KR20060011071A - 수광부를 보호하는 막을 구비한 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

수광부를 보호하는 막을 구비한 이미지 센서 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 이미지 센서의 제조방법은, 수광부 및 본딩 패드를 구비한 이미지 센서 기판 상부에 고분자막을 형성한다. 수광부를 포함하는 영역이 노출되도록 이미지 센서 기판 상부에 마스크를 형성한다음, 상기 결과물 상부에 자외선을 조사하여, 노출된 고분자막을 경화시킨다. 그후, 상기 경화되지 않은 고분자막을 제거한다.
고분자막, 보호막, 자외선, 경화

Description

수광부를 보호하는 막을 구비한 이미지 센서 및 그 제조방법{Image sensor having layer protecting photodiode region and method for manufacturing the same}
도 1은 일반적인 커버 글래스가 장착된 이미지 센서의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 다른 이미지 센서의 보호막 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100: 이미지 센서 기판 110 : 수광부
115 : 본딩 패드 120 : 고분자막
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수광부를 보호하는 막을 구비한 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 폰은, 광학 렌즈를 통해 입사된 빛을 전기적 신호로 변환시킨 후, 이를 영상 신호로 출력하는 방식에 의해 구동된다. 빛을 전기적 신호로 변환시키는 광전 변환은 이미지 센서내의 수광부인 포토 다이오드에서 수행되며, 포토 다이오드는 광의 세기에 따라 전기적 신호의 크기가 변화된다. 이렇게 얻어진 전기적 신호는 금(Au) 와이어 본딩을 통해 시그널 프로세서(ISP)로 전달되고, 상기 시그널 프로세서는 상기 전기적 신호를 영상 신호로 변화시킨다음, 디스플레이 디바이스에 공급하여, 원하는 영상이 출력된다. 이와같은 이미지 센서, 시그널 프로세서, 이미지 센서가 장착되는 인쇄 회로 기판 및 커넥터들은 금속 배선을 통해 연결되고 있다.
상기와 같이 카메라 폰의 각 부품들, 예컨대, 이미지 센서, 시그널 프로세서, 인쇄 회로 기판 및 커넥터들이 금속 배선에 의해 전기적으로 연결됨에 따라, 금속 배선 형성 공정시, 마이크론(micron) 단위의 파티클들이 이미지 센서 표면에 잔류될 수 있다. 이와같이, 이미지 센서의 표면 특히, 이미지 센서의 수광부에 파티클들이 잔류하게 되면, 다크 디펙트(dark defect)와 같은 화질 결함이 초래된다.
파티클에 의한 다크 디펙트를 방지하기 위하여, 종래에는 이미지 센서 표면에 보호막을 형성하는 방법이 제안되었다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수광부(15)를 갖는 이미지 센서 기판(10) 상부에 접착층(23), 예컨대 에폭시(epoxy)를 이용하여 유리 기판(20, 커버 글래스)을 부착한다. 이미지 센서 기판(10)을 박막화한다음, 수광부(15)가 노출되도록 이미지 센서 기판(10)의 소정 부분을 식각하여 관통홀(25)을 형성한다. 관통홀(25)에 의해 노출된 수광부(15)와 콘택되도록 이미지 센서 기판(10) 상부에 구리 전극(30)을 형성하고, 구리 전극(30) 표면에 솔더 볼(35)을 부착한다.
그러나, 이미지 센서의 수광부(15)를 보호하기 위하여 유리 기판(20)을 덮는 방식(커버 글래스 방식)은 이미지 센서 기판(10), 즉 실리콘 기판과 유리 기판(20) 사이에 스트레스가 발생되므로, 이를 최소화시키는 공정이 수반되어야 한다.
아울러, 이미지 센서 기판(10)과 유리 기판(20)을 부착시키는 접착층(23) 즉 에폭시층 형성시 보이드 발생 위험이 높다.
더욱이, 보호막으로서 고가의 유리 기판(20)이 사용됨으로 인하여 제조 비용이 상승되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단순한 공정으로 보이드 위험이 낮은 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다. 본원에서 개시된 발명중, 대표적 특징의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 이미지 센서의 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 수광부 및 본딩 패드를 구비한 이미지 센서 기판 상부에 고분자막을 형성한다. 수광부를 포함하는 영역이 노출되도록 이미지 센서 기판 상부에 마스크를 형성한다음, 상기 결과물 상부에 자외선을 조사하여, 노출된 고분자막을 경화시킨다. 그후, 상기 경화되지 않은 고분자막을 제거한다.
