[发明专利]一种使用硅掺杂操作的新型嵌入式3D应力和温度传感器

权利要求书

1.一种应力传感器，包括：

a)一个半导体衬底；

b)放置在该衬底上的多个压阻式电阻器，这些电阻器在该衬底上以莲座丛构造间隔开，这些电阻器可操作地连接在一起以形成一个电路网络，其中可以测量每个电阻器的电阻；以及

c)该多个压阻式电阻器包括第一组电阻器、第二组电阻器和第三组电阻器，其中这三组被配置成当该传感器在应力或应变下时在该衬底中测量六个温度补偿的应力分量。

2.如权利要求1所述的传感器，其中这些电阻器包括掺杂硅。

3.如权利要求2所述的传感器，其中这些电阻器包括n型掺杂硅。

4.如权利要求2所述的传感器，其中该第一组电阻器包括n型掺杂硅，并且该第二和第三组电阻器包括p型掺杂硅。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的传感器，其中每一组中的这些电阻器的掺杂浓度彼此不同。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的传感器，其中该第一组包括四个电阻器，该第二组包括四个电阻器并且该第三组包括两个电阻器。

7.一种包括传感器的应变计，该传感器包括：

a)一个半导体衬底；

b)放置在该衬底上的多个压阻式电阻器，这些电阻器在该衬底上以莲座丛构造间隔开，这些电阻器可操作地连接在一起以形成一个电路网络，其中可以测量每个电阻器的电阻；以及

c)该多个压阻式电阻器包括第一组电阻器、第二组电阻器和第三组电阻器，其中这三组被配置成当该传感器在应力或应变下时在该衬底中测量六个温度补偿的应力分量。

8.如权利要求7所述的应变计，其中这些电阻器包括掺杂硅。

9.如权利要求8所述的应变计，其中这些电阻器包括n型掺杂硅。

10.如权利要求8所述的应变计，其中该第一组电阻器包括n型掺杂硅，并且该第二和第三组电阻器包括p型掺杂硅。

11.如权利要求8至10中的任一项所述的应变计，其中每一组中的这些电阻器的掺杂浓度彼此不同。

12.如权利要求7至11中的任一项所述的应变计，其中该第一组包括四个电阻器，该第二组包括四个电阻器并且该第三组包括两个电阻器。

13.一种用于测量包括半导体衬底的电子芯片上的应变的方法，该方法包括以下步骤：

a)用布置在该衬底上的多个压阻式电阻器制造该电子芯片，这些电阻器在该衬底上以莲座丛构造间隔开，这些电阻器可操作地连接在一起以形成一个电路网络，其中可以测量每个电阻器的电阻，该多个压阻式电阻器包括第一组电阻器、第二组电阻器和第三组电阻器，其中这三组被配置成当该传感器在应力或应变下时在该衬底中测量六个温度补偿的应力分量；

b)使该电子芯片承受一个机械负荷或热负荷；

c)测量这些电阻器的电阻；以及

d)从这些电阻测量确定该衬底的这六个温度补偿的应力分量。

14.如权利要求13所述的方法，其中这些电阻器包括掺杂硅。

15.如权利要求14所述的方法，其中这些电阻器包括n型掺杂硅。

16.如权利要求14所述的方法，其中该第一组电阻器包括n型掺杂硅，并且该第二和第三组电阻器包括p型掺杂硅。

17.如权利要求14至16中的任一项所述的方法，其中每一组中的这些电阻器的掺杂浓度彼此不同。

18.如权利要求13至17中的任一项所述的方法，其中该第一组包括四个电阻器，该第二组包括四个电阻器并且该第三组包括两个电阻器。