專利名稱：紅外傳感器單元及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外傳感器單元，尤其涉及包括形成于同一半導(dǎo)體襯底 上的熱紅外傳感器及相關(guān)半導(dǎo)體器件的這種單元，以及制造紅外傳感器單元 的方法。
背景技術(shù)：
美國專利第6,359,276號公開了一種由熱紅外傳感器和半導(dǎo)體器件組成 的紅外傳感器單元，上述熱紅外傳感器和半導(dǎo)體器件以并排的關(guān)系設(shè)置于半 導(dǎo)體襯底的頂部。熱紅外傳感器借助多孔的熱絕緣支撐件而被支撐于半導(dǎo)體 襯底中。該多孔的熱絕緣支撐件作為半導(dǎo)體襯底的一部分用以在其上安裝紅 外傳感器，使之與襯底的其余部分熱絕緣。上述多孔的熱絕緣支撐件由傳感 器座和一組將傳感器座連接到襯底的多孔的橋形件組成。上述傳感器座和橋 形件各自是通過將形成于半導(dǎo)體襯底表面中的摻雜區(qū)的頂部陽極化處理成多 孔體而形成的。因此，現(xiàn)有技術(shù)最好地利用了承載半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體襯底， 來形成紅外傳感器的熱絕緣支撐件。然而，仍然存在以下問題因?yàn)闊峤^緣 支撐件僅僅通過在半導(dǎo)體襯底頂面的與半導(dǎo)體器件水平間隔開的部分進(jìn)行陽 極化處理而制成，所以紅外傳感器不能直接設(shè)置在半導(dǎo)體器件上。由于這種 局限性，難以將紅外傳感器單元制造得緊湊。尤其是，當(dāng)在二維陣列中設(shè)置 多個(gè)紅外傳感器單元以構(gòu)成熱圖像傳感器時(shí)，傳感器單元不能緊密地封裝且 因此而具有分辨率低的缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，完成了本發(fā)明以提供一種改進(jìn)型紅外傳感器單元，這種 紅外傳感器單元能夠與在共同的半導(dǎo)體襯底中形成的相關(guān)半導(dǎo)體器件結(jié)合而緊湊地制成。根據(jù)本發(fā)明的紅外傳感器單元包括半導(dǎo)體襯底，設(shè)置成在其 頂面中形成有半導(dǎo)體器件，并在其頂面被掩蓋該半導(dǎo)體器件的電介質(zhì)頂層所覆蓋；以及傳感器座，承載熱紅外傳感器。包括熱絕緣支撐件，用以將半導(dǎo) 體器件支撐于傳感器座上方。傳感器座和熱絕緣支撐件二者均由多孔材料制 成，此多孔材料疊置于電介質(zhì)頂層的頂部上。因此，能夠成功地將紅外傳感 器設(shè)置于半導(dǎo)體器件上方而與半導(dǎo)體器件間具有足夠的熱絕緣，從而使得整 個(gè)紅外傳感器單元足夠緊湊，由此實(shí)現(xiàn)了將多個(gè)紅外傳感器單元緊密設(shè)置于 二維陣列中的用途。優(yōu)選地，上述熱絕緣支撐件包括一對支柱和一對水平橫桿，支柱突出于 電介質(zhì)頂層上，而水平橫桿則各自從一個(gè)支柱伸出，并以與電介質(zhì)頂層的頂 平面平行的關(guān)系接合到傳感器座，由此以與半導(dǎo)體器件間隔開的關(guān)系支撐傳 感器座。通過設(shè)置上述支柱，承載于傳感器座上的紅外傳感器就以足夠的距 離與半導(dǎo)體器件向上間隔開，從而確保了紅外傳感器與半導(dǎo)體襯底和半導(dǎo)體 器件間足夠的熱隔離。