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30日提交的申请号为10-2014-0080926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]本发明的各种实施例涉及一种半导体设计技术，且更具体而言，涉及半导体存储器件的激活预充电操作控制。
【背景技术】
[0004]半导体存储器件可以储存多个数据并且提供被请求的数据。S卩，半导体存储器件可以执行用于储存从半导体存储器件的外部接收到的数据的数据写入操作、和用于将储存在半导体存储器件中的数据输出至外部的数据读取操作。
[0005]当数据被储存在半导体存储器件(特别是动态随机存取存储器(DRAM))的存储器单元(是用于储存数据的单元)中时，或者当储存在半导体存储器件的存储器单元中的数据被输出至外部时，要执行若干操作，诸如激活操作、写入/读取操作和预充电操作。
[0006]执行激活操作和写入操作用于在DRAM的多个存储器单元之中选择指定的存储器单元、并且将数据储存在选中的存储器单元中。另外，执行激活操作和读取操作用于在DRAM的多个存储器单元之中选择指定的存储器单元、并且将储存在选中的存储器单元中的数据输出。执行预充电操作用于将DRAM返回至激活操作被执行之前的状态。
[0007]图1是图示传统的半导体存储器件的框图。
[0008]参见图1，半导体存储器件包括:核心区100、激活控制器110、列控制器120和地址解码器160。
[0009]激活控制器110响应于外部激活命令EX_ACT和行地址R0W_ADD来产生正常激活命令NM_ACT，以及响应于外部预充电命令EX_PCG和行地址R0W_ADD来产生正常预充电命令NM_PCGo
[0010]列控制器120响应于外部列命令EX_RD/WT和列地址C0LUMN_ADD来产生正常列命令NM_RD/WT。外部列命令EX_RD/WT可以是读取命令或写入命令。
[0011 ] 地址解码器160响应于外部地址EX_ADD来产生行地址R0W_ADD和列地址C0LUMN_ADD ο
[0012]核心区100响应于正常激活命令NM_ACT而被激活，响应于正常预充电命令NM_PCG而被预充电，以及响应于正常列命令NM_RD/WT来执行输入/输出数据的列操作。
[0013]如上所述，半导体存储器件响应于从外部施加的外部激活命令EX_ACT来将核心区100激活，以及响应于从外部施加的外部预充电命令EX_PCG来对核心区100预充电。简言之，传统的半导体存储器件依赖于从外部输入的外部命令EX_ACT和EX_PCG来执行激活-预充电操作。
[0014]从施加外部激活命令EX_ACT至施加外部预充电命令EX_PCG的区段可以比针对半导体存储器件设定的预定时间(tRAS_)持续更长。
[0015]当核心区100即使在经过预定的时间之后也保持激活状态时，半导体存储器件的电流损耗会不必要地增加，并且可以引起错误的操作。
【发明内容】
[0016]本发明的各种实施例针对一种半导体存储器件，其能检测核心区的激活状态在预定的时间之后是否持续，以及在施加外部预充电命令之前对核心区预充电。
[0017]根据本发明的一个实施例，一种半导体存储器件可以包括:激活状态检测器，其适于在激活状态检测模式中，检测在正常激活命令或额外激活脉冲被激活时的时刻之后是否经过预定的时间，以及基于检测结果来产生额外预充电脉冲；列控制器，其适于在激活状态检测模式中基于额外预充电脉冲、列地址和外部列命令来产生额外激活脉冲；以及核心区，其适于基于正常激活命令或者与额外激活脉冲相对应的额外激活命令而被激活，以及基于与额外预充电脉冲相对应的额外的预充电命令或正常预充电命令而被预充电。
[0018]半导体存储器件还可以包括:第一激活控制器，其适于基于外部激活命令和行地址来产生正常激活命令，以及基于外部预充电命令和行地址来产生正常预充电命令；以及第二激活控制器，其适于基于额外激活脉冲和行地址来产生额外激活命令，以及基于额外预充电脉冲和行地址来产生额外预充电命令。
[0019]激活状态检测器可以包括:振荡单元，其用于在激活状态检测模式中产生以预定的频率触发的振荡信号；激活测量单元，其用于在激活状态检测模式中对振荡信号在正常激活命令或额外激活脉冲被激活时的时刻之后触发的次数计数，以及将计数的数目作为测量信号输出；以及脉冲发生单元，其用于当测量信号的值比预定值大时选择性地将额外预充电脉冲激活。
