CN108701726A - 具有孔径的光电模组及其制造 - Google Patents

Abstract

晶圆级制造方法，可以制造诸如光电模组的超薄光学装置。将透明封装施加到初始晶圆，其包括主动式光学元件和晶圆尺寸的基板，其上产生包括孔径的可光结构化的不透明涂层。接着，产生沟槽，所述沟槽延伸穿过透明封装，并且建立中间产物的侧壁。然后，将不透明封装施加到中间产物，因此填充所述沟槽。切穿存在于所述沟槽中的不透明封装材料，产生切单的光学模组，其中中间产物的侧壁被不透明封装材料覆盖。

Description

具有孔径的光电模组及其制造

技术领域

本申请分别涉及诸如光电子模组，例如，接近传感器(proximity sensor)，的光学装置的制造方法，以及相应的装置和模组。该制造可以是晶圆级大规模的制造。该光学装置可以非常薄并且可以包括精确定位的孔径。相应的光学装置可以被整合进，例如，消费者导向的产品，诸如智慧型手机、游戏机系统、膝上型电脑、平板电脑、以及穿戴式技术。

背景技术

“晶圆”：实质上呈碟状或板状的物件，其在一个方向(z方向或垂直方向)上的延伸相对于其在另外两个方向(x及y方向或横向(lateral)方向或水平方向)上的延伸小很多。通常，在一(非空白的)晶圆上，多个相似的结构或物件被配置或设置于其中，例如在矩形栅格上。晶圆可具有开口或孔，且晶圆甚至可在其横向区域的主要部分为没有材料的。晶圆可具有任意的横向形状，其中，圆形及矩形为非常常见的。尽管在许多情况下，晶圆被理解为主要地是由半导体材料所制成的，但在本专利申请中，这明确地不构成限制。据此，晶圆可主要地由例如半导体材料、聚合物材料、包含金属及聚合物或聚合物及玻璃材料的复合材料制成。特别是，可硬化的材料，诸如热或紫外线固化聚合物，可结合本发明一起被使用作为晶圆材料。

“水平”：参照“晶圆”

“横向”：参照“晶圆”。

“垂直”：参照“晶圆”。

“光”：大部分为电磁辐射；尤其是，电磁频谱(electromagnetic spectrum)的红外光、可见光或紫外光部分的电磁辐射。

发明内容

光电模组，诸如接近感测器，在无数的高科技，尤其是消费者导向的产品中无所不在。这样的应用需要大规模、成本有效的制造同时具有最佳效能和最小尺寸的光学模组。通过晶圆级的技术或其他大规模制造的技术来制造光电模组可实现成本效率。然而，这些技术通常带来最小尺寸(即，覆盖区(footprint)和/或高度)和最佳效能之间的妥协。

例如，孔径及其相应的孔径光阑(aperture stops)(也简称为光阑)对于许多光电模组的性能是不可或缺的。它们对于光学系统的影响是公认的。因此，为了达到最佳效能，它们的精确定位可以是至关重要的。

在一些情况下，这可通过将孔径光阑经由单独的孔径光阑晶圆或是挡板(baffle)晶圆(诸如具有通孔的不透明平坦晶圆)并入光电模组中而实现。然而，这种单独晶圆的高度是结果得到的光电模组高度的原因之一。

或者，可通过在晶圆级上涂覆光电组件的表面来施加孔径光阑。然而，在分离组件时，经涂覆的孔径光阑可能分层或破裂。

此外，例如，为了改善孔径光阑涂覆的黏附性以减少破裂及分层的危险，或者为了固化所涉及的材料，而将光电模组加热到相当高的温度，会导致其他的问题，例如，明显的翘曲(warpage)，其会降低模组的功能。

已知使用间隔(spacer)晶圆(或者其他中间组件)，其垂直地分隔不同的晶圆，例如，将承载诸如透镜或滤波器的被动式光学元件的的晶圆、与承载诸如光发射器和/或光检测器的主动式光学元件的晶圆分开。这样做会导致晶圆之间相对小的直接接触面积。这可以是减少翘曲问题的一个方式，然而，代价是间隔晶圆导致模组厚度。

试图通过省去此种间隔晶圆并且接受晶圆之间增加的直接接触面积来减少模组的厚度，往往强烈地增加翘曲问题。当使用具有不同热膨胀系数(CTE)的材料和/或当使用倾向于在硬化和/或固化时显著缩小的聚合物材料时，翘曲问题会是显著的。

此外，若将排除间隔晶圆，则可能需要以某种方式替换通常由间隔晶圆实现的另一功能，即光学隔离光电模组的主动式光学元件，例如，避免模组的主动式光学元件沿着不期望的路径发射光和/或避免光会沿着不期望的路径进入模组并且被模组的主动式光学元件检测到；换句话说，该功能可以是，将主动式光学元件与偏离(astray)/杂散光隔离。

此外，单独的间隔晶圆需要具有至少一些最小壁宽，以便具有所需的机械稳定性。这可能是光电元件的覆盖区增加的原因之一。

为诸如透镜或挡板的被动式光学元件提供单独的晶圆，也可被认为是光电模组厚度增加的原因之一，这在实现非常低厚度的光电模组时，可能是可以避免的。

本申请描述了光学装置和光学装置晶圆，其可以是超薄的，以及可通过大量制造技术来制造它们。描述了各种实施方式，其可提供下列之一：精确定位的孔径光阑；不受分层问题的孔径光阑；可以是非透明的(不透明的)且可具有最小覆盖区的模组侧壁；可以是超薄的基板及基板晶圆；低翘曲。

本发明版本的优点的一范例是，创建光学装置，例如，非常薄的光电模组。一方面，将提供相应的光学装置本身，另一方面，将提供用于制造所述光学装置的个别的方法。

本发明版本的优点的另一范例是，提供具有非常小的覆盖区的光学装置。

本发明版本的优点的另一范例是，使孔径的精确定位是可能的。

本发明版本的优点的另一范例是，实现在制造所述光学装置的期间和/或使用所述光学装置的期间，不会发生或者仅有非常少的分层和/或破裂问题发生。

本发明版本的优点的另一范例是，实现光学装置的主动式光学元件与偏离/杂散光的良好光学隔离。

本发明版本的优点的另一范例是，使光学装置的高产量制造是可能的。

本发明版本的优点的另一范例是，创建光学装置，其在期望之处特别是不透光的(light-tight)。

从下面的描述和实施例可显现进一步的目的和各种优点。

这些优点的至少一个至少部分地通过依据本申请的权利要求书中的装置和方法实现。

本专利申请中描述了几个方面，其可以单独使用，也可彼此组合。

第一方面：

在根据第一方面的方法中，制造一种光学装置，所述光学装置每一个至少包括一个主动式光学元件。主动式光学元件的每一个可被操作以发射或感测特定波长范围的光。

在实例中，光学装置为双通道装置，诸如，例如接近传感器，其包括至少一个光发射器和至少一个光检测器。对于这些主动式光学元件，所述特定波长范围可以是相同的。

应注意的是，光发射器和光检测器分别可选地可发射和感测其他的光，即，除了所述特定波长范围的光之外，还有其他波长范围的光。

所述特定波长范围可以是，例如，电磁光谱的红外线范围。

提供初始晶圆，其包括主动式光学元件和晶圆尺寸的基板。作为一选项，主动式光学元件包括在基板中。在替代选项中，主动式光学元件安装在基板上。

在随后的步骤中，对主动式光学元件施加透明(clear)封装。该透明封装的施加可包括在整个基板上施加透明封装材料，例如，液体聚合物材料，其对特定波长范围的光是半透明的。

在其施加之后，透明封装材料可被硬化，例如，被固化。

透明封装可被提供用于为主动式光学元件提供机械保护。此外它还可以是光学装置的其他组成要素的结构基础。

在随后的步骤中，将不透明涂料施加到透明封装的表面上。该表面可，例如，平行于基板对齐。该表面可以被配置与基板相对。

不透明涂料可以是可光结构化(photostructurable)材料，例如光阻剂。通过光结构化，可以非常高的精度来实现结构化，并且可以使用非常薄的涂覆。这使得能够生产，例如要生产的高品质孔径。

随后，将不透明涂料，例如光刻地，结构化，以在透明封装的表面上产生不透明涂覆，其对于特定波长范围的光是不透明的。在结构化期间，可选择性地将不透明涂料暴露于诸如UV辐射的辐射。在随后的显影过程中，可选择性地从透明封装去除部分的不透明涂料(被照射的部分或者未被照射的部分)。

不透明涂覆界定了多个孔径，其中可将每个孔径与主动式光学元件之一相关联，并且可相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐。参照对应的孔径光阑，换句话说，不透明涂覆包括多个光阑，其中可将每个光阑与主动式光学元件之一相关联，并且可相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐。

上述不排除一些孔径及光阑分别与两个(或者更多个)主动式光学元件相关联。并且也不排除一些主动式光学元件不与孔径和孔径光阑之一分别相关联。

在随后的步骤中，产生中间产物的晶圆级的配置，其中每个中间产物具有侧壁，并且包括透明封装的一部分、主动式光学元件之一、以及若孔径之一与所述主动式光学元件相关联，还包括个别的相关联的孔径。产生中间产物的晶圆级的配置包括，产生延伸穿过透明封装材料的沟槽以及建立侧壁。

沟槽可延伸穿过不透明涂层。

透明封装的部分可彼此分离，没有将它们互连的透明封装的透明封装材料。

物件(诸如中间产物)的“晶圆级配置”一词包括，将物件保持在(整个晶圆上的)固定的相对位置中。这可以例如通过基板来实现。

在随后的步骤中，对中间产物施加不透明封装，其包括对中间产物的晶圆级配置施加不透明封装材料，例如，液体聚合物材料，由此(以不透明封装材料)填充沟槽。通过填充沟槽，中间产物，例如所有的中间产物，的侧壁，例如所有的侧壁，被不透明封装材料覆盖。

随后，将不透明封装材料硬化。不透明封装材料(至少在硬化之后)对特定波长范围的光是不透明的。为了例如通过固化来实现硬化，可施加热处理。

在随后的步骤中，产生切单的(singulated)的光学模组。这包括切割存在沟槽中的不透明封装材料。所述切单的光学模组各自包括中间产物之一，并且各个中间产物的至少一个侧壁，例如每个所述侧壁，被不透明封装材料的个别部分覆盖。

举例来说，可通过沿着在相邻中间产物的相互相对的侧壁之间的切割线来切割存在于沟槽中的不透明封装材料而实现切单(singulating)。切割线可沿着并穿过沟槽延伸。

切单可包括切割(dicing)，例如通过激光切割或者通过切割机(dicing saw)来切割。

光学装置可包括被动式光学元件，例如，每个光学装置一个被动式光学元件和/或每个通道一个被动式光学元件。

被动式光学元件可包括，例如透镜或者透镜元件。

被动式光学元件的每一个可与主动式光学元件之一相关联。

被动式光学元件的每一个可相对于孔径之一而对齐。

在实例中，透明封装的生产包括塑形(shaping)步骤，例如，在施加液体状态的透明封装材料的期间或之后、以及在硬化透明封装材料之前。在所述塑形步骤中，透明封装的形状被确定(就“被固定”而言)。

在被动式光学元件被包括在透明封装中的情况中，在所述塑形步骤中，也可在多数情况中将被动式光学元件塑形。

举例来说，可使用复制技术来施加透明封装。例如，可使用诸如真空注模(molding)过程来施加透明封装。

因此，可在复制过程中产生透明封装，其包括(在同一复制过程中)产生被动式光学元件。

举例来说，可通过诸如模具的复制工具来将透明封装塑形。

这种复制工具可包括多个塑形部分，具有塑形表面的各个塑形部分是被动式光学元件之一的表面的复制阴模(negative replica)。

在一些实施例中，该方法包括，在施加透明封装之前，对主动式光学元件施加弹性封装。为了实现此点，可对主动式光学元件施加有弹性的且对该特定波长范围的光是半透明的弹性封装材料。

在一些实施例中，透明封装具有阶梯状(stepped)结构，其包括由阶梯限定的凹陷和/或突起。在阶梯处，可停止不透明涂覆中破裂的传播。这样，例如在产生沟槽的期间，可以防止孔径(以及分别对应的光阑)免于损坏。

在实例中，产生阶梯状结构包括从透明封装移除部分的透明封装材料，例如，通过在例如将透明封装材料硬化之后，在透明封装材料中产生凹槽。

在其他实例中，在施加透明封装材料的期间，将该透明封装设置有阶梯状结构。举例来说，可使用结构化的复制工具来产生阶梯状结构，复制工具包括阶梯状结构的复制阴模，用于在复制过程中塑形透明封装材料。

在实例中，将复制工具结构化，用于产生阶梯状结构和被动式光学元件。

在一些实施例中，通过不含不透明涂料的至少一个区域来将各个孔径与任意一个沟槽分离。这可以在产生沟槽之前发生。例如，可通过不透明涂料的结构化来产生该至少一个区域。

该至少一个区域可防止孔径免于损坏，例如，免于破裂。

因此，例如早在产生沟槽之前，不透明涂料可被结构化以包括该不含不透明涂料的至少一个区域。

举例来说，在同一结构化过程中，例如在同一光刻过程中，可产生孔径以及所述区域。

在一些实施例中，沟槽沿着沟槽线。

沟槽线可界定矩形栅格。

在一些实施例中，施加不透明封装包括执行复制过程。在复制过程中，复制工具可被用于将不透明封装材料塑形。

复制过程可包括，例如，真空注模工艺。

在一些实施例中，施加不透明封装包括使用弹性复制工具来执行复制过程，弹性复制工具包括至少一个弹性内壁。弹性内壁可由，例如，诸如PDMS的硅氧树脂制成。不透明封装材料可由弹性内壁塑形。不透明封装材料可由弹性内壁的表面所构成的复制表面来塑形。

由于弹性，复制工具可以在一定程度上适应晶圆的可能现有的平坦度不足。

在一些实施例中，施加不透明封装包括成模过程，其使用包括弹性内壁的模具。成模过程可以是真空注模工艺。

在一些实施例中，不透明封装的施加包括

-使用复制工具在复制过程中将不透明封装材料塑形，复制工具包括一表面，该表面包括用于将不透明封装材料塑形的复制表面；以及

-当塑形不透明封装材料时，将复制表面压印在不透明涂料上。

复制工具可以是，例如，弹性复制工具，其包括至少一个弹性内壁，如上述。

在压印期间，可建立多个空洞(hollow)，并且可建立多个封口(seal)。每个封口可完全地包围空洞之一，并且防止任何的不透明封装材料进入个别的被包围的空洞。每个空洞可围住孔径之一。每个封口可由邻接复制工具的表面的个别部分的不透明涂覆的个别部分形成。

