半导体集成电路的制作方法

文档序号:6867776阅读:257来源:国知局
专利名称:半导体集成电路的制作方法
技术领域
本发明涉及片上热传感器(装配在芯片上的温度计)的温度控制内容的修整。
背景技术
高效的半导体集成电路相互之间以高速并行执行计算,由此出现的一个问题是芯片温度的上升。
当芯片温度变得高于某个极限,芯片上的晶体管变得有破裂或着火的危险。因此,需要用于控制芯片温度和防止晶体管的这些故障的技术。
其中的一种技术是在半导体集成电路中装配热传感器并由此在当芯片温度超过一个预定值时降低计算速度或者自身停止计算(参考例如日本专利申请KOKAI公开号No.10-41466)。
在该技术中,例如在产品被装运之前,确定热传感器的温度控制内容的修整数据在执行了修整测试以校准热传感器的温度之后被存储在保险电路中。
然而,在常规的修整测试中,由于正常操作中使用的信号路径是照原样使用的,在测试中将电源电压提供给芯片的核。因此,由于该核内发生的泄漏所生成的热量而不能精确地执行测试。

发明内容
一种根据本发明的一方面的半导体集成电路被应用到一个系统,该系统利用第一电源电压和独立于该第一电源电压的第二电源电压,所述半导体集成电路具有被提供以该第一电源电压的第一区域,部署在该第一区域内的热传感器,以及将确定该热传感器的控制内容的修整数据提供给该热传感器并部署在该第一区域内的第一输入路径。


图1是示意本发明的第一个实施例的半导体集成电路的视图;图2是示意半导体集成电路作为参考实例的视图;图3是示意本发明的第二个实施例的半导体集成电路的视图;图4是示意第二个实施例的所述半导体集成电路的视图;图5是示意本发明的第三个实施例的半导体集成电路的视图;图6是示意本发明的第四个实施例的半导体集成电路的视图;图7是示意第四个实施例的所述半导体集成电路的视图;图8是示意本发明的第五个实施例的芯片布局的视图;图9是示意第五个实施例的半导体集成电路的视图;图10是示意第五个实施例的所述半导体集成电路的视图;图11是示意第五个实施例的所述半导体集成电路的视图;图12是示意第五个实施例的所述半导体集成电路的视图;图13是示意本发明的第六个实施例的芯片布局的视图;图14是示意本发明的第七个实施例的芯片布局的视图;图15是示意本发明的第八个实施例的芯片布局的视图;图16是示意作为应用实例的GPU的芯片布局的视图;图17是示意热传感器的一个实例的视图;图18是示意热传感器的所述实例的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的一个方面的半导体集成电路。
1.概要在本发明的实例中,首先,与核(core)的电源分开地提供热传感器的电源,从而提供给热传感器的电源电压独立于提供给核的电源电压。
其次,提供一个输入路径以无需经过核而输入修整数据(trimming data)到热传感器。
根据上述的方案,由于能够在不给核提供任何电源电压的状态中为温度校准执行修整测试,因此能够在修整测试中不在核内产生热量而实现精确的修整测试。
2.实施例接下来,下面将解释被认为是最佳的几个实施例。
注意,在下面的描述中,术语“芯片内部”意指芯片上的整个区域,而术语“芯片外部”意指除了芯片上的整个区域之外的区域。特别地,当有关于集成电路提到此术语时,以衬垫(端子)作为边界将芯片内部与芯片外部区分开(衬垫(pad)的位置属于芯片内部)。
(1)第一个实施例图1示出了根据第一个实施例的半导体集成电路。
根据第一个实施例的该半导体集成电路由LV(低电压)区域11、HV(高电压)区域12、以及充当它们的接口的电压转换器27和28构成。
LV区域11是被提供以第一电源电压的区域并且包括例如计算单元(数据路径单元)和各种控制电路。HV区域12是被提供以高于该第一电源电压的第二电源电压的区域并且包括热传感器18。由于第一和第二电源电压是由不同的电源生成的,因此它们相互独立。
LV区域11在其内部署有修整寄存器控制器13,保险电路(保险盒)14,外部输入/输出电路15,修整寄存器16A、16B和16C,以及温度管理模块17。
