挥发性半导体存储装置、其再新控制电路及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种挥发性半导体存储装置、其再新控制电路及方法。所述挥发性半导体存储装置包括各自具有选择用晶体管与存储元件的多个存储单元，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路包括：第1比较部件，将所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元的存储电压跟规定的临界电压进行比较，并输出比较结果信号，停止所述存储单元的自我再新，直至所述存储电压下降至小于规定的临界电压为止。此处，所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元是形成在与所述通常存储用存储单元的阵列邻接的区域中。

【技术实现步骤摘要】
挥发性半导体存储装置、其再新控制电路及方法
本专利技术涉及一种动态存取存储体(以下称作DRAM)等挥发性半导体存储装置的再新(refresh)控制电路及方法与挥发性半导体存储装置。
技术介绍
图1是表示现有例的DRAM的存储单元(memorycell)MC1与再新控制电路的结构例的电路图。图1中，包括再新控制器10以及锁存型读出放大器11(latch-typesenseamplifier)，位线BL及/BL连接至锁存型读出放大器11，通常存储用存储单元MC1是具备金属氧化物半导体(MetalOxideSemiconductor，MOS)晶体管(transistor)Q1以及电容器(capacitor)C1而构成。此处，电容器C1是通过利用一对电极膜夹住绝缘膜而形成。由锁存型读出放大器11经由位线(bitline)BL来从存储单元MC1的MOS晶体管Q1的漏极(drain)读出存储电压Vsn，来进行数据的判定。此处，在电容器C1中蓄积有电荷时，对于MOS晶体管Q1而言成为逆偏压状态，因此从电容器C1沿基板方向产生漏(leak)电流，从而产生电荷放电。因此，在DRAM中，对于各个位(bit)的存储单元MC1，必须定期地使存储单元MC1的状态复原，将此称作再新。在再新时，具体而言，通过选择字符线(wordline)WL及位线BL来将选择用MOS晶体管Q1设为导通，根据要存储的数据来将规定的存储电压充电至电容器C1。该再新例如是以64ms的时间间隔来进行。若假设DRAM的再新所耗费的消耗电力在所有存储单元中均相同，且在1次再新动作中耗费的消耗电流是固定的，则为了降低在再新动作中耗费的所有消耗电流，只要加长再新间隔，减少每单位时间的再新动作的次数即可。然而，理想的是，自我再新(selfrefresh)时的消耗电流少，因此再新间隔被控制为，在存储单元的特性(停顿(pause)时间特性)允许的范围内尽可能延长。此处，停顿时间特性存在温度依存性，在DRAM的存储单元中，温度越高则停顿时间越短，温度越低则停顿时间越长。例如在专利文献1中揭示了：为了削减低温时的消耗电流，使DRAM的自我再新周期根据停顿特性的温度依存性来变化。具体而言，由第1电流生成电路、第2电流生成电路、脉波(pulse)信号生成电路以及计数器(counter)电路构成定时器(timer)电路。第1电流生成电路生成具备正的温度系数的第1电流I1，第2电流生成电路生成实质上不具备温度系数的固定值的第2电流I2，脉波信号生成电路生成具备与第1电流及第2电流之和的电流(I1+I2)相应的周期的脉波信号。计数器电路对由脉波信号生成电路所生成的脉波信号进行分频而输出定时器信号。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006-228383号公报非专利文献非专利文献1：木原雄治等，「使用DRAM技术的新型SRAM技术」，电子通信资讯学会论文志，C，电子学，J89-C(10)，pp.725-734，2006年10月1日[专利技术所欲解决的课题]但是，专利文献1的再新控制电路存在下述问题，即，必须具备第1电流生成电路、第2电流生成电路、脉波信号生成电路与计数器电路，因此电路规模变得极大。如上所述，DRAM的再新例如是以64ms的时间间隔来进行，例如在30度以上的高温下，这是合理(reasonable)的，但在例如20度左右的室温(低温)下是超规格(overspec)的，在室温(低温)下也必须适当地控制再新周期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决以上的问题，提供一种挥发性半导体存储装置的再新控制电路及方法与挥发性半导体存储装置，能以比现有技术简单的电路结构来控制再新周期，以使室温下的消耗电力变小。[解决课题的手段]第1专利技术的挥发性半导体存储装置的再新控制电路中，所述挥发性半导体存储装置包括各自具有选择用晶体管与存储元件的多个存储单元，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于包括：第1比较部件，将所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元的存储电压跟规定的临界电压进行比较，并输出比较结果信号，停止所述存储单元的自我再新，直至所述存储电压下降至小于规定的临界电压为止。所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元是形成在与所述通常存储用存储单元的阵列(array)邻接的区域中。而且，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述第1比较部件包括：差动放大器，对所述挥发性半导体存储装置的存储电压与规定的临界电压进行差动放大；以及数字(digital)化电路，将来自所述差动放大器的电压数字化，以产生所述比较结果信号。进而，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述差动放大器基于指示所述存储单元自我再新的再新信号而设为动作状态。进而，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述临界电压是基于针对多个所述存储单元的存储电压的累积分布来统计性地决定。