JP4982677B2 - 温度情報出力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体素子において温度情報出力装置(On Die Thermal Sensor;ODTS)の温度情報の更新に関し、特に、DRAMの動作モードに関係なく、正確な温度情報を更新する回路に関する。
DRAMセルは、スイッチとして機能するトランジスタと電荷(データ)を格納するキャパシタとで構成されている。メモリセル内のキャパシタに電荷が存在するか否かに応じて、すなわちキャパシタの端子電圧の高低に応じて、データの「ハイ」、「ロー」を区分する。
データの保管は、キャパシタに電荷が蓄積された形態になっているので、原理的には電力の消費はない。しかしながら、MOSトランジスタのPN結合などによる漏れ電流があって、格納された初期の電荷量が消滅するので、データが消失され得る。これを防止するために、データを失う前にメモリセル内のデータを読み出して、その読み出した情報に合せて再度正常な電荷量に再充電しなければならない。
かかる動作を周期的に繰り返さなければ、データの記憶は維持されない。このようなセル電荷の再充電過程をリフレッシュ動作と呼び、リフレッシュ制御は、一般にDRAM制御機で行われる。そのようなリフレッシュ動作が必要なため、DRAMでは、リフレッシュ電力を消費する。より低電力が求められるバッテリ駆動システム(battery operated system)で電力の消費を減らすことは、極めて重要で、かつクリティカル(critical)な問題である。
リフレッシュに必要な電力消費を減らす試みの1つとして、リフレッシュ周期を温度に応じて変化させることである。DRAMでのデータ保有タイムは、温度が低くなるほど長くなる。したがって、温度領域を複数の領域に分割して、低い温度領域ではリフレッシュクロックの周波数を相対的に下げると、電力の消費は減るに違いない。したがって、DRAM内部に、温度を正確に感知して、リフレッシュクロックの周波数を下げることができる装置が必要である。
また、半導体素子は、その集積レベル及び動作速度の増加に伴い、半導体素子自体から多くの熱を発生する。このように発生した熱は、半導体素子の内部温度を上昇させて正常的な動作を妨害し、ややもすると、半導体素子の不良を引き起してしまう。したがって、半導体素子の温度を正確に感知し、感知した温度の情報を出力することができる装置が必要である。
図1は、従来の技術に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。
従来の半導体素子の温度情報出力装置は、温度感知部1、デジタル−アナログコンバータ2、比較器3、アップ/ダウンカウンタ4、調整部5、デコーダ6、フィルタリング部7、多目的レジスタ8、フラグ信号生成部9で構成されている。
具体的に、温度感知部1は、半導体素子のバンドギャップ回路の中で、バイポーラ接合トランジスタ(BJT:Bipolar Junction Transistor)のベース・エミッタ間電圧VBEが、温度に対して約−1.8mV/℃の特性を有することを利用することによって、半導体素子の内部温度を感知する。
すなわち、温度の変動に対して細かく変動するバイポーラ接合トランジスタのベース・エミッタ間電圧VBEを増幅して、温度の変動に1:1で対応する温度電圧VTEMPを出力する。
デジタル−アナログコンバータ2は、デジタル値の温度情報コードTHERMAL_CODEをアナログ値の追跡電圧DACOUTに変えて出力する。このとき、追跡電圧DACOUTは、調整部5から出力される第1変動電圧VULIMITより低く第2変動電圧VLLIMITより高い電位レベルを有する。
比較器3は、温度電圧VTEMPと追跡電圧DACOUTとを比較して、温度電圧VTEMPの電位レベルが追跡電圧DACOUTの電位レベルより小さい電位レベルのときは、増加信号INCをアクティブにし、温度電圧VTEMPの電位レベルが追跡電圧DACOUTの電位レベルより大きい電位レベルのときは、減少信号DECの電位レベルを調整して出力する。
アップ/ダウンカウンタ4は、増加信号INCがアクティブになると、温度情報コードTHERMAL_CODEを1ビット増加させて出力する。同様に、減少信号DECがアクティブになると、温度情報コードTHERMAL_CODEを1ビット減少させて出力する。
調整部5は、半導体素子のバンドギャップ回路で生成された基準電圧VREFに応答して、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITを生成する。
ここで、基準電圧VREFは、バンドギャップ回路で生成されたため、PVT(PROCESS、VOLTAGE、TEMPERATURE)の変動に対して、常に一定の電位レベルを維持する。しかしながら、半導体素子が生産される過程で各ダイ(die)の特性に応じて基準電圧VREFの電位レベルが異なって設定され得る。そのため、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITを生成する前に、外部から受信した調整コードTRIMMING_CODEの一部コード(例えば、調整コードが8ビットコードのときは、上位3ビット)に応じて、基準電圧VREFの電位レベルを調整する。
そして、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITは、基準電圧VREFと同様に、PVT(PROCESS、VOLTAGE、TEMPERATURE)の変動に対して、常に一定の電位レベルを維持する。
また、外部から受信した調整コードTRIMMING_CODEの一部コード(例えば、調整コードが8ビットコードのとき、基準電圧VREFの電位レベルを調整するのに使用したコードを除いた残りのコード、すなわち、下位5ビット)に応じて、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITの電位レベル間隔が決定される。
デコーダ6は、アップ/ダウンカウンタ4から出力される温度情報コードTHERMAL_CODEをフィードバックにより再びデジタル−アナログコンバータ2に伝達するとき、送信の時間差により発生し得るエラーを避けるために、温度情報コードTHERMAL_CODEをデコードして出力する。
ここで、送信の時間差により発生し得るエラーとは、デジタル−アナログコンバータ2が、温度情報コードTHERMAL_CODEが完全に入力される前に敏感に反応して、追跡電圧DACOUTの電位レベルを決定する場合、誤った情報が比較器3に入力されるエラーなどをいう。
フィルタリング部7は、比較器3で温度電圧VTEMPと追跡電圧DACOUTとを比較するとき、誤った結果がアップ/ダウンカウンタ4に伝達されることを防止する。すなわち、増加信号INC及び減少信号DECが交互にアクティブになると、比較器3から誤った結果が出力されたものと認識し、フィルタリングして、アップ/ダウンカウンタ4に伝達しない。これに対し、増加信号INCまたは減少信号DECが一定回数(例えば、3回程度)連続してアクティブになると、比較器3から正しい結果が出力されたものと認識し、増加信号INCまたは減少信号DECをアップ/ダウンカウンタ4に伝達する。
そして、比較器3、アップ/ダウンカウンタ4、及びフィルタリング部7は、メモリ制御機から出力されるサンプルクロックSAMPLE_CLKに応答して動作するが、比較器3、アップ/ダウンカウンタ4、及びフィルタリング部7は、同時に動作せずに、一定の時間間隔をおいて順に動作する。
多目的レジスタ8は、最も新しい半導体温度情報を有する温度情報コードTHERMAL_CODEを格納する。
すなわち、アップ/ダウンカウンタ4が増加信号INCまたは減少信号DECに応答して温度情報コードTHERMAL_CODEを更新すると、更新された温度情報コードTHERMAL_CODEを格納する。このとき、前に格納されていたコードは削除される。
フラグ信号生成部9は、温度情報コードTHERMAL_CODEのコード値に応じて、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cを生成する装置である。