因此，可避免不透明封装材料在其施加期间，对孔径造成污染或损坏。

不透明封装可以邻接和/或部分地重叠不透明涂覆。这可有助于光学装置的光密性(light tightness)。

可将不透明封装材料的施加限制在远离任何孔径的位置。这是确保孔径仅由不透明涂覆界定，而非由不透明封装界定的一个方式。例如，在不透明涂覆的厚度是低的，例如，比不透明封装的厚度低3倍以上的情况中，这样能够生产更高精确度的孔径(以及相应的光阑)。可以沿着垂直方向，即，垂直于基板，来确定这些厚度。

在一些实施例中，该方法包括将基板分割(segmenting)成多个基板区段(segments)，同时保持不透明封装以及中间产物的配置不被分割。在施加不透明封装之后以及产生切单的光学模组之前可进行分割。

在实例中，分割步骤可松弛晶圆中存在的机械应力。

在实例中，分割步骤可减少由于后续步骤，诸如后续热处理，所造成的晶圆中的机械应力的聚集。

在实例中，在先前执行硬化例如固化不透明封装材料的热处理之后，进行分割。

在实例中，在分割之后，对晶圆施加热处理，例如，用于提高不透明涂覆与透明封装的黏附性的热处理和/或在切单之前执行的热处理。例如，在已将晶圆从用于塑形不透明封装材料的复制工具(参照上面)移除之后，可执行此热处理。

在一些实施例中，不透明封装材料的硬化包括第一热处理的施加，并且在第一热处理之后执行分割，然后在分割之后以及切单之前，施加第二热处理。

可通过产生切口来实现分割，切口沿分割线行进并且完全地延伸穿过基板，以及不完全或仅部分地延伸进入不透明封装。并且，切口可不完全或仅部分地延伸进入透明封装。

可实现分割，而无需藉此将不透明封装或将任何的中间产物分割成多个区段。

在一些实施例中，切割部分地进入不透明封装。这可提高可制造性和/或提高光学装置的光密性。

在实例中，该方法包括，在施加不透明封装之后以及产生切单的光学模组之前，–以及若在分割基板之前执行分割–施加热处理的步骤。

可施加此热处理用于加强不透明涂覆与透明封装之间的黏附性。

在一些实施例中，该方法包括将光谱滤光器(spectral filter)层施用于切单的光学模组。

在产生切单的光学模组之后可施用光谱滤光器层。该滤波器可让，例如，IR光，通过。

光谱滤光器层的施用可包括硬化步骤，诸如以光，例如以UV光，来照射。

当在光谱滤光器层的施加之前进行切单时，可减少由于光谱滤光器层的施加而造成的机械应力，例如，在固化期间来自收缩的应力，以及其诸如裂纹形成和分层的不利影响。

在一些实施例中，在产生切单的光学模组之后，该方法包括热处理的施用。在这种热处理中，可将切单的光学模组热稳定。可在光谱滤光器层的施用之后，执行，若有提供的话，该热处理(参照上述)。

可通过所述制造方法之一制造的光学装置可包括所描述的切单的光学模组。它们可以，例如，与之相同。

下文中，通过描述光学装置的个别的可能的结构特征来公开所述光学装置。当然，光学装置可承袭下面可能没有明确地提及、但源自制造方法和/或结合制造方法所描述的特征。

光学装置可包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

-不透明涂料，对该特定波长范围的光是不透明的，界定至少一个孔径与一个或多个主动式光学元件相关联；

-由对特定波长范围的光是不透明的不透明封装材料制成的不透明壁结构。

一个或多个主动式光学元件可附接到基板构件。

透明封装材料可建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具(overmold)。

透明封装材料可建立用于基板构件的至少一部分的包覆模具。

一个或多个主动式光学元件可由透明封装材料封装。

不透明涂料可以是与不透明封装材料不同的材料。

不透明涂料可以是可光结构化的。

基板构件可以是板状的(plate-shaped)。

基板构件可具有相互平行及相对的第一和第二构件表面。

大部分的透明封装材料可被不透明封装材料包围。

不透明涂料可存在于透明封装材料上并与其界接。

不透明涂料可以存在于透明封装材料的表面上，其中所述表面可与透明封装材料面向基板构件的另一表面相对。

壁结构可包括一个或多个垂直对齐局部壁。

不透明壁结构可与基板构件、透明封装材料和不透明涂料界接。

在一些实施例中，光学装置包括由透明封装材料制成的一个或多个被动式光学元件。

在一些实施例中，在不透明壁结构邻接基板构件的第一区域中的基板构件的厚度小于由第一区域所环绕的第二区域中的基板构件的厚度。例如，一个或多个主动式光学元件可，在第二区域中，附接到基板构件。

在一些实施例中，光学装置包括弹性封装材料，其建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具，其中透明封装材料建立用于弹性封装材料的包覆模具。在此实施例中，透明封装材料仍可建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具。其可同时建立用于弹性封装材料的包覆模具。

在一些实施例中，透明封装具有包括一个或多个阶梯的阶梯状结构。不透明涂覆可延伸跨越一个或多个阶梯。不透明涂覆也可具有阶梯状结构。

在一些实施例中，不透明壁结构包括在横截面中呈现L形的至少一个局部壁。L形可与上述阶梯状结构有关。横截面可延伸穿过基板构件、透明封装材料、不透明涂料和不透明壁结构。横截面也可延伸穿过一个或多个被动式光学元件中的至少一个。横截面可以是垂直横截面。

在一些实施例中，基板构件对于特定波长范围的光是不透明的，并且该一个或多个主动式光学元件，除了至少一个孔径之外，由该基板构件、该不透明壁结构和该不透明涂料密封，针对特定波长范围的光不透光。当一个或多个主动式光学元件(除了至少一个孔径之外)被基板构件、不透明壁结构和不透明涂料针对特定波长范围的光而完全不透明地覆盖时，不期望的光路径可被抑制。

在一些实施例中，光学装置没有任何空洞夹杂物。空洞夹杂物一词意味着该夹杂物包含真空或气体或液体，并且被(光学装置的)固体材料完全地包围。通过堆叠晶圆而产生的数个先前技术的光学装置包括大的空洞夹杂物，例如，在透镜晶圆的一部分、间隔晶圆的一部分和基板晶圆的一部分之间的空间中。

在一些实施例中，该光学装置为双通道装置，例如，接近传感器。该双通道装置可包括(作为主动式光学元件的)至少一个光发射器和至少一个光感测器。并且，不透明壁结构可包括促成光学装置的外壳的局部壁，此外，作为双通道装置的内壁的局部壁可将通道彼此光学地分离。

下面描述的任一方面可与上述的第一方面结合，例如，可被实现为第一方面的特定实施例。然而，它们也可与第一方面分开被实现。并且，如所述，各种方面也可彼此相互组合、成对组合、或者组合它们之中的三个或更多个。

第二方面：

此方面关于弹性封装，例如，关于已于上面说明的弹性封装和/或关于本文他处说明的弹性封装。

依据第二方面的方法是用于制造光学装置的方法，每个光学装置包括主动式光学元件，主动式光学元件是用于发射或感测特定波长范围的光的光学元件，其中该方法包括：

-提供一初始晶圆，其包括主动式光学元件和晶圆尺寸的基板；

-通过对主动式光学元件施加弹性封装材料来对主动式光学元件施加弹性封装，该弹性封装材料是有弹性的且对特定波长范围的光是半透明的。

例如，在进一步的制造步骤中，弹性封装可减少主动式光学元件暴露于其的应力。

在实例中，不只是主动式光学元件本身，还有主动式光学元件和基板之间的电连接可被弹性封装材料覆盖。此种电连接可以是，例如，焊线或焊球。

为了符合要求，弹性封装可至少部分地吸收另外作用于主动式光学元件和/或主动式光学元件与基板之间的电连接上的力。

例如，弹性封装材料可施加在整个基板。因此，可产生一晶圆尺寸的弹性封装。然而，也可能将弹性封装材料仅局部地施加在主动式光学元件。

在一些实施例中，该弹性封装材料是硅氧树脂，例如，PDMS。

在一些实施例中，借助喷涂过程来施加弹性封装材料。

在一些实施例中，将施加的弹性封装材料硬化，例如固化。这可例如，通过利用诸如UV光的光来照射的手段而实现。替代地或者另外，可施加热来实现硬化。

在一些实施例中，在两个或更多的连续喷涂步骤中施加弹性封装材料。

在一些实施例中，除了在施加弹性封装的施加结束时的最后的硬化步骤之外，在这种连续的喷涂步骤中的一个或多个步骤之后，施加的弹性封装材料被硬化。

在一些实施例中，该方法包括，在施用该弹性封装之后

-对主动式光学元件施用透明封装包括，在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料。

透明封装可为主动式光学元件提供机械保护。此外，如上所述，被动式光学元件可由透明封装建立。

在存在有弹性封装的情况下，在一些实施例中，透明封装与基板没有任何直接的接触。弹性封装可将透明封装与晶圆尺寸的基板分离。在透明封装材料仅局部存在的其他情况下，存在透明封装与基板直接接触的区域，以及存在弹性封装将透明封装与晶圆尺寸的基板分离的其他区域。

依据第二方面的光学装置包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-弹性封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

其中一个或多个主动式光学元件附接到基板构件，且其中弹性封装材料建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具。

在一些实施例中，该光学装置还包括

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的。

在一些实施例中，透明封装材料和弹性封装材料一起建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具。

在一些实施例中，至少在其中存在一个或多个主动式光学元件的区域中，通过弹性封装材料将透明封装材料与基板构件分离。

第三方面：

此方面关于存在于具体结构化的封装上的涂覆，例如关于已于上面描述的不透明涂覆和/或关于本文他处描述的不透明涂覆，其存在于已于上面描述的透明封装上和/或关于本文他处描述的透明封装。可将封装构造成呈现上述和/或下述的阶梯状结构。

依据第三方面的方法是用于制造光学装置的方法，其中该方法包括：

-提供一晶圆，其包括晶圆尺寸的基板，在基板上存在封装，例如，在基板上存在对特定波长范围的光是半透明的透明封装；

-在封装的表面上施加涂料，例如，不透明涂料；

-在透明封装的表面上产生由涂料制成的涂覆，例如，对特定波长范围的光是不透明的不透明涂覆；

其中，封装具有一表面，在该表面封装具有阶梯状结构，其包括由阶梯限定的凹陷和/或突起。

这可在阶梯处停止涂覆中破裂的传播。这可保护部分的涂覆免于分层，例如，保护特定的结构化的部分，例如形成孔径的部分。

凹陷可以是凹槽。

在一些实施例中，涂覆也具有阶梯状结构。该阶梯状结构可以是封装的阶梯状结构的复制，其中该复制不需要是相同的复制。例如，阶梯高度可以不同，例如高达1.5倍，以及阶梯的位置可以不同，例如被移位例如高达涂覆厚度的5倍。

在一些实施例中，涂覆的阶梯状结构是从将涂料施加到封装材料的表面上而产生。

在一些实施例中，封装建立被动式光学元件，例如，透镜。

在一些实施例中，该表面是背离基板的表面。

在一些实施例中，涂料是可光结构化的。

在一些实施例中，涂层具有在1μm和10μm之间的厚度。

在一些实施例中，产生(可选地不透明的)涂覆包括结构化(可选地不透明的)涂料。

在一些实施例中，产生(可选地不透明的)涂覆包括硬化(可选地不透明的)涂料。

在一些实施例中，涂覆界定多个孔径。

在一些实施例中，每个光学装置包括一主动式光学元件，该主动式光学元件用于发射或感测特定波长范围的光。

在一些实施例中，涂覆界定多个孔径，每个孔径与主动式光学元件之一相关联，并且相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐。

在一些实施例中，当封装包括多个被动式光学元件(例如透镜)时，涂覆界定多个孔径，每个孔径与被动式光学元件之一相关联，并且相对于个别的相关联的被动式光学元件对齐。

在一些实施例中，该方法包括

-对主动式光学元件施用(可选地透明的)封装；

其中施用封装包括，在整个基板上施用封装材料，例如，在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料。

在一些实施例中，该方法包括在复制过程中，例如在成模过程中，诸如在真空注模过程中，产生阶梯状结构。例如，可使用结构化的复制工具来将封装材料塑形，以呈现阶梯状结构。或者，该方法可包括通过移除透明封装材料的一部分来产生阶梯状结构。这可例如藉由切割机来实现。

在一些实施例中，涂覆界定多个孔径，且每个孔径被阶梯状结构的至少一个阶梯包围。

在一些实施例中，该方法包括，继产生涂覆之后，

-产生延伸穿过(可选地不透明的)涂覆以及延伸进入或穿过(可选地透明的)封装材料的沟槽。

在一些实施例中，该方法包括，继产生涂覆之后，

-产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁以及包括(可选地透明的)封装的一部分(以及，若存在的话，主动式光学元件之一)；

其中产生中间产物的晶圆级配置包括产生沟槽，其中沟槽延伸穿过(可选地透明的)封装材料并且穿过(可选地不透明的)涂覆及建立侧壁。

产生沟槽可在涂覆中产生相当大的应力，这可能导致涂覆中的分层问题。在阶梯状结构的阶梯处可停止涂层中相应破裂的传播。

可以有涂覆被结构化的区域，该涂覆被结构化以，例如，形成孔径，诸如已描述的或下述的孔径，并且通过阶梯状结构的阶梯，可保护这些区域，例如，通过规定阶梯状结构的阶梯存在于每个沟槽和每个区域之间。例如，每个区域可通过不含不透明涂料的至少一个区域与任何沟槽分离。

举例来说，每个孔径可通过不含(可选地不透明的)涂料的至少一个区域与任何沟槽分离。

在一些实施例中，其中涂覆建立孔径且其中产生沟槽，阶梯状结构的阶梯沿着阶梯线延伸，并且在每个孔径和任何沟槽之间，存在有阶梯线之一。

在一些实施例中，该方法包括产生阶梯状结构，并且该产生阶梯状结构包括在透明封装材料中产生凹槽。这些凹槽可沿着阶梯线延伸。

在一些实施例中，沟槽与凹槽彼此平行对齐。

在一些实施例中，涂覆的厚度小于阶梯状结构的阶梯的阶梯高度，例如，该厚度相当于小于阶梯高度的两倍。

依据第三方面的光学装置包括

-封装材料，例如，对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料；

-涂料，例如，对特定波长范围的光是不透明的不透明涂料；

其中该封装材料具有其上存在有涂料的面，且其中封装材料在所述面具有阶梯状结构。

在一些实施例中，涂覆也具有阶梯状结构，例如，在封装材料的面复制阶梯状结构。

在一些实施例中，阶梯状结构包括由至少一个阶梯限定的至少一个凹陷和/或至少一个突起。

在一些实施例中，光学装置包括侧壁结构，诸如，例如，横向包围封装材料的侧壁。在此情况中，阶梯状结构的阶梯可被侧壁结构包围。例如，阶梯状结构的任一个阶梯可被侧壁结构的侧壁横向包围。

