KR100652796B1 - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 비트라인 감지증폭기를 구동하기 위한 풀업 및 풀다운 전원라인의 구동 드라이버를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing a drive driver of a pull-up and pull-down power line for driving a general bit line sense amplifier.
도 2는 비트라인 감지증폭기의 구동시의 비트라인쌍(비트라인, 비트라인바)의 전위차를 나타낸 그래프.Fig. 2 is a graph showing the potential difference between bit line pairs (bit lines and bit line bars) when the bit line sense amplifiers are driven.
도 3은 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작으로 인해 전압 레벨이 상승한 코어 전압을 디스차지하기 위한 레벨 검출부를 포함하는 회로를 나타낸 회로도.FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit including a level detector for discharging a core voltage whose voltage level rises due to an overdriving operation of a bit line sense amplifier.
도 4는 도 3의 레벨 검출부(301)를 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram illustrating the
도 5는 도 3의 레벨 검출부 인에이블 신호를 생성하는 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부를 나타낸 회로도.5 is a circuit diagram illustrating a level detector enable signal generator that generates the level detector enable signal of FIG.
도 6a 및 도 6b는 도 3의 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부의 타이밍 다이어그램.6A and 6B are timing diagrams of the level detector enable signal generator of FIG. 3.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부를 나타낸 회로도.7 is a circuit diagram illustrating a level detector enable signal generator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부의 타이밍 다이어그램.8 is a timing diagram of a level detector enable signal generator of FIG. 7; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
701 : 오버드라이빙 신호 조합회로701: overdriving signal combination circuit
703 : 지연 회로703: delay circuit
705 : 출력 회로705: output circuit
본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 메모리 소자의 레벨 검출부 인에이블 신호 생성회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 메모리 소자의 비트라인 감지증폭기는 메모리 셀 또는 세그먼트 입/출력 라인으로부터 비트라인으로 입력되는 데이터를 증폭하기 위해 구비되는 회로로써, 비트라인쌍에 접지되어 비트라인쌍의 전위차를 감지하고, 이를 코어 전압과 접지 전압으로 증폭하기 위해 풀업 전원 라인과 풀다운 전원 라인을 사용한다.The bit line detection amplifier of a semiconductor memory device is a circuit provided to amplify data input from a memory cell or a segment input / output line to a bit line. The bit line detection amplifier is grounded to a pair of bit lines to detect a potential difference between the pair of bit lines, and the core Pull-up and pull-down power lines are used to amplify to voltage and ground voltages.
그런데, 풀업 전원 라인에 인가되는 코어 전압으로는 센싱 효율 및 능력에 한계가 있어, 현재는 풀업 전원 라인에 일정 시간 동안 외부전원 전압을 인가한다.However, the core voltage applied to the pull-up power line has a limitation in sensing efficiency and capability. Currently, an external power supply voltage is applied to the pull-up power line for a predetermined time.
전술과 같이 풀업 전원 라인에 외부전원 전압을 인가하여 증폭 동작을 수행하는 것을 감지증폭기의 오버드라이빙 동작이라고 한다.As described above, performing the amplification operation by applying an external power supply voltage to the pull-up power supply line is referred to as an overdriving operation of the sense amplifier.
그리고, 오버드라이빙 동작이 끝나면 풀업 전원 라인에는 코어 전압이 인가 된다. When the overdriving operation is completed, the core voltage is applied to the pull-up power line.
이때, 코어 전압은 풀업 전원 라인에 인가되었던 외부전원 전압으로 인하여 전류가 유입되게 되고, 이에 따라 코어 전압의 전압 레벨은 상승하게 된다.At this time, current flows in the core voltage due to the external power supply voltage applied to the pull-up power supply line, thereby increasing the voltage level of the core voltage.
도 1은 일반적인 비트라인 감지증폭기를 구동하기 위한 풀업 및 풀다운 전원라인의 구동 드라이버를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a driving driver of pull-up and pull-down power lines for driving a general bit line sense amplifier.
