[发明专利]在刷新时最小化功耗的具有温度感测设备的半导体存储器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设计技术；尤其涉及能够测量温度而没有噪声影响的半导体存储器设备。 

背景技术

通常，在半导体存储器设备中，单元包括作为开关的晶体管和存储电荷(数据)的电容器。因为由电容器中积累的电荷进行数据存储，所以基本上不导致功耗。然而，因为存在由MOS晶体管的PN结所引起的漏电流，会使最初存储的电荷消失。因此，这个漏电流导致存储数据的丢失。为了防止这个问题的出现，应该在数据丢失之前进行再充电操作，而且这个再充电操作通过从存储器单元中读出数据、然后基于所读出的数据再次再充电该存储器单元来实现。 

只有当定期重复这个再充电操作时，才维持所存储的数据。存储器单元中电荷的再充电处理被称为刷新操作，而且该刷新控制由DRAM控制器所实现。在DRAM中，由于需要刷新操作而引起了功耗。在诸如需要低功耗的便携式电子设备之类的、用电池供电的系统中减少功耗是非常重要的，而且目前这是关键性的问题。 

减小刷新所需要的功耗的各种努力之一是根据温度使刷新周期多样化。DRAM中的数据保持时间随着温度的降低而延长。因此，如果将温度场分割为不同的区域场，且在低温度场中相对降低刷新时钟的频率，则减小了功耗。因此，设备需要感测DRAM中的温度，并且输出有关所感测温度的信息。 

此外，随着半导体存储器设备的集成化和工作速度的增加，在半导体存储器设备本身中产生了越来越多的热量。所产生的热量增加了半导体存储器设备中的内部温度，而且该内部温度扰乱了正常操作。内部温度可以导致半导体存储器设备的质量变次，而且可以起损坏半导体存储器设备本身的原因的作用。因此，应该准确地感测半导体存储器设备的温度。因此，设备需要 准确地感测DRAM中的温度，并且输出有关所感测温度的信息。 

图1是半导体存储器设备中的传统温度感测设备的框图。 

参见图1，传统的温度感测设备包括：温度感测单元10，响应于驱动信号ODTS_EN感测温度；ADC(模/数转换器)20，将来自温度感测单元10的模拟信号转换为数字信号；以及寄存器30，存储来自ADC20的数字化温度值。 

现在将描述传统的温度感测设备的操作。 

首先，当激活驱动信号ODTS_EN时，温度感测单元10响应于所激活的驱动信号ODTS_EN感测当前温度，并且输出模拟温度值。随后，ADC20将该模拟温度值转换为数字信号。寄存器30存储来自ADC20的输出，并且将其作为温度值TM_VL而输出。 

然而，如上所述对温度感测设备的驱动不能反映当前温度。它降低了数据的可靠性或者它导致过多的功耗。这是因为对温度感测设备的驱动可以与对半导体存储器设备内其它设备的驱动一起执行。因此，由于由驱动其它电路所产生的噪声，会在温度值中出现误差。 

根据设备的操作，由于电流和电压消耗而产生诸如压降、振铃(ringing)现象或者振荡之类的电压不稳定情况。当把所感测的温度转换为数字值时，由不稳定的电压或者电流所产生的波动而引起误差。 

至于其周期由设备温度值确定的刷新，由于错误的温度值而不能以恰当的周期执行刷新。这个不恰当的刷新可以导致存储数据的丢失并且降低了存储器设备的可靠性。此外，过多的刷新导致不必要的功耗。 

半导体存储器设备通常利用RAS定时制造，而该RAS定时具有根据配置的初步设计的预定值。然而，在制造了半导体存储器设备之后，与初步设计相比，可以不同地执行刷新操作。在这时候，对于半导体存储器设备执行刷新操作而言，预定的RAS定时可能太长或者太短。如果RAS定时太长，则还增加了刷新操作时间并且消耗了太多电流。另一方面，如果RAS定时太短，则未充分地执行刷新操作并且丢失所存储的数据。 

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供能够没有噪声影响地测量温度的半导体存储器设备。

根据本发明的一方面，半导体存储器设备包括：温度感测设备，用于响应于控制信号感测当前温度，其中半导体存储器设备进入省电模式一从控制信号激活开始的预定时间，而且其中所述省电模式基本上没有功耗，并且所述控制信号具有驱动片内终结器ODT或者片外驱动器OCD的阻抗匹配一预定时间的性能。 

根据本发明的另一个方面，一种用于驱动半导体存储器设备的方法，包括：响应于控制信号感测当前温度；并且进入省电模式一从控制信号激活开始的预定预定时间，其中所述省电模式基本上没有功耗，并且所述控制信号具有驱动片内终结器ODT或者片外驱动器OCD的阻抗匹配一预定时间的性能。