DE102004005667B4

DE102004005667B4 - Integrierter Halbleiterspeicher mit temperaturabhängiger Spannungserzeugung und Verfahren zum Betrieb

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Publication number: DE102004005667B4
Application number: DE102004005667A
Authority: DE
Inventors: Reidar Dr. Lindstedt; Dirk Dr. Fuhrmann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-02-06
Also published as: US20050174164A1; US7313044B2; DE102004005667A1

Abstract

Integrierter Halbleiterspeicher (1000) mit temperaturabhängiger Spannungserzeugung,
– der in einem ersten Temperaturbereich und in einem zweiten Temperaturbereich betreibbar ist, wobei der erste Temperaturbereich oberhalb des zweiten Temperaturbereichs liegt,
– mit mindestens einer Speicherzelle (SZ) mit einem Auswahltransistor (AT), der einen Steueranschluß (ST) zum Ansteuern des Auswahltransistors aufweist,
– mit einer Temperatursensorschaltung (20) zur Aufnahme einer Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers und mit einem Ausgangsanschluß (20b) zur Erzeugung eines temperaturabhängigen Steuersignals (VT),
– mit einer Referenzschaltung (10) mit einem Ausgangsanschluß (10c) zur Erzeugung eines temperaturunabhängigen Referenzsignals (VREF),
– mit einer Vergleicherschaltung (30) mit einer Eingangsseite (30a, 30b) und mit einem Ausgangsanschluß (30c) zur Erzeugung eines Aktivierungssignals (AS),
– mit einer Spannungsgeneratorschaltung (50) mit einem Eingangsanschluß (50a) zum Anlegen des Aktivierungssignals (AS), mit einem ersten Ausgangsanschluß (50b) zur Erzeugung einer ersten Steuerspannung (VPP1) und einem zweiten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer zweiten Steuerspannung (VPP2),
– bei dem...

Description

Die Erfindung betrifft einen integrierten Halbleiterspeicher mit temperaturabhängiger Spannungserzeugung und ein Verfahren zum Betrieb. Die temperaturabhängig erzeugten Spannungen stellen dabei vorzugsweise Steuerspannungen eines Auswahltransistors einer DRAM-(= Dynamic Random Access Memory)-Speicherzelle dar.
Der aktuelle Trend in der Entwicklung von integrierten Halbleiterspeichern zielt auf eine zunehmende Verkleinerung der Speicherprodukte und damit eine Reduzierung von internen und externen Spannungen. Gleichzeitig sollen Speicherprodukte beispielsweise bei der Verwendung in mobilen Systemen für einen immer größeren Temperaturbereich ausgelegt sein. Dies führt zu immer höheren Anforderungen bei der Gewährleistung der Funktionalität von Speicherprodukten im spezifizierten Temperaturbereich. Gegenwärtig wird versucht, durch optimierte Designtechniken und verbesserte Technologieverfahren einen weiten Temperaturbereich abzudecken. Vom Design her sind zum Beispiel Spannungsregler vorgesehen, die Spannungen temperaturunabhängig generieren, teilweise abgeleitet aus sogenannten Bandgap-Schaltungen. Bei den Herstellungsverfahren von integrierten Halbleiterspeichern kommen Implantationstechniken zum Einsatz, die die Funktionalität von Speicherprodukten in einem erweiterten Temperaturbereich sicherstellen sollen. Eine Optimierung von Herstellungs- und Designtechniken wird dadurch erschwert, dass zur Gewährleistung der Funktionalität bei hohen und tiefen Temperaturen unterschiedliche und teilweise entgegengesetzte Anforderungen an den integrierten Halbleiterspeicher gestellt werden.
Zur Verdeutlichung der bei hohen und niedrigen Temperaturen auftretenden physikalischen Effekte ist in 1 eine DRAM-Speicherzelle dargestellt. Die Speicherzelle SZ umfasst einen Auswahltransistor AT und einen Speicherkondensator SC. Die erste Elektrode des Speicherkondensators SC ist mit einem Anschluß M zum Anlegen eines Bezugspotentials V_plate verbunden. Die zweite Elektrode des Speicherkondensators SC ist über eine steuerbare Strecke des Auswahltransistors mit einer Bitleitung BL verbunden. Ein Steueranschluß ST des Auswahltransistors ist mit einer Wortleitung WL verbunden. Ein Substratanschluß des Auswahltransistors ist mit einem Potential Vbb verbunden.
Wenn auf die Speicherzelle zugegriffen werden soll, so wird auf der Wortleitung ein Potential VPP erzeugt, das den Auswahltransistor AT in den leitenden Zustand schaltet. Der Speicherkondensator ist in diesem Fall über die leitend gesteuerte Strecke des Auswahltransistors mit der Bitleitung verbunden. Bei einem Lesezugriff entlädt sich der Speicherkondensator SC und verändert das Potential der Bitleitung. Wenn auf dem Speicherkondensator eine Ladung vorhanden ist, die dem logischen Zustand 0 (Low-Zustand) entspricht, so nimmt die Bitleitung das Potential Vbll an. Wenn auf dem Speicherkondensator eine Ladung vorhanden ist, die dem logischen Zustand 1 (High-Zustand) entspricht, so nimmt die Bitleitung das Potential Vblh an. Wenn bei einem Schreibzugriff in der Speicherzelle eine Information, die dem Low-Zustand entspricht, abgespeichert werden soll, so wird auf der Bitleitung das Potential Vbll erzeugt. Wenn in der Speicherzelle eine Information abgespeichert werden soll, die dem High-Zustand entspricht, so wird auf der Bitleitung das Potential Vblh erzeugt, das den Speicherkondensator SC entsprechend auflädt. Bei nichtaktiver Speicherzelle wird der Auswahltransistor im Sperrbetrieb betrieben, so dass der Speicherkondensator mit der Bitleitung nicht leitend verbunden ist. Auf der Wortleitung WL wird in diesem Fall das Potential VNWLL erzeugt.
Wenn der integrierte Halbleiterspeicher bei niedrigen Temperaturen betrieben wird, so erhöht sich die Einsatzspannung des Auswahltransistors. Gleichzeitig erhöht sich auch der Widerstand und damit die RC-Konstante für das Schreiben einer Information in die Speicherzelle. Die Erhöhung der Einsatzspannung resultiert dabei aus der Erhöhung der Fermispannung und der Erniedrigung der intrinsischen Ladungsträgerdichte bei niedrigen Temperaturen. Beide Effekte sorgen dafür, dass beispielsweise beim Schreiben einer 1-Information im Speicherkondensator SC eine geringere Ladung abgespeichert wird, als dies bei hohen Temperaturen der Fall ist.
Wenn der integrierte Halbleiterspeicher bei höheren Temperaturen betrieben wird, so verringert sich die Einsatzspannung. Gleichzeitig erhöht sich auch der sogenannte Subthreshold-Swing. Der Subthreshold-Swing ist eine Kennzahl, die das Unterschwellverhalten und damit das Schließverhalten des Auswahltransistors AT beschreibt. Bei hohen Temperaturen kommt es beim Betreiben des Auswahltransistors im Sperrbereich zu erhöhten Leckströmen. Die Folge ist ein Abfließen der im Speicherkondensator SC gespeicherten Ladung, was zu einem Informationsverlust der in der Speicherzelle SZ gespeicherten Information führen kann.
Die Anforderungen, die beim Betrieb der Speicherzelle SZ in unterschiedlichen Temperaturbereichen an die Höhe einer geeigneten Steuerspannung des Auswahltransistors gestellt wer den, sind also entgegengesetzt. Im Niedrigtemperaturbereich ist eine Erhöhung der Steuerspannung wünschenswert, da sich auch die Einsatzspannung des Auswahltransistors erhöht. Im Hochtemperaturbereich führt hingegen eine Erhöhung der Steuerspannung zu einer Erhöhung der Leckströme, so dass in diesem Fall die Verwendung einer niedrigeren Steuerspannung empfehlenswert ist. Die Verwendung einer einzigen Steuerspannung für den Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers im Hoch- und Niedrigtemperaturbereich erfordert daher einen Kompromiß bei der Wahl der Steuerspannungen der Auswahltransistoren. Die Folge sind Leistungs- und Qualitätseinbußen beim Betrieb in Hoch- und Niedrigtemperaturbereichen.

Die Druckschrift DE 101 21 199 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Lesen von Speicherzellen, insbesondere zum Lesen von Speicherzellen eines SRAM-Speichers, bei dem Wortleitungstreiber nicht nur mit einem Versorgungspotential, sondern über erste Schaltmittel mit einem ersten Versorgungspotential und über zweite Schaltmittel mit einem zweiten Versorgungspotential verbunden sind. Das zweite Versorgungspotential ist dabei höher als das erste Versorgungspotential. Somit können die den Wortleitungstreibern zugeordneten Wortleitungen je nach Bedarf mit einem für den Lesevorgang ausreichend hohen Spannungspegel aktiviert werden, so dass eine hohe Lesegeschwindigkeit gewährleistet ist.

