本技術(shù)涉及紅外探測(cè)，尤其涉及一種光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、雙色測(cè)溫在物體表面狀態(tài)改變的情況下也不會(huì)影響溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，其通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)特定波段中物體輻射能量的比值來確定溫度。因此雙色測(cè)溫探測(cè)器一般都封裝有兩層光電信號(hào)轉(zhuǎn)換單元。

2、傳統(tǒng)的雙色測(cè)溫探測(cè)器一般采用微結(jié)構(gòu)來?yè)纹鹕蠈庸怆娦盘?hào)轉(zhuǎn)換單元。這種方式不僅產(chǎn)生較高的生產(chǎn)成本，還因?yàn)橹谓Y(jié)構(gòu)的設(shè)置導(dǎo)致光電信號(hào)轉(zhuǎn)換單元之間堆疊的同軸度差，進(jìn)而影響雙色測(cè)溫探測(cè)器測(cè)溫精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件的制備方法，其包括：

2、提供第一晶圓，所述第一晶圓包括多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元；其中，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元具有第一功能面，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元具有第二功能面，所述第一功能面的面積大于所述第二功能面的面積；

3、提供第二晶圓，所述第二晶圓包括多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元；

4、將所述第一晶圓和所述第二晶圓鍵合，形成晶圓組件；其中，每一所述第一晶圓的第一光電轉(zhuǎn)換單元與一個(gè)所述第二晶圓的第二光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)，每一個(gè)所述第一晶圓的第二光電轉(zhuǎn)換單元與一個(gè)所述第二晶圓的第一光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)；每一個(gè)所述第一光電轉(zhuǎn)換單元與所對(duì)應(yīng)的第二光電轉(zhuǎn)換單元通過焊接凸點(diǎn)焊接連接，每一個(gè)所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和對(duì)應(yīng)設(shè)置的一個(gè)所述第二光電轉(zhuǎn)換單元形成一個(gè)傳感器單元；

5、對(duì)所述晶圓組件進(jìn)行切分，以形成若干所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件。

6、在一些實(shí)施例中，所述第一晶圓包括第一表面，所述第一晶圓所包括的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元一一對(duì)應(yīng)，且各所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所對(duì)應(yīng)的第二光電轉(zhuǎn)換單元在所述第一表面所在平面的正投影關(guān)于同一條直線對(duì)稱；

7、所述第二晶圓包括第三表面，所述第二晶圓所包括的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元一一對(duì)應(yīng)，且各所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所對(duì)應(yīng)的第二光電轉(zhuǎn)換單元在所述第三表面所在平面的正投影關(guān)于同一條直線對(duì)稱。

8、在一些實(shí)施例中，在所述第一晶圓中，各所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所相對(duì)的第二光電轉(zhuǎn)換單元在所述第一表面所在平面的正投影關(guān)于第一直線對(duì)稱，每一所述第一光電轉(zhuǎn)換單元在垂直于所述第一直線上的尺寸大于所相對(duì)的第二光電轉(zhuǎn)換單元在垂直于所述第一直線上的尺寸；

9、在所述第二晶圓中，各所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所相對(duì)的第二光電轉(zhuǎn)換單元在所述第三表面所在平面的正投影關(guān)于第二直線對(duì)稱，每一所述第一光電轉(zhuǎn)換單元在垂直于所述第二直線上的尺寸大于所相對(duì)的第二光電轉(zhuǎn)換單元在垂直于所述第二直線上的尺寸。

10、在一些實(shí)施例中，在每一個(gè)傳感器單元中，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元設(shè)置為沿所述第一晶圓和所述第二晶圓堆疊的方向上在所對(duì)應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換單元上的正投影，與所述對(duì)應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換單元部分錯(cuò)開；

11、所述第一光電轉(zhuǎn)換單元上與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的正投影錯(cuò)開的區(qū)域設(shè)有用以對(duì)所述第一光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行電氣引出的第一外接焊盤。

12、在一些實(shí)施例中，所述第一晶圓包括第一表面，所述第一晶圓所包括的所有第一光電轉(zhuǎn)換單元的第一功能面和所有第二光電轉(zhuǎn)換單元的第二功能面均位于第一表面；所述第二晶圓包括第三表面，所述第二晶圓所包括的所有第一光電轉(zhuǎn)換單元的第一功能面和所有第二光電轉(zhuǎn)換單元的第二功能面均位于第三表面；

