探测器芯片的制备方法与流程
- 国知局
- 2024-07-27 12:49:17
1.本技术涉及半导体技术领域,尤其涉及一种探测器芯片的制备方法。背景技术:2.微机电系统(mems,micro-electro-mechanical system)技术作为一项新兴的微细加工技术,已开始在各领域应用。它可将信息获取、处理和执行等功能集成,具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等优点。因此,mems技术在红外探测技术领域也有非常广泛的应用前景,将为该领域的研究提供一条更新的途径。将mems技术用于非制冷红外探测器的研制能够使器件向高可靠性、微型化、智能化、高密度阵列集成和低成本、可批量生产等方向发展,并有可能利用该技术制造出具有全新机理的非制冷红外探测器。3.mems红外探测器的晶圆级封装是以晶圆为加工对象,在圆片上同时对众多探测器单元进行封装形成探测器芯片,并进一步在晶圆上进行老化和测试后再划分成各个探测器芯片的封装方式。相比于传统封装形式,晶圆级封装具有效率高、周期短和成本低的优势。晶圆级封装过程中形成的红外探测器真空腔体内部的真空度会对其性能产生较大的影响,因此要保证探测器的优良性能,需对探测器内部真空度进行严格控制。由于探测器内部材料存在放气现象,长期使用过程中会导致内部真空度下降,因此为保证探测器性能不受影响,需要在真空腔体内部设置吸气剂维持其真空度。4.在红外探测器的晶圆级封装过程,由于暴露于大气的吸气剂表面吸附着h2o、co2以及碳氢化合物等气体,因此为了保证探测器真空腔体内部真空度,需要对真空腔体内的吸气剂进行激活,从而恢复其吸气性能。5.目前对探测器的吸气剂的激活方式主要由高温加热激活、高频感应电流激活或热辐射激活。其中,采用高温加热的方式激活吸气剂时,高温易对mems结构(探测器的像元区域)造成热失效,且高温易造成封装失效,真空度降低等问题,除此之外,焊料受高温影响,易产生溢球,从而对探测器产生一定的影响。采用高频感应电流激活吸气剂易造成微电路损失,造成mems结构的电失效或磁失效。显然,目前的吸气剂激活方式容易受材料性质、工艺窗口的影响,而出现吸气剂激活不充分的问题,造成探测器真空腔体的真空度不足从而引发探测器失效。此外,加热激活效率低,难以精确控制,易损伤探测器。技术实现要素:6.为解决存在的技术问题,本技术提供一种能够在吸气剂激活过程中避免电路及器件损伤的探测器芯片的制备方法。7.一种探测器芯片的制备方法,包括:8.将制作有探测器阵列的器件晶圆与对应的窗口片进行键合连接,所述器件晶圆和所述窗口片之间形成与所述探测器阵列中的各个探测器分别对应的各个真空腔体,每一个所述真空腔体中设置有对应的吸气剂;9.采用激光透过所述窗口片照射至各个所述真空腔体中所述吸气剂的区域,并被所述真空腔体中的所述吸气剂吸收,以激活各个所述真空腔体中的所述吸气剂。10.在一些实施例中,所述激光为连续激光。11.在一些实施例中,所述制备方法还包括:12.根据各个所述真空腔体中的所述吸气剂的吸气速率和吸气量,设置照射至所述窗口片上的所述激光对应的输出功率和照射时间。13.在一些实施例中,所述窗口片上设置有与各个所述真空腔体对应的标记,所述制备方法还包括:14.根据对所述标记的识别结果,确定与各个所述探测器对应的所述真空腔体中的所述吸气剂的位置信息;15.根据各个所述真空腔体中的所述吸气剂的位置信息,控制所述激光对准各个所述真空腔体中所述吸气剂的区域。16.在一些实施例中,所述将制作有探测器的器件晶圆与对应的窗口片进行键合连接,包括:17.将所述器件晶圆与所述窗口片进行对准后,放置于键合机内;18.将对准后的所述器件晶圆与所述窗口片之间形成的待键合腔进行抽真空处理;19.在所述待键合腔内的真空度满足设定条件后,对所述待键合腔进行预加热排气处理,预加热温度小于用于将所述器件晶圆和窗口片进行键合连接的焊料环的熔点;20.在所述预加热排气处理的持续时间达到第一设定时间后,控制所述待键合腔的温度由所述预加热温度上升至键合温度,以融化所述用于将所述器件晶圆和窗口片进行键合连接的焊料环,并通过加压方式使得所述窗口片通过所述用于将所述器件晶圆和窗口片进行键合连接的焊料环与所述器件晶圆焊料连接;21.在所述键合温度持续时间达到第二设定时间后,进行冷却和撤压处理,以形成由所述焊料环、所述窗口片以及所述器件晶圆构成的所述真空腔体。22.在一些实施例中,所述将制作有探测器的器件晶圆与对应的窗口片进行键合连接之前,所述制备方法还包括:23.在所述器件晶圆制作有所述探测器一侧的非器件制作区域或所述探测器的盲元区域上制作吸气剂。24.在一些实施例中,根据所述激光对应的输出功率和照射在所述吸气剂上的时间,确定每一个所述探测器的探测单元与对应的所述吸气剂之间的距离。25.在一些实施例中,所述激光为红外激光或x射线激光。26.在一些实施例中,所述将制作有探测器的器件晶圆与对应的窗口片进行键合连接之前,所述制备方法还包括:27.在所述窗口片与所述器件晶圆相对一侧的非光学窗口区域制作吸气剂;28.所述激光为红外激光。29.在一些实施例中,所述的制备方法还包括:30.在对各个所述真空腔体中的所述吸气剂进行激活后,对所述探测器阵列进行性能测试,并基于测试结果,确定需要再次进行吸气剂激活处理的目标探测器;31.采用所述激光透过所述窗口片照射至所述目标探测器的所述真空腔体中所述吸气剂的区域,以对所述目标探测器的所述真空腔体中的所述吸气剂进行再次激活处理。32.由上可见,在本技术提供的探测器芯片的制备方法中,通过在将窗口片与器件晶圆进行键合形成与探测器阵列中的各个探测单元对应的真空腔体后,再利用激光透过窗口片照射至真空腔体中的吸气剂上,利用激光给吸气剂提供的能量激活吸气剂,使得吸气剂可以重新具备吸气能力。在对吸气剂进行激活的过程中,由于激光仅对准吸气剂所在的区域进行照射,激光产生的能量不会对探测单元的结构造成损伤,同时也可以有效的避免激活过程中产生焊料溢球的现象,有利于提高探测器芯片的可靠性能。附图说明33.附图仅用于示出实施方式,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:34.图1为依据本技术一些实施例提供的探测器芯片的制备方法流程示意图;35.图2为依据本技术一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程中进行激光激活时对应形成器件的结构示意图;36.图3为依据本技术一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程中进行激光激活时对应形成器件俯视图;37.图4为依据本技术一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程中用激光激活吸气剂的原理示意图;38.图5为依据本技术一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程将窗口片与器件晶圆进行键合过程的流程示意图;39.图6为依据本技术一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程中在窗口片与器件晶圆进行对准后且键合之前对应的器件结构示意图;40.图7为依据本技术另一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程中在窗口片与器件晶圆进行对准后且键合之前对应的器件结构示意图;41.