KR20050114938A - Semiconductor device being able to controll refresh cycle according to temperature - Google Patents

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Abstract

온도에 따라 리프레시 주기가 조절되는 반도체 장치가 제공된다. 반도체 장치는 동작 개시 신호에 응답하여 동작하는 온도 센서부, 온도 센서부의 출력을 수신하고 동작 개시 신호에 응답하여 리프레시 클럭 제어 신호와 온도 센서부로 피드백되어 온도 센서부의 감지 온도를 변화시키는 클럭 코딩 신호를 출력하는 클럭 제어부를 포함한다.There is provided a semiconductor device in which a refresh cycle is adjusted according to temperature. The semiconductor device receives a temperature sensor unit that operates in response to an operation start signal and a clock coding signal that receives an output of the temperature sensor unit and feeds back to the refresh clock control signal and the temperature sensor unit in response to the operation start signal to change the sensed temperature of the temperature sensor unit. It includes a clock control unit for outputting.

Description

온도에 따라 리프레시 주기가 조절되는 반도체 장치{Semiconductor device being able to controll refresh cycle according to temperature}Semiconductor device being able to controll refresh cycle according to temperature}

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도에 따라 적절한 리프레시 주기를 조절하여 소비 전력을 감소시키고 소비자의 신뢰성을 개선시키는 반도체 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device that reduces power consumption and improves consumer reliability by adjusting an appropriate refresh cycle according to temperature.

보통 셀 커패시터에는 전하의 형태로 데이터가 저장되는데 커패시터가 완벽하지 않으므로 저장된 전하는 누설전류에 의해 외부로 소멸된다. 따라서, 데이터가 완전히 소멸되기 이전에 데이터를 꺼내서 읽어보고 다시 써넣는 반복된 과정이 필요한데 이를 리프레시 동작이라고 한다. 원칙적으로 리프레시 동작에서는 컴퓨터가 디램을 사용할 수 없다. 1회의 리프레시 동작에 소요되는 시간은 통상의 기입(write) 동작 사이클과 같으며 이 시간이 지나면 외부 컴퓨터가 디램을 사용할 수 있다. 따라서, 리프레시 동작 때문에 디램을 사용하지 못하는 비율을 비지 레이트(busy rate)라고 하며 이 값은 짧을수록 좋다.Normally, cell capacitors store data in the form of electric charges, but because the capacitors are not perfect, the stored charges are dissipated to the outside by leakage currents. Therefore, before the data is completely destroyed, an iterative process of extracting, reading, and rewriting data is required. This is called a refresh operation. In principle, the computer cannot use the DRAM during the refresh operation. The time required for one refresh operation is the same as a normal write operation cycle, after which the external computer can use the DRAM. Therefore, the rate at which the DRAM cannot be used due to the refresh operation is called a busy rate. The shorter the value, the better.

컴퓨터 시스템이 슬립 모드(sleep mode)에 있을 경우 대부분의 내부 장치들은 턴 오프(turn off)되지만 디램은 데이터를 계속 유지하기 위해서 리프레시를 해야 하고, 이로 인하여 디램에서는 셀프 리프레시 전류가 흐르게 된다. 따라서, 특히 배터리로 동작하는(battery operated) 컴퓨터 시스템에서는 셀프 리프레시 전류를 줄이는 것이 매우 중요하다.When the computer system is in sleep mode, most of the internal devices are turned off, but the DRAM must be refreshed to keep the data, which causes the self-refresh current to flow through the DRAM. Therefore, it is very important to reduce the self refresh current, especially in battery operated computer systems.

최근에 이루어지는 기술 개발 경향 중 한가지는 리프레시 주기를 온도에 따라 변화시키며 전류를 줄이려는 시도이다. 디램의 데이터 보유 시간은 온도가 낮아질수록 길어지므로, 온도를 몇가지 영역으로 나누어 낮은 온도에서는 리프레시 클럭의 주파수를 상대적으로 낮추어 전류 소모를 줄일 수 있기 때문이다.One recent trend in technology development is an attempt to reduce the current by varying the refresh cycle with temperature. The data retention time of the DRAM becomes longer as the temperature decreases, so it is possible to reduce the current consumption by dividing the temperature into several regions and lowering the frequency of the refresh clock relatively at low temperatures.

이러한 방식의 구현 구조에는 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 온도 센서부(10)에 여러가지 온도를 감지할 수 있는 각각 다른 브랜치(branch)(12,14)를 두어 한 번의 인에이블 신호(도 1b 참조)에 다수의 온도센서 결과 신호(Tout1, Tout2, Tout3)를 제공하는 경우가 있다. 일반적으로 인에이블 신호는 도 1b에서와 같이 일정한 주기 T2에 따라 T1만큼의 펄스 형태이다. 예를 들어, 1ms 마다 한번씩 온도 센서부를 동작시켜 반도체 내부의 온도가 45℃인지, 45℃ 내지 70℃인지, 70℃내지 90℃인지를 알아내는 방법이다.In the implementation structure of this type, as shown in FIGS. 1A and 1B, the temperature sensor unit 10 has different branches 12 and 14 capable of sensing various temperatures. In some cases, a plurality of temperature sensor result signals Tout1, Tout2, and Tout3 are provided to FIG. 1B). In general, the enable signal has a pulse shape as much as T1 according to a constant period T2 as shown in FIG. 1B. For example, it is a method of determining whether the temperature inside a semiconductor is 45 degreeC, 45 degreeC-70 degreeC, 70 degreeC-90 degreeC by operating a temperature sensor part once every 1 ms.

클럭 제공부(20)은 다수개의 신호(Tout1, Tout2, Tout3)를 구비한 온도 센서 결과를 수신하여 적절한 리프레시 클럭(RFRCK)을 제공한다.The clock provider 20 receives a result of a temperature sensor having a plurality of signals Tout1, Tout2, and Tout3 and provides an appropriate refresh clock RFRCK.

이러한 구조는 서로 다른 온도를 감지할 수 있는 여러 개의 온도 센서를 두어 좀 더 정확한 반도체 내부의 온도를 알 수 있으나, 온도 센서부의 면적이 증가하고 다수 개의 비트를 출력하게 되는 단점이 있다.This structure has a plurality of temperature sensors that can sense different temperatures to know the more accurate temperature inside the semiconductor, but has the disadvantage of increasing the area of the temperature sensor portion and outputting a plurality of bits.

또한, 다른 구조로는 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 온도 센서부(10')에 가변적으로 여러가지 온도를 감지할 수 있는 하나의 브랜치(variable detecting branch, 12')를 두어 여러 번의 인에이블 신호(EN', 도 2b 참조)에 다수의 온도센서 결과 신호를 제공하는 경우도 있다. 일반적으로 인에이블 신호는 도 2b에서와 같이 일정한 주기 T2에 따라 T1시간 동안의 펄스를 감지 온도의 수만큼 제공하는 형태이다. 예를 들어, 1ms마다 감지 온도를 45℃, 70℃, 95℃의 세가지로 변화시켜 가면서 세번의 온도 감지 동작을 통해 상기 종래의 리프레시 클럭 제어부와 유사한 정도의 온도 검출 범위를 가진다.In addition, as another structure, as shown in FIGS. 2A and 2B, the temperature sensor unit 10 ′ has a variable detecting branch 12 ′ that can variably detect various temperatures. In some cases, a plurality of temperature sensor result signals may be provided to the enable signal EN ′ (see FIG. 2B). In general, the enable signal is in the form of providing a pulse for the time T1 for the number of sensing temperatures according to a constant period T2 as shown in FIG. 2B. For example, it has a temperature detection range similar to that of the conventional refresh clock controller through three temperature sensing operations while changing the sensing temperature into three types of 45 ° C, 70 ° C, and 95 ° C every 1ms.