電介質(zhì)頂層可形成有紅外反射體，該紅外反射體將穿過紅外傳感器的紅 外線反射回紅外傳感器，以便提高紅外傳感器的靈敏度。還有，可以單獨(dú)地或與紅外反射體結(jié)合地設(shè)置紅外線吸收體，覆蓋紅外 傳感器的頂面，以便提高紅外傳感器的靈敏度。此外，本發(fā)明提供一種制造紅外傳感器單元的方法。該方法包括以下步 驟步驟在半導(dǎo)體襯底的頂面中形成半導(dǎo)體器件，并在半導(dǎo)體襯底的頂面上 形成電介質(zhì)層以掩蓋該電介質(zhì)層后面的半導(dǎo)體器件。隨后，在電介質(zhì)層的頂 部上形成一對端子焊盤，接著層疊犧牲層，同時(shí)在犧牲層中留下透孔，每個(gè) 透孔通向一個(gè)端子焊盤。然后，在犧牲層的頂部上疊置多孔材料，以形成多 孔層，其中以多孔材料來填充透孔，此后除去部分多孔層以形成預(yù)定圖案的 熱絕緣結(jié)構(gòu)。在除去部分多孔層之前或之后，在多孔層上形成熱紅外傳感器。 最后，除去犧牲層以得到紅外傳感器單元。上述熱絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)置成包括一對 以填充于透孔中的多孔材料形成的支柱、承載熱紅外傳感器的傳感器座、及 一對以與電介質(zhì)頂層的頂面平行的關(guān)系各自從一個(gè)支柱伸出到傳感器座的水 平橫桿。在每個(gè)水平橫桿上形成布線，上述布線從紅外傳感器通過每個(gè)支柱 伸出到每個(gè)端子焊盤。因此，通過除去犧牲層，傳感器座就借助水平橫桿和 支柱而被支撐于半導(dǎo)體器件上方。借助上述方法，能夠利用適當(dāng)?shù)亩嗫撞牧?來改善熱隔離。上述多孔材料可選自不限于半導(dǎo)體襯底的適當(dāng)材料，以實(shí)現(xiàn)足夠的機(jī)械強(qiáng)度和熱隔離。上述多孔材料可以是硅氧化物、硅氧垸基有機(jī)聚 合物、或硅氧垸基無機(jī)聚合物、或二氧化硅氣凝膠其中之一。此外，優(yōu)選的是借助旋涂技術(shù)將多孔材料的溶膠-凝膠溶液涂覆到犧牲層 上，這有助于形成具有均勻厚度的多孔層。當(dāng)與附圖結(jié)合時(shí)，根據(jù)以下優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明上述的和其 它的有利特征將會變得更加顯而易見。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的紅外傳感器單元的立體圖； 圖2是沿圖1中的線2-2取得的剖視圖； 圖3是上述傳感器單元的電路圖；圖4A至圖4H是剖視圖，示出制造上述紅外傳感器單元的步驟； 圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的紅外傳感器單元的立體圖； 圖6沿圖5中的線6-6取得的剖視圖；而圖7A至圖7K是剖視圖，示出制造上述紅外傳感器單元的步驟。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)參考圖1和圖2，其中示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的紅外傳感器單元。 上述紅外傳感器單元包括半導(dǎo)體器件20以及熱紅外傳感器30，其中半導(dǎo)體 器件20形成于單晶硅半導(dǎo)體襯底10的頂面中，熱紅外傳感器30以與半導(dǎo)體 器件20間隔開的關(guān)系支撐到襯底10。