CN100565232C - 自热老化 - Google Patents

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CN100565232C CNB2004800301836A CN200480030183A CN100565232C CN 100565232 C CN100565232 C CN 100565232C CN B2004800301836 A CNB2004800301836 A CN B2004800301836A CN 200480030183 A CN200480030183 A CN 200480030183A CN 100565232 C CN100565232 C CN 100565232C
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Abstract

公开了自热老化的方法和装置。在一个实施方案中，半导体器件包括多个门，用来从多个时钟信号中选择时钟信号的复用器，以响应于所选择的时钟信号来触发所述多个门，从而在内部产生用于老化的热，以及监测内部温度的热传感电路。

Description

自热老化
发明领域
本发明涉及半导体技术，并且更具体地，涉及半导体器件(device)的老化(burn-in)。
发明背景
半导体器件的老化就是采用电压、温度、以及时间的各种组合来加速半导体器件的生命过程。老化预测与时间相关联的半导体器件的不同质量等级。半导体器件厂商一般采用老化来估计半导体器件的使用期限(lifetime)。另外，老化还是在半导体器件中随着时间推移的缺陷数量和/或种类的一种度量。老化还用来使器件加速渡过早期损坏(infantmortality)。早期损坏是器件寿命(life)的初始阶段。短寿命的器件通常在早期损坏阶段就在其寿命的早期发生故障。一旦器件已经通过了寿命的初始阶段，器件就更有可能再运行许多年。
为了老化器件，器件通常被装入老化测试板(burn-in board，BIB)上的插座中。BIB是用来容纳所有正在经受老化的器件并且为它们路由信号迹线(trace)的大电路板。BIB一般具有许多插座来容纳多个器件。所述器件被插入到BIB上的插座，所述BIB被转移到炉(oven)中进行老化。
在老化期间为器件提供激励(stimulus)以及监测所述器件的驱动器被安装在所述炉的背部并且在BIB装入炉后所述驱动器被耦合到BIB。所述驱动器的一个实施例就是通用老化驱动器(Universal Burn-In Driver，UBID)。在老化前，炉温被逐渐提高到要求的水平，这通常需要大约25分钟。在老化期间，来自驱动器的器件激励触发器件中尽可能多的门(gate)。在老化后，炉被逐渐冷却，这需要大约另外25分钟，然后操作者可以安全地从炉中移去BIB。
目前，芯片组器件老化采用昂贵的老一代标准18炉(Criteria 18 oven)来控制器件的结温度。标准18炉的温度范围是有限制的。为了以低于标准18炉的所述温度范围下限的温度来老化芯片组器件，昂贵的散热器与每个在BIB上的芯片组器件一起被安装在插座上，以将单个器件的温度降到所要求的老化温度。另外，标准18炉必须在高环境温度下工作才稳定。因此，必须连续监测测试台的内部温度。
为了控制炉和驱动器，目前的技术采用外部计算机系统。在老化前，计算机系统将一种或更多种老化模式(pattern)加载到驱动器。通常需要20-25分钟来加载所述模式。在老化期间，所述驱动器采用所述模式来控制器件执行不同的测试。
附图说明
从下面的详细说明和附图，本发明将可以被更完整地理解，然而，所述详细说明和附图不应被用来将所附的权利要求书限制到所示的具体实施方案，而仅仅是用于解释和理解。
图1A所示为装载在BIB上的器件的实施方案，所述BIB将被转移到坞站(dockingstation)的实施方案中。
图1B所示为坞站的一个实施方案。
图2所示为BIB的一个实施方案。
图3所示为汇流条(buss-bars)对的一个实施方案。
图4A所示为器件的一个实施方案。
图4B所示为器件的自热老化管芯上(on-die)温度控制电路的一个实施方案。
图4C所示为进行自热老化的器件的一个实施方案的器件温度和功耗。
图5所示为热传感器块(block)的一个实施方案。
图6所示为时钟信号选通电路的一个实施方案。