클럭 제공부(20)은 다수개의 신호(Tout1', Tout2', Tout3')를 구비한 온도 센서 결과를 수신하여 적절한 리프레시 클럭(RFRCK)을 제공한다.The clock provider 20 receives a temperature sensor result having a plurality of signals Tout1 ', Tout2', and Tout3 'and provides an appropriate refresh clock RFRCK.

이러한 구조는 저항을 가변하며 여러 번 감지하는 방식이므로, 온도 센서부의 면적 증가에 대한 부담을 줄일 수 있으나 역시 다수개의 비트를 출력하게 되는 단점은 그대로 남아있다. 또한, 여러 번의 인에이블 신호를 제공해야 하는 부담이 생기게 된다.Since the structure of the structure is variable and detects several times, the burden of increasing the area of the temperature sensor unit can be reduced, but the disadvantage of outputting a plurality of bits remains. There is also a burden of providing multiple enable signals.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 온도에 따라 적절한 리프레시 주기를 조절하는 반도체 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a semiconductor device that adjusts an appropriate refresh cycle according to temperature.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 장치는, 동작 개시 신호에 응답하여 동작하는 온도 센서부, 온도 센서부의 출력을 수신하고 동작 개시 신호에 응답하여 리프레시 클럭 제어 신호와 온도 센서부로 피드백되어 온도 센서부의 감지 온도를 변화시키는 클럭 코딩 신호를 출력하는 클럭 제어부를 포함한다.The semiconductor device according to the present invention for achieving the above technical problem, receives a temperature sensor unit operating in response to the operation start signal, the output of the temperature sensor unit and is fed back to the refresh clock control signal and the temperature sensor unit in response to the operation start signal And a clock control unit for outputting a clock coding signal for changing the sensed temperature of the temperature sensor unit.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 리프레시 클럭 제어부를 나타내는 블록도이다.3A is a block diagram illustrating a refresh clock controller of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치를 구성하는 리프레시 클럭 제어부(300)는, 온도 센서부(400), 클럭 제어부(500), 클럭 제공부(900)를 포함한다.Referring to FIG. 3A, the refresh clock controller 300 constituting the semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a temperature sensor unit 400, a clock controller 500, and a clock provider 900.

온도 센서부(400)는 동작 개시신호에 응답하여 활성화되면서 바람직하게는 상보인에이블(ENB)를 수신하여 활성화된다. 온도 센서부(400)의 최종 출력(Tout)은 감지온도에 비해 반도체 내부의 실제 온도가 높은지 여부를 나타내는 하나의 온도 센서 결과 신호(Tout)이다. 1비트인 경우를 예를 들면, 감지 온도가 75℃인 경우, 현재 반도체 내부의 실제 온도가 50℃인 경우 0을 출력하게 된다.The temperature sensor unit 400 is activated in response to the operation start signal, and is preferably activated by receiving the complementary enable ENB. The final output Tout of the temperature sensor unit 400 is one temperature sensor result signal Tout indicating whether the actual temperature inside the semiconductor is higher than the sensing temperature. For example, in the case of 1 bit, when the sensing temperature is 75 ° C, 0 is output when the actual temperature in the semiconductor is 50 ° C.

온도 센서부(400)에 수신되는 상보 인에이블 신호(ENB)는 클럭 제어부(500)에서 수신되는 인에블 신호(EN)와 상보적이며, 상보 인에이블 신호(ENB)가 하이에서 로우로 변화할 때 온도 센서부를 활성화하는 것이 바람직하다. 그러나, 온도 센서부(400)가 인에이블 신호(EN)에 의해 클럭 제어부(500)가 상보 인에이블 신호(ENB)에 의해 활성화되도록 변경가능함은 몰론이다.The complementary enable signal ENB received by the temperature sensor unit 400 is complementary to the enable signal EN received by the clock controller 500, and the complementary enable signal ENB is changed from high to low. It is preferable to activate the temperature sensor unit. However, it is a matter of course that the temperature sensor unit 400 may be changed so that the clock control unit 500 is activated by the complementary enable signal ENB by the enable signal EN.

클럭 코딩 신호(Tx)는 다수의 감지 온도를 나타내도록 다수 개의 비트로 구성될 수 있고, 온도 센서부 내부의 저항값을 조절한다. 바람직하기로는 높은 온도를 검출할수록 빠른 리프레시 클럭이 필요하므로, 적은 저항이 되도록 한다. 따라서, 온도 센서부(400)은 동작 개시 신호가 입력될 때마다 클럭 코딩 신호(Tx)에 의해 이전 동작 개시 신호 입력시의 감지 온도와 다른 하나의 감지 온도를 가지게 된다. The clock coded signal Tx may be configured of a plurality of bits to represent a plurality of sensing temperatures, and adjust a resistance value inside the temperature sensor unit. Preferably, the higher the temperature is detected, the faster the refresh clock is needed, so the less resistance is required. Therefore, the temperature sensor unit 400 has one sensing temperature different from the sensing temperature at the time of inputting the previous operation start signal by the clock coding signal Tx every time the operation start signal is input.

클럭 제어부(500)는 동작 개시 신호에 응답하여 활성화된다. 바람직하기로는 도 3b와 같은 인에이블 신호(EN)에 의해 활성화되고, 온도센서 결과 신호(Tout)을 수신하고, 클럭 코딩 신호(Tx)를 온도센서부(400)에 피드백하고 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)을 클럭제공부(900)에 제공한다. The clock controller 500 is activated in response to the operation start signal. Preferably, it is activated by the enable signal EN as shown in FIG. 3B, receives the temperature sensor result signal Tout, feeds back the clock coding signal Tx to the temperature sensor unit 400, and refreshes the refresh clock control signal ( CK_CONTROL) to the clock provider 900.

클럭 제공부(900)은 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)을 수신하여 상기 반도체 장치의 동작온도에 따라 주기가 조절되는 리프레시 클럭(RFRCK)을 제공한다.The clock provider 900 receives a refresh clock control signal CK_CONTROL and provides a refresh clock RFRCK whose period is adjusted according to an operating temperature of the semiconductor device.

이하 도 3a를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치의 동작이 상세히 설명된다.Hereinafter, an operation of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3A.

표 1을 참고하면, 온도 센서부(400)는 온도센서 결과 신호(Tout)로 0 또는 1을 출력한다. 클럭 제어부(500)는 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)은 A, B, C, D, E, F를 출력하고, 클럭 코딩신호(Tx)로는 30℃, 45℃, 60℃, 75℃, 90℃까지 다수 개의 온도에 대한 정보를 생성한다. 예를 들어, 30℃보다 작은 영역은 A가 되고, 30℃보다 크고 45℃보다 작은 영역은 B가 된다. 상기 정보는 사용자에 따라서는 다수개의 비트 정보일 수도 있다. 3비트를 예를 들면, A는 000, B는 001 등으로 나타낼 수 있다. 또한, 클럭 코딩 신호 역시 3비트로 표시하면, 30℃를 나타내는 T30은 000으로, 45℃를 나타내는 T45는 001으로 나타낼 수 있다.Referring to Table 1, the temperature sensor unit 400 outputs 0 or 1 as the temperature sensor result signal Tout. The clock controller 500 outputs the refresh clock control signals CK_CONTROL A, B, C, D, E, and F, and the clock coding signals Tx include 30 ° C, 45 ° C, 60 ° C, 75 ° C, and 90 ° C. Generates information about multiple temperatures up to. For example, an area smaller than 30 ° C becomes A, and an area larger than 30 ° C and smaller than 45 ° C is B. The information may be a plurality of bits of information depending on the user. For example, three bits may be represented by A for 000, B for 001, or the like. In addition, when the clock coded signal is also displayed in 3 bits, T30 representing 30 ° C may be represented as 000, and T45 representing 45 ° C may be represented as 001.

반도체에 전원이 공급된 후 처음 온도 센서부의 75℃로, 클럭 제어부는 E로 초기화된다. 상기 온도 센서부와 클럭 제어부의 초기화 값은 상기 예에 제한되지 않는다. 반도체 내부의 온도는 50℃라 가정한다.After power is supplied to the semiconductor, the clock controller is initialized to E at 75 ° C. for the first time. Initialization values of the temperature sensor unit and the clock control unit are not limited to the above examples. Assume that the temperature inside the semiconductor is 50 ° C.

온도 센서부(400)는 저항 제어 등의 방법으로 30℃, 45℃, 60℃, 75℃, 90℃의 온도를 감지할 수 있고 감지 온도보다 실제 반도체 내부의 온도가 높으면 온도센서 결과 신호(Tout)는 '1'을 출력하고, 낮으면 '0'을 출력한다. 따라서, 처음 온도 센서부의 초기화값인 75℃보다 반도체 내부의 온도가 낮으므로 온도센서 결과 신호(Tout)은 '0'을 출력한다.The temperature sensor unit 400 may detect temperatures of 30 ° C., 45 ° C., 60 ° C., 75 ° C., and 90 ° C. by a method such as resistance control, and if the temperature inside the semiconductor is higher than the detection temperature, the result signal Tout ) Prints '1' and prints '0' if low. Therefore, since the temperature inside the semiconductor is lower than the initial temperature sensor 75 ° C, the temperature sensor result signal Tout outputs '0'.

클럭 제어부(500)는 '0'을 수신하여 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)로 'D'를 출력하고, 최초 설정온도인 75℃보다 낮은 온도인 60℃를 나타내는 클럭코딩 신호인 T60 신호를 출력한다. 상기 리프레시 클럭제어 신호 및 클럭 코딩 신호는 다수 개의 비트로 구성될 수 있으며, 3비트 신호를 사용할 경우 리프레시 클럭제어 신호(CK_CONTROL)는 '011'이 되고, 클럭 코딩 신호(Tx)인 T60은 '010'이 될 수 있다. The clock controller 500 receives '0', outputs 'D' as the refresh clock control signal CK_CONTROL, and outputs a T60 signal, which is a clock coding signal representing 60 ° C, which is lower than 75 ° C, which is the initial set temperature. . The refresh clock control signal and the clock coding signal may include a plurality of bits. When the 3-bit signal is used, the refresh clock control signal CK_CONTROL becomes '011', and the clock coding signal Tx, T60, becomes '010'. This can be

다음, 온도 센서부(400)는 클럭 코딩 신호(Tx)를 수신하여, 상기 온도 센서부 내부의 저항값을 변화시켜 60℃를 감지할 수 있도록 가변되고, 다시 동작개시신호에 응답하여 60℃와 50℃를 비교하게 되고, 온도센서 결과 신호(Tout)으로 '0'을 출력한다. 이에 따라 클럭 제어부는 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)로 'C'(010)를 출력하고, 클럭 코딩 신호(Tx)로 45℃를 나타내는 'T45'(001)를 출력한다.Next, the temperature sensor unit 400 receives the clock coding signal Tx, and is changed to change the resistance value inside the temperature sensor unit so as to sense 60 ° C., and again in response to the operation start signal. 50 ℃ is compared and '0' is output as temperature sensor result signal (Tout). Accordingly, the clock controller outputs 'C' 010 as the refresh clock control signal CK_CONTROL and outputs 'T45' (001) indicating 45 ° C. as the clock coding signal Tx.

세번째로 온도 센서부(400)가 동작하게 되면, 온도센서 결과 신호(Tout)로 '1'을 출력하고, 클럭 제어부는 두번째와 같이 'C'(010)를 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)를 출력하고, 클럭 코딩 신호(Tx)로는 60℃를 나타내는 'T60'(010)를 출력한다. 반도체 내부의 온도가 50℃에서 계속 머물러 있다면, 온도 센서부의 감지온도는 45℃와 60℃를 왕래하게 되고, 클럭 제어부는 'C'를 계속 출력한다. 따라서, 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)에 따라 클럭 제공부(900)는 리프레시 클럭(RFRCK)를 제공하므로, 일정한 리프레시 클럭이 유지된다.Thirdly, when the temperature sensor unit 400 is operated, the temperature sensor result signal Tout is outputted as '1', and the clock controller outputs the 'C' 010 as the second refresh clock control signal CK_CONTROL. The clock coded signal Tx outputs 'T60' (010) indicating 60 ° C. If the temperature inside the semiconductor stays at 50 ° C., the sensing temperature of the temperature sensor part passes between 45 ° C. and 60 ° C., and the clock control part continuously outputs 'C'. Accordingly, since the clock provider 900 provides the refresh clock RFRCK according to the refresh clock control signal CK_CONTROL, a constant refresh clock is maintained.

결론적으로, 상기 온도 센서부(400)는 외부 온도를 감지하고, 수신하는 클럭 코딩 신호(Tx)에 따라 감지하는 온도를 계속 변화시키며 상기 외부온도와 비교하는 단계를 수행한다. 또한, 상기 클럭 제어부(500)은 상기 온도 센서부(400)가 제공하는 온도센서 결과 신호(Tout)에 따라 이전 인에이블 신호(EN) 입력시의 클럭코딩신호와 다른 클럭 코딩 신호(Tx)를 온도센서부(400)로 피드백한다. 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)도 클럭제공부(900)에 제공한다.In conclusion, the temperature sensor unit 400 detects an external temperature, continuously changes the detected temperature according to the received clock coding signal Tx, and compares the detected external temperature with the external temperature. In addition, the clock controller 500 may output a clock coding signal Tx different from the clock coding signal at the time of input of the previous enable signal EN according to the temperature sensor result signal Tout provided by the temperature sensor unit 400. Feedback to the temperature sensor unit (400). The refresh clock control signal CK_CONTROL is also provided to the clock providing unit 900.

