JPS62177793A - ダイナミツクランダムアクセスメモリ - Google Patents

ダイナミツクランダムアクセスメモリ

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JPS62177793A
JPS62177793A JP61019509A JP1950986A JPS62177793A JP S62177793 A JPS62177793 A JP S62177793A JP 61019509 A JP61019509 A JP 61019509A JP 1950986 A JP1950986 A JP 1950986A JP S62177793 A JPS62177793 A JP S62177793A
Authority
JP
Japan
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data hold
hold time
capacitor
voltage
terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP61019509A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Nishino
洋一 西野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS62177793A publication Critical patent/JPS62177793A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばマイクロコンピュータに使用シて好適な
ダイナミックランダムアクセスメモリ(以下、DRAM
という。)に関する。
〔発明の概要〕
本発明は例えばマイクロコンピュータに使用して好適な
りRAMにおいて、チップの一部にメモリセルのデータ
ホールド時間を擬似的に測定するモニタ部を設け、メモ
リセルのデータホールド時間を擬似的に測定する様にし
たことにより、簡単にデータホールド時間を測定できる
様にしたものである。また本発明は例えばマイクロコン
ピュータに使用して好適なりRAMにおいて、チップの
一部にメモリセルのデータホールド時間を擬似的に測定
するモニタ部を設け、このモニタ部が測定するデータホ
ールド時間によりリフレッシュ間隔を制御する様にした
ことにより、動作温度に応じたりフレッシュ間隔でリフ
レッシュを行い消費電力を低減できる様にしたものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、マイクロコンピュータに使用して好適なりI?A
Mとして第6図に示す如くP形シリコン基板(1)上に
第7図に示す如きメモリセル回路、いわゆるlMOSセ
ル回路を高密度に集積化したメモリアレイ(2)と入出
力回路等からなる周辺回路(3)とを備えたDRAMが
提案されている。この第7図に示すメモリセル回路は1
個のn−MOS)ランジスク(4)と1個のコンデンサ
(5)とから構成されており、このn−MOSトランジ
スタ(4)のゲート(4G)はワード線(6)に接続さ
れると共にこのn−MOSトランジスタ(4)のドレイ
ン(4D)はビット線(7)に接続され、またこのn−
MOSトランジスタ(4)のソース(4S)はコンデン
サ(5)の一方の端子に接続されると共にこのコンデン
サ(5)の他方の端子には所定値のプレート電圧Vpが
端子(8)を介して供給される様になされている。この
第7図に等何回路で示すlMOSセル回路は具体的には
第8図に示す如く構成されている。即ち、n−MOS)
ランジスタ(4月よP形シリコン基板(1)にn形イオ
ンの拡散によって形成されたドレイン領域(9)及びソ
ース領域(10)と絶縁Pi(11)を介してワード線
(6)と一体に形成されたポリシリコンからなるゲート
電極(12)とから構成されている。この場合、ドレイ
ン領域(9)はアルミニウムAβからなるビット線(7
)に接続されている。
またコンデンサ(5)は絶縁層(11)上に形成された
ポリシリコンからなる電極(13)とP形シリコン基板
(1)の反転層領域(14)とから構成されている。尚
、この第8図において(15a)及び(15b)は夫々
選択酸化法によって形成された素子分離領域、(16a
)及び(16b)は夫々絶縁層である。
この様に構成されたlMOSセル回路においてはワード
線(6)及びビット線(7)の両方にハイレベル電圧を
供給するとコンデンサ(5)は充電され、即ち反転層領
域(14)の電子がソース領域(10)及びドレイン領
域(9)を介して放出し反転層電位はハイレベルになり
、この状態が“1”状態として書き込まれたことになる
。そして、この“1”状態はワード線(6)にハイレベ
