TW201605608A - 晶圓等級的光學裝置製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種用來將N≧2個第一元件(10)施加至一基材(1)的第一側的晶圓等級的方法，其中該基材(1)在該第一側具有一第一表面(1a)，該方法包含：a)提供該基材(1)，其中有至少N個阻障件(40)在該第一側上，及其中該等N個阻障件(40)的每一者都和該等N個第一元件(10)的一者相關聯。 而且，對於該等N個第一元件的每一者而言，該方法包含：b)讓一可硬化的材料(5)的一第一數量在可流動狀態下和該第一表面(1a)接觸，該第一數量的該可硬化的材料(5)和各該第一元件(10)相關聯；c)藉由各相關聯的阻障物(40)來控制在該第一表面(1a)上各相關聯的第一數量的該可硬化的材 料(5)的流動；d)將各相關聯的第一數量的該可硬化的材料(5)硬化。 而且，對於該等N個第一元件(10)的每一者而言，在該第一表面(1a)和各元件(10)之間的一互連在步驟d)被產生。

Description

晶圓等級的光學裝置製造方法
本發明大致上係關於晶圓等級製造方法的領域，更具體地係關於裝置的製造，在該裝置中有一或多個構件被附裝至一基材上。在一具體的觀點中，本發明係關於微型光學器件(optics)的領域。在另一具體的觀點中，本發明係關於複製方法，尤其是壓印式處理。本發明係關於申請專利範圍的開頭句子所述的方法及所製成之裝置。
[名詞定義]
“主動式光學構件”：一種光感測器或光發射構件。例如，光二極體、光二極體陣列、影像感測器、LED、OLED、雷射晶片。一主動式光學構件可如一裸晶粒(bare die)般呈現或以一封裝體形式(如，一封裝構件)呈現。
“被動式光學構件”：一種藉由折射及/或繞射及/或(內部及/或外部)反射來將光線轉向的光學構件，譬如一鏡片、一稜鏡、一鏡子、或一光學系統，其中 一光學系統是此等光學構件的集合，其亦可能包含像是光圈光闌、影像螢幕、固持件的機械元件。
“光電模組”：一種構件，其包含至少一主動式及至少一被動式光學構件。
複製”：一種技術，一給定的結構或其負形(negative)可藉由此技術被複製。例如，蝕刻、壓印(銘印)、澆鑄、模製。
“晶圓”：一種實質圓盤或板片式形狀的物件，其在一個方向(z方向或垂直方向或堆疊方向)上的延伸相對於其在另兩個方向(x及y方向或側向)上的延伸小很多。通常，在一(非空白的)晶圓上，多個相類似的結構或物件被配置或設置於其中，典型地在一矩形的格點上。一晶圓可具有開口或孔，且晶圓甚至在其側向的區域的一預定的部分沒有材料。一晶圓可具有任何側向形狀，其中圓的形狀及矩形是極常見的形狀。雖然在許多情境中，一晶圓被理解為主要是用半導體材料製成的，但在本專利申請案中，並不侷限於此。因此，一晶圓可以主要是由例如半導體材料、聚合物材料、包含金屬與聚合物或聚合物與玻璃材料的複合材料所製成。詳言之，可硬化的材料(譬如，可熱硬化或UV硬化的聚合物)都是本發明感興趣的晶圓材料。
“側向”：參見“晶圓”。
“垂直”：參見“晶圓”。
“光”：最一般性地是電磁輻射；較具體地是電 磁光譜的紅外線、可見光或紫外線部分的電磁輻射。
用來模製光學元件的方法可從EP 1 837 165 A1號中得知，具有溢流體積(overflow volume)的工具被使用在該專利案的方法中。各式的此種工具被描述於該專利案中。
將間隔件附裝至一基材的方式被揭示在WO 2009/076786號專利案中。
本發明係源於能夠在很大的空間限制下在一基材上製造光學元件的渴望。小型化及在每單位基材面積提供更多的功能在微光學器件領域以及在其它領域(譬如，微電子、微機械、及微流體領域)中是重要的議題。此外，當元件或構件(如，光學元件)必須被大量製造時，必須要有高處理穩定度，用以達成適當的產量及有效率的製程。
尤其是，會發生一元件或構件(如，一光學元件，譬如一鏡片元件)將被設置在靠近另一物件(譬如，靠近另一學元件或靠近一用來將兩個晶圓或基材彼此保持一明確的距離的間隔件的一部分)的情形。更具體地，此一元件或構件可使用壓印式處理來製造，在此處理中，一複製工具被用來將一光學件製造在一基材上。而 且，比最終存在該光學元件本身內的複製材料還要多個的複製材料可被使用在此一壓印式處理中。尤其是，可在此一壓印式處理中可製造一種包含該光學元件的光學結構，以及一出現在該光學元件周圍的周圍部分。提供該額外數量的複製材料(過多的複製材料)及該周圍部分的一個理由是將該複製材料提供至該複製工具和該基材之間(典型地是在一者或兩者上)的分配處理所具有的精確性很有限。此外，該周圍部分讓壓印處理期間對該複製材料流的控制成為可能。而且，提供過多的複製材料可防止氣隙形成在該光學元件或構件內。
考量到上述和使用壓印式處理在基材上製造光學元件的晶圓等級製造有關的情況，本案發明人瞭解到光學元件的壓印式製造期間的複製材料的流動控制可藉由使用一或多個已在該基材上的光學元件控制該流動來達成。尤其是，該一或多個已在該基材上的光學元件亦可以是使用壓印式複製處理所製造的光學元件，且每一光學元件可具有一周圍部分。這些周圍部分的一個周圍部分可如一流動控制元件般地作用，或更具體地如一阻障件般地作用，用以控制在後續步驟中被製造的其它光學元件的一個光學元件的流動。
然而，本案發明人接著注意要的是，阻障件並不必然要是一在其它光學元件的複製之前即已存在該基材上的光學構造，而是可以更一般性地是之前已存在該基材上的任何結構或結構件。詳言之，阻障件可以是或至少 包含該基材上的一些突出物或壟起物。但另一方面，本案發明人瞭解到的是，亦可使用該基材上的凹陷或溝渠來作為用於流動控制的阻障件。
該被預想到的用該阻障件實施流動控制的一個重要的目標是要防止可流動的材料延伸到該基材上的一個不應有該可流動的材料的區域內。例如該可流動的材料不應(或只能在可接受的部分內)覆蓋已在該基材上的另一物件。這個情形就例如像是，在該壓印處理之前，一光學元件已存在於該基材上，其包含一光學元件(譬如，一鏡片元件)及一周圍部分(如，上文中提到的周圍部分)，且該光學元件必須保持沒有在製造另一光學元件時會使用到的該可流動的材料(複製材料)。或者，一光路徑被界定在一包含該基材及該光學元件的裝置內的靠近該光學元件將被設置在該基材上的位置處，且該光路徑應保持沒有在製造另一光學元件時會使用到的該可流動的材料(複製材料)。或者，某些區域為了機械性的理由應保持沒有複製材料，例如用以在沒有機械性的干擾下允許其它物件和該基材表面機械性地接觸或接近或附著。或者，該基材的某些部分為了光學的理由、或為了裝飾性外觀、或為了美觀的理由而必須保持沒有複製材料。
再者，本案發明人注意到的是，使用用於流動控制的阻障件不只在以複製的方式(更具體地是用壓印的方式)製造一元件或構件於該基材上的時候很有用，而是在須要使用一可流動的材料將一元件(其亦可以是一構 件)施加於該基材上的時候亦很有用。例如，此一元件可以是一光學元件、一主動式光學構件、一被動式光學元件，且其亦可以是另一晶圓或它的一部分。而且，將視野擴展超越光學器件或微光學器件的領域，將被施加至該基材的該元件可以是例如是一微電子構件或一微流體構件，譬如一流體導引件或管子或微型閥。
因此，用來將元件施加至基材上的該可流動的材料不只可以是複製材料(譬如，可硬化的環氧樹脂)，還可以是例如一黏接材料譬如一黏劑(其中該黏接材料或黏劑亦可以是一可硬化的環氧樹脂)。
從上面提到的先前技術文件EP 1 837 165 A1號中可得知的是，可藉由提供特殊種類的複製工具來在複製期間提供某種流動控制，本案發明人瞭解到的是，一特殊種類的基材(尤其是經過預先調製的基材)可達成所想要的流動控制。更具體地，該阻障件可例如用一預先塑形的基材的特徵構造或用一早先被施加至該基材上的構件來提供，其中該構件可具有該阻障件的唯一功能或可具有額外的功能。尤其是，在該阻障件不具有額外功能的例子中，它可在一複製處理中(如，一壓印式處理，或一分配處理中)被施加至該表面上。如果該阻障件除了控制流動的功能外還具有一或多項功能的話，該阻障件可以例如是一光學構件、一電子光學構件、一電子構件、一機械構件、一電子機械構件、一微流體構件或其它構件。
此外，該元件係被同時產生及施加至該基材 上，例如就像上文中描述的用複製(尤其是壓印)來製造該元件的例子。因此，該元件是由該可流動的材料本身(通常是在該被硬化之後)所形成的。或者，該元件可被預先製造且只被施加至該基材，例如使用黏接劑，例如該元件是一(預先製造的)塊狀光學構件或一主動式光學構件，如LED或光二極體。因此，該元件不同於該可流動的材料(亦即在其被硬化之後)。例如，在後者的例子中，或當該元件應被電連接至該基材的時候，該可流動的材料可以是導電性材料，譬如導電膠水，如使用於微電子器件中者。
上文中提到的可流動的材料通常係指一種可硬化的材料。該材料可被固化，在此例子中，它從可流動的狀態轉變成一被硬化或被固化的狀態，其中某些塑性變形性可能保留在該狀態中。
雖然有很多材料是可藉由將能量從材料中抽取出來(尤其是藉由冷卻該等材料)而加以硬化的，但本案發明人預見到的是，使用可藉由導入能量來加以硬化的材料。尤其是，該被預見的可硬化的材料可藉由將它加熱或用電磁輻射(尤其是，用光，更具體的是用UV光)照射它這兩種方式中的一者或兩者來加以硬化。某些材料在此領域中是已知的，例如以環氧樹脂的形式存在的材料或其它以聚合物為主的材料，尤其是以可硬化的以聚合物為主的形式的材料。
在硬化之後，該元件通常將會因為該可硬化 的材料的關係而黏附於該基材上。而且，不論該元件大部分是由(被硬化的狀態的)該可硬化的材料所構成的或是該元件是和(被硬化的狀態的)該可硬化的材料不同，通常都會是如上所述的情形。
再者，該阻障件的材料(更具體地是在其表面的材料)可被(在可流動的狀態的)該可硬化的材料(充分地)弄濕(wetting)對於許多應用而言是有利的。這和被設計來避免被相對應的(在可流動的狀態的)焊料弄濕的焊料遮罩(mask)是相反的。更具地，對於典型的應用而言，(分別用於該阻障件及該可硬化的材料的)材料被選擇，使得該可硬化的材料和該阻障件的材料(更具體地，是在阻障件的表面的材料)之間的接觸角度小於90°或小於45°，尤其是小於30°，更特別地是小於22°。在該阻障件是由一預先成形的基材的一特徵構造所形成的例子中，前述的接觸角度適用於(在可流動的狀態的)該可硬化的材料和該基材的表面之間的界面。
此外，該阻障件的特殊剖面形狀在控制該可硬化的材料(在其被硬化之前)的流動方面特別有效，或更具體地，可用來抑制該可硬化的材料流到該基材的表面(緊鄰地)位在超出該阻障件的部分上。此剖面形狀將於下文中進一步討論。
在微電子封裝中，一種用來包覆微電子構件的特殊方法被稱為“圍壩填料(dam and fill)”。在圍壩填料處理中，待包覆的微電子構件被安裝在一基材上(通 常是在目標位置上)，且只有在當時，一可流動的材料被施用至一形成在該基材上圍繞該被安裝的構件的封閉式環圈內。藉由該可流動的材料(包覆材料)，該構件被包覆起來。該構件(的各面)然後被該可硬化的材料(包覆材料)完全地覆蓋。
然而，本案發明人預見(envisage)到的是，不將各個構件用該可硬化的材料完全覆蓋。被預見的是，讓將被應用至該基材上的構件有至少60%或至少80%的面積沒有該可硬化的材料，該面積是指各個構件的上表面可從該基材的頂視中(即，垂直地朝向該基材的表面看至各構件的視角中)看到的面積。在許多例子中，甚至是該面積的至少90%或實質上該面積的全部都沒有該可硬化的材料。這些數值尤其適用在將被應用於該基材上的構件是預先製造的構件的例子中。
然而，本案發明人進一步預見到許多應用具有阻障件，這些阻障件並沒有完全側向地包圍該將被應用至該基材上的該元件，更具體地沒有劃出一封閉式環圈形狀。例如，在該可硬化的材料的流動必須被該阻障件限制或侷限在特定的方向上的例子中，提供一具有(短的)彎曲的或筆直的線段形狀的阻障件就已足夠。然而，完全側向地包圍該將被應用至該基材上的該元件的封閉式環圈形狀亦可在該阻障件是本案其它地方被更詳細地描述為一用複製方式(尤其是用壓印方式)所製造的光學結構的圍繞部分的例子中被提供。
對於某些應用而言，具有一完全側向地包圍該將被應用至該基材上的該元件的阻障件是有利的。以此方式，在該基材上的任何(側向)方向上的物件可受到該阻障件的保護而(完全地或部分地)不被該可硬化的材料覆蓋。應指出的是，該側向的包圍可以連續的方式或不連續的方式來完成；該阻障件例如可包含數個凹陷或凸出部，它們係彼此(互相)緊靠。
在本發明的一特殊的觀點中，本發明係關於使用在一基材的第一表面上的阻障件作為在一用來製造一在該第一表面上的元件(尤其是一光學元件)的壓應式複製處理期間阻擋一在可流動狀態中的可硬化的材料(更具體地為複製材料)流動橫越該阻障物，其中該阻障件在該可硬化的材料和該第一表面接觸之前就已存在於該第一表面上。通常，該流動應在該阻障件處即被停止。
本發明的一個目的是要在晶圓等級上提供使用可硬化的材料將元件施加至一基材上的另外一種方式。尤其是，用來將第一元件施加至一基材的第一側上的個別方法應被提供。此外，一種用來製造一裝置的方法將被提供，其中該裝置包含一基材區段，一特定的第一元件在該基材區段上。此外，相應的基材及裝置將被提供。
本發明的另一目的是要提供保護在一基材上的物件(至少部分地)不會在使用一可硬化的材料將一元件施加至該基材上時被該可硬化的材料覆蓋的另一種方式。
本發明的另一目的是要提供一種用施加至該基材上的元件來達到一晶圓的一特別密集的數量的方式。
本發明的另一目的是要提供一種在一基材上達成特別緊密地相間隔的元件的方法。
本發明的另一目的是要提供一種在一基材上設置具有特別小的覆蓋區(footprint)的元件或結構的方式。
本發明的另一目的是要提供一種在一基材上設置具有被特別定製的(tailored)覆蓋區的元件或結構的方式，尤其是該覆蓋區是根據在該基材上的其它物件或結構而被定製的。
本發明的另一目的是要提供一種以晶圓等級的大量製造的方式達到一或多項上述目的的方式，更具體地是要達到製程的高效率。
本發明的另一目的是要提供一種新的方式來後續地設置不同的或類似的元件或結構於一基材上。
其它目的亦可從下面的描述及實施例中浮現。
這些目的的至少一者係至少部分地被申請專利範圍中所請的設備及方法達成。
尤其是，本發明可包含一種用來將N≧2個第一元件施加至一基材的第一側的晶圓等級的方法，其中該基材在該第一側具有一第一表面，該方法包含：a)提供該基材，其中有至少N個阻障件在該第一側 上，及其中該等N個阻障件的每一者都和該等N個第一元件的一者相關聯；其中，對於該等N個第一元件的每一者而言，該方法包含：b)讓一可硬化的材料的一第一數量在可流動狀態下和該第一表面接觸，該第一數量的該可硬化的材料和各該第一元件相關聯；c)藉由各相關聯的阻障物來控制在該第一表面上各相關聯的第一數量的該可硬化的材料的流動；d)將各相關聯的第一數量的該可硬化的材料硬化；其中，對於該等N個第一元件的每一者而言，一在該第一表面和各第一元件之間的互連(interconnection)在步驟d)被產生。
以此方式，該第一表面的一被該可硬化的材料所覆蓋的區域可被控制，尤其是，該第一表面之不要被該可硬化的材料覆蓋的區域可以一種輪廓明確的(defined)方式被保持不被該可硬化的材料覆蓋。
該方法亦被視為一種製造一裝置的晶圓等級的方法，其中在該裝置中，N≧2個第一元件施被加至一基材的第一側。而且，該基材在該第一側具有一第一表面。而且，該方法包含上述的步驟。
N是一正整數，典型地其總數至少是10或至少是30或甚至至少是80。
該基材通常是一晶圓。
該基材通常是固體及/或尺寸是穩定的。
該基材主要是例如用以聚合物為主的材料(譬如，複製材料)製成，尤其是在預成形的基材的例子中是如此。該材料可以至少部分透明，尤其是在該等第一元件是光學元件的例子中是如此。例如，該基材可包含至少一不透明的部分及至少一個，典型地是至少N個透明的部分，它們是被側向地界定的部分，其中該一或多個透明的部分通常是被該至少一不透明的部分側向地完全包圍。
該基材可以實質上用玻璃或至少部分用玻璃製造。
尤其是，對於該等N個第一元件(及相關連的N個阻障件及N個可硬化的材料的數量)的每一者而言，步驟a)、b)、c)、d)係以所標示的順序來實施。
步驟b)通常是只在一(用於每一第一元件的)情況下發生。
在步驟b)中，該等N個第一數量的每一者和該第一表面通常係在該第一表面的不同區段接觸。
對於該可硬化的材料的N個第一數量而言，步驟b)可依續地在不同的時間發生。但其亦可實質同時地發生。
該方法通常包含用於該等N個第一元件的每一者(且典型地從各步驟b)開始)之將可流動狀態中的該第一數量的可硬化的材料施加至該第一側，通常是在該第一側的不同區段的步驟。
在步驟c)期間(且通常亦在步驟b)期間)，該可硬化的材料的各個第一數量是在可流動的狀態。
通常，在步驟c)期間，該可硬化的材料和各阻障件接觸並部分地覆蓋該阻障件。
步驟c)通常是在該可硬化的材料的該等第一數量的不同第一數量的重疊時段內發生。然而，步驟c)亦可針對該等N個第一元件的不同的第一元件連續地實施。
通常，在步驟d)中，一在各第一元件和第一表面之間之持久的(永久的)互連被產生。該互連係維持到在該基材上或在該基材的一區段上的該第一元件被結合到一裝置中或變成為一裝置的一部分為止，尤其是該裝置包含一殼體，該第一元件然後存在該殼體內。
通常，對於該等N個第一元件的每一者而言，從該第一表面(或從該第一表面所界定的一平均高度)算起的各個第一元件的一垂直的延伸超過相關連的阻障件從該第一表面(或從該第一表面所界定的一平均高度)算起的一垂直的延伸。
即使能夠為了該等N個第一元件的不同的第一元件在不同的時間實施步驟d)，但針對所有N個第一元件同時實施步驟d)是較佳的，尤其是為了要節省時間。
典型地，對於所有N個第一元件而言，步驟 c)包含各相關連的至少一個阻障件，其阻止(可硬化的材料的各相關連的第一數量的)該可硬化的材料在該第一表面(緊鄰地)位在超過該至少一個阻障件的部分上的流動。“該第一表面(緊鄰地)位在超過該至少一個阻障件的部分”此一敘述更明確地係指該第一表面的一位在一條通過一特定的第一點及一特定的第二點的線上的區段或包含該區段。該第一點是各第一元件的一連續的覆蓋區的中心點(尤其是該連續的覆蓋區的質心)，及該第二點是各相關連的阻障件的一(連續的)覆蓋區的中心點(尤其是該阻障件的該覆蓋區的質心)。而且，該特定的第二點係位在該特定的第一點和該區段之間。
通常，該等N個阻障件的每一者係側向地位在該第一表面上的該相關連的第一元件的覆蓋區和該第一表面的一仍保持著沒有該可硬化的材料的部分之間。例如，另一元件(即，一第二元件，如一光學元件、一被動式光學構件、一主動式光學構件)可在該第一表面上；或該基材的一透明的部分可在該第一表面上，該基材的該透明的部分構成一被界定在一裝置內的光徑的一個區段，該裝置包含該第一元件及該基材。
使用在本專利申請案中的“第一元件”一詞並不暗示一定會有一第二元件存在。但是，它有助於將目前被參考到的元件和本專利申請案中被提到的其它“元件”作出區別，因而讓說明更明確。
步驟c)包含阻止該可硬化的材料的流動的該 至少一阻障件，該流動將造成該可硬化的材料完全側向地包圍該阻障件。
尤其是，對於該等N個第一元件的每一者而言，相關連的該至少一阻障件完全側向地包圍相關連的該可硬化的材料的第一數量。尤其是在該各別的第一元件周圍的許多方向或所有方向有空間限制的例子中，這是特別適合的。
通常，該至少一阻障件是在該第一表面上的該相關連的第一元件的覆蓋區之外。換言之，該至少一阻障件以及其相關連的第一元件並沒有(側向地)重疊。
在一實施例中，該方法係關於將N≧2個第一元件的每一者施加至一基材的第一側的個別的目標位置，且關於該等N個第一元件的每一者，- 在步驟b)期間，該個別的第一元件係在一和該個別的目標位置不同的位置上；及- 在步驟d)中，介於該第一表面和位在該個別的目標位置上的該個別的第一元件之間的該互連被產生。
該目標位置是一個被三維度地界定的位置(被側向地及被垂直地界定)。
這和圍壩填料包覆處理相反，在圍壩填料處理中，將被包覆的物件首先被附裝至該基材(上的目標位置處)，之後，一可流動的包覆材料才會被施加。
在一後續可能實施的分切(分割)步驟中， 該等N個第一元件的每一者在其各自的目標位置和該基材互連(或保持互連)。
在一實施例中，用於該阻障件上的可硬化的材料的接觸角度最多是90°，尤其是最多45°，更具體地是最多30°。在這些例子中，會發生一相對良好的阻障件材料的潤濕，這和從微電子印刷電路板組件製造所知道的焊料遮罩處理相反。在後者中，焊料遮罩的材料係依據避免焊料遮罩材料的潤濕的目的來加以選擇，這和本實施例相反，在本實施例中該可硬化的材料應覆蓋或甚至是部分覆蓋該阻障件。
在一實施例中，能量被施加至該可硬化的材料，用以將它硬化或用以將它從可流動的狀態轉變成固化的狀態。而且，通常一可硬化的材料被選取，其在硬化處理中(如硬化步驟中)經歷化學反應。更具體地，能量必須被施加至該可硬化的材料，用以讓它經歷該化學反應。
在該圍壩填料處理中，通常整個第一元件將被該可硬化的(包覆)材料覆蓋，在本發明中被預見的是要避免此情形發生並且為該等N個第一元件的每一者提供的是，步驟c)以一種方式被實施，亦即在步驟d)結束時，至少60%，尤其是至少80%的各個第一元件的上表面面積是沒有各個第一數量的可硬化的材料。尤其是，該上表面面積是各個第一元件的上表面的面積，其中該上表面是該第一元件的那些在從一垂直該基材的第一表面的方向上觀看(“看向”)該第一元件時可被看到的表面所構成 的。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一在步驟b)被實施之前被複製在該第一表面的被複製的結構，尤其是該被複製的結構係使用壓印式處理來複製，且更具體地，該被複製的結構包含一光學元件及一至少部分地包圍該光學元件的周圍部分。
這尤其特別適合該被複製的結構無論如何都將出現在該基材上的例子。此外，複製是一種特別適合晶圓等級的大量製造的方法。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一在步驟b)被實施之前被複製在該第一表面上的被複製的結構的周圍部分，除了該周圍部分之外，該被複製的結構還包含一元件(尤其是一光學元件)，該周圍部分至少部分地包圍該元件，尤其是該被複製的結構係使用壓印式處理來複製。
而且，這尤其特別適合該被複製的結構無論如何都將出現在該基材上的例子。而且，複製是一種特別適合晶圓等級的大量製造的方法。
而且，用周圍部分作為阻障件可節省大量的空間。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一突出部，其突伸超過該第一表面所界定的平均高度。
