专利名称：具有密闭密封腔和集成光学元件的光电子器件封装的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及光电子器件封装。更具体地，本发明涉及实现密闭密封腔和集成的光学元件的光电子器件封装。
背景技术：
例如用于光收发器的激光二极管的半导体光电子器件可以使用晶片处理技术来高效地制作。一般来说，晶片处理技术在晶片上同时形成大量(例如数千个)的器件。然后，切割晶片以分开各个激光器。同时制作大量的激光器使得每一个激光器的成本很低，但是每一个激光器一般都必需被封装和/或组装到系统中，该系统保护激光器并且提供电学和光学接口以便激光器上器件的使用。
包含光电子器件的系统或者封装件的组件通常很昂贵，因为需要将多个光学部件与半导体器件对准。例如，光收发器发送侧的激光器可以包括法布里-珀罗(Fabry Perot)激光器，其从激光器的边缘发射光信号。但是，光信号的期望路径可能需要光从例如垂直于封装件的正面的其它方向出射。偏转反射镜(turning mirror)可以使光信号从其初始方向偏转到期望的方向。此外，可能需要透镜或其他光学元件来聚焦或改变光信号，并改善光信号到外部光纤中的耦合。偏转反射镜与激光器边缘的对准、透镜与偏转反射镜的对准、以及光纤与透镜的对准将是耗时/昂贵的过程。
晶片级封装是一种用于减小光电子器件封装件的尺寸和成本的很有希望的技术。通过晶片级封装，在传统上被单独形成和固定的部件被改为制作在对应于多个封装件的一个晶片上。所得到的结构可以被单独或同时固定，然后被切割以分开各个封装件。
人们寻求能减小封装的光电子器件尺寸和/或成本的封装技术和结构。
发明内容
根据本发明的一个方面，边缘发射激光器被封入在两个晶片或衬底之间形成的腔中。衬底中的一个或多个可以包括连接到激光器的无源或有源电路。例如偏转反射镜的光学元件也可以集成在衬底中，例如集成在衬底中形成的腔的壁上。
根据本发明实施例的晶片级封装工艺，包括在第一晶片上形成多个腔和偏转反射镜以及在第二晶片上形成电子器件连接和/或有源元件。光电子器件被电连接到器件连接上，并且在两个晶片接合时被容纳在各个腔中。该接合可以形成密闭的密封，用于保护光电子器件。包括了被接合的晶片的结构被锯开或切割，以产生包含半导体光学器件的独立封装件或组件。
本发明的一个具体的实施例是包括激光器、底座(sub-mount)和具有集成的光学器件的顶罩(cap)的组件。激光器是例如法布里-珀罗激光器的发射光信号的器件。底座包含电迹线，其被电连接到激光器上的器件，并通向用于连接到外部器件的端子(terminal)。底座还可以包含有源电路元件，例如放大器。顶罩被固定到底座上以形成腔，优选为封住激光器的密闭密封的腔。集成的光学器件在顶罩被固定时位于来自激光器的光信号的路径上，并且不需要单独的对准处理。
当激光器从激光器的边缘发射光信号时，光学元件可以是反射镜，其被定位用于将光信号由从激光器发射的初始方向反射到输出路径(例如，穿过底座)。反射镜可以形成为腔壁的反射部分。
一般由衬底来形成顶罩，所述衬底例如为具有凹入部分的硅衬底。衬底的晶体结构可以被用于控制凹入部分/腔的所选壁的方向。具体来说，与由反射壁或壁的一部分上的反射涂层形成的反射镜相对应的壁，可以沿着硅衬底的晶体结构的<111>面。各向异性蚀刻可以提供具有平滑表面和期望方向的腔壁。
本发明的另一个实施例是用于封装光学器件的方法。该方法一般包括将光学器件电连接到底座；制作包括光学元件的顶罩；以及将所述顶罩接合到所述底座。所述光学器件从而被封入所述底座和所述顶罩之间的腔，并且顶罩中的光学元件改变从所述光学器件入射到所述光学元件上的光信号的方向。
制作所述顶罩可以如下进行在衬底上生成(例如通过蚀刻)凹入部分，以及将所述光学元件形成为与所述凹入部分的壁上的反射区相对应的反射镜。对于硅衬底，所述反射区与所述硅的晶体结构的<111>面重合。
本发明的另一个实施例是一种对包含发射光信号的器件的激光器的晶片级封装工艺。该工艺一般包括将激光器分别电连接到第一晶片上的底座区；制作顶罩，其中每个顶罩都包括光学元件；以及将所述顶罩接合到所述第一晶片上。所述激光器从而被封入所述第一晶片和各个顶罩之间的各个腔中，对于每一个激光器来说，在相应顶罩中的光学元件被定位用于接收来自激光器的光信号。在将顶罩接合到第一晶片之后，切割或锯开所得到的结构，以分开分别包括激光器的各个封装件，从而完成该工艺。
顶罩可以形成为第二晶片的各个区，使得顶罩与晶片的接合实际上是第一晶片与第二晶片的接合。一种用于制作顶罩的方法包括在衬底上生成(例如蚀刻)凹入部分，以及将光学元件形成为与各个凹入部分的壁上的反射区相对应的反射镜。
图1示出了根据本发明实施例的半导体光学器件的晶片级封装工艺过程中所形成的结构的一部分的横截面，其中使用了引线接合进行电连接。
图2示出了根据本发明实施例的半导体光学器件的晶片级封装工艺过程中所形成的结构的一部分的横截面，其中使用了倒装法(flip-chip)进行电连接。
图3A示出了根据本发明实施例的半导体光学器件组件的底座的横截面。
图3B示出了根据本发明实施例的在底座中包含有源电路的底座的平面视图。
图4A和图4B示出了根据本发明可替换实施例的半导体光学器件封装件的顶罩的透视图。
图5示出了根据本发明实施例的光学器件封装件，其包括边缘发射激光器、具有集成的偏转反射镜的顶罩以及光学对准柱。
图6示出了根据本发明实施例的光学器件封装件，其包括表面发射激光器、具有集成的光学元件的顶罩以及光学对准柱。
图7示出了与套筒和光纤连接器组装时的图5的光学器件封装件。
图8示出了本发明的实施例，其中光学组件经由柔性电路连接到刚性电路板。
在不同图中所用的相同的标号指示类似的或同样的零件。
具体实施例方式
根据本发明的一个方面，容纳光电子器件的封装件或组件包括底座和具有集成的光学元件的顶罩，所述集成的光学元件例如为使来自半导体光学器件的光信号改变方向的偏转反射镜。来自光电子器件的光信号因此而可以被改变方向，以在便于耦合到另一个光学器件或光纤的方向上出射。
用于这些封装件的一种晶片级装配工艺将包括多个顶罩的第一晶片固定到包括多个底座的第二晶片上。光电子器件位于由晶片的接合形成的多个腔中并且被电连接。腔可以被密闭地密封以保护所封入的器件。包括了被接合的晶片的该结构被锯开以分开各个封装件。
图1示出了在根据本发明一个实施例的晶片级封装工艺过程中所生成的结构100。结构100包括多个边缘发射激光器110。激光器110可以是传统的设计，并且可以使用本领域公知的技术来制作。在一个特定的实施例中，每一个激光器110都是在光发送器的发送部分中使用的法布里-珀罗激光器。
每一个激光器110都处于在底座晶片120和顶罩晶片130之间形成的腔140中的一个内。在图1的实施例中，激光器110被固定并电连接到底座晶片120。可以使用传统的管芯粘接(die attach)设备将激光器110胶合到或以其它方式固定到期望的位置。在结构100中，引线接合(wirebonding)将激光器110上的接合焊盘115连接到晶片120上的内部接合焊盘122。
晶片120主要由硅和/或对来自激光器110的光信号的波长(例如1100nm或更长)透明的其他材料制成。晶片120还包括电路元件，例如将激光器110连接到外部端子124的接合焊盘122以及电迹线(trace)或过孔(未示出)。在所图示的实施例中，外部端子124位于底座晶片120的顶部表面，但是外部端子也可以设置在底部表面上。此外，在晶片120中可以包含有源器件(未示出)，例如晶体管、放大器或监视器/传感器。
顶罩晶片130被制作为在与底座晶片120上的激光器110相对应的区域中包括凹入部分或腔140，并且在外部端子124上方的区域中包括锯槽144。晶片130可以由硅或者适于形成期望形状的腔140的任何方便的材料制成。腔140可以以多种方式形成，所述方式包括但不限于成型、模压、超声加工和(各向同性、各向异性或等离子体)蚀刻。
包括腔140的顶罩晶片130，其表面的全部或一部分是反射的或具有反射材料的涂层，以使反射器150集成于顶罩晶片130中所期望的位置，以将来自激光器110的光信号反射到期望的方向上。在示例性的实施例中，反射金属的沉积形成反射器150，但是应该将金属限制在所选区域，以避免在焊料将晶片120和130接合在一起时吸焊(wicking)。反射器150可以是平面的以仅仅将光信号反射或偏转到期望方向，但是如果需要，或者也可以是非平面的以提供光束成形。
在示例性的实施例中，顶罩晶片130是硅，对硅的各向异性蚀刻形成腔140，其在硅晶体结构的<111>面上具有非常光滑的平面刻面(facet)。反射器150是涂覆有例如Ti/Pt/Au金属叠层等反射材料的刻面。反射器150的优选角度是相对于晶片130的表面成45°，使得反射器150将激光器110平行于晶片120表面发射的光信号反射到垂直于底座晶片120表面的方向上。可以使用被偏轴9.74°切割的硅晶片来实现每一个反射器150的45°角。但是，蚀刻被沿轴或以不同的角度偏轴切割的硅，可以生成适于很多应用的不同角度的反射器150。
可选地，例如透镜或棱镜的光学元件160可以沿着来自激光器110的光信号的路径被固定或者集成到底座晶片120上。在图1中，光学元件160是集成于晶片120的透镜，用来聚焦光信号以更好地耦合到光纤中或其他在图1中未示出的光学器件。题目为“Optical Fiber Coupler Having aRelaxed Alignment Tolerance”的美国专利申请No.10/210,598，公开了在期望将光信号耦合到光纤时适合于光学元件160的双焦点衍射透镜。
底座晶片120和顶罩晶片130被对准并被接合在一起。可以使用多种晶片接合技术来将晶片120和130固定在一起，所述接合技术包括但不限于焊接、通过热压接合或者通过粘合剂接合。在本发明的示例性实施例中，使用金/锡共晶焊料将晶片120和130固定在一起，并密闭地密封腔140。对腔140的密闭密封防止所封入的激光器110受到环境的毁坏。
在将晶片120和130接合在一起之后，可以切割结构100来生成各个封装件，其中每一个封装件都包括密闭地密封在腔140中的激光器110。具体来说，锯槽(saw channel)144使得沿着线136锯开顶罩晶片130时不会毁坏例如外部端子124的下部结构。在锯开顶罩晶片130之后，可以沿着线126切割底座晶片120以分开各个封装件。
图2图示了根据本发明的可替换实施例的结构200，其使用倒装芯片结构来将激光器210固定到底座晶片220。对于倒装芯片封装，激光器210上的接合焊盘212被定位以接触底座晶片220上的导电柱或凸起222。凸起222一般包含可以被回流以物理地且电气地将激光器210固定到晶片220的焊料。也可以使用底层填料(underfill)(未示出)来增强激光器210与底座晶片220之间的机械整体性。除了把激光器210固定并电连接到晶片220上的方法之外，结构200基本上与上述的结构100相同。
虽然图1和图2图示了在晶片级封装工艺过程中形成的结构，但是对于单个边缘发射激光器来说，在反射器改变来自该激光器的光信号的方向以通过底座的情况下，可以对其使用类似的技术。
图3A示出了根据本发明图示实施例的光学器件封装件的底座300的横截面。对于晶片级封装工艺，底座300将是底座晶片的一部分，并且其只在如上所述接合底座晶片之后才与其他类似的底座分开。或者，对于单个封装件的制作来说，可以在光学器件激光器被固定到底座300之前将底座300与其他类似的底座分开。
可以使用晶片处理技术来制作底座300，所述晶片处理技术例如在共同申请的、申请号未知的、代理案卷号为No.10030566-1、题目为“Integrated Optics And Electronics”的美国专利申请中所描述的技术。在所图示的实施例中，底座300包括硅衬底310，其对于使用长波长光的光信号是透明的。
在硅衬底310上，形成透镜320，例如通过形成多晶硅和氧化物的交替层来获得期望的衍射或折射透镜的形状或特征。共同申请的、申请号未知的、代理案卷号为No.10030769-1、题目为“Methods to MakeDiffractive Optical Elements”的美国专利申请描述了一些适于制作透镜320的工艺。
在硅衬底310上形成平坦化了的绝缘层330，用于保护透镜320并提供在其上可以对金属敷层进行图案化的平坦表面。在本发明的示例性实施例中，层330是约10,000厚的TEOS(tetra-ethyl-ortho-silicate，原硅酸四乙酯)层。
可以对金属层图案化来得到导电迹线340，所述金属层例如为10,000厚的TiW/AlCu/TiW叠层。在示例性实施例中，形成迹线340的工艺包括向层330上蒸镀金属以及用于去除多余金属的掀除(lift-off)工艺。可以沉积绝缘层332(例如另一个约10,000厚的TEOS层)以掩埋迹线340并使其绝缘。该绝缘层可以包括开口338，其可选地用Au(未示出)覆盖，用于提供使用引线接合进行电连接的能力。可以以这种方式形成任意数量的被掩埋的迹线的层。可以在其他绝缘层之上形成由相对较硬且抗化学腐蚀的材料制成的钝化层334用于保护下部结构，该钝化层334例如为约4500厚的氮化硅。在钝化层334上形成金属层360(例如，约5,000厚的Ti/Pt/Au叠层)，用于接合/焊接到顶罩。
上面所描述的封装件中的底座可以包括无源电路或有源电路。图3B图示了包括衬底310的底座350的布局，其中，在衬底310中或其上已经制作有有源电路370。可以使用有源电路370来处理来自将被固定到底座350的一个或多个激光器的输出或输入信号。衬底310是半导体衬底，在其上可以使用标准IC处理技术来制作有源电路370。一旦设置了电路370，用于连接到光电子器件的内部焊盘或端子342以及用于连接到外面环境的外部接合焊盘或端子344就被形成，并且彼此连接和/或连接到有源电路370。在图3B所图示的实施例中，外部焊盘344提供例如电源、地线或数据信号的I/O信号。
光学元件320位于衬底310上没有电子迹线或部件的区域中，用于提供光信号的反射路径。
用于固定顶罩的焊环(solder ring)360形成在有源电路370和外部接合焊盘344之间。被按一定大小制作以允许利用外部接合焊盘344的各个顶罩，可以被固定到焊环360。或者，在其中多个顶罩被制作到一个顶罩晶片中的晶片级封装处理中，在顶罩晶片被固定到底座晶片之前顶罩晶片可以被部分蚀刻以容纳外部焊盘344。
图4A示出了适于被固定到图3A的底座300的顶罩400的透视图。可以使用标准晶片处理技术来制作顶罩400。在本发明的示例性实施例中，对硅衬底410的各向异性蚀刻形成腔420，该腔420在硅晶体结构的<111>面上具有非常光滑的刻面430。至少腔420的目标刻面是反射的或者涂覆有反射材料(例如Ti/Pt/Au金属叠层)。这使得顶罩400的刻面430能够作为反射器。
图4B示出了根据本发明的一个可替换实施例的顶罩450的透视图。顶罩450包括结构460，所述结构460由包括支架环462和背衬板464的两层组成。顶罩450的一个优点是两个层462和464可以被不同地处理，并且/或者由不同的材料制成。具体来说，支架环462可以由硅制成，且被完全蚀刻穿以形成具有期望角度的平面反射镜面430的环，而背衬板464可以由例如玻璃的可透过更短光波长的材料制成。
