[發明專利]半導體裝置及監測半導體裝置的溫度的方法

在審

• 申請號: 202210731046.5
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115473416A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 劉思麟;連倍興;陳翊文;張清河;洪照俊;彭永州
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M9/04;H03K3/57;G01K7/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種半導體裝置，其特征在于，包含：

一溫度無關電流產生器，用以產生與溫度無關的一參考電流及為該參考電流的一復制品的一鏡像電流；

一第一脈沖信號產生器，耦接至該溫度無關電流產生器且用以對該鏡像電流進行采樣以產生一脈沖信號；及

一第一計數器，耦接至該第一脈沖信號產生器且用以獲取由該第一脈沖信號產生器產生的脈沖信號的一第一數量，當判定由此獲得的脈沖信號的該第一數量小于一預定臨限值時，允許該第一脈沖信號產生器產生該脈沖信號，且當判定由此獲得的脈沖信號的該第一數量等于該預定臨限值時，禁止該第一脈沖信號產生器產生該脈沖信號。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，其中該第一脈沖信號產生器包括：

一第一開關，耦接在該溫度無關電流產生器與一節點之間；

一第二開關，耦接至該節點；

一電容器，并聯耦接至該第二開關；及

一比較器，具有耦接至該節點的一第一比較器輸入端、用以接收一參考電壓的一第二比較器輸入端以及耦接至該第一計數器的一比較器輸出端。

3.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，其中該溫度無關電流產生器進一步用以：

產生一與絕對溫度成比例電流及一與絕對溫度互補電流；及

結合該與絕對溫度成比例電流與該與絕對溫度互補電流，以產生該參考電流。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，其中該溫度無關電流產生器進一步用以產生為該參考電流的復制品的一第二鏡像電流及一第三鏡像電流，該半導體裝置進一步包含：

一溫度相關電流產生器，用以基于該第一鏡像電流及該第二鏡像電流產生與溫度相關的一溫度相關電流；

一第二脈沖信號產生器，耦接至該溫度相關電流產生器且用以對該溫度相關電流進行采樣以產生一脈沖信號；及

一第二計數器，耦接至該第二脈沖信號產生器且用以對由該第二脈沖信號產生器產生的脈沖信號的一第二數量進行計數。

5.如權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，其中該第二脈沖信號產生器包括：

一第一開關，耦接在該溫度相關電流產生器與一節點之間；

一第二開關，耦接至該節點；

一電容器，并聯耦接至該第二開關；及

一比較器，具有耦接至該節點的一第一比較器輸入端、用以接收一參考電壓的一第二比較器輸入端以及耦接至該第二計數器的一比較器輸出端。

6.如權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，其中該溫度無關電流產生器進一步用以產生為該參考電流的復制品的該第二鏡像電流及該第三鏡像電流，且該溫度相關電流產生器進一步用以：

基于該第二鏡像電流產生一與絕對溫度成比例電壓及一與絕對溫度互補電壓中的一者；

將該與絕對溫度成比例電壓及該與絕對溫度互補電壓中的該一者轉換為一與絕對溫度成比例電流及一與絕對溫度互補電流中的一者；及

自該第三鏡像電流減去該與絕對溫度成比例電流及該與絕對溫度互補電流中的該一者，以提取該溫度相關電流。

7.如權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，其中該溫度相關電流產生器進一步包括一電流失配校正電路，用以減少一電流失配，且該第一計數器進一步用以產生一斬波信號以供該電流失配校正電路接收且用于周期性地反轉該電流失配校正電路的一極性。

8.如權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，其中該溫度相關電流產生器進一步包括一電壓偏移校正電路，用以減小一電壓偏移，且該第一計數器進一步用以產生一斬波信號以供該電壓偏移校正電路接收且用于周期性地反轉該電壓偏移校正電路的一極性。