すなわち、半導体素子の内部温度に応じてそれぞれ異なる論理レベルを有する複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cを生成する。生成された複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cは、セルフリフレッシュ周期を制御するのに用いられる。
図2は、図1に示す温度情報出力装置の構成要素のうち、フラグ信号生成部で生成される複数のフラグ信号とセルフリフレッシュ周期との関係を示すタイミング図である。
同図に示すように、図1に示す温度情報出力装置の構成要素のうち、フラグ信号生成部9から出力される複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cが温度変化に応じて論理レベルが変動することが分かる。すなわち、温度が低温から高温に増加するほど、相対的に数の多いフラグ信号がロジック「ハイ」に変動することが分かる。または、温度が低温から高温に増加するほど、比較的多数のフラグ信号がロジック「ハイ」に変動するということである。
また、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cの論理レベルの変動に応じて、セルフリフレッシュ周期が変動することが分かる。
すなわち、半導体素子の温度が低くなり、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cが全てロジック「ロー」になると、メモリセルのリテンションタイム(retention time)(メモリセルに格納されたデータがビットラインセンスアンプ(BLSA)により正常に増幅するための電圧を作ることができる電荷量を維持する時間)が長くなるため、セルフリフレッシュ周期を15%増加させて動作する。
また、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cのうち、ロジック「ハイ」になる信号が1つTEMP Aであれば、セルフリフレッシュ周期を5%増加させて動作する。
また、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cのうち、ロジック「ハイ」になる信号が2つTEMP A、TEMP Bであれば、セルフリフレッシュ周期を変動させない(1x)。
また、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cがモードロジック「ハイ」になると、セルフリフレッシュ周期を50%減少させる(2x)。
上述の従来の技術に係る温度情報出力装置は、動作モードを制御する2個のイネーブル信号に応答して動作するが、以下、詳細な動作を説明する。
Figure 0004982677
表1を参照すると、図1に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作は、温度センサイネーブル信号TSEに応答して制御されることが分かる。
同様に、図1に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作は、オートセルフリフレッシュ信号ASRに応答して制御されることが分かる。
すなわち、温度センサイネーブル信号TSEがロジック「ロー」であり、オートセルフリフレッシュ信号ASRがロジック「ロー」の場合は、半導体素子の動作モードに関係なく、温度情報出力装置は常に動作しないことが分かる。
また、温度センサイネーブル信号TSEがロジック「ロー」、オートセルフリフレッシュ信号ASRがロジック「ハイ」の場合には、半導体素子のセルフリフレッシュモードで温度情報出力装置が動作し、半導体素子のノーマルモードでは動作しないことが分かる。
また、温度センサイネーブル信号TSEがロジック「ハイ」で、オートセルフリフレッシュ信号ASRがロジック「ロー」の場合には、半導体素子のノーマルモードで温度情報出力装置が動作し、半導体素子のセルフリフレッシュモードでは動作しないことが分かる。
また、温度センサイネーブル信号TSEがロジック「ハイ」で、オートセルフリフレッシュ信号ASRがロジック「ハイ」の場合には、半導体素子の全ての動作モードに関係なく、温度情報出力装置は常に動作することが分かる。
図3は、図1に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
以下、図1及び図3を参照して、従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作の際の動作順序を説明する。
第1に、温度センサイネーブル信号TSEがアクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が始まる。
第2に、温度センサイネーブル信号TSEのアクティブ化に応答して、メモリ制御機から第1動作制御信号BGRがアクティブになって出力される。
第3に、第1動作制御信号BGRのアクティブ化に応答して、温度感知部1は、半導体素子の温度を感知し、感知した温度に応じて出力される電圧、すなわち、温度電圧VTEMPの電位レベルを初期化させる。
また、第1動作制御信号BGRのアクティブ化に応答して、調整部5は、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITの電位レベルを初期化する。
ここで、第1動作制御信号BGRのアクティブ状態が維持されている時間(温度感知部1及び調整部5が初期化される時間)は、メモリ制御機に定義されている。
第4に、温度感知部1及び調整部5の初期化動作が終了すると、メモリ制御機は、第2動作制御信号ADCをアクティブにして出力する。
第5に、第2動作制御信号ADCのアクティブ化に応答して、デジタル−アナログコンバータ2、比較器3、アップ/ダウンカウンタ4、デコーダ6、フィルタリング部7が動作することによって、アナログ値の温度電圧VTEMPの電位レベルをデジタル値の温度情報コードTHERMAL_CODEに変換する変換動作を始める。
このとき、温度情報コードTHERMAL_CODEは、アップ/ダウンカウンタ4の特性上、1回の変換動作で1ビットしかアップまたはダウンしないため、複数回の変換動作を介して、温度電圧VTEMPの電位レベルを温度情報コードTHERMAL_CODEに変換しなければならない。
すなわち、第2動作制御信号ADCのアクティブ化区間内でサンプルクロックSAMPLE_CLKが複数回トグリング(toggling)しなければならない。
そして、各々の変換動作ごとに、アップ/ダウンカウンタ4から出力される温度情報コードTHERMAL_CODEは、多目的レジスタ8に格納される。すなわち、各々の変換動作ごとに半導体素子の温度情報が更新される。
また、アップ/ダウンカウンタ4から出力される温度情報コードTHERMAL_CODEに応答して、フラグ信号生成部9も動作するが、半導体素子がノーマルモードで動作中であるから、生成された複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cは無視される。
ここで、第2動作制御信号ADCのアクティブ状態が維持されている時間(温度電圧VTEMPの電位レベルを温度情報コードTHERMAL_CODEに変換する時間)は、メモリ制御機に定義されている。
第6に、第2動作制御信号ADCと第1動作制御信号BGRが順に非アクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が終了する。
上述の第1〜第6の動作により、従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作時の初期化動作が終了する。
温度情報出力装置の初期化動作後は、一定の間隔でメモリ制御機から出力されるサンプルクロックSAMPLE_CLKに応答して、半導体素子の温度情報を更新する。
すなわち、多目的レジスタ8に格納された温度情報コードTHERMAL_CODEをアップ/ダウンカウンタ4に適用して、半導体素子の温度情報を1ビットずつ更新する。
図4は、セルフリフレッシュ動作の際、図1に示す従来の技術に係る温度情報出力装置の動作波形を示すタイミング図である。
