具有直接安装在透明基板上的光发射器和光电探测器组件的光传感器的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]诸如智能电话、平板电脑、数字媒体播放器等的电子设备越来越多地采用光学(例如，光)传感器来控制对设备所提供的多种功能的操控。例如，电子设备通常使用光传感器来检测周围的光照条件，以控制设备的显示屏幕的亮度。典型的光传感器采用将所接收的光转变成电信号(例如，电流或电压)的光电探测器，例如光电二极管、光电晶体管等。
[0002]光传感器通常用于手势感测设备中。手势感测设备使得能够在用户没有实际触摸手势感测设备所在的设备的情况下检测物理运动(例如，“手势”)。所检测的运动可以随后被用作设备的输入命令。在实施方式中，电子设备被编程以识别不同的非接触手动作，例如左到右、右到左、上到下、下到上、里到外、外到里等。手势感测设备广泛地应用于手持电子设备中，手持电子设备例如是平板电脑设备和智能电话、以及诸如膝上型电脑、视频游戏控制台等的其它便携式电子设备。
[0003]光传感器还用于生物感测和环境感测应用中。例如，光传感器可以用于感测血脉搏率、血氧率、血液酒精含量、以及身体或环境温度。
【发明内容】
[0004]描述了光传感器，其包括直接附接到透明基板上的光发射器和光电探测器组件。在一个或多个实施例中，光传感器包括直接安装(例如，附接)在透明基板上的至少一个光发射器和光电探测器组件(例如，光电二极管、光电晶体管等)。
[0005]提供本
【发明内容】
以采用简化的形式引入将在下面的【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。本
【发明内容】
既不是要确定所要求保护的主题内容的关键特征或重要特征，也不是要用于帮助确定所要求保护的主题内容的范围。
【附图说明】
[0006]参考附图来描述【具体实施方式】。在描述和附图中，不同实例中的相同附图标记的使用可以指示相似或相同的项目。
[0007]图1A是示出根据本公开内容的示例性实施方式的具有半导体基板和直接附接到半导体基板的透明基板的光传感器的示意性部分截面侧视图。
[0008]图1B是示出图1A中所示的光传感器的示意性底视图。
[0009]图2是示出用于将光发射器和/或光电传感器组件安装到透明基板上以形成诸如图1A和IB中所示的传感器的光传感器的示例性实施方式中的示例性方法的流程图。
[0010]图3是示出根据图2中所示的技术的图1A中所示的示例性光传感器的处理的示意性部分截面视图。
[0011]图4是示出根据图2中所示的技术的图1A中所示的示例性光传感器的处理的示意性部分截面视图。
[0012]图5是示出根据图2中所示的技术的图1A中所示的示例性光传感器的处理的示意性部分截面视图。
【具体实施方式】
[0013]概述
[0014]通常，光感测设备包括设置在光发射器和光传感器之上的模型和外壳。例如，这些架构可以包括包含对应于光发射器和光传感器的空腔的外壳和/或模型结构。由于该结构，这些光感测设备设置在电子设备(例如，平板电脑、智能电话等)的表面的下方，因为水和/或灰尘会在这些空腔中累积。
[0015]因此，描述了光传感器，其包括直接附接到透明基板上的光发射器和光电探测器传感器。在一个或多个实施例中，光传感器包括直接安装到透明基板上的至少一个光发射器和至少一个光电探测器传感器(例如，光电二极管、光电晶体管等)。透明基板直接安装(例如，附接)到半导体基板可以允许由于接合材料的减少而减小占地面积并且降低成本(相较于利用模型和/或外壳架构的其它光传感器)。另外，光传感器可以包括提供针对各种环境因素的保护的密封架构。
[0016]示例件实施方式
