半导体结构、自退火芯片及半导体结构的制作方法与流程

文档序号:26092310发布日期:2021-07-30 18:01阅读:95来源:国知局
半导体结构、自退火芯片及半导体结构的制作方法与流程

本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种半导体结构、自退火芯片及半导体结构的制作方法。



背景技术:

长期工作在外部辐射环境下的设备,其中的半导体器件在持续的电离辐射的作用下,会发生诸如阈值电压漂移、跨导降低、亚阈值电流增大、低频噪声增大等问题,甚至会导致器件失效,这就是总剂量辐照效应。总剂量辐照效应主要由电离辐射在氧化层中以及氧化层或硅界面产生的电荷和缺陷引起。

已有研究表明,在对辐射后的半导体器件进行热处理即退火处理时,器件氧化层中的陷阱空穴会被激发到氧化层价带,并且与si/sio2界面或硅衬底的电子复合,使得器件氧化层中的陷阱电荷不断减少,最终可以使得器件的阈值电压恢复到正常值。因此,目前一般均采用对待保护的半导体器件或芯片进行加热退火的方式来减小总剂量辐射效应对器件造成的影响。

现有的一种对半导体器件或芯片进行加热退火的方式为采用多个分立器件搭建成加热系统,并将待保护的半导体器件或芯片对应的待保护结构以及加热系统等电路通过pcb板进行集成,从板级进行加热退火工作。但是这种方案的集成度较低,而且由于加热系统需要在pcb板上均匀分布,因此需占据大量的面积;同时应用此种方式需要根据不同的待保护结构适应性布局加热系统,导致其通用性较低。

现有的另一种对半导体器件或芯片进行加热退火的方式是在制作待保护结构时,将加热器或加热丝集成到待保护结构的有源区内,在后续待保护结构工作时,通过预留的接触孔对加热器或加热丝外加电流或电压的方式实现对待保护结构的加热退火。这种方案的集成度较高,但其主要还是通过施加外部控制源的方式进行退火处理,其退火效果比较依赖于外部的控制程序,在外部辐射环境无规律变化时,无法保证退火处理的实时性、准确性和可靠性,当发生一次总剂量辐照效应漏处理时,很容易引起整个系统的崩溃。同时,集成在半导体衬底中的加热器或发热元件的可布置区域有限,通用性差。

因此,有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种半导体结构、自退火芯片及半导体结构的制作方法,该半导体结构中发热元件的可设置区域不受限制,布置灵活,同时该半导体结构能够根据n型mosfet(金属-氧化物半导体场效应晶体管)的阈值电压的漂移情况自动的启动/关闭热退火处理功能,有效保证了热退火处理的实时性和准确性,集成度高、尺寸小、结构简单。

根据本公开第一方面,提供了一种自退火芯片,包括在激励信号输入端与参考地之间串联连接的n型mosfet和发热元件,

其中,n型mosfet的栅极用于接收偏置电压,n型mosfet在受到外部辐射时阈值电压减小并在减小至小于或等于偏置电压的情况下导通从而控制发热元件进行发热,在加热过程中自退火恢复并在阈值电压恢复至大于偏置电压的情况下关断从而控制发热元件停止发热;

上述发热元件位于n型mosfet上部层面的介质层中,并且经由布线层与n型mosfet的源极连接。

可选地,半导体结构包括衬底、介质层和布线层,其中衬底包括场区和有源区,发热元件位于场区上并环绕有源区。

可选地,发热元件与布线层之间经由多个第一接触孔实现电连接,n型mosfet的源极与布线层之间经由多个第二接触孔实现电连接。

可选地,发热元件为连续弯曲型排布。

可选地,发热元件为多晶硅材料,n型mosfet具有多晶硅栅,发热元件与n型mosfet的多晶硅栅同步制作形成。

根据本公开第二方面,提供了一种自退火芯片,其中,包括:待保护结构以及如上第一个方面所述的半导体结构,半导体结构能够对待保护结构进行热退火处理。

可选地,半导体结构中n型mosfet的阈值电压小于待保护结构的阈值电压。

可选地,半导体结构与待保护结构位于同一封装结构内,或者半导体结构与待保护结构位于同一半导体器件内。

根据本公开第三方面,提供了一种半导体结构的制作方法,包括:

同步形成位于衬底的有源区上的n型mosfet的栅极和位于衬底的场区上的发热元件;

形成位于有源区内的n型mosfet的源极和漏极;

形成源极与发热元件的一端之间的电连接通道,并形成分别对应栅极、漏极和发热元件的另一端的外接电极。

可选地,同步形成位于衬底的有源区上的n型mosfet的栅极和位于衬底的场区上的发热元件,包括:

于衬底上形成场氧层,以界定出有源区和场区;

依次形成覆盖衬底的氧化层和多晶硅层;

刻蚀多晶硅层,于有源区上形成n型mosfet的栅极,以及于场区上形成发热元件。

可选地,在界定出有源区和场区之后还包括:

在有源区中对应n型mosfet的栅极的区域进行p型离子注入,以实现对n型mosfet的阈值电压的调节。

可选地,半导体结构用于对待保护结构进行热退火处理,且半导体结构中n型mosfet的阈值电压小于待保护结构的阈值电压。

可选地,发热元件环绕有源区设置,优选的,发热元件环绕有源区至少一周。

可选地,发热元件为连续弯曲型排布。

本发明的有益效果是:

1、本发明公开的半导体结构,包括依次串联在激励信号输入端与参考地之间的n型mosfet和发热元件,该半导体结构可基于n型mosfet的阈值电压在外部辐射作用下和热退火处理作用下的不同变化,来实现n型mosfet对发热元件发热或停止发热的自动切换控制,进而实现自退火功能的自动启动或关闭,无需设置额外的控制源和人工设置的控制程序,因此能够有效的保证对待保护结构热退火处理的实时性和准确性。同时,该半导体结构中的发热元件位于n型mosfet上部层面的介质层中,并且经由布线层与n型mosfet的源极连接,使得该发热元件的可设置区域不受n型mosfet的有源区大小限制,能够实现半导体结构中发热元件的灵活布置,增强了该半导体结构的通用性。

2、本发明公开的基于该半导体结构的自退火芯片,能够轻易的实现待保护结构与其中半导体结构的一同封装,甚至一同制造,这样不仅不需要像板级加热退火系统在pcb板上占据大量的面积,还能够使得具有自退火功能的待保护结构在应用到不同电路中时不会像现有板级加热退火系统会受到电路在pcb板上布局布线的限制,因此该自退火芯片具有更高的通用性。

3、本发明公开的半导体结构在制作时可以基于现有n型mosfet的制作工艺进行改进,而无需增加复杂的工艺步骤;此外该半导体结构的制作工艺能够与现有cmos工艺良好兼容,因此能够大幅减小设计及制造的难度,降低生产成本。同时,也够降低由自退火芯片及待保护结构构成的自退火系统出故障的概率,提高了对待保护结构热退火处理的可靠性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本公开实施例提供的自退火芯片的结构示意图;

图2示出根据本公开实施例提供的半导体结构的示意性版图;

图3示出根据本公开另一实施例提供的半导体结构的布局示意图;

图4a-图4l示出图2中的半导体结构制作过程中的剖示图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以通过不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反的,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

下面,参照附图对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示,本公开中,自退火芯片包含半导体结构100和待保护结构200,该半导体结构100能够对待保护结构200进行热退火处理。其中,该半导体结构100与待保护结构200可以位于同一封装结构内,也可以基于同一半导体衬底制作,即半导体结构100可与待保护结构200分别制作完成后封装在一起,或者甚至半导体结构100可与待保护结构200基于同一半导体衬底一同制造(其中,为便于理解,图1中,半导体结构100与待保护结构200之间通过虚线连接的方式来示意二者之间的关系)。如此,待保护结构200与半导体结构100之间的集成方式可以不必拘泥于pcb板集成,因此,相较于现有板级加热退火系统来说,一方面可以减少芯片的尺寸,实现芯片的小型化,另一方面也无需受到电路在pcb板的布局布线的限制,提高了通用性。

参考图2和图3并结合图1,半导体结构100具体包括依次串联在激励信号输入端与参考地之间的n型mosfetq1和发热元件110。其中,n型mosfetq1的漏极140用于接收如电压、电流等激励信号,n型mosfetq1的栅极130用于接收偏置电压vth(ref),n型mosfetq1的源极120与发热元件110的一端电连接,发热元件110的另一端则与参考地电连接。可选的,当n型mosfetq1的漏极140接收电压作为激励信号时,该电压可以为电源电压vdd,也可以为系统中具有高电位的电路节点电压,具体可根据实际情况合理选择。

本公开中,发热元件110位于n型mosfetq1上部层面的介质层中,并且经由布线层与n型mosfetq1的源极连接。其中,介质层还可称为金属前介电层(pre-metaldielectric,pmd)。由于发热元件110位于介质层中,因此发热元件110的可设置区域能够不受n型mosfetq1的有源区1001大小限制。同时,不论发热元件110位于半导体结构100中的什么位置,均能够通过布线层实现与n型mosfetq1的源极连接,进而在n型mosfetq1导通时接收电流从而发热,实现了半导体结构100中发热元件110的灵活布置,增强了该半导体结构100的通用性。具体可结合图2、图4k和图4l进行理解。

参考图4k和图4l,本公开中,半导体结构100中的衬底101上设有金属前介电层,金属前介电层上设有金属布线层109′,金属前介电层中穿设有对应于源极120和发热元件110一端的导电插塞,金属布线层109′与导电插塞电连接,从而实现源极120与发热元件110一端之间的电连接。其中,金属布线层109′对应蚀刻后的金属层109,具体的,对应为经由金属层109被蚀刻出的用于实现n型mosfetq1的源极120和发热元件110的一端之间的电连接的金属引线。基于该布线层的电信号传输功能,扩大了半导体结构100中的发热元件110的可设置区域,使得在实际应用中发热元件110在场区内的布置更加的灵活,有助于提高热退火效率。

可以理解的是,本公开的半导体结构100与待保护结构200可共用同一衬底101,包括共用对应该衬底101的有源区1001和场区。

进一步参考图2,本实施例中,n型mosfetq1的源极120和漏极140均形成于衬底的有源区1001内,栅极130位于有源区1001上的介质层中且位于源极120与漏极140之间;而发热元件110形成于衬底的场区上的介质层中。其中,当发热元件110设置于场区上时,不会对有源区1001内n型mosfetq1的辐射感应区域造成任何的遮避,能够提高n型mosfet的辐射感应能力,进而能够提高对待保护结构200的热退火处理的准确性和可靠性。

本实施例中,半导体结构100的工作原理具体如下:

半导体结构100中的n型mosfetq1在外部辐射的作用下,其自身的阈值电压(记为vth)向负方向漂移(即阈值电压vth会逐渐减小),同时该漂移具有累加效应。当阈值电压vth的漂移量满足一定的预设条件,例如在n型mosfetq1的阈值电压vth减小至小于其栅极所接收的偏置电压vth(ref)的情况下,n型mosfetq1就会导通并产生导通电流(记为ir)。例如正常状态下,设计的n型mosfetq1的阈值电压vth为1.0v,而其栅极上所外加的偏置电压vth(ref)为0.8v,此时n型mosfetq1不会导通。而n型mosfetq1在外部辐射的作用下,其实际阈值电压vth就会减小,当阈值电压vth减小至低于0.8v时,n型mosfetq1就会自动导通,并产生导通电流ir。

进一步的,n型mosfetq1导通后所产生的导通电流ir会作用于发热元件110上,从而使得发热元件110产生热量,当热量不断地累积并最终达到退火的温度后,会使得半导体结构100处于高温状态,进而对半导体结构100中的n型mosfetq1和待保护结构200同时进行热退火处理,以抑制总剂量辐射效应对半导体结构100以及待保护结构200的影响。其中,退火温度的值的计算公式如下:

q=cm(t1-t0).......................(1)

该公式(1)经过转换后可得:

其中,q为发热量,c为比热容,m为质量,t1为最终的温度,t0为初始温度。因此可以由发热元件110的阻值r以及导通电流ir计算出发热量q,进而得到退火温度(即t1)。

其中,发热元件110的发热量q的计算公式如下:

其中,r为发热元件110的总阻值,ρ为组成发热元件110的材料的电阻率,l为发热元件110的长度,s为发热元件110的截面面积,q为发热元件110的发热量,ir为流过发热元件110的导通电流的电流值。

基于公式(4)可知,本公开中,可以通过改变流过发热元件110的导通电流的电流值ir,和/或改变发热元件110的总阻值r来改变发热元件110的发热量q。其中,导通电流的电流值ir可通过改变n型mosfetq1的漏极140所接收的激励信号的幅值大小来进行调整,属于可控变量,在半导体结构100成型后仍可根据需求进行外部调整,本文中对此不做过多的说明。而基于公式(3)可知,发热元件110的总阻值r可通过改变发热元件110的材料、发热元件110的长度l、发热元件110的截面面积s中至少其一来进行调整。其中,基于简化制作工艺的考虑,方便发热元件110与n型mosfetq1的栅极130同步制作形成,因此本公开中,发热元件110选用为与n型mosfetq1的栅极130相同的材料,例如同为多晶硅材料。

进而,在本公开的一个具体实施例中,参考图2,设计使得发热元件110环绕n型mosfetq1的有源区1001设置,以此来增加发热元件110的长度l以增大发热元件110的总阻值r,使得发热元件110在发热时所产生的热量足以基本覆盖到整个半导体结构100中的n型mosfetq1的有源区以及待保护结构200,达到热退火的效果,也能够将所产生的热量尽可能均匀的提供给半导体结构100中的n型mosfetq1的有源区以及待保护结构200,提高热退火处理效率及准确性,进而更好的抑制总剂量辐射效应对待保护结构200的影响。可选的,发热元件110可为环绕有源区1001周围至少一周,具体应根据实际需求进行合理设置。

需要说明的是,考虑到实际版图设计以及工艺限制,本文中所谓“环绕有源区至少一周”,并不意味着发热元件110必然为完整的封闭结构,比如发热元件110可以仅环绕有源区的4/5、7/8、7/4等。

在本公开的另一个具体实施例中,参考图3,设计使得有源区1001周围的发热元件110为连续弯曲型排布,如此,可通过进一步的增加发热元件110的长度l并减小发热元件110的截面面积来更进一步的增大发热元件110的总阻值r,进而增强发热元件110产生热量的能力,使得在发热元件110接收同等大小的导通电流ir的情况下能够提供更多的热量。同时,这样结构的发热元件110在热量传递时也能够具有更好的均匀性,使得即使导通电流ir较小,发热元件110也能够提供充足的热量以完成对待保护结构200及n型mosfetq1的热退火处理,具有更好的可靠性。但可以理解的是,图3中所示出的连续弯曲型排布结构(连续等幅的直角弯曲)仅是示例性的,本公开中的发热元件110还可以为具有相同或不同弧度的曲线型的连续弯曲型排布,甚至还可以为仅部分弯曲的非连续弯曲型排布,具体可根据实际情况选择合适的发热元件110长度和排布方式,本公开对此不做限定。

进一步的,半导体结构100中n型mosfetq1的阈值电压vth在热退火处理的作用下会发生正向漂移即阈值电压vth会逐渐恢复,当n型mosfetq1的阈值电压vth漂移恢复至大于其栅极130所接收的偏置电压vth(ref)的情况下,n型mosfetq1就会关断并中断传输至发热元件110的导通电流ir,继而使得发热元件110停止发热,停止对半导体结构100中的n型mosfetq1和待保护结构200进行热退火处理。

本实施例中,n型mosfetq1的阈值电压与待保护结构200的阈值电压可以相同或不同,但除此之外,n型mosfetq1具有与待保护结构200基本相同的特性(如在相同的辐射环境中,阈值电压的漂移量基本相同),因此半导体结构100在自退火工作的过程中,产生的热量也会对所保护的待保护结构200进行热退火处理,因为二者的退火温度(即消除阈值电压漂移时所需的温度)基本是一样的,从而能够抑制待保护结构200的阈值电压漂移。

进一步地,n型mosfetq1的阈值电压最好为等于或小于待保护结构200的阈值电压。如此,能够确保在同等的总剂量辐射环境下,若半导体结构100中n型mosfetq1的阈值电压经过热退火处理后得以恢复,则待保护结构200的阈值电压也能够恢复。在具体实施过程中,一般控制n型mosfetq1的阈值电压小于待保护结构200的阈值电压,以确保待保护结构200的阈值电压得以恢复。

可以理解的是,影响n型mosfetq1的阈值电压的因素,主要是该n型mosfetq1中栅氧化层的厚度和栅极下方的衬底的杂质浓度。因此,在制造n型mosfetq1时,可以通过制作薄而致密的栅氧化层来降低n型mosfetq1的阈值电压。或者,也可以采用离子注入的方法向沟道所在的区域注入一定量的杂质离子来降低n型mosfetq1的阈值电压,此时,可通过控制注入剂量和注入深度以调整沟道区的杂质分布,从而达到调整阈值电压的目的。当然,还可以采用二者结合的方式来达到调整n型mosfetq1的阈值电压的目的。本公开对此不做限定。