半導(dǎo)體器件20電耦接到紅外傳感器30， 以對外部處理電路提供傳感器輸出，在上述外部處理電路中針對在紅外傳感 器30處接收到的紅外輻射量來分析傳感器輸出，以進(jìn)行溫度測量或確定是否 存在發(fā)出紅外輻射的物體。 一種典型的應(yīng)用是在二維陣列中設(shè)置多個(gè)紅外傳 感器單元以構(gòu)成熱圖像傳感器。半導(dǎo)體器件20例如為MOSFET晶體管，其響應(yīng)施加到晶體管的觸發(fā)信 號而導(dǎo)通和截止以提供傳感器輸出。此晶體管是以公知技術(shù)在襯底10的頂面 中制造的，并包括具有漏極22和源極23、柵極24的摻雜阱區(qū)21、漏電極 25、源電極26、及柵電極28。上述電極分別電連接到要暴露于紅外傳感器單 元頂部的端子焊盤。以下，用術(shù)語"晶體管"來表示半導(dǎo)體器件20，不過本發(fā)明不限于使用圖示的單個(gè)晶體管。例如以Si02或SiN制成的電介質(zhì)層12 實(shí)際上形成于襯底10的整個(gè)頂面上，用以掩蓋該電介質(zhì)層后面的晶體管20。 當(dāng)晶體管20連同一個(gè)電極焊盤或多個(gè)焊盤出現(xiàn)在襯底的頂部上時(shí)，形成電介 質(zhì)層12以覆蓋襯底的除了上述一個(gè)或多個(gè)焊盤或焊盤之外的整個(gè)頂面。熱紅外傳感器30形成于傳感器座40上，傳感器座40以與晶體管20間 隔開的關(guān)系、借助熱絕緣支撐件50而支撐到襯底10。熱紅外傳感器30是由 金屬例如氮化鈦制成的，上述金屬沉積在傳感器座上以形成圖案化條片32， 圖案化條片32具有與入射的紅外輻射量或強(qiáng)度成正比的變化的電阻。熱絕緣支撐件50由一對支柱52和一對水平橫桿54組成，支柱52突出 于襯底10上，水平橫桿54則各自以與襯底10的頂平面平行的關(guān)系、從一個(gè) 支柱52伸出到傳感器座40的一個(gè)直徑上相對的末端。傳感器座40、支柱52、 及橫桿54是由多孔材料制成的，以有效地將紅外傳感器30與襯底10和晶體 管20熱隔離。本實(shí)施例中所用的多孔材料是多孔二氧化硅(Si02)，并且可 以是硅氧垸基有機(jī)聚合物、或硅氧垸基無機(jī)聚合物、或二氧化硅氣凝膠其中 之一。圖案化條片32也在橫桿54之上延伸到支柱52，以電連接到電介質(zhì)頂 層12上的端子焊盤14和15。焊盤14連接到參考電壓源Vref，而另一個(gè)焊 盤15連接到晶體管20的源電極26，如圖3所示。柵電極(中看不到圖2) 通過埋置線27連接到對應(yīng)的端子焊盤28，以與控制晶體管20導(dǎo)通和截止的 外部電路連接。漏電極25通過埋置線29連接到端子焊盤16,以對用于檢測 來自目標(biāo)物體的紅外輻射的外部電路提供傳感器輸出。紅外反射體17由金屬例如形成于電介質(zhì)頂層12的頂部上的鋁制成，以 便將穿過紅外傳感器30的紅外輻射反射回紅外傳感器30，從而提高紅外傳 感器30的靈敏度。紅外傳感器30與紅外反射體17之間的距離(d)設(shè)定為 d=X/4，其中人是來自目標(biāo)物體的紅外輻射的波長。當(dāng)利用紅外傳感器進(jìn)行人 體檢測時(shí)，距離設(shè)定為2.5pm，這是因?yàn)閬碜匀梭w的紅外輻射的波長a)是 lO(am。多孔材料的孔隙率優(yōu)選處于40%到80%的范圍內(nèi)，以確保足夠的機(jī)械強(qiáng) 度且同時(shí)確保良好的熱絕緣效果。