KR100706828B1 - Bit-line Sense Amplifier Driver and Bit-line Sensing Method Using the Same - Google Patents
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Abstract
반도체 메모리 소자의 비트라인 센싱 동작을 고속으로 수행할 수 있는 비트라인 센스앰프 드라이버 및 이를 이용한 비트라인 센싱 방법을 제시한다.A bit line sense amplifier driver capable of performing a high speed bit line sensing operation of a semiconductor memory device and a bit line sensing method using the same are provided.
본 발명의 비트라인 센스앰프 드라이버는 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자와 기판 바이어스 전압 단자 간에 접속되고, 제 2 인에이블 신호의 입력에 응답하여, 상기 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자를 상기 기판 바이어스 전압 단자로 연결하기 위한 보조 구동부를 포함한다.The bit line sense amplifier driver of the present invention is connected between a sense amplifier ground line signal output terminal and a substrate bias voltage terminal, and in response to an input of a second enable signal, the sense amplifier ground line signal output terminal is connected to the substrate bias voltage terminal. It includes an auxiliary drive for connecting to.
본 발명에 의하면, 비트라인 쌍에 인가되는 전압차를 급격하게 증가시킴으로써 비트라인 센싱 동작을 고속으로 수행할 수 있어 고속 동작을 요하는 소자에 적용하는 경우 소자의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by rapidly increasing the voltage difference applied to a pair of bit lines, the bit line sensing operation can be performed at high speed, and when applied to a device requiring high speed operation, the overall performance of the device can be improved.
비트라인, 센스앰프 드라이버, 기판 바이어스 전압 Bitline, Sense Amplifier Driver, Board Bias Voltage
Description
도 1은 일반적인 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도,1 is a circuit diagram of a general bit line sense amplifier driver,
도 2는 일반적인 메모리 셀 및 비트라인 센스앰프의 회로도,2 is a circuit diagram of a typical memory cell and bit line sense amplifier;
도 3은 일반적인 비트라인 센싱 동작을 설명하기 위한 타이밍도,3 is a timing diagram for explaining a general bit line sensing operation;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버의 구성도,4 is a configuration diagram of a bit line sense amplifier driver according to an embodiment of the present invention;
도 5는 도 4에 도시한 전압 레벨 고속 천이부 및 메인 구동부의 일 실시예에 의한 상세 회로도,FIG. 5 is a detailed circuit diagram of an embodiment of the voltage level fast transition unit and the main driver unit illustrated in FIG. 4;
도 6은 도 4에 도시한 펄스 발생부의 일 실시예에 의한 상세 회로도,6 is a detailed circuit diagram of an example of a pulse generator shown in FIG. 4;
도 7은 본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버를 이용한 비트라인 센싱 동작을 설명하기 위한 타이밍도,7 is a timing diagram illustrating a bit line sensing operation using a bit line sense amplifier driver according to the present invention;
도 8은 본 발명에 의한 비트라인 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a bit line sensing method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 메모리 셀 20 : 센스앰프10: memory cell 20: sense amplifier
30 : 보조 구동부 40 : 메인 구동부30: auxiliary drive unit 40: main drive unit
32 : 펄스 발생부 34 : 전압 레벨 고속 천이부32: pulse generator 34: voltage level high speed transition unit
본 발명은 센스앰프 드라이버에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 메모리 소자의 비트라인 센싱 동작을 고속으로 수행할 수 있는 비트라인 센스앰프 드라이버 및 이를 이용한 비트라인 센싱 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sense amplifier driver, and more particularly, to a bit line sense amplifier driver capable of performing a bit line sensing operation of a semiconductor memory device at high speed, and a bit line sensing method using the same.
