JPH06150647A - Semiconductor memory circuit - Google Patents

Semiconductor memory circuit

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Publication number
JPH06150647A
JPH06150647A JP4301385A JP30138592A JPH06150647A JP H06150647 A JPH06150647 A JP H06150647A JP 4301385 A JP4301385 A JP 4301385A JP 30138592 A JP30138592 A JP 30138592A JP H06150647 A JPH06150647 A JP H06150647A
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JP
Japan
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circuit
capacitor
refresh
semiconductor memory
transistor
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Withdrawn
Application number
JP4301385A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirofumi Inada
洋文 稲田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize a signal generation circuit such as a refresh timer which sets a refresh time interval being optimum for used temperature with a semiconductor integrated circuit having less transistors. CONSTITUTION:A signal generation circuit in a semiconductor memory circuit comprises a transistor Q1, a memory cell section for monitoring connecting to a capacitor C1 in series, and inverters Q2, Q3 to which potential of the capacitor C1 of the memory cell section for monitoring is inputted, and generates an output signal in accordance with potential of the capacitor 1. The output signal is made a start signal for refresh operation of a dynamic memory cell.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリ回路、特
にダイナミック回路においてメモリセルの記憶情報を保
持するためのリフレッシュ・タイミング信号発生回路に
関し、例えばリフレッシュタイマ回路を内蔵する疑似ス
タティックRAM(PSRAM;Pseudo Sta
tic Random Access Memory)
等に利用した時に特に有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory circuit, and more particularly to a refresh timing signal generating circuit for holding stored information of a memory cell in a dynamic circuit, for example, a pseudo static RAM (PSRAM; Pseudo Sta
tic Random Access Memory)
It relates to a technology that is particularly effective when used for such purposes.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体メモリ回路において、メモリの記
憶素子は基本的に容量素子に電荷を蓄積することによっ
て情報を記憶するダイナミックRAM等が知られてい
る。このような半導体メモリ回路のメモリセルの蓄積電
荷は接合リークなどによって時間と共に減少していくた
め、所定時間毎にメモリセルを選択してリフレッシュ動
作を行うことによってそのデータの消失を防止してい
る。
2. Description of the Related Art In a semiconductor memory circuit, as a memory storage element, a dynamic RAM or the like is known, which basically stores information by accumulating charges in a capacitive element. Since the accumulated charge of the memory cell of such a semiconductor memory circuit decreases with time due to junction leakage or the like, data loss is prevented by selecting a memory cell and performing a refresh operation at every predetermined time. .

【0003】また、高集積化が可能なダイナミックRA
Mを基本構成とし、通常のスタティックRAMとの互換
性を備えた半導体メモリに、疑似スタティックRAMが
ある。この疑似スタティックRAMは、書き込み及び呼
出しモードの他に、2つのリフレッシュモードを有して
いる。一方のリフレッシュモードとして、外部制御によ
ってリフレッシュ動作を単発的に実行するオートリフレ
ッシュモードがあり、他のリフレッシュモードとして、
バッテリバックアップ時にリフレッシュ動作を自律的か
つ周期的に実行するセルフリフレッシュモードがある。
このセルフリフレッシュモードのリフレッシュ動作の周
期は、メモリセルの情報確保時間の最小値を補償するよ
うに設定される。
A dynamic RA capable of high integration
There is a pseudo static RAM as a semiconductor memory having M as a basic configuration and having compatibility with a normal static RAM. This pseudo static RAM has two refresh modes in addition to the write and call modes. As one refresh mode, there is an auto-refresh mode in which a refresh operation is sporadically executed by external control, and as another refresh mode,
There is a self-refresh mode in which a refresh operation is autonomously and periodically executed at the time of battery backup.
The cycle of the refresh operation in the self-refresh mode is set so as to compensate for the minimum value of the information securing time of the memory cell.

【0004】そして、そのセルフリフレッシュモード時
にリフレッシュすべきアドレスを順次指定するためのリ
フレッシュアドレスカウンタを内蔵している。また、セ
ルフリフレッシュ動作を行う半導体メモリ回路は前記セ
ルフリフレッシュ動作を制御するためにリフレッシュ制
御回路を有し、該リフレッシュ制御回路は所定の周期で
リフレッシュ動作の時間間隔を決定するための信号を形
成するリフレッシュタイマを有している。
A refresh address counter for sequentially designating addresses to be refreshed in the self refresh mode is incorporated. Further, the semiconductor memory circuit that performs the self-refresh operation has a refresh control circuit for controlling the self-refresh operation, and the refresh control circuit forms a signal for determining a time interval of the refresh operation at a predetermined cycle. It has a refresh timer.

【0005】このリフレッシュタイマは、奇数段のイン
バータによって構成されるリングオシレータのような回
路に容量素子の一電極が結合されており、該容量素子を
初期レベルに充電した後、これを放電しながら次段イン
バータの出力を反転させるまでの放電動作時間に応じて
そのリングオシレータのような回路に発振周波数を制御
し、これによって周期信号を形成するものである。
In this refresh timer, one electrode of a capacitive element is coupled to a circuit such as a ring oscillator composed of an odd number of stages of inverters, and the capacitive element is charged to an initial level and then discharged. The oscillation frequency is controlled in a circuit such as the ring oscillator according to the discharge operation time until the output of the next-stage inverter is inverted, thereby forming a periodic signal.

【0006】セルフリフレッシュ時間間隔はこの周期信
号によって制御される。したがって、セルフリフレッシ
ュ時間間隔は前記容量素子に対する放電時間やインバー
タのしきい値電圧によって決定される。つまり、セルフ
リフレッシュ時間間隔は、前記容量素子のキャパシタン
スなどの容量成分と放電経路の抵抗成分によって決まる
CR時定数に依存することになる。
The self-refresh time interval is controlled by this periodic signal. Therefore, the self-refresh time interval is determined by the discharge time for the capacitive element and the threshold voltage of the inverter. That is, the self-refresh time interval depends on the CR time constant determined by the capacitance component such as the capacitance of the capacitance element and the resistance component of the discharge path.

【0007】ところで、一般にメモリセルの情報保持時
間は温度に依存し、メモリセルの記憶情報が消失しない
限界のリフレッシュ時間間隔すなわちポーズリフレッシ
ュ時間は温度上昇にしたがって短くなり、極めて大きな
温度依存性を有する。そこで、疑似スタティックRAM
の使用温度の最高値においても、メモリセルの情報を保
持できるようにリフレッシュ間隔時間を設定している。
このことは、前記疑似スタティックRAMのリフレッシ
ュ間隔時間は使用温度の最高値に対応して短い時間間隔
に設定され、通常使用される室温においてはリフレッシ
ュ動作が必要以上に短い周期で行われる結果になり、リ
フレッシュ動作に伴う消費電力を増大させる原因にな
る。
By the way, generally, the information retention time of the memory cell depends on the temperature, and the refresh time interval at which the memory information stored in the memory cell does not disappear, that is, the pause refresh time becomes shorter as the temperature rises, and has an extremely large temperature dependence. . Therefore, pseudo static RAM
The refresh interval time is set so that the information of the memory cell can be held even at the maximum temperature of use.
This results in that the refresh interval time of the pseudo-static RAM is set to a short time interval corresponding to the maximum value of the operating temperature, and the refresh operation is performed at a shorter cycle than necessary at the room temperature which is normally used. This causes increase in power consumption associated with the refresh operation.

