KR100907017B1 - Circuit of semiconductor memory apparatus - Google Patents

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Abstract

A level shifter circuit of a semiconductor memory device is provided to minimize collision between a pull-up current and a pull-down current by arranging a driving control part between a pull-up driving part and a pull-down driving part. A level shifter circuit of a semiconductor memory device includes a pull-up driving part(300), a driving control part(400), and a pull-down driving part(500). The pull-up driving part provides a high voltage(VDDH) to a third node(N3) and a fourth node(N4) in response to an input signal(INb) swung between a low voltage(VDDL) and a ground voltage(VSS). The driving control part provides electric potential of the third node and the fourth node to an internal node(IN-node) and an output node(OUT-node) in response to the input signal. The pull-down driving part drives the output node and the internal node by a ground voltage in response to the input signal.

Description

반도체 메모리 장치의 레벨 회로{Circuit of Semiconductor Memory Apparatus}Level circuit of a semiconductor memory device {Circuit of Semiconductor Memory Apparatus}

본 발명은 반도체 메모리 장치로서, 보다 구체적으로는 낮은 전압을 사용하는 회로를 높은 전압을 사용하는 회로와 연결할 때, 사용하는 레벨 쉬프터 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a level shifter circuit for use in connecting a circuit using a low voltage with a circuit using a high voltage.

반도체 메모리 장치는 소모 전력이 낮아짐에 따라, 외부에서 공급되는 전압의 레벨이 낮아지고 있다. 따라서, 반도체 메모리 장치의 외부에서 인가되는 낮은 전압 레벨의 신호를 승압 전압을 사용하는 반도체 메모리 장치의 내부 회로에 공급하기 위해서, 낮은 전압 레벨을 높은 전압 레벨로 변환하는 레벨 쉬프터 회로가 사용된다. 즉, 레벨 쉬프터 회로는 서로 다른 레벨의 전압을 사용하는 회로들을 인터페이스(interface)하는 회로이다.As the power consumption of the semiconductor memory device is lowered, the level of an externally supplied voltage is lowered. Therefore, in order to supply a low voltage level signal applied from the outside of the semiconductor memory device to the internal circuit of the semiconductor memory device using the boosted voltage, a level shifter circuit for converting the low voltage level to the high voltage level is used. That is, the level shifter circuit is a circuit for interfacing circuits using voltages of different levels.

예를 들어, 반도체 메모리 장치의 워드 라인 드라이버는 외부 전압(VDD)보다 높은 전압인 승압 전압(VPP)을 전원 전압으로서 사용하며, 상기 워드라인 드라이버를 구동하기 위한 신호는 외부 전압(VDD)과 접지 전압(VSS)사이에서 스위칭한다. 워드라인 드라이버는 승압 전압(VPP)과 접지 전압(VSS) 에서 스위칭을 하는데, 전 원 전압이 외부 전압(VDD)인 회로와 전원 전압이 승압 전압(VPP)인 회로를 연결할 경우, 레벨 쉬프터를 사용한다.For example, a word line driver of a semiconductor memory device uses a boosted voltage VPP, which is a voltage higher than an external voltage VDD, as a power supply voltage, and a signal for driving the word line driver is connected to an external voltage VDD and a ground. Switch between voltages VSS. The word line driver switches between the boost voltage (VPP) and the ground voltage (VSS). When connecting a circuit whose power voltage is the external voltage (VDD) and a circuit whose power supply voltage is the boost voltage (VPP), a level shifter is used. do.

도 1은 종래의 기술에 따른 레벨 쉬프터 회로를 포함한 반도체 메모리 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a semiconductor memory device including a level shifter circuit according to the prior art.

여기서, 전압 레벨이 낮은 전원 전압을 저전압(VDDL), 전압 레벨이 높은 전원 전압을 고전압(VDDH)이라 칭하며, 상기 저전압(VDDL)은 외부 전압(VDD)일 수 있고, 상기 고전압(VDDH)은 승압 전압(VPP)일 수 있다.Here, a power supply voltage having a low voltage level may be referred to as a low voltage VDDL, and a power supply voltage having a high voltage level may be referred to as a high voltage VDDH, the low voltage VDDL may be an external voltage VDD, and the high voltage VDDH may be boosted. Voltage VPP.

도 1을 참조하면, 종래의 반도체 메모리 장치는 제 1 논리 회로(110), 레벨 쉬프터 회로(120), 및 제 2 논리 회로(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional semiconductor memory device includes a first logic circuit 110, a level shifter circuit 120, and a second logic circuit 130.

상기 제 1 논리 회로(110)는 저전압(VDDL)을 전원 전압으로 사용하는 인버터(IV1)를 포함한다. 상기 인버터(IV1)는 입력 신호(IN)를 반전시켜 레벨 시프터 회로(120)에 입력되는 입력 신호(INb)를 출력한다.The first logic circuit 110 includes an inverter IV1 using the low voltage VDDL as a power supply voltage. The inverter IV1 inverts the input signal IN and outputs an input signal INb input to the level shifter circuit 120.

상기 레벨 쉬프터 회로(120)는 게이트가 상호 간의 드레인에 교차 연결되는 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2), 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(NM1,NM2), 및 저전압(VDDL) 및 접지 전압(VSS)을 전원으로서 사용하는 인버터(IV2)를 포함한다.The level shifter circuit 120 includes first and second PMOS transistors PM1 and PM2, first and second NMOS transistors NM1 and NM2, and low voltage VDDL and ground, whose gates are cross-connected to drains. An inverter IV2 using the voltage VSS as a power source is included.

상기 레벨 쉬프터 회로(120)는 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2)의 소오스에는 고전압(VDDH)이 연결되고, 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(NM1,NM2)의 소오스에는 접지 전압(VSS)이 연결된다. 인버터(IV2)는 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)의 게이트 및 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)의 게이트 사이에 연결된다. 상기 레벨 쉬프 터 회로(120)는 저전압(VDDL)의 입력 신호(IN)를 고전압(VDDH)의 출력 신호(OUT1)로 변환한다.In the level shifter circuit 120, a high voltage VDDH is connected to a source of the first and second PMOS transistors PM1 and PM2, and a ground voltage VSS is connected to a source of the first and second NMOS transistors NM1 and NM2. ) Is connected. The inverter IV2 is connected between the gate of the first NMOS transistor NM1 and the gate of the second NMOS transistor NM2. The level shifter circuit 120 converts the input signal IN of the low voltage VDDL to the output signal OUT1 of the high voltage VDDH.

