KR20100123331A - Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same - Google Patents

Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20100123331A
KR20100123331A KR1020090042499A KR20090042499A KR20100123331A KR 20100123331 A KR20100123331 A KR 20100123331A KR 1020090042499 A KR1020090042499 A KR 1020090042499A KR 20090042499 A KR20090042499 A KR 20090042499A KR 20100123331 A KR20100123331 A KR 20100123331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing node
current
sensing
data
precharge
Prior art date
Application number
KR1020090042499A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100998943B1 (en
Inventor
엄호석
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020090042499A priority Critical patent/KR100998943B1/en
Publication of KR20100123331A publication Critical patent/KR20100123331A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100998943B1 publication Critical patent/KR100998943B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/08Control thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/50Marginal testing, e.g. race, voltage or current testing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/50Marginal testing, e.g. race, voltage or current testing
    • G11C2029/5002Characteristic

Landscapes

  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device and a method for measuring sensing margin of the same are provided to test a high sensing margin and a low sensing margin through one read operation by changing the voltage level of a sensing node. CONSTITUTION: A pre-charge unit(310) supplies a precharge current to a sensing node while a precharge operation section. A data input unit(320) inputs data to the sensing node. A sense amplifier(330) senses the data of the sensing node. The precharging unit flows a micro-current to the sensing node. The amount of the micro-current is controlled by a control signal.

Description

반도체 메모리장치 및 이의 센싱마진 측정방법{SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND METHOD FOR MEASURING SENSING MARGIN OF THE SAME}Semiconductor memory device and sensing margin measurement method {SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND METHOD FOR MEASURING SENSING MARGIN OF THE SAME}

본 발명은 반도체 메모리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 메모리장치의 센싱마진 측정을 용이하게 하기 위한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to facilitate sensing margin measurement of a semiconductor memory device.

도 1은 종래의 반도체 메모리장치에서 데이터를 센싱(sensing)하기 위한 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration for sensing data in a conventional semiconductor memory device.

도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 메모리장치는, 데이터의 센싱을 위하여, 프리차지부(110), 데이터 입력부(120), 센스앰프부(130)를 포함한다.As illustrated in FIG. 1, the semiconductor memory device includes a precharge unit 110, a data input unit 120, and a sense amplifier unit 130 for sensing data.

프리차지부(110)는, 데이터의 센싱 전에 센싱노드(SAI)를 '하이'레벨로 프리차지(pre charge)시킨다. 프리차지 동작시에는 프리차지 신호(SAILD)가 '로우'레벨로 인에이블되어 트랜지스터(110)가 턴온되어 센싱노드(SAI)를 전원전압(VPPSA)의 레벨로 프리차지 하며, 데이터 센싱시에는 프리차지 신호(SAILD)가 '하이'로 디스에이블되어 트랜지스터(110)가 오프된다. 트랜지스터(110)가 오프되었을 때에는, 전원전압단(VPPSA)으로부터 센싱노드(SAI)로 미세전류(누설전류)가 흐르게 된다.The precharge unit 110 precharges the sensing node SAI to a 'high' level before sensing data. In the precharge operation, the precharge signal SAILD is enabled at the 'low' level, so that the transistor 110 is turned on to precharge the sensing node SAI to the level of the power supply voltage VPPSA. The transistor 110 is turned off because the charge signal SAILD is 'high' disabled. When the transistor 110 is turned off, a fine current (leakage current) flows from the power supply voltage terminal VPPSA to the sensing node SAI.

데이터 입력부(120)는 센싱노드(SAI)에 메모리셀에 저장된 데이터를 입력하기 위해 구비된다. 데이터 입력신호(CLMBL)는 데이터 센싱 구간에서 '하이'로 인에이블되어 메모리셀에 저장된 데이터를 센싱노드(SAI)에 입력시킨다. 이때 메모리셀에 저장된 데이터가 '하이'이냐 '로우'이냐에 따라, 센싱노드(SAI)로부터 싱크(sink)되는 전류의 양이 달라지며, 그 결과 센싱노드(SAI)의 전압레벨이 데이터의 논리상태에 따라 달라진다.The data input unit 120 is provided to input data stored in the memory cell to the sensing node SAI. The data input signal CLMBL is enabled as 'high' in the data sensing period to input data stored in the memory cell to the sensing node SAI. In this case, the amount of current sinked from the sensing node SAI varies depending on whether the data stored in the memory cell is 'high' or 'low'. As a result, the voltage level of the sensing node SAI is determined by the logic of the data. It depends on the state.

