[发明专利]一种红外热电堆传感装置

权利要求书

1.一种红外热电堆传感装置，其特征在于，其包括基于衬底形成的热电堆传感器，所述热电堆传感器包括：

悬空薄膜，其悬置于所述衬底的空腔之上；

多个热电偶，其设置于所述悬空薄膜中，所述热电偶的热端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的热端位于所述悬空薄膜的内侧；所述热电偶的冷端悬置于所述衬底的空腔之上，且所述热电偶的冷端位于所述悬空薄膜的外边缘；

高热导率填充区，其设置于所述悬空薄膜的外侧，其紧邻所述热电偶的冷端，且跨过所述衬底的空腔的边界，并且延伸至所述衬底上。

2.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述高热导率填充区和所述热电偶的冷端不存在电连接；

所述高热导率填充区使所述热电偶的冷端温度与所述衬底温度保持一致。

3.根据权利要求1或2所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述悬空薄膜包括依次层叠的多晶硅层、第一金属层和第二金属层，

所述热电偶由多晶硅层、第一金属层和/或第二金属层构成。

4.根据权利要求3所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述高热导率填充区由导热高的材料堆叠而成，所述高热导率填充区由多晶硅层、第一金属层和/或第二金属层构成，

其中，所述高热导率填充区的第一金属层与所述悬空薄膜的第一金属层是相同的一层金属图形化而成的不同部分，所述高热导率填充区的第二金属层与所述悬空薄膜的第二金属层是相同的另一层金属图形化而成的不同部分，所述高热导率填充区的多晶硅层与所述悬空薄膜的多晶硅层是相同的一层多晶硅图形化而成的不同部分。

5.根据权利要求4所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述多晶硅层和所述衬底之间还设置有介质层；

所述多晶硅层和所述第二金属层之间也设置有介质层；

所述第一金属层和第二金属层之间也设置有介质层。

6.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，其还包括基于所述衬底形成的信号处理电路，所述信号处理电路与所述热电堆传感器电连接，并用于处理所述热电堆传感器产生的传感信号。

7.根据权利要求6所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述热电堆传感器和所述信号处理电路均基于CMOS工艺制作而成的。

8.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述高热导率填充区与所述热电偶的冷端的距离介于0.2到5um之间；

设置所述热电偶的冷端位于所述悬空薄膜上时，需考虑所述空腔的尺寸、工艺偏差以及对位偏差。

9.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，

所述多个热电偶分为四组，分别称为第一热电堆单元TP1、第二热电堆单元TP2、第三热电堆单元TP3和第四热电堆单元TP4，

所述第一热电堆单元TP1、第二热电堆单元TP2分别位于所述悬空薄膜的相对的第一侧边和第二侧边；所述第三热电堆单元TP3、第四热电堆单元TP4分别位于所述悬空薄膜的相对的第三侧边和第四侧边；

每个所述热电堆单元中的若干所述热电偶沿其所在侧边依次并行排布，且沿其所在侧边方向，若干所述热电偶的长度先逐个增大再逐个减小。