CN112924057B 半导体应力传感器（迈来芯科技有限公司）

(12)发明专利H01L审查员郝丽娜地址比利时特森德洛司31100电阻传感器(100),包括：第二类型的阱(118)中的相对的第一导电类型的扩散件(104);与该扩散件中的岛(110)的接触件(114);与接触件的互连(112);屏蔽件(108)覆盖接触件之间的扩散件互连覆盖相对应的接触件处的扩散件并延伸超的一侧；围绕该扩散件的第二类型的保护环(102),该屏蔽件覆盖该扩散件和该环之间的阱A21.一种基于压电电阻器的应力传感器(100),包括设置在柔性结构上的至少一个感测第二导电类型的阱(118)中的第一导电类型的至少一个压电扩散区域(104),所述第二导电类型与所述第一导电类型不同，与所述压电扩散区域中的岛(110)电接触的两个或更多个接触件(114),所述压电扩散区域(104)在所述两个或更多个接触件(114)之间延伸，其中所述岛(110)具有比所述压电扩散区域(104)的掺杂更高的所述第一导电类型的掺杂，每个接触件(114)的导电互连结构(112),用于通过所述接触件(114)对所述压电扩散区域(104)进行电偏置，其中导电屏蔽件(108、208、308)覆盖所述接触件(114)之间的所述压电扩散区域(104)并延伸超过所述接触件(114)之间的所述压电扩散区域(104)的侧壁，并且其中每一个导电互连结构(112)覆盖相对应的接触件处的所述压电扩散区域(104)并且延伸超过所述相对应的接触件处的所述压电扩散区域(104)的边缘，并且其中每一个岛(110)在一侧被其相对应的导电互连结构(112)覆盖，其特征在于，所述感测元件包括围绕所述压电扩散区域(104)的所述第二导电类型的保护环(102),所述保护环(102)和所述压电扩散区域(104)之间具有距离(103),其中所述导电屏蔽件(208)覆盖所述压电扩散区域(104)和所述保护环(102)之间的所述阱以及所述保护环(102)面向所述压电扩散区域(104)的边缘，并且其中如果所述导电屏蔽件(208)和所述互连结构(112)之间存在间隙，则所述保护环(102)桥接所述间隙，或者其特征在于，所述压电扩散区域(104)的所述边缘被所述导电屏蔽件(108、308)和所述互连结构(112)的组合完全覆盖。2.根据权利要求1所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，在所述压电扩散区域(104)的所述边缘被所述导电屏蔽件(108、308)和所述互连结构(112)的组合完全覆盖的情况下，所述感测元件包括围绕所述压电扩散区域(104)的所述第二导电类型的保护环(102),所述保护环(102)和所述压电扩散区域(104)之间具有距离(103),其中所述导电屏蔽件(108、308)覆盖所述压电扩散区域(104)和所述保护环(102)之间的所述阱以及所述保护环(102)面向所述压电扩散区域(104)的边缘。3.根据权利要求1所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，在所述感测元件包括所述保护环(102)的情况下，所述保护环(102)和所述压电扩散区域(104)之间4.根据权利要求1所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电5.根据权利要求1所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件(208)由与所述导电互连结构(112)相同的材料构成，并且其中所述导电屏蔽件(208)与所述导电互连结构(112)隔离。6.根据权利要求5所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件(208)与所述导电互连结构(112)分开至少10μm的间隙。7.根据权利要求5所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，每一个岛(110)从其相对应的导电互连结构(112)拉伸到所述导电屏蔽件，以使其至少一部分被所述3导电屏蔽件(208)覆盖。8.根据权利要求1所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，在所述感测元件包括所述保护环(102)的情况下，所述导电互连结构(112)覆盖所述保护环(102)和所述压电扩散区域(104)之间的所述阱的一部分。9.