반도체 내부의 온도가 변화하게 되면, 위의 과정과 같이 반도체 내부의 온도를 트래킹(tracking)하면서 온도 센서부(400)와 클럭 제어부(500)가 변화하게 된다. 따라서, 리프레시 클럭(RFRCK)도 온도에 따라 변화하게 된다.When the temperature inside the semiconductor changes, the temperature sensor unit 400 and the clock controller 500 change while tracking the temperature inside the semiconductor as described above. Therefore, the refresh clock RFRCK also changes with temperature.

따라서, 반도체 내부의 온도를 여러 개로 세분화하여 감지할 수 있음에도 불구하고 온도 센서부가 한 번 동작시에 단지 하나만의 감지 온도를 가지는 점과, 클럭 코딩 신호(Tx)를 수신하여 매번 온도 센서부가 동작할 때마다 그 전 동작 시와는 다른 감지 온도를 가지는 점이 종래의 리프레시 클럭 제어 방법과는 크게 구별되는 점이다.Therefore, despite the fact that the temperature inside the semiconductor can be subdivided into several pieces, the temperature sensor part has only one sensing temperature in one operation, and the clock sensor signal is received every time the clock sensor signal is received. Each point has a different sensing temperature than the previous operation, and is distinguished from the conventional refresh clock control method.

도 4는 도3a의 온도 센서부의 내부를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an interior of a temperature sensor unit of FIG. 3A.

도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치의 온도 센서부(400)은 상보인에이블 신호(ENB)로 활성화되고 클럭코딩 신호(Tx)를 수신하여 센서출력신호(OS)를 제공하는 온도센서(410)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the temperature sensor unit 400 of the semiconductor device according to an embodiment of the present invention is activated with a complementary enable signal ENB and receives a clock coding signal Tx to provide a sensor output signal OS. It includes a temperature sensor 410.

센서출력신호 제어부(440)는 센서출력 신호(OS)를 받아 온도센서결과 신호(Tout)를 출력한다. 센서출력 신호(OS)는 주로 기준이 되는 전압값과 클럭 코딩신호(Tx)에 의해 변화됨으로써 얻어지는 전압값을 의미하며, 비교부에 의해 두 전압값의 크기를 비교하여 온도센서 결과 신호(Tout)으로 '0'과 '1'을 출력한다.The sensor output signal controller 440 receives the sensor output signal OS and outputs a temperature sensor result signal Tout. The sensor output signal OS mainly refers to a voltage value obtained by changing the reference voltage value and the clock coding signal Tx, and compares the magnitudes of the two voltage values by a comparator so that the temperature sensor result signal Tout. '0' and '1' are printed.

도 5는 도 3a의 클럭 제어부를 나타내는 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating the clock controller of FIG. 3A.

도 5를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치의 클럭 제어부(500)는 인에이블 신호(EN)에 의해 활성화되고 인에이블 펄스(Enable)를 제공하는 펄스 제공부(700), 온도 센서부(400)에서 제공한 온도센서결과 신호(Tout)와 클럭 코딩 신호(Tx)를 수신하여 중간처리신호(MC)를 제공하는 중간처리부(600) 및 중간처리신호(MC)와 인에이블 펄스(Enable)를 수신하여 클럭코딩신호(Tx)와 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)를 제공하는 클럭제어신호 제공부(800)을 포함한다.Referring to FIG. 5, a clock controller 500 of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may be activated by an enable signal EN and provide a pulse providing unit 700 and a temperature sensor. The intermediate processing unit 600 and the intermediate processing signal MC and the enable pulse which receive the temperature sensor result signal Tout and the clock coding signal Tx provided by the unit 400 and provide the intermediate processing signal MC. And a clock control signal providing unit 800 for receiving the clock coding signal Tx and the refresh clock control signal CK_CONTROL.

인에이블 펄스(Enable)는 인에이블 신호(EN)가 하이에서 로우로 떨어질 때 펄스를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 중간처리 신호(MC)는 1개 비트의 온도센서 결과신호(Tout)와 다수 개 비트의 클럭 코딩 신호(Tx)를 다수개의 낸드연산부에 의해 처리하여 제공시킨다.Enable pulses preferably provide pulses when enable signal EN falls from high to low. Further, the intermediate processing signal MC processes and provides one bit of the temperature sensor result signal Tout and a plurality of bits of the clock coding signal Tx by the plurality of NAND calculation units.

리프레시 클럭 제어 신호 제공부(800)는 다수개의 유닛으로 이루어져 있으며, 각 유닛은 모두 인에이블 펄스에 의해 활성화되며 중간처리 신호를 수신하고 낸드연산부에 의해 처리하여 클럭코딩 신호(Tx)와 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)를 제공한다. 본 발명에서는 다수개의 유닛은 2가지 종류로 구분되며, 2가지 종류의 유닛은 전원전압에 의해 초기화되는 값이 하이인지 로우인지의 차이만 있을 뿐 작동 원리는 동일하다.The refresh clock control signal providing unit 800 includes a plurality of units, each of which is activated by an enable pulse and receives an intermediate processing signal and processes the NAND operation unit to control the clock coding signal Tx and the refresh clock. Provide the signal CK_CONTROL. In the present invention, a plurality of units are classified into two types, and the two types of units have only the difference in whether the value initialized by the power supply voltage is high or low, and the operation principle is the same.

이하, 본 발명의 반도체 장치의 리프레시 클럭 제어부를 구성하는 각 부들의 예시적인 회로도들을 도 6 내지 도9b를 참조하여 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실험예들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary circuit diagrams of respective parts of the refresh clock controller of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9B. Of course, the present invention is not limited by the following experimental examples.

도 6은 도 4의 온도 센서를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating the temperature sensor of FIG. 4.

도 6을 참고하면, 온도센서(410)는 상보 인에이블 신호(ENB)를 입력받아 전원전압(Vcc)를 전달하는 제 1 피모스 트랜지스터(411), 감지온도 전압(OTa)을 입력받는 제 2피모스 트랜지스터(412)와 기준전압(Oref)을 입력받는 제 3,4 피모스 트랜지스터(413,414)를 포함한다. 또한, 제 4 피모스 트랜지스터(414)와 제 3엔모스 트랜지스터(417) 사이에 위치하는 전압을 입력받아 동시에 구동되는 제 1,2,3 엔모스 트랜지스터(415, 416, 417)를 포함한다. 클럭 코딩 신호(Tx)를 입력받는 제 4, 5, 6, 7 엔모스 트랜지스터(420, 421, 422, 423)와 저항부(425)를 포함하고, 제 2, 3 엔모스 트랜지스터(416, 417) 하부에 각각 다이오드(418, 419)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the temperature sensor 410 receives a complementary enable signal ENB, receives a first PMOS transistor 411 that transfers a power supply voltage Vcc, and a second that receives a sensing temperature voltage OTa. The PMOS transistor 412 and the third and fourth PMOS transistors 413 and 414 that receive the reference voltage Oref are included. In addition, the first PMOS transistor 414 and the third NMOS transistor 417 includes a first 1,2,3 NMOS transistors 415, 416, 417 which are driven at the same time receives the voltage. And a fourth, fifth, sixth and seventh NMOS transistors 420, 421, 422, and 423 and a resistor unit 425. The second and third NMOS transistors 416 and 417 are configured to receive the clock coded signal Tx. ) Include diodes 418 and 419 respectively.

제1 피모스 트랜지스터(411)는 상보 인에이블 신호(ENB)를 입력받아 전원전압(Vcc)를 전달한다. 제 2 피모스 트랜지스터(412)는 감지온도 전압(OTa)에 의해 제어되므로 전원전압을 한쪽 방향으로만 전달하게 되고, 감지온도 전압(OTa)가 로우에서 하이로 되면 제 2 피모스 트랜지스터(412)는 턴오프가 된다. 제 3,4 피모스 트랜지스터(413, 414)의 작동 방식도 이와 동일하다. 또한, 제 4 피모스 트랜지스터(414)와 제 3엔모스 트랜지스터(417) 사이에 위치하는 전압이 로우에서 하이가 되면, 제 1,2,3 엔모스 트랜지스터들(415,416,417)이 턴온되어 전원전압(Vcc)를 전달하게 된다.The first PMOS transistor 411 receives the complementary enable signal ENB and transfers a power supply voltage Vcc. Since the second PMOS transistor 412 is controlled by the sensing temperature voltage OTa, the second PMOS transistor 412 transfers the power supply voltage only in one direction. When the sensing temperature voltage OTa goes from low to high, the second PMOS transistor 412 is controlled. Is turned off. The operation manners of the third and fourth PMOS transistors 413 and 414 are the same. In addition, when the voltage between the fourth PMOS transistor 414 and the third NMOS transistor 417 goes from low to high, the first, second and third NMOS transistors 415, 416, 417 are turned on to supply power ( Vcc).

제1 엔모스 트랜지스터(415)와 저항부(425) 사이의 전압을 Va, 제1 엔모스 트랜지스터(415)와 저항부(425) 사이를 흐르는 전류를 Ia라 정의한다. 저항부(425)는 클럭코딩 신호(Tx)에 의해 크기가 조절될 수 있기 때문에 Va는 클럭코딩 신호(Tx)에 의해 변화한다. 예를 들어, 45?에 대한 클럭 코딩신호(T45)가 입력된 경우에는 제 4 엔모스 트랜지스터(420)만이 턴온되고, 나머지 엔모스 트랜지스터는 턴오프되므로 Ia는 증가한다. 따라서, 감지온도 전압(OTa)가 클럭코딩 신호에 따라 변화한다.The voltage between the first NMOS transistor 415 and the resistor 425 is defined as Va, and the current flowing between the first NMOS transistor 415 and the resistor 425 is defined as Ia. Since the resistor unit 425 may be sized by the clock coding signal Tx, Va changes by the clock coding signal Tx. For example, when the clock coding signal T45 of about 45? Is input, only the fourth NMOS transistor 420 is turned on and the remaining NMOS transistors are turned off, so that Ia increases. Therefore, the sensing temperature voltage OTa changes according to the clock coding signal.

한 편, 제 1 다이오드(418)와 제 2 다이오드(419)의 전류 구동능력의 비가 M : 1이므로 제 2 엔모스 트랜지스터(416)와 제 1 다이오드(418) 사이를 흐르는 전류(Ir)은 수학식 1과 같다. 전류 Ir은 전류 구동능력비인 M과 절대온도(T)에 비례하고, 저항값(R, 424)과 전하량(q)에는 반비례함을 알 수 있다. 따라서, Ir의 값에 따라 기준전압(Oref)을 계산할 수 있다. 온도센서(410)에서는 감지온도(OTa)와 기준전압(Oref)이 센서출력신호(OS)로 제공된다.On the other hand, since the ratio of the current driving capability of the first diode 418 and the second diode 419 is M: 1, the current Ir flowing between the second NMOS transistor 416 and the first diode 418 is represented by the following equation. Equation 1 It can be seen that the current Ir is proportional to the current driving capability ratio M and the absolute temperature T, and inversely proportional to the resistance values R and 424 and the charge amount q. Therefore, the reference voltage Oref can be calculated according to the value of Ir. In the temperature sensor 410, the sensing temperature OTa and the reference voltage Oref are provided as the sensor output signal OS.

도 7은 도 4의 센서출력 신호 제어부의 예시적인 회로도이다.7 is an exemplary circuit diagram of the sensor output signal controller of FIG. 4.

도 7을 참고하면, 센서출력 신호 제어부(440)은 온도센서(410)로부터 수신하는 센서출력신호(OS)인 감지온도에 해당하는 전압(OTa)과 기준전압에 해당하는 전압(Oref)를 비교하는 비교부(441), 인에이블 신호(EN)를 입력받는 한 개의 피모스 트랜지스터와 상보 인에이블 신호(ENB)가 입력되는 한 개의 엔모스 트랜지스터로 구성되어 비교부에 의해 제공된 값을 전달하는 제 1 트랜스미션 게이트(transmission gate, 442), 상기 제 1 트랜스미션 게이트(442)에서 전달된 값을 역전시키는 인버터(443a), 상기 제 1 트랜스미션 게이트(442)와 반대의 입력신호를 받아 작동되며 인버터(443a)에 의해 제공된 값을 전달하는 제 2 트랜스미션 게이트(transmission gate, 445), 상기 제 2 트랜스미션 게이트(442)에서 전달된 값을 다시 역전시키는 제 2 인버터(446a)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the sensor output signal controller 440 compares a voltage OTa corresponding to a sensing temperature, which is a sensor output signal OS received from the temperature sensor 410, with a voltage Oref corresponding to a reference voltage. A comparator 441, a PMOS transistor for receiving the enable signal EN and a NMOS transistor for receiving the complementary enable signal ENB, and transmitting a value provided by the comparator. A first transmission gate 442, an inverter 443a for reversing the value transmitted from the first transmission gate 442, and an inverter 443a that is operated by receiving an input signal opposite to the first transmission gate 442. A second transmission gate (445) for delivering a value provided by < RTI ID = 0.0 >), < / RTI > and a second inverter (446a) for reversing the value transferred at the second transmission gate (442).

상기 인버터(443a)에 제 3 인버터(443b)를 래치(latch)로 더 연결함으로써 제 1 트랜스미션 게이트(442)와 제 2 트랜스미션 게이트(445)가 연결되는 지점에서 차지가 분배(charge sharing)되어 센서출력신호(OS)가 비교부를 통해 제공된 값이 플로팅(하이 상태인지 로우 상태인지 결정할 수 없는 상태; floating)되는 것을 방지할 수 있다.By further connecting a third inverter 443b to the inverter 443a by a latch, charge is distributed at a point where the first transmission gate 442 and the second transmission gate 445 are connected to each other so that the sensor It is possible to prevent the output signal OS from being floated (a state in which it is impossible to determine whether it is high or low);

상기 제 3 인버터(443b)는 센서출력신호(OS)가 비교부를 통해 제공된 값을 래치하고 있으므로, 상기 제 3 인버터(443b)를 구성하는 피모스 트랜지스터와 엔모스 트랜지스터의 폭(width)는 상기 인버터(443a)을 구성하는 피모스 트랜지스터와 엔모스 트랜지스터의 폭(width)보다는 작게 설계하여 센서출력신호(OS)가 비교부를 통해 제공된 값의 전이를 용이하게 하는 것이 바람직하다. 제 4 인버터(446b)도 상기 제 3인버터(443b)와 동일하게 설계된다.Since the third inverter 443b latches the value provided by the sensor output signal OS through the comparator, the widths of the PMOS transistors and the NMOS transistors constituting the third inverter 443b are determined by the inverter. It is preferable to design smaller than the widths of the PMOS transistors and the NMOS transistors constituting the 443a to facilitate the transition of the values provided by the sensor output signal OS through the comparator. The fourth inverter 446b is also designed in the same manner as the third inverter 443b.

