>[0033]如圖1A至圖1C所示，晶片級熱傳感器封裝體100包括襯底102。在實施方式中，襯底102可以包括硅晶片，例如半導體晶片、載體晶片、和/或集成電路芯片。在一個【具體實施方式】中，襯底102包括還沒有被單一化的硅載體晶片。在一些示例中，襯底102可以包括在其中形成的集成電路。另外，襯底102可以包括在其中形成的電互連(例如，集成電路、再分布層、過孔、接觸焊盤、金屬布線等)。在實施方式中，可以在后續步驟中將腔室126蝕刻到襯底的與電介質膜104鄰近的一部分中。在其它實施方式中，襯底102可以包括由第二帽式晶片148所限定的腔室126。在該實施例中，如圖1F所示出，可以將襯底102蝕刻到背面(例如，遠離熱電堆疊置體122的側)上以形成腔室126，并且可以將第二帽式晶片148放置在襯底102的背面上。
[0034]如圖1A到IC所示，晶片級熱傳感器封裝體100包括形成在襯底102上的電介質膜104。電介質膜104可以起到從襯底102延伸并且覆蓋被蝕刻到襯底102中的腔室126的作用。在一些實施例中，電介質膜104可以包括二氧化硅(S12)。可以預期的是，其它材料可以用于電介質膜104。在一些實施方式中，電介質膜104可以包括一個或多個材料和/或層。在一個示例中，電介質膜104可以包括二氧化硅層、氮化硅層、以及二氧化硅層。電介質膜104還提供熱結點(例如，本文中所述的吸收疊置體120)與冷結點(例如，襯底102的主體)之間的熱傳導，這可能在通過入射在晶片級熱電堆傳感器100上的電磁輻射(例如，光)吸收熱量時在吸收疊置體120與襯底102的主體之間產生較高的溫度差。
[0035]如圖1A到IC所示，第一熱電層106形成在電介質膜104的至少一部分之上，第一層間電介質108形成在第一熱電層106和電介質膜104上，第二熱電層110形成在第一層間電介質108的至少一部分上，并且第二層間電介質112形成在第二熱電層110和第一層間電介質108上。在一個實施例中并且如圖1C所示，第一熱電層106和/或第二熱電層110可以被配置為不連續的或者可以形成在電介質膜104和/或襯底102上的單獨的位置中。第一熱電層106和第二熱電層110在被電耦合時形成晶片級熱傳感器封裝體100的熱電堆器件的熱耦合。在實施方式中，第一熱電層106和/或第二熱電層110可以包括以下材料，例如:N摻雜多晶硅、P摻雜多晶硅、諸如鋁或金等金屬、和/或諸如BiTe、BiSb等合金半導體等。在實施方式中，第一層間電介質108和/或第二層間電介質112可以包括以下材料，例如:二氧化娃(Si02)、娃酸鹽(例如，正硅酸乙酯(TEOS ))、磷硅酸玻璃(PSG)、硼磷硅玻璃(BPSG )、或它們的組合。
[0036]金屬連接組件114隨后形成在襯底102和/或熱電堆疊置體122上和/或襯底102和/或熱電堆疊置體122中。在實施方式中，金屬連接組件114可以包括接觸焊盤、通孔、再分布層106、金屬線路等，并且可以電連接第一熱電層106、第二熱電層110、和/或接合焊盤116。接合焊盤116可以起到提供從晶片級熱電堆傳感器100到外部裝置(例如，印刷電路板144)的電連接的作用。在實施方式中，金屬連接組件114可以包括適合的導電材料以用于提供電互連特性。例如，金屬連接組件114和/或接合焊盤116可以包括鋁、或其它適合的材料。在具體實施例中，通過金屬連接組件114將第一熱電層106中的元件的多個組電耦合到第二熱電層110中的元件，每一組形成熱耦合。這些熱耦合在被串聯電耦合時形成熱電堆傳感器。熱電堆傳感器(例如，熱電堆疊置體122)被配置為將熱能轉換成電能。在一個實施方式中，熱電堆傳感器可以基于長波長紅外線(LWIR)發射而產生輸出電壓。
[0037]如圖1A到IC中所示，鈍化層118形成在第二層間電介質112之上并且充當熱電堆疊置體122的最終鈍化層。鈍化層118可以包括以下材料，例如:Si02、PSG、TEOS、BPSG、氮化硅(SiN)等。在一個實施方式中，鈍化層118包括用于使熱電堆疊置體122的各層絕緣的磷硅酸玻璃(PSG)材料。在如圖1A和IB所示的實施方式中，鈍化層118包括形成在鈍化層118中的至少一個溝槽和/或孔，所述溝槽和/或孔從形成在襯底102中的腔室126延伸到鈍化層118的表面(例如，遠離襯底102的側)。
