專利名稱：自我刷新控制電路和包含自我刷新控制電路的存儲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施例涉及一種存儲器，更具體而言，涉及一種存儲器的自我刷新操作。
背景技術(shù)：
存儲器件接收不同的設(shè)置值和設(shè)置操作定時以在電源供應(yīng)然后經(jīng)過一定的時間直到電源供應(yīng)穩(wěn)定之后開始操作。圖I說明雙數(shù)據(jù)速率3(DDR3)同步動態(tài)隨機存取存儲(SDRAM)器件。參見圖I，供應(yīng)電源電壓VDD和VDDQ，并且復(fù)位信號RESETB (用于將芯片中的各種電路復(fù)位的信號)被使能成邏輯低電平以將各種內(nèi)部電路諸如存儲器件的鎖存電路的值初始化。在完成這種初始化過程之后，即在“101”時刻，時鐘使能信號CKE被使能成邏輯高電平以開始存儲器件的同步操作，并基于作為命令COMMAND和存儲體地址BA施加的值來設(shè)置各種值MRS和MR。在圖I中，“CK”表示時鐘，“CK#”表示反相的時鐘，以及“CKE”表示時鐘使能信號，所述時鐘使能信號是指示存儲器件要與時鐘同步操作的時段的信號。此外，“MRS”和“MR#”指示設(shè)置在存儲器件中的各種設(shè)置值。用斜線標記的部分表示“不管(don' t care)”時段。在圖I中，“tXPR”表示復(fù)位CLE退出時間；“tMRD”表示模式寄存器組(MRS)命令的周期時間；“tM0D”表示從MRS命令到非MRS命令的延遲時間；以及“tZQinit”表示初始ZQ校準時間。tXPR、tMRD、tMOD以及tZQinit可以是在標準存儲器規(guī)范即聯(lián)合電子設(shè)備工程會議(JEDEC)規(guī)范中定義的參數(shù)。由于在初始化操作期間存儲器件不執(zhí)行其中的任何其它操作，所以可能無法使存儲器件中的內(nèi)部電路的操作穩(wěn)定。即，當(dāng)使用存儲器件的系統(tǒng)的加電較快或電源電壓不希望地出現(xiàn)不穩(wěn)定時，存儲器件的內(nèi)部電路在啟動時可能會不穩(wěn)定，這會導(dǎo)致存儲器件的操作發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施例針對在初始化存儲器件的過程中使存儲器件的內(nèi)部電路的操作穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，一種用于控制存儲器件的自我刷新操作的自我刷新控制電路包括自我刷新控制邏輯模塊，所述自我刷新控制邏輯模塊被配置成控制存儲器件以執(zhí)行自我刷新操作；以及初始刷新控制模塊，所述初始刷新控制模塊被配置成在存儲器件的初始化時段將自我刷新控制邏輯模塊激活。
根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例，一種控制存儲器件的自我刷新操作的方法包括以下步驟響應(yīng)于用于存儲器件的初始化操作的復(fù)位信號而開始自我刷新操作，以及響應(yīng)于用于存儲器件的同步操作的時鐘使能信號而結(jié)束自我刷新操作。根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實施例，一種存儲器件包括包括多個存儲器單元的單元陣列；行電路，所述行電路被配置成控制單元陣列的行操作；命令譯碼模塊，所述命令譯碼模塊被配置成通過將命令譯碼來產(chǎn)生自我刷新啟動信號和自我刷新終結(jié)信號；初始刷新控制模塊，所述初始刷新控制模塊被配置成產(chǎn)生在存儲器件的初始化時段中被激活的自我刷新時段信號；以及自我刷新控制邏輯模塊，所述自我刷新控制邏輯模塊被配置成在自我刷新時段信號的激活時段中以及在從自我刷新啟動信號被激活時的時刻到自我刷新終結(jié)信號被激活時的時刻的時段中，控制行電路以執(zhí)行自我刷新操作。


圖1是示出雙數(shù)據(jù)速率3(DDR3)同步動態(tài)隨機存取存儲(SDRAM)器件的電路圖。圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的存儲器件的自我刷新控制電路的框圖。圖3是圖2所示的初始刷新控制模塊的框圖。圖4是圖3所示的脈沖發(fā)生單元的框圖。圖5是圖3所示的自我刷新時段信號發(fā)生單元的框圖。圖6是說明圖2至圖5所示的電路的操作的時序圖。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的包括圖2所示的自我刷新控制電路的存儲器件的框圖。
