发明名称 半导体压阻式感测器及其操作方法
摘要 一种半导体压阻式感测器系与一电路电性连接,半导体压阻式感测器包括一半导体基材、至少一压阻元件以及一导电材料层。半导体基材系包括一悬膜与一基材,基材系邻设于悬膜周缘;压阻元件系设置于悬膜内,并与电路电性连接;导电材料层系与悬膜电性连接。
申请公布号 TWI286383 申请公布日期 2007.09.01
申请号 TW094145987 申请日期 2005.12.23
申请人 台达电子工业股份有限公司 发明人 谢协伸;张恒中;李政璋;梁朝睿;陈煌坤;邢泰刚
分类号 H01L27/20(2006.01) 主分类号 H01L27/20(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种半导体压阻式感测器,系与一电路电性连接, 该半导体压阻式感测器包括: 一半导体基材,系包括一悬膜与一基材,该基材系 邻设于该悬膜周缘; 至少一压阻元件,系设置于该悬膜内,并与该电路 电性连接;以及 一导电材料层,系与该悬膜电性连接。 2.如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测 器,更包括一p型掺杂区,设置于该悬膜内,且与该导 电材料层接触。 3.如申请专利范围第2项所述之半导体压阻式感测 器,其中该导电材料层系与该p型掺杂区形成欧姆 接触或萧基接触。 4.如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测 器,其中该导电材料层系与该悬膜形成欧姆接触或 萧基接触。 5.如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测 器,更包括一绝缘层,系设置于该半导体基材之上 且覆盖该压阻元件。 6.如申请专利范围第5项所述之半导体压阻式感测 器,其中该绝缘层包括氧化矽(silicon oxide)、氮化矽 (silicon nitride)、氮氧化矽(silicon oxynitride)等或其组 合。 7.如申请专利范围第5项所述之半导体压阻式感测 器,更包括一遮蔽层,系设置于该绝缘层之上,且覆 盖至少部分之该绝缘层。 8.如申请专利范围第7项所述之半导体压阻式感测 器,其中该遮蔽层系与该导电材料层电性连接。 9.如申请专利范围第7项所述之半导体压阻式感测 器,其中该遮蔽层之材质系为非绝缘材质。 10.如申请专利范围第7项所述之半导体压阻式感测 器,其中该遮蔽层之热膨胀系数系介于-15ppm/℃至+ 15ppm/℃。 11.如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测 器,更包括至少一内连接元件,系与该电路及该压 阻元件电性连接。 12.如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测 器,其中该悬膜系为n型掺杂区,该压阻元件系为p型 掺杂区。 13.如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测 器,其中该压阻元件系与该电路电性连接。 14.如申请专利范围第13项所述之半导体压阻式感 测器,其中该电路系为一桥式电路或一温度补偿电 路。 15.一种半导体压阻式感测器,系与一电路电性连接 ,该半导体压阻式感测器包括: 一半导体基材,系包括一悬膜与一基材,该基材系 邻设于该悬膜周缘; 至少一压阻元件,系设置于该悬膜内,并与该电路 电性连接; 一绝缘层,系设置于该半导体基材之上且覆盖该压 阻元件;以及 一遮蔽层,系设置于该绝缘层之上,且覆盖至少部 分之该绝缘层,并与该悬膜电性连接。 16.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,更包括一p型掺杂区,设置于该悬膜内,且与该 遮蔽层接触。 17.如申请专利范围第16项所述之半导体压阻式感 测器,其中该遮蔽层系与该p型掺杂区形成欧姆接 触或萧基接触。 18.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,其中该遮蔽层系与该悬膜形成欧姆接触或萧 基接触。 19.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,其中该遮蔽层之材质系为非绝缘材质。 20.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,其中该遮蔽层之热膨胀系数系介于-15ppm/℃ 至+15ppm/℃。 21.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,其中该绝缘层包括氧化矽(silicon oxide)、氮化 矽(silicon nitride)、氮氧化矽(silicon oxynitride)等或其 组合。 22.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,更包括至少一内连接元件,系与该电路及该 压阻元件电性连接。 23.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,其中该悬膜系为n型掺杂区,该压阻元件系为p 型掺杂区。 24.如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感 测器,其中该压阻元件系与该电路电性连接。 25.如申请专利范围第24项所述之半导体压阻式感 测器,其中该电路系为一桥式电路或一温度补偿电 路。 26.一种半导体压阻式感测器之操作方法,系应用于 如申请专利范围第1项所述之半导体压阻式感测器 ,包括下列步骤: 施加一第一电压于该电路;以及 施加一第二电压于该导电材料层; 其中当该第一电压减掉该第二电压所得之値小于 该压阻元件与该悬膜之间的一导通电压时,该压阻 元件与该悬膜之一接面便可形成一逆向偏压或使 该接面不导通。 27.一种半导体压阻式感测器之操作方法,系应用于 如申请专利范围第7项所述之半导体压阻式感测器 ,包括下列步骤: 施加一第一电压于该电路;以及 施加一第二电压于该导电材料层; 其中当该第一电压减掉该第二电压所得之値小于 该压阻元件与该悬膜之间的一导通电压时,该压阻 元件与该悬膜之一接面便可形成一逆向偏压或使 该接面不导通。 28.如申请专利范围第27项所述之操作方法,更包括: 施加一第三电压于该遮蔽层,该第三电压系用以稳 定该压阻元件上方之一表面电位。 29.一种半导体压阻式感测器之操作方法,系应用于 如申请专利范围第15项所述之半导体压阻式感测 器,包括下列步骤: 施加一第一电压于该电路;以及 施加一第二电压于该遮蔽层; 其中当该第一电压减掉该第二电压所得之値小于 该压阻元件与该悬膜之间的一导通电压时,该压阻 元件与该悬膜之一接面便可形成一逆向偏压或使 该接面不导通。 图式简单说明: 图1与图2为一种习知半导体压阻式感测器的剖面 示意图。 图3A与图3B为依据本发明第一实施例之一种半导体 压阻式感测器的剖面示意图。 图4A与图4B为依据本发明第二实施例之一种半导体 压阻式感测器的剖面示意图。 图5A与图5B为依据本发明第三实施例之一种半导体 压阻式感测器的剖面示意图。
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