CN101863449B - 具有红外线聚焦功能的mems红外传感器的封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，包括以下步骤：根据所要封装的红外传感器芯片确定封装结构的图案及其尺寸在硅圆片上刻蚀形成符合上述封装要求的特定微槽图案，将上述的硅圆片与玻璃圆片键合，使玻璃圆片与上述特定图案形成密封腔体，将圆片加热，保温，腔内外压力差使软化后的玻璃向密封腔体凸起，形成球面微腔结构，冷却，退火消除应力，使用对准机，将玻璃微腔圆片与红外线传感器芯片进行对准，然后在真空环境下进行二次阳极键合，实现对红外线传感器的真空封装，刻蚀硅模具，暴露出透镜。该封装方法工艺简单，成本低，不仅实现了红外传感器的真空封装，而且起到了对红外线聚焦的功能，提高了探测灵敏度。

Description

具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法

技术领域

本发明涉及一种MEMS(微电子机械系统)封装技术，尤其涉及一种用于具有红外聚焦功能的MEMS红外探测器的封装方法。

背景技术

随着半导体工业与MEMS(微电子机械系统)技术的不断发展，红外传感器的制造技术也日益进步。使用先进的MEMS微加工技术可以制造出性能优越的红外传感器。当今，红外传感器的应用越来越广泛，例如在医学上进行非接触式快速测量体温方面，这在需要对大范围人群测温方面有着重要意义；此外它还应用于科学研究和军事上，比如红外线光谱仪、导弹导向、热成像、激光侦测等用途。在民用商业方面，红外传感器也被广泛应用于遥控器、防盗器等常见民用设备上。红外传感器分为热型(thermal)和光子型(photon)。光子红外探测器的响应速度快，而且灵敏度高，但是，为了避免热产生的电子空穴对，探测器温度一般要在77K以下，这就需要昂贵的冷却设备，增加了探测器的尺寸大小，并且成本很高。所以热型红外探测器在使用上更加方便，而且成本低廉，应用前景十分广泛。

热型红外线图像传感器一般都是室温下工作，如果探测红外线的晶方(die)与周围空气接触，由于空气具有热传导的效果，这样红外线产生的热量会大量流失，这就降低了红外线探测器的灵敏度。所以，热型红外线探测器的晶方(die)必须密封在真空环境下。为了保持真空度的长期有效性，目前常使用吸气剂。用无机材料玻璃制作的腔可以提供较好的真空、密封环境，阳极键合工艺可以提供非常好的气密性，是最常用的真空密封键合工艺。在Pyrex7740玻璃上形成微腔结构，再与含有可动部件的Si衬底进行阳极键合，便可以在不需要吸气剂和抽气的情况下实现MEMS器件的真空封装。

由于集成电路发展微型化要求，当今红外探测器芯片中的吸收红外线区域都是很小的一个区域，它为MEMS器件提供信号源，配合集成电路一起工作。鉴于红外线探测区域较小，这样就影响了灵敏度，如果使用具有红外线聚焦功能的封装结构，可以会聚红外线，从而提高探测的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺方法简单、成本低廉的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，为红外线传感器提供工作需要的高真空度，保证其良好的绝热性能和灵敏度，在不需要吸气剂和抽真空过程的情况下，实现长期有效的真空环境，同时起到对红外线的聚焦功能，将入射到玻璃微腔上的红外线全部聚焦到红外探测器的红外线吸收区域，提高灵敏度。

本发明采用如下技术方案：一种具有光学窗口的MEMS封装玻璃微腔的制造方法，包括以下步骤：第一步，根据所要封装的MEMS红外传感器芯片确定封装结构的图案及其尺寸，第二步，利用Si微加工工艺在硅圆片上刻蚀形成符合上述封装要求的特定微槽图案，第三步，将上述的硅圆片与Pyrex7740玻璃圆片在100Pa-30kPa的气氛下进行键合，使Pyrex7740玻璃圆片与上述特定图案形成密封腔体，第四步，将上述键合好的圆片在一个大气压下进行加热，保温，腔内外压力差使软化后的玻璃向密封腔体凸起，形成球面微腔结构，但不接触硅，冷却，并将上述圆片在常压下退火消除应力，第五步，使用EVG 610对准机，将制作好的玻璃微腔圆片与MEMS红外线传感器芯片进行对准，然后使用EVG 501在高真空环境下进行二次阳极键和，实现对MEMS红外线传感器的真空封装，第六步，使用单面腐蚀夹具，刻蚀掉带有微槽图案的硅片。

上述技术方案中，所述硅圆片上图案结构的微加工工艺可以为湿法腐蚀工艺。所述Si圆片的硅圆片上刻槽的方法可以是用反应离子刻蚀或者深反应离子刻蚀中的一种。所述的硅圆片与Pyrex7740玻璃表面键合工艺为阳极键合，工艺条件为：温度400℃，电压：600V。第四步中所述热退火的工艺条件为：退火温度范围在510℃～560℃中，退火保温时间为30min，然后缓慢风冷至常温。第三步中硅圆片与Pyrex7740玻璃圆片按照阳极键合的工艺要求进行必要的清洗和抛光。第二步中刻蚀的图案为大于1∶1的深宽比的图案。第二步中刻蚀的图案深宽比为20∶1。第五步中将红外传感器的红外吸收区域对准在玻璃微腔透镜的中心轴线上。第五步中第五步红外传感器的红外吸收区域在玻璃透镜的焦平面上。第五步中是用Pyrex7740玻璃在5×10^-3mbar真空环境下进行阳极键合。第六步中腐蚀掉Si模具是使用10％的TMAH在单面腐蚀夹具中进行的，TMAH溶液在水浴中保持温度为90℃。

本发明获得如下效果：

1.本发明采用负压热成型制备的带有空腔的Pyrex7740玻璃透镜封装MEMS红外传感器，此种玻璃对于近红外线(波长处于800微米-2微米之间)具有高达90％的透过率，因而可有效的实现对近红外线的聚焦，从而能够收集微弱的红外线信号。负压热成型正面形成透镜可用于红外线的聚焦，正面形成的微腔可对红外线传感器进行圆片级的真空封装，具有方法简单，低成本的特点。本发明可同时制备透镜和封装红外传感器的腔，形成的真空环境将有利于红外线的透过，从而被红外线传感器所吸收。另外，利用二次阳极键合工艺将上述红外传感器真空封装，无机材料玻璃的密封性好，阳极键合的密封性也较好，因此真空度能够得到较长时间的维持。

2.本发明在最后去掉硅模具，刻蚀出玻璃窗口，相对于在玻璃微腔成型后去掉硅模具的步骤，更有利于二次键合。二次键合需要比较高的平整度，如果在二次键合前去掉硅模具，玻璃微腔圆片可能产生翘曲，可能导致二次阳极键合真空封装红外传感器的失败；此外，由于热成型后玻璃的表面具有很低的粗糙度，二次键合封装前去掉硅模具的腐蚀过程容易破坏玻璃键合表面，增加其粗糙度，将进一步增加二次键合过程的难度。

