温度补偿振荡器及相关方法与流程

1.本公开大体上涉及半导体装置，且更确切地说，涉及温度补偿振荡器及相关方法。


背景技术：

2.半导体装置广泛用于处理和/或存储与例如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置相关的信息。通过编程存储器单元的不同状态来存储信息。存在各种类型的半导体存储器装置，例如非易失性存储器装置(例如，nor快闪存储器装置、3维nand快闪存储器装置等等)和易失性存储器装置(例如，动态ram(dram)、同步动态ram(sdram)等等)。
3.一般来说，改进存储器装置可包含增加存储器单元密度、增加读取/写入速度或以其它方式减少操作时延、增加可靠性、增加数据保持、减少电力消耗、减少由集成电路占据的面积或减少制造成本以及其它度量。减少制造成本的一种方式是改进制造工艺以便提高成功制造的装置的裕度。制造商可以通过实施例如增加制造步骤的一致性或公差(例如，材料的移除或沉积)、提高制造规模、减少存储器单元之间的可变性等等工艺来提高制造裕度。此外，制造商可通过校准存储器装置的输入/输出阻抗以实现稳健系统性能所需的数据速率来最小化系统内的存储器控制器与存储器装置之间的任何阻抗失配。


技术实现要素：

4.在一方面，本技术提供一种反相器，其包括：输入端子；输出端子；n沟道金属氧化物半导体(nmos)晶体管；p沟道金属氧化物半导体(pmos)晶体管，其在所述输出端子处连接到所述nmos晶体管；及可变负载，其包含连接到电压源的第一端子和连接到所述pmos晶体管的第二端子，所述可变负载经配置以依据所述反相器的操作温度而提供两个或更多个导电值。
5.在另一方面，本技术提供一种振荡器，其包括：电阻器，其具有连接到节点的第一端子；电容器，其连接到所述节点；上拉组件，其具有连接到所述节点的第一端子和连接到电压源的第二端子；及第一反相器，其具有耦合到所述节点的输入端子和耦合到放大器的输出端子，所述第一反相器包含经配置以依据所述振荡器的操作温度而提供两个或更多个导电值的可变负载。
6.在又一方面，本技术提供一种方法，其包括：从温度传感器接收指示振荡器的操作温度在所述操作温度的第一范围内的第一输入，其中所述振荡器包含具有可变负载的反相器，所述可变负载经配置以依据所述操作温度而提供两个或更多个导电值；响应于接收到所述第一输入而产生具有第一操作频率的第一时钟信号；从所述温度传感器接收指示所述操作温度在不同于所述操作温度的所述第一范围的所述操作温度的第二范围内的第二输入；及响应于接收到所述第二输入而产生具有第二操作频率的第二时钟信号，其中所述第一操作频率和所述第二操作频率在预定范围内。
附图说明
7.根据下文给出的详细描述且根据本公开的各种实施例的附图将更加充分地理解本公开。图式中的波形未必按比例绘制。实际上，重点是清楚地说明本公开的原理。
8.图1a是示出振荡器的框图，且图1b示出与振荡器相关联的信号的波形。
9.图2是根据本公开的实施例的反相器的电路图。
10.图3a是根据本公开的实施例的振荡器的框图，且图3b示出与振荡器相关联的信号的波形。
11.图4是根据本公开的实施例的电阻器的电路图。
12.图5是示出根据本公开的实施例操作振荡器的方法的流程图。
具体实施方式
13.传递高性能(例如，高带宽、低电力消耗)的半导体装置可包含产生时钟信号以精确地控制各种功能电路块的振荡器。在一些实施例中，振荡器将时钟信号提供到电路的状态机，所述电路经设计以例如在dram装置的初始化期间将输入/输出阻抗(zq)与特定值匹配。电路可被称为促进与特定zq值匹配(例如，将zq值校准为240欧姆)的电路组件(例如，电阻器、晶体管等等)的不同组合的zq块。此外，zq块的电路组件可包含类似结构(例如，晶体管的支路)，每一结构具有类似电阻值/阻抗值。将提供到zq块的时钟信号的周期维持在跨越半导体装置的各种操作温度的指定范围内将有利于改进zq校准的准确性，且有利于对zq校准期间可能发生的输入/输出引脚(dq)的切换提供优良的抗噪性。
14.此类振荡器可包含形成rc网络的电阻器(r)和电容器(c)，所述rc网络的节点可在时间t0(例如，图1b中所描绘的时间t0)被充电到第一电压。随后，节点可在时间t1(例如，图1b中所描绘的时间t1)被放电到第二电压，其继而将导致连接到节点的反相器触发(触动其输出或使其输出反相)。t0与t1之间的持续时间可与振荡器所产生的时钟信号的周期有关。在一些实施例中，电阻器可形成于其中形成振荡器的衬底(例如，硅衬底)中。此外，电阻器可掺杂(例如，使用扩散工艺步骤)有各种掺杂剂物质(例如，砷、磷、硼、铟等等)以实现所要电阻。此类电阻器可被称为扩散电阻器。扩散电阻器可具有正温度系数-例如，电阻随着操作温度的增加而增加。依据操作温度而发生的电阻变化可导致半导体装置在指定(允许)操作温度范围内的显著变化(例如，在某些实施例中约25％的变化)，其继而将导致振荡器所产生的时钟信号的周期发生变化。
