霍尔抵消的封装应力传感器的制作方法

霍尔抵消的封装应力传感器
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求于2021 8月13日提交的美国临时专利申请序列号63/233096(代理人卷宗号3867.802prv)的优先权，标题为“封装应力传感器”，其全文通过引用并入本文。


背景技术：

3.半导体可受到机械应力的影响，例如由于温度或湿度等环境影响。应力或应力变化会影响半导体器件的性能或灵敏度。
4.霍尔效应是指在磁场存在的情况下，可在导电体上产生的电压差。产生的电压的方向可以横向于导体中的电流和垂直于电流的磁场。霍尔传感器是基于霍尔效应的磁场传感器。
5.在实例中，霍尔传感器可以提供与影响传感器的磁场分量成比例的电输出信号。霍尔传感器可以包括霍尔元件或元件组以及用于接收和解释来自一个或多个元件的信号的处理器。在实例中，霍尔传感器包括封装在外壳中的集成电路，并且传感器或其封装可能受到机械应力的影响。当使用霍尔传感器表征磁场时，需要消除机械应力对传感器本身的影响。同样，当使用应力传感器表征应力或应力变化时，可需要消除任何可能影响或损坏应力指示器的霍尔效应。


技术实现要素：

6.除其他外，本发明者已经认识到，要解决的问题包括确定封装集成电路上封装应力的适当补偿。本发明者已经认识到，解决方案可以包括或使用传感器，该传感器被配置为测量机械应力，同时减轻磁场的影响，否则会破坏应力测量。该解决方案可以包括表征应力方向和应力幅值。反过来，有关应力方向和大小的信息可以与其他电路一起使用，以抵消应力对其他电路元件或性能参数的影响。例如，关于应力方向和幅值的信息可用于抵消电压或电流信号参考生成器中的误差项，或用于校准转换器电路的偏移。
7.在实例中，该解决方案可以包括或使用配置为提供关于封装应力的信息的基于半导体霍尔板的传感器。在实例中，传感器可以包括霍尔板和激励电路。激励电路可以向霍尔板的各个节点对提供信号。测量电路可以响应于激励信号的第一部分在第一对节点处接收关于第一电信号的信息，并且可以响应于激励信号的第二部分在第二对节点处收到关于第二电信号的消息。第一和第二电信号可指示半导体的电荷载流子迁移率特性，其可用于指示传感器上的物理应力。
8.在实例中，该解决方案可以包括或使用基于半导体的应力传感器，该传感器包括具有多个(例如，第一和第二)集电极端子的双极晶体管器件。激励电路可以向双极晶体管器件的基极-发射极结提供激励信号，并且可以基于响应于激励信号在集电极端子处测量的信号之间的关系来提供半导体的物理应力指示器。在实例中，物理应力指示器可以基于晶体管器件的基极区域的电流偏转特性。
9.本摘要并非旨在提供对本发明的排他性或详尽解释。包括详细描述以提供关于本
专利申请的进一步信息。
附图说明
10.为了便于识别对任何特定元素或行为的讨论，参考编号中的一个或多个最高有效数字是指首次引入该元素的图号。
11.图1一般性地示出了半导体晶片及其晶面的示例。
12.图2a和图2b大体示出了矩形霍尔板的示例。
13.图3a和图3b大体示出霍尔板上的机械应力的示例。
14.图4a和图4b大体示出了在晶片上具有不同取向的霍尔板的示例。
15.图5大体上示出了用于应力感测的非矩形霍尔板的示例。
16.图6图示了根据一个实施例的主题的一个方面。
17.图7a大体示出了第一双极结型晶体管的物理布局的顶视图的示例。
18.图7b大体示出了第一双极结型晶体管的物理布局的截面图的示例。
19.图7c大体示出了差分信号测量电路的示意图的示例。
20.图8a大体示出了第二双极结型晶体管的物理布局的顶视图的示例。
21.图8b大体示出了第二双极结型晶体管的物理布局的截面图的示例。
22.图9一般性地示出了建立在半导体晶片上的参考发生器电路的示例。
23.图10大体上示出了可以包括使用双极晶体管器件来提供物理应力指示器的方法的示例。
24.图11大体示出了参考发生器电路的示例，该参考发生器电路包括具有分离集电极的双极结型晶体管。
25.图12是说明能够执行本文所讨论的各种技术的方面的示例计算设备的框图。
具体实施方式
26.可以安装或封装集成电路(ic)，以帮助保护敏感集成电路免受压力或环境影响。然而，这种封装或安装可能是构成ic的半导体材料上的机械应力源。例如，机械应力可以影响或改变电路行为，因为它可以改变电荷载流子(例如电子或空穴)的迁移率和散射因子。这种变化可能导致电阻、磁灵敏度、晶体管行为或压电相关效应等参数的漂移或偏移。在一些示例中，机械应力可能由于外部环境影响而随时间变化，或者可能由于长期漂移和材料老化而变化。
27.为了补偿封装应力，可以配置应力传感器以感测特定芯片或基板上的器件所经历的应力。在一个示例中，晶体管或体电阻器可用于通过测量电子迁移率(例如，对于n型材料)或空穴迁移率(例如，对于p型材料)的变化来感测应力。然而，此类设备可能对磁场的存在敏感，这会在应力测量中引入误差。换句话说，洛伦兹力会导致传感器中的电流偏转，例如在存在磁场的情况下。此外，一些压力传感器未配置为感测压力的方向。本发明人已经认识到这些和其他问题的解决方案。
28.本发明人已经认识到应力测量问题的解决方案可以包括或使用传感器，该传感器被配置为测量机械应力，同时减轻可能破坏应力测量的磁场的影响。该解决方案可以包括表征应力方向和应力大小。关于应力方向和大小的信息又可以与其他电路一起使用，以抵
消应力对其他电路元件或性能参数的影响。例如，关于应力方向和大小的信息可用于抵消电压或电流信号参考发生器中的误差项，或校准转换器电路的偏移。
29.在一个示例中，该解决方案可以包括或使用霍尔板。使用多次测量的结果，电路可用于消除磁场引起的误差，或估计灵敏度或漂移，或提供相应的应力补偿信号。在一个示例中，该解决方案可以包括或使用多个半导体层，例如包括具有多个集电器(或一个分叉或进一步分离以分离端子的集电器)的双极晶体管。关于不同集电极中各自电流密度的信息可用于表征包括晶体管的封装中的应力方向或大小。在一些示例中，晶体管可以包括参考生成器电路的一部分或者可以用于提供偏移信号以校正不同的参考生成器电路。
30.本文讨论的各种解决方案提供了优于现有应力传感器的各种优点。例如，与将绝对迁移率测量为电阻或晶体管电流相比，使用霍尔板中迁移率分量的非对角线测量可以提供有关应力分量大小和方向的更多信息。此外，可以通过取非对角分量与绝对电阻的比值来实现一阶温度补偿。此外，附近磁场的影响可以使用两次测量来抵消霍尔效应电压。
31.图1一般性地说明了晶体结构的米勒指数的示例。可以从硅晶棒切割例如包括硅的半导体晶片，使得晶片表面与晶面重合。图1显示了在指定为[100]的平面中切割的这种半导体晶片的平面图，并且包括指示特定晶体取向的“主平面”。一些晶圆包括辅助平面以指示晶圆的掺杂(例如，作为n型或p型)。晶片平面中的主要结晶方向在图1中确定。在示例中，电路结构可以构建在晶片上，其电路侧边缘或壁平行或垂直于晶片平面延伸。
[0032]
按照惯例，使用米勒指数，平面[110]垂直于主平面延伸，并且平面[110]平行于主平面延伸。平面[010]以 45
°
的角度延伸并且平面[100]以相对于[110]方向的-45
°
的角度延伸。
[0033]
