WO2013073796A2 - 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a substrate stacked image sensor, and more particularly to a so-called substrate stacked image sensor in which some structures of image sensor pixels are respectively formed on different substrates, and then these substrates are laminated and bonded in three dimensions.
  • the first to fourth photodiodes on the first substrate, the fifth photodiode on the second substrate and the substrates are laminated and bonded to each other, the first to fourth photodiodes and the fifth photo Diodes are also stacked to make a complete photodiode as a component of a pixel, and if necessary, a substrate stack with dual sensing to selectively read, or sum and read individually sensed signals from each photodiode Relates to an image sensor.
  • the device having a three-dimensional (3D) structure using the substrate stacking is subjected to a grinding process of grinding the back surface of the substrate to reduce thickness after stacking the substrate, and then a subsequent manufacturing process. It is then subjected to a sawing process and then packaged.
  • An image sensor having a structure stacked vertically by stacking the substrates has a separate process on the first substrate and the second substrate to complete device fabrication, and then aligns the two substrates. It is manufactured by superimposing each other and electrically and mechanically bonding together.
  • FIG. 1 is a schematic view of such a BSI type image sensor, and includes four color filters 11, 21, 31, and 41 and photodiodes 12, 22, 32, and 42, respectively.
  • Unit pixels in three dimensions. 2 shows only the red pixels of these pixels, separately. 1 to 3, only the color filter portion and the photodiode portion formed on the semiconductor substrate among the pixels constituting the image sensor pixel are illustrated.
  • the size of the pixel is about 3 ⁇ m to 5 ⁇ m in depth, and the width is even smaller as about 1.1 ⁇ m, thereby increasing more pixels per unit area. It has accumulated. In this case, a signal disturbance phenomenon, which was not serious in the past, is emerging as a new problem.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of two consecutively arranged pixels.
  • the thickness of the substrate is less than half the thickness (for example, 4 ⁇ m substrate thickness-> 2 ⁇ m substrate thickness) to reduce crosstalk. Lowering this time increases the rate at which incident light is not sufficiently absorbed by the silicon photodiode and passes through the photodiode. That is, the quantum efficiency (QE) is lowered, which causes a problem that the size of the electrical signal is smaller.
  • the quantum efficiency (QE) is the ratio of incident light, that is, incident photons, and the charges generated and captured by the quantum efficiency (QE), and an index indicating how effectively the light signal is converted into an electrical signal by the image sensor. Say (index).
  • Absorption of light means that the photons are converted into electric charges, so the quantum efficiency (QE, Quantum Efficiency) has a problem of decreasing in the order of blue light> green light> red light> infrared light.
  • QE Quantum Efficiency
  • the light component that is not absorbed is absorbed in a portion other than the photodiode, or scattered by hitting the metal wiring or penetrates deeply into the stacked substrate, and thus has a problem in that light is wasted because it is irrelevant to quantum efficiency.
  • the present invention has been made in an effort to provide a substrate stacked image sensor having a dual sensing function having a higher quantum efficiency but not causing crosstalk.
  • Another object of the present invention is to provide a pixel array of the first substrate and a pixel array of the second substrate when the first to fourth photodiodes are placed on the first substrate and the fifth photodiode is placed on the second substrate.
  • the present invention provides a substrate stacked image sensor having a dual sensing function to improve discrepancy or resolution of a sensor by arbitrarily inconsistent.
  • Still another object of the present invention is to provide a substrate having a dual sensing function to improve the sharpness or resolution of a sensor by differently forming a size of a unit pixel formed on a first substrate and a size of a unit pixel formed on a second substrate. It is to provide a stacked image sensor.
  • the first to fourth pixels formed on the first substrate and the second substrate formed on the second substrate the size is different from the first to fourth pixels Has a fifth pixel different from each other, and the first to fourth pixels and the fifth pixels are electrically bonded to each other, but the pitch of the first to fourth pixels combined and the pitch of the fifth pixels are different from each other in the same size.
  • the sensor resolution of the first substrate and the second substrate is different.
  • the present invention includes a first pixel formed on the first substrate, a second pixel formed on the second substrate, the second pixel having the same size as the first pixel, and when the first substrate and the second substrate are bonded to each other and joined, The first pixel and the second pixel are arranged to be offset from each other so that the sensor resolution of the first substrate and the second substrate is different.
  • the present invention also includes first to fourth photodiodes and first pads formed on a first substrate, and fifth photodiodes and second pads formed on a second substrate, and the first to fourth photodiodes and the fifth pad.
  • the photodiode is electrically connected to each other by contact of the first pad and the second pad.
  • the present invention also includes first to fourth photodiodes and first to fourth transfer transistors formed on a first substrate, and fifth photodiodes and fifth transfer transistors formed on a second substrate.
  • the photodiode and the fifth photodiode, the first to fourth transfer transistors and the fifth transfer transistor are in electrical contact with each other.
  • the present invention by using the chromatic aberration of the RGB or RGB + IR and the external optical system (lens) by the color of the image through the RGB focus of the second substrate and the RG or RG + IR focus data of the first substrate, respectively
  • it is possible to find out the relative distance of the corpuscles in the image by analyzing the frequency component of the color image according to the physical distance of the lower layer so that 3D image restoration can be used as basic data.