15.为了解决前述挑战，本公开的实施例提供具有可变负载的反相器，所述可变负载经配置以针对反相器提供不同的导电值。举例来说，可变负载包含并联的两个或更多个分支(路径、支路)，其中每一分支具有彼此不同的唯一导电值。此外，可变负载可耦合到基于确定(感测)操作温度而产生信号的温度传感器。温度传感器的信号可提供到反相器的可变负载，使得可基于操作温度而激活可变负载的一或多个分支。以此方式，可变负载可依据操作温度而具有不同的导电值，使得反相器可在节点的不同电压电平下触发。由于基于操作温度而修改反相器的可变负载的导电值，可减少时钟信号的周期中的变化。
16.举例来说，振荡器可经微调(调谐、校准)以在测试程序期间产生具有目标周期的时钟信号。测试程序可在特定温度(例如，在90摄氏度(℃)下)下进行，所述特定温度可被称为探针温度。为此目的，温度传感器可经配置以向可变负载产生第一组信号(调整为90℃
±
10％、90℃
±
20％等)，使得振荡器可产生具有目标周期的时钟信号。此外，测试程序可通过改变操作温度来评估时钟信号的周期中的变化，使得温度传感器可经预先配置以在不同操作温度下将不同组信号提供到可变负载，以便减少时钟信号的周期中的变化。
17.在操作期间，在操作温度(例如，130℃)大于探针温度的情况下，温度传感器将第二组信号(调整为130℃
±
10％、130℃
±
20％等)提供到可变负载，使得可变负载的导电值可经增加以减少时钟信号的周期相对于目标周期的偏差。类似地，在操作温度(例如，-40℃)小于探针温度的情况下，温度传感器将第三组信号(调整为-40℃
±
10％、-40℃
±
20％等)提供到可变负载，使得可变负载的导电值可经减小以维持时钟信号的周期接近目标周期。因而，振荡器所产生的时钟信号的周期可在半导体装置的允许操作温度上维持在预定范围(如规范所需要)内。
18.图1a为示意性地示出半导体装置(例如，dram装置)的振荡器101的框图。在图1a的实例实施例中，振荡器101包含电阻器110、电容器120、上拉组件125、第一反相器130、反馈下拉组件150，它们全部耦合到节点115-即，节点115对于上文所识别的组件为共用的(由其共享)。节点115可被称为rc节点或放电节点。此外，振荡器101包含耦合到电阻器110的第二反相器160，以及耦合到第一反相器130的放大器135。振荡器101具有输入端子105(其与第二反相器160的输入端子对应)和输出端子106(其与放大器135的输出端子对应)。此外，振荡器101包含放大器135与反馈下拉组件150之间的第一反馈回路145(其可包含第一反馈组件146)，以及输出端子106与输入端子105(以及上拉组件125)之间的第二反馈回路155(其可包含第二反馈组件156)。
19.如图1a中所描绘，电阻器110具有连接到节点115的第一端子。在一些实施例中，电阻器110包含扩散电阻器。此外，电容器120连接到节点115。在一些实施例中，电容器120包含彼此并联连接的两个或更多个金属氧化物半导体场效应晶体管(其还可被称为mosfet或mos晶体管)，例如p沟道mos晶体管、n沟道mos晶体管。电阻器110和电容器120的组合可被视为振荡器101的rc网络。
20.此外，上拉组件125具有连接到节点115的第一端子和连接到具有第一电压v1(例如，图1b中所描绘的电压v1)的电压源(vcc)的第二端子。上拉组件125在被激活时经配置以(例如，在参考图1b描述的时间t0)将节点115耦合到vcc，以将节点115充电到v1。上拉组件125在被去激活时经配置以例如在将节点115充电到v1之后，将节点115与vcc解耦(断开连接)。在一些实施例中，上拉组件125包含p沟道mos晶体管，其栅极(通过第二反馈回路155)耦合到振荡器101的输出端子106。在此方面，p沟道mos晶体管包含耦合到放大器135的输出端子的栅极、耦合到电压源(vcc)的源极以及耦合到节点115的漏极。
