KR20050073562A - Semiconductor memory - Google Patents

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Abstract

A plurality of flags are formed so as to correspond to respective memory cell groups, each consisting of a plurality of volatile memory cells. Each flag indicates that the memory cell contains data in a second storage mode. When the first storage mode in which each memory cell holds data is switched to the second storage mode in which memory cells of each memory cell group holds the same data, each flag is reset in response to the first access of the corresponding memory cell group. For this, in each memory cell group, only the first access is performed in the second storage mode. In the aforementioned switching operation, by accessing a memory cell by the mode in accordance with the flag, a system managing the semiconductor memory can freely access the memory cell even during the switching operation. As a result, it is possible to substantially eliminate the switching time.

Description

반도체 메모리{SEMICONDUCTOR MEMORY}Semiconductor Memory {SEMICONDUCTOR MEMORY}

본 발명은 메모리 셀에 기록된 데이터를 유지하기 위해 리프레시 동작이 필요한 반도체 메모리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory which requires a refresh operation to hold data written in a memory cell.

휴대전화 등의 휴대단말에 필요한 메모리 용량은 해마다 증가하고 있다. 그 중, 다이내믹 RAM(이하, DRAM이라 부름)이, 종래의 스태틱 RAM(이하, SRAM이라 함) 대신에, 휴대단말의 워크 메모리로서 사용되어 오고 있다. DRAM은 메모리 셀을 구성하는 소자수가 SRAM에 비해서 적기 때문에, 칩 사이즈를 작게 할 수 있어, 칩 비용을 SRAM보다 낮게 할 수 있다. The memory capacity required for portable terminals such as cellular phones is increasing year by year. Among them, a dynamic RAM (hereinafter referred to as DRAM) has been used as a work memory of a portable terminal instead of the conventional static RAM (hereinafter referred to as SRAM). Since the number of elements constituting the memory cell is smaller than that of the SRAM, the DRAM can have a smaller chip size and a lower chip cost than the SRAM.

한편, 휴대 단말에 실장되는 반도체 메모리는 배터리를 장시간 사용 가능하게 하기 위해 저소비 전력일 것이 요구되고 있다. DRAM은 SRAM과 달리, 메모리 셀에 기록된 데이터를 유지하기 위해서 정기적으로 리프레시 동작이 필요하다. 이 때문에, DRAM을 휴대 단말의 워크 메모리로서 사용하는 경우, 휴대 단말을 사용하지 않는 상태라도 데이터를 유지해 두는 것만으로 전력이 소비되어, 배터리가 소모되어 버린다. On the other hand, the semiconductor memory mounted in the portable terminal is required to be low power consumption in order to make the battery usable for a long time. Unlike SRAMs, DRAMs require refresh operations on a regular basis to hold data written to memory cells. For this reason, when using DRAM as a work memory of a portable terminal, even if a portable terminal is not used, power is consumed only by holding | maintaining data, and a battery is consumed.

DRAM의 스탠바이시(저소비 전력 모드일 때)의 소비 전력을 줄이기 위해서, 파셜(partial) 리프레시 기술 및 트윈(twin) 셀 기술이 개발되어 있다. 파셜 리프레시 기술은 일본 특허 공개 2000-298982호 공보에 개시되어 있다. 트윈 셀 기술은 일본 특허 공개2001-143463호 공보에 개시되어 있다. In order to reduce the power consumption of the DRAM in standby (when in low power consumption mode), partial refresh technology and twin cell technology have been developed. The partial refresh technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-298982. Twin cell technology is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-143463.

파셜 리프레시 기술에서는, 스탠바이 상태에 있어서 데이터를 유지하는 메모리 셀을 한정함으로써, 리프레시하는 메모리 셀의 수를 줄이고 있다. 리프레시하는 메모리 셀을 줄임으로써 리프레시 횟수가 감소하기 때문에, 스탠바이일 때의 소비 전력을 삭감할 수 있다. In the partial refresh technique, the number of memory cells to be refreshed is reduced by limiting the memory cells holding the data in the standby state. Since the number of refreshes is reduced by reducing the memory cells to be refreshed, power consumption in standby can be reduced.

트윈 셀 기술에서는, 상보의 비트선에 각각 접속된 2개의 메모리 셀(메모리 셀의 쌍)에 상보의 데이터를 기억시키기 때문에, 메모리 셀의 쌍에 유지되는 전하는 2배가 된다. 2개의 메모리 셀에서 "H" 데이터와 "L" 데이터를 각각 유지하기 때문에, 리프레시 간격은 "H" 데이터 및 "L" 데이터 중 데이터 유지 시간이 긴 쪽에서 결정된다. 즉, 최악의 데이터 유지 시간은 하나의 메모리 셀의 특성이 아니라 2개의 메모리 셀의 특성의 합이 된다. 이에 대하여, 싱글 메모리 셀에서는, 리프레시 간격은 "H" 데이터 및 "L" 데이터 중 데이터 유지 시간이 짧은 쪽에서 결정된다. 이와 같이, 트윈 셀 기술에서는, 2개의 메모리 셀로 데이터를 유지하기 때문에, 한 쪽의 메모리 셀에 미소한 누설 경로가 있더라도, 다른 쪽의 메모리 셀로 보충할 수 있다.In twin cell technology, since complementary data is stored in two memory cells (pair of memory cells) respectively connected to complementary bit lines, the charge held in the pair of memory cells is doubled. Since the "H" data and "L" data are respectively held in the two memory cells, the refresh interval is determined from the longer data retention time of the "H" data and the "L" data. That is, the worst data retention time is not the characteristic of one memory cell but the sum of the characteristics of two memory cells. In contrast, in a single memory cell, the refresh interval is determined from the shorter data holding time of the "H" data and the "L" data. As described above, in the twin cell technology, since data is held in two memory cells, even if there is a small leakage path in one memory cell, it can be supplemented with the other memory cell.

이하, 본 발명에 관련된 선행 기술 문헌을 열거한다. Hereinafter, the prior art documents related to this invention are listed.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2000-298982호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-298982

툭허문허 2 : 일본 특허 공개 2001-143463호 공보Tukhemunheo 2: JP 2001-143463 A

도 1은 본 발명의 반도체 메모리의 제1 실시 형태를 도시하는 블럭도이다. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a semiconductor memory of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 동작 모드 제어 회로를 상세히 도시하는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram showing in detail the operation mode control circuit shown in FIG.

도 3은 도 2에 도시한 동작 모드 제어 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 3 is a timing diagram showing the operation of the operation mode control circuit shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시한 리프레시 타이머를 상세히 도시하는 블럭도이다. 4 is a block diagram showing in detail the refresh timer shown in FIG.

도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 리프레시 타이머 및 리프레시 커맨드 발생 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing chart showing operations of the refresh timer and the refresh command generation circuit in the first embodiment. FIG.

도 6은 도 1에 도시한 리프레시 어드레스 카운터를 상세히 도시하는 블럭도이다. FIG. 6 is a block diagram showing details of the refresh address counter shown in FIG.

도 7은 도 6에 도시한 리프레시 어드레스 카운터의 리셋 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 7 is a timing diagram showing the operation of the reset circuit of the refresh address counter shown in FIG.

도 8은 도 6에 도시한 리프레시 어드레스 카운터의 동작을 도시하는 설명도이다. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the refresh address counter shown in FIG.

도 9는 도 1에 도시한 메모리 코어의 주요부를 상세히 도시하는 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram showing details of main parts of the memory core shown in FIG.

도 10은 도 9에 도시한 1/4 워드 디코더를 상세히 도시하는 회로도이다. FIG. 10 is a circuit diagram showing in detail the quarter-word decoder shown in FIG.

도 11은 도 9에 도시한 센스 앰프 및 프리차지 회로를 상세히 도시하는 회로도이다. FIG. 11 is a circuit diagram showing in detail the sense amplifier and the precharge circuit shown in FIG. 9.

도 12는 도 1에 도시한 센스 앰프 제어 회로 및 프리차지 제어 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 12 is a timing diagram illustrating operations of the sense amplifier control circuit and the precharge control circuit shown in FIG. 1.

도 13은 도 1에 도시한 플래그 회로, 플래그 검출 회로의 상세 및 워드 디코더의 주요부를 도시하는 회로도이다. FIG. 13 is a circuit diagram showing the details of the flag circuit, the flag detection circuit shown in FIG. 1 and the main parts of the word decoder.

도 14는 파셜 리프레시 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로 및 플래그 검출 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. Fig. 14 is a timing diagram showing the operation of the flag circuit and the flag detection circuit in the normal operation mode after partial refresh.

도 15는 파셜 리프레시 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로 및 플래그 검출 회로의 다른 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 15 is a timing diagram showing other operations of the flag circuit and the flag detection circuit in the normal operation mode after the partial refresh. FIG.

도 16은 파셜 리프레시 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로 및 플래그 검출 회로의 다른 동작을 도시하는 타이밍도이다. 16 is a timing diagram showing other operations of the flag circuit and the flag detection circuit in the normal operation mode after the partial refresh.

도 17은 파셜 리프레시 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로 및 플래그 검출 회로의 다른 동작을 도시하는 타이밍도이다. 17 is a timing diagram showing other operations of the flag circuit and the flag detection circuit in the normal operation mode after the partial refresh.

도 18은 도 1에 도시한 플래그 리셋 회로를 상세히 도시하는 회로도이다. 18 is a circuit diagram showing in detail the flag reset circuit shown in FIG.

도 19는 도 18에 도시한 플래그 리셋 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 19 is a timing diagram showing the operation of the flag reset circuit shown in FIG.

도 20은 제1 실시 형태에 있어서의 통상 동작 모드 중의 동작을 도시하는 타이밍도이다. 20 is a timing chart showing an operation in a normal operation mode in the first embodiment.

도 21은 제1 실시 형태에 있어서의 공유 리프레시 모드 중의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 21 is a timing chart showing an operation during a shared refresh mode in the first embodiment. FIG.

도 22는 제1 실시 형태에 있어서의 파셜 리프레시 모드 중의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 22 is a timing chart showing the operation during the partial refresh mode according to the first embodiment. FIG.

도 23은 제1 실시 형태에 있어서, 통상 동작 모드에서 다시 저소비 전력 모드로 이행하는 경우의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 23 is a timing chart showing an operation in the case where the apparatus returns to the low power consumption mode from the normal operation mode in the first embodiment.

도 24는 통상 동작 모드로 복귀한 후, 리프레시 요구가 순차 발생하는 예를 도시하는 타이밍도이다. 24 is a timing diagram illustrating an example in which refresh requests are sequentially generated after returning to the normal operation mode.

도 25는 통상 동작 모드로 복귀한 후, 최초의 리프레시 요구 전에 독출 커맨드가 공급되는 예를 도시하는 타이밍도이다. 25 is a timing diagram illustrating an example in which a read command is supplied after the return to the normal operation mode and before the first refresh request.

도 26은 통상 동작 모드로 복귀한 후, 최초의 리프레시 요구 전에 기록 커맨드가 공급되는 예를 도시하는 타이밍도이다. Fig. 26 is a timing diagram showing an example in which a write command is supplied before the first refresh request after returning to the normal operation mode.

도 27은 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC) 및 내부 독출 사이클 시간(IRD)의 관계를 도시하는 설명도이다. 27 is an explanatory diagram showing a relationship between an external command cycle time EXTC and an internal read cycle time IRD.

도 28은 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC) 및 내부 기록 사이클 시간(IWR1)의 관계를 도시하는 설명도이다. 28 is an explanatory diagram showing the relationship between the external command cycle time EXTC and the internal write cycle time IWR1.

도 29는 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC) 및 내부 기록 사이클 시간(IWR2)의 관계를 도시하는 설명도이다. 29 is an explanatory diagram showing the relationship between the external command cycle time EXTC and the internal write cycle time IWR2.

도 30은 제1 실시 형태의 의사 SRAM의 동작을 도시하는 타이밍도이다. 30 is a timing diagram showing the operation of the pseudo SRAM of the first embodiment.

도 31은 본 발명의 반도체 메모리의 제2 실시 형태를 도시하는 블럭도이다. Fig. 31 is a block diagram showing the second embodiment of the semiconductor memory of the present invention.

도 32는 도 31에 도시한 리프레시 타이머를 상세히 도시하는 블럭도이다. 32 is a block diagram showing details of the refresh timer shown in FIG.

도 33은 제2 실시 형태에 있어서의 리프레시 타이머 및 리프레시 커맨드 발생 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 33 is a timing chart showing operations of the refresh timer and the refresh command generation circuit in the second embodiment. FIG.

도 34는 도 31에 도시한 리프레시 어드레스 카운터를 상세히 도시하는 블럭도이다. 34 is a block diagram showing details of the refresh address counter shown in FIG.

도 35는 도 34에 도시한 리프레시 어드레스 카운터의 동작을 도시하는 설명도이다. 35 is an explanatory diagram showing the operation of the refresh address counter shown in FIG.

도 36은 도 31에 도시한 메모리 코어의 주요부를 상세히 도시하는 블럭도이다. 36 is a block diagram showing details of main parts of the memory core shown in FIG.

도 37은 도 36에 도시한 1/4 워드 디코더를 상세히 도시하는 회로도이다. FIG. 37 is a circuit diagram showing details of the 1/4 word decoder shown in FIG.

도 38은 도 31에 도시한 센스 앰프 제어 회로 및 프리차지 제어 회로의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 38 is a timing diagram illustrating operations of the sense amplifier control circuit and the precharge control circuit shown in FIG. 31.

도 39는 도 31에 도시한 플래그 회로, 플래그 검출 회로의 상세 및 워드 디코더의 주요부를 도시하는 회로도이다. 39 is a circuit diagram showing the details of the flag circuit and the flag detection circuit shown in FIG. 31 and the main parts of the word decoder.

도 40은 도 31에 도시한 플래그 리셋 회로를 상세히 도시하는 회로도이다. 40 is a circuit diagram showing in detail the flag reset circuit shown in FIG.

도 41은 제2 실시 형태에 있어서의 통상 동작 모드 중의 동작을 도시하는 타이밍도이다. Fig. 41 is a timing chart showing the operation in the normal operation mode in the second embodiment.

도 42는 제2 실시 형태에 있어서의 공유 리프레시 모드 중의 동작을 도시하는 타이밍도이다. FIG. 42 is a timing chart showing an operation during the shared refresh mode in the second embodiment. FIG.

도 43은 제2 실시 형태에 있어서의 파셜 리프레시 모드 중의 동작을 도시하는 타이밍도이다.FIG. 43 is a timing chart showing the operation during the partial refresh mode according to the second embodiment. FIG.

본 발명의 목적은 휘발성의 메모리 셀을 갖는 반도체 메모리에 있어서, 데이터를 유지하기 위한 소비 전력을 삭감하는 데에 있다. An object of the present invention is to reduce power consumption for holding data in a semiconductor memory having a volatile memory cell.

본 발명의 다른 목적은, 데이터를 유지하기 위한 동작 모드로부터 데이터를 액세스하기 위한 모드로 고속으로 전환하는 데에 있다. Another object of the present invention is to switch from an operation mode for holding data to a mode for accessing data at high speed.

본 발명의 반도체 메모리의 한 형태에서는, 복수의 메모리 셀 그룹이, 소정수의 워드선에 각각 접속되는 복수의 휘발성의 메모리 셀에 의해 구성되어 있다. 제어 회로는 메모리 셀마다 데이터를 유지하는 제1 기억 모드의 동작 및 각 메모리 셀 그룹의 메모리 셀에 동일한 데이터를 유지하는 제2 기억 모드의 동작을 실행한다. 제2 기억 모드는 소위 파셜 기술과 트윈 셀 기술을 융합한 모드이며, 제1 기억 모드로 유지되어 있는 일부의 데이터가, 복수의 메모리 셀에서 유지된다. 이 때문에, 제2 기억 모드에서의 메모리 셀의 데이터 유지 시간은 제1 기억 모드에 비해 길어진다. 이 결과, 메모리 셀의 리프레시 빈도를 대폭 줄일 수 있어, 소비 전력을 삭감할 수 있다.In one aspect of the semiconductor memory of the present invention, a plurality of memory cell groups are constituted by a plurality of volatile memory cells that are each connected to a predetermined number of word lines. The control circuit executes the operation of the first storage mode for holding data for each memory cell and the operation of the second storage mode for holding the same data in the memory cells of each memory cell group. The second memory mode is a mode in which the so-called partial technology and the twin cell technology are fused, and some data held in the first memory mode are held in the plurality of memory cells. For this reason, the data holding time of the memory cell in the second storage mode is longer than in the first storage mode. As a result, the refresh rate of the memory cells can be greatly reduced, and power consumption can be reduced.

메모리 셀 그룹에 대응하여 각각 형성되어 있는 복수의 플래그는 메모리 셀이 제2 기억 모드로 데이터를 기억하고 있는 것을 셋트 상태로서 나타낸다. 모든 메모리 셀을 제2 기억 모드의 상태에서 제1 기억 모드의 상태로 전환하는 전환 동작에 있어서, 플래그 리셋 회로는 각 플래그를, 대응하는 메모리 셀 그룹의 최초의 액세스에 따라서 리셋한다. 이 때문에, 각 메모리 셀 그룹마다, 최초의 액세스는 반드시 제2 기억 모드로 실행된다. A plurality of flags each formed in correspondence with the memory cell group indicates that the memory cell stores data in the second storage mode as a set state. In the switching operation of switching all memory cells from the state of the second memory mode to the state of the first memory mode, the flag reset circuit resets each flag in accordance with the first access of the corresponding memory cell group. For this reason, for each memory cell group, the first access is necessarily performed in the second storage mode.

제2 기억 모드는 복수의 메모리 셀로 데이터를 기억하여 리프레시 간격을 늘리고 있기 때문에, 메모리 셀당 기억량(예컨대, 전하량)은 제1 기억 모드에 비해서 작아지고 있을 가능성이 있다. 이 때문에, 전환 동작에 있어서 최초의 액세스가 제1 기억 모드로 실행되면 데이터가 소실될 우려가 있다. 최초의 액세스를 제2 기억 모드로 실행함으로써, 액세스되는 메모리 셀의 데이터가 소실되는 것을 방지할 수 있다. Since the second storage mode stores data in a plurality of memory cells to increase the refresh interval, there is a possibility that the amount of memory (for example, the amount of charge) per memory cell is smaller than that of the first memory mode. For this reason, when the first access is performed in the first storage mode in the switching operation, the data may be lost. By executing the first access in the second storage mode, it is possible to prevent the data of the memory cells being accessed from being lost.

플래그는 제2 기억 모드에서의 액세스 단위인 메모리 셀 그룹마다 형성된다. 이 때문에, 액세스되는 메모리 셀마다 그 메모리 셀이 어떤 기억 모드로 데이터를 유지하고 있는지를 판정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 전환 동작중에, 제2 기억 모드로 데이터를 유지하는 메모리 셀과 제1 기억 모드로 데이터를 유지하는 메모리 셀을 혼재시킬 수 있다. 상기 전환 동작에 있어서, 플래그에 따른 모드로 메모리 셀을 액세스함으로써, 반도체 메모리를 관리하는 시스템은 전환 동작 동안에도 메모리 셀을 자유롭게 액세스할 수 있다. 이 결과, 실질적인 전환 시간을 없앨 수 있다. The flag is formed for each memory cell group which is an access unit in the second storage mode. For this reason, it is possible to determine in which memory mode the memory cell holds data for each memory cell accessed. In other words, memory cells holding data in the second storage mode and memory cells holding data in the first storage mode can be mixed during the switching operation. In the switching operation, by accessing the memory cell in the mode according to the flag, the system managing the semiconductor memory can freely access the memory cell even during the switching operation. As a result, substantial switching time can be eliminated.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서 플래그 셋트 회로는, 상기 전환 동작 전에, 모든 플래그를 셋트한다. 이 때문에, 모든 메모리 셀 그룹의 메모리 셀을 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 확실하게 이행할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the flag set circuit sets all flags before the switching operation. For this reason, the memory cells of all the memory cell groups can be reliably shifted from the second storage mode to the first storage mode.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 플래그 검출 회로는 메모리 셀의 액세스시에, 대응하는 플래그가 셋트되어 있는지의 여부를 검출한다. 제어 회로는 플래그 검출 회로의 검출 결과에 따라서 제1 기억 모드의 동작 또는 제2 기억 모드의 동작을 실행한다. 플래그 검출 회로에 의해 플래그의 상태를 검출함으로써, 제어 회로의 동작을 간이하게 할 수 있어, 회로 구성을 간이하게 할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the flag detecting circuit detects whether or not a corresponding flag is set when the memory cell is accessed. The control circuit executes the operation of the first storage mode or the operation of the second storage mode in accordance with the detection result of the flag detection circuit. By detecting the state of the flag by the flag detection circuit, the operation of the control circuit can be simplified, and the circuit configuration can be simplified.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 제어 회로는 최초의 액세스가 기록 동작일 때에, 선택된 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀로부터 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 이들 메모리 셀에 재기록한다. 즉, 제2 기억 모드로 유지되어 있는 데이터는 다시 제2 기억 모드로 복수의 메모리 셀에 재기록된다. 데이터의 재기록에 의해, 각 메모리 셀에는 데이터가 강하게 기록된다. 이 후, 기록이 지시된 메모리 셀에 데이터가 기록된다. 즉, 데이터는 제1 기억 모드로 지시된 메모리 셀에 기록된다. 메모리 셀 그룹 내의 기록이 지시되지 않는 메모리 셀은 원래의 데이터를 유지한다. 이 때문에, 제2 기억 모드로 데이터를 유지하고 있는 메모리 셀의 하나에 대하여 기록의 지시가 있는 경우에도 원래의 데이터를 파괴하지 않고, 새로운 기록 데이터를 소정의 메모리 셀에 유지할 수 있다. 그 후, 리프레시는 제1 기억 모드의 리프레시 간격으로 실행되기 때문에, 어떤 메모리 셀도 다음 액세스가 제1 기억 모드로 실행되더라도 데이터의 독출이 가능하게 된다. 이 결과, 시스템은 상기 전환 동작 중에도 기다리지 않고 기록 동작을 실행할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, when the first access is a write operation, the control circuit reads data from all the memory cells of the selected memory cell group and rewrites the read data into these memory cells. That is, the data held in the second storage mode is rewritten to the plurality of memory cells in the second storage mode again. By rewriting the data, data is strongly written to each memory cell. Thereafter, data is written to the memory cell in which writing is instructed. That is, data is written to the memory cell indicated in the first storage mode. Memory cells for which writing in the memory cell group is not instructed retain original data. Therefore, even if a write instruction is given to one of the memory cells holding the data in the second storage mode, the new write data can be held in the predetermined memory cell without destroying the original data. After that, the refresh is performed at the refresh interval of the first storage mode, so that any memory cell can read data even if the next access is performed in the first storage mode. As a result, the system can execute the write operation without waiting even during the switching operation.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 센스 앰프는 비트선을 통해 메모리 셀에 접속되어 있다. 제어 회로는 메모리 셀에 대한 데이터의 독출, 재기록 및 기록 중에, 센스 앰프를 계속해서 활성화한다. 이 때문에, 센스 앰프의 활성화의 빈도를 내릴 수 있어, 상기 기록 동작 시간을 단축할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the sense amplifier is connected to the memory cell via a bit line. The control circuitry continues to activate the sense amplifiers during reading, rewriting and writing of data to the memory cells. For this reason, the frequency of activation of the sense amplifier can be reduced, and the recording operation time can be shortened.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 워드 제어 회로는 상기 기록 동작에 있어서, 센스 앰프의 활성화 중에, 메모리 셀 그룹에 있어서의 기록이 지시된 메모리 셀을 제외한 메모리 셀에 접속된 워드선을 비선택으로 한다. 기록 데이터는 비선택된 워드선에 접속된 메모리 셀에 전달되지 않는다. 이 때문에, 센스 앰프를 활성화하면서, 제2 기억 모드로 데이터를 재기록하는 동작과, 제1 기억 모드로 데이터를 기록하는 동작을 간이한 제어로 실행할 수 있다.In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, in the write operation, the word control circuit is configured to cancel word lines connected to the memory cells except for the memory cells to which writing in the memory cell group is instructed during activation of the sense amplifier. It is a choice. Write data is not transferred to the memory cells connected to the unselected word lines. For this reason, the operation of rewriting data in the second storage mode and the operation of recording data in the first storage mode can be performed by simple control while activating the sense amplifier.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 제어 회로는 최초의 액세스가 독출 동작일 때에, 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀로부터 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 반도체 메모리의 외부로 출력하는 동시에, 독출한 데이터를 메모리 셀에 재기록한다. 즉, 제2 기억 모드로 유지되고 있는 데이터는 다시 제2 기억 모드로 복수의 메모리 셀에 재기록된다. 이 때문에, 시스템은 상기 전환 동작 중에도 기다리지 않고 독출 동작을 실행할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, when the first access is a read operation, the control circuit reads data from all the memory cells of the memory cell group, outputs the read data to the outside of the semiconductor memory, and simultaneously The exported data is rewritten to the memory cell. That is, the data held in the second storage mode is rewritten to the plurality of memory cells in the second storage mode again. For this reason, the system can execute the read operation without waiting even during the switching operation.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 제어 회로는 최초의 액세스가 리프레시 동작일 때에, 선택된 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀로부터 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 메모리 셀에 재기록한다. 즉, 제2 기억 모드로 유지되어 있는 데이터는 다시 제2 기억 모드로 복수의 메모리 셀에 재기록된다. 최초의 액세스에 의해 플래그가 리셋되기 때문에, 메모리 셀 그룹 내의 각 메모리 셀은 그 후 제1 기억 모드로 동작한다. 데이터의 재기록하는 리프레시 동작에 의해, 리프레시 액세스된 각 메모리 셀에는 데이터가 강하게 기록되고, 그 후의 리프레시는 제1 기억 모드의 리프레시 간격으로 실행된다. 이 때문에, 그 후, 각 메모리 셀이 제1 기억 모드로 액세스되는 경우에도, 데이터를 확실하게 독출 또는 리프레시할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, when the first access is a refresh operation, the control circuit reads data from all memory cells of the selected memory cell group, and rewrites the read data into the memory cell. That is, the data held in the second storage mode is rewritten to the plurality of memory cells in the second storage mode again. Since the flag is reset by the first access, each memory cell in the memory cell group then operates in the first storage mode. By the refresh operation of rewriting data, data is strongly written to each of the refresh-accessed memory cells, and subsequent refreshes are performed at refresh intervals of the first storage mode. Therefore, thereafter, even when each memory cell is accessed in the first storage mode, data can be reliably read or refreshed.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서는, 반도체 메모리는 외부로부터 공급되는 액세스 커맨드 및 내부에서 발생하는 리프레시 커맨드에 따라서 동작하는 통상 동작 모드와, 리프레시 커맨드에만 따라서 동작하는 데이터 유지 모드를 갖고 있다. 데이터는 통상 동작 모드 중에 제1 기억 모드로 기억되고, 데이터 유지 모드 중에 제2 기억 모드로 기억된다. 본 발명의 적용에 의해, 시스템은 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로 전환한 후, 제1 기억 모드의 메모리 셀과 제2 기억 모드의 메모리 셀이 혼재할 때에도 곧바로 반도체 메모리를 액세스할 수 있다. 즉, 시스템을 고속으로 동작시킬 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the semiconductor memory has a normal operation mode which operates in accordance with an access command supplied from the outside and a refresh command generated therein, and a data holding mode which operates only in accordance with the refresh command. The data is stored in the first storage mode during the normal operation mode, and stored in the second storage mode during the data retention mode. By the application of the present invention, the system can immediately access the semiconductor memory even when the memory cells of the first storage mode and the memory cells of the second storage mode are mixed after switching from the data holding mode to the normal operation mode. That is, the system can be operated at high speed.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 메모리 셀 그룹의 메모리 셀은 제2 기억 모드 중에 유지하는 데이터를 기억하는 파셜 메모리 셀을 포함한다. 제어 회로는 통상 동작 모드에서 데이터 유지 모드로 이행된 후, 모든 메모리 셀 그룹이 제2 기억 모드 상태가 될 때까지, 리프레시 커맨드마다, 파셜 메모리 셀에 기억되어 있는 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀에 기록하는 공유 리프레시 동작을 실행한다. 공유 리프레시 동작에 의해, 파셜 메모리 셀에 제1 기억 모드로 기억되어 있는 데이터를, 메모리 셀 그룹의 각 메모리 셀에 제2 기억 모드로 기억시킬 수 있다. 리프레시 동작마다, 제1 기억 모드의 메모리 셀을 제2 기억 모드로 변환함으로써, 통상 동작 모드에서 데이터 유지 모드로 효율적으로 전환할 수 있다. In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the memory cells of the memory cell group include partial memory cells that store data held during the second storage mode. The control circuit reads out the data stored in the partial memory cells for each refresh command until all the memory cell groups are in the second storage mode state after the transition from the normal operation mode to the data retention mode. The shared refresh operation for writing to all memory cells in the memory cell group is executed. By the shared refresh operation, data stored in the first memory mode in the partial memory cells can be stored in the second memory mode in each memory cell of the memory cell group. By changing the memory cells in the first storage mode to the second storage mode for each refresh operation, it is possible to efficiently switch from the normal operation mode to the data retention mode.

