(57)【要約】      （修正有）【課題】透明基板をチップに取付ける際に生じるフレーム割れの可能性を減少させるフレームを使用した取付け方法を提供し、歩留りを増大させる。【解決手段】チップ３２０の活性領域３２２は機能領域３２２ａを有する。透明基板３１０の取付け面上またはチップ３２０の活性領域上にフレーム３３０を形成する。次に、透明基板３１０の取付け面３１２をチップの活性領域３２２に、フレーム３３０により負圧下で取付ける。最後に、フレーム３３０を凝固させる。【選択図】図３（Ｂ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームを使用して透明基板の取付け面を機能領域を含むチップの活性領域に取付ける方法であって、
前記方法は、
前記機能領域を囲む前記フレームを前記チップの前記活性領域上に形成するステップと、
前記透明基板の前記取付け面を、前記チップの前記活性領域上に形成した前記フレームに負圧下で取付けるステップと、
前記フレームを凝固させるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記負圧が約0.5乃至0.9気圧であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記フレームを凝固させるステップは、前記フレームを紫外線にさらすことにより実行されることを特徴とする方法。
【請求項４】
フレームを使用して透明基板の取付け面を機能領域を含むチップの活性領域に取付ける方法であって、
前記方法は、
前記フレームを前記透明基板の前記取付け面上に形成するステップと、
前記透明基板の前記取付け面上に形成され、前記機能領域を囲む前記フレームを、前記チップの前記活性領域に負圧下で取付けるステップと、
前記フレームを凝固させるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記負圧が約0.5乃至0.9気圧であることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、
前記フレームを凝固させるステップは、前記フレームを紫外線にさらすことにより実行されることを特徴とする方法。
【請求項７】
フレームを使用して透明基板の取付け面を機能領域を含むチップの活性領域に取付ける方法であって、
前記方法は、
前記機能領域を囲む前記フレームを使用して前記透明基板の前記取付け面を前記チップの前記活性領域に負圧下で取付けるステップと、
前記フレームを凝固させるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記透明基板を前記チップの前記活性領域に取付けるステップの前に、前記フレームを前記チップの前記活性領域上に形成するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７に記載の方法において、
前記透明基板を前記チップの前記活性領域に取付けるステップの前に、前記フレームを前記透明基板の前記取付け面上に形成するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の方法において、
前記負圧が約0.5乃至0.9気圧であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項７に記載の方法において、
前記フレームを凝固させるステップは、前記フレームを紫外線にさらすことにより実行されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームを使用した取付け方法に係り、特に、フレームがひび割れる可能性を小さくするために、負圧下で透明基板をチップに取付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップではなくウェハを処理するために、従来の単一チップのパッケージング技術と異なるウェハレベルパッケージング（WLP）技術が使用される。WLPによると、従来のパッケージング技術と比較して、多くのチップを１つの後処理プロセスにおいて処理でき、かつ、処理時間およびコストを減らすことができる。このことは、デバイスおよび回路をウェハ上に形成する前処理プロセスが終了した後にウェハをパッケージできることを意味する。ウェハ切断プロセスにより、パッケージウェハを多くのチップパッケージに切断する。WLPは、チップスケールパッケージ（CSP）の開発と相俟って、フリップチップ（FC）パッケージまたは他のタイプのパッケージに適用可能である。
【０００３】
光電子技術が進歩し、半導体プロセスにより光電子デバイスが製造されている。また、光電子技術の進歩は、小型化、高品質化、および多機能化へ向かっている。半導体プロセスにより製造する光電子デバイスには、電荷結合デバイス（CCD）、CMOSイメージセンサ（CIS）、太陽電池、バイオチップ、または他の同様のデバイスなどが含まれる。上述したように、WLP技術を適用すると、処理時間および製造コストを大幅に減らすことができる。
【０００４】
通常、光電子チップの活性領域には、検出、照明、または他の機能を果たす機能領域がある。機能領域を保護するため、ガラス基板などの透明基板を、フレームを使用してチップの活性領域の機能領域に取付ける。チップの活性領域の機能領域を透明基板およびフレームで覆う。したがって、密閉された空間ができ、水分や粒子の侵入を阻止する。
【０００５】
