專利名稱：占用傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種傳感器裝置，其能夠探測房間中一個或多個人的存在，并且能夠輸出適于比如切換燈或者對建筑物內(nèi)環(huán)境參數(shù)甚至更智能控制的探測信號。
背景技術(shù)：
通常期望節(jié)約能量。這種能量節(jié)約的一個領(lǐng)域是建筑物、特別是辦公建筑物以及住宅建筑物中的照明。正在進行工作以發(fā)展出非常高效的光源，這種光源消耗更少能量并仍產(chǎn)生相同數(shù)量的光。然而，如果燈在不需要時候自動地切斷，也可以實現(xiàn)重要的能量節(jié)約；在這個方面，當(dāng)燈照射的區(qū)域不被人占用時，這個燈可以被認為是不需要的(實踐中，可以使用更加細化的定義)。因而需要一種占用傳感器(occupancy sensor).為了能夠切換燈，占用傳感器和燈之間必須存在通信鏈路。期望這種鏈路是無線的。這將節(jié)約按安裝成本，并且對于已有建筑物中的已有照明設(shè)施的情形，這將使得安裝占用傳感器更加容易。另外，不存在線路將在美觀上更容易接受。不可避免地，傳感器裝置將需要功率。功率可以從市電供應(yīng)，但是這需要輸電線。 因此，功率優(yōu)選地由蓄電池(battery)提供，但是這種情況下傳感器裝置必須具有低功耗從而具有長壽命。在這個方面，將優(yōu)選的是，傳感器裝置能夠收集能量，特別是如果傳感器裝置設(shè)有太陽能電池(solar cell)，即能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為電能的電池。將甚至更優(yōu)選的是，傳感器裝置能夠收集RF能量。另外，從審美觀點來說，人們將不希望在他們的天花板或壁上安裝笨重的傳感器裝置。最期望的是，傳感器裝置應(yīng)幾乎不可見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能夠滿足上述設(shè)計方面的傳感器裝置。在一個方面，本發(fā)明提供一種傳感器裝置，其包括整合制作在一個半導(dǎo)體主體中的傳感器、蓄電池、發(fā)射器和太陽能電池。在另一方面，本發(fā)明提供一種用于制作傳感器裝置的方法，該傳感器裝置包括一起整合在一個半導(dǎo)體載體內(nèi)的傳感器、蓄電池、發(fā)射器和太陽能電池。在從屬權(quán)利要求中提到另外的有利實施例。


參考附圖通過對一個或多個優(yōu)選實施例的下述描述而進一步解釋本發(fā)明的這些和其它方面、特征和優(yōu)點，在附圖中相同的附圖標記表示相同或相似部分，并且附圖中
圖1A-1E示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的第一實施例的制作工藝中的后續(xù)階段；
圖IF示意性說明附連到房間的壁的傳感器裝置的第一實施例； 圖2A-2G示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的第二實施例的制作工藝中的后續(xù)階段；
圖2G示意性說明附連到房間的窗戶的傳感器裝置的第二實施例； 圖3A-3E示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的第三實施例的制作工藝中的后續(xù)階段；
圖4A-4E示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的第四實施例的制作工藝中的后續(xù)階段；
圖5示意性說明熱電偶；
圖6示意性說明熱傳感器的設(shè)計；
圖7和8示意性說明熱傳感器的可替換設(shè)計。
具體實施例方式圖1A-1E示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置100的第一實施例的制作工藝中的后續(xù)階段。在第一步驟，提供硅晶片10。如圖IA說明，晶片具有晶片主體13，該晶片主體具有兩個主表面11和12。第一主表面11將表示為頂表面并且相對的主表面將表示為背表面。在圖IB說明的第一處理階段中，在頂表面11中或上制作第一功能層20。第一功能層20制作成從而包括在第一功能層20中的中心位置處具有熱傳感器23的熱傳感器部分21，以及布置在熱傳感器部分21周圍的電子電路系統(tǒng)22。將在下文描述熱傳感器部分 21的合適設(shè)計。電子電路系統(tǒng)22的設(shè)計基本上是裝置設(shè)計者的自由選擇，取決于例如傳感器的期望用途，因此不需要在此處太詳細地討論這種設(shè)計。只要說電子電路系統(tǒng)22將能夠接收和處理來自熱傳感器23的輸出信號，這是足夠的。比如，電路系統(tǒng)22可包括微處理能力。用于制作熱傳感器部分21和電子電路系統(tǒng)22的工藝可以是IC制作領(lǐng)域中常用的標準工藝，因此此處不需要對這種工藝進行詳細解釋。注意，特別是用于制作電子電路系統(tǒng)22的合適技術(shù)為CMOS技術(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚，第一功能層20實際包括在連續(xù)步驟中布置的多個膜的層疊。這些膜可包括一個或多個陶瓷膜，如在下文變得更加清楚，該陶瓷膜可以在之后的蝕刻步驟中用作蝕刻停止層。在圖IC說明的第二處理階段中，在第一功能層20上制作第二功能層30。第二功能層30不完全覆蓋第一功能層20，但是它包括圍繞空余空間(empty space) 31的環(huán)狀材料部分32。這個空余空間31與熱傳感器部分21對齊，并且具有與熱傳感器部分21相同或更大的尺寸，使得環(huán)狀材料部分32使熱傳感器部分21完全自由不存在與熱傳感器23的交疊。注意，第二功能層30可以沉積成環(huán)狀，但是也可能將第二功能層30沉積在整個第一功能層20上方以及隨后比如通過蝕刻部分地移除熱傳感器部分21上方的材料從而留下環(huán)狀材料部分32。第二功能層30含有僅僅在33示意性示出的蓄電池。蓄電池33具有對電路系統(tǒng) 22供電的功能。注意，用于在半導(dǎo)體載體上制作蓄電池的薄膜處理本身是已知的，使得此處不需要更詳細解釋這種蓄電池設(shè)計和制作工藝。這種蓄電池的若干設(shè)計是已知的，并且此處可以使用那些已知設(shè)計。優(yōu)選地，該蓄電池為固態(tài)蓄電池。第二功能層30還含有僅僅在34示意性示出的天線。天線具有允許電路系統(tǒng)22 通信，即接收命令信號和/或發(fā)射探測信號的功能。因而，特別地，電路系統(tǒng)22可包括發(fā)射器功能、接收器功能或者收發(fā)器功能。注意，用于在半導(dǎo)體載體上應(yīng)用天線的方法本身是已知的，使得此處不需要更詳細解釋這種天線設(shè)計和制作工藝。然而，注意，這種設(shè)計典型地包括沉積在半導(dǎo)體載體上的金屬線，其有可能是螺旋形狀。另外注意，除了這種通信天線， 有可能該第二功能層30含有RF收集天線，或者一個天線被用于通信并且用于RF收集。另外注意，用于制作第二功能層30的制作工藝在較低溫度、優(yōu)選地小于400° C執(zhí)行，使得第一功能層20中的部件不受該制作工藝影響。能夠在低于所述溫度極限的處理步驟來完全制作的全固態(tài)蓄電池的合適示例包括氧化釩活性電極以及基于磷酸鋰的固態(tài)電解質(zhì)。在圖ID說明的第三處理階段中，在第二功能層30上制作含有一個或多個太陽能電池43的第三功能層40。與第二功能層30類似，第三功能層40不完全覆蓋第二功能層 30，它而是包括圍繞空余空間41的環(huán)狀材料部分42。此空余空間41與熱傳感器部分21對齊，并且具有與熱傳感器部分21相同或更大的尺寸，使得環(huán)狀材料部分42使熱傳感器部分 21完全自由不存在與熱傳感器23的交疊。注意，第三功能層40可以沉積成環(huán)狀，但是也有可能將第三功能層40沉積在整個第二功能層30上方以及隨后比如通過蝕刻部分地移除熱傳感器部分21上方的材料從而留下環(huán)狀材料部分42。注意，用于在半導(dǎo)體載體上制作太陽能電池的工藝本身是已知的，使得此處不需要更詳細解釋這種太陽能電池設(shè)計和制作工藝。這種太陽能電池的若干設(shè)計是已知的，并且此處可以使用那些已知設(shè)計。