自熱老化的製作方法
2023-07-20 17:37:46 3
專利名稱：自熱老化的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體技術，並且更具體地，涉及半導體器件(device)的老化(burn-in)。
背景技術：
半導體器件的老化就是採用電壓、溫度、以及時間的各種組合來加速半導體器件的生命過程。老化預測與時間相關聯的半導體器件的不同質量等級。半導體器件廠商一般採用老化來估計半導體器件的使用期限(lifetime)。另外，老化還是在半導體器件中隨著時間推移的缺陷數量和/或種類的一種度量。老化還用來使器件加速渡過早期損壞(infantmortality)。早期損壞是器件壽命(life)的初始階段。短壽命的器件通常在早期損壞階段就在其壽命的早期發生故障。一旦器件已經通過了壽命的初始階段，器件就更有可能再運行許多年。
為了老化器件，器件通常被裝入老化測試板(burn-in board，BIB)上的插座中。BIB是用來容納所有正在經受老化的器件並且為它們路由信號跡線(trace)的大電路板。BIB一般具有許多插座來容納多個器件。所述器件被插入到BIB上的插座，所述BIB被轉移到爐(oven)中進行老化。
在老化期間為器件提供激勵(stimulus)以及監測所述器件的驅動器被安裝在所述爐的背部並且在BIB裝入爐後所述驅動器被耦合到BIB。所述驅動器的一個實施例就是通用老化驅動器(Universal Burn-In Driver，UBID)。在老化前，爐溫被逐漸提高到要求的水平，這通常需要大約25分鐘。在老化期間，來自驅動器的器件激勵觸發器件中儘可能多的門(gate)。在老化後，爐被逐漸冷卻，這需要大約另外25分鐘，然後操作者可以安全地從爐中移去BIB。
目前，晶片組器件老化採用昂貴的老一代標準18爐(Criteria 18 oven)來控制器件的結溫度。標準18爐的溫度範圍是有限制的。為了以低於標準18爐的所述溫度範圍下限的溫度來老化晶片組器件，昂貴的散熱器與每個在BIB上的晶片組器件一起被安裝在插座上，以將單個器件的溫度降到所要求的老化溫度。另外，標準18爐必須在高環境溫度下工作才穩定。因此，必須連續監測測試臺的內部溫度。
為了控制爐和驅動器，目前的技術採用外部計算機系統。在老化前，計算機系統將一種或更多種老化模式(pattern)加載到驅動器。通常需要20-25分鐘來加載所述模式。在老化期間，所述驅動器採用所述模式來控制器件執行不同的測試。
從下面的詳細說明和附圖，本發明將可以被更完整地理解，然而，所述詳細說明和附圖不應被用來將所附的權利要求書限制到所示的具體實施方案，而僅僅是用於解釋和理解。
圖1A所示為裝載在BIB上的器件的實施方案，所述BIB將被轉移到塢站(dockingstation)的實施方案中。
圖1B所示為塢站的一個實施方案。
圖2所示為BIB的一個實施方案。
圖3所示為匯流條(buss-bars)對的一個實施方案。
圖4A所示為器件的一個實施方案。
圖4B所示為器件的自熱老化管芯上(on-die)溫度控制電路的一個實施方案。
圖4C所示為進行自熱老化的器件的一個實施方案的器件溫度和功耗。
圖5所示為熱傳感器塊(block)的一個實施方案。
圖6所示為時鐘信號選通電路的一個實施方案。
圖7所示為器件監測塊的一個實施方案。
圖8A所示為9個示例性器件的溫度升高曲線圖。
圖8B所示為示例性器件的冷卻圖。
圖8C所示為狀態機的一個實施方案的狀態圖。
圖9所示為驅動卡的一個實施方案。
圖10所示為來自驅動器卡的實施方案的採樣信號(sample signal)。
圖11所示為驅動卡的一個實施方案。
圖12所示為計算機系統的一個示例性實施方案。
具體實施例方式
