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KR100795922B1 - 이미지 픽업 소자 및 이미지 픽업 소자의 제조방법 - Google Patents

이미지 픽업 소자 및 이미지 픽업 소자의 제조방법 Download PDF

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KR100795922B1
KR100795922B1 KR1020060071327A KR20060071327A KR100795922B1 KR 100795922 B1 KR100795922 B1 KR 100795922B1 KR 1020060071327 A KR1020060071327 A KR 1020060071327A KR 20060071327 A KR20060071327 A KR 20060071327A KR 100795922 B1 KR100795922 B1 KR 100795922B1
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KR
South Korea
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layer
substrate
sensor
contact electrode
sensor substrate
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KR1020060071327A
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정규동
김운배
최민석
이승완
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

이미지 픽업 소자는 이미지 센서를 포함하는 센서 기판, 이미지 센서와 전기적으로 연결된 배선층을 포함하며 센서 기판의 저면 상에 형성되는 회로층, 비아홀에 형성된 컨택트 전극을 포함하며 회로층의 저면 상에 부착되는 지지 기판, 회로층에 대향하도록 센서 기판의 상면 상에 형성되는 렌즈층 및 렌즈층의 상부에 위치하는 투광 부재를 포함한다. 렌즈층이 센서 기판의 상면에 형성되어 광학 효율을 높일 수 있으며, 표면실장기술만으로 모듈화가 가능하다.

Description

이미지 픽업 소자 및 이미지 픽업 소자의 제조방법 {IMAGE PICKUP DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING IMAGE PICKUP DEVICE}
도 1은 종래의 이미지 픽업 소자를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이미지 픽업 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 픽업 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 내지 도 17은 도 3의 이미지 픽업 소자를 제조하는 과정들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 18은 도 17에 도시된 이미지 픽업 소자를 이용한 이미지 픽업 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：이미지 픽업 소자 110：센서 기판
115：이미지 센서 120：회로층
122：배선층 130：렌즈층
135：컬러 필터층 140：지지 기판
142：컨택트 전극 144：전극 패드
150：투광 부재 152：투광층
154：스페이서
본 발명은 이미지 픽업 소자에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 광학 효율 및 패키징 편의성을 향상시킬 수 있는 이미지 픽업 소자 및 이미지 픽업 패키지에 관한 것이다.
도 1은 종래의 이미지 픽업 소자를 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1의 이미지 픽업 소자를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1 및 도 2에는 종래의 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)형 이미지 픽업 소자가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 이미지 픽업 소자(10)가 기판(1) 상에 설치되어 있으며, 이미지 픽업 영역의 주변으로 형성된 전극 패드와 기판(1)의 단자들은 와이어(2)에 의해서 연결되어 있다. 이미지 픽업 소자(10)를 기판에 장착한 후, 그 위로 모듈 하우징(미도시)이 장착될 수 있으며, 모듈 하우징은 기판 상에 고정될 수가 있다.
이미지 픽업 소자(10)는 실리콘 기판(20), 층간 절연층(40), 컬러 필터층(50) 및 렌즈층(60)을 포함한다. 실리콘 기판(20)에는 각 화소에 대응하는 이미지 센서(30) 또는 수광부가 형성되며, 이미지 픽업 소자(10)의 상부로부터 조사된 빛은 층간 절연층(40)을 통과하여 실리콘 기판(20)의 이미지 센서(30)로 각각 전달 된다.
이미지 센서(30)는 실리콘 기판(20)의 표면에 형성되며, 실리콘 기판(20) 상에는 층간 절연층(40)이 형성된다. 층간 절연층(40) 내부에는 다층의 배선층(45)이 제공되며, 다층의 배선층(45)은 각각 이미지 센서(30)와 연결되어 전기 회로를 구성한다. 앞서 언급한 바와 같이, 이미지 픽업 소자의 화소수가 증가함에 따라, 배선층(45)의 배선 피치가 좁아지고, 배선층(45)의 다층화가 진행될 수 있다. 또한, 배선 피치가 감소하고 배선층이 다층화될수록, 이미지 센서(30)로 전달되는 빛의 양이 감소하고, 렌즈층(60)과 이미지 센서(30) 간의 거리가 멀어질 수 있다.
일반적으로, 이미지 픽업 소자를 제작할 때 중요하게 고려해야 할 것 중의 하나가 광 감도를 높이는 것이다. 광 감도를 높이기 위해 이미지 픽업 소자에서 수광부의 면적 비율(fill factor)을 높일 수 있다. 하지만, 종래의 이미지 픽업 소자에서는 배선층이 빛을 차단할 수 있으며, 배선층의 차단 효과로 인해 이미지 센서로 전달되는 빛의 양 및 광 감도가 감소할 수 있다.
광 감도를 높이기 위하여 수광부의 영역을 최대한 많이 확보하여야 하는데 그러기 위해서는 금속 배선층이 수광부 아래로 존재하는 구조가 필요하며, 이를 위해 이면 조사형 이미지 픽업 소자(Back-illuminated image pickup device)가 개시되어 있다.
이면 조사형 이미지 픽업 소자 역시 이미지 센서를 포함하는 실리콘 기판, 배선층이 매립된 층간 절연층, 컬러 필터층 및 렌즈층을 포함한다. 다만 종래의 이미지 픽업 소자와는 다르게, 컬러 필터층 및 렌즈층이 실리콘 기판을 기준으로 층간 절연층과 반대 면에 형성된다. 또한, 이면 조사형 이미지 센서에서 실리콘 기판을 지지 기판에 붙인 후, 이미지 센서가 드러나도록 실리콘 기판을 얇게 갈아 낼 수 있다. 그리고 실리콘 기판 상에 컬러 필터나 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
기존의 이면 조사형 이미지 픽업 소자에서는 배선층이 빛의 경로 상에 있지 않기 때문에, 이미지 센서의 광 감도를 증가시킬 수가 있으며, 배선층의 좁은 피치 및 다층화 구조가 광 감도에 미치는 악 영향을 배제시킬 수가 있다. 하지만, 이면 조사형 이미지 센서에서 전극을 형성하고, 전극을 외부 기판과 전기적으로 연결함에 있어서 많은 어려움이 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 패드는 와이어들을 통해서 기판과 연결될 수 있으며, 전극 패드를 형성하기 위해 이미지 픽업 영역 외에 소자는 보다 넓은 설치 공간을 확보하여야 한다.
본 발명의 이미지 픽업 소자 및 패키지는 배선층의 구조와는 무관하게 높은 광 감도 및 광전 효율을 제공할 수 있다.
본 발명의 이미지 픽업 소자 및 패키지는 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package; WLP)를 달성할 수 있으며, 공정을 단순화하는 것은 물론 실장 공간을 획기적으로 줄일 수가 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 이미지 픽업 소자는 이미지 센서를 포함하는 센서 기판, 센서 기판의 저면 상에 형성되며 배선층을 포함하는 회로층, 매립된 컨택트 전극을 포함하며 센서 기판에 대향하도록 회로층의 저면 상에 부착되는 지지 기판, 및 회로층에 대향하도록 센서 기판의 상면 상에 형성되는 렌즈층을 포함한다. 종래의 지지 기판이 아무런 기능 없이 실리콘 기판을 지지하는 역할을 하였다면, 본 발명의 지지 기판은 센서 기판을 지지하는 것 외에 배선층과 외부 기판을 전기적으로 연결하기 위한 컨택트 전극을 포함한다. 컨택트 전극은 지지 기판의 비아 홀(via hole) 내에 형성되며, 지지 기판의 저면(surface side) 및 상면(rear side)을 연결한다. 컨택트 전극을 이용함으로써 표면 실장 기술(SMT)로 이미지 픽업 소자를 모듈화하는 것이 가능하며, 모듈의 제조 원가를 절감할 수 있고, 모듈의 성능을 향상시킬 수가 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 이미지 센서를 포함하는 센서 기판 및 이미지 센서 구동을 위한 배선층을 포함하는 회로층을 구비하는 이미지 픽업 소자는, 매립된 컨택트 전극을 포함하는 지지 기판을 센서 기판에 대향하도록 회로층의 저면 상에 부착하는 단계 및 회로층에 대향하도록 센서 기판의 상면 상에 렌즈층을 형성하는 단계에 의해서 제조될 수 있다. 지지 기판은 저면과 상면을 연결하는 컨택트 전극을 포함하며, 지지 기판을 회로층에 부착하는 공정으로 배선층과 컨택트 전극을 한번에 연결할 수가 있다. 따라서 종래의 와이어 배선을 사용하지 않아도 되며, 이미지 픽업 소자를 간편하게 장착할 수가 있다.
렌즈층을 형성하기 전에 센서 기판의 상면 상에 컬러필터층을 형성할 수 있으며, 또한 렌즈층을 형성하기 전에 CMP법, RIE법, BGR(백그라인드)법 또는 이들의 조합을 통해서 센서 기판의 상면을 부분적으로 제거할 수도 있다.
본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따르면, 렌즈층을 형성한 다음 센서 기판의 상면 상에 투광 부재를 형성할 수가 있다. 투광 부재는 렌즈층의 상부에 위치하는 투광층 및 투광층을 센서 기판에 장착하기 위한 스페이서를 포함하며, 렌즈층을 개방 또는 밀폐된 상태로 보호할 수가 있다. 투광층으로는 유리 재질 등이 사용될 수 있으며, 스페이서가 렌즈층을 밀폐하는 경우 먼지 유입 방지(anti-dust) 기능을 할 수 있어 이미지 픽업 소자의 수율을 향상시킬 수가 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 픽업 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 이미지 픽업 소자(100)는 센서 기판(110), 회로층(120), 지지 기판(140), 렌즈층(130) 및 투광 부재(150)를 포함한다. 센서 기판(110)은 이미지 픽업을 위한 다수개의 이미지 센서(115)를 포함하며, 이미지 센서(115)를 통해 획득된 정보는 회로층(120)의 배선층(122)을 경유하여 외부로 전달될 수 있다. 또한, 지지 기판(140)에는 컨택트 전극(142)이 형성되고, 컨택트 전극(142)에 의해서 이미지 픽업 소자(100)가 외부와 기능적 및 물리적으로 한번에 연결될 수 있다. 또한, 이미지 센서를 위한 배선이 센서의 하부에 형성되기 때문에 배선이 광 경로를 차단하지 않으며, 복잡한 회로 및 전극 형성에 대한 부담을 줄여서 좀더 간단하고 자유롭게 배선 및 전극을 형성할 수가 있다. 투광 부재를 센서 기판에 부착한 후, 지지 기판을 연마나 에칭 공정을 통해 얇게 하는 것이 가능하다.
구체적으로, 센서 기판(110)은 반도체 또는 절연 재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 단결정의 실리콘 재질로 형성될 수가 있다. 실리콘으로 이루어진 기판의 저면에는 이미지 센서(115)가 형성될 수 있으며, 이미지 센서(115)는 일종의 포토 다이오드(photo diode)로서 이온 주입 등의 CMOS공정을 통해 형성될 수 있다.
회로층(120)은 다층의 층간 절연층 및 그 사이에 개재되는 배선층(122)을 포함할 수 있다. 배선층(122)의 다층 구조는 각각의 단위 픽셀에 형성된 수광센서에서 발생한 전자를 화상처리 신호부로 송출하여 색신호로 전환시킬 수 있다. 이를 위해 연결층으로서의 층간 절연층은 실리콘 산화막이나 질화막을 화학 기상 증착법을 이용하여 형성될 수 있고, 배선층는 알루미늄이나 구리를 사용하여 형성될 수 있다.
