[发明专利]微器件和相关两件式器件，特别是微光学系统的晶片级制造

说明书

器件(10)包括在垂直方向上彼此堆叠的第一构件(1)和第二构件(2)。第一构件和第二构件各自包括中心部分(C1；C2)，并且第一构件(1)至少包括邻接第二构件(2)的第一间隔元件(4)。器件(10)包括间隙区域(G)和粘接材料(3)，其中间隙区域在中心部分(C1；C2)外围，并且在间隙区域(G)中，在第一构件和第二构件之间存在间隙(5)。间隙(5)的一部分被粘接材料(3)填充，该粘接材料在包括在间隙区域中的粘接区域(B)中将第一构件和第二构件彼此粘接。间隙(5)的高度(h)由第一间隔元件(4)限定。

技术领域

本发明涉及特别是光学器件，例如微光学系统的器件的大批量制造。本发明涉及这种器件的晶片级制造以及生产相关的晶片堆叠。

定义

“无源光学组件”：通过折射和/或衍射和/或(内部和/或外部)反射重新定向光的光学组件，例如透镜、棱镜、反射镜(平面或曲面)、滤光器或光学系统，其中光学系统是这种光学组件的集合，可能还包括例如孔径光阑、图像屏幕、支架的机械元件。

“复制”：一种再现给定结构或其底片的技术。例如蚀刻、压花(压印)、铸造、模塑。

“晶片”：基本上为盘状或板状的物品，其在一个方向(z方向或垂直方向或堆叠方向)上的延伸相对于其在另外两个方向(x方向和y方向或横向)上的延伸较小。通常，在(非空白)晶片上，多个类似的结构或物品被布置或提供在其上，通常是布置或提供在矩形网格上。晶片可以具有开口或孔，并且晶片甚至可以在其侧面区域的主要部分上没有材料。晶片可以具有任何侧面形状，其中圆形和矩形是非常常见的。尽管在许多情况下，晶片被理解为主要由半导体材料制成，但是在本专利申请中，这显然不是限制。因此，晶片可以主要由例如半导体材料、聚合物材料、包括金属和聚合物或聚合物和玻璃材料的复合材料制成。特别是，可硬化材料，如热固化或紫外固化聚合物，是与本发明相关的感兴趣的晶片材料。

“横向”:参见“晶片”

“垂直”:参见“晶片”

“光”：最普遍的电磁辐射；更具体地，电磁光谱的红外线、可见光或紫外线部分的电磁辐射。

背景技术

在制造诸如光学系统的光学器件，特别是在晶片级制造时，各器件的组成部分沿横向方向对准是至关重要的，而且，这种构成的垂直间距非常重要。为了在垂直间隔开这些组成部分中由此在间隔开相应晶片中实现高精度，在本领域内隔离件是已知的。例如，具有合适高度的隔离晶片夹在包括例如光学组件的相应组成部分的两个晶片之间，从而确保这些器件之间的规定距离。

为了将晶片彼此粘接，从而形成晶片堆叠，已知的是在相邻晶片之间采用诸如粘合剂的粘接材料。

发明内容

尽管使用上述间隔物技术获得了极好的结果，但发明人注意到，可能希望对所施加的粘接材料有更好的控制。

在第一方面，发明人开发了一种获得对粘接材料厚度的改进控制的方法，特别是对施加在晶片之间的粘接材料的控制。这是值得的，即使这样的厚度与间隔件的高度相比非常小；尽管到目前为止(据发明人所知)，本领域已经表达了任何相关的愿望。

在第二方面，发明人发现了另一个潜在问题的解决方案，该问题显然在本领域中还没有被认识到。采取措施引导(在“控制”的意义上)粘接材料的扩散可能是有用的。这可以使得例如确保粘接材料不覆盖应该免于粘接材料的表面，或者生产特别小的器件，例如具有非常小的横向尺寸的器件，即具有非常小的占用空间。

本发明的变形的优点的示例是它提供了一种制造晶片堆叠的新方法。

本发明的变形的优点的另一示例是，它分别使得晶片和器件或部件的高精度距离成为可能。

本发明的变形的优点的另一示例是，它提供了包括两个相互附接的构件的器件，其中这些构件以非常高的精度相互隔开。