JP5085099B2 - 待機電流低減回路及びこれを有する半導体メモリ装置 - Google Patents

待機電流低減回路及びこれを有する半導体メモリ装置 Download PDF

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Description

本発明は、半導体メモリ装置に係るもので、詳しくは、半導体メモリ装置における待機漏れ電流を減少させることができる待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置に関する。
一般に、半導体メモリ装置における待機電流は半導体メモリ装置の待機状態において漏れる電流をいう。よって、待機電流は待機漏れ電流ともいわれる。
半導体メモリ装置におけるアクティブモードは、周辺回路が動作してメモリセルにデータを格納するかまたはメモリセルに格納されたデータを外部に出力するモードをいう。そして、待機状態は、メモリセルがリードまたはライト動作を行わずに、待機する状態をいう。待機状態においては、一般に周辺回路がディスエーブルされて、周辺回路により消耗される電力が減少する。
半導体メモリ装置が長時間待機状態にあると、半導体メモリ装置は、待機状態における電力消耗を減らすために周辺回路の動作を停止させるディープパワーダウンモードに進入する。
図13A及び図13Bはこのようなディープパワーダウンモードへの進入及びディープパワーダウンモードの終了の一例を示すタイミング図である。以下、図13A及び図13Bを参照してディープパワーダウンモードを簡単に説明する。
ディープパワーダウンモードは外部命令により制御される。即ち、半導体メモリ装置は、プリチャージ命令からプリチャージ時間tRPが経過した後に、半導体メモリ装置の外部信号ピンを通じて入力される信号の状態に従い、クロック信号CLOCKに応じてディープパワーダウンモードに進入する。ここで、入力される信号とは、チップ選択信号CS、ローアドレスストローブ/RAS、コラムアドレスストローブ/CAS、ライトイネーブル信号WE、及び、クロックイネーブル信号CKEである。
チップ選択信号CSがローレベルで、ローアドレスストローブ/RAS及びコラムアドレスストローブ/CASがハイレベルで、クロックイネーブル信号CKEがローレベルで、ライトイネーブル信号WEがローレベルである場合、クロック信号CLOCKに応じてDPD(Deep Power Down;ディープパワーダウン)に進入する。そして、チップ選択信号CS、ローアドレスストローブ/RAS、コラムアドレスストローブ/CAS、及び、ライトイネーブル信号WEの論理レベルにかかわらずにクロックイネーブル信号CKEがハイレベルに遷移するとき、DPDは終了される。
以下、SRAMの場合を挙げて待機漏れ電流を説明する。
SRAMの単位メモリセルは、一般に2つのインバータの入力端と出力端が互いに接続されたラッチ回路を用いてデータを保持する。データは、ビットライン対を通じてメモリセルに格納されるか、またはメモリセルの外部に出力される。ビットライン対はデータの入力または出力動作の以前に予め所定の電圧レベルにプリチャージされる。
図14はSRAMにおける待機漏れ電流を説明するための回路図である。図14を参照すると、SRAMの単位メモリセルが図示され、待機漏れ電流が矢印で示されている。待機漏れ電流は、ゲート漏れ電流A1及びサブスレッショルド漏れ電流A2に大別される。
ゲート漏れ電流A1とは、単位メモリセルを構成するトランジスタPM11,PM12,NM11,NM12,NM13,NM14においてドレイン端子とゲート端子の間、またはソース端子とゲート端子の間の待機漏れ電流のことである。
サブスレッショルド漏れ電流A2とは、ドレイン端子とソース端子の間に流れる待機漏れ電流のことである。
待機状態において、半導体メモリ装置内のワードラインWLの電圧レベルはローレベルとなってアクセストランジスタNM13,NM14がターンオフされる。したがって、データが保持されるインバータの出力端ND1,ND2は、ビットライン対BL,BLBと電気的に絶縁された状態である。このとき、ビットラインプリチャージ回路(図示せず)によりビットライン対BL,BLBは電源電圧VCCにプリチャージされる。この場合、待機漏れ電流A1,A2が流れるようになる。待機漏れ電流A1,A2の大きさは電源電圧VCCの大きさに比例する。
半導体メモリ装置に印加される電源電圧VCCとしては、半導体メモリ装置の動作特性と集積度向上のため、多様なレベルの電圧が使用されるのが通常のことである。待機漏れ電流A1,A2の大きさは電源電圧VCCの大きさに比例するため、ハイレベルの電源電圧HVCCが印加される場合には待機漏れ電流が増加する。このような電源電圧VCCの多様なレベルに従うメモリセル内の待機漏れ電流を減らすために様々な方法が試みられてきた。そのような待機漏れ電流を減らすための例が特許文献1〜3に開示されている。
待機電流を減らすための多様な方法のうち2つの方法を挙げると、メモリセル内のMOSトランジスタのスレッショルド電圧Vthを高める方法、及び、アクティブモードと待機状態とに応じてメモリセルの接地連結端Vgndの電圧を異に調節する方法などがある。以下、接地電圧VSSとの区別のため、接地連結端Vgndを仮想接地端という。
メモリセル内のMOSトランジスタのスレッショルド電圧Vthを高める方法については、ローレベルの外部電源電圧LVCCが印加される場合にメモリセルの動作特性が悪くなるという短所がある。
アクティブモードと待機状態とに応じてメモリセルの仮想接地電圧Vgndを異に調節する方法は、アクティブモードの際には仮想接地電圧Vgndがほぼ接地電圧VSSになるようにし、待機状態においては仮想接地電圧Vgndが接地電圧VSSよりも高い電圧になるようにする方法である。そこで、この方法によれば、待機状態の際に電源電圧VCCと仮想接地端Vgndの電圧マージンを減少させることにより、待機漏れ電流を減らすことができる。
図15はそのような従来のSRAMの一例を示す回路図である。図15を参照すると、SRAMは、メモリセルセクタ30、バイアスセクタ32、及びスリープ(sleep)セクタ34を備える。メモリセルセクタ30は、SRAMにおいてデータを保持するためのメモリセルを含む。
バイアスセクタ32は、待機状態の際に仮想接地端Vgndの電圧を調節する。バイアスセクタ32は、バイアス電圧bias0−bias3がそれぞれゲート端子に印加されるNMOSトランジスタNM31−NM34を備える。NMOSトランジスタNM31−NM34のそれぞれは、バイアス信号bias0−bias3によって動作抵抗が調節される。動作抵抗は、仮想接地端Vgndの電圧、及び、NMOSトランジスタNM31−NM34のドレイン端子とソース端子との間に流れる電流により計算される。ここで、仮想接地端Vgndの電圧は、SRAMの待機状態の際の電流IoffとNMOSトランジスタNM31−NM34の動作抵抗との乗算で表される。
即ち、Vgnd=Ioff*Rbias_onで表される。ここで、Rbias−onは動作抵抗である。
スリープセクタ34は、スリープ信号sleepにより制御され、メモリセルセクタのアクティブモードの際にターンオンされ、待機状態の際にターンオフされるスリープトランジスタNM35を備える。
上述のように、図15に示したSRAMは仮想接地電圧Vgndをバイアスセクタ32で調節することにより、待機漏れ電流を減らすことができる。
多様なモバイル製品においては非常に低い待機漏れ電流が求められる。そして、このような待機漏れ電流はPVT(工程、外部電源電圧、温度)の変化に非常に敏感である。
米国特許第6,970,374号明細書 米国特許第6,611,451号明細書 米国特許第5,764,566号明細書
然るに、従来の半導体メモリ装置は、工程変化または温度変化に関する情報が反映されていない点から、待機漏れ電流を減少させるには限界があった。
したがって、従来の半導体メモリ装置は、温度変化、外部電源電圧変化、工程変化のため待機漏れ電流に起因するデータの損失または電力消耗が多いとの問題点があった。
そこで、本発明の目的は、従来の半導体メモリ装置における待機漏れ電流の増加問題を改善させることができる待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、工程散布に起因する待機漏れ電流を減少させることができる待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、温度変化に起因する待機漏れ電流を減少させることができる待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、PVTの変化に起因する待機漏れ電流を減少させることができる待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにある。
本発明のまた他の目的はPVTの変化に起因する待機漏れ電流による電力消耗を減少させることができる待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにある。
このような目的を達成するため本発明による半導体メモリ装置における待機電流低減回路は、待機電流テストの結果、信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記待機電流テストは、例えば、前記待機状態における漏れ電流を測定するテストである。
前記接地電圧制御部は、前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて動作する少なくとも1つのNMOSトランジスタを備えうる。
前記バイアス信号生成部は、ターゲット電圧以下の電源電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電源電圧で前記NMOSトランジスタをターンオンさせることができる。
前記バイアス信号生成部は、ディープパワーダウンモードの際にディープパワーダウン信号を受けて前記接地連結端をフローティングさせることができる。
前記接地電圧制御部は、例えば、アクティブモードの際にブロック制御信号を受けて前記接地電圧連結端が接地電圧を有するようにするブロック制御部を備える。
前記ブロック制御部は、前記ブロック制御信号がゲート端子に印加されるNMOSトランジスタを備えうる。
また、本発明による半導体メモリ装置における待機電流低減回路は、温度センサーから出力される温度センシング信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記バイアス信号生成部は、例えば、前記温度センシング信号に従い前記バイアス信号の電圧レベルが可変されるように制御するバイアス電圧制御部を備える。