센스앰프부(130)는 센싱노드(SAI)의 전압레벨을 감지하여 데이터를 센싱한다. 센싱노드(SAI)의 전압레벨이 기준전압(VREF)보다 높은지 낮은지를 판별하여 데이터의 '하이', '로우'를 구별한다. 센스앰프 인에이블 신호(SAEN)는 센스앰프부(130)의 인에이블/디스에이블을 제어하기 위한 신호이다.The sense amplifier 130 senses the voltage level of the sensing node SAI and senses data. The voltage level of the sensing node SAI is determined to be higher or lower than the reference voltage VREF to distinguish between 'high' and 'low' of the data. The sense amplifier enable signal SAEN is a signal for controlling the enable / disable of the sense amplifier unit 130.

도 2는 도 1의 반도체 메모리장치에서 센싱마진(sensing margin)을 테스트하는 과정을 도시한 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram illustrating a process of testing a sensing margin in the semiconductor memory device of FIG. 1.

메모리장치의 노멀 리드동작시에는 센싱노드의 전압과 기준전압의 레벨을 비교하여 데이터의 '하이', '로우'를 센싱한다. 그러나, 메모리장치의 센싱마진을 테스트하기 위해서는 로우마진과 하이마진이 확인되어야한다. 따라서 센싱마진을 테스트하는 경우에는 노멀 기준전압(VREF_NOM)이 아니라, 노멀 기준전압(VREF_NOM)과 다른 레벨을 가지는 기준전압(VREF_L_M, VREF_H_M)과 센싱노드(SAI)의 전압을 비교하는 2번의 리드 동작(1st READ, 2nd READ)이 이루어진다.In the normal read operation of the memory device, a 'high' and a 'low' of the data is sensed by comparing the voltage of the sensing node with a reference voltage level. However, in order to test the sensing margin of the memory device, a low margin and a high margin should be checked. Therefore, when testing the sensing margin, two read operations for comparing the voltages of the reference voltages VREF_L_M and VREF_H_M having a different level from the normal reference voltage VREF_NOM and the sensing node SAI, not the normal reference voltage VREF_NOM. (1st READ, 2nd READ) is done.

(1) 첫번째 리드 동작(1st READ)(1) First read operation (1st READ)

먼저, 프리차지부(110)에 의해 센싱노드(SAI)가 '하이'레벨로 프리차지된다(201). 이후에 프리차지부(110)는 디스에이블에이블되고, 프리차지부(110)로부터는 미세전류(오프된 트랜지스터로부터 흐르는 누설전류)만이 센싱노드(SAI)로 유입된다.First, the sensing node SAI is precharged to a 'high' level by the precharge unit 110 (201). Thereafter, the precharge unit 110 is disabled, and only the fine current (leakage current flowing from the transistor turned off) flows into the sensing node SAI from the precharge unit 110.

데이터 입력신호(CLMBL)의 활성화와 함께, 센싱노드로(SAI)부터 전류가 싱크(sink)된다(202). 얼마만큼의 전류가 싱크되는지는 메모리셀에 저장된 데이터의 논리값에 따라 달라진다. 따라서 센싱노드(SAI)의 전압 레벨은 데이터의 논리값에 따라 결정된다. 센싱노드(SAI)의 전압레벨은 센스앰프부(130)에 의하여 기준전압(VREF_L_M)과 비교되고, 센스앰프부(110)로부터는 그 결과(SAO)가 출력된다.With the activation of the data input signal CLMBL, a current is sinked from the sensing node SAI (202). How much current is sinked depends on the logic value of the data stored in the memory cell. Therefore, the voltage level of the sensing node SAI is determined according to the logic value of the data. The voltage level of the sensing node SAI is compared with the reference voltage VREF_L_M by the sense amplifier unit 130, and the result SAO is output from the sense amplifier unit 110.

(2) 두번째 리드 동작(2nd READ)(2) 2nd read operation (2nd READ)

프리차지부(110)에 의해 센싱노드(SAI)가 다시 '하이'레벨로 프리차지된다(203). 이후에 프리차지부(110)는 디스에이블되고, 프리차지부(110)로부터는 미세전류만이 센싱노드(SAI)로 유입된다.The sensing node SAI is again precharged to the 'high' level by the precharge unit 110 (203). Thereafter, the precharge unit 110 is disabled, and only the fine current flows into the sensing node SAI from the precharge unit 110.

데이터 입력신호(CLMBL)의 활성화와 함께, 센싱노드(SAI)로부터 전류가 싱크(sink)된다(204). 얼마만큼의 전류가 싱크되는지는 메모리셀에 저장된 데이터의 논리값에 따라 달라진다. 따라서 센싱노드(SAI)의 전압 레벨은 데이터의 논리값에 따라 결정된다. 센싱노드(SAI)의 전압레벨은 센스앰프부(110)에 의하여 기준전압(VREF_H_M)과 비교되고, 센스앰프부(110)로부터는 그 결과(SAO)가 출력된다.With the activation of the data input signal CLMBL, a current is sinked from the sensing node SAI (204). How much current is sinked depends on the logic value of the data stored in the memory cell. Therefore, the voltage level of the sensing node SAI is determined according to the logic value of the data. The voltage level of the sensing node SAI is compared with the reference voltage VREF_H_M by the sense amplifier unit 110, and the result SAO is output from the sense amplifier unit 110.

2번에 걸친 리드 동작(1st READ, 2nd READ)의 결과, 센싱노드(SAI)의 전압이 기준전압(VREF_L_M)보다는 높고 기준전압(VREF_H_M)보다는 낮은 것이 확인되면, 메모리장치의 센싱마진은 확보된 것으로 판단된다.As a result of two read operations (1st READ, 2nd READ), if the voltage of the sensing node SAI is higher than the reference voltage VREF_L_M and lower than the reference voltage VREF_H_M, the sensing margin of the memory device is secured. It seems to be.

이와 같이, 종래에는 메모리장치의 센싱마진을 테스트하는 과정에 있어서, '하이'마진과 '로우'마진을 확인하기 위하여 2번에 걸친 리드 동작이 이루어졌다. 따라서 센싱마진의 테스트에 많은 시간이 필요하다는 문제점이 있다.As described above, in the process of testing the sensing margin of the memory device, two read operations are performed to check the 'high' margin and the 'low' margin. Therefore, there is a problem that a lot of time is required to test the sensing margin.

또한, 센싱마진을 테스트하기 위하여 노멀 기준전압(VREF_NOM) 이외에도 다른 레벨의 기준전압(VREF_L_M, VREF_H_M)을 생성해야 한다는 부담이 있다.In addition, in order to test the sensing margin, there is a burden of generating the reference voltages VREF_L_M and VREF_H_M in addition to the normal reference voltage VREF_NOM.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 반도체 메모리장치의 센싱마진을 테스트하는데 있어서 소요되는 시간을 줄이고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to reduce the time required for testing the sensing margin of a semiconductor memory device.

또한, 적은 갯수의 기준전압을 가지고도 센싱마진의 테스트를 가능하게 하고자 하는데 그 목적이 있다.It also aims to enable testing of the sensing margin even with a small number of reference voltages.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 메모리장치는, 센싱노드; 프리차지 동작 구간 동안 상기 센싱노드에 프리차지 전류를 공급하는 프리차지부; 상기 센싱노드에 데이터를 입력하기 위한 데이터 입력부; 및 상기 센싱노드의 데이터를 센싱하기 위한 센스앰프부를 포함하고, 상기 프리차지부는 프리차지 동작 이외의 구간 동안에는 상기 센싱노드에 미세전류를 흘리되, 상기 미세전류의 양은 제어신호에 의해 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다.A semiconductor memory device according to the present invention for achieving the above object, the sensing node; A precharge unit supplying a precharge current to the sensing node during a precharge operation period; A data input unit for inputting data into the sensing node; And a sense amplifier unit for sensing data of the sensing node, wherein the precharge unit flows a microcurrent to the sensing node during a section other than a precharge operation, wherein the amount of the microcurrent is controlled by a control signal. You can do

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 센싱마진 측정방법은, 센싱노드를 소정 전압 레벨로 프리차지하는 단계; 상기 센싱노드에 데이터 전류가 흐르는 단계; 상기 센싱노드에 제1미세전류가 흐르는 단계; 상기 데이터 전류와 상기 제1미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 기준전압의 레벨을 비교하는 단계; 상기 센싱노드에 제2미세전류가 흐르는 단계; 및 상기 데이터 전류와 상기 제2미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 상기 기준전압의 레벨을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the sensing margin measuring method according to the present invention for achieving the above object, the step of precharging the sensing node to a predetermined voltage level; Flowing a data current through the sensing node; A first micro current flows through the sensing node; Comparing a level of a reference voltage and a voltage level formed on the sensing node by the data current and the first microcurrent; Flowing a second microcurrent through the sensing node; And comparing the level of the reference voltage with a voltage level formed on the sensing node by the data current and the second fine current.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 센싱마진 측정방법은,센싱노드를 소정 전압 레벨로 프리차지하는 단계; 상기 센싱노드에 데이터 전류가 흐르는 단계; 상기 센싱노드에 제1미세전류가 흐르는 단계; 상기 데이터 전류와 상기 제1미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 다수의 기준전압의 레벨을 비교하는 단계; 상기 센싱노드에 제2미세전류가 흐르는 단계; 및 상기 데이터 전류와 상기 제2미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 상기 다수의 기준전압의 레벨을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the sensing margin measuring method according to the present invention for achieving the above object, the step of precharging the sensing node to a predetermined voltage level; Flowing a data current through the sensing node; A first micro current flows through the sensing node; Comparing a level of a plurality of reference voltages with a voltage level formed in the sensing node by the data current and the first microcurrent; Flowing a second microcurrent through the sensing node; And comparing the level of the plurality of reference voltages with a voltage level formed in the sensing node by the data current and the second microcurrent.

