KR101616262B1 - Circuit and Method for Generating Sense Amp Enable Signal for Static RAM, and Static RAM Comprising the same Circuit - Google Patents
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Abstract
정적 램(SRAM)용 센스앰프인에이블 신호 생성회로 및 그 방법과, 그 생성회로를 구비한 정적 램이 개시된다. 본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 상기 램의 셀 어레이 중에서 선택되는 적어도 하나의 셀 칼럼을 추적셀 칼럼으로 이용함으로써 별도의 복제 또는 더미 워드라인을 구비할 필요가 없다. 본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 워드라인 중 하나가 논리 하이로 구동되어 읽기 동작이 개시될 때, 추적셀 칼럼의 비트라인에서의 전압 변동을 트래킹하여 트래킹 신호(TRKBL)를 생성하고, 그 트래킹 신호를 이용하여 센스앰프인에이블 신호를 생성한다. A sense amplifier enable signal generating circuit and a method thereof for a static random access memory (SRAM), and a static RAM including the generating circuit are disclosed. The sense amplifier enable signal generation circuit of the present invention does not need to have a separate replica or dummy word line by using at least one cell column selected from the cell arrays of the ram as a trace cell column. The sense amplifier enable signal generation circuit of the present invention generates a tracking signal TRKBL by tracking the voltage variation in the bit line of the tracking cell column when one of the word lines is driven to a logic high to initiate a read operation, And generates a sense amplifier enable signal using the tracking signal.
Description
본 발명은 복제된 워드라인에 의해 동작하는 실제 메모리 셀을 일부 수정한 복제 셀 또는 더미 셀을 사용하지 않고, 원래 워드라인에 의해 동작하는 실제의 메모리 셀을 사용하여 비트라인 또는 비트라인바에서의 전압 변동을 추적함으로써 센스앰프인에이블 신호를 생성하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로 및 그 방법과, 그 생성회로를 구비한 정적 램에 관한 것이다.
The present invention is not limited to the use of actual memory cells that are operated by the original word lines, rather than replicate cells or dummy cells that partially modify the actual memory cells operating by the replicated word lines, A sense amplifier enable signal generating circuit for generating a sense amplifier enable signal by tracking voltage fluctuation, a method thereof, and a static RAM provided with the generating circuit.
임베디드 메모리에 대한 고속 억세스와 저전력에 요구는 계속 커지고 있다. 정적 램(SRAM: Static Random Access Memory)(이하 'SRAM'이라 함)의 디자인에서도 마찬가지다. SRAM에서 고속 억세스와 저전력 처리는 특히 센스앰프(Sense Amplifier)를 동작시키는 센스앰프인에이블(SAE: Sense Amp. Enable) 신호의 정확한 타이밍과 관련된다. The demand for high-speed access to embedded memory and low power consumption continues to grow. The same is true for the design of static random access memory (SRAM) (hereinafter referred to as "SRAM"). The high-speed access and low-power processing in SRAM is specifically related to the exact timing of the sense amplifier enable (SAE) signal that drives the sense amplifier.
메모리 읽기(Reading) 과정에서, 만약 비트라인이 충분히 성숙하기 전에 센스앰프(Sense Amplifier)가 너무 일찍 인에이블(Enable)되면 비트라인 페어(Bit Line Pair)의 차 전압(Differential Voltage)이 불충분하게 되고, 센스 앰프는 해당 셀에 저장된 데이터 값을 정확하게 읽어오지 못할 수 있다. 따라서 센스앰프인에이블 신호는 두 개 비트 라인의 차 전압이 센스앰프의 오프셋 전압보다 더 커진 상태에서 제공되어야 한다. In the memory reading process, if the sense amplifier is enabled too early before the bit line is fully matured, the differential voltage of the bit line pair becomes insufficient , The sense amplifier may not be able to accurately read the data value stored in the corresponding cell. Therefore, the sense amplifier enable signal must be provided in such a state that the difference voltage between the two bit lines is larger than the offset voltage of the sense amplifier.