13、所述將所述第一晶圓和所述第二晶圓鍵合，形成晶圓組件包括：

14、將所述第一晶圓的第一表面朝向所述第二晶圓的第三表面，對(duì)所述第一晶圓和所述第二晶圓進(jìn)行鍵合，形成晶圓組件。

15、在一些實(shí)施例中，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元上與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的正投影錯(cuò)開的區(qū)域還設(shè)有用以對(duì)所述第二光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行電氣引出的第二外接焊盤。

16、在一些實(shí)施例中，所述第一晶圓包括相互背離的第一表面和第二表面，所述第一晶圓所包括的所述多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元中至少部分光電轉(zhuǎn)換單元的功能面位于所述第一表面，另一部分光電轉(zhuǎn)換單元的功能面位于所述第二表面；所述第二晶圓包括第三表面，所述第二晶圓所包括的所有第一光電轉(zhuǎn)換單元的第一功能面和所有第二光電轉(zhuǎn)換單元的第二功能面均位于第三表面；

17、所述將所述第一晶圓和所述第二晶圓鍵合，形成晶圓組件包括：

18、將所述第一晶圓的第一表面朝向所述第二晶圓的第三表面，對(duì)所述第一晶圓和所述第二晶圓進(jìn)行鍵合，形成晶圓組件。

19、在一些實(shí)施例中，所述第一晶圓所包括的多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元排布成多組光電轉(zhuǎn)換單元，所述第二晶圓所包括的多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元排布成多組光電轉(zhuǎn)換單元，每組光電轉(zhuǎn)換單元包括相鄰的一個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和一個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元；在提供第一晶圓和提供第二晶圓之前，所述方法包括形成所述第一晶圓以及形成第二晶圓；其中

20、所述形成第一晶圓包括：將所述第一晶圓裝載到光刻機(jī)中；

21、所述光刻機(jī)分別對(duì)所述第一晶圓上的多個(gè)第一曝光區(qū)域進(jìn)行曝光，形成具有所述多組光電轉(zhuǎn)換單元的第一晶圓；

22、所述形成第二晶圓包括：將所述第二晶圓裝載到光刻機(jī)中；

23、所述光刻機(jī)分別對(duì)所述第二晶圓上的多個(gè)第二曝光區(qū)域進(jìn)行曝光，形成具有所述多組光電轉(zhuǎn)換單元的第二晶圓；且所述第一曝光區(qū)域和所述第二曝光區(qū)域的形狀和尺寸相等。

24、在一些實(shí)施例中，在提供第一晶圓，以及提供第二晶圓之后，在將所述第一晶圓和所述第二晶圓鍵合之前，所述方法包括：

25、在所述第一晶圓和所述第二晶圓中的至少一個(gè)上設(shè)置焊接凸點(diǎn)。

26、在一些實(shí)施例中，將所述第一晶圓和所述第二晶圓鍵合包括：

27、所述第一晶圓和所述第二晶圓采用冷壓鍵合的方式鍵合；或

28、所述第一晶圓和所述第二晶圓采用熱壓鍵合的方式鍵合；或

29、所述第一晶圓和所述第二晶圓采用超聲鍵合的方式鍵合。

30、在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：在所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元之間填充光學(xué)膠；

31、所述光學(xué)膠采用雙組份環(huán)氧灌封膠。

32、在一些實(shí)施例中，所述第一晶圓所包括的所有光電轉(zhuǎn)換單元呈陣列排布，所述第一晶圓的多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元排布成多行，所述第一晶圓的多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元排布成多行；所述第一晶圓所包括的多行第一光電轉(zhuǎn)換單元和多行第二光電轉(zhuǎn)換單元中至少包括一行第一光電轉(zhuǎn)換單元和一行第二光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)且相鄰設(shè)置，所述一行第一光電轉(zhuǎn)換單元的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元和所對(duì)應(yīng)的相鄰行第二光電轉(zhuǎn)換單元在垂直于光電轉(zhuǎn)換單元行方向上對(duì)齊，且所述一行第一光電轉(zhuǎn)換單元與所對(duì)應(yīng)的相鄰行第二光電轉(zhuǎn)換單元之間設(shè)有第一劃片槽；