【0008】特に、擬似スタティックRAMはダイナミ
ックRAMが持つ高密度及び低消費電力性を生かしなが
らスタティックRAMの持つ使いやすさを追求したもの
であって、バッテリバックアップによって記憶情報をセ
ルフリリフッシュする場合が一般的である状況から、ス
タンバイ時の低消費電力化は益々必要になっている。そ
こで、前記リフレッシュ間隔時間を必要以上に短い周期
で設定することによる消費電力の増大化という問題点を
避けるために、従来容量性素子が初期レベルから放電す
る時間に応じて、リフレッシュ間隔時間を決定する信号
発生回路が提案されている。この従来の技術としては例
えば、特開平3−195058号公報、特開平2−78
266号公報等が知られている。
In particular, the pseudo static RAM pursues the ease of use of the static RAM while taking advantage of the high density and low power consumption of the dynamic RAM, and the stored information may be self-re-flushed by battery backup. Due to the general situation, it is becoming more and more necessary to reduce the power consumption during standby. Therefore, in order to avoid the problem of increasing the power consumption by setting the refresh interval time at a cycle shorter than necessary, the refresh interval time is determined according to the time when the conventional capacitive element is discharged from the initial level. There has been proposed a signal generating circuit that does. As this conventional technique, for example, JP-A-3-195058 and JP-A-2-78 are available.
Japanese Patent No. 266 is known.

【0009】半導体メモリ回路のリフレッシュ間隔時間
を温度に応じて変化させる技術として、従来例えばサー
ミスタのような外付け回路部品によって温度を検出し、
その検出温度によりリフレッシュ動作の周期を規定する
ものが知られている。また、リフレッシュ動作の周期を
容量素子に蓄積された電荷の放電時間に基づいて規定す
るものが知られている。
As a technique for changing the refresh interval time of a semiconductor memory circuit according to temperature, conventionally, the temperature is detected by an external circuit component such as a thermistor,
It is known that the refresh operation cycle is defined by the detected temperature. Further, there is known one in which the cycle of the refresh operation is defined based on the discharge time of the charges accumulated in the capacitive element.

【0010】次に、図8の従来の半導体メモリ回路の構
成図によって従来のリフレッシュ動作の周期を容量素子
に蓄積された電荷の放電時間に基づいて規定するリフレ
ッシュタイマ回路について説明する。図8において、Q
1,Q3,Q4及びQ6はpチャネルMOSトランジス
タ、Q2,Q5及びQ7はnチャネルMOSトランジス
タ、Cは容量素子、DLは遅延回路、INはインバータ
回路、Vccは電源電圧である。
Next, the refresh timer circuit for defining the cycle of the conventional refresh operation based on the discharge time of the charges accumulated in the capacitive element will be described with reference to the configuration diagram of the conventional semiconductor memory circuit of FIG. In FIG. 8, Q
1, Q3, Q4 and Q6 are p-channel MOS transistors, Q2, Q5 and Q7 are n-channel MOS transistors, C is a capacitive element, DL is a delay circuit, IN is an inverter circuit, and Vcc is a power supply voltage.

【0011】図8のリフレッシュタイマ回路の動作を次
に説明する。まず、インバータ回路INの出力信号がハ
イレベルの状態でありpチャネルMOSトランジスタQ
3がオフ状態とすると、容量素子Cに蓄積された電荷は
nチャネルMOSトランジスタQ5を通して放電され
る。nチャネルMOSトランジスタQ5とnチャネルM
OSトランジスタQ2は電流ミラー回路を構成している
ので、nチャネルMOSトランジスタQ5とnチャネル
MOSトランジスタQ2に流れる電流は等しくなる。
The operation of the refresh timer circuit shown in FIG. 8 will be described below. First, when the output signal of the inverter circuit IN is in the high level state and the p-channel MOS transistor Q
When 3 is turned off, the electric charge accumulated in the capacitive element C is discharged through the n-channel MOS transistor Q5. n-channel MOS transistor Q5 and n-channel M
Since the OS transistor Q2 constitutes a current mirror circuit, the currents flowing through the n-channel MOS transistor Q5 and the n-channel MOS transistor Q2 are equal.

【0012】次に、容量素子Cに蓄積された電荷が放電
されて容量素子Cの電位が所定の電位となり、nチャネ
ルMOSトランジスタQ7はオフ状態となる。このnチ
ャネルMOSトランジスタQ7のオフによって遅延回路
DLのノードはpチャネルMOSトランジスタQ6を通
して電流が供給されてハイレベルとなる。ここで、遅延
回路DLを入力端子側のノードの立下がり変化のみを遅
延して伝達する動作するものとすると、この遅延回路D
Lの出力信号はインバータ回路INの出力をローレベル
とし、さらにpチャネルMOSトランジスタQ3をオン
状態とする。このpチャネルMOSトランジスタQ3の
オン状態によって、容量素子CはpチャネルMOSトラ
ンジスタQ3及びQ4を介して充電される。
Next, the electric charge accumulated in the capacitance element C is discharged, the potential of the capacitance element C becomes a predetermined potential, and the n-channel MOS transistor Q7 is turned off. When the n-channel MOS transistor Q7 is turned off, a current is supplied to the node of the delay circuit DL through the p-channel MOS transistor Q6 and goes high. Here, assuming that the delay circuit DL operates to delay and transmit only the falling change of the node on the input terminal side, the delay circuit D
The output signal of L sets the output of the inverter circuit IN to low level, and further turns on the p-channel MOS transistor Q3. By the ON state of the p-channel MOS transistor Q3, the capacitive element C is charged via the p-channel MOS transistors Q3 and Q4.

【0013】次に、容量素子Cに電荷が蓄積されるとn
チャネルMOSトランジスタQ7がオン状態となり、遅
延回路DLの入力端子側のノードがローレベルとなり、
このローレベルの変化は所定時間遅延されてインバータ
回路INを介してpチャネルMOSトランジスタQ3を
オフ状態とし、容量素子Cに蓄積された電荷の再放電が
開始される。
Next, when charge is accumulated in the capacitive element C, n
The channel MOS transistor Q7 is turned on, the node on the input terminal side of the delay circuit DL becomes low level,
This change of the low level is delayed for a predetermined time to turn off the p-channel MOS transistor Q3 via the inverter circuit IN, and the electric charge accumulated in the capacitive element C is started to be re-discharged.

【0014】したがって、前記図8の従来のリフレッシ
ュタイマ回路によって形成されるタイミング信号φtm
は、容量素子Cに蓄積された電荷の放電時間によってタ
イマ周期が規定され、このタイマ周期は容量素子Cの容
量値と抵抗素子Rの抵抗値との関数だけで規定される。
Therefore, the timing signal φtm generated by the conventional refresh timer circuit shown in FIG.
The timer period is defined by the discharge time of the charge accumulated in the capacitive element C, and the timer period is defined only by the function of the capacitance value of the capacitive element C and the resistance value of the resistive element R.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リフレッシュタイマ回路においては次のような問題点を
有している。 (1)従来のようなサーミスタのような外付け回路部品
によって温度を検出し、その検出温度によりリフレッシ
ュ動作の周期を規定する技術では、基板に搭載されたサ
ーミスタなどの検出回路は基板近傍もしくは筐体内の雰
囲気温度を検出することになり、回路の消費電力によっ
て発生する発熱を直接受けるメモリチップの温度との差
があり、リフレッシュ動作の周期に対する誤差が大きく
なり、大きなマージンによる制御しか行うことができな
い。
However, the conventional refresh timer circuit has the following problems. (1) In the conventional technology of detecting the temperature by an external circuit component such as the thermistor and defining the cycle of the refresh operation based on the detected temperature, the detection circuit such as the thermistor mounted on the board is located near the board or in the casing. Since the ambient temperature inside the body is detected, there is a difference from the temperature of the memory chip that directly receives heat generated by the power consumption of the circuit, the error in the cycle of the refresh operation becomes large, and only control with a large margin can be performed. Can not.

