泄漏电流测量电路、集成电路及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种泄漏电流测量电路、集成电路及其系统。所述泄漏电流测量电路包括泄漏产生电路及检测电路。所述泄漏产生电路从起始时间点产生泄漏电流，并基于所述泄漏电流产生泄漏电压信号，所述泄漏电压信号具有从初始电压发生变化的电压电平。所述检测电路产生具有激活时间的检测信号，所述检测信号是从起始时间点到检测时间点产生，且所述检测时间点对应于泄漏电压信号的电压电平达到目标电压时。

【技术实现步骤摘要】
泄漏电流测量电路、集成电路及其系统[相关申请案的交叉参考]本申请主张在2017年6月7日在韩国知识产权局(KoreanIntellectualPropertyOffice，KIPO)提出申请的韩国专利申请第10-2017-0070590号的优先权，所述韩国专利申请的公开内容全文并入本申请供参考。
与示例性实施例一致的方法及装置大体涉及半导体集成电路，且更具体来说涉及一种泄漏电流测量电路、集成电路及包括所述泄漏电流测量电路的系统。
技术介绍
随着半导体器件越来越集成化，由半导体器件中的泄漏电流引起的功耗增加，且关于泄漏电流的信息变得很重要。一般来说，片上系统(systemonchip，SoC)包括具有各种阈值电压的晶体管以实现高速操作。这些晶体管的泄漏电流依据阈值电压变化且具有大的偏差。电源管理方案(例如动态电压及频率调整(dynamicvoltageandfrequencyscaling，DVFS))是片上系统中不可缺少的，且为进行高效的电源管理，需要得到关于准确的泄漏电流的信息。举例来说，可基于因泄漏电流引起的电路操作的延迟或利用对泄漏电流的放大来测量泄漏电流。然而，这些方法可能因用于测量泄漏电流的测试时间及测试电路面积过多而不适用于片上系统。
技术实现思路
一个或多个示例性实施例提供一种能够高效地测量半导体元件的泄漏电流的泄漏电流测量电路。一个或多个示例性实施例提供一种包括能够高效地测量半导体元件的泄漏电流的泄漏电流测量电路的集成电路及系统。根据示例性实施例的方面，提供一种泄漏电流测量电路，所述泄漏电流测量电路包括：泄漏产生电路，被配置成从起始时间点产生泄漏电流，并基于所述泄漏电流产生泄漏电压信号，所述泄漏电压信号具有从初始电压发生变化的电压电平；以及检测电路，被配置成产生具有激活时间的检测信号，所述检测信号是从所述起始时间点到检测时间点产生，且所述检测时间点对应于所述泄漏电压信号的所述电压电平达到目标电压时。根据另一示例性实施例的方面，提供一种系统，所述系统包括：半导体硅片，包括多个半导体管芯及泄漏电流测量电路，所述泄漏电流测量电路形成在对所述多个半导体管芯进行分离的划线通道处；以及测试器件，被配置成测试所述半导体硅片。所述泄漏电流测量电路包括：泄漏产生电路，被配置成从起始时间点产生泄漏电流，并基于所述泄漏电流产生泄漏电压信号，所述泄漏电压信号具有从初始电压发生变化的电压电平；以及检测电路，被配置成产生具有激活时间的检测信号，所述检测信号是从所述起始时间点到检测时间点产生，且所述检测时间点对应于所述泄漏电压信号的所述电压电平达到目标电压时。根据又一示例性实施例的方面，提供一种形成在半导体管芯中的集成电路，所述集成电路包括：泄漏电流测量电路，被配置成测量所述半导体管芯的泄漏电流；以及监测电路，被配置成基于所述泄漏电流测量电路的输出来监测所述集成电路的操作。所述泄漏电流测量电路包括：泄漏产生电路，被配置成从起始时间点产生泄漏电流，并基于所述泄漏电流产生泄漏电压信号，所述泄漏电压信号具有从初始电压发生变化的电压电平；以及检测电路，被配置成产生具有激活时间的检测信号，所述检测信号是从所述起始时间点到检测时间点产生，且所述检测时间点对应于所述泄漏电压信号的所述电压电平达到目标电压时。附图说明结合附图阅读以下详细说明，将更清楚地理解各示例性实施例。图1是示出根据一个或多个示例性实施例的泄漏电流测量电路的方块图。图2是阐述根据一个或多个示例性实施例的图1所示泄漏电流测量电路的操作的图。图3是示出根据一个或多个示例性实施例的泄漏产生电路的电路图。图4是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图3所示泄漏产生电路的泄漏电流测量电路的操作模式的图。图5A及图5B是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图3所示泄漏产生电路的泄漏电流测量电路的第一操作模式的时序图。图6A及图6B是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图3所示泄漏产生电路的泄漏电流测量电路的第二操作模式的时序图。图7是示出根据一个或多个示例性实施例的检测电路的电路图。图8是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图7所示检测电路的泄漏电流测量电路的第一操作模式的时序图。图9是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图7所示检测电路的泄漏电流测量电路的第二操作模式的时序图。图10是示出根据一个或多个示例性实施例的在图1所示泄漏电流测量电路中所包括的转换电路的方块图。图11是示出根据一个或多个示例性实施例的在图10所示转换电路中所包括的时间-电压转换器的电路图。图12A是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图11所示时间-电压转换器的泄漏电流测量电路的第一操作模式的时序图。图12B是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图11所示时间-电压转换器的泄漏电流测量电路的第二操作模式的时序图。图13是示出根据一个或多个示例性实施例的检测信号的激活时间与泄漏电流的关系的图。图14是示出根据一个或多个示例性实施例的在图10所示转换电路中所包括的压控振荡器的图。图15是示出根据一个或多个示例性实施例的在图14所示压控振荡器中所包括的电路的电路图。图16是示出根据一个或多个示例性实施例的在图10所示转换电路中所包括的压控振荡器的图。图17是示出根据一个或多个示例性实施例的在图16所示压控振荡器中所包括的电路的电路图。图18是示出根据一个或多个示例性实施例的在图1所示泄漏电流测量电路中所包括的泄漏产生电路的电路图。图19是示出根据一个或多个示例性实施例的在图18所示泄漏产生电路中所包括的被测器件的电路图。图20是示出根据一个或多个示例性实施例的在图1所示泄漏电流测量电路中所包括的检测电路的电路图。图21是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图20所示检测电路的泄漏电流测量电路的第一操作模式的时序图。图22是示出根据一个或多个示例性实施例的包括图20所示检测电路的泄漏电流测量电路的第二操作模式的时序图。图23是示出根据一个或多个示例性实施例的在图1所示泄漏电流测量电路中所包括的转换电路的方块图。图24是示出根据一个或多个示例性实施例的测试系统的图。图25是示出根据一个或多个示例性实施例的集成电路的图。图26是示出根据一个或多个示例性实施例的系统的方块图。[符号的说明]10、102：泄漏电流测量电路；50：监测电路；100、101：泄漏产生电路；110：解码器；300、301、302：检测电路；310：检测反相器；320：传递单元；321：第一N型晶体管/传输门；322：第一P型晶体管/传输门；323：异或门；324、351、INV：反相器；330：复位单元/第一复位单元；331、TPS：第二P型晶体管；332：或门；340：复位单元/第二复位单元；341、TNS：第二N型晶体管；342：与门；350：输出驱动单元；371：比较器；372、611：第一异或门；373、612：第二异或门；500、501、502：转换电路；600、601、TCO：时间-电压转换器；610：控制单元；620：放电单元/二极管单元；621、622：二极管；700、701、702、VCO：压控振荡器；800、FD：分频器；900：计数器电路；950：串行化器；1000：系统；1010：集成电路；1020：处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泄漏电流测量电路，其特征在于，包括：泄漏产生电路，被配置成从起始时间点产生泄漏电流，并基于所述泄漏电流产生泄漏电压信号，所述泄漏电压信号具有从初始电压发生变化的电压电平；以及检测电路，被配置成产生具有激活时间的检测信号，所述检测信号是从所述起始时间点到检测时间点产生，且所述检测时间点对应于所述泄漏电压信号的所述电压电平达到目标电压时。

【技术特征摘要】
