晶圆级封装结构及其制作方法、传感器与流程

1.本技术涉及集成电路的封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级封装结构及其制作方法、传感器。

背景技术：

2.微机电系统(micro electro mechanical systems，简称mems)是利用集成电路制造技术和微机械加工技术，把微传感器、微执行器制造在一块芯片上的微型集成系统。其中，mems传感器具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等优点，正在逐渐取代传统机械传感器。
3.晶圆级封装结构是将多个mems传感器进行先封装的整体结构，然后将晶圆级封装结构划片，形成多个独立的mems传感器的封装结构。mems传感器的封装结构中包括mems传感器。mems传感器容易受外界环境因素影响导致自身电阻发生变化，从而，mems传感器输出电信号相对于实际情况会发生偏差，影响mems传感器的性能。通常，调整mems传感器的封装结构来改善mems传感器的性能，且由于mems传感器的封装成本大约占总成本的50％-80％。因此，如何设置mems传感器的封装结构是本领域技术人员重点研究方向。

技术实现要素：

4.本技术的实施例提供一种晶圆级封装结构及其制作方法、传感器，能够提高晶圆级传感器的信号传输精度。
5.为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
6.第一方面，提供一种晶圆级封装结构。晶圆级封装结构包括器件晶圆、多个参考器件区和垫层晶圆。多个参考器件区设置于器件晶圆上，被配置为设置参考器件。垫层晶圆设置于器件晶圆上；垫层晶圆包括多个垫层区，垫层区包括第一子部和第二子部，第二子部与所述第一子部相连。其中，一个参考器件区设置于第一子部围成的区域内；第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件区；以及，沿远离器件晶圆的方向，第二子部远离第一子部的表面，朝靠近第一子部的一侧倾斜。
7.参考器件被配置为输出用于作为参考的信号，以便于晶圆级封装结构能够实现以参考信号为基础，校正或判断实际输出的信号的精准度，提高晶圆级封装结构划片后的单独的结构的性能。其中，第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件。这样，第二子部能够降低外界电磁波对参考器件输出的参考信号的数值的影响，提高参考信号的精度。同时，沿远离器件晶圆的方向，第二子部远离第一子部的表面，朝靠近第一子部的一侧倾斜，即沿远离第一子部的方向，第二子部的厚度递减，降低第二子部对位于参考器件远离第一子部的一侧的其他电子器件接收电磁波的阻挡效果，即提高其他电子器件接收外界电磁波的效果，以提高晶圆级封装结构的性能。
8.在一些示例中，晶圆级封装结构还包括多个功能器件区；功能器件区设置于第一子部围成的区域内，被配置为设置功能器件，并输出感应信号；沿垂直于所述器件晶圆的方
向，第二子部的两端分别与第一子部的两端齐平；且第二子部在器件晶圆上的正投影，与功能器件区无交叠。
9.在一些示例中，垫层区具有过孔。过孔远离功能器件的开口，大于过孔靠近功能器件的开口。过孔在器件晶圆上的正投影的边界，围绕功能器件区。
10.在一些示例中，垫层区还包括至少一个阻挡层。至少一个阻挡层设置于第二子部靠近参考器件区的一侧，且与第二子部连接。阻挡层在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件区，被配置为阻挡电磁波照射到参考器件上。
11.在一些示例中，垫层区还包括至少一个吸气剂。至少一个吸气剂在器件晶圆上的正投影与功能器件区在器件晶圆上的正投影无交叠；和/或，阻挡层包括吸气剂。
12.在一些示例中，晶圆级封装结构还包括封帽晶圆。封帽晶圆设置于垫层晶圆远离器件晶圆的一侧。封帽晶圆、多个垫层区和器件晶圆围成多个密闭的空腔。一个参考器件区与一个功能器件区为一组；至少一组功能器件区和参考器件区位于一个空腔内。
13.在一些示例中，功能器件区的边缘沿垂直于器件晶圆的方向延伸所围成的位于空腔内的区域，与第二子部远离第一子部的表面之间具有间隔。
14.第二方面，提供一种传感器。传感器包括器件层、参考器件和垫层。参考器件设置于器件层上。垫层设置于器件层上，包括相连的第一子部和第二子部。沿远离器件晶圆的方向，第二子部远离第一子部的表面，朝靠近第一子部的一侧倾斜；其中，一个参考器件设置于第一子部围成的区域内；第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件。
15.本技术的实施例提供的传感器是由第一方面提供的晶圆级封装结构切割形成的，因此具有上述晶圆级封装结构的全部有益效果，在此不再赘述。
16.在一些示例中，第二子部靠近器件层的表面，与第一子部靠近器件层的表面相连，且位于同一平面。
17.在一些示例中，传感器还包括功能器件，功能器件设置于第一子部围成的区域内，被配置为输出感应信号。第二子部在器件层上的正投影，与功能器件无交叠；沿垂直于器件晶圆的方向，第二子部的两端分别与第一子部的两端齐平；且外界电磁波沿第二子部远离第一子部的倾斜的表面照射到功能器件上。
18.在一些示例中，垫层具有过孔。过孔远离功能器件的开口，大于过孔靠近功能器件的开口。过孔在器件晶圆上的正投影的边界，围绕功能器件区。
19.在一些示例中，传感器还包括阻挡层，阻挡层设置于第二子部靠近参考器件的一侧，且与第二子部连接；阻挡层在器件层上的正投影覆盖参考器件，被配置为阻挡电磁波照射到参考器件上。
20.在一些示例中，传感器还包括吸气剂。吸气剂在器件层上的正投影与功能器件在器件层上的正投影无交叠；和/或，阻挡层包括吸气剂。
21.在一些示例中，传感器还包括封帽层。封帽层设置于垫层远离器件晶圆的一侧。封帽层、垫层和器件层围成一个密闭的空腔，功能器件和参考器件位于空腔内。
22.在一些示例中，功能器件的边缘沿垂直于器件晶圆的方向延伸所围成的位于空腔内的区域，与第二子部远离第一子部的表面之间具有间隔。
23.第三方面，提供一种晶圆级封装结构的制作方法。该晶圆级封装结构的制作方法用于制作如上述第一方面中任一示例提供的晶圆级封装结构。制作方法包括：制备器件晶
圆，器件晶圆具有多个参考器件区；参考器件区内设有参考器件。
