Подробное описание (1060173)
Текст из файла
Подробное описание
Приведенное здесь описание сделано со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обычно используют, чтобы ссылаться на одинаковые элементы по всему, и в котором различные структуры не обязательно выполнены в масштабе. В последующем описании, для целей пояснения, многие конкретные детали изложены для того, чтобы облегчить понимание. Следует иметь в виду, что детали на чертежах не предназначены для ограничения раскрытия, а скорее неограничивающих вариантах. Например, это может быть очевидным, однако, любому специалисту в данной области, что один или более аспектов, описанные здесь, могут быть осуществлены с меньшей степенью этих конкретных деталей. В других случаях известные структуры и устройства показаны в форме блок-схемы, чтобы облегчить понимание.
Некоторые аспекты настоящего изобретения обеспечивают микромеханического системы ( MEMS ) давление датчик , содержащей полупроводниковую подложку, имеющую первую легирования типу (например, р-типа). Субстрат также включает глубокий колодец, имеющий второй тип легирования (например, н-типа) с градиентом профиля легирования. Скважина находится в пределах мембраны (то есть, раздел субстрат, который тоньше, чем окружающий подложку), который примыкает полость, расположенную в задней стороне подложки. Один или более пьезорезисторами расположены в глубокой скважины. В пьезорезисторами чувствительны к деформации (например, изгиб) в диафрагме, вызванной изменением давления полости. Полученную MEMS давление датчика обеспечивает более дешевую датчика производства, чем эквивалентные датчиков, использующих эпитаксиального слоя.
Фиг. 1показано поперечное сечение варианта осуществления микромеханических систем ( MEMS ) давление датчика 100 , который имеет пьезорезистивного элемента, содержащего скважины глубиной 104 , образованную в подложке 102 .
Подложка 102 имеет первый допинг тип и глубокий колодец 104 имеет второй тип допинг. В некоторых вариантах осуществления первый тип легирование включает р-типа легирующей примеси, а второй тип легирование, содержит N-типа легирующей примеси, так что MEMS давление датчик 100 содержит р-типа подложку, имеющую п-типа глубокой скважины. Скважина 104 расположен в верхней поверхности 122 (т.е. фронтсайд) подложки 102 и имеет градиента легирующей профиль, который проходит вдоль легирование сечения 126 , которая перпендикулярна к верхней поверхности 122 подложки 102 . Легирование профиль вдоль легирование сечения 126 показан более подробно ниже вФиг. 3. Скважина 104 имеет нижнюю поверхность, которая находится в контакте с полостью 110 , расположенной в задней 124 подложки 102 таким образом, что скважина 104 проходит от верхней поверхности 122 подложки в полость 110 .
Полость 110 включает в себя большой угол боковины θ, образованный электрохимически управляемой травления процесса (ЕЭК), которая останавливает на PN перехода 120 , расположенного между подложкой 102 и глубокой скважины 104 . В некоторых вариантах осуществления, угол θ боковая стенка имеет угол 54,7 ° с задней стороны 124 подложки 102 . Полость 110 приводит к гибкой мембране, содержащей сгибаемой секции субстрата, который тоньше, чем окружающие части подложки. Гибкий диафрагма будет описано более подробно со ссылкой наФиг. 2ниже. ВФиг. 1, Гибкая мембрана содержит глубокий колодец 104 . В одном варианте осуществления полость 110 может быть частично окружен стекла или слоя кремния 112 , расположенной вдоль задней 124 подложки 102 . Мембрана выполнен с возможностью реагировать на механических напряжений, что обусловлено из-за давления внутри полости 110 .
В одном варианте осуществления мембрана включает один или более давления чувствительные элементы, находящиеся в диапазоне глубокой скважины 104 и выполнен с возможностью измерения давления внутри полости 110 . В некоторых вариантах осуществления давление чувствительные элементы содержат один или более пьезорезисторами, образованные в глубокой скважины 104 . В некоторых вариантах осуществления один или более пьезорезисторами включать диффузии пьезорезисторами, содержащие один или несколько неглубоких скважин 106 , расположенные в пределах глубокой скважины 104 . Один или более пьезорезисторами сконфигурированы так, чтобы изменить сопротивление, основанное на механического напряжения, приложенного к мембране. Например, деформация в кристаллической решетке диафрагмы вызывает изменение зонной структуры из пьезорезисторами в мембране, что приводит к изменению сопротивления одного или более пьезорезисторами.
