KR102352424B1 - 소자, 특히 광학 소자의 웨이퍼 수준 제조 - Google Patents

Abstract

제1 면에 제1 표면(1a)을 가진 기판(1)의 상기 제1 면에 N≥2개의 제1 부재(10)를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법은
a) 적어도 N개의 배리어 부재(40)가 제1 면에 존재하고 상기 N개의 배리어 부재(40) 각각이 N개의 제1 부재(10) 중 하나와 관련이 있는 기판(1)을 제공하는 것을 포함한다.
그리고 N개의 제1 부재 각각에 대해 상기 방법은
b) 각각의 제1 부재(10)와 관련이 있는 유동 상태의 경화성 재료(5)의 각각의 제1 분량을 제1 표면(1a)과 접촉시키고;
c) 각각의 관련 배리어 부재(40)에 의해 제1 표면(1a) 상에서 경화성 재료(5)의 각각의 관련 제1 분량의 유동을 제어하고;
d) 경화성 재료(5)의 각각의 관련 제1 분량을 경화시키는 것을 포함한다.
그리고 N개의 제1 부재(10) 각각에 대해 단계 d)에서 제1 표면(1a)과 각각의 부재(10) 간 상호 연결이 생성된다.

Description

소자, 특히 광학 소자의 웨이퍼 수준 제조{WAFER-LEVEL MANUFACTURE OF DEVICES, IN PARTICULAR OF OPTICAL DEVICES}

본 발명은 일반적으로 웨이퍼 수준의 제조방법의 분야에 관한 것으로, 특히 하나 이상의 부품이 기판에 부착되어 있는 소자의 제조에 관한 것이다. 구체적 관점에서 본 발명은 미소광학(micro-optics) 분야에 관한 것이다. 또 다른 구체적 관점에서 본 발명은 복제 방법, 특히 엠보싱형(embossing-type) 공정에 관한 것이다. 본 발명은 청구항의 첫 절에 따른 방법과 그렇게 제조한 소자에 관한 것이다.

용어 정의

"능동 광학 부품": 감광 또는 발광 부품. 예컨대 포토다이오드, 포토다이오드 어레이, 이미지 센서, LED, OLED, 레이저 칩. 능동 광학 부품은 미가공 다이(bare die)로서 또는 패키지로, 즉 패키징된 부품으로서 존재할 수 있다.

"수동 광학 부품": 렌즈, 프리즘, 또 다른 회절 또는 굴절 구조체, 거울 또는 광학 시스템과 같은 굴절 및/또는 회절 및/또는 (내부 및/또는 외부) 반사에 의해 광의 방향을 전환시키는 광학 부품으로서, 이때 광학 시스템은 경우에 따라 개구 조리개, 이미지 스크린, 홀더와 같은 기계 소자를 포함할 수도 있는 이러한 광학 부품들의 집합체이다.

"광전자 모듈": 적어도 하나의 능동 및 적어도 하나의 수동 광학 부품이 포함되어 있는 부품.

"복제(Replication)": 소정의 구조체 또는 이의 음형(negative)을 재현하는 기술. 예컨대 에칭, 엠보싱(임프린팅), 주조, 성형.

"웨이퍼": 실질적으로 디스크 또는 판 형상의 물품으로, 그의 한 방향(z-방향 또는 수직 방향 또는 적층 방향)의 연장길이가 다른 두 방향(x- 및 y-방향 또는 측면 방향)의 연장길이에 비해 작다. 보통 (비-블랭크) 웨이퍼 상에는 복수 개의 유사한 구조체 또는 물품들이 배치되거나 그 내부에, 전형적으로는 장방형 그리드 위에 제공된다. 웨이퍼는 개구부 또는 홀을 가질 수 있고 나아가 웨이퍼는 측면 영역의 주요 부분에 재료가 없을 수도 있다. 웨이퍼는 임의의 측면 형상을 가질 수 있되 둥근 형상과 장방형 형상이 매우 보편적이다. 많은 분야에서 웨이퍼는 주로 반도체 재료로 제조되는 것으로 이해되고 있지만 본원에서는 이를 명시적으로 제한하지 않는다. 따라서 웨이퍼는 예를 들면 반도체 재료, 폴리머 재료, 금속과 폴리머 또는 폴리머와 유리 재료를 포함하는 복합 재료로 주로 제조될 수 있다. 특히 열경화성 또는 UV 경화성 폴리머와 같은 경화성 재료는 본 발명과 관련하여 흥미로운 웨이퍼 재료이다.

"측면 방향": "웨이퍼" 참조

"수직": "웨이퍼" 참조

"광": 가장 일반적으로 전자기 방사선; 더 구체적으로는 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 또는 자외선 부분의 전자기 방사선.

EP 1 837 165 A1에는 오버플로우 용적부를 가진 공구를 사용하여 광학 부재를 성형하기 위한 방법이 공지되어 있다. 상기 문헌에는 이러한 공구의 다양한 종류들이 기재되어 있다.

WO 2009/076 786에는 스페이서를 기판에 부착시키는 방법이 개시되어 있다.

본 발명은 공간 제약이 큰 상태에서 기판상에 광학 부재를 제조할 수 있다는 의도로부터 도출되었다. 미소광학뿐만 아니라 미소전자공학, 미소역학과 미세유체공학과 같은 다른 분야에서도 소형화와 기판 면적당 더욱더 많은 기능성을 제공할 필요성은 중요한 이슈이다. 또한 예를 들면 광학 부재와 같은 부재 또는 부품을 대량으로 제조해야 할 때에는 적절한 수율과 이에 따른 효율적인 제조 공정을 달성하기 위해서 높은 공정 안정성에 이르러야 한다.

특히 이는 예를 들면 렌즈 부재와 같은 광학 부재 등의 부재 또는 부품은 또 다른 광학 부재 또는 2개의 웨이퍼 또는 기판을 명확히 특정된 상호 거리로 유지하기 위한 스페이서의 일부와 같은 또 다른 물품에 가까이 존재하여야 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로 이러한 부재 또는 부품은 복제 공구를 사용하여 기판상에 상기 부재 또는 부품을 제조하는 엠보싱형 공정을 이용하여 제조할 수 있다. 그리고 이때 부재 또는 부품 자체 내 최종적으로 존재하는 것보다 이러한 엠보싱형 공정에서 더 많은 복제 재료가 사용되도록 제공할 수 있다. 특히 이러한 엠보싱형 공정으로 부재 또는 부품과 또한 상기 부재 또는 부품 주위에 존재하는 주변부를 제조할 수 있다. 추가량의 복제 재료(여분의 복제 재료)와 주변부를 각각 제공하는 하나의 이유는 복제 공구와 기판 사이에 (전형적으로 이들 중 하나 또는 2개 모두에) 복제 재료를 도포하는 분배 공정은 정밀도가 제한적이기 때문이다. 그리고 또한 주변부는 엠보싱 공정 중에 복제 재료의 유동 제어를 가능하게 할 수 있다. 여분의 복제 재료를 제공하면 부재 또는 부품에 공극(void)의 형성을 방지하는데 기여할 수 있다.

엠보싱형 공정을 이용하여 기판상에 광학 부재를 웨이퍼 수준으로 제조하는 것과 관련한 상술한 상황을 고려하여, 본 발명자들은 광학 부재의 엠보싱형 제조 중에 복제 재료의 유동 제어를 기판상에 이미 존재하는 하나 이상의 광학 부재를 상기 유동을 제어하기 위해 사용함으로써 달성할 수 있음을 인식하였다. 특히 기판상에 이미 존재하는 하나 이상의 광학 부재 역시 엠보싱형 복제 공정을 이용하여 제조 되는 광학 부재일 수도 있고 각각 주변부를 가질 수 있다. 그리고 이들 주변부들 각각은 유동 제어 부재로서 또는 보다 구체적으로는 후속 단계에서 제조되는 다른 광학 부재들 각각의 유동을 제어하기 위한 배리어(barrier) 부재로서 기능할 수 있다.

그러나 이후 본 발명자들은 배리어 부재가 다른 광학 부재의 복제 이전에 반드시 기판상에 존재하는 광학 구조체일 필요는 없지만 보다 일반적으로 기판상에 이미 존재하는 임의의 구조체 또는 구조 부재일 수 있음을 알았다. 특히 배리어 부재는 기판상에 존재하는 몇몇 돌출부 또는 융기부이거나 적어도 이들을 포함할 수 있다. 그러나 다른 한편으로는 발명자들은 유동 제어를 위한 배리어 부재로서 기판에 오목부 또는 트렌치를 사용하는 것도 가능할 수 있음을 인식하였다.

배리어 부재에 의해 예상되는 유동 제어의 중요한 목표는 유동성 재료가 존재해서는 안 되는 기판상의 영역으로 유동성 재료가 연장되는 것을 방지하는 것이다. 예를 들어 유동성 재료는 기판상에 이미 존재하는 또 다른 물품을 피복해서는 안 된다(아니면 허용되는 부분에서만 피복하여야 한다). 이는 예를 들어 해당 엠보싱 공정 전에 광학 부재가 이미 렌즈 부재와 같은 광학 부재와 주변부를 포함하고 있는 기판상에 존재할 때에 해당할 수 있고(예를 들어 위에서 언급한 것과 같이) 상기 광학 부재에는 다른 광학 부재를 생성할 때 사용되는 유동성 재료(복제 재료)가 남아 있지 않아야 한다. 또는 광학 부재가 기판상에 위치될 수 있는 곳 가까이에서 기판과 광학 부재를 포함하는 소자 내에 광로(light path)가 한정되고 상기 광로에는 다른 광학 부재를 생성할 때 사용되는 유동성 재료(복제 재료)가 남아 있지 않아야 할 것이다. 또는 예를 들어 기계적 간섭없이 기판 표면에 다른 물품을 기계적으로 접촉시키거나 접근 또는 부착할 수 있기 위해서 일부 영역에는 기계적인 이유로 복제 재료가 남아 있지 않아야 할 것이다. 또는 기판의 일부에는 광학적인 이유 또는 미관상 또는 미적인 이유로 복제 재료가 남아 있지 않아야 한다.

