具有加热元件和基准电路的集成芯片的制作方法
【专利摘要】公开了具有加热元件和基准电路的集成芯片。本公开的某些方面涉及包括具有带隙基准电路和一个或多个加热元件的集成芯片的设备。该带隙基准电路位于集成芯片的子集内并输出具有温度相关性的基准电压。加热元件中的一个或多个改变集成芯片的子集的温度。
【专利说明】具有加热元件和基准电路的集成芯片
【背景技术】
[0001]带隙基准电路是被配置成独立于温度生成基本上恒定的基准电压并在诸如模数和数模转换器的许多集成电路中广泛地使用的电压基准电路。带隙基准电路通过保持具有正温度系数(C1)的内部电压源和具有负温度系数(C2)的另一内部电压源来生成温度无关基准电压(U。通过将正和负内部电压源的输出相加(即Vref= C1V1+ C2V2,),可以抵消带隙基准电路的温度相关性,导致在一定温度范围内的基本上恒定的基准电压(U。
【专利附图】
【附图说明】
[0002]图1图示出示出了用于不同带隙基准电路的作为温度的函数的基准电压的图表。
[0003]图2图示出具有带隙基准电路和一个或多个芯片上、加热元件的集成芯片的某些实施例的方框图。
[0004]图3图示出包括带隙基准电路和加热元件的集成芯片的某些替换实施例的方框图。
[0005]图4图示出示出了基准电压、温度与许多有源加热元件之间的关系的图表。
[0006]图5图示出包括带隙基准电路和加热元件的基准电压测试电路的某些实施例的示意图。
[0007]图6图示出电压基准电路和加热元件的示例性布局的某些实施例的方框图。
[0008]图7A — 7D图示出示出了具有控制元件的各种实施方式的集成芯片的各种实施例的示意图。
[0009]图8是用于使用芯片上、加热元件来确定用于带隙基准电路的温度系数的方法的某些实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0010]本文中的描述是参考附图进行的,其中,一般自始至终利用相似的参考标号来指示相似的元件,并且其中,各种结构不一定按比例描绘。在以下描述中,出于说明的目的,阐述了许多特定细节以便促进理解。然而,对于本领域的技术人员而言可能显而易见的是可以用较小程度的这些特定细节来实施本文所述的一个或多个方面。在其他情况下,以方框图形式示出了已知结构和设备以促进理解。
[0011]虽然带隙基准电路被配置成独立于温度输出基本上恒定的基准电压,但带隙基准电路确实具有温度相关性。例如,图1图示出示出了带隙基准电路的温度相关性的图表100。趋势线102图示出由用在不处理变化(例如,没有CD变化、不对准等)的过程制造的带隙基准电路产生的基准电压。趋势线102具有具有弓形的温度相关性,该弓形在可接受变化范围AV内改变。恶劣地定中心的过程可能增加基准电压的温度变化。例如,趋势线106图示出由用具有处理变化的过程制造的带隙基准电路产生的基准电压。趋势线106具有以不在可接受变化范围AV内的值改变的斜率。
[0012]可以在制造了集成芯片之后完成生产测试以保证带隙基准电路具有在可接受变化范围AV内的温度相关性。为了适当地解决处理变化,此类生产测试必须测量不止一个温度上的基准电压,因为单个温度上的基准电压的测量不能将具有不同斜率的趋势线区别开。例如,温度Tnreas上的电压V1的测量可以对应于在可接受变化范围AV内变化的趋势线104或不在可接受变化范围AV内变化的趋势线106。然而,测量不止一个温度上的基准电压增加集成芯片(IC)的生产时间。对于具有低利润裕度的IC而言,成本抑制不止一个温度上的测试,因为测试花费太多的时间。因此,在此类IC中,常常不能测试电压基准电路的斜率以保证适当的性能。