根据权利要求1所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件(108、308)由与所述导电互连结构(112)的材料不同的材料构成。10.根据权利要求9所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件(108、308)覆盖所述压电扩散区域(104),除了所述岛(110)。11.根据权利要求9所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件(108、308)覆盖所述压电扩散区域(104),除了所述岛(110)和围绕所述岛的间隔12.根据权利要求9所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件包括所述第二导电类型的浅扩散件。13.根据权利要求9所述的基于压电电阻器的应力传感器(100),其特征在于，所述导电屏蔽件由多晶硅制成。4技术领域[0001]本发明涉及半导体应力感测元件领域。更具体地，涉及基于压电电阻器的应力传背景技术[0002]半导体应力感测元件包括限定在第二导电类型的低掺杂阱中的相对的第一导电类型的扩散路径。扩散路径中必须对应力敏感的区段是低掺杂的，而其他不应是应力敏感的部分是高掺杂的或甚至由金属硅合金组成。扩散路径的片电阻与掺杂水平成反比。低掺杂扩散路径的片电阻通常在300到5000欧姆/平方之间，而高掺杂区的片电阻通常在20到150欧姆/平方之间。当在高掺杂区的表面形成合金时，片电阻甚至下降到仅1到5欧姆/平方。典型的高掺杂或金属硅合金区段被放置在应力敏感的低掺杂部分和互连之间，以避免由互连生成的应力调制。[0003]此类半导体应力感测元件是由表面电荷产生的外部电场调制的。[0004]第一种调制方法是位于低掺杂扩散路径正上方的表面电荷调制扩散路径的低掺杂区段。[0005]第二种调制方法是位于整个扩散路径旁边的阱上方的电荷可以在阱表面产生足够的反转，以提供从具有较高电压的扩散路径的一个点到具有较低电压的扩散路径的另一个点或甚至到另一个电阻器的另一个扩散路径的泄漏。[0006]施加导电屏蔽件的第一种方法是用金属覆盖整个压电电阻器(包括互连的接触件),该导电屏蔽件不仅可以防止压电电阻器的调制，还可以防止由于压电电阻器旁边的反转而导致的泄漏。专利公开US9557237B2中使用了该方法。[0007]然而，该解决方案的缺点是必须在互连上方放置第二金属屏蔽层来覆盖它。这涉及额外的处理工作。另一个缺点是压电电阻器离表面越远，导致灵敏度的显著损失。[0008]另一种方法是使用覆盖所有压电电阻器的相对导电类型的浅扩散件，该方法在US20150008544A1中详述。在该情况下，限制掺杂以避免浅屏蔽扩散件的反转，否则压电电阻器和屏蔽件之间会发生击穿。因此，该解决方案将因为非常高的表面电荷而失败。另一个问题是，屏蔽层和高掺杂p扩散层之间的间隙仍然可以为漏电流(leakagecurrent)提供通向其他结构的路径。[0009]在一些现有技术中，沿着互连路径提供屏蔽金属，以避免需要第二金属层。形而导致漂移，并且金属线之间会再次发生反转，这仍然为从一个电阻器泄漏到另一个电阻器提供了路径。发明内容[0011]本发明的实施例的目的是提供良好的基于压电电阻器的传感器。5[0012]以上目的由根据本发明的方法和设备来实现。[0013]本发明的实施例涉及基于压电电阻器的传感器。该传感器包括部分地或完全地设置在柔性结构上的至少一个感测元件。该感测元件包括：[0014]第二导电类型的阱中的第一导电类型的至少一个压电扩散区域，该第二导电类型与该第一导电类型不同，[0015]与该压电扩散区域中的岛电接触的两个或更多个接触件，该压电扩散区域在该两个或更多个接触件之间延伸，其中该岛具有比该压电扩散区域的掺杂更高的该第一导电类型的掺杂，[0016]每个接触件的导电互连结构，用于通过该接触件对该压电扩散区域进行电偏置。[0017]此外，该感测元件包括导电屏蔽件，该导电屏蔽件覆盖该接触件之间的该压电扩散区域并且延伸超过该接触件之间的该压电扩散区域的侧壁。[0018]每一个导电互连结构覆盖相对应的接触件处的该压电扩散区域并且延伸超过该相对应的接触件处的该压电扩散区域的边缘。[0019]每一个岛在一侧被其相对应的导电互连结构覆盖，[0020]在本发明的实施例中，该感测元件包括围绕该压电扩散区域的该第二导电类型的保护环，该保护环和该压电扩散区域之间具有距离。该导电屏蔽件覆盖该压电扩散区域和该保护环之间的该阱以及该保护环面向该压电扩散区域的边缘，并且其中。