KR20230137964A - 이미지 센서 및 이미지 센서 구현 프로세스 - Google Patents
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Abstract
이미지 센서는 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 및 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함한다. 이미지 센서는 용량성 요소 및 용량성 인에이블 회로, 온도 센서, 다수의 픽셀 유형들, 및/또는 선택가능 픽셀 특성 중 하나 이상을 포함한다.
Description
종래 출원들의 상호참조
본 출원은 2021년 1월 27일에 출원된 미국 가출원 번호 63/142,013의 이익을 주장하고, 이는 마치 본원에 완전히 설명된 것처럼 모든 목적들을 위해 전체가 참조로 포함된다.
본 개시내용은 이미지 센서에 관한 것이다. 본 개시내용은 추가로 이미지 센서를 구현하는 프로세스들에 관한 것이다.
일반적인 이미지 센서들은 용량들이 제한되어 있어 최적의 성능을 발휘하지 못한다. 예를 들어, 일반적인 이미지 센서들과 x-선 센서들은 각각의 픽셀에서 이용 가능한 하나 이상의 추가 용량성 요소들을 갖는다. 전역 제어는 일반적으로 이러한 커패시터들 중 하나 이상이 추가 전하 수집 용량을 제공하기 위해 대응 포토다이오드 전하 수집 노드에 연결되게 하여, 픽셀의 변환 이득을 줄인다. 이는 이미지 센서의 모든 픽셀들의 최대 저장 용량으로 또한 알려진 최대 전하 수집 용량을 증가시키지만, 더 낮은 변환 이득은 작은 신호 레벨들이 센서의 잡음 플로어(noise floor) 아래에 있을 수 있음을 의미한다.
더 높은 최대 저장 용량과 저소음 성능 사이의 균형이 항상 바람직한 것은 아니다. 많은 경우들에서, 잡음 플로어에 대한 최대 저장 용량의 비율로 정의되는 더 넓은 동적 범위를 제공하여 둘 모두를 갖는 것이 바람직하다. 이미지 센서가 높은 최대 저장 용량으로 구성된 경우, 이미지의 어두운 영역들은 잡음으로 가려질 수 있다.
다른 한편, 일부 센서들은 각각의 픽셀을 여러 번 판독하는 데, 상이한 통합 시간들에서 픽셀 용량 및/또는 픽셀 이득 당 한 번 판독한다. 이는 이미지 밝기가 잡음 플로어 아래에 있는 높은 커패시턴스/낮은-이득 기간 동안 이미지의 어두운 영역들에서 광자들을 낭비한다.
추가로, 이미지 센서들은 이미지 센서의 실리콘에 축적된 에너지를 통해 고에너지 광자들을 검출하는 데 사용될 수 있다. 이것은 이미지 센서들이 선량측정에 유용하게 한다. 예를 들어, 의료용 선형 가속기(LINAC)의 헤드에 구현된 이미지 센서들이 있다. 그러나, 공기 및 다른 물질을 통해 이동하는 고에너지 광자들은 또한 이미지 센서에서 신호를 또한 생성하는 전자들을 생성한다. 이것은 광자들에 의해 생성된 신호를 방해하여, 광자들 개수의 측정을 불확실하게 한다.
따라서, 본원에서 언급된 문제들을 해결하는 향상된 감지 능력들 및/또는 증가된 감지 성능을 갖는 이미지 센서가 필요하다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하며, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및 용량성 요소와 픽셀 어레이의 용량성 요소가 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경할 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하고, 픽셀 어레이는 용량성 요소 및 용량성 인에이블 회로를 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에서 선택적으로 구현하도록 구성된다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및 온도 센서를 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 및 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고, 여기서 픽셀 어레이는 다음의 픽셀 유형들: 전자 픽셀 유형들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 상이한 전자 및 광자 감도들의 비율들을 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 픽셀 유형들을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고; 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로를 포함하는 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 용량성 요소 및 용량성 요소들 중 하나 이상이 픽셀 어레이의 픽셀들의 선택에 제공되는 커패시턴스를 변경할 수 있게 하도록 구성된 하나 이상의 용량성 인에이블 회로들을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로를 포함하는 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 하나 이상의 온도 센서들을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로를 포함하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함하고, 여기서 픽셀 어레이는 다음의 픽셀 유형들: 전자 픽셀 유형들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대한 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로를 포함하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함하고, 여기서 픽셀 어레이는 다수의 선택가능한 픽셀 특성을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하며, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및 용량성 요소와 픽셀 어레이의 용량성 요소가 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경할 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하고, 픽셀 어레이는 용량성 요소 및 용량성 인에이블 회로를 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에서 선택적으로 구현하도록 구성된다.
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일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고, 여기서 픽셀 어레이는 다음의 픽셀 유형들: 전자 픽셀 유형들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함한다.
일 양태는 이미지 센서를 포함하고, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고; 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함한다.
이와 관련하여, 종종 장면 콘텐츠가 예측될 수 있다. 예를 들어, 흉부 x-선은 많은 X-선들이 흉부에 의해 흡수되는 흉부에 걸쳐 낮은 잡음 성능을 요구하지만, 흉부 재료가 거의 없거나 전혀 없는 이미지 에지들 주변에는 높은 최대 저장 용량과 따라서 더 높은 x-선 선량을 요구한다. 다른 경우들에서, 장면 콘텐츠는 초기 이미지 취득을 통해 측정되고 이어서 각각의 구역의 센서 특성은 이미징을 최적화하도록 구성될 수 있다. 장면 콘텐츠가 알려지지 않은 경우, 커패시턴스들의 적합한 혼합은, 하나의 픽셀이 포화되면, 근처의 다른 픽셀이 관련 정보를 제공하도록 활용될 수 있다. 예를 들어, 장면 콘텐츠가 알려지지 않은 경우, 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드를 활용하는 커패시턴스의 적합한 혼합, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 구역들의 구현, 높은 및/또는 낮은 커패시턴스들을 구현하는 교번 열들 등은 하나의 픽셀이 포화되면, 근처의 다른 픽셀이 관련 정보를 제공하도록 센서에 걸쳐 구성될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서는 센서의 상이한 픽셀, 상이한 영역 등에서 상이한 커패시턴스를 갖도록 커패시터들을 구현할 수 있다. 본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서는 사용자 및/또는 시스템에 의해 구성 가능한 커패시터들 대신 영구적으로 연결된 상이한 값들의 고정 커패시터들을 갖도록 픽셀들을 구현할 수 있다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서는 픽셀 커패시턴스 차이들에 제한되기보다는 다수의 선택가능한 픽셀 유형들 또는 특성을 구현할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서는 다른 증폭 레벨을 구현할 수 있고; 이미지 센서는 상이한 에너지들의 x-선들에 대한 픽셀의 응답에서의 차이일 수 있는 상이한 대역폭을 구현할 수 있고; 이미지 센서는 x-선 상호작용에 다소 민감하도록 구성될 수 있고; 이미지 센서는 광에 주로 민감한 대신 온도에 주로 민감하도록 구성될 수 있고, 이는 양태들에서 광에 주로 민감한 대신 온도에 주로 민감하도록 구성될 수 있는 이미지 센서의 일부일 수 있고; 이미지 센서는 다른 픽셀들보다 소정 x-선 에너지들의 x-선 상호작용에 대해 상이한 감도를 갖도록 구성될 수 있고; 이미지 센서는 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 갖도록 구성될 수 있고; 이미지 센서는 전자들, 양성자들 및/또는 픽셀에 의해 흡수된 다른 입자들에 대해 상이한 응답을 갖도록 구성될 수 있고; 이미지 센서는 상이한 감지 영역을 갖도록 구성될 수 있고/있거나; 이미지 센서는 상이한 범위의 광자 또는 광 파장들에 대한 감도 및/또는 그 범위 내의 파장들에 대한 상이한 감도들을 갖도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서는 센서에 걸쳐 단일 픽셀 특성으로 캡처된 이미지에서 가능한 것보다 더 많은 정보 콘텐츠를 갖는 이미지를 생성하기 위해 언급된 양태들 중 하나 이상에 관련된 정보를 사용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 높은 동적 범위 이미지는 상이한 커패시턴스들 또는 이득 레벨들을 갖는 2개의 인접 픽셀들과 같이 상이한 특성을 갖는 다수의 픽셀들로부터의 정보를 각각의 결과 이미지 픽셀로 결합함으로써 생성될 수 있다.
다른 예로, 이미지 센서는 X-선들이 소스와 센서 사이에서 생성하는 모든 전자들에 의해 영향을 받지 않고 x-선 플럭스를 측정하기 위해 x-선 상호작용에 대해 상이한 응답들을 가지지만 흡수된 전자들에 대해 유사한 응답들을 갖는 근처 픽셀들을 비교하여 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
다른 예로서, 이미지 센서는 이미지 데이터의 나머지를 수정하는 방법에 대한 추가 정보를 얻기 위해 하나 이상의 이미지 프레임들에서 선택될 수 있는 임베디드 온도 센서들로 구성될 수 있다. 선택은 하나의 이미지 프레임, 여러 이미지 프레임들, 모든 이미지 프레임 등을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 이미지 센서는 이미지가 x--선 상호작용에 의해 영향을 받은 양을 추정하고 정정하기 위해 x-선 상호작용에 대해 상이한 응답들을 갖는 근처 픽셀들을 비교함으로써 이미지를 생성할 수 있도록 구성될 수 있다. '이미지'가 가시 광 이미지일 필요는 없고, 이미지가 센서에 의해 수집된 정보의 어레이를 지칭할 수 있다는 것이 유의된다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서는 센서에 걸친 다수의 상이한 픽셀 커패시턴스들의 조합 덕분에 더 높은 동적 범위 및 동시 저잡음 성능을 위해 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 일반적으로 하나는 예를 들어 CMOS 센서들에서 다른 하나를 제외한다.
본 개시내용의 양태들에서, 픽셀 구조는 일부 픽셀들이 광자들에 대해 상이한 응답을 갖지만 전자들에 대해 유사한 응답을 갖도록 변경될 수 있다.
양태들에서, 이어서 원래 픽셀들(감도가 더 높음)은 금속 차폐 또는 전자들을 끌어당기거나 밀어내도록 전기적으로 바이어싱된 트랙과 같은 픽셀 구조의 일부에 추가된 적합한 전기 차폐를 가질 수 있고, 이는 상이한 유형들의 픽셀들이 하나 이상의 타겟 광자 에너지들에서 전자들에 대한 응답과 비교하여 상이한 비율들의 광자들에 대한 응답을 가질 수 있도록 전자들에 대한.원래 픽셀의 감도를 감소 또는 증가시킨다.
본 개시내용의 추가적인 특징들, 장점들 및 양태들은 다음의 상세한 설명, 도면 및 청구범위를 고려하여 제시되거나 명백해질 수 있다. 게다가, 본 개시내용의 전술한 요약 및 다음의 상세한 설명 둘 모두가 예시적인 것이고 청구된 본 개시내용의 범위를 제한하지 않고 추가 설명을 제공하기 위한 것임이 이해되어야 한다.
본 개시내용의 추가 이해를 제공하기 위해 포함된 첨부 도면들은 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 개시내용의 양태들을 예시하고 상세한 설명과 함께 본 개시내용의 원리들을 설명하는 역할을 한다. 본 개시내용의 기본적인 이해 및 그것이 실시될 수 있는 다양한 방식들에 필요한 것보다 더 상세하게 본 개시내용의 구조적 세부사항들을 나타내려는 시도는 하지 않는다.
도 1은 본 개시내용에 따른 이미지 센서의 블록도를 예시한다.
도 2는 본 개시내용의 양태들에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이의 픽셀의 예시적인 구현을 예시한다.
도 3은 본 개시내용의 양태들에 따른 온도 센서 및 연관된 회로를 예시한다.
도 1은 본 개시내용에 따른 이미지 센서의 블록도를 예시한다.
도 2는 본 개시내용의 양태들에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이의 픽셀의 예시적인 구현을 예시한다.
도 3은 본 개시내용의 양태들에 따른 온도 센서 및 연관된 회로를 예시한다.
본 개시내용의 양태들 및 그의 다양한 특징들 및 유리한 세부사항들은 첨부된 도면들에서 설명 및/또는 예시되고 다음 설명에서 상세히 설명되는 비제한적인 양태들 및 예들을 참조하여 보다 완전하게 설명된다. 도면들에 예시된 특징들이 반드시 측척대로 도시되지 않고, 본원에서 명시적으로 언급되지 않더라도 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이 일 양태의 특징들이 다른 양태들과 함께 이용될 수 있음이 유의되어야 한다. 잘 알려진 구성요소들 및 프로세싱 기법들의 설명들은 본 개시내용의 양태들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 생략될 수 있다. 본원에 사용된 예들은 단지 본 개시내용이 실시될 수 있는 방식들의 이해를 용이하게 하고 통상의 기술자들이 본 개시내용의 양태들을 추가로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 본원의 예들 및 양태들은 첨부된 청구범위 및 적용 법률에 의해서만 정의되는 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 게다가, 동일한 참조 번호들이 도면들의 여러 도면들 전체에 걸쳐 그리고 개시된 상이한 실시예들에서 유사한 부분들을 나타낸다는 것이 유의된다.
제1, 제2 등의 용어가 본원에서 다양한 요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소들이 이러한 용어에 의해 제한되어서는 안 된다는 것이 이해될 것이다. 이 용어들은 한 요소를 다른 요소와 구별하는 데에만 사용된다. 예를 들어, 본 개시내용의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 요소는 제2 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 요소는 제1 요소로 명명될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, “및/또는”이라는 용어는 연관되어 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목 중 임의의 항목 및 모든 조합들을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "상"에 있거나 "위로" 연장되는 것으로 언급될 때, 그것은 다른 요소 바로 위에 있거나 바로 위로 연장될 수 있거나 개재 요소들이 또한 존재할 수 있음이 이해될 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "바로 위에 있거나” 또는 "바로 위로 연장되는" 것으로 언급될 때, 개재 요소들은 존재하지 않는다. 마찬가지로, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "위"에 있거나 "위로" 연장되는 것으로 언급될 때, 그것은 다른 요소 바로 위에 있거나 바로 위로 연장될 수 있거나 개재 요소들이 또한 존재할 수 있음이 이해될 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 “바로 위에” 있거나 “바로 위로 연장되는" 것으로 언급될 때, 개재 요소들이 존재하지 않는다. 또한, 요소가 다른 요소에 “연결” 또는 “결합”되는 것으로 언급될 때, 요소가 다른 요소에 직접 연결되거나 결합될 수 있거나 개재 요소들이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "직접 연결되거나" 또는 "직접 결합된" 것으로 지칭될 때, 개재 요소들이 존재하지 않는다.
"아래" 또는 "위" 또는 "상부" 또는 "하부" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적인 용어는 도면들에서 예시된 바와 같이 하나의 요소, 층 또는 영역과 다른 요소, 층 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있다. 이들 용어 및 상기 논의된 용어가 도면들에 묘사된 배향에 더하여 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.
본원에 사용된 용어는 단지 특정한 양태들만을 설명하기 위한 것이고 본 개시내용을 제한하도록 의도되지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, 단수 형태들("a", "an" 및 "the")은 문맥이 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함하는 것으로 의도된다. 본원에서 사용될 때 포함하다(comprises, includes), 포함하는(comprising, including)이라는 용어들이 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 구성요소들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소, 및/또는 이의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것이 추가로 이해될 것이다.
달리 정의되지 않으면, 본원에 사용된 모든 용어들(기술 용어 및 과학 용어를 포함함)은, 본 개시내용이 속하는 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 사용되는 용어들이 본 명세서 및 관련 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고 본원에서 명시적으로 정의되지 않으면 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이 추가로 이해될 것이다. 이와 관련하여, 본 개시내용에 의해 사용된 바와 같이, 광자들이 또한 x-선들로 알려진 가시 광 광자들 또는 더 높은 에너지 광자들일 수 있다는 것이 유의되어야 한다. 추가로, 본 개시내용에 의해 사용된 바와 같이, x-선 상호작용이 센서 또는 센서 기판과 상호작용하는 x-선 광자를 포함할 수 있다는 것이 유의되어야 한다.
도 1은 본 개시내용에 따른 이미지 센서의 블록도를 예시한다.
도 1에 예시된 바와 같이, 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이 회로(202)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 픽셀 어레이(200), 판독 경로 회로(302)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 판독 경로(300), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로(402)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 아날로그-디지털 변환기(ADC)(400), 증폭기 회로(502)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 증폭기(500), 직렬화기 회로(602)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 직렬화기(600), 구성 어레이 회로(702)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 구성 어레이(700), 입력/출력(I/O) 회로(802)로 구현 및/또는 포함할 수 있는 입력/출력(I/O)(800)을 포함한다.
양태들에서, 픽셀 어레이(200), 픽셀 어레이 회로(202), 판독 경로(300), 판독 경로 회로(302), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(400), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로(402), 증폭기(500), 증폭기 회로(502), 직렬화기(600), 입력/출력(I/O)(800), 입력/출력(I/O) 회로(802) 등은 기판(102)에서 구현될 수 있다. 양태들에서, 기판(102)은 실리콘(Si) 기판, 실리콘(Si) 다이, P형 실리콘(Si) 기판 등일 수 있다. 추가로, 이미지 센서(100)는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서로 구현될 수 있다.
추가로, 픽셀 어레이(200), 픽셀 어레이 회로(202), 판독 경로(300), 판독 경로 회로(302), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(400), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로(402), 증폭기(500), 증폭기 회로(502), 직렬화기(600), 입력/출력(I/O)(800), 입력/출력(I/O) 회로(802) 등의 다양한 구성요소들, 기능들, 및/또는 설명들은 위에서 언급된 구성요소들 중 어느 하나로 구현될 수 있고, 위에서 논의된 구성요소들 중 하나 초과로 구현될 수 있는 식이다.
기판(102) 내에 구현될 수 있는 이미지 센서(100)는 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리(104), 다른 프로세서, FPGA(Field Programmable Gate Array) 등에 장착, 연결 등이 이루어질 수 있다. 양태들에서, 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리(104) 등과 함께 구현된 이미지 센서(100)는 모듈(140)을 형성할 수 있다. 모듈(140)은 독립형 모듈, 이미징 모듈, 독립형 이미징 모듈, 하우징 등으로 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 신틸레이터(scintillator)로 구현될 수 있고/있거나 신틸레이터에 응답할 수 있다. 신틸레이터는 이온화 방사선에 의해 여기될 때, 루미네선스의 특성인 신틸레이션을 나타내는 재료를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 이미지 센서(100)가 신틸레이터로 구현되는 경우, 이미지 센서(100)는 x-선 이미지 데이터, 컴퓨터 단층 촬영 영상 데이터 등을 취득할 수 있다.
추가로 아래에서 설명되는 바와 같이, 이미지 센서(100)는 이미지 센서를 구현하는 프로세스에 의해 구현될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 기판(102)에서 구현될 수 있고 실리콘 웨이퍼와 같은 웨이퍼 상에서 제조될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 실리콘 다이로서 기판(102)에서 구현되고 웨이퍼 상에서 제조될 수 있다. 실리콘 다이는 임의의 크기의 웨이퍼를 활용하여 구현될 수 있다.
이미지 센서(100)는 범용 이미징 애플리케이션들을 위해 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 비파괴 검사(NDT) 애플리케이션들, 의료 이미징 및 선량 측정 애플리케이션들, 및/또는 유사한 애플리케이션들을 포함하는 범용 이미징 애플리케이션들을 위해 구성될 수 있다. 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 이미지 센서(100)는 높은 프레임 속도들을 사용하여 캡처될 수 있는 이미지들을 생성하도록 구성될 수 있고, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이 하나 이상의 관심 영역 등을 사용하여 더 빠른 프레임 속도들이 달성 가능하다.
양태들에서, 이미지 센서(100)는 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리(104) 등에 장착된 실리콘 다이를 포함하는 독립형 모듈로서 구현될 수 있다. 이미지 센서(100)는 예를 들어 다수의 상이한 애플리케이션들을 위해 고도로 유연하게 구성될 수 있다. 게다가, 이미지 센서(100)는 복잡한 취득 방식들을 통해 기본적인 이미지 취득을 용이하게 하는 특징 세트로 구성될 수 있다. 추가로, 이미지 센서(100)는 많은 상이한 애플리케이션들의 요건들을 충족시키도록 구성될 수 있다.
픽셀 어레이(200) 및/또는 픽셀 어레이 회로(202)는 디지털 로직으로부터 자극을 수신할 수 있다. 추가로, 픽셀 어레이(200)는 이미징 프로세스의 일부로서 입사광을 수신할 수 있다. 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(200)에 의해 수신된 자극 및 입사광에 대한 픽셀 전압 응답이 판독 경로(300) 및/또는 판독 경로 회로(302)에 의해 아날로그 전압으로서 캡처될 수 있도록 구성될 수 있다.
이미지 센서(100)는 아날로그 전압들이 아날로그-디지털 변환기(ADC)(400) 및/또는 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로(402)에 의해 디지털 형태로 변환되어 도 1의 디지털 판독 경로(108)로서 예시된 디지털 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
추가로, 이미지 센서(100)는 픽셀 응답들이 또한 디지털화되지 않은 형태로 액세스 가능하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 이미지 센서(100)는 아날로그 전압들이 증폭기(500) 및/또는 증폭기 회로(502)에 의해 증폭되어 도 1의 아날로그 판독 경로(106)로서 예시된 증폭된 아날로그 신호들을 생성하도록 구성될 수 있다.
양태들에서, 이미지 센서(100) 및/또는 픽셀 어레이(200)는 열 감지 픽셀들, 열 감지 구성요소들 등으로 구현되도록 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100) 및/또는 픽셀 어레이(200)는 로우 풀-웰 모드(full-well mode)들 및/또는 하이 풀-웰 모드들에 대한 구현을 위해 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100) 및/또는 픽셀 어레이(200)는 로우 풀-웰 모드들 및 하이 풀-웰 모드들에 대한 구현을 위해 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100) 및/또는 픽셀 어레이(200)는 열 선택가능 로우 풀-웰 모드들 및/또는 열 선택가능 하이 풀-웰 모드들에 대한 구현을 위해 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100) 및/또는 픽셀 어레이(200)는 열 선택가능 로우 풀-웰 모드들 및 열 선택가능 하이 풀-웰 모드들에 대한 구현을 위해 구성될 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 양태들에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이의 픽셀의 예시적인 구현을 예시한다.
특히, 도 2는 이미지 센서(100)의 픽셀 어레이(200)에 의해 구현될 수 있는 픽셀들의 어레이(204)의 픽셀(250)의 예시적인 구현을 예시한다. 픽셀(250)의 양태들은 이미지 센서(100), 픽셀 어레이(200), 및/또는 픽셀 어레이 회로(202)에서 구현될 수 있다.
추가로, 픽셀(250)은 용량성 요소(254)로 구현될 수 있다. 양태들에서, 용량성 요소는 스위칭된 HDR(High Dynamic Range) 용량성 요소로 구현될 수 있다. 픽셀(250)은 포토다이오드(260)를 광 반응 요소로서 구현할 수 있다. 양태들에서, 포토다이오드(260)는 PPD(Pinned Photo Diode)일 수 있다.
포토다이오드(260)는 접지에 연결된 하나의 노드와 용량성 요소(254)에 연결된 다른 노드를 가질 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 다수의 선택가능 픽셀 유형들 또는 특성을 갖는 픽셀 어레이(200)를 구현할 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 다수의 픽셀 유형들 또는 특성을 갖는 픽셀 어레이(200)를 구현할 수 있다. 이와 관련하여, 픽셀 어레이(200)는 선택가능하도록 구성될 수 있고/있거나 임의의 선택가능성 없이 구성될 수 있는 상이한 픽셀 유형들을 갖는 픽셀(250)의 복수의 구현들을 구현할 수 있다.
이 양태들에서, 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(200)의 상이한 픽셀 유형들이 이미지 센서(100)에 대한 원하는 판독치들을 제공하기 위해 구현되는 것을 선택하도록 구성될 수 있다. 추가로, 픽셀 어레이(200)는 상이한 특성을 갖는 픽셀(250)의 복수의 구현들을 구현할 수 있다. 이 양태들에서, 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(200)의 상이한 특성이 이미지 센서(100)에 대한 원하는 판독치들을 제공하기 위해 구현되는 것을 선택하도록 구성될 수 있다. 추가로, 픽셀 어레이(200)는 상이한 특성 및 상이한 픽셀 유형들을 갖는 픽셀(250)의 복수의 구현들을 구현할 수 있다. 이 양태에서, 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(200)의 상이한 특성 및 상이한 픽셀 유형들이 이미지 센서(100)에 대해 원하는 판독치들을 제공하기 위해 구현되는 것을 선택하도록 구성될 수 있다.
추가로, 광자들과 전자들이 이미지 센서(100)의 실리콘에서 상이한 흡수 깊이들을 갖는 것이 유의된다. 이는 일부 픽셀들이 동일한 광자 플럭스에 대해 감소된 응답을 갖도록 픽셀들 자체에서 픽셀(250)의 포토다이오드 구조가 변경될 수 있음을 의미한다. 이러한 픽셀들은 또한 전자들에 더 작은 응답을 제공할 수 있다. 따라서, 픽셀 어레이(200)는 픽셀(250)의 일부 구현들이 광자 플럭스에 대한 제1 응답을 가질 수 있고 픽셀(250)의 일부 구현들이 광자 플럭스에 대한 제2 응답을 가질 수 있도록 구현될 수 있다. 추가 양태들에서, 픽셀 어레이(200)는 픽셀(250)의 구현들이 광자 플럭스에 대해 n개의 상이한 응답들을 가질 수 있도록 구현될 수 있다.
양태들에서, 픽셀(250) 또는 원본 픽셀들은 더 높은 감도로 구현될 수 있다. 추가로, 픽셀(250) 또는 원본 픽셀들의 다른 구현들은 금속 차폐, 전자들을 끌어당기거나 밀어내는 전기적으로 바이어스된 구조 등과 같은 픽셀 구조의 일부에 추가된 적합한 전기적 차폐를 가질 수 있다. 픽셀(250)에 대한 이러한 수정은 상이한 유형들의 픽셀들이 하나 이상의 타겟 광자 에너지에서 전자들에 대한 응답과 비교하여 상이한 비율들의 광자들에 대한 응답을 갖도록 원래 픽셀의 전자들에 대한 감도를 감소시키거나 증가시킬 수 있다.
양태들에서, 이미지 센서(100)의 구현, 픽셀 어레이(200), 및/또는 다양한 픽셀 유형들을 활용하는 픽셀(250)의 다중 구현들은 둘 모두가 결합된 후 더 넓은 동적 범위와 같은 장점이 될 수 있다.
특정 양태들에서, 용량성 요소(254)의 복수의 구현들이 있을 수 있다. 추가로, 포토다이오드(260)는 병렬 연결된 커패시터(Cp)를 포함할 수 있다. 포토다이오드(260)와 용량성 요소(254) 사이에는 용량성 요소 인에이블 회로(266)가 있을 수 있다. 양태들에서, 용량성 요소 인에이블 회로(266)는 HDR(high dynamic range) 커패시터 인에이블 회로로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 풀-웰 용량은 포화되기 전에 픽셀이 보유할 수 있는 최대 전하일 수 있고, 이는 신호의 열화를 초래한다. 더 큰 웰 용량은 더 높은 동적 범위를 제공할 수 있고, 이는 일부 애플리케이션들에 도움이 될 수 있다. 따라서, 이미지 센서(100)의 다양한 구성요소들은 픽셀의 풀-웰 용량을 지원하기 위해 더 높은 동적 범위로 구현될 수 있다. 용량성 요소 인에이블 회로(266)는 용량성 요소(254)를 포토다이오드(260)에 연결할 수 있다. 특정 양태들에서, 용량성 요소 인에이블 회로(266)의 복수의 구현들; 및 용량성 요소(254)의 복수의 구현들이 있을 수 있다. 따라서, 픽셀 어레이(200) 및/또는 픽셀 어레이 회로(202)는 용량성 요소(254)의 구현들이 용량성 요소 인에이블 회로(266)의 복수의 구현들에 의해 가능해지는 것에 기반하여 필요 및/또는 원하는 대로 많은 상이한 레벨들의 커패시턴스를 제공하도록 구성될 수 있다. 양태들에서, 용량성 요소(254) 및/또는 용량성 요소 인에이블 회로(266)는 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)들로서 구현될 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 양태들에 따른 온도 센서 및 연관된 회로를 예시한다.
특히, 도 3은 온도 센서(296) 및 연관 회로(298)를 예시한다. 양태들에서, 온도 센서(296)는 트랜지스터, 다이오드 등으로 구현될 수 있다. 추가적으로, 온도 센서(296)는 절대 온도 정보를 제공할 수 있다.
양태들에서, 열을 기준으로, 열당 온도 센서(296) 및/또는 연관된 회로(298)의 하나의 구현이 있을 수 있다. 온도 센서(296)의 제2 유형의 구현은 온도계 픽셀로 지칭되는 맞춤형 픽셀일 수 있다. 양태들에서, 온도계 픽셀은 이미지 센서당 하나 이상을 갖는 특수 픽셀 내에 위치될 수 있다. 양태들에서, 특수 픽셀은 픽셀 어레이(200)의 중앙에 위치될 수 있거나 이들 중 다수는 이미지 센서에 분산된다. 픽셀 어레이(200)의 다른 위치들이 또한 고려된다.
양태들에서, 온도 센서(296)는 기존 열 라인에 연결될 수 있고 어드레싱될 때, 온도에 비례하고, 일반적으로 온도에 비례하고/하거나 온도의 함수로서 출력 전압을 생성할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 이미지 센서(100), 픽셀 어레이(200), 픽셀 어레이 회로(202) 등은 용량성 요소(254) 및 용량성 요소 인에이블 회로(266)의 구현을 통해 픽셀(250)에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100), 픽셀 어레이(200), 픽셀 어레이 회로(202) 등은 픽셀(250)의 복수의 구현들 각각에 제공되는 커패시턴스를 동일하게, 동일하지 않게 등으로 변경하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 종종 장면 콘텐츠가 예측될 수 있다. 예를 들어, 흉부 x-선은 많은 X-선들이 흉부에 의해 흡수되는 흉부에 걸쳐 낮은 잡음 성능을 요구하지만, 흉부 재료가 거의 없거나 전혀 없는 이미지 에지들 주변에는 높은 최대 저장 용량과 따라서 더 높은 x-선 선량을 요구한다. 다른 경우들에서, 장면 콘텐츠는 초기 이미지 취득을 통해 측정될 수 있고 이어서 각각의 영역에서 이미지 센서(100)의 특성은 이미징을 최적화하도록 구성될 수 있다. 장면 콘텐츠가 알려지지 않은 경우, 커패시턴스의 적합한 혼합은 용량성 요소(254) 및/또는 용량성 요소 인에이블 회로(266)를 활용하여 이미지 센서(100)에 걸쳐 활용될 수 있어서, 픽셀 어레이(200)의 픽셀들(250)의 하나의 구현이 포화되면, 그러면 픽셀 어레이(200)의 픽셀들(250)의 다른 근처 구현은 관련 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 장면 콘텐츠가 알려지지 않은 경우, 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드를 활용하는 용량성 요소(254) 및/또는 용량성 요소 인에이블 회로(266)를 활용한 커패시턴스들의 적합한 혼합, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열들 등은 이미지 센서(100)에 걸쳐 구성될 수 있어서, 이미지 센서(100)의 픽셀들(250)의 하나의 구현이 포화되면, 이미지 센서(100)의 픽셀들(250)의 다른 근처 구현은 관련 정보를 제공할 수 있어서, 이미지 센서(100)의 픽셀들(250)의 하나의 구현이 포화되면, 픽셀들(250)의 다른 근처 구현은 이미지 센서(100)에 관련 정보를 제공할 수 있다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서(100)는 이미지 센서(100)의 상이한 픽셀들, 상이한 영역들, 픽셀 어레이(200), 등에서 용량성 요소(254) 및/또는 용량성 요소 인에이블 회로(266)를 활용한 상이한 커패시턴스들을 갖도록 커패시턴스들을 구현할 수 있다. 본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서(100)는 사용자 및/또는 시스템에 의해 구성 가능한 커패시터들 대신 영구적으로 연결된 상이한 값들의 고정 커패시터들을 갖도록 픽셀들(250)을 구현할 수 있다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서(100)는 픽셀 커패시턴스 차이들에 제한되기보다는 다수의 선택가능한 픽셀 유형들 또는 특성을 구현할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(100)는 상이한 증폭 레벨을 구현할 수 있고; 이미지 센서(100)는 상이한 대역폭을 구현할 수 있고; 이미지 센서(100)는 x-선 상호작용에 다소 민감하도록 구성될 수 있고; 이미지 센서(100)는 광에 주로 민감한 대신 온도에 주로 민감하도록 구성될 수 있고; 이미지 센서(100)는 다른 픽셀들보다 소정 x-선 에너지들의 x-선 상호작용에 상이한 감도를 갖고; 이미지 센서(100)는 전자들, 양성자들, 및/또는 픽셀에 의해 흡수된 다른 입자들에 대해 상이한 응답을 갖도록 구성될 수 있고; 이미지 센서(100)는 상이한 민감 영역을 갖도록 구성될 수 있고; 이미지 센서는 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 갖도록 구성될 수 있고/있거나; 이미지 센서(100)는 상이한 범위의 광자 또는 광 파장들에 대한 감도 및/또는 그 범위 내의 파장들에 대한 상이한 감도들을 갖도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서(100)는 위에서 언급된 양태들 중 하나 이상과 관련된 정보를 사용하여 이미지 센서(100)에 걸친 단일 픽셀 특성으로 구현된 픽셀(250)로 캡처된 이미지에서 가능한 것보다 더 많은 정보 콘텐츠를 갖는 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 높은 동적 범위 이미지는 상이한 커패시턴스들 또는 이득 레벨들을 갖는 2개의 인접 픽셀들과 같이 상이한 특성을 갖는 다수의 픽셀들로 구현된 픽셀 어레이(200)로부터의 정보를 각각의 결과 이미지 픽셀로 결합함으로써 생성될 수 있다.
다른 예로, 이미지 센서(100)는 X-선들이 소스와 이미지 센서(100) 사이에서 생성하는 모든 전자들에 의해 영향을 받지 않고 x-선 플럭스를 측정하기 위해 x-선 상호작용에 대해 상이한 응답들을 가지지만 흡수된 전자들에 대해 유사한 응답들을 갖는 근처 픽셀들을 비교하여 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 추가로, 이미지 센서(100)는 전자 응답 대 광자 응답의 비율이 다른 2개의 픽셀들로부터의 응답을 비교함으로써 전자 플럭스와 독립적으로 x-선 상호작용을 측정하도록 구성될 수 있다. 게다가, 이미지 센서(100)는 상이한 비율의 전자 응답 대 광자 응답을 갖는 2개의 픽셀들의 응답을 비교하여 전자 플럭스와 독립적으로 x-선 상호작용을 측정하는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다.
다른 예로서, 이미지 센서(100)는 도 3에 예시된 온도 센서(296)와 같은 임베디드 온도 센서로 구성될 수 있고, 이는 이미지 데이터의 나머지를 수정하는 방법에 대한 추가 정보를 얻기 위해 하나 이상의 이미지 프레임들에서 선택될 수 있다. 선택은 하나의 이미지 프레임, 여러 이미지 프레임들, 모든 이미지 프레임 등을 포함할 수 있다. 특정 양태들에서, 선택은 이미지 센서(100), 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리(104) 등에 의해 제어될 수 있다.
다른 예로서, 이미지 센서(100)는 이미지가 x--선 상호작용에 의해 영향을 받은 양을 추정하고 정정하기 위해 x-선 상호작용에 대해 상이한 응답들을 갖는 근처 픽셀들을 비교함으로써 이미지를 생성할 수 있도록 구성될 수 있다. 특정 양태들에서, 비교는 이미지 센서(100), 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리(104) 등에 의해 제어될 수 있다. '이미지'가 가시 광 이미지일 필요는 없고, 이미지가 센서에 의해 수집된 정보의 어레이를 지칭할 수 있다는 것이 유의된다.
본 개시내용의 양태들에서, 이미지 센서(100)는 풀 웰 모드들 및 높은 프레임 속도의 조합 덕분에 더 높은 동적 범위 및 동시 저잡음 성능을 위해 구성될 수 있다. 양태들에서, 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(200), 픽셀 어레이 회로(202) 등의 구현에 의해 교번 열 풀 웰 모드들 및 높은 프레임 속도를 구현하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 일반적으로 하나는 예를 들어 CMOS 센서들에서 다른 하나를 제외한다.
이미지 센서(100)의 위에서 설명된 구현은 교번 열 풀 웰 모드들 및 높은 프레임 속도의 조합에 기반하여 더 높은 동적 범위 및 동시 저잡음 성능을 제공할 수 있다. 일반적으로, 하나는 CMOS 센서들에서 다른 하나를 제외한다.
게다가, 이미지 센서(100)의 위에서 설명된 구현은 예를 들어 휴대용 애플리케이션들에서 온도들 변경될 수 있는 최적이 아닌 작업 환경들에서 고유한 정정 성능을 제공하기 위해 열적-픽셀들을 구현할 수 있다. 이와 관련하여, 이미지 센서(100)는 절대 온도 정보를 제공하는 본드 패드를 통해 액세스 가능한 다이오드로 배선된 온도 감지 디바이스로 구현될 수 있다. 추가로, 이미지 센서(100)는 감광 픽셀들에 동시에 그리고 동일한 방식으로 판독되는 전압을 제공할 수 있는 열적-픽셀 구성으로 구현될 수 있다. 이와 같은 이미지 센서(100)의 구성은 주변 픽셀들이 내부에 포토 다이오드를 유지하는(리셋이지만, 열적 픽셀 디바이스에 의해 대체되는 판독 경로를 가짐) 열적 픽셀들과 무관하게 거동할 것을 보장한다. 추가로, 이미지 센서(100)는 이미지 센서(100)의 온도의 공간 맵을 제공하기 위해 픽셀 어레이(200)에 걸쳐 분포될 수 있는 열적 픽셀들로 구성될 수 있다.
본 개시내용은 이미지 센서를 구현하는 프로세스를 더 포함한다. 이미지 센서를 구현하는 프로세스의 양태들이 본원에 설명된 양태들과 일치하는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 것이 유의되어야 한다. 추가로, 이미지 센서를 구현하는 프로세스의 부분들이 본원에 설명된 양태들과 일치하는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 것이 유의되어야 한다. 게다가, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 본원에 개시된 다양한 양태들과 일치하는 더 많거나 더 적은 프로세스들을 갖도록 수정될 수 있다. 추가로, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 본원에 설명된 본 개시내용의 임의의 다른 양태들을 포함할 수 있다.
초기에, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 이미지 센서(100)를 형성하기 위한 하나 이상의 제조 기법들을 활용하는 것을 포함할 수 있다. 특히, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 이미지 센서(100)를 형성하기 위해 하나 이상의 CMOS 제조 기법들을 활용하는 것을 포함할 수 있다.
특히, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 픽셀 어레이(200), 픽셀 어레이 회로(202), 판독 경로(300), 판독 경로 회로(302), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(400), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 회로(402), 증폭기(500), 증폭기 회로(502), 직렬화기(600), 입력/출력(I/O)(800), 입력/출력(I/O) 회로(802), 등을 형성하기 위해 하나 이상의 제조 기법들을 활용하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 제조 기법들은 필드 산화물 성장, pMOSFET 부분들에 대한 산화물 에칭, n-웰 부분들 확산, 게이트 산화물 성장, 폴리실리콘 증착, 폴리실리콘 및 산화물 에칭, 소스들 및 드레인들과 같은 부분들 주입, 질화물 성장, 질화물 에칭, 금속 증착, 금속 에칭 등을 포함할 수 있다.
추가로, 다른 제조 기법들은 땜납 페이스트용 인쇄 스크리닝, 에폭시용 인쇄 스크리닝, 실크 스크린 인쇄 프로세스들, 사진제판 프로세스들, 투명 필름 인쇄 프로세스들, 에칭 프로세스들과 결합된 포토 마스크 프로세스들, 감광 보드 프로세스들, 레이저 레지스트 제거 프로세스들, 밀링 프로세스들, 레이저 에칭 프로세스들, 다이렉트 금속 인쇄 프로세스들 및/또는 유사한 프로세스들을 포함할 수 있다.
추가적으로, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 패널 또는 웨이퍼로부터 이미지 센서(100)를 개별화하기 위해 웨이퍼, 회로 기판 또는 패키지 절단 장비와 같은 절단 장비를 활용하여 패널 및/또는 웨이퍼를 절단하는 것을 포함할 수 있고, 이는 이미지 센서(100)가 인쇄 회로 기판(PCB) 어셈블리(104) 상에 후속 어셈블리를 위해 다이 부착 장비에 직접 로드될 수 있는 링 프레임 상의 다이싱 테이프 상에 배열될 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
추가적으로, 이미지 센서를 구현하는 프로세스는 본원에 설명된 바와 같이 접착제, 납땜, 소결, 공융 본딩, 초음파 용접 등으로 이미지 센서(100)의 다양한 구성요소들에 대한 연결들을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
다음은 본 개시내용의 양태들의 다수의 비제한적 예들이다. 한 가지 예는 다음과 같다: 예 1. 이미지 센서로서, 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및 용량성 요소와 픽셀 어레이의 용량성 요소가 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경할 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하고, 픽셀 어레이는 용량성 요소 및 용량성 인에이블 회로를 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에서 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서.
위에 언급된 예는 다음 예들 중 하나 초과 중 어느 하나의 조합을 더 포함할 수 있다: 2. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서. 3. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는: 전자에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서. 4. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서. 5. 제4 항에 있어서, 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서. 6. 본원의 임의의 예에 있어서, 온도 센서를 포함하고, 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서.
한 가지 예는 다음과 같다: 예 7 이미지 센서로서, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및 온도 센서를 포함하는, 이미지 센서.
위에 언급된 예는 다음 예들 중 하나 초과 중 어느 하나의 조합을 더 포함할 수 있다: 8. 본원의 임의의 예에 있어서, 온도 센서는 트랜지스터로 구현되는, 이미지 센서. 9. 본원의 임의의 예에 있어서, 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서. 10. 본원의 임의의 예에 있어서, 용량성 요소와, 용량성 요소가 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하는, 이미지 센서. 11. 본원의 임의의 예에 있어서, 용량성 요소 인에이블 회로는 픽셀 어레이의 포토다이오드에 용량성 요소를 연결하도록 구성되는, 이미지 센서. 12. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 용량성 요소 및 용량성 요소 인에이블 회로를 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서. 13. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서. 14. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는: 전자에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서. 15. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서. 16. 본원의 임의의 예에 있어서, 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
한 가지 예는 다음과 같다: 예 17 이미지 센서로서, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 및 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고, 여기서 픽셀 어레이는 다음의 픽셀 유형들: 전자 픽셀 유형들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 상이한 전자 및 광자 감도들의 비율들을 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서.
위에 언급된 예는 다음 예들 중 하나 초과 중 어느 하나의 조합을 더 포함할 수 있다: 18. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 상이한 비율의 전자 응답 대 광자 응답을 갖는 2개의 픽셀들로부터의 응답을 비교함으로써 전자 플럭스와 독립적으로 x-선을 측정하도록 구성되는, 이미지 센서. 19. 본원의 임의의 예에 있어서, 온도 센서를 포함하고, 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서. 20. 본원의 임의의 예에 있어서, 용량성 요소와, 용량성 요소가 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하는, 이미지 센서. 21. 제20 항에 있어서, 용량성 요소 인에이블 회로는 픽셀 어레이의 포토다이오드에 용량성 요소를 연결하도록 구성되는, 이미지 센서. 22. 제20 항에 있어서, 픽셀 어레이는 용량성 요소 및 용량성 요소 인에이블 회로를 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서. 23. 제20 항에 있어서, 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서. 24. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서. 25. 제24 항에 있어서, 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
한 가지 예는 다음과 같다: 예 26 이미지 센서로서, 이미지 센서는: 픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고; 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서.
위에 언급된 예는 다음 예들 중 하나 초과 중 어느 하나의 조합을 더 포함할 수 있다: 27. 본원의 임의의 예에 있어서, 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서. 28. 본원의 임의의 예에 있어서, 픽셀 어레이는: 전자에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서. 29. 본원의 임의의 예에 있어서, 온도 센서를 포함하고, 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서. 30. 본원의 임의의 예에 있어서, 용량성 요소와, 용량성 요소가 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하는, 이미지 센서. 31. 제30 항에 있어서, 용량성 요소 인에이블 회로는 픽셀 어레이의 포토다이오드에 용량성 요소를 연결하도록 구성되는, 이미지 센서. 32. 제30 항에 있어서, 픽셀 어레이는 용량성 요소 및 용량성 요소 인에이블 회로를 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서. 33. 제30 항에 있어서, 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서.
본 개시내용의 접착제는 연결될 표면들을 연결하기 위해 중간 층을 적용하는 것을 포함할 수 있는 접착제 접합 프로세스에 활용될 수 있다. 접착제는 유기 또는 무기일 수 있고; 접착제는 연결될 표면의 한쪽 또는 양쪽 표면에 증착될 수 있다. 접착제는 특정 도구 압력을 가하는 것을 포함할 수 있는 환경에서 특정 프로세싱 시간 동안 특정 본딩 온도에서 특정 코팅 두께를 갖는 접착 재료를 적용하는 것을 포함할 수 있는 접착 본딩 프로세스에 활용될 수 있다. 일 양태에서, 접착제는 전도성 접착제, 에폭시-기반 접착제, 전도성 에폭시-기반 접착제 등일 수 있다.
본 개시내용의 땜납은 땜납을 포함할 수 있고/있거나 땜납으로부터 형성될 수 있는 땜납 인터페이스를 형성하는데 활용될 수 있다. 땜납은 연결될 표면들 사이에 본딩을 형성하는 데 사용될 수 있는 임의의 가용성 금속 합금일 수 있다. 땜납은 무연 땜납, 납 땜납, 공융 땜납 등일 수 있다. 무연 땜납은 주석, 구리, 은, 비스무트, 인듐, 아연, 안티몬, 다른 금속들의 흔적들 등을 포함할 수 있다. 납 땜납은 납, 주석, 은 등과 같은 다른 금속들을 포함할 수 있다. 땜납은 필요에 따라 플럭스를 더 포함할 수 있다.
본 개시내용의 소결은 열 및/또는 압력에 의해 전도성 물질 덩어리를 압축하고 형성하는 프로세스를 활용할 수 있다. 소결 프로세스는 재료를 액화 지점까지 녹이지 않고 동작할 수 있다. 소결 프로세스는 페이스트들 또는 에폭들시들의 금속 나노 또는 하이브리드 분말을 소결하는 것을 포함할 수 있다. 소결 프로세스는 진공에서의 소결을 포함할 수 있다. 소결 프로세스는 보호 가스를 사용한 소결을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 공융 본딩은 공융 시스템을 형성할 수 있는 공융 납땜 프로세스를 활용할 수 있다. 공융 시스템은 연결될 표면들 사이에 사용될 수 있다. 공융 본딩은 특정 조성 및 온도에서 고체에서 액체 상태로, 또는 액체에서 고체 상태로 전이하는 합금들 및/또는 금속간 화합물일 수 있는 금속들을 활용할 수 있다. 공융 합금들은 스퍼터링, 증발, 전기도금 등에 의해 증착될 수 있다.
본 개시내용의 초음파 용접은 고주파 초음파 음향 진동들이 압력 하에 함께 고정되는 구성요소들에 국부적으로 가해지는 프로세스를 활용할 수 있다. 초음파 용접은 연결될 표면들 사이에 고체 용접을 생성할 수 있다. 일 양태에서, 초음파 용접은 초음파 처리 힘을 적용하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 많은 특징들 및 장점들은 상세한 명세서로부터 명백하고, 따라서 첨부된 청구범위가 본 개시내용의 진정한 사상 및 범위 내에 속하는 본 개시내용의 모든 특징들 및 장점들을 커버하도록 의도된다. 추가로, 다수의 수정들 및 변형들이 통상의 기술자들에게 쉽게 일어날 수 있으므로, 본 개시내용을 예시되고 설명된 정확한 구성 및 동작으로 제한하는 것은 의도되지 않고, 따라서 모든 적합한 수정들 및 등가물들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것들에 의존할 수 있다.
Claims (33)
- 이미지 센서로서,
픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이;
판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및
용량성 요소와, 상기 용량성 요소가 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 포함하고,
상기 픽셀 어레이는 상기 용량성 요소 및 상기 용량성 요소 인에이블 회로를 상기 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서. - 제1 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현(checkerboard implementation), 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제1 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는: 전자들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서.
- 제1 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서.
- 제4 항에 있어서, 상기 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
- 제1 항에 있어서, 온도 센서를 더 포함하고,
상기 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서. - 이미지 센서로서,
픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이;
판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로; 및
온도 센서를 포함하는, 이미지 센서. - 제7 항에 있어서, 상기 온도 센서는 트랜지스터로 구현되는, 이미지 센서.
- 제7 항에 있어서, 상기 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서.
- 제7 항에 있어서,
용량성 요소와, 상기 용량성 요소가 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 더 포함하는, 이미지 센서. - 제10 항에 있어서, 상기 용량성 요소 인에이블 회로는 상기 픽셀 어레이의 포토다이오드에 상기 용량성 요소를 연결하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제10 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 상기 용량성 요소 및 상기 용량성 요소 인에이블 회로를 상기 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제10 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제7 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는: 전자들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서.
- 제7 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서.
- 제15 항에 있어서, 상기 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
- 이미지 센서로서,
픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 및
판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고,
상기 픽셀 어레이는: 전자들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 상이한 비율들의 전자와 광자 감도들을 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서. - 제17 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 상이한 비율의 전자 응답 대 광자 응답을 갖는 2개의 픽셀들로부터의 응답을 비교함으로써 전자 플럭스와 독립적으로 x-선을 측정하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제17 항에 있어서, 온도 센서를 더 포함하고,
상기 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서. - 제17 항에 있어서,
용량성 요소와, 상기 용량성 요소가 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 더 포함하는, 이미지 센서. - 제20 항에 있어서, 상기 용량성 요소 인에이블 회로는 상기 픽셀 어레이의 포토다이오드에 상기 용량성 요소를 연결하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제20 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 상기 용량성 요소 및 상기 용량성 요소 인에이블 회로를 상기 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제20 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제17 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서.
- 제24 항에 있어서, 상기 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
- 이미지 센서로서,
픽셀 어레이 회로를 포함하는 픽셀 어레이; 및
판독 경로 회로를 포함하는 판독 경로를 포함하고,
상기 픽셀 어레이는 다수의 선택가능 픽셀 특성을 포함하는, 이미지 센서. - 제26 항에 있어서, 상기 선택가능 픽셀 특성은: 상이한 증폭 레벨, 상이한 대역폭, 온도에 대한 상이한 감도, X-선 상호작용에 대한 상이한 감도, 전자들에 대한 상이한 응답, 양성자들에 대한 상이한 응답, 광자 파장들의 상이한 범위, 및/또는 범위 내 파장들에 대한 상이한 감도들 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
- 제26 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는: 전자들에 대한 더 높은 감도 픽셀 유형들, 전기 차폐를 구현하는 픽셀 유형들, 광자들에 대해 상이한 감도와 전자들에 대해 유사한 감도를 구현하는 픽셀 유형들, 및/또는 전자들에 대한 감도가 감소된 픽셀 유형들 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 선택가능 픽셀 유형들을 포함하는, 이미지 센서.
- 제26 항에 있어서, 온도 센서를 더 포함하고,
상기 온도 센서는 온도계 픽셀을 포함하는, 이미지 센서. - 제26 항에 있어서,
용량성 요소와, 상기 용량성 요소가 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변화시킬 수 있게 하도록 구성된 용량성 인에이블 회로를 더 포함하는, 이미지 센서. - 제30 항에 있어서, 상기 용량성 요소 인에이블 회로는 상기 픽셀 어레이의 포토다이오드에 상기 용량성 요소를 연결하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제30 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 상기 용량성 요소 및 상기 용량성 요소 인에이블 회로를 상기 픽셀 어레이의 상이한 픽셀들 및/또는 상이한 영역들에 선택적으로 구현하도록 구성되는, 이미지 센서.
- 제30 항에 있어서, 상기 픽셀 어레이는 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 체커보드 구현, 상이한 커패시턴스들을 갖는 임의의 영역들의 구현, 및 높은 및/또는 낮은 커패시턴스를 구현하는 교번 열 구현 중 하나를 활용하여 상기 픽셀 어레이의 픽셀에 제공되는 커패시턴스를 변경하도록 구성되는, 이미지 센서.
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