Die Druckschrift DE 195 02 557 A1 beschreibt eine Selbstrefresh-Steuerschaltung für ein Speicherzellenfeld, bei der ein Temperaturfühler in einer Speichervorrichtung angeordnet ist. Die durch den Temperaturfühler aufgenommenen Temperaturen werden in einer Vielzahl von Bereichen klassifiziert. Dadurch kann die Temperaturvariation des Speicherzellenfeldes genau aufgenommen werden und die Selbstrefreshperiode kann gemäß der aufgenommenen Temperaturvariation des Speicherzellenfeldes eingestellt werden.

Die Druckschrift DE 101 63 306 A1 beschreibt einen dynamischen Speicher mit programmierbarer Auffrischfrequenz. Eine Temperatursensorschaltung erfasst die Temperatur des Speichers. In Abhängigkeit von der erfassten Temperatur stellt eine Einstellschaltung eine von einem Taktsignalgenerator abgegebene Auffrischfrequenz ein, mit der Speicherzellen eines Speicherzellenfeldes aufgefrischt werden. Für verschiedene Temperaturbereiche sind verschiedene Auffrischfrequenzen programmierbar.

Die Druckschrift DE 102 16 909 C1 beschreibt eine Spannungspegel-Wandlerschaltung für Speicherdekodierschaltungen zur Ansteuerung einer Wortleitung einer Speicherschaltung. Die Spannungspegel-Wandlerschaltung umfasst eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung. Auf der Ausgangsleitung ist ein gegenüber einem Low-Zustand erniedrigter Spannungspegel und ein gegenüber einem High-Zustand erhöhter Spannungspegel ausgebbar. Durch Verwendung einer einzigen Spannungspegel-Wandlerschaltung und einer einzigen Ausgangsleitung wird nur wenig Platz verwendet und die Schaltgeschwindigkeit kann erhöht werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen integrierten Halbleiterspeicher mit einer getrennten Optimierung der Steuerspannungen der Auswahltransistoren für einen Hochtemperaturbereich und einen Niedrigtemperaturbereich sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derart ausgebildeten integrierten Halbleiterspeichers anzugeben.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen integrierten Halbleiterspeicher mit temperaturabhängiger Spannungserzeugung mit mindestens einer Speicherzelle mit einem Auswahltransistor, der einen Steueranschluß zum Ansteuern des Auswahltransistors aufweist, mit einer Temperatursensorschaltung zur Aufnahme einer Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers, die einen Ausgangsanschluß zur Erzeugung eines temperaturabhängigen Steuersignals aufweist, mit einer Referenzschaltung, die einen Ausgangsanschluß zur Erzeugung eines temperaturunabhängigen Referenzsignals, mit einer Vergleicherschaltung, die eine Eingangsseite und einen Ausgangsanschluß zur Erzeugung eines Aktivierungssignals aufweist, mit einer Spannungsgeneratorschaltung, die einen Eingangsanschluß zum Anlegen des Aktivierungssignals, einen ersten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer ersten Steuerspannung und einen zweiten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer zweiten Steuerspannung aufweist. Die Vergleicherschaltung ist eingangsseitig mit dem Ausgangsanschluß der Temperatursensorschaltung und dem Ausgangsanschluß der Referenzschaltung verbunden. Der Ausgangsanschluß der Vergleicherschaltung ist mit dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung verbunden. Der erfindungsgemäße integrierte Halbleiterspeicher ist in einem ersten Temperaturbereich und in einem zweiten Temperaturbereich betreibbar, wobei der erste Temperaturbereich oberhalb des zweiten Temperaturbereichs liegt. Das Aktivierungssignal ist mit der Vergleicherschaltung mit einem ersten Pegel erzeugbar, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im ersten Temperaturbereich liegt, und mit einem zweiten Pegel erzeugbar, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im zweiten Temperaturbereich liegt. Die erste Steuerspannung wird dabei dem Steueranschluß des Auswahltransistors zugeführt, wenn die Spannungsgeneratorschaltung mit dem ersten Pegel des Aktivierungssignals angesteuert wird. Die zweite Steuerspannung wird dem Steueranschluß des Auswahltransistors zugeführt, wenn die Spannungsgeneratorschaltung mit dem zweiten Pegel des Aktivierungssignals angesteuert wird.

In einer Ausgestaltungsform des integrierten Halbleiterspeichers ist durch die Temperatursensorschaltung eine sich mit verändernder Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers verändernde Steuerspannung erzeugbar.

In einer weiteren Ausgestaltungsform des integrierten Hableiterspeichers enthält die Temperatursensorschaltung ein Halbleiterbauelement mit einem temperaturabhängigen Abstand zwi schen einem Valenzband und einem Leitungsband. In dieser Ausgestaltungsform ist durch die Temperatursensorschaltung eine vom Abstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband abhängige Steuerspannung erzeugbar.

In einer Ausführungsform enthält die Temperatursensorschaltung eine pn-Diode zur Erzeugung der temperaturabhängigen Steuerspannung.

In einer anderen Ausführungsvariante des integrierten Halbleiterspeichers weist die Referenzschaltung einen ersten Eingangsanschluß zum Anlegen eines Stellsignals auf. Die Referenzschaltung ist bei dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass eine temperaturunabhängige Referenzspannung über das Anlegen des Stellsignals einstellbar ist.

In einer weiteren Ausführungsvariante des integrierten Halbleiterspeichers weist die Referenzschaltung ein programmierbares Element und einen zweiten Eingangsanschluß zum Anlegen eines Programmiersignals zum Programmieren des programmierbaren Elements auf. Die Referenzschaltung ist bei dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass die temperaturunabhängige Referenzspannung in Abhängigkeit vom Programmierzustand des programmierbaren Elements in diskreten Stufen einstellbar ist. Das programmierbare Element ist dabei beispielsweise als ein elektrisch programmierbares nichtflüchtiges Speicherelement ausgebildet.

In einer Weiterbildung des integrierten Halbleiterspeichers ist die Vergleicherschaltung derart ausgebildet, dass das erzeugte Aktivierungssignal einen ersten Pegel annimmt, wenn die am ersten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung anliegende temperaturabhängige Steuerspannung größer ist als die am zweiten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung anliegende Referenzspannung. Darüber hinaus ist mit der Vergleicherschaltung ein Aktivierungssignal mit einem zweiten Pegel erzeugbar, wenn die am ersten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung anliegende temperaturabhängige Steuerspannung kleiner ist als das am zweiten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung anliegende Referenzspannung.

In einer Ausgestaltungsform des integrierten Halbleiterspeichers umfasst die Spannungsgeneratorschaltung eine erste Ladungspumpe zur Erzeugung der ersten Steuerspannung und eine zweite Ladungspumpe zur Erzeugung der zweiten Steuerspannung. Die erste und zweite Ladungspumpe weisen jeweils einen Anschluß zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe auf. Die jeweiligen Anschlüsse zum Aktivieren der zugehörigen Ladungspumpen sind mit dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung verbunden. Die erste Ladungspumpe ist beim Anlegen des ersten Pegels des Aktivierungssignals aktivierbar. Die zweite Ladungspumpe ist beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals aktivierbar.

In einer Weiterbildung des integrierten Halbleiterspeichersweist die Spannungsgeneratorschaltung einen dritten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer dritten Steuerspannung und einen vierten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer vierten Steuerspannung auf. Die Spannungsgeneratorschaltung umfasst in dieser Ausführungsform eine dritte Ladungspumpe zur Erzeugung der dritten Steuerspannung und eine vierte Ladungspumpe zur Erzeugung der vierten Steuerspannung. Die dritte und vierte Ladungspumpe weisen jeweils einen Anschluß zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe auf. Die jeweiligen Anschlüsse zum Aktivieren der zugehörigen Ladungspumpen sind mit dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung ver bunden. Die dritte Ladungspumpe ist beim Anlegen des ersten Pegels des Aktivierungssignals aktivierbar. Die vierte Ladungspumpe ist beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals aktivierbar. Die dritte Steuerspannung wird dem Steueranschluß des Auswahltransistors zugeführt, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im ersten Temperaturbereich liegt. Die vierte Steuerspannung wird dem Steueranschluß des Auswahltransistors zugeführt, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im zweiten Temperaturbereich liegt.

