DE10234142A1

DE10234142A1 - Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE10234142A1
Application number: DE10234142A
Authority: DE
Inventors: Tadaaki Yamauchi; Takeo Okamoto; Junko Matsumoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2003-05-15
Also published as: US20030081486A1; KR20030035835A; JP2003132676A; CN1416136A; US6731558B2; TW565842B

Abstract

Einer Stromquelle (3) wird eine Vorspannung (BIAST) mit einer positiven Temperaturabhängigkeit zugeführt, wobei die Stromquelle (3) den Betriebsstrom eines Auffrischzeitgebers (912) bestimmt, der eine Auffrischanforderung (PHY) ausgibt, die ermöglicht, daß der Ansteuerstrom der Stromquelle (3) eine positive Temperaturcharakteristik besitzt. Auf diese Weise verkürzt der Auffrischzyklus des Auffrischzeitgebers die Ausgabeintervalle, wenn die Temperatur steigt, während er die Ausgabeintervalle der Auffrischanforderung verlängert, wenn die Temperatur sinkt. Somit wird der verbrauchte Strom zum Auffrischen bei Raumtemperatur gesenkt. Folglich kann der verbrauchte Strom in einer Selbstauffrischbetriebsart bei Raumtemperaturbedingungen gesenkt werden.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleitervorrichtungen und insbesondere eine Anordnung einer Selbstauffrischsteuerschaltung zum internen und periodischen Neuschreiben und Auffrischen der gespeicherten Daten einer Speicherzelle. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung einer Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltungsanordnung zum Ausgeben einer Auffrischanforderung, die eine Zeitgebung liefert, um in einer Selbstauffrisch-Betriebsart das Auffrischen auszuführen.
Fig. 15 ist ein schematisches Diagramm einer Anordnung des Hauptabschnitts einer Halbleiterspeichervorrichtung. Eine Halbleiterspeichervorrichtung in Fig. 15 enthält eine Speicherzellenmatrix 900 mit mehreren in Zeilen und Spalten angeordneten Speicherzellen, eine zeilenbezogene Schaltung 902, die, wenn sie aktiviert wird, gemäß einem zugeführten Zeilenadressensignal eine Zeile der Speicherzellenmatrix 900 auswählt, eine spaltenbezogene Schaltung 904, die, wenn sie aktiviert wird, gemäß einem zugeführten Spaltenadressensignal eine Spalte der Speicherzellenmatrix 900 auswählt, einen Befehlsdecodierer 906, der einen von außen zugeführte Befehl CMD decodiert und ein Betriebsartanweisungssignal erzeugt, das eine durch diesen Befehl angegebene Betriebsart anweist, eine zeilenbezogene Steuerschaltung 908, die gemäß einem Zeilenauswahl-Anweisungssignal vom Befehlsdecodierer 906 die zeilenbezogene Schaltung 902 aktiviert, eine Auffrischsteuerschaltung 910, die als Antwort auf eine Selbstauffrischanweisung vom Befehlsdecodierer 906 aktiviert wird und eine zum Auffrischen erforderliche Operation ausführt, und einen Auffrischzeitgeber 912, der als Antwort auf ein Selbstauffrischbetriebsart-Anweisungssignal SELF von der Auffrischsteuerschaltung 910 aktiviert wird und in vorgeschriebenen Zeitintervallen eine Auffrischanforderung PHY ausgibt und diese einer Auffrischsteuerschaltung 910 zuführt.
Der Befehl CMD gibt normalerweise durch Kombination der Logikpegel vorgeschriebener externer Signale (Steuersignale und spezifischer Adressensignalbits) beispielsweise auf einer steigenden Flanke eines Taktsignals eine Betriebsart an. Statt dessen kann der Befehl CMD mit einem einzelnen Signal zugeführt werden.
Die Auffrischsteuerschaltung 910 startet den Auffrischzeitgeber 912, wenn vom Befehlsdecodierer 900 das Selbstauffrisch- Anweisungssignal zugeführt wird. Der Auffrischzeitgeber 912 wird bei Aktivierung des Selbstauffrischbetriebsart-Anweisungssignals SELF gestartet und gibt in vorgeschriebenen Zeitintervallen die Auffrischanforderung PHY aus.
Wenn die Auffrischanforderung PHY ausgegeben wird, erzeugt die Auffrischsteuerschaltung 910 ein Auffrischaktivierungssignal RFACT und führt es der zeilenbezogenen Steuerschaltung 908 zu. Wenn das Auffrischaktivierungssignal RFACT aktiviert wird, aktiviert die zeilenbezogene Steuerschaltung 908 die zeilenbezogene Schaltung 902, um eine Zeile der Speicherzellenmatrix 900 auszuwählen. Während der Zeilenauswahl der Speicherzellenmatrix 900 in der Auffrischbetriebsart wird eine Auffrischadresse von einem nicht gezeigten Auffrischadressenzähler zur Auffrischzeilenangabe verwendet.
Die zeilenbezogene Schaltung 902 enthält einen Schaltungsabschnitt mit Bezug auf die Zeilenauswahl wie etwa einen Zeilenadressendecodierer und eine Wortleitungs-Ansteuerschaltung, während die spaltenbezogene Schaltung 904 eine Schaltung mit Bezug auf die Spaltenauswahl wie etwa einen Spaltendecodierer enthält.
Eine in der Speicherzellenmatrix 900 angeordnete Speicherzelle ist eine DRAM-Zelle (dynamische Schreib-Lese-Speicherzelle), die die Informationen in einem Kondensator speichert. Um zu verhindern, daß die gespeicherten Daten der Speicherzelle wegen eines Leckstroms des Kondensators abgeleitet werden, wird in vorgeschriebenen Zeitintervallen gemäß einer Auffrischanforderung PHY vom Auffrischzeitgeber 912 die Auffrischoperation ausgeführt, um die gespeicherten Daten zu halten.
Normalerweise wird im Auffrischzeitgeber 912 ein Ringoszillator verwendet. Wenn der Ringoszillator aktiviert ist, wird er gleichwertig von einer ungeradzahligen Anzahl von Stufen von CMOS-Invertern gebildet. Die Betriebsgeschwindigkeit eines CMOS-Inverters ändert sich innerhalb des Betriebstemperaturbereichs nicht wesentlich. Somit können dadurch, daß das Auffrischintervall gemäß der ungünstigsten Datenhaltezeitdauer einer Speicherzelle eingestellt wird, die gespeicherten Daten der Speicherzelle der Speicherzellenmatrix 900 sicher gehalten werden.
Der CMOS-Inverter wird von einem P-Kanal-MOS-Transistor und von einem N-Kanal-MOS-Transistor gebildet, wobei die Betriebsgeschwindigkeit des CMOS-Inverters wegen des Einflusses heißer Träger etwas sinken kann, sich innerhalb des Betriebstemperaturbereichs aber nicht wesentlich ändert.
Andererseits werden in einer Speicherzelle den gespeicherten Daten entsprechende Ladungen an einem Ablageknoten eines Kondensators angesammelt. Der Ablageknoten ist mit einem auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstratgebiets ausgebildeten Störstellengebiet gekoppelt. Das Störstellengebiet ist mit einem Source/Drain-Gebiet eines Zugriffstransistors der Speicherzelle gekoppelt.
Das Störstellengebiet des Ablageknotens und das Halbleitersubstratgebiet sind von verschiedenen Leitungstypen, so daß zwischen beiden ein PN-Übergang ausgebildet ist. Wenn ein Leckstrom des PN-Übergangs groß wird, fließen die an dem Ablageknoten angesammelten Ladungen ab, wobei die gespeicherten Daten verlorengehen. Der Leckstrom des PN-Übergangs besitzt eine positive Temperaturabhängigkeit und steigt mit steigender Temperatur. Da der Leckstrom eine Temperaturabhängigkeit besitzt, besitzt die Datenhaltezeitdauer der Speicherzelle ebenfalls eine negative Temperaturabhängigkeit. Um sicherzustellen, daß die Speicherdaten der Speicherzelle gehalten werden, muß der Zyklus des Selbstauffrischens folglich gemäß der Betriebstemperatur geändert werden. Somit müssen beim Ausführen des Auffrischens in der Selbstauffrischbetriebsart die Auffrischintervalle mit steigender Betriebstemperatur verkürzt werden.
