一种传感器的晶圆级封装结构及其封装方法与流程

技术特征：
1.一种传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，包括：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；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；提供第二衬底，所述第二衬底具有第一空腔；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；去除所述基底；提供第三衬底；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；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。2.根据权利要求1所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述检测结构包括至少部分热电偶，所述热电偶包括相互连接的第一热电条和第二热电条，所述第一热电条和第二热电条叠置或者并列设置。3.根据权利要求2所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述第一衬底还包括顶层硅，所述顶层硅位于所述介质层上，所述顶层硅的材料为单晶硅。4.根据权利要求3所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述第一热电条和/或所述第二热电条由顶层硅图形化形成。5.根据权利要求2所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述热电偶的材料组合包括：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，所述金属包括铝、铜、金、钛或者钨。6.根据权利要求1所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，去除所述基底的方法，包括研磨、刻蚀的一种或组合。7.根据权利要求1所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，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，所述电连接结构的形成方法包括：在去除所述基底之后，图形化所述介质层，形成第一通孔，形成第一连接部，贯穿所述第一通孔电连接所述检测结构；键合所述第三衬底；图形化所述第三衬底，形成第二通孔，形成第二连接部，贯穿所述第二通孔电连接所述第一连接部；在形成所述第二连接部之后，形成第三连接部电连接所述第二连接部，所述电连接结构包括所述第一连接部、第二连接部和第三连接部。8.根据权利要求7所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，形成所述第一连接部的同时形成所述围堰，所述第一连接部与所述围堰的材料相同，所述围堰材料包括金属或多晶硅。9.根据权利要求1所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述围堰与所述第三衬底材料相同。10.根据权利要求7所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述围堰与所述电连接结构相互隔离，所述围堰的高度包括1-20微米，所述围堰远离所述检测结构层的表面
与所述第一连接部远离所述检测结构层的表面齐平。11.根据权利要求1所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述第三衬底具有第三空腔，所述围堰位于所述第三空腔外周。12.根据权利要求11所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述检测结构层到所述第三空腔底部距离为10微米至200微米。13.根据权利要求2所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，形成所述热电偶之后，键合所述第二衬底与所述检测结构层之前，还包括：在所述热电偶上形成钝化层，覆盖所述热电偶和所述第一衬底。14.根据权利要求1所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述检测结构层上设有平坦层，所述第二衬底与所述平坦层熔融键合。15.根据权利要求2所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述热电偶有多个，多个所述热电偶阵列排布。16.根据权利要求2所述的传感器的晶圆级封装方法，其特征在于，所述第二衬底的材料包括：光学材料，聚合物材料或半导体材料，所述半导体材料能够透过红外线。17.一种传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，包括：第二衬底，所述第二衬底具有第一空腔；检测结构层，所述检测结构层包括检测结构，所述检测结构至少部分位于所述第一空腔上方；介质层，覆盖所述检测结构层远离所述第二衬底的表面；金属围堰，所述金属围堰位于所述介质层上方；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；电连接结构，所述电连接结构将所述检测结构的电性引出。18.根据权利要求17所述的传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，所述检测结构包括至少部分热电偶，所述热电偶包括相互连接的第一热电条和第二热电条，所述第一热电条和第二热电条叠置或者并列设置。19.根据权利要求17所述的传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，所述金属围堰与至少部分所述电连接结构具有相同的层结构。20.根据权利要求17所述的传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，所述检测结构层与所述第二衬底之间包括有平坦层。21.根据权利要求17所述的传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，所述检测结构为多个，多个所述检测结构呈阵列排布。22.根据权利要求17所述的传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，所述第三衬底面向所述检测结构一侧设有第三空腔。23.根据权利要求17所述的传感器的晶圆级封装结构，其特征在于，所述第三衬底内包含电路。

技术总结
本发明公开了一种传感器的晶圆级封装结构及其封装方法，传感器的晶圆级封装方法包括：提供第一衬底，第一衬底包括基底和设置于基底表面的介质层；在第一衬底上形成检测结构层，检测结构层包括检测结构；提供第二衬底，第二衬底具有第一空腔；在第一衬底上键合第二衬底，第一空腔朝向检测结构层；去除基底；提供第三衬底；在检测结构层远离第二衬底的一侧和/或在第三衬底上设有至少部分围堰；通过围堰在检测结构层远离第二衬底的一侧键合第三衬底，围堰与第三衬底围成第二空腔，第二空腔朝向检测结构层。测结构层。测结构层。


技术研发人员：狄云翔 刘孟彬 韩凤芹
受保护的技术使用者：中芯集成电路（宁波）有限公司
技术研发日：2020.10.19
技术公布日：2022/4/22