專利名稱：包括溫度檢測電路的集成電路小片及其校準系統和方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及半導體電子學，更具體地涉及集成電路。
背景技術：
晶片制造工藝典型地在作為一組(即一批次)處理的幾個硅晶片中的每一個上形成許多同樣的集成電路。每個集成電路形成在晶片的指定區(qū)域內，并且包括由被稱為互連線(即互連)的導電軌跡電連接的電子器件。
互連通常是從硅襯底表面或其上方形成的導電層所圖案化的。在晶片制造之后，將各集成電路塊從晶片上分離開，每個功能小片(die)通常被安放在保護性半導體封裝體內。
集成電路在工作期間耗散電功率，將電能轉化為熱能。同時，集成電路的幾個關鍵工作參數通常隨著溫度而變化，規(guī)格內的可靠器件工作只發(fā)生在限定的工作溫度范圍內。對于高性能器件，例如微處理器，只有當器件溫度在指定最大工作溫度之下才能獲得指定的性能。在指定最高工作溫度以上的溫度下的器件工作，會對器件造成不可挽回的損壞。此外，已經確定隨著工作溫度的升高，集成電路的可靠性下降。因此，集成電路在工作期間產生的熱能必須以確?？刹僮餍院涂煽啃孕枨蟮玫綕M足的速度從集成電路中除去。
在集成電路制造和封裝技術中預先輔助的對于更高性能微處理器的持續(xù)要求，已經導致更高的時鐘信號頻率(即增加的時鐘信號速度)和增加的集成度。盡管縮小了器件尺寸，但是微處理器的最大功率耗散以指數速率持續(xù)地增長。結果，越來越難以操作高性能的集成電路(例如微處理器)而不超過由制造廠商針對如上所述的工作穩(wěn)定性和可靠性原因而規(guī)定的最大工作溫度。
因此具有包括溫度檢測電路的集成電路小片和用于校準該溫度檢測電路的系統和方法將是有益的。例如，溫度檢測電路可以用于將小片的溫度保持在集成電路的最大工作溫度之下。

發(fā)明內容
公開一種集成電路小片，包括溫度檢測電路和配置為存儲校準數據的存儲器。該溫度檢測電路可操作地連接到存儲器，并且接收輸入信號。溫度檢測電路被配置為根據輸入信號產生輸出信號，并且指示集成電路小片的溫度是否比所選擇的溫度高。在集成電路小片的正常工作模式期間，輸入信號包括校準數據。還描述了一種用于校準溫度檢測電路的系統和方法。


為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現在結合附圖討論下面詳細的說明，其中圖1是其中正由測試單元測試半導體晶片的指定區(qū)域內形成的集成電路小片的系統的一實施例的透視圖；圖2是圖1的小片的一實施例圖，其中該小片具有形成在半導體襯底表面之上和之中的溫度檢測電路；圖3是圖2的溫度檢測電路的一實施例圖；圖4是用于校準形成在集成電路小片上并且根據輸入信號產生輸出信號的溫度檢測電路的方法的一實施例的流程圖。
具體實施例方式
在下面的討論中，描述許多具體細節(jié)以提供對本發(fā)明的全面理解。然而，本領域技術人員應該明白，可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實施本發(fā)明。在其它的例子中，在以示意圖或方塊圖形式示出的已知元件是為了不將本發(fā)明掩蓋在不必要的細節(jié)中。另外，因為這些細節(jié)被認為對于獲得本發(fā)明完整的理解是不必要的，并且被認為在相關技術普通技術人員的理解范圍內，所以大部分涉及網絡通訊、電磁信號技術等的細節(jié)已經被省略。
還要注意的是，除非另外指出，在此描述的所有功能可以以硬件或軟件或者它們的一些組合執(zhí)行。然而，在優(yōu)選實施例中，除非另外指出，由諸如計算機或電子數據處理器的處理器根據例如計算機程序代碼的代碼、軟件，和/或由被編碼以執(zhí)行這些功能的集成電路，來執(zhí)行這些功能。