일반적으로 메모리 셀 블럭은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터로 이루어지는 복수의 메모리 셀로 이루어지며, 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 워드라인에 의해 메모리 셀을 선택하고, 트랜지스터의 드레인 단자에 접속된 캐패시터로부터 트랜지스터의 소스 단자 인가되는 전압을 증폭함으로써 센싱 과정이 이루어진다.In general, a memory cell block is composed of a plurality of memory cells comprising one transistor and one capacitor, and the memory cell is selected by a word line connected to the gate terminal of the transistor, and the memory cell block is selected from a capacitor connected to the drain terminal of the transistor. The sensing process is performed by amplifying the voltage applied to the source terminal.
도 1 내지 도 3을 참조하여 일반적인 비트라인 센싱 과정을 설명하면 다음과 같다.A general bit line sensing process will be described with reference to FIGS. 1 to 3 as follows.
도 1은 일반적인 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도이고, 도 2는 일반적인 메모리 셀 및 비트라인 센스앰프의 회로도이며, 도 3은 일반적인 비트라인 센싱 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.1 is a circuit diagram of a general bit line sense amplifier driver, FIG. 2 is a circuit diagram of a general memory cell and a bit line sense amplifier, and FIG. 3 is a timing diagram for explaining a general bit line sensing operation.
도 1에 도시한 비트라인 센스앰프 드라이버는 비트라인 센스앰프(도 2의 20)를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 역할을 하는 것으로, 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq1)가 하이(high)인 상태에서는 N-타입 트랜지스터(102, 104, 106)가 턴온되어 센스앰프 파워라인(rto1)과 센스앰프 접지라인(sb1)의 전압이 제 1 전압(VBLP), 예를 들어 0.7V로 된다.The bit line sense amplifier driver shown in FIG. 1 serves to generate a control signal for driving the bit line sense amplifier (20 in FIG. 2), and the bit line equalization signal bleq1 is high. In this case, the N-
이후, 도 3에 도시한 제 1 시간(T1), 예를 들어 9nsec에 bleq1 신호가 로우(low)가 되고 제 2 시간(T2), 예를 들어 10nsec에 워드라인 선택신호(wl<1>)가 하이가 되어 액티브 동작이 시작됨으로써, 도 2에 도시한 비트라인 쌍(bit1, bit1b)에 차지 쉐어링(charge sharing)이 개시된다.Thereafter, the bleq1 signal goes low at the first time T1 shown in FIG. 3, for example, 9 nsec, and the word line selection signal wl <1> at the second time T2,
비트라인 센싱은 메모리 셀(10)에 의해 비트라인 쌍에 쉐어링된 전하량을 센싱하는 것으로, 이를 위해서는 비트라인 쌍(bit1, bit1b)에 인가된 전압을 증폭시켜야 하므로, 제 3 시간(T3), 예를 들어 16nsec에 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap1 및 san1)를 액티브 상태로 하는데, 제 1 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap1)는 로우로 인가하고 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san1)는 하이로 인가한다.Bit line sensing senses the amount of charge shared by the
이에 따라, P-타입 트랜지스터(108) 및 N-타입 트랜지스터(110)가 각기 턴온되어 센스앰프 파워라인(rto1)의 전압 레벨이 제 1 전압에서 VCORE에 의한 제 2 전압, 예를 들어 1.4V로 천이한다. 또한, 센스앰프 접지라인(sb1)에 인가되어 있던 전압은 제 1 전압에서 접지전압(VSS)으로 천이한다.Accordingly, the P-
센스앰프 파워라인(rto1) 및 센스앰프 접지라인(sb1)에 인가된 전위는 도 2에 도시한 센스앰프(20)의 전원 소스로 되어, 제 2 시간(T2)에 차지 쉐어링을 시작한 비트라인 쌍(bit1, bit1b)의 전압 레벨을 증폭하여 센싱이 수행되도록 하는데, 도 3에 도시한 것과 같이, 실제적인 센싱 동작은 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호가 액티브되는 제 3 시간(T3)으로부터 지정된 시간, 예를 들어 4.7nsec가 경과된 후인 제 4 시간(T4)인 20.7nsec에 수행되는 것을 알 수 있다. 왜냐하면, 비트라인 쌍(bit1, bit1b)에 인가된 전압 레벨의 차이가 일정 값, 예를 들어 200mV 이상이 되어야 정확한 센싱이 이루어지기 때문이다.The pair of potentials applied to the sense amplifier power line rto1 and the sense amplifier ground line sb1 is a power source of the
따라서, 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap1, san1)가 액티브 상태로 되고 4.7nsec가 경과한 후, 비트라인 쌍(bit1, bit1b)에 인가된 전압 레벨의 차이가 200mV 이상이 되어, 노드 1(N1)에는 센스앰프 파워라인(rto1)의 전압 레벨(즉, VCORE)가 인가되고, 노드 2(N2)에는 센스앰프 접지라인(sb1)의 전압 레벨(즉, VSS)가 인가되게 된다.Therefore, after 4.7 nsec has elapsed since the bit line sense amplifier driver enable signals sap1 and san1 are active, the difference between the voltage levels applied to the bit line pairs bit1 and bit1b becomes 200 mV or more, so that
이와 같이, 현재는 실제 센싱 동작이 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap1, san1)가 액티브 상태로 된 후 바로 이루어지는 것이 아니라, 메모리 셀에서 비트라인에 전하를 인가하기 위한 시간이 필요하고, 또한 메모리 소자가 대용량화 됨에 따라 비트라인에 접속되는 단위 메모리 셀의 개수가 증가하여 비트라인에서 감당해야 할 부하가 높아, 대략 4.7nsec가 경과한 후에 이루어지기 때문에 센싱 속도가 지연되고, 특히 고속을 요하는 소자에서 전체적인 동작 속도를 저하시키는 문제가 있다.As described above, the actual sensing operation is not performed immediately after the bit line sense amplifier driver enable signals sap1 and san1 are active, but requires time for applying charge to the bit line in the memory cell. As the number of memory devices increases, the number of unit memory cells connected to the bit line increases, so that the load on the bit line becomes high, and the sensing speed is delayed because it occurs after approximately 4.7 nsec has elapsed. There is a problem in reducing the overall operating speed in the device.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비트라인 센스앰프의 접지라인에 인가되는 전압을 고속으로 접지전압 이하로 천이시켜, 이에 의해 비트라인 쌍에 인가되는 전위차를 고속으로 증가시킴으로써 센싱 동작이 고속으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 비트라인 센스앰프 드라이버 및 이를 이용한 비트라인 센싱 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and senses by shifting the voltage applied to the ground line of the bit line sense amplifier below the ground voltage at high speed, thereby increasing the potential difference applied to the bit line pair at high speed. There is a technical problem to provide a bit line sense amplifier driver and a bit line sensing method using the same so that the operation can be performed at a high speed.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 제 1 및 제 2 인에이블 신호와 비트라인 이퀄라이즈 신호에 의해 제어되어, 비트라인 센스앰프를 구동하기 위한 센스앰프 파워라인 신호 및 센스앰프 접지라인 신호를 생성하는 비트라인 센스앰프 드라이버로서, 상기 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자와 기판 바이어스 전압 단자 간에 접속되고, 상기 제 2 인에이블 신호의 입력에 응답하여, 상기 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자를 상기 기판 바이어스 전압 단자로 연결하기 위한 보조 구동부를 구비한다.The present invention for achieving the above-described technical problem is controlled by the first and second enable signal and the bit line equalization signal, the sense amplifier power line signal and the sense amplifier ground line signal for driving the bit line sense amplifier A bit line sense amplifier driver, which is connected between the sense amplifier ground line signal output terminal and a substrate bias voltage terminal, wherein the sense amplifier ground line signal output terminal is connected to the substrate bias voltage in response to an input of the second enable signal. Auxiliary driver for connecting to the voltage terminal is provided.
