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JP3098155B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

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JP3098155B2
JP3098155B2 JP879594A JP879594A JP3098155B2 JP 3098155 B2 JP3098155 B2 JP 3098155B2 JP 879594 A JP879594 A JP 879594A JP 879594 A JP879594 A JP 879594A JP 3098155 B2 JP3098155 B2 JP 3098155B2
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JP
Japan
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signal
refresh
recall
address
memory cell
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JP879594A
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Japanese (ja)
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克巳 福本
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Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to US08/325,957 priority patent/US5488587A/en
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、揮発性と不揮発性の記
憶機能を有する不揮発性半導体記憶装置に関し、この不
揮発性半導体記憶装置におけるリコール動作やリフレッ
シュ動作の制御を容易にするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device having volatile and nonvolatile storage functions, and to facilitate control of a recall operation and a refresh operation in the nonvolatile semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、不揮発性半導体記憶装置(NVD
RAM[Non-Volatile Dynamic RandomAccess Memory])
としては、強誘電体を用いたメモリセルを揮発性と不揮
発性の記憶素子として共用するものと、揮発性のDRA
M[Dynamic Random Access Memory]と不揮発性のEEP
ROM[Electrically Erasable Programmable Read-Onl
y Memory]とを組み合わせたものの2種類がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, nonvolatile semiconductor memory devices (NVD)
RAM [Non-Volatile Dynamic RandomAccess Memory])
There are two types: a memory cell using a ferroelectric material is shared as a volatile and nonvolatile storage element;
M [Dynamic Random Access Memory] and nonvolatile EEP
ROM [Electrically Erasable Programmable Read-Onl
y Memory].

【0003】DRAMとEEPROMを組み合わせた不
揮発性半導体記憶装置の場合には、通常のアクセスはD
RAM(揮発性)に対して行い、電源OFFの直前(又
は任意のとき)にこのDRAM上のデータをEEPRO
M(不揮発性)に待避させるようになっている。従っ
て、通常時にはDRAMに対して高速アクセスが可能と
なり、しかも、不揮発性の記憶保持が必要なときにはこ
のデータを短時間にEEPROMに記憶させることがで
きる。また、このようにしてEEPROMに記憶された
データは、電源ON時に(又は任意のときに)リコール
動作によって再びDRAMに呼び出すことができる。こ
の不揮発性半導体記憶装置については、"A256k-bit Non
-Volatile PSRAM with Page Recall and Chip Store",
1991年度Sym. VLSI circuit Dig. Tech. papers, May,
第91-92項、および"Development of 256Kbit Non-Volat
ile DRAM (NV-DRAM) Operating as a Pseudo-SRAM",Sha
rpTechnical Journal,No.49,pp.45-49,June,1991に詳し
い説明があるので、以降では強誘電体を用いた不揮発性
半導体記憶装置の構造と動作について詳細に説明する。
In the case of a nonvolatile semiconductor memory device combining a DRAM and an EEPROM, ordinary access is
The data is stored in the RAM (volatile), and immediately before the power is turned off (or at any time), the data on the DRAM is EEPRO
M (non-volatile). Therefore, normally, high-speed access to the DRAM is possible, and when non-volatile storage is required, this data can be stored in the EEPROM in a short time. Further, the data stored in the EEPROM in this manner can be recalled to the DRAM by a recall operation when the power is turned on (or at any time). Regarding this nonvolatile semiconductor memory device, "A256k-bit Non-
-Volatile PSRAM with Page Recall and Chip Store ",
1991 Sym. VLSI circuit Dig. Tech. Papers, May,
Sections 91-92, and "Development of 256Kbit Non-Volat"
ile DRAM (NV-DRAM) Operating as a Pseudo-SRAM ", Sha
Since the detailed description is given in rpTechnical Journal, No. 49, pp. 45-49, June, 1991, the structure and operation of a nonvolatile semiconductor memory device using a ferroelectric will be described in detail below.

【0004】強誘電体を用いた不揮発性半導体記憶装置
については、下記の文献に記載がある。
The following literature describes a nonvolatile semiconductor memory device using a ferroelectric substance.

【0005】(1)."An Experimental 512-bit Non-No
nvlatile Memory with FerroelectricStorage Cell" IE
EE Journal of Solid State Circuits, vol.23, pp.117
1-1175, October,1988. (2)."A Ferroelectric DRAM Cell for High-Density
NVRAM's", IEEE Electron Device Lett.,vol.11, pp.4
54-456, October,1990. この強誘電体を用いた不揮発性半導体記憶装置は、Y1
(近年開発された強誘電体セラミックスの通称であり成
分は未公開),PZT(PbZrTiO3[leadzirconat
e titanate]),PLZT(PbLaZrTiO3)又は
PbTiO3等のペロブスカイト型(perovskite type)
の結晶構造を持った強誘電体薄膜を介在させた容量素子
をメモリセルに使用している。このような容量素子に交
流電圧を印加すると、強誘電体の分極状態が図7に示す
ようなヒステリシス特性を示す。即ち、最初分極してい
ないA点の状態の強誘電体に正の電界を加えると分極状
態はB点に移動する。しかし、この電界を取り去っても
分極状態はC点までしか戻らず正の残留分極を生じる。
そして、負の抗電界を加えたときにようやくこの残留分
極がなくなり、さらに負の電界を大きくすると分極状態
が反転してD点に移動するが、この負の電界を取り去る
と分極状態がE点までしか戻らず負の残留分極を生じ
る。従って、このように強誘電体を分極反転させて正又
は負の残留分極を生じさせることにより、データを不揮
発性記憶させることができる。また、この容量素子は、
正負いずれか一方の電界を加えるか取り去るかの操作だ
けを行うと強誘電体の分極状態がB点とC点又はD点と
E点の間だけで移動するので、分極反転が起こらず通常
のDRAMと同様にデータを揮発性記憶させることもで
きる。ただし、この揮発性記憶したデータの保持には、
DRAMと同様にリフレッシュ動作が必要となる。
(1). "An Experimental 512-bit Non-No
nvlatile Memory with FerroelectricStorage Cell "IE
EE Journal of Solid State Circuits, vol.23, pp.117
1-1175, October, 1988. (2). "A Ferroelectric DRAM Cell for High-Density
NVRAM's ", IEEE Electron Device Lett., Vol. 11, pp. 4
54-456, October, 1990. The nonvolatile semiconductor memory device using this ferroelectric is Y1
(It is a common name for ferroelectric ceramics developed recently and the components are not disclosed), PZT (PbZrTiO 3 [leadzirconat
e titanate], perovskite type such as PLZT (PbLaZrTiO 3 ) or PbTiO 3
A capacitor element having a ferroelectric thin film having the above crystal structure is used for a memory cell. When an AC voltage is applied to such a capacitor, the polarization state of the ferroelectric exhibits hysteresis characteristics as shown in FIG. That is, when a positive electric field is applied to the ferroelectric substance in the state of the point A which is not polarized first, the polarization state moves to the point B. However, even if this electric field is removed, the polarization state returns only to the point C, and a positive remanent polarization occurs.
When a negative coercive electric field is applied, the remanent polarization disappears. When the negative electric field is further increased, the polarization state is reversed and moves to the point D. However, when the negative electric field is removed, the polarization state changes to the point E. And the negative remanent polarization occurs. Therefore, by inverting the polarization of the ferroelectric to generate positive or negative remanent polarization, data can be stored in a nonvolatile manner. Also, this capacitance element
If only the operation of adding or removing one of the positive and negative electric fields is performed, the polarization state of the ferroelectric moves only between the points B and C or between the points D and E. Like the DRAM, the data can be stored in a volatile manner. However, to retain this volatile stored data,
A refresh operation is required like a DRAM.

【0006】このような強誘電体を用いた不揮発性半導
体記憶装置は、DRAMとEEPROMを組み合わせた
ものに比べメモリセルを構成する素子数を少なくするこ
とができるので、セル面積を小さくして高集積化が可能
になるという利点がある。もっとも、DRAMとEEP
ROMを組み合わせたものの場合には、逆にこれらDR
AMとEEPROMに別個のデータを記憶させることが
できるという利点がある。
A nonvolatile semiconductor memory device using such a ferroelectric material can reduce the number of elements constituting a memory cell as compared with a device combining a DRAM and an EEPROM. There is an advantage that integration is possible. But DRAM and EEP
In the case of a combination of ROMs, these DR
An advantage is that separate data can be stored in the AM and the EEPROM.

【0007】上記強誘電体を用いた2トランジスタ/セ
ル方式による不揮発性半導体記憶装置の構成を図8に基
づいて具体的に説明する。この不揮発性半導体記憶装置
は、多数のワード線WLとこれに対応するプレート線P
Tを有し、それぞれワード線デコーダ31とプレート線
デコーダ32とに接続されている。また、多数のビット
線対bit,bitバーを有し、1対ごとにセンスアン
プ33に接続されている。ただし、図8では、このビッ
ト線対bit,bitバーとセンスアンプ33を1組の
み示している。
The structure of a nonvolatile semiconductor memory device based on the two-transistor / cell system using the ferroelectric material will be specifically described with reference to FIG. This nonvolatile semiconductor memory device has a large number of word lines WL and corresponding plate lines P
T, which are connected to a word line decoder 31 and a plate line decoder 32, respectively. Further, it has a number of bit line pairs, bit bars, and is connected to the sense amplifier 33 for each pair. However, FIG. 8 shows only one set of the bit line pair bit, bit bar and the sense amplifier 33.

【0008】上記ワード線WLとこれに対応するプレー
ト線PTがビット線対bit,bitバーに交差する交
差部には、それぞれメモリセル34が配置されている。
ただし、図8では1個のメモリセル34のみを示してい
る。このメモリセル34は、2個の容量素子C1,C2と
2個の選択トランジスタQ1,Q2によって構成されてい
る。容量素子C1,C2は、一方の端子がそれぞれ選択ト
ランジスタQ1,Q2を介してビット線対bit,bit
バーに接続されると共に、他方の端子がプレート線PT
に接続されている。また、選択トランジスタQ1,Q2の
ゲートは、ワード線WLに接続されている。
Memory cells 34 are arranged at intersections where the word lines WL and the corresponding plate lines PT intersect the bit line pairs bit and bit bar.
However, FIG. 8 shows only one memory cell 34. The memory cell 34 includes two capacitance elements C1 and C2 and two selection transistors Q1 and Q2. One terminal of each of the capacitance elements C1 and C2 has a pair of bit lines bit and bit via selection transistors Q1 and Q2, respectively.
Bar and the other terminal is a plate wire PT
It is connected to the. The gates of the select transistors Q1 and Q2 are connected to a word line WL.

【0009】上記構成の不揮発性半導体記憶装置は、ア
ドレスバッファ35に入力されたアドレスに基づいてワ
ード線デコーダ31とプレート線デコーダ32が1本の
ワード線WLとプレート線PTを選択し、制御信号入力
バッファ36に入力された制御信号に基づくモードでメ
モリセル34へのアクセスが行われる。即ち、揮発性記
憶されたデータのアクセスを行うDRAMモードでは、
DRAMモードタイミング制御回路37により制御さ
れ、不揮発性記憶されたデータの読み出し(及び再書き
込み)を行うリコールモードでは、リコールモードタイ
ミング制御回路38に制御され、データを不揮発性記憶
するための書き込みを行うストアモードでは、ストアモ
ードタイミング制御回路39に制御されてアクセス動作
が行われる。また、アクセスされるデータは、データI
/Oインターフェイス40を介して外部とやりとりされ
る。
In the nonvolatile semiconductor memory device having the above structure, the word line decoder 31 and the plate line decoder 32 select one word line WL and plate line PT based on the address input to the address buffer 35, and control signals Access to the memory cell 34 is performed in a mode based on the control signal input to the input buffer 36. That is, in the DRAM mode for accessing volatile stored data,
In the recall mode in which the data stored in the nonvolatile memory is read (and rewritten) under the control of the DRAM mode timing control circuit 37, the data is controlled by the recall mode timing control circuit 38 to perform the writing for storing the data in the nonvolatile memory. In the store mode, the access operation is performed under the control of the store mode timing control circuit 39. The data to be accessed is the data I
It is exchanged with the outside via the / O interface 40.

【0010】上記ストアモードタイミング制御回路39
でのストアモードによるデータの書き込み動作を図9及
び図10に基づいて詳細に説明する。例えばデータ
“0”の書き込みを行う場合には、図9に示すように、
ビット線bitに0V,ビット線bitバーに5V(電
源電圧VCC)の電圧を印加すると共にワード線WLをア
クティブにした状態で、プレート線PTに0V→5V→
0Vと変化する電圧パルスを印加する。すると、一方の
容量素子C1の強誘電体は、分極状態を図7のC点又は
E点からB点→C点というように変化させ、他方の容量
素子C2の強誘電体は、分極状態をD点→E点→D点と
いうように変化させる。従って、この後電圧を取り去っ
てもこれらの容量素子C1,C2の強誘電体には、それぞ
れC点とE点の残留分極が生じ、これによって“0”の
データが不揮発性記憶される。
The store mode timing control circuit 39
The data write operation in the store mode will be described in detail with reference to FIGS. For example, when writing data “0”, as shown in FIG.
With a voltage of 0 V applied to the bit line bit and a voltage of 5 V (power supply voltage VCC) to the bit line bit bar, and with the word line WL activated, 0 V → 5 V →
A voltage pulse that changes to 0 V is applied. Then, the ferroelectric substance of one capacitance element C1 changes the polarization state from point C or E in FIG. 7 to point B → C point, and the ferroelectric substance of the other capacitance element C2 changes the polarization state. The point is changed from point D to point E to point D. Therefore, even if the voltage is removed thereafter, remanent polarization occurs at the points C and E in the ferroelectrics of these capacitive elements C1 and C2, thereby storing "0" data in a nonvolatile manner.

