KR20090114958A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 설계기술에 관한 것으로서, 특히, 내부전압을 충전 구동하기 위한 충전구동회로 및 내부전압을 방전 구동하기 위한 방전구동회로를 구비하는 반도체 메모리 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor design technology, and more particularly, to a semiconductor memory device having a charge driving circuit for charge driving an internal voltage and a discharge drive circuit for discharging an internal voltage.
반도체 메모리 칩을 구성하는 선폭 및 셀 사이즈의 지속적인 스케일링 다운이 진행됨에 따라 전원전압의 저전압화가 가속되고 있으며, 이에 따라 저전압 환경에서 요구되는 성능을 만족시키기 위한 설계 기술이 요구되고 있다.As the continuous scaling down of the line width and the cell size constituting the semiconductor memory chip proceeds, the voltage reduction of the power supply voltage is accelerated, and accordingly, a design technique for satisfying the performance required in a low voltage environment is required.
현재 대부분의 반도체 메모리 칩은 외부에서 전원전압(VDD)을 인가받아 내부전압을 발생시키기 위한 내부전압 발생회로를 칩 내에 탑재하여 칩 내부회로의 동작에 필요한 전압을 자체적으로 공급하도록 하고 있다.Currently, most semiconductor memory chips are provided with an internal voltage generator circuit for generating an internal voltage by receiving a power supply voltage VDD from the outside to supply a voltage necessary for the operation of the chip internal circuit.
그 중에서도 DRAM과 같이 비트라인 감지증폭기를 사용하는 메모리 소자의 경우에는 셀 데이터를 감지하기 위한 전압으로 코어전압(VCORE)을 사용하고 있다.In particular, in the case of a memory device using a bit line sensing amplifier such as DRAM, a core voltage VCORE is used as a voltage for sensing cell data.
로우 어드레스에 의해서 선택된 워드 라인이 활성화되면 그 워드 라인에 연 결된 다수개의 메모리 셀의 데이터가 비트라인에 전달되고, 비트라인 감지증폭기는 비트라인 쌍의 전압 차이를 감지 및 증폭하게 된다. When the word line selected by the row address is activated, data of a plurality of memory cells connected to the word line is transferred to the bit line, and the bit line sense amplifier senses and amplifies the voltage difference between the pair of bit lines.
이러한 비트라인 감지증폭기는 일반적으로 수천 개가 한꺼번에 동작하게 되고, 이로 인해 비트라인 감지증폭기의 풀 업 전원라인(통상적으로 RTO라 함)을 구동하는데 사용되는 코어전압(VCORE)단으로부터 많은 양의 전류가 한번에 소모된다. Thousands of these bitline sense amplifiers typically operate at one time, which causes a large amount of current from the core voltage (VCORE) stage that is used to drive the pull-up power line (usually RTO) of the bitline sense amplifier. It is consumed at once.
그런데, 동작 전압이 낮아지는 추세에서 코어전압(VCORE)을 이용하여 짧은 시간에 많은 셀의 데이터를 한번에 증폭하기에는 무리가 따른다.However, it is difficult to amplify the data of many cells at once in a short time by using the core voltage VCORE in the trend that the operating voltage decreases.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 비트라인 감지증폭기의 동작 초기(메모리 셀과 비트라인간 전하공유 직후)에 비트라인 감지증폭기의 RTO 전원라인을 일정 시간 동안 코어전압(VCORE)보다 높은 레벨의 오버 드라이빙 전압(통상적으로 전원전압(VDD))으로 구동하는 비트라인 감지증폭기 오버 드라이빙 방식을 채택하게 되었다.In order to solve this problem, the RTO power line of the bit line sense amplifier may be operated at a level higher than the core voltage (VCORE) for a predetermined period of time during the operation of the bit line sense amplifier immediately after the charge sharing between the memory cell and the bit line. The bit-line sense amplifier overdriving method (typically driven by the supply voltage (VDD)) is adopted.
이렇게, 오버 드라이빙 전압으로 외부에서 입력되는 전원전압(VDD)을 사용하게 되면, 외부에서 입력되는 전압이므로 충분한 양이 확보된 전류를 이용해 짧은 시간에 안정적으로 많은 셀의 데이터를 한번에 증폭할 수 있다.In this way, when the external power supply voltage VDD is used as the overdriving voltage, since a voltage input from the outside is sufficient, the data of a large number of cells can be amplified stably in a short time by using a sufficient amount of current.
하지만, 그 레벨이 코어전압의 타겟레벨에 비해 상대적으로 매우 높은 레벨이기 때문에 다시 코어전압의 타겟레벨로 돌아가는데 상대적으로 긴 시간이 소모된다. 즉, 오버 드라이빙 동작구간 이후에도 즉시 코어전압의 타겟레벨로 돌아가지 못하는 문제점이 발생한다.However, since the level is very high relative to the target level of the core voltage, it takes relatively long time to return to the target level of the core voltage. That is, even after the overdriving operation period, there is a problem that the core voltage does not return to the target level immediately.
따라서, 오버 드라이빙 동작구간 이후에는 오버 드라이빙 동작으로 인해 높 은 레벨인 된 코어전압(VCORE)단의 레벨을 순간적으로 방전구동함으로써 코어전압(VCORE)단의 레벨이 빠른 속도로 코어전압(VOCRE)의 타겟레벨이 될 수 있도록 하는 방전구동방식을 채택하게 되었다.Therefore, after the overdriving operation period, the level of the core voltage VCORE stage is rapidly increased by rapidly discharging the level of the core voltage VCORE stage which is a high level due to the overdriving operation. The discharge driving method to achieve the target level has been adopted.
도 1은 종래기술에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자는, 코어전압(VCORE)을 인가받아 예정된 동작을 수행하기 위한 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)와, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)에 대응하는 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)의 오버 드라이빙 동작을 제어하기 위한 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)를 생성하는 오버 드라이빙 펄스 생성부(190)와, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)별로 할당되며, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4) 중 어느 하나의 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)가 활성화될 때, 코어전압(VCORE)단의 레벨을 제1 타겟레벨을 기준으로 검출하기 위한 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)와, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)별로 할당되며, 각각의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)로부터 출력되는 각각의 방전 제어신호(DISCH_CON1, DISCH_CON2, DISCH_CON3, DISCH_CON4)에 응답하여 코어전압(VCORE)단을 방전 구동하기 위한 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D)와, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)별로 할당되며, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)에 대응하는 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4) 중 어느 하나의 신호가 활성화될 때, 코어전압(VCORE)단의 레벨을 제2 타겟레벨을 기준으로 검출하기 위한 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)별로 할당되며, 각각의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)로부터 출력되는 각각의 충전 제어신호(CH_CON1, CH_CON2, CH_CON3, CH_CON4)에 응답하여 코어전압(VCORE)단을 충전 구동하기 위한 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)를 구비한다. Referring to FIG. 1, a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to the related art includes a plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 for performing a predetermined operation by receiving a core voltage VCORE. Multiple overdriving for controlling the overdriving operation of each bank BANK1, BANK2, BANK3, BANK4 in response to the active signals ACT1, ACT2, ACT3, ACT4 corresponding to the banks BANK1, BANK2, BANK3, BANK4. It is allocated for each of the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 to generate the
또한, 종래기술에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자는, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)의 동작에 대응하여 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)를 활성화 또는 비활성화하여 생성하기 위한 액티브 신호 생성부(180), 및 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)을 공급하고, 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)에 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)을 공급하기 위한 기준전압 생성부(120)를 더 구비한다.In addition, the semiconductor memory device adopting the discharge driving method according to the related art activates or deactivates each of the active signals ACT1, ACT2, ACT3, and ACT4 in response to the operation of each of the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4. The reference voltage VREF corresponding to the first target level is supplied to the
이때, 도면에서는 기준전압 생성부(120)에서 출력되는 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)과 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)이 서로 같은 것으로 도시되었는데, 이는 제1 타겟레벨과 제2 타겟레벨이 서로 같을 수도 있고 서로 다를 수도 있음을 의미한다. 예를 들면, 제1 타겟레벨과 제2 타겟레벨이 서로 다른 경우, 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에서 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D)를 제어하는데 사용되는 제1 타겟레벨에 대응하는 기준 전압(VREF)의 전압레벨이 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)에서 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)를 제어하는데 사용되는 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)의 전압레벨보다 높은 레벨이 된다. 즉, 기준전압 생성부(120)에서는 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)와 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)에서 공통으로 사용되는 한 개의 기준전압(VREF) 만을 생성할 수도 있고, 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 기준전압(VREF)을 생성하여 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)와 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)가 각각 서로 다른 기준전압(VREF)을 사용하게 할 수도 있다.In this case, the reference voltage VREF corresponding to the first target level output from the
여기서, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)는, 비트라인에 실린 데이터를 감지증폭하기 위한 비트라인 감지증폭부(160A)와, 비트라인 감지증폭부(160A)의 전원라인(RTO)을 코어전압(VCORE) 또는 오버 드라이빙 전압(VDD)으로 구동하기 위한 전원라인 구동부(170A)를 구비한다.Here, the plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 may include a bit
도 2a는 도 1에 도시된 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 다수의 방전용 전압검출부와 다수의 방전 구동부를 상세히 도시한 회로도이다.FIG. 2A is a circuit diagram illustrating in detail a plurality of discharge voltage detectors and a plurality of discharge drivers among components of a semiconductor memory device employing the discharge drive method illustrated in FIG. 1.
