KR20060045993A - 반도체 장치, 반도체 장치의 제조방법 및 광학장치용 모듈 - Google Patents

반도체 장치, 반도체 장치의 제조방법 및 광학장치용 모듈 Download PDF

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Abstract

고체 촬상 소자의 주면을 투광성 커버링부와 접착하고, 그 사이에 중공부를 구성하는 접착부는, 중공부측의 제 1 개구단부, 외부측의 제 2 개구단부 및 포착부를 구비한다. 제 1 개구단부, 포착부 및 제 2 개구단부가 통기로를 구성한다. 통기로는 제 1 개구단부와 제 2 개구단부를 직선으로 연결하지 않고 개구단부보다 큰 포착부를 통해 접착부의 개구단부들을 연결하도록 형성된다.
반도체 장치, 반도체 장치의 제조방법, 광학장치용 모듈

Description

반도체 장치, 반도체 장치의 제조방법 및 광학장치용 모듈{SEMICONDUCTOR DEVICE, MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE AND MODULE FOR OPTICAL DEVICE}
도 1은 종래의 고체 촬상 장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2a와 도 2b는 일본 특허공개 2002-124589호 공보에 개시되어 있는 종래의 반도체 장치의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3a와 3b는 본 발명의 실시예 1에 따른 고체 촬상 장치의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 고체 찰상 장치의 접착부와 통기로의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 접착부와 통기로의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 접착부와 통기로의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 접착부와 통기로의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 8a 내지 8e는 본 발명의 실시예 2에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 9a와 9b는 본 발명의 실시예 2에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 10a와 10b는 본 발명의 실시예 2에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 11a와 11b는 본 발명의 실시예 3에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 12a 내지 12C는 본 발명의 실시예 3에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 13a와 13b는 본 발명의 실시예 4에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 14a 내지 14c는 본 발명의 실시예 4에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 광학장치용 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
본 발명은 반도체 소자를 커버하는 커버링체에 형성된 통기로에 밀봉 기능을 부가한 반도체 장치, 상기 반도체 장치의 제조방법, 및 상기 반도체 장치를 사용한 광학장치용 모듈에 관한 것이다.
광신호를 전기신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서와 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등의 종래의 수광 반도체 장치는 습기, 오염 물질 등이 외부로부터 반도체 소자로 침입하는 것을 방지하기 위해 세라믹, 플라스틱 등으로 제조된 중공 패키지 내에 반도체 소자 등을 패키지하고 밀봉한 구조이다.
도 1은 종래의 수광 반도체 장치의 하나의 예로서의 고체 촬상 장치의 개략구성을 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시된 고체 촬상 장치는 거의 중앙부에 오목부(52)가 형성된 베이스(50)와, 베이스(50) 위의 프레임(53)을 통해 부착된 투광성 커버링부(4) 사이에 중공부(공간)가 형성된 중공 패키지를 포함하고, 이 중공부에 고체 촬상 소자(2)가 배치되어 있다. 세라믹 또는 플라스틱 등으로 제조된 베이스(50)에는, 오목부(52)내에 고체 촬상 소자(2)가 놓여 있고 베이스(50)의 주변부로부터 외부로 확장된 리드 부재(lead member)(51)가 부착되어 있다. 42 알로이(42-alloy) 또는 구리 등으로 제조된 리드 부재(51)와 고체 촬상 소자(2)는 결합선(2w)을 통해 전기접속된다.
소정 높이의 프레임(53)은 리드 부재(51) 위에 직접 부착되고, 유리 등으로 제조된 커버링부(4)는 프레임(53)의 노치(notch)부 내에 매립된다. 커버링부(4)와 프레임(53)을 접착시키는데 접착제(54)가 사용되어 베이스(50)와 커버링부(4) 사이의 중공부를 밀봉시킨다. 베이스(50)와 커버링부(4) 사이의 중공부를 밀봉함으로써 이 구조는 습기, 오염 물질 등이 외부로부터 고체 촬상 소자(2)로 침입하는 것을 방지한다. 또한, 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이의 광로(optical path)가 차단되지 않도록 중공부 내에 접착제(54)가 충전된다.
또한, 도 1에 도시된 종래의 고체 촬상 장치의 제조방법에서는, 반도체 웨이퍼 상에 동시에 형성되는 복수의 고체 촬상 소자(2)는 다이싱 소(dicing saw) 등으로 분할, 개편화(個片化)되고, 개편화된 고체 촬상 소자(2)는 베이스(50) 상에 탑재되고 고체 촬상 소자(2) 전부 또는 다른 부분도 함께 커버하도록 커버링부(4)가 장착된다.
그러나, 도 1에 도시된 고체 촬상 장치의 패키지 형상에 관하여는, 고체 촬상 소자(2)의 내습열화 및 커버링부(4) 내면의 결로 형성 방지를 위해 습기가 고체 촬상 장치의 내부(중공부)로 가능한 한 많이 침입되지 않도록, 접착제(54)와 프레임(53) 및 베이스(50)의 재료와 형상을 선택하는 것이 필요하고, 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)을 커버링부(4)로 커버할 때에, 밀봉부 내부 공기가 팽창하는 등에 의해 커버링부(4)와 접착제(54) 사이에 기포 또는 에어 패스(air path)가 발생되어 있다. 따라서, 접착제(54)와 프레임(53) 및 베이스(50)의 재료와 형상이 특정 종류로 제한되고 이에 따라 패키지가 굉장히 고가로 되어, 패키지를 포함하는 고체 촬상 장치 또한 고가로 된다.
따라서, 일본 특허공개 2002-124589호 공보에는 오히려 반도체 장치 내부의 환경을 외부 공기와 동일하게 함으로써 결로 형성을 방지하기 위해 통기로를 가진 중공 패키지 내에 반도체 소자가 봉입된 반도체 장치가 개시되어 있다. 도 2a와 도 2b는 일본 특허공개 2002-124589호 공보에 개시되어 있는 종래의 반도체 장치의 구 성을 나타내는 설명도이며, 특히 도 2a는 평면도를, 도 2b는 도 2a의 B-B선 단면도를 나타낸다.
도 2a와 2b에 도시된 반도체 장치에 있어서, 수지, 세라믹 등으로 제조되고, 패키지로부터 확장됨과 아울러 패키지와 일체로 형성된 복수의 리드 부재(51)를 갖는, 패키지 본체(55) 또는 중공 패키지가 제공되고, 반도체 소자, 예컨대 CCD와 같은 고체 촬상 소자 또는 반도체 레이저 소자와 같은 반도체 칩(56)이 패키지 본체(55) 내에 배치되고, 금속 선(57)[예컨대, 금(Au)선]이 리드 부재(51)의 내부 리드부(51a)와 반도체 칩(56)의 전극을 접속시키고, 수광면 상의 패키지 본체(55)의 개구부(opening portion)가 접착제(54)를 통해 밀봉 유리 부재 또는 투광성 유리판(58)으로 밀봉되고, 중공 패키지(59)는 이 밀봉부에 통기성을 주기 위해 구성된 패키지 본체(55)와 유리판(58)으로 구성된다.
통기성 구조의 제공을 위해, 접착제(54)로 코팅되지 않은 부분이 패키지 본체(55)와 유리판(58)의 접속부에 의도적으로 제공된다. 이 비코팅부는 통기성 있는 통기로(70)를 형성하고, 이 통기로(70)를 통해 패키지(59)의 내부와 외부 사이의 공기 유통이 가능해진다.
그러나 일본 특허공개 2002-124589호 공보에 개시된 단순한 일직선의 통기부를 가지는 반도체 장치에서 문제가 발생할 수 있다.