【0016】したがって、消費電力の低減という目的を
充分に発揮することができない。 (2)サーミスタのような外付け回路部品は、その回路
部品の取付けの構成に手間を要し、またメモリデバイス
上にそのリフレッシュ制御信号を受ける端子を設ける必
要がある。 (3)また、従来のような容量素子に蓄積された電荷の
放電時間に基づいて規定するリフレッシュタイマ回路に
おいては、使用するトランジスタの個数が10〜16個
程度必要であって多いため、ダイナミックRAMの高密
度性を生かしながら、スタティックRAMの使いやすさ
を追求するという疑似スタティックRAMの利便性に反
し、その特徴を十分に生かしきることができない。
Therefore, the purpose of reducing the power consumption cannot be fully achieved. (2) For an external circuit component such as a thermistor, it takes time and effort to mount the circuit component, and it is necessary to provide a terminal for receiving the refresh control signal on the memory device. (3) In the conventional refresh timer circuit which is defined based on the discharge time of the charge accumulated in the capacitive element, the number of transistors to be used is about 10 to 16, which is a large number. Contrary to the convenience of the pseudo static RAM, which pursues the ease of use of the static RAM while taking advantage of the high density of the above, it is not possible to fully utilize its characteristics.

【0017】本発明は上記の問題点を除去し、使用温度
に最適なリフレッシュ間隔時間を設定する信号発生回路
を、トランジスタ数の少ない半導体集積回路で実現する
ことを目的とする。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and to realize a signal generation circuit for setting an optimum refresh interval time for a use temperature by a semiconductor integrated circuit having a small number of transistors.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題点
を克服するために、半導体メモリ回路における信号発生
回路において、1トランジスタと1キャパシタを直列接
続してなるダイナミックメモリと、ダイナミックメモリ
のキャパシタの電位が入力されるインバータとからな
り、前記ダイナミックメモリをモニタ用のダミー・メモ
リセルとし、キャパシタの電位に応じてインバータ部か
ら出力信号を発生するものである。そして、その出力信
号によって、ダイナミックメモリセルのリフレッシュ動
作の開始信号とすることができるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to overcome the above-mentioned problems, the present invention provides a signal generation circuit in a semiconductor memory circuit, in which a dynamic memory in which one transistor and one capacitor are connected in series, and a dynamic memory The dynamic memory is used as a dummy memory cell for monitoring, and an output signal is generated from the inverter section according to the potential of the capacitor. Then, the output signal can be used as a start signal of the refresh operation of the dynamic memory cell.

【0019】[0019]

【作用】本発明によれば、1トランジスタと1キャパシ
タを直列接続してなるダイナミックメモリをモニタ用の
ダミーメモリセルとし、そのダミーメモリセルのキャパ
シタのストレージ・ノードの電位をモニタしてそのスト
レージ・ノードの電位が設定電圧値以下の場合に、トラ
ンジスタ数の少ないインバータを介してリフレッシュ動
作開始信号を発生する。これにより、ダミーメモリセル
中のキャパシタの温度特性によってダイナミックメモリ
の温度特性をモニタすることができ、リフレッシュ動作
をメモリセルの温度に対応した情報保持性能に応じてき
め細かく設定することができる。
According to the present invention, a dynamic memory formed by connecting one transistor and one capacitor in series is used as a dummy memory cell for monitoring, and the potential of the storage node of the capacitor of the dummy memory cell is monitored to perform the storage operation. When the potential of the node is equal to or lower than the set voltage value, the refresh operation start signal is generated through the inverter having a small number of transistors. As a result, the temperature characteristic of the dynamic memory can be monitored by the temperature characteristic of the capacitor in the dummy memory cell, and the refresh operation can be finely set according to the information retention performance corresponding to the temperature of the memory cell.

【0020】しかも、トランジスタ数の少ないインバー
タを使用しているので、全体の回路面積が小さくなり、
疑似スタティックRAMの高密度性を損なうことがな
い。
Moreover, since an inverter having a small number of transistors is used, the entire circuit area is reduced,
It does not impair the high density of the pseudo static RAM.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の半導体メモリ回路
のリフレッシュタイマ回路の構成図である。図におい
て、Q1はnMOSトランジスタ、Q2はnMOSトラ
ンジスタ、Q3はpMOSトランジスタ、C1はキャパ
シタ、WOはワード線信号発生回路、ADはアドレス発
生回路、VsnはキャパシタC1のストレージ・ノード電
圧、Vccは電源電圧、Vp1はセルプレート電圧、Vref
は基準電圧、φw はワード線信号、φm はタイミング信
号、φreset はリセット信号である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a refresh timer circuit of a semiconductor memory circuit of the present invention. In the figure, Q1 is an nMOS transistor, Q2 is an nMOS transistor, Q3 is a pMOS transistor, C1 is a capacitor, WO is a word line signal generation circuit, AD is an address generation circuit, Vsn is a storage node voltage of the capacitor C1, and Vcc is a power supply voltage. , Vp1 is the cell plate voltage, Vref
Is a reference voltage, φw is a word line signal, φm is a timing signal, and φreset is a reset signal.

【0022】図示されたリフレッシュタイマ回路は、ダ
ミー・メモリセル部とインバータ部とによって構成さ
れ、ダミー・メモリセル部にはワード線信号発生回路W
Oからワード線信号φw が入力され、またインバータ部
からはタイミング信号φm がアドレス発生回路ADに出
力される。前記ダミー・メモリセル部は、nMOSトラ
ンジスタQ1とキャパシタC1を直列接続してなる1ト
ランジスタ1キャパシタの構成であり、nMOSトラン
ジスタQ1のソースは電源電圧Vccに接続され、nMO
SトランジスタQ1のドレインはキャパシタC1の一方
の電極に接続される。キャパシタC1の他方の電極はセ
ルプレート電圧Vp1に接続される。
The illustrated refresh timer circuit is composed of a dummy memory cell section and an inverter section, and the dummy memory cell section has a word line signal generation circuit W.
The word line signal φw is input from O, and the timing signal φm is output from the inverter section to the address generation circuit AD. The dummy memory cell portion has a one-transistor / one-capacitor configuration in which an nMOS transistor Q1 and a capacitor C1 are connected in series. The source of the nMOS transistor Q1 is connected to the power supply voltage Vcc, and nMO
The drain of the S transistor Q1 is connected to one electrode of the capacitor C1. The other electrode of the capacitor C1 is connected to the cell plate voltage Vp1.