In einer Weiterbildung des integrierten Halbleiterspeichers umfasst die Spannungsgeneratorschaltung eine erste Ladungspumpe zur Erzeugung der ersten Steuerspannung, einen ersten steuerbaren Schalter mit einem Steueranschluß und eine erste Zusatzschaltung zur Spannungserhöhung einer eingangsseitig angelegten Spannung mit einem Eingangsanschluß zum Anlegen der ersten Steuerspannung. Die zweite Steuerspannung ist mit der ersten Zusatzschaltung erzeugbar. Die erste Zusatzschaltung ist ausgangsseitig mit dem zweiten Ausgangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der zweiten Steuerspannung verbunden. Der Steueranschluß des ersten steuerbaren Schalters ist mit dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung verbunden. Der erste steuerbare Schalter ist beim Anlegen des ersten Pegels des Aktivierungssignals in einen ersten Schaltzustand und beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals in einen zweiten Schaltzustand schaltbar. Im ersten Schaltzustand des ersten steuerbaren Schalters ist die erste Ladungspumpe ausgangsseitig mit dem ersten Ausgangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der ersten Steuerspannung verbunden. Im zweiten Schaltzustand des ersten steuerbaren Schalters ist die erste Ladungspumpe ausgangsseitig mit dem Eingangsanschluß der ersten Zusatzschaltung verbunden.

In einer anderen Ausführungsform des integrierten Halbleiterspeichers weist die Spannungsgeneratorschaltung einen dritten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer dritten Steuerspannung und einen vierten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer vierten Steuerspannung auf. In dieser Ausführungsvariante umfasst die Spannungsgeneratorschaltung eine zweit Ladungspumpe zur Erzeugung der dritten Steuerspannung, einen zweiten steuerbaren Schalter mit einem Steueranschluß und eine zweite Zusatzschaltung zur Spannungserhöhung einer eingangsseitig angelegten Spannung mit einem Eingangsanschluß zum Anlegen der dritten Steuerspannung. Die vierte Steuerspannung ist mit der zweiten Zusatzschaltung erzeugbar. Die zweite Zusatzschaltung ist ausgangsseitig mit dem vierten Ausgangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der vierten Steuerspannung verbunden. Der Steueranschluß des zweiten steuerbaren Schalters ist mit dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung verbunden. Der zweite steuerbare Schalter ist beim Anlegen des ersten Pegel des Aktivierungssignals in einen ersten Schaltzustand und beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals in einen zweiten Schaltzustand schaltbar. Im ersten Schaltzustand des zweiten steuerbaren Schalters ist die zweit Ladungspumpe ausgangsseitig mit dem dritten Ausgangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der dritten Steuerspannung verbunden. Im zweiten Schaltzustand des zweiten steuerbaren Schalters ist die zweite Ladungspumpe ausgangsseitig mit dem Eingangsanschluß der zweiten Zusatzschaltung verbunden. Die dritte Steuerspannung ist dem Steueranschluß des Auswahltransistors zuführbar, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Tem peratur im ersten Temperaturbereich liegt. Die vierte Steuerspannung ist dem Steueranschluß des Auswahltransistors zuführbar, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im zweiten Temperaturbereich liegt.

In einer weiteren Ausführungsform des integrierten Halbleiterspeichers ist der Augangsanschluß der Vergleicherschaltung über einen taktgesteuerten Schalter mit dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung verbindbar.

In einer weiteren Ausgestaltungsform des integrierten Halbleiterspeichers weist die im ersten Temperaturbereich erzeugbare erste Steuerspannung im Vergleich zu der im zweiten Temperaturbereich erzeugbaren zweiten Steuerspannung einen niedrigeren Spannungswert auf. Ferner weist die im ersten Temperaturbereich erzeugbare dritte Steuerspannung im Vergleich zu der im zweiten Temperaturbereich erzeugbaren zweiten Steuerspannung einen negativeren Spannungswert auf.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante des integrierten Halbleiterspeichers sind die erste und zweite Steuerspannung der Spannungsgeneratorschaltung derart ausgebildet, dass beim Zugriff auf die Speicherzelle der Auswahltransistor durch das Anlegen der ersten oder zweiten Steuerspannung leitend steuerbar ist. Die dritte und vierte Steuerspannung sind derart ausgebildet, dass bei nichtaktiver Speicherzelle der Auswahltransistor durch das Anlegen der dritten oder vierten Steuerspannung im Sperrbetrieb betreibbar ist.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers beschrieben, das ebenfalls das Problem löst:
Bei Anwendung des Verfahrens ist der integrierte Halbleiterspeicher, der in einem ersten Temperaturbereich und in einem zweiten Temperaturbereich betreibbar ist, nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen zu verwenden. Der erste Temperaturbereich liegt dabei oberhalb des zweiten Temperaturbereichs. Eine Referenzschaltung erzeugt ein temperaturunabhängiges Referenzsignal. Eine Temperatursensorschaltung erzeugt ein temperaturabhängiges Steuersignal. Eine Vergleicherschaltung vergleicht das temperaturabhängige Steuersignal mit dem temperaturunabhängigen Referenzsignal und erzeugt in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein Aktivierungssignal. Wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im ersten Temperaturbereich detektiert, so erzeugt die Vergleicherschaltung ausgangsseitig einen ersten Pegel des Aktivierungssignals. Wenn das Aktivierungssignal einen ersten Pegel annimmt, so erzeugt eine Spannungsgeneratorschaltung eine erste Steuerspannung zur Steuerung eines Auswahltransistors einer Speicherzelle. Wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im zweiten Temperaturbereich detektiert, so erzeugt die Vergleicherschaltung ausgangsseitig einen zweiten Pegel des Aktivierungssignals. Wenn das Aktivierungssignal einen zweiten Pegel annimmt, so erzeugt die Spannungsgeneratorschaltung eine zweite Steuerspannung zur Steuerung des Auswahltransistors der Speicherzelle.

In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeiches erzeugt die Referenzschaltung durch das eingangsseitige Anlegen eines Stellsignals ausgangsseitig eine temperaturunabhängige Referenzsspannung.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeiches weist die Referenzschaltung ein programmierbares Element auf. Das programmierbare Element wird durch das Anlegen eines Programmiersignals programmiert. In Abhängigkeit vom Zustand des programmierbaren Elements erzeugt die Referenzschaltung ausgangsseitig eine temperaturunabhängige Referenzspannung.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeiches erzeugt die Temperatursensorschaltung eine linear von der Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers abhängige Steuerspannung.

In einer Weiterbildung des Verfahrens zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers erzeugt die Temperatursensorschaltung die Steuerspannung oberhalb der Referenzspannung, wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im ersten Temperaturbereich detektiert. Wenn die Temperatursensorschaltung hingegen eine Temperatur im zweiten Temperaturbereich detektiert, so erzeugt die Temperatursensorschaltung die Steuerspannung unterhalb der Referenzspannung.

In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens zum Betreiben des integrierten Halbleiterspeichers ist ein taktgesteuerter Schalter zwischen dem Ausgangsanschluß der Vergleicherschaltung und dem Eingangsanschluß der Spannungsgeneratorschaltung vorgesehen. Das Aktivierungssignal wird über den taktgesteuerten Schalter der Spannungsgeneratorschaltung zugeführt. Der taktgesteuerter Schalter wird von einem Taktsignal mit einer Periodendauer angesteuert. Während der Periodendauer des Taktsignals wird der taktgesteuerte Schalter kurzzeitg geschlossen und wieder geöffnet, wobei die Periodendauer über die Frequenz des Taktsignals eingestellt wird.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine DRAM-Speicherzelle mit angeschlossener Wort- und Bitleitung,
2 einen integrierten Halbleiterspeicher zur Erzeugung temperaturabhängiger Spannungen gemäß der Erfindung,
3 eine erste Ausführungsform einer Spannungsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,
4 eine zweite Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,
5 eine dritte Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,
6 eine vierte Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,
7 eine Spannungsskala mit Steuer- und Versorgungsspannungen zum Betreiben des erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterspeichers.
2 zeigt einen integrierten Halbleiterspeicher 1000 mit Eingangsanschlüssen 1, 2, ..., n und einem Anschluß Vin zum Anlegen eines Versorgungspotentials VDD. Der integrierte Halbleiterspeicher umfasst eine Steuer-/Logikschaltung 100, die eingangsseitig mit den Eingangsanschlüssen 1, 2, ..., n des integrierten Halbleiterspeichers verbunden ist. An die Eingangsanschlüsse 1, 2, ..., n werden im Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers Kommandosignale K1, K2, ..., Kn angelegt. Die Steuerschaltung wertet diese Kommandosignale aus und erzeugt ausgangsseitig Steuersignale zur Steuerung des integrierten Halbleiterspeichers. Zu diesen Steuersignalen gehört ein Stellsignal VST, ein Programmiersignal VPR, ein Taktsignal TS und ein Zugriffssignal ZS. Der integrierte Halbleiterspeicher umfasst ferner eine Dekoderschaltung 300, die von der Steuerschaltung 100 über das Zugriffssignal ZS ansteuerbar ist. Die Dekoderschaltung 300 ist ausgangsseitig über Wortleitungstreiber 400a, 400b, ..., 400n mit den Wortleitungen eines Speicherzellenfeldes 500 verbunden. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind für das Speicherzellenfeld 500 nur eine Wortleitung WL, eine Bitleitung BL und eine Speicherzelle SZ dargestellt. Die Speicherzelle des integrierten Halbleiterspeichers ist im Ausführungsbeispiel der 2 als DRAM-Speicherzelle ausgebildet. Ihr Aufbau und ihre Funktion entsprechen der in 1 beschriebenen DRAM-Speicherzelle. Der Auswahltransistor AT ist mit seinem Steueranschluß ST mit der Wortleitung WL verbunden. Die steuerbare Strecke des Auswahltransistors ist mit der Bitleitung BL verbunden. Der integrierte Halbleiterspeicher umfasst ferner eine Schaltungseinheit 600, die eingangsseitig mit dem Anschluß Vin zum Anlegen des Versorgungspotentials VDD verbunden ist und ausgangsseitig ein internes Versorgungspotential Vint bereitstellt. Das interne Versorgungspotential Vint stellt eine stabile Spannungsversorgung für Schaltungskomponenten des integrierten Halbleiterspeichers dar.
Der integrierte Halbleiterspeicher umfasst ferner eine Schaltungseinheit 200 zur Erzeugung temperaturabhängiger Steuerspannungen für den Auswahltransistor AT der Speicherzelle SZ des Speicherzellenfeldes 500. Die Schaltungseinheit 200 umfasst eine Spannungsreferenzschaltung 10 mit einem ersten Eingangsanschluß 10a zum Anlegen des Stellsignals VST, einen zweiten Eingangsanschluß 10b zum Anlegen des Programmiersignals VPR und einen Ausgangsanschluß 10c zur Erzeugung eines temperaturunabhängigen Referenzsignals VREF. Weiterhin umfasst der integrierte Halbleiterspeicher eine Temperatursensorschaltung 20 zur Aufnahme der Chiptemperatur des integrierten Halbleiterspeichers mit einem Ausgangsanschluß 20b zur Erzeugung eines temperaturabhängigen Steuersignals VT. Der Ausgangsanschluß 20b der Temperatursensorschaltung 20 ist mit einem ersten Eingangsanschluß 30a einer Vergleicherschaltung 30 zum Anlegen eines ersten Vergleichssignals V1 verbunden. Der Ausgangsanschluß 10c der Spannungsreferenzschaltung 10 ist mit einem zweiten Eingangsanschluß 30b der Vergleicherschaltung 30 zum Anlegen eines zweiten Vergleichssignals V2 verbunden. Die Vergleicherschaltung weist einen Ausgangsanschluß 30c zur Erzeugung eines Aktivierungssignals AS auf, der über einen taktgesteuerten Schalter 40 mit einem Eingangsanschluß 50a einer Spannungsgeneratorschaltung 50 verbunden ist. Die Spannungsgeneratorschaltung weist einen ersten Ausgangsanschluß 50b zur Erzeugung einer ersten Steuerspannung VPP1 und einen zweiten Ausgangsanschluß 50c zur Erzeugung einer zweiten Steuerspannung VPP2 auf. Die erste Steuerspannung VPP1 und die zweite Steuerspannung VPP2 werden der Dekoderschaltung 300 eingangsseitig zugeführt. Die Referenzschaltung 10, die Temperatursensorschaltung 20 und die Spannungsgeneratorschaltung 50 weisen jeweils einen Anschluß Va zum Anlegen des internen Versorgungspotentials Vint und einen Anschluß Vb zum Anlegen des Massepotentials VSS auf.
Im folgenden soll die Funktionsweise der Schaltungseinheit 200 zur Erzeugung der temperaturabhängigen Steuerspannungen für den Auswahltransistor AT der Speicherzelle SZ des Speicherzellenfeldes 500 beschrieben werden.
Die Temperatursensorschaltung 20 erzeugt in Abhängigkeit von der Chiptemperatur des integrierten Halbleiterspeichers das temperaturabhängige Steuerssignal VT. Die Chiptemperatur des integrierten Halbleiterspeichers ist dabei abhängig von den Betriebsbedingungen des integrierten Halbleiterspeichers, beispielsweise der Taktfrequenz, mit der der Halbleiterspeicher betrieben wird, sowie von Einflüssen der Umgebung des Chips. Die Temperatursensorschaltung kann beispielsweise als ein sogenannter Bandgap-Temperatursensor ausgebildet sein. Sie erzeugt in dieser Ausgestaltungsform an ihrem Ausgangsanschluß 20b beispielsweise eine stabile, linear von der Temperatur abhängige Steuerspannung VT. Der Bandgap-Temperatursensor nutzt dabei die Temperaturabhängigkeit des Bandabstandes zwischen dem Leitungs- und Valenzband eines Halbleiterbauelementes aus. Dieser Bandabstand nimmt bei Halbleiterbauelementen, beispielsweise einer pn-Diode 21, mit zunehmender Temperatur ab. Neben dem Bandgap-Temperatursensor ist jedoch auch jede andere platzsparende CMOS-Schaltung mit einem geeigneten Temperaturkoeffizienten einsetzbar.
Die Spannungsreferenzschaltung 10 erzeugt im Gegensatz zur Temperatursensorschaltung an ihrem Ausgangsanschluß 10c das temperaturunabhängige Referenzssignal VREF. Das Referenzsignal VREF ist dabei über ein Stellsignal VST, das von der Steuerschaltung 100 bereitgestellt wird, einstellbar. In einer ersten Ausführungsform der Spannungsreferenzschaltung 10 ist das Stellsignal VST eine trimmbare Stellspannung, die beispielsweise über eine Software einstellbar ist. Je nach Höhe der trimmbaren Stellspannung VST ist ausgangsseitig das Referenzsignal in Form einer Referenzspannung VREF stufenlos einstellbar. In einer weiteren Ausführungsform der Temperatursensorschaltung wird die Referenzspannung VREF über das Programmiersignal VPR, das von der Steuerschaltung bereitgestellt wird, eingestellt. Die Referenzschaltung umfasst in dieser Ausgestaltung mindestens ein programmierbares Element 11, das in 2 als steuerbarer Schalter dargestellt ist. Das programmierbare Element 11 ist beispielsweise als ein elektrisch programmierbares nichtflüchtiges Speicherelement ausgebildet, das über das Programmiersignal VPR programmierbar ist. Je nach Programmierzustand des programmierbaren Elementes ist damit die Referenzspannung VREF in diskreten Stufen vorgebbar.
Die temperaturabhängige Steuerspannung VT der Temperatursensorschaltung 20 wird der Vergleicherschaltung 30 über ihren ersten Eingangsanschluß 30a als erste Vergleichsspannung V1 zugeführt. Die temperaturunabhängige Referenzspannung VREF der Spannungsreferenzschaltung 10 wird dem zweiten Eingangsanschluß 30b der Vergleicherschaltung 30 als zweite Vergleichsspannung V2 zugeführt. Die Vergleicherschaltung 30 vergleicht die erste und zweite Vergleichsspannung miteinander und erzeugt an ihrem Ausgangsanschluß ein Aktivierungssignal AS. Dieses Aktivierungssignal nimmt einen ersten Pegel an, wenn die am ersten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 30 anliegende temperaturabhängige Steuerspannung VT größer ist, als die am zweiten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 30 anliegende temperaturunabhängige Referenzspan nung VREF. Das Aktivierungssignal AS nimmt einen zweiten Pegel an, wenn die am ersten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 30 anliegende temperaturabhängige Steuerspannung VT kleiner ist, als die am zweiten Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 30 anliegende temperaturunabhängige Referenzspannung VREF. Wenn vorausgesetzt wird, dass die Temperatursensorschaltung 20 eine linear von der Temperatur abhängige Steuerspannung erzeugt, so lassen sich, je nachdem, ob das Aktivierungssignal den ersten Pegel oder den zweiten Pegel angenommen hat, zwei Temperaturbereiche unterscheiden. Wenn das am Ausgang der Vergleicherschaltung erzeugte Aktivierungssignal den ersten Pegel AS1 annimmt, so liegt die Chiptemperatur beispielsweise in einem ersten höheren Temperaturbereich. Wenn das am Ausgang der Vergleicherschaltung erzeugte Aktivierungssignal beispielsweise den zweiten Pegel AS2 annimmt, so liegt die Chiptemperatur beispielsweise in einem zweiten niedrigeren Temperaturbereich.
In einer zusätzlichen Ausführungsform des integrierten Halbleiterspeichers ist zwischen dem Ausgangsanschluß 30c der Vergleicherschaltung 30 und dem Eingangsanschluß 50a der Spannungsgeneratorschaltung 50 ein taktgesteuerter Schalter 40 geschaltet. Der Schalter 40 öffnet bzw. schließt sich in bestimmten Zeitabständen, die über die Frequenz des Taktsignal TS, das dem taktgesteuerten Schalter von der Steuerschaltung 100 zugeführt wird, einstellbar sind. Durch diese Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterspeichers wird insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Temperaturbereich ein häufiges Schalten des Aktivierungssignals zwischen dem ersten und zweiten Pegel vermieden.
Das Aktivierungssignal AS wird dem Eingangsanschluß 50a der Spannungsgeneratorschaltung 50 zugeführt. Die Spannungsgeneratorschaltung aktiviert in Abhängigkeit von dem Pegel des ihr zugeführten Aktivierungssignals Spannungsgeneratoren, die beispielsweise als Ladungspumpen ausgebildet sind, und erzeugt damit an ihrem ersten Ausgangsanschluß 50b eine erste Steuerspannung VPP1 oder eine zweite Steuerspannung VPP2. Auf die Ausgestaltung der Spannungsgeneratorschaltung 50 wird bei der Beschreibung der 3 bis 6 detailliert eingegangen.
Die erste und zweite Steuerspannung wird eingangsseitig der Dekoderschaltung 300 zugeführt. Ebenfalls wird der Dekoderschaltung 300 das Zugriffssignal ZS zugeführt, das anzeigt, ob die Speicherzelle SZ des Speicherzellenfeldes 500 für einen Zugriff aktiviert werden soll oder im deaktivierten Zustand betrieben werden soll. Bei einem Zugriff auf die Speicherzelle SZ steuert die Dekoderschaltung den zugehörige Auswahltransistor AT über den an der Wortleitung WL liegenden Wortleitungstreiber 400a mit der ersten oder zweiten Steuerspannung an.
Mit der Schaltungseinheit 200 ist es damit möglich, in Abhängigkeit davon, ob die Temperatursensorschaltung die Chiptemperatur des integrierten Halbleiterspeichers 1000 im ersten Temperaturbereich oder im zweiten Temperaturbereich detektiert, unterschiedliche Steuerspannungen VPP1 und VPP2, mit denen der Auswahltransistor AT in den leitenden Zustand geschaltet wird, zu erzeugen. Bei einer Chiptemperatur im ersten Temperaturbereich, beispielsweise einer vergleichsweise hohen Chiptemperatur, lässt sich die erste Steuerspannung VPP1 erzeugen, die von ihrem Wert her unterhalb der zweiten erzeugbaren Steuerspannung VPP2 liegt. Dadurch lässt sich die Steuerspannung, der niedriger gewordenen Einsatzspannung an passen. Bei einer Chiptemperatur im zweiten Temperaturbereich, beispielsweise einer vergleichsweise niedrigen Chiptemperatur, lässt sich die zweite Steuerspannung erzeugen, die von ihrem Wert her oberhalb der ersten Steuerspannung liegt. Dadurch lässt sich die Steuerspannung, der höher gewordenen Einsatzspannung anpassen. Durch die Verwendung unterschiedlicher Steuerspannungen für hohe bzw, niedrige Temperaturen, die zur Erniedrigung bzw. Erhöhung der Einsatzspannung des Auswahltransistors führen, lässt sich das Schaltverhalten des Auswahltransistors AT der Speicherzelle SZ für einen Niedrig- bzw. Hochtemperaturbereich getrennt optimieren.
Die 3 bis 6 zeigen jeweils Ausführungsformen der Spannungsgeneratorschaltung 50. 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung mit einem Eingangsanschluß 50a, einem ersten Ausgangsanschluß 50b und einem zweiten Ausgangsanschluß 50c. Die Spannungsgeneratorschaltung 50 umfasst eine erste Ladungspumpe 51 zur Erzeugung der ersten Steuerspannung VPP1 und eine zweite Ladungspumpe 52 zur Erzeugung der zweiten Steuerspannung VPP2. Die beiden Ladungspumpen weisen jeweils einen ersten Anschluß Va zum Anlegen des internen Versorgungspotentials Vint und einen Anschluß Vb zum Anlegen des Bezugspotentials VSS auf. Die erste Ladungspumpe 51 ist ausgangsseitig mit dem ersten Ausgangsanschluß 50b verbunden. Die zweite Ladungspumpe 52 ist ausgangsseitig mit dem zweiten Ausgangsanschluß 50c verbunden. Die erste Ladungspumpe 51 weist einen Anschluß 51a zum Anlegen des Aktivierungssignals AS auf. Die zweite Ladungspumpe 52 weist einen Anschluß 52a zum Anlegen des Aktivierungssignals AS auf. Wenn von der in 2 dargestellten Vergleicherschaltung 30 ein erster Pegel des Aktivierungssignals AS1, beispielsweise bei Betreiben des integrierten Halb leiterspeichers im Hochtemperaturbereich, an den Eingangsanschluß 50a der Spannungsgeneratorschaltung 50 angelegt wird, so wird die erste Ladungspumpe 51 aktiviert und erzeugt die erste Steuerspannung VPP1. Wenn von der Vergleicherschaltung 30 ein zweiter Pegel des Aktivierungssignal AS2, beispielsweise beim Betreiben des integrierten Halbleiterspeichers im Niedrigtemperaturbereich, an den Eingangsanschluß 50a der Spannungsgeneratorschaltung angelegt wird, so wird die zweite Ladungspumpe 52 aktiviert und erzeugt die zweite Steuerspannung VPP2. Die Ladungspumpen 51 und 52 sind dabei so ausgebildet, dass die von der ersten Ladungspumpe 51 erzeugte Steuerspannung VPP1 unterhalb der von der zweiten Ladungspumpe 52 erzeugten Steuerspannung VPP2 liegt. Die erste und zweite Steuerspannung wird während eines Zugriffs auf eine Speicherzelle zum Schalten des Auswahltransistors der Speicherzelle in den leitenden Zustand verwendet.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung 50 mit einem Eingangsanschluß 50a, einem ersten Ausgangsanschluß 50b, einem zweiten Ausgangsanschluß 50c, einem dritten Ausgangsanschluß 50d und einem vierten Ausgangsanschluß 50e. Die Spannungsgeneratorschaltung umfasst eine erste Ladungspumpe 51 zur Erzeugung einer ersten Steuerspannung VPP1, die mit dem ersten Ausgangsanschluß 50b der Spannungsgeneratorschaltung 50 verbunden ist, eine zweite Ladungspumpe 52 zur Erzeugung einer zweiten Steuerspannung VPP2, die mit dem zweiten Ausgangsanschluß 50c der Spannungsgeneratorschaltung verbunden ist, eine dritte Ladungspumpe 53 zur Erzeugung einer dritten Steuerspannung VNWLL1, die mit dem dritten Ausgangsanschluß 50d der Spannungsgeneratorschaltung verbunden ist und eine vierte Ladungspumpe 54 zur Erzeugung einer vierten Steuerspannung VNWLL2, die mit dem vierten Ausgangsanschluß 50e der Spannungsgeneratorschaltung verbun den ist. Die Ladungspumpen 51, ..., 54 weisen jeweils einen ersten Anschluß Va zum Anlegen des internen Versorgungspotentials Vint und einen Anschluß Vb zum Anlegen des Bezugspotentials VSS auf. Weiterhin weisen die Ladungspumpen 51, ..., 54 jeweils einen Anschluß 51a, ..., 54a zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe auf. Wenn von der in 2 dargestellten Vergleicherschaltung 30 das Aktivierungssignal mit dem ersten Pegel AS1, beispielsweise beim Betreiben des integrierten Halbleiterspeichers im Hochtemperaturbereich, an den Eingangsanschluß 50a der Spannungsgeneratorschaltung angelegt wird, so wird die erste Ladungspumpe 51 aktiviert und erzeugt die erste Steuerspannung VPP1. Gleichzeitig wird auch die dritte Ladungspumpe 53 aktiviert und erzeugt die dritte Steuerspannung VNWLL1. Wenn von der Vergleicherschaltung 30 das Aktivierungssignal mit dem zweiten Pegel AS2, beispielsweise bei Betreiben des integrierten Halbleiterspeichers im Niedrigtemperaturbereich, an den Eingangsanschluß 50a der Spannungsgeneratorschaltung angelegt wird, so wird die zweite Ladungspumpe 52 aktiviert und erzeugt die zweite Steuerspannung VPP2. Gleichzeitig wird auch die vierte Ladungspumpe 54 aktiviert und erzeugt die vierte Steuerspannung VNWLL2. Die Ladungspumpen sind dabei so ausgebildet, dass die von der ersten Ladungspumpe 51 erzeugte Steuerspannung VPP1 unterhalb der von der zweiten Ladungspumpe 52 erzeugten Steuerspannung VPP2 liegt und, dass die von der dritten Ladungspumpe 53 erzeugte dritte Steuerspannung VNWLL1 unterhalb der von der vierten Ladungspumpe 54 erzeugten vierten Steuerspannung VNWLL2 liegt. Da die dritte und vierte Steuerspannung vorzugsweise als negative Spannungen ausgebildet sind, wird die dritte Steuerspannung VNWLL1 mit einem negativeren Spannungspegel erzeugt als die vierte Steuerspannung VNWLL2. Die erste und zweite Steuerspannung VPP1 und VPP2 wird während eines Zugriffs auf eine Speicherzelle zum Schalten des Auswahltran sistors der Speicherzelle in den leitenden Zustand verwendet. Die dritte und vierte Steuerspannung VNWLL1 und VNWLL2 wird im deaktivierten Zustand der Speicherzelle zum Betreiben des Auswahltransistors im Sperrbereich verwendet.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung 50 mit einem Eingangsanschluß 50a, einem ersten Ausgangsanschluß 50b und einem zweiten Ausgangsanschluß 50c. Die Spannungsgeneratorschaltung umfasst eine erste Ladungspumpe 55 zur Erzeugung einer ersten Steuerspannung VPP1, einen steuerbaren Schalter SW1 mit einem Steueranschluß P1 zum Anlegen des Aktivierungssignals AS sowie eine Zusatzschaltung 56 zur Spannungserhöhung einer eingangsseitig angelegten Spannung mit einem zugehörigen Eingangsanschluß 56a. Die erste Ladungspumpe 55 und die Zusatzschaltung 56 sind jeweils zwischen einen Anschluß Va zum Anlegen des internen Versorgungspotentials Vint und einen Anschluß Vb zum Anlegen des Massepotentials VSS geschaltet. Die Zusatzschaltung ist derart ausgebildet, dass sie beim eingangsseitigen Anlegen der ersten Steuerspannung VPP1 die zweite Steuerspannung VPP2 erzeugt.
Wenn die Vergleicherschaltung einen ersten Pegel des Aktivierungssignal AS1 erzeugt, beispielsweise beim Betreiben des integrierten Halbleiterspeichers im Hochtemperaturbereich, so nimmt der steuerbare Schalter SW1 einen ersten Schaltzustand ein und verbindet die erste Ladungspumpe 55 ausgangsseitig mit dem ersten Ausgangsanschluß 50b der Spannungsgeneratorschaltung. Am Ausgangsanschluß 50b wird in diesem Fall die erste Steuerspannung VPP1 erzeugt. Wenn die Vergleicherschaltung einen zweiten Pegel des Aktivierungssignal AS2 erzeugt, beispielsweise beim Betreiben des integrierten Halbleiterspeichers im Niedrigtemperaturbereich, so nimmt der steuerba re Schalter SW1 einen zweiten Schaltzustand an und verbindet die erste Ladungspumpe 55 ausgangsseitig mit dem Eingangsanschluß 56a der Zusatzschaltung 56. Der Zusatzschaltung 56 wird in diesem Betriebszustand die erste Steuerspannung VPP1 zugeführt. Die Zusatzschaltung erzeugt folglich am zweiten Ausgangsanschluß 50c der Spannungsgeneratorschaltung die zweite Steuerspannung VPP2. Die erste und zweite Steuerspannung VPP1 und VPP2 werden während eines Zugriffs auf eine Speicherzelle SZ zum Schalten des Auswahltransistors AT der Speicherzelle in den leitenden Zustand verwendet.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Spannungsgeneratorschaltung 50 mit einem Eingangsanschluß 50a, einem ersten Ausgangsanschluß 50b, einem zweiten Ausgangsanschluß 50c, einem dritten Ausgangsanschluß 50d und einem vierten Ausgangsanschluß 50e. Die Spannungsgeneratorschaltung umfasst die bereits in Figur 5 beschriebene erste Ladungspumpe 55 mit der sich die erste Steuerspannung VPP1 erzeugen lässt, den ersten steuerbaren Schalter SW1 und die erste Zusatzschaltung 56, mit der sich aus der ersten Steuerspannung VPP1 die zweite Steuerspannung VPP2 erzeugen lässt. Zusätzlich zu dieser ersten Schaltungseinheit umfasst die Spannungsgeneratorschaltung in dieser Ausgestaltungsform eine zweite identisch aufgebaute Schaltungseinheit. Die zweite Schaltungseinheit dient zur Erzeugung einer dritten Steuerspannung VNWLL1 und einer vierten Steuerspannung VNWLL2. Sie umfasst eine zweite Ladungspumpe 57 zur Erzeugung der dritten Steuerspannung VNWLL1, einen zweiten steuerbaren Schalter SW2 mit einem Steueranschluß P2 und eine zweite Zusatzschaltung 58 zur Spannungserhöhung einer eingangsseitig angelegten Spannung mit einem zugehörigen Eingangsanschluß 58a. Die zweite Ladungspumpe 57 und die Zusatzschaltung 58 sind jeweils zwischen einen Anschluß Va zum Anlegen des internen Versor gungsspotentials Vint und einen Anschluß Vb zum Anlegen des Massepotentials VSS geschaltet. Die Zusatzschaltung 58 ist derart ausgebildet, dass sie beim eingangsseitigen Anlegen der dritten Steuerspannung VNWLL1 die vierte Steuerspannung VNWLL2 erzeugt. Die Funktionsweise der zweiten Schaltungseinheit entspricht der in 5 beschriebenen Funktionsweise der ersten Schaltungseinheit. Im Unterschied zur ersten und zweiten Steuerspannung, die beim Zugriff auf die Speicherzelle SZ zum Schalten des Auswahltransistors in den leitenden Zustand verwendet wird, wird die dritte und vierte Steuerspannung VNWLL1 und VNWLL2 zum Betrieben des Auswahltransistors AT im Sperrbereich während einer nichtaktiven Phase der Speicherzelle SZ verwendet. Wenn der integrierte Halbleiterspeicher im Hochtemperaturbereich betrieben wird, so wird der Auswahltransistor AT während der nichtaktiven Phase mit der dritten Steuerspannung VNWLL1 angesteuert. Wenn der integrierte Halbleiterspeicher im Niedrigtemperaturbereich betrieben wird, so wird der Auswahltransistor AT während der nichtaktiven Phase mit der vierten Steuerspannung VNWLL2 angesteuert.
7 zeigt in einem Überblick eine Auswahl von Spannungen, die zum Betreiben der Speicherzelle SZ erforderlich sind. Die Spannungen sind entlang einer Spannungsskala von unten nach oben in aufsteigender Größenordnung angeordnet. Der positive Spannungsbereich befindet sich oberhalb der 0V Marke, der negative Spannungsbereich befindet sich unterhalb dieser Marke. Die Spannung VSS stellt das Massepotential dar und liegt auf 0V. Die Spannung VDD gibt den positiven Wert des Versorgungspotentials an, das von außen an den integrierten Halbleiterspeicher angelegt wird. Das daraus abgeleitete interne Versorgungspotential Vint liegt auf der Skala unterhalb des externen Versorgungspotentials VDD. Das Spannungspotential Vblh, das dem Spannungspotential des logischen 1-Zustands entspricht und das Spannungspotential Vbll, das dem Spannungspotential des logischen 0-Zustands entspricht, liegen im Beispiel der 7 zwischen dem Massepotentials VSS und dem internen Versorgungspotential Vint. Oberhalb des internen Bezugspotentials Vint liegen die erste Steuerspannung VPP1 und darüber die zweite Steuerspannung VPP2, die jeweils an den Steueranschluß des Auswahltransistors gelegt werden, um den Auswahltransistor leitend zu steuern. Die erste Steuerspannung VPP1, die zu diesem Zweck im Hochtemperaturbereich verwendet wird, liegt vorzugsweise unterhalb der zweiten Steuerspannung VPP2, die im Niedrigtemperaturbereich verwendet wird. Unterhalb des Bezugspotentials VSS liegen die dritte Steuerspannung VNWLL1 und die vierte Steuerspannung VNWLL2, die im deaktivierten Zustand an den Steueranschluß des Auswahltransistors angelegt werden. Die dritte Steuerspannung VNWLL1, die im Hochtemperaturbereich zum Betreiben des Auswahltransistors im Sperrbereich verwendet wird, liegt dabei vorzugsweise unterhalb der vierten Steuerspannung VNWLL2, die im Niedrigtemperaturbereich zum Betreiben des Auswahltransistors im Sperrbereich verwendet wird. Die dritte und vierte Steuerspannung sind im allgemeinen als negative Spannungen ausgebildet, so dass die dritte Steuerspannung VNWLL1 einen negativeren Spannungswert aufweist als die vierte Steuerspannung VNWLL2.

1, ..,n: Eingangsanschlüsse des Halbleiterspeichers
10: Referenzschaltung
11: programmierbares Element
20: Temperatursensorschaltung
21: pn-Diode
30: Vergleicherschaltung
40: taktgesteuerter Schalter
50: Spannungsgeneratorschaltung
100: Steuer-/Logikschaltung
200: Schaltungseinheit zur temperaturabhängigen Span
: nungserzeugung
300: Dekoderschaltung
400: Wortleitungstreiber
500: Speicherzellenfeld
AS: Aktivierungssignal
AT: Auswahltransistor
BL: Bitleitung
K: Kommandosignal
M: Bezugspotentialanschluß
SC: Speicherzelle
ST: Steueranschluß
TS: Taktsignal
Va: Anschluß zum Anlegen des internen Versorgungspoten
: tials
Vb: Anschluß zum Anlegen des Massepotentials
Vbb: Substratpotential
Vblh: Spannungspotential des logischen High-Zustands
Vbll: Spannungspotential des logischen Low-Zustands
VDD: externes Versorgungspotential
Vin: Anschluß zum Anlegen des Versorgungspotentials
Vint: internes Versorgungspotential
VNWLL: Steuerspannung bei nichtaktiviertem Auswahltransis
: tors
VPP: Steuerspannung zum Schalten des Auswahltransistors
: in den leitenden Zustand
VPR: Programmiersignal
VREF: Referenzssignal
VSS: Massepotential
VST: Stellsignal
VT: temperaturabhängiges Steuersignal
WL: Wortleitung
ZS: Zugriffssignal

Claims

Integrierter Halbleiterspeicher (1000) mit temperaturabhängiger Spannungserzeugung, – der in einem ersten Temperaturbereich und in einem zweiten Temperaturbereich betreibbar ist, wobei der erste Temperaturbereich oberhalb des zweiten Temperaturbereichs liegt, – mit mindestens einer Speicherzelle (SZ) mit einem Auswahltransistor (AT), der einen Steueranschluß (ST) zum Ansteuern des Auswahltransistors aufweist, – mit einer Temperatursensorschaltung (20) zur Aufnahme einer Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers und mit einem Ausgangsanschluß (20b) zur Erzeugung eines temperaturabhängigen Steuersignals (VT), – mit einer Referenzschaltung (10) mit einem Ausgangsanschluß (10c) zur Erzeugung eines temperaturunabhängigen Referenzsignals (VREF), – mit einer Vergleicherschaltung (30) mit einer Eingangsseite (30a, 30b) und mit einem Ausgangsanschluß (30c) zur Erzeugung eines Aktivierungssignals (AS), – mit einer Spannungsgeneratorschaltung (50) mit einem Eingangsanschluß (50a) zum Anlegen des Aktivierungssignals (AS), mit einem ersten Ausgangsanschluß (50b) zur Erzeugung einer ersten Steuerspannung (VPP1) und einem zweiten Ausgangsanschluß zur Erzeugung einer zweiten Steuerspannung (VPP2), – bei dem die Vergleicherschaltung (30) eingangsseitig (30a, 30b) mit dem Ausgangsanschluß (20b) der Temperatursensorschaltung (20) und dem Ausgangsanschluß (10c) der Referenzschaltung (10) verbunden ist, – bei dem der Ausgangsanschluß (30c) der Vergleicherschaltung mit dem Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung (50) verbunden ist, – bei dem das Aktivierungssignal mit einem ersten Pegel (AS1) erzeugbar ist, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im ersten Temperaturbereich liegt, – bei dem das Aktivierungssignal mit einem zweiten Pegel (AS2) erzeugbar ist, wenn die von der Temperatursensorschaltung aufgenommene Temperatur im zweiten Temperaturbereich liegt, – bei dem dem Steueranschluß (ST) des Auswahltransistors (AT) die erste Steuerspannung (VPP1) zugeführt wird, wenn die Spannungsgeneratorschaltung (50) mit dem ersten Pegel des Aktivierungssignals (AS1) angesteuert wird und, – bei dem dem Steueranschluß (ST) des Auswahltransistors (AT) die zweite Steuerspannung (VPP2) zugeführt wird, wenn die Spannungsgeneratorschaltung (50) mit dem zweiten Pegel des Aktivierungssignals (AS2) angesteuert wird.
Integrierter Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, bei dem durch die Temperatursensorschaltung (20) eine sich mit verändernder Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers verändernde Steuerspannung (VT) erzeugbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, – bei dem die Temperatursensorschaltung (20) ein Halbleiterbauelement mit einem temperaturabhängigen Abstand zwischen einem Valenzband und einem Leitungsband umfasst, – bei dem durch die Temperatursensorschaltung (20) eine vom Abstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband abhängige Steuerspannung (VT) erzeugbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Temperatursensorschaltung (20) eine pn-Diode (21) zur Erzeugung der temperaturabhängigen Steuerspannung (VT) enthält.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, – bei dem die Referenzschaltung (10) einen ersten Eingangsanschluß (10a) zum Anlegen eines Stellsignals (VST) aufweist, – bei dem die Referenzschaltung (10) derart ausgebildet ist, dass eine temperaturunabhängige Referenzspannung (VREF) über das Anlegen des Stellsignals (VST) einstellbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, – bei dem die Referenzschaltung (10) ein programmierbares Element (11) und einen zweiten Eingangsanschluß (10b) zum Anlegen eines Programmiersignals (VPR) zum Programmieren des programmierbaren Elements aufweist, – bei dem die Referenzschaltung derart ausgebildet ist, dass die temperaturunabhängige Referenzspannung (VREF) in Abhängigkeit vom Programmierzustand des programmierbaren Elements (11) in diskreten Stufen einstellbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach Anspruch 6, bei dem das programmierbare Element (11) als ein elektrisch programmierbares nichtflüchtiges Speicherelement ausgebildet ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, – bei dem die Vergleicherschaltung (30) derart ausgebildet ist, dass das erzeugte Aktivierungssignal einen ersten Pegel (AS1) annimmt, wenn die am ersten Eingangsanschluß (V1) der Vergleicherschaltung anliegende temperaturabhängige Steuerspannung (VT) größer ist als die am zweiten Eingangsanschluß (V2) der Vergleicherschaltung anliegende Referenzspannung (VREF), – bei dem die Vergleicherschaltung (30) derart ausgebildet ist, dass das erzeugte Aktivierungssignal einen zweiten Pegel (AS2) annimmt, wenn die am ersten Eingangsanschluß (V1) der Vergleicherschaltung (30) anliegende temperaturabhängige Steuerspannung (VT) kleiner ist als das am zweiten Eingangsanschluß (V2) der Vergleicherschaltung anliegende Referenzspannung (VREF).
Integrierter Halbleiterspeicher nach Anspruch 8, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung (50) eine erste Ladungspumpe (51) zur Erzeugung der ersten Steuerspannung (VPP1) und eine zweite Ladungspumpe (52) zur Erzeugung der zweiten Steuerspannung (VPP2) umfasst, – bei dem die erste und zweite Ladungspumpe (51, 52) jeweils einen Anschluß (51a, 52a) zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe aufweisen, wobei die Anschlüsse zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe mit dem Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung verbunden sind, – bei dem die erste Ladungspumpe (51) beim Anlegen des ersten Pegels des Aktivierungssignals (AS1) aktivierbar und die zweite Ladungspumpe (52) beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals (AS2) aktivierbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach Anspruch 9, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung (50) einen dritten Ausgangsanschluß (50d) zur Erzeugung einer dritten Steuerspannung (VNWLL1) und einen vierten Ausgangsanschluß (50e) zur Erzeugung einer vierten Steuerspannung (VNWLL2) umfasst, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung (50) eine dritte Ladungspumpe (53) zur Erzeugung der dritten Steuerspannung (VNWLL1) und eine vierte Ladungspumpe (54) zur Erzeugung der vierten Steuerspannung (VNWLL2) umfasst, – bei dem die dritte und vierte Ladungspumpe (53, 54) jeweils einen Anschluß (53a, 54a) zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe aufweisen, wobei die Anschlüsse zum Aktivieren der jeweiligen Ladungspumpe mit dem Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung verbunden sind, – bei dem die dritte Ladungspumpe (53) beim Anlegen des ersten Pegels des Aktivierungssignals (AS1) aktivierbar und die vierte Ladungspumpe (54) beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals (AS2) aktivierbar ist, – bei dem dem Steueranschluß (ST) des Auswahltransistors (AT) die dritte Steuerspannung (VNWLL1) zugeführt wird, wenn die von der Temperatursensorschaltung (20) aufgenommene Temperatur im ersten Temperaturbereich liegt und, – bei dem dem Steueranschluß (ST) des Auswahltransistors (AT) die vierte Steuerspannung (VNWLL2) zugeführt wird, wenn die von der Temperatursensorschaltung (20) aufgenommene Temperatur im zweiten Temperaturbereich liegt.
Integrierter Halbleiterspeicher nach Anspruch 8, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung eine erste Ladungspumpe (55) zur Erzeugung der ersten Steuerspannung (VPP1), einen ersten steuerbaren Schalter (SW1) mit einem Steueranschluß (P1) und eine erste Zusatzschaltung (56) zur Spannungserhöhung einer eingangsseitig angelegten Spannung mit einem Eingangsanschluß (56a) zum Anlegen der ersten Steuerspannung (VPP1) umfasst, wobei die zweite Steuerspannung (VPP2) mit der ersten Zusatzschaltung (56) erzeugbar ist, – bei dem die erste Zusatzschaltung (56) ausgangsseitig mit dem zweiten Ausgangsanschluß (50c) der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der zweiten Steuerspannung (VPP2) verbunden ist, – bei dem der Steueranschluß (P1) des ersten steuerbaren Schalters (SW1) mit dem Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung verbunden ist, – bei dem der erste steuerbare Schalter (SW1) beim Anlegen des ersten Pegels des Aktivierungssignals (AS1) in einen ersten Schaltzustand und beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals (AS2) in einen zweiten Schaltzustand schaltbar ist, – bei dem die erste Ladungspumpe (55) im ersten Schalt- zustand des ersten steuerbaren Schalters (SW1) ausgangsseitig mit dem ersten Ausgangsanschluß (50b) der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der ersten Steuerspannung (VPP1) verbunden ist, – bei dem die erste Ladungspumpe (55) im zweiten Schalt- zustand des ersten steuerbaren Schalters (SW1) ausgangsseitig mit dem Eingangsanschluß (56a) der ersten Zusatzschaltung (56) verbunden ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach Anspruch 11, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung einen dritten Ausgangsanschluß (50d) zur Erzeugung einer dritten Steuerspannung (VNWLL1) und einen vierten Ausgangsanschluß (50e) zur Erzeugung einer vierten Steuerspannung (VNWLL2) umfasst, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung eine zweite Ladungspumpe (57) zur Erzeugung der dritten Steuerspannung (VNWLL1), einen zweiten steuerbaren Schalter (SW2) mit einem Steueranschluß (P2) und eine zweite Zusatzschaltung (58) zur Spannungserhöhung einer eingangsseitig angelegten Spannung mit einem Eingangsanschluß (58a) zum Anlegen der dritten Steuerspannung (VNWLL1) umfasst, wobei die vierte Steuerspannung (VNWLL2) mit der zweiten Zusatzschaltung (58) erzeugbar ist, – bei dem die zweite Zusatzschaltung (58) ausgangsseitig mit dem vierten Ausgangsanschluß (50e) der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der vierten Steuerspannung (VNWLL2) verbunden ist, – bei dem der Steueranschluß (P2) des zweiten steuerbaren Schalters (SW2) mit dem Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung verbunden ist, – bei dem der zweite steuerbare Schalter (SW2) beim Anlegen des ersten Pegel des Aktivierungssignals (AS1) in einen ersten Schaltzustand und beim Anlegen des zweiten Pegels des Aktivierungssignals (AS2) in einen zweiten Schaltzustand schaltbar ist, – bei dem die zweite Ladungspumpe (57) im ersten Schalt- zustand des zweiten steuerbaren Schalters (SW2) ausgangsseitig mit dem dritten Ausgangsanschluß (50d) der Spannungsgeneratorschaltung zur Erzeugung der dritten Steuerspannung (VNWLL1) verbunden ist, – bei dem die zweite Ladungspumpe (57) im zweiten Schalt- zustand des zweiten steuerbaren Schalters (SW2) ausgangsseitig mit dem Eingangsanschluß (58a) der zweiten Zusatzschaltung (58) verbunden ist, – bei dem dem Steueranschluß (ST) des Auswahltransistors (AT) die dritte Steuerspannung (VNWLL1) zuführbar ist, wenn die von der Temperatursensorschaltung (20) aufgenommene Temperatur im ersten Temperaturbereich liegt, und – bei dem dem Steueranschluß (ST) des Auswahltransistors (AT) die vierte Steuerspannung (VNWLL2) zuführbar ist, wenn die von der Temperatursensorschaltung (20) aufgenommene Temperatur im zweiten Temperaturbereich liegt.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Augangsanschluß (30c) der Vergleicherschaltung (30) über einen taktgesteuerten Schalter (40) mit dem Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung (50) verbindbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die im ersten Temperaturbereich erzeugbare erste Steuerspannung (VPP1) im Vergleich zu der im zweiten Temperaturbereich erzeugbaren zweiten Steuerspannung (VPP2) einen niedrigeren Spannungswert aufweist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 10 oder 12, bei dem die im ersten Temperaturbereich erzeugbare dritte Steuerspannung (VNWLL1) im Vergleich zu der im zweiten Temperaturbereich erzeugbaren zweiten Steuerspannung (VNWLL2) einen negativeren Spannungswert aufweist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die erste und zweite Steuerspannung (VPP1, VPP2) der Spannungsgeneratorschaltung derart ausgebildet sind, dass beim Zugriff auf die Speicherzelle der Auswahltransistor (AT) durch das Anlegen der ersten oder zweiten Steuerspannung leitend steuerbar ist.
Integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 10, 12 oder 15, bei dem die dritte und vierte Steuerspannung (VNWLL1, VNWLL2) derart ausgebildet ist, dass bei nichtaktiver Speicherzelle (SZ) der Auswahltransistor (AT) durch das Anlegen der dritten oder vierten Steuerspannung im Sperrbetrieb betreibbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, – bei dem ein integrierter Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 17 vorgesehen wird, – bei dem der integrierte Halbleiterspeicher in einem ersten Temperaturbereich und in einem zweiten Temperaturbereich betreibbar ist, wobei der erste Temperaturbereich oberhalb des zweiten Temperaturbereichs liegt, – bei dem eine Referenzschaltung (10) ein temperaturunabhängiges Referenzsignal (VREF) erzeugt, – bei dem eine Temperatursensorschaltung (20) ein temperaturabhängiges Steuersignal (VT) erzeugt, – bei dem eine Vergleicherschaltung (30) das temperaturabhängige Steuersignal (VT) mit dem temperaturunabhängigen Referenzsignal (VREF) vergleicht und in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein Aktivierungssignal (AS) erzeugt, – bei dem die Vergleicherschaltung (30) einen ersten Pegel des Aktivierungssignals (AS1) erzeugt, wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im ersten Temperaturbereich detektiert, – bei dem die Vergleicherschaltung (30) einen zweiten Pegel des Aktivierungssignals (AS2) erzeugt, wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im zweiten Temperaturbereich detektiert, – bei dem eine Spannungsgeneratorschaltung (50) eine erste Steuerspannung (VPP1) zur Steuerung des Auswahltransistors erzeugt, wenn das Aktivierungssignal einen ersten Pegel (AS1) annimmt, – bei dem die Spannungsgeneratorschaltung (50) eine zweite Steuerspannung (VPP2) zur Steuerung des Auswahltransistors erzeugt, wenn das Aktivierungssignal einen zweiten Pegel (AS2) annimmt.
Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers nach Anspruch 18, bei dem die Referenzschaltung (10) durch das eingangsseitige Anlegen eines Stellsignals (VST) ausgangsseitig eine temperaturunabhängige Referenzsspannung (VREF) erzeugt.
Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers nach Anspruch 18, – bei dem die Referenzschaltung mit einem programmierbaren Element (11) vorgesehen wird, – bei dem das programmierbare Element der Referenzschaltung durch das Anlegen eines Programmiersignals (VPR) programmiert wird, – bei dem die Referenzschaltung (10) in Abhängigkeit vom Zustand des programmierbaren Elements (11) ausgangsseitig eine temperaturunabhängige Referenzspannung (VREF) erzeugt.
Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem die Temperatursensorschaltung (20) eine linear von der Temperatur des integrierten Halbleiterspeichers abhängige Steuerspannung (VT) erzeugt.
Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers nach einem der Ansprüche 19 bis 21, – bei dem die Temperatursensorschaltung (20) die Steuerspannung (VT) oberhalb der Referenzspannung (VREF) erzeugt, wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im ersten Temperaturbereich detektiert, – bei dem die Temperatursensorschaltung (20) die Steuerspannung (VT) unterhalb der Referenzspannung (VREF) erzeugt, wenn die Temperatursensorschaltung eine Temperatur im zweiten Temperaturbereich detektiert.
Verfahren zum Betreiben eines integrierten Halbleiterspeichers nach einem der Ansprüche 18 bis 22, – bei dem zwischen dem Ausgangsanschluß (30c) der Vergleicherschaltung und den Eingangsanschluß (50a) der Spannungsgeneratorschaltung (50) ein taktgesteuerter Schalter (40) vorgesehen wird, – bei dem das Aktivierungssignal über einen taktgesteuerten Schalter (40) der Spannungsgeneratorschaltung (50) zugeführt wird, – bei dem der taktgesteuerte Schalter (40) von einem Taktsignal (TS) mit einer Periodendauer angesteuert wird, – bei dem der taktgesteuerte Schalter (40) während der Periodendauer des Taktsignals (TS) kurzzeitg geschlossen und wieder geöffnet wird, – bei dem die Periodendauer über die Frequenz des Taktsignals eingestellt wird.