JP2012033248A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コマンドに応じて、半導体装置全体ではなく、バンクグループ別にリフレッシュ動作が可能なようにし、リフレッシュ動作を行わないバンクグループでは、読出し・書込みなどの動作が可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体装置は、少なくとも２つ以上のバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ１５をそれぞれ含む複数のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ４と、複数のバンクグループにそれぞれ対応する複数のアドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０ＢＧ３とを備え、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧが印加されると、選択されたバンクグループのアドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０ＢＧ３のアドレスカウントによって、選択されたバンクグループのリフレッシュ動作を行うように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、特にそのリフレッシュ技術に関する。

半導体装置のメモリセルは、スイッチの役割をするトランジスタと電荷（データ）を保持するキャパシタとで構成されている。メモリセル内のキャパシタに電荷があるか否かによって、すなわち、キャパシタの端子電圧が高いか低いかによってデータの「ハイ」（論理１）、「ロー」（論理０）を区分する。また、キャパシタの端子電圧が高いとき、メモリセルは、「ハイ」状態のデータを格納しているとも言われ、キャパシタの端子電圧が低いとき、メモリセルは、「ロー」状態のデータを格納しているとも言われている。

データの保持は、キャパシタに電荷が蓄積された状態であるため、原理的には電力の消費がない。しかし、ＭＯＳトランジスタのＰＮ接合などによる漏れ電流により、キャパシタに蓄積された初期の電荷量が低減するため、データが消失する場合がある。これを防止するために、データを失う前にメモリセル内のデータを読み出し、その読み出した情報に従って正常な電荷量にノーマル再充電を行う必要がある。このような動作は、周期的に繰り返されてデータの記憶が維持される。また、このようなメモリセルの再充電過程をリフレッシュ（ｒｅｆｒｅｓｈ）動作という。

従来の半導体装置では、メモリコントローラから半導体装置にリフレッシュコマンドが印加されると、半導体装置内の全てのバンクが同時にリフレッシュ動作を行っていた。例えば、バンク０〜バンク７内の０〜Ｎワードラインが全て順次活性化され、データが再格納されていた。

このような従来の半導体装置では、全てのバンクが同時にリフレッシュされるため、一度に多くの電力を消費せざるを得なかった。また、全てのバンクが同時にリフレッシュされるため、リフレッシュ動作中には、読出し・書込みなどの他の動作は全く行うことができなかった。

大韓民国特許出願公開ＮＯ．１０−２００８−０００１９７３ 大韓民国特許出願公開ＮＯ．１０−２００９−００１６１６７

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するために提案されたものであって、その目的は、コマンドに応じて、半導体装置全体ではなく、バンクグループ別にリフレッシュ動作が可能なようにし、リフレッシュ動作を行わないバンクグループでは、読出し・書込みなどの動作が可能な半導体装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、バンクグループのリフレッシュ動作時にバンクグループ内部のバンクが交互にリフレッシュされるようにして、リフレッシュ動作時の消費電力を減らすことにある。

そこで、上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置（１）は、各々少なくとも２つ以上のバンクを含む複数のバンクグループと、複数の前記バンクグループにそれぞれ対応する複数のアドレスカウンタ部とを備え、バンクグループリフレッシュコマンドに応じて、選択された前記バンクグループのリフレッシュ動作を行うことを特徴とする。

上記半導体装置（１）において、オールバンクリフレッシュコマンドが印加されると、複数の前記アドレスカウンタ部の全てがアドレスのカウントを行い、全ての前記バンクグループ内でリフレッシュ動作を行うことが好ましい。

前記バンクグループの選択が、バンクグループアドレスによってなされてもよい。

前記バンクグループリフレッシュコマンドの印加時には、選択された前記バンクグループ内のバンクが順次リフレッシュされ、前記オールバンクリフレッシュコマンドの印加時には、各前記バンクグループ内のバンクが順次リフレッシュされることが好ましい。

また、前記バンクグループリフレッシュコマンドの印加時には、選択された前記バンクグループ内のバンクが、同時にリフレッシュされ、前記オールバンクリフレッシュコマンドの印加時には、各前記バンクグループ内の全てのバンクが、同時にリフレッシュされることが好ましい。

また、選択された前記バンクグループ以外のバンクグループが、コマンドに応じて活性化、読出しまたは書込み動作を行うことが好ましい。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置（２）は、各々２つ以上のバンクを含む複数のバンクグループと、複数の前記バンクグループにそれぞれ対応する複数のアドレスカウンタ部と、複数の前記アドレスカウンタ部にそれぞれ対応する複数のアドレス選択部とを備え、バンクグループリフレッシュコマンドが印加されると、選択された前記バンクグループの前記アドレス選択部が、対応する前記アドレスカウンタ部でカウントされるアドレスを選択し、オールバンクリフレッシュコマンドが印加されると、複数の前記アドレス選択部が、それぞれ対応する前記アドレスカウンタ部でカウントされるアドレスを選択することを特徴とする。

上記半導体装置（２）において、アクティブコマンドが印加されると、複数の前記アドレス選択部が、半導体装置（２）の外部から入力されたアドレスを選択することが好ましい。

本発明によれば、バンクグループリフレッシュコマンドに応じて、選択されたバンクグループのみでリフレッシュ動作が行われる。したがって、リフレッシュ動作を行わないバンクグループでは、リフレッシュ動作以外の正常な動作（読出し・書込みなど）を行うことができるという効果が得られる。

また、リフレッシュ動作時、バンクグループ内のバンクを順次リフレッシュするので、リフレッシュによって発生する瞬間的な電力消費を減らすことができるという長所がある。

本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成を示すブロック図である。 図１のバンクグループＢＧ０及びそれに関連する構成を詳細に示すブロック図である。 図２に示した構成の動作を説明するタイミングチャートである。 図２のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０の他の実施形態に係る構成を示すブロック図である。 図２の構成に図４のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０が適用された場合の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明に係る半導体装置において、バンクグループ毎に個別に動作することを説明する図である。

以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できるように詳細に説明するために、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、半導体装置は、複数のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３と、複数のアドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３と、複数のアドレス選択部１２０＿ＢＧ０〜１２０＿ＢＧ３と、バンクグループ選択部１３０と、コマンドデコーダ部１４０と、バンクグループアドレスバッファ部１０１と、バンクアドレスバッファ部１０２と、アドレスバッファ部１０３と、コマンドバッファ部１０４とを備える。

複数のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３のそれぞれは、少なくとも２つ以上のバンク（たとえば、ＢＡＮＫ０〜１５のうちの２つ）を備える。バンクグループ（ＢＧ０〜ＢＧ３）は、バンクグループリフレッシュコマンドに応じてリフレッシュ動作が行われる単位である。本実施形態では、半導体装置内部が４つのバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３に分けられ、各々のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３に４つのバンク（たとえば、ＢＧ０〜ＢＧ１５のうちの４つ）を備えることを例示している。

バンクグループアドレスバッファ部１０１は、半導体装置の外部から入力されるバンクグループアドレスＢＧ＿Ａ＜０：１＞をバッファリングし、バッファリングされたバンクグループアドレスをラッチして出力する。図１では、ラッチされたバンクグループアドレスをＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞として表記している。半導体装置の内部では、ラッチされたバンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞が用いられるので、以下では、ラッチされたバンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞をバンクグループアドレスと呼ぶことにする。バンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞は、複数のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３のうち、１つのバンクグループを選択するためのアドレスである。

バンクアドレスバッファ部１０２は、半導体装置の外部から入力されるバンクアドレスＢＫ＿Ａ＜０：１＞をバッファリングし、バッファリングされたバンクアドレスをラッチして出力する。図１では、ラッチされたバンクアドレスをＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞として表記している。半導体装置の内部では、ラッチされたバンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞が用いられるので、以下では、ラッチされたバンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞をバンクアドレスと呼ぶことにする。バンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞は、バンクグループＢＧ０〜ＢＧ３の内部から１つのバンク（ＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ１５のいずれか）を選択するためのアドレスである。

