(57)【要約】【課題】半導体素子において、ＤＲＡＭの動作モードに関係なく、正確な温度情報を更新する温度情報出力装置（Ｏｎ  Ｄｉｅ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｅｎｓｏｒ；ＯＤＴＳ）を提供する。【解決手段】第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号が設定された論理レベル値を有するか、又は変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、
前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号が設定された論理レベル値を有するか、又は変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段と
を備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項２】
前記フラグ信号論理決定手段が、
前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第２フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、
前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、前記第２フラグ信号または設定された論理レベルを有する複数の第３フラグ信号のうち、何れか１つの信号を選択して、前記第１フラグ信号として出力するフラグ信号選択部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項３】
前記フラグ信号選択部が、
前記第２フラグ信号を第１入力として受信し、前記第３フラグ信号を第２入力として受信し、選択入力として受信した前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して何れか１つの信号を選択することによって、前記第１フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項４】
前記フラグ信号生成部が、
相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項２に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項５】
前記フラグ信号生成部が、
相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項２に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項６】
前記第３フラグ信号が、
前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする請求項２に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項７】
前記温度情報コード生成手段が、
ノーマルモードで前記第１イネーブル信号に応答して動作が制御され、セルフリフレッシュモードで前記第１イネーブル信号または前記第２イネーブル信号に応答して動作が制御されることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項８】
前記温度情報コード生成手段が、
前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号が非アクティブになると、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオフ（Ｏｆｆ）制御されて動作しないことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項９】
前記温度情報コード生成手段が、
前記第１イネーブル信号が非アクティブになり、前記第２イネーブル信号がアクティブになると、前記ノーマルモードでオフ（Ｏｆｆ）制御されて動作せず、前記セルフリフレッシュモードでオン（Ｏｎ）制御されて動作することを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１０】
前記温度情報コード生成手段が、
前記第１イネーブル信号がアクティブになると、前記第２イネーブル信号に関係なく、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオン（Ｏｎ）制御されて動作することを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１１】
前記温度情報コード生成手段が、
温度の増加に負（−）特性を有する温度電圧と、温度の変動に関係なく、一定の電位レベルを有する第１変動基準電圧及び第２変動基準電圧を出力する温度感知手段と、
前記第１変動基準電圧及び前記第２変動基準電圧の電位レベルに応じて、アナログ値の前記温度電圧を変換して、デジタル値の前記温度情報コードを生成するアナログ−デジタル変換手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１２】
前記温度情報コード生成手段が、
前記温度情報コードを受信して格納する多目的レジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１３】
前記アナログ−デジタル変換手段が、
前記温度電圧と追跡電圧の電位レベルを比較した値に応じて、前記温度情報コードを増加または減少させて出力する比較手段と、
前記温度情報コードに応答して前記追跡電圧の電位レベルを決定し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第１変動基準電圧より小さか、または同じであり、前記第２変動基準電圧より大きいか、または同じ範囲で決定される電位レベル決定手段と
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１４】
前記比較手段が、
メモリ制御機から受信したクロック信号に応答して、前記温度電圧と前記追跡電圧とを比較し、その値に応じて増加信号及び減少信号の論理レベルを決定する比較器と、
前記増加信号及び前記減少信号に応答して、前記温度情報コードを増加または減少させ、前記クロック信号を一定時間遅延させた遅延クロックに応答して動作するアップ／ダウンカウンタと
を備えることを特徴とする請求項１３に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１５】
前記比較手段が、
前記増加信号及び前記減少信号をフィルタリングして、前記アップ／ダウンカウンタの誤動作を防止するフィルタリング部をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１６】
前記電位レベル決定手段が、
デジタル値の前記温度情報コードをアナログ値の前記追跡電圧に変換し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第１変動基準電圧と前記第２変動基準電圧に応答して変動するデジタル−アナログコンバータを備えることを特徴とする請求項１３に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１７】
前記電位レベル決定手段が、
前記温度情報コードをデコードして前記デジタル−アナログコンバータに送信することによって、前記デジタル−アナログコンバータの誤動作を防止するデコーダをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の半導体素子の温度情報出力装置。
【請求項１８】
第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、オン（Ｏｎ）動作時に半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、
温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号は、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、設定された論理レベル値を有するか、または前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有するフラグ信号論理決定手段と、
セルフリフレッシュモードで、前記複数のフラグ信号に応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動手段と
を備えることを特徴とする半導体素子。
【請求項１９】
前記フラグ信号論理決定手段が、
前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第２フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、
前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、前記第２フラグ信号または設定された論理レベルを有する複数の第３フラグ信号のうち、何れか１つの信号を選択して、前記第１フラグ信号として出力するフラグ信号選択部と
を備えることを特徴とする請求項１８に記載の半導体素子。
【請求項２０】
前記フラグ信号選択部が、
前記第２フラグ信号を第１入力として受信し、前記第３フラグ信号を第２入力として受信し、選択入力として受信した前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して何れか１つの信号を選択することによって、前記第１フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子。
【請求項２１】
前記フラグ信号論理決定手段が、
相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項１８に記載の半導体素子。
【請求項２２】
前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、
複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を減少させることを特徴とする請求項２１に記載の半導体素子。
【請求項２３】
前記フラグ信号論理決定手段が、
相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする請求項１８に記載の半導体素子。
【請求項２４】
前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、
複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を増加させることを特徴とする請求項２３に記載の半導体素子。
【請求項２５】
前記第３フラグ信号が、
前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子において温度情報出力装置（Ｏｎ  Ｄｉｅ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｅｎｓｏｒ；ＯＤＴＳ）の温度情報の更新に関し、特に、ＤＲＡＭの動作モードに関係なく、正確な温度情報を更新する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＲＡＭセルは、スイッチとして機能するトランジスタと電荷（データ）を格納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存在するか否かに応じて、すなわちキャパシタの端子電圧の高低に応じて、データの「ハイ」、「ロー」を区分する。
【０００３】
データの保管は、キャパシタに電荷が蓄積された形態になっているので、原理的には電力の消費はない。しかしながら、ＭＯＳトランジスタのＰＮ結合などによる漏れ電流があって、格納された初期の電荷量が消滅するので、データが消失され得る。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て、その読み出した情報に合せて再度正常な電荷量に再充電しなければならない。
【０００４】
かかる動作を周期的に繰り返さなければ、データの記憶は維持されない。このようなセル電荷の再充電過程をリフレッシュ動作と呼び、リフレッシュ制御は、一般にＤＲＡＭ制御機で行われる。そのようなリフレッシュ動作が必要なため、ＤＲＡＭでは、リフレッシュ電力を消費する。より低電力が求められるバッテリ駆動システム（ｂａｔｔｅｒｙ  ｏｐｅｒａｔｅｄ  ｓｙｓｔｅｍ）で電力の消費を減らすことは、極めて重要で、かつクリティカル（ｃｒｉｔｉｃａｌ）な問題である。
【０００５】
リフレッシュに必要な電力消費を減らす試みの１つとして、リフレッシュ周期を温度に応じて変化させることである。ＤＲＡＭでのデータ保有タイムは、温度が低くなるほど長くなる。したがって、温度領域を複数の領域に分割して、低い温度領域ではリフレッシュクロックの周波数を相対的に下げると、電力の消費は減るに違いない。したがって、ＤＲＡＭ内部に、温度を正確に感知して、リフレッシュクロックの周波数を下げることができる装置が必要である。
【０００６】
また、半導体素子は、その集積レベル及び動作速度の増加に伴い、半導体素子自体から多くの熱を発生する。このように発生した熱は、半導体素子の内部温度を上昇させて正常的な動作を妨害し、ややもすると、半導体素子の不良を引き起してしまう。したがって、半導体素子の温度を正確に感知し、感知した温度の情報を出力することができる装置が必要である。
【０００７】
図１は、従来の技術に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。
【０００８】
従来の半導体素子の温度情報出力装置は、温度感知部１、デジタル−アナログコンバータ２、比較器３、アップ／ダウンカウンタ４、調整部５、デコーダ６、フィルタリング部７、多目的レジスタ８、フラグ信号生成部９で構成されている。
【０００９】
具体的に、温度感知部１は、半導体素子のバンドギャップ回路の中で、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ：Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のベース・エミッタ間電圧ＶＢＥが、温度に対して約−１．８ｍＶ／℃の特性を有することを利用することによって、半導体素子の内部温度を感知する。
【００１０】
すなわち、温度の変動に対して細かく変動するバイポーラ接合トランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥを増幅して、温度の変動に１：１で対応する温度電圧ＶＴＥＭＰを出力する。
【００１１】
デジタル−アナログコンバータ２は、デジタル値の温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをアナログ値の追跡電圧ＤＡＣＯＵＴに変えて出力する。このとき、追跡電圧ＤＡＣＯＵＴは、調整部５から出力される第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴより低く第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴより高い電位レベルを有する。
【００１２】
比較器３は、温度電圧ＶＴＥＭＰと追跡電圧ＤＡＣＯＵＴとを比較して、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルが追跡電圧ＤＡＣＯＵＴの電位レベルより小さい電位レベルのときは、増加信号ＩＮＣをアクティブにし、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルが追跡電圧ＤＡＣＯＵＴの電位レベルより大きい電位レベルのときは、減少信号ＤＥＣの電位レベルを調整して出力する。
【００１３】
アップ／ダウンカウンタ４は、増加信号ＩＮＣがアクティブになると、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを１ビット増加させて出力する。同様に、減少信号ＤＥＣがアクティブになると、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを１ビット減少させて出力する。
【００１４】
調整部５は、半導体素子のバンドギャップ回路で生成された基準電圧ＶＲＥＦに応答して、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴを生成する。
【００１５】
ここで、基準電圧ＶＲＥＦは、バンドギャップ回路で生成されたため、ＰＶＴ（ＰＲＯＣＥＳＳ、ＶＯＬＴＡＧＥ、ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ）の変動に対して、常に一定の電位レベルを維持する。しかしながら、半導体素子が生産される過程で各ダイ（ｄｉｅ）の特性に応じて基準電圧ＶＲＥＦの電位レベルが異なって設定され得る。そのため、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴを生成する前に、外部から受信した調整コードＴＲＩＭＭＩＮＧ＿ＣＯＤＥの一部コード（例えば、調整コードが８ビットコードのときは、上位３ビット）に応じて、基準電圧ＶＲＥＦの電位レベルを調整する。
【００１６】
そして、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴは、基準電圧ＶＲＥＦと同様に、ＰＶＴ（ＰＲＯＣＥＳＳ、ＶＯＬＴＡＧＥ、ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ）の変動に対して、常に一定の電位レベルを維持する。
【００１７】
また、外部から受信した調整コードＴＲＩＭＭＩＮＧ＿ＣＯＤＥの一部コード（例えば、調整コードが８ビットコードのとき、基準電圧ＶＲＥＦの電位レベルを調整するのに使用したコードを除いた残りのコード、すなわち、下位５ビット）に応じて、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴの電位レベル間隔が決定される。
【００１８】
デコーダ６は、アップ／ダウンカウンタ４から出力される温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをフィードバックにより再びデジタル−アナログコンバータ２に伝達するとき、送信の時間差により発生し得るエラーを避けるために、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをデコードして出力する。
【００１９】
ここで、送信の時間差により発生し得るエラーとは、デジタル−アナログコンバータ２が、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥが完全に入力される前に敏感に反応して、追跡電圧ＤＡＣＯＵＴの電位レベルを決定する場合、誤った情報が比較器３に入力されるエラーなどをいう。