如果该导电屏蔽件和互连结构之间存在间隙，则该保护环桥接该间隙。[0021]该保护环不是一定需要的。在本发明的替代实施例中，该压电扩散区域的该边缘被该导电屏蔽件和该互连结构的组合完全覆盖。[0022]本发明的实施例的优点是可防止由于这些压电扩散区域之间的体块反转而可能在相邻的压电扩散区域之间发生的漏电流。[0023]这是通过在压电扩散区域中提供与高掺杂岛接触的电接触件来实现的，其中，该传感器还具有从导电屏蔽件下方到互连下方延伸的保护环，其中，如果该屏蔽件和该互连之间存在间隙，则该环桥接该间隙，或者其中该互连结构之间的该压电扩散区域的该边缘被该屏蔽件完全覆盖。[0024]本发明实施例的优点是由压电扩散区域旁边的阱区域上方的电荷引起的调制，该电荷在该阱表面产生足够的反转以提供从具有较高电压的扩散路径的一个点到具有较低电压的扩散路径的另一个点或甚至到另一个电阻器的另一个扩散路径的泄漏，这在没有保护环存在的情况下会产生，可以通过提供防止该反转的保护环来减少。[0025]屏蔽区域可以形成在柔性结构中或可以在该柔性结构上方。[0026]在本发明的实施例中，该保护环和该压电扩散区域之间的该距离小于5μm。[0027]在本发明的实施电扩散件之间的距离优选地尽可能小，但足够大以防止击穿。在本发明的实施例中，该距离[0028]在本发明的实施例中，导电屏蔽件电连接到保护环。[0029]保持该屏蔽件浮动将允许它充电，然后导致泄漏或电阻器调制。因此它接触稳定的电压。根据定义，保护环始终具有衬底电压并且是低欧姆的，因此它是始终存在的非常稳定的电压。这将屏蔽件的互连最小化。在n+屏蔽件的情况下，不需要接触件。此类屏蔽件只6可以与阱或保护环处于相同的电压。[0030]在本发明的实施例中，导电屏蔽件由与导电互连结构相同的材料构成，并且其中该导电屏蔽件与该导电互连结构隔离。[0031]本发明实施例的优点是导电屏蔽件和导电互连结构可以由相同的材料制成，并且可以使用相同的工艺步骤获取。[0032]在本发明的实施例中，该导电屏蔽件与该导电互连结构分开至少10μm的间隙。[0034]在本发明的实施例中，每一个岛从其相对应的导电互连结构拉伸到该导电屏蔽件，以使其至少一部分被该导电屏蔽件覆盖。[0035]本发明的实施例的优点是可以通过添加高掺杂岛来减少压电扩散调制，该高掺杂岛延伸使得它们在一侧被导电互连结构覆盖并且在另一侧被导电屏蔽件覆盖。[0036]在本发明的实施例中，导电互连结构覆盖保护环和压电扩散区域之间的阱的一部[0037]由于互连结构之间必须存在隔离，因此互连结构不能覆盖整个阱。在本发明的实施例中，互连结构覆盖柔性结构外部的阱。该柔性结构可例如是膜，其中该膜是传感器的一部分，具有减小的厚度以实现应力测量。[0038]有利的是，互连(例如可以是金属)不存在于膜上，因为这可由于金属的塑性变形而导致漂移。[0039]在本发明的实施例中，压电扩散区域具有与导电互连结构大致相同的电势。[0040]在本发明的实施例中，导电屏蔽件由与导电互连结构的材料不同的材料构成。[0042]在本发明的实施例中，导电屏蔽件覆盖压电扩散区域，除了岛和围绕该岛的[0044]在本发明的实施例中，导电屏蔽件覆盖压电扩散区域之间的整个阱，并覆盖保护环面向压电扩散区域的边缘。[0045]在本发明的实施例中，导电屏蔽件包括第二导电类型的浅扩散件。[0046]在本发明的实施例中，导电屏蔽件由多晶硅制成。[0047]在所附独立和从属权利要求中阐述了本发明的特定和优选方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他从属权利要求的特征适当地结合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的那样。[0048]根据此后所描述的(多个)实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的，并且参考这些实施例阐明了本发明的这些方面和其他方面。附图说明[0049]图1示出了根据本发明的实施例的包括n型导电屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的俯视图。[0050]图2示出了根据本发明的实施例的包括n型导电屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的横截面。[0051]图3示出了根据本发明的实施例的包括n型导电屏蔽件的基于双电阻器的传感器7的布局。