상기 고분자막은 스핀 코팅 방식으로 형성하고, 상기 경화되지 않은 고분자막은 유기 용매에 의해 제거한다.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따른 이미지 센서는, 이미지 센서 기판, 상기 이미지 센서 기판의 소정 부분에 형성되는 수광부, 상기 수광부 양측에 형성되는 본딩 패드, 및 상기 수광부의 상면 및 측면을 덮도록 형성되는 투명 고분자막을 포함한다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서의 보호막 형성방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 수광부(110) 및 본딩 패드(115)를 갖는 이미지 센서 기판(100)이 준비된다. 이미지 센서 기판(100)은 실리콘 기판이고, 수광부(110)는 예컨대 이미지 센서, 즉 CMOS 이미지 센서 또는 고체 촬상 소자의 포토 다이오드 영역일 수 있다. 아울러, 본딩 패드(115)는 수광부(110)의 양측에 위치될 수 있으며, 알려진 바와 같이 이후 인쇄 회로 기판과 전기적으로 와이어 본딩될 영역이다.
도 2b를 참조하여, 수광부(110) 및 본딩 패드(115)를 갖는 이미지 센서 기판(100) 상부에 자외선에 의해 경화되는 고분자막(120)을 스핀 코팅 방식에 의해 도포한다. 고분자막(120)은 경화시 98% 이상의 투명도를 갖는 막임이 바람직하다.
도 2c를 참조하여, 수광부(110) 즉, 유효 수광면이 노출되도록 결과물 상부에 마스크(125)를 형성한다. 다음, 이미지 센서 기판(100) 결과물 상부에 자외선을 조사하여, 상기 고분자막(120)을 경화시킨다. 이때, 고분자막(120)은 그 소재에 따라, 경화 시간 및 자외선 조사량이 변경될 수 있다. 하지만, 대체로 수십초의 자외선 조사에 의해 고분자막(120) 경화가 이루어진다.
그 후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 마스크(125)를 제거한다. 그러면, 자외선 조사를 받은 고분자막(120a)은 투명한 고형막 상태를 갖게 되고, 자외선이 조사되지 않은 고분자막(120b)은 도포시와 같이 레진(resin) 상태를 갖게 된다.
도 2e에 도시된 바와 같이, 자외선이 조사되지 않은 고분자막(120b)을 아세톤 또는 알코올과 같은 유기 용매로 제거한다. 이에따라, 수광부(110) 상부에만 투명한 고분자막(120a)으로 된 보호막이 형성된다.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 자외선에 의해 경화되는 고분자막에 의해 이미지 센서의 보호막을 형성한다. 상기 고분자막은 자외선 경화 여부에 따라 선택적으로 제거가 용이하므로, 이미지 센서의 수광부 상에만 선택적으로 보호막을 형성할 수 있다.
본 실시예 따르면, 복잡한 공정을 거치지 않고도 이미지 센서의 수광부에 선 택적으로 보호막을 형성할 수 있고, 저렴한 고분자 막을 이용하므로써 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 에폭시와 같은 접착제를 사용하지 않으므로, 보이드에 대한 문제도 발생되지 않는다.
이렇게 보호막을 형성한 채로 카메라 모듈을 형성하게 되면, 수광부가 디펙트들로부터 보호되어, 다크 디펙트등의 화질 결함을 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.

Claims (4)

  1. 수광부 및 본딩 패드를 구비한 이미지 센서 기판을 제공하는 단계;
    상기 이미지 센서 기판 상부에 고분자막을 형성하는 단계;
    상기 수광부를 포함하는 영역이 노출되도록 이미지 센서 기판 상부에 마스크를 형성하는 단계;
    상기 결과물 상부에 자외선을 조사하여, 노출된 고분자막을 경화시키는 단계; 및
    상기 경화되지 않은 고분자막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 보호막 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자막은 스핀 코팅 방식으로 형성하는 것을 특징 으로 하는 이미지 센서의 보호막 형성방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 경화되지 않은 고분자막은 유기 용매에 의해 제거하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 보호막 형성방법.
  4. 이미지 센서 기판;
    상기 이미지 센서 기판의 소정 부분에 형성되는 수광부;
    상기 수광부 양측에 형성되는 본딩 패드; 및
    상기 수광부의 상면 및 측면을 덮도록 형성되는 투명 고분자막을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
KR1020040059743A 2004-07-29 2004-07-29 수광부를 보호하는 막을 구비한 이미지 센서 및 그 제조방법 KR20060011071A (ko)

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