刷新控制电路以及使用该刷新控制电路的半导体器件的制作方法
【专利说明】刷新控制电路以及使用该刷新控制电路的半导体器件
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求于2014年9月5日在韩国知识产权局提交的第10_2014_0118849号韩国申请的优先权，该韩国申请通过引用全部合并于此。
技术领域
[0003]各种实施例大体涉及一种半导体电路，更具体地，涉及一种刷新控制电路以及使用该刷新控制电路的半导体器件。
【背景技术】
[0004]半导体器件可以具有三维结构。三维结构可以利用层叠的多个存储片层(slice)(在下文称为“片层”)来实现。实施片层是用于提高半导体器件内的集成度的一种方法。
[0005]影响具有三维结构的半导体器件的操作性能的重要因素包括减小刷新操作中的峰值电流。
[0006]在常规半导体器件中，在多个片层的每个中需要操作用于产生刷新周期的振荡器。
[0007]理想的是，多个片层的振荡器被设计为具有相同的刷新周期。然而，由于PVT(工艺、电压和温度)的变化，多个片层的振荡器具有相同的刷新周期几乎是不可能的。
[0008]因此，常规半导体器件会遇到在刷新操作中峰值电流很可能增大的问题。
【发明内容】
[0009]在实施例中，一种刷新控制电路可以被配置为响应于刷新周期信号的脉冲中的与脉冲的顺序(turn)对应的脉冲来产生刷新起始信号。可以内部地产生刷新周期信号，或者可以从刷新控制电路的外部接收刷新周期信号。
[0010]在实施例中，一种刷新控制电路可以包括振荡器，振荡器被配置为响应于片层类型区别信号来产生振荡信号。刷新控制电路可以包括多路复用块，多路复用块被配置为响应于层叠模式区别信号来产生刷新模式区别信号。刷新控制电路可以包括控制块，控制块耦合到振荡器和多路复用块，并且被配置为响应于刷新命令和振荡信号来输出刷新周期信号，以及响应于片层标识码(ID)和刷新周期信号来产生刷新起始信号。
[0011]在实施例中，一种半导体器件可以包括通过穿通电极电耦合的多个片层。多个片层中的任意一个片层可以被配置为响应于刷新命令来产生刷新周期信号，并且通过穿通电极将刷新周期信号传输到其它片层。其它片层可以被配置为与刷新周期信号同步地执行刷新操作。
【附图说明】
[0012]图1是示出根据实施例的半导体器件的配置的示例表示的示图。
[0013]图2是示出图1中示出的刷新控制电路的内部配置的示例表示的示图。
[0014]图3是示出图2中示出的控制块的内部配置的示例表示的示图。
[0015]图4是示出根据实施例的半导体器件的刷新控制操作时序的示例表示的示图。
[0016]图5示出采用根据上面关于图1-图4讨论的实施例的半导体器件和/或刷新控制电路的系统的示例表示的框图。
【具体实施方式】
[0017]在下文，将在下面通过实施例的各种示例参考附图描述刷新控制电路和使用该刷新控制电路的半导体器件。
[0018]各种实施例可以涉及一种刷新控制电路及使用该刷新控制电路的半导体器件。刷新控制电路能够减小刷新操作中的峰值电流。
[0019]参考图1，根据实施例的半导体器件100可以包括多个存储片层(在下文称为“片层”)SLICE0 至 SLICE3。
[0020]多个片层SLICE0至SLICE3可以被配置为能够通过穿通电极(例如，穿通硅通孔TSV (through-silicon vias))传输和接收信号。
[0021]多个片层SLICE0至SLICE3可以被配置为共享通过穿通硅通孔TSV传输和接收的信号。
[0022]根据实施例的半导体器件100可以以下面方式配置，S卩，多个片层SLICE0至SLICE3中的任意一个(例如，片层SLICE0)可以产生刷新周期信号且通过穿通硅通孔TSV将产生的刷新周期信号提供给其它片层SLICE1至SLICE3，并且其它片层SLICE1至SLICE3可以与刷新周期信号同步地执行刷新操作。
[0023]其它片层SLICE1至SLICE3可以被配置为顺序地执行刷新操作。其它片层SLICE1至SLICE3可以被配置为响应于刷新周期信号的脉冲中的与片层SLICE1至SLICE3相对应的脉冲来顺序地执行刷新操作。
[0024]多个片层SLICE0至SLICE3中的任意一个(例如，最下面的片层SLICE0)可以是主片层，剩余片层SLICE1至SLICE3可以是从片层。
[0025]多个片层SLICE0至SLICE3中的每个可以包括刷新控制电路101。
[0026]主片层SLICE0可以通过使用振荡信号来产生刷新周期信号。可以通过振荡器来产生振荡信号。
[0027]参考图2，刷新控制电路101可以包括命令解码器200、延迟器(DLY) 201和第一锁存器300。刷新控制电路101可以包括第二锁存器400、振荡器500和控制块600。刷新控制电路101可以包括比较块700、多路复用块800和传输/接收块900。
[0028]命令解码器200可以被配置为响应于命令CMD而产生刷新脉冲AFACT。命令CMD利用刷新命令来限定。
