专利名称:Cmos型集成流量传感器的制作方法
本发明涉及测量气体流量的集成化的半导体传感器集成电路。
测量气体流量的传感器通常采用已有七十年历史的“热丝”装置，体积小。产量低，价格高，功耗大。于是出现了半导体型传感器。但是，目前已有半导体型流量传感器，采用双极型结构。没有与讯号处理电路做在同一芯片上。与目前成熟的大规模集成电路主流工艺MOS工艺不相一致。因而不利于制成集成化的。带有讯号处理电路的稳定的半导体传感器。不利于低成本大批量生产。
本发明的目的是要提供一种与目前大规模集成电路主流工艺(N阱)CMOS完全兼客的，带有讯号处理电路的稳定的气体流量传感器。
发明是这样实现的MOS器件在栅压恒定的条件下。由于迁移率、费米能级随温度变化引起阈值电压的变化。从而带来电流的变化。在一个差分放大器中，若二个输入管T1、T2的温度不同，则会差分放大出输出讯号。(图1)芯片的温度与环境温度之差可以由管子T3的电流调节来控制。这可以由传感器的差分放大器尾电阻上的电压与在气体中的另一放大器的管子的电压作为运算放大器的输入端而实现对T3管电流的控制。在合理的芯片尺寸内，当芯片温度比环境温度高数十度。氮气流速为1m/s时，T1和T2管的温度差在10-1度数量级。可在差分放大器得到相当大的输出。
采用NMOS作差分放大器，CMOS作讯号处理用的运算放大器，使元件数目减少。采用N阱CMOS工艺可以制备这种集成的流量传感器而不需要任何附加工艺步骤，从而实现了本发明的目的。
图 为本发明的电路图。
实施例T1及T2与负载管T5，T6，T7组成差分放大器，其中T1，T2及T5为耗尽型管。T3为增强型加热管。运算放大器为CMOS型，其输入端分别连接到T6及T7管的源极。它输出端控制T3的栅极以调节传感器与气体的温差恒定，因为T4与T8管组成的倒相放大器放置在气体入口，与其余管子组成传感器分离在二个芯片上。但它们可封装在同一个特种管壳中。芯片尺寸2×2mm2。
权利要求
一种测量气体流量的半导体传感器，由差分放大器及信号处理电路组成，其特征在于将差分放大器与信号处理电路集成在同一块芯片中，其中差分放大器采用NMOS管，信号处理电路采用CMOS管制成。
专利摘要
本CMOS型集成流量传感器属于半导体集成电路领域。工业上经常需要流量计来测量气体的流量。现有的一般采用热丝装置以及双极型的半导体流量传感器，因不能将信号处理电路做在同一芯片上，所以成本高，不利于生产。本传感器为CMOS型集成流量传感器，在同一芯片上可同时集成差分放大器和信号处理电路。功耗小，性能稳定，便于大量生产。
文档编号H01L27/06GK85200263SQ85200263
公开日1986年1月1日 申请日期1985年4月1日
发明者童勤义 申请人:南京工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan