KR20080108667A - 웨이퍼 레벨 패키지용 웨이퍼 레벨의 이미지센서 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지센서 모듈의 구조 및 공정을 단순화함으로써, 외부 이물로부터 이미지센서를 효율적으로 보호하고 모듈의 소형화를 구현하며, 제조 비용을 절감하고 생산성을 향상하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 상면에 이미지센서가 구비된 웨이퍼; 및 상기 이미지센서를 덮도록 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되며, 이형물질을 포함하는 광투과성 투명물질로 이루어진 코팅층;을 포함하는 이미지센서 모듈 및 그 제조방법을 제공한다.
이미지센서 모듈, 웨이퍼, 이미지센서, 코팅층, 접착력 강화층, 적외선 차단 필터층
Description
도 1은 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈을 나타낸 단면도;
도 2는 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈의 제조방법을 나타낸 공정도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 모듈을 나타낸 단면도;
도 4는 도 3의 이미지센서 모듈에서 접착력 강화층이 형성된 예를 나타낸 단면도;
도 5는 도 3의 이미지센서 모듈의 어레이 상태를 나타낸 평면도;
도 6은 도 4의 이미지센서 모듈에서 적외선 차단 필터층이 형성된 예를 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 모듈의 다른 형태를 나타낸 단면도;
도 8은 도 7의 이미지센서 모듈에서 적외선 차단 필터층이 형성된 예를 나타낸 단면도; 그리고
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 모듈의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 웨이퍼 20: 이미지센서
50,150: 코팅층 60: 접착력 강화층
70,170: 적외선 차단 필터층
본 발명은 이미지센서 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 이물로부터 이미지센서를 효율적으로 보호하고 모듈의 소형화를 구현할 수 있으며, 제조 비용을 절감하고 생산성을 향상할 수 있는 이미지센서 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지센서는 광학 정보를 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로써 휴대폰, 카메라, 캠코더, 감시 카메라 등에 널리 사용되고 있다.
최근에는 카메라가 장착된 모바일 기기에 대한 수요가 급격하게 증가하면서 이미지센서 및 이를 포함하는 이미지센서 모듈에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히, 소형화, 박형화에 대한 소비자의 요구가 증대하면서 웨이퍼에 이미지센서가 실장된 형태인 웨이퍼 레벨의 이미지센서 모듈에 대한 관심이 높아지고 있 다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈은, 웨이퍼(1)와, 상기 웨이퍼(1)의 상면에 실장되는 이미지센서(2)와, 상기 이미지센서(2)를 보호하기 위하여 상기 웨이퍼의 상부에 접착제(3)를 통해 설치되는 웨이퍼 커버(4)를 포함하여 구성된다.
그러나, 종래 기술에 따른 이미지센서 모듈은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래 이미지센서 모듈은 웨이퍼 커버(4)를 설치하는 공정이 복잡하여 제조비용이 상승하고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 커버(4)를 설치하는 공정은, 웨이퍼 커버(4) 준비, 접착제(3) 도포, 노광, 현상, 웨이퍼 커버(4) 압착, 경화하는 단계로 이루어져 공정수가 많고 복잡한 문제점이 있었다.
보다 상세하게 설명하면, 종래 이미지센서 모듈은, 먼저 웨이퍼 커버(4)를 준비하고, 웨이퍼(1)의 상면 중 이미지센서(2)가 실장되는 영역을 제외한 외곽부에 접착제(3)를 도포한 후, 상기 웨이퍼 커버(4)가 부착될 접착제 라인을 형성하기 위하여 상기 도포된 접착제(3)를 노광하고 현상하여 접착제 라인을 형성한 다음, 상기 웨이퍼 커버(4)를 상기 접착제 라인에 얼라인하여 압착한 후, 상기 접착제(3)를 열경화 또는 자외선경화를 통해 경화함으로써 상기 웨이퍼(1)에 실장된 이미지센서(2)를 보호하기 위한 웨이퍼 커버(4)의 설치가 완료된다.