그리고 또한 본 발명자들은 유동 제어를 위해 배리어 부재를 사용하면 복제에 의해(보다 구체적으로는 엠보싱에 의해) 기판상에 부재 또는 부품을 제조할 때뿐만 아니라 유동성 재료를 사용하여 기판에 부재(부품일 수도 있음)를 적용해야 할 때마다 유용할 수 있다는 것을 알았다. 예를 들어 이러한 부재는 광학 부재, 능동 광학 부품, 수동 광학 부품일 수 있고 또한 또 다른 웨이퍼 또는 그의 일부일 수 있다. 그리고 광학 또는 미소광학 분야를 넘어 시각을 넓히면 기판에 적용할 부재는 예를 들면 유체 가이드 또는 파이프 또는 마이크로밸브와 같은 미소전자부품 또는 미세유체부품일 수 있다.

그리고 이에 따라 부재를 기판에 적용하기 위해 사용되는 유동성 재료는 경화성 에폭시와 같은 복제 재료일 수 있을 뿐만 아니라 예를 들어 접착제와 같은 접합재일 수 있다(여기서 접합재 또는 접착제는 경화성 에폭시일 수도 있음).

위에서 언급한 선행기술문헌 EP 1 837 165 A1에는 특정 종류의 복제 공구를 제공함으로써 복제시 일종의 유동 제어를 제공하는 것이 공지되어 있지만, 본 발명자들은 특정 종류의(구체적으로는 상태가 미리 조절된) 기판이 원하는 유동 제어를 달성하도록 할 수 있음을 인식하였다. 보다 구체적으로, 배리어 부재는 예를 들어 미리 형상화한 기판의 특징부 또는 기판에 미리 적용한 부재에 의해 제공될 수 있는데, 이때 상기 부재는 배리어 부재의 단 하나의 기능을 갖거나 추가 기능을 가질 수 있다. 특히 배리어 부재가 추가 기능을 실행하지 못하는 경우에는 복제 공정, 예를 들어 엠보싱형 공정 또는 분배 공정으로 표면에 적용할 수 있다. 배리어 부재가 유동 제어 외에 하나 이상의 기능을 갖는 경우에 배리어 부재는 예를 들어 광학, 전기광학, 전자, 기계, 전기기계, 미세유체 또는 또 다른 부품일 수 있다.

그리고 또한 예를 들어 상술한 바와 같이 복제, 특히 엠보싱에 의해 부재를 제조하는 경우와 같이 기판에 부재를 동시에 생성 및 적용되도록 제공될 수 있다. 이에 따라 부재는 유동성 재료 자체에 의해 (통상 경화 후) 구성되도록 제공될 수 있다. 또는 이와 달리 부재는 미리 제조하여 단순히 예를 들어 결합제를 사용하여 기판에 적용될 수 있는데, 이때 예를 들면 상기 부재는 (미리 제조한) 벌크 광학 부품이거나 LED 또는 포토다이오드와 같은 능동 광학 부품이다. 따라서 상기 부재는 유동성 재료와는 별개이다(경화 후에도). 예를 들어 후자의 경우 또는 그렇지 않고 부재가 기판에 전기적으로 연결될 때 유동성 재료는 예를 들어 미소전자부품에서 사용되는 것과 같이 전도성 접착제와 같은 전도성 재료일 수 있다.

위에서 언급한 유동성 재료는 통상적으로 경화성 재료인 것을 의미한다. 상기 재료는 고화될 수 있고, 이 경우 유동성 상태에서 경화 또는 고화 상태로 변형되며 이때 일부 소성 변형이 경우에 따라 상기 상태로 남아 있을 수 있다.

재료로부터 에너지를 추출, 특히 이들을 냉각함으로써 경화될 수 있는 수많은 재료가 있지만, 본 발명자들은 이보다는 에너지의 도입을 통해 경화될 수 있는 재료를 사용하는 것을 구상하고 있다. 특히 구상한 경화성 재료는 이를 가열 및 전자기 방사선, 특히 광, 보다 구체적으로 UV 광으로 조사하는 것 중 하나 또는 둘 모두에 의해 경화될 수 있다. 이러한 재료는 예를 들면 에폭시 수지 또는 다른 폴리머계 재료 형태, 특히 경화성 폴리머계 재료 형태로 당업계에 공지되어 있다.

경화 후 부재는 통상적으로 경화성 재료로 인해 기판에 접착될 것이다. 그리고 이 경우에는 통상적으로 부재가 실질적으로 경화성 재료(경화된 상태)로 구성되는지 또는 경화성 재료(경화된 상태)와 별개인지 관계없다.

또한 배리어 부재의 재료(보다 구체적으로는 그의 표면에 있는 재료)가 경화성 재료(유동성 상태)에 의해 (약간 잘) 습윤 가능하도록 제공하는 것이 다양한 용도로 유리할 수 있다. 이는 예를 들면 해당 솔더 재료(유동성 상태)에 의해 습윤되지 않도록 구성된 솔더 마스크와 대비된다. 보다 구체적으로, 전형적인 용도를 위해 (배리어 부재 및 경화성 재료 각각에 대한) 재료는 경화성 재료와 배리어 부재의 재료(보다 구체적으로 그의 표면에 있는 재료) 사이의 접촉각이 90° 미만 또는 이보다는 45° 미만, 특히 30° 미만, 보다 구체적으로 22° 미만이다. 배리어 부재가 미리 형상화한 기판의 특징부에 의해 제공되는 경우에는 위에서 인용한 접촉각은 경화성 재료(유동성 상태)와 기판의 표면 사이의 계면에 적용된다.

또한 배리어 부재의 특정 단면 형상은 (경화 전) 경화성 재료의 유동을 제어하거나 또는 보다 구체적으로 경화성 재료가 배리어 부재 (바로) 위에 위치해 있는 기판 표면의 일부 위로 유동하는 것을 억제하는데 특히 효율적일 수 있다. 이러한 단면 형상은 아래에서 더 설명하기로 한다.

미소전자제품 패키징에서 미소전자부품을 봉지하기 위한 구체적인 방법은 "댐앤필(dam and fill)"로서 알려져 있다. 댐앤필 공정에서, 봉지할 미소전자부품을 (통상적으로 목표 위치에 있는) 기판 상에 실장한 다음에만 유동성 재료를 실장된 부품 주위의 기판상에 형성되어 있는 폐루프(closed-loop) 댐 안에 도포한다: 따라서 부품은 유동성 재료(봉지재)에 의해 봉지된다. 다음, 부품을 경화성 재료(봉지재)로 완전히 (모든 면을) 피복한다.

그러나 본 발명자들은 경화성 재료에 의해 각각의 부품을 완전히 피복하지 않는 것을 주로 구상하고 있다. 경화성 재료가 없는 기판에 적용할 부품의 면적의 적어도 60% 또는 이보다는 적어도 80%를 갖는 것을 좀 더 생각하고 있으며, 이때 상기 면적은 기판의 평면도에서, 즉 각각의 부품에 대해 기판의 표면을 향해 수직으로 봤을 때 볼 수 있는 각각의 부품의 상부 표면의 면적을 지칭한다. 많은 경우에, 나아가 상기 면적의 적어도 90% 또는 실질적으로 전체에는 경화성 재료가 없다. 이들 수치는 기판에 적용할 미리 제조한 부품의 경우에 특히 적용된다.

그러나 본 발명자들은 또한 다양한 용도를 위해 기판에 도포할 부재를 측면 방향으로 완전히 둘러싸지 않고 특히 폐루프 형상을 나타내지 않는 배리어 부재를 갖는 것을 구상하고 있다. 예를 들어 경화성 재료의 유동이 배리어 부재에 의해 특정 방향으로만 제한되거나 억제되어야 하는 경우에는 예를 들어 (짧은) 곡선 또는 직선 영역의 형상을 가진 배리어 부재를 제공하는 것이 충분할 수 있다. 그러나 예를 들어 배리어 부재가 복제에 의해(특히 엠보싱에 의해) 생성되는 광학 구조체의 주변부로서 다른 곳에서 더 상세하게 기재되어 있는 것인 경우에는 기판에 적용할 부재를 측면 방향으로 완전히 둘러싸는 폐루프 형상 역시 제공될 수 있다.

기판에 적용할 부재를 측면 방향으로 완전히 둘러싸는 배리어 부재를 갖는 것이 몇몇 용도에서 유리할 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 (측면) 방향으로 기판상에 존재하는 물품은 경화성 재료에 의해 (전부 또는 부분적으로) 피복되지 않도록 배리어 부재에 의해 보호될 수 있다. 측면방향으로 둘러싸는 것은 연속적으로뿐만 아니라 불연속적인 방식으로도 달성될 수 있음을 명심해야 하고; 배리어 부재는 예를 들어 (상호) 서로 근접해 있는 여러 개의 요부 또는 돌출부로 구성될 수 있다.

본 발명에 대한 특정 관점에서 본 발명은 기판의 제1 표면에 존재하는 배리어 부재를 제1 표면상에 부재, 특히 광학 부재를 제조하기 위한 엠보싱형 복제 공정 중에 배리어 부재를 통과하는 유동성 상태의 경화성 재료(보다 구체적으로 복제 재료)의 유동에 대한 배리어로서 사용하는 것에 관한 것으로, 특히 상기 경화성 재료는 제1 표면과 접촉하기 전에 배리어 부재는 이미 제1 표면에 존재한다. 통상적으로 상기 유동은 배리어 부재에서 정지될 것이다.