概述圖1A所示為進行自熱老化的一個實施方案。器件101包括熱傳感器和各種電路，以便在老化期間生成熱並調節(regulate)內部結溫度。所述電路也被稱為測試設計(DFT)。參照圖1A，器件101被裝載到老化測試板(BIB)103上。接著BIB 103被裝載到塢站105中以進行老化。在一個實施方案中，驅動卡104被安裝在BIB 103上，以便為器件101提供相移時鐘信號和測試方式入口序列(test mode entry sequence)的信號，以導致器件101開始進行老化。
在一個實施方案中，除了產生熱之外，器件包括狀態機，以便在老化期間運行各種測試。結果，不再需要用來控制爐和驅動器外部計算機系統。此外，不再需要向驅動器加載老化模式。去除(eliminating)外部計算機系統和驅動器節省了老化的時間和成本。
使器件能夠在老化期間產生熱，這去除了爐的使用，並且因此有很大的機會可以節省成本和時間。首先，去除爐節省了購買和維護爐的成本。此外，因為在老化之前不再需要預熱爐或在老化後不再需要冷卻爐，所以老化時間減少了。除了測試時間減少外，通過去除爐，在工廠實現老化的過程也被簡化了。再者，移走大容積的爐還節省了工廠的空間，從而允許更多器件同時進行老化。
另外，由於內部管芯上電路替代了爐，器件也不再需要散熱器來防止過熱，因此進一步減少了老化成本。管芯上溫度調節的另一個優點就是，因為每個器件調節其自身內部與其他器件獨立的溫度，所以防止了多個器件間的工藝差異(process variation)影響老化。
為了示例說明所述技術和概念，下面更詳細地描述了塢站、具有DFT的器件、以及驅動卡的各種實施方案。在下面的描述中，提供了大量細節。然而，應該理解，無需這些細節可以實踐本發明的實施方案。在其他實例中，公知的電路、結構和技術沒有詳細示出，以免模糊了對本說明書的理解。
塢站圖1B所示為塢站100的實施方案。塢站100包括電源架(rack)110、推車(120)、機箱(housing)130、一個或更多個排風扇(exhaust fan)140和調溫器(thermostat)150。在一個實施方案中，電源架110容納多個電壓源，以便在老化期間向器件提供電壓(例如Vcc)。在不同的實施方案中所提供的電壓不同，例如2.85V、5.00V，等等。帶有器件的BIB(未示出)被轉入推車120中。在一個實施方案中，推車120是易於操作的滾動推車。在一個實施方案中，推車120被可分離地固定到(secure to)機箱130和/或電源架110，使得推車120內的BIB能夠通過機箱130內的匯流條背板(backplane)耦合(couple)到電源。機箱130內的電纜向BIB供電。
參照圖1B，排風扇140被安裝在機箱130中。在一個實施方案中，機箱130包括調溫器150來監測塢站100的溫度。在一個實施方案中，調溫器150包括熱電偶。在替換性的實施方案中，調溫器包括電阻式熱器件(resistive thermal device)(RTD)。當塢站的溫度超過預定的跳變點(trip point)時，一個或更多個排風扇140將被打開以冷卻站100。在一個實施方案中，一個小風扇總是開啟的，以便抽取少量通過所有的BIB的空氣。當溫度超過預定的跳變點時，一個或更多個更大的風扇將被打開，直到站100的溫度冷卻到低於所述跳變點。在一個實施方案中，塢站100的環境溫度被維持在低於35℃。在其他實施方案中，塢站可以被維持在低於另一個溫度，取決於正在經歷老化的器件的技術要求。
