KR19990006013A - Row Decoder with Hierarchical Wordline Structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 메인 워드 라인의 간격을 종래의 간격보다 완화시킴과 더불어 디코더의 전원전압을 보다 높게 함으로써 공정상의 문제로 인한 브리지율을 저감시키고 아울러 서브-워드 라인의 전위가 충분히 유지되도록 한 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더를 제공하기 위한 것이다.The present invention reduces the bridge rate due to process problems by reducing the main word line spacing and reducing the power supply voltage of the decoder higher than the conventional spacing, while maintaining the potential of the sub-word line sufficiently. To provide a row decoder of a line structure.
이를 위해 본 발명은, 디코딩 어드레스의 입력에 응답하여 소정의 워드 라인을 선택하는 디코딩부와, 상기 디코딩부의 출력라인에 상호 병렬로 접속된 복수의 서브-워드 라인을 그 출력신호 및 워드 라인 부스팅신호에 따라 고전압상태로 하는 복수의 서브-워드 라인 드라이버 및, 상기 복수의 서브-워드 라인중에서 비선택된 서브-워드 라인을 클리어시키기 위해 해당 서브-워드 라인 드라이버의 구동을 제어하는 서브-워드 라인 클리어부로 구성되어, 단일의 메인 워드 라인만을 사용하게 됨에 따라 종래의 1쌍의 메인 워드 라인을 사용하던 방식에 비해 메인 워드 라인의 간격이 2배가 되므로 공정상의 문제로 인한 오동작의 확률이 상당히 저하될 뿐만 아니라 낮은 전원전압에서의 동작 여부가 제고되어 수율이 증대되는 효과가 있다.To this end, the present invention provides a decoding unit for selecting a predetermined word line in response to an input of a decoding address, and a plurality of sub-word lines connected in parallel to the output lines of the decoding unit, the output signal and the word line boosting signal. And a sub-word line clearing unit for controlling the driving of the sub-word line driver in order to clear a non-selected sub-word line among the plurality of sub-word lines. As a single main word line is used, the spacing of the main word lines is doubled compared to the conventional method of using a pair of main word lines, thereby significantly reducing the probability of malfunction due to process problems. It is possible to increase the yield by improving the operation at a low power supply voltage.
Description
본 발명은 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더의 메인 워드선의 간격을 종래 구조의 로우 디코더에 비해 2배 정도 완화시켜 종래 공정상의 문제로 인해 발생되는 오동작의 확률을 저하시키도록 한 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더에 관한 것이다.The present invention relates to a row decoder of a hierarchical word line structure, and more particularly, to reduce the spacing of the main word lines of the row decoder of the hierarchical word line structure by about two times as compared to the row decoder of the conventional structure. The present invention relates to a row decoder having a hierarchical word line structure to reduce the probability of a malfunction occurring due to this.
일반적으로, 메모리 셀 어레이에서의 워드 라인(Word Line)은 셀 트랜지스터의 게이트이므로 큰 캐패시턴스 값을 가지며 비교적 고저항인 폴리실리콘(Polysilicon)으로 되어 있어 신호 지연이 크다. 이를 해결하고자 워드 라인을 단순 분할하여 로우 디코더와 워드 라인 드라이버를 더 많이 삽입하여 구동하는 방식을 이용하게 되는데, 이 경우에는 추가된 디코더에 의해 칩 면적이 그만큼 증가하게 된다.In general, since a word line in a memory cell array is a gate of a cell transistor, the word line has a large capacitance value and has a relatively high resistance of polysilicon, thereby causing a large signal delay. To solve this problem, a simple division of word lines is performed to insert and drive more row decoders and word line drivers. In this case, an additional decoder increases the chip area.
따라서, 1M 디램(DRAM)시대 이후부터는 게이트 물질로는 편리한 폴리실리콘을 사용하고 그 위에 저저항을 갖는 알루미늄(Aluminum)을 평행하게 배치한 뒤 64∼128 셀마다 바느질 뜸하듯이 워드 라인 폴리(Word Line Poly)와 알루미늄 배선을 연결하는 워드 라인 스트래핑(Word Line Strapping) 구조가 널리 이용되고 있다.Therefore, after the 1M DRAM era, a convenient polysilicon is used as the gate material, and low-resistance aluminum is placed in parallel and the word line poly is stitched every 64 to 128 cells. Word line strapping structure that connects Line Poly) and aluminum wiring is widely used.