센서출력신호 제어부(440)는 상보 인에이블 신호(ENB)에 의해 온도센서(410)가 작동되고 있는 동안은 제 1 트랜스미션 게이트만 열어 센서출력신호(OS)가 비교부에 의해 제공된 값을 제 1 래치부(443a, 443b)에 저장해 둔다. 그 후 상보 인에이블 신호(ENB)가 하이가 되면 제 1 트랜스미션 게이트(442)는 닫히고, 제 2 트랜스미션 게이트(445)는 열려 제 1래치부(443a, 443b)에 저장된 값이 제 2 래치부(446a, 446b)를 거쳐 온도센서결과신호(Tout)으로 제공된다.The sensor output signal controller 440 opens only the first transmission gate while the temperature sensor 410 is operated by the complementary enable signal ENB, so that the sensor output signal OS receives the value provided by the comparator. It is stored in the latch portions 443a and 443b. After that, when the complementary enable signal ENB becomes high, the first transmission gate 442 is closed, and the second transmission gate 445 is opened, and the value stored in the first latch parts 443a and 443b is stored in the second latch part ( 446a and 446b are provided as a temperature sensor result signal Tout.

도 8은 도 3a의 클럭 제어부를 나타내는 예시적인 회로도이다.8 is an exemplary circuit diagram illustrating the clock controller of FIG. 3A.

도 8을 참고하면, 클럭 제어부(500)은 중간처리부(600), 펄스제공부(700), 클럭제어부(800)으로 구성된다. Referring to FIG. 8, the clock controller 500 includes an intermediate processor 600, a pulse provider 700, and a clock controller 800.

중간처리부(600)는 온도센서결과 신호(Tout)를 역전시키는 인버터(610), 온도센서 결과 신호(Tout), 역전된 온도센서 결과 신호, 다수 개의 비트를 구비한 클럭 코딩 신호(Tx)를 연산하는 다수개의 낸드연산부(620 내지 696)를 포함한다.The intermediate processor 600 calculates an inverter 610 for inverting the temperature sensor result signal Tout, a temperature sensor result signal Tout, an inverted temperature sensor result signal, and a clock coding signal Tx having a plurality of bits. It includes a plurality of NAND operation unit (620 to 696).

펄스제공부(700)은 인에이블 신호(EN)와 상기 인에이블 신호(EN)가 입력되는 3개의 직렬의 인버터(인버터 체인; 710, 720, 730)의 출력 신호가 노아연산부(740)를 통해 연산된 값을 제공한다. The pulse providing unit 700 outputs an enable signal EN and output signals of three series inverters (inverter chains 710, 720, and 730) to which the enable signal EN is input through the NO operation unit 740. Provide the calculated value.

상기 인에이블 신호(EN)가 활성화 되면, 인버터 체인(710, 720, 730)의 출력 신호는 소정의 지연시간 후에 활성화 되므로, 상기 지연시간 동안 펄스가 제공된다.When the enable signal EN is activated, the output signals of the inverter chains 710, 720, and 730 are activated after a predetermined delay time, so that a pulse is provided during the delay time.

펄스 제공부(700)는 상기 인버터 체인(710, 720, 730)의 인버터 개수에 비례하여 상기 인에이블 신호(EN)의 지연시간이 증가되므로 인버터 체인(710, 720, 730)의 인버터 개수를 조절하여 펄스가 제공되는 시간을 조절할 수 있다.The pulse provider 700 adjusts the number of inverters of the inverter chains 710, 720, and 730 because the delay time of the enable signal EN increases in proportion to the number of inverters of the inverter chains 710, 720, and 730. To control the time the pulse is provided.

상기 인버터 체인(710, 720, 730)의 인버터의 개수는 홀수이어야 하며 소정의 지연 시간 후에 비활성화될 수 있다.The number of inverters in the inverter chains 710, 720, 730 must be odd and can be deactivated after a predetermined delay time.

리프레시 클럭 제어 신호 제공부(800)은 펄스제공부(700)에 의해 제공되는 인에이블 펄스(Enable)로 활성화되며, 중간처리부(600)에 의해 제공되는 중간처리 신호(MC)를 연산하여 출력하는 다수개의 클럭 제어 유닛(810 내지 896)을 포함한다. 상기 유닛(810 내지 896)은 2종류로 구성되며 2가지 종류의 유닛은 전원전압에 의해 초기화되는 값이 하이인지 로우인지의 차이만 있을 뿐 작동 원리는 동일하다. 2개의 입력값을 낸드 연산부를 통해 연산하여 출력한다. 자세한 구조에 대해서는 후술한다.The refresh clock control signal providing unit 800 is activated by an enable pulse provided by the pulse providing unit 700, and calculates and outputs an intermediate processing signal MC provided by the intermediate processing unit 600. A plurality of clock control units 810 to 896 is included. The units 810 to 896 are composed of two types, and the two types of units have the same operation principle except that the value initialized by the power supply voltage is high or low. Two input values are calculated and output through the NAND calculator. The detailed structure is mentioned later.

온도 센서에 입력되어 있던 클럭 코딩 신호(Tx)가 'T45'이고, 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)이 'C'일때, 온도 센서 결과 신호(Tout)가 '0'이면 클럭 제어부(500)은 클럭 코딩 신호(Tx)로 'T30', 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)로 'B'를 출력해야 한다. 이러한 과정을 도 8를 이용하여 자세히 설명한다.When the clock coding signal Tx input to the temperature sensor is 'T45' and the refresh clock control signal CK_CONTROL is 'C', when the temperature sensor result signal Tout is '0', the clock controller 500 may clock. It should output 'T30' as the coding signal Tx and 'B' as the refresh clock control signal CK_CONTROL. This process will be described in detail with reference to FIG. 8.

온도 센서 결과 신호(Tout)이 로우이므로 인버터(610)에 의해 하이가 된다. 클럭 코딩 신호(Tx)는 T45만 하이이고 나머지는 로우가 된다. 따라서, 낸드 연산부(620)에는 하이와 로우가 입력되므로 하이가 출력되고, 낸드 연산부(630)에는 2개의 하이가 입력되므로 로우가 출력된다. 따라서, 클럭 제어 유닛(820)에는 하이와 로우가 입력되므로 낸드연산에 의해 하이가 출력된다. 즉, 클럭 코딩 신호(Tx)로 T30이 출력된다.Since the temperature sensor result signal Tout is low, it is high by the inverter 610. The clock coded signal Tx is high only at T45 and the rest is low. Therefore, a high and a low are input to the NAND calculator 620 and a high is output. Since the two high are input to the NAND calculator 630, a low is output. Therefore, high and low are input to the clock control unit 820, and thus high is output by the NAND operation. That is, T30 is output as the clock coding signal Tx.

