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KR100815889B1 - 벌집 패턴 컬러 센서 셀 어레이를 갖는 ｃｍｏｓ 이미지센서 장치 - Google Patents

벌집 패턴 컬러 센서 셀 어레이를 갖는 ｃｍｏｓ 이미지센서 장치 Download PDF

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KR100815889B1
KR100815889B1 KR1020060068502A KR20060068502A KR100815889B1 KR 100815889 B1 KR100815889 B1 KR 100815889B1 KR 1020060068502 A KR1020060068502 A KR 1020060068502A KR 20060068502 A KR20060068502 A KR 20060068502A KR 100815889 B1 KR100815889 B1 KR 100815889B1
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KR
South Korea
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image sensor
color
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photodiode
pixel regions
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KR1020060068502A
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츄-수안 슈
던-니안 양
치-쿵 창
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타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
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Abstract

CMOS 이미지 센서 셀은, 적어도 하나의 제 1 광다이오드가 제 1 컬러의 광 신호에 응답하여 제 1 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 1 화소 영역; 상기 제 1 화소 영역에 이웃하며, 적어도 하나의 제 2 광다이오드가 제 2 컬러의 광 신호에 응답하여 제 2 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 2 화소 영역; 및 상기 제 1 및 제 2 화소 영역들에 이웃하며, 적어도 하나의 제 3 광다이오드가 제 3 컬러의 광 신호에 응답하여 제 3 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 3 화소 영역;을 포함한다. 감지 증폭기는 실질적으로, 제 1, 제 2, 및 제 3 감지 신호들을 증폭하기 위해 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들 내에 배치된다. 실질적으로 이미지 센서 셀의 전체 영역을 차지하는 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들은 실질적으로 동일한 크기이다.
Figure R1020060068502
광다이오드, 감지 신호, 광 신호, 베이어 패턴 이미지 센서

Description

벌집 패턴 컬러 센서 셀 어레이를 갖는 ＣＭＯＳ 이미지 센서 장치{CMOS image sensor device with beehive pattern color sensor cell array}
도 1은 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀 어레이를 도시하는 도면.
도 1b는 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀 어레이에 의해 야기된 마이크로 렌즈 모서리 라운딩 효과를 나타내는 도면.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 벌집 이미지 센서 셀 어레이를 도시하는 도면.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 셀의 회로도.
도 3a는 베이어 패턴 이미지 센서 셀과 제안된 벌집 이미지 센서 셀 사이의 충진율들을 비교한 그래프.
도 3b는 베이어 패턴 이미지 센서 셀과 제안된 벌집 이미지 센서 셀 사이의 양자 효율성들을 비교한 그래프.
도 3c는 베이어 패턴 이미지 센서 셀과 제안된 벌집 레이아웃 센서 셀 사이의 마이크로 렌즈 유효 영역 비율을 비교한 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102: 이미지 센서 셀 224: 리셋 트랜지스터
226: 노드 230: 소스 전류
232: 로우 선택 트랜지스터
본 발명은, 2005년 7월 22일에 출원된 발명의 명칭이 벌집 패턴 컬러 센서 셀 어레이를 갖는 ＣＭＯＳ 이미지 센서 장치(CMOS image sensor device with beehive pattern color sensor cell array)인 미국 가출원 일련번호 제60/701,713호의 이익을 청구한다.
본 발명은 일반적으로 집적 회로(IC) 설계에 관한 것으로, 특히, 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치에 관한 것이다.
