图像传感器的制作方法

1.发明构思涉及图像传感器。


背景技术：

2.图像传感器是接收光并产生电信号的基于半导体的传感器，并且可以包括具有多个像素的像素阵列、驱动像素阵列并产生图像的逻辑电路等。逻辑电路可以从像素获得像素信号以产生图像数据。图像传感器可以提供用于在对象上聚焦的自动聚焦功能。


技术实现要素：

3.发明构思的一方面在于提供一种图像传感器，其能够减少和/或最小化在形成设置于光电二极管之间的隔离层时可能发生的对准误差，并且限制和/或防止光电二极管的饱和。
4.根据一示例实施方式，一种图像传感器可以包括：像素阵列，包括基板、在平行于基板的上表面的方向上排列的多个像素、以及在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，所述多个像素中的每个包括至少一个光电二极管和在所述至少一个光电二极管下方的像素电路；以及逻辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号。像素阵列可以包括至少一个自动聚焦像素。所述至少一个自动聚焦像素可以包括第一光电二极管、第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间的像素内部隔离层、以及在第一光电二极管和第二光电二极管上的微透镜。像素内部隔离层可以包括第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层。第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层可以在第一方向上彼此分隔。第一方向可以垂直于基板的上表面。第一像素内部隔离层的材料可以不同于第二像素内部隔离层的材料。
5.根据一示例实施方式，一种图像传感器可以包括：基板，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；像素阵列，包括多个像素和在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，像素隔离层在垂直于第一表面的第一方向上从基板的第一表面延伸到基板的第二表面，所述多个像素中的每个包括在基板内部的至少一个光电二极管和在第一表面上具有多个元件的像素电路；以及逻辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号。像素阵列可以包括至少一个自动聚焦像素，其中所述至少一个自动聚焦像素包括第一光电二极管、第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间在第一方向上从第一表面延伸的像素内部隔离层、以及在第二表面上的微透镜。像素内部隔离层可以包括从第一表面延伸的第一像素内部隔离层和从第二表面延伸的第二像素内部隔离层。第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层可以在平行于第一表面的平面中具有不同的形状。
6.根据一示例实施方式，一种图像传感器可以包括：基板，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；像素阵列，包括多个像素和在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，像素隔离层在垂直于第一表面的第一方向上从第一表面延伸，所述多个像素中的每个包括至少一个光电二极管和像素电路，像素电路在第一表面上具有多个元件；以及逻
辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号。像素阵列可以包括至少一个自动聚焦像素。自动聚焦像素可以包括在平行于第一表面的第二方向上彼此分隔的第一光电二极管和第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间在第一方向上从第一表面延伸的像素内部隔离层、以及在第二表面上的微透镜。像素内部隔离层可以具有在第一方向上延伸并在与第二方向交叉的第三方向上彼此相反的第一垂直表面和第二垂直表面。第一垂直表面和第二垂直表面中的至少一个可以与像素隔离层分隔。
附图说明
7.发明构思的以上及其它方面、特征和效果将由以下结合附图进行的详细描述被更清楚地理解，附图中：
8.图1是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器的框图。
9.图2至图4是示意性地示出根据发明构思的实施方式的图像传感器的像素阵列的视图。
10.图5是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器的像素电路的视图。
11.图6至图11是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
12.图12至图15是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
13.图16和图17是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
14.图18和图19是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
15.图20至图22是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
16.图23至图26是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
17.图27是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
18.图28至图33是示出根据发明构思的一实施方式的制造图像传感器的方法的视图。
19.图34至图41是示出根据发明构思的一实施方式的制造图像传感器的方法的视图。
20.图42和图43是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的包括图像传感器的电子装置的视图。
具体实施方式
21.在下文中，将参照附图描述发明构思的示例实施方式。
22.图1是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器的框图。
23.参照图1，图像传感器1可以包括像素阵列10、逻辑电路20等。
24.像素阵列10可以包括沿着多个行和多个列布置成阵列形状的多个像素px。多个像
素px中的每个可以包括响应于光而产生电荷的至少一个光电转换元件、产生与由光电转换元件产生的电荷对应的像素信号的像素电路等。光电转换元件可以包括由半导体材料形成的光电二极管、由有机材料形成的有机光电二极管等。
25.例如，像素电路可以包括浮动扩散部、转移晶体管、复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管。像素px的配置可以根据实施方式而变化。作为示例，每个像素px可以包括包含有机材料的有机光电二极管或者可以被实现为数字像素。当像素px被实现为数字像素时，每个像素px可以包括用于输出数字像素信号的模数转换器。
26.逻辑电路20可以包括用于控制像素阵列10的电路。例如，逻辑电路20可以包括行驱动器21、读出电路22、列驱动器23、控制逻辑24等。行驱动器21可以以行线为单位驱动像素阵列10。例如，行驱动器21可以产生用于控制像素电路的转移晶体管的传输控制信号、用于控制复位晶体管的复位控制信号、用于控制选择晶体管的选择控制信号等，以将它们以行线为单位输入到像素阵列10中。
27.读出电路22可以包括相关双采样器(cds)、模数转换器(adc)等。相关双采样器可以通过列线连接到像素px。相关双采样器可以通过列线从连接到由行驱动器21的行线选择信号选择的行线的像素px读取像素信号。模数转换器可以将由相关双采样器检测到的像素信号转换为数字像素信号，并且可以将数字像素信号传输到列驱动器23。
