KR960001109B1 - Semiconductor memory device having dispersed row clock - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 하나의 매스터 로오 클럭 발생회로를 포함하는 워드라인 제어회로의 블록도.1 is a block diagram of a word line control circuit including a conventional master low clock generation circuit.
제2a도는 종래의 매스터 로오 클럭 발생회로의 상세도.Figure 2a is a detailed view of a conventional master clock generator circuit.
제2b도는 종래의 매스터 로오 클럭 발생회로의 신호 파형도.2b is a signal waveform diagram of a conventional master clock generator.
제3도는 종래의 매스터 로오 클럭 발생회로가 적용된 반도체 메모리 소자의 전체 구조도.3 is an overall structure diagram of a semiconductor memory device to which a conventional master clock generator is applied.
제4도는 본 발명의 실시에에 따른 분산 배치된 매스터 로오 클럭 발생회로들을 갖는 워드라인 제어회로의 블록도.4 is a block diagram of a word line control circuit having distributedly arranged master low clock generation circuits in accordance with an embodiment of the present invention.
제5a도는 제4도에 도시된 매스터 로오 클럭 발생회로의 상세 회로도.FIG. 5A is a detailed circuit diagram of the master row clock generation circuit shown in FIG.
제5b도는 제5b도에 도시된 매스터 로오 클럭 발생회로의 동작 파형도.FIG. 5B is an operation waveform diagram of the master row clock generation circuit shown in FIG. 5B.
제6도는 본 발명에 실시예에 따른 분산 배치된 매스터 로오 클럭 발생회로들을 포함하는 반도체 메모리소자의 전체 구조도.6 is an overall structural diagram of a semiconductor memory device including the master row clock generation circuits distributed in accordance with an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11,41 : 매스터 로오 클럭 발생회로 12,42 : 워드라인 드라이버11,41: master low clock generation circuit 12,42: word line driver
13,43 : 로오 디코더 14,44 : 메모리 블록13,43: Loo decoder 14,44: memory block
본 발명은 반도체 기억소자인 디램(Dynamic Random Access Memory : DRAM)소자에 관한 것으로, 특히 워드라인(Word Line)에 공급될 높은 전압을 출력하는 매스터 로오 클럭 발생회로(Master Row Clock Generator)를 메모리 블록별로 분산 배치하고 선택적으로 구동되도록 하여, 선택된 메모리 블록에만 매스터 로오 클럭이 발생되도록 함으로써 전류소모를 노이즈의 발생을 감소시킬 수 있는 분산 배치된 매스터 로오 클럭 발생회로들을 갖는 반도체 메모리 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DRAM (Dynamic Random Access Memory) device, which is a semiconductor memory device, and more particularly to a master block clock generator (Master Row Clock Generator) that outputs a high voltage to be supplied to a word line. The present invention relates to a semiconductor memory device having distributedly arranged master low-clock generation circuits capable of reducing the generation of noise by distributing the discretely arranged and selectively driving, thereby causing the master low-clock to be generated only in the selected memory block.
일반적으로 디램소자에 있어서 셀(Cell)의 데이터를 리드(Read)한 후, 풀(Full)-하이데이터를 다시 셀에 저장하기위해서는 선택된 워드라인의 전압레벨을 Vcc+VT(Vcc : 전압전압, VT: 셀의 패스 트랜지스터의 문턱전압)이상으로 높여주어야하는데, 이러한 고전압 레벨을 생성하는데 사용되는 것이 매스터 로오 클럭 발생회로이다.In general, in the DRAM device, after reading the cell data, the voltage level of the selected word line is set to Vcc + V T (Vcc) in order to store the full-high data again in the cell. , V T : the threshold voltage of the cell's pass transistor).
상기의 매스터 로오 클럭 발생회로른 칩 전체에 사용하던 종래의 기술은 다램소자가 고속화, 고집적화되어감에 따라 다수의 메모리 블록들로 세분됨에도 불구하고 하나로서 모든 메모리 블록들을 드라이브함으로서, 증가되는 부하로 인하여 반도체 메모리 소자가 매우 큰 전류를 소모하도록 하고, 큰 노이즈(Noise)의 발생하도록 하며, 아울러 동작속도를 저하되도록 하는 등의 문제점을 부담하게 하였다.The conventional technique used in the above-mentioned master low-clock generation circuit as a whole is to increase the load by driving all the memory blocks as one, even though the DRAM element is divided into a plurality of memory blocks as the speed and high integration As a result, the semiconductor memory device consumes a very large current, generates a large noise, and also causes a problem of lowering an operation speed.