現在轉向圖1，附圖標記100泛指正在由測試單元106測試在半導體晶片104的指定區(qū)域內形成的集成電路小片102的系統。在測試期間，晶片104由晶片夾108保持就位。通常，晶片夾108包括加熱機構以將晶片夾108加熱到環(huán)境溫度之上的溫度。該加熱機構由測試單元106控制。在測試期間，校準小片102的溫度檢測電路。
圖2是圖1的小片102的一實施例圖。在圖2的實施例中，小片102包括溫度檢測電路200。溫度檢測電路200形成在小片102的半導體襯底110表面之上和之中(例如在晶片制造過程中)，并且構成“芯片上”熱檢測電路。在圖2的實施例中，溫度檢測電路200用于檢測何時小片102的溫度高于所選溫度。在校準處理期間，溫度檢測電路200被校準，從而溫度檢測電路200產生輸出溫度檢測“TDET”信號，其指示小片102的溫度是否高于所選濕度(即在其之上)。
由溫度檢測電路200產生的TDET信號基本上是數字信號，并且當小片102的溫度高于所選溫度(即在其之上)時聲明(assert)該信號，當小片102的溫度低于所選溫度(即在其之下)時取消聲明(de-assert)該信號。TDET信號優(yōu)選地在小片102內的邏輯電路應用，從而當TDET信號被聲明時，在小片102內采取措施以降低小片102的溫度。
在圖2的實施例中，小片102還包括復用器(MUX)202、存儲器204、控制邏輯206、幾個掃描寄存器208、多個觸點或焊盤210。掃描寄存器208是串聯在一起形成掃描鏈的掃描寄存器網絡的一部分。這樣的掃描鏈通常用于測試數字集成電路的功能。例如，在(例如由測試單元106執(zhí)行)小片102的功能測試期間，輸入數據值可以由掃描鏈的掃描寄存器串行“掃描”，然后被掃描寄存器并行施加到小片102的邏輯電路。然后，由邏輯電路產生的輸出數據值可以被掃描寄存器并行捕獲，并且被掃描鏈的掃描寄存器串行掃描輸出。
通常，觸點或焊盤210是形成在小片102可接近表面上的電導材料(例如金屬)區(qū)域。在具體實施例中，觸點或焊盤210是控制熔塌(collapse)芯片連接(C4)觸點或焊盤。
通常，小片102以校準模式和正常工作模式工作。如下所述，存儲器204用于存儲在小片102的校準模式中執(zhí)行校準處理期間所產生的校準值。在小片102的正常工作模式期間，優(yōu)選將存儲在存儲器204中的校準值提供給溫度檢測電路200。因此，存儲器204優(yōu)選地是非易失性存儲器，當沒有電能供應給小片102時仍保持存儲值的存儲器。非易失性存儲器的合適類型包括具有熔絲(或反熔絲)元件的可編程只讀存儲器(PROM)。例如，存儲器204可以包括eFuse電熔絲元件(eFuse是紐約Armonk，IBM公司的專利技術)。
MUX 202在一個輸入端接收來自存儲器204的數據，而在另一輸入端接收來自控制邏輯206的數據。MUX 202產生輸出選擇“SEL”信號，根據來自控制邏輯206的控制信號，該信號是來自存儲器204的數據或者來自控制邏輯206的數據。MUX 202將輸出SEL信號提供給溫度檢測電路200。通常，如下面詳細描述的，SEL信號確定檢測電路200聲明輸出TDET信號的小片102溫度，該信號指示小片102的溫度在所選溫度之上。
如圖2所示，控制邏輯206連接到觸點210。在校準處理期間，測試單元106將指示小片102校準模式的一個或多個信號施加到觸點210。當控制邏輯206從觸點接收指示校準模式的一個或多個信號時，控制邏輯206驅動控制信號到MUX 202，使得MUX 202的輸出SEL信號是來自控制邏輯206的數據。
