KR20080001978A - Circuit and method for controlling isolation of cell mat in semiconductor memory apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로의 배치도,1 is a layout view of a cell mat insulation control circuit of a semiconductor memory device according to the related art;
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로의 구성을 나타낸 블록도,2 is a block diagram showing a configuration of a cell mat insulation control circuit of a semiconductor memory device according to the present invention;
도 3은 도 2에 도시한 종료 제어 수단의 상세 구성도,3 is a detailed block diagram of the termination control means shown in FIG. 2;
도 4는 도 2에 도시한 래치 제어 수단의 상세 구성도,4 is a detailed configuration diagram of the latch control means shown in FIG. 2;
도 5는 도 2에 도시한 절연 신호 생성 수단의 상세 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the insulation signal generation means shown in FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 셀 매트 2 : 센스 앰프1: cell mat 2: sense amplifier
5, 10 : 셀 매트 절연 제어 회로 110 : 종료 제어 수단5, 10: cell mat insulation control circuit 110: termination control means
120 : 래치 제어 수단 130 : 절연 신호 생성 수단120: latch control means 130: insulation signal generating means
본 발명은 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로 및 방법에 관한 것 으로, 보다 상세하게는 전류 소모를 감소시키는 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell mat insulation control circuit and method of a semiconductor memory device, and more particularly to a cell mat insulation control circuit and method of a semiconductor memory device to reduce the current consumption.
일반적으로 DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터로 이루어지는 복수 개의 메모리 셀을 구비하며, 소정 개수의 메모리 셀의 단위를 셀 매트라고 부른다. 셀 매트에는 메모리 셀을 활성화시키기 위한 워드라인이 복수 개 연결되며, 메모리 셀에 대한 데이터의 입출력 동작을 수행하기 위한 복수 개의 센스 앰프가 비트라인을 통해 연결된다. 종래의 기술에서, 셀 매트는 한 개의 센스 앰프와 비트라인을 공유하고 다른 한 개의 센스 앰프와 부 비트라인을 공유하여 면적을 감소시키는 구조로 구성된다. 이에 따라 한 개의 셀 매트가 활성화되면 두 개의 센스 앰프가 동작하게 되며, 이 때 인접 셀 매트에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 선택적으로 센스 앰프와 셀 매트 사이를 선택적으로 절연시키는 센스 앰프 절연 제어 회로가 활용된다.In general, a dynamic random access memory (DRAM) includes a plurality of memory cells including one transistor and one capacitor, and a unit of a predetermined number of memory cells is called a cell mat. A plurality of word lines for activating the memory cells are connected to the cell mat, and a plurality of sense amplifiers for performing input / output operations of data to the memory cells are connected through the bit lines. In the prior art, the cell mat is configured to share a bit line with one sense amplifier and a sub bit line with another sense amplifier to reduce the area. Accordingly, when one cell mat is activated, two sense amplifiers are operated, and a sense amplifier isolation control circuit that selectively isolates between the sense amplifier and the cell mat is used to prevent the neighboring cell mat from being affected. do.
이하, 종래의 기술에 따른 센스 앰프 절연 제어 회로를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a sense amplifier isolation control circuit according to the related art will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 기술에 따른 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로의 배치도로서, 셀 매트에 연결되는 비트라인의 수가 4개인 것으로 나타내고 워드라인은 생략한 것이다. 또한 비트라인과 절연 라인 사이에 구비되는 트랜지스터를 생략하여 절연 라인이 하이 레벨(High Level)의 전위를 갖게 되면 비트라인 사이가 절연되는 것으로 도면을 간소화하였다.FIG. 1 is a layout view of a cell mat isolation control circuit of a semiconductor memory device according to the related art, in which the number of bit lines connected to the cell mat is four and the word lines are omitted. In addition, since the transistor provided between the bit line and the insulating line is omitted, when the insulating line has a high level potential, the bit line is insulated to simplify the drawing.
도시한 바와 같이, 셀 매트(1)와 센스 앰프(2) 사이에는 절연 라인(ISL)이 구비되고, 각각의 절연 라인(ISL)은 셀 매트 절연 제어 회로(5)에 의해 제어된다. 이 때 인에이블 된 매트 선택 신호(cms)가 동시에 두 개의 셀 매트 절연 제어 회로(5)에 입력되면 각각의 셀 매트 절연 제어 회로(5)로부터 절연 신호(iso)가 인에이블 되어 하나의 셀 매트(1)를 중심으로 두 개의 센스 앰프(2) 외부의 비트라인 쌍(BL, /BL)이 절연된다. 이 때 상기 매트 선택 신호(cms)가 인에이블 되어 입력된 두 개의 셀 매트 절연 제어 회로(5) 외의 셀 매트 절연 제어 회로(5)에서는 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 되며 이에 따라 해당 절연 라인(ISL)은 해당 비트라인(BL) 또는 부 비트라인(/BL)을 절연시키지 않는다.As shown, an insulation line ISL is provided between the
반도체 메모리 장치의 프리차지 동작시에는 모든 절연 라인들이 절연 동작을 수행하지 않는다. 반면에 액티브 동작시에는 어드레스에 의해 선택된 셀 매트가 활성화되고, 그에 따라 셀 매트 절연 제어 회로가 해당 절연 라인들이 비트라인 쌍을 절연시켜 인접 셀 매트가 센스 앰프에 영향을 미치지 못하게 한다. 이 경우 어드레스에 의해 선택된 워드라인이 활성화되어 그에 따른 데이터 입출력이 수행된다. 상기 매트 선택 신호(cms)는 해당 매트 내의 워드라인이 활성화되면 인에이블 되며, 그에 따라 상기 절연 신호(iso)가 인에이블 되어 절연 동작을 수행한다.In the precharge operation of the semiconductor memory device, all the insulation lines do not perform the insulation operation. In the active operation, on the other hand, the cell mat selected by the address is activated, so that the cell mat isolation control circuitry prevents the adjacent cell mat from affecting the sense amplifier by insulating the corresponding isolation lines from the pair of bit lines. In this case, the word line selected by the address is activated, and data input / output is performed accordingly. The mat selection signal cms is enabled when the word line in the mat is activated. Accordingly, the insulation signal iso is enabled to perform the insulation operation.
반도체 메모리 장치의 리프레쉬 동작시에는 액티브 동작과 달리 하나의 셀 매트가 선택되고 복수 개의 워드라인이 순차적으로 활성화된다. 이후 하나의 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 종료되면, 다음 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 수행되어 복수 개의 워드라인이 순차적으로 활성화되는 동작이 수행된다. 이 때 상기 매트 선택 신호(cms)는 워드라인이 활성화될 때마다 인에이블 되는 신호이므로, 하나의 셀 매트에 구비된 워드라인의 수만큼 여러 번 인에이블 되며, 그에 따라 상기 절연 신호(iso) 또한 워드라인의 수만큼 여러 번 인에이블 된다. 즉, 상기 셀 매트가 512개의 워드라인을 갖는다면, 상기 절연 신호(iso)는 512번 인에이블 되어야 한다. 상기 절연 신호(iso)가 하이 인에이블 신호일 때, 하나의 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 수행되면 하나의 셀 매트(1)와 두 개의 센스 앰프(2)만을 공유시키고 인접 셀 매트를 절연시키는 두 개의 절연 라인(ISL)에는 라이징 에지와 폴링 에지를 512번 갖는 반복적인 펄스 파형의 전위가 인가된다. 이에 따라 1024번의 피크 전류(Peak Current)에 의한 전류 소모가 발생하게 된다.In the refresh operation of the semiconductor memory device, unlike the active operation, one cell mat is selected and a plurality of word lines are sequentially activated. Subsequently, when the refresh operation for one cell mat is finished, the refresh operation for the next cell mat is performed to sequentially activate the plurality of word lines. In this case, since the mat selection signal cms is enabled every time the word line is activated, the mat selection signal cms is enabled as many times as the number of word lines included in one cell mat. Accordingly, the isolation signal iso is also used. It is enabled as many times as there are word lines. That is, if the cell mat has 512 word lines, the isolation signal iso must be enabled 512 times. When the isolation signal is a high enable signal, when a refresh operation is performed on one cell mat, only two
