專利名稱：半導體存儲器設(shè)備和用于驅(qū)動半導體存儲器設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體設(shè)計技術(shù)；尤其涉及能夠測量溫度而沒有噪聲影響的半導體存儲器設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在半導體存儲器設(shè)備中，單元包括作為開關(guān)的晶體管和存儲電荷(數(shù)據(jù))的電容器。因為由電容器中積累的電荷進行數(shù)據(jù)存儲，所以基本上不導致功耗。然而，因為存在由MOS晶體管的PN結(jié)所引起的漏電流，會使最初存儲的電荷消失。因此，這個漏電流導致存儲數(shù)據(jù)的丟失。為了防止這個問題的出現(xiàn)，應(yīng)該在數(shù)據(jù)丟失之前進行再充電操作，而且這個再充電操作通過從存儲器單元中讀出數(shù)據(jù)、然后基于所讀出的數(shù)據(jù)再次再充電該存儲器單元來實現(xiàn)。只有當定期重復(fù)這個再充電操作時，才維持所存儲的數(shù)據(jù)。存儲器單元中電荷的再充電處理被稱為刷新操作，而且該刷新控制由DRAM控制器所實現(xiàn)。在DRAM中，由于需要刷新操作而引起了功耗。在諸如需要低功耗的便攜式電子設(shè)備之類的、用電池供電的系統(tǒng)中減少功耗是非常重要的，而且目前這是關(guān)鍵性的問題。減小刷新所需要的功耗的各種努力之一是根據(jù)溫度使刷新周期多樣化。DRAM中的數(shù)據(jù)保持時間隨著溫度的降低而延長。因此，如果將溫度場分割為不同的區(qū)域場，且在低溫度場中相對降低刷新時鐘的頻率，則減小了功耗。因此，設(shè)備需要感測DRAM中的溫度，并且輸出有關(guān)所感測溫度的信息。 此外，隨著半導體存儲器設(shè)備的集成化和工作速度的增加，在半導體存儲器設(shè)備本身中產(chǎn)生了越來越多的熱量。所產(chǎn)生的熱量增加了半導體存儲器設(shè)備中的內(nèi)部溫度，而且該內(nèi)部溫度擾亂了正常操作。內(nèi)部溫度可以導致半導體存儲器設(shè)備的質(zhì)量變次，而且可以起損壞半導體存儲器設(shè)備本身的原因的作用。因此，應(yīng)該準確地感測半導體存儲器設(shè)備的溫度。因此，設(shè)備需要準確地感測DRAM中的溫度，并且輸出有關(guān)所感測溫度的信息。圖I是半導體存儲器設(shè)備中的傳統(tǒng)溫度感測設(shè)備的框圖。參見圖1，傳統(tǒng)的溫度感測設(shè)備包括溫度感測單元10，響應(yīng)于驅(qū)動信號0DTS_EN感測溫度；ADC (模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)20，將來自溫度感測單元10的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及寄存器30，存儲來自ADC 20的數(shù)字化溫度值?，F(xiàn)在將描述傳統(tǒng)的溫度感測設(shè)備的操作。首先，當激活驅(qū)動信號0DTS_EN時，溫度感測單元10響應(yīng)于所激活的驅(qū)動信號0DTS_EN感測當前溫度，并且輸出模擬溫度值。隨后，ADC 20將該模擬溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。寄存器30存儲來自ADC 20的輸出，并且將其作為溫度值TM_VL而輸出。然而，如上所述對溫度感測設(shè)備的驅(qū)動不能反映當前溫度。它降低了數(shù)據(jù)的可靠性或者它導致過多的功耗。這是因為對溫度感測設(shè)備的驅(qū)動可以與對半導體存儲器設(shè)備內(nèi)其它設(shè)備的驅(qū)動一起執(zhí)行。因此，由于由驅(qū)動其它電路所產(chǎn)生的噪聲，會在溫度值中出現(xiàn)誤差。根據(jù)設(shè)備的操作，由于電流和電壓消耗而產(chǎn)生諸如壓降、振鈴(ringing)現(xiàn)象或者振蕩之類的電壓不穩(wěn)定情況。當把所感測的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字值時，由不穩(wěn)定的電壓或者電流所產(chǎn)生的波動而引起誤差。至于其周期由設(shè)備溫度值確定的刷新，由于錯誤的溫度值而不能以恰當?shù)闹芷趫?zhí)行刷新。這個不恰當?shù)乃⑿驴梢詫е麓鎯?shù)據(jù)的丟失并且降低了存儲器設(shè)備的可靠性。此夕卜，過多的刷新導致不必要的功耗。半導體存儲器設(shè)備通常利用RAS定時制造，而該RAS定時具有根據(jù)配置的初步設(shè)計的預(yù)定值。然而，在制造了半導體存儲器設(shè)備之后，與初步設(shè)計相比，可以不同地執(zhí)行刷新操作。在這時候，對于半導體存儲器設(shè)備執(zhí)行刷新操作而言，預(yù)定的RAS定時可能太長或者太短。如果RAS定時太長，則還增加了刷新操作時間并且消耗了太多電流。另一方面，如果RAS定時太短，則未充分地執(zhí)行刷新操作并且丟失所存儲的數(shù)據(jù)?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例的目的在于提供能夠沒有噪聲影響地測量溫度的半導體存儲器設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一方面，半導體存儲器設(shè)備包括溫度感測設(shè)備，用于響應(yīng)于控制信號感測當前溫度，其中半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從控制信號激活開始的預(yù)定時間，而且其中所述省電模式基本上沒有功耗。