例如，凸脊、突出部、高地(elevation)可被提供作為阻障件。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一在該基材的第一側上的凹陷，其延伸在由該第一表面所界定的平均高度之下。
例如，溝渠、溝槽、波紋(corrugation)、下陷部(lowering)可被提供作為阻障件。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一使用複製方法，尤其是壓印式處理，形成在該第一表面上的結構。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一使用配送方法，尤其是使用一配送器，形成在該第一表面上的結構。
例如，凸脊及其它凸出的結構可被配送至該第一表面上，用以提供阻障件。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供： - 一黏合至該第一表面的物件，尤其是一黏合至該第一表面的預先製造的物件，尤其是使用黏合材料黏合至該第一表面。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一藉由從該基材上移除材料而形成在該第一表面上的結構，尤其是使用雷射束來將材料從該基材上移除，尤其是使用雷射切除。
例如，溝渠、溝槽及類此者可用此方式產生。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一使用具有蝕刻步驟或拔除(lift-off)步驟的微影蝕刻方法(尤其是使用雷射光刻方法)來形成在該第一表面上的結構。
具有蝕刻步驟或拔除步驟的光刻方法可被用來在該第一表面製造出凸出部及/或凹陷，或甚至是包含這兩者的結構，一凸出部及一凹陷。例如，在該基材上的凹陷可藉由選擇性地實施刻基材材料來產生；及在基材上(更具體地是在該第一表面上)的凸出部例如可藉由讓在該第一表面上的光阻材料留在預定的區域中，同時將該基材其它區域內的光阻材料去除掉的方式來形成。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一使用機械加工(尤其是銑削)方式形成在該第 一表面上的結構。例如，一銑削機可被用來選擇性地將材料從該基材上去除掉或去除掉該基材的材料。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一使用鋸子(尤其是一分切鋸)來形成在該第一表面上的結構。例如，除了用該分切鋸來將該基材分割成分開的物件之外，它亦可被用來在該基材上產生溝渠或溝槽或凸出部。
該至少N個阻障件的每一者可以是以下所述或是由以下所述提供：- 一在該第一表面上的一結構性特徵構造，其和該基材的其餘部分的至少一主要部分一體地形成，尤其是該基材係使用複製技術來製造，尤其是壓印式或模製式複製技術來製造。
以此方式，一適合的基材可被預先製造。使用複製技術來預先製造該基材特別適合大量製造。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含- 一或多個被複製在該第一表面的被複製的結構，其包含步驟b)、c)及d)，尤其是該被複製的結構係使用壓印式處理來複製，及更具體地，該被複製的結構包含一光學元件以及一至少部分地包圍該光學元件的周圍部分。
以此方式，通常不需要實施額外的黏合步驟來讓第一 元件和基材彼此互連。
更具體地，對於該等N個第一元件的每一者而言，該方法可包含：r)藉由壓印式複製方法將第一元件製造在該第一表面上；且步驟r)可進一步包含：r1)使用一複製工具來形塑該第一數量的可硬化的材料的至少一部分；r2)在步驟h)期間或之後將該複製工具從該第一數量的可硬化材料上移走。
步驟r)通常是在步驟b)已實施之後材被實施。
該等第一元件的每一者在此例子中形成一體形成的部件，其包含一功能性元件(譬如，一光學元件)以及一側向地包圍該功能性元件的周圍部分。一第一元件的該功能性元件以及該周圍部分這兩者可用此方式在同一處理中被製造並用至少實質相同的材料製造。
而且，在本專利申請案中提到的其它被複製的物件可用包含了使用一複製工具形塑該第一數量的可硬化的材料的至少一部分的步驟以及在硬化期間或之後將該複製工具從該第一數量的可硬化材料上移走的步驟的方法來製造。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一將被黏合至該第一表面的物件，尤其是一預先 製造之將被黏合至該第一表面的物件，尤其是使用黏合材料黏合至該第一表面，例如，一預先製造的大塊的(bulk)光學構件。
該可硬化的材料因而可以是該黏合材料。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一微型光學構件，尤其是一透明的微型光學構件。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一被動式光學構件，尤其是一鏡片元件。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一主動式光學構件。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一電子構件。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一發光元件，尤其是LED、OLED、雷射二極體。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一光偵測元件，尤其是光電二極體(photo diode)或光偵測器陣列，其中該光偵測器陣列尤 其可以是二維度的光偵測器陣列或一維度的光偵測器陣列。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一微機械構件。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一微型流體構件。
該等N個第一元件的每一者可以是或可包含：- 一晶圓的一部分，尤其是一間隔件晶圓的至少一接觸間隙器(contact stand-off)部分。
例如，在像是光電模組之類的裝置的製造中，通常會使用到間隔件，用以在晶圓和晶圓之間(尤其是其上有光學元件的晶圓之間)建立一明確的垂直距離。在阻障件被用來控制該可硬化的材料(其更具體地是一黏合材料)的流動的例子中，這些間隔件的接觸支架可被設置特別靠近其它物件。
在一實施例中，該等N個阻障件的每一者包含一突出部，其突伸超過一由該第一表面所界定的平均高度，其中各個突出部包含一第一部分表面，其面向在步驟d)結束時的該第一元件或在±30°內或在±10°內和該第一元件水平地對準，及一第二部分表面，其背向在步驟d)結束時的該第一元件。而且，該第一部分表面在步驟d)結 束時係至少部分地(或超過50%的面積)被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料所覆蓋，且該第二部分表面在步驟d)結束時沒有被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料覆蓋。尤其是，超過50%或甚至是超過75%的該第一部分表面的面積在步驟d)結束時被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料所覆蓋。
該第二部分表面可在±30°內或在±10°內被垂直地對準。
