KR20100076762A - 워드라인 구동회로 - Google Patents

워드라인 구동회로 Download PDF

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KR20100076762A
KR20100076762A KR1020080134921A KR20080134921A KR20100076762A KR 20100076762 A KR20100076762 A KR 20100076762A KR 1020080134921 A KR1020080134921 A KR 1020080134921A KR 20080134921 A KR20080134921 A KR 20080134921A KR 20100076762 A KR20100076762 A KR 20100076762A
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Abstract

본 기술은 워드라인 구동회로에 관한 것으로, 본 기술에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부; 상기 메인 워드라인과 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부; 접지전압 또는 음전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부의 풀다운전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부; 및 전원전압 또는 고전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부의 풀업전원으로 공급하는 풀업전원 선택부를 포함한다.
워드라인, 음전압, 전류 소모

Description

워드라인 구동회로{WORDLINE DRIVING CIRCUIT}
본 발명은 반도체 메모리장치에서 사용되는 워드라인 구동회로에 관한 것으로, 워드라인 구동회로의 전류소모를 줄이면서도 셀트랜지스터의 누설전류를 줄여주는 기술에 관한 것이다.
반도체 메모리장치는 데이터를 저장하기 위해 다수의 메모리 셀(memory cell)을 가지며, 기본적인 메모리셀의 형태는 도 1과 같다.
워드라인(WL: WordLine)은 메모리셀을 선택하여 활성화하기 위한 신호선으로, 로우 어드레스(row address)에 의해 선택된다.
어드레스에 의해 특정의 워드라인(WL)이 선택되면 워드라인(WL)의 전위는 높은 전압으로 변경된다. 따라서 셀트랜지스터(T)가 턴온되고, 스토리지 노드(S)에 저장되어 있던 데이터가 데이터의 입/출력에 사용되는 신호선인 비트라인(BL: BitLine)과 차지 쉐어링(charge sharing)을 하면서 1차적인 데이터의 전달이 발생한다. 이러한 동작이 바로 메모리장치의 액티브(active) 동작이다.
프리차지(precharge) 명령이 인가되면 액티브 동작시 선택되었던 워드라인(WL)의 전위가 낮은 전위로 바뀌면서, 트랜지스터(T)가 오프되고 스토리지 노드(S)에 데이터가 저장된다.
워드라인(WL)이 낮은 전위로 비활성화되어 트랜지스터(T)가 오프되어 있는 동안에도 스토리지 노드(S)로부터는 전하의 누설(leakage)이 발생한다. 따라서 스토리지 노드(S)에 저장된 데이터는 시간이 지나면서 소실된다. 이러한 데이터의 소실을 방지하기 위해 일정 시간 간격으로 스토리지 노드(S)에 저장된 데이터를 재저장하는 리프레쉬(refresh) 동작이 필요한데, 물리적으로 스토리지 노드(S)에서 데이터를 소실할 때까지의 시간특성을 리프레쉬 특성이라 한다.
메모리장치의 집적기술이 향상되면서 메모리 셀과 인접부의 간격이 점차적으로 좁아지고, 이에 따른 전하의 누설은 증가하고 있다. 게다가 캐패시터(C)의 용량까지 줄어들기 때문에 리프레쉬 특성은 점차 열화되고 있다. 이에 대한 대응방안으로 트랜지스터(T)의 문턱전압(threshhold voltage)을 일정 부분 높게 유지하여 전하의 누설을 줄일 수 있으나, 이러한 방법을 사용하면 데이터를 저장하는데 걸리는 시간이 늘어나는 문제점이 있다.
네가티브 워드라인 스킴(negative wordline scheme)이란 이러한 문제에 대응하기 위한 것으로, 워드라인(WL)의 비활성화 전압으로 접지전압(VSS, ground) 대신에 접지전압(VSS)보다 낮은 전압인 음전압(VBBW)을 사용하는 방식을 말한다. 네가티브 워드라인 스킴을 사용하는 경우 트랜지스터(T)의 문턱전압을 높이지 않으면서도 트랜지스터(T)의 Vgs 관계를 이용하여 누설을 단속하기 때문에, 데이터를 저장 하는데 걸리는 시간이 늘어나는 문제를 막을 수 있다는 장점이 있다.