그러나, 64M 또는 256M에 이르면 알루미늄(메탈 1)을 모든 워드 라인상에 배치하는 것이 공정 관점에서 매우 어려우며 설사 배치하였다고 하더라도 알루미늄선이 매우 가늘어 지므로 배선 지연 감소 효과가 그리 크지 않다.However, when it reaches 64M or 256M, it is very difficult to place aluminum (metal 1) on all word lines from the process point of view, and even if placed, the aluminum wire becomes very thin, so the effect of reducing wiring delay is not so great.
이러한 문제점을 해결하기 위해 64M급 이후부터는 계층형 워드 라인 구조가 채용되었는데, 이 계층형 워드 라인 구조의 개념은 워드 라인을 적당한 길이로 분할해서 서브-워드 라인(Sub-Word Line: SWL)으로 하고 1개의 로우 디코더와 워드라인 드라이버로 이들 서브-워드 라인(SWL)들을 구동하는 방식이다.In order to solve this problem, hierarchical word line structure has been adopted since 64M class. The concept of the hierarchical word line structure is to divide the word line into appropriate lengths to make a sub-word line (SWL). One row decoder and a word line driver drive these sub-word lines SWL.
이러한 종래의 계층형 워드 라인 구조의 개념이 채용된 로우 디코더에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A row decoder employing the concept of the conventional hierarchical word line structure will now be described with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 종래의 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더는, 메인 로우디코더(10)의 출력선인 1쌍의 상보형 메인 워드 라인(MWL, MWLB)에 일정 간격으로 분할된 복수개의 서브-워드 라인 드라이버(12,14∼n)가 해당하는 서브-워드 라인(SWL)을 구동하도록 접속된다.The row decoder of the conventional hierarchical word line structure shown in FIG. 1 includes a plurality of sub-words divided at regular intervals into a pair of complementary main word lines MWLB and MWLB which are output lines of the main row decoder 10. Line drivers 12, 14-n are connected to drive the corresponding sub-word line SWL.
여기서, 통상적으로 상기 메인 로우 디코더(10)는 전원전압단(Vcc)과 접지전압단 사이에 상호 직렬로 접속된 PMOS형 트랜지스터(MP1)와 복수의 NMOS형 트랜지스터(MN1,MN2,MN3) 및, 그 PMOS형 트랜지스터(MP1)에 병렬로 접속되고 게이트는 상기 PMOS형 트랜지스터(MP1)의 드레인(즉, 출력노드)에 연결된 인버터(IV1)의 출력측에 접속된 PMOS형 트랜지스터(MP2)로 구성되는데, 상기 PMOS형 트랜지스터(MP1)의 게이트에는 프리차지 신호(pre)가 인가되고 상기 복수의 NMOS형 트랜지스터(MN1,MN2,MN3)의 게이트에는 어드레스 디코딩 회로(도시 생략)로부터의 디코딩 신호(ai,aj,ak)가 각각 인가된다.Here, the main row decoder 10 typically includes a PMOS transistor MP1 and a plurality of NMOS transistors MN1, MN2, and MN3 connected in series between a power supply voltage terminal Vcc and a ground voltage terminal. The PMOS transistor MP1 is connected in parallel and the gate is composed of a PMOS transistor MP2 connected to the output side of the inverter IV1 connected to the drain (ie, the output node) of the PMOS transistor MP1. A precharge signal pre is applied to the gate of the PMOS transistor MP1, and a decoding signal (ai, aj) from an address decoding circuit (not shown) is applied to the gates of the plurality of NMOS transistors MN1, MN2, and MN3. and a) are applied respectively.
