热红外传感器及其形成方法技术

本申请公开一种红外传感器及其形成方法，所述红外传感器包括：传感层，包括至少一个热电堆；读取电路层，包括读取电路；所述传感层和所述读取电路通过键合层上下结合在一起，且所述传感层通过所述键合层电连接至所述读取电路；所述传感层通过支撑结构支撑于所述键合层上，与所述键合层之间具有第一隔热间隙。所述红外传感器的集成度较高。红外传感器的集成度较高。红外传感器的集成度较高。

【技术实现步骤摘要】
热红外传感器及其形成方法


[0001]本申请涉及红外传感
，具体涉及一种热红外传感器及其形成方法。

技术介绍

[0002]热电堆红外传感器是由热电偶构成的一种器件。目前，它在耳式体温计、热成像仪、放射温度计、电烤炉、食品温度检测等领域中，作为温度检测器件获得了广泛的应用。
[0003]采用热电堆的热红外传感器，包括单个热电堆或多个热电堆的阵列，以及读取电路，用于获取所述热电堆的传感信号。现有技术中，一种方式是，单独形成热电堆阵列芯片以及读取电路芯片，然后通过打线键合工艺形成两个芯片之间的电连接，打线键合会引入较大的信号噪声，加大了热电堆和读取电路的设计难度，且芯片面积也较大；另一种方式是，在同一片芯片上同时集成热电堆以及读取电路，制作工艺需要同时兼顾热电堆以及读取电路内器件的性能，工艺开发难度大，周期长，且芯片面积也较大。
[0004]如何实现热电堆芯片与读出电路的集成是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本申请提供一种热红外传感器及其形成方法，以解决现有的热红外传感器尺寸较大的问题。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热红外传感器，其特征在于，包括：传感层，包括至少一个热电堆；读取电路层，包括读取电路；所述传感层和所述读取电路层通过键合层上下结合在一起，且所述传感层通过所述键合层电连接至所述读取电路；所述传感层通过支撑结构支撑于所述键合层上，与所述键合层之间具有第一隔热间隙。2.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，所述热红外传感器还包括：吸收层，位于所述传感层的与所述键合层相对另一侧；所述吸收层包括导热吸收部和悬空吸收部；所述导热吸收部固定于所述传感层上，与热电堆的热端位置对应；所述悬空吸收部由所述导热吸收部支撑，与所述热电堆的热端以外区域之间具有第二隔热间隙。3.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，还包括：支撑层，位于所述传感层与所述键合层相对的另一侧；所述支撑层包括固定于所述传感层的热端位置处的支撑部，以及由所述支撑部支撑悬空于所述传感层上方的悬空部，所述悬空部与所述热电堆的热端以外区域之间具有第二隔热间隙；所述支撑层背离所述传感层的一侧表面形成有吸收层。4.根据权利要求3所述的热红外传感器，其特征在于，所述支撑层内具有连通所述第二隔热间隙的第二释放通道，和/或，所述传感层内具有连通所述第一隔热间隙的第一释放通道。5.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，至少部分所述支撑结构电连接所述热电堆的冷端与所述键合层。6.根据权利要求5所述的热红外传感器，其特征在于，所述支撑结构包括导电支撑部，所述导电支撑部贯穿所述第一导热间隙且电连接所述热电堆冷端与所述键合层。7.根据权利要求6所述的热红外传感器，其特征在于，所述导电支撑部包括导电柱。8.根据权利要求6所述的热红外传感器，其特征在于，所述支撑结构还包括：位于所述传感层与所述键合层之间的绝缘支撑环，所述绝缘支撑环与所述传感层、所述键合层之间形成密闭腔体。9.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，所述键合层至少包括红外反射层，所述红外反射层至少部分与所述热电堆相对。10.根据权利要求9所述的热红外传感器，其特征在于，所述红外反射层包括金属层。11.根据权利要求10所述的热红外传感器，其特征在于，所述金属层的材料包括Cu、W、Al、Au以及Ag中的至少一种。12.根据权利要求10所述的热红外传感器，其特征在于，所述金属层的厚度为0.5nm～100nm。13.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，所述键合层包括：位于所述传感层一侧的第一键合层和位于所述读取电路层一侧的第二键合层，所述第一键合层和第二键合层相对键合固定；所述第一键合层至少包括第一导电区域，所述第一导电区域与所述热电堆之间电连接；所述第二键合层至少包括第二导电区域，所述第二导电区域与所述读取电路电连接。14.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，所述键合层朝向所述第一隔热
间隙的表面覆盖有保护层。15.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，所述传感层内形成有多个阵列排布的热电堆。16.根据权利要求15所述的热红外传感器，其特征在于，所述键合层内具有电隔离结构，将所述键合层分割为若干阵列分布的电连接区域；所述电连接区域与所述热电堆的冷端对应电连接。17.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，还包括：封装盖，所述封装盖与所述读取电路层之间形成空腔，所述传感层位于所述空腔内。18.根据权利要求17所述的热红外传感器，其特征在于，还包括：电连接结构，位于所述读取电路层背离所述封装盖的一侧，所述电连接结构将所述读取电路电性引出。19.根据权利要求1所述的热红外传感器，其特征在于，所述传感层内或读取电路层内形成有热敏电阻。20.根据权利要求19所述的热红外传感器，其特征在于，所述热电堆包括第一热偶条和第二热偶条，所述热敏电阻与所述第一热偶条或第二热偶条位于同一层。21.根据权利要求20所述的热红外传感器，其特征在于，所述热敏电阻的材料与所述第一热偶条或所述第二热偶条的材料相同。22.根据权利要求19所述的热红外传感器，其特征在于，所述热电堆结构的冷端与所述热敏电阻之间的距离范围为3μm～200μm。23.一种热红外传感器的形成方法，其特征在于，包括：提供第一基底，在所述第一基底表面形成传感层，所述传感层内形成有热电堆；在所述传感层表面形成第一牺牲层以及位于所述第一牺牲层内的支撑结构；提供读取电路层，所述读取电路层包括读取电路；通过键合层将所述传感层和所述读取...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩凤芹，黄河，向阳辉，刘孟彬，周强，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：