또한, 본 발명은 제 1 및 제 2 인에이블 신호와 비트라인 이퀄라이즈 신호에 의해 제어되어, 비트라인 센스앰프를 구동하기 위한 센스앰프 파워라인 신호 및 센스앰프 접지라인 신호를 생성하는 비트라인 센스앰프 드라이버에 의해 비트라인 센스앰프를 구동하여 반도체 메모리 소자의 비트라인을 센싱하기 위한 방법으로서, 상기 비트라인 이퀄라이즈 신호가 디스에이블되고 워드라인이 선택되어, 비트라인 쌍에 차지 쉐어링이 개시된 후, 상기 제 1 및 제 2 인에이블 신호를 액티브시키는 단계; 상기 제 2 인에이블 신호에 의해 상기 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자와 접지 단자가 접속되도록 하는 단계; 상기 제 2 인에이블 신호에 의해 펄스 신호를 발생시켜, 상기 펄스 신호가 하이로 유지되는 동안 상기 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자와 기판 바이어스 전압 단자를 접속시키는 단계; 및 상기 펄스 신호가 로우로 천이함에 따라, 상기 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자가 접지 전압을 유지하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is controlled by the first and second enable signal and the bit line equalization signal, the bit line sense amplifier for generating a sense amplifier power line signal and a sense amplifier ground line signal for driving the bit line sense amplifier A method for sensing a bit line of a semiconductor memory device by driving a bit line sense amplifier by a driver, wherein the bit line equalization signal is disabled, a word line is selected, and charge sharing is started on a pair of bit lines. Activating the first and second enable signals; Connecting the sense amplifier ground line signal output terminal and a ground terminal to each other by the second enable signal; Generating a pulse signal by the second enable signal to connect the sense amplifier ground line signal output terminal and a substrate bias voltage terminal while the pulse signal is held high; And allowing the sense amplifier ground line signal output terminal to maintain a ground voltage as the pulse signal transitions low.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버의 구성도이다.4 is a block diagram illustrating a bit line sense amplifier driver according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버는 제 1 및 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2, san2) 및 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)에 의해 제어되어, 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)가 디스에이블되고, 제 1 및 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2, san2)가 각각 로우 및 하이로 인가됨에 따라 센스앰프 파워라인(rto2) 및 센스앰프 접지라인(sb2)에 센스앰프가 동작하도록 하기 위한 전압이 인가되도록 하되, 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압이 고속으로 접지전압 이하가 되도록 천이한 후 접지전압(VSS)을 유지하도록 한다.The bit line sense amplifier driver according to the present invention is controlled by the first and second bit line sense amplifier driver enable signals sap2 and san2 and the bit line equalization signal bleq2, and thus the bit line equalization signal bleq2. Is disabled and the first and second bit line sense amplifier driver enable signals sap2 and san2 are applied low and high, respectively, to sense amplifier power lines rto2 and sense amplifier ground lines sb2. A voltage for operating the power is applied, but the voltage applied to the sense amplifier ground line sb2 is changed to be equal to or less than the ground voltage at high speed, and then the ground voltage VSS is maintained.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버는 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)에 의해 제어되어, 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압을 고속으로 접지전압 이하로 천이시키기 위한 보조 구동부(30) 및 제 1 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2)와 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)에 의해 제어되고, 보조 구동부(30)와 접속되어, 센스앰프 파워라인 신호(rto2)와 센스앰프 접지라인 신호(sb2)를 출력하는 메인 구동부(40)로 이루어진다.More specifically, the bit line sense amplifier driver according to the present invention is controlled by the second bit line sense amplifier driver enable signal san2, so that the voltage applied to the sense amplifier ground line sb2 is grounded at high speed. It is controlled by the
또한, 보조 구동부(30)는 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)를 입력으로 하여 지정된 시간동안 유지되는 펄스 신호(san_pul)를 발생시키는 펄스 발생부(32) 및 펄스 발생부(32)에서 생성된 펄스 신호(san_pul)에 의해 제어되어 메인 구동부(40)의 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압이 고속으로 접지전압 이하로 천이되도록 하기 위한 전압 레벨 고속 천이부(34)를 구비한다.In addition, the
도 5는 도 4에 도시한 전압 레벨 고속 천이부(34) 및 메인 구동부(40)의 일 실시예에 의한 상세 회로도이고, 도 7은 본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버를 이용한 비트라인 센싱 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.5 is a detailed circuit diagram of an example of the voltage level
도 5에 도시한 것과 같이, 본 발명에 의한 메인 구동부(40)는 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)에 의해 구동되며 제 1 전압 신호 입력단자(VBLP)와 제 1 노드(N11) 간에 접속되는 제 1 N-타입 트랜지스터(402), 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)에 의해 구동되며 제 1 전압 신호 입력단자(VBLP)와 제 2 노드(N12) 간에 접속되는 제 2 N-타입 트랜지스터(404), 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)에 의해 구동되며 제 1 노드(N11)와 제 2 노드(N12) 간에 접속되는 제 3 N-타입 트랜지스터(406), 전원 단자(VCORE)와 제 1 노드(N11)로부터 연장되는 제 3 노드(N13)간에 접속되고, 제 1 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2)에 의해 구동되어 센스앰프 파워라인 신호(rto2)를 출력하는 P-타입 트랜지스터(408) 및 제 2 노드(N12)로부터 연장되는 제 4 노드(N14)와 접지단자(VSS) 간에 접속되고, 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)에 의해 구동되어 센스앰프 접지라인 신호(sb2)를 출력하는 제 4 N-타입 트랜지스터(410)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the
또한, 본 발명에 의한 전압 레벨 고속 천이부(34)는 펄스 발생부(32)의 출력 신호(san_pul)에 의해 구동되며, 메인 구동부(40)의 제 4 노드(N14)와 기판 바이어스 전압 단자(VBB) 간에 접속되는 제 5 N-타입 트랜지스터(302)로 이루어진다.In addition, the voltage level
본 발명에서는 전압 레벨 고속 천이부(34)의 제 5 N-타입 트랜지스터(302)의 소스 단자를 기판 바이어스 전압 단자(VBB)에 연결함으로써, 펄스 발생부(32)의 출력 신호(san_pul)에 의해 제 5 N-타입 트랜지스터(302)가 턴온되는 경우 제 4 노드(N14)에 인가되어 있던 전압이 고속으로 접지전압 이하로 강하하게 된다. 이는 기판 바이어스 전압이 접지전압보다 낮은 전압, 예를 들어 약 -0.9V 정도이기 때문에, 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)를 액티브 상태로 하여 제 4 N-타입 트랜지스터(410)가 제 5 N-타입 트랜지스터(302)와 함께 턴온되는 경우, 접지전압과 기판 바이어스 전압의 전압차에 의해 제 4 노드(N14)에 인가된 전류가 접지단자(VSS)보다는 기판 바이어스 전압 단자(VBB)측으로 더욱 빠르게 유기되기 때문이다.In the present invention, by connecting the source terminal of the fifth N-
이와 같이 하여, 제 4 노드(N14)에 인가되는 전압, 즉 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압이 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)를 액티브시킴과 함께 급속히 접지전압 이하로 강하하게 되어 센스앰프 파워라인(rto2)에 인가되는 전압과의 차이가 일정 값(예를 들어, 200mV) 이상으로 증가하게 된다. 이는 결과적으로 비트라인(bit1)과 비트라인 바(bit1b) 간의 전압차를 급속하게 일정 값 이상으로 증가하게 하므로, 센싱 동작이 조속히 이루어질 수 있게 한다.In this way, the voltage applied to the fourth node N14, that is, the voltage applied to the sense amplifier ground line sb2 activates the second bit line sense amplifier driver enable signal san2 and rapidly falls below the ground voltage. As the voltage drops, the difference with the voltage applied to the sense amplifier power line rto2 increases to a predetermined value (for example, 200 mV) or more. As a result, the voltage difference between the bit line bit1 and the bit line bar bit1b rapidly increases by more than a predetermined value, so that the sensing operation can be performed quickly.
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.More specifically described as follows.
도 5에 도시한 비트라인 센스앰프 드라이버에서, 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)가 하이 상태인 경우 제 1 내지 제 3 N-타입 트랜지스터(402, 404, 406)가 턴온되어 센스앰프 파워라인(rto2) 및 센스앰프 접지라인(sb2)에는 제 1 전압(VBLP; 예를 들어, 0.7V)이 인가된다.In the bit line sense amplifier driver illustrated in FIG. 5, when the bit line equalization signal bleq2 is in a high state, the first to third N-
이후, 제 1 시간(T1; 예를 들어, 9nsec)에 비트라인 이퀄라이즈 신호(bleq2)가 로우 상태로 되고, 제 2 시간(T2; 예를 들어, 10nsec)에 워드라인 선택신호(wl<2>)가 하이가 되어 액티브 동작이 시작됨으로써, 도 2에 도시한 비트라인 쌍(bit1, bit1b)에 차지 쉐어링이 개시된다.Thereafter, the bit line equalization signal bleq2 goes low at the first time T1 (eg, 9 nsec), and the word line selection signal wl <2 at the second time (T2; eg, 10 nsec). When ") becomes high and the active operation starts, charge sharing is started on the bit line pairs bit1 and bit1b shown in FIG.
그리고, 비트라인 센싱을 위하여 비트라인 쌍(bit1, bit1b; 도 2참조)에 인가된 전압을 증폭시켜야 하므로, 제 3 시간(T3; 예를 들어, 16nsec)에 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2 및 san2)를 액티브시키는데, 제 1 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2)는 로우로 인가하고 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)는 하이로 인가한다.In addition, since the voltage applied to the bit line pairs bit1 and bit1b (refer to FIG. 2) must be amplified for bit line sensing, the bit line sense amplifier driver enable signal (3) (for example, 16 nsec) is used. The sap2 and san2 are activated, and the first bit line sense amplifier driver enable signal sap2 is applied low and the second bit line sense amplifier driver enable signal san2 is applied high.
이에 따라, P-타입 트랜지스터(408)가 턴온되어 센스앰프 파워라인(rto2)에 제 2 전압(VCORE)이 인가됨으로써, 제 3 시간(T3) 이후부터 센스앰프 파워라인(rto2)의 전압 레벨이 제 1 전압에서 VCORE에 의한 제 2 전압, 예를 들어 1.4V로 점차 상승한다.Accordingly, since the P-
한편, 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)가 하이로 인에이블됨에 따라 제 4 N-타입 트랜지스터(410)가 턴온되고, 상기 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)가 하이로 인에이블될 때 지정된 시간(예를 들어, 제 3 시간(T3)으로부터 제 5 시간(T5)까지의 시간; 3nsec)동안 발생하는 펄스(san_pul)에 의해 전압 레벨 고속 천이부(34)의 제 5 N-타입 트랜지스터(302)가 턴온된다. 이때, 제 5 N-타입 트랜지스터(302)는 소스 단자에 기판 바이어스 전압(VBB; 예를 들어, -0.9V)이 인가되어 있으므로, 제 4 노드(N14)에 인가되어 있던 전류가 접지단자(VSS)로 유기되는 것보다 빠른 속도로 기판 바이어스 전압 단자(VBB)로 유기되게 된다. 이에 따라, 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압은 접지전압(VSS) 이하의 전압으로 급속히 강하하였다가 펄스 신호(san_pul)가 제거된 후 접지전압(VSS) 레벨로 다시 천이하게 된다.Meanwhile, as the second bit line sense amplifier driver enable signal san2 is enabled high, the fourth N-
센스앰프 파워라인(rto2) 및 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가된 전위는 비트라인 센스앰프(도 2의 20)의 전원 소스로 사용되고, 전압 레벨 고속 천이부(34)에 의해 센스앰프 접지라인(sb2)의 전위가 급속하게 접지전압 이하로 강하함에 의해 비트라인 바(bit1b)에 인가되는 전압 또한 급속하게 강하하여, 비트라인 쌍(bit1, bit1b) 간의 전위차가 급격하게 증가하게 된다. 다시 말해, 센스앰프 접지라인(sb2)의 전위가 급격하게 접지전압 이하(예를 들어, -0.2V)으로 강하하는 순간 비트라인 바(bit1b)에 인가되는 전압 또한 급격히 강하하여 비트라인(bit1)과 비트라인 바(bit1b) 간의 전위차가 센싱에 필요한 전위차(예를 들어, 200mV) 이상으로 벌어지게 되어, 제 6 시간(T6; 예를 들어, 17.7nsec)에 비트라인 센싱이 개시되게 된다.The potential applied to the sense amplifier power line rto2 and the sense amplifier ground line sb2 is used as a power source of the bit
도 7을 도 3과 비교해 보면, 기존에 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호가 액티브되고 난 후 4.7nsec가 경과한 후 센싱이 개시된 것과 달리, 본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버를 적용하는 경우 1.7nsec 경과 후 센싱이 개시되어, 동작 속도가 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다.Comparing FIG. 7 with FIG. 3, unlike the case in which sensing is started after 4.7 nsec has elapsed since the bit line sense amplifier driver enable signal has been activated, the case where the bit line sense amplifier driver according to the present invention is applied is 1.7. Sensing is started after nsec has elapsed, and it can be seen that the operation speed is significantly improved.
도 6은 도 4에 도시한 펄스 발생부의 일 실시예에 의한 상세 회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of an example of the pulse generator illustrated in FIG. 4.
도시한 것과 같이, 본 발명에 적용되는 펄스 발생부(32)는 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)를 지정된 시간동안 반전 지연하기 위한 반전 지연회로(310) 및 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)와 반전 지연회로(310)의 출력 신호를 입력으로 하여, 입력 신호가 모두 하이인 경우에만 하이 신호를 출력하는 논리 회로(320)로 이루어진다.As shown, the
여기에서, 반전 지연회로(310)는 홀수 개의 반전소자를 직렬 연결함으로써 구성할 수 있다. 또한, 논리 회로(320)는 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)와 반전 지연회로(310)의 출력 신호를 입력으로 하여 입력 신호가 모두 하이인 경우에만 로우 신호를 출력하는 제 1 논리소자(예를 들어, 낸드(NAND) 게이트)(322) 및 제 1 논리소자(322)의 출력 신호를 반전시키기 위한 제 2 논리소자(324)로 구성할 수 있다.Here, the
펄스 발생부(32)의 구성은 도 6에 도시한 구성에 한정되는 것은 아니며, 지정된 시간동안 펄스를 발생시킬 수 있는 구성이라면 어떤 구성이든지 채택 가능함은 물론이다.The configuration of the
또한, 펄스 발생부(32)의 반전 지연회로(310)의 지연 시간을 제어함으로써 펄스 신호 발생 시간 즉, 센스앰프 접지라인(sb2)에 접지전압 이하의 전압이 인가되는 시간을 용이하게 조절할 수 있다.In addition, by controlling the delay time of the
도 8은 본 발명에 의한 비트라인 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a bit line sensing method according to the present invention.
도시한 것과 같이, 비트라인 이퀄라이즈 신호가 디스에이블된 후 워드라인 선택신호를 인에이블시켜 비트라인 쌍에 차지 쉐어링을 시작한다(S101).As shown, after the bit line equalization signal is disabled, the word line selection signal is enabled to start charge sharing on the bit line pair (S101).
이후, 센스앰프를 구동하기 위한 비트라인 센스앰프 드라이버를 구동하기 위한 제 1 및 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2, san2)를 액티브시킨다(S103). 이때, 제 1 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(sap2)는 로우로 인가하고 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)는 하이로 인가한다.Thereafter, the first and second bit line sense amplifier driver enable signals sap2 and san2 for driving the bit line sense amplifier driver for driving the sense amplifier are activated (S103). In this case, the first bit line sense amplifier driver enable signal sap2 is applied low and the second bit line sense amplifier driver enable signal san2 is applied high.
