特許ウォッチ

公開番号2025100429
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2024218134
出願日2024-12-12
発明の名称イメージセンサー
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H10F 39/12 20250101AFI20250626BHJP()
要約【課題】ノイズが改善された高画素イメージセンサーを提供する。
【解決手段】本発明によるイメージセンサーは、互いに対向する第1面及び第2面を含み、複数の光電変換素子を含む第1基板と、第1基板の第2面に配置され、第1カラーフィルター、第2カラーフィルター、第3カラーフィルターを含むカラーフィルターと、を有し、第1カラーフィルターは、36個の光電変換素子上に配置され、36個の光電変換素子は、第1方向に6行、第1方向と直交する第2方向に6列に配置され、36個の光電変化素子の内の12個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続される。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
互いに対向する第１面及び第２面を含み、複数の光電変換素子を含む第１基板と、
前記第１基板の第２面に配置され、第１カラーフィルター、第２カラーフィルター、第３カラーフィルターを含むカラーフィルターと、を有し、
前記第１カラーフィルターは、３６個の光電変換素子上に配置され、
前記３６個の光電変換素子は、第１方向に６行、前記第１方向と直交する第２方向に６列に配置され、
前記３６個の光電変化素子の内の１２個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続されることを特徴とするイメージセンサー。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記第２カラーフィルター及び前記第３カラーフィルターは、それぞれ３６個の光電変換素子上に配置さ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ー。
【請求項３】
前記第１方向に２行、前記第２方向に６列に配置された１２個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続さ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ー。
【請求項４】
前記第１方向に６行、前記第２方向に２列に配置された１２個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続さ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ー。
【請求項５】
前記１２個の光電変換素子は、画素分離パターンによって４個ずつ分離されていることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項６】
前記１２個の光電変換素子の内の４個の光電変換素子の第１基板は、互いに接続されており、一つのフローティングディフュージョン領域を共有することを特徴とする請求項５に記載のイメージセンサー。
【請求項７】
前記１２個の光電変換素子は、画素分離パターンによって一つずつ分離されていることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項８】
前記１２個の光電変換素子にそれぞれ位置するフローティングディフュージョン領域は、接続パッドを介して一つに接続されることを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサー。
【請求項９】
前記１２個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域は、３個又は４個のコンバージョントランジスター及び一つ以上のソースフォロワトランジスターと電気的に接続さ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ー。
【請求項１０】
前記３６個の光電変換素子の内の４個の光電変換素子上に、一つのマイクロレンズが配置さ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ー。
（【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、イメージセンサーに関し、特に、ノイズが改善された高画素イメージセンサーに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは、光学映像を電気信号に変換する半導体素子である。
イメージセンサーは、シリコン半導体をベースにした電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）型イメージセンサーと、相補性金属酸化物半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）型イメージセンサー（ＣＩＳ）に分類することができる。
【０００３】
このうち、ＣＭＯＳ型イメージセンサーは、駆動方式が単純で信号処理回路を単一チップに集積することができ、小型化が可能で、電力消費が低く、バッテリー容量が限られた製品にも適用できる。
電子産業の発展に伴い、ＣＭＯＳ型イメージセンサーの性能を向上するための様々な研究を続けることが課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来のイメージセンサーにおける課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ノイズが改善された高画素イメージセンサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサーは、互いに対向する第１面及び第２面を含み、複数の光電変換素子を含む第１基板と、前記第１基板の第２面に配置され、第１カラーフィルター、第２カラーフィルター、第３カラーフィルターを含むカラーフィルターと、を有し、前記第１カラーフィルターは、３６個の光電変換素子上に配置され、前記３６個の光電変換素子は、第１方向に６行、前記第１方向と直交する第２方向に６列に配置され、前記３６個の光電変化素子の内の１２個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続されることを特徴とする。
【０００６】
また、上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサーは、互いに対向する第１面及び第２面を含み、複数の光電変換素子を含む基板と、前記基板の第２面に配置され、第１カラーフィルター、第２カラーフィルター、第３カラーフィルターを含むカラーフィルターと、を有し、前記第１カラーフィルターは、３６個の光電変換素子上に配置され第１カラー領域を構成し、前記第２カラーフィルターは、３６個の光電変換素子上に配置され第２カラー領域を構成し、前記第３カラーフィルターは、３６個の光電変換素子上に配置され第３カラー領域を構成し、前記第１カラーフィルターは、３６個の光電変化素子上に配置され第４カラー領域を構成し、それぞれのカラー領域で前記３６個の光電変換素子は、第１方向に６行、前記第１方向と直交する第２方向に６列に配置され、前記３６個の光電変化素子の内の１２個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続され、一つのアナログデジタルコンバータと接続され、それぞれのカラー領域は、３個のアナログデジタルコンバータを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサーは、互いに対向する第１面及び第２面を含み、複数の光電変換素子を含む基板と、前記基板の第２面に配置され、第１カラーフィルター、第２カラーフィルター、第３カラーフィルターを含むカラーフィルターと、を有し、前記第１カラーフィルターは、３６個の光電変換素子上に配置され、前記３６個の光電変換素子は、第１方向に６行、前記第１方向と垂直な第２方向に６列に配置され、前記３６個の光電変化素子の内の９個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が一つに接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るイメージセンサーによれば、３６個の光電変換素子上に一つのカラーフィルターが配置され、１２個の光電変換素子又は９個の光電変換素子のフローティングディフュージョン領域が接続されて一つの画素回路を構成し、一つのアナログデジタルコンバータと接続され、同じカラーフィルターが配置される３６個の光電変換素子は、３個のアナログデジタルコンバータ又は４個のアナログデジタルコンバータと接続され、これにより、様々な画素信号を出力し、ノイズを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態によるイメージセンサーの例示的な概略構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態によるイメージセンサーの概略構成を示す平面図である。
図２のＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。
図２のＢで示した部分を拡大して示す図である。
本発明の実施形態によるイメージセンサーで複数の光電変換素子及びマイクロレンズを示す図である。
本発明の他の実施形態について、図５と同じ領域を示す図である。
本発明の他の実施形態について、図５と同じ領域を示す図である。
本発明の他の実施形態について、図５と同じ領域を示す図である。
本発明の他の実施形態について、図５と同じ領域を示す図である。
本発明の実施形態によるイメージセンサーで、１２個の光電変換素子の平面上の形状を簡略的に示す図である。
図１０のＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。
図１０のＢ－Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の他の実施形態について、図１０と同じ領域を示す図である。
図１３のＣ－Ｃ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の他の実施形態について、図１０と同じ領域を示す図である。
図１５のＤ－Ｄ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の実施形態によるイメージセンサーに含まれる一つの画素の回路図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーに含まれる一つの画素の回路図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーに含まれる一つの画素の回路図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーに含まれる一つの画素の回路図である。
本発明の他の実施形態について、図５と同じ領域を示す図である。
本発明の実施形態によるイメージセンサーで、９個の光電変換素子を示した平面である。
図２２のＥ－Ｅ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーに含まれる一つの画素の回路図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーに含まれる一つの画素の回路図である。
本発明の実施形態によるイメージセンサーの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係るイメージセンサーを実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
しかし、本発明は様々な異なる形態で実施することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許