그러므로, 본 발명에서는 고속화, 고집적화되어가는 디램소자에 사용하기에 적합하도록 각 메모리 블록마다에 매스터 로오 클럭 발생회로를 구현하여 하나의 매스터 로오 블록 발생회로가 드라이브하는 워드라인이 하나의 메모리 블록에 한정되도록하므로써 드라이브 능력을 향상시킬 뿐만아니라, 전류소모를 줄이거나 노이즈를 방지하는 측면에서도 효과를 얻고자 한다.Therefore, in the present invention, a master row clock generation circuit is implemented in each memory block so as to be suitable for use in a DRAM device which is becoming faster and more integrated, so that a word line driven by one master row block generation circuit is limited to one memory block. In addition to improving drive capability, the solution is to reduce current consumption and prevent noise.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술과 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the prior art and the present invention.
제1도는 하나의 매스터 로오 클럭 발생회로(11)를 갖는 워드라인 제어회를 도시한 블록도로서, 도시된 바와같이 하나의 매스터 로오 클럭 발생회로(11)는 여러개으 워드라인 드라이버(Wrod Line Driver)(12)를 구동하며, 메모리 블록을 선택하는 어드레스(Address)에 의해서는 제어받지 않고, RAS(Row Address Strobe) 펄스신호에 의해서만 전체 칩내의 모든 매스터 로오 클럭 발생호로(1개 내지 4개)(11)가 동작하여 매스터 로오 클럭(ψX+)를 전원전압(Vcc)의 레벨 이상으로 부트스트래핑(Bootstrapping)시키게 된다.FIG. 1 is a block diagram showing a word line control circuit having one master row clock generation circuit 11. As shown, one master row clock generation circuit 11 includes several word line drivers. (12 to 1), not controlled by an address that selects a memory block, and all master low clock generation signals in the entire chip only by a low address strobe (RAS) pulse signal. (11) is operated to bootstrapping the master row clock ψX + above the level of the power supply voltage Vcc.
제2a도는 종래의 매스터 로오 클럭 발생회로(11)를 도시한 상세도로서, 스탠바이(Standby)상태에서 부트스트래핑된 전압레벨을 갖는 로오 프리챠지 제어신호(XPRE)에 의해 매스터 로오 클럭 발생회로(11)의 출력신호(ψX+)가 풀-기저전압(-Vcc)의 레벨을 유지하다가, 액티브(Active) 상태가 되면 상기의 로오프리챠지 제어신호(XPRE)는 전원전압(Vcc)의 레벨로 전이되고 동시에, RAS펄스신호에 의해 제어되는 로오 인에이블 신호(XE), 디스-챠지 제어신호(XP)가 하이레벨로 인에이블되어 낸드게이트(G1)의 출력노드(N21)이 로우레벨을 갖게되고, 이에따라 노드 (N22)가 스탠바이시의 로우레벨에서 하이레벨로 전이하게되어 캐패시터(Ca pacitor)구조를 갖는 큰 사이즈의 MOS트랜지스터(MC21)에 의해 매스터 로오 클럭(ψX+)의 전압레벨이 전원전압(Vcc)보다 높은 Vcc+△V레벨로 부트스트레핑되도록 동작한다.FIG. 2A is a detailed view of the conventional master low clock generation circuit 11, and the master low clock generation circuit 11 is generated by a low precharge control signal XPRE having a voltage level bootstrap in a standby state. Output signal ψX + maintains the level of the full-base voltage (-Vcc), and when the active state is active, the low precharge control signal XPRE is shifted to the level of the power supply voltage Vcc. At the same time, the low enable signal XE and the discharge-charge control signal XP controlled by the RAS pulse signal are enabled at a high level so that the output node N21 of the NAND gate G1 has a low level. Accordingly, the node N22 transitions from the low level of the standby state to the high level so that the voltage level of the master low clock ψX + is increased by the large size of the MOS transistor MC21 having a capacitor structure. Boots up to a level higher than Vcc + △ V Operate to be wrapped.
제2b도는 제2a도에 도시된 매스터 로오 클럭 발생회로(11)에 관련된 신호들의 동작상태를 도시한 파형도로서, 도시된 바와같이 RAS펄스신호에 의해 제어되는 제2b도 (b)의 (c)의 로오 인에이블 신호(XE) 및 디스챠지 제어신호(XP)의 동작시간에 따라 제2b도(d)의 매스터 로오 클럭(ψX+)의 부트스트래핑되는 구간이 결정되어지는 것을 알 수 있다.FIG. 2B is a waveform diagram showing an operation state of signals related to the master low clock generation circuit 11 shown in FIG. 2A, and as shown in FIG. 2B, FIG. 2B controlled by the RAS pulse signal (c) of FIG. It is understood that the bootstrapping section of the master row clock ψX + of FIG. 2b (d) is determined according to the operating time of the row enable signal XE and the discharge control signal XP of FIG.
