[发明专利]一种红外传感器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种红外传感器及其制造方法，红外传感器的制造方法包括：提供临时衬底；在临时衬底上形成热电结构，热电结构包括至少一组热电偶对；提供第一衬底，第一衬底内具有电路；在第一衬底上或者在热电结构上形成键合层；在键合层内形成空腔和第一通孔，空腔和第一通孔贯穿键合层；通过键合层键合第一衬底与热电结构，第一通孔暴露出部分热电偶对表面；去除临时衬底；在第一衬底上形成第二通孔，第二通孔贯穿第一衬底，且与第一通孔相通；在第一通孔和第二通孔内形成电连接结构，电连接结构连接热电偶对和外部电路。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种红外传感器及其制造方法。

背景技术

随着MEMS传感技术的不断发展，以热电堆为核心部件的红外传感器已广泛应用于红外测温、红外检测、红外报警、红外成像、红外制导等领域。红外传感器的基本原理是根据热电材料的塞贝克效应，一般利用多对的热电偶连接成“堆”将外界吸收的红外辐射信号转化为电信号，实现温度的测定。两端中，吸收红外的一端称为热区，衬底一端称为冷区。市场上主要的热电堆产品为封闭薄膜结构，主要包括支撑层，热电偶层和吸收层。一般工艺流程为：在硅片上生长400nm和800nm的SiO₂和SiN作为支撑层，然后生长热电条，多数选择P-多晶硅材料，进而生长阻挡层TEOSSiO₂，继续生长另一热电条，多数选择薄膜Al或者N-多晶硅，最后利用深硅刻蚀在背面刻出空腔隔热，防止热区吸收的热量从硅衬底散失。

但是，依照现有技术，制作和封装红外传感器的工程中，热电堆前道制程工艺与空腔工艺先后进行，并且需要完成数次刻蚀空腔的制程，刻蚀制程容易对芯片产生不良影响，由此产生封装效率低、可靠性低和成品率低的问题。

因此，如何改善红外传感器的制造方法，提高传感器的品质、可靠性、成品率及封装效率是目前面临的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外传感器及其制造方法，能够解决传感器的品质、可靠性、成品率及封装效率不高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种红外传感器的制造方法，包括：

提供临时衬底；

在所述临时衬底上形成热电结构，所述热电结构包括至少一组热电偶对；

提供第一衬底，所述第一衬底内具有电路；

在所述第一衬底上或者在所述热电结构上形成键合层；

在所述键合层内形成空腔和第一通孔，所述空腔和第一通孔贯穿所述键合层；

通过所述键合层键合所述第一衬底与所述热电结构，所述第一通孔暴露出部分所述热电偶对表面；

去除所述临时衬底；

在所述第一衬底上形成第二通孔，所述第二通孔贯穿所述第一衬底，且与所述第一通孔相通；

在所述第一通孔和第二通孔内形成电连接结构，所述电连接结构连接所述热电偶对和外部电路。

本发明还提供一种红外传感器，包括：

第一衬底，所述第一衬底内具有电路；

键合层，设置于所述第一衬底上，所述键合层围成空腔，所述空腔贯穿所述键合层；

热电结构，位于所述键合层上方，覆盖所述空腔，所述热电结构包括至少一组热电偶对；

电连接结构，设置在所述空腔外侧，所述电连接结构贯穿所述键合层和所述第一衬底，所述电连接结构连接所述热电偶对和外部电路。

本发明的有益效果在于：