KR20130108138A - 개선된 양자 효율 후면 조명 ｃｍｏｓ 이미지 센서와 패키지, 및 그 제조 방법 - Google Patents

개선된 양자 효율 후면 조명 ｃｍｏｓ 이미지 센서와 패키지, 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

대향하는 전면(front surface) 및 후면(back surface)을 가지는 기판, 상기 전면에 형성된 복수의 광 검출기, 상기 광 검출기들에 전기적으로 연결된, 상기 전면에 형성된 복수의 접촉 패드를 구비하는 이미지 센서 디바이스(및 그 제조 방법)에 관한 것이다. 복수의 캐비티(cavity)가 각 캐비티가 상기 광 검출들 중 하나의 위에 마련되도록, 상기 기판의 후면 내에 형성된다. 상기 기판의 광 흡수 특성들과는 다른 광 흡수 특성들을 가지는 흡수 보상 물질이 상기 캐비티들 내에 마련된다. 복수의 컬러 필터가 상기 광 검출기들 중 하나 위에 각각 마련된다. 상기 복수의 광 검출기는 상기 컬러 필터들을 관통하는 광 입사에 응답하여 전기 신호들을 생산하도록 구성된다.

Description

개선된 양자 효율 후면 조명 ＣＭＯＳ 이미지 센서와 패키지, 및 그 제조 방법{IMPROVED QUANTUM EFFICIENCY BACK SIDE ILLUMINATED CMOS IMAGE SENSOR AND PACKAGE, AND METHOD OF MAKING SAME}
본 발명은 CMOS 이미지 센서들에 관한 것으로, 보다 자세하게는 후면 조명 이미지 센서 및 패키징 구성(packaging configuration)에 관한 것이다.
반도체 디바이스에 대한 추세는 소형 패키지들(오프 칩 신호 연결성(off chip signaling connectivity)을 제공하면서 그 칩을 보호함)로 패키지되는, 소형 집적 회로(IC) 디바이스(칩으로도 일컬어짐)이다. 일 예시로서 이미지 센서가 있으며, 그 이미지 센서는 입사광(incident light)을 전기 신호로 변환(양호한 공간 분해능(spatial resolution)으로 입사광의 강도(intensity) 및 색상 정보를 정확하게 반영함)하는 광 검출기를 포함하는 IC 디바이스이다. 이미지 센서들은 전면 조명(FSI: front side illuminated) 또는 후면 조명(BSI: back side illuminated) 일 수 있다.
종래 전면 조명(FSI) 이미지 센서는 이미지화되는 광이 입사하는, 실리콘 칩의 표면에 형성되는 광-검출기(photo-detector)들을 가진다. 광-검출기들을 위한 서포팅 회로망(supporting circuitry)이 그 광-검출기들의 위에 형성되고, 개구부(aperture)들(즉, 광 도체(light pipe)들)은 광이 이 회로망 레이어들을 관통하여 광-검출기들에 도달하게 한다. 컬러 필터들 및 마이크로-렌즈들이 광-검출기들을 포함하는 표면 위에 마련된다. FSI 이미지 센서들의 단점은 회로망 레이어들이 각 픽셀을 위한 입사광들이 반드시 이동하여 관통하는 개구부의 크기를 제한한다는 것이다. 픽셀 수는 더 많이 하고, 칩 크기는 더 작게 하고자 하는 요구로 인하여 픽셀 크기가 줄어듦에 따라, 전체 센서 영역에 대한 픽셀 영역의 비율이 감소된다. 이것은 센서의 양자 효율(QE: the quantum efficiency)을 감소시킨다.
종래 후면 조명(BSI) 이미지 센서는 광-검출기들이 칩의 후면을 통해 광을 수신하(즉, 광이 칩의 후면으로 입사하여, 광-검출기에 도달할 때까지 실리콘 기판을 관통하여 이동함)는 것을 제외하고는, FSI 이미지 센서와 유사하다. 컬러 필터들 및 마이크로-렌즈들은 칩의 후면에 탑재된다. 이 구성으로, 입사광은 회로망 레이어들을 거치지 않는다. 그러나 BSI 이미지 센서들의 단점은 실리콘 기판(즉, 각 픽셀을 위해 전파된 광을 분리하기 위해, 개구된 개구(opening)들을 형성하는 다른 구조물 또는 회로망이 없음 - 청색광(blue light)이 특히 이 발산 현상에 민감함)에서의 발산(diffusion)에 의한 픽셀 누화와, 더 짧은 광 경로들로 인하여 마이크로-렌즈를 더 두껍게 해야 하는 필요성을 포함한다.
BSI 이미지 센서들에 대한 다른 중요한 이슈는 실리콘에 흡수된(즉, 감쇠된) 광량이 파장에 따라서 달라지기 때문에, 실리콘 기판을 관통하여 통과하는 서로 다른 컬러들의 광에 대한 양자 효율이 달라진다고 하는 것이다. 이는 균일한 두께의 실리콘 기판으로는, 광-검출기들로 향하는 적색, 녹색, 및 청색의 흡수량이 동일하지 않다는 것을 의미한다. 감쇠를 동일하게 하기 위해서, 서로 다른 컬러들은 실리콘의 서로 다른 두께를 관통하여 통과해야만 한다. 실리콘에 대한 흡수 계수(absorption coefficient)들과 흡수를 동일하게 하기 위한 실리콘의 두께 비율들이 3개의 다른 광에 대해 아래 테이블에 제공되어 있다.
컬러 예시적 파장(nm) 흡수 계수(1/cm) 두께 비율
청색 475 16,000 1.00
녹색 510 9700 1.65
적색 650 2810 5.70
상기로부터, 예시로서, 청색에 대해서는 실리콘 두께 1㎛, 녹색에 대해서는 1.65㎛, 적색을 대해서는 5.70㎛이 3가지 컬러 파장에 대해 균일한 흡수를 낸다. 흡수의 다른 척도(measure)는 "흡수 두께"인데, 이 흡수 두께는 본래의 강도의 약 64%(1-1/e)가 흡수되고, 약 36%(1/e)가 관통하게 하는 기판의 두께이다. 테이블은 청색에 대해서는 실리콘 두께 0.625㎛, 녹색에 대해서는 1.03㎛, 적색을 대해서는 3.56㎛이, 광의 36%는 그 실리콘을 관통하게 하고, 약 64㎛의 균일한 흡수를 달성한다.
