[发明专利]芯片温度传感器有效

专利信息
申请号: 200780046917.3 申请日: 2007-10-17
公开(公告)号: CN101568813A 公开(公告)日: 2009-10-28
发明(设计)人: 威廉·A·莱恩;埃蒙·海因斯 申请(专利权)人: 模拟装置公司
主分类号: G01J5/10 分类号: G01J5/10
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 代理人: 王 萍;李春晖
地址: 美国马*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 芯片 温度传感器
【说明书】:

技术领域

发明涉及传感器并且特别涉及形成在半导体衬底中的热传感器。本 发明更特别涉及具有构造成监视辐射温度的第一感应元件和构造成监视 感应元件安装在其上的芯片的温度的第二感应元件的热传感器。所需要的 传感器使用半导体处理技术由两个衬底形成,两个衬底彼此相对布置,从 而提供在一个衬底中的感应元件和形成在第二衬底中位于感应元件上方 的盖。

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传感器阵列来解决。这样的阵列 包括:第一类型的热传感器,其响应传感器上的辐射,以及第二类型的传 感器,其响应它们所在衬底中的温度变化。通过利用来自两种传感器类型 的响应,有可能识别传感器阵列的输出内可从入射辐射导出的信号。

根据优选的实施例,因此本发明提供了根据权利要求1的传感器阵 列。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52的传感器阵列、根据权利要求55的识别传感器、根据权利要求58 的视觉检测系统以及根据权利要求61的电磁传感器。本发明还提供了根 据权利要求60的形成传感器的方法。

本发明的这些和其他特征将通过参考示范性的实施例来理解,示范性 的实施例参照下面的附图进行说明。

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。

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