【0011】また、“1”のデータの書き込みを行う場
合には、図10に示すように、ビット線対bit,bi
tバーに上記とは逆の5Vと0Vの電圧を印加する。そ
して、以降同様の手順でワード線WLをアクティブにし
プレート線PTに0V→5V→0Vと変化する電圧パル
スを印加すると、容量素子C1,C2の強誘電体にそれぞ
れ上記とは逆のE点とC点の残留分極が生じ、これによ
って“1”のデータが不揮発性記憶される。
When writing "1" data, as shown in FIG. 10, a bit line pair bit, bi
A voltage of 5 V and 0 V opposite to the above is applied to t-bar. Thereafter, when the word line WL is activated and a voltage pulse that changes from 0V to 5V to 0V is applied to the plate line PT in the same procedure, the ferroelectrics of the capacitors C1 and C2 are respectively set to the point E opposite to the above. Residual polarization occurs at the point C, and the data “1” is stored in a nonvolatile manner.

【0012】次に、上記リコールモードタイミング制御
回路38でのリコールモードによるデータの読み出し動
作を図11に基づいて詳細に説明する。この場合には、
ビット線対bit,bitバーを0Vの電位にプリチャ
ージした後に開放状態にする。そして、ワード線WLを
アクティブにし、プレート線PTの電圧を0V→5Vに
変化させると、例えば“0”のデータが記憶されている
ときには、一方の容量素子C1の強誘電体の分極状態が
図7のC点→B点に変化し、他方の容量素子C2の強誘
電体の分極状態がE点→B点に変化する。すると、他方
の容量素子C2の強誘電体の場合には分極状態が反転さ
れるので、これに接続されるビット線bitバーの電位
がビット線bitの電位に比べ数百mV程度高くなる。
従って、これらビット線対bit,bitバーの電位差
をセンスアンプ33によってセンスすれば、不揮発性記
憶されたデータを読み出すことができる。ただし、この
場合、容量素子C1,C2の強誘電体の分極状態は共にB
点に移動し不揮発性記憶していたデータが失われるので
破壊読み出しとなる。そこで、この後に上記ストアモー
ドの場合と同様の手順でプレート線PTの電圧を0V→
5V→0Vと変化させることにより一旦読み出したデー
タを再度不揮発性記憶させる再書き込みを行う。
Next, the data read operation in the recall mode in the recall mode timing control circuit 38 will be described in detail with reference to FIG. In this case,
After the bit line pair bit and bit bar are precharged to a potential of 0 V, they are opened. Then, when the word line WL is activated and the voltage of the plate line PT is changed from 0 V to 5 V, for example, when data of “0” is stored, the polarization state of the ferroelectric of one capacitor C 1 is changed. The point C changes from point C to point B, and the polarization state of the ferroelectric of the other capacitive element C2 changes from point E to point B. Then, in the case of the ferroelectric material of the other capacitive element C2, the polarization state is inverted, so that the potential of the bit line bit bar connected thereto becomes higher by several hundred mV than the potential of the bit line bit.
Therefore, if the potential difference between the bit line pair bit and bit bar is sensed by the sense amplifier 33, the data stored in the nonvolatile memory can be read. However, in this case, the polarization states of the ferroelectrics of the capacitors C1 and C2 are both B
Since the data is moved to the point and the data stored in the nonvolatile memory is lost, destructive reading is performed. Then, after this, the voltage of the plate line PT is changed from 0 V to the voltage in the same procedure as in the store mode.
By changing the voltage from 5 V to 0 V, rewriting is performed so that the data once read out is once again nonvolatilely stored.

【0013】なお、このリコールモードでビット線対b
it,bitバーに生じる電位差は、残留分極に比例し
ビット線容量に反比例するので、残留分極が大きくビッ
ト線容量が小さいほど大きな電位差が得られセンスアン
プ33による検出が容易になることが分かる。
In this recall mode, bit line pair b
Since the potential difference between the it and the bit bar is proportional to the remanent polarization and inversely proportional to the bit line capacitance, it can be seen that the larger the remanent polarization is and the smaller the bit line capacitance is, the larger the potential difference is, and the detection by the sense amplifier 33 becomes easier.

【0014】上記DRAMモードタイミング制御回路3
7でのDRAMモードによるアクセスは、プレート線P
Tに0V(又は5V[電源電圧VCC])を印加した状態
で通常のDRAMと同様の手順によって行われる。する
と、容量素子C1,C2における強誘電体の分極状態が図
7のD点とE点との間(又はB点とC点との間)だけで
分極反転を伴うことなく移動し、通常のDRAMと同様
に容量素子C1,C2の電極に蓄積された電荷により揮発
性のデータの読み出しと書き込み及びリフレッシュ動作
を行うことができる。
The DRAM mode timing control circuit 3
7, access in the DRAM mode uses the plate line P
The operation is performed in the same manner as a normal DRAM with 0 V (or 5 V [power supply voltage VCC]) applied to T. Then, the polarization state of the ferroelectric substance in the capacitive elements C1 and C2 moves only between the points D and E (or between the points B and C) in FIG. As in the case of the DRAM, volatile data can be read, written and refreshed by the electric charges stored in the electrodes of the capacitors C1 and C2.

【0015】上記説明では、強誘電体膜厚のバラツキの
影響を受け難い2トランジスタ/セル方式による強誘電
体を用いた不揮発性半導体記憶装置を示したが、特願平
4−324506号に述べられているようなセル面積が
小さい1トランジスタ/セル方式のメモリセルアレイ構
成の不揮発性半導体記憶装置においてもほぼ同様であ
る。
In the above description, a nonvolatile semiconductor memory device using a two-transistor / cell type ferroelectric material which is hardly affected by variations in the ferroelectric film thickness has been described. The same applies to a non-volatile semiconductor memory device having a one-transistor / cell type memory cell array configuration having a small cell area as described above.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
両方式の不揮発性半導体記憶装置は、不揮発性記憶のス
トアモードとリコールモードのみで動作させることも可
能である。しかしながら、DRAMとEEPROMを組
み合わせた不揮発性半導体記憶装置の場合には、EEP
ROMの書き換え回数が約10万回に制限される。ま
た、強誘電体を用いた不揮発性半導体記憶装置の場合に
も、メモリセル34の容量素子C1,C2に用いられる強
誘電体が分極反転の可能な回数に限度があり、リコール
/ストア動作が10の8乗回〜10の12乗回程度まで
に制限される。そして、このような制限のもとでは、約
10MHzのサイクル周期で連続アクセスを行うと、数日
で不揮発性半導体記憶装置の寿命が尽きることになる。
By the way, both of the above-mentioned conventional nonvolatile semiconductor memory devices can be operated only in the store mode and the recall mode of the nonvolatile memory. However, in the case of a nonvolatile semiconductor memory device combining a DRAM and an EEPROM, an EEPROM
The number of times of rewriting the ROM is limited to about 100,000 times. Also, in the case of a nonvolatile semiconductor memory device using a ferroelectric material, the number of times that the ferroelectric material used for the capacitance elements C1 and C2 of the memory cell 34 can perform polarization inversion is limited, and the recall / store operation is not performed. It is limited to about 10 8 to 10 12. Then, under such restrictions, if continuous access is performed at a cycle period of about 10 MHz, the life of the nonvolatile semiconductor memory device will expire in a few days.

【0017】そこで、このような不揮発性半導体記憶装
置は、通常動作時にはDRAMモードによってDRAM
に対するアクセスや強誘電体の分極反転を伴わないアク
セスを行い、例えば電源OFFの直前にストア動作を行
うと共に電源ON時にリコール動作を行うというように
不揮発性記憶が必要なときにのみEEPROMへのアク
セスや強誘電体の分極反転を伴うアクセスを行うことに
より、EEPROMの書き換え回数や強誘電体の分極反
転回数をできるだけ少なくするようにしていた。
Therefore, such a non-volatile semiconductor memory device operates in a DRAM mode during a normal operation.
Access to the EEPROM only when non-volatile storage is required, such as performing a store operation immediately before the power is turned off and performing a recall operation when the power is turned on. By performing access involving polarization reversal of a ferroelectric substance or the like, the number of rewrites of the EEPROM or the number of polarization reversals of the ferroelectric substance is reduced as much as possible.

【0018】ところが、従来の不揮発性半導体記憶装置
は、複数の外部入力信号の組み合わせによって上記リコ
ール動作やリフレッシュ動作を行っている。即ち、従来
は、例えば不揮発性記憶イネーブル信号NEバー,チッ
プイネーブル信号CEバー及びアウトプットイネーブル
信号OEバーをアクティブ(Lレベル)とし、ライトイ
ネーブルWEバー及びリフレッシュ信号RFSHバーを
非アクティブ(Hレベル)とすることによりリコール動
作を行わせると共に、チップイネーブル信号CEバーの
みをアクティブにし外部からアドレスを供給することに
より揮発性記憶のリフレッシュ動作を行わせる。ただ
し、リフレッシュ信号RFSHバーのみをアクティブ
(Lレベル)とすることにより、擬似SRAM[Static
RAM]と同様に内部カウンタによるセルフリフレッシュを
行えば、外部入力信号を頻繁に変化させなくても揮発性
記憶を自動的にリフレッシュすることができる。しかし
ながら、このようなセルフリフレッシュを行う場合に
も、その前に一旦リコール動作によって不揮発性記憶さ
れたデータを呼び出し揮発性記憶させる操作が必要とな
る。
However, in the conventional nonvolatile semiconductor memory device, the recall operation and the refresh operation are performed by a combination of a plurality of external input signals. That is, conventionally, for example, the nonvolatile storage enable signal NE bar, the chip enable signal CE bar, and the output enable signal OE bar are made active (L level), and the write enable WE bar and the refresh signal RFSH bar are made inactive (H level). , The recall operation is performed, and only the chip enable signal CE is activated to supply an address from the outside, thereby performing the volatile memory refresh operation. However, by setting only the refresh signal RFSH bar to active (L level), the pseudo SRAM [Static
When self-refreshing is performed by an internal counter as in [RAM], volatile storage can be automatically refreshed without frequently changing an external input signal. However, even in the case of performing such a self-refresh, an operation of recalling the data stored in a non-volatile manner once by a recall operation and storing the data in a volatile manner is required.

【0019】このため、従来の不揮発性半導体記憶装置
は、DRAMモードによるアクセスに移行する前に一旦
リコール動作を行う必要があり、このために外部入力信
号の組み合わせを制御しなければならないので、擬似S
RAM等の他のメモリデバイスに比べて制御が面倒にな
るという問題があった。
For this reason, in the conventional nonvolatile semiconductor memory device, it is necessary to perform a recall operation once before shifting to the access in the DRAM mode. For this purpose, a combination of external input signals must be controlled. S
There has been a problem that control is troublesome as compared with other memory devices such as a RAM.

【0020】なお、この問題は、上記不揮発性半導体記
憶装置を単体のメモリデバイスとして構成した場合や1
チップマイクロコンピュータのメモリモジュールとして
構成した場合等のいずれにも共通するものである。
This problem occurs when the nonvolatile semiconductor memory device is configured as a single memory device,
This is common to all cases such as the case where it is configured as a memory module of a chip microcomputer.

【0021】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、揮発性記憶のセルフリフレッシュを指示するだけで
必要な場合に自動的にリコール動作が行われるようにし
て制御を容易にする不揮発性半導体記憶装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problem. A nonvolatile memory which makes the control easy by automatically instructing the self-refresh of the volatile memory and automatically performing the recall operation when necessary. It is an object to provide a semiconductor memory device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
記憶装置は、記憶内容の維持にリフレッシュ動作を必要
とする揮発性の記憶機能と記憶内容の書き換えが可能な
不揮発性の記憶機能とを有するメモリセルを備えた不揮
発性半導体記憶装置において、リフレッシュ信号を入力
するリフレッシュ信号入力手段と、少なくとも電源オン
時とストア動作完了時に、リコール要求信号を発生する
リコール要求信号発生手段と、各メモリセルのアドレス
をクロック信号に基づいて順次自動生成するアドレス生
成手段と、前記リフレッシュ信号入力手段にリフレッシ
ュ信号が入力され、かつ、前記リコール要求信号発生手
段がリコール要求信号を発生している場合に、該アドレ
ス生成手段が生成したアドレスに基づいて不揮発性記憶
された各メモリセルの記憶内容を順次同じメモリセルに
揮発性記憶させるリコール動作を行うリコール手段と、
該リコール手段が各メモリセルに対して所定回数のリコ
ール動作を実行すると、前記リコール要求信号発生手段
によるリコール要求信号の発生を解除するリコール動作
制御手段と、リフレッシュ信号入力手段にリフレッシュ
信号が入力され、かつ、リコール要求信号発生手段がリ
コール要求信号を発生していない場合に、前記アドレス
生成手段が生成したアドレスに基づいて各メモリセルに
揮発性記憶された記憶内容を順次再書き込みすることに
よりリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段とを備
、クロック信号は、リコール動作時には周期の短い方
のクロック信号が供給され、リフレッシュ動作時には周
期の長い方のクロック信号が供給されるようにしたもの
であり、そのことにより上記目的が達成される。
A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention has a volatile storage function that requires a refresh operation to maintain storage contents and a nonvolatile storage function that allows rewriting of storage contents. Signal input means for inputting a refresh signal, and at least power-on
A recall request signal generating means for generating a recall request signal at the time of and when the store operation is completed; an address generating means for automatically generating an address of each memory cell sequentially based on a clock signal; and a refresh signal input to the refresh signal input means. And when the recall request signal generating means is generating a recall request signal, the storage contents of each of the memory cells stored in a nonvolatile manner based on the address generated by the address generating means are sequentially stored in the same memory cell. Recall means for performing a recall operation for volatile storage;
When the recall means performs a predetermined number of recall operations on each memory cell, a refresh signal is input to the recall operation control means for canceling the generation of the recall request signal by the recall request signal generation means and a refresh signal input means. And, when the recall request signal generating means does not generate a recall request signal, refreshing is performed by sequentially rewriting the stored contents volatilely stored in each memory cell based on the address generated by the address generating means. Refresh means for performing an operation , the clock signal having a shorter cycle during the recall operation.
Clock signal is supplied during refresh operation.
The clock signal with the longer period is supplied , thereby achieving the above object.

