[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2014年8月27日提交的日本专利申请2014-173067号的优先权的权益，其内容以引用的方式全部并入本文。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，并且具体地涉及一种包括温度传感器的半导体器件。

背景技术

由于在半导体器件中的部件诸如晶体管的集成密度已经增加，所以已经存在如下情况：半导体器件具有温度由于其操作所生成的热量而局部上升的区域。在相关领域中，温度传感器设置在半导体器件的这种高温区域中。然后，通过基于来自温度传感器的输出结果而控制半导体器件本身，来降低半导体器的功能的恶化。

例如，日本特开2007-220233号公报公开了一种半导体芯片，该半导体芯片包括设置在存储器单元阵列附近并且检测芯片的温度的温度传感器、处理来自温度传感器的输出的运算电路、振荡器、输出电路、和刷新电路。进一步地，日本特开2007-220233号公报还公开了一种模式设置电路，该模式设置电路进行设置，以便针对通过划分存储器单元阵列而形成的子存储器单元阵列中的每一个而应该还是不应该执行刷新操作。

进一步地，日本特开2013-101728号公报显示温度传感器设置在SoC(片上系统)侧。

进一步地，日本特开2011-170943号公报提及：由逻辑侧来接收设置在DRAM侧的温度传感器的信息。

发明内容

然而，本发明已经发现了以下问题。在多个半导体芯片彼此耦合的情况下，即使温度传感器设置在一个半导体芯片中的温度由于该半导体芯片本身的操作而上升的位置中，该温度传感器也不一定能无延迟地检测到从邻近半导体芯片传来的热量。因此，可能不能充分地防止该半导体芯片本身的功能恶化。例如，虽然日本特开2011-170943号公报公开了一种设置在每个存储器中的温度传感器，但是其未公开当逻辑侧生成热量时如何处理温度传感器。进一步地，提前预测在半导体芯片中的温度由于来自邻近半导体芯片的热量而上升的一个或多个位置、以及在该半导体芯片本身中恰当地设置另一个或多个温度传感器，是十分困难的。

进一步地，例如，当半导体芯片本身为存储器芯片时，对其存储器单元进行控制，以应对高温度。然而，不需要始终控制所有存储器单元。频繁地访问不必要进行控制的存储器单元会导致另一个问题：存储器芯片的功耗会增加。例如，在DRAM的刷新控制中，当如在日本特开2013-101728号公报中所示地刷新在存储器芯片中的所有存储器单元时，也不必要地刷新了温度不高的存储器单元，由此不必要地增加了存储器芯片的功耗。

其他问题和新颖特征将通过在本说明书和对应附图中的以下说明而变得更加显而易见。

本发明的第一方面是一种半导体器件，其包括：第一半导体芯片；以及第二半导体芯片，耦合至第一半导体芯片。第一半导体芯片包括存储器电路，该存储器电路包括多个存储器区域，这些存储器区域中的每一个包括存储器单元。第二半导体芯片包括：多个温度传感器，设置在第二半导体芯片中的彼此不同的位置中，该多个温度传感器中的每一个配置为测量温度；以及存储器控制器，基于从该多个温度传感器中的相应的一个温度传感器输出的输出结果，而控制第一半导体芯片的存储器电路的多个存储器区域中的每一个。

根据本方面，可以防止(或者降低)存储器电路的功能恶化，并且同时减少其功耗。

附图说明

上述的和其他的方面、优点和特征将通过以下对特定实施例的说明并且结合对应附图而变得更加显而易见，在图中：

图1是根据第一实施例的半导体器件的截面图；

图2是用于根据第一实施例的半导体器件的AR模式的流程图；

图3是示出了根据第一实施例的半导体器件的温度传感器布置的示例的框图；

图4是根据第二实施例的半导体器件的截面图；

图5是示出了根据第一实施例的半导体器件的电路配置的示例的框图；

图6是示出了根据第一实施例的半导体器件的温度传感器控制器的示例的框图；

图7是示出了在根据第一实施例的半导体器件的刷新模式之间的转换关系的示意图；

图8是用于根据第一实施例的半导体器件的刷新模式转换的流程图；

图9是用于根据第一实施例的半导体器件的从PSR模式转换到SR模式的流程图；

图10是示出了根据第一实施例的半导体器件的最大温度差计算电路的配置的示例的框图；