[发明专利]灵敏度增加的热传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器并特别涉及灵敏度增加的热传感器。本发明更特别涉及这样一种热传感器，其具有共同位于热隔离台上的第一和第二温度感应元件，典型为电阻性元件，以至于第一和第二温度感应元件的每个都暴露在相同的热环境中。

背景技术

传感器在所属领域是众所周知的。当形成在例如硅或锗的半导体材料中时，这样的传感器可以提供作为机械结构，例如作为MEMS布置，或者作为电磁(EM)辐射传感器，例如红外线(IR)传感器。通过使用例如硅的材料，有可能通过蚀刻和其他半导体处理技术在晶片的一个或多个层中形成传感器，从而获得所需的结构。由于传感器的精密性质以及它们对周围环境的灵敏性，在传感器上方提供保护盖是众所周知的，盖用来使传感器的环境与传感器可工作的周围环境相隔离。

在EM传感器领域内，对于可以封装方式提供的传感器有特别的需求。

发明内容

这些和其他问题由根据本发明教导的提供了热传感器的电路来解决，热传感器提供有共同位于热隔离台上的第一和第二温度感应元件，典型为电阻性元件，以至于第一和第二温度感应元件的每个都暴露在相同的热环境中。通过将感应元件共同设置在等温环境中，有可能保证来自感应元件的响应是与其上辐射相关的响应，而不是从某些其他来源可引出的。

根据优选的实施例，本发明为此提供了如权利要求1的电路。该电路的有利的实施例在其从属权利要求中提出。本发明也提供了根据权利要求17或18的热传感器、根据权利要求62的传感器阵列、根据权利要求66的气体分析仪以及根据权利要求64的识别传感器。本发明也提供了根据权利要求68的形成传感器的方法。也提供了根据权利要求70的教导的电磁传感器。

本发明教导的这些和其他的特征将参照下面的附图来理解，这些附图提供来帮助理解教导，而不是解释成以任何方式限定保护范围。

附图说明

将参照附图对本发明进行说明，其中：

图1为用于实践本发明的传感器的说明性实施例的截面图；

图2为从图1的传感器上方观看的透视图；

图3为可用于形成图1的传感器的方法的实例；

图4A为根据本发明教导的可用于定义光学元件的第一图案的实例；

图4B为根据本发明教导的可用于定义光学元件的第二图案的实例；

图4C为根据本发明教导的可用于定义光学元件的第三图案的实例；

图5为示出了根据本发明说明性实施例的包括多个传感器元件的传感器实例的平面示意图；

图6为根据本发明教导的可用于定义适于与图5中的多个传感器元件一起使用的光学元件的图案的实例；

图7为根据本发明教导的复合传感器的截面图；

图8示出了另一实施例，其中传感器包括参考元件；

图9示出了图8的布置的修改；

图10示出了可用在本发明内容内的传感器构造的示范性实施例；

图11示出了在另一实施例的内容中在热绝缘台上提供传感器元件；

图12示出了在另一实施例的内容中在传感器与衬底上的周围元件之间形成热阻挡体，12A为布置的截面图以及12B为布置的俯视图；

图12C示出了图12A和12B的布置的修改；

图13示出了图12的布置的另一修改；

图14示出了在另一实施例的内容中提供芯片温度传感器；

图15示出了图14的芯片温度传感器的阵列的实例；

图16示出了芯片温度传感器阵列的另一实例；以及

图17示出了芯片温度传感器阵列的另一实例。

具体实施方式

现在将参照图1至17的示范性实施例对本发明进行说明。虽然本发明具有在任何电磁(EM)辐射感应环境中的应用，但是为了解释的方便，现在将参照一优选的说明性实施例进行说明，其是硅晶片基的热辐射传感器。虽然下文中所例举的各个实施例都有可能彼此结合的使用，但是应当理解，本发明不以这种限制的方式来解释，因为一个实施例的特征和组件可以与另一个实施例的特征和组件一起使用，或者可以不一起使用。这样，本发明仅仅限制在根据附加权利要求认为必要的范围内。