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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beziehen sich allgemein auf einen Entwurf und
einen Betrieb segmentierter Wortleitungen. Genauer gesagt beziehen
sich Ausführungsbeispiele auf
ein Reduzieren von Ausfällen
bei einem Segmentiert-Wortleitung-Treiberschema.
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Beschreibung
der verwandten Technik
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Moderne
elektronische Vorrichtungen, wie beispielsweise digitale Musikabspielgeräte, tragbare digitale
Assistenten (PDAs = Portable Digital Assistants), zelluläre Telefone
und Laptops, benötigen
zunehmende Mengen an Speicher, um die Rechenanforderungen von Nutzern
der Vorrichtungen zu handhaben. Folglich verwenden moderne elektronische Vorrichtungen
typischerweise eine bestimmte Art eines Direktzugriffsspeichers
(RAM = Random Access Memory), wie beispielsweise einen dynamischen
Direktzugriffsspeicher (DRAM = Dynamic Random Access Memory), um
Daten für
die Vorrichtung zu speichern.
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Ein
Speicher in einem DRAM ist typischerweise in einem Array von Speicherzellen
angeordnet. Auf eine Adresse in dem Speicherarray (z. B. eine Zeile
von Speicherzellen in dem Array) kann durch ein Anlegen einer Aktivierungsspannung
(als eine „Wortleitung-Ein-Spannung", VWLON bezeichnet)
an die Zeile von Speicherzellen über
eine Wortleitung zugegriffen werden, die mit der Zeile von Speicherzellen
verbunden ist. Wenn die Zeile von Speicherzellen aktiviert ist,
können
Daten über
Bitleitungen, die mit den Speicherzellen verbunden sind, zu den Speicherzellen
geschrieben und von denselben gelesen werden. Nachdem auf die Speicherzellen
zugegriffen wurde, kann dann die Zeile von Speicherzellen durch
ein Senken der Spannung, die an die Speicherzellen angelegt ist,
auf eine niedrige Spannung (die Wortleitungs-Aus-Spannung, VWLOFF)
deaktiviert werden.
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In
einigen Fällen
ist ein Speicherarray eventuell in Segmente geteilt und wird auf
dasselbe über segmentierte
Wortleitungen zugegriffen. Eine segmentierte Wortleitung kann eine
Hauptwortleitung und eine Mehrzahl von lokalen Wortleitungen umfassen,
die über
die Hauptwortleitung aktiviert werden. Um eine der Mehrzahl von
lokalen Wortleitungen zu aktivieren, kann ein Zeilendecoder verwendet
werden, um die Hauptwortleitung zu aktivieren, und kann ein Lokalwortleitungsdecoder
verwendet werden, um eine der lokalen Wortleitungen für die aktivierte Hauptwortleitung
auszuwählen.
Wenn die Hauptwortleitung aktiviert ist und eine lokale Wortleitung ausgewählt wurde,
kann ein Lokalwortleitungstreiber, der an einem Ende der lokalen
Wortleitung positioniert ist, VWLON an die lokale Wortleitung anlegen. Nachdem
auf die lokale Wortleitung zugegriffen wurde, kann der Hauptwortleitungs-
und Lokalwortleitungsdecoder die Auswahl des Lokalwortleitungstreibers
aufheben und denselben deaktivieren. Wenn die Auswahl des Lokalwortleitungstreibers
aufgehoben ist und derselbe deaktiviert ist, kann der Lokalwortleitungstreiber
VWLOFF an die lokale Wortleitung anlegen.
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In
einigen Fällen
können
Unvollkommenheiten bei der Herstellung einer DRAM-Vorrichtung Defekte
bei einem Lokalwortleitungstreiber, bei den Steuersignalen, die
an den Lokalwortleitungstreiber angelegt werden, oder an Steuerschaltungen
für den Lokalwortleitungstreiber
bewirken. Die Defekte können
in einem nicht ordnungsgemäßen Betrieb
der DRAM-Vorrichtungen resultieren. Zum Beispiel können Defekte
bei dem Lokalwortleitungstreiber bewirken, dass der Lokal wortleitungstreiber
die lokale Wortleitung nicht ordnungsgemäß deaktiviert. Anstelle eines
Anlegens von VWLOFF an die lokale Wortleitung, wenn die lokale Wortleitung
deaktiviert ist, trennt beispielsweise der Lokalwortleitungstreiber eventuell
anstelle dessen die lokale Wortleitung elektrisch von VWLON und
VWLOFF (als ein Schweben (Floaten) der lokalen Wortleitung bezeichnet).
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In
einigen Fällen,
wenn die lokale Wortleitung deaktiviert und schwebend ist, können Leckströme in der
lokalen Wortleitung die Spannung der lokalen Wortleitung erhöhen. Wenn
die Spannung der lokalen Wortleitung erhöht ist, wird eventuell auf
Speicherzellen, auf die über
die lokale Wortleitung zugegriffen wird, unbeabsichtigt zugegriffen
(z. B. wenn die Spannung der lokalen Wortleitung sich VWLON annähert). Wenn
auf die Speicherzellen für
die defekte lokale Wortleitung unbeabsichtigt zugegriffen wird, werden
eventuell Daten von den Speicherzellen gelesen oder zu denselben
geschrieben, während
auf andere Speicherzellen (z. B. bei einer anderen Speicheradresse)
zugegriffen wird. In einigen Fällen
können
die Daten, die unbeabsichtigt von den Speicherzellen für die defekte
lokale Wortleitung gelesen oder zu denselben geschrieben werden,
Daten stören,
die von anderen Speicherzellen in dem Speicherarray gelesen oder
zu denselben geschrieben werden (z. B. die Daten in den unbeabsichtigt
zugegriffenen Speicherzellen und den korrekt zugegriffenen Speicherzellen
können
im Konflikt stehen), wodurch die Daten, die in denselben gespeichert
sind, inkorrekt modifiziert oder zerstört werden.
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Folglich
wird ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung
zum Zugreifen auf lokale Wortleitungen in einem segmentierten Speicherarray
benötigt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung schaffen allgemein ein Verfahren zum Zugreifen auf
eine lokale Wortleitung in einem segmentierten Speicher. Bei einem
Ausführungsbeispiel
umfasst das Verfahren während
eines Zugriffs auf die lokale Wortleitung ein Anlegen einer ersten
Spannung an die lokale Wortleitung über einen Lokalwortleitungstreiber,
der an einem ersten Ende der lokalen Wortleitung positioniert ist.
Nachdem der Zugriff abgeschlossen ist, wird eine zweite Spannung
an die lokale Wortleitung angelegt, wobei die zweite Spannung an
die lokale Wortleitung über
eine Herunterziehschaltung angelegt wird, die an einem zweiten Ende
der lokalen Wortleitung positioniert ist, das dem ersten Ende gegenüberliegt,
und wobei eine oder mehrere Speicherzellen an der lokalen Wortleitung
zwischen dem Lokalwortleitungstreiber und der Wortleitungsherunterziehschaltung
angebracht sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Damit
die Art und Weise der oben genannten Merkmale der vorliegenden Erfindung
detailliert verständlich
wird, kann eine detailliertere Beschreibung der Erfindung, die kurz
oben zusammengefasst ist, durch Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele
erhalten werden, von denen einige in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
sind. Es ist jedoch zu beachten, dass die beigefügten Zeichnungen lediglich
typische Ausführungsbeispiele
dieser Erfindung darstellen und deshalb nicht als den Schutzbereich
derselben begrenzend betrachtet werden sollen, da die Erfindung
andere gleichermaßen
wirksame Ausführungsbeispiele
zulassen kann.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Speichervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das ein Speicherarray gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm, das einen Lokalwortleitungstreiber und einen
Herunterziehtransistor gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das eine Mehrzahl von lokalen Wortleitungen und
Herunterziehtransistoren gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das einen modifizierten Lokalwortleitungstreiber
und Herunterziehwiderstand gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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6 ist
ein Schaltungsdiagramm, das ein Speicherarray mit Herunterziehtransistoren
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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7 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Seitenansicht eines Herunterziehtransistors
in einem Speicherarray gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt.
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8 ist
ein Blockdiagramm, das Lokalwortleitungsdecoder zeigt, die verwendet
werden, um auf ein Speicherarray mit Herunterziehtransistoren zuzugreifen,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung schaffen allgemein ein Verfahren zum Zugreifen auf
eine lokale Wortleitung in einem segmentierten Speicher. Bei einem
Ausführungsbeispiel
umfasst das Verfahren, während
eines Zugriffs auf die lokale Wortleitung, ein Anlegen einer ersten
Spannung an die lokale Wortleitung über einen Lokalwortleitungstreiber, der
an einem ersten Ende der lokalen Wortleitung positioniert ist. Nachdem
der Zugriff abgeschlossen ist, wird eine zweite Spannung an die
lokale Wortleitung angelegt, wobei die zweite Spannung an die lokale Wortleitung über eine
Herunterziehschaltung angelegt wird, die an einem zweiten Ende (z.
B. von beiden Enden der lokalen Wortleitung) der lokalen Wortleitung
gegenüber
dem ersten Ende positioniert ist, und wobei eine oder mehrere Speicherzellen
an der lokalen Wortleitung zwischen dem Lokalwortleitungstreiber
und der Wortleitungsherunterziehschaltung angebracht sind. Durch
ein Bereitstellen einer Herunterziehschaltung für die lokale Wortleitung können jegliche
Defekte bei dem Lokalwortleitungstreiber vermieden werden, die bewirken,
dass die lokale Wortleitung nach einem Zugriff schwebend bleibt, und
möglicherweise
in einem unbeabsichtigten Zugriff auf die lokale Wortleitung resultieren.
