JPH1116351A - Dynamic semiconductor memory device - Google Patents

Dynamic semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH1116351A
JPH1116351A JP9180515A JP18051597A JPH1116351A JP H1116351 A JPH1116351 A JP H1116351A JP 9180515 A JP9180515 A JP 9180515A JP 18051597 A JP18051597 A JP 18051597A JP H1116351 A JPH1116351 A JP H1116351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate potential
self
refresh
potential detection
detection circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9180515A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Muraoka
裕二 村岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9180515A priority Critical patent/JPH1116351A/en
Publication of JPH1116351A publication Critical patent/JPH1116351A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable optimization of substrate voltage setting and reduction of junction leak to realize lower power consumption by providing a plurality of substrate potential detecting circuit and generating a substrate potential which is different in the self-refresh cycle and in the other cycle. SOLUTION: In the regular mode, an SR activating signal ϕ is in the GND level, a substrate potential detecting circuit 11 is in the enable condition, a ring oscillator 13 operates by receiving an output signal ϕN of the substrate potential detecting circuit 11 and a pump circuit 14 is operated by an output CLK of the ring oscillator 13 to drop the substrate potential. During the self- refresh mode, the substrate potential detecting circuit 12 is in the enable condition and a transfer gate TG2 is in the continuity. Using such signal ϕ for activation during the SR, the substrate potential detecting circuit 11 for regular mode or substrate potential detecting circuit 12 for self-refresh mode are used depending on the purposes to improve the charge holding time of memory cell in the SR cycle.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイナミック型
半導体記憶装置に関し、特に基板電位検知回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic semiconductor memory device, and more particularly, to a substrate potential detecting circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ダイナミック型半導体記憶装置に
おいても、バッテリバックアップ(電池保持)が可能
な、低消費電力のものが要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a dynamic semiconductor memory device that can back up a battery (retain a battery) and has low power consumption.

【0003】ダイナミック型半導体記憶装置はMOSキ
ャパシタに情報電荷を蓄積するという原理を利用してい
る。しかし接合リークなどにより、蓄積電荷が徐々に失
われるため、ある一定時間毎に蓄積電荷を再書込みする
必要がある。
A dynamic semiconductor memory device utilizes the principle of storing information charges in a MOS capacitor. However, the accumulated charge is gradually lost due to a junction leak or the like, so it is necessary to rewrite the accumulated charge every certain time.

【0004】この再書込み動作をリフレッシュという。
このリフレッシュ動作は、バッテリバックアップ時にお
いても一定時間毎に行う必要がある。ダイナミック型半
導体記憶装置には、RASオンリーリフレッシュ(以下
「ROR」という)、CASビフォアRASリフレッシ
ュ(以下「CBR」という)、セルフリフレッシュ(以
下「SR」という)の3つが代表的であるが、ROR、
CBRは複雑な制御が必要とされることから、バッテリ
バックアップ時にはあまり好ましくない。
This rewriting operation is called refresh.
This refresh operation needs to be performed at regular intervals even during battery backup. Typical dynamic semiconductor memory devices include RAS only refresh (hereinafter referred to as “ROR”), CAS before RAS refresh (hereinafter referred to as “CBR”), and self refresh (hereinafter referred to as “SR”). ,
Since CBR requires complicated control, it is not very preferable at the time of battery backup.

【0005】SRは、セットサイクルはCBRと同一で
あるが、セット後は、RAS(ロウアドレスストロー
ブ)、CAS(カラムアドレスストローブ)はともに
「GND」レベルでよいことから、あまり複雑な制御は
必要としない。
The set cycle of SR is the same as that of CBR, but after setting, both RAS (row address strobe) and CAS (column address strobe) may be at the "GND" level, so that very complicated control is required. And not.

【0006】そして、バッテリバックアップにおいて
は、低消費電力が要求されるため、リフレッシュ間隔を
内蔵タイマーで制御して最適化を計っている。
Since low power consumption is required in battery backup, the refresh interval is controlled by a built-in timer for optimization.

【0007】ダイナミック型半導体記憶装置における電
荷蓄積時間(以下「ホールドタイム」(Hold Time)と
いう)は、接合リークにより支配されている。図3に、
従来の基板電位発生回路及び基板電位検知回路の構成を
示す。
[0007] The charge accumulation time (hereinafter referred to as "hold time") in a dynamic semiconductor memory device is governed by junction leakage. In FIG.
1 shows a configuration of a conventional substrate potential generating circuit and a conventional substrate potential detecting circuit.

【0008】基板電位検知回路31は、常時、基板電位
をモニターしており、基板電位の上昇を検知して、リン
グオシレータ32を動作させ、ポンプ回路(チャージポ
ンプ回路)33により、基板電位を降下させる。
The substrate potential detecting circuit 31 constantly monitors the substrate potential, detects a rise in the substrate potential, activates the ring oscillator 32, and lowers the substrate potential by a pump circuit (charge pump circuit) 33. Let it.

【0009】この基板電位検知レベルは、最も基板電位
を上昇させるサイクルに対応できるように、設定してあ
る。
The substrate potential detection level is set so as to correspond to a cycle in which the substrate potential is increased most.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来のダイナミック型
半導体記憶装置の基板電位発生回路、及び検知回路は、
上記のように構成されているので、通常モードおよびS
R(セルフリフレッシュ)モード動作のいずれにおいて
も、通常モードに対して設定された基板電位を検知する
ので、ホールドタイムが要求されるセルフリフレッシュ
においては、基板電位が下がりすぎ、接合リークが大き
くなる、という問題点を有している。
A substrate potential generating circuit and a detecting circuit of a conventional dynamic semiconductor memory device are:
Since it is configured as described above, the normal mode and S
In any of the R (self-refresh) mode operations, the substrate potential set for the normal mode is detected. Therefore, in self-refresh requiring a hold time, the substrate potential becomes too low, and the junction leak increases. There is a problem that.

【0011】したがって、本発明は、上記のような問題
点を解消するためになされたものであって、その目的
は、SRモードにおける基板電位検知回路を通常モード
のものと分離することにより、接合リークを減じるダイ
ナミック型半導体記憶装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to separate a substrate potential detecting circuit in an SR mode from a circuit in a normal mode so as to form a junction. An object of the present invention is to provide a dynamic semiconductor memory device that reduces leakage.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、セルフリフレッシュ機能を有するダイナ
ミック型半導体記憶装置において、複数の基板電位検知
回路を有し、セルフリフレッシュサイクルと、他のサイ
クルとで互いに異なる基板電位を発生する、ことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a dynamic semiconductor memory device having a self-refresh function, comprising a plurality of substrate potential detection circuits, a self-refresh cycle and another cycle. And different substrate potentials are generated.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明のダイナミック型半導体記憶装置
は、その好ましい実施の形態において、セルフリフレッ
シュ機能を有し、基板電位検知回路は、セルフリフレッ
シュ系の信号を入力して動作する検知回路と通常モード
時に動作する検知回路を備えたことを特徴としたもので
ある。
Embodiments of the present invention will be described below. In a preferred embodiment, the dynamic semiconductor memory device of the present invention has a self-refresh function, and the substrate potential detection circuit is provided with a detection circuit which operates by inputting a self-refresh signal and a detection circuit which operates in a normal mode. It is characterized by having a circuit.

【0014】より詳細には、本発明の実施の形態は、好
ましくは、通常モード時に選択される第1の基板電位検
知回路(図1の11)と、セルフリフレッシュ動作時に
活性化される第2の基準電位検知回路(図1の12)
と、を少なくとも含み、第1、及び第2の基準電位検知
回路の出力を、通常モード、及びセルフリフレッシュモ
ードに応じて、それぞれ選択出力する手段(図1のSR
活性化信号φ、インバータINV、トランスファゲート
TG1、TG2)と、選択出力された第1又は第2の基
準電位検知回路の出力を入力とするリングオシレータ
(図1の13)と、このリングオシレータの出力に応じ
て基板電位を可変させるポンプ回路(図1の14)と、
を備え、セルフリフレッシュサイクルと、他のサイクル
とで互いに異なる基板電位を発生する。
More specifically, the embodiment of the present invention preferably includes a first substrate potential detection circuit (11 in FIG. 1) selected in the normal mode and a second substrate potential detection circuit activated in the self-refresh operation. Reference potential detection circuit (12 in FIG. 1)
And means for selectively outputting the outputs of the first and second reference potential detecting circuits in accordance with the normal mode and the self-refresh mode, respectively (SR in FIG. 1).
An activation signal φ, an inverter INV, transfer gates TG1 and TG2), a ring oscillator (13 in FIG. 1) to which the output of the first or second reference potential detection circuit selected and output is input, and a ring oscillator of this ring oscillator. A pump circuit (14 in FIG. 1) for varying the substrate potential according to the output;
And generates different substrate potentials between the self-refresh cycle and other cycles.