3.本发明通过控制第一次阳极键合时的压力使得玻璃与带有微槽的硅键合后形成的密封腔内具有一定的气压(非真空，但是在加热后其内部的气压仍然小于一个大气压)，使玻璃热成型时，在负压的作用下(在成型温度下，外部大气压大于内部压力)，玻璃向内部凸起形成球面(表面张力的作用使熔融态的玻璃呈球面)，但是不贴合硅片底面。其原理在于，根据理想气体状态方程：PV＝nRT可知，一定温度下，在不为真空的密闭腔内，气体的压力与密闭体积成反比。由于密闭腔的体积随着玻璃向腔内凸起而减小，其内部的压力也逐步增大，内外部压力逐渐平衡，而玻璃球面不会贴合于粗糙的硅表面。由于仅仅通过控制压力就可以实现光洁的外表面，因此方法更简单，成本更低。此外，玻璃微腔的成型是基于微腔内外的压力平衡，因此球面的形状以及体积尺寸均可以根据PV＝nRT进行计算，而不需要严格的控制玻璃黏度和成型时间，仅需要将玻璃加热到熔融态即可。可以通过控制气压差，使成型的玻璃微腔成为一个焦点在未变形玻璃平面上的凸透镜，以实现对红外线聚焦的功能。相对于通过控制玻璃的粘稠度和成型时间来控制玻璃微腔的形状而言，本方法更简单，成本更低。

4.阳极键合具有键合强度高，密闭性好的特点，本发明采用阳极键合形成密闭空腔，在第三步的加热过程中不易发生泄漏而导致成型失败。在温度400℃，电压直流600V的键合条件下，阳极键合能够达到更好的密封效果。

5.采用的第三步中的退火工艺可以有效的消除Pyrex7740玻璃承受高温负压成型过程中形成的应力，从而使其强度韧性更高。在该条件下退火，既能有效退去应力，还能够使得微腔的形状基本无改变，而退火温度过高易导致微腔形状发生变化不利于后道的封装，而过低的退火温度则无法有效去除玻璃内部应力。

6.本发明制备与Si的热膨胀系数相当的Pyrex7740玻璃作为玻璃微腔结构，在制备微腔时不容易使键合好的圆片因热失配产生损坏；为后面封装红外传感器提供方便，工艺过程中受热时不易发生热失配。

7.本发明采用湿法腐蚀在硅表面加工微槽，工艺过程简单可靠，成本低廉，可实现玻璃微腔的圆片级制造。

8.本发明采用干法特别深反应离子刻蚀，可制备高深宽比的(可达到20∶1)硅腔，使得所制备的玻璃微腔也具有较大的深宽比，在封装方面具有广阔的应用。

9.本发明基于传统MEMS加工工艺，由于Pyrex7740玻璃与Si热失配很小，所以本发明使用Si模具。首先在Si片上加工微腔结构，尺寸需要根据所需的Pyrex7740玻璃微腔尺寸和厚度进行调节，本发明刻蚀的腔体较深，在500um厚的硅片上刻蚀300um深的腔体，目的在于避免玻璃在热成型过程中熔融态的玻璃接触Si上腔体的底部。湿法刻蚀工艺造成了硅的底部粗糙度较大，因此玻璃接触底部将增加玻璃微腔表面粗糙度，从而降低红外线的透过率。

10.本发明中，带有深腔的Si圆片与Pyrex7740玻璃不是在真空条件下进行阳极键合的，而是在较低的压力下进行的阳极键合，即在玻璃与硅形成的密封腔内预封一定的气体，然后再常压下加热到玻璃的软化点温度进行热成型，在微腔内外压力差的作用下，Pyrex7740玻璃下凹成型，由于密封腔内预封了一定气体，使熔融态玻璃不会与腔体底部接触，熔融态玻璃再软化点下成流态，所以在气体压力作用下成的微腔表面光滑，粗糙度很低。这样的特性适用于有利于红外线的透射，使红外线的损耗达到最小值，提高红外探测器灵敏度。该微腔的尺寸可以通过在硅片上刻蚀深腔的尺寸进行调节。

11.本发明通过键合工艺使得玻璃和硅之间形成牢固的化学键合，使得硅和玻璃之间形成连续的力学界面。Pyrex7740玻璃与硅之间具有相近的热膨胀系数，具有很好的热匹配，力学性能稳定，因此在玻璃热成型以后能够形成低应力的界面，这样就为玻璃热成型创造了有力的条件。普通玻璃与硅之间的热失配应力较大，在高温热成型过程中就会产生翘曲，表面不平整，导致成型质量差。