리프레쉬 동작시 하나의 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 종료되면 다음 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 수행되므로, 상술한 피크 전류에 의한 전류 소모는 반복적으로 발생하게 된다. 하나의 메모리 뱅크 내에는 복수 개의 셀 매트가 구비되므로, 상술한 전류 소모는 반도체 메모리 장치 전체를 고려하면 무시할 수 없는 반도체 메모리 장치의 성능 저하 요인이 된다. 반도체 메모리 장치의 전류 소모가 가장 중요한 기술적 해결 과제로 대두되는 현재의 상황을 고려하면, 상술한 전류 소모는 필수적으로 해결해야만 하는 요인이 된다. 그러나 종래의 기술에는 리프레쉬 동작시 절연 라인에 반복적으로 발생하는 피크 전류에 의한 전류 소모를 감소시키기 위한 수단 및 방법이 존재하지 않았다.When the refresh operation for one cell mat is terminated during the refresh operation, the refresh operation for the next cell mat is performed, and thus the current consumption caused by the peak current is repeatedly generated. Since a plurality of cell mats are provided in one memory bank, the current consumption described above becomes a deterioration factor of the semiconductor memory device that cannot be ignored considering the entire semiconductor memory device. In view of the current situation in which current consumption of a semiconductor memory device is the most important technical problem, the above-described current consumption becomes an essential factor to be solved. However, in the prior art, there is no means and a method for reducing the current consumption by the peak current repeatedly generated in the insulating line during the refresh operation.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리프레쉬 동 작시 셀 매트와 센스 앰프 사이를 선택적으로 절연시키기 위한 절연 신호를 일정한 레벨을 갖는 신호로서 생성하여 전류 소모를 감소시키고, 그에 따라 리던던시 동작을 고려하여 절연 제어 동작을 수행함으로써 오동작을 방지하는 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로 및 방법을 제공하는 데에 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and generates an isolation signal as a signal having a constant level to selectively insulate between the cell mat and the sense amplifier during a refresh operation, thereby reducing current consumption, and thus redundancy operation. In view of the above, there is a technical problem to provide a cell mat insulation control circuit and a method of a semiconductor memory device which prevent a malfunction by performing an insulation control operation.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로는, 리프레쉬 모드시 셀 매트의 마지막 워드라인이 활성화된 후 종료 신호를 생성하는 종료 제어 수단; 상기 종료 신호와 리던던시 신호에 대응하여 래치 제어 신호를 생성하는 래치 제어 수단; 및 상기 래치 제어 신호와 매트 선택 신호에 대응하여 절연 신호를 생성하는 절연 신호 생성 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cell mat insulation control circuit of an exemplary embodiment of the present invention, comprising: end control means for generating a termination signal after a last word line of a cell mat is activated in a refresh mode; Latch control means for generating a latch control signal in response to the end signal and the redundancy signal; And an isolation signal generating means for generating an isolation signal in response to the latch control signal and the mat selection signal.
또한 본 발명의 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로는, 리프레쉬 모드시 셀 매트의 마지막 워드라인이 활성화되면 종료 신호를 생성하는 종료 제어 수단; 및 매트 선택 신호에 대응한 절연 신호 생성 동작시 래치 회로를 이용하여 상기 절연 신호를 소정 레벨의 레벨 신호로서 출력하며, 상기 종료 신호의 인에이블시 또는 리던던시 신호 입력시 상기 절연 신호를 디스에이블 시키는 절연 신호 생성 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cell mat isolation control circuit of the semiconductor memory device of the present invention, termination control means for generating a termination signal when the last word line of the cell mat in the refresh mode; And outputting the insulation signal as a level signal of a predetermined level by using a latch circuit in an insulation signal generation operation corresponding to a mat selection signal, and disabling the insulation signal when the termination signal is enabled or when a redundancy signal is input. Signal generating means; characterized in that it comprises a.