圖2所示為BIB 200的一個實施方案。BIB 200包括3個驅動卡210、15個插座220、6個電源接頭(power tab)230和15個發光二極體(LED)240。為了老化器件，該器件被安裝在插座220的一個中。在一個實施方案中，3個驅動卡210被安裝在BIB 200上，以向接受老化的器件提供測試方式入口序列的信號和時鐘信號。當BIB 200裝入到推車120中時，電源接頭230被耦合到匯流條電源夾(power clip)(未示出)，所述BIB 200被固定到塢站100的機箱130和/或電源架110。在一個實施方案中，BIB 200包括用於每個插座220的LED 240。正在插座220中經受老化的器件驅動LED 240，使得如果該器件的老化正在適當進行，則LED 240閃動。在下面的章節中提供器件上更為詳細的細節。
圖3所示為一對匯流條311和313的一個實施方案。在一個實施方案中，匯流條310被安裝在兩個穿過塢站的主結構框架焊接的鋼杆(rod)上。在一個實施方案中，所述杆是1″×2″×1/8″厚的方鋼管(steel square tubing)。絕緣體(insulator)被安裝在匯流條和鋼杆之間。在一個實施方案中，絕緣體是用特氟綸(Teflon)定製的。
所述匯流條支持多個BIB 350。匯流條可以被配置為支持12-48個BIB。在一個實施方案中，匯流條是用2″×3/4″的實心鋁條製成。然而，應該清楚，替換性的實施方案可以包括由不同材料和/或不同尺寸製成的框架和/或匯流條。參照圖3，匯流條311和313包括接地匯流條311和電源匯流條313。在每個匯流條的一端提供了一個電纜連接點。接地匯流條311的電纜連接點315接近接地匯流條311的底部，而電源360的電纜連接點317接近電源匯流條313的頂部。在一個實施方案中，來自電源360高達1000安培(Amp)的電流穿過匯流條，並且匯流條被模擬為電阻。通過將電纜耦合在匯流條311和313的相反端，在每個BIB上呈現的絕對電壓更一致。在替換性的實施方案中，兩條電纜都靠近相同的端被附接在匯流條上，因此在離電纜連接點最近的BIB兩端的電壓將比在離電纜連接點最遠的BIB兩端的電壓高。
為了防止灰塵積聚和匯流條短路，匯流條的一個實施方案用護罩(shield)蓋起來了。在一個實施方案中，所述護罩是具有插槽的塑料片，以允許BIB的插入。然而，應該清楚，所述護罩可以用任何不導電的材料來製作。在一個實施方案中，在每個匯流條組之間的開口允許熱空氣被抽吸而穿過BIB並通過塢站的機箱頂部被排出。
半導體器件中的DFT圖4A所示為半導體器件400的一個實施方案。半導體器件400可以包括處理器、存儲器控制器中心(hub)、存儲器、圖形晶片等。參照圖4A，器件400包括熱傳感器401、時鐘生成和選擇塊403、核心(core)邏輯405以及狀態機407。熱傳感器401探測器件的內部溫度。基於所述內部溫度，熱傳感器401向時鐘生成和選擇塊403發送一個或更多個信號，以便選擇適當頻率的時鐘信號。核心邏輯405接收所選擇的時鐘信號，並以所選擇的時鐘信號的頻率工作。狀態機407在老化期間控制核心邏輯405，以運行各種測試方式。
圖4B所示為器件中的自熱老化管芯上溫度控制電路的一個實施方案。在一個實施方案中，所述電路是半導體器件中的DFT的一部分。所述自熱老化管芯上溫度控制電路包括異或(XOR)門420、復用器430、與(AND)門440、多個熔斷器(fuse)451、以及管芯上熱傳感器453。XOR門420接收來自外部設備410的兩個相移的時鐘信號。在一個實施方案中，時鐘信號包括10MHz時鐘信號412和相對於時鐘信號412有90°相移的10MHz時鐘信號414。根據目標老化溫度和時間，可以在其他實施方案中使用不同頻率的時鐘信號。
通過使用兩個相移的時鐘信號412和414，XOR門420輸出具有輸入時鐘信號412和414頻率兩倍的頻率的時鐘信號422。例如，在一個實施方案中，如果輸入時鐘信號412和414是具有90°相移的10MHz信號，則從XOR門420輸出時鐘信號422是20MHz。時鐘信號422和時鐘信號414都是復用器430的輸入。復用器430響應於來自管芯上熱傳感器塊453的信號455，從兩個輸入時鐘信號414和422中選擇一個時鐘信號。在替換的實施方案中，多於兩個的不同頻率的時鐘信號被輸入到復用器430以供器件從中選擇。