다중 파장에 대해 실리콘 기판을 관통한 입사광의 흡수를 실질적으로 균일하게 하는, 개선된 BSI 이미지 센서 구성이 필요하다. 또한, 비용 효율이 좋고, 신뢰할 만한(즉, 필요한 기계적 서포트 및 전기적 연결성을 제공함) 저 프로파일 웨이퍼 레벨 패키징 솔루션(low profile wafer level packaging solution)을 제공할 수 있는 BSI 이미지 센서 칩들을 위한 개선된 패키지 및 패키징 기술이 필요한데, 이는 패키징 솔루션이 프론트 앤드(front end) 및 백 앤드(back end) 공정에 집적할 수 있게 할 필요가 있다는 것을 의미한다.
상술된 문제점들과 요구들은 개선된 이미지 센서 디바이스에 의해 해결되는데, 이 이미지 센서는 대향하는 전면(front surface) 및 후면(back surface)을 가지는 기판과, 상기 전면에 형성된 복수의 광 검출기, 상기 광 검출기들에 전기적으로 연결된 상기 전면에 형성된 복수의 접촉 패드, 상기 후면 내 및 상기 광 검출기들 중 하나의 위에 각각 형성되는 복수의 캐비티, 상기 캐비티들 내에 마련된 흡수 보상 물질―여기서, 상기 흡수 보상 물질은 상기 기판의 광 흡수 특성들과는 다른 광 흡수 특성들을 가짐―, 및 상기 광 검출기들 중 하나 위에 각각 마련되는 복수의 컬러 필터를 구비한다. 상기 복수의 광 검출기는 상기 컬러 필터들을 관통하는 광 입사에 응답하여 전기 신호들을 생산하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태에서, 이미지 센서 디바이스를 형성하는 방법은 대향하는 전면 및 후면을 가지는 기판을 제공하는 단계, 상기 전면에 복수의 광 검출기를 형성하는 단계, 상기 광 검출기에 전기적으로 연결되는 상기 전면에 복수의 접촉 패드를 형성하는 단계, 상기 후면 내에 복수의 캐비티를 형성하는 단계―상기 캐비티 각각은 상기 광 검출기들 중 하나 위에 마련됨―, 상기 캐비티들 각각 내에 흡수 보상 물질(absorption compensation material)을 형성하는 단계―여기서, 상기 흡수 보상 물질은 상기 기판의 광 흡수 특성들과 다른 광 흡수 특성들을 가짐―, 및 상기 기판에 복수의 컬러 필터를 부착하는 단계―여기서, 상기 컬러 필터들 각각은 상기 광 검출기들 중 하나의 위에 마련됨―를 구비한다. 상기 복수의 광 검출기는 상기 컬러 필터들을 관통하는 광 입사에 응답하여 전기 신호들을 생산하도록 구성된다.
본 발명의 그 밖의 목적 및 특징은 상세한 설명, 청구 범위, 및 첨부 도면들의 검토에 의해 분명해질 것이다.
본 발명에 따르면, 후면 조명 이미지 센서 및 패키징 구성을 제공할 수 있다.
도 1a-도 1g는 패키지된 이미지 센서를 형성하는 단계들을 순서적으로 나타내는 횡단면도들이다.
도 2a-도 2e는 패키지된 이미지 센서의 대체 실시예를 형성하는 단계들을 순서적으로 나타내는 횡단면도들이다.
도 3a-도 3d는 패키지된 이미지 센서의 제2 대체 실시예를 형성하는 단계들을 순서적으로 나타내는 횡단면도들이다.
도 4 내지 도 6은 제2 캐비티들이 후면 내에 형성되어 있는 도 1g, 2e 및 도 3d에 각각 도시된 것들의 대체 실시예의 황단면도이다.
본 발명은 파장에 근거하여 기판 감쇠 변화의 양을 감소시키는 개선된 BSI 이미지 센서와 패키징 및 그것의 제조 방법이다.
패키지된 이미지 센서를 제조하는 방법은 BSI 이미지 센서를 동시에 제작 및 패키징하는 것을 수반한다. 이 방법은 도 1a에 도시된 종래 BSI 이미지 센서 칩(10)으로 시작한다. 칩(10)은, 그 위에 접촉 패드들(18)과 함께, 복수의 광 검출기(14)와 서포팅 회로망(16)이 형성되어 있는 기판(12)을 구비한다. 광 검출기들(14), 서포팅 회로망(16), 및 접촉 패드들(18)은 기판(12)의 아랫쪽으로 향하는(전면) 표면(12a)에 형성된다. 바람직하게, 모든 서포팅 회로망(16)은 회로망(16)이 후면(12b)을 관통하여 입사하여 광 검출기들(14)을 향해 기판(10)을 관통하여 이동하는 광을 방해하지 않도록, 광 검출기들(14)의 아래(전면(12a)에 가깝게)에 형성된다. 접촉 패드들(18)은 오프 칩 시그널링을 제공하기 위해 서포팅 회로망(16)을 통해 광 검출기들(14)에 전기적으로 결합된다. 각 광 검출기(14)는 후면(12b)으로 입사하여 광 검출기들(14)에 도달하는 광 에너지를 전압 및/또는 전류 신호로 변환한다. 칩 상에 추가 회로망이 상기 전압을 증폭하고, 전압 및/또는 전류 신호를 디지털 데이터로 변환하기 위해 구비될 수 있다. 이 유형의 BSI 이미지 센서들은 이 분야에서 잘 알려져 있으며, 여기에서는 더 자세히 설명하지 않는다.