[0052]图4示出了根据本发明的实施例的包括CMOS多晶屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的俯视图。[0053]图5示出了根据本发明的实施例的包括CMOS多晶屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的横截面。[0054]图6示出了根据本发明的实施例的包括CMOS多晶屏蔽件的基于双电阻器的传感器的布局。[0055]图7示出了根据本发明的实施例的包括非CMOS多晶屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的俯视图。[0056]图8示出了根据本发明的实施例的包括非CMOS多晶屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的横截面。[0057]图9示出了根据本发明的实施例的包括非CMOS多晶屏蔽件的基于双电阻器的传感器的布局。[0058]图10示出了根据本发明的实施例的包括单个金属屏蔽的基于压电电阻器的传感器的俯视图。[0059]图11示出了根据本发明的实施例的包括单个金属屏蔽件的基于压电电阻器的传感器的横截面。[0060]图12示出了根据本发明的实施例的包括单个金属屏蔽件的基于双电阻器的传感器的布局。[0061]图13示出了根据本发明的实施例的不带保护环且包括n型导电屏蔽件的替代的基于压电电阻器的传感器的俯视图。[0062]图14示出了根据本发明的实施例的不带保护环且包括n型导电屏蔽件的替代的基于压电电阻器的传感器的横截面。[0063]图15示出了根据本发明的实施例的不带保护环且包括n型导电屏蔽件的替代的基于双电阻器的传感器的俯视图。[0064]权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。[0065]在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或相似的要素。具体实施方式[0066]将就特定实施例并且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的且是非限制性的。在附图中，出于说明性目的，可将要素中的一些要素的尺寸放大且不按比例绘制。尺度和相对尺度并不与对本发明的实践的实际缩小相对应。[0067]要注意，权利要求中使用的术语“包括”不应被解释为限定于其后列出的装置；它并不排除其他要素或步骤。因此，该术语应被解释为指定如所提到的所陈述的特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤或组件、或其群组的存在或添加。因此，表述一种包括“装置A和装置B的设备”的范围不应当限于仅由组件A和组件B组成的设备。它意指就本发明而言设备的唯一相关组件是A和B。[0068]贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特8定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”贯穿本说明书在各个地方的出现并不一定全部指代同一实施例，而是可以指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如通过本公开将对本领域普通技术人员显而易见的，特定的特征、结构或特性能以任何合适的方式进行组合。[0069]类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，出于精简本公开和辅助对各个发明性方面中的一个或多个的理解的目的，本发明的各个特征有时一起被编组在单个实施例、附图或其描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映要求保护的发明要求比每一项权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映，发明性方面存在于比单个前述公开的实施例的全部特征更少的特征中。因此，具体实施方式之后所附的权利要求由此被明确纳入本具体实施方式中，其中每一项权利要求本身代表本发明的单独实施例。[0070]此外，尽管本文中所描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但不包括其他实施例中所包括的其他特征，但是如本领域技术人员将理解的那样，不同实施例的特征的组合旨在落在本发明的范围内，并且形成不同实施例。例如，在所附的权利要求书中，所要求保护的实施例中的任何实施例均能以任何组合来使用。