具體實施例方式下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。但是，本發(fā)明可以用不同的方式實施，而不應(yīng)解釋為限于本發(fā)明所提供的實施例。確切地說，提供這些實施例是為了使本說明書清楚且完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達本發(fā)明的范圍。在說明書中，相同的附圖標記在本發(fā)明的不同附圖和實施例中表示相同的部分。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，存儲器在存儲器件的初始化操作期間執(zhí)行自我刷新操作。下文將詳細地描述自我刷新操作。存儲器件包括作為儲存數(shù)據(jù)的單位器件(unit device)的電容器、以及存取晶體管。這里，電容器被稱作為單元(cell)。當(dāng)在單元中儲存數(shù)據(jù)“I”時，將高電壓電平施加到單元。當(dāng)在單元中儲存數(shù)據(jù)“O”時，將低電壓電平施加到單元。理想地，只要不改變電容器的耦接端子的電壓電平，電容器總是維持之前積累在其中的電荷。然而實際上，隨著時間的推移電容器以泄漏電流的形式丟失之前儲存在其中的電荷，并且儲存在電容器中的數(shù)據(jù)無法在數(shù)據(jù)“I”與“O”之間區(qū)分。因此，為了連續(xù)地維持數(shù)據(jù)，要執(zhí)行感測儲存在單元中的數(shù)據(jù)和周期性地再儲存數(shù)據(jù)的過程。這一系列過程被稱作刷新操作。刷新過程包括自動刷新操作和自我刷新操作。自動刷新操作是響應(yīng)于從存儲控制器施加的命令(針對一個命令執(zhí)行一次存儲器件的激活操作)而執(zhí)行的刷新操作。自我刷新操作是在存儲控制器通知存儲器自我刷新時段時由存儲器件自身來執(zhí)行的刷新操作(存儲器件在自我刷新模式中執(zhí)行激活操作數(shù)次)。圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的存儲器件的自我刷新控制電路的框圖。參見圖2，自我刷新控制電路包括初始刷新控制模塊210和自我刷新控制邏輯模塊 220。自我刷新控制邏輯模塊220在自我刷新時段控制存儲器件以執(zhí)行自我刷新操作。自我刷新時段包括1)從自我刷新啟動信號SREF_ENTRY被使能的時刻到自我刷新終結(jié)信號SREF_EXIT被使能時的時刻的時段(與現(xiàn)有的技術(shù)基本相似)，以及2)自我刷新時段信號SELF被使能的時段(作為本發(fā)明的一個示例性實施例來描述的)。控制存儲器件以執(zhí)行自我刷新操作意味著通過內(nèi)部地改變行地址來控制存儲器件以執(zhí)行激活操作。通過改變行地址來執(zhí)行激活操作意味著在存儲器件中將多個字線順序使能，并經(jīng)由位線感測放大器來放大由使能的字線控制的存儲器單元的數(shù)據(jù)。由于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知自我刷新控制邏輯模塊220的這種自我刷新操作控制，因此本文省略進一步描述。
初始刷新控制模塊210控制自我刷新控制邏輯模塊220在存儲器件的初始化時段期間被使能，使得自我刷新控制邏輯模塊220可以控制存儲器件以安全地執(zhí)行自我刷新操作。這里，存儲器件的初始化時段可以包括在從存儲器件被加電時的時刻到存儲器件開始與時鐘同步時的時刻的時段內(nèi)。特別地，初始刷新控制模塊210在存儲器件的初始化操作期間從復(fù)位信號RESETB被禁止時的時刻到時鐘使能信號CKE被使能時的時刻，將自我刷新時段信號SELF使能，使得存儲器件執(zhí)行自我刷新操作。當(dāng)在初始化操作期間執(zhí)行自我刷新操作時，存儲器件中的各種電路也操作，因而使電路的操作和存儲器件的內(nèi)部電路所使用的電壓穩(wěn)定。因此，可以在初始化操作之后防止存儲器件發(fā)生故障。