KR20190036136A - 테스트영역을 구비한 이미지 센서 - Google Patents

테스트영역을 구비한 이미지 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20190036136A
KR20190036136A KR1020170125000A KR20170125000A KR20190036136A KR 20190036136 A KR20190036136 A KR 20190036136A KR 1020170125000 A KR1020170125000 A KR 1020170125000A KR 20170125000 A KR20170125000 A KR 20170125000A KR 20190036136 A KR20190036136 A KR 20190036136A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
pixels
transmitting layer
layer
pixel array
Prior art date
Application number
KR1020170125000A
Other languages
English (en)
Inventor
양윤희
도영웅
Original Assignee
에스케이하이닉스 주식회사
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 에스케이하이닉스 주식회사 filed Critical 에스케이하이닉스 주식회사
Priority to KR1020170125000A priority Critical patent/KR20190036136A/ko
Priority to US15/957,644 priority patent/US10481196B2/en
Publication of KR20190036136A publication Critical patent/KR20190036136A/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
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2644—Adaptations of individual semiconductor devices to facilitate the testing thereof
    • 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
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • 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
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • 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
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607—Geometry of the photosensitive area
    • 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
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
    • 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
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • 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
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

본 기술은 이미지 센서에 관한 것으로, 픽셀 어레이 및 상기 픽셀 어레이에 인접한 테스트영역을 포함하고, 상기 픽셀 어레이 및 상기 테스트영역 각각은 복수의 픽셀들을 포함하며, 상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은, 광전변환소자를 포함하는 기판; 및 상기 기판상에 형성되고, 경사진 상부표면을 갖는 투광층을 포함할 수 있다.

Description

테스트영역을 구비한 이미지 센서{IMAGE SENSOR WITH TEST REGION}
본 발명은 반도체 장치 제조 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 테스트영역을 구비한 이미지 센서에 관한 것이다.
이미지 센서(image sensor)는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 소자이다. 최근 들어, 컴퓨터 산업과 통신 산업의 발달에 따라 디지털 카메라, 캠코더, PCS(Personal Communication System), 게임 기기, 경비용 카메라, 의료용 마이크로 카메라, 로보트 등 다양한 분야에서 집적도 및 성능이 향상된 이미지 센서의 수요가 증대되고 있다.
본 발명의 실시예는 성능이 향상된 이미지 센서를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서는 픽셀 어레이 및 상기 픽셀 어레이에 인접한 테스트영역을 포함하고, 상기 픽셀 어레이 및 상기 테스트영역 각각은 복수의 픽셀들을 포함하며, 상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은, 광전변환소자를 포함하는 기판; 및 상기 기판상에 형성되고, 경사진 상부표면을 갖는 투광층을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 이미지 센서는 상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은, 상기 투광층의 경사진 상부표면 상에 형성된 색분리소자; 및 상기 색분리소자 상에 형성된 집광소자를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은 상기 광전변환소자, 상기 색분리소자 및 상기 집광소자 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 가질 수 있다.
상기 투광층의 상부표면 경사각은 CRA 범위 내의 값을 가질 수 있다. 상기 픽셀 어레이에서 복수의 픽셀들 각각은, 광전변환소자를 포함하는 기판; 상기 기판상에 형성되고 플랫한 상부표면을 갖는 투광층; 상기 투광층 상에 형성된 색분리소자; 및 상기 색분리소자 상에 형성된 집광소자를 포함하고, 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 형성된 복수의 픽셀들 각각은 상기 광전변환소자, 상기 색분리소자 및 상기 집광소자 각각의 중심축이 미스얼라인되는 쉬프드 구조를 가질 수 있다. 상기 투광층의 상부표면 경사각은 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 형성된 복수의 픽셀들에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 픽셀 어레이 및 상기 테스트영역 각각에서 복수의 픽셀들은 적어도 하나의 위상차 검출 픽셀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서는 복수의 픽셀들 각각에 대응하는 광전변환소자들을 포함하는 기판; 상기 기판상에 형성되고, 플랫한 제1면과 경사진 제2면을 포함하는 투광층; 및 상기 투광층과 상기 기판 사이에 삽입되고, 상기 투광층의 제1면과 중첩되는 경사유도층을 포함할 수 있고, 상기 복수의 픽셀들은 상기 투광층의 제2면과 중첩될 수 있다.
상기 복수의 픽셀들 각각은, 상기 투광층의 제2면 상에 형성된 색분리소자; 및 상기 색분리소자 상에 형성된 집광소자를 더 포함하고, 상기 광전변환소자, 상기 색분리소자 및 상기 집광소자 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 가질 수 있다. 상기 투광층의 제2면 경사각은 CRA 범위 내의 값을 가질 수 있다. 상기 복수의 픽셀들은 적어도 하나의 위상차 검출 픽셀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서는 픽셀 어레이, 상기 픽셀 어레이에 인접한 제1 및 제2테스트영역을 포함하고, 상기 픽셀 어레이, 상기 제1 및 제2테스트영역 각각은 복수의 픽셀들 및 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응하는 광전변환소자들을 포함하는 기판을 포함하며, 상기 제1테스트영역은 상기 기판상에 형성되고, 플랫한 제1면과 경사진 제2면을 포함하는 제1투광층을 포함하고, 상기 제2테스트영역은 상기 기판상에 형성되고, 플랫한 제3면과 경사진 제4면을 포함하는 제2투광층을 포함하며, 상기 제1투광층의 제2면 경사각과 상기 제2투광층의 제4면 경사각은 서로 상이할 수 있다.