28.列驱动器23可以包括放大电路、用于临时存储数字像素信号的锁存电路或缓冲电路等，并且可以处理从读出电路22接收到的数字像素信号。行驱动器21、读出电路22和列驱动器23可以由控制逻辑24控制。控制逻辑24可以包括用于控制行驱动器21、读出电路22和列驱动器23的操作定时的定时控制器等。
29.在像素px当中，在水平方向上设置在相同位置的像素px可以共享相同的列线。例如，在垂直方向上设置在相同位置的像素px可以由行驱动器21同时选择，并且可以通过列线输出像素信号。在一实施方式中，读出电路22可以通过列线从由行驱动器21选择的像素px同时获取像素信号。像素信号可以包括复位电压和像素电压。像素电压可以是其中响应于每个像素px中的光而产生的电荷被反映在复位电压中的电压。
30.在一实施方式中，像素阵列10可以包括至少一个自动聚焦像素。自动聚焦像素可以包括两个或更多个光电二极管。逻辑电路20可以利用从每个自动聚焦像素中包括的光电二极管获取的像素信号的差异来实现图像传感器1的自动聚焦功能和/或包括图像传感器1的相机装置的自动聚焦功能。
31.为了准确地计算从自动聚焦像素中包括的两个或更多个光电二极管获取的像素信号的差异，自动聚焦像素可以包括用于分隔光电二极管的像素内部隔离层。因为光电二极管可以通过像素内部隔离层彼此分隔，所以每个光电二极管的光接收面积可以根据像素内部隔离层的位置来确定。当像素内部的内部隔离层的位置没有准确对准并且每个光电二极管的光接收面积出现差异时，图像传感器1的自动聚焦功能可能劣化。
32.在发明构思的一实施方式中，为了减小和/或最小化自动聚焦像素中的每个光电二极管的光接收面积的误差，像素内部隔离层可以由基板的第一表面形成，类似于像素px之间的像素隔离层。例如，第一表面可以是其上形成每个像素px中包括的像素电路的表面。例如，像素内部隔离层可以在与像素隔离层相同的工艺中形成。因此，可以减小和/或最小化像素内部隔离层的对准误差，并且可以减小每个光电二极管的光接收面积的误差，从而
改善图像传感器1的自动聚焦功能。此外，即使当每个像素px的面积减小以提高图像传感器1的分辨率时，也可以有效地实现图像传感器1的自动聚焦功能。
33.图2至图4是示意性地示出根据发明构思的实施方式的图像传感器的像素阵列的视图。
34.首先，参照图2，根据发明构思的一实施方式的图像传感器的像素阵列100可以包括多个像素110和120，例如r、g、b像素。例如，像素阵列100可以包括一般像素110和自动聚焦像素120。一般像素110和自动聚焦像素120可以分别提供为多个，并且它们中的每种的数量可以各种各样地改变。例如，一般像素110的数量可以大于自动聚焦像素120的数量。此外，自动聚焦像素120的位置不限于图2所示的位置，并且可以各种各样地改变。
35.每个自动聚焦像素120可以包括第一光电二极管和第二光电二极管。在自动聚焦像素120中，第一光电二极管和第二光电二极管可以在一个方向(水平方向)上排列，并且第一光电二极管和第二光电二极管可以共享一(1)个微透镜。根据实施方式，在一些自动聚焦像素120中，第一光电二极管和第二光电二极管可以在与所述一个方向不同的方向上排列。
36.参照图3，像素阵列100a可以包括多个像素110a，例如r、g和b像素。多个像素110a中的每个可以包括第一光电二极管和第二光电二极管。在图3所示的实施方式中，像素阵列100a中包括的每个像素110a可以是自动聚焦像素。类似于如以上参照图2所述的，在至少一部分像素110a中，第一光电二极管和第二光电二极管可以在不同的方向上例如在垂直方向上排列。根据实施方式，只有一部分像素110a可以用于自动聚焦功能。
37.接下来，参照图4，像素阵列100b可以包括多个像素组110b。多个像素组110b中的每个可以包括单位像素px，例如r、g、b像素。每个像素组110b中包括的单位像素px可以包括具有相同颜色的滤色器。在图4所示的实施方式中，每个单位像素px可以包括第一光电二极管和第二光电二极管。根据实施方式，只有一部分单位像素px可以包括第一光电二极管和第二光电二极管，或者在至少一部分单位像素px中的第一光电二极管和第二光电二极管的排列方向可以不同。
38.在参照图2至图4描述的实施方式中，像素内部隔离层可以设置在第一光电二极管和第二光电二极管之间。例如，第一光电二极管和第二光电二极管中的每个的光接收面积可以由像素内部隔离层确定。当像素内部隔离层在第一光电二极管和第二光电二极管之间没有正确对准时，可能出现第一光电二极管的光接收面积和第二光电二极管的光接收面积之间的差异，从而使图像传感器的自动聚焦功能劣化。
39.在发明构思的一实施方式中，像素内部隔离层可以与将像素彼此分隔的像素隔离层一起形成。例如，用于形成像素隔离层的沟槽和用于形成像素内部隔离层的沟槽可以通过单个工艺同时形成。因此，像素内部隔离层可以准确对准并且第一光电二极管和第二光电二极管的光接收面积的差异可以减小和/或最小化，从而限制和/或防止图像传感器的自动聚焦功能的劣化。
40.图5是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器的像素电路的视图。
41.作为示例，图5可以是示出包括通过像素内部隔离层彼此分隔并提供自动聚焦功能的第一光电二极管和第二光电二极管的像素的像素电路的电路图。提供自动聚焦功能的像素的像素电路不必限于如图5所示的，必要时可以添加或省略元件。
42.参照图5，像素电路可以连接到第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2，并且可以通过列线col输出复位电压和像素电压。例如，像素电路可以包括第一转移晶体管tx1、第二转移晶体管tx2、复位晶体管rx、驱动晶体管dx、选择晶体管sx和转换增益晶体管dcx。像素电路可以通过列线col连接到图像传感器的逻辑电路。逻辑电路可以通过列线col获取复位电压和像素电压以产生像素信号。
43.当第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2在曝光时间段期间被暴露于光以产生电荷时，第一转移晶体管tx1和第二转移晶体管tx2可以依次导通。逻辑电路可以利用在导通第一转移晶体管tx1后获得的第一像素信号和在导通第二转移晶体管tx2后获得的第二像素信号来提供自动聚焦功能。复位信号rg可以用于导通和关断复位晶体管rx。转换增益信号dcr可以用于导通和关断转换增益晶体管dcx。第一转移信号tg1和第二转移信号tg2可以分别用于导通和关断第一转移晶体管tx1和第二转移晶体管tx2。选择信号sel可以用于导通和关断选择晶体管sx。浮动扩散节点fd可以在第一转移晶体管tx1和驱动晶体管dx之间以及在第二转移晶体管tx2和转换增益晶体管dcx之间。像素电路可以配置为通过与复位晶体管rx和驱动晶体管dx的电连接来接收电源电压vdd。
44.图6至图11是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
45.图6可以是示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器200中包括的像素px1、px2、px3和px4的一部分的简化视图。图7可以是图6的沿着切割线i-i'截取的截面图，图8可以是图6的沿着切割线ii-ii'截取的截面图。参照图6至图8，像素隔离层210可以设置在像素px1至px4中的相邻像素之间，并且像素px1至px4中的每个可以包括像素内部隔离层220。像素内部隔离层220可以设置在第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2之间。像素隔离层210和像素内部隔离层220可以在包括半导体材料的基板201内沿第一方向(z轴方向)延伸。
46.像素电路可以设置在第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2下方。例如，像素电路可以包括多个元件230、连接到多个元件230的布线图案231、覆盖多个元件230和布线图案231的绝缘层232等，并且可以设置在基板201的第一表面上。
