界面的润湿性差异产生的自对准制造技术

一些实施例涉及一种加工工件的方法。该工件包括具有第一润湿性系数的第一表面区域和具有第二润湿性系数的第二表面区域，第二润湿性系数不同于第一润湿性系数。在工件的第一表面区域和第二表面区域上分配对应于光学结构的液体，其中，由于第一润湿性系数和第二润湿性系数的差异，该液体与第二表面区域自对准。硬化自对准的液体以形成光学结构。本发明专利技术还提供了界面的润湿性差异产生的自对准。

【技术实现步骤摘要】
界面的润湿性差异产生的自对准
本专利技术一般地涉及半导体
，更具体地来说，涉及半导体器件及其形成方法。
技术介绍
图像传感器通常包括电子感测元件的阵列，每一个电子感测元件都能够检测一种或多种预定波长的电磁辐射(例如可见光)。阵列的每一个电子感测元件都提供指示光波长的信号(若有的话，就会检测到)，使得感测元件的阵列提供共同代表图像的多个信号。使用光学互连结构从阵列传送这些信号，该光学互连结构具有与金属线传送电流或电压相同的方式传送电磁辐射(例如，可见光)的一系列光学路径。由于光学互连件包括从阵列的紧凑感测元件传送信号的多条路径，因此期望光学互连件紧凑。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种方法，包括：提供工件，所述工件包括具有第一润湿性系数的第一表面区域和具有第二润湿性系数的第二表面区域，其中，所述第二润湿性系数不同于所述第一润湿性系数；以及在所述工件的所述第一表面区域和所述第二表面区域上分配对应于光学结构的液体，由于所述第一润湿性系数和所述第二润湿性系数之间的差异，所述液体与所述第一表面区域或者所述第二表面区域自对准；以及硬化自对准的液体以形成所述光学结构。在该方法中，通过光刻形成所述第一表面区域和所述第二表面区域，并且硬化的自对准结构的分解(disolution)是非感光的。在该方法中，所述光学结构促进至少一种预定波长的电磁辐射传播通过其中。在该方法中，提供具有所述第一表面区域和所述第二表面区域的所述工件包括：在暴露的表面上方形成掩模层；图案化所述掩模层以覆盖所述第一表面区域和所述第二表面区域中的一种，而暴露所述第一表面区域和第二表面区域中的另一种；以及当所述掩模层位于适当位置处时，处理所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种，以相对于所述第一表面区域和所述第二表面区域中的一种的润湿性来改变所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种的润湿性。在该方法中，所述处理包括：将所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种暴露于等离子体。该方法进一步包括：在所述衬底上方形成接合层；以及图案化所述接合层，使得图案化的接合区对应于所述第一表面区域和第二表面区域中的一种，并且所述接合层中的孔暴露对应于所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种的衬底表面。在该方法中，所述接合层相对于所述衬底的暴露表面具有疏水性或者亲水性。在该方法中，所述接合层包括光刻胶层或者聚合物。在该方法中，所述接合层包括旋涂玻璃材料、金属或者溶胶-凝胶材料。在该方法中，横向分离所述第一表面区域和所述第二表面区域的距离对应于与所述光学结构相关的焦距。根据本专利技术的另一方面，提供了一种装置，包括：衬底，包括具有第一润湿性系数的第一表面区域，其中，通过具有第二润湿性系数的第二表面区域将相邻的所述第一表面区域相互分离；以及光学结构，形成在所述衬底上方并且与所述第一表面区域或者所述第二表面区域自对准。在该装置中，所述第一表面区域包括通过等离子体工艺修改的等离子体改性表面区域，并且所述第二表面区域包括未通过所述等离子体工艺修改的衬底表面。在该装置中，所述第一表面区域包括衬底表面，并且所述第二表面区域包括相对于所述衬底表面抬高或者凹进的接合焊盘表面。在该装置中，所述衬底是玻璃衬底，并且所述接合焊盘表面包括旋涂玻璃和溶胶-凝胶聚合物中的至少一种。在该装置中，相邻的所述第一表面区域具有分别形成在其上的球透镜和波导，并且相邻的所述第一表面区域相隔所述球透镜的焦距。在该装置中，所述衬底是玻璃衬底。根据本专利技术的又一方面，提供了一种形成光学结构的方法，包括：提供工件，所述工件具有暴露的表面，所述暴露的表面包括具有第一润湿性系数的第一表面区域和具有第二润湿性系数的至少两个第二表面区域，其中所述第二润湿性系数不同于所述第一润湿性系数；以及在所述暴露的表面上分配对应于光学结构的液体，由于所述第一润湿性系数和所述第二润湿性系数之间的差异，所述液体与所述至少两个第二表面区域自对准，以在所述至少两个第二表面区域中的第一个第二表面区域上形成波导或者球透镜。在该方法中，所述第一表面区域布置在所述至少两个第二表面区域之间，并且使所述至少两个第二表面区域相隔所述球透镜的焦距。在该方法中，提供具有所述第一表面区域和所述第二表面区域的所述半导体工件包括：在所述暴露的表面上方形成掩模层；图案化所述掩模层以覆盖所述第一表面区域和所述至少两个第二表面区域中的一种，而暴露所述第一表面区域和所述至少两个第二表面区域中的另一种；以及当所述掩模层位于适当位置处时，实施表面处理，以相对于所述第一表面区域和所述至少两个第二表面区域中的一种的润湿性来改变所述第一表面区域和所述至少两个第二表面区域中的另一种的润湿性。在该方法中，提供具有所述第一表面区域和所述第二表面区域的所述半导体工件包括：在所述衬底上方形成接合层；以及图案化所述接合层，使得图案化的接合区对应于所述第一表面区域和所述第二表面区域中的一种，并且所述接合层中的孔暴露对应于所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种的衬底表面。附图说明图1示出根据一些实施例用于制造光学器件的方法的流程图；图2A至图2D是示出用于制造光学器件的方法的一些实施例的一系列截面图；图3A至图3D是示出用于制造光学器件的方法的一些实施例的一系列截面图；图4A至图4D是示出用于在工件上制造光学器件和将光纤连接至工件的方法的一些实施例的一系列截面图；图5A至图5D是示出用于在工件上制造光学器件和将光纤连接至工件的方法的一些实施例的一系列截面图；图6A至图6D是示出用于在工件上制造光学器件和将光纤连接至工件的方法的一些实施例的一系列截面图；以及图7A至图7D是示出用于在工件上制造光学器件和将光纤连接至工件的方法的一些实施例的一系列截面图。具体实施方式本文中参考附图进行描述，其中，在通篇描述中相似的参考编号通常用于指定相似的元件，并且各种结构不必按比例绘制。在以下描述中，为了说明的目的顺序阐述了许多具体细节以便于理解。然而，本领域技术人员应该理解，可以用更少程度的这些具体细节来实践本文中所述的一个或多个方面。在其他情况下，以框图形式示出已知结构和器件来帮助理解本专利技术。传统上，使用光刻图案化光学层或者使用“拾取和放置”技术(预制的光学结构被机械地拾取并且置于工件上的期望位置)来图案化光学互连结构。不幸地，这些传统的技术都不太理想。在光刻技术中，用于形成光学互连件的聚合物需要是感光的；不幸地，这排除了用于光学互连件的其他非感光材料的使用。另外，尽管拾取和放置技术可以使用用于光学互连件的非感光材料，但是这些拾取和放置技术受到可以利用该技术放置在工件上的互连部件的精度的限制。为了布置具有比过去更大的精度和可利用更多材料选择的光学部件，本文中公开了用于制造光学部件和接插件(connectorassembly)的改进技术。基于界面的润湿性差异，这些技术提供了光学结构的自对准。图1示出根据一些实施例比较通用的方法100。图1开始于步骤102，其中，提供工件。工件包括具有第一润湿性系数的第一表面区域和具有不同于第一润湿性系数的第二润湿性系数的第二表面区域。在步骤104中，在工件的第一表面区域和第二表面区域上分配对应于要形成在工件上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供工件，所述工件包括具有第一润湿性系数的第一表面区域和具有第二润湿性系数的第二表面区域，其中，所述第二润湿性系数不同于所述第一润湿性系数；以及在所述工件的所述第一表面区域和所述第二表面区域上分配对应于光学结构的液体，由于所述第一润湿性系数和所述第二润湿性系数之间的差异，所述液体与所述第一表面区域或者所述第二表面区域自对准；以及硬化自对准的液体以形成所述光学结构。

