KR100838390B1 - Pseudo sram - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 특히 의사 SRAM 설계에 관한 것이다. 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 리프레시에 따른 액세스 타임 증가를 방지할 수 있는 의사 SRAM을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명에서는 의사 SRAM의 단위 메모리 셀을 두 개의 트랜지스터와 한 개의 캐패시터(2T1C 구조)로 구현한다. 하나의 트랜지스터는 리프레시 사이클 동작을 위한 것이고, 다른 하나의 트랜지스터는 노말 사이클 동작을 위한 것이다. 본 발명의 의사 SRAM은 리프레시 사이클 동작과 노말 사이클 동작이 별도의 구간으로 분리되는 종래의 의사 SRAM과 달리 리프레시 사이클 동작과 노말 사이클 동작이 병행될 수 있도록 하였다. 따라서, 리프레시에 수반되는 의사 SRAM의 동작 속도 저하를 방지할 수 있다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor design techniques, and in particular to pseudo SRAM design. The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a pseudo SRAM capable of preventing an increase in access time due to refresh. In the present invention, the unit memory cell of the pseudo SRAM is implemented with two transistors and one capacitor (2T1C structure). One transistor is for refresh cycle operation and the other transistor is for normal cycle operation. The pseudo SRAM of the present invention allows the refresh cycle operation and the normal cycle operation to be performed in parallel with the conventional pseudo SRAM in which the refresh cycle operation and the normal cycle operation are separated into separate sections. Therefore, the operation speed of the pseudo SRAM accompanying the refresh can be prevented.

의사 에스램, 2T1C 셀, 노말 사이클, 리프레시 사이클, 액세스 타임 Pseudo esram, 2T1C cell, normal cycle, refresh cycle, access time

Description

의사 에스램{PSEUDO SRAM}Pseudo SRAM {PSEUDO SRAM}

도 1은 종래기술에 따른 의사 SRAM의 셀 어레이(폴디드 비트라인 구조) 및 센싱 관련 회로를 나타낸 도면.1 illustrates a cell array (folded bit line structure) and sensing related circuit of a pseudo SRAM according to the prior art.

도 2는 일반적인 비트라인 감지증폭기 블럭의 회로도.2 is a circuit diagram of a typical bitline sense amplifier block.

도 3은 상기 도 1 및 도 2의 회로에 대한 동작 타이밍 다이어그램.3 is an operation timing diagram for the circuit of FIGS. 1 and 2.

도 4는 종래기술에 따른 의사 SRAM의 동작 타이밍 다이어그램.4 is an operation timing diagram of a pseudo SRAM according to the prior art.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 SRAM의 단위 메모리 셀의 구성을 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a configuration of unit memory cells of a pseudo SRAM according to an embodiment of the present invention.

도 6은 상기 도 5의 의사 SRAM의 메모리 셀의 레이아웃을 나타낸 도면.FIG. 6 is a layout of a memory cell of the pseudo SRAM of FIG. 5; FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 SRAM의 셀 어레이(오픈 비트라인 구조) 및 센싱 관련 회로를 나타낸 도면.7 illustrates a cell array (open bitline structure) and sensing related circuit of a pseudo SRAM according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 SRAM의 동작 타이밍 다이어그램.8 is an operation timing diagram of a pseudo SRAM according to an embodiment of the present invention.

도 9는 리프레시 사이클 전에 노말 사이클을 수행하는 경우의 동작을 나타낸 도면.9 is a view showing an operation in the case of performing a normal cycle before the refresh cycle.

도 10은 리프레시 사이클 후에 노말 사이클을 수행하는 경우의 동작을 나타낸 도면.10 is a view showing an operation in the case of performing a normal cycle after a refresh cycle.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

C: 셀 캐패시터C: cell capacitor

WL0_N: 노말 액세스용 워드라인WL0_N: Word line for normal access

WL0_R: 리프레시 액세스용 워드라인WL0_R: Word line for refresh access

BL0_N: 노말 액세스용 비트라인BL0_N: Bit line for normal access

BL0_R: 리프레시 액세스용 비트라인BL0_R: Bit line for refresh access

T_N: 노말 액세스용 NMOS 트랜지스터T_N: NMOS transistor for normal access

T_R: 리프레시 액세스용 NMOS 트랜지스터T_R: NMOS transistor for refresh access

본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 특히 의사 SRAM 설계에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor design techniques, and in particular to pseudo SRAM design.

RAM(Random Access Memory)는 개별적으로 어드레스 지정 가능한 엘리먼트(메모리 셀)들의 어레이 내에 입력 데이터를 저장하는 반도체 메모리이다. RAM은 크게 SRAM(Static Random Access Memory)과 DRAM(Dynamic Random Access Memory)으로 구분한다. SRAM 셀은 전원이 인가되는 동안에는 데이터가 소멸되지 않는 정적 래칭 구조를 가지며, 4개 또는 6개의 트랜지스터(흔히 4T 또는 6T 구조라 함)로 구성된 다. 한편, DRAM 셀은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터(흔히 1T1C 구조라 함)로 구성된다. 따라서, 전통적인 SRAM 셀을 구현하기 위해서는 DRAM 셀에 비해 10배 정도 큰 면적이 요구되는 단점이 있으며, 이러한 집적도 측면에서의 단점은 SRAM이 가진 많은 장점에도 불구하고 메모리 시장의 주도권을 DRAM에게 내주는 결과를 초래하는 요인이 되어 왔다.Random Access Memory (RAM) is a semiconductor memory that stores input data in an array of individually addressable elements (memory cells). RAM is largely classified into static random access memory (SRAM) and dynamic random access memory (DRAM). SRAM cells have a static latching structure that does not destroy data while power is applied, and consists of four or six transistors (commonly referred to as 4T or 6T structures). On the other hand, a DRAM cell is composed of one transistor and one capacitor (commonly referred to as a 1T1C structure). Therefore, the conventional SRAM cell requires about 10 times larger area than the DRAM cell, and this disadvantage in terms of integration results in the DRAM market leadership despite the many advantages of SRAM. It has been a factor that causes.

이에 SRAM의 장점을 살리면서 집적도 측면에서의 단점을 완화시키기 위한 셀 구조의 변경이 모색되어 왔고, DRAM의 1T1C 셀과 같은 다이나믹 셀을 채용하면서 인터페이스는 SRAM과 완벽히 호환되어 기능적으로 SRAM처럼 동작하는 의사 SRAM(Pseudo SRAM)이 제안되었다.In order to take advantage of SRAM, cell structure changes have been sought to alleviate the shortcomings in terms of density, and while adopting dynamic cells such as DRAM's 1T1C cells, the interface is fully compatible with SRAM, making it functionally like a SRAM. Pseudo SRAM (SRAM) has been proposed.

의사 SRAM은 다이나믹 셀을 채용하고 있기 때문에 리프레시 동작이 필요하다. 그런데, SRAM은 원래 리프레시 동작이 없기 때문에 칩 내부에 리프레시 동작을 자체적으로 수행할 수 있는 회로를 추가하여야 한다.Since the pseudo SRAM employs a dynamic cell, a refresh operation is required. However, since the SRAM does not have a refresh operation, it is necessary to add a circuit capable of performing the refresh operation by itself.