제 2 논리 회로(130)는 인버터를 구성하는 제 3 PMOS 트랜지스터(PM3) 및 제 3 NMOS 트랜지스터(NM3)를 포함한다. 제 3 PMOS 트랜지스터(PM3)의 소오스에는 고전압(VDDH)단이 연결된다. 제 3 NMOS 트랜지스터(NM3)의 소오스에는 접지 전압(VSS)단이 연결된다. 상기 제 2 논리 회로(130)는 고전압(VDDH) 및 접지 전압(VSS)을 가지는 출력 신호(OUT1)를 반전시켜 고전압(VDDH) 및 접지 전압(VSS)을 갖는 출력 신호(OUT2)를 출력한다.The second logic circuit 130 includes a third PMOS transistor PM3 and a third NMOS transistor NM3 constituting the inverter. The high voltage VDDH terminal is connected to the source of the third PMOS transistor PM3. The ground voltage VSS terminal is connected to the source of the third NMOS transistor NM3. The second logic circuit 130 inverts the output signal OUT1 having the high voltage VDDH and the ground voltage VSS to output the output signal OUT2 having the high voltage VDDH and the ground voltage VSS.

보다 구체적으로, 레벨 쉬프터 회로(120)의 동작을 다음과 같이 설명한다.More specifically, the operation of the level shifter circuit 120 will be described as follows.

먼저, 상기 입력 신호(INb)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 경우, 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)는 턴온되고, 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)는 턴오프된다. 턴온된 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)를 통해 풀다운 전류(I1)가 흐르므로, 제 1 노드(N1)의 전압은 접지 전압(VSS)으로 하강한다. 이때, 제 2 노드(N2)는 접지 전압(VSS)의 상태이므로 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 턴온시키며, 상기 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 통해 상기 제 1 노드(N1)는 풀업 전류(I3)가 흐르게 된다. 상기 제 1 노드(N1)는 상기 풀업 전류(I3)와 상기 풀다운 전류(I1)에 의해 전압 레벨이 결정된다. 상기 제 1 노드(N1)의 전압 레벨이 낮아지면, 상기 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴온되어, 상기 제 2 노드(N2)의 전압 레벨은 고전압(VDDH)의 레벨에 근접하게 된다. 따라서, 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)의 전압 구동 능력이 작게 되어 풀업 전류(I3)가 작아져, 상기 제 1 노드(N1)는 접지 전압(VSS)으로 변환된다. 상 기 제 1 노드(N1)가 완전히 접지 전압(VSS)의 레벨로 변환되면, 상기 제 2 노드(N2)의 전압 레벨은 완전히 고전압(VDDH)의 전압 레벨로 천이된다. 레벨 쉬프터 회로는 하이 레벨의 출력 신호(OUT1)를 출력한다. 제 2 논리 회로(130)는 하이 레벨의 출력 신호(OUT1)를 입력 받아 로우 레벨의 출력 신호(OUT2)를 출력한다.First, when the input signal INb transitions from a low level to a high level, the first NMOS transistor NM1 is turned on and the second NMOS transistor NM2 is turned off. Since the pull-down current I1 flows through the turned-on first NMOS transistor NM1, the voltage of the first node N1 drops to the ground voltage VSS. In this case, since the second node N2 is in the state of the ground voltage VSS, the first PMOS transistor PM1 is turned on, and the first node N1 is pulled-up current I3 through the first PMOS transistor PM1. ) Flows. The first node N1 has a voltage level determined by the pull-up current I3 and the pull-down current I1. When the voltage level of the first node N1 is lowered, the second PMOS transistor PM2 is turned on so that the voltage level of the second node N2 approaches the level of the high voltage VDDH. Accordingly, the voltage driving capability of the first PMOS transistor PM1 is reduced, so that the pull-up current I3 is reduced, and the first node N1 is converted to the ground voltage VSS. When the first node N1 is completely converted to the level of the ground voltage VSS, the voltage level of the second node N2 is completely transitioned to the voltage level of the high voltage VDDH. The level shifter circuit outputs a high level output signal OUT1. The second logic circuit 130 receives the high level output signal OUT1 and outputs the low level output signal OUT2.

여기서, 만약 제 2 노드(N2)의 전압이 고전압(VDDH)보다 낮은 경우, 상기 제 2 논리 회로(130)의 제 3 PMOS 트랜지스터(PM3)는 완전히 턴오프 되지 않아 누설 전류가 흐르게 된다. Here, if the voltage of the second node N2 is lower than the high voltage VDDH, the third PMOS transistor PM3 of the second logic circuit 130 is not completely turned off, so that a leakage current flows.

반대로 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하는 경우, 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)는 턴오프되고, 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)는 턴온된다. 턴온된 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)를 통해 제 2 풀다운 전류(I2)가 흐르므로, 제 2 노드(N2)의 전위는 하강하기 시작한다. 이때, 입력 신호(INb)가 로우 레벨로 천이하기 전의 제 1 노드(N1)의 전위에 의해 턴온되는 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)를 통해 상기 제 2 노드(N2)에 풀업 전류(I4)가 공급되므로, 상기 제 2 노드(N2)의 전위는 접지 전압(VSS)레벨로 하강한다. 상기 제 2 노드(N2)의 전압은 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 턴온시킨다. 따라서, 턴온된 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 통해 풀업 전류(I3)가 제 1 노드(N1)로 흐르므로, 상기 제 1 노드(N1)의 전압 레벨은 고전압(VDDH)의 전압 레벨로 상승한다. 상기 제 1 노드(N1)의 전압 레벨을 입력받는 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)는 턴오프되어, 상기 풀업 전류(I4)는 상기 제 2 노드(N2)로 흐르지 않는다. 따라서, 상기 레벨 쉬프터 회로는 로우 레벨의 출력 신호(OUT1)를 출력하고, 상기 제 2 논리 회로(130)는 로우 레벨의 출력 신호(OUT1)를 입력받 아 하이 레벨의 출력 신호(OUT2)를 출력한다.On the contrary, when the input signal INb transitions from the high level to the low level, the first NMOS transistor NM1 is turned off and the second NMOS transistor NM2 is turned on. Since the second pull-down current I2 flows through the turned-on second NMOS transistor NM2, the potential of the second node N2 starts to fall. At this time, the pull-up current I4 is supplied to the second node N2 through the second PMOS transistor PM2 which is turned on by the potential of the first node N1 before the input signal INb transitions to the low level. Therefore, the potential of the second node N2 drops to the ground voltage VSS level. The voltage of the second node N2 turns on the first PMOS transistor PM1. Therefore, since the pull-up current I3 flows to the first node N1 through the turned-on first PMOS transistor PM1, the voltage level of the first node N1 increases to the voltage level of the high voltage VDDH. . The second PMOS transistor PM2 that receives the voltage level of the first node N1 is turned off, and the pull-up current I4 does not flow to the second node N2. Accordingly, the level shifter circuit outputs a low level output signal OUT1, and the second logic circuit 130 receives a low level output signal OUT1 and outputs a high level output signal OUT2. do.