Wenn in diesem Fall der Auffrischzyklus gemäß der Betriebstemperatur auf den ungünstigsten (kürzesten) Auffrischzyklus, der einer hohen Betriebstemperatur entspricht, festgesetzt ist, wird der Auffrischzyklus in diesem Fall in einem Gebiet normaler Betriebstemperatur um eine Raumtemperatur unnötig kurz, wobei der beim Selbstauffrischen verbrauchte Strom groß wird. Insbesondere wird das Selbstauffrischen in einem Standby-Zustand ausgeführt, in dem Daten lediglich gehalten werden, so daß ein Problem des erhöhten Standby-Stroms entsteht. Insbesondere dann, wenn die Stromversorgung wie im Fall einer tragbaren Ausrüstung und dergleichen eine Batterie ist, muß der verbrauchte Strom beim Selbstauffrischen, das in einer Datenhalte-Betriebsart wie etwa in einer Schlafbetriebsart ausgeführt wird, gesenkt werden, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.
Um diese Temperaturabhängigkeit des Auffrischzyklus zu kompensieren, kann, wie in Fig. 16 gezeigt ist, außerhalb einer Halbleiterspeichervorrichtung 920 ein Temperatursensor 925 vorgesehen sein, während intern eine Temperaturkompensationsschaltung 930 angeordnet ist, die den Zyklus des Auffrischzeitgebers 912 gemäß einer erfaßten Temperatur des Temperatursensors 925 kompensiert. Der Temperatursensor 925 wird beispielsweise von einem Thermistor gebildet, wobei die in der Halbleiterspeichervorrichtung 920 angeordnete Temperaturkompensationsschaltung 930 gemäß dem erfaßten Strom oder der erfaßten Temperatur des Thermistors den Betriebsstrom des Ringsoszillators als der Auffrischzeitgeber 912 steuert.
Wenn dieser Temperatursensor 925 außerhalb der Halbleiterspeichervorrichtung 920 vorgesehen ist, wird der Temperatursensor 925 aber beispielsweise von einem Thermistor oder von einem Thermoelement gebildet, die eine große Fläche belegen, so daß die von dem Gesamtsystem belegte Fläche steigt.
Außerdem ist zur Zufuhr eines Ausgangssignals vom Temperatursensor 925 an die in der Halbleiterspeichervorrichtung 920 vorgesehene Temperaturkompensationsschaltung 930 ein Zusatzanschlußstift zur Temperaturkompensation erforderlich, was die Montagefläche der Halbleiterspeichervorrichtung 920nachteilig erhöht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiterspeichervorrichtung zu schaffen, die eine Temperaturkompensation eines Selbstauffrischzyklus sicher und bei kleiner Belegungsfläche ausführen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Referenzspannungserzeugungs-Schaltung, die eine Referenzspannung mit einer Temperaturabhängigkeit erzeugt, und eine Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltung, deren Betriebsgeschwindigkeit durch die von der Referenzspannungserzeugungs-Schaltung erzeugte Referenzspannung definiert ist und die, wenn sie aktiviert ist, eine Oszillationsoperation ausführt und jeweils nach einer vorgeschriebenen Anzahl von Oszillationen eine Auffrischanforderung ausgibt, die ein Auffrischen anfordert.
Da eine Referenzspannung mit einer Temperaturcharakteristik erzeugt wird und die Betriebsgeschwindigkeit der Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltung gemäß der Referenzspannung geändert wird, kann die Betriebsgeschwindigkeit der Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltung gemäß der Temperatur gesteuert werden. Insbesondere kann dadurch, daß die Referenzspannung eine positive Temperaturcharakteristik besitzen kann, der Betriebsstrom der Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltung mit steigender Temperatur erhöht werden. Folglich kann mit steigender Temperatur die Betriebsgeschwindigkeit des Ringoszillators erhöht und der Auffrischanforderungs-Ausgabezyklus verkürzt werden, um das Steigen des Leckstroms der Speicherzelle zu kompensieren. Außerdem kann in dem Betriebstemperaturgebiet um die Raumtemperatur der Auffrischzyklus verkürzt werden und der von der Auffrischoperation verbrauchte Strom gesenkt werden, so daß der im Standby verbrauchte Strom gesenkt werden kann.
Außerdem wird einfach eine Referenzspannung mit einer Temperaturabhängigkeit intern erzeugt, so daß kein Temperatursensor und dergleichen extern vorgesehen zu werden braucht. Somit kann die von dem System belegte Fläche verringert werden und kann verhindert werden, daß die Anzahl der Anschlußstifte der Halbleiterspeichervorrichtung steigt, so daß die Montagefläche der Halbleiterspeichervorrichtung verringert 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 Blockschaltplan einer Anordnung eines Auffrischsteuerabschnitts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm einer Temperaturabhängigkeit einer in Fig. 1 gezeigten Vorspannung;
Fig. 3 einen Stromlaufplan einer Anordnung eines Auffrischzeitgebers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 einen Stromlaufplan eines Beispiels einer Anordnung einer Schaltung zum Erzeugen der in Fig. 1 gezeigten Vorspannung;
Fig. 5-7 jeweils einen Stromlaufplan einer Anordnung einer Vorspannungserzeugungsschaltung gemäß der zweiten, dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ein Diagramm einer Temperaturabhängigkeit einer Vorspannung der in Fig. 7 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung;
Fig. 9 einen Stromlaufplan eines Beispiels einer Anordnung einer Schaltung zum Erzeugen einer in Fig. 7 gezeigten Vorspannung, die unabhängig von der Temperatur ist;
Fig. 10 einen Stromlaufplan einer Anordnung eines Auffrischzeitgebers gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 einen Stromlaufplan einer Abwandlung des Auffrischzeitgebers gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 einen Stromlaufplan einer Anordnung des Hauptabschnitts einer Vorspannungserzeugungsschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 einen Stromlaufplan eines Beispiels einer Anordnung einer in Fig. 12 gezeigten Programmschaltung;
Fig. 14 einen Stromlaufplan einer Abwandlung der in Fig. 12 gezeigten Programmschaltung;
Fig. 15 den bereits erwähnten Blockschaltplan einer Anordnung des Hauptabschnitts einer Halbleiterspeichervorrichtung; und
Fig. 16 den bereits erwähnten Blockschaltplan eines Beispiels einer möglichen Anordnung zur Temperaturkompensation eines Auffrischzyklus.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist ein Blockschaltplan einer Anordnung eines Auffrischsteuerabschnitts einer Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Der Auffrischsteuerabschnitt in Fig. 1 enthält eine Vorspannungserzeugungsschaltung 1, der eine von der Temperatur abhängige Vorspannung BIAST erzeugt, einen Auffrischzeitgeber 912, dessen Betriebsstrom gemäß der von der Vorspannungserzeugungsschaltung 1 erzeugten Vorspannung BIAST definiert ist und der, wenn er aktiviert ist, in einem vorgeschriebenen Zeitintervall eine Oszillationsoperation ausführt, um jeweils nach einer vorgeschriebenen Anzahl von Oszillationen eine Auffrischanforderung PHY zu erzeugen, und eine Auffrischsteuerschaltung 910, die den Auffrischzeitgeber 912 in einer Selbstauffrischbetriebsart startet.
Der Auffrischzeitgeber 912 enthält eine Oszillationsschaltung 2, die während der Aktivierung eines Selbstauffrischbetriebsart-Anweisungssignals SELF von der Auffrischsteuerschaltung 910 aktiviert wird, um in einem vorgeschriebenen Zeitintervall eine Oszillationsoperation auszuführen, und eine Stromquelle 3, die gemäß der Vorspannung BIAST von der Vorspannungserzeugungsschaltung 1 den Betriebsstrom der Oszillationsschaltung 2 bestimmt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt die von der Vorspannungserzeugungsschaltung 1 erzeugte Vorspannung BIAST eine positive Temperaturcharakteristik, d. h. der Spannungspegel steigt mit steigender Temperatur T. Somit steigt die Vorspannung BIAST mit steigender Temperatur T, wobei der Ansteuerstrom der Stromquelle 3 ebenfalls erhöht wird, so daß der Betriebsstrom der Oszillationsschaltung 2 erhöht wird. Die Oszillationsschaltung 2 wird von einem Ringoszillator gebildet, der mit CMOS-Invertern konstruiert ist, wobei die Temperaturabhängigkeit seiner Betriebsgeschwindigkeit im Vergleich zur Temperaturabhängigkeit des Leckstroms des PN-Übergangs ausreichend klein ist. Somit wird die Schwingungsdauer der Oszillationsschaltung 2 gemäß dem Steigen des Betriebsstroms kürzer, wobei der Ausgabezyklus der Auffrischanforderung PHY kürzer wird.
