KR102025762B1 - 곡면형 반도체 생산 장치 및 곡면형 반도체를 이용한 이미지 센서 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른, 오목부를 포함하는 반도체 기판에 회로 패턴을 형성하기 위한 장치는, 광원 장치, 상기 광원 장치로부터 조사된 광이 투과하는 적어도 하나의 천공을 포함하는 마스크, 및 상기 마스크를 투과한 광을 집광하여, 상기 반도체 기판의 오목부에 조사하도록 구성된 렌즈를 포함하고, 상기 마스크는 상기 적어도 하나의 천공으로 구성된 상기 회로 패턴을 포함하고, 상기 광이 상기 반도체 기판의 오목부에 조사됨에 따라, 상기 회로 패턴이 상기 오목부에 노광 되도록 구성될 수 있다.

Description

곡면형 반도체 생산 장치 및 곡면형 반도체를 이용한 이미지 센서{APPARATUS FOR MANUFACTUIRNG CURVED SEMICONDUCTOR AND IMAGE SENSOR USING CURVED SEMICONDUCTOR}

곡면 반도체 생산 장치 및 이를 이용하여 생산된 곡면 반도체를 이용한 이미지 센서에 관한 발명이다.

반도체 노광 기술은 수은 광원을 사용한 회로패턴 전사 기법에서 출발해서 최근의 극자외선 광원을 사용한 나노미터급 노광 장치로 발전하고 있다. 반도체 노광 기술은 모두 평면으로 성형된 실리콘 반도체 기판 위에 미세한 반도체 회로 패턴 상이 형성되도록 공정이 발달하였다. 수은램프 등과 같은 점광원에서 사방으로 뻗어나가는 모든 빛을 마스크 평면에 평행으로 입사하는 광원으로 집속 하기 위한 광학부, 마스크를 통과한 빛을 실리콘 평면 기판의 작은 영역에 집속 시키면서 동시에 실리콘 기판의 모든 지점에서 입사광이 수직이 되도록 광 경로를 수정하는 렌즈부로 이루어져 있다. 평면 마스크는 전사할 반도체 회로 패턴이 식각 되어 있어야 하는데 반도체 노광용으로 제작된 것을 블랭크 마스크라 한다. 블랭크 마스크는 투명한 성질을 가지는 재료를 사용하여 제작되는데 이러한 평면 기판위에 회로패턴을 가진 금속막을 입힌다. 상기 금속막에는 회로패턴이 식각되어 있는데 빛을 통과해야 하는 부분은 금속이 비어있고 빛을 차단해야 하는 부분은 금속막이 덮여있는 형태가 주요 구성이며 광원과 상 형성 기술에 따라 적합한 재질로 구성된다. 한편 미세 회로 패턴 상을 형성하기 위해 광원으로 극자외선등 파장이 짧은 종류의 광선을 이용하는 것이 추세인데 램프를 사용한 점광원 형태를 벗어나서 평면에 자외선을 발상하는 다수의 UV 발광소자를 배치하고 확산시트를 사용해 면광원을 형성하고 면광을 마스크 전면에 수직으로 직접 광을 입사시키는 기술이 개발되어 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른, 이미지 센서의 반도체 기판의 표면 형태는 반구면과 같은 오목한 곡면이며 모든 지점에서 같은 곡률을 가진 매끄러운 곡면일 수 있다. 평면 반도체 공정에서 실리콘 평면의 모든 지점에 광이 수직으로 입사해야 가장 이상적인 반도체 계층구조를 형성 할 수 있는 것과 같이, 곡면 노광장치에서 마스크를 통과한 광이 반도체 기판의 모든 지점에서 수직으로 입사하여야 가장 이상적인 곡면 반도체 계층구조가 형성될 수 있다. 이에 본 개시는 다양한 실시 예에 따른 오목한 반도체 곡면 기판에 상을 형성하기 위한 반구형 곡면 면광원, 반구형 곡면 회로 패턴 마스크, 그리고 곡면에 반도체 회로 패턴 상을 형성할 수 있는 곡면 노광용 렌즈부 등으로 구성된 곡면 반도체 생산 장치를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따른, 오목부를 포함하는 반도체 기판에 회로 패턴을 형성하기 위한 장치는, 광원 장치, 상기 광원 장치로부터 조사된 광이 투과하는 적어도 하나의 천공을 포함하는 마스크, 및 상기 마스크를 투과한 광을 집광하여, 상기 반도체 기판의 오목부에 조사하도록 구성된 렌즈를 포함하고, 상기 마스크는 상기 적어도 하나의 천공으로 구성된 상기 회로 패턴을 포함하고, 상기 광이 상기 반도체 기판의 오목부에 조사됨에 따라, 상기 회로 패턴이 상기 오목부에 노광 되도록 구성될 수 있다.

곡면 반도체 노광장치는 반구면과 같은 곡면 형태로 형성된 실리콘 기저에 정밀한 곡면 회로 패턴을 전사할 수 있게 되어 일반적인 반도체 제조공정인 감광제 도포, 회로패턴 마스크 설치, 자외선 노광, 식각 등의 일련의 공정 단계를 반복해서 곡면에 반도체 회로의 계층 구조를 형성할 수 있게 되었다. 이에 따라 본 발명에서 실시예로 곡면 이미지 센서에 적용하여 곡면에 반도체 계층 구조를 형성할 수 있게 되었다.