另外注意，用于制作第三功能層40的制作工藝是在低于用于制作第二功能層30 的制作工藝的溫度，優(yōu)選地在小于300° C的溫度執(zhí)行，使得第二功能層30中的部件不受該制作工藝影響。制作工藝的合適示例為用于制作多晶硅太陽能電池的熱絲化學(xué)氣相沉積 (HWCVD)，或者用于制作無定形硅太陽能電池的低溫等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)。在圖IE說明的第四處理階段中，移除在熱傳感器部分21下方的部分的晶片主體 13從而形成凹部14，該凹部具有從底表面12側(cè)到達第一功能層20中的熱傳感器部分21 的深度。在此凹部14外部，也可以移除部分的晶片主體13從而減小主體厚度，如所說明。注意，用于移除半導(dǎo)體材料的合適工藝本身是已知的，使得此處不需要更詳細解釋這種工藝。通過示例的方式，這種工藝的合適示例為反應(yīng)離子蝕刻、或者濺射蝕刻、或者濕法化學(xué)蝕刻。另外注意，結(jié)合在第一功能層20中的蝕刻停止層，諸如前面提到的陶瓷層， 使該蝕刻工藝停止。為了清楚起見，這種陶瓷層未分開示出。注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚，通過蓄電池和太陽能電池的拓撲的合適設(shè)計，可以容易地提供從太陽能電池到蓄電池的電連接，因為太陽能電池直接制作在蓄電池頂部上。 類似地，通過蓄電池和電子電路系統(tǒng)22的拓撲的合適設(shè)計，可以容易地提供從蓄電池到電子電路系統(tǒng)22的電連接，因為蓄電池直接制作在電子電路系統(tǒng)22頂部上。注意，層20、30、40的相應(yīng)厚度在圖中被夸大。盡管精確尺度不是絕對必要的，通過示例的方式
晶片主體的厚度可以典型地為700 μ m或更小的量級，第一功能層20的厚度可以典型地在1-5 μ m的范圍，
第二功能層30的厚度可以典型地在2-50 μ m的范圍，
第三功能層40的厚度可以典型地在0. 1-10 μ m的范圍，
以及在移除部分的晶片主體之后，整個裝置的厚度可以典型地小于200 μ m。另外，整個裝置的表面積可以典型地在0. I-IOcm2的范圍內(nèi)，而熱傳感器部分21 的表面積可以典型地在0. 025-lcm2的范圍內(nèi)。以此方式獲得的傳感器裝置100非常小，并且由于其厚度小的原因而具有非常柔軟的優(yōu)點。圖IF示意性說明傳感器裝置100的使用。裝置100附連到房間R的壁W，其取向為使得晶片10的底表面指向壁W，而具有(多個)太陽能電池43的第三功能層40指向房間 R的內(nèi)部。因而，(多個)太陽能電池43可以接收內(nèi)部光L，而熱傳感器23可以接收熱輻射 T。在這個概念中，晶片10充當(dāng)有源層20、30、40的載體。會期望安裝傳感器裝置使得它可以接收太陽光。為此，根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置 200的第二實施例包括在具有(多個)太陽能電池43的第三功能層40的頂部上的載板50。 圖2G示意性說明此傳感器裝置200的使用。裝置200附連到房間R的玻璃窗戶G，其取向為使得晶片10的底表面指向房間R的內(nèi)部，而具有(多個)太陽能電池43的第三功能層40 指向窗戶G。因而，(多個)太陽能電池43可以接收外部光L，而熱傳感器23可以接收來自房間內(nèi)部的熱輻射T。在這個概念中，載板50充當(dāng)有源層20、30、40的載體。圖2A-2F示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置200的此第二實施例的制作工藝中的后續(xù)階段。晶片示于210，并且與第一實施例的晶片10不同在于該晶片為絕緣體上硅晶片；附圖標記15表示在頂表面11上的氧化物層。此氧化物層15對于回蝕刻是有用的，但是不是必不可少的，使得晶片210不必為S0I。另一方面，第一實施例的晶片10也可以是S0I。在此實施例中，第一處理步驟(圖2B中說明)、第二處理步驟(圖2C中說明)、第三處理步驟(圖2D中說明)和第四處理步驟(圖2F中說明)與第一實施例中相同，因此將不重復(fù)對它們的描述。