KR20040093988A - Unit pixel array of cmos image sensor having uniform photo sensitivity - Google Patents

Unit pixel array of cmos image sensor having uniform photo sensitivity Download PDF

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KR20040093988A
KR20040093988A KR1020030027878A KR20030027878A KR20040093988A KR 20040093988 A KR20040093988 A KR 20040093988A KR 1020030027878 A KR1020030027878 A KR 1020030027878A KR 20030027878 A KR20030027878 A KR 20030027878A KR 20040093988 A KR20040093988 A KR 20040093988A
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이상주
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

PURPOSE: A unit pixel array of a CMOS image sensor is provided to improve the uniformity of optical sensitivity by reducing gradually the size of a drive transistor and the capacitance of a photodiode and a floating diffusion region. CONSTITUTION: A unit pixel array(10) of a CMOS image sensor includes a photodiode(11), a floating diffusion region, and a drive transistor used as source follower. At this time, the size of the drive transistor, the capacitance of the photodiode and the capacitance of the floating diffusion region are reduced gradually with the radius from the center portion to the edge portion of the array.

Description

균일한 광감도를 갖는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이{UNIT PIXEL ARRAY OF CMOS IMAGE SENSOR HAVING UNIFORM PHOTO SENSITIVITY}Unit pixel array of CMOS image sensor with uniform light sensitivity {UNIT PIXEL ARRAY OF CMOS IMAGE SENSOR HAVING UNIFORM PHOTO SENSITIVITY}

본 발명은 이미지센서에 관한 것으로, 특히 씨모스 이미지센서에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor, and more particularly to a CMOS image sensor.

씨모스 이미지 센서(CMOS image sensor)는 CMOS 제조 기술을 이용하여 광학적 이미지를 전기적신호로 변환시키는 소자로서, 빛에 반응하여 생성된 전자를 전압으로 변환하고 신호처리 과정을 거쳐 화상정보를 재현한다. 씨모스 이미지 센서는 각종 카메라, 의료장비, 감시용 카메라, 위치확인 및 감지를 위한 각종 산업 장비, 장난감 등 화상신호를 재현하는 모든 분야에 이용 가능하며, 저전압 구동과 단일 칩화가 가능하여 점점 활용범위가 확대되고 있는 추세이다.CMOS image sensor is a device that converts an optical image into an electrical signal using a CMOS manufacturing technology, converts electrons generated in response to light into voltage and reproduces image information through a signal processing process. CMOS image sensor can be used in all fields such as various cameras, medical equipment, surveillance cameras, various industrial equipment for positioning and detection, toys, etc. to reproduce image signals. Is expanding.

일반적으로 씨모스 이미지 센서는 화소수 만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하고 있다. 이와 같은 씨모스 이미지 센서는, 종래 이미지센서로 널리 사용되고 있는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서에 비하여 구동 방식이 간편하고 다양한 스캐닝 방식의 구현이 가능하며, 신호처리 회로를 단일칩에 집적할 수 있어 제품의 소형화가 가능할 뿐만 아니라, 호환성의 CMOS 기술을 사용하므로 제조 단가를 낮출 수 있고, 전력 소모 또한 크게 낮다는 장점을 지니고 있다.In general, CMOS image sensors employ a switching method in which MOS transistors are made by the number of pixels and the outputs are sequentially detected using the MOS transistors. This CMOS image sensor is simpler to drive than a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, which is widely used as a conventional image sensor, and can realize various scanning methods, and can integrate a signal processing circuit into a single chip. In addition to miniaturization of the product, the use of compatible CMOS technology can reduce manufacturing costs and significantly lower power consumption.

도 1은 종래 기술에 따른 씨모스 이미지센서의 단위화소를 나타낸 등가회로도이다. 여기서, 도 1은 4개의 트랜지스터와 2개의 캐패시턴스 구조로 이루어지는 씨모스 이미지센서의 단위화소를 보이고 있다.1 is an equivalent circuit diagram illustrating a unit pixel of a CMOS image sensor according to the related art. 1 illustrates a unit pixel of a CMOS image sensor including four transistors and two capacitance structures.

도 1에 도시된 바와 같이, 광감지 수단인 포토다이오드(PD)와 4개의 NMOS 트랜지스터로 구성되며, 4개의 NMOS 트랜지스터 중 트랜스퍼트랜지스터(Tx)는 포토다이오드(PD)에서 생성된 광전하를 플로팅확산영역(FD)으로 운송하는 역할을 하고, 리셋트랜지스터(Rx)는 신호검출을 위해 플로팅 확산영역(FD)에 저장되어 있는 전하를 배출하는 역할을 하고, 드라이브트랜지스터(Dx)는 소스팔로워(Source Follower)로서 역할하며, 셀렉트트랜지스터(Sx)는 스위칭(Switching) 및 어드레싱(Addressing)을 위한 것이다. 도 1에서 'Cf'는 플로팅 확산영역이 갖는 캐패시턴스를 나타내고, 'Cp'는 포토다이오드가 갖는 캐패시턴스를 나타낸다.As shown in FIG. 1, a photodiode (PD), which is an optical sensing means, and four NMOS transistors, and among the four NMOS transistors, a transfer transistor (Tx) floats the photocharge generated by the photodiode (PD). It serves to transport to the area (FD), the reset transistor (Rx) serves to discharge the charge stored in the floating diffusion area (FD) for signal detection, the drive transistor (Dx) is a source follower (Source Follower) The select transistor Sx is for switching and addressing. In FIG. 1, 'Cf' represents capacitance of the floating diffusion region, and 'Cp' represents capacitance of the photodiode.

전술한 바와 같이, 씨모스 이미지 센서(CMOS Image sensor)는 이미지를 형성하는 단위화소 및 화상신호를 처리하는 회로영역이 하나의 칩에 구현된 화상처리 소자이다. 그리고, 단위화소에는 빛을 받아 전자를 생성시키는 포토다이오드와 포토다이오드에서 생성된 전자를 검출하기 위한 회로가 존재한다.As described above, the CMOS image sensor is an image processing device in which a unit pixel for forming an image and a circuit region for processing an image signal are implemented in one chip. The unit pixel includes a photodiode that receives electrons and generates electrons, and a circuit for detecting electrons generated by the photodiode.

그러나, 단위화소 내부에 전자를 검출하기 위한 회로가 존재함에 따라 포토다이오드의 크기가 제한을 받게 되고, 이는 단위화소로 입사하는 빛 중에서 포토다이오드 이외의 빛은 전자 생성에 기여하지 못하게 되는 원인이 되어 입사광의 손실을 초래하고, 이로써 광감도가 저하되는 문제점이 발생한다.However, the size of the photodiode is limited due to the presence of a circuit for detecting electrons inside the unit pixel, which causes light other than the photodiode not to contribute to the generation of electrons. This results in a loss of incident light, thereby causing a problem of lowering the light sensitivity.

이와 같은 구조상의 문제점을 극복하기 위하여 현재에는 일반적으로 단위화소 상부에 포토다이오드 이외의 영역으로 입사하는 빛을 최대한 활용하기 위하여 포토다이오드 중심을 초점으로 하는 마이크로렌즈를 칩 제조 공정상에서 추가적으로 형성시키고 있다.In order to overcome such structural problems, microlenses focusing on the center of the photodiode are additionally formed in the chip manufacturing process in order to maximize the light incident to the area other than the photodiode.

도 2는 집속렌즈와 이미지센서 칩의 단위화소 어레이를 함께 도시한 개략적인 도면이다.2 is a schematic diagram illustrating a unit pixel array of a focusing lens and an image sensor chip together.

도 2를 참조하면, 포토다이오드(11) 및 마이크로렌즈(12)를 포함하는 이미지센서 칩의 단위화소 어레이(10)에 입사되는 빛은 집속렌즈(20)를 통해 입사되는데, 그 중심부(21), 왼쪽에지영역(22) 및 오른쪽에지영역(23)에서 각각 빛이 입사되는 각도가 틀림을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, light incident on the unit pixel array 10 of the image sensor chip including the photodiode 11 and the microlens 12 is incident through the focusing lens 20, the center portion 21 of which is incident. It can be seen that the angle at which light is incident in the left edge region 22 and the right edge region 23 is different.

도 3a 및 도 3b는 단위화소 어레이의 중심부(21) 및 오른쪽에지영역(23)에서 입사된 각 빛이 칩의 마이크로렌즈(12)를 통과한 후 포토다이오드(11)로 입사되는 단위화소 내부에서의 빛 경로를 도시한 것이다.3A and 3B illustrate the light incident from the center 21 and the right edge region 23 of the unit pixel array after passing through the microlens 12 of the chip, and then entering the photodiode 11. Shows the light path.