[0017]图1A和IB示出根据本公开内容的示例性实施方式的光传感器100。光传感器100包括光电探测器组件102，光电探测器组件102包括一个或多个光敏传感器(例如，光电探测器传感器)。光电探测器传感器可以以多种方式被配置。例如，光电探测器传感器可以包括光传感器二极管、光电晶体管、光敏电阻等。光电探测器组件102能够检测光并且响应于此而提供信号。光电探测器组件102可以通过基于所检测的光的强度将光转变为电流或电压来提供信号。因此，一旦光电探测器组件102暴露于光，则会产生许多自由电子以形成电流。光电探测器组件102被配置为检测可见光光谱、红外光谱、和/或紫外光谱中的光。如本文中所使用的，预期术语“光”包括在可见光光谱、红外光谱、和/或紫外光谱中出现的电磁辐射。可见光光谱(可见光)包括在大约三百九十(390)纳米到大约七百五十(750)纳米的波长范围内出现的电磁辐射。红外光谱(红外光)包括在大约七百(700)纳米到大约三万(30000)纳米的波长范围内出现的电磁辐射。紫外光谱(紫外光)包括在大约一百(100)纳米到大约四百(400)纳米的波长范围内出现的电磁辐射。在实施方式中，互补金属氧化物半导体(CMOS)制备技术可以用于形成光电探测器组件102。在另一个实施例中，可以利用双极制备技术来形成光电探测器组件102。在又一个实施方式中，可以利用BiCMOS制备技术来形成(多个)光电探测器传感器。例如，光电探测器组件102的(多个)光电探测器传感器可以包括硅基光电探测器。在另一个示例中，可以使用I1-V1、II1-V、或IV-VI族化合物半导体。在该情况下，除了标准晶片制备技术之外，还可以使用外延技术来形成光电探测器传感器。
[0018]光传感器100还包括一个或多个光发射器(不出了单个光发射器104)。光发射器104被配置为发射位于有限波长光谱内的电磁辐射并且可以是发光二极管。例如，光发射器104可以是被配置为发射位于红外光谱内的电磁辐射的红外发光二极管(IR-LED)。红外光谱(红外光)包括在大约七百(700)纳米到大约三万(30000)纳米的波长范围内的电磁辐射。光发射器104还可以被配置为以已知的预定模式发射电磁辐射(例如，在预定时间内发射已知宽度和频率的方波)。在另一个实施方式中，光发射器104可以是被配置为发射位于紫外光谱内的电磁辐射的紫外发光二极管(UV-LED)。紫外光谱(UV光)包括在大约一百(100)纳米到大约四百(400)纳米的波长范围内的电磁辐射。在另一个【具体实施方式】中，光发射器104包括诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)之类的激光二极管，以管理由光发射器104发射的电磁辐射的传输锥体。
[0019]在一些实例中，集成电路设备可以电气连接到光电探测器组件102和/或光发射器104。集成电路设备可以被配置为向光发射器提供驱动信号以控制发射器104的操作并且为光电探测器组件102提供信号处理功能。在一个或多个实施方式中，集成电路设备包括驱动器电路、模拟电路、数字电路、信号处理电路、和/或信号转换电路。
[0020]在另一个【具体实施方式】中，如图1B中所不，光发射器104可以包括多个光发射器104(1)-104(4)。虽然只示出了四个光发射器，但是应该理解的是，光传感器100可以根据光传感器100的构造而使用更多或更少的光发射器。在该实施方式中，光发射器104⑴-104(4)可以发射大致相同波长的光或不同波长的光。例如，第一光发射器104(1)可以发射在第一波长范围(例如，大约六百六十(660)纳米到大约六百八十(680)纳米)内出现的电磁辐射，第二光发射器104(2)可以发射在第二波长范围(例如，大约八百六十(860)纳米到大约八百八十(880)纳米)内出现的电磁辐射，第三光发射器104(3)可以发射在第三波长范围(例如，大约三百(300)纳米到大约四百(400)纳米)内出现的电磁辐射，等等。例如，一个光发射器104可以发射出现在紫外光谱内的电磁辐射，另一个光发射器104可以发射出现在红外光谱内的电磁福射，并且另一个光发射器104可以发射出现在可见光光谱内的电磁辐射。
[0021]如图1A中所示，光传感器100包括透明基板106并且被配置为对感兴趣的波长内的光是透明的。例如，透明基板106对在有限波长光谱内出现的光至少大体上是透明的(例如，对在红外波长谱内出现的光是透明的，并且对在可见光波长谱内出现的光是不透明的，反之亦然)。透明基板106可以以多种方式