CN109038207A

CN109038207A - 一种可控温vcsel器件及其制作方法

Info

Publication number: CN109038207A
Application number: CN201810841598.5A
Authority: CN
Inventors: 黄宏娟; 王逸群; 张宝顺
Original assignee: Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2018-12-18
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: CN109038207B

Abstract

本发明公开了一种可控温VCSEL器件及其制作方法，包括：提供第一晶圆，在第一晶圆上形成n组导电柱；将n组VCSEL和控温器件固定于具有n组导电柱的第一晶圆表面，并使其输入端和输出端均分别对应电连接至n组导电柱内的不同导电柱；提供第二晶圆，在第二晶圆上形成n个容置孔，并将具有n个容置孔的第二晶圆与固定有n组VCSEL和控温器件的第一晶圆对准键合，使一组VCSEL和控温器件置于一个容置孔内；提供第三晶圆，将第三晶圆与已与第一晶圆对准键合的第二晶圆键合；对键合完成的第一晶圆、第二晶圆及第三晶圆进行切割，得到单个可控温VCSEL器件。本发明的可控温VCSEL器件及其制作方法，使得VCSEL可以进行独立控温并不受外界环境影响。

Description

一种可控温VCSEL器件及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种可控温VCSEL器件及其制作方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器(VCSEL)是半导体激光器的一种，能够通过芯片表面发射出易于整形的圆形对称激光光束，并同时具有低阈值电流、单纵模以及响应频带宽等优点，已经在通信、照明及传感等领域获得大规模应用。波长是VCSEL的一个重要指标，在使用过程中的主要影响因素是注入电流和工作温度，其中温度漂移对波长的影响大约是0.06nm/℃，随着工作温度的升高，结温升高，激光波长变长，阈值电流也会升高，器件功耗也会增加。为了获得特定波长的激光，精确控制VCSEL的工作温度、及使其不受外界环境影响变得尤为重要。

发明内容

为解决上述现具有技术存在的问题，本发明提供了一种可控温VCSEL器件及其制作方法，使得VCSEL可以进行独立控温并不受外界环境影响。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

在一个总体方面，本发明的目的在于提供一种可控温VCSEL器件的制作方法，包括：

提供第一晶圆，在所述第一晶圆上形成n组导电柱；其中，每组导电柱均包含多个导电柱，所有的导电柱均沿所述第一晶圆厚度方向贯穿所述第一晶圆，n为大于等于1的整数；

以一个VCSEL和一个控温器件为一组，将n组VCSEL和控温器件固定于具有n组导电柱的第一晶圆表面，并使n组VCSEL和控温器件的输入端和输出端均分别对应电连接至n组导电柱内的不同导电柱；

提供第二晶圆，根据n组VCSEL和控温器件的固定位置，在所述第二晶圆上形成n个容置孔，并将具有n个容置孔的第二晶圆与固定有n组VCSEL和控温器件的第一晶圆对准键合，使一组VCSEL和控温器件置于一个容置孔内；

提供第三晶圆，将第三晶圆与已与第一晶圆对准键合的第二晶圆键合，使n组VCSEL和控温器件被封装到由第一晶圆、第二晶圆的容置孔及第三晶圆形成的n个容置腔内；

对键合完成的第一晶圆、第二晶圆及第三晶圆进行切割，得到单个可控温VCSEL器件。

优选地，所述由第一晶圆、第二晶圆的容置孔及第三晶圆形成的n个容置腔均为真空腔。

优选地，提供第一晶圆，在所述第一晶圆上形成n组导电柱包括：

提供第一晶圆，通过TSV技术在所述第一晶圆上形成n组导电通孔；其中，每组导电通孔均包含多个导电通孔，所有的导电通孔均沿所述第一晶圆的厚度方向贯穿所述第一晶圆；

向n组导电通孔内填充导电金属，形成n组导电柱。

优选地，其特征在于，每个所述控温器件均包括测温电阻和加热电阻，所述测温电阻和所述加热电阻的输入端和输出端均分别电连接至不同的导电柱，所述测温电阻和所述加热电阻用于对VCSEL的温度进行监测和调控。