상기 레벨 쉬프터 회로(120)는 풀다운 소자인 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(NM1,NM2)의 전류 구동 능력이 풀업 소자인 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2)의 전류 구동 능력보다 우수해야 하기 때문에 상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)의 사이즈를 크게 설계하여야 한다. 즉, 입력 신호(INb)의 레벨 천이 시 생기는 지연 시간을 감소시키기 위함이다. 그러나 이러한 경우, 레벨 쉬프터 회로의 면적이 커지는 문제점이 발생한다.The level shifter circuit 120 should have a better current driving capability of the first and second NMOS transistors NM1 and NM2 as pull-down elements than those of the first and second PMOS transistors PM1 and PM2 as pull-up elements. Therefore, the size of the first and second NMOS transistors NM2 should be large. That is, to reduce the delay time that occurs when the level transition of the input signal INb occurs. However, in this case, a problem arises in that the area of the level shifter circuit becomes large.

도 2는 종래의 다른 형태의 레벨 쉬프터 회로를 보여준다. Figure 2 shows another type of level shifter circuit in the prior art.

도 2를 참조하면, 레벨 시프터 회로(220)는 도 1에 도시한 레벨 쉬프터(120)의 고전압(VDDH)단 쪽에 제 4 및 제 5 PMOS 트랜지스터(PM4,PM5)를 각각 연결하고, 상기 제 4 및 제 5 PMOS 트랜지스터(PM4,PM5)를 입력 신호(INb)로 제어한다.Referring to FIG. 2, the level shifter circuit 220 connects fourth and fifth PMOS transistors PM4 and PM5 to the high voltage VDDH end of the level shifter 120 shown in FIG. 1, respectively. And the fifth PMOS transistors PM4 and PM5 as the input signal INb.

보다 구체적으로 다른 실시 예에 따른 레벨 쉬프터 회로(220)를 설명한다.More specifically, the level shifter circuit 220 according to another exemplary embodiment will be described.

먼저, 입력 신호(INb)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하면, 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1) 및 제 5 PMOS 트랜지스터(PM5)는 턴온되고, 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2) 및 제 4 PMOS 트랜지스터(PM4)는 턴오프된다. 턴온되 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)를 통해 풀다운 전류(I1)가 흐르므로, 상기 제 1 노드(N1)의 전위는 하강하기 시작한다. 이때, 입력 신호(INb)가 하이 레벨로 천이하기 전의 제 2 노드(N2)의 전위에 의해 상기 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)는 턴온된다. 그러나, 상기 제 4 PMOS 트랜지스터(PM4)가 고전압(VDDH)의 공급을 차단시키고 있으므로, 풀업 전류(I3)는 상기 제 1 노드(N1)로 흐르지 않는다. 상기 제 1 노드(N1)의 전위는 빠르게 접지 전압(VSS)으로 하강한다. 상기 제 1 노드(N1)의 전위가 하강하면, 상기 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)를 턴온시킨다. 따라서, 상기 제 5 PMOS 트랜지스터(PM5) 및 상기 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)를 통해 풀업 전류(I4)가 상기 제 2 노드(N2)로 흐르므로, 상기 제 2 노드(N2)는 고전압(VDDH)의 전압 레벨로 상승한다. 상기 제 2 노드(N2)가 고전압(VDDH)의 전압 레벨로 상승하면 상기 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)는 턴오프되어, 풀업 전류(I3)는 제 1 노드(N1)로 흐르지 않는다.First, when the input signal INb transitions from the low level to the high level, the first NMOS transistor NM1 and the fifth PMOS transistor PM5 are turned on, and the second NMOS transistor NM2 and the fourth PMOS transistor ( PM4) is turned off. Since the pull-down current I1 flows through the first NMOS transistor NM1 after being turned on, the potential of the first node N1 starts to fall. At this time, the first PMOS transistor PM1 is turned on by the potential of the second node N2 before the input signal INb transitions to the high level. However, since the fourth PMOS transistor PM4 interrupts the supply of the high voltage VDDH, the pull-up current I3 does not flow to the first node N1. The potential of the first node N1 quickly drops to the ground voltage VSS. When the potential of the first node N1 falls, the second PMOS transistor PM2 is turned on. Accordingly, since the pull-up current I4 flows to the second node N2 through the fifth PMOS transistor PM5 and the second PMOS transistor PM2, the second node N2 is connected to the high voltage VDDH. Rises to the voltage level. When the second node N2 rises to the voltage level of the high voltage VDDH, the first PMOS transistor PM1 is turned off, and the pull-up current I3 does not flow to the first node N1.

반대로, 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하면, 상기 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2) 및 제 4 PMOS 트랜지스터(PM4)는 턴온되고, 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1) 및 제 5 PMOS 트랜지스터(PM5)는 턴오프된다. 상기 제 2 노드(N2)의 전위는 접지 전압(VSS)의 전압 레벨로 하강하기 시작한다. 이때, 입력 신호(INb)가 로우 레벨로 천이하기 전의 제 1 노드(N1)의 전위에 의해 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴온되지만, 상기 제 5 PMOS 트랜지스터(PM5)가 고전압(VDDH)의 공급을 차단하기 때문에 상기 제 2 노드(N2)로 풀업 전류(I4)는 흐르지 않는다. 이 후 동작은 도 1에 도시한 바와 같은 과정을 통해 출력 신호(OUT1)를 출력한다.On the contrary, when the input signal INb transitions from the high level to the low level, the second NMOS transistor NM2 and the fourth PMOS transistor PM4 are turned on, and the first NMOS transistor NM1 and the fifth PMOS transistor are turned on. PM5 is turned off. The potential of the second node N2 starts to fall to the voltage level of the ground voltage VSS. At this time, although the second PMOS transistor PM2 is turned on by the potential of the first node N1 before the input signal INb transitions to the low level, the fifth PMOS transistor PM5 supplies the high voltage VDDH. Because of blocking the pull-up current (I4) does not flow to the second node (N2). Thereafter, the operation outputs the output signal OUT1 through a process as shown in FIG. 1.

그러나, 상기 제 4 및 제 5 PMOS 트랜지스터(PM4,PM5)를 턴온/턴오프시키는 입력 신호(INb)의 레벨이 저전압(VDDL)의 레벨이기 때문에 상기 제 4 및 제 5 PMOS 트랜지스터(PM4,PM5)는 완전히 턴온/턴오프 될 수 없다. 결국, 상기 제 1 노드(N1)는 누설 전류에 의한 풀업 전류(I3)와 풀다운 전류(I1)에 의해 접지 전압(VSS)레벨로의 하강이 느려진다. 상기 제 2 노드(N2)도 마찬가지로 누설 전류의 전류를 갖는 풀업 전류(I4)와 풀다운 전류(I2)에 의해 접지 전압(VSS) 레벨로의 하강이 느려진다. 따라서, 레벨 쉬프터 회로(220)의 동작이 느려진다.However, since the level of the input signal INb for turning on / off the fourth and fifth PMOS transistors PM4 and PM5 is the level of the low voltage VDDL, the fourth and fifth PMOS transistors PM4 and PM5. Cannot be turned on / off completely. As a result, the first node N1 slows down to the ground voltage VSS level by the pull-up current I3 and the pull-down current I1 due to the leakage current. Similarly, the second node N2 also slows down to the ground voltage VSS level by the pull-up current I4 and the pull-down current I2 having the leakage current. Thus, the operation of the level shifter circuit 220 is slowed down.

종래의 레벨 쉬프터 회로(120,220)의 동작 속도는 풀업 전류(I3,I4) 및 풀다운 전류(I1,I2)의 충돌에 의해 제어된다. 즉, 상기 풀업 전류(I3,I4) 및 풀다운 전류(I1,I2)의 충돌을 제거하면 상기 레벨 쉬프터 회로(120,220)의 전압 레벨의 천이 속도는 증가한다. The operating speed of the conventional level shifter circuits 120 and 220 is controlled by the collision of the pullup currents I3 and I4 and the pulldown currents I1 and I2. That is, when the collision between the pull-up currents I3 and I4 and the pull-down currents I1 and I2 is eliminated, the transition speed of the voltage levels of the level shifter circuits 120 and 220 increases.

종래의 기술에 따른 레벨 쉬프터 회로(120,220)는 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하는 경우, 상기 제 2 노드(N2)의 전압은 커플링 효과에 의해 접지 전압(VSS)보다 더 낮은 전압으로 하강한다. 이때, 상기 제 2 노드(N2)의 전압을 복구시키기 위해서는 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)가 턴온되어 상기 제 2 노드(N2)의 전압이 로우 레벨로 변환되어 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 턴온 시켜야 한다. 이 과정에서 생기는 지연 시간 때문에 커플링 효과가 큰 경우에는 저전압(VDDL)에서 고전압(VDDH)으로 레벨이 쉬프트가 되지 않는 문제점이 발생한다.In the level shifter circuits 120 and 220 according to the related art, when the input signal INb transitions from the high level to the low level, the voltage of the second node N2 is higher than the ground voltage VSS due to the coupling effect. Lower to low voltage. In this case, in order to recover the voltage of the second node N2, the second NMOS transistor NM2 is turned on so that the voltage of the second node N2 is converted to a low level to turn on the first PMOS transistor PM1. do. If the coupling effect is large due to the delay time caused in this process, the level does not shift from the low voltage VDDL to the high voltage VDDH.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로는 안정적이고 빠른 동작 속도를 제공하는데 그 목적이 있다.The level shifter circuit of the semiconductor memory device according to the present invention has a purpose to provide a stable and fast operating speed.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로는 출력 노드의 신호에 응답하여 제 1 노드에 제 1 전압보다 높은 전압을 제공하고, 상기 출력 노드와 반대 위상을 갖는 내부 노드의 신호에 응답하여 제 2 노드에 상기 제 1 전압보다 높은 전압을 제공하며, 상기 제 1 노드 및 제 2 노드에 선택적으로 상기 제 1 전압보다 높은 전압이 제공되도록 구성된 풀업 구동부; 상기 제 1 전압 및 접지 전압 사이에서 스윙하는 입력 신호에 응답하여, 상기 내부 노드에 상기 제 1 노드의 전압을 제공하고, 상기 출력 노드에 상기 제 2 노드의 전압을 제공하며, 상기 내부 노드 및 상기 출력 노드에 선택적으로 상기 제 1 및 제 2 노드의 전압이 제공되도록 구성된 구동 제어부; 및 상기 입력 신호에 응답하여 상기 출력 노드 및 상기 내부 노드를 상기 접지 전압으로 구동하기 위한 풀다운 구동부를 포함한다. A level shifter circuit of a semiconductor memory device according to the present invention provides a voltage higher than a first voltage to a first node in response to a signal of an output node, and a second in response to a signal of an internal node having a phase opposite to that of the output node. A pull-up driver configured to provide a voltage higher than the first voltage to the node, and selectively supply the voltage higher than the first voltage to the first node and the second node; In response to an input signal swinging between the first and ground voltages, providing the internal node with the voltage of the first node, providing the output node with the voltage of the second node, the internal node and the A drive controller configured to provide an output node with voltages of the first and second nodes selectively; And a pull-down driver configured to drive the output node and the internal node to the ground voltage in response to the input signal.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로는 동작이 안정적이고, 동작 속도가 빨라짐으로써 보다 신뢰도 있는 회로를 구현할 수 있는 효과가 있다.The level shifter circuit of the semiconductor memory device according to the present invention has an effect that a stable operation and faster operation speed can implement a more reliable circuit.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로이다.3 is a level shifter circuit of a semiconductor memory device according to the present invention.

종래의 레벨 쉬프터 회로는 풀다운 전류에 의해 발생하는 커플링 효과에 의해 상기 풀다운 전류가 통하는 내부 노드의 전압이 접지 전압(VSS) 레벨 이하로 하 강한다. 이때, 완전히 턴온되지 않는 풀업 소자에 의해 상기 내부 노드는 완전한 고전압(VDDH)으로 상승할 수 없다. 상기 내부 노드와 반전 레벨을 갖는 출력 노드의 풀업 전류와 풀다운 전류에 충돌로 인해 상기 출력 노드의 전압이 저전압(VSS) 혹은 고전압(VDDH)으로 도달할 때까지의 지연시간이 발생한다. 즉, 상기 풀업 소자가 완전히 턴온 될 때까지의 지연 시간 때문에 전체적인 동작 속도가 느려지는 문제점이 발생한다. 본 발명에서는 풀업 소자와 풀다운 소자를 연결하는 노드 사이에 내부 노드 혹은 출력 노드로 전달되는 풀업 전류를 제어하기 위한 전류 제어부를 구비하여, 상기 내부 노드나 상기 출력 노드의 전압 레벨이 빨리 하강하고 빨리 상승할 수 있도록 회로를 구현하였다. In the conventional level shifter circuit, the voltage of the internal node through which the pull-down current passes is lowered below the ground voltage (VSS) level due to the coupling effect generated by the pull-down current. At this time, the internal node may not rise to the full high voltage VDDH due to the pull-up device that is not turned on completely. Due to the collision between the pull-up current and the pull-down current of the output node having an inversion level with the internal node, a delay time until the voltage of the output node reaches a low voltage (VSS) or a high voltage (VDDH) occurs. That is, the overall operation speed is slowed down due to the delay time until the pull-up element is completely turned on. The present invention includes a current controller for controlling a pull-up current transmitted to an internal node or an output node between the node connecting the pull-up element and the pull-down element, so that the voltage level of the internal node or the output node is quickly lowered and rises quickly. The circuit is implemented to do this.

