包括半导体器件和控制器的系统及其操作方法

专利名称：包括半导体器件和控制器的系统及其操作方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及半导体设计技术，更具体而言涉及包括多个半导体芯片或器件的半导体组件。
背景技术：
半导体制造业的技术进步降低了半导体器件的尺寸。随着器件层叠封装技术的发展和对高容量半导体组件的需求的增加，在一个半导体组件上安装的半导体器件或芯片的数目也在不断上升。半导体组件是包括多个半导体器件或芯片的系统。虽然在半导体封装工艺中并不经常发生缺陷，但是在半导体组件的制造过程中出现缺陷的可能性会增加。此外，随着半导体器件或芯片的平台变得多样化，采用半导体器件或芯片的半导体组件的种类也变得多样化。因此，在一个特定的半导体组件上缺陷的发生率呈上升趋势。如果半导体器件或芯片在组件化之前被检测出有缺陷，则只要抛弃这个有缺陷的半导体器件或芯片即可。因此，在这个阶段可以减少因损失而造成的费用。然而，当采用了多个半导体器件或芯片的半导体组件在制造之后被检测出具有缺陷时，因损失而造成的费用可能是巨大的，因为这种损失会包括半导体组件的所有器件或芯片的制造成本。

发明内容
本发明的示例性实施例涉及一种能够使包括在半导体组件中的多个半导体芯片分别执行预定的内部操作的系统及其操作该系统的方法。根据本发明的一个示例性实施例，一种半导体器件包括器件标识检测码输出模块，所述器件标识检测码输出模块被配置为向所述半导体器件的外部输出器件标识检测码；码比较模块，所述码比较模块被配置为将从外部施加的器件选择码与所述器件标识检测码进行比较，并基于比较结果来产生器件匹配信号；以及内部电路模块，所述内部电路模块被配置为基于所述器件匹配信号，来确定是否要执行预定的内部操作。根据本发明的一个示例性实施例，一种半导体组件包括器件标识检测码输出模块，所述器件标识检测码输出模块被配置向所述半导体器件的外部输出多个器件标识检测码；码比较模块，所述码比较模块被配置为将从外部施加的器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，并基于比较结果来产生多个器件匹配信号；以及与各个器件标识检测码相对应的多个半导体器件，所述多个半导体器件被配置为响应于所述多个器件匹配信号来确定是否要执行预定的内部操作。根据本发明的另一个示例性实施例，一种半导体系统包括多个半导体器件，所述多个半导体器件被配置为分别输出多个预定的器件标识检测码，将器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，并基于比较结果来确定是否要执行预定的内部操作； 以及控制器，所述控制器被配置为将所述多个器件标识检测码中的至少一个码作为所述器件选择码传送至所述多个半导体器件。根据本发明的另一个实施例，一种用于对包括多个半导体器件和所述多个半导体器件的控制器的系统进行操作的方法，包括以下步骤当所述系统进入标识(ID)读取模式时，储存分别与所述多个半导体器件相对应的多个器件标识检测码；当所述系统进入器件选择模式，通过将储存在所述控制器中的所述多个器件标识检测码之中的至少一个码作为器件选择码传送至所述多个半导体器件，来选择所述多个半导体器件中的至少一个；以及当所述系统进入操作控制模式时，对选中的半导体器件进行控制以执行预定的内部操作。


图1是说明根据本发明的一个示例性实施例的半导体器件的框图。图2是说明根据本发明的一个示例性实施例的半导体组件的框图。图3是说明根据本发明的一个示例性实施例的半导体系统的框图。图4是说明根据本发明的一个示例性实施例的图1所示的半导体器件的组成部件之中的IDFU发生单元的电路图。图5是说明根据本发明的一个示例性实施例的图1所示的半导体器件的构成部件之中的IDFU驱动单元的电路图。图6是说明根据本发明的一个示例性实施例的图1所示的半导体器件的构成部件之中的码比较模块的电路图。图7A是描述根据本发明的一个示例性实施例的半导体控制器的操作的流程图。图7B是描述根据本发明的一个示例性实施例的半导体器件的操作的流程图。
具体实施例方式下面将结合附图来更加详细地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以用不同的方式来实施，不应当理解为限于本文所描述的实施例。确切地说，提供这些实施例使得本说明书对于本领域技术人员而言将是清楚且完整的，并且将充分传达本发明的范围。 在本说明书中，在各幅附图和各个实施例中，相同的附图标记表示相同的部件。图1是说明根据本发明的一个示例性实施例的半导体器件的框图。参见图1，半导体器件包括器件标识检测码(IDFU)输出模块100、码比较模块120 和内部电路模块140。当半导体器件进入器件标识(ID)读取模式(未示出)时，IDFU输出模块100输出器件标识(ID)检测码IDFU<0:N>。当半导体器件进入器件选择模式(未示出)时，码比较模块120将从外部施加的器件检测码IDSEL<0:N>与ID检测码IDFU<0:N> 进行比较，并基于比较结果产生器件匹配信号MATCHID。ID检测码IDFU<0:N>与设备选择码IDSEL<0:N>可包括一个或多个信号和/或一个或多个值。当半导体器件进入操作控制模式(未示出)时，内部电路模块140基于器件匹配信号MATCHID来确定是否要执行预定的内部操作。这里，IDFU输出模块100包括IDFU发生单元102和IDFU驱动单元104。IDFU发生单元102响应于复位信号RESET来产生ID检测码IDFU<0:N>，所述ID检测码IDFU<0:N>是通过熔丝组而被预定的。IDFU驱动单元104响应于用来确定是否要进入ID读取模式的ID 输出使能信号IDREAD_EN，将ID检测码信号IDFU<0 N>驱动至全局输入/输出线GICKO N>， 并经由预定的数据输入/输出焊盘DQ将ID检测码信号IDFU<0:N>输出到外部。参见图6，该图是描述码比较模块120的电路图，码比较模块120包括比较单元 122、MATCHID输出单元IM和强制使能单元126。比较单元122将经由预定的数据输入/输出焊盘DQ从外部输入的器件选择码IDSEL<0 N>与ID检测码IDFU<0 N>进行比较。