用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构的制作方法

本发明涉及一种封帽结构，尤其是一种用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构。

背景技术：

现有技术中，采用晶圆级真空封装制造的传感器需要工作在高真空、高洁净的环境下。为了满足传感器工作环境需求，通常将传感器封装于密闭腔体内并在密闭腔体内设置杂质吸附器件，例如吸气剂，用来吸收封装腔体内部缓慢释放的气体等污染物，维持内部高真空环境。

目前，吸气剂普遍采用薄膜、柱状、片状等形态，在使用前需要将吸气剂加热充分激活后才能够正常使用。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构，将吸气剂电激活所需的电极引导至真空腔体外部，实现在晶圆键合时进行电激活的功能。

按照本发明提供的技术方案，所述用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构，包括封帽晶圆本体，在封帽晶圆本体的内侧制作形成封帽晶圆图形结构，在封帽晶圆图形结构和传感器晶圆之间形成真空腔体；其特征是：在所述封帽晶圆本体的封帽晶圆图形结构上设定的位置制作两个电极，两个电极之间设置电气连接的金属层，在该金属层上设有吸气剂薄膜；在所述封帽晶圆本体上制作tsv通孔，tsv通孔设置于与电极对应的位置，tsv通孔连通电极和封帽晶圆本体的外部，在tsv通孔中电镀金属；在所述封帽晶圆本体的外侧制作引线，引线连接各个封帽晶圆图形结构上的电极汇总连接至激活电极，激活电极与外部电压连接。

进一步的，在所述封帽晶圆图形结构的边缘设置键合层，封帽晶圆图形结构通过键合层与传感器晶圆键合固定连接。

进一步的，所述封帽晶圆本体内侧封帽晶圆图形结构的数量、形状、大小和布局与传感器晶圆一致。

进一步的，所述激活电极设置于封帽晶圆本体的外侧。

本发明所述用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构，将吸气剂电激活所需的电极引导至真空腔体外部，实现在晶圆级真空键合时进行电激活的功能。

附图说明

图1为本发明所述电激活封帽结构的内部示意图。

图2为本发明所述电激活封帽结构的外部示意图。

图3为本发明所述电激活封帽结构的剖视图。

图4-1～图4-3为本发明所述电激活封帽结构的制作流程图。其中：

图4-1为所述封帽晶圆图形结构的示意图。

图4-2为在封帽晶圆图形结构上制作电极的示意图。

图4-3为制作吸气剂薄膜的示意图。

附图标记说明：1-封帽晶圆本体、2-封帽晶圆图形结构、3-键合层、4-电极、5-吸气剂薄膜、6-tsv通孔、7-引线、8-激活电极。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1-图3所示，本发明所述用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构包括封帽晶圆本体1，在封帽晶圆本体1的内侧制作形成封帽晶圆图形结构2，封帽晶圆图形结构2根据传感器晶圆的形状、大小和布局制作，封帽晶圆图形结构2的边缘通过键合层3与传感器晶圆键合固定连接，在封帽晶圆图形结构2和传感器晶圆之间形成真空腔体；在所述封帽晶圆本体1的封帽晶圆图形结构2上设定的位置制作两个电极4（正电极和负电极），两个电极4之间设置电气连接的金属层，在该金属层上采用电子束蒸发的方法制作吸气剂薄膜5；在所述封帽本体1上制作tsv通孔6，tsv通孔6设置于电极4对应的位置，tsv通孔6连通电极4和封帽晶圆本体1的外部，在tsv通孔6中电镀金属；在所述封帽晶圆本体1的外侧制作引线7，引线7连接各个封帽晶圆图形结构2上的电极汇总连接至激活电极8，激活电极8设置于封帽晶圆本体1的外侧，激活电极8用于与外部电压连接。

本发明所述用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构的制作方法，具体如下：

（1）在封帽晶圆本体1的内侧按照传感器晶圆的形状、大小和布局制作封帽晶圆图形结构2（如图4-1所示）；

（2）在封帽晶圆图形结构2上设定的位置制作两个电极4（如图4-2所示）；

（3）在两个电极4之间制作电气连接的金属层，并在金属层上采用电子束蒸发的方法制作吸气剂薄膜5（如图4-3所示）；

（4）在封帽晶圆本体1上对应于电极4的位置制作tsv通孔6，并在tsv通孔6中电镀金属；

（5）在封帽晶圆本体1的外侧制作引线7，引线7将各个封帽晶圆图形结构2上的电极汇总连接至激活电极8。

本发明所述用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构的工作原理：本发明通过tsv技术将真空腔体内部吸气剂电激活所需的电极引导外部，实现在晶圆键合时进行电激活。由激活电极向吸气剂薄膜5提供电压，实现电激活，本发明提供了晶圆级封装中的另一种吸气剂激活手段，避免了热激活方法给整片晶圆带来的热影响，提高吸气剂激活效率。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于晶圆级真空封装吸气剂的电激活封帽结构，包括封帽晶圆本体，在封帽晶圆本体的内侧制作形成封帽晶圆图形结构，在封帽晶圆图形结构和传感器晶圆之间形成真空腔体；其特征是：在所述封帽晶圆本体的封帽晶圆图形结构上设定的位置制作两个电极，两个电极之间设置电气连接的金属层，在该金属层上设有吸气剂薄膜；在所述封帽晶圆本体上制作TSV通孔，TSV通孔设置于与电极对应的位置，TSV通孔连通电极和封帽晶圆本体的外部，在TSV通孔中电镀金属；在所述封帽晶圆本体的外侧制作引线，引线连接各个封帽晶圆图形结构上的电极汇总连接至激活电极，激活电极与外部电压连接。本发明将吸气剂电激活所需的电极引导至真空腔体外部，实现在晶圆级真空键合时进行电激活的功能。

技术研发人员：罗九斌;马晶晶;欧文;李俊萍
受保护的技术使用者：江苏物联网研究发展中心
技术研发日：2017.06.22
技术公布日：2017.11.03