以下、図1及び図4を参照して、従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作順序を説明する。
第1に、オートセルフリフレッシュ信号ASRがアクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が始まる。
第2に、オートセルフリフレッシュ信号ASRのアクティブ化に応答して、メモリ制御機から第1動作制御信号BGRがアクティブになって出力される。
第3に、第1動作制御信号BGRのアクティブ化に応答して、温度感知部1は、半導体素子の温度を感知し、感知した温度に応じて出力される電圧、すなわち、温度電圧VTEMPの電位レベルを初期化させる。
また、第1動作制御信号BGRのアクティブ化に応答して、調整部5は、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITの電位レベルを初期化させる。
ここで、第1動作制御信号BGRのアクティブ状態が維持されている時間(温度感知部1及び調整部5が初期化される時間)は、メモリ制御機に定義されている。
第4に、温度感知部1及び調整部5の初期化動作が終了すると、メモリ制御機は、第2動作制御信号ADCをアクティブにして出力する。
第5に、第2動作制御信号ADCのアクティブ化に応答して、デジタル−アナログコンバータ2、比較器3、アップ/ダウンカウンタ4、デコーダ6、フィルタリング部7が動作することによって、アナログ値の温度電圧VTEMPの電位レベルをデジタル値の温度情報コードTHERMAL_CODEに変換する変換動作を始める。
このとき、温度情報コードTHERMAL_CODEは、アップ/ダウンカウンタ4の特性上、1回の変換動作で1ビットしかアップまたはダウンしないため、複数回の変換動作により温度電圧VTEMPの電位レベルを温度情報コードTHERMAL_CODEに変換しなければならない。
すなわち、第2動作制御信号ADCのアクティブ化区間内で、サンプルクロックSAMPLE_CLKが複数回トグリングしなければならない。
そして、各々の変換動作ごとに、アップ/ダウンカウンタ4から出力される温度情報コードTHERMAL_CODEは、多目的レジスタ8に格納される。すなわち、各々の変換動作ごとに半導体素子の温度情報が更新される。
また、アップ/ダウンカウンタ4から出力される温度情報コードTHERMAL_CODEに応答して、フラグ信号生成部9も動作するが、温度情報出力装置の初期化動作であるから、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cは、常に一定の論理レベル(TEMP Aはロジック「ハイ」、TEMP Bはロジック「ハイ」、TEMP Cはロジック「ロー」)を維持する。
ここで、第2動作制御信号ADCがアクティブ状態が維持されている時間(温度電圧VTEMPの電位レベルを温度情報コードTHERMAL_CODEに変換する時間)は、メモリ制御機に定義されている。
第6に、第2動作制御信号ADC、第1動作制御信号BGR、及びオートセルフリフレッシュ信号ASRが順に非アクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が終了する。
前述の第1〜第6の動作により、従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作時の初期化動作が行われる。
温度情報出力装置の初期化動作の終了後は、再びオートセルフリフレッシュ信号ASRがアクティブになって、半導体素子の温度情報を出力する場合には、前述の第1〜第6のような方式、すなわち、温度情報出力装置の初期化動作のような方式で半導体素子の温度情報を新たに生成する。
すなわち、温度情報出力装置の初期化では、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cが温度情報コードTHERMAL_CODEに関係なく、常に一定の論理レベル(TEMP Aはロジック「ハイ」、TEMP Bはロジック「ハイ」、TEMP Cはロジック「ロー」)を維持する。
しかしながら、温度情報出力装置の初期化動作後は、フラグ信号生成部9が温度情報コードTHERMAL_CODEに応答して作動するため、複数のフラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cのそれぞれの論理レベルが半導体素子の内部温度に応じて変わる。
温度情報出力装置の初期化動作後は、ノーマル動作とセルフリフレッシュ動作に応じて温度情報を更新する方法が異なる。
すなわち、ノーマル動作では、一定の間隔でメモリ制御機から出力されるサンプルクロックSAMPLE_CLKに応答して、多目的レジスタ8に格納された温度情報コードTHERMAL_CODEをアップ/ダウンカウンタ4で使用することによって、半導体素子の温度情報を1ビットずつ更新する。
しかしながら、セルフリフレッシュ動作では、温度情報出力装置の初期化動作のような方法で半導体素子の温度情報を新たに生成する。
前述のように、ノーマル動作とセルフリフレッシュ動作に応じて温度情報を更新する方法が異なるため、半導体素子の特定動作モードで次のような問題が発生する。
温度センサイネーブル信号TSEがロジック「ハイ」で、オートセルフリフレッシュ信号ASRがロジック「ロー」の場合は、温度情報出力装置は、ノーマルモードで動作し、セルフリフレッシュモードで動作しない。
すなわち、半導体素子がノーマルモードにエントリすると、温度情報出力装置は、半導体素子の温度情報を多目的レジスタに格納する。
また、半導体素子がノーマルモードから脱出し、セルフリフレッシュモードにエントリすると、温度情報出力装置は、動作を停止し、待機する。
このとき、半導体素子のセルフリフレッシュモードが長時間維持されると、セルフリフレッシュモードエントリの際に多目的レジスタに格納された半導体素子の温度情報と、セルフリフレッシュモード脱出の際の半導体素子の実際温度との間に差が生じ得る。
すなわち、セルフリフレッシュモードを長時間維持した後、ノーマルモードにエントリしたとき、温度情報出力装置は、多目的レジスタに格納されているセルフリフレッシュモードエントリの前の誤った温度情報を使用して、半導体素子の温度情報を更新するという問題が発生する。
特開2006−40527
そこで、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、DRAMの動作モードに関係なく、正確な温度情報を更新する回路を提供することにある。
上記の目的を達成すべく、本発明に係る半導体素子の温度情報出力装置は、第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第1フラグ信号を生成し、前記第1フラグ信号が設定された論理レベル値を有するか、又は変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段とを備える。
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る半導体素子は、第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、オン(On)動作時に半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、温度情報を有する複数の第1フラグ信号を生成し、前記第1フラグ信号は、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、設定された論理レベル値を有するか、または前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有するフラグ信号論理決定手段と、セルフリフレッシュモードで、前記複数のフラグ信号に応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動手段とを備える。
