CN104471695B - 使用真空吸盘固持晶片或晶片子堆叠 - Google Patents

Abstract

本文描述用于固持晶片或晶片子堆叠以便于进一步处理所述晶片子堆叠的技术。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所述晶片或晶片子堆叠的弯曲的方式固持。

Description

使用真空吸盘固持晶片或晶片子堆叠

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。

附图说明

图1是用于形成用于制造多个模块的晶片堆叠的晶片的横截面视图。

图2是用于制造多个模块的晶片堆叠的横截面视图。

图3是图示第一真空吸盘的特征的高视图。

图4图示具有硅胶垫或中心凹入区域中的其他软性材料的第一真空吸盘。

图5是由图4的第一真空吸盘固持的光学晶片的横截面视图。

图6是包括使用图4的第一真空吸盘的方法的流程图。

图7是光学晶片的横截面视图，所述光学晶片在由真空吸盘固持时附接到框架以减少对光学晶片的损坏。

图8A及图8B分别是第二真空吸盘的俯视图及侧视图。

图9是由第二真空吸盘固持的衬底晶片的横截面视图。

图10是包括使用第二真空吸盘的方法的流程图。

图11A至图11C图示使用第一及第二真空吸盘形成晶片堆叠的步骤的实例。

图12图示安装到切割胶带且由真空吸盘固持的衬底晶片。

具体实施方式

图1图示用于形成如图2中所示的晶片堆叠10的晶片的示意性横截面视图。堆叠的晶片随后可划分成单个微光学结构。举例来说，如由图2中的垂直虚线所指示，在形成晶片堆叠10之后，堆叠可切割成多个模块12。在以下段落中，描述所示晶片的进一步细节。然而，用于形成如本公开案中描述的晶片堆叠的技术也可用于形成用于其他类型模块的晶片堆叠。

在所示实例中，堆叠10包括第一晶片PW、第二晶片SW及第三晶片OW。一般来说，晶片是指大体上圆盘或板状形状的物件，所述晶片在一个方向(z轴方向或垂直方向)上的延伸相对于所述晶片在另外两个方向(x轴及y轴方向或横向方向)上的延伸较小。在(非空白)晶片上，多个相似结构或物件可例如以矩形网格设置或提供在所述晶片中。晶片可具有开口或孔，且在某些情况下，晶片在所述晶片的侧区域的主要部分中可没有材料。取决于实施，晶片可例如由半导体材料、聚合物材料、包含金属及聚合物的复合材料或聚合物及玻璃材料组成。晶片可包含可硬化材料，诸如，热或紫外线(UV)固化聚合物。在一些实施中，晶片的直径在5cm与40cm之间，且可例如在10cm与31cm之间。晶片可为圆柱形的，其中直径例如为2、4、6、8或12英寸，一英寸为约2.54cm。晶片厚度可例如在0.2mm与10mm之间，且在某些情况下在0.4mm与6mm之间。

虽然图1及图2的晶片堆叠10图示提供了三个模块12，但在一些实施中，在一个晶片堆叠中可能存在每一横向方向上提供至少十个模块，且在某些情况下在每一横向方向上提供至少三十个或甚至五十个或更多模块。晶片中的每一者的尺寸的实例为：横向上至少5cm或10cm，且高达30cm或40cm或甚至50cm；及垂直方向上(在无组件设置于衬底晶片PW上的情况下测量)至少0.2mm或0.4mm或甚至1mm，且高达6mm或10mm或甚至20mm。

在图1及图2的所示实例中，第一晶片PW是衬底晶片，第二晶片SW是间隔晶片，且第三晶片OW是光学晶片。在其他实施中，晶片堆叠10可包括仅两个晶片或可包括超过三个晶片。而且，晶片可具有与所示实例中的那些类型不同的类型。

