用于控制存储器中温度的系统和控制HBM中的温度的方法与流程

用于控制存储器中温度的系统和控制hbm中的温度的方法
技术领域
1.本技术的实施例涉及用于控制存储器中温度的系统和控制hbm中的温度的方法。


背景技术：

2.集成电路(“ic”)包括一个或多个半导体器件。表示半导体器件的一种方式是使用称为布局图的平面图。


技术实现要素：

3.在一些实施例中，系统(用于控制存储器中的温度)包括：高带宽存储器(hbm)，包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库(bank)，并且每个库包括存储单元，hbm进一步包括：第一感测单位，配置为产生对应于存储单元的对应至少一个中的至少第一晶体管的一个或多个第一环境信号；第二感测单位，配置为产生对应于存储单元的对应至少第二个中的至少第二晶体管的一个或多个第二环境信号；以及差分动态电压和频率缩放(ddvfs)器件，配置为执行以下操作：对于包括第一存储单元的存储单元的一个或多个的第一组(set)，通过基于一个或多个第一环境信号调节第一组的一个或多个第一组晶体管温度影响(tta)参数来控制第一组的温度；对于包括第二存储单元的存储单元的一个或多个的第二组，通过基于一个或多个第二环境信号调节第二组的一个或多个第二tta参数来控制第二组的温度。
4.在一些实施例中，一种系统(用于控制存储器中的温度)包括：高带宽存储器(hbm)，包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，hbm进一步包括：第一感测单位，配置为感测与存储单元的对应至少第一个的至少第一晶体管对应的第一温度；以及第二感测单位，配置为感测与存储单元的至少第二个的至少第二晶体管的第二温度；以及差分动态电压和频率缩放(ddvfs)器件，配置为执行以下操作：对于包括第一存储单元的存储单元的一个或多个的第一组，通过基于第一温度调节第一组的一个或多个的第一晶体管温度影响(tta)参数来控制第一组的温度；对于包括第二存储单元的存储单元的一个或多个的第二组元，通过基于第二温度调节第二组的一个或多个第二tta参数来控制第二组的温度。
5.在一些实施例中，一种控制高带宽存储器(hbm)中的温度的方法，该方法包括布置在堆叠中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，hbm进一步包括对应地布置在核心管芯内的至少第一和第二感测单位，方法包括：从布置在hbm内的第一感测单位接收第一阈值电压，第一阈值电压与存储单元的对应至少第一个中的至少第一晶体管对应；从布置在hbm内的第二感测单位接收第二阈值电压，第二阈值电压与存储单元的对应至少第二个中的至少第二晶体管对应；对于包括第一存储单元的存储单元的一个或多个的第一组，通过基于第一阈值电压调节第一组的一个或多个第一晶体管温度影响(tta)参数来控制第一组的温度；对于包括第二存储单元的存储单元的一个或多个的第二组，通过基于第二阈值电压调节第二组的一个或多个第二tta参数来控制第二组的温度。本技术的实
施例提供了存储器的差分热节流方法及其系统。
附图说明
6.当与附图一起阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本公开的各方面。值得注意的是，根据行业的标准惯例，各种部件并未按比例绘制。事实上，为了讨论清楚，可以任意增加或减少各种部件的尺寸。
7.图1是根据一些实施例的半导体器件的框图。
8.图2a是根据一些实施例的半导体器件的截面图。
9.图2b是根据一些实施例的hbm的四分之三立体图。
10.图2c-图2e是根据一些实施例的对应感测单位(unit)的对应框图。
11.图3a-图3d是根据一些实施例的对应hbm的框图。
12.图4a-图4g是根据一些实施例的对应ddvfs器件的框图。
13.图5a-图5b是根据一些实施例的对应温度传感器的电路图。
14.图6a-图6c是根据一些实施例的对应阈值电压检测器的电路图。
15.图7a-图7e是根据一些实施例的对应流程图。
16.图7f-图7i是根据一些实施例更详细地示出图7a的框的对应流程图。
17.图8是根据一些实施例的制造半导体器件的方法的流程图。
18.图9是根据一些实施例的电子设计自动化(eda)系统的框图。
19.图10是根据一些实施例的集成电路(ic)制造系统以及与其相关联的ic制造流程的框图。
具体实施方式
20.以下公开提供了许多不同的实施例或示例，用于实现所描述主题的不同部件。下面描述元件和布置的具体示例以简化本描述。当然，这些仅仅是示例并且不旨在进行限制。例如，在下面的描述中，在第二部件之上或上形成第一部件可以包括第一和第二部件形成为直接接触的实施例，并且还可以包括附加部件可以在第一和第二部件之间形成的实施例，使得第一和第二部件可以不直接接触。此外，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身并不表示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。
21.此外，为了便于描述如图所示的一个元素或部件相对于另一个元素或部件，此处可以使用诸如“下”、“下方”、“在
…
之下”、“上方”、“在
…
之上”等空间相关术语。除了图中描绘的方向之外，空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的不同方向。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，并且本文使用的空间相对描述符同样可以相应地解释。
22.在一些实施例中，高带宽存储器(hbm)包括核心管芯/芯片/ic的堆叠件，例如动态随机存取存储器(dram)核心管芯和差异化dvfs器件，其中dvfs是动态电压和频率缩放(dvfs)的首字母缩写词。核心管芯的库包括感测单位(每个包括温度传感器和/或阈值电压检测器)。通常，核心管芯中的存储单元的频繁读取或写入活动会提高存储单元的温度。温度中的不受限制/不受控制的升高会导致热失控。当核心管芯中的存储单元的温度超过允
许的最大温度时，存储在存储单元中的数据位的值易于被破坏，例如，由于泄漏增加等。根据另一种途径，称为单片dvfs的技术用于防止hbm中的过热。根据另一种途径的单片dvfs技术监测hbm的核心管芯的每个中的温度。当任何核心芯片的部分超过允许的温度时，另一种途径的单片dvfs技术会降低所有核心芯片的所有位单元的时钟，其中通过降低提供给所有的核心的时钟的频率的减少降低时钟。根据另一种途径的单片dvfs技术被描述为单片类型的热节流，因为为所有核心管芯的所有位单元提供相同的时钟，从而将hmb视为就像hmb是单片一样，即，当包括表现不同的不同部分时不处理另一种途径的hbm。
23.然而，通常给定核心管芯的超过允许温度的部分是给定核心管芯的少数部分。结果，根据另一种途径的单片热节流不仅冷却了给定核心管芯的少数部分，而且不必要地冷却了给定核心管芯的大部分和其他核心管芯的整体，导致不必要地减小给定核心芯片的大部分和其他核心芯片的整体性能，这是浪费和低效的。与另一种途径的单片热节流相比，就hbm的要控制温度的部分而言，一些实施例的差异化热节流，例如，库范围(bank-wide)、群范围(group-wide)、信道范围(channel-wide)、核心范围(core-wide)等，更细化，因此浪费更少，效率更高。
24.图1是根据本公开的至少一个实施例的半导体器件100的框图。
25.在图1中，半导体器件100除其他事项外包括通过总线106可操作地耦合在一起的处理器102和高带宽存储器(hbm)104。在一些实施例中，半导体器件100是系统级封装(sip)类型的半导体器件。在一些实施例中，半导体器件100是存储器中计算机(cim)系统。半导体器件102的示例在图2a等中示出。
26.图2a是根据一些实施例的半导体器件200的截面图。
27.更具体地，半导体器件200是sip类型的半导体器件。sip 200包括通过总线206可操作地耦合在一起的处理器202和hbm 204。sip 200是图1的半导体器件100的示例。在一些实施例中，sip 200是存储器中计算机(cim)系统。处理器202是图1的处理器102的示例。hbm 204是图1的hbm 104的示例。总线206是图1的总线106的示例。在一些实施例中，处理器202是中央处理单元(cpu)。在一些实施例中，处理器202是图像处理单元(gpu)。在一些实施例中，处理器202是视觉处理单元(vpu)。在一些实施例中，处理器202是通用图像处理单元(gpgpu)。
28.在图2a中，sip 200还包括中介层结构208和印刷电路板(pcb)210。中介层结构208形成在pcb 210上方。中介层208由例如硅的半导体形成。中介层208包括包含总线206的信号线的部分和信号线216的部分。在一些实施例中，总线208上的信号相对于sip 200内部通信。因此，在这样的实施例中，sip 200的信号线作为内部sip信号线描述。在一些实施例中，信号线216的至少一些上的信号相对于sip 200与外部通信。因此，在这样的实施例中，sip 200的信号线通常被描述为外-sip信号线，尽管并非每条信号线216都必须承载相对于sip 200与外部通信的信号。
29.在图2a中，hbm 204包括四个核心管芯218(1)、218(2)、218(3)和218(4)的堆叠件214。在一些实施例中，hbm 204包括在堆叠件214下方的缓冲管芯(图2b)。在一些实施例中，堆叠件214包括两个或三个或五个或更多个核心管芯。hbm 204还包括一个或多个差分动态电压和频率缩放(ddvfs)器件(参见图3a-图3d)。
30.图2b是根据一些实施例的hbm 204的四分之三立体图。
31.在图2b中，核心管芯218(1)-218(4)的每个都包括存储单元mc，这些存储单元mc布置/组织成八个库b0-b7的两个信道。每个信道布置成库的两个群。因此，hbm 204包括八个信道222(0)-222(7)。更具体地，核心管芯218(0)布置在信道222(0)和222(1)中；核心管芯218(1)布置在信道222(2)和222(3)中；核心管芯218(2)布置在信道222(4)和222(5)中；核心管芯218(3)布置在信道222(6)和222(7)中。
32.此外，相应地，例如，核心管芯218(3)包括库的四个群。更具体地，核心管芯218(3)的信道222(6)包括：由库b0-b3组成的群224(0)；由库b4-b7组成的群222(4)。核心管芯218(3)的信道222(7)包括：由库b0-b3组成的群224(1)；和由库b4-b7组成的群222(3)。相对于图2b所示的x轴，群224(2)位于信道222(6)的左侧，群224(0)位于信道222(6)的右侧。类似地，群224(3)位于信道222(7)的左侧，群224(1)位于信道222(7)的右侧。在一些实施例中，群224(2)和224(3)称为左侧群并且群224(0)和224(1)被称为右侧群。
33.在一些实施例中，hbm中的库(bank)的一个或多个但少于所有的聚合称为份(lot)。在一些实施例中，hbm中的群(group)的一个或多个但少于所有的聚合称为批(batch)。在一些实施例中，hbm中的信道(channel)的一个或多个但少于所有的聚合被为束(bundle)。在一些实施例中，hbm中的核心管芯的一个或多个但少于所有的聚合称为集合(collection)。
34.在图2b中，hbm 204还包括贯穿硅通孔(tsv)228等的阵列226(1)和226(2)，以及tsv 232的阵列230(1)和230(2)等。相对于x轴，阵列226(1)和230(1)位于核心管芯218(3)的信道222(6)、核心管芯218(2)的信道222(4)、核心管芯218(1)的信道222(2)和核心管芯218(0)的信道222(0)的每个的左和右群之间。类似地，阵列226(2)和230(2)位于核心管芯218(3)的信道222(7)、核心管芯218(2)的信道222(6)、核心管芯218(1)的信道222(3)和核心管芯218(0)的信道222(1)的每个的左和右群之间。
35.相对于图2b所示的y轴，阵列230(1)位于阵列226(1)和阵列230(2)之间。类似地，阵列230(2)位于阵列226(2)和阵列230(1)之间。
36.在一些实施例中，阵列226(1)的tsv 228向偶数信道222(0)、222(2)、222(4)和222(6)提供电力系统(ps)电压，阵列226(2)的tsv 228将ps电压传送到奇数信道222(1)、222(3)、222(5)和222(7)。
37.在一些实施例中，阵列230(1)的tsv 232将输入/输出(i/o)信号和/或控制信号传送到偶数信道222(0)、222(2)、222(4)和tsv 222(6)，阵列232(2)的tsv 230将i/o信号和/或控制信号传送到奇数信道222(1)、222(3)、222(5)和222(7)。
38.在图2b中，库b0-b7的每个中的存储单元mc排列成阵列。每个存储单元mc是动态随机存取存储器(dram)单元。在一些实施例中，存储单元mc是不同于dram单元的类型的存储单元。
39.如图2b中包括的分解图223所示，每个存储单元mc包括电容器c1和第一场效应晶体管(fet)fet1。电容器c1用于存储数据电压，例如位值。也就是说，电容器c1存储表示逻辑0的电压，即0位，或表示逻辑1的电压，即1位。晶体管fet1是用于将数据电压传输到电容器c1的开关。在分解图223中，dram单元mc呈现在阵列的第i行第j列。因此，开关fet1电耦合在第i位线b(i)和电容器c1的第一端子之间，而电容器c1的第二端子电耦合到低系统电压，例如接地，相反于高系统电压，vdd。在一些实施例中，接地是vss。开关fet1的栅电极电耦合到
第j行-使能(enable)线re(j)。当开关fet1被行-使能线re(j)上的信号导通时，电容器c1电耦合到位线bl(i)。