도 1을 참조하면, 풀업 및 풀다운 전원라인의 구동 드라이버는 풀업 전원라인(rto)에 코어 전압(VCORE)을 인가하기 위한 풀업 전원라인 구동부(101), 풀다운 전원라인(sb)에 접지 전압(VSS)을 인가하기 위한 풀다운 전원라인 구동부(103) 및 풀업 전원라인(rto)와 풀다운 전원라인(sb)에 프리차지 전압(VBLP)을 인가하기 위한 비트라인 이퀄라이저(105)로 구비된다.Referring to FIG. 1, a driving driver of a pull-up and pull-down power line includes a pull-up
간략하게 동작을 설명하면, 우선 논리레벨이 하이인 비트라인 이퀄라이저 인에이블 신호(bleq)에 의해 풀업 및 풀다운 전원라인(rto, sb)에는 프리차지 전압(VBLP)이 인가되고, 풀업 인에이블 신호(sap)와 풀다운 인에이블 신호(san)은 논리레벨 로우를 유지한다.Briefly describing the operation, first, the precharge voltage VBLP is applied to the pull-up and pull-down power lines rto and sb by the bit line equalizer enable signal bleq of which the logic level is high, and the pull-up enable signal ( sap) and the pulldown enable signal san are kept at a logic level low.
이때, 내부 리드 신호가 입력되면, 비트라인 이퀄라이저 인에이블 신호(bleq)가 논리레벨 로우로 천이되고, 풀업 인에이블 신호(sap)와 풀다운 인에이블 신호(san)은 논리레벨 하이로 천이된다.At this time, when the internal read signal is input, the bit line equalizer enable signal bleq transitions to a logic level low, and the pull-up enable signal sap and the pull-down enable signal san transition to a logic level high.
따라서, 풀업 전원라인(rto)에는 코어 전압(VCORE)이 인가되고, 풀다운 전원라인(sb)에는 접지 전압(VSS)이 인가된다.Therefore, the core voltage VCORE is applied to the pull-up power supply line rto, and the ground voltage VSS is applied to the pull-down power supply line sb.
즉, 비트라인쌍(비트라인, 비트라인바)에 차지 쉐어링되어 상기 비트라인쌍 에 전위차를 유발시킨 데이터를 코어 전압(VCORE)과 접지 전압(VSS)으로 증폭시키는 것이다.In other words, charge sharing is performed on the bit line pairs (bit lines and bit line bars) to amplify the data causing the potential difference between the bit line pairs to the core voltage VCORE and the ground voltage VSS.
하지만, 동작 전압이 낮아지는 추세의 디램에서 코어 전압(VCORE)만을 이용하게 되면, 짧은 시간에 많은 셀의 데이터를 증폭시키는데 무리가 따르게 된다.However, if only the core voltage VCORE is used in a DRAM where the operating voltage decreases, it is difficult to amplify the data of many cells in a short time.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 비트라인 감지증폭기의 동작 초기(메모리 셀과 비트라인간 전하 공유 직후)에 비트라인 감지증폭기의 풀업 전원라인(rto)을 일정시간 동안 코어 전압(VCORE)보다 높은 전압(일반적으로 외부전원 전압(VDD)을 사용)으로 구동하는 비트라인 감지증폭기 오버드라이빙 방식을 채택하고 있다.In order to solve this problem, the pull-up power supply line rto of the bit line sense amplifier may be connected to a voltage higher than the core voltage VCORE for a predetermined period of time at the beginning of operation of the bit line sense amplifier immediately after the charge sharing between the memory cell and the bit line. In general, a bit line sense amplifier overdriving method driven by an external power supply voltage (VDD) is adopted.
도 2는 비트라인 감지증폭기의 구동시의 비트라인쌍(비트라인, 비트라인바)의 전위차를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the potential difference between a pair of bit lines (bit line and bit line bar) when the bit line sense amplifier is driven.
도 2를 참조하면, 워드라인 인에이블 신호(WL)에 의해 메모리 셀로부터 차지 쉐이링된 비트라인과 비트라인바는 약간의 전위차를 유지한다. 이때, 도 1의 비트라인 감지증폭기가 구동되면, 상기 전위차는 비트라인은 코어 전압으로 비트라인바는 접지 전압으로 전위가 천이된다. 그리고, 코어 전압보다 높은 전압인 외부전원 전압으로 풀업 전원라인(rto)을 구동시키는 오버드라이빙 동작을 수행하면, 비트라인은 코어 전압보다 높은 전압 레벨로 상승한다. Referring to FIG. 2, a bit line and a bit line bar charge shaded from a memory cell by a word line enable signal WL maintain a slight potential difference. At this time, when the bit line sense amplifier of FIG. 1 is driven, the potential is shifted to the bit line as the core voltage and the bit line bar to the ground voltage. When the overdriving operation of driving the pull-up power line rto with an external power supply voltage that is higher than the core voltage is performed, the bit line rises to a voltage level higher than the core voltage.
이어서, 오버드라이빙 동작이 끝나면 풀업 전원라인(rto)에는 다시 코어 전압이 인가된다. Subsequently, after the overdriving operation is completed, the core voltage is applied to the pull-up power line rto again.
이때, 코어 전압은 풀업 전원라인(rto)에 인가되었던 외부전원 전압으로 인하여 전류가 유입되게 되고, 이에 따라 코어 전압의 전압 레벨은 상승하게 된다.At this time, the core voltage is caused to enter the current due to the external power supply voltage applied to the pull-up power supply line (rto), thereby increasing the voltage level of the core voltage.
이와 같이 상승된 코어 전압의 전압 레벨을 기준 코어 전압으로 강하시키기 위해 반도체 메모리 소자는 디스차지를 위한 레벨 검출부가 구비된다.In order to drop the voltage level of the elevated core voltage to the reference core voltage, the semiconductor memory device is provided with a level detector for discharge.
도 3은 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작으로 인해 전압 레벨이 상승한 코어 전압을 디스차지하기 위한 레벨 검출부를 포함하는 회로를 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a circuit including a level detector for discharging a core voltage whose voltage level rises due to an overdriving operation of a bit line sense amplifier.
도 3을 참조하면, 오버드라이빙 구동부(303), 레벨 검출부(301), 디스차지 구동부(305)로 구비되는데, 우선, 오버드라이빙 구동부(303)는 오버드라이빙 신호(saovb)에 의해 턴온되는 피모스 트랜지스터(P1)에 의해 비트라인 감지증폭기의 풀업 전원라인의 전압 레벨인 코어 전압(VCORE)의 전압 레벨을 외부전원 전압(VDD)의 전압 레벨로 상승시킨다.Referring to FIG. 3, an
그리고, 레벨 검출부(301)는 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN)에 의해 구동되고, 상승된 코어 전압(VCORE)의 1/2인 하프코어 전압(HALF_VCORE)과 기준 코어 전압의 1/2인 기준 전압(VREFC)을 비교하여 하프코어 전압(HALF_VCORE)이 기준 전압(VREFC)보다 높을 경우 디스차지 신호(dis_chg)를 출력한다.The
이어서, 디스차지 구동부(305)는 디스차지 신호(dis_chg)에 의해 턴온되는 엔모스 트랜지스터(N1)에 의해 상승된 코어 전압(VCORE)의 전압 레벨을 기준 코어 전압 레벨로 방전을 통해 강하시킨다.Subsequently, the
도 4는 도 3의 레벨 검출부(301)를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating the
도 4를 참조하면, 레벨 검출부(301)는 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN)에 의해 구동되는 비교부(401)와 비교부(401)의 출력 신호를 입력으로 하여 디스차지 신호(dis_chg)를 출력하는 출력부(403)로 구비된다.Referring to FIG. 4, the
간략한 동작을 설명하면, 우선 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN)에 의해 턴온되는 제1 엔모스 트랜지스터(N1)에 의해 비교부(401)가 구동된다. 그리고, 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작으로 인해 상승된 코어 전압의 1/2 전압 레벨인 하프코어 전압(HALF_VCORE)이 제2 엔모스 트랜지스터(N2)에 입력되고, 동시에 기준 코어 전압의 1/2 전압 레벨인 기준 전압(VREFC)이 제3 엔모스 트랜지스터(N3)에 입력된다. Referring to the brief operation, first, the
이때, 하프코어 전압(HALF_VCORE)의 전압 레벨이 기준 전압(VREFC)의 전압 레벨보다 높기 때문에 제2 엔모스 트랜지스터(N2)에 전류가 더 많이 흘러 비교부(401)의 출력(A)은 논리레벨 로우가 된다.At this time, since the voltage level of the half-core voltage HALF_VCORE is higher than the voltage level of the reference voltage VREFC, more current flows in the second NMOS transistor N2 so that the output A of the
이어서, 출력부(403)는 비교부(401)의 논리레벨 로우인 출력 신호에 의해 피모스 트랜지스터(P1)가 턴온되어 논리레벨 하이인 디스차지 신호(dis_chg)를 출력한다.Subsequently, the
도 5는 도 3의 레벨 검출부 인에이블 신호를 생성하는 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부를 나타낸 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating a level detector enable signal generator that generates the level detector enable signal of FIG. 3.
도 5를 참조하면, 뱅크별 - 일반적인 4뱅크 구조를 나타냄 - 비트라인 감지증폭기 오버드라이빙 신호(ovdb0, ovdb1, ovdb2, ovdb3)를 조합하여 각 뱅크를 하나의 오버드라이빙 구동 신호로 오버드라이빙 동작을 수행하게 하는 오버드라이빙 신호 조합회로(501)이다.Referring to FIG. 5, a bank-by-bank structure representing a general 4-bank structure is performed by combining bitline sense amplifier overdriving signals (ovdb0, ovdb1, ovdb2, and ovdb3) to perform an overdriving operation with each bank as one overdriving driving signal. The overdriving
오버드라이빙 신호 조합회로(501)는 제1 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제1 오버드라이빙 신호(ovdb0)와 제2 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제2 오버드라이빙 신호(ovdb1)를 입력으로 하는 제1 낸드 게이트(NAND1)와 제3 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제3 오버드라이빙 신호(ovdb2)와 제4 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제4 오버드라이빙 신호(ovdb3)를 입력으로 하는 제2 낸드 게이트(NAND2)와 제1 낸드 게이트(NAND1)의 출력 신호와 제2 낸드 게이트(NAND2)의 출력 신호를 입력으로 하여 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)를 출력하는 제1 노어 게이트(NOR1)로 구현될 수 있다.The overdriving
다음으로 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all) 또는 각 뱅크별 오버드라이빙 신호(ovdb0, ovdb1, ovdb2, ovdb3)를 입력으로 하여 지연 정보를 포함하는 딜레이에 의해 지연된 신호를 출력하는 지연 회로(503)이다.The
지연 회로(503)는 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all) 또는 각 뱅크별 오버드라이빙 신호(ovdb0, ovdb1, ovdb2, ovdb3)를 지연시키는 제1 딜레이(delay), 제1 딜레이의 출력 신호를 반전시키는 제1 인버터(INV1), 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all) 또는 각 뱅크별 오버드라이빙 신호(ovdb0, ovdb1, ovdb2, ovdb3)와 제1 인버터(INV1)의 출력 신호를 입력으로 하는 제3 낸드 게이트(NAND3) 및 제3 낸드 게이트(NAND3)의 출력 신호를 반전시켜 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)에 대응하는 오버드라이빙 지연조합 신호(ovdb_allp) 또는 각 뱅크별 오버드라이빙 신호(ovdb0, ovdb1, ovdb2, ovdb3)에 드응하는 오버드라이빙 지연 신호(ovdbp)를 출력 하는 제2 인버터(INV2)로 구현할 수 있다.The
다음으로 오버드라이빙 지연조합 신호(ovdb_allp) 또는 오버드라이빙 지연 신호(ovdbp) - 이하 출력회로의 입력 신호라 칭함 - 를 입력으로 하여 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN)를 출력하는 출력 회로(505)이다.Next, an
출력 회로(505)는 출력회로의 입력 신호를 지연시키는 제2 딜레이(delay_r1), 제2 딜레이(delay_r1)의 출력 신호를 반전시키는 제3 인버터(INV3), 출력회로의 입력 신호와 제4 인버터(INV4)의 출력 신호를 입력으로 하는 제2 노어 게이트(NOR2), 제2 노어 게이트(NOR2)의 출력 신호를 지연 시키는 제3 딜레이(delay_r2), 제3 딜레이(delay_r2)의 출력 신호를 반전시키는 제5 인버터(INV5), 출력회로의 입력 신호와 제4 인버터(INV4)의 출력 신호를 입력으로 하는 제3 노어 게이트(NOR3), 제3 노어 게이트(NOR3)의 출력 신호를 지연 시키는 제4 딜레이(delay_r3), 제4 딜레이(delay_r3)의 출력 신호를 반전시키는 제5 인버터(INV5), 출력회로의 입력 신호와 제5 인버터(INV5)의 출력 신호를 입력으로 하는 제4 노어 게이트(NOR4) 및 제4 노어 게이트(NOR4)의 출력 신호를 반전시켜 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN)로 출력하는 제6 인버터(INV6)로 구현할 수 있다.The
도 6a 및 도 6b는 도 3의 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부의 타이밍 다이어그램이다.6A and 6B are timing diagrams of the level detector enable signal generator of FIG. 3.
우선 도 6a는 일반적인 4뱅크 구조에서 제1 뱅크와 제2 뱅크의 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작 및 디스차지 동작을 나타는 타이밍 다이어그램으로써, 제1 뱅크와 제2 뱅크는 하나의 레벨 검출부를 공유하여 디스차지 동작을 수행 한다.6A is a timing diagram illustrating an overdriving operation and a discharge operation of bit line sense amplifiers of a first bank and a second bank in a general 4-bank structure. The first bank and the second bank share one level detector. To perform the discharge operation.
외부 클럭(CLK)에 동기되어 제1 뱅크의 액티브 신호(ACT BANK0)가 입력되면, 제1 오버드라이빙 신호(ovdb0)가 논리레벨 로우로 활성화되어 제1 뱅크의 감지증폭기는 오버드라이빙 동작을 수행한다.When the active signal ACT BANK0 of the first bank is input in synchronization with the external clock CLK, the first overdriving signal ovdb0 is activated to a logic level low so that the sense amplifier of the first bank performs an overdriving operation. .
이어서, 제1 오버드라이빙 신호(ovdb0)가 도 5의 지연 회로를 거쳐 제1 오버드라이빙 지연 신호(ovdbp0)로 출력된다.Subsequently, the first overdriving signal ovdb0 is output as the first overdriving delay signal ovdbp0 via the delay circuit of FIG. 5.
그리고, 제1 오버드라이빙 지연 신호(ovdbp0)는 도 5의 출력 회로를 거쳐 제1 오버드라이빙 지연 신호(ovdbp0)의 라이징 에지에 대응하여 논리레벨 하이로 활성화되는 제1 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN0)가 생성된다.The first overdriving delay signal ovdbp0 is activated through the output circuit of FIG. 5 and the first level detector enable signal DET_EN0 is activated at a logic level high corresponding to the rising edge of the first overdriving delay signal ovdbp0. Is generated.
그런데, 상기 제1 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN0)가 활성화를 유지하는 상태에서 제2 뱅크의 액티브 신호(ACT BANK1)가 입력되면, 제2 뱅크의 감지증폭기 오버드라이빙 동작과 제1 및 제2 뱅크가 공유하는 레벨 검출부의 디스차지 동작이 동시에 이뤄지는 구간(A)이 발생하는 것을 확인할 수 있다.However, when the active signal ACT BANK1 of the second bank is input while the first level detector enable signal DET_EN0 is activated, the detection amplifier overdriving operation of the second bank and the first and second banks are performed. It can be seen that a section A in which the discharge operation of the level detection unit shared by each other is simultaneously performed.