図１（A）乃至（C）は、従来のWLP技術によるCMOSイメージセンサ（CIS）チップの製造プロセスを示す。図１（A）に示すように、ガラス基板110およびCMOSイメージセンサ（CIS）チップ120が提供される。ガラス基板110は取付け面112を有し、CISチップ120は未切断ウェハ（図示せず）内のチップの１つである。また、CISチップ120は活性領域122を有し、活性領域122はその上に検出領域122aを有する。
【０００６】
図１（B）に示すように、CISチップ120の活性領域122上にフレーム130を形成し、フレーム130は検出領域122aを囲む。図１（C）に示すように、ガラス基板110の取付け面112をチップ120の活性領域122上に形成したフレームに取付ける。
図１（C）および図２について説明する。図２はパッケージ後のCISチップを示す上面図である。フレーム割れの問題を明らかにするために、図２にはガラス基板110を示さない。注意すべきは、ガラス基板110とCISチップ120とを取付けるプロセスにより、密閉空間が形成され、その中の圧力が増大することである。しかし、密閉空間の内側と外側の圧力差が大きいと、フレーム130が割れやすくなってしまう。
【０００７】
従来のフレームを使用した取付けプロセスは大気圧下で行われてガラス基板をチップに取付ける。密閉空間の内側と外側の圧力差のために、フレーム割れ現象が容易に起こる。したがって、光電子チップの活性領域上に密閉空間を形成できず、水分や粒子が空間に侵入し、チップの正常な動作に悪影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の１つの目的は、透明基板をチップに取付ける際に生じるフレーム割れの可能性を減少させるフレームを使用した取付け方法を提供し、歩留りを増大させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した本発明の目的に従って、本発明は、フレームを使用して透明基板の取付け面をチップの活性領域に取付けるように構成された方法を提供する。チップの活性領域は機能領域を含む。この方法は、チップの活性領域上に機能領域を囲むフレームを形成するステップと、透明基板の取付け面を負圧下でチップの活性領域上に形成したフレームに取付けるステップと、フレームを凝固させるステップとを含む。
【００１０】
また、本発明は、フレームを使用して透明基板の取付け面をチップの活性領域に取付けるように構成された方法を提供する。チップの活性領域は機能領域を含む。この方法は、透明基板の取付け面上にフレームを形成するステップと、透明基板の取付け面上に形成したフレームを負圧下でチップの活性領域に取付けるステップと、フレームを凝固させるステップとを含む。
【００１１】
本発明のフレームを使用した取付け方法によれば、負圧は約0.5乃至0.9気圧である。さらに、フレーム凝固は、フレームを紫外線にさらすことにより行われる。
本発明によれば、フレームを基板の取付け面またはチップの活性領域に形成し、基板の取付け面とチップの活性領域とをフレームにより負圧下で取付けてもよい。フレームの内側と外側の圧力差が小さくなるので、フレーム割れの可能性が減少し、フレームを使用した取付けプロセスの歩留りが向上する。
本発明の以上および他の目的、特徴および利点を理解できるようにするために、以下では好ましい実施例が添付図面を参照して詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図３（A）乃至（D）は、本発明の第１の実施例によるフレームを使用した取付け方法を概略的に示すプロセスフローチャートである。
図３（A）に示すように、透明基板310およびチップ320を提供する。透明基板310は、取付け面312を有し、例えば、ガラスまたは他の素材でできていてもよい。チップ320は、未切断のウェハ内の１つのチップである。さらに、各チップ320は活性領域322を有し、活性領域322上には機能領域322aがある。チップ320が光電子機能を有するチップである場合、機能領域322aは光や照明を感知できる。
【００１３】
図３（B）に示すように、フレーム330は、チップ320の活性領域322上に形成され、機能領域322aを囲む。
図３（C）に示すように、約0.5乃至0.9気圧の負圧をかける。負圧は、例えば、真空システムから作り出す。真空システムは、チャンバ342、真空ポンプ344、バルブ346、および圧力メータ348を含む。真空ポンプ344は、約0.5乃至0.9気圧の負圧を発生させる。さらに、透明基板310とチップ320とをチャンバ342内で移動させ、透明基板310の取付け面312が、チップ320の活性領域322上に形成されたフレーム330に負圧下で取付けられる。
図３（D）に示すように、フレーム330を凝固させる。フレーム凝固は、フレーム330を紫外線にさらす方法、または、他の方法によってなされる。
【００１４】
本発明は、第１の方法の他に、第２の方法を開示する。第１の方法と第２の方法の違いは、第１の方法ではフレームをチップ上に形成するのに対し、第２の方法では、フレームを透明基板上に形成し、これをチップに取付ける。
【００１５】
図４（A）乃至（D）は、本発明の第２の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
図４（A）に示すように、透明基板310およびチップ320を提供する。透明基板310およびチップ320についての説明は、第１の方法における説明と同じなので、ここでは繰返さない。
【００１６】
