JP2004311002A - 半導体メモリ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このような本発明は、モードリセットに関するレジスタを不揮発性強誘電体キャパシタで具現することにより、不揮発性キャパシタメモリに適用時SDR(Single Data Rate)SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)又はDDR(Double Data Rate)SDRAMと同一の機能を具現することができるようにする。従って、本発明は電源のオフ時にも、モードレジスタに格納されたデータを維持することができ、ディラムとの互換性を維持することができるようにする効果を提供する。
【選択図】図7
Description
また、本発明は入力されるアドレスをラッチしてバンク選択信号、ローアドレス、及びカラムアドレスを順次出力するアドレスラッチ;不揮発性強誘電体キャパシタにチップ動作に関する各種パラメータ等をプログラムし、プログラムされたコードに従いセルアレイの同期動作を制御するための制御信号を出力する不揮発性強誘電体モードレジスタ;及びセルアレイを複数備え、制御信号に同期してバンク選択信号、ローアドレス及びカラムアドレスに従い選択された一つのセルアレイのリード/ライト動作を制御するバンクアレイを備えることを特徴とする。
そして、一定クロック信号CLK、/CLKが発生する時点に至ることになれば、不揮発性強誘電体モードレジスタにセッティングされた不揮発性データに従いアクティブ、ライト又はリード命令を行う。(段階S40)従って、チップの電源を遮断しパワーダウンが完了した状態で(段階S50)電源が再供給される場合、別途のモードレジスタセッティング過程を経ず直ちに命令を行うようにする。
4…モードレジスタ
10…SSTLバッファ
11…カラムSSTLバッファ
12…ローSSTLバッファ
13…バンクSSTLバッファ
14…差動増幅部
15…駆動部
20…カラムアドレスラッチ
30…ローアドレスラッチ
31…データ出力バッファ
33…DLL
40…バンク選択部
50…アドレス遷移検出部
60…不揮発性強誘電体モードレジスタ
70…カラムバーストカウンタ
80…バンクアレイ
81…セルアレイ
82…ローディコーダ
83…カラムディコーダ
84…センスアンプ
85…バンク
90…データ入力バッファ
91…データ出力バッファ
92…データストローブバッファ
93…DLL
100…制御信号発生部
110…スイッチング制御部
111…制御部
112…FeRAMレジスタ
113…スイッチング部
114…スイッチング部
120…スイッチング制御部
121…制御部
122…FeRAMレジスタ
123…スイッチング部
124…スイッチング部
200…カラムアドレスラッチ
210…ローアドレスラッチ
220…バンク選択部
230…アドレス遷移検出部
240…不揮発性強誘電体モードレジスタ
250…カラムバーストカウンタ
260…バンクアレイ
261…セルアレイ
262…ローディコーダ
263…カラムディコーダ
264…センスアンプ
265…バンク
270…データ入力バッファ
271…データ出力バッファ
280…制御信号発生部
290、330…スイッチング制御部
291…制御部
293…スイッチング部
294…スイッチング部
300…スイッチング制御部
301…制御部
303…スイッチング部
304…スイッチング部
310…入力ピン
320…ターミネーション抵抗調整部
321、323…FeRAMレジスタ
322、324…ターミネーションスイッチング部
330…入力バッファ
340…入力ピン
350…ターミネーション抵抗調整部
351、354…FeRAMレジスタ
352、355…ターミネーション制御部
353、356…ターミネーションスイッチング部
360…入力バッファ
400…プログラム命令処理部
410…命令制御部
411…論理部
412…フリップフロップ部
413…オーバトグル感知部
420…多重命令発生部
500…プログラムレジスタ制御部
600…リセット回路部
700…プログラムレジスタアレイ
710…プルアップ駆動部
720…ライトイネーブル制御部
730…強誘電体キャパシタ
740…プルダウン駆動部
Claims (31)
- 基準電圧により入力されるアドレスのロジックレベルを感知して出力する入力バッファ;
前記入力バッファから出力されたアドレスをラッチしてバンク選択信号、ローアドレス、及びカラムアドレスを順次出力するアドレスラッチ;
不揮発性強誘電体キャパシタにチップ動作に関する各種パラメータ等をプログラムし、プログラムされたコードに従いセルアレイの同期動作を制御するための制御信号を出力する不揮発性強誘電体モードレジスタ;及び
前記セルアレイを複数備え、前記制御信号に同期して前記バンク選択信号、前記ローアドレス、及び前記カラムアドレスに従い選択された一つのセルアレイのリード/ライト動作を制御するバンクアレイを備えることを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記入力バッファは、前記アドレスのロジックレベルがスタブシリーズターミネイテッドトランシーバーロジックレベルであることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
- 前記入力バッファは、
差動増幅イネーブル信号のイネーブル時、前記基準電圧と前記アドレスの電圧レベルを比較して増幅する差動増幅部;及び