在一些实施例中，涂覆建立至少一个孔径，并且至少一个孔径通过阶梯状结构的阶梯与壁结构横向分离。

在一些实施例中，该光学装置包括基板构件，其上存在封装材料。(这不排除弹性封装材料位于其间，参照，例如，上面的第二方面)。

在一些实施例中，该光学装置包括

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光。

它们可被封装在(可选地透明的)封装材料中。

第四方面：

此方面关于沟槽，诸如，例如，已描述的沟槽和/或本文他处描述的沟槽，其可以不透明封装材料填充，诸如已描述的不透明封装材料和/或本文他处描述的不透明封装材料，例如，使得能够生产具有由不透明封装材料制成的侧壁的光学模组。

依据第四方面的方法是用于制造光学装置的方法，每个光学装置包括主动式光学元件，主动式光学元件是用于发射或感测特定波长范围的光的光学元件，其中该方法包括：

-提供一晶圆，其包括晶圆尺寸的基板，在该基板上存在有透明封装，其对特定波长范围的光是半透明的；

-产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁以及包括透明封装的一部分和主动式光学元件之一，该产生中间产物的晶圆级配置包括产生沟槽，其中沟槽延伸穿过透明封装材料并建立侧壁；

-对中间产物施加不透明封装，包括对中间产物的晶圆级配置施加不透明封装材料，从而填充沟槽，并且硬化不透明封装材料，该不透明封装材料对特定波长范围的光是不透明的。

这可使得产生具有期望的光密度的光学装置是可能的。

可例如，通过以切割机来切割，而产生沟槽。

在一些实施例中，沟槽延伸进入，但不穿过基板。这可有助于，例如，在沟槽分别靠近或延伸进入基板的区域中，可重复地达成高光密性。

若存在本文上述或下述的弹性封装，则沟槽也可延伸穿过相应的弹性封装材料。

在一些实施例中，该方法包括

-产生切单的光学模组，其包括切割存在沟槽中的不透明封装材料，所述切单的每个光学模组包括中间产物之一，各个中间产物的至少一个侧壁被不透明封装材料的个别部分覆盖。

在一些实施例中，该方法包括

-对主动式光学元件施用透明封装，其中该施用透明封装包括在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料。

在一些实施例中，该方法包括

-将可光结构化的不透明涂料施加到透明封装的表面上；以及

-在透明封装的表面上产生不透明涂覆，其对特定波长范围的光是不透明的，其中该产生不透明涂覆包括结构化不透明涂料。

其中，不透明涂覆可界定多个孔径，每个孔径与主动式光学元件之一相关联，并且相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐。

除了由光学装置的不透明涂料所界定的一个或多个孔径以外，可以此种方式产生光学装置，其是不透光的(相对于特定波长范围的光)。

不透明涂覆的产生可在施加不透明封装之前被实现。其可能的后果可以是，可与产生不透明涂覆有关的过程，例如，在光结构化不透明涂料期间施用的过程，诸如(用于施加不透明涂料的)旋转过程和/或(可选地湿式化学的)显影过程，是在当透明封装材料仍然是晶圆尺寸的物件而不是中间产物的晶圆级配置的情况下施加的。这可提高可制造性和/或可达到的精确度。例如，取决于施加的过程，一些中间产物可能因为施加的过程和/或中间产物的相对位置可能因为施加的过程而改变，而离开它们的位置。

沟槽的宽度可以在50μm和1000μm之间，或者在实例中，在100μm和800μm之间。这种宽度一方面可适于产生具有小横向尺寸的光学装置，另一方面适于重复地产生沟槽并以不透明封装材料填充所述沟槽。

在一些实施例中，使用诸如成模过程，例如，真空注模过程的复制技术来实现不透明封装材料的施用。

依据第四方面的光学装置包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

-由对特定波长范围的光是不透明的不透明封装材料制成的不透明壁结构；

其中一个或多个主动式光学元件附接到基板构件，且其中透明封装材料建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具，其中不透明壁结构邻接透明封装材料的侧壁。

不透明壁结构可横向地包围透明封装材料。

该装置还可包括

-对特定波长范围的光是不透明的不透明涂料，界定至少一个孔径与一个或多个主动式光学元件相关联。

在一些实施例中，在不透明壁结构邻接基板构件的第一区域中的基板构件的厚度小于由第一区域所环绕的第二区域中的基板构件的厚度。这可有助于提高光学装置的光密性。

在一些实施例中，不透明涂料的垂直延伸可与不透明壁结构的不透明封装材料的垂直延伸重叠。在实例中，不透明涂料的垂直延伸可被包含在不透明壁结构的不透明封装材料的垂直延伸中。

在一些实施例中，不透明涂料的垂直延伸可以(例如，在指向远离基板构件的方向上)与不透明壁结构的不透明封装材料的垂直延伸一起终止。

在一些实施例中，不透明壁结构包括在横截面中呈现L形的至少一个局部壁。这可以是，例如，当透明封装材料呈现阶梯状结构时，例如，当第四方面与第三方面结合时(参照上面)的情况。

在一些实施例中，不透明壁结构包括在横截面中呈现T形的至少一个局部壁。这可以是，例如，当透明封装材料呈现阶梯状结构时，例如，当第四方面与第三方面结合时(参照上面)的情况。此外，这可以是若光学装置包括至少两个中间产物和/或是多通道装置(因此具有至少两个通道)的情况。

第五方面：

此方面关于在晶圆级制造中减少应力的方式，以及关于相应的晶圆级制造的装置。这可在，例如，本文描述的其他方法，诸如所描述的用于制造光学装置的方法中，找到应用。并且，晶圆级制造的装置可以是，例如，本文所描述的光学装置。

此方面可，例如，关于将基板分割成多个基板区段，如本专利申请中上面或他处描述的那样。

第一子方面关于处理晶圆，其中该处理可包括应力减少，并且关于相关的制造装置；以及第二子方面关于制造方法，并关于相关的制造装置。

依据第五方面的第一子方面的方法是用于处理晶圆的方法，该晶圆包括第一晶圆尺寸的层以及第二晶圆尺寸的层，该第一和第二晶圆尺寸的层具有不同的材料性质并且彼此邻接，其中该方法包括

-将该第一晶圆尺寸的层分割成多个段，同时保留该第二晶圆尺寸的层不分段。

在实例中，这可减少已存在于晶圆中的应力。

在实例中，这可减少源自后续的施加晶圆的过程/处理的大量的应力。

分割可，例如，通过激光切割(laser cutting)或通过切割(dicing)来实现。

在一些实施例中，该第一和第二晶圆尺寸的层具有不同的CTEs。

在一些实施例中，该第一和第二晶圆尺寸的层在晶圆尺寸的界面处彼此界接。

在一些实施例中，该方法包括，继分割之后，对晶圆施加热处理。反应热处理的晶圆的翘曲量可低于若未施加分割的晶圆的翘曲量。

分割可包括产生穿过第一晶圆尺寸的层的切口。在实例中，切口仅部分地延伸或不完全地进入第二晶圆尺寸的层。例如，切口可部分地延伸进入第二晶圆尺寸的层。

显而易见的，此第一子方面可被应用于本文所述的各种制造方法中。例如，该第一晶圆尺寸的层可具有所述晶圆尺寸的基板的属性，和/或该第二晶圆尺寸的层可具有下面进一步描述的不透明封装晶圆的属性和/或可包括不透明封装。

依据第五方面的第二子方面的方法是用于制造光学装置的方法，每个光学装置包括主动式光学元件，主动式光学元件是用于发射或感测特定波长范围的光的光学元件，其中该方法包括：

-提供一初始晶圆，其包括主动式光学元件和晶圆尺寸的基板；

-对主动式光学元件施用透明封装包括，在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料；

-产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁以及包括透明封装的一部分和主动式光学元件之一，该产生中间产物的晶圆级配置包括产生沟槽，其中沟槽延伸穿过透明封装材料并建立侧壁；

-对中间产物施加不透明封装，包括对中间产物的晶圆级配置施加不透明封装材料，从而填充沟槽，并且硬化不透明封装材料，该不透明封装材料对特定波长范围的光是不透明的；

-将基板分割成多个基板区段，同时保持不透明封装和中间产物的配置不被分割；

-产生切单的光学模组，其包括切割存在沟槽中的不透明封装材料，所述切单的每个光学模组包括中间产物之一，各个中间产物的至少一个侧壁被不透明封装材料的个别部分覆盖。

可在施加不透明封装材料之后、产生已切单的模组之前实现分割。其可例如，在施加不透明封装之后，被实现。

在实例中，在分割之后，对晶圆施加热处理，例如，在切单之前执行的热处理。例如，在已将晶圆从用于塑形不透明封装材料的复制工具(参照上面)移除之后，可执行此热处理。

分割可通过产生切口，例如，沿着分割线延伸的切口，而被实现。

在一些实施例中，切口仅部分地延伸进入存在于沟槽中的不透明封装材料。

在一些实施例中，切口横向地位在沟槽的横向位置内。

在一些实施例中，该方法包括

-将不透明涂料施加到透明封装的表面上，其中该不透明涂料可以是可光结构化的；以及

-在透明封装的表面上产生不透明涂覆，其对特定波长范围的光是不透明的并且其界定多个孔径，每个孔径与主动式光学元件之一相关联，并且相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐，其中产生不透明涂覆包括结构化不透明涂料。

这些步骤可在，例如，施加透明封装之后以及在产生中间产物的晶圆级配置之前，被实现。

依据第五方面的第二子方面的装置，其可例如为光学装置，包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

-由对特定波长范围的光是不透明的不透明封装材料制成的不透明壁结构；

其中一个或多个主动式光学元件附接到基板构件，且其中透明封装材料建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具，且其中存在延伸穿过基板构件的至少一个切口。

在一些实施例中，该至少一个切口仅部分地延伸进入(且因此不穿过)不透明壁结构的不透明封装材料。

在一些实施例中，该至少一个切口不延伸进入透明封装材料。换句话说，该至少一个切口位在距透明封装材料一定距离处。

在一些实施例中，该至少一个切口位在装置的外边缘。

在一些实施例中，该至少一个切口仅由基板构件并且由不透明壁结构的不透明封装材料界定。

在一些实施例中，基板被该至少一个切口分割成至少两个基板区段。在一范例中，装置为多通道装置，并且，例如，至少两个基板区段的每一个与装置的通道中的另一个通道相关联。

装置还可进一步包括

-对特定波长范围的光是不透明的不透明涂料，界定至少一个孔径与一个或多个主动式光学元件相关联。

第六方面：

此方面关于光谱滤光器层的施加，例如，关于已于上述的光谱滤光器层和/或关于本文他处所描述的光谱滤光器层。更具体地，第六方面关于在分离步骤已被实现之后施加光谱滤光器层，其中切单的光学模组的晶圆级配置已被创建，例如，举例而言在期望的产生切单的光学模组的步骤中。

在第六方面的第一子方面中，该方法是用于创建光学装置的方法，其中该方法包括，按照所示的顺序：

-提供前驱晶圆；

-产生切单的光学模组的晶圆级配置，包括切穿前驱晶圆，

-将光谱滤光器层施加至切单的光学模组的晶圆级配置。

在产生切单的光学模组的晶圆级配置之后(而非在之前)施加光谱滤光器层可具有以下一种或两种效果：光谱滤光器层不会受到由于切穿前驱晶圆来产生光学模组的晶圆级配置所造成的影响(诸如机械应力)。前驱晶圆不会受到由于硬化光谱滤光器层所造成的影响(诸如热的施加)。

在一些实施例中，施加光谱滤光器层包括硬化步骤，例如，使用诸如UV光的光来照射，和/或施加热处理。

在一些实施例中，切单的光学模组的晶圆级配置包括附着有切单的光学模组的辅助层。辅助层可以是，例如，胶带。切单的光学模组可通过辅助层而被保持在(整个晶圆上)固定的相对位置。

在实例中，在切穿前驱晶圆之前，将辅助层施加至前驱晶圆。

施加光谱滤光器层可包括，例如，喷涂或旋转过程。

在一些实施例中，光谱滤光器层构成IR滤光器。

在一些实施例中，在已施加光谱滤光器层之后，对切单的光学模组的晶圆级配置施加热处理。在实例中，此种热处理可具有提高光谱滤光器层与光学模组之间的黏附性的效果。

如将理解的，第六方面以及例如其第一子方面，可从本文所描述的其他方法继承各种特征和步骤。第六方面的第二子方面是其范例：

在第六方面的第二子方面中，该方法是用于制造光学装置的方法，其中该方法包括：

-提供一初始晶圆，其包括晶圆尺寸的基板；

-施用透明封装，包括在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料；

-产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁以及包括透明封装的一部分，该产生中间产物的晶圆级配置包括产生沟槽，其中沟槽延伸穿过透明封装材料并建立侧壁；

-对中间产物施加不透明封装，包括对中间产物的晶圆级配置施加不透明封装材料，从而填充沟槽，并且硬化不透明封装材料，该不透明封装材料对特定波长范围的光是不透明的；

-产生切单的光学模组，其包括切割存在沟槽中的不透明封装材料，所述切单的每个光学模组包括中间产物之一，各个中间产物的至少一个侧壁被不透明封装材料的个别部分覆盖；

-将光谱滤光器层施加至切单的光学模组的晶圆级配置。

在一些实施例中，该方法包括

-将涂料施加到透明封装的表面上，其中该涂料可以是不透明涂料，且其中该涂料可以是可光结构化的；

-产生涂覆，例如，对特定波长范围的光是不透明的不透明涂覆，于透明封装的表面上，其界定多个孔径，其中该产生涂覆包括结构化涂料。

第七方面：

此方面关于塑形不透明封装材料的细节，例如，关于上面已描述的不透明封装材料和/或关于本文他处所描述的不透明封装材料。

依据第七方面的该方法是用于制造光学装置的方法，每个光学装置包括主动式光学元件，主动式光学元件是用于发射或感测特定波长范围的光的光学元件，其中该方法包括：

-提供一初始晶圆，其包括主动式光学元件和晶圆尺寸的基板；

-对主动式光学元件施用透明封装包括，在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料；

-将可以是，例如，可光结构化的，不透明涂料施加到透明封装的表面上；

-在透明封装的表面上产生不透明涂覆，其对特定波长范围的光是不透明的并且其界定多个孔径，每个孔径与主动式光学元件之一相关联并且相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐，其中产生不透明涂覆包括结构化不透明涂料；

-产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁以及包括透明封装的一部分和主动式光学元件之一，该产生中间产物的晶圆级配置包括产生沟槽，其中沟槽延伸穿过透明封装材料并建立侧壁；

-对中间产物施加不透明封装，包括对中间产物的晶圆级配置施加不透明封装材料，从而填充沟槽，并且硬化不透明封装材料，该不透明封装材料对特定波长范围的光是不透明的；

其中不透明封装的施加包括

-在复制过程中使用包括表面的复制工具来塑形不透明封装材料，该表面包括用于塑形不透明封装材料的复制表面；以及

-将覆制表面压印在不透明涂覆，同时塑形不透明封装材料。

并且在压印期间，建立多个空洞并且建立多个封口，每个封口完全地包围空洞之一，并且防止任何的不透明封装材料进入个别的被包围的空洞。并且每个空洞围住孔径之一，且每个封口由邻接复制工具的表面的个别部分的不透明涂覆的个别部分形成。

因此，在塑形不透明封装材料的期间，不透明封装与复制工具(更精准来说是与复制工具的表面的部分)界接，以防止不透明封装材料渗入某些区域中，即进入所形成的空洞中。

可避免不透明封装材料对孔径造成污染或损坏。

这样做可以使用复制工具的平坦的(未结构化的)表面。并且，在实例中，当使用其表面包括复制表面为平坦的(未结构化的)表面的复制工具时，可省去用于实现不透明封装材料的塑形的精确的复制工具的横向调整。

在一些实施例中，包括复制表面的复制工具的表面是平坦的(非结构化的)。

在实例中，复制工具是包括至少一个弹性内壁的弹性复制工具。例如，弹性内壁可包括复制工具的表面，其包括复制表面。

不透明封装材料的塑形可包括真空注模过程。

在一些实施例中，由透明封装建立的被动式光学元件(诸如，例如透镜)有助于界定空洞。

在一些实施例中，该方法包括

-产生切单的光学模组，其包括切割存在沟槽中的不透明封装材料，所述切单的每个光学模组包括中间产物之一，各个中间产物的至少一个侧壁被不透明封装材料的个别部分覆盖。

在一些实施例中，每个空洞由下列限制

-透明封装材料的一部分，其中在实例中，该部分可包括由透明封装材料形成的被动式光学元件；

-不透明涂覆的一部分；以及

-复制表面的一部分。

并且，在实例中，每个空洞由不超过此三个项目限制。

依据第七方面的该装置为光学装置，包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

-对特定波长范围的光是不透明的不透明涂料，界定至少一个孔径与一个或多个主动式光学元件相关联；

-由对特定波长范围的光是不透明的不透明封装材料制成的不透明壁结构；

其中一个或多个主动式光学元件附接到基板构件，且其中透明封装材料建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具，且其中不透明涂料的背离透明封装材料的面被配置第一平面中，该第一平面平行于由基板构件限定的横向平面(水平面)而对齐的，且其中不透明壁结构具有另一面，其也被配置在该第一平面中。

该另一面可背离基板构件。

不透明涂覆的该面可与不透明封装材料的该另一面相邻。

当不透明壁结构的不透明封装材料以及不透明涂覆都延伸至共同平面时，可有助于光学装置的机械稳定性。例如，不透明壁结构可为不透明涂覆提供侧向机械保护。

第八方面：

此方面关于包括两种不同的不透明材料的光学装置，不透明材料之一界定孔径，其中不透明材料是相邻的和/或重叠的，并且关于制造该光学装置的方法。光学装置可以是，例如，已于上面描述的光学装置和/或本文他处描述的光学装置。而两种不同的不透明材料可以是，例如，已于上文描述的和/或于本文他处描述的不透明涂料以及不透明封装。

依据第八方面的方法是用于制造光学装置的方法，每个光学装置包括主动式光学元件，主动式光学元件是用于发射或感测特定波长范围的光的光学元件，其中该方法包括：

-施加不透明涂料，其中该不透明涂料可以是，例如，可光结构化的；

-产生不透明涂覆，其对特定波长范围的光是不透明的并且其界定多个孔径，每个孔径与主动式光学元件之一相关联，并且相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐，其中产生不透明涂覆包括结构化不透明涂料；

-施加不透明封装，包括施加不透明封装材料并且硬化不透明封装材料，该不透明封装材料对特定波长范围的光是不透明的；

其中施加不透明封装材料以邻接不透明涂覆。

不透明涂料使得再现地达成具有高精确度的对准的高精确度的孔径是可能的。选择可光结构化的不透明涂料可对此有助益，并且选择低厚度的不透明涂层也可对此有助益。

不透明封装，其例如可以是可硬化的聚合物材料，例如，可固化环氧树脂，可提供光学装置的机械稳定性。其可建立不透明壁结构，其例如，可建立光学装置的侧壁。

在实例中，在产生不透明涂覆之后施加不透明封装。

在实例中，不透明涂覆具有多个区域，每个区域包括孔径中至少一者，并且仅在所述区域之外施加不透明封装。

不透明封装与不透明涂层可彼此重叠，其可有助于提高光学装置的光密性(至少只要是在特定波长范围内)。例如，若在透明封装材料的表面上产生不透明涂覆，且在整个晶圆尺寸的基板，例如，在整个包括在初始晶圆(该初始晶圆包括基板和主动式光学元件)中的基板，施加透明封装材料，可应用下列：存在横向界定的区域，其中材料沿着指向远离基板的垂直方向的顺序是：透明封装材料/不透明涂料/不透明封装材料。此外，可实现的光密度可以是特别耐久的，就将个别的光学装置暴露于热和/或机械应力之后其仍可继续存在的意义上来说。

在一些实施例中，该方法包括

-提供一初始晶圆，其包括主动式光学元件和晶圆尺寸的基板；

-对主动式光学元件施用透明封装包括，在整个基板上施用对特定波长范围的光是半透明的透明封装材料；

其中，将不透明涂料施加到透明封装的表面上，并且其中将不透明涂层产生在透明封装的表面上。

在一些实施例中，该方法包括

-产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁以及包括透明封装的一部分和一个主动式光学元件，该产生中间产物的晶圆级配置包括产生沟槽，其中沟槽延伸穿过透明封装材料并建立侧壁；

其中不透明封装被施加到中间产物，且其中不透明封装材料被施加到中间产物的晶圆级配置并从而填充沟槽。

在一些实施例中，该方法包括

-产生切单的光学模组，其包括切割存在沟槽中的不透明封装材料，所述切单的每个光学模组包括中间产物之一，各个中间产物的至少一个侧壁被不透明封装材料的个别部分覆盖。

在一些实施例中，在真空注模过程中施用不透明封装材料。

在一些实施例中，通过喷涂来施用不透明涂料。

在一些实施例中，将不透明涂料光刻结构化。

依据第八方面的光学装置包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

-对特定波长范围的光是不透明的不透明涂料，界定至少一个孔径与一个或多个主动式光学元件相关联；

-由对特定波长范围的光是不透明的不透明封装材料制成的不透明壁结构；

其中一个或多个主动式光学元件附接到基板构件，且其中不透明涂料与不透明封装材料是重叠的。

在一些实施例中，替代重叠或者除重叠之外，应用至少一个横向界定的区域存在，其中材料沿着指向远离基板构件的垂直方向的顺序是：

-透明封装材料；

-不透明涂料；

-不透明封装材料。

当然，此处所使用的“横向”一词表示平行于由基板构件限定的平面(横向平面/水平面)的方向；并且“垂直”表示垂直于所述平面(且因此垂直于任何横向方向)的方向。

在一些实施例中，透明封装材料建立用于一个或多个主动式光学元件的包覆模具。

在一些实施例中，该至少一个横向界定的区域横向地围绕至少一个孔径。

从所附的申请的权利要求书和附图中可显现进一步的实施例。如将理解的，上面已描述了各种方面的进一步特征和细节，并将于下面进一步说明。

附图说明

以下，通过范例和附图更详细地说明本发明。附图示意性地示出了：

图1A初始晶圆的横截面图；

图1B包括人造晶圆(artificial wafer)的初始晶圆的横截面图；

图1C包括接触板的初始晶圆的横截面图；

图1D包括半导体晶圆的初始晶圆的横截面图；

图2经弹性涂覆的晶圆的横截面图；

图3透明封装晶圆的横截面图；

图4图3的透明封装晶圆以及复制工具的横截面图；

图5A阶梯式(step-structured)晶圆的横截面图；

图5B图5A的阶梯式晶圆在俯视图中的细节；

图5C复制工具的横截面图以及由该复制工具塑形的阶梯式晶圆的横截面图；

图6A未完成状态的晶圆的横截面图，即具有非结构化的不透明涂料在透明封装材料的表面上；

图6B不透明涂覆晶圆的横截面图，如通过结构化图6A的晶圆的不透明涂料而可获得该不透明涂覆晶圆；

图6C具有以特定方式结构化的不透明涂覆的不透明涂覆晶圆的横截面图；

图6D图6C的不透明涂覆晶圆的细节的俯视图；

图7沟槽晶圆的横截面图；

图8不透明封装晶圆的细节的横截面图，例如，如可得自从图7的沟槽晶圆通过不透明封装材料的施用而获得的；

图9具有分段基板的晶圆的细节的横截面图，例如，可得自图8的不透明封装；

图10于其上存在光谱滤光器层的切单的光学模组的晶圆级配置的细节的横截面图；

图11晶圆级光学装置的制造方法的范例的流程图；

图12A缺乏被动式光学元件以及缺乏透明封装的阶梯状结构的单通道光学装置的横截面图；

图12B对应于图12A中的该光学装置的光学装置的横截面图，但其中该主动式光学元件由弹性封装材料弹性地封装；

图12C对应于图12A中的该光学装置的光学装置的横截面图，但其中被动式光学元件由透明封装材料建立；

图12D对应于图12C中的该光学装置的光学装置的横截面图，但其中该主动式光学元件被包含在源自人造晶圆的基板部分中；

图12E对应于图12A中的该光学装置的光学装置的横截面图，但其中该透明封装是阶梯状的；

图12F对应于图12E中的该光学装置的光学装置的横截面图，但包括被动式光学元件以及光谱滤光层；

图12G双通道光学装置的横截面图，该双通道光学装置的每个通道包括一个被动式光学元件并在两个通道中都具有透明封装的阶梯状结构。

所描述的实施例意在作为范例或者使本发明更清楚，而不应限制本发明。

具体实施方式

在下文中，描述了具体详尽的方法，其具有可以是但不一定需要是申请专利保护的发明的一部分的各种选项和变型。

通过所描述的方法，可以在晶圆级制造装置，更具体来说是光学装置。

所有的图式仅是示意图。

图1A以横截面图示出初始晶圆1a，其包括多个主动式光学元件2和晶圆尺寸的基板3。

主动式光学元件2的每一个可以是光发射器，例如，发光二极管(LED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、边缘发射激光器、任何前述元件的阵列、和/或任何前述元件的任意组合。

光发射器可操作以发射调制光，例如，空间调制光或时间调制光。

光发射器可操作以产生特定波长范围的光，例如，红外光(IR)、紫外光(UV)、或可见光。例如，它们可操作以产生一个或多个红外光(IR)或紫外光(UV)或可见光的跨度的选择。

在其他情况下，主动式光学元件2的每一个可以是光检测器，例如，光电二极管(PD)、互补金属氧化物半导体装置(CMOS装置)、电荷耦合装置(CCD)、解调像素、任何前述元件的阵列、和/或任何前述元件的任意组合。

光检测器可操作以检测调制光，例如空间调制光或时间调制光。

光检测器可操作以检测特定波长范围的光，例如，红外光(IR)、紫外光(UV)、或可见光。例如，它们可操作以检测一个或多个红外光(IR)或紫外光(UV)或可见光的特定跨度的选择。

应注意的是，上述不排除主动式光学元件2可操作以分别发射和检测其他波长范围(除了所述特定波长范围之外)的光。

所述特定波长范围可以，例如，在IR范围内，例如，在800nm和900nm之间，例如在850nm±20nm的范围内。

在制造单通道装置的情况下，所有的主动式光学元件2可以是但不必是同种类的主动式光学元件，例如，所有都是光发射器或者所有都是光检测器。

在双通道装置的情况下，主动式光学元件2的一部分可以是光发射器，而主动式光学元件2的另一部分可以是光检测器。例如，多个主动式光学元件2的一半可以是光发射器，而另一半则可以是光检测器。

主动式光学元件可以是裸晶粒。在一替代方案中，主动式光学元件2可以是封装元件，例如，晶片尺寸封装件。

基板3可具有非常小的厚度(垂直延伸，z-高度)，例如，低于200μm，甚至低于100μm的厚度。在特定情况下，该厚度可以低于70μm或甚至低于50μm。

不同于从较厚的晶圆开始、在制造方法期间(或结束时)使较厚的晶圆变薄的制造方法，当分别从薄的初始晶圆以及从薄的基板开始时，可以省略这种变薄的步骤。

可以规定基板3不是自支撑(self-supporting)的。这可归因于基板3的材料的选择和/或归因于基板3的低厚度。

基板3可以是板状的。例如，基板3可具有两个相对且相互平行的基板表面。这些基板表面的表面积可以大于该基板的任何其他表面的表面积。基板3可以没有任何开口。

基板3可包括连续的介电体，例如，聚合物或高分子化合物体，其中该聚合物可以是，例如，环氧树脂或聚酰亚胺。该物体可以是纤维强化的。

基板3可以是印刷电路板(PCB)。

主动式光学元件2可以，例如，通过焊线(wirebonds)4或通过焊球(图1A中未示出)而安装到或电连接到基板3。

在其他情况下，基板3可包括人造晶圆。人造晶圆是由多个半导体晶片(例如，多个裸晶粒或者构成主动式光学元件2的晶片尺寸封装件(chip-scale packages))组成，所述半导体晶片机械互连以通过互连框架5来形成一连续的晶圆，例如，该互连框架可以是栅格形状，具有主动式光学元件2位于(并填充)由栅格所形成的孔洞中。互连框架5可以由，例如，诸如环氧树脂的聚合物材料的电介质制成。