즉, 일본 특허공개 2002-124589호 공보에 개시된 반도체 장치에 제공된 통기로(70)는 단순한 일직선 형상 즉, 직선형으로 확장된 형상을 가지기 때문에, 세정공정 시 통기로(70)를 통해 물이 장치로 침입할 수 있고, 이물질이 물과 함께 장치 로 침입할 수 있고, 이물질이 반도체 칩(56)의 주면 표면에 먼지로서 부착될 수 있고, 반도체 칩(56)의 주면 표면에 상처가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 중공부를 제공하여 반도체 소자의 커버링을 위한 커버링체에 불침수성 통기로를 형성함으로써 반도체 소자의 내습열화와 사용환경 하에서 커버링체 내면의 결로 형성을 방지하고, 제조공정 특히, 다이싱 공정 이후의 공정(다이싱 공정, 세정공정, 건조공정 등) 시 중공부로의 물과 이물질의 침입을 방지하며, 반도체 소자의 주면 표면에 물과 이물질의 부착과 상처 발생을 방지하며, 유연하게 커버링체의 재료를 선택할 수 있게 하는 반도체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 커버링부와 접착부로 커버링체를 구성하고, 접착부에 통기로를 형성함으로써 쉽게 고정밀도로 통기로를 형성할 수 있고 유연하게 접착부와 커버링부의 재료를 선택할 수 있게 하는 반도체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통기로 내에 물의 포착을 위한 포착부를 형성함으로써 다이싱 공정 후의 제조공정에서 중공부에 물과 이물질이 침입하는 것을 방지하고, 반도체 소자의 주면 표면에 이물질이 부착되고 상처가 발생하는 것을 방지할 수 있는 반도체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 복잡한 형상으로 통기로를 형성함으로써 다이싱 공정 후 중공부에 물과 이물질의 침입에 대한 방지 효과를 향상시키고 반도체 소자의 주면 표면에 이물질의 부착 및 상처 발생에 대한 방지 효과를 향상시킬 수 있는 반도 체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 커버링부를 직사각형으로 만들고 통기로의 외부측에 형성된 제 2 개구단부(second opening end portion)를 커버링부의 변에 대하여 경사지게 형성하거나 반도체 웨이퍼로부터 반도체 소자를 자르는 반도체 웨이퍼의 이동 방향에 대하여 예각으로 경사지게 형성함으로써 다이싱 공정 후 포착부로 물과 이물질의 침입에 대한 방지 효과를 향상시킬 수 있는 반도체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 직사각형 고리 형태로 접착부를 형성하고, 적어도 접착부의 한 변을 따라 통기로를 형성함으로써, 접착부의 간단한 레이아웃 설계를 실현할 수 있고 포착부를 충분히 확보할 수 있는 반도체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 커버링체/커버링부를 투광성으로 만들고, 반도체 소자에 수광 소자 영역을 형성함으로써, 광신호를 처리할 수 있는 반도체 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 커버링부를 반도체 소자보다 작게 만듦으로써 장치를 소형화 할 수 있는 반도체 장치와 이 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 감광성 접착제를 접착부에 포함시킴으로써 본 발명의 특징인 밀봉 기능이 제공되고, 정확한 형태를 갖고 고정밀도로 정렬된 통기부를 갖는 접착부를 형성할 수 있는 반도체 장치와 이 반도체 장치 제조방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 반도체 웨이퍼 상에 형성된 복수의 반도체 소자를 보호하기 위해 서로 대향하도록 반도체 소자와 판재/커버링부를 접착함으로써, 반도체 소자의 주면 표면에 대한 이물질의 부착과 상처 등의 발생으로 인한 불량, 특히 다이싱 공정에서의 불량을 감소시키고 생산 효율을 향상시킬 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 통기로가 형성된 접착부에 다이싱 테입을 부착 시키고 판재를 분할함으로써, 보다 적은 먼지를 갖는 복수의 커버링부를 형성할 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 판재를 사용하여 커버링부를 형성함으로써, 커버링부의 접착 공정을 간략화하고, 장치의 생산 효율을 향상시킬 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 반도체 장치를 내장함으로써, 용이한 소형화와 높은 휴대성을 실현할 수 있는 신뢰할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 반도체 소자와 이 반도체 소자를 커버하는 커버링체 사이에 중공부를 가지며, 커버링체에 중공부로부터 외부측으로 연장된 통기로가 형성된 반도체 장치에 있어서 상기 통기로는 불침수성인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 상기 커버링체가 반도체 소자를 커버하는 커버링부와 반도체 소자와 커버링부를 접착하는 접착부로 구성되며, 접착부에 통기로 가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 통기로가 중공부측에 형성된 제 1 개구단부, 외부측에 형성된 제 2 개구단부, 및 물의 포착을 위해 제 1 개구단부와 제 2 개구단부 사이에서 제 1 개구단부 및 제 2 개구단부보다 크게 형성된 포착부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 포착부가 분할벽을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 통기로가 비직선형인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 커버링부가 직사각형이고 제 2 개구단부가 커버링부의 변에 대하여 경사진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 제 2 개구단부가 반도체 웨이퍼로부터 반도체 소자를 자르는 반도체 웨이퍼의 이동 방향에 대해 예각으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 제 2 개구단부가 포착부로 돌출된 돌출벽을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 제 1 개구단부가 포착부로 돌출된 돌출벽을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 접착부가 직사각형 고리 형태로 형성되며, 통기로가 적어도 접착부의 변을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 커버링체가 투광성이며 반도체 소자가 커버링 체를 통해 전송된 빛을 전기신호로 변환하도록 복수로 배열된 수광 소자가 제공된 수광 소자 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 커버링부가 투광성이며, 반도체 소자가 커버링체를 통해 전송된 빛을 전기신호로 변환하기 위해 복수로 배열된 수광 소자가 제공된 수광 소자 영역을 가지며, 접착부가 커버링부와 수광 소자 영역 사이의 광로를 차단하지 않는 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 커버링부가 반도체 소자보다 작다는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치는 접착부가 감광성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법은, 반도체 소자, 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 및 이 반도체 소자와 커버링부 사이에 형성되는 중공부를 가지며; 반도체 소자와 커버링부가 접착되는 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서: 반도체 웨이퍼 상에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정, 판재에 접착부를 형성하는 공정, 접착부에 복수의 불침수성 통기로를 형성하는 공정, 접착부에 형성된 복수의 통기로가 제공된 판재를 분할하여 복수의 커버링부를 형성하는 공정, 커버링부를 각각 복수의 반도체 소자에 서로 대향하도록 접착하는 공정, 및 커버링부와 접착된 복수의 반도체 소자를 분리된 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 상기 판재를 분할하는 공 정은 다이싱 테입에 복수의 통기로가 형성된 접착부를 부착한 다음 판재를 분할하여 복수의 커버링부를 형성함으로써 달성되고, 커버링부를 접착하는 공정은 접착부로부터 다이싱 테입을 분리한 다음 커버링부와 복수의 반도체 소자 각각을 서로 대향하도록 접착함으로써 달성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법은 반도체 소자, 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 및 이 반도체 소자와 커버링부 사이에 형성되는 중공부를 가지며; 반도체 소자와 커버링부가 접착되는 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서: 반도체 웨이퍼에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정, 복수의 반도체 소자에 접착부를 형성하는 공정, 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 접착부에 불침수성 통기로를 형성하는 공정, 서로 대향하도록 복수의 반도체 소자 각각을 커버링부와 접착하는 공정, 커버링부가 형성된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법은 반도체 소자, 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 이 반도체 소자와 커버링부 사이에 형성된 중공부를 가지며; 반도체 소자와 커버링부가 접착되는 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서: 반도체 웨이퍼에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정, 복수의 반도체 소자에 접착부를 형성하는 공정, 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 접착부에 불침수성 통기로를 형성하는 공정, 판재와 복수의 반도체 소자를 접착하는 공정, 판재를 분할하여 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 커버링부를 형성하는 공정, 및 커버링부가 형성된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법은 반도체 소자, 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 이 반도체 소자와 커버링부 사이에 형성되는 중공부를 가지며; 반도체 소자와 커버링부가 접착되는 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서: 반도체 웨이퍼에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정, 판재에 접착부를 형성하는 공정, 접착부에 복수의 불침수성 통기로를 형성하는 공정, 복수의 반도체 소자와 접착부에 복수의 통기로가 형성된 판재를 접착하는 공정, 판재를 분할하여 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 커버링부를 형성하는 공정, 및 커버링부가 형성된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법은 커버링부가 각각의 반도체 소자보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법은 접착부가 감광성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 렌즈, 렌즈를 유지하는 실린더, 본 발명에 따른 반도체 장치를 포함하며, 반도체 장치의 커버링체는 렌즈에 대향하도록 실린더 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 렌즈, 렌즈를 유지하는 실린더, 본 발명에 따른 반도체 장치를 포함하며, 반도체 장치의 커버링부는 렌즈에 대향하도록 실린더 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 반도체 소자와 커버링체 사이에 형성 된 중공부와 외부 사이의 통기와 밀봉은 통기로를 통해 달성된다. 따라서, 외부로부터 중공부로 습기가 침입할 때나 사용환경 하에서 중공부에 습기가 발생할 때 통기로를 통해 습기가 외부로 방출되고 반도체 소자의 내습열화와 커버링체의 내면에서의 결로 형성이 방지된다. 한편, 제조공정 특히, 다이싱 공정후의 공정(다이싱 공정, 세정공정, 건조공정 등)에 있어서 중공부로의 물의 침입이 방지되고 상기 물과 함께 부스러기와 같은 이물질의 중공부로의 침입이 또한 방지된다. 따라서, 반도체 소자의 주면 표면 상에서의 이물질의 부착과 상처의 발생이 방지된다.
따라서, 외부로부터 중공부로 물과 이물질이 침입하는 것이 방지되는 동안 중공부와 외부 사이의 통기성을 확보해 주는 특별한 재료로 커버링체의 재료를 한정할 필요가 없고, 물질 선택의 확률은 높아진다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 통기로는 예를들면 패턴 형성(패터닝)을 통해 반도체 소자와 커버링부를 접착하는 접착부에 형성된다. 따라서, 통기로의 형성은 용이하다. 또한, 커버링부가 평판(판재)을 이용하여 형성될 때, 중공부의 높이와 접착부의 높이가 같아지기 때문에 즉, 중공 구조가 접착부에 의해 확보되기 때문에 접착부의 높이를 변경시킴으로써 중공부의 높이가 쉽게 변경된다.
또한, 상술한 방지 효과가 접착부에 의해 얻어지므로, 외부로부터 중공부로의 물과 이물질의 침입이 방지되는 동안 중공부와 외부 사이의 통기성을 확보해 주는 특수한 재료로 커버링부의 재료 뿐 아니라 접착부의 재료 즉, 접착제를 한정할 필요가 없고, 재료 선택의 확률은 높아진다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 통기로의 제 1 개구단부와 제 2 개구 단부는 접착부의 중공부측과 외부측에 각각 정렬되며, 통기로의 제 1 개구단부와 제 2 개구단부 사이에 물을 포착하는 포착부가 존재한다. 따라서, 다이싱 공정 후의 제조공정에서 제 2 개구단부를 통해 외부로부터 장치로 물과 이물질이 침입할 때, 물과 이물질은 포착부에서 포착된다. 또한, 포착부가 제 1 개구단부보다 큰 형태를 갖기 때문에 포착부에서 포착되는 물과 이물질은 제 1 개구단구를 통한 중공부로의 침입이 방지된다. 따라서, 반도체 소자의 주면 표면 상의 이물질의 부착과 상처의 발생이 방지된다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 포착부가 분할벽을 갖고 통기로는 비직선형이고, 제 2 개구단부가 포착부로 돌출된 돌출벽을 갖거나 제 1 개구단부가 포착부로 돌출된 돌출벽을 가지며, 통기로는 일본 특허공개 2002-124589호에 개시된 반도체 장치와 같은 직선형 확장 형태를 갖지 않지만 복잡한 형태를 갖고, 제 1 개구단부와 제 2 개구단부 사이의 연통로(communication path)는 최단길이를 갖지 않는다.