제3도는 종래의 매스터 로오 클럭 발생회로(11)와 관련된 전체구조를 도시한 블러도로서, 글러벌(Global) 매스터 로오 클럭 발생회로(11)의 출력신호(ψX+)가 각 메모리 블록(14)에 존재하는 워드라인드라이버(12)의 입력으로 들어가서 로오 어드레스인(AX01)의 네 개의 조합에 의하여 지정된 어느 하나의 워드라인 드라이버(12)가 네개의 드라이버 신호들(XA,XB,XC,XD)를 발생하도록 한다. 상기 매스터 로오클럭(ψX+)이 전달된 워드라인 드라이버(12)에서 발생된 상기 4개의 드라버 신호들(XA,XB,XC,XD)은 로오 디코더(13)를 통과하여 메모리 블록(14)중의 선택된 워드라인을 인에이블시키게 되는 것이다.FIG. 3 is a blur diagram showing the overall structure of the conventional master low clock generation circuit 11, in which the output signal? X + of the global master low clock generation circuit 11 is transmitted to each memory block 14; Entering the input of the existing word line driver 12, any word line driver 12 designated by four combinations of the row address AX01 receives four driver signals XA, XB, XC, and XD. To occur. The four driver signals XA, XB, XC, and XD generated by the word line driver 12 to which the master low-clock (ψX +) is transmitted pass through the low-decoder 13 to store the memory block 14 in the memory block 14. This will enable the selected word line.
이상의 제1도 내지 제3도에서 설명한 종래의 하나의 매스터 로오 클럭 발생회로를 포함하는 디램의 경우, 상술한 바와같이 하나의 매스터 로오 클럭 발생회로가 여러개의 워드라인 드라이버를 구동해야 하므로, 집적도가 높고 고속동작이 이루어지는 반도체 소자를 만들려면 매스터 로오 클럭 발생회로의 사이즈를 크게하거나 매스터 로오 클럭 발생회로의 수를 늘려야 하는데 이렇게 할 경우, 피크 전류(Peak Current)가 증가하여 전류소모뿐아니라, 노이즈 문제가 커질 수 잇다.In the case of a DRAM including one of the conventional master low clock generation circuits described with reference to FIGS. 1 to 3 above, as described above, since one master low clock generation circuit must drive several word line drivers, the degree of integration is high. In order to make a high speed and high speed semiconductor device, it is necessary to increase the size of the master low clock generation circuit or increase the number of the master low clock generation circuits. In this case, the peak current increases and the current consumption as well as the noise problem. Can grow.
따라서, 본 발명에서는 매스터 로오 클럭 발생회로를 각 메모리 블록에 분할 배치하고, 매스터 로오 클럭발생회로를 제어하는 신호로서 RAS펄스신호에 의해 제어되는 신호뿐만아니라, 메모리 블록을 선택하는 로오 어드레스도 사용하여 하나의 메모리 블록이 선택되었을 때, 그에 해당하는 매스터 로오 클럭만을 전원전압(Vcc)레벨 이상으로 붙스트래핑시키고, 그 외의 매스터 로오 클럭을 프리챠지(Precharge) 상태인 전원전압(Vcc)레벨을 그대로 유지하도록하여 피크전류를 줄이고 노이즈 문제를 개선하고자 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention divides the master low clock generation circuit into each memory block and uses the low address to select the memory block as well as the signal controlled by the RAS pulse signal as a signal for controlling the master low clock generation circuit. When one memory block is selected, only the corresponding master low clock is strapped above the power supply voltage (Vcc) level, and the other master low clock is precharged and the power supply voltage (Vcc) level is maintained as it is. The purpose is to reduce the peak current and improve the noise problem.
이하, 제4도 내지 제6도를 참조하여 본 발명의 매스터 로오 클럭 발생회로를 설명하기로 한다.Hereinafter, the master low clock generation circuit of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
제4도는 본 발명에 의한 분할 배치된 매스터 로오 클럭 발생회로들(41)을 갖는 워드라인 제어회로를 도시한 블록도로서, n개의 메모리 블록이 있다고 하면 매스터 로오 클럭 발생회로(14)도 n개가 있어서, 각 메모리 블록당 하나씩 대응되어 RAS펄스신호와 메모리 블록을 선택하는 어드레스에 의해 출력된 부스트신호(BS)에 의해 회로가 인에이블 되어진다.4 is a block diagram showing a word line control circuit having dividedly arranged master low clock generation circuits 41 according to the present invention. If there are n memory blocks, FIG. In this case, the circuit is enabled by the boost signal BS outputted by the RAS pulse signal corresponding to each memory block and an address for selecting the memory block.