컬러 CMOS 이미지 센서는 일반적으로 실제 컬러 이미지를 제공하기 위해 사용되며, 디지털 카메라와 같은 전자 장치들에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 컬러 CMOS 이미지 센서는 이미지의 각 화소를 나타내는 디지털/아날로그 출력을 생성하고, 종래의 전하 결합 장치(charge-coupled device: CCD)보다 작은 전력을 끌어내도록 설계되어, 오늘날의 대다수의 소비자 전자장치들에 대한 배터리 수명을 증가시킨다. 컬러 CMOS 이미지 센서는 통상적으로, 적어도 하나의 마이크로 렌즈, 컬러 필터들, 적어도 하나의 광다이오드, 광다이오드와 결합된 전달 트랜지스터, 및 광다이오드 에 의해 생성된 감지 신호를 증폭하기 위한 감지 증폭기를 포함한다. 다양한 컬러 광다이오드의 조합은 이미지 센서에 실제 컬러 이미지를 제공하기 위해 컬러 필터들과 함께 작동한다.
많은 레이아웃 패턴들은 이미지 센서 셀 어레이들용으로 이용가능하며, 광범위하게 사용되는 레이아웃 패턴들 중 하나는 베이어 패턴(Bayer pattern)이다. 베이어 패턴 이미지 센서 셀은 2 ×2 형태로 함께 배치되는 4개의 정사각형 화소들로 구성된다. 그 모양 및 형태로 인해, 두 개의 녹색 화소들은, 하나의 실제 컬러를 나타내도록 다른 모서리들에 하나의 적색 화소와 하나의 청색 화소와 함께 반대편 모서리들에 배치된다.
하지만, 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀은 크로마토크래피(chromatography)에 있어 완전한 레이아웃이 아니며, 열악한 충진율(fill factor), 컬러 왜곡, 크로스토크 노이즈(cross-talk noise), 열악한 양자 효율성(quantum efficiency), 및 마이크로 렌즈 모서리 라운딩(micro-lens corner rounding)과 같은 많은 문제점들을 겪는다.
그러므로, 상기 문제점들을 해소할 수 있는 이미지 센서 셀을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 CMOS 이미지 센서 장치용 이미지 센서 셀을 개시한다. 본 발명의 제 1 실시예에서, 이미지 센서 셀은 적어도 하나의 제 1 광다이오드가 제 1 컬러의 광 신호에 응답하여 제 1 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 1 화소 영역; 상기 제 1 화소 영역에 이웃하며, 적어도 하나의 제 2 광다이오드가 제 2 컬러의 광 신호에 응답하여 제 2 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 2 화소 영역; 상기 제 1 및 제 2 화소 영역들에 이웃하며, 적어도 하나의 제 3 광다이오드가 제 3 컬러의 광 신호에 응답하여 제 3 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 3 화소 영역;을 포함한다. 적어도 하나의 감지 증폭기는 실질적으로, 제 1, 제 2, 및 제 3 감지 신호들을 증폭하기 위해 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들 내에 배치된다. 실질적으로 이미지 센서 셀의 전체 영역을 차지하는 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들은 실질적으로 동일한 크기이다.
하지만, 본 발명의 부가적인 목적 및 이점들과 함께 동작 구조 및 방법은 첨부된 도면들을 참조하여 읽을 때 특정 구현예들의 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다.
도 1a는 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀 어레이를 도시하는 다이어그램(100)이다. 베이어 패턴 이미지 센서 셀들은 3개의 행들(rows) 및 3개의 열들(columns)의 셀들을 갖는 3 ×3 형태로 배치된다. 이미지 센서 셀(102)과 같은 각각의 베이어 패턴 이미지 센서 셀은 실제 컬러를 제공하도록 함께 배치되는 총 4개의 정사각형 화소 영역들을 필요로 한다. 각각의 베이어 패턴 이미지 센서 셀에서는, 하나의 청색 화소 영역, 하나의 적색 화소 영역, 두 개의 녹색 화소 영역들 이 사용된다. 광다이오드들 및 트랜지스터들과 같은 하나 이상의 전기 장치들은 다양한 컬러들의 광 신호들에 응답하여 감지 신호들을 생성하기 위한 화소 영역들 내에 배치된다. 베이어 패턴 이미지 센서 셀(102)에서, 녹색 화소 영역(104)은 왼쪽 상부 모서리에 배치되는 반면, 또 다른 녹색 화소 영역(106)은 오른쪽 하부 모서리에 배치된다. 적색 화소 영역(108)은 오른쪽 상부 모서리에 배치되고, 청색 화소 영역(110)은 왼쪽 하부 모서리에 배치된다. 이러한 형태로, 다이어그램(100) 내의 베이어 패턴 이미지 센서 셀들은 광범위한 이미지를 위해 실제 컬러 감지 성능을 제공할 수 있다.
