KR20100073748A - 기판 단위 본딩 방법 및 기판 단위 패키지 - Google Patents

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Abstract

기판 단위 본딩 방법 및 기판 단위 패키지를 제공한다. 기판 단위 패키지는 복수의 단위 기판부들과, 베이스 기판과, 복수의 기판 접착부들을 포함한다. 단위 기판부들은 홀에 의하여 이격 배치된다. 베이스 기판은 단위 기판부들과 대향 배치된다. 복수의 기판 접착부들은 단위 기판부들 및 베이스 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다. 따라서, 접착 물질로서 DFR의 주요 부분이 경화되지 않은 상태로 기판과 본딩되기 때문에, 기판의 표면 상태에 관계없이 본딩 능력이 우수하게 된다.
기판, 본딩, DFR, 경화

Description

기판 단위 본딩 방법 및 기판 단위 패키지{Bonding method for substrate level and substrate level package}
본 발명은 기판 단위 본딩 방법 및 기판 단위 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반 메모리 반도체 칩의 플립 칩 패키지나 RF 칩의 패키지, LCD driver 칩의 플립 칩 온 글래스 패키지에 적용가능하며, 웨이퍼 레벨 모듈에 사용될 수 있다.
기판 레벨 패키징이란 서로 다른 두 개 이상의 기판을 전기적 연결이 가능하도록 웨이퍼 상태로 본딩하고 개별 칩 단위로 절단하여 개별 패키지를 제조하는 것을 의미한다.
이 경우, 상기 기판들 사이를 본딩하는 접착 물질로서, 최근에 DFR(Dry Film Resist)가 적용되고 있다.
상기 DFR은 액체 상태가 아닌 필름 상태로 기판 상면에 라미네이팅되므로, 비아 홀이 형성된 기판 상에도 적용 가능하다. 또한, 120℃ 이하의 저온 상태에서도 기판과 잘 융착됨으로써, 기판상에 형성된 회로패턴이 고온에 의하여 열화되는 것을 방지하는 장점이 있다.
상기 DFR를 접착 물질로 사용하여 기판 사이를 접착하는 공정은, 먼저 하측 기판 상에 DFR을 라미네이팅 하는 단계와, 상기 DFR을 노광하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 DFR의 외면을 상기 하측 기판과 대향하는 상측 기판에 열 융착하는 단계를 포함한다.
그런데, 상기 DFR이 경화되면, 본딩시에 기판 표면 형상에 유연하게 맞추어져서 접착되기가 어렵다. 이로 인하여 본딩력이 열화된다는 문제점이 있다.
본 발명은, 저온 상태 또는 홀들이 형성된 기판 사이에서도 본딩력이 우수한 기판 단위 본딩 방법 및 이를 채택한 기판 단위 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 표면 상태에 맞추어 유연성을 가지며 접착될 수 있는 기판 단위 본딩 방법 및 이를 채택한 기판 단위 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명의 제1 측면에서 하나의 실시예에 따른 기판 본딩 방법은, 제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들 및 상기 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부들을 구비하는 제1 기판을 제공하는 단계와, 상기 제1 기판의 제1면에서, 상기 홀들 및 단위 기판부들을 덮도록 제1 DFR(Dry Film Resist)층을 형성하는 단계와, 상기 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부를 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계와, 상기 제1 DFR층 중 상기 홀들을 덮은 홀 대응부를 제거하는 단계와, 상기 기판 접착부 외면을 제2 기판과 합착하는 단계를 거친다.
또한, 본 발명의 제1 측면에서 다른 실시예에 따른 기판 본딩 방법은, 제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들과, 상기 각각의 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부들과, 상기 단위 기판부들 각각의 제1면에 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 제1 기판 접착부를 구비한 제1 기판을 제공하는 단계와, 상기 제1 기판 접착부 중 단위 기판부들 각각의 제1면 가장자리부를 덮은 제1 가장자리 접착부를 경화시키는 단계와, 상기 제1 기판 접착부를 제2 기판과 합착시키는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 제2 측면에서 일실시예에 따른 기판 단위 패키지는 단위기판부들과, 베이스 기판과, 복수의 기판 접착부들을 구비한다.
단위 기판부들은 홀을 기준으로 서로 이격 배치된다. 베이스 기판은 상기 단위 기판부들과 대향 배치된다. 복수의 기판 접착부들은 상기 단위 기판부들 및 상기 제2 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다.