따라서, 포착부에서 일단 포착되는 물과 이물질이 통기로를 통해 연속적으로 이동한 후 제 1 개구단부에 도달될 확률은 낮아지고(다시 말해, 물과 이물질이 제 1 개구단부에 도달하기 전에 구불구불하게 이동해야 하기 때문이다), 중공부로 침입하는 확률이 낮아지기 때문에 다이싱 공정 후 물과 이물질의 중공부로의 침입 방지 효과가 더욱 향상된다. 따라서, 반도체 소자의 주면 표면 상의 상처 발생과 이물질의 부착 방지 효과가 향상된다.
제 2 개구단부에 돌출벽이 제공될 때, 돌출벽의 길이만큼 제 2 개구단부의 통로가 길어지고 외부측으로부터 제 2 개구단부를 통해 포착부로 물과 이물질이 침입하는 확률이 더욱 낮아지기 때문에, 다이싱 공정 후 포착부로의 물과 이물질의 침입 방지 효과가 더욱 향상된다.
유사하게, 제 1 개구단부에 돌출벽이 더욱 제공될 때, 돌출벽의 길이만큼 제 1 개구단부의 통로가 길어지기 때문에, 통기로를 통한 이동 후 포착부에서 포착된 물과 이물질이 제 1 개구단부에 도달될 확률이 낮아지고, 포착부로부터 제 1 개구단부를 통해 중공부로의 물과 이물질의 침입 확률이 낮아지며, 다이싱 공정 후 중공부로의 물과 이물질의 침입 방지 효과가 더욱 향상된다. 따라서, 반도체 소자의 주면 표면 상의 상처 발생과 이물질 부착의 방지 효과가 더욱 향상된다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 커버링부가 직사각형이고 제 2 개구단부가 커버링부의 변에 대해 경사지게 형성되기 때문에 예를 들어 제 2 개구단부가 커버링부의 변에 대해 수직으로 제공되는 경우에 비해 외부로부터 제 2 개구단부를 통해 포착부로 물과 이물질이 침입할 확률이 낮아지고, 그 결과 다이싱 공정 후 포착부로 물과 이물질의 침입 방지 효과가 향상된다. 특히, 제 2 개구단부가 반도체 웨이퍼로부터 반도체 소자를 자르는 다이싱 소와 관련된 반도체 웨이퍼의 이동 방향에 대해 예각으로 경사지게 형성될 때, 다이싱 공정 후 포착부로의 물과 이물질의 침입 방지 효과가 향상된다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 접착부가 직사각형 고리 형태로 형성되기 때문에 접착부의 레이아웃 설계가 간단해진다. 또한, 집적을 위해 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 복수의 직사각형 반도체 소자와 유사한 형태를 가지기 때문에 접착부는 반도체 소자의 주면에 대해 차단하는 기능을 하지 않는다.
또한, 접착부의 적어도 하나의 변을 따라 통기로가 형성되기 때문에 포착부가 충분히 확보된다. 이 경우, 통기로가 하나의 변, 두개의 변, 세개의 변 또는 모든 변에 별도로 형성되거나 복수의 변에 걸쳐 형성된다 하더라도, 통기로가 형성된 접착부의 변의 폭이 통기로가 형성되지 않은 경우의 폭보다 커질 필요가 있기 때문에 장치의 소형화를 위해 통기로를 접착부의 하나의 변에만 형성하는 것이 최선의 실시예이다.
본 발명에 따른 반도체 장치에 있어서, 커버링체 또는 커버링부는 투광성이고 수광 소자 영역이 반도체 소자에 형성되기 때문에, CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서와 같은 광신호를 처리하는 장치로서 반도체 장치에 적용할 수 있다. 또한, 커버링부와 수광 소자 영역 사이의 광로를 차단하지 않는 영역에 접착부가 형성되기 때문에, 광신호의 수광 효율이 감소되지 않는다.
본 발명에 따른 반도체 장치와 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 커버링부가 반도체 소자보다 작기 때문에 반도체 장치의 전체 부피가 감소되고, 반도체 장치의 소형화가 달성된다.
본 발명에 따른 반도체 장치와 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 반도체 소자와 커버링부를 접착시키는 접착부가 감광성 접착제를 포함하기 때문에, 포토리소그래픽 기술을 적용함으로써 본 발명의 특징인 밀봉 기능이 제공되고, 고정밀도로 정렬되고 정확한 형태를 가진 통기로를 가지는 접착부가 형성된다. 또한, 높은 패턴 정확도를 가지는 복수의 접착부가 한번에 형성된다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 반도체 웨이퍼상에 형성되는 복수의 반도체 소자는 판재/커버링부와 반도체 소자를 서로 대향하도록 접착함으로써 보호되기 때문에, 반도체 소자의 주면 표면 상의 이물질의 부착과 상처의 발생으로 인한 불량 특히, 다이싱 공정에서의 불량이 감소된다.
또한, 접착부에 형성되는 복수의 통기부가 제공된 판재를 분할하여 복수의 커버링부를 형성(구성)할 경우에는, 인근 접착부 사이의 공간낭비 즉, 판재상의 통기부의 패터닝 밀도의 증가에 의해 판재의 절단 허용부의 낭비를 제거하는 동안 다수의 커버링부가 효과적으로 형성되고, 생산비용이 감소된다는 것을 주목해야 한다.
또한, 복수의 반도체 소자와 판재를 접착한 후 판재를 분할하여 복수의 반도체 소자 각각에 커버링부를 형성할 경우, 복수의 반도체 소자 각각에 대한 커버링부 접착은 하나의 판재를 사용하여 동시에 실행된다. 즉, 커버링부가 각각의 반도체 소자와 접착된 경우에 비해 고정밀도로 커버링부(판재)를 정렬할 필요가 없기 때문에 공정이 간략해지고 생산 효율이 향상된다.
또한, 커버링부가 복수의 반도체 소자에 각각 제공될 때, 미리 폐기처분된 반도체 소자와 커버링부를 접착하는 것을 생략함으로써 생산 효율이 향상되고, 생산 비용이 감소된다.
또한, 커버링부(판재)가 반도체 웨이퍼 상태 내의 복수의 반도체 소자에 형성된 통기부를 갖는 접착부를 통해, 또는 판재에 형성된 통기부를 갖는 접착부를 통해 접착되기 때문에, 복수의 반도체 소자 또는 복수의 커버링부에 통기부를 갖는 접착부는 동시에 형성될 수 있고, 생산 효율이 향상된다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 복수의 통기로가 제공된 접착부가 다이싱 테입에 부착되고, 판재가 분할되기 때문에, 보다 적은 먼지가 있는 접착부를 갖는 복수의 커버링부가 형성된다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 판재를 사용하여 커버링부가 형성되기 때문에, 각 반도체 웨이퍼 상에 한번에 형성된 복수의 반도체 소자에 대해 커버링부가 하나의 판재를 사용하여 개별적으로 형성된다. 따라서, 커버링부의 접착 공정이 단순해지고 반도체 장치의 생산 효율이 향상된다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 본 발명에 따른 반도체 장치가 내장되기 때문에, 소형화와 높은 휴대성이 실현되고, 높은 신뢰성이 제공된다.
첨부된 도면과 이하의 상세한 설명에 의해 본 발명의 목적과 특징은 보다 충분히 명백해 질 것이다.
이하의 설명은 반도체 소자로서 고체 촬상 소자를 포함하는 고체 촬상 장치에 적용된 몇 개의 실시예를 예시하는 도면을 참조하여 본 발명의 반도체 장치를 자세히 설명할 것이다.
(실시예 1)
도 3a와 3b는 본 발명의 실시예 1에 따른 고체 촬상 장치의 개략적인 구성을 보여주는 설명도이고, 특히 도 3a는 고체 촬상 장치의 주면(일면)을 위에서 본 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 B-B선 단면도이다. 본 발명의 특징인 밀봉 기능을 가진 통기로(7)가 형성된 접착부는 이해를 위해 다음의 평면도의 사선에 의해 표시되어 있음을 주목해야 한다.
도 3a와 3b에서 참조 번호 1은 고체 촬상 장치를 나타내고, 고체 촬상 장치(1)는 주요 요소로서, 반도체 회로가 제공되고 일면에 직사각형으로 형성되는 반도체 기판(예컨대, 실리콘 단결정 기판)이 제공된 고체 촬상 소자(2); 외부의 습기, 먼지(오염 물질, 부스러기) 등으로부터 유효 화소 영역(3)을 보호하기 위해, 일면에 직사각형을 갖도록 고체 촬상 소자(2)의 주면의 중앙부에 형성되고, 적어도 하나의 유효 화소 영역(3)을 커버하도록 대향 배치된 투광성 재료(예컨대, 유리)로 제조된 커버링부(4); 및 고체 촬상 소자(2)와 커버링부(4)를 접착하는 접착부(5)를 포함한다. 고체 촬상 소자(2)를 커버하는 커버링체가 커버링부(4)와 접착부(5)로 구성됨을 주목해야 한다.
