KR20100128703A - Semiconductor memory device - Google Patents

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KR20100128703A
KR20100128703A KR1020090047273A KR20090047273A KR20100128703A KR 20100128703 A KR20100128703 A KR 20100128703A KR 1020090047273 A KR1020090047273 A KR 1020090047273A KR 20090047273 A KR20090047273 A KR 20090047273A KR 20100128703 A KR20100128703 A KR 20100128703A
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device is provided to increase the data speed without lowering the threshold voltage of a transistor by driving first with the voltage having lower level than the level of the target source voltage. CONSTITUTION: A sense amplifier and input-output circuit(160) comprises a precharge circuit(161), a first sense amplifier(162), and a second sense amplifier(163). The precharge circuit precharges a bit line(BL) and a complementary bit line(BLB) by using the precharge voltage(VBL). The first sense amplifier comprises a pair of N type MOS transistors(MN1, MN2) cross-coupled between the bit line and the complementary bit line.

Description

반도체 메모리 장치{Semiconductor memory device}Semiconductor memory device

본 발명은 반도체 메모리 장치 관한 것으로, 보다 상세하게는 메모리 셀 어레이에 저장된 데이터를 센싱하는 센스 엠프의 동적 성능을 개선하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a technique for improving dynamic performance of a sense amplifier for sensing data stored in a memory cell array.

일반적으로 반도체 메모리 장치는 메모리 셀에 저장된 전하를 비트 라인 및 상보 비트 라인을 수신하고, 상기 수신된 전하에 기초하여 비트 라인과 상보 비트 라인의 전압 차이를 증폭하여 데이터를 메모리 셀에 저장된 데이터를 센싱하는 비트 라인 센스 엠프(Bit Line Sense Amplifier: 이하 '센스 엠프')를 포함한다. 반도체 공정 기술의 미세화에 따라서 반도체 메모리 장치의 동작 전압을 낮추고 동작 전류를 줄이기 위해서는 센스 엠프의 센싱 마진 확보가 문제가 된다.In general, a semiconductor memory device receives a bit line and a complementary bit line for charge stored in a memory cell, and amplifies a voltage difference between the bit line and the complementary bit line based on the received charge to sense data stored in the memory cell. And a bit line sense amplifier (hereinafter referred to as a 'sense amplifier'). In accordance with the miniaturization of semiconductor process technology, securing a sensing margin of a sense amplifier is a problem in order to lower an operating voltage and reduce an operating current of a semiconductor memory device.

센스 엠프는 다수의 트랜지스터들을 포함하는데, 센스 엠프의 센싱 마진을 확보하기 위해서는 센스 엠프에 포함된 트랜지스터의 문턱 전압을 낮추는 방법이 있다. 그러나 센스 엠프에 포함된 트랜지스터들의 문턱 전압을 낮출 경우에는 트랜지스터의 누설 전류에 의한 센싱 오류 및 전류 소모 증가 등의 문제가 발생할 수 있다.The sense amplifier includes a plurality of transistors. In order to secure a sensing margin of the sense amplifier, there is a method of lowering the threshold voltage of the transistor included in the sense amplifier. However, when the threshold voltages of the transistors included in the sense amplifier are lowered, problems such as sensing errors and increased current consumption due to leakage currents of the transistors may occur.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 센스 엠프의 센싱 동작 개선을 통하여 센스 엠프에 포함된 트랜지스터의 문턱 전압을 낮추지 않고서도 센스 엠프의 센싱 마진을 확보하고 동작 속도를 개선할 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of securing a sensing margin of a sense amplifier and improving an operation speed without lowering a threshold voltage of a transistor included in the sense amplifier by improving the sensing operation of the sense amplifier. To provide.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 반도체 메모리 장치는 센스 엠프 및 전압 공급 회로를 포함할 수 있다. 상기 센스 엠프는 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된(cross-coupled) N형 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터 쌍을 포함할 수 있다. 상기 전압 공급 회로는 데이터 센싱 동작 시 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압을 공급한 다음 상기 목표 소스 전압을 공급할 수 있다.The semiconductor memory device for achieving the above technical problem may include a sense amplifier and a voltage supply circuit. The sense amplifier may include an N-type metal oxide semiconductor (MOS) transistor pair that is cross-coupled between the bit line and the complementary bit line. The voltage supply circuit may supply at least one source voltage having a voltage level lower than that of a target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor pair in a data sensing operation, and then supply the target source voltage.

상기 전압 공급 회로는 전압 발생 회로 및 스위치 회로를 포함할 수 있다. 상기 전압 발생 회로는 상기 목표 소스 전압 및 상기 적어도 하나의 소스 전압을 발생할 수 있다. 상기 스위치 회로는 상기 적어도 하나의 소스 전압 및 상기 목표 소스 전압을 상기 N형 MOS 트랜지스터의 공통 소스로 공급할 수 있다.The voltage supply circuit may include a voltage generator circuit and a switch circuit. The voltage generation circuit may generate the target source voltage and the at least one source voltage. The switch circuit may supply the at least one source voltage and the target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor.

상기 반도체 메모리 장치는 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 센스 엠프 및 데이터 센싱 동작 시 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 목표 소스 전압의 레벨보다 높은 전 압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압을 공급한 다음 상기 목표 소스 전압을 공급하는 전압 공급 회로를 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 전압 공급 회로는 상기 목표 소스 전압 및 상기 적어도 하나의 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로 및 상기 적어도 하나의 소스 전압 및 상기 목표 소스 전압을 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스로 공급하는 스위치 회로를 포함할 수 있다.The semiconductor memory device may have a sense amplifier including a P-type MOS transistor pair cross-coupled between the bit line and the complementary bit line. And a voltage supply circuit for supplying at least one source voltage having a voltage level and then supplying the target source voltage. Here, the voltage supply circuit is a voltage generation circuit for generating the target source voltage and the at least one source voltage and a switch circuit for supplying the at least one source voltage and the target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor. It may include.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 반도체 메모리 장치는 제1 센스 엠프, 제2 센스 엠프, 및 전압 공급 회로를 포함할 수 있다. 상기 제1 센스 엠프는 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된(cross-coupled) N형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함할 수 있다. 상기 제2 센스 엠프는 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함할 수 있다.The semiconductor memory device for solving the above technical problem may include a first sense amplifier, a second sense amplifier, and a voltage supply circuit. The first sense amplifier may include an N-type MOS transistor pair cross-coupled between the bit line and the complementary bit line. The second sense amplifier may include a P-type MOS transistor pair cross-coupled between the bit line and the complementary bit line.

상기 전압 공급 회로는 데이터 센싱 동작 시, 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 제1 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 제1 소스 전압을 순차적으로 공급한 다음 상기 제1 목표 소스 전압을 공급하며, 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 제2 목표 소스 전압의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 제2 소스 전압을 역순차적으로 공급한 다음 상기 제2 목표 소스 전압을 공급할 수 있다.The voltage supply circuit sequentially supplies at least one first source voltage having a voltage level lower than a level of a first target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor pair in a data sensing operation, and then supplies the first target voltage. Supplying a source voltage, and supplying at least one second source voltage having a voltage level higher than that of a second target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor pair in reverse order, and then supplying the second target source voltage. Can supply

상기 전압 공급 회로는 전압 발생 회로 및 스위치 회로를 포함할 수 있다. 상기 전압 발생 회로는 상기 제1 목표 소스 전압, 상기 제2 목표 소스 전압, 상기 적어도 하나의 제1 소스 전압, 및 상기 적어도 하나의 제2 소스 전압을 발생할 수 있다. 상기 스위치 회로는 상기 적어도 하나의 제1 소스 전압 및 상기 제1 목표 소 스 전압을 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 순차적으로 공급하며, 상기 적어도 하나의 제2 소스 전압 및 상기 제2 목표 소스 전압을 상기 P형 MOS 트랜지스터 상의 공통 소스에 역순차적으로 공급할 수 있다.The voltage supply circuit may include a voltage generator circuit and a switch circuit. The voltage generation circuit may generate the first target source voltage, the second target source voltage, the at least one first source voltage, and the at least one second source voltage. The switch circuit sequentially supplies the at least one first source voltage and the first target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor pair, and the at least one second source voltage and the second target source. The voltage may be supplied in reverse order to a common source on the P-type MOS transistor.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 반도체 메모리 장치는 메인 센스 엠프, 보조 센스 엠프, 및 전압 공급 장치를 포함할 수 있다. 상기 메인 센스 엠프는 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플되며(cross-coupled), 공통 소스에 공급되는 목표 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 N형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함할 수 있다.The semiconductor memory device for solving the above technical problem may include a main sense amplifier, an auxiliary sense amplifier, and a voltage supply device. The main sense amplifier may include an N-type MOS transistor pair that is cross-coupled between the bit line and the complementary bit line and performs a data sensing operation based on a target source voltage supplied to a common source.

