The invention relates to an array of thermal infrared sensors in WLP, which includes at least one infrared sensitive pixel using silicon micromachining production, including a thermal insulating cavity in a silicon substrate, the thermal insulating cavity surrounded by a silicon edge, and a thin film connected to a silicon edge through a thin beam, wherein the cavity is worn. The silicon substrate extends to the membrane, and there are grooves between the membrane, the beam and the silicon edge. The present invention provides a high sensitivity sensor in WLP, which includes a simple CMOS compatible technology and a vacuum seal for the wafer of a sensor, in which the suction device can be applied in a space separated from the filter layer of the lid wafer. This is achieved in the following way: a plurality of infrared sensitive individual pixels (14) are arranged into lines or arrays and are designed in the CMOS stack (10) in the dielectric layer (10) of the formation membrane (12), and arranged between at least one designed cover form and with a cavity (20) with a cover wafer (1) and a base wafer (11), of which Gai Zijing The circular (1), silicon substrate (3) and base wafer (11) are interconnected and sealed in a vacuum sealed manner.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶圆级封装件中的热红外传感器阵列本专利技术涉及一种晶圆(又称晶片)级封装件中的热红外传感器阵列,其包括至少一个使用硅微机械加工生产的红外敏感像素,其包括硅基底中的热绝缘凹坑,所述凹坑由硅边缘包围,并且包括薄膜,借助于细梁将其连接到硅边缘,其中在膜、梁和硅边缘之间有槽。人们已经充分知晓各种形式和设计的红外热电堆传感器和阵列。在基底上使用硅微机械加工生产的热电堆传感器通常由薄膜组成,薄膜上有使用薄膜技术生产的热电偶。在膜下方的基板中有空洞,所述空洞由硅边缘(承载体)包围。细长热电堆元件形式的热电偶在一端具有“热”触点而在另一端具有“冷”触点,其通过导电轨彼此连接,其中“热”触点在中心部分上或中心部分内,而“冷”触点作为热沉在硅边缘上。在硅边缘和膜之间具有将膜的中心部分(吸收体区域)连接到热沉(相应像素的硅边缘)且包括一个或多个热电偶的长的窄梁(腹板),其中热电堆元件的导电轨在梁上延伸。在长梁的两侧具有将梁从中心部分和像素的硅边缘(即热沉)分开的槽。红外辐射的吸收大部分发生在膜的中心区域。特别是在阵列具有高空间分辨率的的情况下,像素很小并且槽非常狭窄。正如从WO2013/120652A1中显而易见的,为了增加传感器的填充水平,红外屏可以被夹在膜或像素上方,以便能够由于较大的面积而吸收更多的红外辐射。填充水平应理解为表示吸收面积的尺寸与像素本身的尺寸之比。梁上的热电偶在热沉(硅边缘)附近,使得较大部分的热量可以通过在其间的气体流到热沉。这会导致信号丢失。为了抵消这种情况,通常需要对热电堆红外阵列传感器进行真空密封。例如,在文献中已知的使用表面微机械加工生产的所谓封装 ...
【技术保护点】
1.一种晶圆级封装件中的热红外传感器阵列,包括至少一个使用硅微机械加工生产的红外敏感像素,包括在硅基底中的热绝缘凹坑,所述凹坑被硅边缘包围,并且包括通过细梁连接到硅边缘的薄膜,其中,凹坑通过硅基底延伸直到膜,其中,在膜、梁和硅边缘之间有槽,其特征在于,多个红外线敏感的单独的像素(14)布置成以线或阵列,并以形成膜(12)的方式配置在CMOS堆叠(10)中的介电层(10')上,并且布置在至少一个盖子晶圆(1)之间,盖子晶圆以盖状形式配置并具有腔体(20)和基部晶圆(11),其中,盖子晶圆(1)、硅基底(3)和基部晶圆(11)以真空密封的形式、封闭气体真空的方式彼此连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 DE 102015120685.4;2015.11.30 DE 10201511.一种晶圆级封装件中的热红外传感器阵列,包括至少一个使用硅微机械加工生产的红外敏感像素,包括在硅基底中的热绝缘凹坑,所述凹坑被硅边缘包围,并且包括通过细梁连接到硅边缘的薄膜,其中,凹坑通过硅基底延伸直到膜,其中,在膜、梁和硅边缘之间有槽,其特征在于,多个红外线敏感的单独的像素(14)布置成以线或阵列,并以形成膜(12)的方式配置在CMOS堆叠(10)中的介电层(10')上,并且布置在至少一个盖子晶圆(1)之间,盖子晶圆以盖状形式配置并具有腔体(20)和基部晶圆(11),其中,盖子晶圆(1)、硅基底(3)和基部晶圆(11)以真空密封的形式、封闭气体真空的方式彼此连接。2.根据权利要求1所述的热红外传感器阵列,其特征在于,所述盖子晶圆(1)由诸如硅-锗、硫化锌、硫族化物、氟化钡或聚合物的红外透射材料组成。3.根据权利要求1所述的热红外传感器阵列,其特征在于,所述基部晶圆(11)由硅或诸如玻璃的一些其他热适应材料,或金属材料组成。4.根据权利要求3所述的热红外传感器阵列,其特征在于,在基部晶圆(11)上有诸如铝、金、银或氮化钛的材料组成的整个区域或结构化的反射层(17)。5.根据权利要求1所述的热红外传感器阵列,其特征在于,在所述膜(12)的中心部分和所述梁(4)上有吸收预定波长范围内的红外辐射的吸收层6。6.根据权利要求1和2所述的热红外传感器阵列,其特征在于,所述盖子晶圆(1)在朝向测量对象的外侧上以及在具有腔体(20)的内侧上设置有红外透射抗反射层或过滤层。7.根据权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:F·赫尔曼,C·施密特,J·希福尔戴克,W·莱纳克,B·弗尔格,M·西蒙,M·施诺尔,
申请(专利权)人:海曼传感器有限责任公司,
类型:发明
国别省市:德国,DE
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