图7所示为器件监测块的一个实施方案。
图8A所示为9个示例性器件的温度升高曲线图。
图8B所示为示例性器件的冷却图。
图8C所示为状态机的一个实施方案的状态图。
图9所示为驱动卡的一个实施方案。
图10所示为来自驱动器卡的实施方案的采样信号(sample signal)。
图11所示为驱动卡的一个实施方案。
图12所示为计算机系统的一个示例性实施方案。
具体实施方式
概述
图1A所示为进行自热老化的一个实施方案。器件101包括热传感器和各种电路，以便在老化期间生成热并调节(regulate)内部结温度。所述电路也被称为测试设计(DFT)。参照图1A，器件101被装载到老化测试板(BIB)103上。接着BIB 103被装载到坞站105中以进行老化。在一个实施方案中，驱动卡104被安装在BIB 103上，以便为器件101提供相移时钟信号和测试方式入口序列(testmode entry sequence)的信号，以导致器件101开始进行老化。
在一个实施方案中，除了产生热之外，器件包括状态机，以便在老化期间运行各种测试。结果，不再需要用来控制炉和驱动器外部计算机系统。此外，不再需要向驱动器加载老化模式。去除(eliminating)外部计算机系统和驱动器节省了老化的时间和成本。
使器件能够在老化期间产生热，这去除了炉的使用，并且因此有很大的机会可以节省成本和时间。首先，去除炉节省了购买和维护炉的成本。此外，因为在老化之前不再需要预热炉或在老化后不再需要冷却炉，所以老化时间减少了。除了测试时间减少外，通过去除炉，在工厂实现老化的过程也被简化了。再者，移走大容积的炉还节省了工厂的空间，从而允许更多器件同时进行老化。
另外，由于内部管芯上电路替代了炉，器件也不再需要散热器来防止过热，因此进一步减少了老化成本。管芯上温度调节的另一个优点就是，因为每个器件调节其自身内部与其他器件独立的温度，所以防止了多个器件间的工艺差异(process variation)影响老化。
为了示例说明所述技术和概念，下面更详细地描述了坞站、具有DFT的器件、以及驱动卡的各种实施方案。在下面的描述中，提供了大量细节。然而，应该理解，无需这些细节可以实践本发明的实施方案。在其他实例中，公知的电路、结构和技术没有详细示出，以免模糊了对本说明书的理解。
坞站
图1B所示为坞站100的实施方案。坞站100包括电源架(rack)110、推车(120)、机箱(housing)130、一个或更多个排风扇(exhaust fan)140和调温器(thermostat)150。在一个实施方案中，电源架110容纳多个电压源，以便在老化期间向器件提供电压(例如Vcc)。在不同的实施方案中所提供的电压不同，例如2.85V、5.00V，等等。带有器件的BIB(未示出)被转入推车120中。在一个实施方案中，推车120是易于操作的滚动推车。在一个实施方案中，推车120被可分离地固定到(secure to)机箱130和/或电源架110，使得推车120内的BIB能够通过机箱130内的汇流条背板(backplane)耦合(couple)到电源。机箱130内的电缆向BIB供电。
参照图1B，排风扇140被安装在机箱130中。在一个实施方案中，机箱130包括调温器150来监测坞站100的温度。在一个实施方案中，调温器150包括热电偶。在替换性的实施方案中，调温器包括电阻式热器件(resistive thermal device)(RTD)。当坞站的温度超过预定的跳变点(trip point)时，一个或更多个排风扇140将被打开以冷却站100。在一个实施方案中，一个小风扇总是开启的，以便抽取少量通过所有的BIB的空气。当温度超过预定的跳变点时，一个或更多个更大的风扇将被打开，直到站100的温度冷却到低于所述跳变点。在一个实施方案中，坞站100的环境温度被维持在低于35℃。在其他实施方案中，坞站可以被维持在低于另一个温度，取决于正在经历老化的器件的技术要求。
图2所示为BIB 200的一个实施方案。BIB 200包括3个驱动卡210、15个插座220、6个电源接头(power tab)230和15个发光二极管(LED)240。为了老化器件，该器件被安装在插座220的一个中。在一个实施方案中，3个驱动卡210被安装在BIB 200上，以向接受老化的器件提供测试方式入口序列的信号和时钟信号。当BIB 200装入到推车120中时，电源接头230被耦合到汇流条电源夹(power clip)(未示出)，所述BIB 200被固定到坞站100的机箱130和/或电源架110。在一个实施方案中，BIB 200包括用于每个插座220的LED 240。正在插座220中经受老化的器件驱动LED 240，使得如果该器件的老化正在适当进行，则LED 240闪动。在下面的章节中提供器件上更为详细的细节。