  • the substrate stacked image sensor having a dual sensing function In the substrate stacked image sensor having a dual sensing function according to the present invention, most of blue light, some green light, and some red light are absorbed by the first photodiode of the first substrate, and the second photodiode of the second substrate is absorbed. Very part of the blue light, the remaining part of the green light, the remaining part of the red light and the infrared light are absorbed again, thereby increasing the quantum efficiency and minimizing the waste of incident light.
  • the effect of the additional invention of this structure is that the two photodiodes of the upper substrate and the lower substrate are located at physically different distances with respect to the external optical system (external lens), so that each of three colors (green, The relative distances of the subjects to be finally captured in the image are measured by analyzing aberrations of blue and red) and frequency component analysis of each of the three colors of the upper substrate and frequency analysis of each of the three colors of the lower substrate.
  • the two photodiodes of the upper substrate and the lower substrate are located at physically different distances with respect to the external optical system (external lens), so that each of three colors (green, The relative distances of the subjects to be finally captured in the image are measured by analyzing aberrations of blue and red) and frequency component analysis of each of the three colors of the upper substrate and frequency analysis of each of the three colors of the lower substrate.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of image sensor pixels in three dimensions.
  • FIG. 2 illustrates the size of only one pixel of FIG. 1.
  • 3 is a diagram for explaining a crosstalk phenomenon.
  • FIG. 4 is a simplified circuit diagram illustrating a structure of a substrate stacked image sensor having a dual sensing function according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a pixel array of a first substrate in the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a pixel array of a second substrate in the present invention, which is different in size from the pixel array of the first substrate.
  • FIG. 7 combines the pixel arrays of FIGS. 5 and 6 into one.
  • FIG. 8 illustrates an example in which pixel arrays of a first substrate and a second substrate are mismatched.
  • FIG 9 illustrates a cross-sectional view of the first substrate and the second substrate joined together.
  • FIG. 4 is a simplified circuit diagram illustrating a structure of a substrate stacked image sensor having a dual sensing function according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • first to fourth photodiodes 211 to 214 and first to a first substrate are illustrated in FIG.
  • a fifth transfer transistor 222, and a second pad 270 are provided.
  • the first to fifth transfer transistors 215 to 218 and 222, the reset transistor 230, the tracking transistor 240, the selection transistor 250, etc., serve to output the electric signal converted by the photodiode to the pixel output. Since these are collectively referred to as access transistors (Access Transistors).
  • the elements formed on the first substrate and the elements formed on the second substrate are each manufactured by a well-known semiconductor manufacturing process, and then bonded after inverting one of the two substrates. At this time, the first pad 260 and the second pad 270 should be aligned correctly so as not to be offset from each other.
  • the main feature of the present invention is that when the first to fourth photodiodes 211 to 214 are formed on the first substrate and the fifth photodiodes 221 are formed on the second substrate, respectively, the substrates are bonded to each other.
  • the first to fourth photodiodes 211 to 214 and the fifth photodiode 221 are in electrical contact with each other.
  • the first to fourth transistors 215 to 218 and the fifth transfer transistor 222 also make electrical contact when the first and second substrates are aligned and bonded.
  • 'combination of transistor' means that the gate node and the drain node of the two transistors are shorted with each other.
  • the gate node signal TX of each transistor is commonly applied.
  • the current driving capability is increased by adding the width / length ratio (W / L ratio) of each transistor.
  • W / L ratio width / length ratio
  • the circuit designer also pre-sets the W / L ratio for each transistor, keeping in mind that the driving capability is increased by aggregation.
  • first to fourth transfer transistors 215 to 218 and the fifth transfer transistor 222 may be separately controlled so that the gate node signal TX may be separately controlled as necessary.
  • 5 to 7 illustrate an example in which a pixel array arrangement of a first substrate and a pixel array arrangement of a second substrate overlapping each other are provided.
  • FIG. 5 illustrates a pixel array and a color filter of the first substrate, and for convenience, color filters are not separately shown.
  • FIG. 6 illustrates a pixel array of a second substrate, and shows well different sizes from unit pixels of the first substrate.
  • FIG. 7 overlaps the first substrate of FIG. 5 and the second substrate of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the present invention, and further referring to FIG. 8, light incident on the image sensor is usually incident from the rear surface of the first substrate and collected by a microlens, and passes through the second buffer layer to the color filter. Are selected, respectively, and reach the PN junction regions that are the first to fourth photodiodes 212 through the first buffer layer, the P-type impurity region, and the like. Note that only one photodiode is shown here for convenience of description.
  • the order of the microlens, the second buffer layer, the color filter, the first buffer layer, the P-type impurity region, etc. is conventional and is not a main feature of the present invention, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the selected light is blue light (B)
  • most of the light is partially absorbed by the first to fourth photodiodes 212 even in the case of green light (G), and even in the case of red light (R), and thus the Is converted.
