[發明專利]一種晶圓級封裝的單片集成紅外溫度傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 201710538401.6
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN109216534B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 費躍
• 申請（專利權）人: 上海新微技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34;H01L35/32;G01J5/12
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

1.一種晶圓級封裝的單片集成紅外溫度傳感器的制造方法，包括：

在形成有電路芯片（2）的襯底（1）一個表面形成刻蝕停止層（5），其中，所述電路芯片具有第一電極（6）和第二電極（7），所述刻蝕停止層（5）覆蓋所述電路芯片（2），且所述第一電極（6）和所述第二電極（7）從所述刻蝕停止層（5）露出；

在所述刻蝕停止層（5）的表面形成層疊的第一熱電偶條（9、10），電隔離層（11）和第二熱電偶條（14a），其中，所述第一熱電偶條（9、10）最靠近所述刻蝕停止層的表面，所述第二熱電偶條（14a）和所述電路芯片（2）的所述第一電極（6）電連接，并且，所述第一熱電偶條（9、10）和所述第二熱電偶條（14a）經由所述電隔離層中的電連接接觸孔（12，13）互相連接，以形成熱電偶對（30,31），所述熱電偶對具有熱端（17）和冷端（16）；

在所述第二熱電偶條（14a）的表面形成鈍化層（18）；

在所述鈍化層（18）的表面形成紅外吸收層圖形（20）；

從所述襯底的與所述一個表面相對的另一個表面腐蝕所述襯底，以至少在所述紅外吸收層圖形（20）下方形成空腔（21）；以及

在所述第二電極（7）上形成焊球（29）。

2.如權利要求1所述的制造方法，其中，在所述刻蝕停止層（5）的表面形成層疊的第一熱電偶條（9、10），電隔離層（11）和第二熱電偶條（14a），包括：

在所述刻蝕停止層（5）的表面形成第一熱電偶薄膜層（8）；

圖形化所述第一熱電偶薄膜層（8），形成所述第一熱電偶條（9，10），其中，所述第二電極（7）從所述第一熱電偶條（9，10）露出；

在所述刻蝕停止層（5）的表面形成覆蓋所述第一熱電偶條（9，10）的所述電隔離層（11），所述電隔離層（11）中形成有所述電連接接觸孔（12，13），并且，所述第二電極（7）從所述電隔離層（11）露出；

在所述電隔離層（11）表面形成第二熱電偶薄膜層（14）；

圖形化所述第二熱電偶薄膜層（14），形成所述第二熱電偶條（14a），其中，所述第二電極（7）從所述第二熱電偶條（14a）露出。

3.如權利要求1所述的制造方法，其中，在所述鈍化層（18）的表面形成紅外吸收層圖形（20），包括：

在所述鈍化層（18）的表面形成紅外吸收層（19）；

圖形化所述紅外吸收層（19），以形成所述紅外吸收層圖形（20），

其中，所述紅外吸收層圖形（20）覆蓋所述熱端（17）所處的區域。

4.如權利要求1所述的制造方法，其中，

所述冷端（16）位于所述空腔（21）之外的區域。

5.如權利要求1所述的制造方法，其中，在所述第二電極（7）上形成焊球（29），包括：

在所述第二電極（7）上依次形成種子層（23），金屬電連接層（24），金屬過渡層（26）；

在所述金屬過渡層（26）上形成焊錫柱（28）；

通過回流焊，將所述焊錫柱（28）轉變成焊球（29）。