도 3을 참조하면, 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터는 저전압(VDDL) 및 접지 전압(VSS)사이에서 스윙하는 입력 신호(INb)에 응답하여 제 3 노드(N3) 및 제 4 노드(N4)에 고전압(VDDH)의 제공 및 차단을 수행하기 위한 풀업 구동부(300), 상기 입력 신호(INb)에 응답하여 상기 제 3 노드(N3) 및 상기 제 4 노드(N4)의 전위를 내부 노드(IN_node) 및 출력 노드(OUT_node)에 제공 및 차단을 수행하기 위한 구동 제어부(400), 및 상기 입력 신호(INb)에 응답하여 상기 출력 노드(OUT-node) 및 상기 내부 노드(IN-node)를 접지 전압(VSS)으로 구동하기 위한 풀다운 구동부(500)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a level shifter of a semiconductor memory device may generate a high voltage at a third node N3 and a fourth node N4 in response to an input signal INb swinging between a low voltage VDDL and a ground voltage VSS. A pull-up driving unit 300 for providing and blocking VDDH, and the potentials of the third node N3 and the fourth node N4 in response to the input signal INb, and the internal node IN_node; The driving control unit 400 for providing and blocking the output node OUT_node, and the output node OUT-node and the internal node IN-node in response to the input signal INb are provided with a ground voltage ( And a pull-down driver 500 for driving with VSS.

여기서, 상기 내부 노드(IN-node)의 신호와 상기 출력 노드(OUT-node)의 신호는 서로 위상이 반대인 서로 차동 쌍의 레벨을 갖는 신호이다.Herein, the signal of the IN-node and the signal of the OUT-node are signals having differential pair levels that are opposite in phase to each other.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로는 입력 신호(INb)에 응답하여 출력 노드(OUT-node)의 전압을 고전압(VDDH) 혹은 저전압(VDDL)로 생성하기 위해, 풀업 구동부(300)과 풀다운 구동부(500) 사이에 구동 제어부(400)를 구비하여 풀업 전류와 풀다운 전류의 충돌을 최소화 할 수 있다.The level shifter circuit of the semiconductor memory device according to the present invention is configured to generate a voltage of the output node OUT-node as the high voltage VDDH or the low voltage VDDL in response to the input signal INb. The driving controller 400 may be provided between the pull-down driver 500 to minimize the collision between the pull-up current and the pull-down current.

상기 풀업 구동부(300)는 서로 상반되게 스위칭되도록 구성된 제 6 및 제 7 PMOS 트랜지스터(PM6,PM7)를 포함한다. 제 6 PMOS 트랜지스터(PM6)는 출력 노드(OUT_node)와 연결된 게이트, 고전압(VDDH)과 연결된 소오스, 및 제 3 노드(N3)와 연결된 드레인을 포함한다. 제 7 PMOS 트랜지스터(PM7)는 내부 노드(IN_node)와 연결된 게이트, 고전압(VDDH)과 연결된 소오스, 및 제 4 노드(N4)와 연결된 드레인을 포함한다. The pull-up driver 300 includes sixth and seventh PMOS transistors PM6 and PM7 configured to be switched to be opposite to each other. The sixth PMOS transistor PM6 includes a gate connected to the output node OUT_node, a source connected to the high voltage VDDH, and a drain connected to the third node N3. The seventh PMOS transistor PM7 includes a gate connected to the internal node IN_node, a source connected to the high voltage VDDH, and a drain connected to the fourth node N4.

상기 구동 제어부(400)는 서로 상반되게 스위칭되도록 구성된 제 8 및 제 9 PMOS 트랜지스터(PM8,PM9)를 포함한다. 제 8 PMOS 트랜지스터(PM8)는 입력 신호(INb)를 입력받는 게이트, 상기 제 3 노드(N3)와 연결된 소오스, 및 상기 내부 노드(IN_node)와 연결된 드레인을 포함한다. 상기 제 9 PMOS 트랜지스터(PM9)는 입력 신호(INb)의 반전 신호를 입력받는 게이트, 상기 제 4 노드(N4)와 연결된 소오스, 및 상기 출력 노드(OUT_node)와 연결된 드레인을 포함한다.The driving controller 400 includes eighth and ninth PMOS transistors PM8 and PM9 configured to be switched to be opposite to each other. The eighth PMOS transistor PM8 includes a gate configured to receive an input signal INb, a source connected to the third node N3, and a drain connected to the internal node IN_node. The ninth PMOS transistor PM9 includes a gate configured to receive an inverted signal of the input signal INb, a source connected to the fourth node N4, and a drain connected to the output node OUT_node.

상기 풀다운 구동부(500)는 서로 차동인 입력 신호(INb)를 입력받는 제 4 및 제 5 NMOS 트랜지스터(NM4,NM5), 및 입력 신호(INb)를 반전시켜 출력하는 제 3 인버터(IV3)를 포함한다. 상기 제 4 NMOS 트랜지스터(NM4)는 입력 신호(INb)를 입력받는 게이트, 상기 내부 노드(IN-node)와 연결된 소오스, 및 접지 전압(VSS)단과 연결된 드레인을 포함한다. 상기 제 5 NMOS 트랜지스터(NM5)는 입력 신호(INb)의 반전 신호를 입력받는 게이트, 상기 출력 노드(OUT_node)와 연결된 소오스, 및 접지 전압(VSS)단과 연결된 드레인을 포함한다.The pull-down driver 500 includes fourth and fifth NMOS transistors NM4 and NM5 that receive differential input signals INb, and a third inverter IV3 that inverts and outputs the input signal INb. do. The fourth NMOS transistor NM4 includes a gate configured to receive an input signal INb, a source connected to the internal node IN-node, and a drain connected to a ground voltage VSS terminal. The fifth NMOS transistor NM5 includes a gate configured to receive an inverted signal of the input signal INb, a source connected to the output node OUT_node, and a drain connected to the ground voltage VSS terminal.

보다 구체적으로 본 발명의 레벨 쉬프터 회로를 설명하면 다음과 같다.More specifically, the level shifter circuit of the present invention will be described.