  • the remaining light that is not absorbed by the first to fourth photodiodes 211 to 214 is partially scattered by a metal wiring (not shown), but is continuously transmitted to reach the fifth photodiode 211 of the second substrate.
  • a metal wiring not shown
  • the detection of light is made in duplicate.
  • FIG. 9 illustrates an exemplary drawing (right) of the present invention manufactured by intentionally joining a first substrate pixel array and a second substrate pixel array in an inconsistent manner to each other, and another exemplary drawing (left) that is not the same. It is a comparison.
  • the lower pixel of the pixel whose upper plate corresponds to the blue light B receives little light.
  • Relatively green light (G) can obtain more values from the bottom plate, and red light (R) gets more values from the bottom plate than green light (G), thereby obtaining non-uniform data values, respectively.
  • the situation of all the pixels on the second substrate is equal, so that the pixel data of the second substrate can be used as the Y value, thereby increasing the resolution. It can produce a base value that can be raised.
  • chromatic aberration is an aberration caused by a difference in refractive index depending on a wavelength. Longer wavelengths of light are caused by focusing farther from the lens than other lights after passing through the lens. When creating lenses for optical devices, multiple lenses are combined to compensate for this.

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Abstract

본 발명은 제1 기판에 제1 내지 제4 포토다이오드를 두고, 제2 기판에 제5 포토다이오드를 두어 이들 기판을 적층하여 결합할 때 제1 내지 제4 포토다이오드와 제5 포토다이오드도 결합되어 한 픽셀의 구성요소로서의 완전한 포토다이오드가 되게 하고, 필요에 따라서는 각 포토다이오드에서 개별적으로 감지된 신호들을 선택적으로 읽어내거나 또는 합산하여 읽어낼 수 있도록 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 포토다이오드를 형성하고, 제2 기판에 제5 포토다이오드를 형성하여 상기 제1 내지 제4 포토다이오드와 상기 제5 포토다이오드가 서로 전기적으로 접촉되어 상기 제1 기판과 제2 기판의 픽셀 어레이 크기를 다르게 하여 제1 기판과 제2 기판의 센서 해상도를 다르게 함을 특징으로 한다.

Description

이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서
본 발명은 기판 적층형 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 서로 다른 기판에 이미지 센서 픽셀의 일부 구조를 각각 형성한 후, 이들 기판을 3차원으로 적층하여 접합함으로써 픽셀을 완성하는, 이른 바 기판 적층형 이미지 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 기판에 제1 내지 제4 포토다이오드를 두고, 제2 기판에 제5 포토다이오드를 두어 이들 기판을 적층하여 결합할 때 제1 내지 제4 포토다이오드와 제5 포토다이오드도 결합되어 한 픽셀의 구성요소로서의 완전한 포토다이오드가 되게 하고, 필요에 따라서는 각 포토다이오드에서 개별적으로 감지된 신호들을 선택적으로 읽어내거나 또는 합산하여 읽어낼 수 있도록 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 관한 것이다.
기판 적층형 이미지 센서에 대한 배경기술은 두 가지 관점에서 설명된다. 하나는 반도체 집적회로의 적층에 따른 관점, 다른 하나의 관점은 이미지 센서의 소형화에 관한 것이다.
이하, 반도체 집적회로의 적층에 관한 종래의 기술을 설명한다. 반도체 집적회로가 지속적으로 미세화 됨에 따라 패키징(packaging) 기술도 소형화에 대한 요구 및 실장 신뢰성을 만족시키기 위해 지속적으로 발전되어 왔다. 최근에는 2개 이상의 반도체 칩 또는, 반도체 패키지를 수직으로 쌓아 올리는 3차원(3D) 구조의 기판 적층(stacking)에 대한 다양한 기술이 개발되고 있다.
이러한 기판 적층(stacking)을 이용한 3차원(3D) 구조의 소자는 기판을 적층한 후 두께를 감소시키기 위해 기판의 후면을 갈아내는 그라인딩(grinding)하는 공정(thinning)을 거친 후, 후속된 제조공정을 수행하고 소잉(sawing) 공정을 거친 다음 패키징(packaging)화 된다.
이러한 기판 적층(stacking)을 이용하여 수직으로 쌓아 올린 구조의 이미지 센서(image sensor)는 제1 기판과 제2 기판에 각각 별도의 공정을 진행하여 소자 제작을 완료한 후, 두 개의 기판을 정렬하여 서로 포개어 전기적, 기계적으로 접합하여 제작된다.
기판을 적층하는 종래 기술은 다양한 부분에 매우 많으며 본 출원인들에 의해서도 다양한 기술이 시도되고 있다. 예를 들어 기판을 접합하여 적층한 후 기판을 식각하는 공정을 생략하여, 보다 경제적으로 제조할 수 있는 방법이 본 출원인에 의해 대한민국 특허출원 제2010-0015632호(2010.02.02)에 개시되어 있다.
또한, 기판을 접합할 때 각 기판 상의 본딩 패드의 오정렬(mis align)문제를 최소화하기 위한 기술도 본 출원인에 의해 대한민국 특허출원 제2010-0046400호 (2010.05.18)에 개시되어 있다.