2017.06.07 KR 10-2017-00705901.一种泄漏电流测量电路，其特征在于，包括：泄漏产生电路，被配置成从起始时间点产生泄漏电流，并基于所述泄漏电流产生泄漏电压信号，所述泄漏电压信号具有从初始电压发生变化的电压电平；以及检测电路，被配置成产生具有激活时间的检测信号，所述检测信号是从所述起始时间点到检测时间点产生，且所述检测时间点对应于所述泄漏电压信号的所述电压电平达到目标电压时。2.根据权利要求1所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述检测信号的所述激活时间随着所述泄漏电流的增大而减小。3.根据权利要求1所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述泄漏电流测量电路还被配置成选择性地以第一操作模式及第二操作模式进行操作，所述第一操作模式用于测量N型半导体元件的所述泄漏电流，所述第二操作模式用于测量P型半导体元件的所述泄漏电流。4.根据权利要求3所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述泄漏产生电路还被配置成：在所述第一操作模式中，将所述泄漏电压信号产生成使得所述泄漏电压信号从所述初始电压减小到所述目标电压并接着减小到地电压，且在所述第二操作模式中，将所述泄漏电压信号产生成使得所述泄漏电压信号从所述初始电压增大到所述目标电压并接着增大到供电电压。5.根据权利要求3所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述泄漏产生电路还被配置成：在所述第一操作模式中以供电电压对跟踪节点进行充电，并从所述起始时间点产生流过所述N型半导体元件的所述泄漏电流以对所述跟踪节点进行放电，所述泄漏电压信号是在所述跟踪节点处提供，以及在所述第二操作模式中，以地电压对所述跟踪节点进行放电，并从所述起始时间点产生流过所述P型半导体元件的所述泄漏电流以对所述跟踪节点进行充电。6.根据权利要求1所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述泄漏产生电路包括：N型半导体元件，连接在地电压与跟踪节点之间，所述N型半导体元件被配置成基于选择信号进行操作，且所述泄漏电压信号是在所述跟踪节点处提供；N型晶体管，与所述N型半导体元件串联连接在所述地电压与所述跟踪节点之间，所述N型晶体管被配置成基于使能信号进行操作；P型半导体元件，连接在供电电压与所述跟踪节点之间，所述P型半导体元件被配置成基于所述选择信号进行操作；以及P型晶体管，与所述P型半导体元件串联连接在所述供电电压与所述跟踪节点之间，所述P型晶体管被配置成基于所述使能信号进行操作。7.根据权利要求6所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述起始时间点对应于所述使能信号的跃迁时间点，且其中所述泄漏产生电路还被配置成基于所述选择信号的逻辑电平来选择性地产生流过所述N型半导体元件及所述P型半导体元件的所述泄漏电流。8.根据权利要求1所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述泄漏产生电路包括多个被测器件，所述多个被测器件共同连接到跟踪节点，所述跟踪节点提供所述泄漏电压信号，所述多个被测器件中的每一个具有不同的泄漏特性。9.根据权利要求8所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，还包括解码器，所述解码器被配置成基于选择码来产生多个经解码位信号并将所述多个经解码位信号分别提供到所述多个被测器件，其中所述泄漏产生电路还被配置成基于所述多个经解码位信号从所述多个被测器件中选择被测器件，并使用所选择的所述被测器件来产生所述泄漏电压信号。10.根据权利要求8所述的泄漏电流测量电路，其特征在于，所述多个受试被测器件中的每一个包括：N型半导体元件，连接在地电压与所述跟踪节点之间，所述N型半导体元件被配置成基于选择信号进行操作；第一N型晶体管，与所述N型半导体元件串联连接在所述地电压与所述跟踪节点之间，所述第一N型晶体管被配置成基于使能信号进行操作；第二N型晶体管，与所述N型半导体元件及所述第一N型晶体管串联连接在所述地电压与所述跟踪节点之间，所述第二N型晶体管被配置成基于对应的经解码位信号进行操作；P型半导体元件，连接在供电电压与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佶根，慎连重，郑多莱，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR