KR100664860B1 - Image sensor for defect pixel concealment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 용단(blowing)을 통한 퓨즈의 온/오프 방식으로 불량화소의 어드레스를 칩 내부에 기록하고, 기록된 불량화소의 어드레스를 이용하여 내부 혹은 외부에서 해당 불량화소에 대한 보상을 용이하게 수행할 수 있도록 한, 불량화소 보상을 위한 이미지 센서를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이를 구비한 이미지 센서에 있어서, 상기 화소 어레이 중 상기 이미지 센서의 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 다수의 불량화소에 대한 어드레스를 레이저 용단 방식으로 기록하고 있는 퓨즈 수단을 포함하며, 상기 퓨즈 수단에 기록된 불량화소 어드레스에 응답하여 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 수행한다.
According to the present invention, the address of a defective pixel is recorded inside a chip by an on / off method of a fuse through a laser blowing, and the compensation for the defective pixel is easily performed internally or externally using the recorded defective pixel address. The present invention provides an image sensor for compensating for defective pixels, which can be performed. To this end, the present invention is arranged in unit pixels of N (column number) × M (line number) to sense information about an image coming from the outside. An image sensor having a pixel array, the image sensor comprising: a fuse means for recording addresses of a plurality of defective pixels found in a wafer test of the image sensor in a laser melting method in the pixel array; In response to the recorded defective pixel address, a compensation operation for the defective pixel is performed.
이미지 센서, 불량화소, 레이저 용단, 퓨즈 블록, 불량화소에 대한 보상Compensation for image sensor, defective pixel, laser blown, fuse block, defective pixel
Description
도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 화소 어레이를 개념적으로 도시한 도면.1 conceptually illustrates a pixel array to illustrate the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서의 내부 블록도.2 is an internal block diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상기 도 2의 퓨즈 블록 중 불량화소의 어드레스 1비트를 기록하는 단위 퓨즈부를 도시한 도면.3 is a view illustrating a unit fuse unit for recording an address 1 bit of a bad pixel of the fuse block of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이미지 센서의 내부 블록도.Figure 4 is an internal block diagram of an image sensor according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 상기 도 4의 이미지 센서 내 보상 회로부에 대한 내부 블록도.
FIG. 5 is an internal block diagram of a compensation circuit unit in the image sensor of FIG. 4 according to another embodiment of the present invention; FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing
10, 100 : 화소 어레이 12, 120 : ADC10, 100:
14, 140 : 버퍼 메모리 16, 160 : 디지털 블록14, 140:
18, 180 : 퓨즈 블록 200 : 보상 회로부18, 180: fuse block 200: compensation circuit
300 : 불량화소 어드레스 버퍼 300: bad pixel address buffer
320 : 비교기 40, 380 : 멀티플렉서320: comparator 40, 380: multiplexer
360 : 보상 블록
360: reward block
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 이미지 센서의 제조 공정 상의 문제로 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 불량화소들(defect pixels)에 대한 위치 정보(어드레스)를 레이저(laser) 방식으로 칩 내부에 기록하여, 내부 혹은 외부에서 기록된 불량화소의 어드레스를 이용하여 해당 불량화소에 대한 보상을 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 불량화소 보상(Defect Pixel Concealment, 이하 DPC라 함)을 위한 이미지 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image sensor, and in particular, location information (address) of defective pixels found during wafer testing due to a problem in the manufacturing process of the image sensor is recorded in a chip by a laser method The present invention relates to an image sensor for defective pixel compensation (hereinafter referred to as DPC), which makes it possible to easily compensate for a defective pixel using an address of a defective pixel recorded internally or externally.
일반적으로, 이미지 센서란 빛에 반응하는 반도체의 성질을 이용하여 이미지를 찍어(capture)내는 장치이다. 자연계에 존재하는 각 피사체의 부분부분은 빛의 밝기 및 파장 등이 서로 달라서 감지하는 장치의 각 화소에서 다른 전기적인 값을 보이는데, 이 전기적인 값을 신호처리가 가능한 레벨로 만들어 주는 것이 바로 이미지 센서가 하는 일이다. In general, an image sensor is a device that captures an image by using a property of a semiconductor that reacts to light. Part of each subject in the natural world has different electrical values at each pixel of the sensing device due to different brightness and wavelength of light, which makes the image sensor a level capable of signal processing. Is what it does.
이를 위해 이미지 센서는 수십만에서 수백만 개의 화소로 구성된 화소 어레이와, 화소에서 감지한 아날로그(analog) 데이터를 디지털(digital) 데이터로 바꿔주는 장치와, 수백에서 수천 개의 저장 장치 등으로 구성되는데, 이때 이러한 많은 수의 장치들로 인해 이미지 센서는 항상 공정상 오류 가능성을 가지게 된다. To this end, an image sensor consists of a pixel array consisting of hundreds of thousands to millions of pixels, a device that converts analog data sensed by the pixel into digital data, and hundreds to thousands of storage devices. Due to the large number of devices, the image sensor always has a process error.
한편, 이러한 이미지 센서의 질은 불량화소의 개수에 따라 제품의 등급이 결정되며, 불량화소의 개수가 적을수록 양질의 제품이 된다. 이미지 센서에서 이러한 불량화소로 인한 오류는 화면 상에 작은 반점 또는 줄로 나타나게 되는데, 이때 이러한 부분 오류가 있는 이미지 센서 칩을 모두 불량 칩으로 판정하는 경우, 수율이 감소하게 되는 문제가 있다.On the other hand, the quality of the image sensor is a product grade is determined according to the number of defective pixels, the smaller the number of defective pixels is a good product. Errors caused by such defective pixels in the image sensor appear as small spots or lines on the screen. In this case, when all the image sensor chips having such partial errors are determined as defective chips, the yield is reduced.
따라서, 불량화소로 인해 부분 오류가 있는 이미지 센서를 DPC하여 수율을 높이는 문제가 칩 개발업체 및 시스템 개발업체의 큰 관심이 되고 있다.Therefore, the problem of increasing the yield by DPC image sensor with a partial error due to defective pixels has been a great concern of chip developers and system developers.
최근 이미지 센서 개발업체는 불량화소의 개수에 따라 이미지 센서 칩의 등급을 나누고 등급에 따라 다른 가격으로 이미지 센서 칩을 시스템 개발 업체에 판매하고 있으며, 시스템 개발 업체에서는 보다 싼 가격으로 낮은 등급의 이미지 센서 칩을 공급받아 보드 테스트 시에 이미지 센서의 화소들을 재테스트하여 발견된 불량화소들에 대해 적절한 보상 작업을 거친 후 시스템에 사용하고 있다. 보다 구체적으로, 시스템 개발 업체는 다수의 불량화소를 포함하는 이미지 센서를 보드 상에서 테스트하여 불량화소의 어드레스를 EEPROM 상에 기록하고, EEPROM에 기록된 어드레스에 응답된 불량화소의 데이터를 별도의 보상 회로에서 보상해줌으로써 부분 오류가 있는 이미지 센서를 정상적인 이미지 센서와 동일하게 사용한다.Recently, image sensor developers divide image sensor chips according to the number of defective pixels and sell image sensor chips to system developers at different prices depending on the grade. When the chip is supplied, the board is retested with the pixels of the image sensor, and the defective pixels found are properly compensated for use in the system. More specifically, a system developer may test an image sensor including a plurality of defective pixels on a board, write an address of a defective pixel on an EEPROM, and separate data of defective pixels in response to an address recorded in the EEPROM. By compensating with, we use an image sensor with partial error in the same way as a normal image sensor.
이러한 시스템 개발업체에 의한 DPC는 칩 제조 시에 거치는 테스트와는 별도로 시스템 보드 상에서 일일이 이미지 센서의 화소들을 찍어가면서 화소의 불량 유무를 테스트해야 하기 때문에 이미지 센서를 사용하는 시스템 개발 기간이 길어지 고, 보드 상에 별도의 EEPROM을 필요로 하여 보드 구성이 복잡해지는 문제가 있다.In addition to the tests conducted during the chip manufacturing, the DPC by the system developer has to test the pixels for defects by taking the pixels of the image sensor on the system board one by one, and thus the system development period using the image sensor becomes longer. There is a problem in that the board configuration is complicated by requiring a separate EEPROM on the board.
