A study on forming a spacer for wafer-level CIS(CMOS Image Sensor) assembly

CMOS 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 어셈블리를 위한 스페이스 형성에 관한 연구

  • Kim, Il-Hwan (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Na, Kyoung-Hwan (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Kim, Hyeon-Cheol (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Chun, Kuk-Jin (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University)
  • 김일환 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 나경환 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 김현철 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 전국진 (서울대학교 전기컴퓨터공학부)
  • Published : 2008.02.25

Abstract

This paper describes the methods of spacer-fabrication for wafer-level CIS(CMOS Image Sensor) assembly. We propose three methods using SU-8, PDMS and Si-interposer for the spacer-fabrication. For SU-8 spacer, novel wafer rotating system is developed and for PDMS(poly-dimethyl siloxane) spacer, new fabrication-method is used to bond with alignment of glass/PDMS/glass structure. And for Si-interposer, DFR(Dry Film Resist) is used as adhesive layer. The spacer using Si-interposer has the strongest bonding strength and the strength is 32.3MPa with shear.

본 논문에서는 CMOS 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 어셈블리를 위한 스페이스 제작 방법을 설명하였다. 스페이스 제작을 위해서 SU-8, PDMS, Si-interposer를 이용하는 세 가지 방법을 제안하였다. SU-8 스페이스에서는 균일한 두께 특성을 위해서 웨이퍼 회전 장치를 고안했으며, PDMS 스페이스에서는 glass/PDMS/glass 구조의 정렬 접합을 위해서 새로운 접합 방법을 제안하였다. Si-interposer를 이용한 스페이스 제작에서는 DRF을 이용한 접합 조건을 확립하였다. 세 가지의 실험 결과 Si-interposer를 이용한 스페이스 제작 시 glass/스페이스/glass 구조의 접합력이 가장 뛰어났으며, 접합력의 크기는 32.3MPa의 전단응력을 나타내었다.

Keywords

References

  1. Sumitomo Bakelite Co. Ltd., "CMOS image sensor/New Low Cost Production process/Dam on Glass & Dam on Wafer", 2006
  2. E. H. Conradie and D. F. Moore, "SU-8 thick photoresist processing as a functional material for MEMS applications", Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 12, pp. 368-374, 2002 https://doi.org/10.1088/0960-1317/12/4/303
  3. C. T. Pan and P. J. Cheng, "Intermediate wafer level bonding and interface behavior", Microelectronics Reliablility, Vol. 45, pp. 657-663, 2005 https://doi.org/10.1016/j.microrel.2004.10.019
  4. B. Bilenberg and T. Nielsen, "PMMA to SU-8 bonding for polymer based lab-on-a-chip systems with integrated optics", Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 14, pp. 814-818, 2004 https://doi.org/10.1088/0960-1317/14/6/008