在一個實施方案中，有5個可編程熔斷器451被耦合到熱傳感器453。熔斷器451可編程為不同的溫度等級。可以在半導體器件的晶片級篩選測試(wafer level sort testing)期間編程熔斷器451，以設置目標老化溫度。在一個實施方案中，目標老化溫度是91℃。然而，應該理解在不同的實施方案中目標老化溫度不同，取決於各種因素，例如工藝、老化時間等。此外，器件可以包括可以被編程為多於一個溫度等級的額外的熔斷器。
在一個實施方案中，熔斷器451為熱傳感器453提供所編程的目標老化溫度。熱傳感器453檢測器件的內部溫度，並且將此溫度與所編程的目標老化溫度進行比較。響應於此比較，熱傳感器453生成多個輸出信號。在一個實施方案中，輸出信號包括信號455，該信號455也被稱作「過熱」，以指示溫度是否超過目標溫度。在一個實施方案中，熱傳感器453還生成備用(backup)信號457，如果溫度超過目標溫度一定量，則該備用信號跳變。在一個實施方案中，當內部溫度超過目標溫度12℃或更多時，信號457跳變。所述信號457也被稱作「災難性的」。對本領域一般技術人員應該清楚，熱傳感器453可以生成額外的輸出信號，以基於管芯的實際溫度和來自熔斷器451的編程的溫度之間的比較，指示各種溫度等級。
在一個實施方案中，信號455(也被稱作「過熱」)被提供給復用器430，以便選擇時鐘信號。當內部溫度低於目標溫度時，器件不得不運行在較高的頻率下，以生成更多的熱來提升內部溫度到目標溫度。類似地，當內部溫度高於目標溫度時，器件不得不運行在較低的頻率下以生成較少的熱。例如，在一個實施方案中，當信號455指示管芯溫度超過目標溫度時，復用器430選擇10MHz時鐘信號414，並且當信號455指示不同時，復用器430選擇20MHz時鐘信號422。來自復用器430的所選擇的時鐘信號432和來自熱傳感器453的其他輸出信號457被輸入到AND門440。
通過基於每個單獨的器件的內部溫度調節時鐘頻率，內部溫度被維持為基本恆定、與同時經歷老化的其他器件獨立。類似地，器件的平均功率也被維持為基本恆定。圖4C所示為在示例性器件中測得的器件溫度和功率損耗。平均器件溫度基本在大約92.5℃的目標溫度上，平均功率大約5.12瓦(Watt)。器件頻率越高，生成的功率越多。例如，參照圖4C，當器件運行在10MHz(在491)時，器件功率大約為4.2瓦。當器件運行在20MHz(在492)時，器件功率大約為5.5瓦。應該理解這裡提供測量結果僅僅是為了示例說明。不同的實施方案具有不同的器件溫度和功率損耗。
在一個實施方案中，當信號457是「1」時，門440傳遞所選擇的時鐘信號432。當信號457是「0」時，門440阻擋時鐘信號432，並且實質上關閉器件，以允許器件冷卻。當器件開始冷卻到低於預先編程的「災難性的」設置點時，熱傳感器將把信號457變為「1」，以允許門440傳遞時鐘信號432。因此，器件將開始在此以時鐘信號432再次運行。門440的輸出442實質上是用於器件核心邏輯(未示出)的內部溫度敏感的、可變速的時鐘信號。
圖5所示為器件中的熱傳感器的一個實施方案。熱傳感器520耦合到熔斷器塊510。熔斷器塊510包括旁路寄存器511、多個最大結溫度(Tjmax)修整(trim)熔斷器513、多個老化修整熔斷器515、以及兩個復用器517和519。熔斷器塊510接收指示器件在或不在自熱老化方式下的信號505。在一個實施方案中，在從驅動卡(未示出)以預定的序列接收一個或更多個輸入信號時，信號505由器件的測試方式邏輯(未示出)生成。驅動卡將在下面的章節中更為詳細地討論。