在所示实例中，每一晶片PW、SW、OW包含在所述每一晶片PW、SW、OW的一或多个表面上的多个大体上相同的部件。举例来说，衬底晶片PW可为包含标准PCB材料的印刷电路板(PCB)组件，所述组件具备一侧上的焊盘20及焊接到另一侧的有源光电组件22、24。焊盘20可由覆盖有焊膏的电触点组成。在一些实施中，稍后涂覆焊膏。

有源组件22、24可例如使用标准取放机器通过取放安装到衬底晶片PW上。有源光学组件的实例包括光敏或发光组件，例如，光电二极管、图像传感器、LED、OLED或激光芯片。举例来说，用于发出光的发射部件22(例如，包括用于发出红外光或近红外光的发光二级管的光学发射器晶粒)及用于检测由发射部件22发出的具有频率/波长(频率/波长范围)光的检测部件24(例如，包括用于检测红外光或近红外光的光电二极管的光学接收器晶粒)。有源电子组件22、24可为封装或未封装电子组件。为接触衬底晶片PW，可使用例如引线结合或覆晶技术或任何其他已知表面安装技术的技术，也可使用常规通孔技术。

无源光学组件还可与有源组件22、24安装在衬底晶片PW的相同侧上。无源光学组件的实例包括通过折射和/或衍射和/或反射重定向光的光学组件，例如，透镜、棱镜、镜子或光学***(例如，可包括机械元件的一些无源光学组件，例如，孔径光阑、图像屏幕或支架)。

在所示实例中，间隔晶片SW具有开口36，以使得当晶片被堆叠以形成晶片堆叠10时，光发射部件22及光检测部件24由壁38横向地围绕(参见图2)。间隔晶片SW可帮助将衬底晶片PW及光学晶片OW维持在彼此大体上恒定的距离处。因此，将间隔晶片SW并入晶片堆叠可实现较高成像性能及复杂度。壁38还可通过对通常由检测部件24可检测的光大体上不透明来提供保护检测部件24不受由发射部件22发出的光的影响，所述光不应到达检测部件24，以减少发射部件22与检测部件24之间的光学交叉干扰。在一些实施中，间隔晶片SW由聚合物材料(例如，可硬化(例如，可固化)聚合物材料(例如，环氧树脂))组成。

在所示实例中，光学晶片OW包括挡光部分30，所述挡光部分30中的每一者分离一对透明元件32、34，一个透明元件用于允许由发射部件22发出的光离开模块12，且另一个用于允许光从模块12外侧进入模块12且到达检测部件24。挡光部分30优选地对通常由检测部件24可检测的光大体上不透明。

可具有与光学晶片OW相同的垂直尺寸的每一透明元件32、34包括无源光学组件，例如，用于引导光的透镜28。各个透镜元件26提供在每一透镜28上方及下方以通过折射和/或衍射重定向光。举例来说，透镜元件26可具有凸形形状，但透镜元件26中的一或多者可具有不同形状，例如，凹形。透镜28及相关联的透镜元件26可例如以矩形晶格设置。

为提供不受检测无用光的影响的最大保护，晶片PW、SW、OW中的每一者可由一种材料组成，这种材料对由光检测部件24可检测的光大体上不透明，特定设计为透明的区域(例如，透明元件32、34)除外。

光学晶片OW的透镜元件26可例如使用双面复制工艺形成。美国专利公开案第2008/0054508号中描述复制工艺的实例。举例来说，用于复制工艺的复制工具可包括复制部分，所述复制部分中的每一者界定负面结构特征，所述特征进而界定各个光学元件的形状。复制材料的个别部分可应用于衬底(例如，光学晶片OW)和/或复制工具。每一个别部分与各个负面结构特征相关联。复制工具相对于衬底(例如，光学晶片OW)移动以成形复制材料的个别部分。复制材料接着被硬化以形成光学元件(例如，透镜元件26)、为光学透明的且附接到衬底(例如，光学晶片OW)，所述光学元件中的每一者是离散的。根据一些实施的复制工艺的进一步细节在前述公开的申请案中描述，所述申请案以引用的方式并入本文中。

在复制工艺期间，衬底(例如，光学晶片OW)可例如通过真空吸盘固持，复制特征(例如，透镜元件26)将形成到所述衬底上，在所述真空吸盘中，空气从衬底后面的空腔抽入，且大气压力提供夹持力。在双面复制工艺中，复制特征形成于衬底的第一表面上，且接着衬底被翻转且放置在真空吸盘上，但其中衬底的相对表面面向复制工具，以使得复制特征也可形成于第二表面上。衬底的第二表面上的复制特征可与衬底的第一表面上的复制特征相同或不同。

如以下段落中所描述，真空吸盘可设置，以使得在复制工艺期间机械力大体上施加在光学晶片OW(或其他衬底)的大部分表面上。特别是，在透镜元件26或其他复制特征已形成于光学晶片OW(或其他衬底)的第一表面上之后，真空吸盘可用于在复制工艺期间在透镜元件26或其他复制特征形成于光学晶片OW(或其他衬底)的第二表面上时固持光学晶片OW(或其他衬底)。

如图3中所示，真空吸盘40包括在真空吸盘40的靠近吸盘周边的表面处的环状真空通道(例如，凹槽42)。真空吸盘40包括在真空吸盘40的中心部分中的大凹入区域44。凹入区域44可设计为略小于将由吸盘40固持的晶片(例如，光学晶片OW)的大小。凹入区域44包括透明窗48以便于使用位于真空吸盘下方的显微镜观察光学晶片OW(或其他衬底)的底面。在所示实例中，真空由环状真空凹槽42提供。在某些情况下，中心真空销50还可连接到真空管路。在一些实施中，整个凹入区域44处于真空。

如图4中所示，凹入区域(图3中的44)由软性材料(例如，由硅胶组成的垫46)覆盖。在一些实施中，凹入区域由硅基有机弹性聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷(PDMS)或俗称为硅胶的群组内的一些其他聚合有机硅化合物)覆盖。可使用具有相似机械及化学性质的其他材料。优选地，覆盖凹部44的材料46是非粘性、相对软性、弹性及非研磨性的。在一些应用中，垫46的厚度应为至少0.2mm，且在某些情况下至少0.5mm。更一般来说，材料46的厚度取决于透镜元件26的高度、凹部44的深度及晶片的任何弯曲的程度。在一些实施中，材料46的厚度范围为0.5mm至2mm。

如图5及图6中所示，光学晶片OW放置在真空吸盘40上，其中光学晶片OW的第一表面60A面向真空吸盘，且光学晶片OW的第二(相对)表面背向真空吸盘(图6的方块102)。光学晶片OW早已可在面向真空吸盘40的表面60A上具有复制的或其他特征(例如，透镜元件26)。在此状态下，光学晶片OW的轻微弯曲可导致晶片的边缘升高高出真空吸盘40的表面多达几毫米。接着，手动地或使用自动或半自动设备将压力施加到光学晶片OW的第二表面60B，以使得第一表面60A上的透镜元件26在真空吸盘40的凹入区域44内且与覆盖凹入区域的软性材料46(例如，硅胶垫)接触(方块104)。接着打开真空泵(方块106)，这导致光学晶片OW以少许或无弯曲在真空吸盘40上固定就位。在光学晶片OW在真空吸盘40上固定就位的情况下，可执行复制工艺(方块108)，包括使复制工具接触光学晶片OW的第二表面60B以在第二表面上形成透镜元件26。在一些实施中，图6的整个过程是自动的。

在某些情况下，前述技术可在光学晶片OW的整个表面上提供更大机械支持，以使得在用于将透镜元件26形成于晶片的第二表面60B上的复制工艺期间，在晶片由真空吸盘40固定就位时晶片存在少许或无弯曲。在某些情况下，使用非粘性、相对软性、弹性及非研磨性的材料46覆盖凹入区域44可允许第一表面60B上的透镜元件26在不损坏透镜元件26的情况下且在从真空吸盘40移除光学晶片OW时透镜元件26上不残留任何剩余材料46的情况下接触材料46。而且，可允许材料46在从真空吸盘40移除光学晶片OW之后大体上恢复到材料46的初始形状，以使得真空吸盘可用于处理另一晶片。