또한, 본 발명의 제2 측면에서 다른 실시예에 따른 기판 단위 패키지는 단위 기판부들과, 하측 기판과, 상측 기판과, 제1 기판 접착부들과, 제2 기판 접착부들을 구비한다. 단위 기판부들은 홀에 의하여 이격된다. 하측 기판은 상기 단위 기판부의 하면과 본딩된다. 상측 기판은 상기 단위 기판부 상면과 본딩된다. 제1 기판 접착부들은 상기 단위 기판부 및 상기 하측 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다.
제2 기판 접착부들은 상기 단위 기판부 및 상기 상측 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 접착 물질로서 DFR의 주요 부분이 경화되지 않은 상태로 기판과 본딩되기 때문에, 기판의 표면 상태에 관계없이 본딩 능력이 우수하게 된다.
또한, 접착 물질로서 DER을 채택함으로써 저온 공정이 가능하고 기판의 미세 패턴에 영향을 미치지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 단위 본딩 방법의 각 단계들을 도시한 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 단위 본딩 방법은, 제 제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들 및 상기 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부들을 구비하는 제1 기판을 제공하는 단계(S10)와, 상기 제1 기판의 제1면 상에 상기 홀들 및 단위 기판부들을 덮도록 제1 DFR(Dry Film Resist)층을 형성하는 단계(S20)와, 상기 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부를 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계(S30)와, 상기 제1 DFR층 중 상기 홀들을 덮은 홀 대응부를 제거하는 단계(S40)와, 상기 기판 접착부 외면을 제2 기판과 합착하는 단계(S50)를 포함한다.
이에 따르면, 상기 단위 기판부 및 제1 기판 사이를 본딩하는 기판 접착부의 일부가 비경화된 상태이므로, 기판의 표면 거칠기에 관계없이 잘 부착될 수 있다.
이 경우, 상기 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계는, 상기 기판 접착부 중 단위 기판부들 각각의 제1면 가장자리부를 덮은 가장자리 접착부를 경화 시킴으로써 이루어질 수 있는데, 이를 통하여 상기 기판 접착부는 가장자리가 경화되고, 중앙은 경화되지 ??은 상태가 된다. 이를 따라서, 기판 접착부의 비경화된 중앙 접착부는, 경화된 가장자리 접착부에 의하여 보호되어서, 경화되는 것이 방지된다.
도 2a 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 본딩 방법의 각 단계들을 도시한 단면도이다. 도 2a 내지 도 6을 참조하여, 기판 본딩 방법의 각 단계들을 설명하면, 먼저 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1면(111a)으로부터 제2면(111b)을 관통하는 복수의 홀(116)들이 형성되어서, 상기 홀(116)에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부(113)들을 구비하는 제1 기판(110)을 제공하는 단계를 거친다. 상기 제1 기판(110)은 실리콘(Si) 기판 등 반도체 소자나 집적 회로 IC 를 제작하는 데 기본적으로 사용되는 기판일 수 있다.
이를 위하여 먼저 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 기판(110)을 준비하고, 도 2b에 도시된 바와 같이 에칭을 통하여 상기 제1 기판(110)에 복수의 홀(116)들을 형성시킴으로써 복수의 단위 기판부(113)들을 형성시킬 수 있다. 상기 서로 인접하는 단위 기판부(113)를 포함하여 하나의 개별 패키지 단위를 이룰 수 있다.
다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 홀(116)들 및 상기 단위 기판부(113)들을 포함한 제1 기판(110)의 제1면(111a)에 제1 DFR(Dry Film Resist)층(120)을 덮는 단계를 거친다. 이 경우, 상기 제1 DFR층(120)은 필름의 형태로 상기 제1 기판(110) 상에 라미네이팅 됨으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라서, 상기 제1 DFR층(120)은 단위 기판부(113)들 및 홀(116)들을 포함하는 제1 기판(110)의 제1 면(111a)을 덮게 된다.
이 경우, 상기 제1 DFR층(120)의 외면에는 보호필름(128)이 부착되어 있을 수 있다.
그 후에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 DFR층(120) 중 상기 단위 기판부(113) 각각을 덮은 기판 접착부(123) 각각의 일부분을 경화시키는 단계를 거친다.
이 경우, 상기 제1 DFR층(120)은 기판 접착부(123)들과, 홀 대응부(126)들로 이루어질 수 있다. 기판 접착부(123)는 상기 제1 기판(110)의 단위 기판부(113)를 덮는다. 홀 대응부(126)는 상기 제1 기판(110)의 홀(116)을 덮는다.
상기 기판 접착부(123)는 중앙 접착부(124)와, 가장자리 접착부(125)를 구비할 수 있다. 중앙 접착부(124)는 상기 단위 기판부(113)의 가장자리부를 덮는다. 가장자리 접착부(125)는 상기 단위 기판부(113)의 중앙부를 덮는다.
상기 가장자리 접착부(125)를 경화시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기판 접착부(123) 중 상기 단위 기판부(113)의 가장자리부를 덮는 가장자리 접착부(125)를 경화시키고, 상기 기판 접착부(123) 중 가장자리 접착부(125)에 의하여 감싸지는 중앙 접착부(124)를 경화시키지 않는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 상기 경화된 부분인 가장자리 접착부(125)는 비경화된 상기 중앙 접착부(124)를 감싸게 되어서, 상기 중앙 접착부(124)를 외부로부터 보호하는 기능을 하게 된다.
상기 기판 접착부(123) 중 가장자리 접착부(125)를 경화시키는 단계는, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 제1 기판(110)의 제1면(111a)과 인접하게 배치되며, 상기 가장자리 접착부(125)가 노출되도록 관통된 포토 마스크(140)를 위치시키는 단계와, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 포토 마스크(140)를 관통하여 상기 제1 DFR층(120)을 노광시키는 단계를 거칠 수 있다.
즉, 상기 포토 마스크(140)의 상기 가장자리 접착부(113)에 대응되는 부분(144)은 관통되고 그 이외의 부분은 마스킹 되어 있어서, 1 DFR층(120) 중 상기 단위 기판부(113) 가장자리부를 덮은 부분만 경화된다.
그 후에, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 DFR층(120) 중 상기 홀(116)들을 덮은 홀 대응부(126)를 제거하는 단계를 거친다. 이를 위하여 상기 제1 DFR층(120)을 습식 현상하거나, 건식 현상할 수 있다. 그 하나의 예로서, 상기 제1 기판(110)의 제2면(111b)으로부터 현상제를 상기 제1 DFR층(120)으로 분사시킬 수 있다. 이에 따라서 상기 홀(116)을 관통하여 현상제가 투입되어서 상기 제1 DFR층(120) 중 홀 대응부(126)가 제거된다.
이 경우, 상기 기판 접착부(123)의 가장자리 접착부(125)는 보호벽 기능을 하여서, 상기 중앙 접착부(124)로는 현상제가 침투하지 못하도록 하며, 따라서 상기 중앙 접착부(124)는 현상되지 않는다.
이와 함께 상기 제1 DFR층(120) 외면의 보호필름(128) 또한, 상기 현상 공정시에 현상제가 상기 중앙 접착부(124)로 침투하는 것을 방지한다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 DFR층(120) 중 상기 홀 대응부(126)를 제거하는 단계 이후에 상기 보호필름(128)을 제거하는 단계를 더 거칠 수 있다.
그 후에, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기판 접착부(123) 외면을 제2 기 판(130)과 합착하는 단계를 거친다. 상기 단계는 주변 온도가 100℃ - 120℃ 의 저온 분위기에서, 기판 접착부(123)와 제2 기판(130) 사이를 압착함으로써 이루어질 수 있다. 본 발명에 의하면 120℃ 이하의 저온 공정이 가능한 바 기판 상의 미세한 회로 패턴에 영향을 미치지 않게 된다.
또한, 상기 비경화된 중앙 접착부(124)가 주로 상기 제2 기판(130)과 접착함으로써, 기판의 표면 현상에 맞추어 접착할 수 있고, 본딩력이 향상된다.
그리고 DFR은 본딩 후에는 기밀성(hemeticity)에 의해서 아세톤 등 일반 감광막 용해제(PR striper)에 의해서 쉽게 본딩이 떨어지지 않게 된다.
한편, 상기 제2 기판(130)의 상기 홀(116)에 의하여 노출되는 부분에는 다이 패드(136)가 형성될 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 다이 패드(136)와 상기 단위 기판부(113) 사이를 메탈 증착 물질(151)로 증착하여서, 상기 다이 패드와 단위 기판부 사이가 수직 상호 연결(vertical interconnection)시키고, 이들을 각각의 개별 단위로 분리시키면 개별화된 기판 단위 패키지가 된다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 단위 본딩 방법을 도시한 흐름도이다. 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 단위 본당 방법은, 제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들과, 상기 각각의 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부들과, 상기 단위 기판부들 각각의 제1면에 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 제1 기판 접착부들을 포함한 제1 기판을 제공하는 단계(S110)와, 상기 제1 기판 접착부 중 단위 기판부들 각각의 제1면 가장자리부를 덮은 제1 가장자리 접착부를 경화시키는 단계(S120)와, 상기 제1 기판 접착부를 제2 기판과 합착시키는 단계(130)를 거친다.