請注意在這種連接中，多孔二氧化硅(Si02)具有突出的熱隔離效果， 以滿足通過橫桿54到襯底10的最小熱導(dǎo)而又對傳感器座40來說確保最小熱容量，從而提高紅外傳感器的靈敏度。通過上述配置的紅外傳感器單元是以圖4A至圖4H中示出的步驟制造 的。在半導(dǎo)體襯底10的頂部上形成晶體管20之后，以熱氧化形成Si02構(gòu)成 的電介質(zhì)頂層12來覆蓋襯底10的整個(gè)頂面，如圖4A所示?？商娲?，以 化學(xué)汽相沉積來形成SiN構(gòu)成的電介質(zhì)頂層12。然后，通過在電介質(zhì)頂層 12上濺鍍來沉積鋁層，并接著將鋁層選擇性地蝕刻掉以在電介質(zhì)頂層12上 留下端子焊盤14和紅外反射體17，如圖4B所示。然后，以旋涂技術(shù)將適當(dāng) 抗蝕材料的犧牲層60施加到電介質(zhì)頂層12的整個(gè)頂面，接著將犧牲層60 部分蝕刻掉，以留下一對各自暴露出端子焊盤14的透孔62，如圖4C所示。 犧牲層60可替代性地由通過旋涂形成的聚酰亞胺、或通過沉積形成的金屬或 甚至通過化學(xué)汽相沉積形成的多晶硅制成。透孔62可在由抗蝕材料制成犧牲 層60時(shí)以光刻來形成，和在由聚酰亞胺制成犧牲層60時(shí)以干法蝕刻、濕法 蝕刻或光刻來形成，以及在由金屬或多晶硅制成犧牲層60時(shí)以干法蝕刻或濕 法蝕刻來形成。隨后，以旋涂技術(shù)將多孔二氧化硅(Si02)的溶液施加到犧牲層60之上 以形成多孔層70和透孔中的支柱52，如圖4D所示。此后，以適當(dāng)抗蝕劑來 掩蓋多孔層70并選擇性地蝕刻掉多孔層70，以形成傳感器座40和相應(yīng)的橫 桿54，并同時(shí)在相應(yīng)的支柱52中形成通孔72，如圖4E所示。接下來，通 過濺鍍在傳感器座40、橫桿54上并進(jìn)入通孔72中沉積鈦層80，接著通過在 鈦層上進(jìn)行濺鍍來形成氮化鈦構(gòu)成的保護(hù)層，如圖4F所示。隨后，選擇性 地蝕刻掉鈦層80和保護(hù)層，從而在傳感器座40和橫桿54之上留下紅外傳感 器30的圖案化條片32，以完成圖案化條片32通過支柱52對相應(yīng)的端子焊 盤14和15的電連接，如圖4G所示。最后，蝕刻掉犧牲層60以得到紅外傳 感器單元，如圖4H所示。圖5和圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的紅外傳感器單元，除了熱紅外 傳感器30A的結(jié)構(gòu)之外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。相同的部分以帶有 后綴字母"A"的相同的參考編號來表示，且為簡明起見在本說明書中不做 重復(fù)說明。熱紅外傳感器30A由夾在下電極131與上電極132之間的非晶硅抗蝕層 130a組成，下電極131和上電極132通過布線136分別連接到端子焊盤14A和15A。抗蝕層130響應(yīng)入射的紅外輻射的改變量而在上電極與下電極之間 表現(xiàn)出變化的電阻。如此構(gòu)造的紅外傳感器30A承載于傳感器座40A上，傳 感器座40A借助熱絕緣支撐件50A而支撐到半導(dǎo)體襯底IOA，熱絕緣支撐件 50A由多孔材料制成并由一對支柱52A和一對水平橫桿54A組成，這對水平 橫桿54A各自從一個(gè)支柱伸出到傳感器座40A的直徑上相對的末端，如同第 一實(shí)施例。紅外吸收體134沉積于上電極132上，以有效地收集紅外輻射。 紅外吸收體134可由SiON、 Si3N4、 Si02或金黑(gold black)形成。以下將參考圖7A至圖7K說明制造紅外傳感器單元的方法。在單晶硅半 導(dǎo)體襯底10A的頂部上形成晶體管20A之后，以熱氧化形成Si02構(gòu)成的電 介質(zhì)頂層12來覆蓋襯底10A的整個(gè)頂面，如圖7A所示。然后，以在電介質(zhì) 頂層12A上進(jìn)行濺鍍來沉積鋁層，接著將鋁層選擇性地蝕刻掉，以在電介質(zhì) 頂層12A上留下端子焊盤14A、 15A以及紅外反射體17A，如圖7B所示。 然后，以旋涂技術(shù)將適當(dāng)抗蝕材料構(gòu)成的犧牲層60A施加到電介質(zhì)頂層12A 的整個(gè)頂面，如圖7C所示。然后，蝕刻掉部分犧牲層60A，以留下一對各 自暴露出端子焊盤14A和15A的透孔62A，如圖7D所示。隨后，以旋涂技 術(shù)將多孔二氧化硅(Si02)的溶液施加到犧牲層60A之上，以形成多孔層70A 和透孔62A中的支柱52A，此后部分蝕刻掉其中一個(gè)支柱，以形成暴露出端 子焊盤14A的通孔72A，如圖7E所示。接下來，通過在多孔層70A上進(jìn)行濺射來沉積鉻，接著選擇性地蝕刻掉 所沉積的鉻以在多孔層70A上形成下電極131和相關(guān)布線136，如圖7F所 示。然后以化學(xué)汽相沉積(CVD)法在多孔層70A上的下電極131之上沉積 非晶硅，接著將所沉積的非晶硅選擇性地蝕刻掉以在下電極131上形成抗蝕 層130，如圖7G所示。然后，將延伸到支柱52A中的多孔層70A選擇性地 蝕刻掉，以留下暴露出相關(guān)的端子焊盤15A的通孔72A，如圖7H所示。然 后在多孔層70A和抗蝕層130上沉積鉻，并將所沉積的鉻選擇性地蝕刻掉以 形成上電極132和從上電極延伸到端子焊盤15A的相關(guān)布線136，如圖71 所示。然后，在多孔層70A上的上電極132以及相關(guān)布線136之上沉積SiON 層，并隨后將SiON層蝕刻掉，以在上電極132的頂部上形成紅外吸收體134， 如圖7J所示。在以適當(dāng)?shù)目刮g劑掩蓋多孔層70A、并選擇性地蝕刻掉多孔層 70A以留下傳感器座40A和相應(yīng)的橫桿54A之后，蝕刻掉犧牲層60A以得到紅外傳感器單元，如圖7K所示。在上述實(shí)施例中，多孔層或相應(yīng)形成的部分是由多孔二氧化硅制成的。 然而，本發(fā)明可采用其它多孔材料，包括基于硅氧烷的有機(jī)聚合物(例如含 甲基的聚硅氧垸)、基于硅氧烷的無機(jī)聚合物(例如含SiH的硅氧垸)、及二氧化硅氣凝膠。此外，多孔材料可以是包含中空微小顆粒和基體形成材料的多孔基體復(fù) 合材料。中空微小顆粒定義為具有空腔，此空腔被優(yōu)選由金屬氧化物或二氧 化硅制成的外殼所環(huán)繞。中空微小顆?？蛇x自日本專利申請JP2001-233611 所公開的那些中空微小顆?；蚩赏ㄟ^商業(yè)渠道獲得的中空微小顆粒。特別是， 上述外殼由選自Si02、 SiOx、 Ti02、 TiOx、 Sn02、 Ce02、 Sb205、 ITO、 ATO、 及AI203中的單獨(dú)一種材料或上述材料的組合制成。在將多孔基體復(fù)合材料 涂覆到襯底上并干燥之后，多孔基體復(fù)合材料使得多孔層具有低熱導(dǎo)率和低 比熱。