상기 보조 센스 엠프는 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 접속되고, 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍보다 사이즈가 작으며, 상기 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 N형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함할 수 있다. 상기 전압 공급 회로는 데이터 센싱 동작 시 상기 보조 센스 엠프에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 N형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급할 수 있다.The auxiliary sense amplifier is connected between the bit line and the complementary bit line and is smaller in size than the N-type MOS transistor pair and has a data sensing operation based on a source voltage having a voltage level lower than that of the target source voltage. It may include an N-type MOS transistor pair to perform. The voltage supply circuit may supply the source voltage to the auxiliary sense amplifier during a data sensing operation, and then supply the target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor of the main sense amplifier.

상기 전압 공급 회로는 상기 목표 소스 전압, 상기 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로 및 상기 보조 센스 엠프의 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스들 중 하나에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 N형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 스위치 회로를 포함할 수 있다.The voltage supply circuit supplies the source voltage to one of the common sources of the target source voltage, the voltage generation circuit for generating the source voltage, and the N-type MOS transistor pair of the auxiliary sense amplifier, and then supplies the source voltage to the main sense amplifier. It may include a switch circuit for supplying the target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 반도체 메모리 장치는 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플되며, 공통 소스에 공급되는 목표 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 메인 센스 엠프, 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 접속되고, 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍보다 사이즈가 작으며, 상기 목표 소스 전압의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 보조 센스 엠프 및 데이터 센싱 동작 시 상기 보조 센스 엠프에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 전압 공급 회로를 포함할 수도 있다.The semiconductor memory device for solving the above technical problem is cross-coupled between the bit line and the complementary bit line, the main sense includes a P-type MOS transistor pair for performing a data sensing operation based on a target source voltage supplied to a common source An amplifier, which is connected between the bit line and the complementary bit line, is smaller in size than the P-type MOS transistor pair, and performs a data sensing operation based on a source voltage having a voltage level higher than that of the target source voltage An auxiliary sense amplifier including a P-type MOS transistor pair and a voltage supplying the source voltage to the auxiliary sense amplifier in a data sensing operation and then supplying the target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor of the main sense amplifier It may also include a supply circuit.

여기서, 상기 전압 공급 회로는 상기 목표 소스 전압, 상기 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로 및 상기 보조 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스들 중 하나에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 스위치 회로를 포함할 수 있다.Here, the voltage supply circuit supplies the source voltage to one of the common sources of the target source voltage, the voltage generation circuit for generating the source voltage, and the P-type MOS transistor pair of the auxiliary sense amplifier, and then the main sense. It may include a switch circuit for supplying the target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor of the amplifier.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치는 데이터 센싱 시 N형 센스 엠프를 목표 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 전압으로 먼저 구동시키거나, P형 센스 엠프를 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 전압으로 먼저 구동시킴으로써 트랜지스터의 문턱 전압을 낮추지 않고서도 데이터 센싱 마진 및 데이터 센싱 속도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention first drives the N-type sense amplifier to a voltage having a voltage level lower than that of the target voltage during data sensing, or the P-type sense amplifier is a level of the target source voltage. By first driving to a voltage having a lower voltage level, the data sensing margin and data sensing speed can be increased without lowering the threshold voltage of the transistor.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터 또는 신호를 상기 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when one component 'transmits' data or a signal to another component, the component may directly transmit the data or signal to the other component, and at least one other component. Through this means that the data or signal can be transmitted to the other component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 블락도이다. 도 1을 참조하면, 반도체 메모리 장치(100)는 메모리 셀 어레이(110), 어드레스 버퍼(120), 컨트롤러(130), 로우 디코더(140), 칼럼 디코더(150), 센스 엠프 및 입출력 회로(160), 입출력 버퍼(170), 및 전압 공급 회로(180)를 포함한다.1 is a block diagram of a semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the semiconductor memory device 100 may include a memory cell array 110, an address buffer 120, a controller 130, a row decoder 140, a column decoder 150, a sense amplifier, and an input / output circuit 160. ), An input / output buffer 170, and a voltage supply circuit 180.

메모리 셀 어레이(110)는 각각이 데이터를 저장할 수 있는 다수의 메모리 셀들(미도시)를 포함하며, 다수의 메모리 셀들에 접속되는 다수의 워드 라인들(미도시)과 다수의 비트 라인들(미도시) 및 상보 비트 라인들(미도시)을 포함한다. 어드레스 버퍼(120)는 입력되는 어드레스 신호를 컨트롤러(130), 로우 디코더(140), 칼럼 디코더(150)로 버퍼링한다. 컨트롤러(130)는 어드레스 신호를 수신하고 쓰기, 읽기, 소거 명령에 기초하여 로우 디코더(140), 칼럼 디코더(150), 및 센스 엠프 및 입출력 회로(160)를 제어한다.The memory cell array 110 includes a plurality of memory cells (not shown), each of which may store data, and includes a plurality of word lines (not shown) and a plurality of bit lines (not shown) connected to the plurality of memory cells. C) and complementary bit lines (not shown). The address buffer 120 buffers the input address signal to the controller 130, the row decoder 140, and the column decoder 150. The controller 130 receives the address signal and controls the row decoder 140, the column decoder 150, and the sense amplifier and input / output circuit 160 based on the write, read, and erase commands.

로우 디코더(140)는 어드레스 신호 및 컨트롤러(130)로부터 수신되는 명령에 응답하여 데이터를 입/출력하기 위한 메모리 셀들에 연결된 워드 라인을 선택하며, 칼럼 디코더(150)는 어드레스 신호 및 컨트롤러(130)로부터 수신되는 명령에 응답하여 데이터를 입/출력하기 위한 메모리 셀들에 연결된 비트 라인 및 상보 비트 라인을 선택한다.The row decoder 140 selects a word line connected to memory cells for inputting / outputting data in response to the address signal and a command received from the controller 130, and the column decoder 150 selects the address signal and the controller 130. Select a bit line and a complementary bit line coupled to memory cells for inputting / outputting data in response to a command received from the device.

센스 엠프 및 입출력 회로(160)는 비트 라인 및 상보 비트 라인을 통하여 데이터 입력의 대상이 되는 메모리 셀들에 데이터를 입력하거나 데이터 출력의 대상이 되는 메모리 셀들로부터 데이터를 출력한다. 입출력 버퍼(170)는 센스 엠프 및 입출력 회로(160)를 통하여 입/출력되는 데이터를 버퍼링한다.The sense amplifier and input / output circuit 160 inputs data to or outputs data from memory cells that are data input targets through bit lines and complementary bit lines. The input / output buffer 170 buffers data input / output through the sense amplifier and the input / output circuit 160.

