包括延迟电路的半导体器件及其操作方法技术

一种半导体器件包括：校准码发生电路，适用于基于参考振荡信号而通过调节短期振荡信号的时段来产生校准码，短期振荡信号在比参考时段小的时段中振荡，参考振荡信号在参考时段中振荡；以及延迟电路，适用于基于校准码来设置延迟值。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年6月19日提交的第10-2015-0087250号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用整体合并于此。
本专利技术的示例性实施例涉及一种半导体设计技术，更具体地，涉及一种包括延迟电路的半导体器件。
技术介绍
延迟电路被包括在使用反相器链或使用电阻器-电容器(RC)延迟电路的半导体器件中，在反相器链中，反相器串联耦接。反相器链通过使用形成反相器的晶体管的栅极延迟(即，传输延迟)来延迟信号。半导体器件中的晶体管的特性通过工艺/电压/温度(PVT)变化而改变。此外，布置在半导体器件中的晶体管可以由于各个晶体管的栅极图案化工艺之间的差异或用于确定阈值电压的注入工艺之间的剂量差异而表现出不期望的特性。在这种情况下，半导体产品的性能可能降低。由于与利用栅极延迟实施的反相器链相比，RC延迟电路对PVT变化表现出更小的偏斜变化(screw variation)，因此RC延迟电路被用在各种电路中。具有大延迟量的长RC延迟电路表现出小的偏斜变化。另一方面，具有小延迟量的短RC延迟电路表现出比长RC延迟电路的偏斜变化大的偏斜变化。因此，短RC延迟电路的使用受到限制。长RC延迟电路也被用来确定DRAM中的刷新操作时段。例如，在刷新操作期间使用的刷新周期时间tRFC可以通过具有相当大延迟量的长RC延迟电路来设置。然而，考虑到DRAM的电路面积的效率，短RC延迟电路和使用计数器的电路可以用来设置刷新周期时间tRFC。由于刷新操作的激活操作时段因PVT变化而改变，因此DRAM单元的保持时间可能改变，这使得难以管理刷新特性。因此，需要一种短RC延迟电路，其具有较小偏斜同时表现出DRAM的电路面积的效率。
技术实现思路
各种实施例针对一种半导体器件，该半导体器件能够实现具有较小的偏斜和减小的电路面积的短RC延迟电路。在一个实施例中，一种半导体器件可以包括：校准码发生电路，适用于基于参考振荡信号而通过调节短期振荡信号的时段来产生校准码，参考振荡信号在参考时段中振荡，短期振荡信号在比所述参考时段小的时段中振荡；以及延迟电路，适用于基于校准码来设置延迟值。在一个实施例中，一种包括延迟电路的半导体器件的操作方法可以包括：产生具有参考时段的参考振荡信号；产生具有比所述参考时段小的时段的短期振荡信号；基于参考振荡信号和短期振荡信号来输出时段控制码和校准码；基于时段控制码来调节短期振荡信号的时段；以及基于校准码来设置延迟电路的延迟值。附图说明图1是图示根据本专利技术的实施例的半导体器件的框图。图2是图1中所示的校准码发生电路的详细示图。图3是图2中所示的校准控制单元的详细示图。图4是图2中所示的判断信号发生单元和检测单元的详细示图。图5是图2中所示的判断信号发生单元和检测单元的详细示图。图6是图2中所示的计数器锁存单元的详细示图。图7A和图7B是图2中所示的参考振荡信号发生单元的详细示图。图8A和图8B是图2中所示的短期振荡信号发生单元的详细示图。图9A和图9B是用于描述图2中所示的校准码发生电路的操作的波形图。图10是图1中所示的校准码发生电路的详细示图。图11是图10中所示的信号锁存单元的详细示图。图12是图10中所示的计数器检测单元的详细示图。图13A和图13B是用于描述图10中所示的校准码发生电路的操作的波形图。具体实施方式下面将参照附图来更详细地描述各种实施例。然而，本专利技术可以以不同的形式实现，而不应当被解释为局限于本文中所阐述的实施例。相反地，这些实施例被提供使得本公开将是彻底的和完整的，且这些实施例将把本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。贯穿本公开，相同的附图标记在本专利技术的各种附图和实施中始终指代相同的部分。附图不一定按比例，在某些情况下，可能已经夸大了比例以清楚地说明实施例的特征。还要注意的是，在本说明书中，“连接/耦接”不仅指一个组件直接耦接至另一个组件，还指一个组件通过中间组件间接地耦接至另一个组件。此外，只要未具体提及，则单数形式也可以包括复数形式。图1是图示根据本专利技术的实施例的半导体器件的框图。参见图1，根据本专利技术的实施例的半导体器件可以包括校准码发生电路100和多个延迟电路120。响应于校准启动信号CAL_START，校准码发生电路100可以基于参考振荡信号而通过调节短期振荡信号的时段来产生校准码CAL_CODE。参考振荡信号可以在参考时段中振荡，而短期振荡信号可以在比参考时段小的时段中振荡。延迟电路120可以响应于校准码CAL_CODE来设置内部延迟值。延迟电路120中的每个可以包括RC延迟。图2是图1中所示的校准码发生电路100的详细示图。参见图2，校准码发生电路100可以包括校准操作调节单元200、参考振荡信号发生单元250和短期振荡信号发生单元260。参考振荡信号发生单元250可以产生参考振荡信号B_ROD。短期振荡信号发生单元260可以产生短期振荡信号S_ROD，并响应于时段控制码PRE_CAL_CODE来调节短期振荡信号S_ROD的时段。参考振荡信号发生单元250和短期振荡信号发生单元260中的每个可以包括环形振荡器延迟(ROD)。校准操作调节单元200可以响应于参考振荡信号B_ROD和短期振荡信号S_ROD来输出时段控制码PRE_CAL_CODE或校准码CAL_CODE。