[发明专利]信号增强装置与信号增强方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种应用于微机电的信号增强装置与信号增强的方法，特别是一种可隔绝电子信号损耗的路径的信号增强装置与信号增强的方法。

背景技术

在半导体制程中，大多数的元件制作皆自金属层与氧化层的连续制程而来。其中，微机电(Micro-Electro-Mechanical-System，以下简称MEMS)元件为一种常见且使用金属层与氧化层相互堆叠形成的半导体元件。以半导体制程制作的MEMS元件其最大的优点为整合特殊用途积体电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)与MEMS于同一平面，省去了复杂的封装方式，但最主要的难题即为存在于MEMS元件与周边结构材料之间的寄生效应。

在MEMS元件的制程中，要考虑的不只有机械结构，必须也将机械结构转换成为电子电路模型，而后再与ASIC结合的结构作为整体的衡量，以达到单晶片系统的目的。但是MEMS元件大多选择硅材料作为基板，以将MEMS元件建构于硅基板的上方，故当电子信号传递于MEMS元件时，MEMS元件与硅基板之间就会产生寄生电容的效应，导致有机会使部分比例的电子信号流失至硅基板，也就是常见的信号损失(Loss)。

一般而言，目前各种已用于现有技术中的MEMS元件大多具有硅基板的寄生电容的效应，其造成传递于MEMS元件中的电子信号的强度衰减，使得电子信号的输出功率降低，同时也增加了后续的信号处理电路的复杂度。

发明内容

本发明提供一种信号增强装置与信号增强方法，藉以隔绝电子信号损耗的路径，并增强电子信号的强度与输出功率。

根据本发明的一实施例，一种信号增强装置适于一微机电装置，此信号增强装置包括一基板、一氧化层、及一信号传输层。基板具有一掺杂区，且掺杂区具有多个导电载子，此多个导电载子的电荷极性与一电子信号的电荷极性相同。氧化层位于基板上。信号传输层位于氧化层上，且信号传输层用以接收并增强此电子信号。

根据本发明的一实施例，一种信号增强方法适于一微机电装置，此信号增强方法包括下列步骤。将多个掺杂原子植入一基板，以致使此基板上形成一掺杂区，且此掺杂区具有多个导电载子，此多个导电载子的电荷极性与一电子信号的电荷极性相同。接着，形成一氧化层于基板上以及形成一信号传输层于氧化层上，且信号传输层用以接收并增强此电子信号。

本发明所提供的信号增强装置与信号增强方法，藉由将掺杂原子植入于基板，以致使基板表面形成掺杂区，并藉由掺杂区中的导电载子与信号传输层中的电子信号彼此之间的相同电荷极性，来达成同电相斥。如此一来，可有效隔绝电子信号损耗的路径，并进而增强电子信号的强度，以增加电子信号的输出功率，亦同时降低了信号处理电路的复杂度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为本发明的信号增强装置的示意图；

图1B为图1A的寄生等效电路的示意图；

图2为本发明的信号增强方法的步骤流程图。

其中，附图标记

100  信号增强装置

110  基板

111  掺杂区

112  掺杂原子

120  氧化层

130  信号传输层

132  质量块

134  悬臂

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

请参照图1A，为根据本发明的一实施例的信号增强装置的示意图。本实施例的信号增强装置100适于一微机电装置，例如可适于麦克风、压力计、高度计、流量计、或是触觉感测器，亦即可通过此信号增强装置100以作为微机电装置的元件结构。此信号增强装置100包括一基板110、一氧化层120、及一信号传输层130。

基板110具有一掺杂区111，且掺杂区111具有多个导电载子，此多个导电载子的电荷极性与一电子信号的电荷极性相同。在本实施例中，掺杂区111包括多个掺杂原子112，且这些掺杂原子112例如可为五族元素或是三族元素。此外，这些对应的导电载子例如可为电子或是电洞，亦即若掺杂区111中的掺杂原子112为三族元素，可使这些导电载子为电洞。相反而言，若掺杂区111中的掺杂原子112为五族元素，则可使这些导电载子为电子。