40.在图2b中，库b0-b7的每个包括对应的感测单位s0-s7(参见图2c-图2d)。例如，核心管芯218(3)的信道222(6)的群224(0)的库b0包括感测单位s0。在物理上/空间上，感测单位s0-s7位于接近对应的库b0-b7的位置处。感测单位s0-s7的每个产生环境信息，例如温度和/或阈值电压等。由于感测单位s0-s7与对应的库b0-b7接近，由感测单位s0-s7产生的环境信息被认为代表对应的库b0-b7中的所有存储单元mc。例如，由于核心管芯218(3)的信道226(6)的群224(0)的库b2的感测单位s2接近核心管芯218(3)的信道226(6)的群224(0)的库b2，核心管芯218(3)的信道226(6)的群224(0)的库b2的感测单位s2产生的环境信息被认为代表核心管芯218(3)的信道226(6)的群224(0)的库b2中的所有存储单元mc。
41.如图2b所示：相对于y轴，感测单位s0-s7居中位于对应的库b0-b7中；相对于x轴，感测单位s0-s7位于对应库b0-b7的右侧。在一些实施例中，相对于x轴和y轴，感测单位s0-s7居中地位于对应的库b0-b7中。在一些实施例中，相对于x轴和y轴，感测单位s0-s7位于上述以外的位置。
42.为了简化说明，图2b中并未示出hbm 204的所有元件。此外，为了简化说明，图2b中并未标记hmb 204中所示的所有元件。例如，在图2b中，hbm 204还包括一个或多个ddvfs器件(参见图3a-图3d)。在一些实施例中，核心管芯218(0)-218(3)的每个包括一个或多个ddvfs器件。在一些实施例中，一个或多个ddvfs器件位于缓冲管芯212中。
43.在一些实施例中，hbm 204符合标准jesd-235，该标准由称为联合电子器件工程委员会(jedec)的标准制定组织定义。在一些实施例中，hbm 204符合由jedec定义的标准jesd-235a。在一些实施例中，hbm 204符合由另一个标准制定组织定义的hmb标准。例如，在2019年1月15日授权的美国专利第10,180,906号和2021年8月12日公开的美国预授权公开第20210024798号中可以找到典型hbm(尽管不包括例如本文公开的传感器s0-s7和ddvfs器件)的细节，其全部内容通过引用并入本文。
44.图2c-图2e是根据一些实施例的对应感测单位的对应框图。
45.图2c的感测单位235c是图2b的感测单位s0-s7的每个的示例。因此，感测单位235c在图2c中也标记为“sx”。
46.在图2c中，感测单位235c包括温度传感器236和阈值电压传感器238。温度传感器236(参见图5a-图5b)配置为感测温度并输出代表感测温度的信号t。由于温度传感器236接近给定库的存储单元mc的第一给定实例，信号t被认为代表给定库中存储单元mc的所有实例的温度。温度信号t是环境信号的示例。阈值电压检测器238(参见图6a-图6c)配置为检测阈值电压并输出代表感测的阈值电压的信号vt。由于温度传感器236接近给定库的存储单元mc的第二给定实例中的晶体管fet1的给定实例，信号vt被认为代表给定库中的存储单元mc的所有实例的晶体管fet1所有实例的阈值电压。阈值电压vt是环境信号的示例。在一些实施例中，给定库中的存储单元mc的第一给定实例与给定库中的存储单元mc的第二给定实例相同。
47.在一些实施例中，图2c的感测单位235c包括温度传感器236但不包括阈值电压传感器238。这样的实施例在图2d中被示为感测单位235d。
48.在一些实施例中，图2c的感测单位235c包括阈值电压传感器238但不包括温度传
感器236。这样的实施例在图2e中被示为感测单位235e。
49.图3a-图3d是根据一些实施例的对应hbm的框图。
50.对应的图3a-图3d的hbm 304a、304b、304c和304d的每个是图2b的hbm 204的示例。
51.在某些方面，图3a-图3d是与图2b的hbm 204相比的对应hbm 304a-304d的简化表示。但是在某些方面，与图2b的hbm 204相比，图3a-图3d是对应hbm 304a-304d的更详细表示。
52.在图3a和图3c-图3d中，对应的hbm 304a、304c和304d的每个包括：核心管芯218(x)；信道222(x)；库bx；以及感测单位235c。核心管芯218(x)是图2b的核心管芯218(0)-218(3)的每个的示例。信道228(x)是图2b的信道222(0)-222(7)的每个的示例。库bx是图2b的库b0-b7的每个的示例。在图3b中，hbm 304b包括库b_α、b_β、b_γ和b_δ。在左侧群224(x)中包括库b_α、b_β、b_γ和b_δ的情况下，库b_α、b_β、b_γ和b_δ对应于库b4-b7。在库b_α、b_β、b_γ和b_δ包括在右侧群224(x)中的情况下，库b_α、b_β、b_γ和b_δ对应于库b0-b3。
53.在图3a-图3d中，对应的hbm 304a、304b、304c和304d的每个还包括差分动态电压和频率缩放(ddvfs)340(参见图4a-图4g)。在图3a-图3d的每个中，ddvfs器件340包括在核心管芯218(x)中。在一些实施例中，核心管芯218(x)包括ddvfs器件340的多个实例。
54.在一些实施例中，ddvfs器件340的一个或多个实例位于缓冲管芯(图2b)中，而不是位于核心管芯218(x)的对应实例中。在一些实施例中，除了核心管芯218(x)的相应实例中的ddvfs器件340的一个或多个实例之外，ddvfs器件340的一个或多个实例位于缓冲管芯中(图2b)。在一些实施例中，ddvfs器件340的一个或多个实例位于处理器202(图2a)中，而不是位于核心管芯218(x)的对应实例中。在一些实施例中，除了核心管芯218(x)的对应实例中的ddvfs器件340的一个或多个实例之外，ddvfs器件340的一个或多个实例位于处理器202(图2a)中。在一些实施例中，ddvfs器件340的一个或多个实例位于上述位置以外的位置。
55.在图3a-图3d中，对应的hbm 304a-304d的每个布置成使得ddvfs器件340接收：来自感测单位235c的温度传感器236(参见图5a-图5b)的温度t；以及来自感测单位235c的阈值电压检测器238的阈值电压vt。由于温度传感器236接近库bx的存储单元mc的第一给定实例，信号t被认为代表库bx中的存储单元mc的所有实例的温度。由于温度传感器236接近库bx的存储单元mc的第二给定实例中的晶体管fet1的给定实例，信号vt被认为代表库bx中的存储单元mc的所有实例中的晶体管fet1的所有实例的阈值电压。在一些实施例中，库bx中的存储单元mc的第一给定实例与库bx中的存储单元mc的第二给定实例相同。
56.在图3a-图3d的每个中，ddvfs器件340配置为调节：本地时钟信号(参见图4a-图4g)，基于温度t和/或阈值电压vt；和/或基于温度t和/或阈值电压vt调节本地电源供应(ps)电压(参见图4a-图4g)。本地时钟信号和本地ps电压的每个都是晶体管温度影响(tta)参数的示例。通过调节本地时钟信号和/或本地ps电压，ddvfs器件自适应地调节/控制存储单元mc(参见图2b)的对应实例的温度。
57.通常，为了降低温度，ddvfs器件340降低本地时钟信号的频率和/或降低本地ps电压的值。一般而言，本地时钟信号的频率和/或本地ps电压值的降低也趋于降低接收本地时钟信号和/或本地ps电压的存储单元mc的实例的性能。相反，在当前温度低于最大允许温度使得环境允许接收本地时钟信号和/或本地ps电压的存储单元mc的实例的温度安全升高的
情况下，通常，通过ddvfs 340增加本地时钟信号的频率和/或增加本地ps电压的值来改进接收本地时钟信号和/或本地ps电压的存储单元mc的性能。使用单片热节流的根据另一种途径的dvfs技术向所有核心管芯的所有位单元提供相同的时钟信号，根据另一种途径将hmb视为单片，即，不将另一种途径的hbm视为包括表现不同的不同部分，仅当hbm中所有核心管芯的所有部分的温度可以安全升高时才增加时钟信号的频率。然而，通常给定核心管芯中超过允许温度的部分是给定核心管芯的少数部分。结果，虽然根据另一种途径的单片热节流冷却了给定核心管芯的少数部分，但根据另一种途径的单片热节流也不必要地阻止了给定核心管芯的大部分和其他核心芯片的整体不会经历与时钟信号频率和ps电压信号值增加相关的温度的安全升高，从而导致给定核心芯片的大部分和其他核心芯片的整体的性能不必要地降低，既浪费又低效。与另一种途径的单片热节流相比，就待冷却的hbm的部分而言，hbm 304a(库范围，下文讨论)、hbm 304b(群范围，下面讨论)，hbm 304c(信道范围，下面讨论)和hbm 304d(核心范围，下面讨论)更细化，因此浪费更少，效率更高。
58.如下文更详细讨论的，图3a-图3d彼此不同，例如，在对应的hbm 304a-304d的哪些元件配置为接收来自ddvfs器件340的本地时钟信号和/或本地电压方面，以及在感测单位235c的多少实例将温度t和/或阈值电压vt传输到ddvfs器件340方面。
59.具体转向图3a，hbm 304a配置为使得库bx的每个实例从ddvfs器件340的对应实例接收本地时钟信号和本地电源供应电压。因此，hbm 304a配置为使得感测单位235c(即每个库bx)的每个实例将温度t和阈值电压vt传送到ddvfs器件340。因为库bx的每个实例接收来自图3a中的ddvfs器件340的本地时钟信号和本地电源供应电压，所以在图3a中本地时钟信号标记为clk_bnk，本地ps电压标记为psv_bnk。信号clk_bnk和psv_bnk的每个是tta参数的示例。
60.图3a中形容词“本地”的上下文是特定于库的，或者描述为逐个库。因此，hbm 304a的布置带来库bx的每个实例中的存储单元(未示出)之间的相应温度的库范围的调节，即，hbm 304a的布置带来库范围类型的差异化热节流。这种库范围的差异化热节流与其他方法的整体热节流形成对比。根据另一种途径的dvfs技术使用单片热节流，即向所有核心管芯的所有位单元提供相同的时钟信号，从而根据另一种途径将hmb视为单片，即根据另一种途径不将hbm视为包括表现不同的不同部分。然而，通常给定核心管芯中超过允许温度的部分是给定核心管芯的少数部分。结果，根据另一种途径的单片热节流不仅冷却了给定核心管芯的少数部分，而且不必要地冷却了给定核心管芯的大部分和其他核心管芯的整体，导致不必要地减小给定核心芯片的大部分和其他核心芯片的整体性能，这是浪费和低效的。与另一种途径的整体热节流相比，就hbm的要控制温度(例如冷却)的部分而言，hbm 304a的库范围差异化热节流更加精细，因此浪费更少，效率更高。
61.具体转向图3b，hbm 304b配置为使得群224(x)的每个实例接收来自ddvfs器件340的对应实例的本地时钟信号和本地电源供应电压。因此，群224(x)中的库b_a、b_β、b_γ和b_δ的每个接收来自ddvfs器件340的相同的本地时钟信号和相同的本地电源供应电压。因此，hbm 304b配置为使得库b_α、b_β、b_γ和b_δ之一的感测单位235c将温度t和阈值电压vt传输到ddvfs器件340。在图3b中，库b_γ被示为向ddvfs器件340传输温度t和阈值电压vt。在一些实施例中(未示出)，库b_α、b_β和b_δ之一传输温度t和阈值电压vt到ddvfs器件340，而不是库b_γ。因为群224(x)的每个实例接收来自图3b中的ddvfs器件340的本地时钟信号
304d的布置带来在核心管芯218(x)的每个实例中的存储单元(未示出)之间的相应温度的核心范围的调节，即，hbm 304d的布置带来核心范围类型的差异化热节流。这种核心范围的差异化热节流与其他方法的单片热节流形成对比。与另一种途径的单片热节流相比，就hbm的要冷却的部分而言，hbm 304d的核心范围差异化热节流更精细，因此浪费更少，效率更高。
69.关于图3d，因为hbm 304d配置为使得核心管芯218(x)之一中的信道222(x)之一中的群224(x)之一中的库bx之一的感测单位235c将温度t和阈值电压vt传输到ddvfs器件340，在一些实施例中(未示出)，核心管芯218(x)的给定实例中的信道222(x)的并非每个实例，也并非信道222(x)的给定实例中的群224(x)的每个实例，以及也并非信道222(x)的给定实例中的组bx的每个实例都包括对应的感测单位245c。
70.关于图3a-3b，在一些实施例(未示出)中，对应的hbm 304a-304d的每个包括图2d的感测单位235d而不是图2c的感测单位235c。回顾一下，感测单位235d包括温度传感器236但不包括阈值电压传感器238。因此，在这样的实施例中，对应的hbm 304a-304d(参见图4b、图4c和图4f)的每个布置成使得ddvfs器件340仅接收来自温度传感器236的温度t。
71.关于图3a-图3b，在一些实施例(未示出)中，对应的hbm 304a-304d的每个包括图2e的感测单位235e而不是图2c的感测单位235c。回顾一下，感测单位235e包括阈值电压传感器238但不包括温度传感器236。因此，在这样的实施例中，对应的hbm 304a-304d(参见图4d、图4e和图4g)的每个布置成使得ddvfs器件340仅接收来自温度传感器236的阈值电压vt。
72.图4a-图4g是根据一些实施例的对应的ddvfs器件442a-442g的框图。
73.在图4a-图4g中，对应的ddvfs器件442a-442g的每个是图3a-图3d的ddvfs器件340的示例。
74.在图4a中，ddvfs器件442a包括：温度比较器444；阈值电压比较器446；控制器448a；时钟发生器454；ps电压(psv)发生器456。控制器448a包括时钟调节器450和ps电压调节器452。
75.温度比较器444配置为接收来自图3a-图3d的感测单位235c的温度传感器236的温度t，以及表示对应图3a-图3d的hbm 304a-304d的存储单元mc的任何实例的最大允许温度的信号max_temp。温度比较器444还配置为：通过将温度t与温度参考max_temp进行比较来进行第一比较；以及得出代表第一温度比较结果的第一输出信号，其中第一输出信号指示温度t和温度参考max_temp哪个较大。