다만, 네가티브 워드라인 스킴의 단점으로는 워드라인(WL)의 전위 변화 폭 증대에 따른 전류 소모량이 증가한다는데 있다. 워드라인(WL)의 활성화시와 비활성화시의 전위 변화의 폭이 커져서 전류 소모량이 늘어나는 것이다.
워드라인(WL)의 활성화 전위로는 일반적으로 전원전압(VDD)보다 높은 펌핑전압인 고전압(VPP)이 사용된다. 활성화시 워드라인(WL)의 전위가 상승하는데 걸리는 시간을 줄이고 트랜지스터(T)를 더욱 확실히 턴온하기 위해서이다. 네가티브 워드라인 스킴을 사용하면서 워드라인(WL)의 활성화 전위로 고전압(VPP)을 사용할 경우 워드라인(WL)의 전위는 활성화/비활성화에 따라 VBBW→VPP의 큰 폭으로 변경된다. 이러한 경우 워드라인(WL)의 구동에 더욱 많은 전류가 소모됨은 당연하다.
펌핑전압(VPP)은 전원전압(VDD)보다 높은 전압이며, 음전압(VBBW)은 접지전압(VSS)보다도 낮은 전압이기 때문에 메모리장치 내부적으로 펌핑동작을 통해 생성해야 하는 전압에 해당한다. 이러한 펌핑동작은 전류의 소모 면에서 비효율적일 수밖에 없어 펌핑전압(VPP)과 음전압(VBBW)의 레벨을 유지하는데는 더욱 많은 전류가 소모된다. 따라서 워드라인(WL) 구동에 필요한 전류 소모를 줄이기 위한 기술이 더욱더 요구되고 있다.
도 2는 종래의 워드라인 구동회로를 도시한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인 드라이버부(210)와 서브 워드라인 드라이버부(220)를 포함하여 구성된다.
메인 워드라인 드라이버부(210)는 메모리장치의 액티브 동작시 소정 어드레스의 조합에 의해 인에이블되는 신호인 ADECi 신호에 응답하여 메인 워드라인(MWLBi)을 고전압(VPP) 또는 음전압(VBBW)으로 구동한다. ADECi 신호는 액티브 동작시에 소정 어드레스의 조합에 의하여 해당 메인 워드라인(MWLBi)이 선택되었을때 '하이'로 인에이블되는 신호이다. 예컨데, 메인 워드라인(MWLBi)이 100개가 있는 경우에, ADECi 신호도 ADEC1~100이 존재하게 되며, 액티브 동작시에 어드레스에 의해 선택된 ADECi 신호만이 '하이'레벨로 인에이블된다. 즉, 어드레스에 의해 메인 워드라인 3번(MWLB3)이 선택되었다면, 액티브시에는 ADEC3만이 인에이블되어 MWLB3을 인에이블시키고, 나머지 ADECi는 디스에이블된다.
하나의 메인 워드라인(MWLBi)에는 다수개의 서브 워드라인(SWLk)이 종속되어 있다. 예컨데, 메인 워드라인(MWLBi) 하나당 8개의 서브 워드라인(SWLk)이 묵여 있다. 여기서의 서브 워드라인(SWLk)이 바로 셀트랜지스터(T)를 제어하는 진정한 워드라인에 해당한다. 즉, 도 1에서의 워드라인(WL)은 바로 서브 워드라인(SWLk)에 대응된다.
파이액스 제어신호(FXj)는 메인 워드라인(MWLi)에 속하는 서브 워드라인(SWLk) 중 활성화시킬 서브 워드라인(SWLk)을 고르기 위한 신호이다. 예를 들어, 총 10개의 어드레스를 이용하여 서브 워드라인(SWLk)을 선택한다면, 7개의 어드레스를 이용하여 64개(2^7)개의 전체 메인 워드라인(MWLBi) 중 활성화시킬 메인 워드라인(MWLBi)을 선택하게 된다. 그리고 나머지 3개의 어드레스를 이용하여 활성화된 메인 워드라인(MWLBi)에 종속된 8개의 서브 워드라인(SWLk) 중 하나를 선택하게 되 는데, 이 역할을 바로 파이액스 제어신호(FXj)가 담당하게 된다. 즉, 파이액스 제어신호(FXj)는 메인 워드라인(MWLBi) 하위의 서브 워드라인(SWLk)을 선택하기 위한 어드레스 정보를 포함하는 신호이다.
서브 워드라인 드라이버부(220)는 메인 워드라인(MWLBi)과 파이액스 제어신호(FXj)에 응답하여 서브 워드라인(SWLk)을 고전압(VPP) 또는 음전압(VBBW)으로 구동한다. 서브 워드라인(SWLk)은 메인 워드라인(MWLi)이 음전압(VBBW)으로 인에이블되고 파이액스 제어신호(FXj)가 고전압(VPP)으로 인에이블된 경우에만 고전압(VPP)으로 인에이블되며, 그 이외의 경우에는 음전압(VBBW)으로 디스에이블된다.
이와 같은, 종래의 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인(MWLBi), 파이액스 제어신호(FXj), 서브 워드라인(SWLk)을 음전압(VBBW) 또는 고전압(VPP)으로 구동하기 때문에, 많은 전류를 소모하게 된다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 워드라인 구동회로의 파워 소모를 줄이면서도 셀트랜지스터의 특성 저하를 막는 기술을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부; 상기 메인 워드라인과 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부; 접지전압 또는 음전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부의 풀다운전원으로 공급하는 풀다운 전원 선택부; 및 전원전압 또는 고전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부의 풀업전원으로 공급하는 풀업 전원 선택부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보에 응답하여 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부; 상기 메인 워드라인과 상기 메인 워드라인 하위의 서브 워드라인을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부; 액티브 동작 구간에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 고전압을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 상기 메인 워드라인 드라이버부로의 고전압의 공급을 중단하고, 상기 메인 워드라인 을 전원전압으로 구동하는 풀업전원 선택부; 및 액티브 동작 구간에는 음전압을 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 접지전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부와 상기 서브 워드라인 드라이버부에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보에 응답하여 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부; 상기 메인 워드라인과 상기 메인 워드라인 하위의 서브 워드라인을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부; 액티브 동작 구간에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 고전압을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 상기 메인 워드라인 드라이버부로의 고전압의 공급을 중단하고, 상기 메인 워드라인을 전원전압으로 구동하는 풀업전원 선택부; 및 네가티브 워드라인 모드에서는 음전압을 네가티브 워드라인 모드가 아닐시에는 접지전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부와 상기 서브 워드라인 드라이버부에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보에 응답하여 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부; 상기 메인 워드라인과 상기 메인 워드라인 하위의 서브 워드라인을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부; 액티브 동작 구간에는 상기 메인 워드라인 드 라이버부에 고전압을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 전원전압을 풀업전원으로 공급하는 풀업전원 선택부; 및 네가티브 워드라인 모드에서는 음전압을 네가티브 워드라인 모드가 아닐시에는 접지전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부와 상기 서브 워드라인 드라이버부에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 워드라인 구동회로는, 워드라인 구동회로의 풀업전원과 풀다운전원을 상황에 맞게 변경한다. 따라서 워드라인 구동회로가 소모하는 전체 전류량을 감소시키면서도 셀트랜지스터의 특성 저하를 막을 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인(MWLBi)을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부(310); 메인 워드라인(MWLBi)과 파이액스 제어신호(FXj)에 응답하여 서브 워드라인(SWLk)을 구동하는 서브 워드라 인 드라이버부(320); 접지전압(VSS) 또는 음전압(VBBW)을 메인 워드라인 드라이버부(310)의 풀다운전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부(330); 및 전원전압(VDD) 또는 고전압(VPP)을 메인 워드라인 드라이버부(310)의 풀업전원으로 공급하는 풀업전원 선택부(340)를 포함한다.
풀다운전원 선택부(330)는 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)의 풀다운전원으로 접지전압(VSS) 또는 음전압(VBBW)을 선택적으로 공급한다. 종래와 같이, 메인 워드라인 드라이버부와 서브 워드라인 드라이버부가 항상 음전압만을 풀다운전원으로 사용하는 경우에는, 워드라인 구동회로의 전원소모가 매우 커진다. 따라서 메모리장치의 동작 상황에 따라 풀다운전원을 탄력적으로 바꾸어 줌으로써 워드라인 구동회로의 전체 소모전류를 줄여줄 수가 있다. 어떠한 경우에 풀다운전원을 접지전압 또는 음전압으로 공급하는지에 대해서는 하기의 상세한 실시예에서 알아보기로 한다.
풀업전원 선택부(340)는 메인 워드라인 드라이버부(310)의 풀업전원으로 전원전압(VDD) 또는 고전압(VPP)을 선택적으로 공급한다. 종래와 같이, 메인 워드라인 드라이버부(310)가 항상 고전압만(VPP)을 풀업전원으로 사용하는 경우에는, 워드라인 구동회로의 전원소모가 매우 커진다. 따라서 메모리장치의 동작 상황에 따라 풀업전원을 탄력적으로 바꾸어 줌으로써 워드라인 구동회로의 전체 소모전류를 줄여줄 수가 있다. 어떠한 경우에 풀업전원을 전원전압(VDD) 또는 고전압(VPP)으로 공급하는지에 대해서는 하기의 상세한 실시예에서 알아보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 제1상세 실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 제1상세 실시예에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인(MWLBi)을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보(ADECi)에 응답하여 메인 워드라인(MWLBi)을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부(310); 메인 워드라인(MWLBi)과 메인 워드라인(MWLBi) 하위의 서브 워드라인(SWLk)을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호(FXj)에 응답하여 서브 워드라인(SWLk)을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부(320); 액티브 동작 구간에는 메인 워드라인 드라이버부(310)에 고전압(VPP)을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 메인 워드라인 드라이버부(310)로의 고전압(VPP)의 공급을 중단하고, 메인 워드라인(MWLBi)을 전원전압(VDD)으로 구동하는 풀업전원 선택부(340); 및 액티브 동작 구간에는 음전압(VBBW)을 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 접지전압(VSS)을 메인 워드라인 드라이버부와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부(330)를 포함한다. 또한, 풀업전원 선택부(340)와 풀다운전원 선택부(330)는 액티브 동작 구간이 아니더라도 네가티브 워드라인 모드가 설정되면 액티브 구간에서와 동일하게 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
풀업전원 선택부(340)는 메모리장치가 액티브 동작 구간에 있는지 아닌지 또는 네가티브 워드라인 모드로 설정되었는지 아닌지에 따라 서로 다른 동작을 한다. 도면의 액티브 신호(ACT)는 액티브 구간동안 고전압(VPP)으로 인에이블되고 액티브 구간이 아닐 때에는 접저전압(VSS)으로 디스에이블되는 신호이다. 그리고 네가티브 워드라인 모드 신호(NEG)는 네가티브 워드라인 모드로 설정되면 고전압(VPP)으로 인에이블되고 네가티브 워드라인 모드로 설정되지 아니하면 접지전압(VSS)으로 디스에이블되는 신호이다. 액티브 신호(ACT)가 고전압(VPP)으로 인에이블되어 있는 액티브 구간 동안에는 A1노드가 고전압(VPP)이 되고 A2노드가 접지전압(VSS)이 된다. 따라서 트랜지스터(444)가 턴온되어 메인 워드라인 드라이버부(310)의 풀업전압으로 고전압(VPP)이 공급된다. 반면에 액티브 신호(ACT)가 접지전압(VSS)으로 디스에이블되어 있는 경우, 즉 액티브 구간이 아닌 경우에는, A1노드가 접지전압(VSS)이 되고 A2노드가 고전압(VPP)이 된다. 따라서 트랜지스터(445)가 턴온되어 메인 워드라인(MWLBi)은 전원전압(VDD)의 레벨로 디스에이블된다. 액티브 구간이 아닌 경우에는 어드레스가 어떻게 입력되더라도 메인 워드라인(MWLBi)은 항상 디스에이블되므로, 이 경우에 풀업전원 선택부(330)가 메인 워드라인(MWLBi)을 직접적으로 전원전압(VDD)의 레벨로 디스에이블시키더라도 동작에는 아무런 문제가 발생되지 않는다. 네가티브 워드라인 모드로 설정된 경우(NEG=VPP)에는 A1노드는 항상 고전압(VPP)이 되고, A2노드는 항상 접지전압(VSS)이 된다. 따라서 이 경우에는 액티브 신호(ACT)의 논리레벨과는 상관없이 메인 워드라인 드라이버부(310)에 고전압(VPP)이 풀업전원으로 공급된다.
풀다운전원 선택부(330)는 메모리장치가 액티브 구간에 있는지 아닌지 또는 네가티브 워드라인 모드로 설정되었는지 아닌지에 따라 서로 다른 동작을 한다. 액티브 신호(ACT)가 고전압(VPP)으로 인에이블되어 있는 액티브 구간 동안에는 A1노드가 고전압(VPP)이 된다. 따라서 레벨쉬프터(434)의 출력도 고전압(VPP)이 되어 트랜지스터(432)가 턴온되어 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라 이버부(320)에 풀다운전압으로 음전압(VBBW)을 공급하게 된다. 반면에 액티브 신호(ACT)가 접지전압(VSS)으로 디스에이블되어 있는 동안에는 A1노드가 접지전압(VSS)이 된다. 따라서 레벨쉬프터(434)의 출력은 음전압(VBBW)이 되어 트랜지스터(432)는 오프되고, B1노드의 전압은 고전압(VPP)이 되어 트랜지스터(433)는 턴온되어 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 풀다운 전압으로 접지전압(VSS)을 공급하게 된다. 네가티브 워드라인 모드로 설정된 경우(NEG=VPP)에는 A1노드는 항상 고전압(VPP)이 되고, B1노드는 항상 접지전압(VSS)이 된다. 따라서 이 경우에는 액티브 신호(ACT)의 논리레벨과는 상관없이 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 음전압(VBBW)이 풀다운전원으로 공급된다.
레벨쉬프터(434)는 '하이'레벨의 전압이 입력되면 고전압(VPP)을 출력하며, '로우'레벨의 전압이 입력되면 음전압(VBBW)을 출력한다. 따라서 A1노드가 고전압(VPP)이면 레벨쉬프터(434)의 출력은 고전압(VPP)이 되고, A1노드가 접지전압(VSS)이면 레벨쉬프터(434)의 출력은 음전압(VBBW)이 된다.
상술한 제1상세 실시예에 따른 워드라인 구동회로는, 액티브 동작 구간 동안에는 메인 워드라인(MWLBi)과 서브 워드라인(SWLk)이 고전압(VPP)~음전압(VBBW)으로 스윙하도록 하며, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 메인 워드라인(MWLBi)은 전원전압(VDD)~접지전압(VSS)으로 스윙하고, 서브 워드라인은 고전압(VPP)~접지전압(VSS)으로 스윙하도록 한다. 이는 메모리장치의 특성상 실질적으로 데이터가 입/출력되는 액티브 구간에서는 워드라인의 인에이블/디스에이블 전위가 크게 스윙할 필요가 더욱 크기 때문이며, 스탠바이 구간 동안에는 상대적으로 워드라인의 인에이블/디스에이블 전위가 크게 스윙할 필요가 작기 때문이다.
도 5는 도 4의 레벨쉬프터(434)의 상세 회로도이다.
그 동작을 보면, 입력신호(IN)가 논리 '하이'레벨로 입력될 경우에는 트랜지스터(502)와 트랜지스터(533)가 턴온되어 출력신호(OUT)를 고전압(VPP)으로 만들고, 입력신호(IN)가 논리 '로우'레벨로 입력될 경우에는 트랜지스터(501)와 트랜지스터(504)가 턴온되어 출력신호(OUT)를 음전압(VBBW)으로 만들게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 제2상세 실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 제2상세 실시예에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인(MWLBi)을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보(ADECi)에 응답하여 메인 워드라인(MWLBi)을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부(310); 메인 워드라인(MWLBi)과 메인 워드라인(MWLBi) 하위의 서브 워드라인(SWLk)을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호(FXj)에 응답하여 서브 워드라인(SWLk)을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부(320); 액티브 동작 구간에는 메인 워드라인 드라이버부(310)에 고전압(VPP)을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 메인 워드라인 드라이버부(310)로의 고전압(VPP)의 공급을 중단하고, 메인 워드라인(MWLBi)을 전원전압(VDD)으로 구동하는 풀업전원 선택부(340); 및 네가티브 워드라인 모드에서는 음전압(VBBW)을 네가티브 워드라인 모드가 아닐시에는 접지전압(VSS)을 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부(330)를 포함한다.
제2상세 실시예의 풀업전원 선택부(340)는 제1상세 실시예의 풀업전원 선택부와 마찬가지로 액티브 신호의 제어를 받아 동작한다. 그러나 제1상세 실시예와는 다르게 네가티브 워드라인 모드 신호의 제어를 받지는 않는다. 액티브 신호(ACT)가 고전압(VPP)으로 인에이블되어 있는 액티브 구간 동안에는 A1노드가 고전압(VPP)이 되고 A2노드가 접지전압(VSS)이 된다. 따라서 트랜지스터(644)가 턴온되어 메인 워드라인 드라이버부(310)의 풀업전압으로 고전압(VPP)이 공급된다. 반면에 액티브 신호(ACT)가 접지전압(VSS)으로 디스에이블되어 있는 경우, 즉 액티브 구간이 아닌 경우에는, A1노드가 접지전압(VSS)이 되고 A2노드가 고전압(VPP)이 된다. 따라서 트랜지스터(645)가 턴온되어 메인 워드라인(MWLBi)은 전원전압(VDD)의 레벨로 디스에이블된다.
제2상세 실시예의 풀다운전원 선택부(330)는 제1상세 실시예의 풀업전원 선택부와 마찬가지로 네가티브 워드라인 모드 신호(NEG)의 제어를 받는다 그러나 제1상세 실시예와는 다르게 액티브 신호(ACT)의 제어를 받지는 않는다. 네가티브 워드라인 모드가 설정된 경우(NEG=VPP)에는 레벨쉬프터(634)의 출력이 고전압(VPP)이 되어 트랜지스터(632)가 턴온되고, 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 음전압(VBBW)이 풀다운전원으로 공급된다. 그리고 네가티브 워드라인 모드가 설정되지 않은 경우(NEG=VSS)에는 B1노드의 전압이 고전압(VPP)이 되어 트랜지스터(633)이 턴온되고, 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라 인 드라이버부(320)에 접지전압(VSS)이 풀다운전원으로 공급된다.
제2실시예에 따르면, 액티브 동작 구간 동안에만, 메인 워드라인 드라이버부(310)에 고전압(VPP)이 공급된다. 그리고 네가티브 워드라인 모드가 설정된 경우에만 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 음전압(VBBW)이 공급된다. 따라서 펌핑전압(VPP, VBBW)의 소모를 줄일 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 제3상세 실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 제3상세 실시예에 따른 워드라인 구동회로는, 메인 워드라인(MWLBi)을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보(ADECi)에 응답하여 메인 워드라인(MWLBi)을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부(310); 메인 워드라인(MWLBi)과 메인 워드라인(MWLBi) 하위의 서브 워드라인(SWLk)을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호(FXj)에 응답하여 서브 워드라인(SWLk)을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부(320); 액티브 동작 구간에는 메인 워드라인 드라이버부(310)에 고전압(VPP)을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 메인 워드라인 드라이버부(320)에 전원전압(VDD)을 풀업전원으로 공급하는 풀업전원 선택부(340); 및 네가티브 워드라인 모드에서는 음전압(VBBW)을 네가티브 워드라인 모드가 아닐시에는 접지전압(VSS)을 메인 워드라인 드라이버부(310)와 서브 워드라인 드라이버부(320)에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부(330)를 포함한다.
제3상세 실시예는 제2상세 실시예와 풀업전원 선택부(340)가 다르게 구성된 다.
제2상세 실시예에서는 액티브 동작 구간이 아닐시에는 풀업전원 선택부(340)가 직접적으로 메인 워드라인을 전원전압(MWLBi)으로 구동했지만, 제3상세 실시예에서는 액티브 동작 구간이 아닐 때에, 메인 워드라인 드라이버부(310)의 풀업전원으로 전원전압(VDD)을 공급한다. 따라서 메인 워드라인 드라이버부(310)의 트랜지스터(712)가 메인 워드라인(MWLBi)을 전원전압(VDD)으로 구동하게 된다. 즉, 액티브 동작 구간이 아닐 때에, 제2상세 실시예에서는 트랜지스터(645)가 메인 워드라인(MWLBi)을 전원전압으로 디스에이블시키는 역할을 수행했지만, 제3상세 실시예에서는 트랜지스터(712)가 메인 워드라인(MWLBi)을 전원전압(VDD)으로 디스에이블시키는 역할을 수행하게 된다.
