加热器元件的制作方法

本公开涉及半导体结构，更具体地，涉及加热器元件、操作方法和制造方法。

背景技术：

1、晶体管因富含辐射的环境和激进的偏置而经历氧化物界面劣化。因此，在电路和设备的使用寿命期间，设备的电气偏移持续累积。

2、更具体地，微电子设备在受到单粒子翻转(single-event upset，seu)时可能会劣化，也称为单事件扰乱(single-event error，see)。seu是由单个电离粒子(如离子、电子、光子等)撞击微电子设备(如微处理器、半导体存储器或功率晶体管)中的敏感节点引起的状态变化。状态变化是由逻辑元件的重要节点中或附近的电离产生的自由电荷的结果。由于撞击而导致的设备输出或操作错误被称为seu或软错误(soft error)。

3、微电子也可能由于总电离剂量(total ionizing dose，tid)而受到长期影响。例如，tid的累积长期电离损伤可能导致劣化和/或设备故障。例如，tid可能导致设备遭受阈值偏移、设备泄漏和功耗增加、时序变化、性能降低等。

技术实现思路

1、在本公开的一个方面中，一种结构包括：有源设备；加热器元件，所述加热器元件在所述有源设备的下方且在半导体衬底内；以及至所述加热器元件和所述有源设备的接触件。

2、在本公开的一个方面中，一种结构包括：与半导体衬底集成的异质结双极晶体管；加热器元件，其在所述半导体衬底中，且围绕所述异质结双极晶体管；至所述异质结双极晶体管和所述加热器元件的公共接触件；以及将所述异质结双极晶体管与所述加热器元件隔离的浅沟槽隔离结构。

3、在本公开的一个方面中，一种结构包括：有源设备；加热器元件，所述加热器元件围绕所述有源设备；性能传感器，其被配置为检测所述有源设备的性能变化；热传感器，所述热传感器被配置为检测从所述加热器元件产生的热；以及控制电路，所述控制电路被配置为当所述性能传感器检测到所述有源设备中的性能劣化时激活所述加热器元件。

技术特征：

1.一种结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在，所述有源设备包括异质结双极晶体管，其包括集极区域、子集极区域、基极区域和射极，且所述半导体衬底包括块体衬底。

3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述接触件电性连接所述集极区域和所述加热器元件。

4.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述加热器元件通过所述有源设备的所述集极区域与所述子集极区域电性隔离。

5.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，所述加热器元件通过浅沟槽隔离结构与所述子集极区域电性隔离。

6.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述加热器元件和所述子集极区域包括n型半导体材料，且所述集极区域包含p+半导体材料。

7.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述加热器元件包括主体和从所述半导体衬底的表面延伸到所述主体的贯穿部。

8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括在所述加热器元件下方的气隙。

9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，所述结构还包括在所述气隙下方的非单晶半导体区域。

10.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括在所述加热器元件下方的多个气隙。

11.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述加热器元件包括多个指状物。

12.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括性能传感器、热传感器和控制电路，所述性能传感器检测所述有源设备的电路性能的变化，所述控制电路从所述性能传感器接收所述电路性能并控制所述有源设备是否应当被加热以退火缺陷，所述热传感器检测从所述加热器元件产生的热。

13.一种结构，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的结构，其特征在于，所述异质结双极晶体管包括集极区域、子集极区域、基极区域和射极，且所述公共接触件电性连接至所述子集极区域。

15.根据权利要求14所述的结构，其特征在于，所述加热器元件和所述子集极区域包括n型半导体材料，所述集极区域包含p+半导体材料，且所述加热单元通过所述集极区域和所述浅沟槽隔离结构与所述子集极区域电性隔离。

16.根据权利要求13所述的结构，其特征在于，所述加热器元件包括主体和从所述半导体衬底的表面延伸到所述主体的贯穿部，且所述贯穿部围绕所述浅沟槽隔离结构。

17.根据权利要求13所述的结构，其特征在于，所述结构还包括在所述加热器元件下方的至少一个气隙。

18.根据权利要求17所述的结构，其特征在于，所述结构还包括在所述至少一个气隙下方的非单晶半导体区域。

19.根据权利要求13所述的结构，其特征在于，所述加热器元件包括完全围绕所述异质结双极晶体管的贯穿部。

20.一种结构，其特征在于，包括：

技术总结本公开涉及半导体结构，更具体地，涉及加热器元件、操作方法和制造方法。所述结构包括：有源设备；加热器元件，所述加热器元件在所述有源设备下方且在半导体衬底内；以及至加热器元件和有源设备的接触件。技术研发人员：U·S·拉古纳特,V·杰恩,Y·T·恩古,J·A·坎塔罗夫斯基,S·T·凡托尼受保护的技术使用者：格芯（美国）集成电路科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25