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Um
ein Verständnis
zu erleichtern, wird sich die folgende Beschreibung auf Speichervorrichtungen
beziehen, wie beispielsweise dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtungen
(DRAM-Vorrichtungen), als spezifische, aber nicht einschränkende Beispiele
von Vorrichtungen, bei denen die hierin beschriebenen Schaltungen
genutzt werden können. Während sich
ferner die folgende Beschreibung eventuell auf bestimmte Steuersignale
als auf hohe logische Signale aktiviert oder auf niedrige logische Signale
abgesenkt bezieht, erkennen Fachleute auf dem Gebiet, dass derartige
Signalpegel lediglich exemplarisch sind und dass irgendeine hierin
beschriebene Schaltungsanordnung konfiguriert werden kann, um irgendeine
Anzahl von Signalen irgendeiner Polarität und/oder irgendeines Spannungspegels zu
verwenden. Während
einige Signale als von einer gegebenen Steuerschaltung oder Vorrichtung
stammend bezeichnet sind, ist ferner klar, dass irgendein beschriebenes
Steuersignal von irgendeiner gegebenen Schaltung oder Vorrichtung
stammen kann.
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Jegliche
hierin beschriebenen Signalnamen sind exemplarisch und im Allgemeinen
können
Ausführungsbeispiele
der Erfindung mit irgendeinem Signal (irgendwelchen Signalen), das
(die) irgendeinen Namen (irgendwelche Namen) trägt (tragen), und/oder von irgendeinem
Signal (irgendwelchen Signalen) implementiert sein, das (die) von
einem oder mehreren derartiger Signale abgeleitet ist (sind). Gleichermaßen sind
beschriebene Implementierungen bestimmter Schaltungen bloß exemplarisch.
In einigen Fällen
können
vereinfachte Implementierungen derartiger Schaltungen präsentiert
werden, um Aspekte von Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung besser zu erläutern. Fachleute auf dem Gebiet
erkennen jedoch, dass Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung für
eine Verwendung bei irgendeiner Implementierung oder Konfiguration
derartiger Schaltungen angepasst werden können, einschließlich komplizierter
und/oder kommerzieller Implementierungen derartiger Schaltungen.
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Eine DRAM-Speichervorrichtung
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Speichervorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Die Speichervorrichtung kann Steuerschaltungen 102 aufweisen,
auf die unter Verwendung einer Speicher-I/O-Schnittstelle zugegriffen wird. Die
Steuerschaltungen 102 können
verwendet werden, um auf eines oder mehrere Speicherarrays 104 des
Speichers zuzugreifen, und können
Steuersignale an Komponenten innerhalb des Speicherarrays 104 erteilen. 2 ist
ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches Speicherarray 104 und
eine zugeordnete Zugriffsschal tungsanordnung zeigt. Bei einem Ausführungsbeispiel
können
ein Zeilendecoder 210 und ein Spaltendecoder 220 verwendet
werden, um auf das Speicherarray 104 zuzugreifen. Jedes
Mal, wenn auf eine Speicheradresse in dem Speicherarray 104 zugegriffen
wird, kann die Adresse durch den Zeilendecoder 210 und
den Spaltendecoder 220 decodiert werden, um zu bestimmen, bei
welcher Zeile (auch als eine Wortleitung oder Hauptwortleitung 240 bezeichnet),
und welcher Spalte (auch als eine Bitleitung 250 bezeichnet)
in dem Array die Speicheradresse liegt. Andere Elemente (nicht gezeigt),
wie beispielsweise Erfassungsverstärker (Leseverstärker), können ebenfalls
verwendet werden, um auf das Speicherarray 104 zuzugreifen
(z. B. Lesen, Schreiben oder Auffrischen).
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In
einigen Fällen
kann die Speichervorrichtung 100 eine segmentierte Wortleitungsstruktur
verwenden. Bei einer segmentierten Wortleitungsstruktur kann jedes
Speicherarray 104 mehrere Speichersegmente 230 enthalten,
und jedes Segment kann ein Array von Speicherzellen 218 enthalten.
Um die Speicherzellen 218 in jedem Speichersegment 230 zu
aktivieren, kann der Zeilendecoder 210 zuerst verwendet
werden, um die Speicheradresse zu decodieren und ein Segment 230 innerhalb
des Speicherarrays 104 auszuwählen. Nachdem ein Segment 230 ausgewählt wurde,
kann die Speicheradresse weiter decodiert werden, um eine Hauptwortleitung 240 aus dem
Speicherarray 104 auszuwählen. Wenn eine Hauptwortleitung 240 ausgewählt wurde,
kann dann die Speicheradresse durch einen Lokalwortleitungsdecoder 214 decodiert
werden, um eine lokale Zeile (als eine lokale Wortleitung 242 bezeichnet)
innerhalb des Segments 230 auszuwählen und auf dieselbe zuzugreifen.
Der Prozess des Decodierens einer Speicheradresse, um ein Segment 230,
eine Hauptwortleitung 240 und eine lokale Wortleitung 242 innerhalb
eines Segments 230 auszuwählen, kann als ein hierarchisches
Decodieren bezeichnet werden.
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Jede
lokale Wortleitung 242 kann einen Lokalwortleitungstreiber 216 aufweisen,
der mit einem Ende der lokalen Wortleitung 242 verbunden
ist und verwendet wird, um die lokale Wortleitung 242 zu
treiben. Für
irgendeine Speicheradresse, auf die zugegriffen wird, können eine
Hauptwortleitung 240 und eine lokale Wortleitung 242 aktiviert
werden, während
viele Hauptwortleitungen 240 und viele lokale Wortleitungen 242 nicht
aktiviert werden. Die Hauptwortleitung 240 und die lokale
Wortleitung 242, die ausgewählt sind, können sich in einem Betriebs-
oder aktivierten Modus befinden. Die Wortleitungen 240 und
die lokalen Wortleitungen 242, die nicht ausgewählt sind,
können
sich in einigen Fällen
in einem Zustand oder Modus befinden, der als ein inaktiver Zustand
oder inaktiver Modus bezeichnet wird.
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Wenn
eine Hauptwortleitung 240 ausgewählt ist, kann ein Hauptwortleitungstreiber 212 für die ausgewählte Hauptwortleitung 240 ein
invertiertes Hauptwortleitungssignal (bMWL) senken, das an die Hauptwortleitung 240 angelegt
ist. Ein Signal (als WLRSTp bezeichnet), das durch einen Lokalwortleitungsdecoder 214 zu
jedem Lokalwortleitungstreiber 216 ausgegeben wird, kann
verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Lokalwortleitungstreiber 216 für eine ausgewählte Hauptwortleitung 216 aktiviert ist.
Jeder Lokalwortleitungsdecoder 214 kann mehrere Lokalwortleitungstreiber 216 steuern
(auch als eine Spalte oder ein Cluster von Lokalwortleitungstreibern 216 bezeichnet).
Wenn WLRSTp auf eine niedrige Spannung gesenkt ist und bMWL eine
niedrige Spannung ist, kann der Wortleitungstreiber 216 aktiviert
werden. Wenn WLRSTp auf eine hohe Spannung (z. B. VDD oder
eine andere hohe Spannung) aktiviert ist oder wenn bMWL auf eine
hohe Spannung aktiviert ist, können
der Lokalwortleitungstreiber 216 und die lokale Wortleitung 242 inaktiv sein.
Wenn eine lokale Wortleitung 242 inaktiv ist, kann dieselbe
unter Verwendung des Wortleitungsrücksetzsignals WLRST (einer
gepufferten Version von WLRSTp) rückgesetzt (z. B. auf eine niedrige Spannung
gesenkt) werden.
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm, das einen Lokalwortleitungstreiber 216 mit
einem Herunterziehtransistor 308 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Der Lokalwortleitungstreiber 216 kann
einen Inverter (einen PMOS-Heraufziehtransistor
P1 302 und einen NMOS-Herunterziehtransistor N1 304)
aufweisen, die lokale Wortleitung 242 treibt, sowie einen
Rücksetztransistor
(einen NMOS-Transistor
N2 306), der die lokale Wortleitung 242 rücksetzt.
Wie es unten beschrieben ist, kann ein Herunterziehtransistor verwendet
werden, um die lokale Wortleitung 242 zu deaktivieren.
Der Inverter kann durch das bMWL-Signal gesteuert werden und der
Rücksetztransistor 306 kann
durch das WLRST-Signal (das gepufferte WLRSTp-Signal) getrieben
werden, wie gezeigt ist.
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Betrieb des
Lokalwortleitungstreibers
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Falls
ein Speicherzugriff vorgenommen wird, der eine gegebene Hauptwortleitung 240 und
eine lokale Wortleitung 242 nutzt, kann der Wortleitungstreiber 212 für die Hauptwortleitung 240 das
bMWL-Signal senken, wodurch die Hauptwortleitung 240 ausgewählt wird.
Andernfalls kann das bMWL-Signal
für eine
Hauptwortleitung 240, die nicht ausgewählt ist, bei einer hohen Spannung
bleiben.
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Wenn
das bMWL-Signal abgesenkt ist, kann das Wortleitungstreibersignal
WLDV (die Inverse des WLRSTp-Signals) durch den Lokalwortleitungstreiber 216 durch
den PMOS-Transistor 302 getrieben werden. Falls bMWL abgesenkt
ist, und die lokale Wortleitung 242 während eines Speicherzugriffs
nicht ausgewählt
ist, kann eine Wortleitung-Aus-Spannung (VWLOFF) an WLDV angelegt
und auf die lokale Wortleitung 242 getrieben werden. Falls
bMWL gesenkt ist und die lokale Wortleitung 242 während eines
Speicherzugriffs ausgewählt
ist, kann der Lokalwortleitungsdecoder 214 für den Lokalwortleitungstreiber 216 das
WLRSTp-Signal senken, wodurch das WLDV-Signal auf eine hohe Spannung
(z. B. als VPP oder VWLON bezeichnet) aktiviert
wird. Das aktivierte WLDV-Signal
kann dann auf die lokale Wortleitung 242 getrieben werden,
wobei ermöglicht
ist, dass auch auf Speicherzellen, die durch die lokale Wortleitung 242 gesteuert
sind, über
Bitleitungen 250 zugegriffen werden kann.