전압 공급 회로(180)는 다수의 전압들을 발생하여 반도체 메모리 장치(100)의 각 구성 요소에 상응하는 전압을 공급한다. 예컨대, 전압 공급 회로(180)는 전원단자에서 공급된 동작 전압에 기초하여 플레이트전압(plate voltage), 내부승압전압(internal boosted voltage), 내부강압전압(internal low voltage), 프리차지전압(precharge voltage), 기판 백바이어스전압(substrate back-bias voltage)과 같은 각종 내부전압을 발생한다.The voltage supply circuit 180 generates a plurality of voltages to supply a voltage corresponding to each component of the semiconductor memory device 100. For example, the voltage supply circuit 180 may include a plate voltage, an internal boosted voltage, an internal low voltage, and a precharge voltage based on an operating voltage supplied from a power supply terminal. ) And various internal voltages such as substrate back-bias voltage.

본 발명은 센스 엠프 및 입출력 회로(160)의 동작 특성 개선을 목적으로 하는바, 이하에서는 대표적인 비휘발성 메모리 장치인 DRAM의 센스 엠프 및 입출력 회로와 전압 공급 회로의 동작을 중점적으로 살펴본다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 기술적 사상은 트랜지스터를 이용하는 센스 엠프를 포함하는 모든 반도체 메모리 장치에 적용될 수 있다.The present invention aims at improving the operating characteristics of the sense amplifier and the input / output circuit 160. Hereinafter, the operation of the sense amplifier, the input / output circuit and the voltage supply circuit of the DRAM, which is a representative nonvolatile memory device, will be described. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to all semiconductor memory devices including a sense amplifier using a transistor.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 센스 엠프 및 입출력 회로(160), 및 전압 공급 회로(180)의 일 실시예의 회로도이다. 도 2를 참조하면, 센스 엠프 및 입출력 회로(160)는 프리차지(precharge) 회로(161), 제1 센스 엠프(162), 제2 센스 엠프(163)를 포함하며, 전압 공급 회로(180)는 스위치 회로(MN3, MN4, 및 MP3)를 포함한다.2 is a circuit diagram of an embodiment of a sense amplifier and input / output circuit 160 and a voltage supply circuit 180 of the semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the sense amplifier and the input / output circuit 160 include a precharge circuit 161, a first sense amplifier 162, and a second sense amplifier 163, and the voltage supply circuit 180. Includes switch circuits MN3, MN4, and MP3.

프리차지 회로(161)는 프리차지 신호(PEQ)에 응답하여 스위칭되는 다수의 트랜지스터들(161a, 161b, 및 161c)에 의하여 비트 라인(BL) 및 상보 비트 라인(BLB)을 프리차지 전압(VBL)을 이용하여 프리차지한다. 제1 센스 엠프(162)와 제2 센스 엠프(163)는 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB)의 전압 차이를 증폭하여 메모리 셀에 저장된 데이터를 센싱한다.The precharge circuit 161 uses the plurality of transistors 161a, 161b, and 161c that are switched in response to the precharge signal PEQ to convert the precharge voltage VBL into the bit line BL and the complementary bit line BLB. Precharge using). The first sense amplifier 162 and the second sense amplifier 163 sense the data stored in the memory cell by amplifying a voltage difference between the bit line BL and the complementary bit line BLB.

제1 센스 엠프(162)는 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이에 크로스 커플된(cross-coupled) N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)을 포함한다. 제2 센스 엠프(163)는 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이에 크로스 커플된 P형 MOS 트랜지스터 쌍(MP1 및 MP2)을 포함한다.The first sense amplifier 162 includes N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 cross-coupled between the bit line BL and the complementary bit line BLB. The second sense amplifier 163 includes P-type MOS transistor pairs MP1 and MP2 cross coupled between the bit line BL and the complementary bit line BLB.

'크로스 커플'이라 함은 도 2에 도시된 바와 같이, 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이에 접속되는 트랜지스터 쌍의 게이트들이 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB)에 교차하여 접속되며 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 동일한 전압이 인가되는 구조를 의미한다.As shown in FIG. 2, the gates of a pair of transistors connected between the bit line BL and the complementary bit line BLB cross the bit line BL and the complementary bit line BLB, as shown in FIG. 2. And a structure in which the same voltage is applied to the common source of the pair of transistors.

데이터 센싱 동작 시, 제1 센스 엠프(162)는 목표 소스 전압(VSSA)보다 낮은 소스 전압(VBB)에 기초하여 데이터 센싱을 수행한 다음 목표 소스 전압(VSSA)에 기초하여 데이터 동작 센싱을 수행한다. 이러한 제1 센스 엠프(162)의 동작에 의하여 제1 센스 엠프(162)의 센싱 마진이 증가한다.In the data sensing operation, the first sense amplifier 162 performs data sensing based on the source voltage VBB lower than the target source voltage VSSA, and then performs data operation sensing based on the target source voltage VSSA. . By the operation of the first sense amplifier 162, the sensing margin of the first sense amplifier 162 increases.

데이터 센싱 동작 시작 시 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 공통 소스에는 목표 소스 전압(VSSA)보다 낮은 소스 전압(VBB)이 인가되어 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 게이트 소스 전압은 목표 소스 전압(VSSA)이 공급될 때보다 상대적으로 높아지는데, 상대적으로 높아진 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 게이트 소스 전압에 의하여 제1 센스 엠프(162)의 센싱 마진을 증가하는 것이다. 나아가 상대적으로 높아진 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 게이트 소스 전압은 제1 센스 엠프(162)의 동작 속도도 증가시킨다.At the start of the data sensing operation, a source voltage VBB lower than the target source voltage VSSA is applied to the common source of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 so that the gate source voltage of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 is It is relatively higher than when the target source voltage VSSA is supplied. The sensing margin of the first sense amplifier 162 is increased by the gate source voltage of the relatively high N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2. Furthermore, the relatively high gate source voltage of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 also increases the operating speed of the first sense amplifier 162.

전압 공급 회로(180)는 제1 센스 엠프(162)의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 공통 소스(S1)에 목표 소스 전압(VSSA)의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 소스 전압(VBB)을 공급한 다음 목표 소스 전압(VBB)을 공급할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 전압 공급 회로(180)는 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 공통 소스(S1)에 소스 전압(VBB)을 안정적으로 공급하기 위한 커패시터를 더 포함할 수 있다.The voltage supply circuit 180 has a source voltage VBB having a voltage level lower than that of the target source voltage VSSA at the common source S1 of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 of the first sense amplifier 162. ) And then the target source voltage (VBB). Although not shown in FIG. 1, the voltage supply circuit 180 may further include a capacitor for stably supplying the source voltage VBB to the common source S1 of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2. .

도 1을 참조하면, 제1 센스 엠프(162)의 공통 소스(S1)에는 하나의 소스 전압(VBB)이 공급된 다음 목표 소스 전압(VSSA)이 공급되는데, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 센스 엠프(162)의 공통 소스(S1)에는 목표 소스 전압(VSSA)의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압을 순차적으로, 즉, 전압 레벨이 낮은 소스 전압부터 높은 소스 전압 순으로, 공급된 다음 목표 소스 전압(VSSA)이 공급될 수도 있다.Referring to FIG. 1, one source voltage VBB is supplied to a common source S1 of the first sense amplifier 162, and then a target source voltage VSSA is provided, but the scope of the present invention is limited thereto. no. For example, the common source S1 of the first sense amplifier 162 is sequentially provided with at least one source voltage having a voltage level lower than that of the target source voltage VSSA, that is, from a source voltage having a low voltage level to a high source. In order of voltage, the next target source voltage VSSA may be supplied.

전압 공급 회로(180)는 제2 센스 엠프(163)의 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 공통 소스(S2)에 목표 소스 전압(VDDA)을 공급할 수 있다. 전압 공급 회로(180)는 전원 발생 회로(미도시) 및 스위치 회로(182 및 184)를 포함한다.The voltage supply circuit 180 may supply the target source voltage VDDA to the common source S2 of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 of the second sense amplifier 163. The voltage supply circuit 180 includes a power generation circuit (not shown) and switch circuits 182 and 184.

전압 발생 회로(180)는 제1 센스 엠프(162) 및 제2 센스 엠프(163)에 공급되는 목표 소스 전압들(VSSA 및 VDDA) 및 소스 전압(VBB)을 발생하며, 스위치 회로(182 및 184)는 소스 전압(VBB) 및 목표 소스 전압(VSSA)을 제1 센스 엠프(162)의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 공통 소스(S1)로 순차적으로 공급하거나 목표 소스 전압(VDDA)을 제2 센스 엠프(163)의 공통 소스(S2)로 공급할 수 있다.The voltage generation circuit 180 generates target source voltages VSSA and VDDA and a source voltage VBB supplied to the first sense amplifier 162 and the second sense amplifier 163, and the switch circuits 182 and 184. ) Sequentially supplies the source voltage VBB and the target source voltage VSSA to the common source S1 of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 of the first sense amplifier 162 or the target source voltage VDDA. May be supplied to the common source S2 of the second sense amplifier 163.

스위치 회로(182 및 184)는 제1 스위치 회로(182) 및 제2 스위치 회로(184)를 포함한다. 제1스위치 회로(182 및 184)는 제1 전압 공급 신호(LANG1)에 응답하여 소스 전압(VBB)을 제1 센스 엠프(162)에 공급하기 위한 스위치(MN3) 및 제2 전압 공급 신호(LANG2)에 응답하여 목표 소스 전압(VSSA)을 제1 센스 엠프(162)에 공급하기 위한 스위치(MN4)를 포함한다. 제2스위치 회로(182 및 184)는 제4 전압 공급 신호(LAPG)에 응답하여 목표 소스 전압(VDDA)을 제2 센스 엠프(163)에 공급하기 위한 스위치(MP3)를 포함한다.The switch circuits 182 and 184 include a first switch circuit 182 and a second switch circuit 184. The first switch circuits 182 and 184 may include a switch MN3 and a second voltage supply signal LANG2 for supplying the source voltage VBB to the first sense amplifier 162 in response to the first voltage supply signal LANG1. And a switch MN4 for supplying the target source voltage VSSA to the first sense amplifier 162 in response to. The second switch circuits 182 and 184 include a switch MP3 for supplying the target source voltage VDDA to the second sense amplifier 163 in response to the fourth voltage supply signal LAPG.

도 3은 도 2에 도시된 센스 엠프 및 입출력 회로(160) 및 전압 공급 회로(180)의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 센스 엠프 및 입출력 회로(160) 및 전압 공급 회로(180)의 동작을 제1 센스 엠프(162)에 공급되는 전압에 기초하여 살펴본다.3 is a timing diagram for describing an operation of the sense amplifier, the input / output circuit 160, and the voltage supply circuit 180 shown in FIG. 2. 2 and 3, the operation of the sense amplifier, the input / output circuit 160, and the voltage supply circuit 180 will be described based on the voltage supplied to the first sense amplifier 162.

비트 라인(BL) 및 상보 비트 라인(BLB)이 프리차지된 상태가 t0 시점까지 유지된다. 워드 라인 선택 신호(WL)가 인이에블된 t0 시점부터 소정의 시간이 경과한 t1 시점부터는 메모리 셀 쌍에 저장된 전하가 출력되어 비트 라인(BL) 및 상보 비트 라인(BLB)의 전압 차이가 발생한다.The precharged state of the bit line BL and the complementary bit line BLB is maintained until the time t0. From the time t1 at which the word line select signal WL is enabled, the time stored at a time t1 after the predetermined time has elapsed, the charge stored in the pair of memory cells is output, thereby causing a voltage difference between the bit line BL and the complementary bit line BLB. do.

t2 시점부터 제1 센스 엠프(162)으로 소스 전압(VBB)을 공급하기 위한 스위치(MN3)가 제1 전압 공급 신호(LANG1)에 응답하여 단락되어 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB)이 디벨로프(develop)되기 시작한다. 제1 센스 엠프(162)로 소스 전압(VBB)을 공급하기 위한 스위치(MN3)가 단락된 후 소정의 시간이 경과한 t3 시점부터는 목표 소스 전압(VSSA)을 제1 센스 엠프(162)로 공급하기 위한 스위치(MN4)가 제2 전압 공급 신호(LANG2)에 응답하여 단락되어 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB)은 완전히 디벨로프된다.From the time t2, the switch MN3 for supplying the source voltage VBB to the first sense amplifier 162 is short-circuited in response to the first voltage supply signal LANG1 so that the bit line BL and the complementary bit line BLB are shorted. This begins to develop. After a predetermined time elapses after the switch MN3 for supplying the source voltage VBB to the first sense amplifier 162 is shorted, the target source voltage VSSA is supplied to the first sense amplifier 162. The switch MN4 is shorted in response to the second voltage supply signal LANG2 so that the bit line BL and the complementary bit line BLB are fully developed.

상술한 과정에 따라서 목표 소스 전압(VSSA)보다 낮은 소스 전압(VBB)에 기초하여 센싱 동작이 수행한 다음 목표 소스 전압(VSSA)에 기초하여 센싱 동작이 수행됨으로써 제1 센스 엠프(162)의 센싱 마진을 및 센싱 속도는 증가될 수 있다.According to the above-described process, the sensing operation is performed based on the source voltage VBB lower than the target source voltage VSSA, and then the sensing operation is performed based on the target source voltage VSSA, thereby sensing the first sense amplifier 162. Margin and sensing speed can be increased.

이상에서는 반도체 메모리 장치(100)가 제1 센스 엠프(162)를 목표 소스 전압(VSSA)보다 낮은 하나의 소스 전압(VBB)으로 구동시킨 다음 목표 소스 전압(VSSA)으로 구동시킴으로써 데이터 센싱 마진 및 센싱 속도가 증가될 수 있음을 살펴보았다. 다른 실시예에서는 제1 센스 엠프(162)를 목표 소스 전압(VSSA)보다 낮은 적어도 두 개의 소스 전압들을 전압 레벨 순으로 순차적으로 인가하여 구동시킨 다음 목표 소스 전압(VSSA)을 인가하여 구동시킬 수도 있다.In the above, the semiconductor memory device 100 drives the first sense amplifier 162 to one source voltage VBB that is lower than the target source voltage VSSA and then to the target source voltage VSSA, thereby sensing and sensing data. We have seen that speed can be increased. In another embodiment, the first sense amplifier 162 may be driven by sequentially applying at least two source voltages lower than the target source voltage VSSA in the order of voltage level, and then driving the first sense amplifier 162 by applying the target source voltage VSSA. .

그러나 반도체 메모리 장치(100)는 제2 센스 엠프(163)를 목표 소스 전압(VDDA)보다 높은 소스 전압(VDDA')으로 구동시킨 다음 소스 전압(VDDA')으로 구동시킴으로써 데이터 센싱 마진을 확보하고 센싱 속도를 증가시킬 수 있다. 이하 그 과정을 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴본다. 다른 실시예에서는 제2 센스 엠프(163)를 목표 소스 전압(VDDA)보다 낮은 적어도 두 개의 소스 전압들을 전압 레벨 순으로 순차적으로 인가하여 구동시킨 후 목표 소스 전압(VDDA)를 인가하여 구동시킬 수도 있다. However, the semiconductor memory device 100 drives the second sense amplifier 163 to a source voltage VDDA 'higher than the target source voltage VDDA and then to a source voltage VDDA' to secure a data sensing margin and sense You can increase the speed. Hereinafter, the process will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In another embodiment, the second sense amplifier 163 may be driven by sequentially applying at least two source voltages lower than the target source voltage VDDA in order of voltage level, and then driving the second sense amplifier 163 by applying the target source voltage VDDA. .