도 1은, 일 실시 예에 따른 노광 장치를 도시한 도면이다.
도 2는, 일 실시 예에 따른 오목부를 포함하는 반도체 기판을 생산하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 일 실시 예에 따른 광원 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 일 실시 예에 따른 마스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 곡면 반도체 기판에 촬상 소자가 배치된 이미지 센서의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 6는, 일 실시예에 따른, 십자 배열 형판 및 십자 배열 형판을 이용하여 촬상 소자가 곡면 반도체 기판의 오목부에 배치되는 패턴을 도시하는 도면이다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 곡면 반도체 기판의 오목부에 촬상 소자가 배치되는 패턴을 도시하는 도면이다.
도 8은, 일 실시예에 따른, 행 어드레스 신호선 및 열 어드레스 신호선의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9은, 일 실시예에 따른, 곡면 반도체 기판 이미지 센서를 이용하여 감광 데이터를 메모리에 저장하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다.

이하, 본원의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본원에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본원의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본원에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본원에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본원에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

본원에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본원에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복 수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본원에서 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본원에서 정의된 용어일지라도 본원의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 곡면 반도체 기판의 이미지 센서가 설명된다.

도 1은, 일 실시 예에 따른 노광 장치(100)를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 노광 장치(100)는 광원 장치(110), 마스크(120) 및 렌즈(130)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)는 광을 방사하도록 구성될 수 있다.

일 실 시 예에 따른, 광원 장치(110)는 자외선을 방사할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 자외선을 방사하는 자외선 발광 다이오드(light emitting diode: LED)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)는 광을 출력하는 발광 소자 및 출력된 광을 반사, 집광 또는 굴절시켜 목표한 방향으로 향하도록 하기 위한 광학 소자를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 단일한 곡률 중심을 갖는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 반구 면을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)는 곡면을 형성하는 광원 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 마스크(120)를 향하여 오목한 곡면을 형성하는 광원 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 마스크(120)를 향하여 오목한 반구 면을 형성하는 광원 면을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)는 면 광원을 포함할 수 있다. 본원에서, 면 광원은 표면이 균일하게 빛나며 두께가 없는 광원을 의미할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 하나 이상의 점 광원을 이용하여 구현되는 면 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 곡면형 광원 면에 배치된 복 수개의 점 광원인 자외선 LED를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복 수개의 광원인 자외선 LED는 곡면형 광원 면에 균일한 밀도로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)는 소정의 위치를 향하여 진행하는 광을 방사하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)는 마스크(120) 방향으로 오목한 반구 면을 형성하는 광원 면을 포함할 수 있고, 광원 면에 수직한 방향으로 광을 방사하도록 구성될 수 있다. 단일한 곡률 중심을 갖는 광원 면에 수직한 방향으로 방사된 광은 광원 면의 곡률 중심을 향하여 진행할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 마스크(120)는 곡면을 포함하고, 광원 장치(110)부터 조사된 광을 회로 패턴이 천공된 부분을 통하여 투과시키도록 구성될 수 있다.

곡면 마스크는 투명 유리 플라스크를 반구형으로 형성하고 이를 기판으로 하여 금속막을 입힌 후 빛이 투과하는 부분의 금속을 천공함으로써 형성 될 수 있다,

일 실시 예에 따른, 회로 패턴이 마스크(120)에 천공될 수 있다. 예를 들어, 반도체 기판(140)의 오목부(150)에 전사 하기 위한 회로 패턴이 마스크(120)에 천공될 수 있다. 본원에서, 회로 패턴이 일정 비율로 확대/축소 된 경우, 확대/축소된 후의 회로 패턴과 확대/축소 전 회로 패턴은 동일한 회로 패턴으로 지칭될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 마스크(120)는 회로 패턴이 천공된 부분을 통하여 광원 장치(110)로부터 조사된 광을 투과시키도록 구성될 수 있다. 또한, 마스크(120)는 회로 패턴이 천공된 부분 이외의 부분에 조사된 광을 차단하도록 구성될 수 있다

일 실시 예에 따른, 마스크(120)는 곡면을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 마스크(120)는 광원 장치(110)를 향하여 볼록한 곡면을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 마스크(120)는 광원 장치(110)를 향하여 볼록한 반구 면을 포함하도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(110)로부터 방사된 광은 마스크(120)의 모든 지점에서 마스크(120) 표면에 수직으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(110)에 포함된 곡면의 곡률 중심은 마스크(120)의 곡면의 곡률 중심과 일치할 수 있다. 또한, 광원 장치(110)의 곡면 및 마스크(120)의 곡면은 모두 반구 면이고, 광원 장치(110)의 곡면의 구심점은 마스크(120)의 곡면의 구심점과 일치할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 렌즈(130)는 마스크(120)를 투과한 광을 집광하여, 반도체 기판(140)의 오목부(150)에 회로 패턴을 전사하도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 렌즈(130)는 마스크(120)의 회로 패턴이 천공된 부분을 투과한 광을 집광하여, 반도체 기판(140)의 오목부(150)에 상면을 형성하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른, 렌즈(130)는 집광된 광을 반도체 기판(140)의 오목부(150)의 모든 지점에서 오목부(150)에 수직으로 조사하도록 구성될 수 있다. 또는, 렌즈(130)는 집광된 광을 반도체 기판(140)의 오목부(150)의 상당한 지점에서 오목부(150)에 수직으로 조사하도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 렌즈(130)는 곡면 형 초점면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 렌즈(130)는 단일한 곡률 중심을 갖는 곡면 형 초점면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 렌즈(130)는 반구형 초점 면을 형성할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 렌즈(130)는 구체 렌즈(spherical lens)일 수 있다. 예를 들어, 렌즈(130)는 모노센트릭 렌즈(monocentric lens) 또는 볼렌즈 (ball lens)일 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.

