半导体器件制造技术

本发明专利技术的各个实施例涉及半导体器件。提供了一种能够在防止存储器的功能恶化的同时控制存储器并且减少半导体器件的功耗的半导体器件。半导体器件包括第一半导体芯片(逻辑芯片)和第二半导体芯片(存储器芯片)。第一半导体芯片包括：多个温度传感器，设置在彼此不同的位置中；以及存储器控制器，基于该多个温度传感器中的相应的一个温度传感器的输出结果，来控制设置在第二半导体芯片中的多个存储器区域中的每一个。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】半导体器件相关串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。
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
然而，本专利技术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。本专利技术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；图11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12是示出了根据第二实施例的半导体器件的温度传感器布置的示例的示意图；图13是示出了根据第二实施例的在半导体器件中的温度变化的曲线图；以及图14是示出了根据第三实施例的半导体器件的温度传感器和辅助温度传感器的布置的示例的示意图。【具体实施方式】下文将阐释根据本专利技术的一个实施例的半导体器件。应该注意，在本说明书中的半导体器件指下列各项中的任何一项:在其中按照集成的方式形成有用于实施期望功能的电子电路的半导体芯片、在其中形成有尚未被切割为单独芯片的多个这种半导体芯片的半导体晶片、在其中有通过使用树脂等封装的一个或者多个半导体芯片的器件等。第一实施例图1示出了根据本专利技术的第一实施例的半导体器件的截面图的示例。半导体器件包括由娃等制成的半导体芯片1、2和3、中介(interposer)衬底6、焊球8和树脂5。半导体芯片1、2和3上下地堆叠在中介衬底6 (布线衬底)上。树脂5密封封闭半导体芯片1、2和3o半导体芯片1和2中的每一个包括娃通孔(即，娃贯通接触(silicon through-contact)(下文称为“通孔”))4和凸点电极7。半导体芯片3包括凸点电极7。半导体芯片3也可以包括连接至凸点电极7的硅通孔，与半导体芯片2的情况一样。然而，在本示例中，未在半导体芯片3中设置硅通孔。半导体器件3通过其凸点电极7电连接至半导体器件2，并且还通过形成在半导体器件2中的晶体管的金属、硅通孔4和凸点电极7电连接至半导体器件1。半导体器件2通过其凸点电极7电连接至半导体器件1，并且还通过形成在半导体器件1中的晶体管的金属、硅通孔4和凸点电极7电连接至中介衬底6。中介衬底6通过焊球8安装在主板等上。半导体器件1通过其凸点电极7电连接至中介衬底6。应注意，中介衬底6是由玻璃环氧树脂制成的衬底，并且包括布线图案。应注意，在图1中，三个半导体芯片即半导体芯片1、2和3上下堆叠，并且硅通孔设置在这些半导体芯片中的每一个中。然而，四个或更多个半导体芯片可以上下堆叠，并且硅通孔设置在这些半导体芯片中的每一个中。在上述情况中的任何一种情况下，在邻近半导体芯片之间的距离为约50 μ m。应注意，一般而言，在形成在半导体芯片上的布线线路之间的距离，短于在形成在中介衬底上的布线线路之间的距离。应注意，半导体芯片1是在其上形成有逻辑电路的芯片。例如，半导体芯片1是在其上设置有用于移动设备或者通信设备的基带处理器或者应用处理器的逻辑芯片。逻辑芯片也称为“SoC(片上系统)”。半导体芯片2和3中的每一个是例如在其中形成有DRAM(动态随机存取存储器)的存储器芯片。在下文中，半导体芯片1称为“逻辑芯片1”，并且半导体芯片2和3称为“DRAM芯片2和3”。应注意，一般而言，存储器(诸如，DRAM)在其存储容量与其操作速度之间具有折衷关系。在形成部分存储元件(存储器单元)的晶体管中的至少一个中，其栅极长度(工艺规则(process rule))，例如，具有如下倾向:当前者(即，操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：第一半导体芯片；以及第二半导体芯片，耦合至所述第一半导体芯片，其中所述第一半导体芯片包括存储器电路，所述存储器电路包括多个存储器区域，所述存储器区域中的每一个存储器区域包括存储器单元，并且所述第二半导体芯片包括：多个温度传感器，在所述第二半导体芯片中设置彼此不同的位置中，所述多个温度传感器中的每一个温度传感器配置为测量温度；以及存储器控制器，基于从所述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，而控制所述第一半导体芯片的所述存储器电路的所述多个存储器区域中的每一个存储器区域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野村隆夫，森凉，福冈一树，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP