KR100907019B1 - Circuit for reference voltage generator in semiconductor memory apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치의 회로 설계에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit design of a semiconductor memory device, and more particularly to a reference voltage generating circuit of a semiconductor memory device.
종래에 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로로 사용되었던 위들러 회로(Widlar Reference Circuit)는 도 1에 도시되어 있다. 종래의 위들러 회로(도 1)는 외부전압(VDD)을 인가 받을 때 온도에 따른 변화를 보정하기 위한 온도 보상 부(10)와 온도 보상부(10)에서 전달되는 전달전압(Vtrans)으로부터 원하는 출력(Vref)을 얻을 수 있도록 전압 레벨을 조절하는 전압 제어부(20)로 구성되어 있었다.A Widlar reference circuit, which is conventionally used as a reference voltage generation circuit of a semiconductor memory device, is illustrated in FIG. 1. The conventional Widler circuit (FIG. 1) is a
상기 전압 제어부(20)는 풀-업(Pull-up, 21)부를 이루는 피모스 트랜지스터(PA, PB, PC), 풀-다운(Pull-down, 22)부를 이루는 엔모스 트랜지스터(NA, NB, NC) 및 이들을 퓨즈(Fuse)로 연결하는 스위치 레이어(Switch layer, 23)로 구성되어 있었다.The
위들러 회로(도 1)의 출력은 설계 시에 정해지지만 실제 회로에서는 여러가 지 변수에 의하여 설계한 값과 다른 출력이 나올 수 있기 때문에 스위치 레이어(Switch layer, 23)를 이용하여 여러 가지 조합으로 전압 분배를 하여 원하는 레벨의 출력 값을 얻을 수 있도록 하였다.The output of the Widler circuit (FIG. 1) is determined at design time, but the actual circuit may have a different output from the value designed by various variables, so that the
이 경우 출력 값을 변경하려면 스위치 레이어(23)를 변경하여 마스크 수정(Mask revision)을 수행해야 했다. 한번 마스크 수정을 수행하면 막대한 시간과 비용이 소모되므로 최대한 마스크 수정을 줄이면서 회로의 출력을 변경시키는 것이 중요한 과제가 되었다.In this case, in order to change the output value, it was necessary to change the
본 발명은 테스트 신호에 의해 제어되는 전압 레벨 조절부를 이루는 각각의 스위칭부를 이용하여 기존의 마스크 수정(Mask revision)을 통하지 않고 원하는 레벨의 기준전압(Vref)을 얻을 수 있는 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention generates a reference voltage of a semiconductor memory device capable of obtaining a reference voltage (Vref) of a desired level without using a mask revision by using each switching unit that forms a voltage level control unit controlled by a test signal. The purpose is to provide a circuit.
본 발명은 테스트 신호와 퓨즈(Fuse)를 이용하여 원하는 레벨의 기준전압(Vref)을 얻을 수 있는 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로를 제공함에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a reference voltage generating circuit of a semiconductor memory device which can obtain a reference voltage Vref having a desired level by using a test signal and a fuse.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로는 인가된 외부전압을 온도 변화와 무관하게 일정한 레벨의 전달전압으로 전달하는 온도 보상부; 상기 전달전압을 인가 받고, 기준전압의 레벨을 풀-업하는 풀-업부; 상기 기준전압의 레벨을 풀-다운하는 풀-다운부; 테스트 신호를 입력 받아 상기 풀-업부의 풀-업 강도와 상기 풀-다운부의 풀-다운 강도를 조절하여 상기 기준전압을 생성하는 전압 레벨 조절부; 를 포함한다.A reference voltage generation circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention includes a temperature compensating unit for transferring an applied external voltage to a constant level transfer voltage regardless of temperature change; A pull-up unit receiving the transfer voltage and pulling up a level of a reference voltage; A pull-down unit which pulls down the level of the reference voltage; A voltage level controller configured to generate a reference voltage by receiving a test signal and adjusting a pull-up intensity of the pull-up unit and a pull-down intensity of the pull-down unit; It includes.
본 발명은 테스트 신호에 의해 인에이블 되는 전압 레벨 조절부와 그에 의해 임피던스 값이 조절되는 풀-업부 및 풀-다운부를 이용해 전압 조절을 수행하여 다양한 조합으로 원하는 레벨의 기준전압(Vref)을 얻을 수 있다. According to the present invention, a voltage level adjusting unit enabled by a test signal and a pull-up unit and a pull-down unit whose impedance values are adjusted by performing a voltage adjustment may be used to obtain a reference voltage Vref having a desired level in various combinations. have.