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于驅(qū)動半導體存儲器設(shè)備的方法，包括響應(yīng)于控制信號感測當前溫度；并且進入省電模式一從控制信號激活開始的預(yù)定預(yù)定時間，其中所述省電模式基本上沒有功耗。根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，一種半導體存儲器設(shè)備包括計數(shù)裝置，用于計數(shù)控制信號的輸入，以及用于基于輸入控制信號的預(yù)定次數(shù)數(shù)目而輸出內(nèi)部控制信號；以及溫度感測設(shè)備，用于在未激活模式期間、響應(yīng)于內(nèi)部控制信號感測當前溫度，其中半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活內(nèi)部控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，一種用于驅(qū)動半導體存儲器設(shè)備的方法，包括計數(shù)控制信號輸入的次數(shù)；當輸入了所述次數(shù)的控制信號時，感測當前溫度；以及在感測當前溫度中進入省電模式一預(yù)定時間，其中所述省電模式基本上沒有功耗。具體來講，根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了一種半導體存儲器設(shè)備，包含計數(shù)裝置，用于計數(shù)控制信號的輸入，以及用于基于控制信號輸入的預(yù)定次數(shù)數(shù)目而輸出內(nèi)部控制信號；以及溫度感測設(shè)備，用于在不活動模式期間、響應(yīng)于所述內(nèi)部控制信號感測當前溫度，其中所述半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活內(nèi)部控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種用于驅(qū)動半導體存儲器設(shè)備的方法，包含計數(shù)輸入控制信號的次數(shù)；當輸入了所述次數(shù)的控制信號時，感測當前溫度；以及在感測當前溫度中進入省電模式ー預(yù)定時間，其中所述省電模式基本上沒有功耗。根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供了一種半導體存儲器設(shè)備，包含溫度感測裝置，用于響應(yīng)于控制信號感測當前溫度；以及刷新裝置，用于基于由溫度感測裝置的輸出信號確定的時間階段來刷新所述半導體存儲器設(shè)備，其中所述半導體存儲器設(shè)備進入省電模式ー從激活所述控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供了一種半導體存儲器設(shè)備，包含計數(shù)裝置，用于計數(shù)控制信號的輸入，以及用于基于輸入控制信號的預(yù)定次數(shù)而輸出內(nèi)部控制信號；溫度感測裝置，用于響應(yīng)于該內(nèi)部控制信號感測當前溫度；以及刷新裝置，用于基于由溫度感測裝置的輸出信號確定的時間階段來刷新所述半導體存儲器設(shè)備，其中所述半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活所述控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。


圖I是半導體存儲器設(shè)備中的傳統(tǒng)溫度感測設(shè)備的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的半導體存儲器設(shè)備的框圖。圖3是具有跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備的框圖。圖4是基于溫度變化驅(qū)動跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備的框圖。圖5是說明圖4中的溫度感測設(shè)備的操作的波形。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的半導體存儲器設(shè)備的框圖。圖7是說明圖6中的計數(shù)單元的內(nèi)部電路圖。圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的另ー個實施例的半導體存儲器設(shè)備的操作的波形。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明顯而易見可知，通過最小化電路驅(qū)動期間在電路中產(chǎn)生的功耗，溫度感測設(shè)備可以測量沒有噪聲的確切溫度。此外，因為刷新操作通過沒有誤差的溫度值穩(wěn)定地執(zhí)行而且沒有數(shù)據(jù)丟失，因此提高了設(shè)備的可靠性。此外，因為可以選擇驅(qū)動溫度感測設(shè)備的次數(shù)，所以可以減少由于溫度感測設(shè)備的不必要驅(qū)動而引起的功耗。在下文中，將參考附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的半導體存儲器設(shè)備。