21.第一反相器130可包含具有n沟道mos(nmos)晶体管和p沟道mos(pmos)晶体管的互补金属氧化物半导体(cmos)反相器。此类cmos反相器响应于施加到其输入的电压而使其输出反相。举例来说，在施加到其输入的电压小于cmos反相器的触发电压的情况下，cmos反相器的输出可大致等于cmos反相器在其下操作的电压源(例如，vcc)的电压(例如，v1)。类似地，在施加到其输入的电压等于和/或大于触发电压的情况下，cmos反相器的输出可大致等于cmos反相器所耦合到的地电位(地、地电平、地节点)(例如，vss)。此外，包含于振荡器101中的反相器(例如，第一反相器130和第二反相器160、放大器135的反相器141-143)可在电压源(vcc)下操作。
22.放大器135可包含一或多个反相器。在图1a的实例实施例中，放大器135被描绘为包含三个反相器，即，反相器141、反相器142和反相器143。放大器135的每一反相器可与本文中所描述的cmos反相器对应。放大器135耦合到第一反相器130，以接收第一反相器130所产生的输出(例如，电压波形)。此外，放大器135可经配置以优化电压波形，从而在输出端子106处产生振荡器101的时钟信号。振荡器101的输出端子106(与放大器135的输出端子对应)可耦合到分频器(未展示)，以在将“减缓”时钟信号馈送到半导体装置的其它功能块——例如zq块——之前，降低时钟信号的频率(以“减缓”时钟信号)。
23.在一些实施例中，反馈下拉组件150可包含n沟道mos晶体管，其栅极耦合到放大器135的内部节点中的一者(例如，与反相器142的输出端子对应的节点136)。如本文中参考图1b的波形更详细地描述，反馈下拉组件150可经配置以在节点115的电压在时间t1达到第一反相器130的触发电压之后辅助节点115的电压达到地电平(例如，vss)。
24.在一些实施例中，第二反相器160包含本文中所描述的cmos反相器。第二反相器160在被激活时可建立用于节点115的泄漏路径165。此外，第二反相器160在被去激活时可将节点115与地(例如，vss)隔离，例如在节点115被充电到v1时关闭泄漏路径165。
25.鉴于参考图1a描述的各种组件，本文中参考图1b描述振荡器101操作的各方面。基于数字电子电路和具有两个不同电压电平的功能块的操作原理而描述振荡器101的各种组件的波形和操作。举例来说，此类电压可包含指定为第一逻辑状态“1”或“高”的“高”电压(vh)和指定为第二逻辑状态“0”或“低”的“低”电压(v
l
)。第一电压电平可与0.8v、1.0v、1.2v或任何其它合适的值对应，以充分地操作数字电子电路和功能块。第二电压电平可与半导体装置的地电位(地、地节点)对应，通常对应于0v(或任何其它合适的值)。此外，振荡器101可包含其它组件和/或功能块，它们在图1a中被省略以免混淆本公开的原理。虽然用两个逻辑状态或电压电平描述了前述实例电路和功能块，但是本公开不限于此。举例来说，本公开的原理将适用于经设计以在多于两个电平的逻辑状态或电压电平下操作的电路和功能块。
26.图1b示出与随时间而变的节点115的电压对应的电压波形(例如，波形170和180)。波形170和180示出在不同操作温度下产生时钟信号的振荡器101的各方面。举例来说，波形170与在第一操作温度(例如，90℃的探针温度)下的节点115的电压对应。同样地，波形180与在第二操作温度下的节点115的电压对应，所述第二操作温度可小于(低于)第一温度-例如，与最小允许操作温度对应的温度，例如，-40℃。
27.在时间t0，波形170达到v1(即，节点115的电压被充电到v1)-例如，通过激活将节点115耦合到电压源vcc的上拉组件125。如上文所描述，上拉组件125可包含pmos晶体管，其栅极耦合到振荡器101的输出端子106，所述振荡器可通过反馈回路155(和/或反馈组件156)将v
l
提供到pmos晶体管的栅极。因而，上拉组件125的pmos晶体管可被激活以在t0将节点115耦合到电压源vcc。此外，第二反相器160(例如，cmos反相器)的输入还可通过反馈回路155(和/或反馈组件156)配备有v
l
。因此，第二反相器160可有助于将节点115充电到v1-例如，通过关闭放电路径165。
28.随后，上拉组件125可将节点115与vcc解耦，并且节点115的电压从v1开始降低-例如，由于从节点115流动通过泄漏路径165的泄漏电流而导致。在此方面，第二反相器160可提供在节点115已被充电到v1和/或已与vcc断开连接之后可用的放电路径165。在时间t1，节点115的电压达到第一反相器130的触发电压(v_trigger)。如上文所描述，第一反相器