이러한 종래 타입의 이미지 센서 셀은 컬러 왜곡 및 크로스토크 노이즈와 같은 단점들을 갖는다. 베이어 패턴 이미지 센서 셀(102)에 도시된 바와 같이, 이러한 형태로부터 생성된 실제 컬러는 두 개의 녹색 컬러 화소 영역들(104,106) 및 하나의 적색 화소 영역(108) 및 하나의 청색 화소 영역(110)을 포함하는 4개의 컬러 화소 영역들을 사용하여 나타내진다. 이것은, 컬러 왜곡들 및 상이한 모드 크로스토크 노이즈를 야기하는 불균형한 컬러 분배를 일으킨다.
정사각형 베이어 패턴 이미지 센서 셀은 정사각형 마이크로 렌즈를 필요로 한다. 도 1b는 이미지 센서 셀 어레이의 마이크로 렌즈 레이어 상에 구성되는 마이크로 렌즈들의 세트를 도시하는 다이어그램(112)이다. 도 1a에 도시된 각각의 화소 영역이 실제로 완전한 90도 모서리를 갖는 반면에, 화소 영역에서 사용되는 정사각형 마이크로 렌즈는 그의 모서리들에서 라운딩된다. 영역(114)은 4개의 이웃한 마이크로 렌즈들 중에서의 영역 손실을 보여주도록 원으로 되어있다. 마이크로 렌즈 영역의 손실은 종래 이미지 센서 셀의 광 감도를 열화시킨다.
화소 영역은 광 신호들을 감지하기 위한 광다이오드 및 광다이오드에 의해 생성된 감지 신호를 제어하여 증폭하기 위한 몇몇 전자 장치들을 가질 수 있다. 화소 영역에 의해 분할된 광다이오드 영역으로 정의되는 충진율은 이미지 센서 셀의 효과를 측정하는데 사용되는 파라미터이다. 이미지 센서 셀의 크기가 보다 새로운 기술들에서 계속해서 축소되므로, 화소 영역 내의 전자 장치의 크기는 거의 축소될 수 없고, 광다이오드의 크기만이 큰 스케일로 축소될 수 있다. 종래의 각 베이어 패턴 이미지 센서 셀에 대해, 비교적 다수의 화소 영역들로 인해 각 화소 영역은 비교적 작다. 전자 장치들의 크기가 거의 축소될 수 없으므로, 작은 화소 영역은 광 감도에 비례하는 충진율 및 보다 작은 광다이오드 영역을 의미한다. 그러므로, 종래의 이미지 센서 셀은 추가적인 크기 축소에 영향을 받는다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 벌집 이미지 센서 셀 어레이(200)를 도시하는 다이어그램이다. 도 2a의 다이어그램은 3×3 형태로 배열된 9개의 이미지 센서 셀들을 도시한다. 셀(202)과 같은 각각의 이미지 센서 셀은 실제 컬러를 나타내기 위해 함께 배치되는 총 3개의 육각형 화소 영역들을 포함한다. 예를 들면, 이미지 센서 셀(202)에서, 청색 화소 영역(204)은 왼쪽 상부에 배치되고, 반면 녹색 화소 영역(206)은 왼쪽 하부에 배치된다. 적색 화소 영역(208)은 셀의 오른쪽에 배치되고, 청색 화소 영역(204)과 녹색 화소 영역(206)에 이웃한다. 청색 및 녹색 화소 영역들(204, 206)은 하나의 공통 경계선을 공유하는 반면, 녹색과 적색 화소 영역들(206, 208)은 또 다른 공통 경계선을 공유한다. 적색과 청색 화소 영역들(208, 204)은 또 다른 공통 경계선을 공유한다. 적색, 녹색, 및 청색 화소 영역들(208, 206, 204)은 실질적으로 동일한 크기이고, 실질적으로 이미지 센서 셀(202)의 전체 영역을 차지한다. 어레이(200)는 특정한 레이아웃 및 배치에 따라 다수의 이미지 센서 셀들을 포함한다. 예를 들면, 제 1 화소에 이웃하는 화소들은 제 2 화소 및 제 3 화소들이고, 제 2 화소에 이웃하는 화소들은 제 1 및 제 3 화소들이고, 제 3 화소에 이웃하는 화소들은 제 1 및 제 2 화소들이다.