12.相对于普通的熔融键合方法，本发明通过阳极键合的方法，在硅和玻璃之间形成Si-O键，使得封装时玻璃微腔与硅片之间形成更牢固的化学键合，这样在高温下，玻璃即使变为熔融态，玻璃熔体也会由于Si-O键的强烈作用，固定在原来位置，避免融化的玻璃在硅表面发生位移。

13.阳极键和具有强度高，密封性好的特点，本发明采用阳极键合形成密封腔，在第三步加热成型过程中不会产生漏气而导致成型失败。温度在400℃下，进行600V直流键合，效果良好。

14.第五步中的退火工艺可以有效地消除在玻璃热成型过程中产生的应力，从而使其强度韧性提高，在二次阳极键合封装器件的过程中，玻璃不易破碎。561℃为Pyrex玻璃的转化点，在这个温度下，玻璃可以有效的消除应力，所以退火温度范围在510℃～560℃中，保温30min，而510℃为玻璃的应变点，所以从560℃到510℃要以1℃/min缓慢降温，在510℃以下可以加快降温速度。

15.本发明采用的是常规的电子微加工工艺，工艺可靠，成本低廉，可实现圆片级制造。本发明使用Pyrex7740玻璃形成的玻璃微腔作为封装的材料，由于它是一种无机材料，气密性非常好。

16.本发明封装红外传感器是在5×10^-3mbar的高真空下进行键合的，这个真空度能够很好地满足红外传感器的真空要求，减少热耗散。

17.本发明采用阳极键合的方法封装红外传感器，键合形成牢固的Si-O键，漏气率很低，可以长期保持较高的真空度。

18.本发明中采用单面夹具腐蚀硅可以有效地保护传感器芯片的硅衬底，同时10％TMAH在90℃温度下不仅刻蚀速度较快，而且对玻璃微腔基本不刻蚀。

19.本发明将封装的红外传感器上的红外线吸收区域定位在玻璃透镜微腔的焦平面上，玻璃透镜的焦距与微腔高度相等，并且吸收区在透镜的中心轴线上。

这种使用球面玻璃微腔透镜封装红外传感器的方法，可以应用于多种红外传感器，比如红外热像仪，image sensor，红外线测温仪。并且对于红外探测的机制也没有限制。应用于热电堆式红外探测器，可以将红外线聚焦在红外线吸收区，这样使温度差更大，测量的灵敏度得到提高；另外应用于热双金属梁红外探测器时，Pyrex7740玻璃微腔透镜将红外线聚焦在吸收红外线的双层金属梁上，这样就使金属梁位移更大，这样也增加了探测灵敏度，其他类型的红外探测器可以相似地提高灵敏度，由此可见，该方法用途广泛，而且真空度和红外聚焦性能优异。

附图说明

图1为对应红外传感器芯片的封装图案

图2为刻蚀有图案的硅圆片截面示意图

图3为刻蚀有图案的硅圆片与Pyrex7740玻璃圆片键合后的圆片截面示意图

图4为硅圆片与玻璃圆片键合后加热后的截面示意图

图5为真空条件下阳极键合封装后的截面示意图

其中，1-硅圆片，2-封装结构，3-封装腔体，4-封装区域，6-特定微槽图案，7-Pyrex7740玻璃圆片，8-密封腔体，9-球面微腔结构，11-MEMS红外传感器芯片。

具体实施方式

实施例1一种具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，包括以下步骤：第一步，根据MEMS红外传感器(可以选用红外热电堆，它利用多组相互串联的热电偶测量温度的变化，热电偶的一端与红外线吸收区域相连，由于吸收红外线后温度升高，热电偶产生温度差，根据塞贝克效应热电堆输出一个电压，温度越高即吸收红外线越多输出的电压值越大，实现了对红外线的探测，这里使用的是n型多晶硅/铝热电偶。譬如其尺寸为1*1毫米)的芯片尺寸，确定封装腔体的图案和尺寸，包括腔体的边长和封装区域的宽度，设计版图，

