KR100406545B1 - Memory device with improved precharge characteristic in bit line sensing and amplification - Google Patents

Memory device with improved precharge characteristic in bit line sensing and amplification Download PDF

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KR100406545B1 KR10-2001-0080564A KR20010080564A KR100406545B1 KR 100406545 B1 KR100406545 B1 KR 100406545B1 KR 20010080564 A KR20010080564 A KR 20010080564A KR 100406545 B1 KR100406545 B1 KR 100406545B1
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Abstract

본 발명은 칩사이즈의 증가없이 감지증폭기 프리차지부의 레이아웃을 변경하여 메모리 소자의 동작특성을 향상한 것으로 이를 위한 본 발명은 다수의 비트라인쌍; 상기 각 비트라인쌍에 대응되어 형성되며, 증폭 후 비트라인 프리차지를 위한 제1 프리차지부를 갖는 비트라인감지증폭기; 및 어느 한 비트라인쌍의 부비트라인과 다른 비트라인쌍의 정비트라인 사이에 접속된 제2 프리차지부 -상기 어느 한 비트라인쌍과 상기 다른 비트라인쌍은 서로 인접하여 형성됨- 를 포함하여 구성된다.The present invention improves the operation characteristics of the memory device by changing the layout of the sense amplifier precharge unit without increasing the chip size. A bit line detection amplifier formed corresponding to each of the pairs of bit lines, the bit line sensing amplifier having a first precharge section for amplifying bit lines after the amplification; And a second precharge unit connected between the sub bit line of one bit line pair and the positive bit line of another bit line pair, wherein the one bit line pair and the other bit line pair are formed adjacent to each other. It is composed.

Description

비트라인 감지증폭 후의 프리차지 개선을 위한 메모리 소자{Memory device with improved precharge characteristic in bit line sensing and amplification}Memory device with improved precharge characteristic in bit line sensing and amplification

본 발명은 반도체 메모리 소자에 관한 것으로, 특히, 감지증폭기(sense amplifier) 프리차지부의 레이아웃을 변경하여 반도체 메모리 소자의 동작특성을 향상시킨 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and in particular, to improve the operation characteristics of the semiconductor memory device by changing the layout of a sense amplifier precharge unit.

반도체 메모리 소자에 사용되는 비트라인(Bit Line)감지증폭기의 주된 목적은 비트라인쌍(bl, blb)의 아주 미세한 전압 차이를 효과적으로 검출하여, 그 미세신호를 증폭하여 '0'과 '1'의 신호로 판별하기 위함이다.The main purpose of the bit line sensing amplifiers used in semiconductor memory devices is to effectively detect very small voltage differences between the pairs of bit lines bl and blb, and amplify the small signals to This is to discriminate by signal.

DRAM과 같이 1개의 트랜지스터와 1개의 캐패시터로 최소 기억소자단위를 구성하는 반도체 메모리에서는 기억소자에 저장되는 전하를 온전한 데이터로 만들기 위해서는 감지증폭기가 필수적이다.In a semiconductor memory, such as a DRAM, which constitutes a minimum memory device unit with one transistor and one capacitor, a sensing amplifier is essential to make the charge stored in the memory device intact.

감지증폭기는 그 동작이 증폭과 증폭이후의 초기화로 이루어 지는데, 현재 이러한 방식은 대부분의 동기식 디램 (Synchronous Dynamic Random Access Memory: 이하 SDRAM 라 함)이나 이중데이터율 동기식 디램 (Double Data Rate SDRAM) 에서 쓰이는 방식이다.Sensing amplifiers operate with amplification and post-amplification initialization, which is currently used in most synchronous DRAMs (DRAMs) or double data rate SDRAMs. That's the way.

도1은 종래의 반도체 메모리 소자에서 메모리셀과 감지증폭기가 배열된 모습을 보인 도면이고, 도2는 도1에 도시된 감지증폭기 프리차지부의 레이아웃 모습을 보인 도면이다. 도1을 참조하면 메모리셀(10)에 데이터를 입력하거나 메모리셀(10)에 저장된 데이터를 읽어내기 위해서, 비트라인쌍 마다 하나씩의 감지증폭기(11, 12)가 접속되어 있음을 알 수 있다.1 is a diagram illustrating a memory cell and a sense amplifier arranged in a conventional semiconductor memory device, and FIG. 2 is a diagram illustrating a layout of the sense amplifier precharge unit shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, it can be seen that one sensing amplifier 11 or 12 is connected to each pair of bit lines in order to input data into or read data from the memory cell 10.

그리고, 서로 이웃하는 비트라인쌍, 즉 bl/blb 와 bl1/blb1 의 사이는 최소 디자인룰에 따라 격리된 빈 공간을 구성하고 있다.The adjacent bit line pairs, i.e., bl / blb and bl1 / blb1, constitute empty spaces isolated according to a minimum design rule.

감지증폭기는 정비트라인(BL)과 부비트라인(BLB)를 일정전위로 프리차지 하거나 등화시키는 프리차지부(11) 와 증폭부(12)로 구성되어 있는데, 프리차지부(11)는 게이트로 등화신호(bleq)를 입력받아 정비트라인(BL)과 부비트라인(BLB)를 등화 (equalization) 시키는 모스 트랜지스터 A(MOS A)와, 게이트로 등화신호(bleq)를 입력받아 정비트라인(BL)과 부비트라인(BLB)를 일정전위(VBLP)로 프리차지 시키는 모스 트랜지스터 B(MOS B)와 모스 트랜지스터 C(MOS C)로 구성되어 있으며 증폭부(12)는 정비트라인(bl)과 부비트라인(blb)의 전압차이를 감지하여 증폭하는 역할을 한다.The sensing amplifier is composed of a precharge unit 11 and an amplifier unit 12 which precharges or equalizes the bit line BL and the sub bit line BLB to a predetermined potential. The precharge unit 11 includes a gate. MOS transistor A (MOS A) for equalizing the bit line BL and the sub bit line BLB by receiving the equalization signal bleq, and the bit line receiving the equalization signal bleq through the gate. It consists of a MOS transistor B (MOS B) and a MOS transistor C (MOS C) for precharging the BL and the sub bit line BLB to a constant potential VBLP, and the amplifying unit 12 has a positive bit line bl. ) And amplifies the voltage difference between the sub bit line blb.

도2는 도1에 도시된 회로에서 프리차지부(11)를 구성하는 3개의 모스 트랜지스터(MOS A, MOS B, MOS C)가 레이아웃되어 있는 모습을 보인 도면으로 정비트라인(14)과 부비트라인(15), 게이트 전극으로 사용되며 등화신호(bleq)가 인가되는 폴리실리콘(18), 트랜지스터가 형성되는 액티브영역(17)이 도시되어 있으며 프리차지 전압이 인가되는 메탈라인은 도시되어 있지 않다.FIG. 2 is a diagram illustrating three MOS transistors (MOS A, MOS B, and MOS C) constituting the precharge unit 11 in the circuit shown in FIG. 1. The bit line 15, the polysilicon 18 used as the gate electrode, to which the equalization signal bleq is applied, and the active region 17 to which the transistor is formed are shown, and the metal line to which the precharge voltage is applied is not shown. not.

도2를 참조하면 종래의 감지증폭기는 각각의 액티브영역(17)사이에서 최소한의 디자인 룰(Design Rule)을 지키며 서로 떨어져서 형성된다. 즉, 종래의 감지증폭기는 각 감지증폭기마다 격리된 직사각형 형태의 액티브 영역(17)을 가지며 이러한 액티브 영역(17)은 '1 SA Pitch'라고 표시된 공간을 최소한의 한계로 하여 서로 격리되어 구성되었다.Referring to FIG. 2, the conventional sensing amplifiers are formed apart from each other while keeping a minimum design rule between the active regions 17. Referring to FIG. That is, the conventional sense amplifiers have a rectangular active region 17 isolated for each sense amplifier, and the active regions 17 are separated from each other with a minimum limit of the space indicated as '1 SA Pitch'.

도3a 내지 도3c는 프리차지부(11)를 구성하는 3개의 모스 트랜지스터가 레이아웃 상에서 구현되는 원리와 그 공정단면을 도시한 도면으로, MOS A와 MOS B 그리고 MOD C가 각각의 폴리실리콘 레이어(18)와 메탈라인(19), 정비트라인(14) 및 부비트라인(15)와의 관계에서 어떻게 구성되는지 보여주고 있다.3A to 3C are diagrams illustrating principles and process cross-sections of three MOS transistors constituting the precharge unit 11 on a layout, and MOS A, MOS B, and MOD C are formed of respective polysilicon layers ( 18 and the relationship between the metal line 19, the positive bit line 14 and the sub bit line 15 are shown.

정비트라인(14)과 부비트라인(15)를 등화시키는 MOS A는 도면에 도시된 점선을 따라 형성되며 드레인/소오스 영역이 정비트라인(14)과 부비트라인(15)와 콘택되어 있으며 게이트 전극으로는 등화신호(bleq)가 인가되는 폴리실리콘 레이어(18)가 사용되고 있음을 알 수 있다.The MOS A for equalizing the bit line 14 and the bit line 15 is formed along the dotted line shown in the drawing, and the drain / source region is in contact with the bit line 14 and the bit line 15. It can be seen that the polysilicon layer 18 to which the equalization signal bleq is applied is used as the gate electrode.

정비트라인(14)과 부비트라인(15)를 일정전위(VBLP)로 프리차지하는 MOS B도 도면에 도시된 점선을 따라 형성되며 VBLP전압이 인가되는 메탈라인(19)과 정비트라인(14)이 드레인/소오스 영역과 콘택되어 있으며 마찬가지로, MOS C는 VBLP전압이 인가되는 메탈라인(19)과 부비트라인(15)이 드레인/소오스 영역과 콘택되어 있다.The MOS B which precharges the positive bit line 14 and the sub bit line 15 to a constant potential (VBLP) is also formed along the dotted line shown in the figure, and the metal line 19 and the positive bit line 14 to which the VBLP voltage is applied. In the MOS C, the metal line 19 and the sub bit line 15 to which the VBLP voltage is applied are in contact with the drain / source region.

MOS B, MOS C의 게이트 전극으로는 모두 등화신호(bleq)가 인가되는 폴리실리콘 레이어(18)가 사용되고 있으며 도3b에 도시된 Wa, Wb, Wc 는 각각 MOS A, MOS B, MOS C의 채널 폭(width)을 나타낸다.As the gate electrodes of MOS B and MOS C, a polysilicon layer 18 to which an equalization signal bleq is applied is used. Wa, Wb, and Wc shown in FIG. 3B are channels of MOS A, MOS B, and MOS C, respectively. Represents the width.

이와 같이 구성된 종래의 감지증폭기에서 메모리셀에 저장된 데이터를 읽어내고 난 후, 또는 데이터를 메모리셀에 쓰고 난 후에는 비트라인 감지증폭기는 반드시 정비트라인과 부비트라인의 전위를 일정전위로 등화, 프리차지하여야 한다. 감지증폭기에는 이러한 역할을 담당하는 트랜지스터가 있으며 이를 얼마나 빨리 할수 있느냐는 DRAM 제품의 주요성능중의 하나인 tRP에 영향을 줄 수 있다.After reading the data stored in the memory cell or writing the data to the memory cell in the conventional sense amplifier configured as described above, the bit line sense amplifier must equalize the potential of the positive bit line and the sub bit line to a constant potential. Precharged. The sense amplifier has a transistor that plays this role and how fast it can do it can affect t RP , one of the key performance of DRAM products.

정비트라인과 부비트라인를 프리차지하는데 소요되는 시간인 tRP를 개선하고자 할 경우에는 트랜지스터의 폭을 넓혀야 하는데 이는 감지증폭기의 레이아웃 면적을 넓히는 결과를 초래하게 되어 제한된 레이아웃 영역을 갖는 종래의 감지증폭기에서는 그 성능을 개선하는데 한계가 있었다.In order to improve t RP , which is the time required to precharge the positive bit line and the sub bit line, the width of the transistor needs to be widened, which results in widening the layout area of the sense amplifier. There was a limit to improving the performance.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 메모리 소자에 사용되는 감지증폭기 프리차지부의 레이아웃을 변경함으로써, 면적의 증가없이 프리차지 시간을 개선한 반도체 메모리 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a semiconductor memory device having improved precharge time without increasing the area by changing the layout of the sensing amplifier precharge unit used in the semiconductor memory device. .

도1은 종래기술에 따라 의 메모리셀과 감지증폭기가 배열된 상태를 도시한 도면,1 is a view showing a state in which a memory cell and a sense amplifier according to the prior art arranged;

도2는 종래기술에 따른 감지증폭기 프리차지부의 레이아웃을 도시한 도면,2 is a diagram illustrating a layout of a sensing amplifier precharge unit according to the prior art;

도3a 내지 도3c는 종래의 감지증폭기 프리차지부의 회로도, 레이아웃 및 단면도를 도시한 도면,3A to 3C show a circuit diagram, a layout, and a cross-sectional view of a conventional sensing amplifier precharge unit;

도4는 본 발명에 따라 메모리셀과 감지증폭기가 배열된 상태를 도시한 도면,4 illustrates a state in which a memory cell and a sense amplifier are arranged in accordance with the present invention;

도5는 본 발명에 따른 감지증폭기의 레이아웃을 도시한 도면,5 shows a layout of a sense amplifier in accordance with the present invention;

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 감지증폭기 프리차지부의 회로도와 레이아웃을 도시한 도면,6A and 6B show a circuit diagram and a layout of a sense amplifier precharge unit according to the present invention;

도6c는 본 발명에 따른 프리차지부에 의해 tRP가 개선됨을 설명하기 위한 회로도.6C is a circuit diagram for explaining that t RP is improved by the precharge unit according to the present invention.

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

20 : 메모리셀20: memory cell

21 : 프리차지부21: precharge part

22 : 증폭부22: amplification unit

23 : 새로이 삽입된 프리차지부23: newly inserted precharge unit

24 : 제1 정비트라인24: first bit line

25 : 제1 부비트라인25: first sub bit line

26 : 제2 정비트라인26: second positive bit line

27 : 액티브 영역27: active area

28 : 폴리실리콘 레이어28: polysilicon layer

29 : 메탈레이어29: metal layer

30 : 새로이 삽입된 폴리실리콘 레이어30: newly inserted polysilicon layer

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 비트라인쌍; 상기 각 비트라인쌍에 대응되어 형성되며, 증폭 후 비트라인 프리차지를 위한 제1 프리차지부를 갖는 비트라인감지증폭기; 및 어느 한 비트라인쌍의 부비트라인과 다른 비트라인쌍의 정비트라인 사이에 접속된 제2 프리차지부 -상기 어느 한 비트라인쌍과 상기 다른 비트라인쌍은 서로 인접하여 형성됨- 를 포함하여 구성되며, 상기 제1 프리차지부와 상기 제2 프리차지부는 동일한 제어신호의 제어를 받아 비트라인을 프리차지 및 등화시키는 역할을 한다.The present invention for achieving the above object, a plurality of bit line pairs; A bit line detection amplifier formed corresponding to each of the pairs of bit lines, the bit line sensing amplifier having a first precharge section for amplifying bit lines after the amplification; And a second precharge unit connected between the sub bit line of one bit line pair and the positive bit line of another bit line pair, wherein the one bit line pair and the other bit line pair are formed adjacent to each other. The first precharge unit and the second precharge unit serve to precharge and equalize the bit lines under the control of the same control signal.

종래의 반도체 메모리 소자의 레이아웃에서 여러개의 감지증폭기가 배열되면서 직사각형 형태의 액티브 영역 또한 최소 디자인 룰 만큼의 간격을 두고 서로 격리되어 형성되는데, 본 발명에서는 상기 격리된 공간에 새로운 폴리실리콘이 추가되도록 배열함으로써 총 면적의 증가없이 트랜지스터를 삽입하여 감지증폭기의 프리차지 성능을 향상시킨 것이다. 즉, 제1 비트라인쌍과 제2 비트라인쌍 사이의 빈 공간에도 감지증폭기의 프리차지 트랜지스터를 형성하여, 보다 빠른 비트라인 프리차지동작이 이루어지도록 한 것이다.In the layout of a conventional semiconductor memory device, a plurality of sensing amplifiers are arranged and separated from each other at intervals of a minimum design rule as well as the rectangular active regions. In the present invention, new polysilicon is arranged in the isolated space. This improves the precharge performance of the sense amplifier by inserting a transistor without increasing the total area. That is, the precharge transistor of the sense amplifier is formed in the empty space between the first bit line pair and the second bit line pair, so that a faster bit line precharge operation is performed.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention.

도4 내지 도6c는 본 발명의 일실시예에 따른 감지증폭기의 회로 및 레이아웃과 그 단면을 도시한 도면으로 이를 참조하여 설명한다.4 to 6C are diagrams illustrating a circuit and a layout of a sensing amplifier and a cross section thereof according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도4를 참조하면 메모리셀(20)에 데이터를 입력하거나 메모리셀(20)에 저장된 데이터를 읽어내기 위해서, 컬럼방향으로 다수의 비트라인쌍(bl/blb, bl1/blb1, bl2/blb2 ......)이 형성되고, 각 비트라인쌍에는 증폭부(22) 및 프리차지부(21)로 구성되는 감지증폭기가 하나씩 대응되어 형성되어 있고, 어느 한 비트라인쌍(bl/blb)과 다른 비트라인쌍(bl1/blb1) 사이의 공간에 새로운 프리차지부(23)가 추가되어 있다.First, referring to FIG. 4, a plurality of bit line pairs bl / blb, bl1 / blb1, and bl2 / blb2 in a column direction in order to input data into or read data from the memory cell 20. And a sense amplifier comprising an amplifier 22 and a precharge unit 21 are formed in correspondence with each bit line pair, and one bit line pair (bl / blb) is formed. ) And a new precharge unit 23 is added to the space between the other bit line pairs bl1 / blb1.

새로 삽입된 프리차지부(23)를 제외한 감지증폭기의 동작은 종래와 동일하다. 즉. 정비트라인(BL)과 부비트라인(BLB)를 일정전위로 프리차지 하고 등화시키는 역할을 하는 프리차지부(21)는 3개의 트랜지스터로 구성되어 있는데, MOS A는 게이트로 등화신호(bleq)를 입력받아 정비트라인(bl)과 부비트라인(blb)을 등화시키는 역할을 하며 MOS B 와 MOS C는 게이트로 등화신호(bleq)를 입력받고 정비트라인(bl)과 부비트라인(blb)을 일정전위로 프리차지시키는 역할을 한다. 증폭부(22)는 정비트라인과 부비트라인의 전압차이를 감지하여 증폭하는 역할을 한다.The operation of the sense amplifier except for the newly inserted precharge unit 23 is the same as in the prior art. In other words. The precharge section 21, which precharges and equalizes the bit line BL and the sub bit line BLB to a predetermined potential, is composed of three transistors, and MOS A is a gate and an equalization signal bleq. The MOS B and the MOS C receive equalization signals bleq through the gates and receive the right bit line bl and the sub bit line blb. ) Precharges to a constant potential. The amplifier 22 detects and amplifies the voltage difference between the positive bit line and the sub bit line.

종래와는 다르게 이웃하는 비트라인쌍(bl/blb, bl1/blb1) 사이의 공간에 새로이 삽입된 프리차지부(23)는 제1 비트라인쌍의 부비트라인(blb0)과 제2 비트라인쌍의 정비트라인(bl1)을 접속하는 3개의 트랜지스터(MOS A-1, MOS B-1, MOS C-1)로구성되는 바, MOS A-1은 게이트로 등화신호(bleq)를 입력받아 정비트라인(bl)과 부비트라인(blb)을 등화시키는 역할을 하며 MOS B-1 과 MOS C-1은 게이트로 등화신호(bleq)를 입력받고 정비트라인(bl)과 부비트라인(blb)을 일정전위로 프리차지시키는 역할을 한다.Unlike the related art, the precharge unit 23 newly inserted in the space between neighboring bit line pairs bl / blb and bl1 / blb1 has a sub bit line blb0 and a second bit line pair of the first bit line pair. It consists of three transistors (MOS A-1, MOS B-1, and MOS C-1) connecting the positive bit line bl1 of the MOS A-1. MOS B-1 and MOS C-1 receive the equalization signal bleq through the gate and receive the positive bit line bl and the sub bit line blb. ) Precharges to a constant potential.

그리고 본 발명에 따른 감지증폭기의 배열도 종래와 같은 '1 SA Pitch' 를 넘지않는다.In addition, the arrangement of the sense amplifier according to the present invention does not exceed '1 SA Pitch' as in the prior art.

도2를 참조하면, 종래에는 이웃하는 비트라인쌍마다 직사각형 형태의 액티브 영역이(17) 서로 격리되어 형성되어 있으나, 본 발명에 따른 감지증폭기의 프리차지부에 사용되는 액티브 영역(27)은 격리되어 있지 않고 하나의 액티브 영역을 사용하고 있음을 도5를 통해 알 수 있다.Referring to FIG. 2, although a rectangular active region 17 is formed to be isolated from each other for each pair of adjacent bit lines, the active region 27 used in the precharge part of the sensing amplifier according to the present invention is isolated. It can be seen from FIG. 5 that the active region is not used but is used.

도5는 각각의 트랜지스터가 레이아웃되어 있는 모습을 도시한 도면으로 프리차지부(21)를 구성하는 세개의 모스 트랜지스터(MOS A, MOS B, MOS C)는 종래와 동일하게 형성된다. 즉, 정비트라인(24)과 부비트라인(25)를 등화시키는 MOS A는 도면에 도시된 점선을 따라 형성되며 드레인/소오스 영역이 정비트라인(24)과 부비트라인(25)와 콘택되어 있으며 게이트 전극으로는 등화신호(bleq)가 인가되는 폴리실리콘 레이어(28)가 사용된다..FIG. 5 is a diagram showing the layout of each transistor. The three MOS transistors MOS A, MOS B, and MOS C constituting the precharge unit 21 are formed in the same manner as in the prior art. That is, the MOS A for equalizing the bit line 24 and the sub bit line 25 is formed along the dotted line shown in the drawing, and the drain / source region is in contact with the bit line 24 and the bit line 25. The polysilicon layer 28 to which the equalization signal bleq is applied is used as the gate electrode.

정비트라인(24)과 부비트라인(25)를 일정전위(VBLP)로 프리차지하는 MOS B도 도면에 도시된 점선을 따라 형성되며 VBLP전압이 인가되는 메탈라인(29)과 정비트라인(24)이 드레인/소오스 영역과 콘택되어 있으며 마찬가지로, MOS C는 VBLP전압이 인가되는 메탈라인(29)과 부비트라인(25)이 드레인/소오스 영역과 콘택되어 있다.The MOS B for precharging the positive bit line 24 and the sub bit line 25 to a constant potential (VBLP) is also formed along the dotted line shown in the figure, and the metal line 29 and the positive bit line 24 to which the VBLP voltage is applied. In the MOS C, the metal line 29 and the sub bit line 25 to which the VBLP voltage is applied are in contact with the drain / source region.

새로이 삽입된 프리차지부(23)는 새로운 폴리실리콘 레이어(30)를 제1 비트라인쌍의 부비트라인(blb0)과 제2 비트라인쌍의 정비트라인(bl1) 사이에 삽입함으로써 형성되는데 새롭게 삽입된 프리차지부(23)는 세개의 트랜지스터(MOS A-1, MOS B-1, MOS C-1) 로 구성되어 있다.The newly inserted precharge unit 23 is formed by inserting a new polysilicon layer 30 between the sub bit line blb0 of the first bit line pair and the positive bit line bl1 of the second bit line pair. The inserted precharge unit 23 is composed of three transistors MOS A-1, MOS B-1, and MOS C-1.

MOS A-1은 도6b에 도시된 점선을 따라 형성되며 게이트 전극으로는 새롭게 삽입된 폴리실리콘 레이어(30)를 사용하고 드레인/소오스 영역은 는 제1 부비트라인(25)과 제2 정비트라인(26)에 콘택되어 있다.MOS A-1 is formed along the dashed line shown in FIG. 6B and the newly inserted polysilicon layer 30 is used as the gate electrode, and the drain / source region is a first sub bit line 25 and a second maintenance bit. It is in contact with phosphorus 26.

MOS B-1은 도6b에 도시된 점선을 따라 형성되며 게이트 전극으로 폴리실리콘 레이어(28)를 사용하고 드레인/소오스 영역은 제1 부비트라인(25)과 메탈레이어(29)에 콘택되어 있다.MOS B-1 is formed along the dotted line shown in FIG. 6B and uses a polysilicon layer 28 as the gate electrode and the drain / source region is in contact with the first sub-bit line 25 and the metal layer 29. .

마찬가지로, MOS C-1은 도6b에 도시된 점선을 따라 형성되며 게이트 전극으로 폴리실리콘 레이어(28)를 사용하고 드레인/소오스 영역은 제2 정비트라인(26)과 메탈레이어(29)에 콘택되어 있다.Similarly, MOS C-1 is formed along the dotted line shown in FIG. 6B and uses polysilicon layer 28 as the gate electrode and the drain / source region contacts the second positive bit line 26 and the metal layer 29. It is.

새로이 삽입된 프리차지부(23)를 포함하는 감지증폭기 프리차지부의 동작을 도6a 내지 도6c를 참조하여 설명한다.An operation of the sense amplifier precharge unit including the newly inserted precharge unit 23 will be described with reference to FIGS. 6A to 6C.

종래에는 하나의 프리차지부에 연결된 비트라인쌍만 프리차지할 수 있었으나, 본 발명에 따른 프리차지에서는 이웃하는 비트라인쌍과도 프리차지할 수 있게 하였다.Conventionally, only a bit line pair connected to one precharge unit can be precharged, but the precharge according to the present invention can also precharge neighboring bit line pairs.

도6b를 참조하면 종래에는 제1 정비트라인(24)과 제1 부비트라인(25)끼리만프리차지할수 있었으나, 본 발명에서는 제1 부비트라인(25)과 제2 정비트라인(26) 사이에 3개의 트랜지스터를 더 형성하여 제1 부비트라인(25)과 제2 정비트라인(26)끼리도 프리차지할 수 있게 하였다.Referring to FIG. 6B, in the related art, only the first positive bit line 24 and the first sub bit line 25 may be precharged. However, in the present invention, the first sub bit line 25 and the second positive bit line 26 may be precharged. Three more transistors were formed between the first sub bit line 25 and the second positive bit line 26 to precharge each other.

종래에는 MOS A만이 제1 정비트라인(24)과 제1 부비트라인(25)을 등화시키는 역할을 하였으나 본 발명에서는 새로이 삽입된 폴리실리콘 레이어(30)를 게이트로 사용하는 MOS A-1가 추가됨으로써, 제2 정비트라인(26)까지도 등화(equalization) 동작에 이용할 수 있어 등화동작에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.Conventionally, only MOS A serves to equalize the first positive bit line 24 and the first sub bit line 25. However, in the present invention, the MOS A-1 using the newly inserted polysilicon layer 30 as a gate is In addition, even the second positive bit line 26 can be used for an equalization operation, thereby reducing the time required for the equalization operation.

제1 정비트라인(24)과 제1 부비트라인(25)을 프리차지하는 MOS C의 경우, 종래에는 그 폭이 Wc 였으나 본 발명에서는 도6c에 도시된 바와 같이 제1 부비트라인(25)을 사이에 두고 MOS C 와 MOS B-1이 서로 병렬로 연결되어 있어 MOS C의 폭이 Wc/2 로 줄어들었는데 이에 대한 등가회로를 도6c에 도시하였다.In the case of MOS C which precharges the first positive bit line 24 and the first sub bit line 25, the width thereof is conventionally Wc. However, in the present invention, the first sub bit line 25 is illustrated in FIG. 6C. MOS C and MOS B-1 are connected in parallel with each other so that the width of MOS C is reduced to Wc / 2. An equivalent circuit is shown in FIG. 6C.

즉, 도6b 및 6c에 도시된 바와 같이 MOS C 와 MOS B-1의 소오스영역은 VBLP 전압이 인가되는 메탈라인(29)에 같이 연결되어 있고 MOS C 와 MOS B-1의 드레인영역은 제1 부비트라인(25)에 같이 연결되어 있으며 게이트 전극도 등화신호(bleq)가 인가되는 폴리실리콘(28)을 같이 사용하기 때문에 결국은 두개의 트랜지스터(MOS C, MOS B-1)가 제1 부비트라인(25)에 병렬로 연결되어 있는 형태이다.That is, as shown in FIGS. 6B and 6C, the source regions of the MOS C and the MOS B-1 are connected to the metal line 29 to which the VBLP voltage is applied, and the drain regions of the MOS C and the MOS B-1 are connected to the first region. Since the polysilicon 28, which is connected to the sub bit line 25 and the gate electrode is also applied with the equalization signal bleq, eventually the two transistors MOS C and MOS B-1 are connected to the first part, respectively. It is connected to the bit line 25 in parallel.

