KR20130086175A - 멀티-레이어 폴리머 렌즈 및 그 제조 방법 - Google Patents
멀티-레이어 폴리머 렌즈 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130086175A KR20130086175A KR1020130006551A KR20130006551A KR20130086175A KR 20130086175 A KR20130086175 A KR 20130086175A KR 1020130006551 A KR1020130006551 A KR 1020130006551A KR 20130006551 A KR20130006551 A KR 20130006551A KR 20130086175 A KR20130086175 A KR 20130086175A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cavity
- polymer layer
- polymer
- forming
- layer
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 162
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 20
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 137
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 15
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000347 anisotropic wet etching Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUEPDNOBDJYBBK-UHFFFAOYSA-N [Si].[C-]#[O+] Chemical compound [Si].[C-]#[O+] AUEPDNOBDJYBBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- -1 tape Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/025—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00278—Lenticular sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/0073—Optical laminates
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0085—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing wafer level optics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14618—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48464—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area also being a ball bond, i.e. ball-to-ball
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12042—LASER
Abstract
멀티-레이어 렌즈는 대향하는 제1 표면(surface) 및 제2 표면을 가지는 기판을 구비한다. 기판은 복수의 디스크리트 폴리머 레이어로 형성된다. 캐비티가 상기 제1 표면 내로 형성되고, 렌즈 표면으로서 작용하는 비-평면(non-planar) 캐비티 표면에 의해 정의된다. 캐비티는 상기 복수의 폴리머 레이어의 각각 내로 신장하고, 상기 복수의 폴리머 레이어의 각각을 노출시킨다. 폴리머 레이어들의 조성물들은 최적화된 초점 속성들을 제공하기 위해 달라질 수 있다. 멀티 렌즈가 적층된 렌즈 어셈블리를 형성하는 정렬 방식(aligned manner)으로 함께 적층되도록, 캐비티 또는 돌출부의 모양으로 된 정렬 마크들이 제1 표면 또는 제2 표면에 형성될 수 있다.
Description
본 발명은 렌즈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 셀 폰 카메라와 같은 모바일 디바이스에 사용되는 렌즈에 관한 것이다.
CMOS 이미지 센서 칩들이 일반적으로 셀 폰 카메라(예컨대, 셀 폰 카메라 또는 비디오 기능)와 같은 모바일 디바이스에서 이미지를 캡쳐하기 위해 사용된다. 이 이미지 센서들은 모바일 디바이스에 대한 제한된 크기와 무게 요구사항들을 고려하여, 대체로 아주 소형이고 컴팩트하다. 이미지 센서 칩은 입사하는 광을 광 센서에 포커싱하는데 사용되는 하나 이상의 렌즈를 구비한다. 광 센서는 입사하는 광을, 그 입사하는 광에 의해 형성되는 이미지를 나타내는 전기 신호들로 전환한다.
렌즈들은 주로 유리나 폴리머(polymer)로 만들어지고, 일반적으로 성형 공정(molding process)을 사용하여 만들어진다. 예를 들어, 폴리머 렌즈들은 일반적으로 스탬핑(stamping)과 같은 성형 기술들, 사출 성형(injection molding), 및 트랜스퍼 성형(transfer molding)을 사용하여 제조된다. 예를 들어, 사출 성형은 액체 상태로 된 폴리머를 몰드 캐비티(mold cavity)에 주입하는 단계를 수반한다. 이어, 그 폴리머는 냉각되어, 몰드의 모양으로 굳어진다. 이어, 렌즈 모양의 몰드로부터 제거된다.
성형된 렌즈들(Molded lenses)은 쉽게 대량 생산된다. 예를 들어, 복수의 몰드에 액체 상태 물질이 동시에 주입되고, 이어 냉각되면, 렌즈가 동시 형성되게 된다. 렌즈의 품질은 높고 일관(consistent)될 필요가 있다. 그러나 렌즈가 작아지면 작아질수록, 정확하게 같은 치수(dimensions)로 복수의 몰드를 형성하는 것이 어렵기 때문에, 성형된 렌즈들의 품질을 유지하기가 점점 어려워진다. 이에 더하여, 몰드들은 시간이 지날수록 약화될 수 있기 때문에, 시간이 지날수록 품질이 떨어지는 렌즈들을 생산할 수 있다. 마지막으로, 사출 성형된 렌즈들은 모놀리식(monolithic)인데, 이는 성형된 렌즈들로부터 달성되는 가능한 광학 속성(optical property)들이 제한된다는 것을 의미한다. 복수의 모놀리식 렌즈가 보다 다양한 광학 속성들을 달성하기 위해 적층될 수 있지만, 전체 크기와 비용이 점진적으로 증가하게 된다.
상당한 비용을 추가하지 않고, 성형된 렌즈들에 대해 우수한 품질, 균일하고 다양한 광학 성능을 제공하는 렌즈를 만들기 위한 제조 기술이 요구된다.
상술된 문제점들과 요구들은 멀티-레이어 렌즈에 의해 해결되는데, 이 멀티-레이어 렌즈는 대향하는 제1 표면(surface) 및 제2 표면을 가지는 기판(여기서, 상기 기판은 복수의 디스크리트 폴리머 레이어(discreet polymer layer)로 형성됨), 상기 제1 표면 내로 형성되고 상기 기판 내에 비-평면(non-planar) 캐비티 표면을 포함하는 캐비티를 구비하며, 상기 캐비티는 상기 복수의 폴리머 레이어의 각각 내로 신장한다.
본 발명의 다른 양태에서, 렌즈를 형성하는 방법은 제1 폴리머 레이어를 형성하는 단계, 상기 제1 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 제1 캐비티를 형성하는 단계, 상기 제1 폴리머 레이어의 상기 상단 표면상에 제2 폴리머 레이어를 형성하는 단계, 및 상기 제2 폴리머 레이어를 관통하여 상기 제1 캐비티로 신장하는 제2 캐비티를, 상기 제2 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 형성하는 단계를 구비하고, 상기 제1 및 제2 캐비티는 모두 비-평면 캐비티 표면을 구비한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 렌즈를 형성하는 방법은 제1 폴리머 레이어를 형성하는 단계, 상기 제1 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 제1 캐비티를 형성하는 단계, 상기 제1 캐비티의 측벽의 모양을 변경(alter)하는 단계, 상기 제1 폴리머 레이어의 상단 표면상에 제2 폴리머 레이어를 형성하는 단계, 상기 제2 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 제2 캐비티를 형성하는 단계, 및 상기 제2 캐비티의 측벽의 모양을 변경하는 단계를 구비하고, 상기 제2 캐비티는 제1 비-평면 캐비티 표면을 구비한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 렌즈 어셈블리는 복수의 렌즈와 물질 레이어를 구비한다. 복수의 렌즈 각각은 제1 표면과 제2 표면, 및 외측 에지(outer edge)를 가지는 기판―여기서, 상기 기판은 복수의 디스크리트 폴리머 레이어로 형성됨―, 상기 제1 표면 내로 형성되고 상기 기판내에 비-평면 캐비티 표면을 포함하는 캐비티―여기서, 상기 캐비티는 상기 복수의 폴리머 레이어의 각각 내로 신장함―를 구비한다. 복수의 렌즈는 복수의 렌즈 중 인접하는 렌즈가 본딩 물질에 의해 서로 부착되도록, 함께 적층된다. 상기 물질의 레이어는 상기 기판의 외측 에지들을 둘러싸고 그 사이를 신장한다.
본 발명의 그 밖의 목적 및 특징은 상세한 설명, 청구 범위, 및 첨부 도면들의 검토에 의해 분명해질 것이다.
본 발명에 따르면, 셀 폰 카메라와 같은 모바일 디바이스에 사용되는 렌즈가 제공된다.
도 1a 내지 도 1k는 멀티-레이어 렌즈를 형성하는 단계들을 순서적으로 나타내는 횡단면도들이다.
도 2a 내지 도 2n은 멀티-레이어 렌즈의 대체 실시예를 형성하는 단계들을 순서적으로 나타내는 횡단면도들이다.
도 3 내지 도 4는 복수의 적층된 멀티-레이어 렌즈의 렌즈 어셈블리의 횡단면도들이다.
도 5는 이미지 센서 어셈블리상에 탑재된 렌즈 어셈블리(복수의 적층된 멀티-레이어 렌즈로 된)의 횡단면도이다.
도 2a 내지 도 2n은 멀티-레이어 렌즈의 대체 실시예를 형성하는 단계들을 순서적으로 나타내는 횡단면도들이다.
도 3 내지 도 4는 복수의 적층된 멀티-레이어 렌즈의 렌즈 어셈블리의 횡단면도들이다.
도 5는 이미지 센서 어셈블리상에 탑재된 렌즈 어셈블리(복수의 적층된 멀티-레이어 렌즈로 된)의 횡단면도이다.
본 발명은 멀티-레이어 렌즈, 및 그것을 제조하는 방법이다. 레이어의 개수, 및 각 레이어의 조성물(composition)은 렌즈의 소망하는 광학 속성들을 달성하기 위해 바뀔 수 있다.
도 1a 내지 도 1k는 멀티-레이어 렌즈를 제조하는 단계들을 순서적으로 나타낸다. 이 예시에서, 결과 렌즈는 3개의 물질 레이어를 포함할 것이다. 공정은 스무스(smooth) 캐리어(10)(예컨대, 테프론)을 제공함으로써 시작되는데, 이 스무스 캐리어(10)는 제조 공정 동안 렌즈 캐리어로서 사용된다. 비-제한 예시로서, 캐리어(10)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 위쪽(upper) 표면(14)상에 렌즈를 포함할 수 있도록 그것의 위쪽 표면(14)으로부터 위쪽으로 신장하는 측벽(12)을 갖으며, 둥글 수 있다(6 내지 12 인치의 직경을 갖음). 바람직하게 복수의 렌즈가 캐리어(10) 위에 동시에 형성되지만, 간략화를 위해서, 나머지 도면들은 캐리어(10)의 부분 바로 위에서의 단일 렌즈의 형성을 예시한다.
제1 폴리머 레이어(16)는 표면(10)에 형성된다. 바람직하게, 폴리머 형성은 그것의 고른 코팅 속성으로 인하여, 스프레이 코팅 증착에 의해 완료된다. 폴리머 증착에 이어서 경화 공정(curing process)이 행해진다. 폴리머 레이어(16)는 에폭시 실리콘 모노머, 싸이클로알리파틱(cycloaliphatic) 에폭시 화합물, UV 경화 폴리머, 아크릴레이트(acrylate) 폴리머, PMMA, COP, PC, ORNOCOMP, 또는 바람직한 광학 속성들을 가진 다른 잘 알려진 광학 폴리머일 수 있다. 포토-레지스트 레이어(18)는 예를 들어, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 또는 기타 포토-레지스트 증착 공정(본 발명이 속한 기술 분야에서 알려져 있음)에 의해, 폴리머 레이어(16) 위에 형성된다. 이어, 포토 레지스트 레이어는 포토 리소그래피 노출 및 현상 공정(development process)(본 발명이 속한 기술 분야에서 알려져 있음)을 사용하여 패턴화되어, 노출된 폴리머 레이어(16)의 부분들을 남겨둔다. 결과 구조물이 도 1b에 도시되어 있다.
다음으로, 등방성 에칭 공정(isotropic etch process)이 폴리머 레이어(16)의 노출된 부분들을 선택적으로 에칭하기 위해 수행된다. 예를 들어, 레이어(16)의 폴리머를 위한 에칭제(etch agent)의 습식 배스(wet bath)를 수반하는 습식 등방성 에칭 공정이 사용될 수 있는데, 이는 도 1c에 도시된 바와 같이 광학 영역 주위에 고리(ring) 형태로 레이어(16)의 위쪽 표면 내로 형성된 캐비티(20)를 생성하기 위해 레이어(16)의 비보호 부분들(unprotected portion)을 녹인다(dissolve). 캐비티(20)의 곡률은 포토-레지스트(18)의 패턴과 사용된 에칭 용액에 의해 제어될 수 있다.
포토-레지스트(18)가 제거된 후에, 캐비티(20)가 포토-레지스트(22)로 채워진다. 제2 폴리머 레이어(24)가 이어 폴리머 레이어(16)(및 포토-레지스트(22)) 위에 형성된다. 폴리머 레이어(24)는 자신에 의해 제공되는 및/또는 다른 폴리머 레이어들의 조성물로 제공되는 소망하는 광학 속성들에 따라서, 폴리머 레이어(16)와 같은 물질(들) 또는 다른 물질(들)(및 같은 또는 다른 두께)로 형성될 수 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 포토-레지스트 레이어(26)가 이어 폴리머 레이어(24) 위에 형성되고, 폴리머 레이어(24)의 부분들(이 예에서는, 포토-레지스트(22) 위에 마련된 부분들)을 노출시키도록 패턴화된다. 포토-레지스트(26)는 포토-레지스트(22)와 다르다(즉, 포토-레지스트(22)에 관련하여 선택적으로 에칭함).
