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公開番号2025174861
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2025043003
出願日2025-03-18
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ITOH
主分類H10F 39/18 20250101AFI20251120BHJP()
要約【課題】 CISピクセル及びDVSピクセルのような異種ピクセルを有するハイブリッドイメージセンサを提供する。
【解決手段】イメージセンサは、基板の上面に平行であり、互いに交差する第1方向及び第2方向に沿って配置される第1領域と、第1方向及び第2方向に沿って配置される第2領域と、第1領域内の第1フォトダイオードと、第2領域内の第2フォトダイオードと、第1フォトダイオードによって生成された電荷に基づいて第1電気信号を生成するイメージセンシングピクセル回路と、第2フォトダイオードによって生成された電荷の量の変化に基づいて第2電気信号を生成するイベントセンシングピクセル回路と、イメージセンシングピクセルに電気的に連結されたロジック回路と、を含み、第1領域は第2領域と第3方向に配置され、第3方向は基板の上面に平行であり、第1及び第2方向とは異なる。
【選択図】図3A

特許請求の範囲【請求項１】
イメージセンサであって、
基板の上面に平行であり、互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配置される第１領域と、
前記第１方向及び前記第２方向に沿って配置される第２領域と、
前記第１領域内の第１フォトダイオードと、
前記第２領域内の第２フォトダイオードと、
前記第１フォトダイオードによって生成された電荷に基づいて第１電気信号を生成するイメージセンシングピクセル回路と、
前記第２フォトダイオードによって生成された電荷の量の変化に基づいて第２電気信号を生成するイベントセンシングピクセル回路と、
前記イメージセンシングピクセルに電気的に連結されたロジック回路と、を含み、
前記第１領域は前記第２領域と第３方向に配置され、
前記第３方向は前記基板の上面に平行であり、前記第１及び第２方向とは異なる、イメージセンサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１フォトダイオードの受光面積は、前記第２フォトダイオードの受光面積より大きい、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
前記第１領域は、前記第１方向に延びる２つの第１辺、前記第２方向に延びる２つの第２辺、及び４つの第３辺を含む八角形状を有し、
前記第２領域は四角形状を有する、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項４】
前記第１及び第２フォトダイオードは第１チップに配置され、
前記イベントセンシングピクセル回路は、前記第１チップに積層された第２チップに配置される、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項５】
前記ロジック回路は、前記第２チップに積層された第３チップに配置され、
前記第２チップは、前記第１チップと前記第３チップとの間に配置される、請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項６】
前記イメージセンサは、
前記第１領域内の第３フォトダイオードと、
フローティングディフュージョンノードをさらに含み、
前記第１フォトダイオード及び前記第３フォトダイオードは、前記フローティングディフュージョンノードを共有する、請求項５に記載のイメージセンサ。
【請求項７】
前記イメージセンサは、
フローティングディフュージョンノードと、
前記フローティングディフュージョンノードの電圧をリセットするリセットトランジスタと、
前記第１フォトダイオードで生成された前記電荷を前記フローティングディフュージョンノードに伝達する伝送トランジスタと、をさらに含み、
前記フローティングディフュージョンノード、前記リセットトランジスタ及び前記伝送トランジスタは前記第１チップに配置される、請求項５に記載のイメージセンサ。
【請求項８】
前記第１チップは、Ｃｕ－Ｃｕボンディングにより前記第２チップと連結される、請求項７に記載のイメージセンサ。
【請求項９】
前記イメージセンサは、
前記第１領域の第３フォトダイオードと、
前記第１及び第３フォトダイオード上に配置されたマイクロレンズをさらに含む、請求項８に記載のイメージセンサ。
【請求項１０】
前記第１チップは、貫通ビアを介して前記第３チップに連結される、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発明である。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサは、光を受け取って電気信号を生成する半導体ベースのセンサであり、複数のピクセルを有するピクセルアレイと、上記ピクセルアレイを駆動してイメージを生成するための回路などを含むことができる。複数のピクセルは、外部の光に反応して電荷を生成するフォトダイオード及び上記フォトダイオードが生成した電荷を電気信号に変換するピクセル回路などを含むことができる。
【０００３】
イメージセンサが出力する信号に応じて、様々な種類のイメージセンサがある。例えば、イメージセンサの種類としては、階調を有するイメージ信号を出力するＣＩＳ（ＣＭＯＳＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）や、光の明るさの変化を検出してイベント信号を出力するＤＶＳ（ＤｙｎａｍｉｃＶｉｓｉｏｎＳｅｎｓｏｒ）などがある。
【０００４】
ＣＩＳとＤＶＳピクセルとを混合する従来の方法は、様々な寄生キャパシタンスによるノイズを誘発する可能性があり、色再構成（ｃｏｌｏｒｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）が求められる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許第１１，８４８，３３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＣＩＳピクセル及びＤＶＳピクセルのような異種ピクセルを有するハイブリッドイメージセンサを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、イメージデータの固定パターンノイズ（ｆｉｘｅｄｐａｔｔｅｒｎｎｏｉｓｅ）が発生することを防止し、上記イメージデータのモーションデブラー（ｍｏｔｉｏｎｄｅｂｌｕｒ）を効果的に行い、色再構成（ｃｏｌｏｒｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）に必要な演算量を最小化することができるイメージセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係るイメージセンサは、基板の上面に平行であり、互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配置される第１領域と、上記第１方向及び上記第２方向に沿って配置される第２領域と、上記第１領域内の第１フォトダイオードと、上記第２領域内の第２フォトダイオードと、上記第１フォトダイオードによって生成された電荷に基づいて第１電気信号を生成するイメージセンシングピクセル回路と、上記第２フォトダイオードによって生成された電荷の量の変化に基づいて第２電気信号を生成するイベントセンシングピクセル回路と、上記イメージセンシングピクセルに電気的に連結されたロジック回路と、を含み、上記第１領域は上記第２領域と第３方向に配置され、上記第３方向は上記基板の上面に平行であり、上記第１及び第２方向とは異なる。
【０００９】
本発明の実施形態に係るイメージセンサは、基板と、上記基板の第１領域内の第１フォトダイオードと、上記基板の第２領域内の第２フォトダイオードと、上記基板の第３領域内の第３フォトダイオードと、上記基板の第４領域内の第４フォトダイオードと、伝送トランジスタと、リセットトランジスタと、上記第２フォトダイオードによって生成された電荷の量の変化に基づいて電気信号を生成するイベントセンシングピクセル回路と、を含み、上記第３領域は、平面の上記第１方向において上記第１領域に隣接して配置され、上記第４領域は、上記平面の上記第１方向と垂直な第２方向において上記第１領域に隣接して配置され、上記第２領域は、上記第１領域と上記平面の上記第１及び第２方向と異なる上記第３方向に配置され、上記第１、第３及び第４フォトダイオードのそれぞれの受光面積は、上記第２フォトダイオードの受光面積より大きく、上記伝送トランジスタ及び上記リセットトランジスタは、上記第１、第３及び第４フォトダイオードによって共有される。
【００１０】
本発明の実施形態に係るイメージセンサは、第１面及び上記第１面に対向する第２面を含む基板と、上記基板の第１領域内の第１フォトダイオードと、上記基板の第２領域内の第２フォトダイオードと、上記第１フォトダイオード上の第１マイクロレンズと、上記第２フォトダイオード上の第２マイクロレンズと、上記第１フォトダイオードで生成された電荷に基づいて第１電気信号を生成するイメージセンシングピクセル回路と、上記第２フォトダイオードで生成された電荷の量の変化に基づいて第２電気信号を生成するイベントセンシングピクセル回路と、上記第１領域及び上記第２領域の間のＤＴＩ（ＤｅｅｐＴｒｅｎｃｈＩｓｏｌａｔｉｏｎ）と、上記イメージセンシングピクセル回路に電気的に連結される回路と、を含み、上記第１領域は上記第２領域に隣接し、上記ＤＴＩは上記第１面及び上記第２面に接し、平面における第１方向での上記第１マイクロレンズの幅は、上記第１方向での上記第２マイクロレンズの幅より大きい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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