圖2是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的半導體存儲器設(shè)備的框圖。參見圖2，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的半導體存儲器設(shè)備包括解碼單元100，其解碼多個外部命令信號CKE、CS、RAS,CAS和WE，并且基于該解碼操作產(chǎn)生控制信號ZQC，以及溫度感測設(shè)備300，響應(yīng)于控制信號ZQC感測當前溫度。此外，在驅(qū)動溫度感測設(shè)備300的全部或者局部中，由芯片組控制的存儲器可以處于其中沒有對存儲器核心存取的斷電模式(power down mode)或者空閑狀態(tài)下，而不是處于其中執(zhí)行對存儲器核心存取的活動模式下。同時，不同于上述操作，在驅(qū)動溫度感測設(shè)備300的全部或者局部中甚至不允許斷電模式。
特別地，存儲器通常具有諸如讀模式、寫模式、刷新模式或者預(yù)充電模式之類、對存儲器核心進行存取的活動模式、以及沒有對存儲器核心進行存取的斷電模式或者空閑狀態(tài)。在本發(fā)明中，可以在驅(qū)動溫度感測設(shè)備的全部或者局部中保證斷電模式或空閑狀態(tài)而不是活動模式，或者可以在溫度感測設(shè)備的上述驅(qū)動階段中僅僅保證空閑狀態(tài)而不是活動模式或者斷電模式。溫度感測設(shè)備300包括溫度感測單元312，響應(yīng)于控制信號ZQC感測當前溫度；ADC 314，將來 自溫度感測單元312的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及寄存器316，存儲來自ADC 314的輸出信號。另ー方面，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，ZQC信號用作在JEDEC規(guī)范中引入以描述DDR3 SDRAM的控制信號。施加了 ZQC信號的存儲器設(shè)備由幾乎不引起功耗的ODT (片內(nèi)終結(jié)器(On Die Termination))或者00)(片外驅(qū)動器(Off Chip Driver))的阻抗匹配所驅(qū)動。雖然此處描述了使用ZQC信號作為控制信號，但是有可能使用其它控制信號而不是ZQC信號。最重要的是，在驅(qū)動溫度感測設(shè)備期間，使得至少ー階段處于其中由芯片組控制的存儲器幾乎不引起功耗的空閑狀態(tài)和/或斷電模式下。因此，在其中幾乎沒有引起功耗的這階段中，與傳統(tǒng)存儲器設(shè)備中的溫度感測操作相比，本發(fā)明的溫度感測操作更穩(wěn)定地執(zhí)行。將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的半導體存儲器設(shè)備的操作。首先，解碼單元100解碼外部命令信號CKE、CS、RAS、CAS和WE，并且激活控制信號ZQC。隨后，溫度感測單元312在其中控制信號ZQC被激活的時階段期間感測當前溫度。ADC 314將來自溫度感測單元312的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且輸出該數(shù)字信號。寄存器316將來自ADC 314的輸出信號存儲為溫度值TMP_VL。在根據(jù)本發(fā)明的上述半導體存儲器設(shè)備中，存儲器設(shè)備通過在驅(qū)動溫度感測設(shè)備300時保持空閑狀態(tài)(或者有選擇地為斷電模式)ー預(yù)定時間，沒有噪聲地驅(qū)動該溫度感測設(shè)備以便在所感測的溫度中沒有誤差。同時，下面將詳細描述具有跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備300A。圖3說明了具有跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備300A的框圖。參見圖3，溫度感測設(shè)備300A包括驅(qū)動控制單元320，響應(yīng)于控制信號ZQC激活驅(qū)動信號0DTS_EN并且保持該信號直到新控制信號ZQC施加到它本身為止；溫度感測單元330，響應(yīng)于驅(qū)動信號0DTS_EN感測當前溫度；跟蹤ADC 340，當激活驅(qū)動信號0DTS_EN時在逐個時鐘的基礎(chǔ)上跟蹤來自溫度感測單元330的模擬輸出值，以及將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及寄存器350，存儲來自跟蹤ADC 340的輸出值并且作為溫度值TMP_VL輸出該值。驅(qū)動控制単元320包括無噪聲階段報警單元322，接收控制信號ZQC并產(chǎn)生無噪聲階段信號以便通知不活動階段；以及驅(qū)動信號生成単元324，在從控制信號ZQC的激活開始的預(yù)定時間之后激活驅(qū)動信號0DTS_EN，并且響應(yīng)于無噪聲階段信號來使驅(qū)動信號0DTS_EN 無效。驅(qū)動信號0DTS_EN通過控制信號ZQC的激活而被激活的時間慢于由同一個控制信號ZQC產(chǎn)生的無噪聲階段信號失效的時間。因此，驅(qū)動信號0DST_EN在施加了控制信號ZQC之后激活，并且當新的控制信號ZQC使無噪聲階段信號失效時失效。無噪聲階段報警單元322包括計數(shù)器或者環(huán)形振蕩器，并且保持控制信號ZQC的激活ー預(yù)定時間。下面將詳細描述圖3所示的溫度感測設(shè)備的操作。
首先，驅(qū)動信號生成單元324在從控制信號ZQC的激活開始的預(yù)定時間之后激活驅(qū)動信號0DTS_EN。隨后，溫度感測單元330和跟蹤ADC 340在驅(qū)動信號0DTS_EN的激活期間感測當前溫度，并且以數(shù)字電平輸出所感測的溫度。寄存器350存儲跟蹤ADC 340的輸出信號，并且輸出所存儲的信號作為溫度值TMP_VL。接下來，當?shù)诙刂菩盘朲QC新施加到驅(qū)動控制單元320時，無噪聲階段報警單元322輸出無噪聲階段信號，其保持激活一從控制信號ZQC的激活開始的預(yù)定時間。在無噪聲階段信號的激活階段中，控制半導體存儲器設(shè)備以便將其維持為空閑狀態(tài)和/或斷電模式。驅(qū)動信號生成單元324響應(yīng)于無噪聲階段信號的無效而使驅(qū)動信號0DTS_EN無效。因此，溫度感測單元330和跟蹤ADC 340結(jié)束操作。在預(yù)定時間之后，驅(qū)動信號生成單元324響應(yīng)于新施加到驅(qū)動控制單元320的第二控制信號ZQC激活另一個驅(qū)動信號0DTS_EN，并且重復(fù)上述處理。作為參考，跟蹤ADC 340不能接收驅(qū)動信號0DTS_EN。在這種情況下，跟蹤ADC 340在逐個時鐘的基礎(chǔ)上連續(xù)地跟蹤溫度感測單元330的輸出值。如上所述，圖3所示的半導體存儲器設(shè)備通過在它進入空閑狀態(tài)或者斷電模式一從激活控制信號開始的預(yù)定時間時、驅(qū)動具有跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備來輸出確切的溫度值。另一方面，將參考附圖描述還包括ADC驅(qū)動控制單元、以基于所感測溫度的變化控制跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備。圖4是基于溫度變化驅(qū)動跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備的框圖。參見圖4，溫度感測設(shè)備包括驅(qū)動控制單元360，其具有無噪聲階段報警單元362，接收控制信號ZQC并產(chǎn)生無噪聲階段信號CNT_EN以便通知不活動階段，以及驅(qū)動信號生成單元364，在從控制信號ZQC的激活開始的一預(yù)定時間之后激活驅(qū)動信號0DTS_EN、并且響應(yīng)于無噪聲階段信號CNT_EN來使驅(qū)動信號0DTS_EN無效；溫度感測單元370，響應(yīng)于驅(qū)動信號0DTS_EN感測當前溫度；跟蹤ADC 380，響應(yīng)于驅(qū)動信號0DTS_EN和采樣時鐘信號SM_CLK將來自溫度感測單元370的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值；跟蹤控制單元385，響應(yīng)于來自跟蹤ADC 380的電平信號UP和無噪聲階段信號CNT_EN、使用時鐘信號提供采樣時鐘信號SM_CLK ；以及寄存器390，存儲來自跟蹤ADC 380的輸出并且將其作為溫度值TMP_VL輸出。此外，跟蹤控制單元385包括電平改變檢測單元386，接收電平信號UP，感測電平的改變，然后輸出電平改變信號；分割控制單兀387,響應(yīng)于電平改變信號或者無噪聲階段信號CNT_EN的激活而產(chǎn)生分割器驅(qū)動信號SCLK_EN ；以及分割器388，通過在分割器驅(qū)動信號SCLK_EN激活時分割時鐘信號而產(chǎn)生采樣時鐘信號SM_CLK。另一方面，跟蹤控制單元385可以通過使用分割器驅(qū)動信號SCLK_EN來控制時鐘信號的供應(yīng)而不用分割器388，來向跟蹤ADC 380提供時鐘信號。此外，電平改變檢測單元386包括觸發(fā)器386a，用于與延遲的采樣時鐘信號SM_CLKD同步地接收電平信號UP ;異或邏輯門X0R1，接收觸發(fā)器386a的輸出信號和電平信號UP ;以及觸發(fā)器386b，用于與延遲的采樣時鐘信號SM_CLKD同步地接收XOR邏輯門XORl的輸出信號，并且輸出電平改變信號。通過在跟蹤ADC 380中延遲采樣時鐘信號SM_CLK來產(chǎn) 生延遲的采樣時鐘信號SM_CLKD。分割控制單元387包括或非(NOR)門N0R1，來接收電平改變信號和無噪聲階段信號CNT_EN,以及反相器II,來反相或非門NORl的輸出信號并且輸出該信號作為分割器驅(qū)動信號 SCLK_EN。驅(qū)動控制單元360、溫度感測單元370380和分割器388由復(fù)位信號RST初始化。在這里，復(fù)位信號RST在設(shè)備的初始驅(qū)動時施加到它們。此外，驅(qū)動信號生成単元364包括定時器，而且無噪聲階段報警單元362包括計數(shù)器。圖5是說明圖4中的溫度感測設(shè)備的操作的波形。參見圖5，溫度感測設(shè)備中的所有塊都由在設(shè)備初始驅(qū)動時施加到該設(shè)備的復(fù)位信號RST所初始化。隨后，當將控制信號ZQC施加到溫度感測設(shè)備時，驅(qū)動信號生成単元364在由其中的計數(shù)器所設(shè)置的預(yù)定時間之后產(chǎn)生驅(qū)動信號0DTS_EN。接下來，溫度感測單元370響應(yīng)于驅(qū)動信號0DTS_EN的激活而感測當前溫度。在驅(qū)動信號0DTS_EN被激活期間，跟蹤ADC380在采樣時鐘信號SM_CLK的逐個時鐘的基礎(chǔ)上跟蹤溫度感測單元370的輸出值，并且將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在這時候，因為跟蹤ADC380中的全部塊都在采樣時鐘信號SM_CLK逐個時鐘的基礎(chǔ)上、以回路類型驅(qū)動，所以ー個回路循環(huán)可以1°C單位為基礎(chǔ)跟蹤溫度感測單元370的輸出值。