Mit anderen Worten, wenn mit steigender Temperatur T der Leckstrom des PN-Übergangs eines Ablageknotens einer Speicherzelle steigt, wird die Vorspannung BIAST erhöht, so daß sich die Schwingungsdauer der Oszillationsschaltung 2 verkürzt, um die Auffrischanforderung PHY in kurzen Zyklen oder kurzen Intervallen auszugeben. Somit kann die Schwingungsdauer der Oszillationsschaltung 2 auch dann verkürzt werden, wenn der Substratleckstrom einer Speicherzelle mit steigender Temperatur T wächst, so daß die gespeicherten Daten einer Speicherzelle auch dann stabil aufgefrischt werden können, wenn der Leckstrom steigt.
Fig. 3 ist ein Stromlaufplan eines Beispiels einer Anordnung des in Fig. 1 gezeigten Auffrischzeitgebers 912. Die Oszillationsschaltung 2 in Fig. 3 enthält eine gerade Anzahl von Stufen hintereinandergeschalteter Inverter IV0 bis IVk und ein NAND-Gatter NG, das ein Ausgangssignal vom Inverter IVk in der letzten Stufe und ein Selbstauffrischbetriebsart-Anweisungssignal SELF empfängt. Das NAND-Gatter NG gibt eine Auffrischanforderung PHY aus, wobei ein Ausgangssignal vom NAND-Gatter NG in die ersten Stufe des Inverters IV0 rückgekoppelt wird.
Die Inverter IV0 bis IVk besitzen die gleiche Schaltungskonfiguration, so daß in Fig. 3 lediglich die Komponenten des Inverters IV0 mit Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Inverter IV0 enthält einen P-Kanal-MOS-Transistor PQ und einen N-Kanal-MOS-Transistor NQ. Somit enthält die Oszillationsschaltung 2 einen Ringoszillator, in dem CMOS-Inverter ringförmig miteinander verbunden sind.
Die Stromquelle 3 enthält die Stromquellentransistoren CT0 bis CTk, die zwischen die N-Kanal-MOS-Transistoren NQ der jeweiligen Inverter IV0 bis IVk und die Masseknoten geschaltet sind, und einen Stromquellentransistor CG, der zwischen einen Tiefpegel-Stromversorgungsknoten des NAND-Gatters NG und einen Masseknoten geschaltet ist. Diese Stromquellentransistoren CT0 bis CTk und CG werden von N-Kanal-MOS-Transistoren gebildet, deren jeweilige Gates die Vorspannung BIAST empfangen.
Wenn das Selbstauffrischbetriebsart-Anweisungssignal SELF auf dem tiefen Logikpegel oder L-Pegel ist, ist die von dem NAND- Gatter NG ausgegebene Auffrischanforderung PHY auf dem hohen Logikpegel oder H-Pegel (wobei durch Invertieren der Auffrischanforderung PHY mit einem Inverter der nächsten Stufe eine Auffrischanforderung mit einer positiven Logik erzeugt werden kann).
Wenn das Selbstauffrischbetriebsart-Anweisungssignal SELF den H-Pegel erreicht, arbeitet das NAND-Gatter NG als Inverter. Somit sind in der Oszillationsschaltung 2 mit den Invertern IV0 bis IVk und dem NAND-Gatter NG die Stufen des Inverters, deren Anzahl ungeradzahlig ist, ringförmig verbunden, so daß sie einen Ringoszillator bilden, wobei die Oszillationsschaltung 2 die Oszillationsoperation ausführt. Die Schwingungsdauer der Oszillationsschaltung 2 ist durch die Betriebsgeschwindigkeit der Inverter IV0 bis IVk und des NAND-Gatters NG bestimmt. Diese Betriebsgeschwindigkeit ist durch einen Betriebsstrom i0 bestimmt, der durch jeden der Inverter IV0 bis IVk und durch das NAND-Gatter NG fließt.
Der Betriebsstrom i0 ist durch die Ansteuerströme der Stromquellentransistoren CT0 bis CTk und CG bestimmt. Somit steigt mit steigender Vorspannung BIAST auch der Betriebsstrom i0, wobei die Betriebsgeschwindigkeit der Inverter IV0 bis IVk und des NAND-Gatters NG zunimmt. Folglich wird die Schwingungsdauer kurz, wobei das Ausgabeintervall der Auffrischanforderung PHY ebenfalls kurz wird. Wenn die Betriebsgeschwindigkeit der Inverter IV0 bis IVk und des NAND-Gatters NG eine Temperaturabhängigkeit besitzt, wird die Temperaturabhängigkeit der Betriebsgeschwindigkeit in diesem Fall durch den Betrag der Änderung des Betriebsstroms i0 kompensiert, wobei die Temperaturabhängigkeit der Vorspannung BIAST in der Weise eingestellt wird, daß das Steigen des Leckstroms einer Speicherzelle durch das Steigen der Schwingungsdauer sicher kompensiert wird.
Somit kann auch dann, wenn der Leckstrom der Speicherzelle mit steigender Temperatur T steigt, durch Beschleunigen des Oszillationszyklus der Oszillationsschaltung 2, um den Ausgabezyklus der Auffrischanforderung PHY mit steigender Temperatur zu verkürzen, der Verlust der gespeicherten Daten wegen des steigenden Leckstroms der Speicherzelle verhindert werden und das Auffrischen der gespeicherten Daten sicher ausgeführt werden.
Außerdem ist in dem Betriebstemperaturgebiet um die Raumtemperatur die Schwingungsdauer der Oszillationsschaltung 2 länger als in einem Hochtemperaturgebiet, wobei der Ausgabezyklus der Auffrischanforderung PHY lang wird. Folglich kann die Anzahl der Auffrischungen, die ausgeführt werden, verringert werden, wobei der Strom, der während des Haltens der Daten verbraucht wird, gesenkt werden kann. In dem Niedertemperaturgebiet einschließlich Raumtemperatur kann der Leckstrom eines PN-Übergangs einer Speicherzelle durch seine positive Temperaturabhängigkeit gesenkt werden, so daß die gespeicherten Daten der Speicherzelle auch dann sicher aufgefrischt werden können, wenn das Auffrischintervall verlängert ist.
Fig. 4 ist ein Stromlaufplan einer Konstruktion eines Beispiels der in Fig. 1 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung 1. Die Vorspannungserzeugungsschaltung 1 in Fig. 4 enthält eine Konstantstromquelle 1a, die mit einem Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, um eine Stromversorgungsspannung VDD zuzuführen, und ein Widerstandselement 1b, das den konstanten Strom von der Konstantstromquelle 1a in eine Spannung umsetzt. Die Vorspannung BIAST wird an einem Verbindungsknoten 1c der Konstantstromquelle 1a und des Widerstandselements 1b erzeugt. Das Widerstandselement 1b wird beispielsweise durch einen Diffusionswiderstand oder durch einen Wannenwiderstand gebildet, der eine Wanne (ein Substratgebiet) als Widerstand verwendet, wobei ein Widerstandswert R eine große positive Temperaturcharakteristik besitzt.
Ein von der Konstantstromquelle 1a zugeführter Strom i ist unabhängig von der Temperatur konstant. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß eine Konstantstromquelle mit einer Temperaturkompensationsfunktion verwendet wird. Somit steigen mit steigender Temperatur der Widerstandswert R des Widerstandselements 1b und die Vorspannung BIAST. Folglich kann die Vorspannung BIAST mit der positiven Temperaturcharakteristik erzeugt werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird der Betriebsstrom einer Oszillationsschaltung, die das Auffrischintervall definiert, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung durch eine Vorspannung mit der positiven Temperaturcharakteristik gesteuert, so daß der Betriebsstrom mit steigender Betriebstemperatur erhöht werden kann. Somit können die gespeicherten Daten der Speicherzelle auch dann genau aufgefrischt werden, wenn der Leckstrom einer Speicherzelle mit steigender Temperatur steigt. Außerdem ist der Ausgabezyklus der Auffrischanforderung PHY in einem Niedertemperaturgebiet wie etwa bei Raumtemperatur kürzer als in dem Hochtemperaturgebiet. Somit kann der Auffrischanforderungs-Ausgabezyklus in einer normalen Betriebsumgebung des Niedertemperaturgebiets wie etwa bei Raumtemperatur verlängert werden, wobei der verbrauchte Strom im Standby-Zustand in dem Niedertemperaturgebiet wie etwa bei Raumtemperatur gesenkt werden kann.

Zweite Ausführungsform

Fig. 5 ist ein Stromlaufplan einer Anordnung einer Vorspannungserzeugungsschaltung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Vorspannungserzeugungsschaltung 1 in Fig. 5 enthält einen P-Kanal-MOS-Transistor PT1, der zwischen einen externen Stromversorgungsknoten und einen internen Knoten ND1 geschaltet ist und dessen Gate mit dem internen Knoten ND1 verbunden ist, ein Widerstandselement 10, das zwischen den externen Stromversorgungsknoten und einen internen Knoten ND2 geschaltet ist, einen P-Kanal-MOS-Transistor PT2, der zwischen den internen Knoten ND2 und einen internen Knoten ND3 geschaltet ist und dessen Gate mit dem internen Knoten ND1 verbunden ist, eine Konstantstromquelle 11, die zwischen den internen Knoten ND1 und einen Masseknoten geschaltet ist, eine Konstantstromquelle 12, die zwischen den internen Knoten ND3 und einen Masseknoten geschaltet ist, einen P- Kanal-MOS-Transistor PT3, der zwischen einen externen Stromversorgungsknoten und den internen Knoten ND3 geschaltet ist und dessen Gate mit dem internen Knoten ND3 verbunden ist, einen P-Kanal-MOS-Transistor PT4, der zwischen einen externen Stromversorgungsknoten und einen internen Knoten ND4 geschaltet ist und dessen Gate mit dem internen Knoten ND3 verbunden ist, und einen N-Kanal-MOS-Transistor NT1, der zwischen den internen Knoten ND4 und einen Masseknoten geschaltet ist und dessen Gate mit dem internen Knoten ND4 verbunden ist. Am internen Knoten ND4 wird eine Vorspannung BIAST erzeugt.
Das Widerstandselement 10 wird beispielsweise von einem Diffusionswiderstand wie etwa einer P-Wanne oder einer N-Wanne und dergleichen gebildet, wobei sein Widerstandswert eine große positive Temperaturcharakteristik besitzt. Die Stromquellen 11 und 12 erzeugen jeweils den konstanten Strom ir, der nicht von der Temperatur abhängt. Das Gate und der Drain des MOS-Transistors PT3 sind miteinander verbunden, wobei der MOS-Transistor PT3 in einem Sättigungsbereich arbeitet und einen Strom i2 zuführt, der einer Differenz zwischen einer Spannung des internen Knotens ND3 und einer externen Stromversorgungsspannung EXVDD entspricht.
Der MOS-Transistor PT4 bildet mit dem MOS-Transistor PT3 eine Stromspiegelschaltung und führt einen Strom gemäß dem Spannungspegel des internen Knotens ND3 (einen Spiegelstrom des durch den Transistor PT3 fließenden Stroms) zu.
Das Gate und der Drain des MOS-Transistors NT1 sind miteinander verbunden, wobei seine Drain-Spannung durch einen von dem MOS-Transistor PT4 zugeführten Strom i2 eingestellt wird und wobei er die Vorspannung BIAST erzeugt. Im folgenden wird eine Operation der in Fig. 5 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung 1 beschrieben.
Der Widerstandswert des Widerstandselements 10 besitzt eine große positive Temperaturcharakteristik und steigt mit steigender Temperatur. Die Gates der MOS-Transistoren PT1 und PT2 sind mit dem internen Knoten ND1 verbunden, wobei der MOS- Transistor PT1 einen durch die Konstantstromquelle 11 angesteuerten konstanten Strom ir zuführt.
Wenn der Widerstandswert des Widerstandselements 10 steigt, sinkt der über das Widerstandselement 10 fließende Strom i1 und dementsprechend der über den MOS-Transistor PT2 fließende Strom, so daß der Spannungspegel des Knotens ND3 verringert wird. Wenn der Spannungspegel des Knotens ND3 verringert wird, wird ein Absolutwert der Gate-Source-Spannung des MOS- Transistors PT3 groß, wobei ein Versorgungsstrom i2 des MOS- Transistors PT3 steigt. Der Spannungspegel des Knotens ND3 ist derjenige Spannungspegel, bei dem der durch die Konstantstromquelle 12 angesteuerte Strom ir gleich der Summe des über den MOS-Transistor PT2 fließenden Stroms i1 und des über den MOS-Transistor PT3 zugeführten Stroms i2 ist. Mit anderen Worten, es wird folgende Bedingung abgeleitet:

ir = i1 + i2.
Da unter dieser Gleichgewichtsbedingung das Gate des MOS- Transistors PT2 mit dem Knoten ND1 verbunden ist, wobei der MOS-Transistor PT2 die gleiche Gate-Spannung wie der MOS- Transistor PT1 besitzt, während der Ansteuerstrom des MOS- Transistors PT2 kleiner als der des MOS-Transistors PT1 ist, sinkt gemäß dem Sinken der Source-Spannung des MOS-Transistors PT2 eine Spannung VP des Knotens ND3. Wenn die Spannung VP des internen Knotens ND3 sinkt, steigt ein Versorgungsstrom M.i2 des MOS-Transistors PT4 und dementsprechend der Ansteuerstrom des MOS-Transistors NT1, so daß seine Drain- Spannung steigt und der Spannungspegel der Vorspannung BIAST vom internen Knoten ND4 steigt.
Wenn andererseits die Temperatur T sinkt und der Widerstandswert des Widerstandselements 10 sinkt, steigt der über das Widerstandselement 10 fließende Strom i1. Die Konstantstromquelle 12 steuert einen konstanten Strom ir an, wobei ein Ansteuerstrom i2 des MOS-Transistors PT3 sinkt und dementsprechend ein Ansteuerstrom M.i2 des MOS-Transistors PT4, der mit dem MOS-Transistor PT3 eine Stromspiegelschaltung bildet, sinkt. Insbesondere dann, wenn die MOS-Transistoren PT1 und PT2 in einem schwachen Inversionsgebiet arbeiten, wird diese Stromänderung groß.
Der Spannungspegel VP des internen Knotens ND3 ist hier ein Spannungspegel, bei dem der durch die Konstantstromquelle 12 angesteuerte Strom ir gleich der Summe der durch die MOS- Transistoren PT2 und PT3 angesteuerten Ströme i1 und i2 wird. Folglich steigt mit sinkendem Widerstandswert des Widerstandselements 10 die Spannung VP des internen Knotens ND3, wobei der Versorgungsstrom des MOS-Transistors PT4 sinkt. Gemäß dem Sinken des Versorgungsstroms M.i2 des MOS-Transistors PT4 sinkt die Vorspannung BIAST vom internen Knoten ND4.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann somit dadurch, daß zwischen den MOS-Transistor PT2, d. h. einen Slave-Transistor einer Stromspiegelstufe, und einen Stromversorgungsknoten das Widerstandselement 10 mit einem Widerstandswert mit einer positiven Temperaturcharakteristik geschaltet ist und außerdem ein Strom zugeführt wird, der der Spannung des Drain-Knotens des Slave-Transistors PT2 entspricht, eine Spannung VP mit einer negativen Temperaturcharakteristik gebildet werden und dementsprechend eine Vorspannung BIAST mit der positiven Temperaturcharakteristik erzeugt werden.
Das Widerstandselement 10 verwendet einfach einen Wannenwiderstand oder einen Diffusionswiderstand wie etwa eine P- Wanne oder eine N-Wanne, so daß das Widerstandselement mit einer großen positiven Temperaturcharakteristik mit kleiner Belegungsfläche realisiert werden kann. Die Temperaturcharakteristik dieses Widerstandswerts wird dadurch auf einen geeigneten Wert eingestellt, daß die Störstellenkonzentration in einem Diffusionsgebiet, in dem die N-Wanne oder die P- Wanne ausgebildet ist, oder der Diffusionswiderstand angepaßt wird.
Außerdem sind die MOS-Transistoren PT1 und PT2 benachbart zueinander angeordnet, so daß sich die Temperaturcharakteristiken der Schwellenspannungen dieser MOS-Transistoren aufheben können, wobei sich die Temperaturcharakteristiken der Kanalwiderstände dieser MOS-Transistoren ebenfalls aufheben können. Somit wird das Gate-Potential des MOS-Transistors PT2 jederzeit gemäß dem Spannungspegel des internen Knotens ND1 auf einem konstanten Spannungspegel gehalten.
Außerdem besitzt die Schwellenspannung des N-Kanal-MOS-Transistors NT1 zur Strom-Spannungs-Umsetzung ebenfalls eine Temperaturabhängigkeit. Der N-Kanal-MOS-Transistor NT1 bildet mit den in Fig. 3 gezeigten MOS-Transistoren CT0 bis CTk und CG der Stromquelle 3 eine Stromspiegelschaltung, wobei ein Strom der gleichen Größe fließen würde, wenn diese MOS-Transistoren genau die gleiche Größe (das Verhältnis der Kanalbreite zur Kanallänge) besitzen würden. Außerdem ist die Temperaturabhängigkeit des Schwellenwerts des MOS-Transistors NT1 die gleiche wie die der Schwellenspannungen dieser MOS- Transistoren CT0 bis CTk und CG. Folglich hebt sich diese Temperaturabhängigkeit durch die Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannungen der MOS-Transistoren CT0 bis CTk und CG der Stromquelle 3 auch dann auf, wenn die Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung des MOS-Transistors NT1 an der Vorspannung BIAST reflektiert wird. Der Ansteuerstrom der Stromquelle 3 besitzt eine Temperaturabhängigkeit, die durch die Temperaturabhängigkeit des Widerstandswerts des Widerstandselements 10 definiert ist. Somit müssen zur Bestimmung der Schwingungsdauer der Oszillationsschaltung 2 und ihrer Temperaturabhängigkeit der Widerstandswert und die Temperaturabhängigkeit des Widerstandselements 10 unter Berücksichtigung der positiven Temperaturcharakteristik des Widerstandselements 10 jeweils auf die richtigen Werte eingestellt werden. Mit diesem Widerstandselement 10 kann der Auffrischzyklus von einem Hochtemperaturgebiet bei etwa 80°C bis zu einem Niedertemperaturgebiet etwa bei Raumtemperatur etwa um einen Faktor von etwa drei bis vier geändert werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird die Vorspannung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung dadurch erzeugt, daß an der Seite des Stromversorgungsknotens eines Slave-Transistors einer Stromspiegelstufe in dem Konstantstromgenerator ein Widerstandselement mit einer großen positiven Temperaturcharakteristik angeordnet ist. Somit kann mit einer einfachen Schaltungsanordnung die Vorspannung mit einer gewünschten großen positiven Temperaturcharakteristik genau erzeugt werden.

Dritte Ausführungsform

Fig. 6 ist ein Stromlaufplan einer Konstruktion einer Vorspannungserzeugungsschaltung 1 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. In der in Fig. 6 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung 1 sind anstelle der Stromquellen 11 und 12 die N-Kanal-MOS-Transistoren 21 und 22 angeordnet, deren jeweilige Gates eine Vorspannung VBIAS empfangen. Die Vorspannung VBIAS besitzt eine positive Temperaturabhängigkeit. Die Anordnung in den anderen Abschnitten der in Fig. 6 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung ist die gleiche wie in Fig. 5, so daß die entsprechenden Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und ihre ausführliche Beschreibung nicht wiederholt wird.
Die MOS-Transistoren 21 und 22 empfangen die Vorspannung VBIAS und arbeiten als Stromquellen. Der Spannungspegel der Vorspannung VBIAS ist tief, wobei die von diesen MOS-Transistoren 21 und 22 angesteuerten Ströme ausreichend klein sind. In diesem Zustand liegt die Gate-Source-Spannung der MOS- Transistoren PT1 und PT2 nahe beim Absolutwert der Schwellenspannung, wobei in dem Kanalgebiet in den MOS-Transistoren PT1 und PT2 eine schwache Inversionsschicht ausgebildet ist. Wenn in einem solchen Zustand die Spannung des Knotens ND1 gleich V1 ist, wird ein Strom i1, der durch den MOS-Transistor PT2 fließt, durch die folgende Formel ausgedrückt:

i1 ~ exp (A(V1 - i1.R1)),

wobei R1 einen Widerstandswert des Widerstandselements 10 und A einen vorgeschriebenen Koeffizienten bezeichnet. Der Strom i1 sinkt, wenn der Widerstandswert R1 des Widerstandselements 10 mit steigender Temperatur steigt. In diesem Fall kann ein durch den MOS-Transistor PT3 zugeführter Strom i2 durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

i2 = ir - i1.
Somit steigt der Strom i2 sowie ein Spiegelstrom M.i2, der durch den MOS-Transistor PT4 fließt, der mit dem MOS-Transistor PT3 eine Stromspiegelschaltung bildet.
Die Vorspannung VBIAS besitzt eine positive Temperaturcharakteristik, so daß der über den MOS-Transistor 22 fließende Strom ir ebenfalls die positive Temperaturcharakteristik besitzt. Somit steigt der Strom ir mit steigender Temperatur, so daß der über den MOS-Transistor PT4 fließende Strom M.i2 weiter steigt, wobei die positive Temperaturabhängigkeit einer Vorspannung BIAST, die den Betriebsstrom der Oszillationsschaltung 2 definiert, noch verstärkt werden kann.
Hier bilden die in Fig. 3 gezeigten Stromquellentransistoren CT0 bis CTk und CG in der Stromquelle 3 und der MOS-Transistor NT1 eine Stromspiegelschaltung, wobei über diese Stromquellentransistoren CT0 bis CTk und CG ein Spiegelstrom des über den MOS-Transistor NT1 fließenden Stroms M.i2 fließt.
Somit kann dadurch, daß für den Ansteuerstrom eines Stromquellentransistors für die Stromspiegelstufe die positive Temperaturabhängigkeit bereitgestellt wird, die positive Temperaturabhängigkeit des Betriebsstroms der Oszillationsschaltung noch größer als in der Anordnung unter Verwendung der in Fig. 5 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung 1 gemacht werden. Beispielsweise kann der Betriebsstrom zwischen 80°C und Raumtemperatur wenigstens um einen Faktor von etwa drei bis vier geändert werden. Somit kann das Auffrischintervall bei Raumtemperatur wenigstens etwa drei- bis viermal so lang wie bei hoher Temperatur gemacht werden, so daß der bei Betrieb bei Raumtemperatur verbrauchte Strom gesenkt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, besitzt ein durch eine Stromquelle einer Vorspannungserzeugungsschaltung angesteuerter Strom gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung eine positive Temperaturabhängigkeit, so daß die Betriebsgeschwindigkeit einer Oszillationsschaltung eine stärker positive Temperaturabhängigkeit besitzen kann. Somit kann das Auffrischintervall bei Betrieb bei Raumtemperatur verlängert werden und der in einer Selbstauffrisch-Betriebsart bei Raumtemperatur verbrauchte Strom gesenkt werden.

Vierte Ausführungsform

Fig. 7 ist ein Stromlaufplan einer Anordnung einer Vorspannungserzeugungsschaltung 1 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung. In der in Fig. 7 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung 1 ist außer der in Fig. 5 oder 6 gezeigten Anordnung die folgende Anordnung zusätzlich vorgesehen. Genauer enthält die Vorspannungserzeugungsschaltung 1 einen N- Kanal-MOS-Transistor NT2, der zwischen einen Knoten ND5 und einen Masseknoten geschaltet ist und dessen Gate eine Ausgangsspannung BIAST des in Fig. 5 oder 6 gezeigten N-Kanal- MOS-Transistors NT1 empfängt, einen N-Kanal-MOS-Transistor NT3, der zwischen den internen Knoten ND5 und den Masseknoten geschaltet ist und dessen Gate eine Vorspannung BIASL auf einem konstanten Spannungspegel, der unabhängig von der Temperatur ist, empfängt, einen P-Kanal-MOS-Transistor PT5, der zwischen einen Ausgangs-Stromversorgungsknoten und einen Knoten ND5 geschaltet ist und dessen Gate mit dem Knoten ND5 gekoppelt ist, einen P-Kanal-MOS-Transistor PT6, der zwischen den externen Stromversorgungsknoten und einen Knoten ND6 geschaltet ist und dessen Gate mit dem Knoten ND5 verbunden ist, und einen N-Kanal-MOS-Transistor NT4, der zwischen den internen Knoten ND6 und den Masseknoten geschaltet ist und dessen Gate mit dem internen Knoten ND6 verbunden ist. Am Knoten ND6 wird eine Vorspannung BIASS erzeugt, die einem Gate jedes in Fig. 3 gezeigten Stromquellentransistors der Stromquelle 3 zugeführt wird.
Das Verhältnis der Kanalbreite des MOS-Transistors NT2 zur Kanalbreite des MOS-Transistors NT3 ist beispielsweise auf das Verhältnis 4 : 1 eingestellt (wobei die Kanallänge die gleiche ist). Dementsprechend ist die Stromansteuerfähigkeit des MOS-Transistors NT2 größer als die des MOS-Transistors NT3. Der MOS-Transistor NT2 bildet mit dem MOS-Transistor NT1 eine Stromspiegelschaltung, wobei durch den MOS-Transistor NT2 ein Spiegelstrom m.M.i2 eines durch den MOS-Transistor NT1 fließenden Stroms M.i2 fließt.
Durch den MOS-Transistor NT3 fließt ein Strom i3, der der Vorspannung BIASL entspricht. Die MOS-Transistoren PT5 und PT6 bilden eine Stromspiegelschaltung, wobei über den MOS- Transistor PT5 ein Spiegelstrom fließt, der die Summe eines über den MOS-Transistor PT5 fließenden Stroms m.M.i2 und eines über den MOS-Transistor NT3 fließenden Stroms i3 ist. Somit wird die Vorspannung BIASS auch dann gemäß dem Ansteuerstrom i3 des MOS-Transistors NT3 erzeugt, wenn die Vorspannung BIAST auf den Massespannungspegel (etwa die Schwellenspannung des MOS-Transistors NT1) fällt und der über den MOS- Transistor NT2 fließende Strom im wesentlichen gleich 0 wird.
Außerdem hebt sich auch dann, wenn die Schwellenspannungen eines MOS-Transistors zum Erzeugen der Vorspannung BIASL und des N-Kanal-MOS-Transistors NT1 eine Temperaturabhängigkeit besitzen, diese Temperaturabhängigkeit mit der Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannungen der in Fig. 7 gezeigten MOS-Transistoren NT1 und NT3 auf. Außerdem hebt sich die Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung des MOS-Transistors NT4, der die Vorspannung BIASS erzeugt, mit der Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannungen der MOS-Transistoren CT0 bis CTk und CG der Stromquelle 3 auf.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann somit auch dann, wenn eine durch den MOS-Transistor NT1 erzeugte Vorspannung BIAST bei einer Temperatur Tc einen Schwellenspannungspegel des MOS- Transistors erreicht und der in einer Stromquelle fließende Strom zu 0 wird, die Vorspannung BIASS aus dem über den MOS- Transistor NT3 fließenden Strom i3 erzeugt werden, wobei ein über den MOS-Transistor NT4 fließender Strom i5 auf einem konstanten Strompegel gehalten werden kann, der durch den Strom i3 bestimmt ist. Wenn die MOS-Transistoren PT5 und PT6 die gleiche Größe haben und das Spiegelverhältnis 1 ist, ist der über die MOS-Transistoren PT6 und NT4 fließende Strom i5 im Gebiet der Temperatur Tc und darunter gleich dem über den MOS-Transistor NT3 fließenden Strom i3. In Fig. 8 stellt die vertikale Achse einen Strom I und die horizontale Achse eine Temperatur T dar. Die Temperaturabhängigkeit der Vorspannungen BIASS und BIAST von der Schwellenspannung eines MOS-Transistors kann für den Betriebsstrom der Oszillationsschaltung aus folgendem Grund ignoriert werden. In der Stromquelle 3 heben sich die Temperaturabhängigkeiten der Vorspannungen von den Schwellenspannungen der MOS-Transistoren wie oben beschrieben sämtlich auf. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, besitzt der über den MOS-Transistor NT4 fließende Strom, d. h. der durch die Stromquelle 3 angesteuerte Betriebsstrom, die Eigenschaft, daß er bei der Temperatur Tc und darunter konstant ist, während er bei der Temperatur Tc und darüber gemäß einem Widerstandswert des Widerstandselements steigt.
Somit kann die Oszillation der Oszillationsschaltung auch dann sichergestellt werden, wenn eine Vorspannung VBIAS mit einer positiven Temperaturcharakteristik von der Vorspannungserzeugungsschaltung 1 auf den Schwellenspannungspegel des MOS-Transistors NT1 fällt, wobei die Auffrischanforderung PHY in vorgeschriebenen Zyklen ausgegeben werden kann.
Mit anderen Worten, auch wenn die Vorspannung BIAST bei der Temperatur Tc auf einen Schwellenspannungspegel oder auf den Pegel Vthn fällt, kann verhindert werden, daß der Betriebsstrom der Oszillationsschaltung im wesentlichen auf 0 fällt, was dazu führt, daß der Oszillationszyklus gegen unendlich geht und das Auffrischintervall unendlich erreicht. Somit kann die Auffrischanforderung in konstanten Zyklen sicher ausgegeben werden, so daß die gespeicherten Daten einer Speicherzelle auch in dem Niedertemperaturgebiet zuverlässig aufgefrischt werden können.
In der in Fig. 7 gezeigten Anordnung kann zwischen einem externen Stromversorgungsknoten und den MOS-Transistoren PT5 und PT6 eine Konstantstromquelle vorgesehen sein, die einen konstanten Strom zuführt, der unabhängig von der Temperatur ist.
Fig. 9 ist ein Stromlaufplan eines Beispiels einer Anordnung einer Schaltung zum Erzeugen einer Vorspannung BIASL. Die Vorspannungserzeugungsschaltung in Fig. 9 enthält eine Konstantstromquelle 23, die zwischen einen Stromversorgungsknoten und einen Knoten ND7 geschaltet ist, und einen N-Kanal- MOS-Transistor 24, der zwischen den Knoten ND7 und einen Masseknoten geschaltet ist und dessen Gate mit dem Knoten ND7 verbunden ist. Die Vorspannung BIASL wird am Knoten ND7 erzeugt. Die Konstantstromquelle 23 führt einen konstanten Strom zu, der unabhängig von der Temperatur ist. Der MOS- Transistor 24 erzeugt die Vorspannung BIASL, die dem von der Konstantstromquelle 23 zugeführten Strom entspricht.
Die Vorspannung BIASL wird auch dann wie zuvor beschrieben einem Gate des in Fig. 7 gezeigten MOS-Transistors NT3 zugeführt, wenn die Schwellenspannung des MOS-Transistors 24 eine Temperaturabhängigkeit besitzt, wobei sich die Temperaturabhängigkeiten der Schwellenspannungen dieser MOS-Transistoren 24 und NT3 aufheben und durch den in Fig. 7 gezeigten MOS- Transistor NT3 ein konstanter Strom i3 fließt, der unabhängig von der Temperatur ist und dem von der Konstantstromquelle 23 zugeführten Strom entspricht.
Um eine Konstantstromquelle zu erhalten, die einen konstanten Strom zuführt, der unabhängig von der Temperatur ist, kann es beispielsweise ausreichen, das Widerstandselement 10 aus der in Fig. 5 gezeigten Anordnung wegzulassen und die von den MOS-Transistoren PT1 und PT2 und der Stromquelle 11 gebildete Schaltung zu verwenden, in der der vom MOS-Transistor PT2 zugeführte Strom dem MOS-Transistor 24 aus Fig. 9 als konstanter Ausgangsstrom der Konstantstromquelle 23 zugeführt wird. Da der Versorgungsstrom der Konstantstromquelle 23 ausreichend verkleinert wird, kann auch der von der Vorspannungserzeugungsschaltung verbrauchte Strom ausreichend verkleinert werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung gemäß einer konstanten Vorspannung, die unabhängig von der Temperatur ist, ein konstanter Referenzstrom (eine konstante Referenzspannung) erzeugt, der unabhängig von der Temperatur ist, und zusammen mit einem Referenzstrom (einer Referenzspannung) mit einer Temperaturabhängigkeit einer Stromquelle eines Oszillators zugeführt. Somit kann auch dann verhindert werden, daß die Oszillationsoperation der Oszillationsschaltung angehalten wird, wenn die Temperatur gesunken ist, wobei das Auffrischen der gespeicherten Daten einer Speicherzelle in vorgeschriebenen Zyklen auch während des Betriebs in einem Niedertemperaturgebiet sicher ausgeführt werden kann.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 10 ist ein Stromlaufplan einer Anordnung eines Auffrischzeitgebers gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 10 sind außer der in Fig. 3 gezeigten Anordnung des Auffrischzeitgebers 912 parallel zu den Stromquellentransistoren CT0 bis CTk und CG die Stromquellentransistoren CR0 bis CRk und CH angeordnet. An diese Konstantstromquellen- Transistoren CR0 bis CRk und CH wird eine Vorspannung BIASL mit einem konstanten Spannungspegel angelegt, der unabhängig von der Temperatur ist. Die Anordnung in den anderen Abschnitten des in Fig. 10 gezeigten Auffrischzeitgebers ist die gleiche wie in dem in Fig. 3 gezeigten Auffrischzeitgeber, so daß die gleichen Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und ihre ausführliche Beschreibung nicht wiederholt wird.
In der in Fig. 10 gezeigten Anordnung des Auffrischzeitgebers 912 wird von der in Fig. 5 gezeigten Vorspannungserzeugungsschaltung eine Vorspannung BIAST zugeführt. Somit wird durch die Konstantstromquellen-Transistoren CR0 bis CRk und CH der durch die Vorspannung BIASL definierte Betriebsstrom den Invertern IV0 bis IVk und einem NAND-Gatter NG auch dann zugeführt, wenn der Spannungspegel der Vorspannung BIAST mit sinkender Temperatur fällt und die Stromquellentransistoren CT0 bis CTk und CG in den ausgeschalteten Zustand eintreten und der Ansteuerstrom im wesentlichen gleich 0 wird, wobei die Oszillationsoperation mit der Betriebsgeschwindigkeit ausgeführt wird, die dem durch die Vorspannung BIASL bestimmten Betriebsstrom entspricht. Somit kann das Auffrischen auch dann in vorgeschriebenen Zyklen ausgeführt werden, wenn die Temperatur sinkt.

Abwandlung

Fig. 11 ist ein Stromlaufplan einer Anordnung eines Auffrischzeitgebers einer Abwandlung der fünften Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 11 ist repräsentativ eine Stufe des in einer Oszillationsschaltung 2 (Ringoszillator) enthaltenen Inverters IVj gezeigt. In der in Fig. 11 gezeigten Anordnung des Auffrischzeitgebers sind auf der Seite der Hochpegel- Stromversorgung des Inverters IVj die Stromquellentransistoren PCTj und PCRj vorgesehen. Um die Ansteuerströme dieser Stromquellentransistoren PCTj und PCRj zu steuern, sind für sie ein MOS-Transistor NT10, dessen Gate eine Vorspannung BIAST empfängt, ein P-Kanal-MOS-Transistor PT10, der dem MOS- Transistor NT10 einen Strom zuführt, ein N-Kanal-MOS-Transistor NT11, dessen Gate eine Vorspannung BIASL empfängt, und ein P-Kanal-MOS-Transistor PT11, der dem MOS-Transistor NT11 einen Strom zuführt, vorgesehen. Ein Gate und ein Drain der MOS-Transistoren PT10 und PT11 sind miteinander verbunden.
Der MOS-Transistor PT10 bildet mit dem Stromquellentransistor PCTj eine Stromspiegelschaltung, während der MOS-Transistor PT11 mit dem Stromquellentransistor PCRj eine Stromspiegelschaltung bildet.
Durch die MOS-Transistoren NT10 und PT10 und durch die MOS- Transistoren NT11 und PT11 fließen jeweils Ströme der gleichen Größe. Folglich besitzt eine Spannung PBIAST am Gate des MOS-Transistors PT10 eine negative Temperaturcharakteristik, während eine Spannung PBIASL am Gate des MOS-Transistors PT11 eine Charakteristik besitzt, die von der Temperatur unabhängig ist. Somit fließen zu den MOS-Transistoren PT10 bzw. PT11, wenn die MOS-Transistoren NT10 und NT11 die gleiche Größe und den gleichen Stromansteuerpegel wie der Stromquellentransistor CTj bzw. der Konstantstromquellen-Transistor CRj besitzen, Ströme der gleichen Größe wie über den Stromquellentransistor CTj und den Konstantstromquellen-Transistor CRj.
Wenn der MOS-Transistor PT10 und der Stromquellentransistor PCTj genau die gleiche Größe (Verhältnis der Kanalbreite zur Kanallänge) besitzen und der MOS-Transistor PT11 und der Konstantstromquellen-Transistor PCRj genau die gleiche Größe besitzen, führen die Stromquellentransistoren PCTj und CTj Betriebsströme mit der gleichen Größe zu, wobei der Konstantstromquellen-Transistor PCRj den Strom mit der gleichen Größe wie durch den Konstantstromquellen-Transistor PCRj ansteuert. Somit kann erreicht werden, daß ein Ladestrom und ein Entladestrom des Inverters IVj die gleiche Größe besitzen. Somit kann sowohl der Lade/Entlade-Strom des Inverters als auch der Oszillationszyklus eine positive Temperaturcharakteristik erhalten, wobei die Steig- und Fallcharakteristiken der Inverter des Ringoszillators angeglichen werden können. Im Ergebnis kann der Betriebsstrom des Inverters gemäß der Temperatur genau gesteuert werden, so daß die positive Temperaturcharakteristik für den Oszillationszyklus bereitgestellt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird einer Oszillationsschaltung des Auffrischzeitgebers gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung ein konstanter Betriebsstrom zugeführt, der unabhängig von der Temperatur ist. Somit kann das Auffrischen auch bei sinkender Temperatur in vorgeschriebenen Zyklen auf die gleiche Weise ausgeführt werden, während die Verkürzung des Auffrischzyklus mit steigender Temperatur sichergestellt werden kann.

Sechste Ausführungsform

Fig. 12 ist ein Stromlaufplan einer Anordnung einer Vorspannungserzeugungsschaltung 1 gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 12 sind als Widerstandselement 10 mit einer positiven Temperaturcharakteristik mehrere Widerstandselemente Za, Zb und Zc zwischen einem externen Stromversorgungsknoten und einem Knoten ND2 in Serie geschaltet. In Fig. 12 sind als Widerstandselement 10 repräsentativ drei in Serie geschaltete Widerstandselemente Za bis Zc gezeigt. Die Anzahl der Widerstandselemente ist aber nicht auf drei beschränkt und kann gemäß den Widerstandswerten der Widerstandselemente Za bis Zc und der Anpassungsgenauigkeit des Oszillationszyklus geeignet bestimmt werden.
Parallel zu den Widerstandselementen Za bis Zc sind in dieser Reihenfolge die P-Kanal-MOS-Transistoren PTa bis PTc vorgesehen. Zum Einstellen des eingeschalteten/ausgeschalteten Zustands dieser MOS-Transistoren PTa bis PTc sind entsprechend den jeweiligen MOS-Transistoren PTa bis PTc die Programmschaltungen 30a bis 30c angeordnet.
Wenn die MOS-Transistoren PTa bis PTc in den eingeschalteten Zustand eingestellt sind, bewirken sie, daß die entsprechenden Widerstandselemente Za bis Zc kurzgeschlossen werden. Somit wird der Widerstandswert des Widerstandselements 10 klein, wenn die MOS-Transistoren PTa bis PTc auf den eingeschalteten Zustand eingestellt werden. Somit kann durch Einstellen der ein- bzw. ausgeschalteten Zustände der MOS-Transistoren PTa bis PTc mit den entsprechenden Programmschaltungen 30a bis 30c die Vorspannung BIAST auch dann mit einem gewünschten Spannungspegel erzeugt werden, wenn wegen der Schwankung eines Parameters in einem Hersteilungsschritt eine Schwankung des Widerstandswerts des Widerstandselements 10 auftritt.
Außerdem sind in Fig. 12 für die jeweiligen Widerstandselemente Za bis Zc die MOS-Transistoren PTa bis PTc angeordnet. Statt dessen kann für ein Widerstandselement kein Programmier-MOS-Transistor PT vorgesehen sein, um dieses eine Widerstandselement als Basiswiderstandselement zu nutzen, das einen Basiswiderstandswert als den Basiswiderstandswert des Widerstandselements 10 bereitstellt. In dieser Anordnung sind abgesehen von dem einen Basiswiderstandselement für die verbleibenden Widerstandselemente die P-Kanal-MOS-Transistoren zur Programmierung angeordnet, deren ein- bzw. ausgeschalteter Zustand durch die entsprechenden Programmschaltungen eingestellt werden kann.
Fig. 13 ist ein Stromlaufplan eines Beispiels einer Konstruktion der in Fig. 12 gezeigten Programmschaltungen 30a bis 30c. Da diese Programmschaltungen 30a bis 30c genau die gleiche Konstruktion besitzen, ist in Fig. 13 allgemein eine Programmschaltung 30 gezeigt. Die Programmschaltung 30 in Fig. 13 enthält ein durchschmelzbares Verbindungselement 35, das zwischen einen externen Stromversorgungsknoten und einen internen Knoten ND10 geschaltet ist, eine Stromquelle 36, die zwischen den Knoten ND10 und einen Masseknoten geschaltet ist, einen Inverter 37, der ein Signal am Knoten ND10 invertiert, einen N-Kanal-MOS-Transistor 36, der leitend gemacht ist, wenn ein Ausgangssignal vom Inverter 37 auf dem H-Pegel ist, wobei er den Knoten ND10 auf einen Massespannungspegel ansteuert, wenn er leitend ist, und einen Inverter 39, der das Ausgangssignal vom Inverter 37 invertiert und das invertierte Signal an ein Gate eines entsprechenden P-Kanal-MOS- Transistors anlegt.
Die Stromquelle 36 wird beispielsweise durch ein Widerstandselement mit hohem Widerstand gebildet und wirkt als Pull- down-Element zum Ansteuern eines sehr kleinen Stroms.
Das Verbindungselement 35 ist beispielsweise ein Sicherungselement, das durch einen Energiestrahl wie etwa durch einen Laserstrahl durchgeschmolzen werden kann. Wenn das Verbindungselement 35 durchgeschmolzen ist, wird der Knoten ND10 durch die Stromquelle 36 auf dem Massespannungspegel gehalten, wobei das Ausgangssignal vom Inverter 37 den H-Pegel erreicht, so daß der MOS-Transistor 38 in den eingeschalteten Zustand eintritt. Folglich wird der Knoten ND10 durch den Inverter 37 und den MOS-Transistor 38 auf dem Massespannungspegel gehalten. Der Inverter 39 invertiert das Signal des Inverters 37 auf dem H-Pegel und erzeugt ein L-Pegel-Signal, das er an ein Gate eines entsprechenden Programmier-MOS-Transistors anlegt. Somit tritt ein entsprechender P-Kanal-MOS- Transistor PTi (i = a - c), wenn das Verbindungselement 35 durchgeschmolzen ist, in den eingeschalteten Zustand ein, wobei dementsprechend ein entsprechendes Widerstandselement Zi (i = a - c) kurzgeschlossen wird.
Wenn das Verbindungselement 35 dagegen nicht durchgeschmolzen ist, wird der Knoten ND10 durch das Verbindungselement 35 auf den Stromversorgungs-Spannungspegel geladen. Das Ausgangssignal vom Inverter 37 erreicht den L-Pegel, wobei der MOS- Transistor 38 in den ausgeschalteten Zustand eintritt. In diesem Zustand erreicht ein Ausgangssignal vom Inverter 39 den H-Pegel, bleibt der entsprechende P-Kanal-MOS-Transistor PTi im ausgeschalteten Zustand und wird das entsprechende Widerstandselement Zi als Widerstandskomponente des Widerstandselements 10 verwendet.