76.温度比较器444还配置为接收表示相应图3a-图3d的hbm 304a-304d的存储单元mc的任何实例的适中温度的信号mod_temp。在温度t小于max_temp的情况下，温度t的升高可以由图3a-图3d中接收相应本地时钟信号和/或本地ps电压的存储单元mc的实例安全地适应，一般地，接收对应的本地时钟信号和/或本地ps电压的存储单元mc的实例的性能通过ddvfs 340增加对应的本地时钟信号的频率和/或增加对应的本地ps电压的值来改进。因此，温度比较器444还配置为：通过将温度t与温度参考mod_temp进行比较来进行第二次比较；以及得出代表第二温度比较结果的第二输出信号，其中第二输出信号指示温度t和温度参考mod_temp哪个较大。
77.阈值电压比较器446配置为接收来自图3a-图3d的感测单位235c的阈值电压检测
器238的阈值电压vt、以及对应图3a-3d的hbm 304a-304d的晶体管fetl的任何实例(以及因此存储单元mc的任何实例)的最小可允许阈值电压的信号min_vt。
78.阈值电压比较器446还配置为：通过将阈值电压vt与电压参考min_vt进行比较来进行比较；以及得出代表电压比较结果的输出信号，其中输出信号指示阈值电压vt和电压参考min_vt哪个更大。
79.在图4a中，控制器448a配置为接收来自温度比较器444的第一和第二温度比较结果以及来自阈值电压比较器446的电压比较结果。更具体地，控制器448a的ps电压调节器452和时钟调节器450的每个配置为接收来自温度比较器444的第一和第二温度比较结果以及来自阈值电压比较器446的电压比较结果。
80.时钟调节器450(以及因此控制器448a)配置为基于来自温度比较器444的第一和第二温度比较结果和/或电压比较来自阈值电压比较器446的电压比较结果使本地时钟信号的频率增加或减小。
81.本地时钟信号clk_local是图3a的clk_bnk、图3b的clk_grp、图3c的clk_chan或图3d的clk_core等的示例。更具体地，时钟调节器450配置为产生控制信号clk_up和clk_down，从而控制clk发生器454相应地增加或减少本地时钟信号clk_local的频率。
82.信号clk_up和ckl_down具有互斥状态。在一些实施例中，当控制信号clk_up处于高电平(表示本地时钟信号clk_local的频率将增加)时，控制信号clk_down处于低电平(表示本地时钟频率信号clk_local不会减小)。反之，当控制信号clk_up为低电平(表示本地时钟信号clk_local的频率将不增加)，则控制信号clk_down为高电平(表示本地时钟信号的频率clk_local将减小)。在一些实施例(未示出)中，时钟调节器450向clk发生器454输出单个控制信号而不是控制信号clk_up和clk_down。在这样的实施例中，单个控制信号具有相应地表示本地时钟信号clk_local的频率是要增加还是要减少的电平。
83.在一些实施例中，当第一温度比较结果表明温度t高于max_temp时，时钟调节器450输出低电平的控制信号clk_up和高电平的控制信号clk_down。控制信号clk_up和clk_down的这种电平的组合使得clk发生器454改变，即降低本地时钟信号clk_local的频率。
84.在一些实施例中，当第一电压比较结果指示阈值电压低于min_vt时，时钟调节器450输出低电平的控制信号clk_up和高电平的控制信号clk_down。控制信号clk_up和clk_down的这种电平的组合使得clk发生器454改变，即降低本地ps电压psv_local的值。
85.在一些实施例中，当第一温度比较结果表明温度t低于max_temp并且第二温度比较结果表明温度t低于mod_temp时，时钟调节器450输出高电平的控制信号clk_up以及低电平的控制信号clk_down。控制信号clk_up和clk_down的状态的这种组合使得clk发生器454改变，即，将本地时钟信号clk_local的频率增加到允许的最大值。
86.ps电压调节器452(以及因此控制器448a)配置为基于来自温度比较器444的第一和第二温度比较结果和/或来自阈值电压比较器446的电压比较结果使本地ps电压psv_local的值增加或减少。本地ps电压psv_local是图3a的psv_bnk、图3b的psv_grp、图3c的psv_chan或图3d的psv_core等的示例。更具体地，ps电压调节器452配置为产生控制信号psv_up和psv_down，从而控制psv发生器456相应地增加或减少本地ps电压psv_local的值。
87.信号psv_up和psv_down具有互斥状态。在一些实施例中，当信号psv_up处于高电平(表示要增加本地ps电压psv_local的值)时，信号psv_down处于低电平(表示本地ps电压
psv_local的值不会减少)。反之，当信号psv_down为高电平(表示要减小本地ps电压psv_local的值)时，则信号psv_up为低电平(表示本地ps电压psv_local的值将不增加)。在一些实施例(未示出)中，ps电压调节器452向psv发生器456输出单个控制信号而不是控制信号psv_up和psv_down。在这样的实施例中，单个控制信号具有相应地指示本地ps电压psv_local的值是要增加还是要减少的电平。
88.在一些实施例中，当第一电压比较结果指示阈值电压vt低于min_vt时，psv调节器452输出低电平的控制信号psv_up和高电平的控制信号psv_down。控制信号psv_up和psv_down的这种电平的组合使得psv发生器456改变，即降低本地ps电压psv_local的值。
89.在一些实施例中，当第一温度比较结果表明温度t高于max_temp时，psv调节器452输出低电平的控制信号psv_up和高电平的控制信号psv_down。控制信号psv_up和psv_down的这种电平的组合使得psv发生器456改变，即降低本地ps电压psv_local的值。
90.可选地，在一些实施例中，ddvfs 442a配置有反馈回路(显示为虚线，即，断线)，其将本地时钟信号clk_local的频率ω反馈回时钟调节器450。在这样的实施例中，时钟调节器450(以及因此控制器448a)配置为部分地基于(a)本地时钟信号clk_local的反馈值和(b)来自温度比较器444的第一和第二温度比较结果和/或来自阈值电压比较器446的电压比较结果，使本地时钟信号clk_local的频率由clk发生器454增加或减少。
91.可选地，在一些实施例中，ddvfs 442a配置有反馈回路(显示为虚线，即断线)，其将psv_local的值反馈回ps电压调节器452。在这样的实施例中，ps电压调节器452(以及因此控制器448a)配置为部分地基于(a)本地psv电压psv_local的反馈值和(b)来自温度比较器444的第一和第二温度比较结果和/或来自阈值电压比较器446的电压比较结果，使本地ps电压psv_local的值由psv发生器456增加或减小。
92.在一些实施例中，图4a的ddvfs器件442a包括温度比较器444但不包括阈值电压比较器446。这样的实施例在图4b、图4c和图4f中被示为对应的ddvfs器件442b、442c和442f。
93.在一些实施例中，图4b的ddvfs器件442b，更具体地，控制器445b，包括时钟调节器450但不包括ps电压调节器452。这样的实施例被示为图4c的ddvfs器件442c。在一些实施例中，图4b的ddvfs器件442b，更具体地，控制器445b，包括ps电压调节器452但不包括时钟调节器450。这样的实施例被示为图4f的ddvfs器件442f。
94.在一些实施例中，图4a的ddvfs器件442a包括阈值电压比较器446但不包括温度比较器444。这样的实施例在图4d、图4e和图图4g中被示为对应的ddvfs器件442d、442e和442g。
95.在一些实施例中，图4d的ddvfs器件442d，更具体地，控制器445d，包括ps电压调节器452但不包括时钟调节器450。这样的实施例被示为图4e的ddvfs器件442e。在一些实施例中，图4d的ddvfs器件442d，更具体地，控制器445d，包括时钟调节器450但不包括ps电压调节器452。这样的实施例被示为图4g的ddvfs器件442g。
96.图5a-图5b是根据一些实施例的对应温度传感器522a-522b的电路图。
97.温度传感器522a-522b的每个包括偏置电流产生器558、双极结型晶体管(bjt)和读出电路560。偏置电流产生器558电耦合到节点ndl。典型偏置电流产生器的细节可在例如2012年5月22日授予的美国专利第8,183,910号(一种被测试装置电路，包括：一第一节点，用于接收与温度无关的一第一电压；一第二节点，用于接收对应一电路参数的一第二电压；
以及一比较器，用于提供对应在该第一及第二节点的电压的一比较的一输出电流；其中该电路参数选自于一晶体管临界电压、一晶体管饱和电流，以及一正比于温度的数量的群组中的一个。一种集成电路，包括：一定义功能的逻辑电路；以及一测试巨集电路，包括：一第一电路元件，用于接收一第一电流用以提供一既定电压于一第一节点；一第二电路，用于提供对应一电路参数的一电压到一第二节点；以及一比较器，用于提供对应在该第一节点及第二节点的电压的一比较的一输出电流；其中该电路参数是选自于一晶体管临界电压、一晶体管饱和电流，以及一正比于温度的数量的群组中的一个。一种半导体晶圆工艺监视电路，包括：多个集成电路晶圆制造于该半导体晶圆上；一切割道区域，与该集成电路晶圆分开；至少一被测试装置电路，包括：一第一电路元件，用于在一第一节点提供一既定电压；一第二电路元件，用于提供对应一电路参数的一电压至一第二节点；以及一比较器，用于提供对应于该第一及第二节点电压的一比较的一输出电流；其中该电路参数选自于晶体管临界电压、一晶体管饱和电流，以及一正比温度的数量的群组中的一个。)或2015年10月20日授予的美国专利第9,166,067号(一种带隙基准电路，包括：基于误差放大器的电流镜，耦合在第一电源节点和一对中间电压节点之间；用于提供与绝对温度成正比(ptat)电流的匹配二极管对，所述匹配二极管对包括：第一二极管，连接在来自一对中间电压节点的第一中间电压节点和第二电源节点之间；和第二二极管，与位于所述一对中间电压节点的第二中间电压节点和第二电源节点之间的电阻器串联连接，其中每个二极管形成在p型衬底中并且包括一个或多个单位单元，每个单位单元包括：n阱，其中形成有sige化合物接触区；p阱，形成在n阱周围；n+注入区，形成在n阱中并与sige化合物接触区间隔开，其中p-n二极管异质结形成在n阱和sige化合物接触区之间。)中找到，每个专利的全部内容通过引用并入本文。读出电路560电耦合到节点nd1并且配置为产生温度t。在一些实施例中，读出电路560包括缓冲电路。
98.在图5a中，晶体管bjt1是npn型bjt，其电耦合在节点nd1和低系统电压(例如接地)之间，与高系统电压vdd形成对比。在一些实施例中，接地是vss。晶体管bjt1具有二极管配置，其中bjt1的基极端子电耦合到集极端子，即节点nd1。
99.在图5b中，晶体管bjt2是pnp型bjt，其电耦合在节点ndl和接地之间。晶体管bjt2具有二极管配置，使得bjt2的基极端子电耦合到发射极端子，即到接地。
100.图6a-图6c是根据一些实施例的对应阈值电压检测器622a-622c的电路图。
101.每个阈值电压检测器622a-622c包括与绝对温度成正比的(ptat)电流产生器564和一个或多个场效应晶体管(fet)。ptat电流产生器564电耦合到节点nd2。在一些实施例(未示出)中，电压检测器622a-622c的每个都包括绝对温度(ctat)电路。典型ptat电流产生器的细节可在例如2012年5月22日授予的美国专利第8,183,910号或2015年10月20日授予的美国专利第9,166,067号中找到，每个专利的全部内容通过引用并入本文。
102.在图6a中，阈值电压检测器638a包括晶体管fet2，它是n型fet晶体管，并且电耦合在节点nd2和低系统电压之间，例如，接地，与高系统电压vdd相反。在一些实施例中，接地是vss。晶体管fet2具有二极管配置，其中fet2的栅极端子电耦合到漏极端子，即，连接到节点nd2。节点nd2上的信号代表阈值电压vt。
103.在图6b中，阈值电压检测器638b包括晶体管fet3，它是p型fet晶体管，并且电耦合在节点nd2和接地之间。晶体管fet3具有二极管配置，其中fet3的栅极端子电耦合到漏极端
子，即接地。节点nd2上的信号代表阈值电压vt。
104.关于图6c，阈值电压检测器638c是阈值电压检测器638a和638b的组合。更具体地，阈值电压检测器638c包括图6a的fet2和图6b的fet3。在图6c中，二极管配置的fet2电耦合在节点nd2和节点nd3之间，二极管配置的fet3电耦合在节点nd3和接地之间。节点nd2上的信号代表阈值电压vt。
105.图7a-图7e是根据一些实施例的对应流程图700a-700e。
106.更具体地，流程图700a-700e是高带宽存储器(hbm)的差异化热节流的对应方法。hbm的示例包括图2b的hbm 204、对应的图3a-图3d的hbm 204a-304d等。流程图700a包括框702a、704a和706a。
107.在框702a，从对应地布置在核心管芯中的第一和第二感测单位的每个，接收温度信号的第一和第二实例和/或阈值电压信号的第一和第二实例。温度信号的第一和第二实例以及阈值电压信号的第一和第二实例与对应核心管芯的对应第一和第二库的对应第一和第二存储单元中的第一和第二晶体管相关联。
