本公開涉及紅外探測器,尤其涉及一種紅外探測模組的制備方法、紅外探測器。
背景技術(shù):
1、3d微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical?system,mems)紅外探測器為通過晶圓級封裝(wafer-level?packaging,wlp)工藝制備的具備紅外探測能力的微型器件,具有探測單元密度較高、封裝體積較小、散熱效率較高的優(yōu)點。
2、3d?mems紅外探測器中,器件層的厚度相對較薄,使得在3d?mems紅外探測器的垂直封裝過程中,器件層易受相關(guān)工藝的影響而發(fā)生變形。為此,在相關(guān)技術(shù)中,3d?mems紅外探測器的制備過程中,會通過臨時鍵合(temporary?bonding)層,在器件層的一側(cè)連接臨時基板,臨時基板用于為器件層提供機械支撐作用,并在完成最終封裝后,去除臨時基板與臨時鍵合層。
3、然而,一些情況下,3d?mems紅外探測器的制備過程包括一些高溫工藝,例如,用于實現(xiàn)垂直封裝的鍵合層的形成工藝,在此情況下,臨時鍵合層易受高溫工藝影響而不穩(wěn)定,導(dǎo)致封裝過程中的可靠性有所降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開的一些實施例提供了一種紅外探測模組的制備方法、紅外探測器,用于解決臨時鍵合層易受高溫工藝影響而不穩(wěn)定的問題。
2、第一方面,提供了一種紅外探測模組的制備方法。所述紅外探測模組的制備方法包括:形成基底;在基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底,第一臨時鍵合層位于基底與第一臨時基底之間;在第一溫度條件下,在基底的第二側(cè)形成第一鍵合層,基底的第二側(cè)與基底的第一側(cè)相對,第一溫度小于第一鍵合層的熔點;以及,對第一臨時鍵合層進行加熱,以解除基底和第一臨時基底的連接。其中,第一臨時鍵合層的熔點,大于第一溫度,且小于第一鍵合層的熔點。
3、可以理解地,一方面,通過第一臨時鍵合層的熔點大于第一溫度的設(shè)置,可以使第一臨時鍵合層的熔點相對較高,這樣一來,一是能夠使第一溫度條件下第一臨時鍵合層不發(fā)生熔化或失效,進而避免在高溫工藝條件下第一臨時鍵合層發(fā)生脫落或損壞;二是能夠提升第一臨時鍵合層的穩(wěn)定性,使封裝過程中的可靠性得到提升,并確保了設(shè)備的穩(wěn)定性。
4、另一方面,通過第一臨時鍵合層的熔點小于第一鍵合層的熔點的設(shè)置,可以使第一臨時鍵合層的熔點相比第一鍵合層熔點較低,這樣一來,能夠使對第一臨時鍵合層進行加熱的過程中,第一鍵合層不易發(fā)生熔化或失效,使加熱過程不會影響封裝結(jié)構(gòu)的完整性,實現(xiàn)了第一臨時鍵合層的可控去除,能夠提高封裝工藝的可控性和可重復(fù)性。
5、而且,通過第一臨時鍵合層的熔點小于第一鍵合層的熔點的設(shè)置,可以在保證第一臨時鍵合層的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,使第一臨時鍵合層的熔點相對較低,如此,能夠使形成第一臨時鍵合層的溫度相對較低,以避免形成第一臨時鍵合層的溫度條件對其他結(jié)構(gòu)的影響;并使第一臨時鍵合層能夠通過加熱處理的方式去除。
6、可選的,第一臨時鍵合層的熔點,與第一溫度的差值大于或等于60℃;和/或,第一鍵合層的熔點,與第一臨時鍵合層的熔點的差值大于或等于200℃。
7、可選的,第一鍵合層包括第一合金,第一合金包括第一金屬和第二金屬;第一金屬的熔點大于第二金屬的熔點;第一溫度大于第二金屬的熔點,且小于第一金屬的熔點。
8、可選的,第一金屬的熔點與第二金屬的熔點之間的差值,大于或等于100℃。
9、可選的,第一鍵合層采用瞬態(tài)液相鍵合工藝而形成。
10、可選的,在基底的第二側(cè)形成第一鍵合層,包括:在基底的第二側(cè)形成第一金屬層和第二金屬層,第一金屬層與第二金屬層沿基底的厚度方向堆疊;第一金屬層包括第一金屬;第二金屬層包括第二金屬;以及,在第一溫度條件下,采用瞬態(tài)液相鍵合工藝,使第一金屬層與第二金屬層轉(zhuǎn)化為第一鍵合層,第一鍵合層包括第一合金,第一合金包括第一金屬和第二金屬。
11、可選的,第一臨時鍵合層采用共晶焊工藝而形成。
12、可選的,在基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底,包括:在基底的第一側(cè)的表面,和/或,第一臨時基底的朝向基底的表面,形成共晶合金層;以及,采用熱壓工藝,使共晶合金層轉(zhuǎn)化為第一臨時鍵合層,并使基底與第一臨時基底通過第一臨時鍵合層連接。
13、可選的,在基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底之前,所述制備方法還包括:在基底的第二側(cè)連接第二臨時鍵合層和第二臨時基底,第二臨時鍵合層相比第二臨時基底靠近所述基底。在基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底之后,所述制備方法還包括:采用解鍵合工藝,去除第二臨時鍵合層和第二臨時基底;其中,第一臨時鍵合層的熔點,大于解鍵合工藝的工藝溫度。