핸들러(20)가 본딩 인터페이스(22)를 사용하여 기판(12)의 전면(12a)에 부착된다. 핸들러(20)는 세라믹 또는 결정(crystalline) 물질로 만들어질 수 있다. 본딩 인터페이스(22)는 예를 들어, 실리콘 이산화물, 에폭시 조성물, 폴리아미드(polyamide) 또는 최고 200℃의 온도를 견딜 수 있는 임의의 다른 유전 물질일 수 있다. 이어서, 추가적 박화 공정이 기판(12)과 핸들러(20)의 두께를 얇게 하기 위하여(즉, 기판(12)의 후면(12b)과 핸들러(20)의 바닥면을 그라인딩하거나 에칭함으로써) 행해질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 기판(12)은 바람직하게 10㎛와 같거나 큰 두께를 가지고, 나머지 핸들러(20)는 바람직하게 50㎛와 같거나 큰 두께를 갖는다. 결과 구조물은 도 1b에 도시되어 있다.
이어, 접촉 패드들(18)까지 아래로 신장하여 접촉 패드들(18)을 노출시키는 구멍들(24)(즉, 비아들)이 후면(12b)에 형성된다. 구멍들(24)은 레이저의 사용, 플라즈마 에칭 공정, 샌드블라스팅 공정, 기계적 밀링 공정(mechanical milling precess), 또는 기타 유사한 방법들에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 구멍들(24)은 포토-리소그래피 플라즈마 에칭(photo-lithography plasma etching)에 의해 형성되는데, 이는 기판(12)의 후면(12b) 상에 포토 레지스트(photo resist)의 레이어를 형성하는 단계, 표면(12b)의 선택된 부분들을 노출시키기 위해 상기 포토 레지스트 레이어를 패터닝(patterning)하는 단계, 및 이어 접촉 패드들(18)이 구멍들의 바닥에서 노출될 때까지, 기판(12)의 노출된 부분들을 제거하기 위해 플라즈마 에칭 공정(예컨대, SF6 및 C4F8 가스들의 조합물(combination)을 사용하는 BOSCH 공정)을 수행하는 단계를 구비한다. 이어, 절연(유전) 레이어(26)가 후면(12b)(구멍들(24)의 측벽들을 포함함) 상에 증착(deposit)/형성 및 패턴화된다. 레이어(26)는 규소 산화물, 규소 질화물, 에폭시 기반(epoxy based), 폴리이미드(polyimide), 수지, 또는 기타 적절한 유전 물질(들)일 수 있다. 바람직하게, 유전 레이어(26)는 그 두께가 적어도 0.5㎛인 SiO2이고, PECVD 증착 기술(이 분야에서 잘 알려져 있음)을 사용하여 형성되며, 이어서 표면(12b)의 선택 부분들과 구멍들(24)의 바닥들로부터 유전 물질을 제거하는 리소그래피 공정이 행해진다. 결과 구조물이 도 1c에 도시되어 있다.
이어, 캐비티(28)는 광 검출기(14) 위에 표면(12b)의 그 부분 내에 형성된다. 캐비티(28)는 레이저의 사용, 플라즈마 에칭 공정, 샌드블라스팅 공정, 기계적 밀링 공정, 또는 기타 유사한 방법들에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 캐비티(28)는 약 10㎛인 캐비티의 최대 깊이 부분에 최소 두께를 남겨두도록 포토-리소그래피 플라즈마 에칭(photo-lithography plasma etching)에 의해, 형성된다(즉, 캐비티(28)는 전면(12a)으로부터 약 10㎛의 바닥 표면(28a)을 갖음). 대안적으로, 플라즈마 에칭 공정이 선택적 메카니즘으로서 유전 레이어(26)를 사용함으로써, 포토-리소그래피 단계없이 수행될 수 있다(즉, 표면(12b) 상의 유전 레이어(26)에 있는 갭은 플라즈마 에칭에 노출되는 기판(12)의 이 부분들을 정의하여, 플라즈마 에칭을 가함). 이어 2차 캐비티(30)가 바람직하게 하나 이상의 리소그래피 및 플라즈마 에칭 공정 또는 다른 유사한 방법들에 의해, 캐비티(28)의 바닥 표면(28a)의 선택된 부분들 내에 형성된다. 2차 캐비티들(30)의 각각은 하나 이상의 광-검출기들(14) 위에 마련된다. 각 2차 캐비티(30)의 깊이는, 상응하는 광 검출기(14) 하부에 측정되어질 광 컬러에 따라서 달라진다. 비-제한 예시로서, RGB 광 검출기들의 경우, 깊이가 5 내지 6㎛인 2차 캐비티(30)가 적색광 광 검출기들(즉, 후술되는 적색 필터와 연관됨) 위에 형성되고, 깊이가 1.5 내지 2㎛인 2차 캐비티(30)가 녹색광 광 검출기(즉, 후술되는 녹색 필터와 연관됨)들 위에 형성되며, 청색광 광 검출기(즉, 후술되는 청색 필터와 연관됨) 위에는 2차 캐비티들이 형성되지 않는다. 결과구조물이 도 1d에 도시되어 있다.