アドレスバッファ部１０３は、半導体装置の外部から入力されるアドレスＡ＜０：１４＞をバッファリングし、バッファリングされたアドレスをラッチして出力する。図１では、ラッチされたアドレスをＬＡ＜０：１４＞として表記している。半導体装置の内部では、ラッチされたアドレスＬＡ＜０：１４＞が用いられるので、以下では、ラッチされたアドレスＬＡ＜０：１４＞をアドレスと呼ぶことにする。アドレスＬＡ＜０：１４＞は、バンクＢＡＮＫ０〜１５内で活性化されるべきワードラインを選択するためのアドレスである。

コマンドバッファ部１０４は、半導体装置の外部から入力されるコマンドＣＭＤをバッファリングしてコマンドデコーダ部１４０に伝達する。

バンクグループ選択部１３０は、バンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞をデコードしてバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３のうち、１つを選択する。バンクグループ選択部１３０から出力されるバンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜０：３＞は、該当するバンクグループが選択されると活性化される。例えば、バンクグループＢＧ０が選択されると、バンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜０＞が活性化され、バンクグループＢＧ３が選択されると、バンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜３＞が活性化される。

コマンドデコーダ部１４０は、コマンドバッファ部１０４から伝達されたコマンドＣＭＤをデコードしてオールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬ、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０：３＞、アクティブコマンドＡＣＴ、読み出しコマンドＲＤ、及び書き込みコマンドＷＴなどを活性化させる。バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０：３＞は、バンクグループＢＧ０〜ＢＧ３のうち、選択されたバンクグループのみをリフレッシュするためのコマンドである。コマンドデコーダ部１４０は、コマンドＣＭＤとバンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜０：３＞とに応じて、選択されたバンクグループをリフレッシュするバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０：３＞を生成することができる。例えば、コマンドＣＭＤのデコードの結果、バンクグループリフレッシュコマンドが印加されたことが認識され、バンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜２＞が活性化されると、コマンドデコーダ部１４０は、バンクグループＢＧ２をリフレッシュするバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜２＞を活性化させる。

アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３は、各々のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３に対応するように備えられるが、アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３は、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬが活性化されるか、対応するバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３のバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０：３＞が活性化されると、アドレスをカウントする。例えば、アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ２は、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬやバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜２＞が活性化されると、アドレスをカウントする。ここで、アドレスをカウントするとは、ある値を０〜２^１４まで順次増やしていくことにより、カウントされたアドレスＲＡＴ＜０：１４＞値を決定することを意味する。

アドレス選択部１２０＿ＢＧ０〜１２０＿ＢＧ３は、各々のバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３に対応するように備えられる。アドレス選択部１２０＿ＢＧ０〜１２０＿ＢＧ３は、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬが活性化されるか、対応するバンクグループのバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０：３＞が活性化されると、アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３でカウントされたアドレスＲＡＴ＜０：１４＞を選択してバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３内部のバンクに伝達する。そうでない場合には、半導体装置の外部から入力されたアドレスＬＡ＜０：１４＞、すなわち、アドレスバッファ部が受信したアドレスをバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３内部のバンクに伝達する。アドレス選択部１２０＿ＢＧ０〜１２０＿ＢＧ３は、ＯＲゲートとマルチプレクサとで構成することができる。

以下、本発明の半導体装置について、全体の動作の例を説明する。オールバンクリフレッシュコマンドが印加される（すなわち、ＲＥＦ＿ＡＬＬが活性化される）と、全てのアドレス選択部１２０＿ＢＧ０〜１２０＿ＢＧ３は、対応するアドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３から出力されるカウントされたアドレスＲＡＴ＜０：１４＞を選択して、バンクグループＢＧ０〜ＢＧ３内部のバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ１５に伝達する。したがって、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ１５では、カウントされたアドレスＲＡＴ＜０：１４＞によってワードラインが順次活性化され、リフレッシュ動作が同時に行われる。