그렇다고, 센스앰프가 과도하게 지연되어 인에이블되면, 억세스 타임이 길어질 뿐만 아니라, 비트라인에서의 전압 차가 불필요하게 커짐으로써 불필요한 전력 소모가 커지게 된다. 억세스 타임을 생각하면 센스앰프가 최대한 일찍 인에이블되는 것이 좋지만, 앞서 언급한 것처럼 너무 일찍 인에이블되는 것도 바람직하지 않다. 이처럼, 센스앰프인에이블 신호의 정확한 타이밍은 메모리의 성능뿐만 아니라 전력 소모에도 결정적인 영향을 준다. However, if the sense amplifier is excessively delayed and enabled, not only the access time is prolonged but also the voltage difference in the bit line becomes unnecessarily large, thereby unnecessary power consumption becomes large. Considering the access time, it is good that the sense amplifier is enabled as soon as possible, but it is not desirable to enable it too early, as mentioned above. As such, the precise timing of the sense amplifier enable signal has a decisive influence on not only memory performance but also power consumption.
센스앰프인에이블 신호의 정확성을 높이기 위한 방법 중에서, 종래에 주목 받고 있는 기술이 '복제 비트라인(RBL: Replica Bitline)' 또는 '더미 비트라인(DBL: Dummy Bitline)'을 이용하는 '복제 비트라인 트래킹 방법'이다. 이 방법에서는 메모리 동작의 변동(Variation) 부분을 트래킹하기 위한 복제 칼럼(Column) 또는 더미 칼럼을 셀 어레이(Array)에 추가하는데, 그 복제 칼럼의 비트라인을 '복제 비트라인(RBL)'이라 한다. Of the methods for increasing the accuracy of the sense amplifier enable signal, a technique that has been attracting attention in the past is the 'replica bit line tracking (RBL) using a replica bit line (RBL)' or a 'dummy bit line Method '. In this method, a replica column or a dummy column for tracking the Variation part of the memory operation is added to the cell array, and the bit line of the replica column is referred to as a 'replica bit line (RBL)' .
복제 비트라인(RBL)이 원래의 비트라인(BL)의 전압 변이를 그대로 추적하기 위하여, 복제 칼럼내의 특정 복제 셀을 별도의 제어신호(예컨대, 별도의 더미 워드라인)으로 활성화한다. 트래킹에 참여하는 복제 셀은 원래 메모리 셀을 일부 수정하여 사용하며, 동일한 조건에서 동작하기 때문에 소위 프로세스-전압-온도 변동(Process Voltage Temperature Variation)에 불구하고 정확한 센스앰프인에이블 신호를 생성할 수 있는 것으로 여겨진다. 한편 별도의 더미 워드라인을 사용해야 하기 때문에, 트래킹에 참여하는 복제 셀을 제외한 복제 칼럼 내의 모든 복제 셀이 트래킹과 무관하게 되고 제조과정에서도 별도의 리-라우팅(Re-Routing) 공정을 통해 형성한다. The specific replica cell in the replica column is activated with a separate control signal (e.g., a separate dummy word line) so that the replica bit line RBL tracks the voltage variation of the original bit line BL as it is. Since the replica cell participating in tracking uses the original memory cell in some modification and operates under the same conditions, it is possible to generate an accurate sense amplifier enable signal despite the so-called process voltage-temperature variation ≪ / RTI > On the other hand, since a separate dummy word line must be used, all the replica cells in the replica column except for the replica cell participating in tracking are independent of tracking and are formed through a separate re-routing process in the manufacturing process.
예컨대, 대한민국 공개특허 제2310-0127276호(발명의 명칭: 고성능 메모리 컴파일러들에서의 향상된 비트라인 트래킹)에는 더미 비트라인을 사용하여 트래킹하는 방법이 개시되어 있다. For example, Korean Patent Publication No. 2310-0127276 (entitled " Enhanced Bit Line Tracking in High Performance Memory Compilers ") discloses a method of tracking using dummy bit lines.
도 1을 참조하면, 이 발명의 메모리에는 원래 메모리 셀(114)에 더하여, 더미 비트라인(DBL)에 연결되는 더미 칼럼이 더 포함되어 있고, 별도의 제어신호인 더미 워드라인(DWL)과, 더미 워드라인(DWL)과 더미 비트라인(DBL)에 의해 동작하는 더미 풀 다운 디바이스(Dummy Pull-down Device)(116)도 제공된다. 더미 풀 다운 디바이스(116)는 원래 메모리 셀(114)과 동일하게 동작하도록 설계된 복제 셀이다. Referring to FIG. 1, the memory of the present invention further includes a dummy column connected to the dummy bit line DBL in addition to the
읽기 과정에서, 워드라인 중 하나가 활성화될 때 더미 워드라인(DWL)도 활성화됨으로써 해당 풀 다운 디바이스(116)가 활성화되고, 프리차지된 더미 비트라인(DBL)의 전압이 풀 다운 디바이스(116)를 통해 방전한다. 더미 비트라인(DBL)의 전압이 기 설정된 임계전압 이하로 떨어진 시점에서 다시 소정의 게이트 지연(Gate Delay)을 더한 시점에, 제어모듈(120)이 센스앰프인에이블 신호를 생성한다. 이때 더미 비트라인을 위한 기 설정된 임계전압은 센스앰프(130)의 오프셋 전압보다 낮게 설계하고 게이트 지연을 조절하여, 정확한 센스인에이블 신호가 생성되는 구조이다. The dummy word line DWL is also activated when one of the word lines is activated so that the corresponding pull down
그러나, 제조공정상의 이유 등으로, 비트라인(BL)과 더미비트라인(DBL)에서의 전압은 실제로 동일하게 변동되지 않고 그 게이트 지연을 맞추는 것도 어렵기 때문에 여전히 센스앰프인에이블 신호의 정확한 타이밍을 트래킹하는 것은 불가능하다. 한편, 도 1의 발명은 이러한 점을 해소하기 위하여, 더미 워드라인을 실제 워드라인보다 먼저 인에이블시키는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이 방법에서도 별도의 더미 워드라인에 의해 동작하는 별도의 더미 풀 다운 디바이스가 사용된다는 점은 동일하다. However, since the voltage at the bit line BL and the voltage at the dummy bit line DBL do not actually vary equally and it is difficult to match the gate delay for reasons such as the manufacturing process, the accurate timing of the sense amplifier enable signal Tracking is impossible. Meanwhile, the invention of FIG. 1 suggests a method of enabling a dummy word line before an actual word line in order to solve this problem. However, the same is true for this method, in which a separate dummy pull-down device is used which is operated by a separate dummy word line.
고집적화 되는 최근의 SRAM 제조방식 중에 더미 비트라인(DBL), 더미 워드라인(DWL), 더미 셀을 포함하는 트래킹 구성들은 리-라우팅 공정에 의해 형성되기 때문에, 더미 셀의 형태가 원래 메모리 셀과 달라질 수 있다. 따라서 복제 비트라인 방식에 의할 경우, '더미 비트라인(DBL)'이 원래 비트라인(BL)을 실질적으로 복제하지 못할 수 있다는 문제는 항상 존재한다.
Since the tracking arrangements including the dummy bit line (DBL), the dummy word line (DWL), and the dummy cell are formed by the re-routing process among the recent high-integration SRAM fabrication methods, the shape of the dummy cell is different from that of the original memory cell . Therefore, in the case of the duplicate bit line scheme, there is always a problem that the dummy bit line DBL may not be able to substantially replicate the original bit line BL.
[관련 기술 문헌][Related Technical Literature]
1. 대한민국 공개특허 제2310-0127276호 (발명의 명칭: 고성능 메모리 컴파일러들에서의 향상된 비트라인 트래킹)
1. Korean Patent Publication No. 2310-0127276 (entitled Improved Bit Line Tracking in High Performance Memory Compilers)
본 발명의 목적은, 복제된 워드라인에 의해 동작하는 복제 셀 또는 더미 셀을 사용하지 않고, 원래 워드라인에 의해 동작하는 실제의 메모리 셀을 사용하여 비트라인 또는 비트라인바에서의 전압 변동을 추적함으로써 센스앰프인에이블 신호를 생성하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로 및 그 생성방법을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to track voltage fluctuations in a bit line or a bit line bar using actual memory cells operated by original word lines without using duplicate cells or dummy cells operated by replicated word lines Thereby generating a sense amplifier enable signal for a static RAM and a method of generating the same.
