DE10159368A1 - Halbleiterspeichervorrichtung mit verringertem Leistungsverbrauch während der Auffrischoperation - Google Patents
Halbleiterspeichervorrichtung mit verringertem Leistungsverbrauch während der AuffrischoperationInfo
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Abstract
Es wird eine zeilenbezogene Steuerschaltung (64) geschaffen, die für eine normale Leseoperation und für eine Auffrischoperation die Verzögerungszeit von einem Zeitpunkt, zu dem eine Wortleitung aktiviert wird, auf einen Zeitpunkt, zu dem ein Leseverstärker aktiviert wird, ändert. Selbst dann, wenn die Auffrischdauer verlängert wird und die Ladungen in einer Speicherzelle verringert werden, wird die Empfindlichkeit des Leseverstärkers erhöht, so daß die Auffrischoperation möglich wird. Somit kann durch Verlängern der Auffrischabstände der Leistungsverbrauch verringert werden.
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleiterspeichervor
richtungen und insbesondere einen dynamischen Schreib-Lese-
Speicher (DRAM), der eine Verringerung des Leistungsver
brauchs während einer Auffrischoperation ermöglicht.
Fig. 15 ist ein Blockschaltplan einer Anordnung einer Steuer
schaltung 508 zum Ausführen einer Funktionsaktivierungs-Zeit
gebungssteuerung in einem synchronen DRAM.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, empfängt die Steuerschaltung 508
die Steuersignale int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS und
die internen Bankadressensignale int.BA<0 : 1<, während sie die
Zeilenadressen-Decodierungssignale RADE<0 : 3<, die Wortlei
tungs-Auslösesignale RXT<0 : 3<, die Leseverstärker-Aktivie
rungssignale S0N<0 : 3< und eine interne Adresse Q für die Auf
frischoperation ausgibt. Außerdem gibt ein Präfix "Z" an, daß
es sich bei dem Signal um ein L-aktives Signal, d. h. um ein
Signal, dessen aktiver Zustand auf dem tiefen Pegel ist, han
delt.
Die Steuerschaltung 508 enthält eine Befehlsdecodierungs
schaltung 552, die die Steuersignale int.ZRAS, int.ZCAS,
int.ZWE und int.ZCS empfängt und aus einer Kombination dieser
Signale einen Befehl erfaßt, und eine Auffrischsteuereinheit
554, die gemäß einem Ausgangssignal von der Befehlsdecodie
rungsschaltung 552 eine Auffrischsteuerung ausführt.
Ferner enthält die Steuerschaltung 508 eine Bankauswahlein
heit 556, die gemäß den internen Bankadressensignalen
int. BA<0 : 1< das Ausgangssignal der Befehlsdecodierungsschal
tung 552 auswählt, und eine Bankauswahleinheit 560, die gemäß
den internen Bankadressensignalen int. BA<0 : 1< ein Ausgangssi
gnal der Auffrischsteuereinheit 554 auswählt.
Ferner enthält die Steuerschaltung 508 eine NOR-Schaltung
558, die die von der Bankauswahleinheit 556 ausgegebenen Si
gnale ACT<0 : 3< und die von der Bankauswahleinheit 560 ausge
gebenen Signalen AREF<0 : 3< empfängt und die Signale
ZRASE<0 : 3< ausgibt, und eine Steuerschaltung 562, die gemäß
den Signalen AREF<0 : 3< und den Signalen ZRASE<0 : 3< die Zei
lenadressen-Decodierungssignale RADE<0 : 3<, die Wortleitungs-
Auslösesignale RXT<0 : 3< und die Leseverstärker-Aktivierungs
signale S0N<0 : 3< ausgibt.
Die Befehlsdecodierungsschaltung 552 enthält einen Decodierer
572 für den aktiven Befehl, der die Steuersignale int.ZRAS,
int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS empfängt, um einen aktiven Be
fehl zu erfassen, einen Autoauffrischbefehls-Decodierer 574,
der die Steuersignale int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS
empfängt, um einen Autoauffrischbefehl zu erfassen, und einen
Selbstauffrischbefehls-Decodierer 576, der die Steuersignale
int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS empfängt, um einen
Selbstauffrischbefehl zu erfassen.
Die Auffrischsteuereinheit 554 enthält einen Selbstauffrisch-
Zeitgeber 580, der in bestimmten Abständen gemäß einem von
dem Selbstauffrischbefehls-Decodierer 576 ausgegebenen Signal
SREF ein Signal RINGOUT aktiviert, eine Auffrischoperations-
Steuerschaltung 582, die gemäß einem Ausgangssignal von dem
Autoauffrischbefehls-Decodierer 574 und einem Signal RINGOUT
ein Signal AREFS ausgibt, eine monostabile Impulserzeugungs
schaltung 584, die gemäß dem Signal AREFS ein Signal REFA
ausgibt, und einen internen Adressenzähler 586, der gemäß
einem Signal REFA während einer Auffrischoperation die in
terne Adresse Q zählt.
Die Steuerschaltung 562 enthält eine zeilenbezogene Steuer
schaltung 564, die gemäß einem Signal ZRASE<0< ein Zeilen
adressen-Decodierungssignal RADE<0<, ein Wortleitungs-Auslö
sesignal RXT<0< und ein Leseverstärker-Aktivierungssignal
S0N<0< ausgibt, eine zeilenbezogene Steuerschaltung 566, die
gemäß einem Signal ZRASE<1< ein Zeilenadressen-Decodierungs
signal RADE<1<, ein Wortleitungs-Auslösesignal RXT<1< und ein
Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N<1< ausgibt, eine zei
lenbezogene Steuerschaltung 568, die gemäß einem Signal
ZRASE<2< ein Zeilenadressen-Decodierungssignal RADE<2<, ein
Wortleitungs-Auslösesignal RXT<2< und ein Leseverstärker-Ak
tivierungssignal S0N<2< ausgibt, und eine zeilenbezogene
Steuerschaltung 570, die gemäß einem Signal ZRASE<3< ein Zei
lenadressen-Decodierungssignal RADE<3<, ein Wortleitungs-Aus
lösesignal RXT<3< und ein Leseverstärker-Aktivierungssignal
S0N<3< ausgibt.
Fig. 16 ist ein Schaltplan, der eine Anordnung der zeilenbe
zogenen Steuerschaltung 564 in Fig. 15 zeigt.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, enthält die zeilenbezogene Steu
erschaltung 564 eine Signalerzeugungseinheit 632, die gemäß
einem Signal ZRASE ein Zeilenadressen-Decodierungssignal RABE
ausgibt, eine Signalerzeugungseinheit 634, die gemäß einem
Signal ZRASE und dem Signal RABE ein Signal RXT ausgibt, und
eine Signalerzeugungseinheit 636, die gemäß dem Signal RXT
die Leseverstärker-Aktivierungssignale S0N,/S0N ausgibt.
Die Signalerzeugungseinheit 632 enthält eine Verzögerungs
stufe 640, die das Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N ver
zögert, einen Inverter 638, der das Signal ZRASE empfängt und
invertiert, und eine ODER-Schaltung 642, die die Ausgangssi
gnale von der Verzögerungsstufe 640 und von dem Inverter 638
empfängt und das Signal RABE ausgibt.
Die Verzögerungsstufe 640 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 644 und 646 und empfängt das Leseverstärker-Aktivie
rungssignal S0N.
Die Signalerzeugungseinheit 634 enthält einen Inverter 648,
der das Signal ZRASE empfängt und invertiert, eine Verzöge
rungsstufe 650, die ein Ausgangssignal von dem Inverter 648
empfängt und verzögert, eine Verzögerungsstufe 652, die das
Signal RABE verzögert, und eine UND-Schaltung 654, die die
Ausgangssignale von den Verzögerungsstufen 650 und 652 emp
fängt und das Signal RXT ausgibt.
Die Verzögerungsstufe 650 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 656 und 658 und empfängt das Ausgangssignal von dem
Inverter 648. Die Verzögerungsstufe 652 enthält die in Serie
geschalteten Inverter 660 und 662 und empfängt das Signal
RABE.
Die Signalerzeugungseinheit 636 enthält eine Verzögerungs
stufe 664, die das Signal RXT empfängt und verzögert und das
Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N ausgibt, und einen In
verter 676, der das Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N
empfängt und invertiert und das Leseverstärker-Aktivierungs
signal/S0N ausgibt.
Die Verzögerungsstufe 664 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 678 und 680 und empfängt das Signal RXT.
Fig. 17 ist ein Schaltplan, der die Anordnung des Autoauf
frischbefehls-Decodierers 574 und der Auffrischoperations-
Steuerschaltung 582 in Fig. 15 darstellt.
Wie in Fig. 17 gezeigt ist, enthält der Autoauffrischbefehls-
Decodierer 574 einen Inverter 692, der ein Signal int.ZRAS
empfängt und invertiert, einen Inverter 694, der ein Signal
int.ZCAS empfängt und invertiert, und eine NAND-Schaltung
696, die die Ausgangssignale von den Invertern 692 und 694
und ein Signal int.ZWE empfängt.
Die Auffrischoperations-Steuerschaltung 582 empfängt an einem
Knoten N11 ein Ausgangssignal von der NAND-Schaltung 696.
Die Auffrischoperations-Steuerschaltung 582 enthält eine In
versionsverzögerungsschaltung 698 mit einem Eingang, der an
den Knoten N11 angeschlossen ist, und einem Ausgang, der an
einen Knoten N13 angeschlossen ist, eine NOR-Schaltung 700
mit einem Eingang, der an den Knoten N11 angeschlossen ist,
während der andere Eingang an den Knoten N13 angeschlossen
ist, und einem Ausgang, der an einen Knoten N12 angeschlossen
ist, und eine NOR-Schaltung 702, die das Signal RINGOUT und
ein Ausgangssignal von der NOR-Schaltung 700 empfängt. Die
Inversionsverzögerungsschaltung 698 enthält die in Serie ge
schalteten Inverter 710, 712 und 714.
Die Auffrischoperations-Steuerschaltung 582 enthält ferner
eine Zwischenspeicherschaltung 704, deren Daten gemäß einem
Ausgangssignal der NOR-Schaltung 702 eingestellt werden, eine
Verzögerungsstufe 706, die ein Ausgangssignal von der Zwi
schenspeicherschaltung 704 verzögert, und einen Inverter 708,
der ein Ausgangssignal von der Verzögerungsstufe 706 inver
tiert.
Die Zwischenspeicherschaltung 704 enthält eine NAND-Schaltung
716 mit einem Eingang, der das Ausgangssignal von der NOR-
Schaltung 702 empfängt, während der andere Eingang an einen
Knoten N15 zur Ausgabe eines Signals AREFS angeschlossen ist,
und eine NAND-Schaltung 718 mit einem Eingang, der das Signal
AREFS empfängt, während der andere Eingang an einen Knoten
N14 angeschlossen ist und ein Ausgangsknoten an den Knoten
N15 angeschlossen ist.