一方、バンクグループリフレッシュコマンドが印加されると、バンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞によって選択されたバンクグループ内部のみでリフレッシュ動作が行われる。例えば、バンクグループリフレッシュコマンドが印加され、バンクグループＢＧ２が選択されると（すなわち、ＲＥＦ＿ＢＧ＜２＞が活性化されると）、アドレス選択部１２０＿ＢＧ２は、アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ２から出力されるカウントされたアドレスＲＡＴ＜０：１４＞を選択してバンクＢＡＮＫ８〜ＢＡＮＫ１１に供給するので、バンクＢＡＮＫ８〜ＢＡＮＫ１１では、ワードラインが順次活性化され、リフレッシュ動作が行われる。しかし、バンクグループＢＧ２以外のバンクグループＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ３では、カウントされたアドレスＲＡＴ＜０：１４＞が内部のバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ７、ＢＡＮＫ１２〜ＢＡＮＫ１５に伝達されず、外部から入力されたアドレスＬＡ＜０：１４＞が内部のバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ７、ＢＡＮＫ１２〜ＢＡＮＫ１５に伝達されるため、リフレッシュ動作が行われず、外部から入力されたコマンドとアドレスとによって別の動作が行われる。すなわち、バンクグループＢＧ２のリフレッシュ動作と関係なく、バンクグループＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ３では正常な動作が行われる。

図１では、紙面の制限のため、一部構成の図示が省略されたが、そのような構成については、図２を参照して理解することができる。

図２は、図１のバンクグループＢＧ０及びそれに関連する構成を示すブロック図である。

図２に示すように、バンクグループＢＧ０と関連する構成には、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３のワードラインＷＬ０〜ＷＬＮを活性化させるローデコーダ回路２１０＿ＢＫ０〜２１０＿ＢＫ３と、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３を活性化させるバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０と、アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０と、アドレス選択部１２０＿ＢＧ０とが備えられる。

バンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０は、バンクアドレスデコーダ２２１と、アクティブ信号発生部２２２と、ＯＲゲート２２３〜２２７とを備えて構成される。バンクアドレスデコーダ２２１は、バンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞をデコードしてバンク選択信号ＢＫ＿ＳＥＬ＜０：３＞のうち、１つを活性化させる。バンクアドレスデコーダ２２１は、バンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜０＞の活性化時にのみ動作し、バンクグループ選択信号ＢＧ＿ＳＥＬ＜０＞が非活性化されると、出力信号ＢＫ＿ＳＥＬ＜０：３＞を全て非活性化状態に維持する。アクティブ信号発生部２２２は、アクティブコマンドが印加されると活性化される信号であるアクティブ信号ＡＣＴとバンク選択信号ＢＫ＿ＳＥＬ＜０：３＞とに応じて、出力信号ＲＡＣＴＩ＜０：３＞のうち、１つを活性化させ、プリチャージコマンドが印加されると活性化される信号であるプリチャージ信号ＰＲＥに応じて、活性化した出力信号ＲＡＣＴＩ＜０：３＞を非活性化させる。リフレッシュ状況でない場合に、出力信号ＲＡＣＴＩ＜０：３＞は、そのままバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞として出力されて、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３のうち、１つを活性化させる。オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬやバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化されると、ＯＲゲート２２３〜２２７の出力のうち、ＯＲゲート２２７が「ハイ」レベルになるので、全てのバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞が活性化される。すなわち、バンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０は、アクティブ信号ＡＣＴの活性化時には、バンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞に応じてバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞のうち１つを活性化させ、オールバンクリフレッシュ動作時（ＲＥＦ＿ＡＬＬ「ハイ」）またはバンクグループＢＧ０のバンクグループリフレッシュ動作時（ＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞「ハイ」）には、全てのバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞を活性化させる。

