(57)【要約】【課題】光学装置の製造方法及びそれを利用した光学装置モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】有効ピクセル及び有効ピクセルの周辺に配置される複数のボンディングパッドから構成される複数のダイを備える半導体基板を準備し、有効ピクセルが選択的に覆われるように、半導体基板上に保護膜を形成した後、有効ピクセルの端部を取り囲むように接着パターンを形成し、接着パターンにより有効ピクセルと対応するように透明カバーを付着する光学装置の製造方法である。【選択図】図２Ｆ
2007027713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ素子が形成されている半導体基板を提供するステップと、
前記イメージ素子上に保護膜を形成するステップと、
前記半導体基板上に接着パターンを形成するステップと、
前記接着パターンにより前記半導体基板上にカバーを１次接着させるステップと、
前記半導体基板及び前記カバーを２次接着させるステップと、を含む光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体基板は、複数のイメージ素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記１次接着ステップは、
一つのイメージ素子及び一つのカバーを個別的に接着させるステップであることを特徴とする請求項２に記載の光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記２次接着ステップは、
複数のイメージ素子及び複数のカバーを一括的に同時に接着させるステップであることを特徴とする請求項２に記載の光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記イメージ素子は、電荷結合素子またはＣＭＯＳイメージセンサを備える固体撮像素子であることを特徴とする請求項４に記載の光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記イメージ素子は、
受光素子と、
前記受光素子上に配置されるマイクロレンズと、を備えることを特徴とする請求項２に記載の光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記保護膜を形成するステップは、
前記マイクロレンズの表面に沿って透明膜を蒸着することを特徴とする請求項６に記載の光学装置の製造方法。
【請求項８】
前記保護膜は、１００ないし２００℃の温度で蒸着される酸化膜であることを特徴とする請求項７に記載の光学装置の製造方法。
【請求項９】
前記酸化膜は、ＣＶＤまたはＡＬＤ方式で形成することを特徴とする請求項４に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記イメージ素子の上部に保護膜を形成するステップ以後に、前記保護膜が前記マイクロレンズの上部にのみ存在するように、所定部分をエッチングするステップをさらに含む請求項６に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１１】
前記接着パターンを形成するステップは、
前記保護膜が形成された半導体基板の結果物の上部に接着層を形成するステップと、
前記接着層をパターニングするステップと、を含む請求項１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１２】
前記接着層は、１０ないし３０μｍの厚さに形成することを特徴とする請求項１１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１３】
前記接着層は、感光性ポリマーであることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１４】
前記接着層をパターニングするステップは、
前記接着層の所定部分を露光するステップ及び前記露光された部分を現像するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１５】
前記接着パターンを形成するステップ以後に、前記保護膜の上部に残留する接着パターン残留物を除去するステップをさらに含む請求項１１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１６】
前記接着パターンの残留物を除去するステップは、アッシングまたはデスカム方式で除去することを特徴とする請求項１５に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１７】
前記接着パターンを形成するステップと、前記カバーを付着するステップとの間に、前記ダイが正常に形成されたか否かを検査するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１８】
前記カバーは透明であり、
前記透明なカバーを１次付着するステップは、前記透明カバーを前記ダイ別に順次に仮付着するステップであり、