24.制备垫层晶圆，垫层晶圆包括多个垫层区；垫层区包括连接的第一子部和第二子部，沿远离所述器件晶圆的方向，所述第二子部远离所述第一子部的表面，朝靠近所述第一子部的一侧倾斜。垫层晶圆与器件晶圆的设置参考器件的表面进行对位并键合；一个参考器件区位于第一子部围成的区域内，第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件区。
25.在一些示例中，形成垫层晶圆包括：在垫层晶圆的相对的两个表面形成第二密封件和第三密封件；在第三密封件所在的垫层晶圆的表面形成阻挡层；第三密封件围绕阻挡层。对垫层晶圆进行刻蚀，形成过孔；过孔的孔壁为第二子部远离第一子部的表面。
26.在一些示例中，制备器件晶圆还包括：在器件晶圆上设置多个功能器件区，功能器件区内设有功能器件；且外界电磁波沿第二子部远离第一子部的倾斜的表面照射到功能器件上。
27.功能器件区与参考器件区之间具有间隔；且功能器件位于过孔在所述器件晶圆上的正投影的边界内。在器件晶圆上形成第四密封件，第四密封件围绕参考器件区和功能器件区。其中，第四密封件与垫层晶圆的第三密封件通过焊料键合，阻挡层在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件区。
28.在一些示例中，制作方法还包括：制备封帽晶圆，制备封帽晶圆包括形成于封帽晶圆上的第一密封件和吸气剂。器件晶圆、垫层晶圆和封帽晶圆形成晶圆级封装结构。其中，第一密封件与垫层晶圆的第二密封件通过焊料键合；吸气剂在器件晶圆上的正投影与功能器件在器件晶圆上的正投影无交叠。
29.本技术的实施例提供的晶圆级封装结构的制作方法用于制作如第一方面提供的晶圆级封装结构，因此具有上述晶圆级封装结构的全部有益效果，在此不再赘述。
附图说明
30.图1为本技术的实施例提供的晶圆级封装结构的一种结构示意图；
31.图2为图1沿剖面线a-a的一种结构示意图；
32.图3为图2的局部g的结构示意图；
33.图4为本技术的实施例提供的传感器的一种结构示意图；
34.图5为图4沿剖面线b-b的一种结构示意图；
35.图6为图4沿剖面线b-b的另一种结构示意图；
36.图7为图4沿剖面线b-b的又一种结构示意图；
37.图8为图4沿剖面线b-b的又一种结构示意图；
38.图9为图4沿剖面线b-b的又一种结构示意图；
39.图10为图4沿剖面线b-b的又一种结构示意图；
40.图11为图4沿剖面线b-b的又一种结构示意图；
41.图12为图4沿剖面线b-b的又一种结构示意图；
42.图13为本技术的实施例提供的晶圆级封装结构的一种制作步骤示意图。
43.图14为本技术的实施例提供的晶圆级封装结构的另一种制作步骤示意图。
具体实施方式
44.下面将结合附图，对本技术一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
45.除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
46.在描述一些实施例时，描述一些实施例时可能使用了术语“电连接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
47.本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。
48.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
49.晶圆级封装结构可以在圆片上实现mems传感器的封装与测试，是广泛用于批量生产mems器件的封装技术。晶圆级封装结构采用先封装后划片的技术手段，避免了划片过程中的污染和微结构损毁等问题；晶圆级封装的mems传感器设计和封装设计可以统一考虑、同时进行，这将提高设计效率，减少设计费用；晶圆级封装从mems传感器制造、封装到产品完成的整个过程中，中间环节大大减少，周期缩短很多，这样就能降低成本。因此，如何设置晶圆级封装的结构以提高封装效果和mems传感器的性能是本领域技术人员重点研究方向。
50.为此，本技术提供一种晶圆级封装结构。如图1和图2所示，晶圆级封装结构1000是在较大尺寸的晶圆衬底上封装多个mems传感器，然后进行划片，分割成多个单独的晶圆级封装结构1001(即传感器，下文中以传感器1001为例进行介绍)。
51.如图2所示，晶圆级封装结构1000包括器件晶圆10、多个参考器件区20和垫层晶圆30。
52.器件晶圆10是支撑mems传感器的衬底。示例的，器件晶圆10的材料包括硅片、石英片、蓝宝石和陶瓷中的一种或多种。例如，器件晶圆10的材料包括硅片。示例的，器件晶圆10的形状可以是圆形、矩形或多边形的基片。例如，器件晶圆10的形状为矩形。可根据实际需求设置。
53.如图3所示，垫层晶圆30设置于器件晶圆10上，垫层晶圆30包括多个垫层区301。如图4所示，垫层区301包括第一子部31和第二子部32；第二子部32与第一子部31相连。其中，一个参考器件区20设置于第一子部31围成的区域内；第二子部32在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件区20；以及，沿远离器件晶圆10的方向，第二子部32远离第一子部31的表面，朝靠近第一子部31的一侧倾斜。
54.需要说明的是，垫层区301的第二子部32与第一子部31相连，即第一子部31和第二子部32的连接面为两者的交界面，则沿垂直于器件晶圆10的方向，第二子部32的两端分别与第一子部31的两端齐平。此处，并不限制沿平行于器件晶圆10的方向，两者的交界面的厚
度。
55.如图3所示，参考器件区20设置于器件晶圆10上，被配置为设置参考器件21。可以理解的是，参考器件21被配置为输出基准信号，以便于晶圆级封装结构1000能够实现以基准信号为基础，判断或校正实际输出的信号的精准度，提高晶圆级封装结构1000划片后的形成的传感器1001的性能。其中，垫层区301的第二子部32在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件区20，降低外界电磁波对参考器件21输出的基准信号的数值的影响，提高参考器件区20输出信号的精度。