ル電圧を供給し、n−MOSトランジスタ(4)をオン
状態にすることによってビット線(7)に読み出すこと
ができる。しかしながら、斯るメモリセル回路において
は、長時間放置すると空乏層又はP形シリコン基板(1
)からの電子の流入によって反転層領域(14)は電子
密度が高くなり、反転層電位が下がってしまい、書き込
まれた“1”状態は所定時間、所謂データホールド時間
の経過後消去してしまう。そこで、DRAMにおいては
、データホールド時間内の所定の間隔で書き込みパルス
を入れて反転層領域(14)内の電子をソース領域(1
0)及びドレイン領域(9)を介して放出し反転層電位
を高(する如くして再書き込み、所謂リフレッシュ動作
を行う如くなされている。この場合、データホールド時
間はメモリセルの動作温度に依存し温度上昇に反比例す
る。即ち動作温度が上昇するとデータホールド時間は短
くなるという特性を有しており、例えば室温では数秒、
70℃では数+mS程度であることが知られているが、
一般には動作温度が100″Cになった場合を考慮して
2mS間隔でリフレッシュ動作が行われる様になされて
いる。
ここに製造されたDRAMのデータホールド時間を測定
することは、品質検査上極めて重要な作業となるが、従
来、この様な場合には、特別の専用測定器、例えばメモ
リテスターを使用してコンデンサ(5)の容量を測定し
、この測定値を用いて各動作温度におけるデータホール
ド時間を算出する如くしていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この様に斯かる従来のDRAMAこおいては、データホ
ールド時間を測定する場合、特別の専用測定器を必要と
するばかりでなく、データホールド時間を直接、簡単に
測定することができないという不都合があった。
また従来のDRAMにおいては、動作温度の如何に拘ら
ず、100℃で最適値とされる2mSのりフレッシュ間
隔でリフレッシュ動作をする如くなされているので、1
00℃より低温で動作する場合にはりフレッシュのため
の電力を無駄に消費してしまい、消費電力が増加すると
いう不都合があった。
本発明は、斯かる点に鑑み、データホールド時間を簡単
に測定し得る様にしたDRAMを提供することを第1の
目的とする。
また本発明は、動作温度に対応したりフレソシ二間隔で
リフレッシュする様にし、消費電力を低減できる様にし
たDRAMを提供することを第2の目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の発明に依るDRA旧よ、第1図及び第2図に示す
如く、チップの一部にメモリセルのデータホールド時間
を擬似的に測定するモニタ部(17)を設け、メモリセ
ルのデータホールド時間を擬似的に測定する様にしたも
のである。
また第2の発明に依るDI?AMは、第4図に示す如く
、チップの一部にメモリセルのデータホールド時間を擬
似的に測定するモニタ部(17)を設け、このモニタ部
(17)が測定するデータホールド時間によりリフレッ
シュ間隔を制御する様にしたものである。
〔作用〕
斯かる第1の発明の依れば、チップの一部にメモリセル
のデータホールド時間を擬似的に測定するモニタ部(1
7)を設け、メモリセルのデータホールド時間を擬似的
に測定する様になされているので、簡単にデータホール
ド時間を測定することができる。
また、第2の発明に依れば、チップの一部にメモリセル
のデータホールド時間を擬似的に測定するモニタ部(1
7)を設け、このモニタ部(17)が測定するデータホ
ールド時間によりリフレッシュ間隔を制御する様になさ
れているので、動作温度に応じたりフレッシュ間隔でリ
フレッシュすることができ、消費電力を低減することが
できる。
〔実施例〕
以下、第1図〜第3図を参照して第1の発明DRAMの
一実施例につき説明しよう。
この第1図において(18)はP形シリコン基板を示し
、本例においてはこのP形シリコン基板(18)上に第
7図及び第8図で示すと同様のlMOSセル回路を高密
度に集積化したメモリアレイ(19)を形成すると共に
入出力回路等からなる周辺回路(20)を設け、更に第
2図に示す如きデータホールド時間を擬似的に測定する
ためのモニタ部(17)をP形シリコン基板(18)上
の一部に形成する如くする。
この場合、このモニタ部(17)を第2図に示す如(n
−MO3I−ランジスタ(21)、コンデンサ(22)
、シュミットトリガ回路(23)及びブーストアンプ(
24)とで構成するが、n−MOSトランジスタ(21
)及びコンデンサ(22)についてはメモリアレイ(1
9)を構成するlMOSセルのn−MO3)ランジスタ
及びコンデンサと同一構造に形成する如くする。更にこ
のモニタmg(Inの回路構成を第2図に示す等価回路
を用いて説明すれば、n−MOSトランジスタ(21)
のドレイン電極(210)をハイレヘルの直流電圧VO
