專利名稱：通過ic中感應的應力感測環(huán)境參數(shù)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括傳感器的器件，傳感器用于感測對該傳感器的環(huán)境加以指示 的物理參數(shù)的值。本發(fā)明還包括一種制造這種器件的方法。
背景技術：
在場效應晶體管(FET)(例如，諸如金屬氧化半導體FET(MOSFET)之類的金屬絕緣 體半導體FET(MISFET))的溝道中引入應變已經用作一種提升集成電路性能(例如，驅動電 流(Idsat))的方式。如果減小溝道的長度，則閾值電壓變得不確定，并且出現(xiàn)亞閾值漏電流。為了抑制 這些效應，使溝道區(qū)的摻雜劑濃度增加，并且在淺層中形成源極和漏極。然而，如果溝道區(qū) 的摻雜劑濃度增加，則由于載流子散射增加而引起載流子遷移率降低，并且FET的性能下 降。此外，淺源極和漏極區(qū)導致寄生電阻增加，進一步影響了性能。應變硅技術增強了 η溝 道和P溝道硅器件中的載流子遷移率，并因此提高了器件速度和性能。原材料的相對簡單 變化允許晶體管的柵長和氧化物厚度不太強烈的縮小。通過較高的載流子遷移率和減小的 源極/漏極電阻實現(xiàn)了提高的性能。圖1包括示出了作為溝道長度L的函數(shù)的全局應變對性能影響的圖100，以及示出 了作為溝道長度L的函數(shù)的局部應變對性能影響的圖200。這些圖表明，對于較短的晶體管 柵長，全局應變的益處減小，而局部應變的益處增大(出處校際微電子研究中心(IMEC))。存在兩種將應變引入到晶體管溝道中的基本方法全局方法和局部方法。在整個 晶片上創(chuàng)建雙軸全局應變(也被稱作襯底感應應變)。在晶體管的溝道中局部地實現(xiàn)單軸 局部應變。單軸應變技術的第一示例使用在ρ溝道FET和η溝道FET器件的柵極上分別沉積 的壓縮氮化物層和拉伸氮化物層。對這種單軸類型的應變進行優(yōu)化，以主要在沿著溝道的 方向上施加應變。由于這些襯層(liner)也用作針對接觸部刻蝕的刻蝕停止層，這種方法 在兩種晶體管上使用時被稱作雙刻蝕停止襯層(dESL)。單軸應變技術的第二示例稱作應力記憶。該技術類似于上述襯層技術，但是襯層 膜是犧牲性的。通過以下操作將應力記憶到器件中在柵極或源極/漏極區(qū)上沉積膜，執(zhí)行 摻雜劑激活退火，然后去除該膜。該技術更加復雜，并且多數(shù)情況下涉及到氮化物或氧化物 膜的使用，以將拉伸應變記憶在η溝道FET中。應力記憶的關鍵問題是實現(xiàn)期望的nMOS性 能增強，而不劣化PMOS性能。單軸應力技術的第三示例涉及刻蝕掉源極/漏極區(qū)，并且用晶格失配材料來代替 源極/漏極區(qū)，晶格適配材料例如在P溝道FET中為外延SiGe，在η溝道FET中為外延SiC。 由于外延沉積技術，鍺或碳原子代替了晶格中的硅原子(而不是形成化合物SiGe或SiC)。 鍺原子略微大于硅的晶格常數(shù)，因此硅上的SiGe在硅溝道上施加壓縮應變。碳具有小得多 的晶格常數(shù)，因此即使包含少量碳的硅也會在溝道上施加顯著的拉伸應力。針對全應變絕緣體上硅(SOI)晶片以及絕緣體上SiGe上應變硅(strainedsilicon on SiGe on insulator，sGOI)晶片的雙軸應力技術的示例使用在器件的整個有源 區(qū)域中構建應變。對于在弛豫硅鍺(20% )層上生長的應變硅，的硅晶格形變導致雙軸 應力。遷移率增強主要針對nMOS器件，盡管具有較高的鍺濃度，但是pMOS改進是可能的。