在图1的示例中，角度是相对于[110]平面定义的。构建在[100]晶片上的电路结构通常定位成垂直结构在的方向上延伸，而水平结构在的方向上延伸。在这个方向上，可以认为主平面平行于x轴，并且芯片(或电路结构)的边缘通常平行于x和y轴。在该示例中，晶面[100]和[010]对应于结构的对角线方向。
[0034]
通常，具有[100]构型的硅晶体广泛可用并且经常用于集成电路器件的制造。因此，以下讨论假定使用[100]型材料，除非另有特别说明。然而，本领域技术人员将理解可以类似地使用其他材料。
[0035]
传统的应力传感器，例如包括电阻桥，可能会受到磁场的影响，这会导致测量的应力信号出现误差。本发明人已经认识到测量应力的更好方法可以包括或使用霍尔板，例如可以包括具有多个信号触点或节点的大体对称的晶体结构。不同的节点对可以被相应的信号激励或偏置，并且响应信号可以从相应的不同节点对测量。可以一起分析响应信号以确定霍尔板中电子(或空穴)的迁移率或偏转特性。使用确定的偏转特性，可以确定有关封装应力的更准确信息，同时消除任何霍尔效应的影响或任何磁场的影响。
[0036]
在一个示例中，霍尔板包括具有特定宽度、长度和厚度的掺杂半导体器件。传统的霍尔板一般为矩形或正方形，包括两对触点或节点：一对用于偏置，另一对用于传感或测量。节点设置在矩形板的拐角处。通常，霍尔板关于连接相应节点对的每个轴对称。霍尔板可以具有其他非矩形形状，例如十字形、六边形或沿多个轴呈现对称性的其他形状。
[0037]
图2a和图2b大体示出了矩形第一霍尔板202的示例。第一霍尔板202可以包括晶体结构，例如可以包括可以在诸如硅的基板上生长或沉积的外延层。通常，第一霍尔板202可
以包括以相对于基板或种子层的方向明确定义的方向形成的一个或多个层。
[0038]
在示例中并且独立于机械应力效应，可以将磁场对霍尔板的影响建模为电桥。例如，在无应力硅中，霍尔板上测量的霍尔电压可以是施加到板上的偏置电流和板的电阻特性的函数。
[0039]
为了说明，图2a和图2b示出了矩形第一霍尔板202在不同偏置条件下的示例。第一霍尔板202在其拐角处包括两对相反定向的节点，第一对节点p1 和p1-，以及第二对节点p2 和p2-。图2a示出了由施加在节点p2 和p2-之间的电流信号i偏置的第一霍尔板202，而图2b示出了由施加在节点p1 和p1-之间的电流信号i偏置的第一霍尔板202。
[0040]
当诸如第一霍尔板202之类的霍尔板被输入信号偏置时，其灵敏度是偏置信号幅度、由特定板的几何形状定义的校正因子以及板的电阻特性的函数。板的电阻特性，有时称为霍尔系数，是(对于n型半导体)电子浓度和霍尔因子的函数，霍尔因子取决于温度和散射等。
[0041]
在一个示例中，可以将理想的霍尔板建模为平衡的惠斯通电桥，在没有磁场的情况下，它在稳定的偏置条件下提供均匀的输出电压。然而，真正的霍尔板会由于磁场引起的偏移而表现出差分输出电压。如本文进一步解释的，可以测量和利用偏移来识别或表征霍尔板上的应力。
[0042]
在一个示例中，霍尔板电压，即在图2a和图2b中示例为vh，线性依赖于偏置信号幅度，并且可以建模为：
[0043][0044]
其中v1是节点p1 和p1-之间的电压，v2是节点p2 和p2-之间的电压，其中i1是施加在节点p1 和p1-之间的电流，i2是施加在节点p2 和p2-之间的电流。因此，电压v1和v2是偏置电流输入信号和描述霍尔板电阻行为的霍尔系数或r
hxx
的函数。换言之，霍尔系数的值可以用作或可以代表外部磁场对霍尔板的影响。
[0045]
在图2a的例子中，霍尔电压vh＝v1＝r
h12
i2。在图2b的示例中，vh＝v2＝r
h21
i1。在第一霍尔板202的示例中，描述系统的阻抗矩阵在存在磁场的情况下是反对称的，因此对应于正交轴的霍尔系数可以相等和相反。也就是说，由于霍尔效应，r
h12
＝-r
h21
。
[0046]
在示例中并且独立于磁场效应，霍尔板上的机械应力效应可以类似地建模为电桥。图3a和图3b大体图示了霍尔板(例如第一霍尔板202)上的机械应力的图形示例，以及它对霍尔板的特定非对角迁移率特性的影响。第一霍尔板202的特性可以针对对应力的敏感性进行优化，例如，以匹配另一个需要应力补偿的ic器件(例如，在掺杂或材料类型、物理尺寸等方面)。
[0047]
在无应力硅中，霍尔板中的电子迁移率可以建模为施加的偏置或电场的标量函数。即，
[0048][0049]
其中j是电子迁移率，e是施加的电场，q是电子电荷，μ是基于硅本身在无应力时的特性的常数。在应力下，电子迁移率可以用张量关系来描述。例如，
[0050][0051]
其中μ对应于电子(例如，对于n型半导体)或空穴(例如，对于p型半导体)的非对角迁移率分量，或整个霍尔板的应力影响。这些非对角线迁移系数可以间接测量，例如，使用类似于等式1中的桥模型。也就是说，
[0052][0053]
其中r
sxx
表示描述霍尔板在应力下的行为的电阻张量系数。应力会导致描述板的载流子迁移率张量发生变化。也就是说，板的电阻可以变得与方向相关，并且迁移张量的非对角线分量会导致电流偏转。
[0054]
在一个示例中，非对角系数μ
xx
可以提供有关所施加应力大小和所施加应力方向或符号的信息。此外，由于电子迁移率的互易性，可以假设非对角系数μ
12
等于μ
21
，相应地，r
s12
等于r
s21
。可以利用这种互易关系来确定机械应力的大小和方向。
[0055]
在包括或使用第一霍尔板202来表征机械应力的示例中，第一霍尔板202的多次测量可用于消除磁场对应力的影响。例如，第一测量可以包括使用图3a所示的配置测量v1，第二测量可以包括使用图3b所示的配置测量v2。第一次和第二次测量的结果可以一起处理，以消除磁场指示分量并隔离应力指示分量。例如，
[0056]r12
＝r
s12
r
h12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(等式5)
[0057]r21
＝r
s21
r
h21
ꢀꢀꢀ
(等式6)
[0058]
根据以上讨论，r
h12
＝-r
h21
，r
s12
＝r
s21
。因此，应力指示分量可以由r
s12
＝r
s21
＝r
12
r
21
给出。换句话说，任何干扰磁场的影响都可以通过将第一次和第二次测量的结果相加来消除，剩余的应力系数可以对应于应力的大小。此外，关于在第一次和第二次测量中使用的霍尔板的方向的信息以及应力指示部件r
s12
的符号可以用于表征应力的方向。
[0059]
应力敏感性或应力的影响可以至少部分地取决于霍尔板相对于霍尔板基板的晶体取向的取向。在示例中，霍尔板可用于感测沿多个不同轴或沿多个不同轴的机械应力大小和方向，例如使用在基板上具有不同取向的多个板。因此，多个霍尔板可以一起使用，以提供有关特定封装的整体应力特性的更多信息。可以使用每个霍尔板进行多次测量，以表征封装应力并消除任何磁场的影响。
[0060]
图4a和图4b大体示出了包括在相同第一晶片402上具有不同取向的霍尔板的示例，例如包括掺杂硅基板。例如，图4a图示了在第一晶片402上具有第一取向的第二霍尔板404的示例，并且图4b图示了在相同的第一晶片402上具有第二取向的第三霍尔板406的示例。为了清楚起见，从图4a中的第一晶片402的视图中省略了第三霍尔板406，并且从图4b中的第一晶片402的视图中省略了第二霍尔板404。第二霍尔板404和第三霍尔板406可以设置在第一晶片402上的任何相应位置，然而，它们可以优选地位于彼此近侧。