H例えば5■が供給される正電圧供給端子(25)に接
続すると共にこのn−MOSトランジスタ(21)のソ
ース電極(21S)をコンデンサ(22)の一方の端子
に接続し、またこのコンデンサ(22)の他方の電極を
所定値のプレート電圧が供給されるプレート電圧供給端
子(26)に接続すると共にn−MO3)ランジスタ(
21)のソース電極(215)とコンデンサ(22)の
一方の端子との共通接続点をシュミットトリガ回路(2
3)の入力端子に接続し、更にこのシュミットトリガ回
路(23)の出力端子をn−MO3)ランジスタ(21
)のゲート電極(21G)に接続すると共にシュミット
トリガ回路(23)の出力端子をブーストアンプ(24
)を介してデータホールド信号出力端子(27)に接続
する如くする。このシュミットトリガ回路(23)は例
えば入力電圧がVOH(V)、例えば5■からVOL(
V)、例えばO〔■〕に低減する間は出力電圧はVOL
〔■〕に維持され、入力電圧がVOL(V)になったと
きには出力電圧はVOL(V)からVOH(V)になり
、入力電圧がVOL(V)からVOH(V)に増加する
間は出力電圧はVOH(V)を維持し、入力電圧がVO
H(V)になったときは出力電圧はVOH(V)からV
OL(V)になる様な特性を有する如くする。
この様にモニタ部(17)を構成した場合において、第
3図に示す如くコンデンサ(22)の一方の端子電圧が
VOL(V)例えば0 〔V〕のときシュミットトリガ
回路(23)の出力電圧はVOHCV)、例えば5Vと
なり、n−MOS)ランジスタ(21)はオン状態にな
るので、コンデンサ(22)はt[され、コンデンサ(
22)の一方の端子電圧はVOH(V)に上昇する。こ
の様にコンデンサ(22)の一方の端子電圧がVOH(
V)になるとシュミントトリガ回路(23)の出力電圧
はVOL(V)になり、n−MOSトランジスタ(21
)はオフ状態になるので、コンデンサ(22)は徐々に
放電し、コンデンサ(22)の一方の端子電圧が次第に
下がることになる。そしてこのコンデン+(22)の一
方の端子電圧がVoH(V)からVOL(V)に達する
と、シュミットトリガ回路(23)の出力電圧はVOL
(V)からVOH(V)になり、再びn−MOSトラン
ジスタ(21)をオン状態にし、コンデンサ(22)は
充電され、コンデンサ(22)の一方の端子電圧は再び
VOH(V)に上昇する。以下、上述の動作が繰り返さ
れることになる。
この場合、シュミットトリガ回路(23)の出力側には
第3図Aに示す如くコンデンサ(22)の一方の端子電
圧の変化に対応して第3図Bに示す如き矩形波信号が得
られるが、コンデンサ(22)はメモリアレイ(19)
を構成するコンデンサと同一構造に構成されているので
、第3図Bに示す矩形波信号の周期Tはメモリアレイを
構成するコンデンサのデータホールド時間を表わすこと
になる。
そこで、この矩形波信号をオシロスコープで観測するこ
とによってデータホールド時間を測定することができる
。またカウンタ等を使用してデータホールド時間を測定
することもできる。
従って、斯かる本実施例に依れば、データホールド時間
を特別の専用測定器を用いず、オシロスコープ、カウン
タ等の通常の機器で直接、簡単に測定することができる
という利益がある。
次に第4図及び第5図を参照して第2の発明DRAMの
一実施例につき説明しよう。
本例においては第1図例と同様にP形シリコン基板(1
8)にメモリアレイ(19)、入出力回路等の周辺回路
(20)及びモニタ部(17)を設けると共°にリフレ
ッシュコントローラ(28)を設け、モニタ!(17)
のデータホールド信号出力端子(27)をリフレッシュ
コントローラ(28)の入力端子に接続し、モニタ部(
17)のデータホールド信号出力端子(27)に得られ
るデータホールド信号をリフレッシュコントローラ(2
8)の入力側に供給し、このリフレッシュコントローラ
(28)の出力側、即ち端子(29)にデータホールド
信号に応じたリフレッシュ信号を得、この信号によって
リフレッシュし得る如くする。この場合、シュミソ+−
+−99回路(23)を第2図例の場合と同様の特性と
することもできるが、出力電圧がVOL(V)、例えば
0 (V)からVOH(V)、例えば5〔■〕に反転す
る場合の入力電圧の値をコンデンサ(22)の一方の端
子電圧の最高値VOH(V)と最低値VOL(V)との
間の値VOM、例えば3 〔■〕とする様にしてもよく
、この様にすることで誤動作を防ぐことができる。
この様にDRAMを構成した場合、第5図Aに示す如き
コンデンサ(22)の一方の端子電圧の変化に対応して
第5図Bに示す如き矩形波信号を得ることができる。
従って、斯かる本実施例に依れば、実際の動作温度にお
けるデータホールド時間に対応して、叩ちコンデンサ(
22)の一方の端子電圧が所定値VOMまで下がったと