또 다른 실시예에서, 화소 영역들(204, 206, 208)은 서로 접촉하여 원형 공유를 이룰 수 있다는 것에 유의하자. CMOS 이미지 센서 기술의 당업자는, 화소 영역이 마이크로 렌즈, 컬러 필터들, 광다이오드들, 및 제어 장치들의 레이어들이 구성될 수 있는 다중 레이어 반도체 구조를 포함한다는 것을 이해할 것이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 화소 영역들 내에서 구현된 이미지 센서 셀을 개략적으로 도시하는 회로 다이어그램(210)이다. 회로 다이어그램(210)은, 각각 소정의 컬러의 광 신호에 응답하여 감지 신호를 발생시키는 3개의 광다이오드들(212, 214, 216)을 포함한다. 예를 들면, 광다이오드(212)는 적색 컬러 빛에 응답하여 제 1 감지 신호를 제공하고, 반면에, 광다이오드들(214, 216)은 녹색 빛과 청색 빛에 각각 응답하는 제 2 및 제 3 감지 신호들을 제공한다. 각 광다이오드의 음극은, 대응하는 화소 영역에서 구현되는 트랜지스터(218, 220, 또는 222)와 같은, 대응 MOS 전달 트랜지스터의 소스에 결합된다. 전달 트랜지스터들(218, 220, 222) 각각은 트랜지스터의 게이트에 인가되는 선택 신호에 의해 제어된다. 전달 트랜지스터는 선택 신호에 의해 턴온될 때 대응하는 광다이오드에 의해 생성된 감지 신호를 통과시킨다.
총괄적으로, 리셋 트랜지스터(224), 소스 팔로워 트랜지스터(source follower transistor), 로우 선택 트랜지스터(low select transistor), 및 소스 전류(230)로써 나타내진 감지 증폭기는 트랜지스터들(218, 220, 222)로부터의 출력들을 증폭하기 위해 적색, 녹색, 청색 화소 영역들 내에서 구현된다. 리셋 트랜지스터(224)는 동작 전압(VDD)에 결합된 드레인, 노드(226)를 통해 전달 트랜지스터들(218, 220, 222)의 출력들에 결합된 소스를 갖는다. 게이트가 노드(226)에 결합되고, 드레인이 동작 전압(VDD)에 결합되고, 소스가 로우 선택 트랜지스터(232)를 통해서 소스 전류(230)에 결합된 소스 팔로워 트랜지스터(228)는 상기 회로에 소스 전류(230)를 제공하도록 구현된다. 소스 팔로워 트랜지스터(228)는 노드(226)에서의 전압으로 턴온되고, 소스 전류(230)는 로우 선택 트랜지스터(232)가 턴온될 때 공급전압(VDD)에 도달할 수 있다. 소스 전류(230)는 이 증폭기 회로를 위한 기준 전류로서 사용될 수 있다.
제안된 벌집 이미지 센서 셀 어레이는 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀 어레이에 비해 많은 이점들을 제공한다. 예를 들면, 벌집 모양으로 하나의 적색 화소 영역, 하나의 녹색 화소 영역, 및 하나의 청색 화소 영역만을 배치함으로써, 보다 균형잡힌 컬러 분배를 갖는 양호한 이미지가 달성될 수 있다. 또한, 마이크로 렌즈 모서리 라운딩 효과로 인해 영역 손실이 회피된다. 각각의 컬러 화소 영역이 다른 컬러 화소 영역들에 의해 대칭적으로 둘러 쌓이므로, 크로스토크는 공통 모드 노이즈의 형태로 되고, 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀에 의해 야기된 상이한 모드 크로스토크 노이즈에 대해 양호한 컬러 순도를 제공한다.
벌집 패턴 이미지 센서 셀의 충진율 또한 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀보다 훨씬 양호하다. 이미지 센서 셀의 크기가 계속해서 새로운 기술들로 감소됨에 따라, 충진율은 이미지 셀서 셀 감소율보다 빠르게 감소된다. 제안된 이미지 센서 셀 및 동일 크기의 종래 이미지 센서 셀에 대해서, 종래 셀이 4개의 컬러 화소들을 포함하는 반면에 제안된 셀은 단지 3개의 컬러 화소들을 포함하므로, 제안된 셀의 충진율은 종래 셀의 충진율 보다 셀 크기 감소에 덜 영향을 받는다.
이러한 덜민감한 충진율의 이점으로 인해, 제안된 이미지 센서 어레이는 CCD 장치 대신에 CMOS 이미지 센서 장치용으로 사용될 수 있다. CCD 센서 셀의 각각의 화소 영역은 통상적으로 하나의 광다이오드와 하나의 트랜지스터들만을 포함하는 반면에, CMOS 이미지 센서 셀의 각 화소 영역은 통상적으로 하나의 광다이오드와 다수의 트랜지스터들을 포함한다. 달리 말해서, CMOS 이미지 센서 장치는 지속적인 크기 감소로 인한 충진율 문제에 훨씬 영향을 받을 수 있다. 충진율이 CCD 장치들에 대해 커다란 문제점은 아니지만, 제안된 이미지 셀 어레이는 CMOS 이미지 센서 장치들에 사용됨으로써 많은 이점들을 제공할 수 있다.
도 3a는 도 1의 종래 베이어 패턴 이미지 셀과 도 2a의 벌집 이미지 센서 셀 사이의 충진율들을 비교한 그래프(300)를 도시한다. 곡선(302)은 종래의 베이어 패턴 이미지 센서 셀의 충진율 퍼센티지를 나타내고, 곡선(304)은 벌집 이미지 센서 셀의 충진율들을 나타낸다. 곡선들(302, 304)은 0.1㎛ 내지 0.5㎛의 기술 스케일의 CMOS를 사용하여 제조된 제안된 셀 및 종래의 셀 둘 모두의 충진율들을 보여준다. 그래프가 도시하는 바와 같이, 곡선들(302, 304)에 대한 충진율은 기술 스케일 감소에 따라 감소한다. 하지만, 제안된 셀이 동일한 기술 스케일에서 종래 셀과 비교하여 훨씬 큰 충진율을 제공한다는 것은 명백하다.
도 3b는 도 1a의 종래 베이어 패턴 이미지 센서 셀과 도 2a의 벌집 이미지 센서 셀 사이에서, 입력 신호(광자(photon))에 의해 분할된 출력 신호(전자)로서 정의되는, 양자 효율을 비교한 그래프(308)를 도시한다. 곡선(310)은 종래 셀의 양자 효율 퍼센티지를 나타내고, 곡선(312)은 제안된 셀의 양자 효율 퍼센티지를 나타낸다. 곡선들(310, 312)은 0.1㎛ 내지 0.5㎛의 기술 스케일을 사용하여 제조된 제안된 셀과 종래 셀의 양자 효율을 보여준다. 그래프가 도시하는 바와 같이, 곡선들(310, 312)에 대한 양자 효율은 기술 스케일 감소에 따라 감소한다. 하지만, 제안된 셀이 동일 기술 스케일에서 종래 셀과 비교하여 훨씬 큰 양자 효율을 제공한다는 것은 명백하다.