更多 詳細內容，請參見例如“Strained Silicon =Essential for 45nm”， Laura Peters, Semiconductor International, 2007 年 3 月 1 日；"A 90nm HighVolume Manufacturing Logic Technology Featuring Novel 45nm GateLength Strained Silicon CMOS Transistors", T. Ghani 等人，Proc. IEDMConf.，2003，pp. 978-980 ；以及 “Key Differences For Process—inducedUniaxial vs.Substrate-induced Biaxial Stressed Si and Ge ChannelMOSFETs”，S. E. Thompson 等人，Proc. IEDM Conf.，2004，pp. 221—224。在例如美國專利申請公布US 20050020094中公開了全局方法的示例，其通過引 用合并于此。另一示例在日本專利摘要公布2007-250664中公開，針對晶體管的性能改進。 根據(jù)后一公布，半導體器件具備其上形成晶體管的半導體芯片、用于樹脂密封半導體芯片 表面?zhèn)鹊牡谝荒Ｖ茦渲?、以及用于樹脂密封半導體芯片后側的第二模制樹脂。第一模制樹 脂的熱膨脹系數(shù)與第二模制樹脂的熱膨脹系數(shù)不同。當對第一和第二模制樹脂進行冷卻 時，整個半導體芯片由于收縮力的不同而在物理上彎曲。在半導體芯片的溝道區(qū)中引入了 失真，因此提高了性能。例如在美國專利申請公布US 20070108532和US 20060160314中公開了局部方法 的示例，其通過引用合并于此。

發(fā)明內容
為了基于在半導體部件中感應應變的環(huán)境參數(shù)，以半導體技術來實現(xiàn)傳感器，本 發(fā)明人如下推斷。例如，可以通過在集成電路(IC)或僅IC的一些區(qū)域上涂覆層(例如，聚 合物膜)，來向IC的襯底施加全局應力。該層具有表征其長度、表面積或體積的一個或多個 維度(dimension)。選擇該層的材料，使得材料的幾何形狀的改變取決于指示傳感器環(huán)境的
參數(shù)值。例如，層的材料具有與IC襯底本身的熱膨脹系數(shù)(CTE)值不同的熱膨脹系數(shù)值。 襯底與該層的CTE值之間的差異引起溫度相關應力，溫度相關應力影響IC的器件中電荷載 流子的遷移率。繼而，這些遷移率變化可以被視為代表溫度，因此這種現(xiàn)象可以用于創(chuàng)建溫 度傳感器。這些層在特定區(qū)域(即，晶體管)中的局部化開辟了使溫度傳感器小型化的途 徑。制造溫度傳感器的另一方法使用在IC中嵌入的聚合物膜(具有高CTE值)。如果層在 特定區(qū)域中放置/局域化，則使得嵌入式溫度傳感器的小型化成為單個晶體管的尺寸。本發(fā)明使用膨脹或收縮值的差異來在例如以光刻技術(例如用于制造IC)制造的 電子器件中產生應力?？梢允褂糜捎诃h(huán)境參數(shù)(例如溫度)引起的IC性能變化來實現(xiàn)傳 感器器件。應當慎重使用全局應變，這是因為通常由于膜的膨脹與襯底的膨脹之間的差異而 產生聚合物膜的殘余應力。應力是封裝的關鍵因素。如果應力超過膜/襯底的機械強度， 則材料會產生針孔或裂縫，這會引起器件失效。因此，本發(fā)明涉及一種包括傳感器的器件，所述傳感器用于感測對傳感器的環(huán)境 加以指示的物理參數(shù)的值。傳感器包括集成電子電路，該集成電子電路包括功能部件，例如晶體管或二極管。傳感器包括取決于物理參數(shù)的值而影響電路材料(例如襯底)中應力大 小的裝置。該裝置包括在結構上與電路耦合并且具有第一膨脹系數(shù)的層，第一膨脹系數(shù)具 有與物理參數(shù)的第一相關性。材料的第二膨脹系數(shù)具有與物理參數(shù)的第二相關性。在本發(fā) 明的特定實施例中，第二相關性可以忽略或者實際上為零。