[发明专利]晶圆级封装方法及封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级封装方法及封装结构。

背景技术

目前，晶圆级封装方法主要采用封盖晶圆内表面刻蚀深腔结构或采用中间环结构来形成较大的真空腔，这都使结构和制作工艺变得复杂，成本也相对较高。

晶圆级真空封装的键合工艺中，焊料表面在工艺过程中容易氧化而影响键合效果，使封装良率大大降低。

对于需要光学信号的真空封装，则需要增强所需波段的光谱对封盖晶圆的透射率，现有技术中的沉积增透膜的方式来增加封盖晶圆的透射率的方法因影响焊料而难以兼容，且成本较高。

现有技术的方法制作的独立吸气剂，无论体积还是工艺都无法与晶圆级封装相容。

而以往的封装方式，难以将同时适合晶圆到晶圆、芯片到晶圆及芯片到芯片的晶圆级真空封装流程统一起来。现有技术中晶圆到晶圆、芯片到晶圆及芯片到芯片的封装需要对应不同的封装工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种晶圆级封装方法及封装结构，它能够大大简化结构及工艺，更利于键合，且能够提高真空封装良率及降低成本。

为了解决上述问题，本发明提供了一种晶圆级封装方法，包括如下步骤：提供一第一基板和一第二基板；在所述第一基板和第二基板的表面形成焊环；以所述第一基板的焊环和第二基板的焊环为中间层，对所述第一基板及第二基板进行键合，所述第一基板的焊环与所述第二基板的焊环形成深腔，所述深腔用于容纳外部器件。

进一步，在所述形成焊环步骤之前，在所述第一基板和第二基板的表面均形成阻挡层及种子层，在形成焊环步骤之后，键合步骤之前，去除所述第一基板和第二基板的表面焊环覆盖区域以外的阻挡层及种子层。

进一步，所述焊环包括结构层及焊料层，在所述焊料层表面制作有保护层。

进一步，在所述形成焊环步骤之前，在所述第二基板需要形成焊环的表面制作第二光子晶体结构。

进一步，在所述第二基板需要形成焊环的表面相对的表面制作与所述第二光子晶体结构对应的第一光子晶体结构。

进一步，所述制作第一光子晶体结构的方法包括如下步骤：

在所述第二基板需要形成焊环的表面相对的表面形成第一光子晶体结构的图形；

刻蚀所述图形窗口中的第二基板的表面，形成第一光子晶体结构。

进一步，在键合步骤之前，在所述第二基板焊环围成的区域内沉积吸气剂薄膜。

本发明还提供一种封装结构，包括第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板通过分别设置在第一基板及第二基板上的焊环键合在一起，所述第一基板的焊环和第二基板的焊环形成深腔，所述深腔用于容纳外部器件。

进一步，在所述深腔内的第二基板的表面制作有第二光子晶体结构。

进一步，在所述第二基板与所述深腔相对的表面制作有与所述第二光子晶体结构对应的第一光子晶体结构。

本发明的一个优点在于，所述第一基板的焊环与所述第二基板的焊环形成深腔，所述深腔用于容纳外部器件。本发明采用加厚的焊环形成的深腔替代深腔刻蚀或额外的深腔环，大大简化了结构及工艺。

本发明的另一个优点在于，对焊环表面制作保护层，使其更利于键合。

本发明的另一个优点在于，采用在第二基板表面刻蚀的光子晶体结构来增强光学信号的透射率，而没有采用现有技术中的在第二基板表面制作增透膜来增强光学信号的透射率的方法，使工艺与MEMS兼容。

本发明的另一个优点在于，采用薄膜或厚膜吸气剂替代传统的吸气剂，使其与晶圆级封装兼容，有利于提高真空封装良率及降低成本。

附图说明

图1为本发明晶圆级封装方法的步骤示意图；

图2A~图2I为本发明晶圆级封装方法的工艺流程图；

图3A~图3C为制作第一光子晶体结构的工艺流程图；

图4A~图4F为制作第二光子晶体结构的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的晶圆级封装方法及封装结构的具体实施方式做详细说明。