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KR100672170B1 - Semiconductor memory device having a circuit for generating precharge voltage of a bit line and method of precharging a bit line thereof - Google Patents

Semiconductor memory device having a circuit for generating precharge voltage of a bit line and method of precharging a bit line thereof Download PDF

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KR100672170B1
KR100672170B1 KR1020060002797A KR20060002797A KR100672170B1 KR 100672170 B1 KR100672170 B1 KR 100672170B1 KR 1020060002797 A KR1020060002797 A KR 1020060002797A KR 20060002797 A KR20060002797 A KR 20060002797A KR 100672170 B1 KR100672170 B1 KR 100672170B1
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KR
South Korea
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bit line
line precharge
precharge voltage
voltage
reference voltage
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KR1020060002797A
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Inventor
신상훈
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

A semiconductor memory device having a circuit for generating a bit line precharge voltage and a bit line precharging method thereof are provided to generate a stable bit line precharge voltage by additionally using a reference voltage generator and a precharge voltage driver. A memory cell array(500) includes a bit line. A reference voltage generator(100) is used for generating a reference voltage. A bit line precharge voltage generator(210) is used for generating a bit line precharge voltage for precharging the bit line according to the output of the reference voltage generator. A bit line precharge driver(220) is used for maintaining the bit line precharge voltage constantly by comparing the bit line precharge voltage with the reference voltage.

Description

비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자 및 그 비트라인 프리차지 방법{Semiconductor memory device having a circuit for generating precharge voltage of a bit line and method of precharging a bit line thereof}Semiconductor memory device having a bit line precharge voltage generating circuit and a method of precharging the bit line of the bit line precharge voltage of a bit line and method of precharging a bit line

도 1은 종래 기술에 따른 비트라인 프리차지 전압 발생회로이다.1 is a bit line precharge voltage generation circuit according to the prior art.

도 2는 연속적이 메모리 소자의 독출 동작, 비트라인 프리차지 동작시 데이터 입출력 라인의 전위도이다.2 is a potential diagram of data input / output lines during successive read and bit line precharge operations of a memory device.

도 3은 본 발명에 따른 비트라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a semiconductor memory device having a bit line precharge voltage generation circuit according to the present invention.

도 4는 도 3의 기준 전압 발생기를 설명하기 위한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating the reference voltage generator of FIG. 3.

도 5는 도 3의 비트라인 프리차지 전압 구동기를 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the bit line precharge voltage driver of FIG. 3.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

10 : 전압 발생부 20 : 출력부10: voltage generator 20: output unit

100 : 기준 전압 발생부 200 : 비트라인 프리차지전압 발생기100: reference voltage generator 200: bit line precharge voltage generator

300 : 비트라인 프리차지전압 구동기300: bit line precharge voltage driver

본 발명은 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자 및 이를 이용한 비트라인 프리차지 방법에 관한 것으로, 특히 비트라인 프리차지 전압의 드랍(drop)현상을 방지하고, 구동 능력 및 구동 속도가 개선된 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자 및 그 비트라인 프리차지 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having a bit line precharge voltage generation circuit and a bit line precharge method using the same. In particular, the present invention prevents drop of the bit line precharge voltage, A semiconductor memory device having an improved bit line precharge voltage generation circuit and a bit line precharge method thereof.

일반적으로 반도체 소자의 비트라인은 대기 모드 시에는 반전압(Vcc/2)으로 프리차지 되어 있다가 동작 모드(active mode)로 동작하면 셀 어레이(cell array)에 저장되어 있는 셀의 데이터가 비트라인으로 전달된 후에 비트라인 감지 증폭기를 통해 감지 증폭되므로 비트라인은 일정한 전원전압(Vcc) 또는 접지전압(Vss)을 갖게 된다. 상기 비트라인을 반전압(Vcc/2)으로 프리차지 시키기 위해서는 프리차지전압 발생회로로부터 생성된 프리차지 전압(Vblp)을 이용한다.In general, a bit line of a semiconductor device is precharged at a half voltage (Vcc / 2) in a standby mode, and when operated in an active mode, data of a cell stored in a cell array is stored in the bit line. Since it is sensed and amplified by the bit line sense amplifier after being transmitted to the bit line has a constant supply voltage (Vcc) or ground voltage (Vss). The precharge voltage Vblp generated from the precharge voltage generation circuit is used to precharge the bit line to the half voltage Vcc / 2.