접착부(5)는 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4)(촬상에 지장없이) 사이의 광로를 차단하지 않도록 일면에 직사각형의 고리 형태로 유효 화소 영역(3) 주위에 형성된다. 고체 촬상 소자(2)와 커버링부(4)는 접착부(5)에 의해 접착될 때, 도 3b에 도시된 중공부(공간)(10)는 바람직하게는 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이에 형성된다. 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이에 중공부(10)가 형성됨에 따라, 외부로부터 커버링부(4)를 통해 전송된 빛은 유효 화소 영역(3)으로 직접 입사되고 광로에서 어떠한 빛 손실도 발생되지 않는다. 고체 촬상 장치(1)는 외부로부터 커버링부(4)를 통해 빛을 받아들이고 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)에 배치된 수광 소자로 광학 이미지를 수광한다.
커버링부(4)가 고체 촬상 장치(1)의 주면에 대향하는 동안 적어도 하나의 유 효 화소 영역(3)을 커버함으로써 외부로부터 유효 화소 영역(3)을 보호한다. 접착부(5)[커버링부(4)]와 고체 촬상 소자(2)의 주면의 외주단(chip end) 사이에 고체 촬상 소자(2)와 외부 회로(도시되지 않음)를 접속하는 단자로 기능하는 접착패드(6)가 배치된다. 접착 패드(6)가 커버링부(4)에 의해 커버되지 않기 때문에 즉, 커버링부(4)의 일면의 치수(크기)는 고체 촬상 소자(2)의 일면의 치수(크기)보다 작기 때문에 고체 촬상 소자(2)의 소형화가 실현된다.
유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이의 광로를 차단하지 않도록 일면 상에 직사각형 고리 형태로 유효 화소 영역(3) 주위에 형성된 접착부(5)에 관해서, 하나의 접착 변(5a)에는 중공부(10)측에 제 1 개구단부(7a), 외부측에 제 2 개구단부(7b) 및 포착부(7c)가 형성된다. 통기로(7)는 이 제 1 개구단부(7a), 포착부(7c) 및 제 2 개구단부(7b)로 구성된다.
통기로(7)는 고체 촬상 장치(1)[중공부(10)]의 내부와 외부 사이의 공기 유통이 가능하도록 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)를 직선으로 연결하는 형상이 아니고 개구단부의 형태보다 큰 형태를 갖는 포착부(7c)를 통해 접착부(5)내의 개구단부에 연결되는 형상을 갖는다. 따라서, 사용환경 하에서 외부로부터 중공부(10)로 습기가 침입할 때 또는 중공부(10)에 습기가 발생될 때에도 고체 촬상 소자(2)의 내습열화와 커버링부(4)의 내면상의 결로 형성이 방지될 수 있다. 접착 변(5a)의 대부분에 대한 길이의 최고치까지 커버하도록 형성된 포착부(7c)의 폭이 도 3a에 도시된 바와 같이 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)의 폭보다 크다는 것은 주목되어야 한다. 또한, 벽은 필요에 따라 포착부(7c)내에 형성된다.
접착 변(5a)을 따라 통기로(7)가 형성되기 때문에, 접착 변(5a)은 접착부(5)의 다른 세 변보다 큰 폭을 갖도록 형성된다. 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)보다 큰 폭의 포착부(7c)가 접착 변(5a)에 형성되기 때문에, 다이싱 공정 시 제 2 개구단부(7b)를 통해 외부측으로부터 통기로(7)의 어느 정도까지 물이 침입하는 때에도 포착부(7)가 물을 포착한다.
방수 효과를 더 향상시킨 방법으로서, 제 2 개구단부(7b)가 접착 변(5a)의 길이 방향에 대해 경사지게 형성된다. 제 2 개구단부(7b)를 접착 변(5a)의 길이 방향에 대해 경사지게, 그리고 반도체 웨이퍼 또는 커버링부의 재료의 움직임 방향에 대해 예각으로 경사지게 형성하여 반도체 웨이퍼 또는 커버링부의 재료와 다이싱 소를 상대적으로 이동시켜 다이싱함으로써, 이 구조는 제 2 개구단부(7b)가 수직하게 그리고 경사지지 않게 형성된 경우보다 더 확실하게 제 2 개구단부(7b)를 통해 물이 침입하는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)는 모두 포착부(7c)에 돌출된 돌출벽(7d)을 갖는다. 따라서, 제 2 개구단부(7b)의 통로 길이가 돌출벽(7d)의 길이 만큼 연장되고, 이 구조는 다이싱 공정 시 제 2 개구단부(7b)를 통해 외부측으로부터의 물의 침입을 더 확실히 방지 할 수 있고, 이 구조는 물이 포착부(7c)에 침입하는 경우에도 포착부(7c)에서 포착된 물이 포착부(7c)의 내벽에 흐르는 것과 제 1 개구단부(7a)에 도달하는 것을 방지 할 수 있고, 제 1 개구단부(7a)를 통해 포착부(7c)로 그리고 중공부(10)로 물이 침입하는 것을 방지 할 수 있다. 또한, 제 1 개구단부(7a)로 물이 침투하는 것을 방지하도록 제 1 개구단부(7a)의 돌출벽(7d) 의 절단 변(선단)은 경사지게 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 접착부(5)에 형성된 통기로(7)가 통기성이고 불침수성이기 때문에, 다이싱 공정에서 발생된 부스거리와 같은 이물질과 물의 접착부(5)로의 침입과 유효 화소 영역(3)의 표면에 먼지로서 물이 부착됨을 방지하는 것이 가능하고, 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 표면 상의 상처 발생을 방지하는 것이 가능하다.
통기로(7)가 종래의 통기로와 같은 단순 직선 구조[도 2a 및 도 2b에 있어서의 통기로(7) 참조]를 갖는 경우, 반도체 웨이퍼의 변을 절단하는 동안 부스러기와 같은 이물질과 물이 중공부에 침입하지 않을 때 조차도 주변의 변을 절단하거나 변에 직각방향으로 반도체 웨이퍼를 절단하는 동안 통기로의 중간에 이미 존재하는 부스러기와 같은 이물질과 물에 압력이 가해지고, 부스러기와 같은 이물질과 물이 중공부(10)에 침입할 것이다. 또한, 통기로(7)의 중간에 존재하는 부스러기와 같은 이물질과 물이 다이싱 공정 후 세정공정과 건조공정 시 고체 촬상 장치(1)가 회전되는 동안 발생된 원심력에 의해 고체 촬상 장치(1)[중공부(10)]로 압입될 수 있다.
반면, 본 발명의 실시예 1에 따른 고체 촬상 장치(1)의 통기로(7)가 포착부(7c)를 가지기 때문에, 다이싱 공정 시 통기로 도중에 침입한 부스러기와 같은 이물질과 물에 연이은 세정공정과 건조공정 시 원심력이 가해지는 경우에도, 부스러기와 같은 이물질과 물이 포착부(7c)의 구석으로 모아지고 중공부(10)에 침입하지 않는다.
접착부(5)의 통기로(7)는 도 3a의 형태 대신 도 4 내지 도 7에 도시된 형태를 가질 수 있다. 도 4와 도 5에 도시된 접착부(5)의 포착부(7c)는 연통을 유지하면서 포착부(7c)를 복수의 작은 포착부로 분리하는 분할 벽(7e)과, 분리된 작은 포착부 사이에 연통을 유지하는 개구단부(7f)를 갖는다. 포착부(7c)가 복수의 작은 포착부로 분할되기 때문에, 물이 통기로 도중에 침입하는 경우에도, 물이 분리된 작은 포착부에 머물고, 이 구조는 제 1 개구단부(7a)로의 물 이동을 방지한다. 분리된 작은 포착부 사이의 연통을 유지하는 개구단부(7f)는 포착부(7c)로 돌출된 벽을 갖는다. 따라서, 다이싱 공정 이후의 공정에서 통기로(7) 도중에 물이 침입하는 경우에도, 이 구조는 포착부(7c)(작은 포착부)의 내벽의 물의 흐름과 개구단부(7f)로의 물의 도달을 방지하고, 개구단부(7f)에서 제 1 개구단부(7a)로의 물 이동을 방지한다. 또한, 도 4에 도시된 접착부에서, 제 1 개구단부(7a)의 개구단의 주위에 형성된 돌출벽(7d)의 절단 변이 경사질 수 있어 제 1 개구단부(7a)로의 물의 침입을 방지한다.
도 6에 도시된 접착부(5)에 관해서는, 제 1 개구단부(7a)에 돌출벽이 형성되어 있지 않지만, 포착부(7c)의 연통을 유지하면서 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b) 사이의 연통로를 우회하는 우회벽(7g)이 포착부(7c)에 각각 형성된다.
도 7에 도시된 접착부(5)에 관해서는, 도 6에 도시된 접착부(5)의 제 2 개구단부(7b)는 V자 형태를 취한다. 따라서, 다이싱 공정에서 물의 제 1 침입로로서의 기능을 하는 제 2 개구단부(7b)는 비직선형이 되고, 이 구조는 제 2 개구단부(7b)가 접착 변(5a)의 길이 방향에 수직으로 형성된 경우에 비해 더 확실히 제 2 개구 단부(7b)로의 물의 침입을 방지한다. V자 형태의 제 2 개구단부(7b)가 도시되었지만, 형태는 이 형태로 제한되지 않고 제 2 개구단부(7b)는 U자 형태와 S자 형태와 같이 휠 수도 있음을 주목해야 한다.
또한, 도 3과 도 4에 도시된 접착부(5)의 제 2 개구단부(7b)는 도 7에 도시된 접착부(5)의 제 2 개구단부(7b)와 같은 V자 형태이거나, U자 형태와 S자 형태와 같이 휠 수 있다.
도 3a, 4, 5, 6, 7에 도시된 접착부(5)의 통기로(7)의 상술한 구조(형상)의 공통의 특징은 외부측으로부터 접착부(5)의 외부측에 형성된 제 2 개구단부(7b)로의 물의 침입이 방지되면서 중공부(10)와 외부측 사이의 공기 유통이 실현되고, 제 2 개구단부(7b)의 도중에 물이 침입하더라도 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)보다 크고 접착부(5)의 변 대부분을 커버하는 중간 공간[포착부(7c), 작은 포착부]에서 물이 포착되고, 중공부(10)측에 형성된 제 1 개구단부(7a)가 중공부(10)로의 물의 방출을 방지한다.
본 발명의 접착부(5)의 통기로(7)의 형태가 도 3a, 4, 5, 6, 7에 도시된 형태로 한정되지 않으며 다이싱 공정 후의 공정에서 통기로의 중간에 부스러기와 같은 이물질과 물의 침입을 방지하면서 고체 촬상 장치(1)의 내부와 외부 사이에 공기 유통을 실현하기 위해 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)가 직선으로 접속되지 않고, 개구단부보다 큰 포착부(7c)를 통해 접착부(5)에 접속되는 구조(형상)를 갖는 한, 통기로(7)가 도 3a, 4, 5, 6, 7에 도시된 것 이외의 다른 형태를 가질 수 있음을 주목해야 한다.
또한, 도 3a, 4, 5, 6, 7에 도시된 통기로(7)가 고체 촬상 장치(1)와 접착부(5)의 접착 영역의 소형화라는 관점에서 접착부(5)의 하나의 변[접착 변(5a)]에 형성되는 것이 바람직하지만, 통기로(7)는 접착부(5)의 복수의 변에 걸쳐 형성되거나 복수의 통기로(7)가 둘 이상의 변에 각각 형성될 수 있다.
카메라 또는 비디오 레코더 카메라와 같은 광학장치에 고체 촬상 장치(1)가 장착될 때, 커버링부(4)는 외부로부터의 적외선을 차단하고 동시에 유효 화소 영역(3)의 표면을 먼지, 상처 등으로부터 보호할 필요가 있다는 것을 주목해야 한다. 이 경우 적외선 차단 필름이 커버링부(4)의 표면에 쉽게 형성될 수 있다.
(실시예 2)
도 8a 내지 8e, 도 9a와 9b, 그리고 도 10a와 10b는 본 발명의 실시예 2에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이고, 특히 도 8a 내지 8e는 커버링부 형성 공정을 나타내는 설명도이고, 도 9a와 9b는 반도체 웨이퍼 상에 고체 촬상 소자가 형성된 상태를 나타내는 설명도이고, 도 10a와 10b는 도 9a와 9b의 고체 촬상 소자의 주면(유효 화소 영역을 갖는 면)과 도 8a 내지 8e에 형성된 커버링부가 접착된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 8a는, 예컨대 유리판으로 만들어진 넓은 영역을 가진 투광성 판재(40)를 나타낸다. 넓은 영역을 갖는 판재(40)는 경계선으로서의 분할선을 갖는 영역(40b)에 대응하는 복수의 커버링부를 포함한다. 영역(40b)에 대응하는 커버링부의 면적은 후속 공정에서 분할될 때 커버링부(4)[도 3a와 3b 참조]와 같은 면의 치수를 갖도록 적절히 조정된다.
도 8b는 복수의 접착부(5)가 판재(40)에 동시에 형성된 상태를 나타낸다. 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)이 하나의 판에 놓이는 접착부(5)는 유효 화소 영역(3)과 외부로의 접속 단자인 접착 패드(6)[도 3a와 3b 참조] 사이에 형성되고, 적절한 패턴의 패터닝이 통기로(7)를 형성하도록 접착부(5)에 실행된다.
특히, 감광성 접착제(예컨대, 아크릴 수지인 UV 경화 수지)와 열경화성 수지(예컨대, 에폭시 수지)로 구성된 접착제로 만들어진 균일한 두께의 접착지를 판재(40)에 부착한 후, 공지된 포토리소그래픽 기술을 사용하여 패턴 형성(패터닝)을 실행함으로써, 통기로(7)의 형상을 갖는 복수의 접착부(5)가 판재(40)에 동시에 형성된다. 통기로(7)의 형상을 갖는 복수의 접착부(5)가 판재(40)에 동시에 형성되기 때문에, 생산 효율이 향상될 수 있다. 접착지의 부착 대신에 접착제가 예컨대, 스핀 코트 방법(spin coat method)에 의해 균일하게 도포될 수 있고 통기로(7)가 코팅재로 코팅된 접착부(5)에 형성될 수 있음을 주목해야 한다. 이하의 실시예에서도 마찬가지이다.
열경화성 수지에 감광성 접착제를 혼합하는 이유는 접착제에 감광성을 제공하기 위해 포토리소그래픽 기술에 의해 노광과 현상 과정을 실행함으로써 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)의 패터닝이 쉽고 고정밀도로 실행될 수 있기 때문이다. 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)의 패터닝이 고정밀도로 실행될 수 있기 때문에, 접착부(5)가 형성되어야 하는 고체 촬상 소자(2) 표면의 유효 화소 영역(3)을 포함하지 않는 주위의 영역이 협소한 경우에도 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 고정밀도로 형성될 수 있다.
또한, 프린트 과정에 의한 접착제(예컨대, 에폭시 수지 등)의 패터닝 방법, 디스펜싱 과정(dispense processes)에 의한 접착제 패터닝 방법 등이 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)의 패터닝 방법으로서 사용될 수 있으며, 판재(40)에 적합한 방법, 고체 촬상 장치(1)에 적합한 방법, 접착제에 적합한 방법으로부터 적절히 선택된 방법 등이 사용될 수 있다.
도 8b의 접착부가 도 3a에서와 같은 형상을 갖는 통기로(7)를 갖는다 해도, 다이싱 공정 후의 공정에 있어서 부스러기와 같은 이물질과 물의 침입을 방지하면서 고체 촬상 장치(1)의 내부와 외부 사이의 공기 유통을 실현하기 위해 제 1 개구단부(7a)와 제 2 개구단부(7b)가 직선으로 접속되지 않고, 개구단부보다 큰 접착부(7c)를 통해 접착부(5)에 접속되는 구조의 통기로를 갖는 한, 도 4 내지 7에 도시된 통기로(7)의 형상 또는 다른 형상이 채택될 수 있다.
도 8c와 8d는 분할 선(40a)에서 통기로(7)의 형상을 갖는 복수의 패터닝된 접착부(5)가 형성된 판재(40)를 다이싱함으로써, 판재(40)를 영역(40b)에 대응하는 각각의 커버링부로 분할하여 커버링부(4)가 형성된 상태를 나타낸다. 즉, 판재(40)의 표면에 형성된 접착부(5)는 다이싱 링(11)에 고정된 다이싱 테입(12)상에 부착되고, 판재(40)는 다이싱 방향(13a)으로 다이싱 소(13)를 이동함으로써, 개별 커버링부(4)로 분할된다. 또한, 도 8e는 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 형성된 커버링부(4)가 적절한 조건으로 다이싱 테입(12)으로부터 박리된 상태를 나타낸다.
판재(40)의 다이싱에서, 판재(40)의 표면상에 형성된 접착부(5)를 다이싱 테입(12)에 부착함으로써 접착부(5)가 형성된 판재(40)의 표면과 다이싱 테입(12) 사 이에 중공부가 형성될 수 있다. 커버링부(4)가 다이싱 테입(12)에 직접 접촉하지 않게 되고, 커버링부(4)가 다이싱 테입에 의해 더럽혀지지 않도록 하기 위해 이 중공부는 커버링부(4)와 다이싱 테입(12) 사이에 공간을 형성한다. 또한, 중공부의 주변부가 접착부(5)와 다이싱 테입(12)에 의해 감싸지고 통기로(7)가 다이싱 공정 시 접착부(5)의 외부측으로부터 공간[중공부(10)]으로 물이 침입하는 것을 방지하는 구조를 가지므로 판재(40)를 다이싱하는 동안 발생된 부스러기와 같은 먼지가 커버링부(4)의 내부면[통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 형성되는 면]에 부착되지 않는다. 즉, 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 표면에 커버링부(4)가 서로 대향하도록 배치될 때, 커버링부(4)의 내부면에 부착된 먼지가 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 표면에 먼지로 부착되는 것을 방지할 수 있다.
하기와 같은 문제가 발생하기 때문에 접착부(5)가 형성되는 면의 반대면에서 다이싱 테입(12)에 판재(40)를 부착한 후 다이싱을 수행하는 것이 바람직하지 않다는 것을 주목해야 한다. 즉, 커버링부(4)의 내부면[통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 형성되는 면]이 외부측에 개방되어 있기 때문에, 다이싱에 기인하는 먼지(부스러기와 같은)가 커버링부(4)의 내부면에 부착하고, 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 표면에 커버링부(4)가 서로 대향하도록 위치될 때, 커버링부(4)의 내부면에 부착된 먼지가 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 표면에 먼지로서 부착된다. 또한, 다이싱 테입(12)의 접착성 때문에 접착부(5)가 형성되는 면의 반대측의 판재(40)[커버링부(4)]의 면에 접착제 등에 의해 발생하는 얼룩이 형성되어 투광성과 투광성 균등의 저하를 유발한다.
도 9a는 복수의 고체 촬상 소자(2)가 반도체 웨이퍼(20) 상에 동시에 형성되는 상태를 나타낸다. 고체 촬상 소자(2)는 유효 화소 영역(3)을 갖고, 각각의 고체 촬상 소자(2)는 분할 선(20a)에 의해 각각 분할된다. 도 9b는 도 9a의 B-B선 단면도이다.
도 10a는 유효 화소 영역(3)의 주위의 적절한 영역에 미리 형성된 커버링부(4)(도 8e 참조)가 반도체 웨이퍼(20) 상에 형성된 고체 촬상 소자(2)의 주면[유효 화소 영역(3)을 갖는 면]상에 접착부(5)를 통해 접착된 상태를 나타낸다. 고체 촬상 소자(2)의 한 면상의 유효 화소 영역(3) 주위 영역에 적절히 커버링부(4)를 정렬한 후 접착부에 사용되는 접착제의 특성에 따라 적외선 조사나 열경화와 같은 적절한 방법을 사용하여 각 커버링부(4)가 접착된다.
도 10b는 도 10a의 B-B선 단면도이다. 접착부(5)가 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이에 형성된 중공부(10)의 주변부를 감싸는 구조를 갖기 때문에, 먼지의 침입과 부착, 스크래칭 등에 기인하는 유효 화소 영역(3)에서의 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 접착부(5)에 통기로(7)를 형성함으로써, 중공부(10)에 침입하거나 사용환경 하에서 중공부(10)에 발생하는 습기를 외부로 방출하는 것이 가능하다. 커버링부(4)의 접착[접착부(5)의 형성]이 유효 화소 영역(3) 이외의 다른 영역에서 수행되기 때문에 유효 화소 영역(3)에 대한 물리적 스트레스를 제거하는 것이 가능하다.
커버링부(4)와 접착된 고체 촬상 소자(2)가 분할 선(20a)에서 적절히 다이싱되고(분할되고) 반도체 웨이퍼(20)로부터 분리되어 고체 촬상 장치(1)를 형성한다. 커버링부(4)와 접착된 고체 촬상 소자(2)에서, 접착에 사용되는 접착부(5)가 다이싱 공정 시 외부로부터 중공부(10)로 물이 침입하는 것을 방지하기 위해 구성된 통기로(7)를 가지기 때문에, 유효 화소 영역(3)으로 부스러기와 같은 이물질과 물이 먼지로 부착되는 것을 방지할 수 있고, 유효 화소 영역(3)의 표면에 상처가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
외부 회로(도시되지 않음)등과 고체 촬상 소자(2)를 접속하는 접착 패드(도시되지 않음)의 영역이 유효 화소 영역(3)이 형성되는 면 상의 커버링부(4)[접착부(5)]의 외부영역에 배치된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 연이은 장착 공정 이후의 과정이 유효 화소 영역(3)이 보호되는 상태에서 수행되기 때문에, 고체 촬상 장치(1)가 예컨대 진공 흡착에 의해 옮겨질 때도 유효 화소 영역(3) 상에 상처가 발생할 가능성은 없다.
(실시예 3)
도 11a와 11b 그리고 도 12a 내지 12C는 본 발명의 실시예 3에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이고, 특히 도 11a와 11b는 커버링부를 형성하는 공정을 나타내는 설명도이고, 도 12a 내지 12C는 도 11a와 11b에서 형성된 커버링부와 반도체 웨이퍼 상에 형성된 고체 촬상 소자의 한 면(유효 화소 영역을 갖는 면)을 접착하는 공정을 나타내는 설명도이다.
도 11a는 예컨대, 유리판으로 만들어진 넓은 영역을 가진 투광성 판재(40)를 나타낸다. 넓은 영역을 갖는 판재(40)는 경계로서 분할 선(40a)를 갖는 영역(40b)에 대응하는 복수의 커버링부를 포함한다. 영역(40b)에 대응하는 커버링부의 면적 은 후속 공정에서 분할 될 때 커버링부(4)와 같은 면상의 치수를 갖도록 적절히 조정된다.
도 11b는 분할 선(40a)에서 판재(40)를 다이싱하여 판재(40)를 커버링부(4)에 대응하는 영역(40b)으로 분할함으로써 커버링부(4)가 형성된 상태를 나타낸다. 실시예 2와 유사한 다이싱 소를 사용하여 분할을 달성할 수 있다.
도 12a는 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 반도체 웨이퍼(20) 상에 동시에 형성되는 복수의 고체 촬상 소자(2)의 한 면[유효 화소 영역(3)을 갖는 면] 상에 각각의 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 주위 영역에서 패터닝된 상태를 나타낸다.
도 12b는 도 12a의 B-B선 단면도이다. 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)는 공지된 포토리소그래픽 기술을 사용하여 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)의 패터닝과 고체 촬상 소자(2)가 형성된 반도체 웨이퍼(20)의 표면에 감광성 접착제와 열경화성 수지로 구성되는 접착제로 만들어진 균일한 두께를 갖는 접착지를 부착함으로써 각 고체 촬상 소자(2)에 있어서 형성된다. 즉, 본 실시예에서, 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)는 반도체 웨이퍼(20)에 동시에 형성되는 복수의 고체 촬상 소자(2) 각각에 동시에 형성된다. 통기로(7)의 형상을 갖는 복수의 접착부(5)가 동시에 형성되기 때문에, 생산 효율이 향상될 수 있다. 고체 촬상 소자(2)와 외부 회로(도시되지 않음) 등을 접속하는 접착 패드(도시되지 않음)의 영역이 유효 화소 영역(3)이 형성된 면 상에서 접착부(5)의 외부 영역에 배치된다는 것을 이해해야 한다.
도 12c는 미리 형성된 커버링부(4)(도 11b 참조)가 반도체 웨이퍼(20) 상에 형성된 각각의 고체 촬상 소자(2)의 접착부(5)와 접착된 상태를 나타낸다. 커버링부(4)가 접착부(5) 상에서 정렬되어 놓이고, 자외선 조사 또는 열경화에 의해 접착부와 접착된다. 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이에 형성된 중공부(10)의 주변부를 감싸도록 접착부(5)가 구성되기 때문에, 먼지의 침입 및 부착과 스크래칭 등에 기인하는 유효 화소 영역(3)에서의 불량 발생을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 통기로를 형성함으로써, 외부로부터 중공부(10)로 침입하거나 사용환경 하에서 중공부(10)에 발생한 습기를 외부로 방출하는 것이 가능하다. 커버링부(4)와 접착된 고체 촬상 소자(2)가 분할 선(40a)에서 적절히 다이싱(분할)되어 반도체 웨이퍼(20)로부터 분리되어서 고체 촬상 장치(1)를 형성한다. 커버링부(4)와 접착된 고체 촬상 소자(2)에서, 접착에 사용되는 접착부(5)가 다이싱 공정 시 외부로부터 중공부(10)로의 물의 침입을 방지하도록 구성된 통기로(7)를 갖기 때문에, 부스러기와 같은 이물질과 물이 유효 화소 영역(3)에 침입되고, 유효 화소 영역(3)의 표면에 부착되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
(실시예 4)
도 13a와 13b, 그리고 도 14a 내지 14c는 본 발명의 실시예 4에 따른 고체 촬상 장치의 제조방법을 나타내는 설명도이고 특히, 도 13a와 13b는 통기로(7)를 갖는 접착부(5)가 반도체 웨이퍼 상에 형성된 고체 촬상 소자의 한 면(유효 화소 영역을 갖는 면)에 형성된 상태를 나타내는 설명도이며, 도 14a 내지 14c는 도 13a와 13b의 판재와 반도체 웨이퍼를 접착한 후 판재를 분할하여 커버링부를 형성하는 공정을 나타내는 설명도이다.
도 13a는 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 반도체 웨이퍼(20) 상에 동시에 형성된 복수의 고체 촬상 소자(2)의 한 면[유효 화소 영역(3)을 갖는 면]의 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3) 주위 영역에 패터닝된 상태를 나타낸다. 도 13b는 도 13a의 B-B선 단면도이다. 이 상태는 실시예 3의 도 12a와 12b에서의 상태와 같고 접착제와 같은 가공 조건이 다른 실시예에서와 같다는 것을 주목해야 한다.
도 14a는 투광성 판재(40)가 각 고체 촬상 소자(2)에 있어서 통기로(7)를 갖는 접착부(5)가 형성된 도 13a와 13b에서의 반도체 웨이퍼(20)와 접착된 상태를 나타낸다. 판재(40)가 반도체 웨이퍼(20)의 접착부(5)에 적절히 놓이고, 이후 자외선 조사 또는 열경화에 의해 접착부(5)와 접착된다. 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)가 각 고체 촬상 소자(2)에 임시로 형성되기 때문에, 판재(40)를 고정밀도로 정렬할 필요가 없다. 또한, 필요한 모든 것은 반도체 웨이퍼(20)와 판재(40)를 전체적으로 정렬할 필요가 있고, 각각의 고체 촬상 소자(2)에 대해서 판재(40)를 정렬할 필요는 없다.
도 14b는 도 14a의 B-B선 단면도이다. 판재(40)가 반도체 웨이퍼(20) 전체에 걸쳐서 접착되고, 저장과 운송이 유효 화소 영역(3)이 확실하게 보호된 상태에서 수행될 수 있다. 접착부(5)가 유효 화소 영역(3)과 커버링부(4) 사이에 형성된 공간의 주변부를 감싸도록 구성되기 때문에, 먼지의 침입과 부착, 스크래칭 등에 기인하는 유효 화소 영역(3)에서의 불량 발생을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 통기 로(7)의 형성에 의해, 외부로부터 중공부(10)로 침입한 습기와 사용환경 하에서 중공부(10)에 발생한 습기를 외부로 방출하는 것이 가능하다.
도 14c는 도 14b에 도시된 분할 선(40a)에서 반도체 웨이퍼(20)와 적절히 접착된 판재(40)를 다이싱하여 커버링부(4)가 형성된 상태를 나타내는 단면도이다. 즉, 반도체 웨이퍼(20)와 판재(40)가 접착되고 이후, 판재(40)가 분할되어 커버링부(4)를 형성한다. 커버링부(4)와 접착된 고체 촬상 소자(2)가 분할 선(40a)에서 적절히 다이싱(분할)되고, 반도체 웨이퍼(20)로부터 분리되어 고체 촬상 장치(1)를 형성한다. 본 발명의 고체 촬상 소자(2)의 접착부(5)에 형성된 통기로(7)가 다이싱 공정 시 외부로부터 중공부(10)로 물이 침입하는 것을 방지하도록 구성되기 때문에, 부스러기와 같은 이물질과 물이 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)에 먼지로서 부착되는 것을 방지할 수 있고, 유효 화소 영역(3)의 표면에 상처가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
고체 촬상 소자(2)(도 13b 참조)에 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)를 패터닝하여 반도체 웨이퍼(20)와 판재(40)를 접착한 후 판재(40)를 다이싱함으로써 커버링부(4)를 형성하는 방법이 설명되었지만, 판재(40)(도 8b 참조)에 통기로(7)의 형상을 갖는 접착부(5)를 패터닝하여 반도체 웨이퍼(20)와 판재(40)를 접착한 후 판재(40)를 다이싱함으로써 커버링부(4)를 형성하는 방법이 채택될 수 있다. 이 경우, 판재(40)에 형성된 접착부(5)와 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 정렬이 적절히 실행된다는 것을 주목해야 한다.
실시예 2 내지 4에서, 판재(40) 및 반도체 웨이퍼(20)를 다이싱하는 동안 부 스러기가 발생하는 것을 방지하도록 유효 화소 영역(3)이 구성되어 있고[유효 화소 영역의 주위가 접착부(5)에 의해 감싸지고, 통기로(7)가 다이싱 공정 등에서 외부로부터 고체 촬상 장치[중공부(10)] 내부로 물이 침입하는 것을 방지하도록 구성됨], 커버링부(4)는 고체 촬상 소자(2)를 개편화(個片化)하기 전 유효 화소 영역(3)에서 서로 대향하도록 접착 형성되기 때문에 고체 촬상 소자(2)를 개편화(個片化)한 후의 공정에서 유효 화소 영역(3)의 표면 상에 먼지의 부착과 상처의 발생 등의 방지와 고체 촬상 소자(2)의 장착 공정 특히, 개편화(個片化) 후의 공정에서 불량률 감소가 가능하다.
또한, 통기로(7)의 형성에 의해, 외부로부터 중공부(10)로 습기가 침입하거나 사용환경 하에서 중공부(10)에 습기가 발생할 때 조차도, 고체 촬상 소자(2)의 내습열화와 커버링부(4)의 표면에서의 결로 형성을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 커버링부(4)가 고체 촬상 소자(2)보다 작은 면의 치수를 갖기 때문에, 칩 사이즈 수준으로 소형화된 고체 촬상 장치(1)가 실현될 수 있다. 커버링부(4)의 접착 후의 공정에서 주위(생산 환경)의 청결 수준을 엄밀하게 조정할 필요가 없기 때문에, 공정이 간략화될 수 있고 생산비용이 감소될 수 있다.
(실시예 5)
도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 광학 장치용 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다. 광학 장치용 모듈(30)은 예컨대, 카메라 모듈이며, 외부로부터 배선기판(15)으로 빛을 받아들이는 렌즈(31)와 렌즈(31)를 유지하는 실린더(광로획정기)(32)가 장착된다. 디지털 신호 프로세서(이하, DSP라 함)(16)는 프린트된 기 판 또는 세라믹 기판과 같은 배선기판(15)에 놓인다.
DSP(16)는 고체 촬상 장치[고체 촬상 소자(2)]의 동작을 제어하고 고체 촬상 장치[고체 촬상 소자(2)]로부터 출력된 신호를 적절히 처리하여 광학장치에 필요한 신호를 발생하는 기능을 한다. 배선기판(15)에 형성된 배선(도시되지 않음)은 본딩 와이어(16w)를 사용하여 각 DSP(16)의 접속 단자에 와이어 본딩(wire-bonding)되고 전기접속된다.
본 발명에 따른 고체 촬상 소자(2)는 스페이서(16a)를 통해 반도체 칩으로 형성된 DSP(16)에 놓인다. 배선기판(15)에 형성된 배선(도시되지 않음)은 각 고체 촬상 소자(2)의 접속 단자[접착 패드(6)(도 3a와 3b) 참조]에 본딩 와이어(16w)를 사용하여 와이어 본딩되고 전기접속된다. 본 발명에 따른 고체 촬상 소자(2)에서, 투광성 커버링부(4)는 통기성과 불침수성 접착부(5)[도 3a, 4, 5, 6, 7에 도시된 통기로(7)]에 의해 접착되고, 커버링부(4)는 렌즈(31)에 대향하도록 배치된다. 즉, 고체 촬상 소자(2)는 실린더(32) 내부에 배치된다.
커버링부(4)에 의해 보호되는 유효 화소 영역을 갖는 고체 촬상 소자(2)가 광학장치용 모듈(30)에 장착되기 때문에, 광학장치용 모듈(30)을 제조하는 고체 촬상 소자(2)를 실장한 후의 공정에서 고체 촬상 소자(2)의 유효 화소 영역(3)의 표면에 먼지가 부착되지 않고, 그 결과, 낮은 청결 수준의 생산환경에서의 제조가 가능하다. 따라서, 수율의 향상과 공정의 간략화 및 가격의 감소가 가능한 광학장치용 모듈과 그 제조방법이 실현될 수 있다. 광학장치용 모듈(30)의 형상은 도 15에 도시된 형상에 제한되지 않음을 주목해야 한다. 즉, 필요한 모든 것은 본 발명에 따른 고체 촬상 소자(2)가 광학 장치용 모듈(30) 상에 실장되는 것이며 예컨대, 배선기판(15)에 도체 배선이 형성될 수 있고, 각 DSP(16)의 접속 단자가 본딩 와이어(16w)에 의해 도체 배선에 접속될 수 있다.
고체 촬상 소자와 고체 촬상 장치가 상술한 실시예 1 내지 5에서 반도체 소자와 반도체 장치의 일예로서 사용된다 하더라도, 고체 촬상 소자(2)는 CCD, CMOS 또는 VMIS 이미지 센서(Threshold Voltage Modulation Image Sensor)와 같은 어떤 고체 촬상 소자일 수 있다. 또한, 고체 촬상 장치는 반도체 레이저 소자를 사용하여 전기적 입력을 빛으로 변환하는 반도체 레이저 장치로 대체될 수 있다. 또한, 투광성 커버링부(4)는 비투광성 재로 제조된 커버링부로 대체될 수 있다.
본 발명에 의하면, 커버링체에 형성되고 중공부로부터 외부측으로 연장되는 통기로에 밀봉 기능이 추가되기 때문에, 제조공정 특히, 다이싱 공정 후의 공정(다이싱 공정, 세정공정, 건조공정 등)에서 중공부로의 물의 침입과 이 물과 함께 부스러기 같은 이물질의 침입이 방지될 수 있으면서 반도체 소자의 내습열화와 커버링부 내면의 결로 형성이 사용환경 하에서 방지될 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 주면 표면에 물과 이물질이 부착되는 것과 상처가 발생하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 이러한 방지 효과가 얻어짐에 따라, 유연하게 커버링체의 재료를 선택할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 예컨대, 패턴 형성(패터닝)에 의해 반도체 소자와 커버링부를 접착시키는 접착부에 통기로가 형성될 수 있고, 고정밀도로 쉽게 통기 로가 형성될 수 있다. 또한, 평판(판재)의 사용으로 커버링부가 형성될 때 접착부의 높이가 중공부의 높이와 같아지기 때문에 즉, 접착부에 의해 중공부가 보호되기 때문에, 접착부의 높이를 변경함으로써 중공부의 높이가 쉽게 변경될 수 있다. 또한, 상술한 방지 효과는 접착부에 의해 얻어질 수 있기 때문에, 커버링부의 재료 뿐 아니라 접착부의 재료(접착제)를 유연하게 선택할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 통기로가 물을 포착하는 포착부를 갖기 때문에 다이싱 공정 후 물 및 이 물과 함께 이물질이 장치로 침입할 때 조차도 포착부에서 물이 포착될 수 있다. 따라서, 최종적으로 물과 이물질의 중공부로의 침입 방지가 가능하고, 반도체 소자의 주면 표면상의 이물질의 부착과 상처의 발생이 방지 될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 통기로가 일본 특허공개 2002-124589호 공보에 개시되어 있는 반도체 장치와 같은 직선으로 확장된 형상을 갖지 않고, 복잡한 형상을 갖기 때문에, 다이싱 공정 후 물과 이물질의 중공부로의 침입에 대한 방지 효과가 보다 향상될 수 있고 반도체 소자의 주면 표면 상에 이물질이 부착하는 것과 상처가 발생하는 것에 대한 방지 효과가 더욱 향상될 수 있다.
특히, 제 2 개구단부에 돌출벽이 형성될 때, 돌출벽의 길이만큼 제 2 개구단부의 통로 길이가 연장될 수 있기 때문에, 상술한 방지 효과가 향상될 수 있다. 또한, 돌출벽이 제 1 개구단부에 형성될 때, 돌출벽의 길이만큼 제 1 개구단부의 통로 길이가 연장될 수 있기 때문에, 상술한 방지 효과가 더욱 향상 될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 커버링부가 직사각형이고 통기로의 외부측에 놓인 제 2 개구단부가 커버링부의 변에 대하여 경사지게 형성되거나 또는, 반도체 웨이퍼로부터 반도체 소자를 자르는 반도체 웨이퍼의 이동 방향에 대해 예각으로 경사지게 형성되기 때문에, 다이싱 공정 후 포착부로 물과 이물질이 침입하는 것에 대한 방지 효과가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 접착부가 직사각형 형태로 형성되기 때문에, 접착부의 레이아웃이 쉽게 설계될 수 있다. 또한, 접착부의 적어도 하나의 변을 따라 통기로가 형성되기 때문에, 포착부가 충분히 확보될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 커버링체 또는 커버링부가 투광성이고 수광 소자 영역이 반도체 소자에 형성되기 때문에, CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서와 같은 광신호를 처리하는 반도체 장치로서 본 발명의 장치가 적용될 수 있다. 또한, 커버링부와 수광 소자 영역 사이의 광로를 차단하지 않는 영역에 접착부가 형성되기 때문에, 광신호의 수광 효율이 감소되지 않는다.