130(例如，cmos反相器)经配置以响应于节点115的电压变得小于触发电压-例如，存在于第一反相器130的输入处的v
l
而使其输出反相。因此，第一反相器130的输出可与vh对应，其继而在与vh对应的节点136处建立反相器142的输出。当反馈下拉组件150通过第一反馈回路145耦合到节点136时，在节点136处的vh可激活反馈下拉组件150(例如，nmos晶体管)，使得反馈下拉组件150可辅助节点115的电压在时间t2达到vss。
29.响应于在时间t2节点115的电压达到vss，放大器135的输出(例如，反相器143的输出)与v
l
对应，其继而激活上拉组件125(且使得第二反相器160关闭放电路径165)。以此方式，上拉组件125可对节点115进行充电，使得节点115的电压可在时间t3达到v1以重复上文所描述的操作顺序。因而，振荡器101可具有rc网络的节点115以在周期p1(例如，在t0与t3之间的持续时间)内周期性地在v1与vss之间交替。振荡器101可经设计(例如，通过选择rc网络的电阻值和电容值)以产生具有在探针温度下的目标周期的时钟信号，所述目标周期与周期p1有关。
30.振荡器101的rc网络的行为(和/或节点115的电压)可以用与电阻器110的电阻值和电容器120的电容值的乘积有关的时间常数(τ)来表征。举例来说，时间常数τ越大，节点115随时间而变的电压改变的速率越小(其还可被称为dv/dt)。在一些实施例中，电阻器110的电阻值可随操作温度而变化(例如，具有正温度系数)，从而导致rc网络的时间常数τ依据操作温度而变化。举例来说，在电阻器110的电阻值随着操作温度的减小而减小的情况下，时间常数τ可减小，使得电压改变的速率将增加-例如，rc网络相对快速地放电以从v1达到v_trigger。类似地，在电阻器110的电阻值随着操作温度的增加而增加的情况下，时间常数τ可增加，使得电压改变的速率将减小-例如，rc网络相对缓慢地放电以从v0达到v_trigger。
31.举例来说，波形180示出在小于第一温度(例如，-40℃)的第二操作温度下的节点115处的电压。在时间t0，波形180达到v1(即，节点115的电压被充电到v1)-例如，通过激活将节点115耦合到电压源vcc的上拉组件125。随后，节点115的电压从v1朝向v_trigger开始降低(放电)-例如，由于从节点115流动通过泄漏路径165的泄漏电流而导致。随着电阻器110的电阻减小(即，时间常数τ较小，dv/dt较大)，波形180的斜率比波形170的斜率更陡。因此，在小于t1的时间t4，节点115的电压达到第一反相器130的触发电压(v_trigger)。此后，节点115的电压达到vss(例如，通过反馈下拉组件150)，且接着在时间t5将重新充电到v1。因而，振荡器101可具有rc网络的节点115，以在小于周期p1的周期p2(例如，t0与t5之间的持续时间)周期性地在v1与vss之间交替。
32.因此，振荡器101可在比探针温度低的温度下操作的情况下产生具有比目标周期短的周期的时钟信号。类似地，振荡器101可在比探针温度高的温度下操作的情况下产生具有比目标周期长的周期的时钟信号。振荡器101所产生的时钟信号的周期的此类变化对于基于从振荡器101接收时钟信号而准确地执行的功能块(例如，zq块)来说可能是不利的。
33.图2是根据本公开的实施例的反相器201的电路图。反相器201包含nmos晶体管210和在反相器201的输出端子处连接到nmos晶体管的pmos晶体管215。nmos晶体管210和pmos晶体管215的栅极经连接以形成反相器201的输入端子。此外，反相器201包含可变负载220，所述可变负载包含连接到电压源(例如，图3a中的vint)的第一端子221和连接到pmos晶体管215的第二端子222。可变负载220可经配置以依据反相器201的操作温度而提供反相器
201的两个或更多个导电值。
34.在一些实施例中，可变负载220包含一组导电路径(分支)，导电路径中的每一者安置于第一端子221与第二端子222之间。此外，可变负载220的各个导电路径耦合到温度传感器的对应端子，所述温度传感器经配置以感测反相器201(或包含反相器201的振荡器301)的操作温度。温度传感器可以响应于感测到反相器201的操作温度而产生激活可变负载220的一或多个导电路径的信号。此外，各个导电路径可具有彼此不同的导电值。在一些实施例中，可变负载220包含安置于第一端子221与第二端子222之间的多个mos晶体管(例如，如图2中所描绘的pmos晶体管225a/b/n)。此外，mos晶体管的栅极(例如，pmos晶体管的栅极226)耦合到温度传感器的对应输出端子。因而，温度传感器可响应于感测到反相器201的操作温度而激活可变负载220的一或多个mos晶体管。