【0015】[0015]

【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に説明する。図1は、本発明の一実施例のダイナ
ミック型半導体記憶装置の基板電位検知回路の構成を示
す図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention; FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate potential detection circuit of a dynamic semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention.

【0016】図1を参照すると、基板電位検知回路11
は、通常モード用の基板電位の検知回路であり(「通常
モード用基板電位検知回路」ともいう)、基板電位検知
回路12はセルフリフレッシュ(SR)用の基板検知回
路であり(SR用基板電位検知回路」ともいう)、13
はリングオシレータ、14はポンプ回路である。また、
基板電位検知回路11、12の出力は、N型トランスフ
ァゲートTG1、TG2を介してリングオシレータ13
に入力されており、トランスファゲートTG1のゲート
端子にはSR活性化信号φのインバータINVによる反
転信号が入力され、トランスファゲートTG2のゲート
端子にはSR活性化信号が入力される。また、SR活性
化信号φ、及びそのインバータINVによる反転信号
は、基板電位検知回路12、11にそれぞれ入力され、
活性化を制御する。
Referring to FIG. 1, a substrate potential detecting circuit 11
Denotes a substrate potential detection circuit for the normal mode (also referred to as “normal mode substrate potential detection circuit”), and the substrate potential detection circuit 12 is a self-refresh (SR) substrate detection circuit (SR substrate potential). Detection circuit), 13
Is a ring oscillator, and 14 is a pump circuit. Also,
The outputs of substrate potential detection circuits 11 and 12 are supplied to ring oscillator 13 via N-type transfer gates TG1 and TG2.
, An inverted signal of the SR activation signal φ by the inverter INV is input to the gate terminal of the transfer gate TG1, and the SR activation signal is input to the gate terminal of the transfer gate TG2. The SR activation signal φ and its inverted signal by the inverter INV are input to the substrate potential detection circuits 12 and 11, respectively.
Control activation.

【0017】通常モード時には、SR活性化信号φは
‘GND’(Low)レベルにあり、基板電位検知回路
11がイネーブルになり、トランスファゲートTG1が
導通状態となり(この時、基板電位検知回路12はディ
セーブル状態、トランスファゲートTG2は非導通状
態)、リングオシレータ13は、基板電位検知回路11
の出力信号φNを受けて動作し、リングオシレータ13
の出力CLKにより、ポンプ回路14が動作して基板電
位を降下させる。
In the normal mode, the SR activation signal φ is at the 'GND' (Low) level, the substrate potential detection circuit 11 is enabled, and the transfer gate TG1 is turned on (at this time, the substrate potential detection circuit 12 Disabled state, transfer gate TG2 is non-conductive state), ring oscillator 13 includes substrate potential detecting circuit 11
Operates in response to the output signal φ N of
, The pump circuit 14 operates to lower the substrate potential.

【0018】SR(セルフリフレッシュ)時には、SR
活性化信号φが電源レベル(Highレベル)となるた
め、基板電位検知回路12がイネーブルになり、トラン
スファゲートTG2が導通状態となる(この時、基板電
位検知回路11はディセーブル状態、トランスファゲー
トTG1は非導通状態)。
At the time of SR (self refresh), SR
Since activation signal φ attains the power supply level (High level), substrate potential detection circuit 12 is enabled and transfer gate TG2 is turned on (at this time, substrate potential detection circuit 11 is disabled and transfer gate TG1 is turned off). Is non-conductive).

【0019】リングオシレータ13は、基板電位検知回
路12の出力信号φSを受けて動作する。
Ring oscillator 13 operates in response to output signal φ S of substrate potential detection circuit 12.

【0020】図2に、本発明の一実施例の動作のタイム
チャートを示す。
FIG. 2 is a time chart showing the operation of one embodiment of the present invention.

【0021】SR活性化信号φが‘GND’レベルにあ
る時には、基板電位はV1のレベルにある。
When SR activation signal φ is at the 'GND' level, the substrate potential is at the level of V1.

