專利名稱：一種集成化電場(chǎng)微傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種集成化電場(chǎng)微傳感器。
背景技術(shù)：
使用單個(gè)的EMOS管電場(chǎng)微傳感器測(cè)試電場(chǎng)時(shí)，由于載流子遷移率以及摻雜半導(dǎo)體的載流子濃度都會(huì)受到溫度的影響，因此測(cè)量結(jié)果會(huì)隨溫度的變化而變化，導(dǎo)致無(wú)法在實(shí)際環(huán)境溫度下測(cè)量。為了解決溫度漂移的方法，通常采用帶有屏蔽結(jié)構(gòu)的器件組成差分式或電橋的形式抑制溫度漂移，屏蔽結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了傳感器無(wú)法集成化，只能采用多個(gè)分立器件，體積大。因此亟待開(kāi)發(fā)出新型的集成化電場(chǎng)微傳感器，以解決目前利用EMOS管電場(chǎng)微傳感器測(cè)試電場(chǎng)時(shí)所存在的溫度漂移的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種抑制溫漂的集成化電場(chǎng)微傳感器。本發(fā)明設(shè)計(jì)ー種集成化電場(chǎng)微傳感器，其特征在于由兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管按串聯(lián)方式組成，其溝道長(zhǎng)度、溝道寬度、溝道載流子濃度都相同，溝道厚度各異，兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管由相同エ藝集成在同一芯片上。其特征在于第一耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的源極接地電源地(vss)，第二耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的漏極接電源(vdd)，第一耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的漏極和第二耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的源極相連接點(diǎn)作為信號(hào)電壓的輸出端(V-)。其特征在干兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管為耗盡型η溝道絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(I)檢測(cè)電場(chǎng)吋，電場(chǎng)微傳感器ENMOSl和ENM0S2的溝道厚度的變化量相同，由于二者的初始溝道厚度不同，所以溝道電阻變化量不相同，輸出電壓隨檢測(cè)電場(chǎng)變化。由于電場(chǎng)微傳感器ENMOSl和ENM0S2的エ藝完全相同，并且是同時(shí)制備，所以當(dāng)溫度變化時(shí)，由于溝道遷移率隨溫度變化相同，所以二者的比值不隨溫度變化，抑制了溫度漂移。(2)實(shí)現(xiàn)了電場(chǎng)微傳感器的單片集成化，并且還可以與處理電路集成在一起，組成一個(gè)電場(chǎng)微傳感器單兀。


附圖是本發(fā)明的集成化電場(chǎng)微傳感器的電路聯(lián)接圖。
具體實(shí)施例方式由兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管1、2按串聯(lián)方式組成，其溝道長(zhǎng)度、溝道寬度、溝道載流子濃度都相同，溝道厚度各異，兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管1、2由相同エ藝集成在同一芯片上。其特征在于第一耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管I的源極3接地電源地(Vss)，第二耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管2的漏極4接電源(Vdd)，第一耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的漏極5和第二耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的源極6相連接點(diǎn)作為信號(hào)電壓的輸出端(Vwt)。其特征在于兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管為耗盡型η溝道絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管。
本發(fā)明利用耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管靜態(tài)地感應(yīng)電場(chǎng)，即利用在垂直作用在半導(dǎo)體表面的電場(chǎng)，在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷，調(diào)制耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的溝道電導(dǎo)。ー個(gè)特例，采用兩個(gè)耗盡型η溝道絕緣體上硅(SOI)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的串聯(lián)作為電場(chǎng)微傳感器，兩個(gè)耗盡型η溝道絕緣體上硅SOI直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管由相同エ藝制造集成在同一芯片上，串聯(lián)的兩個(gè)耗盡型η溝道絕緣體上硅(SOI)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的溝道長(zhǎng)度、溝道寬度、溝道載流子濃度都相同，但溝道厚度不同。當(dāng)沒(méi)有電場(chǎng)作用時(shí)，作為信號(hào)電壓的輸出端(Vout)無(wú)輸出，有待測(cè)量電場(chǎng)存在時(shí),兩個(gè)耗盡型η溝道絕緣體上硅SOI直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的溝道厚度的變化量相同，由于二者的初始溝道厚度不同，所以溝道電阻變化量不相同，輸出電壓隨待測(cè)電場(chǎng)變化。輸出電壓變化量只與兩個(gè)耗盡型η溝道絕緣體上硅(SOI)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的溝道厚度有關(guān)，而與溫度相關(guān)的載流子遷移率無(wú)關(guān)，所以當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓變化量不變，抑制了溫度漂移。使用前，先利用垂直作用標(biāo)準(zhǔn)電場(chǎng)標(biāo)定此傳感器的輸出電壓的變化量。測(cè)量電場(chǎng)吋，則通過(guò)測(cè)量傳感器的輸出電壓的變化量值，對(duì)照標(biāo)定值即可得到待測(cè)量電場(chǎng)的強(qiáng)度。材料η型SOI襯底硅片。制備エ藝
O介質(zhì)隔離 a:在η型SOI襯底娃片生長(zhǎng)一層薄氧化層； b :淀積氮化硅；
c :刻蝕氮化硅、氧化層和硅層，熱生長(zhǎng)介質(zhì)隔離氧化層2)柵極氧化層
a :去除氮化硅和氧化層 b :生長(zhǎng)犧牲層氧化層； c :去除犧牲層氧化層，生長(zhǎng)柵氧化層； d :淀積氮化娃保護(hù)層。3)漏區(qū)和源區(qū)
a :光刻漏區(qū)和源區(qū)； b :離子注入，形成漏區(qū)和源區(qū)的N+區(qū)。4)接觸孔光刻
a :光刻漏區(qū)和源區(qū)接觸孔；
5)連線和Pad (壓焊塊) a :淀積金屬AL ； b :反刻金屬AL,形成金屬連線和三個(gè)Pad。
權(quán)利要求
1.一種集成化電場(chǎng)微傳感器，其特征在于由兩個(gè)耗盡型絕緣體上娃電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管按串聯(lián)方式組成，其溝道長(zhǎng)度、溝道寬度、溝道載流子濃度都相同，溝道厚度各異，兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管由相同工藝集成在同一芯片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集成化電場(chǎng)微傳感器，其特征在于第一耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的源極接地電源地(Vss)，第二耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的漏極接電源(Vdd)，第一耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的漏極和第二耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管的源極相連接點(diǎn)作為信號(hào)電壓的輸出端(V-)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集成化電場(chǎng)微傳感器，其特征在于兩個(gè)耗盡型絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管為耗盡型η溝道絕緣體上硅電場(chǎng)直接?xùn)沤饘傺趸锇雽?dǎo)體管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種n型集成化電場(chǎng)微傳感器，包括耗盡型n溝道SOI直接?xùn)烹妶?chǎng)微傳感器ENMOS1和ENMOS2，其溝道長(zhǎng)度、溝道寬度、溝道載流子濃度都相同，但溝道厚度不同，并將這兩個(gè)器件按串聯(lián)方式聯(lián)接。檢測(cè)電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)微傳感器ENMOS1和ENMOS2的溝道厚度的變化量相同，由于二者的初始溝道厚度不同，所以溝道電阻變化量不相同，輸出電壓隨檢測(cè)電場(chǎng)變化。由于電場(chǎng)微傳感器ENMOS1和ENMOS2的工藝完全相同，并且是同時(shí)制備，所以當(dāng)溫度變化時(shí)，由于溝道遷移率隨溫度變化相同，所以二者的比值不隨溫度變化，抑制了溫度漂移。
文檔編號(hào)G01R29/12GK102854402SQ201110179958
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者陳新安, 沈浩颋 申請(qǐng)人:上海谷昊電子科技有限公司