KR20090068133A - Semiconductor memory device and memory system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 불휘발성 반도체 메모리 어레이의 선택 비트 선 및 비선택 비트 선, 그리고 센스(감지) 회로의 센스(감지) 선 및 참조 센스(감지) 선의 접속에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 컬럼 프리 디코더(Column free decorder) 회로의 증대를 필요로 하지 않고, 그리고 센스(감지) 선과 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스(balance)를 최대한 유지하며 접속하는 컬럼 디코드 회로를 구비하는 반도체 기억장치에 관한 것이다.The present invention relates to the connection of select bit lines and non-select bit lines of nonvolatile semiconductor memory arrays, and sense (sensing) lines and reference sense (sensing) lines of sense (sensing) circuits. More specifically, the present invention does not require an increase in the column free decorder circuit, and the column is connected while maintaining the maximum capacity balance between the sense line and the reference sense line. A semiconductor memory device having a decode circuit.
특허문헌 1(일본 공개 특허 제 2002-8386 호 공보)에 기재되어 있는 바와 같이, 불휘발성 반도체 메모리에서, 메모리 어레이를 구성하는 복수의 비트 선 중 하나는 메인 비트 선 중 하나에 선택적으로 접속되며, 복수의 메인 비트 선 중 하나는, 데이터 선 중 하나에 선택적으로 접속되어 있다. 또한, 센스(감지) 회로를 구성하는 차동 증폭기의 센스(감지) 선은, 데이터 선에 접속되어, 참조 센스(감지) 선은 참조 데이터 선에 각각 접속되어, 메모리 셀로부터 읽혀진 데이터를 확정하고 있다. As described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-8386), in a nonvolatile semiconductor memory, one of the plurality of bit lines constituting the memory array is selectively connected to one of the main bit lines, One of the plurality of main bit lines is selectively connected to one of the data lines. In addition, the sense (sensing) line of the differential amplifier constituting the sense (sensing) circuit is connected to the data line, and the reference sense (sensing) line is connected to the reference data line, respectively, to determine the data read from the memory cell. .
센스(감지) 회로를 구성하는 차동증폭기에서, 읽어내는 속도나 노이즈에 대한 내성의 관점에서, 참조 센스(감지) 선의 용량을 센스(감지) 선의 용량에 정확에 맞추어 용량 밸런스를 획득하는 것이 중요하다. 그런데, 더미 용량을 사용하여 참조 센스(감지) 선의 용량을 센스(감지) 선의 용량에 맞추려고 하면, 용량을 정확하게 맞추는 것이 어렵고, 그리고 용량이 배치되는 장소가 다르므로 노이즈에 약해진다. 또한, 면적적인 디메리트(demerit)가 생기는 등의 문제가 있다. In the differential amplifier constituting the sense circuit, it is important to obtain a capacity balance by accurately matching the capacitance of the reference sense line to the capacitance of the sense line in view of the speed of reading and immunity to noise. . However, if the capacity of the reference sense (sensing) line is to be matched to the capacity of the sense (sensing) line by using the dummy capacitance, it is difficult to accurately match the capacitance, and the place where the capacitance is arranged is weakened to noise. In addition, there is a problem that an area demerit occurs.
이로 인해, 특허문헌 1에는, 제1 및 제2 메모리 셀이 배치된 메모리 어레이와, 제1 및 제2 메모리 셀의 데이터가 전달되는 배선 군을 포함하는 제1 및 제2 컬럼 트리를 구비하고, 제1 메모리 셀이 선택되면 제1 컬럼 트리측을 차동증폭기의 센스(감지) 신호 입력단에 결합시키고 그리고 제2 컬럼 트리측을 참조 신호 입력단에 결합시켜서 용량 밸런스를 획득하는 구성이 기재되어 있다. 이하에서, 이 구성에 대해서 설명된다. For this reason,
도 2는 차동증폭기의 센스(감지) 선과 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스를 획득하는 메모리 어레이의 구성을 나타내는 메모리 블록도이다. 도 2에서, 제1 컬럼 트리는 제1 메모리 셀의 데이터가 전달되는 배선 군으로서, 제1 중간 데이터 선(IDL01), 메인 비트 선(MBL0-01), 및 비트 선(Bi:BL0, 1, Bj:BL0, 1)을 포함하고 있다. 제2 컬럼 트리는, 다른 메모리 셀의 데이터가 전달되는 배선 군으로서, 제2 중간 데이터 선(IDL23), 메인 비트 선(MBL0-23), 및 비트 선(Bi:BL2, 3, Bj:BL2, 3)을 포함하고 있다. 이것들 비트 선(BL)에는, 메모리 셀(도시하지 않음)이 접속되어서 메모리 어레이를 구성하고 있다. FIG. 2 is a memory block diagram illustrating a configuration of a memory array that obtains a capacity balance between a sense (sensing) line and a reference sense (sensing) line of a differential amplifier. In FIG. 2, the first column tree is a wiring group through which data of the first memory cell is transferred, and includes a first intermediate data line IDL01, a main bit line MBL0-01, and a bit line Bi: BL0, 1, and Bj. : BL0, 1). The second column tree is a wiring group through which data of another memory cell is transferred, and includes a second intermediate data line IDL23, a main bit line MBL0-23, and a bit line Bi: BL2, 3, Bj: BL2, 3 ) Is included. Memory cells (not shown) are connected to these bit lines BL to form a memory array.
메모리 어레이의 확장은, 파선으로 나타내는 동일 구성의 제1 컬럼 게이트(0103-Bi:1, 0103-Bj:1)에 의해 확장되어, 블록(Bi 및 Bj)을 구성하고 있다. 이로 인해, 제2 컬럼 선택 디코더(0104)의 제2 컬럼 선택(D1)에 의해 제2 컬럼 게이트(0105)가 선택되므로, 메인 비트 선(MBL1-01, MBL1-23)은 제1중간 데이터 선(IDL01, IDL23)에 각각 접속된다. The expansion of the memory array is extended by the first column gates 0103-Bi: 1 and 0103-Bj: 1 having the same configuration shown by broken lines to form blocks Bi and Bj. As a result, since the
다음에, 비트 선(BL)의 선택에 대해서 설명된다. 제1 컬럼 선택 디코더(0102)는 컬럼 선택용 내부 어드레스 신호를 디코드하고, 복수의 제1 컬럼 선택 신호(Bi:H0∼Bi:H3, Bj:H0∼Bj:H3) 중 하나를 선택해서 활성화한다. 이것에 의해, 제1 컬럼 게이트(0103-Bi:0, 0103-Bj:0) 중 하나의 게이트가 온되고, 비트 선(Bi:BL0∼Bi:BL3, Bj:BL0∼Bj:BL3) 중 하나가 메인 비트 선(MBL0-01 또는 MBL0-23)에 접속된다. 이 때, 제2 컬럼 선택 디코더(0104)가 제2컬럼 선택 신호(D0)에 의해 활성화되므로, 메인 비트 선(MBL0-01)이 제1 중간 데이터 선(IDL01)에 접속되고 그리고 메인 비트 선(MBL0-23)이 제2 중간 데이터 선(IDL23)에 접속된다. Next, the selection of the bit line BL will be described. The first column select
컬럼 교체 선택 디코더(0106)는 컬럼 선택용 내부 어드레스 신호를 디코드하고, 제1 컬럼 교체 신호(SW01, SW23) 중 하나를 선택한다. 제1 컬럼 트리내의 메모리 셀이 선택되었을 때, 교체 신호(SW01)가 하이로, 그리고 교체 신호(SW23)가 로우로 설정된다. 이것에 의해, 제1 중간 데이터 선(IDL01)이 데이터 선(DL)에 접속된다. 동시에, 제2 중간 데이터 선(IDL23)이 참조 데이터 선(RDL)에 접속된다. 제2 컬럼 트리내의 메모리 셀이 선택된 때에, 교체 신호(SW01)가 로우로, 그리고 교체 신호(SW23)가 하이로 되고, 제2 중간 데이터 선(IDL23)이 데이터 선(DL)에 접속된 다. 동시에, 제1 중간 데이터 선(IDL01)이 참조 데이터 선(RDL)에 접속된다. The column replacement select
또한, 데이터 선(DL)은 센스(감지) 회로내의 차동증폭기의 센스(감지) 신호 입력단 측에 결합되고, 참조 데이터 선(RDL)은 참조 신호 입력단 측에 결합되어 있으므로(도시하지 않음), 제1 및 제2 컬럼 트리 중 읽기 선택된 메모리 셀을 포함하는 컬럼 트리가 데이터 선(DL)에 결합되고, 다른 하나의 비선택 컬럼 트리가 참조 데이터 선(RDL)에 결합되게 된다. 이것에 의해, 제1 및 제2 컬럼 트리의 구성이 동일하므로 트리의 용량이 같다. 따라서, 데이터 선(DL)과 참조 데이터 선(RDL)에 부가되는 용량을 동일하게 할 수 있고, 용량을 정확하게 맞출 수 있다. Further, since the data line DL is coupled to the sense signal input terminal side of the differential amplifier in the sense circuit, the reference data line RDL is coupled to the reference signal input terminal side (not shown). A column tree including memory cells read-selected among the first and second column trees is coupled to the data line DL, and the other non-selected column tree is coupled to the reference data line RDL. Thereby, since the structure of a 1st and 2nd column tree is the same, the capacity of a tree is the same. Therefore, the capacitances added to the data lines DL and the reference data lines RDL can be made the same, and the capacitances can be accurately matched.