すなわち、第一の発明は、第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第1フラグ信号を生成し、前記第1フラグ信号が設定された論理レベル値を有するか、又は変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第二の発明は、第一の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第2フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、前記第2フラグ信号または設定された論理レベルを有する複数の第3フラグ信号のうち、何れか1つの信号を選択して、前記第1フラグ信号として出力するフラグ信号選択部とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第三の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号選択部が、前記第2フラグ信号を第1入力として受信し、前記第3フラグ信号を第2入力として受信し、選択入力として受信した前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して何れか1つの信号を選択することによって、前記第1フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第四の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第五の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第六の発明は、第二の発明にかかり、前記第3フラグ信号が、前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第七の発明は、第一の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、ノーマルモードで前記第1イネーブル信号に応答して動作が制御され、セルフリフレッシュモードで前記第1イネーブル信号または前記第2イネーブル信号に応答して動作が制御されることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第八の発明は、第七の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号が非アクティブになると、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオフ(Off)制御されて動作しないことを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第九の発明は、第七の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記第1イネーブル信号が非アクティブになり、前記第2イネーブル信号がアクティブになると、前記ノーマルモードでオフ(Off)制御されて動作せず、前記セルフリフレッシュモードでオン(On)制御されて動作することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十の発明は、第七の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記第1イネーブル信号がアクティブになると、前記第2イネーブル信号に関係なく、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオン(On)制御されて動作することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十一の発明は、第一の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、温度の増加に負(−)特性を有する温度電圧と、温度の変動に関係なく、一定の電位レベルを有する第1変動基準電圧及び第2変動基準電圧を出力する温度感知手段と、前記第1変動基準電圧及び前記第2変動基準電圧の電位レベルに応じて、アナログ値の前記温度電圧を変換して、デジタル値の前記温度情報コードを生成するアナログ−デジタル変換手段とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十二の発明は、第十一の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記温度情報コードを受信して格納する多目的レジスタをさらに備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十三の発明は、第十一の発明にかかり、前記アナログ−デジタル変換手段が、前記温度電圧と追跡電圧の電位レベルを比較した値に応じて、前記温度情報コードを増加または減少させて出力する比較手段と、前記温度情報コードに応答して前記追跡電圧の電位レベルを決定し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第1変動基準電圧より小さか、または同じであり、前記第2変動基準電圧より大きいか、または同じ範囲で決定される電位レベル決定手段とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十四の発明は、第十三の発明にかかり、前記比較手段が、メモリ制御機から受信したクロック信号に応答して、前記温度電圧と前記追跡電圧とを比較し、その値に応じて増加信号及び減少信号の論理レベルを決定する比較器と、前記増加信号及び前記減少信号に応答して、前記温度情報コードを増加または減少させ、前記クロック信号を一定時間遅延させた遅延クロックに応答して動作するアップ/ダウンカウンタとを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十五の発明は、第十四の発明にかかり、前記比較手段が、前記増加信号及び前記減少信号をフィルタリングして、前記アップ/ダウンカウンタの誤動作を防止するフィルタリング部をさらに備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十六の発明は、第十三の発明にかかり、前記電位レベル決定手段が、デジタル値の前記温度情報コードをアナログ値の前記追跡電圧に変換し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第1変動基準電圧と前記第2変動基準電圧に応答して変動するデジタル−アナログコンバータを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十七の発明は、第十六の発明にかかり、前記電位レベル決定手段が、前記温度情報コードをデコードして前記デジタル−アナログコンバータに送信することによって、前記デジタル−アナログコンバータの誤動作を防止するデコーダをさらに備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
第十八の発明は、第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、オン(On)動作時に半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、温度情報を有する複数の第1フラグ信号を生成し、前記第1フラグ信号は、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、設定された論理レベル値を有するか、または前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有するフラグ信号論理決定手段と、セルフリフレッシュモードで、前記複数のフラグ信号に応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動手段とを備えることを特徴とする半導体素子である。
第十九の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第2フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、前記第2フラグ信号または設定された論理レベルを有する複数の第3フラグ信号のうち、何れか1つの信号を選択して、前記第1フラグ信号として出力するフラグ信号選択部とを備えることを特徴とする半導体素子である。