虽然结合用于光学晶片OW的复制工艺描述图6的技术，但所述工艺还可用于将应用双面复制工艺的其他类型的晶片。

一些实施使用其他技术而不是(或除了)硅胶垫或其他非粘性、相对软性、弹性及非研磨性的材料46在光学晶片OW放置在真空吸盘40时保护光学晶片OW上的透镜元件26。举例来说，如图7中所示，相对坚固的模版框架402可与光学晶片OW对齐且附接到光学晶片OW，以保护透镜元件在光学晶片由真空吸盘固持时免受损坏。框架402可例如由印刷电路板(PCB)材料(例如,FR4)组成，所述材料为指派给玻璃增强环氧树脂层压材料的等级名称。框架402可例如通过微加工工艺制造。可形成为单一件的框架402包括开口404，所述开口404的直径优选地仅略大于透镜元件26的直径。框架402的高度优选地至少稍微大于透镜元件26的高度。因此，每一透镜元件26由框架402的部分406围绕。框架402允许光学晶片OW由真空吸盘固持，以使得透镜元件可在不损坏先前复制在光学晶片的第一侧上的透镜元件26的情况下复制到光学晶片的第二侧上。同时，由框架402提供的支撑可帮助减少光学晶片OW的翘曲及顺弯。

在特定实施中，框架402由具有外部真空源的平面吸盘固持，且光学晶片OW由第二吸盘固持。提供对齐设备以使框架402与光学晶片OW相对于彼此对齐。如果需要，可进行位置调整，且真空吸盘的一或两者朝向彼此移动，以使得光学晶片OW的第一表面上的透镜元件26与框架402中的开口404对齐且配合在所述开口404内以形成晶片-框架堆叠412，如图7中所示。举例来说，在一些实施中，框架402降低到光学晶片OW上。光学晶片OW及框架402的对齐可例如使用夹具或胶带固定。真空吸盘接着可释放晶片-框架堆叠，如果需要，所述堆叠可被移动用于进一步处理(例如，清洗)。晶片-框架堆叠随后放置在真空吸盘上，且透镜元件通过复制或另一技术形成在光学晶片OW的第二侧410上。

在提供各个晶片PW、SW及OW之后，晶片被对齐且结合在一起以形成晶片堆叠10(图2)。最初，晶片中的两者可放置在彼此上以形成子堆叠。举例来说，在一些实施中，间隔晶片SW放置在衬底晶片PW上，以使得衬底晶片PW上的有源光学组件22、24位于间隔晶片SW中的开口26内。粘合剂可提供在间隔晶片SW与衬底晶片PW之间的界面处的接触表面中的一或两个上。

为形成堆叠10，光学晶片OW与子堆叠对齐且放置在子堆叠上，以使得光学晶片OW的下表面在间隔晶片SW的上表面上。这里也一样，粘合剂可安置在间隔晶片SW与光学晶片OW之间的界面处的接触表面中的一或两个上。

在一些实施中，晶片或子堆叠中的一或多者可在对齐及附接步骤期间由真空吸盘固持。此外，在某些情况下，一些或所有所述步骤可在掩膜对准器中发生，其中各个晶片或子堆叠由真空吸盘固持。为固持光学晶片OW，例如，可使用如结合图3至图5描述的真空吸盘。以下段落描述真空吸盘的实例，所述真空吸盘可用于固持衬底晶片PW或包括衬底晶片PW的子堆叠。

图8A及图8B图示真空吸盘200的实例，所述真空吸盘200包括环状真空凹槽202。除了凹槽202，真空吸盘200的顶面可为大体上平坦的。具体来说，真空吸盘的顶面的中心内区域204与顶面的周边区域206处于大体上相同高度。

如上所述，衬底晶片PW包括在衬底晶片PW的背面上的焊盘20。当衬底晶片PW及间隔晶片SW将要彼此附接时，衬底晶片PW可安装在真空吸盘200上，以使得焊盘20面向真空吸盘的上表面。除了焊盘20外，衬底晶片PW的背面还包括靠近晶片的周边的密封环21(参见图9)。密封环21应为与焊盘20大体上相同的高度，且可在与焊盘相同的处理步骤期间形成。举例来说，在一些实施中，焊盘20及密封环21由电触点及焊膏组成。电触点(例如，铜或其他导电层)可层压成箔且使用筛选工艺通过电流生长来应用。焊膏随后也可使用丝网印刷工艺添加到电触点上。鉴于焊盘20是与例如各个有源组件22、24相关联的离散结构，当真空由真空通道202施加时，靠近衬底晶片PW边缘的密封环21充当密封。因此，密封环21应足够接近衬底晶片PW的周边定位，以使得当晶片放置在真空吸盘200上时，密封环在环状真空凹槽202外。因此，密封环21的直径应略大于环状真空凹槽202的直径。

如由图10所示，衬底晶片PW放置在真空吸盘200上，其中衬底晶片PW的背面面向真空吸盘，且衬底晶片PW的正面(相对)背向真空吸盘(方块302)。具体来说，衬底晶片PW定位在真空吸盘200上，以使得焊盘20面向吸盘表面的中心内区域(即，由真空凹槽202界定的吸盘表面上的区域)，且以使得密封环21面向吸盘表面的外部区域(即，靠近吸盘周边、在真空凹槽202界定的区域外)。在此状态下，衬底晶片PW的轻微弯曲可导致晶片的边缘升高高出真空吸盘200的表面多达几毫米(例如，4mm)。接着，手动地或使用自动或半自动设备将压力施加到衬底晶片PW的正面，以使得所有或大体上所有结合触点20以及密封环21与真空吸盘200的上表面接触(方块304)。接着打开真空泵(方块306)，此举导致衬底晶片PW以少许或无弯曲在真空吸盘200上固定就位。在衬底晶片PW由真空吸盘200固定就位的情况下，可使间隔晶片SW及衬底晶片PW接触以彼此附接(方块308)。在一些实施中，图6的整个过程是自动的。

在某些情况下，前述技术可在衬底晶片PW的表面上提供更大机械支持，以使得在对齐及附接期间在晶片由真空吸盘200固定就位时晶片存在少许或无弯曲。

虽然结合固持衬底晶片PW以附接到间隔晶片SW描述图10的技术，但技术还可用于固持其他类型的晶片或子堆叠以附接到另一晶片或子堆叠。举例来说，真空吸盘200可用于固持由衬底晶片PW及间隔晶片SW组成的子堆叠以附接到光学晶片OW，所述子堆叠可由真空吸盘40固持(参见图3及图4)。类似地，真空吸盘200可用于固持衬底晶片PW以附接到由间隔晶片SW及光学晶片OW组成的子堆叠，所述子堆叠由真空吸盘40以上述的方式固持。

图11A至图11C图示形成晶片堆叠的步骤的实例，其中衬底晶片PW放置在由光学晶片OW及间隔晶片SW组成的子堆叠上。如图11A中所示，间隔晶片SW放置在光学晶片OW上以形成子堆叠。热固化粘合剂104可存在于接触界面处。间隔晶片SW包括靠近间隔晶片SW的周边的开口(例如，通孔)，所述开口装满UV固化粘附材料124，例如，UV固化胶、环氧树脂或其他粘合剂。子堆叠可装到掩膜对准器中，且例如由凹入真空吸盘(例如，真空吸盘40)固持(参见图3及图4)。