[0013]相应地,本公开提供了用于一定温度范围内的带隙基准电路的方便测试的方法和设备。在某些实施例中,该设备包括具有带隙基准电路和一个或多个加热元件的集成芯片。带隙基准电路被配置成输出具有温度相关的值的基准电压。所述一个或多个加热元件被配置成从控制元件接收控制信号。在接收到控制信号时,所述一个或多个加热元件被配置成产生在一定温度范围内改变包括基准电压电路的集成芯片的子集的温度的热量,而基本上不影响集成芯片的其他部分的温度。通过使用加热元件来改变集成芯片的子集的温度,可以快速地将该子集加热,从而允许在多个温度上测试带隙基准电路。
[0014]图2图示出具有被测试器件204和一个或多个芯片上、加热元件206的集成芯片202的某些实施例的方框图200。
[0015]被测试器件204包括位于集成芯片202的子集208内的一个或多个半导体器件。被测试器件204具有温度相关性,使得被测试器件204的操作将作为温度的函数而变。例如,在某些实施例中,被测试器件204包括被配置成产生基准电压的带隙基准电路。在此类实施例中,随着子集208的温度上升,从带隙基准电路输出的基准电压的值将改变。在其他实施例中,被测试器件204可以包括其他类型的电路,例如,诸如其他基准电压电路。
[0016]一个或多个芯片上、加热元件206被配置成从与加热元件206通信的控制元件210接收第一控制信号SCTKU。在各种实施例中,控制元件210可以包括电流源、电压源或源电压。控制元件210可以包括芯片上控制元件或芯片外控制元件。
[0017]响应于第一控制信号Sctku,加热元件206被配置成以受控的预定义方式在子集208内产生热量。在某些实施例中,产生的热量以逐步的方式离散地改变子集208的温度,所述逐步方式以在一定温度范围上提供多个不同、离散温度的方式升高子集208的温度。例如,在某些实施例中,在第一时间,加热元件206被配置成接收具有被选择成使子集208升高至第一温度的第一值的第一控制信号SCTRli,并且在第二时间,加热兀件206被配置成接收具有被选择成使子集208升高至第二温度的第二值的第一控制信号SCTKU。
[0018]在某些实施例中,多个离散温度包括两个离散温度。例如,所述多个离散温度可以包括室温/测试器环境温度和由加热元件206产生的第二提高温度。在其他实施例中,所述多个离散温度包括三个或更多离散温度。例如,所述多个离散温度可以包括室温/测试器环境温度和由加热元件206产生的两个或更多提高温度。
[0019]在某些实施例中,第一控制信号包括电流。随着电流通过一个或多个加热元件206,加热元件206耗散与电流的平方乘以加热元件206的电阻成比例的热量。耗散热量在基本上不影响在子集208外面的集成芯片202的面积的情况下增加子集208和被测试器件204的温度。在某些实施例中,加热元件206位于集成芯片的子集208内,从而将加热元件206非常接近于被测试器件204放置。[0020]加热元件206可以包括大范围的部件,其具有电阻。例如,在各种实施例中,加热元件206可以包括例如电阻器、金属线、晶体管、PN结或诸如调节器、放大器等更复杂的逻辑元件。在某些实施例中,加热元件206包括存在于被测试器件204中的现有电路元件。通过利用存在于被测试器件204内的现有电路元件,加热元件206可以在不消耗集成芯片202的附加面积的情况下控制子集208内的温度。
[0021]在某些实施例中,加热元件206包括被测试器件204内的现有虚构器件(dummydevice)(例如,虚构晶体管、电阻器等)。虚构器件是对被测试器件204的功能没有贡献的器件,但是已被添加到被测试器件204以改善平版印刷工艺裕度(与有源器件相反,其对被测试器件204的功能有所贡献)。例如,虚构器件允许平版印刷暴露以形成具有使图案密度最优化、降低可变化性并改善制造参数的规则布局的图案。
