一种传感器的晶圆级封装结构及其封装方法与流程

1.本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种传感器的晶圆级封装结构及其封装方法。


背景技术：

2.随着mems传感技术的不断发展，传感器封装追求更高的性能。以热电堆为核心部件的传感器已广泛应用于红外测温、红外检测、红外报警、红外成像、红外制导等领域。传感器的基本原理是根据热电材料的塞贝克效应，一般利用多对的热电偶连接成“堆”将外界吸收的红外辐射信号转化为电信号，实现温度的测定。两端中，吸收红外的一端称为热区，衬底一端称为冷区。传统的传感器大多采用to封装。随着手机和可穿戴设备等电子产品对集成测温芯片的需求日益增多，对芯片的体积也提出了微小化需求。
3.然而，传统的to封装过程是将热电堆芯片贴在封装底座上，再通过打线将芯片焊盘和底座的管脚相连，最后将盖帽和底座密闭封装，其封装尺寸很大(5
×5×
3mm)，管脚很长，严重制约了其在小型化设备中的应用。
4.因此，如何改善传感器的封装方法，缩减芯片的封装尺寸，满足其在小型化设备的应用需要是目前面临的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种传感器的晶圆级封装结构及其封装方法，能够解决传感器的封装工艺精度差，封装尺寸大，无法满足在小型化设备中的应用需要的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种传感器的晶圆级封装方法，包括：
7.提供第一衬底，所述第一衬底包括基底和设置于所述基底表面的介质层；
8.在所述第一衬底上形成检测结构层，所述检测结构层包括检测结构；
9.提供第二衬底，所述第二衬底具有第一空腔；
10.在所述第一衬底上键合所述第二衬底，所述第一空腔朝向所述检测结构层；
11.去除所述基底；
12.提供第三衬底；
13.在所述检测结构层远离所述第二衬底的一侧和/或在所述第三衬底上设有至少部分围堰；
14.通过所述围堰在所述检测结构层远离所述第二衬底的一侧键合所述第三衬底，所述围堰与所述第三衬底围成第二空腔，所述第二空腔朝向所述检测结构层。
15.本发明还提供一种传感器的晶圆级封装结构，包括：
16.第二衬底，所述第二衬底具有第一空腔；
17.检测结构层，所述检测结构层包括至少检测结构，所述检测结构至少部分位于所述第一空腔上方；
18.介质层，覆盖所述检测结构层远离所述第二衬底的表面；
19.金属围堰，所述金属围堰位于所述介质层上方；
20.第三衬底，所述第三衬底位于所述金属围堰上方，所述金属围堰与所述第三衬底围成第二空腔，所述第二空腔包围至少部分所述检测结构；
21.电连接结构，所述电连接结构将所述检测结构的电性引出。
22.本发明的有益效果在于：
23.通过在制备的检测结构层上键合第三衬底围成第二空腔，并且设置电连接结构，将热电偶的电性引出，以完成对检测结构层的封装，从而大大缩减封装尺寸，满足传感器在小型化设备中的应用需要。第二空腔不是在第三衬底上刻蚀，而是另外键合围成空腔，规避了背腔刻蚀工艺不好控制，空腔尺寸精度差的难题，提高了传感器的测量精度。晶圆级制作工艺，周期短，效率高，成本低。
24.进一步地，第一衬底包括顶层硅，顶层硅的材料为单晶硅，从而可以直接利用soi衬底的顶层硅形成热电偶的第一热电条和/或第二热电条，简化了制程，提高了封装效率。
25.进一步地，将电连接结构分成第一连接部、第二连接部和第三连接部，分别在不同的制程中形成以上三个部分，如此减小了工艺难度，提高了传感器的晶圆级封装的成品率和可靠性。
26.进一步地，形成金属材质的围堰，通过在围堰上键合第三衬底，形成第二空腔，提高了传感器的晶圆级封装的气密性和结构强度，并且有利于传感器的温度集中和屏蔽干扰，提高了传感器的晶圆级封装的品质、可靠性和成品率。