35.可变负载220的mos晶体管(例如，pmos晶体管)可经配置以具有决定mos晶体管的不同导电值的不同大小(例如，沟道长度(l)和/或沟道宽度(w))。举例来说，pmos晶体管225a具有等于1.76微米(μm)的w和等于1μm的l，且pmos晶体管225b具有等于0.11μm的w和等于8μm的l。换句话说，pmos晶体管225a具有大于pmos晶体管225b的导电率。在一些实施例中，可变负载220的导电路径包含单个mos晶体管(例如，pmos晶体管225a/b/n)。尽管图2将可变负载220描绘为包含pmos晶体管，但本公开不限于此。举例来说，可变负载220可包含nmos晶体管、双极结型晶体管(bjt)、结型场效应晶体管(jfet)或可被激活或去激活以提供可变负载220的不同导电值的其它合适的组件。
36.在一些实施例中，可变负载220的导电路径包含在第一端子221与第二端子222之间彼此串联连接的两个或更多个mos晶体管-例如，导电路径227。此类导电路径可具有如实例导电路径227a和/或227b中所展示的所述两个或更多个mos晶体管的不同配置。此外，所述两个或更多个mos晶体管中的至少一个mos晶体管(例如，pmos晶体管225i_1、225i_2)具有耦合到温度传感器的输出端子的栅极(例如，pmos晶体管225i_1的栅极226i_1或pmos晶体管225i_2的栅极226i_2)。此外，所述两个或更多个mos晶体管中的至少一个mos晶体管可经配置以在操作期间始终导电，例如其栅极连接到vss(或地节点)的pmos晶体管225i_3、其栅极连接到vss(或地节点)的pmos晶体管225i_4。
37.如参考图3b更详细地描述，具有可变负载220的反相器201可补偿振荡器101的rc网络的时间常数(τ)的变化。举例来说，在电阻器110具有正温度系数的情况下，在相对低的操作温度(例如，-40℃)下，温度传感器可减小可变负载220的导电率，例如激活pmos晶体管225b(且在一些情况下，去激活pmos晶体管225a)。以此方式，反相器201可在相对较低的触发电压下触发(例如，使其输出反相)，以补偿时钟信号周期的减小(例如，在较低温度下的p2小于在较高温度下的p1，如图1b中所展示)。类似地，在相对高的操作温度(例如，130℃)下，温度传感器可增加可变负载220的导电率，例如激活pmos晶体管225a(并且在一些情况下，去激活pmos晶体管225b)，使得反相器201可在相对高的触发电压下触发(例如，使其输出反相)。
38.温度传感器可经配置以产生激活(或去激活)可变负载220的一或多个导电路径的信号。举例来说，在可变负载220具有八(8)个导电路径的情况下，温度传感器可产生不同信号组合(例如，鉴于256(28)个理论上可能的不同组合，具有至多255个组合(在必要时))，其中每一信号组合使得可变负载220为反相器201提供不同的导电值。因而，振荡器101可被表
征(例如，在探针程序和/或测试程序期间)，以评估振荡器101可依据操作温度而产生的时钟信号频率的范围，且温度传感器可经预先配置以产生与操作温度的子范围对应的某些信号组合(例如，-40℃
±
10％、-10℃
±
10％、20℃
±
10％、90℃
±
10％、100℃
±
10％、130℃
±
10％等等)，使得振荡器101可产生使得频率跨越整个操作温度范围在预定范围内的时钟信号，而不管操作温度如何变化。
39.图3a为示意性地示出根据本公开的实施例的半导体装置(例如，dram装置)的振荡器301的框图。振荡器301可包含参考图1a描述的振荡器101的各方面。举例来说，振荡器301包含电容器120、上拉组件125、反馈下拉组件150、第二反相器160和放大器135。此外，振荡器301包含放大器135与反馈下拉组件150之间的第一反馈回路145(其可包含第一反馈组件146)，以及第二反馈回路155(其可包含第二反馈组件156)。此外，振荡器301包含如参考图2所描述的耦合到温度传感器390(在一些情况下，所述温度传感器可在振荡器301的外部)的反相器201，以及电阻器310。此外，图3a描绘经配置以与上拉组件125耦合的电压源vint，所述电压源可为内部产生的和/或经调节的电源。此外，包含于振荡器301中的反相器(例如，具有可变负载220的反相器201、第二反相器160、放大器135的反相器141-143)可在vint下操作。
