소니 아성에 도전… 삼성 이미지센서 시장 1위 목표
소니 아성에 도전… 삼성 이미지센서 시장 1위 목표
  • 한주엽 기자
  • 승인 2019.05.09 15:23
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0.8㎛ 화소크기, 6400만화소 이미지센서 세계 첫 개발
9일 삼성전자 기자실에서 열린 '삼성전자 이미지센서 설명회'에서 박용인 시스템LSI사업부 센서사업팀장(부사장)이 이미지센서 신제품을 소개하고 있다.
9일 삼성전자 기자실에서 열린 '삼성전자 이미지센서 설명회'에서 박용인 시스템LSI사업부 센서사업팀장(부사장)이 이미지센서 신제품을 소개하고 있다.

박용인 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문 시스템LSI사업부 센서사업팀장(부사장)은 9일 오전 삼성전자 기자실에서 개최된 ‘이미지센서 설명회’에서 “(삼성전자가) 2030년까지 시스템반도체 분야에서 1위를 달성하겠다고 했다”면서 “우리(이미지센서)는 더 빨리 가고 싶다”고 말했다.

이미지센서 1위 업체 일본 소니를 수 년내 앞지르겠다는 발언으로 해석된다. 시장조사업체 테크노시스템리서치(TSR)에 따르면 지난해 소니는 CMOS이미지센서 시장에서 66억3850만달러 매출을 기록한 것으로 추정된다. 51.2% 점유율. 업계 1위다. 삼성전자는 27억9700만달러 매출, 21.6% 점유율로 소니를 뒤쫓고 있다.

아직 점유율 차이는 상당하지만 기술력은 소니와 호각을 다툰다고 전문가들은 설명했다. 이날 삼성전자는 화소 크기가 0.8마이크로미터(㎛)에 불과한 6400만화소 이미지센서 신제품 아이소셀 브라이트 GW1과 4800만화소 아이소셀 브라이트 GM2를 개발했다고 밝혔다. 하반기 양산할 계획이다. 신형 갤럭시노트 등에 탑재될 것으로 보인다.

0.8㎛ 화소 크기에 6400만화소 고화소 제품을 개발한 것은 삼성전자가 업계 최초다. 소니는 지난해 0.8㎛, 4800만화소 제품을 공개한 바 있다. 4800만화소는 늦었지만, 6400만화소는 삼성이 앞섰다. 현재 전 세계에서 0.8㎛ 화소 크기의 이미지센서를 양산할 수 있는 회사는 삼성전자와 소니 밖에 없다.

화소 크기가 0.8마이크로미터(㎛)에 불과한 6400만화소 이미지센서 신제품 아이소셀 브라이트 GW1.
화소 크기가 0.8㎛에 불과한 6400만화소 이미지센서 신제품 아이소셀 브라이트 GW1.

박 부사장은 “소니를 뛰어넘을 수 있느냐”는 질문에 “기술면에선 화소 크기가 0.7㎛인 제품을 누가 먼저 내느냐가 관건”이라면서 “점유율에서 과점 지위를 확보하고 있는 회사도 갑자기 어떤 계기에 의해 (순위가) 전환될 수가 있는데 그런 시점이 올 것이라 생각한다”고 말했다.

삼성전자가 이미지센서 시장에서 두각을 나타낸 것은 2014년 독자 아이소셀 기술을 개발한 이후부터다. 아이소셀 기술은 화소와 화소 사이에 미세한 메탈 격벽을 세워 빛이 적(R)록(G)청(B) 컬러필터를 거쳐 포토다이오드(PD)로 이동할 때 다른 영역으로 새어 나가는 크로스토크(Crosstalk) 현상을 크게 감소시킨다. 녹색 화소로 들어갈 빛이 적색 혹은 청색 화소로 일부 새어 나가는 일이 줄어든다는 의미다. 이렇게 되면 빛을 받는 면적이 일반 제품 대비 30% 가량 증가한다. 어두운 환경에서도 보다 선명한 사진 결과물을 얻을 수 있다. 색 재현성 역시 높아진다.

2018년에는 기존 메탈 격벽의 소재를 신소재로 대체한 아이소셀 플러스를 발표하며 기술을 한 단계 업그레이드시켰다. 이 기술을 이미지센서에 적용하는 회사는 삼성전자가 유일하다.

화소 크기가 작아졌을 때 발생하는 문제점도 해결했다. 화소 크기가 작아지면 빛을 받는 수광부 역시 줄어들기 때문에 고감도 촬영시 노이즈가 발생하고 풍부한 계조 표현이 어렵다. 삼성전자는 빛이 부족한 환경에선 소프트웨어적으로 4개 화소를 하나의 화소로 만드는 테트라셀 기술을 개발해 이 같은 문제에 대응했다. 테트라셀 기술이 작동하면 전체 화소수는 4분의 1로 줄어든다.

업계 관계자는 “소니가 빛을 더 받아들일 수 있는 후면조사(BSI:BackSide Illumination) 기술이나 초고속 촬영이 가능한 3단 적층 이미지센서를 업계에서 가장 먼저 상용화하긴 했으나 삼성전자도 이에 못지 않게 다양한 혁신 기술을 선보이며 기술 경쟁을 벌이고 있다”고 설명했다.

박용인 삼성전자 부사장은 “이미지센서를 포함한 전체 센서 반도체는 2030년 1300억달러 규모로 성장이 예상되는 큰 시장”이라면서 “인간을 이롭게 하는 센서, 사람을 살리는 반도체를 만들겠다”고 말했다.


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