(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022184821
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】イメージセンサ
(51)【国際特許分類】
H04N 5/369 20110101AFI20221206BHJP
H04N 9/07 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
H04N5/369
H04N9/07 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022088659
(22)【出願日】2022-05-31
(31)【優先権主張番号】10-2021-0069965
(32)【優先日】2021-05-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0106135
(32)【優先日】2021-08-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】朴 鐘勳
(72)【発明者】
【氏名】李 允基
(72)【発明者】
【氏名】金 範錫
(72)【発明者】
【氏名】金 保美
(72)【発明者】
【氏名】李 太星
(72)【発明者】
【氏名】鄭 允智
【テーマコード（参考）】
5C024
5C065
【Ｆターム（参考）】
5C024EX43
5C024EX52
5C024GX02
5C065DD01
5C065EE03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】製品信頼性が向上したイメージセンサを提供する。
【解決手段】第１ピクセルグループＰＧ１はは、第１フォーカスピクセルと、第１－１単位ピクセルＰＸ１１及び第１－２単位ピクセルＰＸ１２並びに第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４と、第１－２単位ピクセルと第２－１単位ピクセルＰＸ２１及び第２－２単位ピクセルＰＸ２２並びに第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４と、第１カラーフィルタＲＰと、第２カラーフィルタＧＰと、第３カラーフィルタＢＰと、基板の第１面上のグリッドパターンと、第１カラーフィルタ上でサブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、第２カラーフィルタ及び第３カラーフィルタ上で夫々の単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズと、を含む。第１－３単位ピクセルＰＸ１３、第１フォーカスピクセル及び第２－３単位ピクセルＰＸ２３は、第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【選択図】図４ａ
【解決手段】第１ピクセルグループＰＧ１はは、第１フォーカスピクセルと、第１－１単位ピクセルＰＸ１１及び第１－２単位ピクセルＰＸ１２並びに第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４と、第１－２単位ピクセルと第２－１単位ピクセルＰＸ２１及び第２－２単位ピクセルＰＸ２２並びに第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４と、第１カラーフィルタＲＰと、第２カラーフィルタＧＰと、第３カラーフィルタＢＰと、基板の第１面上のグリッドパターンと、第１カラーフィルタ上でサブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、第２カラーフィルタ及び第３カラーフィルタ上で夫々の単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズと、を含む。第１－３単位ピクセルＰＸ１３、第１フォーカスピクセル及び第２－３単位ピクセルＰＸ２３は、第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【選択図】図４ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面と前記第１面と反対側の第２面を含む基板と、
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成された第１フォーカスピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルと、前記第１－１単位ピクセルと前記第１方向と交差する第２方向に沿って連続して配列された第１－３単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第１－２単位ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２単位ピクセルと、前記第２－２単位ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第２－３単位ピクセルを含む第２併合ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１フォーカスピクセルと重なる第１カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１併合ピクセルと重なる第２カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第２併合ピクセルと重なる第３カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１ないし第３カラーフィルタを分離し、前記第１ないし第３カラーフィルタによって重ならないグリッドパターンと、
前記第１カラーフィルタ上で前記第１－１および第１－２サブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、
前記第２および第３カラーフィルタ上でそれぞれの前記第１－１ないし第１－３単位ピクセルおよび第２－１ないし第２－３単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズを含み、
前記第１－３単位ピクセル、前記第１フォーカスピクセルおよび前記第２－３単位ピクセルは前記第１方向に沿って連続して配列され、
前記第１カラーフィルタと前記第２カラーフィルタの間の前記グリッドパターンの幅は前記第２カラーフィルタと前記第３カラーフィルタの間の前記グリッドパターンの幅より大きい、イメージセンサ。
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成された第１フォーカスピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルと、前記第１－１単位ピクセルと前記第１方向と交差する第２方向に沿って連続して配列された第１－３単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第１－２単位ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２単位ピクセルと、前記第２－２単位ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第２－３単位ピクセルを含む第２併合ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１フォーカスピクセルと重なる第１カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１併合ピクセルと重なる第２カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第２併合ピクセルと重なる第３カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１ないし第３カラーフィルタを分離し、前記第１ないし第３カラーフィルタによって重ならないグリッドパターンと、
前記第１カラーフィルタ上で前記第１－１および第１－２サブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、
前記第２および第３カラーフィルタ上でそれぞれの前記第１－１ないし第１－３単位ピクセルおよび第２－１ないし第２－３単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズを含み、
前記第１－３単位ピクセル、前記第１フォーカスピクセルおよび前記第２－３単位ピクセルは前記第１方向に沿って連続して配列され、
前記第１カラーフィルタと前記第２カラーフィルタの間の前記グリッドパターンの幅は前記第２カラーフィルタと前記第３カラーフィルタの間の前記グリッドパターンの幅より大きい、イメージセンサ。
【請求項2】
前記第１カラーフィルタのカラーは前記第２カラーフィルタのカラーと同一であり、第３カラーフィルタのカラーと異なる、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項3】
前記第１ないし第３カラーフィルタは同じカラーを有する、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項4】
前記基板内の、前記第１－３単位ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第３－１および第３－２単位ピクセルと、前記第１－１サブピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第３－３および第３－４単位ピクセルを含む第３併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第２－３単位ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第４－１および第４－２単位ピクセルと、前記第１－２サブピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第４－３および第４－４単位ピクセルを含む第４併合ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、前記第３併合ピクセルと重なる第４カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第４併合ピクセルと重なる第５カラーフィルタと、
前記第４および第５カラーフィルタ上で前記第３－１ないし第３－４単位ピクセルおよび前記第４－１ないし第４－４単位ピクセルを覆う第３マイクロレンズをさらに含み、
前記グリッドパターンは前記第１ないし第５カラーフィルタを分離し、前記第４および第５カラーフィルタによって重ならない、請求項１に記載のイメージセンサ。
前記基板内の、前記第２－３単位ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第４－１および第４－２単位ピクセルと、前記第１－２サブピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第４－３および第４－４単位ピクセルを含む第４併合ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、前記第３併合ピクセルと重なる第４カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第４併合ピクセルと重なる第５カラーフィルタと、
前記第４および第５カラーフィルタ上で前記第３－１ないし第３－４単位ピクセルおよび前記第４－１ないし第４－４単位ピクセルを覆う第３マイクロレンズをさらに含み、
前記グリッドパターンは前記第１ないし第５カラーフィルタを分離し、前記第４および第５カラーフィルタによって重ならない、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項5】
前記第１カラーフィルタのカラーは前記第２カラーフィルタのカラーおよび第５カラーフィルタのカラーと同一であり、
前記第３カラーフィルタのカラーは前記第１カラーフィルタのカラーおよび第４カラーフィルタのカラーと異なる、請求項４に記載のイメージセンサ。
前記第３カラーフィルタのカラーは前記第１カラーフィルタのカラーおよび第４カラーフィルタのカラーと異なる、請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項6】
前記第１ないし第５カラーフィルタは互いに同じカラーを有する、請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項7】
前記第１カラーフィルタのカラーは前記第２カラーフィルタのカラーと異なり、
前記第２ないし第５カラーフィルタは同じカラーを有する、請求項４に記載のイメージセンサ。
前記第２ないし第５カラーフィルタは同じカラーを有する、請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項8】
前記基板内の、４行４列を有する配列パターンで配列された第５単位ピクセルを含み、前記第２および第４併合ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第５併合ピクセルと、
前記基板内の、４行４列を有する配列パターンで配列された第６単位ピクセルを含み、前記第３および第４併合ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第６併合ピクセルと、
前記基板内の、４行４列を有する配列パターンで配列された第７単位ピクセルを含み、前記第６併合ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第７併合ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、前記第５併合ピクセルと重なる第６カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第６併合ピクセルと重なる第７カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第７併合ピクセルと重なる第８カラーフィルタと、
前記第６ないし第８カラーフィルタ上の、それぞれの前記第５ないし第７単位ピクセルを覆う第４マイクロレンズをさらに含み、
前記グリッドパターンは、前記第１ないし第８カラーフィルタを分離し、前記第６ないし第８カラーフィルタと重ならない、請求項４に記載のイメージセンサ。
前記基板内の、４行４列を有する配列パターンで配列された第６単位ピクセルを含み、前記第３および第４併合ピクセルと前記第２方向に沿って連続して配列された第６併合ピクセルと、
前記基板内の、４行４列を有する配列パターンで配列された第７単位ピクセルを含み、前記第６併合ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第７併合ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、前記第５併合ピクセルと重なる第６カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第６併合ピクセルと重なる第７カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第７併合ピクセルと重なる第８カラーフィルタと、
前記第６ないし第８カラーフィルタ上の、それぞれの前記第５ないし第７単位ピクセルを覆う第４マイクロレンズをさらに含み、
前記グリッドパターンは、前記第１ないし第８カラーフィルタを分離し、前記第６ないし第８カラーフィルタと重ならない、請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項9】
前記基板を貫通して前記第１－１および第１－２サブピクセル、および前記第１－１ないし第１－３単位ピクセル、および前記第２－１ないし第２－３単位ピクセルを分離するピクセル分離パターンをさらに含み、
前記ピクセル分離パターンは、前記基板を貫通する導電フィリングパターンと、前記導電フィリングパターンと前記基板の間に配置された絶縁スペーサ膜を含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
前記ピクセル分離パターンは、前記基板を貫通する導電フィリングパターンと、前記導電フィリングパターンと前記基板の間に配置された絶縁スペーサ膜を含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項10】
前記基板の前記第１面から前記基板の一部を貫通して前記第１－１および第１－２サブピクセル、および前記第１－１ないし第１－３単位ピクセル、および前記第２－１ないし第２－３単位ピクセルを分離し、絶縁物質を含む第１ピクセル分離パターンをさらに含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項11】
前記基板の前記第２面から前記基板の一部を貫通して前記第１－１および第１－２サブピクセル、および前記第１－１ないし第１－３単位ピクセル、および前記第２－１ないし第２－３単位ピクセルを分離する第２ピクセル分離パターンをさらに含み、
前記第２ピクセル分離パターンは、前記基板の一部を貫通する導電フィリングパターンと、前記導電フィリングパターンと前記基板の間に配置された絶縁スペーサ膜を含む、請求項１０に記載のイメージセンサ。
前記第２ピクセル分離パターンは、前記基板の一部を貫通する導電フィリングパターンと、前記導電フィリングパターンと前記基板の間に配置された絶縁スペーサ膜を含む、請求項１０に記載のイメージセンサ。
【請求項12】
前記第１ピクセル分離パターンは前記第２ピクセル分離パターンと離隔する、請求項１１に記載のイメージセンサ。
【請求項13】
前記第１ピクセル分離パターンは前記第２ピクセル分離パターンと接触する、請求項１１に記載のイメージセンサ。
【請求項14】
第１面と前記第１面と反対側の第２面を含む基板と、
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成され、前記第１併合ピクセルと前記第１方向と交差する第２方向に連続して配列された第１フォーカスピクセルと、
前記基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第２単位ピクセルを含み、前記第１併合ピクセルおよび前記第１フォーカスピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第２併合ピクセルと、
前記基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第３単位ピクセルを含み、前記第１フォーカスピクセルと前記第２方向に連続して配列された第３併合ピクセルと、
前記基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第４単位ピクセルを含み、前記第３併合ピクセルと前記第１方向に連続して配列された第４併合ピクセルと、
前記基板内の、それぞれの前記第１－１および第１－２サブピクセル、第１－１および第１－２単位ピクセル、前記第２ないし第４単位ピクセルを分離するピクセル分離パターンと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１フォーカスピクセルと重なる第１カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１併合ピクセルと重なる第２カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第２併合ピクセルと重なる第３カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第３併合ピクセルと重なる第４カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第４併合ピクセルと重なる第５カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記ピクセル分離パターンと少なくとも一部重なって前記第１ないし第５カラーフィルタを分離し、前記第１ないし第５カラーフィルタによって重ならないグリッドパターンと、
前記第１カラーフィルタ上で前記第１－１および第１－２サブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、
前記第２ないし第５カラーフィルタ上でそれぞれの前記第１－１および第１－２単位ピクセル、第３単位ピクセル、および第４単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズを含み、
前記第１カラーフィルタのカラーは前記第２および第５カラーフィルタのカラー、または前記第３および第４カラーフィルタのカラーと同じである、イメージセンサ。
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成され、前記第１併合ピクセルと前記第１方向と交差する第２方向に連続して配列された第１フォーカスピクセルと、
前記基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第２単位ピクセルを含み、前記第１併合ピクセルおよび前記第１フォーカスピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列された第２併合ピクセルと、
前記基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第３単位ピクセルを含み、前記第１フォーカスピクセルと前記第２方向に連続して配列された第３併合ピクセルと、
前記基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第４単位ピクセルを含み、前記第３併合ピクセルと前記第１方向に連続して配列された第４併合ピクセルと、
前記基板内の、それぞれの前記第１－１および第１－２サブピクセル、第１－１および第１－２単位ピクセル、前記第２ないし第４単位ピクセルを分離するピクセル分離パターンと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１フォーカスピクセルと重なる第１カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１併合ピクセルと重なる第２カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第２併合ピクセルと重なる第３カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第３併合ピクセルと重なる第４カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第４併合ピクセルと重なる第５カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記ピクセル分離パターンと少なくとも一部重なって前記第１ないし第５カラーフィルタを分離し、前記第１ないし第５カラーフィルタによって重ならないグリッドパターンと、
前記第１カラーフィルタ上で前記第１－１および第１－２サブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、
前記第２ないし第５カラーフィルタ上でそれぞれの前記第１－１および第１－２単位ピクセル、第３単位ピクセル、および第４単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズを含み、
前記第１カラーフィルタのカラーは前記第２および第５カラーフィルタのカラー、または前記第３および第４カラーフィルタのカラーと同じである、イメージセンサ。
【請求項15】
前記第１カラーフィルタのカラーは前記第２および第５カラーフィルタのカラーと同一であり、
前記第３カラーフィルタのカラーは第４カラーフィルタと同じである、請求項１４に記載のイメージセンサ。
前記第３カラーフィルタのカラーは第４カラーフィルタと同じである、請求項１４に記載のイメージセンサ。
【請求項16】
前記基板の前記第１面上に、前記第２ないし第５カラーフィルタのいずれか一つの内部に前記ピクセル分離パターンと重なるように配置されて前記いずれか一つのカラーフィルタを２個のカラーフィルタまたは４個のカラーフィルタに分離するサブグリッドパターンをさらに含む、請求項１４に記載のイメージセンサ。
【請求項17】
前記グリッドパターンは、多重層であり、
前記サブグリッドパターンは単一層である、請求項１６に記載のイメージセンサ。
前記サブグリッドパターンは単一層である、請求項１６に記載のイメージセンサ。
【請求項18】
前記グリッドパターンの上面は前記サブグリッドパターンの上面より高く配置される、請求項１６に記載のイメージセンサ。
【請求項19】
第１面と前記第１面と反対側の第２面を含む基板と、
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルと、前記第１方向に沿って連続して配列された第１－３および第１－４単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２単位ピクセルと、前記第１方向に沿って連続して配列された第２－３および第２－４単位ピクセルを含み、前記第１併合ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列される第２併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第３単位ピクセル、第１フォーカスピクセル、および第４単位ピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第５単位ピクセル、第２フォーカスピクセルおよび第６単位ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、それぞれの前記第１フォーカスピクセル、前記第２フォーカスピクセル、前記第１併合ピクセル、前記第２併合ピクセル、前記第３単位ピクセル、前記第４単位ピクセル、前記第５単位ピクセル、および前記第６単位ピクセルと重なる第１ないし第８カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１ないし第８カラーフィルタを分離し、前記第１ないし第８カラーフィルタ内に配置されないグリッドパターンと、
前記第１ないし第８カラーフィルタ上の、それぞれの前記第１フォーカスピクセル、前記第１－１ないし第１－４単位ピクセル、前記第２－１ないし第２－４単位ピクセル、前記第３単位ピクセル、前記第１フォーカスピクセル、前記第４単位ピクセル、前記第５単位ピクセル、前記第２フォーカスピクセルおよび前記第６単位ピクセルを覆うマイクロレンズを含み、
前記第１フォーカスピクセルは前記第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成され、
前記第２フォーカスピクセルは前記第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２サブピクセルで構成され、
前記第５単位ピクセル、前記第３単位ピクセル、前記第１－３単位ピクセルおよび前記第１－１単位ピクセルは前記第１方向と交差する第２方向に沿って連続して配列され、
前記第６単位ピクセル、前記第４単位ピクセル、前記第２－４単位ピクセルおよび前記第２－２単位ピクセルは前記第２方向に沿って連続して配列され、
前記第１および第２カラーフィルタのカラーは前記第４、第５および第７カラーフィルタのカラー、または前記第３、第６および第８カラーフィルタのカラーと同じである、イメージセンサ。
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルと、前記第１方向に沿って連続して配列された第１－３および第１－４単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、
前記基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２単位ピクセルと、前記第１方向に沿って連続して配列された第２－３および第２－４単位ピクセルを含み、前記第１併合ピクセルと前記第１方向に沿って連続して配列される第２併合ピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第３単位ピクセル、第１フォーカスピクセル、および第４単位ピクセルと、
前記基板内の、前記第１方向に沿って連続して配列された第５単位ピクセル、第２フォーカスピクセルおよび第６単位ピクセルと、
前記基板の前記第１面上の、それぞれの前記第１フォーカスピクセル、前記第２フォーカスピクセル、前記第１併合ピクセル、前記第２併合ピクセル、前記第３単位ピクセル、前記第４単位ピクセル、前記第５単位ピクセル、および前記第６単位ピクセルと重なる第１ないし第８カラーフィルタと、
前記基板の前記第１面上の、前記第１ないし第８カラーフィルタを分離し、前記第１ないし第８カラーフィルタ内に配置されないグリッドパターンと、
前記第１ないし第８カラーフィルタ上の、それぞれの前記第１フォーカスピクセル、前記第１－１ないし第１－４単位ピクセル、前記第２－１ないし第２－４単位ピクセル、前記第３単位ピクセル、前記第１フォーカスピクセル、前記第４単位ピクセル、前記第５単位ピクセル、前記第２フォーカスピクセルおよび前記第６単位ピクセルを覆うマイクロレンズを含み、
前記第１フォーカスピクセルは前記第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成され、
前記第２フォーカスピクセルは前記第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２サブピクセルで構成され、
前記第５単位ピクセル、前記第３単位ピクセル、前記第１－３単位ピクセルおよび前記第１－１単位ピクセルは前記第１方向と交差する第２方向に沿って連続して配列され、
前記第６単位ピクセル、前記第４単位ピクセル、前記第２－４単位ピクセルおよび前記第２－２単位ピクセルは前記第２方向に沿って連続して配列され、
前記第１および第２カラーフィルタのカラーは前記第４、第５および第７カラーフィルタのカラー、または前記第３、第６および第８カラーフィルタのカラーと同じである、イメージセンサ。
【請求項20】
前記第５および第７カラーフィルタのカラーは同一であり、前記第６および第８カラーフィルタのカラーは同じである、請求項１９に記載のイメージセンサ。
【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。
【背景技術】
【0002】
イメージセンサ（ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）は光学情報を電気信号に変換させる半導体素子の一つである。このようなイメージセンサは、電荷結合型（ＣＣＤ；Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサとシーモス型（ＣＭＯＳ；Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサを含む。
【0003】
イメージセンサはパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）形態で構成できるが、この際のパッケージはイメージセンサを保護すると同時に、イメージセンサの受光面（ｐｈｏｔｏ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）またはセンシング領域（ｓｅｎｓｉｎｇ ａｒｅａ）に光が入射される構造で構成されることができる。
【0004】
最近ではイメージセンサに形成されるピクセルが向上した受光効率および光感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有するように半導体基板の裏面により入射光が照射される裏面照射型（ＢＳＩ；ｂａｃｋｓｉｄｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）イメージセンサが研究されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする技術的課題は、製品信頼性が向上したイメージセンサを提供することにある。
【0006】
本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記技術的課題を達成するための本発明のいくつかの実施形態によるイメージセンサは、第１面と第１面と反対側の第２面を含む基板と、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成された第１フォーカスピクセルと、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセル、並びに第１－１単位ピクセルと第１方向と交差する第２方向に沿って連続して配列された第１－３単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、基板内の、第１－２単位ピクセルと第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２単位ピクセル、並びに第２－２単位ピクセルと第２方向に沿って連続して配列された第２－３単位ピクセルを含む第２併合ピクセルと、基板の第１面上の、第１フォーカスピクセルと重なる第１カラーフィルタと、基板の第１面上の、第１併合ピクセルと重なる第２カラーフィルタと、基板の第１面上の、第２併合ピクセルと重なる第３カラーフィルタと、基板の第１面上の、第１ないし第３カラーフィルタを分離し、第１ないし第３カラーフィルタによって重ならないグリッドパターンと、第１カラーフィルタ上で第１－１および第１－２サブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、第２および第３カラーフィルタ上でそれぞれの第１－１ないし第１－３単位ピクセルおよび第２－１ないし第２－３単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズと、を含み、第１－３単位ピクセル、第１フォーカスピクセルおよび第２－３単位ピクセルは第１方向に沿って連続して配列され、第１カラーフィルタと第２カラーフィルタの間のグリッドパターンの幅は第２カラーフィルタと第３カラーフィルタの間のグリッドパターンの幅より大きい。
【0008】
前記技術的課題を達成するための本発明のいくつかの実施形態によるイメージセンサは、第１面と第１面と反対側の第２面を含む基板と、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成され、第１併合ピクセルと第１方向と交差する第２方向に連続して配列された第１フォーカスピクセルと、基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第２単位ピクセルを含み、第１併合ピクセルおよび第１フォーカスピクセルと第１方向に沿って連続して配列された第２併合ピクセルと、基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第３単位ピクセルを含み、第１フォーカスピクセルと第２方向に連続して配列された第３併合ピクセルと、基板内の、２行２列を有する配列パターンで配列された第４単位ピクセルを含み、第３併合ピクセルと第１方向に連続して配列された第４併合ピクセルと、基板内の、それぞれの第１－１および第１－２サブピクセル、第１－１および第１－２単位ピクセル、第２ないし第４単位ピクセルを分離するピクセル分離パターンと、基板の第１面上の、第１フォーカスピクセルと重なる第１カラーフィルタと、基板の第１面上の、第１併合ピクセルと重なる第２カラーフィルタと、基板の第１面上の、第２併合ピクセルと重なる第３カラーフィルタと、基板の第１面上の、第３併合ピクセルと重なる第４カラーフィルタと、基板の第１面上の、第４併合ピクセルと重なる第５カラーフィルタと、基板の第１面上の、ピクセル分離パターンと少なくとも一部重なって第１ないし第５カラーフィルタを分離し、第１ないし第５カラーフィルタによって重ならないグリッドパターンと、第１カラーフィルタ上で第１－１および第１－２サブピクセルを覆う第１マイクロレンズと、第２ないし第５カラーフィルタ上でそれぞれの第１－１および第１－２単位ピクセル、第３単位ピクセル、および第４単位ピクセルを覆う第２マイクロレンズと、を含み、第１カラーフィルタのカラーは第２および第５カラーフィルタのカラー、または第３および第４カラーフィルタのカラーと同一である。
【0009】
前記技術的課題を達成するための本発明のいくつかの実施形態によるイメージセンサは、第１面と第１面と反対側の第２面を含む基板と、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２単位ピクセル、並びに第１方向に沿って連続して配列された第１－３および第１－４単位ピクセルを含む第１併合ピクセルと、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２単位ピクセル、並びに第１方向に沿って連続して配列された第２－３および第２－４単位ピクセルを含み、第１併合ピクセルと第１方向に沿って連続して配列される第２併合ピクセルと、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第３単位ピクセル、第１フォーカスピクセル、および第４単位ピクセルと、基板内の、第１方向に沿って連続して配列された第５単位ピクセル、第２フォーカスピクセルおよび第６単位ピクセルと、基板の第１面上の、それぞれの第１フォーカスピクセル、第２フォーカスピクセル、第１併合ピクセル、第２併合ピクセル、第３単位ピクセル、第４単位ピクセル、第５単位ピクセル、および第６単位ピクセルと重なる第１ないし第８カラーフィルタと、基板の第１面上の、第１ないし第８カラーフィルタを分離し、第１ないし第８カラーフィルタ内に配置されないグリッドパターンと、第１ないし第８カラーフィルタ上の、それぞれの第１フォーカスピクセル、第１－１ないし第１－４単位ピクセル、第２－１ないし第２－４単位ピクセル、第３単位ピクセル、第１フォーカスピクセル、第４単位ピクセル、第５単位ピクセル、第２フォーカスピクセルおよび第６単位ピクセルを覆うマイクロレンズと、を含み、第１フォーカスピクセルは第１方向に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルで構成され、第２フォーカスピクセルは第１方向に沿って連続して配列された第２－１および第２－２サブピクセルで構成され、第５単位ピクセル、第３単位ピクセル、第１－３単位ピクセルおよび第１－１単位ピクセルは第１方向と交差する第２方向に沿って連続して配列され、第６単位ピクセル、第４単位ピクセル、第２－４単位ピクセルおよび第２－２単位ピクセルは第２方向に沿って連続して配列され、第１および第２カラーフィルタのカラーは第４、第５および第７カラーフィルタのカラー、または第３、第６および第８カラーフィルタのカラーと同一である。
【0010】
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】いくつかの実施形態によるイメージセンシング装置を説明するためのブロック図である。
【図2】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するためのブロック図である。
【図3】いくつかの実施形態によるイメージセンサの受光領域を説明するための概略的なレイアウト図である。
【図6】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。
【図7】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。
【図8】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。
【図26】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。
【図27】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。
【図28】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための概略的な断面図である。
【図29】いくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するためのブロック図である。
【図30】マルチカメラモジュールを含む電子装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
当該分野では通常的であるように、実施形態は説明された機能または機能を行う図面に示すようにブロックの観点から説明および例示することができる。ここでユニットまたはモジュールなどでまたは装置、論理、回路、カウンタ、比較器、生成器、変換器などのような名前で呼ばれるこのようなブロックは、論理ゲート、集積回路、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、メモリ回路、受動電子部品、能動電子部品、光学部品、有線回路などのようなアナログまたはデジタル回路によって物理的に具現でき、ファームウェアおよびソフトウェアによって駆動されることができる。回路は、例えば、一つ以上の半導体チップで、または印刷回路基板などのような基板支持部上に具現できる。ブロックに含まれた回路は専用ハードウェアまたはプロセッサ（例えば、一つ以上のプログラミングされたマイクロプロセッサおよび関連回路）により、またはブロックの一部機能を遂行する専用ハードウェアと異なる機能を遂行するプロセッサの組み合わせによって具現できる。実施形態の各ブロックは物理的に２個以上の相互作用する個別ブロックに分離できる。同様に、実施形態のブロックは物理的にさらに複雑なブロックに結合できる。
【0013】
図１はいくつかの実施形態によるイメージセンシング装置を説明するためのブロック図である。
【0014】
図１を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンシング装置１はイメージセンサ１０およびイメージ信号プロセッサ２０を含むことができる。
【0015】
イメージセンサ１０は光を用いてセンシング対象のイメージをセンシングして、イメージ信号ＩＳを生成する。いくつかの実施形態で、生成されたイメージ信号ＩＳは例えば、デジタル信号であり得るが、本発明の技術的思想による実施形態はこれに制限されるものではない。
【0016】
イメージ信号ＩＳはイメージ信号プロセッサ２０に提供されて処理される。イメージ信号プロセッサ２０はイメージセンサ１０のバッファ部１７から出力されたイメージ信号ＩＳを受信して受信されたイメージ信号ＩＳをディスプレイに容易なように加工または処理する。
【0017】
いくつかの実施形態で、イメージ信号プロセッサ２０はイメージセンサ１０で出力されたイメージ信号ＩＳに対してデジタルビニングを行い得る。この時、イメージセンサ１０から出力されたイメージ信号ＩＳは、アナログビニングなしの、アクティブピクセルセンサアレイ１５（ＡＰＳ Ａｒｒａｙ，ａｃｔｉｖｅ ｐｉｘｅｌ ｓｅｎｓｏｒ ａｒｒａｙ）からのｒａｗイメージ信号であり得、アナログビニングが既に行われたイメージ信号ＩＳでもあり得る。
【0018】
いくつかの実施形態で、イメージセンサ１０とイメージ信号プロセッサ２０は図示するように互いに分離されて配置されてもよい。例えば、イメージセンサ１０が第１チップに搭載され、イメージ信号プロセッサ２０が第２チップに搭載されて所定のインターフェースを介して互いに通信することができる。しかし、実施形態はこれに制限されるものではなく、イメージセンサ１０とイメージ信号プロセッサ２０は一つのパッケージ、例えばＭＣＰ（ｍｕｌｔｉ－ｃｈｉｐ ｐａｃｋａｇｅ）として具現できる。
【0019】
イメージセンサ１０は、アクティブピクセルセンサアレイ１５、コントロールレジスタブロック１１、タイミングジェネレータ１２、ロウ（ｒｏｗ）ドライバ１４、リードアウト回路１６、ランプ信号生成器１３およびバッファ部１７を含む。
【0020】
コントロールレジスタブロック１１はイメージセンサ１０の動作を全体的に制御する。特に、コントロールレジスタブロック１１はタイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３およびバッファ部１７に直接動作信号を伝送し得る。
【0021】
タイミングジェネレータ１２はイメージセンサ１０の複数の構成要素の動作タイミングの基準になる信号を発生する。タイミングジェネレータ１２で発生した動作タイミング基準信号はランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などに伝達される。
【0022】
ランプ信号生成器１３はリードアウト回路１６に使用されるランプ信号を生成して伝送する。例えば、リードアウト回路１６は相関二重サンプラ（ＣＤＳ）、比較器などを含み得るが、ランプ信号生成器１３は相関二重サンプラ、比較器などに用いられるランプ信号を生成して伝送し得る。
【0023】
ロウドライバ１４はアクティブピクセルセンサアレイ１５のロウ（ｒｏｗ）を選択的に活性化させる。
【0024】
アクティブピクセルセンサアレイ１５は外部イメージをセンシングする。アクティブピクセルセンサアレイ１５は複数のピクセルを含み得る。
【0025】
リードアウト回路１６はアクティブピクセルセンサアレイ１５から提供されたピクセル信号をサンプリングし、これをランプ信号と比較した後、比較結果に基づいてアナログイメージ信号（データ）をデジタルイメージ信号（データ）に変換する。
【0026】
バッファ部１７は例えば、ラッチ部を含む。バッファ部１７は外部に提供するイメージ信号ＩＳを一時的に保存でき、イメージ信号ＩＳを外部メモリまたは外部装置に伝送する。
【0027】
図２はいくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するためのブロック図である。
【0028】
図２を参照すると、本実施形態のイメージセンサ１０は積層された第１チップ３０と第２チップ４０を含む。第２チップ４０は例えば、第１チップ３０上に第３方向ＤＲ３に積層される。
【0029】
第１チップ３０はセンサアレイ領域ＳＡＲ、連結領域ＣＲおよびパッド領域ＰＲを含む。
【0030】
センサアレイ領域ＳＡＲは図１のアクティブピクセルセンサアレイ１５に対応する領域を含む。例えば、センサアレイ領域ＳＡＲ内には２次元に（例えば、行列形態で）配列される複数のピクセルが配置される。センサアレイ領域ＳＡＲは受光領域ＡＰＳおよび遮光領域ＯＢを含む。受光領域ＡＰＳには光の提供を受けてアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）信号を生成するアクティブピクセルが配列される。遮光領域ＯＢには光が遮断されてオプティカルブラック（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｌａｃｋ）信号を生成するオプティカルブラックピクセルが配列される。遮光領域ＯＢは例えば、受光領域ＡＰＳの周辺に沿って形成されるが、これは単に例示的なものである。
【0031】
いくつかの実施形態で、遮光領域ＯＢの一部内には光電変換層が形成されなくてもよい。また、いくつかの実施形態で、遮光領域ＯＢに隣接する受光領域ＡＰＳにダミーピクセルが形成されることもできる。
【0032】
連結領域ＣＲはセンサアレイ領域ＳＡＲの周辺に形成される。連結領域ＣＲはセンサアレイ領域ＳＡＲの一側に形成されるが、これは単に例示的なものである。連結領域ＣＲには配線が形成され、センサアレイ領域ＳＡＲの電気信号を送受信するように構成されることができる。
【0033】
パッド領域ＰＲはセンサアレイ領域ＳＡＲの周辺に形成される。パッド領域ＰＲはいくつかの実施形態によるイメージセンサの縁に隣接して形成されるが、これは単に例示的なものである。パッド領域ＰＲは外部装置などと接続され、いくつかの実施形態によるイメージセンサと外部装置の間で電気信号を送受信するように構成されることができる。
【0034】
連結領域ＣＲはセンサアレイ領域ＳＡＲとパッド領域ＰＲの間に介在することとして図示されたが、例示的なものに過ぎない。センサアレイ領域ＳＡＲ、連結領域ＣＲおよびパッド領域ＰＲは多様な異なる配列で配置される。
【0035】
第２チップ４０は第１チップ３０の下に配置され、ロジック回路領域ＬＣを含み得る。第２チップ４０は第１チップ３０と電気的に連結され得る。第２チップ４０のロジック回路領域ＬＣは例えば、第１チップ３０のパッド領域ＰＲを介してセンサアレイ領域ＳＡＲと電気的に連結され得る。
【0036】
ロジック回路領域ＬＣはセンサアレイ領域ＳＡＲを駆動するための複数の素子を含み得る。ロジック回路領域ＬＣは例えば、図１のコントロールレジスタブロック１１、タイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などを含み得る。
【0037】
図３はいくつかの実施形態によるイメージセンサの受光領域を説明するための概略的なレイアウト図である。図４ａは図３の第１領域に配置された第１ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。図４ｂは図３の第２領域に配置された第１ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。図５ａは図４ａのＡ－Ａ’に沿って切断した断面図である。図５ｂは図４ａのＢ－Ｂ’に沿って切断した断面図である。
【0038】
図３を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサの受光領域ＡＰＳは光の提供を受けて電気信号を生成する複数のピクセルが配置されることができる。複数のピクセルは第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元に（例えば、行列形態で）配列される。
【0039】
受光領域ＡＰＳは第１領域に配置されたピクセルグループＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３と第１領域と異なる第２領域に配置されたピクセルグループＰＧ１’，ＰＧ２’，ＰＧ３’を含む。
【0040】
図４ａを参照すると、第１領域に配置された第１ピクセルグループＰＧ１は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を含む。すなわち、第１領域は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を含む領域であり得る。
【0041】
第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４は２行２列で配列された第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４を含む。第１－１および第１－２単位ピクセルＰＸ１１，ＰＸ１２は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列され、第１－３および第１－４単位ピクセルＰＸ１３，ＰＸ１４は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。第１－３および第１－１単位ピクセルＰＸ１３，ＰＸ１１は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第１－４および第１－２単位ピクセルＰＸ１４，ＰＸ１２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。第１方向ＤＲ１は行方向であり、負の第２方向ＤＲ２は列方向であり得る。
【0042】
本明細書で、二つの単位ピクセルが「連続して配列」されるときとは、二つの単位ピクセルの間にはいずれの単位ピクセルも配置されないことを意味する。
【0043】
第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４は第１カラーフィルタＲＰを共有し、第１カラーフィルタＲＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0044】
第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４および第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は２行２列で配列された第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４を含む。
【0045】
第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第２カラーフィルタＧＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0046】
第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３は第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３を含む。第３－１単位ピクセルＰＸ３１および第１－３単位ピクセルＰＸ１３は第２方向ＤＲ２に連続して配列される。第３－２および第３－１単位ピクセルＰＸ３２，ＰＸ３１は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第３－２および第３－３単位ピクセルＰＸ３２，ＰＸ３３は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0047】
第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第２カラーフィルタＧＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0048】
第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３および第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３は第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を含む。第４－１単位ピクセルＰＸ４１および第２－４単位ピクセルＰＸ２４は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。第４－２および第４－１単位ピクセルＰＸ４２，ＰＸ４１は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第４－３および第４－２単位ピクセルＰＸ４３，ＰＸ４２は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0049】
第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３は第３カラーフィルタＢＰを共有し、第３カラーフィルタＢＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0050】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第１方向ＤＲ１で第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３と第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３の間に配置される。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は１行２列で配列された第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を含む。第３－１単位ピクセルＰＸ３１、第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第４－１単位ピクセルＰＸ４１は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0051】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２が配置される位置と個数はこれに制限されない。例えば、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は図４ａ内の第３－３および第４－３単位ピクセルＰＸ３３，ＰＸ４３位置に配置されることができ、第３－３および第４－３単位ピクセルＰＸ３３，ＰＸ４３は図４ａ内の第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２位置に配置されることもできる。
【0052】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は自動焦点（ＡＦ；ａｕｔｏ ｆｏｃｕｓ）機能を行う。第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を用いて、位相検出ＡＦ（ＰＤＡＦ；Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＡＦ）用いて自動焦点機能を行うことができる。
【0053】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第２カラーフィルタＧＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0054】
いくつかの実施形態で、第１カラーフィルタＲＰ、第２カラーフィルタＧＰおよび第３カラーフィルタＢＰは互いに異なるカラーをフィルタリングすることができる。一例として、第１カラーフィルタＲＰは赤色（ｒｅｄ）カラーフィルタであり、第２カラーフィルタＧＰは緑色（ｇｒｅｅｎ）カラーフィルタであり、第３カラーフィルタＢＰは青色（ｂｌｕｅ）カラーフィルタであり得る。
【0055】
いくつかの実施形態で、第１カラーフィルタＲＰ、第２カラーフィルタＧＰおよび第３カラーフィルタＢＰはバイエル（ｂａｙｅｒ）パターン形態で配列されることができる。例えば、第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２でない対角線方向に沿って２個の第２カラーフィルタＧＰが配列されることができる。第１カラーフィルタＲＰは一つの第２カラーフィルタＧＰと第１方向ＤＲ１に沿って配列され、他の一つの第２カラーフィルタＧＰと第２方向ＤＲ２に沿って配列されることができる。また、第３カラーフィルタＢＰは一つの第２カラーフィルタＧＰと第２方向ＤＲ２に沿って配列され、他の一つの第２カラーフィルタＧＰと第１方向ＤＲ１に沿って配列されることができる。第１カラーフィルタＲＰと第３カラーフィルタＢＰは第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２でない対角線方向に沿って配列されることができる。
【0056】
いくつかの実施形態で、グリッドパターン１５０は、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上に配置された第２カラーフィルタＧＰ、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３上に配置された第１ないし第３カラーフィルタＲＰ，ＧＰ，ＢＰを分離し得る。以下、図４ａ、図５ａおよび図５ｂを参照して詳しく説明する。
【0057】
図４ａ、図５ａおよび図５ｂを参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサは第１基板１１０、光電変換層１１２、第１ピクセル分離パターン１２０、第１電子素子ＴＲ１、第１配線構造体ＩＳ１、表面絶縁膜１４０、カラーフィルタ１７０、グリッドパターン１５０およびマイクロレンズ１８０を含む。
【0058】
第１基板１１０は半導体基板であり得る。例えば、第１基板１１０はバルクシリコンまたはＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であり得る。第１基板１１０はシリコン基板であり得、または他の物質、例えば、シリコンゲルマニウム、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、インジウムリン化物、ガリウム砒素またはアンチモン化ガリウムを含む。または第１基板１１０はベース基板上にエピ層が形成されたものでもあり得る。
【0059】
第１基板１１０は互いに反対側の第１面１１０ａおよび第２面１１０ｂを含む。後述する実施形態で、第１面１１０ａは第１基板１１０の裏面（ｂａｃｋ ｓｉｄｅ）と称され、第２面１１０ｂは第１基板１１０の表面（ｆｒｏｎｔ ｓｉｄｅ）と称される。いくつかの実施形態で、第１基板１１０の第１面１１０ａは光が入射される受光面であり得る。すなわち、いくつかの実施形態によるイメージセンサは裏面照射型（ＢＳＩ）イメージセンサであり得る。
【0060】
光電変換層１１２は第１基板１１０内に形成される。複数の光電変換層１１２はピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３と対応するように配列される。例えば、光電変換層１１２は第１方向Ｘおよび第２方向Ｙを含む平面で２次元に（例えば、行列形態で）配列されてそれぞれのピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内に配置される。光電変換層１１２は外部から入射される光の量に比例して電荷を生成する。
【0061】
光電変換層１１２は第１基板１１０内に不純物をドーピングして形成される。例えば、光電変換層１１２はｐ型の第１基板１１０内にｎ型不純物がイオン注入されて形成される。いくつかの実施形態で、光電変換層１１２は第１基板１１０の表面（例えば、第１面１１０ａまたは第２面１１０ｂ）と交差する方向）でポテンシャル勾配を有することができる。例えば、光電変換層１１２の不純物濃度は第２面１１０ｂから第１面１１０ａに向かうにつれて減少し得る。
【0062】
光電変換層１１２は例えば、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）、フォトトランジスタ（ｐｈｏｔｏ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、フォトゲート（ｐｈｏｔｏ ｇａｔｅ）、埋め込みフォトダイオード（ｐｉｎｎｅｄ ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）、有機フォトダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
【0063】
第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０内に形成される。第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０内の第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を定義できる。例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は平面的な観点で格子状に形成され、行列形態で配列されるそれぞれの第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を囲み得る。
【0064】
いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０を貫通する。例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の第１面１１０ａまで連続して延びる。
【0065】
いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の第１方向ＤＲ１への幅は第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなるにつれて一定である。本明細書で「一定」または「同一」とは、完全に同一であることを意味し得、例えば工程上のマージンなどにより発生し得る微細な差を含む類似を意味することもできる。
【0066】
いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなるにつれて減少し得る。これは第１ピクセル分離パターン１２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因する。例えば、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するために第１基板１１０をエッチングする工程は第１基板１１０の第２面１１０ｂに対して行われ得る。
【0067】
いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は導電フィリングパターン１２２および絶縁スペーサ膜１２４を含み得る。導電フィリングパターン１２２は第１基板１１０を貫通し、絶縁スペーサ膜１２４は導電フィリングパターン１２２と第１基板１１０の間に配置される。
【0068】
例えば、第１基板１１０内に、第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を定義する分離トレンチが形成される。絶縁スペーサ膜１２４は前記分離トレンチの側面に沿って延びる。導電フィリングパターン１２２は絶縁スペーサ膜１２４上に形成され、前記分離トレンチの残りの領域を埋める。絶縁スペーサ膜１２４は第１基板１１０から導電フィリングパターン１２２を電気的に絶縁する。
【0069】
導電フィリングパターン１２２は例えば、ポリシリコン（ｐｏｌｙ Ｓｉ）を含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、導電フィリングパターン１２２にグラウンド電圧またはマイナス電圧が印加され得る。このような場合に、イメージセンサのＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）アザ（ｂｒｕｉｓｅ）不良を効果的に防止できる。ここで、ＥＳＤアザ不良とは、ＥＳＤなどによって発生した電荷が第１基板１１０に蓄積されることによって生成されるイメージにアザのようなむらを発生させる現象を意味する。
【0070】
絶縁スペーサ膜１２４は例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、絶縁スペーサ膜１２４は第１基板１１０より屈折率が低い低屈折率（ｌｏｗ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質を含み得る。このような場合に、絶縁スペーサ膜１２４は光電変換層１１２に斜めに入射される光を屈折または反射させることによって集光効率を向上させてイメージセンサの品質を向上させることができる。また、絶縁スペーサ膜１２４は入射光によって特定ピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３で生成された光電荷がランダムドリフト（ｒａｎｄｏｍ ｄｒｉｆｔ）により隣接するピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３に移動することを防止できる。
【0071】
第１電子素子ＴＲ１は第１基板１１０の第２面１１０ｂ上に形成される。第１電子素子ＴＲ１はピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３から生成された電気信号を処理するための多様なトランジスタを構成することができる。例えば、第１電子素子ＴＲ１は転送トランジスタ、リセットトランジスタ、ソースフォロワトランジスタまたは選択トランジスタなどのトランジスタを含む。
【0072】
いくつかの実施形態で、第１電子素子ＴＲ１は垂直型（ｖｅｒｔｉｃａｌ）転送トランジスタを含むことができる。例えば、前記転送トランジスタを含む第１電子素子ＴＲ１はその一部が第１基板１１０内に延び得る。このような転送トランジスタＴＧはピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３の面積を縮小させ得るためイメージセンサの高集積化を可能にする。
【0073】
第１配線構造体ＩＳ１は第１基板１１０の第２面１１０ｂ上に形成される。第１配線構造体ＩＳ１は一つまたは複数の配線を含む。例えば、第１配線構造体ＩＳ１は第１配線間絶縁膜１３０および第１配線間絶縁膜１３０内の複数の第１配線１３２を含む。図５ａおよび図５ｂで、第１配線構造体ＩＳ１を構成する配線の層数および配置などは例示的なものであり、実施形態はこれに制限されるものではない。
【0074】
いくつかの実施形態で、第１配線１３２はピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２，ＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３と電気的に連結され得る。例えば、第１配線１３２は第１電子素子ＴＲ１と接続され得る。
【0075】
表面絶縁膜１４０は第１基板１１０の第１面１１０ａ上に形成される。表面絶縁膜１４０は第１基板１１０の第１面１１０ａに沿って延びる。表面絶縁膜１４０は例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、実施形態はこれに制限されるものではない。
【0076】
いくつかの実施形態で、表面絶縁膜１４０は多重膜で形成される。一例として、表面絶縁膜１４０は第１基板１１０の第１面１１０ａ上に順に積層されるアルミニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜およびハフニウム酸化膜を含み得る。
【0077】
表面絶縁膜１４０は反射防止膜として機能して第１基板１１０に入射される光の反射を防止できる。そのため、光電変換層１１２の受光率が向上することができる。また、表面絶縁膜１４０は平坦化膜として機能して後述するカラーフィルタ１７０およびマイクロレンズ１８０を均一な高さに形成することができる。
【0078】
カラーフィルタ１７０は第１基板１１０の第１面１１０ａ上に形成される。例えば、カラーフィルタ１７０は表面絶縁膜１４０上に形成される。複数のカラーフィルタ１７０は第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元に（例えば、行列形態で）配列される。第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４上に第１カラーフィルタＲＰが配置され、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３上に第２カラーフィルタＧＰが配置され、第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４上に第３カラーフィルタＢＰが配置される。
【0079】
グリッドパターン１５０は第１基板１１０の第１面１１０ａ上に形成される。例えば、グリッドパターン１５０は表面絶縁膜１４０上に形成される。
【0080】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を包み得る。グリッドパターン１５０は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上に配置された第２カラーフィルタＧＰを囲み得る。そのため第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上に配置された第２カラーフィルタＧＰはグリッドパターン１５０により周辺カラーフィルタ１７０と分離されることができる。
【0081】
いくつかの実施形態で、グリッドパターン１５０は互いに隣り合って異なるカラーフィルタを有するカラーフィルタの間に配置されてもよく、互いに隣り合って同じカラーフィルタを有するカラーフィルタの間に配置されなくてもよい。
【0082】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で格子状に形成されて第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を囲み得、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３の内部に配置されなくてもよい。例えば、グリッドパターン１５０は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３の間の第１ピクセル分離パターン１２０と重なるように形成される。そのため、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４上の第１カラーフィルタＲＰ、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上の第２カラーフィルタＧＰ、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４上の第２カラーフィルタＧＰ、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３上の第２カラーフィルタＧＰ、および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３上の第３カラーフィルタＢＰが互いに分離されたり部分的に分離されることができる。
【0083】
いくつかの実施形態で、第１方向ＤＲ１で第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２と併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３の間の幅Ｗ１は、併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３の間の幅Ｗ２より大きくてもよい。
【0084】
例えば、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２と第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３の間の第１方向ＤＲ１へのグリッドパターン１５０の幅Ｗ１は、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３と第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３の間の第１方向ＤＲ１へのグリッドパターン１５０の幅Ｗ２より大きくてもよい。すなわち、第１－１サブピクセルＦＰ１１と第３－１単位ピクセルＰＸ３１の間のグリッドパターン１５０の幅Ｗ１は、第３－３単位ピクセルＰＸ３３と第４－３単位ピクセルＰＸ４３の間のグリッドパターン１５０の幅Ｗ２より大きくてもよい。そのため第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２の位相差の分離比の特性が改善されることができる。
【0085】
第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４は第１カラーフィルタＲＰを共有し、第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３は第３カラーフィルタＢＰを共有する。
【0086】
いくつかの実施形態で、グリッドパターン１５０はカラーフィルタ１７０の一部を貫通でき、グリッドパターン１５０の上面はカラーフィルタ１７０の上面より下側に配置されることができる。またはグリッドパターン１５０はカラーフィルタ１７０を貫通してグリッドパターン１５０の上面はカラーフィルタ１７０の上面と実質的に同一平面上に配置されることができる。
【0087】
いくつかの実施形態で、グリッドパターン１５０は金属パターン１５２および低屈折率パターン１５４を含み得る。金属パターン１５２および低屈折率パターン１５４は表面絶縁膜１４０上に順に積層され得る。
【0088】
金属パターン１５２は例えば、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、金属パターンを含む金属パターン１５２はＥＳＤなどによって発生した電荷が第１基板１１０の表面（例えば、第１面１１０ａ）に蓄積されることを防止して、ＥＳＤアザ不良を効果的に防止できる。
【0089】
低屈折率パターン１５４はシリコン（Ｓｉ）より屈折率が低い低屈折率（ｌｏｗ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質を含む。例えば、低屈折率パターン１５４はシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。低屈折率パターン１５４は斜めに入射される光を屈折または反射させることで、集光効率を向上させることによってイメージセンサの品質を向上させることができる。
【0090】
いくつかの実施形態で、表面絶縁膜１４０およびグリッドパターン１５０上に第１保護膜１６０がさらに形成されることができる。例えば、第１保護膜１６０は表面絶縁膜１４０の上面、グリッドパターン１５０の側面および上面のプロファイルに沿ってコンフォーマルに延び得る。第１保護膜１６０は表面絶縁膜１４０とカラーフィルタ１７０の間およびグリッドパターン１５０とカラーフィルタ１７０の間に介在する。
【0091】
第１保護膜１６０は表面絶縁膜１４０およびグリッドパターン１５０の損傷を防止できる。第１保護膜１６０は例えば、アルミニウム酸化物を含み得るが、これに制限されるものではない。
【0092】
マイクロレンズ１８０は第１基板１１０の第１面１１０ａ上に形成される。例えば、マイクロレンズ１８０はカラーフィルタ１７０上に形成される。例えば、複数のマイクロレンズ１８０は第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元に（例えば、行列形態で）配列される。
【0093】
複数のマイクロレンズ１８０はそれぞれの第１ないし第４単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３に対応するように配列される。複数のマイクロレンズ１８０はカラーフィルタ１７０上にそれぞれの第１ないし第４単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３を覆う。
【0094】
マイクロレンズ１８０はカラーフィルタ１７０上に第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２に対応するように配置される。マイクロレンズ１８０はカラーフィルタ１７０上で第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２をすべて覆う。例えば、第１方向ＤＲ１で第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を覆うマイクロレンズ１８０の幅はそれぞれの第１ないし第４単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３を覆うマイクロレンズ１８０の幅より大きくてもよい。
【0095】
マイクロレンズ１８０は膨らんだ形状を有し、所定の曲率半径を有する。そのため、マイクロレンズ１８０は光電変換層１１２に入射される光を集光させることができる。マイクロレンズ１８０は例えば、光透過性樹脂を含み得るが、これに制限されるものではない。
【0096】
いくつかの実施形態で、マイクロレンズ１８０上に第２保護膜１８５がさらに形成されることができる。第２保護膜１８５はマイクロレンズ１８０の表面に沿って延び得る。第２保護膜１８５は無機物酸化物を含み得る。例えば、第２保護膜１８５はシリコン酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。一例として、第２保護膜１８５は低温酸化物（ＬＴＯ；ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｘｉｄｅ）を含み得る。
【0097】
第２保護膜１８５は外部、例えばイメージセンサ１０の外部からマイクロレンズ１８０を保護する。例えば、無機物酸化物を含む第２保護膜１８５は光透過性樹脂などの有機物を含むマイクロレンズ１８０を覆って保護する。また、第２保護膜１８５はマイクロレンズ１８０の集光効率を向上させることによってイメージセンサの品質を向上させることができる。例えば、第２保護膜１８５はマイクロレンズ１８０の間の空間を埋めることによって、マイクロレンズ１８０の間の空間に到達する入射光の反射、屈折、散乱などを減少させることができる。
【0098】
一方、図４ｂを参照すると、第２領域に配置された第１ピクセルグループＰＧ１’は、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４を含む。すなわち、第２領域に配置された第１ピクセルグループＰＧ１’は第１フォーカスピクセル（図４ａのＦＰ１１，ＦＰ１２）を含まない領域であり得る。
【0099】
第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４は２行２列で配列された第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４を含む。第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は２行２列で配列された第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４を含む。第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４は２行２列で配列された第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４を含む。第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４は２行２列で配列された第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４を含む。
【0100】
平面的な観点で、グリッドパターン１５０は第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４を囲み得、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４の内部に配置されなくてもよい。
【0101】
イメージセンサの性能を向上させるために、隣接する複数の単位ピクセルが一つのカラーフィルタを共有する併合ピクセルが用いられている。このような併合ピクセルは例示的に、暗いところで一つのピクセルとして動作して明るいイメージを提供でき、明るいところで再配置（ｒｅ－ｍｏｓａｉｃ）されて細かいイメージを提供できる長所がある。
【0102】
平面的な観点で、グリッドパターン１５０が一つの併合ピクセル内の単位ピクセル別に囲む場合、グリッドパターン１５０により一つの併合ピクセル内のそれぞれの単位ピクセルの受光面積が減少し得る。そのためそれぞれの単位ピクセルの感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）が減少し得、ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）特性が低下し得る。
【0103】
しかし、いくつかの実施形態によるイメージセンサ１０で、グリッドパターン１５０は平面的な観点で、併合ピクセル別に囲んで一つの併合ピクセル内のそれぞれの単位ピクセルを囲まない。そのため一つの併合ピクセル内のそれぞれの単位ピクセルの感度および／またはＳＮＲが改善されることができる。
【0104】
また、平面的な観点で、フォーカスピクセルと隣り合う併合ピクセルが同じカラーフィルタを有していても、グリッドパターン１５０がフォーカスピクセルを囲む。そのためフォーカスピクセルの自動焦点性能は維持できる。そのため品質が向上および／または改善されたイメージセンサが提供されることができる。
【0105】
図６はないし図８はいくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。参考までに、図６ないし図８は図４ａのＡ－Ａ’に沿って切断した断面図である。説明の便宜上、図１ないし図５を用いて上述した内容と重複する部分は簡略に説明したり省略する。
【0106】
図６を参照すると、いくつかの実施形態で、第２ピクセル分離パターン１２５が第１基板１１０内に形成されることができる。第２ピクセル分離パターン１２５は第３－１単位ピクセルＰＸ３１、第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第４－１単位ピクセルＰＸ４１を定義できる。例えば、第２ピクセル分離パターン１２５は平面的な観点で格子状に形成され、行列形態で配列されるそれぞれの第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ１１－ＰＸ１４）、第２単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ２１－ＰＸ２４）、第３単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ３１－ＰＸ３３）および第４単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ４１－ＰＸ４３）を囲み得る。
【0107】
第２ピクセル分離パターン１２５は第１基板１１０の一部を貫通する。例えば、第２ピクセル分離パターン１２５は第１基板１１０の第１面１１０ａから第１基板１１０を一部貫通する。第２ピクセル分離パターン１２５の下面は第１基板１１０内に配置される。
【0108】
いくつかの実施形態で、第２ピクセル分離パターン１２５の第１方向ＤＲ１への幅は第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなるにつれて一定であり得る。
【0109】
またはいくつかの実施形態で、第２ピクセル分離パターン１２５の幅は第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなるにつれて増加し得る。これは第２ピクセル分離パターン１２５を形成するためのエッチング工程の特性に起因する。例えば、第２ピクセル分離パターン１２５を形成するために第１基板１１０をエッチングする工程は第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
【0110】
第２ピクセル分離パターン１２５は例えば、絶縁物質を含む。第２ピクセル分離パターン１２５は例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、第２ピクセル分離パターン１２５は第１基板１１０より屈折率が低い低屈折率（ｌｏｗ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質を含み得る。
【0111】
図７を参照すると、いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０および第２ピクセル分離パターン１２５が第１基板１１０内に形成されることができる。第１ピクセル分離パターン１２０および第２ピクセル分離パターン１２５は第３－１単位ピクセルＰＸ３１、第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第４－１単位ピクセルＰＸ４１を定義できる。例えば、第１ピクセル分離パターン１２０および第２ピクセル分離パターン１２５は平面的な観点で格子状に形成され、行列形態で配列されるそれぞれの第１サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第１単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ１１－ＰＸ１４）、第２単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ２１－ＰＸ２４）、第３単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ３１－ＰＸ３３）および第４単位ピクセル（図４ａおよび図４ｂのＰＸ４１－ＰＸ４３）を囲み得る。
【0112】
第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０の一部を貫通する。例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０を一部貫通する。第１ピクセル分離パターン１２０の上面は第１基板１１０内に配置される。
【0113】
第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０を一部貫通する導電フィリングパターン１２２、および導電フィリングパターン１２２と第１基板１１０の間に配置される絶縁スペーサ膜１２４を含む。
【0114】
いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０内で第２ピクセル分離パターン１２５と離隔することができる。第１ピクセル分離パターン１２０は第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の第１面１１０ａに向かう方向に第２ピクセル分離パターン１２５の少なくとも一部と重なり得る。
【0115】
【0116】
図８を参照すると、いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の少なくとも一部は第１基板１１０内で第２ピクセル分離パターン１２５と接触し得る。
【0117】
いくつかの実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の下面の幅は第２ピクセル分離パターン１２５の上面の幅と同一であり得る。または第１ピクセル分離パターン１２０の下面の幅は第２ピクセル分離パターン１２５の上面の幅と異なってもよい。
【0118】
第１ピクセル分離パターン１２０および第２ピクセル分離パターン１２５は図６を用いて上述した内容と同様である。
【0119】
図９ないし図１７は図３の第１領域に配置された第１ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。説明の便宜上、図１ないし図５を用いて上述した内容と重複する部分は簡略に説明したり省略する。
【0120】
図９を参照すると、いくつかの実施形態による第１ピクセルグループＰＧ１で第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第１方向ＤＲ１で第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１３と第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２３の間に配置されることができる。
【0121】
具体的には、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１３は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列された第１－２および第１－１単位ピクセルＰＸ１２，ＰＸ１１と、第１－２単位ピクセルＰＸ１２と第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列された第１－３単位ピクセルＰＸ１３を含む。
【0122】
第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２３は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列された第２－３および第２－２単位ピクセルＰＸ２３，ＰＸ２２と、第２－２単位ピクセルＰＸ２２と第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列された第２－１単位ピクセルＰＸ２１を含む。
【0123】
第１－１単位ピクセルＰＸ１１、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、および第２－１単位ピクセルＰＸ２１は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0124】
または第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は図９内の第１－３および第２－３単位ピクセルＰＸ１３，ＰＸ２３位置に配置されることができ、第１－３および第２－３単位ピクセルＰＸ１３，ＰＸ２３は図９内の第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２位置に配置されることもできる。
【0125】
図１０を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサで、グリッドパターン１５０は平面的な観点で、同じカラーフィルタを有する一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内にも配置される。
【0126】
例えば、グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第３－１単位ピクセルＰＸ３１を囲み得、第３－２および第３－３単位ピクセルＰＸ３２，ＰＸ３３を囲み得る。グリッドパターン１５０は第３－１単位ピクセルＰＸ３１上に配置された第２カラーフィルタＧＰと第３－２および第３－３単位ピクセルＰＸ３２，ＰＸ３３上に配置された第２カラーフィルタＧＰを分離する。
【0127】
例えば、グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第４－１単位ピクセルＰＸ４１を囲み得、第４－２および第４－３単位ピクセルＰＸ４２，ＰＸ４３を囲み得る。グリッドパターン１５０は第４－１単位ピクセルＰＸ４１上に配置された第３カラーフィルタＢＰと第４－２および第４－３単位ピクセルＰＸ４２，ＰＸ４３上に配置された第３カラーフィルタＢＰを分離する。
【0128】
グリッドパターン１５０は一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内の互いに隣り合う単位ピクセルの間のクロストークを防止できる。
【0129】
いくつかの実施形態によるイメージセンサで、グリッドパターン１５０は一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内の単位ピクセルの状態によって平面的な観点で一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内にも配置されることができる。例えば平面的な観点で、一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内のグリッドパターン１５０が配置されないことにより改善される感度および／またはＳＮＲが一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内のグリッドパターン１５０が配置されて互いに隣り合う単位ピクセルの間の防止されるクロストークより小さい場合、グリッドパターン１５０は一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内に配置される。例えば、受光領域（図３のＡＰＳ）内の単位ピクセルが配置される位置などによって平面的な観点で一つの併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３内のグリッドパターン１５０の配置の有無が変わり得る。
【0130】
図１１を参照すると、いくつかの実施形態による第１ピクセルグループＰＧ１は第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２をさらに含むことができる。第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第１ピクセルグループＰＧ１内の多様な位置に配置されることができる。
【0131】
例えば、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第１方向ＤＲ１で第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１３と第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２３の間に配置される。第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２および第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。
【0132】
第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は自動焦点（ＡＦ；ａｕｔｏ ｆｏｃｕｓ）機能を行い得る。第２サブピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２を用いて位相検出ＡＦ（ＰＤＡＦ；Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＡＦ）用いて自動焦点機能を行い得る。
【0133】
第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第２カラーフィルタＧＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0134】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２を包み得る。そのため第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上の第２カラーフィルタＧＰと第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２上の第２カラーフィルタＧＰはグリッドパターン１５０により分離される。
【0135】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第３併合ピクセルＰＸ３１，ＰＸ３２および第４併合ピクセルＰＸ４１，ＰＸ４２を包み得る。
【0136】
図１２を参照すると、いくつかの実施形態による第１ピクセルグループＰＧ１でグリッドパターン１５０は平面的な観点で第３－１単位ピクセルＰＸ３１および第３－２単位ピクセルＰＸ３２をそれぞれ包み得、第４－１単位ピクセルＰＸ４１および第４－２単位ピクセルＰＸ４２をそれぞれ包み得る。そのため第３－１単位ピクセルＰＸ３１上に配置された第２カラーフィルタＧＰと第３－２単位ピクセルＰＸ３２上に配置された第２カラーフィルタＧＰはグリッドパターン１５０により分離される。
【0137】
またはグリッドパターン１５０は平面的な観点で第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２と第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４２のいずれか一つの併合ピクセル内にのみ配置されることもできる。
【0138】
図１３を参照すると、いくつかの実施形態による第１グループピクセルＰＧ１は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２を含むことができる。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第１ピクセルグループＰＧ１内の多様な位置に配置されることができる。
【0139】
例えば、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２および第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列されることができる。
【0140】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第２カラーフィルタＧＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0141】
第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４は２行２列で配列された第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４を含む。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２と、第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0142】
図１４を参照すると、いくつかの実施形態による第１グループピクセルＰＧ１は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２、第３フォーカスピクセルＦＰ３１，ＦＰ３２および第４フォーカスピクセルＦＰ４１，ＦＰ４２を含むことができる。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２、第３フォーカスピクセルＦＰ３１，ＦＰ３２および第４フォーカスピクセルＦＰ４１，ＦＰ４２は第１ピクセルグループＰＧ１内の多様な位置に配置されることができる。
【0143】
例えば、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２および第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列されることができ、および第４フォーカスピクセルＦＰ４１，ＦＰ４２および第３フォーカスピクセルＦＰ３１，ＦＰ３２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列されることができる。
【0144】
第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２、第３フォーカスピクセルＦＰ３１，ＦＰ３２および第４フォーカスピクセルＦＰ４１，ＦＰ４２は自動焦点（ＡＦ；ａｕｔｏ ｆｏｃｕｓ）機能を行うことができる。
【0145】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２、第３フォーカスピクセルＦＰ３１，ＦＰ３２および第４フォーカスピクセルＦＰ４１，ＦＰ４２は第２カラーフィルタＧＰを共有し、第２カラーフィルタＧＰを通過する光の提供を受けて電気信号を生成する。
【0146】
図１５を参照すると、いくつかの実施形態による第１ピクセルグループＰＧ１で、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４は２行２列で配列された第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４を含むことができる。第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１２は１行２列で配列された第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１２を含むことができる。第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３４、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１２、および第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１２と、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２４は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0147】
第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４は２行２列で配列された第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４を含む。
【0148】
または第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は図１５内の第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１２位置に配置されることができ、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１２は図１５内の第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２位置に配置されることもできる。
【0149】
図１６を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサで、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は一つの単位ピクセルに対応する位置に配置されることができる。例えば、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第３－２および第３－３単位ピクセルＰＸ３２，ＰＸ３３と隣り合う一つの単位ピクセルの対応する位置に配置されることができる。
【0150】
図１７を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサで、それぞれの第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は一つの単位ピクセルに対応する位置に配置されることができる。例えば、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第３－２および第３－３単位ピクセルＰＸ３２，ＰＸ３３と隣り合う一つの単位ピクセルの対応する位置に配置されることができ、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第２－１および第２－３単位ピクセルＰＸ２１，ＰＸ２３と隣り合う一つの単位ピクセルに対応する位置に配置されることができる。
【0151】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列された第１－１および第１－２サブピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を含み、第２フォーカスピクセルＦＰ２１，ＦＰ２２は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列された第２－２および第２－１サブピクセルＦＰ２２，ＦＰ２１を含む。
【0152】
図１８ａは図３の第１領域に配置された第２ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。図１８ｂは図３の第２領域に配置された第２ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。説明の便宜上、図１ないし図５を用いて上述した内容と重複する部分は簡略に説明したり省略する。
【0153】
図１８ａを参照すると、第１領域に配置された第２ピクセルグループＰＧ２は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９，ＰＸ２１－ＰＸ２９，ＰＸ３１－ＰＸ３８，ＰＸ４１－ＰＸ４８を含むことができる。
【0154】
第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９は３行３列で配列された第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９を含む。第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２９は３行３列で配列された第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２９を含む。
【0155】
第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３８は第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３８を含む。第３－１ないし第３－３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３は図４ａを用いて上述した内容と同様である。第３－６、第３－５および第３－４単位ピクセルＰＸ３６，ＰＸ３５，ＰＸ３４は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第３－６、第３－７および第３－８単位ピクセルＰＸ３６，ＰＸ３７，ＰＸ３８は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0156】
第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４８は第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４８を含む。第４－６、第４－５および第４－４単位ピクセルＰＸ４６，ＰＸ４５，ＰＸ４４は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第４－８、第４－７および第４－６単位ピクセルＰＸ４８，ＰＸ４７，ＰＸ４６は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0157】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は例えば、第１方向ＤＲ１で第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３８と第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４８の間に配置される。
【0158】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９，ＰＸ２１－ＰＸ２９，ＰＸ３１－ＰＸ３８，ＰＸ４１－ＰＸ４８を囲み得、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９，ＰＸ２１－ＰＸ２９，ＰＸ３１－ＰＸ３８，ＰＸ４１－ＰＸ４８の内部に配置されなくてもよい。
【0159】
図１８ｂを参照すると、第２領域に配置された第２ピクセルグループＰＧ２’は第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９，ＰＸ２１－ＰＸ２９，ＰＸ３１－ＰＸ３９，ＰＸ４１－ＰＸ４９を含む。それぞれの第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９，ＰＸ２１－ＰＸ２９，ＰＸ３１－ＰＸ３９，ＰＸ４１－ＰＸ４９は３行３列で配列されたそれぞれの第１ないし第４単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１９，ＰＸ２１－ＰＸ２９，ＰＸ３１－ＰＸ３９，ＰＸ４１－ＰＸ４９を含む。
【0160】
図１９ａは図３の第１領域に配置された第３ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。図１９ｂは図３の第２領域に配置された第３ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。説明の便宜上、図１ないし図５を用いて上述した内容と重複する部分は簡略に説明したり省略する。
【0161】
図１９ａを参照すると、第１領域に配置された第１ピクセルグループＰＧ３は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６，ＰＸ２１－ＰＸ２１６，ＰＸ３１－ＰＸ３１５，ＰＸ４１－ＰＸ４１５を含む。
【0162】
第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６は４行４列で配列された第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６を含む。第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２１６は４行４列で配列された第４単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２１６を含む。
【0163】
第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３１５は第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３８を含む。第３－１ないし第３－８単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３８は図１７ａを用いて上述した内容と同様である。第３－１２、第３－１１、第３－１０および第３－９単位ピクセルＰＸ３１２，ＰＸ３１１，ＰＸ３１０，ＰＸ３９は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第３－１２、第３－１３、第３－１４および第３－１５単位ピクセルＰＸ３１２，ＰＸ３１３，ＰＸ３１４，ＰＸ３１５は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0164】
第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４１５は第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４１５を含む。第４－１２、第４－１１、第４－１０および第４－９単位ピクセルＰＸ４１２，ＰＸ４１１，ＰＸ４１０，ＰＸ４９は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列され、第４－１５、第４－１４、第４－１３および第４－１２単位ピクセルＰＸ４１５，ＰＸ４１４，ＰＸ４１３，ＰＸ４１２は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0165】
第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は例えば、第１方向ＤＲ１で第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３１５と第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４１５の間に配置される。
【0166】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６，ＰＸ２１－ＰＸ２１６，ＰＸ３１－ＰＸ３１５，ＰＸ４１－ＰＸ４１５を囲み得、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６，ＰＸ２１－ＰＸ２１６，ＰＸ３１－ＰＸ３１５，ＰＸ４１－ＰＸ４１５の内部に配置されなくてもよい。
【0167】
図１９ｂを参照すると、第２領域に配置された第３ピクセルグループＰＧ３’は第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６，ＰＸ２１－ＰＸ２１６，ＰＸ３１－ＰＸ３１６，ＰＸ４１－ＰＸ４１６を含む。それぞれの第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６，ＰＸ２１－ＰＸ２１６，ＰＸ３１－ＰＸ３１６，ＰＸ４１－ＰＸ４１６は４行４列で配列されたそれぞれの第１ないし第４単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６，ＰＸ２１－ＰＸ２１６，ＰＸ３１－ＰＸ３１６，ＰＸ４１－ＰＸ４１６を含む。
【0168】
【0169】
図２０を参照すると、いくつかの実施形態で、グリッドパターン１５０は平面的な観点で第３－１ないし第３－３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３および第４－１ないし第４－３単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を除いて、第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６内の２行２列で配列された４個の第１単位ピクセル、第２併合ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２１６内の２行２列で配列された４個の第２単位ピクセル、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３１５内の２行２列で配列された４個の第３単位ピクセル、および第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４１５内の２行２列で配列された４個の第４単位ピクセルを囲み得る。そのため２行２列で配列された第１単位ピクセルは一つの第１カラーフィルタＲＰを共有し、２行２列で配列された第２単位ピクセルは一つの第２カラーフィルタＧＰを共有し、２行２列で配列された第３単位ピクセルは一つの第２カラーフィルタＧＰを共有し、および２行２列で配列された第４単位ピクセルは一つの第３カラーフィルタＢＰを共有する。
【0170】
グリッドパターン１５０は平面的な観点で第３－１ないし第３－３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３を囲み得、第４－１ないし第４－３単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３を囲み得る。そのため第３－１ないし第３－３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３３は一つの第２カラーフィルタＧＰを共有し、第４－１ないし第４－３単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４３は一つの第３カラーフィルタＢＰを共有する。
【0171】
図２１および図２２は図３の第１領域に配置された第１ピクセルグループを説明するための例示的な部分レイアウト図である。説明の便宜上、図１ないし図５を用いて上述した内容と重複する部分は簡略に説明したり省略する。
【0172】
図２１を参照すると、いくつかの実施形態で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３上にはホワイトカラーフィルタＷＰが配置されることができる。それぞれの第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３は一つのホワイトカラーフィルタＷＰを共有する。
【0173】
図２２を参照すると、いくつかの実施形態で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３上にはホワイトカラーフィルタＷＰが配置される。グリッドパターン１５０は平面的な観点で第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２を囲み得、第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３を囲まない。そのため第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は一つのホワイトカラーフィルタＷＰを共有し、第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３は一つのホワイトカラーフィルタＷＰを共有する。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上のホワイトカラーフィルタＷＰと第１ないし第４併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４，ＰＸ２１－ＰＸ２４，ＰＸ３１－ＰＸ３３，ＰＸ４１－ＰＸ４３上のホワイトカラーフィルタＷＰはグリッドパターン１５０により分離される。
【0174】
【0175】
図２３を参照すると、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２は１行２列で配列された第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２を含む。第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第１併合ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１４は第２方向ＤＲ２に沿って連続して配列される。
【0176】
第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４は２行２列で配列された第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４を含む。第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２および第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２と、第４併合ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４４は第１方向ＤＲ１に沿って連続して配列される。
【0177】
または第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は図２３内の第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２位置に配置されることができ、第３併合ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３２は図２３内の第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２位置に配置されることもできる。
【0178】
いくつかの実施形態で、第１カラーフィルタＣＰ１、第２カラーフィルタＣＰ２および第３カラーフィルタＣＰ３は互いに異なるカラーをフィルタリングすることができる。例えば、第１ないし第３カラーフィルタＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３はそれぞれ赤色カラーフィルタ、イエローフィルタ（ｙｅｌｌｏｗ ｆｉｌｔｅｒ）、青色カラーフィルタを含むことができる。
【0179】
他の例としては、第１ないし第３カラーフィルタＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３はそれぞれ赤色カラーフィルタ、イエローフィルタ、シアンフィルタ（ｃｙａｎ ｆｉｌｔｅｒ）を含み得る。
【0180】
また他の例として、第１ないし第３カラーフィルタＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３はそれぞれマゼンタフィルタ（ｍａｇｅｎｔａ ｆｉｌｔｅｒ）、イエローフィルタ、シアンフィルタを含み得る。
【0181】
いくつかの実施形態で、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は一つのカラーフィルタを共有でき、前記カラーフィルタは第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２が配置される位置によることができる。例えば、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２カラーフィルタＣＰ２と重なる位置に配置されることができる。また他の例としては、第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２は第２カラーフィルタＣＰ２または第３カラーフィルタＣＰ３と重なる位置に配置されることができる。
【0182】
【0183】
図２４を参照すると、いくつかの実施形態で、グリッドパターン１５０は第１フォーカスピクセルＦＰ１１，ＦＰ１２上のカラーフィルタを隣り合うカラーフィルタと分離でき、その他に同じカラーフィルタの間に配置されず、互いに異なるカラーフィルタの間に配置されることができる。
【0184】
例えば、第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６および第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４１５上には第１方向ＤＲ１と第２方向ＤＲ２の間の対角線方向に第２カラーフィルタＧＰが配置され、前記対角線方向と第２方向ＤＲ２に反対になる対角線方向にホワイトカラーフィルタＷＰが配置される。第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２１６上には前記対角線方向に第１カラーフィルタＲＰが配置され、前記反対になる対角線方向にホワイトカラーフィルタＷＰが配置される。第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３１５上には前記対角線方向に第３カラーフィルタＢＰが配置され、前記反対になる対角線方向にホワイトカラーフィルタＷＰが配置される。
【0185】
図２５を参照すると、第１単位ピクセルＰＸ１１－ＰＸ１１６および第４単位ピクセルＰＸ４１－ＰＸ４１５上には前記反対になる対角線方向にホワイトカラーフィルタＷＰが配置され、前記対角線方向に第１カラーフィルタＲＰと第２カラーフィルタＧＰがそれぞれ配置される。第２単位ピクセルＰＸ２１－ＰＸ２１６および第３単位ピクセルＰＸ３１－ＰＸ３１５上には前記反対になる対角線方向にホワイトカラーフィルタＷＰが配置され、前記対角線方向に第３カラーフィルタＢＰと第２カラーフィルタＧＰがそれぞれ配置される。
【0186】
図２６および図２７はいくつかの実施形態によるイメージセンサを説明するための断面図である。参考までに、図２６および図２７は図４ｂのＢ－Ｂ’に沿って切断した断面図である。説明の便宜上、図１ないし図５を用いて上述した内容と重複する部分は簡略に説明したり省略する。
【0187】
図２６および図２７を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサはサブグリッドパターン１５５をさらに含むことができる。サブグリッドパターン１５５は一つのカラーフィルタを共有する一つの併合ピクセルの少なくとも一部上に配置されることができる。
【0188】
例えば、サブグリッドパターン１５５は第３－２単位ピクセルＰＸ３２と第３－３単位ピクセルＰＸ３３の間のピクセル分離パターン１２０上に配置される。サブグリッドパターン１５５により第３－２単位ピクセルＰＸ３２上のカラーフィルタ１７０の下部と第３－３単位ピクセルＰＸ３３上のカラーフィルタ１７０の下部が分離される。
【0189】
いくつかの実施形態で、サブグリッドパターン１５５はグリッドパターン１５０より高さが低くてもよい。サブグリッドパターン１５５の上面はグリッドパターン１５０の上面より下側に配置されることができる。
【0190】
図２６を参照すると、いくつかの実施形態で、サブグリッドパターン１５５は金属パターン１５２と同じ物質を含むことができる。
【0191】
図２７を参照すると、いくつかの実施形態で、サブグリッドパターン１５５は低屈折率パターン１５４と同じ物質を含むことができる。
【0192】
【0193】
図２８を参照すると、いくつかの実施形態によるイメージセンサはセンサアレイ領域ＳＡＲ、連結領域ＣＲおよびパッド領域ＰＲを含むことができる。センサアレイ領域ＳＡＲ、連結領域ＣＲおよびパッド領域ＰＲはそれぞれ図２のセンサアレイ領域ＳＡＲ、連結領域ＣＲおよびパッド領域ＰＲであり得る。図２７では例示的に、図５ａの断面図をセンサアレイ領域ＳＡＲの断面図として図示した。
【0194】
いくつかの実施形態で、第１配線構造体ＩＳ１はセンサアレイ領域ＳＡＲ内の第１配線１３２および連結領域ＣＲ内の第２配線１３４を含むことができる。第１配線１３２はセンサアレイ領域ＳＡＲのピクセルと電気的に連結され得る。例えば、第１配線１３２は第１電子素子ＴＲ１と接続され得る。第２配線１３４の少なくとも一部は第１配線１３２のうち少なくとも一部と電気的に連結され得る。例えば、第２配線１３４のうち少なくとも一部はセンサアレイ領域ＳＡＲから延びる。そのため、第２配線１３４はセンサアレイ領域ＳＡＲのピクセルと電気的に連結され得る。
【0195】
いくつかの実施形態によるイメージセンサは第２基板２１０、第２配線構造体ＩＳ２、第１連結構造体３５０、第２連結構造体４５０および第３連結構造体５５０、素子分離パターン１１５、遮光フィルタ２７０Ｃおよび第３保護膜３８０をさらに含むことができる。
【0196】
第２基板２１０はバルクシリコンまたはＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であり得る。第２基板２１０はシリコン基板であり得、または他の物質、例えば、シリコンゲルマニウム、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、インジウムリン化物、ガリウム砒素またはアンチモン化ガリウムを含み得る。または第２基板２１０はベース基板上にエピ層が形成されたものでもあり得る。
【0197】
第２基板２１０は互いに反対側の第３面２１０ａおよび第４面２１０ｂを含む。いくつかの実施形態で、第２基板２１０の第３面２１０ａは第１基板１１０の第２面１１０ｂと対向し得る。
【0198】
いくつかの実施形態で、第２基板２１０の第３面２１０ａ上に第２電子素子ＴＲ２が形成されることができる。第２電子素子ＴＲ２はセンサアレイ領域ＳＡＲと電気的に連結され、センサアレイ領域ＳＡＲのそれぞれのピクセルと電気信号を送受信する。例えば、第２電子素子ＴＲ２は図１のコントロールレジスタブロック１１、タイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などを構成する電子素子を含む。
【0199】
第２配線構造体ＩＳ２は第２基板２１０の第３面２１０ａ上に形成される。第２配線構造体ＩＳ２は第１配線構造体ＩＳ１に付着する。例えば、図２８に示すように、第２配線構造体ＩＳ２の上面は第１配線構造体ＩＳ１の下面に付着する。
【0200】
第２配線構造体ＩＳ２は一つまたは複数の配線を含む。例えば、第２配線構造体ＩＳ２は第２配線間絶縁膜２３０および第２配線間絶縁膜２３０内の複数の配線２３２，２３４，２３６を含む。図２８において、第２配線構造体ＩＳ２を構成する配線の層数および配置などは例示的なものであり、これに制限されるものではない。
【0201】
第２配線構造体ＩＳ２の配線２３２，２３４，２３６のうち少なくとも一部は第２電子素子ＴＲ２と接続され得る。いくつかの実施形態で、第２配線構造体ＩＳ２はセンサアレイ領域ＳＡＲ内の第３配線２３２、連結領域ＣＲ内の第４配線２３４およびパッド領域ＰＲ内の第５配線２３６を含むことができる。いくつかの実施形態で、第４配線２３４は連結領域ＣＲ内の複数の配線のうち最上部の配線であり得、第５配線２３６はパッド領域ＰＲ内の複数の配線のうち最上部の配線であり得る。
【0202】
第１連結構造体３５０は遮光領域ＯＢ内に形成される。第１連結構造体３５０は遮光領域ＯＢの表面絶縁膜１４０上に形成される。いくつかの実施形態で、第１連結構造体３５０は第１ピクセル分離パターン１２０と接触し得る。例えば、遮光領域ＯＢの第１基板１１０および表面絶縁膜１４０内に、第１ピクセル分離パターン１２０を露出させる第１トレンチ３５５ｔが形成される。第１連結構造体３５０は第１トレンチ３５５ｔ内に形成されて遮光領域ＯＢ内の第１ピクセル分離パターン１２０と接触する。いくつかの実施形態で、第１連結構造体３５０は第１トレンチ３５５ｔの側面および下面のプロファイルに沿って延び得る。
【0203】
いくつかの実施形態で、第１連結構造体３５０は導電フィリングパターン１２２と電気的に連結されて導電フィリングパターン１２２にグラウンド電圧またはマイナス電圧を印加し得る。そのため、ＥＳＤなどによって発生した電荷は導電フィリングパターン１２２を介して第１連結構造体３５０に排出され、ＥＳＤアザ不良を効果的に防止できる。
【0204】
第２連結構造体４５０は連結領域ＣＲ内に形成される。第２連結構造体４５０は連結領域ＣＲの表面絶縁膜１４０上に形成される。第２連結構造体４５０は第１基板１１０と第２基板２１０を電気的に連結し得る。例えば、連結領域ＣＲの第１基板１１０、第１配線構造体ＩＳ１および第２配線構造体ＩＳ２内に、第２配線１３４および第４配線２３４を露出させる第２トレンチ４５５ｔが形成される。第２連結構造体４５０は第２トレンチ４５５ｔ内に形成されて第２配線１３４と第４配線２３４を連結する。いくつかの実施形態で、第２連結構造体４５０は第２トレンチ４５５ｔの側面および下面のプロファイルに沿って延びる。
【0205】
第３連結構造体５５０はパッド領域ＰＲ内に形成される。第３連結構造体５５０はパッド領域ＰＲの表面絶縁膜１４０上に形成される。第３連結構造体５５０は第２基板２１０と外部装置などを電気的に連結し得る。
【0206】
例えば、パッド領域ＰＲの第１基板１１０、第１配線構造体ＩＳ１および第２配線構造体ＩＳ２内に、第５配線２３６を露出させる第３トレンチ５５０ｔが形成される。第３連結構造体５５０は第３トレンチ５５０ｔ内に形成されて第５配線２３６と接触する。また、パッド領域ＰＲの第１基板１１０内に、第４トレンチ５５５ｔが形成される。第３連結構造体５５０は第４トレンチ５５５ｔ内に形成されて露出する。いくつかの実施形態で、第３連結構造体５５０は第３トレンチ５５０ｔおよび第４トレンチ５５５ｔの側面および下面のプロファイルに沿って延び得る。
【0207】
第１連結構造体３５０、第２連結構造体４５０および第３連結構造体５５０はそれぞれ例えば、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、第１連結構造体３５０、第２連結構造体４５０および第３連結構造体５５０は互いに同一レベルで形成される。本明細書で、「同一レベル」とは同じ製造工程によって形成されることを意味する。
【0208】
いくつかの実施形態で、第１連結構造体３５０上に、第１トレンチ３５５ｔを埋める第１パッド３５５が形成されることができる。いくつかの実施形態で、第３連結構造体５５０上に、第４トレンチ５５５ｔを埋める第２パッド５５５が形成されることができる。第１パッド３５５および第２パッド５５５はそれぞれ例えば、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）およびこれらの合金のうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、第１パッド３５５および第２パッド５５５は互いに同一レベルで形成されることができる。
【0209】
いくつかの実施形態で、第２連結構造体４５０上に、第２トレンチ４５５ｔを埋める第１フィリング絶縁膜４６０が形成されることができる。いくつかの実施形態で、第３連結構造体５５０上に、第３トレンチ５５０ｔを埋める第２フィリング絶縁膜５６０が形成されることができる。第１フィリング絶縁膜４６０および第２フィリング絶縁膜５６０はそれぞれ例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物およびこれらの組み合わせのうち少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、第１フィリング絶縁膜４６０および第２フィリング絶縁膜５６０は互いに同一レベルで形成されることができる。
【0210】
いくつかの実施形態で、第１保護膜１６０は第１連結構造体３５０、第１パッド３５５、第２連結構造体４５０、第３連結構造体５５０を覆い得る。例えば、第１保護膜１６０は第１連結構造体３５０、第１パッド３５５、第２連結構造体４５０、第３連結構造体５５０のプロファイルに沿ってコンフォーマルに延びる。いくつかの実施形態で、第１保護膜１６０は第２パッド５５５を露出させ得る。
【0211】
素子分離パターン１１５は第１基板１１０内に形成される。例えば、第１基板１１０内に素子分離トレンチ１１５ｔが形成される。素子分離パターン１１５は素子分離トレンチ１１５ｔ内に形成される。いくつかの実施形態で、素子分離パターン１１５は第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに延び得る。またはいくつかの実施形態で、素子分離パターン１１５は第１基板１１０の第２面１１０ｂから離隔し得る。
【0212】
【0213】
図２９を参照すると、イメージセンサ１０’はメモリチップ５０をさらに含む。メモリチップ５０、第２チップ４０、および第１チップ３０は第３方向ＤＲ３に順に積層される。メモリチップ５０はメモリ装置を含む。例えば、メモリチップ５０はＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどの揮発性メモリ装置を含む。メモリチップ５０は第１チップ３０および第２チップ４０から信号の伝達を受け、メモリ装置を介して信号を処理する。
【0214】
【0215】
図３０を参照すると、電子装置１０００はカメラモジュールグループ１１００、アプリケーションプロセッサ１２００、ＰＭＩＣ１３００および外部メモリ１４００を含む。
【0216】
カメラモジュールグループ１１００は複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃを含む。図面には３個のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃが配置された実施形態が図示されているが、実施形態はこれに制限されるものではない。いくつかの実施形態で、カメラモジュールグループ１１００は２個のカメラモジュールのみを含むように変形して実施することができる。また、いくつかの実施形態で、カメラモジュールグループ１１００はｎ個（ｎは４以上の自然数）のカメラモジュールを含むように変形して実施することもできる。
【0217】
以下、図３１を参照して、カメラモジュール１１００ｂの詳細構成についてより具体的に説明するが、以下の説明は実施形態により他のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｃついても同様に適用できる。
【0218】
図３１を参照すると、カメラモジュール１１００ｂはプリズム１１０５、光路フォールディング要素（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｔｈ Ｆｏｌｄｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ、以下、「ＯＰＦＥ」，１１１０）、アクチュエータ１１３０、イメージセンシング装置１１４０および保存部１１５０を含む。
【0219】
プリズム１１０５は光反射物質の反射面１１０７を含んで外部から入射される光Ｌの経路を変えることができる。
【0220】
いくつかの実施形態で、プリズム１１０５は第１方向Ｘに入射される光Ｌの経路を第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙに変更させることができる。また、プリズム１１０５は光反射物質の反射面１１０７を中心軸１１０６を中心にＡ方向に回転させたり、中心軸１１０６をＢ方向に回転させて第１方向Ｘに入射される光Ｌの経路を垂直な第２方向Ｙに変更させることができる。この時、ＯＰＦＥ１１１０も第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと垂直な第３方向Ｚに移動することができる。
【0221】
いくつかの実施形態で、図示するように、プリズム１１０５のＡ方向の最大回転角度はプラス（＋）Ａ方向には１５度（ｄｅｇｒｅｅ）以下であり、マイナス（－）Ａ方向には１５度より大きくてもよいが、実施形態はこれに制限されるものではない。
【0222】
いくつかの実施形態で、プリズム１１０５はプラス（＋）またはマイナス（－）Ｂ方向に２０度内外、または１０度から２０度、または１５度から２０度の間で動くことができ、ここで、動く角度はプラス（＋）またはマイナス（－）Ｂ方向に同じ角度で動いたり、１度内外の範囲でほとんど類似の角度まで動くことができる。
【0223】
いくつかの実施形態で、プリズム１１０５は光反射物質の反射面１１０７を中心軸１１０６の延長方向と平行な第３方向（例えば、Ｚ方向）に移動し得る。
【0224】
ＯＰＦＥ１１１０は例えばｍ（ここで、ｍは自然数）個のグループからなる光学レンズを含む。ｍ個のレンズは第２方向Ｙに移動してカメラモジュール１１００ｂの光学ズーム倍率（ｏｐｔｉｃａｌ ｚｏｏｍ ｒａｔｉｏ）を変更できる。例えば、カメラモジュール１１００ｂの基本光学ズーム倍率をＺとする時、ＯＰＦＥ１１１０に含まれたｍ個の光学レンズを移動させる場合、カメラモジュール１１００ｂの光学ズーム倍率は３Ｚまたは５Ｚまたは５Ｚ以上の光学ズーム倍率に変更され得る。
【0225】
アクチュエータ１１３０はＯＰＦＥ１１１０または光学レンズ（以下、光学レンズという）を特定位置に移動させる。例えばアクチュエータ１１３０は正確なセンシングのためにイメージセンサ１１４２が光学レンズの焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）に位置するように光学レンズの位置を調整する。
【0226】
イメージセンシング装置１１４０はイメージセンサ１１４２、制御ロジック１１４４およびメモリ１１４６を含む。イメージセンサ１１４２は光学レンズを介して提供される光Ｌを用いてセンシング対象のイメージをセンシングする。制御ロジック１１４４はカメラモジュール１１００ｂの全般的な動作を制御する。例えば、制御ロジック１１４４は制御信号ラインＣＳＬｂを介して提供された制御信号に応じてカメラモジュール１１００ｂの動作を制御する。
【0227】
メモリ１１４６はキャリブレーションデータ１１４７のようなカメラモジュール１１００ｂの動作に必要な情報を保存する。キャリブレーションデータ１１４７はカメラモジュール１１００ｂが外部から提供された光Ｌを用いてイメージデータを生成するのに必要な情報を含む。キャリブレーションデータ１１４７は例えば、先立って説明した回転度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ）に関する情報、焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）に関する情報、光学軸（ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）に関する情報などを含む。カメラモジュール１１００ｂが光学レンズの位置に応じて焦点距離が変わるマルチステート（ｍｕｌｔｉ ｓｔａｔｅ）カメラ形態として具現される場合、キャリブレーションデータ１１４７は光学レンズの各位置別（またはステート別）の焦点距離値とオートフォーカシング（ａｕｔｏ ｆｏｃｕｓｉｎｇ）と関連する情報を含む。
【0228】
保存部１１５０はイメージセンサ１１４２を介してセンシングされたイメージデータを保存する。保存部１１５０はイメージセンシング装置１１４０の外部に配置され得、イメージセンシング装置１１４０を構成するセンサチップとスタックされた（ｓｔａｃｋｅｄ）形態で具現できる。いくつかの実施形態で、保存部１１５０はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）として具現されるが、実施形態はこれに制限されるものではない。
【0229】
図３０および図３１を共に参照すると、いくつかの実施形態で、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれはアクチュエータ１１３０を含む。そのため、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれはその内部に含まれたアクチュエータ１１３０の動作による互いに同一または互いに異なるキャリブレーションデータ１１４７を含むことができる。
【0230】
いくつかの実施形態で、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃのうち一つのカメラモジュール（例えば、１１００ｂ）は先立って説明したプリズム１１０５とＯＰＦＥ１１１０を含む折り畳んだレンズ（ｆｏｌｄｅｄ ｌｅｎｓ）形態のカメラモジュールであり、残りのカメラモジュール（例えば、１１００ａ、１１００ｃ）はプリズム１１０５とＯＰＦＥ１１１０が含まれていないバーチカル（ｖｅｒｔｉｃａｌ）形態のカメラモジュールであり得るが、実施形態はこれに制限されるものではない。
【0231】
いくつかの実施形態で、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃのうち一つのカメラモジュール（例えば、１１００ｃ）は、例えば、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｙ）を用いて深さ（ｄｅｐｔｈ）情報を抽出するバーチカル形態の深度カメラ（ｄｅｐｔｈ ｃａｍｅｒａ）であり得る。この場合、アプリケーションプロセッサ１２００はこのような深度カメラから提供されたイメージデータと異なるカメラモジュール（例えば、１１００ａまたは１１００ｂ）から提供されたイメージデータを併合（ｍｅｒｇｅ）して３次元深度イメージ（３Ｄ ｄｅｐｔｈ ｉｍａｇｅ）を生成し得る。
【0232】
いくつかの実施形態で、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃの少なくとも二つのカメラモジュール（例えば、１１００ａ、１１００ｂ）は、互いに異なる観測視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ、視野角）を有する。この場合、例えば、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃの少なくとも二つのカメラモジュール（例えば、１１００ａ、１１００ｂ）の光学レンズが互いに異なってもよいが、これに制限されるものではない。
【0233】
また、いくつかの実施形態で、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれの視野角は互いに異なってもよい。この場合、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれに含まれた光学レンズも互いに異なってもよいが、これに制限されるものではない。
【0234】
いくつかの実施形態で、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれは互いに物理的に分離されて配置されてもよい。すなわち、一つのイメージセンサ１１４２のセンシング領域を複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃが分割して使用するのではなく、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれの内部に独立的なイメージセンサ１１４２が配置される。
【0235】
再び図３０を参照すると、アプリケーションプロセッサ１２００はイメージ処理装置１２１０、メモリコントローラ１２２０、内部メモリ１２３０を含む。アプリケーションプロセッサ１２００は複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃと分離されて具現できる。例えば、アプリケーションプロセッサ１２００と複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃは別個の半導体チップで互いに分離されて具現できる。
【0236】
イメージ処理装置１２１０は複数のサブイメージプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃ、イメージ生成器１２１４およびカメラモジュールコントローラ１２１６を含む。
【0237】
イメージ処理装置１２１０は複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃの個数に対応する個数の複数のサブイメージプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃを含む。
【0238】
それぞれのカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃから生成されたイメージデータは互いに分離されたイメージ信号ラインＩＳＬａ，ＩＳＬｂ，ＩＳＬｃを介して対応するサブイメージプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃに提供される。例えば、カメラモジュール１１００ａから生成されたイメージデータはイメージ信号ラインＩＳＬａを介してサブイメージプロセッサ１２１２ａに提供され、カメラモジュール１１００ｂから生成されたイメージデータはイメージ信号ラインＩＳＬｂを介してサブイメージプロセッサ１２１２ｂに提供され、カメラモジュール１１００ｃから生成されたイメージデータはイメージ信号ラインＩＳＬｃを介してサブイメージプロセッサ１２１２ｃに提供される。このようなイメージデータ転送は例えば、ＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に基づいたカメラ直列インターフェース（ＣＳＩ；Ｃａｍｅｒａ Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いて行われるが、実施形態はこれに制限されるものではない。
【0239】
なお、いくつかの実施形態で、一つのサブイメージプロセッサが複数のカメラモジュールに対応するように配置されることもできる。例えば、サブイメージプロセッサ１２１２ａとサブイメージプロセッサ１２１２ｃが図示するように互いに分離されて具現されるのではなく、一つのサブイメージプロセッサに統合されて具現され、カメラモジュール１１００ａとカメラモジュール１１００ｃから提供されたイメージデータは選択素子（例えば、マルチプレクサ）などにより選択された後、統合されたサブイメージプロセッサに提供される。
【0240】
それぞれのサブイメージプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃに提供されたイメージデータはイメージ生成器１２１４に提供される。イメージ生成器１２１４はイメージ生成情報（Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）またはモード信号（Ｍｏｄｅ Ｓｉｇｎａｌ）に応じてそれぞれのサブイメージプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃから提供されたイメージデータを用いて出力イメージを生成する。
【0241】
具体的には、イメージ生成器１２１４はイメージ生成情報またはモード信号に応じて、互いに異なる視野角を有するカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃから生成されたイメージデータの少なくとも一部を併合（ｍｅｒｇｅ）して出力イメージを生成する。また、イメージ生成器１２１４はイメージ生成情報またはモード信号に応じて、互いに異なる視野角を有するカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃから生成されたイメージデータのいずれか一つを選択して出力イメージを生成する。
【0242】
いくつかの実施形態で、イメージ生成情報はズーム信号（ｚｏｏｍ ｓｉｇｎａｌ ｏｒ ｚｏｏｍ ｆａｃｔｏｒ）を含むことができる。また、いくつかの実施形態で、モード信号は例えば、ユーザー（ｕｓｅｒ）から選択されたモードに基づいた信号であり得る。
【0243】
イメージ生成情報がズーム信号（ズームファクタ）であり、それぞれのカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃが互いに異なる観測視野（視野角）を有する場合、イメージ生成器１２１４はズーム信号の種類によって互いに異なる動作を行うことができる。例えば、ズーム信号が第１信号の場合、カメラモジュール１１００ａから出力されたイメージデータとカメラモジュール１１００ｃから出力されたイメージデータを併合した後、併合されたイメージ信号と併合に用いられていないカメラモジュール１１００ｂから出力されたイメージデータを用いて出力イメージを生成する。仮に、ズーム信号が第１信号と異なる第２信号である場合、イメージ生成器１２１４はこのようなイメージデータ併合を行わず、それぞれのカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃから出力されたイメージデータのいずれか一つを選択して出力イメージを生成する。しかし、実施形態はこれに制限されるものではなく、必要に応じてイメージデータを処理する方法はいくらでも変形して実施することができる。
【0244】
いくつかの実施形態で、イメージ生成器１２１４は複数のサブイメージプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃの少なくとも一つから露出時間が相異なる複数のイメージデータを受信し、複数のイメージデータに対してＨＤＲ（ｈｉｇｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ）処理を行うことで、ダイナミックレンジが増加した併合されたイメージデータを生成する。
【0245】
カメラモジュールコントローラ１２１６はそれぞれのカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃに制御信号を提供する。カメラモジュールコントローラ１２１６から生成された制御信号は互いに分離された制御信号ラインＣＳＬａ，ＣＳＬｂ，ＣＳＬｃを介して対応するカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃに提供される。
【0246】
複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃのいずれか一つは、ズーム信号を含むイメージ生成情報またはモード信号に応じてマスター（ｍａｓｔｅｒ）カメラ（例えば、１１００ｂ）と指定され、残りのカメラモジュール（例えば、１１００ａ、１１００ｃ）はスレーブ（ｓｌａｖｅ）カメラと指定される。このような情報は制御信号に含まれ、互いに分離された制御信号ラインＣＳＬａ，ＣＳＬｂ，ＣＳＬｃを介して対応するカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃに提供される。
【0247】
ズームファクタまたは動作モード信号に応じてマスターおよびスレーブとして動作するカメラモジュールが変更され得る。例えば、カメラモジュール１１００ａの視野角がカメラモジュール１１００ｂの視野角より広く、ズームファクタが低いズーム倍率を示す場合、カメラモジュール１１００ｂがマスターとして動作し、カメラモジュール１１００ａがスレーブとして動作し得る。逆に、ズームファクタが高いズーム倍率を示す場合、カメラモジュール１１００ａがマスターとして動作し、カメラモジュール１１００ｂがスレーブとして動作し得る。
【0248】
いくつかの実施形態で、カメラモジュールコントローラ１２１６からそれぞれのカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃに提供される制御信号はシンクイネーブル信号（ｓｙｎｃ ｅｎａｂｌｅ）を含むことができる。例えば、カメラモジュール１１００ｂがマスターカメラであり、カメラモジュール１１００ａ，１１００ｃがスレーブカメラである場合、カメラモジュールコントローラ１２１６はカメラモジュール１１００ｂにシンクイネーブル信号を伝送する。このようなシンクイネーブル信号を提供されたカメラモジュール１１００ｂは提供されたシンクイネーブル信号に基づいてシンク信号（ｓｙｎｃ ｓｉｇｎａｌ）を生成し、生成されたシンク信号をシンク信号ラインＳＳＬを介してカメラモジュール１１００ａ，１１００ｃに提供する。カメラモジュール１１００ｂとカメラモジュール１１００ａ，１１００ｃはこのようなシンク信号に同期化されてイメージデータをアプリケーションプロセッサ１２００に伝送する。
【0249】
いくつかの実施形態で、カメラモジュールコントローラ１２１６から複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃに提供される制御信号はモード信号に応じたモード情報を含む。このようなモード情報に基づいて複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃはセンシング速度と関連して第１動作モードおよび第２動作モードで動作する。
【0250】
複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃは第１動作モードで、第１速度でイメージ信号を生成（例えば、第１フレームレートのイメージ信号を生成）し、これを第１速度より高い第２速度でエンコード（例えば、第１フレームレートより高い第２フレームレートのイメージ信号をエンコード）し、エンコードされたイメージ信号をアプリケーションプロセッサ１２００に伝送する。この時、第２速度は第１速度の３０倍以下であり得る。
【0251】
アプリケーションプロセッサ１２００は受信されたイメージ信号、言い換えればエンコードされたイメージ信号を内部に備えられるメモリ１２３０またはアプリケーションプロセッサ１２００外部のストレージ１４００に保存し、以後、メモリ１２３０またはストレージ１４００からエンコードされたイメージ信号を読み出してデコードし、デコードされたイメージ信号に基づいて生成されるイメージデータをディスプレイする。例えばイメージ処理装置１２１０の複数のサブプロセッサ１２１２ａ，１２１２ｂ，１２１２ｃ中の対応するサブプロセッサがデコードを行い得、また、デコードされたイメージ信号に対してイメージ処理を行い得る。
【0252】
複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃは第２動作モードで、第１速度より低い第３速度でイメージ信号を生成（例えば、第１フレームレートより低い第３フレームレートのイメージ信号を生成）し、イメージ信号をアプリケーションプロセッサ１２００に伝送する。アプリケーションプロセッサ１２００に提供されるイメージ信号はエンコードされていない信号であり得る。アプリケーションプロセッサ１２００は受信されるイメージ信号に対してイメージ処理を行ったりまたはイメージ信号をメモリ１２３０またはストレージ１４００に保存する。
【0253】
ＰＭＩＣ１３００は複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれに電力、例えば電源電圧を供給する。例えば、ＰＭＩＣ１３００はアプリケーションプロセッサ１２００の制御下に、パワー信号ラインＰＳＬａを介してカメラモジュール１１００ａに第１電力を供給し、パワー信号ラインＰＳＬｂを介してカメラモジュール１１００ｂに第２電力を供給し、パワー信号ラインＰＳＬｃを介してカメラモジュール１１００ｃに第３電力を供給する。
【0254】
ＰＭＩＣ１３００はアプリケーションプロセッサ１２００からの電力制御信号ＰＣＯＮに応答して、複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれに対応する電力を生成し、また、電力のレベルを調整する。電力制御信号ＰＣＯＮは複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃの動作モード別の電力調整信号を含む。例えば、動作モードは低電力モード（ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｅ）を含み得、この時、電力制御信号ＰＣＯＮは低電力モードで動作するカメラモジュールおよび設定される電力レベルに対する情報を含む。複数のカメラモジュール１１００ａ，１１００ｂ，１１００ｃそれぞれに提供される電力のレベルは互いに同一であるかまたは互いに相異なってもよい。また、電力のレベルは動的に変更できる。
【0255】
以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造でき、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
【符号の説明】
【0256】
１０、１０’ イメージセンサ
１１０ 基板
１１０ａ 第１面
１１０ｂ 第２面
１２０ ピクセル分離パターン
１５０ グリッドパターン
１５５ サブグリッドパターン
１７０ カラーフィルタ
１８０ マイクロレンズ
ＦＰ フォーカスピクセル
ＰＸ 単位ピクセル
１１０ 基板
１１０ａ 第１面
１１０ｂ 第２面
１２０ ピクセル分離パターン
１５０ グリッドパターン
１５５ サブグリッドパターン
１７０ カラーフィルタ
１８０ マイクロレンズ
ＦＰ フォーカスピクセル
ＰＸ 単位ピクセル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18a】
【図18b】
【図19a】
【図19b】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】