偏離第一實施例之處為在第三和第四處理步驟之間執(zhí)行的第五處理步驟。在圖2E說明的這個第五處理步驟中，玻璃襯底50附連到第三功能層40(或者，反之亦然，晶片210附連到襯底)?？梢允褂貌贾迷诘谌δ軐?0上的合適粘合劑(未示出)執(zhí)行附連。玻璃足夠硬從而不觸及熱傳感器部分21，允許玻璃襯底50在熱傳感器部分21上方延伸從而起到覆蓋和保護的作用。在合適實施例中，玻璃襯底50具有約200 μ m或更多的厚度。由于用于將晶片膠粘在玻璃襯底上的方法本身是已知的，此處不需要更詳細的解釋。然而注意，熱傳感器23上方的空間31和41應(yīng)保持空閑，即任何粘合劑不應(yīng)觸及熱傳感器23。有可能將粘合劑應(yīng)用在玻璃襯底上并且隨后將玻璃襯底和晶片彼此附連。還可能比如通過旋涂將粘合劑應(yīng)用在晶片的頂表面上(即在第三層40上)，并且隨后將玻璃襯底和晶片彼此附連。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所應(yīng)清楚的，在兩種情況下，如果不可能使粘合劑不接近熱傳感器23，則有可能通過回蝕刻從熱傳感器移除過量粘合劑。注意，在第四步驟中，晶片材料被完全蝕刻掉，氧化物層15用作蝕刻停止層。結(jié)果，裝置的機械性能主要由玻璃板確定。
參考圖2G，注意，太陽光L也含有紅外光。為了使熱傳感器23對于熱輻射T具有足夠靈敏度，玻璃板50起到阻擋所有來自外部的熱輻射的作用。通過向玻璃板表面應(yīng)用抗反射涂層(未示出)，可以提高這個作用。在上述實施例中，載板50由玻璃制成。除了玻璃， 有可能使用另一透明材料。在特別優(yōu)選實施例中，載板50可以由聚酰亞胺制成。為了就蝕刻而言便于操作，優(yōu)選地在蝕刻之前將玻璃板附連到聚酰亞胺板以及在蝕刻之后移除此玻璃板。為了簡化起見，不單獨地說明這些步驟。在上文討論的實施例中，所有功能層20、30、40布置在晶片襯底的同一側(cè)。可替換地，還有可能將功能層布置在晶片襯底的對立側(cè)。在所有情形中，具有熱傳感器23和電路系統(tǒng)22的第一功能層將布置在硅襯底13上。在傳感器裝置300的第三實施例中，太陽能電池與熱傳感器相對布置。圖3A-3E 示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置300的此第三實施例的制作工藝中的后續(xù)階段。如圖3A-3C說明的第一步驟與圖1A-1C說明的第一步驟相同。偏離第一實施例之處在于，在襯底13中形成通路16，在晶片的底表面12上形成氧化物隔離層17，并且隨后在所述氧化物隔離層上制作第三功能層40，如圖3D說明。通路用于提供太陽能電池43和電路系統(tǒng)22之間的電接觸。最后，如圖3E說明的從熱傳感器部分21下方移除襯底的步驟與圖 IE說明的步驟相同，注意氧化物層也從熱傳感器部分21下方移除。注意，在變型中，取決于太陽能電池和蓄電池的材料選擇，可以在第二功能層30 之前布置第三功能層40，并且甚至可以在第一功能層20之前布置第三功能層40。在傳感器裝置400的第四實施例中，蓄電池與熱傳感器相對布置。圖4A-4E示意性說明用于制作根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置400的此第四實施例的制作工藝中的后續(xù)階段。 如圖4A-4B說明的第一步驟與圖3A-3B說明的第一步驟相同。隨后如圖4C中說明，在第一功能層20上制作具有太陽能電池42的第三功能層40。在襯底13中形成通路16，在晶片的底表面12上形成氧化物隔離層17，并且隨后在所述氧化物隔離層上制作第二功能層30， 如圖4D說明。通路用于提供蓄電池33和電路系統(tǒng)22之間的電接觸。最后，如圖4E說明的從熱傳感器部分21下方移除襯底的步驟與圖3E說明的步驟相同。圖5示意性說明通常由附圖標記500表示的熱電偶的基本設(shè)計。熱電偶500包括材料互不相同的兩條傳導(dǎo)線510和520，每一條傳導(dǎo)線具有第一端部511、521并且每一條具有第二端部512、522。線510、520的第一端部511、521連接在一起。