半导体存储器件及其操作方法
【专利说明】半导体存储器件及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年6月18日提交的申请号为10-2014-0074174的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明的各种示例性实施例涉及一种半导体设计技术，且更具体而言，涉及一种能根据温度来操作刷新操作的半导体存储器件。
【背景技术】
[0004]通常，诸如双数据速率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)的半导体存储器件包括用于储存数据的多个存储体，并且多个存储体中的每个具有大于千万个存储器单元。存储器单元中的每个包括单元电容器和单元晶体管，以及半导体存储器件通过对单元电容器充电和放电来储存数据。
[0005]理想地，假设储存在单元电容器中的电荷量保持相同。然而，事实上，储存在单元电容器中的电荷量由于外围电路之间的电压差而变化。即，可能存在电荷从充电的单元电容器的流出，或者当单元电容器放电时可能存在电荷的流入。电荷量的变化与储存在单元电容器中的数据变化相关，且因此电荷损耗可以导致数据丢失。半导体存储器件执行刷新操作以防止由于单元电容器电荷中意外变化引起的数据丢失。
[0006]图1是图示现有的半导体存储器件的框图。
[0007]参见图1，半导体存储器件包括:振荡信号发生部110、刷新信号发生部120、字线控制部130和存储器单元阵列140。
[0008]振荡信号发生部110响应于刷新命令信号CMD_REF来产生具有预定周期的振荡信号0SC。刷新信号发生部120接收振荡信号0SC，并且产生以振荡信号0SC的预定周期被使能的刷新信号INN_REF。字线控制部130响应于刷新信号INN_REF来经由字线信号WL控制多个字线的使能。存储器单元阵列140响应于字线信号WL来执行刷新操作。
[0009]半导体存储器件基于它使用的时间多长和它接受了多少使用而恶化。S卩，半导体存储器件由于它们被写入、读取而退化，并且它们由于时间流逝的原因也容易退化。最终它们会被丢弃。由于半导体存储器件恶化，所以刷新操作很可能发生故障。刷新操作的故障可以是储存的数据可靠性降低的直接原因。因此，有必要使刷新操作适应半导体存储器件的可能恶化的条件。
【发明内容】
[0010]本发明的各种实施例针对一种能根据半导体存储器件的状态来执行刷新操作的半导体存储器件。
[0011]根据本发明的一个实施例，一种半导体存储器件包括:振荡信号发生部，其适于产生以通过预定的温度-周期函数限定的周期振荡的振荡信号；周期控制部，其适于响应于刷新特性信息，根据彼此不同的两个或更多个预定的温度-周期函数的组合来控制振荡信号的周期；以及存储器单元阵列，其适于响应于振荡信号来执行刷新操作。
[0012]刷新特性信息可以与存储器单元的刷新操作的特性相对应。
[0013]振荡信号发生部可以经由充电操作和放电操作来产生振荡信号，以及周期控制部可以包括用于放电操作的多个放电单元。
[0014]多个放电单元中的每个可以具有预定的温度-电流特性，以及周期控制部可以响应于刷新特性信息来控制用于预定的温度-周期函数的组合的多个放电单元的预定的温度-电流特性。
[0015]周期控制部可以响应于刷新特性信息来选择性地将多个放电单元使能。
[0016]预定的温度-周期函数中的每个可以是连续函数。
[0017]根据本发明的一个实施例，一种半导体存储器件的操作方法包括:根据刷新特性信息设定一个或更多个函数转变点；参照函数转变点来组合彼此不同的两个或更多个温度-周期函数；根据组合的温度-周期函数设定刷新操作的周期；以及利用设定的周期对存储器单元阵列执行刷新操作。
[0018]刷新特性信息可以与存储器单元的刷新操作的特性相对应。
[0019]组合的温度-周期函数可以具有通过函数转变点限定的两个或更多个温度部分，以及组合的温度-周期函数可以在温度部分的每个中具有两个或更多个温度-周期函数，两个或更多个温度-周期函数彼此不同。
[0020]根据本发明的一个实施例，一种半导体存储系统包括:控制器，其适于控制多个半导体存储器件；以及多个半导体存储器件，多个半导体存储器件中的每个响应于关于控制器与半导体存储器件之间的设置关系的信息来设定一个或更多个函数转变点，以及根据参照函数转变点彼此不同的两个或更多个预定的温度-周期函数的组合来设定刷新操作的周期。
[0021]控制器和多个半导体存储器件中的每个可以分开设置，以及多个半导体存储器件的函数转变点可以彼此不同。
