JP2004227624A - 半導体メモリ装置のパーシャルリフレッシュ - Google Patents

半導体メモリ装置のパーシャルリフレッシュ Download PDF

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Abstract

【課題】半導体メモリ装置のリフレッシュ動作に起因する消費電力を低減することのできる技術を提供する。
【解決手段】半導体メモリ装置は、ダイナミック型のメモリセルを有するメモリセルアレイのリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュ制御部を備える。リフレッシュ制御部は、メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群を設定するための対象メモリセル群設定部と、メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルを指定可能な複数のリフレッシュアドレスを順次発生させるリフレッシュアドレス発生部と、注目リフレッシュアドレスが対象メモリセル群を指定しているか否かを判定するためのリフレッシュアドレス判定部と、を備える。注目リフレッシュアドレスが対象メモリセル群を指定していると判定された場合には、注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作が実行される。
【選択図】 図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体メモリ装置内のワード線の活性化制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体メモリ装置としては、DRAMやSRAMが用いられている。良く知られているように、DRAMはSRAMに比べて安価で大容量であるが、リフレッシュ動作が必要である。一方、SRAMはリフレッシュ動作は不要で使い易いが、DRAMに比べて高価であり、また容量が小さい。
【0003】
DRAMとSRAMの利点を両方備えた半導体メモリ装置として、擬似SRAM(VSRAMあるいはPSRAMと呼ばれる)が知られている。擬似SRAMは、DRAMと同じダイナミック型メモリセルを含むメモリセルアレイを備えているとともに、リフレッシュ制御部を内蔵しており、リフレッシュ動作を内部で実行している。このため、擬似SRAMに接続される外部装置(例えばCPU)は、リフレッシュ動作を意識せずに擬似SRAMにアクセス(データの読み出しや書き込み)することが可能である。このような擬似SRAMの特徴は、「リフレッシュの透過性」と呼ばれる。
【0004】
なお、疑似SRAMについては、例えば、本願出願人によって開示された特許文献1に記載されている。
【特許文献1】
特開2002−74946号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、擬似SRAMは、通常動作状態や省電力状態などの複数の動作状態を採り得る。省電力状態では、外部装置からのアクセスは禁止され、内部でリフレッシュ動作が実行されるのみである。このため、省電力状態での消費電力は、比較的低い。
【0006】
しかしながら、省電力状態におけるリフレッシュ動作に起因する消費電力をさらに低減したいという要望があった。
【0007】
この発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、半導体メモリ装置のリフレッシュ動作に起因する消費電力を低減することのできる技術を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明の装置は、半導体メモリ装置であって、
ダイナミック型のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイのリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュ制御部と、
を備え、
前記リフレッシュ制御部は、前記メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群のリフレッシュ動作を実行するためのパーシャルリフレッシュモードを有し、
前記リフレッシュ制御部は、
前記対象メモリセル群を設定するための対象メモリセル群設定部と、
前記メモリセルアレイのリフレッシュ動作の実行タイミングの決定に使用されるリフレッシュタイミング信号を発生させるリフレッシュタイミング信号発生部と、
前記リフレッシュタイミング信号に応じて、前記メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルを指定可能な複数のリフレッシュアドレスを順次発生させるリフレッシュアドレス発生部と、
前記リフレッシュアドレス発生部から順次出力される注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定しているか否かを判定するためのリフレッシュアドレス判定部と、
を備え、
前記リフレッシュ制御部は、前記パーシャルリフレッシュモードにおいて、前記注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定していると判定された場合には、前記注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作を実行することを特徴とする。
【0009】
この装置では、順次発生する注目リフレッシュアドレスが対象メモリセル群を指定しているか否かが判定され、指定していると判定された場合にのみ、注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作が実行される。したがって、対象メモリセル群に対してのみリフレッシュ動作を実行することができ、この結果、リフレッシュ動作に起因する消費電力を低減することが可能となる。
【0010】
上記の装置において、
前記対象メモリセル群設定部は、少なくとも1つのヒューズを備えるようにしてもよい。
【0011】
こうすれば、ヒューズを切断するか否かによって、対象メモリセル群を比較的簡単に設定することができる。
【0012】
上記の装置において、
前記対象メモリセル群設定部は、複数の候補の中から前記対象メモリセル群を選択可能であることが好ましい。
【0013】
上記の装置において、
前記複数の候補は、同じ容量かつ異なる領域を有する少なくとも2つのメモリセル群を含むようにしてもよい。
【0014】
また、上記の装置において、
前記複数の候補は、異なる容量かつ異なる領域を有する少なくとも2つのメモリセル群を含むようにしてもよい。
【0015】
こうすれば、用途に適した対象メモリセル群を設定することが可能となる。
【0016】
上記の装置において、
前記リフレッシュアドレスは、複数ビットで構成されており、
前記リフレッシュアドレス判定部には、前記複数ビットのうちの一部のビットのみが供給されているようにしてもよい。
【0017】
こうすれば、リフレッシュアドレス判定部は、一部のビットのみを用いて、容易に判定を行うことができる。
【0018】
また、本発明の方法は、ダイナミック型のメモリセルを有するメモリセルアレイを備える半導体メモリ装置において、前記メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群のリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュ制御方法であって、
(a)前記対象メモリセル群を設定する工程と、
(b)メモリセルアレイのリフレッシュ動作の実行タイミングの決定に使用されるリフレッシュタイミング信号を発生させる工程と、
(c)前記リフレッシュタイミング信号に応じて、前記メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルを指定可能な複数のリフレッシュアドレスを順次発生させる工程と、
(d)前記工程(c)において順次発生する注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定しているか否かを判定する工程と、
(e)前記工程(d)において、前記注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定していると判定された場合には、前記注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作を実行する工程と、
を備えることを特徴とする。
【0019】
この方法を用いる場合にも、本発明の装置を用いる場合と同様の作用・効果を奏し、リフレッシュ動作に起因する消費電流を低減することが可能となる。
【0020】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、半導体メモリ装置、半導体メモリ装置と制御装置とを備えた半導体メモリシステム、半導体メモリ装置のリフレッシュ制御方法、および、半導体メモリ装置を備えた電子機器等の形態で実現することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.メモリチップの端子構成と動作状態の概要:
B.メモリチップ内部の全体構成:
C.各動作状態におけるリフレッシュ動作:
D.パーシャルリフレッシュのための回路構成および動作:
【0022】
A.メモリチップの端子構成と動作状態の概要:
図1は、本発明の実施例としてのメモリチップ100の端子の構成を示す説明図である。メモリチップ100は、以下のような端子を有している。
【0023】
A0〜A20:アドレス入力端子(21本),
#CS1:第1のチップセレクト入力端子,
CS2:第2のチップセレクト入力端子,
#WE:ライトイネーブル入力端子,
#OE:アウトプットイネーブル入力端子,
IO0〜IO15:入出力データ端子(16本)。
【0024】
なお、以下の説明では、端子名と信号名とに同じ符号を用いている。端子名(信号名)の先頭に「#」が付されているものは、負論理であることを意味している。アドレス入力端子A0〜A20と入出力データ端子IO0〜IO15とはそれぞれ複数本設けられているが、図1では簡略化して描かれている。
【0025】
このメモリチップ100は、通常の非同期型SRAMと同じ手順でアクセスすることが可能な擬似SRAM(VSRAM)として構成されている。ただし、SRAMと異なり、ダイナミック型のメモリセルが用いられているので、所定期間内にリフレッシュが必要となる。このため、メモリチップ100には、リフレッシュタイマ110を含むリフレッシュコントローラが内蔵されている。本明細書では、外部装置(制御装置)からのデータの読み出しや書き込みの動作を「外部アクセス」と呼び、内蔵されたリフレッシュコントローラによるリフレッシュ動作を「内部リフレッシュ」または単に「リフレッシュ」と呼ぶ。
【0026】
メモリチップ100の内部には、入力されたアドレスA0〜A20のうちのいずれか1ビット以上が変化したことを検出するためのアドレス遷移検出回路50が設けられている。そして、メモリチップ100内の回路は、アドレス遷移検出回路50から供給されるアドレス遷移信号に基づいて動作する。例えば、外部アクセスと内部リフレッシュとの調停は、アドレス遷移信号に基づいて行われる。なお、以下の説明では、アドレス遷移検出回路50を「ATD回路」と呼び、アドレス遷移信号を「ATD信号」と呼ぶ。
【0027】
図1に示す2つのチップセレクト信号#CS1,CS2は、メモリチップ100の動作状態を制御するための信号である。図2は、2つのチップセレクト信号#CS1,CS2の信号レベルに応じたメモリチップ100の動作状態の区分を示す説明図である。なお、本明細書において、「Hレベル」は2値信号の2つのレベルのうちの「1」レベルを意味し、「Lレベル」は「0」レベルを意味している。
【0028】
第1のチップセレクト信号#CS1がLレベル(アクティブ)で第2のチップセレクト信号CS2がHレベル(アクティブ)のときは、リード/ライト・オペレーションサイクル(以下、単に「オペレーションサイクル」または「リード/ライトサイクル」と呼ぶ)が行われる。オペレーションサイクルでは、外部アクセスの実行が可能であり、適時、内部リフレッシュが実行される。
【0029】
第1のチップセレクト信号#CS1がHレベルで第2のチップセレクト信号CS2がHレベルのときは、メモリチップ100はスタンバイ状態に設定される。スタンバイ状態では、外部アクセスの実行が禁止されるため、すべてのワード線は非活性状態とされる。ただし、内部リフレッシュが行われるときには、リフレッシュアドレスで指定されたワード線は活性化される。
【0030】
第1のチップセレクト信号#CS1がHレベルで第2のチップセレクト信号CS2がLレベルのときは、メモリチップ100はパワーダウン状態(「スヌーズ状態」とも呼ばれる)に設定される。パワーダウン状態では、リフレッシュ動作に必要な回路以外は停止している。パワーダウン状態での消費電力は極めて低いので、メモリ内のデータのバックアップに適している。
【0031】
リフレッシュ動作は、オペレーションサイクルでは第1のリフレッシュモードに従って実行され、スタンバイ状態では第2のリフレッシュモードに従って実行され、パワーダウン状態では第3のリフレッシュモードに従って実行される。第1のリフレッシュモードでは、リフレッシュタイマ110がリフレッシュタイミング信号を発生した後に、ATD信号に同期してリフレッシュ動作が開始される。第2および第3のリフレッシュモードでは、リフレッシュタイマ110がリフレッシュタイミング信号を発生すると直ちにリフレッシュ動作が開始される。ただし、第2のリフレッシュモードは、すべてのメモリセルをリフレッシュ対象とするが、第3のリフレッシュモードは、一部のメモリセルのみをリフレッシュ対象とする。なお、第3のリフレッシュモードは、パーシャルリフレッシュモードとも呼ばれる。第2および第3のリフレッシュモードでのリフレッシュ動作はATD信号と非同期に行われるので、アドレスA0〜A20の入力は不要である。このように、メモリチップ100は、3つの動作状態のそれぞれに適したリフレッシュモードに従ってリフレッシュを実行する。これらの3つのリフレッシュモードに従ったリフレッシュ動作の詳細については後述する。
【0032】
図1に示すアドレスA0〜A20は、21ビットであり、2Mワードのアドレスを指定する。また、入出力データIO0〜IO15は、1ワード分の16ビットのデータである。すなわち、アドレスA0〜A20の1つの値は16ビット(1ワード)に対応しており、一度に16ビットの入出力データIO0〜IO15を入出力することができる。この説明からも分かるように、メモリチップ100は、32Mビットのメモリセルを有している。
【0033】
オペレーションサイクルにおいては、ライトイネーブル信号#WEがLレベルになるとライトサイクルが実行され、Hレベルになるとリードサイクルが実行される。また、アウトプットイネーブル信号#OEがLレベルになると、入出力データ端子IO0〜IO15からの出力が可能になる。
【0034】
図3は、メモリチップ100の動作の概要を示すタイミングチャートである。図2に示す3つの動作状態(オペレーション、スタンバイ、パワーダウン)のいずれであるかは、2つのチップセレクト信号#CS1,CS2の変化に応じて、随時判断される。図3の最初の3つのサイクルは、オペレーションサイクルである。オペレーションサイクルでは、ライトイネーブル信号#WEのレベルに応じて読み出し(リードサイクル)と書き込み(ライトサイクル)のいずれかが実行される。なお、ATD信号の最短周期Tc(すなわち、アドレスA0〜A20の変化の最短周期)は、このメモリチップ100のサイクルタイム(「サイクル周期」とも呼ばれる)に相当する。サイクルタイムTcは、例えば約50nsから約100nsの範囲の値に設定される。
【0035】
図3の4番目のサイクルでは、第1のチップセレクト信号#CS1がHレベルに立ち上がっているので、メモリチップ100はスタンバイ状態に設定される。5番目のサイクルでは、さらに、第2のチップセレクト信号CS2がLレベルに下がっているので、メモリチップ100はパワーダウン状態に設定される。なお、図3(a)に示すように、アドレスA0〜A20が変化しない場合には、ATD信号は生成されない。
【0036】
B.メモリチップ内部の全体構成:
図4は、メモリチップ100内部の全体構成を示すブロック図である。メモリチップ100は、メモリブロック20と、アドレスバッファ30と、データ入出力バッファ40と、を備えている。
【0037】
メモリブロック20は、メモリセルアレイ22と、行デコーダ24と、列デコーダ26と、ゲート28と、を備えている。メモリセルアレイ22の構成は、典型的なDRAMのメモリセルアレイと同じである。すなわち、メモリセルアレイ22は、1トランジスタ1キャパシタ型の複数のメモリセルがマトリクス状に配列されたものである。各メモリセルには、ワード線とビット線対(データ線対とも呼ばれる)とが接続されている。行デコーダ24は、行ドライバを含んでおり、供給される行アドレスに従ってメモリセルアレイ22内の複数本のワード線のうちの1本を選択して活性化する。列デコーダ26は、列ドライバを含んでおり、供給される列アドレスに従ってメモリセルアレイ22の複数組のビット線対のうちの1ワード(16ビット)分のビット線対を同時に選択する。また、ゲート28は、読み出し回路や書き込み回路を含んでおり、データ入出力バッファ40とメモリセルアレイ22と間のデータのやり取りを可能とする。なお、メモリブロック20内には、図示しないプリチャージ回路やセンスアンプなども設けられている。
【0038】
アドレスバッファ30は、外部装置から与えられた21ビットのアドレスA0〜A20を他の内部回路に供給する回路である。下位の9ビットのアドレスA0〜A8は列アドレスとして用いられ、上位の12ビットのアドレスA9〜A20は行アドレスとして用いられる。そして、列アドレスA0〜A8と行アドレスA9〜A20とによって1ワード(16ビット)分のメモリセルが選択される。選択されたメモリセルに対応する1ワード分のデータは、データ入出力バッファ40を介して読み出され、あるいは書き込まれる。すなわち、外部装置は、1つのアドレスA0〜A20を入力することにより、1ワード分のメモリセルに同時にアクセスすることが可能である。
【0039】
メモリチップ100は、さらに、ATD(アドレス遷移検出)回路50と、外部アクセスコントローラ60と、リフレッシュコントローラ70と、行プリデコーダ80と、を備えている。
【0040】
なお、メモリチップ100は、図4に示す回路の他に、2つのチップセレクト信号#CS1,CS2に従ってチップ内の回路の動作状態を制御するコントローラや、各種のイネーブル信号#WE,#OEに応じて入出力状態を制御するコントローラなどを有しているが、図4では、図示の便宜上省略されている。
【0041】
ATD回路50は、外部装置から供給された21ビットのアドレスA0〜A20のうちのいずれか1ビット以上に変化があるか否か検出し、変化が検出されたときには、図3(a)に示すようなパルス状のATD信号を生成する。
【0042】
外部アクセスコントローラ60は、外部アクセス実施信号#EXを出力し、外部アクセスを制御する。リフレッシュコントローラ70は、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20とリフレッシュ実施信号#RFとを出力し、リフレッシュを制御する。オペレーションサイクルでは、2つのコントローラ60,70は、外部アクセスと内部リフレッシュとを調停する。この調停は、具体的には、外部アクセス実施信号#EXとリフレッシュ実施信号#RFとの信号レベルをそれぞれ設定することによって行われる。
【0043】
外部アクセスコントローラ60とリフレッシュコントローラ70とには、第1のチップセレクト信号#CS1とATD信号とが供給されている。さらに、外部アクセスコントローラ60には、リフレッシュコントローラ70からリフレッシュ要求信号RFREQが供給されている。また、リフレッシュコントローラ70には、第2のチップセレクト信号CS2が供給されている。
【0044】
外部アクセスコントローラ60は、外部アクセスが要求されたときに、外部アクセス実施信号#EXを発生する。具体的には、外部アクセスコントローラ60は、第1のチップセレクト信号#CS1がアクティブである場合(オペレーションサイクル)には、外部アクセスが要求されていると判断する。そして、外部アクセスコントローラ60は、ATD信号の発生に応じて、外部アクセス実施信号#EXをアクティブに設定する。また、外部アクセスコントローラ60は、ATD信号が発生したときにリフレッシュが要求されている場合には、換言すれば、リフレッシュ要求信号RFREQがアクティブである場合には、リフレッシュが完了した後に、外部アクセス実施信号#EXをアクティブに設定する。
【0045】
リフレッシュコントローラ70は、リフレッシュが要求されたときに、リフレッシュ実施信号#RFを発生する。図5は、リフレッシュコントローラ70の内部構成を示すブロック図である。リフレッシュコントローラ70は、リフレッシュタイマ110と、リフレッシュ要求信号発生回路120と、リフレッシュアドレス発生回路130と、原リフレッシュ実施信号発生回路140と、ヒューズ回路210と、判定回路220と、リフレッシュ実施信号出力回路として機能するORゲート150と、を備えている。
【0046】
リフレッシュタイマ110は、一定のリフレッシュ周期毎にリフレッシュタイミング信号RFTMを発生する。なお、リフレッシュタイマ110は、例えば、リングオシレータによって構成される。リフレッシュ周期は、例えば約32μsに設定されている。
【0047】
リフレッシュ要求信号発生回路120は、リフレッシュタイマ110から供給されるリフレッシュタイミング信号RFTMに応じて、リフレッシュ要求信号RFREQを発生させる。リフレッシュ要求信号RFREQは、リフレッシュ動作を開始すべきことを意味する。リフレッシュ要求信号発生回路120は、与えられる第1のチップセレクト信号#CS1がアクティブである場合(オペレーションサイクル)には、リフレッシュタイミング信号RFTMが発生した後に、与えられるATD信号と同期して、リフレッシュ要求信号RFREQをアクティブに設定する。また、リフレッシュ要求信号発生回路120は、第1のチップセレクト信号#CS1が非アクティブである場合(スタンバイ状態およびパワーダウン状態)には、リフレッシュタイミング信号RFTMが発生すると直ちにリフレッシュ要求信号RFREQをアクティブに設定する。なお、リフレッシュ要求信号RFREQは、リフレッシュアドレス発生回路130と、原リフレッシュ実施信号発生回路140と、に供給される。また、リフレッシュ要求信号RFREQは、外部アクセスコントローラ60にも供給される。
【0048】
リフレッシュアドレス発生回路130は、リフレッシュが完了したときに、より具体的には、リフレッシュ要求信号RFREQがアクティブから非アクティブに変化したときに、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の値を1つインクリメントする。なお、リフレッシュアドレス発生回路130は、例えば、12ビットのカウンタによって構成される。
【0049】
原リフレッシュ実施信号発生回路140は、リフレッシュ要求信号RFREQに応じて、原リフレッシュ実施信号#RF0をアクティブに設定する。原リフレッシュ実施信号#RF0は、所定期間経過後に、非アクティブに戻る。なお、原リフレッシュ実施信号#RF0は、リフレッシュ要求信号発生回路120に供給されており、リフレッシュ要求信号発生回路120は、原リフレッシュ実施信号#RF0が非アクティブに戻ると、リフレッシュ要求信号RFREQを非アクティブに設定する。
【0050】
ヒューズ回路210と判定回路220とは、パーシャルリフレッシュ、すなわち、メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群に対してリフレッシュを実行するために設けられている。ヒューズ回路210は、パーシャルリフレッシュの対象メモリセル群を設定するための回路である。判定回路220は、リフレッシュアドレス発生回路130から順次出力されるリフレッシュアドレスRFA9〜RFA20が対象メモリセル群を指定しているか否かを判定するための回路である。
【0051】
判定回路220には、第2のチップセレクト信号CS2と、リフレッシュアドレスを構成する上位3つのアドレスビットRFA18〜RFA20と、ヒューズ回路210からの3つのヒューズ信号FS1〜FS3と、が供給されており、リフレッシュイネーブル信号#RFEを出力する。
【0052】
第2のチップセレクト信号CS2がアクティブである場合(オペレーションサイクルおよびスタンバイ状態)には、判定回路220は、リフレッシュイネーブル信号#RFEをアクティブ(Lレベル)に設定する。このとき、ORゲート150は、原リフレッシュ実施信号発生回路140から供給された原リフレッシュ実施信号#RF0をリフレッシュ実施信号#RFとしてそのまま出力する。
【0053】
第2のチップセレクト信号CS2が非アクティブである場合(パワーダウン状態)には、判定回路220は、3つのアドレスビットRFA18〜RFA20に応じてリフレッシュイネーブル信号#RFEの信号レベルを設定する。具体的には、判定回路220は、順次生成されるリフレッシュアドレスRFA9〜RFA20が、ヒューズ信号FS1〜FS3によって特定される対象メモリセル群を指定しているか否かを、3つのアドレスビットRFA18〜RFA20を用いて判定する。このように、一部のアドレスビットのみを用いれば、判定回路220は、比較的容易に判定を行うことができる。そして、判定回路220は、対象メモリセル群が指定されていると判定する場合には、リフレッシュイネーブル信号#RFEをアクティブに設定し、対象メモリセル群が指定されていないと判定する場合には、リフレッシュイネーブル信号#RFEを非アクティブに設定する。したがって、対象メモリセル群が指定されている場合には、ORゲート150は、原リフレッシュ実施信号発生回路140から供給された原リフレッシュ実施信号#RF0をリフレッシュ実施信号#RFとしてそのまま出力する。一方、対象メモリセル群が指定されていない場合には、ORゲート150は、リフレッシュ実施信号#RFを非アクティブに設定する。
【0054】
行プリデコーダ80(図4)は、外部アクセス実施信号#EXとリフレッシュ実施信号#RFのレベルに応じて、行アドレスA9〜A20とリフレッシュアドレスRFA9〜RFA20とのうちの一方を選択して、行デコーダ24に供給する。具体的には、行プリデコーダ80は、外部アクセス実施信号#EXがアクティブの場合には、外部装置から供給された行アドレスA9〜A20を行デコーダ24に供給する。一方、行プリデコーダ80は、リフレッシュ実施信号#RFがアクティブの場合には、リフレッシュアドレス発生回路から供給されたリフレッシュアドレスRFA9〜RFA20を行デコーダ24に供給する。行デコーダ24は、行プリデコーダ80から行アドレスA9〜A20またはリフレッシュアドレスRFA9〜RFA20が供給されているときに、各アドレスA9〜A20またはRFA9〜RFA20に従って選択される1本のワード線を活性化状態とする。
【0055】
C.各動作状態におけるリフレッシュ動作:
図6は、オペレーションサイクルにおけるリフレッシュ動作を示すタイミングチャートである。オペレーションサイクルでは、第1のチップセレクト信号#CS1(図6(a))がLレベルに設定され、かつ、第2のチップセレクト信号CS2(図6(b))がHレベルに設定される。
【0056】
図示するように、時刻t1〜t5では、アドレスA0〜A20(図6(c))の変化に応じて、ATD信号(図6(d))の立ち上がりエッジが形成されている。そして、ATD信号の立ち上がりエッジに応じて、外部アクセス実施信号#EX(図6(e))がLレベル(アクティブ)に設定される。このとき、アドレスA0〜A20で指定されるメモリセルに対し、外部アクセスが実行される。
【0057】
時刻t2から始まる第2のサイクルの途中において、リフレッシュタイミング信号RFTM(図6(f))が立ち上がっている。リフレッシュタイミング信号RFTMがHレベルに設定された後の時刻t3において、ATD信号が立ち上がると、これに応じてリフレッシュ要求信号RFREQ(図6(g))が立ち上がる。そして、リフレッシュ要求信号RFREQの立ち上がりエッジに応じて、原リフレッシュ実施信号#RF0(図6(h))がLレベル(アクティブ)に設定される。前述のように、オペレーションサイクルでは、リフレッシュイネーブル信号#RFE(図6(i))はLレベル(アクティブ)に設定されているため、原リフレッシュ信号#RF0がLレベルになると、リフレッシュ実施信号#RF(図6(j))もLレベル(アクティブ)に設定される。このとき、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20(図6(k))で指定されるメモリセル(ここでは、n行目のメモリセル)に対し、リフレッシュが実行される。原リフレッシュ実施信号#RF0が所定期間経過後にHレベル(非アクティブ)に戻ると、リフレッシュ要求信号RFREQもLレベル(非アクティブ)に戻る。そして、リフレッシュ要求信号RFREQのHレベルからLレベルへの変化に応じて、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の値が”n+1”にインクリメントされる。また、リフレッシュ要求信号RFREQがLレベル(非アクティブ)に戻ると、換言すれば、リフレッシュが完了すると、時刻t3から始まる第3のサイクル内で外部アクセス実施信号#EXがLレベルに設定され、アドレスA0〜A20で指定されるメモリセルに対し、外部アクセスが実行される。
【0058】
図7は、スタンバイ状態におけるリフレッシュ動作を示すタイミングチャートである。図7(a)〜(k)は、それぞれ図6(a)〜(k)に対応する。スタンバイ状態では、第1のチップセレクト信号#CS1がHレベルに変更されている。
【0059】
スタンバイ状態では、外部アクセスは実行されない。具体的には、アドレスA0〜A20の変化は発生せず、ATD信号はLレベルのまま維持される。そして、外部アクセス実施信号#EXはHレベル(非アクティブ)のまま維持される。