도 2a를 참조하면, 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 각각의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)는, 코어전압(VCORE)단의 레벨을 예정된 비율로 분배하여 분배전압(DIV_VOL)을 생성하기 위한 전압분배 부(102A, 102B, 102C, 102D)와, 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)과 분배전압(DIV_VOL)의 레벨을 비교하되, 일 대 일로 대응되어 각각의 바이어스로 입력되는 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)에 응답하여 그 동작이 온/오프 제어되는 다수의 전압비교부(104A, 104B, 104C, 104D)를 구비한다.Referring to FIG. 2A, each of the
여기서, 전압분배부(102A, 102B, 102C, 102D)는, 코어전압(VCORE)단과 접지전압(VSS)단 사이에 직렬로 접속된 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)을 구비하고, 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 접속노드(DIN)에서 분배전압(DIV_VOL)을 출력한다.Here, the
그리고, 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D)는, 각각의 게이트를 통해 일 대 일로 입력받은 다수의 전압비교부(104A, 104B, 104C, 104D)로부터 출력되는 각각의 방전 제어신호(DISCH_CON1, DISCH_CON2, DISCH_CON3, DISCH_CON4)에 응답하여 드레인-소스 접속된 코어전압(VCORE)단과 접지전압(VSS)단을 연결하는 것을 제어하기 위한 다수의 NMOS 트랜지스터(DN1, DN2, DN3, DN4)를 구비한다.In addition, the plurality of
도 2b는 도 1에 도시되었던 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 다수의 충전용 전압검출부와 다수의 충전 구동부를 상세히 도시한 도면이다.FIG. 2B is a detailed view of a plurality of charge voltage detectors and a plurality of charge drivers of components of the semiconductor memory device employing the discharge driving method illustrated in FIG. 1.
도 2b를 참조하면, 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 각각의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)는, 코어전압(VCORE)단의 레벨을 예정된 비율로 분배하여 분배전압(DIV_VOL)을 생성하기 위한 전압분배 부(132A, 132B, 132C, 132D)와, 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)과 분배전압(DIV_VOL)의 레벨을 비교하되, 일 대 일로 대응되어 각각의 바이어스로 입력되는 다수의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 그 동작이 온/오프 제어되는 다수의 전압비교부(134A, 134B, 134C, 134D)를 구비한다.Referring to FIG. 2B, each of the charging
여기서, 전압분배부(132A, 132B, 132C, 132D)는, 코어전압(VCORE)단과 접지전압(VSS)단 사이에 직렬로 접속된 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)을 구비하고, 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 접속노드(DIN)에서 분배전압(DIV_VOL)을 출력한다.Here, the
그리고, 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)는, 각각의 게이트를 통해 일 대 일로 입력받은 다수의 전압비교부(134A, 134B, 134C, 134D)로부터 출력되는 각각의 충전 제어신호(CH_CON1, CH_CON2, CH_CON3, CH_CON4)에 응답하여 소스-드레인 접속된 전원전압(VDD)단과 코어전압(VCORE)단을 연결하는 것을 제어하기 위한 다수의 PMOS 트랜지스터(DP1, DP2, DP3, DP4)를 구비한다.In addition, the plurality of
전술한 구성을 바탕으로 종래기술에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the semiconductor memory device employing the discharge driving method according to the prior art based on the above-described configuration is as follows.
먼저, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4) 중 어느 하나의 뱅크가 활성화되어 다수의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4) 중 적어도 어느 하나의 신호가 활성화되는 구간에서는, 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D) 중 적어도 어느 하나의 충전용 전압검출부(130A or 130B or 130C or 130D)가 동작하여 코어전압(VCORE)단의 레벨을 제2 타겟레벨을 기준으로 검출한다.First, in a section in which any one of the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 is activated to activate at least one of the plurality of active signals ACT1, ACT2, ACT3, and ACT4, the plurality of charges At least one of the
이때, 적어도 어느 하나의 충전용 전압검출부(130A or 130B or 130C or 130D)의 검출결과에서 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제2 타겟레벨보다 낮은 레벨로 검출되는 경우, 적어도 어느 하나의 충전 구동부(140A or 140B or 140C or 140D)가 풀 업 동작하도록 제어하여 코어전압(VCORE)단의 레벨을 상승시킨다.In this case, when the level of the core voltage VCORE is detected to be lower than the second target level in the detection result of the at least one
반대로, 적어도 어느 하나의 충전용 전압검출부(130A or 130B or 130C or 130D)의 검출결과에서 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제2 타겟레벨보다 높은 레벨로 검출되는 경우, 자연방전 또는 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D)의 동작으로 인해 코어전압(VCORE)의 레벨이 제2 타겟레벨보다 낮은 레벨이 될 때까지 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)가 풀 업 동작하지 않도록 제어한다. On the contrary, when the level of the core voltage VCORE level is detected to be higher than the second target level in the detection result of the at least one
또한, 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)의 동작과는 별개로 오버 드라이빙 펄스 생성부(190)에서는, 적어도 어느 하나가 활성화된 액티브 신호(ACT1 or ACT2 or ACT3 or ACT4)에 응답하여 적어도 어느 하나의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)가 활성화되고, 이에 따라, 적어도 어느 하나가 활성화되는 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)를 전달받은 적어도 어느 하나의 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)는 오버 드라이빙 동작을 수행한다. 이렇게, 오버 드라이빙 동작이 수행되면서 코어전압(VCORE)단의 레벨은 전원전압(VDD)의 레벨을 향해 급격하게 상승하게 되며, 이로 인해, 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제1 타겟레벨뿐만 아니라 제2 타겟레벨보다도 높아지게 된다.In addition to the operations of the plurality of
이때, 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에서도 활성화된 적어도 어느 하나의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)를 입력받는다.In this case, at least one of the overdriving pulses OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4 activated in the plurality of discharge
그런데, 입력받은 적어도 어느 하나의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)에 즉시 응답하여 적어도 어느 하나의 방전용 전압검출부(100A or 100B or 100C or 100D)가 동작하게 되면, 적어도 어느 하나의 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)에서 수행중인 오버 드라이빙 동작과 그 동작이 중복된다. 즉, 적어도 어느 하나의 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)에서는 오버 드라이빙 동작을 통해 코어전압(VOCRE)단의 레벨을 상승키려고 하지만, 적어도 어느 하나의 방전용 전압검출부(100A or 100B or 100C or 100D)에서는 적어도 어느 하나의 방전 구동부(110A or 110B or 110C or 110D)를 동작시켜서 코어전압(VCORE)단의 레벨을 하강시키려 하기 때문에 오버 드라이빙 동작이 정상적으로 수행될 수 없다.However, when at least one
따라서, 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에서는 활성화된 적어도 어느 하나의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)를 입력받아 일정시간 지연시켜 출력되는 펄스에 응답하여 동작함으로써 활성화된 적어도 어느 하나의 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)에서 오버 드라이빙 동작이 수행되는 시점과 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D) 중 적어도 어느 하나의 방전 구동부(110A or 110B or 110C or 110D)가 동작하는 시점이 서로 달라지도록 제어한다.Accordingly, the plurality of
즉, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)가 입력되면, 다수의 펄스지연부(106A, 106B, 106C, 106D)에서 이를 예 정된 시간만큼 지연시켜 다수의 지연펄스(DOVER_PUL1, DOVER_PUL2, DOVER_PUL3, DOVER_PUL4)를 출력하고, 다수의 지연펄스(DOVER_PUL1, DOVER_PUL2, DOVER_PUL3, DOVER_PUL4) 중 적어도 어느 하나의 지연펄스(DOVER_PUL1 or DOVER_PUL2 or DOVER_PUL3 or DOVER_PUL4)가 활성화되는 것에 응답하여 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D) 중 적어도 어느 하나의 방전용 전압검출부(100A or 100B or 100C or 100D)가 동작하게 되어 코어전압(VCORE)단의 레벨을 제1 타겟레벨을 기준으로 검출한다.That is, when a plurality of overdriving pulses OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, and OVER_PUL4 are inputted, the plurality of
이렇게, 적어도 어느 하나의 방전용 전압검출부(100A or 100B or 100C or 100D)가 동작하여 코어전압(VCORE)단의 레벨을 제1 타겟레벨을 기준으로 검출하는 시점에서는 활성화된 적어도 어느 하나의 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)에서 오버 드라이빙 동작이 이미 수행된 이후이므로 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제1 타겟레벨보다 급격하게 높아져 있는 상태일 것이다. 따라서, 동작하는 적어도 어느 하나의 방전용 전압검출부(100A or 100B or 100C or 100D)는 적어도 어느 하나의 방전 구동부(110A or 110B or 110C or 110D)가 동작하도록 제어하여 코어전압(VCORE)단의 레벨을 하강시킨다.In this way, at least one
물론, 전원전압(VDD)이 외부에서 입력되는 전압이므로 예정된 전원전압(VDD)의 타겟레벨보다 낮은 레벨로 오버 드라이빙 동작을 수행하는 경우, 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에 의해 각각의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D) 동작을 적절히 제어함으로써 코어전압(VCORE)단의 레벨이 너무 많이 하강하는 것을 방지한다.Of course, since the power supply voltage VDD is an externally input voltage, when the overdriving operation is performed at a level lower than the target level of the predetermined power supply voltage VDD, a plurality of
전술한 바와 같이 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)와 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D)는 일 대 일로 대응되는 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에 의해 그 동작이 온/오프(On/Off) 제어되고, 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)는 코어전압(VCORE)단의 레벨 변화에 따라 그 동작이 제어됨으로써 코어전압(VCORE)단이 항상 안정적인 타겟레벨을 유지할 수 있도록 제어하는 역활을 한다.As described above, the plurality of
따라서, 전술한 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)와 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D) 및 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)는 도 1에 도시된 바와 같이 각각 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)에 일 대 일로 대응되어 구성된다. Therefore, the aforementioned plurality of
하지만, 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)와 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D), 및 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D), 그리고, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)는 도 1에 도시된 바와 같이 모두 하나의 코어전압(VCORE)단에 연결되어 있다.However, a plurality of
즉, 다수의 충전 구동부(140A, 140B, 140C, 140D)와 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D) 및 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)는 각각 일 대 일로 대 응되는 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)와 상대적으로 가까운 코어전압(VCORE)단에 접속되어 동작하게 된다.That is, the plurality of
예를 들어, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)를 모두 연결하는 코어전압(VORE)단 영역 중에서 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4) 중 제1뱅크(BANK1)와 상대적으로 가까운 코어전압(VCORE)단 영역에 제1충전 구동부(140A)와 제1방전 구동부(110A) 및 제1충전용 전압검출부(130A)와 제1방전용 전압검출부(100A)가 접속되어 제1뱅크(BANK1)가 동작할 때 그에 따라 동작이 결정된다.For example, among the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 of the core voltage VORE terminal area connecting all of the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4, the banks BANK1 are relatively close to the first bank BANK1. The
그런데, 상기와 같은 구성을 갖게 되면, 코어전압(VCORE)단이 모든 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)에 동시에 연결되는데도 불구하고 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 동시에 모두 동작해야 하는 오도 리프레쉬(Auto REFresh : AREF) 동작과 같은 경우에는 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)가 모두 동시에 동작하게 되어 똑같은 코어전압(VCORE)단을 중복으로 검출하는 문제가 발생한다.However, in the above configuration, although the core voltage VCORE is connected to all the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 simultaneously, the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 are connected. In the case of an auto REFresh (AREF) operation that must be operated at the same time, a plurality of
이로 인해, 실제로 사용하지 않아도 되는 전류가 소모되는 문제점이 발생한다.This causes a problem that a current is consumed which does not actually need to be used.
또한, 다수의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)에는 각각 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제2 타겟레벨보다 낮은 레벨을 갖는지 비교하기 위한 비교기가 포함되어 있고, 이러한 비교기의 동작효율을 높이기 위해 코어전압(VCORE)의 레벨을 분배하기 위한 저항소자도 포함되어 있다.In addition, the plurality of charging
마찬가지로, 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)에도 각각 코어전압(VCORE)단이 제1 타겟레벨보다 높은 레벨을 갖는지 비교하기 위한 비교기가 포함되어 있고, 이러한 비교기의 동작효율을 높이기 위해 코어전압(VCORE)의 레벨을 분배하기 위한 저항소자도 포함되어 있다.Similarly, the plurality of discharge
이때, 각각의 비교기 및 저항소자는 반도체 메모리 소자에서 상대적으로 많은 면적을 차지하는 구성요소이다. 따라서, 각각 비교기 및 저항소자를 포함하는 각각의 충전용 전압검출부(130A, 130B, 130C, 130D)와 각각의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)는 반도체 메모리 소자에서 차지하는 면적이 상대적으로 큰 편이며, 이로 인해, 반도체 메모리 소자의 전체 면적이 증가하는 문제점이 발생한다.In this case, each of the comparator and the resistor element occupies a relatively large area in the semiconductor memory device. Therefore, each of the
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 다수의 뱅크를 구비하는 반도체 메모리 소자에서 구동력의 변화없이 상대적으로 작은 면적을 차지하는 충전구동회로 및 방전구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and provides a charge driving circuit and a discharge driving circuit which occupy a relatively small area without a change in driving force in a semiconductor memory device having a plurality of banks. There is this.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 뱅크; 상기 다수의 뱅크에 대응하는 액티브 신호 및 오토 리프레시 신호에 응답하여 활성화구간이 결정되는 방전펄스를 생성하기 위한 방전펄스 생성수단; 상기 방전펄스에 응답하여 제1 타겟레벨을 기준으로 내부전압단의 전압 레벨을 검출하기 위한 방전용 공통 전압검출수단; 및 상기 방전용 공통 전압검출수단의 출력신호에 응답하여 상기 내부전압단을 방전 구동하기 위한 방전용 공통 구동수단을 구비하는 반도체 메모리 소자를 제공한다.According to an aspect of the present invention for solving the above problems, a plurality of banks; Discharge pulse generation means for generating a discharge pulse in which an activation period is determined in response to an active signal and an auto refresh signal corresponding to the plurality of banks; Discharge common voltage detecting means for detecting a voltage level of an internal voltage terminal based on a first target level in response to the discharge pulse; And discharge common driving means for discharging the internal voltage terminal in response to an output signal of the discharge common voltage detecting means.
또한, 상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 비트라인에 실린 데이터를 감지증폭하기 위한 비트라인 감지증폭부와, 상기 비트라인 감지증폭부의 전원라인을 코어전압단을 통해 인가되는 코어전압 또는 오버 드라이빙 전압으로 구동하기 위한 전원라인 구동부를 각각 구비하는 다수의 뱅크; 각 뱅크에 대응하는 액티브 신호에 응답하여 각 뱅크의 오버 드라이빙 동작을 제어하기 위한 다수의 오버 드라이빙 펄스를 생성하는 오버 드라이빙 펄스 생성수단; 상기 다수의 오버 드라이빙 펄스 및 오토 리프레시 신호에 응답하여 활성화구간이 결정되는 방전펄스를 생성하기 위한 방전펄스 생성수단; 상기 방전펄스에 응답하여 제1 타겟레벨을 기준으로 상기 코어전압단의 레벨을 검출하기 위한 방전용 공통 전압검출수단; 및 방전용 공통 전압검출수단의 출력신호에 응답하여 상기 코어전압단을 방전 구동하기 위한 방전용 공통 구동수단을 구비하는 반도체 메모리 소자를 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention for solving the above problems, the bit line sensing amplifier for sensing and amplifying data carried on the bit line, and the power line of the bit line sensing amplifier is applied through the core voltage terminal A plurality of banks each having a power line driver for driving at a core voltage or an overdriving voltage; Overdriving pulse generating means for generating a plurality of overdriving pulses for controlling the overdriving operation of each bank in response to an active signal corresponding to each bank; Discharge pulse generation means for generating a discharge pulse in which an activation period is determined in response to the plurality of overdriving pulses and the auto refresh signal; Discharge common voltage detection means for detecting the level of the core voltage terminal based on a first target level in response to the discharge pulse; And discharge common driving means for discharging the core voltage terminal in response to an output signal of the discharge common voltage detecting means.
전술한 본 발명은 다수의 뱅크가 내부전압단의 레벨을 검출하기 위한 전압검출회로 및 내부전압단을 구동하기 위한 전압단 구동회로를 공유하도록 함으로써 반도체 메모리 소자의 면적이 늘어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of banks share the voltage detection circuit for detecting the level of the internal voltage terminal and the voltage terminal driving circuit for driving the internal voltage terminal, thereby preventing the area of the semiconductor memory device from increasing. There is.
또한, 다수의 뱅크가 동시에 활성화되는 오토 리프레시(AREF) 동작의 경우에도 내부전압단의 레벨을 중복으로 검출하지 않도록 함으로써 전류가 낭비되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, even in an auto refresh (AREF) operation in which a plurality of banks are activated at the same time, the current is prevented from being wasted by not detecting the level of the internal voltage terminal in duplicate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공 되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be configured in various different forms, only this embodiment is intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art the scope of the present invention It is provided to inform you completely.
[실시예 1]Example 1
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.3 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자는, 비트라인에 실린 데이터를 감지증폭하기 위한 비트라인 감지증폭부(360A, 360B, 360C, 360D)와 비트라인 감지증폭부(360A, 360B, 360C, 360D)의 전원라인(RTO)을 코어전압(VCORE)단을 통해 인가되는 코어전압(VCORE) 또는 오버 드라이빙 전압(VDD)으로 구동하기 위한 전원라인 구동부(370A, 370B, 370C, 370D)를 각각 구비하는 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)와, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)에 대응되는 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)의 오버 드라이빙 동작을 제어하기 위한 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)를 생성하는 오버 드라이빙 펄스 생성부(390)와, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4) 및 오토 리프레쉬 신호(AREF_SIG)에 응답하여 활성화구간이 결정되는 방전펄스(DISCHARGE_PUL)를 생성하기 위한 방전펄스 생성부(350)와, 방전펄스(DISCHARGE_PUL)에 응답하여 제1 타겟레벨을 기준으로 코어전압(VCORE)단의 레벨을 검출하기 위한 방전용 공통 전압검출부(300)와, 방전용 공통 전압검출부(300)로부터 출력되는 방전 제어신호(DISCH_CON)에 응답하여 코어전 압(VCORE)단을 방전 구동하기 위한 방전용 공통 구동부(310)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the semiconductor memory device adopting the discharge driving method according to the first embodiment of the present invention may include bit
또한, 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 제2 타겟레벨을 기준으로 코어전압(VCORE)단의 레벨을 검출하기 위한 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D), 및 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)별로 할당되며, 각각의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D)로부터 출력되는 충전 제어신호(CON_CH1, CON_CH2, CON_CH3, CON_CH4) 및 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 코어전압(VCORE)단을 충전 구동하기 위한 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D)를 더 구비한다.In addition, a plurality of charging
또한, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)의 동작에 대응하여 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)를 활성화 또는 비활성화하여 생성하기 위한 액티브 신호 생성부(380), 및 방전용 공통 전압검출부(300)에 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)을 공급하고, 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D)에 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)을 공급하기 위한 기준전압 생성부(320)를 더 구비한다.In addition, the
이때, 도면에서는 기준전압 생성부(320)에서 출력되는 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)과 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)이 서로 같은 것으로 도시되었는데, 이는 제1 타겟레벨과 제2 타겟레벨이 서로 같을 수도 있고 서로 다를 수도 있음을 의미한다. 예를 들면, 제1 타겟레벨과 제2 타겟레벨이 서로 다른 경우, 방전용 공통 전압검출부(300)에서 방전용 공통 구동부(310)를 제어하는데 사용되는 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)의 전압레벨이 다수의 충전용 전압 검출부(330A, 330B, 330C, 330D)에서 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D)를 제어하는데 사용되는 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)의 전압레벨보다 높은 레벨이 될 수 있다. 즉, 기준전압 생성부(320)에서는 방전용 공통 전압검출부(300)와 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D)에서 공통으로 사용되는 한 개의 기준전압(VREF) 만을 생성할 수도 있고, 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 기준전압(VREF)을 생성하여 방전용 공통 전압검출부(300)와 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D)가 각각 서로 다른 기준전압(VREF)을 사용하게 할 수도 있다.In this case, the reference voltage VREF corresponding to the first target level output from the
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전용 공통 전압검출부와 방전용 공통 구동부를 상세히 도시한 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating in detail a common voltage detecting unit for discharging and a common driving unit for discharging among components of a semiconductor memory device employing the discharge driving method according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전용 공통 전압검출부(300)는, 코어전압(VCORE)단의 레벨을 예정된 비율로 분배하여 분배전압(DIV_VOL)을 생성하기 위한 전압분배부(302)와, 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)과 분배전압(DIV_VOL)의 레벨을 비교하되, 바이어스 입력되는 방전펄스(DISCHARGE_PUL)에 응답하여 그 동작이 온/오프(ON/OFF) 제어되는 전압비교부(304)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the
또한, 방전용 공통 전압검출부(300)의 구성요소 중 전압분배부(302)는, 코어전압(VCORE)단과 접지전압(VSS)단 사이에 직렬로 접속된 제1저항(R1) 및 제2저 항(R2)을 구비하고, 제1저항(R1)과 제2저항(R2)의 접속노드(DIN)에서 분배전압(DIV_VOL)을 출력한다.The
그리고, 방전용 공통 전압검출부(300)의 구성요소 중 전압비교부(304)는, 게이트를 통해 인가받은 분배전압(DIV_VOL)의 레벨에 대응하여 드레인-소스 접속된 드라이빙 노드(ZN)와 공통노드(COMN) 사이에 흐르는 전류의 크기를 조절하기 위한 제1NMOS 트랜지스터(N1)와, 게이트를 통해 인가받은 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VERF)의 레벨에 대응하여 드레인-소스 접속된 출력노드(OUTN)와 공통노드(COMN) 사이에 흐르는 전류의 크기를 조절하기 위한 제2NMOS 트랜지스터(N2)와, 전원전압(VDD)단과 드라이빙 노드(ZN) 및 전원전압(VDD)단과 출력노드(OUTN) 사이에 전류미러(current mirror) 형태로 접속되어 드라이빙 노드(ZN)와 출력노드(OUTN)에 흐르는 전류의 크기가 같아지도록 제어하는 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(P1, P2), 및 게이트를 통해 인가받은 방전펄스(DISCHARGE_PUL)에 응답하여 드레인-소스 접속된 공통노드(COMN)와 접지전압(VSS)단 사이에 흐르는 전류의 크기를 조절하기 위한 제3NMOS 트랜지스터(N3)를 구비한다.Among the components of the discharge