【0023】さらに、nMOSトランジスタQ1のゲー
トはワード線信号発生回路WOに接続され、ワード線信
号φw が入力される。なお、nMOSトランジスタQ1
のしきい値電圧はVth1 とする。一方、前記インバータ
部は、pMOSトランジスタQ3とnMOSトランジス
タQ2を直列接続してなり、pMOSトランジスタQ3
のソースは電源電圧Vccに接続され、pMOSトランジ
スタQ3のドレインはnMOSトランジスタQ2のドレ
インに接続される。そして、pMOSトランジスタQ3
のゲートはGNDに接地される。
Further, the gate of the nMOS transistor Q1 is connected to the word line signal generation circuit WO, and the word line signal φw is inputted. The nMOS transistor Q1
The threshold voltage of Vth1 is Vth1. On the other hand, the inverter section is formed by connecting a pMOS transistor Q3 and an nMOS transistor Q2 in series,
Is connected to the power supply voltage Vcc, and the drain of the pMOS transistor Q3 is connected to the drain of the nMOS transistor Q2. Then, the pMOS transistor Q3
Is grounded to GND.

【0024】また、nMOSトランジスタQ2のソース
は基準電圧Vref に接続され、nMOSトランジスタQ
2のゲートは、前記ダミー・メモリセル部のnMOSト
ランジスタQ1のドレインとキャパシタC1の一方の電
極との接点と接続され、該接続点の電圧Vsnが入力され
る。この電圧VsnはキャパシタC1のストレージ・ノー
ド電圧である。
The source of the nMOS transistor Q2 is connected to the reference voltage Vref, and the nMOS transistor Q2
The gate of 2 is connected to the contact between the drain of the nMOS transistor Q1 of the dummy memory cell section and one electrode of the capacitor C1, and the voltage Vsn at the connection point is input. This voltage Vsn is the storage node voltage of capacitor C1.

【0025】前記インバータ部のpMOSトランジスタ
Q3のドレインとnMOSトランジスタQ2のドレイン
との接続点は、前記アドレス発生回路ADに接続され、
タイミング信号φm をアドレス発生回路ADに出力す
る。なお、nMOSトランジスタQ2のしきい値電圧は
Vth2とする。前記アドレス発生回路ADは、前記イン
バータ部からのタイミング信号φm をを入力する入力端
子と、アドレス信号A0〜Anを出力する出力端子と、
リセット信号φreset を出力するRESET端子を有し
ている。
The connection point between the drain of the pMOS transistor Q3 and the drain of the nMOS transistor Q2 in the inverter section is connected to the address generating circuit AD,
The timing signal φm is output to the address generation circuit AD. The threshold voltage of the nMOS transistor Q2 is Vth2. The address generation circuit AD has an input terminal for receiving the timing signal φm from the inverter section, and an output terminal for outputting the address signals A0-An.
It has a RESET terminal that outputs a reset signal φreset.

【0026】アドレス信号A0〜Anは、前記タイミン
グ信号φm の入力をトリガーとしてA0からAnに順に
アドレスを出力して、半導体メモリ回路のメモリセルを
選択してリフレッシュ動作を行う。また、RESET端
子と前記ワード線信号発生回路WOのクリア端子CLR
とは接続され、RESET端子からのリセット信号φre
set がクリア端子CLRに入力される。
The address signals A0 to An sequentially output addresses from A0 to An using the input of the timing signal φm as a trigger to select a memory cell of the semiconductor memory circuit and perform a refresh operation. In addition, the RESET terminal and the clear terminal CLR of the word line signal generation circuit WO
Connected to the reset signal φre from the RESET terminal
set is input to the clear terminal CLR.

【0027】つぎに、図2に示される本発明の半導体メ
モリ回路のリフレッシュタイマ回路のタイムチャート
と、図3〜図6に示される本発明の半導体メモリ回路の
リフレッシュタイマ回路の動作図によって、本発明の半
導体メモリ回路のリフレッシュタイマ回路の動作を説明
する。図2のタイムチャートにおいて、上から順にキャ
パシタC1のストレージ・ノード電圧Vsn、タイミング
信号φm 、アドレス信号A0〜An、リセット信号φre
set 、ワード線信号φw を示している。
Next, referring to the time chart of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention shown in FIG. 2 and the operation diagram of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention shown in FIGS. The operation of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the invention will be described. In the time chart of FIG. 2, the storage node voltage Vsn of the capacitor C1, the timing signal .phi.m, the address signals A0 to An, and the reset signal .phi.re are arranged in order from the top.
set and word line signal φw are shown.

【0028】以下、図2のタイムチャートに付与した符
号は、図3〜図6に付与した符号と対応している。始め
に、図3においてワード線信号φw がローレベルの状態
にあると、nMOSトランジスタQ1はオフ状態であ
り、キャパシタC1に蓄積された電荷によるストレージ
・ノード電圧Vsnは図2の(1)に示すようにリーク電
流によって減少を始める。このストレージ・ノード電圧
Vsnが、基準電圧Vref とnMOSトランジスタQ2の
しきい値電圧Vth2の和であるVref +Vth2よりも高
い間においては、nMOSトランジスタQ2はオン状態
である。
Hereinafter, the reference numerals given to the time chart of FIG. 2 correspond to the reference numerals given in FIGS. First, when the word line signal φw is in the low level state in FIG. 3, the nMOS transistor Q1 is in the off state, and the storage node voltage Vsn due to the charges accumulated in the capacitor C1 is shown in (1) of FIG. As it starts to decrease due to leakage current. While the storage node voltage Vsn is higher than Vref + Vth2 which is the sum of the reference voltage Vref and the threshold voltage Vth2 of the nMOS transistor Q2, the nMOS transistor Q2 is in the ON state.

【0029】ここで、インバータ部を構成するpMOS
トランジスタQ3のベースにはGNDが接続されている
ため、該pMOSトランジスタQ3は常にオン状態にあ
る。したがって、pMOSトランジスタQ3のドレイン
とnMOSトランジスタQ2のドレインの接続点の電圧
であるタイミング信号φm は、pMOSトランジスタQ
3のドレインとnMOSトランジスタQ2のオン抵抗が
等しいとすると(Vcc+Vref )/2となり、ローレベ
ルとなる。この電圧状態は図2,3において(2)で示
される。
Here, the pMOS forming the inverter section
Since the base of the transistor Q3 is connected to GND, the pMOS transistor Q3 is always on. Therefore, the timing signal φm, which is the voltage at the connection point between the drain of the pMOS transistor Q3 and the drain of the nMOS transistor Q2, is
If the on-resistances of the drain of No. 3 and the nMOS transistor Q2 are equal, (Vcc + Vref) / 2, which is low level. This voltage state is indicated by (2) in FIGS.

【0030】次に、ストレージ・ノード電圧Vsnが図2
の(1)から(3)に示すように減少していき(Vref
+Vth2)の電圧値以下となると、図4においてnMO
SトランジスタQ2はオフ状態となる。前記したように
pMOSトランジスタQ3は常にオン状態にあるため、
nMOSトランジスタQ2がオフ状態となるとタイミン
グ信号φm は(4)に示すように(Vcc+Vref )/2
のローレベルからVccのハイレベルに立上がる。
Next, the storage node voltage Vsn is shown in FIG.
It decreases from (1) to (3) of (Vref
+ Vth2) voltage value or less, nMO in FIG.
The S transistor Q2 is turned off. As described above, the pMOS transistor Q3 is always in the ON state,
When the nMOS transistor Q2 is turned off, the timing signal φm becomes (Vcc + Vref) / 2 as shown in (4).
Rises from the low level of Vcc to the high level of Vcc.

【0031】アドレス発生回路ADは、タイミング信号
φm の立上がりによってアドレス信号の送出をA0から
順に始める。このアドレス信号の送出によってメモリセ
ルが指定されリフレッシュ動作が行われる。タイミング
信号φm の立上がりによって、アドレス発生回路AD及
びワード線信号発生回路WOにおける遅延時間の経過後
にワード線信号φw はローレベルから(Vcc+Vth1 )
のハイレベルに立上がる。この状態は図2,4において
(6)で示される。
The address generation circuit AD starts sending address signals in order from A0 at the rise of the timing signal φm. A memory cell is designated by the transmission of this address signal and a refresh operation is performed. Due to the rise of the timing signal φm, the word line signal φw is changed from the low level to (Vcc + Vth1) after the delay time in the address generation circuit AD and the word line signal generation circuit WO elapses.
Rise to the high level of. This state is shown by (6) in FIGS.

【0032】次に、図5において、前記(6)のワード
線信号φw の立上がりによってnMOSトランジスタQ
1はオフ状態からオン状態に変化する。nMOSトラン
ジスタQ1がオンとなるとキャパシタC1には電源電圧
が印加され、キャパシタC1への電荷の蓄積が開始され
る。したがって、(7)の時点からキャパシタC1のス
トレージ・ノード電圧Vsnは上昇を開始し、その電圧の
上昇の時定数はキャパシタC1の容量とnMOSトラン
ジスタQ1のオン抵抗によって決まる値である。
Next, referring to FIG. 5, the nMOS transistor Q is driven by the rise of the word line signal φw in (6).
1 changes from the off state to the on state. When the nMOS transistor Q1 is turned on, the power supply voltage is applied to the capacitor C1 and the accumulation of charges in the capacitor C1 is started. Therefore, the storage node voltage Vsn of the capacitor C1 starts to rise from the time of (7), and the time constant of the rise of the voltage is a value determined by the capacitance of the capacitor C1 and the on-resistance of the nMOS transistor Q1.

【0033】キャパシタC1のストレージ・ノードの電
圧Vsnが上昇して(Vcc+Vref )の電圧を超えると、
(8)で示すようにnMOSトランジスタQ2がオン状
態となる。このnMOSトランジスタQ2がオン状態と
なることによって、タイミング信号φm は、pMOSト
ランジスタQ3のドレインとnMOSトランジスタQ2
のオン抵抗が等しいとすると(Vcc+Vref )/2とな
り、ローレベルに立下がる。この状態は図2,5の
(9)で示される。
When the voltage Vsn of the storage node of the capacitor C1 rises and exceeds the voltage of (Vcc + Vref),
As shown in (8), the nMOS transistor Q2 is turned on. When the nMOS transistor Q2 is turned on, the timing signal φm is transmitted to the drain of the pMOS transistor Q3 and the nMOS transistor Q2.
If the ON resistances of the two are equal, (Vcc + Vref) / 2, and fall to the low level. This state is shown by (9) in FIGS.

【0034】その後、キャパシタC1は電荷の蓄積を続
け、その電荷の蓄積に応じてストレージ・ノード電圧V
snは上昇していき、前記キャパシタC1の容量とnMO
SトランジスタQ1のオン抵抗によって決まる時定数の
後、電源電圧Vccに到達する。また、その間アドレス発
生回路ADはアドレス信号A0からAnに順に送出を続
ける。
After that, the capacitor C1 continues to accumulate electric charges, and the storage node voltage V
sn rises, the capacitance of the capacitor C1 and nMO
The power supply voltage Vcc is reached after a time constant determined by the ON resistance of the S transistor Q1. Further, during that time, the address generating circuit AD continues to output the address signals A0 to An in order.

【0035】図6において、アドレス発生回路ADによ
るアドレス信号の送出が終了すると、アドレス発生回路
ADは(11)に示すようにリセット端子RESETか
らワード線信号発生回路WOのクリア端子CLRにリセ
ット信号φreset を送出する。ワード線信号発生回路W
Oのワード線信号φw は前記リセット信号φreset によ
って(12)に示すように(Vcc+Vth1 )のハイレベ
ルからローレベルに立下がる。
In FIG. 6, when the address signal generation circuit AD finishes transmitting the address signal, the address signal generation circuit AD resets the reset signal φreset from the reset terminal RESET to the clear terminal CLR of the word line signal generation circuit WO as shown in (11). Is sent. Word line signal generation circuit W
The O word line signal .phi.w falls from the high level of (Vcc + Vth1) to the low level by the reset signal .phi.reset as shown in (12).

【0036】このワード線信号φw のローレベルへの立
下がりによって、nMOSトランジスタQ1はオフ状態
となり、キャパシタC1の蓄積電荷はリーク電流によっ
て放出を始め、(13)に示すように再びストレージ・
ノード電圧Vsnの減少が始まる。そして、このサイクル
を繰り返すことによってリフレッシュ動作が繰り返して
行われる。
By the fall of the word line signal φw to the low level, the nMOS transistor Q1 is turned off, the charge accumulated in the capacitor C1 starts to be discharged by the leak current, and the storage capacitor is again stored as shown in (13).
The decrease of the node voltage Vsn starts. The refresh operation is repeated by repeating this cycle.

【0037】したがって、このリフレッシュ動作の開始
の時点は、キャパシタC1の温度特性を反映して決まる
ため、リフレッシュ動作をメモリセルの情報保持性能に
応じて設定することができる。次に、図7の本発明の半
導体メモリ回路のリフレッシュタイマ回路の断面構成図
によって、リフレッシュタイマ回路の構造例を説明す
る。
Therefore, the start time of the refresh operation is determined by reflecting the temperature characteristic of the capacitor C1, so that the refresh operation can be set according to the information holding performance of the memory cell. Next, a structural example of the refresh timer circuit will be described with reference to the cross-sectional configuration diagram of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention in FIG.

【0038】図7において、1は導電型がn- 型の基
板、3は導電型がp型のウエル領域、4a〜4dは素子
分離領域、6b,13は絶縁膜、7はpMOSトランジ
スタ、7a,7b,8a,8b,9a,9b,10aは
拡散領域、7c,8c,9cはゲート電極、8,9はn
MOSトランジスタ、10はキャパシタ、10bはキャ
パシタ用電極、12a〜12d,14a ,14bは配線、
15はパッシベーション膜である。
In FIG. 7, 1 is a substrate of n type conductivity type, 3 is a well region of p type conductivity type, 4a to 4d are element isolation regions, 6b and 13 are insulating films, 7 is a pMOS transistor, and 7a. , 7b, 8a, 8b, 9a, 9b, 10a are diffusion regions, 7c, 8c, 9c are gate electrodes, and 8 and 9 are n.
MOS transistor, 10 is a capacitor, 10b is a capacitor electrode, 12a to 12d, 14a and 14b are wirings,
Reference numeral 15 is a passivation film.

【0039】基板1内にはその一部に表面から所定の深
さにわたってp型のウエル領域3が形成され、基板1の
表面には所定の間隔を隔てて素子分離領域4a〜4dが
形成されている。そして、図中において素子分離領域4
cを境界として、インバータ部とダミー・メモリセル部
が形成される。インバータ部は、素子分離領域4aと4
bの間に形成されるpMOSトランジスタ7と、素子分
離領域4b及び4cの間に形成されるnMOSトランジ
スタ8によって構成され、一方、メモリセル部は素子分
離領域4cと4dの間に形成されるnMOSトランジス
タ9とキャパシタ10によって構成される。
A p-type well region 3 is formed in a part of the substrate 1 from the surface to a predetermined depth, and element isolation regions 4a to 4d are formed on the surface of the substrate 1 at predetermined intervals. ing. Then, in the figure, the element isolation region 4
The inverter part and the dummy memory cell part are formed with the boundary c. The inverter part is composed of the element isolation regions 4a and 4
b, and an nMOS transistor 8 formed between the element isolation regions 4b and 4c, while the memory cell portion is an nMOS formed between the element isolation regions 4c and 4d. It is composed of a transistor 9 and a capacitor 10.

