2030년 시스템 반도체 1위 달성을 목표로 하는 삼성전자가 세계 최고 미세공정 기술력으로 이미지센서 부문에서 초격차를 가속화 한다. 삼성전자는 세계 최초로 화소 수가 2억개에 달하는 초고화소 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’ 개발에 성공했다고 2일 밝혔다.
삼성전자는 2019년에 1억800만 화소의 이미지센서를 세계 최초로 출시했다. 2년 만에 2억 화소의 벽을 처음 깬 것이다.
동일 픽셀 크기의 기존 1억800만 화소 제품보다 화소 수를 85% 늘리면서도 옵티컬 포맷의 크기 증가는 최소화해 제품 사이즈를 줄였다.
이 기술이 가능한 것은 삼성전자의 독자 신기술인 ‘카멜레온셀(ChameleonCell)’을 최초 적용했기 때문이다.
작은 크기의 픽셀이 많으면 해상도가 증가하지만 픽셀 크기가 작아지면서 빛을 받아들이는 공간이 줄어 화질이 떨어질 수 있다.
삼성의 카멜레온셀 기술은 밝을 때는 픽셀 본래 크기(0.64㎛)로 빛을 받아들이되, 어두운 곳에서는 같은 색상의 픽셀 4개 또는 16개를 하나처럼 모아 수광면적을 넓혀 밝고 선명한 화질을 구현한다.
고화질 동영상을 촬영할 때는 인접 픽셀 4개를 하나처럼 동작시켜 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8K 고해상도 영상을 촬영할 수 있다.
삼성전자는 2019년부터 업계에서 유일하게 1억 화소 이상의 이미지센서 제품을 공급하며 초고화소 기술 리더십을 강화하고 있다.
삼성전자 관계자는 "스마트폰 사용자들은 언제 어디서나 밝고 선명한 사진을 원하면서도 피사체를 정확하게 포착할 수 있는 제품을 선호한다"며 "신제품이 스마트폰 카메라를 한 단계 업그레이드 시킬 것이다"라고 말했다.
삼성전자는 업계 최소 크기의 듀얼 픽셀(Dual Pixel) 이미지센서 ‘아이소셀 GN5’도 선보였다.
'아이소셀 GN5'는 1.57분의 1인치 옵티컬포맷에 1.0㎛ 픽셀 5천만개를 구현한 업계 최소 크기의 '듀얼 픽셀' 제품이다.
일반적인 픽셀이 빛을 모으는 포토다이오드가 1개 있다면 듀얼 픽셀은 모든 픽셀에 2개의 포토다이오드를 탑재한 것이다.
센서의 모든 픽셀이 초점을 맞추는 동시에 색 정보도 받아들일 수 있어 화질 손상 없이 빠르고 정확한 자동 초점 기능을 구현할 수 있다.
이 제품에는 자동 초점을 맞출 때 상·하·좌·우 위상차를 모두 활용하는 삼성전자의 ‘듀얼 픽셀 프로’ 기술과 픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDTI(Front Deep Trench Isolation) 공법이 적용됐다.
장덕현 시스템LSI사업부 센서사업팀 부사장은 "초소형 이미지센서에서의 고감도 촬영을 위한 기술적 난제를 극복하기 위해 독보적인 기술을 확보해 나가고 있다"며 "아이소셀 HP1과 GN5는 차세대 모바일 기기의 카메라 트렌드를 선도할 혁신 제품이다"라고 말했다.
이광영 기자 gwang0e@chosunbiz.com