이어, 등방성 에칭 공정이 폴리머 레이어(24)의 노출된 부분들을 선택적으로 에칭하기 위해 수행된다. 예를 들어, 레이어(24)의 폴리머를 위한 에칭제의 습식 배스를 수반하는 습식 등방성 에칭 공정이 사용될 수 있는데, 이는 도 1e에 도시된 바와 같이 캐비티(20)가 레이어(24)를 관통하여 위로 신장하도록, 레이어(24)의 비보호된 부분들을 녹인다. 캐비티(20)의 벽들의 곡률과 각도는 폴리머 레이어(24)의 두께, 포토-레지스트(26)의 패턴, 및 사용된 에칭 용액에 의해 제어될 수 있다.
포토-레지스트(26)가 제거된 후에, 캐비티(20)(레이어(24)를 관통하여 신장된 상태로)가 포토-레지스트(22)로 채워진다. 제3 폴리머 레이어(28)가 이어 폴리머 레이어(24)(및 포토-레지스트(22)) 위에 형성된다. 폴리머 레이어(28)는 자신에 의해 제공되는 및/또는 다른 폴리머 레이어들의 조성물로 제공되는 소망하는 광학 속성들에 따라서, 폴리머 레이어(16 및/또는 24)와 같은 물질(들) 또는 다른 물질(들)(및 같은 또는 다른 두께)로 형성될 수 있다. 도 1f에 도시된 바와 같이, 다음으로 포토-레지스트 레이어(30)가 폴리머 레이어(28) 위에 형성되고, 포토-레지스트(22) 위에 마련된 폴리머 레이어(28)의 부분들을 노출시키도록 패턴화된다. 포토-레지스트(30)는 포토-레지스트(22)와 다르다(즉, 포토-레지스트(22)에 관련하여 선택적으로 에칭함).
이어, 등방성 에칭 공정이 폴리머 레이어(28)의 노출된 부분들을 선택적으로 에칭하기 위해 수행된다. 예를 들어, 레이어(28)의 폴리머를 위한 에칭제의 습식 배스를 수반하는 습식 등방성 에칭 공정이 사용될 수 있는데, 이는 레이어(28)의 비보호된 부분들을 녹인다(레이어(28)를 관통하여 위로 신장하는 캐비티(20)를 남겨둠). 캐비티들이 레이어(28)를 관통하여 신장함에 따라, 캐비티(20)의 벽들의 곡률과 각도는 폴리머 레이어(28)의 두께, 포토-레지스트(30)의 패턴, 및 사용된 에칭 용액에 의해 제어될 수 있다. 이어, 포토-레지스트(30과 22)가 제거되어, 도 1g에 도시된 구조물이 남게 된다. 이 예시에서, 캐비티(20)는 더 이상 고리 모양이 아니며, 3개 폴리머 레이어(16, 24, 28)를 관통하여 신장하는(3개의 폴리머 레이어에 의해 정의되는) 비-평면 캐비티 표면(20a)을 갖는 새로운 원형이다. 아래에서 보다 자세하게 설명되는 것처럼, 캐비티 표면(20a)이 렌즈 표면을 정의한다.
캐비티 표면(20a)을 따라서 폴리머 레이어들(16/24/28) 사이의 임의 계단(step)들 또는 간격(gap)들뿐만 아니라, 캐비티 표면(20a)상의 거칠기(roughness)를 제거하여 매끄럽게 하기 위해, 소프트(soft) 등방성 에칭이 수행될 수 있다. 유사한 선택적 표면 연마(surface polishing)가 렌즈 후면(즉, 캐리어(10)로부터 제거후에 캐리어(10)에 인접하는 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면)상에 수행될 수 있다.
표면(20a)은 선택적으로 IR 코딩으로 코팅될 수 있는데, IR 코팅은 구리(Cu), 금, 산화 하프늄(HfO2), ITO(산화 인듐 주석), 산화 마그네슘(MgO), 니켈(Ni), 실리콘 일산화탄소(SiO), 은, 디스크리트화 티타늄(TiO2), 산화 탄탈(Ta2O5), 지르코늄 옥시데니(Oxideany) 및 / 또는 기타 적절한 IR 코팅 물질을 구비할 수 있다. IR 코팅이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려져 있는 표준 증착 기술들을 사용하여 적용될 수 있다. 마찬가지로, 후면(즉, 캐리어(10)에 인접하는 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면)은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려져 있는 반사방지 물질(antireflection material)들을 사용하여 AR 코팅(캐리어(10)로부터 제거 후)으로 선택적으로 코팅될 수 있다.
이어, 정렬 마크(alignment mark)들이 폴리머 레이어(28)상 또는 그 상단 표면에 형성된다. 만약 정렬 마크들(32)이 폴리머 레이어(28) 상단 표면(도 1h에 도시된 바와 같이) 상에 형성되면, 그것들은 적어도 3μm의 높이를 갖는 폴리머 레이어(28) 상단 표면으로부터 바람직하게 신장하는 돌출부(protrusion)로서, 폴리머, 에폭시, 수지, 금속 등으로 형성될 수 있다. 만약 정렬 마크들(32)이 폴리머 레이어(28) 상단 표면 내로(도 1i에 도시된 바와 같이) 형성되면, 레이저를 사용하여 바람직하게 적어도 3μm의 깊이를 갖는 캐비티 또는 트랜치(trench)로 형성될 수 있다. 정렬 마크들은 예를 들어 원형, 사각형, 십자 모양, T 모양 등과 같은 임의의 원하는 모양을 가질 수 있다. 정렬 마크들(32)은 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면상에 또는 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면 내에 부가적으로 또는 대안적으로 형성될 수 있다.
이어, 캐리어(10)가 제거되고, 그 구조물은 개별 렌즈(36) 각각으로 분리하기 위해, 도 1j에 도시된 바와 같이 다이싱 라인들(34)을 따라서 다이싱된다. 최종 렌즈(36)가 도 1k에 도시되어 있다.
렌즈(36)는 폴리머 물질의 디스크리트 레이어(discreet layer)들로 형성된 기판이다. 렌즈(36)는 렌즈(36)를 관통하여 통과하는 광에 대하여 소망하는 광학 포커싱을 생산하기 위해, 다양한 특정 모양을 가지는 렌즈 표면(20a)을 구비한다. 렌즈 표면(20a)의 모양은 폴리머 증착, 포토-리소그래피, 및 상술한 에칭 공정을 사용하여 계속적이고 정확하게 제어될 수 있다. 마찬가지의 방식으로 상술된 3가지에 추가 디스크리트 레이어를 추가하기 위해 선택적으로 계속할 뿐 아니라, 서로에 관련하여 3개 레이어(16, 24, 28)의 조성물들을 변화시킴으로써, 보다 복잡하고 다양한 광학 포커싱 성능이 달성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2n은 대체 실시예 멀티-레이어 렌즈를 제조하는 순차적 단계들을 예시한다. 이 공정은 도 2a에 도시된 바와 같이, 도 1b의 구조물에서 시작하는데, 이 구조물은 폴리머 레이어(16)의 노출된 부분들에 대한 관련 위치들을 제외하고 있다. 이어, 등방성 에칭이 폴리머 레이어(16)의 노출된 부분들을 선택적으로 에칭하기 위해 수행된다. 예를 들어, 플라즈마 또는 습식 비등방성 에칭 공정이 레이어(16)의 위쪽 표면 내로 환형 트랜치-모양(annular trench-shaped) 캐비티(40)(즉, 광학 영역 주위를 둘러싼 고리 모양으로)를 형성하도록 레이어(16)의 부분들을 제거한다. 이어, 포토-레지스트(18)가 제거되어, 도 2b에 도시된 바와 같은 구조물이 남겨진다.
