[發(fā)明專利]熱電堆傳感器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910165749.0
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101644605A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·烏爾布里希
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;B81B7/02;B81C1/00;B81C3/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 侯鳴慧

1.用于探測測量波長范圍（λm）內(nèi)的紅外輻射（IR）的熱電堆傳感器 （8），它具有：

傳感器襯底（1），在該傳感器襯底中構(gòu)成了空穴（5），

在傳感器襯底（1）上在空穴（5）上方構(gòu)成的薄膜（10），

至少一個在薄膜（10）上面、內(nèi)部或下面構(gòu)成的熱電堆結(jié)構(gòu)，所述熱 電堆結(jié)構(gòu)具有至少一個由兩個相互觸頭接通的熱電極（11，13）組成的熱 電偶（7），其中，這兩個熱電極（11，13）由具有不同塞貝克系數(shù)的摻雜 的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，

至少一個在熱電極（11，13）之間構(gòu)成的隔絕的中間層（12），其中， 在下面的該空穴（5）的上方構(gòu)成一個層系（19，20），該層系至少包括所 述兩個熱電極（11，13）并且包括所述至少一個隔絕的中間層（12）以及 包括一個在所述至少兩個熱電極（11，13）上方構(gòu)成的上隔絕層，并且， 該層系對于測量波長范圍（λm）內(nèi)的紅外輻射（IR）在吸收部分紅外輻射 （IR）和至少部分地減少反射的情況下形成多射線干涉，

其中，該層系（19，20）還包括至少兩個另外的輔助層（15，16），它 們在所述上隔絕層（14）的上方構(gòu)成，所述至少兩個另外的輔助層（15， 16）具有不同的層厚度。

2.如權(quán)利要求1所述的熱電堆傳感器，其特征在于，所述層系（19， 20）還包括所述薄膜（10），其中，該薄膜（10）由IR可透過的隔絕材料 如SiO₂構(gòu)成。

3.如權(quán)利要求1或2所述的熱電堆傳感器，其特征在于，該上隔絕層 由紅外輻射（IR）可透過的隔絕材料如SiO₂構(gòu)成。

4.如權(quán)利要求3所述的熱電堆傳感器，其特征在于，第一熱電極（11） 和第二熱電極（13）具有相同的層厚（d11，d13），并且在這些熱電極（11， 13）之間構(gòu)成的隔絕的中間層（12）和該上隔絕層（14）由具有相同層厚 的、可透過的隔絕材料構(gòu)成。

5.如權(quán)利要求4所述的熱電堆傳感器，其特征在于，所述熱電極（11， 13）具有700或900nm的、相同的層厚（d11，d13）。

6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，熱電 極（11，13）具有相反的摻雜和大致一樣高的載流子濃度，例如1e18cm^－3以上，例如約1e20cm^-3。

7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，所述 另外的輔助層（15，16）中的至少一個是用于提高吸收的、摻雜的半導(dǎo)體 層（15），它被至少一個另外的隔絕層（16）覆蓋。

8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，該層 系（19，20）的所有層（10，11，12，13，14，15，16）由對于紅外輻射 不反射的隔絕層（10，12，14，16）例如SiO₂和半導(dǎo)體層（11，13，15） 構(gòu)成。

9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，在傳 感器襯底（1）上真空密封地固定有罩形襯底（2），在該罩形襯底的下側(cè)面 上構(gòu)成上面的空穴（6），其中，該層系（19，20）包括所述下面的空穴（5） 與該上面的空穴（6）之間的所有層（10，11，12，13，14，15，16）。

10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，該 層系（19，20）和該層系（19，20）的上側(cè)面和下側(cè)面沒有含金屬的吸收 劑材料。

11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，構(gòu) 造有用于觸頭接通的金屬觸頭（24）。

12.如上述權(quán)利要求中任一項所述的熱電堆傳感器，其特征在于，該 層系（19，20）、尤其整個熱電堆傳感器（8）能夠完全以CMOS工藝技術(shù) 構(gòu)成。