도 3c는 도 1a의 종래 베이어 패턴 이미지 센서 셀과 도 2a의 벌집 이미지 센서 셀 사이의 마이크로 렌즈 유효 영역 비율을 비교한 그래프(314)를 도시한다. 마이크로 렌즈 유효 영역은 화소들의 레이아웃 영역에 대한 화소들의 실제 영역의 비율로서 정의될 수 있다. 곡선(316)은 종래 셀의 마이크로 렌즈 유효 영역 비율을 나타내고, 곡선들(316, 318)은 0.1㎛ 내지 0.5㎛의 기술 스케일을 사용하여 제조된 제안된 셀과 종래 셀 사이의 마이크로 렌즈 유효 영역 비율을 나타낸다. 그래프가 도시하는 바와 같이, 곡선(318)은 제안된 셀의 마이크로렌즈 유효 영역 비율을 나타낸다. 곡선들(316, 318)에 대한 마이크로 렌즈 유효 영역 비율은 기술 스케일 감 소에 따라 감소한다. 하지만, 제안된 셀이 동일 기술 스케일에서 종래 셀과 비교하여 화소 레이아웃 영역 비율에 대해 훨씬 큰 실제 화소 영역들 제공한다는 것은 명백하다.
이상의 설명은 본 발명의 상이한 특징들을 구현하기 위한 실시예들 또는 많은 다른 실시예들을 제공한다. 구성성분들 및 과정들의 특정 실시예들이 본 발명을 명료히 하는데 도움이 되도록 설명되었다. 물론, 청구범위에서 설명되는 본 발명을 단순히 구체화하고자 하는 것이며, 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 발명이 하나 이상의 특정 예들로 구체화되었지만, 본 발명의 사상 및 청구범위와 등가물들의 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있으므로, 다양한 변형들 및 구조 변경들은 도시된 사항들에 제한되지는 않는다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 광으로 해석되며, 본 발명의 범위에 일관되는 방식으로 해석된다는 것을 이해할 것이다.
본 발명은 일반적으로 집적 회로(IC) 설계에 관한 것으로, 특히, 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치를 제공한다.

Claims (13)

  1. 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치용 이미지 센서 셀에 있어서,
    적어도 하나의 제 1 광다이오드가 제 1 컬러의 광 신호에 응답하여 제 1 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 1 화소 영역;
    상기 제 1 화소 영역에 이웃하며, 적어도 하나의 제 2 광다이오드가 제 2 컬러의 광 신호에 응답하여 제 2 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 2 화소 영역;
    상기 제 1 및 제 2 화소 영역들에 이웃하며, 적어도 하나의 제 3 광다이오드가 제 3 컬러의 광 신호에 응답하여 제 3 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 3 화소 영역;
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 감지 신호들을 증폭하기 위해 실질적으로 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들 내에 배치된 적어도 하나의 감지 증폭기;
    상기 제 1 화소 영역 내에 배치되며, 상기 제 1 감지 신호를 선택적으로 통과시키기 위한 제 1 광다이오드에 결합된 제 1 트랜지스터;
    상기 제 2 화소 영역 내에 배치되며, 상기 제 2 감지 신호를 선택적으로 통과시키기 위한 제 2 광다이오드에 결합된 제 2 트랜지스터; 및
    상기 제 3 화소 영역 내에 배치되며, 상기 제 3 감지 신호를 선택적으로 통과시키기 위한 제 3 광다이오드에 결합된 제 3 트랜지스터;를 포함하고,