포토-레지스트 레이어(42)가 구조물(내부에 캐비티(40)를 포함함) 위에 증착된다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피 공정이 포토-레지스트 레이어(42)의 선택된 부분(캐비티(40)의 내부 측벽을 따라서, 캐비티(40)의 내부 측벽에 인접해 있는 폴리머 레이어(16)의 위쪽 표면상의 부분)을 제거하기 위해 사용된다. 폴리머 에칭제의 습식 배스와 같은 등방성 에칭 공정이 폴리머 레이어(16)의 노출된 부분들을 녹이는데 사용되어, 캐비티(40)의 내부-측벽(40a)에 곡선 모양을 생성한다. 결과 구조물이 도 2d에 도시되어 있다(포토-레지스트(42)가 제거된 후임). 캐비티(40)의 내부 측벽(40a)의 곡률 및 각도는 폴리머 레이어(16)의 두께, 포토-레지스트(42)의 패턴, 및 에칭 물질에 의해 제어될 수 있다.
다음으로, 제2 폴리머 레이어(44)가 폴리머 레이어(16)(캐비티(40)를 채움) 상에 형성된다. 폴리머 레이어(44)는 자신에 의해 제공되는 및/또는 다른 폴리머 레이어들의 조성물로 제공되는 소망하는 광학 속성들에 따라서, 폴리머 레이어(16)와 같은 물질(들) 또는 다른 물질(들)(및 같은 또는 다른 두께)로 형성될 수 있다. 다음으로, 도 2e에 도시된 바와 같이, 포토-레지스트 레이어(46)가 폴리머 레이어(44) 위에 형성되고, 폴리머 레이어(44)의 부분들을 노출시키도록 패턴화된다.
다음으로, 비등방성 에칭이 폴리머 레이어(44)의 노출된 부분들을 선택적으로 에칭하기 위해 수행된다. 예를 들어, 플라즈마 또는 습식 비등방성 에칭 공정이 레이어(44)의 위쪽 표면 내로 환형 트랜치-모양 캐비티(48)(즉, 광학 영역 주위를 둘러싼 고리 모양으로)를 형성하도록 레이어(44)의 부분들을 제거한다. 포토-레지스트(46)가 제거된 후, 포토-레지스트 레이어(50)가 구조물(내부에 캐비티(48)를 포함함) 위에 증착된다. 도 2f에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피 공정이 포토-레지스트 레이어(50)의 선택 부분(캐비티(48)의 내부 측벽을 따라서, 캐비티(48)의 내부 측벽에 인접해 있는 폴리머 레이어(44)의 위쪽 표면상의 부분)을 제거하기 위해 사용된다. 폴리머 에칭제의 습식 배스와 같은 등방성 에칭 공정이 폴리머 레이어(44)의 노출된 부분들을 녹이는데 사용되어, 캐비티(48)에 굽은 내부-측벽(curved inner-sidewall)(48a)을 생성한다. 결과 구조물이 도 2g에 도시되어 있다(포토-레지스트(50)가 제거된 후임). 캐비티(48)의 내부 측벽(48a)의 곡률 및 각도는 폴리머 레이어(44)의 두께, 포토-레지스트(50)의 패턴, 및 에칭 물질에 의해 제어될 수 있다.
다음으로, 제3 폴리머 레이어(52)가 폴리머 레이어(44)(캐비티(48)를 채움) 위에 형성된다. 폴리머 레이어(52)는 자신에 의해 제공되는 및/또는 다른 폴리머 레이어들의 조성물로 제공되는 소망하는 광학 속성들에 따라서, 폴리머 레이어들(16, 44)과 같은 물질(들) 또는 다른 물질(들)(및 같은 또는 다른 두께)로 형성될 수 있다. 다음으로, 도 2h에 도시된 바와 같이, 포토-레지스트 레이어(54)가 이어 폴리머 레이어(52) 위에 형성되고, 폴리머 레이어(52)의 부분들을 노출시키도록 패턴화된다.
이어, 비등방성 에칭이 폴리머 레이어(52)의 노출된 부분들을 선택적으로 에칭하기 위해 수행된다. 예를 들어, 플라즈마 또는 습식 비등방성 에칭 공정이 레이어(52)의 위쪽 표면 내로 환형 트랜치-모양 캐비티(56)를 형성하도록(즉, 광학 영역 주위를 둘러싼 고리 모양으로) 레이어(52)의 부분들을 제거한다. 포토-레지스트(54)가 제거된 후, 포토-레지스트 레이어(58)가 구조물(내부에 캐비티(56)를 포함함) 위에 증착된다. 도 2i에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피 공정이 포토-레지스트 레이어(56)의 선택 부분(캐비티(56)의 내부 측벽을 따라서, 캐비티(56)의 내부 측벽에 인접해 있는 폴리머 레이어(52)의 위쪽 표면상의 부분)을 제거하기 위해 사용된다. 폴리머 에칭제의 습식 배스와 같은 등방성 에칭 공정이 폴리머 레이어(52)의 노출된 부분들을 녹이는데 사용되어, 캐비티(56)에 굽은 내부-측벽(56a)을 생성한다. 결과 구조물이 도 2j에 도시되어 있다(포토-레지스트(58)가 제거된 후임). 캐비티(56)의 내부 측벽(56a)의 곡률 및 각도는 폴리머 레이어(52)의 두께, 포토-레지스트(58)의 패턴, 및 에칭 물질에 의해 제어될 수 있다. 표면(56a)이 렌즈 표면을 정의한다.
폴리머 레이어들(16/24/28) 사이의 임의 계단들 또는 간격들뿐만 아니라, 캐비티 표면(56a)의 거칠기를 제거하여 매끄럽게 하기 위해 소프트 등방성 에칭이 수행될 수 있다. 유사한 표면 연마가 렌즈 후면(즉, 캐리어(10)로부터 제거후에 캐리어(10)에 인접하는 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면)상에 수행될 수 있다.