108.关于框702a，第一和第二感测单位的示例是图2c的感测单位235c的对应实例等，其中感测单位235c是图2b的感测单位s0-s7的每个的每个实例的示例。第一和第二温度信号的示例是由图2c的温度传感器236的对应实例产生的温度t的对应实例，其在感测单位235c等的对应实例中。第一和第二阈值电压信号的示例是在感测单位235c等的相应实例中的由图2c的阈值电压检测器238的相应实例产生的阈值电压vt的相应实例。对应核心管芯的对应第一和第二库的对应第一和第二存储单元中的第一和第二晶体管的示例是图2b的相应核心管芯218(0)-218(3)的库b0-b7的对应第一和第二个的对应第一和第二存储单元mc的对应第一和第二实例。从框702a，流程进行到框704a。
109.在框704a，对应地基于第一温度(参见框702a)和/或第一阈值电压(参见框702a)调节第一组中的一个或多个存储单元的第一时钟和/或第一ps电压。第一组由hbm的对应一个或多个库组成。这样的调节由此改变了第一组的一个或多个存储单元中的相应温度。在一些实施例中，调节第一组中的一个或多个存储单元的第一时钟和第一ps电压两者。在一些实施例中，基于第一温度和第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一温度调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。
110.关于框704a，调节第一时钟的示例包括降低或增加第一时钟的频率等。调节第一ps电压的示例包括减小第一ps电压的值/幅度等。改变存储单元中的温度的示例包括降低或提高存储单元的温度。第一时钟的示例包括图4a-图4d的每个中的本地时钟信号clk_local、图3a中的本地时钟信号clk_bnk、图3b中的本地时钟信号clk_grp、图3c中的本地时钟信号clk_chan、图3d中的本地时钟信号clk_core等的第一实例。第一ps电压的示例包括图4a-图4d的每个中的本地ps电压psv_local、图3a中的本地ps电压psv_bnk、图3b中的本地ps电压psv_grp、图3c中的本地ps电压psv_chan、图3d中的本地ps电压psv_core等的第一实例。从框704a，流程进行到框706a。
111.在框706a，对应地基于第二温度(参见框702a)和/或第二阈值电压(参见框702a)调节第二组中的一个或多个存储单元的第二时钟或第二ps电压。第二组由hbm的对应一个或多个库组成。这样的调节由此改变第二组的一个或多个存储单元中的相应温度。在一些
实施例中，就成员方面而言，第一组和第二组彼此不重叠。在一些实施例中，基于第二温度和第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二温度调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。
112.关于框706a，调节第二时钟的示例包括降低或增加第二时钟的频率等。调节第二ps电压的示例包括减小第二ps电压的值/幅度等。改变存储单元中的温度的示例包括降低或提高存储单元的温度。第二时钟的示例包括图4a-图4d的每个中的本地时钟信号clk_local、图3a中的本地时钟信号clk_bnk、图3b中的本地时钟信号clk_grp、图3c中的本地时钟信号clk_chan、图3d中的本地时钟信号clk_core等的第二实例。第二ps电压的示例包括图4a-图4d的每个中的本地ps电压psv_local、图3a中的本地ps电压psv_bnk、图3b中的本地ps电压psv_grp、图3c中的本地ps电压psv_chan、本地ps电压图3d中的psv_core等的第二实例。
113.现在转向图7b，流程图700b是hbm的库范围类型的差异化热节流。hbm的例子是图3a的hbm 304a。
114.在图7b中，流程图700b包括框702b、704b和706b。流程图700b呈现了其中hbm中的一个或多个存储单元的第一组包含在hbm的一个或多个库的至少第一份中、并且一个或多个存储单元的第二组包含在hbm中的一个或多个库的至少第二份中的方案。在成员方面，在一些实施例中，第一和第二份彼此不重叠。
115.框702b类似于框702a，后者已经在上面图7a的上下文中讨论过。在框702b，从第一和第二感测单位的每个，接收温度信号的第一和第二实例和/或阈值电压信号的第一和第二实例。温度信号的第一和第二实例以及阈值电压信号的第一和第二实例与对应一个或多个库的对应第一和第二份的对应第一和第二存储单元中的第一和第二晶体管相关联。从框702b，流程进行到框704b。
116.框704b类似于框704a，后者已经在上面图7a的上下文中讨论过。在框704b，对应地基于第一温度(参见框702b)和/或第一阈值电压(参见框702b)调节第一库中的一个或多个存储单元的第一时钟和/或第一ps电压。这样的调节从而实现了第一份的一个或多个存储单元中的相应温度的库范围的调节。在一些实施例中，第一库的第一时钟和第一ps电压都被调节。库范围的调节的例子是图3a的hbm 304a中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第一温度和第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一温度调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。从框704b，流程进行到框706b。
117.框706b类似于框706a，后者已经在图7a的上下文中在上面讨论过。在框706b，对应地基于第二温度(参见框702b)和/或第二阈值电压(参见框702b)调节第二库中的一个或多个存储单元的第二时钟和/或第二ps电压。这样的调节从而实现了第二份的一个或多个存储单元中的相应温度的库范围的调节。在一些实施例中，调节第二库中的一个或多个存储单元的第二时钟和第二ps电压两者。库范围的调节的例子是图3a的hbm 304a中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第二温度和第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二温度调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。
118.现在转向图7c，流程图700c是hbm的群范围类型的差异化热节流。hbm的例子是图3b的hbm 304b。
119.在图7c中，流程图700c包括框702c、704c和706c。流程图700c呈现了其中hbm中的一个或多个存储单元的第一组包含在hbm的一个或多个群的至少第一批中、并且一个或多个存储单元的第二组包含在hbm的一个或多个群的至少第二批中的方案。在成员方面，在一些实施例中，第一批和第二批彼此不重叠。
120.框702c类似于框702b，后者已经在上面图7b的上下文中讨论过。在框702c，从第一和第二感测单位的每个，接收温度信号的第一和第二实例和/或阈值电压信号的第一和第二实例。温度信号的第一和第二实例以及阈值电压信号的第一和第二实例与对应的第一和第二批的对应的第一和第二存储单元中的第一和第二晶体管相关联。从框702c，流程进行到框704c。
121.框704c类似于框704b，后者已经在上面图7b的上下文中讨论过。在框704c，相应地基于第一温度(参见框702c)和/或第一阈值电压(参见框702c)调节第一组中的一个或多个存储单元的第一时钟和/或第一ps电压。这样的调节从而实现了第一批的一个或多个存储单元中的相应温度的群范围的调节。在一些实施例中，第一组的第一时钟和第一ps电压都被调节。组范围的调节的一个示例是图3b的hbm 304b中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第一温度和第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一温度调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。从框704c，流程进行到框706c。
122.框706c类似于框706b，后者已经在上面图7b的上下文中讨论过。在框706c，相应地基于第二温度(参见框702c)和/或第二阈值电压(参见框702c)调节第二群中的一个或多个存储单元的第二时钟和/或第二ps电压。这样的调节从而实现了第二批的一个或多个存储单元中的相应温度的群范围的调节。在一些实施例中，调节第二组中的一个或多个存储单元的第二时钟和第二ps电压两者。群范围的调节的一个示例是图3b的hbm304b中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第二温度和第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二温度调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。
123.现在转向图7d，流程图700d是hbm的信道范围类型的差异化热节流。hbm的例子是图3c的hbm 304c。
124.在图7d中，流程图700d包括框702d、704d和706d。流程图700d呈现了其中hbm中的一个或多个存储单元的第一组包含在hbm的一个或多个信道的至少第一束中、并且一个或多个存储单元的第二组包含在hbm的一个或多个信道的至少第二束中的方案。在成员方面，在一些实施例中，第一和第二束彼此不重叠。
125.框702d类似于框702b，后者已经在上面图7c的上下文中讨论过。在框702d，从第一和第二感测单位的每个，接收温度信号的第一和第二实例和/或阈值电压信号的第一和第二实例。温度信号的第一和第二实例以及阈值电压信号的第一和第二实例与对应的一个或多个信道的对应的第一和第二束的对应的第一和第二存储单元中的第一和第二晶体管相关联。从框702d，流程进行到框704d。
126.框704d类似于框704b，后者已经在上面图7c的上下文中讨论过。在框704d，相应地
基于第一温度(参见框702d)和/或第一阈值电压(参见框702d)调节第一信道中的一个或多个存储单元的第一时钟和/或第一ps电压。这样的调节由此实现了第一束的一个或多个存储单元中的相应温度的信道范围的调节。在一些实施例中，第一信道的第一时钟和第一ps电压都被调节。信道范围的调节的一个例子是图3c的hbm 304c中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第一温度和第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一温度调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。从框704d，流程进行到框706d。
127.框706d类似于框706b，后者已经在上面图7c的上下文中讨论过。在框706d，相应地基于第二温度(参见框702d)和/或第二阈值电压(参见框702d)调节第二信道中的一个或多个存储单元的第二时钟和/或第二ps电压。这样的调节由此实现了第二束的一个或多个存储单元中的相应温度的信道范围的调节。在一些实施例中，调节第二信道中的一个或多个存储单元的第二时钟和第二ps电压两者。信道范围的调节的一个例子是图3c的hbm 304c中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第二温度和第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二温度调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。
128.现在转向图7e，流程图700e是hbm的核心管芯范围类型的差异化热节流。hbm的例子是图3d的hbm 304d。
129.在图7e中，流程图700e包括框702e、704e和706e。流程图700e示出了hbm中的一个或多个存储单元的第一组包含在hbm的一个或多个核心管芯的至少第一集合中、以及一个或多个存储单元的第二组包含在hbm的一个或多个核心管芯的至少第二集合中的方案。在成员方面，在一些实施例中，第一和第二集合彼此不重叠。
130.框702e类似于框702b，后者已经在上面图7d的上下文中讨论过。在框702e，从第一和第二感测单位的每个，接收温度信号的第一和第二实例和/或阈值电压信号的第一和第二实例。温度信号的第一和第二实例以及阈值电压信号的第一和第二实例与对应的一个或多个核心管芯的对应的第一和第二集合的对应第一和第二存储单元中的第一和第二晶体管相关联。从框702e，流程进行到框704e。
131.框704e类似于框704b，后者已经在上面图7d的上下文中讨论过。在框704e，相应地基于第一温度(参见框702e)和/或第一阈值电压(参见框702e)调节第一核心管芯中的一个或多个存储单元的第一时钟和/或第一ps电压。这样的调节由此实现了第一集合的一个或多个存储单元中的相应温度的核心管芯范围的调节。在一些实施例中，第一核心管芯的第一时钟和第一ps电压都被调节。核心管芯范围的调节的例子是图3d的hbm 304d中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第一温度和第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一温度调节第一时钟和/或第一ps电压。在一些实施例中，仅基于第一阈值电压调节第一时钟和/或第一ps电压。从框704e，流程进行到框706e。
132.框706e类似于框706b，后者已经在上面图7d的上下文中讨论过。在框706e，相应地基于第二温度(参见框702e)和/或第二阈值电压(参见框702e)调节第二核心管芯中的一个或多个存储单元的第二时钟和/或第二ps电压。这样的调节由此实现了第二集合的一个或多个存储单元中的相应温度的核心管芯范围的调节。在一些实施例中，调节第二核心管芯中的一个或多个存储单元的第二时钟和第二ps电压两者。核心管芯范围调节的例子是图3d
的hbm 304d中的ddvfs器件340的布置。在一些实施例中，基于第二温度和第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二温度调节第二时钟和/或第二ps电压。在一些实施例中，仅基于第二阈值电压调节第二时钟和/或第二ps电压。
133.图7f是根据一些实施例更详细地示出框704a和706a的流程图。
134.在图7f中，框704a包括框730-734，框706a包括框736-740。
135.在框730，将第一温度与第一温度参考进行比较，其得出第一温度比较结果。第一温度参考代表最高温度。第一温度参考的示例是图4a-图4c和图4f的温度参考max_temp等。将第一温度与第一温度参考进行比较的示例是由图4a-图4c和图4f的温度比较器444执行的比较等。从框730，流程进行到框732。
136.在框732，基于第一温度比较结果(参见框730)改变第一时钟的频率。这种改变的例子是降低第一时钟的频率，例如，如图4a-图4c的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框732，流程进行到框734。
137.在框734，基于第一温度比较结果(参见框730)改变第一ps电压的值。这种改变的示例是减小第一ps电压的值/幅度，例如，如图4a-图4b和图4f的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。从框734，流程进行到框706a中的框736。
138.在框736，将第二温度与第一温度参考进行比较，其得出第二温度比较结果。将第二温度与第二温度参考进行比较的示例是由图4a-图图4c的温度比较器444执行的比较等。从框736，流程进行到框738。
139.在框738，基于第一温度比较结果(参见框736)改变第二时钟的频率。这种改变的例子是降低第二时钟的频率，例如，如图4a-图4c的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框738，流程进行到框740。
140.在框740，基于第二温度比较结果(参见框736)改变第二ps电压的值。这种改变的示例是减小第二ps电压的值/幅度，例如，如图4a-图4b和图4f的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。
141.图7g是根据一些实施例更详细地示出框704a和706a的流程图。
142.在图7g中，框704a包括框750-框754并且框706a包括框756-框760。
143.在框750处，将第一阈值电压与第一电压参考进行比较，其得出第一电压比较结果。第一电压参考代表最小阈值电压。第一电压参考的示例是图4a、图4d-图4e和图4g等的电压参考min_vt。将第一电压与第一电压参考进行比较的示例是由图4a、图4c-图4d和图4g的阈值电压比较器446执行的比较等。从框750，流程进行到框752。
144.在框752，基于第一电压比较结果改变第一时钟的频率(参见框750)。这种改变的例子是降低第一时钟的频率，例如，如图4a、图4d和图4g的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框752，流程进行到框754。
145.在框754，基于第一阈值电压比较结果(参见框750)改变第一ps电压的值。这种改变的示例是减小第一ps电压的值/幅度，例如，如图4a和图4d-图4e的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。从框754，流程进行到框706a中的框756。
146.在框756，将第二阈值电压与第一阈值电压参考进行比较，其得出第二阈值电压比较结果。将第二阈值电压与第二阈值电压参考进行比较的示例是由图4a-图4c和图4f的阈值电压比较器444执行的比较等。从框756，流程进行到框758。
147.在框758，基于第二阈值电压比较结果(参见框756)改变第二时钟的频率。这种改变的例子是降低第二时钟的频率，例如，如图4a、图4d和图4g的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框758，流程进行到框760。
148.在框760，基于第二阈值电压比较结果(参见框756)改变第二ps电压的值。这种改变的示例是减小第二ps电压的值/幅度，例如，如图4a和图4d-图4e的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。
149.图7h是根据一些实施例更详细地示出框704a和706a的流程图。
150.在图7h中，框704a包括框770-框774，框706a包括框776-框780。
151.在框770，将第一温度与第二温度参考进行比较，其得出第三温度比较结果。第二温度参考代表适中的温度。第二温度参考的示例是图4a-图4c和图4f的温度参考mod_temp等。将第一温度与第二温度参考进行比较的示例是由图4a-图4c和图4f的温度比较器444执行的比较等。从框770，流程进行到框772。
152.在框772，基于第三温度比较结果(参见框770)改变第一时钟的频率。更具体地，在框772增加第一时钟的频率。这种改变的示例是增加第一时钟的频率，例如，如图4a-图4c的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框772，流程进行到框774。
153.在框774，基于第三温度比较结果(参见框770)改变第一ps电压的值。更具体地，在框774处增加第一ps电压的值。这种改变的示例是增加第一ps电压的值/幅度，例如，如图4a-图4b和图4f的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。从框774，流程进行到框706a中的框776。
154.在框776，将第二温度与第二温度参考进行比较，其得出第四温度比较结果。将第二温度与第二温度参考进行比较的示例是由图4a-图4c和图4f的温度比较器444执行的比较等。从框776，流程进行到框778。
155.在框778，基于第四温度比较结果(参见框776)改变第二时钟的频率。更具体地，在框778处增加第二时钟的频率。这种改变的示例是增加第二时钟的频率，例如，如图4a-图4c的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框778，流程进行到框780。
156.在框780，基于第四温度比较结果(参见框776)改变第二ps电压的值。更具体地，在框780处增加第二ps电压的值。这种改变的示例是增加第二ps电压的值/幅度，例如，如图4a-图4b和图4f的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。
157.图7i是根据一些实施例更详细地示出框704a和706a的流程图。
158.在图7i中，框704a包括框790-框794，框706a包括框796-框799。
159.在框790，确定第一组的所有成员，例如，存储单元mc，是否空闲。如果是(即，当第一组的所有成员都空闲/睡眠时)，则流程进行到框792。在一些实施例中，hbm，例如图2a-图2b的hbm 204，包括在物联网(iot)器件中。iot器件在大多数时间处于空闲状态是常见的。
160.在框792，当第一组的所有成员都空闲时，降低第一时钟的频率。这种改变的例子是降低第一时钟的频率，例如，如图4a-图4c的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作。从框792，流程进行到框794。
161.在框794，减小第一ps电压的值。这种改变的示例是减小第一ps电压的值/幅度，例如，如图4a-图4b和图4f的psv调节器452和psv发生器456的协调操作。从框794，流程进行到框706a中的框796。
162.在框796，确定第二组的所有成员，例如，存储单元mc，是否都空闲。如果是(即，当第二组的所有成员都空闲时)，则流程进行到框798。
163.在框798，降低第二时钟的频率。这种改变的例子是降低第二时钟的频率，例如，如图4a-图4c的时钟调节器450和clk发生器454的协调操作等。从框798，流程进行到框799。
164.在框799，减小第二ps电压的值。这种改变的示例是减小第二ps电压的值/幅度，例如，如图4a-图4b和图4f的psv调节器452和psv发生器456的协调操作等。
165.或者，在一些实施例中，不包括框792，而是流程从框790行进到框794。或者，在一些实施例中，不包括框794。
166.或者，在一些实施例中，不包括框798，而是流程从框796行进到框799。或者，在一些实施例中，不包括框799。
167.在一些实施例中，第一和第二ps电压的值减小到约零。在这样的实施例中，虽然第一和第二ps电压被设置为约零，但接收第一和第二ps电压的相应设备享有约99％的功耗降低。
168.在一些实施例中，第一和第二ps电压的值降低到最低工作电压，即hbm将正确/可靠地操作的最低电压。在这样的实施例中，虽然第一和第二ps电压设置为最低的可工作电压，但接收第一和第二ps电压的相应设备享有约1％的功耗降低。
169.图8是根据一些实施例的制造半导体器件的方法800的流程图。
170.根据一些实施例，方法800是可实施的，例如，使用eda系统900(图9，下文讨论)和集成电路(ic)制造系统1000(图10，下文讨论)。可以根据方法800制造的半导体器件的示例包括图1的半导体器件100、对应于本文公开的各种布局图的半导体器件等。
171.在图8中，方法800包括框802-框804。在框802，生成布局图，其中包括对应于例如图1的半导体器件的布局图的一个或多个等，其中半导体器件是诸如本文公开的系统的系统的实现的等。根据一些实施例，例如，使用eda系统900(图9，下文讨论)实现框802。
172.更具体地，框802包括生成与半导体器件中的结构相对应的形状，从而得到根据其制造半导体器件的布局图。从框802，流程进行到框804。
173.在框804，基于布局图，执行以下内容的至少一个：(a)进行一次或多次光刻曝光或(b)制造一个或多个半导体掩模或(c)制造半导体器件的层中的一个或多个部件。参见下面图10的讨论。
174.图9是根据一些实施例的电子设计自动化(eda)系统900的框图。
175.在一些实施例中，eda系统900包括自动布局和布线(apr)系统。根据一些实施例，本文描述的设计布局图的方法表示根据一个或多个实施例的布线布置，例如，使用eda系统900是可实现的。
176.在一些实施例中，eda系统900是包括硬件处理器902和非暂时性计算机可读存储介质904的通用计算器件。存储介质904(除此之外)编码有(即，存储)计算机程序代码906，即一组可执行指令。硬件处理器902对指令906的执行(至少部分地)表示eda工具，其根据一个或多个实施例(下文中，所提及的过程和/或方法)实施本文描述的方法的部分或全部。
177.处理器902通过总线908电耦合到计算机可读存储介质904。处理器902还通过总线908电耦合到i/o接口910。网络接口912也通过总线908电连接到处理器902。网络接口912连接到网络914，使得处理器902和计算机可读存储介质904能够经由网络914连接到外部元
件。处理器902配置为执行编码在计算机可读存储介质904中的计算机程序代码906，以便使系统900可用于执行所述过程和/或方法的部分或全部。在一个或多个实施例中，处理器902是中央处理单元(cpu)、多处理器、分布式处理系统、专用集成电路(asic)和/或合适的处理单元。
178.在一个或多个实施例中，计算机可读存储介质904是电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的和/或半导体系统(或装置或器件)。例如，计算机可读存储介质904包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、硬磁盘和/或光盘。在使用光盘的一个或多个实施例中，计算机可读存储介质904包括光盘只读存储器(cd-rom)、光盘读/写(cd-r/w)和/或数字视频光盘(dvd)。
179.在一个或多个实施例中，存储介质904存储计算机程序代码906，该计算机程序代码906配置为使系统900【其中这样的执行(至少部分地)表示eda工具】可用于执行所述过程和/或方法的部分或全部。在一个或多个实施例中，存储介质904还存储有助于执行所述过程和/或方法的部分或全部的信息。在一个或多个实施例中，存储介质904存储包括如本文所公开的这些标准单元的标准单元馆(library)907。在一个或多个实施例中，存储介质904存储对应于在此公开的一个或多个布局图的一个或多个布局图909。
180.eda系统900包括i/o接口910。i/o接口910耦合到外部电路。在一个或多个实施例中，i/o接口910包括用于将信息和命令传送到处理器902的键盘、按键、鼠标、轨迹球、轨迹板、触摸屏和/或光标方向键。
181.eda系统900还包括耦合到处理器902的网络接口912。网络接口912允许系统900与通信，一个或多个其他计算机系统连接到网络914。网络接口912包括无线网络接口，例如bluetooth、wifi、wimax、gprs或wcdma；或有线网络接口，例如ethernet、usb或ieee-1364。在一个或多个实施例中，在两个或多个系统900中实施部分或全部提到的过程和/或方法。
182.系统900配置为通过i/o接口910接收信息。通过i/o接口910接收的信息包括指令、数据、设计规则、标准单元库和/或用于处理的其他参数中的一项或多项由处理器902。信息通过总线908传送到处理器902。eda系统900配置为通过i/o接口910接收与ui有关的信息。信息作为用户界面(ui)存储在计算机可读介质904中942.
183.在一些实施例中，部分或全部所述过程和/或方法被实现为由处理器执行的独立软件应用程序。在一些实施例中，部分或全部所述过程和/或方法被实现为作为附加软件应用程序的部分的软件应用程序。在一些实施例中，部分或全部所述过程和/或方法被实现为软件应用程序的插件。在一些实施例中，所提到的过程和/或方法中的至少一个被实现为作为eda工具的部分的软件应用程序。在一些实施例中，部分或全部所述过程和/或方法被实现为由eda系统900使用的软件应用程序。在一些实施例中，包括标准单元的布局图是使用诸如可从cadencedesign systems，inc获得的的工具、或其他合适的布局图生成工具生成的。
184.在一些实施例中，过程被实现为存储在非暂时性计算机可读记录介质中的程序的功能。非暂时性计算机可读记录介质的示例包括但不限于外部/可移动和/或内部/内置存储或存储单元(诸如一个或多个光盘，诸如dvd)、磁盘(诸如硬盘)，半导体存储器(诸如rom、ram、存储卡)等。
185.图10是根据一些实施例的集成电路(ic)制造系统1000和与其相关联的ic制造流
程的框图。在一些实施例中，基于布局图，使用制造系统1000制造以下之中的至少一个：(a)一个或多个半导体掩模或(b)半导体集成电路的层中的至少一个组件。
186.在图10中，ic制造系统1000包括在设计、开发和制造周期中彼此交互的实体，例如设计室1020、掩模室1030和ic厂商/制造商(fab)1050和/或与制造ic器件1060相关的系列/服务。系统1000中的实体通过通信网络连接。在一些实施例中，通信网络是单个网络。在一些实施例中，通信网络是各种不同的网络，例如内联网和因特网。通信网络包括有线和/或无线通信信道。每个实体与一个或多个其他实体交互并向一个或多个其他实体提供服务和/或从一个或多个其他实体接收服务。在一些实施例中，设计室1020、掩模室1030和ic fab 1050中的两个或更多个由单个更大的公司拥有。在一些实施例中，设计室1020、掩模室1030和ic厂商1050中的两个或更多个共存于公共设施中并使用公共资源。
187.设计室(或设计团队)1020生成ic设计布局图1022。ic设计布局图1022包括为ic器件1060设计的各种几何图案。几何图案对应于构成要制造的ic器件1060的各种部件的金属、氧化物或半导体层的图案。各种层结合形成各种ic部件。例如，ic设计布局图1022的部分包括要形成在半导体衬底(例如硅晶圆)中的各种ic部件(例如有源区域、栅电极、源极和漏极)、层间互连的金属线或通孔、以及用于接合焊盘的开口以及设置在半导体衬底上的各种材料层。设计室1020实施适当的设计程序以形成ic设计布局图1022。设计程序包括逻辑设计、物理设计或布局布线中的一项或多项。ic设计布局图1022呈现在一个或多个具有几何图案信息的数据文件中。例如，ic设计布局图1022可以用gdsii文件格式或dfii文件格式表达。
188.掩模室1030包括掩模数据准备1032和掩模制造1044。掩模室1030使用ic设计布局图1022来制造一个或多个掩模1045以用于根据ic设计布局图1022制造ic器件1060的各个层。掩模室1030执行掩模数据准备1032，其中ic设计布局图1022被转换成代表性数据文件(“rdf”)。掩模数据准备1032向掩模制造1044提供rdf。掩模制造1044包括掩模写入器。掩模写入器将rdf转换为衬底上的图像，例如掩模(掩模版)1045或半导体晶圆1053。ic设计布局图1022由掩模数据准备1032操纵以符合掩模写入器的特定特性和/或ic fab 1050的要求。在图10中，掩模数据准备1032和掩模制造1044被示为单独的元件。在一些实施例中，掩模数据准备1032和掩模制造1044可以统称为掩模数据准备。
189.在一些实施例中，掩模数据准备1032包括光学邻近校正(opc)，其使用光刻增强技术来补偿图像误差，例如可能由衍射、干涉、其他工艺效应等引起的图像误差。opc调整ic设计布局图1022。在一些实施例中，掩模数据准备1032包括进一步的分辨率增强技术(ret)，例如离轴照明、亚分辨率辅助特征、相移掩模、其他合适的技术等或其组合。在一些实施例中，还使用将opc视为逆成像问题的逆光刻技术(ilt)。
190.在一些实施例中，掩模数据准备1032包括掩模规则检查器(mrc)，其检查ic设计布局图1022，该ic设计布局图1022在opc中经历了具有一组掩模创建规则的过程，这些规则包含某些几何和/或连通性限制以确保足够的余量，以考虑半导体制造过程中的可变性等。在一些实施例中，mrc修改ic设计布局图1022以补偿掩模制造1044期间的限制，这可以撤销由opc执行的部分修改以满足掩模创建规则。
191.在一些实施例中，掩模数据准备1032包括模拟将由ic厂商1050实施以制造ic器件1060的处理的光刻工艺检查(lpc)。lpc基于ic设计布局图1022模拟该处理以创建模拟制造
的器件，诸如ic器件1060。lpc模拟中的工艺参数可以包括与ic制造周期的各种工艺相关联的参数、与用于制造ic的工具相关联的参数和/或制造工艺的其他方面。lpc考虑各种因素，例如空间图像对比度、焦深(dof)、掩模误差增强因子(meef)、其他合适的因素等或其组合。在一些实施例中，在模拟制造的器件已经由lpc创建之后，如果模拟器件的形状不够接近以满足设计规则，则重复opc和/或mrc以进一步细化ic设计布局图1022。
192.应当理解，为了清楚起见，已经简化了掩模数据准备1032的以上描述。在一些实施例中，掩模数据准备1032包括附加特征，例如根据制造规则修改ic设计布局图1022的逻辑操作(lop)。此外，在掩模数据准备1032期间应用于ic设计布局图1022的过程可以以各种不同的顺序执行。
193.在掩模数据准备1032之后和掩模制造1044期间，基于修改的ic设计布局图1022制造掩模1045或一组掩模1045。在一些实施例中，掩模制造1044包括基于ic设计执行一个或多个光刻曝光布局图1022。在一些实施例中，基于修改的ic设计布局图1022，使用电子束(e束)或多个e束的机制在掩模(光掩模或掩模版)1045上形成图案。掩模1045可以用各种技术形成。在一些实施例中，使用二元技术形成掩模1045。在一些实施例中，掩模图案包括不透明区域和透明区域。辐射束(例如紫外(uv)束)用于曝光已涂覆在晶圆上的图像敏感材料层(例如，光刻胶)，辐射束被不透明区域阻挡并透射穿过透明区域。在一个示例中，掩模1045的二元掩模版本包括透明衬底(例如，熔融石英)和涂覆在二元掩模的不透明区域中的不透明材料(例如，铬)。在另一示例中，使用相移技术形成掩模1045。在掩模1045的相移掩模(psm)版本中，形成在相移掩模上的图案中的各种部件被配置为具有适当的相位差以提高分辨率和成像质量。在各种示例中，相移掩模可以是衰减psm或交替psm。掩模制造1044产生的掩模用于多种工艺。例如，这样的掩模被用于离子注入工艺以在半导体晶圆1053中形成各种掺杂区、被用于蚀刻工艺中以在半导体晶圆1053中形成各种蚀刻区、和/或被用于其他合适的工艺中。
194.ic厂商1050包括晶圆制造1052。ic厂商1050是ic制造业务，其包括用于制造各种不同ic产品的一个或多个制造设施。在一些实施例中，ic厂商1050是半导体代工厂。例如，可能有一个制造设施用于多个ic产品的前端制造(制程前端(feol)制造)，而第二个制造设施可能提供互连和封装的后端制造ic产品(制程后端(beol)制造)，第三个制造工厂可以为代工业务提供其他服务。
195.ic fab 1050包括制造工具1052，其配置为在半导体晶圆1053上执行各种制造操作，从而根据掩模(例如掩模1045)制造ic器件1060。在各种实施例中，制造工具1052包括晶圆步进机、离子注入机、光刻胶涂布机、工艺室中的一个或多个，例如cvd室或lpcvd炉、cmp系统、等离子蚀刻系统、晶圆清洁系统或能够实施如本文所讨论的一个或多个合适的制造工艺的其他制造设备。
196.ic fab 1050使用由掩膜室1030制造的掩摸1045来制造ic器件1060。因此，ic fab 1050至少间接地使用ic布局图1022来制造ic器件1060。在一些实施例中，半导体晶圆1053是由ic fab 1050使用掩模1045制造以形成ic器件1060。在一些实施例中，ic制造包括至少间接地基于ic布局图1022执行一次或多次光刻曝光。半导体晶圆1053包括硅衬底或在其上形成的有材料层的其他合适的衬底。半导体晶圆1053还包括各种掺杂区、介电部件、多级互连等中的一个或多个(在随后的制造步骤中形成)。
197.关于集成电路(ic)制造系统(例如，图10的系统1000)以及与之相关联的ic制造流程的细节例如在2016年2月9日授权的美国专利号9,256,709，2015年10月1日发布的授权前公开号第20150278429号，2014年2月6日发布的美国授权前公告号第20140040838号，以及2007年8月21日授权的美国专利第7,260,442号中找到，其全部内容通过引用结合于此。
198.例如，在美国专利号9,256,709中，在设计室(或设计团队)生成ic设计布局。ic设计布局包括为ic器件设计的各种几何图案。几何图案对应于构成要制造的ic器件的各种组件的金属，氧化物或半导体层的图案。各个层组合形成各种ic功能。例如，ic设计布局的部分包括各种ic部件，例如有源区域、栅电极、源极和漏极、层间互连的金属线或通孔，以及用于在半导体中形成的用于焊盘的开口，开口将形成在半导体衬底(例如硅晶圆)和设置在半导体衬底上的各种材料层。设计室执行适当的设计过程以形成ic设计布局。设计过程可以包括逻辑设计、物理设计和/或布局布线。ic设计布局被呈现在具有几何图案信息的一个或多个数据文件中。掩模室使用ic设计布局来制造一个或多个掩模，掩模用于根据ic设计布局来制造ic器件的各个层。掩模室执行掩模数据准备，其中将ic设计布局转换成可以由掩模编写器物理写入的形式，其中将由掩模数据准备准备的设计布局修改为遵守特定的掩模制造商和/或掩模厂商，然后进行制造。在本实施例中，掩模数据准备和掩模制造被图示为单独的元件，然而，掩模数据准备和掩模制造可以被统称为掩模数据准备。掩模数据准备通常包括光学接近度校正(opc)，其使用光刻增强技术来补偿图像误差，诸如可能由于衍射、干涉或其他处理效应而引起的那些图像误差。掩模数据准备可以包括其他分辨率增强技术(ret)，例如离轴照明、子分辨率辅助特征、相移掩模、其他合适的技术或其组合。掩模数据准备132还包括掩模规则检查器(mrc)，掩模规则检查器使用一组掩模创建规则来检查已经在opc中进行过处理的ic设计布局，该掩模创建规则可以包含一些几何和连通性限制以确保足够的裕度。