前記差動増幅イネーブル信号のディスエーブル時、前記差動増幅部の出力を電源電圧でプリチャージさせる駆動部を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。 - 前記アドレスラッチは、
前記入力バッファから出力されたアドレスをラッチし、カラムアドレスストローブ信号の活性化時、前記カラムアドレスを出力するカラムアドレスラッチ;
前記入力バッファから出力されたアドレスをラッチし、ローアドレスストローブ信号の活性化時、前記ローアドレスを出力するローアドレスラッチ;及び
前記入力バッファから出力されたアドレスをラッチし、前記ローアドレスストローブ信号の活性化時、前記バンク選択信号及びバンクアドレスを出力するバンク選択部を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置 - 前記入力バッファは、
前記基準電圧により入力されるカラムアドレスのロジックレベルを感知して出力するカラムアドレスバッファ;
前記基準電圧により入力されるローアドレスのロジックレベルを感知して出力するローアドレスバッファ;及び
前記基準電圧により入力されるバンクアドレスのロジックレベルを感知して出力するバンクアドレスバッファを備えることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。 - 前記不揮発性の強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い、前記カラムアドレスバッファ、前記ローアドレスバッファ及び前記バンクアドレスバッファの出力経路を選択的にスイッチングし前記バンクアドレス、前記ローアドレス及び前記カラムアドレスを順次時分割制御するスイッチング制御部をさらに備えることを特徴とする請求項5記載の半導体メモリ装置。
- 前記スイッチング制御部は、
第1不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い発生する第1スイッチング制御信号の状態に従って前記カラムアドレスバッファ、及び前記ローアドレスバッファの出力経路を選択的に制御する第1スイッチング制御部;及び
第2不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い発生する第2スイッチング制御信号の状態に従って前記ローアドレスバッファ、及び前記バンクアドレスバッファの出力経路を選択的に制御する第2スイッチング制御部を備えることを特徴とする請求項6記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1スイッチング制御部は、
前記第1不揮発性強誘電体キャパシタを備え、前記第1スイッチング制御信号を発生する第1制御部;
前記第1スイッチング制御信号の活性化時、前記カラムアドレスバッファの出力経路を選択する第1スイッチング部;及び
前記第1スイッチング制御信号の非活性化時、前記ローアドレスバッファの出力経路を選択する第2スイッチング部を備えることを特徴とする請求項7記載の半導体メモリ装置。 - 前記第2スイッチング制御部は、
前記第2不揮発性強誘電体キャパシタを備え、前記第2スイッチング制御信号を発生する第2制御部;
前記第2スイッチング制御信号の活性化時、前記バンクアドレスバッファの出力経路を選択する第3スイッチング部;及び
前記第2スイッチング制御信号の非活性化時、前記ローアドレスバッファの出力経路を選択する第4スイッチング部を備えることを特徴とする請求項7記載の半導体メモリ装置。 - 前記ローアドレス及び前記バンクアドレスの遷移を感知し、少なくともいずれか一つのアドレスが遷移する場合、アドレス遷移検出信号を活性化させるアドレス遷移検出部;
バーストモード時、前記制御信号に同期して前記カラムアドレスをカウンティングするカラムバーストカウンタ;
前記不揮発性強誘電体モードレジスタの制御に従い、前記チップ動作に必要な各種駆動制御信号等を選択的に発生する制御信号発生部;
前記制御信号発生部から印加されるクロック信号に同期し、位相差を有する同一の波形のクロックを発生する遅延同期ロープ;
前記クロックに同期し、データ出力を制御するためのデータストローブ信号を出力するデータストローブバッファ;
前記基準電圧と入力されるデータを比較し、前記バンクアレイを出力するデータ入力バッファ;及び
前記データストローブ信号に同期し、前記セルアレイに格納されたデータを出力するデータ出力バッファを備えることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。 - 前記入力バッファと入力ピンの間に備えられ、前記不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い前記入力ピンを介して入力される入力信号のターミネーション抵抗を選択的に制御するターミネーション抵抗調整部をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
- 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記不揮発性強誘電体キャパシタにセッティングされたデータに従い、前記ターミネーション抵抗を制御するための第1スイッチング駆動信号及び第2スイッチング駆動信号を選択的に出力する第1不揮発性強誘電体メモリレジスタ;
前記第1スイッチング駆動信号の状態に応じてスイッチングし、ターミネーション電圧を選択的に供給する第1ターミネーションスイッチング部;及び