該第一及第二部分表面通常是彼此毗鄰的。
此外，該第一及第二部分表面是在邊緣處毗鄰且該第一部分表面在步驟d)結束時係被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料覆蓋至該邊緣處。在此例子中，該第一部分表面可被該可硬化的材料完全覆蓋。
尤其是，該第一及第二部分表面可相對於彼此成一角度。而且，該角度通常至少是230°，或至少275°或甚至是至少290°。在該第一及第二部分表面的一者或者是兩者不是平面的例子中，一平面的中值(mean)表面(平均表面)被用來當作決定該角度的參考表面，其中在一邊緣被形成在該等部分表面之間的例子中，一接近該邊緣的中值表面(平均表面)被用來當作決定該角度的參考表面。
以此方式，可硬化的材料的流動可被特別有 效地停止，尤其是因為該邊緣而在該邊緣處被停止及/或因為介於該等部分表面之間的大的角度的關係。
此外，關於彼此毗鄰的該第一及第二部分表面，一和該第一部分表面毗鄰的第三部分表面可被設置在該阻障件處。典型地，一第一邊緣被形成在該中間的部分表面和該第一部分表面相毗鄰處，且一第二邊緣被形成在該中間的部分表面和該第二部分表面相毗鄰處。此第二邊緣相當於上文中提到的邊緣。
在此例子中(其例如可藉由將光阻材料結構化來提供阻障件來達成)，該第一部分表面和該第三部分表面通常在步驟d)結束時係至少部分地(通常是完全地)被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料所覆蓋，尤其是覆蓋至該第二邊緣處。
介於該第一及第二部分表面之間的典型角度已描述於上文中，請參照。
而且，該第一部分表面及該第三部分表面可相對於彼此成一角度，其至少是230°，或至少260°。在該第三及第一部分表面的一者或者是兩者不是平面的例子中，一平面的中值(mean)表面(平均表面)被用來當作決定該角度的參考表面。
在一實施例中，該等N個阻障件的每一者形成一突伸超過一由該第一表面所界定的平均高度至少2微米及/或最多150微米，尤其是介於4微米至100微米之間的突出部。
在另一實施例中，該等N個阻障件的每一者包含一在該基材的該第一側的凹陷，其延伸在一由該第一表面所界定的平均高度之下，該個別的凹陷包含一第一部分表面背向在步驟d)結束時的該個別的第一元件及一第二部分表面。此外，該第一部分表面在步驟d)結束時沒有或最多只有部分被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料所覆蓋，且該第二部分表面在步驟d)結束時沒有或被個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料覆蓋。
尤其是，該第一部分表面有一邊界(通常是和該基材的第一表面交界的邊界)，一邊緣出現在該邊界處，其中在步驟d)結束時，第一數量的可硬化的材料的材料會延伸到達該邊緣處，同時該第一部分表面則沒有個別相關連的第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料。
此外，該第二部分表面可面向在步驟d)結束時的該個別的第一元件或在±30°內被水平地對準。詳言之，該第一表面和該第一部分表面相對於彼此成一角度。而且，該角度通常至少是230°、或至少是275°或甚至是至少290°。在該第一部分表面不是平面的例子中，一中值(mean)表面(平均表面)被用來作為決定該角度的參考表面，其中，在一邊緣被形成在該第一表面和該第一部分表面之間的例子中，一接近該邊緣的中值表面(平均表面)被用來作為決定該角度的參考表面。
以此方式，可硬化的材料的流動可被特別有 效地停止，例如在該邊緣處被停止及/或因為介於該等部分表面之間的大的角度的關係。
在一實施例中，該等N個阻障件的每一者形成一在該基材的第一側的凹陷，其延伸在一由該第一表面所界定的平均高度之下至少2微米及/或最多150微米，尤其是介於4微米至100微米。
應指出的是，如上文所述地在各阻障件提供一邊緣是較佳的，另一方面較佳的是，該第一表面的被側向地界定的區段(它是由步驟d)結束時各第一元件(在第一表面上)的覆蓋區所界定出來的區段)是平滑的且沒有邊緣及/或連續性可區別的部分。這有助於在步驟d)開始之前該可硬化的材料的良好流動，這可造成各第一元件對該第一表面的良好黏著結果。再者，這不只適用於該第一表面的上述被側向地界定的區段，亦適用於該第一表面之位在該覆蓋區和各別的阻障件(或更具體地，各阻障件的覆蓋區；或在更具體地，由該第一表面上被個別的阻障件所佔據的覆蓋區所界定之該第一表面的該被側向地界定的部分)之間的部分。
該被描述的(平滑的或連續性可區別的)表面(主要)是扁平的或是平面的。
本發明亦包含一種用來製造一裝置的方法，該裝置包含一其上有一特殊的第一元件的基材區段，依據描述於本文中的諸方法中的一種方法，該方法包含將N≧2個第一元件施加至一基材的第一側，其中該N≧2個第 一元件包含該特殊的第一元件，且該基材包含該基材區段。
此方法進一步包含將該基材分割成多個部件的步驟，該等部件中的一者包含該基材區段及該在該基材區段上的該特定的第一元件。通常，該分割產生N個或多於N個的部件，其中該等N個部件的每一部件包含：- 該等N個第一元件的一個第一元件，- 該個別相關連的第一數量的可硬化的材料的至少一部分；及- 該基材的一相關連的區段；其中在個別的目標位置內的該個別的第一元件和該基材的個別相關連的區段被該個別相關連的第一數量的可硬化的材料的個別相關連的部分互連。
再者，該裝置可包含一或多個其它元件或構件以及其它一或多個晶圓的一或多個晶圓區段。
該裝置例如可以是以下所列的至少一者：- 一光電模組；- 一相機模組；尤其是一具有多個光學通道的相機模組，更具體地是一陣列的相機模組；- 一感測器模組；- 一近接感測器。
該裝置亦例如可以是以下所列的至少一者：- 一運算裝置；- 一移動電話； - 一智慧型手機；- 一智慧型手錶；- 一無線通信裝置；- 一攝影裝置；- 一車輛，尤其是一汽車；- 一個人醫療裝置；- 智慧眼鏡；其中前述裝置中的一種或多種可被整合至這些裝置的一種裝置中。
本發明可進一步包含具有描述於本文中依據本發明的方法的特徵的裝置。
從請求項的附屬項及圖式可浮現出其它實施例及優點。
1‧‧‧基材
1a‧‧‧第一表面
1b‧‧‧第二表面
40‧‧‧阻障件
1m‧‧‧平均高度
41‧‧‧第一部分表面
42‧‧‧第二部分表面
5‧‧‧可硬化的材料
10‧‧‧元件
θ‧‧‧接觸角度
18‧‧‧上表面
50‧‧‧複製工具
11‧‧‧主要部分
12‧‧‧周圍部分
20‧‧‧另一元件
21‧‧‧主要部分
22‧‧‧周圍部分
45‧‧‧邊緣
100‧‧‧光電模組
30‧‧‧連接元件
60‧‧‧元件
2‧‧‧基材
2b‧‧‧不透明的部分
2t‧‧‧透明的部分
9‧‧‧分隔線(分切跡線)
43‧‧‧第三部分表面
14‧‧‧邊緣
80‧‧‧物件
6‧‧‧材料
41、42‧‧‧部分表面
下文中，本發明將藉由例子及附圖來作更詳細的描述。該等圖式示意地顯示：圖1是一具有阻障件的基材的剖面圖；圖2是圖1的基材在將一元件施加至該基材上的處理期間的剖面圖；圖3是該元件被附裝置圖1及2的基材的目標位置上的剖面圖；圖4是圖1的基材(其為一晶圓)在施加該元件的處理期間的剖面圖； 圖5是該晶圓被附裝置圖1及4的基材的目標位置上的剖面圖；圖6是圖1的基材在施加一元件(其為一被複製的光學元件)的處理期間的剖面圖；圖7是該光學元件出現在圖6的基材的目標位置上的剖面圖；圖8是藉由一該元件複製在一基材上來將該元件施加在該基材上的剖面圖，其中一阻障件是由另一被複製在該基材上的元件來提供；圖9是被晶圓等級地製造的裝置(其為光電模組)的剖面圖；圖10是在一被整合於一基材上的阻障件上的材料流動的剖面圖；圖11是在一被配送至一基材上的阻障件上的材料流動的剖面圖；圖12是朝向一阻障件(其為在基材上的凹陷)的材料流動的剖面圖；圖13是在一基材上的元件及相關連的阻障件以及功能性物件的頂視圖；圖14是在一基材上的元件及相關連的阻障件以及一功能性物件的頂視圖；圖15是在一基材上的元件及相關連的不連續的阻障件以及一功能性物件的頂視圖；圖16是在一阻障件(譬如一由光阻材料所形成的阻 障件)上的材料流動的剖面圖。
被描述的實施例指的是例子且不應被用來限制本發明。
本案的圖式全都是示意性的圖式。
圖1以剖面圖的方式顯示一基材1，其在第一側具有一第一表面1a及在第二側具有一第二表面1b。基材1是一晶圓，且在圖1中只有該晶圓的一個很小的部分被看到。
在第一表面1a有一阻障件40，其界定出一封閉環圈形狀，譬如圓形或矩形。在圖13中，一界定出圓形封閉環圈的阻障件40的頂視圖被示出。
基材1界定側向方向，它們是平行於該基材1的該第一側及第二側的方向，以及界定垂直方向，它們是垂直於側向方向的方向。該第一表面1a的平均高度被稱為1m。
阻障件40具有一第一部分表面41及一第二部分表面42，它們成一角度α，其大小在圖1的例子中約為320°。如圖1所示，第一部分表面41及第二部分表面42在邊緣45處毗鄰。
詳言之，對於突出的阻障件40而言，第二部分表面42在至少±35°內或在±15°內被垂直地對準。
此外，對於突出的阻障件40而言，該阻障件 40可突伸超過該第一表面所界定的平均高度至少2微米或至少8微米，及/或最多150微米或最多80微米。
圖2以相同的剖面例示圖1的基材1，但卻是在將一元件10施加至基材1上的處理期間的基材1。一在可流動的狀態的可硬化的材料5(典型地為一液體的可硬化的材料5)已與表面1a接觸，使得在表面1a上有一數量的材料5存在。該可硬化的材料5例如可以是一可熱硬化及/或一可UV硬化的黏劑，如一可熱硬化及/或一可UV硬化的環氧樹脂。當該阻障件40存在該基材1上時，元件10被促使和該材料5接觸，如圖2中的開放式箭頭所示。
在圖3中，圖1及圖2的基材顯示出有元件10被附裝至基材1的目標位置。材料5被硬化，使得元件10被永久地固定至基材1上。阻障件40的存在產生的效果是，該材料5(在硬化之前)的流動是被控制的。尤其是，材料5不應流跨越過阻障件40。以此方式，在超過阻障件40之外的特徵構造或元件或任何種類件就不會被曝露及/或被一些材料5(部分地)覆蓋。因此，使用阻障件可達成在一基材上一特別高的元件密度。
應指出的是，阻障件40的部分表面41係至少部分地被材料5覆蓋。和其它概念(譬如，焊料遮罩)相反地，這是一項所想要的效果，因此，在該阻障件40的材料和可硬化的材料5之間的接觸角度θ相當地小，如θ=14°，如圖3的例子所示。
此外，通常並不打算要包覆該元件，從該元件10的頂面18完全沒有材料5的事實可以知道。
應指出的是，在該表面1a上有該元件10存在的區域(當然，它們之間一些材料5)是平滑的、沒有邊緣，此外，它亦是平面的，尤其是扁平的。
元件10實質上可以是任何將被附裝至基材1的物件種類，尤其是預先製造的物件，如，主動式光學構件或被動式光學構件，或電子構件。
和圖2及3類似地，圖4及5分別例示元件10是一延伸式基材(譬如，一晶圓等級的基材)的一部分，其中元件可被設置在該晶圓等級的基材上(即，預先組裝的元件)。元件10可以是一晶圓或一晶圓的一部分。再次地，在材料5被施加至表面1a之後該元件10是其目標位置上(參見圖5)。
然而，施加一元件10至基材1亦可用一種該元件10被同時地(在同一處理中)被產生並施加(或附裝)至表面1a的方式來實施，如圖6所示。
圖6再次顯示圖1的基材在施加一元件10的處理期間的情形，但是元件10包含一將在一壓印式處理中被產生在表面1a上的被複製的光學元件。一複製工具50被提供，其至少部分地決定該元件10的形狀。可硬化的材料5更明確地是一複製材料，如一可硬化的環氧樹脂。材料5被施加在複製工具50和該基材1之間，例如，如圖6所示地加至該複製工具50。然後，複製工具 50被促使接近或甚至是接觸表面1a，如圖中的開放式箭頭所示。
當複製工具50在定位時，材料5的硬化被開始或甚至是被完成。尤其是，當光學元件10是一透明的光學元件時(譬如，一鏡片時)，材料5是一光學上透明的材料，且如圖6所示地，基材1亦是透明的，至少是部分透明的。該透明度當然可能是指只有對電磁波譜的一部分是透明的，譬如只對紅外線透明。
雖然在圖6的例子中該可硬化的材料5是一構成元件10的複製材料，但在圖2、3及4、5的例子中它只是一黏劑或黏合材料。
圖7顯示圖6的基材1在複製工具50已被移除且材料5已完全被硬化的情形。元件10現被產生且存在(且固態地互連至)該基材1的目標位置上。
元件可在一壓印式複製處理中被產生，如圖7所示，該元件包含一主要部分11，其構成一功能性元件(譬如，一鏡片元件)、及一周圍部分12，其完全(或至少部分地)包圍該主要部分11。主要部分11及周圍部分12係在同一處理中用相同的材料製成。它們構成一一體形成的部件(即，元件10)。通常，該周圍部分12並沒有特殊的功能，如沒有光學功能，其只是製造該主要部分11過程中的一個結果。
然而，此一周圍部分可被用作為阻障件，這將參考圖8加以描述。
圖8是藉由將元件10複製於基材1上來將元件10施加至基材1上的一剖面圖，其中一阻障件40係由一之前已被複製在該基材1上的另一元件20所提供。
因此，一開始，一元件20已藉由使用一複製工具(未示出)的壓印式處理及一可流動的及/或液體可硬化的(複製)材料6而被製造在該基材1上。該元件20包含一主要部分21及一周圍部分22。該周圍部分22提供兩個部分表面41，42，它們彼此成一大的角度且形成一邊緣45。該周圍部分22的特殊形狀基本上源於該複製工具的適當設計，其例如相當於圖6的複製工具50的設計。部分表面42是該複製工具的表面的複製，而部分表面42具有一新月形狀，其係由複製處理中所使用的材料6的數量及材料特性來決定，更具體地係由材料6和複製工具的材料之間的接觸角度以及由材料6和在表面1a處的材料之間的接觸角度來決定。
元件20，更具體地為周圍部分22及再更具體地為部分表面41，42(及邊緣45)可作為一用於後續的處理的阻障件40。
該後續的處理可例如是一複製處理且更具體地為一壓印處理，如圖8所示。圖8例示一用於一(複製)材料5的硬化處理的開始情況，該材料5被施加至一用複製工具50形成的表面1a上。材料5(參見圖8中的虛線)被強迫如黑箭頭所示地流動。它的流動被事先存在該基材1上的結構(參見上文)的周圍部分22所提供的 阻障件40控制並停止。材料5構成一主要部分11及一周圍部分12。
在硬化(尤其是固化(curing))該材料5之後，兩個元件10，20出現在基材1上，其分別包含例如一鏡片元件，且它們彼此靠得很近。它們各自的周圍部分12，22係(側向地)重疊。
圖9例示分切之前被晶圓等級地製造的裝置(其為光電模組100)的剖面圖。在該被例示的例子中，各式元件藉由使用阻障件來作為流動控制而被施加至不同的基材。更具體地，在基材1上，一可硬化的材料5(黏合材料)被用來將該等元件10(譬如，影像感測器)連接至基材1、及被用來將元件30(譬如，被複製的鏡片元件)連接至基材2、及透過一代表元件60的間隔件晶圓被用來將基材1及2互連。
施加各別的元件可用上文所述的方法中的一種方法來實施。基材2包含一不透光的不透明的部分2b及可透光的透明部分2t。