본 발명의 하나의 목적은 특히 웨이퍼 수준에서 경화성 재료를 사용하여 기판에 부재를 적용하는 대체 방법을 개발하는 것이다. 특히 제1 부재를 기판의 제1 면에 적용하기 위한 각각의 방법을 제공하고자 한다. 그리고 또한 특정 제1 부재가 존재하는 기판 영역을 포함하는 소자를 제조하기 위한 방법을 제공하고자 한다. 그리고 또한 관련 기판과 소자를 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 경화성 재료를 사용하여 기판에 부재를 적용할 때 기판상에 존재하는 물품이 경화성 재료에 의해 (적어도 부분적으로) 피복되지 않도록 보호하는 대체 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판에 적용된 부재들로 특히 고밀도의 웨이퍼를 얻는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판상에 특히 근접 이격된 부재들을 얻는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판상에서 특히 작은 공간을 차지하며 존재하는 부재 또는 구조체를 제공하는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 구체적으로 조정된, 특히 기판상에 존재하는 다른 물품 또는 구조체를 고려하여 조정되는 공간을 차지하며 기판상에 존재하는 부재 또는 구조체를 제공하는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼 수준의 양산시 상기 목적들 중 하나 이상을 달성하고 보다 구체적으로 제조 공정의 고효율을 동시에 달성하는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 추후 기판상에 상이하거나 유사한 부재 또는 구조체를 제공하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

다른 목적들은 아래의 설명과 구현예들에 나타나 있다.

이들 목적 중 적어도 하나는 특허청구범위에 따른 장치와 방법에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.

특히 본 발명은 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법으로서 상기 기판은 제1 면에 제1 표면을 갖는 방법을 포함할 수 있다. 그리고 상기 방법은

a) 적어도 N개의 배리어 부재가 제1 면에 존재하고 상기 N개의 배리어 부재 각각이 N개의 제1 부재 중 하나와 관련이 있는 기판을 제공하고;

N개의 제1 부재의 각각에 대해 상기 방법은

b) 각각의 제1 부재와 관련이 있는 유동 상태의 경화성 재료의 각각의 제1 분량을 제1 표면과 접촉시키고;

c) 각각의 관련 배리어 부재에 의해 제1 표면상에서 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 유동을 제어하고;

d) 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량을 경화시키는 것을 포함하되;

상기 N개의 제1 부재 각각에 대해 단계 d)에서 제1 표면과 각각의 제1 부재 간 상호 연결이 생성된다.

이러한 방식으로, 경화성 재료에 의해 피복되는 제1 표면의 영역은 제어될 수 있고 특히 경화성 재료에 의해 피복되지 않은 제1 표면의 영역은 한정된 방식으로 경화성 재료에 의해 피복되지 않도록 할 수 있다.

상기 방법은 또한 N≥2개의 제1 부재가 기판의 제1 면에 적용되어 있는 소자를 제조하는 웨이퍼 수준의 방법으로서 고려될 수 있다. 그리고 기판은 제1 면에 제1 면을 갖고 있다. 그리고 상기 방법은 상술한 단계들을 포함한다.

N은 전형적으로 적어도 10 또는 적어도 30 또는 나아가 적어도 80에 이르는 양의 정수인 것으로 의도된다.

상기 기판은 통상적으로 웨이퍼이다.

상기 기판은 통상적으로 고체 및/또는 치수 안정적이다.

상기 기판은 특히 미리 형상화한 기판인 경우에 기본적으로 예를 들면 복제 재료와 같은 폴리머계 재료로 제조될 수 있다. 특히 제1 부재가 광학 부재인 경우에는 적어도 부분적으로 투명할 수 있다. 예를 들어 상기 기판은 적어도 하나의 불투명부와 측면 방향으로 한정된 부분인 투명부를 적어도 하나, 전형적으로 적어도 N개를 포함할 수 있되 또한 상기 하나 이상의 투명부는 적어도 하나의 불투명부에 의해 통상적으로 측면 방향으로 완전히 둘러싸여 있다.

상기 기판은 실질적으로 또는 적어도 부분적으로 유리로 제조될 수 있다.

N개의 제1 부재 (및 관련 배리어 부재와 소정량의 경화성 재료) 각각에 대해 단계 a), b), c), d)가 나타낸 순서로 실시되도록 제공될 수 있다.

단계 b)는 통상적으로 (각각의 제1 부재에 대해) 짧은 순간 동안만 이루어진다.

단계 b)에서, N개의 제1 분량 각각은 통상적으로 제1 표면의 다른 영역에서 제1 표면과 접촉시킨다.

단계 b)는 경화성 재료의 N개의 제1 분량에 대해 서로 다른 시간에 그리고 이에 따라 순차적으로 이루어질 수 있다. 그러나 실질적으로 동시에 이루어질 수도 있다.

상기 방법은 통상적으로 N개의 제1 부재 각각에 대해 (및 전형적으로 각각의 단계 b)로 시작하여) 유동성 상태의 경화성 재료의 제1 분량을 통상적으로 서로 다른 영역에서 제1 면에 도포하는 단계를 포함한다.

단계 c) 중에 (및 통상적으로 단계 b) 중에도) 경화성 재료의 각각의 제1 분량은 유동 상태로 존재한다.

통상적으로 단계 c)에서는 경화성 재료를 각각의 배리어 부재에 접촉시켜 부분적으로 피복한다.

단계 c)는 통상적으로 경화성 재료의 제1 분량 중 서로 다른 분량에 대해 겹치는 시간 간격으로 이루어진다. 그러나 단계 c)는 N개의 제1 부재 중 서로 다른 부재에 대해 연속하여 실시되도록 제공될 수도 있다.

통상적으로 단계 d)에서는 각각의 제1 부재와 제1 표면 사이에 내구성 있는(영구적인) 상호 연결이 생성된다. 상기 상호 연결은 기판 또는 기판의 소정 영역 위에 존재하는 제1 부재가 소자, 특히 하우징을 포함하는 소자에 통합되거나 소자의 일부가 된 후 제1 부재가 하우징 내부에 존재할 때까지 지속되는 것을 의미한다.

통상적으로 N개의 제1 부재 각각에 대해 제1 표면으로부터(또는 제1 표면이 나타내는 평균 높이로부터) 각각의 제1 부재의 수직 연장길이는 제1 표면으로부터(또는 제1 표면이 나타내는 평균 높이로부터) 관련 배리어 부재의 수직 연장길이보다 크다.

N개의 제1 부재 중 서로 다른 부재에 대해 서로 다른 시간에 단계 d)를 실시할 수 있지만, 특히 시간 절감 때문에 N개의 모든 제1 부재에 대해 동시에 단계 d)를 실시하는 것이 바람직할 수 있다.

전형적으로 단계 c)는 N개의 제1 부재 각각에 대해 각각의 관련된 적어도 하나의 배리어 부재가 상기 적어도 하나의 배리어 부재 (바로) 위에 위치해 있는 제1 표면의 일부 위에서 경화성 재료의(경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의) 유동을 억제하는 것을 포함한다. 본 명세서에서 문구 "상기 적어도 하나의 배리어 부재 (바로) 위에 위치해 있는 제1 표면의 일부"는 보다 구체적으로 특정 제1 지점과 특정 제2 지점을 지나는 선상에 위치해 있는 제1 표면의 소정의 영역을 지칭하거나 포함할 수 있다. 본 명세서에서 제1 지점은 각각의 제1 부재가 차지하는 연속적인 공간의 중심점(특히 상기 연속적인 차지 공간의 질량중심)이고 제2 지점은 각각의 관련 배리어 부재가 차지하는 (연속적인) 공간의 중심점(특히 상기 배리어 부재가 차지하는 상기 공간의 질량중심)이다. 그리고 특정 제2 지점은 특정 제1 지점과 상기 영역 사이에 위치해 있다.

통상적으로 N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면상의 관련 제1 부재가 차지하는 공간과 경화성 재료가 남아 있지 않을 표면의 일부 사이에서 측면 방향으로 존재한다. 예를 들어, 또 다른 부재(제2 부재, 예를 들어 광학 부재, 수동 광학 부품, 능동 광학 부품)가 제1 표면 위 상기 위치에 존재할 수 있거나; 제1 부재와 기판을 포함하는 소자 내 및 상기 소자에 의해 한정되는 광로의 소정의 영역을 구성하는 기판의 투명부가 상기 위치에 존재할 수 있다.

본 특허출원 전반에 걸쳐 사용되고 있는 용어 "제1 부재"는 제2 부재가 반드시 존재해야 함을 의미하지 않는다. 그러나 상기 용어는 현재 언급하고 있는 부재들을 본 특허출원에서 언급하고 있는 다른 "부재들"과 구별하고 이에 따라 설명을 보다 명확하게 하는데 도움이 될 것이다.

단계 c)는 경화성 재료의 이러한 유동을 억제하는 적어도 하나의 배리어 부재를 포함하여 경화성 재료가 배리어 부재를 측면 방향으로 완전히 둘러싸도록 제공될 수 있다.

그리고 특히 N개의 제1 부재 각각에 대해서 관련된 적어도 하나의 배리어 부재가 경화성 재료의 관련된 제1 분량을 측면 방향으로 완전히 둘러싸도록 제공될 수 있다. 이것은 특히 각각의 제1 부재 주위의 많은 또는 모든 방향으로 공간이 제약되는 경우에 특히 적합할 수 있다.

통상적으로 적어도 하나의 배리어 부재는 제1 표면 위 관련 제1 부재가 차지하는 공간의 바깥쪽에 존재하도록 제공된다. 환언하면, 적어도 하나의 배리어 부재와 그의 관련 제1 부재는 (측면 방향으로) 겹치지 않는다.

일구현예에 있어서, 상기 방법은 각각의 목표 위치에서 각각 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하는 것과 관련이 있고 N개의 제1 부재 각각에 대해

- 단계 b) 중에, 각각의 제1 부재는 각각의 목표 위치와 다른 위치에 있고;

- 단계 d)에서, 각각의 목표 위치에서 제1 표면과 각각의 제1 부재 사이의 상호 연결이 생성되도록 적용된다.

목표 위치는 3차원적으로 정의된(측면과 수직 방향으로 정의된) 위치를 의미한다.

이는 먼저 봉지할 물품을 (그의 목표 위치에서) 기판에 부착한 다음에만 유동성 봉지재를 도포하는 댐앤필 봉지 공정으로 수행하는 것과는 다르다.

경우에 따라 이루어지는 후속 다이싱(분리) 단계 중에, N개의 제1 부재 각각은 각각의 목표 위치에서 기판과 상호 연결(된 상태로 남아 있게)된다.

일구현예에 있어서, 배리어 부재에 대한 경화성 재료의 접촉각은 최대 90°, 특히 최대 45° 이하, 보다 구체적으로 최대 30° 이하에 달한다. 이러한 경우에, 예를 들어 미소전자 인쇄회로기판 어셈블리 제조에 있어서 알려진 솔더 마스크 공정과는 달리 배리어 부재 재료의 습윤이 비교적 잘 이루어진다. 후자에 있어서, 솔더 마스크의 재료는 솔더 마스크 재료가 습윤되는 것을 피할 목적으로 선택되는데 - 경화성 재료가 배리어 부재를 피복할 수 있거나 나아가 부분적으로 피복해야 하는 본 구현예와는 다르다.

일구현예에 있어서, 경화성 재료에 에너지를 인가하여 경화시키거나 유동성 상태로부터 고화된 상태로 변형시킨다. 그리고 통상적으로 경화 공정, 예를 들면 큐어링 단계에서는 화학 반응을 일으키는 경화성 재료가 선택된다. 그리고 보다 구체적으로 상기 화학 반응을 일으키도록 하기 위해서는 경화성 재료에 에너지를 가해야 한다.

댐앤필 공정에서는 통상적으로 전체 제1 부재가 경화성 (봉지) 재료에 의해 피복될 것이지만 본 발명에서는 이를 방지하고 대신에 N개의 제1 부재 각각에 대해 단계 d)의 종료 시점에 각각의 제1 부재의 상부 표면적의 적어도 60%, 특히 적어도 80%에는 경화성 재료의 각각의 제1 분량의 재료가 없게 하는 방식으로 단계 c)가 실시되도록 제공될 것으로 어느 정도 예상된다. 특히 본 명세서에서는 상부 표면적이 각각의 제1 부재의 상면의 면적이고 이때 상면은 기판의 제1 표면에 대해 수직 방향에서 제1 부재("위")를 봤을 때 볼 수 있는 제1 부재의 표면들에 의해 구성되도록 정의될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 단계 b)를 실시하기 전에 제1 표면에서 특히 엠보싱형 공정을 이용하여 복제되고 보다 구체적으로는 광학 부재와 또한 상기 광학 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 주변부를 포함하는 복제 구조체이거나 상기 복제 구조체에 의해 제공될 수 있다.

이는 특히 복제된 구조체가 그래도 기판상에 존재할 경우에 특히 적합할 수 있다. 또한 복제는 웨이퍼 수준에서 대량 생산하는데 특히 적합한 방법이다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 단계 b)를 실시하기 전에 제1 표면에서 복제되는 복제 구조체의 주변부로서 주변부 외에도 주변부에 의해 적어도 부분적으로 측면 방향으로 둘러싸이는 부재, 특히 광학 부재를 포함하고 특히 엠보싱형 공정을 이용하여 복제되는 복제 구조체의 주변부이거나 상기 주변부에 의해 제공될 수 있다.

또한 이는 특히 복제된 구조가 그래도 기판상에 존재할 경우에 특히 적합할 수 있다. 그리고 복제는 웨이퍼 수준에서 대량 생산하는데 특히 적합한 방법이다.

그리고 주변부를 배리어 부재로서 사용하면 엄청난 공간을 절감할 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 높게 돌출된 돌출부이거나 상기 돌출부에 의해 제공될 수 있다.

예를 들면 융기부, 돌기, 상승부가 배리어 부재로서 제공될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 기판의 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 낮게 연장되는 기판의 제1 면의 오목부이거나 상기 오목부에 의해 제공될 수 있다.

예를 들어 트렌치, 홈, 주름부 또는 하강부가 배리어 부재로서 제공될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 복제 방법, 특히 엠보싱형 공정을 이용하여 제1 표면상에 형성되는 구조체이거나 상기 구조체에 의해 제공될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 분배법을 이용하여, 특히 분배기를 사용하여 제1 표면상에 형성되는 구조체이거나 상기 구조체에 의해 제공될 수 있다.

예를 들면 융기부와 그 외 다른 돌출 구조체가 배리어 부재를 제공하도록 제1 표면상에 분배될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 제1 표면에 접합되는 물품, 특히 제1 표면에 접합되는 미리 제조된 물품, 특히 접합재를 사용하여 제1 표면에 접합되는 물품이거나 상기 물품에 의해 제공될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 기판으로부터 재료를 제거함으로써, 특히 레이저 빔, 보다 구체적으로 레이저 절삭법을 이용하여 기판으로부터 재료를 제거하여 제1 표면에 형성되는 구조체이거나 상기 구조체에 의해 제공될 수 있다.

예를 들면 트렌치, 홈 등이 이러한 방식으로 제조될 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 에칭 단계 또는 리프트-오프 단계가 포함된 포토리소그래피법, 특히 레이저 리소그래피법을 이용하여 제1 표면에 형성되는 구조체이거나 상기 구조체에 의해 제공될 수 있다.

에칭 단계 또는 리프트-오프 단계가 포함된 리소그래피법은 제1 표면에 돌출부 및/또는 오목부 또는 나아가 돌출부 및 오목부를 모두 포함하는 구조체를 제조하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면 기판 내 오목부는 기판 재료의 선택적 에칭에 의해 제조할 수 있고; 기판상의(보다 구체적으로 제1 표면상의) 돌출부는 소정 영역 내 제1 표면에 존재하는 포토레지스트 재료를 남겨두면서 기판의 다른 곳에 있는 것은 제거함으로써 제조할 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 기계 가공, 특히 밀링을 이용하여 제1 표면에 형성되는 구조체이거나 상기 구조체에 의해 제공될 수 있다. 예들 들면 기판으로부터 재료를 또는 기판의 재료를 선택적으로 제거하기 위해 밀링기를 사용할 수 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 톱, 특히 다이싱 톱을 사용하여 제1 표면에 형성되는 구조체이거나 상기 구조체에 의해 제공될 수 있다.

예를 들어 기판을 개별 물품으로 분리하기 위해 다이싱 톱을 사용하는 대신에, 기판에 트렌치 또는 홈 또는 돌출부를 생성하기 위해 사용할 수도 있다.

적어도 N개의 배리어 부재 각각은

- 특히 복제 기술, 특히 엠보싱형 또는 몰딩형 복제 기술을 이용하여 제조되는 제1 기판에서 기판의 나머지 중 적어도 주요 부분과 일체로 형성되는 구조 특징부이거나 상기 구조 특징부에 의해 제공될 수 있다.

이러한 방식으로 적절한 기판을 미리 제조할 수 있다. 복제 기술을 이용하여 이렇게 하는 것은 대량 생산에 특히 적합할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 단계 b), c) 및 d)를 포함하여 제1 표면에서 특히 엠보싱형 공정을 이용하여 복제되고, 보다 구체적으로는 광학 부재를 포함하고 또한 상기 광학 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 주변부를 포함하는 복제된 구조체 중 하나 이상이거나 이를 포함할 수 있다.

이러한 방식으로 통상적으로 제1 부재와 기판을 상호 연결하기 위해서 추가로 접합 단계를 실시할 필요가 없다.

보다 구체적으로 상기 방법은 N개의 제1 부재들 각각에 대해

r) 엠보싱형 복제 방법에 의해 제1 표면에서 제1 부재를 제조하는 것을 포함하고;

단계 r)은 또한;

r1) 경화성 재료의 제1 분량 중 적어도 일부를 형상화하기 위해 복제 공구를 사용하고;

r2) 단계 h) 도중에 또는 후에 경화성 재료의 제1 분량으로부터 복제 공구를 제거하는 것을 포함할 수 있다.

단계 r)은 통상적으로 단계 b)를 수행한 후 실시한다.

이 경우에 제1 부재 각각은 광학 부재와 같은 기능성 부재와 또한 상기 기능성 부재를 측면 방향으로 둘러싸는 주변부를 포함하는 일체로 형성된 부분을 형성할 수 있다. 기능성 부재 및 제1 부재의 주변부 모두 이러한 방식으로 하나의 그리고 동일한 공정으로 그리고 적어도 실질적으로 동일한 재료로 제조할 수 있다.

또한 본 특허출원에서 언급하고 있는 다른 복제품들은 경화성 재료의 제1 분량의 적어도 일부를 형상화하기 위해 복제 공구를 사용하고 경화 중 또는 후에 경화성 재료로부터 복제 공구를 제거하는 단계를 포함하여 제조할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 제1 표면에 접합할 물품, 특히 제1 표면에 접합할, 특히 접합재를 사용하여 제1 표면에 접합할 미리 제조한 물품, 예를 들어 미리 제조한 벌크 광학 부품과 같은 물품이거나 또는 상기 물품을 포함할 수 있다.

이에 따라 경화성 재료는 상기 접합재일 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 미소광학 부품, 특히 투명한 미소광학 부품이거나 또는 상기 부품을 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 수동 광학 부품, 특히 렌즈 부재이거나 또는 상기 부품을 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 능동 광학 부품이거나 또는 상기 능동 광학 부품을 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 전자부품이거나 또는 상기 전자부품을 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 발광 부재, 특히 LED, OLED, 레이저 다이오드이거나 또는 상기 발광 부재를 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 특히 포토다이오드 또는 특히 2차원 광 검출기 어레이 또는 1차원 광 검출기 어레이일 수 있는 광 검출기 어레이인 광 검출 부재이거나 또는 상기 광 검출 부재를 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 미소기계 부품이거나 또는 상기 미소기계 부품을 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 미세유체 부품이거나 또는 상기 미세유체 부품을 포함할 수 있다.

N개의 제1 부재들 각각은

- 웨이퍼의 일부, 특히 스페이서 웨이퍼의 적어도 하나의 접촉 분리부(standoff)이거나 또는 상기 웨이퍼의 일부를 포함할 수 있다.