【0060】
時刻t21においてリフレッシュタイミング信号RFTMが立ち上がると、直ちにリフレッシュ要求信号RFREQが立ち上がる。そして、リフレッシュ要求信号RFREQの立ち上がりエッジに応じて、原リフレッシュ実施信号#RF0がLレベル(アクティブ)に設定される。前述のように、スタンバイ状態では、リフレッシュイネーブル信号#RFEはLレベル(アクティブ)に設定されているため、原リフレッシュ実施信号#RF0がLレベルになると、リフレッシュ実施信号#RFもLレベル(アクティブ)に設定される。このとき、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20で指定されるメモリセル(ここでは、n行目のメモリセル)に対し、リフレッシュが実行される。原リフレッシュ実施信号#RF0が所定期間経過後にHレベル(非アクティブ)に戻ると、リフレッシュ要求信号RFREQもLレベル(非アクティブ)に戻る。そして、リフレッシュ要求信号RFREQのHレベルからLレベルへの変化に応じて、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の値が”n+1”にインクリメントされる。
【0061】
図8は、パワーダウン状態におけるリフレッシュ動作を示すタイミングチャートである。図8(a)〜(k)は、それぞれ図7(a)〜(k)に対応する。パワーダウン状態では、第2のチップセレクト信号CS2(図8(b))がLレベルに変更されている。
【0062】
パワーダウン状態における動作は、図7に示すスタンバイ状態における動作とほぼ同じであるが、メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群に対してのみ、リフレッシュが実行される。なお、図8では、n行目のメモリセルは、対象メモリセル群を構成するが、(n+1)行目および(n+2)行目のメモリセルは、対象メモリセル群を構成しない場合を示している。
【0063】
時刻t31においてリフレッシュタイミング信号RFTMが立ち上がったときの動作は、図7の時刻t21においてリフレッシュタイミング信号RFTMが立ち上がったときの動作と同様である。ただし、リフレッシュ要求信号RFREQのHレベルからLレベルへの変化に応じて、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の値が”n+1”に変更されると、リフレッシュイネーブル信号#RFEはHレベル(非アクティブ)に変更される。これは、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の値”n”は対象メモリセル群を指定しているが、値”n+1”は対象メモリセル群を指定していないためである。
【0064】
時刻t32においてリフレッシュタイミング信号RFTMが立ち上がると、直ちにリフレッシュ要求信号RFREQが立ち上がる。そして、リフレッシュ要求信号RFREQの立ち上がりエッジに応じて、原リフレッシュ実施信号#RF0がLレベル(アクティブ)に設定される。しかしながら、リフレッシュイネーブル信号#RFEはHレベル(非アクティブ)に変更されているため、リフレッシュ実施信号#RFは、Lレベル(アクティブ)に設定されず、Hレベルに維持される。このため、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20で指定されるメモリセル(ここでは、(n+1)行目のメモリセル)に対して、リフレッシュは実行されない。原リフレッシュ実施信号#RF0が所定期間経過後にHレベル(非アクティブ)に戻ると、リフレッシュ要求信号RFREQもLレベル(非アクティブ)に戻る。そして、リフレッシュ要求信号RFREQのHレベルからLレベルへの変化に応じて、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の値が”n+2”にインクリメントされる。
【0065】
図6〜図8に示すように、メモリチップの動作状態に関わらず、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20は、リフレッシュ要求信号RFREQに応じて順次生成され、原リフレッシュ実施信号#RF0は、リフレッシュ要求信号RFREQがアクティブに設定される毎に、アクティブ(Lレベル)に設定される。そして、リフレッシュイネーブル信号#RFEは、オペレーションサイクルおよびスタンバイ状態では、常にアクティブ(Lレベル)に設定されるが、パワーダウン状態では、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20が対象メモリセル群を指定している場合にのみ、アクティブに設定される。この結果、リフレッシュコントローラ70は、パワーダウン状態において、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20が対象メモリセル群を指定している場合にのみ、リフレッシュ実施信号#RFをアクティブ(Lレベル)に設定し、対象メモリセル群に対してのみリフレッシュを実行させることができる。
【0066】
D.パーシャルリフレッシュのための回路構成および動作:
図9は、図5のヒューズ回路210および判定回路220の内部構成を示すブロック図である。
【0067】
前述のように、ヒューズ回路210では、パーシャルリフレッシュの対象メモリセル群が設定される。図10は、対象メモリセル群の候補を示す説明図である。図示するように、本実施例では、パーシャルリフレッシュの対象メモリセル群として、6種類の候補のうちのいずれかを選択することができる。具体的には、(1)ボトム4Mビット,(2)ボトム8Mビット,(3)ボトム16Mビット,(4)トップ16Mビット,(5)トップ8Mビット,(6)トップ4Mビットのいずれかを対象メモリ群として選択可能である。ここで、ボトム4Mビットのメモリセル群は、リフレッシュアドレスを構成する上位の3つのアドレスビットRFA18〜RFA20がLレベルに設定される場合に相当する。ボトム8Mビットのメモリセル群は、上位の2つのアドレスビットRFA19〜RFA20がLレベルに設定される場合に相当する。ボトム16Mビットのメモリセル群は、最上位の1つのアドレスビットRFA20がLレベルに設定される場合に相当する。逆に、トップ4Mビットのメモリセル群は、リフレッシュアドレスを構成する上位の3つのアドレスビットRFA18〜RFA20がHレベルに設定される場合に相当する。トップ8Mビットのメモリセル群は、上位の2つのアドレスビットRFA19〜RFA20がHレベルに設定される場合に相当する。トップ16Mビットのメモリセル群は、最上位の1つのアドレスビットRFA20がHレベルに設定される場合に相当する。
【0068】
ヒューズ回路210(図9)は、3つのヒューズFR1〜FR3を含んでおり、各ヒューズが切断されているか否かを示す3つのヒューズ信号FS1〜FS3を出力する。ヒューズが切断されている場合には、ヒューズ信号はHレベルに設定され、ヒューズが切断されていない場合には、ヒューズ信号はLレベルに設定される。なお、初期設定では、3つのヒューズFR1〜FR3は、いずれも切断されていない。ユーザは、3つのヒューズを選択的に切断することによって、上記の6種類の候補のうちのいずれかを対象メモリセル群として設定することができる。
【0069】