도 1은 종래 기술에 따른 비트라인 프리차지 전압 발생회로도이다.1 is a bit line precharge voltage generation circuit diagram according to the prior art.

도 1을 참조하면, 비트라인 프리차지 전압 발생회로는 전압을 발생하는 전압 발생부(10)와, 전압 발생부(10)에서 생성되는 전압에 의해 제어되며 비트라인 프리차지 전압(Vblp)을 발생하는 출력부(20)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the bit line precharge voltage generation circuit is controlled by a voltage generator 10 generating a voltage and a voltage generated by the voltage generator 10 to generate a bit line precharge voltage Vblp. It is configured to include an output unit 20.

전압 발생부(10)는 전원전압(Vcc)과 접지 전압(Vss) 사이에 직렬 연결되는 다수의 저항(R1, R2)과 트랜지스터(NM1, PM1)로 구성된다. 저항(R1)은 전원 전압 (Vcc)와 노드(N1) 사이에 연결된다. 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)는 노드(N1)와 노드(N2) 사이에 연결되고 노드(N1)가 게이트에 연결된다. 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)는 노드(N2)와 노드(N3) 사이에 연결되고 노드(N3)가 게이트에 연결된다. 저항(R2)은 노드(N3)와 접지 전원(Vss) 사이에 연결된다. 노드(N2)에는 기준 전압(Vref)이 인가된다.The voltage generator 10 includes a plurality of resistors R1 and R2 and transistors NM1 and PM1 connected in series between the power supply voltage Vcc and the ground voltage Vss. The resistor R1 is connected between the power supply voltage Vcc and the node N1. The first NMOS transistor NM1 is connected between the node N1 and the node N2 and the node N1 is connected to the gate. The first PMOS transistor PM1 is connected between the node N2 and the node N3 and the node N3 is connected to the gate. The resistor R2 is connected between the node N3 and the ground power supply Vss. The reference voltage Vref is applied to the node N2.

출력부(20)는 전원전압(Vcc)과 접지전압(Vss) 사이에 직렬 연결되고, 게이트가 상기 전압 발생부(10)의 노드(N1)에 연결된 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2) 및 게이트가 상기 전압 발생부(10)의 노드(N3)에 연결되는 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)를 포함하여 구성되어, 제 2 NMOS 트랜지스터(NM2)와 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)의 사이의 노드에서 비트라인 프리차지 전압(Vblp)을 출력한다.The output unit 20 is connected in series between the power supply voltage Vcc and the ground voltage Vss, and the second NMOS transistor NM2 and the gate whose gate is connected to the node N1 of the voltage generator 10 are connected to the output voltage 20. And a second PMOS transistor PM2 connected to the node N3 of the voltage generator 10, thereby freeing bit lines at a node between the second NMOS transistor NM2 and the second PMOS transistor PM2. The charge voltage Vblp is output.

이와 같이 구성된 종래 비트라인 프리차지 전압 발생회로의 개략적인 동작을 설명하면 다음과 같다.A schematic operation of the conventional bit line precharge voltage generation circuit configured as described above is as follows.

먼저, 전압 발생부(10)의 제1, 제2 부하저항(R1,R2)의 크기가 충분히 클 때, 전압 발생부(10)에는 수 μA 의 전류가 흐르게 되어, 출력부(20)에는 수 mA의 구동전류가 생성된다. 이때 제1, 제2 부하저항(R1,R2)의 크기가 동일하고, 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)와 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1)의 문턱 전압이 동일하다면, 출력부(20)의 출력단자에서는 전원전압(Vcc)의 절반값인 비트라인 프리차지 전압(Vblp)이 출력된다. 만약 제1, 제2 부하저항(R1,R2)의 크기가 다르게 되어 기준 전압보다 낮은 비트라인 프리차지 전압(Vblp)이 출력되면, 제 1 NMOS 트랜지스터(NM1)와 제 1 PMOS 트랜지스터(PM1) 사이의 제 2 노드(N2)에 인가되는 기준전압(Vref)에 의하여 제 3 노드(N3)의 전위가 올라가고, 이로 인하여 제 2 PMOS 트랜지스터(PM2)를 통하여 흐르는 전류의 양이 감소하여 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 전위가 올라가게 된다.First, when the magnitudes of the first and second load resistors R1 and R2 of the voltage generator 10 are sufficiently large, a current of several μA flows through the voltage generator 10, and the output unit 20 receives a few μA. Drive current of mA is generated. At this time, if the magnitudes of the first and second load resistors R1 and R2 are the same, and the threshold voltages of the first NMOS transistor NM1 and the first PMOS transistor PM1 are the same, the output terminal of the output unit 20 The bit line precharge voltage Vblp, which is half of the power supply voltage Vcc, is output. If the bit line precharge voltage Vblp lower than the reference voltage is output because the sizes of the first and second load resistors R1 and R2 are different from each other, between the first NMOS transistor NM1 and the first PMOS transistor PM1. The potential of the third node N3 is increased by the reference voltage Vref applied to the second node N2 of the transistor, thereby decreasing the amount of current flowing through the second PMOS transistor PM2, thereby precharging the bit line. The potential of the voltage Vblp rises.

