[發(fā)明專利]亞微米晶片對(duì)準(zhǔn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680042862.8
• 申請(qǐng)日: 2016-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107850761B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·G·格奧爾基耶夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G01M11/00;G02B27/10;G02B27/14;G02B27/62
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

某些方面涉及用于晶片光學(xué)件中的亞微米對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)及技術(shù)。一種用以產(chǎn)生集成式透鏡堆疊的所揭示晶片間對(duì)準(zhǔn)方法使用光束分光器(即，50％透明鏡面)，所述光束分光器在顯微鏡物鏡聚焦于底部晶片的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記上時(shí)反射頂部晶片的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。另一種用以產(chǎn)生集成式透鏡堆疊的所揭示晶片間對(duì)準(zhǔn)方法實(shí)施互補(bǔ)圖案，所述互補(bǔ)圖案可在未對(duì)準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生波紋效應(yīng)以便輔助視覺(jué)上確定所述晶片之間的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，可組合所述方法以增加精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中所揭示的系統(tǒng)及方法涉及晶片級(jí)光學(xué)件，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及可產(chǎn)生波紋(moiré)效應(yīng)以輔助光學(xué)晶片堆疊的亞微米對(duì)準(zhǔn)的光束分光器及/或圖案的使用情況。

背景技術(shù)

晶片級(jí)攝像機(jī)為可用于具有薄外觀尺寸的電子裝置(例如，移動(dòng)電話、筆記型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)，及其類似者)中的具有小占據(jù)面積的攝像機(jī)。這些晶片級(jí)攝像機(jī)包含用以形成圖像的光學(xué)件及用于感測(cè)圖像的圖像傳感器。為了形成高品質(zhì)圖像，攝像機(jī)模塊的光學(xué)件可包含需要精確對(duì)準(zhǔn)的若干透鏡，所述透鏡有時(shí)是由隔片分離。

然而，晶片級(jí)攝像機(jī)是通過(guò)制造方法而非通過(guò)使用情況予以定義。晶片級(jí)攝像機(jī)通常是通過(guò)使用相似于半導(dǎo)體制造的對(duì)準(zhǔn)及接合技術(shù)來(lái)堆疊及接合具有光學(xué)組件的晶片予以制造。舉例來(lái)說(shuō)，可首先提供具有以陣列或柵格圖案而布置的數(shù)個(gè)圖像傳感器的傳感器晶片，其可能具有用于保護(hù)傳感器襯底的防護(hù)玻璃罩層。可將隔片晶片放置于具有數(shù)個(gè)開(kāi)口的圖像傳感器晶片上，每一開(kāi)口與所述圖像傳感器中的一者對(duì)準(zhǔn)。接著將具有數(shù)個(gè)透鏡的晶片(被稱為透鏡板)放置于隔片晶片上，使得每一透鏡與所述圖像傳感器中的一者對(duì)準(zhǔn)。可在將具有數(shù)個(gè)透鏡的第二透鏡板放置于晶片堆疊上之前提供第二隔片晶片。以此方式，可在晶片級(jí)攝像機(jī)的制造中包含多個(gè)隔片晶片及多個(gè)透鏡板。最后，將堆疊式晶片接合及切割成個(gè)別晶片級(jí)攝像機(jī)，每一晶片級(jí)攝像機(jī)具有圖像傳感器及隔片與透鏡堆疊。

這些制造技術(shù)還可使用透鏡板及隔片晶片予以實(shí)施而未必包含傳感器晶片以便產(chǎn)生集成式透鏡堆疊。

發(fā)明內(nèi)容

使用借用接觸光刻的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)技術(shù)(例如，使用掩模對(duì)準(zhǔn)器)來(lái)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)晶片堆疊可導(dǎo)致以下問(wèn)題：需要基于存在于所述晶片中的每一者上的標(biāo)記來(lái)光學(xué)地對(duì)準(zhǔn)所述晶片，且需要基于顯微鏡觀測(cè)而將這些標(biāo)記彼此對(duì)準(zhǔn)。然而，顯微鏡通常具有小景深，且因此，歸因于承載對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記物的頂部晶片及底部晶片的上部表面之間的垂直位移，如果頂部晶片及底部晶片的上部表面相隔大于幾微米，那么顯微鏡不能同時(shí)聚焦于兩個(gè)標(biāo)記上。

經(jīng)嘗試以解決以上問(wèn)題的一個(gè)解決方案是(1)聚焦于頂部晶片上的標(biāo)記上且拍攝圖片、(2)向下移動(dòng)顯微鏡且聚焦于定位于頂部晶片下方的下部晶片上的標(biāo)記上(其中頂部及下部是指相對(duì)于顯微鏡而定位)，及(3)比較兩張圖片以估計(jì)所述晶片之間的位移。所述位移可用以補(bǔ)償晶片與掩模之間的未對(duì)準(zhǔn)。然而，此方法的一個(gè)問(wèn)題為兩個(gè)標(biāo)記未被同時(shí)檢視，此使過(guò)程緩慢且不方便。此方法的另一更嚴(yán)重的問(wèn)題為顯微鏡可不在確切地垂直于晶片的方向上移動(dòng)，此在所有測(cè)量中引入系統(tǒng)誤差，從而引起不準(zhǔn)確的位移估計(jì)。因此，在補(bǔ)償之后，所述晶片在其事實(shí)上并未對(duì)準(zhǔn)時(shí)可相信為對(duì)準(zhǔn)。使用大景深顯微鏡物鏡可解決此問(wèn)題，但這些物鏡的放大率低，以精確對(duì)準(zhǔn)為代價(jià)而得到視場(chǎng)，此時(shí)是因?yàn)樾?biāo)記為不可見(jiàn)的。

在一些實(shí)施例中通過(guò)用于亞微米晶片對(duì)準(zhǔn)的所揭示系統(tǒng)及方法來(lái)處理前述問(wèn)題以及其它問(wèn)題。如本文中所使用，“亞微米晶片對(duì)準(zhǔn)”是指在小于一微米的容限內(nèi)的晶片對(duì)準(zhǔn)。一種所揭示晶片間對(duì)準(zhǔn)方法使用光束分光器(即，50％透明鏡面)，所述光束分光器反射頂部晶片標(biāo)記且使其出現(xiàn)在大于其實(shí)際上所處的距離處。另一種所揭示晶片間對(duì)準(zhǔn)方法實(shí)施互補(bǔ)圖案以輔助視覺(jué)上確定晶片與掩模之間的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施中，可一起使用光束分光器及互補(bǔ)圖案。