그리고 본 발명의 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 방법은, a) 리프레쉬 모드시 셀 매트의 마지막 워드라인이 활성화된 후 종료 신호를 생성하는 단계; b) 상기 종료 신호와 리던던시 신호에 대응하여 래치 제어 신호를 생성하는 단계; 및 c) 상기 래치 제어 신호와 매트 선택 신호에 대응하여 절연 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cell mat isolation method of the semiconductor memory device may include: a) generating a termination signal after the last word line of the cell mat is activated in the refresh mode; b) generating a latch control signal in response to the end signal and the redundancy signal; And c) generating an isolation signal corresponding to the latch control signal and the mat selection signal.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a configuration of a cell mat insulation control circuit of a semiconductor memory device according to the present invention.
도시한 것과 같이, 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로(10)는 최종 워드라인 선택 신호(lws)와 리프레쉬 신호(rfsh)를 입력 받아 종료 신호(fnsh)를 생성하는 종료 제어 수단(110), 상기 종료 신호(fnsh)와 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>)에 대응하여 래치 제어 신호(lcnt)를 생성하는 래치 제어 수단(120) 및 상기 래치 제어 신호(lcnt)와 매트 선택 신호(cms)에 대응하여 절연 신호(iso)를 생성하는 절연 신호 생성 수단(130)으로 구성된다.As shown, the cell mat
상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)는 셀 매트당 구비되는 복수 개의 워드라인 중 마지막 워드라인이 활성화되면 인에이블 되는 신호이다. 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)는 외부 어드레스가 디코딩됨으로써 생성된다. 상기 종료 제어 수단(110)은 리프레쉬 모드시 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)가 인에이블 되면 상기 종료 신호(fnsh)를 인에이블 시켜 출력한다.The last word line selection signal lws is a signal that is enabled when the last word line of a plurality of word lines provided per cell mat is activated. The final word line selection signal lws is generated by decoding an external address. The termination control means 110 enables and outputs the termination signal fnsh when the final word line selection signal lws is enabled in the refresh mode.
이후 상기 래치 제어 수단(120)은 상기 종료 신호(fnsh)와 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>)가 모두 디스에이블 되면 상기 래치 제어 신호(lcnt)를 디스에이블 시켜 출력한다. 그러나 상기 종료 신호(fnsh)와 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>) 중 어느 하나의 신호가 인에이블 되면 상기 래치 제어 신호(lcnt)를 인에이블 시켜 출력한다.Thereafter, the latch control means 120 disables and outputs the latch control signal lcnt when both the termination signal fnsh and the first and second redundancy signals rdcy <1: 2> are disabled. . However, when one of the termination signal fnsh and one of the first and second redundancy signals rdcy <1: 2> is enabled, the latch control signal lcnt is enabled and output.
이 때 상기 제 1 리던던시 신호(rdcy<1>)는 상기 셀 매트 절연 제어 회로(10)와 매칭되는 셀 매트에서 임의의 워드라인에 대한 리페어시 앞 단의 셀 매트의 임의의 워드라인에 리던던시 동작을 수행한다는 정보를 담는 신호이다. 또한 상기 제 2 리던던시 신호(rdcy<2>)는 뒤 단의 셀 매트의 임의의 워드라인에 리던던시 동작을 수행한다는 정보를 담는 신호이다. 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>)는 일반적인 퓨즈 회로의 구성으로부터 생성되는 신호이며, 일반적으로 리던던시 동작에 사용되는 신호를 본 발명에서 이용한 것이다.At this time, the first redundancy signal (rdcy <1>) is a redundancy operation to any word line of the cell mat of the preceding stage during the repair for any word line in the cell mat matching the cell mat
상기 절연 신호 생성 수단(130)은 상기 래치 제어 신호(lcnt)와 상기 매트 선택 신호(cms)의 입력에 대응하여 상기 절연 신호(iso)를 생성한다. 상기 매트 선택 신호(cms)가 인에이블 되면 상기 절연 신호(iso) 또한 인에이블 되어 해당 절연 라인을 절연시킨다. 이 때 상기 절연 신호 생성 수단(130) 내부에는 래치 회로가 구비되며, 이에 따라 상기 절연 신호(iso)는 소정 레벨의 레벨 신호가 된다. 그러나 해당 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 종료되면 상기 래치 회로의 구성에 의해 지속적으로 인에이블 되는 상기 절연 신호(iso)는 디스에이블 되어야 한다. 이 때 상기 래치 제어 신호(lcnt)가 인에이블 되며 이에 따라 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 된다.The isolation signal generating means 130 generates the isolation signal iso in response to the latch control signal lnt and the mat selection signal cms. When the mat select signal cms is enabled, the insulation signal iso is also enabled to insulate the corresponding insulation line. At this time, a latch circuit is provided in the insulation signal generating means 130, and thus the insulation signal iso becomes a level signal of a predetermined level. However, when the refresh operation for the cell mat is completed, the isolation signal iso that is continuously enabled by the configuration of the latch circuit must be disabled. At this time, the latch control signal lcnt is enabled and thus the isolation signal iso is disabled.
또한 상기 셀 매트 절연 제어 회로(10)와 매칭되는 셀 매트의 임의의 워드라 인에 대한 리페어 동작시 리던던시 셀이 인접 셀 매트에 구비되면, 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 되어야 한다. 인접 셀 매트로의 리던던시 동작시 절연 라인의 절연 동작이 해제되어야만 사이에 존재하는 센스 앰프를 인접 셀 매트가 사용할 수 있기 때문이다. 인접 셀 매트로의 리던던시 동작에 대한 정보는 상기 래치 제어 신호(lcnt)에 의해 상기 절연 신호 생성 수단(130)에 전달된다.In addition, when a redundancy cell is provided in an adjacent cell mat during a repair operation on any word line of the cell mat matching the cell mat
이상에서 언급한 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws), 상기 리프레쉬 신호(rfsh) 및 상기 절연 신호(iso)는 하이 인에이블(High Enable) 신호이고, 상기 종료 신호(fnsh), 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>), 상기 매트 선택 신호(cms) 및 상기 래치 제어 신호(lcnt)는 로우 인에이블(Low Enable) 신호이다.The last word line selection signal lws, the refresh signal rfsh, and the isolation signal as mentioned above are high enable signals, the end signal fynsh, the first and the first signals. The two redundancy signals rdcy <1: 2>, the mat select signal cms, and the latch control signal lcnt are low enable signals.
도 3은 도 2에 도시한 종료 제어 수단의 상세 구성도이다.FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the termination control means shown in FIG. 2.
상기 종료 제어 수단(110)은 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)와 상기 리프레쉬 신호(rfsh)를 조합하는 신호 조합부(112), 상기 신호 조합부(112)의 출력 신호를 소정 시간 지연시키는 지연부(114), 상기 지연부(114)의 출력 신호를 비반전 구동하는 제 1 구동부(116)로 구성된다.The termination control means 110 is a
여기에서 상기 신호 조합부(112)는 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)를 입력 받는 제 1 인버터(IV1), 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)와 상기 리프레쉬 신호(rfsh)를 입력 받는 제 1 낸드게이트(ND1), 상기 제 1 인버터(IV1)의 출력 신호와 상기 제 1 낸드게이트(ND1)의 출력 신호를 입력 받는 제 1 노어게이트(NR1), 상기 리프레쉬 신호(rfsh)를 입력 받는 제 2 인버터(IV2) 및 상기 제 1 노어게이트(NR1)의 출력 신호와 상기 제 2 인버터(IV2)의 출력 신호를 입력 받는 제 2 노어 게이트(NR2)를 포함한다.Here, the
그리고 상기 지연부(114)는 상기 신호 조합부(112)의 출력 신호를 소정 시간 지연시키는 지연기(DLY)를 포함한다. 이 때 상기 지연기(DLY)가 구비되는 것은 마지막 워드라인이 선택되어 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)가 인에이블 되는 시점이 상기 절연 신호 생성 수단(130)에 입력되는 상기 매트 선택 신호(cms)가 디스에이블 되는 시점보다 빠르기 때문에 이 두 시점을 일치시키기 위함이다.The
상기 제 1 구동부(116)는 상기 지연부(114)의 출력 신호를 비반전 구동하는 제 3 및 제 4 인버터(IV3, IV4)를 포함한다.The
반도체 메모리 장치가 리프레쉬 모드에 진입하기 이전에는 상기 종료 신호(fnsh)는 로우 레벨로 인에이블 된다. 이 경우 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)와 관계 없이 상기 절연 신호 생성 수단(130)에 입력되는 상기 매트 선택 신호(cms)의 인에이블 여부에 따라 상기 절연 신호(iso)의 인에이블 여부가 결정된다. 그러나 상기 반도체 메모리 장치가 리프레쉬 모드에 진입하면 상기 종료 신호(fnsh)는 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)의 영향을 받는다. 이 경우 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)가 인에이블 되기 이전에는 상기 종료 신호(fnsh)가 디스에이블 된다. 그러나 상기 최종 워드라인 선택 신호(lws)가 인에이블 되면 상기 종료 신호(fnsh)가 인에이블 되며, 상기 절연 신호 생성 수단(130)에 입력되는 상기 매트 선택 신호(cms)가 디스에이블 되면 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 되어 출력된다.Before the semiconductor memory device enters the refresh mode, the end signal ffnsh is enabled at a low level. In this case, whether to enable the insulation signal iso is determined depending on whether the mat selection signal cms input to the insulation
도 4는 도 2에 도시한 래치 제어 수단의 상세 구성도이다.FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the latch control means shown in FIG. 2.