通常，SEL信號是n位信號，其中n是大于或等于1的整數。SEL信號的n位是有序的，并且指定相應的值。通常，SEL信號具有在0至2n-1之間相應的值。例如，4位SEL信號可以表示為“SEL<0:3>”，其中位SEL<0>是最高有效位，SEL<3>是最低有效位。SEL<0:3>信號的相應值是(SEL<0>).23+(SEL<1>).2+(SEL<2>).21+(SEL<3>)。因此，4位SEL信號SEL<0:3>指定0至15之間的值。因此，來自存儲器204的數據和來自控制邏輯206的數據以具有0至2n-1之間的值的n位信號傳送。如圖2所示，控制邏輯206接收由溫度檢測電路200產生的TDET信號。
參考圖1和2，在校準處理期間，晶片104包括由晶片夾108保持就位的小片102。晶片夾108包括由測試單元106控制的加熱機構，用于將晶片夾108加熱到環(huán)境溫度以上的溫度。在校準處理期間，測試單元106控制晶片夾108的加熱機構以將晶片104(包括小片102)加熱到所選溫度。
當晶片104(包括小片102)被加熱到所選溫度時，測試單元106將指示校準模式的一個或多個信號施加到觸點210。作為響應，控制邏輯206驅動控制信號到MUX 202，使得MUX 202的輸出SEL信號是來自控制邏輯206的數據。
控制邏輯206首先提供具有值0的數據給MUX 202。然后控制邏輯確定是否聲明了來自溫度檢測電路200的TDET信號。如上所述，當TDET信號指示小片102的溫度在所選溫度之上時，聲明TDET信號。如果來自溫度檢測電路200的TDET信號沒有被聲明，則控制邏輯206提供具有值1的數據給MUX 202，并且再次確定是否聲明了來自溫度檢測電路200的TDET信號?？刂七壿?06繼續(xù)對提供給MUX 202的數據的值加1，直到溫度檢測電路200聲明了TDET信號。
當溫度檢測電路200聲明了TDET信號時，提供給MUX 202的數據的值通常是m，其中0＜＝m＜＝2n-1?？刂七壿?06提供值m給掃描寄存器208作為“校準選擇值”。掃描寄存器208存儲該校準選擇值。如圖2所示，測試單元106從掃描寄存器208取回校準選擇值(例如，從掃描寄存器208中掃描出校準選擇值)，并且將該校準選擇值存儲在存儲器204中。
接著上面的校準處理，在小片102的正常工作模式期間，控制邏輯206驅動控制信號到MUX 202，從而MUX 202的輸出SEL信號是來自存儲器204的數據(即存儲在其中的校準選擇值)。結果，當小片102的溫度等于或大于所選溫度時，溫度檢測電路200聲明輸出TDET信號。
圖3是圖2的溫度檢測電路200的一實施例圖。在圖3的實施例中，溫度檢測電路200包括溫度感測電路302和比較器304。通常，由溫度感測電路302產生的兩個模擬電壓被提供給比較器304，并且用于檢測溫度感測電路302的溫度在所選溫度之上的條件。一個模擬電壓具有隨著溫度的增長而增長的量值，另一模擬電壓具有隨著溫度的增長而減少的量值。
在圖3的實施例中，在溫度感測電路302內產生的模擬電壓“VR2”具有隨著溫度的增長而線性增加的量值。電壓VR2被分成n個模擬電壓“VREF1”、“VREF2”、...“VREFn”，其中n大于或等于2。n個模擬電壓中的每一個具有隨著溫度的增長而增加的量值。選擇性地產生n個模擬電壓中的一個，作為輸出模擬電壓“VO”，輸出模擬電壓VO被提供給比較器304。比較器304使用模擬電壓VO來檢測什么時候集成電路小片102在所選溫度之上。
通常，比較器304產生輸出信號TDET，從而當溫度感測電路302的溫度在所選溫度之下時輸出信號TDET是在一個電壓狀態(tài)(例如低電壓狀態(tài))，而當溫度感測電路302的溫度在所選溫度之上時在另一個電壓狀態(tài)(例如高電壓狀態(tài))。因此，溫度檢測電路200的輸出信號TDET基本上是數字信號，其指示溫度感測電路302的溫度是否在所選溫度之上。