【0022】この状態で、リードサイクル、ライトサイ
クル等により基板電位が上昇し、通常モード用検知レベ
ルS1を上回った場合、通常モード用検知信号φNが活
性化しポンプ回路14により、基板電位を降下させ、も
とのレベルV1が保持される。
In this state, when the substrate potential rises due to a read cycle, a write cycle or the like and exceeds the normal mode detection level S1, the normal mode detection signal φ N is activated and the pump circuit 14 lowers the substrate potential. Then, the original level V1 is maintained.

【0023】SRモードに入り、SR活性化信号φが電
源電位‘Vcc’レベルになると、検知レベルはS2にな
る。
When the SR mode is entered and the SR activation signal φ attains the power supply potential 'Vcc' level, the detection level becomes S2.

【0024】そして、基板レベルが上昇した場合、SR
用検知信号φSが活性化し、ポンプ回路14により基板
電位を降下させ、レベルV2が保持される。
When the substrate level rises, SR
Use detection signal phi S is activated, lowering the substrate potential by a pump circuit 14, the level V2 is maintained.

【0025】このように本発明の一実施例においては、
SR時に活性化する信号φを利用して、通常モード用基
板電位検知回路11とセルフリフレッシュ用基板電位検
知回路12をそれぞれのサイクルで使い分けて、それぞ
れのサイクルでの基板電位を変化させ、SRサイクルで
のメモリセルの電荷保持時間を向上させることができ
る。
As described above, in one embodiment of the present invention,
Using the signal φ activated during SR, the substrate potential detecting circuit 11 for normal mode and the substrate potential detecting circuit 12 for self-refresh are selectively used in each cycle, and the substrate potential in each cycle is changed. , The charge retention time of the memory cell can be improved.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常モードとSRモードの両方の基板電位検知回路を含
むので、SR(セルフリフレッシュ)の際の、基板電位
設定の最適化が可能となり、接合リークが減少すること
で、低消費電力のダイナミック型半導体記憶装置を得る
ことができる。
As described above, according to the present invention,
Since the substrate potential detection circuit for both the normal mode and the SR mode is included, it is possible to optimize the substrate potential setting at the time of SR (self-refresh) and reduce junction leakage, thereby reducing the power consumption of the dynamic semiconductor. A storage device can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミング波形図である。
FIG. 2 is a timing waveform chart for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図3】従来技術の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12、31 基板電位検知回路 13、32 リングオシレータ 14、33 ポンプ回路 φ SR活性化信号 φN 基板電位検知回路11の出力信号 φS 基板電位検知回路12の出力信号11, 12, 31 Substrate potential detection circuit 13, 32 Ring oscillator 14, 33 Pump circuit φ SR activation signal φ N Substrate potential detection circuit 11 output signal φ S substrate potential detection circuit 12 output signal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セルフリフレッシュ機能を有するダイナミ
ック型半導体記憶装置において、 複数の基板電位検知回路を有し、 セルフリフレッシュサイクルと、他のサイクルとで互い
に異なる基板電位を発生する、ことを特徴とするダイナ
ミック型半導体記憶装置。
1. A dynamic semiconductor memory device having a self-refresh function, comprising a plurality of substrate potential detection circuits, wherein different substrate potentials are generated between a self-refresh cycle and another cycle. Dynamic type semiconductor memory device.
【請求項2】セルフリフレッシュ機能を有するダイナミ
ック型半導体記憶装置において、 通常モード時に選択される第1の基板電位検知回路と、 セルフリフレッシュ動作時に選択される第2の基準電位
検知回路と、 を少なくとも含み、 前記第1、及び第2の基準電位検知回路の出力を、通常
モード、及びセルフリフレッシュモードに応じて、それ
ぞれ選択出力する手段と、 選択出力された前記第1又は第2の基準電位検知回路の
出力を入力とするリングオシレータと、 前記リングオシレータの出力に応じて基板電位を可変さ
せるポンプ回路と、を備え、 セルフリフレッシュサイクルと、他のサイクルとで互い
に異なる基板電位を発生する、ことを特徴とするダイナ
ミック型半導体記憶装置。
2. A dynamic semiconductor memory device having a self-refresh function, comprising: at least a first substrate potential detection circuit selected in a normal mode; and a second reference potential detection circuit selected in a self-refresh operation. Means for selectively outputting the outputs of the first and second reference potential detection circuits according to a normal mode and a self-refresh mode, respectively, and detecting the first or second reference potential output selectively output A ring oscillator having an output of a circuit as an input; and a pump circuit for varying a substrate potential according to the output of the ring oscillator, wherein different substrate potentials are generated in a self-refresh cycle and another cycle. A dynamic semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】前記第1、及び第2の基準電位検知回路が
セルフリフレッシュ活性化信号に基づき、セルフリフレ
ッシュモードの時は前記第2の基準電位検知回路が活性
化され、前記第1の基準電位検知回路は非活性化され、
一方、通常モードの時は、前記第1の基準電位検知回路
が活性化され、前記第2の基準電位検知回路は非活性化
される、ことを特徴とする請求項2記載のダイナミック
型半導体記憶装置。
3. The first and second reference potential detection circuits are activated based on a self-refresh activation signal. In a self-refresh mode, the second reference potential detection circuit is activated, and the first and second reference potential detection circuits are activated. The potential detection circuit is deactivated,
3. The dynamic semiconductor memory according to claim 2, wherein in a normal mode, the first reference potential detection circuit is activated and the second reference potential detection circuit is deactivated. apparatus.
JP9180515A 1997-06-20 1997-06-20 Dynamic semiconductor memory device Pending JPH1116351A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9180515A JPH1116351A (en) 1997-06-20 1997-06-20 Dynamic semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9180515A JPH1116351A (en) 1997-06-20 1997-06-20 Dynamic semiconductor memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1116351A true JPH1116351A (en) 1999-01-22