도 2는 연속적이 메모리 소자의 독출 동작, 비트라인 프리차지 동작시 데이터 입출력 라인의 전위도이다.2 is a potential diagram of data input / output lines during successive read and bit line precharge operations of a memory device.

도 2를 참조하면, 연속적인 메모리 소자의 독출 동작, 비트라인 프리차지 동작으로 인하여 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 사용량이 급격히 늘어나게 된다. 이 경우 비트라인 프리차지 전압 발생 회로가 구동 능력과 반응 속도면에서 사용량을 따라가지 못하게 되어 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 전위가 떨어지게 되는 드랍(drop)현상이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 2, the amount of use of the bit line precharge voltage Vblp increases rapidly due to the continuous read operation and the bit line precharge operation of the memory device. In this case, the bit line precharge voltage generation circuit may not keep up with the usage in terms of driving ability and response speed, and a drop phenomenon may occur in which the potential of the bit line precharge voltage Vblp falls.

따라서, 본 발명은 비트라인 프리차지 전압의 드랍을 보상하기 위한 구동회로와 가변적인 기준 전압 발생기를 사용하여 안정적으로 프리차지 전압을 발생하여 구동 능력 및 응답 속도가 향상된 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자 및 이를 이용한 비트라인 프리차지 방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention provides a bit line precharge voltage generation circuit in which a precharge voltage is stably generated using a driving circuit for compensating for the drop of the bit line precharge voltage and a variable reference voltage generator to improve driving ability and response speed. There is provided a semiconductor memory device and a bit line precharge method using the same.

본 발명에 따른 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자는 비트라인을 갖는 메모리 셀 어레이와, 기준 전압을 생성하는 기준 전압 발 생기와, 상기 기준 전압 발생기의 출력에 따라 상기 비트라인을 프리차지하기 위한 비트라인 프리차지 전압을 생성하는 비트라인 프리차지 전압 발생기, 및 상기 비트라인 프리차지 전압을 상기 기준 전압과 비교하여 일정하게 유지하기 위한 비트라인 프리차지 구동기를 포함하는 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 포함한다.A semiconductor memory device having a bit line precharge voltage generation circuit according to the present invention includes a memory cell array having a bit line, a reference voltage generator for generating a reference voltage, and a bit line according to an output of the reference voltage generator. Bit line precharge comprising a bit line precharge voltage generator for generating a bit line precharge voltage for precharging, and a bit line precharge driver for maintaining the bit line precharge voltage constant compared to the reference voltage. It includes a voltage generator circuit.

상기 비트라인 프리차지 전압 구동기는 상기 기준 전압과 상기 비트라인 프리차지 전압을 차동 입력하는 차동 증폭부와, 상기 차동 증폭부의 출력에 응답하여 상기 비트라인 프리차지 전압을 풀업시키는 풀업부를 포함한다.The bit line precharge voltage driver may include a differential amplifier configured to differentially input the reference voltage and the bit line precharge voltage, and a pull up unit configured to pull up the bit line precharge voltage in response to an output of the differential amplifier.