Die Verzögerungsstufe 706 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 720 und 722 und empfängt das Signal AREFS.
Fig. 18 ist ein Betriebssignalformdiagramm zur Beschreibung
einer Autoauffrischoperation eines DRAMs.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, sind die Signale ext.ZRAS,
ext.ZCAS, ext.ZWE, CKE, CLK und ZCS Eingangssignale, die dem
DRAM von außen zugeführt werden. Ein Signal ext.ZRAS ist ein
Zeilenadressen-Freigabesignal und ein Signal ext.ZCAS ein
Spaltenadressen-Spaltensignal.
Außerdem ist ein Signal AREF ein Autoauffrischsignal, das
während einer Autoauffrischoperation auf den logisch hohen
oder H-Pegel eingestellt wird, ein Signal RADE ein Zeilen
adressen-Decodierungssignal, das einen Zeilenadressendecodie
rer aktiviert, ein Signal RXT ein Wortleitungs-Auslösesignal,
das einen Aktivierungszeitpunkt einer Wortleitung angibt, ein
Signal REFA ein Taktsignal, das das Zählen einer Adresse wäh
rend der Autoauffrischoperation ermöglicht, und ein Signal Q
ein intern erzeugtes Adressensignal einer Auffrischoperation.
Außerdem ist ein Signal WL ein Signal, das einer Wortleitung
zugeführt wird, und ein Signal S0N ein Leseverstärker-Akti
vierungssignal, während die Signale BL und ZBL Signale sind,
die einer Bitleitung zugeführt werden.
Außerdem gibt das einem Signal angefügte Präfix "Z" an, daß
das Signal ein L-aktives Signal ist.
Ein Befehl wird zum Zeitpunkt t1 auf einer steigenden Flanke
eines Taktsignals ext.CLK quittiert. Zum Zeitpunkt t1 sind
die Signale ZCS, ext.ZRAS und ext.ZCAS sämtlich auf den lo
gisch tiefen oder L-Pegel eingestellt, während die Signale
ext.ZWE und CKE auf den H-Pegel eingestellt sind.
Gemäß diesen Signalen geht der Knoten N11 aus Fig. 17 auf den
L-Pegel über, während entsprechend der Knoten N12 auf den
H-Pegel eingestellt wird. Folglich wird die Zwischenspeicher
schaltung 704 in der Weise eingestellt, daß das Signal AREFS
auf den H-Pegel eingestellt wird.
Wenn anschließend der Knoten N13, nachdem er während der Ver
zögerungszeit der Inversionsverzögerungsschaltung 698 verzö
gert wird, auf den H-Pegel übergeht, wird entsprechend der
Knoten N12 auf den L-Pegel eingestellt, während die Zwischen
speicherschaltung 704 weiter in der Weise eingestellt ist,
daß das Autoauffrischsignal AREF auf dem H-Pegel gehalten
wird.
Wenn das Autoauffrischsignal AREF auf den H-Pegel eingestellt
wird, wird die in Fig. 15 gezeigte monostabile Impulserzeu
gungsschaltung 584 aktiviert und in einem Signal REFA ein H-Impuls
erzeugt. Gemäß dem im Signal REFA erzeugten H-Impuls
wird der interne Adressenzähler 586 aktiviert, wobei er die
internen Adressen Q für das Auffrischen einzeln zählt.
Andererseits aktiviert der aktive Decodierer 572 für den ak
tiven Befehl aus Fig. 15 gemäß einer Taktflanke zum Zeitpunkt
t1 das Signal ACT. Entsprechend aktiviert die NOR-Schaltung
558 aus Fig. 15 das Signal ZRASE auf den L-Pegel.
Gemäß der Änderung des Signals ZRASE aktiviert die Steuer
schaltung 562 zum Zeitpunkt t1 zunächst das Signal RXT, wäh
rend sie zum Zeitpunkt t3, der durch eine interne Verzögerung
bestimmt ist, das Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N akti
viert.
Wenn zum Zeitpunkt t2 das Signal RXT auf den H-Pegel einge
stellt wird, wird eine Wortleitung der decodierten Adresse
ausgewählt und zwischen den Bitleitungen BL und ZBL eine den
Daten einer Speicherzelle entsprechende Potentialdifferenz V0
erzeugt.
Wenn zum Zeitpunkt t3 das Leseverstärker-Aktivierungssignal
auf den H-Pegel eingestellt wird, wird ein Leseverstärker
aktiviert, wobei die Potentialdifferenz V0 zwischen den Bit
leitungen BL und ZBL verstärkt und eine Auffrischoperation
ausgeführt wird.
Wenn daraufhin der Knoten N14 nach der Verzögerungszeit der
Verzögerungsstufe 706 aus Fig. 17 auf den L-Pegel eingestellt
wird, geht der Knoten N15 auf den H-Pegel über, während das
Autoauffrischsignal AREF auf den L-Pegel übergeht. Folglich
stellt die NOR-Schaltung 558 aus Fig. 15 das Signal ZRASE auf
den H-Pegel ein, so daß die Auffrischoperation abgeschlossen
wird.
Wenn in der wie obenbeschriebenen Autoauffrischoperation von
außen ein Befehl zugeführt wird, wird eine Auffrischadresse
intern gezählt und einmal die Auffrischoperation ausgeführt.
Somit braucht keine von außen für das Auffrischen eingegebene
Adresse bereitgestellt zu werden.
Nachfolgend wird eine Selbstauffrischoperation des DRAMs be
schrieben.
Fig. 19 ist ein Betriebssignalformdiagramm zur Beschreibung
einer Operation während der Selbstauffrischoperation des
DRAMs.
Wie in den Fig. 15 und 19 gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt t1
auf der steigenden Flanke des Taktsignals ext.CLK ein Selbst
auffrischbefehl quittiert. Der Selbstauffrischbefehl kann
dadurch bestimmt werden, daß die Signale ZCS, ext.ZRAS,
ext.ZCAS und CKE auf den L-Pegel eingestellt werden, während
das Signal ext.ZWE auf den H-Pegel eingestellt wird.
Somit aktiviert der Selbstauffrischbefehls-Decodierer 576 aus
Fig. 15 ein Signal SREF auf den H-Pegel. Entsprechend wird
der Selbstauffrisch-Zeitgeber 580 aktiviert, der das Signal
RINGOUT während einer bestimmten Zeitdauer auf den H-Pegel
einstellt. Folglich wird das Autoauffrischsignal AREF während
einer bestimmten Zeitdauer auf den H-Pegel eingestellt, wobei
wie in dem mit Bezug auf Fig. 18 beschriebenen Fall die Auf
frischoperation ausgeführt wird.
Wenn zum Zeitpunkt t3 eine bestimmte Zeitdauer seit dem Ein
stellen des Signals ZRASE auf den L-Pegel vergangen ist,
stellt der Selbstauffrisch-Zeitgeber 580 das Signal RINGOUT
auf den L-Pegel ein. Wenn zum Zeitpunkt t4 eine zusätzliche
Zeitdauer vergangen ist, stellt der Selbstauffrisch-Zeitgeber
580 das Signal RINGOUT auf den H-Pegel ein. Auf diese Weise
wird das Signal RINGOUT in bestimmten Abständen abwechselnd
auf den L-Pegel und auf den H-Pegel eingestellt.
Auf ähnliche Weise wird gemäß dem Signal RINGOUT in bestimm
ten Abständen das Autoauffrischsignal AREF auf den L-Pegel
und auf den H-Pegel eingestellt, so daß die Auffrischopera
tion während des aufeinanderfolgenden Zählens der Zeilen
adresse automatisch ausgeführt wird.
Wenn in der wie obenbeschriebenen Selbstauffrischoperation
von außen ein Befehl zugeführt wird, wird die Auffrisch
adresse intern gezählt und die Auffrischoperation wiederholt
ausgeführt.
Wie oben beschrieben wurde, muß der DRAM in bestimmten Ab
ständen eine Auffrischoperation ausführen, um zu verhindern,
daß geschriebene Daten verloren gehen. Jedesmal, wenn die
Auffrischoperation ausgeführt wird, verbraucht der DRAM Lei
stung.
In den letzten Jahren wird in einen Personal Digital Assi
stant und dergleichen ein Speicher mit hoher Kapazität einge
baut, wobei von einem in solchen Produkten verwendeten DRAM
eine weitere Verringerung des Leistungsverbrauchs gefordert
wird.
In dem beschriebenen DRAM wird die Zeilenaktivierungssteue
rung in einer Auffrischoperation aber zu einer ähnlichen Zeit
wie in einer normalen Leseoperation ausgeführt, so daß es ein
Problem eines großen Leistungsverbrauchs während der Auf
frischoperation gibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halblei
terspeichervorrichtung zu schaffen, die eine Verringerung des
Leistungsverbrauchs während einer Auffrischoperation errei
chen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Halblei
terspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 10. Weiterbildun
gen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angege
ben.
Kurz gesagt ist die Erfindung mit einem Speicherblock verse
hen, der mehrere in einer Matrix von Zeilen und Spalten ange
ordnete Speicherzellen und eine Steuerschaltung enthält.
Der Speicherblock enthält mehrere den Zeilen entsprechende
Wortleitungen, mehrere den Spalten entsprechende Bitleitungs
paare, eine Zeilendecodierungsschaltung, die selektiv einen
Teil der mehreren Wortleitungen aktiviert, eine Spaltendeco
dierungsschaltung, die selektiv einen Teil der mehreren Bit
leitungspaare aktiviert, und eine Leseverstärkerschaltung,
die die auf den mehreren Bitleitungen gelesenen Daten ver
stärkt.
Die Steuerschaltung steuert die Zeilendecodierungsschaltung
und die Leseverstärkerschaltung. Die Steuerschaltung enthält
eine Befehlsdecodierungsschaltung, die mehrere Befehle von
einem von außen zugeführten Steuersignal erfaßt, und eine
Zeilenaktivierungs-Zeitgebungssteuereinheit, die gemäß einem
Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschaltung ein er
stes Aktivierungssignal, das einen Aktivierungszeitpunkt ei
ner Wortleitung angibt, und ein zweites Aktivierungssignal,
das einen Aktivierungszeitpunkt der Leserverstärkerschaltung
angibt, ausgibt.
Die Zeilenaktivierungs-Zeitgebungssteuereinheit aktiviert das
erste Aktivierungssignal und, nach einer ersten Verzögerungs
zeit, wenn ein von der Befehlsdecodierungsschaltung erfaßter
Befehl ein erster Befehl ist, das zweite Aktivierungssignal.