当参考时段大于短期振荡信号S_ROD的时段的N倍时，校准操作调节单元200可以将时段控制码PRE_CAL_CODE输出给短期振荡信号发生单元260，以及当参考时段小于或等于短期振荡信号S_ROD的时段的N倍时，校准操作调节单元200可以将校准码CAL_CODE输出给图1中所示的延迟电路，其中N是正整数。校准操作调节单元200可以包括校准控制单元210、判断信号发生单元220、检测单元230和计数器锁存单元240。判断信号发生单元220可以产生在参考振荡信号B_ROD的每个参考时段中被激活的第一判断信号JUDGE_PRE，以及通过延迟第一判断信号JUDGE_PRE来产生第二判断信号JUDGE。计数器锁存单元240可以通过对短期振荡信号S_ROD的时段计数来产生计数信号S_FLAG。检测单元230可以将第一判断信号JUDGE_PRE与计数信号S_FLAG进行比较，以及输出检测信号STOP_CAL。校准控制单元210可以响应于第二判断信号JUDGE和检测信号STOP_CAL来输出时段控制码PRE_CAL_CODE和校准码CAL_CODE。校准控制单元210可以输出用于重置计数器锁存单元240的计数重置信号RESTART。此外，校准控制单元210可以产生操作启动信号RUN_ROD以用于启动参考振荡信号发生单元250的操作和短期振荡信号发生单元260的操作。操作启动信号RUN_ROD可以用来控制判断信号发生单元220的操作和计数器锁存单元240的操作。在下文中，参见图3至图8B，将描述校准码发生电路100的组件。在附图的描述中，省略对与整个半导体器件的操作相关的重置信号RSTB的描述。图3是图2中所示的校准控制单元210的详细示图。参见图3，校准控制单元210可以包括操作启动信号发生单元310、计数重置信号发生单元320、更新信号发生单元330、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：校准码发生电路，适用于基于参考振荡信号而通过调节短期振荡信号的时段来产生校准码，所述参考振荡信号在参考时段中振荡，所述短期振荡信号在比所述参考时段小的时段中振荡；以及延迟电路，适用于基于校准码来设置延迟值。

【技术特征摘要】
2015.06.19 KR 10-2015-00872501.一种半导体器件，包括：校准码发生电路，适用于基于参考振荡信号而通过调节短期振荡信号的时段来产生校准码，所述参考振荡信号在参考时段中振荡，所述短期振荡信号在比所述参考时段小的时段中振荡；以及延迟电路，适用于基于校准码来设置延迟值。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中，延迟电路包括RC延迟。3.如权利要求1所述的半导体器件，其中，校准码发生电路包括：参考振荡信号发生单元，适用于产生参考振荡信号；短期振荡信号发生单元，适用于：产生短期振荡信号以及响应于时段控制码来调节短期振荡信号的时段；以及校准操作调节单元，适用于响应于参考振荡信号和短期振荡信号来输出时段控制码和校准码。4.如权利要求3所述的半导体器件，其中，参考振荡信号发生单元和短期振荡信号发生单元包括环形振荡器延迟。5.如权利要求3所述的半导体器件，其中，当参考时段大于短期振荡信号的时段的N倍时，校准操作调节单元将时段控制码输出给短期振荡信号发生单元，以及当参考时段小于或等于短期振荡信号的时段的N倍时，校准操作调节单元将校准码输出给延迟电路。6.如权利要求3所述的半导体器件，其中，校准操作调节单元包括：判断信号发生单元，适用于：产生在参考振荡信号的每个参考时段中被激活的第一判断信号以及通过延迟第一判断信号来产生第二判断信号；计数器锁存单元，适用于通过对短期振荡信号的时段计数来产生计数信号；检测单元，适用于通过将第一判断信号与计数信号进行比较来输出检测信号；以及校准控制单元，适用于响应于第二判断信号和检测信号来输出时段控制码和校准码。7.如权利要求6所述的半导体器件，其中，在检测信号被去激活的状态下，当第二判断信号被激活时，校准控制单元输出用于重置计数器锁存单元的计数重置信号。8.如权利要求7所述的半导体器件，其中，计数器锁存单元包括：计数器，适用于对短期振荡信号的时段计数；传输单元，适用于在计数值达到预定值时输出短期振荡信号；以及锁存单元，适用于输出计数信号，所述计数信号通过传输单元的输出来设置以及响应于计数重置信号来重置。9.如权利要求6所述的半导体器件，其中，校准控制单元包括：操作启动信号发生单元，适用于：产生操作启动信号以用于启动参考振荡信号发生单元的操作和短期振荡信号发生单元的操作，响应于校准启动信号和计数重置信号来激活操作启动信号，以及响应于第二判断信号来去激活操作启动信号；计数重置信号发生单元，适用于：在检测信号被去激活的状态下，当第二判断信号被激活时，产生用于重置计数器锁存单元的计数重置信号；更新信号发生单元，适用于：在检测信号被去激活的状态下，当第二判断信号被激活时，输出第一更新信号，以及在检测信号被激活的状态下，当第二判断信号被激活时，输出第二更新信号；第一编码输出单元，适用于响应于第一更新信号来输出时段控制码；以及第二编码输出单元，适用于响应于第二更新信号来输出校准码。10.如权利要求9所述的半导体器件，其中，操作启动信号发生单元包括RS锁存器。11.如权利要求6所述的半导体器件，其中，检测单元包括触发器，所述触发器使计数信号与第一判断信号同步并输出同步信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昌铉，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR