TWI290318B - Device and method for outputting a refresh signal to a memory cell - Google Patents

Description

1290318 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種輸出一半 元復新信號之裝置與方法，且节21體記憶體裝置之記憶胞 一動態，機存取記憶體（DRAM) 了牛v體記憶體裝置較佳地為 動態隨機存取記憶體半導體 周期性地復新或更新，以防止資料二體裝置之記憶胞元必須 一動態隨機存取記憶體記憶胞元。已知一種用於輸出 該復新信號之頻率適應變化之溫度j “號的裝置，其能夠使 缺點在於，該復新信號之頻率無件。然而，該等裝置之 復新需求。 、/兄分地適應該記憶胞元之

因此，本發明之一目的係提供一 I 裝置之一記憶胞元復新信號之裝置與輸出一半導體記憶體I籲 度而定之一方式來控制一復新作 法’其可能藉根據溫 可藉由-種具有申請專利=周項 置、及一種具有申請專利範圍第9項、^私疋之特徵的裝 來依據本發明達成本目的。 、心定之特徵的方法， 本發明係提供一種輸出一半導體纪_ 元或一記憶胞元陣列復新信號的奘 〜體装置之一記憶胞 -接收裝置，用於接收—kj期該”包括： 一比較裝置，比較該復新輪入作之復新輸入信號； 少一可預定之數值； ^之周期持續時間與至 一輸出裝置’籍由根據該比較裝置 式，輸出一復新輸出信號； 之比較結果的一方 該輸出裝置係設計成，倘若該復新 時間高於一可預定之最大數值，則可仏:入^號之周期持續 則出具有該可預定之最

1290318 五、發明說明（2) 大周期持續時間的-復新輸出信號，及/或 小數：若Ϊ復新輸入信號之周期持續時間低於-可預定之最 新輸出信號可ΐ出具有該可預定之最小周期持續時間的一復 於該輸持續時間係相對應 提供該復新輸出：號久其/比例。 間，將能夠為該復新輪出"^ ί或最小周期持續時 -復新信號在一可預定==持績時間-上限，將可使 憶體裝置之記悻胞元 卞θ〗周期内輸出至該半導體記|鲁 間周期亦然。…使該復新輸入信號可提供-較長時 頻率更及持續時間下限將可防止-過度之 較佳地，復新。 在一較佳具體每γ彳丨/又广t可輸出一重置信號。 間係與溫度相“。只㈠1 ，該復新輸入信號之周期持續時 將-Ϊ:::复新輪出信號之周期持續時間-上限及 將：夠使該復新輸出信號較佳地適 上限及-下限， 梯度。結果，倘若輪出一、、w 斤輪入信號之溫度 復新輸出信號具有_溫度出信號(亦即-該復新輸出信號之曲線頂盥 二/或頻率），則由於 |顆留取入V、命 、、口^ 一底4處的限制係咅π矣益 較:：:達成一較大之曲線夂 需 地係—動態隨機存取記憶體之記憶胞元 第8頁 1290318 五、發明說明（3) 或一動態半導體記憶體之記憶胞元。 該復新輪入信號較佳地係一時脈信號。 在一較佳具體實施例中，依據本發明之裳 決定該復新輸入信號周期持續時間的一測量^置V包括用於 該測量裝置較佳地包括一計數器。 較佳地，該可預定之最小及/或最大周期持 由一溫度獨立之周期信號及至少一計數器產生。'、捋間係错 在一較佳具體實施例中，該等計數器包^ 正反器。 匕枯夕碏振盪器或 本發明尚提供一種輸出一半導體記憶 元復新信號的方法。該方法之步驟包括：體袭置之一記憶胎 接收一可變周期之復新輸入信號； 比較該復新輸入信號之周期持續時 數值； 了间興至少一可預定之 Μ Μ ϋ由根據該比較裝置中之比較結果的一方4、 - b 新輸出信號； 幻方式，輸出一復 其情況包括： 女I 2右该復新輸入信號之周期持續時間€ ^ 大數值，料輸出具有該可預定 二-於-可預定之最 新輸出信號，及/或 取大周期持續時間的一復 最:ί Ϊ復新輪入信號之周期持續時間低於-可箱--復新輪出信穿:了 ：出具有該可預定之最小周期持續時5 否則’輸出—禮新輸出信號，其周期持續時間係相對 1290318 五、發明說明（4) 於該入信號之周期持續時間或與其成比例。 入信號周期持續時間的一步驟。〜裝置來決定該復新輪 在一較佳具體實施例中，該方 的一步驟。 *尚包括輸出一重置信號 第1圖係依據本發明一較伟呈鹏^ 視圖。 軏佳具體貫施例之一 t置的概略 裝置10包括用於具有一溫泠知扣 ^ 溫度相關時脈信號或復新輸入；號14:^::間T」n之-具有一固定周期持續時間T—c〇ns 、一獨，以及用於 的-輸入端。更，該裝置包 J皿度獨立日，脈化號2〇 τ-out . - I, , 同樣地設想到，該等輸入信號及該： ^。可 用於-動能p U 復新輸出信號24較佳地係 復憶體複數個記憶胞元之-復新信號。 該裝置可將譬如為一電汽i、=(未顯不）之輸出信號， -溫度相關時脈信號。丄這 二-溫度相關數值轉換成 的周期持續時間T in俜根二/ ’所獲致之該時脈信號 續時間T i n in 根據'孤度疋。該時脈信號之周期持 厂間T_ln較佳地係在較低溫度時較長，且在較高溫度時較 期持U f10 3括用於決定溫度相關復新輸入信號14之周 24之周期持續時間τ 於決定復新輸出信號 -Ut上限τ—max的一最大數值計數器J 6

IBHl I 麵 第10頁 1290318 五、發明說明（5) 及用於決定復新輪ψ々％ 最小數值計數nl8 <24之周期㈣時的- 較佳地係如以τ〜# 復新輸出信號24棹稱周期=j數值T-min及了-㈣叉。一所謂的 係相對應於溫度相關時間了，係作為起始點。這 ㈣持續_ 1 信號24在最佳化操作範圍中之 義為2T__。』ln Κ土地係定義為〇. 5Τ__且T_max係定 計數器1 2、1 6、》1 q击上，丄 反器。 及18較佳地包括雙穩態多諧振盪器或正 比較==明括：邏輯單元22，用於分別 信號：、·及-重置信―ί = 1 = 在一較佳具體實施例φ，# 儲存最大數值計數哭丨6之,1 ϋ已括一記憶體，用於 最小計數值。 ^ 最大计數值及最小數值計數器18之 一 > 乂下:字 > 彳第1圖及第2圖來說明依據本發明-較佳呈體 實施例之裝置1 0的動作。 豕+知月孕乂住具體 第2圖係員不復新輸出信號24之周期持續時〇u 尸:_呈：函數關係變化的數據圖表。在這種情況—下，實； 出信號24的數據圖：依實f例之復新輸 佶田π嬙士欲# .、，，占綠係…員不，當一復新信號係在未 數據圖(表。’之裝置1〇之情況下產生時的復新輸出信號24 復新輸人信號計數！!'12係計數復新輸人錢14之時脈循 第11頁 1290318 五、發明說明（6) _____ 直『值計數器16係計數溫度 υ-ι ΐί 衣直到一最大之可預定數值為止， =j料數器18係計數溫度獨立時脈信獅 二二:二預ΓΓ止。邏輯單元2°係比較計數- 々成或已^ if頃 計數器12、16、及18是否已計數 兀成成已计數達到各別之可預定數值。 數 ϋ新輸出信號24係根據哪一計數器^ :二心”種順序終止計數而定。以下將討論不同: 輸入信號“之頻率：；；數；1 預8!先：數完成、亦即倘若復新 14之周期持續H低於=可預定之最大頻率或復新輸入信號 其可計;完成而為第二個計數達到 間高於一可 田亦即倘右復新輸入信號1 4之周期持續時 數器16已計數$數值，則邏輯單元Μ將在最大數值計 第2圖中之區域^。呀輸出一輸出脈衝。這種狀態係相對應於 第二個言ί ; 5刭：f復，輸入信號計數器12已計數完成而為 之周期持續時m、可預定數值者、亦即倘若復新輸入信號i 4 22將在復“: = 定之最大數值’則邏輯單元 作為復新輸出仁 : °、2已计數完成時輸出一輸出脈衝 II。 唬24。這種狀態係相對應於第2圖中之區域 第12頁 1290318 五、發明說明（7) 倘右復新輸入信號計靠" 數器18接著計數完成、亦即先:十數完成且最小數值計 τ;…i:於該可預定之最小數值1 = = 續 s十數Is 1 8已計數完成時輸出一山p _兀夺在最小數值 24。這種狀態係相❹^出脈衝作為復新輪出信號 於弟2圖中之區域III。 b 在輸出復新輸出信號24之 以 重置計數器12、16、及18。 將輸出一重置化號26， 可由第2圖看出，當未使用依據本發明之 圖中之虛點線數據圖表），倘若 ^ 、置1 0時（第2 峰，則復新輸出信號24之Λ右持一Λ門定τ之溫度Tempi為負尖 定之最大周期持續時間T』: 设新輸出信號24將過度少輪出或不再輸出。=胞π之 記憶胞元無法充分地復新或更新。 將造成該 本發明者將可在該溫度範圍(第2圖；’依據 Χ的一復新輸出信號24。 (第2 2 ί 當未使用依據本發明之裝置10日士 (弟：中之虛點線數據圖表）’倘若溫度超過 。 二數值TemP2，則復新輸出信號24之周期持 之取 =一可預定之最小周期持續時間T —min。 將//低 ^為頻繁地輸出用於該記憶胞元之一復'未者將二需 ΚΙ:這種情Τ在該溫度範圍(第2圖中==内 ^具有一可預定最小周期持續時間丁‘的一復新輸出信 可在Tempi與TemP2之間的溫度範圍（第2圖中之區域丨ι)

1290318 五、發明說明（8) 内，輸出具有一溫度相關之周期持續時間T_out的一復新輸 出信號24。溫度相關之區域I I中的復新輸出信號24之數據圖 表並非必須成線性。同樣地可設想到，能夠在該區域中具有 一曲線型之數據圖表曲線。

第14頁 1290318 圖式簡單說明 第1圖依據本發明一較佳具體實施例之一裝置的概略視 圖。 第2圖依據本發明其顯示出該復新輸出信號之周期持續時間 T_〇ut與溫度Temp呈一函數關係變化的數據圖表。 元件符號說明 10 裝置

12 復新輸入信號計數器 14 復新輸入信號 16 最大數值計數器 18 最小數值計數器 20 溫度獨立時脈信號 22 邏輯單元 24 復新輸出信號 26 重置信號

T_out 復新輸出信號周期持續時間 T_in 復新輸入信號周期持續時間 T_max 復新輸出信號之最大周期持續時間 T_min 復新輸出信號之最小周期持續時間

第15頁

Claims (1)

1290318 --案號 ^2104593_年月 ρΓ^ηΓ〇ΓΤ—Τ ^ 六、申請專利範圍 年月 W1丨止本 1 · 一種輸出一半導體記憶體裝置之一記憶信號的 裝置（1 〇)，該裝置（1 〇)包括： 一接收裝置，用於接收一可變周期復新輸入信號（14)， 該復新輸入信號（1 4 )之周期持續時間係與溫度相關； 一比較裝置（22)，用於比較該復新輸入信號（14)之周期 持續時間與至少一可預定之數值； 一輸出裝置（2 2 )，藉由根據該比較裝置（2 2)中之比較結 果的一方式，輸出一復新輸出信號（24)，且輸出一重置 信號（26);

該輸出裝置（22)係設計成： —-倘ρ若該復新輸入信號（丨4)之周期持續時間高於一可男 1之取大數值，則可輪出具有該可預定之最大周期持續 時間（T—max)的一復新輸出信號（24)，及/或 倘曰若該復新輸入信號（14)之周期持續時間低於一可男 J 2小數二？,V可輪出具有該可預定之最小周期持續 、曰 1( —min)的一復新輪出信號（24)，及 -否則：：出-復新輪出信號(24)， -〇= 與該復新輸入信號(⑷之周期持續時F (T_in)成比例。 .J 該輸出裝置（22) 遠記憶胞元係一 〇

H申請專利範圍fl項之裝置（ίο)， 被设δ十成輸出—重置信號（2 6 )。 ^如申請專利範圍第1項之裝置（10)， ，隨：存取記憶體(DRAM)之記憶胞元 .如中請專利範圍第1項之裝置（10): 該復新輪入信號

第16頁 1290318 修正 皇麗9210細 六、申請專利範圍 (1 4 )係一時脈信號。 嗲ί ^二專利祀圍第1項之裝置（10) ’其更包括用於決定 新輸入信號（14)周期持續時間的一測量裝置 6括==(冗圍第5項之裝置(⑴’該測量請⑵包 7或利範圍第1項之裂置(1°)，該可預定之最小及/ ;期&二j，續日守間（T-min、T_max)係藉由一溫度獨立之 周期k號（20)及至少一計數器（16、18)產生。 η青專利範圍第或第7項之裝置(10),該等計數器 (1 4、1 6、1 8 )包括多諧振盪器。 9的：ΐ輸出一半導體記憶體裝置之-記憶胞元復新信號 的方法，該方法包括下列步驟： η接收一可變周期復新輸入信號（14)，該復新輸入信號 之周期持續時間係與溫度相關; +比較該復新輸入信號（14)之周期持續時間（T_in)與至 ^ —可預定之數值； 〜藉由根據該比較裝置中之比較結果的一方式，輸出一 &新輪出信號（24); 其中： 一。倘右該復新輸入信號（14)之周期持續時間（T_in)高於 預定之最大數值，則可輪出具有該可預定之最大周 /持續時間（T一max)的一復新輪出信號（24)，及/或 倘若該復新輸入信號（14)之周期持續時間（T_in)低於

第17頁 j29〇3 18 修正 曰 ^號 921045^ 六、申請專利範圍 —可預定之最小數值，則 期持續時間（Tjin)的—德1出具 >有該可預定之最小周 -否則’輸出一復新輪出Γ :出信號(24) ’及 與該復新輸入信號(14)出、周期持續時間係 ίο.如"專利範圍第間成比例。 置(14)來決定該復新輪入更包括藉由-測量裝 (T_ir〇的一步驟。】入“破（Μ)周期持續時間 申明專利範圍第9項或第1 0項之方法，該方法更包括 輸出一重置信號（26)的一步驟。 1290318 四、中文發月摘要（發明名稱：輪出記憶胞元復新信號之裝置與方法） 憶胞元復新信號的方法。 五、（一）、本案代表圖為：第i 圖 二） 本案代表圖之元件代表符號簡單說明 1 2復新輸入信號計數器 1 6最大數值計數器 2 0溫度獨立時脈信號 24復新輸出信號 10裝置 1 4復新輸入信號 1 8最小數值計數器 22邏輯單元 26重置信號 六、英文發明摘要（發明名稱：Device And Method For Outputting A Refresh Signal To A Memory Cell) least one predeterminab 1e value; an output device (22) for outputting a refresh output signal (24) in a manner dependent on the result of the comparison in the comparison device (22); the output device (22) being designed in such a way that if the period duration of the refresh input signal

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