본 발명의 반도체 메모리의 다른 한 형태에서, 제1 기억 모드에서는 1 라인의 워드선에 접속된 하나의 메모리 셀이 1 비트의 정보를 유지한다. 제2 기억 모드에서, 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀이 1 비트의 정보를 유지한다. 이 때문에, 워드선을 1 라인 또는 복수 라인 선택함으로써, 메모리 셀을 제1 기억 모드 또는 제2 기억 모드로 용이하게 액세스할 수 있다.In another aspect of the semiconductor memory of the present invention, in the first storage mode, one memory cell connected to one line of word lines holds one bit of information. In the second storage mode, all memory cells in the memory cell group hold one bit of information. For this reason, by selecting one or more lines of the word lines, the memory cells can be easily accessed in the first storage mode or the second storage mode.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 이용하여 설명한다. 도면에서, 굵은 선으로 나타낸 신호선은 복수 라인으로 구성되어 있는 것을 나타내고 있다. 굵은 신호선이 접속되어 있는 블록은 복수의 회로로 구성되어 있다. 말미에 "Z"이 붙는 신호는 정논리를 나타내고 있다. 머리에 "/"이 붙는 신호 및 말미에 "X"이 붙는 신호는 부논리를 나타내고 있다. 도면 중의 이중 동그라미는 외부 단자를 나타내고 있다. 신호가 전달되는 신호선에는 신호명과 동일한 부호를 사용한다. 이후의 설명에서, "클록 신호 CLK"를 "CLK 신호", "칩 인에이블 신호 CE"를 "CE 신호"와 같이, 신호명을 생략하여 나타내는 경우가 있다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described using drawing. In the figure, the signal line shown by the bold line shows that it consists of several lines. The block to which the thick signal line is connected is composed of a plurality of circuits. The signal with "Z" at the end represents positive logic. The signal with "/" at the head and the signal with "X" at the end represent negative logic. The double circles in the figure represent external terminals. The same code as the signal name is used for the signal line through which the signal is transmitted. In the following description, the "clock signal CLK" may be abbreviated as "CLK signal" and the "chip enable signal CE", such as "CE signal", in which the signal name is omitted.

도 1은 본 발명의 반도체 메모리의 제1 실시 형태를 나타내고 있다. 이 반도체 메모리는 CMOS 기술을 사용하여, DRAM의 메모리 셀을 지니고 SRAM의 인터페이스를 갖는 의사 SRAM으로서 형성되어 있다. 의사 SRAM은 외부로부터 리프레시 커맨드를 받는 일없이, 칩 내부에서 정기적으로 리프레시 동작을 실행하여, 메모리 셀에 기록된 데이터를 유지한다. 이 의사 SRAM은 예컨대, 휴대전화에 탑재되는 워크 메모리에 사용된다. 1 shows a first embodiment of a semiconductor memory of the present invention. This semiconductor memory is formed as a pseudo SRAM having a memory cell of DRAM and having an interface of an SRAM using CMOS technology. The pseudo SRAM performs a refresh operation periodically inside the chip without receiving a refresh command from the outside, and holds the data written to the memory cell. This pseudo SRAM is used for, for example, a work memory mounted in a mobile phone.

의사 SRAM은 커맨드 디코더(10), 동작 모드 제어 회로(12), 리프레시 타이머(14), 리프레시 커맨드 발생 회로(16), 리프레시 어드레스 카운터(18), 어드레스 버퍼(20), 데이터 입출력 버퍼(22), 멀티플렉서(24), 플래그 리셋 회로(26), 플래그 검출 회로(28), 플래그 회로(30)(플래그 셋트 회로), 코어 제어 회로(32) 및 메모리 코어(34)를 갖고 있다. 동작 모드 제어 회로(12) 및 코어 제어 회로(32)는 후술하는 제1 및 제2 기억 모드의 동작을 실행하는 제어 회로로서 동작한다. The pseudo SRAM includes the command decoder 10, the operation mode control circuit 12, the refresh timer 14, the refresh command generation circuit 16, the refresh address counter 18, the address buffer 20, and the data input / output buffer 22. And a multiplexer 24, a flag reset circuit 26, a flag detection circuit 28, a flag circuit 30 (flag set circuit), a core control circuit 32, and a memory core 34. The operation mode control circuit 12 and the core control circuit 32 operate as control circuits for performing operations in the first and second storage modes described later.

커맨드 디코더(10)는 외부 단자를 통해 커맨드 신호(칩 인에이블 신호(CE), 기록 인에이블 신호 /WE 및 출력 인에이블 신호 /OE)를 받고, 받은 커맨드를 해독하여, 독출 제어 신호(RDZ) 또는 기록 제어 신호(WRZ)를 출력한다. 또한, 커맨드 디코더(10)는 CE 신호의 하강 엣지에 동기하여 파셜 모드 기동 신호(PREFS)(펄스 신호)를 출력하고, CE 신호의 상승 엣지에 동기하여 파셜 모드 해제 신호(PREFR)(펄스 신호)를 출력한다. The command decoder 10 receives a command signal (chip enable signal CE, write enable signal / WE and output enable signal / OE) through an external terminal, decodes the received command, and reads out a control signal RDZ. Alternatively, the write control signal WRZ is output. The command decoder 10 also outputs a partial mode start signal PREFS (pulse signal) in synchronization with the falling edge of the CE signal, and the partial mode release signal PREFR (pulse signal) in synchronization with the rising edge of the CE signal. Outputs

동작 모드 제어 회로(12)는 파셜 모드 기동 신호(PREFS), 파셜 모드 해제 신호(PREFR) 및 리프레시 제어 신호(REFZ)에 따라 모드 신호(MODE1, MODE2, MODE3)를 출력한다. 리프레시 타이머(14)는 모드 신호(MODE1-3)에 따른 발진 주기를 갖는 리프레시 요구 신호(TREF)를 출력한다. The operation mode control circuit 12 outputs the mode signals MODE1, MODE2, and MODE3 in accordance with the partial mode start signal PRES, the partial mode release signal PREREF, and the refresh control signal REREF. The refresh timer 14 outputs the refresh request signal TREF having an oscillation period in accordance with the mode signal MODE1-3.

리프레시 커맨드 발생 회로(16)는 리프레시 요구 신호(TREF)를, 독출 제어 신호(RDZ) 또는 기록 제어 신호(WRZ)보다 빠르게 받았을 때에, 리프레시 요구 신호(TREF)에 동기하여 리프레시 제어 신호(REFZ)를 출력한다. 리프레시 커맨드 발생 회로(16)는 리프레시 요구 신호(TREF)를, 독출 제어 신호(RDZ) 또는 기록 제어 신호(WRZ)보다 느리게 받았을 때에, RDZ 신호에 응답하는 독출 동작 또는 WRZ 신호에 응답하는 기록 동작의 후에, 리프레시 제어 신호(REFZ)를 출력한다. 즉, 리프레시 커맨드 발생 회로(16)는 독출 동작, 기록 동작과 리프레시 동작의 우선순위를 결정하는 중재(arbiter) 회로로서 동작한다. When the refresh command generation circuit 16 receives the refresh request signal TREF faster than the read control signal RDZ or the write control signal WRZ, the refresh command generation circuit 16 receives the refresh control signal REFZ in synchronization with the refresh request signal TREF. Output When the refresh command generation circuit 16 receives the refresh request signal TREF later than the read control signal RDZ or the write control signal WRZ, the refresh command generation circuit 16 performs a read operation in response to the RDZ signal or a write operation in response to the WRZ signal. After that, the refresh control signal REFZ is output. That is, the refresh command generation circuit 16 operates as an arbiter circuit that determines the priority of the read operation, the write operation and the refresh operation.

리프레시 어드레스 카운터(18)는 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 리프레시 어드레스 신호(REFAD)(R5-0)를 갱신한다. 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 갱신 사양은 모드 신호(MODE2-3)에 따라 변경된다. 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 비트수는 메모리 코어(34)에 형성되어 있는 워드선(WL)의 개수(이 예에서는 64 라인)에 대응하고 있다. 이 때문에, 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 비트수는 6비트에 한정되지 않고, 메모리 코어(34)에 형성되는 워드선(WL)의 개수에 따라서 설정된다. The refresh address counter 18 updates the refresh address signal REFAD R5-0 in synchronization with the refresh control signal REFZ. The update specification of the refresh address signal REFAD is changed in accordance with the mode signal MODE2-3. The number of bits of the refresh address signal REFAD corresponds to the number of word lines WL formed in the memory core 34 (64 lines in this example). For this reason, the number of bits of the refresh address signal REFAD is not limited to six bits, but is set in accordance with the number of word lines WL formed in the memory core 34.

어드레스 버퍼(20)는 어드레스 단자를 통해 어드레스 신호(AD)를 수신하여, 수신한 신호를 로우 어드레스 신호(RAD)(상위 어드레스) 및 칼럼 어드레스 신호(CAD)(하위 어드레스)로서 출력한다. 즉, 이 의사 SRAM은 상위 어드레스와 하위 어드레스를 동시에 수신하는 어드레스 비다중식의 메모리이다. The address buffer 20 receives the address signal AD through the address terminal, and outputs the received signal as a row address signal RAD (high address) and a column address signal CAD (lower address). In other words, this pseudo SRAM is an address non-multiplexed memory that simultaneously receives an upper address and a lower address.

데이터 입출력 버퍼(22)는 독출 데이터를 공통 데이터 버스(CDB)를 통해 수신하여, 수신한 데이터를 데이터 단자(DQ)에 출력하고, 기록 데이터를 데이터 단자(DQ)를 통해 수신하여, 수신한 데이터를 공통 데이터 버스(CDB)에 출력한다. 데이터 단자(DQ)의 비트수는 예컨대 16 비트이다. The data input / output buffer 22 receives the read data through the common data bus CDB, outputs the received data to the data terminal DQ, receives the write data through the data terminal DQ, and receives the received data. To the common data bus (CDB). The number of bits of the data terminal DQ is, for example, 16 bits.

멀티플렉서(24)는 리프레시 제어 신호(REFZ)가 하이 레벨일 때, 리프레시 어드레스 신호(REFAD)를 로우(row) 어드레스 신호(RAD2)로서 출력하고, 리프레시 제어 신호(REFZ)가 로우(low) 레벨일 때, 로우(row) 어드레스 신호(RAD)를 로우(row) 어드레스 신호(RAD2)로서 출력한다. The multiplexer 24 outputs the refresh address signal REFAD as the row address signal RAD2 when the refresh control signal REFZ is at the high level, and the refresh control signal REFZ is at the low level. At this time, the row address signal RAD is output as the row address signal RAD2.

플래그 리셋 회로(26)는 플래그 검출 신호(FDTC)를 수신했을 때에, 로우 어드레스 신호(RAD2)의 최하위 비트(X0)에 따라 플래그 리셋 신호(FRAX 또는 FRBX)를 출력한다. 플래그 검출 회로(28)는 유지하고 있는 1쌍의 플래그의 값을, 디코드 신호(XDX)에 동기하여 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)로서 각각 출력한다. 플래그 검출 회로(28)는 파셜 모드 해제 신호(PREFR)의 펄스에 동기하여 플래그를 셋트하고, 플래그 리셋 신호(FRAX, FRBX)의 펄스에 각각 동기하여 플래그를 리셋한다. 플래그 회로(30)는 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)를 받았을 때에, 플래그 검출 신호(FDTC)를 출력한다.When the flag reset circuit 26 receives the flag detection signal FDTC, it outputs a flag reset signal FRAX or FRBX in accordance with the least significant bit X0 of the row address signal RAD2. The flag detection circuit 28 outputs the value of a pair of flags hold | maintained as flag output signals S1AX and S1BX, respectively, in synchronization with the decode signal XDX. The flag detection circuit 28 sets the flag in synchronization with the pulse of the partial mode release signal PRER, and resets the flag in synchronization with the pulses of the flag reset signals FRAX and FRBX, respectively. The flag circuit 30 outputs the flag detection signal FDTC when it receives the flag output signals S1AX and S1BX.

코어 제어 회로(32)는 레지스터(36), 타이밍 제어 회로(38), 센스 앰프 제어 회로(40) 및 프리차지 제어 회로(42)를 갖고 있다. 레지스터(36)는 리프레시 커맨드 발생 회로(16)가 리프레시 제어 신호(REFZ)를 독출 제어 신호(RDZ) 또는 기록 제어 신호(WRZ)보다 우선하여 출력할 때에, 독출 제어 신호(RDZ) 또는 기록 제어 신호(WRZ)를 일시 유지한다. 타이밍 제어 회로(38)는 RDZ 신호, WRZ 신호 및 REFZ 신호 중 어느 것을 받았을 때, 로우(row) 활성화 신호(RASZ)를 출력한다. 센스 앰프 제어 회로(40)는 RASZ 신호에 동기하여 센스 앰프(SA)를 활성화하기 위한 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)를 출력한다. 프리차지 제어 회로는 RASZ 신호에 동기하여, 메모리 코어(34)가 동작하지 않을 때에 프리차지 신호(PREZ)를 출력한다. 센스 앰프 제어 회로(40) 및 프리차지 제어 회로(42)의 동작 타이밍은 모드 신호(MODE2) 및 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 최하위 비트(X0)의 값에 따라 변경된다. The core control circuit 32 has a register 36, a timing control circuit 38, a sense amplifier control circuit 40, and a precharge control circuit 42. The register 36 reads the read control signal RDZ or the write control signal when the refresh command generation circuit 16 outputs the refresh control signal REFZ in preference to the read control signal RDZ or the write control signal WRZ. Hold (WRZ) temporarily. The timing control circuit 38 outputs a row activation signal RASZ when one of the RDZ signal, the WRZ signal, and the REFZ signal is received. The sense amplifier control circuit 40 outputs sense amplifier activation signals PSA and NSA for activating the sense amplifier SA in synchronization with the RASZ signal. The precharge control circuit outputs the precharge signal PREZ when the memory core 34 is not operated in synchronization with the RASZ signal. The operation timings of the sense amplifier control circuit 40 and the precharge control circuit 42 are changed in accordance with the values of the least significant bit X0 of the mode signal MODE2 and the refresh address signal REFAD.

메모리 코어(34)는 센스 앰프(SA), 프리차지 회로(PRE), 메모리 셀 어레이(ALY), 워드 디코더(WDEC), 칼럼 디코더(CDEC), 센스 버퍼(SB) 및 기록 앰프(WA)를 갖고 있다. 센스 앰프(SA)는 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)에 따라 동작한다. 프리차지 회로(PRE)는 프리차지 신호(PREZ)에 따라 동작한다. 메모리 셀 어레이(ALY)는 복수의 휘발성 메모리 셀(MC)(다이내믹 메모리 셀 ; 이하 C00, C10 등이라고 부름)과, 메모리 셀(MC)에 접속된 복수의 워드선(WL) 및 복수의 비트선(BL)을 갖고 있다. 메모리 셀(MC)은 일반적인 DRAM의 메모리 셀과 동일하며, 데이터를 전하로서 유지하기 위한 커패시터와, 이 커패시터와 비트선(BL) 사이에 배치된 전송 트랜지스터를 갖고 있다. 전송 트랜지스터의 게이트는 워드선(WL)에 접속되어 있다. The memory core 34 includes a sense amplifier SA, a precharge circuit PRE, a memory cell array ALY, a word decoder WDEC, a column decoder CDEC, a sense buffer SB, and a write amplifier WA. Have The sense amplifier SA operates according to the sense amplifier activation signals PSA and NSA. The precharge circuit PRE operates according to the precharge signal PREZ. The memory cell array ALY includes a plurality of volatile memory cells MC (dynamic memory cells; hereinafter referred to as C00, C10, etc.), a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines connected to the memory cells MC. Has (BL) The memory cell MC is the same as the memory cell of a general DRAM, and has a capacitor for holding data as a charge and a transfer transistor disposed between the capacitor and the bit line BL. The gate of the transfer transistor is connected to the word line WL.

워드 디코더(WDEC)는 로우 어드레스 신호(RAD2), 모드 신호(MODE3) 및 플래그 검출 신호(FDTC)에 따라 워드선(WL) 중 1 라인 또는 2 라인을 선택하여, 선택한 워드선(WL)을 소정의 고전압까지 상승시킨다. 워드 디코더(WDEC)는 워드선(WL)의 선택에 동기하여, 그 워드선(WL)에 대응하는 디코드 신호(XDX)를 출력한다. The word decoder WDEC selects one or two lines of the word lines WL according to the row address signal RAD2, the mode signal MODE3, and the flag detection signal FDTC, and selects the selected word line WL. Raise to high voltage. The word decoder WDEC outputs the decode signal XDX corresponding to the word line WL in synchronization with the selection of the word line WL.

칼럼 디코더(CDEC)는 칼럼 어드레스 신호(CAD)에 따라, 비트선(BL)과 데이터 버스(DB)를 각각 접속하는 칼럼 스위치(후술하는 도 4의 CSW)를 온으로 하는 칼럼선 신호(후술하는 도 4의 CLZ)를 출력한다. 센스 버퍼(SB)는 데이터 버스(DB) 상의 독출 데이터의 신호량을 증폭하여, 공통 데이터 버스(CDB)에 출력한다. 기록 앰프(WA)는 공통 데이터 버스(CDB) 상의 기록 데이터의 신호량을 증폭하여, 데이터 버스(DB)에 출력한다.The column decoder CDEC, in accordance with the column address signal CAD, turns on the column line signal (CSW described later) to turn on the column switch (CSW in FIG. 4 to be described later) connecting the bit line BL and the data bus DB, respectively. CLZ of FIG. 4 is output. The sense buffer SB amplifies the signal amount of the read data on the data bus DB and outputs it to the common data bus CDB. The write amplifier WA amplifies the signal amount of the write data on the common data bus CDB and outputs it to the data bus DB.

도 2는 도 1에 도시하는 동작 모드 제어 회로(12)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 2 shows the operation mode control circuit 12 shown in FIG. 1 in detail.

동작 모드제어 회로(12)는 카운터(12a) 및 모드 신호 생성 회로(12b)를 갖고 있다. 카운터(12a)는 리프레시 제어 신호(REFZ)의 상승 엣지에 동기하여 카운트 동작하여, 64회째의 카운트시에 카운터 신호(CNT64)를 출력한다. 카운터(12a)는 리셋 신호(RESET)를 받아 리셋된다. 리셋 신호(RESET)는 모드 신호(MODE1) 또는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때에 출력된다.The operation mode control circuit 12 has a counter 12a and a mode signal generation circuit 12b. The counter 12a counts in synchronization with the rising edge of the refresh control signal REFZ, and outputs the counter signal CNT64 at the 64th count. The counter 12a is reset by receiving the reset signal RESET. The reset signal RESET is output when the mode signal MODE1 or the mode signal MODE3 is at a high level.

한편, 카운트 횟수 "64"는 메모리 코어(34)에 형성되어 있는 워드선(WL)의 개수에 대응하고 있다. 본 실시 형태에서는, 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 워드선(WL)을 64 라인으로 하고 있지만, 실제로 워드선(WL)은 예컨대, 2048 라인 형성되어 있다. 이 때, 카운터(48a)는 2048회째의 카운트시에 카운터 신호를 각각 출력한다. On the other hand, the count number "64" corresponds to the number of word lines WL formed in the memory core 34. In the present embodiment, for ease of explanation, the word line WL is 64 lines, but the word line WL is actually formed of, for example, 2048 lines. At this time, the counter 48a outputs a counter signal at the 2048th count, respectively.

모드 신호 생성 회로(12b)는 파셜 모드 기동 신호(PREFS), 파셜 모드 해제 신호(PREFR) 및 카운터 신호(CNT64)에 따라서 모드 신호(MODE1-3)를 출력한다.The mode signal generation circuit 12b outputs the mode signal MODE1-3 in accordance with the partial mode start signal PREFS, the partial mode release signal PREREF and the counter signal CNT64.

도 3은 도 2에 도시한 동작 모드 제어 회로(12)의 동작을 나타내고 있다.FIG. 3 shows the operation of the operation mode control circuit 12 shown in FIG.

이 실시 형태의 의사 SRAM은, CE 신호가 하이 레벨인 동안 통상 동작 모드 상태에 있고, CE 신호가 로우 레벨인 동안 데이터 유지 모드(저소비 전력 모드) 상태에 있다. 그리고, 데이터 유지 모드의 시작시에 공유 리프레시가 실행되고(공유 리프레시 모드), 공유 리프레시 후에 파셜 리프레시가 실행된다(파셜 리프레시 모드). The pseudo SRAM of this embodiment is in the normal operation mode while the CE signal is at the high level, and is in the data holding mode (low power consumption mode) while the CE signal is at the low level. Then, the shared refresh is executed at the start of the data retention mode (shared refresh mode), and the partial refresh is executed after the shared refresh (partial refresh mode).

통상 동작 모드 동안의 리프레시 동작은 센스 앰프(SA)의 동작에 대응하여, 비트선(BL)마다 하나의 메모리 셀(MC)에 대하여 실행된다(싱글 셀 동작). 데이터 유지 모드 동안의 리프레시 동작은 센스 앰프(SA)의 동작에 대응하여, 비트선(BL)마다 2개의 메모리 셀(MC)에 대하여 실행된다(트윈 셀 동작). 바꾸어 말하면, 통상 동작 모드에서는, 1회의 리프레시 동작에 1 라인의 워드선(WL)이 선택되고, 데이터 유지 모드에서는, 1회의 리프레시 동작에 2 라인의 워드선(WL)이 선택된다. 데이터 유지 모드는 소위 파셜 리프레시 기술과 트윈 셀 기술을 합쳐서 구성되어 있다. 이 때문에, 데이터 유지 모드 중의 소비 전력은 종래에 비해서 대폭 감소된다. The refresh operation during the normal operation mode is performed for one memory cell MC for each bit line BL in response to the operation of the sense amplifier SA (single cell operation). The refresh operation during the data retention mode is performed for two memory cells MC for each bit line BL (twin cell operation) corresponding to the operation of the sense amplifier SA. In other words, in the normal operation mode, one line of word lines WL is selected for one refresh operation, and in the data holding mode, two lines of word lines WL are selected for one refresh operation. The data retention mode is composed of a combination of so-called partial refresh technology and twin cell technology. For this reason, the power consumption in the data holding mode is significantly reduced as compared with the prior art.

의사 SRAM은 모드 신호(MODE1)가 하이 레벨일 때에 통상 동작 모드를 인식하고, 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때에 공유 리프레시 모드(데이터 유지 모드)를 인식하고, 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때에 파셜 리프레시 모드(데이터 유지 모드)를 인식한다. The pseudo SRAM recognizes the normal operation mode when the mode signal MODE1 is at the high level, recognizes the shared refresh mode (data holding mode) when the mode signal MODE2 is at the high level, and the mode signal MODE3 is at the high level. In this case, the partial refresh mode (data holding mode) is recognized.

데이터 유지 모드 전의 통상 동작 모드에서는, 특별한 경우를 제외하고, 메모리 셀의 데이터는 제1 기억 모드로 유지되고 있다. 특별한 경우란, 후술하는 도 23에 도시한 바와 같이, 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로 복귀한 후, 곧바로 데이터 유지 모드로 이행하는 경우이다. In the normal operation mode before the data holding mode, the data of the memory cells is held in the first storage mode, except in special cases. The special case is a case where the data is transferred to the data holding mode immediately after returning from the data holding mode to the normal operation mode as shown in FIG.

공유 리프레시 모드에서는, 메모리 셀의 데이터는 제1 기억 모드 또는 제2 기억 모드로 유지되고 있다. 보다 상세하게는, 공유 리프레시 모드에서, 메모리 셀의 상태는 리프레시 요구마다 제1 기억 모드에서 제2 기억 모드로 순차 이행해 나간다. In the shared refresh mode, the data of the memory cells is held in the first storage mode or the second storage mode. More specifically, in the shared refresh mode, the state of the memory cells sequentially transitions from the first storage mode to the second storage mode for each refresh request.

파셜 리프레시 모드에서, 메모리 셀의 데이터는 제2 기억 모드로 유지되고 있다. 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에서, 메모리 셀의 데이터는 제2 기억 모드 또는 제1 기억 모드로 유지되고 있다. 보다 상세하게는, 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에서, 메모리 셀의 상태는 액세스(외부 액세스 커맨드 또는 리프레시 커맨드)마다 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 순차 이행해 나간다. In the partial refresh mode, the data of the memory cells is held in the second storage mode. In the normal operation mode after the partial refresh mode, the data of the memory cells is held in the second storage mode or the first storage mode. More specifically, in the normal operation mode after the partial refresh mode, the state of the memory cells sequentially transitions from the second storage mode to the first storage mode for each access (external access command or refresh command).

동작 모드 제어 회로(12)는 통상 동작 모드 동안 파셜 모드 설정 신호(PREFS)를 받았을 때에, 모드 신호(MODE1, MODE2)를 각각 로우 레벨 및 하이 레벨로 변화하고, 동작 모드를 통상 동작 모드에서 공유 리프레시 모드로 이행한다(도 3(a)). 리셋 신호(RESET)는 모드 신호(MODE1)의 로우 레벨로의 변화에 동기하여 비활성화된다. When the operation mode control circuit 12 receives the partial mode setting signal PRES during the normal operation mode, the operation mode control circuit 12 changes the mode signals MODE1 and MODE2 to low level and high level, respectively, and the operation mode is shared refresh in the normal operation mode. The mode shifts (Fig. 3 (a)). The reset signal RESET is deactivated in synchronization with the change of the mode signal MODE1 to the low level.

카운터(12a)는 리셋 신호(RESET)의 로우 레벨을 받아 리셋 상태가 해제되고, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 카운트 동작을 시작한다(도 3(b)). 리프레시 제어 신호(REFZ)에 응답하여 리프레시 동작이 실행된다. 공유 리프레시 모드에서는, 메모리 코어(34)의 모든 워드선(WL)을 선택해야 하기 때문에, 리프레시 제어 신호(REFZ)는 64회 출력된다. 한편, 리프레시 제어 신호(REFZ)를 생성하는 리프레시 타이머(14) 및 리프레시 커맨드 발생 회로(18)의 동작은 후술하는 도 35에서 설명한다. The counter 12a receives the low level of the reset signal RESET, releases the reset state, and starts the count operation in synchronization with the refresh control signal REFZ (Fig. 3 (b)). The refresh operation is executed in response to the refresh control signal REFZ. In the shared refresh mode, since all word lines WL of the memory core 34 must be selected, the refresh control signal REFZ is output 64 times. On the other hand, the operations of the refresh timer 14 and the refresh command generation circuit 18 which generate the refresh control signal REFZ will be described later with reference to FIG. 35.

카운터(12a)는 64회째의 카운트 동작에 동기하여 카운터 신호(CNT64)를 출력한다(도 3(c)). 동작 모드 제어 회로(12)는 카운터 신호(CNT64)에 동기하여 모드 신호(MODE2)를 로우 레벨로 변화하고, 모드 신호(MODE3)를 하이 레벨로 변화한다(도 3(d)). 그리고, 동작 모드는 공유 리프레시 모드에서 파셜 리프레시 모드로 이행한다. 리셋 신호(RESET)는 모드 신호(MODE3)의 하이 레벨로의 변화에 동기하여 활성화된다(도 3(e)). 카운터(12a)는 리셋 신호(RESET)의 하이 레벨을 받아 리셋된다. 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨인 기간에, 파셜 리프레시가 순차 실행된다. The counter 12a outputs the counter signal CNT64 in synchronization with the 64th counting operation (Fig. 3 (c)). The operation mode control circuit 12 changes the mode signal MODE2 to a low level in synchronization with the counter signal CNT64, and changes the mode signal MODE3 to a high level (Fig. 3 (d)). The operation mode shifts from the shared refresh mode to the partial refresh mode. The reset signal RESET is activated in synchronization with the change of the mode signal MODE3 to the high level (Fig. 3 (e)). The counter 12a is reset by receiving the high level of the reset signal RESET. In the period in which the mode signal MODE3 is at the high level, the partial refresh is sequentially executed.

파셜 모드 해제 신호(PREFR)는 외부 단자를 통해 공급되는 CE 신호의 하이 레벨로의 변화에 응답하여 출력된다(도 3(f)). 동작 모드 제어 회로(12)는 파셜 리프레시 모드 중에 파셜 모드 해제 신호(PREFR)를 받았을 때에, 모드 신호(MODE3, MODE1)를 각각 로우 레벨 및 하이 레벨로 변경하여, 동작 모드를 통상 동작 모드로 이행한다(도 3(g)). The partial mode release signal PRER is output in response to the change of the CE signal supplied through the external terminal to the high level (Fig. 3 (f)). When the operation mode control circuit 12 receives the partial mode release signal PREREF during the partial refresh mode, the operation mode control circuit 12 changes the mode signals MODE3 and MODE1 to low and high levels, respectively, and shifts the operation mode to the normal operation mode. (FIG. 3 (g)).

도 4는 도 1에 도시한 리프레시 타이머(14)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 4 shows the refresh timer 14 shown in FIG. 1 in detail.

리프레시 타이머(14)는 발진 신호(OSC0)를 생성하는 발진기(14a), OSC0 신호의 주파수를 분주하여(divide) 발진 신호(OSC1, OSC2, OSC3)를 각각 생성하는 분주기(frequency divider; 14b, 14c, 14d) 및 발진 신호(OSC1, OSC2, OSC3)를 모드 신호(MODE1-3)에 따라서 선택하여, 리프레시 요구 신호(TREF)로서 출력하는 멀티플렉서(14e)를 갖고 있다. 분주기(14b, 14c, 14d)는 OSC0 신호의 주파수를 각각 8분의 1, 16분의 1, 32분의 1로 변환한다. The refresh timer 14 divides the oscillator 14a generating the oscillation signal OSC0 and the frequency divider 14b which divides the frequency of the OSC0 signal and generates the oscillation signals OSC1, OSC2, and OSC3, respectively. 14c and 14d and the oscillation signals OSC1, OSC2, and OSC3 are selected in accordance with the mode signals MODE1-3 and have a multiplexer 14e for outputting as the refresh request signal TREF. The dividers 14b, 14c, and 14d convert the frequency of the OSC0 signal into one eighth, one sixteenth and one thirty-two respectively.

도 5는 리프레시 타이머(14) 및 리프레시 커맨드 발생 회로(16)의 동작을 나타내고 있다. 5 shows the operation of the refresh timer 14 and the refresh command generation circuit 16.

리프레시 타이머(14)는 모드 신호(MODE1, MODE2, MODE3)가 각각 하이 레벨일 때, 발진 신호(OSC1, OSC2, OSC3)를 리프레시 요구 신호(TREF)로서 출력한다. 리프레시 커맨드 발생 회로(16)는 모드 신호(MODE1, MODE3)가 각각 하이 레벨일 때, 리프레시 요구 신호(TREF)를 리프레시 제어 신호(REFZ)로서 출력한다. 리프레시 커맨드 발생 회로(16)는 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때, 리프레시 요구 신호(TREF)에 동기하여 리프레시 제어 신호(REFZ)를 2회 출력한다. The refresh timer 14 outputs the oscillation signals OSC1, OSC2, and OSC3 as the refresh request signal TREF when the mode signals MODE1, MODE2, and MODE3 are at high levels, respectively. The refresh command generation circuit 16 outputs the refresh request signal TREF as the refresh control signal REFZ when the mode signals MODE1 and MODE3 are each at a high level. The refresh command generation circuit 16 outputs the refresh control signal REFZ twice in synchronization with the refresh request signal TREF when the mode signal MODE2 is at a high level.

도 6은 도 1에 도시한 리프레시 어드레스 카운터(18)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 6 shows the refresh address counter 18 shown in FIG. 1 in detail.

리프레시 어드레스 카운터(18)는 리셋 회로(18a), 카운터(18b, 18c) 및 카운터(18b, 18c)를 제어하는 논리 게이트를 갖고 있다. 리셋 회로(18a)는 리프레시 제어 신호(REFZ)의 하강 엣지에 동기하여 플러스의 펄스를 생성하는 펄스 생성 회로와, 펄스 생성 회로의 출력 신호에 동기하여 모드 신호(MODE2)를 래치하는 D 플립플롭과, 모드 신호(MODE2)의 상승 엣지를 검출하는 NAND 게이트를 갖고 있다. The refresh address counter 18 has a logic gate which controls the reset circuit 18a, the counters 18b and 18c, and the counters 18b and 18c. The reset circuit 18a includes a pulse generation circuit for generating a positive pulse in synchronization with the falling edge of the refresh control signal REFZ, and a D flip-flop for latching the mode signal MODE2 in synchronization with the output signal of the pulse generation circuit. And a NAND gate for detecting the rising edge of the mode signal MODE2.

카운터(18b)는 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 카운트 동작하여, 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 최하위 비트(R0)를 생성한다. 카운터(18b)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때 및 모드 신호(MODE2)의 상승 엣지에 동기하여 리셋된다.The counter 18b counts in synchronization with the refresh control signal REFZ to generate the least significant bit R0 of the refresh address signal REFAD. The counter 18b is reset when the mode signal MODE3 is at a high level and in synchronization with the rising edge of the mode signal MODE2.

카운터(18c)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 카운트 동작하여, 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 비트(R5-1)를 갱신한다. 카운터(18c)는 모드 신호(MODE1, MODE2)가 하이 레벨일 때(단, 모드 신호(MODE2)의 상승 엣지후의 소정의 기간을 제외함), 카운터(18b)로부터 출력되는 어드레스 신호(R0)에 동기하여 카운트 동작하여, 비트(R5-1)를 갱신한다.The counter 18c counts in synchronization with the refresh control signal REFZ when the mode signal MODE3 is at a high level, and updates the bit R5-1 of the refresh address signal REFAD. The counter 18c is connected to the address signal R0 output from the counter 18b when the mode signals MODE1 and MODE2 are at a high level (except for a predetermined period after the rising edge of the mode signal MODE2). A synchronous count operation is performed to update the bit R5-1.

도 7은 도 6에 도시한 리셋 회로(18a)의 동작을 나타내고 있다.FIG. 7 shows the operation of the reset circuit 18a shown in FIG.

펄스 생성 회로는 리프레시 제어 신호(REFZ)의 하강 엣지에 동기하여 노드(ND1)에 펄스 신호를 출력한다(도 7(a)). D 플립플롭은 노드(ND1)의 펄스 신호에 동기하여 모드 신호(MODE2)를 래치하여, 모드 신호(MODE2)의 반전 논리를 노드(ND2)에 출력한다(도 7(b)). 이 때문에, 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨로 변화된 후, 최초의 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여, 노드(ND2)는 로우 레벨로 변화된다(도 7(c)). 그리고, 모드 신호(MODE2)와 노드(ND2)의 논리 레벨의 AND 논리가, 노드(ND3)에 출력된다(도 7(d)). 도 6에 도시한 카운터(18b)는 노드(ND3)의 하이 레벨 기간, 즉, 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨로 변화된 후, 최초의 리프레시 동작 기간 동안 리셋된다. The pulse generation circuit outputs a pulse signal to the node ND1 in synchronization with the falling edge of the refresh control signal REFZ (Fig. 7 (a)). The D flip-flop latches the mode signal MODE2 in synchronization with the pulse signal of the node ND1, and outputs the inversion logic of the mode signal MODE2 to the node ND2 (Fig. 7 (b)). For this reason, after the mode signal MODE2 is changed to the high level, the node ND2 is changed to the low level in synchronization with the first refresh control signal REFZ (Fig. 7 (c)). And the AND logic of the logic level of the mode signal MODE2 and the node ND2 is output to the node ND3 (FIG. 7 (d)). The counter 18b shown in FIG. 6 is reset during the first refresh operation period after the high level period of the node ND3, that is, the mode signal MODE2 is changed to the high level.

도 8은 도 6에 도시한 리프레시 어드레스 카운터(18)의 동작을 나타내고 있다. FIG. 8 shows the operation of the refresh address counter 18 shown in FIG.

리프레시 어드레스 카운터(18)는 모드 신호(MODE1, 2)가 하이 레벨일 때, 즉, 통상 동작 모드 동안 및 공유 리프레시 모드 동안에, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 6 비트의 리프레시 어드레스 신호(R5-0)를 순차 카운트업한다. 또한, 리프레시 어드레스 카운터(18)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때, 즉, 파셜 리프레시 모드 동안에, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 5 비트의 리프레시 어드레스 신호(R5-1)를 순차 카운트업한다. 이 때, 리프레시 어드레스 신호(R0)는 로우 레벨에 고정된다.The refresh address counter 18 is a six-bit refresh address signal R5- in synchronization with the refresh control signal REFZ when the mode signals MODE1, 2 are at a high level, that is, during the normal operation mode and during the shared refresh mode. 0) is counted up sequentially. The refresh address counter 18 sequentially counts the 5-bit refresh address signal R5-1 in synchronization with the refresh control signal REFZ when the mode signal MODE3 is at a high level, that is, during the partial refresh mode. Up. At this time, the refresh address signal R0 is fixed at the low level.

도 9는 도 1에 도시한 메모리 코어(34)의 주요부를 상세히 나타내고 있다. FIG. 9 shows the main part of the memory core 34 shown in FIG. 1 in detail.

메모리 코어(34)의 워드 디코더(WDEC)는 1/4 워드 디코더(44)와, 메인 워드선(MW)(MW0, MW1, … )에 각각 대응하는 복수의 서브 워드 디코더(46a)를 갖고 있다.The word decoder WDEC of the memory core 34 has a quarter word decoder 44 and a plurality of sub word decoders 46a corresponding to the main word lines MW0, MW1, ..., respectively. .

1/4 워드 디코더(44)는 모드 신호(MODE3) 및 플래그 검출 신호(FDTC)가 로우 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(RAD2)의 하위 2 비트(X1, X0) 및 그 반전 비트(/X1, /X0)에 따라 디코드 신호(X11, X10, X01, X00) 중 어느 것을 출력한다. 1/4 워드 디코더(44)는 모드 신호(MODE3) 및 플래그 검출 신호(FDTC) 중 어느 것이 하이 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(RAD2)의 하위 1 비트(X1) 그 반전 비트(/X1)에 따라서 2개의 디코드 신호(X11, X10 또는 X01, X00)를 출력한다. 1/4 워드 디코더(44)는 후술하는 제1 및 제2 기억 모드의 동작을 실행하는 제어 회로로서 동작한다. When the mode signal MODE3 and the flag detection signal FDTC are at the low level, the quarter word decoder 44 has the lower two bits X1 and X0 of the row address signal RAD2 and its inverted bits (/ X1, / X0) outputs any one of the decode signals X11, X10, X01, and X00. The quarter word decoder 44 has the low order bit X1 of the row address signal RAD2 and its inverting bit / X1 when either the mode signal MODE3 or the flag detection signal FDTC is at a high level. Therefore, two decode signals X11, X10 or X01, X00 are output. The quarter word decoder 44 operates as a control circuit for performing the operations of the first and second storage modes described later.

각 서브 워드 디코더(46a)는 메인 워드선(MW)(MW0, MW1,… )이 하이 레벨일 때 활성화되어, 디코드 신호(X11, X10, X01, X00)에 따라서 서브 워드선(SW)(SW0P, SW1, SW2P, SW3, … )을 선택한다. 메인 워드선(MW)은 도시하지 않는 프리디코더에 의해, 로우 어드레스 신호(RAD2)의 상위 비트에 따라 선택된다. 그리고, 선택된 서브 워드선(SW)에 접속된 메모리 셀(MC)이 액세스된다. 이와 같이, 이 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 워드선(WL)은 메인 워드선(MW) 및 서브 워드선(SW)에 의해 구성되어 있다.Each sub word decoder 46a is activated when the main word lines MW0, MW1, ... are at a high level, and according to the decode signals X11, X10, X01, X00, the sub word lines SW (SW0P). , SW1, SW2P, SW3, ...). The main word line MW is selected by a predecoder (not shown) in accordance with the upper bits of the row address signal RAD2. Then, the memory cell MC connected to the selected sub word line SW is accessed. As described above, in this embodiment, the word line WL shown in FIG. 1 is constituted by the main word line MW and the sub word line SW.

인접하는 2 라인의 서브 워드선(예컨대, SW0P, SW1)에 접속되어 있는 메모리 셀에 의해 파셜 영역(PA)(메모리 셀 그룹 ; 굵은 선의 파선 프레임)이 구성되어 있다. 파셜 영역(PA)에 있어서, 비트선(BL(BL0, BL1, … ), /BL(/BL0,/BL1,… ))에 접속되는 메모리 셀은 서로 다른 서브 워드선(SW)에 접속되고 있다. A partial region PA (memory cell group; a thick dashed line frame) is formed by memory cells connected to two adjacent sub word lines (e.g., SW0P, SW1). In the partial area PA, memory cells connected to the bit lines BL (BL0, BL1, ...) and / BL (/ BL0, / BL1, ...) are connected to different subword lines SW. .

서브 워드선(SW) 중 말미에 "P"가 붙은 것은 파셜 워드선을 나타내고 있다. 파셜 워드선(SWP)에 접속되어 있는 메모리 셀(예컨대, 파셜 메모리 셀(C00, C01 …, C0m))에 기록되고 있는 데이터가, 데이터 유지 모드 동안 유지된다. 말미에 "P"가 붙지 않는 서브 워드선(SW)은 공유 워드선을 나타내고 있다. 공유 워드선(SW)에 접속되어 있는 메모리 셀(MC)(예컨대, 공유 메모리 셀(C10, C11, … C1m))의 데이터는 데이터 유지 모드 동안 유지되지 않는다. The word "P" at the end of the sub word line SW indicates a partial word line. The data being written to the memory cells (for example, the partial memory cells C00, C01 ..., C0m) connected to the partial word line SWP is held during the data holding mode. The sub word line SW with no "P" at the end indicates a shared word line. The data of the memory cells MC (for example, the shared memory cells C10, C11, ... C1m) connected to the shared word line SW is not held during the data holding mode.

파셜 워드선(SWP)과 통상의 서브 워드선(SW)은 교대로 배선되어 있다. 즉, 워드선(SWP, SW)은 서로 인접하여 배선되어 있다. 후술하는 바와 같이, 워드선(SWP, SW)은 데이터 유지 모드 동안 서로 동시 선택되어, 2개의 메모리 셀이 동시에 액세스된다(트윈 셀 동작). 이 때문에, 이들 워드선(SWP, SW)을 인접하여 배선 함으로써, 워드 디코더(WDEC) 내의 배선 레이아웃이 복잡하게 되는 것이 방지된다. 특히, 서브 워드 디코더(46a)의 배선 레이아웃 설계가 용이하게 된다. The partial word line SWP and the normal sub word line SW are alternately wired. That is, the word lines SWP and SW are wired adjacent to each other. As will be described later, the word lines SWP and SW are selected simultaneously with each other during the data retention mode so that two memory cells are simultaneously accessed (twin cell operation). For this reason, by wiring these word lines SWP and SW adjacently, the wiring layout in the word decoder WDEC is prevented from being complicated. In particular, the wiring layout design of the sub word decoder 46a becomes easy.

이 실시 형태에서는, 메모리 코어(34)에 형성된 메모리 셀(MC)의 반이 파셜 메모리 셀이다. 즉, 의사 SRAM의 기억 용량의 2분의 1의 데이터가, 데이터 유지 모드 동안 유지된다. In this embodiment, half of the memory cells MC formed in the memory core 34 are partial memory cells. In other words, data of half of the storage capacity of the pseudo SRAM is held during the data holding mode.