56.在一些示例中，垫层晶圆30可以是与器件晶圆10相同规格(形状和尺寸大小)的基片。示例的，垫层晶圆30的形状与器件晶圆10的形状基本相同，可以为矩形。示例的，垫层晶圆30的边长或直径与器件晶圆10基本相同，可以用8寸或12寸等大小。示例的，垫层晶圆30的厚度范围为5μm～5mm。垫层晶圆30的厚度可以根据封装的mems传感器的规格要求选择设置。例如，垫层晶圆30的厚度为5μm、20μm、100μm、1mm和5mm。
57.在一些示例中，如图3所示，晶圆级封装结构1000还包括多个功能器件区40，功能器件区40设置于第一子部31围成的区域内，功能器件区40被配置为设置功能器件41，并输出感应信号。示例性地，功能器件41为mems器件，可以包括陀螺、加速度计、压力计、红外焦平面阵列等mems器件中的一种或多种。例如，功能器件41包括红外焦平面阵列。
58.第二子部32在器件晶圆10上的正投影，与功能器件区40无交叠；且外界电磁波沿第二子部32远离第一子部31的倾斜的表面照射到功能器件41上。该第二子部32远离第一子部31的表面的倾斜程度可根据需求设置，以提高设置功能器件41上的电磁波，提高功能器件41的感测效果。
59.示例的，第二子部32远离第一子部31的表面的倾斜程度，可根据功能器件41与第二子部32的间距和相对位置关系设置。本技术对此不做限制。例如，第二子部32在器件晶圆10上的正投影可以正好覆盖参考器件区20。第二子部32的截面为直角三角形，且沿远离第一子部31的方向截面面积递减，以便于外界电磁波能够沿第二子部32远离第一子部31的平滑的斜面照射到功能器件41上。
60.需要说明的是，考虑到第二子部32的制作工艺，第二子部32在器件晶圆10上的正投影可以正好覆盖参考器件区20。或者，第二子部32围绕参考器件区20设置(例如第二子部32在器件晶圆10上的正投影为封闭的环形或者不封闭的环形)，且部分第二子部32在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件区20。本技术对第二子部32的具体结构不做限制，第二子部32在器件晶圆10上的正投影至少覆盖参考器件区20即可。
61.在一些示例中，如图3所示，垫层区301具有过孔33。过孔33远离功能器件区40的开口，大于过孔33靠近功能器件区40的开口。并且，过孔33在器件晶圆10上的正投影的边界，围绕功能器件区40。
62.这样，过孔33的最小的开口在器件晶圆10上的正投影的边界围绕功能器件区40，以暴露功能器件区40，有利于提高功能器件41接收电磁波的效果，提高功能器件41的感应效果。并且，垫层区301远离功能器件区40一侧的开口较大，由于电磁波不是垂直照射到功能器件区40上的，则从过孔33远离器件晶圆10的开口会透过更多的电磁波以照射到功能器件41上，提高功能器件41的感应效果。
63.上述过孔33在器件晶圆10上的正投影的边界所围成的形状可以是矩形、圆形和多
边形中的任意一种或多种，可根据功能器件40的形状选择设置。过孔33可采用反应离子刻蚀工艺对垫层区301进行刻蚀，并形成通孔。刻蚀工艺可以采用湿法腐蚀，将欲腐蚀的垫层晶圆30置入具有确定化学成分和固定温度的腐蚀液里进行的腐蚀。腐蚀液对垫层晶圆30的不同晶面腐蚀速率不同，可在垫层晶圆30上制作出所需要的过孔33。
64.在一些示例中，如图3所示，垫层区301还包括至少一个阻挡层50，至少一个阻挡层50设置于该垫层区301的第二子部32靠近参考器件区20的一侧，且与第二子部32连接。阻挡层50在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件区20，被配置为阻挡电磁波照射到参考器件21上。
65.示例的，第二子部32靠近参考器件区20的一侧可以设置并排的一个或两个阻挡层50，扩大遮挡面积。或者，第二子部32靠近参考器件区20的一侧可以层叠设置一个或两个阻挡层50，提高阻挡效果，进一步降低外界电磁波对参考器件21输出的基准信号的大小的影响，提高晶圆级封装结构1000实际输出信号的精度。
66.上述阻挡层50的材料包括金属或其他能够有效阻挡电磁波的材料。示例的，阻挡层50的材料包括钛、锆合金，钛合金、金、铂、铬和镍中的一种或多种。例如，阻挡层50的材料包括钛合金。
67.在一些示例中，如图3所示，晶圆级封装结构1000还包括封帽晶圆60。封帽晶圆60设置于垫层晶圆30远离器件晶圆10的一侧。示例的，封帽晶圆60是硅片、锗片、玻璃等材料基片中的一种或多种。例如，封帽晶圆60是硅片。
68.请继续参阅图3，封帽晶圆60、多个垫层区301和器件晶圆10围成多个密闭的空腔。一个参考器件区20与一个功能器件区40为一组；至少一组功能器件区40和参考器件区20位于一个空腔内。
69.在一些示例中，功能器件区40的边缘沿垂直于器件晶圆10的方向延伸所围成的位于空腔内的区域，与第二子部32远离第一子部31的表面之间具有间隔。这样，在保证沿垂直于器件晶圆10的方向入射的电磁波照射到功能器件区40的情况下，空腔内还有至少部分不被第二子部32遮挡的电磁波照射到功能器件区40，提高功能器件区40感测电磁波的效果。
70.在一些实施例中，如图3所示，垫层区301还包括至少一个吸气剂90。吸气剂90位于空腔内。这样，吸气剂90能够吸收空腔残余的气体和mems器件运作产生的废气，提高空腔的真空环境的质量，有利于提高mems器件的使用寿命。示例的，吸气剂90可选择非蒸散型吸气剂，例如钛、锆合金，钛合金中的一种或多种。例如，吸气剂90包括钛合金。
71.吸气剂90在器件晶圆10上的正投影与功能器件区40在器件晶圆10上的正投影无交叠；和/或，垫层区301包括阻挡层50的情况下，阻挡层50包括吸气剂90。
72.示例性地，吸气剂90在器件晶圆10上的正投影可以与阻挡层50在器件晶圆10上的正投影至少部分交叠，且与功能器件区40在器件晶圆10上的正投影无交叠。
73.或者，由于吸气剂90采用的材料包括金属单质或合金，金属单质或合金能够实现阻挡电磁波的效果，因此，基于阻挡层50的作用，阻挡层50的材料可以与吸气剂90的材料相同，或者阻挡层50包括吸气剂90，这样，阻挡层50可以与吸气剂90采用相同材料和相同制作工艺制作，减少晶圆级封装结构1000整个制作流程中的工艺步骤。
74.本技术还提供一种传感器1001。如图4所示，该传感器1001是有上述实施例提供的晶圆级封装结构1000切割形成的。
75.如图5所示，传感器1001包括器件层11、参考器件21和垫层310。垫层310是根据划分的垫层晶圆30的垫层区301切割后得到的。