优选地，所述将n组VCSEL和控温器件固定于具有n组导电柱的第一晶圆表面包括：

VCSEL和测温电阻的固定：

在具有n组导电柱的第一晶圆表面制作n组电极焊盘；

通过n组电极焊盘将n组VCSEL和测温电阻贴装固定于具有n组导电柱的第一晶圆表面；

加热电阻的固定：

在具有n组导电柱的第一晶圆表面制作n组薄膜状的加热电阻，以形成固定于其上的加热电阻。

优选地，制作n组电极焊盘和制作n组薄膜状的加热电阻的过程可同时进行，其均可通过在具有n组导电柱的第一晶圆表面制作图形化金属的方式获得。

优选地，所述薄膜状的加热电阻围设于所述VCSEL的四周。

优选地，每组导电柱包含6个导电柱，6个所述导电柱被分为3对，其中，1对与一加热电阻的输入端和输出端分别电连接；1对与一VCSEL的输入端和输出端分别电连接，另1对与一测温电阻的输入端和输出端分别电连接；和/或，

每组电极焊盘至少设具有4个，其中与VCSEL和测温电阻电连接的2对导电柱中每个导电柱上均设具有一个电极焊盘，且所述电极焊盘与与之对应的导电柱电连接，贴装固定后的VCSEL和测温电阻的输入端和输出端均通过所述电极焊盘与所述导电柱实现电连接。

在另一个总体方面，本发明的目的在于提供一种可控温VCSEL器件，其通过上述的可控温VCSEL器件的制作方法制作而成，包括依次层叠键合的第一晶圆层、第二晶圆层及第三晶圆层，其中，所述第一晶圆层上设具有多个导电柱，所述第一晶圆层、第二晶圆层及第三晶圆层内设具有与所述导电柱相对的容置腔，所述容置腔内设具有VCSEL和对所述VCSEL的温度进行监测并调控的控温器件，所述VCSEL和所述控温器件的输入端和输出端均分别电连接至不同的导电柱。

优选地，所述控温器件包括用于监测所述VCSEL温度的测温电阻和用于对所述VCSEL温度进行调控的加热电阻，所述测温电阻和所述加热电阻的输入端和输出端分别电连接至不同的导电柱。

与现具有技术相比，本发明的可控温VCSEL器件及其制作方法的具有益效果是：

(1)实现独立的对VCSEL器件的温度进行控制，使得VCSEL温度不受外界环境影响，降低了激光波长控制的难度；

(2)真空封装的VCSEL，避免了湿度、氧气对其寿命的影响，提高了VCSEL的使用寿命；

(3)实现激光光源的模块化，便于在不同应用上的组装。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面，特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1(a)～图1(e)为本发明实施例的一种可控温VCSEL器件的制作方法的示意图；

图2为发明实施例的可控温VCSEL器件的侧视图；

图3为发明实施例的可控温VCSEL器件的第一晶圆层的俯视结构示意图；

图4为发明实施例的可控温VCSEL器件的第一晶圆层上制作图像化金属后的俯视结构示意图；

图5为发明实施例的可控温VCSEL器件的第一晶圆层与第二晶圆层键合后的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。

参照图1(a)～图1(e)所示，为本发明实施例的一种可控温VCSEL器件的制作方法，其包括步骤：

S1、如图1(a)所示，提供第一晶圆1，在所述第一晶圆1上形成n组导电柱；其中，每组导电柱均(P1)包含多个导电柱11，所有的导电柱11均沿所述第一晶圆1厚度方向贯穿所述第一晶圆1，n为大于等于1的整数；

S2、如图1(b)所示，以一个VCSEL和一个控温器件为一组(P2)，将n组VCSEL和控温器件固定于具有n组导电柱的第一晶圆1表面，并使n组VCSEL和控温器件的输入端和输出端均分别对应电连接至n组导电柱内的不同导电柱11；

S3、如图1(c)所示，提供第二晶圆2，根据n组VCSEL和控温器件的固定位置，在所述第二晶圆2上形成n个容置孔，并将具有n个容置孔的第二晶圆2与固定有n组VCSEL和控温器件的第一晶圆1对准键合，使一组VCSEL和控温器件(P2)置于一个容置孔(P3)内；

S4、如图1(d)所示，提供第三晶圆3，将第三晶圆3与已与第一晶圆1对准键合的第二晶圆2键合，使n组VCSEL和控温器件被封装到由第一晶圆1、第二晶圆2的容置孔及第三晶圆3形成的n个容置腔内；优选的，所述容置腔为真空腔。

