专利名称：P-n结串联温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由二个以上p-N结串联而构成的温度传感器，是一种高灵敏度的温度传感器。
现有的p-N结温度传感器一般都由单个p-N结组成。其灵敏度较低，只有2mv/℃左右。而另一种集成电路式p-N结温度传感器其灵敏度虽可以做到2nmv/℃(n为p-N结个数)，在这种温度敏感元件的工艺过程却非很繁杂，包括埋层氧化埋层光刻、埋层扩散、外延、隔离扩散等，至划片、烧结、压焊、封帽等需二十多道工艺，比单个p-N温度传感器的工艺增加很多，生产成本很高，而成品率由于工艺过程增加而明显下降。因此这种温度传感器虽有较高的灵敏度，却不利于大量的应用和推广。
本发明的目的是在不增加p-N结温度传感器的工艺难度的前题下，力促较大幅度的提高p-N结温度传感器的灵敏度，并使这种温度传感器成为一种廉价的，易于普及推广的新型温度传感器。
本发明的具体作法是在N型单晶硅片上做二个以上的三极管，它们有共同的集电极(1)，将这些二个以上三极管的基极(4)发射极(5)相互串联构成二个以上p-N结相互串联的温度传感器。
这种两个以上的p-N结相互串联的温度传感器。灵敏度比单个p-N结温度传感器得到了提高2nmv/℃(n为p-N结个数)。即比单个p-N结温度传感器提高了n倍。
本发明的工艺过程简单，与p-N结集成电路式温度传感器相比省去了很多操作工序。即埋层氧化、埋层光刻、埋层扩散、外延隔离氧化、隔离光刻、隔离扩散等道工序。本发明的基本工序只需a、在N型单晶硅片上生长一层Sio氧化层(9);
b、在上述生有氧化层(9)的单晶硅片(1)上光刻基区窗口(2);
c、在基区窗口(2)内作杂质硼扩散并氧化;
d、在硅片上光刻发射区窗口(3)，并作磷扩散，然后氧化;
e、在上述硅片上同时光刻基极引线孔(4)和发射极引线孔(5);
f、然后蒸铝并光刻铝，制出铝连接线(6)和铝电极(7)(8);
最后划片，分解成单个芯片以后，按步骤进行烧结-压焊-连接铝电极及外引线-封装-制成。
由于这种在单晶硅片上使多个p-N结串联的温度传感器工艺过程简单，整个芯片相当于一个隔离区，工艺过程少。成本低，成品率却由工艺过程减少而提高了很多。在一个φ40的外延硅片上可以得到1500个以上10个p-N结串联的温度传感器。灵敏度比单个p-N结温度传感器提高10倍，约达20mv/℃。因而分辨率提高很多，可达0.01℃，一个φ40的单晶硅片约25元/片。所以达到了低成本的目的。
图1、图2是三个p-N结串联温度传感器的实施例。
图3是十个p-N结串联温度传感器的实施例。
1-N型单晶硅片(集电极);2-基区(p硼扩散区);3-发射区(磷扩散区);4-基极引线孔;5-发射极引线孔;6-铝连接线;7-铝电极;9-二氧化硅层。8-铝电极。
权利要求
1.一种由P-N结串联所组成的温度传感器，其特征在于这种P-N结串联温度传感器是由二个以上的P-N结串联所组成的，即在N型单晶硅片上直接做二个以上的三极管(N-p-N)，它们有共同的集电极(1)，将上述二个以上的三极管基极(4)、发射极(5)相互串联而构成二个以上p-N结串联温度传感器。
全文摘要
本发明公开了一种由多个P-N结串联而组成的温度传感器。方法是在单晶外延硅片上做二个以上的三极管，它们有共同的集电极。将这些二个以上三极管的基极、发射极相互串联，就得到二个以上的P-N结串联的温度传感器。这种传感器工艺过程简单、成本低、而灵敏度却比单个P-N结温度传感器提高n倍(n为P-N结个数)。
文档编号G01K7/00GK1040680SQ8810649
公开日1990年3月21日 申请日期1988年9月2日 优先权日1988年9月2日
发明者牛毓琦, 朱文有 申请人:牛毓琦