그런데 이 구성에 의하면, 제1 및 제2 컬럼 트리의 선택 비트 선과 비선택 비트 선을 각각 메인 비트 선(MBL0-01 또는 MBL0-23) 중 어느 하나에 접속하기 위해서, 동일한 제1 컬럼 선택 디코더(0102)를 블록(Bi) 및 블록(Bj)에 각각 독립적으로 구비하고 있다. 이렇게 제1 컬럼 선택 디코더의 회로 수가 2배가 되므로, 회로의 레이아웃의 면적이 2배가 되고, 칩 사이즈의 증대를 초래하게 된다. According to this configuration, however, in order to connect the selected bit line and the unselected bit line of the first and second column trees to either of the main bit lines MBL0-01 or MBL0-23, respectively, the same first column select decoder ( 0102 is provided in each of the blocks Bi and Block Bj independently. Thus, since the number of circuits of the first column select decoder is doubled, the area of the circuit layout is doubled, resulting in an increase in chip size.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 불휘발성 반도체 메모리 어레이의 선택 비트 선 및 비선택 비트 선과, 센스(감지) 회로의 센스(감지) 선 및 참조 센스(감지) 선과의 접속에 있어서, 컬럼 프리 디코더 회로의 증대를 필요로 하지 않고, 센스(감지) 선과 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스를 최대한으로 유지하며 서로 접속하는 컬럼 디코드 회로를 갖는 반도체 기억 장치를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to select selected and unselected bit lines of a nonvolatile semiconductor memory array, sense (sensing) lines and reference sense (sensing) lines of a sense (sensing) circuit; To provide a semiconductor memory device having a column decode circuit connected to each other while maintaining a maximum capacity balance between a sense (sensing) line and a reference sense (sensing) line without requiring an increase in the column free decoder circuit. Is in.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 메모리 장치는 제 1 메모리 셀을 포함하는 제 1 메모리 블록; 제 2 메모리 셀을 포함하는 제 2 메모리 블록; 그리고 제 1 도체 선을 통해 상기 제 1 메모리 블록의 상기 제 1 메모리 셀을 액세스하고, 제 2 도체 선을 통해 상기 제 2 메모리 블록의 상기 제 2 메모리 셀을 액세스하는 컬럼 디코드 회로를 포함하고, 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 1 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스 또는 상기 제 2 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스 중 하나에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 도체 선을 활성화한다.In an embodiment, a semiconductor memory device may include a first memory block including a first memory cell; A second memory block including a second memory cell; And a column decode circuit for accessing the first memory cell of the first memory block through a first conductor line and accessing the second memory cell of the second memory block through a second conductor line; A column decode circuit activates the first and second conductor lines in response to one of an address for reading the first memory cell or an address for reading the second memory cell.
실시 예로서, 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 1 및 제 2 도체 선을 각각 활성화하기 위한 제 1 및 제 2 스위치; 그리고 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 1 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스 또는 상기 제 2 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스 중 하나에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 스위치를 활성화하는 프리 디코드 회로를 포함한다.In an embodiment, the column decode circuit comprises: first and second switches for activating the first and second conductor lines, respectively; And the column decode circuit includes a predecode circuit for activating the first and second switches in response to one of an address for reading the first memory cell or an address for reading the second memory cell.
실시 예로서, 상기 제 1 메모리 셀로부터 읽어진 데이터를 판별하기 위한 감지 증폭기를 더 포함하고, 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 1 도체 선을 상기 감지 증폭기의 감지 라인에 연결하고, 상기 제 2 도체 선을 상기 감지 증폭기의 참조 감지 라인에 연결하고, 상기 감지 라인은 읽어진 데이터를 전달받아 판별하기 위한 라인이고, 상기 참조 감지 라인은 상기 감지 라인과의 용량 밸런스를 제공하기 위한 라인이다.In an embodiment, the apparatus may further include a sense amplifier for determining data read from the first memory cell, wherein the column decode circuit connects the first conductor line to a sense line of the sense amplifier, and the second conductor line. Is connected to a reference sense line of the sense amplifier, the sense line is a line for receiving and determining the read data, and the reference sense line is a line for providing a capacity balance with the sense line.
실시 예로서, 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 2 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 도체 선을 활성화한다.In an embodiment, the column decode circuit activates the first and second conductor lines in response to an address for reading the second memory cell.
본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템은 반도체 메모리 장치; 및 상기 반도체 메모리 장치를 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하고, 상기 반도체 메모리 장치는 제 1 메모리 셀을 포함하는 제 1 메모리 블록; 제 2 메모리 셀을 포함하는 제 2 메모리 블록; 제 1 도체 선을 통해 상기 제 1 메모리 블록의 상기 제 1 메모리 셀의 데이터를 읽고, 제 2 도체 선을 통해 상기 제 2 메모리 블록의 상기 제 2 메모리 셀의 데이터를 읽는 컬럼 디코드 회로를 포함하고, 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 1 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 도체 선을 활성화한다.In an embodiment, a memory system may include a semiconductor memory device; And a controller for controlling the semiconductor memory device, wherein the semiconductor memory device comprises: a first memory block including a first memory cell; A second memory block including a second memory cell; A column decode circuit for reading data of the first memory cell of the first memory block through a first conductor line and reading data of the second memory cell of the second memory block through a second conductor line; The column decode circuit activates the first and second conductor lines in response to an address for reading the first memory cell.
