[发明专利]整合电容的热电堆感测结构

说明书

本发明提出一种整合电容的热电堆感测结构。整合电容的热电堆感测结构包含：基板、红外线感应单元及分隔(partition)结构。红外线感应单元位于基板上，红外线感应单元具有第一感应结构及第二感应结构，其中第一感应结构及第二感应结构彼此相近的一端为热端(Hot junction)。分隔结构围绕红外线感应单元，其中分隔结构与第一感应结构彼此相近的一端为一冷端(Cold junction)，分隔结构与该第二感应结构彼此相近的一端为另一冷端。其中，热端与冷端间的温度差产生电压差讯号，且其中，分隔结构的一部分构成至少一电容。

技术领域

本发明涉及一种整合电容的热电堆感测结构，特别是指一种整合有MIM电容及/或PIP电容，以节省芯片面积并降低噪声的整合电容的热电堆感测结构。

背景技术

请参考图1并对照图2。图1显示现有技术的热电堆感测结构应用于温度感测模块的功能方块图。图2显示现有技术的热电堆感测结构的剖面图。现有技术的温度感测模块100包含一现有热电堆感测结构10、一噪声过滤器81、一噪声过滤器82、一差分放大器Amp、一模拟数字转换器ADC及一温度传感器80。热电堆感测结构10通过温度差的变化产生一电压差讯号VDS，以此方式感应温度。热电堆感测结构10所产生的电压差讯号输出后，通过噪声过滤器81及噪声过滤器82的处理而输入至差分放大器Amp。差分放大器Amp将讯号处理后输入至模拟数字转换器ADC。模拟数字转换器ADC亦接收温度传感器80所输出的一温度讯号TS。噪声过滤器81及噪声过滤器82分别具有电容C1及电容C2。此外，温度感测模块100尚包含一电容C3。在此现有技术中，电容C1、电容C2、热电堆感测结构10为三个独立分开、各自封装的零件。

请参考图2。现有热电堆感测结构10包含：一基板11；一红外线感应单元16，位于基板11上；红外线感应单元16具有一第一感应结构161及一第二感应结构162，其中第一感应结构161及第二感应结构162彼此相近的一端为一热端(Hot junction)H；以及一分隔(partition)结构15，围绕红外线感应单元16，其中分隔结构15与第一感应结构161彼此相近的一端为一冷端(Cold junction)C，分隔结构15与第二感应结构162彼此相近的一端为另一冷端C，其中，热端H与冷端C间的温度差产生一电压差讯号VDS。为使红外线感应单元16更精确地感应讯号，此现有技术还设置一滤光层14，通过一结合层13而连接于热电堆感测结构10的本体。

以CMOS工艺来制作此现有热电堆感测结构10时，分隔结构15通常包含多晶硅层poly1、多层的金属层M1-M4(举例显示为四层，但数目不限于为四)、以及多层的沟道层V。第一感应结构161及第二感应结构162由金属层M1与多晶硅层poly1构成。各电性结构之间以介电质层12来绝缘。电压差讯号VDS的传送则通过晶体管电路17来达成。

在此现有技术中，如前所述，在热电堆感测结构10至电路的路径上会设置电容C1、C2以过滤噪声，而电容C1、电容C2、热电堆感测结构10三者为三个独立分开、各自封装的零件。此一现有技术的缺点是整体电路较耗面积且成本较高。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种整合有MIM电容及/或PIP电容，以节省芯片面积并降低噪声的整合电容的热电堆感测结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种整合电容的热电堆感测结构，能够整合MIM电容及/或PIP电容，以节省芯片面积并降低噪声。