KR20060030170A - Memory device of semiconductor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 반도체 메모리 장치의 플레이트 라인을 비트라인 및 비트라인 바와 대응되도록 분리시켜 형성함으로써, 고집적화된 반도체 메모리 장치에서 노이즈를 방지함과 동시에 tRCD값의 지연 없이 메모리 셀의 데이타를 증폭시킬 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공한다.
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, by separating plate lines of semiconductor memory devices to correspond to bit lines and bit line bars, thereby preventing noise in a highly integrated semiconductor memory device and without delaying a tRCD value. A semiconductor memory device capable of amplifying data of a memory cell is provided.
폴디드, 비트라인, tRCD, 센싱, 증폭.Folded, bitline, tRCD, sensing, amplification.
Description
도 1은 종래의 준(quasi) 폴디드 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치에 따른 센싱 방법을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a sensing method according to a semiconductor memory device having a conventional quasi folded bit line structure.
도 2는 도 1의 동작 설명을 위한 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram for describing the operation of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 장치이다.3 is a semiconductor memory device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 센싱 방법을 설명하기 위한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a sensing method of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
5 is a timing diagram for describing an operation of FIG. 4.
- 도면의 주요 부분에 대한 설명 -Description of the main parts of the drawing-
100a : 제1 메모리 셀 어레이 100b : 제2 메모리 셀 어레이100a: first
S : 메모리 셀 120 : 센스 앰프S: memory cell 120: sense amplifier
130 : 제1 등화 회로 140 : 제2 등화 회로130: first equalization circuit 140: second equalization circuit
300 : 센싱 회로 S1 : 제1 스위치300: sensing circuit S1: first switch
S2 : 제2 스위치 S3 : 제3 스위치S2: second switch S3: third switch
ISO1 : 제1 제어 신호 ISO2 : 제2 제어 신호 ISO1: first control signal ISO2: second control signal
ISO3 : 제3 제어 신호 BL1, BL2, BL3 : 비트라인ISO3: third control signal BL1, BL2, BL3: bit line
/BL1, /BL2, /BL3 : 비트라인 바 / BL1, / BL2, / BL3: Bitline Bars
PL1, PL2, PL3, PL11, PL12, PL13 : 플레이트 라인Plate line: PL1, PL2, PL3, PL11, PL12, PL13
WL1, WL2, WL11, WL12 : 워드라인
WL1, WL2, WL11, WL12: word line
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 고집적화된 반도체 메모리 장치에서 노이즈를 방지함과 동시에 tRCD값의 지연 없이 메모리 셀의 데이타를 증폭시킬 수 있는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device capable of amplifying data in a memory cell without delay of a tRCD value while preventing noise in a highly integrated semiconductor memory device.
반도체 메모리 장치는 다수의 메모리 셀로 이루어지며 각 메모리 셀은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터로 이루어진다. 이러한 반도체 메모리 장치는 그 구현 방법에 따라, 폴디드 비트라인 구조와 오픈 비트라인 구조로 나눌 수 있다. 최소 셀 크기가 4F2/6F2인 고집적 디램 셀 구현시 오픈 비트라인 구조를 사용하는데 이는 비트라인 센싱 노이즈에 취약하다는 단점이 있다. 따라서, 종래에는 상기 오픈 비트라인 구조의 단점을 보완하고자 오픈 비트라인 구조에서 센싱시의 레퍼런스 라인을 플레이트 라인으로 하는 준(quasi) 폴디드 비트라인 구조가 제안되었다. The semiconductor memory device is composed of a plurality of memory cells, each memory cell consisting of one transistor and one capacitor. Such a semiconductor memory device may be divided into a folded bit line structure and an open bit line structure according to an implementation method thereof. An open bitline structure is used to implement a highly integrated DRAM cell with a minimum cell size of 4F 2 / 6F 2 , which has the disadvantage of being susceptible to bit line sensing noise. Accordingly, a quasi folded bit line structure has been proposed in which an open bit line structure has a reference line for sensing as a plate line to compensate for the disadvantage of the open bit line structure.
도 1은 종래의 준 폴디드 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치에 따른 센싱 방법을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a sensing method according to a semiconductor memory device having a conventional semi-folded bit line structure.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이(10)와 센스 앰프(20) 및 등화 회로(30)로 구성된다. 메모리 셀 어레이(10)는 비트라인(BL)과 플레이트 라인(PL) 간에 접속된 복수의 메모리 셀(S)을 포함한다. 하나의 메모리 셀(S)은 비트라인(BL)과 플레이트 라인(PL) 간에 직렬 접속된 셀 트랜지스터(Q) 및 캐패시터(C)로 구성된다. 이 때, 셀 트랜지스터(Q)의 게이트가 워드라인이 된다. 또한, 플레이트 라인(PL)과 센스 앰프(20) 간에 분리 트랜지스터(S1)가 접속되고, 비트라인(BL)과 비트라인 바(/BL) 간에 분리 트랜지스터(S2)가 접속되며, 비트라인(BL)과 센스 앰프(20) 간에 분리 트랜지스터(S3)가 접속된다. 분리 트랜지스터(S1)는 분리신호(ISO1)에 의해 턴온되고, 분리 트랜지스터(S2)는 분리신호(ISO2)에 의해 턴온되며, 분리 트랜지스터(S3)는 분리신호(ISO3)에 의해 턴온된다. 등화회로(30)는 등화신호(BLEQB)에 의해 제어되는 트랜지스터(T1, T2 및 T3)로 이루어져, 비트라인(BL)과 비트라인 바(/BL) 및 플레이트 라인(PL)을 Vcore/2로 프리차지시킨다. 이 때, 플레이트 라인(PL)은 평판 형태로 비트라인(BL)과 비트라인 바(/BL) 상에 하나로 연결되어 형성된다. 따라서, 종래에는 메모리 셀(S)의 데이터를 센싱하기 위해 비트라인(BL) 및 비트라인 바(/BL)가 공유하는 하나의 플레이트 라인(PL)을 분리시키기 위한 스위칭 작업이 이루어진 후에야 증폭이 가능하다는 단점이 있다.As shown in FIG. 1, a semiconductor memory device according to the related art includes a
도 2의 타이밍도를 참조하여 종래 기술에 따른 반도체 메모리 장치의 센싱 방법을 설명하기로 한다.A sensing method of a semiconductor memory device according to the prior art will be described with reference to the timing diagram of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 프리차지 구간(~t0; ISO1, ISO2, ISO3 및 BLEQB가 하이상태인 구간)에서는 비트라인(BL)과 비트라인 바(/BL) 및 플레이트 라인(PL)을 모두 Vcore/2로 프리차지시킨다. 센싱 구간(t0~t1)에서는 비트라인(BL)과 플레이트 라인(PL) 간의 전압을 센싱한다. 이 때, 도 1의 메모리 셀(S)에 "0"이라는 데이터가 저장되어 있다고 가정하면, 비트라인(BL)의 전위가 ΔVL만큼 낮아진다. 그리고 증폭 구간(t1~t2)에서는 센싱된 데이터를 증폭시키기 위해 센스앰프파워(SAP)를 하이상태로 하고 분리 트랜지스터(S1)를 턴오프시키는 반면, 분리 트랜지스터(S2)를 턴온시킨다. 그러면, 비트라인(BL) 전위는 하강하고 비트라인 바(/BL)의 전위는 상승함으로써 증폭이 이루어진다. 이와 같이, 종래에는 플레이트 라인(PL)이 비트라인(BL) 및 이에 인접한 비트라인 바(/BL) 상에 하나의 평판으로 형성되어, 비트라인(BL)과 비트라인 바(/BL)가 하나의 플레이트 라인(PL)을 공유하게 됨에 따라, 플레이트 라인(PL)을 분리시키기 위한 분리 트랜지스터(S1)의 턴오프 동작과 비트라인 바(/BL)와 센스 앰프(20)의 연결을 위한 분리 트랜지스터(S2)의 턴온 동작이 이루어진 후에야 증폭이 가능하다는 문제점이 있다. 이는 반도체 메모리 소자에서의 tRCD(Time between Ras & Cas access)값의 지연요소로 작용한다.