그리고, 상기 서브-워드 라인 드라이버(12)는 첫번째 서브-어레이내의 로우어드레스 0,1의 서브-워드 라인(SWL1〈0〉, SWL1〈1〉)을 구동하는 드라이버를 의미하고, 상기 서브-워드 라인 드라이버(14)는 첫번째 서브-어레이내의 로우 어드레스 2,3의 서브-워드 라인(SWL1〈2〉, SWL1〈3〉)을 구동하는 드라이버를 의미하며, 상기 서브-워드 라인 드라이버(n)는 n번째 서브-어레이내의 로우 어드레스 2,3의 서브-워드 라인(SWLN〈2〉, SWLN〈3〉)을 구동하는 드라이버를 의미한다.The sub-word line driver 12 refers to a driver that drives the sub-word lines SWL1 <0> and SWL1 <1> of low addresses 0 and 1 in the first sub-array. The line driver 14 means a driver for driving the sub-word lines SWL1 < 2 > and SWL1 < 3 > at row addresses 2 and 3 in the first sub-array. The driver drives the sub-word lines SWLN <2> and SWLN <3> at row addresses 2 and 3 in the n-th sub-array.
또한, 상기 각 서브-워드 라인 드라이버(12,14∼n)의 내부 회로 구성은 상호 동일하게 되어 있으므로, 여기서는 서브-워드 라인 드라이버(12)내에서 서브-워드라인(SWL1〈0〉)을 구동하는 드라이버의 구성에 대해서만 설명한다.In addition, since the internal circuit configurations of the sub-word line drivers 12, 14 to n are the same, the sub-word line SWL1 < 0 > is driven in the sub-word line driver 12 here. Only the configuration of the driver will be described.
상기 서브-워드 라인(SWL1〈0〉)을 구동시키는 드라이버는, 메인 워드 라인(MWL)과 제1 노드(A) 사이에 접속되며 게이트로는 전원전압(Vcc)이 인가되는 엑세스용 NMOS 트랜지스터(SM1)와, 워드 라인 드라이버의 출력신호인 부스팅 신호(px1+〈0〉)라인과 서브-워드 라인(SWL1〈0〉) 사이에 접속되며 게이트는 상기 제1 노드(A)에 접속된 풀업(pull-up)용 NMOS 트랜지스터(SM2) 및 , 상기 서브-워드라인(SWL1〈0〉)과 접지전압(Vss) 사이에 접속되며 게이트는 반전된 메인 워드 라인(MWLB)에 접속된 풀다운(pull-down)을 NMOS 트랜지스터(SM3)로 구성된다.A driver for driving the sub-word line SWL1 < 0 > is connected between the main word line MWL and the first node A and an NMOS transistor for access to which a power supply voltage Vcc is applied as a gate. A pull-up connected between the SM1 and the boosting signal (px1 + < 0 >) line and the sub-word line (SWL1 < 0 > a pull-down connected between the NMOS transistor SM2 and the sub-word line SWL1 < 0 > and the ground voltage Vss, and a gate connected to the inverted main word line MWLB. Is constituted by the NMOS transistor SM3.
상술한 구성에 따른 종래의 서브-워드 라인(SWL1〈0〉)을 구동시키는 드라이버의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.The operation of the driver for driving the conventional sub-word line SWL1 < 0 > according to the above-described configuration will be described below.