【００２０】
フィルタリング部７は、比較器３で温度電圧ＶＴＥＭＰと追跡電圧ＤＡＣＯＵＴとを比較するとき、誤った結果がアップ／ダウンカウンタ４に伝達されることを防止する。すなわち、増加信号ＩＮＣ及び減少信号ＤＥＣが交互にアクティブになると、比較器３から誤った結果が出力されたものと認識し、フィルタリングして、アップ／ダウンカウンタ４に伝達しない。これに対し、増加信号ＩＮＣまたは減少信号ＤＥＣが一定回数（例えば、３回程度）連続してアクティブになると、比較器３から正しい結果が出力されたものと認識し、増加信号ＩＮＣまたは減少信号ＤＥＣをアップ／ダウンカウンタ４に伝達する。
【００２１】
そして、比較器３、アップ／ダウンカウンタ４、及びフィルタリング部７は、メモリ制御機から出力されるサンプルクロックＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫに応答して動作するが、比較器３、アップ／ダウンカウンタ４、及びフィルタリング部７は、同時に動作せずに、一定の時間間隔をおいて順に動作する。
【００２２】
多目的レジスタ８は、最も新しい半導体温度情報を有する温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを格納する。
【００２３】
すなわち、アップ／ダウンカウンタ４が増加信号ＩＮＣまたは減少信号ＤＥＣに応答して温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを更新すると、更新された温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを格納する。このとき、前に格納されていたコードは削除される。
【００２４】
フラグ信号生成部９は、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥのコード値に応じて、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃを生成する装置である。
【００２５】
すなわち、半導体素子の内部温度に応じてそれぞれ異なる論理レベルを有する複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃを生成する。生成された複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃは、セルフリフレッシュ周期を制御するのに用いられる。
【００２６】
図２は、図１に示す温度情報出力装置の構成要素のうち、フラグ信号生成部で生成される複数のフラグ信号とセルフリフレッシュ周期との関係を示すタイミング図である。
【００２７】
同図に示すように、図１に示す温度情報出力装置の構成要素のうち、フラグ信号生成部９から出力される複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃが温度変化に応じて論理レベルが変動することが分かる。すなわち、温度が低温から高温に増加するほど、相対的に数の多いフラグ信号がロジック「ハイ」に変動することが分かる。または、温度が低温から高温に増加するほど、比較的多数のフラグ信号がロジック「ハイ」に変動するということである。
【００２８】
また、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃの論理レベルの変動に応じて、セルフリフレッシュ周期が変動することが分かる。
【００２９】
すなわち、半導体素子の温度が低くなり、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃが全てロジック「ロー」になると、メモリセルのリテンションタイム（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）（メモリセルに格納されたデータがビットラインセンスアンプ（ＢＬＳＡ）により正常に増幅するための電圧を作ることができる電荷量を維持する時間）が長くなるため、セルフリフレッシュ周期を１５％増加させて動作する。
【００３０】
また、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃのうち、ロジック「ハイ」になる信号が１つＴＥＭＰ  Ａであれば、セルフリフレッシュ周期を５％増加させて動作する。
【００３１】
また、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃのうち、ロジック「ハイ」になる信号が２つＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂであれば、セルフリフレッシュ周期を変動させない（１ｘ）。
【００３２】
また、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃがモードロジック「ハイ」になると、セルフリフレッシュ周期を５０％減少させる（２ｘ）。
【００３３】
上述の従来の技術に係る温度情報出力装置は、動作モードを制御する２個のイネーブル信号に応答して動作するが、以下、詳細な動作を説明する。
【表１】
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【００３４】
表１を参照すると、図１に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作は、温度センサイネーブル信号ＴＳＥに応答して制御されることが分かる。
【００３５】
同様に、図１に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作は、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲに応答して制御されることが分かる。
【００３６】
すなわち、温度センサイネーブル信号ＴＳＥがロジック「ロー」であり、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがロジック「ロー」の場合は、半導体素子の動作モードに関係なく、温度情報出力装置は常に動作しないことが分かる。
【００３７】
また、温度センサイネーブル信号ＴＳＥがロジック「ロー」、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがロジック「ハイ」の場合には、半導体素子のセルフリフレッシュモードで温度情報出力装置が動作し、半導体素子のノーマルモードでは動作しないことが分かる。
【００３８】
また、温度センサイネーブル信号ＴＳＥがロジック「ハイ」で、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがロジック「ロー」の場合には、半導体素子のノーマルモードで温度情報出力装置が動作し、半導体素子のセルフリフレッシュモードでは動作しないことが分かる。
【００３９】
また、温度センサイネーブル信号ＴＳＥがロジック「ハイ」で、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがロジック「ハイ」の場合には、半導体素子の全ての動作モードに関係なく、温度情報出力装置は常に動作することが分かる。
【００４０】
図３は、図１に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
【００４１】
以下、図１及び図３を参照して、従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作の際の動作順序を説明する。
【００４２】
第１に、温度センサイネーブル信号ＴＳＥがアクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が始まる。
【００４３】
第２に、温度センサイネーブル信号ＴＳＥのアクティブ化に応答して、メモリ制御機から第１動作制御信号ＢＧＲがアクティブになって出力される。
【００４４】
第３に、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ化に応答して、温度感知部１は、半導体素子の温度を感知し、感知した温度に応じて出力される電圧、すなわち、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを初期化させる。
【００４５】
また、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ化に応答して、調整部５は、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴの電位レベルを初期化する。
【００４６】
ここで、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ状態が維持されている時間（温度感知部１及び調整部５が初期化される時間）は、メモリ制御機に定義されている。
【００４７】
第４に、温度感知部１及び調整部５の初期化動作が終了すると、メモリ制御機は、第２動作制御信号ＡＤＣをアクティブにして出力する。
【００４８】
第５に、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ化に応答して、デジタル−アナログコンバータ２、比較器３、アップ／ダウンカウンタ４、デコーダ６、フィルタリング部７が動作することによって、アナログ値の温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルをデジタル値の温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換する変換動作を始める。
