KR100311036B1

KR100311036B1 - 프로그래머블온도센서와이를구비하는반도체장치

Info

Publication number: KR100311036B1
Application number: KR1019980032294A
Authority: KR
Inventors: 김종선
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-08-08
Filing date: 1998-08-08
Publication date: 2001-12-17
Also published as: TW421813B; JP3763090B2; JP2000074748A; KR20000013437A; US6442500B1

Abstract

프로그래머블 온도 센서와 이를 구비하는 반도체 장치가 개시된다. 프로그래머블 온도 센서는 순응 전류 소스, 역행 전류 소스, 프로그램블 온도 감지부 및 비교기를 구비한다. 순응 전류 소스는 감지 온도의 상승에 대응하여 흐르는 전류량이 증가한다. 역행 전류 소스는 감지 온도의 상승에 대응하여 흐르는 전류량이 감소한다. 프로그램블 온도 감지부는 순응 전류 소스과 역행 전류 소스에 흐르는 전류량에 의하여 전압 레벨이 결정되는 순응 감지 신호와 역행 감지 신호를 발생한다. 비교기는 순응 감지 신호와 역행 감지 신호의 전압 레벨을 비교을 비교하여 온도 정보 신호를 발생한다. 프로그래머블 온도 감지부는 제1 전류 미러, 제2 전류 미러, 제1 응답부 및 제2 응답부를 구비한다. 제1 전류 미러는 순응 전류 소스에 흐르는 전류량에 응답하여, 제1 순응 소싱 신호와 제1 역행 소싱 신호를 발생한다. 제2 전류 미러는 역행 전류 소스에 흐르는 전류량에 응답하여, 제2 순응 소싱 신호와 제2 역행 소싱 신호를 발생한다. 제1 응답부는 제1 순응 소싱 신호와 제2 역행 소싱 신호에 응답하여 역행 감지 신호를 발생한다. 제2 응답부는 제2 순응 소싱 신호와 제1 역행 소싱 신호에 응답하여 순응 감지 신호를 발생한다.

Description

프로그래머블 온도 센서와 이를 구비하는 반도체 장치

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 장치가 완성된 후에 감지되는 온도를 조절할 수 있는 프로그래머블 온도 센서와 이를 구비하는 반도체 장치에 관한 것이다.

일반적으로 트랜지스터와 같은 반도체 소자들의 동작 특성은 온도에 따라 크게 달라진다. 트랜지스터의 컨턱턴스, 게이트 산화막의 항복 전압 등이 그 대표적인 것이다.

한편 메모리와 같이 고속으로 동작하는 반도체 장치는 매우 정확한 타이밍 제어가 필요하다. 그런데 메모리와 같은 반도체 장치는 일정한 온도 범위 이외에서는 그 동작 특성이 현저히 변화하므로, 불량이 발생할 가능성이 매우 높다. 또한 반도체 장치를 내장하는 컴퓨터 시스템 등은 동작 특성이 변한 반도체 장치를 사용하는 경우에는 컴퓨터 시스템 자체가 오동작을 유발할 수 있다.

그러므로 반도체 장치는 내부에 온도를 감지하는 온도 센서를 내장한다. 그리고 온도 감지 센서는 반도체 장치가 지정된 온도에 이르면, 그 출력 신호의 논리 상태를 천이한다. 이와 같이 온도 감지 센서는 그 출력 신호의 논리 상태의 천이로써, 반도체 장치가 지정된 온도 이상인지 혹은 지정된 온도 이하인지를 나타낸다.

그런데 종래의 온도 센서는 반도체 장치가 완성된 후에는, 일단 설정된 감지 온도를 변화할 수 없는 문제점이 발생한다. 또한 종래의 온도 센서는 반도체 장치의 공정 조건의 변화 등으로 인하여, 설정된 감지 온도에 변화가 발생하더라도 이를 제어할 수 없는 문제점을 지닌다.

본 발명의 목적은 반도체 장치가 완성된 후에 감지되는 온도를 조절할 수 있는 프로그래머블 온도 센서 및 이를 구비하는 반도체 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 프로그래머블 온도 센서의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 조정회로를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2의 조정 지시부를 나타내는 도면이다.

도 4는 파워-업 초기에 전원 전압(VCC)의 공급에 따른 초기 전원 전압(VCCH)의 변화(a)와 전원 반전 신호(VCCHB)의 변화(b)를 나타내는 도면이다.

도 5는 온도의 변화에 따른 임계 온도점(Tc)의 변화를 나타내는 도면이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프로그래머블 온도 센서는 감지 온도의 증가에 응답하여 흐르는 전류량이 증가하는 순응 전류 소스; 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 흐르는 전류량이 감소하는 역행 전류 소스; 상기 순응 및 역행 전류 소스에 흐르는 전류량의 변화에 응답하며, 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 전압 레벨이 증가하는 순응 감지 신호와, 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 전압 레벨이 감소하는 역행 감지 신호를 발생하는 프로그램블 온도 감지부; 및 상기 순응 감지 신호와 상기 역행 감지 신호의 전압 레벨을 비교하는 비교기를 구비한다. 그리고 소정의 임계 온도점의 상기 감지 온도에서 상기 순응 감지 신호와 상기 역행 감지 신호의 전압 레벨의 크기 순서가 서로 바뀌며, 상기 임계 온도점은 외부에서 조절 가능하다.

바람직하기로는 상기 프로그래머블 온도 감지부는 상기 순응 전류 소스에 흐르는 전류량의 증가에 응답하여, 전압 레벨이 하강하는 제1 순응 소싱 신호 및 전압 레벨이 상승하는 제1 역행 소싱 신호를 발생하는 제1 전류 미러; 상기 역행 전류 소스에 흐르는 전류량의 증가에 응답하여, 전압 레벨이 하강하는 제2 순응 소싱 신호 및 전압 레벨이 상승하는 제2 역행 소싱 신호를 발생하는 제2 전류 미러; 상기 제1 순응 소싱 신호와 상기 제2 역행 소싱 신호에 응답하여 상기 프로그래머블 온도 감지부의 상기 역행 감지 신호를 발생하며, 일정한 상기 감지 온도에 대한 상기 역행 감지 신호의 전압 레벨은 외부에서 제어할 수 있는 제1 응답부; 및 상기 제1 역행 소싱 신호와 상기 제2 순응 소싱 신호에 응답하여 상기 프로그래머블 온도 감지부의 상기 순응 감지 신호를 발생하며, 일정한 상기 감지 온도에 대한 상기 순응 감지 신호의 전압 레벨은 외부에서 제어할 수 있는 제2 응답부를 구비한다.

상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 장치는 상기 반도체 장치의 감지 온도를 감지하여, 소정의 임계 온도점에서 논리 상태를 달리하는 출력 신호를 발생하는 프로그래머블 온도 센서를 구비한다. 그리고 상기 임계 온도점은 외부에서 조절 가능하다.

본 발명의 프로그래머블 온도 센서에 의하여 반도체 장치가 완성된 후에도 임계 온도점을 제어 가능하며, 본 발명의 프로그래머블 온도 센서를 구비하는 반도체 장치는 감지 온도를 정확히 감지하여 시스템의 오동작을 방지할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작 상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 프로그래머블 온도 센서의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 프로그래머블 온도 센서는 순응 전류 소스(11), 역행 전류 소스(13), 프로그램블 온도 감지부(15) 및 비교기(17)를 구비한다.

상기 순응 전류 소스(11)는 감지 온도(DTEMP)의 상승에 대응하여 흐르는 전류량이 증가한다. 그러나 상기 역행 전류 소스(13)는 상기 감지 온도(DTEMP)의 상승에 대응하여 흐르는 전류량이 감소한다.

상기 프로그램블 온도 감지부(15)는 상기 순응 전류 소스(11)과 상기 역행 전류 소스(13)에 흐르는 전류량에 의하여 전압 레벨이 결정되는 순응 감지 신호(FDS)와 역행 감지 신호(RDS)를 발생한다.

상기 순응 감지 신호(FDS)의 전압 레벨은 상기 순응 전류 소스(11)에 흐르는 전류량의 증가에 의하여 상승하며, 상기 역행 전류 소스(13)에 흐르는 전류량의 증가에 의하여 하강한다. 그러므로 상기 순응 감지 신호(FDS)의 전압 레벨은 상기 감지 온도(DTEMP)의 증가에 의하여 상승한다.

상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압 레벨은 상기 순응 전류 소스(11)에 흐르는 전류량의 증가에 의하여 하강하며, 상기 역행 전류 소스(13)에 흐르는 전류량의 감소에 의하여 상승한다. 그러므로 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압 레벨은 상기 감지 온도(DTEMP)의 증가에 의하여 하강한다.