76.器件层11是支撑mems传感器的衬底。示例的，器件层11的材料包括硅片、石英片、蓝宝石和陶瓷中的一种或多种。例如，器件层11的材料包括硅片。示例的，器件层11的形状可以是圆形、矩形或多边形的基片。例如，器件层11的形状为矩形。可根据实际需求设置。
77.参考器件21设置于器件层11上，被配置为输出参考信号。
78.垫层310设置于器件晶圆10上，垫层310包括相连的第一子部31和第二子部32；第一子部31围绕参考器件21设置；沿远离器件晶圆10的方向，第二子部32远离第一子部31的表面，朝靠近第一子部31的一侧倾斜。其中，一个参考器件21设置于第一子部31围成的区域内；第二子部32在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件21。
79.需要说明的是，垫层区301的第二子部32与第一子部31相连，即第一子部31和第二子部32的连接面为两者的交界面，则沿垂直于器件晶圆10的方向，第二子部32的两端分别与第一子部31的两端齐平。此处，并不限制沿平行于器件晶圆10的方向，两者的交界面的厚度。
80.参考器件21被配置为输出参考信号，以便于传感器1001能够实现以参考信号为基础，判断或校正实际输出的信号的精准度，提高传感器1001的性能。其中，第二子部32在器件层11上的正投影覆盖参考器件21。这样，第二子部32能够降低外界电磁波对参考器件21输出的参考信号的数值的影响，提高参考信号的精度。同时，沿垂直于器件层11的方向，第二子部32的两端分别与第一子部31的两端齐平，且沿远离器件层11的方向，第二子部32远离第一子部31的表面，朝靠近第一子部31的一侧倾斜，即沿远离第一子部31的方向，第二子部32的厚度递减，降低第二子部32对位于参考器件21远离第一子部31的一侧的其他电子器件接收电磁波的阻挡效果，提高传感器1001的性能。
81.需要解释的是，沿垂直于器件层11的方向，第二子部32的两端分别与第一子部31的两端齐平，是基于第二子部32与第一子部31是一体结构，第二子部32与第一子部31相连接的表面形状和尺寸相同，因此，第二子部32的两端分别与第一子部31的两端齐平。本技术根据第一子部31和第二子部32的功能对垫层310进行划分，并不限制垫层310仅包括这两部分，也不限制第一子部31和第二子部32的整体尺寸的大小关系。
82.在一些示例中，垫层310可以是与器件层11相同规格(形状和尺寸大小)的基片。示例的，垫层310的形状与器件层11的形状基本相同，可以为矩形。示例的，垫层310的边长或直径与器件层11基本相同，可以用8寸或12寸等大小。示例的，垫层310的厚度范围为5μm～5mm。垫层310的厚度可以根据封装的mems传感器的规格要求选择设置。例如，垫层310的厚度为5μm、20μm、100μm、1mm和5mm。
83.如图5～图12所示，沿远离第一子部31的方向第二子部32的截面面积递减，其中，第二子部32的截面与器件层11垂直，且与第一子部31和第二子部32的连接面垂直。这样，降低第二子部32对位于参考器件21远离第一子部31的一侧的其他电子器件接收电磁波的阻挡效果，提高晶圆级封装结构1000的性能。
84.需要说明的是，考虑到第二子部32的制作工艺，第二子部32在器件层11上的正投影可以正好覆盖参考器件21。或者，第二子部32围绕参考器件21设置(例如第二子部32在器件层11上的正投影为封闭的环形或者不封闭的环形)，且部分第二子部32在器件层11上的
正投影覆盖参考器件21。本技术对第二子部32的具体结构不做限制，第二子部32在器件层11上的正投影至少覆盖参考器件21即可。
85.示例性地，第二子部32在器件层11上的正投影可以正好覆盖参考器件21。如图5所示，第二子部32远离第一子部31的表面，朝靠近第一子部31的一侧倾斜。第二子部32的截面为直角三角形，且沿远离第一子部31的方向截面面积递减，以便于外界电磁波能够沿第二子部32远离第一子部31的平滑的斜面照射到功能器件41上。
86.示例性地，第二子部32在器件层11上的正投影可以正好覆盖参考器件21。如图6所示，第二子部32远离第一子部31的表面，朝靠近第一子部31的一侧倾斜，且第二子部32远离第一子部31的表面向靠近第一子部31的方向内凹。此处，第二子部32远离功能器件41的截面面积较小，有利于保证更多的电磁波照射到功能器件41上。
87.示例性地，第二子部32在器件层11上的正投影可以正好覆盖参考器件21。如图7所示，第二子部32的截面为直角梯形，且沿远离第一子部31的方向截面面积递减。这样，在保证对参考器件21的遮挡效果的情况下，以便于外界电磁波能够沿第二子部32远离第一子部31的平滑的斜面照射到功能器件41上。
88.示例性地，第二子部32在器件层11上的正投影可以正好覆盖参考器件21。如图8所示，沿平行于垫层310所在平面的方向，第二子部32远离器件层11的表面具有一定尺寸，且第二子部32远离器件层11的表面的尺寸，小于第二子部32靠近器件层11的表面的尺寸。第二子部32远离第一子部31的表面向靠近第一子部31的方向内凹。沿远离第一子部31的方向第二子部32的截面面积递减。
89.此外，如图9所示，第二子部32在器件层11上的正投影可以正好覆盖参考器件21。第二子部32的截面为锐角三角形，沿远离第一子部31的方向截面面积递减。可以理解的是，在垫层310厚度较厚，或者刻蚀工艺条件的限制，可以对垫层310进行两次刻蚀，即从垫层310相对的两个表面分别进行刻蚀，形成的第二子部32的截面为锐角三角形。
90.在一些示例中，如图5～图8和图10～图12所示，第二子部32靠近器件层11的表面，与第一子部31靠近器件层11的表面相连，且位于同一平面。这样，第二子部32靠近器件层11的表面距离参考器件21的距离较近，有利于提高对沿靠近器件层11的方向入射的电磁波照射到参考器件21的阻挡效果。
91.第二子部32远离第一子部31的表面所在平面，与第二子部32靠近器件层11的表面所在平面的夹角和连接方式可根据实际需求和工艺要求选择设置。本技术对此不做限制。
92.示例的，如图7所示，第二子部32与参考器件21在器件层11上的正投影重叠的部分，厚度较厚，有利于提高第二子部32对沿靠近器件晶圆的方向入射的电磁波照射到参考器件21的阻挡效果。
93.在一些示例中，如图10和图11所示，第二子部32为环形结构，且围绕参考器件21设置，第二子部32的部分在器件层11上的正投影覆盖参考器件21。
94.示例的，第二子部32包括两部分，一部分是在器件层11上的正投影覆盖参考器件21的遮挡部321，另一部分是非遮挡部322。遮挡部321的截面形状与非遮挡部322的截面形状可以相同，也可以不相同。可根据具体需求和工艺进行设置。
95.例如，第二子部32在器件层11上的正投影为封闭的环形，且第二子部32的遮挡部321的截面形状和非遮挡部322的截面形状相同。如图10所示，第二子部32靠近器件层11的
表面，与第一子部31靠近器件层11的表面相连，且位于同一平面，第二子部32的遮挡部321的截面形状和非遮挡部322的截面形状均为直角三角形。
96.又例如，第二子部32在器件层11上的正投影为封闭的环形，且第二子部32的遮挡部321的截面形状和非遮挡部322的截面形状不同。如图11所示，第二子部32靠近器件层11的表面，与第一子部31靠近器件层11的表面相连，且位于同一平面。遮挡部321的截面形状为直角三角形；非遮挡部322的截面形状为直角梯形。
97.在一些示例中，如图4～图11所示，传感器1001还包括功能器件41，功能器件41设置于第一子部31围成的区域内，被配置为输出感应信号。即第一子部31将参考器件21和功能器件41包围在同一个区域内。第二子部32在器件层11上的正投影覆盖参考器件21，且第二子部32在器件层11上的正投影与功能器件41无交叠；且外界电磁波沿第二子部32远离第一子部31的倾斜的表面照射到功能器件41上。该第二子部32远离第一子部31的表面的倾斜程度可根据需求设置，以提高设置功能器件41上的电磁波，提高功能器件41的感测效果。例如，第二子部32远离第一子部31的表面的倾斜程度，可根据功能器件41与第二子部32的间距和相对位置关系设置。本技术对此不做限制。
98.请继续参阅图4～图11，垫层310具有过孔33。过孔33的孔壁为第二子部32远离第一子部31的表面，过孔33的截面形状与第二子部32的截面形状有关。过孔33在器件层11上的正投影的边界所围成的形状可以是矩形、圆形和多边形中的任意一种或多种，可根据参考器件21和功能器件41的位置、形状和大小设置，保证过孔33仅暴露功能器件40即可。
99.其中，过孔33的孔壁为第二子部32远离第一子部31的表面，即过孔33在器件层11上的正投影的边界，围绕功能器件41。这样，过孔33仅暴露出功能器件41，以便于功能器件41获取从过孔33透过的电磁波，功能器件41输出感应信号。以及，被第二子部32遮挡的参考器件21能够输出不受外界电磁波影响的参考信号。这样，在后续的信号判断过程中，感应信号和参考信号做比较，便于排出功能器件41自身电阻对输出信号的大小的影响。并且，过孔33远离功能器件区40的开口，大于过孔33靠近功能器件区40的开口。这样，垫层310远离功能器件41一侧的开口较大，由于电磁波不是垂直照射到功能器件41上的，则从过孔33远离器件晶圆10的开口会透过更多的电磁波以照射到功能器件41上，有利于提高功能器件41的感应效果。
100.示例性地，功能器件41为mems传感器，可以包括陀螺、加速度计、压力计、红外焦平面阵列等mems器件中的一种或多种。例如，功能器件41包括红外焦平面阵列。
101.在一些示例中，如图4所示，晶圆级封装结构1000还包括阻挡层50，阻挡层50设置于第二子部32靠近参考器件21的一侧，且与第二子部32连接。阻挡层50在器件层11上的正投影覆盖参考器件21，被配置为阻挡电磁波照射到参考器件21上。阻挡层50能够进一步降低外界电磁波对参考器件21输出的参考信号的大小的影响，提高晶圆级封装结构1000实际输出信号的精度。
102.示例性地，阻挡层50的材料包括金属或其他能够有效阻挡电磁波的材料。示例的，阻挡层50的材料包括钛、锆合金，钛合金、金、铂、铬和镍中的一种或多种。例如，阻挡层50的材料包括钛合金。
103.在一些示例中，如图4～图11所示，传感器1001还包括封帽层61、第一密封件71、第二密封件72、第三密封件73和第四密封件74。
104.封帽层61设置于垫层310远离器件层11的一侧。示例的，封帽层61是硅片、锗片、玻璃等材料基片中的一种或多种。例如，封帽层61是硅片。需要说明的是，本技术的实施例中，将垫层310用于支撑器件晶圆和封帽层61的部分作为第一子部31，将第一子部31靠近参考器件21一侧的其余部分作为第二子部32，以便于描述垫层310各部分的形状和作用，但本技术的实施例不限制垫层310的其他部分的形状和尺寸。垫层310上刻蚀贯穿垫层310的过孔33，垫层310与封帽层61、器件层11共同形成mems传感器(功能器件41和参考器件21)的密封腔，密封腔体的高度主要由垫层310厚度决定。垫层310的厚度与mems传感器的规格有关，以降低密封腔体内颗粒杂质对mems传感器性能的影响，提高传感器1001的隔离容忍度。
105.示例的，封帽层61远离器件层11的一侧表面或者靠近器件层11的一侧表面设置有红外增透膜，红外增透膜的材料包括硫化锌、锗、硒化锌的一种或者多种。红外增透膜被配置为提高红外线透过率，以提高红外线照射到功能器件41上的光量，提高功能器件41的感应效果。
106.第一密封件71设置于封帽层61靠近器件层11的一侧，且与封帽层61连接。
107.第二密封件72设置于垫层310靠近封帽层61的一侧，且与垫层310连接。
108.第三密封件73设置于垫层310远离封帽层61的一侧，且与垫层310连接。
109.第四密封件74设置于器件层11靠近封帽层61一侧，且与器件层11连接。
110.其中，第一密封件71和第二密封件72通过焊料80连接；第三密封件73和第四密封件74通过焊料80连接。
111.示例的，第一密封件71、第二密封件72、第三密封件73和第四密封件74采用的材料包括cr/au，cr/ni/au或ti/pt/au这样的复合材料。上述第一密封件71、第二密封件72、第三密封件73和第四密封件74采用的材料可以相同，也可以不同。
112.例如，第一密封件71、第二密封件72、第三密封件73和第四密封件74采用的材料相同，均采用cr/ni/au的三层复合材料。其中，这些密封件包括底层、中间层和顶层。顶层是用于与焊料接触的润湿层，采用材料au，便于实现与焊料的共融钎焊；底层是与基片(器件层11、垫层310和封帽层61)接触的粘附层，采用材料cr，便于实现与中间层的粘附；中间层是阻挡层，采用材料ni，防止顶层金属扩散进基片。
113.示例性地，焊料80可以是多种合金焊料，如sn基焊料，sn-in、sn-ag、sn-au、sn-ag-cu等焊料，可以根据复合的密封件的材料来选择。
114.在一些示例中，功能器件41的边缘沿垂直于器件晶圆10的方向延伸所围成的位于空腔内的区域，与第二子部32远离第一子部31的表面之间具有间隔。这样，在保证沿垂直于器件晶圆10的方向入射的电磁波照射到功能器件41的情况下，空腔内还有至少部分不被第二子部32遮挡的电磁波照射到功能器件41，提高功能器件41感测电磁波的效果。
115.在一些示例中，如图12所示，第二子部32的截面为直角梯形。并且，第二子部32远离器件层11一侧的表面上的部分第二密封件72尺寸较大，有利于提高垫层310与封帽层61键合的稳定性。同时，由于封帽层61与参考器件21之间的膜层数量较多，从封帽层61入射的电磁波，会穿过第二密封件72、第二子部32和阻挡层照射到参考器件21上，这样，进一步降低了入射电磁波对参考器件21输出的参考信号的精度的影响，有利于提高晶圆级封装结构1000的性能。
116.在一些示例中，如图4～图12所示，传感器1001还包括吸气剂90。这样，在垫层310
与封帽层61、器件层11共同形成mems传感器(功能器件41和参考器件21)的密封腔中，吸气剂90能够吸收密封腔内残余的气体和mems传感器运作产生的废气，提高密封腔的真空环境的质量，有利于提高mems传感器的使用寿命。示例的，吸气剂90可选择非蒸散型吸气剂，例如钛、锆合金，钛合金中的一种或多种。例如，吸气剂90包括钛合金。
117.吸气剂90在器件层11上的正投影与功能器件41在器件层11上的正投影无交叠；和/或，阻挡层50包括吸气剂90。
118.示例性地，吸气剂90在器件层11上的正投影可以与阻挡层50在器件层11上的正投影至少部分交叠，且与功能器件41在器件层11上的正投影无交叠。
119.或者，由于吸气剂90采用的材料包括金属单质或合金，金属单质或合金能够实现阻挡电磁波的效果，因此，基于阻挡层50的作用，阻挡层50的材料可以与吸气剂90的材料相同，或者阻挡层50包括吸气剂90，这样，阻挡层50可以与吸气剂90采用相同材料和相同制作工艺制作，减少传感器1001整个制作流程中的工艺步骤。
120.可以理解的是，如图4～图12所示，传感器1001还包括多个打线窗口100。打线窗口100设置在器件层11上。并且，每个传感器1001具有多个打线窗口100，多个打线窗口100设置于第一子部31远离过孔33的一侧，且与参考器件21和功能器件41电连接，被配置为将参考器件21输出的参考信号和功能器件41输出的感应信号传输至与每个传感器1001电连接的电路中。
121.本技术还提供一种晶圆级封装结构的制备方法。如图4、图13和图14所示，晶圆级封装结构1000的制备方法包括：s10～s50。
122.s10：制备器件晶圆10，器件晶圆10具有多个参考器件区20；参考器件区20内设有参考器件21。
123.示例的，多个参考器件区20阵列排布，每个参考器件区20内设一个参考器件。
124.制备器件晶圆10包括s11～s14。
125.s11：在器件晶圆10上设置参考器件21。该参考器件21被配置为输出参考信号。
126.s12：在器件晶圆10上设置多个功能器件区40，功能器件区40内设有功能器件41。功能器件41被配置为输出感应信号。且外界电磁波沿第二子部32远离第一子部31的倾斜的表面照射到功能器件41上。
127.并且，功能器件区40与参考器件区20之间具有间隔。且功能器件区40位于过孔在器件晶圆10上的正投影的边界内。
128.通常，参考器件21的尺寸小于功能器件41的尺寸，只要参考器件21能够输出有效的参考信号即可。参考器件21可以位于功能器件41的任意一侧，本技术对参考器件21的规格不做具体限制。示例性地，功能器件41包括红外焦平面阵列。参考器件21与功能器件41的工作原理相同，并输出同类型的电信号。
129.s13：在器件晶圆10上形成第四密封件74，一个参考器件区20和功能器件区40为一组，第四密封件74围绕一组参考器件区20和功能器件区40。第四密封件74是包括底层、中间层和顶层的三层复合结构。顶层是用于与焊料接触的润湿层，采用材料au，便于实现与焊料的共融钎焊；底层是与基片(器件晶圆10、垫层晶圆30和封帽晶圆60)接触的粘附层，采用材料cr，便于实现与中间层的粘附；中间层是阻挡层，采用材料ni，防止顶层金属扩散进基片。这样，在器件晶圆上依次沉积材料cr、ni和au，然后采用光刻工艺进行图案化，形成第四密
封件74。
130.需要说明的是，后续工艺中，第一密封件71、第二密封件72和第三密封件73可以与第四密封件74采用相同材料和相同工艺制作形成。本技术后续实施例不再赘述。沉积工艺包括热蒸镀和溅射等方式，本技术可根据实际需求设置。
131.s14：在器件晶圆10上形成打线窗口100，打线窗口100与参考器件21和功能器件41电连接，被配置为将参考器件21输出的参考信号和功能器件41输出的感应信号传输至与每传感器1001电连接的电路中。打线窗口位于第四密封件74远离参考器件21的一侧。打线窗口100包括多个焊盘，焊盘的数量可根据实际信号线的数量进行设置。
132.s20：制备垫层晶圆30，垫层晶圆包括多个垫层区301。垫层区301包括连接的第一子部31和第二子部32；沿远离器件晶圆10的方向，第二子部32远离第一子部31的表面，朝靠近第一子部31的一侧倾斜。其中，沿垂直于器件晶圆10的方向，第二子部32的两端分别与第一子部31的两端齐平。
133.s20包括：s21～s23。
134.s21：在垫层晶圆30的相对的两个表面形成第二密封件72和第三密封件73。
135.s22：在第三密封件73所在的表面形成阻挡层50；第三密封件73围绕阻挡层50。
136.在形成第三密封件73的垫层晶圆30的表面沉积阻挡层50的材料，然后涂覆光刻胶并进行光刻工艺，形成阻挡层50。
137.阻挡层50的材料包括金属或其他能够有效阻挡电磁波的材料。示例的，阻挡层50的材料包括钛、锆合金，钛合金、金、铂、铬和镍中的一种或多种。例如，阻挡层50的材料包括钛合金。
138.此外，阻挡层50也可以与第三密封件73同步形成，例如，在图案化第三密封件73的三层材料叠层的同时，刻蚀形成阻挡层50的图案。
139.s23：对垫层晶圆30进行刻蚀，形成过孔33；过孔33的孔壁为第二子部32远离第一子部31的表面。