47.像素电路可以包括浮动扩散部fd1和fd2。例如，像素px1至px4中的每个可以包括第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2。第一浮动扩散部fd1可以设置在第一光电二极管pd1下方，第二浮动扩散部fd2可以设置在第二光电二极管pd2下方。第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2可以通过布线图案231中的至少一个彼此电连接，并且第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2的位置、面积等可以根据实施方式各种各样地改变。
48.第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2可以设置在像素内部隔离层220的两侧。与第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2相邻的元件230可以分别是第一转移晶体管和第二转移晶体管。第一转移晶体管和第二转移晶体管中的每个的栅极可以具有其中至少部分区域嵌入在基板201中的垂直结构。
49.像素px1至px4中的每个可以包括布置在基板201的第二表面上的滤色器202和203、透光层204以及微透镜205。作为示例，像素px1至px4中的每个可以包括设置在第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2上或上方的一(1)个微透镜205。因此，已经穿过所述一(1)个微透镜205的光可以被引导到第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2中。
50.参照图6，像素隔离层210可以具有第一宽度w1，像素内部隔离层220可以具有比第一宽度w1窄的第二宽度w2。例如，像素内部隔离层220可以配置为具有比像素隔离层210窄的宽度，以通过单个工艺同时形成像素隔离层210和像素内部隔离层220。根据实施方式，像素隔离层210和像素内部隔离层220可以形成为具有相同的宽度。此外，参照图7和图8，在第一方向上，像素隔离层210可以具有第一长度d1，像素内部隔离层220可以具有第二长度d2，第一长度d1可以比第二长度d2长。例如，像素隔离层210可以完全穿过基板201，并且可以从基板201的第一表面延伸到基板201的第二表面。
51.在一实施方式中，在第一方向上，像素内部隔离层220可以具有比第一光电二极管pd1的长度和第二光电二极管pd2的长度短的长度。第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2的电荷可以在像素内部隔离层220插置在其间的情况下移动。因此，当光集中在第一光电二极管pd1或第二光电二极管pd2上时，过量产生的电荷可以移动以限制和/或防止光电二极管pd1和pd2的饱和。
52.在图6至图8所示的实施方式中，像素隔离层210和像素内部隔离层220可以通过相同的工艺形成，并且像素隔离层210和像素内部隔离层220可以从基板201的其上设置像素电路的第一表面延伸。像素隔离层210和像素内部隔离层220可以通过相同的工艺形成以准确地对准像素内部隔离层220在像素px1至px4中的每个内的位置并减小和/或最小化第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2的光接收面积的差异，从而改善图像传感器200的自动聚焦功能。
53.接下来，参照图9，分别在像素px1至px4中，像素内部隔离层220可以包括第一像素内部隔离层221和第二像素内部隔离层222。第一像素内部隔离层221可以从基板201的其上设置像素电路的第一表面延伸，第二像素内部隔离层222可以从基板201的其上布置滤色器202和203、透光层204、微透镜205等的第二表面延伸。在第一方向上，第一像素内部隔离层221的长度可以比第二像素内部隔离层222的长度长。
54.在一实施方式中，第一像素内部隔离层221可以由第一材料形成，第二像素内部隔离层222可以由不同于第一材料的第二材料形成。例如，第二材料可以具有比第一材料的反射率高的反射率。此外，在一实施方式中，第一像素内部隔离层221可以由导电材料形成，第二像素内部隔离层222可以由绝缘材料形成。例如，第一像素内部隔离层221可以由多晶硅形成，第二像素内部隔离层222可以由硅氧化物形成。
55.第二像素内部隔离层222可以由具有相对高的反射率的材料形成，以将穿过微透镜205并直接入射在第二像素内部隔离层222上的光反射到第一光电二极管pd1或第二光电二极管pd2。因此，可以提高图像传感器200a的灵敏度。此外，第一像素内部隔离层221可以由导电材料形成并且预定的偏置电压例如负电压可以被施加，以减少在像素px1至px4中产生的暗电流。例如，像素电路可以在逻辑电路从像素px1至px4获取像素信号的同时向第一像素内部隔离层221施加负电压。
56.杂质区240可以设置在第一像素内部隔离层221和第二像素内部隔离层222之间。例如，杂质区240可以是掺有p型杂质的区域。第一像素内部隔离层221和第二像素内部隔离层222之间的杂质区240可以提供第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2之间的高效电荷转移路径。根据实施方式，杂质区240可以掺有n型杂质。根据实施方式，如图10所示，仅杂质区240可以设置在像素内部隔离层220与滤色器202和203之间而没有第二像素内部隔离
层222。
57.在一实施方式中，杂质区240可以通过形成第一像素内部隔离层221的工艺来形成。例如，可以形成从基板201的第一表面延伸的用于形成第一像素内部隔离层221的沟槽，并且可以将杂质注入该沟槽以制备杂质区240。可以首先形成用于形成第一像素内部隔离层221的沟槽，然后可以注入杂质，以减少杂质区240和像素内部隔离层220之间的对准误差并以相对低的能量执行杂质注入操作。取决于杂质注入操作，杂质区240的至少一部分可以与第二像素内部隔离层222重叠。
58.接下来，参照图11，分别在像素px1至px4中，像素内部隔离层220可以包括第一像素内部隔离层221和第二像素内部隔离层222，并且杂质区240可以形成在第一像素内部隔离层221和第二像素内部隔离层222之间。第一像素内部隔离层221、第二像素内部隔离层222和杂质区240可以参照以上参照图9和图10描述的描述来理解。
59.在图11所示的实施方式中，像素隔离层210可以包括第一像素隔离层211和第二像素隔离层212。在第一方向上，第一像素隔离层211的长度可以比第二像素隔离层212的长度长。此外，第二像素隔离层212可以由具有比第一像素隔离层211的反射率高的反射率的材料形成。在一实施方式中，第一像素隔离层211可以由与第一像素内部隔离层221相同的材料形成，第二像素隔离层212可以由与第二像素内部隔离层222相同的材料形成。
60.第二像素隔离层212可以由具有相对高的反射率的材料形成，以将穿过微透镜205并直接入射在第二像素隔离层212上的部分光反射到第一光电二极管pd1或第二光电二极管pd2。为了减少第一像素隔离层211吸收的光量，第二像素隔离层212可以形成为在第一方向上具有比第二像素内部隔离层222的长度长的长度。参照图11，在第一方向上，第一像素隔离层211的长度可以比第一像素内部隔离层221的长度短，第二像素隔离层212的长度可以比第二像素内部隔离层222的长度长。
61.图12至图15是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
