具有自我更新时序电路的半导体存储器元件制造技术

本发明专利技术揭示一种具有自我更新时序电路的半导体存储器元件。该半导体存储器元件的一实施例包含一命令解码器、多个存储器库、一库地址产生器、一自我更新计数器和一自我更新时序电路。该自我更新时序电路包含一温度传感器、一参考电压源、一比较器、一致能电路和一振荡电路。该比较器用以比较来自该温度传感器的该电压和来自该参考电压源的一固定电压以产生一比较信号。当所有存储器库中至少一更新行(at?least?one?refresh?row)完成自我更新运作后，该致能电路产生该致能信号以致动该比较器。该振荡电路用以根据该比较信号和该致能信号以产生一自我更新时钟信号，其控制该库地址产生器和该自我更新计数器的运作频率。

Semiconductor memory element with self renewing sequential circuit

A semiconductor memory element having a self renewing sequential circuit is disclosed. An embodiment of the semiconductor memory element includes a command decoder, a plurality of memory libraries, a library address generator, a self update counter, and a self updating sequential circuit. The self updating sequential circuit comprises a temperature sensor, a reference voltage source, a comparator, a coherent energy circuit and an oscillating circuit. The comparator is used to compare the voltage from the temperature sensor and a fixed voltage from the reference voltage source to produce a comparison signal. When the at least one update row (at, least, one, refresh, row) completes the self update operation in the all memory banks, the energy generating circuit generates the enabling signal so that the comparator is moved. The oscillation circuit is used to generate a self renewing clock signal according to the comparison signal and the energy signal, which controls the operation frequency of the library address generator and the self updating counter.

【技术实现步骤摘要】
具有自我更新时序电路的半导体存储器元件
本专利技术涉及一种具有自我更新时序电路的半导体存储器元件。
技术介绍
目前半导体存储器元件已广泛应用在许多电子产品中以存储和读取数据。半导体存储器兀件包含多个存储器单兀，每一单兀由一晶体管和一电容器所组成。一动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)元件通过存储电荷于电容器中来存储数据位。然而，一段时间后，在电容器中存储的电荷会经由基底或其他路径逐渐漏失，使得数据位无法永久存储于其中。因此，有必要对DRAM元件中的存储器单元进行周期性地更新，以避免数据流失。对于如何周期性地更新DRAM元件中的存储器单元，有数种更新方案已被提出，其中一种为使DRAM元件操作在自我更新(self-refresh)模式。在自我更新模式下，对应于由一内部地址计数器所产生的地址的一存储器单元(memorycell，存储器晶胞)在收到一自我更新命令后，会根据一预定周期执行更新运作。该预定周期一般由DRAM单元的数据保存时间而决定。在更新运作后，该地址计数器会重新初始化以等待下一次的自我更新命令。一般而言，自我更新模式会设定在低功率损耗模式，在自我更新模式下的电流损耗需要尽量降低。一个减少DRAM元件中自我更新所需的功率损耗的方法为根据环境温度改变预定更新周期。亦即，当温度低于一设定值时，以较长的预定周期执行更新运作；反之，当温度高于该设定值时，以较短的预定周期执行更新运作。为了检测环境温度，在DRAM元件中会设置一温度感测元件以提供对应的温度信号，并设置一比较元件以跟据该温度信号改变预定周期的时间。然而，在已知技术中，该温度感测元件和该比较元件会保持致动状态以持续检测温度，因此会增加DRAM元件的总功率损耗。为了降低功率损耗，有必要提出一时序电路以控制该预定周期的时间，并提供一致能电路以选择性地致能该比较元件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有自我更新时序电路的半导体存储器元件。通过本专利技术所揭示的自我更新时序电路，该半导体存储器元件可以降低功率损耗。为达到上述的目的，本专利技术的半导体存储器元件的一实施例包含一命令解码器、多个存储器库、一库地址产生器、一自我更新计数器和一自我更新时序电路。该命令解码器用以接收一外部命令以产生一自我更新控制信号。该半导体存储器元件根据该自我更新控制信号执行自我更新运作。该库地址产生器用以产生一目标库地址至每一存储器库，该目标库地址指向一目标库以执行自我更新运作。该自我更新计数器用以指定这些存储器库中的一目标更新行(refresh row)。该自我更新时序电路包含一温度传感器、一参考电压源、一比较器、一致能电路和一振荡电路。该温度传感器用以产生比例于一感测温度的一电压。该参考电压源用以产生与该感测温度无关的一固定电压。该比较器用以比较来自该温度传感器的该电压和该固定电压以产生一比较信号。该致能电路用以产生一致能信号以致动该比较器。该振荡电路用以根据该比较信号和该致能信号以产生一自我更新时钟信号，该自我更新时钟信号控制该库地址产生器和该自我更新计数器的运作频率。当所有存储器库中至少一更新行完成自我更新运作后，该致能电路产生该致能信号。本专利技术的半导体存储器元件的另一实施例包含一命令解码器、多个存储器库、一库地址产生器、一自我更新计数器和一自我更新时序电路。该命令解码器用以接收一外部命令以产生一自我更新控制信号。该半导体存储器元件根据该自我更新控制信号执行自我更新运作。该库地址产生器用以产生一目标库地址至每一存储器库，该目标库地址指向一目标库以执行自我更新运作。该自我更新计数器用以指定这些存储器库中的一目标更新行。该自我更新时序电路包含一温度传感器、一参考电压源、一比较器、一致能时钟电路和一振荡电路。该温度传感器用以产生比例于一感测温度的一电压。该参考电压源用以产生与该感测温度无关的一固定电压。该比较器用以比较来自该温度传感器的该电压和该固定电压以产生一比较信号。该致能时钟电路用以产生一致能信号以根据一固定时间间隔致动该比较器。该振荡电路用以根据该比较信号和该致能信号以产生一自我更新时钟信号。该自我更新时钟信号控制该库地址产生器和该自我更新计数器的运作频率。【附图说明】图1显示结合本专利技术一实施例的半导体存储器元件的架构示意图；图2显示结合本专利技术一实施例的该自我更新计数器的细部电路示意图；图3显示结合本专利技术一实施例的具有该自我更新控制器的该半导体存储器元件运作时的时序图；图4显示结合本专利技术一实施例的产生一温度相关的更新时钟信号的该自我更新时序电路的电路不意 图；图5显示结合本专利技术一实施例的致能信号的时序图；图6显示结合本专利技术一实施例的产生一温度相关的更新时钟信号的该自我更新时序电路的电路不意图；及图7显示结合本专利技术一实施例的该自我更新时序电路运作时的时序图。【主要元件符号说明】10半导体存储器元件11存储器控制器12自我更新控制器122命令解码器124自我更新时序电路1242,1242’ 温度传感器1244,1244’参考电压源1246,1246’比较器1248,1248?逻辑电路1250,1250，振荡器14库地址产生器1542致能电路1543致能时钟电路16自我更新计数器162行递增计数器164行地址计数器18库控制逻辑电路20行地址多工器22地址锁存器24A~MD存储器库 【具体实施方式】图1显示结合本专利技术一实施例的半导体存储器元件10的架构示意图，其中该半导体存储器元件10包含一自我更新控制器12以调整该存储器元件10的更新周期。该自我更新控制器12可调整一更新时钟信号SCLK的更新频率，而该更新时钟信号SCLK用以控制更新计数器的运作频率。参照图1，该半导体存储器元件10包含多个存储器库(bank)，每一存储器库具有多个存储器单元(未绘出)。为了简洁起见，图1以具有4个存储器库24A、24B、24C和24D的半导体存储器元件10为例说明。然而，本专利技术可相同地应用在具有多个存储器库的半导体存储器元件中。参照图1，该自我更新控制器12包含一命令解码器122和一自我更新时序电路124。该命令解码器122在该存储器元件10的运作期间从一存储器控制器11接收多个外部命令和时钟信号，且产生多个控制和时序信号以控制这些元件12-24。举例而言，当接收来自该存储器控制器11的一自我更新命令时，该命令解码器122发出一自我更新控制信号SRF。该存储器元件10会根据该自我更新控制信号SRF执行自我更新运作。参照图1，在接收该自我更新控制信号SRF后，该自我更新时序电路124产生该更新时钟信号SCLK以控制一库地址产生器14和一自我更新计数器16。该自我更新计数器16用以产生一目标行地址，藉以指示一准备被更新的行。该库地址产生器14用以产生一目标库地址，藉以指示包含该准备被更新的行的一特定库。参照图1，一地址锁存器(latch) 22接收来自该存储器控制器11的多个外部地址ADD和多个外部库地址BA，并且产生一行地址RADD至一行地址多工器20和一库地址ABA至一库控制逻辑电路18。该行地址多工器20，其由来自该命令解码器122的该自我更新控制信号SRF所致动，在一正常模式运作下接收该行地址RADD和在一自我更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储器元件，其包含：一命令解码器，用以接收一外部命令以产生一自我更新控制信号，该半导体存储器元件根据该自我更新控制信号执行自我更新运作；多个存储器库，每一存储器库具有多个存储器单元；一库地址产生器，用以产生一目标库地址至每一存储器库，该目标库地址指向一目标库以执行自我更新运作；一自我更新计数器，用以指定这些存储器库中的一目标更新行；以及一自我更新时序电路，包含：一温度传感器，用以产生比例于一感测温度的一电压；一参考电压源，用以产生与该感测温度无关的一固定电压；一比较器，用以比较来自该温度传感器的该电压和该固定电压以产生一比较信号；一致能电路，用以产生一致能信号以致动该比较器；及一振荡电路，用以根据该比较信号和该致能信号以产生一自我更新时钟信号，该自我更新时钟信号控制该库地址产生器和该自我更新计数器的运作频率；其中，当所有存储器库中至少一更新行完成自我更新运作后，该致能电路产生该致能信号。