27.进一步地，设置平坦层，平坦化平坦层，通过熔融键合的方法键合第二衬底和检测结构层，提高了键合的对准精度和传感器的晶圆级封装的结构强度，同时简化了制程，而且熔融键合的键合材料易于取得，从而提高了封装效率，降低了封装成本。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1至图20示出了本发明实施例1的传感器的晶圆级封装方法中不同步骤对应的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.10-基底；11-介质层；111-第二通孔；21-第一热电材料层；211-第一热电条；22-隔离层；221-第一沟槽；23-第二热电条；24-钝化层；25-平坦层；26-第二衬底；27-第一空腔；30-第一连接部；31-围堰；32-第三衬底；321-第二通孔；33-第二空腔；34-第二连接部；35-绝缘层；351-第三通孔；36-第三连接部。
具体实施方式
32.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本发明的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本发明技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使
用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
33.在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本发明实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
34.本发明提供了一种传感器的晶圆级封装方法，检测结构作为传感器的感测结构，如mems悬臂结构、热电堆结构、滤波器结构等。
35.实施例1
36.本发明实施例1提供了一种传感器的晶圆级封装方法，传感器的晶圆级封装方法包括：
37.s01：提供第一衬底，第一衬底包括基底10和设置于基底10表面的介质层11；
38.s02：在第一衬底上形成检测结构层，检测结构层包括检测结构；
39.s03：提供第二衬底26，第二衬底26具有第一空腔27；在第一衬底上键合第二衬底26，第一空腔27朝向检测结构层；
40.s04：去除基底10；
41.s05：提供第三衬底32，在检测结构层远离第二衬底26的一侧和/或在第三衬底32上设有至少部分围堰31，通过围堰31在检测结构层远离第二衬底26的一侧键合第三衬底32，围堰31与第三衬底32围成第二空腔33，第二空腔33朝向检测结构层。
42.需要说明的是，以上步骤s0n不代表先后顺序。
43.下面请参考图1至图20对传感器的晶圆级封装方法进行阐述。图1至图20为本发明传感器的晶圆级封装方法一实施例中不同步骤对应的结构示意图。
44.参考图1至图2，执行步骤s01：提供第一衬底，第一衬底包括基底10和设置于基底10表面的介质层11。
45.具体的，基底10的材料包括半导体材料，如硅(si)、锗(ge)、锗硅(sige)、碳硅(sic)、碳锗硅(sigec)、砷化铟(inas)、砷化镓(gaas)、磷化铟(inp)或者其它iii/v化合物半导体，还可以为双面抛光硅片(double side polished wafers，dsp)，也可为氧化铝等的陶瓷基底10、石英或玻璃基底10等。
46.本实施例中，基底10的材料为硅，参考图2，在形成基底10后，在基底10上形成介质层11，介质层11的材料包括氮化硅或氧化硅，介质层11作为后期减薄工艺的停止层，并且在减薄工艺后起到支撑后续在介质层11上形成的结构的作用，也起到介质隔离的作用，同时还有隔热的作用，阻止后续形成的结构层在靠近介质层11的方向上与外界的温度交换，提高传感器的灵敏度和准确性，保证传感器的品质和可靠性。可以通过化学气相沉积或物理气相沉积或原子层沉积的方法形成介质层11。介质层11可以通过热氧化、沉积形成在基底10上，具有接触界面。
47.在其他实施例中，第一衬底还包括顶层硅，顶层硅位于介质层11上，顶层硅的材料
为单晶硅。此时第一衬底构成soi衬底，可以消除电路中的寄生闩锁效应。
48.参考图3至图8，执行步骤s02：在第一衬底上形成检测结构层，检测结构层包括检测结构。本实施例中检测结构层可以覆盖第一衬底表面，其他实施例中还可以仅第一衬底功能区域覆盖有检测结构层，即检测结构层露出部分第一衬底。