保险电路14存储由在装运之前执行的温度校准所确定的修整数据。修整寄存器控制器13和修整寄存器16A、16B和16C以环形相互串联连接并且构成修整数据的一个串联传送路径。
修整寄存器16A在正常操作中保持从保险电路14载入的用于调整热传感器18的修整数据。
至于修整寄存器16B和16C,当例如存在多个热传感器时,它们可以被用作保持用于调整热传感器的修整数据的电阻器,或者当存在将要调整的电路部件而不是热传感器时,修整寄存器16B和16C可被用作保持调整该电路部件的修整数据的电阻器。
温度管理模块17基于例如由热传感器18检测到的报警信号Alert(芯片温度)降低计算单元的运算速度(提供给该计算单元的时钟频率)或者停止该计算单元的计算本身(时钟信号)。
HV区域12在其内部署有热传感器18、修整寄存器19、以及选择器20和21。
提供热传感器18以管理LV区域11内的温度并且由例如报警电路构成。
报警电路通过比较参考电势(其无温度依赖性,由带隙参考(bandgap referenceBGR)电路创建)和具有温度依赖性的面结型二极管的接通电压(Vf)检测芯片温度上升并且输出报警信号Alert。
当在热传感器18中使用报警电路时,就不可能使得驱动热传感器18的电源电压的值等于或小于面结型二极管的接通电压(Vf)。这是为什么热传感器18被部署在HV区域12内的其中一个原因。
修整寄存器19被连接到数据输入端23、电阻器控制信号输入端24、以及数据输出端26。
在修整测试(温度校准)中,热传感器18的修整数据被从芯片外部输入到数据输入端23。修整数据通过从数据输入端23到热传感器18的第一输入路径(箭头A1)不经过LV区域11被直接提供给热传感器18。
注意,在正常操作中,存储在保险电路14中的热传感器18的修整数据是通过从保险电路14到热传感器18的第二输入路径(箭头B1)传送到热传感器18的。
选择器20连接到模式选择输入端22,而选择器21连接到报警输出端25。
当测试模式信号被输入到模式选择输入端22,由于选择器20选择了从数据输入端23到热传感器18的第一输入路径,该修整数据从芯片外部被输入到热传感器18。
此时,选择器21选择第一输出路径(箭头A2)以通过报警输出端25而不经过LV区域11输出由热传感器18输出的报警信号到芯片外部。
当正常操作模式信号被输入到模式选择输入端22时,由于选择器20选择了经过电压转换器27的从保险电路14到热传感器18的第二输入路径,存储在保险电路14中的修整数据被传送到热传感器18。
此时,选择器21选择经过电压转换器28的从热传感器18到温度管理模块17的第二输出路径(箭头B2)以将由热传感器18输出的报警信号Alert传送到LV区域11内的温度管理模块17。
数据输出端26是在修整测试中不经过LV区域11输出修整电阻器19中保持的修整数据到芯片外部的端子。
根据如上述所排列的半导体集成电路,在产品装运之前针对温度校准所执行的修整测试中,修整数据可通过第一输入路径被传递,其通过修整电阻器19和选择器20从数据输入端23流向热传感器18,如由箭头A1指示无需经过LV区域11。
此外,在修整测试中,由热传感器18检测的并指示芯片温度的报警信号Alert也可以通过第一输出路径输出到芯片外部,其通过选择器21从热传感器18流向报警输出端25,如由箭头A2指示无需通过LV区域11。
因此,由于修整测试可以以其中没有电源电压被提供给LV区域11的状态被执行,在修整测试中在LV区域11内不产生热量,从而可以实现精确的修整测试。
参考图2,图2示出了充当本发明的实例的基础的半导体集成电路。在此情况下,在修整测试中,修整数据由外部输入/输出电路15输入,而在正常的操作中,载入存储在保险电路14中的修整数据。
在任何模式下,修整数据被从LV区域11传送到HV区域12,而报警信号Alert被从HV区域12传送到LV区域11(箭头C1和C2)。