이 경우, 상기 제1 가장자리 접착부를 상기 제2 기판과 합착하는 단계(S130) 이전에, 상기 단위 기판부의 제2면에 DFR 소재로 이루어진 제2 기판 접착부를 형성시키는 단계(S140) 및 상기 제2 기판 접착부 중 상기 단위 기판부들 각각의 제2면 가장자리부를 덮은 제2 가장자리 접착부를 경화시키는 단계(S150)를 더 포함하고, 상기 제2 가장자리 접착부를 경화시키는 단계(S120) 이후에, 상기 제2 기판 접착부를 제3 기판과 합착하는 단계(S160)를 거칠 수 있다.
도 10a 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 단위 본딩 방법의 각 단계를 도시한 단면도들이다. 먼저 도 10c에 도시된 바와 같이, 제1면(211a)으로부터 제2면(111b)을 관통하는 복수의 홀(216)들과, 상기 각각의 홀(216)에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부(213)들과, 상기 단위 기판부(213)들 각각의 제1면(211a)에 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 제1 기판 접착부(220)를 구비한 제1 기판(210)을 제공하는 단계를 거친다.
이를 위하여, 먼저 도 10a에 도시된 바와 같이 제1 기판(210)을 준비하고, 도 10b에 도시된 바와 같이 에칭을 통하여 상기 제1 기판(210)에 복수의 홀(216)들을 형성시킴으로써 복수의 단위 기판부(213)를 형성시킬 수 있다. 상기 서로 인접하는 단위 기판부(213) 사이가 하나의 개별 패키지 단위를 이룰 수 있다. 그 후에, 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 단위 기판부(213)들 각각의 제1면(211a)에 DFR 소재로 이루어진 제1 기판 접착부(220)를 형성시키는 단계를 거친다. 이 경 우, 상기 제1 기판 접착부(220) 외면에는 제1 보호필름(228)이 형성될 수 있다.
상기 단위 기판부(213)들 각각의 제1면(211a)에 DFR 소재로 이루어진 제1 기판 접착부(220)를 형성시키는 단계는 다양한 공정에 의하여 이루어질 수 있다. 그 하나의 예로서는 홀(216)들이 형성된 제1 기판(210)의 제1면(211a)에 DFR 필름을 라미네이팅한 다음, 상기 제1 기판(210)의 제2면(211b) 방향에서 홀들을 통하여 현상하면, DFR 필름 중 상기 홀(216)들을 막고 있는 부분이 제거되고 상기 제1 기판 접착부(220)만 잔재하게 된다. 본 발명에서 상기 단위 기판부(213)들의 각각의 제1면(211a)에 제1 기판 접착부(220)를 형성시키는 방법은 예시한 상기 방법에 국한되지 않는다.
그 후에, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판 접착부(220) 중 제1 가장자리 접착부(225)를 경화시키는 단계를 거친다. 이 경우, 상기 제1 가장자리 접착부(225)는 단위 기판부(213)들 각각의 가장자리부를 덮은 부분이다. 또한, 제1 중앙 접착부(224)는 상기 단위 기판부(213)들 각각의 중앙부를 덮은 부분이다.
상기 제1 가장자리 접착부(225)를 경화시키는 단계는, 상기 제1 기판 접착부(220)의 외면과 인접하게, 상기 제1 가장자리 접착부(225)가 노출되도록 관통된 포토 마스크(291)를 위치시키는 단계와, 상기 포토 마스크(291)를 관통하여 상기 제1 가장자리 접착부(225)를 노광시키는 단계를 거침으로써 이루어질 수 있다.
상기 포토 마스크(291)는 상기 제1 중앙 접착부(224)만 차광되도록 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 포토 마스크(291)가 제1 기판(210)의 제1면(211a)과 광원 사이에서 상기 제1 기판(210)과 접하도록 배치된 상태에서, 광원으로부터 통 상 자외선을 제1 기판(210) 방향으로 조사하면, 상기 제1 가장자리 접착부(225)만 노광되어서 경화되고, 상기 제1 중앙 접착부(224)는 노광되지 않아서 경화되지 않는다. 상기 경화 단계를 거친 후에는 도 12에 도시된 바와 같이 제1 보호 필름(291)를 제거하는 단계를 거친다.
그 후에, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판 접착부(220)를 제2 기판(230)과 합착시키는 단계를 거침으로써 제1 기판(210)과 제2 기판(230)은 서로 본딩된다.
한편, 상기 제2 기판(230)의 상기 홀(216)에 의하여 노출되는 부분에는 다이 패드가 형성될 수 있고, 상기 다이 패드와 상기 제1 기판(210)의 단위 기판부(213) 사이가 수직 상호 연결(vertical interconnection)되어서 기판 단위 패키지를 이룰 수 있다.