第二十の発明は、第十九の発明にかかり、前記フラグ信号選択部が、前記第2フラグ信号を第1入力として受信し、前記第3フラグ信号を第2入力として受信し、選択入力として受信した前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して何れか1つの信号を選択することによって、前記第1フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする半導体素子である。
第二十一の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である。
第二十二の発明は、第二十一の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を減少させることを特徴とする半導体素子である。
第二十三の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である。
第二十四の発明は、第二十三の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を増加させることを特徴とする半導体素子である。
第二十五の発明は、第十九の発明にかかり、前記第3フラグ信号が、前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする半導体素子である。
(予備)
第四の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、比較的多数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である場合もある。
第五の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、比較的少数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である場合もある。
第二十一の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、比較的多数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である場合もある。
第二十二の発明は、第二十一の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第1フラグ信号のうち、比較的多数の信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を減少させることを特徴とする半導体素子である場合もある。
第二十三の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、比較的少数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である場合もある。
第二十四の発明は、第二十三の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第1フラグ信号のうち、比較的少数の信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を増加させることを特徴とする半導体素子である場合もある。
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
図5は、本発明の実施形態に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る半導体素子の温度情報出力装置は、イネーブル信号TSE、ASRに応答して動作がオン/オフ(On/Off)制御され、オン(On)動作の際、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードTHERMAL_CODEを生成する温度情報コード生成部10、及び温度情報を有する複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cを生成し、イネーブル信号TSE、ASRに応答して第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cが設定された論理レベル値または変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定部20を備える。
そして、半導体素子は、温度情報出力装置及び温度情報出力装置の外部でセルフリフレッシュモードのとき、複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cに応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動部30を備える。
ここで、温度情報コード生成部10は、温度の増加に負(−)特性を有する温度電圧VTEMP、温度の変動に関係なく、一定の電位レベルを有する第1変動基準電圧VULIMIT、及び第2変動基準電圧VLLIMITをそれぞれ出力するバンドギャップ回路12、並びに第1変動基準電圧VULIMIT及び第2変動基準電圧VLLIMITの電位レベルに応じてアナログ値の温度電圧VTEMPを変換して、デジタル値の温度情報コードTHERMAL_CODEを生成するアナログ−デジタル変換部14を備え、温度情報コードTHERMAL_CODEを受信して格納する多目的レジスタ16をさらに備える。
ここで、アナログ−デジタル変換部14は、温度電圧VTEMPと追跡電圧DACOUTとの電位レベルを比較した値に応じて、温度情報コードTHERMAL_CODEを増加または減少させて出力する比較部142、及び温度情報コードTHERMAL_CODEに応答して追跡電圧DACOUTの電位レベルを決定し、追跡電圧DACOUTの電位レベルは、第1変動基準電圧VULIMITより小さいか、または同じであり、第2変動基準電圧VLLIMITより大きいか、または同じ範囲で決定される電位レベル決定部144を備える。
また、アナログ−デジタル変換部14の構成要素のうち、比較部142は、メモリ制御機から受信したクロック信号SAMPLE_CLKに応答して、温度電圧VTEMPと追跡電圧DACOUTとを比較し、その値に応じて増加信号INC及び減少信号DECの論理レベルを決定する比較器1422、及び増加信号INC及び減少信号DECに応答して温度情報コードTHERMAL_CODEを増加または減少させ、クロック信号SAMPLE_CLKを一定時間遅延させた遅延クロックD_SAMPLE_CLKに応答して動作するアップ/ダウンカウンタ1424を備え、増加信号INC及び減少信号DECをフィルタリングして、アップ/ダウンカウンタ1424の誤動作を防止するフィルタリング部1426をさらに備える。
また、アナログ−デジタル変換部14の構成要素のうち、電位レベル決定部144は、デジタル値の温度情報コードTHERMAL_CODEをアナログ値の追跡電圧DACOUTに変換し、追跡電圧DACOUTの電位レベルは、第1変動基準電圧VULIMITと第2変動基準電圧VLLIMITとに応答して変動するデジタル−アナログコンバータ1442を備え、温度情報コードTHERMAL_CODEをデコードしてデジタル−アナログコンバータ1442に送信することによって、デジタル−アナログコンバータ1442の誤動作を防止するデコーダ1444をさらに備える。
そして、フラグ信号論理決定部20は、温度情報コードTHERMAL_CODEに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第2フラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cを生成するフラグ信号生成部22、及びイネーブル信号TSE、ASRに応答して第2フラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cまたは設定された論理レベルを有する複数の第3フラグ信号D_TEMP A、D_TEMP B、D_TEMP Cのうち、何れかの信号を選択して、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cとして出力するフラグ信号選択部24を備える。