따라서 상기 순응 감지 신호(FDS)와 상기 역행 감지 신호(RDS)는 소정의 임계 온도점(Tc)에서 전압 레벨의 크기의 순서가 서로 바뀐다.

상기 비교기(17)는 상기 순응 감지 신호(FDS)와 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압 레벨을 비교을 비교하여 온도 정보 신호(TEMPHOT)를 발생한다. 본 실시예에서 상기 비교기(17)는 상기 역행 감지 신호(RDS)를 반전 입력단(-)으로, 상기 순응 감지 신호(FDS)를 비반전 입력단(+)으로 수신한다. 따라서 상기 온도 정보 신호(TEMPHOT)는 상기 임계 온도점(Tc) 이하에서는 로우레벨의 논리 상태를 가지며, 상기 임계 온도점(Tc) 이상에서는 하이레벨의 논리 상태를 가진다.

상기 프로그래머블 온도 감지부(15)는 구체적으로 제1 전류 미러(21), 제2 전류 미러(23), 제1 응답부(25) 및 제2 응답부(27)를 구비한다.

상기 제1 전류 미러(21)는 상기 순응 전류 소스(11)에 흐르는 전류량에 응답하여, 제1 순응 소싱 신호(FSOS1)와 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)를 발생한다. 상기 감지 온도(DTEMP)의 상승으로 인하여 상기 순응 전류 소스(11)에 흐르는 전류량이 증가하면, 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)의 전압 레벨은 하강하고 피모스 트랜지스터(21a)에 흐르는 전류량은 증가한다.

상기 피모스 트랜지스터(21a)에 흐르는 전류량이 증가하면, 상기 피모스 트랜지스터(21a)와 미러링을 이루는 피모스 트랜지스터(21b)에 흐르는 전류량도 증가한다. 따라서 상기 순응 전류 소스(11)에 흐르는 전류량이 증가하면, 상기 제1 순응 소싱 신호(FSOS1)의 전압 레벨은 상승한다.

반대로 상기 피모스 트랜지스터(21a)에 흐르는 전류량이 감소하면, 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)의 전압 레벨은 상승하고 상기 제1 순응 소싱 신호(FSOS1)의 전압 레벨은 하강한다. 이는 당업자에게는 주지의 사실이므로, 본 명세서에서 구체적인 기술은 생략한다.

상기 제2 전류 미러(23)는 상기 역행 전류 소스(13)에 흐르는 전류량에 응답하여, 제2 순응 소싱 신호(FSOS2)와 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)를 발생한다. 상기 감지 온도(DTEMP)의 상승으로 인하여 상기 역행 전류 소스(13)에 흐르는 전류량이 감소하면, 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨은 상승하고 피모스 트랜지스터(23a)에 흐르는 전류량은 감소한다.

상기 피모스 트랜지스터(23a)에 흐르는 전류량이 감소하면, 상기 피모스 트랜지스터(23a)와 미러링을 이루는 피모스 트랜지스터(23b)에 흐르는 전류량도 감소한다. 따라서 상기 역행 전류 소스(13)에 흐르는 전류량이 감소하면, 상기 제2 순응 소싱 신호(FSOS2)의 전압 레벨은 감소한다.

반대로 상기 피모스 트랜지스터(23a)에 흐르는 전류량이 증가하면, 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨은 하강하고 상기 제2 순응 소싱 신호(FSOS2)의 전압 레벨은 증가한다. 이는 당업자에게는 주지의 사실이므로, 본 명세서에서 구체적인 기술은 생략한다.

상기 제1 응답부(25)는 상기 제1 순응 소싱 신호(FSOS1)와 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)에 응답하여 상기 역행 감지 신호(RDS)를 발생한다. 상기 감지 온도(DTEMP)가 상승하여 상기 제1 순응 소싱 신호(FSOS1)의 전압 레벨이 상승하면, 풀다운 트랜지스터(25a)를 통하여 상기 역행 감지 신호(RDS) 단자에서 접지 전압(VSS)으로 흐르는 전류량은 증가한다. 그리고 상기 감지 온도(DTEMP)가 증가하여 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨이 상승하면, 풀업 트랜지스터(25b)를 통하여 전원 전압(VCC)에서 상기 역행 감지 신호(RDS) 단자로 흐르는 전류량은 감소한다. 따라서 상기 감지 온도(DTEMP)가 증가하면, 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압 레벨은 하강한다.

반대로 상기 감지 온도(DTEMP)가 하강하여 상기 역행 전류 소스(13)의 전류량이 증가하고 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨이 하강하면, 풀업 트랜지스터(25b)를 통하여 전원 전압(VCC)에서 상기 역행 감지 신호(RDS)로 흐르는 전류량은 증가한다. 그리고 상기 감지 온도(DTEMP)가 하강하여 상기 제1 순응 소싱 신호(FSOS1)의 전압 레벨이 하강하면, 상기 풀다운 트랜지스터(25a)를 통하여 상기 역행 감지 신호(RDS)에서 접지 전압(VSS)으로 흐르는 전류량은 감소한다. 따라서 상기 감지 온도(DTEMP)가 하강하면, 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압 레벨은 상승한다.

조정회로(25c)는 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨이 하강에 응답하여, 전원 전압(VCC) 단자로부터 상기 역행 감지 신호(RDS) 단자로 전류를 공급함으로써 전압 레벨을 제1 조절 전압값(T1, 도 5 참조) 만큼 상승시킨다. 그리고 상기 제1 조절 전압값(T1)은 반도체 장치가 완성된 후에도, 조절 가능하다.

상기 제2 응답부(27)는 상기 제2 순응 소싱 신호(FSOS2)와 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)에 응답하여 상기 순응 감지 신호(FDS)를 발생한다. 상기 감지 온도(DTEMP)가 하강하여 역행 전류 소스(13)의 전류량이 증가하고 상기 제2 순응 소싱 신호(FSOS2)의 전압 레벨이 상승하면, 풀다운 트랜지스터(27a)를 통하여 상기 순응 감지 신호(FDS) 단자에서 접지 전압(VSS) 단자로 흐르는 전류량은 증가한다. 그리고 상기 감지 온도(DTEMP)가 감소하여 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)의 전압 레벨이 상승하면, 풀업 트랜지스터(27b)를 통하여 전원 전압(VCC) 단자에서 상기 순행 감지 신호(FDS) 단자로 흐르는 전류량은 감소한다. 따라서 상기 감지 온도(DTEMP)가 감소하면, 상기 순응 감지 신호(FDS)의 전압 레벨은 하강한다.

반대로 상기 감지 온도(DTEMP)가 상승하여 상기 순응 전류 소스(11)의 전류량이 증가하고 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)의 전압 레벨이 하강하면, 상기 풀업 트랜지스터(27b)를 통하여 흐르는 전류량이 증가한다. 그리고 상기 감지 온도(DTEMP)가 상승하여 상기 제2 순응 소싱 신호(FSOS2)의 전압 레벨이 하강하면, 상기 풀다운 트랜지스터(27a)를 통하여 전류량은 감소한다. 따라서 상기 감지 온도(DTEMP)가 상승하면, 상기 순응 감지 신호(FDS)의 전압 레벨은 상승한다.

조정회로(27c)는 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)의 전압 레벨이 하강에 응답하여, 전원 전압(VCC) 단자로부터 상기 순응 감지 신호(FDS) 단자로 전류를 공급함으로써 전압 레벨을 제2 조절 전압값(T2, 도 5 참조) 만큼 상승시킨다. 그리고 상기 제2 조절 전압값(T2)은 반도체 장치가 완성된 후에도, 조절 가능하다.

도 2는 도 1의 조정회로(25c,27c)를 나타내는 도면이다. 본 명세서에서는 설명의 편의상, 상기 조정회로(25c)을 중심으로 상술한다.

상기 조정회로(25c)는 구체적으로 조정 지시부(31), 먹서부(33) 및 제어 박스(35)를 구비한다.

상기 조정 지시부(31)는 상기 임계 온도점(Tc)을 조정할 때, 활성하는 조정 지시 신호(CINF)를 상기 먹서부(33)에 제공한다.

상기 먹서부(33)는 2개의 전송 게이트들(33a, 33b)를 가진다. 상기 전송 게이트(33b)는 상기 조정 지시 신호(CINF)가 하이레벨로 활성에 의하여 턴온되어, 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨을 상기 제어 박스(35)로 제공한다. 상기 전송 게이트(33a)는 상기 조정 지시 신호(CINF)가 로우레벨로 비활성할 때 턴온되어, 차단 전압을 상기 제어 박스(35)로 제공한다. 본 실시예에서의 상기 차단 전압은 상기 전원 전압(VCC)이다.

상기 제어 박스(35)는 다수개의 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3, …)과 다수개의 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3,…)을 구비한다. 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)은 병렬로 배열되며, 상기 먹서부(33)의 출력 신호가 게이트 단자에 인가된다. 그리고 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)은 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)의 드레인 단자와 상기 역행 감지 신호(RDS)를 연결된다. 그리고 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)은 외부에서 절단 가능하다.

상기 조정 지시 신호(CINF)가 로우레벨로 비활성할 때, 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)은 게이트 단자에 상기 전원 전압(VCC)이 인가된다. 따라서 상기 조정 지시 신호(CINF)가 로우레벨로 비활성할 때, 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)이 턴오프되어 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압값은 조절되지 않는다.

상기 조정 지시 신호(CINF)가 하이레벨로 활성할 때, 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)은 게이트 단자에 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)가 인가된다. 그러므로 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)의 전압 레벨에 의하여, 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)을 통하여 전송되는 전압이 결정된다. 그리고 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)은 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)을 통하여 전송되는 전압을 각각 전송하여 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전압 레벨을 상승시킨다.

그러므로 상기 조정 지시 신호(CINF)가 하이레벨로 활성할 때, 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)을 절단함으로써, 상기 역행 감지 신호(RDS)의 상승 전압값을 제어할 수 있다. 예를 들어, 절단되지 않는 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)의 수에 의하여 상기 제1 조절 전압값(T1, 도 5 참조)의 크기가 결정된다.

본 명세서에서는 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)의 드레인 단자와 상기 역행 감지 신호(RDS)를 미리 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)로서 연결한다. 그리고 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)의 절단에 의하여, 상기 임계 온도점(Tc)은 조절된다.

그러나 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …) 대신에, 상기 피모스 트랜지스터들(35a_1, 35a_2, 35a_3,…)의 드레인 단자와 상기 역행 감지 신호(RDS)의 전송 라인(N35)을 마스크 옵션이나, 메탈 연결 등을 통하여 선택적으로 연결할 수 있게 함으로써, 상기 임계 온도점(Tc)이 조절될 수 있음은 당업자에게는 주지의 사실이다. 그리고 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)을 패키지 상태에서 전기적으로 절단 가능함 또한 당업자에게는 주지의 사실이다.

도 3은 도 2의 조정 지시부(31)를 나타내는 도면이다. 이를 참조하여 상기 조정 지시부(31)의 구성 및 작용 효과를 더욱 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.

인버터(41)는 초기 전원 신호(VCCH)를 반전하여 전원 반전 신호(VCCHB)를 출력한다.

도 4는 파워-업 초기에 전원 전압(VCC)의 공급에 따른 초기 전원 전압(VCCH)의 변화(a)와 전원 반전 신호(VCCHB)의 변화(b)를 나타내는 도면이다. 시점 t1에서 전원 공급이 시작되면, 전원 전압(VCC)는 점점 상승한다. 이때, 상기 초기 전원 신호(VCCH)는 접지 전압(VSS)의 전압 레벨을 계속 유지하며, 상기 전원 반전 신호(VCCHB)는 상기 전원 전압(VCC)과 동일한 전압 레벨로 계속 상승한다. 그리고 시점 t2, 즉, 전원 전압(VCC)가 A의 전압 레벨에 도달하면, 상기 초기 전원 신호(VCCH)의 전압 레벨은 상기 전원 전압(VCC)과 동일한 전압 레벨로 되어 상승한다. 그리고 상기 전원 반전 신호(VCCHB)는 상기 접지 전압(VSS)으로 된다.

그리고 시점 t3에서 상기 전원 전압(VCC)과 상기 초기 전원 신호(VCCH)는 B의 전압 레벨로 안정되며, 상기 전원 반전 신호(VCCHB)는 상기 접지 전압(VSS)을 계속 유지한다.

다시 도 3을 참조하여, 상기 조정 지시부(31)의 구성 및 작용 효과를 계속 설명하면, 다음과 같다.

먼저 상기 임계 온도점(Tc)을 조정하지 않을 경우 즉, 조정 지시 퓨즈(45)가 절단되지 않는 경우에 대하여 기술한다. 상기 전원 반전 신호(VCCHB)가, 도 4에 나타난 바와 같이, 로우레벨로 안정되면, 피모스 트랜지스터(43)이 턴온되어 전원 전압(VCC)를 전송한다. 상기 조정 지시 퓨즈(45)는 상기 피모스 트랜지스터(43)에 이하여 전송된 상기 전원 전압(VCC)를 노아(NOR) 게이트(51)의 입력단(N50)으로 전송한다. 상기 노아 게이트(51)는 상기 입력단(N50)의 하이레벨을 반전하여 로우레벨을 출력한다. 그리고 버퍼부(53)는 상기 노아 게이트(51)의 출력단(N52)의 로우레벨을 버퍼링하여 출력한다. 그러므로 상기 조정 지시 신호(CINF)는 로우레벨로 비활성된다.

다음으로 상기 임계 온도점(Tc)을 조정하는 경우 즉, 조정 지시 퓨즈(45)가 절단되는 경우에 대하여 기술한다. 상기 조정 지시 퓨즈(45)가 절단됨으로 인하여, 상기 피모스 트랜지스터(43)을 통하여 전송된 상기 전원 전압(VCC)은 상기 노아(NOR) 게이트(51)의 입력단(N50)으로 전송되지 않는다. 상기 전원 반전 신호(VCCHB)가, 도 4에 나타난 바와 같이, t1∼t2의 구간에서는 전원 전압(VCC)와 동일한 값이 된다. 상기 t1∼t2의 구간에서는 앤모스 트랜지스터(47)가 턴온된다. 그러므로 상기 노아(NOR) 게이트(51)의 입력단(N50)은 로우레벨이 된다. 그리고 시점 t2 이후에 상기 전원 반전 신호(VCCHB)가 로우레벨이 되면, 상기 노아 게이트(51)의 출력단(N52)은 하이레벨로 된다. 그리고 앤모스 트랜지스터(49)에 의하여, 상기 아 게이트(51)의 출력단(N52)은 하이레벨로 래치된다. 그러므로 상기 조정 지시 신호(CINF)는 하이레벨로 활성된다.

따라서 상기 조정 지시 신호(CINF)는 상기 임계 온도점(Tc)을 조정하는 경우에, 상기 조정 지시 퓨즈(45)의 절단에 의하여 하이레벨로 활성된다.

도 1의 조정회로(27c)는 도 1의 조정회로(25c)와 동일한 구성 및 작용 효과를 가진다. 다만, 조정회로(25c)는 입력단(IN)이 상기 제2 역행 소싱 신호(RSOS2)와 연결되고, 출력단(OUT)은 상기 순응 감지 신호(FDS)와 연결된다. 반면에, 조정회로(27c)는 입력단(IN)이 상기 제1 역행 소싱 신호(RSOS1)와 연결되고, 출력단(OUT)은 상기 역행 감지 신호(RDS)와 연결된다. 상기의 점에서, 상기 조정회로(27c)는 조정회로(25c)와 차이점을 지닌다.

도 5는 온도의 변화에 따른 임계 온도점(Tc)의 변화를 나타내는 도면이다. 이를 참조하여, 상기 임계 온도점(Tc)의 조절 과정을 기술하면, 다음과 같다.

상기 조정회로들(25c, 27c)에서 상기 조정 지시 퓨즈(45, 도 3 참조)를 절단하지 않는 경우에, 상기 감지 온도(DTEMP)에 대한 상기 순응 감지 전압(FDS) 및 상기 역행 감지 전압(RDS)은 각각 선 F1 및 선 R1로 나타난다. 이때 상기 임계 온도점(Tc)은 α이다.

상기 조정회로(25c)의 상기 조정 지시 퓨즈(45)를 절단하는 경우에, 상기 감지 온도(DTEMP)에 대한 상기 역행 감지 전압(RDS)은 상기 제1 조절 전압값(T1) 만큼 상승하여 선 R2로 나타난다. 이때 상기 임계 온도점(Tc)은 β로 옮겨간다. 그리고 상기 제1 조절 전압값(T1)은 절단되는 상기 조절 퓨즈들(35b_1, 35b_2, 35b_3, …)의 수에 의하여 결정된다.

상기 조정회로(27c)의 상기 조정 지시 퓨즈(45)를 절단하는 경우에, 상기 감지 온도(DTEMP)에 대한 상기 순응 감지 전압(FDS)은 상기 제2 조절 전압값(T2) 만큼 상승하여 선 F2로 나타난다. 이때 상기 임계 온도점(Tc)은 γ로 옮겨간다. 그리고 상기 제2 조절 전압값(T2)은 절단되는 상기 조절 퓨즈들의 수에 의하여 결정된다.

상기 조정회로들(25c, 27c) 모두에서 상기 조정 지시 퓨즈(45)를 절단하는 경우에, 상기 감지 온도(DTEMP)에 대한 상기 순응 감지 전압(FDS) 및 상기 역행 감지 전압(RDS)은 각각 선 F2 및 선 R2로 나타난다. 이때 상기 임계 온도점(Tc)은 δ로 옮겨간다.

이와 같이 본 발명의 프로그램블 온도 센서는 상기 조정 지시 퓨즈(45) 및 상기 조절 퓨즈들의 절단에 의하여 상기 임계 온도점(Tc)를 제어할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명의 프로그래머블 온도 센서에 의하여 반도체 장치가 완성된 후에도 임계 온도점을 제어할 수 있다. 또한 본 발명의 프로그래머블 온도 센서를 구비하는 반도체 장치는 감지 온도를 정확히 감지하여, 이를 사용하는 시스템의 오동작을 방지할 수 있다.

Claims

감지 온도의 증가에 응답하여 흐르는 전류량이 증가하는 순응 전류 소스; 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 흐르는 전류량이 감소하는 역행 전류 소스; 상기 순응 및 역행 전류 소스에 흐르는 전류량의 변화에 응답하며, 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 전압 레벨이 증가하는 순응 감지 신호와, 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 전압 레벨이 감소하는 역행 감지 신호를 발생하는 프로그램블 온도 감지부; 및 상기 순응 감지 신호와 상기 역행 감지 신호의 전압 레벨을 비교하는 비교기를 구비하며, 소정의 임계 온도점의 상기 감지 온도에서 상기 순응 감지 신호와 상기 역행감지 신호의 전압 레밸의 크기 순서가 서로 바뀌며, 상기 임계 온도점은 외부에서 조절 가능한 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제1 항에 있어서, 상기 프로그래머블 온도 감지부는 상기 순응 전류 소스에 흐르는 전류량의 증가에 응답하여, 전압 레벨이 하강하는 제1 순응 소싱 신호 및 전압 레벨이 상승하는 제1 역행 소싱 신호를 발생하는 제1전류 미러; 상기 역행 전류 소스에 흐르는 전류량의 증가에 응답하여, 전압 레벨이 하강하는 제2 순응 소싱 신호 및 전압 레벨이 상승하는 제2 역행 소싱 신호를 발생하는 제2 전류 미러; 상기 제1 순응 소싱 신호와 상기 제2 역행 소싱 신호에 응답하여 상기 프로그래머블 온도 감지부의 상기 역행 감지 신호를 발생하며, 일정한 상기 감지 온도에 대한 상기 역헹 감지 신호의 전압 레벨은 외부에서 제어할 수 있는 제1 응답부; 및 상기 제1 역행 소싱 신호와 상기 제2 순응 소싱 신호에 응답하여 상기 프로그래머블 온도 감지부의 상기 순응 감지 신호를 발생하며, 일정한 상기 감지 온도에 대한 상기 순응 감지 신호의 전압 레벨은 외부에서 제어할 수 있는 제2 응답부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제2 항에 있어서, 상기 제1 응답부는 상기 제1 순응 소싱 신호의 전압 레벨의 상승에 응답하여, 상기 역행 감지신호의 전압 레벨을 하강시키는 풀다운 트랜지스터; 상기 제2 역행 소싱 신호의 전압 레벨의 하강에 응답하여, 상기 역행 감지 신호의 전압 레벨을 상승시키는 풀업 트랜지스터; 및 상기 제2 역행 소싱 신호의 전압 레벨의 하강에 응답하여, 상기 역행 감지 신호의 전압 레벨을 외부에서 제어되는 소정의 제1 조절 전압값 만큼 상승시키는 조정회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제3 항에 있어서, 상기 조정회로는 상기 임계 은도점의 조정시에는 상기 제2 역행 소싱 신호의 전압 레벨, 상기 임계 온도점의 비조정시에는 차단 전압을 출력하는 먹서부; 및 상기 임계 온도점의 조정시에 상기 먹서부로부터 출력되는 상기 제2 역행 소싱 신호에 응답하며, 상기 제1 조절 전압값을 제어하여 상기 역행 감지 신호를 발생하는 제어 박스를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제4 항에 있어서, 상기 차단 전압은 전원 전압이며, 상기 제어 박스는 상기 임계 온도점의 조정시에 상기 먹서부로부터 출력되는 상기 제2 역행 소싱 신호에 의하여 게이팅되어 상기 전원 전압을 전송하는 피모스 트랜지스터; 및 상기 피모스 트랜지스터에 의하여 전송되는 전압을 제공하여 상기 역행 감지신호의 전압 레벨을 상승시키며, 외부에서 절단 가능한 조절 퓨즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제4 항에 있어서, 상기 차단 전압은 전원 전압이며, 상기 제어 박스는 상기 임계 온도점의 조정시에 상기 먹서부로부터 출력되는 상기 제2 역행 소싱 신호에 의하여 게이팅되어 상기 전원 전압을 전송하는 피모스 트랜지스터; 및 외부에서 상기 피모스 트랜지스터의 드레인단과 연결 가능하여, 상기 피모스 트랜지스터에 의하여 전송되는 전압을 상기 역행 감지 신호에 공급하는 전송 라인을 구비하는 프로그래머블 온도 센서.