먼저, 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하는 경우를 예를 들어 설명하면, 입력 신호(INb)가 하이 레벨이면 내부 노드(IN_node)의 전압도 커플링 효과에 의해 접지 전압(VSS) 이하로 하강한다. 이때, 상기 입력 신호(INb)가 로우 레벨로 천이하는 동시에 상기 제 4 NMOS 트랜지스터(NM4)는 턴오프되고, 상기 제 8 PMOS 트랜지스터(PM8)는 완전 턴온되기 때문에 상기 제 3 노드(N3)의 전압은 상기 내부 노드(IN_node)로 제공된다. 이어서, 상기 내부 노드(IN_node)의 전위는 빠르게 상승하여, 상기 제 7 PMOS 트랜지스터(PM7)를 빨리 턴오프시킨다. 상기 입력 신호(INb)가 로우 레벨로 천이하는 동시에 상기 제 5 NMOS 트랜지스터(NM5)는 턴온되고, 상기 제 9 PMOS 트랜지스터(PM9)는 턴오프된다. 따라서, 출력 노드(OUT_node)의 전위는 접지 전압(VSS)의 레벨로 빨리 하강하게 된다. 상기 로우 레벨의 출력 노드(OUT_node)의 전위는 상기 제 6 PMOS 트랜지스터(PM6)를 턴온시키고, 상기 제 3 노드(N3)에 고전압(VDDH)을 빠르게 제공하고, 상기 제 8 PMOS 트랜지스터(PM8)는 상기 내부 노드(IN_node)로 고전압(VDDH)을 제공한다. 따라서, 상기 내부 노드(IN_node)는 고전압(VDDH)의 레벨을 갖고, 상기 출력 노드(OUT_node)는 접지 전압(VSS)의 레벨을 갖는다. 즉, 상기 제 9 PMOS 트랜지스터(PM9)는 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하면, 저전압(VDDL)에 의해 턴온되므로 고전압(VDDH)을 입력받는 경우보다 구동 능력이 미세해진다. 따라서, 상기 출력 노 드(OUT_node)의 전위는 풀업 전류(I8)의 공급보다 풀다운 전류(I9)의 구동능력이 크므로, 접지 전압(VSS)의 레벨로 빠르게 하강한다.First, a case where the input signal INb transitions from the high level to the low level will be described. For example, if the input signal INb is at the high level, the voltage of the internal node IN_node may also be grounded by the coupling effect. ) Is lower than At this time, since the input signal INb transitions to the low level, the fourth NMOS transistor NM4 is turned off and the eighth PMOS transistor PM8 is completely turned on, so that the voltage of the third node N3 is turned on. Is provided to the internal node IN_node. Subsequently, the potential of the internal node IN_node rises quickly to turn off the seventh PMOS transistor PM7 quickly. The fifth NMOS transistor NM5 is turned on and the ninth PMOS transistor PM9 is turned off while the input signal INb transitions to a low level. Therefore, the potential of the output node OUT_node quickly drops to the level of the ground voltage VSS. The potential of the low level output node OUT_node turns on the sixth PMOS transistor PM6, rapidly provides a high voltage VDDH to the third node N3, and the eighth PMOS transistor PM8 A high voltage VDDH is provided to the internal node IN_node. Accordingly, the internal node IN_node has a level of high voltage VDDH, and the output node OUT_node has a level of ground voltage VSS. That is, when the input signal INb transitions from the high level to the low level, the ninth PMOS transistor PM9 is turned on by the low voltage VDDL, so that the driving capability is finer than when the high voltage VDDH is input. Therefore, the potential of the output node OUT_node has a larger driving capability of the pull-down current I9 than the supply of the pull-up current I8, and therefore rapidly drops to the level of the ground voltage VSS.

본 발명의 레벨 쉬프터 회로는 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이할 경우, 상기 출력 노드(OUT-node)는 공급되는 풀업 전류(I8)보다 접지 전압(VSS)단으로 배출되는 풀다운 전류(I6)의 구동 능력이 더 우수하고, 상기 내부 노드(IN_node)는 공급되는 풀업 전류(I7)가 접지 전압(VSS)단으로 배출되는 풀다운 전류(I5)보다 구동 능력이 더 우수하다.In the level shifter circuit of the present invention, when the input signal INb transitions from the high level to the low level, the output node OUT-node is pulled down to the ground voltage VSS stage rather than the supplied pull-up current I8. The driving ability of the current I6 is better, and the internal node IN_node has better driving capability than the pull-down current I5 from which the pull-up current I7 supplied is discharged to the ground voltage VSS terminal.

반대로 입력 신호(INb)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이할 경우, 상기 출력 노드(OUT)는 공급되는 풀업 전류(I8)가 접지 전압(VSS)단으로 배출되는 풀다운 전류(I6)의 구동 능력이 더 우수하고, 상기 내부 노드(IN_node)는 공급되는 풀업 전류(I7)보다 접지 전압(VSS)단으로 배출되는 풀다운 전류(I5)가 구동 능력이 더 우수하다.On the contrary, when the input signal INb transitions from the low level to the high level, the output node OUT has a driving capability of the pull-down current I6 from which the pull-up current I8 supplied is discharged to the ground voltage VSS terminal. The internal node IN_node has a better driving capability than the pull-down current I5 discharged to the ground voltage VSS stage than the pull-up current I7 supplied.

즉, 동일한 조건에서 도 1 및 도 2에 도시한 종래의 레벨 쉬프터보다 더 빠른 천이 시간을 가지며, 전류 소모도 작다.That is, under the same conditions, it has a faster transition time than the conventional level shifters shown in Figs. 1 and 2, and the current consumption is also small.

도 4는 다른 실시 예에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로이다.4 is a level shifter circuit of a semiconductor memory device according to another exemplary embodiment.

도 4는 도 3에 도시한 레벨 쉬프터 회로의 풀업 구동부(300)와 구동 제어부(400) 사이에 연결된 노드를 입력 신호(INb)에 응답하여 구동 능력을 가속화시키는 풀다운부(600)를 포함한다.4 includes a pull-down unit 600 for accelerating driving capability of a node connected between the pull-up driver 300 and the drive controller 400 of the level shifter circuit shown in FIG. 3 in response to an input signal INb.

도 4를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로는 풀업 구동부(300), 구동 제어부(400), 풀다운 구동부(500), 및 풀다운 부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a level shifter circuit of a semiconductor memory device according to another exemplary embodiment includes a pull-up driver 300, a drive controller 400, a pull-down driver 500, and a pull-down unit 600.

상기 풀업 구동부(300), 구동 제어부(400), 풀다운 구동부(500)는 도 3에 도시한 레벨 쉬프터 회로이므로 중복 설명을 배제하기로 한다.Since the pull-up driving unit 300, the driving control unit 400, and the pull-down driving unit 500 are the level shifter circuits shown in FIG. 3, redundant description will be omitted.

상기 풀다운부(600)는 입력 신호(INb)에 응답하여 상기 제 3 노드(N3) 및 제 4 노드(N4)의 전위를 접지 전압(VSS)의 레벨로의 변환을 가속화시킨다.The pull-down unit 600 accelerates the conversion of the potentials of the third node N3 and the fourth node N4 to the level of the ground voltage VSS in response to the input signal INb.

상기 풀다운부(600)는 상기 입력 신호(INb)에 응답하여 상기 제 3 노드(N3)를 접지 전압(VSS)의 레벨로 풀다운 시키는 제 1 풀다운 부(610), 및 상기 입력 신호(INb)에 응답하여 상기 제 4 노드(N3)를 상기 접지 전압(VSS)의 레벨로 풀다운 시키는 제 2 풀다운 부(620)를 포함한다. 상기 제 1 풀다운 부(610)는 제 6 NMOS 트랜지스터(NM6)를 포함한다. 제 6 NMOS 트랜지스터(NM6)는 입력 전압(INb)을 입력받고, 상기 제 3 노드(N3)와 연결된 드레인, 및 접지 전압(VSS)단과 연결된 소오스를 포함한다. 상기 제 2 풀다운부(620)는 제 7 NMOS 트랜지스터(NM7)를 포함한다. 상기 제 7 NMOS 트랜지스터(NM7)는 입력 신호(INb)의 반전 신호를 입력받는 게이트, 상기 제 4 노드(N4)와 연결된 드레인, 및 접지 전압(VSS)단과 연결된 소오스를 포함한다.The pull-down unit 600 is connected to the first pull-down unit 610 and the input signal INb to pull down the third node N3 to the level of the ground voltage VSS in response to the input signal INb. In response, the second pull-down unit 620 pulls down the fourth node N3 to the level of the ground voltage VSS. The first pull-down unit 610 includes a sixth NMOS transistor NM6. The sixth NMOS transistor NM6 receives an input voltage INb, includes a drain connected to the third node N3, and a source connected to the ground voltage VSS terminal. The second pull-down unit 620 includes a seventh NMOS transistor NM7. The seventh NMOS transistor NM7 includes a gate configured to receive an inverted signal of the input signal INb, a drain connected to the fourth node N4, and a source connected to the ground voltage VSS terminal.