도 4는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 센스 엠프(163), 즉, 제2 센스 엠프(163)에 상응하는 전압 공급 회로(182')의 일부 회로도이다. 이는 데이터 센싱 동작 시 제2 센스 엠프(163)의 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 공통 소스(S2)에 목표 소스 전압(VDDA)의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 소스 전압(VDDA')을 공급한 다음 목표 소스 전압(VDDA)을 공급하기 위함이다. 도 2 및 도 4를 참조하여 전압 공급 회로(182')의 동작을 살펴본다.4 is a partial circuit diagram of a voltage supply circuit 182 'corresponding to a sense amplifier 163, i.e., a second sense amplifier 163, comprising a P-type MOS transistor pair. In the data sensing operation, the source voltage VDDA ′ having a voltage level higher than that of the target source voltage VDDA is applied to the common source S2 of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 of the second sense amplifier 163. To supply the target source voltage VDDA after supply. An operation of the voltage supply circuit 182 'will be described with reference to FIGS. 2 and 4.

전압 공급 회로(182')는 목표 소스 전압(VDDA) 및 소스 전압(VDDA')을 발생하는 전압 발생기(미도시)를 포함할 수 있다. 전압 공급 회로(182')는 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 공통 소스에 소스 전압(VDDA')을 공급한 다음 목표 전압을 공급하기 위한 스위치 회로(MP3 및 MP4)를 포함한다.The voltage supply circuit 182 ′ may include a voltage generator (not shown) for generating a target source voltage VDDA and a source voltage VDDA ′. The voltage supply circuit 182 'includes switch circuits MP3 and MP4 for supplying a source voltage VDDA' to a common source of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 and then supplying a target voltage.

데이터 센싱 동작 시, 제2 센스 엠프(163)는 목표 소스 전압(VDDA)보다 높은 소스 전압(VDDA')에 기초하여 데이터 센싱을 수행한 다음 목표 소스 전압(VDDA)에 기초하여 데이터 동작 센싱을 수행한다. 이러한 제2 센스 엠프(163)의 동작에 의하여 제2 센스 엠프(163)의 센싱 마진이 증가한다.In the data sensing operation, the second sense amplifier 163 performs data sensing based on the source voltage VDDA 'higher than the target source voltage VDDA, and then performs the data operation sensing based on the target source voltage VDDA. do. By the operation of the second sense amplifier 163, the sensing margin of the second sense amplifier 163 increases.

데이터 센싱 동작 시작 시 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 공통 소스(S2)에는 목표 소스 전압(VDDA)보다 높은 소스 전압(VDDA')이 인가되어 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 게이트 소스 전압은 목표 소스 전압(VDDA)이 공급될 때보다 상대적으로 낮아지는데, 상대적으로 낮아진 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 게이트 소스 전압에 의하여 제2 센스 엠프(163)의 센싱 마진을 증가하는 것이다. 나아가 상대적으로 낮아진 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 게이트 소스 전압은 제2 센스 엠프(163)의 동작 속도도 증가시킨다.At the start of the data sensing operation, a source voltage VDDA 'higher than the target source voltage VDDA is applied to the common source S2 of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 so that the gate source of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 is applied. The voltage is relatively lower than when the target source voltage VDDA is supplied. The sensing margin of the second sense amplifier 163 is increased by the gate source voltage of the relatively lower P-type MOS transistors MP1 and MP2. . Furthermore, the relatively low gate source voltage of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 also increases the operating speed of the second sense amplifier 163.

도 4에 도시되지는 않았으나, 전압 공급 회로(180)는 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 공통 소스(S2)에 소스 전압(VDDA')을 안정적으로 공급하기 위하여 소스 전압(VDDA') 라인과 접지 전압 라인 사이에 연결되는 커패시터를 더 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 4, the voltage supply circuit 180 lines the source voltage VDDA ′ to stably supply the source voltage VDDA ′ to the common source S2 of the P-type MOS transistors MP1 and MP2. And a capacitor connected between the ground voltage line and the ground line.

도 4를 참조하면, 제2 센스 엠프(163)의 공통 소스(S2)에는 하나의 소스 전압(VDDA')이 공급된 다음 목표 소스 전압(VSSA)이 공급되는 것을 되는데, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 센스 엠프(163)의 공통 소스(S2)에는 목표 소스 전압(VDDA)의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압이 역순차적으로, 즉, 전압 레벨이 높은 소스 전압부터 낮은 소스 전압 순으로, 공급된 다음 목표 소스 전압(VDDA)이 공급될 수도 있다.Referring to FIG. 4, one source voltage VDDA ′ is supplied to the common source S2 of the second sense amplifier 163, and then a target source voltage VSSA is supplied. It is not limited. For example, the common source S2 of the second sense amplifier 163 has at least one source voltage having a voltage level higher than that of the target source voltage VDDA in reverse order, that is, from a source voltage having a high voltage level to a low level. In order of source voltage, the next target source voltage VDDA may be supplied.

도 5는 도 4에 도시된 전압 공급 회로, 및 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 센스 엠프(163), 즉, 제2 센스 엠프(163)의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 이하, 도 2 및 도 4 내지 도 5를 참조하여, 센스 엠프 및 입출력 회로(160) 및 전압 공급 회로(180)의 동작을 제2 센스 엠프(163)에 공급되는 전압에 기초하여 살펴본다.FIG. 5 is a timing diagram for describing an operation of the sense amplifier 163, that is, the second sense amplifier 163 including the voltage supply circuit shown in FIG. 4 and the P-type MOS transistor pair. 2 and 4 to 5, the operation of the sense amplifier, the input / output circuit 160, and the voltage supply circuit 180 will be described based on the voltage supplied to the second sense amplifier 163.

비트 라인(BL) 및 상보 비트 라인(BLB)이 프리차지된 상태가 t0 시점까지 유지된다. 워드 라인 선택 신호(WL)가 인이에블된 t0 시점부터 소정의 시간이 경과한 t1 시점부터는 메모리 셀 쌍에 저장된 전하가 출력되어 비트 라인(BL) 및 상보 비트 라인(BLB)의 전압 차이가 발생한다.The precharged state of the bit line BL and the complementary bit line BLB is maintained until the time t0. From the time t1 at which the word line select signal WL is enabled, the time stored at a time t1 after the predetermined time has elapsed, the charge stored in the pair of memory cells is output, thereby causing a voltage difference between the bit line BL and the complementary bit line BLB. do.

t2 시점부터 제2 센스 엠프(163)으로 소스 전압(VDDA')을 공급하기 위한 스위치(MP4)가 제4 전압 공급 신호(LAPG')에 응답하여 단락되어 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB)이 디벨로프(develop)되기 시작한다. 제2 센스 엠프(163)로 소스 전압(VDDA')을 공급하기 위한 스위치(MP4)가 단락된 후 소정의 시간이 경과한 t3 시점부터는 목표 소스 전압(VDDA)을 제2 센스 엠프(163)로 공급하기 위한 스위치(MP3)가 제3 전압 공급 신호(LAPG)에 응답하여 단락되어 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB)은 완전히 디벨로프된다.From time t2, the switch MP4 for supplying the source voltage VDDA 'to the second sense amplifier 163 is shorted in response to the fourth voltage supply signal LAPG' to short-circuit the bit line BL and the complementary bit line ( BLB) begins to develop. The target source voltage VDDA is transferred to the second sense amplifier 163 after a predetermined time elapses after the switch MP4 for supplying the source voltage VDDA 'to the second sense amplifier 163 is shorted. The switch MP3 for supplying is shorted in response to the third voltage supply signal LAPG so that the bit line BL and the complementary bit line BLB are fully developed.

