KR100587027B1 - Error prevention circuit for dram merged logic circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디램 내장 로직회로의 오동작 방지회로에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 딥엔웰(Deep N-Well)과 기판(Substrate)사이에 형성된 커패시터(단자 ⓒ,ⓓ)를 통해 매 오버슈트 또는 언더슈트 때 마다 기생전류가 흘러들어와 유지하고 있던 -2볼트의 백바이어스 전위를 변화시켜 칩의 오동작을 유발시키게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 댐핑저항(R1)에 의해 입력신호의 변화시 발생하는 오버슈트, 언더슈트가 감소되게 하고, 딥엔웰을 디램부분에 위치하게 하므로써 기판에 접지전원이 인가되도록 하여 기판을 안정되게 하는 효과가 있다.The present invention relates to a malfunction prevention circuit of a DRAM embedded logic circuit, and in the related art, every overshoot or under is performed through a capacitor (terminal ⓒ, ⓓ) formed between a deep N-Well and a substrate. There was a problem that the parasitic current flowed in each chute, causing the back bias potential of -2 volts to change, causing the chip to malfunction. Therefore, in the present invention, the overshoot and undershoot generated when the input signal is changed by the damping resistor R1 is reduced, and the ground power is applied to the substrate by stably placing the deep n well in the DRAM portion, thereby stably maintaining the substrate. It is effective.
Description
도1은 종래 디램이 내장된 로직회로의 단면도.1 is a cross-sectional view of a logic circuit incorporating a conventional DRAM.
도2는 종래 입력 보호 회로도.2 is a conventional input protection circuit diagram.
도3은 오버슈트 및 언더슈트가 포함된 입력 파형의 예시도.3 is an exemplary diagram of an input waveform including overshoot and undershoot.
도4는 본 발명에 의한 디램 내장 로직회로의 입력보호 회로도.4 is an input protection circuit diagram of a DRAM embedded logic circuit according to the present invention;
도5는 본 발명에 의한 디램이 내장된 로직회로의 단면도.5 is a cross-sectional view of a logic circuit incorporating a DRAM according to the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
D1,D2 : 다이오드 NM1 : 내부 모스 트랜지스터D1, D2: Diode NM1: Internal Morse Transistor
R1 : 저항R1: resistance
본 발명은 디램 내장 로직회로의 오동작 방지회로에 관한 것으로, 특히 순수한 로직(Logic)만으로 구성된 회로에 디램(DRAM)을 포함한 칩에서 입력단의 오버슈트, 언더슈트 등의 노이즈에 의해 발생되는 오동작을 방지할 수 있는 디램 내장 로직회로의 오동작 방지회로에 관한 것이다.The present invention relates to a malfunction prevention circuit of a built-in DRAM circuit, and particularly to prevent malfunction caused by noise such as overshoot and undershoot of an input terminal in a chip including DRAM in a circuit composed of pure logic only. The present invention relates to a malfunction prevention circuit of a DRAM built-in logic circuit.
도1은 종래 디램이 내장된 로직회로의 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 P형 기판(P-Substrate)상의 디램영역에 형성되어 백바이어스전압 발생기에 접속된 피영역(P+)과; 상기 기판상의 정전방전(ESD) 영역에 형성된 딥엔웰(Deep N-Well)과; 상기 딥엔웰상에서 절연 엔웰(Isolation N-Well)을 통해 이격되어 인접 형성된 엔웰(N-Well) 및 피웰(P-Well)과; 상기 절연 엔웰(Isolation N-Well)상에 형성되어 전원전압(VDD) 및 게이트전극에 연결된 엔영역(N+)과; 상기 엔웰(N-Well)상에 형성되어 전원전압(VDD) 및 게이트전극에 연결된 엔영역(N+)과 이 엔영역(N+)에 근접하게 형성되어 전원전압(VDD) 및 게이트전극에 연결된 피영역(P+) 및 이 피영역(P+)과 소정거리 이격되어 입력패드(PAD)에 연결된 피영역(P+)과; 상기 피웰(P-Well)상에 형성되어 입력패드에 연결된 엔영역(N+)과 이 엔영역(N+)과 소정거리 이격되어 접지(VSS) 및 게이트전극과 연결된 엔영역(N+) 및 이 엔영역(N+)과 근접하게 형성되어 접지(VSS) 및 게이트전극에 연결된 피영역(P+)으로 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view of a logic circuit in which a conventional DRAM is embedded, and as shown therein, a region P + formed in a DRAM region on a P-substrate and connected to a back bias voltage generator; Deep N-Well formed in the electrostatic discharge (ESD) region on the substrate; An N-Well and a P-Well formed adjacent to each other by an isolation N-Well on the deep N-well; An N region N + formed on the isolation N-Well and connected to a power supply voltage VDD and a gate electrode; An N region formed on the N-Well and connected to the power supply voltage VDD and the gate electrode, and formed adjacent to the N region N + and connected to the power supply voltage VDD and the gate electrode. An area P + connected to the input pad PAD and spaced apart from the area P + by a predetermined distance; The N region N + formed on the P-Well and connected to the input pad and the N region N + connected to the ground VSS and the gate electrode at a predetermined distance from the N region N + and the N region It is formed in close proximity to (N +) and is composed of a ground region (P +) connected to the ground (VSS) and the gate electrode.