前記第2スイッチング駆動信号の状態に応じてスイッチングし、接地電圧を選択的に供給する第2ターミネーションスイッチング部を備えることを特徴とする請求項11記載の半導体メモリ装置。 - 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記第1ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第1ターミネーション抵抗;及び
前記第2ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第2ターミネーション抵抗をさらに備えることを特徴とする請求項12記載の半導体メモリ装置。 - 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記不揮発性強誘電体キャパシタにセッティングされたデータに従い、前記ターミネーション抵抗を制御するための第3スイッチング駆動信号及び第4スイッチング駆動信号を選択的に出力する第2不揮発性強誘電体レジスタ;
前記第3スイッチング駆動信号及び第1チップ駆動制御信号を論理演算する第1ターミネーション制御部;
前記第1ターミネーション制御部の制御に従いスイッチングし、ターミネーション電圧を選択的に供給する第3ターミネーションスイッチング部;
前記第4スイッチング駆動信号及び第2チップ駆動制御信号を論理演算する第2ターミネーション制御部;及び
前記第2ターミネーション制御部の制御に従いスイッチングし、接地電圧を選択的に供給する第4ターミネーションスイッチング部を備えることを特徴とする請求項11記載の半導体メモリ装置。 - 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記第3ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第3ターミネーション抵抗;及び
前記第4ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第4ターミネーション抵抗をさらに備えることを特徴とする請求項14記載の半導体メモリ装置。 - 前記不揮発性強誘電体モードレジスタは、
ライトイネーブル信号、ローアドレスストローブ信号、カラムアドレスストローブ信号、及びリセット信号に従いプログラム命令をコーディングするための複数の多重命令信号を順次出力するプログラム命令処理部;
前記複数の多重命令信号及びパワーアップ検出信号を論理演算し、ライト制御信号及びセルプレート信号を出力するプログラムレジスタ制御部;
前記不揮発性強誘電体キャパシタを備え、前記ライト制御信号及び前記セルプレート信号に従い前記不揮発性強誘電体キャパシタにセッティングされた前記制御信号を出力するプログラムレジスタアレイ;及び
パワーアップ時、前記リセット信号を前記プログラムレジスタ制御部に出力するリセット回路部を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。 - 入力されるアドレスをラッチし、バンク選択信号、ローアドレス及びカラムアドレスを順次出力するアドレスラッチ;
不揮発性強誘電体キャパシタにチップ動作に関する各種パラメータ等をプログラムし、プログラムされたコードに従いセルアレイの同期動作を制御するための制御信号を出力する不揮発性強誘電体モードレジスタ;及び
前記セルアレイを複数備え、前記制御信号に同期して前記バンク選択信号、前記ローアドレス及び前記カラムアドレスに従い選択された一つのセルアレイのリード/ライト動作を制御するバンクアレイを備えることを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記アドレスのロジックレベルは、低電圧トランジスタトランジスタロジックレベルであることを特徴とする請求項17記載の半導体メモリ装置。
- 前記アドレスラッチは、
前記アドレスをラッチしてカラムアドレスストローブ信号の活性化時、前記カラムアドレスを出力するカラムアドレスラッチ;
前記アドレスをラッチしてローアドレスストローブ信号の活性化時、前記ローアドレスを出力するローアドレスラッチ;及び
前記アドレスをラッチして前記ローアドレスストローブ信号の活性化時、前記バンク選択信号及びバンクアドレスを出力するバンク選択部を備えることを特徴とする請求項17記載の半導体メモリ装置。 - 前記不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い前記アドレスの出力経路を選択的にスイッチングし、前記バンクアドレス、前記ローアドレス及び前記カラムアドレスを順次時分割制御するスイッチング制御部をさらに備えることを特徴とする請求項17記載の半導体メモリ装置。
- 前記スイッチング制御部は、
第1不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い発生する第1スイッチング制御信号の状態に応じ、前記カラムアドレス及び前記ローアドレスの出力経路を選択的に制御する第1スイッチング制御部;及び
第2不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い発生する第2スイッチング制御信号の状態に応じ、前記ローアドレス及び前記バンクアドレスの出力経路を選択的に制御する第1スイッチング制御部を備えることを特徴とする請求項20記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1スイッチング制御部は、