[0061]
在图4a和图4b的示例中，第一晶片402具有特定的晶体取向，例如，第二霍尔板404和第三霍尔板406相对于第一晶片402的平面[100]具有不同的取向。第二霍尔板404可以被配置为测量第一晶片402的一个平面中的电子迁移率偏差，第三霍尔板406可以被配置为测量第一晶片402的不同平面中的电子迁移率偏差。因此，第二霍尔板404和第三霍尔板406可
以一起使用以提供关于在对应于不同平面的多个不同轴上的第一晶片402上的应力的信息。
[0062]
图5大体上示出了应力传感器系统500的示例，其包括设置在晶片的[100]平面上的八边形霍尔板502。应力传感器系统500可以包括使用偏置信号多路复用器电路504耦合到八角形霍尔板502的偏置信号源，并且应力传感器系统500可以包括使用测量信号多路复用器电路506耦合到八角形霍尔板502的测量电路。
[0063]
八角形霍尔板502包括四对节点(例如，p1 /-、p2 /-、p3 /-和p4 /-)，分别对应于其每一侧。节点可以由偏置信号多路复用器电路504单独寻址以接收各自的激励信号，并且节点可以由测量信号多路复用器电路506单独寻址以测量各自对激励信号的响应。可以提供多个激励信号并且可以测量相应的多个响应信号以表征八角形霍尔板502在一个或多个方向上的机械应力，并且可以消除任何磁场的影响或影响。
[0064]
在一个示例中，第一平面方向的非对角线应力阻力或应力系数可以由下式给出：
[0065]
2r
s13
＝r
13
r
31
ꢀꢀꢀ
(等式7).
[0066]
第二平面方向(例如，相对于第一平面方向旋转45度)的非对角应力阻力或应力系数可由下式给出：
[0067]
2r
s24
＝r
24
r
42
ꢀꢀꢀꢀ
(等式8).
[0068]
在一个示例中，等式7和8可以一起用于表征机械应力，而不受磁场的影响，在任何方向上。例如，使用方程式7和8确定的非对角应力分量，任何方向的应力都可以作为c1r
s13
c2r
s24
的线性组合提供，其中c1和c2是经验确定的系数，例如可以来自应力校准程序。
[0069]
图6大体上示出了第一方法600的示例，其可以包括使用霍尔板传感器来提供关于传感器或包括传感器的半导体上的物理应力的信息。在框602，第一方法600包括向包括传感器的霍尔板的第一节点提供激励信号。霍尔板可以包括晶体结构(例如，掺杂的半导体)，该晶体结构设置在基板上或耦合到基板，该基板与要测量其应力的一个或多个其他部件或组件共有。霍尔板可以包括关于至少两个轴的对称结构。第一节点可以设置在第一轴的相对侧边缘或边缘区域处，并且第二节点可以设置在第二轴的相对侧边缘或边缘区域处。在一个示例中，第一轴和第二轴可以是正交的。
[0070]
在框604，第一方法600可以包括测量霍尔板的第二节点处的第一响应信号。在一个示例中，块602和块604同时执行，使得在块602处提供激励信号的同时在块604处测量响应。
[0071]
在块606，第一方法600包括向霍尔板的第二节点提供激励信号。在框608，第一方法600包括在霍尔板的第一节点处测量第二响应信号。在一个示例中，可以在相应的不同时间将相同的激励信号用于块602和块606。即，可以向第一节点提供具有第一信号特性(例如，幅度、持续时间、波形形态等)的电压或电流刺激信号以唤起第一响应信号，并且具有相同的第一信号特性的激励信号可以被提供给第二节点以从霍尔板唤起第二响应信号。
[0072]
在块610，第一方法600可以包括确定在块604和块608测量的第一和第二响应信号之间的关系。该关系可以提供关于霍尔板的非对角电荷载流子迁移率特性的信息，进而又可以用作霍尔板和构成霍尔板的半导体上的应力的替代物。在示例中，框610包括确定第一和第二响应信号之间的幅度差。在示例中，框610包括对关于第一和第二响应信号的幅度的信息求和并确定霍尔板的电阻特性。电阻特性可以是描述霍尔板非线性特性的张量。
[0073]
在块612，第一方法600可以包括基于在块610确定的关系确定霍尔板传感器或包括传感器的半导体的物理应力指标。
[0074]
霍尔传感器通常在材料成分或方向方面进行优化，以接收或捕获磁场。例如，霍尔传感器或霍尔板可以包含具有高载流子迁移率的半导体，以帮助最大限度地提高对小磁场影响的灵敏度。然而，本发明人已经认识到，应力传感器可能不需要或使用具有最大移动性的材料。相反，可能希望提供一种应力传感器，其形状或构造与希望知道应力影响的设备相似或相同。例如，对于特定的功能器件或ic，可能希望使用相同或类似配置的其他器件(例如，在尺寸、形状、材料成分、芯片或晶圆位置等方面)作为传感器来感测压力。
[0075]
在一个示例中，层状半导体可以用作特定装置和传感器。例如，可以使用双极晶体管器件。分层器件中的偏转会影响电流的大小或方向。可以感测到这种偏转并将其用作基板中移动性的替代指标或指标，这反过来可以指示机械应力。
[0076]
例如，双极晶体管可以设置有分离的集电极或多个集电极端子。不同集电极端子之间的电流偏转会导致晶体管基区两端的电压差。电压差可以表现为集电极之间可测量的电流差，表明器件的交叉迁移率。
[0077]
图7a大体示出了具有分离的集电极的双极结型晶体管或第一bjt器件700的物理布局的顶视图的示例。图7b大体示出了具有分离集电极的第一bjt器件700的布局的横截面图的示例。图7b中的图示包括第一bjt器件700的示意图，示出了分离的集电极。pnp第一bjt器件700包括用于发射极、基极和两个集电极(集电极1和集电极2)的端子，以及用于体偏置信号(vdd)的端子。在图7a和图7b的示例中，第一bjt器件700包括连接到各自不同的集电极端子的深p阱(dpw)，并且器件基底用高压n阱(hvnw)实现。第一bjt器件700还包括n型掩埋层(nbl)以及各种其他n阱(nw)和p阱(pw)区域。在一些示例中，dpw可以包括dpw层中的狭缝或其他中断，在集电极电流路径之间并分隔集电极电流路径。
[0078]
图8a大体示出了具有分离集电极的npn双极结晶体管或第二bjt器件800的物理布局的顶视图的示例。图8b大体示出了具有分离集电极的第二bjt器件800的布局的横截面图的示例。在第二bjt器件800的示例中，n型掩埋层可以具有增加集电极端子c1和c2之间的电阻的狭缝或中断。在一些示例中，当集电极端子之间的内阻增加时，可以使用相对不太敏感的电流感测电路来测量集电极电流。
[0079]
在存在机械应力的情况下，可以将第一bjt器件700或第二bjt器件800的交叉迁移率行为感测为集电极端子之间的差分信号。图7c大体上示出了放大器电路的示意图，该放大器电路可用于将差分信号测量为电压信号vs。换言之，由于应力引起的偏转电流μ12会导致跨过(例如，主要跨过)基极区域(例如，在bjt器件的水平平面中)的电压差或不均匀性。结果，存在相应的基极-发射极电压差，电流不均匀或不均匀地流向不同的集电极端子，即集电极1(c1)和集电极2(c2)。
[0080]
在一个示例中，由于各个集电极端子处的信号之间的微小差异，电流信号或差分电流信号可能相对难以测量。测量问题的解决方案可以包括提供高电阻集电极区。例如，高阻集电极可以通过夹断第一bjt器件700中的深p阱(dpw)区、夹断第二bjt器件800中的n型埋层或增加发射极区的宽度来实现。