[0022]图3图示出具有带隙基准电路304和多个芯片上、加热元件306的集成芯片302的某些实施例的方框图300。带隙基准电路304被配置成输出具有温度相关性的基准电压Veef (即,随着带隙基准电路304的温度改变而变化的VKEF)。
[0023]加热元件306非常接近于带隙基准电路304定位(即,在允许加热元件增加带隙基准电路304的温度的邻近区域内)。在某些实施例中,加热元件306被配置成围绕带隙基准电路304,使得加热元件306共同地操作用于在基本上不增加集成芯片302的周围区域的温度的情况下增加带隙基准电路304的温度。在其他实施例中,加热元件306与带隙基准电路304的元件混合(例如,位于其之间)。
[0024]加热元件306被配置成从控制元件210接收第一控制信号Sctku,这促使加热元件306生成被传递至带隙基准电路304的热量。在某些实施例中,其中,第一控制信号Sctku包括电流,加热元件306耗散与第一控制信号Sctku的电流值的平方成比例的热量。在其他实施例中,其中,第一控制信号Sctku包括电压,加热兀件306耗散与第一控制信号Sctku的电压值成比例的热量。由于加热元件306在基本上不增加集成芯片302的其余部分的温度的情况下增加集成芯片302的子集208的温度,所以可以快速地(例如,在几微秒内)增加带隙基准电路304的温度,从而允许在短时间内实现多个离散温度(例如,两个温度、三个温度等)。
[0025]在各种实施例中,控制元件210可以包括芯片外控制元件210a或芯片上控制元件210b。在某些实施例中,芯片外控制元件210a被包括在被配置成对带隙基准电路304执行测试的芯片外测试模块308内。在某些实施例中,芯片上和芯片外控制元件210a和210b经由一个或多个开关元件312选择性地连接到加热元件306。在其他实施例中,芯片外控制元件210a经由一个或多个专用I/O焊盘314连接到加热元件306。例如,在某些实施例中,第一 I/O焊盘314a将测试模块308连接到加热元件306并被配置成将第一控制信号Smu提供给一个或多个加热元件306。
[0026]在某些实施例中,测量元件310被配置成测量从带隙基准电路304输出的基准电压丫_。测量元件310可以包括芯片外测量元件310a或芯片上测量元件310b。在某些实施例中,芯片外测量元件310a被包括在芯片外测试模块308内。在此类实施例中,测试模块30可以经由一个或多个I/O焊盘314与集成芯片302通信。例如,在某些实施例中,第二 I/O焊盘314b将带隙基准电路304连接到芯片外测量元件310a并被配置成向测量元件310传送基准电压。
[0027]在操作期间,测量元件310被配置成测量在一定温度范围内的多个离散温度上的基准电压VKEF。例如,在某些实施例中,测量元件310被配置成执行第一温度上的基准电压Veef的第一测量。在第一测量之后,控制元件210被配置成调整提供给加热元件306的控制信号Sctku,使带隙基准电路304的温度升高并促使基准电压Vkef根据由温度系数定义的斜率移动。测量元件310然后测量第二温度上的基准电压VKEF。
[0028]在某些实施例中,可以通过增量式地增加提供给加热元件的电流在多个离散温度上以逐步的方式增加子集208的温度。在其他实施例中,可以替换地或另外通过增加被激活加热元件306的数目在多个离散温度上以逐步的方式来增加子集208的温度。例如,通过激活第一加热元件306a,可以将带隙基准电路304升高至第一温度。通过另外激活第二加热元件306b,可以将带隙基准电路304升高至大于第一温度的第二温度。