前記第1不揮発性強誘電体キャパシタを備え、前記第1スイッチング制御信号を発生する第1制御部;
前記第1スイッチング制御信号の活性化時、前記カラムアドレスの出力経路を選択する第1スイッチング部;及び
前記第2スイッチング制御信号の非活性化時、前記ローアドレスの出力経路を選択する第2スイッチング部を備えることを特徴とする請求項21記載の半導体メモリ装置。 - 前記第2スイッチング制御部は、
前記第2不揮発性強誘電体キャパシタを備え、前記第2スイッチング制御信号を発生する第2制御部;
前記第2スイッチング制御信号の活性化時、前記バンクアドレスの出力経路を選択する第3スイッチング部;及び
前記第2スイッチング制御信号の非活性化時、前記ローアドレスの出力経路を選択する第4スイッチング部を備えることを特徴とする請求項21記載の半導体メモリ装置。 - 前記ローアドレス及び前記バンクアドレスの遷移を感知し、少なくともいずれか一つのアドレスが遷移する場合、アドレス遷移検出信号を活性化させるアドレス遷移検出部;
バーストモード時、前記制御信号に同期して前記カラムアドレスをカウンティングするカラムバーストカウンタ;
前記不揮発性強誘電体モードレジスタの制御に伴い、前記チップ動作に必要な各種駆動制御信号等を選択的に発生する制御信号発生部;及び
前記セルアレイとのデータ入/出力を制御するデータ入/出力バッファを備えることを特徴とする請求項17記載の半導体メモリ装置。 - 前記アドレスラッチと入力ピンの間に備えられ、不揮発性強誘電体キャパシタにプログラムされたコードに従い、前記入力ピンを介し入力される入力信号のターミネーション抵抗を選択的に制御するターミネーション抵抗調整部をさらに備えることを特徴とする請求項17記載の半導体メモリ装置。
- 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記不揮発性強誘電体キャパシタにセッティングされたデータに従い、前記ターミネーション抵抗を制御するための第1スイッチング駆動信号及び第2スイッチング駆動信号を選択的に出力する第1不揮発性強誘電体レジスタ;
前記第1スイッチング駆動信号の状態に応じてスイッチングし、ターミネーション電圧を選択的に供給する第1ターミネーションスイッチング部;及び
前記第2スイッチング駆動信号の状態に応じてスイッチングし、接地電圧を選択的に供給する第2ターミネーションスイッチング部を備えることを特徴とする請求項25記載の半導体メモリ装置。 - 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記第1ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第1ターミネーション抵抗;及び
前記第2ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第2ターミネーション抵抗をさらに備えることを特徴とする請求項26記載の半導体メモリ装置。 - 前記ターミネーション抵抗調整部は、
前記不揮発性強誘電体キャパシタにセッティングされたデータに従い、前記ターミネーション抵抗を制御するための第3スイッチング駆動信号及び第4スイッチング駆動信号を選択的に出力する第2不揮発性強誘電体レジスタ;
前記第3スイッチング駆動信号及び第1チップ駆動制御信号を論理演算する第1ターミネーション制御部;
前記第1ターミネーション制御部の制御に従ってスイッチングし、ターミネーション電圧を選択的に供給する第3ターミネーションスイッチング部;
前記第4スイッチング駆動信号及び第2チップ駆動制御信号を論理演算する第2ターミネーション制御部;及び
前記第2ターミネーション制御部の制御に従ってスイッチングし、接地電圧を選択的に供給する第4ターミネーションスイッチング部を備えることを特徴とする請求項25記載の半導体メモリ装置。 - 前記ターミネーション抵抗調整部は
前記第3ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第3ターミネーション抵抗;及び
前記第4ターミネーションスイッチング部及び前記入力信号の供給ノードの間に備えられ、前記入力信号の伝達特性を制御する第4ターミネーション抵抗をさらに備えることを特徴とする請求項28記載の半導体メモリ装置。 - 前記不揮発性強誘電体モードレジスタは、
ライトイネーブル信号、ローアドレスストローブ信号、カラムアドレスストローブ信号、及びリセット信号に従いプログラム命令をコーディングするための複数の多重命令信号を順次出力するプログラム命令処理部;
前記複数の多重命令信号及びパワーアップ検出信号を論理演算し、ライト制御信号及びセルプレート信号を出力するプログラムレジスタ制御部;
前記不揮発性強誘電体キャパシタを備え、前記ライト制御信号及び前記セルプレート信号に従い前記不揮発性強誘電体キャパシタにセッティングされた前記制御信号を出力するプログラムレジスタアレイ;及び
パワーアップ時、前記リセット信号を前記プログラムレジスタ制御部に出力するリセット回路部を備えることを特徴とする請求項17記載の半導体メモリ装置。 - 不揮発性強誘電体メモリを備え、前記不揮発性強誘電体メモリにプログラムされたモードレジスタの値に従ってセルアレイの同期動作を制御するための制御信号を出力する不揮発性強誘電体モードレジスタ;及び
前記セルアレイを複数備え、前記制御信号に同期して選択された前記セルアレイのリード/ライト動作を制御するバンクアレイを備えることを特徴とする半導体メモリ装置。
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