흡수 보상 물질(32)이 2차 캐비티들(30) 내부에 마련된다. 물질(32)은 실리콘 기판(12)의 광 흡수 특성들과는 다른 광 흡수 특성들을 갖는 임의의 물질일 수 있다(예컨대, 다양한 주파수에서의 흡수 계수들은 실리콘의 흡수 계수와는 다름). 물질(32)은 폴리머, 에폭시 기반, 수지 또는 소망하는 광 흡수 특성들을 갖는 임의의 다른 적절한 물질(들) 일 수 있다. 바람직하게, 물질(32)은 폴리머로서, 2차 캐비티들(30)이 물질(32)로 채워지도록 하기 위해(즉, 최대로 캐비티(28)의 바닥 표면(28a) 까지), 스프레이 증착 기술들(이 분야에서 잘 알려져 있음)이 행해진 다음, 리소그래피 제거 공정이 행해져서 형성된다. 컬러 필터(34)와 마이크로렌즈들(36)은 종래 필터/렌즈 제조 공정들(이 분야에서 잘 알려져 있음)을 사용하여, 각 광 검출기(14) 위(즉, 각 채워진 2차 캐비티(30) 위)에 캐비티(28) 내부에 탑재된다. 마이크로렌즈들(36)은 서로 분리되어 있거나 함께 통합적으로(integrally) 형성될 수 있다. 마찬가지로, 같은 컬러에 대한 인접한 컬러 필터들(34)은 서로 분리되어 있거나 함께 통합적으로 형성될 수 있다. 각 마이크로렌즈(36)가 하나의 컬러 필터(34)와 하나의 광 검출기(14)의 위에 마련된 것으로 도시되었지만, 단일 마이크로렌즈(36)가 복수의 컬러 필터(34) 및 복수의 광 검출기(14) 위에 마련될 수도 있다. 선택적 반사 방지 코팅(anti-reflective coating)이 마이크로렌즈들(36) 또는 컬러 렌즈(34)와 물질(32) 또는 표면(28a) 중 하나의 사이에 도포되거나, 구비될 수 있다. 이어, 선택적 투명 기판(예컨대, 글래스)(38)이 폴리마이드, 수지, 에폭시 기반 또는 임의의 다른 적절한 접합(joining) 물질(들)과 같은 접합 인터페이스(도시하지 않음)를 사용하여, 기판 후면(12b)상에 본딩되거나, 그 위에 본딩된다. 광학적 투명성은 광 파장의 적어도 한 대역이 소망하는 파장들에 대해서 최대한 견딜 수 있는 흡수 손실을 갖는 기판(38)을 관통하여 통과할 수 있다는 것을 의미한다. 이 결과 구조물이 도 1e에 도시되어 있다.
바람직하게, 복수의 이미지 센서 칩들은 단일 웨이퍼 상에 개별적 다이로서 제조될 수 있다. 이 공정 단계에서, 웨이퍼 레벨 어셈블된 구조물들은 개별적 패키지들을 형성하기 위해 분리된다(즉, 다이싱, 개별화 등). 이 절차는 도 1f에 도시된 바와 같이, 다이 라인들(40)을 따라서 개별 다이를 분리하는 종래 웨이퍼 다이싱 및/또는 레이저 장비의 사용에 의해 완료될 수 있다. 이 다이는 다이싱 전 또는 다이싱 후에 테스트될 수 있고, 이어 소위 양품 센서 칩들이 미래 어셈블리를 위해 제거되어 트레이들에 놓여진다.
소위 양품 이미지 센서 칩(10)이 이어 호스트 보드(즉, 인쇄 회로 기판)(42)에 부착되는데, 이 호스트 보드(42)에는 접촉 패드들(44)과 오프 칩 시그널링을 위한 전기적 트레이스(도시하지 않음)들을 구비한다. 와이어들(46)이 이미지 센서 칩(10)의 접촉 패드들(18)과 호스트 보드(42)의 접촉 패드들(44) 각각 사이에 연결된다(및 상기 사이에 전기적 연결을 제공함). 와어어들(46)은 합금 금(alloyed gold), 구리 또는 그 밖의 다른 적절한 와이어 본딩 물질일 수 있고, 임의의 종래 와이어 본딩 기술들(이 분야에 잘 알려져 있음)을 이용하는 것에 의해 형성된다. 이어, 렌즈 모듈 어셈블리(48)가 바람직하게 에폭시와 같은 접합(joing) 물질을 사용하여, 광학적으로 투명한 기판(38) 위에 부착 또는 조립(assemble)된다. 이 렌즈 모듈 어셈블리(48)는 하나 이상의 렌즈(광 검출기들(14) 상에 광을 포커싱하기 위함) 및 그 렌즈(들) 위에 있는 투명 기판(52)을 구비한다. 최종 구조물이 도 1g에 도시되어 있다.
동작에서, 입사광은 기판(38), 마이크로렌즈(36) 및 컬러 필터들(34), 물질(32)(만약 있다면), 및 임의의 기판(12)을 관통하여, 렌즈 모듈(48)에 의해 광 검출기들(14)로 포커싱되는데, 이 광검출기들(14)은 이 입사광에 응답하여 전기적 신호들을 제공한다. 전기적 신호들은 서포팅 회로망(16)에 의해 처리되고, 접촉 패드들(18), 와이어들(46), 및 접촉 패드들(44)을 통해 오프-칩으로 전송된다.
도 1g에 도시된 패키지 구조물의 주요 장점은 광 검출기들(14) 위에 마련되는 물질(32)의 다양한 깊이(정확하게 제어될 수 있음)가 모든 컬러의 광에 대해 실질적으로 동일한 흡수를 가져온다는 것이다. 예를 들어, 물질(32)이 실리콘보다 더 높은 흡수 계수를 가지고, 적색 픽셀 광 검출기들(14)(즉, 적색 컬러 필터(34)를 갖는 광 검출기들(14)) 위에 있는 물질(32)의 두께가 가장 크다고 가정하면, 녹색 픽셀 광 검출기들(즉, 녹색 컬러 필터(34)를 갖는 광 검출기들(14)) 위에 있는 물질(32)의 두께는 적색 픽셀 광 검출기들 위에 있는 물질의 두께보다 얇고, 청색 픽셀 광 검출기들(즉, 청색 컬러 필터(34)를 갖는 광 검출기들(14)) 위에 있는 물질(32)들의 두께는 3개 중에 가장 얇거나 심지어 0일 수 있다(즉, 이 광 검출기들 위에 형성된 2차 캐비티들(30)이 없기 때문에, 청색 픽셀 광 검출기들 위에 물질(32)이 없음). 이 구성으로, 물질(32)의 증가된 깊이가 광 검출기들에 도달하는 청색광의 강도에 부합하도록 적색광 및 녹색광을 감쇠시키기 때문에, 3 컬러의 광이 실리콘 기판(10)과 임의의 물질(32)을 관통하여 통과하는 동안, 3 컬러의 광 모두는 동일하게 또는 거의 동일하게 감쇠된다. 실리콘보다 높은 흡수 계수를 갖는 적합한 물질(32)은 유기 및 무기 폴리머 또는 반도체 도핑 물질들을 구비한다.