Die Zeilenaktivierungs-Zeitgebungssteuereinheit aktiviert das
erste Aktivierungssignal und, nach einer zweiten Verzöge
rungszeit, die länger als die erste Verzögerungszeit ist,
wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung erfaßte Befehl
ein zweiter Befehl ist, das zweite Aktivierungssignal.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Halbleiter
speichervorrichtung mit mehreren Speicherblöcken und einer
Steuerschaltung versehen.
Jeder der mehreren Speicherblöcke enthält mehrere in einer
Matrix von Zeilen und Spalten angeordnete Speicherzellen,
mehrere den Zeilen entsprechende Wortleitungen, mehrere den
Spalten entsprechende Bitleitungspaare, eine Zeilendecodie
rungsschaltung, die selektiv einen Teil der mehreren Wortlei
tungen aktiviert, eine Spaltendecodierungsschaltung, die ei
nen Teil der mehreren Bitleitungspaare auswählt, und eine
Leseverstärkerschaltung, die die auf den mehreren Bitleitun
gen gelesenen Daten verstärkt.
Die Steuerschaltung steuert die Zeilendecodierungsschaltung
und die Leseverstärkerschaltung. Die Steuerschaltung enthält
eine Befehlsdecodierungsschaltung, die mehrere von einem
Steuersignal von außen zugeführte Befehle erfaßt, und mehrere
Zeilenaktivierungs-Zeitgebungssteuereinheiten, die gemäß ei
nem Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschaltung ein
erstes Aktivierungssignal, das einen Aktivierungszeitpunkt
einer Wortleitung angibt, und ein zweites Aktivierungssignal,
das einen Aktivierungszeitpunkt der Leseverstärkerschaltung
angibt, ausgibt.
Jede der mehreren Zeilenaktivierungs-Zeitgebungssteuereinhei
ten aktiviert das erste Aktivierungssignal und, wenn der von
der Befehlsdecodierungsschaltung erfaßte Befehl ein erster
Befehl ist, nach einer ersten Verzögerungszeit das zweite
Aktivierungssignal, während sie das erste Aktivierungssignal
und nach einer Zeitdauer, die länger als die erste Verzöge
rungszeit ist, das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn
der von der Befehlsdecodierungsschaltung erfaßte Befehl ein
zweiter Befehl ist.
Die jeweiligen Zeitdauern von der Aktivierung des ersten Ak
tivierungssignals bis zur Aktivierung des zweiten Aktivie
rungssignals gemäß dem zweiten Befehl sind für die mehreren
Zeilenaktivierungs-Zeitgebungssteuereinheiten verschieden.
Somit besteht der Hauptvorteil der Erfindung darin, daß der
Leistungsverbrauch während einer Operation gemäß dem zweiten
Befehl verringert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß, da der
Aktivierungszeitpunkt des Leseverstärkers für die jeweiligen
Speicherblöcke verschoben wird, ein Spitzenwert des ver
brauchten Stroms klein gemacht werden kann, wodurch eine wei
tere Verringerung des Leistungsverbrauchs erreicht werden
kann.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Blockschaltplan einer Anordnung
einer Halbleiterspeichervorrichtung 1 gemäß einer er
sten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Schaltplan einer Anordnung einer VPP-
Erzeugungsschaltung 24 in Fig. 1;
Fig. 3 einen Blockschaltplan einer Anordnung in bezug auf
die Zeilenaktivierungssteuerung einer Steuerschaltung
8 in Fig. 1;
Fig. 4 einen Schaltplan einer Anordnung eines Autoauf
frischbefehls-Decodierers 74 und einer Auffrischope
rations-Steuerschaltung 82 in Fig. 3;
Fig. 5 einen Schaltplan einer Anordnung einer zeilenbezoge
nen Steuerschaltung 64 aus Fig. 3;
Fig. 6 einen Schaltplan zur Beschreibung einer schematischen
Anordnung eines Leseverstärkers und eines Speicher
felds in Fig. 1;
Fig. 7 ein Diagramm zur Beschreibung, wie ein Strom von ei
ner Speicherzelle über eine Bitleitung fließt;
Fig. 8 ein Betriebssignalformdiagramm zur Beschreibung der
Verlängerung einer Auffrischdauer durch Verzögern ei
nes Aktivierungszeitpunkts des Leseverstärker-Akti
vierungssignals S0N;
Fig. 9 ein Betriebssignalformdiagramm zur Beschreibung einer
Operation einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform;
Fig. 10 einen Blockschaltplan einer Anordnung einer in einer
Halbleiterspeichervorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform verwendeten Steuerschaltung 250;
Fig. 11 einen Schaltplan einer Anordnung einer zeilenbezoge
nen Steuerschaltung 256 in Fig. 10;
Fig. 12 einen Schaltplan einer Anordnung einer zeilenbezoge
nen Steuerschaltung 258 in Fig. 10;
Fig. 13 einen Schaltplan einer Anordnung einer zeilenbezoge
nen Steuerschaltung 260 in Fig. 10;
Fig. 14 einen Schaltplan einer Anordnung einer in einer drit
ten Ausführungsform verwendeten VPP-Erzeugungsschal
tung 424;
Fig. 15 den bereits erwähnten Blockschaltplan einer Anordnung
einer Steuerschaltung 508 zur Ausführung der Zeilen
aktivierungs-Zeitgebungssteuerung eines synchronen
DRAMs;
Fig. 16 den bereits erwähnten Schaltplan einer Anordnung ei
ner zeilenbezogenen Steuerschaltung 564 in Fig. 15;
Fig. 17 den bereits erwähnten Schaltplan einer Anordnung ei
nes Autoauffrischbefehls-Decodierers 574 und einer
Auffrischoperations-Steuerschaltung 582 in Fig. 15;
Fig. 18 das bereits erwähnte Betriebssignalformdiagramm zur
Beschreibung einer Autoauffrischoperation des DRANs;
und
Fig. 19 das bereits erwähnte Betriebssignalformdiagramm zur
Beschreibung einer Selbstauffrischoperation des
DRAMs.
Mit Bezug auf die Zeichnung werden die Ausführungsformen der
Erfindung ausführlich beschrieben. Gleiche Bezugszeichen be
zeichnen in der gesamten Zeichnung gleiche oder einander ent
sprechende Teile.
Fig. 1 ist ein schematischer Blockschaltplan der Anordnung
einer Halbleiterspeichervorrichtung 1 gemäß der ersten Aus
führungsform der Erfindung.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die Halbleiterspeichervor
richtung 1 die Speicherfeldbänke 14#0 bis 14#3 jeweils mit
mehreren in einer Matrix von Zeilen und Spalten angeordneten
Speicherzellen, einen Adressenpuffer 2, der synchron zu einem
Taktsignal int.CLKI die von außen zugeführten Adressensignale
A0 bis A12 und die Bankadressensignale BA0 und BA1 aufnimmt
und eine interne Zeilenadresse, eine interne Spaltenadresse
und eine interne Bankadresse ausgibt, einen Taktpuffer 4, der
von außen ein Taktsignal CLK und ein Taktfreigabesignal CKE
empfängt und die Taktsignale int.CLKI und CLKQ zur Verwendung
in der Halbleiterspeichervorrichtung ausgibt, und einen Steu
ersignal-Eingabepuffer 6, der synchron zu dem Taktsignal CLKI
die von außen zugeführten Steuersignale ext.ZCS, ext.ZRAS,
ext.ZCAS und ext.ZWE aufnimmt.
Jede der Speicherfeldbänke 14#0 bis 14#3 enthält die in einer
Matrix von Zeilen und Spalten angeordneten Speicherzellen MC,
mehrere entsprechend den Zeilen der Speicherzellen MC vorge
sehene Wortleitungen WL, und ein entsprechend einer Spalte
der Speicherzellen MC vorgesehenes Bitleitungspaar BLP. Wie
unten beschrieben wird, enthält das Bitleitungspaar BLP die
Bitleitungen BL und ZBL. Die Speicherfeldbänke 14#0 bis 14#3
können die Leseoperation unabhängig voneinander ausführen.
Ferner enthält die Halbleiterspeichervorrichtung 1 eine Steu
erschaltung 8, die ein internes Adressensignal vor dem Adres
senpuffer 2 und die zu einem Taktsignal synchronen Steuersi
gnale int.ZCS, int.ZRAS, int.ZCAS und int.ZWE von dem Steuer
signal-Eingabepuffer 6 empfängt und synchron zu dem Taktsi
gnal int.CLKI Steuersignale an jeden Block ausgibt. In Fig. 1
sind die Steuerschaltung 8 und ein Betriebsartregister, das
eine durch die Steuerschaltung 8 quittierte Betriebsart hält,
durch einen Block dargestellt.
Die Steuerschaltung 8 enthält einen Bankadressendecodierer,
der die internen Bankadressensignale int.BA0 und int.BA1 de
codiert, einen Befehlsdecodierer, der die Steuersignale
int.RAS, int.CAS und int. WE empfängt und decodiert, und eine
Steuerschaltung, die die später beschriebene zeilenbezogene
Zeitgebungssteuerung ausführt.
Ferner enthält die Halbleiterspeichervorrichtung 1 eine VPP-
Erzeugungsschaltung 24, die ein Potential VPP, d. h. ein ho
hes Potential, das eine Wortleitung aktiviert, erzeugt.
Ferner enthält die Halbleiterspeichervorrichtung 1 die je
weils entsprechend den Speicherfeldbänken 14#0 bis 14#3 vor
gesehenen Zeilendecodierer, die gemäß einem Zeilenadressen-
Decodierungssignal RADE ein von dem Adressenpuffer 2 zuge
führtes Zeilenadressensignal X oder eine Auffrischadresse Q
decodieren, und Worttreiber, die zu einem einem Wortleitungs-
Auslösesignal RXT entsprechenden Zeitpunkt eine durch die
Ausgangssignale von diesen Zeilendecodierern in den Speicher
feldbänken 14#0 bis 14#3 adressierte Zeile (eine Wortleitung)
auf ein Potential VPP ansteuern. In Fig. 1 sind die Zeilende
codierer und die Worttreiber gemeinsam als die Blöcke 10#0
bis 10#3 gezeigt.
Ferner enthält die Halbleiterspeichervorrichtung 1 die Spal
tendecodierer 12#0 bis 12#3, die jeweils ein von dem Adres
senpuffer 2 zugeführtes internes Spaltenadressensignal Y de
codieren und ein Spaltenauswahlsignal erzeugen, und die Lese
verstärker 16#0 bis 16#3, die die Daten einer an eine ausge
wählte Zeile jeder der Speicherfeldbänke 14#0 bis 14#3 ange
schlossenen Speicherzelle abtasten und verstärken.