보다 구체적으로 다른 실시 예에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로의 동작은 다음과 같다.More specifically, the operation of the level shifter circuit of the semiconductor memory device according to another embodiment is as follows.

상기 도 3에 도시한 레벨 쉬프터 회로와 동작은 같지만, 다른 실시 예에 따른 레벨 쉬프터 회로는 상기 입력 신호(INb)가 하이 레벨이서 로우 레벨로 천이할 때, 상기 제 7 NMOS 트랜지스터(NM7)를 턴온시켜, 상기 제 4 노드(N4)의 전위를 접 지 전압(VSS)의 레벨로 생성하기 때문에 상기 제 9 PMOS 트랜지스터(PM9)는 완전 턴오프 되고, 상기 출력 노드(OUT_node)의 전위는 접지 전압(VSS)의 레벨로 도 3에 도시한 레벨 쉬프터보다 더 빨리 하강한다. 이때, 상기 제 6 PMOS 트랜지스터(PM6)의 턴온 시점이 더욱 빨라지게 되어, 상기 내부 노드(IN-node)를 더욱 빨리 고전압(VDDH)의 레벨로 생성하여 전체적인 레벨 쉬프터 회로의 동작 속도는 빨라진다.The operation of the level shifter circuit shown in FIG. 3 is the same, but the level shifter circuit according to another embodiment turns on the seventh NMOS transistor NM7 when the input signal INb transitions from a high level to a low level. In this case, since the potential of the fourth node N4 is generated at the level of the ground voltage VSS, the ninth PMOS transistor PM9 is completely turned off, and the potential of the output node OUT_node is set to the ground voltage. VSS) is lowered faster than the level shifter shown in FIG. At this time, the turn-on time of the sixth PMOS transistor PM6 is faster, and the internal node IN-node is generated at a level of high voltage VDDH more quickly, so that the overall operation of the level shifter circuit is faster.

반대의 경우(즉, 입력 신호(INb)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 경우)도 마찬가지로, 상기 제 6 NMOS 트랜지스터(NM6)가 턴온되어 상기 제 3 노드(N3)를 접지 전압(VSS)의 레벨로 생성하여, 상기 내부 노드(In-node)를 접지 전압(VSS)의 레벨로 더욱 빨리 하강시킨다. 따라서, 상기 제 7 PMOS 트랜지스터(PM7)의 턴온 속도도 증가하여, 상기 출력 노드(OUT_node)로의 고전압(VDDH)의 레벨로 생성되는 속도가 빨라짐에 따라 상기 레벨 쉬프터 회로의 동작 속도는 빨라진다.In the opposite case (ie, when the input signal INb transitions from the low level to the high level), the sixth NMOS transistor NM6 is turned on to turn the third node N3 to the ground voltage VSS. By generating the level, the internal node (In-node) is lowered more quickly to the level of the ground voltage (VSS). Accordingly, the turn-on speed of the seventh PMOS transistor PM7 is also increased, and as the speed generated at the level of the high voltage VDDH to the output node OUT_node is increased, the operation speed of the level shifter circuit is increased.

도 5는 도 2의 레벨 쉬프터 회로와 도 3의 레벨 시프터 회로의 지연 시간에 대한 타이밍도이다.5 is a timing diagram of a delay time between the level shifter circuit of FIG. 2 and the level shifter circuit of FIG. 3.

도 5를 참조하면, 상기 도 2의 레벨 쉬프터 회로의 출력 신호(OUT1)보다 상기 도 3의 레벨 쉬프터 회로의 출력 신호(OUT1)는 소정 시간 빠르게 발생됨을 판별 할 수 있다. 즉, 도 3의 본 발명의 레벨 쉬프터 회로는 제 8 및 제 9 PMOS 트랜지스터(PM8,PM9)의 구동 능력이 도 2에 도시한 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2)에 비해 구동 능력이 작다. 상기 입력 신호(INb)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이할 경우, 상기 풀업 전류(I7)는 도 2에 도시한 풀업 전류(I3)보다 풀업 구동 능력이 우수하고, 풀다운 전류(I6)는 도 2에 도시한 풀다운 전류(I2)보다 풀 다운 구동 능력이 우수하기 때문에 출력 신호(OUT1)의 출력 속도가 도 2의 레벨 쉬프터 회로보다 빠르다. 상기 입력 신호(INb)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이할 경우, 상기 풀업 전류(I8)는 도 2에 도시한 풀업 전류(I4)보다 풀업 구동 능력이 우수하고, 풀다운 전류(I5)는 도 2에 도시한 풀다운 전류(I1)보다 풀다운 구동 능력이 우수하기 때문에 출력 신호(OUT1)의 출력 속도가 도 2의 레벨 쉬프터 회로보다 빠르다.Referring to FIG. 5, it may be determined that the output signal OUT1 of the level shifter circuit of FIG. 3 is generated a predetermined time earlier than the output signal OUT1 of the level shifter circuit of FIG. 2. That is, the level shifter circuit of FIG. 3 has a higher driving capability than the first and second PMOS transistors PM1 and PM2 shown in FIG. 2. small. When the input signal INb transitions from a high level to a low level, the pull-up current I7 has a better pull-up driving capability than the pull-up current I3 shown in FIG. 2, and the pull-down current I6 is shown in FIG. 2. Since the pull-down driving capability is superior to the pull-down current I2 shown in Fig. 2, the output speed of the output signal OUT1 is faster than the level shifter circuit of FIG. When the input signal INb transitions from a low level to a high level, the pull-up current I8 has a better pull-up driving capability than the pull-up current I4 shown in FIG. 2, and the pull-down current I5 is shown in FIG. 2. Since the pull-down driving capability is superior to the pull-down current I1 shown in Fig. 2, the output speed of the output signal OUT1 is faster than the level shifter circuit of FIG.

도 6은 도 2의 레벨 쉬프터 회로와 도 3의 레벨 쉬프터 회로의 소모 전류에 대한 타이밍도이다.6 is a timing diagram for current consumption of the level shifter circuit of FIG. 2 and the level shifter circuit of FIG. 3.