第一相關性與第二相關性不同。 由于層與襯底耦合以及相關性的差異而出現(xiàn)的應力確定功能部件的電特性。電子電路可操 作以產生表示該電特性的輸出信號。因此，該層由于暴露于環(huán)境而在功能部件中感應出應力。繼而，應力影響部件的電 學行為，并且電路產生表示這種行為的輸出信號。因此，該輸出信號可以被解釋為代表環(huán)境。在一個實施例中，功能部件被層覆蓋，且電路的多數(shù)其他部件沒有被該層覆蓋。因 此輸出信號指示功能部件位置處環(huán)境的狀態(tài)?？梢栽诩呻娐返囊r底上的不同位置處設置 多個這樣的功能部件。這些部件中的每一個可以由該層的分離不相交片覆蓋。如果物理參 數(shù)包括溫度，則可以在襯底的不同位置處感測溫度。在另一實施例中，多個功能部件中相應 的功能部件由相應的層覆蓋。不同層受到不同物理參數(shù)的影響。不同的物理參數(shù)在不同的 功能部件處引起不同量的應力。例如，一層對溫度敏感，另一層對濕度敏感。因此，該電路 可以被配置為提供表示不同物理參數(shù)的不同輸出信號。這種配置使得能夠在單個電路中組 合多個傳感器。在另一實施例中，電子電路實質上被層覆蓋。這可以便于傳感器的制造。此外，如 果相同層牽涉且覆蓋多個功能部件，則它們組合的效果可以用來例如通過對功能部件所產 生的信號取平均，產生更加精確表示物理參數(shù)值的輸出信號。物理參數(shù)例如是以下各項之一溫度；酸度；入射光的特性；濕度；以及化學物質 的濃度。以下進一步描述針對這些層的適合材料示例以及參考文獻。本發(fā)明的器件可以容納于應答器(transponder)中。例如，應答器包括RFID標簽。 該方法使得能夠遠程感測物理參數(shù)。在另一實施例中，本發(fā)明的器件包括另一電子電路。傳感器被配置為例如根據(jù)所 感測的值向該另一電子電路提供信號。該另一電路被配置為例如對接收到的信號進行處 理。該處理可以包括例如經由RF鏈路或經由有線鏈路向外部目的地轉發(fā)從傳感器接收到 的信號中所包含的信息。處理可以包括根據(jù)所感測的值控制另一電子電路的操作。例如， 假定另一電子電路的性能取決于電路的溫度，并且傳感器包括上述類型的溫度傳感器。傳 感器現(xiàn)在可以用來根據(jù)所感測的溫度值，通過控制另一電路的電源電壓來穩(wěn)定另一電路的 性能。作為另一示例，該另一電路被配置為在所感測的溫度超過或低于預定閾值的情況下 發(fā)送信號。傳感器層與襯底的耦合可以實現(xiàn)為直接耦合或間接耦合。在直接耦合的情況下， 在襯底的硅上形成該層。在間接耦合的情況下，在具有第一膨脹系數(shù)的傳感器材料層與襯 底之間存在一個或多個中間層。例如，中間層用于將襯底與傳感器層隔離，以防止環(huán)境參數(shù) 對電路產生化學影響，或者使襯底受到減小的應力。例如，在傳感器用于感測環(huán)境空氣中濕 氣或者環(huán)境流體中酸度的本發(fā)明實施例中，濕氣或酸度在與襯底直接接觸時可能會破壞電 路。中間層也可以用于將傳感器層與襯底相組合，以與沒有中間層的情況下相比在傳感器 層與襯底之間獲得更高的總相關性。中間層還可以用于克服傳感器層與襯底(如果它們彼此直接接觸的話)之間的界面處不期望的化學或物理相互作用的問題。中間層將在傳感器層中感應出的應力傳送至襯底。中間層可能吸收一些應力。傳 感器層和中間層的厚度、化學和物理構成以及它們的彼此相關性尤其確定了環(huán)境參數(shù)至功 能部件處應力的轉換。為了完整起見，參考以下公布。美國專利申請公布US 20080026503公開了一種包括由三個或更多邊緣限定的監(jiān) 控區(qū)域的集成電路，其通過引用合并于此。該集成電路包括針對所述三個或多個邊緣中每 一個的至少兩個溫度傳感器。沿著這三個或多個邊緣布置溫度傳感器，使得每個邊緣實 質上具有相同的溫度傳感器布置。