Referring to FIG. 2, in the precharge period (˜t0; the period in which the ISO1, ISO2, ISO3, and BLEQB are high states), Vcore / Precharge to 2. In the sensing period t0 to t1, a voltage between the bit line BL and the plate line PL is sensed. At this time, assuming that data "0" is stored in the memory cell S of FIG. 1, the potential of the bit line BL is lowered by ΔV L. In the amplification period t1 to t2, the sense amplifier power SAP is turned high to turn off the isolation transistor S1 while the isolation transistor S2 is turned on to amplify the sensed data. Then, amplification is performed by lowering the bit line BL potential and increasing the potential of the bit line bar / BL. As described above, the plate line PL is conventionally formed as one flat plate on the bit line BL and the bit line bar / BL adjacent thereto, so that the bit line BL and the bit line bar / BL are one. As the plate lines PL are shared, the turn-off operation of the isolation transistor S1 for separating the plate lines PL and the isolation transistor for connecting the bit line bar / BL and the
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고집적화된 반도체 메모리 장치에서 노이즈를 방지함과 동시에 tRCD값의 지연 없이 메모리 셀의 데이타를 증폭시킬 수 있는 준 폴디드 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치를 제공하는 데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a semi-folded bit line structure semiconductor memory capable of amplifying data in a memory cell without delay of tRCD value while preventing noise in a highly integrated semiconductor memory device. To provide a device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 복수의 워드 라인과 비트라인 및 복수의 워드 라인과 비트라인 바에 연결된 다수의 메모리 셀을 포함하고, 상기 메모리 셀의 셀 캐패시터의 플레이트 전극에 연결된 플레이트 라인을 포함하는 복수의 메모리 셀 어레이 및 이웃하는 두 메모리 셀 어레이를 페어로 상기 메모리 셀들에 저장된 데이터를 센싱 및 증폭하는 복수의 센싱회로를 포함하고, 상기 플레이트 라인을 상기 비트라인에 대응되도록 분리시켜 구현하는 반도체 메모리 장치를 제공한다.According to the present invention for achieving the above object, a plate comprising a plurality of word lines and bit lines and a plurality of memory cells connected to the plurality of word lines and bit line bars, the plate connected to the plate electrode of the cell capacitor of the memory cell And a plurality of sensing circuits for sensing and amplifying data stored in the memory cells in pairs of a plurality of memory cell arrays including lines and two neighboring memory cell arrays, and separating the plate lines to correspond to the bit lines. A semiconductor memory device is provided.
상기 센싱회로는, 제1 등화신호에 따라 상기 비트라인과 플레이트 라인 및 비트라인 바에 분배전압을 프리차지시키기 위한 제1 등화회로와, 상기 비트라인과 플레이트 라인의 연결을 스위칭하는 제1 스위치와, 상기 비트라인과 비트라인 바의 연결을 스위칭하는 제2 스위치와, 상기 제1 스위치를 통해 상기 비트라인과 플레이트 라인을 분리시키기 전에 상기 메모리 셀의 데이터를 센싱 및 증폭하는 센스 앰프 및 상기 센스 앰프와 비트라인과의 연결을 스위칭하는 제3 스위치를 포함한다.The sensing circuit may include: a first equalization circuit for precharging a divided voltage to the bit line, the plate line, and the bit line bar according to a first equalization signal, a first switch for switching the connection of the bit line and the plate line; A second switch for switching the connection between the bit line and the bit line bar, a sense amplifier and the sense amplifier for sensing and amplifying data of the memory cell before separating the bit line and the plate line through the first switch; And a third switch for switching the connection with the bit line.
상기 센싱회로는 제2 등화신호에 따라 상기 플레이트 라인을 프리차지하기 위한 제2 등화회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The sensing circuit may further include a second equalization circuit for precharging the plate line according to a second equalization signal.
상기 제1 스위치는 상기 센스 앰프와 플레이트 라인 간에 접속된 트랜지스터로 구성된다.The first switch consists of a transistor connected between the sense amplifier and the plate line.
상기 제2 스위치는 상기 비트라인 바와 제1 등화회로 간에 접속된 트랜지스터로 구성된다.The second switch consists of a transistor connected between the bit line bar and the first equalization circuit.
상기 제3 스위치는 상기 비트라인과 상기 센스 앰프 간에 접속된 트랜지스터로 구성된다.The third switch is composed of a transistor connected between the bit line and the sense amplifier.
즉, 본 발명은 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 캐패시터에 연결되는 플레이트 라인을 비트라인 및 비트라인 바에 대응되는 구조로 분리시켜 형성함으로써, 비트라인과 비트라인 바의 데이터 센싱을 위한 비트라인과 플레이트 라인의 분리 동작을 진행하기 전에, 비트라인과 플레이트 라인의 전위차를 증폭시킬 수 있도록 한다. 따라서, 반도체 메모리 소자의 노이즈를 방지함과 동시에 tRCD의 지연 없이 메모리 셀의 데이타를 증폭시킬 수 있는 준 폴디드 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치 및 그 센싱 방법을 구현할 수 있게 한다.
That is, the present invention is formed by separating the plate line connected to the memory cell capacitor of the semiconductor memory device into a structure corresponding to the bit line and the bit line bar, so that the bit line and the plate line for data sensing of the bit line and the bit line bar are formed. Before proceeding with the separation operation, the potential difference between the bit line and the plate line can be amplified. Accordingly, a semiconductor memory device having a quasi-folded bit line structure capable of amplifying data of a memory cell without delay of tRCD and preventing noise of the semiconductor memory device can be implemented.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of protection of the present invention is not limited to these examples.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 장치이다.3 is a semiconductor memory device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 메모리 장치는 제1 및 제2 메모리 셀 어레이(100a, 100b)와, 제1 및 제2 메모리 셀 어레이 (100a와 100b)를 페어로 복수의 메모리 셀(S)들에 저장된 데이터를 센싱 및 증폭하는 다수의 센싱회로(300)를 포함한다. 제1 메모리 셀 어레이(100a)는 복수의 워드라인(WL1, WL2, ...)과 워드라인(WL1, WL2, ...)에 수직한 방향으로 형성된 비트라인(BL1, BL2, BL3, ...)을 포함한다. 제2 메모리 셀 어레이(100b) 또한 복수의 워드라인(WL11, WL12, ...)과 워드라인(WL11, WL12, ...)에 수직한 방향으로 형성된 비트라인 바(/BL1, /BL2, /BL3, ...)를 포함한다. 제1 메모리 셀 어레이(100a)의 워드라인(WL1, WL2, ...)과 비트라인(BL1, BL2, BL3, ...) 간에는 복수의 메모리 셀(S)이 접속된다. 또한, 각각의 비트라인(BL1, BL2, BL3, ...)에 대응하며 서로 분리된 플레이트 라인(PL1, PL2, PL3, ...)이 제공되는데, 각 플레이트 라인(PL1, PL2, PL3, ...)은 메모리 셀(S) 캐패시터(C)의 플레이트 전극에 연결된다. 예를 들면, 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1) 간에 메모리 셀(S)이 접속되고 각 메모리 셀(S)의 셀 트랜지스터(Q)의 게이트에는 워드라인(WL1)이 접속된다.Referring to FIG. 3, in a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, the first and second
제2 메모리 셀 어레이(100b)의 구조는 제1 메모리 셀 어레이(100a)의 구조와 다르지 않으므로 그 설명은 생략하기로 한다.Since the structure of the second