图3所示为一对汇流条311和313的一个实施方案。在一个实施方案中，汇流条310被安装在两个穿过坞站的主结构框架焊接的钢杆(rod)上。在一个实施方案中，所述杆是1″×2″×1/8″厚的方钢管(steel square tubing)。绝缘体(insulator)被安装在汇流条和钢杆之间。在一个实施方案中，绝缘体是用特氟纶(Teflon)定制的。
所述汇流条支持多个BIB 350。汇流条可以被配置为支持12-48个BIB。在一个实施方案中，汇流条是用2″×3/4″的实心铝条制成。然而，应该清楚，替换性的实施方案可以包括由不同材料和/或不同尺寸制成的框架和/或汇流条。参照图3，汇流条311和313包括接地汇流条311和电源汇流条313。在每个汇流条的一端提供了一个电缆连接点。接地汇流条311的电缆连接点315接近接地汇流条311的底部，而电源360的电缆连接点317接近电源汇流条313的顶部。在一个实施方案中，来自电源360高达1000安培(Amp)的电流穿过汇流条，并且汇流条被模拟为电阻。通过将电缆耦合在汇流条311和313的相反端，在每个BIB上呈现的绝对电压更一致。在替换性的实施方案中，两条电缆都靠近相同的端被附接在汇流条上，因此在离电缆连接点最近的BIB两端的电压将比在离电缆连接点最远的BIB两端的电压高。
为了防止灰尘积聚和汇流条短路，汇流条的一个实施方案用护罩(shield)盖起来了。在一个实施方案中，所述护罩是具有插槽的塑料片，以允许BIB的插入。然而，应该清楚，所述护罩可以用任何不导电的材料来制作。在一个实施方案中，在每个汇流条组之间的开口允许热空气被抽吸而穿过BIB并通过坞站的机箱顶部被排出。
半导体器件中的DFT
图4A所示为半导体器件400的一个实施方案。半导体器件400可以包括处理器、存储器控制器中心(hub)、存储器、图形芯片等。参照图4A，器件400包括热传感器401、时钟生成和选择块403、核心(core)逻辑405以及状态机407。热传感器401探测器件的内部温度。基于所述内部温度，热传感器401向时钟生成和选择块403发送一个或更多个信号，以便选择适当频率的时钟信号。核心逻辑405接收所选择的时钟信号，并以所选择的时钟信号的频率工作。状态机407在老化期间控制核心逻辑405，以运行各种测试方式。
图4B所示为器件中的自热老化管芯上温度控制电路的一个实施方案。在一个实施方案中，所述电路是半导体器件中的DFT的一部分。所述自热老化管芯上温度控制电路包括异或(XOR)门420、复用器430、与(AND)门440、多个熔断器(fuse)451、以及管芯上热传感器453。XOR门420接收来自外部设备410的两个相移的时钟信号。在一个实施方案中，时钟信号包括10MHz时钟信号412和相对于时钟信号412有90°相移的10MHz时钟信号414。根据目标老化温度和时间，可以在其他实施方案中使用不同频率的时钟信号。
通过使用两个相移的时钟信号412和414，XOR门420输出具有输入时钟信号412和414频率两倍的频率的时钟信号422。例如，在一个实施方案中，如果输入时钟信号412和414是具有90°相移的10MHz信号，则从XOR门420输出时钟信号422是20MHz。时钟信号422和时钟信号414都是复用器430的输入。复用器430响应于来自管芯上热传感器块453的信号455，从两个输入时钟信号414和422中选择一个时钟信号。在替换的实施方案中，多于两个的不同频率的时钟信号被输入到复用器430以供器件从中选择。
在一个实施方案中，有5个可编程熔断器451被耦合到热传感器453。熔断器451可编程为不同的温度等级。可以在半导体器件的晶片级筛选测试(wafer level sort testing)期间编程熔断器451，以设置目标老化温度。在一个实施方案中，目标老化温度是91℃。然而，应该理解在不同的实施方案中目标老化温度不同，取决于各种因素，例如工艺、老化时间等。此外，器件可以包括可以被编程为多于一个温度等级的额外的熔断器。