본 발명의 다른 목적은 그 생성회로를 구비한 정적 램을 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide a static ram having its generating circuit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정적 램(SRAM)용 센스앰프인에이블 신호 생성회로는, 상기 램의 셀 어레이 중에서 선택되는 셀 칼럼(이하, 제1 추적셀 칼럼)을 그대로 이용한다. 제1 추적셀 칼럼의 복수 개의 추적셀은 상기 셀 어레이를 위한 복수 개의 워드라인에 의해 개별적으로 억세스된다. In order to achieve the above object, a sense amplifier enable signal generation circuit for a static random access memory (SRAM) according to the present invention uses a cell column selected from among the cell arrays of the RAM (hereinafter referred to as a first tracking cell column). A plurality of tracking cells of the first tracking cell column are individually accessed by a plurality of word lines for the cell array.
이에 따라, 본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 상기 제1 추적셀 칼럼과, 상기 제1 추적셀 칼럼에 배치되고 프리차지된 제1 비트라인 페어와, 트래킹신호 생성부와, 제어신호생성부를 포함한다. Accordingly, the sense amplifier enable signal generation circuit of the present invention includes the first tracking cell column, a first bit line pair disposed in the first tracking cell column and precharged, a tracking signal generation unit, .
상기 트래킹 신호 생성부는 상기 제1 비트라인 페어 중에서 선택된 하나의 비트라인과 연결되며, 읽기 동작을 위해 상기 워드라인 중 하나가 동작함에 따라 상기 선택된 비트라인과 연결된 노드에서의 전압이 기 설정된 기준전압 이하가 되는 시점에서 트래킹 신호를 생성한다. 트래킹신호 생성부는 상기 기준 전압을 로직 문턱전압으로 가지도록 설계된다. The tracking signal generator is connected to one bit line selected from the first bit line pair. When a voltage at a node connected to the selected bit line is lower than a predetermined reference voltage A tracking signal is generated. The tracking signal generator is designed to have the reference voltage at a logic threshold voltage.
제어신호생성부는 상기 트래킹 신호를 이용하여 센스앰프인에이블 신호(SAE)를 생성하게 된다. The control signal generator uses the tracking signal to generate a sense amplifier enable signal SAE.
실시 예에 따라, 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 적어도 하나의 다른 추적셀 칼럼을 더 이용할 수 있다. 다른 추적셀 칼럼도 상기 셀 어레이 중에서 선택되고, 상기 복수 개의 워드라인에 의해 개별적으로 억세스되는 복수 개의 추적셀을 구비한다. 상기 다른 추적셀 칼럼의 다른 비트라인 페어 중에서 선택된 비트라인도 상기 노드에 함께 연결되어 셀 동작의 트래킹에 기여한다. According to an embodiment, the sense amplifier enable signal generation circuit may further utilize at least one other tracking cell column. Other tracking cell columns are also selected from the cell array and have a plurality of tracking cells that are individually accessed by the plurality of word lines. The bit lines selected from the other bit line pairs of the other tracking cell columns are also connected to the node to contribute to the tracking of the cell operation.
이 경우, 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 상기 제1 비트라인 페어와 다른 비트라인 페어의 상기 선택된 비트라인들과 상기 노드간의 연결을 개별적으로 단속(斷續)하는 패스 게이트 회로부를 더 포함할 수 있다. In this case, the sense amplifier enable signal generating circuit may further include a pass gate circuit portion for interrupting the connection between the selected bit lines of the bit line pair and the node separately from the first bit line pair have.
한편, 상기 추적셀들은 읽기 동작 중에 상기 선택된 비트라인에 대해 방전 경로를 제공하도록 데이터가 기록되어야 한다. On the other hand, the tracking cells must be written to provide a discharge path for the selected bit line during a read operation.