표면(56a)은 선택적으로 IR 코딩으로 코팅될 수 있고, 폴리머 레이어(16)의 후면(즉, 캐리어(10)에 인접하는 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면)은 상술되어진 것과 같이, AR 코팅으로 선택적으로 코팅될 수 있다. 정렬 마크들(32)이 도 2k 내지 도 2l에 도시된 바와 같이, 폴리머 레이어(52)의 상단 표면상에 또는 폴리머 레이어(52)의 상단 표면 내에 형성될 수 있다. 정렬 마크들(32)은 폴리머 레이어(16)의 바닥 표면상에 또는 폴리머 레이어의 바닥 표면 내에 부가적 또는 대안적으로 형성될 수 있다.
다음으로, 캐리어(10)가 제거되고, 그 구조물은 개별 렌즈(36) 각각으로 분리하기 위해, 도 2m에 도시된 다이싱 라인들(34)을 따라서 다이싱된다. 최종 렌즈(60)가 도 2n에 도시되어 있다. 이 예시에서, 렌즈(60)는 폴리머 물질의 디스크리트 레이어들로 형성된 기판이다. 비-평면 렌즈 표면(56a)이 소망하는 포키싱 효과를 제공하기 위해 정확하게 형상화되고 형성될 수 있을 뿐 아니라, 신중하게 형성된 레이어들(16, 44)의 인접하는 비-평면 표면들과, 신중하게 형성된 레이어들(44, 52)의 인접하는 비-평면 표면들이, 레이어들(16, 44, 및/또는 52)이 다른 광 전파 속성(예를 들어, 굴절에 대한 다른 효과적인 인덱스)들을 갖는 다른 물질로 형성되었을 때, 추가 광 포커싱 효과들을 제공할 수도 있다.
렌즈 어셈블리들은 특정 애플리케이션에 대해 요구되는 광 포커싱 성능을 달성하기 위해, 유사하거나 유사하지 않은 디자인의 복수의 렌즈를 적층함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3은 렌즈 어셈블리(66)를 형성하기 위해 본딩 물질(64)을 사용하여 함께 적층된 5개의 렌즈(62a-62e)를 예시하고 있다. 렌즈(62)의 개수와 렌즈 모양은 디자인의 성능 요구사항들에 따라 달라질 수 있다. 본딩 물질(64)은 폴리머, 에폭시 기반, 수지, 금속, 또는 기타 적절한 본딩 물질들일 수 있다. 바람직하게, 에폭시 기반 접착제(64)가 렌즈들(62a-62e)의 비-정렬 마크측에 도포될 수 있다. 렌즈들(62a-62e)을 함께 본딩하기 전에, 정렬 카메라를 가지는 적층 도구가 정렬 마크들(32)을 정렬하는데 사용될 수 있다.
렌즈 적층 및 본딩 공정을 완료한 후, 도 4에 도시된 바와 같이(즉, 둥근 외측 에지들을 가지는 렌즈들을 위하여, 레이어(68)는 원통(cylinder) 모양일 수 있음) 광 차폐 레이어(68)가 렌즈 적층 측벽들 상에 증착된다(즉, 렌즈들의 외측 에지들을 둘러싸고 그 에지들 사이를 포함(extend)함). 광 차폐 레이어(68)는 폴리머, 에폭시 기반, 수지, 페인트, 테이프, 금속, 플라스틱/금속 인클로저 또는 기타 비-투과 재료(들)일 수 있다. 바람직하게는, 광 차폐 레이어(68)는 두께가 적어도 5μm이며, 검은 색 납땜 마스크와 같은 폴리머 기반의 물질로 만들어진다.
도 5는 본드 접합물(71)을 통해 CMOS 이미지 센서 어셈블리(70)에 본딩된 렌즈 어셈블리(66)를 나타낸다. 본드 접합물(71)은 폴리머, 에폭시 기반, 수지, 금속, 또는 기타 본딩 물질이 될 수 있다. 바람직하게는, 본드 접합물(71)이 렌즈 모듈(66)의 바닥측상에 증착된 에폭시 기반 접착제인데, 이어 본딩을 위해 렌즈 모듈(66)이 픽업되어 렌즈 모듈(66)의 바닥측이 CMOS 이미지 센서 어셈블리(70)상에 놓여진다. 이미지 센서 어셈블리(70)는 일반적으로 광 검출기들(72), 회로망(74), 컬러 필터들(76), 마이크로렌즈들(78), 접촉 패드(80), 와이어들(82), 접촉 패드들(84), 및 회로 보드(86)를 구비한다. 이미지 센서 어셈블리(70)에 대한 보다 상세한 논의는 동시 계속 출원(co-pending)중인 미국 특허 출원 13/343,682에서 찾아볼 수 있으며, 상기 미국 특허는 모든 목적을 위하여 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명이 본 명세서에 상술되고 예시된 실시예(들)에 한정되지 않지만, 첨부된 청구항들의 범주 내에 속하는 임의의 및 모든 변형예들을 포괄한다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 렌즈(36/60)들이 3개의 폴리머로 도시되고 설명되었지만, 그것들은 N개의 폴리머를 포함할 수 있는데, 여기서 N은 임의의 정수 2 또는 그보다 큰 수이다. 본 명세서에서 본 발명에 대한 참조는 임의의 청구항 또는 청구 용어의 범위를 제한하려고 의도되지는 않지만, 대신에 단지 하나 이상의 청구항들에 의해 커버될 수 있는 하나 이상의 특징을 참조한다. 상술된 물질, 공정들, 및 수치 예시들은 단지 예시에 불과하며, 청구항들을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 청구항들과 발명의 상세한 설명으로부터 명백해지는 것처럼, 모든 방법 단계가 예시 또는 청구된 그 순서대로 수행될 필요는 없으며, 오히려 본 발명의 멀티-레이어 렌즈의 바람직한 형성을 허용하는 임의 순서로 수행될 수 있다. 마지막으로, 물질의 단일 레이어들이 이러한 또는 유사한 물질의 다중 레이어로서 형성될 수 있으며, 이 반대의 경우도 가능하다.
본 명세서에서 사용한 것처럼, 용어 "위(over)"와 "상(on)" 모두는 "직접적으로 위에(directly on)"(사이에 마련된 중개 물질(intermediate materials), 요소, 또는 공간이 없음)과 "간접적으로 위에(indirectly on)"(사이에 중개 물질, 요소, 또는 공간이 마련됨)을 포괄적으로 포함한다. 이와 유사하게, 용어 "인접(adjacent)"은 "직접적 인접(directly adjacent)"(사이에 마련된 중개 물질, 요소, 또는 공간이 없음)과 "간접적 인접(indirectly adjacent)"(사이에 중개 물질, 요소, 또는 공간이 마련됨)을 포함하고, "~에 탑재된(mounted to)"은 "~에 직접적으로 탑재된(directly mounted to)"(사이에 마련된 중개 물질, 요소, 또는 공간이 없음)과 "~에 간접적으로 탑재된(indirectly mounted to)"(사이에 중개 물질, 요소, 또는 공간이 마련됨)을 포함하고, "~에 전기적으로 접속된(electrically coupled to)"은 "~에 직접적으로 전기적으로 접속된(directly electrically coupled to)"(사이에 마련된 중개 물질, 요소, 또는 공간이 없음)과 "~에 간접적으로 전기적으로 접속된(indirectly electrically coupled to)"(사이에 중개 물질, 요소, 또는 공간이 마련됨)을 포함한다. 예를 들어, "기판상에" 요소를 형성하는 것은 그 사이에 하나 이상의 중개 물질/요소를 가지고 그 기판상에 간접적으로 요소를 형성하는 것뿐만 아니라, 그 사이에 중개 물질/요소 없이 기판상에 직접적으로 요소를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
16: 제1 폴리머
20: 캐비티
24: 제2 폴리머
28: 제3 폴리머
32: 정렬 마크
36: 렌즈
20: 캐비티
24: 제2 폴리머
28: 제3 폴리머
32: 정렬 마크
36: 렌즈
Claims (32)
- 대향하는 제1 표면(surface) 및 제2 표면을 가지는 기판―여기서, 상기 기판은 복수의 디스크리트 폴리머 레이어(discreet polymer layer)로 형성됨―; 및
상기 제1 표면 내로 형성되고 상기 기판 내에 비-평면(non-planar) 캐비티 표면을 포함하며, 상기 복수의 폴리머 레이어의 각각 내로 신장하는 캐비티를 포함하는 렌즈. - 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 폴리머 레이어 중 하나의 조성물(composition)은 상기 복수의 폴리머 레이어 중 다른 하나의 조성물과 다른 렌즈. - 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 폴리머의 각각은 상기 비-평면 캐비티 표면의 적어도 한 부분을 정의하는 렌즈. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 표면과 상기 제2 표면 중 하나에 형성된 복수의 정렬 마크(alignment mark)를 더 포함하는 렌즈. - 청구항 4에 있어서,
상기 복수의 정렬 마크의 각각은 상기 제1 및 제2 표면 중 하나로부터 신장하는 돌출부(protrusion)를 포함하는 렌즈. - 청구항 4에 있어서,
상기 복수의 정렬 마크의 각각은 상기 제1 및 제2 표면 중 하나 내로 형성되는 캐비티는 포함하는 렌즈. - 렌즈를 형성하는 방법으로서,
제1 폴리머 레이어를 형성하는 단계;
상기 제1 폴리머 레이어의 상단 표면(top surface) 내로 제1 캐비티를 형성하는 단계;
상기 제1 폴리머 레이어의 상기 상단 표면상에 제2 폴리머 레이어를 형성하는 단계; 및
상기 제2 폴리머 레이어를 관통하여 상기 제1 캐비티로 신장하는 제2 캐비티를, 상기 제2 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 및 제2 캐비티는 모두 비-평면 캐비티 표면을 구비하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 제1 폴리머 레이어의 조성물은 상기 제2 폴리머 레이어의 조성물과 다른 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 제1 및 제2 폴리머 레이어의 각각은 상기 비-평면 캐비티 표면의 적어도 한 부분을 정의하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 폴리머 레이어의 형성 전에 물질로 상기 제1 캐비티를 채우는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 폴리머 레이어의 상단 표면 또는 상기 제1 폴리머 레이어의 바닥 표면에 복수의 정렬 마크를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 복수의 정렬 마크의 각각은 돌출부와 캐비티 중 적어도 하나를 포함하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 폴리머 레이어의 상기 상단 표면상에 제3 폴리머 레이어를 형성하는 단계;
상기 제3 폴리머 레이어를 관통하여 상기 제2 캐비티로 신장하는 제3 캐비티를, 상기 제3 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제1, 제2, 및 제3 캐비티는 모두 비-평면 캐비티 표면을 정의하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 제1, 제2, 및 제3 폴리머 레이어 중 하나의 조성물은 상기 제1, 제2, 및 제3 폴리머 레이어 중 다른 하나의 조성물과 다른 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 제1, 제2, 및 제3 폴리머 레이어의 각각은 상기 비-평면 캐비티 표면의 적어도 한 부분을 정의하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 제2 폴리머 레이어의 형성 전에 제1 물질로 상기 제1 캐비티를 채우는 단계; 및
상기 제3 폴리머 레이어의 형성 전에 제2 물질로 상기 제2 캐비티를 채우는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 제3 폴리머 레이어의 상단 표면 또는 상기 제1 폴리머 레이어의 바닥 표면에 복수의 정렬 마크를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 복수의 정렬 마크의 각각은 돌출부와 캐비티 중 적어도 하나를 포함하는 방법. - 렌즈를 형성하는 방법으로서,
제1 폴리머 레이어를 형성하는 단계;
상기 제1 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 제1 캐비티를 형성하는 단계;
상기 제1 캐비티의 측벽의 모양을 변경(alter)하는 단계;
상기 제1 폴리머 레이어의 상단 표면상에 제2 폴리머 레이어를 형성하는 단계;
상기 제2 폴리머 레이어의 상단 표면 내로 제2 캐비티를 형성하는 단계; 및
상기 제2 캐비티의 측벽의 모양을 변경하는 단계를 포함하고,
상기 제2 캐비티는 제1 비-평면 캐비티 표면을 구비하는 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1 폴리머 레이어의 조성물은 상기 제2 폴리머 레이어의 조성물과 다른 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 제2 폴리머 레이어의 상단 표면 또는 상기 제1 폴리머 레이어의 바닥 표면에 복수의 정렬 마크를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 21에 있어서,
상기 복수의 정렬 마크의 각각은 돌출부와 캐비티 중 적어도 하나를 포함하는 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 제2 폴리머 레이어의 상기 상단 표면상에 제3 폴리머 레이어를 형성하는 단계;
제3 폴리머 레이어의 상단 표면내로 제3 캐비티를 형성하는 단계; 및
상기 제3 캐비티의 측벽의 모양을 변경하는 단계를 더 포함하고,
상기 제3 캐비티는 제2 비-평면 캐비티 표면을 구비하는 방법. - 청구항 23에 있어서,
상기 제1, 제2, 및 제3 폴리머 레이어 중 하나의 조성물은 상기 제1, 제2, 및 제3 폴리머 레이어 중 다른 하나의 조성물과 다른 방법. - 청구항 23에 있어서,
상기 제3 폴리머 레이어의 상단 표면 또는 상기 제1 폴리머 레이어의 바닥 표면에 복수의 정렬 마크를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법. - 청구항 25에 있어서,
상기 복수의 정렬 마크의 각각은 돌출부와 캐비티 중 적어도 하나를 포함하는 방법. - 복수의 렌즈;
상기 복수의 렌즈의 각각은
제1 표면과 제2 표면, 및 외측 에지(outer edge)를 가지는 기판―여기서, 상기 기판은 복수의 디스크리트 폴리머 레이어로 형성됨―, 및
상기 제1 표면 내로 형성되고 상기 기판내에 비-평면 캐비티 표면을 포함하는 캐비티―여기서, 상기 캐비티는 상기 복수의 폴리머 레이어의 각각 내로 신장함―를 포함하고,
복수의 렌즈는 복수의 렌즈 중 인접하는 렌즈가 본딩 물질에 의해 서로 부착되도록, 함께 적층되고;
상기 기판들의 외측 에지들을 둘러싸고 그 사이를 신장하는 물질 레이어를 포함하는 렌즈 어셈블리. - 청구항 27에 있어서,
상기 기판들의 외측 기판들은 둥글고; 및
상기 물질의 레이어는 원통 모양인 렌즈 어셈블리. - 청구항 27에 있어서,
상기 물질 레이어는 비-투과성인 렌즈 어셈블리. - 청구항 27에 있어서,