這里，復(fù)位信號RESETB是用于將存儲器件的內(nèi)部電路諸如鎖存電路的初始值初始化的信號，以及時鐘使能信號CKE表示存儲器件與時鐘同步操作的時段。圖3是圖2所示的初始刷新控制模塊210的框圖。參見圖3，初始刷新控制模塊210包括脈沖發(fā)生單元310和自我刷新時段信號發(fā)生單元320。脈沖發(fā)生單元310產(chǎn)生在復(fù)位信號RESETB從使能狀態(tài)轉(zhuǎn)換成禁止?fàn)顟B(tài)時被使能的復(fù)位脈沖RSTP。由于復(fù)位信號RESETB是被使能成邏輯低電平的信號，所以脈沖發(fā)生單元310在復(fù)位信號RESETB從邏輯低電平轉(zhuǎn)換成邏輯高電平時將復(fù)位脈沖RSTP使能成邏輯高電平。自我刷新時段信號發(fā)生單元320響應(yīng)于復(fù)位脈沖RSTP的使能而將自我刷新時段信號SELF使能/激活，而響應(yīng)于時鐘使能信號CKE的使能將自我刷新時段信號SELF禁止
/去激活。圖4是圖3所示的脈沖發(fā)生單元310的框圖。參見圖4，脈沖發(fā)生單元310包括用于將復(fù)位信號RESETB反相和延遲的反相延遲線410、以及用于通過將反相延遲線410的輸出信號和復(fù)位信號RESETB邏輯組合來產(chǎn)生復(fù)位脈沖RSTP的復(fù)位脈沖發(fā)生單元420。反相延遲線410通過延遲線411將復(fù)位信號RESETB延遲,并通過反相器412將延遲的復(fù)位信號反相。復(fù)位脈沖發(fā)生單元420包括與非門421和反相器422。當(dāng)反相延遲線410的輸出信號和復(fù)位信號RESETB都處于邏輯高電平時，復(fù)位脈沖發(fā)生單元420將復(fù)位脈沖RSTP使能成邏輯高電平，并輸出被使能的復(fù)位脈沖RSTP。最后，復(fù)位脈沖RSTP變成在復(fù)位信號RESETB從邏輯低電平轉(zhuǎn)換成邏輯高電平時被使能的脈沖信號。圖5是圖3所示的自我刷新時段信號發(fā)生單元320的框圖。參見圖5，自我刷新時段信號發(fā)生單元320包括第一信號發(fā)生器510、第二信號發(fā)生器520以及設(shè)定-復(fù)位(SR)鎖存器530。第一信號發(fā)生器510包括反相器511和與非門512。第一 信號發(fā)生器510在復(fù)位脈沖RSTP被使能成邏輯高電平并且時鐘使能信號CKE被禁止成邏輯低電平的時段，將第一信號A使能成邏輯低電平。第二信號發(fā)生器520包括反相器521和或非門522。第二信號發(fā)生器520在復(fù)位信號RESETB被使能成邏輯低電平或時鐘使能信號CKE被使能成邏輯高電平時，將第二信號B使能成邏輯低電平。SR鎖存器530在第一信號A被使能成邏輯低電平時將自我刷新時段信號SELF使能成邏輯高電平，并且在第二信號B被使能成邏輯低電平時，SR鎖存器530將自我刷新時段信號SELF禁止成邏輯低電平。圖6是說明圖2至圖5所示的電路的操作的時序圖。參見圖6，存儲器件的復(fù)位信號RESETB被使能成邏輯低電平，并且因此，設(shè)定存儲器件的內(nèi)部電路的初始值。當(dāng)被使能成邏輯低電平的復(fù)位信號RESETB被禁止成邏輯高電平時，復(fù)位脈沖RSTP響應(yīng)于復(fù)位信號RESETB的禁止而被使能成邏輯高電平。響應(yīng)于被使能成邏輯高電平的復(fù)位脈沖RSTP，自我刷新時段信號SELF被使能成邏輯高電平，并且在自我刷新時段信號SELF被使能的同時，通過自我刷新控制邏輯模塊220來執(zhí)行存儲器件的自我刷新操作。隨后，當(dāng)時鐘使能信號CKE被使能成邏輯高電平時，自我刷新時段信號SELF響應(yīng)于時鐘使能信號CKE的使能而被禁止成邏輯低電平。結(jié)果，自我刷新操作結(jié)束。在時鐘使能信號CKE被使能成邏輯高電平之后，存儲器件與時鐘同步操作，接收命令，以及執(zhí)行與命令相對應(yīng)的操作。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例包括圖2所示的自我刷新控制電路的存儲器件的框圖。附圖示出與存儲器件的行操作(包括激活操作和刷新操作)相關(guān)的結(jié)構(gòu)。參見圖7，存儲器件包括單元陣列710、行電路720、命令譯碼模塊730、初始刷新控制模塊210以及自我刷新控制邏輯模塊220。單元陣列710包括多個存儲器單元。行電路720控制單元陣列710的行操作。命令譯碼模塊730通過將命令COMMAND譯碼來產(chǎn)生自我刷新啟動信號SREF_ENTRY和自我刷新終結(jié)信號SREF_EXIT。初始刷新控制模塊210產(chǎn)生在存儲器件的初始化操作期間被使能的自我刷新時段信號SELF。自我刷新控制邏輯模塊220控制行電路720以在自我刷新時段信號SELF的使能時段中和在從自我刷新啟動信號SREF_ENTRY被使能時的時刻到自我刷新終結(jié)信號SREF_EXIT被使能時的時刻的時段中執(zhí)行自我刷新操作。命令譯碼模塊730通過將經(jīng)由命令緩沖器701施加到存儲器件的命令COMMAND譯碼來控制行電路720的操作。當(dāng)將用于啟動自我刷新操作的命令施加到存儲器件時，命令譯碼模塊730將命令譯碼并將自我刷新啟動信號SREF_ENTRY使能。當(dāng)將用于結(jié)束自我刷新操作的命令施加到存儲器件時，命令譯碼模塊730將命令譯碼并將自我刷新終結(jié)信號SREF_EXIT使能。此外，眾所周知，命令譯碼模塊730將施加到存儲器件的各種命令諸如讀取命令、寫入命令以及激活命令譯碼，并控制存儲器件的內(nèi)部電路。如參照圖2至圖6所描述的初始刷新控制模塊210，基于經(jīng)由緩沖器703和704從存儲器件的外部施加的復(fù)位信號RESETB和時鐘使能信號CKE來產(chǎn)生自我刷新時段信號SELF。自我刷新控制邏輯模塊220在自我刷新時段信號SELF的使能時段中和在從自我刷新啟動信號SREF_ENTRY被使能時的時刻到自我刷新終結(jié)信號SREF_EXIT被使能時的時 刻的時段中，控制行電路720以便刷新儲存在單元陣列710中的數(shù)據(jù)。在刷新時段以外，行電路720在命令譯碼模塊730的控制下基于經(jīng)由地址緩沖器702輸入的地址ADD對單元陣列710的存儲器單元之中選中的存儲器單元執(zhí)行行操作，例如激活操作。在自我刷新時段中，行電路720在自我刷新控制邏輯模塊220的控制下順序地刷新儲存在單元陣列710中的數(shù)據(jù)。 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)，在存儲器件的初始操作時段執(zhí)行自我刷新操作。因此，存儲器件的各種內(nèi)部電路在初始化時段操作，并且結(jié)果，內(nèi)部電路穩(wěn)定。盡管已經(jīng)參照具體的實施例描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于控制存儲器件的自我刷新操作的自我刷新控制電路，包括 自我刷新控制邏輯模塊，所述自我刷新控制邏輯模塊被配置成控制所述存儲器件以執(zhí)行所述自我刷新操作；以及 初始刷新控制模塊，所述初始刷新控制模塊被配置成在所述存儲器件的初始化時段將所述自我刷新控制邏輯模塊激活。
2.如權(quán)利要求I所述的自我刷新控制電路，其中，所述初始刷新控制模塊被配置成響應(yīng)于復(fù)位信號的去激活而將所述自我刷新控制邏輯模塊激活，并響應(yīng)于時鐘使能信號的激活而將所述自我刷新控制邏輯模塊去激活。
3.如權(quán)利要求2所述的自我刷新控制電路，其中，所述初始刷新控制模塊包括 脈沖發(fā)生單元，所述脈沖發(fā)生單元被配置成產(chǎn)生復(fù)位脈沖，其中，所述復(fù)位脈沖在所述復(fù)位信號被去激活時被激活；以及 自我刷新時段信號發(fā)生單元，所述自我刷新時段信號發(fā)生單元被配置成響應(yīng)于所述復(fù)位脈沖的激活而將自我刷新時段信號激活，并響應(yīng)于所述時鐘使能信號的激活而將所述自我刷新時段信號去激活， 其中，所述自我刷新控制邏輯模塊在自我刷新時段信號被激活的時段中被激活。
4.如權(quán)利要求3所述的自我刷新控制電路，其中，所述自我刷新時段信號發(fā)生單元包括 第一信號發(fā)生器，所述第一信號發(fā)生器被配置成在所述復(fù)位脈沖被激活并且所述時鐘使能信號被去激活時將第一信號激活； 第二信號發(fā)生器，所述第二信號發(fā)生器被配置成在所述復(fù)位信號被激活或所述時鐘使能信號被去激活時將第二信號激活；以及 設(shè)定-復(fù)位RS鎖存器，所述RS鎖存器被配置成響應(yīng)于所述第一信號而將所述自我刷新時段信號激活，并響應(yīng)于所述第二信號而將所述自我刷新時段信號去激活。
