1.一种集成cmos电路的热电堆传感器系统,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底包括第一区域和第二区域;
cmos电路,位于所述第一区域内,包括位于衬底内的源极和漏极以及位于衬底上的栅叠层,所述栅叠层包括栅氧化层和栅极层;
热电堆传感器,位于所述第二区域内,包括位于衬底上的热电偶电极;
层间介质层,覆盖所述cmos电路和所述热电堆传感器;
金属层,位于所述层间介质层上,包括位于所述第一区域的cmos电路的金属互联层和位于所述第二区域的热电堆金属层;
其中,所述热电偶电极位于所述第二区域中的多个子区域,每个所述子区域的热电偶电极包括第一电极层和第二电极层,每个所述子区域的第二电极层位于所述第一电极层上,且由隔离层隔开;
所述第一电极层通过所述热电堆金属层连接不同子区域的所述第二电极层。
2.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述cmos电路和所述热电堆传感器基于cmos工艺同时形成。
3.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述第一电极层和所述cmos电路的栅极层同时形成。
4.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
场氧化层,位于所述第一区域的衬底上;
支撑层,位于所述第二区域的衬底和所述第一电极层之间,与所述场氧化层同时形成。
5.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
第一通孔,位于所述第一区域的层间介质层内,暴露出所述cmos电路的源极、漏极和栅极层;
第二通孔,位于所述第二区域的层间介质层内,暴露出所述热电偶电极的第一电极层和第二电极层。
6.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
第一红外吸收层,位于所述第二区域的层间介质层上;
钝化层,覆盖所述第一红外吸收层和所述层间介质层。
7.根据权利要求6所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述第一红外吸收层为氮化硅层,厚度为
8.根据权利要求6所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述钝化层为氧化层,厚度为3um~6um。
9.根据权利要求6所述的热电堆传感器系统,其特征在于,位于所述第二区域的钝化层为热电堆传感器的第二红外吸收层。
10.根据权利要求6所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
释放孔,位于所述第二区域内且贯穿所述钝化层以及所述层间介质层,由所述钝化层的表面延伸至所述衬底的上表面;
空腔结构,位于所述第二区域的衬底内且在所述热电偶电极的下方。
11.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
第一阱区,位于所述第一区域的衬底内,具有第一掺杂类型;
第二阱区,位于所述第一区域的衬底内,具有第二掺杂类型。
12.根据权利要求11所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述cmos电路的源极和漏极位于所述第一阱区内和/或第二阱区内。
13.根据权利要求4所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述场氧化层和所述支撑层为氧化层,厚度为
14.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述栅氧化层的厚度为
15.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述栅极层和所述第一电极层为多晶硅层,厚度为
16.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述栅极层和/或所述第一电极层注入第一掺杂类型离子,注入剂量为1.0e15~1.0e16/cm2。
17.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述隔离层为氧化层,厚度为
18.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述第二电极层为多晶硅层,厚度为
19.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述第二电极层注入第二掺杂类型离子,注入剂量为1.0e15~1.0e16/cm2。
20.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
第一钨塞,填充所述第一通孔以连接所述金属互联层和所述栅极层、连接所述金属互联层和所述源极以及连接所述金属互联层和所述漏极;
第二钨塞,填充所述第二通孔以连接所述热电堆金属层和所述第一电极层,以及连接所述热电堆金属层和所述第二电极层。
21.根据权利要求1所述的热电堆传感器系统,其特征在于,还包括:
栅极侧墙,位于所述栅极层侧壁;
电极侧墙,位于所述第一电极层和第二电极层的侧壁。
22.根据权利要求21所述的热电堆传感器系统,其特征在于,所述栅极侧墙和所述电极侧墙为氧化层,厚度为
23.一种集成cmos电路的热电堆传感器系统的制造方法,其特征在于,包括:
提供衬底,所述衬底包括第一区域和第二区域;
基于cmos工艺同时在所述第一区域形成cmos电路以及在所述第二区域形成热电堆传感器,其中,所述cmos电路位于所述第一区域内,包括位于衬底内的源极和漏极以及位于衬底上的栅叠层,所述栅叠层包括栅氧化层和栅极层;所述热电堆传感器位于所述第二区域内,包括位于衬底上的热电偶电极;
形成覆盖所述栅叠层和所述热电偶电极的层间介质层;
在所述层间介质层上形成金属层,所述金属层包括位于第一区域的cmos电路的金属互联层和位于第二区域的热电堆金属层;
其中,所述热电偶电极位于所述第二区域中的多个子区域,每个所述子区域的热电偶电极包括第一电极层和第二电极层,每个所述子区域的第二电极层位于所述第一电极层上,且由隔离层隔开;
所述第一电极层通过所述热电堆金属层连接不同子区域的所述第二电极层。
24.根据权利要求23所述的制造方法,其特征在于,基于cmos工艺同时在所述第一区域形成cmos电路以及在所述第二区域形成热电堆传感器,包括:
在衬底上形成第一氧化层,其中,所述第一氧化层包括位于第一区域的多个场氧化层以及位于第二区域的支撑层,所述多个场氧化层间隔设置;在第一区域的衬底上形成第二氧化层,刻蚀所述第二氧化层形成多个间隔设置的栅氧化层;
在所述栅氧化层和所述支撑层上形成第一多晶层;
刻蚀所述第一多晶层,在第一区域形成多个间隔设置的栅极层,在第二区域形成多个间隔设置的第一电极层;其中,所述栅极层和所述第一电极层同时形成,所述栅氧化层和所述栅极层形成栅叠层;
在所述第一多晶层上形成隔离层;
在所述隔离层上形成第二多晶层;
刻蚀隔离层和第二多晶层,在第二区域形成第二电极层。
25.根据权利要求23所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在第一区域的层间介质层内形成暴露出源极、漏极和栅极层的第一通孔,在第二区域的层间介质层内形成暴露出第一电极层和第二电极层第二通孔;以及
采用金属钨填充所述第一通孔和第二通孔形成第一钨塞和第二钨塞。
26.根据权利要求23所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在层间介质层上形成第一金属层;
刻蚀所述第一金属层,在所述第一区域形成引出所述源极、漏极和栅极层的金属互联层,在第二区域形成连接第一电极层和第二电极层的热电堆金属层;其中,金属互联层和热电堆金属层同时形成。
27.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,所述栅极层和所述第一电极层为多晶硅层,厚度为
28.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,所述栅极层和/或所述第一电极层注入第一掺杂类型离子,注入剂量为1.0e15~1.0e16/cm2。
29.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,所述隔离层为氧化层,厚度为
30.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,所述第二电极层为多晶硅层,厚度为
31.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,所述第二电极层注入第二掺杂类型离子,注入剂量为1.0e15~1.0e16/cm2。
32.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,还包括:
对所述第一多晶层和所述第二多晶层进行退火处理。
33.根据权利要求32所述的制造方法,其特征在于,对所述第一多晶层和所述第二多晶层的退火处理采用炉管退火,退火温度为900~1100℃,退火时间为30~90min。
34.根据权利要求23所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在所述第二区域的层间介质层上形成第一红外吸收层;
在所述第一红外吸收层和所述层间介质层上形成钝化层。
35.根据权利要求34所述的制造方法,其特征在于,所述第一红外吸收层为氮化硅层,厚度为
36.根据权利要求34所述的制造方法,其特征在于,所述钝化层为氧化层,厚度为3um~6um。
37.根据权利要求34所述的制造方法,其特征在于,位于所述第二区域的钝化层为热电堆传感器的第二红外吸收层。
38.根据权利要求34所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在第二区域内形成贯穿所述钝化层以及所述层间介质层的释放孔,由钝化层的表面延伸至所述衬底的上表面;
通过所述释放孔在所述第二区域的衬底内形成空腔结构,其中,所述空腔结构在所述热电偶电极的下方。
39.根据权利要求38所述的制造方法,其特征在于,形成所述释放孔时采用深二氧化硅干法刻蚀,刻蚀气体包括c4f8、co、o2、ar中的至少一种。
40.根据权利要求38所述的制造方法,其特征在于,形成所述空腔结构时采用湿法腐蚀,腐蚀溶液包括四甲基氢氧化氨、氢氧化钾中的至少一种。
41.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,所述场氧化层和所述支撑层为氧化层,厚度为
42.根据权利要求23所述的制造方法,其特征在于,所述栅氧化层的厚度为
43.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,在衬底上形成第一氧化层之前,还包括:
在衬底上依次形成第一垫层氧化层以及第一氮化硅层;
刻蚀所述第一氮化硅层,以及在第一区域的衬底内注入第一掺杂类型离子形成第一阱区;
在所述第一阱区上形成阻挡氧化层,并刻蚀所述第一氮化硅层,以及在第一区域的衬底内注入第二掺杂类型离子形成第二阱区;
湿法去除所述第一垫层氧化层和所述阻挡氧化层,并对所述第一阱区和所述第二阱区进行退火处理。
44.根据权利要求43所述的制造方法,其特征在于,在形成第一阱区和第二阱区之后,在衬底上形成第一氧化层之前,还包括:
在所述衬底上形成第二垫层氧化层以及第二氮化硅层;
刻蚀所述第二氮化硅层,使所述第二氮化硅层位于所述第一阱区和所述第二阱区上方。
45.根据权利要求44所述的制造方法,其特征在于,所述第一垫层氧化层和所述第二垫层氧化层采用热氧化工艺形成,厚度为
46.根据权利要求43所述的制造方法,其特征在于,所述第一氮化硅层采用低压化学气相沉积工艺形成,厚度为
47.根据权利要求43所述的制造方法,其特征在于,所述第一掺杂类型离子的注入能量为50~100kev,注入剂量为1.0e12~1.0e13/cm2。
48.根据权利要求43所述的制造方法,其特征在于,所述第二掺杂类型离子的注入能量为50~150kev,注入剂量为1.0e12~1.0e13/cm2。
49.根据权利要求43所述的制造方法,其特征在于,对所述第一阱区和所述第二阱区的退火处理采用的退火气体为n2、o2,退火温度为900~1200℃。
50.根据权利要求43所述的制造方法,其特征在于,还包括:
对栅氧化层和栅极层两侧的衬底进行离子注入形成cmos电路的源极和漏极,注入剂量为1.0e15~1.0e16/cm2,所述源极和所述漏极位于所述第一阱区内和/或第二阱区内。
51.根据权利要求44所述的制造方法,其特征在于,所述层间介质层为掺杂磷硅玻璃层。
52.根据权利要求24所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在所述栅极层以及第一电极层和第二电极层的侧壁形成氧化层;
对所述氧化层进行退火以及回刻,形成栅极侧墙和电极侧墙。
53.根据权利要求52所述的制造方法,其特征在于,所述栅极侧墙和所述电极侧墙的厚度为