如图11B中所示，衬底晶片PW可包括通孔130，所述通孔130从衬底晶片SW的一个表面延伸到衬底晶片SW的相对表面。可由另一吸盘(例如，图8A中的真空吸盘200)固持的衬底晶片PW与光学晶片OW对齐且放置在间隔晶片SW上，如图11C中所示。热固化粘合剂102可存在于接触界面处。将衬底晶片SW放置在子堆叠上导致已填满靠近间隔晶片SW的周边的开口的UV固化粘附材料124填充靠近衬底晶片PW的周边的相应通孔130。然而，在某些情况下，UV固化粘附材料124可流到衬底晶片PW的背面，此可污染真空吸盘。为防止此类污染的发生，衬底晶片PW可例如在放置在真空吸盘上之前安装到切割胶带300上(参见图12)。此举允许将切割胶带300安置在衬底晶片PW的背面与真空吸盘的表面之间。以此方式，可防止未固化的粘附材料124污染真空吸盘200。切割胶带300可例如由PVC、聚烯烃或聚乙烯基底材料制成，所述切割胶带300的安装有衬底晶片PW的表面上具有粘合剂。在某些情况下，切割胶带300的厚度为例如大约75μm至150μm，但其他厚度可适用于其他实施。

在衬底晶片PW放置在子堆叠上(即，在附接到光学晶片OW的间隔晶片SW上)之后，UV辐射可朝向衬底晶片PW的表面，以固化粘附材料124且将晶片彼此局部结合。在局部UV固化后，整个晶片堆叠可转移到烘箱以固化热固化粘附材料102、104。在自烘箱移除之后，晶片堆叠可分成(例如，切割成)独立模块。在将晶片堆叠10切割成单个模块之后，可从模块的底面移除切割胶带300。

因此，在各种实施中，切割胶带300可提供多个功能。首先，如上所述，切割胶带300可防止未固化的粘附材料124污染固持衬底晶片PW的真空吸盘。其次，在一些实施中，一或多个通孔可提供在衬底晶片PW中以在回流焊工艺期间便于排气，以释放压力累积。所述回流焊工艺可在并入有模块中的一或多个的器件(例如，手机)的后续制造期间执行。当衬底晶片PW由吸盘200固持时，切割胶带300可覆盖一或多个压力释放孔，以便于形成良好真空密封。切割胶带300的第三功能是便于切割过程。

在一些实施中，以上描述的技术可用于减轻晶片的弯曲，不管弯曲是凹形还是凸形的。虽然结合特定类型的晶片描述所述技术，但所述技术还可用于其他类型的晶片或晶片子堆叠。

已描述许多实施。然而，应理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可进行各种修改。因此，其他实施在权利要求书的范围内。

Claims (32)

1.一种使用复制工艺在晶片上形成特征的方法，所述方法包含：

将晶片放置在真空吸盘上，其中所述晶片的面向所述真空吸盘的第一表面包括朝向所述真空吸盘凸出的特征，其中所述真空吸盘包括中心凹入表面，硅胶垫安置在所述中心凹入表面上，且其中所述真空吸盘在其凹入区域中包括透明窗以便于使用位于所述真空吸盘下方的显微镜观察所述晶片的底面；

将压力施加到所述晶片的在所述晶片的一侧上的第二表面，所述侧与所述晶片的第一表面相对，以使得所述晶片在所述晶片的第一表面上的所述特征接触所述硅胶垫，且其中所述晶片的所述第一表面的靠近所述晶片周边的部分接触包括真空通道的所述真空吸盘的升高部分；

使用所述真空通道产生真空以将晶片固持到所述真空吸盘；及

随后使复制工具接触所述晶片的所述第二表面以使用复制工艺在所述晶片的所述第二表面上形成特征。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述晶片是光学晶片，且所述晶片的朝向所述真空吸盘凸出的所述特征是透镜元件。

3.一种在晶片上形成特征的方法，所述方法包含：

将晶片放置在真空吸盘上，其中所述晶片的面向所述真空吸盘的第一表面包括朝向所述真空吸盘凸出的特征，其中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安置在所述凹入表面上，以使得所述晶片的所述特征接触所述真空吸盘的所述凹入表面上的所述非粘性、软性、弹性及非研磨性的材料，其中所述晶片的所述第一表面靠近所述晶片的周边的部分接触包括真空通道的所述真空吸盘的升高部分，且其中所述真空吸盘在其凹入区域中包括透明窗以便于使用位于所述真空吸盘下方的显微镜观察所述晶片的底面；

产生真空以将所述晶片固持到所述真空吸盘；及

随后使复制工具接触所述晶片的在所述晶片的一侧上的第二表面，所述侧与所述晶片的第一表面相对，以在所述晶片的所述第二表面上形成复制的特征。

4.如权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：在产生所述真空以将所述晶片固持到所述真空吸盘之前将压力施加到所述晶片的所述第二表面。

5.如权利要求3所述的方法，其中将所述晶片放置在所述真空吸盘、产生所述真空及使所述复制工具接触所述晶片的所述第二表面中的一或多者是自动的。

6.如权利要求3所述的方法，其中所述非粘性、软性、弹性及非研磨性的材料由硅胶组成。

7.如权利要求3所述的方法，其中所述非粘性、软性、弹性及非研磨性的材料由硅基有机弹性聚合物组成。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述聚合物是聚二甲基硅氧烷。

9.如权利要求3所述的方法，其中所述晶片是光学晶片，且所述晶片的朝向所述真空吸盘凸出的所述特征是透镜元件。

10.如权利要求3所述的方法，其中所述非粘性、软性、弹性及非研磨性的材料的厚度为至少0.2mm。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述非粘性、软性、弹性及非研磨性的材料的厚度为至少0.5mm。

12.一种形成晶片堆叠的方法，所述方法包含：

使用真空吸盘固持第一晶片，其中所述真空吸盘包括具有真空凹槽的第一表面，其中所述真空吸盘的所述第一表面包括由所述真空凹槽围绕的中心区域及围绕所述真空凹槽的外部区域，且其中所述真空吸盘的所述第一表面的所述中心区域及所述外部区域处于相同的高度，其中所述第一晶片的面向所述真空吸盘的第一表面包括在所述第一表面上的多个特征，所述特征接触安置在所述真空吸盘的第一表面的所述中心区域上的硅胶垫，所述第一晶片的所述第一表面进一步包括接触所述真空吸盘的第一表面的所述外部区域的密封环；及

使第二晶片接触所述第一晶片的第二表面，其中所述第一晶片的所述第二表面在所述第一晶片的与所述第一晶片的第一表面相对的一侧上。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述密封环与所述第一晶片的所述第一表面上的所述特征延伸超出所述第一晶片的所述第一表面相同的距离。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一晶片的所述第一表面上的所述特征包含焊盘。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述焊盘及所述密封环中的每一者包含电触点及焊膏。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述特征及所述密封环中的每一者由相同材料组成且延伸超出所述第一晶片的所述第一表面相同的距离。

17.如权利要求14所述的方法，其中所述第二晶片是间隔晶片。

18.如权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括：在产生所述真空以将所述第一晶片固持到所述真空吸盘之前将压力施加到所述第一晶片的所述第二表面。

19.如权利要求12所述的方法，其中将所述第一晶片放置在所述真空吸盘、产生所述真空及使所述第二晶片接触所述第一晶片的所述第二表面中的一或多个是自动的。

20.如权利要求12所述的方法，所述方法包括：产生真空以将所述第一晶片固持到所述真空吸盘。

21.一种形成晶片堆叠的方法，所述方法包含：

使用真空吸盘固持包含彼此堆叠的多个晶片的晶片子堆叠，所述真空吸盘包括具有真空凹槽的第一表面，其中所述真空吸盘的所述第一表面包括由所述真空凹槽围绕的中心区域及围绕所述真空凹槽的外部区域，且其中所述真空吸盘的所述第一表面的所述中心区域及所述外部区域处于相同的高度，其中所述晶片子堆叠的面向所述真空吸盘的第一表面包括在所述第一表面上的多个特征，所述特征接触安置在所述真空吸盘的第一表面的所述中心区域上的硅胶垫，所述晶片子堆叠的所述第一表面进一步包括接触所述真空吸盘的第一表面的所述外部区域的密封环；及