도 3a에 도시된 바와 같이, 중심부의 단위화소에서는 모든 빛이 포토다이오드(11)로 전달되고 있으나, 도 3b에 도시된 바와 같이, 오른쪽에지영역에서는 경사져 빛이 입사되기 때문에 포토다이오드(11)를 벗어나는 경우가 발생하게 된다.As shown in FIG. 3A, all the light is transmitted to the photodiode 11 in the unit pixel in the center. However, as shown in FIG. 3B, the light is inclined in the right edge region so that the photodiode 11 is moved. There is a case of deviation.

또한, 도3b에 도시된 것처럼, 마이크로렌즈(12)가 구비된 경우에는 칩의 오른쪽에지영역에 있는 포토다이오드(11)에서 더욱더 빛이 벗어나게 된다.In addition, as shown in FIG. 3B, when the microlens 12 is provided, light is further emitted from the photodiode 11 in the right edge region of the chip.

이렇듯, 종래에는 집광을 위한 집속렌즈 및 마이크로렌즈를 사용함으로 인해서, 단위화소어레이의 에지영역에서는 포토다이오드가 제대로 빛을 입사받지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 단위화소어레이의 중심부 및 에지영역 사이에 광감도 차이가 발생하여 광감도의 균일도가 떨어지게 된다.As described above, due to the use of a focusing lens and a microlens for condensing, there is a problem in that the photodiode does not receive light properly in the edge region of the unit pixel array. Therefore, a difference in light sensitivity occurs between the center portion and the edge area of the unit pixel array, resulting in poor light sensitivity.

즉, 입사광의 각도가 단위화소어레이의 중심부에서는 수직하는 경로를 갖지만 에지영역에서는 비스듬한 경로를 갖기 때문에 중심부에 있는 단위화소의 마이크로렌즈는 포토다이오드의 중심에 초점을 갖지만 에지영역의 단위화소에서는 포토다이오드를 벗어나는 초점을 갖게 된다. 따라서 단위화소어레이의 중심부와 에지영역의 광감도가 등고선 형태를 그리며 저하되는 문제점이 발생한다.That is, since the angle of incident light has a path perpendicular to the center of the unit pixel array but has an oblique path at the edge area, the microlens of the unit pixel at the center has the focus at the center of the photodiode, but at the unit pixel of the edge area, the photodiode Out of focus. Therefore, there is a problem that the photosensitivity of the central portion and the edge region of the unit pixel array decreases in the shape of a contour line.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 단위화소어레이의 에지영역으로 입사하는 광의 손실로 인해 발생하는 광감도의 저하를 상쇄시키는데 적합한 씨모스 이미지센서의 단위화소어레이를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, to provide a unit pixel array of CMOS image sensor suitable for canceling the degradation of the light sensitivity caused by the loss of light incident to the edge region of the unit pixel array. The purpose is.

도 1은 종래 기술에 따른 씨모스 이미지센서의 단위화소를 나타낸 등가회로도,1 is an equivalent circuit diagram illustrating a unit pixel of a CMOS image sensor according to the prior art;

도 2는 집속렌즈와 이미지센서 칩의 단위화소 어레이를 함께 도시한 개략적인 도면,2 is a schematic diagram illustrating a unit pixel array of a focusing lens and an image sensor chip together;

도 3a 및 도 3b는 단위화소 어레이의 중심부 및 오른쪽에지영역에서 입사된 각 빛의 경로를 나타낸 도면,3A and 3B are diagrams illustrating paths of light incident at the center and the right edge of the unit pixel array;

도 4a 및 4b는 본 발명의 실시예에 따른 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이를 도시한 도면.4A and 4B illustrate a unit pixel array of CMOS image sensors according to an exemplary embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 단위화소어레이 11 : 포토다이오드10: unit pixel array 11: photodiode

12 : 마이크로렌즈 20 : 집속렌즈12: microlens 20: focusing lens

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 씨모스이미지센서의 단위화소 어레이는 적어도 포토다이오드, 플로팅확산영역 및 소스팔로워 역할을 하는 드라이브트랜지스터를 포함하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이에 있어서, 상기 드라이브트랜지스터의 크기, 상기 포토다이오드의 자체 캐패시턴스 및 상기 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스 중에서 선택된 하나의 값이 상기 단위화소어레이의 중심부에서 에지영역으로 갈수록 작아지게 배치하는 것을 특징으로 하며, 상기 드라이브트랜지스터의 크기, 상기 포토다이오드의 자체 캐패시턴스 및 상기 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스 중에서 선택된 하나의 값은 상기 단위화소어레이의 중심부에서 에지영역으로 갈수록 동심원 형태로 그 크기가 작아지는 것을 특징으로 한다.The unit pixel array of the CMOS image sensor of the present invention for achieving the above object comprises at least a photodiode, a floating diffusion region and a drive transistor serving as a source follower, the unit pixel array of the CMOS image sensor, the drive transistor And a value selected from among the size of the photodiode, the self capacitance of the photodiode, and the self capacitance of the floating diffusion region is arranged to be smaller from the center of the unit pixel array to the edge region. A value selected from the self capacitance of the photodiode and the self capacitance of the floating diffusion region is characterized in that its size becomes smaller in the form of concentric circles from the center of the unit pixel array to the edge region.