또한, 이때의 정전방전(ESD : Electrostatic Discharge) 방지를 위한 입력보호(Input Protection)회로의 구조는 도2에 도시된 바와 같이 다이오드(D1,D2)가 전원전압(VDD)과 접지(GND)사이에 직렬 연결되어 있고, 그 공통 접속점을 통해서 입력파형이 내부 모스 트랜지스터(NM1)의 게이트에 인가되도록 구성되어 있다.In addition, the structure of the input protection circuit for preventing electrostatic discharge (ESD) at this time is the diode (D1, D2) between the power supply voltage (VDD) and ground (GND) as shown in FIG. Is connected in series and configured to apply an input waveform to the gate of the internal MOS transistor NM1 through its common connection point.
이하, 상기한 바와같이 구성된 종래 디램 내장 로직회로의 동작 및 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation and operation of the conventional DRAM embedded logic circuit configured as described above will be described.
일단, 도1에서 입력패드(PAD)를 통해 입력파형이 칩안으로 입력된다.First, the input waveform is input into the chip through the input pad PAD in FIG.
이때 정상적인 구형파 신호가 입력되면 별 문제가 없으나, 실제의 보드(board)상에서는 도3의 파형도와 같이 오버슈트 또는 언더슈트를 갖는 노이즈 성분의 신호파형이 입력된다.At this time, if a normal square wave signal is input, there is no problem, but a signal waveform of a noise component having an overshoot or undershoot is input on an actual board as shown in the waveform diagram of FIG. 3.
이때 도2의 입력보호 회로의 역할을 하는 피영역(P+)과 같은 타입의 엔웰(N-Well)과 딥엔웰(Deep N-Well) 사이의 순방향 다이오드가 형성되어 원하지 않는 노이즈 성분의 전류가 피형기판(P-Substrate)으로 흘러 들어가게 된다.At this time, a forward diode is formed between an N-Well and a Deep N-Well of the same type as the region P + serving as the input protection circuit of FIG. It flows into the substrate (P-Substrate).
이와 같이, 상기 종래의 기술에 있어서는 딥엔웰(Deep N-Well)과 기판(Substrate)사이에 형성된 커패시터(단자 ⓒ,ⓓ)를 통해 매 오버슈트 또는 언더슈트 때 마다 기생전류가 흘러들어와 유지하고 있던 -2볼트의 백바이어스 전위를 변화시켜 칩의 오동작을 유발시키게 되는 문제점이 있었다.As described above, in the related art, parasitic current flows and is maintained at every overshoot or undershoot through the capacitors (terminals ⓒ and ⓓ) formed between the Deep N-Well and the substrate. There was a problem of causing chip malfunction by changing the back bias potential of -2 volts.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 입력보호 회로를 변형하여 다이오드의 턴온전압(Vd) 이하의 오버슈트가 발생하도록 제어하므로써 오동작을 방지하는 디램 내장 로직회로의 오동작 방지회로를 제공 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and by modifying the input protection circuit to control the occurrence of overshoot below the turn-on voltage (Vd) of the diode, the DRAM built-in logic circuit for preventing malfunction The purpose is to provide a malfunction prevention circuit.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다이오드(D1,D2)가 전원전압(VDD)과 접지(GND)사이에 직렬 연결되어 있고, 그 공통 접속점에 저항(R1)을 통해 입력된 신호파형이 내부 모스 트랜지스터(NM1)의 게이트에 인가되도록 구성함으로써 달성되는 것으로, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.According to the present invention for achieving the above object, the diode (D1, D2) is connected in series between the power supply voltage (VDD) and the ground (GND), the signal waveform input through the resistor (R1) at its common connection point This is achieved by configuring the gate of the internal MOS transistor NM1, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도4는 본 발명에 의한 디램 내장 로직회로의 입력보호 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 다이오드(D1,D2)가 전원전압(VDD)과 접지(GND)사이에 직렬 연결되어 있고, 그 공통 접속점에 저항(R1)을 통해 입력된 신호파형이 내부 모스 트랜지스터(NM1)의 게이트에 인가되도록 구성한다.4 is an input protection circuit diagram of a DRAM embedded logic circuit according to an embodiment of the present invention, in which diodes D1 and D2 are connected in series between a power supply voltage VDD and a ground GND, and at a common connection point thereof. The signal waveform input through the resistor R1 is configured to be applied to the gate of the internal MOS transistor NM1.
또한, 도5는 본 발명에 의한 디램이 내장된 로직회로의 단면도로서, P형 기판(P-SUBSTRATE) 상에 딥엔웰(Deep N-Well)의 위치를 로직회로의 정전방전부가 아닌 디램부분에 위치하도록 구성한 것으로 이와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명한다.5 is a cross-sectional view of a logic circuit incorporating a DRAM according to the present invention, in which a position of a deep N-Well on a P-substrate is placed on a DRAM portion of the logic circuit instead of an electrostatic discharge portion. The operation and action of the present invention configured as described above are described.
일단, 도4에서 댐핑저항(R1)에 의해 입력신호의 변화시 발생하는 오버슈트, 언더슈트가 감소 하게 된다.First, in FIG. 4, overshoot and undershoot generated when the input signal is changed by the damping resistor R1 are reduced.
이러한 감쇠는 오버슈트, 언더슈트가 다이오드 턴온 전압인 0.6볼트 이하로만 유지하면 칩안에서의 기생전류의 흐름은 없고, 일정한 백바이어스인 -2볼트를 기판(Substrate)이 유지하게 된다.If the overshoot and undershoot are kept below 0.6 volts, which is the diode turn-on voltage, there is no parasitic current flow in the chip, and the substrate maintains a constant back bias of -2 volts.
이때 상기 댐핑저항(R1)으로는 약 100Ω 정도를 삽입하므로써 야기되는 칩의 손해(defect)는 DC전류의 감소와 타이밍 지연을 생각할 수 있으나, 이는 상당히 미미한 값으로 전체 칩동작에 영향을 주진 않는다.In this case, the chip defect caused by inserting about 100 으로 는 into the damping resistor R1 may be considered to reduce the DC current and the timing delay, but it is a very small value and does not affect the overall chip operation.
한편, 도5에서와 같이 딥엔웰(Deep N-Well)을 정전방전부가 아닌 디램부분에 위치하게 하여 기판(Substrate)에 접지(VSS)전원이 인가되도록 하므로써 근본적인 안정을 갖는 기판이 되게 하여 도4와 같은 수정된 입력보호회로가 아닌 종래의 입력보호회로를 사용하더라도 문제가 발생되지 않게된다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the deep N-Well is positioned in the DRAM portion instead of the electrostatic discharge unit so that ground (VSS) power is applied to the substrate, thereby providing a substrate having fundamental stability. Even if a conventional input protection circuit other than the modified input protection circuit such as is used, no problem occurs.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 디램 내장 로직회로의 오동작 방지회로는 댐핑저항(R1)에 의해 입력신호의 변화시 발생하는 오버슈트, 언더슈트가 감소되게 하고, 딥엔웰을 디램부분에 위치하게 하므로써 기판에 접지전원이 인가되도록 하여 기판을 안정되게 하는 효과가 있다.
As described above, in the malfunction prevention circuit of the DRAM embedded logic circuit of the present invention, the overshoot and undershoot generated when the input signal is changed by the damping resistor R1 is reduced, and the deep nwell is placed on the DRAM part. The ground power is applied to the substrate to stabilize the substrate.
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