因此，在其中當前溫度是50°C而寄存器390中存儲的溫度是30°C的情況下，將50°C溫度存儲到寄存器390中需要重復(fù)的回路循環(huán)，而且所需要的回路循環(huán)次數(shù)為20?！と欢?，將高于當前溫度50°C的55°C或者56°C的溫度值TMP_VL存儲在寄存器390中。將較高溫度存儲在寄存器390中的原因是因為，在處于其中無噪聲階段信號CNT_EN無效的狀態(tài)下的其它電路塊中產(chǎn)生了功耗，而且這個噪聲影響了溫度感測單元370和跟蹤ADC 380 二者。同時，如上所述，當通過溫度跟蹤操作將溫度感測單元370的溫度存儲到寄存器390中時，使電平信號UP無效。因此，電平改變檢測單元386和分割控制單元387使分割器驅(qū)動信號SCLK_EN無效以便不由分割器388提供采樣時鐘信號SM_CLK。因為未將采樣時鐘信號SM_CLK提供給跟蹤ADC380，所以跟蹤ADC 380的操作結(jié)束。此后，將新的控制信號ZQC施加到溫度感測設(shè)備。隨后，無噪聲階段報警單元362激活無噪聲階段信號CNT_EN，其通過控制信號ZQC的激活而被激活ー預(yù)定時間。接下來，分割控制單元387響應(yīng)于無噪聲階段信號CNT_EN的激活而激活分割器驅(qū)動信號SCLK_EN，而且分割器388在分割器驅(qū)動信號SCLK_EN被激活的同時分割時鐘信號CLK，然后輸出分割后的時鐘信號作為采樣時鐘信號SM_CLK。另ー方面，半導體存儲器設(shè)備由芯片組保持在空閑狀態(tài)和/或斷電模式一從激活無噪聲階段信號開始的預(yù)定時間。因此，溫度感測單元370和跟蹤ADC380以其中未由功耗產(chǎn)生噪聲的狀態(tài)感測當前溫度，并且在寄存器390中存儲與50°C的當前溫度相對應(yīng)的溫度值TMP_VL。此外，驅(qū)動信號生成單元364響應(yīng)于無噪聲階段信號CNT_EN的無效而使驅(qū)動信號0DTS_EN無效。最終，結(jié)束溫度感測單元370和跟蹤ADC 380的操作?；诳刂菩盘朲QC，如圖3和4所示具有跟蹤ADC的溫度感測設(shè)備的驅(qū)動可以分割為粗略測量模式和精密測量模式。換句話說，粗略測量模式定義為其中在激活驅(qū)動信號0DTS_EN期間使無噪聲階段信號CNT_EN無效的階段，而精密測量模式定義為其中在激活驅(qū)動信號0DTS_EN期間激活無噪聲階段信號CNT_EN的階段。在其中使無噪聲階段信號CNT_EN無效的階段中，因為以其中由半導體存儲器設(shè)備的功耗生成噪聲的狀態(tài)驅(qū)動溫度感測單元和跟蹤ADC，所以感測的當前溫度具有由噪聲導致的誤差。然而，在其中激活無噪聲階段信號CNT_EN的階段中，因為半導體存儲器設(shè)備維持在空閑狀態(tài)和/或斷電模式下，所以溫度感測單元和跟蹤ADC有助于對當前溫度的感測操作而沒有噪聲。如上所述，將溫度感測設(shè)備的操作階段區(qū)分為粗略測量模式和精密測量模式的原因是不可能在半導體存儲器設(shè)備的整個操作中、長時間保持半導體存儲器設(shè)備的空閑狀態(tài)和/或斷電模式。此外，因為需要一預(yù)定時間來導通溫度感測設(shè)備并且穩(wěn)定電源，所以必須對測量模式進行分類。也就是說，有可能通過粗略測量模式來縮短半導體存儲器設(shè)備的空閑狀態(tài)和/或斷電模式。同時，如果每當將控制信號ZQC施加到溫度感測設(shè)備300時溫度感測設(shè)備300就驅(qū)動該設(shè)備，這可能會不必要地產(chǎn)生功耗。特別是，在其中以恒定間隔定期產(chǎn)生控制信號ZQC的情況下，考慮到需要幾秒到數(shù)十秒的時間來讓溫度改變rc，每當施加控制信號ZQC時就驅(qū)動的溫度感測設(shè)備300可能具有低的效率。因此，將參考附圖描述無噪聲地感測溫度并且具有最小功耗的半導體存儲器設(shè)備。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的半導體存儲器設(shè)備的框圖。參見圖6，根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的半導體存儲器設(shè)備包括解碼單元400，解碼多個外部命令信號CKE、CS、RAS, CAS和WE并且基于該解碼操作產(chǎn)生控制信號ZQC ;計數(shù)單元500，對控制信號ZQC被激活的次數(shù)進行計數(shù)，然后輸出內(nèi)部控制信號ZQC_IN ;以及溫度感測設(shè)備700，響應(yīng)于內(nèi)部控制信號ZQC_IN感測當前溫度。這里，計數(shù)單元500對設(shè)置值進行計數(shù)以分配控制信號ZQC輸入的預(yù)定次數(shù)，而且該設(shè)置值可以由模式寄存器800所控制。此外，溫度感測設(shè)備700包括溫度感測單元720，響應(yīng)于內(nèi)部控制信號ZQC_IN感測當前溫度；ADC740，將來自溫度感測單元720的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值；以及寄存器760，存儲來自ADC 740的輸出并且將其作為溫度值TMP_VL輸出。圖7是說明圖6中的計數(shù)單元500的內(nèi)部電路圖。參見圖7,計數(shù)單元500包括MRS (模式寄存器設(shè)置)解碼單元520，解碼在模式寄存器800中設(shè)置的解碼值，并且輸出多個設(shè)置信號(T
);計數(shù)器540，對輸入控制信號ZQC的次數(shù)進行計數(shù)并且輸出計數(shù)信號(C