Family

ID=16084615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9180515A Pending JPH1116351A (en) 1997-06-20 1997-06-20 Dynamic semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1116351A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7397710B2 (en) 2000-07-25 2008-07-08 Nec Corporation Internal voltage level control circuit and semiconductor memory device as well as method of controlling the same
US7705660B2 (en) 2005-12-29 2010-04-27 Hynix Semiconductor Inc. Substrate bias voltage generator and method of generating substrate bias voltage

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7397710B2 (en) 2000-07-25 2008-07-08 Nec Corporation Internal voltage level control circuit and semiconductor memory device as well as method of controlling the same
US7705660B2 (en) 2005-12-29 2010-04-27 Hynix Semiconductor Inc. Substrate bias voltage generator and method of generating substrate bias voltage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4152094B2 (en) Semiconductor memory device control method and semiconductor memory device
TW498330B (en) Semiconductor integrated circuit
US5696729A (en) Power reducing circuit for synchronous semiconductor device
US6912169B2 (en) Synchronous semiconductor memory device
KR940001163A (en) Dynamic Random Access Memory Device Suitable for Shortening the Time Required to Test Self-Refresh Functions
KR100655288B1 (en) Logic embedded memory for controlling self-refresh operation and memory system including the same
US5278797A (en) Semiconductor memory device capable of executing non-periodic refreshing operations
KR950007089A (en) Semiconductor integrated circuit device with low power consumption signal input circuit responsive to high amplitude input signals with small amplitude
US5270982A (en) Dynamic random access memory device improved in testability without sacrifice of current consumption
US7042774B2 (en) Semiconductor memory device to supply stable high voltage during auto-refresh operation and method therefor
WO1996028825A1 (en) Semiconductor memory
US6778003B1 (en) Method and circuit for adjusting a voltage upon detection of a command applied to an integrated circuit
US6172932B1 (en) On-chip voltage generating device for semiconductor memory with reduced stand-by current
KR100244837B1 (en) Semiconductor memory device capable of setting the magnitude of substrate voltage in accordance with the mode
JPS6083293A (en) Dynamic ram
JPH1116351A (en) Dynamic semiconductor memory device
JP2725627B2 (en) Dynamic semiconductor memory device
JPH05314762A (en) Semiconductor device
JPH0261890A (en) Dynamic semiconductor memory
JPH07296581A (en) Semiconductor storage device
JP3933217B2 (en) Voltage supply circuit
JP2004294117A (en) Temperature detection circuit and storage device
JPH05135576A (en) Semiconductor storage device
JPH07130167A (en) Semiconductor storage device
JPH07130171A (en) Dynamic random access memory

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000307