실시 예로서, 상기 반도체 메모리 장치 및 상기 컨트롤러는 하나의 반도체 장치로 집적된다.In an embodiment, the semiconductor memory device and the controller are integrated into one semiconductor device.
실시 예로서, 상기 반도체 메모리 장치 및 상기 컨트롤러는 반도체 디스크 장치를 형성한다.In an embodiment, the semiconductor memory device and the controller form a semiconductor disk device.
실시 예로서, 상기 반도체 메모리 장치 및 상기 컨트롤러는 메모리 카드를 형성한다.In an embodiment, the semiconductor memory device and the controller form a memory card.
복수의 제 1 및 제 2 블록의 제 1 방향 측에 제 1 메모리 셀이 배치되고, 제 2 방향 측에 제 2 메모리 셀이 배치되어 형성되는 메모리 어레이; 상기 제 1 및 제 2 블록의 상기 제 1 방향 측에 배치된 상기 제 1 메모리 셀의 데이터가 전달되는 배선 군을 포함하는 제 1 컬럼 트리; 상기 제 1 및 제 2 블록의 상기 제 2 방향 측 에 배치된 상기 제2 메모리 셀의 데이터가 전달되는 배선 군을 포함하는 제2 컬럼 트리; 그리고 상기 제 1 메모리 셀의 비트 선을 상기 제 1 컬럼 트리의 제1 메인 비트 선에 결합시키고, 상기 제 2 메모리 셀의 비트 선을 상기 제 2 컬럼 트리의 제 2 메인 비트 선에 결합시키는 컬럼 디코드 회로를 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 메모리 장치는 상기 컬럼 디코드 회로는 상기 제 1 블록에 속하는 제 1 컬럼 게이트 회로, 상기 제 2 블록에 속하는 제 2 컬럼 게이트 회로, 그리고 상기 제 1 및 제 2 컬럼 게이트 회로를 제어하는 컬럼 프리 디코더 회로를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 컬럼 게이트 회로는 서로 대향하게 배치되어, 상기 컬럼 프리 디코더 회로에 의해 동시에 선택되고, 상기 제 1 메모리 셀이 선택된 때, 상기 선택된 제 1 메모리 셀의 비트 선을 상기 제 1 컬럼 트리의 제 1 메인 비트 선에 결합시키는 동시에, 상기 제 2 컬럼 트리의 비선택 비트 선을 상기 제 2 컬럼 트리의 제 2 메인 비트 선에 결합시키고, 상기 제 2 메모리 셀이 선택된 때, 상기 선택된 제 2 메모리 셀의 비트 선을 상기 제 2 컬럼 트리의 상기 제 2 메인 비트 선에 결합시키는 동시에, 상기 1 컬럼 트리의 비선택 비트 선을 상기 제 1 컬럼 트리의 상기 제 1 메인 비트 선에 결합시킨다.A memory array in which a first memory cell is disposed on a first direction side of the plurality of first and second blocks, and a second memory cell is disposed on a second direction side; A first column tree including a wiring group through which data of the first memory cell disposed on the first direction side of the first and second blocks is transferred; A second column tree including a wiring group through which data of the second memory cell disposed on the second direction side of the first and second blocks is transferred; And a column decode coupling a bit line of the first memory cell to a first main bit line of the first column tree and a bit line of the second memory cell to a second main bit line of the second column tree. In a semiconductor memory device including a circuit, the column decode circuit may include a first column gate circuit belonging to the first block, a second column gate circuit belonging to the second block, and the first and first blocks. A column free decoder circuit for controlling a two column gate circuit, wherein the first and second column gate circuits are disposed opposite each other, simultaneously selected by the column free decoder circuit, and when the first memory cell is selected Coupling a bit line of the selected first memory cell to a first main bit line of the first column tree, and simultaneously Couple an unselected bit line to a second main bit line of the second column tree, and when the second memory cell is selected, connect the bit line of the selected second memory cell to the second main bit of the second column tree At the same time as coupling to a line, an unselected bit line of the first column tree is coupled to the first main bit line of the first column tree.
본 발명에 따르면, 불휘발성 반도체 메모리 어레이의 선택 비트 선 및 비선택 비트 선과, 센스(감지) 회로의 센스(감지) 선 및 참조 센스(감지) 선과의 접속에서, 컬럼 프리 디코더 회로의 증대를 필요로 하지 않고 서로 접속하는 것이 가능하다. 또한, 센스(감지) 선 및 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스를 최대한으로 유지할 수 있는 컬럼 디코드 회로를 갖는 반도체 기억장치를 제공하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is necessary to increase the column predecoder circuit in the connection between the select bit line and the non-select bit line of the nonvolatile semiconductor memory array, and the sense (sensing) line and the reference sense (sensing) line of the sense circuit. It is possible to connect to each other without using. In addition, it is possible to provide a semiconductor memory device having a column decode circuit capable of maintaining a maximum capacity balance between a sense (sensing) line and a reference sense (sensing) line.