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 단위 기판부(213)의 제2면(211b)도 기판이 본딩될 수 있다. 이를 위해, 상기 단위 기판부(213)의 제2면(211b)에 DFR로 이루어진 제2 기판 접착부(240)를 형성시키는 단계와, 상기 제2 기판 접착부(240) 중 상기 단위 기판부(213)들 각각의 제2면(211b) 가장자리부를 덮은 제2 가장자리 접착부(245)를 경화시키는 단계와, 상기 제2 기판 접착부(240)를 제3 기판(250)과 합착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 기판 접착부(240)를 형성시키는 단계와, 상기 제2 가장자리 접착부(245)를 경화시키는 단계는, 상기 제1 가장자리 접착부(225)를 상기 제2 기판(230)과 합착하는 단계 이전에 거치는 것이 바람직하다.
도 14 내지 도 17은 단위 기판부(213)들의 제1면(211a) 및 제2면(211b)이 각각 제2 기판(230)과 제3 기판(250)과 본딩되는 하나의 실시예를 도시한 단면도들이다. 먼저 도 14에 도시된 바와 같이, 단위 기판부(213) 제1면(211a) 및 제2면(211b)에 각각, 제1 기판 접착부(220) 및 제2 기판 접착부(240)를 형성시키는 단계를 거친다. 이 경우, 제1 기판 접착부(220)의 외면에는 제1 보호 필름(228)이 부착되고, 제2 기판 접착부(240)의 외면에는 제2 보호 필름(248)이 부착된다.
그 후에 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 기판 접착부(220)의 제1 가장자리 접착부(225)를 경화시키는 단계를 거친다. 이 경우, 제1 중앙 접착부(224)는 포토 마스크(291)에 의하여 빛이 차단되는 방법 등을 통하여 경화되지 않는다.
그 후에 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 기판 접착부(220)의 제2 가장자리 접착부(245)를 경화시키는 단계를 거친다. 이 경우, 제2 중앙 접착부(244)는 포토 마스크(292)에 의하여 빛이 차단되는 방법 등을 통하여 경화되지 않는다. 상기 단계 후에 제1, 2 보호 필름(228, 248)을 제거하는 공정을 거칠 수 있다.
그 후에, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 기판 접착부(220)를 제2 기판(230)과 합착시키고, 제2 기판 접착부(240)을 제3 기판(250)과 합착시키는 공정을 거친다.
상기 제2 기판 접착부(240)를 상기 제1 기판(210)의 제2면(211b)에 형성시키는 공정은 다양하다. 그 하나의 예로서는 상기 홀(216)들이 형성된 제1 기판(210)의 제2면(211b)에 DFR 필름을 라미네이팅한 다음, 상기 제1 기판(210)의 제1 면(211a) 방향에서 홀들을 통하여 현상하면, DFR 필름 중 상기 홀(216)을 막고 있는 부분이 제거되고 상기 제2 기판 접착부(240)만 잔재하게 된다. 이 경우, 상기 제1 단위 기판부(213)의 제1면(211a)에는 상기 제1 기판 접착부(220)를 보호하기 위한 포토 마스크(291)가 배치될 수 있다. 본 발명에서 상기 단위 기판부(213)들의 각각의 제2면(211b)에 제2 기판 접착부(240)를 형성시키는 방법 또한 예시한 상기 방법에 국한되지 않는다.
이 경우, 상기 제2 기판 접착부(240)를 상기 제1 기판(210)의 제2면(211b)에 형성시키는 단계에서, 상기 제2 기판 접착부(240) 외면에는 보호필름(248)이 부착되어 있고, 상기 보호필름(248)을 제거한 상태이서 상기 제2 기판 접착부(240)를 제3 기판(250)에 합착시키게 된다.
상기 단계에 의하면, 상기 제1 기판(210) 및 제3 기판(250)이 단위 기판부(213)들에 의하여 간격이 유지된 채로 모듈화 될 수 있다.
상기 구조는 카메라 모듈을 비롯하여 다양한 분야에 적용될 수 있다. 그하나의 예로서, 웨이퍼 레벨의 카메라 모듈의 경우, 상기 단위 기판부(213)는 기판과 기판 사이의 스페이서(spacer)의 기능을 행할 수 있다. 이 경우 상기 제2 기판(230) 및 제3 기판(250) 중 적어도 하나는 렌즈 요소가 구비된 렌즈 기판일 수 있고, 상기 단위 기판부(213)에 의하여 설정된 간격이 유지된 채로 배치될 수 있다.