상술한 과정에 따라서 목표 소스 전압(VDDA)보다 높은 소스 전압(VDDA')에 기초하여 센싱 동작이 수행한 다음 목표 소스 전압(VDDA)에 기초하여 센싱 동작이 수행됨으로써 제2 센스 엠프(163)의 센싱 마진을 및 센싱 속도는 증가될 수 있다.According to the above-described process, the sensing operation is performed based on the source voltage VDDA 'higher than the target source voltage VDDA, and then the sensing operation is performed based on the target source voltage VDDA. The sensing margin and the sensing speed can be increased.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 센스 엠프 및 입출력 회로(160) 및 전압 공급 회로의 다른 실시예의 회로도이다. 도 6을 참조하면, 센스 엠프 및 입출력 회로(160)는 메인 센스 엠프(162) 및 보조 센스 엠프(162')를 포함하며, 전압 공급 회로(180)는 메인 센스 엠프(162) 및 보조 센스 엠프(162')에 전압을 공급하기 위한 스위치 회로(184a 및 184b)를 포함한다.6 is a circuit diagram of another embodiment of the sense amplifier and input / output circuit 160 and the voltage supply circuit of the semiconductor memory device 100 according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the sense amplifier and input / output circuit 160 includes a main sense amplifier 162 and an auxiliary sense amplifier 162 ′, and the voltage supply circuit 180 includes a main sense amplifier 162 and an auxiliary sense amplifier. Switch circuits 184a and 184b for supplying a voltage to 162 '.

메인 센스 엠프(162)는 공통 소스(S1)에 공급되는 목표 소스 전압(VSSA)에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)을 포함한다. 보조 센스 엠프(162')는 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이에 접속되고, 목표 소스 전압(VSSA)의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 소스 전압(VBB)에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1' 및 MN2')을 포함할 수 있다.The main sense amplifier 162 includes N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 that perform data sensing operations based on the target source voltage VSSA supplied to the common source S1. The auxiliary sense amplifier 162 'is connected between the bit line BL and the complementary bit line BLB, and the data sensing operation is performed based on the source voltage VBB having a voltage level lower than the level of the target source voltage VSSA. N-type MOS transistor pairs MN1 ′ and MN2 ′ may be included.

보조 센스 엠프(162')의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1' 및 MN2')의 사이즈는 소스 전압(VBB)에 기초한 데이터 센싱 로딩(loading)을 감소시키고 동작 속도 증가를 위하여 메인 센스 엠프(162)의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)보다 사이즈가 작은 것이 바람직하다.The size of the N-type MOS transistor pairs MN1 ′ and MN2 ′ of the auxiliary sense amplifier 162 ′ may reduce the data sensing loading based on the source voltage VBB and increase the operating speed of the main sense amplifier 162. It is desirable to have a smaller size than the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2.

전압 공급 회로(180)는 데이터 센싱 동작 시 보조 센스 엠프(162')에 소스 전압(VBB)을 공급한 다음 메인 센스 엠프(162)의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 공통 소스(S1)에 목표 소스 전압(VSSA)을 공급할 수 있다. 전압 공급 회로(180)는 목표 소스 전압(VSSA), 소스 전압(VBB)을 발생하는 전압 발생 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 스위치 회로(184a 및 184b)는 보조 센스 엠프(162')의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1' 및 MN2')의 소스들 중 하나에 소스 전압(VBB)을 공급한 다 음 메인 센스 엠프(162)의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)의 공통 소스(S1)에 목표 소스 전압(VSSA)를 공급할 수 있다.The voltage supply circuit 180 supplies the source voltage VBB to the auxiliary sense amplifier 162 'during the data sensing operation, and then common source S1 of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2 of the main sense amplifier 162. ) May supply a target source voltage VSSA. The voltage supply circuit 180 may include a target source voltage VSSA and a voltage generation circuit (not shown) for generating the source voltage VBB. The switch circuits 184a and 184b supply a source voltage VBB to one of the sources of the N-type MOS transistor pairs MN1 'and MN2' of the auxiliary sense amplifier 162 'and then the main sense amplifier 162. The target source voltage VSSA may be supplied to the common source S1 of the N-type MOS transistor pairs MN1 and MN2.

센스 엠프 및 입출력 회로(160)의 동작을 메인 센스 엠프(162) 및 보조 센스 엠프(162')에 공급되는 전압에 기초하여 순차적으로 살펴본다.The operation of the sense amplifier and the input / output circuit 160 will be described sequentially based on the voltages supplied to the main sense amplifier 162 and the auxiliary sense amplifier 162 '.

먼저 비트 라인(BL) 및 상보 비트 라인(BLB)의 전압에 기초하여 제1 스위치 회로(184)에 포함된 스위치들(MN3a 및 MN3b) 중 어느 하나의 스위치가 단락되어 보조 센스 엠프(162')의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1' 및 MN2') 중 하나의 트랜지스터의 소스에는 소스 전압(VBB)이 공급되며, 제1 전압 공급 신호(LANG1)에 응답하여 보조 센스 엠프(162')의 N형 MOS 트랜지스터 쌍(MN1 및 MN2)이 턴-온된다.First, a switch of any one of the switches MN3a and MN3b included in the first switch circuit 184 is shorted based on the voltages of the bit line BL and the complementary bit line BLB, so that the auxiliary sense amplifier 162 'is shorted. A source voltage VBB is supplied to a source of one of the N-type MOS transistor pairs MN1 'and MN2' of the N-type MOS transistor pair, and the N-type of the auxiliary sense amplifier 162 'is responsive to the first voltage supply signal LANG1. MOS transistor pairs MN1 and MN2 are turned on.

보조 센스 엠프(162')는 턴-온된 트랜지스터의 게이트 소스 전압이 목표 소스 전압(VSSA)보다 낮은 소스 전압(VBB)의 인가에 기인하여 목표 소스 전압(VSSA)이 인가되었을 때보다 상대적으로 낮아진 상태에서 데이터 센싱 동작을 수행한다. 보조 센스 엠프(162')의 데이터 센싱 동작 이후에 메인 센스 엠프(162)가 목표 소스 전압(VSSA)에 기초하여 데이터 센싱 동작으로 수행한다.The auxiliary sense amplifier 162 ′ has a gate source voltage of the turned-on transistor that is relatively lower than when the target source voltage VSSA is applied due to the application of the source voltage VBB lower than the target source voltage VSSA. Performs a data sensing operation. After the data sensing operation of the auxiliary sense amplifier 162 ', the main sense amplifier 162 performs the data sensing operation based on the target source voltage VSSA.

즉, 데이터 센싱 초기에는 센싱 마진이 크고 동작 속도가 빠른 보조 센스 엠프(162')가 데이터 센싱 동작을 수행하며, 그 후에는 메인 센스 엠프(162)가 데이터 센싱 동작을 수행하는 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 메인 센스 엠프(미도시) 및 보조 센스 엠프(미도시)는 P형 MOS 트랜지스터 쌍으로 구현될 수도 있다.That is, in the early stage of data sensing, the auxiliary sense amplifier 162 ′ having a large sensing margin and a fast operation speed performs a data sensing operation, and then the main sense amplifier 162 performs a data sensing operation. In another embodiment of the present invention, the main sense amplifier (not shown) and the auxiliary sense amplifier (not shown) may be implemented as a P-type MOS transistor pair.

이 경우 도 2에 도시된 목표 소스 전압(VDDA)에 기초하여 데이터 센싱 동작 을 수행하는 제2 센스 엠프(163)를 메인 센스 엠프로 하고 목표 소스 전압(VDDA)보다 낮은 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 보조 엠프를 데이터 센싱 초기에 동작시킴으로써 데이터 센싱 마진 및 데이터 센싱 속도는 증가될 수 있다. 상기 보조 센스 엠프의 구조는 도 6에 도시된 보조 센스 엠프(162')와 유사할 수 있다.In this case, the second sense amplifier 163 performing a data sensing operation based on the target source voltage VDDA shown in FIG. 2 is used as the main sense amplifier and the data sensing is performed based on a source voltage lower than the target source voltage VDDA. By operating the auxiliary amplifier performing the operation at the beginning of data sensing, the data sensing margin and the data sensing speed may be increased. The auxiliary sense amplifier may be similar to the auxiliary sense amplifier 162 ′ shown in FIG. 6.

이때, 보조 센스 엠프는 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이에 접속되고, 메인 센스 엠프(163) P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)보다 사이즈가 작으며, 목표 소스 전압(VDDA)의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함할 수 있다.At this time, the auxiliary sense amplifier is connected between the bit line BL and the complementary bit line BLB, and has a smaller size than the main sense amplifier 163 P-type MOS transistors MP1 and MP2, and has a target source voltage VDDA. It may include a P-type MOS transistor pair for performing a data sensing operation based on a source voltage having a voltage level higher than the level of.

전압 공급 회로(180)는 데이터 센싱 동작 시 상기 보조 센스 엠프에 목표 소스 전압(VDDA)보다 낮은 소스 전압을 공급한 다음 메인 센스 엠프(163)의 P형 MOS 트랜지스터(MP1 및 MP2)의 공통 소스(S2)에 목표 소스 전압(VDDA)을 공급할 수 있다. 이때, 전압 공급 회로(180)는 상기 보조 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스들 중 하나에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 스위치 회로를 포함할 수 있다.The voltage supply circuit 180 supplies a source voltage lower than a target source voltage VDDA to the auxiliary sense amplifier during a data sensing operation, and then supplies a common source of the P-type MOS transistors MP1 and MP2 of the main sense amplifier 163. The target source voltage VDDA can be supplied to S2). At this time, the voltage supply circuit 180 supplies the source voltage to one of the common sources of the P-type MOS transistor pair of the auxiliary sense amplifier, and then the target source to the common source of the P-type MOS transistor of the main sense amplifier. It may include a switch circuit for supplying a source voltage.

도 7a는 구동 전압이 1V인 경우 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이며, 도 7b는 구동 전압이 1V인 경우 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 7A is a graph illustrating a data sensing result of the semiconductor memory device 100 according to an exemplary embodiment when the driving voltage is 1V. FIG. 7B illustrates a semiconductor memory device according to the comparative example of the present invention when the driving voltage is 1V. This graph shows the result of data sensing.

도 7a 및 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 경우, 센스 엠프에 전압이 공급되기 시작한 시점부터 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이의 전압 차이가 500mV가 되는 시간이 2.41 nsec이며, 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 경우에는 3.28 nsec이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 속도가 종래의 반도체 메모리 장치에 비하여 데이터 센싱 속도가 더 빠름을 알 수 있다.7A and 7B, in the case of the semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention, the voltage difference between the bit line BL and the complementary bit line BLB from the time when a voltage is supplied to the sense amplifier. Is 500mV, which is 2.41 nsec, and 3.28 nsec in the case of the semiconductor memory device according to the comparative example of the present invention. That is, the data sensing speed of the semiconductor memory device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is faster than the conventional semiconductor memory device.

도 8a는 구동 전압이 0.9V인 경우 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이며, 도 8b는 구동 전압이 0.9V인 경우 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이다.8A is a graph illustrating a data sensing result of the semiconductor memory device 100 according to an exemplary embodiment when the driving voltage is 0.9 V. FIG. 8B illustrates a semiconductor according to the comparative example of the present invention when the driving voltage is 0.9V. A graph showing a data sensing result of a memory device.

도 8a 및 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 경우, 센스 엠프에 전압이 공급되기 시작한 시점부터 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이의 전압 차이가 500mV가 되는 시간이 3.27 nsec이며, 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 경우에는 4.64 nsec이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 속도가 종래의 반도체 메모리 장치에 비하여 데이터 센싱 속도가 더 빠름을 알 수 있다.8A and 8B, in the case of the semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention, the voltage difference between the bit line BL and the complementary bit line BLB from the time when the voltage is supplied to the sense amplifier. Is 3.27 nsec, which is 500 mV, and 4.64 nsec for the semiconductor memory device according to the comparative example of the present invention. That is, the data sensing speed of the semiconductor memory device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is faster than the conventional semiconductor memory device.

도 9a는 구동 전압이 0.8V인 경우 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이며, 도 9b는 구동 전압이 0.9V인 경우 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 9A is a graph illustrating a data sensing result of the semiconductor memory device 100 according to an exemplary embodiment when the driving voltage is 0.8 V. FIG. 9B illustrates a semiconductor according to the comparative example of the present invention when the driving voltage is 0.9V. A graph showing a data sensing result of a memory device.

도 9a 및 9b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 경우, 센스 엠프에 전압이 공급되기 시작한 시점부터 비트 라인(BL)과 상보 비트 라인(BLB) 사이의 전압 차이가 500mV가 되는 시간이 5.08 nsec이며, 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 경우에는 7.50 nsec이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 속도가 종래의 반도체 메모리 장치에 비하여 데이터 센싱 속도가 더 빠름을 알 수 있다.9A and 9B, in the case of the semiconductor memory device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, the voltage difference between the bit line BL and the complementary bit line BLB from the time when a voltage is supplied to the sense amplifier. Is 500mV, which is 5.08 nsec, and 7.50 nsec in the case of the semiconductor memory device according to the comparative example of the present invention. That is, the data sensing speed of the semiconductor memory device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is faster than the conventional semiconductor memory device.

도 7a 내지 도 9b를 참조하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)의 데이터 센싱 속도는 구동 전압이 낮아질수록 개선폭이 커짐을 알 수 있다.As described with reference to FIGS. 7A to 9B, it can be seen that the data sensing speed of the semiconductor memory device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention increases as the driving voltage decreases.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치(100)는 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.The semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention may be mounted using various types of packages. For example, the semiconductor memory device 100 according to an embodiment of the present invention may be a package on package (PoP), ball grid arrays (BGAs), chip scale packages (CSPs), plastic leaded chip carrier (PLCC), plastic dual in Line Package (PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board (COB), Ceramic Dual In-Line Package (CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack (MQFP), Thin Quad Flatpack (TQFP), Small Outline (SOIC), Shrink Small Outline Package (SSOP), Thin Small Outline (TSOP), Thin Quad Flatpack (TQFP), System In Package (SIP), Multi Chip Package (MCP), Wafer-level Fabricated Package (WFP) It can be implemented using packages such as Wafer-Level Processed Stack Package (WSP).

발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 블락도이다.1 is a block diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 센스 엠프 및 입출력 회로와 전압 공급 회로의 일 실시예의 회로도이다.2 is a circuit diagram of an embodiment of a sense amplifier and input / output circuit and a voltage supply circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 센스 엠프 및 입출력 회로와 전압 공급 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.FIG. 3 is a timing diagram illustrating the operation of the sense amplifier, the input / output circuit, and the voltage supply circuit shown in FIG. 2.

도 4는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 센스 엠프에 상응하는 전압 공급 회로의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a voltage supply circuit corresponding to a sense amplifier including a P-type MOS transistor pair.

도 5는 도 4에 도시된 전압 공급 회로, 및 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 센스 엠프의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram for describing an operation of a sense amplifier including the voltage supply circuit shown in FIG. 4 and a P-type MOS transistor pair.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 센스 엠프 및 입출력 회로롸 전압 공급 회로의 다른 실시예의 회로도이다.6 is a circuit diagram of another embodiment of a sense amplifier and an input / output circuit and a voltage supply circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 7a는 구동 전압이 1V인 경우 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이며, 도 7b는 구동 전압이 1V인 경우 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 7A is a graph illustrating a data sensing result of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment when the driving voltage is 1 V. FIG. 7B is a graph illustrating data sensing of a semiconductor memory device according to a comparative example of the present invention when the driving voltage is 1V. A graph showing the results.

도 8a는 구동 전압이 0.9V인 경우 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이며, 도 8b는 구동 전압이 0.9V인 경우 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이다.8A is a graph illustrating a data sensing result of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention when the driving voltage is 0.9V. FIG. 8B illustrates a semiconductor memory device according to a comparative example of the present invention when the driving voltage is 0.9V. This graph shows the results of data sensing.

도 9a는 구동 전압이 0.8V인 경우 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이며, 도 9b는 구동 전압이 0.9V인 경우 본 발명의 비교예에 따른 반도체 메모리 장치의 데이터 센싱 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 9A is a graph illustrating a data sensing result of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment when the driving voltage is 0.8 V. FIG. 9B is a graph illustrating a semiconductor memory device according to the comparative example of the present invention when the driving voltage is 0.9V. This graph shows the results of data sensing.

Claims (10)

비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된(cross-coupled) 트랜지스터 쌍을 포함하는 센스 엠프; 및A sense amplifier comprising a pair of transistors cross-coupled between the bit line and the complementary bit line; And 상기 센스 엠프의 데이터 센싱 동작 시 상기 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 목표 소스 전압의 레벨과 다른 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압을 공급한 다음 상기 목표 소스 전압을 공급하는 전압 공급 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.And a voltage supply circuit configured to supply at least one source voltage having a voltage level different from that of a target source voltage to a common source of the pair of transistors during a data sensing operation of the sense amplifier, and then supply the target source voltage. Device. 제1항에 있어서, 상기 트랜지스터 쌍은The method of claim 1, wherein the transistor pair is N형 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터 쌍이며,N-type metal oxide semiconductor (MOS) transistor pairs, 상기 전압 공급 회로는The voltage supply circuit 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압을 공급한 다음 상기 목표 소스 전압을 공급하는 반도체 메모리 장치.And supplying the target source voltage to at least one source voltage having a voltage level lower than that of the target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor pair. 제1항에 있어서, 상기 트랜지스터 쌍은The method of claim 1, wherein the transistor pair is P형 MOS 트랜지스터 쌍이며,P-type MOS transistor pair, 상기 전압 공급 회로는The voltage supply circuit 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 소스 전압을 공급한 다음 상기 목표 소스 전압을 공급하는 반도체 메모리 장치.And supplying the target source voltage to at least one source voltage having a voltage level higher than that of the target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor pair. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전압 공급 회로는The method of claim 2 or 3, wherein the voltage supply circuit 상기 목표 소스 전압 및 상기 적어도 하나의 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로; 및A voltage generator circuit for generating the target source voltage and the at least one source voltage; And 상기 적어도 하나의 소스 전압 및 상기 목표 소스 전압을 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스로 공급하거나 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스로 공급하는 스위치 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.And a switch circuit for supplying the at least one source voltage and the target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor pair or to a common source of the P-type MOS transistor. 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된(cross-coupled) N형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 제1 센스 엠프;A first sense amplifier comprising an N-type MOS transistor pair cross-coupled between the bit line and the complementary bit line; 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플된 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 제2 센스 엠프; 및A second sense amplifier comprising a P-type MOS transistor pair cross coupled between the bit line and the complementary bit line; And 데이터 센싱 동작 시, 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 제1 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 제1 소스 전압을 순차적으로 공급한 다음 상기 제1 목표 소스 전압을 공급하며, 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 제2 목표 소스 전압의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 적어도 하나의 제2 소스 전압을 역순차적으로 공급한 다음 상기 제2 목표 소스 전압을 공급하는 전압 공급 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.In the data sensing operation, at least one first source voltage having a voltage level lower than a level of a first target source voltage is sequentially supplied to a common source of the N-type MOS transistor pair, and then the first target source voltage is supplied. And a voltage supply circuit supplying at least one second source voltage having a voltage level higher than a level of a second target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor pair in reverse order, and then supplying the second target source voltage. Semiconductor memory device comprising a. 제5항에 있어서, 상기 전압 공급 회로는The method of claim 5, wherein the voltage supply circuit 상기 제1 목표 소스 전압, 상기 제2 목표 소스 전압, 상기 적어도 하나의 제1 소스 전압, 및 상기 적어도 하나의 제2 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로; 및A voltage generation circuit configured to generate the first target source voltage, the second target source voltage, the at least one first source voltage, and the at least one second source voltage; And 상기 적어도 하나의 제1 소스 전압 및 상기 제1 목표 소스 전압을 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스에 순차적으로 공급하며, 상기 적어도 하나의 제2 소스 전압 및 상기 제2 목표 소스 전압을 상기 P형 MOS 트랜지스터 상의 공통 소스에 역순차적으로 공급하는 스위치 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.Sequentially supplying the at least one first source voltage and the first target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor pair, and supplying the at least one second source voltage and the second target source voltage to the P-type. A semiconductor memory device comprising a switch circuit for supplying the common source on the MOS transistors in reverse order. 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플되며(cross-coupled), 공통 소스에 공급되는 목표 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 N형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 메인(main) 센스 엠프;A main sense amplifier cross-coupled between the bit line and the complementary bit line, the main sense amplifier including an N-type MOS transistor pair to perform a data sensing operation based on a target source voltage supplied to a common source; 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 접속되고, 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍보다 사이즈가 작으며, 상기 목표 소스 전압의 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 N형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 보조 센스 엠프; 및An N-type connected between the bit line and the complementary bit line, the N-type MOS transistor being smaller in size than the N-type MOS transistor pair, and performing a data sensing operation based on a source voltage having a voltage level lower than that of the target source voltage. An auxiliary sense amplifier comprising a MOS transistor pair; And 데이터 센싱 동작 시 상기 보조 센스 엠프에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 N형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 반도체 메모리 장치.And supplying the source voltage to the auxiliary sense amplifier and supplying the target source voltage to a common source of the N-type MOS transistor of the main sense amplifier during a data sensing operation. 제7항에 있어서, 상기 전압 공급 회로는8. The circuit of claim 7, wherein the voltage supply circuit is 상기 목표 소스 전압, 상기 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로; 및A voltage generator circuit for generating the target source voltage and the source voltage; And 상기 보조 센스 엠프의 상기 N형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스들 중 하나에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 N형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 스위치 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.A switch circuit for supplying the source voltage to one of the common sources of the N-type MOS transistor pair of the auxiliary sense amplifier and then supplying the target source voltage to the common source of the N-type MOS transistor of the main sense amplifier. A semiconductor memory device. 비트 라인과 상보 비트 라인 사이에 크로스 커플되며, 공통 소스에 공급되는 목표 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 메인 센스 엠프;A main sense amplifier cross coupled between the bit line and the complementary bit line, the main sense amplifier including a P-type MOS transistor pair performing a data sensing operation based on a target source voltage supplied to a common source; 상기 비트 라인과 상기 상보 비트 라인 사이에 접속되고, 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍보다 사이즈가 작으며, 상기 목표 소스 전압의 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 소스 전압에 기초하여 데이터 센싱 동작을 수행하는 P형 MOS 트랜지스터 쌍을 포함하는 보조 센스 엠프; 및A P-type connected between the bit line and the complementary bit line, the P-type MOS transistor being smaller in size than the P-type MOS transistor pair, and performing a data sensing operation based on a source voltage having a voltage level higher than that of the target source voltage. An auxiliary sense amplifier comprising a MOS transistor pair; And 데이터 센싱 동작 시 상기 보조 센스 엠프에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 반도체 메모리 장치.And supplying the source voltage to the auxiliary sense amplifier and supplying the target source voltage to a common source of the P-type MOS transistor of the main sense amplifier during a data sensing operation. 제9항에 있어서, 상기 전압 공급 회로는10. The circuit of claim 9, wherein the voltage supply circuit is 상기 목표 소스 전압, 상기 소스 전압을 발생하는 전압 발생 회로; 및A voltage generator circuit for generating the target source voltage and the source voltage; And 상기 보조 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터 쌍의 공통 소스들 중 하나에 상기 소스 전압을 공급한 다음 상기 메인 센스 엠프의 상기 P형 MOS 트랜지스터의 공통 소스에 상기 목표 소스 전압을 공급하는 스위치 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.A switch circuit for supplying the source voltage to one of the common sources of the P-type MOS transistor pair of the auxiliary sense amplifier and then supplying the target source voltage to the common source of the P-type MOS transistor of the main sense amplifier. A semiconductor memory device.
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