Ferner enthält die Halbleiterspeichervorrichtung 1 einen Ein
gabepuffer 22, der von außen Schreibdaten empfängt und in
terne Schreibdaten erzeugt, einen Schreibtreiber, der die
internen Schreibdaten von dem Eingabepuffer 22 verstärkt und
an eine ausgewählte Speicherzelle sendet, einen Vorverstär
ker, der die aus der ausgewählten Speicherzelle gelesenen
Daten verstärkt, und einen Ausgabepuffer 20, der die Daten
von dem Vorverstärker weiter puffert und nach außen ausgibt.
Der Vorverstärker und der Schreibtreiber sind jeweils ent
sprechend jeder der Speicherfeldbänke 14#0 bis 14#3 vorgese
hen. In Fig. 1 sind der Vorverstärker und der Schreibtreiber
in jedem der Blöcke 18#0 bis 18#3 als ein Block dargestellt.
Der Eingabepuffer 22 nimmt gemäß einem Taktsignal CLKQ die
einem Anschluß von außen zugeführten Daten DQ0 bis DQ15 auf.
Wenn die Halbleiterspeichervorrichtung 1 Daten nach außen
ausgibt, gibt der Ausgabepuffer 20 synchron zu dem Taktsignal
CLKQ die Daten DQ0 bis DQ15 aus.
Fig. 2 ist ein Schaltplan einer Anordnung der VPP-Erzeugungs
schaltung 24 in Fig. 1.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält die VPP-Erzeugungsschal
tung 24 eine VREF-Erzeugungsschaltung 26, die ein Stromver
sorgungspotential VCC und ein Massepotential GND empfängt und
ein Referenzpotential VREF ausgibt, eine Vergleichsschaltung
28, die ein Referenzpotential VREF und ein geteiltes Poten
tial VDIV vergleicht, eine Ladungspumpschaltung 30, die gemäß
einem Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 28 ein Po
tential VPP ausgibt, und eine Spannungsteilungsschaltung 32,
die gemäß dem Potential VPP das geteilte Potential VDIV aus
gibt.
Die Vergleichsschaltung 28 enthält einen N-Kanal-MOS-Transi
stor 36, dessen Source an ein Massepotential gekoppelt ist
und dessen Gate das Referenzpotential VREF empfängt, einen
P-Kanal-MOS-Transistor 34, dessen Gate und Drain an einen Drain
des N-Kanal-MOS-Transistors 36 angeschlossen sind und dessen
Source an das Stromversorgungspotential VCC gekoppelt ist,
einen N-Kanal-MOS-Transistor 40, dessen Source an das Masse
potential gekoppelt ist und dessen Gate das geteilte Poten
tial VDIV empfängt, einen P-Kanal-MOS-Transistor 38, der zwi
schen einen Stromversorgungsknoten und einen Drain des N-Ka
nal-MOS-Transistors 40 geschaltet ist und dessen Gate an ei
nen Drain des N-Kanal-MOS-Transistors 36 angeschlossen ist,
und einen Inverter 42, dessen Eingang an den Drain des N-Ka
nal-MOS-Transistors 40 angeschlossen ist.
Die Spannungsteilungsschaltung 32 enthält einen diodenge
schalteten P-Kanal-MOS-Transistor 44, dessen Source an das
Potential VPP gekoppelt ist, einen P-Kanal-MOS-Transistor 46,
dessen Gate an ein Massepotential gekoppelt und dessen Source
an einen Drain des P-Kanal-MOS-Transistors 44 angeschlossen
ist, und einen N-Kanal-MOS-Transistor 48, der zwischen einen
Drain des P-Kanal-MOS-Transistors 46 und einen Masseknoten
geschaltet ist und dessen Gate an ein Stromversorgungspoten
tial VCC angeschlossen ist. Das geteilte Potential VDIV wird
von einem Drain des N-Kanal-MOS-Transistors 48 ausgegeben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltplan einer Anordnung in bezug auf
die Zeilenaktivierungssteuerung der Steuerschaltung 8 in
Fig. 1.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, empfängt die Steuerschaltung 8 die
Steuersignale int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS und die
internen Bankadressensignale int.BA<0 : 1<, während sie die
Zeilenadressen-Decodierungssignale RADE<0 : 3<, die Wortlei
tungs-Auslösesignale RXT<0 : 3<, die Leseverstärker-Aktivie
rungssignale S0N<0; 3< und eine interne Adresse Q für eine
Auffrischoperation ausgibt. Außerdem gibt das angefügte Prä
fix "Z" an, daß das Signal ein L-aktives Signal ist.
Die Steuerschaltung 8 enthält eine Befehlsdecodierungsschal
tung 52, die die Steuersignale int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE
und int.ZCS empfängt und aus einer Kombination dieser Signale
einen Befehl erfaßt, und eine Auffrischsteuereinheit 54, die
gemäß einem Ausgangssignal von der Befehlsdecodierung 52 eine
Auffrischsteuerung ausführt.
Ferner enthält die Steuerschaltung 8 eine Bankauswahleinheit
56, die gemäß den internen Bankadressensignalen int.BA<0 : 1<
das Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschaltung 52
auswählt, und eine Bankauswahleinheit 60, die gemäß den in
ternen Bankadressensignalen int.BA<0 : 1< ein Ausgangssignal
von der Auffrischsteuereinheit 54 auswählt.
Ferner enthält die Steuerschaltung 8 eine NOR-Schaltung 58,
die die von der Bankauswahleinheit 56 ausgegebenen Signale
ACT<0 : 3< und die von der Bankauswahleinheit 60 ausgegebenen
Signale AREF<0 : 3< empfängt und die Signale ZRASE<0 : 3< aus
gibt, und eine Steuerschaltung 62, die gemäß den Signalen
AREF<0 : 3< und ZRASE<0 : 3< die Zeilenadressen-Decodierungssi
gnale RADE<0 : 3<, die Wortleitungs-Auslösesignale RXT<0 : 3< und
die Leseverstärker-Aktivierungssignale ZON<0 : 3< ausgibt.
Die Befehlsdecodierungsschaltung 52 enthält einen Decodierer
72 für den aktiven Befehl, der die Steuersignale int.ZRAS,
int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS empfängt, um einen aktiven Be
fehl zu erfassen, einen Autoauffrischbefehls-Decodierer 74,
der die Steuersignale int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS
empfängt, um einen Autoauffrischbefehl zu erfassen, und einen
Selbstauffrischbefehls-Decodierer 76, der die Steuersignale
int.ZRAS, int.ZCAS, int.ZWE und int.ZCS empfängt, um einen
Selbstauffrischbefehl zu erfassen.
Die Auffrischsteuereinheit 54 enthält einen Selbstauffrisch-
Zeitgeber 80, der gemäß einem von dem Selbstauffrischbefehls-
Decodierer 76 ausgegebenen Signal SREF in bestimmten Abstän
den ein Signal RINGOUT aktiviert, eine Auffrischoperations-
Steuerschaltung 82, die gemäß einem Ausgangssignal von dem
Autoauffrischbefehls-Decodierer 74 und einem Signal RINGOUT
ein Signal AREFS ausgibt, eine monostabile Impulserzeugungs
schaltung 84, die gemäß dem Signal AREFS ein Signal REFA aus
gibt, und einen internen Adressenzähler 86, der gemäß dem
Signal REFA die interne Adresse Q für eine Auffrischoperation
zählt.
Die Steuerschaltung 62 enthält eine zeilenbezogene Steuer
schaltung 64, die gemäß einem Signal ZRASE<0< ein Zeilen
adressen-Decodierungssignal RADE<0<, ein Wortleitungs-Auslö
sesignal RXT<0< und ein Leseverstärker-Aktivierungssignal
S0N<0< ausgibt, eine zeilenbezogene Steuerschaltung 66, die
gemäß einem Signal ZRASE<1< ein Zeilenadressen-Decodierungs
signal RADE<1<, ein Wortleitungs-Auslösesignal RXT<1< und ein
Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N<1< ausgibt, eine zei
lenbezogene Steuerschaltung 68, die gemäß einem Signal
ZRASE<2< ein Zeilenadressen-Decodierungssignal RADE<2<, ein
Wortleitungs-Auslösesignal RXT<2< und ein Leseverstärker-Ak
tivierungssignal S0N<2< ausgibt, und eine zeilenbezogene
Steuerschaltung 70, die gemäß einem Signal ZRASE<3< ein Zei
lenadressen-Decodierungssignal RADE<3<, ein Wortleitungs-Aus
lösesignal RXT<3< und ein Leseverstärker-Aktivierungssignal
S0N<3< ausgibt.
Fig. 4 ist ein Schaltplan, der eine Anordnung des Autoauf
frischbefehls-Decodierers 74 und der Auffrischoperations-
Steuerschaltung 82 in Fig. 3 darstellt.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält der Autoauffrischbefehls-
Decodierer 74 einen Inverter 92, der ein Signal int.ZRAS emp
fängt und invertiert, einen Inverter 94, der ein Signal
int.ZCAS empfängt und invertiert, und eine NAND-Schaltung 96,
die die Ausgangssignale von den Invertern 92 und 94 und ein
Signal int.ZWE empfängt.
Die Auffrischoperations-Steuerschaltung 82 empfängt an einem
Knoten N1 ein Ausgangssignal von der NAND-Schaltung 96.
Die Auffrischoperations-Steuerschaltung 82 enthält eine In
versionsverzögerungsschaltung 98, deren Eingang an den Knoten
N1 und deren Ausgang an den Knoten N3 angeschlossen ist, eine
NOR-Schaltung 100 mit einem Eingang, der an den Knoten N1
angeschlossen ist, während der andere Eingang an den Knoten
N3 und ein Ausgang an einen Knoten N2 angeschlossen ist, und
eine NOR-Schaltung 102, die das Signal RINGOUT und ein Aus
gangssignal von der NOR-Schaltung 100 empfängt. Die Inver
sionsverzögerungsschaltung 98 enthält die in Serie geschalte
ten Inverter 110, 112 und 114.
Ferner enthält die Auffrischoperations-Steuerschaltung 82
eine Zwischenspeicherschaltung 104, deren Daten gemäß einem
Ausgangssignal der NOR-Schaltung 102 eingestellt werden, eine
Verzögerungsstufe 106, die ein Ausgangssignal von der Zwi
schenspeicherschaltung 104 verzögert, und einen Inverter 108,
der ein Ausgangssignal von der Verzögerungsstufe 106 inver
tiert.
Die Zwischenspeicherschaltung 104 enthält eine NAND-Schaltung
116 mit einem Eingang, der das Ausgangssignal von der NOR-
Schaltung 102 empfängt, während der andere Eingang an einen
Knoten N5 zur Ausgabe eines Signals AREFS angeschlossen ist,
und eine NAND-Schaltung 118 mit einem Eingang, der das Signal
AREFS empfängt, während der andere Eingang an einen Knoten N4
angeschlossen ist und ein Ausgangsknoten an den Knoten N5
angeschlossen ist.