도 6b도 마찬가지로써, 도 5를 통해 생성된 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)의 두 번째 논리레벨 로우로의 활성화 구간과 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)의 첫 번째 논리레벨 로우로의 활성화에 대응하여 논리레벨 하이로 활성화된 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN1)의 활성화 구간이 겹치는 것(B)을 확인할 수 있다. 그리고, 도 6b는 4개의 뱅크가 하나의 레벨 검출부를 공유하여 동작하는 것을 나타낸 도면이다.Similarly, in FIG. 6B, the logic corresponding to the activation interval of the overdriving combination signal ovdb_all generated through FIG. 5 to the second logic level row and the activation of the overdriving combination signal ovdb_all to the first logic level row is similarly described. It can be seen that the activation periods of the level detector enable signal DET_EN1 activated at the level high overlap (B). 6B shows that four banks operate by sharing one level detector.
전술한 바와 같이, 디스차지 동작 구간과 오버드라이빙 동작 구간이 겹쳐져 오버드라이빙 동작이 무의미해지고 이에 따라 비트라인 감지증폭기의 증폭 효율이 떨어지는 문제점이 된다.As described above, the overdriving operation is insignificant because the discharge operation section and the overdriving operation section overlap, and thus, the amplification efficiency of the bit line sense amplifier decreases.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 디스차지 동작 구간과 오버드라이빙 동작 구간이 겹쳐지는 것을 방지하여 비트라인 감지증폭기의 증폭 효율을 증가시키는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and provides a semiconductor memory device that increases the amplification efficiency of the bit line sense amplifier by preventing the discharge operation section and the overdriving operation section from overlapping each other. For that purpose.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작으로 인해 상승된 코어 전압을 기준 코어 전압 레벨로 강하시키기 위한 레벨 검출부의 디스차지 동작 구간과 상기 오버드라이빙 동작 구간이 겹쳐져서 오버드라이빙 동작이 무의미해지는 문제점을 해결하기 위해, 오버드라이빙 구동부를 인에이블 시키는 오버드라이빙 신호를 이용하여 오버드라이빙 동작 구간 동안에는 디스차지 동작을 수행치 않게하는 레벨 검출부 인에이블 신호를 생성하는 반도체 메모리 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, the discharge operation period and the overdriving period of the level detector for lowering the elevated core voltage to the reference core voltage level due to the overdriving operation of the bit line sense amplifier In order to solve the problem that the overdriving operation is meaningless due to overlapping operation sections, a level detector enable signal is generated to disable the discharge operation during the overdriving operation period by using an overdriving signal that enables the overdriving driver. A semiconductor memory device is provided.
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 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred 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. .
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부를 나타낸 회로도이다. 그리고 레벨 검출부는 4개로 구분되는 뱅크 모두가 공유하여 디스차지 동작을 수행하는 것으로 한다.7 is a circuit diagram illustrating a level detector enable signal generator according to an exemplary embodiment of the present invention. The level detector is configured to perform a discharge operation by sharing all four banks.
우선 도 7을 참조하면, 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부는 오버드라이빙 동작 구간과 디스차지 동작 구간이 겹치는 것을 방지하기 위하여 오버드라이빙 동작시 레벨검출부 인에이블 신호(DET_EN_all)를 비활성화시키기 위해, 뱅크별 - 일반적인 4뱅크 구조를 나타냄 - 비트라인 감지증폭기 오버드라이빙 신호(ovdb0, ovdb1, ovdb2, ovdb3)를 조합하여 각 뱅크를 하나의 오버드라이빙 구동 신호로 오버드라이빙 동작을 수행하게 하는 오버드라이빙 신호 조합회로(701), 오버드라이빙 신호 조합회로(701)의 출력 신호인 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)를 입력으로 하여 지연 정보를 포함하는 딜레이에 의해 지연된 신호를 출력하는 지연 회로(703) 및 오버드라이빙 신호 조합회로(701)의 출력 신호인 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)와 지연 회로(703)의 출력 신호인 오버드라이빙 지연조합 신호(ovdb_allp)를 입력으로 하여 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN)를 출력하는 출력 회로(705)를 구비한다.First, referring to FIG. 7, the level detector enable signal generator deactivates the level detector enable signal DET_EN_all during an overdriving operation in order to prevent the overdriving operation section and the discharge operation section from overlapping each other. 4 bank structure-Overdriving