199.例如，在美国授权前公开号20150278429中，在一个实施例中，ic制造系统可以采用无掩模光刻技术，诸如电子束光刻或光学无掩模光刻。在这样的系统中，掩模制造被旁路，并且ic设计布局通过适合于利用特定的无掩模光刻技术进行晶圆处理的数据准备来修改。数据准备修改了适合于ic制造系统中的后续操作的设计布局。数据准备的结果以一个或多个数据文件表示，例如gdsii文件格式或dfii文件格式的文件。一个或多个数据文件包括几何图案的信息，例如表示主要设计图案和/或辅助部件的多边形。在本实施例中，一个或多个数据文件还包括由数据准备产生的辅助数据。辅助数据将用于增强ic制造系统的各种操作，例如由掩模室进行的掩模制造和由ic制造商进行的晶圆曝光。
200.例如，在授权前公告号第20140040838号中，ic设计布局被呈现在具有几何图案信息的一个或多个数据文件中。在一示例中，ic设计布局以本领域已知的“gds”格式表示。在替代实施例中，ic设计布局可以以诸如dfii、cif、oasis或任何其他合适的文件类型的替代文件格式在ic制造系统中的组件之间传输。ic设计布局300包括代表集成电路的部件的各种几何图案。例如，ic设计布局可以包括主要的ic部件，例如有源区域、栅电极、源极和漏极、金属线、层间互连通孔，以及用于在半导体中形成的用于焊盘的开口，开口将形成在半导体衬底(例如硅晶圆)和设置在半导体衬底上的各种材料层。ic设计布局还可包括一些辅助部件，诸如用于成像效果、处理增强和/或掩模识别信息的那些部件。
201.例如，在美国专利第7,260,442号中，掩模制造系统包括：用于加工掩模的加工工
具；与处理工具连接的计量工具，用于检查掩模并获得检查结果；控制器，与处理工具和计量工具耦接，用于生成处理工具的制造模型，并根据设备数据、材料数据和掩模的检查结果对制造模型进行校准。掩模制造系统可包括至少一个处理工具、计量工具、控制器、数据库和制造执行系统。处理工具可以是曝光工具、显影剂、蚀刻机或光刻胶剥离剂。计量工具执行蚀刻后检查或剥离后检查，并分别获得蚀刻后检查结果或剥离后检查结果。控制器用于处理工具的运行到运行控制，包括前馈控制和后馈控制。控制器从计量工具接收蚀刻后或剥离后检查结果，并从数据库中检索器件和材料数据。与制造执行系统连接的控制器生成处理工具的制造模型，并根据设备数据、材料数据和掩模的检查结果来校准制造模型。控制器还监视处理工具的操作条件并在处理期间调整处理工具的制造模型。
202.在一些实施例中，系统(用于控制存储器中的温度)包括：高带宽存储器(hbm)，包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库(bank)，并且每个库包括存储单元，hbm进一步包括：第一感测单位，配置为产生对应于存储单元的对应至少一个中的至少第一晶体管的一个或多个第一环境信号；第二感测单位，配置为产生对应于存储单元的对应至少第二个中的至少第二晶体管的一个或多个第二环境信号；以及差分动态电压和频率缩放(ddvfs)器件，配置为执行以下操作：对于包括第一存储单元的存储单元的一个或多个的第一组(set)，通过基于一个或多个第一环境信号调节第一组的一个或多个第一组晶体管温度影响(tta)参数来控制第一组的温度；对于包括第二存储单元的存储单元的一个或多个的第二组，通过基于一个或多个第二环境信号调节第二组的一个或多个第二tta参数来控制第二组的温度。
203.在一些实施例中，在成员方面，第一组和第二组彼此不重叠。在一些实施例中，第一感测单位还配置为感测第一温度或检测与第一组的存储单元的对应至少一个中的至少第一晶体管对应的第一阈值电压；第二感测单位进一步配置为感测第二温度或检测与对应于第二组的存储单元的对应至少一个中的至少第二晶体管的第一和第二晶体管相关联的第二阈值电压；一个或多个第一环境信号包括第一温度或第一阈值电压；一个或多个第二环境信号包括第二温度或第二阈值电压；一个或多个第一tta参数包括第一时钟或第一电源供应(ps)电压；一个或多个第二tta参数包括第二时钟或第二ps电压；ddvfs器件还用于执行以下操作：基于第一温度或第一阈值电压调节第一时钟或第一ps电压，基于第二温度或第二阈值电压调节第二时钟或第二ps电压。在一些实施例中，存储单元的一个或多个的第一组包含在库的一个或多个的至少第一份(lot)中；存储单元的一个或多个的第二组包含在库的一个或多个的至少第二份中；在成员方面，第一份和第二份彼此不重叠；ddvfs器件还配置为执行以下操作：调节第一份的第一时钟或第一ps电压，引起第一份的库的存储单元之中的对应温度的第一库范围的调节；以及调节第二份的第二时钟或第二ps电压，引起第二份的库的存储单元之中的对应温度的第二库范围的调节。
204.在一些实施例中，hbm的库布置在群(group)中；存储单元的一个或多个的第一组包含在群的一个或多个的至少第一框(block)内；存储单元的一个或多个的第二组包含在群的一个或多个的至少第二框内；在成员方面，第一框和第二框彼此不重叠；ddvfs器件还配置为执行以下操作：调节第一框的第一时钟或第一ps电压，引起第一框的群的存储单元之中的温度的第一群范围的调节；以及调节第二框的第二时钟或第二ps电压，引起第二框的群的存储单元之中的温度的第二群范围的调节。在一些实施例中，hbm的核心管芯的每个
布置在信道(channel)中；存储单元的一个或多个的第一组包含在信道的一个或多个的至少第一束(bundle)中；存储单元的一个或多个的第二组包含在信道的一个或多个的至少第二束中；在成员方面，第一和第二束彼此不重叠；ddvfs器件还配置为执行以下操作：调节第一束的第一时钟或第一ps电压，引起第一束的信道的存储单元之中的温度的第一信道范围的调节；以及调节第二束的第二时钟或第二ps电压，引起第二束的信道的存储单元之中的温度的第二信道范围的调节。在一些实施例中，存储单元的一个或多个的第一组包含在核心管芯的一个或多个的第一集合(collection)内；存储单元的一个或多个的第二组包含核心管芯的在一个或多个的第二集合内；在成员方面，第一和第二集合彼此不重叠；ddvfs器件还配置为执行以下操作：调节第一集合的第一时钟或第一ps电压，引起第一集合的核心管芯的存储单元之中的温度的第一核心管芯范围的调节；调节第二集合的第二时钟或第二ps电压，引起第二集合的核心管芯的存储单元之中的温度的第二核心范围调节。
205.在一些实施例中，ddvfs装置包括控制器，其配置为执行以下操作：基于来自第一感测单位的第一温度改变第一时钟的频率，或者基于来自第一感测单位的第二温度改变第一ps电压的值；基于来自第二感测单位的第二温度改变第二时钟的频率，或者基于来自第二感测单位的第二温度改变第二ps电压的值。在实施例中，ddvfs器件还包括温度比较器，其配置为执行以下操作：将第一温度与表示最高温度的第一温度参考进行比较，从而得到第一温度比较结果，以及将第二温度与第一温度参考进行比较，从而得出第二温度比较结果；控制器还用于执行以下操作：执行场景(a)，包括基于第一温度比较结果改变第一时钟的频率，以及基于第二温度比较结果改变第二时钟的频率；或执行方案(b)，包括基于第一温度比较结果改变第一ps电压的值，或基于第二温度比较结果改变第二ps电压的值。
206.在一些实施例中，温度比较器还配置为执行以下操作：将第一温度与代表适中温度的第二温度参考进行比较，从而得到第三温度比较结果；以及将第二温度与第二温度参考进行比较，从而产生第四温度比较结果；当第三温度比较结果表明第一温度低于第二温度参考时，控制器还用于执行以下操作：增加第一时钟的频率，或者增加第一ps电压的值。并且，当第二温度比较结果表明第二温度低于第二温度参考时，控制器还配置为执行以下操作：增加第二时钟的频率，或者增加第二ps电压的值。在一些实施例中，ddvfs器件还包括阈值电压比较器，其配置为执行以下操作：将第一阈值电压与代表最小阈值电压的电压参考进行比较，从而得出第一电压比较结果，以将第二阈值电压与电压参考进行比较，从而得出第二电压比较结果；控制器还用于执行以下操作：执行场景(a)，包括基于第一电压比较结果改变第一时钟的频率，以及基于第二电压比较结果改变第二时钟的频率；或者执行场景(b)，包括基于第一电压比较结果改变第一ps电压的值，或者基于第二电压比较结果改变第二ps电压的值。在一些实施例中，当第一组的所有成员都空闲时，控制器配置为执行以下操作：降低第一时钟的频率，或者降低第一ps电压的值；并且，当第二组的所有成员都空闲时，控制器配置为执行以下操作：降低第二时钟的频率，或者降低第二ps电压的值。
207.在一些实施例中，第一感测单位和第二感测单位的每个包括：偏置电流产生器，电耦合到第一节点；二极管配置晶体管，电耦合在第一节点和接地电压之间；读出电路，电耦合到第一节点，并相应地输出第一或第二温度。在一些实施例中，第一感测单位和第二感测单位的每个包括：ptat电流产生器，电耦合到第一节点；二极管配置晶体管，电耦合在第一节点和接地电压之间；其中，第一节点上的电压对应地代表第一或第二阈值电压。
208.在一些实施例中，一种系统(用于控制存储器中的温度)包括：高带宽存储器(hbm)，包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，hbm进一步包括：第一感测单位，配置为感测与存储单元的对应至少第一个的至少第一晶体管对应的第一温度；以及第二感测单位，配置为感测与存储单元的至少第二个的至少第二晶体管的第二温度；以及差分动态电压和频率缩放(ddvfs)器件，配置为执行以下操作：对于包括第一存储单元的存储单元的一个或多个的第一组，通过基于第一温度调节第一组的一个或多个的第一晶体管温度影响(tta)参数来控制第一组的温度；对于包括第二存储单元的存储单元的一个或多个的第二组元，通过基于第二温度调节第二组的一个或多个第二tta参数来控制第二组的温度。