40.图3b示出随时间而变的电压波形(例如，波形370和380)，所述电压波形与振荡器301的节点315的电压对应。举例来说，波形370与在第一操作温度(例如，90℃的探针温度)下的节点315的电压对应。同样地，波形380与在第二操作温度下的节点315的电压对应，第二操作温度可小于(低于)第一温度(例如，与最小允许操作温度对应的温度，例如，-40℃)。
41.振荡器301可类似于如参考图1a和1b所描述的振荡器101进行操作。举例来说，波形370(例如，在探针温度90℃下)示出，在时间ta，节点315可耦合到vint以达到(例如，充电)到vint的第二电压v2。在时间tb，在已经通过放电路径165放电之后，节点315的电压达到反相器201的第一触发电压(v_trigger1)。随后，在时间tc，波形370描绘与vss对应的节点315的电压(例如，通过反馈下拉组件150)。此后，在时间td，将节点315的电压充电到v2，以重复在输出端子306处产生时钟信号的操作顺序，即，使节点315的电压在第一操作温度(例如，在探针温度90℃下)下在周期pa(例如，ta与td之间的持续时间)周期性地在v2与vss之间交替。
42.如本文中所描述，在探针程序期间，温度传感器390可经预先配置以激活可变负载220的一或多个导电路径，使得针对振荡器301优化(调整、调谐)周期pa以在输出端子306处产生具有目标周期(例如，目标频率)的时钟信号。此外，温度传感器390可经预先配置以响应于确定振荡器301的操作温度而激活可变负载220的导电路径的不同组合，使得振荡器301所产生的时钟频率可跨越半导体装置的操作温度(例如，在-40℃到130℃之间)维持在预定范围内。
43.举例来说，在振荡器301在小于第一温度(例如，在-40℃下)的第二温度下操作的情况下，rc网络的时间常数可由于电阻器310在第二温度下的减小的电阻而减小-例如，当相比于在90℃的探针温度下的时间常数时。因而，节点315的电压改变的速率经增加(即，在-40℃下的dv/dt大于在90℃下的dv/dt)。在反相器201以与第一温度相同的触发电压(v_trigger1)操作的情况下，反相器201将在时间te被触发，其继而将导致振荡器301所产生的时钟信号的周期减小。然而，温度传感器390可以通过向可变负载220产生不同的信号集合
(以激活可变负载220的不同的路径集合以减小导电值)，响应于感测第二温度而减小可变负载220的导电值。
44.因此，反相器201在第二温度下用不同的触发电压(例如，v_trigger2，其小于v_trigger1)操作。触发电压的变化延伸(延长)反相器201触发(使其输出反相)的时间-例如，从te到tb(或tb_1与tb大致相同，在
±
3％、
±
5％、
±
10％等范围内)。类似地，反相器201可在大于第一温度的第三温度下用又一触发电压(例如，v_trigger3，未展示，其可大于v_trigger1)操作以补偿时间常数的增加(即，减小的dv/dt)。以此方式，振荡器301可维持其在跨越半导体装置的操作温度(例如，在-40℃到130℃之间)的预定范围内所产生的时钟信号的频率。
45.在一些实施例中，电压源(例如，图1a中所描绘的vcc)的电压电平的变化引起振荡器(例如，振荡器101)所产生的时钟信号的变化。举例来说，vcc(例如，外部电压源)的变化可导致反相器130的触发电压(v_trigger)发生变化，其继而将导致时钟信号的频率发生变化。如图3a中所描绘，振荡器301包含vint(例如，内部产生和/或经调节电压源)，使得vint的变化将比外部电压源(例如，振荡器101的vcc)的变化小。以此方式，振荡器301可产生较不易于在电压源的电压电平中发生变化的时钟信号。
46.在一些实施例中，制造工艺中的变化引起振荡器(例如，振荡器101)所产生的时钟信号的变化。举例来说，图案化工艺(例如，光刻工艺、刻蚀工艺等等)的变化可导致rc网络的电阻器(例如，电阻器110)的物理尺寸(例如，长度、宽度)发生变化。包含于振荡器301中的电阻器310可经配置以补偿此类工艺变化，如参考图4更详细地描述。
47.图4是根据本公开的实施例的电阻器310的电路图。电阻器310包含串联连接的一组子电阻器(r0、r1至rk)。此外，某些子电阻器(例如，r1至rk)耦合到对应的mos晶体管(例如，m1、m2至mk)，所述mos晶体管经配置以在被激活时电旁路(例如，分路)所述一组中的一或多个子电阻器。举例来说，在mos晶体管中无一者被激活的情况下，电阻器310将具有与r0+r1+
