根据集成电路的温度变化实施的操作控制制造技术

本发明专利技术涉及模拟ＳＲＡＭ之类的半导体存储装置，实现与ＳＲＡＭ同等的低消耗电流。本发明专利技术的半导体存储装置包括与存储单元在同一半导体衬底上形成的ｐｎ接合区域中，包括设定在截止状态的特定的ｐｎ接合区域，具有在所述特定的ｐｎ接合区域输出漏电流的温度检测元件，以及根据由温度检测元件输出的漏电流，检测半导体存储装置温度变化的温度检测单元；和按照温度检测单元的检测结果，控制更新同步信号产生周期的温度特性控制单元。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据集成电路的温度变化进行的操作控制。
技术介绍
作为半导体存储装置，可使用DRAM和SRAM。众所周知，DRAM与SRAM相比价格低且容量大，但需要更新操作，另一方面，SRAM则不需要更新操作，且使用简单，但与DRAM相比，价格高且容量小。作为具备DRAM和SRAM双方优点的半导体存储装置，众所周知是模拟SRAM(叫做VSRAM或PSRAM)。模拟SRAM与DRAM同样，具有包括动态存储单元的存储单元，和在内部进行更新操作的内置更新控制单元。因此，与模拟SRAM连接的外部设备(例如CPU)并不感觉到更新操作，就可以在模拟SRAM中进行存取(数据的读出和写入)。近年来随着手提电话的普及，手提电话也配置了半导体存储装置。
技术实现思路
作为手提电话所配置的半导体存储装置，以下所述问题可利用高价的SRAM来解决。即，作为手提电话所配置的半导体存储装置，希望耗电量低及待机时电流消耗小，但是，在一般情况下，DRAM和利用更新操作的模拟SRAM的电流消耗与SRAM相比高出10倍以上，所以在手提电话上并不希望配置DRAM和模拟SRAM，也就是说，以往手提电话使用的是高价SRAM，另一方面，SRAM是高价的，而且模拟SRAM具有与SRAM同等的低电流消耗，因此希望使用低价的模拟SRAM。本专利技术的目的是为了解决上述问题，在模拟SRAM之类的半导体存储装置中，提供实现与SRAM同等的低电流消耗的技术。为了解决上述问题，本专利技术所涉及的半导体存储装置特征为，包括具有动态存储单元的存储单元；具有用于决定所述存储单元的更新操作实施同步信号且产生更新同步信号的更新定时器，并至少按照更新同步信号，在所述存储单元中，实施更新操作的更新控制单元；与所述存储单元在同一衬底上形成的pn接合区域中，包括设定在截止状态的特定的pn接合区域，具有在特定pn接合区域输出漏电流的温度检测元件，并根据由温度检测元件输出的漏电流，检测半导体存储装置温度变化的温度检测单元；以及根据温度检测单元的检测结果，控制更新同步信号产生周期的温度特性控制单元。存储单元的更新周期，可以由存储单元的数据保存时间来决定。其数据的保存时间根据存储单元的温度(严格的来说，存储单元所含的晶体管的pn接合区域(pn接合部分)中结点的温度)变化，半导体存储装置的温度如果高，则数据保存时间就短，反之，如果温度低，则时间就长。本专利技术所涉及的半导体存储装置，其中，从温度检测元件输出的漏电流，由于根据半导体存储装置的温度而变化，所以，可以调整半导体存储的更新周期。如果更新周期长，更新的次数就相对减少，所以更新中消耗的电流也会减少。也就是说，根据半导体存储装置的温度变化及利用控制更新周期，就可以控制更新中的电流消耗。其结果，可以实现与SRAM同等的低电流消耗。另外，所谓“半导体存储装置的温度”就是存储单元及温度检测元件的pn接合区域(pn接合部分)中结点的温度或者说是半导体存储装置的环境温度。优选的是，半导体存储装置中温度检测单元，具有不同漏电流的多个温度检测元件，根据所选择的一个温度检测元件的输出，检测半导体存储装置的温度变化。所述构成可以控制温度检测元件的偏差。作为特定的pn接合区域，可以使用设定在截止状态的动态元件。例如，作为动态元件可以使用晶体管或二极管。本专利技术涉及的集成电路其特征在于，包括一个特定电路；与该特定电路在同一衬底上形成的pn接合区域中，包括设定在截止状态的特定的pn接合区域，具有输出流动在特定的pn接合区域的漏电流的温度检测元件，并根据由温度检测元件输出的漏电流，检测集成电路温度变化的温度检测单元；以及根据温度检测单元的检测结果，控制特定电路的特定的操作特性的温度特性控制单元。根据本专利技术的集成电路，其中，由温度检测元件输出的漏电流是根据集成电路的温度而变化的，由此可以控制特定电路的特定操作的特性。另外，所谓“集成电路的温度”是指特定电路及温度检测元件中所含的pn接合区域中结点的温度，或者是指集成电路的环境温度。优选的是，集成电路中，温度检测单元具有用于检测不同漏电流的多个温度检测元件，根据所选择的一个温度检测元件的输出，检测集成电路的温度变化。所述构成可以控制温度检测元件的偏差。作为特定的pn接合区域，可以使用设定在截止状态的动态元件。例如，作为动态元件可以使用晶体管或二极管。该集成电路中的特定电路是振荡电路。温度特性控制单元，根据温度检测单元的检测结果，可以控制振荡电路的振荡周期。另外，该特定电路是延迟电路。温度特性控制单元，根据温度检测单元的检测结果，也可以控制延迟电路的延迟量。