Die Verzögerungsstufe 106 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 120 und 122 und empfängt das Signal AREFS.
Fig. 5 ist ein Schaltplan einer Anordnung der zeilenbezogenen
Steuerschaltung 64 in Fig. 3.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, enthält die zeilenbezogene Steuer
schaltung 64 eine Signalerzeugungseinheit 132, die gemäß ei
nem Signal ZRASE ein Zeilenadressen-Decodierungssignal RADE
ausgibt, eine Signalerzeugungseinheit 134, die gemäß dem Si
gnal ZRASE und dem Signal RADE ein Signal RXT ausgibt, und
eine Signalerzeugungseinheit 136, die gemäß dem Signal RXT
die Leseverstärker-Aktivierungssignale S0N,/S0N ausgibt.
Die Signalerzeugungseinheit 132 enthält eine Verzögerungs
stufe 140, die das Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N ver
zögert, einen Inverter 138, der das Signal ZRASE empfängt und
invertiert, und eine ODER-Schaltung 142, die die Ausgangssi
gnale von der Verzögerungsstufe 140 und von dem Inverter 138
empfängt und das Signal RADE ausgibt.
Die Verzögerungsstufe 140 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 144 und 146 und empfängt das Leseverstärker-Aktivie
rungssignal S0N.
Die Signalerzeugungseinheit 134 enthält einen Inverter 148,
der das Signal ZRASE empfängt und invertiert, eine Verzöge
rungsstufe 150, die ein Ausgangssignal von dem Inverter 148
empfängt und verzögert, eine Verzögerungsstufe 152, die das
Signal RADE verzögert, und eine UND-Schaltung 154, die die
Ausgangssignale von den Verzögerungsstufen 150 und 152 emp
fängt und das Signal RXT ausgibt.
Die Verzögerungsstufe 150 enthält die in Serie geschalteten
Inverter 156 und 158 und empfängt das Ausgangssignal von dem
Inverter 148. Die Verzögerungsstufe 152 enthält die in Serie
geschalteten Inverter 160 und 162 und empfängt das Signal
BADE.
Die Signalerzeugungseinheit 136 enthält eine Verzögerungs
stufe 164, die das Signal RXT empfängt und verzögert, eine
Verzögerungsstufe 166, die ein Ausgangssignal von der Verzö
gerungsstufe 164 weiter verzögert, einen Inverter 168, der
ein Autoauffrischsignal AREF empfängt und invertiert, eine
ODER-Schaltung 170, die ein Ausgangssignal von dem Inverter
168 und ein Ausgangssignal von der Verzögerungsstufe 166 emp
fängt, eine NAND-Schaltung 172, die das Ausgangssignal von
der Verzögerungsstufe 164 und ein Ausgangssignal von der
ODER-Schaltung 170 empfängt, einen Inverter 174, der ein Aus
gangssignal von der NAND-Schaltung 172 empfängt und inver
tiert und das Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N ausgibt,
und einen Inverter 176, der das Leseverstärker-Aktivierungs
signal S0N empfängt und invertiert und das Leseverstärker-
Aktivierungssignal/S0N ausgibt.
Wenn das Autoauffrischsignal AREF aktiv ist, verlängert die
zeilenbezogene Steuerschaltung 64 die Zeitdauer von der Akti
vierung des Signals RXT bis zur Aktivierung des Leseverstär
ker-Aktivierungssignals S0N weiter um die Verzögerungszeit
der Verzögerungsstufe 166.
Nachfolgend wird die Ursache für die Verzögerung des Lesever
stärker-Aktivierungszeitpunkts in der Autoauffrischoperation
oder in der Selbstauffrischoperation beschrieben.
Fig. 6 ist ein Schaltplan zur Beschreibung der schematischen
Anordnung des Leseverstärkers und des Speicherfeldes in
Fig. 1.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, enthält ein in einem Speicherzel
lenfeld enthaltenes Bitleitungspaar BLP aus Fig. 1 die Bit
leitungen BL und ZBL. Eine Speicherzelle MC liegt an einem
entsprechend jeder Zeile von Speicherzellen vorgesehenen
Schnittabschnitt einer der Bitleitungen BL, ZBL und einer
Wortleitung WLn. Fig. 6 zeigt eine repräsentative Speicher
zelle.
Die Speicherzelle MC ist zwischen der Bitleitung BL und einem
Ablageknoten SN vorgesehen und enthält einen N-Kanal-MOS-
Transistor MT, dessen Gate an die Wortleitung WLn angeschlos
sen ist, und einen Kondensator MQ, dessen einer Anschluß an
den Ablageknoten SN angeschlossen ist, während der andere
Anschluß an das Zellenplattenpotential VCP gekoppelt ist.
Zwischen den Bitleitungen BL und ZBL ist ferner eine Entzerr
schaltung BEQ vorgesehen, die gemäß einem Entzerrsignal BLEQ
ein Potential der Bitleitung BL und ein Potential der Bitlei
tung ZBL entzerrt.
Die Entzerrschaltung BEQ enthält einen zwischen die Bitlei
tung BL und die Bitleitung ZBL geschalteten N-Kanal-MOS-Tran
sistor 192, dessen Gate das Entzerrsignal BLEQ empfängt, ei
nen zwischen einen Knoten, dem ein Potential VBL zugeführt
wird, und eine Bitleitung BL geschalteten N-Kanal-MOS-Transi
stor 194, dessen Gate das Entzerrsignal BLEQ empfängt, und
einen zwischen den Knoten, dem das Potential VBL zugeführt
wird, und die Bitleitung ZBL geschalteten N-Kanal-MOS-Transi
stor 196, dessen Gate das Entzerrsignal BLEQ empfängt.
Zwischen den Bitleitungen BL und ZBL ist ferner ein Lesever
stärker SAK vorgesehen, der durch die Transistoren 200 und
198, die gemäß den Leseverstärker-Aktivierungssignalen S0N
und/S0N leitend gemacht werden, aktiviert wird.
Der Leseverstärker SAK enthält einen P-Kanal-MOS-Transistor
206 und einen N-Kanal-MOS-Transistor 208, die zwischen einem
Knoten NP und einem Knoten NN in Serie geschaltet sind und
deren Gates an die Bitleitung BL angeschlossen sind, und ei
nen P-Kanal-MOS-Transistor 202 und einen N-Kanal-MOS-Transi
stor 204, die zwischen dem Knoten NP und dem Knoten NN in
Serie geschaltet sind und deren Gates an die Bitleitung ZBL
angeschlossen sind.
Ein Knoten, der den P-Kanal-MOS-Transistor 202 und den N-Ka
nal-MOS-Transistor 204 verbindet, ist an die Bitleitung ZBL
angeschlossen, während ein Knoten, der den P-Kanal-MOS-Tran
sistor 206 und den N-Kanal-MOS-Transistor 208 verbindet, an
die Bitleitung BL angeschlossen ist. Wenn der Leseverstärker
SAK aktiviert ist, vergrößert er die Potentialdifferenz zwi
schen den Bitleitungen BL, ZBL.
Außerdem ist entsprechend jedem Bitleitungspaar ein Spalten
auswahlgatter CSG vorgesehen, das als Antwort auf ein durch
eine Spaltenadresse erzeugtes Spaltenauswahlsignal CSL lei
tend gemacht wird, womit die Bitleitungen BL und ZBL während
einer Leseoperation oder einer Schreiboperation jeweils über
die lokalen EA-Leitungen LIO mit den globalen EA-Leitungen
GIO und ZGIO verbunden sind.
Das Spaltenauswahlgatter CSG enthält einen zwischen die Bit
leitung BL und eine globale EA-Leitung GIO geschalteten N-
Kanal-MOS-Transistor 212, dessen Gate an eine Spaltenauswahl
leitung CSL angeschlossen ist, und einen zwischen die Bitlei
tung ZBL und eine globale EA-Leitung ZGIO geschalteten N-Ka
nal-MOS-Transistor 210, dessen Gate an die Spaltenauswahllei
tung CSL angeschlossen ist.
Fig. 7 ist ein Diagramm im Zusammenhang mit einer Beschrei
bung, wie ein Strom von einer Speicherzelle in eine Bitlei
tung fließt.
Wenn eine Speicherzelle ausgewählt und eine entsprechende
Wortleitung WL aktiviert wird, wird, wie in Fig. 7 gezeigt
ist, ein Transistor MT leitend gemacht, so daß die an dem
Ablageknoten SN angesammelten Ladungen an die Bitleitung BL
freigegeben werden. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der Transi
stor MT einen Widerstandswert R bei Leitung.
Fig. 8 ist ein Betriebssignalformdiagramm zur Beschreibung
der Verlängerung einer Auffrischdauer durch Verzögerung eines
Aktivierungszeitpunkts des Leseverstärker-Aktivierungssignals
S0N.
Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, steigt zunächst während
einer normalen Operation, wenn gemäß einer Leseoperation und
dergleichen die Wortleitung WL zum Zeitpunkt t1 aktiviert
wird, zum Zeitpunkt t2 ein Potential V1 der Bitleitung BL,
wobei im Ergebnis die Potentialdifferenz zwischen der Bitlei
tung BL und der Bitleitung ZBL eine Potentialdifferenz VSA
erreicht, die durch einen Leseverstärker verstärkt werden
kann. Zu diesem Zeitpunkt werden durch die Aktivierung des
Leseverstärker-Aktivierungssignals S0N zu einem Zeitpunkt,
der einer vorgeschriebenen Zugriffszeit genügt, Daten außer
halb des DRAMs gelesen.
Wenn der Leseverstärker-Aktivierungszeitpunkt zu stark verzö
gert wird, wird somit die Zugriffszeit lang, so daß die Daten
nicht mit hoher Geschwindigkeit nach außen gelesen werden
können.
Wenn eine Auffrischoperation ausgeführt wird, braucht die
Operation aber nicht durch die Zugriffszeit zum Lesen der Da
ten nach außen beschränkt zu werden, so daß der Lesever
stärker-Aktivierungszeitpunkt in bezug auf einen Wortlei
tungs-Aktivierungszeitpunkt bis zum Zeitpunkt t3 verzögert
werden kann. Folglich wird die Zeitdauer, während der ein
Strom über den Transistor MT mit dem Widerstandswert R in
eine Bitleitung fließt, lang, so daß die Potentialdifferenz
zum Zeitpunkt t3 auf VSA1 steigt.
Mit anderen Worten, wenn die Auffrischdauer größer als die
durch die Spezifikation definierte Zeitdauer gemacht wird,
wobei die Menge der im Kondensator MQ angesammelten Ladungen
kleiner als während einer normalen Leseoperation wird, wird
ein Potential der Bitleitung BL zu einem Potential V2, wäh
rend das Potential der Bitleitung BL während einer normalen
Operation das Potential V1 ist. Es wird aber darauf hingewie
sen, daß die Potentialdifferenz VSA, die eine Verstärkung
durch einen Leseverstärker ermöglicht, zum Zeitpunkt t3 si
chergestellt werden kann.
Fig. 9 ist ein Betriebssignalformdiagramm zur Beschreibung
einer Operation der Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt t1 auf einer
steigenden Flanke eines Taktsignals ext.CLK ein Autoauf
frischbefehl zugeführt. Zum Zeitpunkt t1 sind die Signale
ext.ZCS, ext.ZRAS und ext.CAS sämtlich auf den L-Pegel einge
stellt, während das Signal ext.ZWE und das Signal CKE beide
auf den H-Pegel eingestellt sind.
Entsprechend aktivieren die Befehlsdecodierungsschaltung 52
und die Auffrischsteuereinheit 54 aus Fig. 3 das Signal AREFS
und das Signal ZRASE.
Als Antwort auf die Aktivierung des Signals AREFS gibt die
monostabile Impulserzeugungsschaltung 84 aus Fig. 3 einen
monostabilen Impuls als Signal REFA aus. Daraufhin zählt der
interne Adressenzähler 86 ein Adressensignal Q.
Andererseits aktiviert die Steuerschaltung 62 aus Fig. 3 ge
mäß einem Signal ZRASE und dem Autoauffrischsignal AREF ein
Zeilenadressen-Decodierungssignal RADE auf den H-Pegel, wäh
rend sie anschließend, zum Zeitpunkt t2, ein Wortleitungs-
Auslösesignal RXT auf den H-Pegel aktiviert. Entsprechend
wird eine Wortleitung WL aktiviert.
Wenn das Autoauffrischsignal AREF nicht aktiv ist, aktiviert
die zeilenbezogene Steuerschaltung 64 aus Fig. 5 zum Zeit
punkt t3, der nach der Verzögerungszeit der Verzögerungsstufe
164 seit der Aktivierung des Signals RXT zum Zeitpunkt t2
kommt, ein Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N.
Wenn ein Autoauffrischbefehl eingegeben wird, wird aber das
Autoauffrischsignal AREF aktiviert, so daß der Aktivierungs
zeitpunkt des Leseverstärker-Aktivierungssignals S0N um eine
Verzögerungszeit Td der Verzögerungsstufe 166 aus 5 verzögert
wird, wobei das Leseverstärker-Aktivierungssignal S0N zum
Zeitpunkt t4 aktiviert wird. Unter der Annahme, daß in der
Speicherzelle die gleiche Menge elektrischer Ladungen ange
sammelt ist, wird im Ergebnis eine während der Auffrischope
ration gelesene Potentialdifferenz ΔV1 größer als eine wäh
rend der normalen Operation gelesene Potentialdifferenz ΔV0.
Mit anderen Worten, das Datenauffrischen durch einen Lesever
stärker wird selbst dann möglich, wenn die Auffrischdauer
länger als in dem in der Einleitung erwähnten Beispiel einge
stellt wird, wobei die Menge der angesammelten Ladungen der
Speicherzelle unter eine vorgeschriebene Menge verringert
wird.
Mit der wie obenbeschriebenen Halbleiterspeichervorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform kann durch Verzögern des
Leseverstärker-Aktivierungszeitpunkts während der Auffrisch
operation gegenüber der einer normalen Leseoperation die Po
tentialdifferenz selbst dann durch einen Leseverstärker genau
verstärkt werden, wenn in einer Speicherzelle weniger Ladun
gen angesammelt sind. Somit können die Abstände zwischen den
Auffrischoperationen verlängert werden, wobei der Leistungs
verbrauch im Vergleich zu dem in der Einleitung erwähnten
Beispiel verringert werden kann.
Außerdem kann die Verringerung des Leistungsverbrauchs gemäß
der Erfindung der ersten Ausführungsform während irgendeines
Auffrischzyklus erreicht werden. Insbesondere ist sie wirksam
während einer Autoauffrischoperation oder einer Selbstauf
frischoperation, in denen kein Zugriff von außen erfolgt.
Fig. 10 ist ein Blockschaltplan einer Anordnung einer in ei
ner Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der zweiten Ausfüh
rungsform verwendeten Steuerschaltung 250.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, enthält die Steuerschaltung 250
anstelle der Steuerschaltung 62 in der in Fig. 3 gezeigten
Anordnung der Steuerschaltung 8 eine Steuerschaltung 252. Die
Steuerschaltung 252 enthält anstelle der zeilenbezogenen
Steuerschaltungen 66, 68 bzw. 70 in der Anordnung der Steuer
schaltung 62 in Fig. 3 die zeilenbezogenen Steuerschaltungen
256, 258 und 260.
Die Anordnung der anderen Teile der Steuerschaltung 250 ist
die gleiche wie in der Steuerschaltung 8, so daß ihre Be
schreibung nicht wiederholt wird.
Fig. 11 ist ein Schaltplan einer Anordnung einer zeilenbezo
genen Steuerschaltung 256 in Fig. 10.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, enthält die zeilenbezogene Steu
erschaltung 256 anstelle der Signalerzeugungseinheit 136 in
der Anordnung der zeilenbezogenen Steuerschaltung 64 in
Fig. 5 eine Signalerzeugungseinheit 300.
Die Signalerzeugungseinheit 300 enthält anstelle der Verzöge
rungsstufe 166 in der Anordnung der Signalerzeugungseinheit
136 eine Verzögerungsstufe 302. Die Verzögerungsstufe 302
enthält die zwischen dem Inverter 184 und der ODER-Schaltung
170 in der Anordnung der Verzögerungsstufe 166 in Serie ge
schalteten Inverter 304 und 306. Die Anordnung in den anderen
Teilen der zeilenbezogenen Steuerschaltung 256 ist die glei
che wie in der in Fig. 5 gezeigten zeilenbezogenen Steuer
schaltung 64, so daß ihre Beschreibung nicht wiederholt wird.
Fig. 12 ist ein Schaltplan einer Anordnung der zeilenbezoge
nen Steuerschaltung 258 in Fig. 10.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, enthält die zeilenbezogene Steu
erschaltung 258 anstelle der Signalerzeugungseinheit 300 in
der Anordnung der zeilenbezogenen Steuerschaltung 256 in
Fig. 11 eine Signalerzeugungseinheit 310. Die Signalerzeu
gungseinheit 310 enthält anstelle der Verzögerungsstufe 302
in der Anordnung der Signalerzeugungseinheit 300 eine Verzö
gerungsstufe 312. Die Verzögerungsstufe 312 enthält die zwi
schen dem Inverter 306 und der ODER-Schaltung 170 in der An
ordnung der Verzögerungsstufe 302 weiter in Serie geschalte
ten Inverter 314 und 316.
Die Anordnung in den anderen Teilen der zeilenbezogenen Steu
erschaltung 258 ist die gleiche wie in der zeilenbezogenen
Steuerschaltung 256, so daß die Beschreibung nicht wiederholt
wird.
Fig. 13 ist ein Schaltplan einer Anordnung der zeilenbezoge
nen Steuerschaltung 260 in Fig. 10.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, enthält die zeilenbezogene Steu
erschaltung 260 anstelle der Signalerzeugungseinheit 310 in
der Anordnung der zeilenbezogenen Steuerschaltung 258 in
Fig. 12 eine Signalerzeugungseinheit 320.
Die Signalerzeugungseinheit 320 enthält anstelle der Verzöge
rungsstufe 312 in der Anordnung der Signalerzeugungseinheit
310 eine Verzögerungsstufe 322.
Die Verzögerungsstufe 322 enthält zusätzlich zu der Anordnung
der Verzögerungsstufe 312 die zwischen dem Inverter 316 und
der ODER-Schaltung 170 in Serie geschalteten Inverter 324 und
326.
Die Anordnung in den anderen Teilen der zeilenbezogenen Steu
erschaltung 260 ist die gleiche wie in der in Fig. 12 gezeig
ten zeilenbezogenen Steuerschaltung 258, so daß die Beschrei
bung nicht wiederholt wird.
Bei einer solchen Anordnung haben die Verzögerungsstufe 166,
die Verzögerungsstufe 302, die Verzögerungsstufe 312 und die
Verzögerungsstufe 322 jeweils verschiedene Verzögerungszei
ten, so daß die Zeit, zu der in den Bänken 0 bis 3 während
einer Auffrischoperation jeder Leseverstärker aktiviert wird,
geringfügig verschoben ist.
Folglich kann der Spitzenstrom gegenüber dem Fall, in dem die
Auffrischoperation für sämtliche Bänke gleichzeitig ausge
führt wird, verringert werden, so daß das Stromversorgungs
rauschen und ebenfalls der Leistungsverbrauch verringert wer
den können.
Fig. 14 ist ein Schaltplan einer in der dritten Ausführungs
form verwendeten Anordnung einer VPP-Erzeugungsschaltung 424.
Die VPP-Erzeugungsschaltung 424 enthält anstelle der Span
nungsteilungsschaltung 32 in der Anordnung der VPP-Erzeu
gungsschaltung 24 in Fig. 2 eine Spannungsteilungsschaltung
432.
Außer der Anordnung der Spannungsteilungsschaltung 32 in
Fig. 2 enthält die Spannungsteilungsschaltung 432 ferner ei
nen Inverter 445, der ein Autoauffrischsignal AREF empfängt
und invertiert, und einen zwischen eine Source und einen
Drain des P-Kanal-MOS-Transistors 46 geschalteten P-Kanal-
MOS-Transistor 446, dessen Gate ein Ausgangssignal von dem
Inverter 445 empfängt.
Die Anordnung in den anderen Teilen der VPP-Erzeugungsschal
tung 424 ist die gleiche wie in der VPP-Erzeugungsschaltung
24 in Fig. 2, so daß die Beschreibung nicht wiederholt wird.
Nachfolgend wird kurz eine Operation der VPP-Erzeugungsschal
tung 424 beschrieben.
Wenn ein normaler Zugriff ausgeführt wird, wird das Autoauf
frischsignal AREF auf den L-Pegel eingestellt, so daß der
P-Kanal-MOS-Transistor 446 nichtleitend gemacht wird, wobei
ähnlich der in Fig. 2 gezeigten VPP-Erzeugungsschaltung 24
ein Potential VPP erzeugt wird.
Wenn daraufhin ein Autoauffrischbefehl oder ein Selbstauf
frischbefehl zugeführt wird und das Autoauffrischsignal AREF
den H-Pegel erreicht, wird der P-Kanal-MOS-Transistor 446
leitend gemacht. Folglich wird der Widerstandswert zwischen
einer Source und einem Drain des P-Kanal-MOS-Transistors 446
klein, so daß ein geteiltes Potential VDIV das Potential VPP
erreicht. Im Ergebnis wird das während der Auffrischoperation
erzeugte Potential VPP größer als das während der normalen
Operation erzeugte. Somit kann der Leistungsverbrauch durch
Senken des VPP-Potentials verringert werden.