【技术特征摘要】
1.一种半导体存储器元件，其包含: 一命令解码器，用以接收一外部命令以产生一自我更新控制信号，该半导体存储器元件根据该自我更新控制信号执行自我更新运作； 多个存储器库，每一存储器库具有多个存储器单元； 一库地址产生器，用以产生一目标库地址至每一存储器库，该目标库地址指向一目标库以执行自我更新运作； 一自我更新计数器，用以指定这些存储器库中的一目标更新行；以及 一自我更新时序电路，包含: 一温度传感器，用以产生比例于一感测温度的一电压； 一参考电压源，用以产生与该感测温度无关的一固定电压； 一比较器，用以比较来自该温度传感器的该电压和该固定电压以产生一比较信号； 一致能电路，用以产生一致能信号以致动该比较器；及 一振荡电路，用以根据该比较信号和该致能信号以产生一自我更新时钟信号，该自我更新时钟信号控制该库地址产生器和该自我更新计数器的运作频率； 其中，当所有存储器库中至少一更新行完成自我更新运作后，该致能电路产生该致能信号。2.如权利要求1的半导体存储器元件，其中该自我更新计数器包含一行地址计数器和一行递增计数器，该行地址计数器用以提供至这些存储器库的该目标更新行，而该行递增计数器用以控制该行地址计数 器。3.如权利要求1的半导体存储器元件，其中当所有存储器库中的该目标更新行完成自我更新运作后，该致能电路产生该致能信号以致动该比较器。4.如权利要求1的半导体存储器元件，其中当所有存储器库中的该目标更新行完成自我更新运作后，该目标更新行会更新至一新更新行，且当所有存储器库中的该新更新行完成自我更新运作后，该致能电路产生该致能信号以致动该比较器。5.如权利要求1的半导体存储器元件，其中该目标更新行会以一连续方式被更新，当该目标更新行更新至这些存储器库中的最后一行且所有存储器库中的该最后一行完成自我更新运作后，该致能电路产生该致...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明前，
申请(专利权)人：晶豪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：