49.本实施例中，检测结构包括至少部分热电偶，热电偶包括相互连接的第一热电条211和第二热电条23，热电偶是利用“塞贝克效应”的原理，以第一热电条211和第二热电条23制造电路、通过产生温度差异而产生热电动势，从而测定入射于红外传感器的红外线量，并且在本实施例中，通过设置多个热电偶串联从而实现传感器的高灵敏度化，提高传感器的品质和可靠性。其中，第一热电条211和第二热电条23可以在同一水平面上并列设置，也可以在垂直于第一衬底的方向上叠置，第一热电条211和第二热电条23相互连接的部分作为热电偶的热端，远离热端的部分热电偶为冷端。在一个实施例中，热电偶有多个，并且多个热电偶阵列排布。在其他实施例中，检测结构作为传感器的感测结构，可以是mems悬臂结构、热电堆结构、滤波器结构等，还可以包括至少部分热敏电阻或者至少部分光敏电阻。
50.本实施例中，形成检测结构层的方法包括：参考图3，在第一衬底上形成第一热电材料层21；参考图4，图形化第一热电材料层21，形成多个分立的第一热电条211；参考图5，在第一衬底和第一热电条211上形成隔离层22，覆盖第一热电条211和第一衬底，参考图6，图形化隔离层22，形成第一沟槽221，第一沟槽221贯穿隔离层22且暴露出部分第一热电条211的表面；参考图7，在隔离层22和第一热电条211上形成第二热电材料层，图形化第二热电材料层，形成多个分立的第二热电条23，且第二热电条23和对应的第一热电条211通过第一沟槽221相互电连接。第一热电条211和第二热电条23的材料组合包括：p型单晶硅和n型单晶硅、单晶硅和多晶硅、单晶硅和金属、多晶硅和金属、p型多晶硅和n型多晶硅，金属包括铝、铜、金、钛或者钨。隔离层22的材料包括二氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、氧化铝(al2o3)等介质材料。当隔离层22为二氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、氧化铝(al2o3)时，可以通过沉积工艺形成。可以通过磁控溅射、蒸镀等物理气相沉积或者化学气相沉积的方法形成第一热电材料层21和/或第二热电材料层。图形化第一热电材料层21、隔离层22和第二热电材料层的方法包括干法刻蚀工艺，干法刻蚀工艺包括但不限于反应离子刻蚀(rie)、离子束刻蚀、等离子体刻蚀或者激光切割。
51.本实施例中，第一热电条211和第二热电条23的数量相等，第二热电条23和对应的第一热电条211相互电连接形成多个热电偶，多个热电偶之间为串联关系，第一热电条211的材料为多晶硅，第二热电条23的材料为金属。在其他实施例中，当热电偶的材料包括金属时，第一热电条211和第二热电条23之间直接连接，当热电偶的材料不包括金属时，第一热电条211和第二热电条23之间通过铝、铜、金、钛或者钨等金属材料连接。在另一个实施例中，通过图形化soi衬底的顶层硅来形成第一热电条211和/或第二热电条23，如此就简化了制程，提高了封装效率。
52.参考图8，在本实施例中，形成热电偶之后还包括，形成钝化层24，覆盖热电偶，钝化层24的材料包括氮化硅、二氧化硅，磷硅玻璃、硼磷硅玻璃或者聚酰亚胺膜等单层或由它们所形成的叠层绝缘膜。可以通过化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、激光烧蚀沉积或分子束沉积的方法形成钝化层24。钝化层24可以起到介质隔离作用，也可以作为吸收红外线的吸收层，将由吸收红外线产生的热有效地传至检测结构层，从而提高器件性能。
53.参考图9至图10，执行步骤s03：提供第二衬底26，第二衬底26具有第一空腔27；在第一衬底上键合第二衬底26，第一空腔27朝向检测结构层。
54.第二衬底26的材料参考第一衬底的基底10的材料，本实施例中，第二衬底26的材料为半导体材料，能够透过红外线，从而提高了器件性能。其他实施例中，第二衬底还可以是光学材料，如玻璃、滤光片，透镜等，或聚合物材料，如干膜，塑封料等。