본 발명에 따른 반도체 메모리 소자의 비트라인 프리차지 방법은 가변 기준 전압 발생기에서 가변적인 기준 전압을 생성하는 단계와, 상기 기준 전압에 응답하여 비트라인 프리차지 전압 발생회로에서 비트라인 프리차지 전압을 생성하는 단계와, 비트라인 프리차지 전압을 메모리 셀 어레이의 비트라인에 인가하여 상기 비트라인을 프리차지하는 단계, 및 상기 반도체 메모리 소자의 연속적인 프리차지 동작으로 인하여 상기 비트라인 프리차지 전압의 전위가 떨어질 경우 상기 비트라인 프리차지 전압 발생회로에서 상기 기준 전압의 전위까지 상기 비트라인 프리차지 전압을 풀업 시키는 단계를 포함한다.A bit line precharge method of a semiconductor memory device according to the present invention includes generating a variable reference voltage in a variable reference voltage generator, and generating a bit line precharge voltage in a bit line precharge voltage generation circuit in response to the reference voltage. Applying a bit line precharge voltage to a bit line of a memory cell array to precharge the bit line, and a continuous precharge operation of the semiconductor memory device, thereby lowering the potential of the bit line precharge voltage. And pulling up the bit line precharge voltage to a potential of the reference voltage in the bit line precharge voltage generation circuit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.

도 3은 본 발명에 따른 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자를 설명하기 위한 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating a semiconductor memory device including a bit line precharge voltage generation circuit according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자는 가변적인 기준전압(Vref)을 생성하는 기준전압 발생기(100)와, 기준 전압(Vref)을 인가받아 비트라인 프리차지 전압(Vblp)을 발생하는 비트라인 프리차지 전압 발생기(210)와 비트라인 프리차지 전압(Vblp)과 기준 전압(Vref)을 비교하여 풀업 동작을 진행하기 위한 비트라인 프리차지 전압 구동기(220)를 포함하는 비트라인 프리차지 전압 발생 회로(200)와, 비트라인 프리차지 전압을 메모리 셀의 비트라인에 인가하는 안정화부(300)와, 비트라인에 실린 데이터를 센싱하는 비트라인 센싱 앰프(400), 및 데이터를 저장할 수 있는 다수의 메모리 셀을 갖는 메모리 셀 어레이(500)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a semiconductor memory device including a bit line precharge voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention receives a reference voltage generator 100 generating a variable reference voltage Vref and a reference voltage Vref. Bit line precharge voltage driver for comparing the bit line precharge voltage generator 210 generating the bit line precharge voltage Vblp with the bit line precharge voltage Vblp and the reference voltage Vref to perform a pull-up operation. A bit line precharge voltage generation circuit 200 including a 220, a stabilization unit 300 for applying a bit line precharge voltage to a bit line of a memory cell, and bit line sensing for sensing data carried on the bit line And a memory cell array 500 having an amplifier 400 and a plurality of memory cells capable of storing data.

도 4는 도 3의 비트라인 프리차지 전압 발생 회로의 기준 전압 발생기(100)를 상세히 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating in detail the reference voltage generator 100 of the bit line precharge voltage generator circuit of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 기준 전압 발생기는 다수의 저항(R11~R14)과 PMOS 트랜지스터(PM11) 및 NMOS 트랜지스터(NM11)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the reference voltage generator includes a plurality of resistors R11 to R14, a PMOS transistor PM11, and an NMOS transistor NM11.

다수의 저항(R11~R14)은 코어 전압(Vcore)과 접지 전원(Vss) 사이에 직렬 연결된다. PMOS 트랜지스터(PM11)는 저항(R11)과 병렬 구조로 연결되고, 제 1 테스트 신호(testmode input1)가 게이트 단자에 인가된다. NMOS 트랜지스터(NM11)는 저항(R14)과 병렬 구조로 연결되고, 제 2 테스트 신호(testmode input2)가 게이트 단자에 인가된다. 저항(R12) 및 저항(R13)은 가변저항으로 저항치를 조절할 수 있다.The plurality of resistors R11 to R14 are connected in series between the core voltage Vcore and the ground power supply Vss. The PMOS transistor PM11 is connected in parallel with the resistor R11 and a first test signal testmode input1 is applied to the gate terminal. The NMOS transistor NM11 is connected in parallel with the resistor R14, and a second test signal testmode input2 is applied to the gate terminal. The resistor R12 and the resistor R13 may be adjusted with a variable resistor.

도 3의 비트라인 프리차지 전압 발생기(210)는 종래 기술에 따른 비트라인 프리차지 전압 발생 회로(도 1)와 동일하게 구성되므로, 본원 발명의 상세한 설명에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the bit line precharge voltage generator 210 of FIG. 3 is configured in the same manner as the bit line precharge voltage generator circuit (FIG. 1) according to the related art, a detailed description thereof will be omitted.