[0081]
可以使用迁移率和电荷浓度之间的张量关系对基区电流行为进行建模。例如，
[0082][0083]
其中j1是水平(偏转)方向上的电流幅度，j2是垂直(例如，发射极到基极区)方向上的电流幅度，q是电子电荷，d是扩散常数，μ
ij
是电荷载流子(电子或空穴)迁移率，n是电荷浓度，是电荷浓度梯度。
[0084]
在该示例中，电荷从发射极端子垂直向下朝向基区注入。因此，并且例如，在第一bjt器件700上没有应力的情况下，电荷载流子迁移率为零(例如，μ
21
＝0)，并且电流垂直流动(例如，j1＝0)。然而，在应力下，电流偏转(例如，j1≠0)，并且可以在集电极1和集电极2的端子处检测到第一bjt器件700中的集电极电流的差异(例如，使用图7c中的差分传感器)。
[0085]
在示例中，第一bjt器件700或第二bjt器件800或其变体可以包括参考发生器电路的一部分，例如电压参考发生器或电流参考发生器。参考发生器电路可用于提供参考信号以供在各种电路中使用。在示例中，参考信号可用于提供稳定且准确的偏置信号，以供各种组件或系统(例如放大器、比较器、模数转换器、数模转换器、振荡器或锁相环等)使用。
[0086]
可以提供各种不同类型的参考发生器电路。不同类型的一些示例可以包括带隙参考信号发生器、mos-vth差型参考信号发生器和功函数差型参考信号发生器。可以使用双极结型晶体管(bjt)器件来提供带隙型参考信号发生器，例如包括第一bjt器件700或第二bjt器件800。带隙型发生器可以包括具有各自正负温度系数的电压源，这样，当源相加时，可以消除器件的温度依赖性。然而，带隙型参考信号发生器可能有一些限制，例如对基板噪声或应力的敏感性。当在参考信号发生器中使用多集电极bjt器件时，可以检测和减轻由于封装应力引起的任何偏移，例如，使用与分离集电极端子处的差分电流信号有关的信息。换言之，多集电极bjt器件可以包括一个或多个器件，这些器件包括带隙型参考信号发生器，并且可以感测关于bjt器件上的应力的信息，例如以时分复用的方式与参考发生器本身的操作。
[0087]
在其他示例中，基于bjt的参考发生器电路可以包括一个或多个晶体管，并且可以将第一bjt器件700、第二bjt器件800或其他多集电极bjt器件作为克隆或复制器件提供给一个或多个更多的发生器电路的晶体管。bjt器件可以在物理上靠近或邻近参考发生器电路的一个或多个晶体管构建，使得可以通过参考发生器电路的操作实时感测来自bjt器件的应力信息。在一个示例中，多集电器bjt器件的多个实例可以物理构建在参考发生器的其他组件的不同侧周围或附近。多个实例中的每一个都可以用于单独表征应力，例如，由于这些器件在包括发生器的封装或基板周围的不同物理位置，这可能不均等地影响包括发生器电路的器件。
[0088]
在用于感测带隙型参考信号发生器电路中或周围的应力的替代示例中，可以使用流过收缩电阻器中的多个路径的电流来代替多集电极bjt器件。在该示例中，收缩电阻器可以包括与发生器电路中双极晶体管的基极区相同的材料。也就是说，如果带隙电路使用具有p型基极的npn晶体管，则收缩电阻可以包括p型材料；如果带隙电路使用具有n型基极的pnp晶体管，则收缩电阻可以包括n型材料。
[0089]
图9大体示出了第一ic晶片902的示例布局900。第一ic晶片902可以包括第一参考
发生器电路904和第二参考发生器电路906。第一参考发生器电路904和第二参考发生器电路906中的每一个可以包括基于晶体管的(例如，带隙型)参考发生器电路，其包括或使用多个晶体管、电阻器或其他基于ic的组件来生成参考电流信号或参考电压信号。第一ic晶片902的部分可以被切割和单独封装。
[0090]
在示例中，第一ic晶片902包括一个或多个应力传感器电路，其被配置为测量第一ic晶片902的各个不同区域处的物理应力。例如，第一ic晶片902可以包括第一管芯910，第一管芯910包括靠近第一参考发生器电路904的第一应力传感器908a和靠近第一参考发生器电路904的第二应力传感器908b。也就是说，第一参考发生器电路904可以包括或使用具有与参考发生器本身共享或公共基板的多个应力传感器，如在同一个模具上。在图9的示例中，第一应力传感器908a和第二应力传感器908b被设置为与包括第一参考发生器电路904的电路的相应侧面或侧面区域相邻。在一个示例中，第一参考发生器电路904，第一应力传感器908a和第二应力传感器908b包括可以封装在一起的第一ic晶片902的一部分。
[0091]
第一应力传感器908a或第二应力传感器908b可以包括与包括第一参考发生器电路904的晶体管器件尺寸或形状相同的相应晶体管器件。也就是说，第一应力传感器908a或第二应力传感器908b可以包括作为第一参考发生器电路904中的一个或多个设备的克隆或复制设备的设备。例如，这些器件可以具有相同或基本相同的宽度、长度、材料类型或掺杂特性。这些设备可以位于彼此附近或相邻的位置，使得它们在任何与工艺相关的变化或不一致方面几乎相同。
[0092]
在一个示例中，第一参考发生器电路904包括或可以耦合到处理器电路，该处理器电路被配置为从例如带隙型参考发生器接收参考信号信息并从第一应力传感器908a和第二应力传感器908b接收一个或多个校正信号。处理器电路可以使用一个或多个校正信号来更新或调整来自参考发生器的参考信号信息，以提供压力校正参考信号。应力校正参考信号可以包括电压或电流参考信号，该电压或电流参考信号不受第一ic晶片902或包括第一参考发生器电路904、第一应力传感器908a以及第二应力传感器908b的封装的封装应力或变形的影响。
[0093]
在一个示例中，第二参考发生器电路906包括第三应力传感器908c。第三应力传感器908c可以包括第二参考发生器电路906本身的一部分。也就是说，第二参考生成器电路906可以包括基于晶体管的参考生成器电路，并且第三应力传感器908c可以包括由第二参考生成器电路906用来生成参考信号的晶体管。在一个示例中，第二参考生成器电路906包括多路复用器电路，该多路复用器电路被配置为使用第三应力传感器908c来生成参考信号并在各个时间间隔期间生成应力指示校正信号。第二参考发生器电路906可以被配置为基于来自第三应力传感器908c的关于第三应力传感器908c上的应力的信息来提供应力校正的参考信号。
[0094]
换言之，可以以各种方式构建参考电路。在一个示例中，参考电路可以包括与应力感测电路组件分离的组件。应力感测电路产生的应力指示信号可用于补偿参考电路的应力敏感度。在另一个示例中，参考电路可以包括集电极分离晶体管，其用作参考信号发生器本身的一部分和作为应力传感器的一部分。在离散时间实现中，分离式集电极晶体管可以在特定时间间隔期间用作应力传感器并且在其他间隔用作参考信号发生器中的组件。在连续时间实现中，分离集电极晶体管可以同时或同时用作参考发生器和应力传感器。在该示例
中，晶体管的基极-发射极电压可以包括参考发生器电路的一部分，同时，可以测量集电极电流的差异，以生成应力指示信号，该信号又可用于补偿对生成的参考信号的应力影响。
[0095]
图10大体上示出了第二方法1000的示例，其可以包括使用晶体管器件来提供物理应力指示器。在框1002，第二方法1000包括提供具有多个集电极或分叉集电极的双极结晶体管(bjt)器件。也就是说，框1002可以包括构建bjt器件，该器件包括耦合到两个或更多分立端子的集电极区。图7a和图7b中提供了具有分叉或分裂集电极的bjt器件的示例。具有分叉集电极的bjt器件可能会在器件的基区发生电流偏转，例如，当器件处于机械应力下时。尽管在本文中有时被称为“分叉的”，但应该理解收集器可以具有多于两个的离散分支。
[0096]
在框1004，第二方法1000包括向bjt器件的发射极提供激励或驱动信号。在适当的偏置条件下，bjt器件可以导通并从发射极传导电流，通过基极区，到达第一和第二集电极区中的每一个以及对应的第一和第二集电极端子。尽管本文讨论的示例包括具有两个集电极的bjt器件，但也可以类似地使用具有多于两个集电极的器件。例如，可以使用具有四个集电极的双极晶体管器件来识别沿两个不同轴的应力。
[0097]
在框1006处并且响应于激励信号，可以分别在第一和第二集电极端子处测量第一和第二响应信号。在封装变形或基板应力的影响下，流过bjt器件基区的电流可能会中断或不均匀。因此，响应信号可以具有不同的幅度特征，可以对其进行分析和利用以提供关于封装应力的幅度和/或方向的信息。例如，在框1008，第二方法1000可以包括确定第一和第二响应信号之间的电流幅度差。基于大小差异，可以提供物理压力指标。基于确定的电流幅度差，第二方法1000可以包括在框1010提供关于bjt器件的物理应力指标。
[0098]
在示例中，第二方法1000中的bjt器件可以用于参考发生器电路或与参考发生器电路一起使用，例如电压信号或电流信号发生器电路。在框1012，第二方法1000可以包括基于来自框1010的物理应力指示符为参考发生器电路提供校正信号。也就是说，框1012可以包括使用物理压力指示器来提供关于参考发生器电路的校正的信息，其中参考发生器电路的一个或多个组件承受与bjt器件相同或相似的应力。在一些示例中，bjt器件是参考发生器电路中的一个或多个器件的克隆或复制品和/或物理地构建在参考发生器电路中的一个或多个器件附近。
[0099]
在一个示例中，在框1014，参考发生器电路可以包括或使用bjt器件本身。例如，可以使用bjt器件的基极-发射极电压(vbe)特性，例如与加载不同电流密度的第二个器件的vbe特性信息一起提供参考信号，或者可由参考发生器电路使用，以提供另一个参考信号的分量。
[0100]
图11大体示出了参考发生器电路1100的示例。参考发生器电路1100包括具有被配置为压力传感器的pnp bjt器件的压力免疫电压参考发生器。参考发生器电路1100包括与绝对温度成比例的(ptat)电压发生器(左)和pnp vbe发生器(右)。参考发生器电路1100包括各种放大器电路(标记为i0、i1、i2、i3)和可编程增益放大器(pga)，例如可以被斩波以提高精度和消除漂移。
[0101]
在一个示例中，参考发生器电路1100包括高精度ptat电压发生器，该高精度ptat电压发生器包括晶体管q1和q2、放大器电路i0、i1、i2以及晶体管mn1、mn2、mp1和电阻器r1-r6。放大器电路i0通过在晶体管q1和q2中强制相等的集电极电流在r3上提供ptat电压。q1的基极电流被放大电路i1和晶体管mn2建立的环路抵消，因此r5两端的电压降可以认为与
绝对温度成正比，而没有基极电流误差。在本例中，取消q1的基极电流可消除因应力、温度和工艺扩散而导致的β变化所导致的误差。放大器电路i2被配置为迫使晶体管q1和q2的集电极电流与绝对温度成比例。
[0102]
在示例中，除了参考发生器电路1100上的任何封装应力之外，塑料封装中使用的模塑料填充物中的二氧化硅颗粒可以在器件表面上产生点应力。在某些情况下，如果二氧化硅颗粒直接在晶体管器件q1上施加应力，则电压基准可能会在温度范围内表现出异常性能。为了减少这些或其他局部应力的影响，ptat电压发生器可以使用例如动态元件匹配(dem)来交替晶体管q1的位置。
[0103]
参考发生器电路1100的pnp vbe发生器可以包括晶体管q3，例如可以包括具有多个集电极的pnp器件，例如根据第一bjt器件700、第二bjt器件800或其他多集电极bjt器件的示例。vbe发生器还可以包括控制回路，该控制回路包括例如放大器i3和i4。晶体管q3中的各个集电极电流可以通过电阻r8-r10两端的电压降来检测，并且pga可以放大由多路复用器(mux)选择的任意两个集电极电流之间的差异。在本例中，pga的输出可以与应力效应和任何初始器件失配的组合成比例。这些差异信号随时间的变化可用于补偿参考电压中明显的应力效应。在示例中，放大器电路i4为晶体管q3提供虚拟二极管连接，而不注入基极电流误差。放大器i4的正输入可以用分离的mos输入对来实现，以平均电阻器r8-r10上的所有电压降信号，例如，而不是参考发生器电路1100中所示的那个。放大器环路包括放大器i3，晶体管mp2可以控制流入晶体管q3的总集电极电流，并强制它与绝对温度成比例。
[0104]
模数转换器(adc)电路可用于测量三个差分信号{vptat,agnd}、{pnpvbe ,pnpvbe-}和{stress,agnd}，以为系统校准提供隐式电压参考信号。在一些示例中，将差分pnpvbe测量值添加到缩放的ptat电压会产生一阶温度补偿电压，该电压可以使用测量的集电极电流差异进行应力补偿。
[0105]
图12是机器1200的图解表示，其中可以执行用于使机器1200执行本文讨论的任何一种或多种方法的指令1208(例如，软件、程序、应用程序、小程序、应用程序或其他可执行代码)。例如，指令1208可以使机器1200执行本文描述的任何一种或多种方法，例如生成或提供激励信号、测量响应信号、坐标测量时序或多路复用器电路的操作、计算张量关系、为应力传感器提供物理应力指示器，或生成校正信号以用于参考发生器电路、转换器电路或其他电路等。指令1208将通用的、未编程的机器1200转换为特定的机器1200，该机器被编程为以所描述的方式执行所描述和图示的功能。机器1200可作为独立设备操作或可耦合(例如，联网)到其他机器，例如跨不同电路协调动作或功能。在一些示例中，使用模数转换器(adc)和/或数模转换器(dac)电路的混合信号电路实现可用于测量和生成可用于控制此处讨论的参考和压力传感电路的模拟信号，例如在使用数字技术执行大部分信号处理时。在其他示例中，电流域、电荷域和/或电压域中的所有所需信号处理可以包括或使用模拟信号处理技术。
[0106]
在联网部署中，机器1200可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器或客户端机器的身份运行，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器运行。机器1200可以包括但不限于服务器计算机、客户端计算机、个人计算机(pc)、平板计算机、膝上型计算机、上网本、机顶盒(stb)、pda、娱乐媒体系统、蜂窝电话、智能手机、移动设备、可穿戴设备(如智能手表)、智能家居设备(如智能家电)、其他智能设备、网络设备、网络路由器、网络交换
机、网桥、或任何能够顺序地或以其他方式执行指令1208的机器，这些指令指定了机器1200要采取的动作。此外，虽然仅图示了单个机器1200，但术语“机器”也应被理解为包括以下各项的集合单独或联合执行指令1208以执行本文讨论的任何一种或多种方法的机器。