前記接地電圧制御部は、例えば、前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて動作する少なくとも1つのNMOSトランジスタを備える。
前記バイアス信号生成部は、ターゲット電圧以下の電源電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電源電圧で前記NMOSトランジスタをターンオンさせることができる。
前記バイアス信号生成部は、ディープパワーダウンモードの際にディープパワーダウン信号を受けて前記接地連結端をフローティングさせることができる。
本発明のまた他の実施形態による半導体メモリ装置は、温度センサーから出力される温度センシング信号及び待機電流テストの結果、信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記バイアス信号生成部は、例えば、アクティブモードの際に第1ノードに電源電圧を提供しディッーパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、アクティブモードの際に前記バイアス信号の出力端の第2ノードにディフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、アクティブモードの際に第3ノードに接地電圧を提供しディープパワーダウンモードの際にターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するディフォルト電圧セッティング部と、を備えることができる。
前記バイアス信号生成部は、例えば、前記温度センシング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを制御する第1バイアス電圧制御部を備える。
前記第1バイアス電圧制御部は、例えば、前記温度センシング信号に応じて前記バイアス信号のレベルが上昇または下降されるようにする第1電圧制御スイッチと、前記温度センシング信号に応じて前記バイアス信号のレベルが上昇または保持されるようにする第2電圧制御スイッチと、を備える。
前記第1電圧制御スイッチは、例えば、前記温度センシング信号がローレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを上昇させるPMOSトランジスタと、前記温度センシング信号がハイレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを下降させるNMOSトランジスタと、を備える。
前記第2電圧制御スイッチは、例えば、前記温度センシング信号がローレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを上昇させるPMOSトランジスタを備える。
前記バイアス信号生成部は、例えば、前記メモリセルの待機電流テストの結果によるヒューズトリミング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを制御する第2バイアス電圧制御部を備える。
前記バイアス信号生成部は、例えば、前記メモリセルの待機電流テストの結果、前記待機電流が基準値以上の場合には前記バイアス信号のレベルを下降させ、前記待機電流が前記基準値未満の場合には前記バイアス信号のレベルを上昇させるためのヒューズトリミング信号を生成するヒューズトリミング部を備える。
前記ヒューズトリミング部は、例えば、ウェハレベルで前記メモリセルの待機電流のテストの際に印加されるテスト信号をバッファ部でバッファーリングして前記第2バイアス電圧制御部に提供し、前記テスト信号入力端と前記バッファ部の間には前記メモリセルの待機電流テストの後に切断される第1ヒューズを有するウェハレベルテスト経路と、前記メモリセルの待機電流テストの結果に依存してトリミングされる第2ヒューズを有し、印加されるパワーリセット信号に応じて生成された信号を前記バッファ部でバッファーリングして前記第2バイアス電圧制御部に提供するヒューズトリミング信号生成経路と、を備える。
前記第2バイアス電圧制御部は、例えば、前記ヒューズトリミング信号を受信して前記バイアス信号のレベルを上昇または下降させる第3電圧制御スイッチと、前記ヒューズトリミング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを上昇または保持させる第4電圧制御スイッチと、を備える。
前記第3電圧制御スイッチは、例えば、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作し、前記バイアス信号のレベルを上昇させるためのPMOSトランジスタと、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作し、前記バイアス信号のレベルを下降させるためのNMOSトランジスタと、を備える。
前記第4電圧制御スイッチは、例えば、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作するPMOSトランジスタを備える。
前記バイアス信号生成部は、例えば、ターゲット電圧以下の電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受信し、前記ターゲット電圧以下の電圧で前記バイアス信号のレベルを前記接地電圧制御部がターンオンされるようにするレベルに上昇させるロー電源電圧マージン保持部を備える。
前記バイアス信号生成部は、例えば、ディープパワーダウンモードの際に前記接地電圧制御部がターンオフされるようにする接地連結端フローティングゲートを備える。
前記バイアス信号生成部は、例えば、テストの際に前記接地連結端が第1電圧になるように前記接地電圧制御部を制御し、待機の際に前記バイアス信号が前記接地電圧制御部に印加されるようにするモード転換部を備える。
前記接地電圧制御部は、例えば、アクティブモードの際にブロック制御信号を受信して前記接地連結端が第2電圧を有するようにするブロック制御部を備える。
前記ブロック制御信号は、例えば、アクティブモードで前記メモリセルに連結されたワードラインがイネーブルされる時点より先にイネーブルされるようになる。
本発明は、改善された待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにより、待機漏れ電流を減少させることができるとの効果がある。
また、本発明は改善された待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにより、工程散布に起因する待機漏れ電流を減少させることができるとの効果がある。
また、本発明は改善された待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにより、温度変化に起因する待機漏れ電流を減少させることができるとの効果がある。
また、本発明は改善された待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにより、温度変化、外部電源電圧の変化、及び工程ばらつきに起因する待機漏れ電流を減少させることができるとの効果がある。
また、本発明は改善された待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置を提供することにより、待機漏れ電流による電力消耗を減少させることができるとの効果がある。
以下、添付図を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。以下の実施形態における説明は本発明が属する技術分野において通常の知識を有したものにとって本発明に対する徹底した理解を助けるための意図のほかには別の意図なしに例を挙げて図示し限定したものにすぎない。従って、以下の実施形態が本発明の範囲を制限するものとして使用されてはいけない。
図1は本発明の一実施形態による待機電流低減回路を備える半導体メモリ装置の概略図である。
図1に示す半導体メモリ装置は、内部電圧レギュレータ41で調節された電圧により動作し、温度情報生成部42、工程情報生成部43、LVCCディテクター44及びディープパワーダウン(DPD)セッティング部45からそれぞれ出力される信号を受けてバイアス信号BIASを生成するバイアス信号生成部40を備える。
また、該半導体メモリ装置は、バイアス信号を受信してメモリセルアレイMCA1,MCA2のメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御する接地電圧制御部V_C1,V_C2を備える。接地電圧制御部V_C1,V_C2は、仮想接地端Vgndの電圧を制御する部分なので、以下では仮想接地制御部ともいわれる。
内部電圧レギュレータ41は、バイアス信号生成部40の動作に求められる安定化した電圧を提供する部分である。
温度情報生成部42は、温度をセンシングして温度によるセンシング信号をバイアス信号生成部40に提供する部分である。即ち、温度情報生成部42は、バイアス信号生成部40で生成されるバイアス信号BIASに温度情報を反映させるための部分である。よって、温度情報生成部42は、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧が温度に従い制御されるようにする。温度情報生成部42は、温度センサー(図3A)及びセンサー出力信号制御部(図3B)を備える。温度情報生成部42は、以下に図3A及び図3Bを参照して詳しく説明される。
工程情報生成部43は、工程ばらつきによるメモリセルの待機漏れ電流をヒューズトリミングで減少させるための部分である。そこで、工程情報生成部43は、ヒューズトリミング部ともいう。工程情報生成部43は、バイアス信号生成部40で生成されるバイアス信号BIASに工程情報を反映させる。従って、工程情報生成部43は、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧が工程ばらつきに従い制御されるようにする。工程情報生成部43、即ち、ヒューズトリミング部は、ウェハレベルテスト経路及びヒューズトリミング信号生成経路を備える。ヒューズトリミング部に対しては以下の図4を参照して詳しく説明する。
LVCCディテクター44は、ターゲット電圧以下の電圧を検出するためのロー電源電圧ディテクターである。ターゲット電圧以下の電源電圧において、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御して接地電圧VSSよりも高い電圧にメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を設定する場合、ローレベルとハイレベルのレベルマージンが減って動作特性が悪くなる。従って、LVCCディテクター44は、ターゲット電圧以下の電源電圧ではメモリセルの仮想接地端Vgndが接地電圧VSSに近い電圧に設定されるようにする。LVCCディテクター44については、図5を参照して詳しく説明される。
ディープパワーダウンセッティング部45は、半導体メモリ装置のディープパワーダウンモードをセッティングするための部分である。ディープパワーダウンモードに関しては既に説明したので省略する。
仮想接地制御部V_C1,V_C2は、半導体メモリ装置内のメモリセルの仮想接地端Vgndと接地端VSSとの間に動作的に接続されて、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御するための部分である。仮想接地制御部V_C1,V_C2は、バイアス信号生成部40で生成されたバイアス信号BIASを受けて動作抵抗を提供する少なくとも1つのNMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmを備える。
一般に、電界効果トランジスタFETは、ゲート端子の電圧を大きくしてもこれ以上ソース端子の電流が増加しない領域である飽和領域、ゲート端子の電圧の変化に従いソース端子の電流が変化する領域である活性領域、及び、ゲート端子の電圧がないかまたは極少量なので、ソース端子の電流が流れない領域である遮断領域にそれぞれその動作特性を分類することができる。
そこで、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmは、後述のロー電源電圧マージン保持部(図2BのG4)によりバイアス信号BIASのレベルが増加した場合には飽和領域にあるようになる。また、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmは、後述の仮想接地端フローティングゲート(図2BのG5)によりバイアス信号BIASのレベルが減少した場合には遮断領域にあるようになる。また、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmは、ロー電源電圧マージン保持部(図2BのG4)によりバイアス信号BIASのレベルが増加した場合、及び、仮想接地端フローティングゲート(図2BのG5)によりバイアス信号BIASのレベルが減少しなかった場合にはアクティブ領域にあるようになる。アクティブ領域において、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmのドレイン端子の電圧、即ち、仮想接地端Vgndの電圧は、バイアス信号BIASのレベルに従い変化する。従って、このような特性が本発明での接地電圧制御部に用いられうる。動作抵抗は、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmのアクティブ領域における動作時に仮想接地端Vgndの電圧と、ドレイン端子とソース端子の間の流れる電流とにより計算される抵抗を意味する。
NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmの個数は、使用者の意図に従い変更可能である。また、仮想接地制御部V_C1,V_C2は、使用者の意図に従いマット単位またはサブマット単位或いはブロック単位などに分離されて多様に配置されることができる。従って、仮想接地制御部V_C1,V_C2の個数は、マットの個数またはサブマットの個数或いはブロックの個数に対応されて多様になることができる。半導体メモリ装置内での仮想接地制御部V_C1,V_C2の配置は以下で図8ないし図10を参照して説明される。
仮想接地制御部V_C1,V_C2は、ブロック制御部B_C1,B_C2を備える。
ブロック制御部B_C1,B_C2は、アクティブモードの際にそれぞれのブロック制御部B_C1,B_C2に対応するブロック制御信号BLK_f1、BLK_f2を受けて、仮想接地端Vgndが第2電圧を有するようにする。この第2電圧は、ブロック制御信号BLK_f1、BLK_f2を受けて、ブロック制御部B_C1,B_C2がターンオンされた場合の電圧である。第2電圧は、ほぼ接地電圧VSSに近い電圧である。ブロック制御部B_C1,B_C2は、対応のブロック制御信号BLK_f1、BLK_f2がゲート端子に印加されるNMOトランジスタNMS1を含みうる。
例えば、ブロック制御信号BLK_f1がハイレベルの場合、メモリセルアレイMCA1内のメモリセルの仮想接地端Vgndは接地電圧VSSを有する。この場合、NMOSトランジスタNM1−NMnの影響は無視されうる。なぜならば、アクティブモードにおいては、仮想接地端Vgndの電圧はNMOSトランジスタNMS1による影響を大きく受けるからである。従って、NMOSトランジスタNMS1は、NMOSトランジスタNM1−NMnよりもドライビング能力が大きくなるように設計されるべきである。ここで、メモリセルアレイMCA1は、例えば、マット単位またはサブマット単位であるか、或いはブロック単位であることができる。ブロック制御信号BLK_f1がローレベルの場合には、メモリセルアレイMCA1は待機状態にあるようになる。この場合に、NMOSトランジスタNMS1は、ターンオフされるので、仮想接地端Vgndの電圧はNMOSトランジスタNM1−NMnにより制御される。
ブロック制御信号BLK_f2がハイレベルまたはローレベルの場合にもブロック制御信号BLK_f1の場合と同一なので、詳しい説明は省略する。
図2Aは図1におけるバイアス信号生成部40の構成図で、図2Bは図2Aの詳細回路図である。
図2A及び図2Bを参照すると、バイアス信号生成部40は、デフォルト電圧セッティング部G1、第1バイアス電圧制御部G2、第2バイアス電圧制御部G3、ロー電源電圧マージン保持部G4、仮想接地端フローティングゲートG5、及びモード転換部G6を備える。
ディフォルト電圧セッティング部G1は、バイアス信号生成部40の第1ノードND1、第2ノードND2、及び第3ノードND3のデフォルト電圧をセッティングする。第1ノードND1、第2ノードND2、及び第3ノードND3は、デフォルト電圧セッティング部G1、第1バイアス電圧制御部G2、及び、第2バイアス電圧制御部G3が共通に連結されたノードである。第2ノードND2は、モード転換部G6に連結されたノードであって、モード転換部G6における伝送ゲートGT51のターンオンの際にバイアス信号BIASの出力端と電気的に接続される。
デフォルト電圧セッティング部G1は、第1PMOSトランジスタPM51、第2PMOSトランジスタPM52、第1NMOSトランジスタNM51、及び、第2NMOSトランジスタNM52を備える。第1PMOSトランジスタPM51は、電源電圧VCCと第1ノードND1との間に連結される。第1PMOSトランジスタPM51のゲート端子には、ディープパワーダウン信号DPDが印加される。第2PMOSトランジスタPM52は、第1ノードND1と第2ノードND2との間に連結される。第2PMOSトランジスタPM52のゲート端子には接地電圧VSSが印加される。第1NMOSトランジスタNM51は、第2ノードND2と第3ノードND3との間に連結される。第1NMOSトランジスタNM51のゲート端子には、電源電圧VCCが印加される。第2NMOSトランジスタNM52は、第3ノードND3と接地電圧VSSとの間に連結される。第2NMOSトランジスタNM52のゲート端子には、ディープパワーダウン信号の反転信号DPDBが印加される。
半導体メモリ装置がアクティブモードまたは待機状態、即ち、ディープパワーダウン信号DPDがローレベルであるとき、第1PMOSトランジスタPM51はターンオンされる。したがって、第1ノードND1は電源電圧VCCを有する。半導体メモリ装置がディープパワーダウンモードの場合には、ディープパワーダウン信号DPDがハイレベルになるため、第1PMOSトランジスタPM51はターンオフされる。
第2PMOSトランジスタPM52は、ゲート端子が接地されているため、常にターンオンされた状態である。また、第1NMOSトランジスタNM51は、ゲート端子に電源電圧VCCが印加されているので、常にターンオンされた状態である。
半導体メモリ装置がアクティブモードまたは待機状態、即ち、ディープパワーダウン信号の反転信号DPDBがハイレベルであるとき、第2NMOSトランジスタNM52はターンオンされる。したがって、第3ノードND3は接地電圧VSSを有する。半導体メモリ装置がディープパワーダウンモードの場合にはディープパワーダウン信号の反転信号DPDBがローレベルになるので、第2NMOSトランジスタNM52もターンオフされる。
半導体メモリ装置のアクティブモードまたは待機状態の際、ターンオンされる前記第2PMOSトランジスタPM52及び第1NMOSトランジスタNM1により第2ノードND2はデフォルト電圧を有する。即ち、第1ノードND1と第3ノードND3との間の電圧が第2PMOSトランジスタPM52及びNMOSトランジスタNM51の動作抵抗により分配され、第2ノードND2はデフォルト電圧を有する。
第1バイアス電圧制御部G2は、第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,...及び第2電圧制御スイッチSW_i1,SW_i3,...を備える。
第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,...は、温度情報生成部(図1の42)から出力される温度センシング信号P_i0,P_i2,...に応じて第2ノードND2の電圧レベルを上昇または下降させる。第2ノードND2の電圧レベルの上昇または下降は、バイアス信号BIASのレベルを上昇または下降させるようになる。結果的に、第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,...は、バイアス信号BIASのレベルを上昇または下降させる役割をする。
第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,...は、それぞれの第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,...に対応する温度センシング信号P_i0,P_i2,...がローレベルの場合に第2ノードND2の電圧レベルを上昇させるPMOSトランジスタPM_i0,PM_i2,...を備える。また、第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,..は、それぞれの第1電圧制御スイッチSW_i0,SW_i2,...に対応する温度センシング信号P_i0,P_i2,...がハイレベルの場合に第2ノードND2の電圧レベルを下降させるNMOSトランジスタNM_i0,NM_i2,...を備える。
第2電圧制御スイッチSW_i1,SW_i3,...は、温度情報生成部(図1の42)から出力される温度センシング信号P_i1,P_i3,...に応じて第2ノードND2の電圧レベルを上昇または保持させる。第2ノードND2の電圧レベルの上昇または保持は、バイアス信号BIASのレベルを上昇または保持させるようになる。結果的に、第2電圧制御スイッチSW_i1,SW_i3,...は、バイアス信号BIASのレベルを上昇または保持させる役割をする。
第2電圧制御スイッチSW_i1,SW_i3,...は、それぞれの第2電圧制御スイッチSW_i1,SW_i3,..に対応する温度センシング信号P_i1,P_i3,..がローレベルの場合に、第2ノードND2の電圧レベルを上昇させるPMOSトランジスタPM_i1,PM_i3,..を備える。
温度センシング信号P_i0,P_i1,P_i2,...,P_inは、使用者の要求に従い多様な個数で設計されることができる。例えば、温度センシング信号が8個の場合にn=7となる。そして、第1電圧制御スイッチはSW_i0,SW_i2,SW_i4,SW_i6となり、第2電圧スイッチはSW_i1,SW_i3,SW_i5,SW_i7となる。ここで、第1電圧制御スイッチの個数/第2電圧制御スイッチの個数は上述のようにそれぞれ4個/4個であることもできるが、8個/0個、7個/1個、6個/2個、5個/3個、3個/5個、2個/6個、1個/7個及び0個/8個のうちいずれか1つであることもできる。さらに、第2電圧制御スイッチの形態は、第1電圧制御スイッチの形態と同一であってもかまわない。
第1バイアス電圧制御部G2は、温度情報生成部(図1の42)から出力される温度センシング信号P_i0−P_inを受けてバイアス信号BIASの電圧を制御する。このように第1バイアス電圧制御部G2は、バイアス信号BIASの電圧を制御することにより、結果的にメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御する。
例えば、温度センシング信号の個数が8個で、温度センシング信号P_i0だけがローレベルで、温度センシング信号P_i1,P_i2は全てハイレベルの場合、即ち、温度センシング信号の組合せが‘01111111’の場合、PMOSトランジスタPM_i0及び第1電圧制御スイッチSW_i2,SW_i4,SW_i6を構成するNMOSトランジスタNM_i2,NM_i4,NM_i6はターンオンされる。ここで、第1電圧制御スイッチSW_i4,SW_i6及びNMOSトランジスタNM_i4,NM_i6は図示していないが、第1電圧制御スイッチSW_i0と同一な形態である。従って、第2ノードND2の電圧は、PMOSトランジスタPM_i0及びNMOSトランジスタNM_i2,NM_i4,NM_i6の動作抵抗により第1ノードND1と第3ノードND3の間の電圧が分配されて変わるようになる。
仮に、温度センシング信号の組合せが‘01011111’の場合であれば、PMOSトランジスタPM_i0,PM_i2及びNMOSトランジスタNM_i4,NM_i6がターンオンされる。温度センシング信号の組合せが‘10000000’であれば、PMOSトランジスタPM_i1−PM_i7及びNMOSトランジスタNM_i0がターンオンされる。
上述の例のように、温度センシング信号の組合せにおいて論理‘0’のビットの温度センシング信号を受けるPMOSトランジスタはターンオンされ、NMOSトランジスタはターンオフされる。そして、温度センシング信号の組合せにおいて論理‘1’のビットの温度センシング信号を受けるPMOSトランジスタはターンオフされ、NMOSトランジスタはターンオンされる。このように、温度センシング信号の組合せにおいて論理‘0’の個数及び論理‘1’の個数に従い区別されるように第2ノードND2の電圧を制御することができる。
上述のように、第1バイアス電圧制御部G2は、温度センシング信号の組合せで第2ノードND2の電圧を制御することにより、バイアス信号BIASのレベルを調節する。
第2バイアス電圧制御部G3は、メモリセルの待機電流テストの結果によるヒューズトリミング信号P_j0−P_jl(左記”1”はエル)を受けてバイアス信号BIASのレベルを制御する。ヒューズトリミング信号P_j0−P_jl(左記”1”はエル)はヒューズトリミング部により生成される。
第2バイアス電圧制御部G3は、ヒューズトリミング信号P_j0,P_j2,...を受けてバイアス信号BIASのレベルを上昇または下降させる第3電圧制御スイッチSW_j0,SW_j2,...、並びに、ヒューズトリミング信号P_j1,P_j3,...を受けてバイアス信号BIASのレベルを上昇または保持させる第4電圧制御スイッチSW_j1,SW_j3,...を備える。
第3電圧制御スイッチSW_j0,SW_j2,...は、ヒューズトリミング信号P_j0,P_j2,...に応じて動作し、バイアス信号BIASのレベルを上昇させるためのPMOSトランジスタPM_j0,PM_j2,...を備える。即ち、PMOSトランジスタPM_j0,PM_j2,...のゲート端子に印加されるヒューズトリミング信号P_j0,P_j2,...により、PMOSトランジスタPM_j0,PM_j2,...はターンオンまたはターンオフされる。PMOSトランジスタPM_j0,PM_j2,...がターンオンされる場合にバイアス信号BIASのレベルが上昇される。
また、第3電圧制御スイッチSW_j0,SW_j2,...は、ヒューズトリミング信号P_j0,P_j2,...に応じて動作し、バイアス信号BIASのレベルを下降させるためのNMOSトランジスタNM_j0,NM_j2,...を備える。即ち、NMOSトランジスタNM_j0,NM_j2,...のゲート端子に印加されるヒューズトリミング信号P_j0,P_j2,...により、NMOSトランジスタNM_j0、NM_j2,...はターンオンまたはターンオフされる。NMOSトランジスタNM_j0,NM_j2,...がターンオンされる場合にバイアス信号BIASのレベルは下降される。
第4電圧制御スイッチSW_j1,SW_j3,..は、ヒューズトリミング信号P_j1,P_j3,...に応じて動作するPMOSトランジスタPM_j1,PM_j3,...を備える。即ち、PMOSトランジスタPM_j1,PM_j3,...のゲート端子に印加されるヒューズトリミング信号P_j1,P_j3,...によりPMOSトランジスタPM_j1,PM_j3,...はターンオンまたはターンオフされる。PMOSトランジスタPM_j1,PM_j3,...がターンオンされる場合にバイアス信号BIASのレベルは上昇される。反面、PMOSトランジスタPM_j1,PM_j3,...がターンオフされる場合にバイアス信号BIASのレベルは保持される。
ヒューズトリミング信号P_j0−P_jl(左記”1”はエル)及び第3,4電圧制御スイッチSW_j0−SW_jl(左記”1”はエル)は使用者の要求に従い多様な個数に設計されることができる。ヒューズトリミング信号の個数が8個の場合、第3電圧制御スイッチの個数/第4電圧制御スイッチの個数は8個/0個、7個/1個、6個/2個、5個/3個、4個/4個、3個/5個、2個/6個、1個/7個、及び0個/8個のうちいずれか1つに設計されることができる。また、第4電圧制御スイッチSW_j1,SW_j3,...は、第3電圧制御スイッチSW_j0,SW_j2,...と同一な形態に設計されてもかまわない。
ヒューズトリミング信号が8個で、組合せが‘01111111’の場合を仮定すると、ヒューズトリミング信号P_j0だけがハイレベルなので、PMOSトランジスタPM_j0、並びに、第3電圧制御スイッチSW_j2、SW_j4、SW_j6を構成するNMOSトランジスタNM_j2、NM_j4、NM_j6がターンオンされる。ここで、NMOSトランジスタNM_j4、NM_j6は図示されていないが、第3電圧制御スイッチSW_j0を構成するNMOSトランジスタNM_j0と同一な形態である。よって、第1ノードND1と第3ノードND3との間の電圧は、PMOSトランジスタPM_j0及びNMOSトランジスタNM_j2、NM_j4、NM_J6の動作抵抗により分配される。従って、第2ノードND2の電圧レベルは変わり、バイアス信号BIASのレベルも変わって、結果的にメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧レベルが変わることにより、待機漏れ電流が制御されるようになる。
仮に、ヒューズトリミング信号の組合せが‘00111111’であれば、PMOSトランジスタPM_j0、PM_j1及びNMOSトランジスタNM_j2、NM_j4、NM_j6がターンオンされる。仮に、ヒューズトリミング信号の組合せが‘10000000’であれば、PMOSトランジスタPM_j1−PM_j7及びNMOSトランジスタNM_j0がターンオンされる。
上述の例のように、ヒューズトリミング信号の組合せにおいて論理‘0’のビットのヒューズトリミング信号を受けるPMOSトランジスタはターンオンされ、NMOSトランジスタはターンオフされる。そして、ヒューズトリミング信号の組合せにおいて論理‘1’のビットのヒューズセンシング信号を受けるPMOSトランジスタはターンオフされ、NMOSトランジスタはターンオンされる。このように、ヒューズトリミング信号の組合せにおいて論理‘0’の個数及び論理‘1’の個数に従い区別されるように第2ノードND2の電圧を制御することができる。
上述のように、前記第2バイアス電圧制御部G3は、ヒューズトリミング信号の組合せにより第2ノードND2の電圧を制御することにより、バイアス信号BIASのレベルを調節する。
ロー電源電圧マージン保持部G4は、ロー電源電圧ディテクター(LVCCディテクター、図1の44)の出力信号を受ける。したがって、ロー電源電圧マージン保持部G4は、バイアス信号BIASのレベルがNMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn,NM11−NMm)がターンオン可能な電圧レベルに上昇されるようにする。ここで、バイアス信号BIASのレベルは、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmが飽和領域において動作するようにする電圧レベルに上昇されるのが好ましい。この飽和領域は、NMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmがターンオンされた状態においてNMOSトランジスタNM1−NMn、NM11−NMmのゲート端子の電圧が変わってもソース端子に流れる電流は変わらない領域を意味する。
