封闭结构、其制作方法与器件技术

本申请提供了一种封闭结构、其制作方法与器件。该制作方法包括：形成预封闭结构，预封闭结构包括第一基底和第二基底，第一基底具有第一待封装部和介质填充槽，第二基底具有第二待封装部，介质填充槽的槽壁与第二基底在第一方向上具有第一间隔，第一待封装部的侧壁与第二待封装部的侧壁在第一方向上具有第二间隔，第一待封装部与第二待封装部之间形成容纳空间，预封闭结构还包括至少两个金属部，金属部的至少部分位于容纳空间内；加热预封闭结构，使得至少两个金属部中的至少两种金属发生共晶反应，形成共晶部，共晶部将第二间隔封闭，形成封闭结构，共晶部的熔点高于发生共晶反应的任一种金属的熔点。该制作形成的封闭结构的可靠性较高。

Closed structure, making method and device thereof

The application provides a closed structure, a manufacturing method and a device thereof. The fabrication method comprises the following steps: forming a pre-enclosed structure, including a first substrate and a second substrate, a first substrate having a first to-be-encapsulated portion and a medium filling groove, a second substrate having a second to-be-encapsulated portion, a groove wall of the medium filling groove having a first spacer in the first direction with a second substrate, and a side of the first to-be-encapsulated portion. The wall and the side wall of the second to be encapsulated portion have a second spacer in the first direction, a housing space is formed between the first to be encapsulated portion and the second to be encapsulated portion, and the pre-encapsulated structure also includes at least two metal parts, at least part of which is located in the housing space; the pre-encapsulated structure is heated so that at least two metal parts are in the housing space. Eutectic reaction occurs between the two metals, forming an eutectic part. The eutectic part closes the second interval to form a closed structure. The melting point of the eutectic part is higher than that of any one metal. The reliability of the closed structure formed by the manufacture is relatively high.

【技术实现步骤摘要】
封闭结构、其制作方法与器件
本申请涉及细微加工领域，具体而言，涉及一种封闭结构、其制作方法与器件。
技术介绍
随着微机电系统(MEMS)技术的发展，基于微流道散热器、微流道生物芯片、微流控等技术及器件的应用也越来越广泛。为了将微槽道内填充的流动介质封闭在微槽道内，则需要一定的封闭方案和技术来实现。传统的封闭一般采用真空钎焊、扩散焊接或蜡封等方式，若器件工作在高温环境或者高压环境下，扩散焊接和真空钎焊这两种方式的可靠性较差，容易发生泄露或溢出的问题，进而引起器件的失效，并且这两种方式的工艺复杂；蜡封的方式容易因封口，但是材料在高温环境下，由于应力或熔化等原因容易发生形变，从而发生流质泄露或溢出等现象，引起器件的失效。因此，如何能够实现流动介质的高效和高可靠性的灌封是当前的一个研究内容。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
技术介绍
的理解，因此，
技术介绍
中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种封闭结构、其制作方法与器件，以解决现有技术中的封闭技术在高温下的可靠性较差的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种封闭结构的制作方法，该制作方法包括：形成预封闭结构，上述预封闭结构包括第一基底和位于上述第一基底表面上的第二基底，上述第一基底具有第一待封装部和介质填充槽，上述第二基底具有第二待封装部，上述第一待封装部和上述第二待封装部独立地选自通孔或凹槽，上述介质填充槽的槽壁与上述第二基底在第一方向上具有第一间隔，上述第一待封装部的侧壁与上述第二待封装部的侧壁在上述第一方向上具有第二间隔，上述第一待封装部与上述第二待封装部之间形成容纳空间，上述预封闭结构还包括至少两个金属部，各上述金属部的至少部分位于上述容纳空间内，其中，上述第一方向为上述第一基底以及上述第二基底的厚度方向；加热上述预封闭结构，使得至少两个上述金属部中的至少两种金属发生共晶反应，形成共晶部，上述共晶部将上述第二间隔封闭，从而形成封闭结构，上述共晶部的熔点高于发生上述共晶反应的任意一种金属的熔点。进一步地，上述预封闭结构的形成过程包括：提供上述第一基底和上述第二基底；在上述第一待封装部的至少侧壁上形成第一金属部；在上述第二待封装部的至少侧壁上形成第二金属部；将设置有上述第二金属部的上述第二基底安装在设置有上述第一金属部的上述第一基底的表面上，且使得上述第二金属部在上述第一基底上的投影的至少部分位于上述第一金属部的表面上，使得上述第一金属部和上述第二金属部在上述第一方向上具有第三间隔。进一步地，上述预封闭结构的形成过程还包括：在上述容纳空间中填充第三金属，形成第三金属部，且在加热上述预封闭结构的过程中，上述第三金属部与上述第一金属部和上述第二金属部中的至少一个发生共晶反应，形成上述共晶部，上述共晶部充满上述第三间隔，剩余的上述第三金属部为余金属部。进一步地，在形成上述第一金属部和上述第二金属部之后，在形成上述第三金属部之前，上述预封闭结构的形成过程还包括：从上述第三间隔处向上述介质填充槽中填充介质。进一步地，上述第一基底的形成过程包括：提供第一基底本体；刻蚀上述第一基底本体，在上述第一基底本体中形成凹槽以及上述介质填充槽，上述凹槽为上述第一待封装部，上述第二基底的形成过程包括：提供第二基底本体；刻蚀上述第二基底本体，在上述第二基底本体中形成通孔，上述通孔为上述第二待封装部，优选上述通孔的孔径与上述凹槽的开口处的宽度相同。进一步地，上述第一金属部的材料与上述第二金属部的材料相同，优选上述第一金属部的厚度与上述第二金属部的厚度相同。进一步地，发生上述共晶反应的金属选自金、银、铝、铜、锗与锡中的至少两种。进一步地，上述第一基底的材料和上述第二基底的材料独立地选自硅、碳化硅、金刚石、氮化铝和/或氧化铝。根据本申请的另一方面，提供了一种封闭结构，该封闭结构包括：具有第一待封装部和介质填充槽的第一基底，上述介质填充槽中填充有介质；具有第二待封装部的第二基底，上述第二基底位于上述第一基底表面上，上述第一待封装部和上述第二待封装部独立地选自通孔或凹槽，上述介质填充槽的槽壁与上述第二基底在第一方向上具有第一间隔，上述第一待封装部的侧壁与上述第二待封装部的侧壁在上述第一方向上具有第二间隔，上述第一待封装部与上述第二待封装部之间形成容纳空间，其中，上述第一方向为上述第一基底以及上述第二基底的厚度方向；共晶部，由至少两种金属发生共晶反应形成，上述共晶部的熔点高于发生上述共晶反应的任意一种金属的熔点，上述共晶部位于上述容纳空间中并将上述第二间隔封闭。进一步地，上述共晶部位于上述容纳空间的底壁和侧壁上。进一步地，上述封闭结构还包括余金属部，上述余金属部位于上述容纳空间中且与上述共晶部接触设置，上述余金属部的材料为发生上述共晶反应的一种材料。进一步地，上述第一待封装部为凹槽，上述第二待封装部为通孔。根据本申请的再一方面，提供了一种器件，该器件包括封闭结构，上述封闭结构采用任一种上述的制作方法制作而成或者为任一种上述封闭结构进一步地，。应用本申请的技术方案，上述的制作方法中，通过将至少两种金属发生共晶反应，形成共晶部，并且该共晶部的熔点高于任意一种发生共晶反应的金属的熔点，进而使得形成的封闭结构能够耐高温，在高温环境下，不容易发生泄露或溢出问题，可靠性较高。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1至图5示出了根据本申请的封闭结构的实施例的制作过程的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、第一基底；11、第一基底本体；12、第一待封装部；13、介质填充槽；20、第二基底；21、第二基底本体；22、第二待封装部；23、第二间隔；30、第一金属部；40、第二金属部；34、第三间隔；50、共晶部；60、第三金属部；61、余金属部；70、容纳空间。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中的封闭技术在高温下的可靠性较差的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种封闭结构、其制作方法与器件。本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种封闭结构的制作方法，该制作方法包括：形成预封闭结构，如图3所示，上述预封闭结构包括第一基底10和位于上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封闭结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：形成预封闭结构，所述预封闭结构包括第一基底和位于所述第一基底表面上的第二基底，所述第一基底具有第一待封装部和介质填充槽，所述第二基底具有第二待封装部，所述第一待封装部和所述第二待封装部独立地选自通孔或凹槽，所述介质填充槽的槽壁与所述第二基底在第一方向上具有第一间隔，所述第一待封装部的侧壁与所述第二待封装部的侧壁在所述第一方向上具有第二间隔，所述第一待封装部与所述第二待封装部之间形成容纳空间，所述预封闭结构还包括至少两个金属部，各所述金属部的至少部分位于所述容纳空间内，其中，所述第一方向为所述第一基底以及所述第二基底的厚度方向；以及加热所述预封闭结构，使得至少两个所述金属部中的至少两种金属发生共晶反应，形成共晶部，所述共晶部将所述第二间隔封闭，从而形成封闭结构，所述共晶部的熔点高于发生所述共晶反应的任意一种金属的熔点。