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 종래의 하나의 평판형 구조를 갖는 플레이트 라인 대신에, 각 비트라인 및 비트라인 바에 대응되도록 플레이트 라인을 분리시키므로써, 준 폴디드 비트라인 구현이 가능할 뿐 아니라 플레이트 라인과 센스 앰프 간의 스위칭 시간 및 이웃하는 비트라인 바와 센스 앰프 간의 스위칭 시간을 기다릴 필요 없이 바로 센싱 동작을 시작할 수 있다. 즉, 비트라인과 플레이트 라인의 연결을 끊고 비트라인과 비트라인 바를 연결시키는 동작 전에 이미 비트라 인과 플레이트 라인을 통해 센싱 및 증폭 동작이 이루어지도록 한다.As described above, according to the present invention, instead of the plate line having a single flat plate type structure, the plate line is separated to correspond to each bit line and the bit line bar, thereby enabling the semi-folded bit line to be implemented. The sensing operation can be started immediately without waiting for the switching time between the line and sense amplifiers and the switching time between neighboring bitline bars and sense amplifiers. That is, before the operation of disconnecting the bit line and the plate line and connecting the bit line and the bit line bar, the sensing and amplification operation is performed through the bit line and the plate line.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 센싱 방법을 설명하기 위하여, 센싱회로(300) 및 제1 메모리 셀 어레이(100a)의 일부를 나타낸 상세 회로도이다.4 is a detailed circuit diagram illustrating a part of a
도 4를 참조하면, 센싱회로(300)는 제1 등화회로(130), 센스 앰프(120) 및 제1 스위치 내지 제3 스위치(S1,S2 및 S3)를 포함한다. 제1 등화회로(130)는 3개의 NMOS트랜지스터(T1, T2 및 T3)로 이루어진다. 예를 들어 제1 스위치 내지 제3 스위치(S1, S2 및 S3)가 턴온된 상태에서 제1 등화신호(BLEQB1)가 하이 상태이면, 트랜지스터(T1, T2 및 T3)가 턴온되어 비트라인(BL1), 플레이트 라인(PL1) 및 비트라인 바(/BL1)가 Vcore/2의 전압으로 프리차지 된다. 센스 앰프(120)는 NMOS 트랜지스터(N1 및 N2) 및 PMOS 트랜지스터(P1 및 P2)로 이루어진다. 예를 들어 전술한 프리자치 동작 이후 비트라인(BL1)의 전위가 올라가면 NMOS 트랜지스터(N1)가 턴온되므로 노드(K1)의 전위는 접지전위(/S는 통상 접지전위임)가 된다. 노드(K1)가 접지전위(/S)가 되므로 PMOS 트랜지스터(P1)가 턴온되므로 노드(K2)의 전위는 Vcore 전위(RTO는 보통 양전위임)가 된다. 따라서 비트라인(BL1)은 Vcore 전위(RTO)로 올라가고 비트라인 바(/BL1)의 전위는 접지전위(/S)로 내려간다. Referring to FIG. 4, the
반대로, 비트라인 바(/BL1)의 전위가 프리차지 전위(Vcore/2) 보다 높아지면 NMOS 트랜지스터(N1)가 턴온되어 노드(K2)의 전위가 접지전위(/S)가 된다. 노드(K2)가 접지전위(/S)가 되면 PMOS 트랜지스터(P2)가 턴온되므로 노드(K1)의 전위는 RTO 전위(양전위임)가 된다. 따라서 비트라인 바(/BL1)는 RTO 전위로 올라가는 반 면 비트라인(BL1)의 전위는 접지전위(/S)로 떨어진다. On the contrary, when the potential of the bit line bar / BL1 is higher than the precharge potential Vcore / 2, the NMOS transistor N1 is turned on so that the potential of the node K2 becomes the ground potential / S. When the node K2 becomes the ground potential / S, the PMOS transistor P2 is turned on, so that the potential of the node K1 becomes the RTO potential (positive potential). Accordingly, the bit line bar / BL1 rises to the RTO potential, while the potential of the bit line BL1 falls to the ground potential / S.
한편, 센싱 회로(300)는 제2 등화회로(140)를 더 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 제2 등화회로(140)는 메모리 셀(S)의 셀 캐패시터(C)의 플레이트 전극에 연결된 플레이트 라인(PL1)에 분배전압(Vcore/2)을 제공하여 메모리 셀(S)의 셀 캐패시터(C) 내의 전위차를 줄임으로써 메모리 셀(S)의 셀 캐패시터(C)의 과부하 현상을 방지할 수 있게 한다.Meanwhile, the
도 5를 참조하여 도 4의 동작을 더욱 상세히 설명하기로 한다. The operation of FIG. 4 will be described in more detail with reference to FIG. 5.