오버드라이빙 신호 조합회로(701)는 제1 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제1 오버드라이빙 신호(ovdb0)와 제2 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제2 오버드라이빙 신호(ovdb1)를 입력으로 하는 제1 낸드 게이트(NAND1)와 제3 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제3 오버 드라이빙 신호(ovdb2)와 제4 뱅크의 비트라인 감지증폭기를 오버드라이빙 시키는 제4 오버드라이빙 신호(ovdb3)를 입력으로 하는 제2 낸드 게이트(NAND2)와 제1 낸드 게이트(NAND1)의 출력 신호와 제2 낸드 게이트(NAND2)의 출력 신호를 입력으로 하여 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)를 출력하는 제1 노어 게이트(NOR1)로 구현될 수 있다.The overdriving
그리고, 지연 회로(703)는 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)를 지연시키는 제1 딜레이(delay), 제1 딜레이의 출력 신호를 반전시키는 제1 인버터(INV1), 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)와 제1 인버터(INV1)의 출력 신호를 입력으로 하는 제3 낸드 게이트(NAND3) 및 제3 낸드 게이트(NAND3)의 출력 신호를 반전시켜 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)에 대응하는 오버드라이빙 지연조합 신호(ovdb_allp)를 출력하는 제2 인버터(INV2)로 구현할 수 있다.The
또한, 출력 회로(705)는 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)를 지연시키는 제2 딜레이(delay_r1), 제2 딜레이(delay_r1)의 출력 신호를 반전시키는 제3 인버터(INV3), 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)와 제4 인버터(INV4)의 출력 신호를 입력으로 하는 제2 노어 게이트(NOR2), 제2 노어 게이트(NOR2)의 출력 신호를 지연 시키는 제3 딜레이(delay_r2), 제3 딜레이(delay_r2)의 출력 신호를 반전시키는 제5 인버터(INV5), 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)와 제4 인버터(INV4)의 출력 신호를 입력으로 하는 제3 노어 게이트(NOR3), 제3 노어 게이트(NOR3)의 출력 신호를 지연 시키는 제4 딜레이(delay_r3), 제4 딜레이(delay_r3)의 출력 신호를 반전시키는 제5 인버터(INV5), 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)와 제5 인버터(INV5)의 출 력 신호를 입력으로 하는 제4 노어 게이트(NOR4), 오버드라이빙 신호 조합회로(701)의 출력 신호인 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)를 반전시키는 제6 인버터(INV6) 및 제6 인버터(INV6)의 출력 신호와 제4 노어 게이트(NOR4)의 출력 신호를 입력으로 하여 오버드라이빙 동작시 비활성화되는 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN_all)를 출력하는 제5 노어 게이트(NOR5)로 구현할 수 있다.Also, the
도 8은 도 7의 레벨 검출부 인에이블 신호 생성부의 타이밍 다이어그램이다.8 is a timing diagram of a level detector enable signal generator of FIG. 7.
도 8을 참조하면, 일반적인 4뱅크 구조에서 제1 뱅크와 제2 뱅크의 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작 및 디스차지 동작을 나타는 타이밍 다이어그램으로써, 4개의 뱅크는 하나의 레벨 검출부를 공유하여 디스차지 동작을 수행한다.Referring to FIG. 8, a timing diagram illustrating an overdriving operation and a discharge operation of bit line sense amplifiers of a first bank and a second bank in a general 4-bank structure, in which four banks share one level detector and display a discharge. Perform a charge operation.
외부 클럭(CLK)에 동기되어 제1 뱅크의 액티브 신호(ACT BANK0)가 입력되고 이어서 제2 뱅크의 액티브 신호(ACT BANK1)가 입력되면, 제1 오버드라이빙 신호(ovdb0)와 제2 오버드라이빙 신호(ovdb1)가 활성화 되고, 이는 도 7의 오버드라이빙 신호 조합회로를 거쳐 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)가 출력된다.When the active signal ACT BANK0 of the first bank is input in synchronization with the external clock CLK and then the active signal ACT BANK1 of the second bank is input, the first overdriving signal ovdb0 and the second overdriving signal. The ovdb1 is activated, and the overdriving combined signal ovdb_all is output through the overdriving signal combining circuit of FIG. 7.
오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)의 첫 번째 활성화에 의해 제1 뱅크는 오버드라이빙 동작을 수행하고, 오버드라이빙 동작이 끝나면 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN_all)가 활성화되어 오버드라이빙 동작으로 인해 상승된 코어 전압의 전압 레벨을 강하시킨다.By the first activation of the overdriving combination signal ovdb_all, the first bank performs an overdriving operation. When the overdriving operation is completed, the level detector enable signal DET_EN_all is activated to generate the core voltage that has risen due to the overdriving operation. Drop the voltage level.
그리고, 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN_all)가 활성화된 상태에서 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)가 두 번째로 활성화되면, 도 7의 출력 회로에서 상기 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)에 의해 레벨 검출부 인에이블 신호 (DET_EN_all)는 논리레벨 로우로 천이된다. 즉, 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)가 활성화되면, 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN_all)는 비활성화되는 것이다.When the overdriving combination signal ovdb_all is activated for the second time while the level detector enable signal DET_EN_all is activated, the level detection unit enable signal is generated by the overdriving combination signal ovdb_all in the output circuit of FIG. 7. (DET_EN_all) transitions to a logic level low. That is, when the overdriving combination signal ovdb_all is activated, the level detector enable signal DET_EN_all is deactivated.
전술한 바와 같이, 종래의 오버드라이빙 동작 구간과 디스차지 동작 구간의 겹치게 되어 오버드라이빙 동작이 무의미해지는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 오버드라이빙 동작 신호인 오버드라이빙 조합 신호(ovdb_all)의 활성화 구간에 대응하는 레벨 검출부 인에이블 신호(DET_EN_all)의 비활성화 구간을 생성하여 감지증폭기이 오버드라이빙 동작시에는 디스차지 동작이 수행되지 않도록 한다.As described above, in order to solve the problem of overlapping of the conventional overdriving operation section and the discharge operation section so that the overdriving operation is meaningless, the present invention relates to an activation section of the overdriving combination signal ovdb_all, which is an overdriving operation signal. The deactivation period of the corresponding level detector enable signal DET_EN_all is generated so that the discharge operation is not performed during the overdriving operation of the detection amplifier.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
예컨대, 전술한 실시예에서 사용된 로직의 종류 및 배치는 입력신호 및 출력 신호가 모두 하이 액티브 신호인 경우를 일례로 들어 구현한 것이므로, 신호의 액티브 극성이 바뀌면 로직의 구현예 역시 변화될 수 밖에 없으며, 이러한 구현예는 경우의 수가 너무나 방대하고, 또한 그 구현예의 변화가 본 발명이 속하는 기술분아에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 기술적으로 쉽게 유추될 수 있는 사항이므로 각각의 경우에 대해 직접적으로 언급하지는 않기로 한다.For example, since the type and arrangement of the logic used in the above-described embodiment is implemented as an example in which both the input signal and the output signal are high active signals, the implementation of the logic may also change when the active polarity of the signal is changed. There is no such embodiment, because the number of cases is too large, and the change in the embodiment is a matter that can be easily technically inferred by those skilled in the art of the present invention belongs directly to each case I will not mention it.
또한, 전술한 실시예에서 레벨 검출부 인에이블 신호는 복수의 논리회로로 구현하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 이 역시 하나의 구현예에 지나지 않는 다.In addition, in the above-described embodiment, the level detector enable signal has been described as an example of implementing a plurality of logic circuits, but this is also merely one implementation.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 오버드라이빙 동작 구간과 디스차지 신호생성부 동작 구간이 겹쳐져 오버드라이빙 동작이 무의미해지는 문제점을 해결한다.As described above, the present invention solves the problem that the overdriving operation is meaningless because the overdriving operation section and the discharge signal generator operation section overlap.
따라서, 비트라인 감지증폭기의 오버드라이빙 동작 수행이 가능하여 감지증폭기의 센싱 효율을 증대 시킬 수 있다.Therefore, the overdriving operation of the bit line sense amplifier can be performed, thereby increasing the sensing efficiency of the sense amplifier.
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