Wenn das Potential VPP verringert wird, sinkt das Aktivie
rungspotential einer Wortleitung, so daß das durch den Tran
sistor MT aus Fig. 6 in den Kondensator MQ zu schreibende Po
tential sinkt. Die Verschlechterung der Auffrischcharakteri
stik wegen dieses verringerten geschriebenen Potentials kann
aber unter Verwendung der Schaltung gemäß der ersten Aus
führungsform mit der Anordnung gemäß der dritten Ausfüh
rungsform verhindert werden.
Obgleich die Erfindung ausführlich beschrieben und gezeigt
wurde, dient dies selbstverständlich lediglich der Erläute
rung und als Beispiel und soll nicht als Beschränkung ver
standen werden, wobei der Erfindungsgedanke und der Umfang
der Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche be
schränkt sind.
Claims (17)
1. Halbleiterspeichervorrichtung, mit:
einem Speicherblock, der mehrere in einer Matrix von Zei len und Spalten angeordnete Speicherzellen (MC) enthält, wo bei der Speicherblock enthält:
mehrere Wortleitungen (WL), die den Zeilen entsprechen,
mehrere Bitleitungspaare (BLP), die den Spalten entspre chen,
eine Zeilendecodierungsschaltung (10#0 bis 10#3), die selektiv einen Teil der mehreren Wortleitungen (WL) akti viert,
eine Spaltendecodierungsschaltung (12#0 bis 12#3), die einen Teil der mehreren Bitleitungspaare (BLP) auswählt, und
eine Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3), die die auf den mehreren Bitleitungen (BLP) gelesenen Daten verstärkt,
wobei die Halbleiterspeichervorrichtung ferner umfaßt:
eine Steuerschaltung (8), die die Zeilendecodierungs schaltung (10#0 bis 10#3) und die Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) steuert, wobei
die Steuerschaltung (8) enthält: eine Befehlsdecodierungsschaltung (52), die mehrere Be fehle aus einem von außen zugeführten Steuersignal erfaßt, und
eine Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheit (62), die gemäß einem Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschal tung (52) ein erstes Aktivierungssignal, das einen Aktivie rungszeitpunkt der Wortleitungen (WL) angibt, und ein zweites Aktivierungssignal, das einen Aktivierungszeitpunkt der Lese verstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) angibt, ausgibt, wobei
die Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheit (62) das erste Aktivierungssignal und nach einer ersten Verzögerungs zeit das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn ein von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßter Befehl ein er ster Befehl ist, während sie das erste Aktivierungssignal und nach einer Verzögerungszeit, die länger als die erste Verzö gerungszeit ist, das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl ein zweiter Befehl ist.
einem Speicherblock, der mehrere in einer Matrix von Zei len und Spalten angeordnete Speicherzellen (MC) enthält, wo bei der Speicherblock enthält:
mehrere Wortleitungen (WL), die den Zeilen entsprechen,
mehrere Bitleitungspaare (BLP), die den Spalten entspre chen,
eine Zeilendecodierungsschaltung (10#0 bis 10#3), die selektiv einen Teil der mehreren Wortleitungen (WL) akti viert,
eine Spaltendecodierungsschaltung (12#0 bis 12#3), die einen Teil der mehreren Bitleitungspaare (BLP) auswählt, und
eine Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3), die die auf den mehreren Bitleitungen (BLP) gelesenen Daten verstärkt,
wobei die Halbleiterspeichervorrichtung ferner umfaßt:
eine Steuerschaltung (8), die die Zeilendecodierungs schaltung (10#0 bis 10#3) und die Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) steuert, wobei
die Steuerschaltung (8) enthält: eine Befehlsdecodierungsschaltung (52), die mehrere Be fehle aus einem von außen zugeführten Steuersignal erfaßt, und
eine Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheit (62), die gemäß einem Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschal tung (52) ein erstes Aktivierungssignal, das einen Aktivie rungszeitpunkt der Wortleitungen (WL) angibt, und ein zweites Aktivierungssignal, das einen Aktivierungszeitpunkt der Lese verstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) angibt, ausgibt, wobei
die Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheit (62) das erste Aktivierungssignal und nach einer ersten Verzögerungs zeit das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn ein von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßter Befehl ein er ster Befehl ist, während sie das erste Aktivierungssignal und nach einer Verzögerungszeit, die länger als die erste Verzö gerungszeit ist, das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl ein zweiter Befehl ist.
2. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheit (62) ent hält:
eine erste Signalerzeugungseinheit (132, 134), die gemäß dem ersten und dem zweiten Befehl das erste Aktivierungssi gnal aktiviert, und
eine zweite Signalerzeugungseinheit (136), die ein Aus gangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um die erste Verzögerungszeit verzögert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl der erste Befehl ist, während sie das Ausgangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um die zweite Verzöge rungszeit verzögert, wenn der von der Befehlsdecodierungs schaltung (52) erfaßte Befehl der zweite Befehl ist, und die das zweite Aktivierungssignal ausgibt.
die Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheit (62) ent hält:
eine erste Signalerzeugungseinheit (132, 134), die gemäß dem ersten und dem zweiten Befehl das erste Aktivierungssi gnal aktiviert, und
eine zweite Signalerzeugungseinheit (136), die ein Aus gangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um die erste Verzögerungszeit verzögert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl der erste Befehl ist, während sie das Ausgangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um die zweite Verzöge rungszeit verzögert, wenn der von der Befehlsdecodierungs schaltung (52) erfaßte Befehl der zweite Befehl ist, und die das zweite Aktivierungssignal ausgibt.
3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
die zweite Signalerzeugungseinheit (136) enthält:
eine erste Verzögerungsschaltung (164), die das Aus gangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) empfängt und das empfangene Ausgangssignal um die erste Ver zögerungszeit verzögert,
eine zweite Verzögerungsschaltung (166), die ein Aus gangssignal von der ersten Verzögerungsschaltung (164) emp fängt und das empfangene Ausgangssignal um eine Zeitdauer, die gleich einer Differenz zwischen der zweiten Verzögerungs zeit und der ersten Verzögerungszeit ist, weiter verzögert, und
eine Auswahlschaltung (168 bis 172), die gemäß dem von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßten Befehl eines der Ausgangssignale von der ersten und von der zweiten Verzö gerungsschaltung (164, 166) auswählt und das zweite Aktivie rungssignal ausgibt.
die zweite Signalerzeugungseinheit (136) enthält:
eine erste Verzögerungsschaltung (164), die das Aus gangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) empfängt und das empfangene Ausgangssignal um die erste Ver zögerungszeit verzögert,
eine zweite Verzögerungsschaltung (166), die ein Aus gangssignal von der ersten Verzögerungsschaltung (164) emp fängt und das empfangene Ausgangssignal um eine Zeitdauer, die gleich einer Differenz zwischen der zweiten Verzögerungs zeit und der ersten Verzögerungszeit ist, weiter verzögert, und
eine Auswahlschaltung (168 bis 172), die gemäß dem von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßten Befehl eines der Ausgangssignale von der ersten und von der zweiten Verzö gerungsschaltung (164, 166) auswählt und das zweite Aktivie rungssignal ausgibt.
4. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem vorangehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und
der zweite Befehl ein Autoauffrischbefehl ist.
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und
der zweite Befehl ein Autoauffrischbefehl ist.
5. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehls decodierer (74) enthält, der den Autoauffrischbefehl erfaßt, und
die Steuerschaltung (8) enthält:
eine Auffrischsteuerschaltung (82), die gemäß einem Aus gangssignal von dem Befehlsdecodierer (74) den Beginn einer Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Auffrischsteuerschaltung (82) eine Auffrischadresse erzeugt.
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehls decodierer (74) enthält, der den Autoauffrischbefehl erfaßt, und
die Steuerschaltung (8) enthält:
eine Auffrischsteuerschaltung (82), die gemäß einem Aus gangssignal von dem Befehlsdecodierer (74) den Beginn einer Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Auffrischsteuerschaltung (82) eine Auffrischadresse erzeugt.
6. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und
der zweite Befehl ein Selbstauffrischbefehl ist.
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und
der zweite Befehl ein Selbstauffrischbefehl ist.
7. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehlsdeco dierer (76) enthält, der den Selbstauffrischbefehl erfaßt, und
die Steuerschaltung (8) enthält:
eine Zeitgeberschaltung (80), die gemäß einem Ausgangssi gnal von dem Befehlsdecodierer (76) zyklisch den Beginn einer Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Zeitgeberschaltung (80) eine Auffrischadresse er zeugt.
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehlsdeco dierer (76) enthält, der den Selbstauffrischbefehl erfaßt, und
die Steuerschaltung (8) enthält:
eine Zeitgeberschaltung (80), die gemäß einem Ausgangssi gnal von dem Befehlsdecodierer (76) zyklisch den Beginn einer Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Zeitgeberschaltung (80) eine Auffrischadresse er zeugt.
8. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der vorangehen
den Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Potentialerzeugungsschaltung (424), die ein Aktivie rungspotential der Wortleitungen (WL) erzeugt, wobei
die Potentialerzeugungsschaltung (424) ein erstes Poten tial als das Aktivierungspotential erzeugt, um den ersten Befehl auszuführen, während sie gemäß dem zweiten Befehl ein zweites Potential, das tiefer als das erste Potential ist, als das Aktivierungspotential erzeugt.
eine Potentialerzeugungsschaltung (424), die ein Aktivie rungspotential der Wortleitungen (WL) erzeugt, wobei
die Potentialerzeugungsschaltung (424) ein erstes Poten tial als das Aktivierungspotential erzeugt, um den ersten Befehl auszuführen, während sie gemäß dem zweiten Befehl ein zweites Potential, das tiefer als das erste Potential ist, als das Aktivierungspotential erzeugt.
9. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Potentialerzeugungsschaltung (424) enthält: eine Referenzpotential-Erzeugungsschaltung (26), die ein Referenzpotential erzeugt,
eine Vergleichsschaltung (28), die das Referenzpotential mit einem geteilten Potential vergleicht,
eine Ladungspumpenschaltung (30), die gemäß einem Aus gangssignal von der Vergleichsschaltung (28) eine Verstär kungsoperation ausführt und das aktivierte Potential ausgibt, und
eine Spannungsteilungsschaltung (432), die gemäß dem zweiten Befehl das Aktivierungspotential abwärtsumsetzt und das geteilte Potential ausgibt.
die Potentialerzeugungsschaltung (424) enthält: eine Referenzpotential-Erzeugungsschaltung (26), die ein Referenzpotential erzeugt,
eine Vergleichsschaltung (28), die das Referenzpotential mit einem geteilten Potential vergleicht,
eine Ladungspumpenschaltung (30), die gemäß einem Aus gangssignal von der Vergleichsschaltung (28) eine Verstär kungsoperation ausführt und das aktivierte Potential ausgibt, und
eine Spannungsteilungsschaltung (432), die gemäß dem zweiten Befehl das Aktivierungspotential abwärtsumsetzt und das geteilte Potential ausgibt.