구체적인 예로서, 상기 트래킹신호 생성부는, 게이트 단자에 상기 노드가 연결되고 상기 기준전압에서 턴온 되는 풀업 PMOS 트랜지스터와, 상기 PMOS 트랜지스터의 드레인 단자의 출력을 반전시켜 상기 트래킹 신호를 출력하는 인버터를 구비하여 구현될 수 있다. As a specific example, the tracking signal generating unit may include a pull-up PMOS transistor having the gate connected to the node and turned on at the reference voltage, and an inverter for inverting the output of the drain terminal of the PMOS transistor to output the tracking signal Can be implemented.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 정적 램(SRAM)용 제어신호 생성방법이 개시된다. 본 발명의 방법은, 상기 램의 복수 개의 워드라인 중 하나의 워드라인이 셀의 읽기 동작을 위해 동작할 때, 상기 램의 셀 어레이에 포함된 제1 추적셀 칼럼의 복수 개의 추적셀 중에서 상기 동작된 워드라인에 매핑된 추적셀이 동시에 억세스되는 제1 단계; 상기 제1 추적셀 칼럼의 제1 비트라인 페어 중 선택된 비트라인의 전압이 기 설정된 기준전압 이하가 되는 시점에서 트래킹 신호를 생성하되, 상기 추적셀은 상기 선택된 비트라인에 대한 방전 경로를 제공하도록 데이터가 기록된 제2 단계; 및 상기 트래킹 신호를 이용하여 센스앰프인에이블 신호(SAE)를 생성하는 제3 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a control signal generating method for a static random access memory (SRAM) is disclosed. The method of the present invention is characterized in that when one word line of a plurality of word lines of the RAM is operated for a read operation of a cell, among the plurality of trace cells of the first trace cell column included in the cell array of the RAM, A first step of simultaneously accessing a tracking cell mapped to a word line; Generating a tracking signal at a time when a voltage of a selected bit line of the first bit line pair of the first tracking cell column becomes a predetermined reference voltage or less, Is recorded; And a third step of generating a sense amplifier enable signal (SAE) using the tracking signal.
한편, 본 발명의 범위는 이상의 센스앰프인에이블 신호 생성회로를 구비한 정적 램에도 적용된다.
On the other hand, the scope of the present invention is also applied to a static RAM having the above-described sense amplifier enable signal generating circuit.
본 발명에 따른 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 메모리 내의 배치된 원래 셀 어레이 중에서 선택되는 셀 칼럼을 이용하기 때문에, 별도의 추적셀을 배치할 필요도 없다. 원래 셀 어레이를 위한 워드라인이 그대로 사용하므로 복제 또는 더미 워드라인을 배치할 필요도 없다. 무엇보다, 원래의 셀을 그대로 사용하므로, 추적 셀이 원래의 셀과 실질적으로 동일한 복제 셀이 된다.The sense amplifier enable signal generating circuit for a static RAM according to the present invention uses a cell column selected from among the original cell arrays arranged in the memory, so there is no need to dispose a separate tracking cell. There is no need to arrange a duplicate or dummy word line since the word line for the original cell array is used as it is. Best of all, since the original cell is used intact, the tracking cell becomes a replica cell substantially identical to the original cell.
나아가, 메모리 내의 특정 행(Row)에 불량이 발생하여 해당 행을 여분 행(Redundancy Row)으로 대체할 경우, 여분 행에 포함된 셀들에 대한 트래킹도 해당 행에 배치된 추적 셀을 사용할 수 있다. 따라서, 종래처럼 별도의 몇 개의 더미 추적 셀을 사용하는 방식에서, 해당 추적 셀이 불량(Failure) 처리되는 경우에 전체 메모리가 불량처리되는 문제가 발생하지 않는다. In addition, when a certain row in the memory is defective and the corresponding row is replaced with a redundancy row, the tracking cells arranged in the corresponding row may be used for tracking the cells included in the redundant row. Therefore, in the conventional method of using a plurality of separate dummy tracking cells, there is no problem that the entire memory is defective when the corresponding tracking cell is failed.
본 발명에 의하면, 추적셀 칼럼에 포함된 복수 개의 추적 셀들이 원래 워드라인에 의해 개별적으로 억세스되어 셀 동작의 트래킹에 참여하기 때문에, 매 읽기 동작마다 달라지는 셀의 상대적 위치에 따른 변동(Variation)을 그대로 인식할 수 있음과 동시에 센스앰프인에이블 신호가 프로세서-전압-온도 변동에 영향이 적다. 따라서, 종래에 더미 워드라인에 의해 동작하는 추적셀이 원래 셀과 상대적인 위치가 달라짐에 따른 변동이 제거된다. According to the present invention, since the plurality of tracking cells included in the tracking cell column are individually accessed by the original word line to participate in tracking of the cell operation, the variation according to the relative position of the cell, And the sense amplifier enable signal is less affected by processor-voltage-temperature variations. Thus, the variation of the tracking cell, which is conventionally operated by the dummy word line, with respect to the relative position with respect to the original cell is eliminated.
