 2018-02-28 デピュー シンセス プロダクツ, インコーポレーテッドDePuy Synthes Products, Inc. 光が不十分な環境におけるＹＣｂＣｒパルス照明システム
BR112015001555A2 (pt) 2012-07-26 2017-07-04 Olive Medical Corp vídeo contínuo em ambiente com deficiência de luz
CN111938543A (zh) 2012-07-26 2020-11-17 德普伊辛迪斯制品公司 具有最小面积单片式cmos图像传感器的相机系统
AU2014223163A1 (en) 2013-02-28 2015-08-20 Olive Medical Corporation Videostroboscopy of vocal chords with CMOS sensors
EP2967286B1 (en) 2013-03-15 2021-06-23 DePuy Synthes Products, Inc. Minimize image sensor i/o and conductor counts in endoscope applications
WO2014145249A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Olive Medical Corporation Controlling the integral light energy of a laser pulse
US9641815B2 (en) 2013-03-15 2017-05-02 DePuy Synthes Products, Inc. Super resolution and color motion artifact correction in a pulsed color imaging system
AU2014233464B2 (en) 2013-03-15 2018-11-01 DePuy Synthes Products, Inc. Scope sensing in a light controlled environment
JP6433975B2 (ja) 2013-03-15 2018-12-05 デピュイ・シンセス・プロダクツ・インコーポレイテッド 入力クロック及びデータ伝送クロックのない画像センサ同期
KR102114343B1 (ko) * 2013-11-06 2020-05-22 삼성전자주식회사 센싱 픽셀 및 이를 포함하는 이미지 센서
US9621864B2 (en) * 2014-01-14 2017-04-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Spectral imaging system
US10084944B2 (en) 2014-03-21 2018-09-25 DePuy Synthes Products, Inc. Card edge connector for an imaging sensor
WO2017015580A1 (en) 2015-07-23 2017-01-26 Artilux Corporation High efficiency wide spectrum sensor
US10707260B2 (en) 2015-08-04 2020-07-07 Artilux, Inc. Circuit for operating a multi-gate VIS/IR photodiode
US10761599B2 (en) 2015-08-04 2020-09-01 Artilux, Inc. Eye gesture tracking
US10861888B2 (en) 2015-08-04 2020-12-08 Artilux, Inc. Silicon germanium imager with photodiode in trench
EP3370258B1 (en) 2015-08-04 2020-03-25 Artilux Inc. Germanium-silicon light sensing apparatus
WO2017035447A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Artilux Corporation Wide spectrum optical sensor
US10741598B2 (en) 2015-11-06 2020-08-11 Atrilux, Inc. High-speed light sensing apparatus II
US10254389B2 (en) * 2015-11-06 2019-04-09 Artilux Corporation High-speed light sensing apparatus
US10886309B2 (en) 2015-11-06 2021-01-05 Artilux, Inc. High-speed light sensing apparatus II
US10739443B2 (en) 2015-11-06 2020-08-11 Artilux, Inc. High-speed light sensing apparatus II
US10418407B2 (en) 2015-11-06 2019-09-17 Artilux, Inc. High-speed light sensing apparatus III
JP7071055B2 (ja) * 2017-02-24 2022-05-18 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
JP6975341B2 (ja) 2018-02-23 2021-12-01 アーティラックス・インコーポレイテッド 光検出装置およびその光検出方法
US11105928B2 (en) 2018-02-23 2021-08-31 Artilux, Inc. Light-sensing apparatus and light-sensing method thereof
US11482553B2 (en) 2018-02-23 2022-10-25 Artilux, Inc. Photo-detecting apparatus with subpixels
JP7212062B2 (ja) 2018-04-08 2023-01-24 アーティラックス・インコーポレイテッド 光検出装置
US10854770B2 (en) 2018-05-07 2020-12-01 Artilux, Inc. Avalanche photo-transistor
US10969877B2 (en) 2018-05-08 2021-04-06 Artilux, Inc. Display apparatus
CN109346496A (zh) * 2018-11-23 2019-02-15 德淮半导体有限公司 像素单元、图像传感器及其制造方法
US11574942B2 (en) 2018-12-12 2023-02-07 Artilux, Inc. Semiconductor device with low dark noise
US11496703B2 (en) 2019-07-25 2022-11-08 Trustees Of Dartmouth College High conversion gain and high fill-factor image sensors with pump-gate and vertical charge storage well for global-shutter and high-speed applications
EP4022681A4 (en) 2019-08-28 2022-12-28 Artilux, Inc. LOW DARK CURRENT PHOTODETECTION APPARATUS

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060201546A1 (en) 2005-02-28 2006-09-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Stack type photoelectric conversion device
US20080303072A1 (en) 2006-03-17 2008-12-11 Sharp Laboratories Of America, Inc. CMOS Active Pixel Sensor

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731397B1 (en) * 1999-05-21 2004-05-04 Foveon, Inc. Method for storing and retrieving digital image data from an imaging array
US6946715B2 (en) * 2003-02-19 2005-09-20 Micron Technology, Inc. CMOS image sensor and method of fabrication
US7443437B2 (en) * 2003-11-26 2008-10-28 Micron Technology, Inc. Image sensor with a gated storage node linked to transfer gate
US7755116B2 (en) * 2004-12-30 2010-07-13 Ess Technology, Inc. Method and apparatus for controlling charge transfer in CMOS sensors with an implant by the transfer gate
KR100658931B1 (ko) * 2004-12-30 2006-12-15 매그나칩 반도체 유한회사 시모스 이미지센서 및 그의 제조방법
JP5110831B2 (ja) * 2006-08-31 2012-12-26 キヤノン株式会社 光電変換装置及び撮像システム
JP5223225B2 (ja) 2007-04-05 2013-06-26 株式会社ニコン 固体撮像装置
US7651883B2 (en) * 2007-05-09 2010-01-26 Sharp Laboratories Of America, Inc. High energy implant photodiode stack
US7964929B2 (en) * 2007-08-23 2011-06-21 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing imager pixels with shared pixel components
JP2009088292A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp 光電変換素子、撮像素子及び光センサー
KR20090050252A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP5292787B2 (ja) * 2007-11-30 2013-09-18 ソニー株式会社 固体撮像装置及びカメラ
US8106426B2 (en) * 2008-02-04 2012-01-31 Sharp Laboratories Of America, Inc. Full color CMOS imager filter
US7800192B2 (en) * 2008-02-08 2010-09-21 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches
US8063465B2 (en) * 2008-02-08 2011-11-22 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated imaging sensor with vertical pixel sensor
US7741666B2 (en) * 2008-02-08 2010-06-22 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated imaging sensor with backside P+ doped layer
US20120019695A1 (en) * 2010-07-26 2012-01-26 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor having dark sidewalls between color filters to reduce optical crosstalk

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060201546A1 (en) 2005-02-28 2006-09-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Stack type photoelectric conversion device
US20080303072A1 (en) 2006-03-17 2008-12-11 Sharp Laboratories Of America, Inc. CMOS Active Pixel Sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11322688B2 (en) 2019-05-15 2022-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. N-type semiconductor composition, and thin film, organic photoelectric device, image sensor, and electronic device including the same
US11713952B2 (en) 2019-05-17 2023-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic photoelectric device, image sensor, and electronic device
US11736823B2 (en) 2020-11-03 2023-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated high-speed image sensor and operation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US8625016B2 (en) 2014-01-07
KR20110061678A (ko) 2011-06-10
US20110128430A1 (en) 2011-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101709941B1 (ko) 이미지 센서, 이를 포함하는 이미지 처리 장치, 및 이미지 센서 제조 방법
USRE49209E1 (en) Method of manufacturing image sensor for reducing crosstalk characteristic
KR101967835B1 (ko) 이미지 센서의 단위 픽셀 및 이를 포함하는 픽셀 어레이
KR102576338B1 (ko) 이미지 센서
KR102398120B1 (ko) 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법, 및 전자 기기
US7355222B2 (en) Imaging device having a pixel cell with a transparent conductive interconnect line and the method of making the pixel cell
KR101647779B1 (ko) 이미지 센서, 그 제조 방법, 및 상기 이미지 센서를 포함하는 장치
KR102582122B1 (ko) 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20170077116A (ko) 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법 및 전자 기기
KR101389790B1 (ko) 이미지 센서 및 그 구동 방법
KR101500344B1 (ko) 이미지 센서
KR102519343B1 (ko) 이미지 센서
CN110034138B (zh) 图像传感器
KR101503683B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR20130106619A (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR20110008762A (ko) 씨모스 이미지 센서의 단위 화소 및 이를 포함하는 씨모스 이미지 센서
CN112866598A (zh) 图像传感器、具有该图像传感器的成像装置及其操作方法
KR102083235B1 (ko) 이미지 센서
JP2022165930A (ja) ピクセルアレイ及びピクセルアレイを含むイメージセンサ
US9219094B2 (en) Backside illuminated image sensor
US20090194835A1 (en) Image sensor
KR20090084134A (ko) 스택 구조의 씨모스 이미지 센서
KR20040059770A (ko) 웨이퍼 레벨의 적외선 필터를 구비한 시모스 이미지센서
US20240022800A1 (en) Image sensor and electronic device including the same
KR20120002701A (ko) 씨모스 이미지 센서의 단위 화소 어레이

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant