삼성전자가 기존의 한계를 극복한 CMOS(시모스) 이미지센서 신기술을 개발했다. 기존 제품과 비교해 광효율을 높여 빛 손실을 최소화할 수 있다는 설명이다.
삼성전자는 24일 업계에서 처음으로 기존 CMOS 이미지센서의 한계를 뛰어넘는 차세대 신기술 '아이소셀'을 개발했다고 밝혔다. '아이소셀'이란 CMOS 이미지 센서를 구성하는 화소에 모이는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 센서의 구조를 혁신적으로 변화시킨 기술이다.
※ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 : 카메라 렌즈를 통해 들어오는 빛을 전기신호(Digital)로 전환하는 반도체. 집적도가 높고 전력 소비량이 적다는 장점으로 배터리 수명이 중요한 스마트기기 시장에서 선호된다.
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: Back Side Illumination) 센서는 '수광부(빛을 받아들이는 부분)'를 센서의 가장 윗 부분으로 옮겨 '수광율' 을 높여 왔으나 역시 화소의 크기가 계속 작아짐에 따라 최근 한계에 봉착한 상태였다.
| ▲ 기존 센서(좌)와 '아이소셀(ISOCELL)' 센서의 색 재현성 비교. 꽃의 노란색 부분이 더욱 선명하게 구현된다. |
이번에 삼성전자가 개발한 '아이소셀'은 화소와 화소 사이에 절연부를 형성해 인접한 화소들을 서로 격리시키는 새로운 구조다. 각 화소에 들어온 빛이 주변 화소에 영향을 주는 '간섭현상'을 최소화해 빛의 손실을 줄인 것이 특징이다.
'아이소셀'을 적용한 이미지 센서는 기존의 이면조사형 센서 대비 '수광면적'이 30% 가량 증가해 어두운 환경에서도 보다 선명한 이미지를 구현하고 깨끗한 이미지를 얻을 수 있다.
또 기존 대비 '간섭현상'도 30% 이상 감소돼 이미지의 색상 재현성을 높였다. 센서의 두께를 줄여도 충분한 빛을 확보할 수 있어 슬림한 모듈을 만들 수 있다.
삼성전자 시스템LSI 마케팅팀 김태훈 상무는 "이번 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.
삼성전자는 올해 1월 '아이소셀' 기술에 대한 특허를 출원했으며 이를 적용한 1/4인치 800만화소 CMOS 이미지 센서 'S5K4H5YB'를 4분기부터 본격 생산한다. 현재 삼성전자는 모바일용 CMOS 이미지 센서 부문에서 5년 연속 업계 1위를 지키고 있다.
