The present application provides a wafer-level encapsulated monolithic integrated infrared temperature sensor and a manufacturing method thereof. The sensor includes: substrate 1; circuit chip 2, which is formed on one surface of the substrate 1; etching stop layer 5, which covers the circuit chip 2; and a laminated structure formed on the etching stop layer 5, which comprises the first thermocouple strips 9, 10, and insulation. The separation layer 11 and the second thermocouple strip 14a; the passivation layer 18, which are formed on the surface of the second thermocouple strip 14a; the infrared absorption layer pattern 20, which is formed on the surface of the passivation layer 18; the cavity 21, which is formed at least below the infrared absorption layer pattern 20; and the welding ball 29, which is formed on the second electrode 7. According to this application, an infrared temperature sensor with low cost, miniaturization and high convenience can be realized.
【技术实现步骤摘要】
一种晶圆级封装的单片集成红外温度传感器及其制造方法
本申请涉及半导体
，尤其涉及一种晶圆级封装的单片集成红外温度传感器及其制造方法。
技术介绍
温度探测一直以来是传感器行业热门的话题，其中红外探测技术由其非接触式测温更受广大设计、制造和使用者欢迎。热电堆温度传感器作为红外温度传感器的一种，以其制造工艺简单、成本低、使用方便、无1/f噪声等特点被广泛研究。热电堆温度传感器的主要工作原理为塞贝克Seebeck效应。该效应可以简述为：两种具有不同塞贝克系数α1、α2的材料一端相连一端开路，若两端存在温度差ΔT＝T1-T2，则会在开路端会产生一开路电势ΔV，即赛贝克效应。该结构构成一个热电偶，若将N个热电偶串联起来就形成热电堆，与单个热电偶相比可以产生更大的热电势，即ΔV＝N*(α1-α2)*ΔT。通常，红外温度传感器制造完成后需要进行真空或低压气体封装，以减少空气对传感器红外吸收层的热对流干扰，提高传感器的灵敏度和稳定性。传统的红外温度传感器封装形式大多为TO金属管壳封装，其封装结构见图1，其封装方法是将红外温度传感器放置并胶粘固定在封装TO管座底部中心，并且，在...
【技术保护点】
1.一种晶圆级封装的单片集成红外温度传感器的制造方法，包括：在形成有电路芯片(2)的衬底(1)一个表面形成刻蚀停止层(5)，其中，所述电路芯片具有第一电极(6)和第二电极(7)，所述刻蚀停止层(5)覆盖所述电路芯片(2)，且所述第一电极(6)和所述第二电极(7)从所述刻蚀停止层(5)露出；在所述刻蚀停止层(5)的表面形成层叠的第一热电偶条(9、10)，电隔离层(11)和第二热电偶条(14a)，其中，所述第一热电偶条(9、10)最靠近所述刻蚀停止层的表面，所述第二热电偶条(14a)和所述电路芯片(2)的所述第一电极(6)电连接，并且，所述第一热电偶条(9、10)和所述第二热电...
【技术特征摘要】
1.一种晶圆级封装的单片集成红外温度传感器的制造方法，包括：在形成有电路芯片(2)的衬底(1)一个表面形成刻蚀停止层(5)，其中，所述电路芯片具有第一电极(6)和第二电极(7)，所述刻蚀停止层(5)覆盖所述电路芯片(2)，且所述第一电极(6)和所述第二电极(7)从所述刻蚀停止层(5)露出；在所述刻蚀停止层(5)的表面形成层叠的第一热电偶条(9、10)，电隔离层(11)和第二热电偶条(14a)，其中，所述第一热电偶条(9、10)最靠近所述刻蚀停止层的表面，所述第二热电偶条(14a)和所述电路芯片(2)的所述第一电极(6)电连接，并且，所述第一热电偶条(9、10)和所述第二热电偶条(14a)经由所述电隔离层中的电连接接触孔(12，13)互相连接，以形成热电偶对(30,31)，所述热电偶对具有热端(16)和冷端(17)；在所述第二热电偶条(14a)的表面形成钝化层(18)；在所述钝化层(18)的表面形成红外吸收层图形(20)；从所述衬底的与所述一个表面相对的另一个表面腐蚀所述衬底，以至少在所述红外吸收层图形(20)下方形成空腔(21)；以及在所述第二电极(7)上形成焊球(29)。2.如权利要求1所述的制造方法，其中，在所述刻蚀停止层(5)的表面形成层叠的第一热电偶条(9、10)，电隔离层(11)和第二热电偶条(14a)，包括：在所述刻蚀停止层(5)的表面形成第一热电偶薄膜层(8)；图形化所述第一热电偶薄膜层(8)，形成所述第一热电偶条(9，10)，其中，所述第二电极(7)从所述第一热电偶条(9，10)露出；在所述刻蚀停止层(5)的表面形成覆盖所述第一热电偶条(9，10)的所述电隔离层(11)，所述电隔离层(11)中形成有所述电连接接触孔(12，13)，并且，所述第二电极(7)从所述电隔离层(11)露出；在所述电隔离层(11)表面形成第二热电偶薄膜层(14)；图形化所述第二热电偶薄膜层(14)，形成所述第二热电偶条(14a)，其中，所述第二电极(7)从所述第二热电偶条(14a)露出。3.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：费跃，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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