10. Halbleiterspeichervorrichtung, mit:
mehreren Speicherblöcken, wobei
jeder der mehreren Speicherblöcke enthält:
mehrere in einer Matrix von Zeilen und Spalten angeord nete Speicherzellen (MC):
mehrere Wortleitungen (WL), die den Zeilen entsprechen,
mehrere Bitleitungspaare (BLP), die den Spalten entspre chen,
eine Zeilendecodierungsschaltung (10#0 bis 10#3), die se lektiv einen Teil der mehreren Wortleitungen (WL) aktiviert,
eine Spaltendecodierungsschaltung (12#0 bis 12#3), die einen Teil der mehreren Bitleitungspaare (BLP) auswählt, und
eine Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3), die die auf den mehreren Bitleitungen (BLP) gelesenen Daten verstärkt;
wobei die Halbleiterspeichervorrichtung ferner umfaßt: eine Steuerschaltung (250), die die Zeilendecodierungs schaltung (10#0 bis 10#3) und die Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) steuert, wobei
die Steuerschaltung (250) enthält:
eine Befehlsdecodierungsschaltung (52), die mehrere Be fehle aus einem von außen zugeführten Steuersignal erfaßt, und
mehrere Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheiten (64, 256, 258, 260), die entsprechend den mehreren Speicherblöcken vorgesehen sind, und die gemäß einem Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) ein erstes Aktivierungssi gnal, das einen Aktivierungszeitpunkt der Wortleitungen (WL) angibt, und ein zweites Aktivierungssignal, das einen Akti vierungszeitpunkt der Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) angibt, ausgeben, wobei
jede der mehreren Zeilenaktivierungszeitpunkt- Steuereinheiten (64, 256, 258, 260) das erste Aktivierungssi gnal aktiviert und nach einer ersten Verzögerungszeit das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn ein von der Be fehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßter Befehl ein erster Befehl ist, während sie das erste Aktivierungssignal akti viert und nach einer Zeitdauer, die länger als die erste Ver zögerungszeit ist, das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl ein zweiter Befehl ist, und
die Zeitdauer von der Aktivierung des ersten Aktivie rungssignals bis zur Aktivierung des zweiten Aktivierungs signals gemäß dem zweiten Befehl für die mehreren Zeilen aktivierungszeitpunkt-Steuereinheiten (64, 256, 258, 260) verschieden ist.
mehreren Speicherblöcken, wobei
jeder der mehreren Speicherblöcke enthält:
mehrere in einer Matrix von Zeilen und Spalten angeord nete Speicherzellen (MC):
mehrere Wortleitungen (WL), die den Zeilen entsprechen,
mehrere Bitleitungspaare (BLP), die den Spalten entspre chen,
eine Zeilendecodierungsschaltung (10#0 bis 10#3), die se lektiv einen Teil der mehreren Wortleitungen (WL) aktiviert,
eine Spaltendecodierungsschaltung (12#0 bis 12#3), die einen Teil der mehreren Bitleitungspaare (BLP) auswählt, und
eine Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3), die die auf den mehreren Bitleitungen (BLP) gelesenen Daten verstärkt;
wobei die Halbleiterspeichervorrichtung ferner umfaßt: eine Steuerschaltung (250), die die Zeilendecodierungs schaltung (10#0 bis 10#3) und die Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) steuert, wobei
die Steuerschaltung (250) enthält:
eine Befehlsdecodierungsschaltung (52), die mehrere Be fehle aus einem von außen zugeführten Steuersignal erfaßt, und
mehrere Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuereinheiten (64, 256, 258, 260), die entsprechend den mehreren Speicherblöcken vorgesehen sind, und die gemäß einem Ausgangssignal von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) ein erstes Aktivierungssi gnal, das einen Aktivierungszeitpunkt der Wortleitungen (WL) angibt, und ein zweites Aktivierungssignal, das einen Akti vierungszeitpunkt der Leseverstärkerschaltung (16#0 bis 16#3) angibt, ausgeben, wobei
jede der mehreren Zeilenaktivierungszeitpunkt- Steuereinheiten (64, 256, 258, 260) das erste Aktivierungssi gnal aktiviert und nach einer ersten Verzögerungszeit das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn ein von der Be fehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßter Befehl ein erster Befehl ist, während sie das erste Aktivierungssignal akti viert und nach einer Zeitdauer, die länger als die erste Ver zögerungszeit ist, das zweite Aktivierungssignal aktiviert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl ein zweiter Befehl ist, und
die Zeitdauer von der Aktivierung des ersten Aktivie rungssignals bis zur Aktivierung des zweiten Aktivierungs signals gemäß dem zweiten Befehl für die mehreren Zeilen aktivierungszeitpunkt-Steuereinheiten (64, 256, 258, 260) verschieden ist.
11. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß
jede der mehreren Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuerein heiten (64, 256, 258, 260) enthält:
eine erste Signalerzeugungseinheit (132, 134), die gemäß dem ersten und dem zweiten Befehl das erste Aktivierungssi gnal aktiviert, und
eine zweite Signalerzeugungseinheit (300, 310, 320), die ein Ausgangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um die erste Verzögerungszeit verzögert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl der erste Befehl ist, während sie das Ausgangssignal von der er sten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um eine Zeitdauer verzögert, die länger als die erste Verzögerungszeit ist, wenn der von der Befehldecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl der zweite Befehl ist, und die das zweite Aktivie rungssignal ausgibt.
jede der mehreren Zeilenaktivierungszeitpunkt-Steuerein heiten (64, 256, 258, 260) enthält:
eine erste Signalerzeugungseinheit (132, 134), die gemäß dem ersten und dem zweiten Befehl das erste Aktivierungssi gnal aktiviert, und
eine zweite Signalerzeugungseinheit (300, 310, 320), die ein Ausgangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um die erste Verzögerungszeit verzögert, wenn der von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl der erste Befehl ist, während sie das Ausgangssignal von der er sten Signalerzeugungseinheit (132, 134) um eine Zeitdauer verzögert, die länger als die erste Verzögerungszeit ist, wenn der von der Befehldecodierungsschaltung (52) erfaßte Befehl der zweite Befehl ist, und die das zweite Aktivie rungssignal ausgibt.
12. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß
die zweite Signalerzeugungseinheit (300, 310, 320) ent hält:
eine erste Verzögerungsschaltung (164), die das Aus gangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) empfängt und das empfangene Ausgangssignal um die erste Ver zögerungszeit verzögert,
eine zweite Verzögerungsschaltung (302, 312, 322), die ein Ausgangssignal von der ersten Verzögerungsschaltung (164) empfängt und das empfangene Ausgangssignal weiter verzögert, und
eine Auswahlschaltung (168 bis 172), die gemäß dem von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßten Befehl eines der Ausgangssignale von der ersten und von der zweiten Verzö gerungsschaltung (302, 312, 322) auswählt und das zweite Ak tivierungssignal ausgibt, wobei
die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltung (302, 312, 322) entsprechend den mehreren Zeilenaktivierungs zeitpunkt-Steuereinheiten (64, 256, 258, 260) verschieden ist.
die zweite Signalerzeugungseinheit (300, 310, 320) ent hält:
eine erste Verzögerungsschaltung (164), die das Aus gangssignal von der ersten Signalerzeugungseinheit (132, 134) empfängt und das empfangene Ausgangssignal um die erste Ver zögerungszeit verzögert,
eine zweite Verzögerungsschaltung (302, 312, 322), die ein Ausgangssignal von der ersten Verzögerungsschaltung (164) empfängt und das empfangene Ausgangssignal weiter verzögert, und
eine Auswahlschaltung (168 bis 172), die gemäß dem von der Befehlsdecodierungsschaltung (52) erfaßten Befehl eines der Ausgangssignale von der ersten und von der zweiten Verzö gerungsschaltung (302, 312, 322) auswählt und das zweite Ak tivierungssignal ausgibt, wobei
die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltung (302, 312, 322) entsprechend den mehreren Zeilenaktivierungs zeitpunkt-Steuereinheiten (64, 256, 258, 260) verschieden ist.
13. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 10
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die mehreren Speicherblöcke Speicherbänke sind, die eine Leseoperation unabhängig voneinander ausführen können.
die mehreren Speicherblöcke Speicherbänke sind, die eine Leseoperation unabhängig voneinander ausführen können.
14. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 10
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und
der zweite Befehl ein Autoauffrischbefehl ist.
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und
der zweite Befehl ein Autoauffrischbefehl ist.
15. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehlsdeco dierer (74) enthält, der den Autoauffrischbefehl erfaßt, und die Steuerschaltung (250) enthält:
eine Auffrischsteuerschaltung (82), die gemäß dem Ausgangssignal von dem Befehlsdecodierer (74) den Beginn ei ner Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Auffrischsteuerschaltung (82) eine Auffrischadresse erzeugt.
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehlsdeco dierer (74) enthält, der den Autoauffrischbefehl erfaßt, und die Steuerschaltung (250) enthält:
eine Auffrischsteuerschaltung (82), die gemäß dem Ausgangssignal von dem Befehlsdecodierer (74) den Beginn ei ner Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Auffrischsteuerschaltung (82) eine Auffrischadresse erzeugt.
16. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 10
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und der zweite Befehl ein Selbstauffrischbefehl ist.
der erste Befehl ein Zeilenaktivierungsbefehl ist, und der zweite Befehl ein Selbstauffrischbefehl ist.
17. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehlsdeco dierer (76) enthält, der den Selbstauffrischbefehl erfaßt, und
die Steuerschaltung (250) enthält:
eine Zeitgeberschaltung (80), die gemäß dem Ausgangssi gnal von dem Befehlsdecodierer (76) zyklisch den Beginn einer Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Zeitgeberschaltung (80) eine Auffrischadresse er zeugt.
die Befehlsdecodierungsschaltung (52) einen Befehlsdeco dierer (76) enthält, der den Selbstauffrischbefehl erfaßt, und
die Steuerschaltung (250) enthält:
eine Zeitgeberschaltung (80), die gemäß dem Ausgangssi gnal von dem Befehlsdecodierer (76) zyklisch den Beginn einer Auffrischoperation anweist, und
eine Zählerschaltung (86), die gemäß einem Ausgangssignal von der Zeitgeberschaltung (80) eine Auffrischadresse er zeugt.
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