[发明专利]一种晶圆级真空封装的红外探测器及其制作方法

摘要

本发明公开了一种晶圆级真空封装的红外探测器及其制作方法。本发明采用2片晶圆键合的方式来实现红外探测器的制作及实现其晶圆级封装，其优点是：把CMOSIC与MEMS器件分开制作，既实现与CMOSIC的集成，又增加MEMS红外探测器器件制作的灵活性，又能同时实现晶圆级封装，降低封装成本。

主权项

晶圆级真空封装的红外探测器，包括第一片晶圆（101）和第二片晶圆（201），其特征是：所述第一片晶圆（101）为常规的硅片，采用标准的CMOS IC制作工艺制作出红外探测器的读出电路，同时利用CMOS IC的最后一层金属制作出红外探测器共振吸收结构的反光板（104）；所述第二片晶圆（201）为Si片或Ge片或GaAs或GeSi片，第二片晶圆（201）上制作有MEMS探测器器件，其中的红外吸收层（206）与第一片晶圆的反光板（104）构成共振吸收结构，增强红外吸收效率；在第一片晶圆（101）有反光板（104）的一面淀积有钝化层介质（103），贯穿所述第一片晶圆（101）和钝化层介质（103）制有TSV结构（102）用于电连接及实现贴片式封装，在TSV结构（102）和钝化层介质（103）的电连接点制作第一低温焊接材料（105）；所述第二片晶圆（201）有凹槽的一面制作有第一抗反射层（203），没有凹槽的一面制作有第二抗反射层（212），在第一抗反射层（203）对应凹槽以外的部分制有电连接金属（207）和吸气剂（208），在电连接金属（207）表面制作第二低温焊接材料（209）；绝热悬臂梁（204）中的导电材料一端与电连接金属（207）相连，另一端位于红外吸收区（205），并且位于红外吸收区（205）两侧的绝热悬臂梁（204）通过金属实现电连接，红外吸收层（206）位于红外吸收区（205）的下表面或上表面，红外吸收层（206）与绝热悬臂梁（204）的导电材料之间有介质层进行电隔离；所述绝热悬臂梁（204）、红外吸收区（205）、红外吸收层（206）与第一抗反射层（203）对应凹槽的部分之间为空腔（211），由所述第一片晶圆（101）与第二片晶圆（201）的焊接实现封装。