일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)는 감광액이 도포될 수 있다. 예를 들어, 감광액은 포지티브(positive) 및 네거티브(negative) 형일 수 있다. 예를 들어, 감광액이 포지티브(positive) 형인 경우, 렌즈에 의하여 집광되어 반도체 기판(140)의 오목부(150)에 조사된 광에 노출된 부분이 제거될 수 있다. 예를 들어, 감광액이 네커티브 형인 경우, 렌즈에 의하여 집광되어 반도체 기판(140)의 오목부(150)에 조사된 광에 노출되지 않은 부분이 제거될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)는 렌즈를 통하여 조사된 광이, 오목부(150) 상에 균일하게 조사되도록 구성될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)는 단일한 곡률 중심을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)의 단일한 곡률 중심은 렌즈의 중심과 일치할 수 있다. 일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)의 단일한 곡률 중심은 구체 렌즈의 중심과 일치할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)의 단일한 곡률 중심, 구체 렌즈(140)의 중심, 마스크(120)의 곡면의 단일한 곡률 중심 및 광원 장치(110)의 곡면의 단일한 곡률 중심은 모두 일치할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 반도체 기판(140)의 오목부(150)는 구체 렌즈의 초점면과 일치하도록 배치될 수 있다.

도 2는, 일 실시 예에 따른 오목부를 포함하는 반도체 기판을 생산하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.

반도체 기판은 반도체 원료를 육성하여 로드상으로 단결 정화 시키고, 육성된 반도체 원료를 절단하여, 연마ㆍ폴리쉬 등으로 거울면처럼 마무리한 것으로서 웨이퍼(wafer)라고도 한다.

기존 웨이퍼의 경우 평면형 웨이퍼 임에 반하여, 본원 개시의 일 실시 예에 따른, 웨이퍼는 완전한 곡면 형 오목부를 포함할 수 있다.

본원에서 완전한 곡면 형이라 함은, 평면형 웨이퍼를 이어 붙여 제조된 오목형과 유사한 형태가 아니며, 오목부 상의 모든 지점에서 매끄러운 곡선을 형성하는 형태를 나타낼 수 있다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른, 오목부 제조 공정은 실리콘 잉곳을 이용하여 오목부(220)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오목부 제조 공정은 곡면형 연삭부(210)를 포함하는 연삭기(200)를 이용하여 웨이퍼(240)에 곡면형 홈을 파서, 오목부(220)를 구현하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오목부 제조 공정은 반구형 연삭부(210)를 포함하는 연삭기(200)를 이용하여 웨이퍼(240)에 반구형 홈을 파서, 오목부(220)를 구현하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 오목부 제조 공정은 실리콘 잉곳을 웨이퍼 단위(240)로 절단하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(240)의 두께는 오목부(220)의 주변부 원주를 포함하는 평면으로부터, 오목부의 중심부까지의 거리보다 길 수 있다. 예를 들어, 오목부(220)가 반구면 형태인 경우, 웨이퍼(240)의 두께는 오목부(220)의 곡률 반지름보다 두꺼울 수 있다.

일 실시 예에 따른, 웨이퍼(240)의 두께는 오목부(220)의 주변부 원주를 포함하는 평면으로부터 오목부의 중심부까지의 거리보다 약 50마이크로미터(um) 이상 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 오목부(220)가 반구면 형태인 경우, 웨이퍼(240)의 두께는 오목부(220)의 곡률 반지름보다 약 50마이크로미터 이상 두꺼울 수 있다.

일 실시 예에 따른, 오목부 제조 공정은 웨이퍼에 오목부(220)가 형성되도록 웨이퍼(240)를 연삭하고, 오목부(220) 표면을 연마하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(241)에 복수의 오목부(221, 222)를 연삭할 수 있다.

예를 들어, 오목부(220)를 형성하기 위해 이용되는 연삭기(200)는 생성하려는 오목부(220)와 동일한 곡률 반지름을 갖는 곡면형 연삭부(210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오목부(220)를 형성하기 위해 이용되는 연삭기(200)는 생성하려는 반구면 오목부(220)와 동일한 곡률 반지름을 갖는 반구형 연삭부(210)를 포함할 수 있다. 또한, 오목부(220) 표면을 연마하기 위해 초미세 연마용 입자가 이용될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 연마된 오목부(220)의 표면에는 금속 이온이 증착에 따라 금속 피막이 형성될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 오목부 표면에 감광제가 도포될 수 있다. 또한, 마스크의 천공을 통하여 투과된 광이 조사된 감광제 부분은 가용성으로 변환될 수 있다. 반대로, 마스크의 천공을 통하여 투과된 광이 조사된 감광제 부분이 불용성으로 변환될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 오목부 표면에 감광제는 마스크 천공을 통하여 투과한 광이 조사됨에 따라, 마스크 천공 패턴에 대응하는 회로 패턴을 따라 가용성으로 변환될 수 있다. 반대로, 오목부 표면에 감광제는 마스크 천공을 통하여 투과한 광이 조사됨에 따라, 마스크 천공 패턴에 대응하는 회로 패턴을 따라 불용성으로 변환될 수 있다.

도 3은, 일 실시 예에 따른 광원 장치(300)를 설명하기 위한 도면이다.

광원 장치(300)는 노광에 필요한 자외선 영역의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(300)는 UV LED를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 광원 장치(300)는 곡면 상에 복수의 UV LED 소자들이 배치된 형태로 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따른 광원 장치(300)는 히트 싱크(330) 및 히트 싱크(330) 상에 배치된 복수의 UV LED 소자들을 포함할 수 있다. 도 3에서 UV LED 소자, 예를 들어, LED 소자(320)는 원형으로 도시되었으나 다양한 형태를 가질 수 있다. 또한, 인접한 두 LED 소자들의 중심간의 거리는 광원 장치(300)에서 방출되는 광의 세기에 따라 결정될 수 있다.

UV LED 소자, 예를 들어, LED 소자(320)가 배치되는 히트 싱크(330)는 곡면 형태로 구성될 수 있다. 도시된 히트 싱크(330)의 곡면부(310)의 일부(305)는 평면으로 도시되었으나 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 예를 들어, 히트 싱크(330)는 단일한 곡률 중심을 갖는 곡면 형태로 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 히트 싱크(330)는 반구면 형태로 구성될 수 있다.

예를 들어, 히트 싱크(330)는 마스크를 향하여 오목한 곡면 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 히트 싱크(330)는 마스크(120)를 향하여 오목하고, 단일한 곡률 중심을 갖는 곡면 형태로 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 히트 싱크(330)는 마스크(120)를 향하여 오목한 반구면 형태로 구성될 수 있다.

또한, 곡면 형태의 히트 싱크(330)의 단일한 곡률 중심은 마스크의 곡률 중심과 일치할 수 있다.

일 실시 예에 따른 복수의 UV LED 소자들은 히트 싱크(330)의 오목부 상에 균일하게 배치될 수 있다. 또한, 히트 싱크(330) 상에 배치된 복수의 UV LED들로부터 방출되는 광의 방출 축, 예를 들어, 광의 방출 축들(361, 362, 363)은 복수의 UV LED 소자들 각각이 배치된 위치에서 히트 싱크(330)의 면과 수직일 수 있다.

일 실시 예에 따른, 복수의 UV LED 소자들 히트 싱크(330)의 단위 곡면 면적당 배치되는 UV LED 소자의 수가 균일하도록 히트 싱크(330) 상에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어 복수의 UV LED 소자들 히트 싱크(330)의 단위 곡면 면적당 배치되는 UV LED 소자의 수가 소정의 오차 범위 내에 있도록 히트 싱크(330) 상에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 복수의 UV LED 소자들은 히트 싱크(330)의 단위 곡면 면적당 광의 세기가 균일하도록 히트 싱크(330) 상에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어 복수의 UV LED 소자들은 히트 싱크(330)의 단위 곡면 면적당 광의 세기가 소정의 오차 범위 내에 있도록 히트 싱크(330) 상에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 복수의 UV LED 소자들로부터 방출되는 광은 히트 싱크(330)의 오목부로부터 마스크를 향하여 방출될 수 있다. 일 실시 예에 따른 복수의 UV LED 소자들로부터 방출되는 광은 마스크 상의 각각의 지점에 수직으로 조사될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 광원 장치(300)는 선택적으로 확산 시트(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산 시트는 히트 싱크(330)의 오목부와 동일한 곡률 중심을 갖는 곡면 형태로 구성될 수 있다. 또한, 확산시트는 히트 싱크(330)의 방향으로 볼록하고, 마스크 방향으로 오목한 곡면 형태로 구성될 수 있다. 확산 시트는 UV LED 소자들, 예를 들어, LED 소자(320)로부터 방출된 자외선 광을 확산시켜 점 광원을 2차원 면 광원으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 또한, 확산시트는 변환된 2차원 면 광원을 마스크 상의 입사된 지점 각각에서 마스크와 수직으로 조사하도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따른 광원 장치(300)는 복수의 LED 소자들 각각에 결합된 복수의 집광 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어 집광 렌즈는 LED 소자들 각각에서 방출되는 광을 집광하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 집광 렌즈는 대응하는 LED 소자 각각에서 방출되는 광을 집광하여 마스크의 대응 부분에 수직으로 조사하도록 구성될 수 있다.

상술한 구성 이외에, 광원 장치(300)는 UV LED 소자들로부터 방출된 열을 냉각하기 위한 냉각기, 복수의 UV LED 소자들을 개별적으로 또는 일괄적으로 제어하기 위한 제어기 등을 더 포함할 수 있다.

또한, 상술한 광원 장치(300)의 구성은 일 예로서, 곡면 면광원을 생성하여 마스크게 각각의 지점에 수직으로 조사하기 위한 다양한 광원 장치가 본원 발명에 이용될 수 있다.

도 4는, 일 실시 예에 따른 마스크를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따른, 마스크는 복수 개일 수 있다. 일 실시 예에 따른, 복수의 서로 다른 회로 패턴이 복수의 마스크들 각각에 천공될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 마스크(400)는 곡면을 포함하고, 광원 장치로부터 조사된 광을 회로 패턴이 천공된 부분을 통하여 투과시키도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 마스크(400)는 단일한 곡률 중심을 가지는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마스크(400)는 반구면을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른, 회로 패턴이 마스크(400)에 천공될 수 있다. 예를 들어, 반도체 기판(140)의 오목부(150)에 전사 하기 위한 회로 패턴이 마스크(400)에 천공될 수 있다.

일 실시 예에 따른, 마스크(400) 상의 곡면의 중심(410)을 지나는 가상 위도 0도선이 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따른, 마스크(400) 상의 곡면 상의 중심점(410)을 지나고 가상 위도 0도선(420)과 수직인 가상 경도 0도선(430)이 정의될 수 있다.

일 실시 예에 따른 마스크(400) 상의 복수의 가상의 위도선이 정의될 수 있다. 예를 들어 인접한 두 가상의 위도선 간의 지오데식 거리는 일정할 수 있다.

복수의 가상 위도선들 각각이 가상 경도 0도선(420)이 교차되는 지점을 포함하여, 복수의 가상 위도선 각각을 따라 일정한 거리마다 가상의 촬상 소자 배치 지점이 정의될 수 있다.

일 실시 예에 따른 마스크는 복수의 가상의 촬상 소자 배치 지점에서 일정한 크기로 천공된 천공부, 예를 들어 천공(441, 442, 443)을 포함하는 천공부를 포함할 수 있다.

천공부는 이하 상술될 촬상 소자의 포트 다이오드의 영역에 대응할 수 있다. 또한, 복수의 촬상 소자 배치 지점에 대응하는 천공부, 예를 들어, 천공부(441, 442, 443) 각각의 주변부에 곡면 반도체의 신호선 층을 위한 패턴을 가지는 천공부가 포함 될 수 있다.

이하 도 5 내지 도 9에서는, 도 4에서 상술한 천공부를 가지는 마스크를 포함하는 노광 장치를 이용하여 구현되는 곡면 반도체 기판의 이미지 센서에 대하여 상술한다.

도 5는, 일 실시예에 따른, 곡면 반도체 기판에 촬상 소자가 배치된 이미지 센서의 단면도를 도시하는 도면이다.

도 5에서, 곡면 반도체 기판(560)는 곡면 형태의 오목부(510)를 포함할 수 있다. 곡면은, 예를 들어, 반구면, 구면의 일부 영역으로 구성된 곡면 또는 타원면의 일부 영역으로 구성된 곡면을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.

일 실시예에 따른, 이미지 센서는 오목부(510)에 배치된 촬상 소자, 예를 들어, 촬상 소자(520)를 포함할 수 있다. 촬상 소자(520)는 오목부(510)의 표면에 배치된 컬러필터(530), 컬러필터(530) 뒤에 위치하는 신호선 층(540), 및 신호선 층(540) 뒤에 위치하는 포토 다이오드(550) 등을 포함하는 계층 구조로 구성될 수 있다. 오목부(510) 표면에 배치된 컬러필터(530)는 촬상소자, 예를 들어, 촬상 소자(520) 내에 입사되는 광(570)의 색을 결정할 수 있다.

도 5에서, 일 실시예에 따른, 각각의 촬상 소자, 예를 들어, 촬상 소자(520)가 오목부(510) 표면에서 차지하는 영역은 원의 형태로 나타낼 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 촬상 소자(520)는 실제 설계 시에, 응용에 따라, 수 마이크로미터 이하의 크기로 설계될 수 있다.

일 실시예에 따른, 촬상 소자는 복 수의 가상 위도선을 따라 오목부(510) 표면에 배치될 수 있다. 가상 위도선을 따라 촬상 소자를 배치하는 방법은 도 6에서 설명한다.

도 5에서, 일 실시예에 따른, 포토 다이오드(550)의 곡률 중심거리는 컬러필터(530)의 곡률 중심거리보다 더 길 수 있다. 따라서 컬러필터(530)의 면적보다 포토 다이오드(550)의 면적이 더 넓을 수 있고, 이로써, 수광 효율을 높일 수 있다. 또한 일 실시예에 따른 신호선 층(540)은 촬상 소자(520)의 주변부에 위치할 수 있다. 따라서, 신호선 층(540)과 같은 불투명한 구성이 컬러필터(530)를 통하여 포토 다이오드(550)에 도달하는 광(570)을 차단하지 않도록 할 수 있고, 컬러필터(530)를 통과하는 광(570)의 대부분이 포토 다이오드(550)에 도달하도록 할 수 있다.

도 5에서, 일 실시예에 따른 곡면 표면에 각각의 촬상 소자, 예를 들어, 촬상 소자(520)에 입사되는 광(570)은 컬러필터(530) 면에 대하여 수직으로 입사될 수 있다.

도 6는 십자 배열 형판(610)과 십자 배열 형판(610)을 이용하여 촬상 소자가 곡면 반도체 기판(560)의 오목부(510) 배치되는 패턴을 도시하는 도면이다.

상기 설명한 바와 같이 오목부(510)는 곡면 형태일 수 있다. 도 6에서, 설명을 위하여, 오목부는 반구면 형태로 도시되었으나, 상기 설명한 바와 같이, 오목부는 다른 곡면 형태일 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 각각의 촬상 소자가 곡면 반도체 기판(560)의 오목부(510) 표면에서 차지하는 영역은 면적이 모두 동일한 원의 형태이나 이에 제한되지 아니한다.

일 실시예에 따른, 미리 결정된 십자 배열 형판(610)의 중심을 지나는 상호간 수직인 두 개의 가상 선인 선(620)와 선(630) 중 선(620)은 가상 위도 0도선으로 결정되고, 선(630)은 가상 경도 0도선으로 결정될 수 있다. 반대로, 선(620)은 가상 경도 0도선으로 결정되고, 선(630)은 가상 위도 0도선으로 결정될 수 있다. 본 실시 예에서, 설명을 위하여, 선(620)은 가상 위도 0도선으로 결정되고, 선(630)은 가상 경도 0도선으로 결정 한다.

일 실시예에 따른 중심 촬상 소자(640)는 미리 정해진 십자 배열 형판(610)의 중심에 배치될 수 있다. 십자 배열 형판(610)의 중심은 가상 위도 0도선(620) 및 가상 경도 0도선(630)이 교차하는 지점일 수 있다. 또한, 십자 배열 형판(610)의 중심에 배치된 중심 촬상 소자(640)는 곡면 반도체 기판(560)의 오목부(510)의 중심에 배치될 수 있다.

본원 개시에서, 오목부 표면상 두 점간 거리는 오목부 표면의 두 점을 잇는 곡선상 거리를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 오목부 표면의 두 점간 거리는 오목부 표면에서 두 점을 잇는 최단 곡선의 길이일 수 있다. 또한, 본원 개시에서, 일 실시예에 따른, 세 개 이상의 점으로 둘러싸인 면적은 세 개 이상의 점을 꼭짓점으로 하며, 각각의 인접한 꼭짓점을 잇는 최단거리의 곡선으로 둘러싸인 면적일 수 있다.

일 실시예에 따른 촬상 소자는 가상 위도 0도선(620)을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 촬상 소자는 가상 위도 0도선(620)을 따라 촬상 소자의 직경 간격으로 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른, 십자 배열 형판(610)의 복 수의 가상 위도 선 중 인접한 두 개의 가상 위도선 간 거리는 미리 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른, 인접한 두 개의 가상 위도선 간 거리는 일정할 수 있다. 예를 들어, 인접한 두 개의 가상 위도선 간 거리는 촬상 소자의 직경과 같을 수 있다. 십자 배열 형판(610)의 복 수의 가상 위도 선 각각은 가상 경도 0도선(630)과 수직일 수 있다.

일 실시예에 따른, 각각의 촬상 소자는 가상 경도 0도선(630)이 복 수의 가상 위도선 각각과 교차하는 지점에 배치될 수 있다. 인접한 두 개의 가상 위도선간 거리가 일정한 경우, 촬상 소자는 가상 경도 0도선(630)을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 촬상 소자는 가상 경도 0도선(630)을 따라 촬상 소자의 직경 간격으로 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른, 십자 배열 형판(610)의 중심이 곡면 반도체 기판(560)의 오목부(510)의 중심과 일치하는 상태로, 촬상 소자는 가상 위도 0도선(620) 및 가상 경도 0도선(630)을 따라 오목부(510)에 배치할 수 있다. 예를 들어, 촬상 소자는 가상 위도 0도선(620) 및 가상 경도 0도선(630)을 따라 오목부(510)의 주변부까지 오목부(510) 표면에 곡선, 예를 들어, 호를 따라 배치될 수 있다.

가상 위도 0도선(620) 이외에 다른 각각의 가상 위도선, 예를 들어, 가상 위도선(650)을 따라 배치되는 촬상 소자(미도시)는 가상 위도 0도선(620)을 따라 배치되는 다른 촬상 소자와 같은 방식으로 곡면 반도체 기판의 오목부(510) 표면에 곡선을 따라 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른, 촬상 소자는 각각의 가상 위도선을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 촬상 소자는 각각의 위도선을 따라 촬상 소자의 직경 간격으로 배치될 수 있다. 십자 배열 형판(610)에 각각의 위도선을 따라 배치되는 촬상 소자는 곡면 반도체 기판의 오목부(510)의 주변부까지 오목부(510) 표면에 곡선을 따라 배치될 수 있다.

십자 배열 형판(610)에 배치되는 인접한 두 개의 촬상 소자간의 거리가 가까울수록 오목부(510)에 배치되는 촬상 소자의 밀도가 높을 수 있다. 반대로, 인접한 두 개의 촬상 소자간의 거리가 멀수록 오목부(510) 표면에 배치되는 촬상 소자의 밀도가 낮을 수 있다. 또한, 인접한 두 개의 촬상 소자간 거리가 일정한 경우, 오목부(510) 표면에 배치되는 촬상 소자의 밀도가 일정할 수 있다.

도 6에서, 오목부(510)의 중심을 지나는 가상 위도선(620)의 위도를 위도 0도로 결정한 것은 촬상 소자의 위치에 대응하는 좌표 지정의 편의를 위한 것으로, 오목부의 중심을 지나는 가상 위도선(620)의 위도는 위도 0도가 아닌 다른 위도로 결정될 수 있다. 마찬가지로 오목부의 중심을 지나는 가상 경도선(630)의 경도는 경도 0도가 아닌 다른 경도로 결정될 수 있다.

도 7은, 일 실시예에 따른, 곡면 반도체 기판(560)의 오목부(510)에 촬상 소자가 배치된 패턴을 도시하는 도면이다.

도 7에서, 일 실시예에 따른, 오목부(510)의 중심을 기준으로 일정 영역인 중심 영역에서는 일정한 밀도로 촬상 소자가 배치될 수 있다. 오목부의 중심에서 떨어진 각각의 오목부의 주변부, 예를 들어, 영역(720) 및 가상 경도 0도선(630)의 극 주변 영역, 예를 들어 영역(730)에서는 하나의 촬상 소자가 차지하는 면적보다 작은 면적의 틈이 생길 수 있다. 일 실시예에 따른, 유효 촬상 영역은 촬상 소자가 고른 밀도로 배치된 중심 영역일 수 있다. 따라서, 일반적으로 유효 촬상 영역이 중심 영역임을 고려할 때, 왜곡 현상이 없는 일정한 해상도를 갖는 이미지가 획득될 수 있다.

또한, 도 7에서, 각각의 가상 위도선을 따라 촬상 소자를 배치함으로써, 가상 위도선 방향으로 안정적인 배열 패턴을 유지할 수 있다. 일 실시예에 따른, 가상 위도선의 방향이 가로 방향인 경우, 가로 방향으로 안정적인 배열 배턴을 유지할 수 있다. 반대로, 가상 위도선의 방향이 세로 방향인 경우, 세로 방향으로 안정적인 배열 패턴을 유지할 수 있다.

도 8은, 일 실시예에 따른, 행 어드레스 신호선 및 열 어드레스 신호선의 배치를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예에 따른, 동일한 가상 위도선을 따라 배치되는 촬상 소자를 연결하는 행 어드레스 신호선, 예를 들어, 행 어드레스 신호선(830)이 배치될 수 있다. 또한, 행 주소를 지정 하기 위한 행 어드레스 디코더(810)에 행 어드레스 신호선, 예를 들어, 행 어드레스 신호선(830)이 접속될 수 있다.

일 실시예에 따른, 가상 경도 0도선(630)을 따라 배치된 각각의 촬상 소자로부터, 좌/우를 구별하여, 각각의 가상 위도선을 따라 배치된 순서가 동일한 촬상 소자를 연결하는 열 어드레스 신호선, 예를 들어, 열 어드레스 신호선(840)이 배치될 수 있다. 열 주소를 지정 하기 위한 열 어드레스 디코더(820)에, 열 어드레스 신호선, 예를 들어, 열 어드레스 신호선(840)이 접속될 수 있다.

도 9은, 일 실시예에 따른, 곡면 반도체 기판 이미지 센서(100)를 이용하여 감광 데이터를 메모리에 저장하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다.

일 실시예에 따른, 각각의 촬상 소자의 위치에 따라, 각각의 촬상 소자에 대한 행 주소 및 열 주소가 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른, 각각의 촬상 소자에 대한 행 주소가 결정될 수 있다. 예를 들어, 가장 위도가 높은 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자에 대한, 행 주소는 0으로 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른, r+1번째로 위도가 높은 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자에 대한, 행 주소는 r로 결정될 수 있다. 가상 위도선의 개수가 R+1개인 경우, 가장 위도가 낮은 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자에 대한 행 주소는 R로 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른, 각각의 촬상 소자에 대한 열 주소가 결정될 수 있다. 예를 들어, 각각의 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자 중 가장 우측에 배치된 촬상 소자의 열 주소는 0으로 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른, 각각의 가상 위도선을 따라 가장 우측에서부터 n 번째에 배치된 촬상 소자에 대한 열 주소는 n-1로 결정될 수 있다. 각각의 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자의 개수는 서로 다를 수 있다. 위도가 r번째로 큰 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자의 개수가 C[r] + 1인 경우, 해당 가상 위도선을 따라 배치된 촬상 소자 중 가장 왼쪽에 배치된 촬상 소자의 열 주소는 C[r]로 결정될 수 있다.

도 9를 참조하여, 각각의 촬상 소자에 대한 행 주소 및 열 주소가 결정됨에 따라, 현재 데이터에 대한 감광 데이터를 메모리에 저장하는 방법을 설명한다.

블록(910)에서, 행 주소(r)는 초기 값으로 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 행 주소(r)는 0으로 초기화 될 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.

블록(920)에서, 열 주소(c)는 초기 값으로 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 열 주소(c)는 0으로 초기화 될 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.

블록(930)에서, 현재 행 주소(r) 및 현재 열 주소(c)에 대응하는 촬상소자의 포토 다이오드에 축적된 전하 량이 캡쳐 될 수 있다.

블록(940)에서, 캡쳐 된 전하 량에 기초하여 결정된 감광 데이터는 메모리 어레이 내에 행 주소(r) 및 열 주소(c)에 대응하는 위치에 저장될 수 있다.

블록(950)에서, 열 주소(c)는 다음 열 주소로 갱신될 수 있다. 본 실시예에서, 열 주소(c)는 1만큼 증가할 수 있다. 본 실시 예에서, 동일한 가상 위도선 상의 촬상소자들에 대하여, 가장 오른쪽에 위치한 촬상 소자부터 가장 왼쪽에 위치한 촬상 소자까지 차례로, 감광 데이터 저장 프로세스를 수행할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 아니한다.

블록(960)에서, 갱신된 열 주소(c)가 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 마지막 촬상 소자의 열 주소보다 큰지 결정할 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 본 실시 예에서, 현재 행 주소(r)에 대응되는 촬상 소자의 개수가 C[r]+1인 경우, 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 마지막 촬상 소자의 열 주소는 C[r]일 수 있다. 본 실시 예에서, 행 주소가(r)를 갖는 촬상소자들 중 가상 위도선을 따라 가장 왼 쪽에 위치한 촬상 소자는 마지막 촬상 소자로 결정될 수 있고, 열 주소가 C[r]로 결정될 수 있다.

블록(960)에서, 갱신된 열 주소(c)가 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 마지막 촬상 소자의 열 주소보다 크지 않다고 결정한 경우, 블록(930)으로 되돌아가 계속될 수 있다. 예를 들어, 갱신된 열 주소(c)가 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 마지막 촬상 소자의 열 주소(C[r])보다 크지 않다고 결정한 경우, 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 감광 데이터 저장 프로세스를 수행해야 할 촬상 소자가 남아 있다고 판단될 수 있다.

블록(960)에서, 갱신된 열 주소(c)가 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 마지막 촬상 소자의 열 주소보다 크다고 결정된 경우, 블록(770)으로 진행할 수 있다. 본 실시 예에서, 갱신된 열 주소(c)가 현재 행 주소(r)를 갖는 촬상 소자들 중 마지막 촬상 소자의 열 주소(C[r])보다 크다고 결정된 경우, 현재 행 주소(r)를 갖는 모든 촬상 소자에 대하여 감광 데이터 저장 프로세스가 수행되었다고 판단될 수 있다.

블록(970)에서, 행 주소(r)는 다음 행 주소로 갱신될 수 있다. 본 실시예에서, 행 주소(r)는 1만큼 증가할 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.

블록(980)에서, 갱신된 행 주소(r)가 마지막 행 주소보다 큰지 여부를 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 가상 위도선의 개수가 R+1개인 경우, 마지막 행 주소는 R일 수 있다.

블록(980)에서, 갱신된 행 주소(r)가 마지막 행 주소보다 크지 않다고 결정된 경우, 블록(920)으로 되돌아가 계속될 수 있다. 예를 들어 갱신된 행 주소(r)가 마지막 행 주소(R)보다 크지 않다고 결정된 경우, 갱신된 행 주소(r)에 대응되는 촬상 소자들에 대하여 감광 데이터의 저장 프로세스를 진행할 수 있다.

블록(980)에서, 행 주소(r)가 마지막 행 주소보다 크다고 결정된 경우, 현재 프레임에 대한 감광 데이터의 저장 프로세스를 종료할 수 있다. 예를 들어, 갱신된 행 주소(r)가 마지막 행 주소(R)보다 크다고 결정된 경우, 현재 프레임에서 모든 촬상소자에 대한 감광 데이터 저장 프로세스를 수행하였다고 판단될 수 있다.

이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본원에서 사용된 용어는 본 개시의 원리, 실제 적용, 종래 기술에 대비한 기술적 진보를 설명하거나, 통상의 기술자가 본원에 개시된 실시예를 이해할 수 있도록 선택된 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 노광장치
110: 광원 장치
120: 마스크
130: 렌즈
140: 반도체 기판
150: 오목부
200: 연삭기
210: 곡면형 연삭부
220: 오목부
221: 오목부
222: 오목부
240: 웨이퍼
245: 웨이퍼
300: 광원 장치
310: 광원 장치 곡면부
320: LED 소자
330: 히트 싱크
361: 광의 방출 축
362: 광의 방출 축
363: 광의 방출 축
400: 마스크
410: 중심점
420: 가상 위도 0도선
430: 가상 경도 0도선
441: 천공
442: 천공
443: 천공
510: 곡면 반도체 기판의 오목부
520: 촬상 소자
530: 컬러필터
540: 신호선 층
550: 포토 다이오드
560: 곡면 반도체 기판
570: 입사 광선
610: 십자 배열 형판
620: 가상 위도 0도선
630: 가상 경도 0도선
640: 중심 촬상 소자
650: 가상 위도 0도선 이외의 가상 위도선
720: 곡면 반도체 기판의 오목부 주변부
730: 가상 경도 0도선의 극 주변 영역
810: 행 어드레스 디코더
820: 열 어드레스 디코더
830: 행 어드레스 신호선
840: 열 어드레스 신호선

Claims (11)

1. 오목부를 포함하는 반도체 기판에 회로 패턴을 형성하기 위한 장치에 있어서,
   광원 장치;
   상기 광원 장치로부터 조사된 광이 투과하는 적어도 하나의 천공을 포함하는 마스크; 및
   상기 마스크를 투과한 광을 집광하여, 상기 반도체 기판의 오목부에 조사하도록 구성된 렌즈;를 포함하고,
   상기 마스크는 상기 적어도 하나의 천공으로 구성된 상기 회로 패턴을 포함하고,
   상기 광이 상기 반도체 기판의 오목부에 조사됨에 따라, 상기 회로 패턴이 상기 오목부에 노광 되도록 구성되며,
   상기 광원 장치는 곡면을 포함하고,
   상기 광원 장치는 상기 광원 장치의 곡면에서 방사된 광을 상기 마스크의 곡면에 수직으로 조사하도록 구성되고,
   상기 렌즈는 집광된 광을 상기 반도체 기판의 오목부에 수직으로 조사하여 상기 회로 패턴에 대응하는 상면을 형성하도록 구성된, 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원 장치는 상기 마스크 방향으로 오목한 곡면을 포함하고,
   상기 마스크는 상기 광원 장치를 향하여 볼록한 곡면을 포함하며,
   상기 광원 장치는 상기 광원 장치의 곡면에서 방사된 광을 상기 마스크의 곡면에 조사하도록 구성된, 장치.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 광원의 곡면, 상기 마스크의 곡면 및 상기 반도체 기판의 오목부는 단일한 곡률 중심을 갖고,
   상기 곡률 중심은 상기 렌즈의 중심에 위치하는, 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 렌즈는 반구형 초점 면을 형성하도록 구성된 구체 렌즈(spherical lens)인, 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 구체 렌즈는 모노센트릭 렌즈(monocentric lens) 또는 볼렌즈(ball lens)인 노광 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원 장치는 상기 마스크 방향으로 오목한 반구면을 포함하고,
   상기 마스크는 상기 광원 장치를 향하여 볼록한 반구면을 포함하며,
   상기 광원 장치는 상기 광원 장치의 곡면에서 방사된 광을 상기 마스크의 곡면에 조사하도록 구성된, 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 광원 장치의 반구면의 곡률 중심 및 상기 마스크의 반구면의 곡률 중심은 상기 렌즈의 중심에 위치하는, 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 렌즈는 구체 렌즈인, 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    반도체 기판의 오목부는 반구면 형태를 갖고,
    오목부의 곡률 중심은 상기 구체 렌즈의 중심에 위치하는, 장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 구체 렌즈는 모노센트릭 렌즈 또는 볼렌즈인 장치.

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