62.图12可以是示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器300中包括的像素px1至px4的一部分的平面图，图13和图15可以是图12的沿着切割线iii-iii'截取的截面图。图14可以是图12的沿着切割线iv-iv'截取的截面图。首先，一起参照图12和图13，根据一实施方式的图像传感器300可以包括多个像素px1至px4。像素隔离层310可以设置在多个像素px1至px4中的相邻像素之间，并且像素px1至px4中的每个可以包括第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2，通过像素内部隔离层320彼此分隔。像素隔离层310和像素内部隔离层320可以在第一方向(z轴方向)上延伸。
63.在参照图12和图15描述的实施方式中，像素内部隔离层320可以具有第一垂直表面vs1和第二垂直表面vs2。第一垂直表面vs1和第二垂直表面vs2可以被布置为在与第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd1排列的第二方向(x轴方向)交叉的第三方向(y轴方向)上彼此相反。参照图12，第二垂直表面vs2可以与像素隔离层310直接接触，第一垂直表面vs1可以与像素隔离层310分隔。
64.在一实施方式中，浮动扩散部fd可以设置在第一垂直表面vs1和像素隔离层310之间。因此，在像素px1至px4的每个中，第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2可以共享浮动扩散部fd。此外，因为在第一光电二极管pd1和/或第二光电二极管pd2中的至少一个中的
过量产生的电荷可以移动通过第一垂直表面vs1和像素隔离层310之间的空间，所以像素内部隔离层320可以完全穿过基板301，如图13和图15所示。作为示例，像素内部隔离层320可以从基板301的其上设置像素电路的第一表面延伸到基板301的其上布置滤色器302和303、透光层304以及微透镜305的第二表面。
65.参照图15，像素内部隔离层320可以包括第一像素内部隔离层321和第二像素内部隔离层322。第一像素内部隔离层321可以由第一材料形成，第二像素内部隔离层322可以由不同于第一材料的第二材料形成，并且第二材料可以具有比第一材料的反射率高的反射率。因此，穿过微透镜305并直接入射在像素内部隔离层320而不是第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2上的光可以不被像素内部隔离层320吸收而且可以被像素内部隔离层320反射，并且可以被引导到第一光电二极管pd1或第二光电二极管pd2中，从而提高图像传感器300a的灵敏度。
66.例如，第一材料可以是多晶硅，第二材料可以是硅氧化物。此外，尽管图15示出了第一像素内部隔离层321和第二像素内部隔离层322之间的界面定位为低于第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2的上表面，但是第一像素内部隔离层321和第二像素内部隔离层322之间的界面可以定位为高于第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2的上表面。
67.例如，分别在像素px1至px4中，第二像素内部隔离层322可以在第三方向上与像素隔离层310接触。例如，在第三方向上，第二像素内部隔离层322可以连接到在像素px1至px4中的每个的两侧的像素隔离层310。在这种情况下，在第三方向上，第一像素内部隔离层321的长度可以比第二像素内部隔离层322的长度短。
68.图16和图17是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
69.在图16和图17所示的实施方式中，图像传感器400和400a可以包括分别由像素隔离层410分隔的多个像素px1至px4。多个像素px1至px4中的每个可以包括像素内部隔离层420、第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2。首先，参照图16，像素内部隔离层420可以包括第一垂直表面vs1和第二垂直表面vs2，并且第一垂直表面vs1和第二垂直表面vs2中的一个可以与像素隔离层410直接接触，其中的另一个可以与像素隔离层410分隔。此外，在图16所示的实施方式中，在第三方向(y轴方向)上彼此相邻的像素，例如第一像素px1和第三像素px3，可以形成其中第一像素px1和第三像素px3彼此垂直对称的结构。
70.在图17所示的实施方式中，像素内部隔离层420a的第一垂直表面vs1和第二垂直表面vs2可以与像素隔离层410分隔。参照图17，在第三方向(y轴方向)上，第一浮动扩散部fd1可以设置在第一垂直表面vs1和像素隔离层410之间，第二浮动扩散部fd2可以设置在第二垂直表面vs2和像素隔离层410之间。第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2可以通过布线图案等彼此电连接。根据其它实施方式，第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2中的仅一个可以设置在像素px1至px4的每个中。
71.此外，在图16和图17所示的实施方式中，像素内部隔离层420和420a中的每个可以包括第一内部隔离层和第二内部隔离层。第一内部隔离层和第二内部隔离层可以彼此直接接触或者可以彼此分隔。当第一内部隔离层和第二内部隔离层彼此分隔时，可以在其间设置杂质区。此外，第一内部隔离层和第二内部隔离层可以具有不同的形状。在一实施方式中，第一内部隔离层和第二内部隔离层可以在第三方向上具有不同的长度。或者，杂质区可
以形成在第一内部隔离层和滤色器之间，而没有第二内部隔离层。
72.图18和图19是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
73.图18可以是示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器500中包括的像素px1至px4的一部分的简化视图，图19可以是图18的沿着切割线v-v'截取的截面图。像素px1至px4可以通过像素隔离层510彼此分隔，并且在像素px1至px4的每个中，第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2可以通过像素内部隔离层520彼此分隔。像素隔离层510和像素内部隔离层520可以在第一方向(z轴方向)上在基板501内部延伸。
74.像素隔离层510可以从基板501的第一表面延伸到基板501的第二表面。例如，第一表面可以是其上布置多个元件530、布线图案531、绝缘层532等的表面，第二表面可以是其上布置滤色器502和503、透光层504、微透镜505等的表面。
75.像素内部隔离层520可以包括第一像素内部隔离层521和第二像素内部隔离层522。第一像素内部隔离层521和第二像素内部隔离层522可以彼此交叉。第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2可以通过第一像素内部隔离层521彼此分隔，并且在第二方向(x轴方向)和第三方向(y轴方向)上，第二像素内部隔离层522可以不与第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2重叠。
76.参照图18，在第一表面上，第二像素内部隔离层522可以在第二方向上延伸，第一像素内部隔离层521可以在第三方向上延伸。参照图19，第一像素内部隔离层521和第二像素内部隔离层522可以在第一方向上彼此分隔，并且杂质区540可以形成在其间。第一像素内部隔离层521被示出为在第一方向上具有比第一光电二极管pd1的长度和第二光电二极管pd2的长度短的长度，但不限于此。
77.第一像素内部隔离层521和第二像素内部隔离层522可以由不同的材料形成。例如，第一像素内部隔离层521可以由导电材料形成，第二像素内部隔离层522可以由绝缘材料形成。此外，在一实施方式中，第二像素内部隔离层522可以形成为具有比第一像素内部隔离层521的反射率高的反射率。在这种情况下，穿过微透镜505的光可以从第二像素内部隔离层522反射，然后可以将反射光引导到第一光电二极管pd1或第二光电二极管pd2中。
