KR100610459B1

KR100610459B1 - 로오 코어 회로

Info

Publication number: KR100610459B1
Application number: KR1019990025353A
Authority: KR
Inventors: 김상수
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2006-08-09
Also published as: KR20010004650A

Abstract

본 발명은 컬럼 어드레스정보가 입력되는 기억소자만 구동시켜 전력소모를 최소화하도록 한 로오 코어 회로에 관한 것으로, 코어 홀의 워드라인 부스팅 드라이버가 컬럼 어드레스정보를 받아들여 부스팅신호를 출력함에 따라 컬럼 액세스되는 서브 블럭만 구동시키게 되므로 전력소모를 반으로 줄이게 된다.

Description

로오 코어 회로{Row core circuit}

도 1은 종래의 기억소자의 구획도,

도 2는 종래의 로오 코어 홀의 구성도,

도 3은 도 2에 도시된 워드라인 부스팅 드라이버의 내부 회로도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로오 코어 회로의 구성도,

도 5는 도 4에 도시된 워드라인 부스팅 드라이버의 내부 회로도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로오 코어 회로의 동작타임도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 서브 워드라인 드라이버

12, 16, 20, 22 : 워드라인 부스팅 드라이버

14 : 메인 워드라인 드라이버

18 : 서브 셀 어레이

본 발명은 로오 코어 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 워드라인의 구동영역을 작게 하는 로오 코어 회로에 관한 것이다.

디램(DRAM)의 모든 소자에는 워드라인을 구동시키는 회로들이 있으며, 이러한 회로가 있는 곳을 코어 홀(Core Hole)이라고 한다. 디램이 동작할 때 소모되는 전력은 데이터 출력 버퍼의 풀업과 풀다운회로 및 데이터 센스 앰프와 라이트 드라이버 회로에서 가장 많이 소모되며, 다음으로 코어 홀에서이다.

통상적으로, 상기 코어 홀로 입력되는 외부 로오 어드레스 정보는 프리디코딩을 통해 입력되는데, 이때 디코딩되어 입력된 로오 어드레스 정보는 워드라인을 동작시키기 위해 메인 워드라인 드라이버로 입력되고 동시에 워드라인 부스팅 드라이버(Px driver)로 입력된다. 각각의 드라이버에서 발생된 출력신호는 최종적으로 워드라인으로 인가되어 워드라인을 인에이블시킨다.

이때 인에이블된 워드라인은 기억소자들이 몰려있는 영역의 첫째 컬럼 어드레스부터 마지막 컬럼 어드레스까지 걸쳐 있는 모든 기억소자들을 한 개의 워드라인에 걸쳐서 모두 구동한다. 이때 기억소자들이 몰려 있는 영역을 어떻게 나눠서 사용하는냐에 따라 뱅크(bank) 또는 블럭(block) 또는 서브 블럭(sub block)으로 나누어진다.

즉, 상기 기억소자는 도 1a에 예시된 바와 같이 크게 4뱅크로 나누어지고, 하나의 뱅크는 4개의 쿼터 뱅크(quarter bank)로 나누어진다. 하나의 쿼터 뱅크는 도 1b에 예시된 바와 같이 8개의 블럭으로 나누어지고, 하나의 블럭은 8개의 서브 블럭으로 이루어져 있다.

이때 하나의 워드라인은 한 블럭의 한 로오에 걸려있는 기억소자들을 구동하고, 한 서브 블럭은 서브 워드라인 드라이버에 의해 구동되는데, 이는 한 블럭에 근접한 메인 워드라인 드라이버로부터 출력되는 신호와 워드라인 부스팅 드라이버에서 출력되는 신호에 의해 구동되어 최종적으로 워드라인을 인에이블시키게 된다. 이와 같은 동작은 한 블럭내에 9개의 서브 워드라인 드라이버에서 동시에 행해짐으로써 가능하다.

즉, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 서브 워드라인 드라이버(10)를 동작시키기 위해서, 기억소자와 서브 워드라인 회로가 있는 영역(편의상 4개의 서브 셀 어레이; 18)의 왼쪽에 워드라인 부스팅 드라이버(12, 16) 및 메인 워드라인 드라이버(14)가 구비된다.

