[發(fā)明專利]集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611267833.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN106784018B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王培林;井亞會(huì);戚麗娜;張景超;劉利峰;趙善麒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇宏微科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/861
• 分類號(hào): H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 常州金之壇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32317
• 代理人: 賈海芬

1.一種集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：硅片(1)有源區(qū)內(nèi)依次連接有第一氧化層(6)和其上部的第一多晶硅層(8)，所述的第一多晶硅層(8)為晶體管的多晶硅柵(8-2)，所述第一多晶硅層(8)上部連接有第二氧化層(9)，第二氧化層(9)具有向下穿過(guò)第一多晶硅層(8)和第一氧化層(6)并與晶體管的第一摻雜區(qū)(3)和第二摻雜區(qū)(2)連接用以隔離出二極管區(qū)域的隔離部分(9-1)，隔離部分(9-1)內(nèi)的第一氧化層(6)構(gòu)成二極管的隔離墊(6-1),隔離部分(9-1)內(nèi)的第一多晶硅層(8)形成二極管第一摻雜區(qū)(8-1)，第二氧化層(9)上部連接有二極管區(qū)域處的第二多晶硅層(17)及頂部的絕緣介質(zhì)層(15)，絕緣介質(zhì)層(15)具有向下穿過(guò)第二多晶硅層(17)與第二氧化層(9)連接的環(huán)形隔離部分(15-1)，環(huán)形隔離部分(15-1)將第二多晶硅層(17)形成不相連接的二極管第二摻雜區(qū)(17-2)和位于二極管第二摻雜區(qū)(17-2)外圍的隔離保護(hù)環(huán)(17-1)，且隔離保護(hù)環(huán)(17-1)不閉合，第二多晶硅層(17)向下延伸的連接部分(17-3)穿過(guò)第二氧化層(9)與第一多晶硅層(8)上的二極管第一摻雜區(qū)(8-1)連接形成縱向的PN結(jié)，二極管的第一電極(14)穿過(guò)絕緣介質(zhì)層(15)和第二氧化層(9)與第一多晶硅層(8)連接、第二電極(16)穿過(guò)絕緣介質(zhì)層(15)與第二多晶硅層(17)上的二極管第二摻雜區(qū)(17-2)連接，保護(hù)電極(13)穿過(guò)絕緣介質(zhì)層(15)與第二多晶硅層(17)上的隔離保護(hù)環(huán)(17-1)連接，且保護(hù)電極(13)與第二電極(16)連接形成等電位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：硅片(1)在二極管區(qū)域還具有與晶體管終端區(qū)離子相同的摻雜保護(hù)區(qū)(5)，摻雜保護(hù)區(qū)(5)與晶體管的第一摻雜區(qū)(3)相接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二氧化層(9)的隔離部分(9-1)連接有晶體管的發(fā)射極(11)，晶體管的發(fā)射極(11)穿過(guò)晶體管的第二摻雜區(qū)(2)并與晶體管的第一摻雜區(qū)(3)連接，且晶體管的發(fā)射極(11)的外側(cè)與第二摻雜區(qū)(2)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二多晶硅層(17)的二極管第二摻雜區(qū)(17-2)的連接部分(17-3)其外周面為弧形面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二多晶硅層(17)的隔離保護(hù)環(huán)(17-1)上的開口寬度h在5-15um。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二氧化層(9)上的隔離部分(9-1)的寬度在5-10um。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一多晶硅層(8)的二極管第一摻雜區(qū)(8-1)為多晶硅自摻雜n型雜質(zhì)，第一多晶硅層(8)的厚度在1-2um，第二多晶硅層(17)的二極管第二摻雜區(qū)(17-2)為多晶硅注入p型雜質(zhì)，注入劑量1×10¹²cm^-3～1×10¹³cm^-3,且第二多晶硅層(17)的厚度在2-5um。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在晶體管上的溫度傳感二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一多晶硅層(8)的二極管第一摻雜區(qū)(8-1)為多晶硅自摻雜p型雜質(zhì)，第一多晶硅層(8)的厚度在1-2um，第二多晶硅層(17)的二極管第二摻雜區(qū)(17-2)為多晶硅注入n型雜質(zhì)，注入劑量1×10¹²cm^-3～1×10¹³cm^-3,且第二多晶硅層(17)的厚度在2-5um。