特别地,由于在修整测试中电源电压还必须提供给除了HV区域12之外的LV区域11,由于在LV区域11中生成的漏电流的热量使得温度校准的精确度恶化。
注意,在本发明的该实例中,在正常的操作中载入修整数据的方法并不局限于从保险电路14载入修整数据的该方法。例如,可以在初始化过程中从芯片外部的ROM载入修整数据或者也可从测试管脚载入。
如上所述,根据第一个实施例的半导体集成电路,由于可以精确地执行热传感器的修整测试,可以增强芯片的性能和可靠性。
(2)第二个实施例第二个实施例是第一个实施例的实例并且与应用电源电压到LV区域和HV区域有关。
如在概要部分中所描述的,在本发明的实例中,热传感器的电压与到核的电源分开布置使得提供给热传感器的电源电压独立于提供给核的电源电压。
为了独立于提供给核的电源电压为热传感器提供电源电压,包含核(例如,ALU(算术和逻辑单元))的LV区域11可以被连接到电源端P1,而包含热传感器的HV区域12可如例如在图3中所示的被连接到不同于电源端P1的电源端P2。
在此情况下,在产品被装运之前执行的修整测试中,电源端P1被置于打开状态并且电源电压HV被提供给电源端P2,由此无需给LV区域11提供电源电压LV就可以执行HV区域12内的热传感器的修整测试。
注意,在产品被装运之后,可以通过提供电源电压LV给电源端P1以及提供电源电压HV给电源端P2执行正常的操作。
此外,为了独立于提供给核的电源电压为热传感器提供电源电压,可以在芯片上部署电压生成电路34以便如例如图4中所示的分别相互独立地控制电源电压LV的生成/切断和电源电压HV的生成/切断。
在此情况下,在产品被装运之前执行的修整测试中,电源电压LV被切断或设置为0V而由电压生成电路34生成电源电压HV,由此可以无需给LV区域11提供电源电压LV而执行HV区域12内的热传感器的修整测试。
注意,在产品被装运之后,可以通过提供电源电压LV给LV区域11以及提供电源电压HV给HV区域12执行正常的操作。
(3)第三个实施例第三个实施例是第一个实施例的修正并且具有仅使用电源电压Vcc的特点。即,当第一电源电压等于第二电源电压时第三个实施例与第一个实施例中的半导体集成电路有关。
图5示出了根据第三个实施例的半导体集成电路。
根据第三个实施例的半导体集成电路由核区域11A和传感器区域12A构成。因为仅使用了电源电压Vcc,所以第三个实施例没有在该两个区域之间充当接口的电压转换器。
核区域11A是包括算术单元(例如,ALU)、各种控制电路等的区域,而传感器区域12A是其中部署有热传感器18的区域。尽管仅使用了一种类型的电源电压(Vcc),提供给核区域11A的第一电源电压独立于提供给传感器区域12A的第二电源电压。
核区域11A在其内部署修整寄存器控制器13,保险电路14,外部输入/输出电路15,修整寄存器16A、16B和16C,以及温度管理模块17。
保险电路14存储由在装运之前执行的温度校准所确定的修整数据。修整寄存器控制器13和修整寄存器16A、16B和16C以环形相互串联连接并且构成修整数据的一个串联传送路径。
修整寄存器16A在正常操作中保持从保险电路14载入的修整数据以调整热传感器18。
至于修整寄存器16B和16C,当例如存在多个热传感器时,它们可以被用作保持用于调整热传感器的修整数据的电阻器,或者当存在将要调整的电路部件而不是热传感器时,修整寄存器16B和16C可被用作保持调整所述电路部件的修整数据的电阻器。
温度管理模块17基于例如由热传感器18检测到的报警信号Alert(芯片温度)降低计算单元的运算速度(提供给该计算单元的时钟频率)或者停止该计算单元的计算本身(时钟信号)。
传感器区域12A在其内部署有热传感器18、修整寄存器19、以及选择器20和21。
提供热传感器18以管理LV区域11内的温度并且由例如报警电路构成。
修整寄存器19被连接到数据输入端23、电阻器控制信号输入端24、以及数据输出端26。
在修整测试(温度校准)中,热传感器18的修整数据被从芯片外部输入到数据输入端23。修整数据通过从数据输入端23到热传感器18的第一输入路径(箭头A1)不经过核区域11A被直接提供给热传感器18。