在多孔層內(nèi)，中空微小顆粒作為填料而散布并結(jié)合于基體中?；w形 成材料可以是包含硅氧垸鍵的第一類型的硅化合物，或是在形成膜或?qū)訒r(shí)形 成硅氧烷鍵的第二類型的硅化合物。第二類型的硅化合物可包含硅氧烷鍵。 第一類型和第二類型的硅化合物包括有機(jī)硅化合物、鹵化硅化合物(例如氯 化硅和氟化硅)、及包含有機(jī)基團(tuán)和鹵素的有機(jī)鹵化硅化合物。硅化合物可以是可水解的有機(jī)硅烷、通過有機(jī)硅烷的部分或完全水解形 成的水解化合物、或水解化合物的縮合物。上述可水解的有機(jī)硅烷是以下列 通式表示的RnSiY4—n其中R表示具有的碳原子數(shù)為1至9、種類相同或不同的可取代或不可取代 的單價(jià)烴基，n為0至2的整數(shù)，Y為可水解的官能團(tuán)。上述通式中的R包括垸基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己 基、庚基、及辛基；環(huán)烷基，例如環(huán)戊基及環(huán)己基；芳烷基，例如2-苯基-乙基、2-苯基丙基、及3-苯基-丙基；芳基，例如苯基和甲苯基；烯基，例如 乙烯基和烯丙基；鹵代烴基，例如氯甲基、，氯丙基、及3，3，3-三氟丙基；以 及取代烴基，例如Y-甲基丙烯酰氧基-丙基、Y-縮水甘油醚氧-丙基、3,4-環(huán)氧 環(huán)己基-乙基、及，巰基-丙基。具有碳原子數(shù)為1至4的烷基和苯基由于易 于得到以及易于合成而是優(yōu)選的。上述可水解的官能團(tuán)包括烷氧基、乙酰氧基、肟基(-0-N=C-R(R'))、 烯氧基(-OC(R)=C(R')R")、氨基、氨氧基(-O-N(R)R')、及酰胺 (-N(R)-C(-O)-R')，其中R、 R'、及R"分別為氫或單價(jià)烴。在這些基團(tuán)中， 垸氧基因由于易于得到而是優(yōu)選的。上述通式中的可水解的有機(jī)硅垸包括雙官能基有機(jī)硅烷、三官能基有機(jī) 硅垸、及四官能基有機(jī)硅垸，n為0至2，其例如為烷氧基硅垸、乙酰氧基硅 烷、肟基-硅垸、烯氧基-硅烷、氨基-硅烷、及氨氧基-硅烷、酰胺基-硅烷。 其中，烷氧基-硅烷由于易于得到而是優(yōu)選的。烷氧基硅烷包括四烷氧基-硅垸[11=0]，例如四甲氧基-硅烷和四乙氧基-硅烷;有機(jī)三烷氧基-硅烷[n=l〗， 例如甲基-三甲氧基-硅垸、甲基-三乙氧基-硅烷、甲基-三異丙氧基-硅烷、苯 基-三甲氧基-硅烷、苯基-三乙氧基-硅垸、及3,3，3-三氟丙基-三甲氧基-硅烷; 以及二有機(jī)二烷氧基-硅烷[n=2]，例如二甲基-二甲氧基-硅烷、二甲基-二乙 氧基-硅烷、二苯基-二甲氧基-硅烷、二苯基-二乙氧基-硅烷、及甲基-苯基-二甲氧基-硅垸。盡管以上實(shí)施例說明了表現(xiàn)出響應(yīng)入射輻射的量或輻射量的改變速率而 變化的電阻的紅外傳感器的用途，但同樣能夠利用表現(xiàn)出變化介電常數(shù)類型、 產(chǎn)生熱電動(dòng)勢的熱電堆類型、或響應(yīng)紅外輻射量的改變速率而產(chǎn)生電壓差的 熱電類型的紅外傳感器。
權(quán)利要求