33、所述第二晶圓所包括的所有光電轉(zhuǎn)換單元呈陣列排布，所述第二晶圓的多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元排布成多行，所述第二晶圓的多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元排布成多行；所述第二晶圓所包括的多行第一光電轉(zhuǎn)換單元和多行第二光電轉(zhuǎn)換單元中至少包括一行第二光電轉(zhuǎn)換單元和一行第一光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)且相鄰設(shè)置，所述一行第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元和所對(duì)應(yīng)的相鄰行第一光電轉(zhuǎn)換單元在垂直于光電轉(zhuǎn)換單元行方向上對(duì)齊，且所述一行第二光電轉(zhuǎn)換單元與所對(duì)應(yīng)的相鄰行第一光電轉(zhuǎn)換單元之間設(shè)有第二劃片槽；

34、在所述第一晶圓的所述一行第一光電轉(zhuǎn)換單元與對(duì)應(yīng)的相鄰行第二光電轉(zhuǎn)換單元，分別與所述第二晶圓的所述一行第二光電轉(zhuǎn)換單元與對(duì)應(yīng)的相鄰行第一光電轉(zhuǎn)換單元相對(duì)應(yīng)的情況下，所述第一劃片槽與所述第二劃片槽錯(cuò)開。

35、本技術(shù)另提供一種光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件，其包括：

36、第一光電轉(zhuǎn)換單元；所述第一光電轉(zhuǎn)換單元具有第一功能面；

37、第二光電轉(zhuǎn)換單元，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元具有第一功能面；

38、多個(gè)焊接凸點(diǎn)，間隔支撐于所述第一光電轉(zhuǎn)換單元與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元之間。

39、在一些實(shí)施例中，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元設(shè)置沿所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元堆疊的方向上在所對(duì)應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換單元上的正投影，與所述對(duì)應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換單元部分錯(cuò)開；

40、所述第一光電轉(zhuǎn)換單元上與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的正投影錯(cuò)開的區(qū)域設(shè)有用以對(duì)所述第一光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行電氣引出的第一外接焊盤。

41、在一些實(shí)施例中，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的第一功能面朝向所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的第二功能面；

42、所述第一光電轉(zhuǎn)換單元上與所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的正投影錯(cuò)開的區(qū)域還設(shè)有用以對(duì)所述第二光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行電氣引出的第二外接焊盤。

43、在一些實(shí)施例中，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元上設(shè)有用以將所述第二光電轉(zhuǎn)換單元電氣引出的引出焊盤，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元包括與所述引出焊盤相對(duì)的連接焊盤，所述連接焊盤與所述第二外接焊盤電連接，所述連接焊盤與所述引出焊盤正對(duì)，并與所述引出焊盤通過所述多個(gè)焊接凸點(diǎn)的至少部分焊接連接。

44、在一些實(shí)施例中，所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的第二功能面背離所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的第一功能面，所述多個(gè)焊接凸點(diǎn)作為支撐凸點(diǎn)。

45、在一些實(shí)施例中，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元之間填充有光學(xué)膠；和/或，

46、所述焊接凸點(diǎn)為焊球；和/或，所述焊接凸點(diǎn)的截面尺寸小于或等于5μm。

47、本技術(shù)實(shí)施例提供的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件及其制備方法，通過在第一晶圓和第二晶圓上分別設(shè)置第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元，且將第一晶圓和第二晶圓設(shè)置為每一所述第一晶圓的第一光電轉(zhuǎn)換單元與一個(gè)所述第二晶圓的第二光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)，每一個(gè)所述第一晶圓的第二光電轉(zhuǎn)換單元與一個(gè)所述第二晶圓的第一光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)，每一個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和對(duì)應(yīng)設(shè)置的一個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元形成一個(gè)傳感器單元后，對(duì)晶圓組件進(jìn)行切分，即可形成多個(gè)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件。此種制備方法能夠去除光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器件在應(yīng)用過程中所需的支撐裝置，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)還能夠提高測(cè)溫精度。

48、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。