KR100271626B1 - 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센스앰프의 오버드라이빙(Overdriving)방법에 관한 것으로서, 센스앰프의 인에이블시점과 디스에이블시점에서 모두 센스앰프를 오버드라이빙함으로써, 비트라인의 데이터를 풀스윙(Full swing)레벨에 도달시킬 수 있는 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙 방법이다.
따라서, 본 발명은 데이터의 라이트시 유효한 데이터를 출력할 수 있고, 데이타의 리드시 셀캐패시터에 완전한 데이터를 저장함으로써, 리프레쉬동작시 리프레쉬간격을 길게 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

비트라인 센스앰프의 오버드라이빙방법
본 발명은 센스앰프의 오버드라이빙(Overdriving)방법에 관한 것으로서, 특히 센스앰프의 인에이블시점뿐만 아니라 디스에이블시점에서도 오버드라이빙을 함으로써, 리드동작 및 라이트동작시에 완전하게 비트라인을 복구할 수 있는 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙방법에 관한 것이다.
종래의 센스앰프에서 피모스트랜지스터는 엔모스트랜지스터에 비하여 상대적으로 작은 전류구동능력을 갖지만, 그 크기는 약 2배정도의 비율로 구성되어 있었다.
그런데, 최근 디램의 용량이 커지면서 칩사이즈문제가 대두됨에 따라, 센스앰프를 구성하는 피모스트랜지스터의 크기가 거의 엔모스트랜지스터의 크기와 같은 정도로 작아지게 되었다.
그 결과, 엔모스트랜지스터의 데이터 구동능력이 약화되어 특히 센스앰프에서 하이쪽의 비트라인 데이터의 증폭문제가 발생되고, 이 증폭문제를 해결하기 위해, 센스앰프의 인에이블시점에서 센싱데이타를 오버드라이빙하는 센스앰프의 오버드라이빙(Overdriving)방법이 사용되고 있다.
제1도는 일반적인 반도체 메모리구조의 개략도로서, 이에 도시된 바와같이 메모리셀(11)의 상하에 센스앰프부(12),(13)가 배치되고, 각 센스앰프부(12),(13)의 양단에 오버드라이브펄스(ODP : Over Drive Pulse)에 따라 센스앰프를 구동하는 센스앰프 드라이버(14-17)가 배치된다.
그리고, 제2도에 도시된 바와같이, 센스앰프제어부(18)가 액티브된 로우어드레스 스트로브신호(RAS)에 따라 센스앰프인에이블신호(SAEN)를 출력하면, 그 센스앰프인에이블신호(SAEN)에 따라 오버 드라이브펄스 발생기(19)로부터 오버드라이브펄스(ODP)가 출력된다.
먼저, 리드동작에서 제3(a)도와 같이 워드라인(WL)이 활성화되면, 메모리셀(11)에서 선택된 워드라인(WL)에 연결된 셀의 전하(데이터)가 해당 비트라인에 실리게 됨으로써, 비트라인(BL)과 비트라인(/BL)사이에는 전위차가 형성된다.
이때, 상기 전위차가 정상적인 데이터를 읽기 위한 최소 전위차(Vmin)보다 작은 상태에서, 센스앰프 인에이블신호(SAEN)가 입력되면 센스앰프는 잘못된(invalid) 데이터를 출력하게 되는 문제점이 발생한다.
따라서, 센스앰프제어부(18)가 라스신호(RAS : Row Address Strobe)에 따라 제3(b)도와 같은 센스앰프인에이블신호(SAEN)를 출력하면, 오버드라이브펄스 발생기(19)는 센스앰프인에이블신호(SAEN)에 따라 센스앰프가 인에이블되는 시점에서 제3(c)도 존와 같은 오버 드라이브펄스(ODP)를 출력한다.
그 결과, 제3(d)도와 같은 오버드라이빙구간동안, 센스앰프드라이버(14-17)는 오버드라이빙전압(Vb)으로 센스앰프부(12)(13)의 각 센스앰프를 구동함으로써, 센스앰프로 부터 유효한 데이터가 출력된다.
그리고, 라이트동작에서, 제4(a)도와 같이 워드라인(WL)이 활성화되면, 센스앰프제어부(18)의 센스앰프들은 제4(b)도와 같은 센스앰프인에이블신호(SAEN)에 따라 데이터를 센싱함으로써, 제4(c)도와 같이 센싱된 데이터가 해당 비트라인을 통하여 메모리셀(11)에 라이트된다.
즉, 종래의 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙동작은 데이터의 리드동작시 센스앰프의 인에이블시점에서만 행해진다.
그러나, 종래의 오버드라이빙방법은 데이타의 리드시에만 수행하기 때문에, 데이터의 라이트동작에서 비트라인의 데이터레벨은 워드라인의 디스에이블되는 시점까지 풀스윙(Full swing)레벨에 도달하지 않는 단점이 있었다.