본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 복수 개의 셀 칼럼을 이용할 수 있어서, 센스앰프인에이블 신호의 생성시점을 자유롭게 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 특정 추적셀 칼럼 또는 그 칼럼의 특정 셀이 불량인 경우에 다른 추적셀 칼럼으로 얼마든지 대체할 수 있다. The sense amplifier enable signal generating circuit of the present invention can use a plurality of cell columns to freely adjust the generation timing of the sense amplifier enable signal and can also control the generation timing of the sense amplifier enable signal when the specific cell of the specific cell or its column is defective Can be replaced with any other tracing cell column.
당연히, 더미 워드라인을 생성하기 위한 별도의 리-라우팅 공정 등이 불필요하다.
Naturally, there is no need for a separate re-routing process for generating a dummy word line.
도 1은 종래기술인 대한민국 공개특허 제2310-0127276호의 도 1,
도 2는 본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로를 구비한 정적 램(SRAM)의 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래킹 신호 생성부의 회로도,
도 4는 도 2의 생성회로의 동작 설명에 제공되는 타이밍도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트래킹 신호 생성부의 회로도, 및
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센스앰프인에이블 신호 생성회로를 구비한 정적 램의 개념도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of the prior art shown in FIGS. 1 and 2 of Korean Patent Publication No. 2310-0127276,
2 is a conceptual diagram of a static random access memory (SRAM) having a sense amplifier enable signal generating circuit according to the present invention,
3 is a circuit diagram of a tracking signal generating unit according to an embodiment of the present invention,
Fig. 4 is a timing chart provided in the operation description of the generator circuit of Fig. 2,
5 is a circuit diagram of a tracking signal generating unit according to another embodiment of the present invention, and Fig.
6 is a conceptual diagram of a static RAM having a sense amplifier enable signal generating circuit according to another embodiment of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2를 참조하면, 본 발명의 정적 램(200)은 통상의 m×n 행렬의 셀 어레이(10), 행 디코더(Row Decoder)(20), 칼럼 디코더(Column Decoder)(30), 센스앰프(Sense Amp)(50)를 구비한다. 본 발명의 정적 램(200)은 통상의 정적 램과 동일하게 동작한다. 2, the
예컨대, 읽기 동작에 앞서, 셀 어레이(10) 내부의 모든 비트라인(Bit Line)과 비트라인바(Bit Line Bar)가 프리차지(Precharge)된다. 특정 셀(Cell)(11k)에 대한 읽기 동작을 위해 외부에서 어드레스(Address)와 읽기 명령이 입력되면, 행 디코더(20)가 이들을 디코딩하여 해당 셀(11k)의 워드라인(WLk)이 동작(Assert)하고 칼럼 디코더(30)가 해당 칼럼(Column)을 선택함으로써 해당 셀(11k)이 지정된다. 여기서, 워드라인이 동작(Assert)한다는 것은 논리 하이(High)로 구동되는 것을 의미한다. For example, all the bit lines and bit line bars in the
워드라인(WLk)이 동작하면, 격리되어 있던 비트라인(BL-i)과 비트라인바(BLB-i)가 셀(11k)과 연결된다. 비트라인(BL-i)과 비트라인바(BLB-i)가 셀(11k)과 연결되면서 전압 분배가 발생하고, 그에 따른 전압 변동으로 발생하는 비트라인(BL-i)과 비트라인바(BLB-i)의 전압 차(Differential Voltag)를 센스앰프(50)가 감지하여 상기 셀(11k)의 값을 읽어 온다. When the word line WLk operates, the isolated bit line BL-i and the bit line bar BLB-i are connected to the
이때, 센스앰프(50)의 감지동작은 센스앰프인에이블(SAE) 신호에 의해 개시된다. 본 발명의 정적 램(200)은 센스앰프인에이블 신호를 적절한 시점에서 생성하기 위하여 센스앰프인에이블 신호 생성회로를 구비한다. At this time, the sense operation of the
센스앰프인에이블 신호 생성회로는, 종래와 같이 별도의 더미(Dummy) 워드라인 또는 복제(Replica) 워드라인을 사용하지 않고, 원래 워드라인에 의해 동작하는 실제의 메모리 셀을 사용하여 비트라인(또는 비트라인바)에서의 전압 변동을 추적함으로써 센스앰프인에이블 신호를 생성한다. 이를 위해, 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 적어도 하나의 추적셀 칼럼과, 적어도 하나의 추적셀 칼럼에 배치된 적어도 하나의 비트라인 페어(Bit Line Pair)를 포함할 수 있다. The sense amplifier enable signal generation circuit is a circuit for generating a sense amplifier enable signal by using an actual memory cell operated by a original word line without using a separate dummy word line or a replica word line, Bit line bar) to generate a sense amplifier enable signal. To this end, the sense amplifier enable signal generation circuit may include at least one tracking cell column and at least one bit line pair arranged in at least one tracking cell column.