또한 낸드 연산부(640)에는 2개의 로우가 입력되므로 하이가 출력되므로, 유닛(830)에는 하이와 로우가 입력되므로 낸드연산에 의해 하이가 출력된다. 즉, 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)로 'B'가 출력된다.In addition, since two rows are input to the NAND calculator 640, a high is output. Therefore, a high and a low are input to the unit 830, and thus a high is output by the NAND operation. That is, 'B' is output as the refresh clock control signal CK_CONTROL.

반면, 동일한 방법에 의해 나머지 출력값으로는 모두 로우가 됨을 알 수 있다. 따라서, 반도체 내부의 온도에 따라 클럭 코딩신호(Tx)와 리프레시 클럭 제어 신호(CK_CONTROL)를 변화시키면서 리프레시 클럭(RFRCK)을 제공시킴을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that all the remaining output values are low by the same method. Accordingly, it can be seen that the refresh clock RFRCK is provided while changing the clock coding signal Tx and the refresh clock control signal CK_CONTROL according to the temperature inside the semiconductor.

도 9a는 도 8의 초기값을 로우로 설정하는 클럭 제어 유닛(UNIT A)의 회로도이다.9A is a circuit diagram of a clock control unit UNIT A that sets the initial value of FIG. 8 to low.

인에이블 펄스(Enable)를 역전하는 인버터(811), 중간처리 신호(MC)인 Input1과 Input2를 수신하여 연산하는 낸드 연산부(812), 낸드 연산부(812)를 통해 출력된 값을 전달하는 제 1 트랜스미션 게이트(transmission gate, 813), 제 1 트랜스미션 게이트를 통해 전달된 값을 역전하는 제 1 인버터(814a), 인버터(814a)에 의해 역전된 값을 전달하는 제 2 트랜스미션 게이트(815), 제 2 트랜스미션 게이트를 통해 전달된 값을 역전하는 제 2 인버터(816a)를 포함한다. 또한, 초기값을 결정하기 위해 초기신호(initial set)로 제어되며 접지된 엔모스 트랜지스터(817), 초기신호(initial set)를 역전하는 인버터(818), 인버터(818)에 의해 역전된 신호를 입력받아 전원전압(Vcc)를 전달하는 피모스 트랜지스터(819)를 포함한다.A first inverter transferring an output value through an inverter 811 for reversing an enable pulse (Enable), an NAND calculator 812 for receiving and calculating Input 1 and Input 2, which are intermediate processing signals MC, and an NAND operator 812. A transmission gate 813, a first inverter 814a that reverses the value transmitted through the first transmission gate, a second transmission gate 815 that transmits the value reversed by the inverter 814a, and a second And a second inverter 816a that reverses the value passed through the transmission gate. Also, a signal controlled by an initial set and grounded NMOS transistor 817, an inverter 818 for inverting an initial set, and an inverter 818 for inverting an initial set are determined to determine an initial value. And a PMOS transistor 819 that receives an input and delivers a power supply voltage Vcc.

상기 제 1 인버터(814a)에 제 3 인버터(814b)를 래치(latch)로 더 연결함으로써 상기 제 1 트랜스미션 게이트(813)와 제 2 트랜스미션 게이트(815)가 연결되는 지점에서 차지가 분배(charge sharing)되어 중간처리신호(MC)인 Input1과 Input2가 낸드연산부를 통해 연산된 값이 플로팅(하이 상태인지 로우 상태인지 결정할 수 없는 상태; floating)되는 것을 방지할 수 있다.The charge is distributed at the point where the first transmission gate 813 and the second transmission gate 815 are connected by further connecting a third inverter 814b to the first inverter 814a by a latch. In this case, the intermediate processing signals MC, Input1 and Input2, can be prevented from being floated (floating).

상기 제 3 인버터(814b)는 중간처리신호(MC)가 낸드연산부를 통해 연산된 값을 래치하고 있으므로, 상기 제 3 인버터(814b)를 구성하는 피모스 트랜지스터와 엔모스 트랜지스터의 폭(width)는 상기 인버터(814a)을 구성하는 피모스 트랜지스터와 엔모스 트랜지스터의 폭(width)보다는 작게 설계하여 중간처리신호(MC)가 낸드연산부를 통해 연산된 값의 전이를 용이하게 하는 것이 바람직하다.Since the third inverter 814b latches a value calculated by the intermediate processing signal MC through the NAND operator, the widths of the PMOS transistors and the NMOS transistors constituting the third inverter 814b are The width of the PMOS transistors and the NMOS transistors constituting the inverter 814a may be smaller than the widths of the PMOS transistors and the NMOS transistors, thereby facilitating the transition of the values calculated by the NAND calculation unit.

초기신호(initial set)를 입력받아 엔모스 트랜지스터(817)는 제 1 트랜스미션 게이트(813)과 인버터(814a) 사이의 A점을 로우로 초기화시키고, 역전된 초기신호(initial set)를 입력받아 피모스 트랜지스터(819)는 전원전압(Vcc)를 전달하여 제 2 트랜스미션 게이트(815)와 인버터(816a) 사이의 B점을 하이로 초기화시킨다. 따라서, 결과값(Output)은 로우로 초기화 된다. 그 후, 인에이블 펄스(Enable)에 의해서 활성화되어 중간처리신호(MC)를 낸드연산부(812)가 연산하여 하이를 출력하면, A점은 하이가 되고 인버터(814a)에 의해 역전된 값이 전달되기 때문에 B점은 로우가 된다. 따라서, 결과값(Output)으로 하이가 출력된다.Upon receiving an initial set, the NMOS transistor 817 initializes the point A between the first transmission gate 813 and the inverter 814a to low, and receives an inverted initial set to receive the initial set. The MOS transistor 819 transfers a power supply voltage Vcc to initialize the B point between the second transmission gate 815 and the inverter 816a to high. Therefore, the output value is initialized to low. Thereafter, when the NAND operation unit 812 calculates the intermediate processing signal MC and outputs high by being activated by the enable pulse Enable, the point A becomes high and the value inverted by the inverter 814a is transferred. The point B goes low. Therefore, high is output as a result value (Output).

