캐논 엑스포 2023에서 전시한 것들입니다. 글 자체는 꽤 전에 올라왔는데, 메타 렌즈나 나노 임프란트처럼 이슈가 됐던 것들이 있어서 이제라도 올려봅니다.
1장의 사진으로 3D 영상을 만드는 시스템입니다. 듀얼 픽셀 CMOS AF는 1개의 화소에 2개의 포토 다이오드가 있어, 이를 활용해서 거리를 측정해 입체 모델을 만들 수 있습니다.
산업 현장에 카메라를 설치해서 제품의 조립 상태를 확인. 5번 나사가 덜 조여졌네요.
매크로 렌즈를 사용해 부품들이 제대로 장착 됐는지, 갯수는 맞는지를 확인
콘크리트의 균열을 AI로 확인.
AI 업스케일링으로 수차나 회절 보정.
SWC 렌즈는 렌즈 표면에 원뿔형 구조체를 형성, 빛이 이 틈새를 지나도록 해서 반사를 줄여줍니다.
SWC 렌즈의 표면 확대.
SWC의 원리.
SWC 렌즈와 일반 렌즈의 반사 차이.
DO 렌즈는 회절 광학 소자를 사용해 색이 어긋나는 걸 막아줍니다.
DO 렌즈는 동심원 모양이 보입니다.
DO 렌즈를 확대하면 격자가 보입니다.
DO 렌즈를 거치면 빛을 굴절시켜 좌우를 반대로 뒤집는 걸 알 수 있습니다.
캐논은 망원 렌즈의 경통을 하얀색으로 칠합니다. 빛을 막아주는 특수 도료지요.
이런 열 차단 도료는 적외선 반사율을 38%에서 67%로 높였고, 온도에 의한 화질 열화도 적으며, 도료의 수명 역시 깁니다.
메타 렌즈는 빛의 파장보다 작은 구조를 지닌 광학 소자로 만든 렌즈입니다. 렌즈의 수를 줄일 수 있고 표면도 평평하기에 스마트폰에 쓰기 유리합니다.
사각형 조명이 보입니다.
메타 렌즈 웨이퍼에서
메타 렌즈를 잘라냈는데요. 이 메타 렌즈는 나노 임프란트로 만들었습니다.
나노 임프란트는 회로 패턴을 새긴 마스크를 웨이퍼에 찍어 눌러서 패턴을 형성하는 기술입니다. 이 기술을 사용해서 제품을 만드는 장치인 FPA-1200NZ2C입니다.
지금가지 반도체를 만드려면 전력 사용량이 큰 광원에서 쏜 레이저를 복잡한 광학계를 거쳐서 출력했는데요. 나노 임프란트는 EUV의 1/10 수준으로 전력 사용량이 줄어들고, 이렇게 복잡한 렌즈나 거울 등의 광학 장치가 필요하지 않습니다.
나노 임프란트는 잉크젯 방식으로 웨이퍼에 레지스트를 도포하고
마스크를 임프란트(찍어서 새겨서)
마스크의 형상대로 레지스트가 변화하면
그럼 회로 패턴이 완성됩니다. 한 번 찍어서 3D 패턴을 만들 수 있고, 선폭 14nm의 5nm 수준 공정을 만들 수 있으며, 나중에는 마스크를 개선해 2nm 공정도 목표로 삼고 있습니다.
2스테이션 구성에서 300mm 웨이퍼를 1시간에 40장 만들 수 있었습니다. 반도체나 메모리 외에도 3D 구조를 만들 수 있다는 점을 응용해 메타렌즈 같은 물건도 만들 수 있습니다.
유리 재질의 마스크. 수명은 30만 번입니다. 레지스트는 캐논에서 만듭니다.
나노 임프란트로 형성한 분광 소자 웨이퍼
노이즈를 줄이고 야간에도 찍을 수 있는 SPAD 센서입니다.
빛의 최소 단위인 광자(포톤)을 1개씩 카운팅할 수 있는 센서로, 기존의 CMOS 센서는 광자가 쌓인 양을 측정하기에 노이즈가 섞이지만 SPAD 센서는 노이즈가 섞이지 않에 어두운 곳에서도 촬영할 수 있습니다.
7.2km 떨어진 공항의 비행기를 11배 줌렌즈에 2배 익스텐더를 붙여서 촬영했습니다.
한밤중인데 매우 잘 보입니다.
노이즈 저감 기술도 공개했습니다. 이게 원본이고
이게 보정본입니다.