상기 제1테스트영역은 상기 제1투광층과 상기 기판 사이에 삽입되고, 상기 제1투광층의 제1면과 중첩되는 제1경사유도층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2테스트영역은 상기 제2투광층과 상기 기판 사이에 삽입되고, 상기 제2투광층의 제3면과 중첩되는 제2경사유도층을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1경사유도층의 두께와 상기 제2경사유도층의 두께는 서로 상이할 수 있다. 상기 제1경사유도층의 두께와 상기 제1투광층의 제2면 경사각이 서로 비례할 수 있고, 상기 제2경사유도층의 두께와 상기 제2투광층의 제4면 경사각이 서로 비례할 수 있다. 상기 제1경사유도층 및 상기 제2경사유도층은 차광물질을 포함할 수 있다. 상기 제1투광층의 제2면 경사각 및 상기 제2투광층의 제4면 경사각은 CRA 범위 내의 값을 가질 수 있다. 상기 픽셀 어레이의 평면형상은 장축 및 단축을 갖는 직사각형이고, 상기 제1투광층의 제2면 경사각은 장축방향으로 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 위치하는 복수의 픽셀들에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일할 수 있고, 상기 제2투광층의 제4면 경사각은 단축방향으로 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 위치하는 복수의 픽셀들에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 투광층의 제2면 경사각은 상기 투광층의 제4면 경사각보다 클 수 있다. 상기 제1테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은 상기 제1투광층의 제2면과 중첩될 수 있고, 상기 제2테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은 상기 제2투광층의 제4면과 중첩될 수 있다. 상기 픽셀 어레이, 상기 제1 및 제2테스트영역 각각에서 복수의 픽셀들은 적어도 하나의 위상차 검출 픽셀을 포함할 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단을 바탕으로 하는 본 기술은 입사광의 진행방향 또는 입사각을 변조시킬 수 있는 경사진 상부표면을 갖는 투광층을 포함하는 테스트영역을 구비함으로써, 수직하게 입사광이 조사되는 환경에서 진행되는 프로브 테스트 시 픽셀 어레이 에지 영역에 형성된 픽셀들의 특성에 상응하는 특성을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀들을 도시한 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 각각 도 1에 도시된 A-A'절취선 및 B-B'절취선을 따라 도시한 단면도.
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시된 것이라 할 수 없으며, 몇몇 예시들에서, 실시예의 특징을 명확히 보여주기 위하여 도면에 도시된 구조물 중 적어도 일부의 비례는 과장될 수도 있다. 도면 또는 상세한 설명에 둘 이상의 층을 갖는 다층 구조물이 개시된 경우, 도시된 것과 같은 층들의 상대적인 위치 관계나 배열 순서는 특정 실시예를 반영할 뿐이어서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 층들의 상대적인 위치 관계나 배열 순서는 달라질 수도 있다. 또한, 다층 구조물의 도면 또는 상세한 설명은 특정 다층 구조물에 존재하는 모든 층들을 반영하지 않을 수도 있다(예를 들어, 도시된 두 개의 층 사이에 하나 이상의 추가 층이 존재할 수도 있다). 예컨대, 도면 또는 상세한 설명의 다층 구조물에서 제1층이 제2층 상에 있거나 또는 기판상에 있는 경우, 제1층이 제2층 상에 직접 형성되거나 또는 기판상에 직접 형성될 수 있음을 나타낼 뿐만 아니라, 하나 이상의 다른 층이 제1층과 제2층 사이 또는 제1층과 기판 사이에 존재하는 경우도 나타낼 수 있다.
이미지 센서 모듈(image sensor module)은 이미지 센서(image sensor)와 모듈렌즈(module lens)가 결합된 구조물을 지칭한다. 따라서, 모듈렌즈의 CRA(Chief Ray Angle)를 고려하여 이미지 센서의 픽셀 어레이가 형성된다. 구체적으로, 픽셀 어레이의 센터 영역은 광전변환소자, 그리드패턴, 컬러필터 및 마이크로렌즈 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조(no shift structure)를 갖고, 픽셀 어레이 에지 영역은 광전변환소자, 그리드패턴, 컬러필터 및 마이크로렌즈 각각의 중심축이 미스얼라인되는 쉬프트 구조(shift structure)를 갖는다. 이는, 픽셀 어레이의 센터 영역은 입사광이 표면에 수직하게 조사되고, 픽셀 어레이의 에지 영역은 입사광이 표면에 비스듬하게 조사되기 때문이다.
한편, 이미지 센서는 웨이퍼 레벨(wafer level) 단위에서의 공정이 완료된 이후 프로브 테스트(probe test)를 진행하여 특성을 평가하게 된다. 프로브 테스트는 웨이퍼 표면 즉, 이미지 센서의 수광면에 수직하게 입사광을 조사하여 진행한다. 따라서, 프로브 테스트 시 픽셀 어레이의 센터 영역에 형성된 픽셀들에 대해서는 정확한 특성 평가가 가능하나, 픽셀 어레이의 에지 영역에 형성된 픽셀들은 정확한 특성 평가가 실질적으로 불가능하다. 즉, 프로브 테스트 시 픽셀 어레이 에지 영역의 픽셀들로 유입되는 입사광의 경로가 이미지 센서 모듈에서 실제 픽셀 어레이 에지 영역의 픽셀들로 유입되는 입사광의 경로와 상이하기 때문에 프로브 테스트 시 측정된 특성은 실제 이미지 센서 모듈의 특성과 정합성을 가지기 어렵다. 따라서, 프로브 테스트는 픽셀 어레이 에지 영역에 형성된 픽셀들에 대해 유효한 특성을 측정할 수 없으며, 이로 인해 이미지 센서에 대한 정확한 품질 평가가 어렵다. 특히, 오토 포커싱(auto focusing) 또는 3차원 이미지(three-dimensional images)를 구현하기 위해 픽셀 어레이가 위상차 검출 픽셀들(phase difference detection pixels)을 포함하는 경우, 이미지 센서에 대한 정확한 품질 평가가 더욱더 어렵다.
따라서, 후술하는 본 발명의 실시예는 프로브 테스트 시 픽셀 어레이 에지 영역에 형성된 픽셀들의 특성을 측정할 수 있는 테스트영역을 구비한 이미지 센서를 제공한다. 이를 위해, 이미지 센서의 테스트영역은 입사광의 진행방향 또는 입사광의 입사각도를 변조시킬 수 있는 수단을 구비할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀들을 도시한 단면도이다. 구체적으로, 도 2a는 픽셀 어레이 센터 영역에 형성된 이미징 픽셀 및 위상차 검출 픽셀을 도시한 것이고, 도 2b는 픽셀 어레이 에지 영역에 형성된 이미징 픽셀 및 위상차 검출 픽셀을 도시한 것이며, 도 2c는 테스트영역에 형성된 이미징 픽셀 및 위상차 검출 픽셀을 도시한 것이다.
도 1, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 이미지 센서는 픽셀 어레이(100) 및 픽셀 어레이(100)에 인접한 테스트영역(200)을 포함할 수 있다. 일례로, 테스트영역(200)은 픽셀 어레이(100)를 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 픽셀 어레이(100) 및 테스트영역(200)은 각각 매트릭스 구조로 배열된 복수의 픽셀들(110)을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들(110)은 이미징 픽셀(112) 및 위상차 검출 픽셀(114)을 포함할 수 있다. 이미징 픽셀(112)은 피사체를 컬러 이미지로 구현하기 위한 것이고, 위상차 검출 픽셀(114)은 오토 포커싱 또는 3차원 이미지 구현을 위한 것이다.
픽셀 어레이(100)의 평면형상(planar shape)은 장축 및 단축을 갖는 직사각형일 수 있다. 이는, 이미지 센서의 디자인 룰에 따른 것으로, 장축은 제1방향(D1)으로 연장될 수 있고, 단축은 제1방향(D1)과 교차하는 제2방향(D2)으로 연장될 수 있다. 제1방향(D1)은 로우방향일 수 있고, 제2방향(D2)은 컬럼방향일 수 있다. 따라서, 제1방향(D1)으로 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 위치하는 픽셀들(110)의 CRA(Chief Ray Angle)와 제2방향(D2)으로 픽셀 어레이(100)의 에지 영역(100B)에 위치하는 픽셀들(110)의 CRA는 서로 다를 수 있다. 즉, 제1방향(D1)으로 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 위치하는 픽셀들(110)에 대한 입사광의 입사각과 제2방향(D2)으로 픽셀 어레이(100)의 에지 영역(100B)에 위치하는 픽셀들(110)에 대한 입사광의 입사각은 서로 다를 수 있다.
픽셀 어레이(100)는 복수의 이미징 픽셀들(112)과 복수의 위상차 검출 픽셀들(114)이 혼재된 형태를 가질 수 있다. 픽셀 어레이(100)에서 복수의 위상차 검출 픽셀(114)의 개수는 복수의 이미징 픽셀들(112)의 개수보다 작을 수 있다. 복수의 위상차 검출 픽셀들(114)은 픽셀 어레이(100) 내에서 규칙적 또는 불규칙적으로 분산 배치될 수 있다. 한편, 실시예에서는 픽셀 어레이(100)가 이미징 픽셀들(112) 및 위상차 검출 픽셀들(114)이 혼재된 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 변형예로서, 픽셀 어레이(100)는 이미징 픽셀들(112)로만 구성되거나, 또는 위상차 검출 픽셀들(114)로만 구성될 수도 있다.
테스트영역(200)은 복수의 이미징 픽셀들(112)과 복수의 위상차 검출 픽셀들(114)이 혼재된 형태를 가질 수 있다. 정확한 특성 측정을 위해 테스트영역(200)에서는 복수의 위상차 검출 픽셀(114)의 개수와 복수의 이미징 픽셀들(112)의 개수가 동일할 수 있다. 또한, 복수의 위상차 검출 픽셀들(114)은 테스트영역(200) 규칙적으로 분산 배치될 수 있다. 한편, 실시예에서는 테스트영역(200)이 이미징 픽셀들(112) 및 위상차 검출 픽셀들(114)이 혼재된 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 변형예로서, 테스트영역(200)은 이미징 픽셀들(112)로만 구성되거나, 또는 위상차 검출 픽셀들(114)로만 구성될 수도 있다.
픽셀 어레이(100) 및 테스트영역(200)은 복수의 픽셀들(110) 각각에 대응하는 광전변환소자들(PD)을 포함하는 기판(300), 기판(300)상에 형성된 그리드패턴(310), 기판(300)상에 형성되어 그리드패턴(310)을 덮는 투광층(330), 복수의 픽셀들(110) 각각에 대응하는 컬러필터들을 포함하는 색분리소자층(color separation element layer, 340) 및 색분리소자층(340) 상에 형성되고 복수의 픽셀들(110) 각각에 대응하는 반구형 렌즈를 포함하는 집광소자층(350)들을 포함할 수 있다.
기판(300)은 반도체 기판을 포함할 수 있다. 반도체 기판은 단결정 상태(Single crystal state)일 수 있으며, 실리콘 함유 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 기판(300)은 씨닝공정(thinning process)을 통해 박막화된 것일 수 있다. 예를 들어, 기판(300)은 박막화된 단결정의 벌크 실리콘 기판일 수 있다. 광전변환소자(PD)는 포토다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor), 포토 게이트(photo gate) 및 이들의 조합 중에서 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 광전변환소자(PD)는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 구체적으로, 광전변환소자(PD)는 유기 또는 무기 포토다이오드 중 어느 하나로 구성되거나, 또는 유기 포토다이오드와 무기 포토다이오드가 적층된 형태로 구성될 수도 있다. 그리드패턴(310)은 인접한 픽셀들(110) 사이의 광학적 크로스토크를 방지하기 위한 것으로, 복수의 광전변환소자들(PD) 경계를 따라 형성될 수 있다. 따라서, 그리드패턴(310)의 평면형상은 메쉬형상일 수 있다. 위상차 검출 픽셀(114)에 형성된 그리드패턴(310)은 광전변환소자(PD)의 절반 정도와 중첩되도록 확장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 위상차 검출 픽셀(114)에 대응하는 그리드패턴(310)은 제1방향(D1) 또는 제2방향(D2)으로 치우친 오픈부를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 형성위치에 따른 픽셀들(110)의 형상에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(100) 센터 영역(100A)에 형성된 복수의 픽셀들(110)은 제1이미징 픽셀(P5) 및 제1위상차 검출 픽셀(P6)을 포함할 수 있다. 제1이미징 픽셀(P5) 및 제1위상차 검출 픽셀(P6)은 기판(300), 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 투광층(330), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350)이 순차적으로 적층된 형태를 가질 수 있다. 제1이미징 픽셀(P5)에 대응하는 그리드패턴(310)은 제1오픈부(312)를 가질 수 있고, 제1위상차 검출 픽셀(P6)에 대응하는 그리드패턴(310)은 어느 일 방향으로 편심된 제2오픈부(314)를 가질 수 있다. 제1오픈부(312)의 면적보다 제2오픈부(314)의 면적이 작을 수 있다. 참고로, 편심된 오픈부는 광전변환소자(PD)의 중심축을 기준으로 오픈부가 어느 일 방향으로 치우친 형태를 지칭할 수 있다.
픽셀 어레이(100) 센터 영역(100A)에 형성된 제1이미징 픽셀(P5) 및 제1위상차 검출 픽셀(P6)은 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조(no shift structure)를 가질 수 있다. 그리고, 제1이미징 픽셀(P5) 및 제1위상차 검출 픽셀(P6)에 대응하는 투광층(330)은 플랫한 상부표면을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 복수의 픽셀들(110)은 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)을 포함할 수 있다. 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)은 기판(300), 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 투광층(330), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350)가 순차적으로 적층된 형태를 가질 수 있다. 제2이미징 픽셀(P3)에 대응하는 그리드패턴(310)은 제1오픈부(312)를 가질 수 있고, 제2위상차 검출 픽셀(P4)에 대응하는 그리드패턴(310)은 편심된 제2오픈부(314)를 가질 수 있다. 제1오픈부(312)의 면적보다 제2오픈부(314)의 면적이 작을 수 있다.
픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)은 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 미스얼라인되는 쉬프트 구조(shift structure)를 가질 수 있다. 그리고, 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)에 대응하는 투광층(330)은 플랫한 상부표면을 가질 수 있다. 즉, 픽셀 어레이(100)에 대응하는 투광층(330)은 플랫한 상부표면을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 테스트영역(200)에 형성된 복수의 픽셀들(110)은 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)을 포함할 수 있다. 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)은 기판(300), 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 투광층(330), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350)가 순차적으로 적층된 형태를 가질 수 있다. 제3이미징 픽셀(P1)에 대응하는 그리드패턴(310)은 제1오픈부(312)를 가질 수 있고, 제3위상차 검출 픽셀(P2)에 대응하는 그리드패턴(310)은 편심된 제2오픈부(314)를 가질 수 있다. 제1오픈부(312)의 면적보다 제2오픈부(314)의 면적이 작을 수 있다. 그리고, 제1이미징 픽셀(P5) 내지 제3이미징 픽셀(P1) 각각에서 제1오픈부(312) 면적은 서로 동일할 수 있고, 제1위상차 검출 픽셀(P6) 내지 제3위상차 검출 픽셀(P2) 각각에서 제2오픈부(314) 면적은 서로 동일할 수 있다.
테스트영역(200)에 형성된 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)은 픽셀 어레이(100)의 센터 영역(100A)에 형성된 제1이미징 픽셀(P5) 및 제1위상차 검출 픽셀(P6)과 마찬가지로 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 가질 수 있다. 후술하겠으나, 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)이 노-쉬프트 구조를 갖는 것은 입사광의 진행경로를 변조하는 인자를 단순화시키기 위함이다. 즉, 입사광의 진행경로를 변조하는 인자로서 투광층(330) 상부표면(S)의 경사각(θ)만을 사용하기 위함이다. 투광층(330) 상부표면(S)의 경사각(θ)을 조절하여 서로 다른 입사각을 갖는 픽셀 어레이(100) 내 모든 위치에 대응하는 픽셀들(110)의 특성을 측정할 수 있다.
테스트영역(200)은 수직하게 입사광이 조사되는 환경에서 진행되는 프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)의 특성에 상응하는 특성을 측정하기 위한 것이다. 이를 위해, 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)에 대응하는 투광층(330)은 경사진 상부표면(S)을 가질 수 있다. 프로브 테스트 시 입사광이 수직하게 조사되더라도, 투광층(330)의 경사진 상부표면(S)에 의하여 입사광의 진행방향이 변조될 수 있다. 따라서, 제3이미징 픽셀(P1)의 광전변환소자(PD) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)의 광전변환소자(PD)로 유입되는 입사광은 소정의 입사각을 갖고 비스듬하게 입사할 수 있다. 즉, 프로브 테스트 시 입사광이 수직하게 조사되더라도, 투광층(330)의 경사진 상부표면(S)을 통해 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)에는 입사광이 비스듬하게 조사되는 효과를 가져올 수 있다. 이로 인해, 프로브 테스트 시 측정된 제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)의 특성은 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 복수의 픽셀들(110) 예컨대, 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)의 실제 동작 특성에 상응하는 특성일 수 있다.
제3이미징 픽셀(P1) 및 제3위상차 검출 픽셀(P2)에 대응하는 투광층(330) 상부표면의 경사각(θ)은 CRA 범위 내의 값을 가질 수 있다. 즉, 투광층(330) 상부표면의 경사각(θ) 최소값은 픽셀 어레이(100)의 센터 영역(100A)에 형성된 픽셀들(110) 예컨대, 제1이미징 픽셀(P5) 및 제1위상차 검출 픽셀(P6)에 대한 입사광의 입사각일 수 있다. 그리고, 투광층(330) 상부표면의 경사각(θ) 최대값은 픽셀 어레이(100)의 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110) 예컨대, 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)에 대한 입사광의 입사각일 수 있다.
프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)의 특성을 보다 용이하게 측정하기 위해 투광층(330) 상부표면의 경사각(θ)은 픽셀 어레이(100)의 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 투광층(330) 상부표면의 경사각(θ)은 제2이미징 픽셀(P3) 및 제2위상차 검출 픽셀(P4)에 대한 입사광의 입사각 실질적으로 동일할 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따른 이미지 센서는 경사진 상부표면(S)을 갖는 투광층(330)을 포함하는 테스트영역(200)을 구비함으로써, 수직하게 입사광이 조사되는 환경에서 진행되는 프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)의 특성에 상응하는 특성을 측정할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 각각 도 1에 도시된 A-A'절취선 및 B-B'절취선을 따라 도시한 단면도이다. 참고로, 도 2 및 도 3에서는 테스트영역과 더불어서 픽셀 어레이의 에지 영역을 도시하였다. 그리고, 설명의 편의를 위해, 제1, 도 2a 내지 도 2c와 동일한 구성에 대해 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 이미지 센서에서 테스트영역(200)은 기판(300)에 수직하게 입사광이 조사되는 환경에서 진행되는 프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)에 상응하는 특성을 측정하기 위한 것이다. 테스트영역(200)은 픽셀 어레이(100)를 둘러싸는 형태를 가질 수 있고, 제1테스트영역(210) 및 제2테스트영역(220)을 포함할 수 있다. 제1테스트영역(210)은 제1방향(D1)으로 픽셀 어레이(100)에 인접할 수 있고, 제2테스트영역(220)은 제2방향(D2)으로 픽셀 어레이(100)에 인접할 수 있다. 후술하겠으나, 제1테스트영역(210) 및 제2테스트영역(220)은 프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100)의 평면형상(planar shape)에 기인한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에서의 CRA 차이에 기인한 특성을 측정하기 위함이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1테스트영역(210)은 복수의 픽셀들(110)을 포함할 수 있으며, 복수의 픽셀들(110)은 이미징 픽셀(112) 및 위상차 검출 픽셀(114)을 포함할 수 있다. 제1테스트영역(210)에서 복수의 픽셀들(110) 각각은 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 가질 수 있다. 제1테스트영역(210)은 기판(300)상에 형성되고, 플랫한 제1면(S1)과 경사진 제2면(S2)을 갖는 투광층(330) 및 기판(300)과 투광층(330) 사이에 삽입되고, 투광층(330)의 제1면(S1)과 중첩되는 제1경사유도층(322)을 포함할 수 있다. 제1테스트영역(210)에서 복수의 픽셀들(110)은 투광층(330)의 제2면(S2)과 중첩될 수 있다. 제1경사유도층(322) 픽셀 어레이(100)로부터 이격되어 제1테스트영역(210)의 외각에 위치할 수 있다. 제1경사유도층(322)은 제1테스트영역(210)에 대한 광학적 크로스토크를 방지하기 위해 차광물질을 포함할 수 있다.
투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)은 CRA 범위 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)은 제1테스트영역(210)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제1테스트영역(210)은 프로브 테스트 시 제1테스트영역(210)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)에 상응하는 특성을 측정할 수 있다.
투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)은 제1경사유도층(322)의 두께와 서로 비례할 수 있다. 즉, 제1경사유도층(322)의 두께가 증가할수록 투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)의 크기도 증가할 수 있다. 이는, 투광층(330) 형성공정에 기인한 것이다. 구체적으로, 투광층(330)은 기판(300)상에 제1경사유도층(322)을 형성한 후, 투광물질을 증착하는 일련의 공정을 통해 형성되기 때문에 제1경사유도층(322)의 두께에 따라 투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)을 조절할 수 있다.
제1테스트영역(210)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)은 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 미스얼라인되는 쉬프트 구조를 가질 수 있다. 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 대응하는 투광층(330)은 플랫한 상부표면(S5)을 가질 수 있다. 플랫한 상부표면(S5)은 투광층(330)의 제1면(S1)보다 낮게 위치할 수 있고, 투광층(330)의 제2면(S2)은 제1면(S1)과 플랫한 상부표면(S5) 사이에 위치하고, 상호 연결될 수 있다. 즉, 투광층(330)에서 제1면(S1), 제2면(S2) 및 플랫한 상부표면(S5)은 연속된 것일 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제2테스트영역(220)은 복수의 픽셀들(110)을 포함할 수 있으며, 복수의 픽셀들(110)은 이미징 픽셀(112) 및 위상차 검출 픽셀(114)을 포함할 수 있다. 제2테스트영역(220)에서 복수의 픽셀들(110) 각각은 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 가질 수 있다. 제2테스트영역(220)은 기판(300)상에 형성되고, 플랫한 제3면(S3)과 경사진 제4면(S4)을 갖는 투광층(330) 및 기판(300)과 투광층(330) 사이에 삽입되고, 투광층(330)의 제3면(S3)과 중첩되는 제2경사유도층(324)을 포함할 수 있다. 제2테스트영역(220)에서 복수의 픽셀들(110)은 투광층(330)의 제4면(S4)과 중첩될 수 있다. 제2경사유도층(324) 픽셀 어레이(100)로부터 이격되어 제2테스트영역(220)의 외각에 위치할 수 있다. 제2경사유도층(324)은 제2테스트영역(220)에 대한 광학적 크로스토크를 방지하기 위해 차광물질을 포함할 수 있다.
투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)은 CRA 범위 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)은 제2테스트영역(220)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제2테스트영역(220)은 프로브 테스트 시 제2테스트영역(220)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)에 상응하는 특성을 측정할 수 있다.
제1테스트영역(210)에 대응하는 투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)과 제2테스트영역(220)에 대응하는 투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1테스트영역(210)에 대응하는 투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)이 제2테스트영역(220)에 대응하는 투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)보다 클 수 있다. 이는, 제1테스트영역(210)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)의 CRA가 제2테스트영역(220)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)의 CRA 보다 크기 때문이다. 이처럼, 투광층(330) 상부표면의 경사각을 조절하는 것으로 프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100) 내 각 위치별로 원하는 특성을 측정할 수 있다.
투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)은 제2경사유도층(324)의 두께와 서로 비례할 수 있다. 즉, 제2경사유도층(324)의 두께가 증가할수록 투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)의 크기도 증가할 수 있다. 이는, 투광층(330) 형성공정에 기인한 것이다. 구체적으로, 투광층(330)은 기판(300)상에 제2경사유도층(324)을 형성한 후, 투광물질을 증착하는 일련의 공정을 통해 형성되기 때문에 제2경사유도층(324)의 두께에 따라 투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)을 조절할 수 있다.
제1경사유도층(322)의 두께는 제2경사유도층(324)의 두께와 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1테스트영역(210)에 대응하는 투광층(330)의 제2면(S2) 경사각(θ1)이 제2테스트영역(220)에 대응하는 투광층(330)의 제4면(S4) 경사각(θ2)보다 클 경우, 제1경사유도층(322)의 두께가 제2경사유도층(324)의 두께보다 더 클 수 있다.
제2테스트영역(220)에 인접한 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)은 광전변환소자(PD), 그리드패턴(310), 색분리소자층(340) 및 집광소자층(350) 각각의 중심축이 미스얼라인되는 쉬프트 구조를 가질 수 있다. 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 대응하는 투광층(330)은 플랫한 상부표면(S5)을 가질 수 있다. 플랫한 상부표면(S5)은 투광층(330)의 제3면(S3)보다 낮게 위치할 수 있고, 투광층(330)의 제4면(S4)은 제3면(S3)과 플랫한 상부표면(S5) 사이에 위치하고, 상호 연결될 수 있다. 즉, 투광층(330)에서 제3면(S3), 제4면(S4) 및 플랫한 상부표면(S5)은 연속된 것일 수 있다.
상술한 바와 같이, 투광층(330)의 상부표면 경사각이 서로 다른 제1테스트영역(210) 및 제2테스트영역(220)을 구비함으로써, 수직하게 입사광이 조사되는 환경에서 진행되는 프로브 테스트 시 픽셀 어레이(100) 에지 영역(100B)에 형성된 픽셀들(110)의 특성에 상응하는 특성을 보다 정확하고 효과적으로 측정할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내의 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 픽셀 어레이 100A : 센터 영역
100B : 에지 영역 112: 이미징 픽셀
114 : 위상차 검출 픽셀 200 : 테스트영역
210 : 제1테스트영역 220 : 제2테스트영역
300 : 기판 310 : 그리드패턴
322 : 제1경사유도층 324 : 제2경사유도층
330 : 투광층 340 : 색분리소자층
350 : 집광소자층 PD : 광전변환소자

Claims (20)

  1. 픽셀 어레이 및 상기 픽셀 어레이에 인접한 테스트영역을 포함하고,
    상기 픽셀 어레이 및 상기 테스트영역 각각은 복수의 픽셀들을 포함하며,
    상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은,
    광전변환소자를 포함하는 기판; 및
    상기 기판상에 형성되고, 경사진 상부표면을 갖는 투광층
    을 포함하는 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은,
    상기 투광층의 경사진 상부표면 상에 형성된 색분리소자; 및
    상기 색분리소자 상에 형성된 집광소자
    를 더 포함하는 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은 상기 광전변환소자, 상기 색분리소자 및 상기 집광소자 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 갖는 이미지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상부표면 경사각은 CRA 범위 내의 값을 갖는 이미지 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이에서 복수의 픽셀들 각각은,
    광전변환소자를 포함하는 기판;
    상기 기판상에 형성되고 플랫한 상부표면을 갖는 투광층;
    상기 투광층 상에 형성된 색분리소자; 및
    상기 색분리소자 상에 형성된 집광소자를 포함하고,
    상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 형성된 복수의 픽셀들 각각은 상기 광전변환소자, 상기 색분리소자 및 상기 집광소자 각각의 중심축이 미스얼라인되는 쉬프드 구조를 갖는 이미지 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 투광층의 상부표면 경사각은 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 형성된 복수의 픽셀들에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일한 이미지 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이 및 상기 테스트영역 각각에서 복수의 픽셀들은 적어도 하나의 위상차 검출 픽셀을 포함하는 이미지 센서.
  8. 복수의 픽셀들 각각에 대응하는 광전변환소자들을 포함하는 기판;
    상기 기판상에 형성되고, 플랫한 제1면과 경사진 제2면을 포함하는 투광층; 및
    상기 투광층과 상기 기판 사이에 삽입되고, 상기 투광층의 제1면과 중첩되는 경사유도층을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀들은 상기 투광층의 제2면과 중첩되는 이미지 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각은,
    상기 투광층의 제2면 상에 형성된 색분리소자; 및
    상기 색분리소자 상에 형성된 집광소자를 더 포함하고,
    상기 광전변환소자, 상기 색분리소자 및 상기 집광소자 각각의 중심축이 정얼라인되는 노-쉬프트 구조를 갖는 이미지 센서.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 투광층의 제2면 경사각은 CRA 범위 내의 값을 갖는 이미지 센서.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들은 적어도 하나의 위상차 검출 픽셀을 포함하는 이미지 센서.
  12. 픽셀 어레이, 상기 픽셀 어레이에 인접한 제1 및 제2테스트영역을 포함하고, 상기 픽셀 어레이, 상기 제1 및 제2테스트영역 각각은 복수의 픽셀들 및 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응하는 광전변환소자들을 포함하는 기판을 포함하는 이미지 센서에서,
    상기 제1테스트영역은 상기 기판상에 형성되고, 플랫한 제1면과 경사진 제2면을 포함하는 제1투광층을 포함하고,
    상기 제2테스트영역은 상기 기판상에 형성되고, 플랫한 제3면과 경사진 제4면을 포함하는 제2투광층을 포함하며,
    상기 제1투광층의 제2면 경사각과 상기 제2투광층의 제4면 경사각은 서로 상이한 이미지 센서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1테스트영역은 상기 제1투광층과 상기 기판 사이에 삽입되고, 상기 제1투광층의 제1면과 중첩되는 제1경사유도층을 더 포함하고,
    상기 제2테스트영역은 상기 제2투광층과 상기 기판 사이에 삽입되고, 상기 제2투광층의 제3면과 중첩되는 제2경사유도층을 더 포함하며,
    상기 제1경사유도층의 두께와 상기 제2경사유도층의 두께는 서로 상이한 이미지 센서.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1경사유도층의 두께와 상기 제1투광층의 제2면 경사각이 서로 비례하고, 상기 제2경사유도층의 두께와 상기 제2투광층의 제4면 경사각이 서로 비례하는 이미지 센서.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1경사유도층 및 상기 제2경사유도층은 차광물질을 포함하는 이미지 센서.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1투광층의 제2면 경사각 및 상기 제2투광층의 제4면 경사각은 CRA 범위 내의 값을 갖는 이미지 센서.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이의 평면형상은 장축 및 단축을 갖는 직사각형이고,
    상기 제1투광층의 제2면 경사각은 장축방향으로 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 위치하는 복수의 픽셀들에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일하고,
    상기 제2투광층의 제4면 경사각은 단축방향으로 상기 픽셀 어레이의 에지 영역에 위치하는 복수의 픽셀들에 대한 입사광의 입사각과 실질적으로 동일한 이미지 센서.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 투광층의 제2면 경사각은 상기 투광층의 제4면 경사각보다 큰 이미지 센서.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제1테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은 상기 제1투광층의 제2면과 중첩되고, 상기 제2테스트영역에서 복수의 픽셀들 각각은 상기 제2투광층의 제4면과 중첩되는 이미지 센서.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 픽셀 어레이, 상기 제1 및 제2테스트영역 각각에서 복수의 픽셀들은 적어도 하나의 위상차 검출 픽셀을 포함하는 이미지 센서.
KR1020170125000A 2017-09-27 2017-09-27 테스트영역을 구비한 이미지 센서 KR20190036136A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125000A KR20190036136A (ko) 2017-09-27 2017-09-27 테스트영역을 구비한 이미지 센서
US15/957,644 US10481196B2 (en) 2017-09-27 2018-04-19 Image sensor with test region

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125000A KR20190036136A (ko) 2017-09-27 2017-09-27 테스트영역을 구비한 이미지 센서

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190036136A true KR20190036136A (ko) 2019-04-04

Family

ID=65807402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170125000A KR20190036136A (ko) 2017-09-27 2017-09-27 테스트영역을 구비한 이미지 센서

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10481196B2 (ko)
KR (1) KR20190036136A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102186316B1 (ko) * 2020-03-06 2020-12-03 한국항공우주연구원 라인 이미지 센서의 테스트 인터페이스 장치, 테스트 방법 및 프로그램
KR20210111628A (ko) * 2020-03-03 2021-09-13 한국항공우주연구원 라인 이미지 센서, 이의 성능을 테스트하는 방법 및 프로그램

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4546797B2 (ja) * 2004-09-24 2010-09-15 パナソニック株式会社 固体撮像装置、その製造方法およびカメラ
KR100630727B1 (ko) * 2004-12-29 2006-10-02 삼성전자주식회사 Ｃｍｏｓ 이미지 센서의 광특성 테스트 패턴 및 광특성테스트 방법
US8085391B2 (en) 2007-08-02 2011-12-27 Aptina Imaging Corporation Integrated optical characteristic measurements in a CMOS image sensor
US20090101947A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Visera Technologies Company Limited Image sensor device and fabrication method thereof
US9232162B2 (en) 2011-11-08 2016-01-05 Semiconductor Components Industries, Llc Optical isolation of optically black pixels in image sensors
TWI484236B (zh) * 2013-09-09 2015-05-11 Himax Imaging Ltd 影像感測器
KR20160010986A (ko) * 2014-07-21 2016-01-29 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210111628A (ko) * 2020-03-03 2021-09-13 한국항공우주연구원 라인 이미지 센서, 이의 성능을 테스트하는 방법 및 프로그램
KR102186316B1 (ko) * 2020-03-06 2020-12-03 한국항공우주연구원 라인 이미지 센서의 테스트 인터페이스 장치, 테스트 방법 및 프로그램

Also Published As

Publication number Publication date
US20190094293A1 (en) 2019-03-28
US10481196B2 (en) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6094652B2 (ja) 光学センサー、電子機器及び脈拍計
US10455213B2 (en) Device having a 2D image sensor and depth sensor
US9261769B2 (en) Imaging apparatus and imaging system
JP5950514B2 (ja) 光電変換装置の製造方法
JP5998426B2 (ja) 光学センサー及び電子機器
CN110674798A (zh) 光学指纹识别装置及触控终端
US9673241B2 (en) Light-condensing unit, solid-state image sensor, and image capture device
US10157945B2 (en) Solid-state imaging device and method for manufacturing the same
US11532657B2 (en) Image sensor and imaging apparatus having the same
US9204068B2 (en) Solid-state photodiode imaging device and method of manufacturing the same
KR20190036136A (ko) 테스트영역을 구비한 이미지 센서
US20070080415A1 (en) Complementary metal oxide semicoductor image sensor and method of fabricating the same
KR20160028196A (ko) 위상차 검출 픽셀을 구비한 이미지 센서
JP2013044537A (ja) 光学センサー及び電子機器
KR20100067982A (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법
US8559771B2 (en) Solid state image sensor
US8318579B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
US20240120357A1 (en) Image sensor
JP5510053B2 (ja) リニアセンサ用カラーフィルタの製造方法
CN210402406U (zh) 光学指纹识别装置及触控终端
TWI758093B (zh) 生物特徵辨識裝置
US20240079421A1 (en) Image sensor
JP2023087450A (ja) 固体撮像素子基板
US20220165766A1 (en) Image sensor and manufacturing process thereof
US20090009900A1 (en) Color filter, optical sensor mounted with color filter, and method for manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application