在一个实施方案中，熔断器451为热传感器453提供所编程的目标老化温度。热传感器453检测器件的内部温度，并且将此温度与所编程的目标老化温度进行比较。响应于此比较，热传感器453生成多个输出信号。在一个实施方案中，输出信号包括信号455，该信号455也被称作“过热”，以指示温度是否超过目标温度。在一个实施方案中，热传感器453还生成备用(backup)信号457，如果温度超过目标温度一定量，则该备用信号跳变。在一个实施方案中，当内部温度超过目标温度12℃或更多时，信号457跳变。所述信号457也被称作“灾难性的”。对本领域一般技术人员应该清楚，热传感器453可以生成额外的输出信号，以基于管芯的实际温度和来自熔断器451的编程的温度之间的比较，指示各种温度等级。
在一个实施方案中，信号455(也被称作“过热”)被提供给复用器430，以便选择时钟信号。当内部温度低于目标温度时，器件不得不运行在较高的频率下，以生成更多的热来提升内部温度到目标温度。类似地，当内部温度高于目标温度时，器件不得不运行在较低的频率下以生成较少的热。例如，在一个实施方案中，当信号455指示管芯温度超过目标温度时，复用器430选择10MHz时钟信号414，并且当信号455指示不同时，复用器430选择20MHz时钟信号422。来自复用器430的所选择的时钟信号432和来自热传感器453的其他输出信号457被输入到AND门440。
通过基于每个单独的器件的内部温度调节时钟频率，内部温度被维持为基本恒定、与同时经历老化的其他器件独立。类似地，器件的平均功率也被维持为基本恒定。图4C所示为在示例性器件中测得的器件温度和功率损耗。平均器件温度基本在大约92.5℃的目标温度上，平均功率大约5.12瓦(Watt)。器件频率越高，生成的功率越多。例如，参照图4C，当器件运行在10MHz(在491)时，器件功率大约为4.2瓦。当器件运行在20MHz(在492)时，器件功率大约为5.5瓦。应该理解这里提供测量结果仅仅是为了示例说明。不同的实施方案具有不同的器件温度和功率损耗。
在一个实施方案中，当信号457是“1”时，门440传递所选择的时钟信号432。当信号457是“0”时，门440阻挡时钟信号432，并且实质上关闭器件，以允许器件冷却。当器件开始冷却到低于预先编程的“灾难性的”设置点时，热传感器将把信号457变为“1”，以允许门440传递时钟信号432。因此，器件将开始在此以时钟信号432再次运行。门440的输出442实质上是用于器件核心逻辑(未示出)的内部温度敏感的、可变速的时钟信号。
图5所示为器件中的热传感器的一个实施方案。热传感器520耦合到熔断器块510。熔断器块510包括旁路寄存器511、多个最大结温度(Tjmax)修整(trim)熔断器513、多个老化修整熔断器515、以及两个复用器517和519。熔断器块510接收指示器件在或不在自热老化方式下的信号505。在一个实施方案中，在从驱动卡(未示出)以预定的序列接收一个或更多个输入信号时，信号505由器件的测试方式逻辑(未示出)生成。驱动卡将在下面的章节中更为详细地讨论。
在一个实施方案中，两组熔断器513和515的每一组都包括5个熔断器。然而，对本领域的一般技术人员应该很清楚，其他实施方案可以包括不同数量的熔断器。每个组都可以被编程到特定的温度设置点。老化修整熔断器的温度设置点就是目标老化温度。例如，在一个实施方案中，老化修整熔断器515被编程到91℃。当信号505指示器件在老化方式下时，复用器517选择老化修整熔断器515。否则，复用器517选择Tjmax修整熔断器513。所选择的温度设置点被输入到复用器519。在一个实施方案中，来自测试方式逻辑的信号505还控制复用器519，使得当器件在老化方式下时，复用器519选择复用器517的输出。否则，复用器519选择旁路寄存器511的内容。复用器519的输出被输入到热传感器520。
热传感器520检测管芯温度，并且将管芯温度与来自复用器519的所选择的温度设置点进行比较。在一个实施方案中，基于所述比较，热传感器520生成两个信号522和524。信号522，也被称作“过热”，指示管芯温度超过来自复用器519的所选择的设置点。信号524，也被称作“灾难性的”，指示管芯温度超过所选择的设置点一定量或更多。例如，在一个实施方案中，信号524指示管芯温度超过老化设置点12℃或更多。在一个实施方案中，信号522和524被转发到复用器430和门440，如图4B所示，以选择具有适当频率的时钟信号。