【００４９】
このとき、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥは、アップ／ダウンカウンタ４の特性上、１回の変換動作で１ビットしかアップまたはダウンしないため、複数回の変換動作を介して、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換しなければならない。
【００５０】
すなわち、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ化区間内でサンプルクロックＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫが複数回トグリング（ｔｏｇｇｌｉｎｇ）しなければならない。
【００５１】
そして、各々の変換動作ごとに、アップ／ダウンカウンタ４から出力される温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥは、多目的レジスタ８に格納される。すなわち、各々の変換動作ごとに半導体素子の温度情報が更新される。
【００５２】
また、アップ／ダウンカウンタ４から出力される温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに応答して、フラグ信号生成部９も動作するが、半導体素子がノーマルモードで動作中であるから、生成された複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃは無視される。
【００５３】
ここで、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ状態が維持されている時間（温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換する時間）は、メモリ制御機に定義されている。
【００５４】
第６に、第２動作制御信号ＡＤＣと第１動作制御信号ＢＧＲが順に非アクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が終了する。
【００５５】
上述の第１〜第６の動作により、従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作時の初期化動作が終了する。
【００５６】
温度情報出力装置の初期化動作後は、一定の間隔でメモリ制御機から出力されるサンプルクロックＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫに応答して、半導体素子の温度情報を更新する。
【００５７】
すなわち、多目的レジスタ８に格納された温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをアップ／ダウンカウンタ４に適用して、半導体素子の温度情報を１ビットずつ更新する。
【００５８】
図４は、セルフリフレッシュ動作の際、図１に示す従来の技術に係る温度情報出力装置の動作波形を示すタイミング図である。
【００５９】
以下、図１及び図４を参照して、従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作順序を説明する。
【００６０】
第１に、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがアクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が始まる。
【００６１】
第２に、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲのアクティブ化に応答して、メモリ制御機から第１動作制御信号ＢＧＲがアクティブになって出力される。
【００６２】
第３に、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ化に応答して、温度感知部１は、半導体素子の温度を感知し、感知した温度に応じて出力される電圧、すなわち、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを初期化させる。
【００６３】
また、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ化に応答して、調整部５は、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴの電位レベルを初期化させる。
【００６４】
ここで、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ状態が維持されている時間（温度感知部１及び調整部５が初期化される時間）は、メモリ制御機に定義されている。
【００６５】
第４に、温度感知部１及び調整部５の初期化動作が終了すると、メモリ制御機は、第２動作制御信号ＡＤＣをアクティブにして出力する。
【００６６】
第５に、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ化に応答して、デジタル−アナログコンバータ２、比較器３、アップ／ダウンカウンタ４、デコーダ６、フィルタリング部７が動作することによって、アナログ値の温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルをデジタル値の温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換する変換動作を始める。
【００６７】
このとき、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥは、アップ／ダウンカウンタ４の特性上、１回の変換動作で１ビットしかアップまたはダウンしないため、複数回の変換動作により温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換しなければならない。
【００６８】
すなわち、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ化区間内で、サンプルクロックＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫが複数回トグリングしなければならない。
【００６９】
そして、各々の変換動作ごとに、アップ／ダウンカウンタ４から出力される温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥは、多目的レジスタ８に格納される。すなわち、各々の変換動作ごとに半導体素子の温度情報が更新される。
【００７０】
また、アップ／ダウンカウンタ４から出力される温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに応答して、フラグ信号生成部９も動作するが、温度情報出力装置の初期化動作であるから、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃは、常に一定の論理レベル（ＴＥＭＰ  Ａはロジック「ハイ」、ＴＥＭＰ  Ｂはロジック「ハイ」、ＴＥＭＰ  Ｃはロジック「ロー」）を維持する。
【００７１】
ここで、第２動作制御信号ＡＤＣがアクティブ状態が維持されている時間（温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換する時間）は、メモリ制御機に定義されている。
【００７２】
第６に、第２動作制御信号ＡＤＣ、第１動作制御信号ＢＧＲ、及びオートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲが順に非アクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が終了する。
【００７３】
前述の第１〜第６の動作により、従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作時の初期化動作が行われる。
【００７４】
温度情報出力装置の初期化動作の終了後は、再びオートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがアクティブになって、半導体素子の温度情報を出力する場合には、前述の第１〜第６のような方式、すなわち、温度情報出力装置の初期化動作のような方式で半導体素子の温度情報を新たに生成する。
【００７５】
すなわち、温度情報出力装置の初期化では、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃが温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに関係なく、常に一定の論理レベル（ＴＥＭＰ  Ａはロジック「ハイ」、ＴＥＭＰ  Ｂはロジック「ハイ」、ＴＥＭＰ  Ｃはロジック「ロー」）を維持する。
【００７６】
しかしながら、温度情報出力装置の初期化動作後は、フラグ信号生成部９が温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに応答して作動するため、複数のフラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃのそれぞれの論理レベルが半導体素子の内部温度に応じて変わる。
