传感器未对准测量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于测量半导体装置的诸层之间的未对准的系统及方法。在具体实施例中，一种方法，其包括：施加输入电压至与半导体装置的第一导电层关联的一个或多个第一电极中的每一个；感测一个或多个第二电极与所述半导体装置的第二导电层关联的电气性质，以响应施加所述输入电压至所述一个或多个第一电极的每一个；以及依据所述一个或多个第二电极的所述电气性质来计算所述半导体装置的所述第一导电层与所述半导体装置的所述第二导电层之间朝面内方向的未对准。

Method and device of sensor misalignment measurement

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器未对准测量的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月13日提交，序列号为No.15/783,792，标题为“传感器未对准测量的方法和装置”的美国专利申请的优先权，其通过引用整体合并于此。
技术介绍
某些传感器装置(例如，加速度计、气体传感器等等)被设计可包容导电装置层和/或装置的其他组件部分之间的给定未对准量。如果设计的实际操作不正确，或是如果组件之间的实际未对准超过包容量，则可能产生效能和/或可靠性问题。因此，最好在制作装置上实施用于测量未对准的技术。
技术实现思路
以下为本专利技术具体实施例中的一个或多个的简化摘要以便提供所述具体实施例的基本了解。此摘要并非描述于此的具体实施例的广泛性概要。不是要用来区别所述具体实施例的关键或重要元件，也不是描绘具体实施例或权利要求的任何范畴。此摘要的唯一目的只是要以简化的形式提出所述具体实施例的一些概念作为以下实施方式的前言。也应了解，实施方式可包括超出
技术实现思路
中所描述的附加或替代具体实施例。至少在某些具体实施例中，本公开认出且应付侦测例如传感器装置的半导体装置未对准问题。各种半导体装置可包括经形成或以其他方式安置成彼此相叠的多层。如果装置的设计不正确，或是如果诸层之间的未对准超过容许量，则可能产生效能和/或可靠性问题。公开系统及方法提供一种未对准传感器，它可并入半导体装置以使能未对准的快速非破坏性测量。公开未对准传感器便于以在最小的附加面积或电路与现有半导体结构整合。在公开于本文的一方面，提供一种装置包括：第一导电层，具有邻接所述第一导电层的第一表面的第一表面的中间层，以及具有邻接所述中间层的第二表面的第一表面的第二导电层。所述中间层的第二表面与所述中间层的第一表面相对。所述装置另外包括：嵌入所述第一导电层的一个或多个第一电极与嵌入所述第二导电层的一个或多个第二电极，且所述一个或多个第一电极与所述一个或多个第二电极形成适当的电气网络(例如，惠更斯(Wheatstone)桥或半桥)，其展现的电气性质随着第一导电层与第二导电层朝面内方向的未对准的函数而改变。在公开于本文的另一方面，提供一种方法包括：施加输入电压至与半导体装置的第一导电层关联的一个或多个第一电极中的每一个，感测一个或多个第二电极与所述半导体装置的第二导电层关联的电气性质，以响应施加所述输入电压至所述一个或多个第一电极的每一个，且依据所述一个或多个第二电极的所述电气性质来计算所述半导体装置的所述第一导电层与所述半导体装置的所述第二导电层之间朝面内方向的未对准。以下更详细地描述其他具体实施例及各种实施例、情景和实际操作。以下说明及附图会详述本专利说明书的一些示范具体实施例。不过，所述具体实施例只表明可运用本专利说明书的原理的各种方式中的少数几个。由以下本专利说明书结合附图的详细说明可明白所述具体实施例的其他优点及新颖特征。附图说明图1的高阶框图是根据本公开的一个或多个具体实施例图示用于测量半导体装置诸层之间的未对准的系统。图2图示可用图1系统侦测半导体装置中的示范层件未对准。图3的简化示意图具有可被描述于此的各种具体实施例利用的单端型输入感测的单端型感测电路。图4的横截面图图示可利用如图3所示的感测技术的电子装置结构。图5的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的单端型回授感测及增益校正的单端型感测电路。图6的横截面图图示可利用如图5所示的感测技术的电子装置结构。图7的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的单端型输入感测的差分感测电路。图8的横截面图图示可利用如图7所示的感测技术的电子装置结构。图9的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的差分回授感测的差分感测电路。图10至图11的横截面图各自图示可利用如图9所示的感测技术的电子装置结构。图12的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的差分输入感测的半桥式感测电路。图13至图15的横截面图各自图示可利用如图12所示的感测技术的电子装置结构。图16的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的差分输入感测及增益校正的半桥式感测电路。图17的横截面图图示可利用如图16所示的感测技术的电子装置结构。图18的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的差分回授感测及增益校正的半桥式感测电路。图19的横截面图图示可利用如图18所示的感测技术的电子装置结构。图20的简化示意图图示具有可被描述于此的各种具体实施例利用的差分输入感测的全桥式感测电路。图21至图22的横截面图各自图示可利用如图20所示的感测技术的电子装置结构。图23的流程图根据本公开的一个或多个具体实施例图示用于侦测半导体装置诸层之间的未对准的方法。具体实施方式至少在某些具体实施例中，本公开认出且应付侦测半导体装置未对准问题。各种半导体装置可包括经形成或以其他方式安置成彼此相叠的多层。如果半导体装置的设计不正确，或是如果诸层之间的未对准超过容许量，则可能产生效能和/或可靠性问题。公开系统及方法提供一种未对准传感器，它可并入半导体装置以使能未对准的快速非破坏性测量。公开未对准传感器便于以在最小的附加面积或电路与现有半导体结构整合。参考附图，图1是根据本公开的一个或多个具体实施例描绘用于测量半导体装置的诸层之间的未对准的系统100。如图示，系统100包括半导体装置，其包括第一导电层10、中间层20及第二导电层30。所述层如系统100所示地形成和/或以其他方式安置成中间层20的第一表面(例如，顶面)邻接第一导电层10的第一表面(例如，底面)，且中间层20与第一表面相对的第二表面(例如，底面)邻接第二导电层30的第一表面(例如，顶面)。尽管图示于系统100的层10、20、30的取向是从上到下的堆叠方式，然而应了解，系统100的层10、20、30的取向可为任何其他适当方式，例如，第二导电层30可位于中间层20上面，且第一导电层10可位于中间层20下面。其他方式也有可能。在各种具体实施例中，中间层20可为导电层或者是非导电层以便支持被给定实际操作所利用的特定感测方法及相关电气性质。以下进一步详述利用导电及非导电中间层的各个具体实施例。进一步如图1所示，第一导电层10有嵌在其中的一个或多个第一电极40，且第二导电层30有嵌在其中的一个或多个第二电极50。尽管图1图示两个第一电极40与两个第二电极50，然而应了解，导电层10、30各自可具有嵌在其中且有任何适当个数的电极。一个或多个第一电极40与一个或多个第二电极50之间的电气连接形成适当网络(例如，单端型网络、半桥或全桥)，其展现的的电气性质(例如，电容、电荷、电导等等)随着第一导电层10与第二导电层30朝面内方向的未对准的函数而改变。在一方面中，电极40、50电气耦合至感测电路60，它可为电路和/或用于测量电极40、50的电气性质的任何其他适当构件。在各种具体实施例中，感测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其包含：/n第一导电层；/n中间层，具有邻接所述第一导电层的第一表面的第一表面；/n第二导电层，具有邻接所述中间层的第二表面的第一表面，所述中间层的所述第二表面与所述中间层的所述第一表面相对；/n一个或多个第一电极，嵌入所述第一导电层；以及/n一个或多个第二电极.嵌入所述第二导电层；/n其中，所述一个或多个第一电极与所述一个或多个第二电极形成桥式结构的至少一部分，所述桥式结构展现的电气性质随着所述第一导电层与所述第二导电层朝面内方向的未对准的函数而改变。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 US 15/783,7921.一种装置，其包含：
第一导电层；
中间层，具有邻接所述第一导电层的第一表面的第一表面；
第二导电层，具有邻接所述中间层的第二表面的第一表面，所述中间层的所述第二表面与所述中间层的所述第一表面相对；
一个或多个第一电极，嵌入所述第一导电层；以及
一个或多个第二电极.嵌入所述第二导电层；
其中，所述一个或多个第一电极与所述一个或多个第二电极形成桥式结构的至少一部分，所述桥式结构展现的电气性质随着所述第一导电层与所述第二导电层朝面内方向的未对准的函数而改变。


2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述中间层为非导电层；
所述一个或多个第一电极包含两个第一电极；
所述一个或多个第二电极包含一个第二电极；以及
所述第一电极与所述第二电极形成电容半桥式结构，所述电容半桥式结构展现的电荷随着所述第一导电层与所述第二导电层朝所述面内方向的所述未对准的所述函数而改变。


3.根据权利要求2所述的装置，其还包含：
差分感测电路，连接至所述第一电极；以及
时变电压源，连接至所述第二电极。


4.根据权利要求2所述的装置，其还包含：
两个时变电压源，所述两个时变电压源各自连接至所述第一电极中的一个；以及
单端型感测电路，连接至所述第二电极。


5.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述一个或多个第一电极为多个第一电极；
所述一个或多个第二电极为多个第二电极；
所述第一导电层包含第一部分和第二部分，所述第一部分具有所述多个第一电极的至少第一个嵌入于其中，所述第二部分具有所述多个第一电极的至少第二个嵌入于其中；
所述第二导电层包含第一部分和第二部分，所述第一部分具有所述多个第二电极的至少第一个嵌入于其中，所述第二部分具有所述多个第二电极的至少第二个嵌入于其中；
所述多个第一电极与所述多个第二电极形成全桥式结构；以及
所述电气性质为所述多个第二电极中的每一个之间的差分电导或差分电容。


6.根据权利要求5所述的装置，其中：
所述一个或多个第一电极包含嵌入所述第一导电层的所述第一部分的两个第一电极与嵌入所述第一导电层的所述第二部分的两个第一电极；以及
所述一个或多个第二电极包含嵌入所述第二导电层的所述第一部分的一个第二电极与嵌入所述第二导电层的所述第二部分的一个第二电极。


7.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述中间层为第三导电层；
所述一个或多个第一电极包含两个第一电极；
所述一个或多个第二电极包含一个第二电极；以及
所述第一电极和所述第二电极形成电阻半桥式结构，所述电阻半桥式结构展现的电导随着所述第一导电层与所述第二导电层朝所述面内方向的所述未对准的所述函数而改变。


8.根据权利要求7所述的装置，其还包含：
差分感测电路，连接至所述第一电极；以及
电压源，连接至所述第二电极，其中，所述电压源为时变电压源或非时变电压源。


9.根据权利要求7所述的装置，其还包含：
两个电压源，所述两个电压源各自连接至所述第一电极中的各别一个，其中，所述两个电压源为时变电压源或非时变电压源；以及
单端型感测电路，连接至所述第二电极。


10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一导电层或所述第二导电层中的至少一个为微机电系统(MEMS)层。


11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一导电层或所述第二导电层中的至少一个为与所述装置关联的互补金...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊利亚·古林，李奥纳多·巴尔达萨诺，
申请(专利权)人：应美盛公司，
类型：发明
国别省市：美国;US