KR100316521B1 - Over drive circuit for semiconductor memory - Google Patents

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KR100316521B1 KR1019990001303A KR19990001303A KR100316521B1 KR 100316521 B1 KR100316521 B1 KR 100316521B1 KR 1019990001303 A KR1019990001303 A KR 1019990001303A KR 19990001303 A KR19990001303 A KR 19990001303A KR 100316521 B1 KR100316521 B1 KR 100316521B1
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Abstract

본 발명은 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 센스앰프에 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 인가하기 위해서는 전원전압레벨 구동부(4a)와 구동전압레벨 구동부(4b)를 별도로 구비해야 하는데, 상기 구동부들은 센스앰프 어레이(2)와 서브워드 구동부(3)의 교차 영역에 위치하게 되는데 이 교차 영역의 면적이 작기 때문에 구동부의 크기에 제약을 받게 된다. 그런데, 이 구동부의 크기가 작으면 결국 셀의 데이터를 읽는데 걸리는 시간이 길어지는 것이므로 메모리의 성능에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있고, 또한 전원전압레벨 구동부의 크기가 너무 작으면 비트라인 전압이 구동전압(VDL)이상으로 오버 드라이브되어 있다가 다시 구동전압(VDL)레벨로 떨어지는 데 걸리는 시간이 길어져서 셀에 데이터를 쓸때에 문제가 생길 수 있고, 반대로 크기가 너무 작으면 비트라인 전압이 VDL레벨로 올라가는 데 걸리는 시간이 길어져서 셀데이터 리드시간 스펙보다 길어지게 되어 두 구동부간의 적절한 크기비를 결정하는 데에도 어려운 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 메모리 어레이의 전압 인가부의 전원전압레벨 구동부와 구동전압레벨 구동부를 하나로 통합하여 그 하나의 구동부에 의해 센스앰프를 전원전압레벨과 구동전압레벨로 구동시킴으로써 좁은 교차 영역에서 최대한의 면적효율을 올리면서 오버 드라이브 시킬 수 있고, 종래의 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 위한 두 개의 배선을 하나로 합쳐 전원배선의 저항을 줄이며 전압 인가부의 고전압 구동부의 크기를 크게 할 수가 있어서 센스앰프의 증폭의 고속화가 용이해지는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overdrive circuit of a semiconductor memory. In the related art, in order to apply a power supply voltage VDD and a drive voltage VDL to a sense amplifier, a power supply voltage level driver 4a and a drive voltage level driver 4b are provided. The driving units are located at the intersection of the sense amplifier array 2 and the subword driver 3, and the size of the driving unit is limited due to the small area of the crossing region. However, if the size of the driver is small, the time required to read the data of the cell is long, and thus there is a problem that adversely affects the performance of the memory. If the size of the power voltage level driver is too small, the bit line voltage is the driving voltage. It may take longer to write data to the cell because it takes longer to overdrive (VDL) and fall back to the driving voltage (VDL) level. On the contrary, if the size is too small, the bit line voltage goes to the VDL level. As the time taken to climb is longer than the cell data read time specification, it was difficult to determine the proper size ratio between the two driving units. Accordingly, the present invention integrates the power supply voltage level driver and the driving voltage level driver of the voltage applying unit of the memory array into one and drives the sense amplifiers to the power supply voltage level and the driving voltage level by one of the driving units, thereby maximizing the area in the narrow crossing area. It can overdrive while increasing the efficiency, combining two wires for the conventional power supply voltage (VDD) and the driving voltage (VDL) into one, reducing the resistance of the power supply wiring and increasing the size of the high voltage driver of the voltage applying unit. There is an effect that the speed of the amplifier amplification becomes easy.

Description

반도체 메모리의 오버 드라이브 회로{OVER DRIVE CIRCUIT FOR SEMICONDUCTOR MEMORY}OVER DRIVE CIRCUIT FOR SEMICONDUCTOR MEMORY}

본 발명은 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로에 관한 것으로, 특히 센스앰프 증폭시에 오버 드라이브용 모스 트랜지스터와 노말(NORMAL) 드라이브용 모스 트랜지스터를 따로 분리해서 사용하지 않고 하나의 모스 트랜지스터에 의해 오버 드라이브가 가능하도록 함으로써, 좁은 교차 영역에서 최대한의 면적 효율을 올리면서 오버 드라이브를 할 수 있도록 하는 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overdrive circuit of a semiconductor memory, and in particular, when amplifying a sense amplifier, an overdrive can be performed by one MOS transistor without separately using an MOS transistor for an overdrive and a MOS transistor for a normal drive. The present invention relates to an overdrive circuit of a semiconductor memory that enables overdrive while increasing the maximum area efficiency in a narrow crossing area.

도1은 종래 반도체 메모리의 개략적인 내부 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 데이터를 저장하기 위한 메모리셀 어레이(1)와; 상기 메모리셀(1)의 정보를 증폭 출력하는 센스앰프 어레이(2)와; 서브 워드라인을 구동하기 위한 서브워드 구동부(3)와; 상기 센스앰프 어레이(2)와 서브워드 구동부(3)의 교차되는 영역에서 상기 센스앰프 어레이(2)를 구동시키기 위한 전압을 인가시켜 주는 전압 인가부(4)로 구성되어 있다.FIG. 1 is a schematic internal configuration diagram of a conventional semiconductor memory, and as shown therein, a memory cell array 1 for storing data; A sense amplifier array 2 for amplifying and outputting information of the memory cell 1; A subword driver 3 for driving the sub word line; And a voltage applying unit 4 for applying a voltage for driving the sense amplifier array 2 in a region where the sense amplifier array 2 and the subword driver 3 intersect.

상기 전압 인가부(4)에는 센스앰프의 데이터가 실린 비트라인과 실리지 않은 비트라인의 미세한 전압레벨의 차이를 증폭 즉, 전원전압(VDD) 레벨로 오버 드라이브 시키는 전원전압레벨 구동부(4a)와; 센스앰프의 비트라인 전압을 구동전압(VDL) 레벨로 드라이브 시키는 구동전압레벨 구동부(4b)와; 센스앰프의 비트라인 전압을 접지(VSS) 레벨로 드라이브 시키는 접지레벨 구동부(4c)로 구성된다.The voltage applying unit 4 includes: a power supply voltage level driver 4a for amplifying the difference between the minute voltage levels of the bit line on which the data of the sense amplifier and the bit line on which the sense amplifier data is not loaded, i.e., overdrives the power supply voltage VDD level; A driving voltage level driver 4b for driving the bit line voltage of the sense amplifier to the driving voltage VDL level; And a ground level driver 4c for driving the bit line voltage of the sense amplifier to the ground (VSS) level.

이때 상기 센스앰프 어레이(2)의 각 엔모스 트랜지스터는 저전압 노드(CSN)에 연결되어 있고, 각 피모스 트랜지스터는 고전압 노드(CSP)에 연결되어 저전압 노드(CSN)와 고전압 노드(CSP)의 전압이 프리챠지 전압(VDL/2)에서 각각 접지(VSS)레벨과 구동전압(VDL)레벨로 변하면서 센스앰프의 신호를 증폭한다.In this case, each NMOS transistor of the sense amplifier array 2 is connected to a low voltage node CSN, and each PMOS transistor is connected to a high voltage node CSP to provide voltages of the low voltage node CSN and the high voltage node CSP. The signal of the sense amplifier is amplified by changing from the precharge voltage VDL / 2 to the ground VSS level and the driving voltage VDL level, respectively.

일반적으로 메모리(64MDRAM의 경우)의 전원전압(VDD)은 외부 전원전압으로 3.3볼트가 사용되고 있고, 구동전압(VDL)은 메모리 어레이에서 사용되는 전압으로 전원전압(VDD) 레벨보다 낮은 전압이 사용되며 워드라인등 고전압(VPP)이 필요한 회로에는 전원전압(VDD)보다 높은 전압(3.6볼트에서 3.8볼트 정도)이 보통 사용된다.Generally, 3.3 volts is used as an external power supply voltage for the memory (64MDRAM), and a lower voltage than the power supply voltage (VDD) is used as the driving voltage (VDL) used for the memory array. In circuits that require high voltage (VPP), such as word lines, voltages higher than the supply voltage (VDD) (between 3.6 and 3.8 volts) are commonly used.

또한, 상기에서 설명되지 않은 엔모스 트랜지스터(NM1)는 전원전압(VDD)이 메모리 어레이에 직접 연결되는 것을 방지하고 메모리 어레이에 연결되는 전압을 (고전압(VPP)-엔모스 트랜지스터(NM1)의 문턱전압(VT))레벨로 클램프(CLAMP)하기 위한 것이며 구동전압(VDL)은 구동전압 발생부(미도시)에서 발생되어 메모리 어레이에 인가된다.In addition, the NMOS transistor NM1 not described above prevents the power supply voltage VDD from being directly connected to the memory array and sets the voltage connected to the memory array (the threshold of the high voltage VPP-NMOS transistor NM1). The clamp is for clamping to the voltage VT level, and the driving voltage VDL is generated by a driving voltage generator (not shown) and applied to the memory array.

한편, 센스앰프에서 비트라인의 데이터를 읽는과정을 살펴보면 먼저 읽으려고 하는 셀이 연결된 워드라인이 인에이블되어 셀에 저장되어 있는 데이터가 비트라인을 (비트라인 용량성부하(CB)/셀의 용량성부하(CS))비 만큼 약간 충/방전 하고 충분한 시간후에 고전압레벨 구동신호(SAP)와 접지레벨 구동신호(SAN)가 인에이블되고 비트라인의 신호가 구동전압(VDL)과 접지전압(VSS) 레벨까지 변하는데 걸리는 시간을 감소시키기 위해서 오버 드라이브를 한다.On the other hand, in the process of reading the data of the bit line in the sense amplifier, first, the word line to which the cell to be read is enabled is enabled so that the data stored in the cell is stored in the bit line (bit line capacitive load (CB) / cell capacity). After a sufficient time, the high voltage level driving signal (SAP) and ground level driving signal (SAN) are enabled and the bit line signal is driven to the driving voltage (VDL) and ground voltage (VSS). ) Overdrive to reduce the time it takes to change to level.

이를 도2의 파형도를 참조로 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the waveform diagram of FIG. 2 as follows.

상기 오버 드라이브시 신호파형은 도2에 도시된 바와 같이 먼저 전원전압레벨 구동신호(SAPOV)가 인에이블되어 전원전압레벨 구동부(4a)를 통해서 고전압 노드(CSP)를 처음 얼마 동안 전원전압(VDD)레벨로 구동시켜서 비트라인 전압을 신속하게 '하이'로 만들고, 디세이블되면 고전압레벨 구동신호(SAP)가 인에이블되어 비트라인 전압을 구동전압(VDL)레벨로 안정시킨다.As shown in FIG. 2, the signal waveform at the time of overdrive is first enabled by the power voltage level driving signal SAPOV, so that the power voltage VDD is applied to the high voltage node CSP for the first time through the power voltage level driver 4a. By driving to the level, the bit line voltage is quickly 'high'. When disabled, the high voltage level driving signal SAP is enabled to stabilize the bit line voltage to the driving voltage VDL level.

이때 접지레벨 구동신호(SAN)는 항상 인에이블되어 있어서 센스앰프의 저전압 노드(CSN)를 로우로 만들어 센스앰프의 미세한 신호를 구동전압(VDL)레벨과 접지(VSS)레벨로 증폭되게 한다.In this case, the ground level driving signal SAN is always enabled, so that the low voltage node CSN of the sense amplifier is turned low so that the minute signal of the sense amplifier is amplified to the driving voltage VDL level and the ground VSS level.

그러나, 상기 종래의 기술에 있어서는 센스앰프에 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 인가하기 위해서는 전원전압레벨 구동부(4a)와 구동전압레벨 구동부(4b)를 별도로 구비해야 하는데, 상기 구동부들은 센스앰프 어레이(2)와 서브워드 구동부(3)의 교차 영역에 위치하게 되는데 이 교차 영역의 면적이 작기 때문에 구동부의 크기에 제약을 받게 된다.However, in the related art, in order to apply the power supply voltage VDD and the driving voltage VDL to the sense amplifier, the power supply voltage level driver 4a and the driving voltage level driver 4b should be provided separately. It is located in the intersection area of the sense amplifier array 2 and the subword driver 3, but the area of this intersection area is small, thereby limiting the size of the driver.

그런데, 비트라인 신호가 증폭되는데 걸리는 시간은 센스앰프의 엔모스 및 피모스 트랜지스터의 크기보다는 교차 영역의 구동부의 크기에 훨씬 많은 영향을 받는데, 이 구동부의 크기가 작으면 결국 셀의 데이터를 읽는데 걸리는 시간이 길어지기 때문에 메모리의 성능에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있고, 또한 전원전압레벨 구동부의 크기가 너무 작으면 비트라인 전압이 구동전압(VDL)이상으로 오버 드라이브되어 있다가 다시 구동전압(VDL)레벨로 떨어지는 데 걸리는 시간이 길어져서 셀에 데이터를 쓸때에 문제가 발생할 수 있고, 반대로 크기가 너무 작으면 비트라인 전압이 구동전압(VDL)레벨로 상승하는 데 걸리는 시간이 길어져서 셀 데이터의 리드시간이 스펙보다 길어지게 되어 두 구동부간의 적절한 크기비를 결정하는 데에도 어려운 문제점이 있었다.However, the time taken for the amplification of the bit line signal is much more influenced by the size of the driver in the cross region than the size of the sense amplifier's NMOS and PMOS transistors. Since the time is long, there is a problem that adversely affects the performance of the memory, and if the size of the power supply voltage level driver is too small, the bit line voltage is overdriven above the driving voltage (VDL) and then again the driving voltage (VDL). The long time it takes to fall to the level can cause problems when writing data to the cell. On the contrary, if the size is too small, the time required for the bit line voltage to rise to the driving voltage (VDL) level becomes long, which leads to the reading of the cell data. As the time becomes longer than the specification, it is difficult to determine the proper size ratio between the two driving parts. It was.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 전압 인가부의 전원전압레벨 구동부와 구동전압레벨 구동부를 하나로 통합하여 그 하나의 구동부에 의해 센스앰프를 전원전압레벨과 구동전압레벨로 구동시킴으로써 좁은 교차 영역에서 최대한의 면적효율을 올리면서 오버 드라이브 할 수 있는 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로를 제공 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and integrates the power supply voltage level driver and the driving voltage level driver of the voltage applying unit into one, and the sense amplifier is connected to the power supply voltage level and the driving voltage by the one driver. The purpose is to provide an overdrive circuit of a semiconductor memory that can be overdriven while increasing the maximum area efficiency at a narrow crossing area by driving at a level.

도1은 종래 반도체 메모리의 개략적인 내부 구성도.1 is a schematic internal configuration diagram of a conventional semiconductor memory.

도2는 종래 오버 드라이브 과정을 설명하기 위한 타이밍도.2 is a timing diagram for explaining a conventional overdrive process.

도3은 본 발명에 의한 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로의 개략적인 구성도.3 is a schematic configuration diagram of an overdrive circuit of a semiconductor memory according to the present invention;

도4는 본 발명에 의한 오버 드라이브 과정을 설명하기 위한 타이밍도.4 is a timing diagram for explaining an overdrive process according to the present invention;

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

10 : 고전압 구동부 11 : 접지레벨 구동부10: high voltage drive unit 11: ground level drive unit

100 : 인가전압 선택부100: applied voltage selector

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터를 저장하기 위한 메모리셀 어레이와; 상기 메모리셀의 정보를 증폭 출력하는 센스앰프 어레이와; 서브 워드라인을 구동하기 위한 서브워드 구동부와; 상기 센스앰프 어레이와 서브워드 구동부의 교차되는 영역에서 상기 센스앰프 어레이를 구동시키기 위한 전압을 인가시켜 주는 전압 인가부로 구성된 반도체 메모리에 있어서, 상기 전압 인가부는 전원전압(VDD) 또는 구동전압(VDL)을 센스앰프 어레이에 인가하기 위한 고전압 구동부와; 센스앰프의 비트라인 전압을 접지(VSS) 레벨로 드라이브 시키는 접지레벨 구동부로 구성하고, 상기 전압 인가부에 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 선택적으로 인가할 수 있도록 한 인가전압 선택부를 더 포함하여 구성함으로써 달성되는 것으로, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention for achieving the above object, the memory cell array for storing data; A sense amplifier array for amplifying and outputting information of the memory cells; A subword driver for driving the sub word line; A semiconductor memory comprising a voltage applying unit for applying a voltage for driving the sense amplifier array in an area where the sense amplifier array and a subword driver cross each other, wherein the voltage applying unit is a power supply voltage VDD or a driving voltage VDL. A high voltage driver for applying the voltage to the sense amplifier array; A ground level driver configured to drive the bit line voltage of the sense amplifier to a ground (VSS) level, and an applied voltage selector configured to selectively apply a power supply voltage VDD and a driving voltage VDL to the voltage applying unit. It is achieved by further comprising, when described in detail with reference to the accompanying drawings an embodiment according to the present invention.

도3은 본 발명에 의한 반도체 메모리의 개략적인 내부 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 데이터를 저장하기 위한 메모리셀 어레이(1)와; 상기 메모리셀(1)의 정보를 증폭 출력하는 센스앰프 어레이(2)와; 서브 워드라인을 구동하기 위한 서브워드 구동부(3)와; 상기 센스앰프 어레이(2)와 서브워드 구동부(3)의 교차되는 영역에서 상기 센스앰프 어레이(2)를 구동시키기 위한 전압을 인가시켜 주는 전압 인가부(4)로 구성된 반도체 메모리에 있어서, 상기 전압 인가부(4)는 전원전압(VDD) 또는 구동전압(VDL)을 센스앰프 어레이(2)에 인가하기 위한 고전압 구동부(10)와; 센스앰프의 비트라인 전압을 접지(VSS) 레벨로 드라이브 시키는 접지레벨 구동부(11)로 구성하고, 상기 전압 인가부(4)에 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 선택적으로 인가할 수 있도록 한 인가전압 선택부(100)를 더 포함하여 구성한다.FIG. 3 is a schematic internal configuration diagram of a semiconductor memory according to the present invention, and as shown therein, a memory cell array 1 for storing data; A sense amplifier array 2 for amplifying and outputting information of the memory cell 1; A subword driver 3 for driving the sub word line; A semiconductor memory comprising a voltage applying unit (4) for applying a voltage for driving the sense amplifier array (2) in a region where the sense amplifier array (2) and the subword driver (3) intersect. The applying unit 4 includes a high voltage driving unit 10 for applying a power supply voltage VDD or a driving voltage VDL to the sense amplifier array 2; And a ground level driver 11 which drives the bit line voltage of the sense amplifier to the ground (VSS) level, and selectively applies the power voltage VDD and the driving voltage VDL to the voltage applying unit 4. It is configured to further include an applied voltage selection unit 100 to be.