【００７７】
温度情報出力装置の初期化動作後は、ノーマル動作とセルフリフレッシュ動作に応じて温度情報を更新する方法が異なる。
【００７８】
すなわち、ノーマル動作では、一定の間隔でメモリ制御機から出力されるサンプルクロックＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫに応答して、多目的レジスタ８に格納された温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをアップ／ダウンカウンタ４で使用することによって、半導体素子の温度情報を１ビットずつ更新する。
【００７９】
しかしながら、セルフリフレッシュ動作では、温度情報出力装置の初期化動作のような方法で半導体素子の温度情報を新たに生成する。
【００８０】
前述のように、ノーマル動作とセルフリフレッシュ動作に応じて温度情報を更新する方法が異なるため、半導体素子の特定動作モードで次のような問題が発生する。
【００８１】
温度センサイネーブル信号ＴＳＥがロジック「ハイ」で、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがロジック「ロー」の場合は、温度情報出力装置は、ノーマルモードで動作し、セルフリフレッシュモードで動作しない。
【００８２】
すなわち、半導体素子がノーマルモードにエントリすると、温度情報出力装置は、半導体素子の温度情報を多目的レジスタに格納する。
【００８３】
また、半導体素子がノーマルモードから脱出し、セルフリフレッシュモードにエントリすると、温度情報出力装置は、動作を停止し、待機する。
【００８４】
このとき、半導体素子のセルフリフレッシュモードが長時間維持されると、セルフリフレッシュモードエントリの際に多目的レジスタに格納された半導体素子の温度情報と、セルフリフレッシュモード脱出の際の半導体素子の実際温度との間に差が生じ得る。
【００８５】
すなわち、セルフリフレッシュモードを長時間維持した後、ノーマルモードにエントリしたとき、温度情報出力装置は、多目的レジスタに格納されているセルフリフレッシュモードエントリの前の誤った温度情報を使用して、半導体素子の温度情報を更新するという問題が発生する。
【特許文献１】特開２００６−４０５２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００８６】
そこで、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＤＲＡＭの動作モードに関係なく、正確な温度情報を更新する回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００８７】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る半導体素子の温度情報出力装置は、第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号が設定された論理レベル値を有するか、又は変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段とを備える。
【００８８】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る半導体素子は、第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、オン（Ｏｎ）動作時に半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号は、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、設定された論理レベル値を有するか、または前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有するフラグ信号論理決定手段と、セルフリフレッシュモードで、前記複数のフラグ信号に応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動手段とを備える。
【００８９】
すなわち、第一の発明は、第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号が設定された論理レベル値を有するか、又は変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定手段とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９０】
第二の発明は、第一の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第２フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、前記第２フラグ信号または設定された論理レベルを有する複数の第３フラグ信号のうち、何れか１つの信号を選択して、前記第１フラグ信号として出力するフラグ信号選択部とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９１】
第三の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号選択部が、前記第２フラグ信号を第１入力として受信し、前記第３フラグ信号を第２入力として受信し、選択入力として受信した前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して何れか１つの信号を選択することによって、前記第１フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９２】
第四の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９３】
第五の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９４】
第六の発明は、第二の発明にかかり、前記第３フラグ信号が、前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９５】
第七の発明は、第一の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、ノーマルモードで前記第１イネーブル信号に応答して動作が制御され、セルフリフレッシュモードで前記第１イネーブル信号または前記第２イネーブル信号に応答して動作が制御されることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９６】
第八の発明は、第七の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号が非アクティブになると、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオフ（Ｏｆｆ）制御されて動作しないことを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９７】
第九の発明は、第七の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記第１イネーブル信号が非アクティブになり、前記第２イネーブル信号がアクティブになると、前記ノーマルモードでオフ（Ｏｆｆ）制御されて動作せず、前記セルフリフレッシュモードでオン（Ｏｎ）制御されて動作することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９８】
第十の発明は、第七の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記第１イネーブル信号がアクティブになると、前記第２イネーブル信号に関係なく、前記ノーマルモード及び前記セルフリフレッシュモードでオン（Ｏｎ）制御されて動作することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【００９９】
第十一の発明は、第一の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、温度の増加に負（−）特性を有する温度電圧と、温度の変動に関係なく、一定の電位レベルを有する第１変動基準電圧及び第２変動基準電圧を出力する温度感知手段と、前記第１変動基準電圧及び前記第２変動基準電圧の電位レベルに応じて、アナログ値の前記温度電圧を変換して、デジタル値の前記温度情報コードを生成するアナログ−デジタル変換手段とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１００】
第十二の発明は、第十一の発明にかかり、前記温度情報コード生成手段が、前記温度情報コードを受信して格納する多目的レジスタをさらに備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１０１】
第十三の発明は、第十一の発明にかかり、前記アナログ−デジタル変換手段が、前記温度電圧と追跡電圧の電位レベルを比較した値に応じて、前記温度情報コードを増加または減少させて出力する比較手段と、前記温度情報コードに応答して前記追跡電圧の電位レベルを決定し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第１変動基準電圧より小さか、または同じであり、前記第２変動基準電圧より大きいか、または同じ範囲で決定される電位レベル決定手段とを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１０２】