따라서, 종래 이미지센서 모듈은, 웨이퍼(1)에 실장된 이미지센서(2)를 보호하기 위한 웨이퍼 커버(4)의 설치 공정이 많고 복잡하여 제조비용이 상승하고 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래 이미지센서 모듈은, 상기 웨이퍼 커버(4)가 설치되더라도 고착성 이물이 웨이퍼 커버(4) 위에 부착되는 것을 근본적으로 방지하기 어려우며, 모듈화 공정에서 웨이퍼 커버(4) 위에 부착되는 이물을 제어하기가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 외부 이물로부터 이미지센서를 효율적으로 보호하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 이미지센서를 보호하기 위한 구조 및 공정을 단순화하여 제조비용을 절감하고 생산성을 향상하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이미지센서 모듈의 초소형화를 구현하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 상면에 이미지센서가 구비된 웨이퍼; 및 상기 이미지센서를 덮도록 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되며, 이형물질을 포함하는 광투과성 투명물질로 이루어진 코팅층;을 포함하는 이미지센서 모듈을 제공한다.
여기서, 상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되되, 상기 이미지센서 영역에만 코팅될 수 있다.
이때, 상기 웨이퍼의 상면 중 상기 코팅층이 형성되는 영역을 제외한 상기 웨이퍼의 상면 영역에는 접착성 물질로 이루어진 접착력 강화층이 더 형성될 수 있다.
그리고, 상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면 전체에 코팅될 수도 있다.
상기 이미지센서 모듈은, 상기 코팅층의 상면에 구비되어 상기 이미지센서로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터층을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 적외선 차단 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 박막의 적외선 차단 필름이 부착되어 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 이형물질은, 외부물질의 부착을 감소시키는 특성을 갖는 플루오린(Fluorine)계열의 물질인 것이 바람직하다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 형태에서는, 상면에 이미지센서가 구비된 웨이퍼를 포함하여 이루어진 이미지센서 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 이미지센서를 덮도록 상기 웨이퍼의 상면에 이형물질이 포함된 광투과성 물질을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 이미지센서 모듈의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되되, 상기 이미지센서 영역에만 코팅될 수 있다.
이때, 상기 이미지센서 모듈의 제조방법은, 상기 웨이퍼의 상면 중 상기 코팅층이 형성된 영역을 제외한 영역에 접착성 물질을 도포하여 접착력 강화층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면 전체에 코팅될 수 있다.
상기 이미지센서 모듈의 제조방법은, 상기 이미지센서로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하도록 상기 코팅층의 상면에 적외선 차단 필터층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 적외선 차단 물질을 코팅하여 형성될 수도 있고, 상기 코팅층의 상면에 박막의 적외선 차단 필름을 부착하여 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 이형물질은, 외부물질의 부착을 감소시키는 특성을 갖는 플루오린(Fluorine)계열의 물질인 것이 바람직하다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
이미지센서 모듈의 구조
먼저, 첨부된 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 모듈의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 이미지센서 모듈에서 접착력 강화층이 형성된 예를 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3의 이미지센서 모듈의 어레이 상태를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 4의 이미지센서 모듈에서 적외선 차단 필터층이 형성된 예를 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 모듈은, 웨이퍼(10)와, 상기 웨이퍼(10)의 상면에 실장되는 이미지센서(20)와, 상기 이미지센서(20)를 덮도록 상기 웨이퍼(10)의 상면에 코팅되며 이형물질을 포함하는 광투과성 투명물질로 이루어진 코팅층(50)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 코팅층(50)은, 상기 웨이퍼(10)의 상면에 코팅되되, 상기 이미지센서(20) 영역에만 코팅된다.
이때, 상기 코팅층(50)은, 광투과성을 지닌 투명액으로 고분자 수지, 액상 글래스 및 기타 유/무기계 액상 재료가 사용될 수 있으며, 상기 광투과성 투명물질에 포함되는 이형물질은 외부물질의 부착을 감소시키는 특성을 갖는 플루오린(Fluorine)계열의 액상 재료가 사용될 수 있다.
따라서, 상기 코팅층(50)은 이미지센서 모듈의 제조 공정 중 외부 이물로부 터 이미지센서(20)를 효율적으로 보호할 수 있으며, 상기 코팅층(50)의 표면은 이형물질의 특성에 의해 비극성을 갖게 되어 표면에의 부착이 극소화되어 외부 이물질이 표면에 고착되는 것을 사전에 방지하여, 외부 이물로부터 이미지센서(20)를 보다 효율적으로 보호할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이미지센서(20) 영역에만 코팅층(50)이 형성될 경우, 상기 웨이퍼(10)의 상면 중 상기 코팅층(50)이 형성되는 영역을 제외한 상기 웨이퍼(10)의 상면 영역에는 접착성 물질로 이루어진 접착력 강화층(60)이 더 형성될 수 있다.