이하에서는, 셀 어레이(10)가 m×n의 행렬 구조를 가지는 경우, 센스앰프인에이블 신호 생성회로에 포함된 적어도 하나의 추적셀 칼럼이 n개의 셀 칼럼 중에서 선택된 것으로 표현하지만, 표현 방식에 따라 m×n 의 셀 어레이에 포함되지 않고 추가적으로 배치된 셀 칼럼일 수도 있다. Hereinafter, when the
도 2의 예는 하나의 추적셀 칼럼을 포함한 예로서, 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 제1 추적셀 칼럼(210)과 제1 추적셀 칼럼(210)에 배치된 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1)를 구비한다. 이에 더하여, 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 프리차저(Precharger)(230), 트래킹신호 생성부(250) 및 제어신호생성부(270)를 포함한다. In the example of FIG. 2, the sense amplifier enable signal generation circuit includes a first
제1 추적셀 칼럼(210)은 정적 램(200)의 셀 어레이(10) 중에서 선택되어, 정적 램(200)의 동작 상의 변동(Variation) 부분을 추적한다. 제1 추적셀 칼럼(210)은 제조공정상 셀 어레이(10)의 다른 셀 칼럼의 제조와 동일한 공정에서 동일한 방법으로 동시에 생성되기 때문에, 셀 어레이(10)가 m×n의 행렬 구조를 가지는 경우 제1 추적셀 칼럼(210)은 추적셀(210a 내지 210m)을 포함하는 m 개의 추적셀을 포함한다. The first
제1 추적셀 칼럼(210)의 각 추적셀(210a 내지 210m)은 셀 어레이(10)를 위한 원래의 워드라인(WL0 내지 WLm)에 의해 억세스되어 동작하므로, 추적에 사용되는 추적셀(예컨대, 210k)은 현재 읽기 동작이 이루어지는 셀(11k)과 동일한 행에 속하게 되어 해당 셀(11k)의 추적이 더욱 실제적이 된다. 예를 들어, 추적셀(210k)과 트래킹신호 생성부(250) 사이의 거리와 실제 동작 중인 셀(11k)과 센스앰프(50) 사이의 거리가 거의 동일하게 되어 동작의 변동 추적이 더욱 실제적이고 효과적으로 이루어진다. Each of the
제1 추적셀 칼럼(210)에 배치된 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1)는 칼럼 디코더(30)에 연결되지 않는다. 프리차저(230)를 거쳐 트래킹신호 생성부(250)에 연결된다. The first bit line pairs BL-T1 and BLB-T1 arranged in the first
다만, 제1 추적셀 칼럼(210)의 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1) 중에서 선택된 하나의 비트라인만 아래에서 설명하는 트래킹신호 생성부(250)를 중심으로 이루어지는 트래킹 신호 생성에 기여하며, 그것은 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1) 중 어느 비트라인이어도 무방하다. 그에 따라, 트래킹신호 생성부(250)의 트래킹에 참여하지 않는 나머지 하나는 항상 논리 하이 상태로 구동된다. 도 2는 제1 비트라인(BL-T1)이 트래킹신호 생성부(250)에 연결된 예를 도시하고 있다. However, only one bit line selected from the first bit line pairs BL-T1 and BLB-T1 of the first