);比較單元560，當設(shè)置信號與計數(shù)信號(C
)相同時激活輸出信號(A);以及內(nèi)部控制信號生成單元580，響應(yīng)于控制信號ZQC接收比較單元560的輸出信號(A)，然后產(chǎn)生內(nèi)部控制信號ZQC_IN。比較單元560包括第一到第五XNOR邏輯門乂勵1 1、乂勵1 2、乂勵1 3、乂勵1 4和乂勵1 5，分別接收來自MRS解碼單元520的多個設(shè)置信號之一和來自計數(shù)器540的多個計數(shù)信號之一；與非(NAND)門 ND1，接收第一到第五 XNOR 邏輯門 XNORl、XN0R2、XN0R3、XN0R4 和 XN0R5的輸出信號；以及反相器12，反相與非(NAND)門NDl的輸出信號。內(nèi)部控制信號生成單元580包括觸發(fā)器582，用于響應(yīng)于控制信號ZQC接收比較單元560的輸出信號(A)；以及信號生成單元584，感測比較單元560的輸出信號(A)或者觸發(fā)器582的輸出信號(B)被激活的時刻，然后輸出內(nèi)部控制信號ZQC_IN。信號生成單元584包括第一上升沿檢測單元586，用于感測比較單元560的輸出信號(A)的上升沿；第二上升沿檢測單元588，用于感測觸發(fā)器582的輸出信號(B)被激活 的時刻；以及輸出階段(與非(NAND)門)ND3，用于當?shù)谝换蛘叩诙仙貦z測單元586或者588的輸出信號被激活時、輸出內(nèi)部控制信號ZQC_IN作為輸出信號。因為第一和第二上升沿檢測單元586和588具有相同的結(jié)構(gòu)，所以將僅僅詳細描述第一上升沿檢測單元586。第一上升沿檢測單元586包括反相器鏈586a，以延遲和反相比較單元584的輸出信號(A)；以及與非(NAND)門ND2，接收反相器鏈586a和比較單元584的輸出。輸出階段ND3包括與非(NAND)門，以接收第一和第二上升沿檢測 單元586和588的輸出信號，并然后輸出內(nèi)部控制信號ZQC_IN。圖6和7所示的半導體存儲器設(shè)備還包括計數(shù)單元500，以便當控制信號ZQC施加到那里ー預(yù)定次數(shù)時驅(qū)動溫度感測設(shè)備700。因為不是每當控制信號ZQC施加到那里時就驅(qū)動溫度感測設(shè)備700，而是當輸入命令信號超過該預(yù)定次數(shù)時才驅(qū)動該溫度感測設(shè)備700，所以有可能減少功耗。因為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的半導體存儲器設(shè)備將內(nèi)部控制信號ZQC_IN而不是控制信號ZQC施加到圖3和4中的溫度感測設(shè)備，所以可以實現(xiàn)功耗的減少。因為僅僅外部控制信號由內(nèi)部控制信號所代替，所以將描述驅(qū)動操作而不用說明溫度感測設(shè)備的整個電路。圖8是說明根據(jù)另ー個實施例的半導體存儲器設(shè)備的操作的波形。因為該設(shè)備具有與圖5中控制跟蹤ADC的驅(qū)動的溫度感測設(shè)備的電路相同的配置，所以在說明該半導體存儲器設(shè)備的操作中引用了圖5所示的參考數(shù)字。如圖5所示，假定在模式寄存器800中存儲了‘7’，MRS解碼單元520解碼存儲在模式寄存器800中的值，并且輸出預(yù)置為‘11100’的多個信號T
。接下來，每當激活控制信號ZQC時，計數(shù)器540逐一增加計數(shù)信號C
。當計數(shù)信號C
與預(yù)置信號T
相同吋，比較單元560激活輸出信號。內(nèi)部控制信號生成單元580與比較單元560的輸出信號的激活同步地激活內(nèi)部控制信號ZQC_IN。因為在輸入第七個控制信號ZQC之前不激活內(nèi)部控制信號ZQC_IN，所以不驅(qū)動溫度感測設(shè)備700。接下來，響應(yīng)于內(nèi)部控制信號的激活，在ZQC_IN之后預(yù)定時間之后、驅(qū)動信號生成単元364激活驅(qū)動信號0DTS_EN。接下來，溫度感測單元370響應(yīng)于驅(qū)動信號0DTS_EN的激活而感測當前溫度。在驅(qū)動信號0DTS_EN被激活期間，跟蹤ADC 380在采樣時鐘信號SM_CLK的逐個時鐘的基礎(chǔ)上跟蹤溫度感測單元370的輸出值，并且將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。當使無噪聲階段信號CNT_EN無效時，存儲在寄存器390中的溫度是高于當前溫度50°C的55°C或者56°C。同時，如上所述，當通過溫度跟蹤操作將溫度感測單元370的溫度存儲到寄存器390中時，使電平信號UP無效。因此，電平改變檢測單元386和分割控制單元387使分割器驅(qū)動信號SCLK_EN無效以便不由分割器388提供采樣時鐘信號SM_CLK。因為未將采樣時鐘信號SM_CLK提供給跟蹤ADC380，所以跟蹤ADC 380的操作結(jié)束。此后，當施加第八個控制信號ZQC以進行溫度感測吋，內(nèi)部控制信號生成単元580中的觸發(fā)器582在第八個控制信號ZQC中存儲比較單元560的輸出信號。因此，信號生成單元584在激活觸發(fā)器582的輸出信號的時候激活內(nèi)部控制信號ZQC_IN。隨后，無噪聲階段報警單元362激活無噪聲階段信號CNT_EN，其通過控制信號ZQC的激活而被激活ー預(yù)定時間。接下來，分割控制單元387響應(yīng)于無噪聲階段信號CNT_EN的激活而激活分割器驅(qū)動信號SCLK_EN，而且分割器388在分割器驅(qū)動信號SCLK_EN被激活期間分割時鐘信號CLK，然后輸出分割后的時鐘信號作為采樣時鐘信號SM_CLK。另一方面，在無噪聲階段信號激活期間，半導體存儲器設(shè)備由芯片組保持在空閑狀態(tài)和/或斷電模式。因此，溫度感測單元370和跟蹤ADC 380以其中未由功耗產(chǎn)生噪聲的狀態(tài)感測當前溫度，并且在寄存器390中存儲與50°C的當前溫度相對應(yīng)的溫度值TMP_VL。此外，驅(qū)動信號生成單元364響應(yīng)于無噪聲階段信號CNT_EN的無效而使驅(qū)動信號0DTS_EN無效。最終，結(jié)束溫度感測單元370和跟蹤ADC 380的操作。當將控制信號ZQC施加到它七次時，激活內(nèi)部控制信號ZQC_IN?？梢杂纱鎯υ谀Ｊ郊拇嫫?00中的預(yù)置值來改變輸入控制信號ZQC的次數(shù)。如上所述，在其中施加控制信號超過預(yù)定輸入次數(shù)的情況下，結(jié)束在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體存儲器設(shè)備中的溫度感測設(shè)備的操作。因此，可以減小由于頻繁的驅(qū)動而導致的功耗。此外，在本發(fā)明的另一個實施例中，如果施加了內(nèi)部控制信號，則溫度感測設(shè)備進入斷電模式和/或空閑狀態(tài)一預(yù)定時間以便準確地測量當前溫度而沒有噪聲。 另一方面，因為根據(jù)本發(fā)明裝備有溫度感測設(shè)備的半導體存儲器設(shè)備進入斷電模式和/或空閑狀態(tài)一從激活控制信號開始的預(yù)定時間，所以溫度感測設(shè)備準確地測量當前溫度而沒有由功耗所引起的噪聲。以這種方式，因為準確地獲得了對刷新有影響的當前溫度，所以可以低功耗提高設(shè)備的可靠性。此外，因為當施加控制信號超過預(yù)定輸入次數(shù)時溫度感測設(shè)備才運行，所以可以減少由于頻繁驅(qū)動所導致的功耗。同時，在上述本發(fā)明中示范性地說明了跟蹤ADC。然而，因為來自不穩(wěn)定電壓或者電流的誤差可以在所有ADC中生成，所以本發(fā)明不局限于包括跟蹤ADC在內(nèi)的特定ADC。雖然已經(jīng)相對于特定實施例描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然可以進行各種改變和修改而沒有背離由下列權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。
本發(fā)明要求于2006年4月13日向韓國專利局提交的韓國專利申請第10-2006-0033729號的優(yōu)先權(quán)，該韓國專利申請通過弓I用在此全面并入。
權(quán)利要求
1.一種半導體存儲器設(shè)備,包含 計數(shù)裝置，用于計數(shù)控制信號的輸入，以及用于基于控制信號輸入的預(yù)定次數(shù)數(shù)目而輸出內(nèi)部控制信號；以及 溫度感測設(shè)備，用于在不活動模式期間、響應(yīng)于所述內(nèi)部控制信號感測當前溫度， 其中所述半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活內(nèi)部控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。
2.如權(quán)利要求I所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述省電模式是空閑狀態(tài)或者斷電模式。
3.如權(quán)利要求I所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述省電模式是其中不存取存儲器核心的不存取模式。
4.如權(quán)利要求I所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述控制信號具有驅(qū)動片內(nèi)終結(jié)器ODT或者片外驅(qū)動器OCD的阻抗匹配一預(yù)定時間的性能。
5.如權(quán)利要求I所述的半導體存儲器設(shè)備，還包含模式寄存器，用于設(shè)置輸入控制信號的預(yù)定次數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的半導體存儲器設(shè)備，其中所述計數(shù)裝置包括 MRS解碼裝置，用于解碼在模式寄存器中設(shè)置的值并且輸出多個設(shè)置信號； 計數(shù)器，對輸入控制信號的次數(shù)進行計數(shù)，然后輸出多個計數(shù)信號； 比較裝置，用于當所述設(shè)置信號和計數(shù)信號具有相同值時激活輸出信號；以及內(nèi)部控制信號生成裝置，用于響應(yīng)于所述控制信號、使用所述比較裝置的輸出信號產(chǎn)生內(nèi)部控制信號。
7.如權(quán)利要求6所述的半導體存儲器設(shè)備，其中所述溫度感測設(shè)備包括 溫度傳感器，響應(yīng)于所述內(nèi)部控制信號感測當前溫度； AD轉(zhuǎn)換裝置，用于將來自溫度傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及 存儲裝置，用于存儲所述AD轉(zhuǎn)換裝置的輸出信號，并且輸出所存儲的信號作為溫度值。
8.如權(quán)利要求7所述的半導體存儲器設(shè)備，其中所述比較裝置包括 多個異或非邏輯門，每個都接收多個設(shè)置信號之一和多個計數(shù)信號之一； 第一與非門，用于對多個異或非邏輯門的輸出信號執(zhí)行與非操作；以及 第一反相器，用于反相第一與非門的輸出信號。