바람직하게, 상기 드라이브트랜지스터의 크기는 상기 드라이브트랜지스터의폭 및 길이를 조절하여 작아지게 하고, 상기 포토다이오드의 자체 캐패시턴스는 상기 포토다이오드의 면적을 조절하거나 또는 상기 포토다이오드에 주입되는 도펀트의 양을 조절하므로써 작아지게 하며, 상기 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스는 상기 플로팅확산영역의 면적을 조절하거나 또는 상기 플로팅확산영역에 주입되는 도펀트의 양을 조절하므로써 작아지게 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the size of the drive transistor is reduced by adjusting the width and length of the drive transistor, and the self-capacitance of the photodiode adjusts the area of the photodiode or the amount of dopant injected into the photodiode Therefore, the capacitance of the floating diffusion region may be reduced by adjusting the area of the floating diffusion region or by adjusting the amount of dopant injected into the floating diffusion region.

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 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .

후술할 실시예에서는 단위화소 어레이의 에지영역에서의 입사광 손실에 따른 광감도 저하를 보상해주기 위한 방법으로서 단위화소어레이 내부의 캐패시턴스를 조절하는 방법을 제안한다.In an embodiment to be described later, a method of adjusting capacitance inside a unit pixel array is proposed as a method for compensating for a decrease in light sensitivity due to incident light loss in an edge region of a unit pixel array.

도 1과 같은 일반적인 씨모스 이미지센서의 단위화소의 동작이 안정적으로 이루어지기 위해서는 캐패시턴스 Cp와 Cf 구조가 매우 중요하다. 빛을 센싱하는 포토다이오드의 캐패시턴스 Cp는 면적이 클수록 빛에 대한 센싱 특성이 좋아지게 되지만 단위화소의 크기가 증가하게 되어 칩 면적 및 패키지 완료 후 사용되는 집속렌즈의 크기가 증가하고, 가격 경쟁력이 떨어진다. 반면 캐패시턴스 Cf는 적은 값이 요구된다. 즉 캐패시턴스 Cf는 그 값이 적을수록 빛에 의해 포획(capture)된 전자들이 플로팅확산영역(FD)으로 전달되었을 때 센싱특성이 좋아지지만, 너무 적으면 드라이브트랜지스터의 게이트와 플로팅확산영역(FD)간의 기생 캐패시터들에 의해 차지 커플링(charge coupling) 현상이 발생하여 심한 노이즈(noise) 현상을 일으키게 된다. 그런데 캐패시턴스 Cf값이 너무 크면 센싱 특성이 감소하게되어 출력단(Out)에서 이용할 수 있는 전압폭이 감소하게 된다. 즉 출력전압의 구동범위(dynamic range)가 적어진다.Capacitive Cp and Cf structures are very important for stable operation of unit pixels of a general CMOS image sensor as shown in FIG. 1. The capacitance Cp of the photodiode that senses light improves the light-sensing characteristics as the area becomes larger, but the size of the unit pixel increases, which increases the size of the focusing lens used after chip completion and package completion, and the price is not competitive. . On the other hand, the capacitance C f requires a small value. That is, the smaller the capacitance C f , the better the sensing characteristics are when the electrons captured by the light are transferred to the floating diffusion region (FD), but if the value is too small, the gate and floating diffusion region (FD) of the drive transistor are too small. Charge coupling occurs by parasitic capacitors in the liver, causing severe noise. However, if the capacitance C f value is too large, the sensing characteristic is reduced, thereby reducing the voltage width available at the output (Out). That is, the dynamic range of the output voltage is reduced.

전술한 바와 같이 이미지 센서의 광감도는 포토다이오드와 플로팅 확산영역 사이의 캐패시턴스 비에 의해 큰 영향을 받는다. 일반적으로 포토다이오드의 캐패시턴스 또는 플로팅확산영역의 캐패시턴에는 각각 포토다이오드 자체의 캐패시턴스 또는 플로팅확산영역 자체의 캐패시턴스외에 소스팔로워 역할을 하는 드라이브트랜지스터의 게이트캐패시턴스가 병렬적으로 연결된 값을 갖는다.As described above, the light sensitivity of the image sensor is greatly influenced by the capacitance ratio between the photodiode and the floating diffusion region. In general, the capacitance of the photodiode or the capacitance of the floating diffusion region has a value in which the gate capacitance of the drive transistor serving as a source follower is connected in parallel to the capacitance of the photodiode itself or the capacitance of the floating diffusion region itself.

따라서, 후술할 실시예에서는 단위화소어레이의 에지영역으로 갈수록 발생하는 광감도의 저하를 보상해주기 위해 단위화소어레이의 에지영역으로 갈수록 플로팅확산영역과 접하는 드라이브트랜지스터의 크기를 작아지게 하거나, 단위화소어레이의 에지영역으로 갈수록 포토다이오드의 캐패시턴스를 작아지게 하거나, 또는 단위화소어레이의 에지영역으로 갈수록 플로팅확산영역의 캐패시턴스를 작아지게 하는 방법을 제안한다.Therefore, in an embodiment to be described later, in order to compensate for the degradation of light sensitivity occurring toward the edge region of the unit pixel array, the size of the drive transistor that is in contact with the floating diffusion region decreases as the edge region of the unit pixel array decreases, or The capacitance of the photodiode decreases toward the edge region, or the capacitance of the floating diffusion region decreases toward the edge region of the unit pixel array.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이를 도시한 도면이다.4A and 4B illustrate a unit pixel array of CMOS image sensors according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 단위화소어레이(10)의 중심부(21)에서 에지영역(22, 23)으로 갈수록 드라이브트랜지스터의 크기가 동심원의 분포를 갖고작아지도록 배치한다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the drive transistors are arranged such that the size of the drive transistors becomes smaller with the distribution of concentric circles from the central portion 21 of the unit pixel array 10 to the edge regions 22 and 23.

예컨대, 단위화소어레이(10)의 중심부(21) 단위화소의 드라이브트랜지스터의 크기에 비해 단위화소어레이(10)의 에지영역(22, 23) 단위화소의 드라이브트랜지스터의 크기가 작아지도록 한다. 이와 같은 드라이브트랜지스터의 크기 조절은 트랜지스터의 폭(width) 및 길이(length)를 바꾸면 가능하다.For example, the size of the drive transistors of the unit pixels of the edge regions 22 and 23 of the unit pixel array 10 may be smaller than that of the drive transistors of the unit pixels of the center 21 of the unit pixel array 10. The size of the drive transistor can be adjusted by changing the width and length of the transistor.

그리고, 단위화소어레이(10)의 중심부(21)와 에지영역(22, 23)의 드라이브트랜지스터의 차이는 동일한 단위화소를 갖는 어레이 구조에서 에지영역의 단위화소의 광감도 저하를 측정하여 드라이브트랜지스터의 게이트캐패시턴스(gate capacitance)를 이용하여 산술적으로 용이하게 계산할 수 있다.The difference between the center transistor 21 of the unit pixel array 10 and the drive transistors of the edge regions 22 and 23 is that the light sensitivity of the unit pixels of the edge region is measured in the array structure having the same unit pixels, thereby measuring the gate of the drive transistor. Arithmetic can be easily calculated using a gate capacitance.

한편, 에지영역(22, 23)으로 갈수록 크기가 작아지는 드라이브트랜지스터는 드라이브트랜지스터의 게이트와 플로팅확산영역(FD)간의 기생 캐패시터들에 의해 차지 커플링 현상이 발생하지 않을 정도의 크기를 가지면 되고, 아울러 광감도 저하를 보상해줄수 있는 크기를 가지면 된다.Meanwhile, the drive transistor having a smaller size toward the edge regions 22 and 23 may have a size such that the charge coupling phenomenon does not occur due to parasitic capacitors between the gate and the floating diffusion region FD of the drive transistor. In addition, it is necessary to have a size to compensate for the decrease in light sensitivity.

위와 같이 단위화소어레이(10)의 에지영역(22, 23)으로 갈수록 드라이브트랜지스터의 크기를 작아지게 하는 방법외에 포토다이오드 자체의 캐패시턴스를 작아지게 하거나, 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스를 작아지게 할 수도 있다.As described above, in addition to reducing the size of the drive transistor toward the edge regions 22 and 23 of the unit pixel array 10, the capacitance of the photodiode itself may be reduced, or the capacitance of the floating diffusion region may be reduced. .

예컨대, 포토다이오드의 자체 캐패시턴스를 작아지게 하는 방법으로는 포토다이오드의 면적을 조절하거나 또는 포토다이오드에 주입되는 도펀트의 양을 조절하므로써 가능하다. 그리고, 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스를 작아지게 하는 방법으로는 플로팅확산영역의 면적을 조절하거나 또는 포토다이오드에 주입되는 도펀트의 양을 조절하므로써 가능하다.For example, a method of making the photodiode's own capacitance small can be achieved by adjusting the area of the photodiode or by controlling the amount of dopant injected into the photodiode. In addition, a method of reducing the capacitance of the floating diffusion region can be performed by adjusting the area of the floating diffusion region or the amount of dopant injected into the photodiode.

전술한 바와 같은 본 발명은 포토다이오드, 리셋트랜지스터, 드라이브트랜지스터 및 셀렉트트랜지스터로 이루어지는 3T 구조의 단위화소어레이에도 적용가능하다.The present invention as described above is also applicable to a 3T unit pixel array consisting of a photodiode, a reset transistor, a drive transistor, and a select transistor.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

상술한 바와 같은 본 발명은 단위화소어레이의 중심부에서 에지영역으로 갈수록 드라이브트랜지스터의 크기, 포토다이오드의 자체 캐패시턴스 또는 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스를 작아지게 배치하여 단위화소어레이의 에지영역으로 입사하는 광의 손실로 인해 발생하는 광감도의 저하를 보상해주므로써 단위화소어레이 전체적으로 균일한 광감도 특성을 얻어 균일하고 우수한 화질의 이미지를 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the size of the drive transistor, the self capacitance of the photodiode, or the self capacitance of the floating diffusion region is made smaller from the center of the unit pixel array to the edge region, so that the loss of light incident to the edge region of the unit pixel array is reduced. By compensating for the deterioration of the light sensitivity generated by the unit pixel array, it is possible to obtain a uniform light sensitivity characteristic of the entire unit pixel array, thereby realizing a uniform and excellent image quality.

Claims (5)

적어도 포토다이오드, 플로팅확산영역 및 소스팔로워 역할을 하는 드라이브트랜지스터를 포함하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이에 있어서,A unit pixel array of CMOS image sensors comprising at least a photodiode, a floating diffusion region, and a drive transistor serving as a source follower, 상기 드라이브트랜지스터의 크기, 상기 포토다이오드의 자체 캐패시턴스 및 상기 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스 중에서 선택된 하나의 값이 상기 단위화소어레이의 중심부에서 에지영역으로 갈수록 작아지게 배치하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이.According to the CMOS image sensor, a value selected from the size of the drive transistor, the self capacitance of the photodiode, and the self capacitance of the floating diffusion region is arranged to be smaller from the center of the unit pixel array to the edge region. Unit pixel array. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드라이브트랜지스터의 크기, 상기 포토다이오드의 자체 캐패시턴스 및 상기 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스 중에서 선택된 하나의 값은 상기 단위화소어레이의 중심부에서 에지영역으로 갈수록 동심원 형태로 그 크기가 작아지는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이.A value selected from the size of the drive transistor, the self capacitance of the photodiode, and the self capacitance of the floating diffusion region is smaller in size concentrically from the center of the unit pixel array to the edge region. Unit pixel array of MOS image sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드라이브트랜지스터의 크기는 상기 드라이브트랜지스터의 폭 및 길이를 조절하여 작아지게 하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이.And the size of the drive transistor is reduced by adjusting the width and length of the drive transistor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토다이오드의 자체 캐패시턴스는 상기 포토다이오드의 면적을 조절하거나 또는 상기 포토다이오드에 주입되는 도펀트의 양을 조절하므로써 작아지는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이.The self-capacitance of the photodiode is reduced by adjusting the area of the photodiode or by controlling the amount of dopant injected into the photodiode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플로팅확산영역의 자체 캐패시턴스는 상기 플로팅확산영역의 면적을 조절하거나 또는 상기 플로팅확산영역에 주입되는 도펀트의 양을 조절하므로써 작아지는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 단위화소 어레이.And the self capacitance of the floating diffusion region is reduced by adjusting the area of the floating diffusion region or by controlling the amount of dopant injected into the floating diffusion region.
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