상보의 비트선(BL(BL0, BL1, … ), /BL(/BL0, /BL1, … ))은 동일한 센스 앰프(SA) 및 프리차지 회로(PRE)에 접속되어 있다. 또한, 비트선(BL, /BL)은 칼럼 스위치(CSW)를 통해 데이터 버스선(DB)에 접속되어 있다. 칼럼 스위치(CSW)는 칼럼 어드레스 신호(CAD)를 디코드한 칼럼 선택 신호(CL(CL0, CL1, … ))에 의해 온으로 된다. 센스 앰프(SA) 및 프리차지 회로(PRE)는 후술하는 도 11에서 상세히 설명한다. The complementary bit lines BL (BL0, BL1, ...) and / BL (/ BL0, / BL1, ...) are connected to the same sense amplifier SA and precharge circuit PRE. The bit lines BL and / BL are connected to the data bus line DB through the column switch CSW. The column switch CSW is turned on by the column select signals CL (CL0, CL1, ...) which decode the column address signal CAD. The sense amplifier SA and the precharge circuit PRE will be described in detail later with reference to FIG. 11.

도 10은 도 9에 도시한 1/4 워드 디코더(59)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 10 shows the quarter word decoder 59 shown in FIG. 9 in detail.

1/4 워드 디코더(44)는 디코드 신호(X11, X10, X01, X00)를 생성하기 위해서 로우(row) 어드레스 신호(X0, /X0, X1, /X1)를 디코드하는 디코더(44a)와, 모드 신호(MODE3) 또는 플래그 검출 신호(FDTC)가 하이 레벨일 때에 로우 어드레스 신호(X0, /X0)를 마스크하여, 디코더(44a)에 하이 레벨을 출력하는 마스크 회로(44b)를 갖고 있다. The quarter word decoder 44 includes a decoder 44a for decoding the row address signals X0, / X0, X1, / X1 to generate the decode signals X11, X10, X01, and X00, The mask circuit 44b which masks the row address signals X0 and / X0 when the mode signal MODE3 or the flag detection signal FDTC is at a high level and outputs a high level to the decoder 44a is provided.

도 11은 도 9에 도시한 센스 앰프(SA) 및 프리차지 회로(PRE)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 11 shows the sense amplifier SA and the precharge circuit PRE shown in FIG. 9 in detail.

센스 앰프(SA)는 입력과 출력을 서로 접속한 2개의 CMOS 인버터와; CMOS 인버터의 pMOS 트랜지스터의 소스를 전원선(VDD)에 접속하는 pMOS 트랜지스터(pMOS 스위치)와; CMOS 인버터의 nMOS 트랜지스터의 소스를 접지선(VSS)에 접속하는 nMOS 트랜지스터(nMOS 스위치)를 구비한다. CMOS 인버터의 입력(또는 출력)은 비트선(BL, /BL)에 각각 접속되어 있다. pMOS 스위치는 센스 앰프 활성화 신호(PSA)가 로우 레벨일 때에 온으로 되고, nMOS 스위치는 센스 앰프 활성화 신호(NSA)가 하이 레벨일 때에 온으로 된다. pMOS 스위치 및 nMOS 스위치의 온에 의해 CMOS 인버터가 활성화하여, 비트선(BL, /BL)의 전압차가 차동 증폭된다.The sense amplifier SA includes two CMOS inverters connected to each other by an input and an output; A pMOS transistor (pMOS switch) for connecting the source of the pMOS transistor of the CMOS inverter to the power supply line VDD; An nMOS transistor (nMOS switch) for connecting the source of the nMOS transistor of the CMOS inverter to the ground line VSS is provided. The inputs (or outputs) of the CMOS inverters are connected to the bit lines BL and / BL, respectively. The pMOS switch turns on when the sense amplifier activation signal PSA is at low level, and the nMOS switch turns on when the sense amplifier activation signal NSA is at high level. By turning on the pMOS switch and the nMOS switch, the CMOS inverter is activated to differentially amplify the voltage difference between the bit lines BL and / BL.

프리차지 회로(PRE)는 비트선(BL, /BL)을 서로 접속하는 nMOS 트랜지스터와, 비트선(BL, /BL)을 프리차지 전압선(VPR)에 각각 접속하는 nMOS 트랜지스터를 갖고 있다. nMOS 트랜지스터는 프리차지 신호(PREZ)가 하이 레벨일 때에 온으로 되어, 비트선(BL, /BL)을 프리차지 전압선(VPR)에 접속한다. The precharge circuit PRE has an nMOS transistor for connecting the bit lines BL and / BL to each other and an nMOS transistor for connecting the bit lines BL and / BL to the precharge voltage line VPR, respectively. The nMOS transistor is turned on when the precharge signal PREZ is at a high level, and connects the bit lines BL and / BL to the precharge voltage line VPR.

도 12는 도 1에 도시한 센스 앰프 제어 회로(40) 및 프리차지 제어 회로(42)의 동작을 나타내고 있다.FIG. 12 shows the operation of the sense amplifier control circuit 40 and the precharge control circuit 42 shown in FIG.

센스 앰프 제어 회로(40)는 모드 신호(MODE2)의 논리 레벨에 상관없이, RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY1) 후에 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)를 변화시켜, 센스 앰프(SA)를 활성화시킨다(도 12의 (a,), (b)). 도면에서의 "ON" 및 "OFF"는 센스 앰프(SA)의 활성화, 비활성화를 각각 나타내고 있다. 프리차지 제어 회로(42)는 모드 신호(MODE2)의 논리 레벨에 상관없이, RASZ 신호의 상승 엣지에 동기하여 프리차지 신호(PREZ)를 로우 레벨로 변화시켜, 프리차지 동작을 정지시킨다(도 12의 (c), (d)).The sense amplifier control circuit 40 changes the sense amplifier activation signals PSA and NSA after the delay time DLY1 from the rising edge of the RASZ signal irrespective of the logic level of the mode signal MODE2 to sense amplifier SA. (A, Fig. 12, (b)). "ON" and "OFF" in the figure indicate activation and deactivation of the sense amplifier SA, respectively. The precharge control circuit 42 changes the precharge signal PREZ to a low level in synchronization with the rising edge of the RASZ signal irrespective of the logic level of the mode signal MODE2 to stop the precharge operation (FIG. 12). (C), (d)).

센스 앰프 제어 회로(40)는 모드 신호(MODE2)가 로우 레벨일 때에, RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY2) 후에 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)를 변화시켜, 센스 앰프(SA)를 비활성화시킨다(도 12(e)). 프리차지 제어 회로(42)는 모드 신호(MODE2)가 로우 레벨일 때에, RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY2) 후에 프리차지 신호(PREZ)를 하이 레벨로 변화시켜, 프리차지 동작을 시작한다(도 12(f)).The sense amplifier control circuit 40 changes the sense amplifier activation signals PSA and NSA after the delay time DLY2 from the rising edge of the RASZ signal when the mode signal MODE2 is at the low level, thereby turning the sense amplifier SA on. Deactivate (FIG. 12 (e)). The precharge control circuit 42 changes the precharge signal PREZ to a high level after the delay time DLY2 from the rising edge of the RASZ signal when the mode signal MODE2 is at the low level, and starts the precharge operation. (FIG. 12 (f)).

센스 앰프 제어 회로(40)는 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(X0)가 하이 레벨로 변화된 후의 RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY2) 후에 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)를 변화시켜, 센스 앰프(SA)를 비활성화시킨다(도 12(g)). 프리차지 제어 회로(42)는 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(X0)가 하이 레벨로 변화된 후의 RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY2) 후에 프리차지 신호(PREZ)를 하이 레벨로 변화시켜, 프리차지 동작을 시작한다(도 12(h)). The sense amplifier control circuit 40, when the mode signal MODE2 is at the high level, the sense amplifier activation signal PSA, after the delay time DLY2 from the rising edge of the RASZ signal after the low address signal X0 is changed to the high level. NSA) is changed to deactivate the sense amplifier SA (Fig. 12 (g)). The precharge control circuit 42 supplies the precharge signal PREZ after the delay time DLY2 from the rising edge of the RASZ signal after the row address signal X0 is changed to the high level when the mode signal MODE2 is at the high level. The precharge operation is started by changing to a high level (Fig. 12 (h)).

즉, 공유 리프레시 모드 동안, 파셜 메모리 셀(C00)에 유지되어 있는 데이터를 파셜 메모리 셀 및 인접하는 공유 메모리 셀(C10)에 기록하기 위해서, 센스 앰프(SA)는 RASZ 신호가 2회 출력되는 동안 활성화되며, 비트선(BL, /BL)의 프리차지는 금지된다. 보다 상세히는, 로우 어드레스 신호(X0)가 짝수일 때에 출력되는 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 센스 앰프(SA)에 래치된 데이터는 로우 어드레스 신호(X0)가 홀수로 변화된 후에 출력되는 리프레시 제어 신호(REFZ)에 대응하는 동작까지 유지된다.That is, during the shared refresh mode, in order to write the data held in the partial memory cell C00 to the partial memory cell and the adjacent shared memory cell C10, the sense amplifier SA outputs the RASZ signal twice. Is activated, and precharge of the bit lines BL and / BL is prohibited. More specifically, the data latched in the sense amplifier SA in synchronization with the refresh control signal REFZ outputted when the row address signal X0 is even is a refresh control output after the row address signal X0 is changed to an odd number. The operation corresponding to the signal REFZ is maintained.

도 13은 도 1에 도시한 플래그 회로(30), 플래그 검출 회로(28)의 상세 및 워드 디코더(WDEC)의 주요부를 나타내고 있다. FIG. 13 shows the details of the flag circuit 30, flag detection circuit 28 and main parts of the word decoder WDEC shown in FIG.

플래그 회로(30)는 메인 워드선(MW)(MW0, MW1, … )마다 플래그(FAX(F0AX, F1AX, … ), FBX(F0BX, F1BX, … ))를 갖고 있다. 바꾸어 말하면, 플래그(FAX, FBX)는 파셜 영역(PA)마다 형성되어 있다.The flag circuit 30 has flags FAX (F0AX, F1AX, ...) and FBX (F0BX, F1BX, ...) for each of the main word lines MW0, MW1, .... In other words, the flags FAX and FBX are formed for each partial region PA.

플래그(FAX, FBX)는 2개의 인버터의 입력과 출력을 서로 접속한 래치 회로로 구성되어 있다. 각 플래그(FAX, FBX)는 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로의 전환시에, 대응하는 파셜 영역(PA)의 각 메모리 셀이 각각 독립적으로 데이터를 유지할 때에(제1 기억 모드, 싱글 셀 동작), 로우 레벨로 셋트되고, 대응하는 파셜 영역(PA)의 메모리 셀이 공통의 데이터를 유지할 때에(제2 기억 모드, 트윈 셀 동작), 하이 레벨로 리셋된다. The flags FAX and FBX consist of a latch circuit connecting the inputs and outputs of two inverters to each other. Each flag FAX, FBX is used when each memory cell of the corresponding partial area PA independently holds data at the time of switching from the data holding mode to the normal operation mode (first storage mode, single cell operation). When the memory cell of the corresponding partial area PA holds common data (second memory mode, twin cell operation), the memory cell of the corresponding partial area PA is reset to the high level.

보다 상세히는, 플래그(FAX, FBX)는 파셜 모드 해제 신호(PREFR)의 펄스에 동기하여 로우 레벨로 셋트된다. 즉, 후술하는 바와 같이, 모든 플래그(FAX, FBX)는 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로 복귀할 때에 셋트된다. 바꾸어 말하면, 모든 플래그(FAX, FBX)는 모든 메모리 셀을 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 전환하는 전환 동작 전에 셋트된다. 셋트된 플래그(FAX, FBX)는 대응하는 파셜 영역(PA)의 메모리 셀의 싱글 셀 동작을 금지함을 나타내고 있다. 이 때문에, 셋트된 플래그(FAX, FBX)에 대응하는 파셜 영역(PA)은 트윈 셀 동작만이 허가된다. 이와 같이, 플래그 회로(30)는 플래그 셋트 회로로서 동작한다. More specifically, the flags FAX and FBX are set to a low level in synchronization with the pulse of the partial mode release signal PRER. That is, as described later, all the flags FAX and FBX are set when returning from the data holding mode to the normal operation mode. In other words, all the flags FAX and FBX are set before the switching operation of switching all the memory cells from the second memory mode to the first memory mode. The set flags FAX and FBX indicate that the single cell operation of the memory cell of the corresponding partial area PA is prohibited. For this reason, only the twin cell operation is permitted for the partial area PA corresponding to the set flags FAX and FBX. In this way, the flag circuit 30 operates as a flag set circuit.

플래그(FAX, FBX)는 플래그 리셋 신호(FRAX, FRBX)에 각각 동기하여 하이 레벨로 리셋된다. 즉, 후술하는 바와 같이, 각 플래그(FAX, FBX)는 모든 메모리 셀을 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 전환하는 전환 동작에 있어서, 대응하는 파셜 영역(PA)의 최초의 액세스 중에 리셋된다. The flags FAX and FBX are reset to a high level in synchronization with the flag reset signals FRAX and FRBX, respectively. That is, as will be described later, each of the flags FAX and FBX is reset during the first access of the corresponding partial area PA in the switching operation of switching all the memory cells from the second storage mode to the first storage mode. .

또한, 플래그 회로(30)는 플래그(FAX)가 로우 레벨로 셋트되어 있을 때에, 디코드 신호(XDX)(XD0X, XD1X, … )에 동기하여, 플래그 출력 신호(S1AX)를 로우 레벨로 변화시킨다. 플래그 회로(30)는 플래그(FBX)가 로우 레벨로 셋트되어 있을 때에, 디코드 신호(XDX)(XD0X, XD1X, … )에 동기하여, 플래그 출력 신호(S1BX)를 로우 레벨로 변화시킨다.  In addition, the flag circuit 30 changes the flag output signal S1AX to a low level in synchronization with the decode signals XDX (XD0X, XD1X, ...) when the flag FAX is set at the low level. The flag circuit 30 changes the flag output signal S1BX to the low level in synchronization with the decode signals XDX (XD0X, XD1X, ...) when the flag FBX is set at the low level.

플래그 검출 회로(28)는 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)에 각각 접속된 래치 회로와, 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)의 한 쪽을 로우 어드레스 신호의 하위 비트(X1)에 따라서 노드(ND6)에 출력하는 멀티플렉서(MUX1)와, 지연 회로(DELAY1)와, 마스크 회로(MSK)를 갖고 있다. 지연 회로(DELAY1)는 로우 활성화 신호(RASZ)의 상승 엣지만을 소정 기간만큼 늦춘다. 마스크 회로(MSK)는 멀티플렉서(MUX1)에서 선택된 플래그 출력 신호(S1AX 또는 S1BX)를 플래그 검출 신호(FDTC)로서 출력한다. 또, 마스크 회로(MSK)는 기록 커맨드가 공급되었을 때에, 플래그 검출 신호(FDTC)의 활성화 기간을 짧게 하는 기능을 갖고 있다. 플래그 검출 회로(28)는 의사 SRAM의 액세스 동안, 플래그(FAX 또는 FBX)가 셋트되고 있음을 검출했을 때에, 플래그 검출 신호(FDTC)를 출력한다. The flag detecting circuit 28 includes a latch circuit connected to the flag output signals S1AX and S1BX, respectively, and one of the flag output signals S1AX and S1BX in accordance with the lower bit X1 of the row address signal according to the node ND6. The multiplexer MUX1, the delay circuit DELAY1, and the mask circuit MSK to be outputted to the circuit are provided. The delay circuit DELAY1 delays only the rising edge of the low activation signal RASZ by a predetermined period. The mask circuit MSK outputs the flag output signal S1AX or S1BX selected by the multiplexer MUX1 as the flag detection signal FDTC. The mask circuit MSK has a function of shortening the activation period of the flag detection signal FDTC when a write command is supplied. The flag detection circuit 28 outputs a flag detection signal FDTC when it detects that the flag FAX or FBX is set during the access of the pseudo SRAM.

도 14는 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로(30) 및 플래그 검출 회로(28)의 동작을 나타내고 있다. 이 예는 기록 커맨드에 응답하는 기록 동작에 있어서, 플래그 회로(30)의 플래그(FA0X)가 로우 레벨로 셋트되어 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 기록 커맨드에 대응하는 어드레스 신호에 의해, 하위에서 2비트번째의 디코드 신호(X1)는 로우 레벨로 변화된다.  Fig. 14 shows the operation of the flag circuit 30 and the flag detection circuit 28 in the normal operation mode after the partial refresh mode. This example shows when the flag FA0X of the flag circuit 30 is set at the low level in the write operation in response to the write command. In addition, by the address signal corresponding to the write command, the lower-order second decode signal X1 is changed to low level.

우선, 기록 커맨드에 응답하는 기록 제어 신호(WRZ)에 동기하여 로우 활성화 신호(RASZ)가 출력되어(도 14(a)), 로우 어드레스 신호(RAD2)에 대응하는 디코드 신호(XD0X)가 로우 레벨로 변화된다(도 14(b)). 도 13에 도시한 플래그 회로(30)는 리셋되어 있는 플래그(FA0X)에 따라, 로우 레벨의 플래그 출력 신호(S1AX)를 출력한다(도 14(c)). First, the low activation signal RASZ is output in synchronization with the write control signal WRZ in response to the write command (Fig. 14 (a)), so that the decode signal XD0X corresponding to the row address signal RAD2 is at a low level. (Fig. 14 (b)). The flag circuit 30 shown in Fig. 13 outputs a low level flag output signal S1AX in accordance with the reset flag FA0X (Fig. 14 (c)).

플래그 검출 회로(28)의 멀티플렉서(MUX1)는 플래그 출력 신호(S1AX)를 노도(ND6)에 출력한다(도 14(d)). 플래그 검출 회로(28)는 플래그 출력 신호(S1AX)의 하강 엣지에 동기하여 플래그 검출 신호(FDTC)를 하이 레벨로 활성화한다(도 14(e)). The multiplexer MUX1 of the flag detection circuit 28 outputs the flag output signal S1AX to the roadway ND6 (Fig. 14 (d)). The flag detection circuit 28 activates the flag detection signal FDTC to a high level in synchronization with the falling edge of the flag output signal S1AX (Fig. 14 (e)).

플래그 검출 회로(28)의 지연 회로(DELAY1)는 RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 소정 시간 후에 노드(ND7)를 하이 레벨로 변화한다(도 14(f)). 노드(ND8)는 WRZ 신호가 하이 레벨이기 때문에, 노드(ND7)의 레벨 변화에 동기하여 하이 레벨로 변화된다(도 14(g)). 마스크 회로(MSK)의 NOR 게이트는 노드(ND8)의 하이 레벨에 의해, 노드(ND6)의 레벨의 전압을 마스크한다. 이 때문에, 플래그 검출 신호(FDTC)는 S1AX의 활성화 기간임에도 불구하고 비활성화된다(도 14(h)). The delay circuit DELAY1 of the flag detection circuit 28 changes the node ND7 to a high level after a predetermined time from the rising edge of the RASZ signal (Fig. 14 (f)). Since the node ND8 has a high level of the WRZ signal, the node ND8 changes to a high level in synchronization with the level change of the node ND7 (Fig. 14 (g)). The NOR gate of the mask circuit MSK masks the voltage of the level of the node ND6 by the high level of the node ND8. For this reason, the flag detection signal FDTC is deactivated despite the activation period of S1AX (Fig. 14 (h)).

이 후, WRZ 신호의 비활성화에 동기하여 노드(ND8)가 로우 레벨로 변화된다(도 14(i)). RASZ 신호의 비활성화에 동기하여 XD0X 신호, S1AX 신호 및 노드(ND6, ND7)가 원래의 레벨로 되돌아간다. Thereafter, the node ND8 changes to low level in synchronization with the deactivation of the WRZ signal (Fig. 14 (i)). In synchronization with the deactivation of the RASZ signal, the XD0X signal, the S1AX signal, and the nodes ND6 and ND7 return to their original levels.

도 15는 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로(30) 및 플래그 검출 회로(28)의 다른 동작을 나타내고 있다. 상술한 도 14와 동일한 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이 예는 기록 커맨드에 응답하는 기록 동작에 있어서, 플래그 회로(30)의 플래그(FA0X)가 하이 레벨로 리셋되어 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 기록 커맨드에 대응하는 어드레스 신호에 의해, 하위에서부터 2번째 비트의 디코드 신호(X1)는 로우 레벨로 변화된다. FIG. 15 shows other operations of the flag circuit 30 and the flag detection circuit 28 in the normal operation mode after the partial refresh mode. Detailed description of the same operation as that of FIG. 14 will be omitted. This example shows a case where the flag FA0X of the flag circuit 30 is reset to a high level in a write operation in response to a write command. In addition, by the address signal corresponding to the write command, the decode signal X1 of the second to second bits is changed to the low level.

플래그(FA0X)가 하이 레벨("H")로 리셋된 후, 플래그 회로(30)의 NOR 게이트는 하이 레벨을 유지한다. 이 때문에, 플래그 출력 신호(S1AX)는 디코드 신호(XD0X)의 활성화에 상관없이 레벨을 유지한다(도 15(a)). 하이 노드(ND6)는 레벨의 플래그 출력 신호(S1AX)에 의해 하이 레벨로 유지된다. 따라서, 플래그 검출 신호(FDTC)는 출력되지 않는다(도 15(b)).After the flag FA0X is reset to the high level ("H"), the NOR gate of the flag circuit 30 maintains the high level. For this reason, the flag output signal S1AX maintains the level regardless of the activation of the decode signal XD0X (Fig. 15 (a)). The high node ND6 is maintained at a high level by the flag output signal S1AX of the level. Therefore, the flag detection signal FDTC is not output (Fig. 15 (b)).

도 16은 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로(30) 및 플래그 검출 회로(28)의 다른 동작을 나타내고 있다. 상술한 도 14와 동일한 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이 예는 독출 커맨드에 응답하는 독출 동작 또는 의사 SRAM의 내부에서 발생하는 리프레시 요구에 응답하는 리프레시 동작에 있어서, 플래그 회로(30)의 플래그(FA0X)가 로우 레벨로 셋트되어 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 독출 커맨드에 대응하는 어드레스 신호 또는 리프레시 어드레스 신호에 의해, 하위에서부터 2번째 비트의 디코드 신호(X1)는 로우 레벨로 변화된다. Fig. 16 shows other operations of the flag circuit 30 and the flag detection circuit 28 in the normal operation mode after the partial refresh mode. Detailed description of the same operation as that of FIG. 14 will be omitted. This example shows a case where the flag FA0X of the flag circuit 30 is set at a low level in a read operation in response to a read command or a refresh operation in response to a refresh request generated in the pseudo SRAM. The decoded signal X1 of the second to second bits is changed to the low level by the address signal or the refresh address signal corresponding to the read command.

우선, 독출 커맨드에 응답하는 기록 제어 신호(WRZ) 또는 리프레시 요구에 응답하는 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 로우 활성화 신호(RASZ)가 출력되고(도 16(a)), 기록 제어 신호(WRZ)는 활성화되지 않는다(도 16(b)). 이 때문에, 노드(ND8)는 로우 레벨을 유지하고(도 16(c)), 마스크 회로(MSK)는 기능하지 않는다. 따라서, 플래그 검출 신호(FDTC)는 RASZ 신호의 하이 레벨 기간에 대응하는 기간 활성화된다(도 16(d)).First, the row activation signal RASZ is output in synchronization with the write control signal WRZ in response to the read command or the refresh control signal REFZ in response to the refresh request (FIG. 16 (a)), and the write control signal WRZ. ) Is not activated (Fig. 16 (b)). For this reason, the node ND8 maintains a low level (Fig. 16 (c)), and the mask circuit MSK does not function. Therefore, the flag detection signal FDTC is activated for a period corresponding to the high level period of the RASZ signal (Fig. 16 (d)).

도 17은 파셜 리프레시 후의 통상 동작 모드에 있어서의 플래그 회로(30) 및 플래그 검출 회로(28)의 다른 동작을 나타내고 있다. 상술한 도 14 및 도 15와 동일한 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이 예는 독출 커맨드에 응답하는 독출 동작 또는 의사 SRAM의 내부에서 발생하는 리프레시 요구에 응답하는 리프레시 동작에 있어서, 플래그 회로(30)의 플래그(FA0X)가 하이 레벨로 리셋되어 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 독출 커맨드에 대응하는 어드레스 신호 또는 리프레시 어드레스 신호에 의해, 하위에서부터 2번째 비트의 디코드 신호(X1)는 로우 레벨로 변화된다. 17 shows other operations of the flag circuit 30 and the flag detection circuit 28 in the normal operation mode after partial refresh. Detailed descriptions of the same operations as those of FIGS. 14 and 15 will be omitted. This example shows a case where the flag FA0X of the flag circuit 30 is reset to a high level in a read operation in response to a read command or a refresh operation in response to a refresh request occurring inside the pseudo SRAM. The decoded signal X1 of the second to second bits is changed to the low level by the address signal or the refresh address signal corresponding to the read command.

플래그(FA0X)가 하이 레벨("H")로 리셋된 후, 플래그 회로(30)의 NOR 게이트는 하이 레벨을 유지한다. 이 때문에, 도 15와 같이 플래그 검출 신호(FDTC)는 출력되지 않는다. After the flag FA0X is reset to the high level ("H"), the NOR gate of the flag circuit 30 maintains the high level. For this reason, the flag detection signal FDTC is not output like FIG.

도 18은 도 1에 도시한 플래그 리셋 회로(26)를 상세히 나타내고 있다. 18 shows the flag reset circuit 26 shown in FIG. 1 in detail.

플래그 리셋 회로(26)는 펄스 생성 회로(26a), 지연 회로(DELAY2) 및 멀티플렉서(MUX2)를 갖고 있다. 펄스 생성 회로(26a)는 플래그 검출 신호(FDTC)의 상승 엣지에 동기하여 로우 레벨의 펄스를 생성한다. 지연 회로(DELAY2)는 로우 레벨의 펄스를 소정 시간 지연시켜, 노드(ND9)에 출력한다. 멀티플렉서(MUX2)는 디코드 신호(X1)가 로우 레벨일 때에 노드(ND9)의 펄스를 플래그 리셋 신호(FRAX)로서 출력하고, 디코드 신호(X1)가 하이 레벨일 때에 노드(ND9)의 펄스를 플래그 리셋 신호(FRBX)로서 출력한다. The flag reset circuit 26 has a pulse generation circuit 26a, a delay circuit DELAY2 and a multiplexer MUX2. The pulse generation circuit 26a generates a low level pulse in synchronization with the rising edge of the flag detection signal FDTC. The delay circuit DELAY2 delays a low level pulse for a predetermined time and outputs it to the node ND9. The multiplexer MUX2 outputs the pulse of the node ND9 as the flag reset signal FRAX when the decode signal X1 is at the low level, and flags the pulse of the node ND9 when the decode signal X1 is at the high level. Output as a reset signal FRBX.

도 19는 도 18에 도시한 플래그 리셋 회로(26)의 동작을 나타내고 있다. 이 예는 파셜 리프레시 직후의 통상 동작 모드에 관해서 나타내고 있다. FIG. 19 shows the operation of the flag reset circuit 26 shown in FIG. This example shows the normal operation mode immediately after the partial refresh.

플래그 검출 신호(FDTC)는 도 14∼도 17에 도시한 것과 같이, 플래그(FA1X)(또는 FB1X)가 셋트되어 있을 때에 생성되고, 플래그(FA1X)(또는 FBX)가 리셋되어 있을 때에 생성되지 않는다. 모든 플래그(FAX, FBX)는 파셜 리프레시 후, 파셜 모드 해제 신호(PREFR)에 동기하여 로우 레벨로 셋트된다. 이 때문에, 각 파셜 영역(PA)마다, 파셜 리프레시 후의 최초의 액세스(RDZ, WRZ, REFZ)에 동기하여 플래그 검출 신호(FDTC)가 출력된다(도 19(a)).The flag detection signal FDTC is generated when the flag FA1X (or FB1X) is set, as shown in Figs. 14 to 17, and is not generated when the flag FA1X (or FBX) is reset. . All the flags FAX and FBX are set to the low level after the partial refresh in synchronization with the partial mode release signal PREF. For this reason, in each partial area PA, the flag detection signal FDTC is output in synchronization with the first access RDZ, WRZ, REFZ after partial refresh (FIG. 19 (a)).

플래그 리셋 회로(26)는 플래그 검출 신호(FDTC)에 동기하여 플래그 리셋 신호(FRAX 또는 FRBX)를 출력한다(도 19의 (b), (c)). 플래그 리셋 신호(FRAX 또는 FRBX)의 출력은 디코드 신호(X1)의 레벨에 따라 결정된다. 도 19에서는, 어떤 파셜 영역(PA)에 있어서, 최초의 액세스는 메모리 셀(C00)에 대하여 실행되고, 다음의 액세스는 메모리 셀(C01)에 대하여 실행되는 예를 도시하고 있다. The flag reset circuit 26 outputs a flag reset signal FRAX or FRBX in synchronization with the flag detection signal FDTC (Figs. 19 (b) and (c)). The output of the flag reset signal FRAX or FRBX is determined in accordance with the level of the decode signal X1. In FIG. 19, an example is shown in which the partial access is performed to the memory cell C00, and the next access is performed to the memory cell C01.

한편, 플래그 리셋 신호(FRAX 또는 FRBX)의 펄스에 동기하여, 디코드 신호(XDX)(XD0X, XD1X, … )에 대응하는 플래그(FAX(FA0X, FA1X, … ) 또는 FBX(FB0X, FB1X, … ))는 하이 레벨로 리셋된다. On the other hand, in synchronization with the pulse of the flag reset signal FRAX or FRBX, the flag (FAX (FA0X, FA1X, ...) or FBX (FB0X, FB1X, ...) corresponding to the decode signal XDX (XD0X, XD1X, ...) ) Is reset to the high level.

도 20은 제1 실시 형태에 있어서의 통상 동작 모드 중의 동작을 나타내고 있다. 20 shows the operation in the normal operation mode in the first embodiment.

통상 동작 모드 동안 의사 SRAM을 동작시키는 커맨드(CMD)로서, 외부 단자를 통해 공급되는 액세스 커맨드(독출 커맨드 및 기록 커맨드)와 리프레시 커맨드 발생 회로(16)로부터의 리프레시 커맨드(REFZ 신호)가 있다. As a command CMD for operating the pseudo SRAM during the normal operation mode, there are an access command (read command and write command) supplied through an external terminal and a refresh command (REFZ signal) from the refresh command generation circuit 16.

예컨대, 최초의 커맨드(CMD)에 의해, 파셜 메모리 셀(C00)이 액세스되고, 다음 커맨드(CMD)에 의해 공유 메모리 셀(C10)이 액세스된다. 워드선(SW0P, SW1)은 로우(row) 어드레스 신호(RAD2)에 따라서 독립적으로 선택된다. 즉, 통상 동작 모드에서는, 1 라인의 워드선에 접속되는 메모리 셀마다 1 비트의 데이터가 기억된다(제1 기억 모드, 싱글 셀 동작). For example, the partial memory cell C00 is accessed by the first command CMD, and the shared memory cell C10 is accessed by the next command CMD. The word lines SW0P and SW1 are independently selected in accordance with the row address signal RAD2. That is, in the normal operation mode, one bit of data is stored for each memory cell connected to one word line (first memory mode, single cell operation).

커맨드(CMD)가 독출 커맨드인 경우, 비트선(BL, /BL) 상에서 증폭된 데이터는 데이터 버스(DB)를 통해 외부로 출력된다. 커맨드(CMD)가 기록 커맨드인 경우, 외부 단자를 통해 공급된 데이터는 기록 앰프(WA) 및 센스 앰프(SA)에서 증폭되어, 메모리 셀에 재기록된다. 커맨드(CMD)가 리프레시 커맨드인 경우, 센스 앰프(SA)에서 증폭된 데이터는 메모리 셀에 재기록된다.When the command CMD is a read command, the data amplified on the bit lines BL and / BL is output to the outside via the data bus DB. When the command CMD is a write command, the data supplied through the external terminal is amplified by the write amplifier WA and the sense amplifier SA, and rewritten in the memory cell. When the command CMD is a refresh command, the data amplified by the sense amplifier SA is rewritten to the memory cell.

도 21은 제1 실시 형태에 있어서의 공유 리프레시 모드(=데이터 유지 모드, 저소비 전력 모드) 동안의 동작을 나타내고 있다. 공유 리프레시 모드에서는, 외부로부터의 액세스 커맨드의 접수는 금지된다. 의사 SRAM은 내부에서 발생하는 리프레시 커맨드(REF)에만 응답하여 동작한다. Fig. 21 shows the operation during the shared refresh mode (= data holding mode, low power consumption mode) in the first embodiment. In the shared refresh mode, reception of an access command from the outside is prohibited. The pseudo SRAM operates only in response to the refresh command REF occurring internally.

공유 리프레시 모드에서는, 우선, 파셜 메모리 셀(C00)이 액세스되어, 파셜 메모리 셀(C00)에 유지되어 있는 데이터가 센스 앰프(SA)에 래치된다(도 21(a)). 다음에, 센스 앰프(SA)를 활성화한 상태에서, 공유 메모리 셀(C10)이 액세스되어, 센스 앰프(SA)에 래치되어 있는 데이터(상보의 데이터)가, 파셜 메모리 셀(C00) 및 공유 메모리 셀(C10)에 기록된다(도 21(b)). 이에 따라, 파셜 메모리 셀(C00) 및 공유 메모리 셀(C10)에는 서로 상보의 데이터가 유지된다. 그리고, 모든 파셜 영역(PA)(메모리 셀 그룹)에 대해서, 상기 동작이 이루어진다. 즉, 2 라인의 워드선(SW0P, SW1)에 접속된 메모리 셀 그룹 내의 복수의 메모리 셀(예컨대, C00, C10)에 1 비트의 데이터가 기억된다(제2 기억 모드, 트윈 셀 동작). In the shared refresh mode, first, the partial memory cell C00 is accessed, and data held in the partial memory cell C00 is latched in the sense amplifier SA (Fig. 21 (a)). Next, with the sense amplifier SA activated, the shared memory cell C10 is accessed, and the data (complementary data) latched in the sense amplifier SA causes the partial memory cell C00 and the shared memory. It is recorded in the cell C10 (Fig. 21 (b)). Accordingly, complementary data is held in the partial memory cell C00 and the shared memory cell C10. The above operation is performed for all partial regions PA (memory cell groups). That is, one bit of data is stored in a plurality of memory cells (for example, C00, C10) in a memory cell group connected to two word lines SW0P and SW1 (second storage mode, twin cell operation).

도 22는 제1 실시 형태에 있어서의 파셜 리프레시 모드(데이터 유지 모드, 저소비 전력 모드) 동안의 동작을 나타내고 있다. 파셜 리프레시 모드에서는 공유 리프레시 모드와 마찬가지로, 외부로부터의 액세스 커맨드의 접수는 금지된다. 의사 SRAM은 내부에서 발생하는 리프레시 커맨드(REF)에만 응답하여 동작한다. Fig. 22 shows the operation during the partial refresh mode (data holding mode, low power consumption mode) in the first embodiment. In the partial refresh mode, the reception of an access command from the outside is prohibited, similarly to the shared refresh mode. The pseudo SRAM operates only in response to the refresh command REF occurring internally.

파셜 리프레시 모드에서는, 파셜 워드선(SW0P)과 공유 워드선(SW1)이 동시에 선택되어, 파셜 메모리 셀(C00)과 공유 메모리 셀(C10)에 유지되어 있는 상보의 데이터가, 센스 앰프(SA)에서 동시에 증폭되어, 셀(C00, C10)에 재기록된다(트윈 셀 동작). 즉, 2 라인의 워드선(SW0P, SW1)에 접속된 메모리 셀 그룹 내의 복수의 메모리 셀(예컨대, C00, C10)에 1 비트의 데이터가 기억된다(제2 기억 모드). 파셜 메모리 셀(C00)과 공유 메모리 셀(C10)로 데이터를 유지함으로써, 리프레시 간격을 대폭 연장시킬 수 있다.In the partial refresh mode, the partial word line SW0P and the shared word line SW1 are simultaneously selected, and complementary data held in the partial memory cell C00 and the shared memory cell C10 is sense amplifier SA. Are simultaneously amplified and rewritten into cells C00 and C10 (twin cell operation). That is, one bit of data is stored in a plurality of memory cells (for example, C00, C10) in a memory cell group connected to two word lines SW0P and SW1 (second storage mode). By holding data in the partial memory cell C00 and the shared memory cell C10, the refresh interval can be significantly extended.

파셜 리프레시 모드에서는 리프레시 간격이 연장되는 만큼, 리프레시 동작 직전에 하나의 메모리 셀에 유지되어 있는 전하량은 통상 동작 모드 동안보다 작다. 이 때문에, 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에 있어서, 리프레시 동작에서 시간이 경과하고 있는 메모리 셀의 데이터를 정확하게 독출할 수 없을 우려가 있다(데이터의 파괴). 본 발명에서는, 후술하는 도 24∼도 26에 도시한 바와 같이, 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에 있어서의 각 메모리 셀의 최초의 액세스를 연구함으로써, 데이터의 파괴를 방지하고 있다. In the partial refresh mode, as the refresh interval is extended, the amount of charge held in one memory cell immediately before the refresh operation is smaller than during the normal operation mode. For this reason, in the normal operation mode after the partial refresh mode, there is a possibility that the data of the memory cells that have elapsed in the refresh operation cannot be read correctly (data destruction). In the present invention, as shown in Figs. 24 to 26, which will be described later, data destruction is prevented by studying the first access of each memory cell in the normal operation mode after the partial refresh mode.

도 23은 제1 실시 형태에서의 파셜 리프레시 모드 후의 통상 동작 모드에 있어서, 모든 플래그(FAX, FBX)가 리셋되기 전에, CE 신호가 로우 레벨로 변화되어, 통상 동작 모드에서 다시 데이터 유지 모드(저소비 전력 모드)로 이행한 경우의 동작을 나타내고 있다. FIG. 23 shows that in the normal operation mode after the partial refresh mode in the first embodiment, before all the flags FAX and FBX are reset, the CE signal is changed to the low level, and the data holding mode (low consumption) is resumed in the normal operation mode. The operation in the case of shifting to the power mode) is shown.

도 13에 도시한 플래그 검출 회로(28)는 동작 모드에 의존하지 않고, 플래그(FAX, FBX)의 셋트 상태를 검출했을 때에, 플래그 검출 신호(FDTC)를 출력한다. 이 때문에, 공유 리프레시 모드에 있어서도, 플래그 검출 신호(FDTC)가 출력된다(도 23(a)). The flag detection circuit 28 shown in FIG. 13 outputs the flag detection signal FDTC when detecting the set state of the flags FAX and FBX, regardless of the operation mode. For this reason, also in the shared refresh mode, the flag detection signal FDTC is output (FIG. 23 (a)).

플래그 검출 신호(FDTC)의 활성화에 의해, 워드 디코더(WDEC)는 도 22와 같이, 파셜 영역(PA)에 대응하는 서브 워드선 쌍(SW0P, SW1)을 동시에 선택한다(도 23(b)). 도 18에 도시한 플래그 리셋 회로는 플래그 검출 신호(FDTC)에 응답하여 플래그 리셋 신호(FRAX)를 출력하고, 플래그(F0AX)를 하이 레벨로 리셋한다(도 23(c)). By activating the flag detection signal FDTC, the word decoder WDEC simultaneously selects the sub word line pairs SW0P and SW1 corresponding to the partial area PA as shown in Fig. 22 (Fig. 23 (b)). . The flag reset circuit shown in Fig. 18 outputs the flag reset signal FRAX in response to the flag detection signal FDTC, and resets the flag F0AX to a high level (Fig. 23 (c)).

공유 리프레시 모드에서의 리프레시 동작을 위해, 센스 앰프(SA)가 활성화되어 있는 동안에, 서브 워드선(SW1)이 재선택되어, 센스 앰프(SA)에 래치되어 있는 데이터가 메모리 셀(C10)에 기록된다(도 23(d)). 이 동작은 중복이며 불필요하다. 그러나, 동작 상의 문제점은 없으며, 회로가 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 중복 동작을 인정하고 있다. For the refresh operation in the shared refresh mode, while the sense amplifier SA is active, the sub word line SW1 is reselected so that data latched in the sense amplifier SA is written to the memory cell C10. (FIG. 23 (d)). This operation is redundant and unnecessary. However, there is no problem in operation, and since the circuit can be prevented from being complicated, redundant operation is recognized.

도 24∼도 26은 저소비 전력 모드 해제 후의 통상 동작 모드에서의 동작을 나타내고 있다. 저소비 전력 모드 동안에 트윈 셀 동작에 의해 리프레시된 메모리 셀 쌍의 각 메모리 셀에 유지되는 전하량은 싱글 셀 동작에는 충분하지 않은 경우가 있다. 이 때문에, 저소비 전력 모드에서 통상 동작 모드로 복귀할 때에(동작 모드의 전환시), 모든 파셜 메모리 셀을 1회 트윈 셀 동작시켜, 메모리 셀 커패시터에 유지되는 전하량을 보충할 필요가 있다. 24 to 26 show the operation in the normal operation mode after the low power consumption mode is released. The amount of charge held in each memory cell of the memory cell pair refreshed by the twin cell operation during the low power consumption mode may not be sufficient for the single cell operation. For this reason, when returning from the low power consumption mode to the normal operation mode (when switching the operation mode), it is necessary to operate all the partial memory cells once and compensate for the amount of charge held in the memory cell capacitor.

본 발명 이전에는 모든 파셜 메모리 셀을 1회 트윈 셀 동작시키기 위한 전환 기간이 필요하였다. 이 때문에, 외부 시스템은 그동안, 의사 SRAM을 액세스할 수 없었다. 본 발명에서는, 동작 모드의 전환 후에, 파셜 영역(PA)마다 최초의 액세스되는 메모리 셀을, 플래그(FAX, FBX)를 이용하여 트윈 셀 동작시키기 때문에, 전환 기간은 불필요하게 된다. 이 때문에, 외부 시스템은 트윈 셀 동작을 인식하지 않고서, 통상 동작 모드로의 복귀 후 곧 의사 SRAM을 독출 액세스 및 기록 액세스할 수 있다. 이하, 그 해법에 관해서 설명한다. Prior to the present invention, a switching period for all twin memory cells to operate once is required. For this reason, the external system has not been able to access the pseudo SRAM in the meantime. In the present invention, after switching the operation mode, the first accessed memory cell for each partial area PA is operated using the flags FAX and FBX, so that the switching period is unnecessary. For this reason, the external system can read and write access to the pseudo SRAM immediately after returning to the normal operation mode without recognizing the twin cell operation. The solution will be described below.

도 24는 통상 동작 모드로 복귀한 후, 리프레시 요구(REF)가 순차 발생하는 예를 도시하고 있다. Fig. 24 shows an example in which the refresh requests REF occur sequentially after returning to the normal operation mode.

우선, 도 1에 도시한 커맨드 디코더(10)는 의사 SRAM의 외부로부터 데이터 유지 모드(저소비 전력 모드)의 해제 커맨드(PEXIT)를 받아, 파셜 모드 해제 신호(PREFR)를 출력한다(도 24(a)). 파셜 모드 해제 신호(PREFR)의 출력에 의해, 의사 SRAM은 저소비 전력 모드에서 통상 동작 모드로 복귀한다. 도 13에 도시한 플래그 회로(30)는 파셜 모드 해제 신호(PREFR)의 펄스에 동기하여, 플래그(FAX(F0AX, F1AX, … ), FBX(F0BX, F1BX, … ))를 로우 레벨로 셋트한다(도 24(b)). First, the command decoder 10 shown in FIG. 1 receives the release command PEXIT in the data holding mode (low power consumption mode) from the outside of the pseudo SRAM, and outputs a partial mode release signal PRER (Fig. 24 (a). )). By outputting the partial mode release signal PRER, the pseudo SRAM returns from the low power consumption mode to the normal operation mode. The flag circuit 30 shown in FIG. 13 sets the flags FAX (F0AX, F1AX, ...) and FBX (F0BX, F1BX, ...) to a low level in synchronization with the pulse of the partial mode release signal PREF. (Figure 24 (b)).

이어서, 의사 SRAM 내부에서 리프레시 커맨드(REF)(REFZ 신호)가 발생하여, 도 1에 도시한 타이밍 제어 회로(38)는 RASZ 신호를 출력한다(도 24(c)). 이 때, 리프레시 어드레스 카운터(18)는 메모리 셀(C00)을 선택하는 리프레시 어드레스 신호(REFAD)를 출력하고 있다. 구체적으로는, 로우(row) 어드레스 신호의 하위 2 비트(X1, X0)는 함께 로우(low) 레벨이다(도 24(d)). 도 13에 도시한 워드 디코더(WDEC)는 RASZ 신호에 응답하여 메모리 셀(C00)에 대응하는 디코드 신호(XD0X) 및 메인 워드선 신호(MW0)를 출력한다(도 24(e,f)). Next, a refresh command REF (REFZ signal) is generated in the pseudo SRAM, and the timing control circuit 38 shown in FIG. 1 outputs the RASZ signal (FIG. 24 (c)). At this time, the refresh address counter 18 outputs the refresh address signal REFAD for selecting the memory cell C00. Specifically, the lower two bits X1 and X0 of the row address signal are together at the low level (Fig. 24 (d)). The word decoder WDEC shown in Fig. 13 outputs the decode signal XD0X and the main word line signal MW0 corresponding to the memory cell C00 in response to the RASZ signal (Fig. 24 (e, f)).

플래그 회로(30)는 디코드 신호(XD0X)에 동기하여, 플래그(F0AX, F0BX)의 내용을, 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)로서 출력한다(도 24(g)). 플래그 검출 회로(28)는 로우 어드레스 신호의 비트(X1)에 따라 플래그 출력 신호(S1AX)를 선택하여, 플래그 검출 신호(FDTC)로서 출력한다(도 24(h)). 도 9에 도시한 1/4 워드 디코더(44)는 플래그 검출 신호(FDTC)를 받아, 2 비트의 디코드 신호(X00, X01)를 하이 레벨로 변화한다. 그리고, 2 라인의 서브 워드선(SW0P, SW1)이 동시에 선택되어(도 24(i)), 메모리 셀(C00, C10)에 대한 트윈 셀 리프레시 동작이 실행된다(도 24(j)). 그리고, 공통의 데이터를 독출한 메모리 셀(C00, C10)에 데이터가 재기록된다. 이 때문에, 저소비 전력 모드 동안 메모리 셀(C00)에 유지하고 있었던 데이터가 소실되는 것이 방지된다. 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)의 "ON" 및 "OFF"는 센스 앰프(SA)의 활성화, 비활성화를 각각 나타내고 있다.The flag circuit 30 outputs the contents of the flags F0AX and F0BX as flag output signals S1AX and S1BX in synchronization with the decode signal XD0X (Fig. 24 (g)). The flag detection circuit 28 selects the flag output signal S1AX in accordance with the bit X1 of the row address signal and outputs it as the flag detection signal FDTC (Fig. 24 (h)). The quarter word decoder 44 shown in Fig. 9 receives the flag detection signal FDTC and changes the two-bit decode signals X00 and X01 to a high level. Then, the sub word lines SW0P and SW1 of two lines are selected at the same time (Fig. 24 (i)), and the twin cell refresh operation for the memory cells C00 and C10 is executed (Fig. 24 (j)). The data is rewritten to the memory cells C00 and C10 that have read common data. For this reason, the data held in the memory cell C00 during the low power consumption mode is prevented from being lost. "ON" and "OFF" of the sense amplifier activation signals PSA and NSA indicate activation and deactivation of the sense amplifier SA, respectively.

한편, 리프레시 동작에 있어서의 메모리 코어(34)의 동작 시간인 내부 리프레시 사이클 시간(IREF)은 통상 동작 모드에서의 내부 리프레시 사이클 시간(IREF)과 동일하게 설정되고 있다.On the other hand, the internal refresh cycle time IREF, which is the operation time of the memory core 34 in the refresh operation, is set equal to the internal refresh cycle time IREF in the normal operation mode.

도 18에 도시한 플래그 리셋 회로(26)는 플래그 검출 신호(FDTC)에 동기하여, 비트(X1)에 대응하는 플래그 리셋 신호(FRAX)를 출력한다(도 24(k)). 도 13에 도시한 플래그 회로(30)는 플래그 리셋 신호(FRAX)에 응답하여 디코드 신호(XD0X)에 대응하는 플래그(F0AX)를 하이 레벨로 리셋한다(도 24(l)). 플래그(F0AX)의 리셋에 의해, 대응하는 파셜 영역(PA)의 메모리 셀은 이 후, 제1 기억 모드(싱글 셀 동작)로 액세스된다.The flag reset circuit 26 shown in Fig. 18 outputs the flag reset signal FRAX corresponding to the bit X1 in synchronization with the flag detection signal FDTC (Fig. 24 (k)). The flag circuit 30 shown in Fig. 13 resets the flag F0AX corresponding to the decode signal XD0X to a high level in response to the flag reset signal FRAX (Fig. 24 (l)). By resetting the flag F0AX, the memory cells of the corresponding partial area PA are subsequently accessed in the first storage mode (single cell operation).

RASZ 신호의 비활성화에 의해, 디코드 신호(XD0X)가 비활성화되고, 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)가 하이 레벨로 프리차지된다(도 24의 (m), (n)). 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)의 프리차지에 의해, 플래그 검출 신호(FDTC)는 로우 레벨로 비활성화된다(도 24(o)). 플래그 검출 신호(FDTC)의 비활성화에 의해, 메인 워드선(MW0)및 서브 워드선(SW0P, SW1)은 비선택으로 된다(도 24(p)). By deactivating the RASZ signal, the decode signal XD0X is deactivated, and the flag output signals S1AX and S1BX are precharged to a high level (Figs. 24 (m) and (n)). By the precharge of the flag output signals S1AX and S1BX, the flag detection signal FDTC is deactivated to a low level (Fig. 24 (o)). By deactivation of the flag detection signal FDTC, the main word line MW0 and the sub word lines SW0P and SW1 become unselected (Fig. 24 (p)).

다음에, 리프레시 커맨드(REF)(REFZ 신호)가 발생한다(도 24(q)). 리프레시 어드레스 카운터(18)는 증분되어, 메모리 셀(C10)을 선택하는 리프레시 어드레스 신호(REFAD)를 출력하고 있다. 이 때문에, 로우 어드레스 신호의 비트(X0)는 하이 레벨로 변화된다(도 24(r)). Next, a refresh command REF (REFZ signal) is generated (Fig. 24 (q)). The refresh address counter 18 is incremented to output the refresh address signal REFAD for selecting the memory cell C10. For this reason, the bit X0 of the row address signal is changed to the high level (Fig. 24 (r)).

메모리 셀(C10)에 대응하는 플래그(FA0X)는 이전의 리프레시 동작으로 하이 레벨로 리셋되어 있다. 이 때문에, 플래그 회로(30)는 디코드 신호(XD0X)가 활성화될 때, 플래그 출력 신호(S1BX)만 로우 레벨로 변화되어, 플래그 출력 신호(S1AX)는 하이 레벨로 유지된다(도 24(s)). 리프레시 어드레스(X1="0")에 대응하는 플래그 출력 신호(S1AX)가 하이 레벨이기 때문에, 플래그 검출 신호(FDTC)는 출력되지 않는다(도 24(t)). 이 때문에, 1 라인의 서브 워드선(SW1)만이 선택되어, 제1 기억 모드에 의한 통상의 리프레시 동작(싱글 셀 동작)이 실행된다. 한편, 메모리 셀(C10)의 데이터는 저소비 전력 모드 동안 보상되고 있지 않다. 이 때문에, 도 24의 예에 한하면, 이 리프레시 동작에 의해 유지되는 데이터는 특별한 의미를 갖지 않는다. The flag FA0X corresponding to the memory cell C10 is reset to the high level in the previous refresh operation. For this reason, when the decode signal XD0X is activated, the flag circuit 30 changes only the flag output signal S1BX to a low level, so that the flag output signal S1AX remains at a high level (Fig. 24 (s)). ). Since the flag output signal S1AX corresponding to the refresh address X1 = " 0 " is at a high level, the flag detection signal FDTC is not output (Fig. 24 (t)). For this reason, only the sub word line SW1 of one line is selected, and the normal refresh operation (single cell operation) by a 1st storage mode is performed. On the other hand, the data of the memory cell C10 is not compensated during the low power consumption mode. For this reason, only in the example of FIG. 24, the data held by this refresh operation does not have a special meaning.

싱글 셀 리프레시 동작의 리프레시 사이클 시간(IREF)은 트윈 셀 리프레시 동작의 리프레시 사이클 시간(IREF)과 동일하게 설정되고 있다. 리프레시 사이클 시간(IREF)을 동일한 길이로 설정함으로써, 코어 제어 회로(32)의 타이밍 제어 회로(38)의 구성을 간이하게 할 수 있다. The refresh cycle time IREF of the single cell refresh operation is set equal to the refresh cycle time IREF of the twin cell refresh operation. By setting the refresh cycle time IREF to the same length, the configuration of the timing control circuit 38 of the core control circuit 32 can be simplified.

다음에, 리프레시 커맨드(REF)(REFZ 신호)가 발생한다(도 24(u)). 리프레시 어드레스 카운터(18)는 증분되어, 메모리 셀(C20)을 선택하는 리프레시 어드레스 신호(REFAD)를 출력하고 있다. 이 때문에, 로우 어드레스 신호의 비트(X1)는 하이 레벨로 변화된다(도 24(v)). Next, the refresh command REF (REFZ signal) is generated (Fig. 24 (u)). The refresh address counter 18 is incremented to output the refresh address signal REFAD for selecting the memory cell C20. For this reason, the bit X1 of the row address signal is changed to the high level (Fig. 24 (v)).

플래그(FB0X)는 로우 레벨로 셋트되고 있다. 이 때문에, 전술한 것과 같이, 플래그 출력 신호(SlBX)가 로우 레벨로 변화된다(도 24(w)). 플래그 검출 회로(28)는 로우 어드레스 신호의 비트(X1)에 따라서 플래그 출력 신호(S1BX)를 선택하여, 플래그 검출 신호(FDTC)로서 출력한다(도 24(x)). 그리고, 2 라인의 서브 워드선(SW2P, SW3)이 동시에 선택되어, 메모리 셀(C00, C10)에 대한 트윈 셀 리프레시 동작이 실행된다(도 24(y)). 이 후, 플래그 검출 신호(FDTC)에 동기하여, 플래그 리셋 신호(FRBX)가 출력되고, 플래그(F0AX)는 하이 레벨로 리셋된다(도 24의 (z1), (z2)). The flag FB0X is set at the low level. For this reason, as described above, the flag output signal SlBX changes to the low level (Fig. 24 (w)). The flag detection circuit 28 selects the flag output signal S1BX in accordance with the bit X1 of the row address signal and outputs it as the flag detection signal FDTC (Fig. 24 (x)). Then, the sub word lines SW2P and SW3 of two lines are selected at the same time, and the twin cell refresh operation for the memory cells C00 and C10 is executed (Fig. 24 (y)). Thereafter, in synchronization with the flag detection signal FDTC, the flag reset signal FRBX is output, and the flag F0AX is reset to a high level ((z1, z2) in FIG. 24).

도 25는 통상 동작 모드로 복귀한 후, 최초의 리프레시 요구(REF) 이전에 독출 커맨드(RD)가 공급되는 예를 나타내고 있다. 독출 커맨드(RD)에 대응하여, 비트선(BL, /BL) 상의 데이터가 증폭될 때까지의 동작(도 25의 (a)∼(p))은 상술한 도 24와 동일하기 때문에, 동일한 부호를 붙이고 있다. Fig. 25 shows an example in which the read command RD is supplied before the first refresh request REF after returning to the normal operation mode. Corresponding to the read command RD, the operations until the data on the bit lines BL and / BL are amplified (Figs. 25 (a) to 25 (p)) are the same as in Fig. 24 described above. Attaching.

트윈 셀 동작에 의해 메모리 셀(C00, C10)에 유지되어 있는 데이터가 센스 앰프(SA)에서 증폭된 후, 도 1에 도시한 칼럼 디코더(CDEC)는 칼럼 어드레스 신호(CAD)를 디코드하여, 도 9에 도시한 메모리 셀(C00)에 대응하는 칼럼 선택 신호(CL0)를 소정 기간 활성화한다(도 25(q)). 칼럼 선택 신호(CL0)에 의해, 대응하는 칼럼 스위치(CSW)가 온으로 되어, 상보의 비트선(BL, /BL)은 선택적으로 데이터 버스선(DB)에 접속된다. 그리고, 메모리 셀(C00)에 유지되고 있는 데이터는 센스 버퍼(SB)에서 증폭된 후, 공통 데이터 버스선(CDB)을 통해 데이터 입출력 단자(DQ)로부터 출력된다(도 25(r)). After the data held in the memory cells C00 and C10 is amplified by the sense amplifier SA by the twin cell operation, the column decoder CDEC shown in FIG. 1 decodes the column address signal CAD. The column select signal CL0 corresponding to the memory cell C00 shown in Fig. 9 is activated for a predetermined period (Fig. 25 (q)). The column select signal CL0 turns on the corresponding column switch CSW, and the complementary bit lines BL and / BL are selectively connected to the data bus line DB. The data held in the memory cell C00 is amplified by the sense buffer SB and then output from the data input / output terminal DQ via the common data bus line CDB (Fig. 25 (r)).

독출 동작에 있어서의 메모리 코어(34)의 동작 시간은 내부 독출 사이클 시간(IRD)으로 나타내어진다. 내부 독출 사이클 시간(IRD)은 데이터 유지 모드와 통상 동작 모드에서 동일하다. 또한, 내부 독출 사이클 시간(IRD)은 리프레시 동작에 있어서의 메모리 코어(34)의 동작 시간인 내부 리프레시 사이클 시간(IREF) 및 기록 동작에 있어서의 메모리 코어(34)의 동작 시간인 내부 기록 사이클 시간(IWR1)(후술하는 도 28)과 동일하다. 내부 기록 사이클 시간(IWR1)은 트윈 셀 동작을 동반하지 않는 기록 동작 시간이며, 데이터 유지 모드와 통상 동작 모드에서 동일하다. 트윈 셀 동작을 수반하는 기록 동작 시간은 내부 기록 사이클 시간(IWR2)(후술하는 도 26)으로 나타내어진다. The operating time of the memory core 34 in the read operation is represented by the internal read cycle time IRD. The internal read cycle time (IRD) is the same in the data hold mode and normal operation mode. Further, the internal read cycle time IRD is the internal refresh cycle time IREF, which is the operation time of the memory core 34 in the refresh operation, and the internal write cycle time, which is the operation time of the memory core 34 in the write operation. It is the same as (IWR1) (FIG. 28 to be described later). The internal write cycle time IWR1 is a write operation time that does not accompany the twin cell operation and is the same in the data retention mode and the normal operation mode. The write operation time involving the twin cell operation is represented by the internal write cycle time IWR2 (Fig. 26 to be described later).

독출 커맨드(RD) 후, 메모리 셀(C00)에 대응하는 리프레시 커맨드(REF)가 발생한다(도 25(s)). 플래그(F0AX)는 독출 동작에 대응하는 트윈 셀 동작에 의해, 하이 레벨로 리셋되고 있다. 이 때문에, 도 24의 (q)∼(t)와 마찬가지로, 제1 기억 모드에 의한 싱글 셀 동작이 실행된다(도 25(t)). 마찬가지로, 메모리 셀(C10)에 대응하는 리프레시 동작도, 싱글 셀 동작이 된다(도 25(u)). After the read command RD, the refresh command REF corresponding to the memory cell C00 is generated (Fig. 25 (s)). The flag F0AX is reset to the high level by the twin cell operation corresponding to the read operation. For this reason, the single cell operation by a 1st storage mode is performed similarly to FIG. 24 (q)-(t) (FIG. 25 (t)). Similarly, the refresh operation corresponding to the memory cell C10 also becomes a single cell operation (Fig. 25 (u)).

도 26은 통상 동작 모드로 복귀한 후, 최초의 리프레시 요구(REF) 전에 기록 커맨드(WR)가 공급되는 예를 도시하고 있다. 바꾸어 말하면, 도 26은 셋트 상태의 플래그(FAX(F0AX, FAX, … ), FBX(F0BX, F1BX, … ))에 대응하는 파셜 영역(PA)에의 기록 동작을 나타내고 있다. Fig. 26 shows an example in which the write command WR is supplied before the first refresh request REF after returning to the normal operation mode. In other words, Fig. 26 shows a write operation in the partial area PA corresponding to the set flags flags FAX (F0AX, FAX, ...) and FBX (F0BX, F1BX, ...).

플래그(FAX, FBX)가 셋트되어 있는 경우, 기록 동작은 내부 기록 사이클 시간(IWR2)으로 실행된다. 내부 기록 사이클 시간(IWR2)에서, RASZ 신호의 활성화 기간은 내부 기록 사이클 시간(IWR1)보다도 길게 설정된다(도 26(a)). RASZ 신호의 활성화 기간에 대응하여, 디코드 신호(XD0X), 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)의 출력기간도 늘어난다(도 26의 (b), (c)).When the flags FAX and FBX are set, the write operation is executed with the internal write cycle time IWR2. In the internal write cycle time IWR2, the activation period of the RASZ signal is set longer than the internal write cycle time IWR1 (Fig. 26 (a)). Corresponding to the activation period of the RASZ signal, the output periods of the decode signal XD0X and the flag output signals S1AX and S1BX also increase (Figs. 26 (b) and (c)).

내부 기록 사이클 시간(IWR2)은 이하에 나타내는 바와 같이, 1회의 리프레시 사이클과 1회의 기록 사이클을 포함하고 있다. 센스 앰프(SA)는 리프레시 사이클과 기록 사이클 동안 계속해서 활성화한다. 이 때문에, 센스 앰프의 활성화 빈도를 내릴 수 있어, 내부 기록 사이클 시간(IWR2)은 리프레시 사이클 시간(IREF)과 기록 사이클 시간(IWR1)의 합보다 짧게 할 수 있다. 예컨대, 내부 기록 사이클 시간(IWR2)은 기록 사이클 시간(IWR1)의 1.5∼1.7배로 할 수 있다.The internal write cycle time IWR2 includes one refresh cycle and one write cycle, as shown below. The sense amplifier SA continues to activate during the refresh cycle and the write cycle. For this reason, the activation frequency of the sense amplifier can be lowered, and the internal write cycle time IWR2 can be made shorter than the sum of the refresh cycle time IREF and the write cycle time IWR1. For example, the internal write cycle time IWR2 can be 1.5 to 1.7 times the write cycle time IWR1.

디코드 신호(XD0X)에 의해 플래그 출력 신호(S1AX, S1BX)가 출력되어(도 26(d)), 플래그 검출 신호(FDTC)가 활성화되는 동작(도 26(e)), 및 플래그 검출 신호(FDTC)의 활성화에 응답하여 플래그 리셋 신호(FRAX)가 출력되어(도 26(f)), 플래그(FA0X)가 리셋되는 동작(도 26(g))은 상술한 도 24와 동일하다. 또한, 플래그 검출 신호(FDTC)의 활성화에 의해, 서브 워드선(SW0P, SW1)이 동시에 활성화되어(도 26(h)), 트윈 셀 동작이 시작된다(도 26(i)). 그리고, 공통의 데이터를 독출한 메모리 셀(C00, C10)에 데이터가 재기록된다. Flag output signals S1AX and S1BX are outputted by the decode signal XD0X (Fig. 26 (d)) to activate the flag detection signal FDTC (Fig. 26 (e)), and the flag detection signal FDTC In response to the activation of), the flag reset signal FRAX is outputted (Fig. 26 (f)), and the operation of resetting the flag FA0X (Fig. 26 (g)) is the same as in Fig. 24 described above. Further, by activation of the flag detection signal FDTC, the sub word lines SW0P and SW1 are simultaneously activated (Fig. 26 (h)), and the twin cell operation is started (Fig. 26 (i)). The data is rewritten to the memory cells C00 and C10 that have read common data.

도 13에 도시한 플래그 검출 회로(28)는 RASZ 신호의 활성화에서부터 지연 회로(DELAY1)의 지연 시간 후에 노드(ND8)를 하이 레벨로 변화시켜, 플래그 검출 신호(FDTC)를 플래그 출력 신호(S1AX)에 관계없이 비활성화한다(도 26(j)). 도 10에 도시한 1/4 워드 디코더(44)는 플래그 검출 신호(FDTC)의 비활성화에 응답하여 디코드 신호(X00)를 비선택으로 한다. 이 때문에, 서브 워드선(SW0P)(X0="0")이 비선택으로 된다(도 26(k)). 이 결과, 트윈 셀 동작이 종료되어, 서브 워드선(SW1)(X0="1")만이 계속해서 선택된다(도 26(l)). 이와 같이, 1/4 워드 디코더(44)는 센스 앰프(SA)의 활성화 중에, 파셜 영역(PA)에 있어서의 기록이 지시되어 있지 않은 메모리 셀(C00)에 접속된 서브 워드선(SW0P)을 비선택으로 하는 워드 제어 회로로서 동작한다. 센스 앰프(SA)는 서브 워드선(SW1)이 선택되어 있는 기간, 계속해서 활성화한다. The flag detection circuit 28 shown in FIG. 13 changes the node ND8 to a high level after the delay time of the delay circuit DELAY1 from the activation of the RASZ signal, thereby converting the flag detection signal FDTC into the flag output signal S1AX. Regardless, it is deactivated (Fig. 26 (j)). The quarter word decoder 44 shown in Fig. 10 makes the decode signal X00 non-selective in response to the deactivation of the flag detection signal FDTC. For this reason, the sub word line SW0P (X0 = " 0 ") is unselected (Fig. 26 (k)). As a result, the twin cell operation is terminated, and only the sub word line SW1 (X0 = " 1 ") is continuously selected (Fig. 26 (l)). In this manner, the 1/4 word decoder 44 disconnects the sub word line SW0P connected to the memory cell C00 to which the writing in the partial area PA is not instructed during the activation of the sense amplifier SA. It operates as a word control circuit to be unselected. The sense amplifier SA continues to be activated during the period during which the sub word line SW1 is selected.

이 후, 기록 데이터(DT)가 데이터 버스선(DB)을 통해 비트선(BL, /BL)에 공급되어, 선택되는 서브 워드선(SW1)에 접속되어 있는 메모리 셀(C10)에만 데이터가 기록된다(도 26(m)). 즉, 기록 커맨드(WR)에 대응하여 기록 동작이 실행되어, 기록이 지시된 메모리 셀(C10)에 새로운 데이터가 기록된다. 한편, 기록 데이터(DT)는 기록 커맨드(WR)에 동기하여 데이터 입출력 단자(DQ)에 공급된다(도 26(n)). Thereafter, the write data DT is supplied to the bit lines BL and / BL through the data bus line DB, and data is written only to the memory cell C10 connected to the selected sub word line SW1. (FIG. 26 (m)). That is, the write operation is performed in response to the write command WR, and new data is written to the memory cell C10 in which writing is instructed. On the other hand, the write data DT is supplied to the data input / output terminal DQ in synchronization with the write command WR (Fig. 26 (n)).

이와 같이, 메모리 셀(C00)에 유지되어 있는 데이터를 트윈 셀 동작에 의해 리프레시한 후에 메모리 셀(C10)에 데이터를 기록함으로써, 메모리 셀(C00)의 데이터가 소실되는 일없이 저소비 전력 모드에서 통상 동작 모드로 직접 이행할 수 있다. 이 후, 도 25와 같이, 메모리 셀(C00) 및 메모리 셀(C10)에 대응하는 싱글 셀 리프레시 동작이 순차 실행된다(도 26의 (o), (p)). In this manner, after the data held in the memory cell C00 is refreshed by the twin cell operation, the data is written to the memory cell C10 so that the data of the memory cell C00 is normally lost in the low power consumption mode. You can go directly to the operating mode. Thereafter, as shown in FIG. 25, single cell refresh operations corresponding to the memory cells C00 and C10 are sequentially executed ((o) and (p) of FIG. 26).

도 27∼도 29는 통상 동작 모드에 있어서, 리프레시 동작을 외부 시스템이 인식하지 않고 실행하는 해법을 나타내고 있다. 이 해법에 의해, DRAM의 메모리 코어를 갖는 의사 SRAM은 SRAM으로서 동작한다. 27 to 29 show a solution for executing the refresh operation without the external system recognizing in the normal operation mode. By this solution, the pseudo SRAM having the memory core of the DRAM operates as the SRAM.

도 27은 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC) 및 내부 독출 사이클 시간(IRD)의 관계를 나타내고 있다. Fig. 27 shows the relationship between the external command cycle time EXTC and the internal read cycle time IRD.

외부 커맨드 사이클 시간(EXTC)은 의사 SRAM의 외부로부터 공급되는 동작 커맨드(이 예에서는 독출 커맨드(RD))의 공급 간격이다. 이 실시 형태에서는, 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC)은 내부 독출 사이클 시간(IRD)(또는 기록 사이클 시간(IWR1))에 내부 리프레시 사이클 시간(IREF)을 더한 값으로 설정되고 있다. 이 때문에, 독출 커맨드(RD)가 최소 사이클 시간으로 연속하여 공급되더라도, 내부 독출 사이클 시간(IRD) 사이에 내부 리프레시 사이클 시간(IREF)을 반드시 삽입할 수 있다. The external command cycle time EXTC is a supply interval of an operation command (read command RD in this example) supplied from the outside of the pseudo SRAM. In this embodiment, the external command cycle time EXTC is set to a value obtained by adding the internal refresh cycle time IRF to the internal read cycle time IRD (or the write cycle time IWR1). For this reason, even if the read command RD is continuously supplied at the minimum cycle time, the internal refresh cycle time IREF can always be inserted between the internal read cycle times IRD.

도 28은 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC) 및 내부 기록 사이클 시간(IWR1)의 관계를 나타내고 있다. Fig. 28 shows the relationship between the external command cycle time EXTC and the internal write cycle time IWR1.

내부 기록 사이클 시간(IWR1)은 내부 독출 사이클 시간(IRD)과 같기 때문에, 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC)은 내부 기록 사이클 시간(IWR1)에 내부 리프레시 사이클 시간(IREF)을 더한 값으로 설정되고 있다. 이 때문에, 기록 커맨드(WR)가 최소 사이클로 연속하여 공급되더라도, 내부 기록 사이클(IWR1) 사이에 내부 리프레시 사이클(IREF)을 반드시 삽입할 수 있다. Since the internal write cycle time IWR1 is equal to the internal read cycle time IRD, the external command cycle time EXTC is set to the value obtained by adding the internal refresh cycle time IREF1 to the internal write cycle time IWR1. For this reason, even if the write command WR is supplied continuously in minimum cycles, the internal refresh cycle IREF can be inserted between the internal write cycles IWR1.

도 29는 외부 커맨드 사이클 시간(EXTC) 및 내부 기록 사이클 시간(IWR2)의 관계를 나타내고 있다. Fig. 29 shows the relationship between the external command cycle time EXTC and the internal write cycle time IWR2.

외부 커맨드 사이클 시간(EXTC)은 내부 기록 사이클 시간(IWR2)에 내부 리프레시 사이클 시간(IREF)을 더한 값보다 짧게 설정되어 있다. 도 26에서 설명한 바와 같이, 트윈 셀 리프레시 동작을 동반하는 내부 기록 사이클 시간(IWR2)은 내부 기록 사이클 시간(IWR1)보다도 길다. 이 때문에, 최소 사이클로 연속해서 공급되는 기록 커맨드(WR) 사이에 내부 리프레시 사이클(IREF)이 삽입되는 경우, 내부 기록 사이클(IWR2)은 일시적으로 지연된다. 그러나, 내부 기록 사이클(IWR2)이 수 사이클 실행되는 동안에, 기록 커맨드(WR)에 대한 어긋남은 없어진다. 이 결과, 트윈 셀 동작을 동반하는 내부 기록 사이클(IWR2)이 연속해서 발생하는 경우에도, 외부 시스템에 인식되는 일없이 리프레시 동작을 실행할 수 있다. The external command cycle time EXTC is set shorter than the internal write cycle time IWR2 plus the internal refresh cycle time IREF. As described in Fig. 26, the internal write cycle time IWR2 accompanied by the twin cell refresh operation is longer than the internal write cycle time IWR1. For this reason, when the internal refresh cycle IREF is inserted between the write commands WR continuously supplied in the minimum cycle, the internal write cycle IWR2 is temporarily delayed. However, while the internal write cycle IWR2 is executed several cycles, the deviation with respect to the write command WR is eliminated. As a result, even when the internal write cycle IWR2 accompanying the twin cell operation occurs continuously, the refresh operation can be executed without being recognized by the external system.

도 30은 제1 실시 형태의 의사 SRAM의 동작을 나타내고 있다. 도면의 아래쪽의 타이밍도는 도면의 위쪽의 타이밍도의 계속을 나타내고 있다. 30 shows the operation of the pseudo SRAM of the first embodiment. The timing diagram at the bottom of the figure shows the continuation of the timing diagram at the top of the figure.

