[发明专利]使用真空吸盘固持晶片或晶片子堆叠

说明书

技术领域

本公开案涉及晶片堆叠(例如用于制造光电模块的那些晶片堆叠)的制造及组装。

背景技术

光学器件(例如，照相机及集成照相机光学器件)有时集成到电子器件(例如，尤其是手机及计算机)中。以晶片级制造用于此类器件的有源及无源光学组件和有源及无源电子组件变得越来越有吸引力。一个原因是降低此类器件的成本的持续趋势。

因此，在一些应用中，各种组件以晶片级进行制造及组装。晶片级封装或晶片堆叠可包括沿最小晶片尺寸(即，轴向方向)堆叠并彼此附接的多个晶片。晶片堆叠可包括并排设置的大体上相同的光学器件或光电器件。

有时在此类晶片形成过程及晶片级组装过程期间发生的一个问题是晶片的轻微弯曲(例如，翘曲)。所述弯曲可例如由于晶片的相对小的厚度或由于晶片上的各种层而造成，所述层有时以不对称排列形成在晶片的整个表面上或在晶片的相对表面上具有不同密度。在某些情况下，弯曲可多达0.5mm，所述弯曲降低晶片的平面度且可导致晶片的一或多个表面上的特征的不可接受的不均匀性水平。当晶片堆叠在彼此上方时，弯曲还可不利地影响晶片之间的对齐。

发明内容

本文描述用于固持晶片或晶片子堆叠以便于进一步处理子堆叠的晶片的技术。在一些实施中，晶片或晶片子堆叠由真空吸盘以可帮助减少晶片或晶片子堆叠的弯曲的方式固持。

例如，在一个方面，一种在晶片上形成特征的方法包括：将晶片放置在真空吸盘上。晶片的面向真空吸盘的第一表面包括朝向真空吸盘凸出的特征，所述真空吸盘包括凹入表面，非粘性、软性、弹性及非研磨性的材料(例如，硅基有机弹性聚合物(例如，硅胶))安置在所述凹入表面上，以使得晶片的特征接触真空吸盘的凹入表面上的材料。晶片的第一表面的靠近晶片的周边的部分接触包括真空通道的真空吸盘的升高部分。方法包括：产生真空以将晶片固持到真空吸盘及随后使复制工具接触晶片的第二表面以在晶片的第二表面上形成复制的特征。

根据另一方法，一种形成晶片堆叠的方法包括：使用真空吸盘固持第一晶片，其中真空吸盘包括具有真空凹槽的第一表面。真空吸盘的第一表面包括由真空凹槽围绕的中心区域及围绕真空凹槽的外部区域。真空吸盘的第一表面的中心区域及外部区域处于大体上相同的高度，其中第一晶片的面向真空吸盘的第一表面包括在所述第一表面上的多个特征(例如，焊盘)，所述特征接触真空吸盘的第一表面的中心区域。第一晶片的第一表面进一步包括接触真空吸盘的第一表面的外部区域的密封环。方法包括：使第二晶片接触第一晶片的第二表面，其中第一晶片的第二表面在第一晶片的与第一晶片的第一表面相对的一侧上。

根据另一方面，一种在晶片上形成光学特征的方法包括：使用第一真空吸盘固持晶片及使用第二真空吸盘固持框架。晶片的第一表面具有形成于所述第一表面上的光学元件。框架包括开口，所述开口的直径略大于光学元件的直径，且框架的高度大于光学元件的高度。方法包括：定位晶片及框架，以使得晶片上的光学元件与框架的开口对齐且配合在所述开口内。晶片及框架的对齐可(例如，由夹具或胶带)固定，且晶片-框架堆叠可由真空吸盘中的一或两者释放。随后，光学特征形成于晶片的第二表面上，第二表面在晶片的与第一表面相对的一侧上。在将光学特征形成于第二表面期间，晶片-框架堆叠还可由真空吸盘固持。框架可例如由玻璃增强环氧树脂层压材料组成。光学特征(例如，透镜元件)可例如由复制工艺形成于晶片的第二表面上。

在又一方面，一种形成晶片堆叠的方法包括：将第一晶片安装在切割胶带上，其中第一晶片的第一表面包括在所述第一表面上的多个特征及围绕所述多个特征的密封环。多个特征及密封环延伸超出第一晶片的第一表面大体上相同的距离。方法还包括：使用真空吸盘固持第一晶片，其中切割胶带安置在真空吸盘与第一晶片之间。真空吸盘包括具有真空凹槽的第一表面，其中真空吸盘的第一表面包括由真空凹槽围绕的中心区域及围绕真空凹槽的外部区域，且真空吸盘的第一表面的中心区域及外部区域处于大体上相同的高度。第一晶片的第一表面上的多个特征接触真空吸盘的第一表面的中心区域，且密封环接触真空吸盘的第一表面的外部区域。

公开的技术还可用于晶片子堆叠，所述晶片子堆叠包含彼此堆叠的多个晶片。

在一些实施中，公开的技术可在晶片或晶片子堆叠的表面上提供更大机械支持，以使得晶片在由真空吸盘固定就位时(例如，在复制或结合工艺期间)晶片存在少许或无弯曲。在某些情况下，此可导致晶片的一或多个表面上的特征的改善的均匀性和/或更好的对齐。

其他方面、特征及优点将从描述、附图及权利要求书变得显而易见。