도 5는 도 3의 비트라인 프리차지 전압 구동기를 상세히 설명하기 위한 회로도이다. FIG. 5 is a circuit diagram illustrating in detail the bit line precharge voltage driver of FIG. 3.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 비트라인 프리차지 전압 구동기는 차동증폭부(221)와 인에이블부(222) 및 풀업부(223)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the bit line precharge voltage driver according to the present invention includes a differential amplifier 221, an enable unit 222, and a pull-up unit 223.

차동증폭부(221)는 제 1 PMOS 트랜지스터(PM101) 및 제 2 PMOS 트랜지스터(PM102)와, 제 1 NMOS 트랜지스터(NM101) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(NM102)를 구비한다. 제 1 PMOS 트랜지스터(PM101) 및 제 2 PMOS 트랜지스터(PM102)는 게이트 단자가 공통 연결되고 공통 소스 단자를 통해 전원 전압(Vcc)이 인가된다. 그리고, 제 1 NMOS 트랜지스터(NM101)는 노드(ND11)와 인에이블부(222) 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 기준 전압(Vref)이 인가된다. 또한, 제 2 PMOS 트랜지스터(PM102)는 노드(ND12)와 인에이블부(222) 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 비트라인 프리차지 전압(Vblp)이 인가된다.The differential amplifier 221 includes a first PMOS transistor PM101 and a second PMOS transistor PM102, a first NMOS transistor NM101, and a second NMOS transistor NM102. Gate terminals are commonly connected to the first PMOS transistor PM101 and the second PMOS transistor PM102 and a power supply voltage Vcc is applied through the common source terminal. The first NMOS transistor NM101 is connected between the node ND11 and the enable unit 222 to receive a reference voltage Vref through the gate terminal. In addition, the second PMOS transistor PM102 is connected between the node ND12 and the enable unit 222 so that the bit line precharge voltage Vblp is applied through the gate terminal.

인에이블부(222)는 차동증폭부(221)와 접지전원(Vss) 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 기준 전압(Vref)이 인가되어 스위칭 동작을 하는 제 3 NMOS 트랜지스터(NM103)를 구비한다.The enable unit 222 includes a third NMOS transistor NM103 connected between the differential amplifier 221 and the ground power source Vss to apply a reference voltage Vref through a gate terminal to perform a switching operation.

풀업부(223)는 전원전압(Vcc)과 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 출력단에 연결되어 게이트 단자가 차동증폭부(221)의 노드(ND11)에 연결되는 제 3 PMOS 트랜 지스터(PM103)를 구비한다.The pull-up unit 223 is connected to the output terminal of the power supply voltage Vcc and the bit line precharge voltage Vblp, and the third PMOS transistor PM103 having a gate terminal connected to the node ND11 of the differential amplifier 221. It is provided.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 비트라인 프리차지 전압 발생 회로를 구비한 반도체 메모리 소자의 동작을 설명하면 다음과 같다.An operation of a semiconductor memory device having a bit line precharge voltage generation circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5 as follows.

도 4를 참조하면, 기준 전압 발생기(100)에서 기준 전압(Vref)을 생성한다. 이를 상세히 설명하면, 코어 전압(Vcore)과 접지 전원(Vss) 사이에 직렬연결된 저항들(R11~R14)의 전압 분배에 의한 노드(ND2)의 전위를 기준 전압(Vref) 전위로 하여 출력한다. 이때, 생성되는 기준 전압(Vref)의 전위가 원하는 전위보다 높거나 낮을 경우 제 1, 제 2 테스트 신호(Testmode input1,2) 를 인가하여 PMOS 트랜지스터(PM11)과 NMOS 트랜지스터(NM11)를 턴온 또는 턴오프시켜 전체 저항치를 변경함으로써 기준 전압(Vref)의 전위를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제 1, 2 테스트 신호(Testmode input1,2)를 하이 레벨로 인가하면, PMOS 트랜지스터(PM11)는 턴오프되고 NMOS 트랜지스터(NM11)는 턴온된다. 따라서 저항(R11)과 저항(R12)의 저항치를 합한 저항값과 저항(R13)의 저항치 비에 의하여 기준 전압(Vref)의 전위는 내려가게 된다. 또한, 제 1, 2 테스트 신호(Testmode input1,2)를 로우 레벨로 인가하면 기준 전압(Vref)의 전위는 올라가게 된다. 또한 저항(R12)과 저항(R13)은 가변저항으로써, 저항치를 변경하여 기준 전압(Vref)의 전위를 조절할 수 있다.Referring to FIG. 4, the reference voltage generator 100 generates a reference voltage Vref. In detail, the potential of the node ND2 due to the voltage distribution of the resistors R11 to R14 connected in series between the core voltage Vcore and the ground power supply Vss is output as the reference voltage Vref potential. At this time, when the potential of the generated reference voltage Vref is higher or lower than the desired potential, the first and second test signals Testmode inputs 1 and 2 are applied to turn on or turn on the PMOS transistor PM11 and the NMOS transistor NM11. The potential of the reference voltage Vref can be adjusted by turning off the entire resistance value. For example, when the first and second test signals Testmode inputs 1 and 2 are applied at a high level, the PMOS transistor PM11 is turned off and the NMOS transistor NM11 is turned on. Therefore, the potential of the reference voltage Vref is lowered by the ratio of the resistance value of the resistor R11 and the resistor R12 to the resistance value of the resistor R13. In addition, when the first and second test signals Testmode inputs 1 and 2 are applied at a low level, the potential of the reference voltage Vref is increased. In addition, the resistors R12 and R13 are variable resistors, and the potential of the reference voltage Vref may be adjusted by changing the resistance value.