【技术特征摘要】
2013.01.28 US 13/751,5401.一种形成光学器件的方法，包括：提供具有平坦工件表面的工件，所述平坦工件表面包括具有第一润湿性系数的第一表面区域和具有第二润湿性系数的第二表面区域，其中，所述第一表面区域和所述第二表面区域是共面的，所述第二润湿性系数不同于所述第一润湿性系数，所述第二表面区域包括由所述第一表面区域分隔开的第一子区域表面和第二子区域表面，所述第一子区域表面和所述第二子区域表面分别具有沿着相同方向的第一长度和第二长度，所述第一长度不同于所述第二长度；在所述工件的所述第一表面区域和所述第二表面区域上分配对应于第一光学结构和第二光学结构的液体，由于所述第一润湿性系数和所述第二润湿性系数之间的差异，所述液体与所述第一子区域表面和所述第二子区域表面自对准；以及硬化自对准的液体以形成位于所述第一子区域表面上的所述第一光学结构和位于所述第二子区域表面上的所述第二光学结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过光刻形成所述第一表面区域和所述第二表面区域，并且所述第一光学结构和所述第二光学结构的分解是非感光的。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一光学结构是促进至少一种预定波长的电磁辐射传播通过其中的光学透镜，并且所述第二光学结构是光波导。4.根据权利要求1所述的方法，其中，提供具有所述第一表面区域和所述第二表面区域的所述平坦工件表面包括：在所述第一表面区域和所述第二表面区域上方形成掩模层；图案化所述掩模层以覆盖所述第一表面区域和所述第二表面区域中的一种，而暴露所述第一表面区域和第二表面区域中的另一种；以及当所述掩模层位于适当位置处时，处理所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种，以相对于所述第一表面区域和所述第二表面区域中的一种的润湿性来改变所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种的润湿性。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述处理包括：将所述第一表面区域和所述第二表面区域中的另一种暴露于等离子体。6.根据权利要求3所述的方法，其中，横向分离所述第一子区域表面和所述第二子区域表面的所述第一表面区域的距离对应于与所述光学透镜相关的焦距。7.一种光学装置，包括：衬底，具有平坦衬底表面并且包括具有第一润湿性系数的第一表面区域，其中，通过具有第二润湿性系数的第二表面区域将相邻的所述第一表面区域相互分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖瑞协，郭英颢，陈海清，包天一，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71