KR100353810B1 - Input buffer having the best suited set-up and hold time in semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치에 있어서 입력 버퍼단의 셋-업(Set-up)및 홀드(Hold) 시간을 최적화 하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 입력버퍼의입력단을 패드(Pad)근처에 놓고 동일한 라인 딜레이를 가지면서 동일한 시간 지연으로 래치(Latch)단에 입력되게 하는 방법으로 일정한 셋-업 및 홀드 시간을 갖게 하고 또한 딜레이를 인버터나 캐패시터에 의한 것이 아니고 라인에 의한 딜레이를 사용하므로써 제작 공정의 변화, 전원 전압, 온도의 변화에 무관하게 최적의 셋-업 및 홀드 시간을 갖게하는 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 입력버퍼단과 래치단으로 구성되는 입력 버퍼부에 있어서 외부 신호가 입력되는 패드를 통한 신호를 받는 버퍼와 버퍼의 출력이 라인 딜레이를 거쳐서 입력되는 래치부, 상기 래치부로 입력되는 두 개의 입력 신호가 서로 다른 경로를 통하여 래치부로 입력될 때, 패드를 통한 신호를 받는 버퍼로부터 래치부까지의 동일한 라인 딜레이를 포함하여 이루어진것에 특징이 있다.The present invention relates to a method for optimizing the set-up and hold time of an input buffer stage in a semiconductor memory device. More particularly, the present invention relates to a method of optimizing the input buffer stage near a pad. Changes in the manufacturing process by having a constant set-up and hold time in a way to be input to the latch stage with the same time delay while having a delay and delay by line rather than by inverter or capacitor. The present invention relates to a method for having an optimal set-up and hold time regardless of a change in power supply voltage and temperature. To this end, the present invention is an input buffer unit consisting of an input buffer stage and a latch stage, a buffer for receiving a signal through a pad to which an external signal is input and a latch unit for inputting the buffer output through a line delay, the two input to the latch unit When the two input signals are input to the latch portions through different paths, the same line delay from the buffer receiving the signals through the pads to the latch portions is included.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 최적의 셋-업(Set-up)및홀드(Hold) 시간을 갖는 입력 버퍼에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor memory devices, and more particularly, to an input buffer having an optimal set-up and hold time.
일반적으로 반도체의 메모리 장치에 있어서 패드(Pad)에서 나오는 서로 다른 두 신호가 래치(Latch)부로 입력되는 시간 지연의 차이로 인해 셋-업(Set-up) 및 홀드(Hold) 시간이 결정되게 된다.In general, in a semiconductor memory device, a set-up and hold time is determined due to a difference in time delay between two different signals coming out of a pad to a latch unit. .
도1은 종래 기술에 따른 입력 버퍼의 단위 블록도로써, 패드(1,5)를 통해 입력된 신호는 버퍼(2,6)을 거쳐 래치부(4)로 입력되는 바, 패드(1)로부터 유입되는 신호1과 패드(5)로부터 유입되는 신호2와의 시간 지연에 대한 차이를 조정하기 위해서 인버터(Inverter)와 캐패시터(Capacitor)로 구성된 딜레이(Delay)회로(3)를 버퍼(2)와 래치부(4) 사이에 채용한다. 이러한 딜레이회로(3)을 거친 신호1과 라인 딜레이(6)을 거친 신호2의 출력단이 래치(Latch)부(4)로 유입되는데, 래치부(4)에서 신호1을 입력으로 받아들이고 있으면서 신호2가 인가되면 신호1의 로직(Logic) 상태를 래치하게 된다. 이때 신호1의 로직 레벨(Level)이 래치부(4)에서 입력으로 받아들여지고 있는 상태가 셋-업 상태이고 신호2가 입력되면서 신호1의 로직 상태를 래치하는 시점으로부터 홀드 시간을 갖게되는 것이다.1 is a unit block diagram of an input buffer according to the prior art, in which signals input through the pads 1 and 5 are input to the latch unit 4 via the buffers 2 and 6, from the pad 1. In order to adjust the difference in time delay between the incoming signal 1 and the incoming signal 2 from the pad 5, the delay circuit 3 composed of an inverter and a capacitor is latched with a buffer 2 and a latch. It is adopted between the sections (4). The output terminal of the signal 1 having passed through the delay circuit 3 and the signal 2 having passed through the line delay 6 flows into the latch portion 4, while the latch portion 4 is receiving the signal 1 as an input. When is applied, the logic state of signal 1 is latched. At this time, the state in which the logic level of the signal 1 is received as an input by the latch unit 4 is a set-up state, and the signal has a hold time from the time when the signal 2 is input and the logic state of the signal 1 is latched.
그러나 이와같은 인버터와 캐패시터로 구현되는 딜레이 회로(3)을 사용하게 되면 제작 공정상의 요인으로 인해 시간 지연 값이 달라지게 되므로 재 설계를 해서 시간 지연을 맞추어야하며 패드(1)에서 버퍼(2)까지 오는 라인(Line)과 패드(5)에서 버퍼(6)로 입력되는 라인의 딜레이가 서로 다르므로 이를 인버터나 캐패시터로 구성된 딜레이 회로(3)를 사용해서 조정해 주어야 한다는 문제점이 발생하게 된 것이다.However, if the delay circuit 3 implemented with such an inverter and capacitor is used, the time delay value is changed due to factors in the manufacturing process. Therefore, it is necessary to redesign to adjust the time delay, from the pad 1 to the buffer 2. Since the delay of the coming line (Line) and the line input from the pad (5) to the buffer 6 is different from each other, this problem has to be adjusted by using a delay circuit (3) consisting of an inverter or a capacitor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 두 개의 입력 신호가 동일한 시간 지연을 갖도록 하여 패드로부터 래치부까지의 시간 지연을 같게하므로써 두 개의 신호의 시간 지연의 차이로 결정되는 셋-업 및 홀드 시간을 일정하게 하고 제작 공정의 변화, 전원 전압, 온도의 변화에 무관하게 셋-업 및 홀드 시간을 최적화하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problem, the set-up and hold determined by the difference in the time delay of the two signals by making the two input signals have the same time delay to equalize the time delay from the pad to the latch portion. The goal is to make the time constant and to optimize the set-up and hold times regardless of changes in the manufacturing process, supply voltage, or temperature.
도1은 종래기술에 의한 입력 버퍼의 단위 블록도,1 is a unit block diagram of an input buffer according to the prior art;
도2는 종래기술에 의한 복수개의 입력버퍼의 단위 블록도,2 is a unit block diagram of a plurality of input buffers according to the prior art;
도3은 본 발명의 입력 버퍼 단위 블록도,3 is an input buffer unit block diagram of the present invention;
도4는 본 발명의 복수개의 입력버퍼 단위 블록도.Figure 4 is a block diagram of a plurality of input buffer unit of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing
11 : 패드 12 : 버퍼11: pad 12: buffer
13 : 라인 딜레이 18 : 버퍼 및 래치부13: Line delay 18: Buffer and latch part
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력버퍼는, 반도체메모리 장치의 입력 버퍼에 있어서, 제 1 패드로부터 제 1 입력신호를 전달받는 제 1 버퍼; 제 2 패드로부터 제 2 입력신호를 전달받는 제 2 버퍼; 및 상기 제 1 버퍼와 상기 제 2 버퍼의 출력을 각각 입력받는 래치부를 구비하며, 상기 제 1 패드에서 상기 래치부까지의 딜레이를 상기 제 2 패드에서 상기 래치부까지의 딜레이와 서로 동일하도록 설계된다.An input buffer of the present invention for achieving the above object, the input buffer of the semiconductor memory device, the first buffer for receiving the first input signal from the first pad; A second buffer receiving a second input signal from a second pad; And a latch unit configured to receive outputs of the first buffer and the second buffer, respectively, and the delay from the first pad to the latch unit is the same as the delay from the second pad to the latch unit. .
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .
도3는 반도체 메모리 장치에서 입력 신호를 받아들이기 위한 입력 버퍼의 개념적 블록도로서 외부의 입력 신호를 받는 패드(11),(15)를 거친 신호1과 신호2를입력으로 받는 버퍼(12),(16)와 라인 딜레이(13),(17)를 거친 신호를 입력으로 받는 래치(14)로 구성되어 있다. 패드(11)을 통하여 출력된 신호1과 패드(15)를 통해 출력된 신호2의 라인의 길이를 같게하여 패드에서 바라보는 입력 캐패시턴스(capacitance)를 동일하게 하면 신호1과 신호2가 동일한 시간 지연을 갖는다 이렇게 동일한 시간 지연 값을 갖는 신호1과 신호2를 동일한 래이 아웃(layout)으로 설계된 버퍼(12,16)로 입력되게하고, 버퍼로 입력된 신호가 버퍼링(buffering)되어 동일한 시간 지연을 갖도록 길이가 같게 래이 아웃된 라인 딜레이(13)와 라인 딜레이(17)을 거쳐서 래치부(14)로 입력되게 된다.3 is a conceptual block diagram of an input buffer for receiving an input signal in a semiconductor memory device, and a buffer 12 for receiving a signal 1 and a signal 2 passing through pads 11 and 15 receiving an external input signal as an input, And a latch 14 for receiving a signal passing through the line delays 13 and 17 as an input. If the input capacitances seen from the pads are equal by making the lengths of the lines of the signal 1 output through the pad 11 and the signal 2 output through the pad 15 the same, the time delay between the signal 1 and the signal 2 is the same. The signal 1 and the signal 2 having the same time delay value are input to the buffers 12 and 16 designed with the same layout, and the signals input to the buffer are buffered to have the same time delay. It is input to the latch unit 14 via the line delay 13 and the line delay 17 laid out in the same length.
셋-업 시간과 홀드 시간은 두 개의 입력 신호를 입력으로하는 래치부(14)에서 두 개의 입력 신호의 차이에 의해서 결정되며 래치부(14)로 입력되는 두 신호의 패드로부터의 시간 지연 값이 인버터나 캐패시터에 의한 것이 아니고 라인에 의한것이면 셋-업 및 홀드 시간이 공정의 변화, 전원 전압, 온도의 변화에 무관하게되고, 또 서로 같다면 셋-업 및 홀드 시간이 패드로부터 래치부까지 일정한 값을 갖게되므로 최적의 셋-업 및 홀드시간을 가질 수 있는 것이다.The set-up time and the hold time are determined by the difference between the two input signals in the latch unit 14 which inputs the two input signals, and the time delay value from the pads of the two signals input to the latch unit 14 is determined. If not by inverter or capacitor, but by line, the set-up and hold times are independent of process changes, power supply voltages, and temperature changes.If they are the same, the set-up and hold times are constant from pad to latch. Having a value allows for optimal set-up and hold times.
도4는 복수개의 패드(21a,21b,21d,21e)로부터 입력되는 신호(신호2,신호3,신호4,신호5)와 한개의 패드(21c)로부터 입력되는 신호1이 버퍼및래치부(18a,18b,18c,18d)로 입력되는 것을 나타낸 개념적 블록도이다. 여기서 버퍼 및 래치부(18a,18b,18c,18d)는 도3에서의 버퍼,라인 딜레이 및 래치부를 하나의 블록으로 묶어서 일컫는 것이다. 신호1이 패드(18b)근처에 위치한 버퍼(20)을 통하여 가지는 라인딜레이(19a)는 신호1이 입력되는 버퍼및래치부(18)의 내에서래이아웃된 라인딜레이와 동일하다. 그러므로 패드(21a,21b,21d,21e)에서 버퍼및래치부(18a,18b,18c,18d)까지 오는데 걸리는 시간지연과 패드(21c)에서 버퍼및래치부(18)까지 오는데 걸리는 시간지연은 동일하게 된다. 신호1과 신호2,신호3,신호4,신호5가 입력되는 버퍼및래치부(18a,18b,18c,18d)에서 신호1과 신호2,신호3,신호4,신호5의 시간지연의 차이로 결정되는 셋-업 및 홀드 시간은 항상 일정한 시간지연을 가지는 라인에의한 딜레이로 구성되므로 공정의변화나 전원전압 및 온도의 변화에 무관하게 일정하게 되는 것이다.4 shows a signal (signal 2, signal 3, signal 4, signal 5) input from a plurality of pads 21a, 21b, 21d, and 21e and a signal 1 input from one pad 21c. 18a, 18b, 18c, 18d) is a conceptual block diagram showing input. Here, the buffer and latch units 18a, 18b, 18c, and 18d are referred to as a group of buffers, line delays, and latches in FIG. The line delay 19a having the signal 1 through the buffer 20 located near the pad 18b is the same as the line delay laid out in the buffer and latch unit 18 to which the signal 1 is input. Therefore, the time delay from the pads 21a, 21b, 21d, and 21e to the buffer and latch portions 18a, 18b, 18c, and 18d is the same as the time delay from the pad 21c to the buffer and latch portion 18. Done. Differences in the time delay between signals 1, 2, 3, 4 and 5 in buffers and latches 18a, 18b, 18c, and 18d to which signals 1, 2, 3, 4 and 5 are inputted The set-up and hold time, which is determined as, consists of delays due to lines with constant time delays, so they are constant regardless of process changes or supply voltage and temperature changes.
본 발명의 기술 사상은 상기 바랍직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상기와 같이 본 발명은 반도체 메모리 장치의 입력 버퍼로 입력되는 두 신호가 래치부에 도달하는데 걸리는 시간 지연을 라인에 의한 딜레이를 사용하여 같게함으로써 제작 공정의 변화, 전원 전압, 온도의 변화에 무관하게 셋-업 및 홀드 시간을 최적화할 수 있고 두 개의 입력신호간의 버퍼로부터 래치부까지의 라인에 의한 딜레이를 동일하게 하므로써 항상 일정한 셋-업 및 홀드 시간을 가질 수 있게 한다.As described above, the present invention equalizes the time delay for the two signals input to the input buffer of the semiconductor memory device to reach the latch unit by using the delay caused by the line, regardless of the change in the manufacturing process, power supply voltage, and temperature. It is possible to optimize the set-up and hold time and to have a constant set-up and hold time at all times by equalizing the delay by the line from the buffer to the latch section between the two input signals.
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