ここで、フラグ信号選択部24は、イネーブル信号の第1信号TSEがロジック「ハイ」で、イネーブル信号の第2信号ASRがロジック「ロー」のとき、第3フラグ信号D_TEMP A、D_TEMP B、D_TEMP Cを選択して、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cとして出力する。すなわち、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cが設定された論理レベル値を有するようにする。
また、フラグ信号選択部24は、イネーブル信号の第1信号TSEがロジック「ハイ」、イネーブル信号の第2信号ASRがロジック「ロー」の場合を除く残りの場合においては、第2フラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cを選択して、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cとして出力する。すなわち、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cが温度情報コードTHERMAL_CODEに応じて変動する論理レベル値を有するようにする。
ここで、第3フラグ信号D_TEMP A、D_TEMP B、D_TEMP Cは、温度情報コードTHERMAL_CODEに関係なく、常に一定の論理レベル値を有する。
フラグ信号選択部24は、第2フラグ信号TEMP A、TEMP B、TEMP Cを第1入力として受信し、第3フラグ信号D_TEMP A、D_TEMP B、D_TEMP Cを第2入力として受信し、選択入力として受信したイネーブル信号TSE、ASRに応答して、何れかの信号を選択することによって、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cとして出力するマルチプレクサで構成され得る。
フラグ信号生成部22は、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードTHERMAL_CODEから複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力し、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードTHERMAL_CODEから複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力する。
または、フラグ信号生成部22は、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードTHERMAL_CODEから複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、比較的多数の信号をアクティブにして出力し、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードTHERMAL_CODEから複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、比較的少数の信号をアクティブにして出力する。
そして、セルフリフレッシュ周期変動部30は、複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、相対的に数の少ない信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を増加させる。または、セルフリフレッシュ周期変動部30は、複数の第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、比較的少数の信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を増加させる。
また、セルフリフレッシュ周期変動部30は、複数の前記第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、相対的に数の多い信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を減少させる。または、セルフリフレッシュ周期変動部30は、複数の前記第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cのうち、比較的多数の信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を減少させる。
上述の本発明の実施形態に係る温度情報出力装置の温度情報コード生成部10は、動作モードを制御する2個のイネーブル信号に応答して動作するが、詳細な動作は次の通りである。
Figure 0004982677
表2を参照すると、温度情報コード生成部10は、ノーマルモードでイネーブル信号の第1信号TSEに応答して、動作がオン/オフ(On/Off)制御され、セルフリフレッシュモードでイネーブル信号の第1信号TSEまたはイネーブル信号の第2信号ASRに応答して、動作がオン/オフ(On/Off)制御されることが分かる。
すなわち、温度情報コード生成部10は、イネーブル信号TSE、ASRが非アクティブになると(TSE=L、ASR=L)、ノーマルモードとセルフリフレッシュモードでオフ制御されて(Disable)動作しない。
また、温度情報コード生成部10は、イネーブル信号の第1信号TSEが非アクティブになり、イネーブル信号の第2信号ASRがアクティブになると(TSE=L、ASR=H)、ノーマルモードでオフ制御されて(Disable)動作せず、セルフリフレッシュモードでオン制御されて(Enable)動作する。
また、温度情報コード生成部10は、イネーブル信号の第1信号TSEがアクティブになると(TSE=H)、イネーブル信号の第2信号ASRに関係なしに(ASR=HorL)、ノーマルモードとセルフリフレッシュモードでオン制御されて(Enable)動作する。
図6は、図5に示す本発明の一実施形態に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
以下、図5及び図6を参照して、本発明に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作順序を説明する。
第1に、オートセルフリフレッシュ信号ASRがアクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が始まる。
第2に、オートセルフリフレッシュ信号ASRのアクティブ化に応答して、メモリ制御機から第1動作制御信号BGRがアクティブになって出力される。
第3に、第1動作制御信号BGRのアクティブ化に応答して、温度感知部122は半導体素子の温度を感知し、感知した温度に応じて出力される電圧、すなわち、温度電圧VTEMPの電位レベルを初期化させる。
また、第1動作制御信号BGRのアクティブ化に応答して、調整部124は、第1変動電圧VULIMITと第2変動電圧VLLIMITの電位レベルを初期化させる。
ここで、第1動作制御信号BGRのアクティブ状態が維持されている時間(温度感知部122及び調整部124が初期化される時間)は、メモリ制御機に定義されている。
第4に、温度感知部122及び調整部124の初期化動作が終了すると、メモリ制御機は、第2動作制御信号ADCをアクティブにして出力する。
第5に、第2動作制御信号ADCのアクティブ化に応答して、デジタル−アナログコンバータ1442、比較器1422、アップ/ダウンカウンタ1424、デコーダ1444、フィルタリング部1426が動作することによって、アナログ値の温度電圧VTEMPの電位レベルをデジタル値の温度情報コードTHERMAL_CODEに変換する変換動作を始める。