그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전용 공통 구동부(310)는, 방전용 공통 전압검출부(300)로부터 출력되는 방전 제어신호(DISCH_CON)에 응답하여 예정된 구동력으로 코어전압(VCORE)단을 방전 구동하기 위한 방전드라이버(314)를 구비한다.The
이때, 방전드라이버(314)는, 게이트로 인가되는 방전 제어신호(DISCH_CON)에 응답하여 드레인-소스 접속된 코어전압(VCORE)단과 접지전압(VSS)단 사이에 흐르는 전류의 크기를 조절하기 위한 NMOS 트랜지스터(DN)를 구비한다.At this time, the
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전펄스 생성부를 상세히 도시한 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating in detail a discharge pulse generator among components of a semiconductor memory device employing the discharge driving method according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전펄스 생성부(350)는, 다수의 오버 드라이버 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)에 응답하여 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)의 펄스구간을 결정하기 위한 펄스구간 결정부(352)와, 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)를 예정된 시간(t0)만큼 지연시키기 위한 지연부(354)와, 지연부(354)에서 출력되는 펄스(DENABLE_PUL)의 펄스구간 길이를 예정된 횟수만큼 단계적으로 변동시켜 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)를 생성하기 위한 펄스구간 변동부(356)와, 오토 리프레시 신호(AREF_SIG)에 응답하여 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)에서 펄스구간이 상대적으로 가장 긴 펄스(VA_DENABLE_PUL4)와 펄스구간이 상대적으로 가장 짧은 펄스(VA_DENABLE_PUL1) 중 어느 하나의 펄스를 방전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력하기 위한 방전펄스 출력부(358)를 구비한다.Referring to FIG. 5, the
여기서, 펄스구간 결정부(352)는, 다수의 오버 드라이버 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)를 모두 입력받아 부정논리합하여 출력하기 위한 노아게이트(NOR), 및 노아게이트(NOR)의 출력신호를 반전하여 인에이블 펄 스(ENABLE_PUL)로서 출력하기 위한 인버터(INV)를 구비한다.Here, the pulse
또한, 펄스구간 변동부(356)는, 지연부(354)에서 출력되는 펄스(DENABLE_PUL)의 펄스구간 길이를 각각 예정된 시간만큼 단계적으로 변동시키기 위해 직렬로 접속되어 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)를 출력하는 다수의 구간길이 변동부(356A, 356B, 356C, 356D)를 구비한다.In addition, the pulse
여기서, 각각의 구간길이 변동부(356A, 356B, 356C, 356D)는, 각각의 입력단(PUL_IN_ND1, PUL_IN_ND2, PUL_IN_ND3, PUL_IN_ND4)으로 인가되는 펄스(DENABLE_PUL, VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3)를 예정된 시간(t1)만큼 지연시키기 위한 다수의 지연소자(DELAY1, DELAY2, DELAY3, DELAY4)와, 각각의 입력단(PUL_IN_ND1, PUL_IN_ND2, PUL_IN_ND3, PUL_IN_ND4)으로 인가되는 펄스(DENABLE_PUL, VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3) 및 각각의 지연소자(DELAY1, DELAY2, DELAY3, DELAY4)에서 출력되는 펄스를 부정논리합하기 위한 다수의 노아게이트(NOR1, NOR2, NOR3, NOR4), 및 각각의 노아게이트(NOR1, NOR2, NOR3, NOR4)의 출력펄스를 반전하여 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)로서 출력하기 위한 다수의 인버터(INV1, INV2, INV3, INV4)를 구비한다.Here, each of the section
그리고, 방전펄스 출력부(358)는, 오토 리프레시 신호(AREF_SIG)에 응답하여 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 펄스구간이 상대적으로 가장 긴 펄스(VA_DENABLE_PUL4)를 방 전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력하는 것을 스위칭하기 위한 제1펄스 스위치(358A), 및 오토 리프레시 신호(AREF_SIG)에 응답하여 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 펄스구간이 상대적으로 가장 짧은 펄스(VA_DENABLE_PUL1)를 방전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력하는 것을 스위칭하기 위한 제2펄스 스위치(358B)를 구비한다.The discharge
전술한 구성을 바탕으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the semiconductor memory device adopting the discharge driving method according to the first embodiment of the present invention will be described below based on the above-described configuration.
먼저, 종래기술에서 설명한 바와 같이 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4) 중 어느 하나의 뱅크가 활성화되어 다수의 오버 드라이버 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4) 중 적어도 어느 하나의 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)가 활성화되는 구간에서는, 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D) 중 적어도 어느 하나의 충전용 전압검출부(330A or 330B or 330C or 330D)가 동작하여 코어전압(VCORE)단의 레벨을 제2 타겟레벨을 기준으로 검출한다.First, as described in the related art, any one bank among the plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 is activated to at least one pulse OVER_PUL1 among the plurality of over driver pulses OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, and OVER_PUL4. or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4) is activated, at least one of the plurality of charging voltage detection unit (330A, 330B, 330C, 330D) of the charging voltage detection unit (330A or 330B or 330C or 330D) is operated The level of the voltage VCORE terminal is detected based on the second target level.
이때, 적어도 어느 하나의 충전용 전압검출부(330A or 330B or 330C or 330D)의 검출결과에서 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제2 타겟레벨보다 낮은 레벨로 검출되는 경우, 적어도 어느 하나의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D)가 풀 업 동작하여 코어전압(VCORE)단의 레벨을 상승시킨다.In this case, when the level of the core voltage VCORE is detected to be lower than the second target level in the detection result of the at least one charging
반대로, 적어도 어느 하나의 충전용 전압검출부(330A or 330B or 330C or 330D)의 검출결과에서 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제2 타겟레벨보다 높은 레벨로 검출되는 경우, 자연방전 또는 방전용 공통 구동부(310)의 동작으로 인해 코어전압(VCORE)의 레벨이 제2 타겟레벨보다 낮은 레벨이 될 때까지 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D)는 풀 업 동작하지 않는다.On the contrary, when the level of the core voltage VCORE is detected to be higher than the second target level in the detection result of the at least one charging
또한, 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D)의 동작과는 별개로 오버 드라이빙 펄스 생성부(390)에서는, 적어도 어느 하나가 활성화된 오버 드라이버 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)에 응답하여 적어도 어느 하나의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)가 활성화되고, 이에 따라, 적어도 어느 하나가 활성화된 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)를 전달받은 활성화된 적어도 어느 하나의 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)는 오버 드라이빙 동작을 수행한다. 이렇게, 오버 드라이빙 동작이 수행되면서 코어전압(VCORE)단의 레벨은 전원전압(VDD)의 레벨을 향해 급격하게 상승하게 되며, 이로 인해, 코어전압(VCORE)단의 레벨이 제1 타겟레벨뿐만 아니라 제2 타겟레벨보다도 높아지게 된다.In addition to the operations of the plurality of charging
그리고, 방전용 공통 전압검출부(300)는, 종래기술에서와 달리 방전펄스(DISCHARGE_PUL)의 활성화구간에서만 동작한다.In addition, unlike the conventional art, the discharge
이때, 종래기술에 따른 다수의 방전용 전압 검출부(100A, 100B, 100C, 100D)가 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)가 예정된 시간만큼 지연된 펄스(DOVER_PUL1 or DOVER_PUL2 or DOVER_PUL3 or DOVER_PUL4)에 응답하여 동작하였듯이, 방전펄스(DISCHARGE_PUL)의 활성화구간이 시작되는 시점은 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)가 예정된 시간만큼 지연된 시점과 동일하도록 제어된다.At this time, the plurality of
즉, 종래기술에서와 마찬가지로 오버 드라이빙 동작이 수행되는 시점과 방전용 공통 전압검출부(300)가 동작하는 시점이 서로 달라지도록 제어된다.That is, as in the prior art, the timing at which the overdriving operation is performed and the timing at which the discharge
구체적으로, 방전펄스 생성부(350)으로 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)가 입력되면, 그에 응답하여 펄스구간 결정부(352)에서 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)를 생성하고, 지연부(354)에서는 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)를 예정된 시간(t0)만큼 지연시켜 지연된 인에이블 펄스(DENABLE_PUL)로서 출력한다.Specifically, when a plurality of over-driving pulses OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, and OVER_PUL4 are input to the
이렇게, 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)를 예정된 시간(t0)만큼 지연시키는 동작을 통해 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4)의 활성화구간이 시작되는 시점보다 방전펄스(DISCHARGE_PUL)의 활성화구간이 시작되는 시점이 더 늦어지게 제어된다.In this way, the enable section of the discharge pulse (DISCHARGE_PUL) is started from the start point of the activation section of the overdriving pulse OVER_PUL1 or OVER_PUL2 or OVER_PUL3 or OVER_PUL4 by delaying the enable pulse ENABLE_PUL by a predetermined time t0. The point in time is controlled to be later.
또한, 도면에서는 방전펄스 생성부(350)의 구성요소 중 펄스구간 결정부(352)가 먼저 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)를 생성하고, 그 이후에 지연부(354)가 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)를 예정된 시간(t0)만큼 지연시켜 지연된 인에이블 펄스(DENABLE_PUL)를 출력하는 동작을 수행하는데, 이 부분은 서로 바뀌어도 상관이 없다.In addition, in the drawing, the
즉, 지연부(354)가 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)를 예정된 시간(t0)만큼 지연시키는 동작을 수행한 다음 펄스구간 결정부(352)가 인에이블 펄스(DENABLE_PUL)를 생성하는 동작을 수행하여도 결과는 동일하다.That is, the
참고로, 방전펄스 생성부(350)의 구성요소 중 펄스구간 결정부(352)에서 생성되는 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)는 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4) 중 어느 하나의 펄스가 활성화되는 시점에서 활성화되고, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)가 모두 비활성화되는 시점에서 비활성화되는 신호인데, 이때, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)는 한 개의 펄스가 활성화되든 모든 펄스가 활성화되든 상관없이 항상 동일한 시점에서 활성화되고 동일한 시점에서 비활성화 되므로, 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)는 각각의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)와 동일한 활성화구간을 갖는 신호가 된다.For reference, the enable pulse ENABLE_PUL generated by the
즉, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4) 중 적어도 하나 이상의 펄스가 활성화구간을 갖는 경우 그와 동일한 활성화구간을 갖는 인에이블 펄스(ENABLE_PUL)가 생성이 된다.That is, when at least one of the plurality of overdriving pulses OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, and OVER_PUL4 has an activation section, an enable pulse ENABLE_PUL having the same activation section is generated.
이렇게, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)의 활성화시점보다 예정된 시간(t0)만큼 지연된 인에이블 펄스(DENABLE_PUL)가 활성화되면, 그에 응답하여 방전펄스 생성부(350)의 구성요소 중 펄스구간 변동부(356)가 동작하여 지연된 인에이블 펄스(DENABLE_PUL)의 활성화 시점과 동일한 시점에 활성화되지만, 활성화구간의 길이가 서로 다른 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)를 생성하게 된다.As such, when the enable pulse DENABLE_PUL delayed by a predetermined time t0 from the time of activation of the plurality of overdriving pulses OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, and OVER_PUL4 is activated, the components of the
이때, 각각의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)의 활성화구간 길이는 펄스구간 변동부(356)에 구비된 다수의 지연소자(DELAY1, DELAY2, DELAY3, DELAY4)가 갖는 지연량에 따라 결정된다.At this time, the length of the activation section of each of the section fluctuation pulses VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, and VA_DENABLE_PUL4 depends on the delay amount of the plurality of delay elements DELAY1, DELAY2, DELAY3, and DELAY4 provided in the pulse
예를 들어, 각각의 지연소자(DELAY1, DELAY2, DELAY3, DELAY4)가 모두 't1'만큼의 지연량을 갖는다고 하고, 지연된 인에이블 펄스(DENABLE_PUL)의 활성화구간 길이가 't0' 라고 하면, 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 제1구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1)는, '(2 * t0) - t1' 만큼의 활성화구간 길이를 가지게 되고, 제2구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL2)는. '(4 * t0) - (3 * t1)' 만큼의 활성화구간 길이를 가지게 되고, 제3구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL3)는. '(8 * t0) - (7 * t1)' 만큼의 활성화구간 길이를 가지게 되며, 제4구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL4)는. '(16 * t0) - (15 * t1)' 만큼의 활성화구간 길이를 가지게 된다.For example, if each of the delay devices DELAY1, DELAY2, DELAY3, and DELAY4 has a delay amount of 't1', and the activation interval length of the delayed enable pulse DENABLE_PUL is 't0', The first section variable pulse (VA_DENABLE_PUL1) among the section variable pulses (VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) has the length of the activation section as '(2 * t0)-t1', and the second section variable pulse (VA_DEN) Is. '(4 * t0)-(3 * t1)' length of the activation interval, and the third interval change pulse (VA_DENABLE_PUL3). '(8 * t0)-(7 * t1)' has the length of activation section, and the fourth section variation pulse (VA_DENABLE_PUL4) is. It has an activation interval length of '(16 * t0)-(15 * t1)'.
이때, 't1 ≤ t0'의 관계를 가지게 되므로, 제1구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1)가 상대적으로 가장 짧은 활성화구간 길이를 갖게 되고, 제4구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL4)가 상대적으로 가장 긴 활성화구간 길이를 갖게 된다.At this time, since there is a relationship of 't1 ≤ t0', the first section variable pulse VA_DENABLE_PUL1 has a relatively shortest activation section length, and the fourth section variable pulse VA_DENABLE_PUL4 has a relatively long activation section length. Will have
이렇게, 활성화구간의 길이가 서로 다른 다수의 구간변동펄 스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)가 생성되면, 오토 리프레시 신호(AREF_SIG)의 논리레벨에 따라 방전펄스 출력부(356)가 서로 다른 방향으로 동작한다.In this way, when a plurality of interval variation pulses VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, and VA_DENABLE_PUL4 are generated, the discharge
예를 들면, 오토 리프레시 신호(AREF_SIG)가 로직'하이'(High)로 활성화되어 반도체 메모리 소자가 오토 리프레시 모드로 동작하는 경우에는, 반도체 메모리 소자에 포함된 모든 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4) 동시에 동작하는 상태이므로 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D) 및 다수의 오버 드라이빙부(372A, 372B, 372C, 372D)가 모두 동작하는 상태이다. 따라서, 방전용 공통 구동부(310)의 동작시간이 충분히 보장되어야 코어전압(VCORE)단의 레벨이 완전하게 안정화될 수 있으므로, 방전펄스 출력부(356)는 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 상대적으로 가장 긴 활성화구간 길이를 갖는 제4구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL4)를 방전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력한다.For example, when the auto refresh signal AREF_SIG is activated at logic 'high' and the semiconductor memory device operates in the auto refresh mode, all banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 included in the semiconductor memory device are operated. The plurality of
물론, 오토 리프레시 신호(AREF_SIG)가 로직'로우'(Low)로 활성화되어 반도체 메모리 소자가 노말 모드로 동작하는 경우에는, 반도체 메모리 소자에 포함된 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4) 중 어느 하나의 뱅크만 동작하는 상태이므로 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D) 중 어느 하나의 충전 구동부만 동작하고 다수의 오버 드라이빙부(372A, 372B, 372C, 372D) 중 어느 하나의 오버 드라이빙 부만 동작하는 상태이다. 따라서, 방전용 공통 구동부(310)의 동작시간이 노멀하게 유지되어도 코어전압(VCORE)단의 레벨이 충분히 안정화될 수 있으므로, 방전펄스 출력부(356)는 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 상대적으로 가장 짧은 활성화구간 길이를 갖는 제1구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1)를 방전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력한다.Of course, when the auto refresh signal AREF_SIG is activated with logic 'low' to operate the semiconductor memory device in the normal mode, the banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 included in the semiconductor memory device may operate. Since only one bank is in operation, only one of the plurality of
이와 같이, 활성화구간의 길이가 서로 다른 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4)를 생성하는 이유는, 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 어느 하나의 펄스를 방전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력해준다면, 사용자의 선택에 따라 방전펄스(DISCHARGE_PUL)의 활성화구간 길이가 자유롭게 조절될 수 있기 때문이다.As such, the reason for generating a plurality of interval variation pulses VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, and VA_DENABLE_PUL4 having different lengths of activation intervals is based on one of a plurality of interval variation pulses (VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, and VA_DENABLE_PUL_PUL3). If output as the discharge pulse (DISCHARGE_PUL), the length of the activation interval of the discharge pulse (DISCHARGE_PUL) can be freely adjusted according to the user's selection.
물론, 본 발명의 제1실시예에서는, 방전펄스 출력부(356)의 동작을 통해 오토 리프레쉬 신호(AREF_SIG)에 응답하여 다수의 구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1, VA_DENABLE_PUL2, VA_DENABLE_PUL3, VA_DENABLE_PUL4) 중 상대적으로 가장 긴 활성화구간 길이를 갖는 제4구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL4)와 상대적으로 가장 짧은 활성화구간 길이를 갖는 제1구간변동펄스(VA_DENABLE_PUL1) 중 어느 하나의 펄스를 방전펄스(DISCHARGE_PUL)로서 출력하는데, 이는 실시예일 뿐 실제로는 사용자의 필요에 의해 방전펄스 출력부(356)의 동작이 변경될 수 있다.Of course, in the first embodiment of the present invention, in response to the auto refresh signal AREF_SIG through the operation of the discharge
전술한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에서는 방전용 공통 전압검출부(300) 및 방전용 공통 구동부(310)를 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 공유함으로써 어떠한 뱅크(BANK1 or BANK2 or BANK3 or BANK4)가 활성화든 방전용 공통 전압검출부(300)가 동작하여 코어전압(VOCRE)단의 전위레벨을 검출하고, 그에 따라 방전용 공통 구동부(310)이 동작하여 코어전압(VOCRE)단의 전위레벨을 안정화시킨다는 점에서 종래기술에서 각각의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 동작함에 따라 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)와 다수의 방전 구동부(110A, 110B, 110C, 110D)가 선택적으로 동작했던 것에 비해 진보된 동작이라고 볼 수 있다.As described above, in the first embodiment of the present invention, a plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 share a
예를 들면, 종래기술에서는 제1뱅크(BANK1)가 활성화되어 오버 드라이빙 동작을 수행한 경우 제1방전용 전압검출부(100A) 및 제1방전 구동부(110A)만 동작하고 나머지 제2 내지 제4방전용 전압검출부(100B, 100C, 100D) 및 제2 내지 제4방전 구동부(110B, 110C, 100D)는 동작하지 않지만, 본 발명의 제1실시예에서는 제1뱅크(BANK1)가 활성화되든 제4뱅크(BANK4)가 활성화되든 어느 하나의 뱅크만 활성화되면, 방전용 공통 전압검출부(300) 및 방전용 공통 구동부(310)가 동작한다.For example, in the related art, when the first bank BANK1 is activated to perform an overdriving operation, only the first
따라서, 종래기술에서는 실제 사용되지 않는 경우가 존재함에도 반도체 메모리 소자에서 일정한 면적을 차지해야 하는 구성요소가 존재하는 반면에, 본 발명의 제1실시예에서는 실제 사용되지 않으면서 반도체 메모리 소자에서 일정한 면적을 차지하는 구성요소가 없을 수 있다.Therefore, in the prior art, there are components that must occupy a certain area in the semiconductor memory device even though they are not actually used in the prior art, whereas in the first embodiment of the present invention, a certain area in the semiconductor memory device is not actually used. There may not be any component to occupy.
이때, 도 2에 도시된 종래기술에 따른 각각의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)와 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전용 공통 전압검출부(300)는 서로 유사한 회로구성을 가지는 것을 알 수 있다.In this case, each of the
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전용 공통 전압검출부(300)가 종래기술에 따른 다수의 방전용 전압검출부(100A, 100B, 100C, 100D)보다 반도체 메모 리 소자에서 차지하는 면적이 상대적으로 작을 수 밖에 없다.Accordingly, the area of the semiconductor memory device in which the discharge
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 제1 실시예를 방전구동방식을 채택한 반도체소자에 적용하면, 반도체 메모리 소자에서 상대적으로 넓은 면적을 차지하는 방전용 공통 전압검출부(300) 및 방전용 공통 구동부(310)를 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 공유하여 사용함으로써 반도체 메모리 소자의 면적이 증가하는 것을 방지할 수 있다.As described above, when the first embodiment of the present invention is applied to a semiconductor device employing a discharge driving method, the discharge
또한, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 동시에 활성화되는 오토 리프레시 동작의 경우에도 코어전압(VCORE)단의 레벨을 중복으로 검출하지 않도록 함으로써 전류가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.In addition, even in an auto refresh operation in which a plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 are simultaneously activated, current is prevented from being wasted by not detecting the level of the core voltage VCORE level in duplicate.
[실시예 2]Example 2
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.6 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to a second embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자는, 내부전압을 인가받아 예정된 동작을 수행하기 위한 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)와, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)에 대응되는 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)의 오버 드라이빙 동작을 제어하기 위한 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4)를 생성하는 오버 드라이빙 펄스 생성부(690)와, 다수의 오버 드라이빙 펄스(OVER_PUL1, OVER_PUL2, OVER_PUL3, OVER_PUL4) 및 오토 리프레쉬 신호(AREF_SIG)에 응답하여 활성화구간이 결정되는 방전펄스(DISCHARGE_PUL)를 생성하기 위한 방전펄스 생성부(650)와, 방전펄스(DISCHARGE_PUL)에 응답하여 제1 타겟레벨을 기준으로 내부전압(VINT)단의 레벨을 검출하기 위한 방전용 공통 전압검출부(600)와, 방전용 공통 전압검출부(600)로부터 출력되는 방전 제어신호(DISCH_CON)에 응답하여 내부전압(VINT)단을 방전 구동하기 위한 방전용 공통 구동부(610)를 구비한다.Referring to FIG. 6, a semiconductor memory device adopting a discharge driving method according to a second embodiment of the present invention includes a plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 for performing a predetermined operation by receiving an internal voltage; Multiple overs for controlling the overdriving operation of each bank BANK1, BANK2, BANK3, BANK4 in response to the active signals ACT1, ACT2, ACT3, ACT4 corresponding to each bank BANK1, BANK2, BANK3, BANK4. An overdriving
또한, 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 제2 타겟레벨을 기준으로 내부전압(VINT)단의 레벨을 검출하기 위한 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D), 및 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)별로 할당되며, 각각의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D)로부터 출력되는 충전 제어신호(CON_CH1, CON_CH2, CON_CH3, CON_CH4) 및 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)에 응답하여 내부전압(VINT)단을 충전 구동하기 위한 다수의 충전 구동부(640A, 640B, 640C, 640D)를 더 구비한다.Also, a plurality of charging
또한, 각 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)의 동작에 대응하여 각각의 액티브 신호(ACT1, ACT2, ACT3, ACT4)를 활성화 또는 비활성화시켜 생성하기 위한 액티브 신호 생성부(680), 및 방전용 공통 전압검출부(600)에 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)을 공급하고, 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D)에 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)을 공급하기 위한 기준전압 생성부(620)를 더 구비한다.In addition, the
이때, 도면에서는 기준전압 생성부(620)에서 출력되는 제1 타겟레벨에 대응 하는 기준전압(VREF)과 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)이 서로 같은 것으로 도시되었는데, 이는 제1 타겟레벨과 제2 타겟레벨이 서로 같을 수도 있고 서로 다를 수도 있음을 의미한다. 예를 들면, 제1 타겟레벨과 제2 타겟레벨이 서로 다른 경우, 방전용 공통 전압검출부(600)에서 방전용 공통 구동부(610)를 제어하는데 사용되는 제1 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)의 전압레벨이 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D)에서 다수의 충전 구동부(640A, 640B, 640C, 640D)를 제어하는데 사용되는 제2 타겟레벨에 대응하는 기준전압(VREF)의 전압레벨보다 높은 레벨이 될 수 있다. 즉, 기준전압 생성부(620)에서는 방전용 공통 전압검출부(600)와 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D)에서 공통으로 사용되는 한 개의 기준전압(VREF) 만을 생성할 수도 있고, 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 기준전압(VREF)을 생성하여 방전용 공통 전압검출부(600)와 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D)가 각각 서로 다른 기준전압(VREF)을 사용하게 할 수도 있다.In this case, the reference voltage VREF corresponding to the first target level output from the