[0029]延迟器201可以被配置为将刷新脉冲AFACT延迟预定时间，并产生延迟的刷新脉冲 AFACTD。
[0030]第一锁存器300可以被配置为根据刷新脉冲AFACT锁存从半导体器件100的外部提供的外部片层选择信号c〈0:1>，并产生第一片层地址C_TSV〈0:1>。
[0031]外部片层选择信号C〈0:1>是用于选择多个片层SLICE0至SLICE3(参见图1)中的任意一个的信号。
[0032]虽然将在后面描述的第一片层地址C_TSV〈0: 1>和第二片层地址TSV_C〈0: 1>是相同的信号，但是它们被彼此不同地设计以区分传输侧和接收侧。
[0033]第一片层地址C_TSV〈0:1>是通过主片层SLICE0经由穿通硅通孔TSV传输到从片层SLICE1至SLICE3的地址。
[0034]第二片层地址TSV_C〈0: 1>是从片层SLICE1至SLICE3通过穿通硅通孔TSV接收由主片层SLICE0传输的地址而导致的地址。
[0035]第二锁存器400可以被配置为根据时钟使能信号CKE锁存刷新脉冲AFACT，并产生第一自刷新脉冲SELF_TSV。
[0036]虽然将在后面描述的第一自刷新脉冲SELF_TSV和第二自刷新脉冲TSV_SELF是相同的信号，但是它们被彼此不同地设计以区分传输侧和接收侧。
[0037]第一自刷新脉冲SELF_TSV是由主片层SLICE0产生的信号，并且通过穿通硅通孔TSV传输至从片层SLICE1至SLICE3。
[0038]第二自刷新脉冲TSV_SELF是从片层SLICE1至SLICE3通过穿通硅通孔TSV接收由主片层SLICE0传输的信号而导致的信号。
[0039]当半导体器件100的外部(例如，存储控制器(未示出))产生逻辑低的时钟使能信号CKE并且通过命令CMD产生刷新脉冲AFACT时，半导体器件100可以被设计为执行自刷新操作。
[0040]振荡器500可以被配置为产生第一振荡信号PSRF和第二振荡信号FINE_PSRF。可以响应于片层类型区别信号MASTER和SLAVE中的片层类型区别信号MASTER以及刷新模式区别信号SELE_T0T来产生第一振荡信号PSRF和第二振荡信号FINE_PSRF。
[0041]在由4个片层SLICE0至SLICE3配置的半导体器件100的示例中，当与第一振荡信号PSRF相比时，第二振荡信号FINE_PSRF可以具有较短周期，例如，1/4或更短。
[0042]第一振荡信号PSRF是用于限定刷新周期的信号，第二振荡信号FINE_PSRF是用于限定层叠片层中的未首先执行刷新的片层的额外刷新周期的信号。
[0043]将作为实施例中的示例描述:在多个片层SLICE0至SLICE3中，片层SLICE0是主片层，剩余片层SLICE1至SLICE3是从片层。
[0044]片层类型区别信号MASTER和SLAVE是用于限定片层是否是主片层的信号。
[0045]片层类型区别信号MASTER和SLAVE可以储存在主片层SLICE0中，分别作为逻辑高和逻辑低(即，限定主片层的等级)。
[0046]片层类型区别信号MASTER和SLAVE可以储存在从片层SLICE1至SLICE3中，分别作为逻辑低和逻辑高(即，限定从片层的等级)。
[0047]刷新模式区别信号SELF_T0T是用于区别自刷新和自动刷新的信号。
[0048]在实施例中，振荡器500可以仅在一个片层(例如，多个片层SLICE0至SLICE3中的主片层SLICE0)中操作。
[0049]振荡器500可以产生第一振荡信号PSRF和第二振荡信号FINE_PSRF。在片层类型区别信号MASTER和SLAVE中的片层类型区别信号MASTER是逻辑高的示例中，可以响应于刷新模式区别信号SELF_T0T，产生第一振荡信号PSRF和第二振荡信号FINE_PSRF。
[0050]在片层类型区别信号MASTER和SLAVE中的片层类型区别信号MASTER是逻辑低的示例中，中断用于产生第一振荡信号PSRF和第二振荡信号FINE_PSRF的振荡器500的操作。
[0051]传输/接收块900可以包括第一传输/接收单元910至第三传输/接收单元930。
[0052]第一传输/接收单元910至第三传输/接收单元930中的每个可以被配置为响应于片层类型区别信号MASTER和SLAVE来执行信号传输。
[0053]在主片层SLICE0中，由于片层类型区别信号MASTER和SLAVE分别为逻辑高和逻辑低，因此可以使能传输/接收块900的信号传输功能。
[0054]在从片层SLICE1至SLICE3的每个中，由于片层类型区别信号MASTER和SLAVE分别为逻辑低和逻辑高，因此可以禁用传输/接收块900的信号传输功能。
[0055]第一传输/接收单元910至第三传输/接收单元930可以被配置为将第一片层地址C_TSV〈0: 1>、第一自刷新脉冲SELF_TSV和第一刷新周期信号AFACT_TSV传输到穿通硅通孔 TSV。
[0056]第一传输/接收单元910至第三传输/接收单元930可以被配置为从穿