注意,在正常操作中,存储在保险电路14中的热传感器18的修整数据是通过从保险电路14到热传感器18的第二输入路径(箭头B1)提供给热传感器18的。
选择器20连接到模式选择输入端22,而选择器21连接到报警输出端25。
当测试模式信号被输入到模式选择输入端22,由于选择器20选择了从数据输入端23到热传感器18的第一输入路径,该修整数据从芯片外部被输入到热传感器18。
此时,选择器21选择第一输出路径(箭头A2)以通过报警输出端25而不经过核区域11A输出由热传感器18输出的报警信号到芯片外部。
当正常操作模式信号被输入到模式选择输入端22,由于选择器20选择了从保险电路14到热传感器18的第二输入路径,存储在保险电路14中的修整数据被提供给热传感器18。
此时,选择器21选择从热传感器18到温度管理模块17的第二输出路径(箭头B2)以将由热传感器18输出的报警信号Alert传送到核区域11A内的温度管理模块17。
数据输出端26是在修整测试中不经过核区域11A输出修整电阻器19中保持的修整数据到芯片外部的端子。
在如上所述排列的半导体集成电路中也可获得如第一个实施例的同样的优点。
(4)第四个实施例第四个实施例示出了第三个实施例的实例并且与应用电源电压到核区域和传感器区域有关。
在图6所示的实例中,为了独立于提供给核区域的电源电压为传感器区域提供电源电压,核区域11A连接到电源端P1,传感器区域12A连接到不同于电源端P1的电源端P2。
利用这种方案,在产品装运之前执行的修整测试中,电源端P1被置于打开状态,并且电源电压HV可被提供给电源端P2,由此无需给核区域11A提供电源电压Vcc就可以执行传感器区域12A内的热传感器的修整测试。
注意,在产品被装运之后,可以通过提供电源电压Vcc给电源端P1和P2执行正常的操作。
此外,在图7所示的实例中,为了独立于提供给核区域的电源电压为传感器区域提供电源电压,在芯片上部署电压生成电路34以便相互独立地控制到核区域11A的电源电压Vcc的生成/切断和到传感器区域12A的电源电压Vcc的生成/切断。
利用这种方案,在产品被装运之前执行的修整测试中,到核区域11A的电源电压Vcc被切断(shut-off)或设置为0V而由电压生成电路34生成到传感器区域12A的电源电压Vcc,由此可以无需给核区域11A提供电源电压Vcc而执行传感器区域12A内的热传感器的修整测试。
注意,在产品被装运之后,可以通过提供电源电压Vcc给核区域11A以及提供给传感器区域12A执行正常的操作。
(5)第五个实施例第五个实施例是第一到第四个实施例的修正,并且当在芯片中部署有多个热传感器时与芯片上的热传感器的布局和电路排列有关。
图8示出了根据第五个实施例的芯片布局。
在芯片10上部署有四个核31A、31B、31C和31D,以一一对应关系对应于这些核31A、31B、31C和31D的四个存储器32A、32B、32C和32D,以及I/O(输入/输出)电路33。
每个包含热传感器的温度传感电路30A、30B、30C和30D被插入到核31A、31B、31C和31D和存储器32A、32B、32C和32D之间。温度传感电路30A、30B、30C和30D通过例如信号路径PATH相互串联连接。
每个核31A、31B、31C和31D包括诸如图形处理单元(GPU)和中央处理单元(CPU)的处理器中的算术单元。此外,存储器32A、32B、32C和32D为例如嵌入式DRAM(eDRAM)。
诸如片上热二极管(OTD)的检测单元和报警电路可用作温度传感电路30A、30B、30C和30D内的热传感器。温度传感电路30A、30B、30C和30D被放置在第一和第二个实施例中的HV区域内或者放置在第三和第四个实施例中的传感器区域内。
在HV区域或在传感器区域内还部署了信号路径PATH。即,在信号路径PATH内不存在要求提供给LV区域或核区域的电源电压LV的电路(中继器等)。