MATCHID 输出单元124响应于用于确定是否要进入器件选择模式的器件选择使能信号CHIPSEL_EN， 将从比较单元122输出的信号输出作为器件匹配信号MATCHID。无论比较单元122的输出信号如何，强制使能单元126响应于复位信号RESET，强制地使器件匹配信号MATCHID使能。下面描述根据本发明的一个示例性实施例的具有上述结构的半导体器件的操作。下面，参见图4，描述IDFU输出模块100的构成部件中的IDFU发生单元102的操作。图4是说明根据本发明的一个示例性实施例的图1所示的半导体器件的IDFU发生单元102的电路图。当半导体器件被初始化时，IDFU发生单元102响应于复位信号RESET，输出ID检测码IDFU<0 N>，所述ID检测码IDFU<0 N>具有由多个熔丝组FUSE_SET<0 N>确定的值。换言之，如果图4所示的电路中的熔丝组<N>处于切断状态，则IDFU发生单元102 在复位信号RESET被使能时，输出转变为逻辑低电平的ID检测码IDFU<N>。如果图4所示的电路中的熔丝组<N>处于未切断状态，则IDFU发生单元102在复位信号RESET被使能时， 输出转变为高逻辑电平的ID检测码FUSE_SET<0:N>。在复位信号RESET使能时所产生的ID检测码IDFU<0 N>被锁存并保持在IDFU发生单元102中，直到IDFU驱动单元104响应于ID输出使能信号IDREAD_EN将其驱动到全局输入/输出线GI0<0:N>上为止。参照图5，下面将要描述IDFU输出模块100构成部件之中的IDFU驱动单元104的操作。图5是说明根据本发明的一个示例性实施例的图1中所示的半导体器件的IDFU驱动单元104的电路图。响应于被使能为逻辑高电平的ID输出使能信号IDREAD_EN，IDFU驱动单元104将由多个比特组成的ID检测码IDFU<0:N>并行地驱动至多个全局输入/输出线 GICKON〉。与此同时，响应于被禁止为逻辑低电平的ID输出使能信号IDREAD_EN，IDFU驱动单元104停止将由多个比特组成的ID检测码IDFU<0:N>并行地驱动至多个全局输入/输出线 GICKON〉。简而言之，当半导体器件进入ID读取模式时，IDFU输出模块100将ID检测码 IDFU<0:N>输出到半导体器件的外部；当半导体器件退出ID读取模式时，IDFU输出模块 100不会将ID检测码IDFU<0:N>输出到半导体器件的外部。码比较模块120响应于用来确定是否要进入器件选择模式的器件选择使能信号 CHIPSEL_EN,将经由预定的数据输入/输出焊盘DQ而从外部施加的器件选择码IDSEL<0 N> 与IDFU产生单元102中产生的ID检测码IDFU<0 N>进行比较。如果器件选择码IDSEL<0 N> 与ID检测码IDFU<0:N>相同，则码比较模块120将器件匹配信号MATCHID使能并将被使能了的器件匹配信号MATCHID输出。如果器件选择码IDSEL<0:N>与ID检测码IDFU<0:N>不同，则码比较模块120将器件匹配信号MATCHID禁止并将被禁止了的器件匹配信号MATCHID输出。无论比较结果如何，码比较模块120响应于复位信号RESET，将器件匹配信号MATCHID 使能并将被使能了的器件匹配信号MATCHID输出。参见图6，当器件选择使能信号CHIPSEL_EN被使能为逻辑高电平时，判断ID检测码IDFU<0:N>中的所有比特是否与器件选择码IDSEL<0:N>的中的所有比特相同。如果是它们是相同的，则器件匹配信号MATCHID被使能为逻辑高电平并输出。如果是它们是不同的，即使只有1个比特不同，器件匹配信号MATCHID也会被禁止为逻辑低电平并输出。此外，无论ID检测码IDFU<0:N>与器件选择码IDSEL<0:N>的比较结果如何，当器件选择使能信号CHIPSEL_EN被禁止为逻辑低电平时，器件匹配信号MATCHID会被保持。同时可以看到，器件匹配信号MATCHID响应于复位信号RESET被无条件地使能为逻辑高电平。在器件匹配信号MATCHID被使能为逻辑高电平的同时，当用来确定是否要进入操作控制模式的操作控制使能信号0PERATI0N_C0N被使能为逻辑高电平时，内部电路组件 140执行预定的内部操作。当器件匹配信号MATCHID被禁止为逻辑低电平时，即使操作控制使能信号0PERATI0N_C0N被使能，内部电路组件140也不会执行预定的内部操作。换句话说，当在半导体器件内部产生的ID检测码IDFU<0:N>与器件选择码 IDSEL<0:N>相同时，内部电路组件140响应于操作控制使能信号0PERATI0N_C0N而执行预定的内部操作。因此，即使操作控制使能信号0PERATI0N_C0N被使能，内部电路组件140也不会执行预定的内部操作，除非半导体器件内部产生的ID检测码IDFU<0:N>与器件选择码 IDSEL<0:N>相同(例如所有比特都相同)。这里，半导体器件的预定的内部操作可以是对用于切断安装在半导体器件内部的电熔丝(e-fuse)的熔丝切断操作进行控制的操作。电熔丝切断操作是一种广泛用来即使在半导体器件被封装后也能对器件的熔丝进行控制的方法。可以执行电熔丝切断操作，以改变半导体器件的内部操作设置或者执行修复操作。既然电熔丝切断操作是一种已知的技术，这里就不作详细描述。另外，半导体器件的预定的内部操作可以是对安装在半导体器件内部的模式寄存器组(MRS)的设置操作进行控制的操作。模式寄存器组(MRS)的设置操作作为一种根据半导体器件的设计者的意愿来预先设置半导体器件的内部操作的方法，广泛应用于半导体器件领域。由于这种设置操作也是已知的技术，因此这里不作详细描述。图2是说明根据本发明的一个示例性实施例的半导体组件的框图。参照图2，根据本发明的一个示例性实施例的半导体组件20包括IDFU输出模块200、码比较模块220和多个半导体器件对0<1:4>。IDFU输出模块200输出分别由多个半导体器件M0<1:4>提供的多个ID检测码IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和 IDFU4<0:N>。