多个光学元件在晶片层的集成制造技术

技术编号:3218674 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过将含有光学元件的衬底粘合或通过在晶片衬底的任一侧设置光学元件,可形成集成的多个光学元件。晶片被接着切成块以得到各自独立的单元。最好对每个切成的块密封以防止在晶片之间出现切割浆料。光学元件可以用光刻法直接形成,或用光刻法产生的掩模使元件模压出来。对准特征使这种集成的多个光学元件以及晶片层上的定位过程的生产效率得以提高。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将多个光学元件集成在晶片层上。更具体地说,本专利技术涉及集成的多个元件的高效率生产。随着在广泛的领域内对较小型光学部件应用需求的增加,对高效地生产这种光学元件的能力的需求也在增加。在大批量生产中形成这种集成的多个光学元件时,更加需要精确地对准。而且,这种对准在集成超过一个的光学元件时是很重要的。集成的多个光学元件是沿z轴(即光传播方向上)层叠在一起的多个光学元件。这样,沿着z轴通行的光依次穿过各光学元件。将这些元件集成是为了不再需要各元件的进一步对准,从而仅使集成的元件与典型地含有有源元件的所需系统对准。很多光学系统要求多个光学元件。这类所需的多个光学元件包括多个折射元件、多个衍射元件和折射/衍射混合元件。在过去,这些多个元件的系统中很多是通过将独立的元件焊接在一起或将它们个别地焊接在一对准结构上。在要被安装在用机械加工工具形成的机械对准结构中的大块的或肉眼可见的光学元件中,一般可以达到的对准精度是大约25-50微米。为了达到15-25微米的更高的精度,需要进行有源对准。有源对准一般包括打开光源例如激光,然后依次用未固化处理的紫外线(UV)粘合剂将各光学件放置各光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成集成光学子系统的方法,包括: 在第一晶片上的第一模子阵列中围绕每一块模子设置粘合材料; 将多个第二模子与所述第一模子对准,每个第一模子具有一个与其对准的第二模子; 固化处理所述粘合材料,由此使所述对准的模子粘合;和 将粘合的模子分块,每对分块的、粘合的模子包括至少一个光学元件,从而形成集成光学子系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1997-10-3 08/943,2741.一种形成集成光学子系统的方法,包括在第一晶片上的第一模子阵列中围绕每一块模子设置粘合材料;将多个第二模子与所述第一模子对准,每个第一模子具有一个与其对准的第二模子;固化处理所述粘合材料,由此使所述对准的模子粘合;和将粘合的模子分块,每对分块的、粘合的模子包括至少一个光学元件,从而形成集成光学子系统。2.如权利要求1所述的方法,其中所述设置包括在第一晶片的整个表面上设置粘合材料。3.如权利要求1所述的方法,其中所述第二模子在一第二晶片上,并且所述对准包括将第一和第二晶片对准。4.如权利要求3所述的方法,还包括从至少所述第一和第二晶片中之一的用于接合另外元件的预定图形中有选择地去除材料或增加材料。5.如权利要求1所述的方法,其中所述第二模子彼此分开,而所述对准包括将每个第二模子与相应的第一模子对准。6.如权利要求1所述的方法,其中所述第一和第二模子之一是半导体模子。7.如权利要求6所述的方法,其中半导体模子包含一发射激光的垂直空腔侧。8.如权利要求6所述的方法,其中半导体模子包含一检测器。9.如权利要求6所述的方法,还包括在所述第一和第二模子之一上安装分立的器件。10.如权利要求9所述的方法,其中所述安装包括安装至少镜子和激光器之一。11.如权利要求9所述的方法,其中所述安装包括安装光学件。12.如权利要求1所述的方法,其中所述设置包括在模子的至少一个光学元件的光路部分设置粘合材料。13.如权利要求1所述的方法,其中所述设置包括在模子的周围设置粘合材料,从而密封该模子。14.如权利要求1所述的方法,还包括,在所述对准之前,在所述第一晶片上精确地设置支座,以保证在所述第一和第二晶片之间有合适的间隙。15.如权利要求1所述的方法,其中所述粘合提供了充分的密封,从而防止在所述切割分块过程中产生的切割浆料进入衬底间的间隙中。16.如权利要求1所述的方法,还包括通过将多个晶片直接粘合在一起而形成一个衬底。17.如权利要求16所述的方法,其中所述晶片之一由光学有源材料制成,并夹在两个偏振晶片之间。18.一种在晶片层上制成光学元件的方法,包括制造一包含光学元件阵列的原模;通过将所述原模加到一可模压材料上而模压出所述光学元件阵列的复制品;和将所述复制品分块以形成独立的光学元件。19.如权利要求18所述的方法,还包括在模压之前在所述原模的表面上设置一所述可模压材料的薄膜。20.如权利要求19所述的方法,还包括在模压之前在玻璃衬底上设置促进粘合的材料。21.如权利要求19所述的方法,其中所述玻璃衬底包括基准标记,并且还包括将所述原模与所述基准标记对准。22.如权利要求18所述的方法,还包括用抗反射涂料涂覆所述复制品。23.如权利要求18所述的方法,还包括有选择地从预定图形的所述复制品去掉材料或添加材料。24.如权利要求23所述的方法,其中所述有选择地去除或添加在所述模压之前发生。25.如权利要求23所述的方法,其中所述有选择地去除或添加在所述模压之后发生。26.如权利要求23所述的方法,其中所述有选择地去除或添加包括在与所述复制品受到所述模压的一侧相对的表面上设置金属焊点。27.如权利要求18所述的方法,其中所述模压包括使...

【专利技术属性】
技术研发人员:布雷恩哈登艾伦凯瑟曼迈克尔费尔德曼
申请(专利权)人:数字光学公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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