在一個實施方案中，兩組熔斷器513和515的每一組都包括5個熔斷器。然而，對本領域的一般技術人員應該很清楚，其他實施方案可以包括不同數量的熔斷器。每個組都可以被編程到特定的溫度設置點。老化修整熔斷器的溫度設置點就是目標老化溫度。例如，在一個實施方案中，老化修整熔斷器515被編程到91℃。當信號505指示器件在老化方式下時，復用器517選擇老化修整熔斷器515。否則，復用器517選擇Timax修整熔斷器513。所選擇的溫度設置點被輸入到復用器519。在一個實施方案中，來自測試方式邏輯的信號505還控制復用器519，使得當器件在老化方式下時，復用器519選擇復用器517的輸出。否則，復用器519選擇旁路寄存器511的內容。復用器519的輸出被輸入到熱傳感器520。
熱傳感器520檢測管芯溫度，並且將管芯溫度與來自復用器519的所選擇的溫度設置點進行比較。在一個實施方案中，基於所述比較，熱傳感器520生成兩個信號522和524。信號522，也被稱作「過熱」，指示管芯溫度超過來自復用器519的所選擇的設置點。信號524，也被稱作「災難性的」，指示管芯溫度超過所選擇的設置點一定量或更多。例如，在一個實施方案中，信號524指示管芯溫度超過老化設置點12℃或更多。在一個實施方案中，信號522和524被轉發到復用器430和門440，如圖4B所示，以選擇具有適當頻率的時鐘信號。
參照圖6，在一個實施方案中，來自熱傳感器520(圖5中示出)的信號622和624通過兩個門632和634分別路由。在一個實施方案中，門632和634的輸出被轉發到時鐘生成和選擇塊(未示出)，以便基於管芯溫度選擇具有適當頻率的時鐘信號。在一個實施方案中，門632和634接收輸入信號630，以指示器件是否在自熱老化方式下。在一個實施方案中，當器件不在自熱老化方式下時，信號630是0，並且因此迫使門632和634的輸出為0，與信號622和624的值無關。否則，信號630是1，以允許信號622和624分別通過門632和634。
在一個實施方案中，器件包括器件監測塊，如圖7所示。來自器件的測試方式邏輯(未示出)的信號710被輸入到器件監測塊700中的復用器720。信號710指示器件是否在自熱老化方式下。在一個實施方案中，被設置為「1」的信號LBIST 731被輸入到反轉觸發器730。反轉觸發器730的輸出和信號740一起被輸入到復用器720，所述信號740指示傳統監測器是否打開。響應於信號710，當器件是在自熱老化方式下時，復用器720選擇來自反轉觸發器730的輸出。在一個實施方案中，監測器信號722驅動BIB上的發光二極體(LED)792。在一個實施方案中，當LBIST激活時，BIB上的LED 792點亮。當LBIST再次激活時，LED 792熄滅。在器件的自熱老化期間，觸發序列(toggle sequence)持續。在一個實施方案中，BIB上的LED 792在1到2赫茲間閃爍，以指示在受迫條件下的(understress)器件在自熱老化中。通過觀察LED 792，測試臺上的操作者可以分辨器件是否正在進行自熱老化。
在一個實施方案中，在老化後器件被簡單地斷電。當器件斷電後，器件停止運行，並且因此冷卻其自身。在自熱老化中的溫度提高時間和冷卻時間都要比爐預熱時間和爐冷卻時間短。圖8A和圖8B所示為在示例性器件中分別測得的溫度提高時間和冷卻時間。參照圖8A，9個示例性器件將其溫度從室溫提高到大約92℃的時間大致在200秒到400秒之間。與25分鐘的爐溫度提高時間相比，使用自熱老化達到了顯著的節省測試時間的效果。類似的，器件自熱老化的冷卻時間顯著地比爐的冷卻時間短。圖8B所示為示例性器件的冷卻圖。根據圖8B，示例性器件在大約10秒內從高於90℃冷卻到低於65℃。只要器件溫度低於65℃，那麼操作者可以安全地處置該器件。相反，需要用大約25分鐘來冷卻爐。因此，自熱老化也在冷卻器件過程中節省時間。
圖8C所示為圖4A中的狀態機407的一個實施方案的狀態圖。在接收一個或更多個來自驅動卡的輸入信號來觸發自熱老化時，狀態機開始自熱老化(狀態810)。在一個實施方案中，狀態機由來自BIB的跨接信號(strap signal)激活。所述跨接信號是通過將BIB的一個管腳連到電源的高或低電平所生成的。
參照圖8C中的狀態圖，狀態機進入一個或更多個方式(狀態820)，然後進入邏輯老化自測(LBIST)方式(狀態830)。所述一個或更多個方式的實施例包括13N方式、DAC方式、LCS方式、S2C方式等。應該理解上面列出的方式僅是為了示例說明的目的，並且狀態機可以進入上面列出的那些方式之外的方式。
一旦狀態機開始運行LBIST方式(狀態830)，則狀態機在LBIST方式下循環，直到接收到來自BIB上的驅動器的復位信號。在一個實施方案中，復位信號是由驅動卡每208毫秒生成一次。在一個實施方案中，LBIST方式提供高的觸發覆蓋範圍，也即在LBIST方式下器件中大百分比的門被觸發。通過觸發所述門，器件在LBIST方式的執行期間生成大量的熱。
驅動卡在一個實施方案中，驅動卡在老化期間驅動器件。圖9所示為驅動卡900的實施方案。參照圖9，驅動卡900包括可編程邏輯器件(PLD)930、緩衝器940、時鐘生成器920和電壓調節器910。驅動卡900的組件被安裝在印刷電路板上。在一個實施方案中，印刷電路板是1″×2″的。
在一個實施方案中，外部電壓源901被提供給電壓調節器910。在不同實施方案中外部電壓源901的值不同，取決於正在經歷老化的器件的類型、老化時間、老化溫度，等等。在一個實施方案中，外部電壓源901是6.6V。電壓調節器910調節接收到的電壓，並且將已調節的電壓供給時鐘生成器920、PLD 930和緩衝器940。在一個實施方案中，調節器910降低接收到的電壓。
時鐘生成器920生成時鐘信號，並且把時鐘信號輸入到PLD 930。在一個實施方案中，時鐘生成器920包括電晶體-電晶體邏輯(TTL)石英盒(crystal can)，以生成20MHz時鐘信號。通過使用該時鐘信號，PLD 930生成驅動模式來觸發器件運行自熱老化。在一個實施方案中，PLD 930連續地通過所述驅動模式(drive pattern)無限循環。PLD 930通過緩衝器940將驅動模式轉發給器件。在一個實施方案中，驅動模式包括三個信號來使器件進入自熱老化方式(self-heating burn-in mode)並復位該器件。應該理解，PLD 930在驅動模式中可以生成不同數量的信號，例如2個、4個或5個。在一個實施方案中，PLD 930為器件生成兩個90°相移的時鐘信號。
在一個實施方案中，PLD 930通過緩衝器940將生成的信號轉發到正在經歷老化的器件905。在一個實施方案中，緩衝器940包括74HCT244緩衝器。在一個實施方案中，進入正在經歷老化的器件的電壓903為緩衝器940供電。通過使用相同的電壓903來使能緩衝器940保證了正在經歷老化的器件的電壓供應和所述驅動器模式一起變化(ramp up)。
圖10中所示為採樣的老化模式和由驅動卡的一個實施方案所生成的兩個相移的時鐘信號。信號1010-1014一起工作來復位器件和/或使所述器件進入自熱老化方式。時鐘信號1020和1022是10MHz的時鐘信號，互相具有90°相移。
圖11所示為驅動卡1100的一個實施方案的頂視圖。應該清楚，不同實施方案中，單個組件在驅動卡上的排布不同。此外，組件中的一個或更多個也可以放置在驅動卡的底部，以減少驅動卡的尺寸。參照圖11，驅動卡包括電壓調節器1110、20MHz石英盒、PLD 1130、緩衝器1140和多個電容1150。
在一個實施方案中，每個BIB上安裝一個驅動卡。在替換的實施方案中，每個BIB上安裝多個驅動卡。在不同實施方案中驅動卡可以驅動不同數量的器件。
驅動卡是傳統的老化驅動器的低成本替代品，所述傳統的老化驅動器原來是位於爐壁之後的並且通過邊緣連接器(connector)與正在經歷老化的器件連接(communicate)。不像需要為每個產品定製編程的傳統驅動器，在一個實施方案中，新的驅動卡不是針對具體產品的，因為相同順序的相同信號可以觸發具有管芯上DFT的任何器件。
此外，驅動卡的另一個成本優勢在於減少驅動器上的通道。傳統驅動器需要多達64個通道，而新驅動卡的一個實施方案僅有5個通道。新驅動卡所實現的另一個優勢在於減少測試時間。新驅動卡的一個實施方案在上電後立即開始生成老化模式。不像傳統的老化驅動器，新驅動卡不需要加載模式，而傳統的老化驅動器的加載模式將耗費20-25分鐘。
計算機系統的示例性實施方案在一個實施方案中，具有管芯上DFT的器件是被包括在計算機系統中的晶片組的一部分。晶片組可以包括存儲器控制器中心(MCH)、輸入/輸出控制器中心(ICH)、圖形晶片等等。圖12所示為計算機系統的示例性實施方案。系統1200包括中心處理單元(CPU)1201、MCH 1202、ICH 1203、存儲基本輸入輸出系統(Flash BIOS)的快閃記憶體設備1204、存儲器設備1205、圖形晶片1206、以及多個外設部件1210。CPU 1201、存儲器設備1205、圖形晶片1206和ICH 1203耦合到MCH 1202。在CPU 1201、存儲器設備1205、圖形晶片1206和ICH 1203之間發送和接收的數據通過MCH 1202來路由。外設部件1210和快閃記憶體BIOS 1204耦合到ICH 1203。外設部件1210和快閃記憶體BIOS 1204通過ICH 1203以及MCH 1202與CPU 1201、圖形晶片1206以及存儲器1205連接。注意，系統1200的任何或所有組件以及相關聯的硬體可以用在本發明的各種實施方案中。然而，應該理解，計算機系統的其他實施方案可以包括這些設備中的一些或所有。
上面的討論僅僅描述了本發明的一些示例性實施方案。從這些討論、附圖和權利要求書中，本領域技術人員將意識到可以作出各種修改而不偏離所附權利要求書的精神和範圍。因此說明書被視為示例說明性而非限定性的。
權利要求
1.一種半導體器件，包括多個門；復用器，所述復用器從多個時鐘信號中選擇時鐘信號，以便響應於所述選擇的時鐘信號觸發所述多個門，從而從內部生成用於老化的熱；以及熱傳感電路，所述熱傳感電路用來監測內部溫度。
2.如權利要求1所述的半導體器件，其中所述熱傳感電路響應於所述內部溫度生成信號，並且所述復用器響應於所述信號選擇所述時鐘信號。
3.如權利要求1所述的半導體器件，其中所述熱傳感電路包括熱傳感器；以及一個或更多個熔斷器，所述熔斷器可基於溫度等級編程，所述熔斷器耦合到所述熱傳感器，並且被編程到一個或更多個溫度等級。
4.如權利要求1所述的半導體器件，還包括狀態機，所述狀態機在老化期間執行多個測試方式。
5.一種老化半導體器件的方法，包括在一個或更多個老化模式間循環，以使所述器件以頻率運行，從而從內部生成熱；監測所述器件的內部溫度；以及響應於所述內部溫度調整所述頻率，以將所述內部溫度基本維持在預定的等級。
6.如權利要求5所述的方法，其中監測所述器件的所述內部溫度的操作包括用所述器件中的熱傳感器測量所述內部溫度。
7.如權利要求5所述的方法，其中調整所述頻率的操作包括如果所述內部溫度高於第一預定限制，則選擇較低的頻率；以及如果所述內部溫度低於第二預定限制，則選擇較高的頻率。
8.一種老化半導體器件的方法，包括在老化之前編程所述器件的一個或更多個熔斷器，以設置目標老化溫度；將所述器件裝入塢站，其中所述器件在老化期間留在所述塢站中；以及用驅動卡驅動所述器件，以使所述器件開始進行老化，其中所述器件在老化期間從內部生成熱。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述器件和所述驅動卡被安裝在老化測試板上。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述器件在老化期間監測內部溫度，並且響應於所述內部溫度調節所述器件的工作頻率，以使所述內部溫度基本保持在所述目標老化溫度。
11.如權利要求8所述的方法，其中所述塢站在所述器件的老化期間基本保持在低於35℃，並且所述目標老化溫度基本在91℃。
12.一種計算機系統，包括一個或更多個動態隨機訪問存儲器(DRAM)設備；以及耦合到所述一個或更多個DRAM設備的晶片組，所述晶片組包括器件，其中所述器件包括多個門；復用器，所述復用器從多個時鐘信號中選擇時鐘信號，以便響應於所述選擇的時鐘信號觸發所述多個門，從而從內部生成用於老化的熱；以及熱傳感電路，所述熱傳感電路用來監測內部溫度。
13.如權利要求12所述的計算機系統，其中所述熱傳感電路響應於所述內部溫度生成信號，並且所述復用器響應於所述信號選擇所述時鐘信號。
14.如權利要求12所述的計算機系統，其中所述熱傳感電路包括熱傳感器；以及一個或更多個熔斷器，所述熔斷器可基於溫度等級編程，所述熔斷器耦合到所述熱傳感器，並且被編程到一個或更多個溫度等級。
15.如權利要求12所述的計算機系統，其中所述器件還包括狀態機，所述狀態機在老化期間執行多個測試方式。
16.如權利要求12所述的計算機系統，還包括耦合到所述晶片組的處理器。
17.一種塢站，包括電源架；耦合到所述電源架的機箱，所述機箱用來容納多條電纜；以及可分離地耦合到所述機箱和所述電源架的推車，所述推車用來容納多個老化測試板，其中在老化期間多個半導體器件安裝在所述多個老化測試板上，並且所述多條電纜向所述多個半導體器件供電。
18.如權利要求17所述的塢站，其中所述多個半導體器件從內部生成熱，並且在老化期間將所述多個半導體器件的內部溫度基本維持在一個或更多個預定的等級。
19.如權利要求17所述的塢站，還包括調溫器，所述調溫器監測所述推車內的溫度；以及一個或更多個排風扇，響應於所述推車內的所述溫度，所述排風扇被操作為抽取經過所述多個老化測試板的空氣。
20.如權利要求19所述的塢站，其中在所述多個半導體器件的老化期間所述推車內的所述溫度基本保持在低於35℃。
21.一種驅動卡，包括可編程邏輯器件(PLD)，所述可編程邏輯器件生成一個或更多個老化模式，其中所述一個或更多個老化模式輸出到多個半導體器件，以使所述多個半導體器件在所述多個半導體器件的老化期間從內部生成熱。
22.如權利要求21所述的驅動卡，還包括時鐘生成器，所述時鐘生成器向所述PLD供應第一時鐘信號；以及耦合到所述PLD和所述時鐘生成器的電壓調節器，所述電壓調節器調節供給所述時鐘生成器和所述PLD的電壓。
23.如權利要求22所述的驅動卡，其中所述PLD還生成第二時鐘信號，並且所述第一和第二時鐘信號輸出到所述多個半導體器件。
24.如權利要求23所述的驅動卡，其中所述第二時鐘信號相對於所述第一時鐘信號具有90°的相移。
25.如權利要求21所述的驅動卡，其中所述PLD一旦上電，所述PLD自動地生成所述一個或更多個老化模式。
全文摘要
公開了自熱老化的方法和裝置。在一個實施方案中，半導體器件包括多個門，用來從多個時鐘信號中選擇時鐘信號的復用器，以響應於所選擇的時鐘信號來觸發所述多個門，從而在內部產生用於老化的熱，以及監測內部溫度的熱傳感電路。
文檔編號G01R31/316GK1867834SQ200480030183
公開日2006年11月22日 申請日期2004年8月6日 優先權日2003年8月14日
發明者傑弗裡·諾裡斯, 理察·西爾弗利亞 申請人:英特爾公司