第二步，利用Si微加工工艺在Si圆片(譬如4英寸圆片)上刻蚀形成特定图案，所述Si原片上图案结构的微加工工艺为湿法腐蚀工艺、或者干法感应耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺、反应离子刻蚀或者深反应离子刻蚀中的一种，(三维上看是在硅片上刻槽，二维上是图案)，微槽的深宽比可以小于1∶1，也可以大于1∶1，例如：2∶1，3∶1，4∶1，7∶1，10∶1，15∶1，20∶1，深宽大的玻璃微腔将会给玻璃提供更多的流变空间，从而为封装腔的尺寸提供更多的选择，

第三步，将上述Si圆片与Pyrex7740玻璃圆片(一种硼硅玻璃的品牌，美国康宁-corning公司生产，市场可购得，通常已经经过抛光，其尺寸与Si圆片相同)在100Pa-30kPa的气氛下进行键合，譬如压力为150Pa，200Pa，1.5kPa，5kPa，20kPa，25kPa，，使Pyrex7740玻璃上的上述特定图案形成密封腔体，键合表面在键合前应该保持高度清洁和极小的表面粗糙度，以满足常规键合的要求，按照阳极键合或其他键合的工艺要求进行常规清洗和抛光，

第四步，将上述键合好的圆片在一个大气压下加热至740℃～800℃，在该温度下保温3～8min，例如温度可以选取为740℃，750℃，760℃，770℃，780℃，790℃，800℃，保温3～8min，时间可以选取为：3.2min，3.5min，3.8min，4min，4.2min，4.4min，4.8min，6min，7min，7.5min，腔内外压力差使软化后的玻璃向密封腔体凸起形成球面，但不与硅圆片微槽的底部接触，从而形成与上述微腔图案结构相应的微腔结构，冷却到较低的温度，如20-25℃，譬如为22℃，将上述圆片在常压下退火消除应力，该常压是指一个大气压，

第五步，将上述制作好的玻璃微腔(带有Si模具)在EVG 610下与MEMS红外传感器芯片的圆片进行对准，使红外传感器上的红外吸收区域在玻璃透镜的中心轴线上，并且在玻璃透镜的焦平面上，然后在EVG 501中，在5×10^-3mbar高真空下进行阳极键合，完成封装工艺，

第六步，使用单面腐蚀夹具，使用10％的TMAH溶液在水浴中保温在90℃下腐蚀掉作为玻璃微腔成型模具的Si层。

上述技术方案中，所述的Si圆片与Pyrex7740玻璃表面键合工艺为阳极键合，典型工艺条件为：温度400℃，电压：600V。第四步中所述热退火的工艺条件为：退火温度范围在510℃～560℃中，退火温度可以选取为530℃，540℃，550℃，560℃，退火保温时间为30min，然后缓慢风冷至常温(譬如25℃)。第五步中键合的压强可以在1×10^-4mbar～1×10^-2mbar，真空压强可以选取1×10^-4mbar，5×10^-4mbar，1×10^-3mbar，5×10^-3mbar，1×10^-2mbar，

本发明的优选方案如下：上述技术方案中，所述硅圆片上图案结构的微加工工艺可以为湿法腐蚀工艺。所述Si圆片的硅圆片上刻槽的方法可以是用反应离子刻蚀或者深反应离子刻蚀中的一种。所述的硅圆片与Pyrex7740玻璃表面键合工艺为阳极键合，工艺条件为：温度400℃，电压：600V。第四步中所述热退火的工艺条件为：退火温度范围在510℃～560℃中，退火保温时间为30min，然后缓慢风冷至常温。第三步和第五步中硅圆片与Pyrex7740玻璃圆片按照阳极键合的工艺要求进行必要的清洗和抛光。第二步中刻蚀的图案为大于1∶1的深宽比的图案。第一步中刻蚀的图案深宽比为20∶1。第六步中使用了单面腐蚀夹具，腐蚀液为浓度为10％的TMAH溶液，温度为90℃。