[0071]在本文中所提供的描述中，阐述了众多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，公知的方法、结构和技术未被详[0072]在本发明的其中提及第二导电类型的阱的实施例中，所提及的是具有与压电扩散区域的掺杂相对的掺杂的阱或体块。阱可以例如是n型衬底中的p型阱，或者可以是例如p型衬底，其中在该p型衬底中存在n型压电扩散区域。[0073]在引言中，引用了不同的调制方法。通过在扩散路径的低掺杂区段上方提供导电屏蔽件，可以完全抑制第一种调制方法。[0074]通过提供覆盖整个扩散路径的所有边缘的导电屏蔽件，仅能完全抑制第二种调制方法。[0075]第三种调制方法是位于扩散路径旁边的阱上方的电荷可以引起反转，并且允许空穴从扩散路径流入阱，然后重新结合并导致向衬底的漏电流。该效应很小，因为它取决于压电扩散件层和反转层中空穴的浓度差异。对于非常强的反转空穴，甚至可以从阱流入扩散件。[0076]应当提供覆盖整个扩散路径及其所有边缘的导电屏蔽件，其中：[0077]a)不是电连接到传感器的互连，而是电连接到衬底，[0078]b)不会通过在传感器膜上方添加附加层来降低灵敏度，[0079]c)不会随时间改变其内部应力(例如，金属蠕变、塑性变形)而导致长期漂移。[0080]本发明的实施例涉及基于压电电阻器的传感器。根据本发明的实施例的基于压电电阻器的传感器的示意图在图1到图12中示出。说明书中的参考标号是指这些图中的参考标号。传感器100包括设置在柔性结构上的至少一个感测元件。感测元件包括：[0081]第二导电类型的阱118中的第一导电类型的至少一个压电扩散区域104,该第二导电类型与该第一导电类型不同；[0082]与压电扩散区域中的岛110电接触的两个或更多个接触件114,压电扩散区域1049在两个或更多个接触件114之间延伸，并且岛110具有比压电扩散区域104的掺杂更高的第一导电类型的掺杂；有至少两个岛110并且每个岛有至少一个接触件114;[0083]每个接触件114的导电互连结构112,用于通过接触件114对压电扩散区域104进行电偏置，[0084]导电屏蔽件108、208、308,覆盖接触件114之间的压电扩散区域104并延伸超过接触件114之间的压电扩散区域104的侧壁，并且每一个导电互连结构112覆盖相对应的接触件处的压电扩散区域104并且延伸超过相对应的接触件处的压电扩散区域104的边缘，并且每一个岛110在一侧被其相对应的导电互连结构112覆盖。[0085]此外，在本发明的实施例中，感测元件还包括围绕压电扩散区域104的第二导电类型的保护环102,保护环102和压电扩散区域104之间具有距离103,其中导电屏蔽件108、208、308覆盖压电扩散区域104和保护环102之间的阱以及保护环102面向压电扩散区域104的边缘，并且其中如果导电屏蔽件108、桥接该间隙。当导电屏蔽件208和互连结构112由相同的导电层制成时，这尤其有利。在该情况下，导电屏蔽件和互连结构之间需要间隙。在本发明的实施例中，保护环存在于导电屏蔽件和互连结构不重叠的地方。保护环102和压电扩散区域104之间的距离不一定是恒定的。它可沿压电扩散件的边缘变化。[0086]在本发明的替代实施例中，压电扩散区域104的边缘被导电屏蔽件108、308和互连结构112的组合完全覆盖。当导电屏蔽件108、308和互连结构112由不同的导电层制成时，这尤其有利。在该情况下，导电屏蔽件被延伸使得没有压电扩散区域104的边缘不被覆盖。在这些实施例中，保护环不是必需的。在互连结构由与导电屏蔽件不同的层制成的情况下，互连结构可以与导电屏蔽件重叠。在该情况下，没有必须通过保护环来桥接的间隙。[0087]在这两种情况(保护环情况和完全覆盖情况)下，通过防止体块反转来防止压电电阻区之间的漏电流。[0088]根据本发明的实施例，基于压电的传感器在第二导电类型的阱118上包括第一导电类型的扩散路径104,其中该扩散路径包括第一导电类型的高掺杂岛110和用于应力感测的低掺杂区域。扩散路径位于相反掺杂的低掺杂阱/体块118中。[0089]岛具有比压电扩散区域的掺杂更高的第一导电类型的掺杂。在本发明的实施例中，可在高掺杂岛中实现硅化物以降低片电阻。在本发明的实施例中，岛的掺杂水平使得其结合硅化物金属掺杂提供低于150欧姆/平方甚至低于5欧姆/平方的片电阻，而压电扩散件的压电电阻部分的掺杂水平优选地提供高于300欧姆/平方的片电阻以获取足够的灵敏度。