ロー電源電圧ディテクター(図1の44)は、ターゲット電圧以下の電圧を検出して出力信号LVCCDを出力する。
例えば、電源電圧がターゲット電圧以下の場合、ロー電圧ディテクター(図1の44)の出力信号LVCCdがハイレベルになり、インバータINV51により出力信号LVCCDの反転された信号がPMOSトランジスタPM53のゲート端子に印加される。したがって、PMOSトランジスタPM53はターンオンされて、第2ノードND2の電圧は、第1ノードND1の電圧とほぼ同じくなる。ここで、第1ノードND1の電圧は、電源電圧VCCに近い電圧なので、第2ノードND2の電圧も電源電圧VCCに近い電圧となる。よって、バイアス信号BIASの電圧も電源電圧VCCに近い電圧となって、NMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)がすべてターンオンされる。従って、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧はほぼ接地電圧VSSレベルとなる。このとき、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧と接地電圧VSSとの間の電圧差は20mV以下であることが好ましい。
このように、ロー電源電圧マージン保持部G4は、電源電圧VCCがターゲット電圧以下の場合には温度情報または工程情報にかかわらずにNMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)をすべてターンオンさせて、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧が接地電圧VSSに近くなるようにして、ロー電源電圧のマージンを確保する。従って、ロー電源電圧下での半導体メモリ装置の動作特性が悪くなる短所を補完するようになる。
仮想接地端フローティングゲートG5は、ディープパワーダウンモードの際にNMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)がターンオフされるようにする。即ち、仮想接地端フローティングゲートG5は、ディープパワーダウン信号DPDがハイレベルの場合、第2ノードND2が接地電圧VSSに近くなるようにする。バイアス信号BIASのレベルはローレベルとなり、NMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)はターンオフされる。即ち、NMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)は、遮断領域にあるようになる。
ディープパワーダウンモードの際にメモリセルの仮想接地端(Vgnd)は、電源電圧VCCに近くなる。なぜならば、メモリセル自体の漏れがNMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)の漏れよりも大きいからである。
このようにディープパワーダウンモードの際にメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧レベルを電源電圧VCCレベルにシフトさせることにより、メモリセルの漏れ電流はほとんどゼロ電流に近く保持される。
モード転換部G6は、テストモードにおいてメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧が第1電圧を有するように制御してメモリセルの待機電流テストにおける誤差を減らす。この第1電圧は接地電圧に近い電圧である。例えば、第1電圧と接地電圧VSSとの間の差は10mV以下である。また、モード転換部G6は、待機状態において第2ノードND2の電圧をバイアス信号出力端に提供する。したがって、モード転換部G6は、待機状態においてバイアス信号出力端のバイアス信号BIASを仮想接地制御部V_C1,V_C2に提供する。モード転換部G6は、NORゲートNOR51、インバータINV52、第1伝送ゲートGT51、及び第2伝送ゲートGT52を備える。
NORゲートNOR51は、バーンインテストイネーブル信号BI及び待機電流テストイネーブル信号DFTIsbを受ける。参照符号DFTIsbは、待機電流テストイネーブル信号DFTIsbの反転信号である。半導体メモリ装置の正常的な動作モードであるノーマルモードにおいては、バーンインテストイネーブル信号BI及び待機電流テストイネーブル信号DFTIsbはローレベルである。バーンインテストまたは待機電流テストの際、バーンインテストイネーブル信号BIまたは待機電流テストイネーブル信号DFTIsbはハイレベルである。
待機電流テストにおいて、NORゲートNOR51の出力はローレベルなので、伝送ゲートGT51はターンオフされ伝送ゲートGT52はターンオンされる。したがって、バイアス信号BIASの電圧は電源電圧VCCに近くなって、NMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)は全てターンオンされ、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧と接地電圧VSSとの間の差は減少する。メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧と接地電圧VSSとの差が減少してメモリセルの仮想接地端Vgndが接地電圧VSSに近い電圧となった状態において、待機電流テストが行われる。したがって、モード転換部G6は待機電流テストの際にメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧が可変電圧でなく固定電圧(第1電圧)になるようにする。
メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧と接地電圧VSSとの差が大きくなると、メモリセルの待機電流テストは不正確になりうる。従って、仮想接地端Vgndの電圧と接地電圧VSSとの差を減少させてメモリセルの待機電流テストを行うことにより、メモリセルの待機電流テストの誤差を減少させることができる。仮想接地端Vgndの電圧と接地電圧VSSの間の電圧差は10mV以下であることが好ましい。
バーンインテストも待機電流テストでのそれと同様に、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧は可変電圧でなく接地電圧VSSに近い電圧となった状態において行われる。
図3A及び図3Bは図1における温度情報信号を生成する温度情報生成部42の一例を示す回路図であって、図3Aは温度センサーで、図3Bはセンサー出力信号制御部である。
図3Aを参照すると、温度センサーは、イネーブル信号ENBを受けて電源電圧VCCを伝達するPMOSトランジスタPM61、センシング温度電圧OTaがゲート端子に印加されるPMOSトランジスタPM62、及び、基準電圧0refがゲート端子に印加されるPMOSトランジスタPM63,PM64を含む。また、温度センサーは、PMOSトランジスタPM64とNMOSトランジスタNM63の共通ドレイン端子の電圧が共通に印加されて駆動されるNMOSトランジスタNM61,NM62,NM63を含む。また、温度センサーは、クロックコーディング信号T0,T20,T40,...,Txが印加されるNMOSトランジスタNM64,NM65,NM66,NM67及び抵抗部R62を含み、NMOSトランジスタNM62,NM63の下部にそれぞれダイオードD61,D62が連結される。
PMOSトランジスタPM61は、イネーブル信号ENBを受けて電源電圧VCCをPMOSトランジスタPM62,PM63,PM64に伝達する。
PMOSトランジスタPM62は、センシング温度電圧OTaにより制御されて電源電圧VCCを一方向のみに伝達する。PMOSトランジスタPM62は、センシング温度電圧0Taがローレベルからハイレベルになる場合にターンオンされる。
PMOSトランジスタPM63,PM64の動作もPMOSトランジスタPM62の動作と類似である。即ち、PMOSトランジスタPM63,PM64は、基準電圧0refにより制御されて電源電圧VCCを一方向のみに伝達し、基準電圧0refがローレベルからハイレベルになる場合にターンオフされる。
PMOSトランジスタMP64とNMOSトランジスタNM63の共通ドレイン端子の電圧がローレベルからハイレベルになると、NMOSトランジスタNM61,NM62,NM63はターンオンされて電源電圧VCCを次の端に伝達する。
NMOSトランジスタNM61と抵抗部R62の間の電圧はVaに定義され、抵抗部R62を流れる電流はIaに定義される。
抵抗部R62は、クロックコーディング信号T0、T20,T40,..,Txにより大きさが調節される。したがって、NMOSトランジスタNM61と抵抗部R62との間の電圧Vaはmクロックコーディング信号T0,T20,T40,...,Txにより変化される。
例えば、−20℃〜140℃の範囲を8個の区間に分けると(この場合、Tx=T140,P_in=P_i7となる)、−20℃〜0℃区間(−20℃より高く−0℃より低い区間、以下同様)に対するクロックコーディング信号はT40、0℃〜20℃区間に対するクロックコーディング信号はT20、20℃〜40℃区間に対するクロックコーディング信号はT40、40℃〜60℃区間に対するクロックコーディング信号はT60、60℃〜80℃区間に対するクロックコーディング信号はT80、80℃〜100℃区間に対するクロックコーディング信号はT100、100℃〜120℃区間に対するクロックコーディング信号はT120、120℃〜140℃区間に対するクロックコーディング信号はT140である。
例えば、−20℃〜0℃に対するクロックコーディング信号T0が印加される場合にはNMOSトランジスタNM64だけがターンオンされ、残りのNMOSトランジスタNM65,NM66,NM67はターンオフされる。従って、抵抗部R62の抵抗が減って電流Iaは増加する。このようにセンシング温度電圧OTaはクロックコーディング信号に従い変化する。
一方、ダイオードD61とダイオードD62の電流駆動能力の比はM:1である。そこで、ダイオードD61に流れる電流Irは以下のようである。
Ir=(kT/q)lnM/R
ダイオードD61に流れる電流Irは電流駆動能力比Mと絶対温度Tに比例し、抵抗R60と電荷量qには反比例することがわかる。前記電流Irの値に従い基準電圧Qrefが計算される。
温度センサーにおけるセンシング温度電圧0Taと基準電圧0refは図3Bに示したセンサー出力信号制御部に提供される。
図3Bを参照すると、センサー出力信号制御部は、温度センサーから出力されるセンシング温度電圧0Taと基準電圧0refを比較するための比較部61を備える。また、センサー出力信号制御部は、イネーブル信号ENにより制御される1つのNMOSトランジスタとイネーブル信号ENBにより制御される1つのPMOSトランジスタとで構成されて、比較部61から提供された信号を次の端に伝送する伝送ゲート62を備える。また、センサー出力信号制御部は、伝送ゲート62から伝送された信号を反転及びラッチするラッチ部63を備える。また、センサー出力信号制御部は、イネーブル信号ENBにより制御される1つのNMOSトランジスタとイネーブル信号ENにより制御される1つのPMOSトランジスタとで構成され、ラッチ部63の出力信号を次段に伝送する伝送ゲート64を備える。また、センサー出力信号制御部は、伝送ゲート64から伝送された信号をラッチするラッチ部65を備える。
センサー出力信号制御部は、イネーブル信号ENBがローレベルとなって、温度センサーが作動される間は伝送ゲート62だけがターンオンされる。したがって、ラッチ部63は、比較部61から出力された信号をラッチする。その後、イネーブル信号ENBがハイレベルになると、伝送ゲート62はターンオフされ、伝送ゲート64がターンオンされる。したがって、ラッチ部63によりラッチされた信号が温度センシング信号P_ixとして第1バイアス電圧制御部(図2BのG2)に提供される。
このように、図3Aの温度センサー部は、イネーブル信号ENBによりイネーブルされ、クロックコーディング信号T0,T20,T40,..,Txを受けてセンシング温度電圧0Taと基準電圧0refを出力する。そして、図3Bのセンサー出力信号制御部は、センシング温度電圧0Taと基準電圧0refを印加されて温度センシング信号P_ixを出力する。
図3A及び図3Bに示した温度センサー及びセンサー出力信号制御部は、本発明における温度情報生成部(図1の42)の一例を示したものに過ぎない。従って、本発明における温度情報生成部(図1の42)は多様な形態に具現できる。
図4は図1におけるヒューズトリミング信号P_ixを生成するためのヒューズトリミング部を示す回路図である。
図4を参照すると、ヒューズトリミング部は、ウェハレベルテスト経路71及びヒューズトリミング信号生成経路72を備える。ウェハレベルテスト経路71は、インバータINV71,INV72で構成されたバッファ部73、及び、第1ヒューズF1を備える。ウェハレベルテスト経路71には、ウェハ状態において、待機電流テストの際に印加されるテスト信号S_jxが印加される。テスト信号S_jxは、チップ内のパッドを通じて印加されることができる。バッファ部73は、テスト信号S_jxを受けて、その信号をバッファーリングする。バッファ部73によりバッファーリングされた信号P_jxは、第2バイアス電圧制御部(図2BのG3)に提供される。第1ヒューズF1は、テスト信号S_jxの入力端とバッファ部73との間に配置され、待機電流テストの以後には切断される。
ヒューズトリミング信号生成経路72は、パワーリセット信号PWRESETにより制御されるPMOSトランジスタPM72及びNMOSトランジスタNM75、NMOSトランジスタNM75及びPMOSトランジスタPM72の共通ドレイン端子の信号を受けて反転させるインバータINV73、及び、インバータINV73の出力信号を反転させるインバータINV74を備える。また、ヒューズトリミング信号生成経路72は、NMOSトランジスタNM75とドレイン端子及びソース端子を共有し、インバータINV73の出力信号がゲート端子に印加されるNMOSトランジスタNM76を備える。また、ヒューズトリミング信号生成経路72は、インバータINV74の出力信号により制御されるPMOSトランジスタPM71及びNMOSトランジスタNM75を備える。PMOSトランジスタPM71及びNMOSトランジスタNM75の共通ドレイン端子はバッファ部73の入力端に連結される。PMOSトランジスタPM72のソース端子及びPMOSトランジスタPM71のソース端子には電源電圧VCCが印加される。NMOSトランジスタNM75及びNMOSトランジスタNM76の共通ソース端子は接地される。NMOSトランジスタNM71のソース端子は接地される。PMOSトランジスタPM72のドレイン端子とインバータINV73との間には第2ヒューズF2が連結される。PMOSトランジスタPM71とNMOSトランジスタNM71は、テスト信号S_jxの印加の際にPMOSトランジスタPM71及びNMOSトランジスタNM71の影響を少なく受けるようにするため、小さい幅と長い長さを有するトランジスタのほうが好ましい。
パワーリセット信号PWRESETは、一定電圧レベルに上昇した後に内部電圧レギュレータの出力電圧より低い電圧でローレベルに下降する特徴を有する信号である。第2ヒューズF2は、メモリセルの待機電流テストの結果に依存してトリミングされる。
バッファ部73は印加されるパワーリセット信号PWRESETに応じて生成された信号、即ち、PMOSトランジスタPM71及びNMOSトランジスタNM71の共通ドレイン端子の出力信号をバッファーリングする。したがって、バッファ部73は、ヒューズトリミング信号P_jxを第2バイアス電圧制御部(図2BのG3)に提供する。
以下、第2ヒューズF2のトリミングの例を説明する。
メモリセルの待機電流テストの結果が基準値以上の場合には、バイアス信号BIASのレベルは下降されるべきである。なぜならば、アクティブ領域においてNMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)のゲート端子電圧であるバイアス信号BIASのレベルが下降されることにより、メモリセルの仮想接地端Vgndのレベルはシフトされ、その結果、メモリセルの待機電流漏れを減少させることができるからである。半面、メモリセルの待機電流テストの結果が基準値未満の場合には、バイアス信号BIASのレベルは上昇されるようになる。なぜならば、アクティブ領域においてNMOSトランジスタ(図1のNM1−NMn、NM11−NMm)のゲート端子電圧であるバイアス信号BIASのレベルが高くなってメモリセルの仮想接地端Vgndのレベルが低くなっても、メモリセルの待機電流漏れが基準値未満になる可能性があるからである。ここで、アクティブ領域は、前述したように、MOSトランジスタのゲート端子の電流に従いソース端子の電流が変化する動作領域である。
例えば、メモリセルの待機電流テストの結果が基準値以上の場合に、第2ヒューズF2は切断される。したがって、PMOSトランジスタPM71はターンオンされて前記ヒューズトリミング信号P_jxはハイレベルとなる。
反面、メモリセルの待機電流テストの結果が基準値未満の場合に第2ヒューズF2は切断されない。したがって、パワーリセット信号PWRESETによりPMOSトランジスタPM72はターンオンされ、NMOSトランジスタNM71もターンオンされる。従って、ヒューズトリミング信号P_jxはローレベルとなる。
このような方法により図2Bにおけるヒューズトリミング信号P_j0−P_j1(左記”1”はエル)が生成される。
図5は図1におけるロー電源電圧ディテクター44の一例を示す回路図である。図5を参照すると、印加される電源電圧VCCは、第1抵抗R82及び第2抵抗R84により分配され、分配電圧INaは比較部84の陰の入力端子に印加される。比較部84の正の入力端子には基準電圧発生器82で発生した基準電圧INbが印加される。
比較部84は、分配電圧INaと基準電圧INbとを比較し、その結果に従う出力信号LVCCDを出力する。もし、電源電圧VCCが上昇すると、分配電圧INaも増加して分配電圧INaと基準電圧INbとを比較する比較部84は、ローレベルの信号を出力する。即ち、出力信号LVCCDはローレベルである。
反面、電源電圧VCCが低くなると分配電圧INaも低くなり、基準電圧INbよりも分配電圧INaが低くなるポイントが検出される。このように、基準電圧INbよりも分配電圧INaが低くなるポイントがロー電圧検出ポイントであって、これらを比較する比較部84はハイレベルの信号を出力する。即ち、出力信号LVCCDはハイレベルである。この場合の電源電圧がターゲット電圧となる。
ロー電源電圧LVCC以下の電圧ではハイレベルの出力信号LVCCDは、ロー電源電圧マージン保持部(図2BのG4)のインバータINV51に印加されて反転される。出力信号LVCCDの反転信号は、ロー電源電圧マージン保持部G4に印加されてPMOSトランジスタ(図2BのPM53)をターンオンさせる。以後の動作については、前述の図1を参照して説明されたので省略する。
図6は図1のブロック制御信号BLK_f1、BLK_f2及びサブワードラインSWL1,SWL2,...,SWLnのイネーブル/ディスエーブルタイミングを説明するためのブロック図で、図7は図6におけるブロック制御信号及びサブワードラインのイネーブル/ディスエーブルタイミングを説明するためのタイミング図である。
図6を参照すると、メモリセルアレイMCA1,MCA2におけるメモリセルに連結されたサブワードラインSWL1,SWL2,...,SWLnをイネーブルさせるローデコーダーXDEC,XD1,XD2、メモリセルアレイMCA1,MCA2におけるメモリセルに連結されたビットライン(図示せず)をイネーブルさせるコラムデコーダーYDEC,YD1,YD2、及び、メモリセルアレイMCA1,MCA2におけるメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御するための仮想接地制御部V_C1,V_C2が図示される。
図6及び図7を参照すると、仮想接地制御部V_C1,V_C2に印加されてアクティブの際に仮想接地端Vgndの電圧が接地電圧VSSになるようにするブロック制御信号(BLK_fn;n=1,2)のイネーブル時点は、ローデコーダーXD1,XD2の選択信号(図6のBLK_xsl、BLK_xs2または図7のBLK_sn)のイネーブル時点またはコラムデコーダー(YD1,YD2)の選択信号(図6のBLK_ys1、BLK_ys2または図7のBLK_sn)のイネーブル時点よりも先である。また、ブロック制御信号(BLK_fn;n=1,2)のイネーブル時点は、サブワードライン(図6のSWL1,SWL2,...,SWLnまたは図7のSWL)のイネーブル時点よりも先である。また、ブロック制御信号(BLK_fn;n=1,2)のディスエーブル時点は、ローデコーダーXD1,XD2の選択信号(図6のBLK_xsl、BLK_xs2または図7のBLK_sn)のディスエーブル時点またはコラムデコーダーYD1,YD2の選択信号(図6のBLK_ys1,BLK_ys2または図7のBLK_sn)のディスエーブル時点よりも先である。また、ブロック制御信号(BLK_fn;n=1,2)のディスエーブル時点は、サブワードライン(図6のSWL,SWL2,...,SWLnまたは図7のSWL)のディスエーブル時点よりも先である。