В некоторых вариантах осуществления один или более неглубокие скважины 106 имеют первый тип легирования, имеющий более высокую концентрацию легирующей, чем у глубокой скважины 104 . В различных вариантах осуществления такие диффузионные пьезорезисторами содержать рассеянные н-скважин или п-скважин, расположенных в глубоком р-колодца или глубокий н-ну, соответственно. Например, в некоторых вариантах осуществления один или более пьезорезисторами содержать кремний н-а piezoresistor, имеющий первую и вторую неглубокие р-хорошо сформированы в глубокий н-хорошо.
Один или более неглубокие скважины 106 соединены посредством скважинных контактов 108 с одним или несколькими слоями металлизации 118 . В некоторых вариантах осуществления слоев металлизации 118 формируются в пределах межуровневого диэлектрика (ILD) слой 114 вплоть до дальнего задние слои металлизации конец, который будет простираться наружу от МН слоя 114 к упаковке, содержащей пассивирующий слой 116 . В некоторых вариантах осуществления также контакты 108 имеют первый тип легирования с более высокой концентрацией легирующей, чем у одного или нескольких неглубоких скважин 106 . Слоев металлизации 118 соединяют пьезорезисторами с одним или более интегральных логических элементов чип (не показаны), выполненных с возможностью приема и перевести электрический сигнал, соответствующий резистивного значения диафрагмы.
Фиг. 2иллюстрирует примерный вариант осуществления MEMS давления датчика , имеющей диафрагму 201 на различных этапах работы. MEMS давление датчик сконфигурирован для измерения давления в полости 110 на основе резистивных изменений, вызванных такой силой, что давление в полости 110 оказывает на диафрагму 201 . Вид сбоку 200 иллюстрирует MEMS давления датчик , в котором давление внутри полости 110 равную давления на противоположной стороне диафрагмы 201 . Как показано на виде сбоку 202 , если давление внутри полости 110 меньше, чем давление на противоположной стороне диаграммы 201 , давление разница вызывает усилие 204 толкать вниз на диафрагму 201 . Эта сила 204 действует как сжимающее усилие на неглубоких скважин 106 , тем самым уменьшая сопротивление неглубоких скважин 106 . В качестве альтернативы, как показано на виде сбоку 206 , если давление внутри полости 110 больше, чем давление на противоположной стороне диафрагмы 201 , давление разница вызывает усилие 208 к росту на диафрагму 201 . Эта сила 208 действует как растягивающего усилия на неглубоких скважин 106 , тем самым увеличивая сопротивление неглубоких скважин 106 .
Фиг. 3иллюстрирует график 300 , показывающий имитацию допинг профиле MEMS давления датчика , имеющего п-типа глубокий колодец, соответствующий глубокой скважины 104 вФиг. 1В соответствии с вариантом осуществления. Следует иметь в виду, что так как п-типа глубокой скважины (глубокий н-хорошо) образована в процессе имплантации, в результате профиль легирования 304 глубокого н-скважине содержит градиент профиля легирования. Градиент профиль легирования проходит перпендикулярно от верхней поверхности подложки через глубокий н-ну, как показано поперечное сечение легирования 126 вФиг. 1. График 300 изФиг. 3иллюстрирует логарифмической профиля легирования измеряется в см -3 вдоль оси у. Глубина от поверхности пластины измеряется в мкм показано на оси х, проходящей от поверхности подложки 102 при 0 мкм.
Как показано на графике 300 , профиль легирования 302 эпитаксиального слоя п-типа, который обычно используется в другом подходе MEMS давления сенсорных устройств, постоянна по глубине эпитаксиального слоя. В противоположность этому, профиль легирования 304 глубокого н-скважине включает градиентную профиль, который простирается от поверхности подложки через колодец с PN-перехода 306 , расположенный на пересечении подложки 102 и скважина, 104 , который примерно 9,6 мкм на оси абсцисс. Градиент профиль содержит концентрацию легирующей примеси, которое обратно пропорционально расстоянию от поверхности подложки. Например, профиль легирования 304 из глубокой н-хорошо уменьшается от примерно 10 16 на поверхности пластины до примерно 10 11 в PN-перехода 306 .