또한, 상기 풀스윙(Full swing)레벨에 도달되지 않은 불완전한 데이터가 메모리셀 캐패시터에 저장됨으로써, 리프레쉬동작시 리프레쉬간격이 짧아지는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 센스앰프의 인에이블시점 뿐만 아니라 그 센스앰프의 디스에이블시점에서도 센스앰프를 오버드라이빙함에 의해 비트라인의 데이터를 풀스윙(Full swing)레벨에 도달시킴으로써, 셀캐패시터에 완전한 데이터를 저장할 수 있는 센스앰프의 오버드라이빙방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 데이터의 리드동작과 라이트동작시, 센스앰프의 인에이블시점과 디스에이블시점에서 각각 오버드라이빙 펄스를 발생한 후, 오버드라이빙 펄스구간동안 오버드라이빙전압으로 센스앰프를 구동함으로써, 비트라인의 데이터를 풀스윙레벨에 도달시키는 것을 특징으로 한다.
제1도는 종래 일반적인 반도체 메모리구조의 개략도.
제2도는 오버 드라이브펄스 발생기의 발생경로를 나타낸 블럭도.
제3도는 제1도에서 데이터리드시의 오버드라이빙을 나타낸 입출력 파형도.
제4도는 제1도에서 라이트시의 입출력 파형도.
제5도는 제1도에 있어서 본 발명의 기술에 의한 데이터리드시의 오버드라이빙을 나타낸 입출력 파형도.
제6도는 제1도에 있어서 본 발명의 기술에 의한 데이터라이트시의 오버드라이빙을 나타낸 입출력 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 메모리셀 12,13 : 센스앰프부
14-17 : 센스앰프 드라이버 18 : 센스앰프 제어부
19 : 오버드라이브 펄스발생기
본 발명의 기술에 의한 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙방법은 제1도에 도시된 일반적인 반도체 메모리구조에서 수행된다.
먼저, 리드동작에서, 제5(a)도와 같이 워드라인(WL)이 활성화되면, 메모리셀(11)에서 선택된 워드라인(WL)에 연결된 셀의 전하(데이터)가 해당 비트라인에 실리게 되고, 비트라인(BL)과 비트라인(/BL)사이에는 전위차가 형성된다.
그리고, 센스앰프제어부(18)에서 출력된 제5(b)도와 같은 센스앰프인에이블신호(SAEN)에 따라 오버드라이브펄스 발생기(19)는 센스앰프인에이블시점과 디스에이블시점에서 각각 제5(c)도와 같은 오버드라이브펄스(ODP)를 출력한다.
따라서, 제5(d)도와 같은 오버드라이빙구간동안, 센스앰프드라이버(14-17)는 오버드라이빙전압(Vb)으로 센스앰프를 구동함으로써, 센스앰프부(12),(13)의 각 센스앰프로부터 유효한 데이터가 출력된다.
반면에, 라이트동작에서, 제6(a)도와 같이 워드라인(WL)이 활성화되면, 제6(b)도와 같은 센스앰프인에이블신호(SAEN)에 따라 오버드라이브펄스 발생기(19)는 센스앰프 인에이블시점과 디스에이블시점에서 각각 제6(c)도와 같은 오버 드라이브펄스(ODP)를 출력한다.
그리고, 센스앰프드라이버(14-17)는 오버드라이빙구간동안 오버드라이빙전압(Vb)으로 센스앰프를 구동함으로써, 제6(d)도와 같이 워드라인의 디스에이블되는 시점에서 비트라인의 데이터레벨은 풀스윙(Full swing)레벨에 도달하게 된다.
그 결과, 풀스윙(Full swing)레벨에 도달된 완전한 데이터가 메모리셀캐패시터에 저장된다.
상기에서 설명한 바와같이, 본 발명은 센스앰프의 인에이블시점뿐만 아니라 디스에이블시점에서 센스앰프를 오버드라이빙함에 의해 비트라인의 데이터를 풀스윙(Full swing)레벨에 도달시킴으로써, 데이터의 라이트시 유효한 데이터를 출력할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 데이타의 리드시에는 셀캐패시터에 완전한 데이터를 저장함으로써, 리프레쉬동작시 리브레쉬간격을 길게 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 메모리셀(11)의 상하에 센스앰프부(12),(13)가 배치되고, 각 센스앰프부(12),(13)의 양단에 오버드라이브펄스에 따라 센스앰프를 구동하는 센스앰프 드라이버(14-17)가 배치된 반도체 메모리구조에 있어서, 데이터의 리드동작과 라이트동작시, 센스앰프의 인에이블시점과 디스에이블시점에서 각각 오버드라이빙 펄스를 발생한 후, 오버드라이빙 펄스구간동안 오버드라이빙 전압으로 상기 센스앰프를 구동하여, 비트라인의 데이터를 풀스윙레벨에 도달시키는 것을 특징으로 하는 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙방법.
  2. 제1항에 있어서, 오버드라이빙 펄스는 센스앰프인에이블신호를 근거로 발생되는 것을 특징으로 하는 비트라인 센스앰프의 오버드라이빙방법.
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