이에 따르면, 카메라 모듈의 제작시 별도의 스페이서(spacer)를 제조할 필요가 없으므로, 스페이서를 제조하기 위한 별도의 금형비가 불필요하고, 모듈의 제작 시간이 단축되며, 보다 정밀하고 소형의 모듈이 완성될 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 측면에서 일 실시예에 따른 기판 단위 패키지를 도시한 단면도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 기판 단위 패키지(300)는 복수의 단위 기판부(313)들과, 베이스 기판(330)과, 복수의 기판 접착부(323)들을 구비한다. 인접하는 단위 기판(313)들 사이에는 관통 홀(316)이 형성된다. 기판 접착부(323)는 상기 단위 기판부(313) 및 상기 베이스 기판(330) 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다.
기판 접착부(323)의 적어도 일부분이 비경화된 DFR 소재로 이루어짐으로써, 베이스 기판(330)의 표면 형상에 관계없이 본딩력이 우수하게 된다.
이 경우, 상기 기판 접착부(323)는 중앙 접착부(324)와, 가장자리 접착부(325)를 구비하는 것이 바람직하다. 중앙 접착부(324)는 비경화된 DFR 소재로 이루어지고, 가장자리 접착부(325)는 상기 중앙 접착부(324)를 감싸도록 배치되며 경화된 DFR 소재로 이루어진다. 상기 기판 접착부(323)의 가장자리 접착부(325)는 경화되고, 상기 기판 접착부(323) 중 가장자리 접착부(325)에 의하여 감싸지는 중앙 접착부(324)는 경화되지 않는다. 이에 따라서, 상기 경화된 부분인 가장자리 접착부(325)는 상기 비경화된 중앙 접착부(324)를 감싸게 되어서, 상기 중앙 접착부(324)를 외부로부터 보호하는 기능을 하게 된다.
이 경우, 상기 중앙 접착부(324)와 가장자리 접착부(325)는 동일한 DFR 소재 로 일체로 형성된 것으로서, 상기 중앙 접착부(324)는 노광되지 않고, 상기 가장자리 접착부(325)는 노광되어 경화된 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스 기판(330)의 상기 홀(316)에 의하여 노출된 부분에는 패드(336)가 형성되고, 상기 패드(336) 및 상기 패드(336)에 인접한 단위 기판부(313) 사이는 상호 연결(interconnection)될 수 있다. 이에 따라서, 인접한 단위 기판부(313) 및 이에 대응되는 베이스 기판(330)이 하나의 개별 칩이 된다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 단위 패키지(400)를 도시한 단면도이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 기판 단위 패키지(400)는 단위 기판부(413)들과, 하측 기판(430)과, 상측 기판(450)과, 제1 기판 접착부(420)들과, 제2 기판 접착부(440)들을 구비한다.
인접하는 단위 기판부(413)들 사이에는 이격 공간들이 형성된다. 하측 기판(430)은 상기 단위 기판부(413)의 하면과 본딩된다. 상측 기판(450)은 상기 단위 기판부(413)의 상면과 본딩된다. 제1 기판 접착부(420)들은 상기 단위 기판부(413) 및 상기 하측 기판(430) 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다. 제2 기판 접착부(440)들은 상기 단위 기판부(413) 및 상기 상측 기판(450) 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진다.
이 경우, 상기 제1, 2 기판 접착부(420, 440)는 각각, 제1, 2 중앙 접착 부(424, 444)와, 제1, 2 가장자리 접착부(425, 445)를 구비할 수 있다. 제1, 2 중앙 접착부(424, 444)는 비경화된 DFR 소재로 이루어진다. 제1, 2 가장자리 접착부(425, 445)는 상기 제1, 2 중앙 접착부(424, 444)를 감싸도록 배치되며 경화된 DFR 소재로 이루어진다.
이 경우, 상기 제1, 2 가장자리 접착부(425, 445)와 제1, 2 중앙 접착부(424, 444)는 동일한 DFR 소재로 일체로 형성된 것으로서, 상기 제1, 2 중앙 접착부(424, 444)는 노광되지 않고, 상기 제1, 2 가장자리 접착부(425, 445)는 노광되어 경화될 수 있다.
또한, 상기 단위 기판부(413) 각각은 스페이서이고, 상기 하측 기판(430) 및 상측 기판(450) 중 적어도 하나에는 렌즈 부재(435, 455)가 개재될 수 있다.
이제까지 본 발명의 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 기판 단위 본딩 방법을 도시한 블럭도이다.
도 2a 내지 도 8은 도1의 기판 단위 본딩 방법의 각 단계를 도시한 단면도들로서, 도 2a 및 도 2b는 제1 기판을 제공하는 단계를 도시한 단면도들이다.
도 3은 상기 제1 기판의 제1면에서, 홀들 및 단위 기판부들을 덮도록 제1 DFR(Dry Film Resist)층을 형성하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 상기 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부를 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계를 도시한 단면도이다.
도 5는 상기 제1 DFR층에서 보호필름을 제거하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 6은 상기 제1 DFR층 중 상기 홀들을 덮은 홀 대응부를 제거하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 7은 상기 기판 접착부 외면을 제2 기판과 합착하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 8은 상기 제2 기판과 단위 기판부 사이를 상호 연결시키는 단계를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 본딩 방법을 도시한 블럭도이다.
도 10a 내지 도 13은 도 9에 도시된 기판 본딩 방법의 일 예를 도시한 단면도들로서, 도 10a 내지 도 10c는 제1 기판의 제1면에, 상기 홀들 및 단위 기판부들을 덮도록 제1 DFR(Dry Film Resist)층을 형성하는 단계를 도시한 단면도들이다.
도 11은 상기 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부를 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계를 도시한 단면도이다.
도 12는 상기 제1 DFR층 중 상기 홀들을 덮은 홀 대응부를 제거하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 13은 상기 기판 접착부 외면을 제2 기판과 합착하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 14 내지 도 17은 도 9에 도시된 기판 본딩 방법의 다른 예를 도시한 단면도들로서, 도 14는 단위 기판부 양면에 기판 접착부를 형성시키는 단계를 도시한 단면도이다.
도 15는 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부의 제1면을 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계를 도시한 단면도이다.
도 16은 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부의 제2면을 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계를 도시한 단면도이다.
도 17은 단위 기판부의 양면에 제2 기판 및 제3기판을 각각 본딩하는 단계를 도시한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 단위 패키지를 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 단위 패키지를 도시한 단면도이다.
<도면의 간단한 설명>
110, 210: 제1 기판 111a, 211a: 제1 기판의 제1면
111b, 211b: 제1 기판의 제2면 113, 213: 단위 기판부
120: 제1 DFR층 123, 220, 323, 420: 기판 접착부
124, 224, 244, 324, 424, 444: 중앙 접착부
125, 225, 245, 325, 425, 445: 가장자리 접착부
126: 홀 대응부 128, 228: 보호필름
130, 230: 제2 기판 140, 291, 292: 포토 마스크
250: 제3 기판 330: 베이스 기판
430: 하측 기판 450: 상측 기판

Claims (20)

  1. 제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들 및 상기 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부를 구비하는 제1 기판을 제공하는 단계;
    상기 제1 기판의 제1면에서, 상기 홀들 및 단위 기판부들을 덮도록 제1 DFR(Dry Film Resist)층을 형성하는 단계;
    상기 제1 DFR층 중 상기 개별 단위 기판부를 덮은 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계;
    상기 제1 DFR층 중 상기 홀들을 덮은 홀 대응부를 제거하는 단계; 및
    상기 기판 접착부 외면을 제2 기판과 합착하는 단계;
    를 포함하는 기판 단위 본딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 접착부 각각의 일부분을 경화시키는 단계는, 상기 기판 접착부 중 단위 기판부들 각각의 제1면 가장자리부를 덮은 가장자리 접착부를 경화시킴으로써 이루어지는 기판 단위 본딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 접착부 중 가장자리 접착부를 경화시키는 단계는:
    상기 제1 기판의 제1면과 인접하게 배치되며, 상기 가장자리 접착부가 노출 되도록 관통된 포토 마스크를 위치시키는 단계; 및
    상기 포토 마스크를 관통하여 상기 제1 DFR층을 노광시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 DFR층의 홀 대응부를 제거하는 단계는:
    상기 홀들을 통하여 상기 제1 기판의 제2면 방향으로부터 제1면 방향으로 현상제를 공급함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 DFR층의 외면에는 보호 필름이 형성되어 있고,
    상기 제1 DFR층에서 홀 대응부를 제거하는 단계 및 상기 기판 접착부 외면을 상기 제2 기판과 합착하는 단계 사이에, 상기 보호 필름을 상기 제1 DFR층으로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  6. 제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들과, 상기 각각의 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부들과, 상기 단위 기판부들 각각의 제1면에 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 제1 기판 접착부를 구비한 제1 기판을 제공하는 단계;