S5、结合图1(d)和图1(e)所示，对键合完成的第一晶圆1、第二晶圆2及第三晶圆3进行切割，得到单个可控温VCSEL器件M。

其中，在上述的制作方法过程中可进一步再对第一晶圆背面的导电柱位置进行金属化，用于后续组装；该过程可设于步骤S5之前，即对整体封装完成的第一晶圆背面的导电柱位置进行集体金属化，在进行步骤S5，获得单个已完成对导电柱位置金属化的单个可控温VCSEL器件M；该过程还可设于步骤S5之后，即先获得单个可控温VCSEL器件M，在对单个可控温VCSEL器件M背面的导电柱位置进行金属化，以用户后续组装。

具体的，步骤S1中，提供第一晶圆1，在所述第一晶圆1上形成n组导电柱包括步骤：

S11、提供第一晶圆1，通过TSV(Through Silicon Vias，穿过硅片通道)技术在所述第一晶圆1上形成n组导电通孔；其中，每组导电通孔均包含多个导电通孔，所有的导电通孔均沿所述第一晶圆1的厚度方向贯穿所述第一晶圆1；

S12、向n组导电通孔内填充导电金属，形成n组导电柱。

作为本发明实施例的一种实现方式，步骤S2中的每个控温器件均包括测温电阻和加热电阻，测温电阻和加热电阻的输入端和输出端均分别电连接至不同的导电柱，测温电阻用于对VCSEL的温度进行监测，加热电阻用于根据监测电阻的反馈对VCSEL的温度进行调控，使其实现独立控温且不受外界环境影响。

示例性的，基于上述实施例中控温器件均包括测温电阻和加热电阻，那么步骤S2中，将n组VCSEL和控温器件固定于具有n组导电柱的第一晶圆1表面包括步骤：

S21、VCSEL和测温电阻的固定：

在具有n组导电柱的第一晶圆1表面制作n组电极焊盘；

通过n组电极焊盘将n组VCSEL和测温电阻贴装固定于具有n组导电柱的第一晶圆1表面；

S22、加热电阻的固定：

在具有n组导电柱的第一晶圆1表面制作n组薄膜状的加热电阻，以形成固定于其上的加热电阻。

其中，步骤S21和步骤S22是分别两个独立的固定过程，因此对步骤S21和步骤S22的固定先后并不做限定，其序号的引用仅是固定的一种实现方式。优选的，固定完成的所述薄膜状的加热电阻围设于VCSEL的四周，以便VCSEL能快速升温并受热均匀。

为了进一步简化固定过程，步骤S21中制作n组电极焊盘和步骤S22中的制作n组薄膜状的加热电阻的过程可同时进行，其可通过在具有n组导电柱的第一晶圆1表面制作图形化金属的方式获得，即可通过在第一晶圆1表面制作图像化金属，使得该图形化金属既包括n组电极焊盘又包括n组薄膜状的加热电阻，通过一步既实现了电极焊盘的设置，又完成了加热电阻的固定，简化了固定过程。

优选地，基于上述VCSEL、测温电阻和加热电阻3个组件的设置，一组导电柱(P1)包含6个导电柱11，6个导电柱被分为3对，其中，1对与一加热电阻的输入端和输出端分别电连接；1对与一VCSEL的输入端和输出端分别电连接，另1对与一测温电阻的输入端和输出端分别电连接。

由于薄膜状的加热电阻形成于第一晶圆的表面，则无需再对加热电阻进行固定，因此加热电阻可直接与导电柱连接，而无需再通过焊盘对其进行固定。因此，每组电极焊盘至少设具有4个，其中与VCSEL和测温电阻电连接的2对导电柱中每个导电柱上均设具有一个电极焊盘，且所述电极焊盘与与之对应的导电柱电连接，贴装固定后的VCSEL和测温电阻的输入端和输出端均通过所述电极焊盘与所述导电柱实现电连接。

考虑到微型容置腔体的体积较小，可将电极焊盘直接与导电柱11相对设置(即将电极焊盘直接设置在导电柱11的上端)，相对设置的电极焊盘与导电柱11尽可能的节省了微型容置腔体的内部空间，无需布线即可完成电极焊盘与导电柱11的电连接，通过贴装固定后，使得VCSEL和测温电阻的输入端和输出端分别与电极焊盘焊接，从而使VCSEL和测温电阻通过电极焊盘与导电柱11实现电连接。

