[发明专利]具有高CMOS集成的热电式红外探测器

权利要求书

1.一种传感器件，包括：

衬底，包括晶体管区域和混合区域；

晶体管组件，所述晶体管组件设置在所述晶体管区域中；

混合组件，所述混合组件设置在所述混合区域中；

所述混合区域中的下传感器腔，所述下传感器腔设置在所述混合组件上方，其中所述下传感器腔完全设置在所述衬底的顶衬底表面；

微电子机械系统(MEMS)组件，所述MEMS组件设置在所述混合区域中的下传感器腔上方，其中所述MEMS组件设置在所述下传感器腔的顶下传感器腔表面；和

后段线(BEOL)电介质，所述BEOL电介质设置在具有多个层间介电(ILD)层的衬底上，所述ILD层具有金属层和通孔层，所述金属层包括金属线，所述通孔层包括用于互连所述器件的组件的通孔触点，其中所述金属层中的所述金属线被配置为限定所述下传感器腔上方的上传感器腔，其中所述BEOL电介质的第一金属层的金属线被配置为限定所述MEMS组件的几何形状。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述MEMS组件包括被配置为形成传感器阵列的多个热电式红外传感器。

3.根据权利要求2所述的器件，其中每个所述热电式红外传感器包括热电堆线结构，其中所述热电堆线结构包括：

掺杂有第一热电堆材料的第一线段；和

掺杂有第二热电堆材料的第二线段。

4.根据权利要求3所述的器件，其中所述第一线段和所述第二线段形成通过金属触点耦合的连续热电堆线结构或不连续热电堆线结构。

5.根据权利要求2所述的器件，还包括在所述衬底中占据所述混合区域的隔离阱。

6.根据权利要求5所述的器件，其中所述BEOL电介质还包括形成在所述BEOL电介质顶表面上并围绕所述器件的底部密封环。

7.根据权利要求6所述的器件，还包括帽，其中所述帽包括：

具有外表面的上帽部分；

具有内表面的下帽部分；和

设置在所述下帽部分上的顶部密封环。

8.根据权利要求7所述的器件，其中所述帽还包括抗反射区域，其中所述抗反射区域包括在所述帽的所述内表面上的底部光栅和在所述帽的所述外表面上的顶部光栅。

9.根据权利要求8所述的器件，其中所述MEMS组件包括至少一个电容器，其中所述至少一个电容器包括：

底部电容器电极，所述底部电容器电极设置在所述隔离阱上方，其中所述底部电容器电极是掺杂电极或电极硅化物，所述掺杂电极具有第一极性类型掺杂剂；

电容器电介质，所述电容器电介质设置在所述底部电容器电极上方；

顶部电容器电极，所述顶部电容器电极设置在电容器电介质上方，其中所述顶部电容器电极用作反射器，并且所述顶部电容器电极是掺杂多晶硅或电极硅化物，所述掺杂多晶硅具有电容器掺杂剂；和

保护层，所述保护层设置在所述顶部电容器电极上。

10.根据权利要求9所述的器件，其中所述MEMS组件包括多个电容器，其中所述多个电容器可彼此连接以形成更大的电容器。

11.根据权利要求8所述的器件，其中所述MEMS组件包括至少一个电阻器，其中所述至少一个电阻器是高度掺杂的多晶硅或硅化物多晶硅线结构，所述多晶硅或硅化物多晶硅线结构具有在第一末端处的第一端子和在第二端末端处的第二端子，并且用作红外辐射的反射器。

12.根据权利要求11所述的器件，其中所述MEMS组件包括多个电阻器，其中所述多个电阻器可彼此连接以产生更大的电阻器。