[发明专利]一种具有部分刷新功能的半导体存储器设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体存储器设备及存储器系统，更具体地，本发明涉及其中能针对存储区域的一部分进行刷新的半导体存储器设备及存储器系统。

背景技术

在诸如便携式电话之类的便携式终端中，传统上使用SRAM(静态随机访问存储器)。近年来，出现了出于提供较大存储器容量的目的而使用DRAM(动态随机访问存储器)的趋势。在这样的情况下，电池的工作时间成了一个问题。

SRAM几乎不为数据保持的目的消耗任何电能。而在另一方面，DRAM在存储器电容器中保存数据，而且，要求周期性地执行刷新，以便保持数据。一般地，在便携式设备中所使用的DRAM中，基于自刷新功能在内部执行自动刷新。DRAM刷新操作包括通过相继地激活字选择线来读取单元数据，通过使用读出放大器(sense amplifier)来放大数据电压，以及将所放大的数据复原到所述单元。其结果是，每次刷新操作均消耗电流。因此，即使在待机模式下，DRAM也会消耗一些电能。也就是，即使没有使用该便携式设备，在存储器中保持数据也会消耗电能，由此，缩短了电池的使用时间。

考虑到这些，对嵌入在便携式设备中的DRAM的自刷新功能提供了部分刷新功能。部分刷新功能用来只针对DRAM存储区域的需要为了保持数据而刷新的部分执行刷新操作。例如，当便携式设备从激活模式转换到待机模式时，在激活模式期间用作工作区域的存储区域在待机模式下并不需要保持数据。因此，消除用于这种存储区域的刷新操作是可能的。

图1是示出了DRAM存储区域的图。图1中，DRAM存储区域10例如包括11-1到11-8共8个块。出于简化说明的目的，假设每个块的存储器阵列包括8条字线。根据情况的不同，部分刷新功能可以例如只针对一个块11-1执行刷新操作，或者，可以只针对两个块11-1和11-2执行刷新操作。

图2是用于解释部分刷新操作的图。图2的(a)示出了当整个DRAM存储区域10被刷新时，被相继刷新的字线。例如，字线WL0到字线WL7是块11-1的8条字线，字线WL8到字线WL15(示出到WL11)是块11-2的8条字线。以同样的方式，块11-3到块11-8的每个块都有8条字线。

当如图2的(a)所示，整个DRAM存储区域10被刷新时，块11-1的8条字线WL0到WL7被相继激活，并被进行刷新操作，然后，块11-2的8条字线WL8到WL15被相继激活，并被进行刷新操作。此后，块11-3到块11-8相继被进行刷新操作，其后，块11-1在下一轮刷新操作中再次被刷新。

图2的(b)示出了当只有DRAM存储区域10的块11-1被刷新时，被相继刷新的字线。块11-1的字线WL0被首先刷新，然后，同一块11-1的下一字线WL1在比(a)中的情况更长的间隔后被刷新。此后，块11-1的字线WL2到字线WL7以同样的方式被刷新，其后，字线WL0在下一轮刷新操作中再次被刷新。在(b)的情况中，被进行刷新的字线数目是DRAM存储区域10字线总数的1/8，因此，刷新间隔可以被设置为(a)的情况下所使用的间隔的频度的1/8。利用这样的设置，从字线WL0的刷新到同一字线WL0的下一次刷新的时间长度在(a)和(b)的情况中是相等的。

图2的(c)示出了当只有DRAM存储区域10的块11-1和块11-2被刷新时，被进行相继刷新的字线。块11-1的字线WL0被首先刷新，然后，同一块11-1的下一字线WL1在比(a)中的情况更长而比较(b)中的情况更短的间隔后被刷新。此后，块11-1的字线WL2到字线WL7以同样的方式被刷新，然后，块11-2的字线WL8到字线WL15被刷新。此后，块11-1的字线WL0在下一轮刷新操作中再次被刷新。在(c)的情况中，被进行刷新的字线数目是DRAM存储区域10字线总数的1/4，因此，刷新间隔可以被设置为(a)的情况下所使用的间隔的频度的1/4。利用这样的设置，从字线WL0的刷新到同一字线WL0的下一次刷新的时间长度在(a)和(c)的情况中是相等的。

按照图2所示的安排，可以实现部分刷新功能。然而，当从1/8部分刷新操作(图2的(b))转变到1/4部分刷新操作(图2的(c))时，这种安排会引起以下问题。