基板3可包括主动式光学元件2，并且在此情况下，初始晶圆1a可以与基板3相同。这可以是，例如，当基板3包括人造晶圆时的情况。

图1B以横截面图示出初始晶圆1a，其包括多个主动式光学元件2和晶圆尺寸的基板3，该基板包括人造晶圆。可使用主动式光学元件2在其垂直侧面嵌入模塑料中，例如，嵌入聚合物材料中的成模过程来制造人造晶圆。

在其他情况下，基板3可以是接触板。该接触板由多个导电板3a、3b(例如，诸如铜板的金属板)组成，其通过互连框架3c机械地互连以形成一连续的板状板，例如，类似于结合图1B所描述的人造晶圆的互连框架5。互连框架3c可以描述栅格，具有导电板3a、3b位于(并填充)由栅格所形成的孔洞中。互连框架3c可以由，例如，诸如环氧树脂的聚合物材料的电介质制成。

类似于晶圆，接触板也是实质上盘状或类似板状的物品，其在一个方向(z方向或垂直方向)上的延伸(厚度)相对于其在其他两个方向(x和y方向或横向或水平方向)上的延伸(宽度)较小。导电板3a、3b可以完全延伸跨过接触板的厚度。在导电板3a和互连框架3c处，接触板的厚度可以是相同的，然而，并不一定必须是这种情况。

如图1C中所示，可以有两种导电板：导电板3a和导电板3b。导电板3a和导电板3b彼此机械互连，但通过互连框架3c彼此电绝缘。

在每个导电板3a上，安装主动式光学元件2，其与个别的导电板3a电和/或热接触。并且，主动式光学元件2中的每一个，例如，通过焊线4，与导电板3b之一电接触。

导电板3a可以是固体金属板。这可以改善与其连接的个别的主动式光学元件2的散热。

导电板3b也可以是固体金属板。

导电板3a、3b可以视为接触板的贯通接点或是固体通孔。

相较于标准的PCB，接触板可以没有任何导体轨道，这是就没有任何横向运行的电连接存在于介电互连框架3c，例如，电互连两个贯通接点，上来说。

在其他情况下，基板3可以是半导体晶圆，例如，硅晶圆，包括主动式光学元件2，参照，例如，图1D。

当基板3是半导体晶圆时，初始晶圆1a可以与基板3相同。

半导体晶圆可以是单片(single-piece)半导体晶圆。

半导体晶圆可具有贯硅通孔(TSVs)，使得其在主面之间，即，跨越其厚度，具有电连接。

图1D以横截面图示出初始晶圆1a，其包括多个主动式光学元件2和晶圆尺寸的基板3，该基板为半导体晶圆。

在以下叙述中，为了简化，初始晶圆1a和基板3将主要如图1A中所示来说明，其中基板3构成，例如，PCB。然而，在至少大多数情况下，也可以在下述中施用其他的初始晶圆1a和基板3，例如，如图1B中所示。

在图1D中，绘制了指示横向方向x、y以及垂直方向z的坐标系统，其也可适用于其他的横截面图。

图2以横截面图示出弹性涂覆的晶圆1b，其通过将弹性封装材料7施加到初始晶圆1a(参照图1A)而获得，从而产生主动式光学元件2的弹性封装。该弹性封装可以是可选的。

弹性封装材料7是有弹性的，因此可以提供主动式光学元件2一些保护，特别是降低施加在主动式光学元件2以及其电连接，诸如焊线4，上的机械应力。该机械应力可能是由于温度变化结合所涉及材料的不同的热膨胀系数(CTEs)和/或由于涉及材料对湿度变化的反应。该温度变化及湿度变化可能藉由，例如，在进一步制造步骤期间的热处理或在成品的使用期间发生。机械应力的另一可能来源可能是在后续可能进行的成模过程中的脱膜期间发生的应力，例如，参照以下进一步描述的透明封装和/或不透明封装的创建。机械应力的又一可能来源可能是由作为固化过程的结果而发生的尺寸变化所引起的应力，例如，以下进一步描述的透明封装材料和/或不透明封装的固化。

降低应力可提高制造装置的生产良率和可靠性。

弹性封装材料7可以是有弹性的材料，诸如弹性聚合物材料，例如，诸如PDMS(聚二甲基硅氧烷)的硅氧树脂(silicone)。也可使用其他弹性材料。

弹性封装材料7对由主动式光学元件2发射或可检测的特定波长范围的光是半透明的。

作为一选项，弹性封装材料7可包括光谱影响材料，例如吸收由主动式光学元件2所发射或可由主动式光学元件2检测的特定波长范围之外的波长的光的光吸收粒子或涂料(pigments)，或光谱选择性反射粒子。

这在一些实例中可使得，假使在检测主动式光学元件和/或若该装置为发射主动式光学元件则缩小由发射主动式光学元件所发射的波长范围的情况下，产生的装置对于不被检测到的波长的入射光较不敏感。因此，透明封装可建立一滤光器。

光谱影响材料可在另外的情况下影响弹性封装材料7的期望视觉外观。

可通过，例如，喷涂来完成弹性封装材料7的施用。例如，可随后施用一层或两层(可能甚至超过两层)喷涂层，其中该材料可在最终硬化步骤中被硬化，其中可施用一个或多个中间硬化步骤。例如，各个喷涂层可在施用另一层之前，被部分地或完全地硬化。

也可应用蒸发或其他方式来施用弹性封装材料7。

弹性封装材料7的硬化可，例如，通过以紫外(UV)光来照射弹性封装材料7而完成。用于硬化弹性封装材料7的替代或额外的方法可以是施用热处理。

每个单一喷涂层的层厚度(平均厚度)可以，例如，在4μm到40μm之间，更具体地在8μm到25μm之间。

弹性封装的层厚度可以，例如，在5μm到50μm之间，更具体地在10μm到50μm之间。

与是否已施用了可选的弹性封装无关，该制造方法可继续将透明封装分别施加到初始晶圆1a以及弹性涂覆的晶圆1b。

为了简化，在下面图式中将不会示出可选的弹性封装材料7，至少在多数情况下–即使可能存在有透明封装材料。

可通过对晶圆(1a或1b)施用透明封装材料8来施加该透明封装，其对于特定波长范围的光是半透明的。

所获得的晶圆将被称为透明封装晶圆1c。

透明封装可为主动式光学元件2提供保护，例如，保护不受机械损伤和/或不受污染。

作为一选项，透明封装材料8可包括光谱影响材料，例如吸收由主动式光学元件2所发射或可由主动式光学元件2检测的特定波长范围之外的波长的光的光吸收粒子或涂料，或光谱选择性反射粒子。

这可使得，假使在检测主动式光学元件和/或若该装置为发射主动式光学元件则缩小由发射主动式光学元件所发射的波长范围的情况下，产生的装置对于不被检测到的波长的入射光较不敏感。因此，透明封装可建立一滤光器。

光谱影响材料可在另外的情况下影响透明封装材料8的期望视觉外观。

图3以横截面图示出透明封装晶圆1c。如图3中所示，透明封装可选地可包括被动式光学元件9，其可以是透镜元件。该透镜元件可以是，例如，折射或绕射或折射和绕射透镜元件。被动式光学元件9不需要包括透镜元件，它们可以是，例如，棱镜或其他被动式光学元件。

每个被动式光学元件9可以与主动式光学元件2之一相关联。这当然可包括每个被动式光学元件9与两个(或甚至更多个)主动式光学元件2相关联的情况，也包括初始晶圆1a包括，除了与(至少)一个主动式光学元件2相关联的被动式光学元件9之外，其他的被动式光学元件(其不与主动式光学元件2之一相关联)的情况。

每个被动式光学元件9可相对于主动式光学元件2之一，例如相对于其相关联的主动式光学元件2，而对齐。

透明封装材料8可以是可硬化的材料，例如可固化环氧树脂。

透明封装可以是一单一部分，并且因而是一连续的片(piece)。其可具有晶圆尺寸。

透明封装可具有与基板3界接的界面。若存在有透明封装材料7，透明封装可额外或替代地具有与弹性封装材料7界接的界面(参照，图2)，例如，透明封装材料8可仅黏附于弹性封装材料7。

透明封装可具有与基板3相对的表面，其可以是被结构化的，例如，通过包括被动式光学元件9，或其可以是非结构化的(“扁平的”)。

可例如，通过真空注射成型(VIM)，在复制过程中，诸如在成模过程中，施加透明封装材料8。VIM是公知的成模过程，其中借助施加在模具上的负压将待模制的材料引入模具中。

在复制过程中，通过复制工具的手段，例如通过模具，塑形还是液体或黏稠的透明封装材料。其后，将透明封装材料硬化，例如，固化。

可通过施用热处理和/或通过，例如以紫外(UV)光，来照射透明封装材料8来完成硬化。

在一些情况下，当制造具有非常低的z高度的装置时，通过照射来硬化(例如，固化)可达成透明封装晶圆1c的翘曲可能比硬化包括热处理时不显著的效果。

为了在后续过程中增强机械和化学稳定性，在此刻可将透明封装材料8完全地硬化，例如，完全地固化。

可以规定透明封装材料8的硬化仅通过照射来完成，即，不补充热处理。这样，在一些情况下，可将透明封装晶圆1c的翘曲量保持为低。当然，照射本身会引入一些热量，但这不被认为是热处理。在一些情况下，在热处理中，施加高于80℃，例如，高于100℃的温度。

图4示出图3的透明封装晶圆1c以及可操作以塑形图3的透明封装晶圆1c的复制工具11，绘示在距透明封装的表面10一距离处，例如在硬化透明封装材料8之后从其移除。

复制工具11包括多个塑形部分12，其中塑形部分12的每一个具有塑形表面13，其为被动式光学元件9之一的表面的复制阴模。

若在复制过程期间，没有被动式光学元件将被产生在透明封装材料8中的话，复制工具11可以是非结构化的，即平坦的。表面10在这种情况中可以是平坦的(非结构化的)。

在复制过程期间，基板3可由支撑工具14支撑。

基板3和初始晶圆1a和弹性涂覆的晶圆1b可，例如，使用胶带，分别被暂时地黏合到支撑工具14的支撑表面15。

支撑工具14可以是平坦的。其可包括具有支撑表面15的弹性支撑层16。

弹性支撑层16可以由弹性材料制成，诸如例如PDMS的，例如硅氧树脂的，弹性聚合物材料。在实例中，弹性支撑层16的设置可提高良率和/或可制造性，特别是针对非常薄的透明封装晶圆1c。

在随后的步骤中，将不透明涂层施加到透明封装的表面10上(参照下面关于不透明涂层的细节)。并且在更进一步的步骤中，此不透明涂层被施加可能会导致不透明涂层中的破裂和/或不透明涂层从透明封装脱层的应力。该应力的一可能来源可以是在透明封装中形成沟槽(参照下面关于沟槽的细节)，特别是其中为了形成沟槽而切割不透明涂层。

为了避免不透明涂层的某些区域，例如，不透明涂层界定孔径(参照，下文关于孔径的细节)的区域，的分层和/或破裂，可以采取谨慎的方法。

一个此种方法是提供透明封装的表面10具有阶梯状结构。在阶梯处可停止破裂和分层的传播。因此，阶梯可避免或至少减少在某些区域中出现破裂或分层的可能性。因而，阶梯状结构在表面10处建立台阶。

表面10可具有由阶梯界定的凹陷和/或突起。

例如，表面10可具有凹槽。

图5A以横截面图示出晶圆，其被称为阶梯式(step-structured)晶圆1d，具有阶梯状结构。图5B以俯视图示出图5A的阶梯式晶圆1d的细节。

在图5A、5B的范例中，阶梯状结构包括形成凹槽19的凹陷，其建立了阶梯18，所述阶梯沿着阶梯线20延伸。阶梯线20(在图5B中绘示为粗虚线)可以是直线。凹槽19可界定矩形栅格。

当然，可以实现凹陷和/或突起的其他分布和形状，以及凹槽(若存在的话)的其他分布和形状。

阶梯的阶梯高度h可以在5μm和50μm之间，特别是在10μm和30μm之间。关于稍后将施加在表面10上的上述和下述的不透明涂层23的厚度d(参照，图6B)，可以应用阶梯高度h为厚度d的至少三倍或至少四倍。可以应用阶梯高度h在厚度d的两倍和厚度d的十倍之间，或者高度h在厚度d的三倍和厚度d的八倍之间。

参考上述和下述的沟槽和孔径，可以设置在各个孔径和任意沟槽之间有阶梯线，表面10沿着该阶梯线呈阶梯状。例如，所述沟槽可以在凹槽19内延伸，具有比凹槽更小的宽度。

凹槽19可具有在50μm和1000μm之间，例如，在150μm和800μm之间的宽度。

在已施加并且硬化透明封装材料8之后，可通过移除部分的透明封装材料8来创建阶梯状结构，并因此形成例如，凹槽19。这可，例如，通过切割机的机构来实现。例如，可以调整切割机的刀片进入透明封装材料8的深度来产生期望的阶梯高度h，可以选择切割刀片的宽度以产生期望的凹槽宽度，以及可以选择刀片从透明封装移除材料所沿着的切割线以产生沿着期望的阶梯线的阶梯。以切割机切割的替代方法可以是，例如，磨料水射流消融、激光消融、或研磨。

创建阶梯状结构的另一方法是当施加透明封装材料8时已创建阶梯状结构。例如，若在复制过程中将透明封装材料塑形，则可将对应的复制工具结构化以产生(在复制过程中)阶梯状结构。在实例中，此可例如通过消除步骤，诸如前述去除部分的透明封装材料8以建立阶梯状结构的步骤，来简化制造过程。

图5C示出被结构化以在透明封装中产生阶梯状结构的复制工具21，以及如此获得的阶梯式晶圆1d，其可具有与图5A的阶梯式晶圆1d相同的形状。复制工具21可类似于图4的复制工具11，其中该两者都被结构化以产生被动式光学元件9(其仅是一种选项)，但不同于复制工具11，复制工具21被结构化以产生透明封装的阶梯状结构。特别是，复制工具21为此可具有突起22，并且因此，例如，突起22用于产生凹槽19。

复制工具21可被用于成模过程中，例如，如上所述的VIM过程中。

避免不透明涂层的某些区域的分层和/或破裂的另一方法，其可以是上述在透明封装中提供阶梯状结构的替代或是额外的方法，是基于结构化不透明涂层的特定方式，并将在下面进一步描述。

在随后的步骤中，将不透明涂层施加到透明封装。不透明涂层的功能是用以界定孔径，其中各个孔径与主动式光学元件之一相关联，并相应地对齐。

每个孔径，即，每个开口，可通过一光阑定出界限，其中所述光阑被包括在不透明涂层中。虽然在本专利申请中其主要被称为孔径，其也可被称为界定孔径的材料结构，即，被称为包括在不透明涂层中的光阑。