상기 래치 제어 수단(120)은 상기 종료 신호(fnsh)와 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>)를 입력 받아 상기 래치 제어 신호(lcnt)를 출력하는 제 2 낸드게이트(ND2)를 포함한다.The
이와 같은 구성에 의해 상기 종료 신호(fnsh)와 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>)가 모두 디스에이블 되면 상기 래치 제어 신호(lcnt)는 인에이블 되고, 상기 종료 신호(fnsh)와 상기 제 1 및 제 2 리던던시 신호(rdcy<1:2>) 중 어느 하나라도 인에이블 되면 상기 래치 제어 신호(lcnt)는 디스에이블 된다. 즉, 해당 셀 매트에 대한 리프레쉬 동작이 종료되면 상기 종료 신호(fnsh)가 인에이블 되고, 그에 따라 상기 래치 제어 신호(lcnt)가 디스에이블 되어 상기 절연 신호 생성 수단(130)에서 출력되는 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 된다. 또한 해당 셀 매트의 임의의 워드라인에 대한 리페어시 인접 매트로의 리던던시 동작이 수행되면 상기 래치 제어 신호(lcnt)가 디스에이블 되고, 그에 따라 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 된다. 이 경우 셀 매트와 연결된 두 개의 센스 앰프와 인접 셀 매트는 절연 상태가 해제된다. 그러나 상기 셀 매트의 리프레쉬 동작시 리페어 동작이 실시되지 않으면 상기 절연 신호(iso)가 인에이블 되어 상기 두 개의 센스 앰프와 인접 셀 매트는 절연된다.In this configuration, when both the termination signal fnsh and the first and second redundancy signals rdcy <1: 2> are disabled, the latch control signal lnt is enabled, and the termination signal fnsh is enabled. ) And the latch control signal lcnt is disabled when any one of the first and second redundancy signals rdcy <1: 2> is enabled. That is, when the refresh operation on the corresponding cell mat ends, the end signal fnsh is enabled, and accordingly, the latch control signal lnt is disabled and the insulation signal output from the insulation
도 5는 도 2에 도시한 절연 신호 생성 수단의 상세 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the insulation signal generation means shown in FIG. 2.
상기 절연 신호 생성 수단(130)은 상기 매트 선택 신호(cms)를 비반전 구동하는 제 2 구동부(131), 상기 래치 제어 신호(lcnt)의 입력에 대응하여 상기 제 2 구동부(131)의 동작을 제어하는 제어부(132), 상기 제 2 구동부(131)의 출력 신호 를 래치시키는 래치부(133), 상기 제 2 구동부(131)의 출력 신호를 반전 및 비반전 구동하여 제 1 및 제 2 비교 신호(cmp1, cmp2)를 생성하는 신호 생성부(134), 상기 제 1 비교 신호(cmp1)와 상기 제 2 비교 신호(cmp2)를 비교하는 비교부(135) 및 상기 비교부(135)의 출력 신호를 비반전 구동하여 상기 절연 신호(iso)를 생성하는 제 3 구동부(136)로 구성된다.The insulation
여기에서 상기 제 2 구동부(131)는 상기 매트 선택 신호(cms)를 입력 받는 제 5 인버터(IV5), 게이트 단에 상기 제 5 인버터(IV5)의 출력 신호가 입력되고 소스 단에 상기 제어부(132)의 출력 신호가 인가되며 드레인 단이 제 1 노드(N1)에 연결되는 제 1 트랜지스터(TR1) 및 게이트 단에 상기 제 5 인버터(IV5)의 출력 신호가 입력되고 드레인 단이 상기 제 1 노드(N1)에 연결되며 소스 단이 접지되는 제 2 트랜지스터(TR2)를 포함한다.Herein, the
그리고 상기 제어부(132)는 게이트 단에 상기 래치 제어 신호(lcnt)가 입력되고 소스 단에 외부 공급전원(VDD)이 인가되며 드레인 단이 상기 제 2 구동부(131)에 연결되는 제 3 트랜지스터(TR3)를 포함한다.The
또한 상기 래치부(133)는 상기 제 1 노드(N1)에 인가된 신호를 래치시키는 제 6 및 제 7 인버터(IV6, IV7)를 포함한다.In addition, the
그리고 상기 신호 생성부(134)는 상기 제 1 노드(N1)에 인가된 신호를 반전시켜 상기 제 1 비교 신호(cmp1)를 출력하는 제 8 인버터(IV8) 및 상기 제 1 비교 신호(cmp1)를 반전시켜 상기 제 2 비교 신호(cmp2)를 출력하는 제 9 인버터(IV9)를 포함한다.The
또한 상기 비교부(135)는 상기 제 1 비교 신호(cmp1)의 전위가 상기 제 2 비교 신호(cmp2)의 전위보다 높으면 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 제 2 비교 신호(cmp2)의 전위가 상기 제 1 비교 신호(cmp1)의 전위보다 높으면 로우 레벨의 신호를 출력하는 제 4 ~ 제 7 트랜지스터(TR4 ~ TR7)를 포함한다.In addition, the
마지막으로 상기 제 3 구동부(136)는 상기 비교부(135)의 출력 신호를 비반전 구동하는 제 10 및 제 11 인버터(IV11, IV12)를 포함한다.Finally, the
반도체 메모리 장치의 액티브 모드시, 상기 셀 매트 절연 제어 회로(10)와 매칭되는 셀 매트의 어느 메모리 셀에 대한 데이터의 입출력 동작이 수행되면 상기 매트 선택 신호(cms)가 인에이블 된다. 상기 매트 선택 신호(cms)가 인에이블 되면 상기 제 2 구동부(131)의 상기 제 1 트랜지스터(TR1)는 턴 오프(Turn Off) 되고 상기 제 2 트랜지스터(TR2)는 턴 온(Turn On) 되어 상기 제 1 노드(N1)의 전위는 로우 레벨이 된다. 이후 상기 제 1 노드(N1)의 전위는 상기 래치부(133)에 의해 저장되며, 상기 제 1 비교 신호(cmp1)는 하이 레벨 상태가 유지되고 상기 제 2 비교 신호(cmp2)는 로우 레벨 상태가 유지된다. 이에 따라 상기 절연 신호(iso)는 하이 레벨로 인에이블 된다. 이후 상기 매트 선택 신호(cms)가 디스에이블 되면 상기 제 2 구동부(131)의 상기 제 1 트랜지스터(TR1)는 턴 온 되고 상기 제 2 트랜지스터(TR2)는 턴 오프 된다. 이 때 상기 종료 제어 수단(110)에 입력되는 상기 리프레쉬 신호(rfsh)가 디스에이블 되므로 상기 종료 신호(fnsh)가 인에이블 되고 상기 제어부(132)의 상기 제 3 트랜지스터(TR3)가 턴 온 된다. 이에 따라 상기 래치부(133)에는 하이 레벨의 신호가 저장되고 상기 절연 신호(iso)는 디스에이블 된 다.In the active mode of the semiconductor memory device, the mat selection signal cms is enabled when data input / output operations are performed on a memory cell of a cell mat matching the cell mat
반도체 메모리 장치의 리프레쉬 모드시, 상기 셀 매트에 리프레쉬 동작이 수행되면 상기 매트 선택 신호(cms)가 반복적으로 인에이블 된다. 이 경우 상기 매트 선택 신호(cms)의 디스에이블 구간에서도 상기 절연 신호(iso)의 전위 레벨은 인에이블 상태를 유지함으로써 피크 전류 발생에 의한 전류 소모가 감소된다. 이는 상기 제어부(132)에 입력되는 상기 종료 신호(fnsh)가 디스에이블 상태를 유지하고, 상기 래치부(133)가 상기 제 1 노드(N1)에 기 인가된 신호의 전위를 유지시키기 때문이다. 그러나 상기 셀 매트의 리프레쉬 동작중 인접 셀 매트로의 리던던시 동작이 수행되거나 상기 셀 매트의 리프레쉬 동작이 완료되면, 상기 절연 신호(iso)가 디스에이블 되어야 한다. 상술한 두 가지 경우에 상기 매트 선택 신호(cms)는 디스에이블 구간을 갖게 되고, 상기 종료 신호(fnsh)는 인에이블 되므로 상기 래치부(133)에 저장된 신호의 값은 바뀌게 되고, 이에 따라 상기 절연 신호(iso)는 디스에이블 된다.In the refresh mode of the semiconductor memory device, when the refresh operation is performed on the cell mat, the mat selection signal cms is repeatedly enabled. In this case, even in the disable period of the mat selection signal cms, the potential level of the isolation signal iso is maintained to reduce the current consumption due to peak current generation. This is because the termination signal fnsh input to the