구체적으로, 도 3에 도시된 전술한 본 발명의 제1 실시예와 도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 구성을 비교해 보면, 본 발명의 제1 실시예에서 오직 코어전압(VCORE)단을 검출하기 위해 방전용 공통 전압검출부(300) 및 방전용 공통 구동부(310)와 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D) 및 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D)를 사용하였지만, 본 발명의 제2 실시예에서는 내부전압(VINT)단을 비롯하여 반도체 메모리 소자에서 동작을 수행하기 위해 사용되는 모든 내부전압(VINT)단을 검출하기 위해 방전용 공통 전압검출부(600) 및 방전용 공통 구동부(610)와 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D) 및 다수의 충전 구동부(640A, 640B, 640C, 640D)가 사용되는 것을 알 수 있다.Specifically, comparing the configuration of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3 and the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6, in the first embodiment of the present invention, only the core voltage VCORE stage The
따라서, 도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 방전용 공통 전압검출부(600) 및 방전용 공통 구동부(610)와 다수의 충전용 전압검출부(630A, 630B, 630C, 630D) 및 다수의 충전 구동부(640A, 640B, 640C, 640D)의 구성 및 동작은 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전용 공통 전압검출부(300) 및 방전용 공통 구동부(310)와 다수의 충전용 전압검출부(330A, 330B, 330C, 330D) 및 다수의 충전 구동부(340A, 340B, 340C, 340D)의 구성 및 동작과 유사하므로 여기서는 더 이상 설명하지 않도록 하겠다.Therefore, the discharge
참고로, 전술한 내부전압은 반도체 메모리 소자에서 예정된 동작을 수행하는데 사용되는 모든 내부전압으로서, 승압전압(VPP), 백 바이어스 전압(VBB), 코어전압(VCORE), 비트라인 프리차지 전압(VBLP) 등을 포함한다.For reference, the aforementioned internal voltages are all internal voltages used to perform a predetermined operation in a semiconductor memory device, and include a boosted voltage VPP, a back bias voltage VBB, a core voltage VCORE, and a bit line precharge voltage VBLP. ), And the like.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 제2 실시예를 방전구동방식을 채택한 반도체소자에 적용하면, 반도체 메모리 소자에서 상대적으로 넓은 면적을 차지하는 방전용 공통 전압검출부(600) 및 방전용 공통 구동부(610)를 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 공유하여 사용함으로써 반도체 메모리 소자의 면적이 증가하는 것을 방지할 수 있다.As described above, when the second embodiment of the present invention is applied to a semiconductor device adopting a discharge driving method, the discharge
또한, 다수의 뱅크(BANK1, BANK2, BANK3, BANK4)가 동시에 활성화되는 경우에도 내부전압(VINT)단의 레벨을 중복으로 검출하지 않도록 함으로써 전류가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.In addition, even when a plurality of banks BANK1, BANK2, BANK3, and BANK4 are activated at the same time, current is prevented from being wasted by not detecting the level of the internal voltage VINT level in duplicate.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill.
예컨대, 전술한 실시예에서 뱅크의 개수가 4개인 것으로 설명되었는데, 본 발명은 뱅크의 개수가 더 많아지거나 - 8개, 16개, 32개, … - 뱅크의 개수가 더 적어지는 - 2개, 1개 - 인 경우도 포함한다.For example, in the above-described embodiment, the number of banks has been described as being four, but the present invention has a larger number of banks-8, 16, 32,. This includes the case where there are fewer banks-two and one.
또한, 전술한 제1실시예에서 방전용 공통 전압검출부가 다수의 오버 드라이빙 펄스에 응답하여 동작하는 것으로 설명되었는데, 본 발명은 설계자에 의해 의도적으로 생성되는 신호, 예를 들면, 테스트 신호, MRS(MODE REGISTER SETTING)신호를 사용하여 방전용 공통 전압검출부가 동작하는 경우도 포함한다.In addition, in the above-described first embodiment, the discharge common voltage detection unit has been described as operating in response to a plurality of overdriving pulses. The present invention provides a signal intentionally generated by a designer, for example, a test signal and an MRS ( This includes the case where the common voltage detector for discharging is operated using the MODE REGISTER SETTING signal.
또한, 전술한 실시예에서 예시한 논리게이트 및 트랜지스터는 입력되는 신호의 극성에 따라 그 위치 및 종류가 다르게 구현되어야 할 것이다.In addition, the logic gate and the transistor illustrated in the above embodiment should be implemented in different positions and types depending on the polarity of the input signal.
도 1은 종래기술에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성을 도시한 블록 다이어그램.1 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to the prior art.
도 2a는 도 1에 도시된 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 다수의 방전용 전압검출부와 다수의 방전 구동부를 상세히 도시한 회로도.2A is a circuit diagram illustrating in detail a plurality of discharge voltage detectors and a plurality of discharge drivers among components of a semiconductor memory device employing the discharge drive method shown in FIG. 1;
도 2b는 도 1에 도시되었던 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 다수의 충전용 전압검출부와 다수의 충전 구동부를 상세히 도시한 도면.FIG. 2B is a detailed view of a plurality of charge voltage detectors and a plurality of charge drivers of components of a semiconductor memory device employing the discharge driving method illustrated in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성을 도시한 블록 다이어그램.3 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전용 공통 전압검출부와 방전용 공통 구동부를 상세히 도시한 회로도.FIG. 4 is a circuit diagram showing in detail a discharge common voltage detector and a discharge common driver among components of a semiconductor memory device employing the discharge driving method according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성요소 중 방전펄스 생성부를 상세히 도시한 회로도.FIG. 5 is a circuit diagram showing in detail a discharge pulse generation unit among components of a semiconductor memory device employing the discharge driving method according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 방전구동방식을 채택한 반도체 메모리 소자의 구성을 도시한 블록 다이어그램.FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device employing a discharge driving method according to a second embodiment of the present invention. FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100A, 100B, 100C, 100D : 방전용 전압검출부100A, 100B, 100C, 100D: discharge voltage detector
300 : 방전용 공통 전압검출부300: common voltage detector for discharge
110A, 110B, 110C, 110D : 방전용 구동부110A, 110B, 110C, 110D: Driving part for discharge
310 : 방전용 공통 구동부310: common driver for discharge
130A, 130B, 130C, 130D, 330A, 330B, 330C, 330D : 충전용 전압검출부130A, 130B, 130C, 130D, 330A, 330B, 330C, 330D: charging voltage detector
140A, 140B, 140C, 140D, 340A, 340B, 340C, 340D : 충전용 구동부140A, 140B, 140C, 140D, 340A, 340B, 340C, 340D: Drive part for charging
120, 320 : 기준전압 생성부120, 320: reference voltage generator
180, 380 : 액티브 신호 생성부180, 380: active signal generator
190, 390 : 오버 드라이빙 펄스 생성부190 and 390: overdriving pulse generator
160A, 160B, 160C, 160D, 360A, 360B, 360C, 360D : 비트라인 감지증폭부160A, 160B, 160C, 160D, 360A, 360B, 360C, 360D: Bit Line Detection Amplifier
170A, 170B, 170C, 170D, 370A, 370B, 370C, 370D : 전원라인 구동부170A, 170B, 170C, 170D, 370A, 370B, 370C, 370D: Power Line Driver
Claims (8)
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