209.在一些实施例中，一个或多个第一tta参数包括第一时钟或第一电源供应(ps)电压；一个或多个第二tta参数包括第二时钟或第二ps电压；并且ddvfs器件还包括：温度比较器，配置为执行以下操作，将第一温度与表示最高温度的第一温度参考进行比较，从而得出第一温度比较结果，并将第二温度与第一温度参考进行比较，从而得出第二温度比较结果；ddvfs器件还用于执行以下步骤：执行场景(a)，包括基于第一温度比较结果改变第一时钟的频率，以及基于第二温度比较结果改变第二时钟的频率；或执行方案(b)，包括基于第一温度比较结果改变第一ps电压的值，或基于第二温度比较结果改变第二ps电压的值。在一些实施例中，当第一温度低于代表适中温度的第二温度参考时，ddvfs器件还配置为执行以下操作，增加第一时钟的频率，或者增加第一ps电压的值；并且，当第二温度低于第二参考温度时，ddvfs器件还用于执行以下操作，增加第二时钟的频率，或者增加第二ps电压的值。在一些实施例中，一个或多个第一tta参数包括第一时钟或第一电源供应(ps)电压；一个或多个第二tta参数包括第二时钟或第二ps电压；当第一集合的所有成员都空闲时，ddvfs器件还配置为执行以下操作：降低第一时钟的频率，或者降低第一ps电压的值。并且，当第二集合的所有成员都空闲时，ddvfs器件还用于执行以下操作：降低第二时钟的频率，或者减小第二ps电压的值。
210.在一些实施例中，一种控制高带宽存储器(hbm)中的温度的方法，该方法包括布置在堆叠中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，hbm进一步包括对应地布置在核心管芯内的至少第一和第二感测单位，方法包括：从布置在hbm内的第一感测单位接收第一阈值电压，第一阈值电压与存储单元的对应至少第一个中的至少第一晶体管对应；从布置在hbm内的第二感测单位接收第二阈值电压，第二阈值电压与存储单元的对应至少第二个中的至少第二晶体管对应；对于包括第一存储单元的存储单元的一个或多个的第一组，通过基于第一阈值电压调节第一组的一个或多个第一晶体管温度影响(tta)参数来控制第一组的温度；对于包括第二存储单元的存储单元的一个或多个的第二组，通过基于第二阈值电压调节第二组的一个或多个第二tta参数来控制第二组的温度。
211.在一些实施例中，一个或多个第一tta参数包括第一时钟或第一电源供应(ps)电压，一个或多个第二tta参数包括第二时钟或第二ps电压，并且该方法还包括：将第一阈值电压与代表最小阈值电压的第一电压参考进行比较，从而得到第一电压比较结果；将第二阈值电压与第一电压参考进行比较，从而得到第二电压比较结果；执行场景(a)，包括基于第一电压比较结果改变第一时钟的频率，以及根据第二电压比较结果改变第二时钟的频率；或者执行场景(b)，包括基于第一电压比较结果改变第一ps电压的值，或者基于第二电
压比较结果改变第二ps电压的值。
212.本领域普通技术人员应该容易地理解本发明的实施例实现了前文描述的一个或多个优势。在阅读前文的说明书之后，本领域普通技术人员将能够做出各种改变、等效替换和各种本发明宽泛的描述的其他实施例。因此，仅通过包含在所附权利要求和其等效范围限定上文中示出的保护范围。

技术特征：
1.一种用于控制存储器中的温度的系统，所述系统包括：高带宽存储器，包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，所述高带宽存储器进一步包括：第一感测单位，配置为产生对应于所述存储单元的对应至少第一个中的至少第一晶体管的一个或多个第一环境信号；和第二感测单位，配置为产生对应于所述存储单元的对应至少第二个中的至少第二晶体管的一个或多个第二环境信号；和差分动态电压和频率缩放器件，配置为执行以下操作：对于包括第一存储单元的所述存储单元的一个或多个的第一组，通过基于所述一个或多个第一环境信号调节所述第一组的一个或多个第一晶体管温度影响参数来控制所述第一组的温度；和对于包括第二存储单元的所述存储单元的一个或多个的第二组，通过基于所述一个或多个第二环境信号调节所述第二组的一个或多个第二晶体管温度影响参数来控制所述第二组的温度。2.根据权利要求1所述的系统，其中：在成员方面，所述第一组和所述第二组彼此不重叠。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述第一感测单位还配置为感测第一温度或检测与所述第一组的所述存储单元的对应至少一个中的所述至少所述第一晶体管对应的第一阈值电压；所述第二感测单位还配置为感测第二温度或检测与对应于所述第二组的所述存储单元的所述对应至少一个中的所述至少所述第二晶体管的第一晶体管和第二晶体管相关联的第二阈值电压；所述一个或多个第一环境信号包括第一温度或第一阈值电压；所述一个或多个第二环境信号包括第二温度或第二阈值电压；所述一个或多个第一晶体管温度影响参数包括第一时钟或第一电源供应电压；所述一个或多个第二晶体管温度影响参数包括第二时钟或第二电源供应电压；和所述差分动态电压和频率缩放器件还配置为执行以下操作：基于所述第一温度或所述第一阈值电压调节所述第一时钟或所述第一电源供应电压；和基于所述第二温度或所述第二阈值电压调节所述第二时钟或所述第二电源供应电压。4.根据权利要求3所述的系统，其中：所述存储单元的一个或多个的所述第一组包含在所述库的一个或多个的至少第一份中；所述存储单元的一个或多个的所述第二组包含在所述库的一个或多个的至少第二份中；在成员方面，所述第一份和所述第二份彼此不重叠；以及所述差分动态电压和频率缩放器件还配置为执行以下操作：调节所述第一份的所述第一电源供应电压或所述第一时钟，引起所述第一份的库的存储单元之中的对应温度的第一次库范围的调节；和
调节所述第二份的所述第二电源供应电压或所述第二时钟，引起所述第二份的库的存储单元之中的对应温度的第二次库范围的调节。5.根据权利要求3所述的系统，其中：所述高带宽存储器的所述库布置在群中；所述存储单元的一个或多个的所述第一组包含在所述群的一个或多个的至少第一框内；所述存储单元的一个或多个的所述第二组包含在所述群的一个或多个的至少第二框内；在成员方面，所述第一框和所述第二框彼此不重叠；以及所述差分动态电压和频率缩放器件还配置为执行以下操作：调节所述第一框的所述第一时钟或所述第一电源供应电压，引起所述第一框的群的存储单元之中的温度的第一群范围的调节；和调节所述第二框的所述第二时钟或所述第二电源供应电压，引起所述第二框的群的存储单元之中的温度的第二群范围的调节。6.根据权利要求3所述的系统，其中：所述高带宽存储器的所述核心管芯的每个布置在信道中；所述存储单元的一个或多个的所述第一组包含在所述信道的一个或多个的至少第一束中；所述存储单元的一个或多个的所述第二组包含在所述信道的一个或多个的至少第二束中；在成员方面，所述第一束和所述第二束彼此不重叠；以及所述差分动态电压和频率缩放器件还配置为执行以下操作：调节所述第一束的所述第一时钟或所述第一电源供应电压，引起所述第一束的信道的存储单元之中的温度的第一信道范围的调节；和调节所述第二束的所述第二时钟或所述第二电源供应电压，引起所述第二束的信道的存储单元之中的温度的第二信道范围的调节。7.根据权利要求3所述的系统，其中：所述存储单元的一个或多个的所述第一组包含在所述核心管芯的一个或多个的第一集合内；所述存储单元的一个或多个的所述第二组包含在所述核心管芯的一个或多个的第二集合内；在成员方面，所述第一集合和所述第二集合彼此不重叠；以及所述差分动态电压和频率缩放器件还配置为执行以下操作：调节所述第一集合的所述第一时钟或所述第一电源供应电压，引起所述第一集合的核心管芯的存储单元之中的溫度的第一核心管芯范围的调节；和调节所述第二集合的所述第二时钟或所述第二电源供应电压，引起所述第二集合的核心管芯的存储单元之中的溫度的第二核心管芯范围的调节。8.根据权利要求3所述的系统，其中，所述差分动态电压和频率缩放器件包括：控制器，配置为执行以下操作：
基于来自所述第一感测单位的所述第一温度改变所述第一时钟的频率；或者基于来自所述第一感测单位的所述第二温度改变所述第一电源供应电压的值；和基于来自所述第二感测单位的所述第二温度改变所述第二时钟的频率；或者基于来自所述第二感测单位的所述第二温度改变所述第二电源供应电压的值。9.一种用于控制存储器中的温度的系统，所述系统包括：高带宽存储器(hbm)，包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，所述高带宽存储器进一步包括：第一感测单位，配置为感测与所述存储单元的对应至少第一个的至少第一晶体管对应的第一温度；以及第二感测单位，配置为感测与所述存储单元的对应至少第二个的至少第二晶体管对应的第二温度；以及差分动态电压和频率缩放器件，配置为执行以下操作：对于包括第一存储单元的所述存储单元的一个或多个的第一组，通过基于所述第一温度调节所述第一组的一个或多个第一晶体管温度影响参数来控制所述第一组的温度；以及对于包括第二存储单元的所述存储单元的一个或多个的第二组，通过基于所述第二温度调节所述第二组的一个或多个第二晶体管温度影响参数来控制所述第二组的温度。10.一种控制高带宽存储器(hbm)中的温度的方法，所述方法包括布置在堆叠件中的核心管芯，每个核心管芯包括库，并且每个库包括存储单元，所述高带宽存储器进一步包括对应地布置在所述核心管芯内的至少第一感测单位和第二感测单位，所述方法包括：从布置在所述高带宽存储器内的第一感测单位接收第一阈值电压，所述第一阈值电压与所述存储单元的对应至少第一个中的至少第一晶体管对应，从布置在所述高带宽存储器内的第二感测单位接收第二阈值电压，所述第二阈值电压与所述存储单元的对应至少第二个中的至少第二晶体管对应；对于包括第一存储单元的所述存储单元的一个或多个的第一组，通过基于所述第一阈值电压调节所述第一组的一个或多个第一晶体管温度影响参数来控制所述第一组的温度；以及对于包括第二存储单元的所述存储单元的一个或多个的第二组，通过基于所述第二阈值电压调节所述第二组的一个或多个第二晶体管温度影响参数来控制所述第二组的温度。

技术总结
一种系统包括：高带宽存储器(HBM)，包括：第一感测单位，配置为产生与第一存储单元中的第一晶体管对应的一个或多个第一环境信号；以及第二感测单位，配置为产生对应于第二存储单元中的第二晶体管的一个或多个第二环境信号；以及差分动态电压和频率缩放(DDVFS)设备，配置为对于包括第一存储单元的存储单元的第一组执行以下操作：(1)通过基于一个或多个第一环境信号调节一个或多个第一晶体管温度影响(TTA)来控制的第一组的温度，以及(2)对于包括第二存储单元的存储单元的第二组，通过基于一个或多个第二环境信号调节一个或多个第二TTA参数来控制第二组的温度。本申请的实施例提供了用于控制存储器中温度的系统和控制HBM中的温度的方法。温度的方法。温度的方法。


技术研发人员：范铭彦 黄家恩 王奕 张琮永
受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/11/1