[發明專利]包括參考傳感器元件的傳感器

有效

• 申請號: 200780046906.5
• 申請日: 2007-10-17
• 公開（公告）號: CN101563591A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 埃萊·海因斯;威廉·萊恩;愛德華·約翰·科因
• 申請（專利權）人: 模擬裝置公司
• 主分類號: G01J5/06
• 分類號: G01J5/06;G01J5/08;G01J5/10;G01J5/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王 萍;李春暉

技術領域

本發明涉及傳感器并特別涉及使用半導體處理技術由兩個襯底形成 的傳感器。本發明更特別涉及這樣一種布置，其中兩個襯底彼此相對布置， 以至于提供在一個襯底中的至少兩個感應元件以及形成在第二襯底中在 感應元件的每個之上的蓋，從而形成兩個單元。第一和第二單元在它們的 響應特性方面彼此不同。

背景技術

傳感器在所屬領域是眾所周知的。當形成在例如硅或鍺的半導體材料 中時，這樣的傳感器可以提供作為機械結構，例如作為MEMS布置，或者 作為電磁(EM)輻射傳感器，例如紅外線(IR)傳感器。通過使用例如硅 的材料，有可能通過蝕刻和其他半導體處理技術在晶片的一個或多個層中 形成傳感器，從而獲得所需的結構。由于傳感器的精密性質以及它們對周 圍環境的靈敏性，在傳感器上方提供保護蓋是眾所周知的，蓋用來使傳感 器的環境與傳感器可工作的周圍環境相隔離。

在EM傳感器領域內，對于可以封裝方式提供的傳感器有特別的需求。

發明內容

這些和其他問題由根據本發明教導通過使用半導體處理技術由兩個 襯底形成的傳感器來對付。兩個襯底彼此相對布置以至于提供在一個襯底 中的至少兩個感應元件以及形成在第二襯底中在感應元件的每個之上的 蓋，從而形成兩個單元。第一和第二單元在它們的響應特性方面彼此不同。

通過提供響應特性不同的協同定位的兩個單元，有可能使用第二單元 的輸出來提供第一單元的輸出的參考。

因此，本發明的第一實施例提供了電磁輻射傳感器，具有形成在第一 襯底中的第一和第二傳感器元件和形成在第二襯底中的第一和第二蓋，第 一和第二蓋具有各自的腔，第一和第二襯底彼此相對布置以使得第一傳感 器元件位于第一蓋的腔的下面，和第二傳感器元件位于第二蓋的腔的下 面，從而提供第一和第二單元，第一蓋配置成便于輻射的傳導穿過該第一 蓋，第二蓋配置成阻擋輻射的傳導穿過該第二蓋，第一單元提供基于第一 響應特征的輸出，和第二單元提供基于第二響應特征的輸出。

本發明也提供了識別傳感器系統，構造成提供對發熱體進行感應的信 號，所述系統包括第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器構造成提供 感應離該傳感器第一距離的發熱體的信號，所述第二傳感器構造成提供感 應離該傳感器第二距離的對象的信號，第一和第二傳感器的每個都包括形 成在第一襯底中的至少兩個感應元件，所述至少兩個感應元件每個都具有 形成在提供于其上方的第二襯底中的蓋，其中用于第一感應元件的蓋包括 光學元件，所述光學元件構造成把該蓋上的入射輻射引導到至少第一感應 元件以提供指示第一感應元件上入射輻射的信號，第二感應元件提供參考 輸出。

本發明的這些和其他特征將通過參考下面的附圖來理解，附圖提供用 于理解本發明的教導且是示范性的實施例，而不是想要以任何方式限制發 明。

附圖說明

將參照附圖對本發明進行說明，其中：

圖1為用于實踐本發明的傳感器的說明性實施例的截面圖；

圖2為從圖1的傳感器上方觀看的透視圖；

圖3為可用于形成圖1的傳感器的方法的實例；

圖4A為根據本發明教導的可用于定義光學元件的第一圖案的實例；

圖4B為根據本發明教導的可用于定義光學元件的第二圖案的實例；

圖4C為根據本發明教導的可用于定義光學元件的第三圖案的實例；

圖5為示出了根據本發明說明性實施例的包括多個傳感器元件的傳 感器實例的平面示意圖；

圖6為根據本發明教導的可用于定義適于與圖5中的多個傳感器元件 一起使用的光學元件的圖案的實例；

圖7為根據本發明教導的復合傳感器的截面圖；

圖8示出了另一實施例，其中傳感器包括參考元件；

圖9示出了圖8的布置的修改；

圖10示出了可用在本發明內容內的傳感器構造的示范性實施例；

圖11示出了在另一實施例的內容中在熱絕緣臺上提供傳感器元件；

圖12示出了在另一實施例的內容中在傳感器與襯底上的周圍元件之 間形成熱阻擋體，12A為布置的截面圖以及12B為布置的俯視圖；

圖12C示出了圖12A和12B的布置的修改；