应当说明的，在本实施例上述的一种可控温VCSEL器件的制作方法的过程中，由于制作过程中通常为批量化生产，最后封装完成后在第一晶圆、第二晶圆和第三晶圆之间形成的是间隔设置的n个可控温VCSEL器件，这种间隔的设置通常由初始的间隔设置的n组导电柱决定了其间隔范围，而n组导电柱的间隔一般是已在第一晶圆上预设，也可理解，n个可控温VCSEL器件的位置其已预设，因此基于这种预设，可进一步延展的是，可将本实施例的步骤S2和步骤3进行部分的调整，调整可为：由于第一晶圆1上的n组导电柱在预设范围，那么贴装的n组VCSEL和控温器件其实已经为限制为该预设范围内，则第二晶圆上的n个容置孔可根据所述预设范围形成，那么可先将具有容置孔的第二晶圆与具有导电柱的第一晶圆进行对准键合，此时，导电柱位置与容置孔位置相对；再将VCSEL和控温器件穿过容置孔固定到具有导电柱的第一晶圆表面，并使VCSEL和控温器件的输入端和输出端均分别对应电连接与之相对的不同导电柱；这样同样使得一组VCSEL和控温器件置于一个容置孔内。完成上述的步骤后，再实施上述实施例中的步骤S4，切割后同样得到单个可控温VCSEL器件M。本发明还提供了一种通过上述制作方法制得的可控温VCSEL器件。其中由上述可控温VCSEL器件的制作方法过程可知，本实施例的可控温VCSEL器件可通过批量化制作、封装同时获得n个可控温VCSEL器件，最后再切割形成单个的可控温VCSEL器件。因此，本实施例接下来的描述中，仅就一个可控温VCSEL器件的结构进行详细说明，其他多个可控温VCSEL器件的结构与本实施例的相同，应当说明的是，集中制作过程中涉及到同一工艺的均可同时进行。

如图2所示，为发明实施例的一种可控温VCSEL器件的侧视图，其包括：自下而上依次层叠键合的第一晶圆层a、第二晶圆层b和第三晶圆层c，其中第一晶圆层a、第二晶圆层b及第三晶圆层c之间设具有一容置腔A，容置腔A内设具有VCSEL 4及对VCSEL 4的温度进行监测并调控的控温器件5，结合图2和图3，第一晶圆层a上设具有多个导电柱11，VCSEL 4及控温器件5的输入端和输出端均分别电连接至不同的导电柱11。其中控温器件5和VCSEL 4被固定于容置腔A内，并使控温器件5的输入端和输出端通过不同的导电柱11与外界实现电连接，同样，使VCSEL 4与输入端和输出端通过不同的导电柱11与外界实现电连接，通过控温器件5对容置腔A内的VCSEL 4的温度进行监测并调控，达到对VCSEL 4独立控温并不受外界环境影响的目的。

优选的，所述容置腔A为真空容置腔，其可有效的保证腔体内温度的均匀性，且能耗更低，另外真空容置腔提供的真空环境，避免了湿度、氧气对容置其内的器件寿命的影响，提高了VCSEL 4的使用寿命。

结合图2和图5所示，作为对VCSEL 4的温度可控的一种实现方式，本实施例的控温器件5包括测温电阻51和加热电阻52。

测温电阻51用于监测VCSEL 4的温度；测温电阻51被固定于容置腔A，并且将测温电阻51的输入端511和输出端512(即两电极)分别与第一晶圆层a上的导电柱11电连接。

加热电阻52用于根据测温电阻51反馈的VCSEL 4的温度，以对VCSEL 4的温度进行调控；加热电阻52被固定于容置腔A，并且将加热电阻52的输入端521和输出端522(即两电极)分别与第一晶圆层a上的导电柱11电连接。

优选的，结合图2和图5所示，作为VCSEL 4、测温电阻51及加热电阻52被固定于容置腔A内的一种固定方式，其均可被固定于第一晶圆层a的表面(图中第一晶圆层a的上表面)。

具体的，为了将VCSEL 4、测温电阻51及加热电阻52固定于第一晶圆层a表面，本实施例通过焊盘对其进行贴装固定，其中在第一晶圆层a的表面设置焊盘，然后分别将VCSEL4、测温电阻51及加热电阻52通过焊盘贴装固定于第一晶圆层a表面，并分别将VCSEL 4、测温电阻51及加热电阻52的输入端和输出端电连接至导电柱11。

优选的，结合图2、图4及图5所示，由于所述容置腔A为微型容置腔体，为了对微型容置腔体内的VCSEL 4进行均匀加热，加热电阻52为薄膜状，且该薄膜状的加热电阻52形成于所述第一晶圆层a的表面，进一步，薄膜状的加热电阻52围设于VCSEL 4的四周，以便VCSEL 4能快速升温并受热均匀。可理解的是，由于该薄膜状的加热电阻52形成于所述第一晶圆层a的表面，则无需再对加热电阻52进行固定，因此此时的加热电阻52可直接与导电柱11连接，而无需再通过焊盘对其进行固定。

结合图2和图4所示，进一步考虑到微型容置腔体的体积较小，本实施例将用于贴装VCSEL 4和测温电阻51的焊盘直接与导电柱11相对设置(即将焊盘直接设置在导电柱11的上端，并电连接)，优选的将该焊盘设计为电极焊盘6，相对设置的电极焊盘6与导电柱11尽可能的节省了微型容置腔体的内部空间，无需布线即可完成电极焊盘6与导电柱11的电连接，通过贴装固定后，使得VCSEL 4和测温电阻51的输入端和输出端分别与电极焊盘6焊接，从而使VCSEL 4和测温电阻51通过电极焊盘6与导电柱11实现电连接。

基于本发明实施例的VCSEL 4、测温电阻51及加热电阻52的设置，由于每个器件均可包括一个输入端和一个输出端，优选的，导电柱11设有6个，其中每2个为一对，共3对，3对中的一对导电柱11与加热电阻52的输入端521和输出端522分别电连接，3对中的一对导电柱11与VCSEL 4的输入端41和输出端42分别电连接，3对中的一对导电柱11与测温电阻51的输入端511和输出端512分别电连接。

结合上述优化结构，参照图2、图4和图5，本实施例的电极焊盘6至少设有4个，其中，用于连接VCSEL 4的输入端41和输出端42的一对(2个)导电柱11上分别相对设置电极焊盘6，且电极焊盘6与与之对应的导电柱11电连接，VCSEL 4再贴装到电极焊盘6上，并使VCSEL 4的输入端41和输出端42分别与两个电极焊盘6电连接，从而实现了VCSEL 4与导电柱11的电连接；同样，用于连接测温电阻51的输入端511和输出端512的一对(2个)导电柱11上分别相对设置电极焊盘6，且电极焊盘6与与之对应的导电柱11电连接，测温电阻51再贴装到电极焊盘6上，并使测温电阻51的输入端511和输出端512分别与两个电极焊盘6电连接，从而实现了测温电阻51与导电柱11的电连接。当然，为了增强器件固定的稳定性，可增加电极焊盘6的个数。

实施例1

本实施例采用正装VCSEL的方法制作可控温的VCSEL器件，为了简化，本实施例仅就一个可控温的VCSEL器件的制作过程进行说明，具体为VCSEL通过背电极贴装和正电极引线，实现电极的引出，出光面朝上，具体正装制作过程如下：

(11)先采用TSV技术在第一晶圆层a上制作出6个导电通孔，并向导线通孔内填充导电金属，形成6个导电柱11，其分别是VCSEL、加热电阻、测温电阻的两个电极的导电通路；

(12)再在第一晶圆层a表面制作图形化金属，制作的图形化金属包括两部分，第一部分为VCSEL和测温电阻贴装用的电极焊盘(导电焊盘，需导电和散热)，另一部分为用作加热电阻用的薄膜电阻，其中电极焊盘通过此步金属化与导电柱互连，薄膜电阻均匀环绕在VCSEL四周，以便VCSEL能快速升温并受热均匀；

(13)再将VCSEL和测温电阻贴装到第一晶圆层a的相应位置，确保将各自电极引出至导电柱上，由于本实施例中VCSEL贴装方式为正装，正电极需通过引线方式引出，出光面朝上，则第三晶圆层c需透光且透光区域光滑；

(14)再在第二晶圆层b上刻蚀出容置通孔，容置通孔尺寸足以露出步骤(3)贴片的VCSEL、测温电阻以及相应的引线；

(15)将第一晶圆层a和第二晶圆层b进行对准键合，其中第二晶圆层b的容置通孔对准第一晶圆层a上的VCSEL和测温电阻以及相应的引线；

(16)再取第三晶圆层c与第二晶圆层b进行真空晶圆键合，将VCSEL、加热电阻、测温电阻封装到一个真空腔室内，获得可控温VCSEL器件；

其中为了便于后续VCSEL使用时的激光位置对准，可将VCSEL设计在单器件的中心位置。进一步可再对第一晶圆层a背面的导电柱位置进行金属化，用于后续组装；

实施例2

本实施例采用倒装VCSEL的方法制作可控温的VCSE器件，为了简化，本实施例仅就一个可控温的VCSE器件的制作过程进行说明，具体为VCSEL通过正面四个电极与第一晶圆层a上对应的焊盘倒装键合，再通过第一晶圆层a上预制的导电柱实现电极的引出，出光面朝下，具体倒装过程如下：

(21)先采用TSV技术在第一晶圆层a上制作出6个导电通孔，并向导电通孔内填充导电金属，形成6个导电柱11，其分别是VCSEL、加热电阻、测温电阻的两个电极的导电通路；

(22)再在第一晶圆层a表面制作图形化金属，制作的图形化金属包括两部分，第一部分为VCSEL和测温电阻贴装用的电极焊盘(导电焊盘，需导电和散热)，为了提高VCSEL的倒装可靠性，VCSEL焊盘为4个，其中一个负极和正极与晶圆1的导电柱互连，且均加厚，另一部分为用作加热电阻用的薄膜电阻，其中电极焊盘通过此步金属化与导电柱互连，薄膜电阻均匀环绕在VCSEL四周，以便VCSEL能快速升温并受热均匀；

(23)再将VCSEL和测温电阻贴装到第一晶圆层a的相应位置，确保将各自电极引出至导电柱上，此处VCSEL贴装方式为倒装，VCSEL正面的4个电极与第一晶圆层a上相应的焊盘焊接，出光面朝下，为此带导电柱的第一晶圆层a需透光且透光区域光滑；

(24)再在第二晶圆层b上刻蚀出通孔，通孔尺寸足以露出步骤(3)贴片的VCSEL、测温电阻；

(25)将第一晶圆层a和第二晶圆层b进行对准键合，其中第二晶圆层b的通孔对准第一晶圆层a上的VCSEL和测温电阻；

(26)再取第三晶圆层c与第二晶圆层b进行真空晶圆键合，将VCSEL、加热电阻、测温电阻封装到一个真空腔室内，获得可控温VCSEL器件；

本发明的可控温VCSEL器件及其制作方法，实现独立的对VCSEL器件的温度进行控制，使得VCSEL温度不受外界环境影响，降低了激光波长控制的难度；其次真空封装的VCSEL，避免了湿度、氧气对其寿命的影响，提高了VCSEL的使用寿命；进一步实现了激光光源的模块化，便于在不同应用上的组装。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims

1.一种可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，所述由第一晶圆、第二晶圆的容置孔及第三晶圆形成的n个容置腔均为真空腔。

3.根据权利要求2所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，提供第一晶圆，在所述第一晶圆上形成n组导电柱包括：

向n组导电通孔内填充导电金属，形成n组导电柱。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，每个所述控温器件均包括测温电阻和加热电阻，所述测温电阻和所述加热电阻的输入端和输出端均分别电连接至不同的导电柱，所述测温电阻和所述加热电阻用于对VCSEL的温度进行监测和调控。

5.根据权利要求4所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，所述将n组VCSEL和控温器件固定于具有n组导电柱的第一晶圆表面包括：

VCSEL和测温电阻的固定：

在具有n组导电柱的第一晶圆表面制作n组电极焊盘；

加热电阻的固定：

6.根据权利要求5所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，制作n组电极焊盘和制作n组薄膜状的加热电阻的过程可同时进行，其均可通过在具有n组导电柱的第一晶圆表面制作图形化金属的方式获得。

7.根据权利要求5所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，所述薄膜状的加热电阻围设于所述VCSEL的四周。

8.根据权利要求5所述的可控温VCSEL器件的制作方法，其特征在于，每组导电柱包含6个导电柱，6个所述导电柱被分为3对，其中，1对与一加热电阻的输入端和输出端分别电连接；1对与一VCSEL的输入端和输出端分别电连接，另1对与一测温电阻的输入端和输出端分别电连接；和/或，

9.一种可控温VCSEL器件，其特征在于，根据权利要求1～8任一所述的可控温VCSEL器件的制作方法制作而成，包括依次层叠键合的第一晶圆层、第二晶圆层及第三晶圆层，其中，所述第一晶圆层上设具有多个导电柱，所述第一晶圆层、第二晶圆层及第三晶圆层内设具有与所述导电柱相对的容置腔，所述容置腔内设具有VCSEL和对所述VCSEL的温度进行监测并调控的控温器件，所述VCSEL和所述控温器件的输入端和输出端均分别电连接至不同的导电柱。

10.根据权利要求9所述的可控温VCSEL器件，其特征在于，所述控温器件包括用于监测所述VCSEL温度的测温电阻和用于对所述VCSEL温度进行调控的加热电阻，所述测温电阻和所述加热电阻的输入端和输出端分别电连接至不同的导电柱。