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公開番号2024076355
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-05
出願番号2023190024
出願日2023-11-07
発明の名称イメージセンサ
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人共生国際特許事務所
主分類H01L 27/146 20060101AFI20240529BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】改善されたイメージ品質を有するイメージセンサを提供する。
【解決手段】本発明のイメージセンサは、第1サブピクセル及び平面図上の第1サブピクセルに隣接して配置された第2サブピクセルを含む複数の単位ピクセルと、複数の単位ピクセルの各々の第1サブピクセル上に配置される第1サブレンズ部と第2サブピクセル上に配置される第2サブレンズ部とを含むレンズアレイと、を備え、第1サブレンズ部は、第1マイクロレンズを含み、第2サブレンズ部は、第2マイクロレンズを含み、第1マイクロレンズは、中央区間に陥没した陥没部を含む。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
第１サブピクセル及び平面図上の前記第１サブピクセルに隣接して配置された第２サブピクセルを含む複数の単位ピクセルと、
前記複数の単位ピクセルの各々の前記第１サブピクセル上に配置される第１サブレンズ部と前記第２サブピクセル上に配置される第２サブレンズ部とを含むレンズアレイと、を備え、
前記第１サブレンズ部は、第１マイクロレンズを含み、
前記第２サブレンズ部は、第２マイクロレンズを含み、
前記第１マイクロレンズは、中央区間に陥没した陥没部を含むことを特徴とするイメージセンサ。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記第１マイクロレンズの外側境界の平面形状は、前記第２マイクロレンズの外側境界の平面形状よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
前記第１マイクロレンズの頂部を連結した線は、平面図上で閉曲線をなすことを特徴とする請求項２に記載のイメージセンサ。
【請求項４】
前記第１マイクロレンズは、前記陥没部を中心に一側に位置する第１部分と他側に位置する第２部分とを含むことを特徴とする請求項３に記載のイメージセンサ。
【請求項５】
前記第１部分及び前記第２部分の頂部の高さは、前記第２マイクロレンズの頂部の高さよりも小さいか同じであることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項６】
前記第１部分と前記第２部分とは、前記陥没部を基準として対称形状であることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項７】
前記第１部分、前記第２部分、及び前記第２マイクロレンズの断面の曲率半径は、同じであることを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサ。
【請求項８】
前記第１マイクロレンズの外側境界と頂部との間の頂部の外側区間と、前記頂部と前記陥没部との間の頂部の内側区間とは、異なる曲率半径を有することを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項９】
前記頂部の外側区間は、前記第２マイクロレンズと同じ曲率半径を有することを特徴とする請求項８に記載のイメージセンサ。
【請求項１０】
前記レンズアレイは、前記第１マイクロレンズ及び前記第２マイクロレンズの外側境界が置かれる基底面を含み、
前記陥没部は、前記基底面に置かれることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンシング装置（ｉｍａｇｅｓｅｎｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）は、光学センサを用いてイメージを感知する装置である。イメージセンシング装置はイメージセンサを含む。イメージセンサの類型の一つはＣＭＯＳイメージセンサである。ＣＭＯＳイメージセンサは２次元的に配列された複数のピクセル（ＰＸ）を備える。ピクセル（ＰＸ）のそれぞれはフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＰＤ）を含む。フォトダイオードは入射する光を電気信号に変換する役割をする。
【０００３】
最近では、コンピュータ産業及び通信産業の発達につれて、デジタルカメラ、カムコーダ、スマートフォン、ゲーム機器、警備用カメラ、医療用マイクロカメラ、ロボット、車両などの多様な分野で性能を向上させたイメージセンサの需要が増大している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－６１４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、改善されたイメージ品質を有するイメージセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるイメージセンサは、第１サブピクセル及び平面図上の前記第１サブピクセルに隣接して配置された第２サブピクセルを含む複数の単位ピクセルと、前記複数の単位ピクセルの各々の前記第１サブピクセル上に配置される第１サブレンズ部と前記第２サブピクセル上に配置される第２サブレンズ部とを含むレンズアレイと、を備え、前記第１サブレンズ部は、第１マイクロレンズを含み、前記第２サブレンズ部は、第２マイクロレンズを含み、前記第１マイクロレンズは、中央区間に陥没した陥没部を含む。
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるイメージセンサは、第１サブピクセル及び平面図上の前記第１サブピクセルに隣接して配置され、平面図上の前記第１サブピクセルよりも小さい第２サブピクセルを含む複数の単位ピクセルと、前記第１サブピクセル上に配置される第１サブレンズ部と前記第２サブピクセル上に配置される第２サブレンズ部とを含むレンズアレイと、を備え、前記第１サブレンズ部は、第１マイクロレンズを含み、前記第２サブレンズ部は、第２マイクロレンズを含み、前記第２サブピクセルに向かう方向に沿って前記第１マイクロレンズを切断した第１断面の第１幅は、隣接する他の第１マイクロレンズに向かう方向に沿って前記第１マイクロレンズを切断した第２断面の第２幅よりも小さい。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の更に他の態様によるイメージセンサは、第１サブピクセル及び平面図上の前記第１サブピクセルに隣接して配置され、平面図上の前記第１サブピクセルよりも小さい第２サブピクセルを含む複数の単位ピクセルと、前記複数の単位ピクセルの各々の前記第１サブピクセル上に配置される第１サブレンズ部と前記第２サブピクセル上に配置される第２サブレンズ部とを含むレンズアレイと、を備え、前記第１サブレンズ部は、複数の第１マイクロレンズを含み、前記第２サブレンズ部は、第２マイクロレンズを含み、前記第２サブレンズ部に含まれる前記第２マイクロレンズの数は、前記第１サブレンズ部に含まれる前記複数の第１マイクロレンズの数よりも小さい。
【０００９】
その他の具体的な内容は詳細な説明及び図面に含まれる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のイメージセンサによれば、マイクロレンズの形状や陥没部又は孔によって多様な光経路及び多様な集光領域を有することで、傾斜して入射する光に対してより高い受光効率を示し、レンズの高さの差による遮蔽現象を防止することができ、光電変換領域の広い領域で光電変換が行われる。従って、光電変換領域のより高い効率及び劣化に強い耐久性を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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