통상 동작 모드에서는, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 응답하여 1 라인의 서브 워드선(SW)이 선택된다(싱글 셀 동작). CE 신호가 로우 레벨로 변화되어, 통상 동작 모드에서 공유 리프레시 모드로 이행할 때, 맨 처음에 파셜 워드선(SWP)을 선택하기 위해서, 도 33에 도시한 리프레시 어드레스 카운터(18)의 리셋 회로(54a)는 모드 신호(MODE2)의 상승 엣지에 동기하여, 로우 어드레스 신호(RAD2)의 최하위 비트(X0)를 생성하는 카운터(54b)를 리셋한다. In the normal operation mode, the sub word line SW of one line is selected in response to the refresh control signal REFZ (single cell operation). When the CE signal changes to the low level and transitions from the normal operation mode to the shared refresh mode, the reset circuit of the refresh address counter 18 shown in Fig. 33 is selected in order to first select the partial word line SWP. 54a resets the counter 54b which generates the least significant bit X0 of the row address signal RAD2 in synchronization with the rising edge of the mode signal MODE2.

모든 파셜 워드선(SWP)이 선택된 후, 동작 모드는 공유 리프레시 모드에서 파셜 리프레시 모드로 이행한다. 파셜 리프레시 모드에서는, 1회의 리프레시 제어 신호(REFZ)로 인접하는 2 라인의 서브 워드선(SW)을 선택하는 트윈 셀 동작(리프레시 동작)이 실행된다. After all partial word lines (SWPs) are selected, the operation mode shifts from the shared refresh mode to the partial refresh mode. In the partial refresh mode, a twin cell operation (refresh operation) for selecting two adjacent sub word lines SW with one refresh control signal REFZ is performed.

파셜 리프레시 모드 중에 CE 신호가 하이 레벨로 변화되면, 동작 모드는 통상 동작 모드로 직접 이행한다. 통상 동작 모드로 전환한 후, 플래그(FAX, FBX)에 따라 트윈 셀 동작 또는 싱글 셀 동작이 실행된다.  If the CE signal changes to a high level during the partial refresh mode, the operation mode shifts directly to the normal operation mode. After switching to the normal operation mode, the twin cell operation or the single cell operation is executed according to the flags FAX and FBX.

이상, 본 실시 형태에서는, 데이터 유지 모드 동안, 소위 파셜 기술과 트윈 셀 기술을 융합한 제2 기억 모드에 의해 데이터를 복수의 메모리 셀로 유지함으로써, 데이터 유지 시간을 제1 기억 모드에 비하여 길게 할 수 있다. 이 결과, 메모리 셀의 리프레시 빈도를 대폭 줄일 수 있어, 데이터 유지 모드 중의 소비 전력을 대폭 삭감할 수 있다. As described above, in the present embodiment, the data holding time can be made longer than the first storage mode by holding the data in a plurality of memory cells in the second storage mode in which the so-called partial technology and the twin cell technology are fused during the data holding mode. have. As a result, the refresh frequency of the memory cells can be greatly reduced, and the power consumption in the data holding mode can be significantly reduced.

메모리 셀의 기억 모드를 나타내는 플래그(FAX, FBX)를, 파셜 영역(PA)마다 형성하여, 파셜 영역(PA)마다, 최초의 액세스를, 반드시 제2 기억 모드로 실행한다. 이 때문에, 액세스되는 메모리 셀의 데이터가 소실되는 것을 방지할 수 있다. Flags FAX and FBX indicating the memory modes of the memory cells are formed for each partial area PA, and the first access is always performed in the second storage mode for each partial area PA. For this reason, the data of the memory cell to be accessed can be prevented from being lost.

메모리 셀의 기억 모드를 나타내는 플래그(FAX, FBX)를, 파셜 영역(PA)마다 형성하여, 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로의 전환시에, 플래그(FAX, FBX)에 따른 모드로 메모리 셀을 액세스한다. 이 때문에, 의사 SRAM을 관리하는 시스템은 전환 동작 동안에도 메모리 셀을 자유롭게 액세스할 수 있다. 실질적인 전환 시간은 제로가 된다. 이 결과, 의사 SRAM을 관리하는 시스템은 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로 복귀하고서 바로 의사 SRAM을 액세스할 수 있다. 예컨대, 의사 SRAM이 휴대전화의 워크 메모리로서 사용되는 경우, 대기 상태에서 즉시 동작 모드로 복귀할 수 있다.Flags FAX and FBX indicative of the memory mode of the memory cells are formed for each partial area PA, and the memory cells are moved in the mode corresponding to the flags FAX and FBX at the time of switching from the data retention mode to the normal operation mode. Access. For this reason, the system managing the pseudo SRAM can freely access the memory cells even during the switching operation. The actual switch time is zero. As a result, the system managing the pseudo SRAM can access the pseudo SRAM immediately after returning from the data holding mode to the normal operation mode. For example, when the pseudo SRAM is used as the work memory of the cellular phone, it can immediately return to the operation mode from the standby state.

플래그 회로(30)는 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로의 전환 동작의 직전에, 모든 플래그(FAX, FBX)를 셋트한다. 이 때문에, 모든 파셜 영역(PA)의 메모리 셀을 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 확실하게 이행할 수 있다. The flag circuit 30 sets all the flags FAX and FBX immediately before the switching operation from the data holding mode to the normal operation mode. For this reason, the memory cells of all the partial regions PA can be reliably shifted from the second storage mode to the first storage mode.

플래그 검출 회로(28)에 의해 플래그(FAX, FBX)의 상태를 검출함으로써, 워드 디코더(WDEC)의 1/4 워드 디코더(44)의 동작을 간이하게 제어할 수 있어, 회로 구성을 간이하게 할 수 있다. By detecting the states of the flags FAX and FBX by the flag detecting circuit 28, it is possible to easily control the operation of the quarter word decoder 44 of the word decoder WDEC, thereby simplifying the circuit configuration. Can be.

통상 동작 모드로 복귀한 후의 최초의 액세스가 기록 동작일 때에, 트윈 셀 동작으로 리프레시를 실행한 후, 싱글 셀 동작으로 데이터를 기록한다. 이 때문에, 파셜 영역(PA) 내의 기록이 실행되지 않는 메모리 셀의 데이터를 확실하게 유지할 수 있고, 또 소정의 메모리 셀에 데이터를 확실하게 기록할 수 있다. 외부 시스템은 통상 동작 모드로 복귀한 후 곧바로 의사 SRAM에 대하여 기록 동작을 실행할 수 있다. 즉, 시스템을 고속으로 동작할 수 있다. When the first access after returning to the normal operation mode is a write operation, refresh is performed in the twin cell operation, and then data is recorded in the single cell operation. For this reason, data of the memory cell in which writing in the partial area PA is not performed can be reliably held, and data can be reliably written in a predetermined memory cell. The external system can execute the write operation on the pseudo SRAM immediately after returning to the normal operation mode. That is, the system can operate at high speed.

통상 동작 모드로 복귀한 후의 최초의 액세스가 기록 동작일 때에, 센스 앰프(SA)를 계속해서 활성화하여, 트윈 셀 리프레시 동작 및 싱글 셀 기록 동작을 실행한다. 이 때문에, 센스 앰프(SA)의 활성화 빈도를 내릴 수 있어, 내부 기록 사이클 시간(IWR2)을 단축할 수 있다. When the first access after returning to the normal operation mode is the write operation, the sense amplifier SA is continuously activated to execute the twin cell refresh operation and the single cell write operation. For this reason, the activation frequency of the sense amplifier SA can be reduced, and the internal write cycle time IWR2 can be shortened.

통상 동작 모드로 복귀한 후의 최초의 기록 동작에 있어서, 센스 앰프(SA)를 계속해서 활성화하면서, 기록이 지시되지 않는 메모리 셀에 접속된 워드선을 비선택으로 한다. 이 때문에, 센스 앰프(SA)를 활성화하면서, 트윈 셀 동작(제2 기억 모드로 데이터를 재기록하는 동작)과, 싱글 셀 동작(제1 기억 모드로 데이터를 기록하는 동작)을 간이한 제어로 실행할 수 있다. In the first write operation after returning to the normal operation mode, the word amplifier connected to the memory cell to which no write is instructed is made non-selective while the sense amplifier SA is continuously activated. For this reason, while activating the sense amplifier SA, the twin cell operation (operation for rewriting data in the second storage mode) and the single cell operation (operation for recording data in the first storage mode) are executed with simple control. Can be.

통상 동작 모드로 복귀한 후의 최초의 액세스가 독출 동작일 때에, 트윈 셀 동작으로 리프레시를 실행하는 동시에, 증폭된 독출 데이터를 데이터 입출력 단자(DQ)에 출력한다. 이 때문에, 외부 시스템은 통상 동작 모드로 복귀한 후 곧바로 의사 SRAM에 대하여 독출 동작을 실행할 수 있다. 즉, 시스템을 고속으로 동작할 수 있다. When the first access after the return to the normal operation mode is the read operation, the refresh operation is performed in the twin cell operation, and the amplified read data is output to the data input / output terminal DQ. For this reason, the external system can perform a read operation on the pseudo SRAM immediately after returning to the normal operation mode. That is, the system can operate at high speed.

통상 동작 모드로 복귀한 후의 최초의 액세스가 리프레시 동작일 때에, 트윈 셀 동작으로 리프레시를 실행한다. 데이터의 재기록 리프레시 동작에 의해, 리프레시 액세스된 각 메모리 셀에는 데이터가 강하게 기록된다. 이 때문에, 그 후, 각 메모리 셀이 싱글 셀 동작되는 경우에도(제1 기억 모드에서의 액세스), 데이터를 확실하게 독출 또는 리프레시할 수 있다. When the first access after returning to the normal operation mode is the refresh operation, the refresh is performed in the twin cell operation. By the data rewrite refresh operation, data is strongly written to each memory cell that has been refreshed. Therefore, after that, even when each memory cell is operated in a single cell (access in the first storage mode), it is possible to reliably read or refresh data.

통상 동작 모드에서 데이터 유지 모드로 이행할 때에, 모든 파셜 영역(PA)이 제2 기억 모드 상태가 될 때까지, 리프레시 커맨드마다, 파셜 메모리 셀에 기억되어 있는 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 파셜 영역(PA)의 모든 메모리 셀에 기록하는 공유 리프레시 동작을 실행한다. 공유 리프레시 동작에 의해, 파셜 메모리 셀에 제1 기억 모드로 기억되어 있는 데이터를, 메모리 셀 그룹의 각 메모리 셀에 제2 기억 모드로 기억시킬 수 있다. 리프레시 동작마다, 제1 기억 모드의 메모리 셀을 제2 기억 모드에 변환함으로써, 통상 동작 모드에서 데이터 유지 모드로 효율적으로 전환할 수 있다.In the transition from the normal operation mode to the data retention mode, the data stored in the partial memory cell is read out for each refresh command until all partial areas PA are in the second storage mode state, and the read data is partial. The shared refresh operation for writing to all memory cells in the area PA is executed. By the shared refresh operation, data stored in the first memory mode in the partial memory cells can be stored in the second memory mode in each memory cell of the memory cell group. By changing the memory cells in the first storage mode to the second storage mode for each refresh operation, it is possible to efficiently switch from the normal operation mode to the data retention mode.

도 31은 본 발명의 반도체 메모리의 제2 실시 형태를 나타내고 있다. 제1 실시 형태에서 설명한 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 이들에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. Fig. 31 shows a second embodiment of the semiconductor memory of the present invention. The same code | symbol is attached | subjected about the element same as the element demonstrated in 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted about these.

이 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 리프레시 타이머(14), 리프레시 커맨드 발생 회로(16), 리프레시 어드레스 카운터(18), 플래그 리셋 회로(26), 플래그 검출 회로(28), 플래그 회로(30), 코어 제어 회로(32) 및 메모리 코어(34) 대신에, 리프레시 타이머(14A), 리프레시 커맨드 발생 회로(16A), 리프레시 어드레스 카운터(18A), 플래그 리셋 회로(26A), 플래그 검출 회로(28A), 플래그 회로(30A), 코어 제어 회로(32A) 및 메모리 코어(34A)가 형성되어 있다. 코어 제어 회로(32A)의 센스 앰프 제어 회로(40A) 및 프리차지 제어 회로(42A)는 멀티플렉서(24)로부터 출력되는 로우 어드레스 신호(RAD)의 하위 2 비트(X1, X0)를 수신하고 있다. 그 밖의 구성은 제1 실시 형태와 거의 동일하다. In this embodiment, the refresh timer 14, the refresh command generation circuit 16, the refresh address counter 18, the flag reset circuit 26, the flag detection circuit 28, and the flag circuit 30 of the first embodiment. Instead of the core control circuit 32 and the memory core 34, the refresh timer 14A, the refresh command generation circuit 16A, the refresh address counter 18A, the flag reset circuit 26A, and the flag detection circuit 28A The flag circuit 30A, the core control circuit 32A, and the memory core 34A are formed. The sense amplifier control circuit 40A and the precharge control circuit 42A of the core control circuit 32A receive the lower two bits X1 and X0 of the row address signal RAD output from the multiplexer 24. The rest of the configuration is almost the same as in the first embodiment.

도 32는 도 31에 도시한 리프레시 타이머(14A)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 32 shows the refresh timer 14A shown in FIG. 31 in detail.

리프레시 타이머(14)의 분주기(14b, 14c, 14f)는 OSC0 신호의 주파수를 각각 8분의 1, 16분의 1, 64분의 1로 변환한다. The dividers 14b, 14c, and 14f of the refresh timer 14 convert the frequency of the OSC0 signal into one eighth, sixteenth, and one sixth and sixteenth respectively.

도 33은 리프레시 타이머(14A) 및 리프레시 커맨드 발생 회로(16A)의 동작을 나타내고 있다. 33 shows the operation of the refresh timer 14A and the refresh command generation circuit 16A.

리프레시 타이머(14A)는 모드 신호(MODE1, MODE2, MODE3)가 각각 하이 레벨일 때, 발진 신호(OSC1, OSC2, OSC3)를 리프레시 요구 신호(TREF)로서 출력한다. 리프레시 커맨드 발생 회로(16A)는 모드 신호(MODE1, MODE3)가 각각 하이 레벨일 때, 리프레시 요구 신호(TREF)를 리프레시 제어 신호(REFZ)로서 출력한다. 리프레시 커맨드 발생 회로(16A)는 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때, 리프레시 요구 신호(TREF)에 동기하여 리프레시 제어 신호(REFZ)를 4회 출력한다. The refresh timer 14A outputs the oscillation signals OSC1, OSC2, and OSC3 as the refresh request signal TREF when the mode signals MODE1, MODE2, and MODE3 are at high levels, respectively. The refresh command generation circuit 16A outputs the refresh request signal TREF as the refresh control signal REFZ when the mode signals MODE1 and MODE3 are each at a high level. The refresh command generation circuit 16A outputs the refresh control signal REFZ four times in synchronization with the refresh request signal TREF when the mode signal MODE2 is at a high level.

도 34는 도 31에 도시한 리프레시 어드레스 카운터(18A)를 상세히 나타내고 있다. 34 shows details of the refresh address counter 18A shown in FIG.

리프레시 어드레스 카운터(18A)는 리셋 회로(18a), 카운터(18d, 18e) 및 카운터(18d, 18e)를 제어하는 논리 게이트를 갖고 있다. 카운터(18d)는 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 카운트 동작하여, 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 하위 2 비트(R1, R0)를 생성한다. 카운터(18d)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때, 및 모드 신호(MODE2)의 상승 엣지에 동기하여 리셋된다. The refresh address counter 18A has a logic gate for controlling the reset circuit 18a, the counters 18d and 18e, and the counters 18d and 18e. The counter 18d counts in synchronization with the refresh control signal REFZ to generate the lower two bits R1 and R0 of the refresh address signal REFAD. The counter 18d is reset in synchronization with the rising edge of the mode signal MODE2 and when the mode signal MODE3 is at the high level.

카운터(18e)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 카운트 동작하여, 리프레시 어드레스 신호(REFAD)의 상위 4 비트(R5-2)를 갱신한다. 카운터(18e)는 모드 신호(MODE1, MODE2)가 하이 레벨일 때(단, 모드 신호(MODE2)의 상승 엣지 후의 소정의 기간을 제외함), 카운터(18d)에서 출력되는 어드레스 신호(R1)에 동기하여 카운트 동작하여, 비트(R5-2)를 갱신한다. The counter 18e counts in synchronization with the refresh control signal REFZ when the mode signal MODE3 is at a high level, and updates the upper four bits R5-2 of the refresh address signal REFAD. The counter 18e is applied to the address signal R1 output from the counter 18d when the mode signals MODE1 and MODE2 are at a high level (except for a predetermined period after the rising edge of the mode signal MODE2). A synchronous count operation is performed to update the bit R5-2.

도 35는 도 34에 도시한 리프레시 어드레스 카운터(18A)의 동작을 나타내고 있다. FIG. 35 shows the operation of the refresh address counter 18A shown in FIG.

리프레시 어드레스 카운터(18A)는 모드 신호(MODE1, 2)가 하이 레벨일 때, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 6 비트의 리프레시 어드레스 신호(R5-0)를 순차 카운트업한다. 또한, 리프레시 어드레스 카운터(18A)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때, 리프레시 제어 신호(REFZ)에 동기하여 4 비트의 리프레시 어드레스 신호(R5-2)를 순차 카운트업한다. 이 때, 리프레시 어드레스 신호(R1, R0)는 로우 레벨에 고정된다. The refresh address counter 18A sequentially counts up the 6-bit refresh address signal R5-0 in synchronization with the refresh control signal REFZ when the mode signals MODE1 and 2 are at the high level. The refresh address counter 18A sequentially counts up the 4-bit refresh address signal R5-2 in synchronization with the refresh control signal REFZ when the mode signal MODE3 is at a high level. At this time, the refresh address signals R1 and R0 are fixed at the low level.

도 36은 도 31에 도시한 메모리 코어(34A)의 주요부를 상세히 나타내고 있다. 36 shows details of main parts of the memory core 34A shown in FIG.

메모리 코어(34A)의 워드 디코더(WDEC)는 1/4 워드 디코더(44A)와, 메인 워드선(MW)(MW0, MW1, … )에 각각 대응하는 복수의 서브 워드 디코더(46a)를 갖고 있다. 1/4 워드 디코더(44A)는 모드 신호(MODE3)가 로우 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(MD2)의 하위 2 비트(X1, X0) 및 그 반전 비트(/X1, /X0)에 따라서 디코드 신호(X11, X10, X01, X00) 중 어느 것을 출력한다. 1/4 워드 디코더(44A)는 모드 신호(MODE3)가 하이 레벨일 때에, 디코드 신호(X11, X10, X01, X00)를 전부 하이 레벨로 한다. The word decoder WDEC of the memory core 34A has a quarter word decoder 44A and a plurality of sub word decoders 46a corresponding to the main word lines MW0, MW1, ..., respectively. . The 1/4 word decoder 44A decodes the signal according to the lower two bits (X1, X0) of the row address signal MD2 and its inverted bits (/ X1, / X0) when the mode signal MODE3 is at the low level. Outputs any one of (X11, X10, X01, X00). The 1/4 word decoder 44A sets all of the decode signals X11, X10, X01, and X00 to a high level when the mode signal MODE3 is at a high level.

이 실시 형태에서는, 인접하는 4개의 서브 워드선(예컨대, SW0P, SW1, SW2, SW3)에 접속되어 있는 메모리 셀(C00, C10, C20, C30, … )에 의해 파셜 영역(PA)이 형성되어 있다. 예컨대, 서브 워드선(SWP0)은 데이터 유지 모드 동안 데이터가 유지되는 파셜 메모리 셀(C00)에 접속된 파셜 워드선이다. 서브 워드선(SW1, SW2, SW3)은 데이터 유지 모드 동안 데이터가 유지되지 않는 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)에 접속된 공유 워드선이다.In this embodiment, the partial region PA is formed by memory cells C00, C10, C20, C30, ... connected to four adjacent sub word lines (e.g., SW0P, SW1, SW2, SW3). have. For example, the sub word line SWP0 is a partial word line connected to the partial memory cell C00 in which data is held during the data holding mode. The sub word lines SW1, SW2, and SW3 are shared word lines connected to shared memory cells C10, C20, and C30 in which data is not held during the data holding mode.

파셜 메모리 셀(C00) 및 공유 메모리 셀(C20)은 비트선(BL0)에 접속되고, 공유 메모리 셀(C10, C30)은 비트선(/BL0)에 접속되어 있다. 파셜 워드선(SWP0) 및 공유 워드선(SW1, SW2, SW3)은 데이터 유지 모드 동안 서로 동기하여 선택되어, 4개의 메모리 셀이 동시에 액세스된다(제2 기억 모드, 쿼드 셀 동작). 그리고, 통상 동작 모드 중에 파셜 메모리 셀(C00)에 유지되고 있는 데이터는 데이터 유지 모드 동안, 4개의 메모리 셀(C00, C10, C20, C30)에 의해 유지된다. The partial memory cell C00 and the shared memory cell C20 are connected to the bit line BL0, and the shared memory cells C10 and C30 are connected to the bit line / BL0. The partial word line SWP0 and the shared word lines SW1, SW2, and SW3 are selected in synchronization with each other during the data retention mode so that four memory cells are accessed simultaneously (second memory mode, quad cell operation). The data held in the partial memory cell C00 during the normal operation mode is held by the four memory cells C00, C10, C20, and C30 during the data retention mode.

이 실시 형태에서는, 메모리 코어(34A)에 형성된 메모리 셀(MC)의 4분의 1이 파셜 메모리 셀이다. 즉, 의사 SRAM의 기억 용량의 4분의 1의 데이터가, 데이터 유지 모드 동안 유지된다. In this embodiment, one quarter of the memory cells MC formed in the memory core 34A are partial memory cells. In other words, data of one quarter of the storage capacity of the pseudo SRAM is held during the data holding mode.

도 37은 도 36에 도시한 1/4 워드 디코더(44A)를 상세히 나타내고 있다. FIG. 37 shows the quarter word decoder 44A shown in FIG. 36 in detail.

1/4 워드 디코더(44A)는 디코드 신호(X11, X10, X01, X00)를 생성하기 위해서 로우 어드레스 신호(X0, /X0, X1, /X1)를 디코드하는 디코더(44a)와, 모드 신호(MODE3) 또는 플래그 검출 신호(FDTC)가 하이 레벨일 때에 로우 어드레스 신호(X0, /X0, X1, /X1)를 마스크하여, 디코더(44a)에 하이 레벨을 출력하는 마스크 회로(44c)를 갖고 있다. The 1/4 word decoder 44A is a decoder 44a for decoding the row address signals X0, / X0, X1, / X1 to generate the decode signals X11, X10, X01, and X00, and the mode signal ( The mask circuit 44c which masks the row address signals X0, / X0, X1 and / X1 when the mode 3 or the flag detection signal FDTC is at the high level and outputs the high level to the decoder 44a is provided. .

도 38은 도 31에 도시한 센스 앰프 제어 회로(40A) 및 프리차지 제어 회로(42A)의 동작을 나타내고 있다. 모드 신호(MODE2)가 로우 레벨일 때의 동작 및 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨로 변화되었을 때의 동작은 제1 실시 형태(도 12)와 동일하다. FIG. 38 shows the operation of the sense amplifier control circuit 40A and the precharge control circuit 42A shown in FIG. The operation when the mode signal MODE2 is at the low level and the operation when the mode signal MODE2 is changed to the high level are the same as in the first embodiment (Fig. 12).

센스 앰프 제어 회로(40A)는 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(X1, X0)가 함께 하이 레벨로 변화된 후의 RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY2) 후에 센스 앰프 활성화 신호(PSA, NSA)를 변화시켜, 센스 앰프(SA)를 비활성화시킨다(도 38(a)). 프리차지 제어 회로(42A)는 모드 신호(MODE2)가 하이 레벨일 때에, 로우 어드레스 신호(X1, X0)가 함께 하이 레벨로 변화된 후의 RASZ 신호의 상승 엣지에서부터 지연 시간(DLY2) 후에 프리차지 신호(PREZ)를 하이 레벨로 변화시켜, 프리차지 동작을 시작한다(도 38(b)). The sense amplifier control circuit 40A has a sense amplifier activation signal after a delay time DLY2 from the rising edge of the RASZ signal after the row address signals X1 and X0 are both changed to the high level when the mode signal MODE2 is at the high level. (PSA, NSA) is changed to deactivate the sense amplifier SA (Fig. 38 (a)). When the mode signal MODE2 is at the high level, the precharge control circuit 42A receives the precharge signal after the delay time DLY2 from the rising edge of the RASZ signal after the row address signals X1 and X0 are changed to the high level together. PREZ) is changed to the high level to start the precharge operation (Fig. 38 (b)).