为了使用底座300和顶罩400或450来组装光学器件封装件，使用传统的管芯粘接和引线接合处理或者倒装芯片封装处理来将激光器安装在底座300上。到底座300上的迹线340的电连接可以向激光器供电，并将数据信号传送到激光器或者传送来自激光器的数据信号。在固定激光器之后，将顶罩400或450固定到底座300。这可以在单个封装体一级完成，或者在上述的晶片级封装完成。密闭密封可以通过在底座300或顶罩400上图案化AuSn(或其他焊料)来实现，使得在将晶片放到一起时，焊料回流过程形成保护所封激光器的密闭密封。
图5图示了根据本发明实施例的光学子组件或封装件500。封装件500包括边缘发射激光器510。激光器510被安装并电连接到底座520上，并且被密封在腔540中，所述腔540在顶罩530被接合到底座520时被密闭地密封。腔540图示了一种构造，其中，顶罩530由具有与其底部和顶部主表面成9.74°的<100>面的硅制成。可以湿法蚀刻顶罩530，使得用作反射器550的表面沿着硅衬底的<111>面形成，从而与顶罩530和底座520的主表面成45°角。
在根据本发明的一个方面中，监视器激光器515也被安装并电连接到底座520上。监视器激光器515包含光电二极管，其测量来自激光器510的光信号的强度。这使得能够监视激光器510中的激光以确保一致的输出。
柱560向激光器510发射的经反射器550反射之后的光信号对准。具体来说，柱560可以用环氧树脂粘合在底座520上，使其位于光束出射的位置。柱560可以采取很多形式，所述形式包括但不限于空心圆柱或者光学透明材料的例如圆柱体或球体的实心结构。柱560作为对准特征结构，用于使连接器中的光纤对准由封装件500中的激光器发射的光。
上面描述的本发明的实施例可以提供具有偏转反射镜的顶罩，所述偏转反射镜用于改变来自边缘发射激光器的光信号的方向。但是，也可以结合例如VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔表面发射激光器)的其他类型的光电子器件来实施本发明。
图6示出了用于表面发射激光器610的半导体光学子组件或封装件600。激光器610被安装并电连接到底座620。具体来说，图6示出了一个实施例，其中使用倒装芯片技术将激光器610的电接合焊盘612连接到底座620上的各个导电凸起622。或者，可以使用上面描述的引线接合来将表面发射激光器连接到底座。
底座620是被处理以包括用于外部电连接的外部端子624的衬底。在一个实施例中，底座620包括如图3A中图示的迹线，该迹线提供导电凸起622和外部端子624之间的直接电连接。或者，底座620可以包括例如图3B中所图示的并且在前面描述过的有源电路。
使用上述的任何一项技术将顶罩630固定到底座620，并且在一个示例性实施例中，焊料将顶罩630接合到底座620。结果，激光器610被密闭地密封在顶罩630和底座620之间的腔640中。顶罩630可以由图4A中图示的单个衬底形成，或者由图4B中图示的多层结构形成。但是，因为激光器610是表面发射激光器而不是边缘发射激光器，所以顶罩630不需要偏转反射镜。激光器610使光信号直接通过顶罩630。图6示出了一个实施例，其中在顶罩630上形成光学元件650以聚焦光信号，光学元件650是衍射或折射透镜。
玻璃柱660被定位在顶罩630上光信号从顶罩630出射的位置。玻璃柱660作为对准记号，用于对准光纤或其他光学器件以接收由激光器610发出的光。
图7示出了包含图5的子组件500的光学组件700。包含子组件600的光学组件可以具有类似的结构。组件700包括容纳了封装件500的柱560以及套管740中的光纤730的套筒720。套管740可以是传统光纤连接器(未示出)的一部分。套筒720基本上是中空的圆柱体，其具有接纳柱560和套管740的膛。因此，套筒720一端的内径可以制作为一定大小以接纳标准光学套管740。这种套管可以是任何尺寸，但其直径一般为1.25mm或2.5mm。对于如图7的套筒720中所示出的均匀的膛来说，柱560具有与套管740的直径相匹配的直径。或者，套筒720中的膛的直径在每端可以不同，以分别容纳柱560和套管740。在另一个可替换实施例中，可以在一个结构中组合套筒720和套管740的功能，该结构包含与容纳柱560(例如，直径约1mm或更大)的开口对准的光纤(例如具有约125μm的典型裸径)。
柱560的顶部表面作为光纤限位器，控制套管740的“z”向位置，从而控制光纤730相对于激光器510的位置。据此选择柱560的长度，以将来自封装件500的光信号有效地耦合到抵靠着柱560的光纤中。具体来说，柱560的长度取决于可能在底座520中和其上形成的所有聚焦元件。
柱560和套管740在套筒720中的配合限定了柱560和光纤730在“x-y”平面中的位置。这样，光纤730在x-y平面中相对于柱560居中，从而将激光器510所发射的光定位在光纤730中心处。因此，在子组件500的制作过程中，对具有期望长度的柱560的正确定位简化了光纤730的对准，用于有效耦合光信号。
封装件500或600的外部端子一般被连接到包含光发送器或光收发器的其他部件的电路板上。图8示出了本发明的实施例，其中，封装件顶部表面上的端子连接到柔性电路(flexible circuit)810。柔性电路810一般是柔性带或衬底，其包含可以被焊接到封装件500或600的外部端子的导电迹线。可以对柔性电路810穿孔，以容纳例如封装件500或600的柱560或660以及顶罩530或630的突出结构。其上安装有光发送器或光收发器的其他部件830的刚性电路板820，通过柔性电路810和封装件中的底座电连接到封装件500或600中的光电子器件。在本发明的可替换实施例中，封装件500或600的外部端子可以直接连接到刚性电路板，只要所得到的套筒720的方向对于光纤连接器来说是便利的。
本专利文件涉及下面共同申请的美国专利申请序列号未知，题为“Alignment Post for Optical Subassemblies Made With Cylindrical Rods，Tubes，Spheres，or Similar Features”，代理案卷号No.10030442-1；序列号未知，题为“Wafer-Level Packaging of Optoelectronic Devices”，代理案卷号No.10030489-1；序列号未知，题为“Integrated Optics and Electronics”，代理案卷号No.10030566-1；序列号未知，题为“Methods to Make Diffractive OpticalElements”，代理案卷号No.10030769-1；序列号未知，题为“OpticalDevice Package With Turning Mirror and Alignment Post”，代理案卷号No.10030768-1；序列号未知，题为“Surface Emitting Laser Package HavingIntegrated Optical Element and Alignment Post”，代理案卷号No.10030807-1；以及序列号未知，题为“Optical Receiver Package”，代理案卷号No.10030808-1。这些专利申请通过全文引用被结合于此。
虽然已经参照具体的实施例描述了本发明，但是描述的只是本发明应用的示例，不应该视为一种限制。所公开实施例的特征的各种改变和组合都在由所附权利要求界定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种结构，包括光电子器件；底座，其包含被电连接到所述光电子器件的电迹线；以及顶罩，其被固定到所述底座上以形成封住所述光电子器件的腔，其中，所述顶罩包括位于所述光电子器件的光信号的路径上的光学元件。