きにリフレッシュ動作をし得る様にされているので、例
えば動作温度が室温の場合は数秒間隔、動作温度が70
℃の場合は数十mSの間隔でリフレッシュ動作をし、大
幅に消費電力を低減することができるという利益がある
。例えば動作温度が室温であるにも拘らず、2mS間隔
でリフレッシュ動作する従来例に比し、この温度では消
費電力を約1/1000にすることができるという利益
がある。
尚、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱
することなく、その他種々の構成が取り得ることは勿論
である。
〔発明の効果〕
本発明に依れば、チップに設けられたモニタ装置によっ
てメモリセルのデータホールド時間を擬似的に測定する
様にされているので、極めて簡単にデータホールド時間
を測定することができるという利益がある。
また本発明に依れば、チップに設けられたモニタ装置が
測定するデータホールド時間によりリフレッシュ間隔を
制御する様にされているので、動作温度に応じたりフレ
ッシュ間隔でリフレッシュすることができ、消費電力を
大幅に低減することができるという利益がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明DRAMの一実施例を示す路線的平
面図、第2図は第1の発明の一実施例で使用するモニタ
部の一例を示す構成図、第3図は第2図例のコンデンサ
の一方の端子電圧とシュミットトリガ回路の出力電圧と
の関係を示す波形図、第4図は第2の発明DRAMの一
実施例の要部を示す構成図、第5図は第4図例のコンデ
ンサの一方の端子電圧とシュミットトリガ回路の出力電
圧との関係を示す波形図、第6図は従来のDRAMの路
線的平面図、第7図は第6図例のメモリアレイを構成す
るメモリセルの等価回路を示す線図、第8図は第7図例
のメモリセルの構成図である。 (17)はモニタ部、(18)はP形シリコン基板、(
19)はメモリアレイ、(20)は周辺回路、(21)
はn−MOS トランジスタ、(22)はコンデンサ、
(23)はシュミットトリガ回路、(24)はブースト
アンプ、(28)はリフレッシュコントローラである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、チップの一部にメモリセルのデータホールド時間を
    擬似的に測定するモニタ部を設け、上記メモリセルのデ
    ータホールド時間を擬似的に測定する様にしたことを特
    徴とするダイナミックランダムアクセスメモリ。 2、チップの一部にメモリセルのデータホールド時間を
    擬似的に測定するモニタ部を設け、該モニタ部が測定す
    るデータホールド時間によりリフレッシュ間隔を制御す
    る様にしたことを特徴とするダイナミックランダムアク
    セスメモリ。
JP61019509A 1986-01-31 1986-01-31 ダイナミツクランダムアクセスメモリ Pending JPS62177793A (ja)

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JP61019509A JPS62177793A (ja) 1986-01-31 1986-01-31 ダイナミツクランダムアクセスメモリ

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JP61019509A JPS62177793A (ja) 1986-01-31 1986-01-31 ダイナミツクランダムアクセスメモリ

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JPS62177793A true JPS62177793A (ja) 1987-08-04

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JP61019509A Pending JPS62177793A (ja) 1986-01-31 1986-01-31 ダイナミツクランダムアクセスメモリ

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6083293A (ja) * 1983-10-14 1985-05-11 Hitachi Micro Comput Eng Ltd ダイナミツク型ram

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6083293A (ja) * 1983-10-14 1985-05-11 Hitachi Micro Comput Eng Ltd ダイナミツク型ram

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