更具体地说，当半导体组件20进入ID读取模式时(未示出)，IDFU输出模块 200 将多个 ID 检测码 IDFUKO N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N> 输出到半导体组件20的外部。码比较模块220将从半导体组件20的外部施加的器件选择码IDSEL<0:N> 与多个ID检测码IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>中的每个进行比较， 以便产生比较结果。此外，当半导体组件20进入器件选择模式时(未示出)，码比较模块 220基于比较结果产生多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4。当半导体组件20进入操作控制模式时(未示出)，半导体器件240<1 4>响应于多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4，来确定是否执行预定的内部操作。半导体组件20还包括多个输入/输出引脚洸0<1>、260<2>、洸0<3>和洸0<4>，用来将IDFU输出模块200输出的ID检测码IDFU<0:N>输出到半导体组件20的外部。此外， 多个输入/输出引脚沈0<1>、260<2>、沈0<3>和沈0<4>可以接收来自半导体组件20外部的器件选择码IDSEL<0:N>。多个输入/输出引脚洸0<1>、260<2>、洸0<3>和洸0<4>与多个半导体器件M0<1:4>具有一对一的对应关系。例如，第一半导体器件M0<1>经由多个输 Λ /输出引脚260<1>,260<2>,260<3>和260<4>中相应的第一输入/输出引脚260<1>来接收/输出数据，而第二个半导体器件对0<2>通过相应的第二输入/输出引脚沈0<2>来接收/输出数据。这里，尽管图2示出了有4个半导体器件Μ0<1:4>安装在半导体组件20的内部， 但这是为了描述方便起见而作的假设，应该理解的是，可以在在半导体组件20中安装多于 4个或者少于4个的半导体器件。此外，图4还被绘制为只是通过多个输入/输出引脚沈0<1>、260<2>、沈0<3>和 260<4>中的第四输入/输出引脚沈0<4>来施加器件选择码IDSEL<0:N>。然而，这是为了方便起见，应当明白，可以通过多个输入/输出引脚沈0<1>、260<2>、沈0<3>和沈0<4>来分别施加器件选择码IDSEL<0:N>，或者可以通过多个输入/输出引脚洸0<1>、260<2>、洸0<3> 和沈0<4>中的一些被选中的输入/输出引脚来施加器件选择码IDSEL<0:N>。下面描述根据本发明的一个示例性实施例的具有多个半导体器件M0<1:4>的半导体组件20的操作。首先，在用于指示是否要进入ID读取模式的ID输出使能信号IDREAD_EN被使能的期间，IDFU输出模块200响应于复位信号RESET，经由为相应的半导体器件M0<1:4>而设置的多个输入/输出引脚260<1:4>，将在相应的半导体器件M0<1:4>内部产生的多个 ID 检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N> 输出至半导体器件 20 的外部。另外，在ID输出使能信号IDREAD_EN被禁止的期间，IDFU输出模块200并不响应于复位信号 RESET 地将多个 ID 检测码 IDFUKO N>、IDFU2<0 N>、IDFU3<0 N> 和 IDFU4<0 N> 输出至半导体器件20的外部。更具体地，当ID输出使能信号IDREAD_EN被使能为逻辑高电平时，IDFU输出模块200执行将分别在多个半导体器件M0<1:4>中产生的多个ID检测码IDFU1<0:N>、 IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>传送至多个输入/输出引脚260<1:4>的操作。然而，当ID输出使能信号IDREAD_EN被禁止为逻辑低电平时，IDFU输出模块200 不将多个ID检测码IDFUKO N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>传送至多个输入 /输出引脚260<1:4>。这里，在多个半导体器件M0<1:4>中的第一半导体器件M0<1>中产生的第一 ID 检测码IDFUKO N>经由多个输入/输出引脚260<1 4>中的第一输入/输出引脚沈0<1>而被输出。与此同时，在多个半导体器件M0<1 4>中的第二半导体器件M0<2>中产生的第二 ID检测码IDFUKO N>经由多个输入/输出引脚260< 1 4>中的第二输入/输出引脚沈0<2> 而被输出。简而言之，多个 ID 检测码 IDFUKO N>、IDFU2<0 N>、IDFU3<0 N> 和 IDFU4<0 N>分别经由与各个半导体器件M0<1:4>相对应的多个输入/输出引脚沈0<1:4>而被输出。码比较模块220响应于器件选择使能信号CHIPSEL_EN，将经由分别与多个半导体器件310< 1 4>相对应的多个输入/输出引脚260< 1 4>而从半导体组件20的外部而来的器件选择码 IDSEL<0:N> 与多个 ID 检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N>进行比较，其中所述器件选择使能信号CHIPSEL_EN是指示是否要进入器件选择模式的信号。这里，码比较模块220将多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和 MATCHID4中指示被比较信号是相同的那些器件匹配信号使能，并将多个器件匹配信号 MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4中指示被比较信号是不同的那些器件匹配信号禁止。码比较模块220还将器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4分别输出至各个半导体器件对0<1:4>。另外，无论比较结果如何，码比较模块220响应于复位信号RESET，将多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4中的所有器件匹配信号使能并将使能的器件匹配信号输出至各个半导体器件对0<1:4>。