2.如权利要求1所述的结构，其中，所述光电子器件包括发射所述光信号的边缘发射激光器。
3.如权利要求2所述的结构，其中，所述光学元件包括反射器，其被定位以将所述光信号从初始方向反射到输出路径上。
4.如权利要求3所述的结构，其中，所述输出路径穿过所述底座。
5.如权利要求3所述的结构，其中，所述反射器包括所述腔的壁的一部分。
6.如权利要求1所述的结构，其中，所述底座还包括内部接合焊盘，其位于所述腔内且被连接到所述光电子器件；以及外部接合焊盘，其电连接到所述内部接合焊盘且可从所述腔外部接触。
7.如权利要求1所述的结构，其中，所述底座还包括在所述光电子器件的操作中有用的有源电路。
8.如权利要求1所述的结构，其中，所述顶罩与所述底座的接合密闭地密封了所述腔。
9.如权利要求8所述的结构，其中，所述光学元件包括在所述腔的壁的一部分上的反射器。
10.如权利要求8所述的结构，其中，所述顶罩包括硅衬底，所述硅衬底包括形成所述腔的壁的凹入部分。
11.如权利要求9所述的结构，其中，所述壁的所述部分是沿着所述硅衬底的晶体结构的<111>面的。
12.一种工艺，包括将光电子器件电连接到底座；制作包括光学元件的顶罩；以及将所述顶罩接合到所述底座，其中，所述光电子器件被封入所述底座和所述顶罩之间的腔中，并且所述光电子器件的光信号入射到所述光学元件上。
13.如权利要求12所述的工艺，其中，制作所述顶罩包括在衬底上生成凹入部分，所述凹入部分具有与所述腔的壁相对应的壁；以及将所述光学元件形成为与所述凹入部分的壁上的反射区相对应的反射器。
14.如权利要求13所述的工艺，其中，生成所述凹入部分包括蚀刻所述衬底。
15.如权利要求14所述的工艺，其中，所述衬底包括硅，并且所述反射区与所述硅的晶体结构的<111>面重合。
16.如权利要求13所述的工艺，其中，形成所述光学元件包括用反射材料涂覆所述凹入部分的壁的至少一部分。
17.一种工艺，包括将多个激光器分别电连接到第一晶片上的多个底座区，其中每一个激光器都发射光信号；制作多个顶罩，其中每个顶罩都包括光学元件；将所述顶罩接合到所述第一晶片，其中，所述激光器被封入所述第一晶片和所述各个顶罩之间的各个腔中，并且对于每一个激光器来说，相应顶罩中的光学元件被定位用于接收来自所述激光器的光信号；以及分割所得到的结构，以分开包括激光器的多个封装件。
18.如权利要求17所述的工艺，其中，所述顶罩包括第二晶片的各个区，并且将所述顶罩接合到所述晶片的操作包括将所述第二晶片接合到所述第一晶片。
19.如权利要求18所述的工艺，其中，制作所述顶罩包括在所述第二晶片中生成多个凹入部分，其中，每一个凹入部分具有与所述多个腔中相应的一个腔的壁对应的壁；以及将所述光学元件形成为与所述各个凹入部分的壁上的反射区相对应的反射器。
20.如权利要求19所述的工艺，其中，所述第二晶片包括硅，并且每一个反射区都与所述硅的晶体结构的<111>面重合。
全文摘要
本发明公开了一种光电子器件的封装件，包括其中集成了反射镜或其他光学元件的密闭密封腔。对于边缘发射激光器，集成的反射镜在腔内改变激光器发射的光的方向，使得光穿过封装件的顶部表面出射。可以对个体的激光器或者在晶片级上来实现该封装。晶片级工艺在第一晶片上制作底座，在第二晶片上制作具有反射区的凹入部分，将光电子器件电连接到第一晶片上的各个底座，并将第二晶片接合到第一晶片，使得激光器被密闭地密封到对应于第二晶片上的凹入部分的腔中。凹入部分中的反射区作为边缘发射激光器的偏转反射镜。
文档编号H01L25/00GK1599158SQ200410042848
公开日2005年3月23日 申请日期2004年5月26日 优先权日2003年9月19日
发明者布伦顿·A·鲍, 丹耶·J·斯奈德, 肯德拉·盖洛普 申请人:安捷伦科技有限公司