在將圖9中所示的晶圓堆疊分割成多個獨立的光電模組100之後，該等光電模組可被包含在一個裝置內(譬如，智慧型手機或照相裝置或其它光感測裝置或照明裝置或其它光學裝置中)。分割線(分切跡線)是圖9的標號9。
圖10是在一整合在基材1內的阻障件40上的材料流動的剖面圖。阻障件40具有一和圖8中所示之 由一被複製的結構的周圍部分所構成的阻障件的形狀類似的形狀，其具有一內凹地彎曲的第一部分表面41。然而，如圖10所示，亦可以提供一包含阻障件之預先製造的基材1。尤其是，可藉由複製技術(如，藉由模製或壓印)來製造這些預先塑形的基材。
圖10的虛線代表該可硬化的材料5的表面。黑箭頭代表材料5流動的方向。如圖10中所見，部分表面41被材料5覆蓋。而且，一邊緣45(尤其是如圖所示地和一陡峭的垂直表面42相結合)對於材料5的流動是一特別強的阻障物。在材料5持續從濕潤的部分表面42被排出且持續流動跨越並超越該阻障件40的同時，相當大數量的材料5會出現。因此，材料5的流動被阻障件40控制，且材料可被硬化，尤其是在圖10所示的狀態下。
圖11是在一被配送至一基材1上的阻障件40上的可硬化的材料5的流動的剖面圖。圖11類似圖10，但在圖11的例子中，基材1沒有被預先塑形(而只是單純平的)，且該阻障件40在製造該(平的)基材1之後被添加。一配送器可被用來將材料5配送至基材1上，例如一和電子元件封裝處理的填料處理中所使用的配送器類似的配送器。
在圖11所示的例子中，在阻障件40的部分表面41，42之間沒有邊緣或至少沒有明顯的邊緣存在。然而，它們相互的角度讓材料5很難流動跨越最高點。
圖16是在阻障件40上的材料的流動的另一剖面圖，其中該阻障件40是一從基材1突伸出的結構，更具體地，該阻障件是藉由將光阻材料結構化來提供。其它的地方則和圖10所示的例子類似。阻障件40具有一第一部分表面41、一第二部分表面42、及一第三部分表面43。部分表面41和部分表面42及43互連。
在獲得此等阻障件的一種方式中，光阻材料例如藉由旋轉方式被施加(在該基材1的第一側上)。以此方式，光阻膜層被產生。該膜層可覆蓋一連續的區域。然後，該光阻材料結構化，尤其是，例如用UV光局部地照射它來將它光刻地結構化，然後將該光阻材料的被照射的部分或未被照射的部分去除掉。然後，該留下來的光阻詞矮料的至少一部分提供該阻障件40。光阻阻障件40可顯示一底切(undercut)，如圖16所示。以此方式，可在第一部分表面41和第二部分表面42之間的邊緣處達成一更有效的流動停止。然而，亦可以有其它的側翼(不是底切側翼)，如筆直的側翼，被提供。
在光阻阻障件40的例子中，第一部分表面41通常被水平地對準。即使可硬化的材料5的流動可在該第三部分表面43和該第一部分表面41之間的邊緣處被停止，但流動停止可在該第一部分表面41和該第二部分表面42之間的邊緣處被更有效地達成。因此，通常該第三部分表面43和該第一部分表面41這兩者最終都被該可硬化的材料5覆蓋，而第二部分表面42則沒有該可硬化的 材料5。
圖12是又另一個類似圖10、11及16的例子的圖式，但它例示的是材料5朝向阻障件40流動的情形，該阻障件40是在基材1上一凹陷。此基材1可以是一預先製造的基材，它的形狀(包括阻障件在內)是由它的製造(如，複製)來定，尤其是沒有用於製造阻障件40的額外步驟，或者可以是一藉由製造一初始的基材(譬如，一平的基材(亦參見圖11))而獲得的基材1，然後該基材的材料被選擇性地去除掉以形成阻障件40。該後續的材料去除可例如藉由使用雷射研磨、使用選擇性蝕刻(如，在光刻方法中的蝕刻)、或使用分切鋸來達成。
對於流動控制而言，在阻障件40最靠近該將被施加至該基材1的元件的目標位置的一端(即，最靠近材料5的流動的起源的一端)設置一邊緣14是有利的。大致上對於凹陷而言，該邊緣14可出現在第一部分表面和基材1的第一表面相毗鄰處。然而，在該處亦可具有一圓角化的過渡區，而不是邊緣14，類似於圖11的例子vs.圖10的例子。
部分表面41和表面1a(與部分表面41鄰接處)之間有一特別大的角度可改善阻障件40的流動控制或流動停止特性。在圖12所示的例子中，該角度是270°。
在如圖12所示的凹陷的例子中，大致上該第一部分表面41可在至少±35°內，或±15°內被垂直地對準。
此外，通常對於下凹式阻障件(凹陷)而言，一阻障件係延伸在一由該第一表面所界定的平均高度之下至少2微米或至少8微米，及/或最多150微米或最多80微米。
圖13例示在一基材1上的一元件10及一相關連的阻障件40的頂視圖。如已在參考圖1時提到的，阻障件40可界定一將元件10完全側向地包圍的環圈。以此方式可防止在該基材1上的任何物件80被材料5弄濕或覆蓋。這例如在如過有一些材料5出現在基材1上的特定位置時物件80即不能被適當地連接至基材1的例子中是有幫助的。材料5的外側邊界係以虛線被標示於圖13中。
圖14是一類似於圖13的圖式。但是，阻障件40並沒有界定出一封閉式的環圈形狀。一物件80當它被施加至該基材1上時係以一種該阻障件40被側向地設置在它和該元件10之間的方式被設置在基材1上。一濃的實心直線段標示出該基材1的表面上受該阻障件40保護而沒有被材料5覆蓋的點。此線段的延伸通過兩個點P1，P2，其中P1是元件10在該表面上的中心點，更具體地是該元件10在該表面上的覆蓋區的質心。點P2標示該阻障件40在該表面上的中心點，更具體地是該阻障件40在該表面上的覆蓋區的質心。
圖15是一類似於圖13及14的圖式。在圖15中顯示出阻障件亦可以是不連續的。此外，圖15亦可被 解讀為顯示出有數個阻障件和元件10相關連，且這些阻障件保護物件80不與材料5接觸。
如上文中已描述的，在材料5和基材1的表面1a接觸之後，元件10通常是在其目標位置處。因此，該元件在材料5和基材1的表面1a接觸之後被安裝在該表面1a上。將元件10安裝在基材1上的處理通常是在該可硬化的材料5被硬化(固化)之後才完成。
在基材1一有阻障件存在的側向區域處其厚度通常是比基材1的平均厚度厚或薄。
從上文中將變得清楚的，一元件10在表面1a的目標位置處的覆蓋區的邊界通常和相關連的阻障件40相隔一(側向的)距離。尤其是，在材料5被硬化之後，該表面1a沿著該距離(典型地完全)被該可硬化的材料5覆蓋。
應指出的是，關於該基材上的元件及物件如何能夠被體現的各種可能性已在本申請案中被描述。
在晶圓等級的製造中可藉由該等被描述的方法來達成基材上有高密度的(功能性)元件。特殊的元件可被設置得彼此靠得很近，尤其是沒有所不想要的材料重疊。
應指出的是，描述於本申請案中的接觸角度更具體地是“前進的(advancing)接觸角度”而不是“後退的(receding)接觸角度”，至從被描述的處理中亦可清楚地瞭解到。
1‧‧‧基材
1a‧‧‧第一表面
5‧‧‧可硬化的材料
6‧‧‧材料
10‧‧‧元件
11‧‧‧主要部分
12‧‧‧周圍部分
20‧‧‧另一元件
21‧‧‧主要部分
22‧‧‧周圍部分
40‧‧‧阻障件
41、42‧‧‧部分表面
45‧‧‧邊緣
50‧‧‧複製工具

Claims (12)