…
+rk对应的电阻r。然而，在m1被激活的情况下，电阻器310将具有与r0对应的r。此外，在mj被激活的情况下，电阻器310将具有与r0+r1+
…
+ri对应的r。此外，当一或多个子电阻器被激活(或去激活)时，电阻值的增加(或减小)(δr)可维持为大致恒定的，使得电阻器310可具有带大致线性递增(或递减)步幅的电阻范围。以此方式，在探针程序期间，可通过确定要激活哪个mos晶体管来优化(调谐、调整)电阻器310，以补偿工艺变化(即，至少由此产生的电阻值的变化)。
48.图5是示出根据本公开的实施例的操作振荡器的方法的流程图500。流程图500可为振荡器(例如，振荡器301)可执行的方法的各方面的实例或包含所述方法的各方面，如参考图1a至4所描述。
49.方法包含从温度传感器接收指示振荡器的操作温度在操作温度的第一范围内的第一输入，其中振荡器包含具有可变负载的反相器，所述可变负载经配置以依据操作温度而提供两个或更多个导电值(框510)。根据本发明技术的一个方面，可由振荡器执行框510的接收特征，如参考图1a至4所描述。
50.方法进一步包含响应于接收到第一输入而产生具有第一操作频率的第一时钟信号(框515)。根据本发明技术的一个方面，可由振荡器执行框515的接收特征，如参考图1a至4所描述。
51.方法进一步包含从温度传感器接收指示操作温度在不同于操作温度的第一范围的操作温度的第二范围内的第二输入(框520)。根据本发明技术的一个方面，可由振荡器执行框520的接收特征，如参考图1a至4所描述。
52.方法进一步包含响应于接收到第二输入而产生具有第二操作频率的第二时钟信号，其中第一操作频率和第二操作频率在预定范围内(框525)。根据本发明技术的一个方面，可由振荡器执行框525的接收特征，如参考图1a至4所描述。
53.在一些实施例中，产生具有第二操作频率的第二时钟信号包含在操作温度的第二范围低于操作温度的第一范围的情况下减小可变负载的导电值，或在操作温度的第二范围高于操作温度的第一范围的情况下增加可变负载的导电值。在一些实施例中，可变负载包含具有第一大小的第一p沟道金属氧化物半导体(pmos)晶体管和具有大于第一大小的第二大小的第二pmos晶体管，且产生具有第二操作频率的第二时钟信号包含在操作温度的第二范围低于操作温度的第一范围的情况下激活第一pmos晶体管，或在操作温度的第二范围高于操作温度的第一范围的情况下激活第二pmos晶体管。
54.本公开还涉及用于执行本文的操作的设备。这一设备可以出于所需目的而专门构造，或其可包含通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此类计算机程序可存储在计算机可读存储媒体中，例如但不限于任何类型的盘，包含软盘、光盘、cd-rom和磁性光盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、eprom、eeprom、磁卡或光卡，或适合于存储电子指令的任何类型的媒体，其各自耦合到计算机系统总线。
55.本文中所呈现的算法和显示本质上不与任何特定计算机或其它设备相关。各种通用系统可与根据本文中的教示的程序一起使用，或其可证明构造用以执行所述方法更加专用的设备是便利的。将如下文描述中所示呈现用于各种这些系统的结构。另外，不参考任何特定编程语言描述本公开。将了解，可使用各种编程语言来实施如本文中所描述的本公开的教示。
56.本公开可以提供为计算机程序产品或软件，其可以包含在其上存储有可以用于编程计算机系统(或其它电子装置)以执行根据本公开的过程的指令的机器可读媒体。机器可读媒体包含用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机制。在一些实施例中，机器可读(例如计算机可读)媒体包含机器(例如计算机)可读存储媒体，例如只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器组件等。
57.在前述说明书中，已参考其特定实例实施例描述了本公开的实施例。将显而易见的是，可以在不脱离如所附权利要求书中阐述的本公开的实施例的更广精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。因此，说明书和图式应被视为说明性的而非限制性的。举例来说，包含于振荡器(例如，振荡器101、振荡器301)中的实例电阻器已经描述为具有正温度系数，但本公开不限于此。在其它实施例中，电阻器可具有负温度系数。另外或替代地，电容器(例如，电容器120)的电容值可具有随操作温度而变的显著变化性。在此类实施例中，rc网络可由于操作温度不同于本公开的前述描述和说明而以不同方式运行。然而，反相器201的振荡器和/或可变负载(结合确定可变负载的导电值的温度传感器)可在探针程序期间经训练和优化，使得振荡器可跨越半导体装置的操作温度(例如，在-40℃到130℃之间)将其所产生的时钟信号的频率维持在预定范围内。
58.所属领域的技术人员将了解，上文描述的图1a至5中示出的组件、块和步骤可通过
多种方式更改。举例来说，可重新布置逻辑的次序，可并行地执行子步骤，可省略所说明的逻辑，可包含其它逻辑等等。在一些实施方案中，上文所描述的组件中的一或多个可执行下文所描述的过程中的一或多个。
59.应注意，上文描述的方法描述了可能的实施方案，且操作和步骤可以重新布置或以其它方式加以修改，且其它实施方案是可能的。此外，可组合来自所述方法中的两个或更多个的实施例。
60.可使用多种不同技术和技艺中的任一者来表示本文中所描述的信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个上文描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。一些图式可将信号示出为单个信号；然而，所属领域的一般技术人员将理解，所述信号可表示信号总线，其中总线可具有各种位宽度。
61.本文中所描述的功能可以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合实施。其它实例及实施方案在本公开及所附权利要求书的范围内。实施功能的特征也可在物理上位于各个位置处，包含经分布以使得功能的各部分在不同物理位置处实施。
62.在本说明书中对“实施方案”(例如“一些实施方案”、“各个实施方案”、“一个实施方案”、“一实施方案”等)的提及意指结合实施方案描述的特定特征、结构或特性包含在本公开的至少一个实施方案中。这些短语在说明书中的各个位置的出现未必全部指代同一实施方案，也不是与其它实施方案互斥的单独或替代性实施方案。此外，描述了各种特征，这些特征可以通过一些实施方案而不通过其它实施方案展现。类似地，描述了各种要求，这些要求可以是对于一些实施方案的要求而非对于其它实施方案的要求。
63.如本文中所使用，高于阈值意指处于比较中的项的值高于指定的另一值，处于比较中的项在具有最大值的某一指定数目的项当中，或处于比较中的项具有指定的顶部百分比值内的值。如本文中所使用，低于阈值意指处于比较中的项的值低于指定的另一值，处于比较中的项在具有最小值的某一指定数目的项当中，或处于比较中的项具有指定的底部百分比值内的值。如本文中所使用，在阈值内意指处于比较中的项的值介于两个指定其它值之间，处于比较中的项在中间指定数目的项当中，或处于比较中的项具有中间指定的百分比范围内的值。例如高或不重要等相对术语当不以其它方式定义时可理解为指配一个值并确定所述值将如何与确立的阈值进行比较。举例来说，短语“选择快速连接”可理解为意指选择具有对应于其连接速度所指配的高于阈值的值的连接。
64.如本文中(包含在权利要求书中)所使用，如在项列表(例如后加例如“中的至少一个”或“中的一或多个”的短语的项列表)中所使用的“或”指示包含端点的列表，使得例如a、b或c中的至少一个的列表意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。另外，如本文所用，短语“基于”不应被理解为提及一组封闭条件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，描述为“基于条件a”的示范性步骤可基于条件a和条件b两者。换句话说，如本文所用，短语“基于”应同样地解释为短语“至少部分地基于”。
65.从前述内容将了解，本文中已出于说明的目的描述本发明的具体实施例，但可在不偏离本发明的范围的情况下进行各种修改。相反，在前述描述中，论述了众多具体细节以提供对本发明技术的实施例的透彻和启发性描述。然而，相关领域的技术人员将认识到，可在并无具体细节中的一或多个的情况下实践本公开。在其它情况下，未展示或未详细地描
述通常与存储器系统和装置相关联的众所周知的结构或操作，以避免混淆技术的其它方面。一般来说，应理解，除了本文中所公开的那些特定实施例之外的各种其它装置、系统和方法可在本发明技术的范围内。