상시한 차이점을 제외하고는 제3상세 실시예의 워드라인 구동회로는 제2상세 실시예의 워드라인 구동회로와 동일하게 동작하므로, 이에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.
도 1은 반도체 메모리장치의 메모리셀의 형태를 도시한 도면.
도 2는 종래의 워드라인 구동회로를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 제1상세 실시예 구성도.
도 5는 도 4의 레벨쉬프터(434)의 상세 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 제2상세 실시예 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 워드라인 구동회로의 제3상세 실시예 구성도.

Claims (10)

  1. 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부;
    상기 메인 워드라인과 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부;
    접지전압 또는 음전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부의 풀다운전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부; 및
    전원전압 또는 고전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부의 풀업전원으로 공급하는 풀업전원 선택부
    를 포함하는 워드라인 구동회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 풀다운전원 선택부는,
    상기 접지전압 또는 상기 음전압을 상기 서브 워드라인 드라이버부의 풀다운전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 워드라인 구동회로.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 풀업전원 선택부는,
    액티브시에는 상기 고전압을 상기 풀업전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 워드라인 구동회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 풀업전원 선택부는,
    네가티브 워드라인 모드로 설정된 경우에는 상기 고전압을 상기 풀업전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 워드라인 구동회로.
  5. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 풀다운전원 선택부는,
    액티브시에는 상기 음전압을 상기 풀다운전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 워드라인 구동회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 풀다운전원 선택부는,
    네가티브 워드라인 모드로 설정된 경우에는 상기 고전압을 상기 풀업전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 워드라인 구동회로.
  7. 메인 워드라인을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보에 응답하여 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부;
    상기 메인 워드라인과 상기 메인 워드라인 하위의 서브 워드라인을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부;
    액티브 동작 구간에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 고전압을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 상기 메인 워드라인 드라이버부로의 고전압의 공급을 중단하고, 상기 메인 워드라인을 전원전압으로 구동하는 풀업전원 선택부; 및
    액티브 동작 구간에는 음전압을 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 접지전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부와 상기 서브 워드라인 드라이버부에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부
    를 포함하는 워드라인 구동회로.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 풀업전원 선택부와 상기 풀다운전원 선택부는,
    액티브 동작 구간이 아니더라도, 네가티브 워드라인 모드가 설정되면 상기 액티브 동작 구간과 동일한 동작을 하는 것을 특징으로 하는 워드라인 구동회로.
  9. 메인 워드라인을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보에 응답하여 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부;
    상기 메인 워드라인과 상기 메인 워드라인 하위의 서브 워드라인을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부;
    액티브 동작 구간에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 고전압을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 상기 메인 워드라인 드라이버부로의 고전압의 공급을 중단하고, 상기 메인 워드라인을 전원전압으로 구동하는 풀업전원 선택부; 및
    네가티브 워드라인 모드에서는 음전압을 네가티브 워드라인 모드가 아닐시에는 접지전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부와 상기 서브 워드라인 드라이버부에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부
    를 포함하는 워드라인 구동회로.
  10. 메인 워드라인을 선택하기 위한 어드레스를 디코딩한 정보에 응답하여 메인 워드라인을 구동하는 메인 워드라인 드라이버부;
    상기 메인 워드라인과 상기 메인 워드라인 하위의 서브 워드라인을 선택하기 위한 어드레스 정보를 가지는 파이액스 제어신호에 응답하여 서브 워드라인을 구동하는 서브 워드라인 드라이버부;
    액티브 동작 구간에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 고전압을 풀업전원으로 공급하고, 액티브 동작 구간이 아닐 때에는 상기 메인 워드라인 드라이버부에 전원전압을 풀업전원으로 공급하는 풀업전원 선택부; 및
    네가티브 워드라인 모드에서는 음전압을 네가티브 워드라인 모드가 아닐시에는 접지전압을 상기 메인 워드라인 드라이버부와 상기 서브 워드라인 드라이버부에 풀다운 전원으로 공급하는 풀다운전원 선택부
    를 포함하는 워드라인 구동회로.
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