芯片中的温度传感器系统和芯片的制作方法

本公开的实施例涉及一种芯片中的温度传感器系统和芯片。

背景技术：

1、芯片片内的温度获取一般通过片内的温度传感器系统实现。目前，业界最常用的温度传感器系统由双极晶体管(bipolar junction transistor,bjt)构成的温度传感器感温单元组成。

技术实现思路

1、本公开至少一个实施例提供一种芯片中的温度传感器系统，该温度传感器系统包括：第一感温单元，使用在所述芯片的后道工艺中形成的后道金属结构感测温度以输出温度感测电信号；以及控制单元，与所述第一感温单元耦接，对所述第一感温单元输出的所述温度感测电信号进行处理，以输出测量结果。

2、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，芯片包括至少一个晶粒，所述第一感温单元和所述控制单元集成于所述至少一个晶粒中的同一晶粒中；所述第一感温单元集成于所述至少一个晶粒之一且所述控制单元独立于所述至少一个晶粒。

3、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，所述芯片还包括封装部分，所述第一感温单元集成于所述至少一个晶粒之一且所述控制单元独立于所述至少一个晶粒，包括：所述第一感温单元集成于所述至少一个晶粒之一且所述控制单元设置于所述晶粒之外的所述封装部分；或者在所述芯片包括通过键合结构堆叠设置的多个晶粒的情形中，所述第一感温单元集成于所述至少一个晶粒之一且所述第一感温单元设置于所述键合结构中。

4、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，所述温度传感器系统包括多个感温单元，所述多个感温单元包括所述第一感温单元；所述温度传感器系统还包括：多路选择器，与所述控制单元和所述多个感温单元耦接，且配置为从所述多个感温单元中择一。

5、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，所述芯片包括多个晶粒，所述多路选择器与所述第一感温单元位于同一晶粒或者不在同一晶粒中。

6、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，所述至少一个晶粒包括第一晶粒，所述多路选择器位于第一晶粒中，在所述第一感温单元集成于所述至少一个晶粒之一且所述控制单元独立于所述至少一个晶粒的情形中，所述多路选择器通过所述第一晶粒的封装电路结构与所述控制单元耦接。

7、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，所述第一晶粒包括信号输出口，所述多路选择器与所述信号输出口耦接，所述信号输出口与所述封装电路结构耦接，以使所述多路选择器与所述控制单元耦接。

8、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，至少一个晶粒还包括第二晶粒，所述第一晶粒和所述第二晶粒通过键合结构堆叠设置并且由所述封装电路结构封装，所述第二晶粒包括信号输出口，所述第一晶粒不包括信号输出口，所述多路选择器通过所述键合结构耦接到所述信号输出口，通过所述信号输出口与所述封装电路结构耦接至所述控制单元。

9、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，至少一个晶粒包括第一晶粒和第二晶粒，在所述第一感温单元和所述控制单元分别集成于所述至少一个晶粒中的不同晶粒中的情形中：所述第一感温单元位于所述第一晶粒中，所述控制单元位于所述第二晶粒中，所述第一晶粒中的多路选择器通过互连结构与所述控制单元耦接，其中，所述互连结构用于耦接所述第一晶粒和所述第二晶粒；或者所述第一晶粒中的多路选择器通过键合结构与所述控制单元耦接，其中，所述键合结构用于使所述第一晶粒和所述第二晶粒堆叠设置。

10、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，芯片包括第一晶粒和第二晶粒，在所述第一感温单元设置于所述键合结构的情形中，所述控制单元设置于所述第一晶粒或者所述第二晶粒，所述多路选择器与所述控制单元设置于同一晶粒中；或者所述控制单元独立于所述第一晶粒和所述第二晶粒，所述第二晶粒包括信号输出口，所述多路选择器设置于所述第二晶粒中，所述信号输出口与所述封装电路结构耦接，所述多路选择器与所述信号输出口耦接，所述信号输出口与所述封装电路结构耦接，以使所述多路选择器经由所述封装电路结构与所述控制单元耦接。

11、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，后道金属结构包括以下至少一种：后道金属绕线、后道金属过孔阵列和所述后道金属绕线组成的金属结构、所述后道金属绕线和穿过硅衬底的过孔阵列组成的金属结构。

12、例如，在本公开一实施例提供的温度传感器系统中，控制单元和所述第一感测单元形成基于4线开尔文电路，以对所述温度感测电信号进行处理，以输出测量结果。

13、本公开至少一个实施例提供一种芯片，该芯片包括本公开任一实施例提供的温度传感器系统。

技术特征：

1.一种芯片中的温度传感器系统，包括：

2.根据权利要求1所述的温度传感器系统，其中，所述芯片包括至少一个晶粒，

3.根据权利要求2所述的温度传感器系统，其中，所述芯片还包括封装部分，所述第一感温单元集成于所述至少一个晶粒之一且所述控制单元独立于所述至少一个晶粒，包括：

4.根据权利要求3所述的温度传感器系统，其中，所述温度传感器系统包括多个感温单元，所述多个感温单元包括所述第一感温单元；

5.根据权利要求4所述的温度传感器系统，其中，所述芯片包括多个晶粒，

6.根据权利要求4所述的温度传感器系统，其中，所述至少一个晶粒包括第一晶粒，所述多路选择器位于第一晶粒中，

7.根据权利要求6所述的温度传感器系统，其中，所述第一晶粒包括信号输出口，所述多路选择器与所述信号输出口耦接，所述信号输出口与所述封装电路结构耦接，以使所述多路选择器与所述控制单元耦接。

8.根据权利要求6所述的温度传感器系统，其中，所述至少一个晶粒还包括第二晶粒，所述第一晶粒和所述第二晶粒通过键合结构堆叠设置并且由所述封装电路结构封装，

9.根据权利要求4所述的温度传感器系统，其中，所述至少一个晶粒包括第一晶粒和第二晶粒，

10.根据权利要求4所述的温度传感器系统，其中，所述芯片包括第一晶粒和第二晶粒，在所述第一感温单元设置于所述键合结构的情形中，

11.根据权利要求1-10任一所述的温度传感器系统，其中，所述后道金属结构包括以下至少一种：

12.根据权利要求1-10任一所述的温度传感器系统，其中，所述控制单元和所述第一感测单元形成基于4线开尔文电路，以对所述温度感测电信号进行处理，以输出测量结果。

13.一种芯片，包括：根据权利要求1～12任一项所述的温度传感器系统。

技术总结一种芯片中的温度传感器系统和芯片。该芯片中的温度传感器系统包括第一感温单元和控制单元。第一感温单元使用在芯片的后道工艺中形成的后道金属结构感测温度以输出温度感测电信号；控制单元与第一感温单元耦接，对第一感温单元输出的温度感测电信号进行处理，以输出测量结果。该温度传感器系统能够提高温度测量精度，并实现对芯片内后道结构温度测量。技术研发人员：周宇杰,董威锋,胡茗崎,卢山,王剑受保护的技术使用者：北京有竹居网络技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23