  1. 一種用來將N≧2個第一元件施加至一基材的第一側的晶圓等級的方法，該基材在該第一側提供一第一表面，該方法包含：a)提供該基材，其中該第一側上有至少N個阻障件，及其中該等N個阻障件的每一者係和該等N個第一元件的一者相關聯；其中，對於該等N個第一元件的每一者，該方法包含：b)讓一可硬化的材料的一個別的第一數量在可流動狀態下和該第一表面接觸，個別的該第一數量的該可硬化的材料和各該第一元件相關聯；c)藉由各相關聯的阻障物來控制各相關聯的第一數量的該可硬化的材料在該第一表面上的流動；d)將各相關聯的第一數量的該可硬化的材料硬化；其中，對於該等N個第一元件的每一者而言，一在該第一表面和各第一元件之間的互連(interconnection)在步驟d)被產生。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法是一種用來將該等N≧2個第一元件的每一者施加至該基材的該第一側的一個別的目標位置的晶圓等級的方法，其中對於該等N個第一元件的每一者而言，- 在步驟b)期間，各個該第一元件係位在一和該個別的目標位置不同的位置；及- 在步驟d)中，介於該第一表面和位在個別的目 標位置的各該第一元件之間的互連被產生。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中用於該阻障件上的該可硬化的材料的接觸角度的大小最多是90°，更具體地最多是45°，再更具體地最多是30°。
  4. 如申請專利範圍第1至3項的任一項之方法，其中該可硬化的材料可藉由能量的引入來硬化它，更具體地可藉由加熱它及用電磁輻射照射它這兩種方式中的一種或兩種來硬化它。
  5. 如申請專利範圍第1至4項的任一項之方法，其中對於該等N個第一元件的每一者而言，步驟c)係以一種在步驟d)結束時各個該第一元件的至少60%，更具體地為至少80%的上表面面積沒有該個別的第一數量的可硬化的材料的材料的方式來實施。
  6. 如申請專利範圍第1至5項的任一項之方法，其中該等至少N個阻障件的每一者可以是以下所述的一者或多者，或是由以下所述的一者或多者所提供：- 一在步驟b)被實施之前被複製在該第一表面上的被複製的結構，特別是其中該被複製的結構係使用壓印式處理來複製，且更具體地，其中，該被複製的結構包含一光學元件及一周圍部分，其至少部分地包圍該光學元件；- 一在步驟b)被實施之前被複製在該第一表面上的被複製的結構的周圍部分，除了該周圍部分之外，該被複製的結構還包含一元件，尤其是一光 學元件，該周圍部分至少部分地側向地包圍該元件，尤其是，其中該被複製的結構係使用壓印式處理來複製；- 一突出部，其突伸超過該第一表面所界定的平均高度；- 一在該基材的第一側上的凹陷，其延伸在由該第一表面所界定的該平均高度之下；- 一使用複製方法，尤其是壓印式處理，形成在該第一表面上的結構；- 一使用配送方法，尤其是使用一配送器，形成在該第一表面上的結構；- 一黏合至該第一表面的物件，尤其是一黏合至該第一表面的預先製造的物件，尤其是使用黏合材料黏合至該第一表面；- 一藉由從該基材上移除材料而形成在該第一表面上的結構，尤其是使用雷射束，更具體地使用雷射切除來將材料從該基材上移除；- 一使用具有蝕刻步驟或拔除(lift-off)步驟的微影蝕刻方法，尤其是使用雷射光刻方法，來形成在該第一表面上的結構；- 一使用機械加工，尤其是銑削，例如使用銑削機來形成在該第一表面上的結構；- 一使用鋸子，尤其是一分切鋸來形成在該第一表面上的結構； - 一在該第一基材上的結構性特徵構造，其和該基材的其餘部分的至少一主要部分一體地形成，尤其是其中該基材係使用複製技術來製造，尤其是壓印式或模製式複製技術來製造。
  7. 如申請專利範圍第1至6項的任一項之方法，其中該等N個第一元件的每一者可以是或可包含以下所列的一者或多者：- 一被複製在該第一表面的被複製的結構，其包含步驟b)、c)及d)，尤其是其中該被複製的結構係使用壓印式處理來複製，及更具體地，其中該被複製的結構包含一光學元件以及一至少部分地包圍該光學元件的周圍部分；- 一將被黏合至該第一表面的物件，尤其是一將被黏合至該第一表面的預先製造的物件，尤其是使用黏合材料黏合至該第一表面，例如一預先製造的大塊的(bulk)光學構件；- 一微型光學構件，尤其是透明的微型光學構件；- 一被動式光學構件，尤其是一鏡片元件；- 一主動式光學構件；- 一電子構件；- 一發光元件，尤其是LED、OLED、雷射二極體；- 一光偵測元件，尤其是光電二極體(photo diode)或光偵測器陣列；- 一微機械構件； - 一微型流體構件；- 一晶圓的一部分，尤其是一間隔件晶圓的至少一接觸間隙器(contact stand-off)部分。
  8. 如申請專利範圍第1至7項的任一項之方法，其中對於該等N個第一元件的每一者而言，該方法可包含：r)藉由壓印式複製方法將第一元件製造在該第一表面；步驟r)包含：r1)使用一複製工具來形塑該第一數量的可硬化的材料的至少一部分；r2)在步驟h)期間或之後將該複製工具從該第一數量的可硬化材料上移走。
  9. 如申請專利範圍第1至8項的任一項之方法，其中該等N個阻障件的每一者包含一突出部，其突伸超過一由該第一表面所界定的平均高度，其中該個別的突出部包含一第一部分表面，其面向位在步驟d)結束時的位置的該個別的第一元件及/或在±35°內和該第一元件水平地對準、及一第二部分表面，其背向位在步驟d)結束時的位置的該個別的第一元件，其中該第一部分表面在步驟d)結束時係至少部分地被個別相關連的該第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料所覆蓋，及其中該第二部分表面在步驟d)結束時沒有個別相關連的該第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料，尤其是，其中該第一及第二部分表面係在一邊緣處相毗鄰且該第一部分表面在步驟d)結束時被 個別相關連的該第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料覆蓋至該邊緣處。
  10. 如申請專利範圍第1至8項的任一項之方法，其中該等N個阻障件的每一者包含一在該基材的該第一側的凹陷，其延伸在一由該第一表面所界定的平均高度之下，該個別的凹陷包含一第一部分表面，其背向位在步驟d)結束時的位置的該個別的第一元件、及一第二部分表面，其中該第一部分表面在步驟d)結束時沒有或最多只有部分被個別相關連的該第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料所覆蓋，及其中該第二部分表面在步驟d)結束時沒有個別相關連的該第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料，尤其是，其中該第一部分表面有一邊界，該邊界有一邊緣，其中在步驟d)結束時，該第一數量的可硬化的材料的材料會延伸到達該邊緣處，同時該第一部分表面則沒有個別相關連的該第一數量的可硬化的材料的可硬化的材料，其中尤其是可提供在±35°內和該第二部分表面水平地對準及/或面向在步驟d)結束時的位置的該個別的第一元件。
  11. 如申請專利範圍第1至10項的任一項之方法，其中該等N個阻障件的每一者形成下列至少一者：- 一突出部，其突伸超過一由該第一表面所界定的平均高度至少2微米及/或最多150微米，尤其是介於4微米至100微米之間；及- 一在該基材的第一側的凹陷，其延伸在一由該第 一表面所界定的平均高度之下至少2微米及/或最多150微米，尤其是介於4微米至100微米。
  12. 一種用來製造一裝置的方法，該裝置包含一其上有一特殊的第一元件的基材區段，該方法包含依據申請專利範圍第1至11項中任一項的方法來將N≧2個第一元件施加至該基材的第一側，該等N≧2個第一元件包含該特殊的第一元件且該基材包含該基材區段。
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