본 발명은 스위칭부를 구성하는 스위치 제어부의 퓨즈(Fuse)를 이용하여 항구적인 기준 전압(Vref)을 생성함으로써 기존의 위들러 회로가 갖는 문제점을 해결하여 막대한 시간과 비용상의 이점을 얻을 수 있다.The present invention can solve the problems of the existing Widler circuit by generating a constant reference voltage (Vref) using the fuse (Fuse) of the switch control unit constituting the switching unit can obtain a huge time and cost advantages.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로의 블록도는 도 2에 도시된 것과 같이 온도 보상부(10), 풀-업부(210), 풀-다운부(220) 및 전압 레벨 조절부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 2, a block diagram of the reference voltage generator circuit of the semiconductor memory device according to the present invention includes a
상기 온도 보상부(10)를 나타내는 회로는 도 1에 도시되어 있다. 온도 보상부(10)는 외부전압(VDD)이 인가될 때 양의 온도 계수를 가지는 저항과 음의 온도 계수를 가지는 엔모스 트랜지스터를 이용하여 온도에 따른 전압 레벨의 변화를 보상하는 회로로서 저항(RD)과 엔모스 트랜지스터(ND)로 구성된다. 온도 보상부(10)는 외부전압(VDD)이 인가되면 온도에 따라 전압 레벨이 변하는 것을 보정하여 풀-업부(210)로 전달한다.The circuit representing the
상기 풀-업부(210), 풀-다운부(220) 및 전압 레벨 조절부(300)를 나타내는 회로는 도 3에 도시되어 있다. A circuit representing the pull-
풀-업부(210)는 도 3에 도시된 것과 같이 세 개의 피모스 트랜지스터(P1, P2, P3)로 구성되고, 풀-다운부(220)는 도 3에 도시된 것과 같이 세 개의 엔모스 트랜지스터(N1, N2, N3)로 구성된다.The pull-
상기 풀-업부(210)와 풀-다운부(220)는 각각 세 개의 트랜지스터로 구성됨을 예로 설명하였으나, 당업자라면 그 수를 변경하여 사용할 수 있음은 당연한 것으로 이해할 수 있을 것이다.Although the pull-up
테스트 신호에 의해 인에이블 여부가 결정되는 전압 레벨 조절부(300)는 제 1 스위칭부(S1) 내지 제 6 스위칭부(S6)로 구성되며 각각의 스위칭부는 한쪽 단이 상기 풀-업부(210) 또는 풀-다운부(220)를 이루는 트랜지스터와 연결되고 다른 한쪽 단은 기준전압(Vref) 생성 노드(B)에 연결된다. 상기 기준전압 생성 노드(B)를 공통 노드로 하여, 제 1 스위칭부(S1)는 제 1 피모스 트랜지스터(P1)의 드레인 단과 연결되고, 제 2 스위칭부(S2)는 제 2 피모스 트랜지스터(P2)의 드레인 단과 연결되고, 제 3 스위칭부(S3)는 제3 피모스 트랜지스터(P3)의 드레인 단과 각각 연결된다. 마찬가지로 제 4 스위칭부(S4)는 제 1 엔모스 트랜지터(N1)의 드레인 단과 연결되고, 제 5 스위칭부(S5)는 제 2 엔모스 트랜지스터(N2)의 드레인 단과, 제 6 스위칭부(S6)는 제 3 엔모스 트랜지스터(N3)의 드레인 단과 각각 연결된다.The voltage
풀-업부(210)를 이루는 세 개의 피모스 트랜지스터(P1, P2, P3)의 게이트 단은 온도 보상부(10)에서 전달되는 전달전압(Vtrans)을 공통 노드(A)에서 인가받고, 소스 단은 외부전압(VDD)을 인가 받고, 드레인 단은 각각의 스위칭부(S1, S2, S3)와 연결된다. The gate stages of the three PMOS transistors P1, P2, and P3 constituting the pull-
풀-다운부(220)를 이루는 세 개의 엔모스 트랜지스터(N1, N2, N3)의 게이트 단은 기준전압(Vref) 생성 노드(B)에 연결되고, 소스 단은 접지전압 노드(C)에 연결 되며, 드레인 단은 각각의 스위칭부(S4, S5, S6)와 연결된다.The gate terminals of the three NMOS transistors N1, N2, and N3 constituting the pull-
온도 보상부(10)로부터 일정한 레벨의 전달 전압(Vtrans) 풀-업부(210)에 전달되면 풀-업부(210)와 풀-다운부(220)를 이루는 각각의 트랜지스터의 임피던스 값이 정해진다. 전달전압(Vtrans)을 인가 받아 일정한 임피던스 값을 갖게 된 풀-업부(210)와 풀-다운부(220)는 전압 레벨 조절부(300)를 이루는 스위칭부(S1 내지S6)의 인에이블 여부에 따라서 다양한 임피던스 조합을 갖는다.When the transfer voltage Vtrans pull-up
예를 들어 제 3 스위칭부(S3)와 제 6 스위칭부(S6)가 인에이블 되고 제 1, 제 2, 제 4 및 제 5 스위칭부(S1, S2, S4, S5)가 디세이블 된다면 전달전압(Vtrans)이 제 3 피모스 트랜지스터(P3)와 제 3 엔모스 트랜지스터(N3)의 임피던스 비에 의해 전압 분배되어 기준전압(Vref)을 생성하게 된다.For example, if the third switch S3 and the sixth switch S6 are enabled and the first, second, fourth and fifth switch S1, S2, S4, and S5 are disabled, the transfer voltage Vtrans is divided by the impedance ratio between the third PMOS transistor P3 and the third NMOS transistor N3 to generate the reference voltage Vref.
위와 같이 전압 레벨 조절부(300)를 이루는 각각의 스위칭부(S1 내지 S6)가 인에이블 되는지 여부에 따라 풀-업부(210)와 풀-다운부(220)의 임피던스 값을조절하여 다양한 레벨의 기준전압(Vref)을 생성 시킬 수 있음을 알 수 있다.As described above, the impedance values of the pull-
이하에서 상기 전압 레벨 조절부(300)의 구성에 대해 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, the configuration of the
상기 전압 레벨 조절부(300)는 제 1 스위칭부(S1), 제 2 스위칭부(S2), 제 3 스위칭부(S3), 제 4 스위칭부(S4), 제 5 스위칭부(S5), 제 6 스위칭부(S6)로 구성되어있으며 각각의 스위칭부(S1 내지 S6)는 스위치 제어신호(t1 내지 t6)에 의해 턴-온 여부가 결정되는 스위치(312 내지 362)와 테스트 신호(T1 내지 T6)에 따라 상기 스위치(312 내지 362)에 스위치 제어신호(t1 내지 t6)를 전달하는 스위치 제어부(311 내지 361)로 구성된다. 도 4는 상기 전압 레벨 조절부(300)를 이루는 각 각의 스위칭부(S1 내지 S6)의 회로의 실시예를 도시한 것이다. 제 1 스위칭부 내지 제 6 스위칭부(S1 내지 S6)는 각각 동일한 회로로 구성된다.The
각각의 스위칭부(S1 내지 S6)는 스위치(312 내지 362)와 스위치 제어부(311 내지 361)로 구성되어있다.Each switching unit S1 to S6 is composed of
각각의 스위치(312 내지 362)는 인버터(IV)와 패스게이트(PG)로 구성되어 있고, 각각의 스위치 제어부(311 내지 361)로부터 턴-온 여부를 결정하는 스위치 제어신호(t1, t2, t3, t4, t5, t6)를 전달 받게 된다. 각각의 스위치(312 내지 362)는 풀-업부(210)와 풀-다운부(220)를 이루는 각각의 트랜지스터(P1, P2, P3, N1, N2, N3)의 드레인 단과 기준전압(Vref) 생성 노드(B)에 연결된다. 제 1 스위칭부(S1)를 이루는 스위치는 a1 노드와 b1 노드 사이에 연결되고, 제 2 스위칭부(S2)를 이루는 스위치는 a2 노드와 b2 노드 사이에 연결된다. 마찬가지로 제 3 내지 제 6 스위칭부(S3 내지 S6)의 스위치들도 각각의 노드들(a3 와 b3, a4 와 b4, a5 와 b5, a6 와 b6)과 연결된다.Each of the
스위치 제어부(311 내지 361)는 게이트 단에 테스트 신호(T1 내지 T6)가 인가되고, 소스 단에 외부전압(VDD)이 인가되며, 드레인 단이 퓨즈(Fuse)와 연결되는 피모스 트랜지스터(Pt)와 피모스 트랜지스터(Pt)의 드레인 단과 접지 단 사이를 연결하는 퓨즈(Fuse)로 구성된다. 본 발명에서는 피모스 트랜지스터를 실시예로 설명하고 있으나 엔모스 트랜지스터로도 동일한 기능을 수행할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the
제 1 스위칭부(S1)의 동작에 대해 살펴보면, 스위치 제어부(311)에 하이 레 벨의 테스트 신호(T1)를 인가하면 피모스 트랜지스터(Pt)는 턴-오프 되고, 하이 레벨의 제어신호(t1)가 스위치(312)에 전달된다. 하이 레벨의 제어신호(t1)를 전달 받은 스위치(312)의 패스게이트(PG)는 열리게 되고, 스위치(312)는 턴-온 된다.Referring to the operation of the first switching unit S1, when the high level test signal T1 is applied to the
반대로 상기 스위치 제어부(311)에 로우 레벨의 테스트 신호(T1)를 인가하면 피모스 트랜지스터(Pt)는 턴-온 되고, 로우 레벨의 제어신호(t1)가 상기 스위치(312)에 전달 된다. 로우 레벨의 제어 신호(t1)를 전달 받은 상기 스위치(312)의 패스게이트(PG)는 끊기게 되고, 스위치(312)는 턴-오프 된다.On the contrary, when the low level test signal T1 is applied to the
상기 테스트가 종료되면 테스트 신호는 로우 레벨로 고정된다. 제 1 스위칭부(S1)의 스위치(312)의 경우 테스트 신호(T1)가 로우 레벨로 고정되면 로우 레벨의 제어 신호(t1)를 받게 되어 패스 게이트(PG)가 끊기게 되어 턴-오프 된다. 이 경우 스위치 제어부(311)의 퓨즈(Fuse)를 끊으면 외부전압(VDD)이 그대로 스위치(311)에 전달되어 스위치(311)를 턴-온 시킬 수 있다. When the test ends, the test signal is fixed at a low level. In the case of the
제 2 스위칭부 내지 제 6 스위칭부(S2 내지 S6) 또한 제 1 스위칭부(S1)와 동일한 동작을 수행하게 된다.The second to sixth switching units S2 to S6 also perform the same operation as the first switching unit S1.
따라서 테스트 신호(T1 내지 T6)를 인가 받은 각각의 스위치 제어부(311내지 361)가 각각의 스위치(312 내지 362)에 제어신호(t1 내지 t6)를 전달하여 전압 레벨 조절부(300)를 이루는 각각의 스위칭부(S1 내지 S6)의 인에이블 여부를 결정할 수 있게 되고, 각각의 스위칭부(S1 내지 S6)의 인에이블 여부에 따라 풀-업부(210)와 풀-다운부(220)가 갖는 임피던스를 다양하게 조합할 수 있게 되어 원하는 레벨의 기준전압(Vref)을 생성할 수 있게 된다.Accordingly, each of the
따라서 테스트 신호(T1 내지 T6)를 통해 원하는 레벨의 기준전압(Vref)을 생성 할 수 있는 임피던스 조합을 구성하고 스위칭부(S1 내지 S6)에 구비된 각각의 스위치(312 내지 362)의 턴-온 여부를 각각의 스위치 제어부(311 내지 361)에 구비된 퓨즈(Fuse)를 이용하여 확정함으로써, 항구적인 기준전압(Vref)을 생성할 수 있다는 것으로 본 발명을 이해할 수 있다. Therefore, a combination of impedances capable of generating a reference voltage Vref having a desired level through the test signals T1 through T6 is configured, and the turn-on of each of the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 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 등가개념으로부터 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 their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 종래의 위들러 회로,1 is a conventional Widler circuit,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 기준전압 발생회로의 블록도,2 is a block diagram of a reference voltage generation circuit of a semiconductor memory device according to the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 풀-업부, 풀-다운부, 전압 레벨 조절부의 회로도,3 is a circuit diagram of a pull-up part, a pull-down part, and a voltage level adjusting part shown in FIG. 2;
도 4는 도 3에 도시된 전압 레벨 조절부를 이루는 각각의 스위칭부의 회로도. 4 is a circuit diagram of each switching unit forming a voltage level adjusting unit shown in FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
210: 풀-업부 220: 풀-다운부 210: pull-up part 220: pull-down part
300: 전압 레벨 조절부 300: voltage level control unit
310 내지 360: 제 1 스위칭부 내지 제 6 스위칭부 310 to 360: first to sixth switching unit
311 내지 361: 스위치 제어부 311 to 361: switch control unit
312 내지 362: 스위치 312 to 362: switch
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20000003355A (en) * | 1998-06-27 | 2000-01-15 | 김영환 | Inner voltage generation circuit and method of semiconductor device by using test pad |
KR20080003048A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | Refrence generation circuit |
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2008
- 2008-02-14 KR KR1020080013479A patent/KR100907019B1/en not_active IP Right Cessation
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