상기의 매스터 로오 클럭 발생회로(41)의 매스터 로오 클럭((ψX+i/n)은 제1도에서 설명한 바와같이, 워드라인 드라이버(42)와 로오 디코더(43)를 지나 워드라인에 전달되어 진다.The master low clock ((X) + i / n) of the master low clock generating circuit 41 is transmitted to the word line after passing through the word line driver 42 and the low decoder 43 as described in FIG. Lose.
제5a도는 본 발명에 사용되는 매스터 로오 클럭 발생회로(41)의 실시예를 도시한 상세도로서, 회로의 구성과 동작은 제2a도에서 설명한 종래의 매스터 로오 클럭 발생회로(11)와 동일하고 단지, 낸드게이트(G2)의 입력단에 RAS신호에 의해 제어되는 XP신호 대신에 메모리 블록을 선택하는 부스터 신호(BS)를 연결하여 n개의 매스터 로오 클럭 중 선택된 것만 전원전압(Vcc)보다 높은 전압레벨로 부트스트래핑 시킨다.FIG. 5A is a detailed view showing an embodiment of the master low clock generation circuit 41 used in the present invention. The configuration and operation of the circuit are the same as those of the conventional master low clock generation circuit 11 described in FIG. However, instead of the XP signal controlled by the RAS signal, the booster signal BS that selects a memory block is connected to the input terminal of the NAND gate G2, and only a selected one of the n master low clocks is higher than the power supply voltage Vcc. Bootstrapping
제5b도는 제5a도에 도시된 본 발명의 매스터 로오 클럭 발생회로(41)에 관련된 신호들의 동작상태를 도시한 파형도로서, 실선은 선택된 매스터 로오 클럭 발생회로에서의 신호파형으로 제5b도(d)의 매스터 로오 클럭(ψX+i/n)은 제5b도(b)와 제5b도(c)의 로오 인에이블 신호(XE) 및 상기부스터 신호(BS)에 의해 부트스트래핑된 구간이 정해지고, 점선은 그 외의 선택되지 않은 메모리 블록의 매스터 로오 클럭(ψX+i/n)의 파형으로서 항상 전원전압(Vcc) 레벨을 가지게된다.FIG. 5B is a waveform diagram showing an operation state of signals related to the master low clock generation circuit 41 of the present invention shown in FIG. 5A, and the solid line is a signal waveform of the selected master low clock generation circuit in FIG. The master low clock ψX + i / n of d) is determined by the bootstrapping section by the low enable signal XE and the booster signal BS of FIGS. 5b and 5b. The dotted line is a waveform of the master low clock (? X + i / n) of the other unselected memory blocks, and always has a power supply voltage Vcc level.
제6도는 본 발명에 의한 분할 배치된 매스터 로오 클럭 발생회로들(41)을 갖는 반도체 메모리 소자의 전체구조를 도시한 블록도로서, 각 메모리 블록 마다에 존재하는 매스터 로오 클럭 발생회로(41)의 출력이 바로 그 메모리 블록(44)에 존재하는 워드라인 드라이버(42)의 입력으로 들어가서 로오 디코더(43)로 전달된후, 선택된 워드라인을 인에이블 시키게 된다.FIG. 6 is a block diagram showing the overall structure of a semiconductor memory device having dividedly arranged master low clock generation circuits 41 according to the present invention, wherein the master low clock generating circuit 41 of each memory block exists. The output enters the input of the wordline driver 42 present in that memory block 44 and is passed to the row decoder 43 to enable the selected wordline.
그 외의 나머지 동작은 제4도 내지 제5b도에서 이미 설명한 바와같다.The rest of the operation is the same as already described with reference to FIGS. 4 to 5b.
이상의 제4도 내지 제6도에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 분할배치된 매스터 로오 클럭 발생회로를 갖는 디램소자는 선택된 메모리 블록에서만 매스터 로오 클럭이 인에이블되어, 동작시의 피크전류를 줄일 수 있게되므로 노이즈에 의한 영향도 덜 받으면서 고속동작을 실행할 수 있게 되어, 결국 좋은 특성을 갖는 디램소자를 얻을 수 있는 효과가 있다.As shown in FIG. 4 to FIG. 6, the DRAM device having the divided master low clock generation circuit of the present invention enables the master low clock only in a selected memory block to reduce the peak current during operation. Therefore, the high-speed operation can be executed while being less affected by noise, resulting in a DRAM device having good characteristics.
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