图9到12示出了根据第五个实施例的半导体集成电路。
图9和10对应第一和第二个实施例的修正,并且如图1、3、4和8中所示的那些相同的组件由与在这些图中使用的那些组件相同的参考数字表示。此外,图11和12对应第三和第四个实施例的修正,并且如图5、6、7和8中所示的那些相同的组件由与在这些图中使用的那些组件的相同的参考数字表示。
LV区域11和核区域11A在其内分别部署有修整寄存器控制器13,保险电路14,外部输入/输出电路15,修整寄存器16A、16B、16C,16D、16E和16F,以及温度管理模块17。
保险电路14存储由在装运之前执行的温度校准所确定的修整数据。修整寄存器控制器13和修整寄存器16A、16B、16C、16D、16E和16F以环形相互串联连接并且构成修整数据的一个串联传送路径。
在正常操作中,修整寄存器16A、16B、16C和16D保持从保险电路14载入的修整数据以调整热传感器18A、18B、18C和18D。修整电阻器16E和16F是保持用于调整除热传感器外的电路部件的修整数据的电阻器。
温度管理模块17基于例如由热传感器18A、18B、18C和18D检测到的报警信号Alert(芯片温度)降低计算单元的运算速度(提供给该计算单元的时钟频率)或者停止该计算单元的计算本身(时钟信号)。
HV区域12和传感器区域12A具有热传感器18A、18B、18C和18D,修整电阻器19A、19B、19C和19D,以及选择器20A、20B、20C、20D、21A、21B、21C和21D。
修整电阻器19A、19B、19C和19D在修整测试(温度校准)中保持通过数据输入端23从芯片外部输入的修整数据。修整电阻器19A、19B、19C和19D在数据输入端23和数据输出端26之间以串联连接并且构成修整数据的一个串联传送路径。
在修整测试中,热传感器18A、18B、18C和18D的修整数据从数据输入端23输入。修整数据通过第一输入路径被传送到各自的热传感器18A、18B、18C和18D,其从数据输入端23流向热传感器18A、18B、18C和18D,无需经过LV区域11或者核区域11A。
在正常操作中,存储在保险电路14中的热传感器18A、18B、18C和18D的修整数据通过第二输入路径被传送到各自的热传感器18A、18B、18C和18D,其从保险电路14流向热传感器18A、18B、18C和18D。
选择器20A、20B、20C和20D连接到模式选择输入端22。选择器21A、21B、21C和21D可以如图9和11所示分别连接到报警输出端25A、25B、25C和25D,或者可以如图10和12所示通过选择器29连接到单个公共报警输出端25。
当测试模式信号被输入到模式选择端22时,由于选择器20A、20B、20C和20D选择了从数据输入端23到热传感器18A、18B、18C和18D的第一输入路径,修整数据从芯片外部分别输入到热传感器18A、18B、18C和18D。
此时,选择器21A、21B、21C和21D选择第一输出路径以通过报警输出端25A、25B、25C和25D而不经过LV区域11或者核区域11A输出由热传感器18A、18B、18C和18D输出的报警信号Alert到芯片外部。
当正常操作模式信号被输入到模式选择输入端22时,由于选择器20A、20B、20C和20D选择了经过转换器27A、27B、27C和27D的从保险电路14流向热传感器18A、18B、18C和18D的第二输入路径,存储在保险电路14中的修整数据被分别传送到热传感器18A、18B、18C和18D。
此时,选择器21A、21B、21C和21D选择经过电压转换器28A、28B、28C和28D的从热传感器18A、18B、18C和18D流向温度管理模块17的第二输出路径,以便将由热传感器18A、18B、18C和18D输出的报警信号Alert传送到LV区域11或者核区域11A内的温度管理模块17。
数据输出端26是在修整测试中不经过LV区域11或核区域11A输出在修整电阻器19A、19B、19C和19D中保持的修整数据到芯片外部的端子。