第十四の発明は、第十三の発明にかかり、前記比較手段が、メモリ制御機から受信したクロック信号に応答して、前記温度電圧と前記追跡電圧とを比較し、その値に応じて増加信号及び減少信号の論理レベルを決定する比較器と、前記増加信号及び前記減少信号に応答して、前記温度情報コードを増加または減少させ、前記クロック信号を一定時間遅延させた遅延クロックに応答して動作するアップ／ダウンカウンタとを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１０３】
第十五の発明は、第十四の発明にかかり、前記比較手段が、前記増加信号及び前記減少信号をフィルタリングして、前記アップ／ダウンカウンタの誤動作を防止するフィルタリング部をさらに備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１０４】
第十六の発明は、第十三の発明にかかり、前記電位レベル決定手段が、デジタル値の前記温度情報コードをアナログ値の前記追跡電圧に変換し、前記追跡電圧の電位レベルは、前記第１変動基準電圧と前記第２変動基準電圧に応答して変動するデジタル−アナログコンバータを備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１０５】
第十七の発明は、第十六の発明にかかり、前記電位レベル決定手段が、前記温度情報コードをデコードして前記デジタル−アナログコンバータに送信することによって、前記デジタル−アナログコンバータの誤動作を防止するデコーダをさらに備えることを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である。
【０１０６】
第十八の発明は、第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、オン（Ｏｎ）動作時に半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードを生成する温度情報コード生成手段と、温度情報を有する複数の第１フラグ信号を生成し、前記第１フラグ信号は、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、設定された論理レベル値を有するか、または前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有するフラグ信号論理決定手段と、セルフリフレッシュモードで、前記複数のフラグ信号に応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動手段とを備えることを特徴とする半導体素子である。
【０１０７】
第十九の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、前記温度情報コードに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第２フラグ信号を生成するフラグ信号生成部と、前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して、前記第２フラグ信号または設定された論理レベルを有する複数の第３フラグ信号のうち、何れか１つの信号を選択して、前記第１フラグ信号として出力するフラグ信号選択部とを備えることを特徴とする半導体素子である。
【０１０８】
第二十の発明は、第十九の発明にかかり、前記フラグ信号選択部が、前記第２フラグ信号を第１入力として受信し、前記第３フラグ信号を第２入力として受信し、選択入力として受信した前記第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に応答して何れか１つの信号を選択することによって、前記第１フラグ信号として出力するマルチプレクサを備えることを特徴とする半導体素子である。
【０１０９】
第二十一の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である。
【０１１０】
第二十二の発明は、第二十一の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の多い信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を減少させることを特徴とする半導体素子である。
【０１１１】
第二十三の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である。
【０１１２】
第二十四の発明は、第二十三の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第１フラグ信号のうち、相対的に数の少ない信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を増加させることを特徴とする半導体素子である。
【０１１３】
第二十五の発明は、第十九の発明にかかり、前記第３フラグ信号が、前記温度情報コードに関係なく、常に一定の論理レベル値を有することを特徴とする半導体素子である。
【０１１４】
（予備）
【０１１５】
第四の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、比較的多数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である場合もある。
【０１１６】
第五の発明は、第二の発明にかかり、前記フラグ信号生成部が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、比較的少数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子の温度情報出力装置である場合もある。
【０１１７】
第二十一の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、比較的多数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である場合もある。
【０１１８】
第二十二の発明は、第二十一の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第１フラグ信号のうち、比較的多数の信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を減少させることを特徴とする半導体素子である場合もある。
【０１１９】
第二十三の発明は、第十八の発明にかかり、前記フラグ信号論理決定手段が、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する前記温度情報コードから、複数の前記第１フラグ信号のうち、比較的少数の信号をアクティブにして出力することを特徴とする半導体素子である場合もある。
【０１２０】
第二十四の発明は、第二十三の発明にかかり、前記セルフリフレッシュ周期変動手段が、複数の前記第１フラグ信号のうち、比較的少数の信号がアクティブになるとき、前記セルフリフレッシュ周期を増加させることを特徴とする半導体素子である場合もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
【０１２２】
図５は、本発明の実施形態に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。
【０１２３】
本発明の実施形態に係る半導体素子の温度情報出力装置は、イネーブル信号ＴＳＥ、ＡＳＲに応答して動作がオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）制御され、オン（Ｏｎ）動作の際、半導体素子の内部温度を測定し、測定した温度情報を有する温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを生成する温度情報コード生成部１０、及び温度情報を有する複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃを生成し、イネーブル信号ＴＳＥ、ＡＳＲに応答して第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃが設定された論理レベル値または変動する論理レベル値を有するかを選択するフラグ信号論理決定部２０を備える。
【０１２４】
そして、半導体素子は、温度情報出力装置及び温度情報出力装置の外部でセルフリフレッシュモードのとき、複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃに応答してセルフリフレッシュ周期を変動するセルフリフレッシュ周期変動部３０を備える。
【０１２５】
ここで、温度情報コード生成部１０は、温度の増加に負（−）特性を有する温度電圧ＶＴＥＭＰ、温度の変動に関係なく、一定の電位レベルを有する第１変動基準電圧ＶＵＬＩＭＩＴ、及び第２変動基準電圧ＶＬＬＩＭＩＴをそれぞれ出力するバンドギャップ回路１２、並びに第１変動基準電圧ＶＵＬＩＭＩＴ及び第２変動基準電圧ＶＬＬＩＭＩＴの電位レベルに応じてアナログ値の温度電圧ＶＴＥＭＰを変換して、デジタル値の温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを生成するアナログ−デジタル変換部１４を備え、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを受信して格納する多目的レジスタ１６をさらに備える。