메인 워드 라인(MWL)의 전압이 하이인 경우 NMOS 트랜지스터(SM1)의 게이트전압도 하이이므로 제 1노드(A)의 전압이 상승하다가 Vcc-Vtn에 다다르면 NMOS 트랜지스터(SM1)는 턴오프되어 제 1노드(A)는 Vcc-Vtn이라는 전압을 가진 채 외부와 연결점이 모두 끊어진 상태의 고립된 노드가 된다. 이러한 상태로 소정시간이 지연된 후에는 상기 워드 라인 부스팅 신호(px1+〈0〉)의 하이전압이 NMOS 트랜지스터(SM2)의 드레인에 인가되면 게이트전압이 Vcc-Vtn으로 되어 있으므로 서브-워드 라인(SWL1〈0〉)의 전압이 상승하기 시작한다. 그 서브-워드 라인(SWL1〈0〉)의 전압이 상승하면 NMOS형 트랜지스터(SM2)의 게이트-소오스간 오버랩 캐패시턴스(Overlap Capacitance)에 의해 동시에 제 1노드(A)의 전위도 상승하므로 전압이 상승하게 된다(셀프-부트스트래핑(Selp-Bootstrapping)). 따라서 제 1노드(A)의 전위는 Vcc+2Vt(Vt는 문턱전압임)이상으로 상승되므로 상기 서브-워드라인(SWL1〈0〉)에는 Vcc+Vtn 전압이 모두 전달된다. 이때 NMOS 트랜지스터(SM1)는 게이트전압이 Vcc로 묶여 있으므로 여전히 턴오프상태로 남아 있게 된다.When the voltage of the main word line MWL is high, the gate voltage of the NMOS transistor SM1 is also high, so when the voltage of the first node A rises and reaches Vcc-Vtn, the NMOS transistor SM1 is turned off and the first voltage is reached. The node A becomes an isolated node having a voltage of Vcc-Vtn and is disconnected from both the outside and the connection point. After the predetermined time is delayed in this state, if the high voltage of the word line boosting signal px1 + < 0 > is applied to the drain of the NMOS transistor SM2, the gate voltage is Vcc-Vtn, so the sub-word line SWL1 < 0>) begins to rise. When the voltage of the sub-word line SWL1 < 0 > increases, the potential of the first node A also increases due to the overlap capacitance between the gate and source of the NMOS transistor SM2, so that the voltage rises. (Self-Bootstrapping). Therefore, since the potential of the first node A rises above Vcc + 2Vt (Vt is a threshold voltage), all of the Vcc + Vtn voltages are transferred to the sub-word line SWL1 <0>. At this time, the NMOS transistor SM1 remains turned off because the gate voltage is tied to Vcc.
그런데, 만약 상술한 종래의 회로가 낮은 전원전압에서 동작한다면 제 1노드(A)에 프리차지(precharge)되는 전위가 낮으므로 부트스트랩 현상이 충분히 일어나지 않아 상기 서브-워드 라인(SWL1〈0〉)에 워드 라인 부스팅 신호(px1+〈0〉)의 전위가 전부 전달되지 않게 된다. 따라서 이로 인해 셀의 데이터를 읽을 때 완전한 전위의 전달이 일어나지 않게 되거나 셀에 데이터를 재저장시킬 때 완전한 전위의 저장이 불가능하게 되는 불상사가 발생된다.However, if the above-described conventional circuit operates at a low power supply voltage, the potential to be precharged to the first node A is low, so that bootstrap phenomenon does not sufficiently occur. Thus, the sub-word line SWL1 <0> The potential of the word line boosting signal px1 + < 0 > This results in a disastrous event where no full potential transfer occurs when reading the cell's data, or when the data is stored back in the cell, making it impossible to store the full potential.
또한, 상술한 종래의 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더는 도 2에 도시된 바와 같이, 이 구조의 인접하는 메인 워드 라인(MWL,MWLB)은 항상 반대의 극성을 가지므로 만약 두 메인 워드 라인의 소정 부분(예컨대, 가또는 나의 부분)이 결함에 의해 붙게 될 경우 두 메인 워드 라인 사이에는 전류의 흐름이 있게 되고 이는 대기상태의 전류를 증가시킨다. 이럴 경우에는 통상적인 리페어방법에 의한 복구가 불가능하게 된다.In addition, the row decoder of the conventional hierarchical word line structure described above shows that adjacent main word lines MWL and MWLB of this structure always have opposite polarities. When a portion (e.g., my or my portion) is attached by a defect, there is a current flow between the two main word lines, which increases the standby current. In this case, recovery by the normal repair method is impossible.
따라서 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 메인 워드 라인의 간격을 종래의 간격보다 완화시킴과 더불어 디코더의 전원전압을 보다 높게 함으로써 공정상의 문제로 인한 브리지율을 저감시키고 아울러 서브-워드 라인의 전위가 충분히 유지되도록 한 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the main word line interval is alleviated more than the conventional interval, and the power supply voltage of the decoder is made higher, thereby reducing the bridge ratio due to process problems and sub The object is to provide a row decoder of a hierarchical word line structure in which the potential of the word line is sufficiently maintained.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 내부 전원전압이 외부 전원전압보다 높게 설정된 메인 로우 디코더의 출력신호를 반전시키는 인버터와; 이 인버터의 출력라인과 해당 서브-워드 라인 사이에 접속되어 상기 인버터의 출력신호를 반전시키는 인버터소자와, 복수의 서브-워드 라인중 비선택된 서브-워드 라인의 전위를 접지레벨화하는 클리어 구동소자를 각각 갖추어, 상기 인버터의 출력라인에 상호 병렬로 접속된 복수의 서브-워드 라인을 그 인버터의 출력신호 및 워드 라인 부스팅신호에 따라 고전압상태로 하는 복수의 서브-워드 라인 드라이버 및; 상기 복수의 서브-워드 라인중에서 비선택된 서브-워드 라인을 클리어 시키기 위해 해당 서브-워드 라인 드라이버의 구동을 제어하는 서브-워드 라인 클리어부로 구성된 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, an inverter for inverting the output signal of the main row decoder, the internal power supply voltage is set higher than the external power supply voltage; An inverter element connected between the output line of the inverter and the corresponding sub-word line to invert the output signal of the inverter, and a clear driving element for leveling the potential of the unselected sub-word line among the plurality of sub-word lines A plurality of sub-word line drivers each having a plurality of sub-word lines connected to the output lines of the inverter in parallel to a high voltage state according to the output signal and the word line boosting signal of the inverter; A row decoder having a hierarchical word line structure including a sub-word line clearing unit for controlling driving of a corresponding sub-word line driver to clear an unselected sub-word line among the plurality of sub-word lines is provided.
도 1은 일반적인 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더의 회로도,1 is a circuit diagram of a row decoder of a general hierarchical word line structure;
도 2는 도 1에 도시된 로우 디코더에서 인접하는 메인 워드 라인간의 브리지가 발생함에 따른 문제점을 설명하기 위해 채용된 도면,FIG. 2 is a diagram adopted to describe a problem caused by a bridge between adjacent main word lines in the row decoder illustrated in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a row decoder of a hierarchical word line structure according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10:메인 로우 디코더, 12,14,16,18,20,22···(K-1)n,Kn,n:서브-워드 라인 드라이버, 50:서브-워드 라인 클리어부10: main row decoder, 12, 14, 16, 18, 20, 22 (K-1) n, Kn, n: sub-word line driver, 50: sub-word line clear section
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더의 회로도로서, 도 1에서 설명한 부분과 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 부호를 동일하게 부여하면서 그에 대한 설명은 생략한다.FIG. 3 is a circuit diagram of a row decoder of a hierarchical word line structure according to an exemplary embodiment of the present invention. The same components as those described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예는 메인 로우 디코더(10)의 출력단에 접속되어 그 메인 로우 디코더(10)에서 출력되는 신호를 반전시키는 인버터(IV3)와, 상기 인버터(IV3)의 출력라인에 상호 병렬로 접속된 복수의 서브-워드 라인(SWL1〈0〉∼ SWLN〈3〉)을 그 인버터(IV3)의 출력신호 및 워드 라인 부스팅신호(px+1〈0〉∼px+N〈3〉)에 따라 고전압상태로 하는 복수의 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn) 및 , 상기 복수의 서브-워드 라인(SWL1〈0〉∼ SWLN〈3〉)중에서 비선택된 서브-워드 라인을 클리어시키기 위해 해당 서브-워드 라인 드라이버의 구동을 제어하는 서브-워드 라인 클리어부(50)로 구성된다.An embodiment of the present invention is connected to an output terminal of the main row decoder 10 and inverts the output signal of the main row decoder 10 in parallel with an inverter IV3 and an output line of the inverter IV3 in parallel. The plurality of sub-word lines SWL1 <0> to SWLN <3> according to the output signal of the inverter IV3 and the word line boosting signals px + 1 <0> to px + N <3>. Sub-words to clear unselected sub-word lines among the plurality of sub-word line drivers 16 to Kn and the plurality of sub-word lines SWL1 < 0 > SWLN < 3 > And a sub-word line clear section 50 for controlling the driving of the line driver.