参照图6，在一个实施方案中，来自热传感器520(图5中示出)的信号622和624通过两个门632和634分别路由。在一个实施方案中，门632和634的输出被转发到时钟生成和选择块(未示出)，以便基于管芯温度选择具有适当频率的时钟信号。在一个实施方案中，门632和634接收输入信号630，以指示器件是否在自热老化方式下。在一个实施方案中，当器件不在自热老化方式下时，信号630是0，并且因此迫使门632和634的输出为0，与信号622和624的值无关。否则，信号630是1，以允许信号622和624分别通过门632和634。
在一个实施方案中，器件包括器件监测块，如图7所示。来自器件的测试方式逻辑(未示出)的信号710被输入到器件监测块700中的复用器720。信号710指示器件是否在自热老化方式下。在一个实施方案中，被设置为“1”的信号LBIST 731被输入到反转触发器730。反转触发器730的输出和信号740一起被输入到复用器720，所述信号740指示传统监测器是否打开。响应于信号710，当器件是在自热老化方式下时，复用器720选择来自反转触发器730的输出。在一个实施方案中，监测器信号722驱动BIB上的发光二极管(LED)792。在一个实施方案中，当LBIST激活时，BIB上的LED 792点亮。当LBIST再次激活时，LED 792熄灭。在器件的自热老化期间，触发序列(toggle sequence)持续。在一个实施方案中，BIB上的LED 792在1到2赫兹间闪烁，以指示在受迫条件下的(understress)器件在自热老化中。通过观察LED 792，测试台上的操作者可以分辨器件是否正在进行自热老化。
在一个实施方案中，在老化后器件被简单地断电。当器件断电后，器件停止运行，并且因此冷却其自身。在自热老化中的温度提高时间和冷却时间都要比炉预热时间和炉冷却时间短。图8A和图8B所示为在示例性器件中分别测得的温度提高时间和冷却时间。参照图8A，9个示例性器件将其温度从室温提高到大约92℃的时间大致在200秒到400秒之间。与25分钟的炉温度提高时间相比，使用自热老化达到了显著的节省测试时间的效果。类似的，器件自热老化的冷却时间显著地比炉的冷却时间短。图8B所示为示例性器件的冷却图。根据图8B，示例性器件在大约10秒内从高于90℃冷却到低于65℃。只要器件温度低于65℃，那么操作者可以安全地处置该器件。相反，需要用大约25分钟来冷却炉。因此，自热老化也在冷却器件过程中节省时间。
图8C所示为图4A中的状态机407的一个实施方案的状态图。在接收一个或更多个来自驱动卡的输入信号来触发自热老化时，状态机开始自热老化(状态810)。在一个实施方案中，状态机由来自BIB的跨接信号(strap signal)激活。所述跨接信号是通过将BIB的一个管脚连到电源的高或低电平所生成的。
参照图8C中的状态图，状态机进入一个或更多个方式(状态820)，然后进入逻辑老化自测(LBIST)方式(状态830)。所述一个或更多个方式的实施例包括13N方式、DAC方式、LCS方式、S2C方式等。应该理解上面列出的方式仅是为了示例说明的目的，并且状态机可以进入上面列出的那些方式之外的方式。
一旦状态机开始运行LBIST方式(状态830)，则状态机在LBIST方式下循环，直到接收到来自BIB上的驱动器的复位信号。在一个实施方案中，复位信号是由驱动卡每208毫秒生成一次。在一个实施方案中，LBIST方式提供高的触发覆盖范围，也即在LBIST方式下器件中大百分比的门被触发。通过触发所述门，器件在LBIST方式的执行期间生成大量的热。
驱动卡
在一个实施方案中，驱动卡在老化期间驱动器件。图9所示为驱动卡900的实施方案。参照图9，驱动卡900包括可编程逻辑器件(PLD)930、缓冲器940、时钟生成器920和电压调节器910。驱动卡900的组件被安装在印刷电路板上。在一个实施方案中，印刷电路板是1″×2″的。
在一个实施方案中，外部电压源901被提供给电压调节器910。在不同实施方案中外部电压源901的值不同，取决于正在经历老化的器件的类型、老化时间、老化温度，等等。在一个实施方案中，外部电压源901是6.6V。电压调节器910调节接收到的电压，并且将已调节的电压供给时钟生成器920、PLD 930和缓冲器940。在一个实施方案中，调节器910降低接收到的电压。