상기 복수의 렌즈 중 하나의 상기 비-평면 캐비티 표면은 상기 복수의 렌즈 중 다른 하나의 상기 비-평면 캐비티 표면의 모양과는 다른 모양을 갖는 렌즈 어셈블리. - 청구항 27에 있어서,
상기 복수의 렌즈 중 각각에 대해서, 상기 복수의 폴리머 레이어 중 하나의 조성물이 상기 복수의 폴리머 레이어 중 다른 하나의 조성물과 다른 렌즈 어셈블리. - 청구항 27에 있어서,
상기 복수의 렌즈 중 각각에 대해서, 상기 복수의 폴리머 레이어 중 각각은 상기 비-평면 캐비티 표면 중 적어도 한 부분을 정의하는 렌즈 어셈블리.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/356,328 | 2012-01-23 | ||
| US13/356,328 US8570669B2 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Multi-layer polymer lens and method of making same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130086175A true KR20130086175A (ko) | 2013-07-31 |
| KR101445022B1 KR101445022B1 (ko) | 2014-09-26 |
Family
ID=48797004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130006551A KR101445022B1 (ko) | 2012-01-23 | 2013-01-21 | 멀티-레이어 폴리머 렌즈, 렌즈 형성 방법 및 렌즈 어셈블리 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8570669B2 (ko) |
| KR (1) | KR101445022B1 (ko) |
| CN (1) | CN103219343B (ko) |
| TW (1) | TWI501864B (ko) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9496247B2 (en) * | 2013-08-26 | 2016-11-15 | Optiz, Inc. | Integrated camera module and method of making same |
| CN103486536A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-01 | 苏州金科信汇光电科技有限公司 | 一种组合式透镜及其制造方法 |
| US9461190B2 (en) | 2013-09-24 | 2016-10-04 | Optiz, Inc. | Low profile sensor package with cooling feature and method of making same |
| US9496297B2 (en) | 2013-12-05 | 2016-11-15 | Optiz, Inc. | Sensor package with cooling feature and method of making same |
| US9666730B2 (en) | 2014-08-18 | 2017-05-30 | Optiz, Inc. | Wire bond sensor package |
| US10741613B2 (en) * | 2014-10-14 | 2020-08-11 | Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. | Optical element stack assemblies |
| US9543347B2 (en) | 2015-02-24 | 2017-01-10 | Optiz, Inc. | Stress released image sensor package structure and method |
| TWI600125B (zh) * | 2015-05-01 | 2017-09-21 | 精材科技股份有限公司 | 晶片封裝體及其製造方法 |
| EP3374815B1 (en) * | 2015-11-12 | 2022-09-28 | Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. | Optical element stack assemblies |
| US9996725B2 (en) | 2016-11-03 | 2018-06-12 | Optiz, Inc. | Under screen sensor assembly |
| JP7449042B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2024-03-13 | 日本ルメンタム株式会社 | 光電変換素子、光サブアセンブリ及び光電変換素子の製造方法 |
| US11408589B2 (en) | 2019-12-05 | 2022-08-09 | Optiz, Inc. | Monolithic multi-focus light source device |
| CN111048542B (zh) * | 2019-12-25 | 2023-09-05 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种内透镜的制作方法 |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL123207A0 (en) | 1998-02-06 | 1998-09-24 | Shellcase Ltd | Integrated circuit device |
| IL133453A0 (en) | 1999-12-10 | 2001-04-30 | Shellcase Ltd | Methods for producing packaged integrated circuit devices and packaged integrated circuit devices produced thereby |
| US7033664B2 (en) | 2002-10-22 | 2006-04-25 | Tessera Technologies Hungary Kft | Methods for producing packaged integrated circuit devices and packaged integrated circuit devices produced thereby |
| US6972480B2 (en) | 2003-06-16 | 2005-12-06 | Shellcase Ltd. | Methods and apparatus for packaging integrated circuit devices |
| JP2007528120A (ja) | 2003-07-03 | 2007-10-04 | テッセラ テクノロジーズ ハンガリー コルラートルト フェレロェセーギュー タールシャシャーグ | 集積回路装置をパッケージングする方法及び装置 |
| KR20060132792A (ko) * | 2003-08-23 | 2006-12-22 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 다중 칼라 액정 디스플레이 디바이스 및 이의 생성 방법 |
| KR100652379B1 (ko) * | 2004-09-11 | 2006-12-01 | 삼성전자주식회사 | Ｃｍｏｓ 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| US7029944B1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-18 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods of forming a microlens array over a substrate employing a CMP stop |
| JP4510613B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-07-28 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US20070190747A1 (en) | 2006-01-23 | 2007-08-16 | Tessera Technologies Hungary Kft. | Wafer level packaging to lidded chips |
| US7936062B2 (en) | 2006-01-23 | 2011-05-03 | Tessera Technologies Ireland Limited | Wafer level chip packaging |
| NO326372B1 (no) * | 2006-09-21 | 2008-11-17 | Polight As | Polymerlinse |
| US8513789B2 (en) | 2006-10-10 | 2013-08-20 | Tessera, Inc. | Edge connect wafer level stacking with leads extending along edges |
| US7901989B2 (en) | 2006-10-10 | 2011-03-08 | Tessera, Inc. | Reconstituted wafer level stacking |
| US7829438B2 (en) | 2006-10-10 | 2010-11-09 | Tessera, Inc. | Edge connect wafer level stacking |
| US7935568B2 (en) | 2006-10-31 | 2011-05-03 | Tessera Technologies Ireland Limited | Wafer-level fabrication of lidded chips with electrodeposited dielectric coating |
| US7807508B2 (en) | 2006-10-31 | 2010-10-05 | Tessera Technologies Hungary Kft. | Wafer-level fabrication of lidded chips with electrodeposited dielectric coating |
| US8569876B2 (en) | 2006-11-22 | 2013-10-29 | Tessera, Inc. | Packaged semiconductor chips with array |
| US7791199B2 (en) | 2006-11-22 | 2010-09-07 | Tessera, Inc. | Packaged semiconductor chips |
| US7749886B2 (en) | 2006-12-20 | 2010-07-06 | Tessera, Inc. | Microelectronic assemblies having compliancy and methods therefor |
| JP5584474B2 (ja) | 2007-03-05 | 2014-09-03 | インヴェンサス・コーポレイション | 貫通ビアによって前面接点に接続された後面接点を有するチップ |
| KR101572600B1 (ko) | 2007-10-10 | 2015-11-27 | 테세라, 인코포레이티드 | 다층 배선 요소와 마이크로전자 요소가 실장된 어셈블리 |
| JP4891214B2 (ja) * | 2007-12-13 | 2012-03-07 | シャープ株式会社 | 電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュール、センサウエハモジュール、センサモジュール、レンズアレイ板、センサモジュールの製造方法および電子情報機器 |
| US20100053407A1 (en) | 2008-02-26 | 2010-03-04 | Tessera, Inc. | Wafer level compliant packages for rear-face illuminated solid state image sensors |
| US20090212381A1 (en) | 2008-02-26 | 2009-08-27 | Tessera, Inc. | Wafer level packages for rear-face illuminated solid state image sensors |
| US7859033B2 (en) | 2008-07-09 | 2010-12-28 | Eastman Kodak Company | Wafer level processing for backside illuminated sensors |
| JP2010219425A (ja) | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| DE102009055088B4 (de) * | 2009-12-21 | 2015-04-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Herstellen einer Struktur, optisches Bauteil, optischer Schichtstapel |
| US8697569B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-04-15 | Tessera, Inc. | Non-lithographic formation of three-dimensional conductive elements |
| US8598695B2 (en) | 2010-07-23 | 2013-12-03 | Tessera, Inc. | Active chip on carrier or laminated chip having microelectronic element embedded therein |
| US8796135B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-08-05 | Tessera, Inc. | Microelectronic elements with rear contacts connected with via first or via middle structures |
| US9640437B2 (en) | 2010-07-23 | 2017-05-02 | Tessera, Inc. | Methods of forming semiconductor elements using micro-abrasive particle stream |
| US8791575B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-07-29 | Tessera, Inc. | Microelectronic elements having metallic pads overlying vias |
| US8847376B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-09-30 | Tessera, Inc. | Microelectronic elements with post-assembly planarization |
| US8685793B2 (en) | 2010-09-16 | 2014-04-01 | Tessera, Inc. | Chip assembly having via interconnects joined by plating |
| US8686565B2 (en) | 2010-09-16 | 2014-04-01 | Tessera, Inc. | Stacked chip assembly having vertical vias |
| US8847380B2 (en) | 2010-09-17 | 2014-09-30 | Tessera, Inc. | Staged via formation from both sides of chip |
| US8610259B2 (en) | 2010-09-17 | 2013-12-17 | Tessera, Inc. | Multi-function and shielded 3D interconnects |
-
2012
- 2012-01-23 US US13/356,328 patent/US8570669B2/en active Active
- 2012-02-24 CN CN201210043599.8A patent/CN103219343B/zh active Active
- 2012-11-16 TW TW101142826A patent/TWI501864B/zh active
-
2013
- 2013-01-21 KR KR1020130006551A patent/KR101445022B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103219343A (zh) | 2013-07-24 |
| KR101445022B1 (ko) | 2014-09-26 |
| TW201332754A (zh) | 2013-08-16 |
| TWI501864B (zh) | 2015-10-01 |
| US20130188267A1 (en) | 2013-07-25 |
| US8570669B2 (en) | 2013-10-29 |
| CN103219343B (zh) | 2016-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101445022B1 (ko) | 멀티-레이어 폴리머 렌즈, 렌즈 형성 방법 및 렌즈 어셈블리 | |
| US8294229B2 (en) | Wafer-scale array of optical packages and method for fabricating the same | |
| JP6859263B2 (ja) | カメラモジュールおよび電子機器 | |
| CN108960021B (zh) | 光学元件的制作方法及光学感应装置 | |
| EP3007228B1 (en) | Monolithic integration of plenoptic lenses on photosensor substrates | |
| KR101966478B1 (ko) | 수동 광학 부품을 제조하기 위한 방법 및 그것을 포함하는 장치 | |
| KR100817060B1 (ko) | 카메라 모듈 및 그 제조 방법 | |
| JP5010699B2 (ja) | 光学素子およびカメラモジュール | |
| US20120307139A1 (en) | Camera module and fabrication method thereof | |
| KR20120033702A (ko) | 이미지 센서 | |
| JP2010118397A (ja) | カメラモジュールおよびその製造方法 | |
| CN107735246B (zh) | 透镜基板的制造方法 | |
| US10682824B2 (en) | Wafer-level manufacture of devices, in particular of optical devices | |
| US10126530B2 (en) | Fabrication of optical elements and modules incorporating the same | |
| JP6660115B2 (ja) | レンズ付き基板、及び、積層レンズ構造体の製造方法 | |
| JP2010147327A (ja) | 固体撮像装置の製造方法及び固体撮像装置 | |
| CN113614580A (zh) | 超透镜部件、电子装置和方法 | |
| KR101484527B1 (ko) | 액상 광학체를 이용하는 가변 초점 광학 장치 및 그 제작방법들 | |
| KR102490428B1 (ko) | 모놀리식 다중 초점 광원 디바이스 | |
| JP2012099639A (ja) | イメージセンサ及びイメージセンサの製造方法 | |
| US20070230948A1 (en) | Lens structure for an imaging device and method making same | |
| KR101003636B1 (ko) | 렌즈 웨이퍼와 그 제조방법 및 이를 이용한 카메라 모듈 | |
| TWI492839B (zh) | 晶圓級光學元件的製造方法及結構 | |
| JP2004260414A (ja) | イメージセンサモジュールおよびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170921 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190531 Year of fee payment: 6 |