[发明专利]热电堆传感器的制作方法有效
| 申请号: | 202010615245.0 | 申请日: | 2020-06-30 |
| 公开(公告)号: | CN112117364B | 公开(公告)日: | 2023-02-21 |
| 发明(设计)人: | 黄河 | 申请(专利权)人: | 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 |
| 主分类号: | H10N10/01 | 分类号: | H10N10/01;B81C1/00;G01J5/12 |
| 代理公司: | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人: | 王立娜;汤陈龙 |
| 地址: | 201210 上海市浦东新区中国(上海*** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 热电 传感器 制作方法 | ||
1.一种热电堆传感器的制作方法,其特征在于,包括:
提供热电堆结构板和电路基板,所述热电堆结构板包括热辐射感应区,所述热辐射感应区内形成有热电堆结构,所述电路基板包括与所述热辐射感应区对应的热辐射对应区;
在所述电路基板上形成热辐射反射板;
在所述电路基板具有所述热辐射反射板一侧形成图形化的牺牲结构,所述牺牲结构在所述电路基板的投影至少覆盖所述热辐射对应区,所述牺牲结构的侧部形成有第二支撑层;
将所述热电堆结构板键合在所述电路基板形成有牺牲结构一侧的表面上,使键合后,所述热辐射感应区与所述热辐射对应区垂直对应;
去除所述牺牲结构,在所述热电堆结构板和电路基板之间形成第一空腔;
所述形成图形化的牺牲结构,包括:
形成完全覆盖所述电路基板具有所述热辐射反射板一侧的第二支撑材料层;
刻蚀去除所述热辐射对应区的第二支撑材料层,形成第一牺牲沟槽,以剩余的第二支撑材料层为所述第二支撑层;
形成填充在所述第一牺牲沟槽内的牺牲结构;
去除所述牺牲结构之后,还包括:
提供具有第二空腔的盖板,所述第二空腔底部的盖板上形成有辐射穿透窗口,所述辐射穿透窗口与所述热辐射感应区对应;
将所述盖板键合到所述热电堆结构板背离所述电路基板一侧的表面,使所述盖板的第二空腔的开口朝向所述电路基板,且使所述辐射穿透窗口与所述热电堆结构板的热辐射感应区对准;
去除部分所述盖板,使剩余的所述盖板暴露所述热电堆结构板的部分第二互连结构。
2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述提供热电堆结构板和电路基板之后,所述在所述电路基板上形成热辐射反射板之前,还包括:
在所述电路基板上形成热辐射隔离板;
所述提供热电堆结构板和电路基板之后,所述键合步骤前,还包括:在所述热电堆结构板上形成与所述热电堆结构电连接的第一互连结构。
3.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述提供热电堆结构板的步骤包括:
提供第一衬底;
对所述第一衬底的部分区域进行N型离子掺杂,以形成N型掺杂区,对所述第一衬底的部分区域进行P型离子掺杂,以形成P型掺杂区,所述N型掺杂区和P型掺杂用于作为热电堆结构。
4.如权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述第一衬底为绝缘体上硅衬底,所述绝缘体上硅衬底包括由下而上依次堆叠的底层半导体层、绝缘层和顶层半导体层,所述热电堆结构形成于所述顶层半导体层中;
在键合后,去除所述牺牲结构之前,所述制作方法还包括:去除所述底层半导体层。
5.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述热辐射隔离板和所述热辐射反射板同时形成,在所述电路基板上同时形成所述热辐射隔离板和所述热辐射反射板,包括:
形成覆盖所述电路基板的隔离材料层;
形成覆盖所述隔离材料层的第一钝化材料层;
形成覆盖所述第一钝化材料层的反射材料层;
去除所述热辐射对应区外的隔离材料层、第一钝化材料层和反射材料层,以剩余的隔离材料层为热辐射隔离板,以剩余的第一钝化材料层为第一钝化层,以剩余的反射材料层为热辐射反射板。
6.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述热辐射隔离板和所述热辐射反射板同时形成,在所述电路基板上同时形成所述热辐射隔离板和所述热辐射反射板,包括:
形成覆盖所述电路基板的第一支撑材料层;
去除所述热辐射对应区内的第一支撑材料层,形成隔离沟槽,以剩余的第一支撑材料层作为第一支撑层;
依次形成保形覆盖所述第一支撑层和所述隔离沟槽的隔离材料层、第一钝化材料层和反射材料层,所述反射材料层位于所述第一钝化材料层的上方,所述第一钝化材料层位于所述隔离材料层的上方;
去除所述隔离沟槽外的隔离材料层、第一钝化材料层和反射材料层,以剩余的隔离材料层为热辐射隔离板,以剩余的第一钝化材料层为第一钝化层,以剩余的反射材料层为热辐射反射板。
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