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들은 실질적으로 상기 이미지 센서 셀의 전체 영역을 차지하는, 이미지 센서 셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들은 실질적으로 육각형인, 이미지 센서 셀.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 화소 영역들은 하나의 공통 경계선을 공유하고, 상기 제 2 및 제 3 화소 영역들은 또 다른 공통 경계선을 공유하고, 상기 제 3 및 제 1 화소 영역들은 또 다른 공통 경계선을 공유하는, 이미지 센서 셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 컬러는 적색이고, 상기 제 2 컬러는 녹색이고, 상기 제 3 컬러는 청색인, 이미지 센서 셀.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 감지 증폭기는, 상기 동작 전압에 결합된 드레인과, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 트랜지스터들의 출력들에 응답하여 소스에 동작 전압을 통과시키기 위한 제 1, 제 2, 및 제 3 트랜지스터들의 출력들에 결합된 게이트를 갖는 소스 팔로워 트랜지스터(source follower transistor)를 더 포함하는, 이미지 센서 셀.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 감지 증폭기는, 상기 동작 전압에 결합된 드레인과, 상기 소스 팔로워 트랜지스터의 게이트와 상기 소스 팔로워 트랜지스터의 게이트에 상기 동작 전압을 선택적으로 통과시키기 위한 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 트랜지스터들의 출력들에 결합된 소스를 갖는 리셋 트랜지스터를 더 포함하는, 이미지 센서 셀.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 감지 증폭기는, 상기 소스 팔로워 트랜지스터의 소스와 소스 전류 사이에 결합된 선택 트랜지스터를 더 포함하는, 이미지 센서 셀.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 화소 영역들은 서로 접촉하여 실질적으로 원형으로 이루어지는, 이미지 센서 셀.
  10. 광 신호들을 감지하는 이미지 센서 셀들의 어레이를 갖는 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치에 있어서,
    각각의 이미지 센서 셀은,
    적어도 하나의 제 1 광다이오드가 제 1 컬러의 광 신호에 응답하여 제 1 감지 신호를 생성하도록 배치되는 제 1 육각형 화소 영역;
    상기 제 1 육각형 화소 영역에 이웃하며, 적어도 하나의 제 2 광다이오드가 제 2 컬러의 광 신호에 응답하여 제 2 감지 신호를 생성하도록 배치된 제 2 육각형 화소 영역;
    상기 제 1 및 제 2 육각형 화소 영역들에 이웃하며, 적어도 하나의 제 3 광다이오드는 제 3 컬러의 광 신호에 응답하여 제 3 감지 신호를 생성하도록 배치된 제 3 육각형 화소 영역;
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 감지 신호들을 증폭하기 위해 실질적으로 상기 제 1, 제 2 및 제 3 육각형 화소 영역들 내에 배치된 적어도 하나의 감지 증폭기;
    상기 제 1 육각형 화소 영역 내에 배치되며, 상기 제 1 감지 신호를 선택적으로 통과시키기 위한 제 1 광다이오드에 결합된 제 1 트랜지스터;
    상기 제 2 육각형 화소 영역 내에 배치되며, 상기 제 2 감지 신호를 선택적으로 통과시키기 위한 제 2 광다이오드에 결합된 제 2 트랜지스터; 및
    상기 제 3 육각형 화소 영역 내에 배치되며, 상기 제 3 감지 신호를 선택적으로 통과시키기 위한 제 3 광다이오드에 결합된 제 3 트랜지스터;를 포함하고,
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 육각형 화소 영역들은 실질적으로 상기 이미지 센서 셀의 전체 영역을 차지하는, 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 제 1 및 제 2 육각형 화소 영역들은 하나의 공통 경계선을 공유하고, 제 2 및 제 3 육각형 화소 영역들은 또 다른 공통 경계선을 공유하고, 제 3 및 제 1 육각형 화소 영역들은 또 다른 공통 경계선을 공유하는, 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 제 1 컬러는 적색이고, 상기 제 2 컬러는 녹색이고, 상기 제 3 컬러는 청색인, 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 장치.
  13. 삭제
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