此处，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述存储电压的累积分布是在所述挥发性半导体存储装置的最差环境状态下测定所得。所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路中，所述临界电压被设定在所述挥发性半导体存储装置的电源电压至所述电源电压的1/2电压之间。而且，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述临界电压被设定为所述挥发性半导体存储装置的电源电压的3/4。进而，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于包括：开关部件，基于规定的控制信号，来将所述挥发性半导体存储装置的通常存储用存储单元的存储电压选择性地连接于电源电压；以及第2比较部件，判断所述挥发性半导体存储装置的通常存储用存储单元的存储电压是否进入判断所述存储电压已下降的规定的临界值范围内，在进入所述临界值范围内时产生所述控制信号，所述开关部件基于产生的所述控制信号来再新所述存储单元。此处，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述存储电压具有高电平与低电平这二值，(1)当所述通常存储用存储单元存储有所述高电平的存储电压时，所述临界值范围小于比所述电源电压低的电压，(2)当所述通常存储用存储单元存储有所述低电平的存储电压时，所述临界值范围小于接地电压。此处，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路的特征在于，所述开关部件为薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)型金属氧化物半导体晶体管。第2专利技术的挥发性半导体存储装置的特征在于包括所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路。第3专利技术的挥发性半导体存储装置的再新控制方法中，所述挥发性半导体存储装置包括各自具有选择用晶体管与存储元件的多个存储单元，所述挥发性半导体存储装置的再新控制方法的特征在于包括下述步骤：通过第1比较部件将所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元的存储电压跟规定的临界电压进行比较，并输出比较结果信号；以及停止所述存储单元的自我再新，直至所述存储电压下降至小于规定的临界电压为止。所述挥发性半导体存储装置的再新控制方法的特征在于还包括下述步骤：通过第2比较部件判断所述挥发性半导体存储装置的通常存储用存储单元的存储电压是否进入判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挥发性半导体存储装置的再新控制电路，所述挥发性半导体存储装置包括各自具有选择用晶体管与存储元件的多个存储单元，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路包括：第1比较部件，将所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元的存储电压跟规定的临界电压进行比较，并输出比较结果信号，停止所述存储单元的自我再新，直至所述存储电压下降至小于规定的所述临界电压为止。

【技术特征摘要】
2016.02.22 JP 2016-0309521.一种挥发性半导体存储装置的再新控制电路，所述挥发性半导体存储装置包括各自具有选择用晶体管与存储元件的多个存储单元，所述挥发性半导体存储装置的再新控制电路包括：第1比较部件，将所述挥发性半导体存储装置的与通常存储用存储单元不同的存储单元的存储电压跟规定的临界电压进行比较，并输出比较结果信号，停止所述存储单元的自我再新，直至所述存储电压下降至小于规定的所述临界电压为止。2.如权利要求1所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述挥发性半导体存储装置的与所述通常存储用存储单元不同的存储单元是形成在与所述通常存储用存储单元的阵列邻接的区域中。3.如权利要求1所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述第1比较部件包括：差动放大器，对所述挥发性半导体存储装置的存储电压与规定的所述临界电压进行差动放大；以及数字化电路，将来自所述差动放大器的电压数字化，以产生所述比较结果信号。4.如权利要求3所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述差动放大器基于指示所述存储单元自我再新的再新信号而设为动作状态。5.如权利要求1所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述临界电压是基于针对多个所述存储单元的存储电压的累积分布来统计性地决定。6.如权利要求5所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述存储电压的累积分布是在所述挥发性半导体存储装置的最差环境状态下测定所得。7.如权利要求1所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述临界电压被设定在所述挥发性半导体存储装置的电源电压至所述电源电压的1/2电压之间。8.如权利要求7所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，其中所述临界电压被设定为所述挥发性半导体存储装置的电源电压的3/4。9.如权利要求1所述的挥发性半导体存储装置的再新控制电路，包括：开关部件，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原雄治，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71