【0023】また、好ましくは、本発明の不揮発性半導
体記憶装置におけるメモリセルが強誘電体を介在させた
容量素子によって構成されるものであり、そのことによ
り上記目的が達成される。
Preferably, the memory cell in the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is constituted by a capacitive element with a ferroelectric material interposed therebetween, thereby achieving the above object.

【0024】さらに、本発明の不揮発性半導体記憶装置
は、記憶内容の維持にリフレッシュ動作を必要とする揮
発性のメモリセルと記憶内容の書き換えが可能な不揮発
性のメモリセルとを備えた不揮発性半導体記憶装置にお
いて、リフレッシュ信号を入力するリフレッシュ信号入
力手段と、リコール要求信号を発生するリコール要求信
号発生手段と、各メモリセルのアドレスをクロック信号
に基づいて順次自動生成するアドレス生成手段と、リフ
レッシュ信号入力手段にリフレッシュ信号が入力され、
かつ、リコール要求信号発生手段がリコール要求信号を
発生している場合に、該アドレス生成手段が生成したア
ドレスに基づいて不揮発性のメモリセルの各記憶内容を
揮発性のメモリセルに順次呼び出すリコール動作を行う
リコール手段と、該リコール手段が各メモリセルに対し
て所定回数のリコール動作を実行すると、リコール要求
信号発生手段によるリコール要求信号の発生を解除する
リコール動作制御手段と、リフレッシュ信号入力手段に
リフレッシュ信号が入力され、かつ、リコール要求信号
発生手段がリコール要求信号を発生していない場合に、
アドレス生成手段が生成したアドレスに基づいて揮発性
のメモリセルの各記憶内容を順次再書き込みすることに
よりリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段とを備え
たものであり、そのことにより上記目的が達成される。
Further, the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention has a nonvolatile memory cell having a volatile memory cell requiring a refresh operation to maintain the stored content and a nonvolatile memory cell capable of rewriting the stored content. In a semiconductor memory device, refresh signal input means for inputting a refresh signal, recall request signal generating means for generating a recall request signal, address generation means for automatically generating addresses of respective memory cells sequentially based on a clock signal, A refresh signal is input to the signal input means,
And a recall operation for sequentially calling each storage content of the non-volatile memory cell to the volatile memory cell based on the address generated by the address generation means when the recall request signal generation means generates the recall request signal. A recall operation control means for canceling the generation of the recall request signal by the recall request signal generation means when the recall means executes a predetermined number of recall operations for each memory cell; and a refresh signal input means. When a refresh signal is input and the recall request signal generating means has not generated a recall request signal,
Refresh means for performing a refresh operation by sequentially rewriting the stored contents of the volatile memory cells based on the address generated by the address generating means, thereby achieving the object described above.

【0025】さらに、好ましくは、本発明の不揮発性半
導体記憶装置は、記憶内容の維持にリフレッシュ動作を
必要とする揮発性のメモリセルがDRAMによって構成
されると共に、記憶内容の書き換えが可能な不揮発性の
メモリセルがEEPROMによって構成されるものであ
り、そのことにより上記目的が達成される。
Still preferably, in a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a volatile memory cell which requires a refresh operation to maintain stored contents is constituted by a DRAM, and a nonvolatile memory capable of rewriting stored contents. In this case, the memory cell is configured by an EEPROM, thereby achieving the above object.

【0026】さらに、好ましくは、本発明の不揮発性半
導体記憶装置は、CASバー信号がアクティブとなった
後にRASバー信号がアクティブとなってから、このC
ASバー信号が非アクティブに戻った後にRASバー信
号が非アクティブとなるまでの期間についてリフレッシ
ュ信号を生成するリフレッシュ信号発生手段が設けられ
たものであり、そのことにより上記目的が達成される。
Further, preferably, in the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, after the RAS bar signal becomes active after the CAS bar signal becomes active,
A refresh signal generating means for generating a refresh signal for a period from when the AS bar signal returns to inactive to when the RAS bar signal becomes inactive is provided, thereby achieving the above object.

【0027】さらに、好ましくは、本発明の不揮発性半
導体記憶装置は、アドレスを自動生成するために周期の
異なる2種類のクロック信号を供給するクロック信号供
給手段と、リコール手段がリコール動作を行う場合に該
クロック信号供給手段から周期の短い方のクロック信号
を供給させ、リフレッシュ手段がリフレッシュ動作を行
う場合に該クロック信号供給手段から周期の長い方のク
ロック信号を供給させるクロック信号切替手段とが設け
られたものであり、そのことにより上記目的が達成され
る。
Still preferably, in a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the clock signal supply means for supplying two kinds of clock signals having different periods for automatically generating an address, and the recall means performs a recall operation. Clock signal switching means for supplying a clock signal having a shorter cycle from the clock signal supply means, and supplying a clock signal having a longer cycle from the clock signal supply means when the refresh means performs a refresh operation. Therefore, the above object is achieved.

【0028】さらに、好ましくは、本発明の不揮発性半
導体記憶装置におけるリフレッシュ手段が、アドレス生
成手段が生成したアドレスに基づいて各メモリセルに揮
発性記憶された記憶内容を順次再書き込みすることによ
りリフレッシュ動作を行うと共に、各メモリセルのリフ
レッシュの際に当該揮発性記憶された記憶内容を同じメ
モリセルに不揮発性記憶させるストア動作を行うもので
あり、そのことにより上記目的が達成される。
Preferably, the refresh means in the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention refreshes by sequentially rewriting the storage contents volatilely stored in each memory cell based on the address generated by the address generation means. In addition to performing the operation, when refreshing each memory cell, a store operation is performed to store the volatile stored data in the same memory cell in a nonvolatile manner, thereby achieving the above object.

【0029】さらに、好ましくは、本発明の不揮発性半
導体記憶装置におけるリフレッシュ手段が、アドレス生
成手段が生成したアドレスに基づいて揮発性の各メモリ
セルに記憶された記憶内容を順次再書き込みすることに
よりリフレッシュ動作を行うと共に、各メモリセルのリ
フレッシュの際に当該揮発性のメモリセルに記憶された
記憶内容を不揮発性のメモリセルに記憶させるストア動
作を行うものであり、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
Still preferably, in a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the refresh unit sequentially rewrites the storage contents stored in each of the volatile memory cells based on the address generated by the address generation unit. A refresh operation is performed, and a store operation for storing the stored contents in the volatile memory cells in the nonvolatile memory cells at the time of refreshing each memory cell is performed, thereby achieving the above object. Is done.

【0030】[0030]

【作用】上記構成により、リフレッシュ信号入力手段
は、LSI[Large Scale Integrated circuit]の外部端
子、チップ上のパッド又は同じチップ上の他の回路から
リフレッシュ信号を入力する。そして、本発明は、この
リフレッシュ信号を制御するだけで不揮発性半導体記憶
装置のリコール動作やリフレッシュ動作を制御しようと
するものである。
With the above arrangement, the refresh signal input means inputs a refresh signal from an external terminal of an LSI (Large Scale Integrated circuit), a pad on a chip, or another circuit on the same chip. The present invention is intended to control the recall operation and the refresh operation of the nonvolatile semiconductor memory device only by controlling the refresh signal.

【0031】リコール要求信号発生手段は、例えば電源
ON時やストア動作の完了後等のように揮発性の記憶内
容がリフレッシュ動作によって維持されていないときに
リコール要求信号を発生する。そして、後に説明するリ
コール動作制御手段によってリコール動作の完了後にこ
のリコール要求信号の発生を解除される。アドレス生成
手段は、外部から入力されたクロック信号又は内部で生
成したクロック信号に基づいて各メモリセルのアドレス
を順次自動生成する。そして、リコール手段とリフレッ
シュ手段は、このアドレスに基づいて各メモリセルのリ
コール動作とリフレッシュ動作を行う。
The recall request signal generating means generates a recall request signal when volatile storage contents are not maintained by the refresh operation, for example, when the power is turned on or after the store operation is completed. Then, the generation of the recall request signal is canceled after the recall operation is completed by the recall operation control means described later. The address generation means automatically generates an address of each memory cell sequentially based on a clock signal input from the outside or a clock signal generated internally. Then, the recall means and the refresh means perform a recall operation and a refresh operation of each memory cell based on the address.

【0032】電源ON時やストア動作の完了時等には、
リコール要求信号が発生されるので、この後最初にリフ
レッシュ信号が入力されると、リコール手段がリコール
動作を行い不揮発性の記憶内容を呼びだし揮発性記憶さ
せる。そして、このリコール動作が完了すると、前記の
ようにリコール動作制御手段がリコール要求信号の発生
を解除するので、以降はリフレッシュ手段がリフレッシ
ュ動作を行い揮発性の記憶内容を維持する。また、不揮
発性半導体記憶装置へのアクセス等のためにリフレッシ
ュ信号の入力が一旦停止された後に再開されると、この
場合はリコール要求信号が停止されたままなので引き続
いてリフレッシュ手段によるリフレッシュ動作が続行さ
れる。
When the power is turned on or when the store operation is completed,
Since a recall request signal is generated, when a refresh signal is first input thereafter, the recall means performs a recall operation to call out nonvolatile storage contents and store them in volatile storage. When the recall operation is completed, the recall operation control means cancels the generation of the recall request signal as described above, and thereafter, the refresh means performs a refresh operation to maintain volatile storage contents. Further, if the input of the refresh signal is temporarily stopped for access to the nonvolatile semiconductor memory device and then restarted, the refresh operation by the refresh means continues since the recall request signal remains stopped in this case. Is done.

【0033】従って、この不揮発性半導体記憶装置にア
クセスを行うデバイスや回路等は、リフレッシュ信号を
制御するだけで、不揮発性の記憶内容がまだ揮発性とし
て呼び出されていない場合には自動的にリコール動作を
実行した上で、揮発性の記憶内容のリフレッシュ動作を
行うことができるので、制御が複雑な不揮発性半導体記
憶装置を例えば擬似SRAMを取り扱うような要領で容
易に使用することができる。
Therefore, a device or a circuit that accesses the nonvolatile semiconductor memory device only controls the refresh signal, and automatically recalls the nonvolatile storage content if the nonvolatile storage content has not been called as volatile yet. After the operation is performed, the refresh operation of the volatile storage content can be performed, so that the nonvolatile semiconductor memory device whose control is complicated can be easily used in such a manner as to handle a pseudo SRAM, for example.

【0034】請求項1の発明は、不揮発性半導体記憶装
置のメモリセルが揮発性の記憶機能と不揮発性の記憶機
能とを共有する場合を示すものであり、請求項2の発明
は、このメモリセルが強誘電体を介在させた容量素子に
よって構成される場合を示す。
The first aspect of the present invention is directed to a case where a memory cell of a nonvolatile semiconductor memory device shares a volatile storage function and a non-volatile storage function. A case where a cell is constituted by a capacitive element with a ferroelectric material interposed is shown.

【0035】請求項3の発明は、不揮発性半導体記憶装
置が揮発性のメモリセルと不揮発性のメモリセルとを別
個に有する場合を示すものであり、請求項4の発明は、
これらのメモリセルがDRAMとEEPROMによって
構成される場合を示す。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a case where the nonvolatile semiconductor memory device has a volatile memory cell and a nonvolatile memory cell separately.
The case where these memory cells are constituted by a DRAM and an EEPROM will be described.

【0036】本発明の不揮発性半導体記憶装置は、リフ
レッシュ信号を制御することによって擬似SRAMと同
様に取り扱うことを可能にするが、請求項5に示すよう
にこのリフレッシュ信号を生成するためのリフレッシュ
信号発生手段を設けると、CAS[Column Address Stro
be]ビフォアRAS[Raw Address Strobe]リフレッシュ
方式のDRAMと同様に取り扱うことができるようにな
る。
According to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, a refresh signal can be handled in the same manner as a pseudo SRAM by controlling the refresh signal. When the generating means is provided, CAS [Column Address Stro
be] Before RAS [Raw Address Strobe] Refresh type DRAM can be handled in the same manner.

【0037】リコール手段によるリコール動作はできる
だけ迅速に行うべきである。また、リフレッシュ手段に
よるリフレッシュ動作は、周期が長いほど消費電力が少
なくなるので、規定のリフレッシュ周期以内のできるだ
け長い周期でリフレッシュ動作を行うべきである。そこ
で、請求項6の発明では、クロック信号供給手段からの
クロック信号をクロック信号切替手段が切り替えて、リ
コール手段がリコール動作を行う場合には周期の短い方
のクロック信号をアドレス生成手段に供給すると共に、
リフレッシュ手段がリフレッシュ動作を行う場合には周
期の長い方のクロック信号をアドレス生成手段に供給す
るようにして、アドレスの生成速度を変えることにより
上記要請を実現している。
The recall operation by the recall means should be performed as quickly as possible. In the refresh operation by the refresh means, the power consumption decreases as the cycle becomes longer. Therefore, the refresh operation should be performed in a cycle as long as possible within a prescribed refresh cycle. Therefore, in the invention of claim 6, when the clock signal switching means switches the clock signal from the clock signal supply means and the recall means performs the recall operation, the clock signal having the shorter cycle is supplied to the address generation means. Along with
When the refresh means performs the refresh operation, the above request is realized by supplying a clock signal having a longer cycle to the address generation means and changing the address generation speed.