实施例2一种MEMS红外传感器的圆片级封装方法，，包括以下步骤：

第一步，根据MEM5红外传感器芯片结构，确定封装腔体和封装框架的尺寸，设计封装玻璃微腔的版图尺寸，MEMS红外传感器是使用多组相互串联的热电偶进行测温的。根据塞贝克效应，当热电偶两端存在温度差，将会产生电压，而且冷热端温度差越大，输出电压越大。多组热电偶串联可以提高热电堆的探测灵敏度。将热电堆的热端与红外线的吸收区域接触，而冷端远离红外线吸收区域，并用绝热的材料进行隔热，这样红外线吸收区域因吸收红外线而升温，对外输出一个电压，实现了测量红外线的目的。热电偶由两种不同的材料相连组成，最常用的就是n型多晶硅/铝。我们这里使用的就是n型多晶硅/铝材料的热电偶，

第二步，利用深反应离子刻蚀方法在4英寸Si圆片上刻蚀形成特定图案(实际上三维上看，是在硅片上刻槽，二维上是图案)，该图案是方形槽阵列，该图案的深宽比为20∶1，硅片经过抛光，

第三步，将上述Si圆片与相同尺寸的(4英寸)Pyrex7740玻璃圆片(一种硼硅玻璃的品牌，美国康宁-corning公司生产，市场可购得，已经经过抛光)在1000Pa的气氛下进行键合，键合在EVG-501阳极键合机上进行，使Pyrex7740玻璃上的上述特定图案形成密封腔体，键合表面在键合前按照阳极键合要求进行常规清洗和抛光，保持高度清洁和极小的表面粗糙度，以满足常规阳极键合的要求，

第四步，将上述键合好的圆片在一个大气压下加热至780℃，在该温度下保温4min，腔内外压力差使软化后的玻璃向密封腔体凸起形成球面，但不与硅圆片微槽的底部接触，从而形成与上述微腔图案结构相应的微腔结构，冷却到常温25℃，将上述圆片在一个大气压下退火消除应力，上述技术方案中，所述的Si原片与Pyrex7740玻璃表面键合工艺为阳极键合，工艺条件为：温度400℃，电压：600V。第三步中所述热退火的工艺条件为：退火温度范围在510℃～560℃中，退火温度可以选取为560℃，退火保温时间为30min，然后缓慢风冷至常温25℃。从而制备的玻璃微腔的图案也具有高达20∶1的深宽比。

第五步，将成型好的玻璃透镜微腔(带有Si模具)与MEMS红外传感器芯片在EVG 610下进行对准，确保传感器上的红外线吸收区在透镜的中心轴线上，并且位于透镜的焦平面上，然后转移到EVG 501中，在5×10^-3mbar真空度，温度为400℃，键合电压为600V下进行阳极键合，完成封装工艺。

第六步，将硅片固定在单面腐蚀夹具中(腐蚀液只能在圆片的上面，进入不了圆片的底部，实现单面腐蚀)，倒入配置好的浓度为10％的TMAH溶液，将夹具放入水浴中，使用温度计测量TMAH溶液温度，保证其温度稳定在90℃本发明通过MEMS加工制造技术：Si片与Pyrex7740玻璃的阳极键合工艺，再利用真空负压热处理工艺，制造出具有原始玻璃表面粗糙度的圆片级Pyrex7740玻璃微腔，工艺成熟，技术可靠。熔融态玻璃具有很低的粗糙度，通常可达到几十个纳米甚至几个纳米以下。

