[發明專利]加工工藝、電壓、以及溫度傳感器

有效

• 申請號: 200980161604.1
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN102576686A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: J.H.李
• 申請（專利權）人: 天工方案公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃小臨

相關申請的交叉引用

本申請基于要求于2009年7月28日提交的題目為“加工工藝、電壓、以及溫度傳感器”的美國臨時申請No.61/229,056的35U.S.C.119(e)的優先權，該申請通過引用方式整體結合在本申請中。

技術領域

本發明總體涉及一種半導體器件，尤其是涉及一種能夠監控半導體器件的運行參數的傳感器。

背景技術

半導體器件的性能會隨著該器件的使用的條件(conditions)而改變。例如，半導體器件諸如上升時間、下降時間、增益、帶寬、線性度(linearity)、頻率響應等的性能特征通常會隨著所述器件使用時的電源電壓電平以及該器件的溫度而改變。不過，即使相同類型的兩個器件采用相同的制造設備制造并在一致的條件下運行，一個器件可能表現依然不同于另外一個器件。在性能上的這種不同通常會產生，因為不管采用相同的制造設備和加工工藝步驟來形成所述器件的事實如何，在用來形成每個單個器件的加工工藝中依然會出現微小(minute)的差別。在用來形成每個單個器件的加工工藝中的這種差別在形成于不同半導體晶片上器件之間或者在形成于不同晶片上和不同時間(即在不同批次中)形成的器件之間通常更明顯，但是這些差別甚至會發生在形成于同一晶片上的器件之間(例如，如果第一器件位于該晶片的邊緣，而另一個器件則位于更中心的位置)。由于在用來形成單個器件的加工工藝中的這些輕微的差別，一個器件的性能可能會不同于另一個器件的性能。

在許多應用中，在用來形成器件的加工工藝中的這些輕微的變化以及在性能上任何導致的差別可能極小引起關注或者能夠為其中使用了該器件的電子電路或設備的設計所容忍。不過，在許多應用中，相同類型的器件之間的性能上的這種差別可能會對其中使用了該器件的電子電路或設備的運行產生影響。

發明內容

申請人已經認識到某些半導體器件對溫度、電源電壓電平以及用來形成該器件的加工工藝非常敏感。這種敏感在希望相同的設計和制造的半導體器件表現始終如一的時候會是一個問題。因此，申請人已經開發出一種傳感器，該傳感器能夠感測器件運行時的電壓電平和溫度，并且能夠感測表示用來生產該器件的加工工藝的參數，以便對該器件的性能進行表征。無論器件之間的性能的差別、器件所運行的溫度和電源電壓的差別或所有以上差別如何，該信息隨后都可以被用來補償該器件以便確保相同設計和制造的不同器件之間更為一致的性能。

根據本發明的一個方面，提供了一種集成電路。該集成電路包括：該加工工藝傳感器被配置為感測表示用來形成所述集成電路的半導體加工工藝的加工工藝參數，并基于該加工工藝參數將半導體加工工藝的表征(characterization)提供到所述加工工藝傳感器的輸出端。該溫度傳感器被配置為提供集成電路的溫度的指示到所述溫度傳感器的輸出端。該電壓傳感器被配置為提供集成電路的電源電壓電平的指示到所述電壓傳感器的輸出端。所述加工工藝傳感器的輸出端電連接到溫度傳感器和電壓傳感器中的至少一個，以便響應于所述半導體加工工藝的表征，補償所述溫度的指示和電源電壓電平的指示中的至少之一。

根據本發明的一個實施例，所述加工工藝傳感器的輸出端電連接到溫度傳感器和電壓傳感器兩者，以便響應于所述半導體加工工藝的表征，補償所述溫度的指示和電源電壓電平的指示兩者。

根據本發明的另一個實施例，每次在所述加工工藝傳感器被上電時，所述加工工藝傳感器提供所述半導體加工工藝的表征。在進一步實施例中，述溫度傳感器被配置成向溫度傳感器的輸出端動態地提供集成電路的溫度的指示，并且其中所述電壓傳感器被配置成向電壓傳感器的輸出端動態地提供集成電路的電源電壓電平的指示。

根據本發明的另一個實施例，所所述集成電路包括相關聯的半導體器件，所述相關聯的半導體器件采用相同的半導體加工工藝制造步驟共同地形成有加工工藝傳感器、溫度傳感器、以及電壓傳感器。根據本發明的一個實施例，所述相關聯的半導體器件是可編程的。在進一步實施例中，響應于由所述加工工藝傳感器提供的所述半導體加工工藝的表征、所述溫度傳感器提供的溫度的指示、以及所述電壓傳感器提供的所述電源電壓電平的指示，所述相關聯的半導體器件被補償。