【0038】請求項7と請求項8の発明は、上記リフレ
ッシュ手段が揮発性の記憶内容のリフレッシュ動作を行
うと共に、ストア動作により不揮発性の記憶内容のリフ
レッシュも行う場合を示す。
The invention of claims 7 and 8 shows a case where the refresh means performs a refresh operation of volatile storage contents and also refreshes nonvolatile storage contents by a store operation.

【0039】なお、上記リコール手段によるリコール動
作が不揮発性の記憶内容を破壊読み出しするものである
場合には、必要に応じてこの読み出した記憶内容を再び
不揮発性としてストアさせる。
If the recall operation by the recall means is to destructively read out the non-volatile storage contents, the read-out storage contents are stored as non-volatile again if necessary.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0041】図1乃至図5は本発明の一実施例を示すも
のであって、図1は不揮発性半導体記憶装置の制御部の
構成を示すブロック図、図2はアドレスカウンタの具体
的構成を示すブロック図、図3はアドレス選択回路の具
体的構成を示す部分回路ブロック図、図4は第2制御信
号発生回路の具体的構成を示す回路ブロック図、図5は
不揮発性半導体記憶装置の動作を示すタイムチャートで
ある。
FIGS. 1 to 5 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control section of a nonvolatile semiconductor memory device, and FIG. 2 shows a specific configuration of an address counter. FIG. 3 is a partial circuit block diagram showing a specific configuration of the address selection circuit, FIG. 4 is a circuit block diagram showing a specific configuration of the second control signal generation circuit, and FIG. 5 is an operation of the nonvolatile semiconductor memory device. FIG.

【0042】本実施例は、強誘電体を用いた不揮発性半
導体記憶装置について説明する。なお、この不揮発性半
導体記憶装置は、単体のメモリデバイスとして構成した
場合や1チップマイクロコンピュータのメモリモジュー
ルとして構成した場合等のいずれであってもよい。
In this embodiment, a nonvolatile semiconductor memory device using a ferroelectric will be described. The nonvolatile semiconductor memory device may be configured as a single memory device or as a memory module of a one-chip microcomputer.

【0043】この不揮発性半導体記憶装置の図1に示す
メモリ部1は、メモリセルアレイとセンスアンプとデー
タI/Oインターフェイス等からなる。メモリセルアレ
イは、例えば上記図8に示す2トランジスタ/セル方式
のメモリセル34を多数備えたものとする。ただし、こ
のメモリセルアレイは、上記1トランジスタ/セル方式
等によるものであってもよい。また、メモリ部1がDR
AMとEEPROMを組み合わせた不揮発性半導体記憶
装置等であっても、同様に本発明を実施することは可能
である。
The memory section 1 of this nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 1 comprises a memory cell array, a sense amplifier, a data I / O interface and the like. It is assumed that the memory cell array includes, for example, a large number of the two-transistor / cell type memory cells 34 shown in FIG. However, this memory cell array may be based on the one-transistor / cell system or the like. Also, if the memory unit 1
The present invention can be similarly implemented in a nonvolatile semiconductor memory device or the like combining an AM and an EEPROM.

【0044】外部から入力される外部アドレスAEX0〜
AEXnは、外部アドレス遷移検出回路2及びアドレス選
択回路3を介してドライバ/デコーダ回路4に送られる
ようになっている。また、この不揮発性半導体記憶装置
は、アドレスカウンタ5を有している。アドレスカウン
タ5は、図2に示すように、n個のD型フリップフロッ
プ5aからなり、外部から入力されるクロック信号を初
段のD型フリップフロップ5aのクロック入力CKに送
り込むと共に、各段のD型フリップフロップ5aの出力
Qを順に次段のクロック入力CKに送り込むようにした
ものである。また、外部から入力されるリセット信号
は、各段のD型フリップフロップ5aのリセット入力R
ESETバー(Lアクティブ)に送られるようになって
いる。なお、図示していないが、各段のD型フリップフ
ロップ5aの反転出力Qバーは、同じD型フリップフロ
ップ5aのデータ入力Dに接続されている。従って、こ
のアドレスカウンタ5は、外部からクロック信号を入力
すると各段のD型フリップフロップ5aによってこのク
ロック信号を順に2分周するので、このクロック信号と
各D型フリップフロップ5aの出力Qとで順次2進数値
がインクリメントされる内部アドレスA0〜Anを生成す
ることができる。このアドレスカウンタ5には、図1に
示すように、電源ON時に一時的にHレベルとなる初期
化信号PONがインバータ回路9を介してリセット信号
(Lアクティブ)として入力されるようになっていて、
これにより内部アドレスA0〜Anが初期値(全てのビッ
トがLレベル)にリセットされる。このアドレスカウン
タ5から出力される内部アドレスA0〜Anは、内部アド
レス遷移検出回路6を介して上記アドレス選択回路3に
入力されるようになっている。
External addresses AEX0 to AEX0 input from outside
AEXn is sent to the driver / decoder circuit 4 via the external address transition detection circuit 2 and the address selection circuit 3. This nonvolatile semiconductor memory device has an address counter 5. As shown in FIG. 2, the address counter 5 is composed of n D-type flip-flops 5a. The address counter 5 sends a clock signal input from the outside to the clock input CK of the first-stage D-type flip-flop 5a. The output Q of the type flip-flop 5a is sequentially sent to the clock input CK of the next stage. The reset signal input from the outside corresponds to the reset input R of the D-type flip-flop 5a of each stage.
It is sent to the ESET bar (L active). Although not shown, the inverted output Q of the D-type flip-flop 5a at each stage is connected to the data input D of the same D-type flip-flop 5a. Therefore, when a clock signal is input from the outside, the address counter 5 sequentially divides the frequency of the clock signal by two by the D-type flip-flops 5a at each stage. Therefore, this address signal and the output Q of each D-type flip-flop 5a Internal addresses A0 to An in which binary values are sequentially incremented can be generated. As shown in FIG. 1, an initialization signal PON which temporarily goes high when the power is turned on is input to the address counter 5 via the inverter circuit 9 as a reset signal (L active). ,
As a result, the internal addresses A0 to An are reset to the initial value (all bits are at L level). The internal addresses A0 to An output from the address counter 5 are input to the address selection circuit 3 via the internal address transition detection circuit 6.

【0045】外部アドレス遷移検出回路2は、外部アド
レス活性化信号φEXAがアクティブな場合に、外部アド
レスAEX0〜AEXnをアドレス選択回路3に送ると共に、
この外部アドレスAEX0〜AEXnが変化したことを検出し
ワード線制御回路7とプレート線制御回路8にその旨を
示すアドレス遷移信号を送る回路である。また、内部ア
ドレス遷移検出回路6は、内部アドレス活性化信号φIN
Aがアクティブな場合に、内部アドレスA0〜Anをアド
レス選択回路3に送ると共に、この内部アドレスA0〜
Anが変化したことを検出しワード線制御回路7とプレ
ート線制御回路8にその旨を示すアドレス遷移信号を送
る回路である。ワード線制御回路7は、外部アドレス遷
移検出回路2又は内部アドレス遷移検出回路6からアド
レス遷移信号を受け取ると、ドライバ/デコーダ回路4
を制御してメモリ部1のワード線WLを駆動させる回路
であり、プレート線制御回路8は、このアドレス遷移信
号を受け取ると、ドライバ/デコーダ回路4を制御して
メモリ部1のプレート線PTを駆動させる回路である。
The external address transition detection circuit 2 sends the external addresses AEX0 to AEXn to the address selection circuit 3 when the external address activation signal φEXA is active,
This circuit detects the change of the external addresses AEX0 to AEXn and sends an address transition signal to the word line control circuit 7 and the plate line control circuit 8 to that effect. Further, the internal address transition detection circuit 6 outputs the internal address activation signal φIN
When A is active, the internal addresses A0 to An are sent to the address selection circuit 3 and the internal addresses A0 to An
This is a circuit which detects that An has changed and sends an address transition signal to the word line control circuit 7 and the plate line control circuit 8 to that effect. When receiving the address transition signal from the external address transition detection circuit 2 or the internal address transition detection circuit 6, the word line control circuit 7 receives the driver / decoder circuit 4.
When the address line transition signal is received, the plate line control circuit 8 controls the driver / decoder circuit 4 to change the plate line PT of the memory unit 1. It is a circuit to be driven.

【0046】上記アドレス選択回路3におけるアドレス
の1ビット分の入出力回路の具体的構成を図3に示す。
1ビットの外部アドレスAEXiは、外部アドレス選択回
路3aを介してバッファ回路3bに入力され、1ビット
の内部アドレスAiは、内部アドレス選択回路3cを介
して同じバッファ回路3bに入力される。外部アドレス
選択回路3aは、外部アドレス活性化信号φEXAがアク
ティブ(Hレベル)な場合に、PチャンネルとNチャン
ネルのFETがONとなり、外部アドレスAEXiをバッ
ファ回路3bに送る。また、内部アドレス選択回路3c
は、内部アドレス活性化信号φINAがアクティブな場合
に、PチャンネルとNチャンネルのFETがONとな
り、内部アドレスAiをバッファ回路3bに送る。従っ
て、アドレス選択回路3は、外部アドレス活性化信号φ
EXA又は内部アドレス活性化信号φINAのいずれがアクテ
ィブな場合に、外部アドレスAEX0〜AEXnと内部アドレ
スA0〜Anのいずれか一方を選択アドレスとしてドライ
バ/デコーダ回路4に送ることになる。
FIG. 3 shows a specific configuration of an input / output circuit for one bit of an address in the address selection circuit 3.
The one-bit external address AEXi is input to the buffer circuit 3b via the external address selection circuit 3a, and the one-bit internal address Ai is input to the same buffer circuit 3b via the internal address selection circuit 3c. When the external address activation signal φEXA is active (H level), the external address selection circuit 3a turns on the P-channel and N-channel FETs and sends the external address AEXi to the buffer circuit 3b. Also, the internal address selection circuit 3c
When the internal address activation signal φINA is active, the P-channel and N-channel FETs are turned on, and the internal address Ai is sent to the buffer circuit 3b. Therefore, the address selection circuit 3 supplies the external address activation signal φ
When either EXA or the internal address activation signal φINA is active, one of the external addresses AEX0 to AEXn and the internal addresses A0 to An is sent to the driver / decoder circuit 4 as a selected address.

【0047】図1に示すドライバ/デコーダ回路4は、
アドレス選択回路3から送られて来た選択アドレスをデ
コードし、メモリ部1における対応するワード線WLと
プレート線PTを選択してワード線制御回路7とプレー
ト線制御回路8の制御に従い駆動する回路である。
The driver / decoder circuit 4 shown in FIG.
A circuit that decodes the selected address sent from the address selection circuit 3, selects the corresponding word line WL and plate line PT in the memory unit 1, and drives according to the control of the word line control circuit 7 and the plate line control circuit 8. It is.

【0048】ここで、上記内部アドレス活性化信号φIN
Aは、外部からのリフレッシュ信号RFSHバーを入力
する第1制御信号発生回路10によって生成される信号
である。第1制御信号発生回路10は、このリフレッシ
ュ信号RFSHバーがアクティブ(Lレベル)となった
場合に内部アドレス活性化信号φINAをアクティブとす
る。また、この制御信号発生回路10は、リフレッシュ
信号RFSHバーを反転させた内部リフレッシュ信号R
EFも生成する。なお、リフレッシュ信号RFSHバー
は、不揮発性半導体記憶装置が単体のメモリデバイスと
して構成される場合には外部端子から入力し、1チップ
マイクロコンピュータ等のメモリモジュールとして構成
する場合には、チップ上のパッドから入力することがで
きる。また、外部アドレス活性化信号φEXAは、外部か
らのアクセスがあった場合にアクティブとなる信号であ
り、外部から入力されるチップイネーブル信号CEバー
等に基づいて図示しない制御回路によって生成される。
Here, the internal address activating signal φIN
A is a signal generated by the first control signal generating circuit 10 which receives an external refresh signal RFSH bar. The first control signal generating circuit 10 activates the internal address activation signal φINA when the refresh signal RFSH goes active (L level). The control signal generating circuit 10 also controls the internal refresh signal RSH obtained by inverting the refresh signal RFSH bar.
An EF is also generated. The refresh signal RFSH bar is input from an external terminal when the nonvolatile semiconductor memory device is configured as a single memory device, and is applied to a pad on the chip when configured as a memory module such as a one-chip microcomputer. Can be entered from The external address activation signal φEXA is a signal that becomes active when externally accessed, and is generated by a control circuit (not shown) based on a chip enable signal CE or the like input from the outside.

【0049】上記構成により、外部アドレス活性化信号
φEXAがアクティブとなる場合には、外部アドレスAEX0
〜AEXnが外部アドレス遷移検出回路2及びアドレス選
択回路3を介してドライバ/デコーダ回路4に送られ、
この外部アドレスAEX0〜AEXnに対応するメモリ部1内
のメモリセルがアクセスされる。そして、この際、外部
アドレス遷移検出回路2が発したアドレス遷移信号に基
づいて、ワード線制御回路7とプレート線制御回路8が
図示しない制御信号に応じたモードでメモリ部1のワー
ド線WLとプレート線PTを駆動する。また、内部アド
レス活性化信号φINAがアクティブとなる場合には、内
部アドレスA0〜Anが内部アドレス遷移検出回路6及び
アドレス選択回路3を介してドライバ/デコーダ回路4
に送られ、この内部アドレスA0〜Anに対応するメモリ
部1内のメモリセルがアクセスされる。そして、この
際、内部アドレス遷移検出回路6が発したアドレス遷移
信号に基づいて、ワード線制御回路7とプレート線制御
回路8が図示しない制御信号に応じたモードでメモリ部
1のワード線WLとプレート線PTを駆動する。従っ
て、外部からの通常のアクセスの場合には、外部アドレ
ス活性化信号φEXAがアクティブとなり、外部から送ら
れて来た外部アドレスAEX0〜AEXnに基づいてメモリ部
1のメモリセルに対し各種モードでのアクセスが行われ
る。また、リフレッシュ信号RFSHバーがアクティブ
となった場合には、内部アドレス活性化信号φINAがア
クティブとなり、アドレスカウンタ5が順次生成する内
部アドレスA0〜Anに基づいてメモリ部1のメモリセル
に対して各種モードでのアクセスが行われる。
According to the above configuration, when external address activating signal φEXA becomes active, external address AEX0
AEXn are sent to the driver / decoder circuit 4 via the external address transition detection circuit 2 and the address selection circuit 3,
The memory cells in the memory unit 1 corresponding to the external addresses AEX0 to AEXn are accessed. At this time, based on the address transition signal generated by the external address transition detection circuit 2, the word line control circuit 7 and the plate line control circuit 8 connect the word line WL of the memory unit 1 with a mode corresponding to a control signal (not shown). The plate line PT is driven. When the internal address activation signal φINA is activated, the internal addresses A0 to An are supplied to the driver / decoder circuit 4 via the internal address transition detection circuit 6 and the address selection circuit 3.
And the memory cells in the memory unit 1 corresponding to the internal addresses A0 to An are accessed. At this time, based on the address transition signal generated by the internal address transition detection circuit 6, the word line control circuit 7 and the plate line control circuit 8 connect the word line WL of the memory unit 1 with a mode corresponding to a control signal (not shown). The plate line PT is driven. Therefore, in the case of normal access from the outside, the external address activation signal φEXA becomes active, and the memory cells of the memory unit 1 are operated in various modes based on the external addresses AEX0 to AEXn sent from the outside. Access is made. When the refresh signal RFSH bar becomes active, the internal address activation signal φINA becomes active, and various kinds of memory cells of the memory unit 1 are controlled based on the internal addresses A0 to An sequentially generated by the address counter 5. Mode access is performed.

【0050】上記アドレスカウンタ5が生成する内部ア
ドレスA0〜Anのうちの最上位ビットの内部アドレスA
nは、リコールカウンタ11に入力されるようになって
いる。リコールカウンタ11は、内部アドレスAnの立
ち下がりをカウントし、所定回数のカウントが終了する
と出力をLレベルからHレベルに変化させるカウンタで
ある。従って、このリコールカウンタ11は、内部アド
レスA0〜Anが一巡して全てのアドレスが1回ずつ出力
されるたびに1回カウントが行われ、この内部アドレス
A0〜Anが所定回数巡回すると出力をHレベルに変化さ
せる。なお、この所定回数は1回だけでもよい。
The internal address A of the most significant bit among the internal addresses A0 to An generated by the address counter 5
n is input to the recall counter 11. The recall counter 11 is a counter that counts the falling of the internal address An and changes the output from the L level to the H level when the predetermined number of counts is completed. Therefore, the recall counter 11 counts once each time the internal addresses A0 to An make one cycle and all the addresses are output once. When the internal addresses A0 to An make a predetermined number of rounds, the output becomes H. Change to level. The predetermined number of times may be only one.

【0051】上記リコールカウンタ11の出力は、イン
バータ回路12を介してラッチ回路13とリコール要求
ラッチ回路14のリセット端子(Lアクティブ)に送ら
れる。ラッチ回路13とリコール要求ラッチ回路14
は、実際にはRSフリップフロップ回路によって構成さ
れ、セット端子(Hアクティブ)がHレベルになるとセ
ットされてHレベルを出力し、リセット端子がLレベル
になるとリセットされてLレベルを出力する。従って、
このリコールカウンタ11の出力がHレベルになると、
ラッチ回路13とリコール要求ラッチ回路14の出力が
Lレベルにリセットされる。また、リコール要求ラッチ
回路14は、図示しない制御回路がストア動作の完了時
に生成するストア完了信号と上記初期化信号PONとを
OR回路15を介してセット端子に入力するようになっ
ている。従って、これらストア完了信号と初期化信号P
ONのいずれかがHレベルになると、リコール要求ラッ
チ回路14がセットされて出力がHレベルとなる。
The output of the recall counter 11 is sent to the latch circuit 13 and the reset terminal (L active) of the recall request latch circuit 14 via the inverter circuit 12. Latch circuit 13 and recall request latch circuit 14
Is actually configured by an RS flip-flop circuit, which is set and outputs an H level when a set terminal (H active) goes to an H level, and is reset and outputs an L level when a reset terminal goes to an L level. Therefore,
When the output of the recall counter 11 becomes H level,
Outputs of the latch circuit 13 and the recall request latch circuit 14 are reset to L level. The recall request latch circuit 14 is configured to input a store completion signal generated by a control circuit (not shown) when the store operation is completed and the initialization signal PON to a set terminal via an OR circuit 15. Therefore, the store completion signal and the initialization signal P
When any of the ONs goes to H level, the recall request latch circuit 14 is set and the output goes to H level.

【0052】上記リコール要求ラッチ回路14の出力
は、出力バッファ16に送られる。出力バッファ16
は、インバータ回路によって構成され、リコール要求ラ
ッチ回路14の出力がHレベルの場合にLレベルのリコ
ール要求信号RCバーを出力すると共に、リコール要求
ラッチ回路14の出力がLレベルの場合にHレベルのリ
フレッシュ要求信号RFを出力するようになっている。
これらリコール要求信号RCバーとリフレッシュ要求信
号RFは、実際には同じ信号であって、Lレベルの場合
にリコール要求信号RCバーとなり、Hレベルの場合に
リフレッシュ要求信号RFとなる。このリコール要求信
号RCバー/リフレッシュ要求信号RFは、不揮発性半
導体記憶装置の外部にも出力されるので、外部装置など
は、本発明の不揮発性半導体記憶装置がどの状態にある
かを容易に知ることができるようになる。なお、この出
力バッファ16の出力をオープンドレイン構成としてお
けば、外部装置等がアクセスしない限り電流をほとんど
消費しないようにできる。
The output of the recall request latch circuit 14 is sent to an output buffer 16. Output buffer 16
Outputs an L-level recall request signal RC bar when the output of the recall request latch circuit 14 is at an H level, and outputs an H level when the output of the recall request latch circuit 14 is at an L level. A refresh request signal RF is output.
The recall request signal RC and the refresh request signal RF are actually the same signal. When the signal is at the L level, it becomes the recall request signal RC, and when it is at the H level, it becomes the refresh request signal RF. Since this recall request signal RC / refresh request signal RF is also output to the outside of the nonvolatile semiconductor memory device, an external device or the like can easily know the state of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention. Will be able to do it. If the output of the output buffer 16 is configured to have an open drain configuration, almost no current can be consumed unless an external device or the like accesses it.

【0053】上記出力バッファ16は、リコール要求ラ
ッチ回路14が出力する実質的なリコール要求信号を外
部に出力するためのバッファ回路にすぎない。また、ラ
ッチ回路13は、リコール要求ラッチ回路14と連動し
てこの実質的なリコール要求信号をラッチするものなの
で、リコール要求ラッチ回路14と一体化して省略する
ことも可能である。
The output buffer 16 is merely a buffer circuit for outputting a substantial recall request signal output from the recall request latch circuit 14 to the outside. Since the latch circuit 13 latches this substantial recall request signal in conjunction with the recall request latch circuit 14, the latch circuit 13 can be omitted integrally with the recall request latch circuit 14.

【0054】リコール要求ラッチ回路14の出力は、上
記ラッチ回路13のセット端子にも送られるようになっ
ている。従って、リコール要求ラッチ回路14の出力が
Hレベルになると、ラッチ回路13の出力がHレベルに
セットされる。このラッチ回路13の出力は、AND回
路17を介して上記プレート線制御回路8に送られる。
このAND回路17の他方の入力には電源電圧VCCが入
力されている。従って、リコール要求ラッチ回路14の
出力は、そのまま上記プレート線制御回路8に送られる
ことになる。プレート線制御回路8は、ラッチ回路13
の出力がHレベルになるとイネーブル状態となり、ここ
ではプレート線PTの電圧を0V→5Vと変化させて不
揮発性記憶のデータを読み出すリコール動作を行わせ
る。なお、不揮発性記憶のリコール動作は破壊読み出し
となるので、ここではセンスアンプ動作後に再度プレー
ト線PTの電圧を0V→5V→0Vと変化させて不揮発
性記憶の再書き込みを行うようになっている。また、ラ
ッチ回路13の出力がLレベルになるとイネーブル状態
が解除され、プレート線PTを例えば0Vに固定して揮
発性記憶へのアクセスとする。従って、電源ON時やス
トア動作の完了時に初期化信号PONやストア完了信号
が一時Hレベルになると、リコール要求ラッチ回路14
とラッチ回路13がセットされ、プレート線制御回路8
がメモリ部1のメモリセルに対してリコール動作を行う
ことができるようになり、リコールカウンタ11がカウ
ントを終了しこれらリコール要求ラッチ回路14とラッ
チ回路13がリセットされると、このプレート線制御回
路8がメモリ部1のメモリセルに対して揮発性記憶のア
クセスを行うことができるようになる。
The output of the recall request latch circuit 14 is also sent to the set terminal of the latch circuit 13. Therefore, when the output of the recall request latch circuit 14 goes high, the output of the latch circuit 13 is set high. The output of the latch circuit 13 is sent to the plate line control circuit 8 via the AND circuit 17.
The power supply voltage VCC is input to the other input of the AND circuit 17. Therefore, the output of the recall request latch circuit 14 is sent to the plate line control circuit 8 as it is. The plate line control circuit 8 includes a latch circuit 13
Becomes an H level, an enable state is established. In this case, the voltage of the plate line PT is changed from 0 V to 5 V to perform a recall operation of reading data from the nonvolatile memory. Since the recall operation of the nonvolatile memory is a destructive read operation, the voltage of the plate line PT is changed again from 0 V to 5 V to 0 V after the sense amplifier operation to rewrite the nonvolatile memory. . When the output of the latch circuit 13 becomes L level, the enable state is released, and the plate line PT is fixed at 0 V, for example, to access volatile storage. Therefore, when the initialization signal PON or the store completion signal temporarily becomes H level when the power is turned on or when the store operation is completed, the recall request latch circuit 14
And the latch circuit 13 are set, and the plate line control circuit 8
Can perform a recall operation on the memory cells of the memory unit 1, and when the recall counter 11 finishes counting and the recall request latch circuit 14 and the latch circuit 13 are reset, the plate line control circuit 8 can access the memory cells of the memory unit 1 for volatile storage.

【0055】上記出力バッファ16が出力するリコール
要求信号RCバー/リフレッシュ要求信号RFは、直接
及びインバータ回路18と遅延回路19とを介してOR
回路20に送られ、さらに、このOR回路20の出力
は、上記リコールカウンタ11のリセット端子(Lアク
ティブ)に送られる。従って、このリコールカウンタ1
1は、出力バッファ16の出力がリフレッシュ要求信号
RF(Hレベル)からリコール要求信号RCバー(Lレ
ベル)に変化すると、遅延回路19の遅延時間が経過す
るまでの間に内部カウント数がリセットされて出力がL
レベルに戻される。
The recall request signal RC / refresh request signal RF output from the output buffer 16 is ORed directly and via the inverter circuit 18 and the delay circuit 19.
The output of the OR circuit 20 is sent to a reset terminal (L active) of the recall counter 11. Therefore, this recall counter 1
When the output of the output buffer 16 changes from the refresh request signal RF (H level) to the recall request signal RC bar (L level), the internal count number is reset until the delay time of the delay circuit 19 elapses. Output is L
Returned to level.

【0056】また、上記出力バッファ16が出力するリ
コール要求信号RCバー/リフレッシュ要求信号RF
は、第2制御信号発生回路21にも送られる。第2制御
信号発生回路21には、上記リフレッシュ信号RFSH
バーと初期化信号PONも入力される。この第2制御信
号発生回路21は、図4に示すように、フリップフロッ
プ回路21aとゲート回路21bとによってD型フリッ
プフロップ(ラッチ回路)を構成したものである。即
ち、フリップフロップ回路21aは、2個のインバータ
回路からなり、電源ON時に初期化信号PONが一時H
レベルになるとNチャンネルFET21cがONとなっ
て出力がHレベルに初期化される。ゲート回路21b
は、リフレッシュ信号RFSHバーがアクティブ(Lレ
ベル)な場合にPチャンネルとNチャンネルのFETが
ONとなり、リコール要求信号RCバー/リフレッシュ
要求信号RFをフリップフロップ回路21aに入力する
ようになっている。従って、リフレッシュ信号RFSH
バーがアクティブになると、フリップフロップ回路21
aは、リコール要求信号RCバー/リフレッシュ要求信
号RFを反転した信号を出力し、リフレッシュ信号RF
SHバーが非アクティブに戻ると、直前のリコール要求
信号RCバー/リフレッシュ要求信号RFを反転した信
号の出力を以降も維持する。そして、このフリップフロ
ップ回路21aの出力は、第2制御信号発生回路21か
らそのままセルフリコール信号SRとして出力されると
共に、インバータ回路21dで反転されてセルフストア
信号SSとして出力される。従って、セルフリコール信
号SRは、電源ON時にHレベルに初期化され、リフレ
ッシュ信号RFSHバーがアクティブ(Lレベル)であ
りリフレッシュ要求信号RF(Hレベル)が出力された
場合にのみLレベルに切り替わる。また、セルフリコー
ル信号SRは、このセルフストア信号SSを反転した信
号となる。
The recall request signal RC / refresh request signal RF output from the output buffer 16
Is also sent to the second control signal generation circuit 21. The refresh signal RFSH is supplied to the second control signal generation circuit 21.
The bar and the initialization signal PON are also input. As shown in FIG. 4, the second control signal generation circuit 21 has a D-type flip-flop (latch circuit) composed of a flip-flop circuit 21a and a gate circuit 21b. That is, the flip-flop circuit 21a is composed of two inverter circuits, and the initialization signal PON is temporarily set to H when the power is turned on.
When the level reaches the level, the N-channel FET 21c turns ON, and the output is initialized to the H level. Gate circuit 21b
When the refresh signal RFSH is active (L level), the P-channel and N-channel FETs are turned on, and the recall request signal RC / refresh request signal RF is input to the flip-flop circuit 21a. Therefore, the refresh signal RFSH
When the bar is activated, the flip-flop circuit 21
a outputs a signal obtained by inverting the recall request signal RC / refresh request signal RF and outputs the refresh signal RF
When the SH bar returns to the inactive state, the output of the signal obtained by inverting the immediately preceding recall request signal RC / refresh request signal RF is maintained thereafter. The output of the flip-flop circuit 21a is output from the second control signal generation circuit 21 as it is as a self-recall signal SR, and is inverted by an inverter circuit 21d and output as a self-store signal SS. Therefore, the self-recall signal SR is initialized to H level when the power is turned on, and is switched to L level only when the refresh signal RFSH is active (L level) and the refresh request signal RF (H level) is output. The self recall signal SR is a signal obtained by inverting the self store signal SS.

【0057】上記第1制御信号発生回路10が出力する
内部リフレッシュ信号REFは、タイマ回路23に送ら
れる。タイマ回路23は、内部リフレッシュ信号REF
がHレベルの場合にのみ発振を行い、周期の長い第1ク
ロック信号T1(例えば16μ秒周期)と周期の短い第
2クロック信号T2(例えば500n秒周期)とを出力
する。
The internal refresh signal REF output from the first control signal generation circuit 10 is sent to the timer circuit 23. The timer circuit 23 has an internal refresh signal REF
Oscillates only when is at the H level, and outputs a first clock signal T1 having a long cycle (eg, a 16 μsec cycle) and a second clock signal T2 having a short cycle (eg, a 500 nsec cycle).

【0058】タイマ回路23が発生するクロック信号T
1,T2は、選択回路24を介して上記アドレスカウンタ
5に送られる。選択回路24は、クロック信号T1,T2
のいずれかを選択してアドレスカウンタ5に供給するマ
ルチプレクサであり、上記ラッチ回路13の出力が制御
入力に接続されている。そして、このラッチ回路13の
出力がLレベルの場合には周期の長いクロック信号T1
を送り出し、Hレベルになると周期の短いクロック信号
T2を送り出すようになっている。
The clock signal T generated by the timer circuit 23
1 and T2 are sent to the address counter 5 via the selection circuit 24. The selection circuit 24 outputs the clock signals T1, T2
Is a multiplexer that selects one of them and supplies it to the address counter 5. The output of the latch circuit 13 is connected to a control input. When the output of the latch circuit 13 is at L level, the clock signal T1 having a long cycle is used.
Is transmitted, and when it becomes H level, a clock signal T2 having a short cycle is transmitted.

【0059】上記構成の不揮発性半導体記憶装置の制御
部の具体的な動作を図5のタイムチャートに基づいて説
明する。
The specific operation of the control section of the nonvolatile semiconductor memory device having the above configuration will be described with reference to the time chart of FIG.

【0060】上記図1で説明したように、電源ON時に
は、初期化信号PONが一時Hレベルとなるので、アド
レスカウンタ5の生成する内部アドレスA0〜Anが初期
値にリセットされると共に、リコール要求ラッチ回路1
4がセットされて出力バッファ16を介しLレベルのリ
コール要求信号RCバーを出力し、ラッチ回路13もセ
ットされる。また、このリコール要求信号RCバーが出
力されると、遅延回路19の遅延時間が経過するまでの
間にリコールカウンタ11もリセットされる。電源ON
の直後にはリフレッシュ信号RFSHバーが非アクティ
ブであるため、制御信号発生回路10が生成する内部リ
フレッシュ信号REFも非アクティブ(Lレベル)とな
り、タイマ回路23はクロック信号T1,T2を発生しな
い。なお、第2制御信号発生回路21が出力するセルフ
リコール信号SRは初期化によりHレベルとなる。
As described with reference to FIG. 1, when the power is turned on, the initialization signal PON temporarily goes to the H level, so that the internal addresses A0 to An generated by the address counter 5 are reset to the initial values and the recall request is issued. Latch circuit 1
4 is set to output an L level recall request signal RC through the output buffer 16, and the latch circuit 13 is also set. When the recall request signal RC is output, the recall counter 11 is reset before the delay time of the delay circuit 19 elapses. Power ON
Immediately after the refresh signal RFSH bar is inactive, the internal refresh signal REF generated by the control signal generation circuit 10 also becomes inactive (L level), and the timer circuit 23 does not generate the clock signals T1 and T2. Note that the self-recall signal SR output from the second control signal generation circuit 21 becomes H level by initialization.

【0061】ここで、図5に示す時刻t0にリフレッシ
ュ信号RFSHバーがアクティブ(Lレベル)になった
とすると、内部リフレッシュ信号REFがアクティブ
(Hレベル)になると共に、内部アドレス活性化信号φ
INAもアクティブ(Hレベル)となる。
Here, assuming that refresh signal RFSH goes active (L level) at time t0 shown in FIG. 5, internal refresh signal REF goes active (H level) and internal address activating signal φ.
INA also becomes active (H level).

【0062】上記のように内部リフレッシュ信号REF
がアクティブ(Hレベル)になると、タイマ回路23が
周期の長いクロック信号T1と周期の短いクロック信号
T2の発生を開始する。なお、図5では、クロック信号
T2の周期が不明確であるが、実際には上記例の場合
(16μ秒周期と500n秒周期)にクロック信号T1
の32分の1の周期となる。ここではラッチ回路13が
Hレベルを出力するので、選択回路24は周期の短い方
のクロック信号T2をアドレスカウンタ5に供給する。
従って、このアドレスカウンタ5が生成する内部アドレ
スA0〜Anのうちの最下位ビットの内部アドレスA0
は、クロック信号T2と同じ周期で変化する。そして、
この内部アドレスA0〜Anは、内部アドレス遷移検出回
路6及びアドレス選択回路3を介してドライバ/デコー
ダ回路4に送られる。また、この際クロック信号T2の
変化に伴うこの内部アドレスA0〜Anのアドレス遷移が
内部アドレス遷移検出回路6で検出されてワード線制御
回路7及びプレート線制御回路8が駆動され、しかもプ
レート線制御回路8はラッチ回路13のHレベルの出力
によりイネーブル状態となるので、このクロック信号T
2の周期でメモリ部1の各メモリセルについて順次リコ
ール動作が行われる。なお、以降ではこのリコール動作
をセルフリコール動作と称する。
As described above, the internal refresh signal REF
Becomes active (H level), the timer circuit 23 starts generating the long-period clock signal T1 and the short-period clock signal T2. In FIG. 5, the cycle of the clock signal T2 is unclear, but actually, in the case of the above example (16 μsec cycle and 500 nsec cycle), the clock signal T1
Becomes 1/32 of the period. Here, since the latch circuit 13 outputs the H level, the selection circuit 24 supplies the clock signal T2 having the shorter cycle to the address counter 5.
Accordingly, the internal address A0 of the least significant bit among the internal addresses A0 to An generated by the address counter 5
Changes at the same cycle as the clock signal T2. And
The internal addresses A0 to An are sent to the driver / decoder circuit 4 via the internal address transition detection circuit 6 and the address selection circuit 3. At this time, the address transition of the internal addresses A0 to An due to the change of the clock signal T2 is detected by the internal address transition detection circuit 6, and the word line control circuit 7 and the plate line control circuit 8 are driven. Since the circuit 8 is enabled by the output of the H level of the latch circuit 13, the clock signal T
The recall operation is sequentially performed on each memory cell of the memory unit 1 in the cycle of 2. Hereinafter, this recall operation is referred to as a self-recall operation.

【0063】内部アドレスA0〜Anのうちの最上位ビッ
トの内部アドレスAnは、最下位ビットの内部アドレス
A0をn回2分周したものであり、クロック信号T2の周
期よりも極めて長い周期で変化する。なお、ここでは、
タイムスケールを等しく図示する都合上内部アドレスA
nの周期を現実のものよりも短く示している。この内部
アドレスAnは、パルスが立ち下がるごとに内部アドレ
スA0〜Anが一巡するので、これによって全てのメモリ
セルについての一連のセルフリコール動作が行われるこ
とになる。そして、リコールカウンタ11は、この内部
アドレスAnの立ち下がりごとにカウントを行うことに
より、この一連のセルフリコール動作の回数をカウント
する。
The internal address An of the most significant bit of the internal addresses A0 to An is obtained by dividing the internal address A0 of the least significant bit n times by 2 and changes at a cycle much longer than the cycle of the clock signal T2. I do. Here,
Internal address A for convenience in showing the time scale equally
The period of n is shown shorter than the actual one. Since the internal address An goes through the internal address A0 to An each time the pulse falls, a series of self-recall operations are performed for all the memory cells. Then, the recall counter 11 counts the number of times of the series of self-recall operations by counting each time the internal address An falls.

【0064】上記のようにして時刻t2にリコールカウ
ンタ11が所定回数のカウントを終了すると、ラッチ回
路13とリコール要求ラッチ回路14がリセットされ、
リコール要求信号RCバーはHレベルのリフレッシュ要
求信号RFに変化する。すると、選択回路24がクロッ
ク信号T2に代えて周期の長いクロック信号T1をアドレ
スカウンタ5に供給するようになり、最下位ビットの内
部アドレスA0も、このクロック信号T1と同じ周期で変
化し始める。また、プレート線制御回路8もイネーブル
状態が解除されるので、セルフリコール動作を停止して
揮発性記憶のリフレッシュ動作に移行する。ここでのリ
フレッシュ動作は、擬似SRAMにおけるオートリフレ
ッシュやセルフリフレッシュと同様のものであるため、
以降ではセルフリフレッシュ動作と称する。なお、第2
制御信号発生回路21が出力するセルフリコール信号S
RはLレベルに変化し、セルフストア信号SSがHレベ
ルとなる。
When the recall counter 11 finishes counting a predetermined number of times at time t2 as described above, the latch circuit 13 and the recall request latch circuit 14 are reset, and
The recall request signal RC changes to the H level refresh request signal RF. Then, the selection circuit 24 supplies the clock signal T1 having a long cycle to the address counter 5 instead of the clock signal T2, and the internal address A0 of the least significant bit starts to change at the same cycle as the clock signal T1. Also, since the plate line control circuit 8 is also released from the enable state, the self-recall operation is stopped and the operation shifts to the volatile memory refresh operation. Since the refresh operation here is the same as the auto refresh and the self refresh in the pseudo SRAM,
Hereinafter, this operation is referred to as a self-refresh operation. The second
Self-recall signal S output from control signal generation circuit 21
R changes to L level, and self-store signal SS changes to H level.

【0065】セルフリフレッシュ動作が開始された後の
時刻t3にリフレッシュ信号RFSHバーを非アクティ
ブに戻すと、内部リフレッシュ信号REFも非アクティ
ブとなってタイマ回路23が発振を停止しセルフリフレ
ッシュ動作が中止される。また、内部アドレス活性化信
号φINAが非アクティブとなるので、チップイネーブル
信号CEバーやアウトプットイネーブル信号OEバー又
はライトイネーブルWEバー等をアクティブとすること
により外部アドレス活性化信号φEXAをアクティブにす
ると、外部アドレス遷移検出回路2が動作する。そし
て、アドレス選択回路3もこの外部アドレス遷移検出回
路2が出力するアドレスを選択してドライバ/デコーダ
回路4に送るようになる。従って、この間に外部から揮
発性記憶されたデータに対してアクセスを行うことがで
きる。また、時刻t2にセルフリコール動作が完了して
揮発性記憶へのアクセスが可能になったことを外部から
知るには、出力バッファ16の出力がリコール要求信号
RCバーからリフレッシュ要求信号RFに変化したこと
を検出すればよい。
When refresh signal RFSH is returned to inactive at time t3 after the start of the self-refresh operation, internal refresh signal REF also becomes inactive, timer circuit 23 stops oscillating, and the self-refresh operation is stopped. You. Since the internal address activation signal φINA becomes inactive, the external address activation signal φEXA is activated by activating the chip enable signal CE bar, the output enable signal OE bar, the write enable WE bar, etc. The external address transition detection circuit 2 operates. The address selection circuit 3 also selects the address output from the external address transition detection circuit 2 and sends it to the driver / decoder circuit 4. Therefore, during this period, it is possible to access the data stored in the volatile storage from the outside. At the time t2, the output of the output buffer 16 changes from the recall request signal RC to the refresh request signal RF in order to know from the outside that the self-recall operation has been completed and the volatile memory can be accessed. What is necessary is just to detect that.