즉, 공유 리프레시 모드 동안, 파셜 메모리 셀(C00)에 유지되어 있는 데이터를 파셜 메모리 셀 및 인접하는 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)에 기록하기 위해서, RASZ 신호가 4회 출력되는 동안, 센스 앰프(SA)는 활성화되어, 비트선(BL, /BL)의 프리차지가 금지된다. That is, during the shared refresh mode, while the RASZ signal is output four times to write data held in the partial memory cell C00 to the partial memory cell and the adjacent shared memory cells C10, C20, and C30, the sense is sensed. The amplifier SA is activated, and precharging of the bit lines BL and / BL is prohibited.

도 39는 도 31에 도시한 플래그 회로(30A), 플래그 검출 회로(28A)의 상세 및 워드 디코더(WDEC)의 주요부를 나타내고 있다. 워드 디코더(WDEC)는 제1 실시 형태(도 13)와 동일하다. 39 shows details of the flag circuit 30A, the flag detection circuit 28A, and main parts of the word decoder WDEC shown in FIG. The word decoder WDEC is the same as in the first embodiment (Fig. 13).

플래그 회로(30A)는 메인 워드선(MW)(MW0, MW1, … )마다 형성되어 있다. 플래그 회로(30A)는 제1 실시 형태의 플래그 회로(30)와 동일한 플래그(FAX)(F0AX, F1AX, … )를 갖고 있다. 플래그(FAX)의 기능은 제1 실시 형태와 동일하다. 즉, 플래그(FAX)는 파셜 모드 해제 신호(PREFR)의 펄스에 동기하여 로우 레벨로 셋트되고, 플래그 리셋 신호(FRAX)에 각각 동기하여 하이 레벨로 리셋된다. 플래그(FAX)의 상태는 디코드 신호(XDX)(XD0X, XD1X, … )에 동기하여, 플래그 출력 신호(S1AX)로서 출력된다. The flag circuit 30A is formed for each of the main word lines MW0, MW1, .... The flag circuit 30A has the same flag FAX (F0AX, F1AX, ...) as the flag circuit 30 of the first embodiment. The function of the flag FAX is the same as that of the first embodiment. That is, the flag FAX is set to a low level in synchronization with the pulse of the partial mode release signal PRER, and is reset to a high level in synchronization with the flag reset signal FRAX, respectively. The state of the flag FAX is output as the flag output signal S1AX in synchronization with the decode signals XDX (XD0X, XD1X, ...).

플래그 검출 회로(28A)는 플래그 출력 신호(S1AX)에 접속된 래치 회로와, 지연 회로(DELAY1)와, 마스크 회로(MSK)를 갖고 있다. 마스크 회로(MSK)는 플래그 출력 신호(S1AX)를 플래그 검출 신호(FDTC)로서 출력하는 동시에, 기록 커맨드가 공급되었을 때에, 플래그 검출 신호(FDTC)의 활성화 기간을 짧게 하는 기능을 갖고 있다. The flag detection circuit 28A has a latch circuit connected to the flag output signal S1AX, a delay circuit DELAY1, and a mask circuit MSK. The mask circuit MSK outputs the flag output signal S1AX as the flag detection signal FDTC, and has a function of shortening the activation period of the flag detection signal FDTC when a write command is supplied.

플래그 회로(30A) 및 플래그 검출 회로(28A)의 동작은 제1 실시 형태의 플래그(F0AX)에 대응하는 동작과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. Since the operation of the flag circuit 30A and the flag detection circuit 28A is the same as the operation corresponding to the flag F0AX of the first embodiment, description thereof is omitted.

도 40은 도 31에 도시한 플래그 리셋 회로(26A)를 상세히 나타내고 있다. 40 shows the flag reset circuit 26A shown in FIG. 31 in detail.

플래그 리셋 회로(26A)는 제1 실시 형태에 있어서의 플래그 리셋 회로(26)(도 18)의 멀티플렉서(MUX2) 대신에 버퍼 회로(26b)를 갖고 있다. 그 밖의 구성은 플래그 리셋 회로(26)와 동일하다. 플래그 리셋 회로(26A)는 플래그 검출 신호(FDTC)의 상승 엣지에서부터 소정 시간 후에 플래그 리셋 신호(FRAX)를 출력한다. The flag reset circuit 26A has a buffer circuit 26b instead of the multiplexer MUX2 of the flag reset circuit 26 (FIG. 18) in the first embodiment. The rest of the configuration is the same as the flag reset circuit 26. The flag reset circuit 26A outputs the flag reset signal FRAX after a predetermined time from the rising edge of the flag detection signal FDTC.

도 41은 제2 실시 형태에 있어서의 통상 동작 모드 동안의 동작을 나타내고 있다. Fig. 41 shows the operation during the normal operation mode in the second embodiment.

통상 동작 모드에서는, 제7 실시 형태(도 20)와 마찬가지로, 워드선(SW0P, SW1, SW3, SW4)은 로우 어드레스 신호(RAD2)에 따라서 독립적으로 선택된다. 그리고, 외부로부터의 독출 커맨드 또는 기록 커맨드에 응답하여, 독출 동작 또는 기록 동작이 실행된다. 의사 SRAM의 내부에서 발생하는 리프레시 커맨드에 응답하여 리프레시 동작이 실행된다. In the normal operation mode, like the seventh embodiment (Fig. 20), the word lines SW0P, SW1, SW3, and SW4 are independently selected in accordance with the row address signal RAD2. Then, in response to a read command or a write command from the outside, a read operation or a write operation is executed. The refresh operation is executed in response to the refresh command generated inside the pseudo SRAM.

도 42는 제2 실시 형태에 있어서의 공유 리프레시 모드 동안의 동작을 나타내고 있다. Fig. 42 shows the operation during the shared refresh mode in the second embodiment.

공유 리프레시 모드에서는 우선, 파셜 메모리 셀(C00)에 유지되어 있는 데이터가 센스 앰프(SA)에 래치된다(도 42(a)). 다음에, 센스 앰프(SA)를 활성화한 상태에서, 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)이 순차 액세스되어, 센스 앰프(SA)에 래치되어 있는 데이터(상보의 데이터)가, 이들 메모리 셀(C10, C20, C30)에 기록된다(도 42의 (b,) (c), (d)). 이에 따라, 파셜 메모리 셀(C00) 및 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)에는 서로 상보의 데이터가 유지된다. 상기 동작은 모든 파셜 영역(PA)에 대해 이루어진다. In the shared refresh mode, first, data held in the partial memory cell C00 is latched in the sense amplifier SA (Fig. 42 (a)). Next, while the sense amplifier SA is activated, the shared memory cells C10, C20, and C30 are sequentially accessed, and the data (complementary data) latched in the sense amplifier SA is stored in these memory cells ( C10, C20, C30) (FIG. 42 (b), (c), (d)). Accordingly, complementary data is held in the partial memory cell C00 and the shared memory cells C10, C20, and C30. The operation is performed for all partial regions PA.

도 43은 제2 실시 형태에 있어서의 파셜 리프레시 모드 동안의 동작을 나타내고 있다. Fig. 43 shows the operation during the partial refresh mode in the second embodiment.

파셜 리프레시 모드에서는, 파셜 워드선(SW0P)과 공유 워드선(SW1, SW2, SW3)이 동시에 선택되어, 파셜 메모리 셀(C00)과 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)에 유지되어 있는 상보의 데이터가, 센스 앰프(SA)에서 동시에 증폭되어, 셀(C00, C10, C20, C30)에 재기록된다(쿼드 셀 동작). 파셜 메모리 셀(C00)과 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)에서 데이터를 유지함으로써, 리프레시 간격을 제7 실시 형태보다 더욱 연장시킬 수 있다. In the partial refresh mode, the partial word line SW0P and the shared word lines SW1, SW2, and SW3 are selected at the same time, and the complementary memories held in the partial memory cells C00 and the shared memory cells C10, C20, and C30 are selected. The data is amplified at the same time by the sense amplifier SA and rewritten in the cells C00, C10, C20, and C30 (quad cell operation). By holding data in the partial memory cell C00 and the shared memory cells C10, C20, and C30, the refresh interval can be further extended than in the seventh embodiment.

이상, 본 실시 형태에서도 상술한 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이 실시 형태에서는, 하나의 파셜 메모리 셀(C00)에 유지되어 있는 데이터를, 데이터 유지 모드 동안에 파셜 메모리 셀(C00) 및 공유 메모리 셀(C10, C20, C30)로 유지하기 때문에, 데이터를 유지할 수 있는 유지 시간을 더욱 길게 할 수 있다. 이 때문에, 리프레시 동작 빈도를 더욱 줄일 수 있어, 데이터 유지 모드 중의 소비전력을 대폭 삭감할 수 있다. As mentioned above, also in this embodiment, the same effect as the above-mentioned 1st Embodiment can be acquired. In this embodiment, the data held in one partial memory cell C00 is held in the partial memory cell C00 and the shared memory cells C10, C20, and C30 during the data holding mode. The holding time which can be maintained can be made longer. For this reason, the frequency of refresh operation can be further reduced, and the power consumption in the data holding mode can be significantly reduced.

한편, 상술한 실시 형태에서는, 본 발명을 의사 SRAM에 적용한 예에 관해서 설명했다. 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 본 발명을 셀프 리프레시 기능을 갖는 DRAM에 적용하더라도 좋다. In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a pseudo SRAM has been described. The present invention is not limited to this embodiment. For example, the present invention may be applied to a DRAM having a self refresh function.

상술한 실시 형태에서는, 커맨드 신호로서 CE 신호, /WE 신호 및 /OE 신호를 사용한 예에 관해서 설명했다. 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, DRAM과 마찬가지로, 로우 어드레스 스트로브 신호(/RAS) 및 칼럼 어드레스 스트로브 신호(/CAS)를 커맨드 신호에 사용하더라도 좋다. In the above-described embodiment, an example in which the CE signal, the / WE signal, and the / OE signal is used as the command signal has been described. The present invention is not limited to this embodiment. For example, as in DRAM, the row address strobe signal / RAS and the column address strobe signal / CAS may be used for the command signal.

상술한 실시 형태에서는, 칩 인에이블 신호(CE)가 로우 레벨일 때에, 동작 모드를 데이터 유지 모드(저소비 전력 모드)로 한 예에 관해서 설명했다. 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 2개의 칩 인에이블 신호(/CE1, CE2)를 외부 단자를 통해 수신하여, /CE1 신호가 로우 레벨 또 CE2 신호가 하이 레벨일 때, 통상의 독출 동작 및 기록 동작을 실행할 수 있게 하고, CE2 신호가 로우 레벨일 때에 동작 모드를 데이터 유지 모드로 하여도 좋다. In the above-described embodiment, an example in which the operation mode is set to the data holding mode (low power consumption mode) when the chip enable signal CE is at the low level has been described. The present invention is not limited to this embodiment. For example, by receiving two chip enable signals / CE1 and CE2 through external terminals, when the / CE1 signal is at a low level and the CE2 signal is at a high level, the normal read operation and the write operation can be executed. When the CE2 signal is at the low level, the operation mode may be the data hold mode.

이상, 본 발명에 관해서 상세히 설명해 왔지만, 상기한 실시 형태 및 그 변형예는 발명의 일례에 지나지 않으며, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 변형 가능한 것은 분명하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail, above-mentioned embodiment and its modification are only an example of invention, and this invention is not limited to this. It is apparent that modifications can be made without departing from the invention.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 제2 기억 모드의 상태에서 제1 기억 모드의 상태로 전환하는 전환 동작에 있어서, 최초의 액세스를 제2 기억 모드로 실행함으로써, 액세스되는 메모리 셀의 데이터가 소실되는 것을 방지할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, in the switching operation of switching from the state of the second storage mode to the state of the first storage mode, the data of the accessed memory cell is lost by executing the first access in the second storage mode. You can prevent it.

플래그를 사용함으로써, 전환 동작 동안, 제2 기억 모드로 데이터를 유지하는 메모리 셀과 제1 기억 모드로 데이터를 유지하는 메모리 셀을 혼재시킬 수 있다. 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 이행할 때에 플래그에 따른 모드로 메모리 셀을 액세스함으로써, 반도체 메모리를 관리하는 시스템은 전환 동작 동안에도 메모리 셀을 자유롭게 액세스할 수 있다. 이 결과, 실질적인 전환 시간을 없앨 수 있다. By using the flag, memory cells holding data in the second storage mode and memory cells holding data in the first storage mode can be mixed during the switching operation. By accessing the memory cells in the mode corresponding to the flag when transitioning from the second storage mode to the first storage mode, the system managing the semiconductor memory can freely access the memory cells even during the switching operation. As a result, substantial switching time can be eliminated.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 전환 동작 전에, 플래그 셋트 회로에 의해 모든 플래그를 셋트함으로써, 모든 메모리 셀 그룹의 메모리 셀을 제2 기억 모드에서 제1 기억 모드로 확실하게 이행할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, by setting all the flags by the flag set circuit before the switching operation, the memory cells of all the memory cell groups can be reliably shifted from the second storage mode to the first storage mode.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 플래그 검출 회로에 의해 플래그의 상태를 검출함으로써, 제어 회로의 동작을 간이하게 할 수 있어, 회로 구성을 간이하게 할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, by detecting the state of the flag by the flag detection circuit, the operation of the control circuit can be simplified, and the circuit configuration can be simplified.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 최초의 액세스가 기록 동작일 때에, 제2 기억 모드로 유지되어 있는 데이터를 다시 제2 기억 모드로 복수의 메모리 셀에 재기록한 후, 기록이 지시된 메모리 셀에 데이터가 기록된다. 이 때문에, 제2 기억 모드로 데이터를 유지하고 있는 메모리 셀의 하나에 대하여 기록의 지시가 있는 경우에도, 원래의 데이터를 파괴하지 않고, 새로운 기록 데이터를 소정의 메모리 셀에 유지할 수 있다. 이 결과, 시스템은 상기 전환 동작 중에도 기다리지 않고 기록 동작을 실행할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, when the first access is a write operation, the data held in the second storage mode is rewritten to the plurality of memory cells again in the second storage mode, and then the data is stored in the memory cell instructed to write. Is recorded. Therefore, even when a write instruction is given to one of the memory cells holding the data in the second storage mode, the new write data can be held in the predetermined memory cell without destroying the original data. As a result, the system can execute the write operation without waiting even during the switching operation.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 메모리 셀에 대한 데이터의 독출, 재기록 및 기록 중에 센스 앰프를 계속해서 활성화함으로써 센스 앰프의 활성화 빈도를 내릴 수 있어, 기록 동작 시간을 단축할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, the activation frequency of the sense amplifier can be lowered by continually activating the sense amplifier during reading, rewriting, and writing of data to the memory cells, thereby reducing the write operation time.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 기록 데이터는 비선택으로 된 워드선에 접속된 메모리 셀에 전달되지 않기 때문에, 센스 앰프를 활성화하면서, 제2 기억 모드로 데이터를 재기록하는 동작과, 제1 기억 모드로 데이터를 기록하는 동작을 간이한 제어로 실행할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, since the write data is not transmitted to the memory cells connected to the non-selected word lines, the operation of rewriting the data in the second storage mode while activating the sense amplifier and in the first storage mode is performed. The operation of recording data can be executed with simple control.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 최초의 액세스가 독출 동작일 때에, 시스템은 상기 전환 동작 중에도 기다리지 않고 독출 동작을 실행할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, when the first access is a read operation, the system can execute the read operation without waiting even during the switching operation.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 최초의 액세스가 리프레시 동작일 때에, 제2 기억 모드로 유지되어 있는 데이터를 다시 제2 기억 모드로 복수의 메모리 셀에 재기록함으로써, 그 후, 각 메모리 셀이 제1 기억 모드로 액세스되는 경우에도, 데이터를 확실하게 독출 또는 리프레시할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, when the first access is a refresh operation, the data held in the second storage mode is rewritten to the plurality of memory cells again in the second storage mode, whereby each memory cell stores the first memory thereafter. Even when the mode is accessed, data can be read or refreshed reliably.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 시스템은 데이터 유지 모드에서 통상 동작 모드로의 전환후, 제1 기억 모드의 메모리 셀과 제2 기억 모드의 메모리 셀이 혼재할 때에도 곧바로 반도체 메모리를 액세스할 수 있다. 즉, 시스템을 고속으로 동작할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, the system can immediately access the semiconductor memory even when the memory cells of the first storage mode and the memory cells of the second storage mode are mixed after switching from the data holding mode to the normal operation mode. That is, the system can operate at high speed.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 공유 리프레시 동작에 의해, 리프레시 동작마다, 제1 기억 모드의 메모리 셀을 제2 기억 모드로 변환함으로써, 통상 동작 모드에서 데이터 유지 모드로 효율적으로 전환할 수 있다. In the semiconductor memory of the present invention, by the shared refresh operation, the memory cell of the first storage mode is converted into the second storage mode for each refresh operation, thereby efficiently switching from the normal operation mode to the data retention mode.

본 발명의 반도체 메모리에서는, 워드선을 1 라인 또는 복수 라인 선택함으로써, 메모리 셀을 제1 기억 모드 또는 제2 기억 모드로 용이하게 액세스할 수 있다.In the semiconductor memory of the present invention, the memory cells can be easily accessed in the first storage mode or the second storage mode by selecting one or a plurality of word lines.

Claims (11)

복수의 휘발성 메모리 셀과;A plurality of volatile memory cells; 상기 메모리 셀에 각각 접속된 복수의 워드선과;A plurality of word lines respectively connected to the memory cells; 소정수의 상기 워드선에 각각 접속되는 상기 메모리 셀에 의해 구성되는 복수의 메모리 셀 그룹과;A plurality of memory cell groups constituted by the memory cells respectively connected to a predetermined number of word lines; 상기 메모리 셀마다 데이터를 유지하는 제1 기억 모드의 동작 및 상기 각 메모리 셀 그룹의 상기 메모리 셀에 동일한 데이터를 유지하는 제2 기억 모드의 동작을 실행하는 제어 회로와;A control circuit for performing an operation of a first storage mode for holding data for each of said memory cells and an operation of a second storage mode for holding the same data in said memory cells of each group of memory cells; 상기 메모리 셀 그룹에 대응하여 각각 형성되어, 상기 메모리 셀이 상기 제2 기억 모드로 데이터를 기억하고 있는 것을 셋트 상태로서 나타내는 복수의 플래그와;A plurality of flags respectively formed in correspondence with the memory cell group and indicating that the memory cell stores data in the second storage mode as a set state; 모든 상기 메모리 셀을 상기 제2 기억 모드의 상태에서 상기 제1 기억 모드의 상태로 전환하는 전환 동작에 있어서, 상기 각 플래그를, 대응하는 상기 메모리 셀 그룹의 최초의 액세스에 따라서 리셋하는 플래그 리셋 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. And a flag reset circuit for resetting the respective flags in accordance with the first access of the corresponding memory cell group in the switching operation of switching all the memory cells from the state of the second memory mode to the state of the first memory mode. Semiconductor memory comprising a. 제1항에 있어서, 상기 전환 동작 이전에, 모든 상기 플래그를 셋트하는 플래그 셋트 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. 2. The semiconductor memory according to claim 1, further comprising a flag set circuit for setting all the flags before the switching operation. 제1항에 있어서, 상기 메모리 셀의 액세스시에, 대응하는 상기 플래그가 셋트되어 있는지의 여부를 검출하는 플래그 검출 회로를 더 포함하고,The apparatus of claim 1, further comprising a flag detecting circuit that detects whether or not the corresponding flag is set when the memory cell is accessed. 상기 제어 회로는 플래그 검출 회로의 검출 결과에 따라서 상기 제1 기억 모드의 동작 또는 상기 제2 기억 모드의 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. And the control circuit executes the operation of the first storage mode or the operation of the second storage mode in accordance with the detection result of the flag detection circuit. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 최초의 액세스가 기록 동작일 때에, 상기 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀로부터 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 이들 메모리 셀에 재기록하고, 또한 기록이 지시된 메모리 셀에 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. 2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit reads data from all memory cells of the memory cell group when the first access is a write operation, rewrites the read data into these memory cells, and write is instructed. And writing data into the completed memory cell. 제4항에 있어서, 상기 메모리 셀에 접속된 비트선과;The semiconductor device of claim 4, further comprising: a bit line connected to the memory cell; 상기 비트선에 접속된 센스 앰프를 더 포함하고,And a sense amplifier connected to said bit line, 상기 제어 회로는 상기 메모리 셀에 대한 데이터의 독출, 재기록 및 기록 중에, 상기 센스 앰프를 계속해서 활성화하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. And the control circuit continuously activates the sense amplifier during reading, rewriting, and writing of data to the memory cell. 제5항에 있어서, 상기 센스 앰프의 활성화 동안에, 상기 메모리 셀 그룹에 있어서의 기록이 지시된 메모리 셀을 제외한 메모리 셀에 접속된 워드선을 비선택으로 하는 워드 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. 6. The word control circuit according to claim 5, further comprising a word control circuit for non-selecting word lines connected to memory cells except for memory cells to which writing in the memory cell group is instructed during activation of the sense amplifier. Semiconductor memory. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 최초의 액세스가 독출 동작일 때에, 상기 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀로부터 데이터를 독출하고, 독출한 데이터를 반도체 메모리의 외부로 출력하는 동시에, 독출한 데이터를 상기 메모리 셀에 재기록하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. 2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit reads data from all memory cells of the memory cell group when the first access is a read operation, outputs the read data to the outside of the semiconductor memory, and reads the read data. And write data back into the memory cell. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 최초의 액세스가 리프레시 동작일 때에, 상기 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀로부터 데이터를 독출하고, 독출한 데이터를 상기 메모리 셀에 재기록하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. The semiconductor device according to claim 1, wherein the control circuit reads data from all memory cells of the memory cell group when the first access is a refresh operation, and rewrites the read data into the memory cells. Memory. 제1항에 있어서, 외부로부터 공급되는 액세스 커맨드 및 내부에서 발생하는 리프레시 커맨드에 따라 동작하는 통상 동작 모드와, 상기 리프레시 커맨드에 따라서만 동작하는 데이터 유지 모드를 더 포함하고,The apparatus of claim 1, further comprising a normal operation mode operating in accordance with an access command supplied from the outside and a refresh command generated therein, and a data holding mode operating only in accordance with the refresh command. 데이터는 상기 통상 동작 모드 동안에 상기 제1 기억 모드로 기억되고, 상기 데이터 유지 모드 동안에 상기 제2 기억 모드로 기억되며, Data is stored in the first storage mode during the normal operation mode, stored in the second storage mode during the data retention mode, 상기 데이터 유지 모드에서 상기 통상 동작 모드로의 전환 동작에 있어서, 상기 제1 기억 모드의 메모리 셀과 상기 제2 기억 모드의 메모리 셀이 혼재하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. And a memory cell of the first storage mode and a memory cell of the second storage mode are mixed in the switching operation from the data holding mode to the normal operation mode. 제9항에 있어서, 상기 메모리 셀 그룹의 메모리 셀은, 상기 제2 기억 모드 동안에 유지하는 데이터를 기억하는 파셜 메모리 셀을 포함하고,10. The memory cell of claim 9, wherein the memory cells of the memory cell group include partial memory cells that store data held during the second storage mode. 상기 제어 회로는, 상기 통상 동작 모드에서 상기 데이터 유지 모드로 이행된 후, 모든 상기 메모리 셀 그룹이 상기 제2 기억 모드 상태가 될 때까지, 상기 리프레시 커맨드마다, 상기 파셜 메모리 셀에 기억되어 있는 데이터를 독출하여, 독출한 데이터를 상기 메모리 셀 그룹의 모든 메모리 셀에 기록하는 공유 리프레시 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리. The control circuit stores data stored in the partial memory cell for each refresh command until the memory cell group is in the second storage mode state after the transition from the normal operation mode to the data retention mode. And a shared refresh operation for reading the read data into all the memory cells of the memory cell group. 제1항에 있어서, 상기 제1 기억 모드에서는, 1 라인의 상기 워드선에 접속된 하나의 메모리 셀이 1 비트의 정보를 유지하고,The memory device of claim 1, wherein in the first storage mode, one memory cell connected to the word line of one line holds one bit of information. 상기 제2 기억 모드에서는, 상기 메모리 셀 그룹의 모든 상기 메모리 셀이 상기 정보를 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.In the second storage mode, all the memory cells of the memory cell group hold the information.
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