140.过孔33在器件晶圆10上的正投影的边界所围成的形状可以是矩形、圆形和多边形中的任意一种或多种，可根据功能器件41的形状选择设置。可采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺对垫层晶圆30进行刻蚀，并形成过孔33。示例的，刻蚀工艺可以采用湿法腐蚀，将欲腐蚀的垫层晶圆30置入具有确定化学成分和固定温度的腐蚀液里进行的腐蚀。腐蚀液对垫层晶圆30的不同晶面腐蚀速率不同，可在垫层晶圆30上制作出所需要的遮挡结构(即第二子部32的遮挡部321)。
141.s30：垫层晶圆30与器件晶圆10的设置参考器件21的表面进行对位并键合，其中，第四密封件74与垫层晶圆30的第三密封件73通过焊料80键合。示例的，在第四密封件74上通过蒸发、电镀或丝网印刷工艺形成焊料80，并采用真空键合设备(例如，晶圆键合机)将垫层晶圆30和第一基板键合在一起。
142.示例的，垫层晶圆30与器件晶圆10对位后，第二子部32在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件21，且阻挡层50在器件晶圆10上的正投影覆盖参考器件21。以及，功能器件41位于过孔33在器件晶圆10上的正投影的边界内。这样，阻挡层50能够降低入射至晶圆级封装结构1000内的电磁波对参考器件21的影响，且垫层晶圆30的各部分结构不影响功能器件41对电磁波的感应效果。其中，过孔33位于垫层晶圆30远离器件晶圆10的表面的开口，在器
件晶圆10上的正投影，覆盖过孔33位于垫层晶圆30靠近器件晶圆10的表面的开口在器件晶圆10上的正投影。
143.s40：制备封帽晶圆60。
144.s40包括：s41～s43。
145.s41：在封帽晶圆60上形成红外增透膜。采用蒸发工艺，在封帽晶圆60的至少一个表面涂覆硫化锌、锗、硒化锌的一种或者多种材料，生长形成红外增透膜。红外增透膜被配置为提高红外线透过率，以提高红外线照射到功能器件41上的光量，提高功能器件41的感应效果。
146.s42：在封帽晶圆60上形成第一密封件71，第一密封件71的制作工艺和材料与第四密封件74相同，在此不再赘述。
147.s43：在封帽晶圆60上形成吸气剂90。
148.示例的，吸气剂90可选择非蒸散型吸气剂，例如钛、锆合金，钛合金中的一种或多种。例如，吸气剂90包括钛合金。采用沉积工艺在封帽晶圆60上溅射钛合金材料，并通过光刻工艺形成图案化的吸气剂90；吸气剂90也可以与第一密封件71采用相同材料同步制作形成。
149.s50：基于器件晶圆10、垫层晶圆30与封帽晶圆60装配后形成的晶圆级封装结构1000，激活吸气剂90。
150.其中，第一密封件71与垫层晶圆30的第二密封件72通过焊料80键合；示例的，在第二密封件72上通过蒸发、电镀或丝网印刷工艺形成焊料80，并采用真空键合设备(例如，晶圆键合机)将装配后的器件晶圆10和垫层晶圆30与封帽晶圆60键合在一起。
151.吸气剂90在器件晶圆10上的正投影与功能器件41在器件晶圆10上的正投影无交叠。吸气剂90的激活温度，可根据吸气剂90的材料和器件实际应用来确定，例如，激活温度大致为400℃。在器件晶圆10、垫层晶圆30与封帽晶圆60形成的密封腔中，激活后的吸气剂90能够吸收密封腔内残余的气体和mems传感器运作产生的废气，提高密封腔的真空环境的质量，有利于提高mems传感器的使用寿命。
152.可以理解的是，上述器件晶圆10、垫层晶圆30与封帽晶圆60进行装配，形成晶圆级封装结构1000的工艺顺序，基于上述已制备完成的垫层晶圆30的结构，可以是将器件晶圆10与垫层晶圆30装配对位后，再与封帽晶圆60进行装配对位；也可以是将封帽晶圆60与垫层晶圆30装配对位后，再与器件晶圆10进行装配对位；也可以是将器件晶圆10、垫层晶圆30与封帽晶圆60置于同一安装空间内，同时进行对位并装配。本技术对器件晶圆10、垫层晶圆30与封帽晶圆60进行装配的键合顺序不做限定，可根据实际装配场景设置。
153.此外，上述工艺步骤形成的晶圆级封装结构1000，在需要划片的情况下，采用划片机切割成多个单独的封装结构1001(即传感器1001)，以应用于各种电子装置中。
154.在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
155.尽管结合具体特征及其实施例对本技术进行了描述，显而易见的，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本技术的示例性说明，且视为已覆盖本技术范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不
脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种晶圆级封装结构，其特征在于，包括：器件晶圆；多个参考器件区，设置于所述器件晶圆上，被配置为设置参考器件；垫层晶圆，设置于所述器件晶圆上；所述垫层晶圆包括多个垫层区，所述垫层区包括相连的第一子部和第二子部；其中，一个所述参考器件区设置于所述第一子部围成的区域内；所述第二子部在所述器件晶圆上的正投影覆盖所述参考器件区；以及，沿远离所述器件晶圆的方向，所述第二子部远离所述第一子部的表面，朝靠近所述第一子部的一侧倾斜。2.根据权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述晶圆级封装结构还包括多个功能器件区；所述功能器件区设置于所述第一子部围成的区域内，被配置为设置功能器件，并输出感应信号；沿垂直于所述器件晶圆的方向，第二子部的两端分别与第一子部的两端齐平；所述第二子部在所述器件晶圆上的正投影，与所述功能器件区无交叠。3.根据权利要求2所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述垫层区具有过孔；所述过孔远离所述功能器件的开口，大于所述过孔靠近所述功能器件的开口；所述过孔在所述器件晶圆上的正投影的边界，围绕所述功能器件区。4.根据权利要求3所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述垫层区还包括：至少一个阻挡层，设置于所述第二子部靠近所述参考器件区的一侧，且与所述第二子部连接；所述阻挡层在所述器件晶圆上的正投影覆盖所述参考器件区，被配置为阻挡电磁波照射到所述参考器件上。5.根据权利要求4所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述垫层区还包括至少一个吸气剂；所述至少一个吸气剂在所述器件晶圆上的正投影与所述功能器件区在所述器件晶圆上的正投影无交叠；和/或，所述阻挡层包括所述吸气剂。6.根据权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述晶圆级封装结构还包括：封帽晶圆，设置于所述垫层晶圆远离所述器件晶圆的一侧；所述封帽晶圆、多个所述垫层区和所述器件晶圆围成多个密闭的空腔；一个所述参考器件区与一个所述功能器件区为一组；至少一组所述功能器件区和所述参考器件区位于一个所述空腔内。7.根据权利要求6所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述功能器件区的边缘沿垂直于所述器件晶圆的方向延伸所围成的位于所述空腔内的区域，与所述第二子部远离所述第一子部的表面之间具有间隔。8.一种传感器，其特征在于，包括：器件层；参考器件，设置于所述器件层上；垫层，设置于所述器件层上，包括相连的第一子部和第二子部；沿远离所述器件层的方向，所述第二子部远离所述第一子部的表面，朝靠近所述第一子部的一侧倾斜；其中，一个所述参考器件设置于所述第一子部围成的区域内；所述第二子部在所述器件层上的正投影覆盖所述参考器件。
9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述第二子部的截面形状为直角三角形或直角梯形；所述截面与所述器件层垂直，且与所述第一子部和所述第二子部的连接面垂直。10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括功能器件；所述功能器件设置于所述第一子部围成的区域内，被配置为输出感应信号；沿垂直于所述器件层的方向，第二子部的两端分别与第一子部的两端齐平；且所述第二子部在所述器件层上的正投影，与所述功能器件无交叠。11.根据权利要求10所述的传感器，其特征在于，所述垫层具有过孔；所述过孔在所述器件晶圆上的正投影的边界，围绕所述功能器件；所述过孔远离所述功能器件的开口，大于所述过孔靠近所述功能器件的开口。12.根据权利要求10所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括：阻挡层，设置于所述第二子部靠近所述参考器件的一侧，且与所述第二子部连接；所述阻挡层在所述器件层上的正投影覆盖所述参考器件，被配置为阻挡电磁波照射到所述参考器件上。13.根据权利要求12所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括吸气剂；所述吸气剂在所述器件层上的正投影与所述功能器件在所述器件层上的正投影无交叠；和/或，所述阻挡层包括所述吸气剂。14.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括：封帽层，设置于所述垫层远离所述器件层的一侧；所述封帽层、所述垫层和所述器件层围成一个密闭的空腔，所述功能器件和所述参考器件位于所述空腔内。15.根据权利要求14所述的传感器，其特征在于，所述功能器件的边缘沿垂直于所述器件层的方向延伸所围成的位于所述空腔内的区域，与所述第二子部远离所述第一子部的表面之间具有间隔。16.一种晶圆级封装结构的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1～7中任一项所述的晶圆级封装结构；所述制作方法包括：制备器件晶圆，所述器件晶圆具有多个参考器件区；所述参考器件区内设有参考器件；制备垫层晶圆，所述垫层晶圆包括多个垫层区；所述垫层区包括连接的第一子部和第二子部；沿远离所述器件晶圆的方向，所述第二子部远离所述第一子部的表面，朝靠近所述第一子部的一侧倾斜；所述垫层晶圆与所述器件晶圆的设置所述参考器件的表面进行对位并键合；一个所述参考器件区位于所述第一子部围成的区域内，所述第二子部在所述器件晶圆上的正投影覆盖所述参考器件区。17.根据权利要求16所述的晶圆级封装结构的制作方法，其特征在于，所述制备垫层晶圆包括：在所述垫层晶圆的相对的两个表面形成第二密封件和第三密封件；在所述第三密封件所在的垫层晶圆的表面形成阻挡层；所述第三密封件围绕所述阻挡层；对所述垫层晶圆进行刻蚀，形成过孔；所述过孔的孔壁为所述第二子部远离所述第一
子部的表面。18.根据权利要求17所述的晶圆级封装结构的制作方法，其特征在于，所述制备器件晶圆还包括：在所述器件晶圆上设置多个功能器件区，所述功能器件区内设有功能器件；且外界电磁波沿所述第二子部远离所述第一子部的倾斜的表面照射到所述功能器件上；所述功能器件区与所述参考器件区之间具有间隔；且所述功能器件区位于所述过孔在所述器件晶圆上的正投影的边界内；在所述器件晶圆上形成第四密封件，所述第四密封件围绕所述参考器件区和所述功能器件区；其中，所述第四密封件与所述垫层晶圆的第三密封件通过焊料键合，所述阻挡层在所述器件晶圆上的正投影覆盖所述参考器件区。19.根据权利要求18所述的晶圆级封装结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：制备封帽晶圆，包括形成于所述封帽晶圆表面上的第一密封件和吸气剂；所述器件晶圆、所述垫层晶圆和所述封帽晶圆形成所述晶圆级封装结构；其中，所述第一密封件与所述垫层晶圆的第二密封件通过焊料键合；所述吸气剂在所述器件晶圆上的正投影与所述功能器件区在所述器件晶圆上的正投影无交叠。

技术总结

本申请提供一种晶圆级封装结构及其制作方法、传感器，涉及集成电路的封装技术领域，能够提高晶圆级传感器的信号传输精度。晶圆级封装结构包括器件晶圆、多个参考器件和垫层晶圆。参考器件设置于器件晶圆上，被配置为设置参考器件。垫层晶圆设置于器件晶圆上，包括相连的第一子部和第二子部；第一子部围绕参考器件设置；其中，一个参考器件区设置于第一子部围成的区域内；第二子部在器件晶圆上的正投影覆盖参考器件区；以及，沿远离器件晶圆的方向，第二子部远离第一子部的表面，朝靠近第一子部的一侧倾斜。本申请用于实现传输感应信号。本申请用于实现传输感应信号。本申请用于实现传输感应信号。