ローデコーダ回路２１０＿ＢＫ０〜２１０＿ＢＫ３は、入力されるバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞が活性化されると、入力されるアドレスＲＡ０＜０：１４＞をデコードして、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３内のワードラインＷＬ０〜ＷＬＮのうち、１つを活性化させる。

アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０とアドレス選択部１２０＿ＢＧ０との動作については前述したので、ここでは、それ以上の説明を省略する。

バンクグループＢＧ１〜ＢＧ３及びそれに関連する構成も、図２に示されたバンクグループＢＧ０及びそれに関連する構成と同様な態様で構成することができる。

図３は、図２に示した構成の動作を説明するタイミングチャートである。

図３に示すように、アクティブ信号ＡＣＴの１番目の活性化時にバンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞＝（０、１）によってバンクＢＡＮＫ１が選択され、その結果、バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜１＞が活性化される。バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜１＞が活性化された期間の間にローデコーダ回路２１０＿ＢＫ１は、アドレスＬＡ＜０：１４＞によって選択されるワードラインを活性化させる。そして、１番目のプリチャージ信号ＰＲＥの活性化によってバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜１＞が非活性化される。

アクティブ信号ＡＣＴの２番目の活性化時にバンクアドレスＢＫ＿ＬＡ＜０：１＞＝（１、１）によってバンクＢＡＮＫ３が選択され、その結果、バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜３＞が活性化される。バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜３＞が活性化された期間の間にローデコーダ回路２１０＿ＢＫ３は、アドレスＬＡ＜０：１４＞によって選択されるワードラインを活性化させる。そして、プリチャージ信号ＰＲＥの活性化によってバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜３＞が非活性化される。

バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化されると、全てのバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞が活性化される。そして、ローデコーダ回路２１０＿ＢＫ０〜２１０＿ＢＫ３にはアドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０によってカウントされるアドレスＲＡＴ＜０：１４＞が供給される。したがって、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化された期間の間にバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３の内部ではワードラインが順次活性化される。

オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬが活性化された期間の間にも、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化された場合と同様に動作する。

図４は、図２のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０の他の実施形態に係る構成を示す図である。

図２のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０は、オールバンクリフレッシュ動作時及びバンクグループリフレッシュ動作時にバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞を同時に活性化させたが、図４では、オールバンクリフレッシュ動作時及びバンクグループリフレッシュ動作時にバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞を順次活性化させるバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０が示されている。

図４に示すように、この実施形態に係るバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０は、バンクアドレスデコーダ２２１と、アクティブ信号発生部２２２と、バンクカウンタ４１０と、選択部４２０とを備える。バンクアドレスデコーダ２２１とアクティブ信号発生部２２２とは図２と同様な構成であり、バンクカウンタ４１０と選択部４２０とは変更された構成である。

バンクカウンタ４１０は、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬまたはバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化されると、出力信号ＲＡＣＴＣ＜０：３＞を順次活性化させる。すなわち、バンクカウンタ４１０の出力信号は、ＲＡＣＴＣ＜０＞、ＲＡＣＴＣ＜１＞、ＲＡＣＴＣ＜２＞、ＲＡＣＴＣ＜３＞の順に活性化される。

選択部４２０は、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬまたはバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化されると、バンクカウンタ４１０の出力信号ＲＡＣＴＣ＜０：３＞をバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞として出力し、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬとバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞とが非活性化された場合には、アクティブ信号発生部２２２の出力信号ＲＡＣＴＩ＜０：３＞をバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞として出力する。選択部４２０は、ＯＲゲートとマルチプレクサとで構成することができる。