在圖3的實施例中，溫度感測電路302包括差動放大器306、第一部分310、第二部分320、第三部分330。第一部分310包括串聯連接的p溝道金屬氧化物半導體(PMOS)晶體管312和p-n結元件314。PMOS晶體管312在柵極端接收差動放大器306的輸出模擬電壓“VA”。模擬電壓VA建立流過串聯的PMOS晶體管312和p-n結元件314的電流I1。模擬電壓“VD1”是正向(forward)偏壓p-n結元件314兩端的電壓，電流ID1流過p-n結元件314。
第二部分320包括PMOS晶體管322、標記為“R1”的電阻、m個p-n結元件324，其中m通常大于或等于2。該m個p-n結元件324并聯連接。PMOS晶體管322與電阻R1和該m個p-n結元件324串聯連接。PMOS晶體管322的源極端連接到正電源電壓VDD，PMOS晶體管322的漏極端在節(jié)點326連接到電阻R1的一端。晶體管R1的另一端連接到m個p-n結元件324的p型端。該m個p-n結元件324的N型端連接到基準接地電源電壓。例如，p-n結元件314和該m個p-n結元件324可以是二極管?？商鎿Q地，p-n結元件314和該m個p-n結元件324可以是二極管連接的雙極性晶體管。
類似于第一部分310的PMOS晶體管312，第二部分320的PMOS晶體管322在柵極端接收差動放大器306的輸出模擬電壓VA。模擬電壓VA建立流過PMOS晶體管322、電阻R1和p-n結元件324的電流I2。在圖3的實施例中，PMOS晶體管312和322相同地制造，并且I2＝I1。模擬電壓“VR1”是電阻R1兩端的電壓，其中VR1＝I2.R1。通常，模擬電壓“VD2”是并聯的m個p-n結元件324兩端的電壓，并且電流ID2流過該m個p-n結元件324的每一個。
模擬電壓“VB”是第二部分320的節(jié)點326處的電壓，其中VB＝VR1+VD2。模擬電壓VB被提供給差動放大器306的正“+”端，由第一部分310產生的模擬電壓VD1被提供給差動放大器306的負“-”端。通常，當VB＝VD1時，差動放大器306的輸出模擬電壓VA是穩(wěn)定的。
第三部分330包括串聯的PMOS晶體管332和分壓網絡334。該分壓網絡334包括串聯的n個電阻，在圖3中它們被標記為“R21”、“R22”、...、“R2n”。通常，n大于或等于2。分壓網絡334的總電阻表示為“R2”。PMOS晶體管332的源極端連接到正電源電壓“VDD”，PMOS晶體管332的漏極端連接到分壓網絡334的電阻R21的一端。分壓網絡334的電阻R2n的一端連接到基準接地電源電壓。
PMOS晶體管322在柵極端接收差動放大器306的輸出模擬電壓“VA”。模擬電壓VA建立流過PMOS晶體管332和分壓網絡334的n個電阻的電流I3。在圖3的實施例中，PMOS晶體管312、322和332被相同地制造，并且I1＝I2＝I3。如上所述，分壓網絡334的總電阻等于R2，模擬電壓VR2是分壓網絡334兩端的電壓。
分壓網絡334將模擬電壓VR2分成n個模擬電壓信號“VREF1”、“VREF2”、...、“VREFn”。在PMOS晶體管332的漏極端連接到分壓網絡334的電阻R21的那一端的節(jié)點產生模擬電壓信號VREF1，并且VREF1＝VR2。在分壓網絡334的R21的另一端和電阻R22的一端之間的節(jié)點產生模擬電壓信號VREF2。在電阻R2(n-1)的一端和電阻2n的一端之間的節(jié)點產生模擬電壓信號VREFn。
在一實施例中，電阻R21、R22、...、R2n的電阻基本相等，由分壓網絡334產生的模擬電壓VREFk基本上等于VR2.[(n-k-1)/n]，其中k在1至n之間。在另一實施例中，電阻R21、R22、...、R2n可以具有不同的值。在一具體實施例中，電阻R21、R22、...、R2(n-1)的電阻基本上相等，電阻R2n是具有不同于其它電阻的電阻值的基礎電阻。