    상기 제1 기판 접착부 중 단위 기판부들 각각의 제1면 가장자리부를 덮은 제 1 가장자리 접착부를 경화시키는 단계; 및
    상기 제1 기판 접착부를 제2 기판과 합착시키는 단계;
    를 포함하는 기판 단위 본딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가장자리 접착부를 경화시키는 단계는:
    상기 제1 기판 접착부의 외면과 인접하게, 상기 제1 가장자리 접착부가 노출되도록 관통된 포토 마스크를 위치시키는 단계; 및
    상기 포토 마스크를 관통하여 상기 제1 가장자리 접착부를 노광시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기판 접착부 외면에 보호 필름이 형성되어 있고,
    상기 제1 기판 접착부의 제1 가장자리 접착부를 경화시키는 단계 및 상기 제1 가장자리 접착부를 상기 제2 기판과 합착하는 단계 사이에, 상기 보호 필름을 상기 제1 기판 접착부로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가장자리 접착부를 상기 제2 기판과 합착하는 단계 이전에, 상기 단위 기판부의 제2면에 DFR로 이루어진 제2 기판 접착부를 형성시키는 단계 및 상기 제2 기판 접착부 중 상기 단위 기판부들 각각의 제2면 가장자리를 덮은 제2 가장자리 접착부를 경화시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 기판 접착부를 제3 기판과 합착하는 단계를 포함하는 기판 단위 본딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 가장자리 접착부를 경화시키는 단계는,
    상기 제2 기판 접착부의 제2 가장자리 접착부가 노출되도록 포토 마스크를 위치시키는 단계; 및
    상기 포토 마스크를 통하여 상기 제2 가장자리 접착부를 노광시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단위 기판부의 제2면에 제2 기판 접착부를 형성시키는 단계에서 상기 제2 기판 접착부 외면에는 보호 필름이 형성되고,
    상기 제2 기판 접착부 중 상기 제2 가장자리 접착부들을 경화시키는 단계 및 상기 제2 기판 접착부 외면을 상기 제3 기판과 합착하는 단계 사이에 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기판을 제공하는 단계는:
    제1면으로부터 제2면을 관통하는 복수의 홀들 및 상기 각각의 홀에 의하여 이격되는 복수의 단위 기판부를 구비하는 제1 기판을 제공하는 단계;
    상기 단위 기판부들 각각의 제1면에 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 제1 기판 접착부를 형성시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 단위 본딩 방법.
  13. 홀에 의하여 이격 배치된 복수의 단위 기판부들;
    상기 단위 기판부과 대향 배치된 베이스 기판; 및
    상기 단위 기판부들 및 상기 베이스 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 복수의 기판 접착부들;
    를 포함하는 기판 단위 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기판 접착부들 각각은:
    비경화된 DFR 소재로 이루어진 중앙 접착부와;
    상기 중앙 접착부를 감싸도록 배치되며 경화된 DFR 소재로 이루어진 가장자리 접착부;
    를 포함하는 기판 단위 패키지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중앙 접착부와 가장자리 접착부는 동일한 DFR 소재로 일체로 형성된 것으로서,
    상기 중앙 접착부는 노광되지 않고, 상기 가장자리 접착부는 노광되어 경화된 것을 특징으로 하는 기판 단위 패키지.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 베이스 기판에는 패드가 형성되고,
    상기 패드 및 상기 패드에 인접한 단위 기판부 사이는 상호 연결(interconnection)되는 것을 특징으로 하는 기판 단위 패키지.
  17. 홀에 의하여 이격된 복수의 단위 기판부들;
    상기 단위 기판부 하면과 본딩되는 하측 기판;
    상기 단위 기판부 상면과 본딩되는 상측 기판;
    상기 단위 기판부 및 상기 하측 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 복수의 제1 기판 접착부들; 및
    상기 단위 기판부 및 상기 상측 기판 사이에 개재되어서 이들을 본딩시키는 것으로서, 적어도 일부분이 비경화된 DFR(Dry Film Resist) 소재로 이루어진 복수의 제2 기판 접착부들;
    을 포함하는 기판 단위 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1, 2 기판 접착부는 각각:
    비경화된 DFR 소재로 이루어진 중앙 접착부와, 상기 중앙 접착부를 감싸도록 배치되며 경화된 DFR 소재로 이루어진 가장자리 접착부;
    를 포함하는 기판 단위 패키지.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 가장자리 접착부와 중앙 접착부는 동일한 DFR 소재로 일체로 형성된 것으로서, 상기 중앙 접착부는 노광되지 않고, 상기 가장자리 접착부는 노광되어 경화된 것을 특징으로 하는 기판 단위 패키지.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 단위 기판부 각각은 스페이서이고,
    상기 하측 기판 및 상측 기판 중 적어도 하나에는 렌즈 부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 기판 단위 패키지.
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