通過響應于溫度傳感器所提供的測量，修改集成電路 的功能方面，可以實現(xiàn)集成電路的熱管理。例如，在J. Altet等人，Thermal Testing of Integrated Circuits, Springer, 2002中描述了在集成電路中并入溫度傳感器。作為示例， US 20080026503中的溫度傳感器可以包括半導體二極管，該半導體二極管包括響應于溫度 而改變電流的正向偏置p-n結。附加或備選地，溫度傳感器可以包括響應于溫度而改變電 阻的電阻器元件。此外，溫度傳感器可以包括信號傳播速率是溫度的函數(shù)的電路。溫度傳 感器也可以包括頻率是溫度的函數(shù)的振蕩電路。該公布既沒有教導也沒有建議實現(xiàn)這樣的 傳感器，該傳感器使用膨脹值的差異以創(chuàng)建畸變作為要在傳感器的操作使用中測量的環(huán)境 參數(shù)的指示。國際公布W02007/091299公開了一種用于加熱TFT (薄膜晶體管)襯底的方法。該 方法包括在FTF襯底的一個面上形成電阻膜圖案；向電阻膜圖案施加電壓以使電流流動， 從而建立熱源；以及利用熱源直接加熱TFT襯底，使得分布襯底的溫度分布均勻以增強襯 底的加熱效率。還提供了一種針對TFT襯底的溫度測量方法。該測量方法包括在TFT襯 底的一個面上形成電阻膜圖案；向電阻膜圖案施加電壓以使電流流動；檢測所施加的電壓 以及流過電阻膜圖案的電流；以及基于表示溫度變化與電阻膜圖案的電阻變化之間關系的 溫度系數(shù)，通過根據(jù)所施加的電壓和檢測到的電流進行計算，來確定電阻膜圖案的溫度，使 得測量所確定的電阻膜圖案的溫度作為TFT襯底的溫度。因此，可以測量溫度，而不需要用 于檢測襯底溫度的溫度傳感器。該公開既沒有教導也沒有建議實現(xiàn)這樣的傳感器，該傳感 器使用膨脹值的差異來在晶體管中創(chuàng)建應力作為待測量參數(shù)的指示。日本專利摘要公布11-195792解決了提供半導體類型檢測元件的問題，該半導體 類型檢測元件使用由有機硅材料構成的碳化硅薄膜作為檢測材料，并且適用于具有高靈敏 因子(gauge factor)和高靈敏度的半導體類型應變檢測元件。該公布還解決了提供半導 體類型溫度檢測元件以及該檢測元件制造方法的問題，該半導體類型溫度檢測元件穩(wěn)定地 表現(xiàn)出良好的電阻-溫度特性等。指出通過提供以如下方式構造的半導體類型檢測元件來 解決這些問題在絕緣襯底上形成由有機硅材料構成的碳化硅薄膜，并且檢測薄膜的電阻 值波動。薄膜包含5-30 (摩爾)％濃度的氧原子。在這種半導體類型檢測元件的制造方法 中，在絕緣襯底上形成由有機硅材料構成的碳化硅薄膜之后，在稀釋的氧氣氣氛中對該薄 膜進行熱處理。該公開教導了使用薄膜的電阻作為針對失真或溫度的測量。該公開既沒有 教導也沒有建議實現(xiàn)這樣的傳感器，該傳感器使用膨脹值的差異來在晶體管中創(chuàng)建應力作 為要在操作使用中測量的參數(shù)的指示。美國專利申請公布20060269693教導了沉積工藝和處理條件可以被定制為在襯底上沉積壓縮應力材料或者在沉積期間或之后處理材料以增加其壓縮應力值，其通過引用 合并于此。對所沉積材料的原子晶格加應力提高了材料本身或者由于加應力的沉積材料所 施加的力而應變的下層或上層材料的電特性?？梢酝ㄟ^增加RF轟擊，以通過在沉積的材料 中具有更多Si-N鍵并且降低Si-H和N-H鍵的密度來實現(xiàn)較高的膜密度，來獲得具有較高 壓縮應力值的氮化硅加應力材料。較高的沉積溫度和射頻(RF)功率提高了沉積膜的壓縮 應力級別。此外，在等離子體種類的較高動能級別下，在沉積的材料中獲得較高壓縮應力級 別。相信能量等離子體種類(如等離子體離子和中性物質(neutral))的轟擊在沉積的材 料中產生壓縮應力，因為膜密度增加。用于沉積壓縮應力氮化硅的工藝氣體包括含硅的氣 體和含氮的氣體。在較高溫度下沉積氮化物層提高了所沉積的氮化物膜的壓縮應力級別。 襯底的沉積溫度處于300°C -600°C的范圍內。該公布既沒有教導也沒有建議實現(xiàn)這樣的傳 感器，該傳感器使用膨脹值的差異來在晶體管中創(chuàng)建應力作為待測量參數(shù)的指示。美國專利6，480，730公開了一種用于監(jiān)控感興趣化學分析物的濃度的可移植傳 感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于醫(yī)療應用，例如用于長期監(jiān)控生理血液或組織分析物(例如監(jiān)控葡 萄糖以控制糖尿病)的植入傳感器封裝。電路對分析物濃度進行轉換，通過至少一個電路 部件(例如，電容、電感)來設置電路的特性(例如，諧振頻率)，電路部件的值可以通過分 析物敏感材料與分析物之間的相互作用來改變。例如，利用葡萄糖可膨脹聚合物改變極板 之間的距離，可以改變平行極板電容器的電容。由于電路的電特性響應于分析物濃度變化 而改變，因此外部詢問器(interrogator)穿過皮膚(transdermalIy)向轉換器發(fā)送信號， 并且根據(jù)轉換器對該信號的響應來確定分析物的濃度。圖8是本發(fā)明的實施例，依賴于電 感變化而不是電容變化，并且利用圖7所示的相同制造技術。在該實施例中，在頂部電極 142上圖案化螺旋薄膜金屬電感器140。在頂部電極142中圖案化孔144，并且在絕緣氮化 物層148上圖案化磁材料制成的底座146。絕緣層148覆蓋柔性隔膜150及其支撐層152。 當隔膜150響應于分析物敏感聚合物(未示出)的尺寸變化而移動時，在移動隔膜上圖案 化的底座146移動通過電感器線圈140，引起電感變化。電感變化然后由外部遙測器件檢測 到，如前所述。該公布既沒有教導也沒有建議實現(xiàn)這樣的傳感器，該傳感器使用膨脹值的差 異來在晶體管中創(chuàng)建應力作為要在傳感器的操作使用中測量的環(huán)境參數(shù)的指示。公布的歐洲專利申請1191332公開了 一種由敏感層組成的濕氣傳感器以 及一種使用敏感層作為其柵極部件的場效應晶體管。敏感層具有的功函數(shù)(德語 “Austrittsarbeit”)取決于化學物質的吸收或者由于物質而引起的化學表面反應。表達方 式“功函數(shù)”在本領域是公知的，并且定義為從電中性材料中移出電子所需的最小能量(以 電子伏特計)，即，將電子從費米能級移到真空中所需的能量。功函數(shù)的改變由容性耦合至 FET溝道的電壓表示。因此，F(xiàn)ET的電學行為發(fā)生改變，該電學行為改變可以解釋為指示在 敏感層中發(fā)生的吸收量。該公布既沒有教導也沒有建議實現(xiàn)這樣的傳感器，該傳感器使用 膨脹值的差異來在晶體管中創(chuàng)建應力作為要在傳感器的操作使用中測量的環(huán)境參數(shù)的指示。


參照附圖以示例方式進一步詳細說明本發(fā)明，在附圖中圖1是示出了作為FET溝道長度的函數(shù)的全局應變和局部應變對性能的影響的圖；圖2和3是示出了根據(jù)本發(fā)明在傳感器中使用全局應力的圖；圖4、5和6給出了說明本發(fā)明傳感器制造的工藝步驟的結果；以及圖7是示出了一些材料的CTE行為的圖。貫穿附圖，類似或對應的特征由相同的附圖標記指示。
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種以半導體技術實現(xiàn)的傳感器，其中，傳感器的電子電路的行為受 應力的影響。通過覆蓋該電路或僅覆蓋該電路的一部分的膜，感應出應力。應力由膜的材 料引起，該材料的維度取決于對傳感器的環(huán)境加以表征的參數(shù)的值。這種相關性不同于電 路的襯底與相同參數(shù)的相關性。在制造期間有意地對傳感器預加應力，以便為傳感器的預期使用來選擇最佳工作 點。換言之，施加膜或層，使得在傳感器的操作使用期間，應力的變化在大致位于要利用傳 感器所監(jiān)控的值范圍中間的環(huán)境參數(shù)值的周圍最大。因此，針對預期范圍優(yōu)化了傳感器的 靈敏度。本發(fā)明提供了一種制造在硅上或在封裝中集成的小型傳感器的方法?？紤]用于感 測溫度的傳感器示例。由于CTE中的失配而產生的膜中的應力引起受影響區(qū)域中遷移率的 變化。溫度變化引起熱膨脹變化，隨后引起應力變化以及電荷載流子遷移率的變化。因此， 晶體管性能改變并且可以用作溫度的指示器。討論使用應變對載流子遷移率的影響，這可 以在溫度傳感器中使用。提出了各種配置。圖2是示意了第一配置200的圖，第一配置200通過在高CTE膜204中裝載 (encapsulate) IC 202(S卩，裝載封裝(package))使用全局應變。全局應變在嵌入于硅中的 部件(例如晶體管或二極管)上施加其力，或者全局應變在嵌入于封裝中的有機(organic) 電路上施加其力。整個IC 202由例如封裝中的高應力層204而(全局地)受到應變。存 在的所有部件(NM0S和PM0S)都會受此影響。尤其對于薄硅襯底而言，效果較大。如果將 參考晶體管置于IC 202中的不同位置處，則可以測量遷移率(以及性能)的增加或減小， 并且該遷移率的增加或減小與溫度直接變化相關。在普通CMOS的情況下，這些參考晶體管 用于感測溫度并且用于校正其遷移率變化(例如，通過調整電源電壓保持性能恒定)。備選地，通過將封裝裝載在高CTE膜中來使用全局應變，其中，全局應變向嵌入于 封裝中的有機電路施加其力。在這種情況下，封裝中的簡單有機晶體管用作溫度感測器件。如果使用有機晶體管，則以有機材料(例如，聚合物)來制造電路，并且不需要或 者不使用硅。晶體管的溝道由對外部激勵(例如，溫度)敏感的聚合材料構成。溝道中的 遷移率對于這些激勵非常敏感。因此，這樣有機電路本身可以用作傳感器。圖3是示意了第二配置300的圖?，F(xiàn)在使用鍵合焊盤304、306、308和310將圖2 的器件200鍵合在第二 IC 302之上。在配置300中，僅在IC202上施加應力。在配置300 的實施例中，配置200與IC 302的組合形成根據(jù)本發(fā)明的器件。配置200用作傳感器，IC 302用于處理或路由經由一個或多個焊盤304-310從配置200接收到的信號，并且可選地 驅動配置200的電子電路。配置300支持模塊化方法，其中，相同類型的感測配置200可以 與不同類型或設計的IC 302 —起使用。例如，IC 302包括模擬或者模擬和數(shù)字電路，而傳
8感器IC 202僅以CMOS來實現(xiàn)。因此，如果IC 202和302以不兼容的技術來制造，則配置 300提供一種可行的選擇。作為另一示例，傳感器IC 202可以在IC 302是數(shù)據(jù)處理器IC 的配置300實例中使用，在IC302是存儲器IC的配置300另一實例中使用，以及在IC 302 是驅動器IC的又一實例中使用。因此，配置300的混合特性支持與各種IC 302 —起使用 的標準化傳感器IC 202。圖4和5通過工藝示意了本發(fā)明傳感器的第三配置，其中，局部設置拉伸應變聚合 物膜，以覆蓋特定晶體管結構例如FET。該工藝使用本領域已知的形成集成電路的步驟。參照圖4，在工藝步驟之后獲得結構401，在該工藝步驟中，已經在阱406中形成了 漏極區(qū)402和源極區(qū)404，阱406本身形成于例如硅襯底的半導體襯底(未示出)中。結 構401還具有位于介電層410 (例如由氧化硅構成)之上的柵極408 (例如由多晶硅構成)。 介電層410下方阱406中的區(qū)域將形成FET的溝道。已經形成硅化物層412，以覆蓋漏極 區(qū)402、柵極408以及源極區(qū)404。在容納FET的襯底區(qū)域上形成層414。層414由將會在 溝道中感應出應力的材料形成，在溝道中感應出應力是層414的材料與傳感器所要應用的 環(huán)境之間相互作用的結果。如果FET要工作于溫度傳感器，則層414由例如具有適合CTE 的聚合物制成。這樣的材料例如是聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等。典型地，有機材料具有相對大的 CTE值，典型地大于20ppm/°C。下表給出了關于一些不同材料及其相應CTE值的相關信息。 圖7給出了曲線圖700，曲線圖700示意了在一定溫度范圍上這些材料的CTE的相對行為。 曲線702、704和706分別指示丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂以及氰酸酯的CTE值。如果丙烯酸酯的 玻璃轉變溫度！；不是太低而能夠經受其他處理，則丙烯酸酯是適合的材料。如所知的那樣， 玻璃轉變溫度是諸如聚合物或玻璃之類的非晶材料在加熱情況下變軟時的溫度。
權利要求
1.一種包括傳感器(200)的器件(200 ；300)，所述傳感器(200)用于感測對傳感器的 環(huán)境加以指示的物理參數(shù)的值，其中所述傳感器包括集成電子電路，該集成電子電路包括功能部件； 所述傳感器包括根據(jù)物理參數(shù)的值而影響電路的材料(202)中應力大小的裝置； 所述裝置包括在結構上與電路耦合并且具有第一膨脹系數(shù)的層(204)，所述第一膨脹 系數(shù)具有與物理參數(shù)的第一相關性；材料的第二膨脹系數(shù)具有與物理參數(shù)的第二相關性； 所述第一相關性與所述第二相關性不同； 應力確定功能部件的電特性；以及 電子電路可操作以產生表示所述電特性的輸出信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的器件，其中，所述功能部件被所述層覆蓋。
3.根據(jù)權利要求2所述的器件，其中，電子電路實質上被所述層覆蓋。
4.根據(jù)權利要求1所述的器件，其中，所述物理參數(shù)是以下各項之一溫度；酸度；入 射光的特性；濕度；以及化學物質的濃度。
5.根據(jù)權利要求1所述的器件，其中，所述器件容納于應答器中。
6.根據(jù)權利要求3所述的器件，其中，應答器包括RFID標簽。
7.根據(jù)權利要求1所述的器件，包括另一電子電路(302)，其中 所述傳感器被配置為根據(jù)感測到的值向所述另一電子電路提供信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的器件，其中，所述另一電子電路被配置為對來自傳感器的信 號進行處理。
9.根據(jù)權利要求8所述的器件，其中，所述處理包括根據(jù)感測到的值控制所述另一電 子電路的操作。
全文摘要
提供了一種用于感測傳感器環(huán)境的物理參數(shù)特性值的傳感器。以半導體技術實現(xiàn)該傳感器。傳感器的電子電路的行為受應力的影響。該應力由覆蓋電路或僅覆蓋電路一部分的膜感應出。該應力由膜的材料引起，該材料的維度取決于參數(shù)的值。這種相關性不同于電路襯底與相同參數(shù)的相關性。
文檔編號G01D5/18GK102112848SQ200980130604
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2008年8月1日
發(fā)明者尤里·維克多諾維奇·波諾馬廖夫, 羅曼諾·胡夫曼, 雷默克·亨里克斯·威廉默斯·皮內伯格 申請人:Nxp股份有限公司