[發明專利]熱電堆傳感器的制作方法

有效

• 申請號: 202010615286.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN112117366B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 黃河
• 申請（專利權）人: 中芯集成電路（寧波）有限公司上海分公司
• 主分類號: H10N10/01
• 分類號: H10N10/01;B81C1/00;G01J5/12
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 王立娜;湯陳龍

1.一種熱電堆傳感器的制作方法，其特征在于，包括：

提供熱電堆結構板和電路基板，所述熱電堆結構板包括熱輻射感應區，所述熱輻射感應區內形成有熱電堆結構；在所述熱電堆結構板具有所述熱電堆結構一側形成圖形化的犧牲結構以及與所述犧牲結構頂面齊平的第一支撐層，所述犧牲結構在所述熱電堆結構板的投影至少覆蓋所述熱輻射感應區；

在所述熱電堆結構板或所述電路基板上形成熱輻射反射板；

形成覆蓋所述熱輻射反射板的第四鈍化層；

形成第四鈍化層后，將所述熱電堆結構板鍵合在所述電路基板上，使鍵合后，所述犧牲結構夾設在所述熱電堆結構板和所述熱輻射反射板之間，所述熱輻射反射板在所述熱電堆結構板的投影至少覆蓋所述熱輻射感應區；

鍵合后，去除所述犧牲結構，在所述熱電堆結構板和電路基板之間形成由所述第一支撐層圍成的第一空腔；所述去除所述犧牲結構，包括：

在所述熱電堆結構板背離所述電路基板一側的表面形成至少一個釋放孔，所述釋放孔暴露部分所述犧牲結構；

通過所述釋放孔去除所述犧牲結構，以形成第一空腔；

去除所述犧牲結構之后，還包括：

提供具有第二空腔的蓋板，所述第二空腔底部的蓋板上形成有輻射穿透窗口，所述輻射穿透窗口與所述熱輻射感應區對應；

將所述蓋板鍵合到所述熱電堆結構板背離所述電路基板一側的表面，使所述蓋板的第二空腔的開口朝向所述電路基板，且使所述輻射穿透窗口與所述熱電堆結構板的熱輻射感應區對準；

去除部分所述蓋板，使剩余的蓋板暴露所述熱電堆結構板的第二互連結構。

2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述提供熱電堆結構板和電路基板之后，所述形成圖形化的犧牲結構之前，還包括：

在所述熱電堆結構板上形成與所述熱電堆結構電連接的第一互連結構；

所述在所述熱電堆結構板或所述電路基板上形成熱輻射反射板的同時，還在所述熱電堆結構板或所述電路基板上形成熱輻射隔離板。

3.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述提供熱電堆結構板的步驟包括：

提供第一襯底；

對所述第一襯底的部分區域進行N型離子摻雜，以形成N型摻雜區，對所述第一襯底的部分區域進行P型離子摻雜，以形成P型摻雜區，所述N型摻雜區和P型摻雜用于作為熱電堆結構。

4.如權利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述第一襯底為絕緣體上硅襯底，所述絕緣體上硅襯底包括由下而上依次堆疊的底層半導體層、絕緣層和頂層半導體層，所述熱電堆結構形成于所述頂層半導體層中；

在鍵合后，去除所述犧牲結構之前，所述制作方法還包括：去除所述底層半導體層。

5.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述形成圖形化的犧牲結構，包括：

形成完全覆蓋所述熱電堆結構板具有第一互連結構一側的犧牲材料層；

去除所述熱輻射感應區外的犧牲材料層，以剩余的所述犧牲材料層為犧牲結構；

在所述熱電堆結構板上形成與所述犧牲結構頂面齊平的第一支撐層。

6.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述形成圖形化的犧牲結構，包括：

形成完全覆蓋所述熱電堆結構板具有第一互連結構一側的第一支撐材料層；

去除所述熱輻射感應區的第一支撐材料層，形成犧牲溝槽，以剩余部分的第一支撐材料層作為第一支撐層；

形成填充在所述犧牲溝槽內的犧牲結構。

7.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，同時在所述熱電堆結構板上形成熱輻射反射板和熱輻射隔離板的步驟包括：

形成覆蓋所述熱電堆結構板具有犧牲結構一側的反射材料層；

形成覆蓋所述反射材料層的第一鈍化材料層；

形成覆蓋所述第一鈍化材料層的隔離材料層；

去除所述熱輻射感應區外的反射材料層、第一鈍化材料層和隔離材料層，以剩余的反射材料層為熱輻射反射板，以剩余的第一鈍化材料層為第一鈍化層，以剩余的隔離材料層為熱輻射隔離板。