다른 예시로서, 물질(32)이 실리콘보다 더 낮은 흡수 계수를 가지고, 청색 픽셀 광 검출기들(14) 위에 있는 물질(32)의 두께가 가장 크다고 가정하면, 녹색 픽셀 광 검출기들 위에 있는 물질(32)의 두께는 청색 픽셀 광 검출기들 위에 있는 물질의 두께보다 얇고, 적색 픽셀 광 검출기들 위에 있는 물질(32)들의 두께는 3개 중에 가장 얇거나 심지어 0일 수 있다(즉, 이 광 검출기들 위에 형성된 2차 캐비티들(30)이 없기 때문에, 적색 픽셀 광 검출기들 위에 물질(32)이 없음). 이 구성으로, 3 컬러의 광이 실리콘 기판(10)과 임의의 물질(32)을 관통하여 통과하는 동안, 그 3 컬러의 광 모두는 동일하게 또는 거의 동일하게 감쇠된다. 실리콘보다 낮은 흡수 계수를 갖는 물질(32)은 유기 및 무기 폴리머를 구비한다.
도 1g에 도시된 패키지 구조물의 다른 장점은 각 구성요소가 개별적으로 제조되고 테스트될 수 있다는 것이다. 특히, 소위 양품 구성요소들만이 바람직하게 최종 집적될 수 있도록 하기 위해, 각 이미지 센서 칩(10)이 보드(42)에 부착되기 전에 테스트 및 검증되어, 렌즈 모듈 어셈블리(48)(이것도 개별적으로 제조 및 테스트됨)와 함께 패키지될 수 있으며, 이로써 수율(yield)과 통과율(pass rate)이 향상되고, 비용이 절감된다. 또한 패키지 구조물은 낮은 프로파일을 가지고, 필요한 기계적 서포트 및 전기적 연결성을 제공하며, 이로써 보다 신뢰할 수 있고 비용 효율이 좋아진다.
도 2a - 도 2e는 패키지된 이미지 센서의 대체 실시예의 제조를 예시한 것이다. 도 1c에 도시된 구조물로 시작하는데, 도 2a에 도시된 바와 같이 도전 물질의 레이어(56)가 구조물 위(구멍들(24)의 측벽과 바닥벽상에도)에 마련된다. 도전 레이어(56)는 구리, 티타늄/구리, 티타늄/알루미늄, 크롬/구리 또는 기타 잘 알려진 도전 물질(들)일 수 있다. 증착이 스퍼터링(sputtering), 도금(plating), 또는 스퍼터링 및 도금의 조합에 의해 완료될 수 있다. 패턴화된 포토-리소그래피 레이어가 도전 레이어(56)의 상단에 증착되고, 이어 기판 후면(12b)을 따라서 구멍 측벽의 위로, 접촉 패드(18)로부터(구멍(24)의 바닥에서) 각각 신장하는 복수의 도전 트레이스(58)를 남겨두고, 레이어(56)의 선택된 부분들을 제거하기 위해 에칭 공정이 행해진다. 결과 구조물이 도 2b에 도시되어 있다.
캐비티(28), 2차 캐비티들(30), 물질(32), 컬러 필터들 및 마이크로렌즈들(34/36), 및 투명 기판(38)의 형성은 도 1d 내지 도 1e에 관하여 상술되어진 것과 같은 방식으로 수행되며, 그 결과 구조물이 도 2c에 도시되어 있다. 패턴화된 인캡슐레이션(encapsulation)(유전) 물질이 물질 증착에 의해 이미지 센서의 후면 상에 형성되고, 이어 리소그래피를 통해 기판 후면(12b) 위에 마련되어 바람직하게 구멍들(24)을 채우는 인캡슐레이션 물질(60)을 남겨두는 선택적 제거가 행해진다. 또한 인캡슐레이션 물질(60)이 노출된 트레이스들(58)의 선택된 부분들을 남겨두고 후면(12b)의 선택된 부분들 상에서 제거된다. 인캡슐레이션 물질(60)은 에폭시 기반, 폴리마이드, 수지, 또는 기타 적합한 절연 물질(들)일 수 있는 유전 물질이다. 바람직하게, 후면(12b) 상의 인캡슐레이션 물질(60)은 그 두께가 5㎛ 내지 40㎛이며, 구멍들(24)을 완전하게 인캡슐레이트(encapsulate)한다. 다음으로, SMT(surface mount) 배선들(62)이, 각각이 트레이스들(58) 중 하나의 노출된 부분과 전기적 접촉을 갖는 방식으로 후면(12b) 위에 형성된다. SMT 배선들(62)은 BGA(Ball Grid Array) 타입일 수 있고, 납땜 합금(solder alloy)의 스크린 프린팅 공정을 사용하거나, 볼 배치 공정(ball placement process), 또는 도금 공정에 의해 형성될 수 있다. BGA 배선들은 일반적으로 트레이스들(58) 위에 금속 볼들을 납땜하거나 부분적으로 녹여서 형성되어, 대응 도전체(counterpart conductor)들과 물리적 및 전기적으로 접촉시키기 위한 둥근 도전체(rounded conductor)들이다. 대체적으로, SMT 배선(62)들은 도전 금속 포스트들(예컨대, 구리)일 수 있다. 결과 구조물이 도 2d에 도시되어 있다.
도 1f에 관해서 상술된 것과 유사한 방식으로 웨이퍼 다이싱/개별화한 후에, 이미지 센서 칩(10)은 호스트 보드(64)에 부착된다. 호스트 보드(64)는 종래 SMT 또는 플립 칩 어셈블리 기술들을 사용하여 SMT 배선들(62)에 전기적으로 연결하는 접촉 패드들(6)을 갖는 전기적 트레이스들(도시하지 않음)을 포함한다. 호스트 보드(64)는 입사광이 관통하여 통과하는, 광 검출기들(14) 위에 마련되는 개구부(68)를 구비한다. 렌즈(들)(50)이 입사광을 개구부(68), 투명 기판(38), 마이크로렌즈들/컬러 필터들(36/34), 물질(32)(만약 있다면), 실리콘 기판(12)을 관통하여 광 검출기(14)에 포커싱하도록, 렌즈 모듈 어셈블리(48)가 호스트 보드에 부착된다. 최종 구조물이 도 2e에 도시되어 있다. 광 검출기들(14)로부터의 전기적 신호들은 서포팅 회로망(16)에 의해 처리되어, 접촉 패드들(18), 트레이스(58), SMT 배선(62), 및 호스트 보드(64) 상의 접촉 패드(66)와 트레이스들을 통해 오프-칩으로 전송된다.
