삼성전자, 업계최초 차세대 CMOS 이미지 센서 기술 개발

[이데일리 박철근 기자]삼성전자(005930)가 업계 최초로 기존 CMOS 이미지 센서의 성능한계를 뛰어넘는 차세대 신기술 ‘아이소셀(ISOCELL)’ 개발에 성공했다고 24일 밝혔다.

아이소셀은 CMOS 이미지 센서를 구성하는 화소에 모이는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 센서의 구조를 혁신적으로 변화시킨 기술이다.

이미지 화질은 센서를 구성하는 각 화소에 모이는 빛의 양에 많은 영향을 받는다. 이에 따라 최근 CMOS 이미지 센서의 칩 크기는 작아지고 화소 수는 늘어나 화소의 크기가 계속 작아지고 있다, 하지만 작은 화소일수록 충분한 빛을 흡수하기 어려워 CMOS 이미지 센서의 기술은 수광율(이미지 센서가 빛을 받아들이는 정도)을 높이는 방향으로 발전해 왔다. 기존의 이면조사형(BSI) 센서는 수광부(빛을 받아들이는 부분)를 센서의 가장 윗부분으로 옮겨 수광율을 높여 왔지만, 화소의 크기가 계속 작아지면서 최근 한계에 봉착했다.

삼성전자는 “이번에 개발한 아이소셀 기술은 화소와 화소 사이에 절연부를 형성해 인접한 화소들을 격리시키는 새로운 구조”라며 “각 화소에 들어온 빛이 주변 화소에 영향을 주는 ‘간섭현상’을 최소화해 빛의 손실을 줄인 것이 특징”이라고 설명했다.

이에 따라 아이소셀을 적용한 이미지 센서는 기존의 이면조사형 센서보다 빛을 받아들이는 면적이 30% 늘어나 어두운 환경에서도 보다 선명한 이미지를 구현하고 깨끗한 이미지를 얻을 수 있다. 또 간섭현상도 30% 이상 줄어들어 이미지의 색상 재현성을 높이고 센서의 두께가 얇아져도 충분한 빛을 확보할 수 있어 얇은 모듈을 만들 수 있다고 회사측은 전했다.

김태훈 시스템LSI 마케팅팀 상무는 “아이소셀 기술은 기존 CMOS 이미지 센서의 한계를 극복한 혁신적인 기술”이라며 “아이소셀 기술을 적용한 센서를 통해 더 높은 수준의 화질을 원하는 소비자들의 요구를 만족시켜 나갈 것”이라고 말했다.

한편 삼성전자는 지난 1월 아이소셀 기술에 대한 특허를 출원하고 이를 적용한 4분의 1인치 800만화소 CMOS 이미지 센서 ‘S5K4H5YB’를 4분기부터 본격 생산한다.

차세대 CMOS 이미지센서 신기술 ‘아이소셀(ISOCELL)’을 적용한 800만화소(1/4인치) 모듈. 삼성전자 제공

<용어설명>

*CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서

: 카메라 렌즈를 통해 들어오는 빛을 전기신호로 전환하는 반도체. 집적도가 높고 전력 소비량이 적다는 장점으로 배터리 수명이 중요한 스마트기기에 장착된다.

*수광면적(FWC, Full Well Capacity)

: 센서 내 화소에서 빛을 받아들이는 부분으로, 면적이 증가할수록 수광율이 올라가 좋은 화질의 이미지 확보가 쉽다.



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