지지 기판(140)은 컨택트 전극(142)을 포함한다. 컨택트 전극(142)은 지지 기판(140)의 저면과 상면을 연결하며, 지지 기판(140)의 저면은 외부를 향하며 지지 기판(140)의 상면은 회로층(120)과 접한다. 지지 기판(140)에는 비아홀이 형성되어 있으며, 비아홀 내에는 컨택트 전극(142)이 채워져 있다. 컨택트 전극(142)를 형성하기 위해 전기 도금 및 연마 공정 등이 수행될 수 있으며, 컨택트 전극(142)를 형성하기 전에 지지 기판(140)에 산화에 의한 절연막을 형성하고, 그 다음 컨택트 전극(142)을 형성하여 컨택트 전극(142)이 지지 기판(140) 내에서 절연 상태로 제공될 수 있다. 지지 기판(140)의 컨택트 전극(142)은 배선층(122)과 외부 기판을 전기적으로 연결할 수 있다. 컨택트 전극(142)의 단부가 지지 기판(140)의 저면에 노출되기 때문에 이미지 픽업 소자(100)의 주변으로 전극 패드를 형성할 필요가 없으며, 바로 지지 기판(140)의 저면에 전극 패드(144)를 형성할 수가 있다. 전극 패드를 형성한 후, 플립칩 연결방식으로 장착하는 것이 가능하기 때문에 실제 칩 사이즈로 패키징을 하는 것이 가능하다.
지지 기판(140)을 회로층(120)에 부착한 후, 센서 기판을 얇게(thinning) 할 수 있다. CMP법, RIE법, BGR법 등을 통해서 센서 기판의 상면을 부분적으로 제거할 수가 있으며, 센서 기판을 얇게 한 후 컬러 필터층(135) 및 렌즈층(130)을 상면에 형성할 수 있다.
센서 기판(110)의 상면으로 투광 부재(150)가 부착된다. 투광 부재(150)는 유리 재질로 형성된 투광층(152) 및 투광층(152)을 센서 기판(110)에 밀봉 가능하게 부착하는 스페이서(154)를 포함한다. 스페이서(154)는 렌즈층(130)이 형성된 영역의 주변을 따라 제공될 수 있으며, 에폭시 수지 등으로 형성되어 투광층(152) 및 렌즈층(130) 사이의 공간을 외부로부터 차단할 수가 있다. 제조공정에서부터 렌즈층(130)을 밀봉하여 보관하기 때문에 패키징 과정에서 렌즈층 상면에 먼지가 들러 붙는 것을 방지할 수가 있다.
또한, 투광 부재(150)는 센서 기판(110)을 구조적으로 지지하기 때문에, 제작자는 지지 기판(140)을 얇게 할 수가 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 지지 기판(140)의 저면부터 지지 기판(140)을 부분적으로 제거할 수 있으며, 연마나 에칭을 통해서 지지 기판(140)을 얇게 할 수가 있다.
도 4 내지 도 17은 도 3의 이미지 픽업 소자를 제조하는 과정들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 센서 기판(110)에 이미지 센서(115)가 형성되어 있으며, 센서 기판(110)의 저면으로 다층의 배선층(122)을 포함하는 회로층(120)이 제공된다. 배선층(122)은 각각의 이미지 센서(115)와 독립적으로 연결되며, 이미지 센서(115)에서 감지된 영상 신호를 전달할 수 있다. 배선층(122)을 포함하는 회로층(120)은 센서 기판(110)의 저면에 형성된다.
도 5를 참조하면, 회로층(120)의 저면에 범핑 금속 패턴(124)을 형성한다. 범핑 금속 패턴(124)은 UBM(Under-Bumping Metallization) 공정 등에 의해서 형성될 수 있다. 범핑 금속 패턴(124)은 일반적으로 금-주석의 합금 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 배선층(122)과 전기적으로 연결되는 전극이 회로층(120)의 저면에 노출된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 회로층(120)의 저면에 범핑 금속 패턴(124)을 형성한 후, 이를 뒤집어 지지 기판(140)과 부착시킬 수가 있다.
