KR19980046509A - 외부전원전압 변화에 안정된 동작을 가지는 반도체 메모리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 센스앰프의 센싱 및 증폭동작을 충분한 레벨로 확보하기 위한 반도체 메모리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 요지는 메모리 쎌의 데이터를 읽거나 쓰기위한 반도체 메모리 장치에 있어서, 외부전원전압의 변화시 이를 감지하여 소정의 기준신호를 발생시키는 외부전원전압 감지회로와, 상기 외부전원전압 감지회로에 전원공급단이 접속되어 저전원전압 인가시 상기 외부전원전압 감지회로로부터의 기준신호를 상기 데이터와 비교하여 센싱 및 증폭하기 위한 센스앰프를 가지는 것이다.

Description

외부전원전압 변화에 안정된 동작을 가지는 반도체 메모리 장치

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 외부전원전압 감지회로의 출력에 따라 저전원전압 인가시 센스앰프의 동작 레벨을 충분하게 확보해주는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.

최근, 메모리 제품의 동작을 위한 외부전원전압 VCC 범위가 넓어지게 되고, 그러나 이 넓어진 VCC 범위를 모두 만족하게 메모리 제품이 동작한다는 것은 매우 어렵다. 그중에서도 메모리 제품의 속도를 결정짓는 회로인 센스앰프(Sense Amplifier)가 가장 민감하다. 따라서 넓어진 VCC 범위에 따른 여러 레벨의 VCC에 적응적으로 동작할 수 있는 센스앰프가 필요하다. 그러나 현재의 센스앰프는 전류 미러형으로 그 동작이 전류에 매우 민감한데 그 경향이 저전원전압으로 갈수록 취약해진다. 도 1은 종래기술의 일실시예에 따른 센스앰프를 보여주는 상세회로도이다. 도 1을 참조하면, 센스앰프 200a, 200b는 미세한 비트라인쌍을 증폭하는 센스앰프이고, 센스앰프 300a, 3OOb는 상기 센스앰프 2OOa 및 200b에서 증폭한 신호를 2차로 증폭한다. 이때 상기 센스앰프들은 도면부호 100내의 피모오스 트랜지스터들 P1,P2,P3,P4에 의해 각각 내부전원전압 IVCC를 공급받으며, 센싱은 내부전원전압 IVCC의 차이로 하게 된다. 따라서 도면부호 100의 피모오스 트랜지스터들의 게이트-소오스간 전압 Vgs가 문턱전압 Vt보다 어느 정도 이상이 되는 고전원전압을 갖게 된다면 센스앰프의 동작은 무리가 없이 진행되지만 상기 피모오스 트랜지스터들의 게이트-소오스간 전압 Vgs가 문턱전압 Vt보다 어느 정도 이상이 않되는 저전원전압에서는 아주 미세한 내부전원전압 IVCC를 갖고 센싱 동작하게 되어 내부전원전압 IVCC의 변화에 매우 민감하게 된다. 또한 외부전원전압이 매우 낮아져 상기 피모오스 트랜지스터들의 게이트-소오스간 전압 Vgs가 이들의 문턱전압 Vt에 가까워지면 상기 피모오스 트랜지스터들을 통한 전류가 적게 흐르게 되어 미세한 전류의 변화에도 센싱 출력이 변화하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 외부전원전압을 감지하는 외부전원전압 감지기를 통하여 그 외부전원전압에 적응하는 센싱 및 증폭 동작을 하도록 제어함으로써 센스앰프의 센싱능력을 향상시킬 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술의 일실시예에 따른 센스앰프의 상세회로도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센스앰프의 상세회로도.

도 3은 도 2에 접속된 외부전원전압 감지회로의 상세회로도.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따르면, 메모리 쎌의 데이터를 읽거나 쓰기위한 반도체 메모리 장치에 있어서, 외부전원전압의 변화시 이를 감지하여 소정의 기준신호를 발생시키는 외부전원전압 감지회로와, 상기 외부전원전압 감지회로에 전원공급단이 접속되어 저전원전압 인가시 상기 외부전원전압 감지회로로부터의 기준신호를 상기 데이터와 비교하여 센싱 및 증폭하기 위한 센스앰프를 가짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센스앰프의 상세회로도이다. 도 2를 참조하면, 도 1의 구성과 나머지 부분의 구성은 동일하나 다른 구성은 도 1에서의 피모오스 트랜지스터들이 전송게이트들 Q1,Q2,Q3,Q4로 이루어진 구성이다. 외부전원전압 감지회로를 통하여 입력되는 기준신호에 의해 저전원전압에서 전송게이트들 Q1,Q2,Q3,Q4의 피모오스를 온(ON)시켜주어 내부전원전압 IVCC가 작아서 동작이 어려운 센스앰프에 상기 피모오스 트랜지스터들을 통한 내부전원전압 IVCC의 인가 즉, 전류 인입을 증가시켜 센스앰프의 센싱능력을 증가시키게 된다.

도 3은 외부전원전압 감지회로를 보여주는 상세회로도이다. 도 3을 참조하면, 외부전원전압 VCC 단자와 접지전압 VSS 단자사이에 각각 다이오드 접속되어 직렬 접속된 피모오스 트랜지스터들 101,102,103,104과, 상기 피모오스 트랜지스터들 102 및 103 각각의 드레인 및 소오스에 게이트가 접속되며 접지전압 VSS 단자에 소오스가 접속되는 엔모오스 트랜지스터 108과, 상기 엔모오스 트랜지스터 108의 드레인에 드레인이 접속되며 소오스가 외부전원전압 VCC 단자에 접속되는 피모오스 트랜지스터 106과, 상기 피모오스 트랜지스터 106의 게이트와 게이트가 접속되며 소오스가 외부전원전압 VCC에 접속되며 드레인이 게이트에 다이오드 접속된 피모오스 트랜지스터 107과, 상기 피모오스 트랜지스터 107의 드레인과 드레인이 접속되며 소오스가 접지전압 VSS 단자에 접속되는 엔모오스 트랜지스터 109와, 상기 엔모오스 트랜지스터들 108, 109의 소오스에 드레인이 접속되며 소오스가 접지전압 VSS 단자에 접속되며 게이트가 외부전원전압 VCC 단자에 접속되는 엔모오스 트랜지스터 110과, 상기 엔모오스 트랜지스터 109의 게이트와 드레인이 접속되며 소오스가 접지전압 VSS 단에 접속되는 피모오스 트랜지스터 111과, 외부전원전압 VCC 단자 및 상기 엔모오스 트랜지스터 109의 게이트단이 양단에 접속되는 저항 R1과, 상기 저항 R1의 일단에 일단이 접속되며 타단이 상기 피모오스 트랜지스터 111의 게이트와 접속되는 저항 R2와, 상기 저항 R2의 일단 및 상기 피모오스 트랜지스터 111의 게이트와 게이트 및 드레인이 공통 접속되며 소오스가 접지전압 VSS 단자에 접속되는 엔모오스 트랜지스터 112로 구성되어 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 센스앰프의 전원공급 트랜지스터의 게이트를 전송게이트화하여 외부전원전압 감지회로로 부터의 기준전압 신호에 따라 상기 게이트를 활성화 시킴으로써 내부전원전압단자로 부터의 센스앰프내로의 전원공급을 원활히 하여 저전원전압 인가시 충분한 센싱 및 증폭을 확보할 수 있는 효과가 있다.

상기한 본 발명은 도면을 중심으로 예를들어 한정되었지만, 그 동일한 것은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 변화와 변형이 가능함이 본 분야의 숙련된 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (2)

1. 메모리 쎌의 데이터를 읽거나 쓰기위한 반도체 메모리 장치에 있어서,

   외부전원전압의 변화시 이를 감지하여 소정의 기준신호를 발생시키는 외부전원전압 감지회로와,

   상기 외부전원전압 감지회로에 전원공급단이 접속되어 저전원전압 인가시 상기 외부전원전압 감지회로로부터의 기준신호를 상기 데이터와 비교하여 센싱 및 증폭하기 위한 센스앰프를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전원공급단이 전송게이트로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.