여기서, 상기 메인 로우 디코더(10)의 전원전압(Vpp)은 외부의 전원전압에 비해 높게 만들어진 전원전압이고, 상기 인버터(IV3)의 출력라인은 메탈층으로 배선되어 셀 배열 위를 지나는 단일의 메인 워드 라인(MWL)이다.Here, the power supply voltage Vpp of the main row decoder 10 is a power supply voltage made higher than an external power supply voltage, and the output line of the inverter IV3 is wired with a metal layer and passes through a cell array. It is a word line (MWL).
그리고, 상기 각각의 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn)는 상기 인버터(IV3)의 출력라인(즉, 메인 워드 라인(MWL))과 해당 서브-워드 라인(SWL1〈0〉∼ SWLN〈3〉에서 어느 한 라인) 사이에 접속되어 상기 인버터(IV3)의 출력신호를 반전시키는 인버터소자와, 상기 서브-워드 라인 클리어부(50)로부터의 신호에 따라 비선택된 서브-워드 라인의 전위를 접지레벨화하는 클리어 구동소자로 이루어진다.Each of the sub-word line drivers 16 to Kn includes an output line (ie, a main word line MWL) of the inverter IV3 and a corresponding sub-word line SWL1 <0> to SWLN <3>. And an inverter element connected between any one of the lines inverting the output signal of the inverter IV3 and a potential of an unselected sub-word line according to a signal from the sub-word line clearing section 50, at a ground level. It consists of a clear drive element.
본 발명의 실시예에서는 상기 각각의 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn)의 내부 회로 설계가 동일하므로, 서브-워드 라인 드라이버(16)내의 구성에 대해서만 설명한다.In the embodiment of the present invention, since the internal circuit design of each of the sub-word line drivers 16 to Kn is the same, only the configuration in the sub-word line driver 16 will be described.
상기 서브-워드 라인 드라이버(16)내의 인버터소자는 풀업(Pull-up)용 PMOS형 트랜지스터(MP3)와 풀다운(Pull-down)용 NMOS형 트랜지스터(MN4)로 구성되는데, 상기 PMOS형 트랜지스터(MP3)와 NMOS형 트랜지스터(MN4)의 게이트는 공통으로 상기 메인 워드 라인(MWL)에 접속되고, 상기 PMOS형 트랜지스터(MP3)의 소오스에는 워드 라인 부스팅신호(px1+〈0〉)가 인가되고 그 PMOS형 트랜지스터(MP3)의 드레인은 서브 워드 라인(SWL1〈0〉)을 통해 셀과 접속되면서 상기 NMOS형 트랜지스터(MN4)의 드레인에 접속되며, 그 NMOS형 트랜지스터(MN4)의 소오스는 접지된다.The inverter element in the sub-word line driver 16 is composed of a pull-up PMOS transistor MP3 and a pull-down NMOS transistor MN4. ) And the gate of the NMOS transistor MN4 are commonly connected to the main word line MWL, and a word line boosting signal px1 + < 0 > is applied to a source of the PMOS transistor MP3 and the PMOS transistor MN4 has a gate. The drain of the transistor MP3 is connected to the drain of the NMOS transistor MN4 while being connected to the cell via the sub word line SWL1 < 0 >, and the source of the NMOS transistor MN4 is grounded.
그리고, 상기 PMOS형 트랜지스터(MP3)의 웰(Well)은 상기 내부 전원전압(Vpp)에 연결되거나 소오스에 연결되어도 된다.The well of the PMOS transistor MP3 may be connected to the internal power supply voltage Vpp or to a source.
한편, 상기 서브-워드 라인 드라이버(16)내의 클리어 구동소자는 상기 NMOS형 트랜지스터(MN4)와 병렬되게 접속되도록 드레인이 상기 서브-워드 라인(SWL1〈0〉)에 접속되고 소오스가 접지된 NMOS형 트랜지스터(MN5)로서, 이 NMOS형 트랜지스터(MN5)의 문턱전압은 0.3V 이하인 것이 바람직하다.On the other hand, the clear driving element in the sub-word line driver 16 has an NMOS type having a drain connected to the sub-word line SWL1 < 0 > and a source grounded so as to be connected in parallel with the NMOS transistor MN4. As the transistor MN5, the threshold voltage of the NMOS transistor MN5 is preferably 0.3 V or less.
또한, 본 발명의 실시예에서의 서브-워드 라인 클리어부(50)는 셀 배열 밖에 배치되고, 모든 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn)를 공통으로 제어할 수 있도록 복수의 워드 라인 클리어 신호(예컨대, wlc〈0〉,wlc〈1〉,wlc〈2〉,wlc〈3〉)를 출력하게 되는데, 상기 워드 라인 클리어 신호(wlc〈0〉)의 라인은 모든 서브-워드 라인(SWL1〈0〉,SWL2〈0〉,SWL3〈0〉,···,SWLN〈0〉)의 전위를 접지레벨화시킬 수 있도록 상기 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn)내의 NMOS형 트랜지스터(즉, 서브-워드라인 드라이버(16)에서는 NMOS형 트랜지스터(MN5)가 됨)의 게이트에 접속된다.In addition, the sub-word line clearing unit 50 in the embodiment of the present invention is disposed outside the cell array, and a plurality of word line clear signals ((s) so as to control all the sub-word line drivers 16 to Kn in common). For example, wlc <0>, wlc <1>, wlc <2>, wlc <3> are outputted, and the lines of the word line clear signal wlc <0> are all sub-word lines SWL1 <0. NMOS transistors (i.e., sub-) in the sub-word line drivers 16 to Kn so that the potentials of SWL2 <0>, SWL3 <0>, SWLN <0> can be grounded. In the word line driver 16, it is connected to the gate of the NMOS transistor MN5.
그리고, 다른 워드 라인 클리어 신호(wlc〈1〉,wlc〈2〉,wlc〈3〉)의 라인 역시 그에 해당하는 모든 서브-워드 라인의 전위를 접지레벨화시킬 수 있도록 상술한 워드 라인 클리어 신호(wlc〈0〉)의 라인과 유사하게 접속됨은 물론이다.In addition, the lines of the other word line clear signals wlc <1>, wlc <2>, and wlc <3> may also ground the potentials of all the sub-word lines corresponding to the above-described word line clear signals ( Of course, it is connected similarly to the line of wlc <0>).
이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 계층형 워드 라인 구조의 로우 디코더의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the row decoder of the hierarchical word line structure according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.
먼저, 메인 로우 디코더(10)에서 어드레스(ai,aj,ak)에 대한 디코딩이 수행되면 그 메인 로우 디코더(10)에서는 하이레벨의 신호를 출력하게 되고, 그 출력된 신호는 인버터(IV3)를 거침에 따라 로우레벨의 신호로 되므로 메인 워드 라인(MWL)은 로우레벨의 상태가 된다.First, when decoding of the addresses (ai, aj, ak) is performed in the main row decoder 10, the main row decoder 10 outputs a high level signal, and the output signal outputs the inverter IV3. As the signal becomes a low level signal, the main word line MWL becomes a low level state.
따라서, 그 메인 워드 라인(MWL)에 계층적으로 분할연결된 다수의 서브-워드 드라이버(16∼Kn)내의 풀업용 PMOS형 트랜지스터(MP3,···)가 턴온되고, 이때 그 각각의 풀업용 PMOS형 트랜지스터(MP3,···)의 소오스로부터 인가되는 하이레벨의 워드 라인 부스팅신호(px1+〈0〉∼pxN+〈3〉)에 의해 각 서브-워드 라인((SWL1〈0〉∼SWLN〈3〉)의 전압은 하이레벨상태로 된다.Accordingly, the pull-up PMOS transistors MP3 ... in the plurality of sub-word drivers 16 to Kn hierarchically connected to the main word line MWL are turned on, and at this time, the respective pull-up PMOSs are turned on. Each sub-word line ((SWL1 <0> to SWLN <3>) is applied by a high level word line boosting signal px1 + <0> to pxN + <3> applied from the source of the type transistor MP3, ... ) Voltage becomes a high level state.
이와 동시에, 상기 서브-워드 라인 클리어부(50)에서는 워드 라인 클리어 신호( wlc〈0〉,wlc〈1〉,wlc〈2〉,wlc〈3〉)를 출력하여 선택된 어드레스의 서브-워드 라인에만 하이레벨의 전위가 유지되도록 상기 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn)를 제어하게 되므로, 결국 선택된 어드레스의 서브-워드 라인만 활성화되는 것이다.At the same time, the sub-word line clearing section 50 outputs word line clear signals wlc < 0 >, wlc < 1 >, wrc < 2 > and wlc < 3 > Since the sub-word line drivers 16 to Kn are controlled to maintain the high level potential, only the sub-word line of the selected address is activated.
즉, 예를 들어 어드레스 0의 서브-워드 라인만을 활성화시켜야 될 경우에는 상기 서브-워드 라인 클리어부(50)는 워드 라인 클리어 신호(wlc〈0〉)의 라인을 로우레벨로 하고, 나머지 워드 라인 클리어 신호( wlc〈1〉,wlc〈2〉,wlc〈3〉)의 라인을 하이레벨로 하게 된다.That is, for example, when only a sub-word line of address 0 needs to be activated, the sub-word line clear unit 50 sets the line of the word line clear signal wlc < The lines of the clear signals wlc < 1 >, wlc < 2 > and wlc <
그에 따라, 각 서브-워드 라인 드라이버(16∼Kn)내의 클리어 구동소자중에서 어드레스 0의 서브-워드 라인(SWL1〈0〉,SWL2〈0〉,SWL3〈0〉,···)에 접속된 클리어 구동소자(MN5,···)만이 턴오프되고 다른 클리어 구동소자는 턴온되므로, 어드레스 0의 서브-워드 라인만이 하이레벨의 전위를 유지하게 되고 다른 어드레스의 서브-워드 라인의 전위는 접지레벨화된다.Accordingly, among the clear drive elements in each of the sub-word line drivers 16 to Kn, the clear connected to the sub-word lines SWL1 < 0 >, SWL2 < 0 >, SWL3 < 0 > Since only the driving elements MN5 ... are turned off and other clear driving elements are turned on, only the sub-word line at address 0 maintains the high level potential and the potential of the sub-word line at another address is ground level. Become
물론, 다른 어드레스의 서브-워드 라인을 활성화시킬 경우에도 상술한 바와 유사한 동작이 행해진다.Of course, an operation similar to that described above is also performed when activating sub-word lines of other addresses.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의햐면, 단일의 메인 워드 라인만을 사용하게 됨에 따라 종래의 1쌍의 메인 워드 라인을 사용하던 방식에 비해 메인 워드라인의 간격이 2배가 되므로 공정상의 문제로 인한 브리지율이 상당히 저하되어 오동작율이 현저하게 감소될 뿐만 아니라 낮은 전원전압에서의 동작 여부가 제고되어 수율이 증대되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, since only a single main word line is used, the spacing of the main word lines is doubled compared to the conventional method of using a pair of main word lines, resulting in a bridge rate due to process problems. This significantly lowers not only the malfunction rate is significantly reduced, but also improves the operation at low power supply voltage, thereby increasing the yield.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다.In addition, this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, It can implement by modifying and modifying within the range which does not deviate from the summary of this invention.
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019970030235A KR100265603B1 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Low decoder of hierarchical wordline system |
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ID=19512992
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990061134A (en) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 김영환 | Sub word line decoder |
KR20000045361A (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 김영환 | Device for driving word line |
-
1997
- 1997-06-30 KR KR1019970030235A patent/KR100265603B1/en not_active IP Right Cessation
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KR19990061134A (en) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 김영환 | Sub word line decoder |
KR20000045361A (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 김영환 | Device for driving word line |
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