셀프 리프레시는 일정한 리프레시 타임 주기로 메모리 셀을 리프레시 해주는 동작 모드로서, 칩 내부의 리프레시 타이밍 카운터 회로를 두고 일정 주기 간격으로 리프레시 요청 신호를 발생하면, 그 신호를 이용하여 정상 동작에서 리프레시 사이클을 추가하여 리프레시 동작을 수행하게 된다.Self refresh is an operation mode that refreshes memory cells at a constant refresh time period.When a refresh request signal is generated at regular intervals with a refresh timing counter circuit inside the chip, the refresh is used to add a refresh cycle in normal operation. Will perform the action.

즉, 종래의 의사 SRAM은 리프레시 사이클과 정상 동작 사이클인 노말 사이클이 순차적으로 이루어진다. 이처럼 노말 사이클의 앞에 리프레시 사이클이 추가됨으로써 노말 동작 시간은 리프레시 사이클이 없는 경우에 비해 2배 정도 증가하게 된다.That is, in the conventional pseudo SRAM, a refresh cycle and a normal cycle, which is a normal operation cycle, are sequentially performed. By adding the refresh cycle before the normal cycle, the normal operation time is doubled compared to the case without the refresh cycle.

도 1은 종래기술에 따른 의사 SRAM의 셀 어레이(폴디드 비트라인 구조) 및 센싱 관련 회로를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a cell array (folded bit line structure) and sensing related circuit of a pseudo SRAM according to the related art.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 의사 SRAM의 단위 메모리 셀은 워드라인(WL0, WL1, …, WL5)에 의해 제어되는 한 개의 NMOS 트랜지스터와 한 개의 캐패시터로 구성된다. NMOS 트랜지스터의 드레인은 비트라인(BL)에 연결되고 소오스는 캐패시터의 일측 전극인 스토리지 노드(SN)와 연결된다. 한편, 캐패시터의 타측 전극인 플레이트 라인(PL)은 통상적으로 공통 셀 플레이트에 연결되고 셀 플레이트 전압(VCP)이 인가된다. 일반적으로 VCP 전압은 전원전압의 1/2 레벨 즉, 하프 VDD로 정의한다.Referring to FIG. 1, a unit memory cell of a pseudo SRAM according to the related art is composed of one NMOS transistor and one capacitor controlled by word lines WL0, WL1,..., WL5. The drain of the NMOS transistor is connected to the bit line BL, and the source is connected to the storage node SN, which is one electrode of the capacitor. Meanwhile, the plate line PL, which is the other electrode of the capacitor, is typically connected to the common cell plate and the cell plate voltage VCP is applied. In general, the VCP voltage is defined as one half level of the power supply voltage, that is, half VDD.

한편, 비트라인 감지증폭기(S/A)는 비트라인 쌍(BL 및 /BL)에 접속된다. 워드라인 WL0이 활성화되어 정 비트라인 BL에 셀 데이터가 전달되면 부 비트라인 /BL에는 레퍼런스 전압(REF)이 인가되며, 워드라인 WL2가 활성화되어 부 비트라인 /BL에 셀 데이터가 전달되면 정 비트라인 BL에는 레퍼런스 전압(REF)이 인가된다. 그리고, 비트라인 감지증폭기(S/A)의 데이터 입출력은 차동 로컬 데이터 버스(LDB 및 LDBB)를 통해 이루어진다.On the other hand, the bit line sense amplifiers S / A are connected to the bit line pairs BL and / BL. When the word line WL0 is activated and cell data is transmitted to the positive bit line BL, a reference voltage REF is applied to the sub bit line /BL.The word bit WL2 is activated and a positive bit is transmitted to the sub bit line / BL. The reference voltage REF is applied to the line BL. The data input / output of the bit line sense amplifiers S / A is performed through differential local data buses LDB and LDBB.

도 2는 일반적인 비트라인 감지증폭기 블럭의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a typical bit line sense amplifier block.

도 2를 참조하면, 비트라인 감지증폭기(S/A)는 여러 가지 형태로 구현되고 있지만, 통상 풀업 전원라인(RTO 라인)과 비트라인 쌍(BL, /BL) 사이에 연결된 2개의 PMOS 트랜지스터와 풀다운 전원라인(Sb 라인)과 비트라인 쌍(BL, /BL) 사이에 연결된 2개의 NMOS 트랜지스터로 구현된다.Referring to FIG. 2, the bit line sense amplifier S / A is implemented in various forms, but typically includes two PMOS transistors connected between a pull-up power line (RTO line) and a bit line pair BL and / BL. It is implemented by two NMOS transistors connected between a pull-down power line (Sb line) and a bit line pair (BL, / BL).

한편, 비트라인 감지증폭기(S/A)는 그 상부에 배치된 셀 어레이 0 블럭과 그 하부에 배치된 셀 어레이 1 블럭에 공유되며, 비트라인 감지증폭기(S/A)와 메모리 셀 어레이 사이에는 비트라인 분리부, 비트라인 이퀄라이즈부, 비트라인 프리차지부, 컬럼 선택부 등이 배치된다.On the other hand, the bit line sense amplifier S / A is shared between the cell array 0 block disposed above and the cell array 1 block disposed below the bit line sense amplifier S / A, and between the bit line sense amplifier S / A and the memory cell array. A bit line separator, a bit line equalizer, a bit line precharge unit, a column selector, and the like are disposed.

먼저, 비트라인 감지증폭기(BLSA)와 셀 어레이 0 블럭 사이에는, 상부 비트라인 분리신호(BISH)에 제어 받아 상부 비트라인 쌍(BLU, /BLU)과 비트라인 감지증폭기(BLSA)를 연결/분리하기 위한 NMOS 트랜지스터(m1, m2)와, 비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)에 제어 받아 비트라인 쌍(BL, /BL)을 비트라인 프리차지 전압(VBLP, 통상 VDD/2 레벨임)으로 프리차지하기 위한 NMOS 트랜지스터(m3, m4)와, 비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)에 제어 받아 상부 비트라인 쌍(BLU, /BLU)을 이퀄라이즈하기 위한 NMOS 트랜지스터(m0)가 구비된다.First, between the bit line sense amplifier BLSA and the cell array 0 block, the upper bit line pair BLU and / BLU and the bit line sense amplifier BLSA are connected / disconnected under the control of the upper bit line separation signal BISH. Under control of the NMOS transistors m1 and m2 and the bit line equalization signal BLEQ, the bit line pairs BL and / BL are precharged to the bit line precharge voltage VBLP (usually at the VDD / 2 level). The NMOS transistors m3 and m4 and the NMOS transistors m0 for equalizing the upper bit line pairs BLU and / BLU are controlled by the bit line equalization signal BLEQ.

그리고, 비트라인 감지증폭기(BLSA)와 셀 어레이 1 블럭 사이에는, 하부 비트라인 분리신호(BISL)에 제어 받아 하부 비트라인 쌍(BLD, /BLD)과 비트라인 감지증폭기(BLSA)를 연결/분리하기 위한 NMOS 트랜지스터(m5, m6)와, 비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)에 제어 받아 하부 비트라인 쌍(BLD, /BLD)을 이퀄라이즈하기 위한 NMOS 트랜지스터(m7), 그리고 컬럼 선택신호(YI)에 제어 받아 비트라인 쌍(BL, /BL)과 차동 로컬 데이터 버스(LDB, LDBB)을 선택적으로 연결하기 위한 두 개의 NMOS 트랜지스터(m8, m9)가 구비된다.Also, between the bit line sense amplifier BLSA and the cell array 1 block, the lower bit line pair signal BISL is connected to and disconnects the lower bit line pairs BLD and / BLD and the bit line sense amplifier BLSA. NMOS transistors m5 and m6 for control, an NMOS transistor m7 for equalizing the lower bit line pairs BLD and / BLD under the control of the bit line equalization signal BLEQ, and a column select signal YI. Two NMOS transistors m8 and m9 are provided to selectively connect bit line pairs BL and / BL and differential local data buses LDB and LDBB.

도 3은 상기 도 1 및 도 2의 회로에 대한 동작 타이밍 다이어그램이다.3 is an operation timing diagram for the circuit of FIGS. 1 and 2.

도 3은 메모리 셀의 스토리지 노드(SN)에 데이터 '1'이 저장되어 있는 경우 를 가정한 것이다. 우선, 프리차지 구간(BLEQ가 논리레벨 하이임)에서는 비트라인 쌍(BL, /BL)과 비트라인 감지증폭기(S/A)의 풀업 및 풀다운 전원라인(RTO 및 Sb)이 비트라인 프리차지 전압(VBLP)으로 프리차지 되어 있다.FIG. 3 assumes that data '1' is stored in the storage node SN of the memory cell. First, in the precharge period (BLEQ is logic level high), the pull-up and pull-down power lines RTO and Sb of the bit line pairs BL and / BL and the bit line sense amplifiers S / A are connected to the bit line precharge voltage. (VBLP) is precharged.

이어서, 액티브 커맨드가 인가되어 워드라인(WL)이 고전위 전압(Vpp) 레벨로 활성화되면 해당 워드라인(WL)에 연결된 메모리 셀의 스토리지 노드(SN)에 충전된 전하가 비트라인과 전하를 공유하여 정 비트라인(BL)의 전위가 미약하게나마 상승하게 된다(BLEQ가 논리레벨 로우임).Subsequently, when the active command is applied and the word line WL is activated at the high potential voltage Vpp level, the charges charged in the storage node SN of the memory cell connected to the word line WL share charge with the bit line. As a result, the potential of the positive bit line BL is slightly increased (BLEQ is logic level low).

다음으로, 비트라인 감지증폭기(S/A)가 인에이블 되어 풀업 및 풀다운 전원라인(RTO 및 Sb)에 각각의 전원이 인가되면 정 비트라인(BL)과 부 비트라인(/BL)의 전위를 각각 VDD 레벨과 접지전압 레벨(여기에서는 접지전압이 기준전압(REF)이 됨)로 증폭한다.Next, when the bit line sense amplifier S / A is enabled and power is applied to the pull-up and pull-down power lines RTO and Sb, the potentials of the positive bit line BL and the negative bit line BL are reversed. Amplify to VDD level and ground voltage level, where ground voltage becomes reference voltage REF, respectively.

이후, 증폭된 정 비트라인(BL)과 부 비트라인(/BL)의 전위를 메모리 셀의 스토리지 노드(SN)에 재저장하고, 다시 프리차지 상태로 돌아간다.Thereafter, the potentials of the amplified positive bit line BL and the negative bit line / BL are restored to the storage node SN of the memory cell, and then returned to the precharge state.

도 4는 종래기술에 따른 의사 SRAM의 동작 타이밍 다이어그램이다.4 is an operation timing diagram of a pseudo SRAM according to the prior art.

도 4를 참조하면, 우선 이전(N-1) 동작 사이클(T0 구간)이 진행되는 동안 리프레시 사이클 요청 신호가 활성화되면, 해당(N) 동작 사이클이 시작됨과 동시에 리프레시 사이클 신호가 활성화되어 리프레시 사이클(t1 구간)을 진행한다. 이어서, 리프레시 사이클을 마치면 비로소 노말 사이클(t2 구간)을 진행하여 메모리 셀에 대한 실질적인 액세스가 이루어진다.Referring to FIG. 4, first, when the refresh cycle request signal is activated during the previous (N-1) operation cycle (T0 section), the (N) operation cycle starts and the refresh cycle signal is activated to activate the refresh cycle ( section t1). Subsequently, after the refresh cycle is completed, the normal cycle (t2 period) is performed to substantially access the memory cell.

따라서, 한 번의 노말 사이클을 진행하기 위해서는 t1+t2만큼의 시간이 필요 하며, 이는 실질적인 액세스 시간(tac)이 리프레시 사이클을 배제한 노말 사이클에서의 액세스 시간(tacwr) 보다 리프레시 사이클 시간(t1)만큼 더 증가함을 의미한다. 따라서, 종래의 의사 SRAM은 리드/라이트 사이클 타임을 증가에 따라 동작 특성이 떨어지는 문제점이 있었다.Therefore, one normal cycle requires t1 + t2 to run, which means that the actual access time t ac is equal to the refresh cycle time t1 than the access time t acwr in the normal cycle excluding the refresh cycle. Means more. Therefore, the conventional pseudo SRAM has a problem in that operating characteristics are degraded as the read / write cycle time is increased.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 리프레시에 따른 액세스 타임 증가를 방지할 수 있는 의사 SRAM을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a pseudo SRAM capable of preventing an increase in access time due to refresh.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 쌍을 이루어 배치되는 다수의 노말 액세스용 비트라인 및 리프레시 액세스용 비트라인과, 쌍을 이루어 배치되는 다수의 노말 액세스용 워드라인 및 리프레시 액세스용 워드라인이 이루는 매트릭스 구조의 메모리 셀 어레이 블럭 - 셀 캐패시터와, 상기 노말 액세스용 워드라인에 제어받아 상기 셀 캐패시터와 상기 노말 액세스용 비트라인을 선택적으로 연결하기 위한 노말 액세스용 트랜지스터와, 상기 리프레시 액세스용 워드라인에 제어받아 상기 셀 캐패시터와 상기 리프레시 액세스용 비트라인을 선택적으로 연결하기 위한 리프레시 액세스용 트랜지스터로 구성된 단위 메모리 셀을 구비함 - ; 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 컬럼 방향 일측에 배치되며, 상기 노말 액세스용 비트라인에 연결된 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭; 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 컬럼 방향 타측에 배치되며, 상기 리프레시 액세스용 비트라인에 연결된 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭; 상기 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭에 접속된 노말 액세스용 로컬 데이터 버스; 및 상기 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭에 접속된 리프레시 액세스용 로컬 데이터 버스를 구비하며, 하나의 활성화된 메모리 셀 어레이 블럭내에서 두 개의 메모리 셀을 선택하고 상기 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭과 상기 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭이 동시에 독립적으로 감지 및 증폭 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 의사 SRAM이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, a plurality of normal access bit lines and refresh access bit lines arranged in pairs, a plurality of normal access word lines and refresh arranged in pairs A memory cell array block having a matrix structure of an access word line, a cell capacitor, a normal access transistor for selectively connecting the cell capacitor and the normal access bit line under the control of the normal access word line, A unit memory cell composed of a refresh access transistor under the control of a refresh access word line for selectively connecting the cell capacitor and the refresh access bit line; A sense amplifier array block for normal access disposed on one side of a column of the memory cell array block and connected to the normal access bit line; A refresh access sense amplifier array block disposed on the other side in the column direction of the memory cell array block and connected to the refresh access bit line; A local data bus for normal access connected to the sense amplifier array block for normal access; And a refresh access local data bus connected to the refresh access sense amplifier array block, wherein the two memory cells are selected within an active memory cell array block, and the normal access sense amplifier array block and the refresh are selected. A pseudo SRAM is provided wherein an access sense amplifier array block performs independent sense and amplification operations simultaneously.

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바람직하게, 상기 노말 액세스용 트랜지스터 및 상기 리프레시 액세스용 트랜지스터로 각각 NMOS 트랜지스터를 사용한다.Preferably, an NMOS transistor is used as the normal access transistor and the refresh access transistor, respectively.

또한, 내부적으로 리프레시 어드레스를 생성하기 위한 리프레시 카운팅 수단; 리프레시 사이클 요청 신호에 응답하여 외부로부터 인가된 노말 어드레스와 상 기 리프레시 어드레스를 비교하기 위한 어드레스 비교 수단; 상기 어드레스 비교 수단의 출력신호에 응답하여 상기 노말 액세스용 로컬 데이터 버스와 글로벌 데이터 버스를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위칭 수단; 및 상기 어드레스 비교 수단의 출력신호에 응답하여 상기 리프레시 액세스용 로컬 데이터 버스와 상기 글로벌 데이터 버스를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위칭 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.Refresh counting means for internally generating a refresh address; Address comparison means for comparing the normal address applied from the outside with the refresh address in response to the refresh cycle request signal; First switching means for selectively connecting said normal access local data bus and a global data bus in response to an output signal of said address comparing means; And second switching means for selectively connecting said refresh access local data bus and said global data bus in response to an output signal of said address comparing means.

또한, 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 로우 방향 일측에 배치되며, 상기 노말 액세스용 워드라인을 구동하기 위한 노말 액세스용 서브 워드라인 드라이버 어레이 블럭과, 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 로우 방향 일측에 배치되며, 상기 리프레시 액세스용 워드라인을 구동하기 위한 리프레시 액세스용 서브 워드라인 드라이버 어레이 블럭을 더 구비하는 것이 바람직하다.The memory cell array block may be arranged on one side in a row direction, and the normal access sub word line driver array block for driving the normal access word line, and may be disposed on one side in a row direction of the memory cell array block. It is preferable to further include a refresh access sub wordline driver array block for driving the refresh access wordline.

여기서, 상기 리프레시 사이클 요청 신호가 비활성화 상태에서 활성화 상태로 천이하는 경우, 상기 노말 어드레스와 상기 리프레시 어드레스가 일치하면, 상기 리프레시 어드레스에 대응하는 상기 리프레시 액세스용 워드라인을 디스에이블 시키고, 상기 리프레시 어드레스를 1만큼 증가시키고, 상기 제1 스위칭 수단의 턴온 상태를 유지하고, 상기 제2 스위칭 수단의 턴오프 상태를 유지한다.Here, when the refresh cycle request signal transitions from an inactive state to an active state, if the normal address and the refresh address match, disable the refresh access word line corresponding to the refresh address, and set the refresh address. Increment by 1, maintain the turn-on state of the first switching means, and maintain the turn-off state of the second switching means.

한편, 상기 리프레시 사이클 요청 신호가 활성화 상태인 동안 새로운 노말 어드레스가 인가되는 경우, 상기 노말 어드레스와 상기 리프레시 어드레스가 일치하면, 상기 노말 어드레스에 대응하는 상기 노말 액세스용 워드라인을 디스에이블 시키고, 상기 리프레시 어드레스에 대응하는 상기 리프레시 액세스용 워드라인을 인에이블 시키고, 상기 제1 스위칭 수단을 턴오프 시키고, 상기 제2 스위칭 수단을 턴온시킨다.On the other hand, when a new normal address is applied while the refresh cycle request signal is active, if the normal address and the refresh address match, the normal access word line corresponding to the normal address is disabled, and the refresh is performed. The refresh access word line corresponding to the address is enabled, the first switching means is turned off, and the second switching means is turned on.

본 발명에서는 의사 SRAM의 단위 메모리 셀을 두 개의 트랜지스터와 한 개의 캐패시터(2T1C 구조)로 구현한다. 하나의 트랜지스터는 리프레시 사이클 동작을 위한 것이고, 다른 하나의 트랜지스터는 노말 사이클 동작을 위한 것이다. 본 발명의 의사 SRAM은 리프레시 사이클 동작과 노말 사이클 동작이 별도의 구간으로 분리되는 종래의 의사 SRAM과 달리 리프레시 사이클 동작과 노말 사이클 동작이 병행될 수 있도록 하였다. 따라서, 리프레시에 수반되는 의사 SRAM의 동작 속도 저하를 방지할 수 있다.In the present invention, the unit memory cell of the pseudo SRAM is implemented with two transistors and one capacitor (2T1C structure). One transistor is for refresh cycle operation and the other transistor is for normal cycle operation. The pseudo SRAM of the present invention allows the refresh cycle operation and the normal cycle operation to be performed in parallel with the conventional pseudo SRAM in which the refresh cycle operation and the normal cycle operation are separated into separate sections. Therefore, the operation speed of the pseudo SRAM accompanying the refresh can be prevented.

이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be introduced in order to enable those skilled in the art to more easily carry out the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 SRAM의 단위 메모리 셀의 구성을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a unit memory cell of a pseudo SRAM according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 의사 SRAM의 단위 메모리 셀은, 셀 캐패시터(C)와, 그 게이트가 노말 액세스용 워드라인(WL0_N)에 접속되고 그 드레인이 노말 액세스용 비트라인(BL0_N)에 접속되고 그 소오스가 셀 캐패시터(C)의 스토리지 노드(SN)에 접속된 노말 액세스용 NMOS 트랜지스터(T_N)와, 그 게이트가 리프레시 액세스용 워드라인(WL0_R)에 접속되고 그 드레인이 리프레시 액세스용 비트라인 (BL0_R)에 접속되고 그 소오스가 셀 캐패시터(C)의 스토리지 노드(SN)에 접속된 리프레시 액세스용 NMOS 트랜지스터(T_R)를 구비한다.Referring to FIG. 5, in the unit memory cell of the pseudo SRAM according to the present embodiment, a cell capacitor C, a gate thereof is connected to a normal access word line WL0_N, and a drain thereof is a normal access bit line BL0_N. NMOS transistor T_N connected to the storage node SN of the cell capacitor C, the gate thereof is connected to the refresh access word line WL0_R, and the drain thereof is a refresh access. The refresh access NMOS transistor T_R is connected to the bit line BL0_R and its source is connected to the storage node SN of the cell capacitor C.

즉, 본 실시예에 따른 의사 SRAM의 단위 메모리 셀은 두 개의 액세스 트랜지스터와 한 개의 셀 캐패시터로 구성된다(2T1C 구조).That is, the unit memory cell of the pseudo SRAM according to the present embodiment is composed of two access transistors and one cell capacitor (2T1C structure).

여기서, 셀 캐패시터(C)의 스토리지 노드(SN)는 두 NMOS 트랜지스터(T_N, T_R)의 소오스에 공통 접속되며, 플레이트 라인(PL)은 셀 플레이트 전압(VCP, 통상 VDD/2)을 인가받는다.Here, the storage node SN of the cell capacitor C is commonly connected to the sources of the two NMOS transistors T_N and T_R, and the plate line PL receives the cell plate voltage VCP, typically VDD / 2.