도 9b는 도 8의 초기값을 하이로 설정하는 클럭 제어 유닛(UNIT B)의 회로도이고, 도 9a와 동일 또는 해당부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.FIG. 9B is a circuit diagram of a clock control unit UNIT B that sets the initial value of FIG. 8 to high, and the same or corresponding parts as in FIG. 9A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

초기신호(initial set)를 입력받아 엔모스 트랜지스터(887)는 제 2 트랜스미션 게이트(815)와 인버터(816a)사이의 B' 점을 로우로 초기화시키고, 역전된 초기신호(initial set)를 입력받아 피모스 트랜지스터(889)는 전원전압(Vcc)를 전달하여 제 1 트랜스미션 게이트(813)와 인버터(814a) 사이의 A' 점을 하이로 초기화시킨다. 따라서, 결과값(Output)은 하이로 초기화 된다. 그 후, 인에이블 펄스(Enable)에 의해서 활성화되어 중간처리신호(MC)인 Input1과 Input2를 낸드연산부(882)가 연산하여 로우를 출력하면, A' 점은 로우가 되고 인버터(884a)에 의해 역전된 값이 전달되기 때문에, B' 점은 하이가 된다. 따라서, 결과값(Output)으로 로우가 출력된다.Upon receiving an initial set, the NMOS transistor 887 initializes the point B 'between the second transmission gate 815 and the inverter 816a to low, and receives an inverted initial set. The PMOS transistor 889 transfers the power supply voltage Vcc to initialize the A 'point between the first transmission gate 813 and the inverter 814a to high. Therefore, the output value is initialized high. After that, when the NAND operation unit 882 calculates Input 1 and Input 2, which are the intermediate processing signals MC, and outputs a low by the enable pulse Enable, the A 'point becomes low and is driven by the inverter 884a. Because the inverted value is passed, the B 'point goes high. Therefore, a row is output as a result value (Output).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 리프레시 주기가 조절되는 반도체 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the semiconductor device and the method in which the refresh period as described above is adjusted, there are one or more of the following effects.

온도의 변화가 있어도 리프레시 주기가 적절하게 조절되어 소비 전력을 감소시키고 디램의 비지레이트도 감소시킬 수 있으며, 소비자의 신뢰도를 높일 수 있다.Even with temperature changes, the refresh cycle can be properly adjusted to reduce power consumption, reduce DRAM busyness, and increase consumer confidence.

도 1a는 종래의 반도체 장치의 리프레시 클럭 제어부를 나타내는 블록도이다.1A is a block diagram illustrating a refresh clock controller of a conventional semiconductor device.

도 1b는 종래의 반도체 장치의 리프레시 클럭 주기를 제어하는 인에이블 신호를 나타내는 신호도이다.1B is a signal diagram illustrating an enable signal for controlling a refresh clock cycle of a conventional semiconductor device.

도 2a는 또 다른 종래의 반도체 장치의 리프레시 클럭 제어부를 나타내는 블록도이다.2A is a block diagram illustrating a refresh clock control unit of another conventional semiconductor device.

도 2b는 또 다른 종래의 반도체 장치의 리프레시 클럭 주기를 제어하는 인에이블 신호를 나타내는 신호도이다.2B is a signal diagram illustrating an enable signal for controlling a refresh clock cycle of another conventional semiconductor device.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 리프레시 클럭 제어 부를 나타내는 블록도이다.3A is a block diagram illustrating a refresh clock controller of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 리프레시 클럭 주기를 제어하는 인에이블 신호를 나타내는 신호도이다.3B is a signal diagram illustrating an enable signal for controlling a refresh clock cycle of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3a의 온도 센서부를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a temperature sensor unit of FIG. 3A.

도 5은 도 3a의클럭 제어부를 나타내는 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a clock controller of FIG. 3A.

도 6은 도 4의 온도센서부를 구성하는 온도 센서의 예시적인 회로도이다.6 is an exemplary circuit diagram of a temperature sensor configuring the temperature sensor unit of FIG. 4.

도 7은 도 4의 센서출력신호 제어부의 예시적인 회로도이다.7 is an exemplary circuit diagram of the sensor output signal controller of FIG. 4.

도 8은 도 3a의 클럭 제어부의 예시적인 회로도이다.8 is an exemplary circuit diagram of the clock controller of FIG. 3A.

도 9a는 도 8의 초기값을 로우 신호로 설정하는 클럭 제어 유닛(UNIT A)의 회로도이다.9A is a circuit diagram of a clock control unit UNIT A that sets the initial value of FIG. 8 to a low signal.

도 9b는 도 8의 초기값을 하이 신호로 설정하는 클럭 제어 유닛(UNIT B)의 회로도이다.9B is a circuit diagram of a clock control unit UNIT B that sets the initial value of FIG. 8 to a high signal.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명) (Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

300 : 리프레시 클럭 제어부 400 : 온도 센서부 300: refresh clock control unit 400: temperature sensor unit

410 : 온도센서 440 : 센서출력신호 제어부410: temperature sensor 440: sensor output signal control unit

500 : 클럭 제어부 600 : 중간처리부500: clock control unit 600: intermediate processing unit

700 : 펄스 제공부 800 : 리프레시 클럭 제어 신호 제공부 700: pulse providing unit 800: refresh clock control signal providing unit

900 : 클럭 제공부900: clock provider

Claims (6)

동작 개시 신호에 응답하여 동작하는 온도 센서부;A temperature sensor unit operable in response to an operation start signal; 상기 온도 센서부의 출력을 수신하고 상기 동작 개시 신호에 응답하여 리프레시 클럭 제어 신호와 상기 온도 센서부로 피드백되어 상기 온도 센서부의 감지 온도를 변화시키는 클럭 코딩 신호를 출력하는 클럭 제어부를 포함하는 반도체 장치And a clock controller configured to receive an output of the temperature sensor unit and output a refresh clock control signal and a clock coding signal fed back to the temperature sensor unit to change a sensed temperature of the temperature sensor unit in response to the operation start signal. 제1항에 있어서, 상기 리프레시 클럭 제어 신호를 수신하여 리프레시 클럭을 제공하는 클럭 제공부를 더 포함하는 반도체 장치. The semiconductor device of claim 1, further comprising a clock providing unit configured to receive the refresh clock control signal and provide a refresh clock. 제1항에 있어서, 상기 온도 센서부의 출력은 하나의 신호인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.The semiconductor device according to claim 1, wherein the output of the temperature sensor unit is one signal. 제1항에 있어서, 상기 온도 센서부는 상기 클럭 코딩 신호에 의해 이전 동작 개시 신호 입력시의 감지 온도와 다른 하나의 감지 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.The semiconductor device of claim 1, wherein the temperature sensor unit has one sensing temperature that is different from a sensing temperature when a previous operation start signal is input by the clock coding signal. 제4항에 있어서, 상기 클럭 제어부는 이전 동작 개시 신호 입력시 발생한 이전 클럭 코딩 신호를 입력받고, 상기 온도 센서부의 출력을 수신하여 상기 이전 클럭 코딩 신호와 다른 클럭 코딩 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치. The clock controller of claim 4, wherein the clock controller receives a previous clock coding signal generated when a previous operation start signal is input, and receives an output of the temperature sensor unit to generate a clock coding signal different from the previous clock coding signal. Semiconductor device. 외부 온도를 감지하는 단계; 및Sensing an external temperature; And 상기 외부 온도의 감지 결과에 따라 감지 온도를 높이거나 낮추는 단계를 수행하는 온도에 따라 연동되는 리프레시 클럭 제어부를 포함하는 반도체 장치. And a refresh clock controller interlocked with a temperature for performing a step of raising or lowering the sensing temperature according to the sensing result of the external temperature.
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