78.在基板501的第一表面上，第一像素内部隔离层521的宽度和第二像素内部隔离层522的宽度可以等于或窄于像素隔离层510的宽度。这里的每个宽度意指各元件的在与其各自的延伸方向垂直的方向上的尺寸。在一实施方式中，第一像素内部隔离层521和第二像素内部隔离层522可以具有相同的宽度。
79.图20至图22是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
80.首先，参照图20，图像传感器600的像素px1至px4可以通过像素隔离层610彼此分隔，并且像素px1至px4中的每个可以包括第一像素内部隔离层621和第二像素内部隔离层622。类似于以上参照图18和图19描述的实施方式，第一像素内部隔离层621和第二像素内部隔离层622可以在第一方向(z轴方向)上彼此分隔。此外，在第二方向(x轴方向)和第三方向(y轴方向)上，第二像素内部隔离层622可以不与第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2重叠。
81.在图20所示的实施方式中，第二像素内部隔离层622可以在对角线方向上在像素
px1至px4的每个中延伸。根据实施方式，在像素px1至px4的至少一部分中，第二像素内部隔离层622可以在不同方向上延伸。例如，在第一像素px1中，第二像素内部隔离层622可以在相对于第二方向的45度的方向上延伸。在第二像素px2中，第二像素内部隔离层622可以在相对于第二方向的135度的方向上延伸。
82.如图20所示，第二像素内部隔离层622可以设置在对角线方向上，以在实现不同方向上的自动聚焦功能时利用从第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2中的每个获得的像素信号。作为示例，在图20所示的实施方式中，从第一像素px1的第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2中的每个获得的像素信号也可以用于实现垂直方向上的自动聚焦功能。在图20所示的实施方式中，因为第二像素内部隔离层622可以在对角线方向上延伸，所以在平行于基板的上表面的平面上，第二像素内部隔离层622的长度可以比第一像素内部隔离层621的长度长。
83.接下来，参照图21，图像传感器700的像素px1至px4可以被像素隔离层710分隔，并且像素px1至px4中的每个可以包括在对角线方向上延伸的像素内部隔离层720。因此，如图21所示，与根据上述实施方式的图像传感器200、300、400、500和600的第一光电二极管和第二光电二极管相比，第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2可以具有不同的形状。像素px1至px4中的每个可以包括第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2，并且第一浮动扩散部fd1和第二浮动扩散部fd2可以通过布线图案等彼此电连接。此外，根据实施方式，在像素px1至px4的至少一部分中，像素内部隔离层720可以在与图21所示不同的对角线方向上延伸。
84.接下来，在图22所示的实施方式中，设置在图像传感器800中的像素px1至px4之间的像素隔离层810可以被分隔为多个区域。参照图22，像素px1至px4中的每个可以在第二方向(x轴方向)和第三方向(y轴方向)上被像素隔离层810围绕，并且像素内部隔离层820可以连接到在第三方向上彼此分隔的一对像素隔离层810。因此，在图22所示的实施方式中，像素隔离层810的至少一部分可以被分隔而不连接到像素内部隔离层820。
85.图23至图26是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
86.参照图23，图像传感器900中包括的像素px1至px4可以通过像素隔离层910彼此分隔，并且像素px1至px4的每个中包括的第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2可以通过像素内部隔离层920分隔。像素内部隔离层920可以包括在与第二方向(x轴方向)交叉的第三方向(y轴方向)上以期望的和/或替代地预定的间隔分隔的多个区域，第二方向(x轴方向)可以是第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2排列的方向。浮动扩散部fd可以设置在像素内部隔离层920中包括的所述多个区域之间。参照示出了图23的沿着切割线vii-vii'截取的截面图的图25，像素内部隔离层920可以不设置在浮动扩散部fd上或上方。
87.在图23所示的实施方式中，在像素px1至px4的一部分中，像素内部隔离层920中包括的所述多个区域(例如，第一分隔区和第二分隔区)之间的间隔可以不同。作为示例，在第一像素px1中在像素内部隔离层920中包括的所述多个区域之间的间隔可以小于在第二像素px2中在像素内部隔离层920中包括的所述多个区域之间的间隔。在第三像素px3中在像素内部隔离层920中包括的所述多个区域之间的间隔可以小于在第一像素px1中在像素内部隔离层920中包括的所述多个区域之间的间隔。
88.参照示出了图23的沿着切割线vi-vi'截取的截面图的图24，第一像素px1可以包括绿色滤色器902，第二像素px2可以包括红色滤色器903。第三像素px3可以包括蓝色滤色器。作为示例，在响应于短波长带的光而产生电荷的像素中，像素内部隔离层920中包括的所述多个区域之间的间隔可以相对减小。
89.参照图24，基板901具有其上布置多个器件930、布线图案931和绝缘层932的第一表面以及与第一表面相反的第二表面。像素隔离层910可以从第一表面延伸到第二表面。像素内部隔离层920可以从第一表面延伸，并且可以在第一方向(z轴方向)上具有比像素隔离层910的长度短的长度。
90.参照图26，像素内部隔离层920可以包括从基板的第一表面延伸的第一像素内部隔离层921和从基板的第二表面延伸的第二像素内部隔离层922。分别在像素px1至px4中，因为像素内部隔离层920可以包括在第三方向上分隔的多个区域，所以可以在像素px1至px4的每个中实现在光电二极管pd1和pd2中的一个中过量产生的电荷移动到其中另一个的电荷路径。
91.在根据图26所示的实施方式的图像传感器900a中，第二像素内部隔离层922可以在第三方向上的两端与像素隔离层910接触。例如，与具有在第三方向上彼此分隔的多个区域的第一像素内部隔离层921不同，第二像素内部隔离层922可以具有与像素px1至px4中的每个完全交叉的形状。因此，在第三方向上，第二像素内部隔离层922的长度可以比第一像素内部隔离层921的长度长。
92.图27是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
93.在根据图27所示的实施方式的图像传感器1000中，图像传感器1000中包括的像素px1至px4可以通过像素隔离层1010彼此分隔，并且分别在像素px1至px4中的像素内部隔离层1020可以包括第一像素内部隔离层1021和第二像素内部隔离层1022。第一像素内部隔离层1021可以具有与参照图23至图26描述的像素内部隔离层920类似的结构。第二像素内部隔离层1022可以在对角线方向上在像素px1至px4中的每个中延伸。
94.以与上述实施方式类似的方式，例如，以与参照图18和图19描述的实施方式类似的方式，杂质区可以在第一方向(z轴方向)上形成在第一像素内部隔离层1021和第二像素内部隔离层1022之间。杂质区可以被提供作为用于促进第一光电二极管pd1和第二光电二极管pd2之间的电荷转移的电荷路径。