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In
einigen Fällen
ist eventuell die Hauptwortleitung 240 für einen
Lokalwortleitungstreiber 216 nicht ausgewählt (bMWL
= VPP), aber ist eventuell die Spalte von
Lokalwortleitungstreiber, die durch einen Lokalwortleitungsdecoder 214 gesteuert
sind, der den Lokalwortleitungstreiber 216 enthält, ausgewählt (WLRSTp
= VPP). In einem derartigen Fall ist die
lokale Wortleitung 242 nicht ausgewählt und ist die Ausgabe des
Lokalwortleitungstreibers 216 VWLOFF.
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Wenn
kein Zugriff auf die Hauptwortleitung 240 auftritt, kann
die Auswahl der Hauptwortleitung 240 und der lokalen Wortleitung 242 aufgehoben werden.
Somit kann für
die Hauptwortleitung 240 das bMWL-Signal auf einen hohen
logischen Wert VPP, erhöht werden. Für die lokale
Wortleitung 242 kann das Wortleitungstreibersignal WLRSTp
auf eine hohe Spannung aktiviert werden, wodurch WLRST auf eine
hohe Spannung erhöht
wird, WLDV auf eine niedrige Spannung gesenkt wird und bewirkt wird, dass
die lokale Wortleitung 242 zu der Wortleitung-Aus-Spannung,
VWLOFF, rückgesetzt
wird. In einigen Fällen
kann die Wortleitung-Aus-Spannung VWLOFF eine niedrige Spannung,
VGND, sein. In anderen Fällen kann die Wortleitung-Aus-Spannung
die abwärtsgetriebene
niedrige Spannung sein (auch als eine abwärts verstärkte niedrige Spannung bezeichnet),
die durch eine Ladungspumpe beibehalten werden kann. In einigen
Fällen,
wenn die Hauptwortleitung 240 und die lokale Wortleitung 242 nicht
ausgewählt
sind, kann sich der Lokalwortleitungstreiber 216 in dem
Bereitschaftsmodus befinden.
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Verwenden
eines getrennten Herunterziehtransistors für eine lokale Wortleitung
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Wie
es vorhergehend beschrieben ist, können in einigen Fällen Defekte
bei einem Lokalwortleitungstreiber 216 bewirken, dass eine
lokale Wortleitung 242 nicht ordnungsgemäß deaktiviert
wird. Zum Beispiel sind eventuell die NMOS-Transistoren 304 und/oder 306 mit
Defekten hergestellt oder sind eventuell die Steuersignale, die
an die Transistoren 304, 306 angelegt werden,
fehlerhaft (z. B. die Steuerleitungen können Kurzschlüsse oder
Lücken
enthalten). In einigen Fällen,
wenn die lokale Wortleitung 242 deaktiviert wird (z. B.
wenn der Lokalwortleitungsdecoder 214 und die Hauptwortleitung 212 die Auswahl
der lokalen Wortleitung 242 aufheben), wird somit anstelle
eines ordnungsgemäßen Senkens
der lokalen Wortleitung 242 auf die Wortleitung-Aus-Spannung
VWLOFF die lokale Wortleitung 242 eventuell lediglich elektrisch
abgetrennt (als Schweben bezeichnet, z. B. die Transistoren 304 und 306 bleiben
eventuell geschlossen und nicht leitend). In einigen Fällen kann
die schwebende lokale Wortleitung 242 aufwärts zu einer
hohen Spannung schweben. Falls beispielsweise WLDV aktiviert ist und
bMWL ebenfalls aktiviert ist, kann ein Leckstrom über den
geschlossenen PMOS-Transistor 302 die lokale Wortleitung 242 langsam
laden. Wie es oben beschrieben ist, wenn die lokale Wortleitung 242 aufwärts zu einer
hohen Spannung schwebt, wird eventuell auf Speicherzellen, auf die über die
lokale Wortleitung 242 zugegriffen wird, unbeabsichtigt
zugegriffen und dieselben können
Daten, auf die in anderen, ordnungsgemäß zugegriffenen Speicherzellen
für andere
lokale Wortleitungen 242 zugegriffen wird, stören und
möglicherweise
zerstören.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann, um die Möglichkeit
von schwebenden lokalen Wortleitungen 242 bei einem segmentierten Speicherarray 104 zu
minimieren, ein Herunterziehtransistor 308 mit den lokalen
Wortleitungen 242 in dem segmentierten Speicherarray 104 verbunden sein.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, kann der Herunterziehtransistor
mit einem Ende der lokalen Wortleitung 242 gegenüber dem
Ende verbunden sein, mit dem der Lokalwortleitungstreiber 216 verbunden
ist.
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Durch
Verbinden des Herunterziehtransistors mit dem entgegengesetzten
Ende der lokalen Wortleitung (z. B. an der anderen Seite der Bitleitungen 250 und
von Speicherzellen, auf die über
die lokale Wortleitung 242 zugegriffen wird) beeinflussen eventuell
irgendwelche örtlich
begrenzten Herstellungsdefekte bei dem Lokalwortleitungstreiber 216 den
Herunterziehtransistor 308 nicht, wodurch ermöglicht wird,
dass die lokale Wortleitung 242 ordnungsgemäß auf die
Wortleitung-Aus-Spannung VWLOFF heruntergezogen wird, und ein unbeabsichtigter
Datenverlust verhindert wird. Mit anderen Worten, weil Defekte bei
den Speicherarrays dazu neigen können, örtlich begrenzt
(z. B. auf einen Bereich begrenzt) zu sein, besteht durch ein Platzieren des
Herunterziehtransistors 308 in einem Bereich weg von dem
Lokalwortleitungstreiber 216 eine geringe Wahrscheinlichkeit,
dass irgendwelche örtlich begrenzten
Defekte, die den Lokalwortleitungstreiber 216 beeinflussen,
den Herunterziehtransistor 308 beeinflussen werden, und
umgekehrt. Somit liefert der Herunterziehtransistor 308 eine
Redundanz, die sicherstellt, dass die lokale Wortleitung 242 nicht
zu einer hohen Spannung schwebt, wobei bewirkt wird, dass unbeabsichtigt
auf Speicherzellen zugegriffen wird, die mit der lokalen Wortleitung
verbunden sind.
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Wie
es gezeigt ist, kann der Herunterziehtransistor 308 durch
das WL-Herunterziehsignal gesteuert sein. Wenn das WL-Herunterziehsignal
aktiviert ist, kann der NMOS-Herunterziehtransistor 308 die
lokale Wortleitung 242 mit der Wortleitung-Aus-Spannung
VWLOFF verbinden. Wenn das WL-Herunterziehsignal
auf eine niedrige Spannung abgesenkt ist, kann der Herunterziehtransistor 308 die
lokale Wortleitung von der Wortleitung-Aus-Spannung VWLOFF abtrennen,
wobei ermöglicht
wird, dass die Spannung der lokalen Wort leitung durch den Lokalwortleitungstreiber 216 gesteuert
wird.
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In
einigen Fällen
kann das WL-Herunterziehsignal durch das WLRST-Signal gesteuert
oder äquivalent
zu demselben sein. Wenn das WL-Herunterziehsignal äquivalent
zu dem WLRST-Signal
ist, kann der Herunterziehtransistor 308 VWLOFF an die lokale
Wortleitung 242 immer dann anlegen, wenn die lokale Wortleitung 242 nicht
durch den Lokalwortleitungsdecoder 214 ausgewählt ist.
In einigen Fällen kann
ein einziger Decoder 214 verwendet werden, um WL-Herunterziehung
und WLRST zu treiben. Optional können
in einigen Fällen,
wie es unten beschrieben ist, getrennte Decoder verwendet werden, um
WL-Herunterziehung und WLRST zu steuern. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann der Herunterziehtransistor 308 VWLOFF
anlegen, wenn auf das Segment 230, in dem die lokale Wortleitung 242 positioniert
ist, nicht zugegriffen wird, beispielsweise wenn das Segment 230,
in dem die lokale Wortleitung 242 positioniert ist, vorgeladen
wird.
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Steuern des
Herunterziehtransistors basierend auf einem Segmentzugriff
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4 ist
ein Blockdiagramm, das eine Mehrzahl von lokalen Wortleitungen 242 und
Herunterziehtransistoren 308 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Wie es oben beschrieben ist, kann bei einem
Ausführungsbeispiel
jeder der Herunterziehtransistoren 308 aktiviert werden
und die Wortleitung-Aus-Spannung VWLOFF an die lokalen Wortleitungen 242 anlegen,
wenn auf das Segment 230, in dem die lokalen Wortleitungen 242 positioniert
sind, nicht zugegriffen wird.
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Wie
es gezeigt ist, kann jeder der Herunterziehtransistoren 308 in
einem Segment 230 durch eine einzige Steuerleitung gesteuert
sein. Bei einem Ausführungsbeispiel
können
die Steuersignale FWL-Herunterziehung 1 und FWL-Herunterziehung 2 (Schwebend-Wortleitung-Herunterziehung)
verwendet werden, um die Herunterziehtransistoren 308 zu
steuern. Wie es durch das Zeitdiagramm 402 gezeigt ist,
können
die FWL-Herunterziehsignale
aktiviert werden, wenn auf das Segment 230 nicht zugegriffen
wird (z. B. die FWL-Herunterziehsignale können mit Bezug auf ein Signal
invertiert sein, das einem Zugriff auf ein gegebenes Segment 230 entspricht,
beispielsweise während
Bitleitungen 250 in Segment 230 vorgeladen werden).