时钟生成器920生成时钟信号，并且把时钟信号输入到PLD 930。在一个实施方案中，时钟生成器920包括晶体管-晶体管逻辑(TTL)石英盒(crystal can)，以生成20MHz时钟信号。通过使用该时钟信号，PLD 930生成驱动模式来触发器件运行自热老化。在一个实施方案中，PLD 930连续地通过所述驱动模式(drive pattern)无限循环。PLD 930通过缓冲器940将驱动模式转发给器件。在一个实施方案中，驱动模式包括三个信号来使器件进入自热老化方式(self-heating burn-in mode)并复位该器件。应该理解，PLD 930在驱动模式中可以生成不同数量的信号，例如2个、4个或5个。在一个实施方案中，PLD 930为器件生成两个90°相移的时钟信号。
在一个实施方案中，PLD 930通过缓冲器940将生成的信号转发到正在经历老化的器件905。在一个实施方案中，缓冲器940包括74HCT244缓冲器。在一个实施方案中，进入正在经历老化的器件的电压903为缓冲器940供电。通过使用相同的电压903来使能缓冲器940保证了正在经历老化的器件的电压供应和所述驱动器模式一起变化(ramp up)。
图10中所示为采样的老化模式和由驱动卡的一个实施方案所生成的两个相移的时钟信号。信号1010-1014一起工作来复位器件和/或使所述器件进入自热老化方式。时钟信号1020和1022是10MHz的时钟信号，互相具有90°相移。
图11所示为驱动卡1100的一个实施方案的顶视图。应该清楚，不同实施方案中，单个组件在驱动卡上的排布不同。此外，组件中的一个或更多个也可以放置在驱动卡的底部，以减少驱动卡的尺寸。参照图11，驱动卡包括电压调节器1110、20MHz石英盒、PLD 1130、缓冲器1140和多个电容1150。
在一个实施方案中，每个BIB上安装一个驱动卡。在替换的实施方案中，每个BIB上安装多个驱动卡。在不同实施方案中驱动卡可以驱动不同数量的器件。
驱动卡是传统的老化驱动器的低成本替代品，所述传统的老化驱动器原来是位于炉壁之后的并且通过边缘连接器(connector)与正在经历老化的器件连接(communicate)。不像需要为每个产品定制编程的传统驱动器，在一个实施方案中，新的驱动卡不是针对具体产品的，因为相同顺序的相同信号可以触发具有管芯上DFT的任何器件。
此外，驱动卡的另一个成本优势在于减少驱动器上的通道。传统驱动器需要多达64个通道，而新驱动卡的一个实施方案仅有5个通道。新驱动卡所实现的另一个优势在于减少测试时间。新驱动卡的一个实施方案在上电后立即开始生成老化模式。不像传统的老化驱动器，新驱动卡不需要加载模式，而传统的老化驱动器的加载模式将耗费20-25分钟。
计算机系统的示例性实施方案
在一个实施方案中，具有管芯上DFT的器件是被包括在计算机系统中的芯片组的一部分。芯片组可以包括存储器控制器中心(MCH)、输入/输出控制器中心(ICH)、图形芯片等等。图12所示为计算机系统的示例性实施方案。系统1200包括中心处理单元(CPU)1201、MCH 1202、ICH 1203、存储基本输入输出系统(Flash BIOS)的闪存设备1204、存储器设备1205、图形芯片1206、以及多个外设部件1210。CPU 1201、存储器设备1205、图形芯片1206和ICH 1203耦合到MCH 1202。在CPU 1201、存储器设备1205、图形芯片1206和ICH 1203之间发送和接收的数据通过MCH 1202来路由。外设部件1210和闪存BIOS 1204耦合到ICH 1203。外设部件1210和闪存BIOS1204通过ICH 1203以及MCH 1202与CPU 1201、图形芯片1206以及存储器1205连接。注意，系统1200的任何或所有组件以及相关联的硬件可以用在本发明的各种实施方案中。然而，应该理解，计算机系统的其他实施方案可以包括这些设备中的一些或所有。
上面的讨论仅仅描述了本发明的一些示例性实施方案。从这些讨论、附图和权利要求书中，本领域技术人员将意识到可以作出各种修改而不偏离所附权利要求书的精神和范围。因此说明书被视为示例说明性而非限定性的。

Claims (21)

1.一种半导体器件，包括：
多个门；