假設(shè)第一端部511、521 的結(jié)(joint)保持在第一溫度Tl，并且第二端部512、522保持在彼此相同的與Tl不同的溫度T2 可以測量這些兩個第二端部512、522之間的電壓差異V，該電壓與溫度差異|T1_T2 成比例，比例常數(shù)依賴于材料的選擇。因為這種設(shè)計通常是已知的，此處不需要進一步解釋。圖6示意性說明根據(jù)本發(fā)明的熱傳感器600的設(shè)計，該熱傳感器適合于用作前述的熱傳感器部分21。熱傳感器600包括中心主體610，該中心主體可以如所示適合具有方形形狀，并且該中心主體安裝成具有到其環(huán)境的盡可能小的熱傳導(dǎo)。多個熱電偶500靠著其邊緣布置。每個熱電偶500的第一端部511、521的結(jié)總是連接到中心主體610。另外，相鄰熱電偶的自由第二端部連接在一起，如部分放大圖所示，使得所有熱電偶串聯(lián)電連接，同時并聯(lián)熱連接。這個串聯(lián)布置的端部端子示于601和602。中心主體610和熱電偶500實施為硅中的圖案。中心主體610設(shè)計成具有比較大的表面區(qū)域，其吸收熱量，即吸收紅外輻射。非常合適的材料為黑金(black gold)。傳導(dǎo)線510和520可以比如制成為η摻雜和ρ
摻雜多晶硅。中心主體610被安裝以接收IR輻射并且在硅的薄區(qū)域中實施，使得它吸收輻射并且溫度上升，提升的溫度不容易流走。傳導(dǎo)線510和520可以布置在硅的較厚部分中，使得它們被更好地冷卻。在端部端子601、602之間發(fā)展出電壓差異，布置在同一芯片中的電路系統(tǒng)可以直接使用該電壓差異。注意，此檢測電壓不依賴于任何電源電壓。另外注意，這種裝置的響應(yīng)時間短，在約IOms的量級。在圖6的實施例中，檢測表面區(qū)域比較大。圖7和8說明能夠指示接收傳感器哪個部分上的熱能的實施例。在圖7中，傳感器裝置755包括四個單獨傳感器700，每個傳感器 700包括中心縱向主體710，該中心縱向主體具有沿著相對的縱向邊緣布置的熱電偶500， 該熱電偶具有端部端子701和702。在圖8中，傳感器裝置800包括中心縱向主體810，該中心縱向主體具有沿著相對的縱向邊緣布置的熱電偶500，該熱電偶具有不僅布置在端部而且布置在中間位置的端子801，使得可以從傳感器的不同部分獲得傳感器信號。重要優(yōu)點在于柔性傳感器755、800可以彎曲，使得不同傳感器部分可以從不同方向接收熱輻射。因而，不僅有可能探測人的存在，還有可能探測這個人的位置，和/或探測這個人的移動方向。概言之，本發(fā)明提供一種用于制作傳感器裝置100 ；200 ；300 ；400的方法，該傳感器裝置包括一起整合在一個半導(dǎo)體載體10中的熱傳感器23、蓄電池33、天線34、電子電路系統(tǒng)22和太陽能電池43。該方法包括下述步驟
提供硅晶片10，其具有兩個主表面11、12 ；
在一個主表面11上制作第一功能層20，該第一功能層包括熱傳感器部分21并且包括與該熱傳感器部分按照不交疊關(guān)系布置的電子電路系統(tǒng)22 ；
與該熱傳感器部分按照不交疊關(guān)系布置含有蓄電池和天線的第二功能層30 ； 與該熱傳感器部分按照不交疊關(guān)系布置含有一個或多個太陽能電池的第三功能層
40 ；
移除該熱傳感器部分21下方的部分晶片。盡管本發(fā)明已經(jīng)在附圖和前述說明書中予以詳細說明和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚，這種說明和描述被認為是說明或示例性的而不是限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實施例；相反，在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明保護范圍內(nèi)有可能進行若干變化和調(diào)整。比如，不是絕對要求電子電路系統(tǒng)22、蓄電池33、天線34和太陽能電池43圍繞熱傳感器23 ； 也有可能是電子電路系統(tǒng)22、蓄電池33、天線34和太陽能電池43布置成挨著熱傳感器23， 只要不存在交疊。另外，有可能將電子電路系統(tǒng)22和熱傳感器23布置在不同的相鄰層中， 但是優(yōu)選地電子電路系統(tǒng)22和熱傳感器23布置在同一層中。在上文中，未指定在載體上制作的蓄電池的細節(jié)，因為在硅載體上制作蓄電池本身是已知的。注意，有可能使用2D設(shè)計或3D設(shè)計；在后一種情形中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所應(yīng)清楚，下述將是有益的沉積一層無定形硅并且隨后在此無定形硅中蝕刻形成任意形狀的腔體從而產(chǎn)生期望的3D結(jié)構(gòu)，并且最后沉積蓄電池。通過研究附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實踐所要求保護的發(fā)明時可以理解和達成對所公開實施例的其它變化。在權(quán)利要求中，措詞“包括“不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞"一"或“一個“不排除多個。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉某些措施的純粹事實并不表示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標記不應(yīng)解讀為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于制作傳感器裝置(100 ；200 ；300 ；400)的方法，該傳感器裝置包括一起整合在一個半導(dǎo)體載體(10)中的熱傳感器(23)、蓄電池(33)、天線(34)、電子電路系統(tǒng)(22) 和太陽能電池(43)，該方法包括下述步驟提供具有晶片主體(13)的硅晶片(10)，該晶片主體具有兩個相對的、相互平行的主表面(11、12)；在第一處理階段，在所述主表面其中之一(11)中或上制作第一功能層(20)，該第一功能層包括具有至少一個熱傳感器(23)的熱傳感器部分(21)，以及制作包括與該熱傳感器部分(21)按照不交疊關(guān)系布置的電子電路系統(tǒng)(22 )的功能層(20 )；在該第一處理階段之后的第二處理階段，制作具有與該熱傳感器部分(21)按照不交疊關(guān)系布置的材料部分(32 )的第二功能層(30 )，該材料部分(32 )含有蓄電池(33 )和天線 (34)；在該第一處理階段之后的第三處理階段，制作具有與該熱傳感器部分(21)按照不交疊關(guān)系布置的材料部分(42)的第三功能層(40)，該材料部分(42)含有一個或多個太陽能電池(43)；在該第三處理階段之后的第四處理階段，移除該熱傳感器部分(21)下方的部分的晶片主體(13)，從而產(chǎn)生凹部(14)，該凹部具有從底表面(12)側(cè)到達該第一功能層(20)中的該熱傳感器部分(21)的深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在同一功能層(20)中制作該電子電路系統(tǒng)(22)和該熱傳感器部分(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中利用相同處理步驟制作該電子電路系統(tǒng)(22)和該熱傳感器部分(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該第二功能層(30)包括與該熱傳感器部分(21)對齊的空洞(31)，和/或其中該第三功能層(40)包括與該熱傳感器部分(21)對齊的空洞(41)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于制作該第二功能層(30)的制作工藝是在較低溫度、優(yōu)選地小于400° C執(zhí)行，使得該第一功能層(20)中的部件不受此制作工藝影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該第三處理階段是在該第二處理階段之后執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中用于制作該第三功能層(40)的制作工藝是在比用于制作該第二功能層(30)的制作工藝的溫度低的溫度、優(yōu)選地小于300° C執(zhí)行，使得該第二功能層(30)中的部件不受此制作工藝影響。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在該第一功能層(20)上制作具有蓄電池和天線的第二功能層(30)，以及其中在第二功能層(30)上制作具有(多個)太陽能電池的第三功能層 (40)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在該第一功能層(20)上制作具有蓄電池和天線的第二功能層(30)，以及其中在所述主表面的第二個(12)上制作具有(多個)太陽能電池的第三功能層(40)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在所述主表面的第二個(12)上制作具有蓄電池和天線的第二功能層(30)，以及其中在該第一功能層(20)上制作具有(多個)太陽能電池的第三功能層(40)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中具有(多個)太陽能電池的第三功能層(40)制成最外層，以及其中載板(50)布置在此第三功能層的頂部上，該載板優(yōu)選地由玻璃或聚酰亞胺制成。
12.—種傳感器裝置，包括利用根據(jù)權(quán)利要求1-11任意一項的方法整合地制作在一個半導(dǎo)體主體(13)中的熱傳感器(23)、蓄電池(33)、天線(34)、電子電路系統(tǒng)(22)和太陽能電池(43)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的傳感器裝置，其中該熱傳感器(23)包括薄中心主體(610)以及沿著該中心主體(610)的邊緣布置的多個熱電偶(500)；其中該中心主體(610)設(shè)計成吸收熱量；其中所有熱電偶串聯(lián)電連接，同時并聯(lián)熱連接；以及其中該中心主體(610)和該熱電偶(500)實施為硅中的圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的傳感器裝置，其中該熱傳感器(23)包括四個單獨傳感器部分 (700)，每個傳感器部分(700)包括薄的中心縱向主體(710)和沿著該中心主體(710)的相對縱向邊緣布置的多個熱電偶(500 )。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的傳感器裝置，其中該熱傳感器(23)包括薄的中心縱向主體 (810)和沿著該中心主體(810)的相對縱向邊緣布置的多個熱電偶(500)，該中心主體具有接觸端部熱電偶的端子(801)且還具有在中間熱電偶接觸的端子(801)，使得從傳感器的不同部分可以獲得傳感器信號。
全文摘要
一種用于制作傳感器裝置(100；200；300；400)的方法，該傳感器裝置包括一起整合在一個半導(dǎo)體載體(10)中的熱傳感器(23)、蓄電池(33)、天線(34)、電子電路系統(tǒng)(22)和太陽能電池(43)，該方法包括下述步驟提供硅晶片(10)，其具有兩個主表面(11、12)；在一個主表面(11)中制作第一功能層(20)，其包括熱傳感器部分(21)并且包括與該熱傳感器部分按照不交疊關(guān)系布置的電子電路系統(tǒng)(22)；與該熱傳感器部分按照不交疊關(guān)系布置第二功能層(30)，其包含蓄電池(33)和天線(34)；與該熱傳感器部分按照不交疊關(guān)系布置第三功能層(40)，其含有一個或多個太陽能電池(43)；移除該傳感器部分(21)下方的部分晶片。
文檔編號H01L27/14GK102450106SQ201080023392
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者R. 哈爾特森 J., A. H. 尼森 R., F. P. 帕斯維爾 W. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司