図11は、図10に示す6種類の対象メモリセル群の候補に対応する3つのヒューズFR1〜FR3の設定を示す説明図である。図示するように、第1および第2のヒューズFR1,FR2は、対象メモリセル群の容量を設定するために使用される。具体的には、4Mビットに設定する場合には、第1のヒューズFR1が切断され、第2のヒューズFR2は切断されない。8Mビットに設定する場合には、第1のヒューズFR1は切断されず、第2のヒューズFR2が切断される。16Mビットに設定する場合には、2つのヒューズFR1,FR2の双方が切断される。第3のヒューズFR3は、対象メモリセル群をトップ領域またはボトム領域に設定するために使用される。具体的には、トップ領域に設定する場合には、第3のヒューズFR3は切断され、ボトム領域に設定する場合には、第3のヒューズFR3は切断されない。
【0070】
なお、第1および第2のヒューズFR1,FR2の双方が切断されていない場合には、第3のヒューズFR3が切断されているか否かに関わらず、パワーダウン状態において、メモリセルアレイ内のすべてのメモリセル(32Mビット)をリフレッシュの対象とすることができる。
【0071】
判定回路220(図9)は、ヒューズ回路210の設定内容をデコードするためのデコーダ230と、デコードされた情報に基づいてリフレッシュイネーブル信号#RFEを出力するためのリフレッシュイネーブル信号発生回路240と、を備えている。
【0072】
デコーダ230(図9)は、ORゲート232と、インバータ233およびANDゲート234と、ExORゲート236と、を備えている。
【0073】
ORゲート232には、第1および第2のヒューズ信号FS1,FS2が供給されており、パーシャルイネーブル信号PDEを出力する。図11に示すように、パーシャルイネーブル信号PDEは、2つのヒューズFR1,FR2のうちのいずれかが切断されている場合、換言すれば、メモリセルアレイ内の一部のメモリセルが対象メモリセル群として設定された場合には、Hレベルに設定される。
【0074】
ANDゲート234には、第1のヒューズ信号FS1と、インバータ233によって信号レベルが反転された第2のヒューズ信号FS2と、が供給されており、第1の制御信号CNT1を出力する。ExORゲート236には、第1および第2のヒューズ信号FS1,FS2が供給されており、第2の制御信号CNT2を出力する。図11に示すように、第1の制御信号CNT1は、対象メモリセル群の容量が4Mビットに設定された場合に、Hレベルに設定される。換言すれば、第1の制御信号CNT1は、対象メモリセル群の容量が8Mビットまたは16Mビットに設定された場合には、Lレベルに設定される。また、第2の制御信号CNT2は、対象メモリセル群の容量が4Mビットまたは8Mビットに設定された場合に、Hレベルに設定される。換言すれば、第2の制御信号CNT2は、対象メモリセル群の容量が16Mビットに設定された場合には、Lレベルに設定される。
【0075】
リフレッシュイネーブル信号発生回路240(図9)は、3つの選択反転回路251〜253と、2つのNANDゲート261,262と、インバータ263と、4入力ANDゲート270と、NORゲート280と、を備えている。
【0076】
3つの選択反転回路251〜253には、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20を構成する上位の3つのアドレスビットRFA18〜RFA20がそれぞれ供給されている。また、3つの選択反転回路251〜253には、第3のヒューズ信号FS3が共通に供給されている。第3のヒューズ信号FS3がHレベルに設定された場合(すなわち対象メモリセル群がトップ領域に設定された場合)には、各選択反転回路251〜253は、各アドレスビットRFA18〜RFA20の信号レベルを反転させて出力する。一方、第3のヒューズ信号FS3がLレベルに設定された場合(すなわち対象メモリセル群がボトム領域に設定された場合)には、各選択反転回路251〜253は、各アドレスビットRFA18〜RFA20をそのまま出力する。なお、この説明から分かるように、各選択反転回路251〜253は、例えば、EXORゲートで構成することができる。
【0077】
第1のNANDゲート261には、第1の制御信号CNT1と第1の選択反転回路251からの出力信号Q1とが供給されており、第1の対象選択信号TS1を出力する。第2のNANDゲート262には、第2の制御信号CNT2と第2の選択反転回路252からの出力信号Q2とが供給されており、第2の対象選択信号TS2を出力する。インバータ263には、第3の選択反転回路253から出力信号Q3が供給されており、第3の対象選択信号TS3を出力する。
【0078】
4入力ANDゲート270には、パーシャルイネーブル信号PDEと3つの対象選択信号TS1〜TS3とが供給されており、4つの信号に応じて対象指定信号TMを出力する。NORゲート280には、第2のチップセレクト信号CS2と対象指定信号TMとが供給されており、リフレッシュイネーブル信号#RFEを出力する。
【0079】
図12〜図17は、パワーダウン状態における対象メモリセル群に応じたリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。具体的には、図12,図13,図14は、それぞれ、対象メモリセル群がボトム4Mビット,8Mビット,16Mビットに設定されたときの動作を示す。図15,図16,図17は、それぞれ、対象メモリセル群がトップ16Mビット,8Mビット,4Mビットに設定されたときの動作を示す。
【0080】
対象メモリセル群がボトム4Mビットに設定された場合(図12)には、図11に示すように、第3のヒューズ信号FS3はLレベルに設定されており、2つの制御信号CNT1,CNT2は共にHレベルに設定されている。このため、3つの対象選択信号TS1〜TS3(図12(d)〜(f))は、それぞれ、3つのアドレスビットRFA18〜RFA20(図12(a)〜(c))を反転させた信号となる。また、この場合には、パーシャルイネーブル信号PDEはHレベルに設定されており、第2のチップセレクト信号CS2はLレベルに設定されている。このため、リフレッシュイネーブル信号#RFE(図12(g))は、3つの対象選択信号TS1〜TS3がHレベルの場合にのみ、換言すれば、上位の3つのアドレスビットRFA18〜RFA20がすべてLレベルの場合にのみ、Lレベル(アクティブ)に設定される。
【0081】
対象メモリセル群がボトム8Mビットに設定された場合(図13)には、図11に示すように、第3のヒューズ信号FS3はLレベルに設定され、2つの制御信号CNT1,CNT2はそれぞれLレベルとHレベルとに設定される。このため、第1の対象選択信号TS1は、Hレベルに設定され、第2および第3の対象選択信号TS2,TS3は、それぞれ、2つのアドレスビットRFA19,RFA20を反転させた信号となる。そして、リフレッシュイネーブル信号#RFEは、上位の2つのアドレスビットRFA19,RFA20の双方がLレベルの場合にのみ、Lレベル(アクティブ)に設定される。
【0082】
対象メモリセル群がボトム16Mビットに設定される場合(図14)には、図11に示すように、第3のヒューズ信号FS3はLレベルに設定され、2つの制御信号CNT1,CNT2は共にLレベルに設定される。このため、第1および第2の対象選択信号TS1,TS2は、Hレベルに設定され、第3の対象選択信号TS3は、アドレスビットRFA20を反転させた信号となる。そして、リフレッシュイネーブル信号#RFEは、最上位の1つのアドレスビットRFA20がLレベルの場合にのみ、Lレベル(アクティブ)に設定される。
【0083】