55.本实施例中，通过刻蚀工艺形成第一空腔27，第一空腔27的底面的形状为矩形，但在本发明的其他实施例中，第一空腔27的底面的形状还可以是圆形、椭圆形或是矩形以外的多边形，例如五边形、六边形等。在本实施例中，第一空腔27包围热端部分的热电偶，通过形成第一空腔27提高红外线的透过率，同时也起到了隔热作用，防止检测结构层在靠近钝化层24的方向上与外界的温度交换，从而提高器件性能。
56.本实施例中，检测结构层覆盖第一衬底表面，第二衬底键合在第一衬底上的检测结构层上。其他实施例中，第二衬底可以键合在检测结构层露出的第一衬底表面。
57.本实施例中，键合第二衬底26与检测结构层的方法包括在检测结构层上形成平坦层25，第二衬底26与平坦层25熔融键合，平坦层25的材料包括：氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，熔融键合前对平坦层25进行平坦化处理，熔融键合后第一空腔27朝向热电偶方向。在检测结构层上形成平坦层25并做平坦化处理，然后通过熔融键合的方法键合第二衬底26和检测结构层，提高了键合的对准精度和传感器的晶圆级封装的结构强度，同时简化了制程，而且熔融键合的键合材料易于取得，从而提高了封装效率，降低了封装成本。
58.参考图11，执行步骤s04：去除基底10。去除基底10后暴露出介质层11。
59.本实施例中，通过刻蚀或机械研磨的方式去除基底10，介质层11作为研磨工艺的停止层，防止研磨过量。在其他实例中，在基底10和介质层11之间还设置有临时结合层，可以通过腐蚀临时结合层的方式，去除基底10，有助于快速剥离基底10，提高工艺制作效率。在另一个实例中，临时结合层的位置可以替换为热膨胀胶带，通过加热，使热膨胀胶带失去粘性的方式剥离基底10。
60.参考图12至图14，执行步骤s05：提供第三衬底32，在检测结构层远离第二衬底26的一侧和/或在第三衬底32上设有至少部分围堰31，通过围堰31在检测结构层远离第二衬底26的一侧键合第三衬底32，围堰31与第三衬底32围成第二空腔33，第二空腔33朝向检测结构层。
61.第三衬底32的材料参考第一衬底的基底10的材料，此处不再赘述。
62.参考图12，围堰31可以形成在第三衬底32上，或者参考图13，围堰31可以形成在检测结构层远离第二衬底26的一侧，或者部分围堰31形成在第三衬底32上，部分围堰31形成在检测结构层远离第二衬底26的一侧。在本实施例中，围堰31形成在介质层11远离第二衬底26的一侧。围堰31的材料包括干膜，氧化硅，氮化硅，氮氧化硅，碳氮化硅，硅酸乙酯，多晶硅，铝、钛、镍、金、铬、铜或铂的单层、合金或者它们的层叠膜。在本实施例中，围堰31的材料为金属，通过在介质层11远离第二衬底26的一侧表面形成金属膜层，然后通过刻蚀工艺形成围堰31，围堰31的形状可以是环形或是多边形。本实施例中，围堰31的的内表面与外表面之间的宽度满足第二空腔的支撑，围堰31的高度范围包括1-20微米，如5微米，10微米，15微米。该范围内的围堰即可实现对第二空腔的支撑，减少温度损失，又防止围堰在环境中腐蚀或氧化，提高产品的可靠性。围堰31位于至少部分热电偶的外侧，包围至少部分热电偶。
63.在其他实施例中，围堰31所选用的材料是可光刻材料，比如干膜，采用贴膜工艺形成围堰31，围堰31形成在第三衬底32上，能够使形成第三衬底32以及围堰31的制程与形成检测结构层的制程分开进行，从而提高了封装效率。
64.在其他实施例中，第三衬底32还包括第三空腔，围堰31包围第三空腔，第三空腔的形成工艺参考第一空腔27的形成工艺，检测结构层到第三空腔底部距离为10微米至200微米，如50微米，100微米，150微米等，该深度的空腔，对温度的传导性能有较优的抑制，且工艺实现难度较小。形成第三空腔是为了更好的起到隔热作用，阻止检测结构层在靠近介质层11的方向上与外界的温度交换，保证传感器的品质和可靠性。
65.在其他实施例中，在第三衬底32中形成第二空腔33，第二空腔33的侧壁作为至少部分围堰31，此时至少部分围堰31的材料和第三衬底32的材料相同，通过直接在第三衬底32上形成第二空腔33简化了形成围堰31的制程，提高了封装效率。
66.参考图14，在本实施例中，应用金属键合工艺，通过围堰31在介质层11远离第二衬底26的一侧键合第三衬底32，围堰31与第三衬底32围成第二空腔33，第二空腔33包围热端部分热电偶。第二空腔33的底面的形状还可以是圆形、椭圆形或是矩形以外的多边形，例如五边形、六边形等。第二空腔33的作用是隔热，配合介质层11阻止检测结构层在靠近介质层11的方向上与外界的温度交换，保证传感器的品质和可靠性。另外，形成金属材质的围堰31，通过在围堰31上键合第三衬底32，形成第二空腔33，提高了传感器的晶圆级封装的气密性和结构强度，并且有利于传感器的温度集中和屏蔽干扰，提高了传感器的晶圆级封装的品质、可靠性和成品率。而且，第二空腔33不是在衬底10上刻蚀，而是通过围堰31键合围成空腔，规避了背腔刻蚀工艺不好控制，空腔尺寸精度差的难题，可以提高传感器的测量精度。
67.参考图15至图20，在本实施例中，还包括步骤：形成电连接结构，所述电连接结构将所述检测结构层的电性引出。
68.本实施例中，电连接结构的形成方法包括：在去除基底10之后，图形化介质层11，形成第一通孔，形成第一连接部30，电连接热电偶、贯穿第一通孔；键合第三衬底32；图形化第三衬底32，形成第二通孔321，形成第二连接部34，电连接第一连接部30、贯穿第二通孔321；在形成第二连接部34之后，形成第三连接部36电连接第二连接部34，电连接结构包括第一连接部30、第二连接部34和第三连接部36。电连接结构的材料包括：多晶硅，铝、钛、镍、金、铬、铜或铂的单层、合金或者它们的层叠膜。本实施例中，电连接结构有两个，并且相互隔离。
69.参考图15，在去除基底10之后，形成第二空腔33之前，通过刻蚀工艺刻蚀介质层11，形成第一通孔，第一通孔的形状不做限定，可以是圆形通孔或者是方形通孔。本实施例中，第一通孔有两个，第一通孔贯穿介质层11，分别暴露出部分第一热电条211的表面。在其他实施例中，第一通孔分别暴露出部分第一热电条211和部分第二热电条23的表面。
70.参考图13，在介质层11上形成电连接结构材料层，填充第一通孔并且覆盖介质层11，图形化形成第一连接部30，第一连接部30填充第一通孔，并且凸出于介质层11表面。本实施例中，第一连接部30的宽度与第一通孔相同，并且在形成第一连接部30的同时，通过图形化电连接结构材料层形成围堰31，围堰31位于第一连接部30的外周，第二空腔33包围第一连接部30，围堰31远离检测结构层的表面与第一连接部30远离检测结构层的表面齐平。
通过在同一制程中形成第一连接部30和围堰31，简化了制程，提高了封装效率。在一个实施例中，第三衬底32具有第三空腔，此时第一连接部30形成于第三空腔的外周，有利于提高器件的结构强度，提高第三空腔的隔热的作用，从而提高器件性能。
71.参考图16，图形化第三衬底32，形成第二通孔321，第二通孔321贯穿第三衬底32，本实施例中，第二通孔321有两个，并且两个第二通孔321在垂直于介质层11方向上的投影分别与两个第一通孔在垂直于介质层11方向上的投影相重叠，参考图17，在第三衬底32上形成电连接结构材料层，填充第二通孔321并且覆盖第三衬底32，图形化形成第二连接部34，第二连接部34填充第二通孔321，并且覆盖第二通孔321外周。本实施例中，先键合第三衬底32，然后图形化形成第二通孔321，在其他实施例中，也可以先图形化形成第二通孔321，然后键合第三衬底32。
72.参考图18，在本实施例中，形成第二连接部34之后，还包括，在第三衬底32和第二连接部34上形成绝缘层35，覆盖第三衬底32和第二连接部34，绝缘层35的材料参考介质层11的材料，绝缘层35起到保护电连接结构和介质隔离的作用，提高了传感器的晶圆级封装的可靠性。参考图19，图形化绝缘层35，形成第三通孔351，第三通孔351贯穿绝缘层35，本实施例中，第三通孔351有两个，分别暴露出两个第二连接部34的部分表面，在绝缘层35上形成电连接结构材料层，填充第三通孔351，并且覆盖绝缘层35，参考图20，图形化形成第三连接部36，本实施例中第三连接部36有两个且相互隔离，第三连接部36填充第三通孔351，并且凸出于绝缘层35表面。
