【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体封装，特别涉及一种用于红外探测器的盖帽结构及其形成方法。
技术介绍
1、红外探测器是将吸收的红外信号转变成电信号输出的器件。按照工作原理红外探测器可分为量子型和非致冷两大类。量子型红外探测器灵敏度高，一般需要致冷，价格较高。非致冷红外探测器灵敏度稍低，无需致冷，性价比较高。为了实现高性能，非致冷红外探测器需要真空封装。
2、传统的真空封装方法是将芯片划片后转接到另一基板再封装的封装技术。传统的真空封装分为金属壳封装及陶瓷封装，这两种封装方式的工艺步骤较多，且成本较高。晶圆级真空封装，即片级封装，是在完成对整个晶圆的真空封装后再切片，封装效率较高；而且，相较于传统的真空封装，器件尺寸得到减小，易满足高集成小型化的要求，且工艺简单，有利于降低封装成本，提高器件的成品率。
3、片级封装方法中，通常将上基板，或称为盖帽(cap)结构通过键合的方式集成到包括红外器件的下基板上来形成完整的封装结构。目前，形成盖帽结构的方法为：在一衬底的表面淀积红外窗口薄膜，再将衬底与墙体片结合形成盖帽结构。但是，由于墙体片的端面面积较小，衬底与墙体片的结合面较小，从而使得形成盖帽结构的工艺难度大，且成品良率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是提供一种用于红外探测器的盖帽结构及其形成方法，能够降低盖帽结构的制作难度，提高产品良率。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于红外探测器的盖帽结构的形成方法。该形成方法包括：
3、提供衬
4、刻蚀所述衬底的正面形成第一凹槽，所述第一凹槽限定出间隔分布的多个第一信号接收柱；
5、在所述衬底的正面上设置第一材料层；
6、刻蚀所述衬底的背面形成第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽位置对应，且所述第二凹槽限定出间隔分布的多个第二信号接收柱；以及
7、去除部分所述第一材料层，保留的所述第一材料层作为侧墙结构，所述侧墙结构环绕所述第一凹槽。
8、可选的，所述在所述衬底的正面上设置第一材料层，包括：将所述第一材料层键合到所述衬底的正面上。
9、可选的，所述第一材料层与所述衬底之间形成有氧化硅键合层。
10、可选的，所述在所述衬底的正面上设置第一材料层，包括：通过选择性外延工艺在所述衬底的正面上形成所述第一材料层。
11、可选的，所述通过选择性外延工艺在所述衬底的正面上形成所述第一材料层，包括：选择性在所述第一凹槽外围的衬底正面上以及所述多个第一信号接收柱的顶面上外延生长所述第一材料层。
12、可选的，所述盖帽结构与包括红外探测器的下基板键合后，所述侧墙结构与所述下基板连接，且所述盖帽结构与所述下基板之间形成有空腔，所述第一材料层的厚度根据所述空腔的高度需求设置。
13、本专利技术还提供一种用于红外探测器的盖帽结构。所述盖帽结构衬底和形成于所述衬底正面上的侧墙结构。所述衬底具有相对的正面和背面；所述衬底的正面形成有第一凹槽，所述第一凹槽限定出间隔分布的多个第一信号接收柱；所述衬底的背面形成有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽位置对应，且所述第二凹槽限定出间隔分布的多个第二信号接收柱。
14、可选的，在所述衬底厚度方向的垂向上，所述多个第一信号接收柱和所述多个第二信号接收柱错位排布。
15、可选的，所述第一信号接收柱的横截面形状包括圆形、六边形或梯形；所述第二信号接收柱的横截面形状包括圆形、六边形或梯形。
16、可选的，所述侧墙结构的高度大于100微米。
17、与现有技术相比，本专利技术用于红外探测器的盖帽结构及其形成方法具有以下优势：(1)现有技术中通过在衬底表面淀积红外窗口薄膜来接收红外信号，通常红外窗口薄膜包括多层材料层，且各层材料层的厚度较薄，从而形成红外窗口薄膜的工艺流程复杂且工艺难度大；本专利技术通过刻蚀工艺在衬底的正面和反面分别形成用于接收红外信号的多个第一信号接收柱和多个第二信号接收柱，工艺流程简单且工艺难度小，有利于提高产品良率；(2)现有技术中，将表面淀积有红外窗口薄膜的衬底与墙体片结合形成盖帽结构，由于墙体片的端面面积较小，使得衬底与墙体片的结合面较小，从而使得形成盖帽结构的工艺难度大；本专利技术直接在衬底的正面上刻蚀第一材料层形成侧墙结构，也就是说，衬底和侧墙结构为一体型结构，避免了将成形的侧墙结构键合到衬底表面的工艺，有助于进一步降低盖帽结构的制作难度和提高产品良率。
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1.一种用于红外探测器的盖帽结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述在所述衬底的正面上设置第一材料层，包括：
3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一材料层与所述衬底之间形成有氧化硅键合层。
4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述在所述衬底的正面上设置第一材料层，包括：
5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述通过选择性外延工艺在所述衬底的正面上形成所述第一材料层，包括：
6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述盖帽结构与包括红外探测器的下基板键合后，所述侧墙结构与所述下基板连接，且所述盖帽结构与所述下基板之间形成有空腔，所述第一材料层的厚度根据所述空腔的高度需求设置。
7.一种用于红外探测器的盖帽结构，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的盖帽结构，其特征在于，在所述衬底厚度方向的垂向上，所述多个第一信号接收柱和所述多个第二信号接收柱错位排布。
9.如权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述第一信
10.如权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述侧墙结构的高度大于100微米。
...【技术特征摘要】
1.一种用于红外探测器的盖帽结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述在所述衬底的正面上设置第一材料层，包括：
3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一材料层与所述衬底之间形成有氧化硅键合层。
4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述在所述衬底的正面上设置第一材料层，包括：
5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述通过选择性外延工艺在所述衬底的正面上形成所述第一材料层，包括：
6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述盖帽结构与包括红外探测器的下基板键合...
【专利技术属性】
技术研发人员：张花威，夏长奉，周国平，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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