従って、アクティブモードの際にサブワードラインSWL,SWL2,...,SWLnのうちいずれひとつがイネーブルされる前に前記仮想接地端Vgndが接地電圧VSSを有することにより、半導体メモリ装置の速度遅延または動作エラーが低減される。
また、本発明による待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置の待機状態において、サブワードラインSWLは接地電圧VSSを有し、メモリセルを構成するアクセストランジスタのソース端子(ビットラインに連結された端子をドレイン端子としてみる場合)は仮想接地端Vgndの電圧を有する。従って、負のVgs(Vgsはゲート端子とソース端子の間の電圧差)が形成されることにより、待機の際にビットラインへの漏れ電流が減少する。
図8ないし図10は、半導体メモリ装置内において図1の仮想接地制御部V_C1,V_C2の配置構造を説明するためのブロック図である。図8は仮想接地制御部V_C1,V_C2がメモリセルアレイMCA1,MCA2とコラムデコーダーYD1,YD2の間に配置される構造で、図9は従来のメモリセルアレイMCA1,MCA2の領域内に配置される構造で、図10はメモリセルアレイMCA1,MCA2を基準にコラムデコーダーYD1,YD2が配置される反対方向に配置される構造である。
上述の例のように、仮想接地制御部V_C1,V_C2は、半導体メモリ装置内の多様な領域に配置されてメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御することができる。
図11は本発明の待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置における工程条件及び温度条件に従うバイアス信号BIASのレベルを示すグラフである。
図11を参照すると、g1は温度によるバイアス信号BIASのレベルを示すグラフで、g2は工程ばらつきによるバイアス信号BIASのレベルを示すグラフである。
バイアス信号BIASのレベルはディープパワーダウンモードDPDにおいて接地電圧VSSに近い電圧である。ディープパワーダウンモードDPDにおいては工程条件及び温度条件にかまわずにバイアス信号BIASのレベルが接地電圧VSSに近い電圧として一定である。また、バイアス信号BIASのレベルはバーンインテストモードBIまたはロー電源電圧LVCC或いは待機漏れ電流テストモードの場合に最大となる。これらの場合にも工程条件及び温度条件にかかわらずに前記バイアス信号BIASのレベルは接地電圧VSSに近い電圧レベルとして一定である。
グラフg1を参照すると、温度が高くなるほど前記バイアス信号BIASのレベルは低くなり、その結果、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧が高くなって待機電流は減らすようになる。反面、温度が低くなるほど、前記バイアス信号BIASのレベルは高くなる。温度が低くなるほど、待機電流は少なくなる。従って、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧もそれほどもっと低くなることにより、バイアス信号BIASのレベルが高くなっても待機電流は基準値よりも低くなることができる。
グラフg2を参照すると、工程ばらつきによるメモリセルの待機電流テストの結果、待機電流の高い場合にはバイアス信号BIASのレベルは高くなる。それで、メモリセルの仮想接地端Vgndの電圧は低くなって待機電流は減らすようになる。反面、待機電流が低い場合にはバイアス信号BIASのレベルは高くなる。バイアス電圧レベルは待機電流の低い場合には前記バイアス電圧レベルが高くなっても、待機電流の基準値よりも低くなるマージンを有する。従って、バイアス電圧レベルがマージン範囲内で高くなっても待機電流は基準値よりも低くなることができる。
このように、本発明の待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置はメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御することにより、待機電流を減らすことができる。
図12は本発明の待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置におけるチップ別の待機電流の分布を示すグラフである。
図12を参照すると、g3はメモリセルの仮想接地端Vgndを制御する以前の待機電流の分布を示すグラフで、g4はメモリセルの仮想接地端Vgndを本発明の待機電流低減回路で制御した以後の待機電流のグラフである。
図12に示すように、本発明の待機電流低減回路でメモリセルの仮想接地端Vgndの電圧を制御した以後の待機電流は、メモリセルの仮想接地端Vgndを制御する以前の待機電流に比べ顕著に減少されることがわかる。
上述したように、本発明の待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置は、待機状態においてメモリセルの仮想接地端Vgndを制御することにより、待機電流を顕著に減らすことができる。特に、温度に関する情報または工程に関する情報を反映してメモリセルの仮想接地端Vgndを制御することにより、待機電流を顕著に減らすことができる。
上述したように、本発明の待機電流低減回路及びこれを備えた半導体メモリ装置は、前記実施例に限定されず、本発明の基本思想を外れない範囲内で多様に設計され且つ応用可能なのは本発明の属する技術分野で通常の知識を有したものにとっては自明な事実のことであるだろう。
本発明の一実施例による待機電流低減回路を備える半導体メモリ装置の概略図である。 図1におけるバイアス信号生成部の構成図である。 図2Aの詳細回路図である。 図1における温度情報信号を生成する温度情報生成部の一例を示す回路図である。 図1における温度情報信号を生成する温度情報生成部の一例を示す回路図である。 図1におけるヒューズトリミング信号を生成するためのヒューズトリミング部を示す回路図である。 図1におけるロー電源電圧ディテクターの一例を示す回路図である。 図1のブロック制御信号及びサブワードラインのイネーブル/ディスエーブルタイミングを説明するためのブロック図である。 図1のブロック制御信号及びサブワードラインのイネーブル/ディスエーブルタイミングを説明するためのタイミング図である。 半導体メモリ装置内で図1の接地電圧制御部の配置構造を説明するためのブロック図である。 半導体メモリ装置内で図1の接地電圧制御部の配置構造を説明するためのブロック図である。 半導体メモリ装置内で図1の接地電圧制御部の配置構造を説明するためのブロック図である。 本発明の待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置における工程条件及び温度条件に従うバイアス信号の電圧レベルを示すグラフである。 本発明の待機電流低減回路を有する半導体メモリ装置におけるチップ別の待機漏れ電流の分布を示すグラフである。 ディープパワーダウンモードの進入、ディープパワーダウンモードの終了の一例を示すタイミング図である。 ディープパワーダウンモードの進入、ディープパワーダウンモードの終了の一例を示すタイミング図である。 SRAMにおける待機漏れ電流を説明するための回路図である。 従来のSRAMの一例を示す回路図である。
符号の説明
40:バイアス信号生成部
41:内部電圧レギュレータ
42:温度情報生成部
43:工程情報生成部
44:LVCCディテクター
45:DPDセッティング部
XD1,XD2:ローデコーダー
MCA1,MCA2:メモリセルアレイ
BIAS:バイアス信号
Vgnd:接地連結端(仮想接地端)
V_C1,V_C2:接地電圧制御部(仮想接地制御部)
B_C1,B_C2:ブロック制御部
NM1−NMn、NM11−NMm:NMOSトランジスタ
BLK_f1、BLK_f2、BLK_fn:ブロック制御信号
P_ix,P_i0−P_in:温度センシング信号
DPD:ディープパワーダウン信号
P_ix,P_j0−P_jl:ヒューズトリミング信号
DFTIsb:待機電流テストイネーブル信号
BI:バーンインテストイネーブル信号
G1:デフォルト電圧セッティング部
G2:第1バイアス電圧制御部
G3:第2バイアス電圧制御部
G4:ロー電源電圧マージン保持部
G5:接地連結端フローティングゲート(仮想接地端フローティングゲート)
G6:モード転換部
61,84:比較部
63,65:ラッチ部
62,64:伝送ゲート
F1:第1ヒューズ
F2:第2ヒューズ
PWRESET:パワーリセット信号
71:ウェハレベルテスト経路
72:ヒューズトリミング信号生成経路
73:バッファ部
82:基準電圧発生器
YD1,YD2:コラムデコーダー
BLK_xsl、BLK_xs2:ローデコーダーの選択信号
BLK_ys1、BLK_ys2:コラムデコーダーの選択信号

Claims (28)

  1. 半導体メモリ装置における待機電流低減回路において、
    待機電流テストの結果信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、
    前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備え、
    前記バイアス信号生成部は、アクティブモードのときに第1ノードに電源電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、
    アクティブモードのときに前記バイアス信号の出力端の第2ノードにデフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、
    アクティブモードのときに第3ノードに接地電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するデフォルト電圧セッティング部と、を備える
    ことを特徴とする待機電流低減回路。
  2. 前記待機電流テストは前記待機状態における漏れ電流を測定するテストである
    ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。