前記透明なカバーを２次付着するステップは、前記仮付着された透明カバーを永久付着するステップであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１９】
前記透明カバーを仮付着するステップは、
ダイボンダを利用して、前記透明カバーを前記ダイのイメージ素子と対応するようにアラインするステップと、
前記アラインされた透明カバーを前記接着パターン上に配置するステップと、を含む請求項１８に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２０】
前記透明カバーを配置するステップにおいて、
前記基板は、１０ないし１００℃程度を維持し、前記透明カバーは、１００ないし３００℃の温度範囲を維持することを特徴とする請求項１９に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２１】
前記透明カバーを前記半導体基板に永久付着するステップは、
前記順次に透明基板が仮付着された半導体基板結果物をオーブンに入れて硬化させることを特徴とする請求項１８に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２２】
前記オーブン硬化は、１００ないし２５０℃の温度で３０分ないし９０分間行われることを特徴とする請求項２１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２３】
イメージ素子及び前記イメージ素子の周辺に配置される複数のボンディングパッドから構成される複数のダイを備える半導体基板を提供するステップと、
前記イメージ素子が選択的に覆われるように保護膜を形成するステップと、
前記イメージ素子を取り囲むように接着パターンを形成するステップと、
前記保護膜上に残留する接着パターンの残留物を除去するステップと、
前記正常ダイ上に透明カバーを順次に仮付着するステップと、
前記半導体基板を硬化して複数の透明カバーを一括で永久付着するステップと、を含む光学装置の製造方法。
【請求項２４】
前記イメージ素子は、
受光素子と、
前記受光素子上に配置されるマイクロレンズと、を備えることを特徴とする請求項２３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２５】
前記保護膜を形成するステップは、
前記イメージ素子上に前記マイクロレンズの表面に沿って透明膜を蒸着するステップであることを特徴とする請求項２４に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２６】
前記透明膜は、１００ないし２００℃の温度で蒸着される酸化膜であることを特徴とする請求項２５に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２７】
前記イメージ素子の上部に保護膜を選択的に形成するステップは、
前記半導体基板の結果物の上部に保護膜を形成するステップと、
前記保護膜を前記イメージ素子の上部にのみ存在するように所定部分をエッチングするステップと、を含む請求項２３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２８】
前記接着パターンを形成するステップは、
前記保護膜が形成された半導体基板の結果物の上部に接着層を形成するステップと、
前記イメージ素子と前記ボンディングパッドとの間に、前記イメージ素子を取り囲むように前記接着層をパターニングするステップと、を含む請求項２３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項２９】
前記接着層は、１０ないし３０μｍの厚さに形成することを特徴とする請求項２８に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３０】
前記接着層は、感光性ポリマーであることを特徴とする請求項２８に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３１】
前記接着層をパターニングするステップは、
前記接着層の所定部分を露光するステップ及び前記露光された部分を現像するステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３２】
前記接着パターンの残留物を除去するステップは、アッシングまたはデスカム方式で除去することを特徴とする請求項２３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３３】
前記透明カバーを仮付着するステップは、
ダイボンダを利用して、前記透明カバーを前記ダイのイメージ素子が対応するようにアラインするステップと、
前記アラインされた透明カバーを前記接着パターン上に配置するステップと、を含む請求項２３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３４】
前記透明カバーを配置するステップにおいて、
前記基板は１０ないし１００℃程度を維持して、前記透明カバーは１００ないし２００℃の温度範囲を維持することを特徴とする請求項３３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３５】