由于如上所述的排列的半导体集成电路可以在芯片上部署多个热传感器,除了如第一到第四个实施例的那些相同的优点之外,其还可以更精确地管理芯片上的温度。
(6)第六到第八个实施例第六到第八个实施例是第五个实施例的修正并且与芯片上的热传感器的布局有关。
图13示出了根据第六个实施例的芯片布局。
在第六个实施例中,温度传感电路30A、30B、30C和30D的电源由存储器(嵌入式DRAM)32A、32B、32C和32D共享。因此,类似于温度传感电路30A、30B、30C和30D,存储器32A、32B、32C和32D被部署在第一和第二个实施例中的HV区域内或者第三和第四个实施例中的传感器区域内。
当存储器32A、32B、32C和32D的电源的电压不能被降低时这个实施例是有效的。通过将它们相互邻近地部署,温度传感电路30A、30B、30C和30D以及存储器32A、32B、32C和32D可以容易地共享电源。
图14示出了根据第七个实施例的芯片布局。
在第七个实施例中,温度传感电路30A、30B、30C和30D的电源由I/O电路33共享。因此,类似于温度传感电路30A、30B、30C和30D,I/O电路33被部署在第一和第二个实施例中的HV区域内或者第三和第四个实施例中的传感器区域内。
当I/O电路33的电源不能被降低时这个实施例是有效的。通过将温度传感电路30A、30B、30C和30D部署在I/O电路33的邻近可以容易地共享电源。
图15示出了根据第八个实施例的芯片布局。
在第八个实施例中,温度传感电路30A、30B、30C和30D的电源由存储器(嵌入式DRAM)32A、32B、32C和32D以及I/O电路33共享。因此,类似于温度传感电路30A、30B、30C和30D,存储器32A、32B、32C和32D以及I/O电路33被部署在第一和第二个实施例中的HV区域内或者第三和第四个实施例中的传感器区域内。
当存储器32A、32B、32C和32D以及I/O电路33的电源电压不能随着核31A、31B、31C和31D的电压降低时这个实施例是有效的。当温度传感电路30A、30B、30C和30D,存储器32A、32B、32C和32D,以及I/O电路33在很小的位置内部署在一起时,电源可以容易地被它们共享。
3.应用实例接下来将描述根据本发明的半导体集成电路的应用实例。
图16示出了图形处理单元(GPU)的芯片布局。
芯片10包括算术单元块41A、41B、41C和41D,在其中将消耗大量功率并且由此温度必须被监视,在其中部署有热传感器18(OTD),热传感器18(Alert),嵌入式DRAM(eDRAM)42A、42B、42C和42D,以及高速I/O电路43。
热传感器18(OTD)是由OTD构成的传感器并且沿芯片10的边缘放置在算术单元块41A、41B、41C和41D的对称轴上。
热传感器18(Alert)是每个均由报警电路构成的传感器并且对称放置在芯片10内。
此外,热传感器18(Alert)被放置在算术单元块41A、41B、41C和41D与嵌入式DRAM 42A、42B、42C和42D之间,也以与算术单元块41A、41B、41C和41D的对称轴线对称放置或者以与算术单元块41A、41B、41C和41D的对称轴的交叉点点对称放置。
注意,本发明的实例也可以应用于诸如中央处理单元(CPU)以及GPU的普通处理器。
图17示出了热传感器(报警电路)的一个实例。
OTD具有2mv/℃或更低的温度依赖性。当通过偏置电路44应用一个偏置(bias)到电流源45时,电流流向OTD,依赖于芯片温度的检测信号被输入到差分(differential)放大器46的“负”输入端。此外,由修整电路47输出的参考电压Vtemp被输入到差分放大器46的“正”输入端。
参考电压Vtemp的值是根据热传感器18(Alert)的修整电路中的修整数据输入确定的。
当使能信号Enable被设置为“H”时,NAND电路48被启动,并且作为从NAND电路48输出的检测信号的报警信号Alert被设置为依照来自差分放大器46的输出信号的值。