제1 부비트라인(25)에 병렬로 연결된 Wc/2 의 폭을 갖는 2개의 트랜지스터(MOS C, MOS B-1)는 Wc의 폭을 갖는 하나의 트랜지스터가 제1 부비트라인(25)에 연결된 것과 전기적으로 등가(equivalent)이며 이를 도6c에 도시하였다.Two transistors (MOS C, MOS B-1) having a width of Wc / 2 connected in parallel to the first sub bit line 25 have one transistor having a width of Wc connected to the first sub bit line 25. It is electrically equivalent to the connection and is shown in FIG. 6C.

본 발명과 같이 각각의 비트라인쌍 사이에 MOS B-1 과 MOS C-1를 삽입하더라도 모든 비트라인들이 프리차지하는 전압은 VBLP로 귀결되기 때문에 인접한 비트라인쌍 들도 같이 프리차지하여도 상관이 없다.Even if MOS B-1 and MOS C-1 are inserted between each bit line pair as in the present invention, the voltages precharged by all the bit lines result in VBLP, so it is not necessary to precharge adjacent bit line pairs together. .

또한, 감지증폭기 사이에 삽입되는 트랜지스터는 디자인 룰 때문에 낭비되는 공간을 이용하여 삽입한 것이기 때문에 추가되는 면적의 증가는 없으며 종전과 같은 프리자치 동작을 수행할 수 있으면서 등화(equalization) 동작에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 전체적인 감지증폭기의 동작시간을 단축할 수 있게 된다.In addition, since the transistors inserted between the sense amplifiers are inserted using the space wasted due to the design rule, there is no increase in the added area, and the time required for the equalization operation can be performed as before. It can shorten the operation time of the overall sense amplifier.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and the present invention may be variously substituted, modified, and changed without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

본 발명을 반도체 메모리 소자에 적용하게 되면 칩(Chip) 면적의 추가적인 증가없이 비트라인 감지증폭후의 프리차지 시간을 감축할 수 있어, 메모리 소자의 동작특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.When the present invention is applied to a semiconductor memory device, it is possible to reduce the precharge time after the bit line sensing amplification without further increasing the chip area, thereby improving the operating characteristics of the memory device.

Claims (4)

다수의 비트라인쌍;Multiple bit line pairs; 상기 각 비트라인쌍에 대응되어 형성되며, 증폭 후 비트라인 프리차지를 위한 제1 프리차지부를 갖는 비트라인감지증폭기; 및A bit line detection amplifier formed corresponding to each of the pairs of bit lines, the bit line sensing amplifier having a first precharge section for amplifying bit lines after the amplification; And 어느 한 비트라인쌍의 부비트라인과 다른 비트라인쌍의 정비트라인 사이에 접속된 제2 프리차지부 -상기 어느 한 비트라인쌍과 상기 다른 비트라인쌍은 서로 인접하여 형성됨-A second precharge unit connected between the sub bit line of one bit line pair and the positive bit line of another bit line pair, wherein the one bit line pair and the other bit line pair are formed adjacent to each other; 를 포함하여 이루어진 메모리 소자.Memory device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 프리차지부와 상기 제2 프리차지부는 동일한 제어신호의 제어를 받아 비트라인을 프리차지 및 등화시키는 것을 특징으로 하는 메모리 소자.And the first precharge unit and the second precharge unit precharge and equalize the bit lines under the control of the same control signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 프리차지부는The second precharge part 게이트로 등화신호를 입력받고 드레인/소오스는 부비트라인과 인접 메모리셀의 정비트라인에 연결된 제1 트랜지스터와The equalization signal is input to the gate and the drain / source is connected to the first transistor connected to the sub bit line and the positive bit line of the adjacent memory cell. 게이트로는 등화신호를 입력받고 드레인/소오스에는 부비트라인과 프리차지전압에 연결된 제2 트랜지스터와An equalization signal is input to the gate and a second transistor connected to the sub bit line and the precharge voltage is connected to the drain / source. 게이트로는 등화신호를 입력받고 드레인/소오스에는 인접 메모리셀의 정비트라인과 프리차지전압에 연결된 제3 트랜지스터A third transistor connected to the bit line and the precharge voltage of an adjacent memory cell is input to the equalization signal through a gate and a drain / source. 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 메모리 소자.Memory device, characterized in that configured to include. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 및 제2 프리차지부는The first and second precharge parts 동일한 액티브 영역에 형성됨을 특징으로 하는 메모리 소자.A memory device, characterized in that formed in the same active region.
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