도 3a-도 3d는 패키지된 이미지 센서의 제2 대체 실시예의 제조를 예시한 것이다. 시작 구조물은 도 1e에서, 구멍들(24) 및 유전 레이어(26)의 형성을 제외한 것이다(도 3a에 도시된 것에 따르면, 구멍들(24)과 유전 레이어(26) 대신에 투명 기판(38)과 기판(12) 사이에 접합 인터페이스 물질(70)이 개시되어 있음). 구멍들(70)은 접촉 패드들(18)을 노출시키기 위해 핸들러(20)를 관통하여 형성된다. 구멍들(70)은 레이저의 사용, 플라즈마 에칭 공정, 샌드블라스팅 공정, 기계적 밀링 공정, 또는 기타 유사한 방법들에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 구멍들(70)은 포토-리소그래피 플라즈마 에칭에 의해 형성되고, 그 포토-리소그래피 플라즈마 에칭은 핸들러상에 포토 레지스트의 레이어를 형성하는 단계, 영구적 핸들어(permanent handler)의 선택 부분들을 노출시키기 위해 상기 포토 레지스트 레이어를 패터닝하는 단계, 이어 구멍들(72)을 형성하기 위해 핸들러(20)의 노출된 부분들을 제거하는 플라즈마 에칭 공정(예컨대, SF6 및 C4F8 가스들의 조합물을 사용하는 BOSCH 공정)을 수행하는 단계를 구비한다. 절연(유전) 레이어(74)가 핸들러(20)의 바닥 표면(구멍들(72) 내부를 포함함) 상에 증착 및 패턴화된다. 레이어(74)는 규소 산화물, 규소 질화물, 에폭시 기반, 폴리이미드, 수지, 또는 기타 적절한 유전 물질(들)일 수 있다. 바람직하게, 유전 레이어는 그 두께가 적어도 0.5㎛인 SiO2이고, PECVD 증착 기술(이 분야에서 잘 알려져 있음)을 사용하여 형성되며, 이어서 (노출된 접촉 패드들(18)을 남겨두기 위하여) 구멍들(72)의 바닥들로부터 유전 레이어를 제거하는 리소그래피 공정이 행해진다. 결과 구조물이 도 3b에 도시되어 있다.
도전 물질(76)은 유전 레이어(74) 상에 증착되어, 바람직하게 구멍들(72)을 부분적으로 또는 완전하게 채운다. 도전 물질은 구리, 티타늄/구리, 티타늄/알루미늄, 크롬/구리 또는 기타 잘 알려진 도전 물질(들)이다. 증착이 스퍼터링, 도금, 또는 스퍼터링 및 도금의 조합에 의해 완료될 수 있다. 이어, 포토-리소그래피 에칭 공정이 구멍들(72) 내부(및 바람직하게, SMT 호환가능 패드들(78)을 형성하는, 구멍들(72)의 바깥으로 신장하는 작은 부분임)를 제외하고 도전 물질(76)을 선택적으로 제거하기 위해서 사용된다. 이어 패턴화된 인캡슐레이션(유전) 레이어(80)가 핸들러(20)의 바닥 표면 상에 증착되는데, 인캡슐레이션 레이어는 에폭시 기반, 폴리이미드, 수지, Fr4, 또는 기타 적절한 인캡슐런트 물질(들)일 수 있다. 바람직하게, 인캡슐레이션 레이어(80)는 그 두께가 약 5㎛ 내지 40㎛이다. 인캡슐레이션 레이어(80)는 임의의 표준 캡슐레이션 증착 공정(이 분야에서 잘 알려져 있음)을 사용하여 형성될 수 있다. 이어, 포토리소그래피 공정이 SMT 호환가능 패드들(표면으로)을 노출시키기 위해 인캡슐레이션 레이어(80)의 부분들을 제거하는데 사용된다. 다음으로, SMT 배선들(82)이, SMT 배선들(62)에 관하여 상술된 것과 유사한 방식으로 노출된 패드들(78)상에 형성된다. 결과 구조물이 도 3c에 도시되어 있다.
도 1f에 관해서 상술된 것과 유사한 방식으로 웨이퍼 다이싱/개별화한 후에, 렌즈(들)(50)가 입사광을 투명 기판(38), 마이크로렌즈들/컬러 필터들(36/34), 물질(32)(만약 있다면), 실리콘 기판(12)을 관통하여 광 검출기(14)에 포커싱할 수 있도록, 렌즈 모듈 어셈블리(48)가 투명 기판(38)에 부착된다. 이어, 이미지 센서 칩(10)이 호스트 보드(예컨대, 인쇄 회로 기판)(84)에 부착되는데, 이 호스트 보드는 접촉 패드들(86)과 오프 칩 시그널링을 위한 전기적 트레이스들(도시하지 않음)을 구비한다. 결과 구조물이 도 3d에 도시되어 있다. 광 검출기들(14)로부터의 전기적 신호들은 서포팅 회로망(16)에 의해 처리되어, 접촉 패드들(18), 도전 물질(76), 접촉 패드들(78), SMT 배선들(82), 및 호스트 보드(84) 상의 접촉 패드(86)와 트레이스들을 통해 오프-칩으로 전송된다.
