[发明专利]热电堆传感器的制作方法

说明书

一种热电堆传感器的制作方法，所述方法包括：提供热电堆结构板和电路基板；在所述电路基板上形成热辐射反射板；在所述电路基板具有所述热辐射反射板一侧形成图形化的牺牲结构，所述牺牲结构在所述电路基板的投影至少覆盖所述热辐射对应区；将所述热电堆结构板键合在所述电路基板形成有牺牲结构一侧的表面上，使键合后，所述热辐射感应区与所述热辐射对应区垂直对应；去除所述牺牲结构，在所述热电堆结构板和电路基板之间形成第一空腔，在所述热电堆结构板和电路基板之间形成第一空腔，从而提高器件精度。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种热电堆传感器的制作方法。

背景技术

热电堆传感器是一种温度检测装置，通过将感应到的红外信息按一定规律变换成为对应的信号输出，以实现对温度的检测。

随着微电子机械系统(MEMS)技术的迅猛发展，基于MEMS微机械加工技术制作的微型化热电堆传感器以其尺寸小、价格低等优势被广泛应用于测温、气体传感、光学成像等领域。

然而，现有的热电堆传感器的器件精度有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种热电堆传感器的制作方法，以提高器件的精度。

为解决上述问题，本发明提供一种热电堆传感器的制作方法，所述方法包括：

提供热电堆结构板和电路基板，所述热电堆结构板包括热辐射感应区，所述热辐射感应区内形成有热电堆结构，所述电路基板包括与所述热辐射感应区对应的热辐射对应区；

在所述电路基板上形成热辐射反射板；

在所述电路基板具有所述热辐射反射板一侧形成图形化的牺牲结构，所述牺牲结构在所述电路基板的投影至少覆盖所述热辐射对应区；

将所述热电堆结构板键合在所述电路基板形成有牺牲结构一侧的表面上，使键合后，所述热辐射感应区与所述热辐射对应区垂直对应；

去除所述牺牲结构，在所述热电堆结构板和电路基板之间形成第一空腔。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明实施例中，第一空腔下方为电路基板，从而可以避免开放的第一空腔对应的辐射流失，提高了器件的测量精度。并且，第一空腔下方为电路基板的方案，在不增加面积的条件下，实现了器件的垂直系统集成，有利于缩短传感信号到读出电路的互连长度、信号损失和噪声，且有利于器件的微型化；此外，还有利于进一步延展到制作主动热成像传感器阵列与CMOS读出像素阵列及外围电路的3D系统集成。高集成的热电堆传感器有利于应用到热电堆结构呈阵列排布的热成像仪，以实现温度的成像，或应用到小体积的移动终端如手机、平板电脑等，以实现移动测温等。

本发明实施例第一空腔下方形成有热辐射反射板，从而可以将传输至第一空腔内的红外辐射反射回热电堆结构板中，从而提高器件的精度。

另外，本发明实施例中通过牺牲结构形成第一空腔，能够使牺牲结构在形成器件的工艺过程中支撑对应的器件结构，避免对应的器件结构产生塌陷等缺陷，从而进一步提高了器件的良率。

附图说明

图1至图10是本发明实施例提供的一种热电堆传感器的形成方法中各步骤的结构示意图。

具体实施方式

现有的热电堆传感器的器件精度有待提高。

发明人分析认为，传统的热电堆传感器，通过在介质薄膜上淀积多晶硅/金属制作热偶对以感应温度信息，然后通过背面硅各向异性湿法腐蚀的制作方法在介质薄膜下方形成隔热空腔以增加热阻，并将热偶对电连接至热偶对侧边形成的电路结构上，从而实现感应信号的传输。但该方法形成的器件下方没有衬底结构，隔热空腔中的热量仍会以一定的形式流失，从而使得热电堆传感器的测量精度不高。