이와 같은 시스템 개발업체에 의한 DPC의 문제를 해결하기 위하여 이미지 센서 칩 제조업체에서 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 불량화소의 어드레스를 별도의 EEPROM에 기록하고, 이 EEPROM과 이미지 센서 칩을 함께 패키징하여 시스템 개발업체에 판매함으로써 시스템 개발업체에서는 별도의 화소 테스트 과정없이 시스템을 개발할 수 있도록 하였다. 그러나, 이러한 경우 이미지 센서의 공정 단계 이외에 EEPROM을 위한 별도의 공정 단계가 필요하게 되어 전체 공정 절차가 복잡해지는 또다른 문제가 있다.
In order to solve the DPC problem caused by the system developer, the image sensor chip manufacturer records the address of the defective pixel found in the wafer test in a separate EEPROM, and packages the EEPROM and the image sensor chip together. System vendors can develop their systems without any pixel testing. However, in this case, there is another problem that a separate process step for the EEPROM is required in addition to the process step of the image sensor, and the entire process procedure is complicated.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 레이저 용단(blowing)을 통한 퓨즈의 온/오프 방식으로 불량화소의 어드레스를 칩 내부에 기록하고, 기록된 불량화소의 어드레스를 이용하여 내부 혹은 외부에서 해당 불량화소에 대한 보상을 용이하게 수행할 수 있도록 한, 불량화소 보상을 위한 이미지 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, by recording the address of the defective pixel in the chip in the on / off method of the fuse through the laser blowing (blowing), the internal or by using the address of the recorded defective pixel It is an object of the present invention to provide an image sensor for compensating for defective pixels, which enables the external to easily compensate for a corresponding defective pixel.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이를 구비한 이미지 센서에 있어서, 상기 화소 어레이 중 상기 이미지 센서의 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 다수의 불량화소에 대한 어드레스를 레이저 용단 방식으로 기록하는 퓨즈 수단을 포함하는 이미지 센서를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image sensor including a pixel array arranged in unit pixels of N (column number) × M (line number) to sense information about an image from outside. It provides an image sensor comprising a fuse means for recording the address for a plurality of defective pixels found in the wafer test of the image sensor in a laser melting method.
바람직하게, 본 발명은 이미지 센서에 있어서, N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이; 상기 단위 화소에서 감지한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 바꿔주는 아날로그-디지털 변환 수단; 상기 아날로그-디지털 변환 수단으로부터 출력되는 디지털 데이터를 저장하는 버퍼 메모리; 외부와의 인터페이스 및 이미지 센서의 동작을 제어하는 디지털 제어 수단; 및 상기 화소 어레이 중 상기 이미지 센서의 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 다수의 불량화소에 대한 어드레스를 레이저 용단 방식으로 기록하고 있는 퓨즈 수단을 포함하여 이루어지며, 외부에서 상기 디지털 제어 수단을 통해 상기 퓨즈 수단에 기록된 불량화소에 대한 어드레스를 읽어내어 해당 불량화소에 대한 보상을 수행할 수 있도록 구성된다.Preferably, the present invention provides an image sensor, comprising: a pixel array arranged in unit pixels of N (column number) x M (line number) to sense information about an image coming from the outside; Analog-digital conversion means for converting the analog data sensed by the unit pixel into digital data; A buffer memory for storing digital data output from the analog-digital converting means; Digital control means for controlling the interface with the outside and the operation of the image sensor; And fuse means for recording the addresses of the plurality of defective pixels found in the wafer test of the image sensor among the pixel arrays in a laser melting manner, and externally connected to the fuse means through the digital control means. It is configured to read the address of the recorded defective pixel and perform compensation for the defective pixel.
더욱 바람직하게, 본 발명은 이미지 센서에 있어서, N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이; 상기 단위 화소에서 감지한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 바꿔주는 아날로그-디지털 변환 수단; 상기 아날로그-디지털 변환 수단으로부터 출력되는 디지털 데이터를 저장하는 버퍼 메모리; 외부와의 인터페이스 및 이미지 센서의 동작을 제어하는 디지털 제어 수단; 상기 화소 어레이 중 상기 이미지 센서의 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 다수의 불량화소에 대한 어드레스를 레이저 용단 방식으 로 기록하고 있는 퓨즈 수단; 및 상기 디지털 제어 수단의 제어를 받으며, 상기 버퍼 메모리로부터의 디지털 데이터가 상기 퓨즈 수단에 기록된 불량화소의 어드레스에 해당하는 불량화소로부터 출력되는 데이터일 경우 상기 버퍼 메모리로부터의 디지털 데이터를 보상하여 최종 출력하는 보상 회로부를 포함하여 이루어진다.More preferably, the present invention provides an image sensor, comprising: a pixel array arranged in unit pixels of N (column number) x M (line number) to sense information about an image from outside; Analog-digital conversion means for converting the analog data sensed by the unit pixel into digital data; A buffer memory for storing digital data output from the analog-digital converting means; Digital control means for controlling the interface with the outside and the operation of the image sensor; Fuse means for recording addresses of a plurality of defective pixels found in a wafer test of the image sensor in the pixel array in a laser melting method; And digital data from the buffer memory when the digital data from the buffer memory is output from the bad pixel corresponding to the address of the bad pixel recorded in the fuse means. It comprises a compensation circuit unit for outputting.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.
이미지 센서에서 가로 N개, 세로 M개로 어레이되는 화소들은 메모리와 달리 순차적으로 스캔되어지며, 각각의 위치는 어드레스로 표시될 수 있다. 본 발명은 이러한 특성에 착안하여 이미지 센서 칩 내부에 불량화소들의 어드레스를 기록하기 위한 퓨즈(fuse) 블록을 포함한다. 이때, 이 퓨즈 블록은 다수의 퓨즈를 포함하여, 이 다수의 퓨즈를 웨이퍼 테스트에서 불량화소로 판정된 화소의 어드레스에 응답하여 레이저 용단함으로써 불량화소의 어드레스를 기록하게 된다.Unlike the memory, pixels arranged horizontally N and vertically M in the image sensor are sequentially scanned, and each position may be indicated by an address. The present invention contemplates this feature and includes a fuse block for writing the address of the defective pixels inside the image sensor chip. At this time, the fuse block includes a plurality of fuses, and the plurality of fuses are laser-melted in response to the address of the pixel determined as the defective pixel in the wafer test, thereby recording the address of the defective pixel.
도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 화소 어레이를 개념적으로 도시한 것으로서, 800 ×600 크기를 가진 이미지 센서의 화소 어레이를 일례로 도시한 것이다. 도면에서 "X" 표시는 웨이퍼 테스트에서 불량화소로 판정된 화소를 표시한 것이다.FIG. 1 conceptually illustrates a pixel array for explaining the present invention, and illustrates an example of a pixel array of an image sensor having an 800 × 600 size. In the figure, an "X" indicates a pixel which is determined as a defective pixel in a wafer test.
도 1을 참조하면, 800 ×600의 화소 어레이에서 각 화소의 위치를 어드레스로 표시하기 위해서는 가로 방향을 표시하기 위한 10비트, 세로 방향을 표시하기 위한 10비트, 총 20비트의 어드레스 비트로 나타내어질 수 있다.Referring to FIG. 1, in order to display the position of each pixel in an 800 × 600 pixel array as an address, 10 bits for displaying a horizontal direction, 10 bits for displaying a vertical direction, and 20 bits in total may be represented as address bits. have.
임의의 이미지 센서를 테스트하였을 때 도 1과 같은 위치의 5개 화소가 불량 으로 판명된 경우, 퓨즈 블록 내 퓨즈들을 각각의 불량화소에 대한 어드레스(20비트)에 응답하여 레이저로 용단함으로써 해당 어드레스를 기록하게 되는 데, 이에 대해서는 이미지 센서의 내부 블록도를 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.If five pixels in the position shown in Fig. 1 were found to be defective when the image sensor was tested, the fuses in the fuse block were melted with a laser in response to the address (20 bits) for each defective pixel. This will be described in more detail below with reference to the internal block diagram of the image sensor.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서의 내부 블록도로서, 본 발명의 퓨즈 블록에 기록된 불량화소의 어드레스 정보를 이용하여 외부(즉, 시스템 개발업체)에서 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 수행하는 경우이다. FIG. 2 is an internal block diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention, and compensates for a corresponding defective pixel externally (ie, a system developer) by using address information of a defective pixel recorded in a fuse block of the present invention. This is the case when performing an operation.
도 2를 참조하면, 이미지 센서는 화소 어레이(10)와, 화소에서 감지한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 바꿔주는 아날로그-디지털 변환 장치(ADC)(12)와, ADC(12)로부터 출력되는 디지털 데이터를 저장하는 버퍼 메모리(14)와, 외부와의 인터페이스 및 이미지 센서의 동작을 제어하는 디지털 블록(16)과, 화소 어레이(10)에 어레이된 화소들 중 웨이퍼 테스트 시에 불량화소로 판정된 화소의 어드레스를 기록하기 위한 퓨즈 블록(18)으로 이루어지며, 외부에서 디지털 블록(16)을 통해 퓨즈 블록(18)에 기록된 불량화소의 어드레스 정보를 읽어내어 해당 불량화소에 대한 보상을 수행할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 2, the image sensor includes a
여기서, 퓨즈 블록(18)의 크기는 칩의 수율을 고려하여 설계자에 의해 임의로 정해질 수 있으며, 예를 들어, 칩 제조 시 5개 이하의 불량화소를 가지는 이미지 센서가 일정 수율 이상이라면 퓨즈 블록(18)을 최대 5개 불량화소의 어드레스를 기록할 수 있을 정도의 크기로 설계하면 된다.Here, the size of the
참고로, 퓨즈 블록(18)과 디지털 블록(16) 외의 연결관계에 대해서는 본 발 명의 핵심적 기술 사안과 연관이 없고, 또한 이미 공지된 기술인 관계로 도면에 구체적으로 도시하지 않았다. For reference, a connection relationship other than the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상기 도 2의 퓨즈 블록 중 불량화소의 어드레스 1비트를 기록하는 단위 퓨즈부를 도시한 것으로서, 씨모스 인버터와 1개의 퓨즈로 이루어진다. FIG. 3 illustrates a unit fuse unit for recording an address 1 bit of a defective pixel of the fuse block of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention, and includes a CMOS inverter and one fuse.
도 2 및 도 3을 참조하여 퓨즈 블록(18)의 구성을 살펴보면, 상기 도 2의 퓨즈 블록(18)은 불량화소의 어드레스 1비트를 기록하는 상기 도 3의 단위 퓨즈부가 다수개 어레이되어 구성되는 데, 상술한 예와 같이 상기 도 1의 800 ×600 크기를 가진 화소 어레이에서 최대 5개 불량화소의 어드레스를 기록할 수 있을 정도의 크기로 퓨즈 블록(18)을 설계할 경우에 상기 퓨즈 블록(18)은 1개의 불량화소를 기록하는 데 20개의 단위 퓨즈부가 필요하므로, 총 100개의 단위 퓨즈부가 어레이되어 구성된다.Referring to the configuration of the
보다 상세하게, 도 1에 도시된 도면 부호 1의 불량화소의 어드레스(가로 방향으로 "0000000011", 세로 방향으로 "0000000010")는 퓨즈 블록(18)의 9번째, 10번째 및 19번째 단위 퓨즈부의 퓨즈를 용단함으로써 기록할 수 있다.More specifically, the address of the defective pixel 1 ("0000000011" in the horizontal direction and "0000000010" in the vertical direction) shown in FIG. 1 is the 9th, 10th and 19th unit fuses of the
따라서, 시스템 개발 업체는 상술한 바와 같이 웨이퍼 테스트 시 발견된 불량화소의 어드레스를 퓨즈 블록(18)에 기록하고 있는 이미지 센서 칩을 제공받아 불량화소에 대한 별도의 테스트 없이 이미지 센서의 디지털 블록(16)을 통해 퓨즈 블록(180)에 기록된 불량화소의 정보를 읽어 내어 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 수행할 수 있다.
Therefore, the system developer is provided with an image sensor chip that records the address of the defective pixel found in the wafer test in the
한편, 이미지 센서 내부에 불량화소에 대한 보상 회로부를 더 구비하여, 상술한 바와 같이 퓨즈 블록에 기록된 불량화소의 어드레스를 이용해 이미지 센서 내부에서 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 수행할 수도 있다. Meanwhile, a compensation circuit unit for a defective pixel may be further included in the image sensor, and as described above, a compensation operation for the defective pixel may be performed in the image sensor using the address of the defective pixel recorded in the fuse block.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이미지 센서의 내부 블록도로서, 본 발명의 퓨즈 블록에 기록된 불량화소의 어드레스 정보를 이용하여 이미지 센서 내부에서 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 수행하는 경우이다. 4 is an internal block diagram of an image sensor according to another embodiment of the present invention, which performs compensation operation for a corresponding defective pixel in an image sensor using address information of a defective pixel recorded in a fuse block of the present invention. If it is.
도 4를 참조하면, 이미지 센서는 화소 어레이(100)와, 화소에서 감지한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 바꿔주는 아날로그-디지털 변환 장치(ADC)(120)와, ADC(120)로부터 출력되는 디지털 데이터를 저장하는 버퍼 메모리(140)와, 외부와의 인터페이스 및 이미지 센서의 동작을 제어하는 디지털 블록(160)과, 화소 어레이(100)에 어레이된 화소들 중 웨이퍼 테스트 시에 불량화소로 판정된 화소의 어드레스를 기록하기 위한 퓨즈 블록(180)과, 디지털 블록(160)의 제어를 받아 퓨즈 블록(180)에 기록된 불량화소의 어드레스 정보를 읽어내어 해당 불량화소에 대한 보상을 수행한 후 최종 출력 데이터를 내보내는 보상 회로부(200)로 이루어지며, 보상 회로부(200)의 내부 구성은 도 5에 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, the image sensor includes a
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 상기 도 4의 이미지 센서 내 보상 회로부에 대한 내부 블록도로서, 퓨즈 블록(180)에 기록된 불량화소의 어드레스 정보를 읽어 저장하는 불량화소 어드레스 버퍼(300), 디지털 블록(160)으로부터 출력되는 화소 데이터에 대한 어드레스 카운트 신호(종래의 이미지 센서에서 버퍼 메모리(140)로 입력되는 신호)와 불량화소 어드레스 버퍼(300)로부터의 불량화소 어드 레스를 비교하는 비교기(320), 비교기(320)로부터 출력되는 비교 결과 신호에 응답하여 버퍼 메모리(140)로부터의 화소 데이터 또는 디지털 블록(160)으로부터 출력되는 디스에이블 신호(Disable)를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(M1)(340), 멀티플렉서(340)로부터 화소 데이터가 출력되는 경우에 소정의 보상 과정을 거쳐 해당 화소 데이터를 보상하고 멀티플렉서(340)로부터 디스에이블 신호(Disable)가 출력되는 경우에 보상 과정을 수행하지 않도록 구성되는 보상 블록(360) 및 비교기(320)로부터 출력되는 비교 결과 신호에 응답하여 버퍼 메모리(140)로부터의 화소 데이터 또는 보상 블록(360)을 통해 보상된 화소 데이터를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(M2)(380)로 이루어진다. FIG. 5 is an internal block diagram of a compensation circuit unit in the image sensor of FIG. 4 according to another embodiment of the present invention, and includes a bad pixel address buffer configured to read and store address information of a bad pixel recorded in the
도 4 및 도 5를 참조하여, 이미지 센서의 내부에서 퓨즈 블록(180)에 기록된 불량화소의 어드레스 정보를 이용하여 불량화소에 대한 보상 동작을 수행하는 과정을 상세히 설명한다.4 and 5, a process of performing a compensation operation on a defective pixel using the address information of the defective pixel recorded in the
먼저, 퓨즈 블록(180)에는 상술한 바와 같이 레이저 용단을 통해 웨이퍼 테스트 시에 발견된 불량화소의 어드레스가 기록되어 있고, 퓨즈 블록(180)의 읽기부를 통해 출력되는 불량화소의 어드레스가 불량화소 어드레스 버퍼(300)에 저장된다. 이후, 디지털 블록(160)으로부터의 화소 데이터에 대한 어드레스 카운트 신호와 버퍼 메모리(140)로부터의 화소 데이터를 입력받은 보상 회로부(200)는 비교기(320)에서 화소 데이터에 대한 어드레스 카운트 신호와 불량화소 어드레스 버퍼(300)에 저장된 불량화소의 어드레스를 비교한다. 비교 결과, 두 어드레스가 일치하면 현재 버퍼 메모리(140)로부터 출력되는 화소 데이터가 불량화소에서 감지 된 오류가 있는 화소 데이터임을 나타내어 이후 과정에서 해당 화소 데이터를 보상하게 되고, 일치하지 않는 경우에는 정상 화소로부터 출력된 화소 데이터임을 나타내어 이후 과정에서 해당 화소 데이터에 대한 보상 동작이 필요없음을 나타낸다. 여기서, 설명의 편리함을 위해 비교기(320)가 두 어드레스가 일치하는 경우 비교 결과 신호로 "1"을 출력하고, 일치하지 않는 경우 비교 결과 신호로 "0"을 출력한다고 가정한다.First, as described above, the address of the defective pixel found during the wafer test through the laser melting is recorded in the
계속해서, 비교기(320)로부터 출력되는 비교 결과 신호에 따라 멀티플렉서(340)는 화소 데이터 또는 디스에이블 신호(Disable)를 출력하게 되는 데, 비교기(320)의 비교 결과 신호가 "1"인 경우 버퍼 메모리(140)로부터의 화소 데이터를 선택하고, 비교기(320)의 비교 결과 신호가 "0"인 경우 디지털 블록(160)으로부터의 디스에이블 신호(Disable)를 선택하여 출력한다. 이때, 디스에이블 신호(Disable)는 멀티플렉서(340)의 출력을 받는 보상 블록(360)의 보상 동작을 디스에이블시키는 신호이다. Subsequently, the