  3. 前記接地電圧制御部は前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて動作する少なくとも1つのNMOSトランジスタを備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。
  4. 前記バイアス信号生成部はターゲット電圧以下の電源電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電源電圧で前記NMOSトランジスタをターンオンさせる
    ことを特徴とする請求項3に記載の待機電流低減回路。
  5. 前記バイアス信号生成部はディープパワーダウンモードのときにディープパワーダウン信号を受けて前記接地連結端をフローティング状態にさせる
    ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。
  6. 前記接地電圧制御部はアクティブモードの際にブロック制御信号を受信して前記接地連結端が接地電圧を有するようにするブロック制御部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。
  7. 前記ブロック制御部は前記ブロック制御信号がゲート端子に印加されるNMOSトランジスタを備える
    ことを特徴とする請求項6に記載の待機電流低減回路。
  8. 半導体メモリ装置における待機電流低減回路において、
    温度センサーから出力される温度センシング信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、
    前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備え、
    前記バイアス信号生成部は、アクティブモードのときに第1ノードに電源電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、
    アクティブモードのときに前記バイアス信号の出力端の第2ノードにデフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、
    アクティブモードのときに第3ノードに接地電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するデフォルト電圧セッティング部と、を備える
    ことを特徴とする待機電流低減回路。
  9. 前記バイアス信号生成部は前記温度センシング信号に従い前記バイアス信号の電圧レベルが変更されるように制御するバイアス電圧制御部を備える
    ことを特徴とする請求項8に記載の待機電流低減回路。
  10. 前記接地電圧制御部は前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて動作する少なくとも1つのNMOSトランジスタを備える
    ことを特徴とする請求項8に待機電流低減回路。
  11. 前記バイアス信号生成部はターゲット電圧以下の電源電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電源電圧で前記NMOSトランジスタをターンオンさせる
    ことを特徴とする請求項10に記載の待機電流低減回路。
  12. 前記バイアス信号生成部はディープパワーダウンモードのときにディープパワーダウン信号を受けて前記接地連結端をフローティング状態にさせる
    ことを特徴とする請求項8に記載の待機電流低減回路。
  13. 半導体メモリ装置において、
    温度センサーから出力される温度センシング信号及び待機電流テストの結果信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、
    前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備え、
    前記バイアス信号生成部は、アクティブモードのときに第1ノードに電源電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、
    アクティブモードのときに前記バイアス信号の出力端の第2ノードにデフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、
    アクティブモードのときに第3ノードに接地電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するデフォルト電圧セッティング部と、を備える
    ことを特徴とする半導体メモリ装置。
  14. 前記バイアス信号生成部は前記温度センシング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを制御する第1バイアス電圧制御部を備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。
  15. 前記第1バイアス電圧制御部は、前記温度センシング信号に応じて前記バイアス信号のレベルが上昇または下降されるようにする第1電圧制御スイッチと、
    前記温度センシング信号に応じて前記バイアス信号のレベルが上昇または保持されるようにする第2電圧制御スイッチと、を備える
    ことを特徴とする請求項14に記載の半導体メモリ装置。
  16. 前記第1電圧制御スイッチは、前記温度センシング信号がローレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを上昇させるPMOSトランジスタと、
    前記温度センシング信号がハイレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを下降させるNMOSトランジスタと、を備える
    ことを特徴とする請求項15に記載の半導体メモリ装置。
  17. 前記第2電圧制御スイッチは、前記温度センシング信号がローレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを上昇させるPMOSトランジスタを備える
    ことを特徴とする請求項15に記載の半導体メモリ装置。
  18. 前記バイアス信号生成部は、前記メモリセルの待機電流テストの結果によるヒューズトリミング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを制御する第2バイアス電圧制御部を備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。
  19. 前記バイアス信号生成部は、前記メモリセルの待機電流テストの結果、前記待機電流が基準値以上の場合には前記バイアス信号のレベルを下降させ、前記待機電流が前記基準値未満の場合には前記バイアス信号のレベルを上昇させるためのヒューズトリミング信号を生成するヒューズトリミング部を備える
    ことを特徴とする請求項18に記載の半導体メモリ装置。
  20. 前記ヒューズトリミング部は、ウェハレベルにおいて前記メモリセルの待機電流テストの際に印加されるテスト信号をバッファ部でバッファーリングして前記第2バイアス電圧制御部に提供し、前記テスト信号入力端と前記バッファ部の間には前記メモリセルの待機電流テストの以後に切断される第1ヒューズを有するウェハレベルテスト経路と、
    前記メモリセルの待機電流テストの結果に依存してトリミングされる第2ヒューズを有し、印加されるパワーリセット信号に応じて生成された信号を前記バッファ部でバッファーリングして前記第2バイアス電圧制御部に提供するヒューズトリミング信号生成経路と、を備える
    ことを特徴とする請求項19に記載の半導体メモリ装置。
  21. 前記第2バイアス電圧制御部は、前記ヒューズトリミング信号を受信して前記バイアス信号のレベルを上昇または下降させる第3電圧制御スイッチと、
    前記ヒューズトリミング信号を受信して前記バイアス信号のレベルを上昇または保持させる第4電圧制御スイッチと、を備える
    ことを特徴とする請求項19に記載の半導体メモリ装置。
  22. 前記第3電圧制御スイッチは、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作し、前記バイアス信号のレベルを上昇させるためのPMOSトランジスタと、
    前記ヒューズトリミング信号に応じて動作し、前記バイアス信号のレベルを下降させるためのNMOSトランジスタと、を備える
    ことを特徴とする請求項21に記載の半導体メモリ装置。
  23. 前記第4電圧制御スイッチは、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作するPMOSトランジスタを備える
    ことを特徴とする請求項21に記載の半導体メモリ装置。
  24. 前記バイアス信号生成部は、ターゲット電圧以下の電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電圧で前記バイアス信号のレベルが前記接地電圧制御部がターンオン可能なレベルに上昇されるようにするロー電源電圧マージン保持部を備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。
  25. 前記バイアス信号生成部は、ディープパワーダウンモードの際に前記接地電圧制御部がターンオフされるようにする接地連結端フローティングゲートを備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。
  26. 前記バイアス信号生成部は、テストのときに前記接地連結端が第1電圧になるように前記接地電圧制御部を制御し、待機のときに前記バイアス信号が前記接地電圧制御部に印加されるようにするモード転換部を備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。
  27. 前記接地電圧制御部はアクティブモードのときにブロック制御信号を受信して前記接地連結端が第2電圧を有するようにするブロック制御部を備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。
  28. 前記ブロック制御信号はアクティブモードにおいて前記メモリセルに連結されたワードラインがイネーブルされる時点よりも先立ってイネーブルされる
    ことを特徴とする請求項27に記載の半導体メモリ装置。
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