Глубина PN-перехода 306 можно варьировать, чтобы достичь желаемой толщины диафрагмы в зависимости от параметров обработки имплантации, в том числе, например, доза имплантат и / или энергии, последующее привод во времени и / или температуры и т.д. В одном варианте осуществления глубина PN-перехода 306 и профиль легирования определяется до обработки посредством использования прогнозирования моделирования, как показано наФиг. 3. Такое моделирование обеспечить параметров обработки, которые позволяют точное глубину PN перехода и профиля легирования оптимизировать производительность MEMS давления датчика .
В графе 300 , PN перехода 306 находится на глубине примерно 9,7 мкм от поверхности пластины. На глубинах более, что П. Н. стыке 306 , например, больше, чем 9,7 мкм, изменения профиля легирования из п-типа легирующей примеси в р-типа легирующей примеси, что тип легирующей примеси из подложки.
В одном варианте осуществления раскрывается MEMS давление датчик содержит монолитную MEMS давления датчик , имеющий MEMS давление чувствительное устройство, состоящий в пределах одной интегральной микросхемы (например, в той же кремниевой подложке) как один или более КМОП приборов. Интеграция MEMS давление измерительного устройства вместе с одним или более КМОП устройств в пределах одной интегральной микросхеме позволяет относительно небольшой размер кристалла, а также позволяет резистивный сигнал для обработки в непосредственной близости к MEMS давления датчика .
Фиг. 4показано поперечное сечение варианта осуществления монолитного MEMS давления датчика 400 . В некоторых других подходов, в котором MEMS давление устройства зондирования содержат эпитаксиальный слой, имеющий первую легирования типа (например, н-тип), компонент CMOS могут быть изготовлены только в среде, имеющей первую легирования типа, если только дополнительный процесс имплантации хорошо добавлен. Тем не менее, использование глубокой скважины (ами), чтобы сформировать MEMS давление датчика диафрагму в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия позволяет компоненты КМОП быть выборочно изготовлен в любой окружающей среде, имеющей первый тип легирования (например, п-типа материала ) или в среде, имеющей второй тип допинг (например, материал р-типа). Это позволяет CMOS насыпной изоляции внутри монолитной MEMS датчика и для р-типа и / или п-типа оксида металла полупроводниковых полевых транзисторов (МОП).
Например, в одном варианте осуществления первая область 402 подложки 102 содержит материал р-типа, в которых компоненты CMOS 404 расположены и второй, прилегающих область 406 подложки состоит из п-типа материал, в котором компоненты CMOS 408 расположены . В одном варианте осуществления компоненты CMOS 404 в пределах первой области 402 содержат один или более PMOS транзисторы, имеющие N-Type неглубоких скважин в пределах р-типа полупроводниковой подложки 102 . В одном варианте осуществления компоненты CMOS 408 в пределах второй области 406 содержат один или более транзисторов n-МОП, имеющие р-типа неглубоких скважин в пределах глубокой скважины н- 104 . Таким образом, использование глубоких скважин 104 в подложке 102 позволяет насыпной изоляции для обеих NMOS и PMOS устройств в пределах одной и той же подложке 102 .
Фиг. 5иллюстрирует блок-схему варианта осуществления операций примерного способа 500 для формирования MEMS давление датчика устройства. В то время как метод 500 проиллюстрирован и описан ниже как последовательность действий или событий, следует иметь в виду, что показано упорядочение таких действий или событий, которые не следует толковать в ограничительном смысле. Например, некоторые действия могут происходить в других порядках и / или одновременно с другими действиями или событий, кроме тех, которые проиллюстрированы и / или описаны здесь. Кроме того, не все проиллюстрированные действия могут быть необходимы, чтобы реализовать один или несколько аспектов или вариантов данного описания. Кроме того, один или более действий, показанных здесь, могут быть выполнены в одном или нескольких отдельных актов и / или фазы.
На этапе 502 , полупроводниковую подложку предоставляется. В одном варианте полупроводниковая подложка содержит кремний исходный материал, такой как монокристаллического кремния с <100> ориентации, который имеет п-типа или концентрации легирующей примеси р-типа. В другом варианте полупроводниковая подложка включает в себя не-эпитаксиальных двухстороннее полированной р-типа кремниевой подложки, не имея эпитаксиальный слой, выращенный на поверхности подложки.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