対象メモリセル群がトップ16Mビットに設定される場合(図15)には、図11に示すように、第3のヒューズ信号FS3はHレベルに設定され、2つの制御信号CNT1,CNT2は共にLレベルに設定される。このため、第1および第2の対象選択信号TS1,TS2は、Hレベルに設定され、第3の対象選択信号TS3は、アドレスビットRFA20と同じ信号となる。そして、リフレッシュイネーブル信号#RFEは、最上位の1つのアドレスビットRFA20がHレベルの場合にのみ、Lレベル(アクティブ)に設定される。
【0084】
対象メモリセル群がトップ8Mビットに設定される場合(図16)には、図11に示すように、第3のヒューズ信号FS3はHレベルに設定され、2つの制御信号CNT1,CNT2はそれぞれLレベルとHレベルとに設定される。このため、第1の対象選択信号TS1は、Hレベルに設定され、第2および第3の対象選択信号TS2,TS3は、それぞれ、2つのアドレスビットRFA19,RFA20と同じ信号となる。そして、リフレッシュイネーブル信号#RFEは、上位の2つのアドレスビットRFA19,RFA20の双方がHレベルの場合にのみ、Lレベル(アクティブ)に設定される。
【0085】
対象メモリセル群がトップ4Mビットに設定される場合(図17)には、図11に示すように、第3のヒューズ信号FS3はHレベルに設定され、2つの制御信号CNT1,CNT2は共にHレベルに設定される。このため、3つの対象選択信号TS1〜TS3は、それぞれ、3つのアドレスビットRFA18〜RFA20と同じ信号となる。そして、リフレッシュイネーブル信号#RFEは、上位の3つのアドレスビットRFA18〜RFA20がすべてHレベルの場合にのみ、Lレベル(アクティブ)に設定される。
【0086】
図12〜図17から分かるように、第1の対象選択信号TS1は、対象メモリセル群を8Mビットまたは16Mビットに設定するための信号である。第2の対象選択信号TS2は、対象メモリセル群を16Mビットに設定するための信号である。また、第3の対象選択信号TS3は、対象メモリセル群をトップ領域またはボトム領域に設定するための信号である。
【0087】
このようにして、リフレッシュイネーブル信号発生回路240は、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20が、対象メモリセル群を指定する場合にのみ、リフレッシュイネーブル信号#RFEをアクティブ(Lレベル)に設定することができる。
【0088】
以上説明したように、本実施例のメモリチップ100では、リフレッシュコントローラ70は、メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群を設定するためのヒューズ回路210と、メモリセルアレイのリフレッシュ動作の実行タイミングの決定に使用されるリフレッシュタイミング信号RFTMを発生させるリフレッシュタイマ110と、リフレッシュタイミング信号に応じて、メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルを指定可能な複数のリフレッシュアドレスRFA9〜RFA20を順次発生させるリフレッシュアドレス発生回路130と、リフレッシュアドレス発生回路から順次出力される注目リフレッシュアドレスが対象メモリセル群を指定しているか否かを判定するための判定回路220と、を備えている。そして、リフレッシュコントローラ70は、パーシャルリフレッシュモードにおいて、注目リフレッシュアドレスが対象メモリセル群を指定していると判定された場合に、注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作を実行する。この構成によって、リフレッシュコントローラ70は、設定された一部の対象メモリセル群に対してのみリフレッシュ動作を実行することができる。このようにすれば、メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルをリフレッシュの対象とする場合と比較して、リフレッシュ動作に起因する消費電力を低減することが可能となる。
【0089】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0090】
(1)上記実施例では、判定回路220は、デコーダ230を備えているが、デコーダは省略可能である。この場合には、各ヒューズは、リフレッシュアドレスを構成する各アドレスビットに対応付けられていればよい。このとき、ヒューズの数に応じて、対象メモリセル群の容量が特定され、各ヒューズの切断の有無に応じて、対象メモリセル群の領域が変更され得る。具体的には、3つのヒューズFR1〜FR3は、3つのアドレスビットRFA18〜RFA20にそれぞれ対応付けられる。このとき、対象メモリセル群の容量は、4Mビットに設定される。そして、3つのヒューズFR1〜FR3がすべて切断されたときには、対象メモリセル群はトップ4Mビットに設定され、3つのヒューズFR1〜FR3がすべて切断されていないときには、対象メモリセル群はボトム4Mビットに設定される。また、3つのヒューズFR1〜FR3のうちのいずれか1つまたは2つが切断されたときには、対象メモリセル群は、リフレッシュアドレスRFA9〜RFA20の最大値または最小値に対応するメモリセルを含まない4Mビット領域に設定される。
【0091】
一般には、リフレッシュアドレス判定部は、リフレッシュアドレス発生部から順次出力される注目リフレッシュアドレスが対象メモリセル群を指定しているか否かを判定すればよい。
【0092】
(2)上記実施例では、ヒューズ回路210は、3つのヒューズFR1〜FR3を備えているが、ヒューズ回路は、少なくとも1つのヒューズを備えていればよい。このように、ヒューズ回路を用いる場合には、ヒューズを切断するか否かによって、対象メモリセル群を比較的簡単に設定することができるという利点がある。
【0093】
また、上記実施例では、ヒューズ回路210が用いられているが、これに代えて、外部装置(制御装置)から対象メモリセル群を設定するための設定信号(すなわちヒューズ信号FS1〜FS3に相当する)を受け取り、これを判定回路220に供給するためのバッファや記憶部などが用いられていてもよい。なお、この場合には、対象メモリセル群を容易に変更可能であるため、オペレーションサイクルにおいて、パーシャルリフレッシュモードに従ったリフレッシュを実行することができる。例えば、オペレーションサイクルにおいて、保持すべきデータ量が少ない場合には、メモリセルアレイ内の保持すべきデータが格納される一部のメモリセル群に対してのみ、リフレッシュ動作を実行すればよい。
【0094】
一般には、リフレッシュ制御部は、メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群を設定するための対象メモリセル群設定部を備えていればよい。
【0095】
(3)上記実施例では、対象メモリセル群は、6種類の候補の中から選択されているが、少なくとも2種類以上の候補の中から選択されることが好ましい。
【0096】
具体的には、対象メモリセル群は、同じ容量かつ異なる領域を有する2以上の候補の中から選択されていてもよい。例えば、ボトム16Mビットとトップ16Mビットとの2つの候補の中から、いずれかを選択するようにしてもよい。また、対象メモリセル群は、異なる容量かつ異なる領域を有する2以上の候補の中から選択されていてもよい。例えば、ボトム8Mビットとボトム16Mビットとの2つの候補の中から、いずれかを選択するようにしてもよい。このようにすれば、用途に適した対象メモリセル群を設定することが可能となる。一般には、対象メモリセル群設定部は、複数の候補の中から対象メモリセル群を選択できることが好ましい。
【0097】
