半导体热电偶和传感器制造技术

技术编号:16040301 阅读:41 留言:0更新日期:2017-08-19 22:23
提供一种“片上”或单片集成热电偶,所述热电偶使用不同厚度的热绝缘体在集成电路内产生热差。施加至金属化层(334)的热被传递通过其他金属化层(328、314‑1)以及通路(330、322、310‑1)到传导层(306‑1),所述传导层(306‑1)具有覆盖厚电介质层(场氧化层302)和更导热的薄氧化层(304)的部分,在通路(310‑1)和所述传导层(306‑1)之间形成“热”接头,在所述传导层(306‑1)和另一通路(312‑1)之间形成“冷”接头,从而产生电压。

【技术实现步骤摘要】
半导体热电偶和传感器本申请是国际申请日为2010年12月23日、进入国家阶段日为2012年9月27日的名称为“半导体热电偶和传感器”的中国专利申请201080065937.7的分案申请。
本专利技术主要涉及热电偶,并且更具体地涉及单块集成热电堆。
技术介绍
参考附图的图1,附图标记100大致指出传统的单块集成或“片上”热电偶。热电偶100主要包括膜102,膜102包括在硅衬底104中形成的凹进108上从硅衬底104(通常将其称为“边缘”)延伸的两种不同导热材料110和112。随着将热或红外辐射施加至膜102,在凹进108上的区域及“边缘”(其中衬底104用作散热器)之间的膜102中产生温差。能够将许多热电偶100布置到热电堆中,以便能够确定可读及可靠的温度测量法。然而,热电偶100具有许多缺点。首先,用于形成凹进108的深度选择性蚀刻为非标准制造步骤,该步骤能够显著提高制造成本。第二,膜102非常易碎,这通常要求专业运输和封装,并且这通常使得膜对压力和振动敏感。另外,由于膜102的脆性,膜的尺寸受机械限制。参考图2,能够看出另一种可替换热电堆200。热电堆200通常包括布置在硅衬底1本文档来自技高网...
半导体热电偶和传感器

【技术保护点】
一种设备,其包括:衬底;薄电介质层,所述薄电介质层形成在所述衬底的第一部分上;厚电介质层,所述厚电介质层形成在所述衬底的第二部分上;第一传导层,所述第一传导层在所述薄电介质层和所述厚电介质层每一层的至少一部分上延伸,其中所述第一传导层由具有第一塞贝克系数的第一材料制成;第二传导层的第一部分,所述第一部分在所述第一传导层和所述薄介质层的至少一部分上延伸,其中所述第二层由具有第二塞贝克系数的第二材料制成;所述第二传导层的第二部分,所述第二部分在所述第一传导层和所述厚介质层的至少一部分上延伸;第一传导通路,所述第一传导通路形成在所述第一传导层和所述第二传导层的所述第一部分之间;以及第二传导通路,所述...

【技术特征摘要】
2010.03.30 US 12/750,4081.一种设备,其包括:衬底;薄电介质层,所述薄电介质层形成在所述衬底的第一部分上;厚电介质层,所述厚电介质层形成在所述衬底的第二部分上;第一传导层,所述第一传导层在所述薄电介质层和所述厚电介质层每一层的至少一部分上延伸,其中所述第一传导层由具有第一塞贝克系数的第一材料制成;第二传导层的第一部分,所述第一部分在所述第一传导层和所述薄介质层的至少一部分上延伸,其中所述第二层由具有第二塞贝克系数的第二材料制成;所述第二传导层的第二部分,所述第二部分在所述第一传导层和所述厚介质层的至少一部分上延伸;第一传导通路,所述第一传导通路形成在所述第一传导层和所述第二传导层的所述第一部分之间;以及第二传导通路,所述第二传导通路形成在所述第一传导层和所述第二传导层的所述第二部分之间。2.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一传导层由多晶硅形成,并且其中所述薄和厚电介质层由二氧化硅形成,并且其中所述第二传导层为铝或铜形成的金属化层,并且其中所述第一和第二传导通路由钨或铝形成,并且其中所述薄电介质层为约10nm至约12nm之间。3.根据权利要求2所述的设备,其中所述厚电介质层为约200nm至约220nm之间的场氧化层。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述设备还包括:第三传导层,所述第三传导层在所述第二传导层的所述第一和第二部分的每一部分中的至少一部分上延伸;第三传导通路,所述第三传导通路形成在所述第二和第三传导层之间,其中所述第三传导通路基本与所述第一传导通路同延;第四传导通路,所述第四传导通路形成在所述第二和第三传导层之间,其中所述第三传导通路基本与所述第二传导通路同延;互连层,其中所述互连层具有比所述第三传导层更高的热阻抗;第五传导通路,所述第五传导通路形成在所述第三传导层和互连层之间;第四传导层,所述第四传导层适于接收红外辐射;以及第六传导通路,所述第六传导通路形成在所述第三传导层和所述第四传导层之间,其中所述第六传导通路基本与所述第二通路同延。5.根据权利要求1所述的设备,其中所述设备还包括包含聚酰胺的吸收层,所述吸收层在所述第二传导层的所述第二部分上延伸。6.一种包括在阵列中彼此耦合的多个热电偶以形成热电堆的设备,其中每个热电偶都包括:薄电介质层;厚电介质层;第一传...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·T·特瑞福诺夫
申请(专利权)人:德克萨斯仪器股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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