KR20090056432A - 마이크로 렌즈의 검사 방법 및 검사 장비 - Google Patents
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Abstract
실시예는 이미지 센서의 마이크로 렌즈의 검사 방법 및 검사 장비에 관한 것이다. 실시예에 따른 마이크로 렌즈의 검사 방법은, 마이크로 렌즈에 광을 조사하는 단계, 상기 마이크로 렌즈를 통과한 광의 프로파일을 검출하는 단계, 상기 광의 프로파일로부터 상기 마이크로 렌즈의 데이터를 추출하는 단계, 상기 데이터를 기준 데이터베이스와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 실시예는 마이크로 렌즈의 프로파일 데이터를 데이터베이스 스펙과 비교 및 분석하여 자동으로 불량 여부를 판단할 수 있으므로 검사 시간이 빠르고 정확하다.
마이크로 렌즈, 검사
Description
실시예는 이미지 센서의 마이크로 렌즈의 검사 방법 및 검사 장비에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서는 광학적 영상을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로 정의된다. 종래 이미지 센서는 전하 결합 소자(CCD), 씨모스 이미지 센서(CMOS image Sensor) 등이 대표적이다.
종래 이미지 소자의 일반적인 제조 방법은 반도체 기판상에 트랜지스터들 및 트랜지스터들에 전기적으로 연결되는 포토 다이오드를 형성하고, 트랜지스터 및 포토 다이오드 상에 절연막 구조물 및 배선을 형성한다. 이어서, 절연막 구조물 상에 레드, 그린 및 블루로 이루어진 컬러필터를 형성하고, 컬러필터의 상부면에 포지티브 타입(positive type)의 포토레지스트 필름을 도포하여 평탄화층을 형성한다. 이후, 평탄화층의 상부면에 포토레지스트 필름을 도포하고, 포토레지스트 필름 노광 공정 및 현상 공정을 이용하여 패터닝하여 마이크로 렌즈를 형성한다.
상기 마이크로 렌즈는 입사되는 빛을 모아 기판의 수광 소자로 빛을 보낼 수 있도록 물리적인 퍼포먼스(physical performance)를 갖추어야 한다.
종래에는 마이크로 렌즈의 프로파일을 검사하기 위하여 검사자의 경험적, 주관적 견해를 가지고 육안검사를 실시하였다.
이와 같은 육안검사는 광학 마이크로스코프(optic microscope)를 이용하여 가시광선에서 마이크로 렌즈에 초점을 맞추어 그 초점이 맺히는 모양을 검사자가 평가하는 방법으로, 검사자가 모양을 보고 마이크로 렌즈의 구면 형태나 마이크로 렌즈들 사이의 갭을 추정하는 것이다.
그러나, 이러한 육안검사는 명확하고 통계적인 기준이 없어 검사자 개개인마다 검사 결과가 다른 문제점이 있었다.
실시예는 마이크로 렌즈의 스펙을 정하여 마이크로 렌즈의 특성을 정확하게 평가할 수 있는 마이크로 렌즈의 검사 방법 및 검사 장비를 제공한다.
실시예에 따른 마이크로 렌즈의 검사 방법은, 마이크로 렌즈에 광을 조사하는 단계, 상기 마이크로 렌즈를 통과한 광의 프로파일을 검출하는 단계, 상기 광의 프로파일로부터 상기 마이크로 렌즈의 데이터를 추출하는 단계, 상기 데이터를 기준 데이터베이스와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따른 마이크로 렌즈의 검사 장비는, 가시광을 조사하는 발광부, 마이크로 렌즈를 지지하여 초첨 위치로 배치시키고 이동시키기 위한 지지부, 상기 마이크로 렌즈를 통과한 가시광의 프로파일을 검출하기 위한 검출부, 상기 검출부로부터 데이터를 추출하기 위한 추출부, 상기 마이크로 렌즈의 기준 데이터베이스를 저장하는 저장부 및 상기 기준 데이터베이스와 상기 추출된 데이터를 비교하기 위한 비교부를 포함한다.
실시예는 이미지 센서의 마이크로 렌즈의 프로파일을 데이터베이스 스펙과 비교 및 분석하여 불량 여부를 자동으로 판단할 수 있으므로 검사 시간이 빠르고 정확한 효과가 있다.
실시예는 제작된 마이크로 렌즈를 스캐닝하면서 검출된 데이터를 이용하여 마이크로 렌즈 특성을 파악할 수 있으므로 마이크로 렌즈 검사 시스템을 자동화시킬 수 있어 검사 인력 감축 및 검사 비용의 절감 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 렌즈 검사 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 이미지 센서의 마이크로 렌즈를 형성하기 위한 포토레지스트 필름을 패터닝하기 위한 패턴 마스크를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 패턴 마스크(100)는 마스크 몸체(102) 및 개구(103)를 포함한다. 본 실시예에서, 개구(103)는 마이크로 렌즈가 형성될 위치에 형성된다.
도 2는 도 1의 패턴 마스크(100)를 이용하여 패터닝된 마이크로 렌즈를 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 도 1의 패턴 마스크(100)를 이용하여 베이스 기판(105) 상에 도포된 포토레지스트 필름을 노광 후 현상하여 마이크로 렌즈(104)를 형성할 수 있다.
상기 마이크로 렌즈(104)들의 사이에는 갭(gap, 106)이 형성된다.
상기 마이크로 렌즈(104)의 일면은 곡면을 가지고 있으며, 이 곡면의 프로파일은 상기 마이크로 렌즈(104)의 특성을 결정짓는 요인이 된다.
도 3은 도 2의 마이크로 렌즈에 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 입사된 광의 투과 곡선을 보여주는 그래프이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 마이크로 렌즈(104)의 중앙 부분에서 광의 세기가 가장 크고 모서리로 갈수록 광의 세기가 작아지는 것을 알 수 있다.