제4 항에 있어서, 상기 조정회로는 상기 임계 온도점의 조정시에는 활성하는 조정 지시 신호를 상기 먹서부에 제공하는 조정 지시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제2 항에 있어서, 상기 제2 응답부는 상기 제2 순응 소싱 신호의 전압 레벨의 상승에 응답하여, 상기 순응 감지신호의 전압 레벨을 하강시키는 풀다운 트랜지스터; 상기 제1 역행 소싱 신호의 전압 레벨의 하강에 응답하여, 상기 순응 감지신호의 전압 레벨을 상승시키는 풀업 트랜지스터; 및 상기 제1 역행 소싱 신호의 전압 레벨의 하강에 응답하여, 상기 순응 감지신호의 전압 레벨을 외부에서 제어되는 소정의 제2 조절 전압값 만큼 상승시키는 조정회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제8 항에 있어서, 상기 조정회로는 상기 임계 온도점의 조정시에는 상기 제1 역행 소싱 신호의 전압 레벨, 상기 임계 온도점의 비조정시에는 차단 전압을 출력하는 먹서부; 및 상기 임계 온도점의 조정시에 상기 먹서부로부터 출력되는 상기 제1 역행 소싱 신호에 응답하며, 상기 제2 조절 전압값을 제어하여 상기 순응 감지 신호를 발생하는 제어 박스를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제9 항에 있어서, 상기 차단 전압은 전원 전압이며, 상기 제어 박스는 상기 임계 온도점의 조정시에 상기 먹서부로부터 출력되는 상기 제1 역행소싱 신호에 의하여 게이팅되어 상기 전원 전압을 전송하는 피모스 트랜지스터; 및 상기 피모스 트랜지스터에 의하여 전송되는 전압을 제공하여 상기 순응감지신호의 전압 레벨을 상승시키며, 외부에서 절단 가능한 조절 퓨즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
제9 항에 있어서, 상기 차단 전압은 전원 전압이며, 상기 제어 박스는 상기 임계 온도점의 조정시에 상기 먹서부로부터 출력되는 상기 제1 역행 소싱 신호에 의하여 게이팅되어 상기 전원 전압을 전송하는 피모스 트랜지스터; 및 외부에서 상기 피모스 트랜지스터의 드레인단과 연결 가능하여, 상기 피모스 트랜지스터에 의하여 전송되는 전압을 상기 순응 감지 신호에 공급하는 전송 라인을 구비하는 프로그래머블 온도 센서.
제9 항에 있어서, 상기 조정회로는 상기 임계 온도점의 조정시에는 활성하는 조정 지시 신호를 상기 먹서부에 제공하는 조정 지시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 온도 센서.
(정정) 반도체 장치에 있어서, 상기 반도체 장치의 온도를 감지하여, 소정의 임계 온도점에서 논리 상태를 달리하는 출력 신호를 발생하는 프로그래머블 온도 센서를 구비하며, 상기 프로그래머블 온도 센서는 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 흐르는 전류량이 증가하는 순응 전류 소스; 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 흐르는 전류량이 감소하는 역행 전류 소스; 상기 순응 및 역행 전류 소스에 흐르는 전류량의 변하에 응답하며, 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 전압 레벨이 증가하는 순응 감지 신호를 발생하는 순응 출력단과, 상기 감지 온도의 증가에 응답하여 전압 레벨이 감소하는 역행 감지 신호를 발생하는 역헹 출력단을 가지는 프로그램블 온도 감지부; 및 상기 순응 감지 신호와 상기 역행 감지 신호의 전압 레밸을 비교하는 비교기를 구비하며, 상기 임계 온도점은 상기 반도체 장치의 외부에서 조절 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.