[0020]激活测量单元可以在激活状态检测模式中当正常激活命令被激活或者外部列命令被施加时将测量信号的值初始化。
[0021]脉冲发生单元可以在激活状态检测模式中当测量信号的值比预定值大时将额外预充电脉冲激活，以及脉冲发生单元在激活状态检测模式中当测量信号的值等于或小于预定值时不将额外预充电脉冲激活。
[0022]当额外预充电脉冲被激活时，列控制器可以在外部列命令和列地址被施加时将额外激活脉冲激活，以及当额外预充电脉冲未被激活时，列控制器不将额外激活脉冲激活，而与外部列命令和列地址是否被施加无关。
[0023]列控制器可以当外部列命令和列地址被施加时将正常列命令激活，而与激活状态检测模式无关。
[0024]当外部列命令和列地址被施加、并且额外预充电脉冲被激活时，列控制器可以在额外激活脉冲被激活时的时刻之后经过预定的时间时将正常列命令激活。
[0025]核心区可以基于正常列命令来执行用于输入/输出数据的列操作。
[0026]根据本发明的一个实施例，一种用于操作半导体存储器件的方法可以包括:在激活检测模式中，检测在正常激活命令被激活时的时刻之后是否经过预定的时间，以产生第一检测结果；以及基于第一检测结果而内部产生额外预充电脉冲。
[0027]用于操作半导体存储器件的方法还可以包括:当额外预充电脉冲被激活时，基于外部列命令和列地址来产生额外激活脉冲；检测在额外激活脉冲被激活时的时刻之后是否经过预定的时间，以产生第二检测结果，并且基于第二检测结果来产生额外预充电脉冲；当额外预充电脉冲被激活时，基于外部列命令和列地址来产生额外激活脉冲；以及基于正常激活命令或者与额外激活脉冲相对应的额外激活命令来将核心区激活，并且基于正常预充电命令或者与额外预充电脉冲相对应的额外预充电命令来对核心区预充电。
[0028]用于操作半导体存储器件的方法还可以包括:基于外部激活命令和行地址来产生正常激活命令；基于外部预充电命令和行地址来产生正常预充电命令；基于额外激活脉冲和行地址来产生额外激活命令；以及基于额外预充电脉冲和行地址来产生额外预充电命令。
[0029]用于操作半导体存储器件的方法还可以包括:在激活状态检测模式中，产生以预定的频率触发的振荡信号。
[0030]检测是否经过预定的时间以产生第一检测结果可以包括:在激活状态检测模式中，对振荡信号在正常激活命令被激活时的时刻之后触发的次数计数，以及将计数的数目作为测量信号输出。
[0031]内部产生额外预充电脉冲可以包括:当测量信号的值比预定值大时，选择性地将额外预充电脉冲激活。
[0032]产生额外激活脉冲可以包括:当额外预充电脉冲被激活时，基于外部列命令和列地址来将额外激活脉冲激活；以及当额外预充电脉冲未被激活时，不将额外激活脉冲激活，而与外部列命令和列地址无关。
[0033]检测是否经过预定的时间以产生第二检测结果可以包括:对振荡信号在额外激活脉冲被激活时的时刻之后触发的次数计数，并且将计数的数目作为测量信号输出；以及当测量信号的值比预定值大时，选择性地将额外预充电脉冲激活。
[0034]产生额外激活脉冲可以包括:当额外预充电脉冲被激活时，基于外部列命令和列地址来将额外激活脉冲激活，以及当额外预充电脉冲未被激活时，不将额外激活脉冲激活，而与外部列命令和列地址无关。
[0035]在激活状态检测模式中，当正常激活命令被激活或者外部列命令被施加时，可以将测量信号的值初始化。
[0036]用于操作半导体存储器件的方法还可以包括:基于外部列命令和列地址来产生正常列命令，而与激活状态检测模式无关。
【附图说明】
[0037]图1是图示传统的半导体存储器件的框图。
[0038]图2是图示根据本发明的一个实施例的支持激活-预充电操作的半导体存储器件的框图。
[0039]图3是用于描述图2中所示的半导体存储器件的操作的时序图。
【具体实施方式】
[0040]以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。然而，本发明可以用不同的方式实施，而不应解释为局限于本文所列的实施例。确切地说，提供这些实施例使得本说明书充分与完整，并向本领域技术人员充分传达本