【0066】外部からのアクセスを終えて時刻t4にリ
フレッシュ信号RFSHバーを再びアクティブにする
と、内部リフレッシュ信号REFもアクティブとなって
タイマ回路23が発振を再開すると共に内部アドレス活
性化信号φINAがアクティブに戻る。そして、このとき
にはラッチ回路13とリコール要求ラッチ回路14がリ
セットされてLレベルを出力し、出力バッファ16の出
力もリフレッシュ要求信号RFのままなので、セルフリ
コール動作が行われることなく直ちにセルフリフレッシ
ュ動作が再開される。
When the refresh signal RFSH is activated again at time t4 after the external access is completed, the internal refresh signal REF is also activated, the timer circuit 23 resumes oscillation, and the internal address activation signal φINA is activated. Return. At this time, the latch circuit 13 and the recall request latch circuit 14 are reset to output the L level, and the output of the output buffer 16 remains the refresh request signal RF. Therefore, the self refresh operation is immediately performed without performing the self recall operation. Will be resumed.

【0067】なお、上記時刻t0と時刻t2との間のセル
フリコール動作中に(例えば時刻t1に)リフレッシュ
信号RFSHバーが非アクティブに戻ったとすると、タ
イマ回路23が発振を停止してこのセルフリコール動作
が一時中断される。しかしながら、ラッチ回路13とリ
コール要求ラッチ回路14はまだリセットされずHレベ
ルを出力し出力バッファ16の出力もリコール要求信号
RCバーが維持されているので、その後リフレッシュ信
号RFSHバーがアクティブになったときにセルフリコ
ール動作が再開され、リコールカウンタ11も前回の続
きからカウントを継続する。なお、従来の擬似SRAM
においてリフレッシュ信号に同期したリフレッシュ動作
をオートリフレッシュ、リフレッシュ信号に同期しない
リフレッシュ動作をセルフリフレッシュと称するよう
に、本実施例では、リフレッシュ信号に同期したリコー
ル動作をオートリコール、リフレッシュ信号に同期しな
いリコール動作をセルフリコールと称する。ただし、こ
こでいうセルフリコール動作にはこれらオートリコール
とセルフリコールの双方の動作を含む。
If the refresh signal RFSH returns to inactive during the self-recall operation between the time t0 and the time t2 (for example, at the time t1), the timer circuit 23 stops oscillation and the self-recall operation is stopped. Operation is suspended. However, since the latch circuit 13 and the recall request latch circuit 14 have not yet been reset and output the H level and the output of the output buffer 16 maintains the recall request signal RC bar, when the refresh signal RFSH bar becomes active thereafter, Then, the self-recall operation is restarted, and the recall counter 11 also continues counting from the previous time. In addition, the conventional pseudo SRAM
In this embodiment, a refresh operation synchronized with a refresh signal is called an auto-refresh operation, and a refresh operation not synchronized with the refresh signal is called a self-refresh operation. Is called self-recall. However, the self-recall operation here includes both the auto-recall operation and the self-recall operation.

【0068】この結果、本実施例の不揮発性半導体記憶
装置によれば、電源ON時やストア完了時にリコール要
求信号RCバーが発せられるので、その後最初にリフレ
ッシュ信号RFSHバーがアクティブに変わると、まず
自動的にセルフリコール動作を行い、不揮発性記憶した
データを呼び出して揮発性記憶とした後にセルフリフレ
ッシュ動作に移行することができる。従って、この不揮
発性半導体記憶装置にアクセスを行うデバイスや回路等
は、リフレッシュ信号RFSHバーを制御するだけで、
不揮発性記憶されたデータを揮発性記憶に呼び出しリフ
レッシュすることができ、この揮発性記憶のデータへの
アクセス制御が容易になる。また、セルフリコール動作
時には、周期の短いクロック信号T2に基づいて高速で
内部アドレスA0〜Anを生成し迅速にリコール動作を完
了できるようにすると共に、セルフリフレッシュ動作時
には、周期の長いクロック信号T1に基づいて低速度で
内部アドレスA0〜Anを生成し過剰なリフレッシュ動作
による消費電力の無駄を省くことができる。ただし、事
情によってはクロック信号T1をクロック信号T2と同じ
周期又はこれよりも周期の短いものとすることも可能で
ある。
As a result, according to the nonvolatile semiconductor memory device of the present embodiment, the recall request signal RC bar is issued when the power is turned on or when the store is completed. The self-recall operation is automatically performed, the data stored in the non-volatile memory is recalled, and volatile storage is performed. Therefore, devices and circuits that access this nonvolatile semiconductor memory device only control the refresh signal RFSH bar,
The data stored in the nonvolatile storage can be called into the volatile storage and refreshed, and access control to the data in the volatile storage can be easily performed. In the self-recall operation, the internal addresses A0 to An are generated at high speed based on the short-period clock signal T2 so that the recall operation can be completed quickly. Based on this, the internal addresses A0 to An can be generated at a low speed, and waste of power consumption due to excessive refresh operation can be eliminated. However, depending on circumstances, the clock signal T1 may have the same cycle as the clock signal T2 or a cycle shorter than this.

【0069】特願平5−262648には、内部カウン
タによるセルフリフレッシュ動作が所定時間以上継続し
た場合にセルフストア動作を実行しデータを不揮発性記
憶として待避させることにより、長時間アクセスを行わ
れないデータのセルフリフレッシュ動作による電力消費
を抑制する発明が記載されている。そして、本実施例に
おいても、セルフリコール動作からセルフリフレッシュ
動作に移行した場合に図示しないカウンタ等によって所
定時間の経過をカウントし自動的にセルフストア動作を
実行させることによりこの発明を実施することが可能で
ある。上記第2制御信号発生回路21が出力するセルフ
リコール信号SRとセルフストア信号SSは、このよう
なセルフリコール動作とセルフストア動作の制御を行う
ために用いる。即ち、セルフリコール信号SRがアクテ
ィブな場合にはイネーブル状態のプレート線制御回路8
にリコール動作の駆動を行わせ、セルフストア信号SS
がアクティブな場合にはイネーブル状態のプレート線制
御回路8にストア動作の駆動を行わせるように制御すれ
ばよい。また、セルフストア動作のための回路は本実施
例のセルフリコール動作のための回路と共用できるもの
が多いので、これら共用する回路の制御にも用いること
ができる。
Japanese Patent Application No. 5-262648 discloses that when a self-refresh operation by an internal counter continues for a predetermined time or more, a self-store operation is executed and data is saved as a non-volatile memory so that access is not performed for a long time. An invention that suppresses power consumption by a data self-refresh operation is described. Also, in the present embodiment, when the self-recall operation shifts to the self-refresh operation, the present invention can be implemented by counting the elapse of a predetermined time by a counter or the like (not shown) and automatically executing the self-store operation. It is possible. The self-recall signal SR and the self-store signal SS output from the second control signal generation circuit 21 are used to control such a self-recall operation and a self-store operation. That is, when the self-recall signal SR is active, the plate line control circuit 8 in the enabled state is set.
Drive the recall operation, and the self-store signal SS
Is active, the plate line control circuit 8 in the enabled state may be controlled to drive the store operation. Further, since many circuits for the self-store operation can be shared with the circuit for the self-recall operation of the present embodiment, they can also be used for controlling these shared circuits.

【0070】上記セルフストア動作を加えた本実施例の
不揮発性半導体記憶装置では、電源ON後にリフレッシ
ュ信号RFSHバーがアクティブになると、まずセルフ
リコール信号SRがアクティブとなるので、セルフリコ
ール動作が実行されてからセルフリフレッシュ動作に移
行し、次にセルフストア信号SSがアクティブとなるの
で、このセルフリフレッシュ動作が所定時間以上継続さ
れるとセルフストア動作が実行される。セルフストア動
作が実行されると、以降は消費電力の少ないスタンバイ
状態とすることができる。
In the nonvolatile semiconductor memory device according to the present embodiment to which the self-store operation is added, when the refresh signal RFSH bar becomes active after the power is turned on, the self-recall signal SR becomes active first, so that the self-recall operation is executed. Thereafter, the self-refresh operation is performed, and then the self-store signal SS becomes active. Therefore, if the self-refresh operation is continued for a predetermined time or more, the self-store operation is performed. After the self-store operation is performed, the standby state with low power consumption can be set thereafter.

【0071】ただし、第2制御信号発生回路21を上記
のようなD型フリップフロップで構成せずにリフレッシ
ュ信号RFSHバーの立ち下がりのタイミングでのみリ
コール要求信号RCバー/リフレッシュ要求信号RFを
ラッチするように構成すれば、最初にリフレッシュ信号
RFSHバーがアクティブとなったときにはセルフリコ
ール信号SRが継続してアクティブとなるので、セルフ
リコール動作からセルフリフレッシュ動作への移行のみ
が行われる。しかし、リフレッシュ信号RFSHバーが
一旦非アクティブに戻った後に再びアクティブになる
と、今度はセルフストア信号SSがアクティブになるの
で、再開されたセルフリフレッシュ動作が所定時間以上
継続したときにセルフストア動作が実行されるようにな
る。
However, the second control signal generating circuit 21 is not constituted by the above-mentioned D-type flip-flop, and the recall request signal RC / refresh request signal RF is latched only at the falling timing of the refresh signal RFSH. According to this configuration, when the refresh signal RFSH bar is first activated, the self-recall signal SR is continuously activated, so that only the transition from the self-recall operation to the self-refresh operation is performed. However, if the refresh signal RFSH bar becomes inactive after returning to inactive once, the self-store signal SS becomes active this time, so that the self-store operation is executed when the restarted self-refresh operation continues for a predetermined time or more. Will be done.

【0072】なお、上記メモリ部1のデータI/Oイン
ターフェイスを3ステータスバッファによって構成し、
セルフリコール動作やセルフリフレッシュ動作時にハイ
インピーダンス状態となるように制御すれば、多数の不
揮発性半導体記憶装置のデータI/O端子を直接接続す
ることができるようになる。
The data I / O interface of the memory unit 1 is constituted by a three-status buffer.
By controlling to be in a high impedance state during a self-recall operation or a self-refresh operation, data I / O terminals of a large number of nonvolatile semiconductor memory devices can be directly connected.

【0073】図6は本発明の他の実施例を示すものであ
って、不揮発性半導体記憶装置の制御部の構成を示すブ
ロック図である。なお、図1に示した第1実施例と同様
の機能を有する構成部材には同じ番号を付記して説明を
省略する。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, and is a block diagram showing a configuration of a control section of a nonvolatile semiconductor memory device. Note that components having the same functions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0074】図1に示した第1実施例では、ラッチ回路
13の出力をAND回路17を介してプレート線制御回
路8に送るが、本実施例の不揮発性半導体記憶装置は、
内部リフレッシュ信号REFを直接プレート線制御回路
8に送るようになっていて、この内部リフレッシュ信号
REFがアクティブな場合に常にプレート線制御回路8
がイネーブル状態となる。また、プレート線制御回路8
は、第2制御信号発生回路21が出力するセルフリコー
ル信号SRとセルフストア信号SSによってモードを変
更し、セルフリコール信号SRがアクティブな場合には
セルフリコール動作の駆動を行い、セルフストア信号S
Sがアクティブな場合には揮発性記憶のセルフリフレッ
シュ動作を行うと共に、同じサイクル内でプレート線P
Tの電圧を0V→5V→0Vと変化させてセルフストア
動作も行うようにしている。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the output of the latch circuit 13 is sent to the plate line control circuit 8 via the AND circuit 17, but the nonvolatile semiconductor memory device of this embodiment is
The internal refresh signal REF is sent directly to the plate line control circuit 8. When the internal refresh signal REF is active, the plate line control circuit 8 is always turned on.
Is enabled. The plate line control circuit 8
Changes the mode by the self-recall signal SR and the self-store signal SS output from the second control signal generation circuit 21. When the self-recall signal SR is active, the self-recall operation is driven.
When S is active, the self-refresh operation of the volatile memory is performed, and the plate line P
The self-store operation is also performed by changing the voltage of T from 0V → 5V → 0V.

【0075】上記構成により、リフレッシュ信号RFS
Hバーがアクティブになると、まずセルフリコール動作
を行った後に揮発性記憶のセルフリフレッシュ動作に移
行するが、このセルフリフレッシュ動作では不揮発性記
憶のセルフストア動作も同時に実行されることになる。
従って、本実施例の場合には、揮発性記憶のリフレッシ
ュと不揮発性記憶のリフレッシュとを同時に行うことが
できるという利点がある。ただし、このように不揮発性
記憶のリフレッシュを行うと強誘電体の分極反転回数の
制限が問題となる。しかしながら、この分極反転回数が
10の10乗回以上あれば、各メモリセルが約10m秒
以上の周期で選択されるようにリフレッシュ周期を設定
することにより10年間以上の動作を保証することがで
きる。例えばワード線WLの本数が1000本の場合に
クロック信号T1の周期を16μ秒に設定すれば、各メ
モリセルのリフレッシュ周期は16m秒となり、この条
件を満たすことができる。
With the above configuration, the refresh signal RFS
When H bar becomes active, a self-recall operation is first performed, and then a self-refresh operation of volatile storage is performed. In this self-refresh operation, a self-store operation of nonvolatile storage is also performed at the same time.
Therefore, in the case of the present embodiment, there is an advantage that the refresh of the volatile storage and the refresh of the nonvolatile storage can be performed simultaneously. However, when the nonvolatile memory is refreshed in this manner, there is a problem in that the number of times of polarization inversion of the ferroelectric material is limited. However, if the number of times of polarization reversal is 10 10 times or more, operation for 10 years or more can be guaranteed by setting a refresh cycle so that each memory cell is selected at a cycle of about 10 ms or more. . For example, if the number of word lines WL is 1000 and the cycle of the clock signal T1 is set to 16 μs, the refresh cycle of each memory cell is 16 ms, which can satisfy this condition.