한편, 노말 액세스용 워드라인(WL0_N)과 노말 액세스용 비트라인(BL0_N)은 노말 어드레스(외부 어드레스)에 의한 액세스시에 활성화되며, 리프레시 액세스용 워드라인(WL0_R)과 리프레시 액세스용 비트라인(BL0_R)은 리프레시 카운터 어드레스에 의한 액세스시 활성화된다. On the other hand, the normal access word line WL0_N and the normal access bit line BL0_N are activated at the time of access by the normal address (external address), and the refresh access word line WL0_R and the refresh access bit line BL0_R ) Is activated upon access by the refresh counter address.

도 6은 상기 도 5의 의사 SRAM의 메모리 셀의 레이아웃을 나타낸 도면이다. 도면에서는 2개의 2T1C 셀을 나타내고 있다.FIG. 6 is a diagram illustrating a layout of memory cells of the pseudo SRAM of FIG. 5. Two 2T1C cells are shown in the figure.

도 6을 참조하면, NMOS 트랜지스터 T_N 및 T_R을 위한 액티브 영역은 컬럼 방향으로 직선형으로 배치하였으며, 워드라인 WL0_N 및 WL0_R은 액티브 영역에 수직하게 배치되며, 비트라인 BL0_N 및 BL0_R은 액티브 영역과 이격되어 평행하게 배치된다. 다만, 비트라인 BL0_N 및 BL0_R은 NMOS 트랜지스터 T_N 및 T_R의 드레인과의 전기전 연결을 위하여 비트라인 콘택을 포함한다.Referring to FIG. 6, the active regions for the NMOS transistors T_N and T_R are linearly arranged in the column direction, and the word lines WL0_N and WL0_R are disposed perpendicular to the active region, and the bit lines BL0_N and BL0_R are spaced apart from the active region in parallel. To be placed. However, the bit lines BL0_N and BL0_R include bit line contacts for electrical connection with the drains of the NMOS transistors T_N and T_R.

여기서, 수직 방향으로 인접한 메모리 셀은 비트라인 BL0_N 및 BL0_R을 공유하며, 수직 방향으로 대칭 구조를 가진다.Here, memory cells adjacent in the vertical direction share the bit lines BL0_N and BL0_R, and have a symmetrical structure in the vertical direction.

이와 같이 단위 메모리 셀을 배치하는 경우, 액티브 패턴의 간격(가로 방향)은 2F가 되며, 두 워드라인 WL0_N 및 WL0_R의 간격(세로 방향)은 4F가 된다(F는 최소 라인 선폭). 따라서, 2T1C 구조의 셀 사이즈는 8F2가 된다. 8F2의 셀 사이즈는 일반적인 DRAM에서도 적용되어 온 구조로서, 종래의 의사 SRAM 셀에 비해 트랜지스터 하나가 늘었지만 메모리 셀의 사이즈의 증가는 거의 없음을 알 수 있다. 한편, 라인과 스페이스가 동일하지 않은 경우라면 셀 사이즈를 더 줄일 수 있는 가능성이 있다.When the unit memory cells are arranged in this manner, the interval (horizontal direction) of the active patterns is 2F, and the interval (vertical direction) of the two word lines WL0_N and WL0_R is 4F (F is the minimum line width). Therefore, the cell size of the 2T1C structure is 8F 2 . The cell size of 8F 2 is a structure that has been applied to a general DRAM, and it can be seen that although one transistor is increased as compared to a conventional pseudo SRAM cell, the size of the memory cell is hardly increased. On the other hand, if the line and the space are not the same, there is a possibility that the cell size can be further reduced.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 SRAM의 셀 어레이(오픈 비트라인 구조) 및 센싱 관련 회로를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a cell array (open bitline structure) and sensing related circuit of a pseudo SRAM according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 의사 SRAM은 도 5의 2T1C 셀을 오픈 비트라인 방식으로 배열한 셀 어레이를 구비하고 있다.Referring to FIG. 7, the pseudo SRAM according to the present exemplary embodiment includes a cell array in which the 2T1C cells of FIG. 5 are arranged in an open bit line manner.

서브 셀 어레이 블럭의 수직 방향 일측에는 노말 액세스용 비트라인(BL0_N, BL1_N, …)에 연결된 노말 액세스용 감지증폭기 어레이(S/A_N)가 배치되며, 타측에는 리프레시 액세스용 비트라인에 연결된 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이(S/A_R)가 배치된다. 노말 액세스용 감지증폭기 어레이(S/A_N) 및 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이(S/A_R)는 상하로 인접한 서브 셀 어레이 블럭과 공유된다.The normal access sense amplifier array S / A_N connected to the normal access bit lines BL0_N, BL1_N, ... is disposed at one side of the sub-cell array block, and the refresh access connected to the refresh access bit line is disposed at the other side. The sense amplifier array S / A_R is disposed. The normal access sense amplifier array S / A_N and the refresh access sense amplifier array S / A_R are shared with up and down adjacent subcell array blocks.

한편, 각 노말 액세스용 감지증폭기는 노말 액세스용 차동 로컬 데이터 버스(LDB_N, LDBB_N)와 접속되어 있으며, 차동 로컬 데이터 버스(LDB_N, LDBB_N)와 차동 글로벌 데이터 버스(GDB, GDBB)는 글로벌 스위치 GSW_N을 통해 선택적으로 연결된다. 또한, 각 리프레시 액세스용 감지증폭기는 리프레시 액세스용 차동 로컬 데이터 버스(LDB_R, LDBB_R)와 접속되어 있으며, 차동 로컬 데이터 버스(LDB_R, LDBB_R)와 차동 글로벌 데이터 버스(GDB, GDBB)는 글로벌 스위치 GSW_R을 통해 선택적으로 연결된다. 즉, 두 글로벌 스위치 GSW_N, GSW_R는 동시에 턴온되지 않고 둘 중 어느 하나가 선택적으로 턴온된다. M/A는 차동 글로벌 데이터 버스(GDB, GDBB)에 연결된 메인 증폭기를 나타낸다.On the other hand, each normal access sense amplifier is connected to the differential local data buses (LDB_N, LDBB_N) for normal access, and the differential local data buses (LDB_N, LDBB_N) and differential global data buses (GDB, GDBB) are connected to the global switch GSW_N. Is optionally connected via. In addition, each refresh access sense amplifier is connected to the differential access local data buses (LDB_R, LDBB_R) for refresh access, and the differential local data buses (LDB_R, LDBB_R) and differential global data buses (GDB, GDBB) support the global switch GSW_R. Is optionally connected via. That is, two global switches GSW_N and GSW_R are not turned on at the same time and either one is selectively turned on. M / A represents the main amplifier connected to the differential global data buses (GDB, GDBB).

그리고, 서브 셀 어레이 블럭의 수평 방향 일측에는 각 노말 액세스용 워드라인(WL0_N, WL1_N, …)을 구동하기 위한 서브 워드라인 드라이버 어레이(SWD_N)가 배치되고, 타측에는 각 리프레시 액세스용 워드라인(WL0_R, WL1_R, …)을 구동하기 위한 서브 워드라인 드라이버 어레이(SWD_R)가 배치된다.The sub word line driver array SWD_N for driving the normal access word lines WL0_N, WL1_N, ... is disposed at one horizontal direction of the sub cell array block, and the refresh access word lines WL0_R are disposed at the other side. A sub word line driver array SWD_R for driving, WL1_R, ... is disposed.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 SRAM의 동작 타이밍 다이어그램이다.8 is an operation timing diagram of a pseudo SRAM according to an embodiment of the present invention.