Abwandlung

Fig. 14 ist ein Stromlaufplan einer Konstruktion einer Abwandlung der in Fig. 12 gezeigten Programmschaltung. In der in Fig. 14 gezeigten Konstruktion der Programmschaltung 30 wird anstelle des Inverters 39 der in Fig. 13 gezeigten Programmschaltung 30 ein NOR-Gatter 40 verwendet, das ein Testsignal TSIG und ein Ausgangssignal vom Inverter 37 empfängt. Die Anordnung in den anderen Abschnitten der in Fig. 14 gezeigten Programmschaltung 30 ist die gleiche wie in der in Fig. 13 gezeigten Programmschaltung, so daß die entsprechenden Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und ihre ausführliche Beschreibung nicht wiederholt wird.
Das Testsignal TSIG wird in einer Testbetriebsart wahlweise auf den H-Pegel oder auf den L-Pegel eingestellt. Das Testsignal TSIG wird entweder in der Testbetriebsart von einer spezifischen Anschlußfläche zugeführt oder in einer spezifischen Widerstandsschaltung, die in einem Test erzeugt wird, eingestellt. Wenn das Testsignal TSIG auf dem H- Pegel ist, erreicht ein Ausgangssignal von der NOR-Schaltung 40 den L-Pegel, wobei der entsprechende P-Kanal-MOS-Transistor PTi in den eingeschalteten Zustand eintritt.
In der Testbetriebsart ist das Verbindungselement 35 noch nicht durchgeschmolzen, wobei das Ausgangssignal vom Inverter 37 auf dem L-Pegel ist. Folglich erreicht das Ausgangssignal vom NOR-Gatter 40 den H-Pegel, wenn das Testsignal TSIG auf den L-Pegel eingestellt wird, wobei der entsprechende P- Kanal-MOS-Transistor PTi im ausgeschalteten Zustand bleibt.
Somit können die Widerstandselemente Za bis Zc in der Testbetriebsart gemäß dem Testsignal TSIG wahlweise kurzgeschlossen werden, um den optimalen Vorspannungspegel abzuleiten.
Schließlich wird in einem Laserdurchschmelzschritt zur Reparatur einer defekten Zelle und dergleichen einer Halbleiterspeichervorrichtung wahlweise gemäß dem Logikpegel des Testsignals TSIG beispielsweise das Verbindungselement 35 durchgeschmolzen. Nachdem der Auffrischzeitgeber gemäß dem Testsignal TSIG tatsächlich betätigt worden ist, kann an dem Widerstandswert des Widerstandselements 10 eine Feinanpassung vorgenommen werden, um die optimale Betriebscharakteristik des Auffrischzeitgebers zu erreichen.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Anordnung der Programmschaltung wird in der Testbetriebsart der Spannungspegel der Vorspannung BIAST gemessen und anhand des Ergebnisses der Messung das Verbindungselement 35 wahlweise durchgeschmolzen.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung ein Widerstandswert eines Widerstandselements mit einer positiven Temperaturcharakteristik, das einen Betriebsstrom einer Oszillationsschaltung bestimmt, abgeglichen werden. Somit kann ein Auffrischzeitgeber mit einer gewünschten Betriebscharakteristik genau realisiert werden.
Außer gibt der Auffrischzeitgeber in dem obenbeschriebenen Beispiel eine Auffrischanforderung gemäß dem Oszillationszyklus der Oszillationsschaltung aus. Statt dessen kann ein Oszillationssignal der Oszillationsschaltung mit einem Zähler gezählt werden und eine Auffrischanforderung jedesmal ausgegeben werden, wenn der Zählwert dieses Zählers einen vorgeschriebenen Wert erreicht.
Außerdem ist die Erfindung auf jede Halbleiterspeichervorrichtung mit einer Selbstauffrischbetriebsart anwendbar.
Wie oben beschrieben wurde, wird der Auffrischzyklus gemäß der Erfindung gemäß der Betriebstemperatur intern geändert. Somit können die gespeicherten Daten einer Speicherzelle sicher gehalten werden, wobei der für das Auffrischen verbrauchte Strom in dem Niedertemperaturgebiet einschließlich einer Raumtemperatur gesenkt werden kann, ohne die Systemkonfiguration und -abmessungen zu erhöhen.
Obgleich die Erfindung ausführlich beschrieben und gezeigt wurde, dient dies selbstverständlich lediglich zur Erläuterung und als Beispiel und soll nicht als Beschränkung verstanden werden, wobei der Erfindungsgedanke und der Umfang der Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sind.

Claims

1. Halbleiterspeichervorrichtung, die ein Auffrischen von Speicherdaten erfordert, mit:
einer Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1), die eine Referenzspannung (BIAST; BIASS; BIAST, BIASL) mit einer Temperaturabhängigkeit erzeugt; und
einer Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltungsanordnung (2, 3), deren Betriebsgeschwindigkeit durch die von der Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1) erzeugte Referenzspannung (BIAST; BIASS; BIAST, BIASL) bestimmt ist und die, wenn sie aktiviert ist, eine Oszillationsoperation ausführt und jeweils nach einer vorgeschriebenen Anzahl von Oszillationen eine Auffrischanforderung (PHY) ausgibt, die das Auffrischen anfordert.

2. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffrischanforderungserzeugungs- Schaltungsanordnung (2, 3) einen Ringoszillator (VI0-VIk, NG) enthält, dessen Betriebsstrom durch die Referenzspannung (BIAST; BIASS; BIAST, BIASL) bestimmt ist.

3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung (BIAST) eine positive Temperaturcharakteristik besitzt.

4. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1) enthält:
eine Stromspiegelstufe (PT1, PT2), die einen konstanten Strom (i1) erzeugt,
ein Widerstandselement (10), das zwischen die Stromspiegelstufe (PT1, PT2) und einen Stromversorgungsknoten (EXVDD) geschaltet ist und eine positive Temperaturcharakteristik besitzt, und
eine Referenzspannungs-Ausgabeschaltung (PT3, PT4, NT1), die eine Spannung, die einer Ausgangsspannung der Stromspiegelstufe (PT1, PT2) entspricht, als die Referenzspannung erzeugt.

5. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1) enthält:
einen ersten und einen zweiten Transistor (PT1, PT2), die eine Stromspiegelstufe bilden,
ein Widerstandselement (10), das einen Widerstandswert (R1) mit einer positiven Temperaturcharakteristik besitzt und zwischen den zweiten Transistor (PT2) und einen Stromversorgungsknoten (EXVDD) geschaltet ist,
eine erste und eine zweite Konstantstromquelle (11, 12; 21, 22), die mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Transistor (PT1, PT2) gekoppelt ist,
ein Stromversorgungselement (PT3), das zwischen die zweite Konstantstromquelle (12; 22) und den Stromversorgungsknoten (EXVDD) geschaltet ist, und
eine Strom-Spannungs-Umsetzschaltung (PT4, NT1), deren Ansteuerstrom (M.i2) gemäß einem Potential (VP) eines Verbindungsknotens (ND3) zwischen dem zweiten Transistor (PT2) und der zweiten Konstantstromquelle (12, 22) bestimmt ist, und die gemäß dem Ansteuerstrom die Referenzspannung (BIAST) erzeugt.

6. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1) enthält:
einen ersten und einen zweiten Transistor (PT5, PT6), die eine Stromspiegelstufe bilden,
einen dritten Transistor (NT2) der zwischen den ersten Transistor (PT5) und einen Referenzknoten (GND) geschaltet ist und ein Referenzpotential zuführt und dessen Gate eine erste Vorspannung (BIAST) mit einer Temperaturabhängigkeit empfängt,
einen vierten Transistor (NT3), der zwischen den ersten Transistor (PT5) und den Referenzknoten (GND) geschaltet ist und dessen Gate eine zweite Vorspannung (BIASL) empfängt, die unabhängig von einer Temperatur ist, und
einen fünften Transistor (NT4), der zwischen den zweiten Transistor (PT6) und den Referenzknoten (GND) geschaltet ist und der gemäß einem Ansteuerstrom (i5) des zweiten Transistors (PT6) die Referenzspannung (BIASS) erzeugt.

7. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffrischanforderungserzeugungs-Schaltungsanordnung (2) enthält:
eine erste Stromquelle (CT0-CTk, CG), deren Ansteuerstrom durch die Referenzspannung (BIAST) mit der Temperaturabhängigkeit bestimmt ist,
eine zweite Stromquelle (CK0-CKk, CH), die zu der ersten Stromquelle (CT0-CTk, CG) parallel geschaltet ist und deren Ansteuerstrom durch eine von einer Temperatur unabhängige Vorspannung (BIASL) bestimmt ist, und
eine Oszillationsschaltung (IV0-IVk, NG), deren Betriebsstrom durch die Ansteuerströme der ersten und der zweiten Stromquelle (CT0-CTk, CG; CK0-CKk, CH) bestimmt ist und die, wenn sie aktiviert ist, eine Oszillationsoperation ausführt und jeweils nach einer vorgeschriebenen Anzahl von Oszillationen die Auffrischanforderung (PHY) ausgibt.

8. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1) eine Programmschaltung (30a-30c) zum Anpassen eines Pegels der Referenzspannung (BIAST; BIASS) enthält.

9. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungserzeugungs-Schaltungsanordnung (1) eine Programmschaltung (30a-30c) zum Anpassen eines Widerstandswerts (R1) des Widerstandselements (10) enthält.

10. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerstrom sowohl der ersten als auch der zweiten Konstantstromquelle (11, 12; 21, 22) eine positive Temperaturcharakteristik besitzt.

11. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung (BIAST, BIASL; BIASS) eine Spannungskomponente (BIAST) enthält, die die Temperaturabhängigkeit besitzt, und eine Spannungskomponente (BIASL) enthält, die unabhängig von der Temperatur ist.