즉, 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로는 절연 신호 생성시 래치 회로를 사용함으로써 매트 선택 신호의 디스에이블 구간에도 지속적으로 절연 신호의 인에이블 상태를 유지시킴으로써 피크 전류에 의한 전류 소모를 감소시킨다. 또한 인접 셀 매트로의 리던던시 동작시 인접 셀 매트와 센스 앰프를 공유함으로써 발생할 수 있는 부작용을 방지하기 위한 회로 구성을 추가하여 안정적인 동작을 수행할 수 있도록 한다. 반도체 메모리 장치 내에 셀 매트는 복수 개 구비되므로, 본 발명으로 인해 리프레쉬 동작시 감소되는 전류 소모의 양은 크 며, 이에 따라 반도체 메모리 장치의 활용에 있어 그 성능이 향상되는 것이다.That is, the cell mat isolation control circuit of the semiconductor memory device according to the present invention uses a latch circuit to generate an isolation signal, thereby continually maintaining the enable state of the isolation signal even during the disable period of the mat selection signal, thereby consuming current due to peak current. Decreases. In addition, when the redundancy operation to the adjacent cell mat is added, a circuit configuration is added to prevent side effects caused by sharing a sense amplifier with the adjacent cell mat to enable stable operation. Since a plurality of cell mats are provided in the semiconductor memory device, according to the present invention, the amount of current consumption reduced during the refresh operation is large, and thus the performance of the semiconductor memory device is improved.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 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 such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. 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.
이상에서 설명한 본 발명의 반도체 메모리 장치의 셀 매트 절연 제어 회로 및 방법은, 리프레쉬 동작시 셀 매트와 센스 앰프 사이를 선택적으로 절연시키기 위한 절연 신호를 일정한 레벨을 갖는 신호로서 생성하여 전류 소모를 감소시키고, 그에 따라 리던던시 동작을 고려하여 절연 제어 동작을 수행함으로써 오동작을 방지하는 효과가 있다.The cell mat isolation control circuit and method of the semiconductor memory device of the present invention described above generate an isolation signal as a signal having a constant level to selectively insulate between the cell mat and the sense amplifier during a refresh operation to reduce current consumption. Therefore, there is an effect of preventing a malfunction by performing the insulation control operation in consideration of the redundancy operation.
Claims (23)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060060487A KR20080001978A (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Circuit and method for controlling isolation of cell mat in semiconductor memory apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020060060487A KR20080001978A (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Circuit and method for controlling isolation of cell mat in semiconductor memory apparatus |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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KR1020060060487A KR20080001978A (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Circuit and method for controlling isolation of cell mat in semiconductor memory apparatus |
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-
2006
- 2006-06-30 KR KR1020060060487A patent/KR20080001978A/en not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |