KR20220111170A - 고체 이미지 센서 - Google Patents
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Abstract
고체 이미지 센서는 제 1 및 제 2 광전 변환 소자들, 격리 구조체, 컬러 필터층 및 하이브리드 층을 갖는 반도체 기판을 포함한다. 격리 구조체는 제 1 광전 변환 소자와 제 2 광전 변환 소자 사이에 배치된다. 컬러 필터층은 반도체 기판 위에 배치된다. 하이브리드 층은 반도체 기판과 컬러 필터층 사이에 배치된다. 하이브리드 층은 제 1 파티션 구조체, 제 2 파티션 구조체 및 투명층을 포함한다. 제 1 파티션 구조체는 격리 구조체에 대응하도록 배치된다. 제 2 파티션 구조체는 제 1 파티션 구조체로 둘러싸여 있다. 투명층은 제 1 파티션 구조체와 제 2 파티션 구조체 사이에 있다. 제 1 파티션 구조체의 굴절률 및 제 2 파티션 구조체의 굴절률은 투명층의 굴절률보다 낮다.
Description
본 발명의 실시예들은 이미지 센서들에 관한 것으로, 특히 이들은 하이브리드 층을 포함하는 고체 이미지 센서들에 관한 것이다.
고체 이미지 센서들(예컨대, CCD(Charge-Coupled Device) 이미지 센서들, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서들 등)은 디지털 스틸 이미지 카메라들 및 디지털 비디오 카메라들과 같은 다양한 이미지 캡처 장치들에서 널리 사용되어 왔다. 고체 이미지 센서의 광 감지부는 픽셀들의 각각에 형성될 수 있으며, 광 감지부에 의해 수광되는 광량에 따라 신호 전하들이 생성될 수 있다. 또한, 광 감지부에서 생성되는 신호 전하들이 전송 및 증폭되어, 이에 의해 이미지 신호가 획득될 수 있다.
고체 이미지 센서들에서, 상이한 파장들을 갖는 광은 반도체 기판의 상이한 깊이들에서 흡수될 수 있다. 하지만, 경사진 입사광이 고체 이미지 센서에 진입할 때, 이러한 거동은 동일한 색상을 흡수하기 위해 형성되는 2개의 인접한 광전 변환 소자들에서 에너지 불균형을 야기할 수 있다. 그러므로, 고체 이미지 센서들의 설계 및 제조에는 여전히 다양한 과제들이 존재한다.
본 개시의 일부 실시예들에서, 고체 이미지 센서는 반도체 기판과 컬러 필터층 사이에 배치되는 하이브리드 층을 포함하며, 이는 컬러 필터층(컬러 필터 세그먼트)으로부터 광을 분리시키는 데 도움을 줄 수 있어서, 이에 의해 광전 변환 소자들의 감도의 균일성을 개선하여, 고체 이미지 센서들의 광전 변환 소자들로부터의 이미지 신호의 품질을 향상시킨다.
본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 고체 이미지 센서가 제공된다. 고체 이미지 센서는 제 1 광전 변환 소자들 및 적어도 하나의 제 2 광전 변환 소자를 갖는 반도체 기판을 포함한다. 고체 이미지 센서는 또한 제 1 광전 변환 소자들과 제 2 광전 변환 소자 사이에 배치되는 격리 구조체를 포함한다. 고체 이미지 센서는, 반도체 기판 위에 배치되고, 제 1 광전 변환 소자들에 대응하는 제 1 컬러 필터 세그먼트 및 제 2 광전 변환 소자에 대응하는 제 2 컬러 필터 세그먼트를 갖는 컬러 필터층을 더 포함한다. 게다가, 고체 이미지 센서는 또한 반도체 기판과 컬러 필터층 사이에 배치되는 하이브리드 층을 포함한다. 하이브리드 층은 그것이 격리 구조체에 대응하도록 배치되는 제 1 파티션 구조체를 포함한다. 하이브리드 층은 또한 제 1 파티션 구조체로 둘러싸인 제 2 파티션 구조체를 포함한다. 하이브리드 층은 제 1 파티션 구조체와 제 2 파티션 구조체 사이에 위치되는 투명층을 더 포함한다. 제 1 파티션 구조체의 굴절률 및 제 2 파티션 구조체의 굴절률은 투명층의 굴절률보다 낮다.
일부 실시예들에서, 제 2 파티션 구조체의 높이는 제 1 파티션 구조체의 높이보다 낮다.
일부 실시예들에서, 고체 이미지 센서를 단면에서 볼 때(from the cross-sectional view), 제 1 파티션 구조체는 제 1 파티션 세그먼트들을 포함하고, 제 2 파티션 구조체는 제 2 파티션 세그먼트들을 포함하며, 각각의 제 1 파티션 세그먼트 및 각각의 제 2 파티션 세그먼트는 상이한 형상들을 갖는다.
일부 실시예들에서, 각각의 제 1 파티션 세그먼트는 직사각형으로 형성되고, 각각의 제 2 파티션 세그먼트는 삼각형 또는 반원형으로 형성된다.
일부 실시예들에서, 하이브리드 층을 평면에서 볼 때(from a top view), 제 2 파티션 구조체는 정사각형, 직사각형 또는 2개의 교차 직사각형들로 형성되어 있다.
일부 실시예들에서, 제 2 파티션 구조체는 제 1 파티션 구조체와 직접 접촉한다.
일부 실시예들에서, 제 2 파티션 구조체의 높이는 제 1 파티션 구조체의 높이보다 높다.
일부 실시예들에서, 제 2 파티션 구조체의 일부는 제 1 컬러 필터 세그먼트 내부에 배치된다.
일부 실시예들에서, 반도체 기판은 제 2 자광전 변환 소들을 갖고, 제 2 파티션 구조체는 제 1 자광전 변환 소들 또는 제 2 자광전 변환 소들에 대응한다.
일부 실시예들에서, 제 1 컬러 필터 세그먼트 및 제 2 컬러 필터 세그먼트는 적색 컬러 필터 세그먼트, 녹색 컬러 필터 세그먼트, 청색 컬러 필터 세그먼트, 황색 컬러 필터 세그먼트, 백색 컬러 필터 세그먼트, 청록색 컬러 필터 세그먼트, 자홍색 컬러 필터 세그먼트, 또는 IR/NIR 컬러 필터 세그먼트를 포함한다.
일부 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체의 높이는 일정하고 제 2 파티션 구조체의 높이는 가변적이다.
일부 실시예들에서, 제 1 컬러 필터 세그먼트에 대응하는 제 2 파티션 구조체의 높이는 제 2 컬러 필터 세그먼트에 대응하는 제 2 파티션 구조체의 높이와 상이하다.
일부 실시예들에서, 고체 이미지 센서는 컬러 필터층 상에 배치되는 집광 구조체를 더 포함한다. 집광 구조체는 제 1 광전 변환 소자들에 대응하는 제 1 마이크로 렌즈 및 제 2 광전 변환 소자에 대응하는 제 2 마이크로 렌즈를 포함한다.
일부 실시예들에서, 제 1 마이크로 렌즈는 m×n 개의 제 1 광전 변환 소자들에 대응하고, m 및 n은 양의 정수들이다.
일부 실시예들에서, 제 2 마이크로 렌즈는 하나의 제 2 자광전 변환 소에 대응한다.
일부 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체는 고체 이미지 센서의 에지 영역에서의 격리 구조체에 대해 시프트(shift)를 갖는다.
일부 실시예들에서, 고체 이미지 센서는, 제 1 파티션 구조체의 바닥부에 배치되는 금속 격자를 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 투명층의 굴절률은 1.0보다 크다.
일부 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체의 굴절률과 제 2 파티션 구조체의 굴절률은 상이하다.
일부 실시예들에서, 하이브리드 층의 두께는 0.01㎛ 내지 2.0㎛의 범위 내이다.
본 개시는 첨부 도면들과 함께 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 수 있다. 업계에서의 표준 관행에 따르면, 다양한 피처들(features)이 축척대로 도시되지 않는다는 점은 주목할 만한 가치가 있다. 사실, 다양한 피처들의 치수들은 논의의 명확성을 위해 임의로 증가 또는 축소될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 1b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 다른 일부를 도시하는 단면도이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 층을 도시하는 부분 평면도이다.
도 3b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 하이브리드 층을 도시하는 부분 평면도이다.
도 3c는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 층을 도시하는 부분 평면도이다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 다른 일부를 도시하는 단면도이다.
도 6는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일부 다른 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 8는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 10는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 1a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 1b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 다른 일부를 도시하는 단면도이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 층을 도시하는 부분 평면도이다.
도 3b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 하이브리드 층을 도시하는 부분 평면도이다.
도 3c는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 층을 도시하는 부분 평면도이다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 다른 일부를 도시하는 단면도이다.
도 6는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일부 다른 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 8는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 10는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서의 일부를 도시하는 단면도이다.
이하의 개시는, 제공되는 주제의 상이한 피처들을 구현하기 위한 다수의 상이한 실시예들 또는 예시들을 제공한다. 본 개시를 간략화하기 위해 컴포넌트들 및 배열들의 특정 예들이 아래에 설명된다. 이들은, 물론, 단지 예들일 뿐이지, 한정하려고 의도된 것은 아니다. 예를 들어, 후속하는 설명에서 제 2 피처 상에 형성되는 제 1 피처는 제 1 피처 및 제 2 피처가 직접 접촉하여 형성되는 실시예들을 포함할 수 있으며, 제 1 피처 및 제 2 피처가 직접 접촉하지 않을 수 있도록 제 1 피처와 제 2 피처 사이에 추가 피처들이 형성될 수 있는 실시예들을 또한 포함할 수 있다.
추가 단계들은 예시된 방법들 전, 도중 또는 후에 구현될 수 있으며, 일부 단계들은 예시된 방법의 다른 실시예들에서 대체되거나 생략될 수 있음은 이해되어야 한다.
더욱이, "밑에", "아래에", "하부에", "위에", "상부에” 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은, 도면들에서 도시되는 바와 같이, 하나의 소자 또는 피처의 다른 소자들 또는 피처들에 대한 관계를 기술하기 위한 설명의 용이함을 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 동작시 장치의 상이한 배향들을 망라하도록 의도된다. 장치는 달리 지향될 수도 있고(90도 회전되거나 다른 배향으로 회전될 수도 있음), 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 기술어들은 그에 따라 유사하게 해석될 수 있다.
본 개시에서, 용어 "약", "대략" 및 "실질적으로"는 일반적으로 명시된 값의 +/-20%를, 더 일반적으로 명시된 값의 +/-10%를, 더 일반적으로 명시된 값의 +/-5%를, 더 일반적으로 명시된 값의 +/-3%를, 더 일반적으로 명시된 값의 +/-2%를, 더 일반적으로 명시된 값의 +/-1%를 그리고 훨씬 더 일반적으로 명시된 값의 +/-0.5%를 의미한다. 본 개시의 명시된 값은 대략적인 값이다. 즉, "약", "대략" 및 "실질적으로"라는 용어에 대한 구체적인 설명이 없는 경우, 명시된 값은 "약", "대략" 또는 "실질적으로"의 의미를 포함한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 (기술 및 과학 용어들을 포함하는) 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술분야에서의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 통상적으로 사용되는 사전들에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술분야의 맥락에서 그것들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 실시예들에서 명시적으로 그렇게 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지는 않을 것이라는 점은 이해되어야 한다.
본 개시는 다음의 실시예들에서의 참조 번호들 및/또는 문자들을 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략화 및 명확성을 목적으로 하며, 논의된 다양한 실시예들 및/또는 구성들 간의 관계를 그 자체로 규정하지 않는다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(100)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(100)의 다른 일부를 도시하는 단면도이다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1b는 중앙 영역에서 고체 이미지 센서(100)의 단면도들을 나타내고, 도 2는 중앙 영역을 둘러싸는 에지 영역에서의 고체 이미지 센서(100)의 단면도를 나타내지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 고체 이미지 센서(100)의 일부 컴포넌트들은 간결함을 위해 도 1a, 도 1b 및 도 2에서 생략될 수 있음에 유의해야 한다.
일부 실시예들에서, 고체 이미지 센서(100)는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서 또는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 고체 이미지 센서(100)는 반도체 기판(10)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 반도체 기판(10)은 웨이퍼 또는 칩일 수 있다. 예를 들어, 반도체 기판(10)은 실리콘을 포함할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 반도체 기판(10)은 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)은 상이한 색상들을 수신하기 위한 포토 다이오드들일 수 있다. 예를 들어, 제 1 광전 변환 소자들(11)은 녹색 광을 수광하기 위해 사용될 수 있고, 제 2 광전 변환 소자들(13)은 적색 광을 수광하기 위해 사용될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)은 동일한 색상을 수신하기 위한 포토 다이오드일 수 있다. 예를 들어, 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)은 위상 검출 자동 초점(PDAF: Phase Detection Auto Focus) 기능을 위한 녹색 광을 수광하기 위해 사용될 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 고체 이미지 센서(100)는 제 1 광전 변환 소자(11)와 제 2 광전 변환 소자(13) 사이에 배치되는 격리 구조체(15)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 격리 구조체(15)는 쉘로우 트렌치 격리(STI: Shallow Trench Isolation) 또는 딥 트렌치 격리(DTI: Deep Trench Isolation)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연 구조체(15)는 식각 공정을 사용하여 반도체 기판(10)에 형성되어 트렌치들을 형성하고 트렌치들을 절연 또는 유전체 재료로 충전할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1a 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 격리 구조체(15)는 제 1 광전 변환 소자(11)와 제 2 광전 변환 소자(13)를 분리시킬 수 있다. 즉, 반도체 기판(10)에서의 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)은 격리 구조체(15)에 의해 서로 격리될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1b에 나타낸 바와 같이, 격리 구조체(15)는 또한 제 1 광전 변환 소자들(11) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 격리 구조체(15)는 제 1 광전 변환 소자들(11)을 서로 분리시킬 수 있다. 대안적으로, 격리 구조체(15)는 또한 제 2 광전 변환 소자들(13) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 격리 구조체(15)는 제 2 광전 변환 소자들(13)을 서로 분리시킬 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 고체 이미지 센서(100)는 반도체 기판(10) 위에 배치되는 컬러 필터층(20)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터층(20)은 제 1 광전 변환 소자들(11)에 대응하는 녹색 컬러 필터 세그먼트들(20SG) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)에 대응하는 적색 컬러 필터 세그먼트들(20SR)을 가질 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 컬러 필터층(20)은 청색 컬러 필터 세그먼트들, 황색 컬러 필터 세그먼트들, 백색 컬러 필터 세그먼트들, 청록색 컬러 필터 세그먼트들, 자홍색 컬러 필터 세그먼트들, IR/NIR 컬러 필터 세그먼트들, 또는 제 1 광전 변환 소자들(11) 또는 제 2 광전 변환 소자들(13)에 대응하는 다른 적용 가능한 컬러 필터 세그먼트들을 가질 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터층(20)의 일부 컬러 필터 세그먼트들은 적색, 녹색 및 청색 중 하나에 대응할 수 있고, 컬러 필터층(20)의 다른 컬러 필터 세그먼트들은 적색, 녹색 및 청색 중 다른 것에 대응할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 고체 이미지 센서(100)는 반도체 기판(10)과 컬러 필터층(20) 사이에 배치되는 하이브리드 층(30)을 포함한다. 특히, 하이브리드 층(30)은 제 1 파티션 구조체(31), 제 2 파티션 구조체(33) 및 투명층(32)을 포함한다. 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 파티션 구조체(31)는 그것이 격리 구조체(15)에 대응하도록 배치될 수 있고, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 광전 변환 소자들(11) 또는 제 2 광전 변환 소자들에 대응할 수 있으며, 투명층(32)은 제 1 파티션 구조체(31)와 제 2 파티션 구조체(33) 사이에 존재할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 굴절률 및 제 2 파티션 구조체(33)의 굴절률은 투명층(32)의 굴절률보다 낮다. 예를 들어, 제 1 파티션 구조체(31)의 굴절률 및 제 2 파티션 구조체(33)의 굴절률은 약 1.0 내지 약 1.99의 범위 내일 수 있고, 투명층(32)의 굴절률은 약 1.0보다 클 수 있지만(예컨대, 약 3.0), 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체(31) 및/또는 제 2 파티션 구조체(33)는, 반도체 기판(10) 상에 유전체 층을 증착한 다음 포토리소그래피 및 식각 공정들을 사용하여 유전체 층을 패터닝하여 제 1 파티션 구조체(31) 및/또는 제 2 파티션 구조체(33)를 형성함으로써, 형성될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 재료 및 제 2 파티션 구조체(33)의 재료는 동일할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 재료 및 제 2 파티션 구조체(33)의 재료는 상이할 수 있다. 즉, 제 1 파티션 구조체(31)의 굴절률과 제 2 파티션 구조체(33)의 굴절률은 상이할 수 있다.
일부 실시예들에서, 투명층(32)은 유기층일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 투명층(32)의 재료는 유리, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 임의의 다른 적용 가능한 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 투명층(32)은 증착 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 실시예에서, 제 1 파티션 구조체(31)와 제 2 파티션 구조체(33)는 동일한 높이를 가질 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 층(30)의 두께(T)는 약 0.01㎛ 내지 약 2.0㎛의 범위 내일 수 있다. 즉, 제 1 파티션 구조체(31)의 높이 및 제 2 파티션 구조체(33)의 높이는 약 0.01㎛ 내지 약 2.0㎛의 범위 내일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 고체 이미지 센서(100)의 구조체는 고체 이미지 센서(100)의 에지 영역에서 시프트를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 파티션 구조체(31)는 고체 이미지 센서(100)의 에지 영역에서의 격리 구조체(15)에 대해 시프트(S)를 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 2에 나타낸 바와 같은 단면도에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 중심 축선(C2)과 격리 구조체(15)의 중심 축선(C1) 사이의 거리는 시프트(S)일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
게다가, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 2 파티션 구조체(33)는 녹색 컬러 필터 세그먼트들(20SG)의 중심 축선(CG)에 대해 시프트(S1)를 가질 수 있고, 고체 이미지 센서(100)의 에지 영역에서의 적색 컬러 필터의 세그먼트들(20SR)의 중심 축선(CR)에 대해 시프트(S2)를 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 2에 나타낸 바와 같은 단면도에서, 제 2 파티션 구조체(33)의 중심 축선(C3)과 녹색 컬러 필터 세그먼트들(20SG)의 중심 축선(CG) 사이의 거리는 시프트(S1)일 수 있고, 제 2 파티션 구조체(33)의 중심 축선(C3)과 적색 컬러 필터 세그먼트들(20SR)의 중심 축선(CR) 사이의 거리는 시프트(S2)일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 시프트(S1) 및 시프트(S2)는 상이할 수 있고, 시프트(S1)와 시프트(S2)가 양방 모두 시프트(S)와 상이할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
유사하게, 도 2에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터층(20)은 또한 고체 이미지 센서(100)의 에지 영역에서의 격리 구조체(15)에 대해 시프트(S)를 가질 수 있다. 하지만, 격리 구조체(15)에 대한 컬러 필터층(20)의 시프트는 실제 필요에 따라 조정될 수 있는 시프트(S)와는 상이할 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 입사광(L)이 고체 이미지 센서(100)에 입사하여 녹색 컬러 필터 세그먼트(20SG) 또는 적색 컬러 필터 세그먼트(20SG)를 통해 진입한 후, 그것은 제 2 파티션 구조체(33)로 분리되어, 이에 의해 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)의 감도의 균일성을 개선하고, 고체 이미지 센서들(100)의 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)로부터의 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 고체 이미지 센서(100)는 반도체 기판(10) 상에 배치되는 금속 격자(50)를 포함할 수 있다. 특히, 금속 격자(50)는 제 1 파티션 구조체(31)의 바닥부에 배치된다. 일부 실시예들에서, 금속 격자(50)의 재료는 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 금속 질화물(예컨대, 티타늄 질화물(TiN)), 다른 적합한 재료들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 격자(50)는, 반도체 기판(10) 상에 금속층을 증착한 다음 포토리소그래피 및 식각 공정들을 이용하여 금속층을 패터닝하여 금속 격자(50)를 형성함으로써, 형성될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 고체 이미지 센서(100)는 컬러 필터층(20) 상에 배치되는 집광 구조체(40)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 집광 구조체(40)는 입사광(L)을 집광하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 집광 구조체(40)의 재료는 투명층(32)의 재료와 동일하거나 유사할 수 있다. 예를 들어, 집광 구조체(40)의 재료는 유리, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 임의의 다른 적용 가능한 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 집광 구조체(40)는 포토레지스트 리플로우(photoresist reflow) 방법, 핫엠보싱(hot embossing) 방법, 임의의 다른 적용 가능한 방법, 또는 이들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 집광 구조체(40)를 형성하는 단계들은 스핀 코팅 공정, 리소그래피 공정, 식각 공정, 임의의 다른 적용 가능한 공정, 또는 이들의 조합을 포함 할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 집광 구조체(40)는 제 1 광전 변환 소자들(11) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)에 대응하는 마이크로 렌즈(40m)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 마이크로 렌즈(40m)는 4개(2x2)의 제 1 광전 변환 소자들(11) 또는 4개(2x2)의 제 2 광전 변환 소자들(13)에 대응할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 마이크로 렌즈(40m)는 m×n개의 제 1 광전 변환 소자들(11) 또는 m×n개의 제 2 광전 변환 소자들(13)에 대응할 수 있고, m 및 n은 양의 정수들이지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 마이크로 렌즈(40m)는 하나의 제 2 광전 변환 소자(13)에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 마이크로 렌즈(40m)는 반볼록 렌즈 또는 볼록 렌즈일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 다른 실시예들에서, 집광 구조체(40)는 마이크로 피라미드 구조체들(예컨대, 원형 원뿔, 사각형 피라미드 등) 또는 마이크로 사다리꼴 구조체들(예컨대, 평평한 상단 원뿔(flat top cone), 절두 정사각형 피라미드 등)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 집광 구조체(40)는 구배 지수(gradient-index) 구조체일 수 있다.
유사하게, 도 2에 나타낸 바와 같이, 집광 구조체(40)는 또한 고체 이미지 센서(100)의 에지 영역에서의 컬러 필터층(20)에 대해 시프트를 가질 수 있다. 하지만, 컬러 필터층(20)에 대한 집광 구조체(40)의 시프트는 실제 필요에 따라 조정될 수 있는 시프트(S)와는 상이할 수 있다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 하이브리드 층(30)을 도시하는 부분 평면도이다. 도 3b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 하이브리드 층(30)을 도시하는 부분 평면도이다. 도 3c는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 층(30)을 도시하는 부분 평면도이다. 예를 들어, 도 1a, 도 1b 및 도 2는 도 3a, 도 3b 또는 도 3c에서의 A-A'선을 따르는 하이브리드 층(30)의 부분 단면도를 포함할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)에 의해 둘러싸여 있다. 일부 실시예들에서, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 층(30)을 평면에서 볼 때, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)와 분리된 정사각형으로 형성될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 층(30)을 평면에서 볼 때, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)에 연결되는 직사각형으로 형성될 수 있다. 즉, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)와 직접 접촉할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 층(30)을 평면에서 볼 때, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)에 양방 모두가 연결되는 2개의 교차 직사각형으로 형성될 수 있다. 즉, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)와 직접 접촉할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 하이브리드 층(30)을 평면에서 볼 때, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 1 파티션 구조체(31)와 분리되거나 연결될 수 있는 다른 다각형으로 형성될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(102)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(102)의 다른 일부를 도시하는 단면도이다. 예를 들어, 도 4는 중앙 영역에서 고체 이미지 센서(102)의 단면도를 나타내고, 도 5는 중앙 영역을 둘러싸는 에지 영역에서의 고체 이미지 센서(102)의 단면도를 나타내지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 고체 이미지 센서(102)의 일부 컴포넌트들은 간결함을 위해 도 4 및 도 5에서 생략될 수 있음에 유의해야 한다.
도 4 및 도 5에 나타낸 고체 이미지 센서(102)는 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와 유사한 구조를 갖는다. 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와의 차이점들 중 하나는, 도 4 및 도 5에 나타낸 고체 이미지 센서(102)의 제 1 파티션 구조체(31) 및 제 2 파티션 구조체(34)가 상이한 높이를 가질 수 있다는 점을 포함할 수 있다. 특히, 제 2 파티션 구조체(34)의 높이(T2)는 제 1 파티션 구조체(31)의 높이(T1)보다 낮을 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
유사하게, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 파티션 구조체(31)는 고체 이미지 센서(102)의 에지 영역에서의 격리 구조체(15)에 대해 시프트(S)를 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 5에 나타낸 바와 같은 단면도에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 중심 축선(C2)과 격리 구조체(15)의 중심 축선(C1) 사이의 거리는 시프트(S)일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
게다가, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 2 파티션 구조체(34)는 녹색 컬러 필터 세그먼트들(20SG)의 중심 축선(CG)에 대해 시프트(S1)를 가질 수 있고, 고체 이미지 센서(102)의 에지 영역에서의 적색 컬러 필터의 세그먼트들(20SR)의 중심 축선(CR)에 대해 시프트(S2)를 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 5에 나타낸 바와 같은 단면도에서, 제 2 파티션 구조체(34)의 중심 축선(C3)과 녹색 컬러 필터 세그먼트들(20SG)의 중심 축선(CG) 사이의 거리는 시프트(S1)일 수 있고, 제 2 파티션 구조체(34)의 중심 축선(C3)과 적색 컬러 필터 세그먼트들(20SR)의 중심 축선(CR) 사이의 거리는 시프트(S2)일 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 시프트(S1) 및 시프트(S2)는 상이할 수 있고, 시프트(S1)와 시프트(S2)가 양방 모두 시프트(S)와 상이할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1a 및 도 2에 나타낸 실시예와 같은 전술한 실시예들에서, 고체 이미지 센서(100)를 단면에서 볼 때, 제 1 파티션 구조체(31)는 제 1 파티션 세그먼트들(31S)로 분할될 수 있고, 제 2 파티션 구조체(33)는 제 2 파티션 세그먼트들(33S)로 분할될 수 있으며, 각각의 제 1 파티션 세그먼트(31S) 및 각각의 제 2 파티션 세그먼트(33S)는 동일한 형상(예컨대, 직사각형)을 가질 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(104)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 7은 본 개시의 일부 다른 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(106)의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 고체 이미지 센서(104)의 단면도에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 각 제 1 파티션 세그먼트(31S)는 직사각형으로 형성될 수 있고, 제 2 파티션 구조체(35)의 각 제 2 파티션 세그먼트(35S)는 삼각형으로 형성될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 고체 이미지 센서(106)의 단면도에서, 제 1 파티션 구조체(31)의 각 제 1 파티션 세그먼트(31S)는 직사각형으로 형성될 수 있고, 제 2 파티션 구조체(36)의 각 제 2 파티션 세그먼트(36S)는 반원형으로 형성될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 제 1 파티션 세그먼트의 형상 또는 제 2 파티션 세그먼트의 형상은 또한 실제 필요에 따라 조정될 수 있는 다른 적합한 형상일 수 있다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(108)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 8에 나타낸 고체 이미지 센서(108)는 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와 유사한 구조를 갖는다. 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와의 차이점들 중 하나는, 도 8에 나타낸 고체 이미지 센서(108)의 제 1 파티션 구조체(31) 및 제 2 파티션 구조체(37)가 상이한 높이를 가질 수 있다는 점을 포함할 수 있다. 특히, 제 2 파티션 구조체(37)의 높이(T2')는 제 1 파티션 구조체(31)의 높이(T1)보다 높을 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제 2 파티션 구조체(37)의 일부는 컬러 필터층(20) 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제 2 파티션 구조체(37)의 일부는 녹색 컬러 필터 세그먼트(20SG) 내부에 그리고 적색 컬러 필터 세그먼트(20SR) 내부에 배치될 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 다른 실시예들에서, 제 2 파티션 구조체(37)의 일부는 컬러 필터층(20)의 다른 컬러 세그먼트들 내부에 배치될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(110)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 9에 나타낸 고체 이미지 센서(110)는 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와 유사한 구조를 갖는다. 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와의 차이점들 중 하나는, 컬러 필터층(20)이 청색 컬러 필터 세그먼트들(20SB)을 더 가질 수 있다는 점을 포함할 수 있다.
게다가, 이 실시예에서, 제 1 파티션 구조체들(31)의 높이는 일정할 수 있으며, 제 2 파티션 구조체(38)의 높이는 가변적일 수 있다. 예를 들어, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제 1 파티션 구조체(31)의 제 1 파티션 세그먼트(31S)의 높이(T1)는 제 2 파티션 구조체(38)의 제 2 파티션 세그먼트(38S-1)의 높이(T2-1)와 동일할 수 있으며; (녹색 컬러 필터 세그먼트(20SG)에 대응하는) 제 2 파티션 구조체(38)의 제 2 파티션 세그먼트(38S-1)의 높이(T2-1)는 (적색 컬러 필터 세그먼트(20SR)에 대응하는) 제 2 파티션 구조체(38)의 제 2 파티션 세그먼트(38S-2)의 높이 T2-2보다 낮을 수 있고 (청색 컬러 필터 세그먼트(20SB)에 대응하는) 제 2 파티션 구조체(38)의 제 2 파티션 세그먼트(38S-3)의 높이(T2-3)보다 높을 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 고체 이미지 센서(112)의 일부를 도시하는 단면도이다. 도 10에 나타낸 고체 이미지 센서(112)는 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와 유사한 구조를 갖는다. 도 1a 및 도 2에 나타낸 고체 이미지 센서(100)와의 차이점들 중 하나는, 집광 구조체(40')가 제 1 광전 변환 소자들(11)에 대응하는 제 1 마이크로 렌즈(40m) 및 제 2 광전 변환 소자들(13)에 대응하는 제 2 마이크로 렌즈들(40m')을 포함할 수 있다는 점이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 제 1 마이크로 렌즈(40m)는 적어도 2개(즉, 2개 이상)의 제 1 광전 변환 소자들(11)에 대응할 수 있고, 각 제 2 마이크로 렌즈(40m')는 하나의 제 2 광전 변환 소자(13)에 대응할 수 있지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 마이크로 렌즈(40m)의 수 또는 제 2 마이크로 렌즈(40m')의 수는 도 10에 나타낸 실시예에 한정되지 않으며, 이는 실제 필요에 따라 조정될 수 있다.
요약하면, 본 발명의 실시예들에 따른 고체 이미지 센서는, 반도체 기판과 컬러 필터층 사이에 배치되는 하이브리드 층을 포함하며, 이는 컬러 필터층(컬러 필터 세그먼트)으로부터 광을 분리시키는 데 도움을 줄 수 있어서, 이에 의해 광전 변환 소자들의 감도의 균일성을 개선하여, 고체 이미지 센서들의 광전 변환 소자들로부터의 이미지 신호의 품질을 향상시킨다.
전술한 사항은 당업자가 본 개시의 양태들을 더 잘 이해할 수도 있도록 몇몇 실시예들의 특징들을 개략적으로 설명한다. 당업자는 본 명세서에서 소개된 실시예들의 동일한 목적들을 수행하고 그리고/또는 동일한 장점들을 달성하기 위한 다른 프로세스들 및 구조들을 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 용이하게 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 당업자는 또한 이러한 균등한 구성들이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으며, 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 명세서에서 다양한 변경들, 대체들 및 변형들을 행할 수도 있음을 인식할 것이다. 그러므로, 보호 범위는 청구 범위를 통해 결정되어야 한다. 또한, 본 개시의 일부 실시예가 상기에 개시되었지만, 이들은 본 개시의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
본 명세서 전반에 걸쳐 특징들, 이점들, 또는 유사한 언어에 대한 언급은, 본 개시와 함께 실현될 수 있는 모든 특징들 및 이점들이 본 개시의 임의의 단일 실시예이거나 그 안에 있어야 함을 수반하지는 않는다. 오히려, 특징들 및 이점들을 언급하는 언어는 실시예와 관련하여 설명되는 특정 특징들, 이점들 또는 특성이 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸친 특징들 및 이점들 및 유사한 언어에 대한 논의들은 동일한 실시예를 참조할 수 있지만 반드시 그런 것은 아니다.
더욱이, 본 개시의 설명된 특징들, 이점들 및 특성들은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다. 당업자는 본원의 설명에 비추어 본 개시가 특정 실시예의 특정 특징들 또는 이점들 중 하나 이상 없이도 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 다른 예들에서, 본 개시의 모든 실시예들에 존재하지 않을 수 있는 특정 실시예들에서 부가적인 특징들 및 이점들이 인식될 수 있다.
Claims (10)
- 고체 이미지 센서로서,
제 1 광전 변환 소자들 및 적어도 하나의 제 2 광전 변환 소자를 갖는 반도체 기판;
상기 제 1 광전 변환 소자들 및 상기 적어도 하나의 제 2 광전 변환 소자 사이에 배치되는 격리 구조체;
상기 반도체 기판 위에 배치되고, 상기 제 1 광전 변환 소자들에 대응하는 제 1 컬러 필터 세그먼트 및 상기 적어도 하나의 제 2 광전 변환 소자에 대응하는 제 2 컬러 필터 세그먼트를 갖는 컬러 필터층; 및
상기 반도체 기판과 상기 컬러 필터층 사이에 배치되는 하이브리드 층;을 포함하며,
상기 하이브리드 층은,
상기 격리 구조체에 대응하도록 배치되는 제 1 파티션 구조체;
상기 제 1 파티션 구조체로 둘러싸인 제 2 파티션 구조체; 및
상기 제 1 파티션 구조체와 상기 제 2 파티션 구조체 사이의 투명층;
을 포함하고, 상기 제 1 파티션 구조체의 굴절률 및 상기 제 2 파티션 구조체의 굴절률은 상기 투명층의 굴절률보다 낮은, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 파티션 구조체의 높이는 상기 제 1 파티션 구조체의 높이보다 낮고, 상기 하이브리드 층을 평면에서 볼 때(from a top view), 상기 제 2 파티션 구조체는 정사각형, 직사각형 또는 2개의 교차 직사각형들로 형성되어 있는, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 고체 이미지 센서를 단면에서 볼 때(from a cross-sectional view), 상기 제 1 파티션 구조체는 제 1 파티션 세그먼트들을 포함하고, 상기 제 2 파티션 구조체는 제 2 파티션 세그먼트들을 포함하며, 상기 제 1 파티션 세그먼트들의 각각 및 상기 제 2 파티션 세그먼트들의 각각은 상이한 형상들을 가지며, 상기 제 1 파티션 세그먼트들의 각각은 직사각형으로 형성되어 있고, 상기 제 2 파티션 세그먼트들의 각각은 삼각형 또는 반원형으로 형성되어 있는, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 파티션 구조체는 상기 제 1 파티션 구조체와 직접 접촉하는, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 파티션 구조체의 높이는 상기 제 1 파티션 구조체의 높이보다 높고, 상기 제 2 파티션 구조체의 일부는 상기 제 1 컬러 필터 세그먼트 내부에 배치되는, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 기판은 제 2 광전 변환 소자들을 가지며, 상기 제 2 파티션 구조체들은 상기 제 1 광전 변환 소자들 또는 상기 제 2 광전 변환 소자들에 대응하고, 상기 제 1 컬러 필터 세그먼트 및 상기 제 2 컬러 필터 세그먼트는 적색 컬러 필터 세그먼트, 녹색 컬러 필터 세그먼트, 청색 컬러 필터 세그먼트, 황색 컬러 필터 세그먼트, 백색 컬러 필터 세그먼트, 청록색 컬러 필터 세그먼트, 자홍색 컬러 필터 세그먼트, 또는 IR/NIR 컬러 필터 세그먼트를 포함하며, 상기 제 1 파티션 구조체의 높이는 일정하고, 상기 제 2 파티션 구조체의 높이는 가변적이며, 상기 제 1 컬러 필터 세그먼트에 대응하는 상기 제 2 파티션 구조체의 높이는 상기 제 2 컬러 필터 세그먼트에 대응하는 상기 제 2 파티션 구조체의 높이와 상이한, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 고체 이미지 센서는 상기 컬러 필터층 상에 배치되는 집광 구조체를 더 포함하고,
상기 집광 구조체는 상기 제 1 광전 변환 소자들에 대응하는 제 1 마이크로 렌즈 및 상기 적어도 하나의 제 2 광전 변환 소자에 대응하는 제 2 마이크로 렌즈를 포함하며, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 m×n개의 제 1 광전 변환 소자들에 대응하고, m 및 n은 양의 정수들인, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 파티션 구조체는 상기 고체 이미지 센서의 에지 영역에서의 상기 격리 구조체에 대해 시프트(shift)를 갖는, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 고체 이미지 센서는, 상기 제 1 파티션 구조체의 바닥부에 배치되는 금속 격자를 더 포함하는, 고체 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 투명층의 상기 굴절률은 1.0보다 크고, 상기 제 1 파티션 구조체의 상기 굴절률 및 상기 제 2 파티션 구조체의 상기 굴절률은 상이하며, 상기 하이브리드 층의 두께는 0.01㎛ 내지 2.0㎛의 범위 내인, 고체 이미지 센서.
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