在圖3的實施例中，第三部分330還包括模擬復用器336。通常，模擬復用器336在數據輸入端接收由分壓網絡334產生的n個模擬電壓信號，以及在控制端或端口接收控制信號“SEL”。模擬復用器336根據SEL信號產生該n個模擬電壓中的一個。第三部分330產生由模擬復用器336產生的n個模擬電壓中的一個，作為輸出模擬電壓VO。
關于溫度感測電路302的工作，第一部分310的p-n結元件314是正向偏壓。p-n結元件314兩端的模擬電壓VD1和流過p-n結元件314的電流ID1之間的關系由公知的二極管方程給出ID1＝(Is)·{exp[(VD1)·(q/ηkT)]-1}其中“Is”是飽和電流，“q”是電子電荷，“η”是經驗常數，“k”是Boltzmann常數，“T”是p-n結元件314的絕對溫度(開氏溫度)。
假定(VD1)·(q/ηkT)遠大于1，VD1可估算為VD1＝(ηkT/q)·1n(ID1/Is)。
雖然絕對溫度T是模擬電壓VD1的上述等式的分子，并且可能提示模擬電壓VD1隨著p-n結元件314絕對溫度T的增長而增加，但是眾所周知，飽和電流Is隨著溫度的增長而增加。結果，p-n結元件314兩端的模擬電壓VD1隨著溫度感測電路302的絕對溫度T的增長而線性減小。在圖3的實施例中，p-n結元件314通過摻雜硅襯底而形成，模擬電壓VD1隨溫度的變化率大約是每開氏(或者攝氏)溫度-2.2毫伏(mV)。
第二部分320的m個p-n結元件324也是正向偏壓，并且應用相似的等式。注意，I1＝I2＝I3，其中利用I1＝ID1＝(Is)·{exp[(VD1)·(q/ηkT)]-1}，和I2＝m·ID2＝m·(Is)·{exp[(VD2)·(q/ηkT)]-1}可以示出VD1＝ln(m)·(ηkT/q)+VD2。
注意，當VB＝VD1時，差動放大器306的輸出模擬電壓VA是穩(wěn)定的，并且第二部分320的節(jié)點326處的模擬電壓VB由VB＝VR1+VD2給出。因此VR1＝VB-VD2＝ln(m)·(ηkT/q)。
注意，在第二部分320中電阻R1兩端的模擬電壓VR1與溫度感測電路302的絕對溫度T直接成正比，并依賴于p-n結元件324的數目m。也就是說，VR1隨著溫度感測電路302的絕對溫度的增長而線性增加，并且VR1隨著m增長而增加。
因為分壓網絡334的總電阻是R2，所以分壓網絡334兩端的模擬電壓VR2由VR2＝I3·R2給出。同時I3＝I2，I2＝VR1/R1，VR1＝ln(m)·(ηkT/q)也成立。因此VR2＝(VR1/R1)·R2＝VR1·(R2/R1)＝ln(m)·(ηkT/q)·(R2/R1)。注意，分壓網絡334的電阻R2兩端產生的模擬電壓VR2與第二部分320中電阻R1兩端的模擬電壓VR1直接成正比。因此，與模擬電壓VR1相似，模擬電壓VR2隨著溫度感測電路302絕對溫度T的增長而線性增加。因此，在電阻R21、R22、...、R2n的電阻基本相等的實施例中，由分壓網絡334產生的電壓信號VREFk基本上等于ln(m)·(ηkT/q)·[(n-k-1)/n]，其中k在1至n之間?？梢杂欣剡x擇電阻R1的值和分壓網絡334的總電阻R2以獲得模擬電壓VR2隨溫度感測電路302的絕對溫度T而改變的期望的變化率。
此外，在圖1的實施例中，分壓網絡334的電阻R1和R21、R22、...、R2n以相似的方式制造。在此情況下，電阻R1的電阻由于溫度而帶來的改變有利地被分壓網絡334的電阻R1和R21、R22、...、R2n由于溫度而帶來的相應改變所消除。
在圖3的實施例中，溫度檢測電路200的比較器304在正“+”端接收由溫度感測電路302的第三部分330產生的輸出模擬電壓VO，在負“-”端接收由溫度感測電路302的第一部分310產生的模擬電壓VD1。當模擬電壓VD1的量值大于模擬電壓VO的量值時(即當溫度感測電路302的溫度小于所選溫度時)，比較器304產生具有低電壓狀態(tài)(例如，基本上是基準接地電源電壓)的輸出信號TDET。當模擬電壓VO的量值大于模擬電壓VD1的量值時(即當溫度感測電路302的溫度大于所選溫度時)，輸出信號TDET是高電壓狀態(tài)(例如基本上是正電源電壓VDD)。如上所述，輸出信號TDET基本上是數字信號，其指示半導體襯底的溫度是否在所選溫度之上。
在圖2-3的實施例中，提供給溫度檢測電路200模擬復用器336的SEL信號是包括int[log2(n)]位的數字信號，其中“int”操作返回到最小整數“i”，其中2i大于或等于n。如上所述，SEL信號的n位是有序的，并且指定在0至2n-1之間的相應值。例如，4位SEL信號指定在0-15之間的值。
在圖3的溫度檢測電路200的設計期間，選擇檢測溫度T(deg.C(攝氏度))和所需的精度(deg.C)。溫度檢測電路200的誤差量TE+和TE-被(例如，通過估算或實驗)而確定。選擇分壓網絡334的總電阻R2，使得分壓網絡334兩端的模擬電壓VR2理想地檢測溫度[T-(TE-)]。分壓網絡334的電阻數量n利用下列等式確定n＝{[(TE+)+(TE-)]/(期望的精度)-1}。
例如，假定圖3的溫度檢測電路200被設計用于85deg.C的檢測溫度T和+/-2deg.C的期望精度。同時假定對用來制造溫度檢測電路200的技術和制造工藝確定誤差量TE+和TE-分別為16deg.C和14deg.C。選擇分壓網絡334的總電阻R2，使得分壓網絡334兩端的模擬電壓VR2理想地檢測溫度[T-(TE-)]＝(85-14)＝71deg.C。分壓網絡334的電阻的數量n由下列等式確定n＝{[(16)+(14)]/(2)-1}＝14。
SEL信號具有1位，其中i＝int[log2(14)]＝4。
在制造圖3溫度檢測電路200之后，可以選擇提供給溫度檢測電路200模擬復用器336的SEL信號的位(即SEL信號的值)，使得溫度檢測電路200檢測所選溫度T在度數上加上或減去一小于或等于期望精度的值。
圖4是用于校準形成在集成電路小片上并且根據輸入信號產生輸出信號的溫度檢測電路方法400的一實施例的流程圖。這樣的集成電路小片的例子是圖1和2的小片102，其中輸入信號是SEL信號，輸出信號是TDET信號。方法400可以由圖1的系統100來執(zhí)行。
在方法400的步驟402期間，集成電路小片被加熱到所選溫度。在步驟404期間，將值設置為初始值0。在步驟406期間，將值提供給溫度檢測電路以作為輸入信號(例如，如上所述的SEL信號)。在判定步驟408期間，確定溫度檢測電路是否響應于輸入信號而聲明了輸出信號(例如由圖1-3溫度檢測電路200產生的TDET信號)。如果溫度檢測電路沒有聲明輸出信號，則執(zhí)行步驟410。在另一方面，如果溫度檢測電路聲明了輸出信號，則執(zhí)行步驟412。
在步驟410期間，增大該值。在步驟410之后，重復步驟406和408。在步驟412期間，將值保存作為校準值(例如，校準選擇值)。例如，可以將值保存在存儲器中(例如在圖2的存儲器204中)。
在校準方法400之后，在小片的正常工作模式期間，可以將校準值提供給溫度檢測電路，從而當小片的溫度高于所選溫度(即在其之上)時，溫度檢測電路聲明輸出信號。注意，用于校準溫度檢測電路的其它方法也是可能的并且可預期的。例如，如上所述的方法400選擇從0開始的值，并且對圖1-3的小片102起作用，其中輸入SEL信號的更高值帶來小片102的更高檢測溫度。在其它的溫度檢測電路中，輸入信號的更高值可以帶來包括有溫度檢測電路的集成電路小片的較低檢測溫度。
在用于校準形成在集成電路小片上的溫度檢測電路的更普通的方法中，可以以任何方式選擇兩個值，第一值和第二值。如果(i)第一和第二值是連續(xù)的值(例如，相差1的整數)，并且(ii)溫度檢測電路針對該值中的一個但不針對另一個聲明了輸出信號，則應該保存該第一值或者第二值作為校準值。也就是說，溫度檢測電路針對第一值或者第二值、但不同時針對第一值和第二值兩者聲明了輸出信號。
因此，在一實施例中，圖2的集成電路小片102的控制邏輯206選擇一值，將所選擇的值提供給圖2的溫度檢測電路200作為SEL信號，并且確定溫度檢測電路200是否響應于所選的值而聲明了輸出TDET信號。如果(i)所選的值和先前選擇的值是連續(xù)的值，并且(ii)溫度檢測電路針對所選的值或先前選擇的值、但不同時針對所選的值和先前選擇的值兩者聲明了輸出信號，則控制邏輯206保存所選的值或者在圖2掃描寄存器208中先前選擇的值作為校準值。
這樣，已經參考其一些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，應該注意，所公開的實施例本質上是說明性的而不是限定性的，并且在前述公開中預期有廣泛范圍地變化、修改、改變和替換，并且在一些情況下，可以在不相應地使用其它特征的情況下使用本發(fā)明的一些特征?；谇笆鰞?yōu)選實施例的回顧，許多這樣的變化和修改可以被本領域技術人員視為可取。因此，廣泛地并且以與本發(fā)明的范圍一致的方式解釋所附權利要求是合適的。
權利要求
1.一種集成電路小片，包括配置以存儲校準數據的存儲器；溫度檢測電路，可操作地連接到存儲器并且接收輸入信號，其中溫度檢測電路被配置成根據輸入信號產生輸出信號，指示集成電路小片的溫度是否高于所選溫度；以及其中在集成電路小片的正常工作模式期間，輸入信號包括校準數據。
2.如權利要求1所述的集成電路小片，其中溫度檢測電路配置成產生多個模擬電壓，根據輸入信號選擇一個模擬電壓，并且利用所選的模擬電壓來產生輸出信號。
3.如權利要求2所述的集成電路小片，其中溫度檢測電路包括分壓網絡，其配置成產生所述的多個模擬電壓。
4.如權利要求2所述的集成電路小片，其中溫度檢測電路包括模擬復用器，其被連接以接收多個模擬電壓中的每一個和輸入信號，并且配置成根據輸入信號選擇多個模擬電壓中的一個。
5.如權利要求1至4中任一項所述的集成電路小片，其中溫度檢測電路形成在半導體襯底的表面之上和之中。
6.如權利要求1至4中任一項所述的集成電路小片，其中輸入信號是n位數字信號，其中n是大于或等于1的整數。
7.如權利要求1至4中任一項所述的集成電路小片，其中存儲器包括非易失性存儲器。
8.如權利要求1至4中任一項所述的集成電路小片，還包括控制邏輯，其可操作地連接到溫度檢測電路，其中在集成電路小片的校準模式期間，輸入信號源于控制邏輯。
9.如權利要求8所述的集成電路小片，其中控制邏輯被連接以接收由溫度檢測電路產生的輸出信號，并且其中在校準模式期間，控制邏輯配置成選擇一值，以將所選的值提供給溫度檢測電路作為輸入信號，來確定溫度檢測電路是否響應于所選值而聲明輸出信號，并且如果(i)所選值和先前所選值是連續(xù)的值，并且(ii)溫度檢測電路針對所選值或先前所選值、但不同時針對所選值和先前所選值兩者聲明了輸出信號，則將所選的值或者先前所選的值保存作為校準值。
10.如權利要求9所述的集成電路小片，還包括連接到控制邏輯的多個掃描寄存器，其中控制邏輯配置成如果(i)所選值和先前所選值是連續(xù)的值，并且(ii)溫度檢測電路針對所選值或先前所選值、但不同時針對所選值和先前所選值兩者聲明了輸出信號，則將所選值或者先前所選值保存在掃描寄存器中作為校準值。
11.如權利要求8所述的集成電路小片，還包括連接到存儲器、溫度檢測電路以及控制邏輯的復用器，并且被配置成將輸入信號提供給溫度檢測電路，其中在正常工作期間，該復用器工作以將來自存儲器的校準數據提供到溫度檢測電路作為輸入信號，并且在校準模式期間將來自控制邏輯的數據提供到溫度檢測電路作為輸入信號。
12.如權利要求1至4中任一項所述的集成電路小片，其中所述輸出信號是數字信號。
13.如權利要求1至4中任一項所述的集成電路小片，還包括形成在集成電路小片表面上的多個控制邏輯，用于接收指示校準模式的一個或多個信號。
14.一種用于校準溫度檢測電路的方法，該溫度檢測電路形成在集成電路小片上并且根據輸入信號產生輸出信號，該方法包括將集成電路小片加熱到所選的溫度；針對輸入信號選擇第一值；將該第一值提供給溫度檢測電路作為輸入信號；確定溫度檢測電路是否響應于第一值而聲明輸出信號；針對輸入信號選擇第二值；將該第二值提供給溫度檢測電路作為輸入信號；確定溫度檢測電路是否響應于第二值而聲明輸出信號；如果(i)第一和第二值是連續(xù)的值，并且(ii)溫度檢測電路針對該第一值或者第二值、但不針對第一值和第二值兩者聲明了輸出信號，則保存第一值或者第二值作為校準值。
15.如權利要求14所述的方法，其中輸入信號是n位數字信號，其中n是大于或等于1的整數，并且其中第一值和第二值是在0至(2n-1)之間的值。
16.如權利要求14和15中任一項所述的方法，其中第一值和第二值是整數值，并且如果其相差1則是連續(xù)值。
17.如權利要求14和15中任一項所述的方法，其中所述存儲第二值作為校準值包括如果(i)第一和第二值是連續(xù)的值，并且(ii)溫度檢測電路要么針對第一值而不針對第二值聲明了輸出信號，要么針對第二值而不針對第一值聲明了輸出信號，則存儲第一值或者第二值作為校準值。
18.如權利要求14和15中任一項所述的方法，其中所述存儲第二值作為校準值包括如果(i)第一和第二值是連續(xù)的值，(ii)溫度檢測電路沒有針對第一值聲明輸出信號，并且(iii)溫度檢測電路針對第二值聲明了輸出信號，則存儲第二值作為校準值。
19.一種用于校準形成在集成電路小片上并且根據輸入信號產生輸出信號的溫度檢測電路的方法，該方法包括將集成電路小片加熱到所選的溫度；設置一等于0的值；將該值提供給溫度檢測電路作為輸入信號；確定溫度檢測電路是否響應于該值而聲明輸出信號；如果溫度檢測電路沒有響應于該值而聲明輸出信號，則增大該值并且重復提供和確定步驟；如果溫度檢測電路響應于該值而聲明了輸出信號，則保存該值作為校準值。
20.如權利要求19所述的方法，其中輸入信號是n位數字信號，其中n是大于或等于1的整數。
21.如權利要求19和20中任一項所述的方法，其中所述增大該值包括給該值加1。
22.如權利要求19至21中任一項所述的方法，其中溫度檢測電路被配置為在輸入信號的較高值和較低溫度下斷言輸出信號。
全文摘要
公開了一種集成電路小片(102)，其包括溫度檢測電路(200)和配置成存儲校準數據的存儲器(204)。溫度檢測電路(200)可操作地連接到存儲器(204)，并且接收輸入信號。溫度檢測電路(200)被配置成根據輸入信號產生指示集成電路小片(102)的溫度是否高于所選溫度的輸出信號。在集成電路小片(102)的正常工作模式期間，輸入信號包括校準數據。還描述了一種用于校準該溫度檢測電路(200)的系統和方法。
文檔編號H01L21/66GK1815737SQ20051013739
公開日2006年8月9日 申請日期2005年11月7日 優(yōu)先權日2004年11月5日
發(fā)明者梅利亞·F·戈登, 查爾斯·R·約翰斯, 木原廣己, 瀧口嚴, 田村哲司, 邁克爾·F·王, 矢澤和明, 吉田宗博 申請人:索尼計算機娛樂公司, 株式會社東芝, 國際商業(yè)機器公司