[0038]另外，鈍化層118可以包括圖案化的金屬層(例如，鈦、鋁、銅等)，圖案化的金屬層可以形成吸收疊置體120。在一些實施方式中，這些圖案化的金屬層可以起到吸收更多的紅外線能量并且產生額外的熱量的作用。吸收疊置體120可以包括多種材料(例如，材料的層)并且可以向晶片級熱電堆傳感器100提供吸收和/或反射功能。在一個實施方式中，吸收疊置體120包括第一層、第二層(例如，η型多晶硅、非晶硅、鍺等)、以及第三層(例如，鈦)。在各種實施方式中，第一層可以包括提供反射特性的材料。例如，第一層可以包括具有從大約二十納米到大約一百納米的范圍內的厚度的鋁材料。在各種實施方式中，第二層可以包括提供波相移(例如，四分之一波相移)特性的長波長紅外線(LWIR)材料。例如，第二層可以包括η型多晶硅材料、非晶硅材料、或鍺，并且第二層可以具有從大約五百納米到大約七百五十納米的范圍的厚度。在各種實施方式中，第三層包括提供吸收和/或反射特性的材料。例如，第三層可以包括具有從大約二納米到大約五納米的范圍的厚度的鈦材料。可以預期的是，吸收疊置體120可以包括其它附加層。
[0039]在如圖1A所示的實施方式中，襯底102和/或熱電堆疊置體122可以包括過孔136、過孔金屬138、和/或再分布層140。在這些實施方式中，過孔136、過孔金屬138、和/或再分布層140可以用作從接合焊盤116和熱電堆疊置體122到外部裝置(例如，印刷電路板144)的電連接。在如圖1B所示的實施方式中，可以使用有線接合142構造將接合焊盤116和熱電堆疊置體122親合到外部裝置或印刷電路板144。
[0040]如圖1A到IB和圖1D所示，晶片級熱傳感器封裝體100包括被配置為耦合到襯底102和熱電堆疊置體122的帽式晶片組件124。在實施方式中，帽式晶片組件124包括晶片128。在實施例中，晶片128可以包括硅晶片，在所述硅晶片中形成了腔室146。腔室146還限定了空隙，在所述空隙中IR能量進入晶片級熱傳感器封裝體100。在其它實施例中，晶片128可以包括不具有腔室146的硅晶片。另外，帽式晶片組件124可以包括設置在晶片128上的至少一個金屬接合焊盤，其中，金屬接合焊盤可以被配置為將帽式晶片組件124耦合到熱電堆疊置體122。
[0041]帽式晶片組件124和晶片128還可以包括至少一個光學濾波器130、透鏡、和/或至少一個金屬層132。光學濾波器130可以設置在晶片128的一個或兩個表面(例如，被配置為最靠近熱電堆疊置體122和遠離熱電堆疊置體122的側)上。光學濾波器130可以通過用作例如抗反射涂層來起到提高穿過晶片128和帽式晶片組件124的光和/或能量的作用。另外，光學濾波器130可以用于選擇能夠穿過帽式晶片組件124并且到達熱電堆疊置體122的光/能量的波長。可以用于光學濾波器130的一些材料可以包括鍺(Ge)、硅(Si)、硫化鋅(ZnS)、砸化鋅(ZnSe)、氟化釔(YF)等。在一些實施例中，光學濾波器130可以包括基于碳的頂層(例如，類金剛石的碳(DLC))，所述頂層設置在被配置為暴露于環境以變得耐劃的表面上。諸如薄氧化物(例如，Si02、Y203等)等一些其它材料還可以用作基于碳的頂層。在一些實施例中，帽式晶片組件可以包括透鏡，所述透鏡被配置為充當能夠通過折射來影響通過的光的透射式光學器件。在一個具體實施例中，帽式晶片組件124包括設置在熱電堆疊置體122之上的透鏡。可以預期的是，如由本領域技術人員所確定的，可以將透鏡定位在帽式晶片組件124 中。
[0042]帽式晶片組件124和晶片128還可以包括設置在晶片128的至少一個表面(例如，被配置為最靠近熱電堆疊置體122和遠離熱電堆疊置體122的側)的至少一部分上的至少一個金屬層132。在實施方式中，可以在光學濾波器130之前或之后設置金屬層132。例如，可以利用設置在金屬層132上的光學濾波器130來形成金屬層132和/或將金屬層132施加到晶片128的表面。在另一個示例中，金屬層132可以設置在光學濾波器130上，光學濾波器130設置在晶片128的表面上。在又一個不例中，金屬層132可以設置在晶片128的表面的僅一部分上。可以作為金屬層132來實施的金屬的一些示例可以包括鋁、金、鎳、鉭、鈦等、或這些金屬的組合。可以預期的是，其它金屬和/或合金可以用于金屬層132。金屬層132可以起到限定并且固定晶片級熱傳感器封裝體100的視場(FOV)和能夠到達熱電堆傳感器的光的角度的作用。
[0043]在一些實施方式中，金屬疊置體134可以設置在晶片128和帽式晶片組件124上。在這些實施方式中，可以將至少一個金屬疊置體134放置在晶片128上，晶片128被配置為將帽式晶片組件124與鈍化層118和熱電堆疊置體122耦合。在一個實施例中，金屬疊置體134可以包括諸如金、鎳、鉭、鉑、或它們的組合等金屬。可以預期的是，其它金屬也可以用在金屬疊置體1