ただし、対象メモリセル群は1種類(例えば、ボトム16Mビット)だけに特定されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例としてのメモリチップ100の端子の構成を示す説明図である。
【図2】2つのチップセレクト信号#CS1,CS2の信号レベルに応じたメモリチップ100の動作状態の区分を示す説明図である。
【図3】メモリチップ100の動作の概要を示すタイミングチャートである。
【図4】メモリチップ100内部の全体構成を示すブロック図である。
【図5】リフレッシュコントローラ70の内部構成を示すブロック図である。
【図6】オペレーションサイクルにおけるリフレッシュ動作を示すタイミングチャートである。
【図7】スタンバイ状態におけるリフレッシュ動作を示すタイミングチャートである。
【図8】パワーダウン状態におけるリフレッシュ動作を示すタイミングチャートである。
【図9】図5のヒューズ回路210および判定回路220の内部構成を示すブロック図である。
【図10】対象メモリセル群の候補を示す説明図である。
【図11】図10に示す6種類の対象メモリセル群の候補に対応する3つのヒューズFR1〜FR3の設定を示す説明図である。
【図12】対象メモリセル群がボトム4Mビットに設定されたときのリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。
【図13】対象メモリセル群がボトム8Mビットに設定されたときのリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。
【図14】対象メモリセル群がボトム16Mビットに設定されたときのリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。
【図15】対象メモリセル群がトップ16Mビットに設定されたときのリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。
【図16】対象メモリセル群がトップ8Mビットに設定されたときのリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。
【図17】対象メモリセル群がトップ4Mビットに設定されたときのリフレッシュイネーブル信号発生回路240の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
20…メモリブロック
22…メモリセルアレイ
24…行デコーダ
26…列デコーダ
28…ゲート
30…アドレスバッファ
40…データ入出力バッファ
50…アドレス遷移検出回路(ATD回路)
60…外部アクセスコントローラ
70…リフレッシュコントローラ
80…行プリデコーダ
100…メモリチップ
110…リフレッシュタイマ
120…リフレッシュ要求信号発生回路
130…リフレッシュアドレス発生回路
140…原リフレッシュ実施信号発生回路
150…ORゲート
210…ヒューズ回路
220…判定回路
230…デコーダ
232…ORゲート
233…インバータ
234…ANDゲート
236…ExORゲート
240…リフレッシュイネーブル信号発生回路
251〜253…選択反転回路
261,262…NANDゲート
263…インバータ
280…NORゲート
FR1〜FR3…ヒューズ

Claims (7)

  1. 半導体メモリ装置であって、
    ダイナミック型のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
    前記メモリセルアレイのリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュ制御部と、
    を備え、
    前記リフレッシュ制御部は、前記メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群のリフレッシュ動作を実行するためのパーシャルリフレッシュモードを有し、
    前記リフレッシュ制御部は、
    前記対象メモリセル群を設定するための対象メモリセル群設定部と、
    前記メモリセルアレイのリフレッシュ動作の実行タイミングの決定に使用されるリフレッシュタイミング信号を発生させるリフレッシュタイミング信号発生部と、
    前記リフレッシュタイミング信号に応じて、前記メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルを指定可能な複数のリフレッシュアドレスを順次発生させるリフレッシュアドレス発生部と、
    前記リフレッシュアドレス発生部から順次出力される注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定しているか否かを判定するためのリフレッシュアドレス判定部と、
    を備え、
    前記リフレッシュ制御部は、前記パーシャルリフレッシュモードにおいて、前記注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定していると判定された場合には、前記注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作を実行することを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 請求項1記載の半導体メモリ装置であって、
    前記対象メモリセル群設定部は、少なくとも1つのヒューズを備える、半導体メモリ装置。
  3. 請求項1記載の半導体メモリ装置であって、
    前記対象メモリセル群設定部は、複数の候補の中から前記対象メモリセル群を選択可能である、半導体メモリ装置。
  4. 請求項3記載の半導体メモリ装置であって、
    前記複数の候補は、同じ容量かつ異なる領域を有する少なくとも2つのメモリセル群を含む、半導体メモリ装置。
  5. 請求項3記載の半導体メモリ装置であって、
    前記複数の候補は、異なる容量かつ異なる領域を有する少なくとも2つのメモリセル群を含む、半導体メモリ装置。
  6. 請求項1記載の半導体メモリ装置であって、
    前記リフレッシュアドレスは、複数ビットで構成されており、
    前記リフレッシュアドレス判定部には、前記複数ビットのうちの一部のビットのみが供給されている、半導体メモリ装置。
  7. ダイナミック型のメモリセルを有するメモリセルアレイを備える半導体メモリ装置において、前記メモリセルアレイ内の一部の対象メモリセル群のリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュ制御方法であって、
    (a)前記対象メモリセル群を設定する工程と、
    (b)メモリセルアレイのリフレッシュ動作の実行タイミングの決定に使用されるリフレッシュタイミング信号を発生させる工程と、
    (c)前記リフレッシュタイミング信号に応じて、前記メモリセルアレイ内のすべてのメモリセルを指定可能な複数のリフレッシュアドレスを順次発生させる工程と、
    (d)前記工程(c)において順次発生する注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定しているか否かを判定する工程と、
    (e)前記工程(d)において、前記注目リフレッシュアドレスが前記対象メモリセル群を指定していると判定された場合には、前記注目リフレッシュアドレスに基づいてリフレッシュ動作を実行する工程と、
    を備えることを特徴とするリフレッシュ制御方法。
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