여기서, 상기 접착력 강화층(60)은, 이미지센서 모듈이 타부재(예를 들면, 카메라 모듈을 구성하는 하우징 등)와 결합하기 위한 접착제 역할을 수행한다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 접착력 강화층(60)은 상기 이미지센서 모듈의 어레이 상태에서 상기 웨이퍼(10)의 상면에 상기 코팅층(50)에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
즉, 상기 코팅층(50)은 이형물질에 의해 표면 마찰력이 극소화되어 외부 물질을 이형화시키는 특성을 갖기 때문에, 상기 코팅층(50)이 형성된 후 상기 접착력 강화층(60)을 형성하기 위한 적정량의 접착성 물질을 도포하기만 하면, 이 도포된 접착성 물질이 상기 코팅층(50)의 이형 특성에 의해 상기 코팅층(50)의 사이 사이에 자동 정렬된다.
결국, 상기 코팅층(50)은 외부이물로부터 상기 이미지센서(20)를 보호할 뿐만 아니라, 상기 코팅층(50) 이외의 영역에 접착성 물질 등 다른 기능성 물질 도포 시 이를 자동적으로 정렬하여 선택적인 도포가 가능하도록 한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성된 이미지센서 모듈은, 상기 코팅층(50)의 상면에 구비되어 상기 이미지센서(20)로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터층(70)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 상기 적외선 차단 필터층(70)은, 상기 코팅층(50)의 상면에 적외선 차단 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 적외선 차단 필터층(70)은, 상기 코팅층(50)의 상면에 박막의 적외선 차단 필름이 부착되어 형성될 수도 있다.
따라서, 상기 코팅층(50)의 상면에 적외선 차단 필터층(70)이 구비됨에 따라, 기존 카메라 모듈 제조시 이미지센서 모듈의 상부에 결합되는 하우징 등에 적외선 차단 필터가 부착되는 공정을 삭제할 수 있어 제조 공정을 보다 단순하게 할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 모듈의 다른 형태를 나타낸 단면도이고, 도 8은 도 7의 이미지센서 모듈에서 적외선 차단 필터층이 형성된 예를 나타낸 단면도로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(110)의 상면 전체에 이형물질을 포함하는 광투과성 물질로 이루어진 코팅층(150)이 코팅될 수도 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 코팅층(150)의 상면에는 이미지센서(120)로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터층(170)이 더 형성될 수도 있다.
여기서, 도 7과 도 8에 도시된 코팅층(150)과 적외선 차단 필터층(170)은 상 술한 코팅층(50:도 6 참조)과 적외선 차단 필터층(70:도 6 참조)과 형성된 영역만 다르므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이미지센서 모듈의 제조방법
다음으로, 첨부된 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 모듈의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 모듈의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 모듈의 제조방법은 이미지센서(20:도 3 참조)를 외부물질로부터 보호하기 위하여 상기 이미지센서(20)를 덮도록 웨이퍼(10:도 3 참조)의 상면에 이형물질이 포함된 광투과성 물질을 코팅하고, 이를 경화하여 코팅층(50:도 3 참조)을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 코팅층(50)은, 도 3에서와 같이 상기 웨이퍼(10)의 상면 중 상기 이미지센서(20) 영역에만 코팅되거나, 도 7에서와 같이 상기 웨이퍼(10)의 상면 전체에 코팅되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 코팅층(50)은 스핀 코팅(spin coating), 블레이드 코팅(blade coating), 롤 코팅(roll coating), 제팅(jetting), 프린팅(printing) 등의 방법으로 코팅될 수 있다.
또한, 상기 코팅층(50)은 상기 웨이퍼(10)의 상면에 코팅된 후 열경화 또는 자외선경화를 통해 경화될 수 있다.
한편, 도시하진 않았지만, 상기 코팅층(50)은 추가적으로 표면 처리가 되어 고착성 이물질의 부착을 방지하는 효과를 한층 더 높일 수 있다.
즉, 상기 코팅층(50)의 표면에 대전방지 처리 등을 하여 정정기 등에 의해 부착되는 이물질에 대해서도 방지할 수 있다.
한편, 상기 코팅층(50)이 상기 웨이퍼(10)의 상면 중 상기 이미지센서(20) 영역에만 코팅될 경우에, 상기 코팅층(50)이 형성된 영역을 제외한 영역에는 접착성 물질을 도포하여 접착력 강화층(60:도 4 참조)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 코팅층(50)은, 광투과성을 지닌 투명액으로 고분자 수지, 액상 글래스 및 기타 유/무기계 액상 재료가 사용될 수 있으며, 상기 광투과성 투명물질에 포함되는 이형물질은 외부물질의 부착을 감소시키는 특성을 갖는 플루오린(Fluorine)계열의 액상 재료가 사용될 수 있다.