参考图2、图4k和图4l,本公开中,n型mosfetq1的漏极140用于接收激励信号,具体可通过第四接触孔154以及金属布线层109′形成对应漏极140的外接电极,实现漏极140的电极引出。n型mosfetq1的栅极130用于接收偏置电压vth(ref),具体可通过第三接触孔153以及金属布线层109′形成对应栅极130的外接电极,实现栅极130的电极引出。

发热元件110的一端与金属布线层109′之间经由第一接触孔151实现电连接,n型mosfetq1的源极120与金属布线层109′之间经由第二接触孔152实现电连接。其中,在第一接触孔151和第二接触孔152中均可填充导电材料以形成导电插塞,本实施例中,第一接触孔151和第二接触孔152均为多个,且此处多个第一接触孔151和多个第二接触孔152的数量相同且排布位置一一对应。如此,能够使得导通电流ir在n型mosfetq1的源极120至发热元件110之间流通时分布更加均匀,能够避免局部电流集中而烧断导电插塞的情况出现,提高了源极120与发热元件110之间电连接关系的可靠性。

发热元件110的另一端通过多个第五接触孔155以及金属层109被蚀刻出的另一个金属引线被引出,进而实现与参考地之间的电连接。具体可结合图4a-图4l以及图2进行理解。

下面结合图4a-图4l对本公开提供的半导体结构的制造方法进行说明。本公开实施例中,半导体结构100的制作方法如下:

1)同步形成位于衬底101的有源区上的n型mosfetq1的栅极和位于衬底101的场区上的发热元件110。

本实施例中,同步形成位于衬底101的有源区上的n型mosfetq1的栅极和位于衬底101的场区上的发热元件110包括:于衬底101上形成场氧层104以界定出有源区和场区;依次形成覆盖衬底101(即覆盖场区和有源区)的氧化硅层和多晶硅层;刻蚀多晶硅层,对应于有源区形成n型mosfetq1的栅极,对应于场区形成发热元件110。

具体地,如图4a所示,依次在p型衬底101上形成保护层102和氮化硅层103。其中,p型衬底101可以是外延片,也可以是单晶片;保护层102具体可以是氧化硅层。

如图4b所示,形成场氧层104。刻蚀去除覆盖于场区上的氮化硅层103,并在该部分重新生长氧化硅以形成场氧层104。换言之,衬底101被场氧层104覆盖的区域即为场区,而衬底101未被场氧层104覆盖的区域为即为有源区。

基于前述描述可知,为确保对待保护结构200的热退火处理的准确性和可靠性,最好控制n型mosfetq1的阈值电压小于待保护结构200的阈值电压。因此,在界定出有源区和场区之后还进一步的包括:在有源区中对应n型mosfetq1的栅极的区域进行p型离子注入,以实现对n型mosfetq1的阈值电压的调节。该阈值电压的调整需要使得n型mosfetq1在未受到总剂量辐射效应的影响时的阈值电压vth(即正常阈值电压)小于待保护结构200的正常阈值电压;同时n型mosfetq1的阈值电压vth大于其栅极所接收的偏置电压vth(ref),二者的差值范围最好是在0.15v~0.35v,这样可以使得n型mosfetq1在受到总剂量辐射效应的影响后,阈值电压的漂移程度能够合理地启动/关闭退火,而非过于灵敏或过于迟钝。

如图4c所示,可通过湿法腐蚀、干法刻蚀,或者湿法腐蚀加干法刻蚀等方式,去除对应n型mosfetq1的栅极(即沟道区)的区域105处的氮化硅层103和保护层102,以形成注入窗口,通过此注入窗口进行p型离子(如为硼离子)注入,通过控制向该区域105中注入的离子浓度和/或注入深度,以调整衬底101的杂质浓度,进而实现对n型mosfetq1的阈值电压的调整。

如图4d所示,可通过湿法腐蚀去除氮化硅层103以及位于有源区表面上的保护层102部分,再在场氧层104和有源区的表面重新生长一层薄的sio2以形成覆盖场区和有源区的氧化层106。

如图4e所示,在氧化层106的表面生长一层多晶硅以形成多晶硅层107。

如图4f所示,刻蚀多晶硅层107。通过涂胶、曝光、显影、刻蚀等步骤,同步制作出位于有源区上的n型mosfetq1的多晶硅栅130,以及位于场区上的同样为多晶硅材料的发热元件110。其中,刻蚀时可以利用氯气中的氯原子与硅发生化学反应生成可挥发的化合物,再采用干法加湿法腐蚀工艺去除上述光刻胶。

进一步地,本公开中,发热元件110环绕有源区至少一周。当然,考虑到实际版图设计以及工艺限制,所谓“环绕有源区至少一周”,并不意味着发热元件110必然为完整的封闭结构,比如发热元件110可以仅环绕有源区的4/5、7/8、11/8等。

进一步地,本公开中,发热元件110为连续弯曲型排布。

2)形成位于有源区内的n型mosfetq1的源极和漏极。

如图4g所示,使用光刻和刻蚀,去除有源区表面对应于源区和漏区的氧化层106,从而形成离子注入窗口;通过注入窗口向有源区中注入n型杂质,以分别形成对应n型mosfetq1的源极120以及漏极140和衬底101欧姆接触。

3)形成n型mosfetq1的源极120与发热元件110的一端之间的电连接通道,并形成分别对应n型mosfetq1的栅极130、漏极140和发热元件110的另一端的外接电极。

如图4h所示,在场区和有源区上表面生长一层sio2以形成覆盖n型mosfetq1和发热元件110的绝缘层108。更进一步地,还可以对绝缘层108进行平坦化处理,以使其具有较为平整的表面,从而有利于后续制作金属布线层。

如图4i所示,通过涂胶、曝光、显影、刻蚀等步骤制作出多个接触孔,其中,多个第一接触孔151暴露出发热元件110的一端,多个第二接触孔152暴露出位于有源区内的源极120,多个第三接触孔153暴露出有源区上方的栅极130,多个第四接触孔154暴露出位于有源区内的漏极140,多个第五接触孔155暴露出发热元件110的另一端(结合图2),再去除上述光刻胶。

如图4j所示,在绝缘层108上和多个接触孔内溅射金属以形成金属层109。

如图4k所示,通过涂胶、曝光、显影、刻蚀等步骤制作出金属引线层109′,再采用干法加湿法刻蚀工艺去除上述光刻胶。其中,可通过多个第四接触孔154以及金属布线层109′形成对应n型mosfetq1的漏极140的外接电极,进而实现对激励信号的接收。可通过多个第三接触孔153以及金属布线层109′形成对应n型mosfetq1的栅极130的外接电极,进而实现对偏置电压vth(ref)的接收。可通过多个第二接触孔152、金属布线层109′以及多个第一接触孔151实现发热元件110的一端与n型mosfetq1的源极120之间的电连接通道。可通过多个第五接触孔155以及金属布线层109′形成对应发热元件110的另一端的外接电极(参考图2),进而实现发热元件110的另一端与参考地之间的电连接。

如图4l所示,在绝缘层108的上表面沉积钝化层111。其中,钝化层111的沉积可按照本领域习知的标准工艺进行,在此不再累赘。

可以理解的是,上述半导体结构100的制作工艺可以在传统nmos器件的制作工艺上进行简单改进即可,具体而言,是在传统nmos器件的制作工艺的基础上,在形成多晶硅栅的同时形成发热元件110,并在实现电极引出的过程中实现发热元件110一端与源极120电连接,发热元件110另一端与参考地之间电连接即可。

并且,上述半导体结构100的制作工艺能够很好的兼容到cmos工艺中,进而能够与其它采用cmos工艺制造的待保护结构200同时制造在同一块晶圆上,并不需要单独开发一套工艺线。

综上,本发明公开的半导体结构和自退火芯片,可基于n型mosfet的阈值电压在外部辐射作用下和热退火处理作用下的不同变化,来实现n型mosfet对发热元件发热或停止发热的自动切换控制,进而实现自退火功能的自动启动或关闭,无需设置额外的控制源和人工设置的控制程序,因此能够有效的保证对待保护结构热退火处理的实时性和准确性。同时,该半导体结构中发热元件的可设置区域不受n型mosfet的有源区大小限制,能够实现半导体结构中发热元件的灵活布置,增强了该半导体结构的通用性。

另一方面,本发明公开的半导体结构的制作方法简单,成本低。

最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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