본 발명은 센싱노드에 동일한 데이터가 입력되더라도 센싱노드의 전압레벨을 변경시키는 것을 가능하게 한다. 따라서 한번의 리드 동작으로도 하이 센싱마진과 로우센싱마진의 테스트가 가능하도록 한다는 장점이 있다.The present invention makes it possible to change the voltage level of the sensing node even when the same data is input to the sensing node. Therefore, it is possible to test the high sensing margin and the low sensing margin with a single read operation.

또한, 하나의 기준전압을 가지고도 하이센싱마진과 로우센싱마진의 테스트를 가능하도록 한다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that it is possible to test the high sensing margin and the low sensing margin even with one reference voltage.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가 장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.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 3은 본 발명에 따른 반도체 메모리장치의 일실시예 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 메모리장치는, 센싱노드(SAI), 프리차지부(310), 데이터 입력부(320), 및 센스앰프부(330)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the semiconductor memory device according to the present invention includes a sensing node SAI, a precharge unit 310, a data input unit 320, and a sense amplifier unit 330.

프리차지부(310)는 프리차지 동작 구간 동안 센싱노드(SAI)에 프리차지 전류를 공급하며, 프리차지 동작 이외의 구간 동안에는 센싱노드(SAI)에 미세전류를 흘린다. 그리고 미세전류의 양은 제어신호(V_RD, H_M, L_M)에 의해 조절되는 것을 특징으로 한다. 프리차지부(310)는 프리차지 신호(SAILD)의 활성화시에 프리차지 전류를 공급하고, 프리차지 신호(SAILD)의 비활성화시에 누설전류를 공급하기 위한 다수의 제1트랜지스터(311, 312, 313)와, 제어신호(V_RD, H_M, L_M)에 응답하여 다수의 제1트랜지스터(311, 312, 313)로부터 공급된 전류를 센싱노드(SAI)로 전달하기 위한 다수의 제2트랜지스터(314, 315, 316)를 포함하여 구성된다. 다수의 제2트랜지스터(314, 315, 316)는 모두 서로 다른 사이즈로 형성된다.The precharge unit 310 supplies a precharge current to the sensing node SAI during the precharge operation period, and flows a microcurrent to the sensing node SAI during the period other than the precharge operation. The amount of microcurrent is controlled by the control signals V_RD, H_M and L_M. The precharge unit 310 supplies a precharge current when the precharge signal SAILD is activated, and a plurality of first transistors 311, 312, for supplying a leakage current when the precharge signal SAILD is inactivated. 313 and a plurality of second transistors 314 for transferring currents supplied from the plurality of first transistors 311, 312, and 313 to the sensing node SAI in response to the control signals V_RD, H_M, and L_M. 315, 316). The plurality of second transistors 314, 315, and 316 are all formed in different sizes.

프리차지 신호(SAILD)는 프리차지 구간 동안에 '로우'로 인에이블되고, 프리차지 구간 이외에는 '하이'로 디스에이블된다. 제어신호(V_RD)는 노멀 리드 동작시에는 항상 '로우'로 인에이블된 상태를 유지하며, 센싱마진의 테스트를 위한 테스트모드시에는 프리차지 신호(SAILD)와 동일한 논리 레벨을 가진다. 제어신호(H_M, L_M)는 노멀 동작시에는 항상 '하이'레벨로 디스에이블되고, 센싱마진의 테스트를 위한 리드 동작시에는 번갈아가며 '로우'레벨로 인에이블된다.The precharge signal SAILD is enabled as 'low' during the precharge period, and disabled as 'high' except for the precharge period. The control signal V_RD is always enabled as low during the normal read operation, and has the same logic level as the precharge signal SAILD in the test mode for testing the sensing margin. The control signals H_M and L_M are always disabled at the 'high' level during normal operation, and are alternately enabled at the 'low' level during the read operation for testing the sensing margin.

프리차지 구간 동안 프리차지 신호(SAILD)가 '로우'레벨으로 인에이블되면 제1트랜지스터(311, 312, 313)와 제2트랜지스터(314)가 턴온된다. 따라서 센싱노드는 전원전압(VPPSA) 레벨로 프리차지된다. 노멀 리드 구간 동안에는 제1트랜지스터(311, 312, 313)가 오프된 상태에서 제2트랜지스터(314)가 턴온된다. 따라서 센싱노드(SAI)로는 제2트랜지스터(314)를 통해 미세전류가 공급된다. 또한, 센싱마진 테스트를 위한 리드 구간 동안에는 제2트랜지스터(314)는 오프되고, 제2트랜지스터(315, 416)가 번갈아가며 턴온된다. 따라서 제2트랜지스터(315, 316)에 의해 미세전류가 센싱노드(SAI)로 공급된다. 제2트랜지스터(314, 315, 316)는 서로 다른 사이즈를 가지고 있으므로, 어느 제2트랜지스터(314, 315, 316)를 통해 미세전류가 공급되는지에 따라 센싱노드(SAI)의 전압레벨은 변경된다.When the precharge signal SAILD is enabled at the 'low' level during the precharge period, the first transistors 311, 312, and 313 and the second transistor 314 are turned on. Therefore, the sensing node is precharged to the power supply voltage VPPSA level. During the normal read period, the second transistor 314 is turned on while the first transistors 311, 312, and 313 are turned off. Therefore, the minute current is supplied to the sensing node SAI through the second transistor 314. In addition, during the read period for the sensing margin test, the second transistor 314 is turned off, and the second transistors 315 and 416 are alternately turned on. Therefore, the micro current is supplied to the sensing node SAI by the second transistors 315 and 316. Since the second transistors 314, 315, and 316 have different sizes, the voltage level of the sensing node SAI is changed depending on which second transistor 314, 315, or 316 is supplied with the microcurrent.

