一种红外热电堆传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种红外热电堆传感装置，其包括基于衬底形成的热电堆传感器，所述热电堆传感器包括：悬空薄膜，其悬置于所述衬底的空腔之上；多个热电偶，其设置于所述悬空薄膜中，所述热电偶的热端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的热端位于所述悬空薄膜的内侧；所述热电偶的冷端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的冷端位于所述悬空薄膜的外边缘；高热导率填充区，其设置于所述悬空薄膜的外侧，其紧邻所述热电偶的冷端，且跨过所述衬底的空腔的边界，并且延伸至所述衬底上。与现有技术相比，本发明专利技术不仅可以与标准CMOS工艺兼容，而且还可以使红外热电堆的热学参数不敏感工艺偏差，提高器件性能一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种红外热电堆传感装置
本专利技术涉及MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)器件领域，尤其涉及一种一致性高，良率高，并且与标准CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容的红外热电堆传感装置。
技术介绍
为了使热电堆冷端温度与环境温度一致，现有MEMS热电堆结构的冷端位于硅衬底上，其热端位于悬空薄膜上，悬空薄膜的边界通过刻蚀进行定义，无论是正向刻蚀还是背刻蚀，由光刻对准以及侧向刻蚀带来的总体偏差在20～40um，这样同一晶圆上的不同区域，以及不同的晶圆批次，其悬空薄膜的边界也不相同，红外热电堆传感器的灵敏度，响应时间都会存在较大的偏差，一致性差，不利于后端的校正，特别是热电堆与ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，即专用集成电路)的集成芯片，为了得到合适的精度，则需要更多的校正数据位。因此，有必要提出一种技术方案来解决红外热电堆的结构的性能参数一致性差，随工艺偏差影响大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外热电堆传感装置，其特征在于，其包括基于衬底形成的热电堆传感器，所述热电堆传感器包括：/n悬空薄膜，其悬置于所述衬底的空腔之上；/n多个热电偶，其设置于所述悬空薄膜中，所述热电偶的热端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的热端位于所述悬空薄膜的内侧；所述热电偶的冷端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的冷端位于所述悬空薄膜的外边缘；/n高热导率填充区，其设置于所述悬空薄膜的外侧，其紧邻所述热电偶的冷端，且跨过所述衬底的空腔的边界，并且延伸至所述衬底上。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外热电堆传感装置，其特征在于，其包括基于衬底形成的热电堆传感器，所述热电堆传感器包括：
悬空薄膜，其悬置于所述衬底的空腔之上；
多个热电偶，其设置于所述悬空薄膜中，所述热电偶的热端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的热端位于所述悬空薄膜的内侧；所述热电偶的冷端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的冷端位于所述悬空薄膜的外边缘；
高热导率填充区，其设置于所述悬空薄膜的外侧，其紧邻所述热电偶的冷端，且跨过所述衬底的空腔的边界，并且延伸至所述衬底上。


2.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，
所述高热导率填充区和所述热电偶的冷端不存在电连接；
所述高热导率填充区使所述热电偶的冷端温度与所述衬底温度保持一致。


3.根据权利要求1或2所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，
所述悬空薄膜包括依次层叠的多晶硅层、第一金属层和第二金属层，
所述热电偶由多晶硅层、第一金属层和/或第二金属层构成。


4.根据权利要求3所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，
所述高热导率填充区由导热高的材料堆叠而成，所述高热导率填充区由多晶硅层、第一金属层和/或第二金属层构成，
其中，所述高热导率填充区的第一金属层与所述悬空薄膜的第一金属层是相同的一层金属图形化而成的不同部分，所述高热导率填充区的第二金属层与所述悬空薄膜的第二金属层是相同的另一层金属图形化而成的不同部分，所述高热导率填充区的多晶硅层与所述悬空薄膜的多晶硅层是相同的一层多晶硅图形化而成的不...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尧，凌方舟，蒋乐跃，姜萍，
申请(专利权)人：美新半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32