14、可選的,在基底的第二側(cè)連接第二臨時鍵合層和第二臨時基底之后,基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底之前,所述制備方法還包括:從基底的第一側(cè),減薄基底;和/或,從基底的第一側(cè),形成貫穿基底的接觸結(jié)構(gòu)。
15、可選的,在基底的第二側(cè)連接第二臨時鍵合層和第二臨時基底之前,所述制備方法還包括:在基底的第二側(cè)形成像元結(jié)構(gòu);以及,在像元結(jié)構(gòu)的遠離基底一側(cè)形成保護層,保護層覆蓋像元結(jié)構(gòu);保護層設(shè)于像元結(jié)構(gòu)與待形成的第二臨時鍵合層之間。在去除第二臨時鍵合層和第二臨時基底之后,在基底的第二側(cè)形成第一鍵合層之前,所述制備方法還包括:在第二溫度條件下,去除保護層。其中,第一臨時鍵合層的熔點大于第二溫度。
16、可選的,紅外探測模組還包括:墊高層,設(shè)于基底的第二側(cè)?;椎谋畴x第一臨時鍵合層的表面與墊高層,通過第一鍵合層連接。在基底的第二側(cè)形成第一鍵合層之后,對第一臨時鍵合層進行加熱之前,所述制備方法還包括:在第三溫度條件下,在墊高層的遠離基底的一側(cè)連接第二鍵合層和光窗層,第二鍵合層位于光窗層與墊高層之間。其中,第一臨時鍵合層的熔點,大于第三溫度,且小于第二鍵合層的熔點。
17、可選的,第三溫度的范圍為180℃~250℃;和/或,第二鍵合層的熔點的范圍為400℃~500℃。
18、可選的,第一臨時鍵合層的熔點的范圍為250℃~300℃;和/或,第一溫度的范圍為180℃~250℃;和/或,第一鍵合層的熔點的范圍為400℃~500℃。
19、第二方面,提供了一種紅外探測器。所述紅外探測器包括電路板和紅外探測模組,紅外探測模組與電路板耦接。紅外探測模組采用上述技術(shù)方案所提供的紅外探測模組的制備方法制備得到。
20、本公開的一些實施例提供的紅外探測器所能實現(xiàn)的有益效果,與上述技術(shù)方案提供的紅外探測模組的制備方法所能達到的有益效果相同,在此不再贅述。
1.一種紅外探測模組的制備方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第一臨時鍵合層的熔點,與所述第一溫度的差值大于或等于60℃;和/或,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第一鍵合層包括第一合金,所述第一合金包括第一金屬和第二金屬;所述第一金屬的熔點大于所述第二金屬的熔點;所述第一溫度大于所述第二金屬的熔點,且小于所述第一金屬的熔點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第一金屬的熔點與所述第二金屬的熔點之間的差值,大于或等于100℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第一鍵合層采用瞬態(tài)液相鍵合工藝而形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,在所述基底的第二側(cè)形成第一鍵合層,包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第一臨時鍵合層采用共晶焊工藝而形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,在所述基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,在所述基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底之前,所述制備方法還包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,在所述基底的第二側(cè)連接第二臨時鍵合層和第二臨時基底之后,所述基底的第一側(cè)連接第一臨時鍵合層與第一臨時基底之前,所述制備方法還包括:
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,在所述基底的第二側(cè)連接第二臨時鍵合層和第二臨時基底之前,所述制備方法還包括:
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述紅外探測模組還包括:墊高層,設(shè)于所述基底的第二側(cè);
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第三溫度的范圍為180℃~250℃;和/或,
14.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的紅外探測模組的制備方法,其特征在于,所述第一臨時鍵合層的熔點的范圍為250℃~300℃;和/或,
15.一種紅外探測器,其特征在于,包括電路板和紅外探測模組,所述紅外探測模組與所述電路板耦接;所述紅外探測模組采用如權(quán)利要求1~14中任一項所述的紅外探測模組的制備方法制備得到。