따라서, 상기 이형물질이 포함된 광투과성 물질로 이루어진 코팅층(50)에 의해 상기 접착력 강화층(60)을 형성하기 위한 접착성 물질을 도포시 이 접착성 물질이 상기 코팅층(50) 사이 사이에 자동 정렬되어 접착력 강화층(60)의 형성이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 이미지센서 모듈의 제조 공정 중에 상기 접착력 강화층(60)을 형성하는 공정이 포함됨으로써, 상기 이미지센서 모듈이 타부재(예를 들면, 카메라 모듈을 구성하는 하우징 등)와 결합할 경우 접착제를 도포하는 후공정을 단순화할 수 있다.
한편, 상기 코팅층(50)의 상면에는 상기 이미지센서(20)로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하도록 적외선 차단 필터층(70)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 적외선 차단 필터층(70)은, 상기 코팅층(50)의 상면에 적외선 차단 물질을 코팅하여 형성될 수도 있고, 상기 코팅층(50)의 상면에 박막의 적외선 차단 필름을 부착하여 형성될 수도 있다.
따라서, 상기 코팅층(50)의 상면에 적외선 차단 필터층(70)이 구비됨에 따라, 기존 카메라 모듈 제조시 이미지센서 모듈의 상부에 결합되는 하우징 등에 적외선 차단 필터가 부착되는 후공정을 삭제할 수 있어 카메라 모듈의 제조 공정을 보다 단순하게 할 수 있다.
상기에서 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
위에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따르면, 이미지센서를 덮도록 코팅층을 형성하여 외부 이물로부터 이미지센서를 효율적으로 보호하고, 코팅층에 이형물질 을 포함하여 고착성 이물이 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 함께, 박막 형태의 코팅층에 의해 이미지센서를 보호하는 구조이기 때문에, 이미지센서 모듈의 초소형화를 구현할 수 있다.
또한, 이미지센서 모듈의 구조 및 제조 공정을 단순화하여 제조비용의 절감 및 생산성을 향상할 수 있다.
나아가, 이미지센서 모듈의 제조시 추가로 접착력 강화층과 적외선 차단 필터층을 간단하게 형성할 수 있어, 이미지센서 모듈의 후공정을 단순화할 수 있다.
Claims (16)
- 상면에 이미지센서가 구비된 웨이퍼; 및상기 이미지센서를 덮도록 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되며, 이형물질을 포함하는 광투과성 투명물질로 이루어진 코팅층;을 포함하는 이미지센서 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되되, 상기 이미지센서 영역에만 코팅되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈.
- 제2항에 있어서,상기 웨이퍼의 상면 중 상기 코팅층이 형성되는 영역을 제외한 상기 웨이퍼의 상면 영역에는 접착성 물질로 이루어진 접착력 강화층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면 전체에 코팅되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 코팅층의 상면에 구비되어, 상기 이미지센서로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터층을 더 포함하는 이미지센서 모듈.
- 제5항에 있어서,상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 적외선 차단 물질이 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈.
- 제5항에 있어서,상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 박막의 적외선 차단 필름이 부착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 이형물질은, 외부물질의 부착을 감소시키는 특성을 갖는 플루오린(Fluorine)계열의 물질인 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈.
- 상면에 이미지센서가 구비된 웨이퍼를 포함하여 이루어진 이미지센서 모듈의 제조방법에 있어서,상기 이미지센서를 덮도록 상기 웨이퍼의 상면에 이형물질이 포함된 광투과성 물질을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면에 코팅되되, 상기 이미지센서 영역에만 코팅되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제10항에 있어서,상기 웨이퍼의 상면 중 상기 코팅층이 형성된 영역을 제외한 영역에 접착성 물질을 도포하여 접착력 강화층을 형성하는 단계를 더 포함하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,상기 코팅층은, 상기 웨이퍼의 상면 전체에 코팅되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,상기 이미지센서로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하도록 상기 코팅층의 상면에 적외선 차단 필터층을 형성하는 단계를 더 포함하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제13항에 있어서,상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 적외선 차단 물질을 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제13항에 있어서,상기 적외선 차단 필터층은, 상기 코팅층의 상면에 박막의 적외선 차단 필름 을 부착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,상기 이형물질은, 외부물질의 부착을 감소시키는 특성을 갖는 플루오린(Fluorine)계열의 물질인 것을 특징으로 하는 이미지센서 모듈의 제조방법.
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