このとき、温度情報コードTHERMAL_CODEは、アップ/ダウンカウンタ1424の特性上、1回の変換動作で1ビットしかアップまたはダウンしないため、複数回の変換動作を介して、温度電圧VTEMPの電位レベルを温度情報コードTHERMAL_CODEに変換しなければならない。
すなわち、第2動作制御信号ADCのアクティブ化区間内でサンプルクロックSAMPLE_CLKが複数回トグリングしなければならない。
そして、各々の変換動作ごとに、アップ/ダウンカウンタ1424から出力される温度情報コードTHERMAL_CODEは、多目的レジスタ16に格納される。すなわち、各々の変換動作ごとに半導体素子の温度情報が更新される。
このとき、フラグ信号選択部24は、イネーブル信号の第1信号TSEがロジック「ハイ」で、イネーブル信号の第2信号ASRがロジック「ロー」の場合は、温度情報コードTHERMAL_CODEに関係なく、常に一定の論理レベル値を有する第3フラグ信号D_TEMP A、D_TEMP B、D_TEMP Cを選択して、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cとして出力するようになる。
第6に、第2動作制御信号ADC、第1動作制御信号BGR、及びオートセルフリフレッシュ信号ASRが順に非アクティブになると、本発明に係る温度情報出力装置の初期化動作が終了する。
以上、説明したように、本発明の実施形態を適用すると、半導体素子の動作モードに関係なく、温度情報コード生成部10が動作するようにすることによって、特定動作モードで誤った温度情報が発生することを防止することができる。
本発明に係る温度情報コード生成部10は、イネーブル信号の第1信号TSEがロジック「ハイ」で、イネーブル信号の第2信号ASRがロジック「ロー」の場合にも、温度情報出力装置が半導体素子の動作モードに関係なく、常に動作する。
すなわち、半導体素子がノーマルモードにエントリすると、温度情報出力装置は、半導体素子の温度情報を多目的レジスタ16に格納する。
また、半導体素子がノーマルモードから脱出し、セルフリフレッシュモードにエントリしても、温度情報出力装置は動作し続け、半導体素子の温度情報を多目的レジスタ16に格納する。
同時に、フラグ信号論理決定部20は、第1フラグ信号FLAG A、FLAG B、FLAG Cが設定された論理レベル値を有するようにすることによって、セルフリフレッシュ周期が温度情報出力装置により変動しないようにする。
そのため、半導体素子のセルフリフレッシュモードが長時間維持されても、セルフリフレッシュモードエントリの際に多目的レジスタ16に格納された半導体素子の温度情報と、セルフリフレッシュモード脱出の際の半導体素子の実際温度とが一致することによって、誤った温度情報が発生することを防止することができる。
上述の本発明によれば、半導体素子の動作モードに関係なく、温度情報コード生成部が動作するようにすることによって、特定動作モードで誤った温度情報が発生することを防止することができ、これにより、後に温度情報出力装置の動作モードに応じるスペック問題(spec issue)が生じる場合、より柔軟に対処できる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
従来の技術に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。 図1に示す温度情報出力装置の構成要素のうち、フラグ信号生成部で生成される複数のフラグ信号とセルフリフレッシュ周期との関係を示すタイミング図である。 図1に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作の際の動作波形を示すタイミング図である。 図1に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作波形を示すタイミング図である。 本発明の実施形態に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。 図5に示す温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作波形を示すタイミング図である。

Claims (24)

  1. ノーマルモードでは、第1イネーブル信号に応答して動作が制御され、セルフリフレッシュモードでは、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して動作が制御され、半導体メモリ素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、
    前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第1フラグ信号を生成し、前記第1フラグ信号が予め設定された論理レベル値を有するか、又は前記温度情報コードによって変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段と、
    を備えることを特徴とするダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  2. 前記フラグ信号論理決定手段が、
    前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第2フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、
    前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、前記第2フラグ信号または予め設定された論理レベルを有する複数の第3フラグ信号のうち、何れか1つの信号を選択して、前記第1フラグ信号として出力するフラグ信号選択部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  3. 前記フラグ信号選択部が、前記第2フラグ信号を第1入力として受信し、前記第3フラグ信号を第2入力として受信し、選択入力として受信した前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して何れか1つの信号を選択することによって、前記第1フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする請求項2に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  4. 前記フラグ信号生成部が、相対的に高い半導体メモリ素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項2に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  5. 前記フラグ信号生成部が、相対的に低い半導体メモリ素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項2に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  6. 前記第3フラグ信号が、前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする請求項2に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  7. 前記温度情報コード生成手段が、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号が非アクティブになると、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオフ(Off)制御されて動作しないことを特徴とする請求項に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  8. 前記温度情報コード生成手段が、前記第1イネーブル信号が非アクティブになり、前記第2イネーブル信号がアクティブになると、前記ノーマルモードでオフ(Off)制御されて動作せず、前記セルフリフレッシュモードでオン(On)制御されて動作することを特徴とする請求項に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  9. 前記温度情報コード生成手段が、前記第1イネーブル信号がアクティブになると、前記第2イネーブル信号に関係なく、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオン(On)制御されて動作することを特徴とする請求項に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  10. 前記温度情報コード生成手段が、