예를 들어 광전자 모듈과 같은 소자의 제조에 있어서 종종 웨이퍼(특히 광학 부재가 존재하는 웨이퍼) 사이에 명확히 특정된 수직 거리를 설정하기 위해 스페이서가 사용된다. 이러한 스페이서의 접촉 분리부는 경화성 재료(이 경우 보다 구체적으로는 접합재임)의 유동을 제어하기 위해 배리어 부재를 사용하는 경우에 다른 물품에 특히 가까이 배치될 수 있다.

일구현예에 있어서, N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 높이 돌출해 있는 돌출부를 포함하는데, 이때 각각의 돌출부는 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재를 향해 대면하는 제1 부분 표면을 포함하거나 또는 ±30° 내 또는 이보다는 ± 10° 내에서 수평 정렬되어 있고 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재로부터 멀어지는 쪽을 향하는 제2 부분 표면을 포함한다. 그리고 제1 부분 표면은 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료에 의해 적어도 부분적으로(또는 이보다는 50 면적%보다 많이) 피복되고 상기 제2 부분 표면에는 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없다. 그리고 특히 단계 d)의 종료 시점에 제1 부분 표면의 면적의 50%가 넘거나 이보다는 75%가 넘는 면적이 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료에 의해 피복되도록 제공될 수 있다.

제2 부분 표면은 적어도 ±30° 또는 ±10° 내에서 수직 정렬될 수 있다.

제1 및 제2 부분 표면은 통상적으로 서로 인접해 있다.

또한 제1 및 제2 부분 표면은 에지에서 인접해 있고 제1 부분 표면은 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료에 의해 에지까지 피복되도록 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 부분 표면은 상기 경화성 재료에 의해 완전히 피복될 수 있다.

제1 및 제2 부분 표면은 특히 서로에 대해 소정 각도를 이룰 수 있다. 그리고 상기 각도는 통상적으로 적어도 230°, 이보다는 적어도 275° 또는 나아가 적어도 290°이다. 제1 및 제2 부분 표면 중 하나 또는 모두 평면이 아닌 경우에 평면 평균 표면(평균화한 표면)을 각도를 결정하기 위한 기준으로서 취하되 에지가 부분 표면들 사이에 형성되어 있는 경우에는 에지에 가까운 평균 표면(평균화한 표면)을 각도를 결정하기 위한 기준으로 취한다.

이러한 방식으로, 특히 에지에서 또한 에지 때문에 및/또는 부분 표면들 사이의 큰 각도로 인해 경화성 재료의 유동을 특히 효과적으로 정지시킬 수 있다.

상호 인접해 있는 제1 및 제2 부분 표면 외에도 제1 부분 표면에 인접하는 제3 부분 표면이 배리어 부재에 제공될 수 있다. 전형적으로, 중간 부분 표면과 제1 부분 표면이 인접하는 곳에 제1 에지가 형성되고 중간 부분 표면과 제2 부분 표면이 인접하는 곳에 제2 에지가 형성된다. 상기 제2 에지는 위에서 추가로 언급되어 있는 에지에 해당한다.

이 경우 - 예를 들면 포토레지스트 재료를 구조화하여 배리어 부재를 제공함으로써 달성될 수 있는데 - 제1 부분 표면과 제3 부분 표면은 통상적으로 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량에 의해 특히 제2 에지까지 적어도 부분적으로(통상적으로 완전히) 피복된다.

제1 및 제2 부분 표면 사이의 전형적인 각도는 이미 상술한바, 이에 대해서는 위를 참조할 것.

그리고 제1 부분 표면과 제3 부분 표면은 예를 들면 서로에 대해 적어도 230°, 이보다는 적어도 260°의 각도를 이룰 수 있다. 제3 및 제1 부분 표면 중 하나 또는 모두 평면이 아닌 경우에는 평면 평균 표면(평균화한 표면)을 각도를 결정하기 위한 기준이 취한다.

일구현예에 있어서, N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 적어도 2 ㎛ 및/또는 최대 150 ㎛ 이하, 특히 4 ㎛ 내지 100 ㎛만큼 높이 돌출하는 돌출부를 형성한다.

또 다른 구현예에 있어서, N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 낮게 연장되는 기판의 제1 면에서 오목부를 포함하고, 각각의 오목부는 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재로부터 멀어지는 쪽을 향하는 제1 부분 표면 및 제2 부분 표면을 포함한다. 또한 제1 부분 표면은 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없거나 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료에 의해 단지 일부만 피복되고 제2 부분 표면에는 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없다.

특히 제1 부분 표면은 에지가 존재할 수 있는 경계(통상적으로 기판의 제1 표면과의 경계)를 가지며, 이때 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 제1 분량의 재료는 에지까지 연장되는 반면에 제1 부분 표면에는 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없다.

또한 제2 부분 표면은 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재에 대면하거나 ±30° 내에서 수평 정렬될 수 있다.

구체적으로 제1 표면과 제1 부분 표면은 서로에 대해 소정 각도를 이루도록 제공될 수 있다. 그리고 상기 각도는 통상적으로 적어도 230°, 이보다는 적어도 275° 또는 나아가 적어도 290°이다. 제1 부분 표면이 평면이 아닌 경우에는 평면 평균 표면(평균화한 표면)을 각도를 결정하기 위한 기준으로 취하되 에지가 제1 표면과 제1 부분 표면 사이에 형성되어 있는 경우에는 에지에 가까운 평균 표면(평균화한 표면)을 각도를 결정하기 위한 기준으로 취한다.

이러한 방식으로 예를 들면 에지에서 및/또는 부분 표면들 사이의 큰 각도로 인해 경화성 재료의 유동을 특히 효과적으로 정지시킬 수 있다.

일구현예에 있어서, N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 적어도 2 ㎛ 및/또는 최대 150 ㎛ 이하, 특히 4 ㎛ 내지 100 ㎛만큼 낮게 연장되는 기판의 제1 면에 오목부를 형성한다.

상술한 바와 같이, 각각의 배리어 부재에 에지를 제공하는 것이 바람직할 수 있지만, 다른 한편으로는 단계 d)의 종료 시점에 각각의 제1 부재가 차지하는 (제1 표면상의) 공간이 나타내는 제1 표면의 측면 방향으로 한정된 영역이 평활하고/또는 에지가 없고/또는 연속적으로 미분 가능하도록 제공하는 것이 바람직할 수 있음을 명심해야 한다. 이는 단계 d)를 시작하기 전에 경화성 재료의 양호한 유동을 용이하게 할 수 있으며, 이는 다시 제1 표면에 대한 각각의 제1 부재의 양호한 접착으로 나타날 수 있다. 이것은 또한 제1 표면의 상술한 측면 방향으로 한정된 영역에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 차지 공간과 각각의 배리어 부재 사이에 위치해 있는 제1 표면의 부분(또는 보다 구체적으로는 각각의 배리어 부재가 차지하는 공간; 또는 나아가 더 구체적으로는 각각의 배리어 부재가 제1 표면상에서 차지하는 공간이 나타내는 제1 표면의 측면 방향으로 한정된 부분)에도 적용할 수 있다.

상술한 (평활하거나 연속 미분 가능한) 표면은 또한 (실질적으로) 평평하거나 또는 평면일 수 있다.

본 발명은 또한 특정 제1 부재가 존재하는 기판 영역을 포함하는 소자를 제조하기 위한 방법으로서 상기 방법은 본 명세서에 기재되어 있는 방법 중 하나에 따라 N≥2개의 제1 부재를 기판의 제1 면에 도포하는 것을 포함하고 상기 N≥2개의 제1 부재는 특정 제1 부재를 포함하고 상기 기판은 기판 영역을 포함하는 방법을 포함할 수 있다.

상기 방법은 또한 기판을 부품으로 분리하는 단계를 포함할 수 있는데, 상기 부품 중 하나는 기판 영역과 상기 기판 영역에 존재하는 특정 제1 부재를 포함한다. 통상적으로 상기 분리에 의해 N개 또는 N개가 넘는 개별 부품이 얻어지고 - 특히 상기 N개의 부품 각각은

- N개의 제1 부재 중 하나,

- 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 적어도 일부; 및

- 기판의 관련 영역을 포함하되;

상기 각각의 목표 위치 내 각각의 제1 부재와 상기 기판의 각각의 관련 영역은 경화성 재료의 각각의 관련 양의 각각의 일부에 의해 상호 연결된다.

또한 상기 소자는 하나 이상의 추가 부재 또는 부품뿐만 아니라 하나 이상의 추가 웨이퍼의 하나 이상의 웨이퍼 영역을 포함할 수 있다.

상기 소자는 예를 들어

- 광전자 모듈;

- 카메라 모듈; 특히 복수 개의 광 채널을 가진 카메라 모듈, 보다 상세하게는 어레이 카메라 모듈;

- 센서 모듈;

- 근접 센서 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 소자는 또한 예를 들어,

- 연산 소자:

- 휴대 전화

- 스마트폰;

- 스마트시계;

- 무선통신소자;

- 사진소자;

- 차량, 특히 자동차;

- 개인 의료소자

- 스마트안경 중 적어도 하나이되;

앞서 언급한 소자 중 하나 이상은 이들 소자 중 하나와 통합되도록 제공될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 대해 본 명세서에서 기재하고 있는 특징부를 가진 소자를 포함할 수 있다.

추가 구현예들과 이점들은 종속항과 도면으로부터 명백해진다.