[0107]
机器1200可以包括处理器1202、存储器1204和i/o组件1242，它们可以被配置为通过总线1244彼此通信。在示例实施例中，处理器1202(例如，中央处理单元(cpu)、精简指令集计算(risc)处理器、复杂指令集计算(cisc)处理器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、asic、射频集成电路(rfic)、另一个处理器或其任何合适的组合)可以包括例如执行指令1208的处理器1206和处理器1210。术语“处理器”旨在包括可以包括两个或更多个独立处理器的多核处理器(有时称为“核心”)可以同时执行指令。尽管图12显示了多个处理器1202，但机器1200可以包括具有单个核的单个处理器、具有多个核的单个处理器(例如，多核处理器)、具有单个核的多个处理器、具有多个核的多个处理器、或其任何组合。
[0108]
存储器1204包括主存储器1212、静态存储器1214和存储单元1216，处理器1202都可以通过总线1244访问它们。主存储器1204、静态存储器1214和存储单元1216存储体现本文描述的任何一种或多种方法或功能的指令1208。在机器1200执行期间，指令1208还可以完全或部分地驻留在主存储器1212内、静态存储器1214内、存储单元1216内的机器可读介质1218内、在至少一个处理器1202内(例如，在处理器的高速缓冲存储器内)或其任何合适的组合。
[0109]
i/o组件1242可以包括多种组件以接收输入、提供输出、产生输出、传输信息、交换信息、捕获测量等等。包含在特定机器中的特定i/o组件1242将取决于机器的类型。例如，诸如移动电话之类的便携式机器可以包括触摸输入设备或其他这样的输入机制，而无头服务器机器可能不包括这样的触摸输入设备。应当理解，i/o组件1242可以包括图12中未示出的许多其他组件。在各种示例实施例中，i/o组件1242可以包括输出组件1228和输入组件1230。输出组件1228可以包括视觉组件(例如，诸如等离子显示面板(pdp)的显示器、发光二极管(led)显示器、液晶显示器(lcd)、投影仪或阴极射线管(crt))、声学组件(例如扬声器)、触觉组件(例如振动电机、电阻机制)、其他信号发生器或转换器。输入组件1230可以包括字母数字输入组件(例如，键盘、配置为接收字母数字输入的触摸屏、光电键盘或其他字母数字输入组件)、基于点的输入组件(例如，鼠标、触摸板、轨迹球、操纵杆、运动传感器或其他指针工具)、触觉输入组件(例如，物理按钮、提供位置和/或触摸力或触摸手势的触摸屏，或其他触觉输入组件)、音频输入组件(例如，麦克风)等。
[0110]
在另外的示例实施例中，i/o组件1242可以包括各种传感器，例如可以包括生物特征组件1232、运动组件1234、环境组件1236或位置组件1238中的一个或多个，以及广泛的其他组件。例如，生物特征组件1232包括用于检测表情(例如，手部表情、面部表情、声音表情、身体姿势或眼睛跟踪)、测量生物信号(例如，血压、心率、体温、排汗、肌肉氧合或脑电波)、识别人(例如，语音识别、视网膜识别、面部识别、指纹识别或基于脑电图的识别)等的组件。运动组件1234可以包括运动传感器324，例如可以包括加速度传感器组件(例如，加速度计)、重力传感器组件、旋转传感器组件(例如，陀螺仪)等。环境组件1236包括例如照度传感器组件(例如光度计)、温度传感器组件(例如，一个或多个检测环境温度的温度计)、湿度传感器组件、压力传感器组件(例如，气压计)、声学传感器组件(例如，一个或多个检测背景噪声的麦克风)、接近传感器组件(例如检测附近物体的红外传感器)、气体传感器(例如用于
检测危险气体浓度以确保安全或测量大气中污染物的气体检测传感器)，或可提供与周围物理环境相对应的指示、测量或信号的其他组件。位置组件1238包括位置传感器组件(例如，gps接收器组件)、高度传感器组件(例如，检测可以从中导出高度的气压的高度计或气压计)、方向传感器组件(例如，磁力计)等。
[0111]
可以使用多种技术来实现通信。i/o组件1242还包括通信组件1240，通信组件1240可操作以分别通过耦合器1224和耦合器1226将机器1200耦合到网络1220或设备1222。例如，通信组件1240可以包括网络接口组件或与网络1220接口的另一个合适的设备。在进一步的示例中，通信组件1240可以包括有线通信组件、无线通信组件、蜂窝通信组件、近场通信(nfc)组件、组件(例如，low energy)、组件和其他通信组件，以通过其他方式提供通信。设备1222可以是另一台机器或多种外围设备中的任何一种(例如，通过usb耦合的外围设备)。
[0112]
此外，通信组件1240可以检测标识符或包括可操作以检测标识符的组件。例如，通信组件1240可以包括射频识别(rfid)标签读取器组件、nfc智能标签检测组件、光学读取器组件(例如，用于检测一维条码的光学传感器，例如通用产品代码(upc)条码、多维条码和其他光学代码)、或声学检测组件(例如，用于识别标记音频信号的麦克风)。此外，可以通过通信组件1240导出各种信息，例如通过互联网协议(ip)地理定位的位置、通过信号三角测量的位置、通过检测可指示特定位置的nfc信标信号的位置、等等。任何上述传感器、处理器或其他组件或电路可以包括或使用如本文所述的参考信号发生器电路和/或校正电路。
[0113]
各种存储器(例如，存储器1204、主存储器1212、静态存储器1214和/或处理器1202的存储器)和/或存储单元1216可以存储一组或多组指令和数据结构(例如，软件)，这些指令和数据结构(例如，软件)体现或由本文描述的任何一种或多种方法或功能使用。这些指令(例如，指令1208)在由处理器1202执行时引起各种操作来实现所公开的实施例。
[0114]
指令1208可以使用传输介质、经由网络接口设备(例如，包括在通信组件1240中的网络接口组件)，以及使用许多众所周知的传输协议中的任何一种(例如，超文本传输协议(http))，在网络1220上发送或接收。类似地，指令1208可以使用传输介质经由耦合1226(例如，对等耦合)发送或接收到设备1222。
[0115]
本文中作为实例介绍的本发明的各个方面可以帮助提供本文中识别的封装应力问题的解决方案。例如，实例1是一种方法，包括：测量来自霍尔板的第一节点的第一电信号，所述第一电信号响应于第一刺激，并且所述第一电信号指示半导体器件在第一方向上的载流子迁移率特性，和测量来自所述霍尔板第二节点的第二电信号，所述第二电信号响应于第二刺激，并且所述第二电信号指示所述半导体器件在相同第一方向上的载流子迁移率特性；和基于所述第一电信号和所述第二电信号之间的关系确定关于包括霍尔板的半导体器件的物理应力指示器。
[0116]
在实例2中，实例1的主题可以包括：在所述霍尔板的第二节点处提供第一刺激，并作为响应，测量所述第一电信号；和在所述霍尔板的第一节点处提供第二刺激，并作为响应，测量所述第二电信号。
[0117]
在实例3中，实例2的主题可以包括：所述霍尔板包括掺杂半导体，该掺杂半导体围绕在所述第一节点之间延伸的第一轴对称，并且围绕在所述第二节点间延伸的第二轴对
称。
[0118]
在实例4中，实例2-3中任一项或多项的主题可以包括：测量第一电信号包括测量第一电压信号，以及其中所述第一刺激包括第一电流信号，并且第一刺激可包括第一电流信号；和测量第二电信号包括测量第二电压信号，并且所述第二刺激可包括第二电流信号。
[0119]
在实例5中，实例4的主题可以包括：在各自不同的时间提供第一和第二电流信号，和所述第一和第二电流信号可具有共同的幅度特性。
[0120]
在实例6中，实例4-5中任一项或多项的主题可以包括：确定物理应力指示器包括：将关于所述第一和第二电压信号的幅度的信息求和以提供电压和；和使用所述电压和以及所述关于第一和第二电流信号幅度的信息，确定霍尔板的一部分的电阻特性；以及使用确定的电阻特性确定物理应力指示器(例如，包括关于霍尔板上物理应力大小的信息)。
[0121]
在实例7中，实例2-6中任一项或多项的主题可以包括：测量第一电信号包括测量第一电流信号，以及所述第一刺激可包括第一电压信号；以及测量所述第二电信号可包括测量第二电流信号，和所述第二刺激可包括第二电压信号。
[0122]
在实例8中，实例7的主题可以包括：在各自不同的时间提供所述第一和第二电压信号。
[0123]
在实例9中，实例1-8中任一项或多项的主题可以包括：测量第一和第二电信号包括关于霍尔板的相同非对角电荷载流子迁移率组件的测量信息。
[0124]
在实例10中，实例1-9中任一项或多项的主题可以包括：提供与所述物理应力指示器指示的应力幅度或方向相对应的校正信号。
[0125]
在实例11中，实例1-10中任一项或多项的主题可以包括：确定所述霍尔板的绝对电阻特性；和基于测量的第一和第二电信号确定所述霍尔板的非对角电阻特性；和基于所述非对角电阻特性与所述霍尔板绝对电阻特性的比率提供温度补偿信号。
[0126]
实例12是应力传感器，包括：半导体器件，包括具有第一和第二对信号节点的霍尔板；和激励电路，被配置为使用所述第一或第二对节点向所述霍尔板提供激励信号；和处理器电路，被配置为：接收关于在所述第一对信号节点处测量并响应于所述激励信号的第一部分的第一电信号的信息，所述第一电信号指示半导体器件在第一方向上的电荷载流子迁移率特性；和接收关于在所述第二对信号节点处测量并响应于所述激励信号的第二部分的第二电信号的信息，所述第二电信标指示所述半导体器件在相同第一方向上的电荷载流子迁移率特性。实例12可以包括或使用处理器电路以基于所述第一和第二电信号之间的关系确定关于所述半导体器件的物理应力指示器。
[0127]
在实例13中，实例12的主题可以包括：所述霍尔板围绕在所述第一对节点之间延伸的第一轴对称，并且围绕在所述第二对节点之间扩展的第二轴对称，以及其中所述第一轴与所述第二轴正交。
[0128]
在实例14中，实例12-13中任一项或多项的主题可以包括：所述激励电路被配置为在各自不同的时间提供所述激励信号的第一和第二部分。
[0129]
在实例15中，实例14的主题可以包括：所述激励电路被配置为在所述第二对节点处提供所述激励信号的第一部分，并且所述激励电路被配置为在所述第一对节点处提供所述激励信号的第二部分。
[0130]
在实例16中，实例15的主题可以包括：多路复用器电路，被配置为将激励电路耦合
到霍尔板节点。
[0131]
在实例17中，实例12-16中任一项或多项的主题可以包括：所述处理器电路被配置为：将关于所述第一和第二电信号的幅度的信息求和以提供电压和；和使用所述电压和以及关于所述激励信号幅度的信息，确定所述霍尔板的一部分的电阻特性；和使用确定的电阻特性确定物理应力指示器(例如，包括关于霍尔板上物理应力大小的信息)。
[0132]
在实例18中，实例12-17中任一项或多项的主题可以包括：所述处理器电路被配置为：提供与所述物理应力指示器指示的应力大小或方向相对应的封装应力补偿信号。
[0133]
实例19是一种非瞬态处理器可读介质，包括指令，当执行时，使处理器电路：控制激励电路，以向霍尔板的各个节点提供时间多路复用的第一和第二电流信号；和响应于所述第一和第二电流信号，测量来自所述霍尔板节点的第一和第二电压信号；和同时使用测量的第一和第二电压信号确定所述霍尔板的非对角电荷载流子迁移率特性；和提供关于霍尔板上物理应力大小和方向的物理应力指示器。
[0134]
在实例19中，实例19的主题可以包括使处理器电路基于物理应力指示器生成应力补偿信号的指令。
[0135]
实例21是一种方法，包括：向第一双极晶体管器件的发射极提供激励信号，该晶体管器件包括耦合到晶体管器件的基极区域的第一和不同的第二集电极。在实例21中，该方法可包括响应于激励信号，测量来自晶体管装置的第一集电极的第一集极电流，并响应于激励信息，测量来自于晶体管装置的第二集电极的第二集电极电流，以及确定第一和第二集极电流之间的幅度差。幅度差可以对应于晶体管器件的基极区域的载流子迁移率特性，并且该方法还可以包括基于第一和第二集电极电流之间的幅度差来确定关于晶体管器件的物理应力指示器。
[0136]
在实例22中，实例21的主题可以包括响应于相同的激励信号同时测量第一和第二集电极电流。
[0137]
在实例23中，实例22的主题可以包括测量第一和第二集电极电流，包括测量穿过晶体管基极区域的第一电流流动方向的载流子迁移率特性。
[0138]
在实例24中，实例21-21中的任何一个或多个的主题可以包括使用关于晶体管器件的基极发射极电压(vbe或vbe)的信息来提供电压参考信号。
[0139]
在实例25中，实例21-24中的任何一个或多个的主题可以包括确定物理应力指示器，包括确定晶体管器件基极区域中的电流偏转特性，该电流偏转特性对应于组成晶体管器件的半导体上的物理应力。
[0140]
在实例26中，实例21-25中的任何一个或多个的主题可以包括测量第一和第二集电极电流，包括从与第一集电极对应的晶体管装置的第一侧感测基极发射极电压信息，以及从与第二集极对应的晶体管装置的第二侧感测基极发射极压力信息，电压信息表示载流子迁移率张量，描述晶体管器件在应力下的变形。
[0141]
在实例27中，实例21-26中的任何一个或多个的主题可以包括使用包括晶体管装置的带隙基准发生器电路提供基准电压或电流信号。
[0142]
在实例28中，实例27的主题可以包括以与参考电压或电流信号时间复用的方式提供指示物理应力指示器的信号。
[0143]
在实例29中，实例27-28中的任何一个或多个的主题可以包括与参考电压或电流
信号同时提供指示物理应力指示器的信号。
[0144]
在实例30中，实例21-29中的任何一个或多个的主题可以包括使用带隙型基准发生器电路提供基准电压或电流信号，该电路包括与晶体管器件的基板共用(例如，至少部分共享)的基板。
[0145]
实例31是一种半导体应力传感器，包括：包括第一和第二集电极端子的双极晶体管器件，以及配置为向双极晶体管装置的基极-发射极结提供激励信号的激励电路，和处理器电路，被配置为：接收关于在第一集电极端子处测量的第一集电极信号、响应于激励信号的第一集极信号和指示双极晶体管器件在第一方向上的载流子迁移率特性的第一集电器信号的信息，并接收关于在第二集电器端子处测得的第二集电极信号的信息，响应于激励信号的第二集电极信号和指示半导体器件在相同第一方向上的载流子迁移率特性的第二集电极信号，并基于第一和第二集流子信号之间的关系确定关于半导体器件的物理应力指示器。