95.替代地，以与参照图26描述的实施方式类似的方式，第一像素内部隔离层1021和第二像素内部隔离层1022可以在第一方向上彼此接触。在这种情况下，在第一方向上，第一像素内部隔离层1021的长度可以比第一光电二极管pd1的长度和第二光电二极管pd2的长度长。此外，根据实施方式，可以使用与第一光电二极管pd1的电荷对应的像素信号和与第二光电二极管pd2的电荷对应的像素信号来实现垂直方向上的自动聚焦功能。
96.图28至图33是示出根据发明构思的一实施方式的制造图像传感器的方法的视图。
97.首先，参照图28，制造图像传感器的方法可以从在基板1101上形成像素隔离层1110开始。此外，参照示出了图28的沿着切割线viii-viii'截取的截面图的图29，可以从基板1101的第一表面1101a形成像素隔离层1110。例如，可以形成从基板1101的第一表面1101a延伸的沟槽并且可以用诸如多晶硅的材料填充所形成的沟槽，以制备像素隔离层
1110。
98.参照图28和图29，像素隔离层1110可以与分别设置在像素区域pa1至pa4内部的像素内部隔离层1120一起形成。像素内部隔离层1120可以形成为具有比像素隔离层1110的宽度窄的宽度，并且可以包括与像素隔离层1110相同的材料，例如多晶硅。参照图29，在第一方向(z轴方向)上，像素隔离层1110可以具有第一长度d1，像素内部隔离层1120可以具有比第一长度d1短的第二长度d2。
99.接下来，参照图30和图31，可以在像素区域pa1至pa4的每个中形成光电二极管pd1和pd2以及像素电路。光电二极管pd1和pd2可以形成在像素内部隔离层1120的两侧，并且可以通过注入例如n型杂质的杂质注入工艺形成。像素电路可以形成在基板1101的第一表面1101a上，并且可以包括浮动扩散部fd1和fd2、多个元件1130、布线图案1131等。覆盖像素电路的绝缘层1132可以形成在基板1101的第一表面1101a上。绝缘层1132可以由硅氧化物、硅氮化物等形成。浮动扩散部fd1和fd2可以形成为与像素内部隔离层1120相邻，并且与浮动扩散部fd1和fd2相邻的元件1130可以是转移晶体管。
100.接下来，参照图32，可以在基板1101被翻转以使第一表面1101a面对向下方向的同时去除基板1101的部分区域。例如，可以通过执行抛光工艺等去除基板1101的部分区域。在图32所示的实施方式中，示出了可以通过抛光工艺去除一部分基板1101以暴露像素隔离层1110的一个表面。以与此不同的方式，可以不暴露像素隔离层1110。基板1101的通过抛光工艺暴露的所述一个表面可以被定义为第二表面1101b。
101.参照图33，可以在第二表面1101b上形成滤色器1102和1103、透光层1104以及微透镜1105。相邻像素px1和px2中包括的滤色器1102和1103可以透射不同颜色的光。透光层1104可以由相邻的像素px1和px2共享，并且用于像素px1和px2中的每个的微透镜1105可以被设置。因此，光电二极管pd1和pd2可以被提供作为一(1)个微透镜1105下方的多个光电二极管。
102.图34至图41是示出根据发明构思的一实施方式的制造图像传感器的方法的视图。
103.首先，参照图34，为了制造图像传感器，可以在包括半导体材料的基板1201中形成第一沟槽t1和第二沟槽t2。一起参照示出了图34的沿着切割线ix-ix'截取的截面图的图35，第一沟槽t1和第二沟槽t2可以从基板1201的第一表面1201a延伸，并且可以通过蚀刻工艺同时形成。例如，第一沟槽t1可以在垂直于基板1201的第一表面1201a的第一方向(z轴方向)上具有第一长度d1，第二沟槽t2可以具有比第一长度d1短的第二长度d2。此外，在平行于第一表面1201a的方向上，第一沟槽t1的宽度可以比第二沟槽t2的宽度宽。像素区域pa1至pa4可以由第一沟槽t1限定，并且第二沟槽t2可以设置在像素区域pa1至pa4中的每个的内部。
104.接下来，参照图36，可以通过第二沟槽t2注入杂质。可以通过杂质注入工艺在第二沟槽t2上或下方形成杂质区1240。例如，杂质区1240可以被提供作为形成在第二沟槽t2的两侧或周围的光电二极管之间的电荷路径，并且可以包括p型杂质。根据其它实施方式，杂质区1240可以包括n型杂质。如图36所示，第二沟槽t2可以与第一沟槽t1一起形成，并且可以执行杂质注入工艺，以用相对低的能量完成杂质注入工艺。根据其它实施方式，杂质区1240可以形成为具有与第一沟槽t1的底表面的深度基本相等的深度。
105.参照图37和图38，可以用期望的和/或替代地预定的材料填充第一沟槽t1和第二
沟槽t2，以分别形成像素隔离层1210和第一像素内部隔离层1221。此外，可以在基板1201内形成光电二极管pd1和pd2，并且可以在第一表面1201a上形成像素电路。像素电路可以包括浮动扩散部fd1和fd2、多个元件1230、布线图案1231等，并且可以用绝缘层1232覆盖。
106.像素隔离层1210和第一像素内部隔离层1221可以通过分别用诸如多晶硅的材料填充第一沟槽tl和第二沟槽t2来形成。如先前参照图36所述的，因为可以通过执行穿过第二沟槽t2的杂质注入工艺来形成杂质区1240，所以可以准确地对准第一像素内部隔离层1221和杂质区1240。
107.参照图39，在翻转基板1201之后，可以执行抛光工艺。基板1201的通过抛光工艺暴露的一个表面可以被定义为第二表面1201b。作为示例，可以执行抛光工艺，直到像素隔离层1210的一个表面与第二表面1201b形成共面表面。因此，如图39所示，像素隔离层1210可以穿过基板1201。
108.参照图40，可以形成从第二表面1201b延伸的第二像素内部隔离层1222。第二像素内部隔离层1222可以形成为在第二方向(x轴方向)和第三方向(y轴方向)上与杂质区1240和第一像素内部隔离层1221对准。例如，第二像素内部隔离层1222可以形成在杂质区1240上或上方，并且可以与第一像素内部隔离层1221一起被提供以制备像素内部隔离层1220。
109.在图40所示的实施方式中，第二像素内部隔离层1222可以具有与第一像素内部隔离层1221相同的形状。根据实施方式，第二像素内部隔离层1222可以具有不同于第一像素内部隔离层1221的各种形状。例如，与在第三方向上延伸的第一像素内部隔离层1221不同，第二像素内部隔离层1222可以在第二方向上或在与第二方向和第三方向交叉的方向上延伸。此外，根据实施方式，可以不形成第二像素内部隔离层1222。
110.接下来，参照图41，可以在基板1201上形成滤色器1202和1203、透光层1204以及微透镜1205。分别包括在彼此相邻的第一像素px1和第二像素px2中的滤色器1202和1203可以透射不同颜色的光。此外，一(1)个微透镜1205可以设置在像素px1和px2的每个中。因此，光电二极管pd1和pd2可以被提供作为所述一(1)个微透镜1205下方的多个光电二极管。
111.图42和图43是示意性地示出根据发明构思的一实施方式的包括图像传感器的电子装置的视图。
112.参照图42，电子装置2000可以包括相机模块组2100、应用处理器2200、电力管理集成电路(pmic)2300和外部存储器2400。
113.相机模块组2100可以包括多个相机模块2100a、2100b和2100c。尽管附图示出了布置三(3)个相机模块2100a、2100b和2100c的实施方式，但是实施方式不限于此。在一实施方式中，相机模块组2100可以被修改为仅包括两(2)个相机模块。此外，在一实施方式中，相机模块组2100可以被修改和实现为包括n个(其中n是4或更大的自然数)相机模块。此外，在一实施方式中，相机模块组2100中包括的多个相机模块2100a、2100b和2100c中的至少一个可以包括图1至图41中描述的图像传感器。
114.外部存储器2400可以是：非易失性存储器，诸如闪存、相变随机存取存储器(pram)、磁阻ram(mram)、电阻ram(reram)或铁电ram(fram)；或易失性存储器，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)或同步dram(sdram)。
115.在下文中，参照图43，将更详细地描述相机模块2100b的配置，但是以下描述可以等同地应用于根据一实施方式的其它相机模块2100a和2100c。
116.返回参照图43，相机模块2100b可以包括棱镜2105、光路折叠元件(在下文中称为“opfe”)2110、致动器2130、图像感测装置2140和存储装置2150。
117.棱镜2105可以包括光反射材料的反射表面2107以改变从外部入射的光l的路径。
118.在一实施方式中，棱镜2105可以将在第一方向x上入射的光l的路径改变为垂直于第一方向x的第二方向y。此外，棱镜2105可以使光反射材料的反射表面2107在绕中心轴线2106的方向a上旋转，或者可以使中心轴线2106在方向b上旋转，以将在第一方向x上入射的光l的路径改变为垂直于第一方向x的第二方向y。在这种情况下，opfe 2110也可以在垂直于第一方向x和第二方向y的第三方向z上移动。
119.在一实施方式中，如所示出的，棱镜2105的最大旋转角在方向a的正( )方向上可以为15度或更小，并且在方向a的负(-)方向上可以大于15度。实施方式不限于此。
120.在一实施方式中，棱镜2105可以在方向b的正( )方向或负(-)方向上移动约20度、或在10度和20度之间、或在15度和20度之间。在这种情况下，移动角度可以是在方向b的正( )或负(-)方向上可以相同角度移动或可在约1度的范围内移动几乎相同角度的角度。
121.在一实施方式中，棱镜2105可以在平行于中心轴线2106的延伸方向的第三方向(例如，方向z)上移动光反射材料的反射表面2107。
122.opfe 2110可以包括例如m(其中m是自然数)个光学透镜。m个光学透镜可以在第二方向y上移动以改变相机模块2100b的光学变焦比。例如，如果相机模块2100b的基础光学变焦倍率是z，则当opfe 2110中包括的m个光学透镜移动时，相机模块2100b的光学变焦倍率可以改变为具有3z、5z或更高的光学变焦倍率。
123.致动器2130可以将opfe 2110或光学透镜(在下文中称为光学透镜)移动到特定位置。例如，为了准确的感测，致动器2130可以调整光学透镜的位置以将图像传感器2142定位在光学透镜的焦距处。致动器2130可以包括电动机。
124.图像感测装置2140可以包括图像传感器2142、控制逻辑2144和存储器2146。图像传感器2142可以通过使用经光学透镜提供的光l来感测要被感测的对象的图像。控制逻辑2144可以控制相机模块2100b的整体操作。例如，控制逻辑2144可以根据通过控制信号线cslb提供的控制信号来控制相机模块2100b的操作。
125.存储器2146可以存储相机模块2100b的操作所需的信息，诸如校准数据2147。校准数据2147可以包括相机模块2100b使用外部提供的光l来产生图像数据所需的信息。校准数据2147可以包括例如关于上述旋转度数的信息、关于焦距的信息、关于光轴的信息等。当相机模块2100b以焦距根据光学透镜的位置而改变的多状态相机的形式来实现时，校准数据2147可以包括用于光学透镜的每个位置(或状态)的焦距值以及与自动聚焦相关的信息。
126.存储装置2150可以存储由图像传感器2142感测到的图像数据。存储装置2150可以设置在图像感测装置2140外部，并且可以以与构成图像感测装置2140的传感器芯片的堆叠形式来实现。在一实施方式中，存储装置2150可以被实现为电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，但是实施方式不限于此。
127.一起参照图42和图23，在一实施方式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c可以分别包括致动器2130。因此，根据包括在其中的致动器2130的操作，多个相机模块2100a、2100b和2100c可以分别包括相同或不同的校准数据2147。
128.在一实施方式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c当中的相机模块(例如，
2100b)可以是包括如上所述的棱镜2105和opfe 2110的折叠透镜型相机模块，其余的(多个)相机模块(例如，2100a或2100c)可以是不包括棱镜2105和opfe 2110的垂直型相机模块，但是实施方式不限于此。
129.在一实施方式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c当中的相机模块(例如，2100c)可以是用于使用例如红外线(ir)提取深度信息的垂直型深度相机。在这种情况下，应用处理器2200可以将从深度相机提供的图像数据与从另一相机模块(例如，2100a或2100b)提供的图像数据合并以生成3d深度图像。
130.在一实施方式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c当中的至少两个相机模块(例如，2100a和2100b)可以具有不同的视场(例如，视场角)。在这种情况下，例如，多个相机模块2100a、2100b和2100c当中的所述至少两个相机模块(例如，2100a和2100b)的光学透镜可以彼此不同，但不限于此。
131.此外，在一实施方式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c中的每个的视场角可以不同。在这种情况下，多个相机模块2100a、2100b和2100c的每个中包括的光学透镜也可以彼此不同，但不限于此。
132.在一实施方式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c中的每个可以被布置为彼此物理分离。例如，一(1)个图像传感器2142的感测区域可以不被多个相机模块2100a、2100b和2100c划分和使用，而是可以设置在多个相机模块2100a、2100b和2100c中的每个内部的独立的图像传感器2142。
133.返回参照图42，应用处理器2200可以包括图像处理装置2210、存储器控制器2220和内部存储器2230。应用处理器2200可以被实现为与多个相机模块2100a、2100b和2100c分离。例如，应用处理器2200以及多个相机模块2100a、2100b和2100c可以被实现为彼此分离，作为分离的半导体芯片。
134.图像处理装置2210可以包括多个子图像信号处理器(也被称为子处理器)2212a、2212b和2212c、图像生成器2214以及相机模块控制器2216。
135.图像处理装置2210可以包括与相机模块2100a、2100b和2100c的数量对应的多个子图像信号处理器2212a、2212b和2212c。
136.从相机模块2100a、2100b和2100c中的每个产生的图像数据可以通过彼此分离的图像信号线isla、islb和islc提供给对应的子图像信号处理器2212a、2212b和2212c。例如，从相机模块2100a产生的图像数据可以通过图像信号线isla提供给子图像信号处理器2212a，从相机模块2100b产生的图像数据可以通过图像信号线islb提供给子图像信号处理器2212b，从相机模块2100c产生的图像数据可以通过图像信号线islc提供给子图像信号处理器2212c。可以使用例如基于移动工业处理器接口(mipi)的相机串行接口(csi)来执行这种图像数据的传输，但是实施方式不限于此。
137.在一实施方式中，子图像信号处理器可以设置为对应于多个相机模块。例如，子图像信号处理器2212a和子图像信号处理器2212c可以不被实现为如所示出地彼此分离，而是可以被实现为集成到单个子图像信号处理器中，并且从相机模块2100a和相机模块2100c提供的图像数据可以由选择元件(例如，多路复用器)等选择，然后可以被提供给集成的子图像信号处理器。
138.提供给子图像信号处理器2212a、2212b和2212c中的每个的图像数据可以被提供
给图像生成器2214。图像生成器2214可以根据图像生成信息或模式信号使用从子图像信号处理器2212a、2212b和2212c中的每个提供的图像数据来生成输出图像。