도 7을 참조하면, 센서 기판(110) 및 회로층(120)과 별개로 지지 기판(140)이 제공될 수 있다. 지지 기판(140)은 범핑 금속 패턴(124)에 대응하여 형성되는 컨택트 홀(146)을 포함한다. 지지 기판(140) 역시 실리콘 재질의 기판으로 형성될 수 있으며, 컨택트 홀(146)은 RIE법과 같은 이방성 식각에 의해서 형성될 수가 있다. 컨택트 홀(146)은 이미지 픽업 소자(100)의 설계 조건에 따라 다양한 형태, 다양한 개수 및 위치로 형성될 수가 있다.
도 8을 참조하면, 컨택트 홀(146)을 형성한 후, 지지 기판(140)의 상면을 산화한다. 실리콘 기판의 산화에 의해서 지지 기판(140)의 상면에는 이산화규소(SiO2)로 이루어진 절연막(148)이 형성될 수 있으며, 절연막(148)은 지지 기판의 상면에 형성될 수 있으며, 지지 기판(140) 전면에 형성될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 컨택트 홀(146) 내에 컨택트 전극(142)을 형성한다. 컨택트 전극(142)은 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au) 및 은(Ag) 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 예를 들어 전기 도금(electro plating) 방법에 의해서 형성될 수가 있다. 컨택트 홀(146) 내에서 도금을 수행하기 전에, 컨택트 홀(146)에 시드 금속막(미도시)가 형성될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 지지 기판(140)의 상면에 컨택트 전극(142)이 노출되며, 범핑 금속 패턴(124)에 대응하는 솔더 범핑 패턴(149)이 지지 기판(140) 상에 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 지지 기판(140)의 솔더 범핑 패턴(149) 및 회로층(120)의 범핑 금속 패턴(124)이 서로 면접하고 있다. 솔더 범핑 패턴(149)과 범핑 금속 패턴(124)은 서로 대응되는 패턴 형상을 가지며, 양 패턴에 의해서 배선층(122)과 컨택트 전극(142)이 상호 연결될 수 있다.
도 12를 참조하면, 센서 기판(110)을 얇게 형성한다. 센서 기판(110)의 상면부터 센서 기판(110)을 부분적으로 제거할 수 있으며, 이 경우 CMP법, RIE법, BGR법 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 회로층(120)의 저면에서 지지 기판(140)이 센서 기판(110)을 지지하고 있기 때문에, 센서 기판(110)을 얇게 하는 것이 가능하다.
도 13을 참조하면, 센서 기판(110)의 상면 상에 컬러 필터층(135) 및 렌즈층(130)을 형성한다. 컬러 필터층(135) 및 렌즈층(130)은 공지의 방법에 의해서 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈층(130)을 형성하기 위해서 컬러 필터층(135) 상에 렌즈 형성을 위한 재료를 도포하고, 도포된 재료를 열 처리하여 표면이 곡면을 이루는 렌즈층(130)을 형성할 수 있다.
도 14를 참조하면, 센서 기판(110)의 상면 상에 투광 부재(150)를 부착한다. 투광 부재(150)는 유리 재질의 투광층(152)을 포함하며, 스페이서(154)를 이용하여 투광층(152)을 렌즈층(130) 상부에 위치하도록 한다. 투광층(152)은 렌즈층(130)으로부터 약간의 간격만큼 이격되도록 배치되는 것이 좋으며, 투광층(152) 및 렌즈층(130) 사이의 공간은 스페이서(154)에 의해서 밀폐 가능하게 차단될 수가 있고, 적외선영역의 파장은 색 재현 시 왜곡을 유발하므로 이를 방지하는 IR(Infrared) 필터가 필요한데 단가와 두께를 줄이기 위해 IR 코팅을 투광층의 표면에 처리할 수도 있다.
도 15를 참조하면, 지지 기판(140)을 얇게 형성한다. 지지 기판(140)의 저면은 CMP법, RIE법, BGR법 또는 이들의 조합에 의해서 부분적으로 제거될 수 있으며, 지지 기판(140)은 컨택트 전극(142)이 노출될 때까지 지속될 수 있다. 연마 또는 에칭에 의해서 컨택트 전극(142)의 노출되며, 노출된 컨택트 전극(142)을 통해 외부 기판과 이미지 센서(115)를 전기적으로 연결할 수 있다.