[0146]
在实例32中，实例31的主题可以包括指示双极晶体管器件的基极区域中的载流子迁移率特性的第一和第二集电极信号。
[0147]
在实例31中，实例31-32中的任何一个或多个的主题可以包括在与第一方向正交的第二方向上分层的双极晶体管器件的发射极区域、基极区域和集电极区域。
[0148]
在实例34中，实例31-31中的任何一个或多个的主题可以包括处理器电路，该处理器电路被配置为响应于相同的激励信号来接收关于第一和第二收集器信号的信息。
[0149]
在实例35中，实例31-34中的任何一个或多个的主题可以包括确定物理应力指示器，包括确定第一和第二收集器信号之间的电流信号幅值差。
[0150]
在实例36中，实例35的主题可以包括与双极晶体管器件的基极区域中的电荷流偏转相对应的第一和第二集电极信号之间的幅度差。
[0151]
在实例37中，实例31-36中的任何一个或多个的主题可以包括包括多个其他晶体管的参考信号发生器电路，并且多个其他的晶体管和双极晶体管设备包括共享基板的至少一部分。
[0152]
在实例38中，实例31-37中的任何一个或多个的主题可以包括包括参考信号发生器电路的一部分的双极晶体管设备，并且参考信号发生器可以配置为使用关于双极晶体管装置的基极发射极电压(vbe)的信息来提供参考信号。
[0153]
在实例39中，实例31-38中的任何一个或多个的主题可以包括设置在双极晶体管装置的发射极端子的相对侧的第一和第二集电极端子。
[0154]
在实例40中，实例31-39中的任何一个或多个的主题可以包括双极晶体管器件的表面，该表面包括由基极端子包围的发射极端子，并且第一和第二集电极端子通过基极端子与发射极端子分离，并且第一集电极端子和第二集电极端子在该表面上电去耦。
[0155]
实例41是参考信号发生器电路，包括：第一带隙参考发生器电路，其包括半导体组件的第一部分并配置为提供未校正的参考电压信号，以及双极晶体管装置，其包括第一和第二集电极端子，所述双极晶体管器件具有与所述半导体组件的第一部分共享的基板，以及配置成向双极晶体管装置的发射极端子提供激励信号的激励电路。实例41可包括处理器电路，被配置为：接收关于在第一集电极端子处测量的第一集电极信号、响应于激励信号的第一集极信号和指示双极晶体管器件在第一方向上的载流子迁移率特性的第一集电器信
号的信息，并接收关于在第二集电器端子处测得的第二集电极信号的信息，响应于激励信号的第二集电极信号和指示半导体器件在同一第一方向上的载流子迁移率特性的第二集电极信号，并基于第一和第二集流子信号之间的关系确定关于半导体器件的物理应力指示器，以及基于未经校正的参考电压信号和物理应力指示器提供经校正的电压参考信号。
[0156]
在实例42中，实例41的主题可以包括处理器电路，该处理器电路被配置为基于第一和第二收集器信号之间的电流幅值差来确定物理应力指示器。
[0157]
在实施例41中，实施例41-42中的任何一个或多个的主题可以包括指示双极晶体管器件的基极区域中的载流子迁移率特性的第一和第二集电极信号，其中载流子迁移率特性取决于施加在半导体组件上的机械应力而变化。
[0158]
在实例44中，实例41-41中的任何一个或多个的主题可以包括未校正的参考电压信号，该参考电压信号基于双极晶体管器件的基极-发射极电压特性。
[0159]
实例45是至少一种机器可读介质，包括当由处理电路执行时，使处理电路执行操作以实现实例1-44中任何一个或多个的指令。
[0160]
实例46是一种装置，包括实例1-44中任何一个或多个的装置。
[0161]
实例47是实例1-44中任何一个或多个的系统。
[0162]
实例48是实例1-44中任何一个或多个的方法。
[0163]
这些非限制性示例中的每一个可以独立存在，或者可以以各种排列或组合与本文别处讨论的一个或多个其他示例或特征组合。
[0164]
该详细描述包括对构成详细描述的一部分的附图的参考。附图通过说明的方式显示了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。这样的示例可以包括除了那些显示或描述的元素之外的元素。然而，本发明人还考虑了仅提供那些示出或描述的元件的示例。本发明人考虑了使用所示或描述的那些元素(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例，或者关于特定示例(或其一个或多个方面)，或关于此处所示或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。
[0165]
在本文件中，如专利文件中常见的那样，术语“一个”或“一些”用于包括一个或多个，与“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法无关。在本文档中，术语“或”用于表示非排他性的或，因此“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”和“a和b”，除非另有说明。在本文档中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包括”和“其中”的同义词。
[0166]
在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即系统、装置、物品、组合物、制剂或工艺，包括除权利要求中该术语之后列出的元素之外的元素，仍被视为属于该权利要求的范围。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。
[0167]
本文描述的方法示例可以至少部分地由机器或计算机实现。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，该指令可操作以配置电子设备以执行如以上示例中描述的方法或电路操作或电路配置指令。这种方法的实现可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。该代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘
(例如，光盘和数字视频磁盘)、磁带、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。
[0168]
以上描述旨在说明性而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可以使用其他实施例，例如本领域普通技术人员在阅读以上描述后。提供摘要是为了让读者能够快速确定技术公开的性质。提交的理解是它不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意味着未要求保护的公开特征对于任何权利要求都是必不可少的。相反，发明主题可能不在于特定公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求在此作为示例或实施例并入详细说明中，每个权利要求作为单独的实施例独立存在，并且预期这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。