다음에, 제 2 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(san2)를 입력으로 하여 지정된 시간동안(예를 들어, 3nsec) 하이 상태를 유지하는 펄스를 펄스 발생부(32)에 의해 발생시켜(S105), 이를 전압 레벨 고속 천이부(34)에 입력함으로써, 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가된 전압이 접지전압 이하로 급격하게 강하되도록 하며, 펄스가 제거되고 난 후에는 센스앰프 접지라인(sb2)이 접지전압을 유지하도록 한다. 이에 따라, 비트라인 바(bit1b)에 인가되는 전압 또한 급격하게 강하하여 비트라인(bit1)과의 전위차가 급속히 증가하게 된다(S107).Next, the
여기에서, 전압 레벨 고속 천이부(34)는 센스앰프 접지라인(sb2)과 기판 바이어스 전압 단자(VBB) 간에 접속하여, 펄스에 의해 전압 레벨 고속 천이부(34)가 구동된 경우 센스앰프 접지라인(sb2)에 유기된 전류가 급속히 기판 바이어스 전압 단자(VBB)로 유기되어 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압이 고속으로 접지전압 이하로 천이하게 되며, 펄스가 제거된 후에는 접지전압이 유지되도록 제어한다.Here, the voltage level
이와 같이 하여, 센스앰프 접지라인(sb2)에 인가되는 전압과 센스앰프 파워라인(rto2)에 인가되는 전압의 차이가 일정 값(예를 들어, 200mV) 이상으로 증가하게 된다. 이는 결과적으로 비트라인(bit1)과 비트라인 바(bit1b) 간의 전압차를 급속하게 일정 값 이상으로 증가하게 하므로, 센싱 동작이 조속히 개시될 수 있게 한다.In this way, the difference between the voltage applied to the sense amplifier ground line sb2 and the voltage applied to the sense amplifier power line rto2 is increased to a predetermined value (eg, 200 mV) or more. This consequently causes the voltage difference between the bit line bit1 and the bit line bar bit1b to rapidly increase beyond a certain value, thereby enabling the sensing operation to be started quickly.
이와 같이 하여 비트라인(bit1)에 센스앰프 파워라인에 의한 전압이 인가되 고, 비트라인 바(bit1b)에 센스앰프 접지라인에 의한 전압이 인가되어 센싱이 수행된다(S109).In this way, the voltage by the sense amplifier power line is applied to the bit line bit1, and the voltage by the sense amplifier ground line is applied to the bit line bar bit1b to perform sensing (S109).
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명에 의하면 비트라인 쌍에 인가되는 전압차를 급격하게 증가시킴으로써 비트라인 센싱 동작을 고속으로 수행할 수 있다. 또한, 이러한 비트라인 센스앰프 드라이버를 고속 동작을 요하는 소자에 적용하는 경우 소자의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the bit line sensing operation can be performed at high speed by rapidly increasing the voltage difference applied to the pair of bit lines. In addition, when the bit line sense amplifier driver is applied to a device requiring high speed operation, the overall performance of the device may be improved.
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Citations (4)
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KR960002357A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-26 | 김주용 | Sense amplifier |
KR19990057354A (en) * | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 김영환 | Sense amplifier drive |
KR20000000992A (en) * | 1998-06-05 | 2000-01-15 | 김영환 | Sense amplifier driver and driving method of the same |
KR20020034434A (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-09 | 박종섭 | Sense amplifier control circuit |
-
2005
- 2005-10-06 KR KR1020050093849A patent/KR100706828B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960002357A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-26 | 김주용 | Sense amplifier |
KR19990057354A (en) * | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 김영환 | Sense amplifier drive |
KR20000000992A (en) * | 1998-06-05 | 2000-01-15 | 김영환 | Sense amplifier driver and driving method of the same |
KR20020034434A (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-09 | 박종섭 | Sense amplifier control circuit |
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