이미지 센서(115)에 대응되는 다수의 컨택트 전극(142)이 지지 기판(140)의 저면에 노출될 수 있으며, 이미지 픽업 소자(100)의 저면에 형성된 전극을 통해 소자가 기판 상에 장착될 수가 있다.
도 16을 참조하면, 노출된 컨택트 전극(142)을 제외한 영역에 대해 다른 절연막(147)을 형성할 수 있다. 상기 절연막(147)은 지지 기판(140)의 산화 및 PR 패턴닝에 의해서 형성될 수 있다.
도 17을 참조하면, 노출된 컨택트 전극(142)에 대응하는 전극 패드(144)를 형성할 수 있다. 전극 패드(144)는 텅스텐, 구리, 은 또는 금 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 외부 기판 설치를 위해 형성될 수 있다.
전극 패드(144)의 표면은 솔더링을 위한 UBM 처리를 할 수 있으며, 전극 패드(144)의 표면에 솔더링 범프를 형성할 수가 있다.
도 18은 도 17에 도시된 이미지 픽업 소자를 이용한 이미지 픽업 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18을 참조하면, 이미지 픽업 소자(100)가 설치 기판(1) 상에 장착된다. 패키지의 하우징(3)은 설치 기판(1) 또는 이미지 픽업 소자(100) 상에 장착되며, 하우징(3)의 상부에는 렌즈 또는 필터(4)가 제공될 수 있다.
종래의 이미지 픽업 소자에서는 렌즈층 주변으로 전극 패드가 노출되며, 그 전극 패드는 와이어를 이용하여 외부의 기판과 전기적으로 연결된다. 하지만, 본 발명의 이미지 픽업 소자(100)는 솔더링 범프(145)에 의해서 설치 기판(1)에 장착될 수 있으며, 컨택트 전극(142)을 통해서 이미지 센서(115)과 설치 기판(1)을 전기적으로 연결할 수가 있다.
이미지 픽업 소자(100)에서 렌즈층(130) 주변으로 전극 패드를 형성하지 않기 때문에, 소자는 평면적으로 좁은 면적을 차지한다. 또한, 지지 기판(140)을 이용하여 센서 기판(110)을 얇게 할 수 있으며, 투광 부재(150)를 이용하여 지지 기판(140)을 얇게 할 수 있다. 따라서 이미지 픽업 소자(100)는 더욱 얇은 두께로 제작하는 것이 가능하다.
본 발명의 이미지 픽업 소자는 배선층의 구조와는 무관하게 높은 광 감도 및 광전 효율을 제공할 수 있다.
본 발명의 이미지 픽업 소자는 소자를 설치 기판에 설치하는 것과 동시에 설치 기판의 단자와 이미지 센서를 기능적으로 연결할 수가 있다. 지지 기판은 실리콘 기판 또는 센서 기판을 박막화하는 공정에서 기판을 지지하는 역할만 하는 것이 아니라, 컨택트 전극을 포함함으로써 기판과 내부 센서를 기능적으로 연결하는 역할도 할 수 있다.