다음으로, 보상 블록(360)에서 멀티플렉서(340)로부터 출력되는 화소 데이터를 소정의 보상 알고리즘을 이용하여 보상 동작을 수행하고, 멀티플렉서(380)에서 비교기(320)의 비교 결과 신호("1")에 따라 보상 블록(360)으로부터 출력되는 보상된 화소 데이터를 최종 출력 데이터로 내보내게 된다. Next, in the
이러한 과정을 거쳐 이미지 센서 칩 제조업체는 비록 불량화소가 포함된 이미지 센서 칩이라 할 지라도 내부에서 보상 동작을 수행하여 정상적으로 동작하도록 제조함으로써 칩 수율을 높일 수 있고, 시스템 개발 업체는 불량화소에 대한 별 도의 테스트 없이 이미지 센서의 디지털 블록(160)을 통해 불량화소의 보상된 출력 데이터를 입력받아 시스템을 개발할 수 있다.Through this process, an image sensor chip manufacturer can improve chip yield by manufacturing a compensation sensor internally to operate normally even if an image sensor chip includes a defective pixel. The system may be developed by receiving the compensated output data of the defective pixel through the
한편, 본 발명의 또다른 일실시예로 사용자(시스템 개발 업체)의 선택에 따라 이미지 센서의 내부 및 외부에서 불량화소에 대한 보상 동작을 수행할 수 있도록 이미지 센서 칩을 구성할 수도 있다. 구체적으로, 상기 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 기본적으로 이미지 센서의 내부에서 불량화소에 대한 보상 동작을 수행하되, 사용자가 이미지 센서를 이용한 시스템 개발 시 필요에 따라 내부에서 이루어진 불량화소에 대한 보상 동작을 통해 출력되는 이미지 데이터를 사용하지 않고, 디지털 블록(160)을 통해 불량화소 어드레스 버퍼(300)에 저장된 불량화소 어드레스만을 읽어 내어 외부에서 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 수행할 수도 구성할 수도 있다. 이와 같이, 레이저 용단을 통해 불량화소의 어드레스를 기록하는 본 발명의 이미지 센서는 해당 불량화소에 대한 보상 동작을 어디에서 수행하느냐에 따라 다양하게 구성될 수 있다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, an image sensor chip may be configured to perform compensation for defective pixels in and outside the image sensor according to a user's (system development company) 's selection. Specifically, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the compensation operation for the defective pixel is basically performed inside the image sensor, but the user needs to perform the compensation for the defective pixel internally as needed when developing the system using the image sensor. Instead of using the image data output through the compensation operation, only the bad pixel address stored in the bad
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 레이저 용단을 통한 퓨즈의 온/오프 방 식으로 불량화소의 어드레스를 칩 내부에 기록하고, 기록된 불량화소의 어드레스를 이용하여 내부 혹은 외부에서 해당 불량화소에 대한 보상을 용이하게 수행하도록 구성함으로써 이미지 센서 칩의 수율을 높이고, 이미지 센서를 이용한 시스템 개발 시 개발 시간을 단축할 수 있다. According to the present invention made as described above, the address of the defective pixel is written into the chip by the on / off method of the fuse through the laser melting, and the compensation for the defective pixel is performed internally or externally using the recorded defective pixel address. By easily configuring the controller, the yield of the image sensor chip can be increased, and the development time can be shortened when developing a system using the image sensor.
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