图8为依据本技术另一些实施例提供的探测器芯片的制备方法过程中进行激光激活时对应形成器件的结构示意图。42.元件符号说明:窗口片1、焊料环2、器件晶圆3、吸气剂4、真空腔体5、探测单元6、待键合腔7具体实施方式43.以下结合说明书附图及具体实施例对本技术技术方案做进一步的详细阐述。44.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。45.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“行”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。46.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。47.本技术为了克服了现有的吸气剂激活方式对探测器的性能带来的不利影响,提供了一种应用激光激活方式激活吸气剂的探测器芯片的制备方法。在探测器芯片的制备过程中,在形成真空腔体后,对吸气剂位置进行激光激活,避免了对探测器造成结构损伤,同时也可以有效防止高温过度融化焊料产生溢球。本技术实施例中的探测器芯片可以为非制冷红外探测器芯片。下面将结合图1至8对本技术各实施例提供的探测器芯片的制备方法做进一步说明。48.请参考图1所示,其为依据本技术实施例提供的探测器芯片的制备方法流程示意图。在依据本实施例提供的探测器芯片的制备方法中,将窗口片与器件晶圆进行键合之前对应的器件结构示意图如图6或图7所示,进行激光激活吸气剂时对应形成的器件结构示意图如图2或图8所示。在本实施例中,探测器芯片的制备方法包括s02和s04,具体描述如下。49.s02:将制作有探测器阵列的器件晶圆与对应的窗口片进行键合连接,器件晶圆和窗口片之间形成与探测器阵列中的各个探测器分别对应的各个真空腔体,每一个真空腔体中设置有对应的吸气剂。50.参考图2、6、7和/或图8所示,探测器阵列是由多个mems结构组成的阵列,每一个mems结构为一个由mems工艺构成的可探测红外辐射的探测单元6(也可以称为红外敏感像元单元)。器件晶圆3可以为制作有探测器读出电路的硅晶圆,器件晶圆3中的读出电路和器件晶圆3上制作的对应探测单元6连接,用于读取红外探测信号。窗口片1为与器件晶圆3上设置的探测器阵列对应的光学窗口片。该窗口片1可以为与器件晶圆3相对应的窗口晶圆,窗口晶圆上设置有分别与探测器阵列中各个探测单元6对应的各个光学窗口单元,每一个光学窗口单元与对应的探测单元6构成一个真空腔体5。因此,器件晶圆3上设置的探测器阵列由多少个探测单元6构成,则窗口晶圆上就有多少个光学窗口单元,将器件晶圆3和窗口晶圆键合后就会形成多少个真空腔体5,每一个真空腔体5中均设置有对应的吸气剂4和探测单元6。窗口片1也可以为多块分别与探测器阵列中的各个探测单元6对应的独立窗口片,即窗口片1包括数量为与探测阵列中的探测单元6数量对应的独立窗口片构成,各独立窗口片分别键合在器件晶圆3对应的位置上,以作为器件晶圆3上的探测器阵列中的对应探测单元6的光学窗口。51.真空腔体5中设置有吸气剂4,吸气剂4在被激活后可以用于吸收真空腔体5中的气体。这里需要说明的是,真空腔体5并非只是指绝对意义上真空,而是真空度满足设定真空条件的真空腔体。吸气剂4可以位于窗口片1的非光学窗口区域,或位于器件晶圆3上的非器件制作区域或探测器的盲元区域。非光窗口区域是指窗口片1不用于透过红外光以供对应的探测单元6探测的区域,即吸气剂4不能阻挡探测单元6的探测光照射至探测单元6上。盲元,又称无效像元,是探测器阵列在生产过程中产生的死像元和过热像元。死像元是指响应率小于平均响应率1/10的像元,过热像元是指噪声电压大于平均噪声电压10倍的像元。52.在一些实施例中,窗口片1上可以设置有焊料环2,窗口片1与器件晶圆3通过焊料环2键合后,窗口片1、焊料环2与器件晶圆3构成一个真空腔体5。图2所示的器件结构的俯视图附图3所示。需要说明的是,图2仅示意了器件晶圆3的一个探测器对应的结构,图3中未示意出探测单元6。在图2中,吸气剂4制作在器件晶圆3的制作有探测器阵列一侧的非器件制作区域,即吸气剂4位于探测单元6(mems结构)的周围且与探测单元6之间具有一定的距离。窗口片1上设置有焊料环2,焊料环2设置在窗口片1与吸气剂4、探测单元6相对的区域的边缘。窗口片1通过焊料环2器件晶圆3键合后,形成一个真空腔体5。53.s04:采用激光透过所述窗口片照射至各个真空腔体中吸气剂的区域,并被真空腔体中的吸气剂吸收,以激活各个真空腔体中的吸气剂。54.如图2和图3所示,在一些实施例中,采用激光由窗口片1的与吸气剂4对应的区域照射至真空腔体5中,并到达吸气剂4,以被吸气剂4吸收。激光到达吸气剂4后,使得吸气剂4不断获得能量,吸气剂4表面的钝化膜逐渐被去除而使得吸气剂4重新显露活性,从而完成吸气剂4的激活。吸气剂4被激活后可以重新具备吸气能力。在本技术实施例提供的探测器芯片的制备过程中,在窗口片1与器件晶圆3键合形成真空腔体5后,利用激光激活真空腔体5中的吸气剂4的原理示意图如图4所示。s04中的激光是指能够透过窗口片1,且透过窗口片1后到达吸气剂4时能被吸气剂4吸收的激光。吸气剂4吸收激光后,吸气剂4获得能量,使得吸气剂4内的h2o(水分子)、co2(二氧化碳分子)及碳氢化合物等逐渐脱附出吸气剂4表面,构成吸气剂4的金属氧化物中的氧元素主要以向内部扩散的方式而离开吸气剂4表面,吸气剂4的表面由氧化态向近金属态或金属态的进行转变,从而使吸气剂4表面重新具备吸气能力。55.由上可见,在本技术实施例提供的探测器芯片的制备方法中,通过在将窗口片1与器件晶圆3进行键合形成与探测器阵列中的各个探测单元6对应的真空腔体5后,再利用激光透过窗口片1照射至真空腔体5中的吸气剂4上,利用激光给吸气剂4提供的能量激活吸气剂,使得吸气剂4可以重新具备吸气能力。在对吸气剂4进行激活的过程中,由于激光仅对准吸气剂4所在的区域进行照射,激光产生的能量不会对探测单元6的结构造成损伤,同时也可以有效的避免焊料溢球的现象,有利于提高探测器芯片的可靠性能。56.在一些实施例中,窗口片1为镀有红外增透膜的半导体窗口片。半导体窗口片如由锗材料形成的锗窗口片,或如硅材料构成的硅窗口片等。镀有红外增透膜的半导体窗口片可以透过探测器芯片的待探测光。在s04中,为了提高对吸气剂4的激活效率,需要使s04中的激光对应的输出功率满足设定输出功率条件。一般需要产生s04中的激光的激光器的输出功率达到设定输出功率,设定输出功率如200-500w。为了避免较高输出功率的激光照射至吸气剂4上时,对吸气剂4产生的破坏,s04中进一步采用输出方式为连续输出的连续激光来照射吸气剂4,以实现对吸气剂4进行激活的同时不会造成吸气剂4的损伤。57.在一些实施例中,探测器芯片的制备方法还包括:根据s02中形成的各个真空腔体5中的吸气剂4的吸气速率和吸气量,设置照射至窗口片1上的激光对应的输出功率和照射时间。吸气剂4的吸气速率由吸气剂4的构成材料而定,吸气剂4的吸气量为吸气剂4能够吸收的气体总量。在吸气剂4的材料确定后,吸气总量需要得越大,则需要对吸气剂4进行激活的能量需求越多,则需要对吸气剂4进行照射的输出功率和照射时间需要满足吸气剂4对激活能量的需求。58.在依据本技术实施例提供的探测器芯片的制备方法中,需要利用激光对准吸气剂4所在的区域对吸气剂4进行激活。因此,在依据本技术实施例提供的探测器芯片的制备方法还包括将激光与吸气剂4进行对准的步骤。