本发明使用了阳极键合的方法封装MEMS红外传感器，键合在5×10^-3mbar高真空度下进行，可以满足红外探测器的真空度要求，使其不与周围的空气发生热传导，有效的避免热耗散，这样就提高了测量的精度。由于使用阳极键合工艺进行封装，在键合区域发生了化学反应，形成了牢固的Si-O化学键，这使得封装的气密性非常好，漏气率很低，可以长期保证红外探测器的真空有效性。

本发明中使用制作的玻璃微腔透镜封装MEMS红外传感器，使探测器红外线的吸收区域在透镜的中心轴线和焦平面上，这样就将入射到整个玻璃封装微腔上的红外线都聚焦到很小的吸收区域上，这样就有效地提高了红外传感器的探测灵敏度，玻璃微腔不仅仅起到了真空封装的封装体的作用，还起到了红外线聚焦的功能，对于红外探测器它也是个信号放大器。

Claims (11)

1.一种具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

第一步，根据所要封装的MEMS红外传感器芯片(11)，确定封装结构(2)的图案，得出封装腔体(3)尺寸和封装区域(4)尺寸，

第二步，利用Si微加工工艺在硅圆片(1)上刻蚀形成符合上述封装要求的特定微槽图案(6)，

第三步，将上述的硅圆片(1)与Pyrex7740玻璃圆片(7)在100Pa-30kPa气氛下进行键合，使Pyrex7740玻璃圆片与上述特定微槽图案形成密封腔体(8)，

第四步，将上述键合好的圆片在一个大气压下加热至740℃～800℃，保温3～8min，腔内外压力差使软化后的玻璃向密封腔体(8)凸起，但不接触硅，形成球面微腔结构(9)，冷却，并将上述圆片在常压下退火消除应力，

第五步，使用对准机，将制作好的球面微腔结构(9)与MEMS红外传感器芯片(11)进行对准，然后使用键合机在小于1Pa的真空环境下进行二次阳极键合，使得红外传感器部分处于球面微腔结构(9)内，从而实现对MEMS红外传感器的真空封装，

第六步，刻蚀掉硅圆片(1)，使得球面微腔结构透镜暴露出来，所述刻蚀使用10％的TMAH溶液在单面腐蚀夹具中进行腐蚀，并将TMAH溶液在水浴中保温在90℃。

2.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于所述硅圆片上图案结构的微加工工艺为湿法腐蚀工艺。

3.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于所述硅圆片上刻槽的方法是用反应离子刻蚀或者深反应离子刻蚀中的一种。

4.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于所述的硅圆片与Pyrex7740玻璃圆片表面键合工艺为阳极键合，工艺条件为：温度400℃，电压：600V。

5.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于第四步中所述退火的工艺条件为：退火温度范围在510℃～560℃中，退火保温时间为30min，然后缓慢风冷至常温。

6.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于第三步中硅圆片与Pyrex7740玻璃圆片按照阳极键合的工艺要求进行必要的清洗和抛光。

7.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于第二步中刻蚀的图案为大于1∶1的深宽比的图案。

8.根据权利要求1或7所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于第二步中刻蚀的图案深宽比为20∶1。

9.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于第五步中所述的对准方法为：在EVG 610对准机下将制作好的球面微腔结构与红外传感器芯片进行对准，将红外传感器芯片上的红外线吸收区放置在球面微腔结构透镜的中心轴线上。

10.根据权利要求1所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于第五步中所述的键合，是在5×10^-3mbar的高真空下进行的阳极键合，封装腔体将红外传感器芯片的MEMS部件及其外围电路都封装在真空环境中。

11.根据权利要求1或10所述的具有红外线聚焦功能的MEMS红外传感器的封装方法，其特征在于使用球面微腔结构(9)封装红外传感器，球面微腔结构透镜具有红外线聚焦功能，这样封装微腔就将整个芯片上的红外光线都会聚到较小的红外线吸收区，吸收区位于透镜焦平面附近。

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