또한, 기판을 적층할 때 접합이 보다 쉽도록 하기 위해 각 기판 상의 패드(pad)들을 보다 돌출시키는 제조 방법 역시 본 출원인에 의해 대한민국 특허출원 제2010-53959호(2010.06.08)에 개시되어 있다.
한편, 배경기술을 이미지 센서의 소형화라는 관점에서 살펴보면, 휴대폰과 같은 모바일 기기의 발전과 함께 여기에 내장되는 카메라 모듈의 높이는 낮추어야 하고, 카메라 모듈에 포함되는 이미지 센서의 해상도는 증가하여야만 모바일 기기에 있어서의 설계 자유도가 증가한다. 이러한 추세에 의해서도 이미지 센서의 화소 크기도 지속적으로 감소되어 왔다.
최근에는 반도체 집적회로 기술의 발달로, 화소의 크기가 가시광선의 파장대에 근접하는 1.4㎛ x 1.4㎛ 정도의 크기로도 제조할 수 있게 되었다. 이에 따라 종래의 전면 조사(Front Side Illumination:FSI) 방식으로는 화소 위에 배치되어 있는 금속 배선의 방해로 인하여 외부로부터 입사된 빛이 포토다이오드에 충분히 집광되지 못하는 현상도 두드러지게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방식으로는 포토다이오드를 빛이 입사하는 방향에 가능한 한 가까이 배치하는 배면 조사(Back Side Illumination : BSI) 방식의 이미지 센서도 부각되었다.
도 1는 이와 같은 BSI방식의 이미지 센서를 간략히 도시한 것으로 각각 적색, 녹색, 청색의 칼라필터들(11, 21, 31, 41) 및 포토다이오드들(12, 22, 32, 42)로 이루어진 네 개의 단위 화소를 입체적으로 나타낸 것이다. 도 2는 이들 화소 가운데 적색 화소만을 따로 떼어내어 표시한 것이다. 도 1 내지 도 3에서는 이미지 센서 픽셀을 이루는 화소 가운데 칼라필터 부분과 반도체 기판에 형성된 포토다이오드 부분만을 형상화하여 나타내었음을 유의하여야 한다.
그런데 반도체 기술의 지속적인 발달로 인해 BSI 방식의 이미지 센서에서도 도 2에 나타낸 바와 같이 화소의 크기는 깊이는 3㎛ 내지 5㎛ 정도에 달하는데 비하여 폭은 1.1㎛ 정도로 더욱더 작아져 단위 면적 당 더 많은 화소를 집적하기에 이르렀다. 이 경우에 종래에는 심각하지 않았던 신호의 교란 현상이 새로운 문제점으로 부각된다.
이와 같은 문제점을 연속적으로 배치된 두 개의 화소에 대한 단면도인 도 3를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 3에서 녹색의 칼라필터(21)를 통해 입사된 빛은 대응되는 포토다이오드(22) 내에서 광전자를 생성하게 된다. 이들 광전자의 대부분은 녹색 칼라필터(21)에 연결된 포토다이오드(22)에의 공핍영역(depletion region, 도 3에는 점선으로 표시)에 정상적으로 포획되어 유효한 전류 성분을 이룬다. 그러나 일부 광전자는 인접 화소의 포토다이오드(12)로 넘어가는데 이 양은 포토다이오드(12, 22)들의 폭이 좁아질수록 증가하게 된다. 이는 녹색 칼라필터(21)에 연결된 포토다이오드(22)로서는 신호의 손실이 되고, 적색 칼라필터(11)에 연결된 포토다이오드(12)로서는 불필요한 신호, 즉 칼라 노이즈가 된다. 이를 크로스토크(cross-talk) 현상이라고도 한다. 결국 깊이가 3㎛ 내지 5㎛ 정도에 달하는데 비하여 폭은 1.1㎛ 정도로 좁은 화소에서는 크로스토크 현상이 심해져 BSI 방식의 장점이 더 이상 나타나지 않는 문제점이 발생하게 된다.
만일, 화소의 크기(간격)가 1.1㎛ 정도인 상황에서 크로스토크 현상을 감소시키기 위해 기판의 두께를 기존 대비 절반 이하의 두께(예를 들면, 4um의 기판 두께 --> 2um의 기판 두께)로 낮추게 되면 이번에는 입사된 빛이 충분히 실리콘 포토다이오드에 의해 흡수되지 못하고 포토다이오드를 투과하는 비율이 높아진다. 즉, 양자효율(QE, Quantum Efficiency)은 낮아져 전기신호의 크기가 보다 작아지는 문제점이 발생한다. 여기서 양자효율(QE)이란 입사되는 빛, 즉 입사되는 광양자(photon)와 그에 의해 생성/포획되는 전하의 비율을 말하는 것으로 이미지 센서에 의해 빛 신호가 얼마나 효과적으로 전기 신호로 변환되었는지를 알 수 있는 지수(index)를 말한다.
또한, 종래의 배면 조사형 이미지 센서에서 두께를 얇게 하여 크로스코크를 줄이려 하다 보면, 청색광(Blue)은 거의 대부분 제1 기판의 포토다이오드에 의해 흡수되나, 녹색광(Green)은 부분적으로 흡수된다. 적색광(Red) 또한 부분적으로 흡수되지만 녹색광보다 더 적게 흡수된다는 사실이 잘 알려져 있다. 또한 적외선은 이들보다 더욱 더 적게 흡수되는 경향이 있다.
빛의 흡수란 결국 광양자가 전하로 변환되었다는 것을 의미하므로 양자 효율(QE, Quantum Efficiency)은 청색광 > 녹색광 > 적색광 > 적외선의 크기 순으로 감퇴되는 문제점이 있게 된다. 또한 흡수되지 않은 빛 성분은 포토다이오드 이외의 부분에서 흡수되거나, 금속배선에 부딪혀 산란하거나 적층된 기판 깊숙이 투과하여 결국 양자 효율과는 무관하게 되므로 빛의 낭비가 생기는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 그의 목적은 보다 높은 양자 효율을 가지면서도 크로스토크를 일으키지 않도록 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제1 기판에 제1 내지 제4 포토다이오드를 두고, 제2 기판에 제5 포토다이오드를 두어 이들 기판을 결합할 때 제1 기판의 픽셀 어레이와 제2 기판의 픽셀 어레이가 임의로 불일치되도록 하여 센서의 선명도 또는 해상도를 향상시키도록 하는 이중으로 감지하는 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제 1 기판에 형성되는 단위 픽셀의 크기와 제 2 기판에 형성되는 단위 픽셀의 크기를 서로 다르게 하여 센서의 선명도 또는 해상도를 향상시키도록 하는 이중으로 감지하는 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 있어서, 제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 픽셀 및 제2 기판에 형성되되 상기 제1 내지 제4 픽셀과는 크기가 다른 제5 픽셀을 구비하고, 상기 제1 내지 제4 픽셀과 상기 제5 픽셀이 서로 전기적으로 접합되되 상기 제1 내지 제4 픽셀을 합친 피치와 상기 제 5 픽셀의 피치가 서로 같은 크기를 다르게 하여 제1 기판과 제2 기판의 센서 해상도를 다르게 함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 제1 기판에 형성된 제1 픽셀, 제2 기판에 형성되되 상기 제1 픽셀과 크기가 같은 제2 픽셀을 구비하고, 상기 제1 기판과 상기 제 2 기판을 서로 접합하여 합칠 때 상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀을 서로 어긋나게 배치하여 제1 기판과 제2 기판의 센서 해상도를 다르게 함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 포토다이오드 및 제1 패드 및 2 기판에 형성된 제5 포토다이오드 및 제2 패드를 구비하고, 상기 제1 내지 제4 포토다이오드와 상기 제5 포토다이오드가 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드의 접촉에 의해 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 포토다이오드 및 제1 내지 제4 전달 트랜지스터 및 제2 기판에 형성된 제5 포토다이오드 및 제5 전달 트랜지스터를 구비하고, 상기 제1 내지 제4 포토다이오드 및 상기 제5 포토다이오드와 상기 제1 내지 제4 전달 트랜지스터 및 상기 제5 전달 트랜지스터가 서로 전기적으로 접촉된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 RGB 또는 RGB + IR과 외부 광학계(렌즈)의 색수차를 이용하여 상기 제2 기판의 RGB 초점과 상기 제1 기판의 RG 또는 RG + IR 초점 자료를 통한 영상의 색깔별, 각 위, 아래층의 물리적인 거리에 따른 색깔별 영상의 주파수 성분 분석을 통한 영상 내의 파사체들의 상대적인 거리를 알아내어 3차원 영상복원이 가능한 기초자료로 활용되도록 함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서는 제1 기판의 제1 포토다이오드에 의해 청색광의 대부분, 녹색광의 일부 및 적색광의 일부가 흡수되고, 제2 기판의 제2 포토다이오드에 의해서는 청색광의 극히 일부, 녹색광의 나머지 일부, 적색광의 나머지 일부 및 적외선이 재차 흡수되어 양자 효율이 보다 증대되고, 입사되는 빛의 낭비가 최소화되는 효과가 있다.
또한, 이러한 구조의 부가적인 발명의 효과는 상부 기판과 하부 기판의 두 포토다이오드가 외부의 광학계(외부 렌즈)를 기준, 물리적으로 다른 거리에 위치해 있게 됨에 따라 외부 렌즈가 갖는 각 3색(녹색, 청색, 적색)의 수차와 상부 기판의 3색 각각의 촬상된 영상의 주파수 성분 분석과 하부 기판의 3색 각각의 촬상된 영상 주파수 분석을 통해 최종적으로 영상에 촬상 되는 피사체의 상대적인 거리를 측정해 냄으로서, 3차원 영상을 복원할 수 있는 기초 영상 자료를 만들어냄으로서, 기존의 3차원 영상을 생성시키는 스테레오 카메라와는 전혀 다른 방식으로 3차원 영상을 생성시키는데 활용될 수 있는 장점이 있다.
도 1는 이미지 센서 화소들의 단면을 입체적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1 가운데 하나의 화소만을 선택하여 크기를 표시한 것이다.
도 3는 크로스토크 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서의 구조를 나타내는 간략 회로도이다.
도 5는 본 발명에서 제 1 기판의 픽셀어레이를 나타낸 것이다.
도 6는 본 발명에서 제 2 기판의 픽셀어레이를 나타낸 것으로서 제 1 기판의 픽셀 어레이와는 크기가 다른 것이다.
도 7는 도 5 및 도 6의 픽셀 어레이를 하나로 합친 것이다.
도 8는 제 1 기판과 제 2 기판의 픽셀어레이를 불일치하게 제작한 예시 도면이다.
도 9는 제 1 기판과 제 2 기판을 서로 합친 단면도를 예시적으로 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서의 구조를 나타내는 간략 회로도로서, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 기판에는 제1 내지 제4 포토다이오드(211 ~ 214), 제1 내지 제4 전달 트랜지스터(215 ~ 218), 제1 패드(260), 리셋 트랜지스터(230), 추적 트랜지스터(240), 선택 트랜지스터(250)가 구비되어 있고, 제2 기판에는 제5 포토다이오드(221), 제5 전달 트랜지스터(222) 및 제2 패드(270)가 구비되어 있다.
제1 내지 제5 전달 트랜지스터(215 ~ 218, 222), 리셋 트랜지스터(230), 추적 트랜지스터(240), 선택 트랜지스터(250) 등은 포토다이오드에 의해 변환된 전기신호가 픽셀 출력으로 나가도록 하는 역할을 하므로 이들을 통칭하여 엑세스 트랜지스터들(Access Transistors)이라고 부르기로 한다.
제1 기판에 형성된 소자들과 제2 기판에 형성된 소자들은 잘 알려진 반도체 제조공정으로 각각 제조된 후에, 두 기판 가운데 하나의 기판을 뒤집은 후 접합된다. 이때 제1 패드(260) 및 제2 패드(270)는 서로 어긋나지 않도록 정확히 정렬되어야 한다.
본 발명의 주된 특징은 제1 기판에 제1 내지 제4 포토다이오드(211 ~ 214)가 형성되고, 제2 기판에 제5 포토다이오드(221)가 각각 형성된 후, 이들 기판을 접합하였을 때 비로소 제1 내지 제4 포토다이오드(211 ~ 214) 및 제5 포토다이오드(221)가 전기적으로 접촉이 이루어지는 것이다.
제1 전달 내지 제4 트랜지스터(215 ~ 218) 및 제5 전달 트랜지스터(222) 역시 제1 및 제2 기판이 정렬되고 접합될 때 전기적으로 접촉이 이루어진다.
여기서 '트랜지스터의 합침'이란 두 트랜지스터의 게이트 노드와 드레인 노드가 서로 쇼트(short)된다는 것을 의미한다. 물론 당연하지만 각 트랜지스터의 게이트 노드 신호인 TX는 공통적으로 인가됨을 의미한다.
그리하여 합침에 의해서 전류 구동능력 또한 각 트랜지스터의 폭/길이 비율(W/L ratio)만큼 더해져 증가된다. 또한 당연하지만 회로 설계자는 합침에 의해 구동 능력이 증가한다는 사실을 미리 염두에 두고서 각 트랜지스터의 폭/길이 비율(W/L ratio)을 미리 설정한다.
또한, 제1 내지 제4 전달 트랜지스터(215 ~ 218) 및 제5 전달 트랜지스터(222)는 필요에 따라 선택적으로 제어될 수 있도록 게이트 노드 신호(TX) 역시 각각 분리되어 독립적으로 제어될 수도 있다.
도 5 내지 도 7는 본 발명의 한 실시 예로서, 서로 크기가 다른 단위 픽셀을 가지는 제 1 기판의 픽셀어레이 배열과 제 2 기판의 픽셀 어레이 배열을 서로 겹친 것을 나타낸 것이다.
도 5는 제 1 기판의 픽셀 어레이 및 칼라 필터를 나타낸 것으로서 편의상 칼라필터는 따로 표시하지는 않았다.
도 6는 제 2 기판의 픽셀 어레이를 나타낸 것으로서 제 1 기판의 단위 픽셀과는 서로 크기가 다름을 잘 표시하였다.
도 7는 도 5의 제 1 기판과 도 6의 제 2 기판을 서로 겹친 것이다.
도 8는 본 발명의 단면을 예시한 것으로 도 8를 추가로 참조하면, 이미지 센서로 입사하는 빛은 대개 제1 기판의 배면으로부터 입사되어 마이크로 렌즈에 의해 집광되고, 제2 버퍼층을 거쳐 컬러필터에 의해 각각 선별되고, 제1 버퍼층, P형 불순물 영역 등을 거쳐서 제1 내지 제4 포토다이오드(212)인 P-N 접합 영역에 도달한다. 여기서 설명의 편의상 하나의 포토다이오드만을 표시하였음을 유의하여야 한다. 마이크로 렌즈, 제2 버퍼층, 컬러필터, 제1 버퍼층, P형 불순물 영역 등의 순서는 통상적인 것으로 본 발명의 주된 특징은 아니어서 구체적인 설명은 생략한다.
이때 선별된 빛이 청색광(B)인 경우에는 대부분이, 녹색광(G)의 경우에는 일부가, 적색광(R)의 경우에도 그 일부가 제1 내지 제4 포토다이오드(212)에서 흡수되어 광전하로 변환된다.
제1 내지 제4 포토다이오드(211 ~214)에서 미처 흡수되지 못하고 남은 빛은 도시되지 않은 금속배선 등에 의해 일부 산란되지만 계속 투과되어 제2 기판의 제5 포토다이오드(211)까지 충분히 도달한다. 그리하여 남은 청색광(B)의 극히 일부, 남은 녹색광(G)의 일부 및 남은 적색광(R)의 일부가 또 다시 제5 포토다이오드(221)에 의해 재차 광전하로 변환된다.
즉, 빛의 감지가 이중으로 이루어지는 것이다. 특히 적외선의 경우에는 그 높은 투과성으로 인해 제1 내지 제4 포토다이오드(212)보다 제5 포토다이오드(22)에 의해 변환되는 광전하가 많을 수도 있다.
도9는 본 발명의 다른 실시 예로서 제 1 기판 픽셀어레이와 제 2 기판 픽셀어레이를 의도적으로 서로 불일치하게 접합하여 제작한 본 발명의 예시 도면(우측)과, 그렇지 않은 예시 도면(좌측)을 서로 비교한 것이다.
제 1 및 제 2 기판이 도 8의 좌측 도시와 같은 경우 상판이 청색광(B)에 해당하는 화소의 하판 화소는 빛을 거의 받지 못하게 된다.
그 이유는 청색광(B)은 위쪽에서 모두 흡수되기 때문이다.
상대적으로 녹색광(G)은 더 많은 값을 하판에서 얻을 수 있고, 적색광(R)은 녹색광(G)보다 더 많은 값을 하판에서 얻으므로 불균일한 데이터값을 각각 얻게 된다.
한편, 제 1 및 제 2 기판이 도8의 우측 도시와 같은 경우 제 2 기판에 있는 모든 화소들의 상황이 동등하게 되므로 제 2 기판의 화소 데이터를 Y값으로도 사용 가능하게 될 수 있으므로 해상도를 더 올릴 수 있는 기초값을 만들어 낼 수 있다.
청색광(B), 녹색광(G), 적색광(R)을 각각 분리하는 컬러필터 역시 당연히 각기 개별적으로 존재한다.
본 발명의 또 다른 특징은 RGB 또는 RGB + IR과 외부 광학계(렌즈)의 색수차를 이용하여 상기 제2 기판의 RGB 초점과 상기 제1 기판의 RG 또는 RG + IR 초점 자료를 통한 영상의 색깔별, 각 위, 아래층의 물리직인 거리에 따른 색깔별 영상의 주파수 성분 분석을 통한 영상 내의 파사체들의 상대적인 거리
주지와 같이, 색수차(Chromatic Aberration)란 파장에 따른 굴절률의 차이에 의해 생기는 수차이다. 긴 파장의 빛일수록 렌즈를 통과한 뒤에 다른 빛보다 초점이 렌즈에서 먼 쪽으로 맺히기 때문에 일어나는 현상으로, 광학기기에 사용하는 렌즈를 만들 때에는 이를 보정하기 위해 여러 개의 렌즈를 결합하여 사용하고 있다.
색수차는 보통 콘트라스트가 강한 사진에서 발견되고, 일반적으로 초점(focusing)이 잘 맞지 않은 부분일수록 더욱 선명하게 보인다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (6)

  1. 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 있어서,
    제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 픽셀; 및
    제2 기판에 형성되되, 상기 제1 내지 제4 픽셀과는 크기가 다른 제5 픽셀; 을 구비하고,
    상기 제1 내지 제4 픽셀과 상기 제5 픽셀이 서로 전기적으로 접합되되, 상기 제1 내지 제4 픽셀을 합친 피치와, 상기 제 5 픽셀의 피치가 서로 같은 크기인 것을 특징으로 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서.
  2. 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 있어서,
    제1 기판에 형성된 제1 픽셀;
    제2 기판에 형성되되, 상기 제1 픽셀과 크기가 같은 제2 픽셀;
    상기 제1 기판과 상기 제 2 기판을 서로 접합하여 합칠 때, 상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀을 서로 어긋나게 배치하는 것을 특징으로 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 픽셀과 상기 제5 픽셀의 상기 접촉에 의해 제1 기판과 제2 기판의 센서 해상도가 다른 것을 특징으로 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서.
  4. 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 있어서,
    제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 포토다이오드 및 제1 패드; 및
    2 기판에 형성된 제5 포토다이오드 및 제2 패드; 을 구비하고,
    상기 제1 내지 제4 포토다이오드와 상기 제5 포토다이오드가 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드의 접촉에 의해 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서.
  5. 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서에 있어서,
    제1 기판에 형성된 제1 내지 제4 포토다이오드 및 제1내지 제4 전달 트랜지스터; 및
    제2 기판에 형성된 제5 포토다이오드 및 제5 전달 트랜지스터; 을 구비하고,
    상기 제1 내지 제4 포토다이오드 및 상기 제5 포토다이오드, 상기 제1 내지 제4 전달 트랜지스터 및 상기 제5 전달 트랜지스터가 서로 전기적으로 접촉된 것을 특징으로 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    RGB 또는 RGB + IR과 외부 광학계(렌즈)의 색수차를 이용하여 상기 제2 기판의 RGB 초점과 상기 제1 기판의 RG 또는 RG + IR 초점 자료를 통한 영상의 색깔별, 각 위, 아래층의 물리적인 거리에 따른 색깔별 영상의 주파수 성분 분석을 통한 영상 내의 파사체들의 상대적인 거리를 알아내어 3차원 영상복원이 가능한 기초자료로 활용되도록 함을 특징으로 하는 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2869551A3 (en) * 2013-10-30 2015-09-30 Samsung Electronics Co., Ltd Super-resolution in processing images such as from multi-layer sensors

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101542881B1 (ko) * 2013-11-13 2015-08-11 (주)실리콘화일 기판 분리형 3차원 적층구조의 이미지센서 및 그 제조방법
US10014333B2 (en) * 2015-08-26 2018-07-03 Semiconductor Components Industries, Llc Back-side illuminated pixels with interconnect layers
KR20170036415A (ko) * 2015-09-24 2017-04-03 삼성전자주식회사 양면 이미지 센서
KR20170056909A (ko) 2015-11-16 2017-05-24 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치
DE102015225797B3 (de) 2015-12-17 2017-05-04 Robert Bosch Gmbh Optischer Detektor
US9923011B2 (en) * 2016-01-12 2018-03-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device structure with stacked semiconductor dies
JP2017175102A (ja) * 2016-03-16 2017-09-28 ソニー株式会社 光電変換素子及びその製造方法並びに撮像装置
CN105590942B (zh) * 2016-03-18 2018-12-14 联想(北京)有限公司 一种复合式图像传感器
KR102549621B1 (ko) * 2016-09-02 2023-06-28 삼성전자주식회사 반도체 장치
KR102430496B1 (ko) 2017-09-29 2022-08-08 삼성전자주식회사 이미지 센싱 장치 및 그 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070083300A (ko) * 2006-02-16 2007-08-24 마루엘에스아이 주식회사 가시광선 및 적외선을 감지할 수 있는 광 감지 소자 및 그제조 방법
KR20090117437A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 삼성전자주식회사 적층형 이미지 센서
US7893468B2 (en) * 2008-05-30 2011-02-22 International Business Machines Corporation Optical sensor including stacked photodiodes
KR20110069889A (ko) * 2008-10-16 2011-06-23 옴니비전 테크놀러지즈 인코포레이티드 다수의 감지층들을 갖는 이미지 센서와 이의 동작 및 제조 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005252411A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Sharp Corp 固体撮像装置および電子情報機器
JP4907557B2 (ja) * 2006-01-25 2012-03-28 京セラ株式会社 撮像素子及びカメラモジュール
DE102007018014A1 (de) 2007-04-17 2008-10-23 Bayer Materialscience Ag Wärmeintegration in einem Deacon-Prozess
KR101467509B1 (ko) * 2008-07-25 2014-12-01 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이미지 센서 동작 방법
KR20100046400A (ko) 2008-10-27 2010-05-07 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법
KR101056141B1 (ko) 2008-11-13 2011-08-11 주식회사 다한이엔지 피씨비 기판 레이저 마킹 장치
JP4833304B2 (ja) * 2009-02-12 2011-12-07 日本放送協会 撮像装置
JP5199302B2 (ja) * 2010-03-26 2013-05-15 パナソニック株式会社 撮像装置
JP5513623B2 (ja) * 2010-08-24 2014-06-04 富士フイルム株式会社 固体撮像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070083300A (ko) * 2006-02-16 2007-08-24 마루엘에스아이 주식회사 가시광선 및 적외선을 감지할 수 있는 광 감지 소자 및 그제조 방법
KR20090117437A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 삼성전자주식회사 적층형 이미지 센서
US7893468B2 (en) * 2008-05-30 2011-02-22 International Business Machines Corporation Optical sensor including stacked photodiodes
KR20110069889A (ko) * 2008-10-16 2011-06-23 옴니비전 테크놀러지즈 인코포레이티드 다수의 감지층들을 갖는 이미지 센서와 이의 동작 및 제조 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2869551A3 (en) * 2013-10-30 2015-09-30 Samsung Electronics Co., Ltd Super-resolution in processing images such as from multi-layer sensors
US9392166B2 (en) 2013-10-30 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Super-resolution in processing images such as from multi-layer sensors
US9996903B2 (en) 2013-10-30 2018-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Super-resolution in processing images such as from multi-layer sensors

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