使第二晶片接触所述晶片子堆叠的第二表面，其中所述晶片子堆叠的所述第二表面在所述晶片子堆叠的与所述晶片子堆叠的第一表面相对的一侧上。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述晶片子堆叠的所述第一表面上的所述特征包含焊盘。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述焊盘及所述密封环中的每一者包含电触点及焊膏。

24.如权利要求21所述的方法，其中所述特征及所述密封环中的每一者由相同材料组成且延伸超出所述晶片子堆叠的所述第一表面相同的距离。

25.如权利要求21所述的方法，所述方法包括：产生真空以将所述晶片子堆叠固持到所述真空吸盘。

26.一种形成晶片堆叠的方法，所述方法包含：

由第一真空吸盘固持包含彼此堆叠的多个晶片的晶片子堆叠，所述第一真空吸盘包括具有真空凹槽的第一表面，其中所述第一真空吸盘的所述第一表面包括由所述真空凹槽围绕的中心区域及围绕所述真空凹槽的外部区域，且其中所述第一真空吸盘的所述第一表面的所述中心区域及所述外部区域处于相同的高度，其中所述晶片子堆叠的面向所述第一真空吸盘的第一表面包括在所述第一表面上的多个特征，所述特征接触所述真空吸盘的第一表面的所述中心区域，所述晶片子堆叠的所述第一表面进一步包括接触所述第一真空吸盘的第一表面的所述外部区域的密封环；

由第二真空吸盘固持第二晶片，其中所述第二晶片的面向所述第二真空吸盘的第一表面包括朝向所述第二真空吸盘凸出的特征，且其中所述第二真空吸盘包括中心凹入表面，硅胶垫安置在所述中心凹入表面上，且其中所述第二晶片的在所述第二晶片的第一表面上的所述特征接触所述硅胶垫，且其中所述第二晶片的所述第一表面的靠近所述第二晶片的周边的部分接触包括真空通道的所述第二真空吸盘的升高部分；及

使所述第二晶片接触所述晶片子堆叠的第二表面，其中所述晶片子堆叠的所述第二表面在所述晶片子堆叠的与所述晶片子堆叠的第一表面相对的一侧上。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述晶片子堆叠上的所述特征包含由与所述密封环相同的材料组成的焊盘。

28.如权利要求27所述的方法，其中所述第二晶片上的所述特征包含透镜元件。

29.一种形成晶片堆叠的方法，所述方法包含：

将第一晶片安装在切割胶带上，其中所述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，其中所述多个特征及所述密封环延伸超出所述第一晶片的所述第一表面相同的距离；及

使用真空吸盘固持所述第一晶片，其中所述切割胶带安置在所述真空吸盘与所述第一晶片之间，其中所述真空吸盘包括具有真空凹槽的第一表面，其中所述真空吸盘的所述第一表面包括由所述真空凹槽围绕的中心区域及围绕所述真空凹槽的外部区域，且其中所述真空吸盘的所述第一表面的所述中心区域及所述外部区域处于相同的高度，其中所述第一晶片的所述第一表面上的所述多个特征接触安置在所述真空吸盘的第一表面的所述中心区域上的硅胶垫，且所述密封环接触所述真空吸盘的第一表面的所述外部区域。

30.如权利要求29所述的方法，所述方法包括：使第二晶片接触所述第一晶片的第二表面，其中所述第一晶片的所述第二表面在所述第一晶片的与所述第一晶片的第一表面相对的一侧上。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述第一晶片包括一或多个通孔，且所述第二晶片包括UV固化粘附材料，所述UV固化粘附材料在使所述第一及第二晶片彼此接触时进入所述一或多个通孔。

32.如权利要求29所述的方法，其中所述第一晶片的所述第一表面上的所述多个特征包含焊盘，且其中所述焊盘及所述密封环中的每一者包含电触点及焊膏。