여기서, 상기 마이크로 렌즈(104)에 조사하여 측정된 가시광선의 광 세기 프로파일은 여러가지 데이터를 내포하고 있다.
예를 들어, 'a'는 마이크로 렌즈(104)가 얼마나 빛을 잘 모아주는지 집광 능력을 판단할 수 있다. 'a'가 작을 수록 빛을 잘 모아준다고 볼 수 있다.
예를 들어, 'b'는 마이크로 렌즈(104) 간 중심 거리이며 화소간의 거리를 의미하므로 이를 통하여 마이크로 렌즈(104)들의 정렬 정도를 판단할 수 있다.
예를 들어, 'c'는 조사되는 빛의 투과 정도이며 마이크로 렌즈(104)의 광 효율을 측정할 수 있다.
상기와 같은 데이터들을 이용하여 상기 마이크로 렌즈(104)들을 측정하여 마이크로 렌즈(104)의 최고치(peak) 분포도, 광의 세기(intensity), 주파수(frequency)를 결정하면 마이크로 렌즈(104)의 프로파일을 예상할 수 있으며, 그 값을 수치적으로 해석하여 검사용 데이터베이스를 작성할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 이미지 센서의 마이크로 렌즈 검사 방법을 보여주는 순서도이다.
먼저, 마이크로 렌즈(104)를 제작한다(S100). 마이크로 렌즈 검사 장비를 준비한다.
상기 마이크로 렌즈 검사 장비는, 가시광선을 조사하는 발광부, 마이크로 렌즈를 지지하여 초첨 위치로 배치시키고 이동시키기 위한 지지부, 상기 마이크로 렌즈를 통과한 광의 프로파일을 검출하기 위한 검출부, 상기 검출부로부터 데이터를 추출하기 위한 추출부, 상기 마이크로 렌즈의 기준 데이터베이스를 저장하는 저장부, 상기 기준 데이터베이스와 상기 추출된 데이터를 비교하기 위한 비교부를 포함할 수 있다.
이후, 상기 검사 장비에 마이크로 렌즈(104)를 배치시키고, 상기 마이크로 렌즈(104)의 초점을 맞춘다.
상기 검사 장비는 상기 마이크로 렌즈(104)를 스캐닝하면서 광을 조사한다(S110).
여기서, 상기 광은 가시광선을 포함할 수 있다.
상기 마이크로 렌즈(104)를 통과한 광의 프로파일을 디텍트(detect)한다.
상기 검사 장비는 상기 광의 프로파일을 통하여 필요한 데이터를 추출해낸다(S120).
예를 들어, 상기 검사 장비는 상기 광의 프로파일을 통하여 최고치(peak) 분포도, 광의 세기(intensity), 주파수(frequency)와 같은 데이터를 추출할 수 있다.
상기 데이터와 상기 검사 장비의 데이터베이스를 비교 분석하여 상기 마이크 로 렌즈(104)의 디펙트(defect)를 검사한다(S130).
상기 데이터가 상기 데이터베이스의 오차 범위를 넘으면 불량으로 판단할 수 있다.
상기와 같은 이미지 센서의 마이크로 렌즈(104)의 검사 방법은, 마이크로 렌즈의 검사를 자동화하여 시간을 단축시키고 오차를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 실시예는 마이크로 렌즈(104)의 프로파일을 데이터베이스로 구축할 수 있다.
실시예에 따른 마이크로 렌즈(104)의 검사 방법은 대량의 마이크로 렌즈(104)를 신속하게 검사할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 이미지 센서의 마이크로 렌즈를 형성하기 위한 패턴 마스크를 도시한 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 이미지 센서의 마이크로 렌즈를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 마이크로 렌즈에 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 입사된 광의 투과 곡선을 보여주는 그래프이다.
도 4는 실시예에 따른 이미지 센서의 마이크로 렌즈 검사 방법을 보여주는 순서도이다.
Claims (6)
- 마이크로 렌즈에 광을 조사하는 단계;상기 마이크로 렌즈를 통과한 광의 프로파일을 검출하는 단계;상기 광의 프로파일로부터 상기 마이크로 렌즈의 데이터를 추출하는 단계;상기 데이터를 기준 데이터베이스와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈의 검사 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 광은 가시광선인 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈의 검사 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 마이크로 렌즈의 데이터를 추출하는 단계에 있어서,상기 광의 프로파일을 이용하여 최고치(peak) 분포도, 광의 세기(intensity), 주파수(frequency)를 추출하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈의 검사 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 데이터가 상기 기준 데이터베이스의 오차 범위를 넘으면 불량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈의 검사 방법.
- 가시광을 조사하는 발광부;마이크로 렌즈를 지지하여 초첨 위치로 배치시키고 이동시키기 위한 지지부;상기 마이크로 렌즈를 통과한 가시광의 프로파일을 검출하기 위한 검출부;상기 검출부로부터 데이터를 추출하기 위한 추출부;상기 마이크로 렌즈의 기준 데이터베이스를 저장하는 저장부;상기 기준 데이터베이스와 상기 추출된 데이터를 비교하기 위한 비교부를 포함하는 마이크로 렌즈의 검사 장비.
- 제 5항에 있어서,상기 추출된 데이터는 상기 가시광의 프로파일에서 최고치(peak) 분포도, 광의 세기(intensity), 주파수(frequency)인 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈의 검사 장비.
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Cited By (3)
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| KR101113739B1 (ko) * | 2011-04-01 | 2012-02-27 | (주) 파루 | Ｃｐｖ 집광 렌즈 검사 장비 |
| KR101582757B1 (ko) | 2014-09-02 | 2016-01-06 | 한국광기술원 | 집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법 |
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2007
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