비트라인 프리차지 전압 발생기(210)의 동작은 종래 기술의 비트라인 프리차지 전압 발생 회로(도 1)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the operation of the bit line precharge voltage generator 210 is the same as that of the conventional bit line precharge voltage generator circuit (FIG. 1), a detailed description thereof will be omitted.

도 5를 참조하여 비트라인 프리차지 전압 구동기(220)의 동작을 설명하면 다음과 같다.An operation of the bit line precharge voltage driver 220 will be described with reference to FIG. 5.

먼저, 노드(ND12)의 초기 전위가 제 1 PMOS 트랜지스터(PM101)와 제 2 PMOS 트랜지스터(PM102)의 게이트에 인가되어 차동증폭부(221)에 인가되는 전원 전압(Vcc)의 전류량을 조절한다. 이때, 제 1 PMOS 트랜지스터(PM101)와 제 2 PMOS 트랜지스터(PM102)가 같은 사이즈의 트랜지스터라고 가정하면, 노드(ND11)와 노드 (ND12)의 전위차는 없다. 이 후, 기준전압(Vref)이 제 1 NMOS 트랜지스터(NM101)에 인가되어 노드(ND11)와 노드(ND13) 사이에 흐르는 전류량을 조절한다. 또한 비트라인 프리차지 전압 발생기에서 출력된 비트라인 프리차지 전압(Vblp)이 제 2 NMOS 트랜지스터(NM102)에 인가되어 노드(ND12)와 노드(ND13) 사이에 흐르는 전류량을 조절한다. 또한 기준 전압(Vref)이 인에이블부(222)의 제 3 NMOS 트랜지스터(NM103)에 인가되어 제 3 NMOS 트랜지스터(NM103)가 턴온된다. 따라서, 접지 전원(Vss)와 노드(ND13)가 연결된다. 이때 반도체 메모리 소자의 연속적인 독출 동작 및 프리차지 동작으로 인하여 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 전위가 떨어지는 드랍(drop) 현상이 발생하게 되면, 노드(ND12)와 노드(ND13) 사이에 흐르는 전류량이 노드(ND11)와 노드(ND13) 사이에 흐르는 전류량보다 작게 된다. 이로 인하여 노드(ND12)의 전위는 올라가게 되고 이로 인하여 제 1 PMOS 트랜지스터(PM101)에 의한 노드(ND11)d에 인가되는 전원 전압(Vcc)의 전류량이 줄어들게 된다. 따라서, 노드(ND11)의 전위값은 내려간다. 내려간 노드(ND11)의 전위값은 풀업부(223)의 제 3 PMOS 트랜지스터(PM103)의 게이트에 연결되어 제 3 PMOS 트랜지스터(PM103)가 턴온된다. 따라서 비트라인 프리차지 전압(Vblp)과 전원 전압(Vcc)가 연결되어 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 전위가 상승하게 된다. 따라서 반도체 메모리 소자의 연 속적인 독출 동작 및 프리차지 동작으로 인하여 비트라인 프리차지 전압(Vblp)의 전위 드랍되는 것을 보상한다.  First, the initial potential of the node ND12 is applied to the gates of the first PMOS transistor PM101 and the second PMOS transistor PM102 to adjust the amount of current of the power supply voltage Vcc applied to the differential amplifier 221. At this time, assuming that the first PMOS transistor PM101 and the second PMOS transistor PM102 are transistors of the same size, there is no potential difference between the node ND11 and the node ND12. Thereafter, the reference voltage Vref is applied to the first NMOS transistor NM101 to adjust the amount of current flowing between the node ND11 and the node ND13. In addition, the bit line precharge voltage Vblp output from the bit line precharge voltage generator is applied to the second NMOS transistor NM102 to adjust the amount of current flowing between the node ND12 and the node ND13. In addition, the reference voltage Vref is applied to the third NMOS transistor NM103 of the enable unit 222 so that the third NMOS transistor NM103 is turned on. Therefore, the ground power supply Vss and the node ND13 are connected. In this case, when a drop phenomenon in which the potential of the bit line precharge voltage Vblp falls due to the continuous read operation and the precharge operation of the semiconductor memory device occurs, the current flows between the node ND12 and the node ND13. It becomes smaller than the amount of current flowing between the node ND11 and the node ND13. As a result, the potential of the node ND12 rises, thereby reducing the amount of current of the power supply voltage Vcc applied to the node ND11d by the first PMOS transistor PM101. Therefore, the potential value of the node ND11 goes down. The potential value of the lowered node ND11 is connected to the gate of the third PMOS transistor PM103 of the pull-up unit 223 so that the third PMOS transistor PM103 is turned on. Accordingly, the bit line precharge voltage Vblp and the power supply voltage Vcc are connected to increase the potential of the bit line precharge voltage Vblp. Therefore, the potential drop of the bit line precharge voltage Vblp is compensated for by the continuous read operation and the precharge operation of the semiconductor memory device.