【0040】前記インバータ部のpMOSトランジスタ
7とnMOSトランジスタ8の構成は下記のようであ
る。pMOSトランジスタ7は、基板1の表面下におい
て導電型がp+ の拡散領域7a,7bを相互に所定の間
隔を開けて所定の深さで形成し、また基板1の表面及び
拡散領域7a,7bの表面上に両拡散領域7a,7b間
にまたがるようにゲート電極7cを絶縁膜6bを間に介
して設けることによって構成される。
The structure of the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 8 in the inverter section is as follows. The pMOS transistor 7 forms diffusion regions 7a and 7b having a conductivity type of p + below the surface of the substrate 1 with a predetermined distance from each other and at a predetermined depth, and on the surface of the substrate 1 and the diffusion regions 7a and 7b. The gate electrode 7c is formed on the surface of the insulating film 6b so as to extend between the diffusion regions 7a and 7b.

【0041】また、nMOSトランジスタ8は、基板1
のp型のウエル領域3の表面下において導電型がn+
拡散領域8a,8bを相互に所定の間隔を開けて所定の
深さで形成し、また基板1の表面及び拡散領域8a,8
bの表面上に両拡散領域8a,8b間にまたがるように
ゲート電極8cを絶縁膜6bを間に介して設けることに
よって構成される。
The nMOS transistor 8 is connected to the substrate 1
Under the surface of the p-type well region 3, the diffusion regions 8a and 8b of n + conductivity type are formed with a predetermined depth from each other, and the surface of the substrate 1 and the diffusion regions 8a and 8b are formed.
The gate electrode 8c is formed on the surface of b so as to extend between the diffusion regions 8a and 8b with the insulating film 6b interposed therebetween.

【0042】一方、前記ダミー・メモリセル部のnMO
Sトランジスタ9とキャパシタ10の構成は下記のよう
である。nMOSトランジスタ9は、素子分離領域4C
及び4d間におけるウエル領域3の表面下において導電
型がn+ の拡散領域9a,9bを相互に所定の間隔を開
けて所定の深さで形成し、またウエル領域3の表面及び
拡散領域9a,9bの表面上に両拡散領域9a,9b間
にまたがるようにゲート電極9cを絶縁膜6bを間に介
して設けることによって構成される。
On the other hand, the nMO of the dummy memory cell section is
The configurations of the S transistor 9 and the capacitor 10 are as follows. The nMOS transistor 9 has an element isolation region 4C.
And 4d, diffusion regions 9a and 9b having a conductivity type of n + are formed below the surface of the well region 3 with a predetermined depth from each other, and the surface of the well region 3 and the diffusion region 9a are formed. A gate electrode 9c is provided on the surface of 9b so as to extend between both diffusion regions 9a and 9b with an insulating film 6b interposed therebetween.

【0043】また、キャパシタ10は同じく素子分離領
域4C及び4d間に前記nMOSトランジスタ9に隣接
してウエル領域3の表面下に導電型がn+ の拡散領域1
0aを形成し、該拡散領域10a上に絶縁膜を隔ててキ
ャパシタ用電極10bが形成される。前記キャパシタ用
電極10bは基板1上に形成した第1層目のポリシリコ
ン層をパターニングして構成され、また前記pMOSト
ランジスタ7、nMOSトランジスタ8,9の各ゲート
電極7c,8c,9cは、基板1上に形成した第2層目
のポリシリコン層をパターニングして構成される。
Further, the capacitor 10 is also adjacent to the nMOS transistor 9 between the element isolation regions 4C and 4d and under the surface of the well region 3 a diffusion region 1 of n + conductivity type.
0a is formed, and a capacitor electrode 10b is formed on the diffusion region 10a with an insulating film therebetween. The capacitor electrode 10b is formed by patterning the first polysilicon layer formed on the substrate 1, and the gate electrodes 7c, 8c and 9c of the pMOS transistor 7 and nMOS transistors 8 and 9 are formed on the substrate. The second polysilicon layer formed on the first layer is patterned.

【0044】なお、電極材料としてはポリシリコン以外
にタングステン、モリブデン等の高融点金属を使用する
ことができる。本発明の半導体メモリ回路のリフレッシ
ュタイマ回路は、前記のようにダミー・メモリセル部と
インバータ部とから構成されるものであり、この構成を
半導体メモリ回路のメモリセル部の任意の位置に設ける
ことができる。
In addition to polysilicon, a refractory metal such as tungsten or molybdenum can be used as the electrode material. The refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention comprises the dummy memory cell section and the inverter section as described above, and this configuration is provided at an arbitrary position of the memory cell section of the semiconductor memory circuit. You can

【0045】半導体メモリ回路中において複数のメモリ
セル部の位置によって温度状況が異なる場合には、例え
ば半導体メモリ回路中の複数の異なる位置に前記本発明
のリフレッシュタイマ回路を設け、その中のリフレッシ
ュ間隔の短いものあるいは幾つかの群に区分してリフレ
ッシュ動作を制御することができる。次に、本発明の半
導体メモリ回路のリフレッシュタイマ回路の第2〜4の
実施例について説明する。
When the temperature condition differs depending on the positions of a plurality of memory cell portions in the semiconductor memory circuit, for example, the refresh timer circuit of the present invention is provided at a plurality of different positions in the semiconductor memory circuit, and the refresh interval therein. The refresh operation can be controlled by dividing it into short groups or several groups. Next, second to fourth embodiments of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention will be described.

【0046】図9は、本発明の半導体メモリ回路のリフ
レッシュタイマ回路の第2の実施例の構成図である。第
2の実施例においては、本発明の第1の実施例における
インバータ部のpMOSトランジスタQ3を抵抗素子R
で構成したものである。第1の実施例において示したよ
うにインバータ部のpMOSトランジスタQ3は常にオ
ン状態であるため、このpMOSトランジスタQ3を抵
抗素子Rに置き換えることができる。
FIG. 9 is a block diagram of the second embodiment of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention. In the second embodiment, the pMOS transistor Q3 of the inverter section in the first embodiment of the present invention is replaced by the resistance element R.
It is composed of. As shown in the first embodiment, the pMOS transistor Q3 in the inverter section is always in the ON state, so that the pMOS transistor Q3 can be replaced with the resistance element R.

【0047】この抵抗素子Rはポリシリコン層によって
前記第1の実施例のリフレッシュタイマ回路と同様に半
導体基板上に形成することができる。また、図10は、
本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイマ回路の
第3の実施例の構成図である。第3の実施例において
は、本発明の第1の実施例におけるインバータ部のnM
OSトランジスタQ2のゲート及びpMOSトランジス
タQ3のゲートにキャパシタC1のストレージ・ノード
の電圧Vsnを印加するものである。
The resistance element R can be formed of a polysilicon layer on the semiconductor substrate similarly to the refresh timer circuit of the first embodiment. In addition, FIG.
It is a block diagram of the 3rd Example of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of this invention. In the third embodiment, nM of the inverter section in the first embodiment of the present invention is used.
The voltage Vsn of the storage node of the capacitor C1 is applied to the gate of the OS transistor Q2 and the gate of the pMOS transistor Q3.

【0048】キャパシタC1のストレージ・ノードの電
圧VsnがnMOSトランジスタQ2のしきい値Vth2と
基準電圧Vref の和の電圧より高く、またpMOSトラ
ンジスタQ3のしきい値Vth3とする時Vcc−Vth3 よ
り高い場合には、nMOSトランジスタQ2はオン状態
であり、一方pMOSトランジスタQ3はオフ状態であ
り、タイミング信号φm はローレベルの基準電圧Vref
となる。
When the voltage Vsn of the storage node of the capacitor C1 is higher than the sum of the threshold voltage Vth2 of the nMOS transistor Q2 and the reference voltage Vref and higher than the threshold voltage Vth3 of the pMOS transistor Q3, which is higher than Vcc-Vth3. , The nMOS transistor Q2 is on, while the pMOS transistor Q3 is off, and the timing signal φm is the low level reference voltage Vref.
Becomes

【0049】また、キャパシタC1のストレージ・ノー
ドの電圧VsnがnMOSトランジスタQ2のしきい値V
th2と基準電圧Vref の和の電圧より低く、またVcc−
Vth3 より低い場合には、nMOSトランジスタQ2は
オフ状態であり、一方pMOSトランジスタQ3はオン
状態であり、タイミング信号φm はハイレベルの電源電
圧Vccとなる。
The voltage Vsn of the storage node of the capacitor C1 is equal to the threshold value V of the nMOS transistor Q2.
It is lower than the sum of th2 and the reference voltage Vref, and Vcc-
When it is lower than Vth3, the nMOS transistor Q2 is in the off state, while the pMOS transistor Q3 is in the on state, and the timing signal φm becomes the high level power supply voltage Vcc.

【0050】前記本発明の半導体メモリ回路のリフレッ
シュタイマ回路の第2〜3の実施例の動作は、前記第1
の実施例と同様である。次に、本発明の半導体メモリ回
路のリフレッシュタイマ回路の構造の他の実施例につい
て説明する。図11は本発明の半導体メモリ回路のリフ
レッシュタイマ回路の他の実施例の断面構成図である。
The operations of the second to third embodiments of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention are the same as those of the first embodiment.
It is similar to the embodiment of. Next, another embodiment of the structure of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention will be described. FIG. 11 is a cross-sectional configuration diagram of another embodiment of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【0051】図11において、6は絶縁膜であり、その
他の符号は図7と同様である。基板1内にはその一部に
表面から所定の深さにわたってp型のウエル領域3が形
成され、基板1の表面には所定の間隔を隔てて素子分離
領域4a〜4dが形成されている。そして、図中におい
て素子分離領域4cを境界として、インバータ部とダミ
ー・メモリセル部とが形成される。
In FIG. 11, 6 is an insulating film, and other reference numerals are the same as in FIG. A p-type well region 3 is formed in a part of the substrate 1 from the surface to a predetermined depth, and element isolation regions 4a to 4d are formed on the surface of the substrate 1 at predetermined intervals. Then, in the figure, the inverter portion and the dummy memory cell portion are formed with the element isolation region 4c as a boundary.

【0052】素子分離領域4aは基板1の導電型n-
の領域に形成され、素子分離領域4b,4dは基板1の
導電型n- 型の領域とウエル領域3のp型の領域にまた
がって形成され、また、素子分離領域4cはウエル領域
3のp型の領域に形成される。インバータ部は、素子分
離領域4a及び4bの間に形成されるpMOSトランジ
スタ7と、素子分離領域4b及び4cの間に形成される
nMOSトランジスタ8によって構成され、一方、メモ
リセル部は素子分離領域4c及び4dの間に形成される
nMOSトランジスタ9とキャパシタ10によって構成
される。
The element isolation region 4a is formed in the conductivity type n type region of the substrate 1, and the element isolation regions 4b and 4d extend over the conductivity type n type region of the substrate 1 and the p type region of the well region 3. The element isolation region 4c is formed in the p-type region of the well region 3. The inverter portion is composed of a pMOS transistor 7 formed between the element isolation regions 4a and 4b and an nMOS transistor 8 formed between the element isolation regions 4b and 4c, while the memory cell portion is formed of the element isolation region 4c. And 4d, an nMOS transistor 9 and a capacitor 10 are formed.

【0053】前記インバータ部のpMOSトランジスタ
7とnMOSトランジスタ8の構成は下記の通りであ
る。pMOSトランジスタ7は、基板1の表面下におい
て導電型がp+ の拡散領域7a,7bを相互に所定の間
隔を開けて所定の深さで形成し、また基板1の表面及び
拡散領域7a,7bの表面上に両拡散領域7a,7b間
にまたがるようにゲート電極7cを絶縁膜6を間に介し
て設けることによって構成される。
The structures of the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 8 in the inverter section are as follows. The pMOS transistor 7 forms diffusion regions 7a and 7b having a conductivity type of p + below the surface of the substrate 1 with a predetermined distance from each other and at a predetermined depth, and on the surface of the substrate 1 and the diffusion regions 7a and 7b. The gate electrode 7c is formed on the surface of the insulating film 6 so as to extend between the diffusion regions 7a and 7b.

【0054】また、nMOSトランジスタ8は、基板1
のウエル領域の表面下において導電型がn+ の拡散領域
8a,8bを相互に所定の間隔を開けて所定の深さで形
成し、また基板1の表面及び拡散領域8a,8bの表面
上に両拡散領域8a,8b間にまたがるようにゲート電
極8cを絶縁膜6を介して設けることによって構成され
る。
The nMOS transistor 8 is formed on the substrate 1
Diffusion regions 8a and 8b of n + conductivity type are formed below the surface of the well region at a predetermined depth from each other, and are formed on the surface of the substrate 1 and the diffusion regions 8a and 8b. A gate electrode 8c is provided so as to extend between both diffusion regions 8a and 8b via an insulating film 6.

【0055】一方、前記メモリセル部のnMOSトラン
ジスタ9とキャパシタ10の構成は下記のようである。
nMOSトランジスタ9は、素子分離領域4C及び4d
間におけるウエル領域3の表面下において導電型がn+
の拡散領域9a,9bを相互に所定の間隔を開けて所定
の深さで形成し、またウエル領域3の表面及び拡散領域
9a,9bの表面上に両拡散領域9a,9b間にまたが
るようにゲート電極9cを絶縁膜6を介して設けること
によって構成される。
On the other hand, the structures of the nMOS transistor 9 and the capacitor 10 in the memory cell section are as follows.
The nMOS transistor 9 includes element isolation regions 4C and 4d.
The conductivity type is n + below the surface of the well region 3 between
Diffusion regions 9a and 9b are formed at a predetermined depth with a predetermined distance from each other and formed on the surface of the well region 3 and the diffusion regions 9a and 9b so as to extend between the diffusion regions 9a and 9b. It is configured by providing the gate electrode 9c via the insulating film 6.