1.一種紅外傳感器單元，包括半導(dǎo)體襯底，在其頂面中形成半導(dǎo)體器件，并被掩蓋所述半導(dǎo)體器件的電介質(zhì)頂層所覆蓋；熱紅外傳感器；傳感器座，其承載所述熱紅外傳感器；熱絕緣支撐件，設(shè)置成將所述傳感器座漂浮式地支撐于所述半導(dǎo)體器件上方；其中所述傳感器座和所述熱絕緣支撐件二者均由疊置于所述電介質(zhì)頂層的頂部上的多孔材料制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外傳感器單元，其中所述熱絕緣支撐件包括 一對支柱和一對水平橫桿；所述支柱突出于所述電介質(zhì)頂層上；所述水平橫 桿則各自從一個(gè)所述支柱伸出，并以與所述電介質(zhì)頂層平行的關(guān)系接合到所 述傳感器座，由此以與所述半導(dǎo)體器件間隔開的關(guān)系支撐所述傳感器座。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外傳感器單元，其中紅外反射體形成于所述 電介質(zhì)頂層上，以便將穿過所述紅外傳感器的紅外線反射回所述紅外傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外傳感器單元，其中設(shè)置有紅外線吸收體， 以覆蓋所述紅外傳感器的頂面。
5. —種制造紅外傳感器單元的方法，包括以下步驟 在半導(dǎo)體襯底的頂面中形成半導(dǎo)體器件；在所述半導(dǎo)體襯底的頂面上形成電介質(zhì)層，以掩蓋該電介質(zhì)層后面的所 述半導(dǎo)體器件；在所述電介質(zhì)層上形成一對端子焊盤；在所述電介質(zhì)層上層疊犧牲層，同時(shí)在所述犧牲層中留下透孔，每個(gè)所 述透孔通向 一個(gè)所述端子焊盤；在所述犧牲層的頂部上疊置多孔材料，以形成多孔層并用所述多孔材料 填充所述透孔；蝕刻掉部分所述多孔層，以形成預(yù)定圖案的熱絕緣結(jié)構(gòu)；在所述熱絕緣結(jié)構(gòu)上形成熱紅外傳感器；并且除去所述犧牲層；其中所述熱絕緣結(jié)構(gòu)包括由填充于所述透孔中的多孔材料形成的一對支 柱、承載所述熱紅外傳感器的傳感器座、和以與所述電介質(zhì)頂層的頂面平行 的關(guān)系各自從一個(gè)所述支柱伸出到所述傳感器座的一對水平橫桿；且其中形成布線，所述布線沿著每個(gè)所述水平橫桿，從所述紅外傳感器通 過每個(gè)所述支柱延伸到每個(gè)所述端子焊盤，通過除去所述犧牲層使所述傳感 器座通過所述水平橫桿被支撐于所述半導(dǎo)體器件上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中借助旋涂技術(shù)，將所述多孔材料的 溶膠-凝膠溶液涂覆到所述犧牲層上。
全文摘要
一種紅外傳感器單元，具有共同形成于半導(dǎo)體襯底(10)上的熱紅外傳感器及相關(guān)的半導(dǎo)體器件。電介質(zhì)頂層(12)覆蓋上述襯底以掩蓋形成于該襯底的頂面中的半導(dǎo)體器件(20)。熱紅外傳感器(30)承載于傳感器座(40)上，該傳感器座借助熱絕緣支撐件(52)而被支撐于半導(dǎo)體器件的上方。傳感器座和支撐件是由疊置于電介質(zhì)頂層的頂部上的多孔材料制成的。
文檔編號H01L27/146GK101248337SQ200680030068
公開日2008年8月20日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
發(fā)明者兵頭聰, 吉原孝明, 山中浩, 櫟原勉, 桐原昌男, 渡部祥文, 西島洋一, 辻幸司 申請人:松下電工株式會社