可提供各个孔径用于界定分别从主动式光学元件中的一个(或多个)发出的光或由其检测的光的光锥。这不排除有其他的孔径，其提供并且额外界定相同光锥，的情况。

可能存在有主动式光学元件，其不与孔径之一相关联，并且还可能两个(或甚至更多个)主动式光学元件与单一孔径相关联。然而，孔径和主动式光学元件之间可以是一对一的关系，即，每个孔径与正好一个主动式光学元件相关联，反之，每个主动式光学元件与正好一个孔径相关联。

图6B以横截面图示出不透明涂覆晶圆1e。在示出的范例中，图5A的包括被动式光学元件9的阶梯式晶圆1d是基础晶圆，在其上施加有不透明涂层23。然而，也可能将不透明涂层23施加在非阶梯式晶圆(不包括阶梯状结构，例如，图3、4中所示)上和/或施加到不包括任何被动式光学元件9的晶圆，并因此甚至施加到在透明封装中既不包括阶梯状结构也不包括被动式光学元件9的非结构化晶圆。

不透明涂层23对于由主动式光学元件2发射或可由主动式光学元件2检测的特定波长范围的光是不透明的。

产生结构化的不透明涂层，例如，图6B中所示那样，的一种方法是使用可光结构化的材料。例如，将该可光结构化的材料施加在整个基础晶圆，然后选择性地照射并且随后显影。

举例来说，可以使用阻剂材料(诸如光阻材料)，也可以使用其他的可光结构化的材料。

图6A以横截面图示出在完成不透明涂层23之前的晶圆的状态，即，在将不透明涂料24施加到透明封装材料8的表面10之后的状态。在图6A中，不透明涂料24仍然是未结构化的。此后，其被结构化以产生多个孔径25，并且因此创建如图6B中所示的不透明涂层23。

可将不透明涂料24喷涂在透明封装材料8上。施加不透明涂料24的其他方式可以使用，例如，旋涂。

可通过，例如，激光直接成像(LDI)或者使用遮罩的手段的选择性照射来构成不透明涂料24。

显影该选择性照射的不透明涂料24可通过，例如，旋转来实现，即，通过转动晶圆同时将适当的显影剂(例如，液体显影剂)施加到被施加的不透明涂料24。显影该选择性照射的不透明涂料24的其他方式也是可能的。

若被动式光学元件9存在于透明封装材料8中，如例如，图6A、6B中所示，被动式光学元件9中的每一个可与孔径25之一相关联。例如，每个被动式光学元件9可相对于它的相关联的孔径25而集中。

为了产生良好界定以及良好对齐的孔径25，在特别薄的不透明涂料24中界定孔径25是有利的。

可以高精确度地实现光刻结构，其有益于产生良好界定的和/或小的孔径。

不透明涂层23的厚度d可以，例如，在0.5μm和10μm之间，并且更具体地在1μm和8μm之间，例如，在2μm和6μm之间。

如上所述，以下将说明避免不透明涂层的某些区域的分层和/或破裂的另一方式。这可以是上述在透明封装中提供阶梯状结构的替代方案，或者可以是除此之外被施用的方法。

施用特定方式来构造不透明涂层23是可能的，即，例如，以此方式产生的区域不含不透明涂层24，并且(完全地或部分地)围绕待“被保护”的区域，诸如由不透明涂层23界定的孔径25的区域。

图6C以横截面图示出不透明涂覆晶圆1e，具有适当结构的不透明涂层23。图6D以俯视图示出图6C的不透明涂覆晶圆1e的细节。

图6C、6D的不透明涂层23类似于图6B中的不透明涂层，但其包括区域26，其不含不透明涂料24–除了孔径25之外。

例如，通过适当地照射(及显影)被施加的不透明涂料24，可在构成被施加的不透明涂料24的期间产生区域26。

在图6D中，还描述了沟槽27，通过其可创建中间产物的侧壁，如下文将描述的(参照图7)。如图6D中所示，沟槽27可在区域26内部延伸。因此，在图6D的范例中，沟槽27不会穿过不透明涂层23。这可能是一种情况，但不一定要是这种情况。

并且区域26可分别位于凹部17及凹槽19内，如图6C中所示。

可以设置每个孔径25与任意沟槽27(待制造，参照下文)通过至少一个不含不透明涂料24的区域26分开。这样，沟槽27可以至少部分延伸穿过不透明涂层23的不透明涂料24。

针对各种应用，尽可能将杂散光保持在所产生的光学装置之外和/或尽可能彻底地防止光沿着不期望的路径离开该装置是有利的。

这是下面后续制造步骤的一个可能原因，在后续制造步骤中通过产生延伸穿过透明封装的沟槽来产生侧壁，并以不透明封装材料覆盖所述侧壁。

那些后续制造步骤的另一可能原因是，可能藉此提高最终产物的可靠性和/或机械稳定性。

为了简化，将至少部分地以图6B的不透明涂覆晶圆1e作为基础晶圆来说明进一步的步骤。然而，也可基于其他晶圆来实现所述步骤。

在第一后续步骤中，如图7的横截面图中所示的那样产生沟槽晶圆1f。通过形成完全延伸穿过透明封装的沟槽27来产生沟槽晶圆1f。沟槽27可以，如图7中所示，部分延伸进入基板3。

为了保持沟槽晶圆1f的内聚性并且保持透明封装材料8的个别部分的精确的相对位置，可以设置沟槽27不完全地延伸穿过基板3。

使沟槽27部分地延伸进入基板3可以有助于在基板3附近的个别位置达到良好的光密性，如将于下文中更清楚。

沟槽27可延伸进入基板3在0μm和50μm之间，更具体的在2μm和30μm之间，例如，在5μm和25μm之间。侧壁30可以是垂直对齐的壁。

沟槽27可以延伸进入基板3在基板3之厚度的5％和75％之间，更具体地在10％和50％之间，例如，在15％和35％之间。

可通过，例如，使用切割机切割而产生沟槽27。当调整切割机的刀片去除材料的深度时，必须小心。

产生沟槽27会在透明封装中创建侧壁30。侧壁30可以是垂直对齐的壁。产生侧壁30也可被理解为产生多个中间产物28。其中，各个中间产物可包括透明封装的一部分、主动式光学元件2的其中一个(或多个)以及个别相关联的孔径25。后者不排除有一些不包括孔径的中间产物28，并且不排除有包括两个(或更多个)孔径的中间产物。

每个中间产物也可包括侧壁30的至少一个，特别是至少三个，例如，四个。

产生侧壁30也可更具体地被理解为产生中间产物28的晶圆级配置29。

物件的晶圆级配置意味着有多个物件，其(在整个晶圆上，例如在整个沟槽晶圆1f上)具有固定的相对位置。例如，将物件(中间产物28)保持在适当的位置以(至少横向地)具有恒定的相对位置可通过基板3来实现，至少若基板3没有例如，通过产生沟槽27，而被分成单独的部分。

最终产生的装置可包括一个或多个中间产物28。例如，在单通道装置的情况下，其可以包括例如，不超过单个中间产物28。并且，例如，在双通道装置的情况下，其可包括例如，不超过正好两个中间产物28，例如，其可以是晶圆级配置29中的相邻中间产物28。

如上已描述的，产生沟槽27可能引起不透明涂层23中的破裂或分层。已于上面描述了可以采取以避免孔径25由于此种破裂或分层而恶化的各种方法。

已于图6D中示出沟槽的可能位置的范例。

沟槽27可界定矩形栅格。

从范例可以清楚看出，可以设置每个沟槽27(相对于其横向位置和延伸)位于凹部17之一内，例如，凹槽19之一内。

从范例可以清楚看出(参照图6D)，可以设置每个沟槽27(相对于其横向位置及延伸)位于区域26之一内。

当然，此处可以有多种变化。

沟槽27的宽度可以，例如，在50μm和1000μm之间，更具体地在100μm和600μm之间。

在进一步的后续步骤中，沟槽27被不透明封装材料填充。

图8以横截面图示出不透明封装晶圆1g的细节，其可通过对沟槽晶圆1f，例如对图7的沟槽晶圆1f施加不透明封装材料31而获得。可通过施加不透明封装材料31来填充之前创建的沟槽27(参照图7)。

图8示出了不透明封装材料31可被施加至图7中所示的中间产物28的晶圆级配置29。

这样，中间产物28的侧壁30被不透明封装材料31覆盖。

每个中间产物28可被不透明封装材料31横向包围。

每个主动式光学元件2可被不透明封装材料31横向包围。

可以用不透明封装材料31来填充，特别是完全地填充，存在于相邻中间产物28的相互相对的侧壁之间的空间。

不透明封装材料31对于由主动式光学元件2所发射或由其可检测的特定波长范围的光是不透明的。

在施加不透明封装材料31之后，其被硬化，例如，固化。由此，其可变得坚固。

不透明封装材料31可以是可被硬化，例如，固化，的聚合物基材料，其中该硬化可以藉由，例如，对该材料以热和/或辐射的形式施加能量来实现。举例来说，不透明封装材料31可包括环氧树脂，诸如可固化环氧树脂。

可以实现硬化，例如，固化过程，以便达成不透明封装材料31从而在此点分别被完全地硬化和完全地固化。

硬化过程可包括热处理，例如，施用至少100℃的温度，例如，至少110℃的温度，诸如在110℃和140℃之间的温度，持续例如，至少10分钟，诸如在10分钟和60分钟之间。

可以规定在不透明封装材料31的硬化过程之前，在所述制造过程中(起始于初始晶圆1a)不施用热处理。这可以在施加不透明封装材料31之前减少晶圆的翘曲。

除了热处理之外，可以施用，例如，以UV辐射来照射。这可加速硬化过程。

如此获得的不透明封装32可有助于最终产物的光密性(在期望之处)并且也可提高最终产物的机械稳定性，如将于下文中更清楚。

可以用孔径25保持不含不透明封装材料31这样的方式来完成不透明封装材料31的施加。

可以用不透明封装32与不透明涂层23一起、或者与部分的不透明涂层23一起构成一连续的部分这样的方式来施加不透明封装材料31。

不透明封装32与不透明涂层23一起可形成用于每个中间产物28的连续的不透明外壳，其中每个外壳包含(在其内侧)透明封装材料8的个别部分，且每个外壳界定(经由不透明涂层23)个别的孔径25。

不透明封装32和不透明涂层23可相互地邻接和/或重叠。它们可相互邻接和/或重叠以避免不透明封装32和不透明涂层23之间存在所述特定波长范围的光可通过的狭缝。

就避免所述狭缝而言，使不透明封装32和不透明涂层23之间重叠可有助于更安全的制造过程。

在没有重叠的情况下，必须非常小心地控制不透明封装材料31的施加，以防止例如，从空气夹杂物或是不透明封装32和不透明涂层23应邻接的空隙形成狭缝。

施加不透明封装材料31的一个方式是在复制过程，例如，成模过程中进行。例如，可通过真空注模(VIM)来施加不透明封装材料31。

在图8中，示出不透明封装晶圆1g与可操作以塑形不透明封装材料31的复制工具33。

复制工具33可包括至少一个弹性内壁34。可通过弹性内壁34或者，更具体地，通过由弹性内壁34的表面35构成的复制表面36来塑形不透明封装材料31。在实例中，复制工具33也可被称为弹性复制工具33。此外，复制工具33可包括作为弹性内壁34的机械支撑件的刚性背部37。

在塑形不透明封装材料31的期间，复制表面36可与不透明涂料31接触以塑形不透明涂料31。

弹性内壁34可以由，例如PDMS的，例如硅氧树脂的，弹性聚合物材料制成。在实例中，弹性内壁34的设置可以提高良率和/或可制造性，特别是针对非常薄的沟槽晶圆1f。

在复制过程期间，基板3可由支撑工具38支撑。

基板3和沟槽晶圆1f可，例如，使用胶带被暂时地黏附到支撑工具38的支撑表面39。

支撑工具38可以是平坦的。其可包括具有支撑表面39的弹性支撑层40。

弹性支撑层40可以由，例如PDMS的，例如硅氧树脂的，弹性聚合物材料制成。在实例中，弹性支撑层40的设置可以提高良率和/或可制造性，特别是针对非常薄的沟槽晶圆1f。

弹性支撑层40的弹性和弹性内壁34的弹性二者可以在一定程度上适应沟槽晶圆1f的翘曲以及不透明封装晶圆1g的的翘曲，其可有助于最小化破裂形成和分层。

作为用于硬化不透明封装材料31的热处理的结果以及晶圆(沟槽晶圆1f或不透明封装晶圆1g)暴露于其的机械应力的其他来源而产生的CTE失配问题，可通过弹性支撑层40的弹性和/或通过弹性内壁34的弹性来解。

若适当地设计中间产物28的晶圆级配置29，如图8中所示的范例的情况，则复制工具33可以是非结构化的，即，平坦的。表面35在该情况下可以是平坦的。

替代地，可规定复制工具33包括多个塑形区段，其中每个塑形区段具有结构化的表面。

复制工具33的可能功能是避免不透明封装材料31进入任何的孔径25中，并且若有的话，避免进入到任何被动式光学元件9上。

弹性内壁34的弹性可以支撑此功能。

如图8中的箭头所示，在施加不透明封装材料31的期间，复制工具33的表面35(更具体的：弹性内壁34)被压在沟槽晶圆1f上，更具体地，表面35与不透明涂层23的区段42直接接触。

施加的压力可能是由于针对VIM过程所施加的压力不足。替代地，或者另外，可(外部)施加进一步的压力。

这样，不透明涂层23的区段42以及复制工具33的表面35的区段43，可以一起形成封口41，其中封口41在其施加到沟槽晶圆1f的期间不能被不透明封装材料31穿过。

封口41可防止不透明封装材料31从封口41的一侧向封口41的另一侧扩散通过封口41。

在压印过程期间，可以建立多个空洞44，并且可建立多个封口41，其中每个封口41完全地(横向地)围绕空洞44的其中一个。

封口41可防止任何的不透明封装材料31进入个别的被围绕的空洞44，其中每个空洞44可包围孔径25的其中一个。若提供被动式光学元件9，它们也可被空洞包围。并且，每个封口41可以由不透明涂层23的个别区段42形成，该区段邻接复制表面33的表面35的个别区段43。围绕每个空洞44，封口41可以由不透明涂层23的区段形成，该区段邻接复制工具33的表面35的区段。

可藉由下列来限制每个空洞44

-透明封装材料8的表面10的部分45，其中此部分可(但不必需)包括被动式光学元件9的表面部分，例如，透镜表面；

-不透明涂层23的部分46；以及

-复制工具33的表面35的部分47。

可以规定由不多于此三个项目来限制所述空洞。

在不透明封装材料31的施加期间，每个空洞44可以相对于不透明封装材料31的穿透而被密封地封闭。

如例如，图7、8中所示，可规定针对每个被动式光学元件9，个别被动式光学元件9的最远离基板3的点比透明封装材料8的最远离基板3的点更靠近基板3，或者至少比不透明涂层23的最远离基板3的点更靠近基板3。

相似的，可规定没有任何被动式光学元件9的部分(在从基板3指向不透明涂层23的方向上)超出不透明涂层23。

在这些情况中，例如，可使用非结构化的复制工具33(具有平坦的表面35)，使得可能可以省略用于相对于沟槽晶圆1f横向调整复制工具33的精确对齐步骤。

然而，若被动式光学元件的部分(或甚至透明封装材料8的其他部分)超出不透明涂料24，通过使用适当结构化的复制工具可以在不透明封装材料31的施加期间形成空洞和封口(为了保持孔径25和被动式光学元件9没有不透明封装材料31)。例如，可将此种复制工具构造成包括相对于孔径横向对准的开口(距离基板3的距离大于孔径25距离基板3的距离)，以便容纳所述被动式光学元件9的部分。

有鉴于可能导致翘曲、分层、破裂的后续热处理以及随之发生的尺寸问题(例如，CTE失配问题)，并且也为了松弛例如由于为了硬化不透明封装材料31的热处理而造成的不透明封装晶圆1g中已经存在的应力，可以采取下面关于分割基板3的方法。

由于以上一个或多个原因，可通过产生(完全地)穿过基板3的切口48，可选地将基板3分割成多个基板区段49。当分割基板3(以产生不同的基板片段)时，那些切口48不会分割不透明封装32(也不会分割中间产物28的晶圆级配置29)。

图9以横截面图示出具有分段基板3的晶圆1h的细节，其可从，例如，图8的不透明封装晶圆1g而获得。可例如，通过激光切割或使用切割机来实现分割。

当使用诸如模具的复制工具，参照例如图8的物件33，来施加不透明封装32时，不透明封装晶圆1g可以保持附接到复制工具，使得不透明封装晶圆1g有机械支撑，并且它的组成件在施加不透明封装32的期间保持它们的相对位置。例如，可应用施加真空和/或机械夹紧来确保不透明封装晶圆1g保持附接到复制工具。

切口48可沿着沟槽27在透明封装材料8中延伸，并且它们可在沟槽27内部延伸。

它们可界定矩形栅格。

切口48可沿着相对于沟槽27对准的，例如，相对于沟槽27而居中的分割线延伸。

切口48可以非常窄。切口48的宽度可以，例如，在1μm和500μm之间，更具体地，在5μm和300μm之间。

当切口48沿着沟槽27延伸时，它们可具有小于沟槽27的宽度的(横向)宽度。例如，它们的宽度最多为例如，个别沟槽27(切口所在位置)的宽度的0.8倍，或例如，所述个别沟槽27的所述宽度的至少0.5倍。

切口48进入不透明封装材料31的穿透深度可以，例如，在1μm和200μm之间或是在3μm和100μm之间。

可以规定切口48不延伸进入透明封装材料8，即，当施加切口时，透明封装材料8可保持不被切割。

基板区段49仅是相对于彼此间接固定(而非彼此直接固定)，即，通过不透明封装材料31。

在分割基板3之后，不透明封装32仍然完全地覆盖中间产物的所有侧壁30。

可在产生切单的光学模组的切单步骤之前进行基板3的分割。参照，以下为切单步骤，例如，图10。并且，可在施加进一步的热处理之前进行基板3的分割，其中所述进一步的热处理是在切单步骤之前被施用。

因此，作为上述基板3的分割之后的步骤，可选地可施用另一热处理，例如目的是加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附。不透明涂层23与透明封装材料8的黏附力太小会导致在后续产生切单的光学模组的切单步骤期间，不透明涂层23从透明封装材料8脱层。

通过上述分割步骤，具有分段基板3的晶圆1h在热处理之前的翘曲相当低(低到足以确保没有或仅有很小的脱层)并且在热处理期间以及热处理之后的冷却期间可保持相当低(低到足以确保没有或仅有很小的脱层)。

以下顺序(次序)

-施加用于硬化不透明封装材料31的热处理，接着

-分割基板，然后

-热处理，用于提高不透明涂层23与透明封装材料8的黏附

(所有这些步骤在下面叙述的切单之前)可以产生没有或仅有很小分层的产物，以达到高产量，并产生高可靠性的产物。

用于加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附的热处理期间，可施加高于100℃的温度，例如在110℃和160℃之间的温度，例如，在115℃和150℃之间的温度。

可以规定施加的温度至少与施加用于硬化不透明封装材料31的温度一样高。

可施加热持续5分钟至120分钟，例如，持续10分钟至60分钟。

可施加热，例如，至少10分钟。

可施加热，例如，至多50分钟。

可以规定在所述不透明封装材料31的硬化过程之后以及在用于加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附的热处理之前的制造过程中，不施用热处理。

并且，例如，还可同时规定，在所述不透明封装材料31的硬化过程之前的制造过程(起始于初始晶圆1a)中，不施用热处理。

在已公布的切单步骤中，将晶圆(已受到或未受到用于加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附的热处理的不透明封装晶圆1g、或具有分段基板3的晶圆1h)切单以产生切单的光学模组。

特别是，切单的光学模组的晶圆级配置可以这种方式获得。

在图9中，以粗虚线示出晶圆(在此情况中为具有分段基板3的晶圆1h)被分割(为了切单)的位置。如本范例中所示，以这种方式产生的每个切单的光学模组50可包括，例如，两个通道，每个通道包括一个主动式光学元件2以及(可选的)一个被动式光学元件9。单通道光学模组或其他模组当然也可以以相应的方式产生。

在切单步骤中，基板区段49可转换成基板部分(substrate parts)49a。基板部分49a可以与基板区段49相同。或者，基板部分49a可以小于基板区段49。这可取决于间隙56和切口48的相对位置和宽度，参照以下图10。

在切单之前，可将复制工具33从具有分段基板3的晶圆1h移除。

可通过切割的手段，例如，使用切割机，来实现切单。实现切单的其他方式可以施用，例如，激光切割。

在切单期间，可以将临时层，诸如例如，胶带，施加到晶圆，例如，施加到相对基板3的晶圆的面。因此，该临时层可以黏附到不透明涂层23的至少一部分。可从晶圆的基板侧进行切单，使得在切单期间不透明涂层23所暴露的应力，例如，来自以切割机切割的机械应力，是低的。

该临时层可以是，例如，当暴露于UV光时会强烈地降低其黏附性质的UV胶带。

在切单之后，可以从晶圆去除该临时层，例如，包括以UV光照射。

在去除该临时层之前，可以将一辅助层，诸如胶带，施加到晶圆的相对侧，即，施加到基板部分49a。

这样，即便移除了该临时层，还可保留切单的光学模组(及因此切单的光学模组的晶圆级配置)的相对位置。

在一些情况下，最终产物包括光谱滤光器是期望的。

例如，光谱滤光器可至少存在于所有的孔径25中。这样，分别由主动式光学元件2发射以及检测的光在通过个别孔径25时可被光谱滤光器层滤掉。

可以在切单之前已经将光谱滤光器层施用于晶圆。在实例中，可在施加用于加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附的热处理之后，或者替代地，在此种热处理之前-若有施加此种热处理的话，实现光谱滤光器层的施用。

然而，也可在切单之后施用光谱滤光器层。

图10以横截面图示出其上存在有光谱滤光器层52的切单的光学模组50的晶圆级配置55的细节。图10中未示出光谱滤光器层52的可能存在于侧壁30处或存在于侧壁30之间的部分。

在切单的光学模组50的晶圆级配置55中，相邻切单的光学模组50之间存在间隙56。它们可能是由于切单过程造成的。每个切单的光学模组50可具有不透明壁结构54，其可包括垂直方向的壁(其可形成切单的光学模组50的不透明侧壁)，其可由不透明封装材料31的部分51制成和/或其可界定间隙56。中间产物28的侧壁30可被不透明封装材料31的部分51覆盖。

可通过例如喷涂、或通过旋转、或以其他方式来实现光谱滤光器层52的施用。特别是在切单之后施用光谱滤光器层52时，喷涂可能比旋转更适合。

可能将光谱滤光器层52选择性地施用于孔径25。

光谱滤光器层52可使一个或多个特定波长范围的光通过，同时阻挡，例如，吸收其他波长范围的光。例如，可以规定光谱滤光器层52对于由主动式光学元件2发射或可检测的特定波长范围的光是半透明的。

举例来说，光谱滤光器层52可以是IR滤光器，且被动式光学元件2可操作以发射IR光和/或可操作以检测IR光。

光谱滤光器层52的厚度可以，例如，在0.5μm和50μm之间，例如在1μm和20μm之间，例如，在1μm和10μm之间。

在将光谱滤光器层52施用于晶圆或施用于切单的光学模组50的晶圆级配置55之后，可将光谱滤光器层硬化，例如，固化。该硬化可通过，例如，诸如以UV辐射来照射光谱滤光器层52而实现。替代地或者另外，可施用热处理或干燥步骤来实现该硬化。

结合上述步骤，本领域普通技术人员可，作为范例并参考图10，产生切单的光学模组52的晶圆级配置55，其中通过例如，施加到光学模组50的基板侧的辅助层53来确保切单的光学模组50在产生切单的光学模组的期间保持固定的相对位置。接着，例如，通过喷涂，将光谱滤光器层52施用到切单的光学模组50的晶圆级配置55。然后，例如，通过UV照射，将光谱滤光器层52硬化，例如，固化。

在切单之后(而不是切单之前)施用以及硬化光谱滤光器层52可减少分层问题和/或裂纹形成。

在切单之后，即，在产生切单的光学模组50之后，例如，以切单的光学模组50的晶圆级配置55的形式，可以施加另一热处理，其可以是制造过程的最后热处理。若施用光谱滤光器层52(参照图10)，则此热处理可以在施用光谱滤光器层52之后被施加。

通过这种热处理，切单的光学模组50可以被热稳定。可以改善不同材料之间的黏附性和/或可以减少和/或平衡不同材料之间的机械应力。

在此热处理期间，可将切单的光学模组50加热至100℃和160℃之间的温度，例如，115℃和150℃之间的温度。

施加的温度可以是，例如，至少与施加用于硬化不透明封装材料31的温度一样高。

施加的温度可以是，例如，同于用于加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附的热处理中所施加的温度的10℃之内。

可以施加热持续30分钟至240分钟，例如，持续60分钟至180分钟。

可以施加热，例如，2倍到5倍，例如，3倍到10倍的其间施加用于加强不透明涂层23与透明封装材料8的黏附的热的时间。

可在，例如，执行上述制造步骤中最后一个步骤之后，实现自动光学检查(AOI)。例如，可将AOI施用于切单的光学模组50的晶圆级配置55(有施加或未施加光谱滤光器层52)。

特别设计了几个步骤和/或步骤顺序用于制造非常薄的晶圆，并且在晶圆主要由聚合物基材料制成的情况下，例如，超过50％或甚至超过70％的晶圆体积可以是聚合物基材料。在此种情况下，必须特别注意材料性质，例如，聚合物基材料的CTEs(其在实例中与通常会使用的金属或半导体材料的CTEs相比时是相对高的)，以及它们的湿度吸收和它们因而发生的膨胀(其也可能是相对高的)。并且，至少在实例中，必须或是已经考虑了硬化期间，特别是固化期间，材料的收缩。

举例来说，取代在所有处理步骤期间试着强迫晶圆完全地平坦，会建议允许晶圆在一定程度上显示翘曲，其通过使用弹性材料，例如通过弹性模具和/或附着的弹性层来实现。

并且，作为另一范例，在可能的情况下，将热处理延迟到制造过程结束时(可能延迟至切单之后)和/或将热处理分成数个单独的热处理，而在该数个单独的热处理之间，例如，通过分割基板和/或通过切单来减少机械应力。

此外，所制造的装置可以没有任何空洞和气体夹杂物。

图11是前述方法的范例的流程图，其中并非所有的选项都明确地示于图11中。

步骤100涉及初始晶圆的提供。可选步骤105可涉及，例如，弹性封装的提供。在步骤110中，施加透明封装。可选步骤115可涉及，例如，阶梯状结构的建立。步骤120涉及将不透明涂料施加到透明封装上。在步骤130中，结构化不透明涂料以产生包括孔径的不透明涂覆。步骤140涉及延伸穿过透明封装材料的沟槽的建立，以及侧壁的建立，以便产生中间产物的晶圆级配置，其中每个中间产物具有侧壁。步骤150涉及将不透明封装施加到中间产物，包括以不透明封装材料填充沟槽。可选步骤155可涉及，例如，基板的分割和/或涉及热处理，目的是，例如，加强不透明涂覆与透明封装材料的黏附性。步骤160涉及切穿存在于沟槽中的不透明封装材料以产生切单的光学模组，其中每个切单产物包括中间产物，且其中每个中间产物的侧壁被不透明封装材料覆盖。可选步骤165可涉及，例如，光谱滤光器的施用和/或涉及可以是方法的最后处理和/或AOI步骤的热处理。

可由所述制造方法制造的光学装置可包括所述切单的光学模组50。它们可以，例如，与其相同。

下文中，将描述一些示例性的光学装置，其中它们对应于切单的光学模组。然而，应当理解的是，许多其他类型的光学装置可依据所述方法来制造，其取决于执行哪些步骤以及省略哪些步骤。

图12A以横截面图示出单通道光学装置60，其不包括被动式光学元件并且没有阶梯状结构的透明封装，且其中不透明涂层23和不透明封装32仅是邻接。

光学装置60包括基板部分49a、主动式光学元件2、不透明壁结构54(由不透明封装材料31制成，参照例如，图8-10)以及界定孔径25的不透明涂层23(由不透明涂料24制成)。光学装置60还包括透明封装材料8，其由不透明壁结构54(侧向)、不透明涂层23(顶部)及基板部分49a(下方)围绕。在示出的范例中，主动式光学元件2被安装在基板部分49a上，并且通过，例如，焊线4电连接至基板部分49a。主动式光学元件2由透明封装材料8封装。这也可被视为主动式光学元件2由透明封装材料8包覆成型。在基板部分49a也是不透明(如本文始终说明的，就对于由主动式光学元件2所发射或可检测的特定波长范围的光是不透明的意义来说)的假设下，透明封装材料8被完全不透明地覆盖(由不透明壁结构54、不透明涂层23和基板部分49a)，只有孔径25例外。透明封装材料8和主动式光学元件2可以所述方式被光密性地封闭–因此孔径25例外。

当描述最终包括在光学装置中的初始晶圆的部分时，取代指称基板部分49a以及至少一个主动式光学元件2(其中至少一个主动式光学元件2可选地可被包括在基板部分49a中)，还可以说初始晶圆的部分包括基板构件61，此外还有至少一个主动式光学元件2。在此术语中，若基板部分49a不包括至少一个主动式光学元件2，则基板构件61可以与基板部分49a相同，并且若基板部分49a包括至少一个主动式光学元件2，则其可以与没有至少一个主动式光学元件2的基板部分49a相同。

基板构件61可包括两个相对且相互平行的构件表面(其位于横向平面中)。所述构件表面的表面积可以大于基板构件61的任何其他表面的表面积。

基板构件61可包括多个开口。这可以是，例如，当至少一个主动式光学元件2被包括在基板部分49a中的情况。参照，例如，图12D以及，相应的图1B和1D。

开口可以，例如，从一构件表面延伸到另一构件表面。

替代地，基板构件61可以没有任何开口。这可以是，例如，当至少一个主动式光学元件2不包括在基板部分49a中的情况。参照，例如，图12A-C和12E-G以及，相应的图1A和1C。

在图12A的光学装置60中，基板部分49a在其邻接不透明壁结构54的部分(或更精确地说：在其邻接不透明壁结构54的横向界定的区域中)具有厚度D2，其相对于其在不透明壁结构54之间横向的厚度D1而减小；例如，基板部分49a在其邻接不透明壁结构54处的平均厚度可以小于其在不透明壁结构54的相对局部壁之间的横向平均厚度。这可由于产生沟槽27(参照图7)而造成，沟槽27不只完全地延伸穿过透明封装材料8，也(并且仅部分地)进入基板3并因此进入基板部分49a。此特征可存在于任何光学装置中，并且也存在于未示出在下面个别图式(例如在图12E至12G中)中的情况中。

图12B以横截面图示出光学装置60，其相应于图12A中的光学装置60，但不同的是，主动式光学元件2由弹性封装材料7弹性封装(也对照图2)。此特征可存在于任何光学装置中，并且也存在于未示出在下面个别图式中的情况中。

图12C以横截面图示出光学装置60，其相应于图12A中的光学装置60，但不同的是，被动式光学元件9由透明封装材料8建立。此特征可存在于任何光学装置中，并且也存在于未示出在下面个别图式中的情况中。

被动式光学元件9和孔径25可横向地重叠。它们可以，例如，相对于彼此横向地集中。

图12D以横截面图示出光学装置60，其相应于图12C中的光学装置60，但主动式光学元件2被包括在基板部分49a中，基板部分49a源自包括人造晶圆的基板3，参照图1B。在此情况中，基板部分49a可包括主动式光学元件2以及人造晶圆的互连框架5的部分5a，参照图1B。

此特征可存在于任何光学装置中，并且也存在于未示出在下面个别图式中的情况中。

当然，也可依据其他的初始晶圆以及相应的不同的基板3来产生光学装置，参照，例如，除了图1A及1B，还有图1C及1D。

图12E以横截面图示出光学装置60，其相应于图12A中的光学装置60，但不同的是，透明封装是阶梯状的，如18处所示，其指明一阶梯。不透明涂料24并不是如图12A中一样平坦的，而是呈阶梯状的，如18处所示，其指明不透明涂层23中的一阶梯。

在图12E中，不透明封装材料31和不透明涂料24相互重叠。因此，在横向界定的区域中，皆存在不透明封装材料31和不透明涂料24二者。

所述区域可，例如，描述一闭合的形状，例如，环形(其中环形不必是圆的，而是可描述，例如，矩形线)。

不透明壁结构54的局部壁可在垂直横截面中呈现L形，例如，像图12E中所示。

当然，如图12E中所示的光学装置60也可被制造以包括被动式光学元件，例如，图12C或12D中那样。

图12F中绘示此种光学装置60，包括被动式光学元件9，此外，其中光谱滤光器层52包括在光学装置60中。光谱滤光器层52覆盖至少由孔径25横向界定的区域。如图12F中所示，其可完全地覆盖光学装置60的上侧。所述上侧可以相对于基板部分49a。

图12G以横截面图示出双通道光学装置60，其包括每通道一个被动式光学元件9以及在两个通道中具有阶梯结构的透明封装。图12G的光学装置60可被理解为图12F的单通道光学装置的双通道版本，只是图12G中省略可选的光谱滤光器层52。

虽然在前面所示出的单通道光学装置中，不透明壁结构54的所有局部壁(由不透明封装材料31制成)可形成可以是个别光学装置的外壁的不透明侧壁，在如图12G中所示的双通道(或甚至更多通道)光学装置60中，不透明壁结构54，除了(不透明)局部壁54”，还可包括(不透明)局部壁54’。其中，局部壁54’是光学装置的内壁，其光学地分离通道，而局部壁54”是光学装置的外壁。

不透明局部壁54’可在垂直横截面中呈现T形，例如，像图12G中所示。

当然，双通道(或甚至更多通道)光学装置60还可包括基板部分49a，在其邻接(不透明)局部壁(54或54’)之一处具有一厚度，该厚度相对于其在局部壁54和/或54’之间的横向厚度而减小，相似地如图12A和12B中所示。

具有局部壁54’的光学装置可包括切口48(参照图12G以及图9)，使得相应的基板部分49a可包括两个或更多个基板部分区段。此种切口48可延伸穿过基板部分49a并进入(但不穿过)不透明局部壁54’。

在图12G中，绘示指示横向方向x、y和垂直方向z的坐标系统，其也适用于其他的横截面图。

如所述，所制造的光学装置可包括可光结构化的且特别薄的不透明涂层23在透明封装材料8的上表面上(其可与基板部分49a相对)，同时其可包括由不透明封装材料31制成的外壁(不透明壁结构54)，其厚度可以是不透明涂层23厚度的至少5倍，例如，至少10倍，在实例中甚至是至少20倍。不透明封装材料31可以是，例如，不可光结构化的。

可提供不透明封装材料31以提高光学装置的机械稳定性，同时可提供不透明涂层23以界定孔径25。

光学装置可包括

-基板构件；

-一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

-透明封装材料，对特定波长范围的光是半透明的；

-对特定波长范围的光不透明的不透明涂料，界定与该一个或多个主动式光学元件相关联的至少一个孔径；

-由不透明封装材料制成的不透明壁结构，对特定波长范围的光不透明。

一个或多个主动式光学元件2可附接到基板构件61。在一些实施例中，其可被放置到基板构件61上，参照例如，图12A-12C、12E-12G，以及，相应地图1A、1C。在其他实施例中，其可被集成到基板构件61和/或被基板构件61横向地包围，参照例如，图12D，以及，相应地，图1B、1D。

透明封装材料可建立用于一个或多个主动式光学元件2的包覆模具。参照，例如，图12A-12G。

透明封装材料可建立用于基板构件的至少一部分的包覆模具。参照，例如，图12A-12G。

不透明涂料31可存在于透明封装材料5的表面上，其中所述表面可与透明封装材料5的面向基板构件61的另一表面相对。参照，例如，图12A-12G。

不透明壁结构54可以是单件模具部件。参照，例如，图12A-12G。

不透明壁结构54可与基板构件61、透明封装材料8以及不透明涂料24界接。参照，例如，图12A-12G。若存在，其也可与弹性封装材料7界接，参照图12B。

不透明壁结构的不透明封装材料距离基板构件61所界定的平面的最大距离可以等于不透明涂料距离所述平面的最大距离，参照，例如，图12A-12G。在图12G中以虚线示出示例性平面，并且以虚线双端箭头示出所述距离。该平面为垂直平面。并且该平面可延伸穿过基板构件61。

这可能与从先前技术中已知的在孔径晶圆和基板晶圆之间构建具有单独孔径晶圆和间隔晶圆的光学装置不同；在此种情况中，壁可由间隔晶圆的部分建立，并且孔径可由孔径晶圆的部分建立，且孔径承担(aperture-bearing)部分(部分的孔径晶圆)距离所述平面的最大距离大于侧壁建立部分(部分的间隔晶圆)距离所述平面的最大距离。其通常高于孔径晶圆的厚度。

此外，不透明涂料的垂直延伸可与不透明壁结构的不透明封装材料的垂直延伸重叠。例如，不透明涂料的垂直延伸可被包含在不透明壁结构的不透明封装材料的垂直延伸中。并且，不透明涂料的垂直延伸可与不透明壁结构的不透明封装材料的垂直延伸一起终止。所有这些的范例示于，例如，图12A-12G中。

光学装置60可以没有任何空洞夹杂物。参照，例如，图12A-12G。空洞夹杂物一词意味着该夹杂物包含真空或气体或液体，并且被固体材料完全地包围。这可有助于提高可制造性以及有助于提高光学装置60的稳定性和耐久性。

Claims (21)

1.一种光学装置的制造方法，每个所述光学装置包含主动式光学元件，所述主动式光学元件是用于发射或感测特定波长范围的光的光学元件，所述方法包含：

提供一初始晶圆，其包含所述主动式光学元件和晶圆尺寸的基板；

对所述主动式光学元件施加透明封装，其包含在整个所述基板上施加对所述特定波长范围的光是半透明的透明封装材料；

将可光结构化的不透明涂料施加到所述透明封装的表面上；

在所述透明封装的所述表面上产生不透明涂覆，其对所述特定波长范围的光是不透明的并且其界定多个孔径，每个孔径与所述主动式光学元件之一相关联，并且相对于个别的相关联的主动式光学元件而对齐，其中所述产生所述不透明涂覆包含结构化所述不透明涂料；

产生中间产物的晶圆级配置，每个中间产物具有侧壁并且包括所述透明封装的一部分及所述主动式光学元件之一，所述产生所述中间产物的所述晶圆级配置包括产生沟槽，其中所述沟槽延伸穿过所述透明封装材料并且建立所述侧壁；

对所述中间产物施加不透明封装，其包含对所述中间产物的所述晶圆级配置施加不透明封装材料，藉此填充所述沟槽，并且硬化所述不透明封装材料，所述不透明封装材料对所述特定波长范围的光是不透明的；

产生切单的(singulated)光学模组，其包含切穿存在于所述沟槽中的所述不透明封装材料，所述切单的每个光学模组包括所述中间产物中的一个，每个个别的中间产物的至少一个侧壁被所述不透明封装材料的个别部分覆盖。

2.根据权利要求1所述的方法，其中施用所述透明封装包含在复制过程中塑形所述透明封装材料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述透明封装包括多个被动式光学元件，其中所述被动式光学元件的每一个与所述主动式光学元件之一相关联和/或相对于所述孔径之一而对齐。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包含通过对所述主动式光学元件施加有弹性的且对所述特定波长范围的光是半透明的弹性封装材料来对所述主动式光学元件施加弹性封装。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中包含以下至少一者：

所述透明封装具有阶梯状结构，其包含由阶梯限定的凹陷和/或突起；

其中所述孔径的每一个通过不含不透明涂料的至少一个区域与所述沟槽的任一个分离。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法包含以下至少一者：

通过从所述透明封装移除所述透明封装材料的一部分，或者通过在施加所述透明封装材料期间提供具有所述阶梯状结构的所述透明封装来产生所述阶梯状结构；

结构化所述不透明涂料以包含所述至少一个区域。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中施加所述不透明封装包含使用包含至少一个弹性内壁的弹性复制工具的复制过程。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述不透明封装的施加包含：

使用包含一表面的复制工具在复制过程中塑形所述不透明封装材料，所述表面包含用于塑形所述不透明封装材料的复制表面；以及

将所述复制表面压印在所述不透明涂覆，同时塑形所述不透明封装材料；

其中在所述压印期间，建立多个空洞(hollow)并且建立多个封口(seal)，所述封口的每一个完全地包围所述空洞之一，并且防止任何的所述不透明封装材料进入个别的被包围的空洞，其中所述空洞的每一个围住所述孔径之一，并且其中所述封口的每一个由邻接所述复制工具的所述表面的个别部分的所述不透明涂覆的个别部分形成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，包含在施加所述不透明封装之后并且在产生所述切单的光学模组之前，将所述基板分割成多个基板区段，同时保持所述不透明封装和所述中间产物的所述配置不被分割的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述不透明封装材料的所述硬化包含第一热处理的施加，且其中在所述第一热处理之后执行所述分割，且其中在分割之后及切单之前，施加第二热处理。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，包含在所述产生所述切单的光学模组之后，将光谱滤光器层施加到所述切单的光学模组之上。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，包含在所述产生所述切单的光学模组之后，热处理的施加。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述光学装置为接近传感器(proximity sensor)。

14.一种光学装置，包含：

基板构件；

一个或多个主动式光学元件，可操作以发射或感测特定波长范围的光；

透明封装材料，对所述特定波长范围的光是半透明的；

对所述特定波长范围的光是不透明的不透明涂料，界定至少一个孔径与所述一个或多个主动式光学元件相关联；

由对所述特定波长范围的光是不透明的不透明封装材料制成的不透明壁结构；

其中所述一个或多个主动式光学元件附接到所述基板构件，且其中所述透明封装材料建立用于所述一个或多个主动式光学元件的包覆模具(overmold)。

15.根据权利要求14所述的光学装置，包含由所述透明封装材料制成的一个或多个被动式光学元件。

16.根据权利要求14或15所述的光学装置，其中在所述不透明壁结构邻接所述基板构件的第一区域中的所述基板构件的厚度小于由所述第一区域所环绕的第二区域中的所述基板构件的厚度。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的光学装置，包含弹性封装材料，其建立用于所述一个或多个主动式光学元件的包覆模具，其中所述透明封装材料建立用于所述弹性封装材料的包覆模具。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的光学装置，其中所述透明封装具有包含一个或多个阶梯的阶梯状结构，所述不透明涂覆延伸跨越所述一个或多个阶梯。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的光学装置，其中所述不透明壁结构包括在横截面中呈现L形的至少一个局部壁。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的光学装置，其中所述基板构件对所述特定波长范围的光是不透明的，且其中所述光学装置包含一包围件(enclosure)，其除了所述至少一个孔径之外对所述特定波长范围的光是不透光的(light-tight)，所述包围件包含所述基板构件的至少一部分、所述不透明壁结构的至少一部分以及所述不透明涂料的至少一部分，且其中所述一个或多个主动式光学元件位于所述包围件的内部。

21.根据权利要求14至20中任一项所述的光学装置，其中所述光学装置为接近传感器。