Ein Aktivieren der FWL-Herunterziehsignale jedes Mal dann, wenn nicht
auf ein Segment 230 zugegriffen wird, kann sicherstellen,
dass die Spannung einer schwebenden Wortleitung 242 (falls
es irgendwelche gibt) sich nicht auf einen Pegel erhöht, der
sich VWLON nähert.
Mit anderen Worten können
durch ein periodisches Aktivieren von FWL-Herunterziehung und ein
Absenken der Spannung der lokalen Wortleitung auf VWLOFF die Herunterziehtransistoren
verhindern, dass die Spannung irgendwelcher schwebenden Wortleitungen 242 auf
einen Spannungspegel steigt, der eventuell einen Datenverlust bewirkt,
wie es oben beschrieben ist.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann die Steuerleitung für die Herunterziehtransistoren 308 von
jedem Ende aus getrieben werden. Zum Beispiel können getrennte, redundante
Treiberschaltungen verwendet werden, um FWL-Herunterziehung 1 und FWL-Herunterziehung 2 zu
treiben. Durch ein Verwenden redundanter Treiberschaltungen, um
FWL-Herunterziehung
und FWL-Herunterziehung 2 zu treiben, kann, wenn eine der
Treiberschaltungen ausfällt
(z. B. aufgrund eines Herstellungsdefekts in der Treiberschaltung),
die andere Treiberschaltung immer noch verwendet werden, um das
FWL-Herunterziehsignal zu aktivieren, und verhindern, dass unbeabsichtigt
auf irgendwelche schwebenden lokalen Wortleitungen 242 zugegriffen wird.
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In
einigen Fällen
kann der Herunterziehtransistor 308 verwendet werden, um
einen Herunterziehtransistor in einem Lokalwortleitungstreiber 216 zu
ersetzen. 5 ist ein Blockdiagramm, das
einen modifizierten Lokalwortleitungstreiber 216 und einen Herunterziehtransistor 308 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Wie es gezeigt ist, kann der modifizierte Lokalwortleitungstreiber 216 einen
einzigen Inverter enthalten, der aus den Transistoren 302 und 304 besteht
und durch die Signale bMWL und WLDV gesteuert ist. Der Herunterziehtransistor 308 kann
mit dem entgegengesetzten Ende der lokalen Wortleitung 242 verbunden
sein und durch das WLRST-Signal gesteuert sein. Jedes Mal, wenn
nicht auf die lokale Wortleitung 242 zugegriffen wird,
kann das WLRST-Signal aktiviert werden, wodurch die Spannung der
lokalen Wortleitung 242 auf VWLOFF heruntergezogen wird.
Durch ein Verwenden eines einzigen Herunterziehtransistors 308,
der durch WLRST getrieben ist, kann ein Raum, der durch den Herunterziehtransistor 308 an
dem DRAM-Halbleiterstück
eingenommen wird, das den Herunterziehtransistor 308 nutzt,
eingespart werden.
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Exemplarische
Layouts lokaler Wortleitungen und Herunterziehtransistoren
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6 ist
ein Schaltungsdiagramm, das ein exemplarisches Layout eines Speicherarrays 104 mit Herunterziehtransistoren 308 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. In einigen Fällen können, um Fläche einzusparen, lokale Wortleitungen 242 in
dem Speicherarray 104 verschachtelt werden, z. B. durch
ein Platzieren der Lokalwortleitungstreiber 216 für jede zweite
lokale Wortleitung in dem Speicherarray 104 an entgegengesetzten
Seiten der Bitleitungen 250 und Speicherzellen, auf die
durch die lokalen Wortleitungen 242 zugegriffen wird. Bei einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung können
die Herunterziehtransistoren 308 durch ein Platzieren der
Herunterziehtransistoren 308 für jede zweite lokale Wortleitung 242 an
entgegengesetzten Seiten der Bitleitungen 250 und Speicherzellen,
auf die durch die lokalen Wortleitungen 242 zuge griffen
wird, auf ähnliche
Weise verschachtelt werden. Wie es gezeigt ist, können Brücken 602 (z.
B. von der leitfähigen
Gate-Schicht 706 zu einer ersten Metallschicht (M1-Schicht 710)
und zu der aktiven Schicht 708) verwendet werden, um die
lokalen Wortleitungen 242 mit den Herunterziehtransistoren 308 zu
verbinden.
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7 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Seitenansicht eines Herunterziehtransistors 308 in einem
Speicherarray gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Wie es gezeigt ist, kann die Brücke 602 zwischen
der lokalen Wortleitung 242 und dem Herunterziehtransistor 308 mit
einer leitfähigen
Gate-Schicht 706 an dem Ende der lokalen Wortleitung 242 durch
eine Durchkontaktierung 702 von der leitfähigen Gate-Schicht 706 zu
der M1-Schicht 710 verbunden sein.
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Die
Brücke 602 kann
mit der Source des Herunterziehtransistors 308 durch eine
Durchkontaktierung 704 von der M1-Schicht 710 zu einer aktiven Schicht 708 verbunden
sein. Das Gate des Herunterziehtransistors 308 kann mit
dem WL-Herunterziehsignal
durch eine Durchkontaktierung 702 von der M1-Schicht 710 zu
der leitfähigen
Gate-Schicht 706 verbunden sein. Das Drain des Herunterziehtransistors 308 kann
durch eine Durchkontaktierung 704 von der aktiven Schicht 708 zu
der M1-Schicht 710 verbunden sein.
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In
einigen Fällen
können
mehrere Lokalwortleitungsdecoder 214 verwendet werden,
um die Herunterziehtransistoren 308 in einem segmentierten Speicherarray 104 zu
aktivieren. 8 ist ein Blockdiagramm, das
zusätzliche
Lokalwortleitungsdecoder 2141 zeigt,
die verwendet werden, um die Herunterziehtransistoren 308 in
einem Speicherarray 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zu steuern. Wie es gezeigt ist, können abwechselnde lokale Wortleitungen 242 von
entgegengesetzten Seiten in dem Speicherarray 104 aus getrieben
sein, wobei ermöglicht
ist, dass die Lokalwortleitungstreiber 216 verschachtelt
sind, und da durch Platz in dem Speicherarray 104 eingespart
wird. Ferner können die
Herunterziehtransistoren 308, die an den entgegengesetzten
Seiten der lokalen Wortleitung 242 von den Lokalwortleitungstreibern 216 aus
angebracht sind, ebenfalls verschachtelt sein.
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Wie
es oben beschrieben ist, können
Lokalwortleitungsdecoder 214 verwendet werden, um das Wortleitungsrücksetzsignal
WLRSTp zu erzeugen, das durch die Lokalwortleitungstreiber 216 verwendet
wird, um eine lokale Wortleitung 242 auszuwählen, auf
die zugegriffen werden soll. Auf ähnliche Weise können die
zusätzlichen
Lokalwortleitungsdecoder 2141 verwendet
werden, um die Herunterziehtransistoren 308 für lokale
Wortleitungen 242 zu aktivieren, auf die nicht zugegriffen
wird. Bei einem Ausführungsbeispiel
können
die zusätzlichen
Lokalwortleitungsdecoder 2141 beispielsweise
das WLRSTp-Signal erzeugen und dasselbe an die Herunterziehtransistoren 308 anlegen.
Wenn das WLRST-Signal aktiviert ist, können die Herunterziehtransistoren 308 die
Spannungen der lokalen Wortleitungen 242 senken, auf die
nicht zugegriffen wird, wodurch verhindert wird, dass auf irgendwelche schwebenden
lokalen Wortleitungen 242 unbeabsichtigt zugegriffen wird,
und irgendein resultierender Speicherverlust verhindert wird.
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Durch
Verwenden zusätzlicher
Lokalwortleitungsdecoder 2141 ,
um die Herunterziehtransistoren 308 zu steuern, kann eine
redundante Steuerung für die
Herunterziehtransistoren 308 geliefert werden. Weil die
Herurterziehtransistoren 308 redundant gesteuert sein können, beeinflussen
irgendwelche örtlich
begrenzten Herstellungsdefekte in den Lokalwortleitungsdecodern 214,
den Lokalwortleitungstreibern 216 oder den Steuerleitungen,
die Steuersignale an die Lokalwortleitungsdecoder 216 anlegen, eventuell
die Lokalwortleitungsdecoder 2141 nicht, wobei
ermöglicht
wird, dass irgendwelche schwebenden lokalen Wortleitungen 242 korrekt
zu der Wortleitung-Aus-Spannung VWLOFF heruntergezogen werden.
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Während dieselbe
oben mit Bezug auf Herunterziehtransistoren 308 beschrieben
ist, kann irgendeine geeignete Herunterziehschaltung, die Fachleuten
auf dem Gebiet bekannt ist, verwendet werden, um die Wortleitung-Aus-Spannung VWLOFF
an Wortleitungen anzulegen, die nicht aktiviert sind. Während einige
Spannungen oben als abwärts
getriebene niedrige Spannungen (z. B. VWLOFF) oder verstärkte (geboostete)
hohe Spannungen (z. B. VPP), die durch eine
Ladungspumpe beschrieben sind, können
Ausführungsbeispiele
der Erfindung verwendet werden, wenn derartige Signale nicht durch
eine Ladungspumpe getrieben sind. Ausführungsbeispiele der Erfindung
können
ferner wirksam verwendet werden, wenn derartige abwärts getriebene
oder verstärkte
Signale (z. B. VWLOFF oder VPP) mit niedrigen
Leistungsversorgungsspannungen oder hohen Leistungsversorgungsspannungen
(z. B. VGND oder VDD)
oder mit irgendwelchen anderen Spannungen ersetzt sind, die mit
Bezug aufeinander unterschiedlich sind.
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Während das
Vorhergehende auf Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung gerichtet ist, können ferner andere und weitere
Ausführungsbeispiele
der Erfindung entwickelt werden, ohne von dem grundlegenden Schutzbereich
derselben abzuweichen, und der Schutzbereich derselben ist durch die
folgenden Ansprüche
bestimmt.