前記透明カバーを一括永久付着させるための硬化ステップは、前記半導体基板の結果物を１００ないし２５０℃の温度を維持するオーブンで３０分ないし９０分間硬化させることを特徴とする請求項２３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３６】
イメージ素子及び前記イメージ素子の周辺に配置される複数のボンディングパッドから構成される複数のダイを備える半導体基板を提供するステップと、
前記イメージ素子が選択的に覆われるように保護膜を形成するステップと、
前記イメージ素子を取り囲むように接着パターンを形成するステップと、
前記接着パターンにより前記イメージ素子と対応するように透明カバーを２ステップで付着するステップと、
前記半導体基板を個別ダイでソーイングするステップと、
前記それぞれのダイを基板上に実装するステップと、
前記それぞれのダイ及び前記基板を電気的に連結するステップと、
前記基板上にレンズを設置するステップと、を含む光学装置モジュールの製造方法。
【請求項３７】
前記保護膜は、１００ないし２００℃の温度で形成される低温酸化膜であることを特徴とする請求項３６に記載の光学装置モジュールの製造方法。
【請求項３８】
前記接着パターンは、感光性ポリマーから形成されることを特徴とする請求項３６に記載の光学装置モジュールの製造方法。
【請求項３９】
前記接着パターンを形成するステップと、前記透明カバーを付着するステップとの間に、前記保護膜の上部の接着パターンの残留物を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３６に記載の光学装置モジュールの製造方法。
【請求項４０】
前記透明カバーを付着するステップは、
ダイボンダにより前記透明カバーを前記イメージ素子に接着するステップと、
前記半導体基板の結果物を１００ないし２００℃の温度で硬化させるステップと、を含む請求項３６に記載の光学装置モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置の製造方法及びそれを利用した光学装置モジュールの製造方法に係り、さらに具体的には、透明カバーが付着されているイメージセンサの製造方法及びそれを利用したイメージセンサモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）及びデジタルカメラなどの多様な移動電子製品の大衆化によって、デジタル写真撮影が大衆化されている。特に、ＰＤＡ及び携帯電話のように、デジタルカメラが内蔵されたパームサイズの機器は、写真を撮影してイメージを伝送する技術が、機器の品質を決定する核心技術となっている。したがって、外部のイメージをデジタル信号に処理するイメージセンサのモジュールの役割が重要になっている。
【０００３】
一般的なイメージセンサモジュールは、特許文献１（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒ  ｐａｃｋａｇｅ  ｈａｖｉｎｇ  ｌｅｎｓ  ｈｏｌｄｅｒ）に開示されているように、印刷回路基板上に装着されたイメージセンサ、透明カバー及びレンズから構成されうる。透明カバー及びレンズは、ハウジング及びレンズホルダによって印刷回路基板上に固定される。ハウジングは、イメージセンサの受光面が露出されるように開口を有し、この開口部に透明カバーが装着される。レンズホルダの外壁及びハウジングの内壁には、ねじ山が備えられて、ハウジング及びレンズは螺合され、前記レンズホルダに前記受光面と対応するようにレンズが設置される。
【０００４】
ところが、一般的なイメージセンサモジュールは、その動作上の問題はないが、ハウジング及びレンズホルダにより基本的な体積が大きい。したがって、小型化及び薄型化されるモバイル機器に使用することが容易ではない。また、従来のイメージセンサモジュールは、ハウジング及びレンズホルダが螺合されることによって、ねじ山同士の摩擦によってイメージセンシング過程に致命的なパーティクルが生じうる。
【０００５】
これにより、従来ではイメージセンサモジュールの小型化及び薄型化させることによって、パーティクルによる問題点を減少させるために、前記透明カバーをハウジングによりウェーハ上に固定させず、ウェーハ上に接着パターンにより付着させる技術が提案された。それにより、透明カバーを固定するためのハウジングが要求されないので、ハウジングの高さほど小型化及び薄型化を達成できる。また、透明カバーがウェーハ上に覆われているので、モジュールの製作時にウェーハの表面がパーティクルから保護される。
【０００６】
ところが、従来の透明カバーのウェーハの付着方式は、次のような問題点を有する。
【０００７】
まず、透明カバーを付着させるための接着パターンの形成工程時、接着パターンの残存物がウェーハの上部、特に、マイクロレンズの表面に残留する。これを除去するために、アッシングまたはデスカム工程を行えば、接着層（例、感光性ポリマー）と類似した成分であるマイクロレンズ（例、フォトレジスト）まで同時に除去されてイメージセンサの不良を招く。