이하, 실시예와 첨부도면에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 도면은 크게 개략적으로 다음을 도시하고 있는바:
도 1은 배리어 부재를 구비한 기판의 단면도이고;
도 2는 기판에 부재를 적용하는 공정 중에 도 1의 기판의 단면도이고;
도 3은 부재가 그의 목표 위치에 부착되어 있는 도 1과 도 2의 기판의 단면도이고;
도 4는 웨이퍼인 부재를 적용하는 공정 중에 도 1의 기판의 단면도이고;
도 5는 웨이퍼가 그의 목표 위치에 부착되어 있는 도 1과 도 4의 기판의 단면도이고;
도 6은 복제된 광학 부재인 부재를 적용하는 공정 중에 도 1의 기판의 단면도이고;
도 7은 기판상에 존재하는 광학 부재가 그의 목표 위치에 있는 도 6의 기판의 단면도이고;
도 8은 기판상에 부재를 복제함으로써 기판 위에 부재를 적용하되 기판 위에 복제되어 있는 또 다른 부재에 의해 배리어 부재를 제공하고 있는 단면도이고;
도 9는 웨이퍼 수준으로 제조한 소자로서 광전자 모듈의 단면도이고;
도 10은 기판에 통합한 배리어 부재 위에서 재료의 유동을 도시하고 있는 단면도이고;
도 11은 기판상에 분배한 배리어 부재 위에서 재료의 유동을 도시하고 있는 단면도이고;
도 12는 기판 내 오목부인 배리어 부재를 향한 재료의 유동을 도시하고 있는 단면도이고;
도 13은 기판상에 부재와 관련 배리어 부재뿐 아니라 다른 물품을 도시하고 있는 평면도이고;
도 14는 기판상에 부재와 관련 배리어 부재뿐 아니라 다른 물품을 도시하고 있는 평면도이고;
도 15는 기판상에 부재와 관련 불연속 배리어 부재뿐 아니라 다른 물품을 도시하고 있는 평면도이고;
도 16은 포토레지스트 재료에 의해 형성되는 배리어 부재와 같은 배리어 부재 위에서 재료의 유동을 도시하고 있는 단면도이다.

상술한 구현예는 예로서 의도된 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

제공된 도면은 모두 크게 개략적으로 도시되어 있다.

도 1은 제1 면에 제1 표면(1a)과 제2 면에 제2 표면(1b)을 가진 기판(1)의 단면도를 도시하고 있다. 기판(1)은 웨이퍼이고 도 1에서는 웨이퍼의 작은 부분만을 볼 수 있다.

원형 또는 장방형과 같은 폐루프 형상을 나타낼 수 있는 배리어 부재(40)가 표면(1a)에 존재한다. 도 13에는 원형 폐루프를 나타내는 배리어 부재(40)가 평면도로 도시되어 있다.

기판(1)은 기판(1)의 제1 및 제2 면에 평행한 방향인 측면 방향과 따라서 또한 측면 방향에 수직인 수직 방향을 정의하고 있다. 제1 표면(1a)의 평균 높이는 1m로 지칭되어 있다.

도 1의 실시예에서 배리어 부재(40)는 320°에 이르는 각도(α)를 이루고 있는 제1 부분 표면(41)과 제2 부분 표면(42)을 갖고 있다. 부분 표면(41, 42)은 도 1에 도시 된 바와 같이 에지(45)에서 인접해 있다.

특히 제2 부분 표면(42)은 일반적으로 돌출 배리어 부재(40)에 대해 적어도 ±35° 내 또는 이보다는 ±15° 내에서 수직 정렬될 수 있다.

또한 배리어 부재(40)는 일반적으로 돌출 배리어 부재(40)에 대해 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 적어도 2 ㎛ 또는 적어도 8 ㎛ 및/또는 최대 150 ㎛ 이하 또는 최대 80 ㎛ 이하만큼 더 높이 돌출할 수 있다.

도 2는 부재(10)를 기판(1)에 적용하는 공정 중인 것을 제외하고는 도 1의 기판(1)을 동일한 단면도로 도시하고 있다. 유동성 상태의 경화성 재료(5)(전형적으로는 액체 경화성 재료(5))는 표면(1a)과 접촉하여 표면(1a) 상에는 소정량의 재료(5)가 존재한다. 경화성 재료(5)는 예를 들어 열경화성 및/또는 UV-경화성 접착제, 예를 들면 열경화성 및/또는 UV-경화성 에폭시 수지일 수 있다. 배리어 부재(40)가 기판(1) 상에 존재한 상태에서 부재(10)는 도 2에서 빈 화살표로 도시되어 있는 바와 같이 재료(5)와 접촉하게 된다.

도 3에는 부재가 그의 목표 위치에서 기판(1)에 부착된 상태에서 도 1과 도 2의 기판이 도시되어 있다. 부재(10)가 기판(1)에 영구 고정되도록 재료(5)가 경화된다. 배리어 부재(40)의 존재는 재료(5)의 유동(경화 전)이 제어되도록 한다. 특히 재료(5)는 배리어 부재(40)를 통과하여 흐르지 않을 것이다. 이러한 방식으로 배리어 부재(40)보다 높게 존재하는 특징부 또는 부재 또는 임의 종류의 물품들은 재료(5)의 일부에 노출 및/또는 (부분적으로) 피복되지 않는다. 따라서 배리어 부재를 사용하면 기판상에 특히 고밀도의 부재를 얻게 할 수 있다.

배리어 부재(40)의 부분 표면(41)은 재료(5)에 의해 적어도 부분적으로 피복됨을 명심해야 한다. 이는 예를 들어 솔더 마스크와 같은 다른 개념과는 대조적으로 바람직한 효과이고 따라서 배리어 부재(40)의 재료와 경화성 재료(5) 간 접촉각(θ)은 도 3의 실시예에 도시된 바와 같이 다소 작은, 예를 들면 θ=14°이다.

또한 부재(10)의 상부 표면(18)에는 재료(5)가 전혀 없다는 사실로부터 알 수 있는 바와 같이, 통상적으로 부재를 봉지하고자 하는 것은 아니다.

(물론 중간에 재료(5)의 일부와 함께) 표면(1a)에 부재(10)가 존재하는 표면(1a)의 영역은 평활하고, 에지가 없으며, 또한 평면, 실질적으로는 평평하다는 것을 명심해야 한다.

부재(10)는 실제로 기판(1)에 부착할 임의의 종류의 물품, 특히 능동 광학 부품 또는 수동 광학 부품 또는 전자 부품과 같은 미리 제조한 물품일 수 있다.

도 4와 5는 도 2와 3과 각각 유사하게 부재(10)가 웨이퍼 규모의 기판과 같이 연장된 기판의 일부로서 웨이퍼 규모의 기판상에 경우에 따라 부재(미리 조립한 부재)가 제공될 수 있는 경우를 도시하고 있다. 부재(10)는 웨이퍼 또는 웨이퍼의 일부일 수 있다. 다시, 재료(5)가 표면(1a)에 도포되어서야 비로소 부재(10)는 그의 목표 위치에 있게 된다(도 5 참조).

그러나 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 부재(10)를 동시에(하나의 그리고 동일한 공정으로) 생성하고 표면(1a)에 적용(또는 부착)하는 방식으로 부재(10)를 기판(1)에 적용할 수도 있다.

도 6은 부재(10)가 엠보싱형 공정으로 표면(1a) 상에 생성할 복제된 광학 부재를 포함하는 것을 제외하고는 부재(10)를 도포하는 공정 중에 도 1의 기판을 다시 도시하고 있다. 부재(10)의 형상을 적어도 부분적으로 결정하는 복제 공구(50)가 도시되어 있다. 경화성 재료(5)는 보다 구체적으로 복제 재료, 예를 들어 경화성 에폭시 수지이다. 재료(5)는 복제 공구(50)와 기판(1) 사이에 도포되는데, 예를 들어 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 복제 공구(50)에 도포된다. 다음, 복제 공구(50)는 빈 화살표로 도시되어 있는 바와 같이 표면(1a)에 가까이 또는 나아가 접촉하게 된다.

복제 공구(50)를 제 위치에 놓고 재료(5)의 경화를 시작하거나 나아가 완료한다. 특히 광학 부재(10)가 렌즈와 같은 투명한 광학 부재일 때, 재료(5)는 광학적으로 투명한 재료이고, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 기판(1)은 적어도 부분적으로 투명할 수도 있다. 투명성은 물론 경우에 따라 단지 적외선과 같은 전자기 스펙트럼의 일부와만 관련이 있을 수 있다.

도 6의 실시예에서 경화성 재료(5)는 부품(10)을 구성하는 복제 재료인 반면에 도 2, 3과 4, 5의 실시예에서는 단순히 접착제나 접합재이다.

도 7은 복제 공구(50)가 제거되고 재료(5)가 완전히 경화되어 있는 상태에서 도 6의 기판(1)을 도시하고 있다. 이제 부재(10)는 그의 목표 위치에서 기판(1) 위에 생성되어 존재한다(또한 기판에 견고하게 상호 연결된다).

도 7에 도시되어 있는 바와 같이 렌즈 부재와 같은 기능성 부재를 구성하는 주요부(11)와 주요부(11)를 완전히(또는 적어도 부분적으로) 둘러싸는 주변부(12)를 포함하는 부재가 엠보싱형 복제 공정으로 제조될 수 있다. 주요부(11)와 주변부(12)는 하나의 그리고 동일한 공정과 동일한 재료로 제조된다. 이들은 일체로 형성된 부품(즉, 부재 (10))을 구성한다. 통상적으로 주변부(12)는 광학 기능과 같은 특정 기능을 갖지 않고 단순히 주요부(11)를 제조하는 방법의 결과물일 뿐이다.

그러나 이러한 주변부는 배리어 부재로서 사용할 수 있는바, 이에 대해서는 도 8을 참조하여 기재하기로 한다.

도 8은 기판(1) 상에 부재(10)를 복제함으로써 기판(1) 상에 부재(10)를 적용한 단면도로서, 배리어 부재(40)는 기판(1) 상에 미리 복제한 또 다른 부재(20)에 의해 제공되어 있다.

이에 따르면, 초기에 복제 공구(미도시)와 유동성 및/또는 액체 경화성(복제) 재료(6)를 사용하는 엠보싱형 공정을 이용하여 기판(1) 상에 부재(20)를 제조하였다. 부재(20)는 주요부(21)와 주변부(22)를 포함하고 있다. 주변부(22)는 서로에 대해 큰 각도를 이루고 에지(45)를 형성하는 2개의 부분 표면(41, 42)을 제공한다. 주변부(22)의 특정 형상은 기본적으로 복제 공구의 적절한 구성으로부터 유래되는바, 이는 예를 들면 도 6의 복제 공구(50)의 구성에 상응할 수 있다. 부분 표면(42)은 복제 공구의 표면의 복제물인 반면에 부분 표면(42)은 복제 공정에서 사용되는 재료(6)의 양과 재료 특성, 보다 구체적으로는 재료(6)와 복제 공구의 재료 간 접촉각과 또한 재료(6)와 표면(1a)에 있는 재료 간 접촉각에 의해 결정되는 메니스커스 형상을 갖고 있다.

부재(20), 보다 구체적으로는 주변부(22)와 더욱더 구체적으로는 부분 표면(41, 42)(및 에지(45))은 후속 공정을 위해 배리어 부재(40)로서 기능할 수 있다.

상기 후속 공정은 예를 들면 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 다시 복제 공정, 보다 구체적으로는 엠보싱 공정일 수 있다. 도 8은 복제 공구(50)에 의해 형성되어 표면(1a)에 도포된 (복제) 재료(5)에 대한 경화 공정의 초기 상황을 도시하고 있다. 재료(5)(도 8의 점선 참조)를 검정색 화살표로 나타낸 대로 흐르게 한다. 그의 흐름은 이미 미리 기판(1) 상에 존재하는 구조체의 주변부(22)에 의해 제공되는 배리어 부재(40)에 의해 제어 및 정지된다(위 참조). 재료(5)는 주요부(11)와 주변부(12)를 구성한다.

재료(5)를 경화(특히 큐어링)한 후에는 예를 들어 각각 렌즈 부재를 포함하고 서로 매우 가까운 2개의 부재(10, 20)가 기판(1) 상에 존재하게 된다. 이들의 각각의 주변부(12, 22)는 (측면 방향으로) 겹쳐져 있다.

도 9는 웨이퍼 수준에서 제조한 소자로서 다이싱하기 전 광전 모듈(100)의 단면도이다. 도시된 경우에서는 유동 제어를 위한 배리어 부재를 사용하여 서로 다른 기판에 다양한 부재를 적용하였다. 보다 구체적으로 기판(1) 상에는 경화성 재료(5)(접합재)를 사용하여 이미지 센서와 같은 부재(10)를 기판(1)에 연결하였고 복제된 렌즈 부재와 같은 부재(30)를 기판(2)에 연결하였으며 소자(60)에 해당하는 스페이서 웨이퍼를 통해 기판(1 및 2)을 상호 연결하였다.

각각의 부재의 적용은 예를 들어 상술한 방식 중 하나로 달성할 수 있다. 기판(2)은 광이 통과할 수 없는 불투명부(2b)와 광이 통과할 수 있는 투명부(2t)를 포함하고 있다.

도 9에 도시되어 있는 웨이퍼 적층체를 복수 개의 개별 광전자 모듈(100)로 분리한 후, 상기 광전자 모듈을 스마트폰 또는 사진소자 또는 또 다른 감광 소자 또는 조명 소자 또는 다른 광학 소자와 같은 소자에 통합시킬 수 있다. 분리선(다이싱 경로)은 도 9에서 참조부호 9로 표시되어 있다.

도 10은 기판(1)에 통합되어 있는 배리어 부재(40) 위에서 재료의 유동을 도시하고 있는 단면도이다. 배리어 부재(40)는 오목하게 만곡된 제1 부분 표면(41)을 가진 복제 구조체의 주변부에 의해 구성된 배리어 부재에 대해 도 8에 도시되어 있는 것과 유사한 형상을 갖고 있다. 그러나 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 배리어 부재가 통합되어 있는 미리 형상화된 기판(1)을 제공하는 것도 가능하다. 미리 형상화된 이러한 기판은 특히 예를 들어 몰딩 또는 엠보싱에 의한 복제 기술에 의해 제조할 수 있다.

도 10의 점선은 경화성 재료(5)의 표면을 상징한다. 짙은 화살표는 재료(5)의 유동 방향을 나타낸다. 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 부분 표면(41)은 재료(5)에 의해 피복되어 있다. 그리고 특히 에지(45)(특히 급경사부, 예를 들면 도시된 바와 같이 수직 표면(42)과 함께)는 재료 유동(5)에 대해 특히 큰 배리어이다. 상당량의 재료(5)가 여전히 부분 표면(42)을 습윤하지 않고 배리어 부재(40)를 통해 또한 넘어 흐르지 않도록 하면서 존재할 수 있다. 이에 따라 재료(5)의 유동은 배리어 부재(40)에 의해 제어되고 재료는 특히 도 10에 도시되어 있는 상태에서 경화될 수 있다.

도 11은 기판(1) 위에 분배되어 있는 배리어 부재(40) 상에서 경화성 재료(5)의 유동을 도시하고 있다. 상기 도면은 기판(1)이 미리 형상화되어 있지 않고(단순히 평면이고) 배리어 부재(40)가 (평면) 기판(1)의 제조 후에 부가된 것을 제외하고는 도 10과 유사하다. 기판(1) 위에 재료(5)를 분배하기 위해서, 예를 들어 전자부품 패키징에서 언더필링(underfilling) 공정을 위해 사용하는 분배기와 같은 분배기를 사용할 수 있다.

도 11에 도시된 경우에서, 배리어 부재(40)의 부분 표면(41, 42) 사이에는 에지가 없거나 적어도 뚜렷한 에지가 존재하지 않는다. 그러나 이들의 상호 각도는 재료(5)가 가장 높은 지점을 통해 흐르는 것을 어렵게 한다.

도 16은 배리어 부재(40) 상에서 재료의 유동을 도시하고 있는 또 다른 단면도로서 배리어 부재(40)는 기판(1)으로부터 돌출되어 있는 구조체이고 보다 구체적으로 배리어 부재는 구조화된 포토레지스트 재료에 의해 제공된다. 그 외에 상기 도면은 도 10과 비슷하다. 배리어 부재(40)는 제1 부분 표면(41), 제2 부분 표면(42)과 제3 부분 표면(43)을 갖고 있다. 부분 표면(41)은 부분 표면(42 및 43)을 서로 연결한다.

이러한 배리어 부재를 얻기 위한 하나의 방법에 있어서, 포토레지스트 재료를 예를 들어 방사에 의해 (기판(1)의 제1 면 위에) 도포한다. 이 방식으로 포토레지스트 막이 생성될 수 있다. 상기 막은 하나의 연속 영역을 피복할 수 있다. 다음, 포토레지스트 재료를 예를 들어 UV 광으로 국소 조사하고, 이어서 포토레지스트 재료의 조사된 부분 또는 조사되지 않은 부분을 제거함으로써 구조화, 특히 포토리소그래피법에 의해 구조화한다. 다음, 잔류 포토레지스트 재료의 적어도 일부는 배리어 부재(40)를 제공한다. 포토레지스트 배리어 부재(40)에서는 도 16에 도시되어 있는 바와 같이 언더컷이 나타날 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 부분 표면(41)과 제2 부분 표면(42) 사이의 에지에서는 보다 효율적으로 유동이 중지된다. 그러나 다른 측면(언더컷 측면은 아님), 예를 들면 직선형 측면이 제공될 수도 있다.

포토레지스트 배리어 부재의 경우에, 제1 부분 표면(41)은 통상적으로 수평 정렬된다. 경화성 재료(5)의 유동이 제3 부분 표면(43)과 제1 부분 표면(41) 사이의 에지에서 이미 정지되어 있을 수 있지만 유동 정지는 중간 부분 표면(41)과 제2 부분 표면(42) 사이의 에지에서 더 효과적으로 이루어진다. 이에 따라 통상 마지막으로 제3 부분 표면(43)과 제1 부분 표면(41)은 모두 경화성 재료(5)로 피복되지만 제2 부분 표면(42)에는 경화성 재료(5)가 없다.

도 12는 도 10, 11과 16과 유사한 또 다른 도면이지만, 기판(1) 내 오목부인 배리어 부재(40)를 향해 재료(5)가 흐르는 것을 도시하고 있다. 기판(1)은 그의 형상(배리어 부재 포함)이 특히 배리어 부재(40)를 제조하기 위한 추가 단계 없이 그의 제조에 의해(예를 들어 복제에 의해) 결정된다는 점에서 미리 제조된 것이거나, 평면 기판과 같은 초기의 기판을 제조하여 얻어지는 기판(1)일 수 있고(또한 도 11 참조), 이 경우 배리어 부재(40)를 형성하기 위해 기판의 재료를 선택적으로 제거한다. 재료의 후속 제거는 예를 들어 레이저 절삭법을 이용하거나, 선택적 에칭을 이용하거나(예를 들어 리소그래피법으로) 다이싱 톱을 사용함으로써 이루어질 수 있다.

기판(1)에 적용할 부재의 목표 위치에 가장 가까운 배리어 부재(40)의 단부, 즉 재료(5)의 유동이 시작하는 위치에 가장 가까운 배리어 부재(40)의 단부에 에지(14)를 제공하는 것이 유동 제어를 위해 유리할 수 있다. 일반적으로 오목부의 경우에는 제1 부분 표면이 기판(1)의 제1 면에 인접하는 곳에 에지(14)가 존재할 수 있다. 그러나 그 위치에서도 도 11과 도 10을 비교한 경우와 유사하게 에지(14) 대신에 둥근 전이부를 갖는 것이 가능하다.

부분 표면(41)과 표면(1a) 사이에서(표면(1a)이 부분 표면(41)과 인접하는 곳에서) 특히 큰 각도를 가지면 배리어 부재(40)의 유동 제어 또는 유동 정지 특성을 향상시킬 수 있다. 도 12의 실시예에서 각도는 270°이다.

도 12에 도시되어 있는 바와 같은 오목부의 경우에는 일반적으로 제1 부분 표면(41)은 적어도 ±35° 내 또는 이보다는 ±15° 내에서 수직 정렬될 수 있도록 적용된다.

또한 일반적으로 오목한 배리어 부재(오목부)의 경우에 배리어 부재는 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 적어도 2 ㎛ 또는 적어도 8 ㎛ 및/또는 최대 150 ㎛ 이하 또는 최대 80 ㎛ 이하만큼 낮게 연장될 수 있다.