앞에서 살펴본 바와 같이 본 실시예에 따른 의사 SRAM은 하나의 메모리 셀에 대한 액세스 경로가 두 개(노말 액세스 경로와 리프레시 액세스 경로)이므로, 외부 어드레스에 의한 노말 사이클과 내부 리프레시 카운터 어드레스에 의한 리프레시 사이클이 각각 독립적으로 동작하게 된다. 즉, 노말 사이클이 진행되는 동안에도 리프레시 사이클이 진행될 수 있으며, 반대로 리프레시 사이클이 진행되는 동안에도 노말 사이클이 진행될 수 있다.As described above, since the pseudo SRAM according to the present embodiment has two access paths to one memory cell (the normal access path and the refresh access path), the normal cycle by the external address and the refresh cycle by the internal refresh counter address are reduced. Each will work independently. That is, the refresh cycle may proceed even during the normal cycle, and conversely, the normal cycle may proceed even while the refresh cycle is in progress.

단, 외부 어드레스와 리프레시 카운터 어드레스가 동일한 경우, 하나의 메모리 셀에 대응하는 노말 액세스용 워드라인과 리프레시 액세스용 워드라인이 동시에 활성화되는 경우가 발생하기 때문에 동일 어드레스 케이스에 대한 처리가 필요하다.However, when the external address and the refresh counter address are the same, the normal access word line and the refresh access word line corresponding to one memory cell may be activated at the same time, so processing for the same address case is necessary.

우선, 어드레스 비교 포인트(A)의 경우와 같이, 노말 사이클(N)이 진행되는 동안에 리프레시 사이클 요청 신호가 활성화되어 리프레시 사이클(M)이 인에이블 되면, 해당 노말 사이클(N)의 외부 어드레스와 리프레시 카운터 어드레스를 비교하여, 어드레스가 일치하지 않으면 리프레시 사이클 신호가 활성화되어 리프레시 사이클(M)을 진행하고, 어드레스가 일치하면 리프레시 사이클(M)을 스킵한다. 물론 어드레스의 일치 여부에 관계없이 노말 사이클(N)은 계속 진행된다. 여기서, 리프레시 사이클(M)이 스킵된다 함은 셀 어레이 상의 리프레시 액세스용 워드라인(WL_R)이 비활성화됨을 의미한다.First, as in the case of the address comparison point A, when the refresh cycle request signal is activated while the normal cycle N is in progress, and the refresh cycle M is enabled, the external address and refresh of the normal cycle N are refreshed. The counter addresses are compared. If the addresses do not match, the refresh cycle signal is activated to proceed with the refresh cycle M. If the addresses match, the refresh cycle M is skipped. Of course, the normal cycle N continues regardless of whether the addresses match. Here, the refresh cycle M is skipped, meaning that the refresh access word line WL_R on the cell array is inactivated.

한편, 어드레스 비교 포인트(B)의 경우와 같이, 리프레시 사이클(M)이 진행되는 동안에 새로운 외부 어드레스가 인가되어 다음 노말 사이클(N+1)이 인에이블 되면, 새로 인가된 외부 어드레스와 리프레시 카운터 어드레스를 비교하여, 어드레스가 일치하지 않으면 노말 사이클(N+1)을 진행하고, 어드레스가 일치하면 노말 사이클(N+1)을 스킵한다. 물론 노말 사이클과 리프레시 사이클은 독립적으로 병행되기 때문에 어드레스 비교 결과에 관계없이 리프레시 사이클(M)은 계속 진행된다. 여기서, 노말 사이클(N+1)이 스킵된다 함은 셀 어레이 상의 노말 액세스용 워드라인(WL_N)이 비활성화됨을 의미하는 것으로, 이 경우에도 노말 사이클(N+1)에 대으아는 액세스는 반드시 이루어져야 하므로, 리프레시 액세스용 비트라인(BL_R) 및 리프레시 액세스용 글로벌 스위치(GSW_R)를 이용하여 노말 사이클(N+1)의 액세스 대상 메모리 셀에 대한 액세스가 이루어지도록 한다.On the other hand, as in the case of the address comparison point B, when a new external address is applied during the refresh cycle M and the next normal cycle N + 1 is enabled, the newly applied external address and refresh counter address are enabled. If the addresses do not match, the normal cycle N + 1 is advanced, and if the addresses match, the normal cycle N + 1 is skipped. Of course, since the normal cycle and the refresh cycle are independently performed, the refresh cycle M continues regardless of the address comparison result. In this case, the skip of the normal cycle N + 1 means that the word line WL_N for normal access on the cell array is inactivated. In this case, access to the normal cycle N + 1 must be made. Therefore, access to the access target memory cell in the normal cycle N + 1 is performed by using the refresh access bit line BL_R and the refresh access global switch GSW_R.

상기와 같은 동작 과정을 도 9 및 도 10에 자세히 도식화하였다.The above operation process is illustrated in detail in FIGS. 9 and 10.

우선, 도 9는 리프레시 사이클 전에 노말 사이클을 수행하는 경우의 동작을 나타낸 도면이다.First, FIG. 9 is a diagram illustrating an operation when the normal cycle is performed before the refresh cycle.

도 9를 참조하면, 노말 사이클(N)이 진행되는 상태에서 리프레시 사이클 요청 신호가 활성화되면, 어드레스 비교 회로에서 해당 노말 사이클(N)에 대응하는 외부 어드레스(N)와 현재의 리프레시 카운터 어드레스(M)를 비교하여 두 어드레스가 일치하는지를 판단한다.Referring to FIG. 9, when the refresh cycle request signal is activated while the normal cycle N is in progress, the external address N corresponding to the corresponding normal cycle N and the current refresh counter address M in the address comparison circuit. ) To determine if the two addresses match.

만약 두 어드레스가 일치하면, 즉 외부 어드레스(N)와 리프레시 카운터 어드레스(M)가 같으면, 해당 리프레시 사이클(M)을 스킵하고, 리프레시 카운터 어드레스를 1만큼 증가시킨다(M+1). 이때 노말 액세스용 글로벌 스위치(GSW_N)는 정상적으로 턴온된 상태를 유지하고, 리프레시 액세스용 글로벌 스위치(GSW_R) 역시 턴오프 상태를 유지한다. 다시 말해, 이 경우에는 노말 사이클(N)이 해당 리프레시 사이클(M)을 대체하는 형태가 된다.If the two addresses match, that is, the external address N and the refresh counter address M are the same, the refresh cycle M is skipped and the refresh counter address is increased by one (M + 1). At this time, the normal access global switch GSW_N is normally turned on, and the refresh access global switch GSW_R is also turned off. In other words, in this case, the normal cycle N replaces the refresh cycle M. FIG.

한편, 두 어드레스가 일치하지 않은 대부분의 경우에는, 해당 리프레시 카운터 어드레스에 대응하는 리프레시 사이클(M)을 정상적으로 수행하고, 리프레시 카운터 어드레스는 1만큼 증가시킨다(M+1). 이때, 노말 액세스용 글로벌 스위치(GSW_N)는 정상적으로 턴온된 상태를 유지하고, 리프레시 액세스용 글로벌 스위치(GSW_R) 역시 턴오프 상태를 유지한다. 다시 말해, 이 경우에는 노말 사이클(N)과 리프레시 사이클(M)이 각각 독립적으로 병행되는 형태가 된다.On the other hand, in most cases where the two addresses do not match, the refresh cycle M corresponding to the refresh counter address is normally performed, and the refresh counter address is increased by one (M + 1). At this time, the normal access global switch GSW_N is normally turned on, and the refresh access global switch GSW_R is also turned off. In other words, in this case, the normal cycle N and the refresh cycle M are parallel to each other.

다음으로, 도 10은 리프레시 사이클 후에 노말 사이클을 수행하는 경우의 동작을 나타낸 도면이다.Next, FIG. 10 is a diagram illustrating an operation when the normal cycle is performed after the refresh cycle.

도 10을 참조하면, 새로운 외부 어드레스(N+1)가 인가되어 새로운 노말 사이클(N+1)에 대한 요청이 있는 경우, 리프레시 사이클(M)에 대응하는 리프레시 요청 신호의 활성화 상태가 유효하면, 어드레스 비교 회로에서 외부 어드레스(N+1)와 리프레시 카운터 어드레스(M)을 비교하여 두 어드레스가 일치하는지를 판단한다.Referring to FIG. 10, when a new external address N + 1 is applied and a request for a new normal cycle N + 1 is made, when the activation state of the refresh request signal corresponding to the refresh cycle M is valid, The address comparison circuit compares the external address N + 1 with the refresh counter address M to determine whether the two addresses match.

만약 두 어드레스가 일치하면, 즉 외부 어드레스(N+1)와 리프레시 카운터 어드레스(M)가 같으면, 해당 노말 사이클(N+1)을 스킵하고, 해당 리프레시 사이클(M)에 대응하는 리프레시 액세스 경로를 열어 해당 노말 사이클(N+1)에 대응하는 액세스를 대체한다. 즉, 노말 액세스용 글로벌 스위치(GSW_N)는 턴오프시키고, 리프레시 액세스용 글로벌 스위치(GSW_R)를 턴온시키게 된다.If the two addresses match, that is, the external address N + 1 and the refresh counter address M are the same, the corresponding normal cycle N + 1 is skipped, and the refresh access path corresponding to the refresh cycle M is skipped. Open to replace the access corresponding to that normal cycle (N + 1). That is, the normal access global switch GSW_N is turned off and the refresh access global switch GSW_R is turned on.

한편, 두 어드레스가 일치하지 않은 대부분의 경우에는, 해당 외부 어드레스(N+1)에 대응하는 노말 사이클(N+1)을 정상적으로 진행하면 된다. 이때, 노말 액세스용 글로벌 스위치(GSW_N)는 정상적으로 턴온된 상태를 유지하고, 리프레시 액세스용 글로벌 스위치(GSW_R) 역시 턴오프 상태를 유지한다. 다시 말해, 이 경우에는 노말 사이클(N+1)과 리프레시 사이클(M)이 각각 독립적으로 병행되는 형태가 된다.On the other hand, in most cases where the two addresses do not coincide, the normal cycle N + 1 corresponding to the external address N + 1 may proceed normally. At this time, the normal access global switch GSW_N is normally turned on, and the refresh access global switch GSW_R is also turned off. In other words, in this case, the normal cycle N + 1 and the refresh cycle M are parallel to each other.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따른 의사 SRAM은 2T1C 구조의 메모리 셀의 도입을 통해 하나의 메모리 셀에 대하여 노말 액세스 경로와 리프레시 액세스 경로를 제공할 수 있다. 따라서, 외부 어드레스에 의한 노말 사이클과 내부 리프레시 카운터 어드레스에 의한 리프레시 사이클이 각각 독립적으로 병행될 수 있으며, 이는 리프레시에 따른 액세스 타임 증가가 억제될 수 있음을 의미한다.As described above, the pseudo SRAM according to the present exemplary embodiment may provide a normal access path and a refresh access path to one memory cell by introducing a memory cell having a 2T1C structure. Therefore, the normal cycle by the external address and the refresh cycle by the internal refresh counter address can be performed independently of each other, which means that an increase in access time due to refresh can be suppressed.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

예컨대, 전술한 실시예에서는 의사 SRAM의 단위 메모리 셀을 구현함에 있어서, 노말 액세스용 트랜지스터와 리프레시 액세스용 트랜지스터를 NMOS 트랜지스터로 구현하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 이를 PMOS 트랜지스터와 같은 다른 타입의 트랜지스터로 대체하는 경우에도 본 발명은 적용된다.For example, in the above-described embodiment, in the case of implementing a unit memory cell of a pseudo SRAM, a case in which a normal access transistor and a refresh access transistor are implemented as an NMOS transistor has been described as an example. The present invention also applies in case of replacement with.

또한, 전술한 실시예에서는 의사 SRAM의 셀 어레이를 오픈 비트라인 형태로 배열하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 이는 어디까지나 오픈 비트라인 방식이 2T1C 셀 도입에 따른 레이아웃 면적 증가 억제 측면에서 유리한 것에 기인한 것일 뿐, 2T1C 셀의 폴디드 비트라인 방식에의 적용이 배제됨을 의미하는 것은 아니다.In addition, in the above-described embodiment, the case of arranging the cell array of the pseudo SRAM in the form of an open bit line has been described as an example. This does not mean that the application of the 2T1C cell to the folded bit line scheme is excluded.

또한, 전술한 실시예에서는 로컬 데이터 버스 및 글로벌 데이터 버스를 차동 타입으로 구현하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 데이터 버스의 형태는 본 발명의 기술적 사상과 직접적인 관계가 없다.In addition, in the above-described embodiment, the case where the local data bus and the global data bus are implemented as differential types has been described as an example, but the shape of the data bus is not directly related to the technical spirit of the present invention.

전술한 본 발명은 의사 SRAM의 리프레시에 수반되는 액세스 타임 증가를 방지하여 의사 SRAM의 동작 속도를 개선하는 효과가 있다. 한편, 2T1C 셀을 기존의 1T1C 셀과 비슷한 사이즈로 구현할 수 있어 집적도 측면에서의 부담도 크지 않아 양산성이 확보될 수 있다.The present invention described above has an effect of improving the operation speed of the pseudo SRAM by preventing an increase in access time accompanying the refresh of the pseudo SRAM. On the other hand, since the 2T1C cell can be implemented in a size similar to that of the existing 1T1C cell, the burden on the degree of integration is not great and mass productivity can be secured.

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 쌍을 이루어 배치되는 다수의 노말 액세스용 비트라인 및 리프레시 액세스용 비트라인과, 쌍을 이루어 배치되는 다수의 노말 액세스용 워드라인 및 리프레시 액세스용 워드라인이 이루는 매트릭스 구조의 메모리 셀 어레이 블럭 - 셀 캐패시터와, 상기 노말 액세스용 워드라인에 제어받아 상기 셀 캐패시터와 상기 노말 액세스용 비트라인을 선택적으로 연결하기 위한 노말 액세스용 트랜지스터와, 상기 리프레시 액세스용 워드라인에 제어받아 상기 셀 캐패시터와 상기 리프레시 액세스용 비트라인을 선택적으로 연결하기 위한 리프레시 액세스용 트랜지스터로 구성된 단위 메모리 셀을 구비함 - ;A memory cell array block having a matrix structure consisting of a plurality of normal access bit lines and refresh access bit lines arranged in pairs, and a plurality of normal access word lines and refresh access word lines arranged in pairs. And a normal access transistor for selectively connecting the cell capacitor and the normal access bit line under control of the normal access word line, and a control of the cell capacitor and the refresh access under control of the refresh access word line. A unit memory cell consisting of refresh access transistors for selectively connecting bit lines; 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 컬럼 방향 일측에 배치되며, 상기 노말 액세스용 비트라인에 연결된 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭;A sense amplifier array block for normal access disposed on one side of a column of the memory cell array block and connected to the normal access bit line; 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 컬럼 방향 타측에 배치되며, 상기 리프레시 액세스용 비트라인에 연결된 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭;A refresh access sense amplifier array block disposed on the other side in the column direction of the memory cell array block and connected to the refresh access bit line; 상기 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭에 접속된 노말 액세스용 로컬 데이터 버스;A local data bus for normal access connected to the sense amplifier array block for normal access; 상기 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭에 접속된 리프레시 액세스용 로컬 데이터 버스;A local data bus for refresh access coupled to the sense amplifier array block for refresh access; 내부적으로 리프레시 어드레스를 생성하기 위한 리프레시 카운팅 수단;Refresh counting means for internally generating a refresh address; 리프레시 사이클 요청 신호에 응답하여 외부로부터 인가된 노말 어드레스와 상기 리프레시 어드레스를 비교하기 위한 어드레스 비교 수단;Address comparison means for comparing the refresh address with an external address applied from outside in response to a refresh cycle request signal; 상기 어드레스 비교 수단의 출력신호에 응답하여 상기 노말 액세스용 로컬 데이터 버스와 글로벌 데이터 버스를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위칭 수단; 및First switching means for selectively connecting said normal access local data bus and a global data bus in response to an output signal of said address comparing means; And 상기 어드레스 비교 수단의 출력신호에 응답하여 상기 리프레시 액세스용 로컬 데이터 버스와 상기 글로벌 데이터 버스를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위칭 수단을 구비하며,Second switching means for selectively connecting said refresh access local data bus and said global data bus in response to an output signal of said address comparing means, 하나의 활성화된 메모리 셀 어레이 블럭내에서 두 개의 메모리 셀을 선택하고 상기 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭과 상기 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭이 동시에 독립적으로 감지 및 증폭 동작을 수행하며,Selecting two memory cells in one active memory cell array block and simultaneously detecting and amplifying the normal access sense amplifier array block and the refresh access sense amplifier array block independently; 상기 리프레시 사이클 요청 신호가 비활성화 상태에서 활성화 상태로 천이하는 경우,When the refresh cycle request signal transitions from an inactive state to an active state, 상기 노말 어드레스와 상기 리프레시 어드레스가 일치하면, 상기 리프레시 어드레스에 대응하는 상기 리프레시 액세스용 워드라인을 디스에이블 시키고, 상기 리프레시 어드레스를 1만큼 증가시키고, 상기 제1 스위칭 수단의 턴온 상태를 유지하고, 상기 제2 스위칭 수단의 턴오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 의사 SRAM.When the normal address and the refresh address coincide, the refresh access word line corresponding to the refresh address is disabled, the refresh address is increased by 1, the turn-on state of the first switching means is maintained, and A pseudo SRAM characterized by maintaining a turn off state of a second switching means. 쌍을 이루어 배치되는 다수의 노말 액세스용 비트라인 및 리프레시 액세스용 비트라인과, 쌍을 이루어 배치되는 다수의 노말 액세스용 워드라인 및 리프레시 액세스용 워드라인이 이루는 매트릭스 구조의 메모리 셀 어레이 블럭 - 셀 캐패시터와, 상기 노말 액세스용 워드라인에 제어받아 상기 셀 캐패시터와 상기 노말 액세스용 비트라인을 선택적으로 연결하기 위한 노말 액세스용 트랜지스터와, 상기 리프레시 액세스용 워드라인에 제어받아 상기 셀 캐패시터와 상기 리프레시 액세스용 비트라인을 선택적으로 연결하기 위한 리프레시 액세스용 트랜지스터로 구성된 단위 메모리 셀을 구비함 - ;A memory cell array block having a matrix structure consisting of a plurality of normal access bit lines and refresh access bit lines arranged in pairs, and a plurality of normal access word lines and refresh access word lines arranged in pairs. And a normal access transistor for selectively connecting the cell capacitor and the normal access bit line under control of the normal access word line, and a control of the cell capacitor and the refresh access under control of the refresh access word line. A unit memory cell consisting of refresh access transistors for selectively connecting bit lines; 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 컬럼 방향 일측에 배치되며, 상기 노말 액세스용 비트라인에 연결된 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭;A sense amplifier array block for normal access disposed on one side of a column of the memory cell array block and connected to the normal access bit line; 상기 메모리 셀 어레이 블럭의 컬럼 방향 타측에 배치되며, 상기 리프레시 액세스용 비트라인에 연결된 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭;A refresh access sense amplifier array block disposed on the other side in the column direction of the memory cell array block and connected to the refresh access bit line; 상기 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭에 접속된 노말 액세스용 로컬 데이터 버스;A local data bus for normal access connected to the sense amplifier array block for normal access; 상기 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭에 접속된 리프레시 액세스용 로컬 데이터 버스;A local data bus for refresh access coupled to the sense amplifier array block for refresh access; 내부적으로 리프레시 어드레스를 생성하기 위한 리프레시 카운팅 수단;Refresh counting means for internally generating a refresh address; 리프레시 사이클 요청 신호에 응답하여 외부로부터 인가된 노말 어드레스와 상기 리프레시 어드레스를 비교하기 위한 어드레스 비교 수단;Address comparison means for comparing the refresh address with an external address applied from outside in response to a refresh cycle request signal; 상기 어드레스 비교 수단의 출력신호에 응답하여 상기 노말 액세스용 로컬 데이터 버스와 글로벌 데이터 버스를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위칭 수단; 및First switching means for selectively connecting said normal access local data bus and a global data bus in response to an output signal of said address comparing means; And 상기 어드레스 비교 수단의 출력신호에 응답하여 상기 리프레시 액세스용 로컬 데이터 버스와 상기 글로벌 데이터 버스를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위칭 수단을 구비하며,Second switching means for selectively connecting said refresh access local data bus and said global data bus in response to an output signal of said address comparing means, 하나의 활성화된 메모리 셀 어레이 블럭내에서 두 개의 메모리 셀을 선택하고 상기 노말 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭과 상기 리프레시 액세스용 감지증폭기 어레이 블럭이 동시에 독립적으로 감지 및 증폭 동작을 수행하며,Selecting two memory cells in one active memory cell array block and simultaneously detecting and amplifying the normal access sense amplifier array block and the refresh access sense amplifier array block independently; 상기 리프레시 사이클 요청 신호가 활성화 상태인 동안 새로운 노말 어드레스가 인가되는 경우,When a new normal address is applied while the refresh cycle request signal is active, 상기 노말 어드레스와 상기 리프레시 어드레스가 일치하면, 상기 노말 어드레스에 대응하는 상기 노말 액세스용 워드라인을 디스에이블 시키고, 상기 리프레시 어드레스에 대응하는 상기 리프레시 액세스용 워드라인을 인에이블 시키고, 상기 제1 스위칭 수단을 턴오프 시키고, 상기 제2 스위칭 수단을 턴온시키는 것을 특징으로 하는 의사 SRAM.If the normal address and the refresh address match, the normal access word line corresponding to the normal address is disabled, the refresh access word line corresponding to the refresh address is enabled, and the first switching means. Turning off the second switching means.
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