상기 메인 워드라인 드라이버(14)는 로컬 로오 어드레스신호(lxai, lxaiz)와 워드라인을 디스에이블시키는 제어신호(xdp)를 입력받아 디코딩하여 한 메인 워드라인을 구동하고, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(12)는 블럭 로오 어드레스 신호(bxa0, bxa1)를 입력받고 워드라인 부스팅신호(Pxi)를 디스에이블시키는 제어신호(wlc)를 입력받아 선택된 블럭의 워드라인에 부스팅신호(Px0, Px1; 상호 반전된 신호임)를 제공하며, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(16)는 블럭 로오 어드레스신호(bxa0. bxa1)를 입력받고 워드라인 부스팅신호(Pxi)를 디스에이블시키는 제어신호(wlc)를 입력받아 아래쪽의 워드라인에 부스팅신호(Px1, Px3; 상호 반전된 신호임)를 제공한다. 즉, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(12, 16)는 워드라인을 번갈아서 구동한다.

상기 워드라인 부스팅 드라이버(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 고전압단(Vpp)과 접지단 사이에 PMOS트랜지스터(P1)와 NMOS트랜지스터(N1) 및 NMOS 트랜지스터(N2)가 상호 직렬로 접속되는데, 상기 PMOS트랜지스터(P1)는 워드라인 부스팅신호(Pxi)를 디스에이블시키는 제어신호(wlc)에 의해 온/오프동작하고, 상기 NMOS트랜지스터(N1)는 블럭 로오 어드레스신호(bxa0)에 의해 온/오프동작하며, 상기 NMOS 트랜지스터(N2)는 블럭 로오 어드레스신호(bxa1)에 의해 온/오프동작하게 접속된다. 그리고, 상기 트랜지스터(P1, N1) 사이의 노드(A1)에는 인버터(I1)와 PMOS트랜지스터(P2)로 된 래치가 연결되어 그 래치를 통해 워드라인 부스팅신호(Pxi)를 출력한다.

이와 같은 구성에 의해 9개의 서브 워드라인 드라이버를 동시에 동작시키기 위해서는 많은 전력이 소모되며, 특히 워드라인 액세스동작은 빈번하게 발생되므로 주파수가 높아질수록 소모전력을 더욱 커지게 된다. 그리고, 워드라인은 한 블럭 모두에 구동되지만 실제로 구동되는 기억소자는 컬럼 어드레스가 입력되는 기억소자이므로 불필요한 전력소모가 발생된다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 컬럼 어드레스정보가 입력되는 기억소자만 구동시켜 전력소모를 최소화하도록 한 로오 코어 회로를 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로오 코어회로는, 메인 워드라인에 대해 복수개의 서브 워드라인으로 분할되고, 각각의 서브 워드라인에 셀이 연결된 서브 셀 어레이; 서브 셀 어레이의 양측에 설치되어 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버; 및 복수의 블럭 로오 어드레스신호, 로컬 컬럼 어드레스신호 및 부스팅 제어신호를 입력받아 디코딩하여 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호를 서브 워드라인 드라이버로 제공하는 워드라인 부스팅 드라이버를 구비한다.

삭제

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로오 코어 회로의 구성도로서, 메인 워드라인에 대해 복수개의 서브 워드라인으로 분할되고 각각의 서브 워드라인에 셀이 연결된 서브 셀 어레이(18)와, 상기 서브 셀 어레이(18)의 양측에 설치되어 상기 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버(10), 로컬 로오 어드레스신호(lxai, lxaiz)와 워드라인을 디스에이블시키는 제어신호(xdp)를 입력받아 디코딩하여 상기 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버(14), 상기 메인 워드라인 드라이버(14)의 상측에 설치되고 블럭 로오 어드레스신호(bxa0, bxa1)와 로컬 컬럼 어드레스신호(layj, layjz) 및 부스팅 제어신호(wlc)를 입력받아 디코딩하여 각각 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호(Px0_j, Px1_jz, Px0_jz, Px1_jz)를 상기 서브 워드라인 드라이버(10)로 제공하는 워드라인 부스팅 드라이버(20) 및, 상기 메인 워드라인 드라이버(14)의 하측에 설치되고 블럭 로오 어드레스신호(bxa0, bxa1)와 로컬 컬럼 어드레스신호(layj, layjz) 및 부스팅 제어신호(wlc)를 입력받아 디코딩하여 각각 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호(Px2_jz, Px3_jz, Px2_j, Px3_j)를 상기 서브 워드라인 드라이버(10)로 제공하는 워드라인 부스팅 드라이버(22)로 구성된다.

여기서, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(20, 22)에서 출력되는 신호(Pxi)는 도 5a 및 도 5b와 같은 회로구성에 의해 생성되는데, 도 5a와 도 5b에 도시된 회로를 상호 동일하므로 도 5a에 도시된 회로에 대해서만 설명한다.

도 5a에 도시된 워드라인 부스팅 드라이버는 고전압단(Vpp)과 접지단 사이에 PMOS트랜지스터(P3)와 NMOS트랜지스터(N3)와 NMOS트랜지스터(N4) 및 NMOS트랜지스터(N5)가 상호 직렬로 접속되는데, 상기 PMOS 트랜지스터(P3)는 워드라인 부스팅신호(Pxi)를 디스에이블시키는 제어신호(wlc)에 의해 온/오프동작하고, 상기 NMOS트랜지스터(N3)는 로컬 컬럼 어드레스신호(layj)에 의해 온/오프동작하며, 상기 NMOS트랜지스터(N4)는 블럭 로오 어드레스신호(bxa0)에 의해 온/오프동작하며, 상기 NMOS트랜지스터(N5)는 블럭 로오 어드레스신호(bxa1)에 의해 온/오프동작하게 접속된다. 그리고, 상기 트랜지스터(P3, N3) 사이의 노드(A2)에는 인버터(I2)와 PMOS트랜지스터(P4)로 된 래치가 연결되어 그 래치를 통해 워드라인 부스팅신호(Pxi_j)를 출력한다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 로오 코어 회로의 동작에 대해 도 6의 동작타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메인 워드라인 드라인버(14)에서는 로컬 로오 어드레스신호(lxai, lxaiz)와 제어신호(xdp)를 입력받아 디코딩하게 되고, 이때 그 메인 워드라인 드라이버(14)의 상부와 하부에 각각 위치한 워드라인 부스팅 드라이버(20, 22)는 입력 되는 블럭로오 어드레스신호(bxa0, bxa1; 도 6a, 도 6b 참조)와 로컬 컬럼 어드레스신호(layj, layjz; 도 6c참조) 및 부스팅 제어신호(wlc)를 디코딩하게 된다.

상기 디코딩 결과에 따라 메인 워드라인 드라이버(14)는 메인 워드라인을 구동시키게 되고, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(20)는 각각 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호(Px0_j, Px1_j, Px0_jz, Px1_jz; 도 6d, 도 6e, 도 6h, 도 6i참조)를 상기 서브 워드라인 드라이버(10)로 제공하며, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(22)는 각각 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호(Px2_jz, Px3_jz, Px2_j, Px3_j; 도 6f, 도 6g, 도 6j, 또 6k참조)를 상기 서브 워드라인 드라이버(10)로 제공하게 된다. 여기서, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(20)의 출력신호(Px0_jz, Px1_jz)와 워드라인 부스팅 드라이버(22)의 출력신호(Px2_jz, Px3_j)가 한쌍으로 하여 서브 워드라인 드라이버(10)에 제공되고, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(20)의 출력신호(Px0_j, Px1_j)와 워드라인 부스팅 드라이버(22)의 출력신호(Px2_j, Px3_j)가 한쌍으로 하여 서브 워드라인 드라이버(10)에 제공된다.

즉, 상기 워드라인 부스팅 드라이버(20)에서 출력되는 신호는 컬럼 정보가 있는 신호로 나누어서 출력된다. 다시 말해서, 종래 워드라인 부스팅 드라이버(12)에서 출력되는 신호(Px0, Px1)의 경우 본 발명의 실시예에서는 컬럼 어드레스정보(layj, layjz)를 받아 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호(Px0_j, Px1_j, Px0_jz, Px1_jz)로 출력되고, 종래 워드라인 부스팅 드라이버(16)에서 출력되는 신호(Px2, Px3)의 경우 본 발명의 실시예에서는 컬럼 어드레스정보(layj, layjz)를 받아 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호(Px2_jz, Px3_jz, Px2_j, Px3_j)로 출력된다.

그에 따라, 종래의 경우는 한 블럭내의 9개의 서브 워드라인 드라이버가 동시에 동작하였지만, 본 발명의 실시예에서는 한번에 4개 혹은 5개의 서브 워드라인 드라이버(10)만 구동하게 된다. 즉, 워드라인을 구동시키되 컬럼 어드레스정보를 받아 들이는 곳만 구동시키게 되어 구동되는 영역이 작게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 코어 홀의 워드라인 부스팅 드라이버가 컬럼 어드레스정보를 받아들여 부스팅신호를 출력함에 따라 컬럼 액세스되는 서브 블럭만 구동시키게 되므로, 전력소모를 반으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 디코딩방법에 따라 더 적게 줄일 수 있게 된다.

한편 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있다.

Claims

메인 워드라인에 대해 복수개의 서브 워드라인으로 분할되고, 각각의 서브 워드라인에 셀이 연결된 서브 셀 어레이;

상기 서브 셀 어레이의 양측에 설치되어 상기 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버; 및

복수의 블럭 로오 어드레스신호, 로컬 컬럼 어드레스신호 및 부스팅 제어신호를 입력받아 디코딩하여 위상이 상호 다른 복수의 워드라인 부스팅신호를 상기 서브 워드라인 드라이버로 제공하는 워드라인 부스팅 드라이버를 구비한 것을 특징으로 하는 로오 코어 회로.
제 1항에 있어서,

상기 워드라인 부스팅 드라이버의 출력신호는 상기 서브 셀 어레이의 양측에 설치된 서브 워드라인 드라이버에 교번되게 입력되는 것을 특징으로 하는 로오 코어 회로.
제 1항에 있어서,

상기 워드라인 부스팅 드라이버는

게이트로 상기 부스팅 제어신호를 입력받는 제 1모스 트랜지스터;

상기 제 1모스 트랜지스터에 접속되고 게이트로 상기 로컬 컬럼 어드레스신호를 입력받는 제 2모스 트랜지스터;

상기 제 2모스 트랜지스터에 접속되고 게이트로 제 1 블럭 로오 어드레스신호를 입력받는 제 3모스 트랜지스터; 및

상기 제 3모스 트랜지스터에 접속되고 게이트로 제 2 블럭 로오 어드레스신호를 입력받는 제 4모스 트랜지스터

를 구비하는 것을 특징으로 하는 로오 코어 회로.
제 3항에 있어서,

상기 제 2모스 트랜지스터는 NMOS트랜지스터인 것을 특징으로 하는 로오 코오 회로.
제 4항에 있어서,

상기 NMOS트랜지스터는 상기 제 3모스 트랜지스터와 상호 직렬로 접속된 것을 특징으로 하는 로오 코어 회로.
메인 워드라인에 대해 복수개의 서브 워드라인으로 분할되고, 각각의 서브 워드라인에 셀이 연결된 서브 셀 어레이;

상기 서브 셀 어레이의 양측에 설치되어 상기 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버;

상기 서브 워드라인 드라이버에 워드라인 부스팅신호를 제공하는 제 1워드라인 부스팅 드라이버; 및

상기 서브 워드라인 드라이버에 상기 제 1워드라인 부스팅 드라이버의 출력신호의 위상과는 다른 위상을 지닌 워드라인 부스팅신호를 제공하는 제 2워드라인 부스팅 드라이버를 구비하고;

상기 제 1 및 제 2워드라인 부스팅 드라이버는 컬럼 어드레스 입력에 응답하여 순차적으로 활성화되는 것을 특징으로 하는 로오 코어 회로.
제 6항에 있어서,

상기 제 1워드라인 부스팅 드라이버는 4개의 워드라인 부스팅 신호 발생 유니트로 구성되고, 상기 4개의 워드라인 부스팅 신호 발생 유니트는 상호 다른 위상을 지닌 워드라인 부스팅신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 로오 코어 회로.