9.如權(quán)利要求8所述的半導體存儲器設(shè)備，其中所述內(nèi)部控制信號生成裝置包括 觸發(fā)器，用于響應(yīng)于所述控制信號接收比較裝置的輸出信號；以及 信號生成裝置，用于通過感測比較裝置或者觸發(fā)器的輸出信號的激活而輸出內(nèi)部控制信號。
10.如權(quán)利要求9所述的半導體存儲器設(shè)備，其中所述信號生成裝置包括 第一邊緣檢測裝置，用于檢測比較裝置的輸出信號的激活； 第二邊緣檢測裝置，用于檢測觸發(fā)器的輸出信號的激活；以及 輸出裝置，用于當?shù)谝缓偷诙吘墮z測裝置的輸出信號被激活時輸出內(nèi)部控制信號。
11.如權(quán)利要求10所述的半導體存儲器設(shè)備，其中所述第一和第二邊緣檢測裝置分別包括反相器鏈，用于延遲和反相輸入信號；以及 第二與非門，用于對反相器鏈的輸出信號和所述輸入信號執(zhí)行與非操作。
12.如權(quán)利要求11所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述輸出裝置包括與非門，其接收第一和第二邊緣檢測裝置的輸出信號，并然后輸出內(nèi)部控制信號。
13.如權(quán)利要求12所述的半導體存儲器設(shè)備，還包含解碼裝置，用于解碼多個外部命令信號并且輸出所述控制信號。
14.一種用于驅(qū)動半導體存儲器設(shè)備的方法，包含 計數(shù)輸入控制信號的次數(shù)； 當輸入了所述次數(shù)的控制信號時，感測當前溫度；以及 在感測當前溫度中進入省電模式一預(yù)定時間，其中所述省電模式基本上沒有功耗。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述省電模式是空閑狀態(tài)或者斷電模式。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述省電模式是其中不存取存儲器核心的不存取模式。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述控制信號具有驅(qū)動片內(nèi)終結(jié)器ODT或者片外驅(qū)動器OCD的阻抗匹配一預(yù)定時間的性能。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述感測當前溫度包括 感測與當前溫度相對應(yīng)的模擬電平信號；以及 輸出與模擬電平信號相對應(yīng)的數(shù)字信號。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述輸出數(shù)字信號包括 檢測在所感測的模擬電平信號和數(shù)字信號之間的差值；以及 當出現(xiàn)所述差值時或者在所述半導體存儲器設(shè)備的不活動模式期間，跟蹤所感測的模擬電平信號。
20.—種半導體存儲器設(shè)備,包含 溫度感測裝置，用于響應(yīng)于控制信號感測當前溫度；以及 刷新裝置，用于基于由溫度感測裝置的輸出信號確定的時間階段來刷新所述半導體存儲器設(shè)備， 其中所述半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活所述控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。
21.—種半導體存儲器設(shè)備,包含 計數(shù)裝置，用于計數(shù)控制信號的輸入，以及用于基于輸入控制信號的預(yù)定次數(shù)而輸出內(nèi)部控制信號； 溫度感測裝置，用于響應(yīng)于該內(nèi)部控制信號感測當前溫度；以及 刷新裝置，用于基于由溫度感測裝置的輸出信號確定的時間階段來刷新所述半導體存儲器設(shè)備， 其中所述半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活所述控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中所述省電模式基本上沒有功耗。
22.如權(quán)利要求21所述的半導體存儲器設(shè)備，還包含模式寄存器，用于設(shè)置輸入控制信號的預(yù)定次數(shù)。
23.如權(quán)利要求21所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述省電模式是空閑狀態(tài)或者斷電模式。
24.如權(quán)利要求21所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述省電模式是其中不存取存儲器核心的不存取模式。
25.如權(quán)利要求21所述的半導體存儲器設(shè)備，其中，所述控制信號具有驅(qū)動片內(nèi)終結(jié)器ODT或者片外驅(qū)動器OCD的阻抗匹配一預(yù)定時間的性能。
全文摘要
一種能夠測量溫度而沒有噪聲影響的半導體存儲器設(shè)備，包括溫度感測設(shè)備，用于響應(yīng)于控制信號感測當前溫度，其中半導體存儲器設(shè)備進入省電模式一從激活控制信號開始的預(yù)定時間，以及其中省電模式基本上沒有功耗。一種根據(jù)本發(fā)明用于驅(qū)動半導體存儲器設(shè)備的方法包括響應(yīng)于控制信號感測當前溫度；以及進入省電模式一從激活控制信號開始的預(yù)定時間，其中所述省電模式基本上沒有功耗。
文檔編號G11C11/406GK102708910SQ201210204670
公開日2012年10月3日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者帕特里克.B.莫蘭, 金敬勛 申請人:海力士半導體有限公司