一种红外热电堆传感装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111795750A(43)申请公布日2020.10.20(21)申请号202010706869.3(22)申请日2020.07.21(71)申请人美新半导体（无锡）有限公司地址214000江苏省无锡市国家高新技术产业开发区新辉环路2号(72)发明人刘尧凌方舟蒋乐跃储莉玲(74)专利代理机构苏州简理知识产权代理有限公司32371代理人朱亦倩(51)Int.Cl.G01J5/12(2006.01)G01J5/16(2006.01)G01J5/10(2006.01)G01J5/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种红外热电堆传感装置(57)摘要本发明提供一种红外热电堆传感装置，其包括基于基底层形成的热电堆传感器，所述热电堆传感器包括吸收区，所述基底层上形成有空腔，所述吸收区悬置于所述基底层的空腔之上，所述吸收区包括层叠的第一金属层、介质层和第二金属层，所述第一金属层相较于第二金属层更靠近所述基底层的空腔，所述吸收区的介质层位于第一金属层和第二金属层之间，所述吸收区的第二金属层被图形化以形成预定图形。这样，通过将金属层制作成预定图形来增强红外吸收率，调整特定波长吸收率，从而提高红外热电堆传感装置的性能。CN111795750ACN111795750A权利要求书1/2页1.一种红外热电堆传感装置，其特征在于，其包括基于基底层形成的热电堆传感器，所述热电堆传感器包括吸收区，所述基底层上形成有空腔，所述吸收区悬置于所述基底层的空腔之上，所述吸收区包括层叠的第一金属层、介质层和第二金属层，所述第一金属层相较于第二金属层更靠近所述基底层的空腔，所述吸收区的介质层位于第一金属层和第二金属层之间，所述吸收区的第二金属层被图形化以形成预定图形。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，所述吸收区的第二金属层的预定图形与所述吸收区吸收的红外光的波长范围有关。3.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，所述吸收区的第一金属层构成反射镜；所述吸收区的介质层用于吸收入射红外光；所述吸收区的图形化的第二金属层包括若干周期单元，所述周期单元包括金属区和非金属区，所述周期单元的周期宽度为p，金属区的宽度为w1，非金属区的宽度w2，其中，p＝w1+w2，所述若干周期单元排布成所述预定图形。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，所述周期单元的周期宽度p为5-15um；w1/p位于0.2至0.8之间。5.根据权利要求3所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，所述吸收区的第二金属层的预定图形为沿横轴和纵轴均为轴对称图形，所述吸收区的第二金属层的预定图形为多行多列交错排布图形，多个圆形阵列排布图形、或多个多边形阵列排布图形，所述预定图形布满整个吸收区。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，所述吸收区还包括：较第一金属层更靠近所述基底层的空腔的高热导率填充层，其中所述吸收区的第一金属层和高热导率填充层布满整个吸收区，所述高热导率填充层为多晶硅层。7.根据权利要求1所述的红外热电堆传感装置，其特征在于，所述热电堆传感器还包括位于所述吸收区周边的多个热电偶，所述热电偶的热端悬置于所述基底层的空腔之上，所述热电偶的冷端位于所述基底层上，每个热电偶由多晶硅层、第一金属层和/或第二金属层构成，其中所述热电偶的第一金属层与所述吸收区的第一金属层是相同的一层金属图形化而成的不同部分，所述热电偶的第二金属层与所述吸收区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，所述热电偶的多晶硅层与所述吸收区的多晶硅层是相同的一层多晶硅图形化而成的不同部分。8.根据权利要求7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基底层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，并所述第一金属层和第二金属层通过过孔金属进行连接。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，其还包括基于所述基底层2CN111795750A权利要求书2/2页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。10.根据权利要求9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。3CN111795750A说明书1/4页一种红外热电堆传感装置【技术领域】[0001]本发明属于红外探测器技术领域，尤其涉及一种基于CMOS工艺的红外热电堆传感装置。【背景技术】[0002]现有MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)热电堆结构大多基