본 발명의 도면으로 도시되진 않았지만, 비트라인 프리차지 전압 구동기의 인에이블부와 풀업부에 추가적으로 트랜지스터나 저항 또는 캐패시터를 추가적으로 구성하고 테스트 모드 또는 옵션으로 사용할 수 있다. 테스트 모드 또는 옵션은 반도체 메모리 소자의 패키지 이후 오차로 인하여 소자의 성능이 저하될 경우, 레이저와 같은 것으로 연결된 선을 끊거나, 연결해야 할 부분을 빔으로 쏘아서 금속 선을 붙여넣는 방식으로 회로의 오차를 정정하여 구동 능력을 향상시키고 구동 속도를 향상시킬 수 있다.Although not shown in the drawings of the present invention, the enable portion and the pull-up portion of the bit line precharge voltage driver may be additionally configured with a transistor, a resistor, or a capacitor, and may be used as a test mode or option. In the test mode or option, if the performance of the device is degraded due to the error after the package of the semiconductor memory device, the error of the circuit is broken by breaking the connected line with a laser or by attaching a metal line by shooting a part to be connected with a beam. By correcting this, the driving ability can be improved and the driving speed can be improved.

생성된 비트라인 프리차지 전압(Vblp)은 안정화부(300)으로 출력된다. 안정화부(300)은 비트라인 프리차지 신호에 응답하여 비트라인 프리차지 전압(Vblp)을 선택된 비트라인(BL 또는 /BL)에 인가하여 비트라인을 프리차지한다.The generated bit line precharge voltage Vblp is output to the stabilization unit 300. The stabilization unit 300 precharges the bit line by applying the bit line precharge voltage Vblp to the selected bit line BL or / BL in response to the bit line precharge signal.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면, 반도체 메모리 소자의 연속적인 독출동작 및 프리차지 동 작으로 인하여 비트라인 프리차지 전압의 전위 드랍되는 것을 보상하기 위하여 가변적인 기준 전압 발생기와 비트라인 프리차지 전압 구동기를 추가적으로 구성하여 안정적인 비트라인 프리차지 전압을 생성한다. According to the present invention, in order to compensate for the potential drop of the bit line precharge voltage due to the continuous read operation and the precharge operation of the semiconductor memory device, a variable reference voltage generator and a bit line precharge voltage driver are additionally configured to provide stable stability. Generate a bit line precharge voltage.