复用器，所述复用器从多个时钟信号中选择一时钟信号，以便响应于所述选择的时钟信号触发所述多个门，从而从内部生成用于老化的热；以及
热传感电路，所述热传感电路用来监测所述半导体器件的内部温度，以响应于所述内部温度生成第一输出信号和第二输出信号，所述第一输出信号指示所述内部温度是否超过用于老化的目标温度，而所述第二输出信号指示所述内部温度是否超过所述目标温度一定量，
其中，所述复用器响应于所述热传感电路的所述第一输出信号选择所述时钟信号，并且
其中，提供一门，所述选择的时钟信号和所述第二输出信号被供应到所述门，并且如果所述第二输出信号指示所述内部温度未超过所述目标温度所述定量，则所述门使所述选择的时钟信号通过，或者，如果所述第二输出信号指示所述内部温度超过所述目标温度所述定量，则所述门阻挡所述选择的时钟信号并且实质上关闭所述半导体器件。
2.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述热传感电路包括：
热传感器；以及
一个或更多个熔断器，所述熔断器可基于温度等级编程，所述熔断器耦合到所述热传感器，并且被编程到一个或更多个温度等级。
3.如权利要求1所述的半导体器件，还包括状态机，所述状态机在老化期间执行多个测试方式。
4.一种老化半导体器件的方法，包括：
在一个或更多个老化模式间循环，以使所述器件以一频率运行，从而从内部生成热；
监测所述半导体器件的内部温度：
生成第一输出信号，所述第一输出信号指示所述监测的内部温度是否超过用于老化的目标温度；
生成第二输出信号，所述第二输出信号指示所述监测的内部温度是否超过所述目标温度一定量；以及
通过响应于所述第一输出信号选择所述频率，并且如果所述第二输出信号指示所述监测到内部温度未超过所述目标温度所述定量，则使所述选择的频率通过，或者，如果所述第二输出信号指示所述监测的内部温度超过所述目标温度所述定量，则阻挡所述选择的频率并且关闭所述半导体器件，从而响应于所述监测的内部温度调整所述频率，以将所述内部温度维持在预定的等级。
5.如权利要求4所述的方法，其中监测所述器件的所述内部温度的操作包括用所述器件中的热传感器测量所述内部温度。
6.如权利要求4所述的方法，其中调整所述频率的操作包括：
如果所述内部温度高于第一预定限制，则选择较低的频率；以及
如果所述内部温度低于第二预定限制，则选择较高的频率。
7.一种老化半导体器件的方法，包括：
在老化之前编程所述器件的一个或更多个熔断器，以设置目标老化温度；
将所述器件装入坞站，其中所述器件在老化期间留在所述坞站中；
用驱动卡驱动所述器件，以使所述器件开始进行老化，其中所述器件在老化期间从内部生成热；
在老化期间监测所述半导体器件的内部温度；
生成第一输出信号，所述第一输出信号指示所述监测的内部温度是否超过用于老化的目标温度；
生成第二输出信号，所述第二输出信号指示所述监测的内部温度是否超过所述目标温度一定量；以及
通过响应于所述第一输出信号选择所述半导体器件的频率，并且如果所述第二输出信号指示所述监测到内部温度未超过所述目标温度所述定量，则使所述选择的频率通过，或者，如果所述第二输出信号指示所述监测的内部温度超过所述目标温度所述定量，则阻挡所述选择的频率并且关闭所述半导体器件，从而响应于所述内部温度调节所述器件的所述频率，以使所述内部温度保持在所述目标老化温度。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述器件和所述驱动卡被安装在老化测试板上。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述坞站在所述器件的老化期间基本保持在低于35℃，并且所述目标老化温度基本在91℃。
10.一种计算机系统，包括：
一个或更多个动态随机访问存储器(DRAM)设备；以及
耦合到所述一个或更多个DRAM设备的芯片组，所述芯片组包括器件，其中所述器件包括
多个门；
复用器，所述复用器从多个时钟信号中选择一时钟信号，以便响应于所述选择的时钟信号触发所述多个门，从而从内部生成用于老化的热；以及
热传感电路，所述热传感电路用来监测所述半导体器件的内部温度，以响应于所述内部温度生成第一输出信号和第二输出信号，所述第一输出信号指示所述内部温度是否超过用于老化的目标温度，而所述第二输出信号指示所述内部温度是否超过所述目标温度一定量，