5.如權(quán)利要求3所述的自我刷新控制電路，其中，所述脈沖發(fā)生單元包括 反相延遲線，所述反相延遲線被配置成將復(fù)位信號反相并延遲，以產(chǎn)生反相并延遲的復(fù)位信號；以及 復(fù)位脈沖發(fā)生單元，所述復(fù)位脈沖發(fā)生單元被配置成通過將所述反相并延遲的復(fù)位信號與所述復(fù)位信號邏輯組合來產(chǎn)生并輸出所述復(fù)位脈沖。
6.如權(quán)利要求I所述的自我刷新控制電路，其中，所述存儲器件的初始化時段包括從存儲器件的加電時刻到存儲器件開始執(zhí)行同步操作時的時刻的時段。
7.如權(quán)利要求I所述的自我刷新控制電路，其中，在將電源提供給所述存儲器件并設(shè)定所述存儲器件的初始值之后，自我刷新控制邏輯模塊被配置成在所述存儲器件與參考時鐘同步地操作之前，控制所述存儲器件以執(zhí)行所述自我刷新操作。
8.一種用于控制存儲器件的自我刷新操作的方法，包括以下步驟 響應(yīng)于用于所述存儲器件的初始化操作的復(fù)位信號而開始自我刷新操作；以及 響應(yīng)于用于所述存儲器件的同步操作的時鐘使能信號而結(jié)束所述自我刷新操作。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述復(fù)位信號包括被激活以設(shè)定所述存儲器件的初始值并針對所述初始化操作被去激活的信號，并且所述時鐘使能信號包括施加給所述存儲器件用于所述同步操作的信號。
10.一種存儲器件，包括 單元陣列，所述單元陣列包括多個存儲器單元； 行電路，所述行電路被配置成控制所述單元陣列的行操作； 命令譯碼模塊，所述命令譯碼模塊被配置成通過將命令譯碼來產(chǎn)生自我刷新啟動信號和自我刷新終結(jié)信號； 初始刷新控制模塊，所述初始刷新控制模塊被配置成產(chǎn)生在所述存儲器件的初始化時段被激活的自我刷新時段信號；以及 自我刷新控制邏輯模塊，所述自我刷新控制邏輯模塊被配置成在所述自我刷新時段信號的激活時段中和在從所述自我刷新啟動信號被激活時的時刻到所述自我刷新終結(jié)信號被激活時的時刻的時段，控制行電路以執(zhí)行自我刷新操作。
11.如權(quán)利要求10所述的存儲器件，其中，所述初始刷新控制模塊被配置成響應(yīng)于復(fù)位信號的去激活而將所述自我刷新時段信號激活，并響應(yīng)于時鐘使能信號的激活而將所述自我刷新時段信號去激活。
12.如權(quán)利要求11所述的存儲器件，其中，所述初始刷新控制模塊包括 脈沖發(fā)生單元，所述脈沖發(fā)生單元被配置成產(chǎn)生復(fù)位脈沖，其中，所述復(fù)位脈沖在所述復(fù)位信號被去激活時被激活；以及 自我刷新時段信號發(fā)生單元，所述自我刷新時段信號發(fā)生單元被配置成響應(yīng)于所述復(fù)位脈沖的激活而將所述自我刷新時段信號激活，并響應(yīng)于所述時鐘使能信號的激活而將所述自我刷新時段信號去激活。
13.如權(quán)利要求10所述的存儲器件，其中，所述存儲器件的初始化時段包括從所述存儲器件的加電時刻到所述存儲器件開始執(zhí)行同步操作時的時刻的時段。
14.如權(quán)利要求10所述的存儲器件，其中，在將電源供應(yīng)到所述存儲器件并設(shè)定所述存儲器件的初始值之后，所述自我刷新控制邏輯模塊被配置成響應(yīng)于來自于所述初始刷新控制模塊的輸出，在與參考時鐘同步之前，執(zhí)行所述自我刷新操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制存儲器件的自我刷新操作的自我刷新控制電路，所述自我刷新控制電路包括自我刷新控制邏輯模塊，所述自我刷新控制邏輯模塊被配置成控制存儲器件以執(zhí)行自我刷新操作；以及初始刷新控制模塊，所述初始刷新控制模塊被配置成在存儲器件的初始化時段將自我刷新控制邏輯模塊激活。
文檔編號G11C11/402GK102855925SQ201210217359
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者黃正太 申請人:愛思開海力士有限公司