如果根据这种构成，根据集成电路的温度变化，可以调整振荡电路的振荡周期及延迟电路的延迟量。本专利技术涉及的检测集成电路温度变化的温度检测元件，其特征在于，集成电路所形成的半导体衬底上的pn接合区域中，具有设定在截止状态的特定的pn接合区域，随集成电路内的温度变化而变化并输出流动在特定的pn接合区域的漏电流。利用本专利技术的温度检测元件可以检测集成电路的温度变化。本专利技术的优点在于可以应用于以下各个方面。例如，用具有半导体存储装置、半导体存储装置的控制方法、半导体存储装置的电子仪器及具有集成电路、集成电路的控制方法、集成电路的电子仪器等。所述本专利技术的“半导体衬底”不仅包括硅(Si)衬底，也包括SOI(Silicon on insulator)衬底及半导体领域形成的玻璃衬底等的绝缘衬底。附图简要说明附图说明图1示出了根据本专利技术实施例的存储器芯片300的端子构成示意图。图2示出了根据芯片选择信号#CS和低耗信号ZZ的信号强度，存储器芯片300操作状态的区分示意图。图3示出了存储器芯片300操作概要的同步图表。图4示出了存储器芯片300内部构成的框图。图5示出了如图4所示的更新定时器70实施例的流程图。图6示出了可变周期振荡单元72的内部构成实施例的简要电路图。图7示出了振荡周期控制单元74的内部构成实施例的电路图。图8示出了第一开关电路SW0的实施例示意图。图9示出了使用环境温度Ta在-20℃～85℃的范围内数据保存时间tch实施例的示意图。图10示出了如图9所示的本实施例的更新周期trf的消耗电流Irf的示意图。图11示出了应用根据本专利技术的半导体存储装置的电子仪器的实施例，手提电话的侧视图。图12示出了如图11所示的手提电话600的电路框图。具体实施例方式以下根据实施例对本专利技术的实施方式进行说明。A.存储器芯片的端子构成与操作状态概要；B.存储器芯片的内部构成；C.更新定时器的内部构成；C1.可变周期振荡单元；C2.振荡周期控制单元；C3.更新周期的控制；D.电子仪器的应用实例；E.其他。A.存储器芯片的端子构成与操作状态概要作为本专利技术的实施例，图1示出了存储器芯片300的端子构成示意图。存储器芯片300具有以下端子A0～A19地址输入端子(20个)，#CS芯片选择输入端子，ZZ低耗输入端子，#WE允许写入输入端子，#OE允许输出输入端子，#LB低信息组信号输入端子，#UB高信息组信号输入端子，IO0～IO15输入输出数据端子(16个)。以下说明中端子名和信号名使用相同的符号。端子名(信号名)前面带有#的意味着是负逻辑。地址输入端子A0～A19与输入输出数据端子IO0～IO15分别设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储装置，其特征在于所述装置包括：具有动态存储单元的存储单元阵列；具有用于决定所述存储单元阵列实施更新同步操作并产生更新同步信号的同步定时器，且至少根据所述更新同步信号，在所述存储单元阵列中实施更新操作的更新控制单 元；与所述存储单元在同一半导体衬底上形成的ｐｎ接合区域中，包括设定在截止状态的特定的ｐｎ接合区域，具有在特定的ｐｎ接合区域输出漏电流的温度检测元件，并根据由温度检测元件输出的漏电流，检测半导体存储装置温度变化的温度检测单元；以及 根据温度检测单元的检测结果，控制所述更新同步信号产生周期的温度特性控制单元。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-21 2001-2883171.一种半导体存储装置，其特征在于所述装置包括具有动态存储单元的存储单元阵列；具有用于决定所述存储单元阵列实施更新同步操作并产生更新同步信号的同步定时器，且至少根据所述更新同步信号，在所述存储单元阵列中实施更新操作的更新控制单元；与所述存储单元在同一半导体衬底上形成的pn接合区域中，包括设定在截止状态的特定的pn接合区域，具有在特定的pn接合区域输出漏电流的温度检测元件，并根据由温度检测元件输出的漏电流，检测半导体存储装置温度变化的温度检测单元；以及根据温度检测单元的检测结果，控制所述更新同步信号产生周期的温度特性控制单元。2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中，所述温度检测单元具有不同漏电流的多个温度检测元件，利用所选择的一个温度检测元件的输出，检测所述半导体存储装置的温度变化。3.根据权利要求1或2所述的半导体存储装置，其中，作为所述的特定的pn接合区域，使用设定在截止状态的动态元件。4.根据权利要求3所述的半导体存储装置，其中，作为所述动态元件，可以使用晶体管或二极管。5.一种集成电路，其特征在于包括一个特定电路；与所述特定电路在同一半导体衬底上形成的pn接合区域中，包括设定在截止状态的特定的pn接合区域，具有在特定的pn接合区域输出漏电流的温度检测元件，并根据温...

【专利技术属性】
技术研发人员：水垣浩一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]