【0076】なお、上記実施例では、セルフリフレッシ
ュ動作の制御にリフレッシュ信号RFSHバーを用いて
擬似SRAMに似せた制御を行う場合について示した
が、DRAMにおけるCASビフォアRASリフレッシ
ュ方式におけるCASバー信号とRASバー信号のよう
に複数の制御信号の組み合わせによってセルフリフレッ
シュ動作を制御することも可能である。この場合、アド
レスをマルチプレクスして入力するので、パッケージが
小型化できて実装密度を上げることができる。
In the above embodiment, the case where the control similar to the pseudo SRAM is performed using the refresh signal RFSH for the control of the self-refresh operation has been described. It is also possible to control the self-refresh operation by a combination of a plurality of control signals such as a bar signal. In this case, since the addresses are multiplexed and input, the size of the package can be reduced and the mounting density can be increased.

【0077】また、上記実施例の不揮発性半導体記憶装
置は、1チップマイクロコンピュータ等に内蔵されるR
AMとPROMに代えて共通に使用することができるの
で、これらRAMとPROMのそれぞれに必要となるデ
コーダ回路やセンスアンプ回路を共用することができ、
チップ面積を縮小したり基板上の回路面積を縮小するこ
とができるようになる。
Further, the nonvolatile semiconductor memory device of the above embodiment has an R
Since the RAM and the PROM can be used in common instead of the AM and the PROM, a decoder circuit and a sense amplifier circuit required for each of the RAM and the PROM can be shared.
The chip area and the circuit area on the substrate can be reduced.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上のように本発明の不揮発性半導体記
憶装置によれば、リフレッシュ信号を制御するだけで不
揮発性の記憶内容を自動的に揮発性記憶に呼び出しリフ
レッシュすることができるので、この揮発性の記憶内容
へのアクセス制御を容易に行うことができる。
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the nonvolatile storage contents can be automatically called out to the volatile storage and refreshed only by controlling the refresh signal. Access control to volatile storage contents can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の不揮発性半導体記憶装置の
制御部の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit of a nonvolatile semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の不揮発性半導体記憶装置に
おけるアドレスカウンタの具体的構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of an address counter in the nonvolatile semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の不揮発性半導体記憶装置に
おけるアドレス選択回路の具体的構成を示す部分回路ブ
ロック図である。
FIG. 3 is a partial circuit block diagram showing a specific configuration of an address selection circuit in the nonvolatile semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の不揮発性半導体記憶装置に
おける第2制御信号発生回路の具体的構成を示す回路ブ
ロック図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a specific configuration of a second control signal generation circuit in the nonvolatile semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の不揮発性半導体記憶装置の
動作を示すタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing an operation of the nonvolatile semiconductor memory device according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の不揮発性半導体記憶装置
におけるアドレスカウンタの具体的構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of an address counter in a nonvolatile semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

【図7】強誘電体のヒステリシス特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating hysteresis characteristics of a ferroelectric substance.

【図8】強誘電体を用いた不揮発性半導体記憶装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a nonvolatile semiconductor memory device using a ferroelectric substance.

【図9】強誘電体を用いたメモリセルにストアモードに
よりデータ“0”を書き込む場合の動作を説明する図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation when data “0” is written to a memory cell using a ferroelectric substance in a store mode.

【図10】強誘電体を用いたメモリセルにストアモード
によりデータ“1”を書き込む場合の動作を説明する図
である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an operation when data “1” is written in a memory cell using a ferroelectric substance in a store mode.

【図11】強誘電体を用いたメモリセルからリコールモ
ードによりデータを読み出す場合の動作を説明する図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation when data is read from a memory cell using a ferroelectric substance in a recall mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリ部 5 アドレスカウンタ 8 プレート線制御回路 10 第1制御信号発生回路 11 リコールカウンタ 13 ラッチ回路 14 リコール要求ラッチ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory part 5 Address counter 8 Plate line control circuit 10 1st control signal generation circuit 11 Recall counter 13 Latch circuit 14 Recall request latch circuit

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 記憶内容の維持にリフレッシュ動作を必
要とする揮発性の記憶機能と記憶内容の書き換えが可能
な不揮発性の記憶機能とを有するメモリセルを備えた不
揮発性半導体記憶装置において、 リフレッシュ信号を入力するリフレッシュ信号入力手段
と、少なくとも電源オン時とストア動作完了時に、 リコール
要求信号を発生するリコール要求信号発生手段と、 各メモリセルのアドレスをクロック信号に基づいて順次
自動生成するアドレス生成手段と、 前記リフレッシュ信号入力手段にリフレッシュ信号が入
力され、かつ、前記リコール要求信号発生手段がリコー
ル要求信号を発生している場合に、該アドレス生成手段
が生成したアドレスに基づいて不揮発性記憶された各メ
モリセルの記憶内容を順次同じメモリセルに揮発性記憶
させるリコール動作を行うリコール手段と、 該リコール手段が各メモリセルに対して所定回数のリコ
ール動作を実行すると、前記リコール要求信号発生手段
によるリコール要求信号の発生を解除するリコール動作
制御手段と、 前記リフレッシュ信号入力手段にリフレッシュ信号が入
力され、かつ、前記リコール要求信号発生手段がリコー
ル要求信号を発生していない場合に、前記アドレス生成
手段が生成したアドレスに基づいて各メモリセルに揮発
性記憶された記憶内容を順次再書き込みすることにより
リフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段とを備え 前記クロック信号は、前記リコール動作時には周期の短
い方のクロック信号が供給され、前記リフレッシュ動作
時には周期の長い方のクロック信号が供給されるように
した 不揮発性半導体記憶装置。
1. A nonvolatile semiconductor memory device comprising a memory cell having a volatile storage function requiring a refresh operation to maintain storage contents and a nonvolatile storage function capable of rewriting storage contents. Refresh signal input means for inputting a signal; recall request signal generating means for generating a recall request signal at least at power-on and when a store operation is completed; and address generation for sequentially and automatically generating addresses of respective memory cells based on a clock signal. Means, when a refresh signal is input to the refresh signal input means, and the recall request signal generating means is generating a recall request signal, the memory is nonvolatilely stored based on the address generated by the address generating means. The stored contents of each memory cell are sequentially stored in the same memory cell in a volatile manner. Recall means for performing a recall operation that performs a predetermined number of recall operations on each memory cell; recall operation control means for canceling generation of a recall request signal by the recall request signal generation means; When a refresh signal is input to the refresh signal input means and the recall request signal generating means has not generated a recall request signal, the refresh signal is volatile-stored in each memory cell based on the address generated by the address generating means. Refresh means for performing a refresh operation by sequentially rewriting the stored contents , wherein the clock signal has a short cycle during the recall operation.
Clock signal is supplied and the refresh operation is performed.
Sometimes a clock signal with a longer cycle is supplied.
Non-volatile semiconductor memory device.
【請求項2】 前記メモリセルが強誘電体を介在させた
容量素子によって構成される請求項1記載の不揮発性半
導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said memory cell is constituted by a capacitance element with a ferroelectric material interposed.
【請求項3】 記憶内容の維持にリフレッシュ動作を必
要とする揮発性のメモリセルと記憶内容の書き換えが可
能な不揮発性のメモリセルとを備えた不揮発性半導体記
憶装置において、 リフレッシュ信号を入力するリフレッシュ信号入力手段
と、 リコール要求信号を発生するリコール要求信号発生手段
と、 各メモリセルのアドレスをクロック信号に基づいて順次
自動生成するアドレス生成手段と、 前記リフレッシュ信号入力手段にリフレッシュ信号が入
力され、かつ、前記リコール要求信号発生手段がリコー
ル要求信号を発生している場合に、該アドレス生成手段
が生成したアドレスに基づいて不揮発性のメモリセルの
各記憶内容を揮発性のメモリセルに順次呼び出すリコー
ル動作を行うリコール手段と、 該リコール手段が各メモリセルに対して所定回数のリコ
ール動作を実行すると、前記リコール要求信号発生手段
によるリコール要求信号の発生を解除するリコール動作
制御手段と、 前記リフレッシュ信号入力手段にリフレッシュ信号が入
力され、かつ、前記リコール要求信号発生手段がリコー
ル要求信号を発生していない場合に、前記アドレス生成
手段が生成したアドレスに基づいて揮発性のメモリセル
の各記憶内容を順次再書き込みすることによりリフレッ
シュ動作を行うリフレッシュ手段とを備えた不揮発性半
導体記憶装置。
3. A refresh signal is input to a nonvolatile semiconductor memory device including a volatile memory cell requiring a refresh operation to maintain stored contents and a nonvolatile memory cell capable of rewriting stored contents. Refresh signal input means; recall request signal generating means for generating a recall request signal; address generating means for automatically generating addresses of respective memory cells sequentially based on a clock signal; and a refresh signal input to the refresh signal input means. And, when the recall request signal generating means generates a recall request signal, each storage content of the nonvolatile memory cell is sequentially called to the volatile memory cell based on the address generated by the address generating means. Recall means for performing a recall operation; and the recall means is provided for each memory cell. When a predetermined number of recall operations are performed, recall operation control means for canceling generation of a recall request signal by the recall request signal generation means, a refresh signal is input to the refresh signal input means, and the recall request signal Refresh means for performing a refresh operation by sequentially rewriting the storage contents of volatile memory cells based on the address generated by the address generation means when the generation means does not generate a recall request signal. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項4】 前記記憶内容の維持にリフレッシュ動作
を必要とする揮発性のメモリセルがDRAMによって構
成されると共に、記憶内容の書き換えが可能な不揮発性
のメモリセルがEEPROMによって構成される請求項
3記載の不揮発性半導体記憶装置。
4. A volatile memory cell requiring a refresh operation to maintain the storage contents is formed by a DRAM, and a nonvolatile memory cell whose storage contents can be rewritten is formed by an EEPROM. 3. The nonvolatile semiconductor memory device according to 3.
【請求項5】 CASバー信号がアクティブとなった後
にRASバー信号がアクティブとなってから、このCA
Sバー信号が非アクティブに戻った後にRASバー信号
が非アクティブとなるまでの期間について前記リフレッ
シュ信号を生成するリフレッシュ信号発生手段が設けら
れた請求項1から4のいずれかに記載の不揮発性半導体
記憶装置。
5. After the RAS bar signal becomes active after the CAS bar signal becomes active,
5. The nonvolatile semiconductor device according to claim 1, further comprising a refresh signal generating means for generating said refresh signal during a period from when the S bar signal returns to inactive to when the RAS bar signal becomes inactive. Storage device.
【請求項6】 前記アドレスを自動生成するために周期
の異なる2種類のクロック信号を供給するクロック信号
供給手段と、 前記リコール手段がリコール動作を行う場合に該クロッ
ク信号供給手段から周期の短い方のクロック信号を供給
させ、前記リフレッシュ手段がリフレッシュ動作を行う
場合に該クロック信号供給手段から周期の長い方のクロ
ック信号を供給させるクロック信号切替手段とが設けら
れた請求項1から5のいずれかに記載の不揮発性半導体
記憶装置。
6. A clock signal supply unit for supplying two types of clock signals having different periods to automatically generate the address, and a shorter period from the clock signal supply unit when the recall unit performs a recall operation. And clock signal switching means for supplying a clock signal having a longer cycle from said clock signal supply means when said refresh means performs a refresh operation. 3. The nonvolatile semiconductor memory device according to 1.
【請求項7】 前記リフレッシュ手段が、 前記アドレス生成手段が生成したアドレスに基づいて各
メモリセルに揮発性記憶された記憶内容を順次再書き込
みすることによりリフレッシュ動作を行うと共に、各メ
モリセルのリフレッシュの際に当該揮発性記憶された記
憶内容を同じメモリセルに不揮発性記憶させるストア動
作を行う請求項1,2,5または6記載の不揮発性半導
体記憶装置。
7. The refresh unit performs a refresh operation by sequentially rewriting the storage contents volatilely stored in each memory cell based on the address generated by the address generation unit, and refreshes each memory cell. 7. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein a store operation for nonvolatilely storing the volatilely stored content in the same memory cell is performed.
【請求項8】 前記リフレッシュ手段が、 前記アドレス生成手段が生成したアドレスに基づいて揮
発性の各メモリセルに記憶された記憶内容を順次再書き
込みすることによりリフレッシュ動作を行うと共に、各
メモリセルのリフレッシュの際に当該揮発性のメモリセ
ルに記憶された記憶内容を不揮発性のメモリセルに記憶
させるストア動作を行う請求項3から6のいずれかに記
載の不揮発性半導体記憶装置。
8. The refresh unit performs a refresh operation by sequentially rewriting the storage content stored in each volatile memory cell based on the address generated by the address generation unit, and performs a refresh operation of each memory cell. 7. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein a refresh operation for storing the stored contents in said volatile memory cells in said non-volatile memory cells is performed at the time of refreshing.
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