【０１２６】
ここで、アナログ−デジタル変換部１４は、温度電圧ＶＴＥＭＰと追跡電圧ＤＡＣＯＵＴとの電位レベルを比較した値に応じて、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを増加または減少させて出力する比較部１４２、及び温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに応答して追跡電圧ＤＡＣＯＵＴの電位レベルを決定し、追跡電圧ＤＡＣＯＵＴの電位レベルは、第１変動基準電圧ＶＵＬＩＭＩＴより小さいか、または同じであり、第２変動基準電圧ＶＬＬＩＭＩＴより大きいか、または同じ範囲で決定される電位レベル決定部１４４を備える。
【０１２７】
また、アナログ−デジタル変換部１４の構成要素のうち、比較部１４２は、メモリ制御機から受信したクロック信号ＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫに応答して、温度電圧ＶＴＥＭＰと追跡電圧ＤＡＣＯＵＴとを比較し、その値に応じて増加信号ＩＮＣ及び減少信号ＤＥＣの論理レベルを決定する比較器１４２２、及び増加信号ＩＮＣ及び減少信号ＤＥＣに応答して温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥを増加または減少させ、クロック信号ＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫを一定時間遅延させた遅延クロックＤ＿ＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫに応答して動作するアップ／ダウンカウンタ１４２４を備え、増加信号ＩＮＣ及び減少信号ＤＥＣをフィルタリングして、アップ／ダウンカウンタ１４２４の誤動作を防止するフィルタリング部１４２６をさらに備える。
【０１２８】
また、アナログ−デジタル変換部１４の構成要素のうち、電位レベル決定部１４４は、デジタル値の温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをアナログ値の追跡電圧ＤＡＣＯＵＴに変換し、追跡電圧ＤＡＣＯＵＴの電位レベルは、第１変動基準電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動基準電圧ＶＬＬＩＭＩＴとに応答して変動するデジタル−アナログコンバータ１４４２を備え、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥをデコードしてデジタル−アナログコンバータ１４４２に送信することによって、デジタル−アナログコンバータ１４４２の誤動作を防止するデコーダ１４４４をさらに備える。
【０１２９】
そして、フラグ信号論理決定部２０は、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに応じて変動する論理レベル値を有する複数の第２フラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃを生成するフラグ信号生成部２２、及びイネーブル信号ＴＳＥ、ＡＳＲに応答して第２フラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃまたは設定された論理レベルを有する複数の第３フラグ信号Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ａ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｂ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｃのうち、何れかの信号を選択して、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃとして出力するフラグ信号選択部２４を備える。
【０１３０】
ここで、フラグ信号選択部２４は、イネーブル信号の第１信号ＴＳＥがロジック「ハイ」で、イネーブル信号の第２信号ＡＳＲがロジック「ロー」のとき、第３フラグ信号Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ａ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｂ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｃを選択して、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃとして出力する。すなわち、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃが設定された論理レベル値を有するようにする。
【０１３１】
また、フラグ信号選択部２４は、イネーブル信号の第１信号ＴＳＥがロジック「ハイ」、イネーブル信号の第２信号ＡＳＲがロジック「ロー」の場合を除く残りの場合においては、第２フラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃを選択して、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃとして出力する。すなわち、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃが温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに応じて変動する論理レベル値を有するようにする。
【０１３２】
ここで、第３フラグ信号Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ａ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｂ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｃは、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに関係なく、常に一定の論理レベル値を有する。
【０１３３】
フラグ信号選択部２４は、第２フラグ信号ＴＥＭＰ  Ａ、ＴＥＭＰ  Ｂ、ＴＥＭＰ  Ｃを第１入力として受信し、第３フラグ信号Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ａ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｂ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｃを第２入力として受信し、選択入力として受信したイネーブル信号ＴＳＥ、ＡＳＲに応答して、何れかの信号を選択することによって、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃとして出力するマルチプレクサで構成され得る。
【０１３４】
フラグ信号生成部２２は、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥから複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、相対的に数の多い信号をアクティブにして出力し、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥから複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、相対的に数の少ない信号をアクティブにして出力する。
【０１３５】
または、フラグ信号生成部２２は、相対的に高い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥから複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、比較的多数の信号をアクティブにして出力し、相対的に低い半導体素子の内部温度情報を有する温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥから複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、比較的少数の信号をアクティブにして出力する。
【０１３６】
そして、セルフリフレッシュ周期変動部３０は、複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、相対的に数の少ない信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を増加させる。または、セルフリフレッシュ周期変動部３０は、複数の第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、比較的少数の信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を増加させる。
【０１３７】
また、セルフリフレッシュ周期変動部３０は、複数の前記第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、相対的に数の多い信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を減少させる。または、セルフリフレッシュ周期変動部３０は、複数の前記第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃのうち、比較的多数の信号がアクティブになるとき、セルフリフレッシュ周期を減少させる。
【０１３８】
上述の本発明の実施形態に係る温度情報出力装置の温度情報コード生成部１０は、動作モードを制御する２個のイネーブル信号に応答して動作するが、詳細な動作は次の通りである。
【表２】
2008083021.tif 000004
【０１３９】
表２を参照すると、温度情報コード生成部１０は、ノーマルモードでイネーブル信号の第１信号ＴＳＥに応答して、動作がオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）制御され、セルフリフレッシュモードでイネーブル信号の第１信号ＴＳＥまたはイネーブル信号の第２信号ＡＳＲに応答して、動作がオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）制御されることが分かる。
【０１４０】
すなわち、温度情報コード生成部１０は、イネーブル信号ＴＳＥ、ＡＳＲが非アクティブになると（ＴＳＥ＝Ｌ、ＡＳＲ＝Ｌ）、ノーマルモードとセルフリフレッシュモードでオフ制御されて（Ｄｉｓａｂｌｅ）動作しない。
【０１４１】
また、温度情報コード生成部１０は、イネーブル信号の第１信号ＴＳＥが非アクティブになり、イネーブル信号の第２信号ＡＳＲがアクティブになると（ＴＳＥ＝Ｌ、ＡＳＲ＝Ｈ）、ノーマルモードでオフ制御されて（Ｄｉｓａｂｌｅ）動作せず、セルフリフレッシュモードでオン制御されて（Ｅｎａｂｌｅ）動作する。
【０１４２】
また、温度情報コード生成部１０は、イネーブル信号の第１信号ＴＳＥがアクティブになると（ＴＳＥ＝Ｈ）、イネーブル信号の第２信号ＡＳＲに関係なしに（ＡＳＲ＝ＨｏｒＬ）、ノーマルモードとセルフリフレッシュモードでオン制御されて（Ｅｎａｂｌｅ）動作する。
【０１４３】
図６は、図５に示す本発明の一実施形態に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
【０１４４】
以下、図５及び図６を参照して、本発明に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作順序を説明する。
【０１４５】
第１に、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲがアクティブになると、従来の技術に係る温度情報出力装置の初期化動作が始まる。
【０１４６】
第２に、オートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲのアクティブ化に応答して、メモリ制御機から第１動作制御信号ＢＧＲがアクティブになって出力される。
【０１４７】
第３に、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ化に応答して、温度感知部１２２は半導体素子の温度を感知し、感知した温度に応じて出力される電圧、すなわち、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを初期化させる。
【０１４８】
また、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ化に応答して、調整部１２４は、第１変動電圧ＶＵＬＩＭＩＴと第２変動電圧ＶＬＬＩＭＩＴの電位レベルを初期化させる。
【０１４９】
ここで、第１動作制御信号ＢＧＲのアクティブ状態が維持されている時間（温度感知部１２２及び調整部１２４が初期化される時間）は、メモリ制御機に定義されている。
【０１５０】
第４に、温度感知部１２２及び調整部１２４の初期化動作が終了すると、メモリ制御機は、第２動作制御信号ＡＤＣをアクティブにして出力する。
【０１５１】
第５に、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ化に応答して、デジタル−アナログコンバータ１４４２、比較器１４２２、アップ／ダウンカウンタ１４２４、デコーダ１４４４、フィルタリング部１４２６が動作することによって、アナログ値の温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルをデジタル値の温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換する変換動作を始める。
【０１５２】
このとき、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥは、アップ／ダウンカウンタ１４２４の特性上、１回の変換動作で１ビットしかアップまたはダウンしないため、複数回の変換動作を介して、温度電圧ＶＴＥＭＰの電位レベルを温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに変換しなければならない。
【０１５３】
すなわち、第２動作制御信号ＡＤＣのアクティブ化区間内でサンプルクロックＳＡＭＰＬＥ＿ＣＬＫが複数回トグリングしなければならない。
【０１５４】
そして、各々の変換動作ごとに、アップ／ダウンカウンタ１４２４から出力される温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥは、多目的レジスタ１６に格納される。すなわち、各々の変換動作ごとに半導体素子の温度情報が更新される。
【０１５５】
このとき、フラグ信号選択部２４は、イネーブル信号の第１信号ＴＳＥがロジック「ハイ」で、イネーブル信号の第２信号ＡＳＲがロジック「ロー」の場合は、温度情報コードＴＨＥＲＭＡＬ＿ＣＯＤＥに関係なく、常に一定の論理レベル値を有する第３フラグ信号Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ａ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｂ、Ｄ＿ＴＥＭＰ  Ｃを選択して、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃとして出力するようになる。
【０１５６】
第６に、第２動作制御信号ＡＤＣ、第１動作制御信号ＢＧＲ、及びオートセルフリフレッシュ信号ＡＳＲが順に非アクティブになると、本発明に係る温度情報出力装置の初期化動作が終了する。
【０１５７】
以上、説明したように、本発明の実施形態を適用すると、半導体素子の動作モードに関係なく、温度情報コード生成部１０が動作するようにすることによって、特定動作モードで誤った温度情報が発生することを防止することができる。
【０１５８】
本発明に係る温度情報コード生成部１０は、イネーブル信号の第１信号ＴＳＥがロジック「ハイ」で、イネーブル信号の第２信号ＡＳＲがロジック「ロー」の場合にも、温度情報出力装置が半導体素子の動作モードに関係なく、常に動作する。
【０１５９】
すなわち、半導体素子がノーマルモードにエントリすると、温度情報出力装置は、半導体素子の温度情報を多目的レジスタ１６に格納する。
【０１６０】
また、半導体素子がノーマルモードから脱出し、セルフリフレッシュモードにエントリしても、温度情報出力装置は動作し続け、半導体素子の温度情報を多目的レジスタ１６に格納する。
【０１６１】
同時に、フラグ信号論理決定部２０は、第１フラグ信号ＦＬＡＧ  Ａ、ＦＬＡＧ  Ｂ、ＦＬＡＧ  Ｃが設定された論理レベル値を有するようにすることによって、セルフリフレッシュ周期が温度情報出力装置により変動しないようにする。
【０１６２】
そのため、半導体素子のセルフリフレッシュモードが長時間維持されても、セルフリフレッシュモードエントリの際に多目的レジスタ１６に格納された半導体素子の温度情報と、セルフリフレッシュモード脱出の際の半導体素子の実際温度とが一致することによって、誤った温度情報が発生することを防止することができる。
【０１６３】
上述の本発明によれば、半導体素子の動作モードに関係なく、温度情報コード生成部が動作するようにすることによって、特定動作モードで誤った温度情報が発生することを防止することができ、これにより、後に温度情報出力装置の動作モードに応じるスペック問題（ｓｐｅｃ  ｉｓｓｕｅ）が生じる場合、より柔軟に対処できる。
【０１６４】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】従来の技術に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示す温度情報出力装置の構成要素のうち、フラグ信号生成部で生成される複数のフラグ信号とセルフリフレッシュ周期との関係を示すタイミング図である。
【図３】図１に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のノーマル動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
【図４】図１に示す従来の技術に係る温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体素子の温度情報出力装置を示すブロック図である。
【図６】図５に示す温度情報出力装置のセルフリフレッシュ動作の際の動作波形を示すタイミング図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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