换句话说，码比较模块220将从各个半导体器件M0<1:4>输出的多个ID检测码 IDFUKO N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>中的每个与从半导体组件20外部施加的一个器件选择码IDSEL<0:N>进行比较，并将与所有比特均与器件选择码IDSEL<0:N> 完全相同的ID检测码相对应的器件匹配信号使能为逻辑高电平。例如，当多个ID 检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N> 中的第三ID检测码IDFU3<0:N>的所有比特与器件选择码IDSEL<0:N>的所有比特相同、而其他的ID检测码IDFUKO N>、IDFU2<0:N>和IDFU4<0:N>并非与器件选择码IDSEL<0:N>的所有比特相同时，码比较模块220将第三器件匹配信号MATCHID3使能为逻辑高电平，而将其他器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2和MATCHID4禁止为逻辑低电平。这里，多个器件匹配信号MATCHIDU MATCHID2, MATCHID3和MATCHID4中的第三器件匹配信号MATCHID3被使能为逻辑高电平、而其他器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2和 MATCHID4被禁止为逻辑低电平的事实表明，多个半导体器件M0<1:4>中的第三半导体器件M0<3>被选中而其他半导体器件M0<1>、240<2>和M0<4>未被选中。此外，在任何给定时间，从半导体组件20外部只施加一个器件选择码 IDSEL<0:N>。然而，可以顺序地施加多个器件选择码IDSEL<0:N>。例如，第一次施加的第一器件选择码IDSEL<0:N>可以被控制为与多个ID检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N> 中的第一 ID 检测码 IDFUKO:N> 相同， 而第二次施加的第二器件选择码IDSEL<0:N>可以被控制为与第四ID检测码IDFU4<0:N> 相同。当按照上述两个步骤施加器件选择码IDSEL<0:N>时，码比较模块220在第一步骤中将多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4中的第一器件匹配信号MATCHID1使能为逻辑高电平，在第二步骤中将第四器件匹配信号MATCHID4使能为逻辑高电平。因此，码比较模块220最终将多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和 MATCHID4中的两个器件匹配信号MATCHID1和MATCHID4使能为逻辑高电平。这里，多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4中的第一器件匹配信号MATCHID1和第四器件匹配信号MATCHID4被使能为逻辑高电平的事实表明，多个半导体器件M0<1:4>中的第一半导体器件M0<1>和第四半导体器件M0<4>被选中而其他的半导体器件对0<2>和M0<3>未被选中。此外，码比较模块220响应于被使能的复位信号RESET，将多个器件匹配信号 MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4使能为逻辑高电平。因此，在这种状态下，即使器件选择码IDSEL<0:N>未被施加给码比较模块220且码比较模块220没有执行比较操作， 多个半导体器件对0<1:4>仍都被选中。多个半导体器件对0<1:4>响应于复位信号RESET，通过安装在每个半导体器件内部的熔丝组分别产生ID检测码IDFU<0>、IDFU<1>、IDFU<3>和IDFU<4> ；以及当施加的器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3或MATCHID4被使能且用于指示是否要进入操作控制模式的操作控制使能信号0PERATI0N_C0N被使能时，多个半导体器件M0<1:4>执行预定的内部操作。此夕卜，当施加的器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4被禁止且操作控制使能信号0PERATI0N_C0N被禁止时，多个半导体器件M0<1:4>不执行预定的内部操作。由于多个半导体器件M0<1:4>是根据相应的器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、 MATCHID3和MATCHID4而被确定执行预定的内部操作的，因此在操作控制模式下，多个半导体器件M0<1:4>中的通过码比较模块220的操作而被选中的半导体器件就执行预定的内部操作。相反，在操作控制模式下，多个半导体器件M0<1:4>中通过码比较模块220的操作而未被选中的半导体器件不执行预定的内部操作。这里，半导体器件的预定的内部操作可以是对用于切断安装在半导体器件内部的电熔丝(e-fuse)的熔丝切断操作进行控制的操作。电熔丝切断操作是一种广泛用来即使在半导体器件被封装后也能够对器件的熔丝进行控制的方法。可以执行电熔丝切断操作， 以改变半导体器件的内部操作设置或者执行修复操作。既然电熔丝切断操作是一种已知的技术，这里就不作详细描述。此外，半导体器件的预定内部操作也可以是对安装在半导体器件内部的模式寄存器组(MRS)的设置操作进行控制的操作。模式寄存器组(MRS)的设置操作作为一种根据半导体器件的设计者的意愿来预先设置半导体器件的内部操作的方法，广泛应用于半导体器件领域。由于这种设置操作也是已知的技术，因此这里不作详细描述。图3是描述根据本发明的一个示例性实施例的半导体系统的框图。参见图3，根据本发明的一个示例性实施例的半导体系统包括多个半导体器件 310<1:4>和用于共同地控制所述多个半导体器件310<1:4>的半导体控制器。