图18示出了图17所示的热传感器的电路实例。
BGR电路例如被用作偏置电路44。电流源45由P沟道MOS晶体管构成。
修整电路47由具有不同尺寸(驱动力)的多个P沟道MOS晶体管构成。由于多个比特,例如6-比特修整数据Trim<0>、Trim<1>…、Trim<5>被输入到修整电路47中,可以执行64种类别的修整。
4.其它根据本发明的各实例,由于可以精确地修整热传感器的温度控制内容,可以增强芯片性能和可靠性。
尽管已经在上述的各实施例中描述了其中LV区域和HV区域被包含在同一个芯片上的情形以及其中核区域和传感器区域被包含在同一个芯片上的情形,本发明的各实例也可以应用于其中这些区域存在于不同芯片上的情形。
在其中多个芯片在一个包(package)内被调节的多芯片模块(MCM)的情形中,也可能将LV区域和HV区域部署到不同的芯片中,将核区域和传感器区域部署到不同的芯片中,以及独立地将电源部署到相应的芯片中。
同样在这种情形中,由于电源是分别部署的,当执行热传感器的修整测试时核内不会出现泄漏,由此可精确地执行修整测试。
此外,在所描述的各实施例中,第一输入路径和第一输出路径被部署在HV区域内或传感器区域内。即,在第一输入路径和第一输出路径中,没有需要电源电压LV进行工作的电路(如中继器)。
在上述的各实施例中已经解释了其中系统由两种不同类型的电源电压(除了地电压Vss外)LV和HV构成的实例,本发明的实例也可应用于其中存在多于两种类型的电源电压的情形。
此外,在本发明的实例中,并没有特别限制诸如热传感器18的模式和电路排列的元素。
当例如通过在芯片外部监视电流和电压特性检测到芯片上的温度部分上升,片上热二极管(OTD)可被用作热传感器。
此外,当例如在芯片上检测到温度,报警电路可被用作热传感器。
报警电路是片上温度检测电路,其比较具有温度依赖性的面结型二极管(OTD)的接通电压(Vf)与由带隙参考(BGR)电路创建的没有温度依赖性的参考电势。当温度超过预定值时输出报警信号Alert。
此外,核电源的电源电压被设置为例如1V或更低,而热传感器的电源的电源电压被设置为例如2.8V。
本领域的技术人员很容易想到另外的优点和修改。因此,本发明在其更为广泛的方面并不局限于在此示意和描述的特定细节和代表性实施例。因此,可以不偏离如所附权利要求书和它们的等同物所定义的一般发明构思的精神和范围作各种各样的修改。
权利要求
1.一种半导体集成电路,具有独立地使用第一和第二电源电压的系统,该半导体集成电路包括被提供以第一电源电压的第一区域;放置在所述第一区域中的热传感器;以及部署在所述第一区域中并且将确定所述热传感器的控制内容的修整数据传送到所述热传感器的第一输入路径。
2.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括被提供以第二电源电压的第二区域;放置在所述第二区域中并且将所述修整数据传送到所述热传感器的第二输入路径;以及放置在所述第一区域中并且选择所述第一和第二输入路径之一的选择器。
3.根据权利要求2所述的半导体集成电路,其中所述选择器在测试中选择所述第一输入路径,在正常操作中选择所述第二输入路径。
4.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括放置在所述第一区域中并且输出由所述第一输入路径输入的修整数据的数据输出端。
5.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括放置在所述第一区域中并且输出由所述热传感器检测的报警信号的第一输出路径。
6.根据权利要求5所述的半导体集成电路,还包括将所述报警信号传送到所述第二区域中的温度管理模块的第二输出路径;以及放置在所述第一区域中并且选择所述第一和第二输出路径之一的选择器。
7.根据权利要求6所述的半导体集成电路,其中所述选择器在测试中选择所述第一输出路径,在正常操作中选择所述第二输出路径。
