KR19990006009A - 반도체 메모리 소자의 파워업 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 메모리 소자의 파워업 장치에 관한 것으로 파워업 신호가 셋팅될 때 초기값을 확실하게 보장하고 파워가 노이즈에 심하게 흔들려도 정상적인 파워업 신호가 인에이블 될 수 있도록 한 것으로 전력소모를 줄이고 노이즈의 영향을 최소화한 것이다.

Description

반도체 메모리 소자의 파워업 장치

본 발명은 반도체 메모리 소자의 파워업 장치에 관한 것으로 특히 파워업 신호가 셋팅될 때 초기값을 확실하게 보장하며 파워가 노이즈에 심하게 흔들려도 정상적인 파워업 신호가 인에이블되게 하기 위한 반도체 메모리 소자의 파워업 장치에 관한 것이다.

전원전압(Vcc)이 디램에 인가된 뒤 백바이어스 전압 발생회로의 전하펌프 동작에 의해 기판전압이 접지전압(Vss)으로부터 -전압으로 소정의 값이 될 때까지는 시간이 필요하다. 기판용량이 클 뿐 아니라 이 기간은 전원전압(Vcc)도 0V에서 5V로 증가하고 있는 구간이므로 백바이어스 전압 회로내의 링 오실레이터의 발진 주파수도 낮아서 백바이어스 전압 발생회로의 전류공급 능력도 작기 때문이다. 또 이 기간에 디램 셀 영역 전체를 덮고 있는 셀 플레이트에 인가되어 있는 셀 플레이트 전압이 0V에서 Vcc/2로 상승하게 되므로 이 플레이트와 기판과의 결합 캐패시턴스에 의해 기판 전압도 +방향으로 함께 상승하여 백바이어스 전압회로에 부담을 주며 큰 과도전류가 흐를 수 있다.

따라서 , 전압을 인가한 뒤 일정한 시간이 지나서 백바이어스 전압이 안정화된 뒤에야 디램의 동작을 신뢰할 수 있다. 이를 위해 백바이어스 전압이 원하는 레벨을 확보했음을 감지하는 파워업 신호(PWRUP)를 생성하여 /RAS, /CAS와 같은 중요한 제어신호를 제어하도록 한다.

도1은 종래기술에 따른 파워업 회로로, 파워가 켜지면 파워업 감지기에서 감지하여 파워업 회로를 인에이블시킨다.

파워업 신호(PWRUP)가 하는 일은 파워가 켜지면 각 입력버퍼에 가서 래치의 초기값을 정해주는 역할을 한다.

각 래치의 초기값을 정해주기 위해서는 파워가 켜지면서부터 파워업 신호(PWRUP)가 로우인 구간이 존재하여야 한다.

이러한 로우인 구간이 없으면 각 입력버퍼의 초기값을 잘못 설정하여 대기상태에서 뜨지말아야 할 신호를 띄어서 전류가 많이 흐르게 된다.

기존의 파워업 회로에서는 A부분에서 파워업 신호(PWRUP)의 로우인 부분을 보장해 주어야 하는데 가장 나쁜 조건에서는 도 3a에 도시된 바와 같이 파워업신호(PWRUP)를 로우로 보장해주지 못한다.

즉, 파워업 신호(PWRUP)가 로우인 구간을 확실하게 보장하는 장치가 없어서 입력버퍼의 초기값을 정상적으로 셋팅하지 못하는 경우가 발생하여 입력버퍼의 초기값을 잘못 설정하여 전류가 많이 흐르게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로 파워가 흔들려 파워업 감지기가 오동작을 하여도 파워업 신호가 정상동작을 할 수 있도록 하며 래치 전단에 캐패시턴스를 연결하여 초기 상태에서 파워업 신호를 로우로 보장하여 안정성을 높이기 위한 반도체 메모리 소자의 파워업 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 파워업 회로.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워업 회로.

도 3a는 초기값에 대한 종래의 파워업 회로의 동작타이밍도.

도 3b는 초기값에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 파워업 회로의 동작 타이밍도.

도 4a는 노이즈에 대한 종래의 파워업 회로의 동작타이밍도.

도 4b는 노이즈에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 파워업 회로의 동작 타이밍도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 파워업 감지부, 20 : 파워업 로우 보장부, 30 : 캐패시터, 40 : 래치부, 50 : 파워업 드라이버

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 파워업 장치는 파워가 켜지면 이를 감지하여 파워업 신호를 인에이블 시키는 파워업 감지수단과,

상기 파워업 신호를 출력하는 파워업 드라이버를 포함하는 반도체 메모리 소자의 파워업 장치에 있어서,

상기 파워업 신호를 피드백받아 파워업 초기값을 확실히 보장하기 위한 파워업 로우 보장수단과,

상기 파워업 로우 보장수단의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 초기값을 로우로 잡아주기 위한 캐패시터와,

상기 파워업 로우 보장수단의 출력단과 상기 파워업 드라이버 사이에 연결되어 파워업 신호의 인에이블에 따른 노이즈의 발생을 제거하기 위한 래치수단을 구비함을 특징으로 한다.

상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워업 회로도로서, 파워가 켜지면 이를 감지하여 파워업 신호(PWRUP)를 인에이블 시키는 파워업 감지부(10)와, 파워업 신호(PWRUP) 및 상기 파워업 감지부(10)의 출력신호를 수신하고 전원 전압(Vcc) 단자와 제1 노드 사이에 연결되어 파워업 신호(PWRUP)의 초기값을 보장해주기 위한 파워업 로우 보장부(20)와 상기 제1노드(N1)와 접지전압(Vss)단자 사이에 연결되어 파워업 신호(PWRUP)의 초기값을 로우로 잡아주기 위한 캐패시터(30)와, 상기 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)에 연결되어 노이즈를 방지하기 위한 래치부(40)와, 상기 제2 노드(N2)에 연결되어 파워업신호(PWRUP)를 드라이브하는 파워업 드라이버(50)로 구성된다.

상기 파워업 로우 보장부(20)는 게이트로 파워업 신호(PWRUP)를 수신하고 소스 단자가 전원전압(Vcc)단자에 연결된 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)와 게이트로 상기 파워업 감지부(10)의 출력신호를 수신하고 상기 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)드레인 단자와 제1 노드(N1) 사이에 연결된 제2 피모스형 트랜지스터(MP2)로 구성된다.

상기 래치부(40)는 게이트가 제2 노드(N2)에 연결되고 소스 단자가 전원 전압(Vcc)단자에 연결되며 드레인 단자가 제1노드(N1)에 연결된 제3 피모스형 트랜지스터(MP3)와, 게이트가 상기 제2 노드(N2)에 연결되고 소스 단자가 상기 제1노드(N1)에 연결되어 드레인 단자가 접지전압(Vss)단자에 연결된 제4 피모스형 트랜지스터(MP4)와 게이트가 상기 제1 노드(N1)에 연결되고 소스단자가 전원전압(Vcc)단자에 연결되며 드레인 단자가 상기 제2 노드(N2)에 연결되는 제5 피모스형 트랜지스터(MP5)와 게이트가 상기 제1노드(N1)에 연결되고 드레인 단자가 상기 제2노드(N2)에 연결되며 소스 단자가 접지전압(Vss)단자에 연결된 제1 엔모스형 트랜지스터(MN1)로 구성된다.

상기 파워업 드라이버(50)는 전원전압(Vcc)단자와 접지전압(Vss) 단자사이에 직렬접속되는 피모스형 트랜지스터와 엔모스형 트랜지스터로 이루어지는 3개의 인버터로 구성된다.

먼저, 파워업 감지부(10)는 파워가 켜지면 이를 감지하여 파워업 신호(PWRUP)를 인에이블 시키는 부분으로서, 파워업 신호(PWRUP)가 로우인 부분을 설정해 준다. 그러나 최악의 조건에서는 로우인 부분을 설정해 주지 못한다. 파워가 켜지면 파워업 감지부(10)는 로우인 구간을 갖은 후에 파워에 따라 움직인다. 그러나 파워업 감지부(10)가 로우인 구간이 없으면 파워업 신호(PWRUP)도 로우인 부분이 없게 된다. 그러나 이와 같은 상황이 발생하면 파워업 감지부(10)의 신호가 전달되어 졌을 때 파워업 로우 보장부(20)의 파워업 신호(PWRUP)가 로우인 상태가 아니므로 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)를 턴온시키지 않아서 파워가 제2 피모스형 트랜지스터(MP2)의 소스 단자에 전달되지 않으므로 파워업 신호(PWRUP)를 로우로 만들어준다. 파워업 신호(PWRUP)가 로우 상태로 있어야만 상기 파워업 감지부(10)에 의하여 동작하게 하므로서 파워업 신호(PWRUP)가 로우인 구간을 확실하게 보장하도록 한다. 도 3a에서는 최악의 조건, 즉 전압이 2.8V, 온도가 90℃에서의 종래의 파워업 회로에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 초기값을 설정해주지 못하는 것을 알 수 있다.

도 3b는 최악의 조건에서의 본 발명에 따른 파워업 회로에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것으로, 초기값을 설정해주고 있음을 알 수 있다.

또한 파워업 신호(PWRUP)가 인에이블되면 파워업 감지부(10)가 노이즈에 심하게 흔들려도 직렬 피모스에 연결된 파워업 신호(PWRUP)가 하이이기 때문에 제1노드(N1)에 파워가 들어가지 않으므로 상기 파워업 감지부(10)에 의하여 영향을 받지 않고 래치부(40)에 의하여 값을 계속 유지한다. 따라서 파워업 신호(PWRUP)는 흔들리지 않는다.

도 4a는 종래의 파워업 회로이며 파워가 1.4V 정도에서 파워업이 죽는다.

도 4b는 본 발명에 따른 파워업 회로로서 파워가 노이즈에 심하게 흔들려도 계속 유지되는 것을 볼 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본발명에 따른 파워업 장치를 반도체 메모리 소자에 적용하게 되면 파워업 신호(PWRUP)가 초기값을 정상적으로 셋팅하지 못하여 발생되는 전력소모를 방지하고 노이즈의 영향을 최소화하는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로 당업자라면 첨부된 특허청구의 범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 파워가 켜지면 이를 감지하여 파워업 신호를 인에이블 시키는 파워업 감지수단과,

   상기 파워업 신호를 출력하는 파워업 드라이버를 포함하는 반도체 메모리 소자의 파워업 장치에 있어서,

   상기 파워업 신호를 피드백받아 파워업 초기값을 확실히 보장하기 위한 파워업 로우 보장수단과,

   상기 파워업 로우 보장수단의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 초기값을 로우로 잡아주기 위한 캐패시터와,

   상기 파워업 로우 보장수단의 출력단과 상기 파워업 드라이버 사이에 연결되어 파워업 신호의 인에이블에 따른 노이즈의 발생을 제거하기 위한 래치수단을 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 파워업 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 파워업 로우 보장수단은 직렬접속된 피모스형 트랜지스터를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 파워업 장치.