또한, 상기 인가전압 선택부(100)는 소오스에 고전압(VPP)을 인가받는 피모스 트랜지스터(PM1)와; 상기 피모스 트랜지스터(PM1)에 직렬로 접속되고, 소오스에 구동전압(VDL)을 인가받으며 그 게이트에 공통으로 오버드라이브신호(OVPB)를 인가받는 엔모스 트랜지스터(NM3)와; 드레인에 전원전압(VDD)을 인가받고, 게이트가 상기 두 트랜지스터(NM3, PM1)의 공통 접속점에 연결되며 그 소오스가 전압 인가부(4)에 연결된 엔모스 트랜지스터(NM1)와; 드레인에 구동전압(VDL)을 인가받고, 게이트에 상기 오버드라이브신호(OVPB)을 인가받으며 그 소오스가 상기 엔모스 트랜지스터(NM1)의 소오스에 공통 접속된 엔모스 트랜지스터(NM2)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명한다.In addition, the applied voltage selector 100 may include a PMOS transistor PM1 receiving a high voltage VPP to a source; An NMOS transistor NM3 connected in series with the PMOS transistor PM1, receiving a driving voltage VDL to a source, and receiving an overdrive signal OVPB in common to its gate; An NMOS transistor NM1 connected to a common connection point of the two transistors NM3 and PM1 with a source voltage VDD applied to a drain thereof and whose source connected to the voltage applying unit 4; The driving voltage VDL is applied to the drain, the overdrive signal OVPB is applied to the gate, and the source is composed of the NMOS transistor NM2 connected to the source of the NMOS transistor NM1. The operation and operation of the present invention configured as described will be described.

일단, 본 발명에 의한 오버 드라이브에 의해 센스앰프의 읽기동작 과정을 도4를 참조로 설명하면 다음과 같다.First, the operation of reading the sense amplifier by the overdrive according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 메모리 어레이에 로우 액티브 명령과 로우 어드레스가 들어오면 어떤 워드라인을 인에이블 시킬것인가가 디코딩되어서 그 워드라인을 인에이블 시키게 된다. 이때 오버드라이브 신호(OVPB)도 도4에 도시된 바와 같이 '로우'가 인가되어 엔모스 트랜지스터(NM1)의 게이트에 고전압(VPP)레벨을 인가하여 전원전압(VDD)이 메모리 어레이 안으로 전달되게 한다.First, when a row active command and a row address enter the memory array, it is decoded to enable which word line to enable, so that the word line is enabled. In this case, as shown in FIG. 4, the overdrive signal OVPB is also 'low' to apply the high voltage VPP level to the gate of the NMOS transistor NM1 so that the power supply voltage VDD is transferred into the memory array. .

이때는 고전압레벨 구동신호(SAP)가 '로우' 상태이므로 센스앰프의 증폭은 발생하지 않는다. 또한, 이때 구동전압(VDL)과 연결된 엔모스 트랜지스터(NM2)는 오프되어 있는 상태이므로 구동전압(VDL)은 메모리 어레이 안으로 전달되지 않는다.In this case, since the high voltage level driving signal SAP is 'low', the amplification of the sense amplifier does not occur. In addition, since the NMOS transistor NM2 connected to the driving voltage VDL is turned off, the driving voltage VDL is not transferred into the memory array.

한편, 전원전압(VDD)이 연결된 엔모스 트랜지스터(NM1)는 사이즈가 크므로 이를 턴온시키는데에 많은 고전압(VPP)전류가 필요하고, 전원전압(VDD)이 연결된 엔모스 트랜지스터(NM1)의 턴온 시점은 로우 액티브 명령에서 실제 센스앰프의 증폭이 일어나는 시점까지의 수십 나노초(nsec)동안에 발생하기만 하면 되므로 메모리어레이의 각 전원 인가부(4)의 밖에 있는 엔모스 트랜지스터(NM1)를 분산시켜서 턴온 시킴으로써 한 순간에 급격한 고전압(VPP)전류가 흐르는 것을 막을 수 있다.Meanwhile, since the NMOS transistor NM1 to which the power supply voltage VDD is connected has a large size, a large amount of high voltage VPP current is required to turn on the NMOS transistor NM1, and the turn-on time of the NMOS transistor NM1 to which the power supply voltage VDD is connected is turned on. Since it only needs to occur for several tens of nanoseconds (nsec) from the low active command to the point where the actual sense amplifier amplification occurs, by dispersing and turning on the NMOS transistor NM1 outside the power supply unit 4 of the memory array. It can prevent the sudden high voltage (VPP) current from flowing at a moment.

한편, 오버드라이브 신호(OVPB)가 '로우'로 트랜지션 되면 센스앰프의 오버드라이브 동작의 준비는 끝났고 셀의 신호가 비트라인을 충분히 충전/방전 하고 난 뒤에 고전압레벨 구동신호(SAP)를 발생시켜서 메모리어레이의 전압 인가부(4)의 고전압 구동부(10)를 턴온시켜 고전압 노드(CSP)를 '하이'로 만들고 접지레벨 구동부(20)를 턴온시켜 저전압 노드(CSN)를 접지(VSS)레벨로 만들면 오버 드라이브에 의한 센스앰프의 증폭이 일어나게 된다.On the other hand, when the overdrive signal (OVPB) transitions to 'low', the preparation of the overdrive operation of the sense amplifier is finished, and the high voltage level driving signal (SAP) is generated after the cell signal fully charges / discharges the bit line. When the high voltage driver 10 of the voltage applying unit 4 of the array is turned on to make the high voltage node CSP 'high', and the ground level driver 20 is turned on to make the low voltage node CSN to the ground VSS level. The amplification of the sense amplifier due to the overdrive occurs.

다음, 센스앰프의 증폭이 구동전압(VDL)과 접지(VSS) 레벨로 충분히 일어나면 오버드라이브 신호(OVPB)를 다시 '하이'로 트랜지션 하여 피모스 트랜지스터(PM1)를 턴오프 시키고, 엔모스 트랜지스터(NM2)를 턴온시켜 비트라인 전압이 구동전압(VDL)과 접지(VSS) 레벨로 안정되게 한다.Next, when the amplification of the sense amplifier sufficiently occurs at the driving voltage VDL and the ground VSS level, the overdrive signal OVPB is transitioned to 'high' to turn off the PMOS transistor PM1 and the NMOS transistor ( The NM2 is turned on to allow the bit line voltage to stabilize to the driving voltage VDL and ground VSS levels.

이때 오버드라이브 신호(OVPB)가 연결된 인버터의 NMOS의 소스가 VDL전원에 연결된 것은 고전압(VPP)의 파워소모를 줄이기 위한 것이다.At this time, the source of the NMOS of the inverter to which the overdrive signal OVPB is connected to the VDL power source is to reduce power consumption of the high voltage VPP.

엔모스 트랜지스터(NM1)의 게이트전압이 고전압(VPP)에서 구동전압(VDL)레벨로 스윙을 하므로 고전압(VPP)의 파워 소모를 반 정도로 줄일 수 있게 된다.Since the gate voltage of the NMOS transistor NM1 swings from the high voltage VPP to the driving voltage VDL level, power consumption of the high voltage VPP can be reduced by about half.

이와 같이 전압 인가부(4)에 있던 두 구동부를 하나로 줄임으로써 그 만큼 전원전압레벨 구동부(10)의 사이즈를 크게할 수 있으므로 메모리 셀 읽기 동작의 타이밍 마진을 충족시키기가 보다 수월해지고 또한 비트라인이 구동전압(VDL)레벨 이상으로 오버 드라이브되어 있을 경우에도 다시 구동전압(VDL)레벨로 복귀하기가 훨씬 쉬워진다.By reducing the two driving units in the voltage applying unit 4 as described above, the size of the power supply voltage level driving unit 10 can be increased by that amount, making it easier to satisfy the timing margin of the memory cell read operation and the bit line. Even if it is overdriven beyond the drive voltage VDL level, it is much easier to return to the drive voltage VDL level again.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로는 메모리 어레이의 전압 인가부의 전원전압레벨 구동부와 구동전압레벨 구동부를 하나로 통합하여 그 하나의 구동부에 의해 센스앰프를 전원전압레벨과 구동전압레벨로 구동시킴으로써 좁은 교차 영역에서 최대한의 면적효율을 올리면서 오버 드라이브 시킬 수 있고, 종래의 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 위한 두 개의 배선을 하나로 합쳐 전원배선의 저항을 줄이며 전압 인가부의 고전압 구동부의 크기를 크게 할 수가있어서 센스앰프의 증폭의 고속화가 용이해지는 효과가 있다.As described above, the overdrive circuit of the semiconductor memory according to the present invention integrates the power supply voltage level driver and the driving voltage level driver of the voltage applying unit of the memory array into one, and the driver drives the sense amplifier to the power supply voltage level and the driving voltage level. By driving, it is possible to overdrive while increasing the maximum area efficiency in a narrow crossing area, reducing the resistance of the power supply wiring by combining two wires for the conventional power supply voltage (VDD) and the driving voltage (VDL) into one, and the high voltage of the voltage application unit. Since the size of the driving unit can be increased, the amplification of the sense amplifier can be easily increased.

Claims (2)

데이터를 저장하기 위한 메모리셀 어레이와; 상기 메모리셀의 정보를 증폭 출력하는 센스앰프 어레이와; 서브 워드라인을 구동하기 위한 서브워드 구동부와; 상기 센스앰프 어레이와 서브워드 구동부의 교차되는 영역에서 상기 센스앰프 어레이를 구동시키기 위한 전압을 인가시켜 주는 전압 인가부로 구성된 반도체 메모리에 있어서, 상기 전압 인가부는 전원전압(VDD) 또는 구동전압(VDL)을 센스앰프 어레이에 인가하기 위한 고전압 구동부와; 센스앰프의 비트라인 전압을 접지(VSS) 레벨로 드라이브 시키는 접지레벨 구동부로 구성하고, 상기 전압 인가부에 전원전압(VDD)과 구동전압(VDL)을 선택적으로 인가할 수 있도록 한 인가전압 선택부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로.A memory cell array for storing data; A sense amplifier array for amplifying and outputting information of the memory cells; A subword driver for driving the sub word line; A semiconductor memory comprising a voltage applying unit for applying a voltage for driving the sense amplifier array in an area where the sense amplifier array and a subword driver cross each other, wherein the voltage applying unit is a power supply voltage VDD or a driving voltage VDL. A high voltage driver for applying the voltage to the sense amplifier array; A ground level driver configured to drive the bit line voltage of the sense amplifier to a ground (VSS) level, and an applied voltage selector configured to selectively apply a power supply voltage VDD and a driving voltage VDL to the voltage applying unit. The overdrive circuit of the semiconductor memory further comprises. 제1항에 있어서, 상기 인가전압 선택부는 소오스에 고전압(VPP)을 인가받는 피모스 트랜지스터(PM1)와; 상기 피모스 트랜지스터(PM1)에 직렬로 접속되고, 소오스에 구동전압(VDL)을 인가받으며 그 게이트에 공통으로 오버드라이브신호(OVPB)를 인가받는 엔모스 트랜지스터(NM3)와; 드레인에 전원전압(VDD)을 인가받고, 게이트가 상기 두 트랜지스터(NM3, PM1)의 공통 접속점에 연결되며 그 소오스가 전압 인가부에 연결된 엔모스 트랜지스터(NM1)와; 드레인에 구동전압(VDL)을 인가받고, 게이트에 상기 오버드라이브신호(OVPB)을 인가받으며 그 소오스가 상기 엔모스 트랜지스터(NM1)의 소오스에 공통 접속된 엔모스 트랜지스터(NM2)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리의 오버 드라이브 회로.The PMOS transistor of claim 1, further comprising: a PMOS transistor (PM1) configured to receive a high voltage (VPP) from a source; An NMOS transistor NM3 connected in series with the PMOS transistor PM1, receiving a driving voltage VDL to a source, and receiving an overdrive signal OVPB in common to its gate; An NMOS transistor NM1 connected to a common connection point of the two transistors NM3 and PM1 with a source voltage VDD applied to a drain thereof and whose source connected to a voltage applying unit; The driving voltage VDL is applied to the drain, the overdrive signal OVPB is applied to the gate, and the source is configured by the NMOS transistor NM2 commonly connected to the source of the NMOS transistor NM1. An overdrive circuit for a semiconductor memory.
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