본 발명의 실시 예에 따른 메모리 장치는 제 1 메모리 셀을 포함하는 제 1 메모리 블록, 제 2 메모리 셀을 포함하는 제 2 메모리 블록, 그리고 제 1 도체 선을 통해 제 1 메모리 블록의 제 1 메모리 셀을 액세스하고, 제 2 도체 선을 통해 제 2 메모리 블록의 제 2 메모리 셀을 액세스하는 컬럼 디코드 회로를 포함하고, 컬럼 디코드 회로는 제 1 메모리 셀을 읽기 위한 어드레스에 응답하여 제 1 및 제 2 도체 선을 활성화한다. 이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.In an exemplary embodiment, a memory device includes a first memory block including a first memory cell, a second memory block including a second memory cell, and a first memory cell of the first memory block through a first conductor line. And a column decode circuit for accessing a second memory cell of the second memory block through a second conductor line, the column decode circuit in response to an address for reading the first memory cell. Activate the line. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컬럼 디코드 회로(100)를 나타내는 블록도이다. 도 1에서, 컬럼 디코드 회로(100)는 제1 및 제2 블록(10-1, 20-1)의 한쪽 방향 측에 배치된 제1 메모리 셀이 속하는 비트 선(13-1, 13-2), 비트 선(23-1, 23-2), 그리고 제1 메인 비트 선(30-1)을 구비하는 제1 컬럼 트리와, 제1, 제2 블록(10-1, 20-1)의 다른 한쪽 방향 측에 배치된 제2 메모리 셀이 속하는 비트 선(13-3, 13-4), 비트 선(23-3, 23-4), 및 제2 메인 비트 선(40-1)을 구비하는 제2 컬럼 트리를 포함하고 있다. 1 is a block diagram illustrating a
이 트리 구성을 기초로, 제1 메모리 셀의 비트 선(13-1, 13-2) 중 어느 하나를 제1 컬럼 트리의 제1 메인 비트 선(30-1)에 결합시키거나 또는 제2 메모리 셀의 비트 선(13-3, 13-4) 중의 어느 하나를 제2 컬럼 트리의 제2 메인 비트 선(40-1)에 결합시키는 제1 블록(10-1)에 속하는 제1 컬럼 게이트 회로(15-1)와, 제1 메모리 셀의 비트 선(23-1, 23-2) 중 어느 하나를 제1 컬럼 트리의 제1 메인 비트 선(30-1)에 결합시키거나 또는 제2 메모리 셀의 비트 선(23-3, 23-4) 중 어느 하나를 제2 컬럼 트리의 제2 메인 비트 선(40-1)에 결합시키는 제2 블록(20-1)에 속하는 제2 컬럼 게이트 회로(25-1)와, 제1 및 제2 컬럼 게이트 회로(15-1, 25-1)를 제어하는 컬럼 프리 디코더 회로(50)를 포함한다.Based on this tree configuration, one of the bit lines 13-1 and 13-2 of the first memory cell is coupled to the first main bit line 30-1 of the first column tree or the second memory. First column gate circuit belonging to first block 10-1 coupling one of the bit lines 13-3, 13-4 of the cell to the second main bit line 40-1 of the second column tree. (15-1) and one of the bit lines 23-1 and 23-2 of the first memory cell to the first main bit line 30-1 of the first column tree or the second memory A second column gate circuit belonging to a second block 20-1 coupling one of the bit lines 23-3 and 23-4 of the cell to the second main bit line 40-1 of the second column tree (25-1) and
제1 블록(10-1)에 속하는 제1 컬럼 게이트 회로(15-1)에서, NMOS 트랜지스터(17-1, 17-2)의 소스는 제1 컬럼 트리의 제1 메인 비트 선(30-1)에 접속되고, 드레인은 비트 선(13-1, 13-2)에 각각 접속되며, 게이트는 컬럼 프리 디코더 회로(50)에 각각 접속되어 있다. 또한, NMOS 트랜지스터(17-3, 17-4)의 소스는 서로 제2 컬럼 트리의 제2 메인 비트 선(40-1)에 접속되고, 드레인은 비트 선(13-3, 13-4)에 각각 접속되며, 게이트는 컬럼 프리 디코더 회로(50)에 각각 접속되어 있다. 비트 선(13-1, 13-2)에는 복수의 제1 메모리 셀이, 비트 선(13-3, 13-4)에는 복수의 제2 메모리 셀이 각각 접속되어 있다(도시하지 않음).In the first column gate circuit 15-1 belonging to the first block 10-1, the sources of the NMOS transistors 17-1, 17-2 are first main bit lines 30-1 of the first column tree. ), The drain is connected to the bit lines 13-1 and 13-2, respectively, and the gate is connected to the column
제2 블록(20-1)에 속하는 제2 컬럼 게이트 회로(25-1)에서, NMOS 트랜지스터(27-1, 27-2)의 소스는 제1 컬럼 트리의 제1 메인 비트 선(30-1)에 접속되고, 드레인은 비트 선들(23-1, 23-2)에 각각 접속되며, 게이트는 컬럼 프리 디코더 회로(50)에 각각 접속되어 있다. 또한, NMOS 트랜지스터들(27-3, 27-4)의 소스는 제2 컬럼 트리의 제2 메인 비트 선(40-1)에 접속되고, 드레인은 비트 선(23-3, 23-4)에 각각 접속되며, 게이트는 컬럼 프리 디코더 회로(50)에 각각 접속되어 있다. 비트 선들(13-1, 23-2)에는 복수의 제1 메모리 셀이, 비트 선(23-3, 23-4)에는 복수의 제2 메모리 셀이 각각 접속되어 있다(도시 하지 않음).In the second column gate circuit 25-1 belonging to the second block 20-1, the sources of the NMOS transistors 27-1, 27-2 are connected to the first main bit line 30-1 of the first column tree. ), The drain is connected to the bit lines 23-1 and 23-2, respectively, and the gate is connected to the column
비트 선(13-1)의 제1 메모리 셀들 중 하나가 선택되면, 컬럼 프리 디코더 회로(50)는 선택 어드레스 신호 선에서 선택 어드레스 신호를 수신하고, 선택 선(SEL1)에 선택 신호를 출력한다. 이 신호에 의해, NMOS 트랜지스터들(17-1, 27-4)가 선택되고, 제1 메모리 셀의 읽기 신호는 비트 선(13-1)과 NMOS 트랜지스터(17-1)를 통해서 제1 메인 비트 선(30-1)에 전달되며, 비선택 비트 선(23-4)은, NMOS 트랜지스터(27-4)를 통해서 제2 메인 비트 선(40-1)에 부하 용량으로서 접속된다. 비트 선(13-2)의 제1 메모리 셀들 중 하나가 선택되었을 경우에는, 동일한 프로세스에 의해 선택 선(SEL2)에 선택 신호가 출력되고, NMOS 트랜지스터(17-2과 27-3)가 선택되고, 제1 메모리 셀의 읽기 신호는 제1 메인 비트 선(30-1)에 전달되며, 비선택 비트 선(23-3)은 제2 메인 비트 선(40-1)에 부하 용량으로서 접속된다. When one of the first memory cells of the bit line 13-1 is selected, the column
비트 선(13-3)의 제2 메모리 셀 중 하나가 선택되면, 컬럼 프리 디코더 회로(50)는 선택 어드레스 신호 선에서 선택 어드레스 신호를 수신하고, 선택 선(SEL3)에 선택 신호를 출력한다. 이 신호에 의해, NMOS 트랜지스터(17-3과 27-2)가 선택되고, 제2 메모리 셀의 읽기 신호는, 비트 선(13-3)과 NMOS 트랜지스터(17-3)를 통해서 제2 메인 비트 선(40-1)에 전달되며, 비선택 비트 선(23-2)은 NMOS 트랜지스터(27-2)를 통해서 제1 메인 비트 선(30-1)에 부하 용량으로서 접속된다. 비트 선(13-4)의 제2 메모리 셀들 중 하나가 선택되었을 경우에는, 동일한 프로세스 에 의해 선택 선(SEL4)에 선택 신호가 출력되고, NMOS 트랜지스터들(17-4, 27-1)이 선택되고, 제2 메모리 셀의 읽기 신호는 제2 메인 비트 선(40-1)에 전달되고, 비선택 비트 선(23-1)은 제1 메인 비트 선(30-1)에 부하 용량으로서 접속된다. When one of the second memory cells of the bit line 13-3 is selected, the column
비트 선(23-1)의 제1 메모리 셀들 중 하나가 선택되었을 경우 NMOS 트랜지스터(27-1과 17-4)가 선택되고, 비트 선(23-2)의 제1 메모리 셀들 중 하나가 선택되었을 경우에는 NMOS 트랜지스터들(27-2, 17-3)이 선택되며, 비트 선(23-3)의 제2 메모리 셀들 중 하나가 선택되었을 경우에는 NMOS 트랜지스터들(27-3, 17-2)이 선택되고, 비트 선 (23-4)의 제2 메모리 셀들 중 하나가 선택되었을 경우에는 NMOS 트랜지스터들(27-4, 17-1)이 선택되며, 선택된 메모리 셀의 읽기 신호의 전달과 비선택 비트 선의 부하 용량의 접속이 행하여진다. 또 제1 메인 비트 선(30-1) 및 제2 메인 비트 선(40-1)은, 컬럼 선택 디코더 및 컬럼 교체 게이트를 통해 감지 증폭기(sense amplifier)의 센스(감지) 선에 접속되어 메모리 셀의 읽기 신호를 전달하고, 참조 센스(감지) 선에 접속되어 비선택 비트 선의 부하 용량을 인가 한다.When one of the first memory cells of the bit line 23-1 is selected, the NMOS transistors 27-1 and 17-4 are selected, and one of the first memory cells of the bit line 23-2 is selected. In this case, the NMOS transistors 27-2 and 17-3 are selected, and when one of the second memory cells of the bit line 23-3 is selected, the NMOS transistors 27-3 and 17-2 are selected. When selected, and when one of the second memory cells of the bit line 23-4 is selected, the NMOS transistors 27-4 and 17-1 are selected, and the transfer and unselect bit of the read signal of the selected memory cell is selected. The load capacity of the line is connected. The first main bit line 30-1 and the second main bit line 40-1 are connected to a sense (sensing) line of a sense amplifier through a column select decoder and a column replacement gate to connect the memory cell. The read signal is transmitted and connected to the reference sense (sense) line to apply the load capacity of the unselected bit line.
메모리 어레이의 확장에 있어서는, 제1 컬럼 게이트 회로(15-2)가 속하는 제1 블록(10-2), 그리고 제2 컬럼 게이트 회로(25-2)가 속하는 제2 블록(20-2)이 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 블록을 한 쌍으로 하여 전개함으로써, 확장이 이루어진다. 이 경우, 각 트리의 선택에 있어서는, 동일한 프로세스에 의해 선택 비트 선과 비선택 비트 선이 결합된 제1 메인 비트 선(30-1, 30-2) 및 제2 메인 비트 선(40-1, 40-2)이 컬럼 선택 디코더에 의해 선택되고, 컬럼 교체 게이트를 통해서 선택 비트 선의 읽기 신호가 감지 증폭기의 센스(감지) 선에 전달되며, 비선택 비 트 선의 부하 용량이 참조 센스(감지) 선에 인가 되는 것과 같이 접속된다. In the expansion of the memory array, the first block 10-2, to which the first column gate circuit 15-2 belongs, and the second block 20-2, to which the second column gate circuit 25-2 belongs, As shown, expansion is achieved by expanding the first and second blocks in pairs. In this case, in selecting each tree, the first main bit lines 30-1 and 30-2 and the second main bit lines 40-1 and 40 in which the selection bit line and the non-selection bit line are combined by the same process. -2) is selected by the column select decoder, the read signal of the select bit line is transmitted to the sense (sensing) line of the sense amplifier through the column replacement gate, and the load capacity of the non-select bit line is transferred to the reference sense (sensing) line. It is connected as if it is authorized.
이상 설명한 것과 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 컬럼 게이트 회로가 서로 대향하여 배치되고, 컬럼 프리 디코더 회로에 의해 동시에 선택된다 따라서, 불휘발성 반도체 메모리 어레이의 선택 비트 선 및 비선택 비트 선, 그리고 센스(감지) 회로의 센스(감지) 선 및 참조 센스(감지) 선을 컬럼 프리 디코더 회로의 증대를 필요로 하지 않고 연결하는 것이 가능하다 수 있고, 또한, 센스(감지) 선과 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스를 최대한으로 유지하는 것이 가능하다. 이 컬럼 디코드 회로를 적용함으로써, 칩 사이즈의 증대를 초래하지 않고, 센스(감지) 선과 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스가 우수한 반도체 기억장치를 제공하는 것이 가능하다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the first and second column gate circuits are disposed to face each other and are simultaneously selected by the column free decoder circuit. It is possible to connect the selection bit line and the sense (sensing) line and the reference sense (sensing) line of the sense (sensing) circuit without requiring an increase in the column free decoder circuit, and furthermore, It is possible to keep the capacity balance with the reference sense (sensing) line to the maximum. By applying this column decode circuit, it is possible to provide a semiconductor memory device having excellent capacity balance between a sense (sensing) line and a reference sense (sensing) line without causing an increase in chip size.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컬럼 디코드 회로(100)를 포함하는 반도체 메모리 장치(210)를 포함하는 메모리 시스템(200)을 보여주는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템(200)은 반도체 메모리 장치(210) 및 컨트롤러(220)를 포함한다.3 is a block diagram illustrating a
컨트롤러(220)는 호스트(Host) 및 반도체 메모리 장치(210)에 연결된다. 컨트롤러(220)는 반도체 메모리 장치(210)로부터 읽은 데이터를 호스트(Host)에 전달하고, 호스트(Host)로부터 전달되는 데이터를 반도체 메모리 장치(210)에 저장한다.The
컨트롤러(220)는 램, 프로세싱 유닛, 호스트 인터페이스, 그리고 메모리 인터페이스와 같은 잘 알려진 구성 요소들을 포함할 것이다. 램은 프로세싱 유닛의 동작 메모리로서 이용될 것이다. 프로세싱 유닛은 컨트롤러(220)의 제반 동작을 제어할 것이다. 호스트 인터페이스는 호스트(Host) 및 컨트롤러(220) 사이의 데이터 교환을 수행하기 위한 프로토콜을 포함할 것이다. 예시적으로, 컨트롤러(220)는 USB, MMC, PCI-E, ATA(Advanced Technology Attachment), Serial-ATA, Parallel-ATA, SCSI, ESDI, 그리고 IDE(Integrated Drive Electronics) 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 하나를 통해 외부(호스트)와 통신하도록 구성될 것이다. 메모리 인터페이스는 반도체 메모리 장치(210)와 인터페이싱할 것이다. 컨트롤러(220)는 오류 정정 블록을 추가적으로 포함할 수 있다. 오류 정정 블록은 반도체 메모리 장치(210)로부터 읽어진 데이터의 오류를 검출하고, 정정할 것이다.
반도체 메모리 장치(210)는 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀 어레이, 메모리 셀 어레이에 데이터를 기입 및 독출하기 위한 읽기/쓰기 회로, 외부로부터 전달되는 어드레스를 디코딩하여 읽기/쓰기 회로에 전달하는 어드레스 디코더, 반도체 메모리 장치(210)의 제반 동작을 제어하기 위한 제어 로직 등을 포함할 것이다. 또한, 반도체 메모리 장치(210)는 도 1을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 컬럼 디코드 회로(100)를 포함할 것이다. 예시적으로, 반도체 메모리 장치(210)는 SRAM, DRAM, SDRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 것이다. 다른 예로서, 반도체 메모리 장치(210)는 ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 장치, PRAM, MRAM, RRAM, FRAM 등과 같은 불휘발성 메모리 장치를 포함할 것이다.The
컨트롤러(220) 및 반도체 메모리 장치(210)는 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있다. 예시적으로, 컨트롤러(220) 및 반도체성 메모리 장치(210)는 하나의 반도 체 장치로 집적되어, 메모리 카드를 구성할 것이다. 예를 들면, 컨트롤러(220) 및 반도체 메모리 장치(210)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 PC 카드(PCMCIA), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM/SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD 카드(SD, miniSD, microSD), 유니버설 플래시 기억장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 것이다.The
다른 예로서, 컨트롤러(220) 및 반도체 메모리 장치(210)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 반도체 디스크/드라이브(SSD, Solid State Disk/Drive)를 구성할 것이다. 메모리 시스템(200)이 반도체 디스크(SSD)로 이용되는 경우, 메모리 시스템(10)에 연결된 호스트(Host)의 동작 속도는 획기적으로 개선될 것이다.As another example, the
다른 예로서, 메모리 시스템(200)은 PDA, 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어(digital music player), 또는 정보를 무선 환경에서 송수신할 수 있는 장치들에 적용될 것이다.As another example, the
다른 예로서, 반도체 메모리 장치(210) 또는 메모리 시스템(200)은 다양한 형태들의 패키지로 실장 될 수 있다. 예를 들면, 반도체 메모리 장치(210) 또는 메모리 시스템(200)은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 방식으로 패키지화되어 실장될 것이다.As another example, the
도 4는 도 3의 메모리 시스템(200)을 포함하는 컴퓨팅 시스템(300)의 실시 예를 보여주는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템(300)은 중앙 처리 장치(310), 램(320, RAM, Random Access Memory), 사용자 인터페이스(330), 전원(340), 그리고 메모리 시스템(200)을 포함한다.4 is a block diagram illustrating an embodiment of a
메모리 시스템(200)은 시스템 버스(350)를 통해, 중앙처리장치(310), 램(320), 사용자 인터페이스(330), 그리고 전원(340)에 전기적으로 연결된다. 사용자 인터페이스(330)를 통해 제공되거나, 중앙 처리 장치(310)에 의해서 처리된 데이터는 메모리 시스템(10)에 저장된다. 메모리 시스템(10)은 컨트롤러(220) 및 반도체 메모리 장치(210)를 포함한다.The
메모리 시스템(200)이 반도체 디스크 장치(SSD)로 장착되는 경우, 컴퓨팅 시스템(300)의 부팅 속도가 획기적으로 빨라질 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 시스템은 응용 칩셋(Application Chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor) 등을 더 포함할 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 이해될 것이다.When the
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능 함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but it is obvious that various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컬럼 디코드 회로를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a column decode circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 차동증폭기의 센스(감지) 선과 참조 센스(감지) 선과의 용량 밸런스를 획득하는 메모리 어레이 구성을 나타내는 메모리 블록도이다.FIG. 2 is a memory block diagram illustrating a memory array configuration for obtaining a capacity balance between a sense (sensing) line and a reference sense (sensing) line of a differential amplifier.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컬럼 디코드 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a memory system including a semiconductor memory device including a column decode circuit according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 메모리 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템의 실시 예를 보여주는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an embodiment of a computing system including the memory system of FIG. 3.
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