【０００８】
したがって、小型化及び薄型化が可能であり、パーティクルによるイメージセンサの不良を防止しつつも、低コストで製作可能なイメージセンサ、すなわち、光学装置及びそのモジュールを製作できる技術が切実に要求されている。
【特許文献１】米国特許第６,４８３,１０１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、マイクロレンズの表面の残留物を除去できる光学装置の製造方法を提供することである。
【００１０】
また、本発明が解決しようとする技術的課題は、低コストで量産の可能な光学装置の製造方法を提供することである。
【００１１】
また、本発明が解決しようとする技術的課題は、小型化及び薄型化の可能な光学装置モジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記本発明の技術的課題を解決するための本発明の光学装置の製造方法は、次の通りである。まず、有効ピクセル及び前記有効ピクセルの周辺に配置される複数のボンディングパッドから構成される複数のダイを備える半導体基板を準備する。その後、有効ピクセルが選択的に覆われるように、半導体基板上に保護膜を被服した後、前記有効ピクセルの端部を取り囲むように接着パターンを形成する。その後、前記接着パターンにより前記有効ピクセルと対応するように透明カバーを付着する。
【００１３】
また、本発明の他の実施形態に係る光学装置の製造方法は、次の通りである。まず、有効ピクセル及び前記有効ピクセルの周辺に配置される複数のボンディングパッドから構成される複数のダイを備える半導体基板を準備する。次いで、前記有効ピクセルのみが選択的に覆われるように、半導体基板上部に保護膜を形成した後、前記有効ピクセルを取り囲むように接着パターンを形成する。その後、前記保護膜上に残留する接着パターンの残留物を除去する。このとき、保護膜は、接着パターンの残留物を除去するに当って、有効ピクセルを構成する構造物を保護する役割を行う。次いで、前記ダイのうち正常なダイ上に透明カバーを順次に仮付着させた後、前記半導体基板を硬化して、複数の透明カバーを半導体基板の各ダイ上に一括永久付着させる。
【００１４】
このとき、前記有効ピクセルは、受光素子を備える複数の単位ピクセル及びそれぞれの単位ピクセル上に配置されるマイクロレンズを備えうる。
【００１５】
また、前記保護膜は、有効ピクセルを構成する成分の形状を変形させずに前記有効ピクセルの結果物の表面に蒸着することが望ましく、前記マイクロレンズの曲率を変形させないように前記有効ピクセルの表面に沿って透明膜を蒸着させることが望ましい。また、前記保護膜、すなわち、透明膜は、１００ないし２００℃の温度で蒸着される酸化膜であることが望ましく、このような膜を蒸着するための方法としては、ＣＶＤ方法またはＡＬＤ方法などがありえる。
【００１６】
また、接着パターンは、１０ないし３０μｍの厚さを有する感光性のポリマー物質であってもよく、接着パターンは、接着層を露光及び現像することによって得られうる。
【００１７】
前記接着パターンを形成するステップと前記透明カバーを付着するステップとの間に、前記ダイが正常に形成されたかを検査するステップをさらに含みうる。
【００１８】
また、前記透明カバーを仮付着するステップは、ダイボンダを利用して、前記透明カバーを前記ダイの有効ピクセルと対応するようにアラインするステップと、前記アラインされた透明カバーを前記接着パターン上に配置するステップとで構成されうる。このとき、前記透明カバーを配置するステップにおいて、前記基板は、１０ないし１００℃程度を維持し、前記透明カバーは、１００ないし３００℃の温度範囲を維持できる。また、前記透明カバーを一括永久付着させるための硬化ステップは、前記半導体基板の結果物を１００ないし２５０℃の温度を維持するオーブンで３０分ないし９０分間硬化させうる。
【００１９】
一方、本発明の他の実施形態に係る光学装置モジュールの製造方法は、次のような構成を有する。まず、有効ピクセル及び前記有効ピクセルの周辺に配置される複数のボンディングパッドから構成される複数のダイを備える半導体基板を準備した後、前記有効ピクセルのみが選択的に覆われるように保護膜を形成する。その後、前記有効ピクセルを取り囲むように接着パターンを形成し、前記接着パターンにより前記有効ピクセルと対応するように透明カバーを付着した後、前記半導体基板を個別ダイにソーイングする。その後、前記それぞれのダイを印刷回路基板上に実装した後、前記それぞれのダイ及び印刷回路基板を電気的に連結し、前記印刷回路基板上にレンズを設置する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、パーティクルによるイメージ素子のセンシング不良及び表示不良を防止できる。また、透明カバーを各ダイ上にダイボンダにより仮付着させた後、半導体基板の全体をオーブンで硬化させて、複数のダイ上に透明カバーを一括的に永久付着させうる。これにより、高価なウェーハボンダ装置を長時間使用せず、短時間に透明カバーを基板上に一括付着させうる。さらに、本実施形態では、透明カバーを付着させる前にＥＤＳ工程を実施して良質のダイを判別するので、エラーが発生したダイにモジュールを形成する努力を排除できる。最後に、透明カバーがハウジングの要求なしに半導体基板、すなわち、ダイ上に付着されることによって、小型化及び薄型化されたモジュールが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付した図面に基づいて本発明の望ましい実施形態を説明する。本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明らかになる。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相違なる多様な形態で具現され、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲によって定義される。明細書全体にわたって同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。
【００２２】
本発明は、光学装置の最終結果物上に保護膜を覆った状態で透明カバーを付着する方法を提供するものである。これにより、透明カバーを付着させるための接着層の形成工程時、接着層の残留物が光学装置の最終結果物上に残留することを防止できる。
【００２３】
また、本発明は、ウェーハの各ダイ別に透明カバーを仮付着させた後、複数の透明カバーの仮付着されたウェーハをオーブンで加熱して、透明カバーをウェーハ上に永久的に付着させる方法を提供する。これにより、高価なウェーハボンダを長時間使用せずとも透明カバーをウェーハ上に一括付着させうる。
【００２４】
また、本発明の光学装置は、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）カメラ、端末機またはＰＤＡ等でイメージを認識するための撮像素子であって、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）イメージセンサまたは超電気セラミックをＣＭＯＳ素子上に導入したＣＭＯＳイメージセンサであってもよく、これは例示的なものにすぎない。
【００２５】
このような構成を有する光学装置の製造方法及びそれを利用した光学装置モジュールの製造方法について、図面を参照してさらに具体的に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る光学装置、例えば、イメージセンサが形成された半導体ウェーハを示す平面図であって、図１の下側は、半導体ウェーハを構成する一対のダイの平面構造を示す。図２Ａないし図２Ｆは、本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図であって、前記図２Ａないし図２Ｆは、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切り取った状態を示す。
【００２７】
図１に示すように、半導体基板１００は、複数のダイ１０１から構成される。それぞれのダイ１０１は、複数単位ピクセルで構成された有効ピクセル１０５と、有効ピクセル１０５の外郭に配列された複数のボンディングパッド１１０と、から構成される。有効ピクセル１０５は、受光素子（図示せず）、例えば、フォトダイオード、フォトダイオードで生成された電子を伝達するトランジスタ、及び前記トランジスタを電気的に連結させるための多層の金属配線から構成されうる。このとき、多層の金属配線は、公知のように、フォトダイオードに最大限の光が集束されるように、フォトダイオードの端部に形成されることが望ましい。また、前記有効ピクセル１０５は、フォトダイオードと対応する領域に集光効率を改善するために提供されるマイクロレンズ１１５をさらに備え、前記マイクロレンズ１１５は、半導体基板１００の最上部に形成され、単位ピクセル当り一つずつ形成される。また、前記マイクロレンズ１１５は、前記受光素子と正対するように配置されるか、または死角に入射される光までも集束させるように、受光素子の一部のみと対応して配置しうる。このようなマイクロレンズ１１５は、フォトレジストパターン（図示せず）を形成する工程及び前記フォトレジストパターンを約２００℃の温度で加熱して曲率を形成するとともに、硬化させる工程で形成され、約４ないし６μｍの高さを有しうる。一方、前記ボンディングパッド１１０は、有効ピクセル１０５と所定距離離れて形成され、例えば、有効ピクセル１０５内の金属配線と同時に形成されうる。
【００２８】
次に、図１及び図２Ａに示すように、前記マイクロレンズ１１５が形成された有効ピクセル１０５の表面に保護膜１２０を形成する。保護膜１２０は、マイクロレンズ１１５の形状が変形されないように、低温、例えば１００ないし２００℃以下の温度で形成されねばならず、マイクロレンズ１１５の曲率を変化させないように、マイクロレンズ１１５の表面に沿って形成されねばならず、光の透過に問題ないように透明である必要がある。このような保護膜１２０としては、低温酸化膜が利用されうる。前記の低温酸化膜は、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式またはＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式で形成され、例えば１０ないし１０００Åの厚さに形成されうる。一方、保護膜１２０を有効ピクセル１０５上にのみ存在させるために、前記保護膜１２０を半導体基板１００の結果物上に全体的に蒸着した後、有効ピクセル１０５上にのみ残るように、公知のフォトリソグラフィ工程により所定部分パターニングする。