在一些实施例中,为了便于将窗口片1与器件晶圆3进行精准的对准,窗口片1上设置有与器件晶圆3上设置的探测器阵列中的各个探测单元6对应的标记(图2、6、7及8中均未画出该标记),即根据获取每一个标记的位置,可以确定每一个器件晶圆3上每一个探测器所在区域的范围。这里需要说明的是,器件晶圆3上的探测器阵列中的每一个探测单元6、对应的真空腔体5以及对应的吸气剂4构成一个探测器。因此,器件晶圆3上实际上布置有多个探测器,每一个探测器所在的位置区域,在窗口片1上均有对应的标记。因此,在一些实施例中,将s04中的激光与吸气剂4对准的具体步骤可以为:根据对窗口片1上的标记的识别结果,确定与各个探测器对应的真空腔体5中的吸气剂4的位置信息,然后再根据各个真空腔体5中的吸气剂4的位置信息,控制激光对准各个真空腔体5中吸气剂4的区域。具体的,用于产生s04中的激光的激光装置具备识别系统,该识别系统可以对窗口片1上的标记进行识别,以确定各个探测器的位置区域,由于吸气剂4和探测单元6在对应的探测器中的位置是确定的,因此根据对标记进行识别所获得的识别结果,可以确定各个探测器的位置信息,然后根据对应的探测器的位置信息,可以确定对应真空腔体5中的吸气剂4的位置信息。激光装置对窗口片1上的标记进行识别后,可以获取到吸气剂4的位置信息,然后再根据吸气剂4的位置信息,控制激光装置的激光探头向水平方向(x轴方向)和/或垂直方向(y轴方向)移动至当前需要被激活的吸气剂4所在的位置,然后发出能透过窗口片1对准吸气剂4所在的区域并被吸气剂4吸收的激光。并进一步根据吸气剂4的性能(包括吸气剂4的吸气速率和吸气量)确定照射到吸气剂4所在区域的激光的输出功率和对吸气剂4进行激光照射的持续时间。59.请参考图5所示,其为依据本技术实施例提供的将器件晶圆3和窗口片1进行键合的过程示意图。在本实施例中,s02进一步包括s021、s022、s023、s024以及s025。60.s021:将器件晶圆与窗口片进行对准后,放置于键合机内。61.在本实施例中,窗口片1可以为窗口晶圆,窗口晶圆上设置有与器件晶圆3上制作的各个探测器对应的标记,基于对应的标记的位置,可以将窗口晶圆的各个窗口区域与器件晶圆3中的对应的探测器所在区域进行对准。在本实施例中,窗口晶圆与器件晶圆3对应的窗口区域边缘设置由焊料环2,即焊料环2为在进行s021之前,预先制作在窗口片1上的。在其它实施例中,焊料环2也可以在执行s021之前,预先制作在器件晶圆3对应的位置。焊料环2的形状在本技术中不做限定,在后续完成键合后能与窗口片1、器件晶圆3形成封闭的真空腔体5的任何形状的焊料环皆可。62.s022:将对准后的器件晶圆与窗口片之间形成的待键合腔进行抽真空处理。63.由于吸气剂4的吸气量是有限的,为了能确保探测器的真空腔体5的真空度能满足器件性能的要求,需要在s021后,对准后的器件晶圆3与窗口片1之间形成的待键合腔7进行抽真空处理。在将器件晶圆3与窗口片1对准后但未完成键合之前,依据本技术实施例提供的探测芯片的制备方法的形成的器件结构的结构示意图分别如图6和图7所示。图6与图7不同的是,吸气剂4所处的位置不同,在图6中吸气剂4设置在晶圆器件3上,在图7中吸气剂4设置在窗口片1上。在将窗口片1与器件晶圆3对准后,二者之间形成了待键合腔7,待键合腔7在后续的键合步骤完成后便形成了前述的真空腔体5。64.s023:在待键合腔内的真空度满足设定条件后,对待键合腔进行预加热排气处理,预加热温度小于用于将器件晶圆和窗口片进行键合连接的焊料环的熔点。65.对待键合腔7进行抽真空,需要根据吸气剂4的最大吸收量确定,即在进行s022的抽真空步骤后,待键合腔7内的真空度满足设定的条件。该设定条件可以是指某一真空度或某一范围的真空度,其具体取值,可以根据吸气剂4的最大吸气量设定。在一些实施例中,可以在s022中的抽空真空处理将待键合腔7内的真空度控制到10-1至10-6mbar后再进行s023的预加热排气处理。通过预加热排气处理,对待键合腔7内的剩余气体,进一步利用预加热烘烤除气。如图6和图7所示,在进行预加热排气处理期间,器件晶圆3表面材料大量放气并随气流逐渐排出待键合腔7,确保后续探测器的真空腔5内具有较高的真空度。由于在预加热排气过程中,将加热温度设置成低于焊料环2的熔点温度,因此,在预加热排气处理过程中,焊料环2并未融化。在一些实施例中,预加热排气过程中对应的预加热温度为150℃至300℃,预加热排气处理的持续时间一般要达到设定时间(第一设定时间),如该设定时间可以为40min至100min。66.s024:在预加热排气处理的持续时间达到第一设定时间后,控制待键合腔7的温度由预加热温度上升至键合温度,以融化焊料环2,并通过加压方式使得窗口片1通过焊料环2与器件晶圆3焊料连接。67.在预加热排气处理的持续时间达到第一设定时间(40min至100min)后,需要进一步增加加热温度,即使得焊料环2所在的环境温度由预加热温度上升至键合温度,以融化焊料环2。在s023中的加热温度小于焊料环2的熔点,而在s023中的加热温度高于焊料环2的熔点。在一些实施例中,s024中的键合温度一般可以设置为200℃至400℃,以融化焊料环2。在温度稳定为所需要的键合温度后,进一步对位于窗口片1和器件晶圆3之间的焊料环2进行加压处理,从而以加压方式使得窗口片1通过焊料环2与器件晶圆3焊料连接。68.s025:在键合温度持续时间达到第二设定时间后,进行冷却和撤压处理,以形成由焊料环、窗口片以及器件晶圆构成的真空腔体。69.在键合温度达到设定温度后,使该键合温度的持续时间到达第二设定时间,并在键合温度维持为设定温度期间,一直维持施加在窗口片1和器件晶圆3之间的焊料环2上的压力值为500n至5000n。知道键合温度的持续时间达到第二设定时间后,再冷却焊料环2所在环境的温度,并等焊料环2所在环境温度低于设定冷却温度之后,在撤出上述施加的压力。这里的第二设定时间一般可以为3至20min,而设定冷却温度一般为低于60℃或60℃以下的温度。70.在窗口片1与器件晶圆3之间的键合完成后,将键合有窗口片1的器件晶圆3从键合机中取出,置于激光装置中进行吸气剂4的激活处理。激光装置配备有光学识别系统,通过识别窗口片1上的上述标记,划分每器件晶圆3上的个探测器的范围,在激光装置工作程序控制下,激光束按照指定位置(需要进行激活的吸气剂4所在的位置)在x方向和y方向上进行轨迹平移,准确定位吸气剂4所在区域进行持续照射,激光透过窗口片1到达吸气剂4,吸气剂4持续吸收红外光并转化为热能使得温度升高,热量在内部迅速传导至吸气剂4表面,从而导致其表面钝化膜逐渐被去除而重新显露活性,重新具备吸气能力。71.在一些实施例中,在s02之前,依据本技术实施例提供的探测芯片的制备方法还进一步包括吸气剂的制作步骤。在一些实施例中,如图2和图6所示,吸气剂4制作在器件晶圆3上。具体的,在器件晶圆3制作有探测器的探测单元6一侧的非器件制作区域制作吸气剂4。在其它实施例中,还可以在器件晶圆3上的探测器的盲元区域上制作吸气剂4,以作为探测器的遮光材料。制作吸气剂4的具体步骤可以为:首先通过光刻工艺在器件晶圆上进行涂胶以及光刻胶的图形化处理,再以物理气相沉积的方式将吸气剂沉积到相应的位置上,形成吸气剂4。72.在吸气剂4制作在器件晶圆3的实施例中(对应图2和图6),s04中采用的激光可以为红外激光也可以为x射线激光。其中,在一些实施例中,红外激光的波长范围为800nm至2000nm,x射线激光的波长范围为1nm至10nm。红外激光以热量的形式对吸气剂4进行激活,而x射线激光则以电磁能的形式对吸气剂4进行激活。