其中，所述复用器响应于所述热传感电路的所述第一输出信号选择所述时钟信号，并且
其中，提供一门，所述选择的时钟信号和所述第二输出信号被供应到所述门，并且如果所述第二输出信号指示所述内部温度未超过所述目标温度所述定量，则所述门使所述选择的时钟信号通过，或者，如果所述第二输出信号指示所述内部温度超过所述目标温度所述定量，则所述门阻挡所述选择的时钟信号并且实质上关闭所述半导体器件。
11.如权利要求10所述的计算机系统，其中所述热传感电路包括：
热传感器；以及
一个或更多个熔断器，所述熔断器可基于温度等级编程，所述熔断器耦合到所述热传感器，并且被编程到一个或更多个温度等级。
12.如权利要求10所述的计算机系统，其中所述器件还包括状态机，所述状态机在老化期间执行多个测试方式。
13.如权利要求10所述的计算机系统，还包括耦合到所述芯片组的处理器。
14.一种坞站，包括：
电源架；
耦合到所述电源架的机箱，所述机箱用来容纳多条电缆；以及
可分离地耦合到所述机箱和所述电源架的推车，所述推车用来容纳多个老化测试板，其中在老化期间多个半导体器件安装在所述多个老化测试板上，并且所述多条电缆向所述多个半导体器件供电，
其中所述半导体器件包括：
多个门；
复用器，所述复用器从多个时钟信号中选择一时钟信号，以便响应于所述选择的时钟信号触发所述多个门，从而从内部生成用于老化的热；以及
热传感电路，所述热传感电路用来监测所述半导体器件的内部温度，以响应于所述内部温度生成第一输出信号和第二输出信号，所述第一输出信号指示所述内部温度是否超过用于老化的目标温度，而所述第二输出信号指示所述内部温度是否超过所述目标温度一定量，
其中，所述复用器响应于所述热传感电路的所述第一输出信号选择所述时钟信号，并且
其中，提供一门，所述选择的时钟信号和所述第二输出信号被供应到所述门，并且如果所述第二输出信号指示所述内部温度未超过所述目标温度所述定量，则所述门使所述选择的时钟信号通过，或者，如果所述第二输出信号指示所述内部温度超过所述目标温度所述定量，则所述门阻挡所述选择的时钟信号并且实质上关闭所述半导体器件。
15.如权利要求14所述的坞站，还包括：
调温器，所述调温器监测所述推车内的温度；以及
一个或更多个排风扇，响应于所述推车内的所述温度，所述排风扇被操作为抽取经过所述多个老化测试板的空气。
16.如权利要求15所述的坞站，其中在所述多个半导体器件的老化期间所述推车内的所述温度基本保持在低于35℃。
17.一种驱动卡，包括：
可编程逻辑器件(PLD)，所述可编程逻辑器件生成一个或更多个老化模式，其中所述一个或更多个老化模式输出到多个半导体器件，以使所述多个半导体器件在所述多个半导体器件的老化期间从内部生成热，
其中所述半导体器件包括：
多个门；
复用器，所述复用器从多个时钟信号中选择一时钟信号，以便响应于所述选择的时钟信号触发所述多个门，从而从内部生成用于老化的热；以及
热传感电路，所述热传感电路用来监测所述半导体器件的内部温度，以响应于所述内部温度生成第一输出信号和第二输出信号，所述第一输出信号指示所述内部温度是否超过用于老化的目标温度，而所述第二输出信号指示所述内部温度是否超过所述目标温度一定量，
其中，所述复用器响应于所述热传感电路的所述第一输出信号选择所述时钟信号，并且
其中，提供一门，所述选择的时钟信号和所述第二输出信号被供应到所述门，并且如果所述第二输出信号指示所述内部温度未超过所述目标温度所述定量，则所述门使所述选择的时钟信号通过，或者，如果所述第二输出信号指示所述内部温度超过所述目标温度所述定量，则所述门阻挡所述选择的时钟信号并且实质上关闭所述半导体器件。
18.如权利要求17所述的驱动卡，还包括：
时钟生成器，所述时钟生成器向所述PLD供应第一时钟信号；以及
耦合到所述PLD和所述时钟生成器的电压调节器，所述电压调节器调节供给所述时钟生成器和所述PLD的电压。
19.如权利要求18所述的驱动卡，其中所述PLD还生成第二时钟信号，并且所述第一和第二时钟信号输出到所述多个半导体器件。
20.如权利要求19所述的驱动卡，其中所述第二时钟信号相对于所述第一时钟信号具有90°的相移。
21.如权利要求17所述的驱动卡，其中所述PLD一旦上电，所述PLD自动地生成所述一个或更多个老化模式。
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