    温度の増加に負(−)特性を有する温度電圧と、温度の変動に関係なく、一定の電位レベルを有する第1変動基準電圧及び第2変動基準電圧を出力する温度感知手段と、
    前記第1変動基準電圧及び前記第2変動基準電圧の電位レベルに応じて、アナログ値の前記温度電圧を変換して、デジタル値の前記温度情報コードを生成するアナログ−デジタル変換手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  11. 前記温度情報コード生成手段が、前記温度情報コードを受信して格納する多目的レジスタをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  12. 前記アナログ−デジタル変換手段が、
    前記温度電圧と追跡電圧の電位レベルを比較した値に応じて、前記温度情報コードを増加または減少させて出力する比較手段と、
    前記温度情報コードに応答して前記追跡電圧の電位レベルを決定し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第1変動基準電圧より小さか、または同じであり、前記第2変動基準電圧より大きいか、または同じ範囲で決定される電位レベル決定手段と、を備えることを特徴とする請求項10に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  13. 前記比較手段が、
    メモリ制御機から受信したクロック信号に応答して、前記温度電圧と前記追跡電圧とを比較し、その値に応じて増加信号及び減少信号の論理レベルを決定する比較器と、
    前記増加信号及び前記減少信号に応答して、前記温度情報コードを増加または減少させ、前記クロック信号を一定時間遅延させた遅延クロックに応答して動作するアップ/ダウンカウンタと、を備えることを特徴とする請求項12に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  14. 前記比較手段が、前記増加信号及び前記減少信号をフィルタリングして、前記アップ/ダウンカウンタの誤動作を防止するフィルタリング部をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  15. 前記電位レベル決定手段が、デジタル値の前記温度情報コードをアナログ値の前記追跡電圧に変換し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第1変動基準電圧と前記第2変動基準電圧に応答して変動するデジタル−アナログコンバータを備えることを特徴とする請求項12に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  16. 前記電位レベル決定手段が、前記温度情報コードをデコードして前記デジタル−アナログコンバータに送信することによって、前記デジタル−アナログコンバータの誤動作を防止するデコーダをさらに備えることを特徴とする請求項15に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子の温度情報出力装置。
  17. ノーマルモードでは、第1イネーブル信号に応答して動作が制御され、セルフリフレッシュモードでは、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して動作が制御され、半導体メモリ素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、
    温度情報を有する複数の第1フラグ信号を生成し、前記第1フラグ信号は、前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、予め設定された論理レベル値を有するか、または前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有するフラグ信号論理決定手段と、
    セルフリフレッシュモードで、前記複数の第1フラグ信号に応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動手段と、
    を備えることを特徴とするダイナミック型の半導体メモリ素子。
  18. 前記フラグ信号論理決定手段が、
    前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第2フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、
    前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して、前記第2フラグ信号または予め設定された論理レベルを有する複数の第3フラグ信号のうち、何れか1つの信号を選択して、前記第1フラグ信号として出力するフラグ信号選択部と、を備えることを特徴とする請求項17に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
  19. 前記フラグ信号選択部が、前記第2フラグ信号を第1入力として受信し、前記第3フラグ信号を第2入力として受信し、選択入力として受信した前記第1イネーブル信号及び第2イネーブル信号に応答して何れか1つの信号を選択することによって、前記第1フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする請求項18に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
  20. 前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に高い半導体メモリ素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項17に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
  21. 前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を減少させることを特徴とする請求項20に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
  22. 前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に低い半導体メモリ素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項17に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
  23. 前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第1フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を増加させることを特徴とする請求項22に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
  24. 前記第3フラグ信号が、前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする請求項18に記載のダイナミック型の半導体メモリ素子。
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