采用红外激光对吸气剂4进行激活的过程中,由于红外激光直接对着吸气剂4所在的区域,而不会照射至探测单元6,因此在对吸气剂4进行激活的同时不会对探测单元6造成损伤。而采用x射线激光进行吸气剂4的激活方式,由于x射线激光是以电磁能的形式向吸气剂4传递能量,整个过程,完全不会造成探测器其它区域的温度升高,可以有效避免激活过程中对器件造成的损坏现象。73.在一些实施例中,在采用红外激光对吸气剂4进行激活的过程中,为了避免红外激光在热传递过程中产生的热量对吸气剂4旁边的探测单元6的损伤,本技术提供的探测器芯片的制备方法还进一步包括:根据激光对应的输出功率和照射在吸气剂4上的时间,确定每一个探测器的吸气剂4与对应的探测单元6之间的距离。此步骤在制作吸气4之前执行,即在根据激光对应的输出功率和照射在吸气剂4上的时间,确定每一个探测器的的探测单元6与对应的吸气剂4之间的距离之后,再根据该距离进行吸气剂4制作中光刻胶的图形化处理。74.在另一些实施例中,如图7和8所示,吸气剂4也可以制作在窗口片1上。具体的,在进行s02之前,本技术提供的探测芯片的制备方法还包括:在窗口片1与器件晶圆3相对一侧的非光学窗口区域制作吸气剂4。这里的非光学窗口区域在上述已经进行了解释,在此不再进行说明。如图7所示,在进行s02之前,首先通过光刻工艺在窗口片1上完成焊料的镀制,形成焊料环2,然后,采用光刻工艺在窗口片1上进行涂胶以及光刻胶的图形化处理,以通过光刻胶裸露窗口片1的非光学窗口区域,再以物理气相沉积的方式将吸气剂4沉积到非光学窗口区域上,从而完成吸气剂4镀制。其中,非光学窗口区域为窗口片上不遮挡像元的任意区域。75.在窗口片1上完成吸气剂4的制作后,将窗口片1与器件晶圆3在键合机内进行对准,在完成对准后,但未进行键合前形成的器件结构如图7所示。在完成对准后,再根据上述s022至s025执行窗口片1与器件晶圆3的键合步骤,以形成具有由窗口片1、焊料环2和器件晶圆3构成的真空腔体5的器件,具体如图8所示。然后再对图8所示的器件执行s04,以实现对真空腔体5中的吸气剂4的激活。在本实施例中,由于吸气剂4设置在窗口片1面向器件晶圆3的一侧(对应图7和图8),而x射线激光不能以热传递的方式给吸气剂4的表面(面向器件晶圆3一侧的表面)提供能量。因此,在本实施例中,采用红外激光对准吸气剂4进行激活处理,即s04中的激光为红外激光。76.在一些实施例中,本技术提供的探测器芯片的制备方法,还包括:在对各个真空腔体5中的吸气剂4进行激活后,对探测器阵列中的各个探测器进行性能测试,并基于测试结果,确定需要再次进行吸气剂4激活处理的目标探测器,然后根据目标探测器的位置,确定目标探测器中的吸气剂4的位置,再采用上述的激光透过窗口片1照射至目标探测器的真空腔体5中吸气剂4所在的区域,以对目标探测器的真空腔体5中的吸气剂4进行再次激活处理。现有的对探测器的吸气剂4进行激活方式,在封装之后发现吸气剂4的激活不彻底的情况时,若通过热量进行二次激活会存在产生密封缺陷的风险,且容易造成焊料融化,影响器件的可靠性能。而在本技术实施例,在晶圆级封装过程中,在完成键合后通过激光进行吸气剂4的激活,在吸气剂4完成激活后,对探测器进行性能测试,基于测试结果,直接对激活程度不达标的目标探测器对应的吸气剂4继续返回至激光装置处,利用激光对目标探测器中的吸气剂4进行二次激活。在二次激活的过程中,既可避免对密封焊料产生影响,又可完成吸气剂4吸气性能的提升。77.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围之内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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