【００２９】
次いで、図１及び図２Ｂに示すように、半導体基板１００の結果物上に接着層１２５を塗布する。接着層１２５は、感光性ポリマーであって、例えば、アクリル系の樹脂のＵＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）硬化樹脂または熱硬化樹脂であるエポキシ系の樹脂、またはそれらを混合した接着剤が利用されうる。このような接着層１２５は、約１０ないし３０μｍの厚さに形成される。
【００３０】
図１及び図２Ｃに示すように、前記接着層１２５を選択的にパターニングして、有効ピクセル１０５とボンディングパッド１１０との間の領域に前記有効ピクセル１０５を取り囲むように接着パターン１２５ａを形成する。前記接着層１２５は、前述したように、感光性ポリマーであるので、前記接着層１２５のパターニングは、接着層の露光及び現像工程によって達成される。
【００３１】
このとき、接着パターン１２５ａの形成により、前記有効ピクセル１０５の上部、すなわち、保護膜１２０の上部に接着層１２５の残留物（図示せず）が存在しうる。このような残留物は、イメージ素子の画質の特性を低下させる原因となるので、後続工程を行う前に、アッシング工程またはデスカム工程によって前記接着層１２５の残留物を除去する。このとき、前記アッシング及びデスカム工程を行っても、前記マイクロレンズ１１５は、前記保護膜１２０により覆われているので、前記アッシング及びデスカム工程から保護される。また、前記アッシング及びデスカム工程は、前記接着パターン１２５ａに影響を与えうるが、前記残留物の量が非常に少ないことに対し、前記接着パターン１２５ａは、約１０ないし３０μｍの厚さを有するので、前記アッシング及びデスカム工程による接着パターン１２５ａの流失量は少ない。
【００３２】
図１及び図２Ｄに示すように、半導体基板１００に対するＥＤＳ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤａｔａ  Ｓｏｒｔｉｎｇ）テストで、正常のダイとして判明されたダイのそれぞれに透明カバー１３０を順次に付着する。前記透明カバー１３０は、一般的なダイボンダ１３５によって付着される。これをさらに具体的に説明すれば、まず、真空吸着方式により透明カバーを吸着したダイボンダ１３５には、前記有効ピクセル１０５と対応するように透明カバー１３５をアラインさせる。その後、半導体基板１００を１０ないし１００℃程度の温度で維持し、前記ダイボンダ１３５を１００ないし３００℃程度の温度で維持させた状態で、前記アラインされた透明カバー１３０を前記接着パターン１２５ａ上に配置させる。このとき、前記基板１００及びダイボンダ１３５が１００℃程度の温度を維持しているので、透明カバー１３０が接着パターン１２５ａ上に置かれるとともに仮接着が行われる。ここで、前記透明カバー１３０は、ガラスまたはＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ）フィルタであってもよく、前記ＩＲフィルタは、固体撮像素子で必要とする有効な波長領域以外の不要な赤外線波長帯の光を遮断する役割を行う。
【００３３】
その後、図２Ｅに示すように、前記透明カバー１３０が仮接着された半導体基板１００の結果物を硬化させ、前記半導体基板１００の各ダイ１０１上に透明カバー１３０を永久接着させる。前記硬化工程は、１００ないし２５０℃温度のオーブンで約３０ないし９０分程度行われうる。このような硬化工程は、半導体基板１００の全体に行われるので、複数のダイ１０１上に透明カバー１３０を一括付着させうる。図２Ｅで図面符号１４０は、オーブンでの硬化工程を示す。
【００３４】
その後、図２Ｆに示すように、前記半導体基板１００を各ダイ１０１別にソーイングする。
【００３５】
このような本発明の実施形態は、透明カバー１３０を接着させるための接着層１２５の形成前に、有効ピクセル１０５の結果物の表面、すなわち、マイクロレンズ１１５の表面に保護膜１２０を被覆する。これにより、接着パターン１２５ａの形成時に前記接着パターン１２５ａの残留物が前記有効ピクセル１０５の結果物の表面に残留しても、マイクロレンズ１１５の流失なしに前記残留物のみを除去できる。
【００３６】
また、透明カバー１３０は、ダイボンダ１３５により仮接着させ、オーブン硬化により永久接着させることによって、高価なウェーハボンディング装置を長時間使用せずとも透明カバー１３０を一括的に付着させうる。
【００３７】
図３Ａないし図３Ｃは、本発明の実施形態に係るイメージセンサモジュールの製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【００３８】
まず、図３Ａに示すように、保護膜１２０により有効ピクセル１０５が被覆され、透明カバー１３０が接着パターン１２５ａにより半導体基板１００上に付着されたダイ１０１は、接着部材（図示せず）により印刷回路基板２００に実装される。このとき、印刷回路基板２００の代わりにアルミナ系のセラミック基板、プラスチックガラス複合基板、テープ型の基板または軟性回路基板のように、イメージセンサパッケージに利用されうるチップキャリアとしての基板が利用されうる。
【００３９】
図３Ｂに示すように、ダイ１０１のボンディングパッド１１０及び印刷回路基板２００をワイヤー２１０により電気的にボンディングする。
【００４０】
その後、図３Ｃに示すように、印刷回路基板２００上にダイ１０１の有効ピクセル１０５がオープンされるようにレンズホルダ２２０を設置し、前記オープンされたレンズホルダ２２０の領域に光路を確定するためのレンズ２３０を組み立てる。
【００４１】
図面には示されていないが、ブレード等を使用して切削またはソーイング等の工程によって前記印刷回路基板２００を分離して、個別イメージセンサパッケージを形成できる。
【００４２】
本発明の実施形態のように、透明カバー１３０がダイ１０１上に接着パターン１２５ａにより付着されることによって、透明カバー１３０を装着するためのハウジングを設置しなくてもよいので、小型化及び薄型化されたイメージセンサモジュールが得られる。
【００４３】
また、レンズホルダの設置工程時、前記有効ピクセル１０５は、透明カバー１３０及び接着パターン１２５ａにより密封されることによって、湿気、ホコリ及びスクラッチなどの不良を防止できる。
【００４４】
以上で詳細に説明したように、本発明によれば、有効ピクセルと対応する領域に透明カバーを付着するに先立って、有効ピクセルの結果物の表面、すなわち、マイクロレンズの表面に保護膜を被服し、保護膜の形成後に透明カバーを付着するための接着パターンを形成する。これにより、接着パターンを形成する工程時に接着パターンの残留物が有効ピクセルの上部に残留しても、マイクロレンズの損傷なしに残留物のみを選択的に除去できる。
【００４５】
以上、本発明を望ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の技術的な思想の範囲内で当業者によって多様な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、光学装置モジュールに関連した技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るイメージセンサが形成された半導体ウェーハを示す平面図であり、図１の右側には、半導体ウェーハを構成する一対のダイの平面構造を示す。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った状態を示す。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った状態を示す。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った状態を示す。
【図２Ｄ】本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った状態を示す。
【図２Ｅ】本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った状態を示す。
【図２Ｆ】本発明の実施形態に係る光学装置の製造方法を説明するための工程別断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った状態を示す。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態に係る光学装置モジュールの製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施形態に係る光学装置モジュールの製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【図３Ｃ】本発明の他の実施形態に係る光学装置モジュールの製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  半導体基板
１０１  ダイ
１０５  有効ピクセル
１１０  ボンディングパッド
１１５  マイクロレンズ
１２０  保護膜
１２５  接着層
１２５ａ  接着パターン
１３０  透明カバー
【図１】
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【図２Ａ】
2007027713.tif 000004
【図２Ｂ】
2007027713.tif 000005
【図２Ｃ】
2007027713.tif 000006
【図２Ｄ】
2007027713.tif 000007
【図２Ｅ】
2007027713.tif 000008
【図２Ｆ】
2007027713.tif 000009
【図３Ａ】
2007027713.tif 000010
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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