[0029]通过在变化的温度上测量基准电压Vkef,测量元件310可以确定带隙基准电路304的温度系数(即,作为温度的函数的基准电压Vkef的变化)。在某些实施例中,基于所确定温度系数,测量元件310可以产生被提供给带隙基准电路304的第二控制信号Scm2。第二控制信号Sam2操作用于修整带隙基准电路304内的一个或多个元件,从而减小温度系数。本文所提供的“修整”可以指的是大范围的修整操作。例如,修整可以指的是对基准电压电路做出的以在给定温度上获得的相同DC电压的变化,或者修整可以指的是对基准电压电路做出的以减小基准电压的斜率的变化。
[0030]将认识到的是所示子集208是能够被一个或多个加热元件306加热的局部区域的非限制性示例。子集208意图图示出由加热元件306进行的加热的局部化,并且在其他实施例中,子集208可以包括变化的尺寸和或形状。
[0031]图4图不出不出基准电压、温度和许多有源加热兀件之间的关系的图表(400、404、408)。
[0032]图表400图示出示出由带隙基准电路输出的基准电压(y轴)与温度(X轴)之间的关系的趋势线402。如趋势线402所示,随着温度增加,从带隙基准电路输出的基准电压遵循增加且随后减小的弓形。将认识到的是趋势线402的弓形可能由于被用来形成包括带隙基准电路的集成芯片的过程中的处理变化而改变。
[0033]图表404图示出示出了带隙基准电路的温度(X轴)与通过加热元件的电流(y轴)之间的关系的趋势线406。如趋势线406所示,随着通过加热元件提供的电流增加,带隙基准电路的温度增加。这是因为由加热元件耗散的功率等于加热元件的电阻乘以电流的平方(BPjP=I2R)0因此,通过增加通过加热元件驱动的电流,由加热元件耗散的热量也增加。
[0034]将认识到的是为了实现给定温度而应用的电流值可以根据加热元件的类型而改变。例如,如果加热元件包括电阻器,可以使用具有第一值的电流来实现给定温度。然而,如果加热元件包括PN结,则可以使用具有大于第一值的第二值的电流来实现给定温度。这是因为PN结具有较低电阻,并且因此当电流通过PN结时将产生减少的热量。相应地,为了产生相同的温度,必须使比通过包括高电阻(例如,电阻器)的加热元件更大的电流通过包括低电阻(例如,PN结)的加热元件。
[0035]图表408图示出示出了带隙基准电路的温度(X轴)与有源加热元件的数目(y轴)之间的关系的趋势线410。如趋势线410所示,随着有源加热元件的数目增加(例如,随着接收单独电流的加热元件的数目增加),带隙基准电路的温度增加。这是因为由加热元件产生的总热量等于由单独加热元件产生的热量的总和。[0036]考虑到图表404和408,将认识到的是在各种实施例中公开的加热元件可以用许多的不同方式来增加被测试器件(例如,带隙基准电路)的温度。例如,在某些实施例中,可以通过增加通过加热元件的电流、通过增加接收电流的被激活加热元件的数目或通过其组合来增加温度。本领域的技术人员也将认识到增加温度的方式不限于图表404和408的那些。例如,在其他实施例中,可以通过增加通过加热元件的电压、通过增加接收电压的被激活加热元件的数目或其组合来增加温度。
[0037]图5图示出具有带隙基准电路502和多个加热元件506的基准电压测试电路500的示意图。将认识到的是图5中所示的带隙基准电路502是可以使用公开的多个加热元件506来测试的基准电路的非限制性示例。在其他实施例中,公开的多个加热元件506可以用来升高具有不同电路架构的基准电路的温度。
[0038]带隙基准电路502包括具有与包括二极管连接单元晶体管的第一晶体管Q1串联的第一电阻器R1的第一路径。带隙基准电路502还包括第二路径,该第二路径具有与第三电阻器R3和包括并联地连接的η个二极管连接单元晶体管的第二晶体管Q2串联的第二电阻器R2。用于每个晶体管Q1和Q2的基极-发射极电压Vbe具有负温度系数(即,其随温度增加而减小)。然而,第一和第二晶体管Q1和Q2的基极-发射极电压Vbe之间的差具有正温度系数(即,其随着温度增加而增加)。
[0039]第一和第二电阻器R1和R2被并联地连接到运算放大器504的输出端。电阻器R1和R2以及来自运算放大器504的反馈电压提供相等的电流给具有不同发射极面积的晶体管Q1和Q2的基极。通过迫使V1等于V2, R3上的电压降等于晶体管Q1和Q2的Vbe的差。因此,从运算放大器504输出的基准电压Ref是基极-发射极电压差与基极-发射极电压中的一个的和。因此,从带隙基准电路502输出的结果得到的基准电压Vkef是基本上恒定的。
`[0040]加热元件506包括与控制元件210通信的多个加热元件506a — 506η。在各种实施例中,加热元件506可以包括虚构晶体管(例如,506b ;用来改善晶体管Q1和/或Q2的平版印刷处理参数)、虚构电阻器(例如,506a ;用来改善电阻器Rp R2和/或R3的平版印刷处理参数)和/或其他虚构器件。`
[0041]在某些实施例中,加热元件506分别经由一个或多个开关元件508a — 508η连接到控制元件210。例如,在某些实施例中,第一加热元件506a经由第一开关元件508a连接到控制元件210,而第二加热元件506b经由第二开关元件508b连接到控制元件210等。在某些实施例中,一个或多个开关元件508被配置成选择性地在测试期间将加热元件506连接到控制元件210,并在测试不在进行时将加热元件506从控制元件210断开连接。
[0042]在某些实施例中,控制元件210包括分别被配置成为加热元件506a提供单独加热电流Ilfeat l,..,Ilteat n (即,独立于其他加热电流的加热电流)的多个输出节点OUt1,…,outno通过向加热元件506提供单独的加热电流,能够在开关元件508被闭合时增加带隙基准电路502的温度。相反,针对具有被配置成提供单个加热电流的单个输出节点的控制元件210,由加热元件506产生的热量在附加加热元件506被激活时将下降,因为通过并联电阻器的电流与并联电阻器的数目成反比。
[0043]在某些实施例中,开关元件508包括芯片上开关(例如,CMOS器件)。在其他实施例中,开关元件508包括位于集成芯片外部的机械开关。开关元件508的数目与温度灵敏度成比例。例如,一个开关元件508可以在带隙基准电路502内提供两个不同温度(例如,开关打开时的第一温度、开关闭合时的第二温度),两个开关元件508可以在带隙基准电路502内提供至少三个温度等。
[0044]在测试期间,开关控制器510被配置成产生第三控制信号Sam3,其操作开关元件508以选择性地激活加热元件506中的一个或多个。当加热元件506被激活时,其产生热量(例如,电流从控制元件210流过被激活加热元件506)。带隙基准电路502的温度随着开关控制器510操作开关元件508而变化。在某些实施例中,开关控制器510是包括在外部测试模块内的芯片外开关控制器。在其他实施例中,开关控制器510是包括在集成芯片500内的芯片上开关控制器。
[0045]在某些实施例中,开关控制器510包括被配置成存储与将如何操作开关元件508的预定序列相对应的数据(例如,算法)的存储器元件512。在此类实施例中,开关控制器510被配置成访问存储器元件512并根据预定序列来操作多个开关元件508,从而导致带隙基准电路502的温度在预定温度范围上以逐步的方式增量式地增加(例如,跨越约100°C至约200°C之间的范围)。选择性地操作开关元件508以增加带隙基准电路502的温度允许测量元件310在一定温度范围上测量从带隙基准电路502输出的基准电压VKEF。
[0046]在某些实施例中,测量元件310被配置成根据在一定温度范围上测量的多个基准电压Vkef来确定带隙基准电路502的温度系数(S卩,确定作为温度的函数的基准电压Vkef的变化)。基于所确定温度系数,测量元件310可以产生第二控制信号SCTm,其操作以修整带隙基准电路502内的一个或多个元件以减小带隙基准电路502的温度系数。
[0047]在某些实施例中,测量元件310被配置成通过修整带隙基准电路502中的电阻器中的一个或多个(例如,电阻器RpR2和/或R3)来减小温度系数。在其他实施例中,测量元件被配置成通过改变晶体管Q1和Q2的比来减小温度系数。例如,图6图示出对应于集成芯片500的带隙基准电路600的实施例的方框图。
[0048]带隙基准电路600被示为多个正方形。用B标记的正方形表示带隙基准电路的晶体管,并且用H标记的正方形表示带隙基准电路的虚构器件。特别地,带隙基准电路包括九个带隙基准电路晶体管B和十六个虚构晶体管H。晶体管B1对应于第一双极晶体管Q1,而晶体管B2-B9对应于第二双极晶体管Q2。
[0049]虚构晶体管H位于带隙基准电路晶体管B周围。虚构晶体管H被配置成在一定温度范围上在带隙基准电路晶体管B内产生热量。例如,通过在第一时间期间向虚构晶体管H1, H3、H5、H7、H9、Hn、H13和H15提供电流,实现第一温度,同时通过在第二时间期间向虚构晶体管H1-H16提供电流,实现第二温度。根据第一和第二温度,可以确定温度系数。如果温度系数大于可接受值,则可以将晶体管B2-B9中的一个或多个去激活以调整Q1与Q2之间的比,并相应地调整温度系数。
[0050]将认识到的是可以以多种不同的方式来实现公开集成芯片的控制元件。图7A—7D图示出具有控制元件的各种实施方式的集成芯片的各种实施例的示意图。
[0051]图7A图示出具有被测试器件702和测试单元704的集成芯片700。测试单元704具有包括在被测试器件702外部的电流源706的控制元件。电流源706经由开关708连接到加热元件710,并被配置成向加热元件710施加电流。施加的电流导致由加热元件710产生热量,如上所述。在各种实施例中,电流源706可以包括可变或固定电流源。
[0052]图7B图示出具有被测试器件714的集成芯片712。在集成芯片712中,电流源706在被测试器件(例如,DUT所利用的电流源)内部,使得电流源706被配置成从被测试器件714内部向加热元件710施加电流。此类内部电流源706允许在没有外部测试模块的情况下完成测试。
[0053]图7C图示出具有被测试器件718的集成芯片716。被测试器件718包括包括芯片上源电压Vdd的控制元件。芯片上源电压Vdd经由开关708连接到加热元件710,并被配置成从被测试器件718内部向加热元件施加电压。施加电压导致由加热元件710产生热量,如上所述。
[0054]图7D图示出具有被测试器件702和测试单元722的集成芯片720。测试单元722具有包括在被测试器件702外部的电压源724的控制元件。电压源724经由开关708连接到加热元件710并被配置成向加热元件710施加电压。在各种实施例中,电压源724包括可变或固定电压源。在替换实施例中,可以将电压源724包括在被测试器件702内,使得电压源724被配置成从被测试器件702内部向加热元件710施加电压。
[0055]图8是用于使用芯片上、加热元件来确定用于基准电路的温度系数的方法800的某些实施例的流程图。
[0056]虽然下面将公开方法800示为并描述为一系列动作或事件,但将认识到的是不应在限制性意义上解释此类动作或事件的所示排序。例如,某些动作可以按照不同的顺序和/或与除本文中所示和/或所述那些之外的其他动作或事件同时地发生。另外,可能并不是需要所有所示动作以实现本文中的描述的一个或多个方面或实施例。此外,可以在一个或多个单独动作和/或阶段中执行本文所描述的动作中的一个或多个。
[0057]在802处,提供了包括基准电路的集成芯片。该基准电路被配置成产生具有取决于基准电路的温度的值的基准电压。在某些实施例中,基准电路可以包括带隙基准电路。
[0058]在某些实施例中,在804处,测量由基准电路产生的基准电压。在此类实施例中,该基准电压对应于由基准电路在室温上或在测试器环境温度上产生的基准电压(即,在加热元件升高基准电路的温度之前测量的基准电压)。
[0059]在806处,将一个或多个控制信号提供给一个或多个加热元件。所述一个或多个控制信号导致加热元件产生热量,该热量升高基准电路的温度。
[0060]在808处,在该温度上测量由基准电路产生的基准电压。
[0061]在810处,调整控制信号的值和/或有源加热元件的数目。调整控制信号的值(例如,电流值)和/或有源加热元件的数目调整基准电路的温度。
[0062]在812处,迭代地重复动作806— 810以便以逐步的方式增加基准电压电路的温度。增加基准电压的温度在包括多个离散温度(例如,两个离散温度、三个离散温度等)的温度范围上提供多个基准电压值。例如,在第一迭代期间,将具有第一电流值的控制信号提供给一个或多个加热元件以将基准电路的温度升高至第一温度,并测量第一基准电压。在第二迭代期间,将具有第二电流值的控制信号提供给一个或多个加热元件以将基准电路的温度升高至第二温度并测量第二基准电压。
[0063]在814处,根据所述多个测量基准电压来确定温度系数。特别地,可以使用一定温度范围上的所述多个基准电压的斜率来确定基准电路的温度系数(即,因为该温度系数与基准电压和温度的第一导数成比例)。
[0064]在816处,基于所确定温度系数来修整基准电路的一个或多个元件。在各种实施例中,修整基准电路的一个或多个元件可以包括改变基准电路内的一个或多个电阻器的电阻或改变基准电路的晶体管之间的比以影响从基准电路输出的基准电压。
[0065]将认识到的是基于本说明书和附图的阅读和/或理解,本领域的技术人员可以想到等价的变更和/或修改。本文中的公开包括所有此类修改和变更,并且一般并不意图从而被限制。例如,虽然在本文中提供的图被示出并描述成具有特定掺杂类型,但将认识到的是可以利用替换掺杂类型,如本领域的技术人员将认识到的。
[0066]另外,虽然已相对于多个实施方式中的仅一个公开了特定特征或方面,但可以根据需要将此类特征或方面与其他实施方式的一个或多个其他特征和/或方面组合。此外,在本文中使用术语“包括”、“具有”、“含有”、“带有”和/或其变体的程度上,此类术语意图在意义上是包括性的一例如“包括”。并且,“示例性”仅仅以图意指示例而不是最好的。还应认识到的是出于理解的简单和容易的目的用相对于彼此的特定尺寸和/或取向图示出本文中所述的特征、层和/或元件,并且实际尺寸和/或取向可以基本上与本文中所示的不同。
【权利要求】
1.一种集成芯片,包括: 带隙基准电路,被包括在集成芯片的子集内并被配置成输出具有温度相关性的基准电压;以及 一个或多个加热元件,被包括在集成芯片内并被配置成改变所述子集的温度。
2.权利要求1的集成芯片,其中,所述一个或多个加热元件被配置成以提供多个离散温度的逐步的方式在一定温度范围上改变所述子集的温度。
3.权利要求1的集成芯片,其中,所述一个或多个加热元件包括被配置成改善用于集成芯片内的一个或多个元件的平版印刷处理参数的虚构器件。
4.权利要求1的集成芯片,其中,所述一个或多个加热元件包括以下各项中的一个或多个:电阻器、晶体管、PN结或金属线。
5.权利要求1的集成芯片,还包括: 控制元件,被配置成产生控制信号,其基于控制信号的电流值或由该控制信号驱动的加热元件的数目来改变所述子集的温度; 一个或多个开关元件,被耦合在控制元件与所述一个或多个加热元件之间;以及 开关控制器,被配置成产生第三控制信号,其选择性地操作所述一个或多个开关元件以将控制元件连接到所述一个或多个加热元件,其中,在将控制元件连接到加热元件时,该加热元件产生热量。
6.权利要求5的集成芯片,还包括:·· 存储器元件,被配置成存储与用于所述一个或多个开关元件的预定操作序列相对应的数据, 其中,所述开关控制器被配置成根据所述预定序列来操作所述一个或多个开关元件以调整控制信号的值,从而在子集中实现多个离散温度。
7.权利要求5的集成芯片,其中,所述控制元件包括芯片上电流源。
8.权利要求1的集成芯片,其中,所述加热元件被定位成围绕带隙基准电路。
9.权利要求1的集成芯片,还包括: 测量元件,被配置成通过在一定温度范围内的多个离散温度上测量从带隙基准电路输出的基准电压来确定多个基准电压,并根据所述多个基准电压来确定带隙基准电路的温度系数。
10.权利要求9的集成芯片,其中,所述测量元件还被配置成产生第二控制信号,其进行操作以修整带隙基准电路内的一个或多个元件以减小温度系数的变化。
11.一种测试电路,包括: 被测试器件,被包括在集成芯片的子集内并具有温度相关性,使得被测试器件的操作被配置成作为温度的函数而变;以及 一个或多个虚构器件,被包括在集成芯片内并被配置成产生热量以在一定温度范围内改变被测试器件的温度。
12.权利要求11的测试电路,其中,所述被测试器件包括被配置成输出具有温度相关的值的基准电压的带隙基准电路。
13.权利要求12的测试电路,还包括: 测量元件,被配置成:通过在所述温度范围内的多个离散温度上测量从带隙基准电路输出的基准电压来确定多个基准电压; 根据所述多个基准电压来确定所述带隙基准电路的温度系数;以及 执行带隙基准电路内的一个或多个元件的修整以减小温度系数。
14.权利要求11的测试电路,其中,所述一个或多个虚构器件包括以下各项的一个或多个:电阻器、晶体管、PN结或金属线。
15.权利要求11的测试电路,还包括: 控制元件,被配置成产生控制信号并将所述控制信号提供给所述一个或多个虚构器件,其中,所述一个或多个虚构器件被配置成响应于该控制信号而产生热量; 一个或多个开关元件,被耦合在控制元件与所述一个或多个虚构器件之间;以及 开关控制器,被配置成选择性地操作所述一个或多个开关元件以将所述控制元件连接到所述一个或多个虚构器件,其中,在将控制元件连接到虚构器件时,所述虚构器件产生热量。
16.权利要求15的测试电路, 其中,所述控制元件包括具有多个输出节点的电流源; 其中,各输出节点被配置成产生具有电流值的控制信号,该电流值独立于从其他输出节点输出的控制信号的电流值。
17.一种确定用于基准电路的温度系数的方法,包括: 提供集成芯片,其包括被配置成输出具有温度相关性的基准电压的基准电路;以及 向包括在集成芯片内的一个或多个加热元件提供一个或多个控制信号,其中,在接收到控制信号时,所述一个或多个加热元件被配置成产生提高基准电路的温度的热量。
18.权利要求17的方法,还包括; 调整所述一个或多个控制信号中的至少一个的值以产生用于所述集成芯片的子集的多个离散温度;以及 在多个温度上测量由基准电压电路产生的基准电压以产生多个测量的基准电压。
19.权利要求18的方法,还包括: 根据所述多个测量的基准电压来确定温度系数;以及 修整所述基准电路的一个或多个元件以使温度系数最小化。
20.权利要求17的方法,其中,所述加热元件包括被配置成改善用于集成电路内的一个或多个元件的平版印刷处理参数的虚构器件。
【文档编号】G05F3/30GK103576736SQ201310345447
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】H.哈桑德, C.林德霍尔姆 申请人:英飞凌科技奥地利有限公司