[其他]半導體存貯器

無效

• 申請號: 86101206
• 申請日: 1986-02-26
• 公開（公告）號: CN86101206B
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發明（設計）人: 柳澤一正
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G11C11/34
• 分類號: G11C11/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 姚珊

本發明涉及一個半導體存貯器，特別是涉及到用于象動態RAM（隨機存取存貯器）這樣的具有內在刷新電路的存貯器時是有效的一種技術。

動態存貯器的存貯單元是由用于以電荷形式存貯數據的存貯電容和用于地址選擇的MOSFETs（金屬氧化物場效應晶體管）構成的。在半導體基片上形成的存貯單元之中，其電容器中所存貯的電荷由于漏電流等緣故隨著時間的增長是要減小的。因此，為了保持存貯在存貯單元中的數據的精確性，需要完成稱之謂刷新的操作。在完成這種刷新的操作之中，把存貯在存貯單元里的數據項在它消失之前進行讀出，并且將讀出的數據項進行放大，而后再把它寫入同樣的存貯單元之中去。譬如說，在雜志“電子技術（DenshiGijutsu）”Vol.23，No.3，pp.30-33上描述的一種自動刷新電路即被認為是一個用于64K位（bits）動態隨機存取存貯器RAM中的存貯單元的自動刷新系統。它的主要內容是這樣的：在動態隨機存取存貯器RAM上安裝一個用于刷新控制的外端子，這個動態RAM具有自動刷新功能;因此，將一個予定電平的刷新控制信號REF加到該外部終端上，于是就把該動態隨機存取存貯器RAM中的許多存貯單元都自動進行刷新了。并且由于其自身的刷新功能，就把該刷新信號REF保持在該予定電平上了，于是通過一個內部定時電路的操作，對每一個固定的周期完成該刷新操作。

由于這種自動刷新電路使所有的存貯單元都在同一個周期內經受該刷新操作，因此考慮到其最壞的情況下，就得選擇大約2ms（毫秒）這么一個很短的刷新周期。該動態RAM在這樣的相當短的時間間隔上繼續執行刷新操作，因此在該動態隨機存取存貯器RAM上很大部分的功率消耗是歸結于該刷新操作的。

本發明人研究了存貯單元的數據保持時間，并且發現大多數存貯單元的數據保持時間長達大約400-1000ms（毫秒）之久，而只有有限的少數存貯單元因為過程故障等緣故而無規律地惡化到幾個毫秒。根據這個發現，本發明人想到使這些存貯單元的刷新周期互不相等，以與這些存貯單元的數據保持時間相對應。

本發明的目的就是給出一個降低其功率消耗的例如象動態RAM這樣的半導體存貯器。

本發明的上述目的及其他目的和一些新穎的特征，從本說明書及其附圖的描述之中，將會是很清楚的。

本發明的主要特點簡單地概述如下。

一個刷新地址計數器，每次在許多操作步之中執行一個加1操作，將一個多路轉換器切換到一個地址存貯電路中所保持的特定的一些刷新地址上去，因此對于刷新存貯單元來講，這些存貯單元的數據保持時間就變得次要了。

圖1是說明DRAM的電路圖，它是本發明的一個實施方案;

圖2是說明圖1的DRAM中刷新控制電路以及一個多路轉換器的一個實施方案的電路圖;

圖3是說明圖1的DRAM中一個地址存貯電路的實施方案的電路圖;

圖4是用于解釋圖1的DRAM的刷新操作的時序圖。

圖1表示按照本發明的動態RAM實施方案的電路圖。將圖中的各種電路元件通過已公知的生產CMOS（互補MOS）集成電路的工藝方法制作在單一的半導體基片上，例如單晶硅這樣的基片上。在以下的描述中，如果不特別注明的話，則MOSFEF（絕緣柵場效應晶體管）就指的是N-溝道的MOSFET。在該圖中，每一個在其源極和漏極兩端加有一條直線的MOSFET，指的是P-溝道的MOSFET。

雖然不是特別地限制，但本實施方案的集成電路是制作在由P型單晶硅制成的半導體基片上的。N-溝道MOSFET是由源極區和漏極區以及柵極構成的。該源極區和漏極區都是制作在這樣的半導體基片表面之中的，而例如多晶硅的柵極是通過一個絕緣薄膜制作在源極區與漏極區之間的半導體基片的部分表面上的。P-溝道MOSFET是制作在其半導體基片表面中形成的N型井區上的。因此，該半導體基片構成一個為許多在這個半導體基片上形成的N-溝道MOSFETs共用的柵極體。該N型井區構成在這個半導體基片上形成的P-溝道MOSFET的柵極體。把P-溝道MOSFET的柵極體亦即N型井區耦合到圖1中的電源端V_cc。

以下將概述該集成電路更加具體的結構。