데이터 입력부(320)는 센싱노드에 메모리셀에 저장된 데이터를 입력하기 위해 구비된다. 데이터 입력신호는 데이터 센싱 구간에서 '하이'로 인에이블되어 메모리셀에 저장된 데이터를 센싱노드에 입력시킨다.The data input unit 320 is provided to input data stored in the memory cell to the sensing node. The data input signal is enabled as 'high' in the data sensing period to input data stored in the memory cell to the sensing node.

센스앰프부(330)는 센싱노드(SAI)의 전압레벨을 센싱한다. 센싱노드(SAI)의 전압레벨과 기준전압(VREF)의 레벨을 비교하여 그 결과(SAO)를 출력한다. 센스앰프 인에이블 신호(SAEN)는 센스앰프부(330)의 인에이블/디스에이블을 제어하기 위한 신호이다.The sense amplifier 330 senses the voltage level of the sensing node SAI. The voltage level of the sensing node SAI is compared with the level of the reference voltage VREF, and the result SAO is output. The sense amplifier enable signal SAEN is a signal for controlling the enable / disable of the sense amplifier unit 330.

도 4a는 도 3의 신호들을 생성하기 위한 회로를 도시한 도면이고, 도 4b는 도 4a의 동작을 도시한 타이밍도이다.4A is a diagram illustrating a circuit for generating the signals of FIG. 3, and FIG. 4B is a timing diagram illustrating the operation of FIG. 4A.

도 4a,b를 참조하면, SAE신호는 지연라인(401)을 통해 지연되어 SAE1 신호가 된다. 그리고 노아게이트(402)와 인버터(403)에 의해 SAE 신호와 SAE1 신호의 인에이블('하이') 구간이 합쳐져서 센스앰프 인에이블 신호(SAEN)가 된다.4A and 4B, the SAE signal is delayed through the delay line 401 to become the SAE1 signal. The enable ('high') section of the SAE signal and the SAE1 signal are combined by the NOA gate 402 and the inverter 403 to form a sense amplifier enable signal SAEN.

제어신호(V_RD)가 '하이'로 디스에이블되어 있는 동안에, SAE 신호가 '하이'로 인에이블되면 낸드게이트(404)에 의해 제어신호(L_M)가 로우로 인에이블된다. 또한, 제어신호(V_RD)가 '하이'로 디스에이블되어 있는 동안에, SAE1 신호가 '하이'로 인에이블되면 낸드게이트(405)에 의해 제어신호(H_M)가 '로우'로 인에이블된다.While the control signal V_RD is disabled 'high', when the SAE signal is enabled 'high', the control signal L_M is enabled low by the NAND gate 404. Also, while the control signal V_RD is disabled, the control signal H_M is enabled by the NAND gate 405 when the SAE1 signal is enabled.

도 5는 도 3에 따른 반도체 메모리장치의 센싱마진 테스트시의 동작을 도시한 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram illustrating an operation during a sensing margin test of the semiconductor memory device of FIG. 3.

먼저, 프리차지부(310)에 의해 센싱노드(SAI)가 프리차지 된다. 이때는 제1트랜지스터(311, 312, 313)와 제2트랜지스터(314)가 턴온되어 센싱노드는 전원전압의 레벨로 프리차지 된다(구간 '501').First, the sensing node SAI is precharged by the precharge unit 310. In this case, the first transistors 311, 312, and 313 and the second transistor 314 are turned on so that the sensing node is precharged to the level of the power supply voltage (section '501').

이후에, 데이터 입력 신호(CBLM)가 '하이'로 인에이블 되고, 센싱노드(SAI)에 데이터 전류가 흐른다. 데이터 전류는 데이터 입력 신호(CBLM)가 활성화되어 있는 구간 동안 흐른다. 데이터 전류란 데이터에 의해 센싱노드(SAI)로부터 싱크되는 전류를 의미한다. 데이터 전류의 전류량은 데이터의 논리값에 따라 달라진다.Thereafter, the data input signal CBLM is enabled 'high', and a data current flows through the sensing node SAI. The data current flows during the period in which the data input signal CBLM is active. The data current refers to a current sinked from the sensing node SAI by data. The amount of current in the data current depends on the logic value of the data.

리드 동작의 초기 구간(구간 '502') 동안에는 제어신호(L_M)가 '로우'로 인 에이블된다. 따라서 제2트랜지스터(316)가 턴온되고 제2트랜지스터(316)에 의해 제1미세전류가 공급된다. 이때 센싱노드(SAI)에는 데이터 전류와 제1미세전류가 흐르게 된다. 데이터 전류와 제1미세전류에 의해 형성된 센싱노드(SAI)의 전압레벨은 센스앰프부(330)에 의해 기준전압(VREF)과 비교되는데(503), 이에 의해 로우 센싱마진이 확인된다.During the initial period of the read operation (section '502'), the control signal L_M is enabled as 'low'. Therefore, the second transistor 316 is turned on and the first microcurrent is supplied by the second transistor 316. At this time, the data current and the first microcurrent flow through the sensing node SAI. The voltage level of the sensing node SAI formed by the data current and the first microcurrent is compared with the reference voltage VREF by the sense amplifier 330 (503), whereby a low sensing margin is confirmed.

리드 동작의 후기 구간(구간 '504') 동안에는 제어신호(H_M)가 '로우'로 인에이블된다. 따라서 제2트랜지스터(315)가 턴온되고 제2트랜지스터(315)에 의해 제2미세전류(제1미세전류와 전류량이 다르다)가 공급된다. 이때 센싱노드(SAI)에는 데이터 전류와 제2미세전류가 흐르게 된다. 데이터 전류와 제2미세전류에 의해 형성된 센싱노드(SAI)의 전압레벨은 센스앰프부(330)에 의해 기준전압(VREF)과 비교되는데(505), 이에 의해 하이 센싱마진이 확인된다.During the later period of the read operation (section '504'), the control signal H_M is enabled as 'low'. Accordingly, the second transistor 315 is turned on, and the second transistor 315 is supplied with a second microcurrent (a different amount of current from the first microcurrent). At this time, the data current and the second micro current flow through the sensing node SAI. The voltage level of the sensing node SAI formed by the data current and the second micro current is compared with the reference voltage VREF by the sense amplifier 330 (505), whereby a high sensing margin is confirmed.

본 발명은 메모리장치의 하이 센싱마진과 로우 센싱마진을 테스트하기 위하여, 센싱노드(SAI)에 흐르는 미세전류를 변경시켜주는 방법을 사용한다. 따라서 센싱마진의 테스트를 위하여 2번의 리드 동작을 할 필요가 없어지며, 다수개의 기준전압(VREF)을 사용할 필요도 없어진다.The present invention uses a method of changing the microcurrent flowing through the sensing node SAI in order to test the high sensing margin and the low sensing margin of the memory device. This eliminates the need for two read operations to test the sensing margin and eliminates the need for multiple reference voltages (VREF).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리장치의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

도 6의 실시예는 기본적으로 도 3과 동일하게 구성된다. 다만, 센스앰프부(630)가 다수개의 센스앰프(631, 632, 634)로 구성된다는 차이만을 갖는다.6 is basically the same as FIG. 3. However, there is only a difference that the sense amplifier unit 630 is composed of a plurality of sense amplifiers 631, 632, and 634.

메모리장치는 하나의 메모리셀에 하나의 데이터만이 저장되는 경우도 있지 만(SLC), 하나의 메모리셀에 2 이상의 데이터가 저장되는 경우가 있다(MLC). 이러한 경우에는 센싱노드(SAI)의 전압 레벨을 단지 '하이', '로우'가 아닌 여러 단계로 구별해야 하므로 센스앰프부(630)는 다수개의 센스앰프(631, 632, 633)로 구성된다.The memory device may store only one data in one memory cell (SLC), but sometimes two or more data may be stored in one memory cell (MLC). In this case, since the voltage level of the sensing node SAI should be distinguished by various stages instead of just 'high' and 'low', the sense amplifier unit 630 includes a plurality of sense amplifiers 631, 632, and 633.

예를 들어, 하나의 메모리셀에 2개의 데이터가 저장되는 경우에는 2개의 데이터의 논리값이 (하이, 하이), (하이, 로우), (로우, 하이), (로우, 로우)인 4가지의 경우가 있다. 이 경우에는 센싱노드(SAI)의 전압레벨도 4단계로 구별되어야 하는데, 그러기 위해서는 센싱노드(SAI)의 전압레벨은 3개의 기준전압(VREF1, VREF2, VREF3, 서로 다른 레벨을 가짐)과 비교되어야 한다.For example, if two data are stored in one memory cell, the four logic values are (high, high), (high, low), (low, high), and (low, low). There is a case. In this case, the voltage level of the sensing node SAI must also be distinguished in four stages. To do this, the voltage level of the sensing node SAI must be compared with three reference voltages VREF1, VREF2, VREF3 and having different levels. do.

도 6에서는 센스앰프부(630)가 3개의 센스앰프(631~633)로 구성되어 센싱노드(SAI)의 전압레벨을 4단계로 구별하는 경우를 도시한다. 도 6은 센스앰프부(630)가 3개의 센스앰프(631, 632, 633)로 구성된다는 점을 제외하고는 도 3과 동일하게 동작하므로, 여기서는 더 이상의 상세한 설명을 생략하기로 한다.FIG. 6 illustrates a case in which the sense amplifier unit 630 includes three sense amplifiers 631 to 633 to distinguish the voltage level of the sensing node SAI in four stages. 6 operates in the same manner as in FIG. 3 except that the sense amplifier unit 630 includes three sense amplifiers 631, 632, and 633, and thus, detailed description thereof will be omitted.

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 기술분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will recognize that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 종래의 반도체 메모리장치에서 데이터를 센싱(sensing)하기 위한 구성을 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a configuration for sensing data in a conventional semiconductor memory device.

도 2는 도 1의 반도체 메모리장치에서 센싱마진(sensing margin)을 테스트하는 과정을 도시한 타이밍도.FIG. 2 is a timing diagram illustrating a process of testing a sensing margin in the semiconductor memory device of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 메모리장치의 일실시예 구성도.3 is a block diagram of a semiconductor memory device in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4a는 도 3의 신호들을 생성하기 위한 회로를 도시한 도면.4A shows a circuit for generating the signals of FIG.

도 4b는 도 4a의 동작을 도시한 타이밍도.4B is a timing diagram illustrating the operation of FIG. 4A.

도 5는 도 3에 따른 반도체 메모리장치의 센싱마진 테스트시의 동작을 도시한 타이밍도.FIG. 5 is a timing diagram illustrating an operation during a sensing margin test of the semiconductor memory device of FIG. 3. FIG.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리장치의 구성도.6 is a configuration diagram of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

Claims (8)

센싱노드;Sensing node; 프리차지 동작 구간 동안 상기 센싱노드에 프리차지 전류를 공급하는 프리차지부;A precharge unit supplying a precharge current to the sensing node during a precharge operation period; 상기 센싱노드에 데이터를 입력하기 위한 데이터 입력부; 및A data input unit for inputting data into the sensing node; And 상기 센싱노드의 데이터를 센싱하기 위한 센스앰프부Sense amplifier unit for sensing the data of the sensing node 를 포함하고,Including, 상기 프리차지부는 프리차지 동작 이외의 구간 동안에는 상기 센싱노드에 미세전류를 흘리되, 상기 미세전류의 양은 제어신호에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.The precharge unit may flow a microcurrent to the sensing node during a period other than a precharge operation, and the amount of the microcurrent is controlled by a control signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센스앰프부는,The sense amplifier unit, 기준전압과 상기 센싱노드의 전압 레벨을 비교하여 데이터를 감지하는 센스앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.And a sense amplifier configured to sense data by comparing a reference voltage with a voltage level of the sensing node. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센스앰프부는,The sense amplifier unit, 다수의 센스앰프를 포함하고,Including a plurality of sense amplifiers, 상기 다수의 센스앰프는 각각 서로 다른 레벨의 기준전압을 상기 센싱노드의 레벨과 비교하여 상기 데이터를 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.And the plurality of sense amplifiers sense the data by comparing reference voltages having different levels with those of the sensing node. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프리차지부는,The precharge unit, 프리차지 신호의 활성화시에 프리차지 전류를 공급하고, 프리차지 신호의 비활성화시에 누설전류를 공급하기 위한 다수의 제1트랜지스터;A plurality of first transistors for supplying a precharge current upon activation of the precharge signal and for supplying a leakage current upon inactivation of the precharge signal; 상기 제어신호에 응답하여 상기 다수의 제1트랜지스터로부터 공급된 전류를 상기 센싱노드로 전달하기 위한 다수의 제2트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.And a plurality of second transistors for transferring currents supplied from the plurality of first transistors to the sensing node in response to the control signal. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 다수의 제2트랜지스터 각각은,Each of the plurality of second transistors, 그 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.A semiconductor memory device, characterized in that different in size. 센싱노드를 소정 전압 레벨로 프리차지하는 단계;Precharging the sensing node to a predetermined voltage level; 상기 센싱노드에 데이터 전류가 흐르는 단계;Flowing a data current through the sensing node; 상기 센싱노드에 제1미세전류가 흐르는 단계;A first micro current flows through the sensing node; 상기 데이터 전류와 상기 제1미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 기준전압의 레벨을 비교하는 단계;Comparing a level of a reference voltage and a voltage level formed on the sensing node by the data current and the first microcurrent; 상기 센싱노드에 제2미세전류가 흐르는 단계; 및Flowing a second microcurrent through the sensing node; And 상기 데이터 전류와 상기 제2미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 상기 기준전압의 레벨을 비교하는 단계Comparing the level of the reference voltage with a voltage level formed on the sensing node by the data current and the second microcurrent; 를 포함하는 반도체 메모리장치의 센싱마진 측정방법.Sensing margin measurement method of a semiconductor memory device comprising a. 센싱노드를 소정 전압 레벨로 프리차지하는 단계;Precharging the sensing node to a predetermined voltage level; 상기 센싱노드에 데이터 전류가 흐르는 단계;Flowing a data current through the sensing node; 상기 센싱노드에 제1미세전류가 흐르는 단계;A first micro current flows through the sensing node; 상기 데이터 전류와 상기 제1미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 다수의 기준전압의 레벨을 비교하는 단계;Comparing a level of a plurality of reference voltages with a voltage level formed in the sensing node by the data current and the first microcurrent; 상기 센싱노드에 제2미세전류가 흐르는 단계; 및Flowing a second microcurrent through the sensing node; And 상기 데이터 전류와 상기 제2미세전류에 의해 상기 센싱노드에 형성된 전압 레벨과 상기 다수의 기준전압의 레벨을 비교하는 단계Comparing the level of the plurality of reference voltages with a voltage level formed on the sensing node by the data current and the second microcurrent; 를 포함하는 반도체 메모리장치의 센싱마진 측정방법.Sensing margin measurement method of a semiconductor memory device comprising a. 제 6항 또는 7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 제1미세전류와 상기 제2미세전류의 전류량은 서로 다른 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 센싱마진 측정방법.And a current amount of the first micro current and the second micro current are different from each other.
KR1020090042499A 2009-05-15 2009-05-15 Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same KR100998943B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090042499A KR100998943B1 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090042499A KR100998943B1 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100123331A true KR20100123331A (en) 2010-11-24
KR100998943B1 KR100998943B1 (en) 2010-12-09

Family

ID=43408026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090042499A KR100998943B1 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100998943B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103824597A (en) * 2014-03-07 2014-05-28 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Memory as well as readout circuit and reading method of memory cell
US9865342B2 (en) 2014-12-12 2018-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor memory devices having separate sensing circuits and related sensing methods

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103871473B (en) * 2012-12-14 2016-12-28 上海华虹宏力半导体制造有限公司 The sensitive amplifier circuit of band suppression coupling function

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3501278B2 (en) 1999-03-17 2004-03-02 沖電気工業株式会社 Semiconductor storage device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103824597A (en) * 2014-03-07 2014-05-28 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Memory as well as readout circuit and reading method of memory cell
US9865342B2 (en) 2014-12-12 2018-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor memory devices having separate sensing circuits and related sensing methods

Also Published As

Publication number Publication date
KR100998943B1 (en) 2010-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI603325B (en) Systems and methods for reading resistive random access memory (rram) cells
TWI489463B (en) Phase change memory apparatus
KR100342630B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device
JP4486777B2 (en) Semiconductor memory device having a monitoring circuit
CN111435295B (en) Random code generator with nonvolatile memory
CN106062881B (en) Nonvolatile semiconductor memory device
KR20100046531A (en) Resistance variable memory device protecting coupling noise
JP2011081895A (en) Circuit for generating adjustable timing signal for detecting self reference-type mram cell
KR100845776B1 (en) Circuit and Method for Controlling Sense Amplifier of Semiconductor Memory Apparatus
KR20150127184A (en) High speed and low power sense amplifier
US8582368B2 (en) Non-volatile memory device and operating method of the same
KR20170055596A (en) Semiconductor device
KR100998943B1 (en) Semiconductor memory device and method for measuring sensing margin of the same
US9697904B2 (en) Integrated circuit for mirroring and amplifying a sensing current and operation method thereof
CN105518792B (en) The read method of semiconductor storage and storing data
KR101143442B1 (en) Semiconductor Memory Apparatus and Test Method Using the Same
KR101105434B1 (en) Apparatus and method for evaluating a current sensing characteristic for a semicondoctor memory device
TWI537947B (en) Magnetoresistive memory device
EP2973570B1 (en) Self-timer for sense amplifier in memory device
CN108615541B (en) Bit line pre-charging and discharging circuit and memory
KR101090393B1 (en) Test Circuit, a Semiconductor Memory Apparatus Using the same, and Test Method of the Semiconductor Memory Apparatus
KR100813553B1 (en) Circuit for generating voltage of semiconductor memory apparatus
KR101923714B1 (en) Semiconductor Apparatus
KR20140080943A (en) Non-volatile memory apparatus
KR100226023B1 (en) Sensitive amplification circuit of semiconductor memory device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee