专利名称：一种集成化电场微传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种集成化电场微传感器。
背景技术：
使用单个的EMOS管电场微传感器测试电场时，由于载流子迁移率以及掺杂半导体的载流子浓度都会受到温度的影响，因此测量结果会随温度的变化而变化，导致无法在实际环境温度下測量。为了解决温度漂移的方法，通常采用带有屏蔽结构的器件组成差分式或电桥的形式抑制温度漂移，屏蔽结构导致了传感器无法集成化，只能采用多个分立器件，体积大。因此亟待开发出新型的集成化电场微传感器，以解决目前利用EMOS管电场微传感器测试电场时所存在的温度漂移的问题。
发明内容
本发明的目的是提供ー种抑制温漂的集成化电场微传感器。本发明设计ー种集成化电场微传感器，其特征在于由两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管按串联方式组成，其沟道长度、沟道宽度、沟道载流子浓度都相同，沟道厚度各异，两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管由相同エ艺集成在同一芯片上。其特征在于第一耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的源极接地电源地(vss)，第二耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的漏极接电源(vdd)，第一耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的漏极和第二耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的源极相连接点作为信号电压的输出端(V-)。其特征在干两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管为耗尽型η沟道绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管。本发明的优点是(I)检测电场吋，电场微传感器ENMOSl和ENM0S2的沟道厚度的变化量相同，由于二者的初始沟道厚度不同，所以沟道电阻变化量不相同，输出电压随检测电场变化。由于电场微传感器ENMOSl和ENM0S2的エ艺完全相同，并且是同时制备，所以当温度变化时，由于沟道迁移率随温度变化相同，所以二者的比值不随温度变化，抑制了温度漂移。(2)实现了电场微传感器的单片集成化，并且还可以与处理电路集成在一起，组成一个电场微传感器单兀。
附图是本发明的集成化电场微传感器的电路联接图。
具体实施例方式由两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管1、2按串联方式組成，其沟道长度、沟道宽度、沟道载流子浓度都相同，沟道厚度各异，两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管1、2由相同エ艺集成在同一芯片上。其特征在于第一耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管I的源极3接地电源地(Vss)，第二耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管2的漏极4接电源(Vdd)，第一耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的漏极5和第二耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的源极6相连接点作为信号电压的输出端(Vwt)。其特征在于两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管为耗尽型η沟道绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管。
本发明利用耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管静态地感应电场，即利用在垂直作用在半导体表面的电场，在半导体表面感应出电荷，调制耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的沟道电导。ー个特例，采用两个耗尽型η沟道绝缘体上硅(SOI)直接栅金属氧化物半导体管的串联作为电场微传感器，两个耗尽型η沟道绝缘体上硅SOI直接栅金属氧化物半导体管由相同エ艺制造集成在同一芯片上，串联的两个耗尽型η沟道绝缘体上硅(SOI)直接栅金属氧化物半导体管的沟道长度、沟道宽度、沟道载流子浓度都相同，但沟道厚度不同。当没有电场作用时，作为信号电压的输出端(Vout)无输出，有待测量电场存在时,两个耗尽型η沟道绝缘体上硅SOI直接栅金属氧化物半导体管的沟道厚度的变化量相同，由于二者的初始沟道厚度不同，所以沟道电阻变化量不相同，输出电压随待测电场变化。输出电压变化量只与两个耗尽型η沟道绝缘体上硅(SOI)直接栅金属氧化物半导体管的沟道厚度有关，而与温度相关的载流子迁移率无关，所以当温度发生变化时，输出电压变化量不变，抑制了温度漂移。使用前，先利用垂直作用标准电场标定此传感器的输出电压的变化量。測量电场吋，则通过測量传感器的输出电压的变化量值，对照标定值即可得到待测量电场的强度。材料η型SOI衬底硅片。制备エ艺
O介质隔离 a:在η型SOI衬底娃片生长一层薄氧化层； b :淀积氮化硅；
c :刻蚀氮化硅、氧化层和硅层，热生长介质隔离氧化层2)栅极氧化层
a :去除氮化硅和氧化层 b :生长牺牲层氧化层； c :去除牺牲层氧化层，生长栅氧化层； d :淀积氮化娃保护层。3)漏区和源区
a :光刻漏区和源区； b :离子注入，形成漏区和源区的N+区。4)接触孔光刻
a :光刻漏区和源区接触孔；
5)连线和Pad (压焊块) a :淀积金属AL ； b :反刻金属AL,形成金属连线和三个Pad。
权利要求
1.一种集成化电场微传感器，其特征在于由两个耗尽型绝缘体上娃电场直接栅金属氧化物半导体管按串联方式组成，其沟道长度、沟道宽度、沟道载流子浓度都相同，沟道厚度各异，两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管由相同工艺集成在同一芯片上。
2.根据权利要求I所述的一种集成化电场微传感器，其特征在于第一耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的源极接地电源地(Vss)，第二耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的漏极接电源(Vdd)，第一耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的漏极和第二耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管的源极相连接点作为信号电压的输出端(V-)。
3.根据权利要求I所述的一种集成化电场微传感器，其特征在于两个耗尽型绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管为耗尽型η沟道绝缘体上硅电场直接栅金属氧化物半导体管。
全文摘要
本发明公开了一种n型集成化电场微传感器，包括耗尽型n沟道SOI直接栅电场微传感器ENMOS1和ENMOS2，其沟道长度、沟道宽度、沟道载流子浓度都相同，但沟道厚度不同，并将这两个器件按串联方式联接。检测电场时，电场微传感器ENMOS1和ENMOS2的沟道厚度的变化量相同，由于二者的初始沟道厚度不同，所以沟道电阻变化量不相同，输出电压随检测电场变化。由于电场微传感器ENMOS1和ENMOS2的工艺完全相同，并且是同时制备，所以当温度变化时，由于沟道迁移率随温度变化相同，所以二者的比值不随温度变化，抑制了温度漂移。
文档编号G01R29/12GK102854402SQ201110179958
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者陈新安, 沈浩颋 申请人:上海谷昊电子科技有限公司