프리차지 구간(~t0)에서는 제1 제어 신호 내지 제3 제어 신호(ISO1, ISO2, ISO3)가 모두 하이레벨(H)이 되어, 제1 스위치 내지 제3 스위치(S1, S2 및 S3;도 4 참조)가 턴온(turn-on)된다. 이 때, 제1 비트라인 등화신호(BLEQB1)가 하이레벨(H)로 입력되면 제1 스위치 내지 제3 스위치(S1, S2 및 S3;도 4 참조)가 모두 턴온됨에 따라 연결된 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1) 및 비트라인 바(/BL1)가 모두 Vcore/2로 프리차지(precharge)된다.In the precharge section ˜ t0, all of the first to third control signals ISO1, ISO2, and ISO3 become high level H, and thus, the first to third switches S1, S2, and S3; Turn on). At this time, when the first bit line equalization signal BLEQB1 is input at the high level H, the bit lines BL1 connected as the first to third switches S1, S2, and S3 (see FIG. 4) are turned on. And plate line PL1 and bitline bar / BL1 are both precharged to Vcore / 2.
센싱 구간(t0~t1)에서는 제2 제어 신호(ISO2)와 제1 비트라인 등화신호(BLEQB1) 및 제2 비트라인 등화 신호(BLEQB2)가 로우레벨(L)이 되어 제2 스위치(S2;도 4 참조)가 턴오프(turn-off)되므로, 비트라인 바(/BL1)와 비트라인(BL1)이 분리되면서 비트라인 바(/BL1)를 제외한 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1)의 데이터를 센싱할 수 있게 된다. 이 때, 제1 메모리 셀 어레이(100a; 도 4 참조)의 메모리 셀(S;도 4 참조)에 "0"이라는 데이터가 저장되어 있다고 가정하면, 비트라인 (BL1)의 전위가 ΔVL만큼 낮아지게 된다. In the sensing period t0 to t1, the second control signal ISO2, the first bit line equalization signal BLEQB1, and the second bit line equalization signal BLEQB2 become the low level L, and thus, the second switch S2; 4) is turned off, so that the bit line bar / BL1 and the bit line BL1 are separated and the bit line BL1 and the plate line PL1 except for the bit line bar / BL1 are separated. Data can be sensed. At this time, assuming that data "0" is stored in the memory cell S (see FIG. 4) of the first
증폭 구간(t1~t2)에서는 센스앰프 구동신호(SAP)가 하이레벨(H)이 되어, 센스 앰프(120)가 센싱 구간(t0~t1)에서 감지된 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1) 간의 전위차(ΔVL)를 증폭시킨다. 즉, 종래에는 증폭 동작시 레퍼런스 라인으로 비트라인 바(/BL1)만을 사용하던 것과는 달리, 본 발명에서는 플레이트 라인(PL1)을 비트라인(BL1) 및 비트라인 바(/BL1)에 대응되도록 분리시켜 증폭 동작시에도 플레이트 라인(PL1)을 레퍼런스 라인으로 사용할 수 있게 함으로써, 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1) 간의 전위차를 증폭한다. 앞서 언급한 바와 같이 본 발명은 플레이트 라인(PL1)을 센싱 및 증폭 동작시 레퍼런스 라인으로 사용함에 따라 노이즈를 방지할 수 있도록 한다. In the amplification period t1 to t2, the sense amplifier driving signal SAP becomes the high level H, and the bit line BL1 and the plate line PL1 detected by the
이후, 제1 제어 신호(ISO1)가 로우레벨(L)이 되면 제1 스위치(S1;도 4 참조)가 턴오프(turn-off) 되어 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1)이 분리되고, 제2 제어 신호(ISO2)가 하이레벨(H)이 되면 제2 스위치(S2;도 4 참조)가 턴온(turn-on)되어, 비트라인(BL1)과 비트라인 바(/BL1)의 데이터를 센싱하고 증폭할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 장치는 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1)의 분리를 위한 제1 스위치(S1;도 4 참조)의 턴오프 동작 및 비트라인(BL1)과 비트라인 바(/BL1)의 연결을 위한 제 2 스위치(S2;도 4 참조)의 턴온 동작 이전에 센스 앰프(120;도 4 참조)를 통한 증폭이 이루어도록 함에 따라, 종래보다 증폭시점(=t1)을 빨리하여 센싱 구간을 줄일 수 있도록 하였다. 따라서, 반도체 메모리 소자에 있어서 tRCD의 지연 없이 준(Quasi) 폴디드 비트라인 구조를 구현할 수 있게 된다.When the first control signal ISO1 reaches the low level L, the first switch S1 (see FIG. 4) is turned off to separate the bit line BL1 and the plate line PL1. When the second control signal ISO2 reaches the high level H, the second switch S2 (see FIG. 4) is turned on, so that the data of the bit line BL1 and the bit line bar / BL1 are turned on. It can sense and amplify. That is, in the semiconductor memory device according to the preferred embodiment of the present invention, the turn-off operation of the first switch S1 (see FIG. 4) and the bit line BL1 for separating the bit line BL1 and the plate line PL1 may be performed. As the amplification is performed through the sense amplifier 120 (see FIG. 4) before the turn-on operation of the second switch S2 (see FIG. 4) for connecting the bit line bar / BL1, the amplification time (= t1) was faster to reduce the sensing interval. Therefore, the quasi-folded bit line structure can be implemented in the semiconductor memory device without delay of tRCD.