73.本实施例中，电连接结构用于将热电偶的电性引出，连接外部电路。将电连接结构分成第一连接部30、第二连接部34和第三连接部36，分别在不同的制程中形成以上三个部分，从而构成电连接结构，如此减小了工艺难度，提高了传感器的晶圆级封装的成品率和可靠性。本发明通过在制备的检测结构层上键合第三衬底32围成第二空腔33，并且设置电连接结构，将热电偶的电性引出，以完成对检测结构层的封装，从而大大缩减封装尺寸，满足传感器在小型化设备中的应用需要。晶圆级制作工艺，周期短，效率高，成本低。
74.实施例2
75.本发明实施例2提供了一种传感器的晶圆级封装结构，请参考图20，传感器的晶圆级封装结构包括：
76.第二衬底26，第二衬底26具有第一空腔27；
77.检测结构层，检测结构层包括检测结构，检测结构至少部分位于第一空腔27上方；
78.介质层11，覆盖检测结构层远离第二衬底26的表面；
79.金属围堰31，金属围堰31位于介质层11上方；
80.第三衬底32，第三衬底32位于金属围堰31上方，金属围堰31与第三衬底32围成第二空腔33，第二空腔33包围至少部分检测结构；
81.电连接结构，电连接结构将检测结构的电性引出。
82.本实施例中，金属围堰31与至少部分所述电连接结构具有相同的层结构，即金属围堰31在电连接结构形成时，一齐形成，如通过沉积、电镀方式时，金属围堰31与部分电连接结构，如第一连接部30高出介质层11的结构，材料、厚度、层数、致密性等相同。
83.本实施例中，检测结构包括至少部分热电偶，热电偶包括相互连接的第一热电条和第二热电条，第一热电条和第二热电条叠置或者并列设置。在其他实施例中，检测结构作
为传感器的感测结构，可以是mems悬臂结构、热电堆结构、滤波器结构等，检测结构还可以包括至少部分热敏电阻或者至少部分光敏电阻。
84.本实施例中，还包括顶层硅，顶层硅位于介质层11远离第三衬底32的一侧，顶层硅的材料为单晶硅，第一热电条211和/或第二热电条23由顶层硅形成。
85.本实施例中，检测结构层与第二衬底26之间包括有平坦层25。
86.本实施例中，检测结构为多个，多个检测结构呈阵列排布。
87.本实施例中，第三衬底32面向热电感应件一侧设有第三空腔。
88.本实施例中，第三衬底32内包含电路。
89.关于第二衬底26、平坦层25、热电偶、介质层11、金属围堰31、第三衬底32和电连接结构的材料、结构和位置关系参照前面的方法实施例部分，关于第一空腔27、第二空腔33和第三空腔的结构也参照前面方法实施例的部分，此处不再赘述。
90.本发明实施例通过在制备的检测结构层上键合第三衬底32围成第二空腔33，并且设置电连接结构，将热电偶的电性引出，以完成对检测结构层的封装，从而大大缩减封装尺寸，满足传感器在小型化设备中的应用需要。第二空腔33不是在第三衬底32上刻蚀，而是另外键合围成空腔，规避了背腔刻蚀工艺不好控制，空腔尺寸精度差的难题，提高了传感器的测量精度。晶圆级制作工艺，周期短，效率高，成本低。
91.进一步地，第一衬底包括顶层硅，顶层硅的材料为单晶硅，从而可以直接利用soi衬底的顶层硅形成热电偶的第一热电条211和/或第二热电条23，简化了制程，提高了封装效率。
92.进一步地，将电连接结构分成第一连接部30、第二连接部34和第三连接部36，分别在不同的制程中形成以上三个部分，如此减小了工艺难度，提高了传感器的晶圆级封装的成品率和可靠性。
93.进一步地，形成金属材质的围堰31，通过在围堰31上键合第三衬底32，形成第二空腔33，提高了传感器的晶圆级封装的气密性和结构强度，并且有利于传感器的温度集中和屏蔽干扰，提高了传感器的晶圆级封装的品质、可靠性和成品率。
94.进一步地，设置平坦层25，平坦化平坦层25，通过熔融键合的方法键合第二衬底26和检测结构层，提高了键合的对准精度和传感器的晶圆级封装的结构强度，同时简化了制程，而且熔融键合的键合材料易于取得，从而提高了封装效率，降低了封装成本。
95.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于结构实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
96.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。