도 13은 기판(1) 상의 부재(10)와 관련 배리어 부재(40)의 평면도를 도시하고 있다. 도 1과 함께 이미 언급한 바와 같이, 배리어 부재(40)는 부재(10)를 측면 방향으로 완전히 둘러싸고 있는 루프를 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로 기판(1) 상에 존재하는 모든 물품(80)은 재료(5)에 의해 습윤 또는 피복되지 않게 할 수 있다. 그리고/또는 물품(80)이 차지하기 위한 위치는 재료(5)에 의해 피복 또는 습윤되지 않도록 할 수 있다. 이는 예를 들어 재료의 일부가 기판(1)의 의도된 위치에 존재하면 물품(80)이 기판(1)에 적절히 연결될 수 없는 경우에 유용할 수 있다. 재료(5)의 바깥쪽 측면 방향 경계는 도 13에서 파선으로 도시되어 있다.

도 14는 도 13과 유사한 도면이다. 그러나 배리어 부재(40)는 폐루프 형상을 나타내고 있지 않다. 배리어 부재(40)가 기판(1)에 적용될 때 물품(80)과 부재(10) 사이에서 측면 방향으로 배치되는 방식으로 물품(80)이 기판(1)에 위치되어 있다. 두꺼운 실선 영역은 배리어 부재(40)에 의해 재료(5)로 피복되지 않는 기판(1)의 표면에 있는 지점들을 도시하고 있다. 상기 선의 연장선은 2개의 지점(P1, P2)을 지나는데, P1은 표면에서 부재(10)의 중심점, 보다 구체적으로 표면에서 부재(10)가 차지하는 공간의 질량중심이다. 그리고 지점(P2)은 표면에서 배리어 부재(40)의 중심점, 보다 구체적으로 표면에서 배리어 부재(40)가 차지하는 공간의 질량중심을 나타낸다.

도 15는 도 13과 14와 유사한 도면이다. 도 15에는 배리어 부재가 불연속적일 수도 있음이 도시되어 있다. 이와 달리 도 15는 부재(10)와 관련된 여러 개의 배리어 부재를 보여주는 것으로 해석될 수도 있고 이들 배리어 부재는 재료(5)로부터 물품(80)을 보호한다.

상술한 바와 같이, 일반적으로 재료(5)가 기판(1)의 표면(1a)과 접촉할 때에 비로소 부재(10)가 그의 목표 위치에 있게 되도록 제공된다. 따라서 상기 부재는 재료(5)가 표면(1a)과 접촉할 때 비로소 표면(1a) 상에 실장된다. 기판(1) 위에 부재(10)를 실장하는 공정은 통상적으로 경화성 재료(5)가 경화(고화)된 후에만 완료된다.

배리어 부재가 기판(1)에 존재하는 측면 영역에서, 기판(1)은 일반적으로 기판의 평균 두께보다 더 두껍거나 얇다.

위로부터 명백해진 바와 같이, 통상적으로 표면(1a) 상의 목표 위치에 있는 부재(10)가 차지하는 공간의 경계는 관련 배리어 부재(40)로부터 (측면 방향으로) 소정 거리에 있도록 제공된다. 그리고 특히 재료(5)를 경화한 후 표면(1a)은 상기 거리를 따라 경화성 재료(5)에 의해 (전형적으로는 완전히) 피복된다.

기판에 존재하는 부재들과 물품들이 어떻게 구현될 수 있는지에 관한 다양한 가능성들은 본 특허출원에 기재되어 있음을 명심해야 한다.

웨이퍼 수준의 제조에 있어서 기판 위 (기능성) 부재들의 고밀도는 상술한 방법에 의해 달성될 수 있다. 그리고 상기 부재들 중 특정 부재를 서로 매우 가까이, 특히 원치 않는 재료 겹침 없이 위치시킬 수 있다.

상술한 공정으로부터도 명백한 바와 같이, 본 특허출원에 기재되어 있는 접촉각은 보다 정확하게는 "후진 접촉각" 보다는 "전진 접촉각"임을 명심해야 한다.

Claims (12)

1. 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법으로서 상기 기판은 제1 면에 제1 표면을 제공하고 상기 방법은
   a) 적어도 N개의 배리어 부재가 제1 면에 존재하고 상기 N개의 배리어 부재 각각이 N개의 제1 부재 중 하나와 관련이 있는 기판을 제공하고;
   N개의 제1 부재의 각각에 대해 상기 방법은
   b) 각각의 제1 부재와 관련이 있는 유동 상태의 경화성 재료의 각각의 제1 분량을 제1 표면과 접촉시키고;
   c) 각각의 관련 배리어 부재에 의해 제1 표면상에서 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 유동을 제어하고;
   d) 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량을 경화시키는 것을 포함하되;
   상기 N개의 제1 부재 각각에 대해 단계 d)에서 제1 표면과 각각의 제1 부재 간 상호 연결이 생성되는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법이 각각의 목표 위치에서 각각 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법이고 N개의 제1 부재 각각에 대해
   - 단계 b) 중에, 각각의 제1 부재가 각각의 목표 위치와 다른 위치에 있고;
   - 단계 d)에서, 각각의 목표 위치에서 제1 표면과 각각의 제1 부재 사이의 상호 연결이 생성되는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 배리어 부재에 대한 경화성 재료의 접촉각이 최대 90°에 달하는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 경화성 재료가 이를 가열 및 전자기 방사선으로 조사하는 것 중 하나 또는 둘 모두에 의해 경화 가능한 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 N개의 제1 부재 각각에 대해 단계 c)를 단계 d)의 종료 시점에 각각의 제1 부재의 상부 표면적의 적어도 60%에는 경화성 재료의 각각의 제1 분량의 재료가 없게 하는 방식으로 실시하는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 N개의 배리어 부재 각각이
   - 단계 b)를 실시하기 전에 제1 표면에서 엠보싱형 공정을 이용하여 복제되고 보다 구체적으로는 광학 부재와 또한 상기 광학 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 주변부를 포함하는 복제 구조체;
   - 단계 b)를 실시하기 전에 제1 표면에서 복제되는 복제 구조체의 주변부로서 주변부 외에도 주변부에 의해 적어도 부분적으로 측면 방향으로 둘러싸이는 부재를 포함하는 복제 구조체의 주변부;
   - 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 높게 돌출된 돌출부;
   - 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 낮게 연장되는 기판의 제1 면의 오목부;
   - 복제 방법을 이용하여 제1 표면상에 형성되는 구조체;
   - 분배법을 이용하여 제1 표면상에 형성되는 구조체;
   - 제1 표면에 접합되는 물품;
   - 기판으로부터 재료를 제거하여 제1 표면에 형성되는 구조체;
   - 에칭 단계 또는 리프트-오프 단계가 포함된 포토리소그래피법을 이용하여 제1 표면에 형성되는 구조체;
   - 기계 가공을 이용하여 제1 표면에 형성되는 구조체;
   - 톱을 사용하여 제1 표면에 형성되는 구조체;
   - 제1 기판에서 기판의 나머지 중 적어도 주요 부분과 일체로 형성되는 구조 특징부 중 하나 이상이거나 또는 이들에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 N개의 제1 부재들 각각이
   - 단계 b), c) 및 d)를 포함하여 제1 표면에서 복제된 구조체;
   - 제1 표면에 접합할 물품;
   - 미소광학 부품;
   - 수동 광학 부품;
   - 능동 광학 부품;
   - 전자부품;
   - 발광 부재;
   - 광 검출 부재;
   - 미소기계 부품;
   - 미세유체 부품;
   - 웨이퍼의 일부 중 하나 이상이거나 이들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 방법이 N개의 제1 부재들 각각에 대해
   r) 엠보싱형 복제 방법에 의해 제1 표면에서 제1 부재를 제조하는 것을 포함하고;
   단계 r)은
   r1) 경화성 재료의 제1 분량 중 적어도 일부를 형상화하기 위해 복제 공구를 사용하고;
   r2) 단계 h) 도중에 또는 후에 경화성 재료의 제1 분량으로부터 복제 공구를 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 높이 돌출해 있는 돌출부를 포함하고, 각각의 돌출부는 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재를 향해 대면하거나 또는 ±35° 내에서 수평 정렬되는 제1 부분 표면 및 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재로부터 멀어지는 쪽을 향하는 제2 부분 표면을 포함하고, 제1 부분 표면은 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료에 의해 적어도 부분적으로 피복되고, 상기 제2 부분 표면에는 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 N개의 배리어 부재 각각은 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 낮게 연장되는 기판의 제1 면에서 오목부를 포함하고, 각각의 오목부는 단계 d)의 종료 시점에 그의 위치에서 각각의 제1 부재로부터 멀어지는 쪽을 향하는 제1 부분 표면 및 제2 부분 표면을 포함하고, 제1 부분 표면은 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없거나 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료에 의해 단지 일부만 피복되고, 제2 부분 표면에는 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없고, 단계 d)의 종료 시점에 경화성 재료의 제1 분량의 재료는 에지까지 연장되지만 제1 부분 표면에는 경화성 재료의 각각의 관련 제1 분량의 경화성 재료가 없는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 N개의 배리어 부재 각각은
    - 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 적어도 2 ㎛ 또는 최대 150 ㎛만큼 높이 돌출하는 돌출부; 및
    - 제1 표면이 나타내는 평균 높이보다 적어도 2 ㎛ 또는 최대 150 ㎛만큼 낮게 연장되는 기판의 제1 면에 오목부 중 적어도 하나를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판의 제1 면에 N≥2개의 제1 부재를 적용하기 위한 웨이퍼 수준의 방법.
12. 특정 제1 부재가 존재하는 기판 영역을 포함하는 소자를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따라 N≥2개의 제1 부재를 기판의 제1 면에 적용하는 것을 포함하고, 상기 N≥2개의 제1 부재는 특정 제1 부재를 포함하고 상기 기판은 기판 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 제1 부재가 존재하는 기판 영역을 포함하는 소자를 제조하기 위한 방법.

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