[0022]多个半导体存储器件中的每个可以包括:特性信息发生部分，其适于响应于关于控制器与半导体存储器件之间的设置关系的信息来产生刷新特性信息；以及刷新操作部分，其适于响应于刷新特性信息来执行刷新操作。
[0023]刷新操作部分可以包括:振荡信号发生部，其适于产生以通过预定的温度-周期函数限定的周期振荡的振荡信号；周期控制部，其适于响应于刷新特性信息，根据彼此不同的两个或更多个预定的温度-周期函数的组合来控制振荡信号的周期；以及存储器单元阵列，其适于响应于振荡信号来执行刷新操作。
[0024]多个半导体存储器件可以包括第一半导体存储器件和第二半导体存储器件，以及第一半导体存储器件被设置成相对于控制器具有第一间隔；以及第二半导体存储器件被设置成相对于控制器具有第二间隔，其中，当第二间隔比第一间隔大时，第一半导体存储器件的函数转变点中的一个被设定成第一温度，而第二半导体存储器件的函数转变点中的一个被设定成比第一温度高的第二温度。
[0025]组合的温度-周期函数可以具有通过函数转变点限定的两个或更多个温度部分，以及组合的温度-周期函数可以在温度部分的每个中具有两个或更多个温度-周期函数中的每个，两个或更多个温度-周期函数彼此不同。
[0026]根据本发明的一个实施例，一种半导体存储器件包括:检测部分，其适于检测对半导体存储器件的存取次数；特性信息发生部分，其适于响应于检测部分的输出信号来产生刷新特性信息；以及刷新操作部分，其适于响应于刷新特性信息来设定一个或更多个函数转变点，以及根据参照函数转变点彼此不同的两个或更多个预定的温度-周期函数的组合来执行刷新操作。
[0027]检测部分可以经由半导体存储器件的温度来检测存取次数。
[0028]检测部分可以经由命令信号输入至半导体存储器件的输入次数来检测存取次数。
[0029]刷新操作部分可以包括:振荡信号发生部，其适于产生以通过预定的温度-周期函数限定的周期振荡的振荡信号；周期控制部，其适于响应于刷新特性信息，根据彼此不同的两个或更多个预定的温度-周期函数的组合来控制振荡信号的周期；以及存储器单元阵列，其适于响应于振荡信号来执行刷新操作。
[0030]组合的温度-周期函数可以具有通过函数转变点限定的两个或更多个温度部分，以及组合的温度-周期函数可以在温度部分的每个中具有两个或更多个温度-周期函数中的每个，两个或更多个温度-周期函数彼此不同。
[0031]根据本发明的实施例，半导体存储器件可以通过根据其状态执行刷新操作来稳定地保持储存在其中的数据。
【附图说明】
[0032]图1是图示现有的半导体存储器件的框图。
[0033]图2是图示根据本发明的一个示例性实施例的半导体存储器件的框图。
[0034]图3是图示图2中所示的振荡信号发生部和周期控制部的电路图。
[0035]图4是图示图3中所示的振荡信号发生部和周期控制部的第一温度-电流特性和第二温度-电流特性的曲线图。
[0036]图5是图示根据第一刷新特性和第二刷新特性的电路操作的曲线图。
[0037]图6是图示根据本发明的一个示例性实施例的半导体存储系统的框图。
[0038]图7是图示图6中所示的多个半导体存储器件的刷新操作的特性的曲线图。
[0039]图8是图示图6中所示的多个半导体存储器件的刷新操作的特性的曲线图。
[0040]图9是图示根据本发明的一个示例性实施例的半导体存储器件的框图。
[0041]图10是图示根据本发明的一个示例性实施例的半导体存储器件的框图。
【具体实施方式】
[0042]下面将参照附图更详细地描述各种实施例。然而，本发明可以用不同的方式来实施，而不应解释为限制于本文中所列的实施例。确切地说，提供了这些实施例使得本公开充分与完整，并向本领域的技术人员充分地传达本发明的范围。附图未必按比例绘制，并且在一些情况下，可以对比例做夸大处理以清楚地图示实施例的特征。在本公开中，附图标记在本发明的各种附图和实施例中直接对应于相同的部分。也应当注意，在本说明书中，“连接/耦接”不仅表示一个部件与另一个部件直接耦接，还表示经由中间部件与另一个部件间接耦接。另外，只要在句子中未具体提及，单数形式可以包括复数形式。应当容易理解的是，在本公开中“在…上”和“在…之上”的含义应当采用最广义的方式来解释，使得“在…上”不仅意味着“直接在…上”，还意味着在它们之间具有(多个)中间特征或(多个)层的情况的“在…上”，以及“在…之上”不仅意味着直接在顶部上，还意味着在它们之间具有(多个)中间特征或(多个)层的情况的顶部上。当第一层被称为在第二层“上”或者在衬底“上”时，它不仅表示第一层直接形成在第二层或衬底上的情况，还表示在第一层和第二层之间或者