도 6을 참조하면, 상기 도 2의 레벨 쉬프터 회로의 출력 신호(OUT1)보다 상기 도 3의 레벨 쉬프터 회로의 출력 신호(OUT1)는 소모 전류가 작다는 것을 판별 할 수 있다. 도 2의 레벨 쉬프터 회로는 도 3의 레벨 쉬프터 회로보다 동작 속도가 느려 오랜 시간 동작을 하므로 소모 전류가 더 크다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, the output signal OUT1 of the level shifter circuit of FIG. 3 may be smaller than the output signal OUT1 of the level shifter circuit of FIG. 2. It can be seen that the level shifter circuit of FIG. 2 has a higher operating current than the level shifter circuit of FIG.

본 발명에 따른 레벨 쉬프터 회로는 도 1 및 도 2에 도시한 종래의 레벨 쉬프터보다 풀업 전류와 풀다운 전류의 충돌을 최소화 시킴으로써, 보다 안정적인 동작을 수행하고, 보다 동작 속도가 개선되는 효과가 있다.The level shifter circuit according to the present invention minimizes the collision between the pull-up current and the pull-down current than the conventional level shifter shown in FIGS. 1 and 2, thereby performing a more stable operation and improving the operation speed.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으므로, 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 등가개념으로부 터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. 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 equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

도 1은 종래의 기술에 따른 레벨 쉬프터 회로가 포함된 반도체 메모리 장치,1 is a semiconductor memory device including a level shifter circuit according to the prior art,

도 2는 종래의 다른 실시 예에 따른 레벨 쉬프터 회로가 포함된 반도체 메모리 장치,2 is a semiconductor memory device including a level shifter circuit according to another exemplary embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로,3 is a level shifter circuit of a semiconductor memory device according to the present invention;

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로,4 is a level shifter circuit of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present disclosure;

도 5는 도 2에 도시한 레벨 쉬프터 회로와 도 3에 도시한 레벨 쉬프터 회로의 출력 신호의 타이밍도, 및5 is a timing diagram of an output signal of the level shifter circuit shown in FIG. 2 and the level shifter circuit shown in FIG.

도 6은 도 2에 도시한 레벨 쉬프터 회로와 도 3에 도시한 레벨 쉬프터 회로의 소모 전류의 타이밍도이다.6 is a timing diagram of current consumption of the level shifter circuit shown in FIG. 2 and the level shifter circuit shown in FIG.

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

300 : 풀업 구동부 400 : 구동 제어부300: pull-up drive unit 400: drive control unit

500 : 풀다운 구동부 600 : 풀다운부500: pull-down drive unit 600: pull-down unit

Claims (9)

출력 노드의 신호에 응답하여 제 1 노드에 제 1 전압보다 높은 전압을 제공하고, 상기 출력 노드와 반대 위상을 갖는 내부 노드의 신호에 응답하여 제 2 노드에 상기 제 1 전압보다 높은 전압을 제공하며, 상기 제 1 노드 및 제 2 노드에 선택적으로 상기 제 1 전압보다 높은 전압이 제공되도록 구성된 풀업 구동부;Providing a voltage higher than the first voltage to the first node in response to the signal of the output node and providing a voltage higher than the first voltage to the second node in response to the signal of the internal node having a phase opposite to the output node; A pull-up driver configured to selectively provide a voltage higher than the first voltage to the first node and the second node; 상기 제 1 전압 및 접지 전압 사이에서 스윙하는 입력 신호에 응답하여, 상기 내부 노드에 상기 제 1 노드의 전압을 제공하고, 상기 출력 노드에 상기 제 2 노드의 전압을 제공하며, 상기 내부 노드 및 상기 출력 노드에 선택적으로 상기 제 1 및 제 2 노드의 전압이 제공되도록 구성된 구동 제어부, 및In response to an input signal swinging between the first and ground voltages, providing the internal node with the voltage of the first node, providing the output node with the voltage of the second node, the internal node and the A drive control configured to selectively provide an output node with voltages of the first and second nodes, and 상기 입력 신호에 응답하여 상기 출력 노드 및 상기 내부 노드를 상기 접지 전압으로 구동하기 위한 풀다운 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And a pull-down driving unit configured to drive the output node and the internal node to the ground voltage in response to the input signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 풀업 구동부는,The pull-up drive unit, 상기 내부 노드 신호가 접지 전압 레벨이면, 상기 제 2 노드로 상기 제 1 전압보다 높은 전압을 공급하고,If the internal node signal is at a ground voltage level, supply a voltage higher than the first voltage to the second node, 상기 출력 노드 신호가 접지 전압 레벨이면, 상기 제 1 노드로 상기 제 1 전압보다 높은 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And supplying a voltage higher than the first voltage to the first node when the output node signal is at a ground voltage level. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 제어부는,The drive control unit, 상기 입력 신호가 상기 제 1 전압 레벨이면, 상기 제 1 노드와 상기 내부 노드를 접속시키고,If the input signal is at the first voltage level, connect the first node and the internal node, 상기 입력 신호가 상기 접지 전압 레벨이면, 상기 제 2 노드와 상기 출력 노드를 접속시키는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And the second node and the output node are connected when the input signal is at the ground voltage level. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 풀다운 구동부는,The pull-down drive unit, 상기 입력 신호가 상기 제 1 전압 레벨이면, 상기 출력 노드와 접지 전압단을 접속시키고,If the input signal is the first voltage level, the output node and the ground voltage terminal is connected, 상기 입력 신호가 상기 접지 전압 레벨이면, 상기 내부 노드와 상기 접지 전압단을 접속시키는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And if the input signal is at the ground voltage level, connecting the internal node and the ground voltage terminal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입력 신호에 응답하여 상기 제 1 노드 및 상기 제 2 노드의 풀다운을 수행하기 위한 풀다운부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And a pull-down unit configured to pull down the first node and the second node in response to the input signal. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 풀다운부는,The pull-down unit, 상기 입력 신호에 응답하여, 상기 제 1 노드를 풀다운 시키기 위한 제 1 풀다운부, 및A first pull-down unit for pulling down the first node in response to the input signal, and 상기 입력 신호에 응답하여, 상기 제 2 노드를 풀다운 시키기 위한 제 2 풀다운부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And a second pull-down section for pulling down the second node in response to the input signal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 풀다운부는,The pull-down unit, 상기 입력 신호가 상기 제 1 전압 레벨이면, 상기 제 1 노드를 접지 전압단과 접속시키고,If the input signal is the first voltage level, connect the first node with a ground voltage terminal, 상기 입력 신호가 상기 접지 전압 레벨이면, 상기 제 2 노드를 접지 전압단과 접속시키는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.And when the input signal is at the ground voltage level, connecting the second node to a ground voltage terminal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전압은,The first voltage is, 외부 전압인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.An external voltage level shifter circuit of a semiconductor memory device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전압보다 높은 전압은,The voltage higher than the first voltage, 승압 전압인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 레벨 쉬프터 회로.A level shifter circuit of a semiconductor memory device, characterized in that the boost voltage.
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