Claims (6)

비트라인을 갖는 메모리 셀 어레이;A memory cell array having bit lines; 기준 전압을 생성하는 기준 전압 발생기;A reference voltage generator for generating a reference voltage; 상기 기준 전압 발생기의 출력에 따라 상기 비트라인을 프리차지하기 위한 비트라인 프리차지 전압을 생성하는 비트라인 프리차지 전압 발생기; 및A bit line precharge voltage generator for generating a bit line precharge voltage for precharging the bit line according to the output of the reference voltage generator; And 상기 비트라인 프리차지 전압을 상기 기준 전압과 비교하여 일정하게 유지하기 위한 비트라인 프리차지 구동기를 포함하는 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자.And a bit line precharge voltage generator circuit for maintaining the bit line precharge voltage constant compared to the reference voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 비트라인 프리차지 전압 발생기는The voltage generator of claim 1, wherein the bit line precharge voltage generator comprises: 상기 기준 전압을 인가받아 바이어스를 발생하는 전압 발생부; 및A voltage generator for generating a bias by receiving the reference voltage; And 상기 바이어스에 의해 제어되어 비트라인 프리차지 전압을 생성하는 출력부를 포함하는 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자.And a bit line precharge voltage generation circuit including an output unit controlled by the bias to generate a bit line precharge voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 비트라인 프리차지 전압 구동기는2. The method of claim 1, wherein the bit line precharge voltage driver 상기 기준 전압과 상기 비트라인 프리차지 전압을 차동 입력하는 차동 증폭부;A differential amplifier configured to differentially input the reference voltage and the bit line precharge voltage; 상기 기준 전압에 응답하여 상기 비트라인 프리차지 전압 구동기를 인에이블 시키는 스위치부; 및A switch unit to enable the bit line precharge voltage driver in response to the reference voltage; And 상기 차동 증폭부의 출력에 응답하여 상기 비트라인 프리차지 전압을 풀업시키는 풀업부를 포함하는 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자.And a pull-up unit configured to pull up the bit line precharge voltage in response to an output of the differential amplifier. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 차동 증폭부는 커런트 미러 구조로 연결되어 공급전원을 입가받는 공급전원 인가회로; 및The differential amplifying unit is connected to a current mirror structure to receive a supply power supply circuit; And 상기 기준 전압과 상기 비트라인 프리차지 전압을 인가받는 차동입력회로를 포함하는 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자.And a bit line precharge voltage generation circuit comprising a differential input circuit receiving the reference voltage and the bit line precharge voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기준전압 발생기는 제어 신호에 응답하여 저항의 연결을 제어하는 테스트부; 및The reference voltage generator includes a test unit for controlling a connection of a resistor in response to a control signal; And 저항치를 가변적으로 변경하여 출력되는 기준 전압의 전위를 조절하는 가변저항부를 포함하는 비트 라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자.A semiconductor memory device comprising a bit line precharge voltage generation circuit including a variable resistor section for varying a resistance value and adjusting a potential of an output reference voltage. 가변 기준 전압 발생기와 비트라인 프리차지 전압 발생회로를 구비한 반도체 메모리 소자의 비트라인 프리차지 방법에 있어서,A bit line precharge method of a semiconductor memory device having a variable reference voltage generator and a bit line precharge voltage generation circuit, 상기 가변 기준 전압 발생기에서 가변적인 기준 전압을 생성하는 단계;Generating a variable reference voltage in the variable reference voltage generator; 상기 기준 전압에 응답하여 상기 비트라인 프리차지 전압 발생회로에서 비트라인 프리차지 전압을 생성하는 단계;Generating a bit line precharge voltage in the bit line precharge voltage generation circuit in response to the reference voltage; 비트라인 프리차지 전압을 메모리 셀 어레이의 비트라인에 인가하여 상기 비트라인을 프리차지하는 단계; 및Precharging the bit line by applying a bit line precharge voltage to a bit line of a memory cell array; And 상기 반도체 메모리 소자의 연속적인 프리차지 동작으로 인하여 상기 비트라인 프리차지 전압의 전위가 떨어질 경우 상기 비트라인 프리차지 전압 발생회로에서 상기 기준 전압의 전위까지 상기 비트라인 프리차지 전압을 풀업 시키는 단계를 포함하는 반도체 메모리 소자의 비트라인 프리차지 방법.Pulling up the bit line precharge voltage to the potential of the reference voltage in the bit line precharge voltage generation circuit when the potential of the bit line precharge voltage drops due to the continuous precharge operation of the semiconductor memory device; A bit line precharge method for a semiconductor memory device.
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