[发明专利]自动更新存储器单元的方法及使用其的半导体存储装置

说明书

技术领域

本发明有关于一种半导体存储装置，且特别是适用在半导体存储装置中的一种自动更新存储器单元的方法，以及使用所述方法的半导体存储装置，其中半导体存储装置具有一开放式位线(open bit line)架构。

背景技术

现今半导体存储装置的技术发展迅速，人们在日常生活中更是常会使用到一些大容量的半导体存储装置。一些半导体存储装置，例如动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)，其储存于存储器单元的电荷会因漏电路径的存在或半导体存储装置的读取操作而逐渐消失，因此其需要更新存储器单元。

请参照图1A，图1A为用于折迭式位线(folded bit line)架构的半导体存储装置的传统更新存储器单元方法的示意图。折迭式位线架构的半导体存储装置包括多个存储库10A～10D，每一个存储库具有多个不同索引值的分区SEC[0]～SEC[2ⁿ-1]，其中n为大于1的正整数。

如图1A所示，在当前的周期内，多个存储库10A～10D中的分区SEC[0]的多条字线被选取，且被选取的四条字线的多个存储器单元会被更新。在下一个周期内，多个存储库10A～10D中的分区SEC[1]的多条字线会被选取，且被选取的四条字线的多个存储器单元会被更新。由上可以得知，在每一周期内，将会有四条字线的多个存储器单元进行更新。

再请参照图1B，图1B是用于开放式位线架构的半导体存储装置的传统更新存储器单元方法的示意图。开放式位线架构的半导体存储装置包括多个存储库12A～12D，每一存储库具有两个索引值相同的特殊分区SEC[0]和其它索引值不相同的分区SEC[1]～SEC[2ⁿ-1]，其中n为大于1的正整数。

如图1B所示，在当前的周期内，多个存储库12A～12D中索引值相同的特殊分区SEC[0]的多条字线被选取，且被选取的八条字线的多个存储器单元 会被更新。在下一个周期内，多个存储库12A～12D中的分区SEC[1]的字线会被选取，且被选取的四条字线的多个存储器单元会被更新。由上可以得知，在特别的一个周期内，将会有八条字线的多个存储器单元进行更新，而其它周期内将只会有四条字线的多个存储器单元进行更新。

值得注意的是，更新电压和芯片面积的大小相关于在一个周期中被选取的字线数量。由于开放式位线架构的半导体存储装置会在多个周期中的其中一个特别周期内有八条字线被选取，所以开放式位线架构的半导体存储装置内的电荷泵浦(charge pump)所需产生的更新电压(refreshing voltage)要比折迭式位线架构的半导体存储装置内的电荷泵浦所需产生的更新电压来得高，且开放式位线架构的半导体存储装置的芯片面积也较比折迭式位线架构的半导体存储装置的芯片面积来得大(注:电荷泵浦所产生的电压越高，则电荷泵浦所需要的芯片面积越大；且在一个特别的周期内所选取的的字线越多，则存储库所需要的芯片面积越大)。因此，由于开放式位线架构的半导体存储装置的电荷泵浦需须产生较高的电压，且具有较大的芯片面积，故开放式位线架构的半导体存储装置需要有较多的成本。

发明内容

本发明实施例提供一种自动更新存储器单元的方法，所述自动更新存储器单元适用于开放式位线架构的半导体存储装置。半导体存储装置包括M个存储库，每一存储库内具有两个索引值相同的特殊分区及其它L个索引值不同的分区。在一个周周期内，在其中一个存储库中索引值相同的两个特殊分区的两条字线与分别在其它(M-1)个存储库中的(M-1)条字线会被选取，其中(M-1)条字线的每一条在对应存储库中的L个分区的其中之一。然后，更新被选取的多个字线的多个存储器单元。

本发明实施例提供一种开放式位线架构的半导体存储装置。半导体存储装置包括M个存储库、存储器管理控制器以及电荷泵浦。每一存储库内具有两个索引值相同的特殊分区及其它L个索引值不同的分区。在一个周期内，存储器管理控制器选取在其中一个存储库中索引值相同的两个特殊分区的两条字线与分别在其它(M-1)个存储库中的(M-1)条字线，其中(M-1)条字线的每一条为对应存储库中的L个分区的其中之一。电荷泵浦产生更新电压，以用来更新被选取的多个字线的多个存储器单元。

综合以上所述，上述用于开放式位线架构的半导体存储装置的自动更新存储器单元方法可以有效地减少半导体存储装置所需的芯片面积及成本，并降低半导体存储装置内电荷泵浦所需产生的更新电压。