用于热成像的基于超材料的对焦透镜.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CN114072646A(43)申请公布日2022.02.18(21)申请号202080040460.0(74)专利代理机构深圳市德锦知识产权代理有(22)申请日2020.05.28限公司44352代理人陈永晔(30)优先权数据62/854,3192019.05.30US(51)Int.Cl.G01J5/0806(2022.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B81C1/00(2006.01)2021.11.30G02B3/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/SG2020/0503112020.05.28(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/242384EN2020.12.03(71)申请人迈瑞迪创新科技有限公司地址新加坡新加坡创业道2号愿景交流大厦11-08号(72)发明人洪婉嘉伊凯·安德·奥贾克彼得·科普尼奇权利要求书2页说明书27页附图31页(54)发明名称用于热成像的基于超材料的对焦透镜(57)摘要在MEMS区嵌入微机电系统(MEMS)组件的互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。例如，MEMS组件是红外(IR)热传感器。该器件采用CMOS兼容的IR透明封盖封装，以使用晶圆级真空封装技术气密密封所述器件。封盖包括一个集成的对焦系统，带有一个用于将红外辐射对焦到传感器上的元透镜模块。CN114072646ACN114072646A权利要求书1/2页1.一种器件，包括：器件衬底，其中器件衬底设置有具有CMOS组件的CMOS区和具有MEMS组件的MEMS区，所述CMOS区围绕所述MEMS区；设置在CMOS和MEMS区上方的BE电介质，BE电介质包括用于互连CMOS组件和MEMS组件的互连件；定义在BE电介质上的器件键合区，所述器件键合区围绕MEMS区和CMOS区的至少一部分；具有顶盖表面和底盖表面的封盖，所述底盖表面包括对应于器件键合区的盖键合区，封盖包括对焦模块，所述对焦模块包括位于顶盖表面或底盖表面之一上的透镜模块，所述透镜模块被配置为将辐射对焦到MEMS区的MEMS组件；和密封环，密封环将盖键合区中的封盖键合到器件键合区中的衬底，并且在密封环内以及封盖和衬底之间的盖腔中形成真空。2.根据权利要求1所述的器件，其中：顶部透镜模块设置在顶盖表面上；且底部透镜模块设置在底盖表面上。3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述顶部透镜模块的表面积大于所述底部透镜模块的表面积。4.根据权利要求3所述的器件，其中所述底部透镜模块具有比具有MEMS组件的MEMS区更大的表面积。5.根据权利要求3所述的器件，其中所述底部透镜模块的表面积与具有MEMS组件的MEMS区的表面积相同。6.根据权利要求1所述的器件，其中没有透镜模块的所述顶面或底面中的另一个包括抗反射模块以改善光通过所述封盖的透射。7.根据权利要求1所述的器件，其中所述透镜模块包括具有元透镜的透镜阵列，所述元透镜配置为将辐射对焦到所述MEMS区中的MEMS组件上。8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述透镜模块包括配置为将辐射对焦到所述MEMS区中的MEMS组件上的全局元透镜。9.一种形成器件的方法，包括：提供器件衬底，其中所述器件衬底被配置为包括具有CMOS组件的CMOS区和具有MEMS组件的MEMS区，所述CMOS区围绕所述MEMS区，设置在CMOS区和MEMS区上方的BE电介质，BE电介质包括用于互连CMOS组件和MEMS组件的互连件，定义在BE电介质上的器件键合区，所述器件键合区围绕MEMS区和CMOS区的至少一部分，以及器件键合区上方的器件密封环；提供封盖，包括顶盖表面和底盖表面，所述底盖表面包括对应于器件键合区的盖键合区，盖键合区上方的盖密封环，以及2CN114072646A权利要求书2/2页对焦模块，其包括在顶盖表面或底盖表面之一上的透镜模块，透镜模块被配置为将辐射对焦到MEMS区的MEMS组件；和将盖密封环键合到器件密封环上，以在密封环内和封盖与衬底之间的盖腔中形成真空。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述对焦模块包括：设置在顶盖表面上的顶部透镜模块；和设置在底盖表面上的底部透镜模块。3CN114072646A说明书1/27页用于热成像的基于超材料的对焦透镜相关申请的交叉引用[0001]本申请要求于2019年5月30日提交的美国临时申请号62,854,319的权益。本申请交叉引用于2020年3月5日提交的美国专利申请号16/809,561，其是共同待决的于2019年7月21日提交的美国专利申请号16/517,653的部分继续申请，其是于2017年7月12日提交的美国专利申请号15/647,284的继续申请，题为可扩展的基于热电的红外探测器，现为美国专