【0056】また、キャパシタ10は同じく素子分離領
域4cと4d間に前記nMOSトランジスタ9に隣接し
てウエル領域3の表面下に導電型がn+ の拡散領域10
aを形成し、該拡散領域10a上に絶縁膜6を隔ててキ
ャパシタ用電極10bが形成される。前記キャパシタ用
電極10bは基板1上に形成した第1層目のポリシリコ
ン層をパターニングして構成され、また前記pMOSト
ランジスタ7、nMOSトランジスタ8,9の各ゲート
電極7c,8c,9cも、基板1上に形成した第1層目
のポリシリコン層をパターニングして構成される。
Further, the capacitor 10 is likewise adjacent to the nMOS transistor 9 between the element isolation regions 4c and 4d, below the surface of the well region 3 and in the diffusion region 10 of n + conductivity type.
a is formed, and the capacitor electrode 10b is formed on the diffusion region 10a with the insulating film 6 interposed therebetween. The capacitor electrode 10b is formed by patterning the first polysilicon layer formed on the substrate 1, and the gate electrodes 7c, 8c and 9c of the pMOS transistor 7 and nMOS transistors 8 and 9 are also formed on the substrate. 1 is formed by patterning the first polysilicon layer formed on the first layer.

【0057】なお、電極材料としてはポリシリコン以外
にタングステン、モリブデン等の高融点金属を使用する
ことができる。インバータ部におけるpMOSトランジ
スタ7、nMOSトランジスタ8のゲート電極7c,8
cとメモリセル部のnMOSトランジスタ9のゲート電
極9c及びキャパシタ10のキャパシタ用電極10b,
素子分離領域4a〜4d、及び絶縁膜6上の全面にわた
って、絶縁膜11が形成され被覆を施している。
In addition to polysilicon, a refractory metal such as tungsten or molybdenum can be used as the electrode material. Gate electrodes 7c and 8 of pMOS transistor 7 and nMOS transistor 8 in the inverter section
c, the gate electrode 9c of the nMOS transistor 9 in the memory cell portion and the capacitor electrode 10b of the capacitor 10,
An insulating film 11 is formed and coated on the element isolation regions 4a to 4d and the entire surface of the insulating film 6.

【0058】この絶縁膜11上には、配線12a〜12
dが第1層目のアルミ層をパターニングすることによっ
て形成される。配線12aは絶縁膜11,6に穿ったコ
ンタクトホールを通してpMOSトランジスタ7の拡散
領域7aに接触し、また配線12bは同様に絶縁膜1
1,6に穿ったコンタクトホールを通してpMOSトラ
ンジスタ7の拡散領域7b及びnMOSトランジスタ8
の拡散領域8aと接触している。
Wirings 12a to 12 are formed on the insulating film 11.
d is formed by patterning the first aluminum layer. The wiring 12a is in contact with the diffusion region 7a of the pMOS transistor 7 through the contact holes formed in the insulating films 11 and 6, and the wiring 12b is also the insulating film 1 in the same manner.
The diffusion regions 7b of the pMOS transistor 7 and the nMOS transistor 8 through the contact holes drilled in
Is in contact with the diffusion area 8a.

【0059】配線12c,12dは絶縁膜11,6に穿
ったコンタクトホールを通してnMOSトランジスタ8
の拡散領域8b、nMOSトランジスタ9の拡散領域9
aにそれぞれ接触している。そして、配線12a〜12
d及び絶縁膜11の全面にわたって絶縁膜13が形成さ
れ、該絶縁膜13上に配線14a,14bが第2層目の
アルミ層がパターニングによって形成される。
The wirings 12c and 12d are connected to the nMOS transistor 8 through the contact holes formed in the insulating films 11 and 6.
Diffusion region 8b of the nMOS transistor 9
a are in contact with each other. And wiring 12a-12
An insulating film 13 is formed on the entire surface of the insulating film 11 and the insulating film 11, and wirings 14a and 14b are formed on the insulating film 13 by patterning a second aluminum layer.

【0060】配線14a,14bは絶縁膜13に穿った
コンタクトホールを通して配線12c,12dに接触
し、配線14a,14b及び絶縁膜13上の全体を覆っ
てパッシベーション膜15が形成される。なお、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨
に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範
囲から排除するものではない。
The wirings 14a and 14b contact the wirings 12c and 12d through the contact holes formed in the insulating film 13, and the passivation film 15 is formed so as to cover the wirings 14a and 14b and the insulating film 13 entirely. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部の使用温度等に適したタイミングでリフレッシュ動
作を行う半導体集積回路のリフレッシュタイマ回路を、
トランジスタと1キャパシタから構成されるモニタ用の
ダイナミックメモリとインバータ部という少ない構成要
素によって実現して、従来のリフレッシュ間隔時間を決
定するリフレッシュタイマ回路と比較して大幅に少ない
構成要素数とすることができる。
As described above, according to the present invention,
A refresh timer circuit of a semiconductor integrated circuit that performs a refresh operation at a timing suitable for the external operating temperature,
It can be realized by a small number of components such as a dynamic memory for a monitor and an inverter section, which are composed of a transistor and one capacitor, and the number of components can be significantly reduced as compared with the conventional refresh timer circuit that determines the refresh interval time. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a refresh timer circuit of a semiconductor memory circuit of the present invention.

【図2】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路のタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【図3】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の動作図である。
FIG. 3 is an operation diagram of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【図4】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の動作図である。
FIG. 4 is an operation diagram of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【図5】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の動作図である。
FIG. 5 is an operation diagram of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【図6】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の動作図である。
FIG. 6 is an operation diagram of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【図7】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の断面構成図である。
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of a refresh timer circuit of a semiconductor memory circuit of the present invention.

【図8】従来の半導体メモリ回路の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional semiconductor memory circuit.

【図9】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタイ
マ回路の第2の実施例の構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a second embodiment of a refresh timer circuit of a semiconductor memory circuit of the present invention.

【図10】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタ
イマ回路の第3の実施例の構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a third embodiment of a refresh timer circuit of a semiconductor memory circuit of the present invention.

【図11】本発明の半導体メモリ回路のリフレッシュタ
イマ回路の他の実施例に断面構成図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another embodiment of the refresh timer circuit of the semiconductor memory circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Q1,Q2 nMOSトランジスタ Q3 pMOSトランジスタ C1 キャパシタ WO ワード線信号発生回路 AD アドレス発生回路 Vsn ストレージ・ノード電圧 Vcc 電源電圧 Vp1 セルプレート電圧 Vref 基準電圧 φw ワード線信号 φm タイミング信号 φreset リセット信号 Q1, Q2 nMOS transistor Q3 pMOS transistor C1 capacitor WO word line signal generation circuit AD address generation circuit Vsn storage node voltage Vcc power supply voltage Vp1 cell plate voltage Vref reference voltage φw word line signal φm timing signal φreset reset signal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体メモリ回路における信号発生回路
において、(a)トランジスタとキャパシタを直列接続
してなるモニタ用のダイナミックメモリと、(b)前記
モニタ用のダイナミックメモリのキャパシタの電位が入
力されるインバータとからなり、(c)前記キャパシタ
の電位に応じて出力信号を発生すべく構成にされている
ことを特徴とする半導体メモリ回路。
1. A signal generation circuit in a semiconductor memory circuit, wherein (a) a monitor dynamic memory in which a transistor and a capacitor are connected in series and (b) a potential of a capacitor of the monitor dynamic memory are input. A semiconductor memory circuit comprising an inverter and configured to generate an output signal according to (c) the potential of the capacitor.
【請求項2】 前記出力信号は、ダイナミックメモリセ
ルのリフレッシュ動作の開始信号であることを特徴とす
る請求項1記載の半導体メモリ回路。
2. The semiconductor memory circuit according to claim 1, wherein the output signal is a start signal of a refresh operation of a dynamic memory cell.
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