[發(fā)明專利]包括定向光傳感器的集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310172553.0
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103390619A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅埃爾·達門;內(nèi)伯亞·內(nèi)那多維奇;埃里克·簡·盧思
• 申請（專利權(quán)）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H01L27/10
• 分類號: H01L27/10;H01L21/98;G06K19/07
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括定向光傳感器的集成電路。本發(fā)明還涉及一種制造這種集成電路的方法。

背景技術(shù)

如今，集成電路可以包括過多的不同傳感器，諸如環(huán)境光(AL)傳感器、溫度(T)傳感器、氣體傳感器、相對濕度(RH)傳感器、特定分析物檢測傳感器等。

這種集成電路具有廣泛的應(yīng)用范圍。例如，可以將它們用于供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域，以便跟蹤和監(jiān)測食品和飲料的新鮮度。也可以將它們用作環(huán)境傳感器，例如作為汽車或者樓宇(例如智能樓宇)中供熱、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)的一部分。附加應(yīng)用包括那些在農(nóng)業(yè)(例如溫室中環(huán)境條件的感測)或者醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。在移動通信裝置，諸如移動電話、平板電腦或者筆記本電腦中提供它們也可以實現(xiàn)廣泛的其他應(yīng)用范圍，所述其他應(yīng)用需要本地環(huán)境因素的測量。

在這種集成電路中提供傳感器允許生產(chǎn)具有較小形狀因子的裝置，并且可以利用已建立的半導(dǎo)體處理技術(shù)便宜地大量制造。

由于其較小的形狀因子，可以容易地將這種集成電路包括在射頻識別(RFID)標(biāo)簽中，允許簡單的編程和讀出。

發(fā)明內(nèi)容

在所附獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中陳述了本發(fā)明的各方面。所述從屬權(quán)利要求特征的組合可以與所述獨立權(quán)利要求特征適當(dāng)?shù)剡M行組合，而不僅是在在所述權(quán)利要求中明確陳述的那樣。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種集成電路。所述集成電路包括具有主表面(major?surface)的半導(dǎo)體襯底。所述集成電路還包括定向光傳感器。所述定向光傳感器包括位于所述主表面上的多個光電探測器。所述定向光傳感器還包括一個或者多個障礙物，其中定位每一個障礙物使所述光電探測器中的一個或者多個免受從相應(yīng)方向入射到所述集成電路上的光的照射。所述定向光傳感器可操用于通過對所述光電探測器中的至少兩個的輸出信號進行比較來確定入射到所述集成電路上的光的方向。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造集成電路的方法。所述方法包括提供具有主表面的半導(dǎo)體襯底。所述方法還包括通過以下步驟在所述集成電路中設(shè)置定向光傳感器：在所述主表面上形成多個光電探測器，以及形成一個或者多個障礙物，其中定位每一個障礙物使所述光電探測器中的一個或者多個免受從相應(yīng)方向入射到所述集成電路上光的照射。所述定向光傳感器可操作用于通過對所述光電探測器中的至少兩個的輸出信號進行比較來確定入射到所述集成電路上的光的方向。

在所述集成電路中提供一個或者多個障礙物可以允許所述光電探測器用作定向光傳感器，其中定位每一個障礙物使所述光電探測器中的一個或者多個免受從相應(yīng)方向入射到所述集成電路上的光的照射。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以提供封裝(encapsulant)，所述封裝覆蓋所述主表面。所述封裝可以在其中具有開孔，所述開孔使所述主表面的存在所述定向光探測器的區(qū)域外露。這樣可以允許來自所述集成電路周圍環(huán)境的光到達所述定向光探測器。

方便地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以由所述封裝中開孔的邊緣方便地形成一個或者多個障礙物。例如，可以將至少一些光電探測器定位在所述封裝中開孔邊緣的下方，使得這些光電探測器部分地位于所述封裝的下方。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，至少一些障礙物由在所述襯底上的金屬化疊層的金屬部件(metal?features)形成。由于在集成電路上形成金屬化疊層是一種發(fā)達的、可控的技術(shù)，這種方法允許所述障礙物的高度可配置性(例如尺寸、形狀、位置)。

例如，一個或者多個障礙物可以包括實質(zhì)上垂直的側(cè)壁，所述側(cè)壁由所述疊層中的金屬部件形成。在另一個示例中，一個或者多個障礙物可以包括已圖案化的金屬層，所述金屬層覆蓋在所述主表面上的光電探測器上。可以提供多個這種已圖案化的金屬層。例如，可以通過金屬化疊層的不同提供這些層。

設(shè)想可以在一些實施例中將上述形成障礙物的方法進行組合。

可以將所述光電探測器排列成規(guī)則的陣列，所述規(guī)則的陣列包括由多個其他光電探測器圍繞的中心光電探測器。可以變化圍繞所述中心光電探測器的光電探測器的數(shù)量和位置，以便調(diào)諧所述定向光傳感器的角靈敏度。

在一個實施例中，所述其他的光電探測器可以具有比所述中心光電探測器小的表面。這節(jié)省了在所述襯底主表面上的空間并且還使所述光電探測器更易受到所述障礙物遮蔽的影響，從而提高了所述裝置的角向靈敏度。