[0090]在本发明的实施例中，岛在压电扩散件内部形成，其外边缘与压电扩散件的边缘够大使得可以在岛外部且仍在压电扩散件内部实现屏蔽件的边缘。该距离通常在1μm和10μm之间，因为在更大距离处电容和漏电流将增加但灵敏度不增加，并且在小于1μm的距离处压电扩散件和体块之间的击穿电压将降低。[0091]除了屏蔽结构之外，通过提供紧密围绕扩散路径/压电电阻104的第二导电类型的保护环102,特别是通过使该环102中的反转不可能来提供针对第二调制方法的保护。在本发明的实施例中，所提出的保护环结构102引入了不提供屏蔽，但使该区对反转免疫的解决方案。在本发明的实施例中，形成了保护环和屏蔽件的特定组合。当压电扩散区域与保护环之间的阱未被覆盖时，位于该区上方的电荷或垂直电场可以在该阱中产生电荷，这可以产生平行于扩散区的寄生电流，并因此调制扩散区的电阻。因此，屏蔽该区使电阻器更加稳定。保护环确保电流必须保持在该区内，但电流仍然可以在保护环和压电扩散件之间平行于保护环流动，从而降低实际的压电电阻。[0092]在本发明的实施例中，保护环102高度掺杂或甚至具有硅金属合金，使得该层中不会发生反转。然后，可以提供从一个压电元件到另一个压电元件的泄漏路径的由表面电荷导致的反转将在该保护环102处停止，并且只能在保护环和压电扩散件之间的最小空间中流动。[0093]如前文所公开的，保护环102在本发明的所有实施例中不是必需的，而是可提供附加保护。因此，在下面的描述中，针对4个不同的实施例描述了两种情造过程中可用特征的限制。[0094]在本发明的实施例中，通常超过90%的电阻由扩散路径104的较低掺杂区段(也被p++区段的漏电流非常小，因为岛110的电阻通常比扩散路径104的电阻低20倍。因此，与相邻的高掺杂岛110中的电流(例如，这可以是p++部分)相比，可以忽略在具有长度106和宽度116的区中的漏电流。[0095]在本发明的一些实施例中，导电屏蔽件108可由与导电互连结构112不同的层形成。在此类实施例中，互连结构112可被提供作为第二导电层。它们位于导电屏蔽件上方，该导电屏蔽件被提供作为第一导电层。互连结构112用于来自/到压电扩散件层104的至少接触层。在此类实施例中，可在压电扩散区域104内的高掺杂岛110(例如，p++区)中实现硅化物，以减小其电阻并因此改善传感器的性能。在本发明的实施例中，可形成导电屏蔽件使得其不覆盖硅化物。在本发明的实施例中，更具体地，在导电屏蔽件108不覆盖岛110的那些实施例中，这些岛形成在压电扩散件内部，使得它们与压电扩散件的侧壁分开距离109。在本发明的实施例中，击穿电压由面向体块的扩散(例如，p扩散)的掺杂水平确定。因此，可以通过在扩散区域中提供具有提高的掺杂水平的岛(例如，p++岛)并且在具有提高的掺杂水平的岛与扩散区域的边缘之间保持距离109来维持由压电扩散层104限定的击穿电压。在没有该距离的情况下，击穿电压将显著降低。[0096]在本发明的实施例中，压电扩散层104的外边缘被屏蔽件覆盖。注意，屏蔽压电扩散件的边缘或为岛(例如，p++岛)提供硅化物不会显著改变击穿电压。[0097]在本发明的实施例中，第一导电类型可以是p型并且第二导电类型可以是n型，或第一导电类型可以是n型并且第二导电类型可以是p型。[0098]在以下示例中，假设第一导电类型是p型并且第二导电类型是n型。在该情况下，导电屏蔽件可例如是n型导电屏蔽件。因此获取利用p-n结(n型屏蔽件)的屏蔽。图1到图3中给出了其示例。覆盖压电扩散件104的n掺杂层108是提供屏蔽功能的第一导电层108。在该示例中，有或没有硅化物的p++区存在于压电扩散件内部，并且压电扩散件的外边缘被屏蔽件覆盖。对于n型屏蔽件108,存在到压电扩散件内部具有硅化物的p++层(岛110)的最小距离。[0099]当围绕压电扩散路径104存在n++扩散件且导电屏蔽件在n++扩散件的整个内边缘上方重叠时，实现了对导电屏蔽108(在该示例中为n型屏蔽)的最优接触。这是因为导电屏蔽件108不具有直接的金属接触件，而是电连接到体块并且优选地电连接到n++。11[0100]在本发明的该示例性实施例中，保护环102改善了到第二导电层(互连结构112)的[0101]图1和图2示出了根据本发明的示例性实施例的基于压电电阻器的传感器的示意示例中，导电屏蔽件108是与扩散路径104的导电类型相反的导电类型的浅扩散件。在图1中，出于说明性目的，选择扩散路径的第一导电类型是p型并且因此第二导电类型是n型。由于导电屏蔽件108是n型，因此通过将其延伸以与保护环102(n++)重叠，可以在导电屏蔽件108和保护层102之间提供欧姆连接。因为导电屏蔽件108与扩散路径104被构造在相同的硅上，所以介电层120覆盖导电屏蔽件108。图3示出了具有此类n型屏蔽件的双电阻器的布局，该n型屏蔽件具有纵向电阻器132、横向电阻器131和膜边缘135。[0102]在扩散路径104中没有放置高掺杂(例如，p++或具有烧结硅-金属合金的p++)区110的地方，扩散路径被屏蔽件108覆盖以防止屏蔽件下方的扩散路径104的低掺杂区段的表面电荷进行调制。在此，屏蔽件不仅覆盖扩散路径104,而且覆盖扩散路径104和保护环102之间的间隙。因此，没有电流可以在扩散路径和设置有屏蔽件的保护环102之间平行于扩散路径104流动。[0103]在将岛110(p++或具有硅金属合金的p++)放置在扩散路径104中的地方，由于技术扩散件的狭窄区域中调制电流。但是这里，这些电流调制与通过岛110(例如，p++或烧结的p++)的电流并联。由于岛110(p++或烧结的p++区)与压电扩散件104之间的片电阻的比率非常低，并且屏蔽件108和p++岛110之间的间隙被最小化(例如，在lμm-5μm之影响可以被忽略。在该示例中，除了岛110和围绕岛的间隔107之外，导电屏蔽件108覆盖压电扩散区域104。[0104]在金属互连112将接触件114覆盖到扩散路径104中的岛110(p++或具有硅金属合金的p++)的地方，该金属不仅必须覆盖接触件，还必须覆盖扩散路径104、扩散路径104和至少部分的保护环102之间的间隙。因此，在通过扩散路径104的电流的接触件处，金属互连112起到屏蔽件的作用，因此桥接保护环102和扩散路径104之间的间隙。高掺杂以与导电互连结构112(例如，金属)形成良好的欧姆接触，并且因此没有必要在远离表面的地方提供高掺杂。注入后的扩散件总是比供压电注入的扩散件短得多。因此，横截面显示具有相同深度的岛110(例如，p+)和屏蔽扩散件108.对于p+区110和n型屏蔽件108使用相同的扩散件是有利的。很明显，屏蔽扩散件在表面处应当非常浅，否则屏蔽扩散件108下[0106]在本发明的另一个实施例中，导电屏蔽件108是多晶硅屏蔽件。为了与CMOS兼容，在该示例中，该多晶硅屏蔽件不覆盖岛110和围绕该岛的间隔。在图4到图6中示出了该示例。图4示出了俯视图，图5A示出了纵向横截面，图5B示出了横向横截面，以及图6示出了膜上基于压电电阻器的结构的俯视图。在该示例中，多晶硅层存在于p衬底/压电扩散件104和绝缘层上方。它是第一导电层。当使用标准CMOS工艺制造传感器时，不允许在岛110的硅化物上方放置多晶硅。同样在该示例中，岛110(具有硅化物的p++区)在压电扩散区域内，并且压电扩散区域104的外边缘被屏蔽件108覆盖。在该实例中还存在保护环102。然而，严格来说，该保护环不是必需的，但它是对防止体块反转的进一步改进。[0107]在图4到图6所示的本发明的示例性实施例中，使用多晶硅在介电层120的顶部上构造导电屏蔽件308.多晶硅层的导电性可用高掺杂甚至金属硅合金来增强。由于CMOS设计规则，多晶硅屏蔽件不能与岛110(例如，p++掺杂岛)重叠。提供保护环102以进一步改善屏[0108]在上文引用的实施例中，提供了不覆盖岛110(例如，p++掺杂岛)的屏蔽解决方案。在n型屏蔽件的情况下，这样做是因为岛110(p+掺杂岛)由于低击穿电压而与n型屏蔽件不兼容。在CMOS多晶硅屏蔽件的情况下，这样做是因为岛的掺杂与标准CMOS不兼容，在标准CMOS中源极漏极注入仅在多晶硅沉积之后进行。在这些实施例中，压电扩散件环绕岛110[0109]在这些实施例中，在岛110(例如，p++扩散件)与屏蔽件108、308之间存在间隙，并且围绕岛110(例如，p++区)的屏蔽件108、308的边缘仍在该压电扩散件104内部。n型屏蔽件108和岛110(p+区)之间的间隙防止n型屏蔽件108和岛110(p+区)之间的击穿，因此n型屏蔽件108不存在击穿约束或掺杂约束，这允许n型屏蔽扩散件的高掺杂，从而更好地屏蔽。n型屏蔽件的掺杂水平可以与岛110(p+区)一样高甚至高于岛110(p+区)。在这些实施例中，压电扩散件104围绕岛110(例如，p+区)存在，并且该压电扩散件的外边缘被屏蔽。[0110]图7到图9示出了本发明的另一个示例性实施例，其中导电屏蔽件108是在岛110(非CMOS)上方具有保护的多晶硅屏蔽件。在此类实施例中，在没有附加处理步骤的情况下，岛不可能有硅化物。在本发明的这个示例性实施例中，在导电层(诸如具有多晶屏蔽件的金属)之间存在重叠。该重叠通过离子在表面处的极端暴露为完全反转的体块提供保护。在本发明的该示例性实施例中，与扩散路径相邻的所有体块区域都被两个导电层(导电互连结构或导电屏蔽件)中的一个覆盖。同样在该示例中，并非严格需要保护环，但它改善保护效[0111]在图7和图8的示意图中，使用例如，多晶硅在介电层120的顶部上构造导电屏蔽件308。多晶硅层的导电性可用高掺杂甚至金属硅合金来增强。在图中所示的情况下，当多晶硅308不具有硅化物时，该多晶硅308可以覆盖岛110(例如，p++区)。因此，除了到岛110的接触件之外，整个扩散路径104被多晶硅屏蔽件308覆盖。然而，在此通过确保互连结构112覆盖多晶硅屏蔽件308中的开口，与扩散路径104接触的互连结构112(例如，金属)可以提供完全的屏蔽。图9示出了具有此类多晶屏蔽件308的双电阻器的布局，该多晶屏蔽件308具有纵向电阻器132、横向电阻器131和膜边缘135.屏蔽件308通过接触件138连接到保护环102。[0112]在本发明的一些实施例中，导电屏蔽件208可由与导电互连结构112相同的层形成。在这些实施例中，导电层用于对传感器进行屏蔽和互连。在这些实施例中，需要保护环以避免从压电扩散件104的一个位置泄漏到该压电扩散件104的另一个位置或另一个压电扩散件的另一个位置，因为本质上不同的金属结构因为它们具有不同的电压而需要间隙。在这些实施例中，保护环102到压电扩散路径104的距离应当保持尽可能小，但应足够大以[0113]在这些实施例中，导电屏蔽件208与导电互连结构112隔离。在图10到图12中示出[0114]通过压电扩散区域104的电流基本上从压电扩散区域104中的高掺杂区域110的一端上的一个接触件114通过该高掺杂区域流向该高掺杂区域另一端处的低掺杂区域104。压电扩散区域的低掺杂部分104是被设计为随膜变形来改变电阻的压电电阻区。一旦通过该压电电阻区，电流流入另一个高掺杂区域110的一端，然后通过该区域流向其另一端，在该另一端处通过第二接触件114离开该高掺杂区域。[0115]在本发明的该示例性实施例中，围绕整个压电扩散区域104形成第二导电类型的保护环102。优选地，屏蔽件208桥接压电扩散区域104和保护环102之间的间隙。然而，压电电阻区104上方的导电屏蔽件208具有不同于接触件114处的互连结构112的偏置。这些接触件114处的偏置也不同。对于一些应用，尤其在互连112未被钝化覆盖的情况下，有必要在金属结构之间留出大于10μm、20μm甚至50μm的间隙106,以避免金属结构之间的表面漏电流。在这些间隙106之间，外部电场的影响必须保持尽可能小。[0116]可以通过放置高掺杂岛110来防止压电扩散件104的调制，该高掺杂岛110在导电互连结构112(例如，金属结构)下方开始，该导电互连结构112提供从接触压电扩散件104的金属向导电屏蔽件208延伸并随后延伸到导电屏蔽件208下方的接触件，该导电屏蔽件208(例如，金属结构)用作压电电阻区104的屏蔽件。[0117]接触孔114到覆盖该接触件的金属结构112的边缘之间的电压降很小，因为高掺杂区域110的电阻比低掺杂压电电阻区104小得多。因此，可以说，提供接触件并覆盖压电电阻区104和围绕该接触件的保护环102之间的间隙的金属112与该金属下方的压电电阻区104的电压基本相同。可以说，接触压电扩散区域104和覆盖朝向保护环102的间隙的金属之间的电压差小于压电电阻器上的电压的10%或甚至小于5%或甚至小于10%。[0118]来自压电扩散区域104的泄漏只能从未被屏蔽件208、112覆盖的扩散区域发生。因此，在金属结构208、112之间存在间隙。因此，保护环102还必须从一个金属结构(导电互连结构112)的边缘下方延伸到另一个金属结构(导电屏蔽件208)的边缘下方。泄漏电流仍然可以在保护环102和压电扩散区域104之间流过，但是可以通过将保护环与压电扩散区域之间的间隙保持尽可能小来减小泄漏电流。与通过平行于在保护环和压电扩散区域之间的狭窄空间流动的高掺杂区的电流相比，可以忽略这些狭窄空间中由反转引起的电流。可以通过减小间隙尺寸和通过减小高掺杂区的电阻来减小漏电流。[0119]在下面的段落中，将更详细地讨论图10和图11中所示的实施例。在这些实施例中，使用与用于导电互连结构110相同的层在介电层120的顶部上构造导电屏蔽件208。现在，金属结构112、208之间需要间隙106,因为导电屏蔽件208通常与衬底接触，而电阻器连接(互连结构112)被连接到具有另一个电压的另一个节点。金属不能在间隙中提供屏蔽，但是可以确保这些间隙通过几乎不受外部电场调制的高掺杂区110来桥接，并且保护环102使可以反转的区保持尽可能小。金属结构