139.具体地，图像生成器2214可以根据图像生成信息或模式信号将从具有不同视场角的相机模块2100a、2100b和2100c生成的图像数据的至少部分合并来生成输出图像。此外，图像生成器2214可以通过根据图像生成信息或模式信号选择从具有不同视场角的相机模块2100a、2100b和2100c生成的图像数据中的任何一个来生成输出图像。
140.在一实施方式中，图像生成信息可以包括变焦信号或变焦因子。此外，在一实施方式中，模式信号可以是例如基于用户选择的模式的信号。
141.当图像生成信息是变焦信号(例如，变焦因子)并且相机模块2100a、2100b和2100c中的每个具有不同的视场(例如，视场角)时，图像生成器2214可以根据变焦信号的类型而不同地操作。例如，当变焦信号是第一信号时，在将从相机模块2100a输出的图像数据和从相机模块2100c输出的图像数据合并之后，合并后的图像信号和不用于合并的从相机模块2100b输出的图像数据可以用于生成输出图像。当变焦信号是不同于第一信号的第二信号时，图像生成器2214可以不执行这样的图像数据合并，并且可以选择从相机模块2100a、2100b和2100c中的每个输出的图像数据中的任何一个，以创建输出图像。实施方式不限于此，可以根据需要修改和执行处理图像数据的方法。
142.在一实施方式中，图像生成器2214可以从多个子图像信号处理器2212a、2212b和2212c当中的至少一个子图像信号处理器接收具有不同曝光时间点的多条图像数据，并且可以针对所述多条图像数据处理高动态范围(hdr)，以生成具有增加的动态范围的合并图像数据。
143.相机模块控制器2216可以向相机模块2100a、2100b和2100c中的每个提供控制信号。从相机模块控制器2216产生的控制信号可以通过彼此分离的控制信号线csla、cslb和cslc提供给对应的相机模块2100a、2100b和2100c。
144.多个相机模块2100a、2100b和2100c中的任何一个可以根据包括变焦信号或模式信号的图像生成信息被指定为主相机(例如，2100b)，其余的相机模块(例如，2100a和2100c)可以被指定为从属相机。这样的信息可以被包括在控制信号中，并且可以通过彼此分离的控制信号线csla、cslb和cslc提供给对应的相机模块2100a、2100b和2100c。
145.可以根据变焦因子或操作模式信号来改变作为主装置和从属装置操作的相机模块。例如，当相机模块2100a的视场角比相机模块2100b的视场角宽并且变焦因子指示低变焦倍率时，相机模块2100b可以作为主装置操作，并且相机模块2100a可以作为从属装置操作。当变焦因子指示高变焦倍率时，相机模块2100a可以作为主装置操作，并且相机模块2100b可以作为从属装置操作。
146.在一实施方式中，从相机模块控制器2216提供给相机模块2100a、2100b和2100c中的每个的控制信号可以包括同步使能信号。例如，当相机模块2100b是主相机并且相机模块2100a和2100c是从属相机时，相机模块控制器2216可以向相机模块2100b发送同步使能信号。接收这种同步使能信号的相机模块2100b可以基于同步使能信号产生同步信号，并且可以通过同步信号线ssl将产生的同步信号发送到相机模块2100a和2100c。相机模块2100b以及相机模块2100a和2100c可以与该同步信号同步，以将图像数据发送到应用处理器2200。
147.在一实施方式中，从相机模块控制器2216提供给多个相机模块2100a、2100b和
2100c的控制信号可以包括根据模式信号的模式信息。基于该模式信息，多个相机模块2100a、2100b和2100c可以在与感测速率相关的第一操作模式和第二操作模式中操作。
148.在第一操作模式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c可以以第一速率产生图像信号(例如，产生具有第一帧速率的图像信号)，可以以高于第一速率的第二速率对产生的图像信号进行编码(例如，对具有高于第一帧速率的第二帧速率的图像信号进行编码)，并且可以将编码后的图像信号发送到应用处理器2200。在这种情况下，第二速率可以是第一速率的30倍或更小。
149.应用处理器2200可以将发送的图像信号例如编码后的图像信号存储在内部存储器2230中，或存储在应用处理器2200外部的外部存储器2400中，然后可以从内部存储器2230或外部存储器2400读取编码后的图像信号，可以对读取的图像信号进行解码，并且可以显示基于解码后的图像信号生成的图像数据。例如，图像处理装置2210的多个子图像信号处理器2212a、2212b和2212c当中的对应的子图像信号处理器可以对读取的图像信号进行解码，也可以对解码后的图像信号执行图像处理。
150.在第二操作模式中，多个相机模块2100a、2100b和2100c可以以低于第一速率的第三速率产生图像信号(例如，产生具有低于第一帧速率的第三帧速率的图像信号)，并且可以将图像信号发送到应用处理器2200。提供给应用处理器2200的图像信号可以是没有编码的信号。应用处理器2200可以对接收到的图像信号执行图像处理，或者可以将接收到的图像信号存储在内部存储器2230或外部存储器2400中。
151.pmic 2300可以向多个相机模块2100a、2100b和2100c中的每个提供电力，例如电源电压。例如，在应用处理器2200的控制下，pmic 2300可以通过电源信号线psla向相机模块2100a提供第一电力，可以通过电源信号线pslb向相机模块2100b提供第二电力，并且可以通过电源信号线pslc向相机模块2100c提供第三电力。
152.pmic 2300可以响应于来自应用处理器2200的功率控制信号pcon来产生与多个相机模块2100a、2100b和2100c中的每个对应的电力，并且还可以调整电力的电平。功率控制信号pcon可以包括用于多个相机模块2100a、2100b和2100c的每个操作模式的功率调整信号。例如，操作模式可以包括低功率模式。在这种情况下，功率控制信号pcon可以包括关于在低功率模式中操作的相机模块以及要设置的电力的电平的信息。提供给多个相机模块2100a、2100b和2100c中的每个的电力的电平可以彼此相同或不同。此外，电力的电平可以动态地改变。
153.根据发明构思的一实施方式，图像传感器可以包括自动聚焦像素，并且自动聚焦像素可以包括通过像素内部隔离层彼此分隔的第一光电二极管和第二光电二极管。像素内部隔离层可以包括由不同材料形成的第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层。像素内部隔离层可以与像素之间的像素隔离层一起从基板的第一表面延伸，并且可以提供电荷路径，电荷可以通过该电荷路径在第一光电二极管和第二光电二极管之间移动。因此，可以减少和/或最小化像素隔离层和像素内部隔离层之间的对准误差，并且可以提高像素的电容。
154.以上公开的元件中的一个或更多个可以包括处理电路或在处理电路中实现，处理电路诸如为：硬件，包括逻辑电路；硬件/软件组合，诸如运行软件的处理器；或其组合。例如，更具体地，处理电路可以包括但不限于中央处理单元(cpu)、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、可编程逻辑单元、微处
理器、专用集成电路(asic)等。
155.发明构思的各种特征和效果不限于上述内容，并且可以在描述发明构思的具体实施方式的过程中被更容易地理解。
156.虽然以上已经说明和描述了示例实施方式，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的发明构思的范围的情况下可以进行修改和变化。
157.本技术要求享有2020年8月10日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0100044号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全文合并于此。