도 4 내지 도 6은 각각 도 1g, 도 2e 및 도 3d에 예시되어 있는 것들의 대체 실시예들을 예시한 것으로, 각 대체 실시예들에 대하여, 캐비티(28)의 형성이 생략되어 있다. 대신에, 제2 캐비티들(30)이 기판(12)의 후면(12b) 내에 형성되어 있다. 이 결과물은 후면(12b)으로부터 기판(12)으로 확장하는 물질(32), 및 후면(12b)에 또는 후면 근처에서 각 광 검출기(14) 위에(즉, 각 채워진 제2 캐비티(30)의 위에) 탑재되는 컬러 필터(34) 및 마이크로렌즈들(36)이 된다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 투명 기판(38)은 컬러 필터들(34) 및 마이크로렌즈들(36)을 수용하기 위해 캐비티(38a)를 구비할 수 있고, 또는 컬러 렌즈들(34) 및 마이크로렌즈들(36)을 수용하기 위해 기판(12)과 기판(38)의 사이에 갭(gap)을 형성하도록, 스페이서가 기판(12)과 기판(표면으로)의 사이에 마련될 수 있다. 나머지 구조물과 형성 단계들의 방법이 이전에 설명된 것과 동일하게 남아있다.
본 발명이 본 명세서에 상술되고 예시된 실시예(들)에 한정되지 않지만, 첨부된 청구항들의 범주 내에 속하는 임의의 또는 모든 변형예들을 포괄한다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 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 패키지된 이미지 센서 칩의 바람직한 형성을 허용하는 임의 순서로 수행될 수 있다. 컬러 필터들(34) 및/또는 마이크로-렌즈들(36)이 캐비티(28) 대신에 2차 캐비티들(32) 내에 마련될 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.
14: 광 검출기
16: 서포팅 회로망
18, 44: 접속 패드들
20: 핸들러
34: 컬러 필터
36: 마이크로렌즈
46: 와이어들
48: 렌즈 모듈 어셈블리
50: 렌즈

Claims (36)

  1. 대향하는 전면(front surface) 및 후면(back surface)을 가지는 기판;
    상기 전면에 형성된 복수의 광 검출기;
    상기 광 검출기들에 전기적으로 연결된, 상기 전면에 형성된 복수의 접촉 패드;
    상기 후면 내 및 상기 광 검출기들 중 하나의 위에 각각 형성되는 복수의 캐비티(cavity);
    상기 캐비티들 내에 마련된 흡수 보상 물질(absorption compensation material)―여기서, 상기 흡수 보상 물질은 상기 기판의 광 흡수 특성들(light absorption characteristics)과는 다른 광 흡수 특성들을 가짐―; 및
    상기 광 검출기들 중 하나 위에 각각 마련되는 복수의 컬러 필터를 포함하고,
    상기 복수의 광 검출기는 상기 컬러 필터들을 관통하는 광 입사(light incident)에 응답하여 전기 신호들을 생산하도록 구성되는 이미지 센서 디바이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티들 내에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께는 상기 복수의 광 검출기 중 다른 검출기에 대해 서로 다른 광 흡수 양을 제공하도록 달라지는(vary) 이미지 센서 디바이스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 캐비티들의 두께가 서로 다른 이미지 센서 디바이스.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 컬러 필터는 제1 컬러 필터들, 제2 컬러 필터들 및 제3 컬러 필터들을 포함하고,
    상기 캐비티들은 상기 제1 컬러 필터들과 상기 제2 컬러 필터들의 아래에 마련되며,
    상기 제1 컬러 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께는 상기 제2 컬러 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께보다 큰 이미지 센서 디바이스.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제3 컬러 필터들의 아래에는 캐비티들이 마련되지 않는 이미지 센서 디바이스.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 컬러는 적색이고, 상기 제2 컬러는 녹색이며, 상기 제3 컬러는 청색인 이미지 센서 디바이스.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 컬러 필터는 적색 필터들, 녹색 필터들, 및 청색 필터들을 포함하고,
    상기 캐비티들은 상기 적색 필터들과 상기 녹색 필터들의 아래에 마련되고,
    상기 적색 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께가 상기 녹색 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께보다 큰 이미지 센서 디바이스.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 청색 필터들의 아래에는 캐비티가 마련되지 않는 이미지 센서 디바이스.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 검출기들 중 하나의 위에 각각 마련되는 복수의 마이크로렌즈를 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 광 검출기 위에 각각 마련되는 복수의 마이크로렌즈를 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉 패드들로의 상기 광 검출기들의 전기적 연결을 위하여, 상기 전면에 형성된 회로망(circuitry)을 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판에 탑재되고, 상기 후면 위에 마련된 제2 기판을 더 포함하고,
    상기 기판은 광 파장들 중 적어도 한 영역에 대해 광학적으로 투과성이 있는 이미지 센서 디바이스.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 기판에 탑재된 렌즈 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 렌즈 어셈블리는 광을 상기 컬러 필터들을 관통하여 상기 광 검출기들에 포커싱시키기 위한 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 후면으로부터 상기 접촉 패드들 중 하나로 각각 신장하는 복수의 구멍;
    상기 전면에 부착된 핸들러;
    상기 핸들러에 부착된 호스트 보드―여기서, 상기 호스트 보드는 복수의 접촉 패드를 포함함―; 및
    상기 구멍들 중 하나를 관통하여, 상기 기판의 상기 접촉 패드들 중 하나로부터 상기 호스트 보드의 상기 접촉 패드들 중 하나로 각각 신장하는 복수의 와이어를 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 후면으로부터 상기 접촉 패드들 중 하나로 각각 신장하는 복수의 구멍;
    상기 구멍들 중 하나의 측벽을 따라서, 상기 기판의 후면 위에, 상기 접촉 패드들 중 하나로부터 각각 신장하는 복수의 전기적 도전 트레이스; 및
    복수의 접촉 패드를 가지고, 상기 후면 위에 마련된 호스트 보드를 더 포함하고,
    상기 기판의 상기 접촉 패드들 각각은 상기 호스트 보드의 접촉 패드들 중 하나에 전기적으로 접속되는 이미지 센서 디바이스.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 호스트 보드는 상기 포토 검출기들 위에 마련된 개구(aperture)를 구비하는 이미지 센서 디바이스.
  17. 청구항 1에 있어서,
    제1 표면과 제2 표면 사이를 신장하는 관통 구멍들을 가지는 핸들러―여기서, 상기 구멍들 각각에 상기 접촉 패드들 중 하나와 나란해지도록, 상기 제1 표면이 상기 전면에 부착됨―;
    상기 하나의 접촉 패드로부터 상기 제2 표면으로 상기 구멍을 관통하여 신장하는, 그 내부에 도전 물질이 있는 각 구멍을 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  18. 청구항 17에 있어서,
    각각이 상기 제2 표면에 있는 구멍들 중 하나의 상기 도전 물질과 전기적으로 접속되고, 상기 도전 물질에 부착된 복수의 SMT 배선을 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  19. 이미지 센서 디바이스를 형성하는 방법으로서,
    대향하는 전면 및 후면을 가지는 기판을 제공하는 단계;
    상기 전면에 복수의 광 검출기를 형성하는 단계;
    상기 광 검출기에 전기적으로 연결된, 상기 전면에 복수의 접촉 패드를 형성하는 단계;
    상기 후면 내에 복수의 캐비티를 형성하는 단계―상기 캐비티 각각은 상기 광 검출기들 중 하나 위에 마련됨―;
    상기 캐비티들 각각 내에 흡수 보상 물질을 형성하는 단계―여기서, 상기 흡수 보상 물질은 상기 기판의 광 흡수 특성들과 다른 광 흡수 특성들을 가짐―; 및
    상기 기판에 복수의 컬러 필터를 부착하는 단계―여기서, 상기 컬러 필터들 각각은 상기 광 검출기들 중 하나의 위에 마련됨―를 포함하고,
    상기 복수의 광 검출기는 상기 컬러 필터들을 관통하는 광 입사에 응답하여 전기 신호들을 생산하도록 구성되는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 캐비티들 내에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께는 상기 복수의 광 검출기 중 다른 검출기에 대해 서로 다른 광 흡수 양을 제공하도록 달라지는(vary) 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 캐비티들의 두께가 서로 다른 방법.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 복수의 컬러 필터는 제1 컬러 필터들, 제2 컬러 필터들 및 제3 컬러 필터들을 포함하고,
    상기 캐비티들은 상기 제1 컬러 필터들과 상기 제2 컬러 필터들의 아래에 마련되며,
    상기 제1 컬러 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께는 상기 제2 컬러 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께보다 큰 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제3 컬러 필터들의 아래에는 캐비티들이 마련되지 않는 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 제1 컬러는 적색이고, 상기 제2 컬러는 녹색이며, 상기 제3 컬러는 청색인 방법.
  25. 청구항 20에 있어서,
    상기 복수의 컬러 필터는 적색 필터들, 녹색 필터들, 및 청색 필터들을 포함하고,
    상기 캐비티들은 상기 적색 필터들과 상기 녹색 필터들의 아래에 마련되고,
    상기 적색 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께가 상기 녹색 필터들의 아래에 있는 상기 흡수 보상 물질의 두께보다 큰 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 청색 필터들의 아래에는 캐비티가 마련되지 않는 방법.
  27. 청구항 19에 있어서,
    상기 컬러 필터들에 복수의 마이크로렌즈를 부착하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 복수의 마이크로렌즈 각각은 상기 복수의 컬러 렌즈에 부착되어 있는 방법.
  29. 청구항 19에 있어서,
    상기 접촉 패드들로의 상기 광 검출기들의 전기적 연결을 위하여, 상기 전면에 회로망을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 청구항 19에 있어서,
    상기 기판에 제2 기판을 탑재하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 기판은 상기 후면 위에 마련되고,
    상기 기판은 광 파장들 중 적어도 한 영역에 광학적으로 투명한 방법.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 제2 기판에 렌즈 어셈블리를 탑재하는 단계를 더 포함하고,
    상기 렌즈 어셈블리는 광을 상기 컬러 필터들을 관통하여 상기 광 검출기들에 포커싱시키기 위한 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 방법.
  32. 청구항 19에 있어서,
    상기 후면으로부터 상기 접촉 패드들 중 하나로 각각 신장하는 복수의 구멍을 형성하는 단계;
    상기 전면에 핸들러를 부착하는 단계;
    상기 핸들러에 호스트 보드를 부착하는 단계―여기서, 상기 호스트 보드는 복수의 접촉 패드를 포함함―; 및
    상기 구멍들 중 하나를 관통하여, 상기 기판의 상기 접촉 패드들 중 하나로부터 상기 호스트 보드의 상기 접촉 패드들 중 하나로 각각 신장하도록 복수의 와이어를 연결하는 단계를 더 포함하는 방법.
  33. 청구항 19에 있어서,
    상기 후면으로부터 상기 접촉 패드들 중 하나로 각각 신장하는 복수의 구멍을 형성하는 단계;
    상기 구멍들 중 하나의 측벽을 따라서, 상기 기판의 후면 위에, 상기 접촉 패드들 중 하나로부터 각각 신장하는 복수의 전기적 도전 트레이스를 형성하는 단계; 및
    상기 후면 위에 마련되도록 호스트 보드를 상기 기판에 부착하는 단계를 더 포함하고,
    상기 호스트 보드는 복수의 접촉 패드를 구비하고, 상기 기판의 상기 접촉 패드들 각각은 상기 호스트 보드의 접촉 패드들 중 하나에 전기적으로 접속되는 방법.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 호스트 보드는 상기 광 검출기들 위에 마련된 개구(aperture)를 구비하는 방법.
  35. 청구항 19에 있어서,
    상기 기판의 상기 전면에 핸들러의 제1 표면을 부착하는 단계―여기서, 핸들러는 상기 제1 표면과 제2 표면으로 신장하는 관통 구멍(through-hole)들을 구비하고, 상기 구멍들 각각은 상기 접촉 패드들 중 하나와 나란함―;
    상기 구멍을 관통하여 상기 하나의 접촉 패드로부터 상기 제2 표면으로 신장하는 상기 구멍들 각각에 도전 물질을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  36. 청구항 35에 있어서,
    각각이 상기 제2 표면에 있는 구멍들 중 하나의 상기 도전 물질과 전기적으로 접속되고, 상기 도전 물질에 부착된 복수의 SMT 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
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