또한, 본 발명의 이미지 픽업 소자는 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package; WLP)를 달성할 수 있으며, 공정을 단순화하는 것은 물론 실장 공간을 획기적으로 줄일 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 이미지 센서를 포함하는 센서 기판;
    상기 센서 기판의 저면 상에 형성되며, 배선층을 포함하는 회로층;
    매립된 컨택트 전극을 포함하며, 상기 센서 기판에 대향하도록 상기 회로층의 저면 상에 부착되는 지지 기판; 및
    상기 회로층에 대향하도록 상기 센서 기판의 상면 상에 형성되는 렌즈층;
    을 구비하는 이미지 픽업 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈층 및 상기 센서 기판 사이에 개재되는 컬러필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회로층은 저면에 형성된 범핑 금속 패드를 포함하며, 상기 범핑 금속 패드에 대응하여 상기 컨택트 전극의 단부에는 솔더 범핑 패드가 형성되고, 상기 범핑 금속 패드 및 상기 솔더 범핑 패드의 접합에 의해서 상기 배선층과 상기 컨택트 전극이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 매립된 컨택트 전극은 상기 지지 기판의 저면 및 상면을 연결하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지 기판의 저면으로 노출된 상기 컨택트 전극의 단부에 전극 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 매립된 컨택트 전극은 상기 지지 기판을 상기 저면부터 제거하여 노출되는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  7. 이미지 센서를 포함하는 센서 기판 및 상기 이미지 센서 구동을 위한 배선층을 포함하는 회로층을 포함하는 이미지 픽업 소자를 제조하는 방법에 있어서,
    매립된 컨택트 전극을 포함하는 지지 기판을 상기 센서 기판에 대향하도록 상기 회로층의 저면 상에 부착하는 단계; 및
    상기 회로층에 대향하도록 상기 센서 기판의 상면 상에 렌즈층을 형성하는 단계;를 구비하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 렌즈층을 형성하기 전에 상기 센서 기판의 상면 상에 컬러필터층을 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 렌즈층을 형성하기 전에 상기 센서 기판의 상면을 부분적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 지지 기판을 상기 저면부터 부분적으로 제거하여 상기 매립된 컨택트 전극을 노출시키는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  11. 저면에 형성된 이미지 센서를 포함하는 센서 기판;
    상기 센서 기판의 저면 상에 형성되며, 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 배선층을 포함하는 회로층;
    매립된 컨택트 전극을 포함하며, 상기 회로층의 저면 상에 부착되는 지지 기판;
    상기 회로층에 대향하도록 상기 센서 기판의 상면 상에 형성되는 렌즈층; 및
    상기 렌즈층의 상부에 위치하는 투광층 및 상기 투광층을 센서 기판에 장착하기 위한 스페이서를 포함하는 투광 부재;를 구비하고,
    상기 매립된 컨택트 전극은 상기 지지 기판의 저면 및 상면을 연결하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 렌즈층 및 상기 센서 기판 사이에 개재되는 컬러필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 배선층은 다층 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 회로층은 저면에 형성된 범핑 금속 패드를 포함하며, 상기 범핑 금속 패드에 대응하여 상기 컨택트 전극의 단부에는 솔더 범핑 패드가 형성되고, 상기 범핑 금속 패드 및 상기 솔더 범핑 패드의 접합에 의해서 상기 배선층과 상기 컨택트 전극이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 지지 기판의 저면으로 노출된 상기 컨택트 전극의 단부에 전극 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전극 패드에는 기판 연결을 위한 솔더링 범프가 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 매립된 컨택트 전극은 상기 지지 기판을 상기 저면부터 제거하여 노출되는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 투광층 및 상기 렌즈층 사이의 공간을 외부로부터 밀폐 가능하게 차단하는 것을 특징으로 이미지 픽업 소자.
  19. 이미지 센서를 포함하는 센서 기판 및 상기 이미지 센서의 구동을 위한 배선층을 포함하는 회로층을 포함하는 이미지 픽업 소자를 제조하는 방법에 있어서,
    매립된 컨택트 전극을 포함하는 지지 기판을 상기 회로층의 저면 상에 부착하는 단계;
    상기 회로층에 대향하도록 상기 센서 기판의 상면 상에 렌즈층을 형성하는 단계; 및
    스페이서를 이용하여 투광층을 상기 렌즈층의 상부에 위치하도록 일체로 장착하는 단계;
    를 구비하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 렌즈층을 형성하기 전에 상기 센서 기판의 상면 상에 컬러필터층을 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 렌즈층을 형성하기 전에 상기 센서 기판의 상면을 부분적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 지지 기판을 상기 저면부터 부분적으로 제거하여 상기 매립된 컨택트 전극을 노출시키는 것을 특징으로 하는 이미지 픽업 소자의 제조방법.
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