図４のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０は、アクティブ動作時には図２のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０と同様に動作する。しかし、オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬまたはバンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化されたリフレッシュ動作時には、バンクグループＢＧ０内のバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が順次活性化されて、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が順次リフレッシュされる。

図４のようなバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０を用いる場合には、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が順次リフレッシュされなければならないため、アドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０がアドレスＲＡＴ＜０：１４＞を０〜２^１４まで４回カウントするように構成される。

図５は、図２に示されたバンクグループＢＧ０に、図４のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０が適用された場合の動作を説明するタイミングチャートである。

図５に示すように、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化されると、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化される期間の間にバンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０：３＞が順次活性化される。バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜０＞が活性化される間にはバンクＢＡＮＫ０のリフレッシュ動作が行われ、バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜１＞が活性化される間にはバンクＢＡＮＫ１のリフレッシュ動作が行われる。同様に、バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜２＞が活性化される間にはバンクＢＡＮＫ２のリフレッシュ動作が行われ、バンクアクティブ信号ＲＡＣＴ＜３＞が活性化される間にはバンクＢＡＮＫ３のリフレッシュ動作が行われる。すなわち、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化される間にバンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が順次リフレッシュされる。図５の場合には、リフレッシュ動作時、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が同時にリフレッシュされず、順次リフレッシュされるので、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞の活性化期間は図３の場合より長く制御される。

オールバンクリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＡＬＬが活性化される期間の間にも、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧ＜０＞が活性化される場合と同様に、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が順次リフレッシュされる。

図５のように、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が順次リフレッシュされる場合には、図３のように、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が同時にリフレッシュされる場合よりリフレッシュにかかる時間は増えるが、バンクＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ３が同時にリフレッシュされないので、半導体装置の瞬間的な電力消費はさらに減らすことができる。

図５では、一般的なアクティブプリチャージ動作は図示しなかったが、図２の構成に図４のバンクアクティブ回路２２０＿ＢＧ０が適用された場合にも、アクティブプリチャージ動作は図３に示されているのと同様になされる。

図６は、本発明の一実施形態に係る半導体装置において、バンクグループ毎に個別に動作する例を説明する図である。

図６に示すように、バンクグループリフレッシュコマンドＲＥＦ＿ＢＧの印加とともに、バンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞＝「０１」によってバンクグループＢＧ１が選択され、バンクグループＢＧ１のリフレッシュ動作が行われる。そして、バンクグループＢＧ１のリフレッシュ動作が行われている期間（６０１）の間に、バンクグループＢＧ２を指定するバンクグループアドレスＢＧ＿ＬＡ＜０：１＞＝「１０」とともに、アクティブコマンドＡＣＴ、読み出しコマンドＲＤが印加されて、バンクグループＢＧ２のアクティブ動作と読み出し動作とが行われる。

このように、本発明では、バンクグループＢＧ０〜ＢＧ３毎にアドレスカウンタ部１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３が別に備えられ、バンクグループＢＧ０〜ＢＧ３毎に備えられたアドレスカウンタ１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３によってバンクグループＢＧ０〜ＢＧ３のリフレッシュ動作が個別に行われるので、特定バンクグループのリフレッシュ動作を行う際、他のバンクグループの正常な動作が可能である。

本発明の技術的思想は、上記好ましい実施形態によって具体的に説明されたが、上記した実施形態は、その説明のためのものであり、その制限のためのものでないことに注意されるべきである。また、本発明の技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想の範囲内で様々な実施形態が可能であることがわかるであろう。

１０１ バンクグループアドレスバッファ部
１０２ バンクアドレスバッファ部
１０３ アドレスバッファ部
１０４ コマンドバッファ部
ＢＧ０〜ＢＧ３ バンクグループ
１１０＿ＢＧ０〜１１０＿ＢＧ３ アドレスカウンタ部
１２０＿ＢＧ０〜１２０＿ＢＧ３ アドレス選択部
１３０ バンクグループ選択部
１４０ コマンドデコーダ部
２２０＿ＢＧ０ バンクアクティブ回路

Claims (14)

1. 各々少なくとも２つ以上のバンクを含む複数のバンクグループと、
   複数の前記バンクグループにそれぞれ対応する複数のアドレスカウンタ部とを備え、
   バンクグループリフレッシュコマンドに応じて、選択された前記バンクグループのリフレッシュ動作を行うことを特徴とする半導体装置。
2. 前記バンクグループリフレッシュコマンドが印加されると、選択された前記バンクグループに対応する前記アドレスカウンタ部がアドレスカウントを行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. オールバンクリフレッシュコマンドが印加されると、複数の前記アドレスカウンタ部の全てがアドレスのカウントを行い、全ての前記バンクグループ内でリフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
4. 前記バンクグループの選択が、バンクグループアドレスによってなされることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
5. 前記バンクグループリフレッシュコマンドの印加時には、選択された前記バンクグループ内のバンクが、順次リフレッシュされ、
   前記オールバンクリフレッシュコマンドの印加時には、各前記バンクグループ内のバンクが、順次リフレッシュされることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
6. 前記バンクグループリフレッシュコマンドの印加時には、選択された前記バンクグループ内のバンクが、同時にリフレッシュされ、
   前記オールバンクリフレッシュコマンドの印加時には、各前記バンクグループ内の全てのバンクが、同時にリフレッシュされることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
7. 選択された前記バンクグループ以外のバンクグループが、コマンドに応じて活性化、読出し又は書込み動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
8. 各々２つ以上のバンクを含む複数のバンクグループと、
   複数の前記バンクグループにそれぞれ対応する複数のアドレスカウンタ部と、
   複数の前記アドレスカウンタ部にそれぞれ対応する複数のアドレス選択部とを備え、
   バンクグループリフレッシュコマンドが印加されると、選択された前記バンクグループに対応する前記アドレス選択部が、対応する前記アドレスカウンタ部でカウントされるアドレスを選択し、
   オールバンクリフレッシュコマンドが印加されると、複数の前記アドレス選択部が、それぞれ対応する前記アドレスカウンタ部でカウントされるアドレスを選択することを特徴とする半導体装置。
9. アクティブコマンドが印加されると、複数の前記アドレス選択部が、半導体装置の外部から入力されたアドレスを選択することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
10. 前記半導体装置が、複数の前記バンクグループのそれぞれに対応する複数のバンクアクティブ回路をさらに備え、
    複数の前記バンクアクティブ回路が、オールバンクリフレッシュコマンドが印加されるか、又は前記バンクアクティブ回路に対応する前記バンクグループのバンクグループリフレッシュコマンドが印加されると、対応する前記バンクグループのバンクを順次活性化させることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
11. 前記半導体装置が、複数の前記バンクグループのそれぞれに対応する複数のバンクアクティブ回路をさらに備え、
    複数の前記バンクアクティブ回路が、オールバンクリフレッシュコマンドが印加されるか、又は前記バンクアクティブ回路に対応する前記バンクグループのバンクグループリフレッシュコマンドが印加されると、対応する前記バンクグループのバンクを同時に活性化させることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
12. 前記半導体装置が、複数の前記バンクグループのそれぞれに対応する複数のバンクアクティブ回路をさらに備え、
    前記アクティブコマンドが印加されると、バンクグループアドレスによって選択された前記バンクグループに対応する前記バンクアクティブ回路が、バンクアドレスをデコードして、選択された前記バンクグループ内で１つのバンクを活性化させることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
13. 前記バンクグループリフレッシュコマンドによって、選択された前記バンクグループのリフレッシュ動作がなされている期間の間に、リフレッシュ動作を行わない前記バンクグループが、コマンドに応じて活性化、読出し又は書込動作を行うことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
14. 前記バンクグループリフレッシュコマンドの印加時に、前記バンクグループの選択が、バンクグループアドレスによってなされることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。

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