当半导体系统进入ID读取模式时(未示出)，多个半导体器件310<1:4>向半导体控制器输出预定的多个 ID 检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N>。另外，多个半导体器件310<1:4>在它们进入器件选择模式(未示出)时，将器件选择码IDSEL<0:N>与ID检测码IDFUKO:N>, IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>中的每个相比较，以便产生比较结果。另外，当半导体系统进入操作控制模式(未示出)时，多个半导体器件310<1:4>基于比较结果来确定是否要执行预定的内部操作。半导体控制器在半导体系统进入ID读取模式时接收并储存多个 ID 检测码 IDFUKO:N>, IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N>,并在半导体系统进入器件选择模式时将ID检测码IDFUKON>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和 IDFU4<0:N>中的任一个码输出作为器件选择码IDSEL<0:N>。这里，在半导体组件中包括多个半导体器件310<1:4>，且所述半导体组件还包括多个输入/输出引脚360<1>、360<2>、360<3>和360<4>，所述多个输入/输出引脚360<1>、 360<2>、360<3>和360<4>将分别从多个半导体器件310<1 4>输出的多个ID检测码 IDFUKO:N>, IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>传送至半导体控制器，并将从半导体控制器传送的器件选择码IDSEL<0:N>传送至多个半导体器件310<1:4>。这里，半导体控制器包括IDFU储存模块380和器件选择码(IDSEL)输出模块 390。IDFU储存模块380响应于ID输出使能信号IDREAD_EN，将分别从半导体组件内的多个半导体器件310<1:4>中传送的多个ID检测码IDFUKON>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和 IDFU4<0 N>储存起来。IDSEL输出模块390响应于器件选择使能信号CHIPSEL_EN，基于预定的选择标准来选择储存在IDFU储存模块380内的多个ID检测码IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、 IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>中的任一个码，并将选中的码作为器件选择码IDSEL<0:N>传送至半导体器件310<1:4>。此外，半导体控制器包括多个输入/输出引脚370<1:4>，所述多个输入/输出引脚370<1:4>用于向半导体组件传送/从半导体组件接收多个ID检测码IDFU1<0:N>、 IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N> 以及器件选择码 IDSEL<0:N>。这里，多个输入/输出引脚360<1:4>与多个半导体器件310<1:4>具有一对一的对应关系。换言之，多个半导体器件310<1 4>中的第一半导体器件310<1>经由多个输入/ 输出引脚360<1:4>中的第一输入/输出引脚310<1>接收/输出数据，而第二半导体器件 310<2>经由第二输入/输出引脚310<2>接收/输出数据。这里，虽然图3示出了半导体组件中包括有四个半导体器件310<1 4>的情形，但是本示例性实施例是为了简便的目的而描述的，在半导体组件中可以包括少于或多于四个的半导体器件。下面描述包括多个半导体器件310<1:4>的半导体系统和用于共同地控制所述多个半导体器件310<1:4>的半导体控制器的操作。首先，多个半导体器件310<1:4>分别输出通过安装在每个半导体器件上的熔丝组所产生的多个 ID 检测码 IDFUKO:N>, IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N>。更具体地，响应于ID输出使能信号IDREAD_EN，向半导体控制器输出多个ID检测码IDFU1<0:N>、 IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>，其中所述ID输出使能信号IDREAD_EN是指示是否要进入ID读取模式的信号。此外，多个半导体器件310<1:4>将从半导体控制器施加的一个器件选择码 IDSEL<0:N> 与多个 ID 检测码 IDFUKO:N>, IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N> 进行比较以便产生比较结果，基于比较结果并响应于作为指示是否要进入器件选择模式的信号的器件选择使能信号CHIPSEL_EN来确定是否将多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、 MATCHID3和MATCHID4(未示出)使能，以及响应于用来指示是否要进入操作控制模式的操作控制使能信号0PERATI0N_C0N和器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和 MATCHID4，来确定是否要执行预定的内部操作。
简而言之，多个半导体器件310<1:4>的操作根据ID输出使能信号IDREAD_EN、器件选择使能信号CHIPSEL_EN和操作控制使能信号0PERATI0N_C0N分为三种模式。具体而言，在与ID输出使能信号IDREAD_EN相对应的ID读取模式中，多个ID检测码IDFUKO N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>被传送至半导体控制器，以将多个半导体器件310<1:4>彼此区分开来。通过这种操作，半导体控制器可以识别在半导体组件内部的每个半导体器件。在与器件选择使能信号CHIPSEL_EN相对应的器件选择模式中，执行选择多个半导体器件310<1:4>中的半导体器件的操作。换言之，如果在半导体器件310<1:4>中存在有缺陷或有需要改变操作设置的半导体器件，则选择该半导体器件以修复缺陷或改变操作设置。因此，基于半导体控制器已知的多个ID检测码IDFUKO N>、IDFU2<0 N>、IDFU3<0 N>和IDFU4<0 N>,从多个半导体器件 310<1:4>中选择要执行预定内部操作的半导体器件。这里，如果在多个半导体器件310<1:4>中有缺陷或需要改变操作设置的半导体器件的数目多于1个，则可以同时选择这些有缺陷或需要改变操作设置的半导体器件，并使它们执行修复缺陷或改变操作设置的操作。因此，通过反复地执行半导体选择模式的操作，可以从多个半导体器件310<1:4>之中选择多于一个的半导体器件。此外，可以一次改变所有的半导体器件310<1:4>的操作设置。在此情况下，重复与多个半导体器件310<1:4>的数目相同次数的半导体选择模式的操作是非常没有效率的。因此，可以在所有的半导体器件310<1:4>均被选中的情况下执行器件选择模式的操作。换言之，当多个半导体器件310<1:4>中有缺陷或需要改变操作设置的半导体器件的数目不多于半导体器件310<1:4>的总数目的一半(1/2)的时候，每当重复半导体器件选择模式的操作时，就可以进行控制以将多个半导体器件310<1:4>中被选中的半导体器件的数目逐一地增加。当多个半导体器件310<1:4>中有缺陷或需要改变操作设置的半导体器件的数目多于半导体器件310<1:4>的总数目的一半(1/2)的时候，每当重复半导体器件选择模式的操作时，就可以进行控制以将多个半导体器件310<1:4>中未被选中的半导体器件的数目逐一地增加。在与操作控制使能信号0PERATI0N_C0N相对应的操作控制模式中，通过器件选择模式从多个半导体器件310<1:4>中选择的半导体器件直接执行预定的内部操作。因此，只有多个半导体器件310<1:4>中被选中的半导体器件直接执行预定的内部操作，而其余的半导体器件不执行内部操作。在由ID输出使能信号IDREAD_EN所控制的ID读取模式中，半导体控制器储存分别从半导体组件内所包含的多个半导体器件中输出的多个ID检测码IDFU1<0:N>、 IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N> ；而在与器件选择模式信号CHIPSEL_EN相对应的器件选择模式中，半导体控制器将多个ID检测码IDFUKO N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和 IDFU4<0:N>中的任一个码作为器件选择码IDSEL<0:N>传送至多个半导体器件310<1:4>。当半导体系统进入ID读取模式时，半导体控制器通过对多个ID检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>中的所有ID检测码进行储存的操作， 来将多个半导体器件310<1:4>彼此区分开来。
如果存在有缺陷或需要改变操作设置的半导体器件，则半导体控制器输出与该半导体器件相对应的ID检测码作为器件选择码IDSEL<0:N>。这样，从多个半导体器件 310<1:4>中选择任一个半导体器件。此外，如果存在有缺陷或需要改变操作设置的多个半导体器件，则半导体控制器顺序地输出与所述多个半导体器件相对应的多个ID检测码作为器件选择码IDSEL<0:N>。 这样，从多个半导体器件310<1 4>之中选择多个半导体器件。在此，半导体器件的预定的内部操作可以是对用于切断安装在半导体器件内部的电熔丝(e-fuse)的电熔丝切断操作进行控制的操作。可以执行电熔丝切断操作，以改变半导体器件的内部操作设置或者执行修复操作。由于电熔丝切断操作是已知的技术，因此这里不作详细描述。此外，预定的内部操作可以是对安装在半导体器件内部的模式寄存器组(MRS)的设置操作进行控制的操作。模式寄存器组(MRS)的设置操作作为一种根据半导体器件的设计者的意愿来预先设置半导体器件的内部操作的方法，广泛应用于半导体器件领域。由于此设置操作也是已知的技术，因此这里不作详细描述。图7A是描述根据本发明的一个示例性实施例的半导体控制器的操作的流程图。图7B是描述根据本发明的一个示例性实施例的半导体器件的操作的流程图。参见图3、7A和7B，对包括多个半导体器件310<1:4>的半导体系统和用于共同地控制多个半导体器件310<1:4>的半导体控制器进行操作的方法包括以下步骤在半导体系统进入ID读取模式(步骤711)之后，在多个半导体器件310<1:4>中的每个中执行激活(ACT)-读取(RD)-预充电(PCG)操作(步骤712或者72 ，然后储存分别与半导体控制器中的多个半导体器件310<1:4>相对应的多个ID检测码IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、 IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N> ；在半导体系统进入器件选择模式(步骤714或者724)之后， 在多个半导体器件310<1:4>中的每个中执行激活(ACT)-写入(WT)-预充电(PCG)操作 (步骤715)，并通过将储存在半导体控制器中的多个ID检测码IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、 IDFU3<0:N>和IDFU4<0:N>中的任一个码作为器件选择码IDSEL<0:N>传送至多个半导体器件310<1 4>，来从多个半导体器件310<1 4>中选择任一个半导体器件；以及在半导体系统进入操作控制模式(步骤717或728)之后，对选中的半导体器件进行控制以执行预定的内部操作(步骤718)。上述操作半导体系统的方法还可以包括以下步骤响应于复位信号RESET，通过安装在多个半导体器件310<1:4>中的每个上的熔丝组来产生多个器件标识检测码 IDFU1<0:N>、IDFU2<0:N>、IDFU3<0:N> 和 IDFU4<0:N>。从多个半导体器件310<1:4>中选择任一个半导体器件的过程包括步骤726，其中，具有与器件选择码IDSEL<0:N>相同的器件标识检测码的半导体器件将在内部产生的器件匹配信号MATCHID保持为使能状态(例如，对应于‘1’的状态)；以及步骤727，其中， 多个半导体器件310<1:4>中具有与器件选择码IDSEL<0:N>不同的标识检测码的半导体器件将在内部产生的器件匹配信号MATCHID转变为禁止状态(例如，对应于‘0’的状态)。在半导体系统进入操作控制模式之后对选中的半导体器件进行控制以执行预定的内部操作的过程(步骤718)包括以下步骤在半导体系统进入操作控制模式(步骤728) 之后，执行由与多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4中被使能的信号(例如，对应于‘ 1’的信号)相对应的半导体器件310<1>、310<2>、310<3>或310<4>所预定的内部操作(步骤730)；以及在半导体系统进入操作控制模式(步骤728)之后，不执行由与多个器件匹配信号MATCHID1、MATCHID2、MATCHID3和MATCHID4中被禁止的信号(例如，对应于‘0，的信号)相对应的半导体器件310<1>、310<2>、310<3>或310<4>所预定的内部操作(即，步骤7 处的‘否’路径)。根据如上所述的本发明的一个示例性实施例，包括多个半导体器件的半导体组件即使在其制造之后，也可以基于用来识别半导体器件的半导体器件ID信息来选择至少一个半导体器件，并且执行由选中的半导体器件所预定的内部操作，例如，电熔丝操作控制或存储寄存器设置操作。以此方式，即使在包括多个半导体器件的半导体组件制造好之后，也可以选择和控制有缺陷的半导体器件。因此，可以节省在半导体组件的制造过程中由于一些半导体器件的缺陷可能浪费的制造成本。虽然已经参照具体的实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种变化与修改。例如，在本发明的上述实施例中示出的逻辑门和晶体管可以根据输入信号的极性而被实施在不同的位置和/或实施为具有不同的结构。
权利要求
1.一种半导体器件，包括器件标识检测码输出模块，所述器件标识检测码输出模块被配置为向所述半导体器件的外部输出器件标识检测码；码比较模块，所述码比较模块被配置为将从外部施加的器件选择码与所述器件标识检测码进行比较，并基于比较结果来产生器件匹配信号；以及内部电路模块，所述内部电路模块被配置为基于所述器件匹配信号来确定是否要执行预定的内部操作。
2.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述器件标识检测码输出模块包括器件标识检测码发生单元，所述器件标识检测码发生单元被配置为产生所述器件标识检测码；以及器件标识检测码驱动单元，所述器件标识检测码驱动单元被配置为响应于器件标识输出使能信号来将所述器件标识检测码驱动至全局输入/输出线，并经由数据输入/输出焊盘将向外部输出所述器件标识检测码。
3.如权利要求2所述的半导体器件，其中，所述器件标识检测码是响应于复位信号而由所述半导体器件的熔丝组而确定的。
4.如权利要求2所述的半导体器件，其中，所述器件标识输出使能信号指示所述半导体器件是否要进入标识ID读取模式。
5.如权利要求2所述的半导体器件，其中，所述码比较模块包括比较单元，所述比较单元被配置为将经由所述数据输入/输出焊盘而从外部施加的所述器件选择码与所述器件标识检测码进行比较；器件匹配信号输出单元，所述器件匹配信号输出单元被配置为响应于器件选择使能信号而将从所述比较单元输出的信号输出作为所述器件匹配信号；以及强制使能单元，所述强制使能单元被配置为不论所述比较单元的输出信号如何，都响应于所述复位信号而将所述器件匹配信号使能。
6.如权利要求5所述的半导体器件，其中，所述器件选择使能信号指示所述半导体器件是否要进入器件选择模式。
7.如权利要求5所述的半导体器件，其中，所述码比较模块响应于所述器件选择使能信号，将经由所述预定的数据输入/输出焊盘而从外部施加的所述器件选择码与所述器件标识检测码进行比较，当所述器件选择码与所述器件标识检测码相同时，将所述器件匹配信号使能，并将被使能了的器件匹配信号输出，当所述器件选择码与所述器件标识检测码不同时，将所述器件匹配信号禁止，并将被禁止了的器件匹配信号输出，以及不论所述器件选择码是否与所述器件标识检测码相同，都响应于所述复位信号而将所述器件匹配信号使能，并将被使能了的器件匹配信号输出。
8.如权利要求7所述的半导体器件，其中，所述内部电路模块当所述器件匹配信号被使能时，响应于用来指示所述半导体器件是否要进入操作控制模式的操作控制使能信号，来执行预定的内部操作，以及当所述器件匹配信号被禁止时，不论所述操作控制使能信号如何，都不执行所述预定的内部操作。
9.如权利要求8所述的半导体器件，其中，所述预定的内部操作是对用于切断所述半导体器件中的电熔丝的电熔丝切断操作进行控制的操作。
10.如权利要求8所述的半导体器件，其中，所述预定的内部操作是对用于设置所述半导体器件中的模式寄存器组MRS的设置操作进行控制的操作。
11.一种半导体组件，包括器件标识检测码输出模块，所述器件标识检测码输出模块被配置为向所述半导体组件的外部输出多个器件标识检测码；码比较模块，所述码比较模块被配置为将从外部施加的器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，并基于比较结果产生多个器件匹配信号；以及与各个器件标识检测码相对应的多个半导体器件，所述多个半导体器件被配置为响应于所述多个器件匹配信号来确定是否要执行预定的内部操作。
12.如权利要求11所述的半导体组件，其中，当所述半导体组件进入标识ID读取模式时，所述器件标识检测码输出模块输出所述多个器件标识检测码。
13.如权利要求11所述的半导体组件，其中，当所述半导体组件进入器件选择模式时， 所述码比较模块将所述器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，并产生所述多个器件匹配信号。
14.如权利要求11所述的半导体组件，其中，当所述半导体组件进入操作控制模式时， 所述多个半导体器件确定是否要执行所述预定的内部操作。
15.如权利要求12所述的半导体组件，其中，所述器件标识检测码输出模块在器件标识输出使能信号的使能期间，将响应于复位信号而分别在所述多个半导体器件中产生的所述多个器件标识检测码经由多个输入/输出引脚输出至所述半导体组件的外部，其中所述器件标识输出使能信号是指示是否要进入ID读取模式的信号，以及在所述器件标识输出使能信号的禁止期间中，不输出所述多个器件标识检测码。
16.如权利要求15所述的半导体组件，其中，所述码比较模块将经由所述多个输入/输出引脚中的至少一个引脚而从所述半导体组件的外部施加的所述器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，以产生比较结果，将所述器件选择码与相应的器件标识检测码相同的情况下的所述器件匹配信号中的每个使能，而将所述器件选择码与相应的器件标识检测码不同的情况下的所述器件匹配信号中的每个禁止，并将所述器件匹配信号中的每个输出至所述多个半导体器件之一，以及不论比较结果如何，都响应于所述复位信号，而将所述多个器件匹配信号中的所有器件匹配信号使能，并将被使能了的器件匹配信号输出至所述多个半导体器件。
17.如权利要求13所述的半导体组件，其中，所述码比较模块响应于器件选择使能信号而产生所述多个器件匹配信号，其中所述器件选择使能信号是指示是否要进入器件选择模式的信号。
18.如权利要求14所述的半导体组件，其中，所述多个半导体器件中的每个响应于所述复位信号，通过熔丝组来产生所述器件标识检测码，当所施加的器件匹配信号被使能时，响应于操作控制使能信号，来执行所述预定的内部操作，其中所述操作控制使能信号是指示是否要进入操作控制模式的信号，以及当所施加的所述器件匹配信号被禁止时，不论所述操作控制使能信号如何，都不执行所述预定的内部操作。
19.一种半导体系统，包括多个半导体器件，所述多个半导体器件被配置为分别输出多个预定的器件标识检测码，将器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，并基于比较结果来确定是否要执行预定的内部操作；以及控制器，所述控制器被配置为将所述多个器件标识检测码中的至少一个码传送至所述多个半导体器件作为所述器件选择码。
20.如权利要求19所述的半导体系统，其中，所述多个半导体器件响应于器件标识输出使能信号，将通过每个半导体器件中的熔丝组产生的多个器件标识检测码输出至所述控制器，响应于器件选择使能信号，将从所述控制器施加的所述器件选择码与所述多个器件标识检测码中的每个进行比较，并基于比较结果来确定是否要将多个器件匹配信号使能，以及响应于操作控制使能信号和所述多个器件匹配信号，来确定是否要执行所述预定的内部操作。
21.如权利要求20所述的半导体系统，其中，所述器件标识输出使能信号是指示所述系统是否要进入标识ID读取模式的信号。
22.如权利要求21所述的半导体系统，其中，所述器件选择使能信号是指示系统是否要进入器件选择模式的信号。
23.如权利要求22所述的半导体系统，其中，所述操作控制使能信号指示所述系统是否要进入操作控制模式。
24.如权利要求20所述的半导体系统，其中，所述半导体控制器包括器件标识检测码储存模块，所述器件标识检测码储存模块被配置为响应于所述器件标识输出使能信号，储存分别从所述多个半导体器件施加的所述多个器件标识检测码；以及器件选择码输出模块，所述器件选择码输出模块配置为基于选择标准而从储存在器件标识检测码储存模块中的所述多个器件标识检测码中选择至少一个码，并响应于所述器件选择使能信号而将所选中的所述器件标识检测码作为所述器件选择码传送至所述多个半导体器件。
25.一种用于对包括多个半导体器件和所述多个半导体器件的控制器的系统进行操作的方法，包括以下步骤当所述系统进入标识ID读取模式时，储存分别与所述多个半导体器件相对应的多个器件标识检测码；当所述系统进入器件选择模式时，通过将储存在所述控制器中的所述多个器件标识检测码中的至少一个码作为器件选择码传送至所述多个半导体器件，来选择所述多个半导体器件中的至少一个；以及当所述系统进入操作控制模式时，对选中的所述半导体器件进行控制以执行预定的内部操作。
26.如权利要求25所述的方法，还包括以下步骤响应于复位信号，通过所述多个半导体器件的相应的熔丝组来产生所述多个器件标识检测码。
27.如权利要求26所述的方法，其中，选择所述多个半导体器件中的至少一个的步骤包括以下步骤将具有与所述器件选择码相同的器件标识检测码的半导体器件的器件匹配信号使能；以及将具有与所述器件选择码不同的器件标识检测码的半导体器件的器件匹配信号禁止。
28.如权利要求沈所述的方法，其中，在选择所述多个半导体器件中的至少一个的步骤中，当所述系统进入操作控制模式时，所述多个半导体器件的所有的所述器件匹配信号都响应于所述复位信号而被使能，并且所述多个半导体器件执行所述预定的内部操作。
29.如权利要求27所述的方法，其中，当所述系统进入操作控制模式时对选中的所述半导体器件进行控制来执行预定的内部操作的所述步骤包括以下步骤在所述系统进入所述操作控制模式之后，在与所述多个器件匹配信号中被使能的信号相对应的半导体器件中执行预定的内部操作；以及在所述系统进入所述操作控制模式之后，在与所述多个器件匹配信号中被禁止的信号相对应的半导体器件中不执行预定的内部操作。
全文摘要
本发明提供一种半导体器件，包括器件标识检测码输出模块，其被配置当半导体器件进入标识(ID)读取模式时，向半导体器件的外部输出器件标识检测码；码比较模块，其被配置为当半导体器件进入器件选择模式时，将从外部施加的器件选择码与器件标识检测码进行比较，并基于比较结果来产生器件匹配信号；以及内部电路模块，其被配置为当半导体器件进入操作控制模式时，基于器件匹配信号来确定是否要执行预定的内部操作。
文档编号G11C7/12GK102314930SQ20101054178
公开日2012年1月11日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年7月6日
发明者刘正宅 申请人:海力士半导体有限公司