【技术特征摘要】
1.一种封闭结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：形成预封闭结构，所述预封闭结构包括第一基底和位于所述第一基底表面上的第二基底，所述第一基底具有第一待封装部和介质填充槽，所述第二基底具有第二待封装部，所述第一待封装部和所述第二待封装部独立地选自通孔或凹槽，所述介质填充槽的槽壁与所述第二基底在第一方向上具有第一间隔，所述第一待封装部的侧壁与所述第二待封装部的侧壁在所述第一方向上具有第二间隔，所述第一待封装部与所述第二待封装部之间形成容纳空间，所述预封闭结构还包括至少两个金属部，各所述金属部的至少部分位于所述容纳空间内，其中，所述第一方向为所述第一基底以及所述第二基底的厚度方向；以及加热所述预封闭结构，使得至少两个所述金属部中的至少两种金属发生共晶反应，形成共晶部，所述共晶部将所述第二间隔封闭，从而形成封闭结构，所述共晶部的熔点高于发生所述共晶反应的任意一种金属的熔点。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预封闭结构的形成过程包括：提供所述第一基底和所述第二基底；在所述第一待封装部的至少侧壁上形成第一金属部；在所述第二待封装部的至少侧壁上形成第二金属部；以及将设置有所述第二金属部的所述第二基底安装在设置有所述第一金属部的所述第一基底的表面上，且使得所述第二金属部在所述第一基底上的投影的至少部分位于所述第一金属部的表面上，使得所述第一金属部和所述第二金属部在所述第一方向上具有第三间隔。3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述预封闭结构的形成过程还包括：在所述容纳空间中填充第三金属，形成第三金属部，且在加热所述预封闭结构的过程中，所述第三金属部与所述第一金属部和所述第二金属部中的至少一个发生共晶反应，形成所述共晶部，所述共晶部充满所述第三间隔，剩余的所述第三金属部为余金属部。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第一金属部和所述第二金属部之后，在形成所述第三金属部之前，所述预封闭结构的形成过程还包括：从所述第三间隔处向所述介质填充槽中填充介质。5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一基底的形成过程包括：提供第一基底本体；以及刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦斌斌，孔延梅，云世昌，叶雨欣，陈大鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11