CN112908398B 用于zq校准的设备及方法 （美光科技公司）

例半导体装置中，所述半导体装置的电压/温度条件及ZQ校准的多个例子的相关联校准代码经预存储于寄存器阵列中。当经预存储电压/温度寄存器阵列检索所述相关联经预存储校准代码及将其提供到IO电路。当所述半导体装置的电压/温度条件不匹配所述寄存器阵列中的任何经列中的寄存器且通过由所述ZQ校准最新提供的所述校准代码连同所述ZQ校准被执行时的所述2ZQ校准控制电路，其耦合到所述IO电路及所述ZQ校准电路当电压/温度条件匹配存储于寄存器阵列中的电压/温度条件时提供所述无效ZQ校准当所述电压/温度条件不匹配存储于所述寄存器阵列中的任何电压/温度条件时提供2.根据权利要求1所述的设备，其中所述ZQ校准温度条件匹配所述寄存器阵列中的所述电压较器经配置以从温度传感器接收温度信号及如果所述温度信号中的温度值不匹配所述寄4.根据权利要求3所述的设备，其中所述ZQ校准控制电路进一步包括耦合到所述温度度值匹配存储于所述寄存器阵列中的一或多个温度条件时激活所如果所述电压信号的所述电压代码不匹配与所述寄存器阵列中的所述一或多个温度6.根据权利要求5所述的设备，其中所述多个放大器中的每一者耦合到电压线以接收响应于所述有效ZQ校准控制信号，将由所述ZQ校准响应于所述无效ZQ校准控制信号，将存储于各自含有来自先前ZQ校准的相应电压/温39.根据权利要求8所述的设备，其中所述寄存器阵列进一步包括各自与所述多个寄存存器阵列中的所述电压/温度条件的寄存器相关联的计数器10.根据权利要求9所述的设备，其中所述ZQ校准控制电路进一步经配置以当所述电压/温度条件不匹配所述寄存器阵列中的任何电用由所述ZQ校准电路提供的所述ZQ校准代码及所述电压/温度条件更新所选择的所述执行ZQ校准以当半导体装置的电压/温度条件不匹配寄存器阵列中的任何经预存储电当所述半导体装置的所述电压/温度条件匹配所述寄存器阵列中的经预存储电压/温检索与所述寄存器阵列中的所述经预存储电压/温度条件相关联的经预存储ZQ校准代将经检索的所述经预存储ZQ校准代码提供到所述半导体装置的输入/输出13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括如果来自温度传感器的温度信号中的述电压/温度条件不匹配所述寄存器阵列中的任何经预存储电压/14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括如果来自所述温度传感器的所述温度信号中的所述温度值匹配所述寄存器阵列中的一或多个经预存储温度条件且所述半导体储电压条件与所述一或多个经预存储温度条件中的经预存储温度15.根据权利要求14所述的方法，其中确定所述电压信号匹配所述寄存器阵列中的所确定经转换的所述电压代码与所述寄存器阵列中的所述经预存储电压条件之间的差从所述寄存器阵列检索与所述寄存器阵列中的所述电压/温度条件相关联的ZQ校准代4如果所述温度信号中的温度值匹配所述寄存器阵列中的温度条件且所述电压信号中的电压值也匹配所述寄存器阵列中与所述寄存器阵列中的所述温度条件相关联的电压条如果所述温度信号中的所述温度及所述电压信号中的所述电压值不一起匹配所述寄准代码的熔丝阵列，其中所述寄存器阵列在加电时经上传有所述多个电压/温度条件及所20.根据权利要求19所述的设备，其中所述寄存器阵列及所述温度比较器包括内容寻5[0002]例如DRAM(动态随机存取存储器)的半导体存储器装置包含各自具有安置在字线供所述无效ZQ校准控制信号；或当所述电压/温度条件不匹配存储于所述寄存器阵列中的任何电压/温度条件时提供所述有效ZQ校准当半导体装置的电压/温度条件不匹配寄存器阵列中的任何经预存储电压/温度条件时提供ZQ校准代码；及当所述半导体装置的所述电压/温度条件匹配所述寄存器阵列中的经预所述匹配电压/温度条件相关联的ZQ校准代码；及将所述经检索ZQ校准代码提供到所述IO[0007]图2是展示输入/输出电路中的输出缓冲器的框图，其中展示分配到一个数据输[0009]图4A及4B是根据本发明中描述的一些实例的内容寻址存储器中的存储器内容的6[0011]图5B是根据本发明中描述的一些实例的用于将电压转换成电压代码的实例电压周期性地执行校准操作可补偿IO电路由于半导体装置中的电压及/或温度变化引起的阻抗当前电压/温度条件与寄存器阵列中的经预存储电压/温度条件。当当前电压/温度条件与寄存器阵列中的经预存储电压/温度条件匹配时，半导体装置可通过将与匹配经预存储电温度条件不匹配寄存器阵列中的任何经预存储电压/温度条件时，半导体装置可执行ZQ校根据更新策略选择寄存器阵列中的寄存器。实例更新策略可选择其中电压/温度条件响应[0017]图1是根据本发明中描述的一些实例的半导体装置10的框图。在本发明的一些实地IO线对LIOT/B经由用作读取/写入放大器及缓冲器15的开关的转移门TG19耦合到主IO号包含命令及地址。包含于CA信号中的地址经由命令/地址输入电路31传送到地址解码器[0020]包含于提供到命令及地址端子21的CA信号中的命令经由命令/地址输入电路31经ACT及用于选择位线的例如读取命令或写入命令的列命令信号读取/写入(R/W)；及刷新命7[0021]当行激活命令被发布且及时与激活命令一起供应行地址且与读取命令一起供应经由IO电路17及读取/写入放大器15供应到存储器单元阵列11及写入于由行地址及列地址[0022]时钟端子23分别经供应有外部时钟信号CK_t及CK_c。这些外部时钟信号CK_t及的内部时钟信号ICLK及来自命令/地址输入电路31的时钟启用信号CKE提供相位可控内部时钟信号LCLK经供应到输入/输出电路17，且用作用于确定读取数据DQ的输出时序的时序[0024]内部电势VCCP是主要用于行解码器电路12中的电势。内部电势VARY及VEQ是将由读出的读取数据通过将成对位线中的一者驱动到VARY电平而将另一者驱动到VSS电平来放过使用具有比外部电势VDD低的电势的内部电势VPERI作为这些外围电路的电力供应器电[0025]电力供应器端子26经供应有电力供应器电压VDDQ及VSSQ。这些电力供应器电压用于IO电路17使得由IO电路17生成的电力供应器噪声不会传播到装置10的产生器电路39将参考电势ZQVREF信号提供到ZQ校准电路40。当校准电路40由校准信号制电路42。命令解码器电路34可将ZQ校准命令ZQCAL提供到ZQ校准控制电路42。在每一ZQCAL命令到达时，ZQ校准控制电路42可经配置以将ZQ校准代码ZQCODE1提供到IO电路17。8在一些实例中，ZQCODE1可为由ZQ校准电路40提供且由ZQ校准控制电路42直接供应到IO电及将由ZQ校准电路40提供的校准代码供应到IO电路17或跳过ZQ校准及检索将提供到IO电提供有分别指示半导体装置的电压条件及温度条件的电压信号及温度信号TEMP。举例来子例如由ZQ校准电路40执行以提供相应校准代码时的相应电压/温度条件存器阵列中的经预存储电压/温度条件中的任何者，那么ZQ校准控制电路42可提供有效控制电路42可将由ZQ校准电路提供的校准代码ZQCODE作为ZQCODE1提供到IO电路17。在一校准控制电路42可通过提供无效DOZACAL信号来取消激活ZQ校准电路40来跳过ZQ校准。代替地，ZQ校准控制电路42可检索与经匹配电压/温度条件相关联的经预存储校准代码及将经检索校准代码作为ZQCODE1提供到[0032]图2是展示输入/输出电路中的输出缓冲器的框图。图2的输出缓冲器用于一个数拉单元PU0到PU6及7个下拉单元PD0到PD6。上拉单元PU0到PU6及下拉单元PD0到PD6的输出9从模式寄存器输出的模式信号MODE指定。内部数据DATA从FIFO电路供应到上拉单元PU0到激活下拉单元PD0到PD6中的每一者的阻抗由代码信号CO上拉单元PU及下拉单元PD的阻抗分别基于代码信号CODEPU及COD准控制电路300可为ZQ校准控制电路42(在图1中)的实例实施方案。ZQ校准控制电路300可[0037]进一步参考图3，ZQ校准控制电路300可进一步包含耦合到电压比较器302及温度比较器304的寄存器控制电路306。寄存器控制电路306可经配置以连同相关联经预存储电[0038]图4A及4B是根据本发明中描述的一些实例的寄存器阵列中的存储器内容的实寄存器中的每一者可包含由多个位表示的信温度条件(例如，温度)的第二部分(温度字段)及存储与电压/温度条件相关联的ZQ校准代度变化及由ZQ校准提供的对应校准代码经存储于寄存器中且关联在一起。寄存器阵列308中的每一寄存器可存储与唯一电压/温度条件相关联的ZQ校准代码。合适数目个寄存器可[0039]返回到图3，寄存器控制电路306可经配置以将电压/温度条件保存到寄存器阵列308或从寄存器阵列308检索电压/温度条件。电压/温度条件可包含电压条件及/或温度条及温度条件。电压比较器302及温度比较器304可经配置以确定半导体装置的当前电压/温间是否存在匹配。如果半导体装置的当前电压/温度条件不匹配寄存器阵列中的寄存器中果半导体装置的当前电压/温度条件匹配寄存器阵列中的寄存器中的经预存储电压/温度[0040]进一步参考图3，现在解释电压比较器302及温度比较器304的操作。在一些实例传感器提供的温度信号TEMP中的温度值与VTINFO信号中的温度条件，以提供匹配信号储温度值的有效信号TEMP_MATCH。有效TEMP_MATCH信号可随后激活电压比较器302。如果VTINFO信号中的温度条件不匹配TEMP信号中的温度值，那么温度比较器304可提供指示当前温度不匹配寄存器阵列中的任何经预存储温度值的无效TEMP_MATCH信号。无效TEMP_MATCH信号随后取消激活电压比较器30[0041]当在VTINFO信号中的温度条件不匹配TEMP信号中的温度值时，温度比较器304可信号中的温度值，那么ZQ校准控制电路300经配置以激活ZQ校准操作及将由ZQ校准电路提位温度信号可用于以1℃分辨率表示-89℃到167℃。在一些实例中，提供到温度比较器304的TEMP及寄存器的温度字段(在图4B中)可包含对应于温度传感器的数字输出的7个最高有分辨率降低2℃。度字段中的温度值进行搜索。一旦发现一或多个寄存器匹配被搜索的温度值，就可经由VTINFO信号线使经匹配温度值的相关联电压条件可用ZQ校准控制电路300中的电压比较器302。电压比较器302可经配置以比较提供到电压比较器的电压信号中的电压值与经由VTINFO信号线预存储于寄存器阵列308中的电压条件。电应于寄存器阵列308中的一或多个寄存器中的电压条件，其中一或多个寄存器含有来自温中的电力供应器中通常所允许的-55％)可划分成4个区，各自由包含于VTINFO信号的[0046]图5B是根据本发明中描述的一些实例的用于将电压转换成电压代码的实例电压一些实例中，Vref可为由电压产生器电路(例如，图1中的39)提供的ZQ参考电压(例如，产生器电路(例如图1中的39)提供的VDD2/VDDQ电压的一部分，例如VDDQ的一半或三分之502可在反相端子处经提供有比参考电压Vref高2.5％的参考电压。放大器506可在非反相端子处经提供有比参考电压Vref低2.5[0047]多个放大器可经配置以通过在多个放大器的输出处形成多位电压代码来提供电电压VDD2/VDDQ具有大于2.5％的负电压变化(意味着电压小于参考电压，参见图5A中的区的3个位)表示电压代码。在比较当前电压条件(例如，VDD2/VDDQ)与VTINFO中的电压条件么电压比较器302可确定电压信号与VT[0050]图6是根据本发明中描述的一些实例的实施电压代码比较器的至少一部分的电路[0052]进一步参考图6，第一群组的逻辑门的输出进一步被提供到耦合到第一群组的逻[0054]下表说明根据参考图3到6描述的各种实施例的电压变化及对应DOZQCAL信号的各如VDD2/VDDQ的电力供应器及VTINFO中的电压条件(或寄存器阵列308中的经预存储电压条针对区1及区2为05针对区2及区3为-2.52.5且针对区3及区4为-5%~[0057]回顾电压比较器302响应于有效TEMP_MATCH信号而激活。此意味着当存在电压匹校准控制电路300中的电压比较器302可将无效DOZQCAL信号提供到ZQ校准电路(例如，图1检索与经匹配电压/温度条件相关联的经预存储校准代码及提供经检索校准代码一个端子处耦合到寄存器控制电路306(以接收经预存储校准代码C2)，且在另一端子处还电压匹配时，无效DOZQCAL信号可致使切换电路310将经预存储校准代码C2作为ZQCODE1提号可激活ZQ校准电路(例如，图1中的40)以致使ZQ校准电路提供校准代码ZQCODE。有效DOZQCAL信号还可控制切换电路310将由ZQ校准电路提供的ZQCODE作为ZQCODE1供应到IO电上传到寄存器时，寄存器控制电路306可实施更新策略以确定寄存器阵列中的哪一寄存器经配置以比较寄存器阵列910中的多个计数器中的每一者中的值及依据计数器值确定寄存将新校准代码存储于寄存器阵列中时，计数器比较器902可通过比较与寄存器相关联的计数器中的值确定被频繁存取的寄存器。计数器比较器902随后可确定保持具有较高计数的[0065]在一些实例中，计数器比较器902可将REG_SEL信号提供到寄存器阵列910，其中择哪一寄存器来用新的校准代码替换其内容。寄存器控制电路900可经配置以接收从ZQ校压比较器302页可经实施于CAM中。举例来说，CAM中的寄存器可按电压及温度字段中的电的校准代码就可被输出。使用CAM来存储校准代码可因为一些搜索/比较功能可被内建于的3数字电压代码。温度字段中的温度可包含从半导体装置的温度传感器(例如，图1中的43)获得的温度值。当半导体装置的电压与温度条件的组合匹配到CAM寄存器阵列中的电索作为C2且被作为ZQCODE1提供到IO电路。当半导体装置的电压与温度条件的组合不匹配[0068]图7是根据本发明中描述的一些实例的执行ZQ校准操作的实例过程的流程图。在在操作712比较半导体装置的电力供应器电压与含有经匹配温度条件的寄存器中的电压条电压匹配寄存器的电压字段，那么过程700可确定跳过ZQ校准操作及代替地将经预存储校消激活ZQ校准电路。操作712到714可经实施于例如图3中的电压比较器302的电压比较器[0070]继续参考图7，过程700可进一步在操作716将寄存器中的经预存储ZQ校准代码应716可经由寄存器控制电路306(在图3中)的控制从寄存器阵列308检索与经匹配电压/温度关联的寄存器阵列308(