8.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括被施加以所述第一电源电压的第一电源端;以及被提供以所述第二电源电压的第二电源端。
9.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括生成所述第一和第二电源电压的电压生成电路。
10.根据权利要求1所述的半导体集成电路,其中所述第一电源电压高于所述第二电源电压。
11.根据权利要求10所述的半导体集成电路,还包括在所述第一和第二区域之间充当接口的电压转换器。
12.根据权利要求1所述的半导体集成电路,其中所述第一和第二电源电压具有相同的值。
13.根据权利要求1所述的半导体集成电路,其中所述第一输入路径包括含有串联连接的多个电阻器的一部分串联传送路径。
14.根据权利要求1所述的半导体集成电路,其中所述第二输入路径包括含有串联连接的多个电阻器的一部分串联传送路径。
15.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括放置在所述第二区域中的算术单元。
16.根据权利要求15所述的半导体集成电路,其中所述热传感器靠近所述算术单元设置。
17.根据权利要求1所述的半导体集成电路,还包括在所述第二区域中放置的存储器和I/O电路的至少其中一个。
18.根据权利要求17所述的半导体集成电路,其中所述热传感器靠近所述存储器和所述I/O电路的至少其中一个设置。
19.一种包括根据权利要求1所述的半导体集成电路的图形处理单元。
20.一种包括含有根据权利要求1所述的半导体集成电路的中央处理单元的处理器。
21.一种在不同于第二区域的第一区域中提供的热传感器的修整测试方法,包括给所述第一区域提供第一电源电压;利用部署在所述第一区域中的第一输入路径将修整数据输入到所述热传感器;以及基于所述修整数据校准所述热传感器的温度。
22.根据权利要求21所述的修整测试方法,其中利用部署在所述第一区域中的数据输出端输出所述修整数据。
23.根据权利要求21所述的修整测试方法,还包括在正常操作中将所述第一电源电压提供到所述第一区域;将第二电源电压提供到所述第二区域;以及利用部署在所述第二区域中的第二输入路径将所述修整数据输入到所述热传感器。
24.根据权利要求23所述的修整测试方法,其中所述第一电源电压被提供给第一电源端,所述第二电源电压被提供给第二电源端。
25.根据权利要求23所述的修整测试方法,其中所述第一和第二电源电压是由电压生成电路生成的。
26.根据权利要求23所述的修整测试方法,其中所述第一电源电压高于所述第二电源电压。
27.根据权利要求26所述的修整测试方法,其中通过电压转换器在所述第一和第二区域之间传送数据。
28.根据权利要求23所述的修整测试方法,其中所述第一和第二电源电压具有相同的值。
29.根据权利要求21所述的修整测试方法,其中利用部署在所述第一区域中的第一输出路径输出由所述热传感器检测的报警信号。
30.根据权利要求29所述的修整测试方法,还包括在正常操作中将所述第一电源电压提供到所述第一区域;将第二电源电压提供到所述第二区域;以及将由所述热传感器检测的报警信号输出到所述第二区域中的温度管理模块。
全文摘要
一种根据本发明的实例的半导体集成电路被应用到使用第一电源电压和独立于所述第一电源电压的第二电源电压的系统,并且所述半导体集成电路包括被提供以所述第一电源电压的第一区域,放置在所述第一区域内的热传感器;以及放置在所述第一区域内用于传送确定所述热传感器的控制内容的修整数据到所述热传感器的第一输入路径。
文档编号H01L23/34GK101031784SQ20058003334
公开日2007年9月5日 申请日期2005年8月31日 优先权日2005年3月31日
发明者犬饲贵士, 浦川幸宏 申请人:株式会社东芝
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