또한, 본 발명에 의하면, 커버링부가 반도체 소자보다 작기 때문에, 반도체 장치의 총 부피가 감소될 수 있고, 반도체 장치의 소형화가 실현될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 반도체 소자와 커버링부를 접착시키는 접착부가 감광성 접착제를 포함하기 때문에, 정확한 형태를 갖고 고정밀도로 정렬된, 본 발명의 특징인 밀봉 기능이 제공된 통기부를 갖는 접착부가 포토리소그래픽 기술을 적용함으로써 형성될 수 있다. 또한, 높은 패턴 정밀도를 갖는 상술한 복수의 접착부가 한번에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 복수의 반도체 소자 는 판재/커버링부와 서로 대향하도록 접착됨으로써 보호되기 때문에, 반도체 소자의 주면 표면 상의 이물질의 부착과 상처 발생에 의한 불량 특히, 다이싱 공정에서의 불량이 감소될 수 있다.
또한, 접착부에 형성되는 복수의 통기부가 형성된 판재를 분할하여 복수의 커버링부를 형성(구성)할 때, 인접 접착부 사이의 공간낭비 즉, 판재의 절단 허용부의 낭비를 판재상의 통기부의 패터닝 밀도의 증가에 의해 제거하면서 다수의 커버링부가 효과적으로 형성될 수 있고, 생산비용이 감소될 수 있다.
또한, 복수의 반도체 소자와 판재를 접착한 후 판재를 분할하여 복수의 반도체 소자에 각각 커버링부를 형성할 때, 복수의 반도체 소자 각각과 커버링부 접착은 하나의 판재를 사용하여 동시에 수행될 수 있다. 즉, 각각의 반도체 소자와 커버링부를 접착한 경우에 비해 커버링부(판재)의 정렬을 간단하게 하는 것이 가능하기 때문에 공정이 간략해질 수 있어 생산 효율이 향상될 수 있다.
특히, 커버링부가 복수의 반도체 소자에 각각 제공될 때, 미리 불량품으로 판정된 반도체 소자에 대해 커버링부를 접착하는 것을 생략할 수 있기 때문에 생산 효율이 향상될 수 있어, 생산 비용이 감소될 수 있다.
또한, 커버링부(판재)가 반도체 웨이퍼 상태 내의 복수의 반도체 소자에 형성된 통기부를 갖는 접착부를 통해 또는 판재에 형성된 통기부를 갖는 접착부를 통해 접착되기 때문에, 복수의 반도체 소자 또는 복수의 커버링부에 통기부를 갖는 접착부가 동시에 형성될 수 있어, 생산 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 통기로가 형성된 접착부가 다이싱 테입에 부착되고 판재가 분할 되기 때문에, 보다 적은 먼지를 갖는 접착부를 갖는 복수의 커버링부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 판재를 사용하여 커버링부가 형성되기 때문에, 각 반도체 웨이퍼에 형성된 복수의 반도체 소자에 대해 하나의 판재를 사용하여 각각 커버링부가 한번에 형성될 수 있다. 따라서, 커버링부의 접착 공정이 간략해질 수 있고 반도체 장치의 생산 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 반도체 장치가 내장되기 때문에 용이한 소형화와 높은 휴대성을 실현할 수 있는 신뢰할 만한 광학장치용 모듈이 실현될 수 있다.

Claims (23)

  1. 반도체 소자, 및 상기 반도체 소자를 커버하는 커버링체를 포함하며:
    상기 반도체 소자와 상기 커버링체 사이에 중공부가 형성되며, 커버링부에는 중공부로부터 외부로 연장되는 통기로가 형성되며, 상기 통기로는 불침수성인 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버링체는, 반도체 소자를 커버하는 커버링부와 상기 커버링부와 상기 반도체 소자를 접착하는 접착부로 구성되며, 상기 통기로는 상기 접착부에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접착부는 직사각형 고리 형상으로 형성되며, 상기 통기로가 상기 접착부의 한 변 이상을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버링부가 투광성이고, 상기 반도체 소자는 상기 커버링부를 통해 전송된 빛을 전기신호로 변환하는 복수 배열된 수광 소자가 형성된 수광 소자 영역을 갖고, 상기 커버링부와 상기 수광 소자 영역 사이의 광로를 차단하지 않는 영역에 접착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버링부가 상기 반도체 소자 보다 작은 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 접착부는 감광성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 통기로는 상기 중공부측에 형성된 제 1 개구단부; 외부측에 형성된 제 2 개구단부; 및 상기 제 1 개구단부와 상기 제 2 개구단부 사이에서 상기 제 1 개구단부 및 제 2 개구단부보다 크도록 형성되어 물을 포착하는 포착부를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 포착부는 분할 벽을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 커버링부는 직사각형이며, 상기 제 2 개구단부는 상기 커버링부의 한 변에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 개구단부는 반도체 소자를 반도체 웨이퍼로부터 컷팅하는 반도체 웨이퍼의 이동방향에 대해 예각으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 개구단부는 상기 포착부로 돌출된 돌출벽을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 개구단부는 상기 포착부로 돌출된 돌출벽을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 통기로는 비직선형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버링체는 투광성이며, 상기 반도체 소자는 상기 커버링부를 통해 전 송된 빛을 전기신호로 변환하는 수광 소자가 복수 배열된 수광 소자 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치
  15. 반도체 소자, 이 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 및 상기 반도체 소자와 상기 커버링부 사이에 형성되는 중공부를 가지며; 상기 반도체 소자와 상기 커버링부가 접착되는 반도체 장치의 제조방법에 있어서:
    반도체 웨이퍼상에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정;
    판재에 접착부를 형성하는 공정;
    상기 접착부에 복수의 불침수성 통기로를 형성하는 공정;
    상기 접착부에 형성된 복수의 통기로가 구비된 판재를 분할하여 복수의 커버링부를 형성하는 공정;
    상기 커버링부를 상기 복수의 반도체 소자 각각에 서로 대향하도록 접착하는 공정; 및
    상기 커버링부와 접착된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 판재를 분할하는 공정은 상기 복수의 통기로가 형성된 접착부를 다이싱 테입에 부착한 후 판재를 분할하여 복수의 커버링부를 형성함으로써 달성되며, 상기 커버링부 접착 공정은 상기 다이싱 테입을 상기 접착부로부터 분리한 후 상기 커버링부를 상기 복수의 반도체 소자 각각에 서로 대향하도록 접착함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  17. 반도체 소자, 이 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 및 상기 반도체 소자와 상기 커버링부 사이에 형성된 중공부를 가지며; 상기 반도체 소자와 상기 커버링부가 접착되는 반도체 장치의 제조방법에 있어서:
    반도체 웨이퍼 상에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정;
    상기 복수의 반도체 소자에 접착부를 형성하는 공정;
    상기 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 접착부에 불침수성 통기로를 형성하는 공정;
    상기 복수의 반도체 소자 각각에 상기 커버링부를 서로 대향하도록 접착하는 공정; 및
    상기 커버링부와 접착된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  18. 반도체 소자, 이 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 및 상기 반도체 소자와 상기 커버링부 사이에 형성된 중공부를 가지며; 상기 반도체 소자와 상기 커버링부가 접착되는 반도체 장치의 제조방법에 있어서:
    반도체 웨이퍼 상에 상기 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정;
    상기 복수의 반도체 소자에 접착부를 형성하는 공정;
    상기 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 접착부에 불침수성 통기로를 형성하는 공정;
    상기 복수의 반도체 소자와 판재를 접착하는 공정;
    상기 판재를 분할하여 상기 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 커버링부를 형성하는 공정; 및
    상기 커버링부가 구비된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  19. 반도체 소자, 상기 반도체 소자를 커버하는 커버링부, 상기 반도체 소자와 상기 커버링부 사이에 형성되는 중공부를 가지며; 상기 반도체 소자와 상기 커버링부가 접착되는 반도체 장치의 제조방법에 있어서:
    반도체 웨이퍼 상에 복수의 반도체 소자를 형성하는 공정;
    판재에 접착부를 형성하는 공정;
    상기 접착부에 복수의 불침수성 통기로를 형성하는 공정;
    상기 접착부에 형성된 복수의 통기로가 구비된 판재를 상기 복수의 반도체 소자와 접착하는 공정;
    판재를 분할하여 상기 복수의 반도체 소자 각각에 대응하는 커버링부를 형성하는 공정; 및
    상기 커버링부가 구비된 복수의 반도체 소자를 개별 반도체 소자로 분할하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버링부는 반도체 소자보다 작은 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  21. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착부는 감광성 접착제인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법
  22. 렌즈;
    상기 렌즈를 유지하는 실린더; 및
    제 14 항에 기재된 반도체 장치를 포함하며:
    상기 반도체 장치의 커버링체는 렌즈에 대향하도록 상기 실린더 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈
  23. 렌즈;
    상기 렌즈를 유지하는 실린더; 및
    제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 장치를 포함하며:
    상기 반도체 장치의 커버링부는 상기 렌즈에 대향하도록 상기 실린더 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈
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