그러나, 비트라인(BL1)과 플레이트 라인(PL1)을 이용한 증폭 동작 이후, 증폭 구간 내내 플레이트 라인(PL1)에 Vcore전압이 인가되면 플레이트 라인(PL1)과 비트라인(BL1)의 전위차가 너무 커져 메모리 셀(S)의 셀 캐패시터(C)에 과도한 스트레스가 인가되는 문제점이 발생한다. 따라서, 이를 방지하기 위해 제1 스위치(S1;도 4 참조)와 제1 메모리 셀 어레이(100a;도 4 참조) 사이의 플레이트 라인(PL1)에 연결되는 하나의 NMOS 트랜지스터(T4;도 4 참조)로 제2 등화 회로(140;도 4 참조)를 구현함으로써, 제2 비트라인 등화 신호(BLEQB2)에 의해 플레이트 라인(PL1)의 전압값을 Vcore/2로 만들어 메모리 셀(S)의 셀 캐패시터(C)의 전위차를 줄일 수 있도록 한다. 이는, 메모리 셀(S)의 셀 캐패시터(C)의 과부하를 방지한다. However, after the amplification operation using the bit line BL1 and the plate line PL1, if the Vcore voltage is applied to the plate line PL1 throughout the amplification period, the potential difference between the plate line PL1 and the bit line BL1 becomes too large. The problem that excessive stress is applied to the cell capacitor C of the cell S occurs. Accordingly, to prevent this, one NMOS transistor T4 (see FIG. 4) connected to the plate line PL1 between the first switch S1 (see FIG. 4) and the first
또한 증폭구간(t1~t2)에서는 센스 앰프(140;도 4 참조)의 동작 후 일정 시점에 이르면 비트라인(BL1)에 대응하는 플레이트 라인(PL1) 대신 이웃하는 비트라인 바(/BL1)를 레퍼런스 라인으로 하여 증폭동작을 수행한다.
In addition, in the amplification section t1 to t2, when a certain point is reached after the operation of the sense amplifier 140 (see FIG. 4), the adjacent bit line bars / BL1 are referred to instead of the plate line PL1 corresponding to the bit line BL1. Perform an amplification operation on the line.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 반도체 메모리 장치에서 메모리 셀의 데이터를 센싱할 때에 플레이트 라인을 레퍼런스 라인으로 하여 노이즈를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when sensing data of a memory cell in a semiconductor memory device, noise can be prevented by using a plate line as a reference line.
또한, 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 캐패시터에 연결되는 플레이트 라인 을 비트라인 및 비트라인 바에 대응되는 구조로 분리시켜 형성함으로써 반도체 메모리 소자의 tRCD의 지연 없이 고집적 반도체 메모리 장치를 구현할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the plate lines connected to the memory cell capacitors of the semiconductor memory device are formed in a structure corresponding to the bit lines and the bit line bars, a highly integrated semiconductor memory device may be realized without delay of tRCD of the semiconductor memory device.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020040078952A KR20060030170A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Memory device of semiconductor |
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Family Applications (1)
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KR1020040078952A KR20060030170A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Memory device of semiconductor |
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2004
- 2004-10-05 KR KR1020040078952A patent/KR20060030170A/en not_active Application Discontinuation
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