삼성전자가 업계 최초로 기존 CMOS 이미지 센서의 성능한계를 뛰어넘는 차세대 신기술 '아이소셀(ISOCELL)' 개발에 성공했다. '아이소셀'이란 CMOS 이미지 센서를 구성하는 화소에 모이는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 센서의 구조를 혁신적으로 변화시킨 기술이다.
▲ 삼성전자가 새롭게 개발한 아이소셀 (출처-삼성전자)
일반적으로 이미지의 화질은 센서를 구성하는 각 화소(Pixel)에 모이는 빛의 양에 많은 영향을 받는다. 최근 CMOS 이미지 센서의 칩 크기는 작아지고 화소 수는 늘어나 화소의 크기가 계속 작아지고 있는데, 작은 화소일수록 충분한 빛을 흡수하기 어려워 CMOS 이미지 센서의 기술은 '수광율'을 높이는 방향으로 발전해 왔다.
* 수광율 : 이미지 센서가 빛을 받아들이는 정도
기존의 이면조사형(BSI: Back Side Illumination) 센서는 '수광부'를 센서의 가장 윗 부분으로 옮겨 '수광율'을 높여왔으나 이 역시 화소의 크기가 계속 작아짐에 따라 최근 한계에 봉착했다.
이번에 삼성전자가 개발한 '아이소셀'은 화소와 화소 사이에 절연부를 형성해 인접한 화소들을 서로 격리시키는 새로운 구조로 각 화소에 들어온 빛이 주변 화소에 영향을 주는 '간섭현상'을 최소화해 빛의 손실을 줄인 것이 특징이다.
이에 '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.
또한 기존 대비 '간섭현상'도 30% 이상 감소돼 이미지의 색상 재현성을 높였고, 센서의 두께를 줄여도 충분한 빛을 확보할 수 있어 슬림한 모듈을 만들 수 있다.
▲ BSI와 아이소셀의 차이 (출처-삼성전자)
김태훈 삼성전자 시스템LSI 마케팅팀 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.
이진 기자 miffy@chosunbiz.com