図４（B）に示すように、フレーム330を透明基板310の取付け面312上に、チップ320の活性領域322の周囲と合うように形成する。
図４（C）に示すように、透明基板310とチップ320とを真空システム340内で移動させる。真空ポンプ344は、チャンバ342内に約0.5乃至0.9気圧の負圧を生じさせる働きをする。さらに、透明基板310とチップ320とをチャンバ342内で移動させ、透明基板310の取付け面312上に形成したフレームをチップ320の活性領域322に取付ける。
図４（D）に示すように、フレーム330を紫外線にさらすかまたは任意の他の方法を使用してフレーム330を凝固させる。
【００１７】
図３（D）、図４（D）、および図５について説明する。図５は、図３（D）および図４（D）のパッケージ構造を示す上面図である。フレーム330の位置を説明するために、図３（D）および図４（D）に示した透明基板310は示さない。注意すべきは、透明基板310をチップ320に取付けることにより生じるチャンバの外側より高い圧力が、透明基板310、チップ320、およびフレーム330が形成する密閉空間内に存在するが、フレーム取付けプロセス中、チャンバ圧力がおよそ0.5乃至0.9気圧の負圧に維持されるので、フレーム割れがほとんど起こらないことである。
【００１８】
以上の説明から、フレームを使用した取付け方法において、透明基板の取付け面は、チップの活性領域上に形成したフレームに負圧下で取付けられ、フレームは機能領域を囲む。注意すべきは、透明基板の取付け面上またはチップの活性領域上にフレームを形成できることである。本発明のフレームを使用した取付け方法では、透明基板、チップ、およびフレームが形成する密閉空間内の圧力が低いので、密閉空間内外の圧力差が小さい。したがって、フレーム割れの可能性が減少し、フレームを使用した取付けプロセスの歩留りが向上する。
【００１９】
以上、本発明を代表的な実施の形態について説明してきたが、これらに限定されない。むしろ、添付の特許請求の範囲は、当業者が本発明の範囲および均等の範囲から逸脱することなくなせる他の変種および実施の形態を含むように広く解釈すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のフレームを使用した取付け方法は、電荷結合素子（CCD）、CMOSイメージセンサ（CIS）、太陽電池、バイオチップ、および他の光電デバイスに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（A）乃至（C）は、従来のWLP技術によるCMOSイメージセンサチップ（CIS）を形成する方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図２】パッケージ後の従来のCISチップの上面図である。
【図３（Ａ）】本発明の第１の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図３（Ｂ）】本発明の第１の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図３（Ｃ）】本発明の第１の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図３（Ｄ）】本発明の第１の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図４（Ａ）】本発明の第２の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図４（Ｂ）】本発明の第２の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図４（Ｃ）】本発明の第２の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図４（Ｄ）】本発明の第２の実施例によるフレームを使用した取付け方法のステップ経過を概略的に示す図である。
【図５】図３（D）および図４（D）のパッケージ構造を示す上面図である。
【符号の説明】
【００２２】
310：透明基板
312：取付け面
320：チップ
322：活性領域
322a：機能領域
330：フレーム
340：真空システム
342：チャンバ
344：真空ポンプ
346：バルブ
348：圧力メータ
【図１】
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【図２】
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【図３（Ａ）】
2005166880.tif 000005
【図３（Ｂ）】
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【図３（Ｃ）】
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【図３（Ｄ）】
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【図４（Ａ）】
2005166880.tif 000009
【図４（Ｂ）】
2005166880.tif 000010
【図４（Ｃ）】
2005166880.tif 000011
【図４（Ｄ）】
2005166880.tif 000012
【図５】
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