제1 추적셀 칼럼(210)의 추적셀들은 상기 선택된 비트라인에 대해 방전 경로를 제공하도록 데이터가 기록되어 있어야 한다. 예를 들어, 제1 비트라인(BL-T1)이 트래킹신호 생성에 기여할 경우 제1 비트라인(BL-T1)에서의 전압 변동을 트래킹신호 생성부(250)가 추적하는 것이므로, 제1 추적셀 칼럼(210)의 각 추적셀(210a 내지 210m)은 읽기 동작에 들어가기 전에 논리 '0'의 값을 가지고 있어야 한다. 이를 위해, 쓰기 동작을 위한 워드라인이 동작할 때 제1 추적셀 칼럼(210)의 각 추적셀(210a 내지 210m)에 논리 '0'을 쓰거나, 쓰기 동작을 위한 워드라인이 동작할 때 제1 비트라인(BL-T1)을 그라운드(Ground)로 만들기 위한 회로를 더 구비할 수 있고, 또는 전원이 들어오는 과정 중에 초기화 신호를 이용하여 추적셀(210a 내지 210m)을 일괄적으로 논리 0으로 쓰는 회로를 더 구비할 수도 있다. The tracking cells of the first
반대로, 제1 비트라인바(BLB-T1)가 트래킹신호 생성에 기여할 경우 제1 비트라인바(BLB-T1)에서의 전압 변동을 트래킹신호 생성부(250)가 추적하는 것이므로, 제1 추적셀 칼럼(210)의 각 추적셀(210a 내지 210m)은 읽기 동작에 들어가기 전에 논리 '1'의 값을 가지고 있어야 한다. 이를 위해, 쓰기 동작을 위한 워드라인이 동작할 때 제1 추적셀 칼럼(210)의 각 추적셀(210a 내지 210m)에 논리 '1'을 쓰거나, 쓰기 동작을 위한 워드라인이 동작할 때 제1 비트라인바(BLB-T1)를 논리 로우로 만들기 위한 회로를 더 구비할 수 있다.Conversely, when the first bit line bar BLB-T1 contributes to the generation of the tracking signal, since the
프리차저(230)는 초기화 신호에 따라 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1)를 프리차지한다. 다만, 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1) 중 '선택된 비트라인'은 초기화 신호에 연동하여 프리차지되지만, 나머지 하나의 비트라인은 항상 논리 하이로 유지된다. 예컨대, 도 2에서처럼, 제1 비트라인(BL-T1)이 선택된 경우, 제1 비트라인바(BLB-T1)는 초기화 신호와 연동시키지 않고 항상 논리 하이(High)로 구동한다. The
여기서, 초기화 신호는 소위 균등화신호(BLEQ) 등이 사용될 수 있다. 균등화 신호(BLEQ)를 사용함에 따라, 셀 어레이(10)의 일반 셀 칼럼(11)이 프리차지되는 동작과 동일하게 제1 비트라인(BL-T1)이 프리차지된다. Here, the initialization signal may be a so-called equalization signal (BLEQ) or the like. The first bit line BL-T1 is precharged in the same manner as the
도 2의 예에서, 프리차저(230)는 균등화신호(BLEQ)를 반전시키는 제1 인버터(231)와, 제1 비트라인(BL-T1)에 연결된 PMOS 트랜지스터(233)와, 제1 비트라인바(BLB-T1)에 연결되는 PMOS 트랜지스터(235)를 포함한다. PMOS 트랜지스터(233)의 게이트(Gate)에 제1 인버터(231)의 출력이 연결되고, 소오스(Source) 단자에는 전원전압 Vdd가 인가되며, 드레인(Drain) 단자에는 제1 비트라인(BL-T1)이 커플링되어, 균등화신호(BLEQ)가 논리 하이일 때만 제1 비트라인(BL-T1)이 논리 하이로 프리차지된다. PMOS 트랜지스터(235)의 게이트에는 전원전압 Vss(Vss << Vdd, Vss는 일반적으로 그라운드)가 연결되고, 소오스 단자에는 전원전압 Vdd가 인가되며, 드레인 단자에는 제1 비트라인바(BLB-T1)가 커플링되어, 제1 비트라인바(BLB-T1)는 항상 논리 하이로 프리차지된다. 2, the
트래킹신호 생성부(250)는 노드(a)를 통해 앞서의 '선택된 비트라인'과 연결되며, 읽기 동작 중에 '선택된 비트라인에서의 전압 변동을 트래킹한다.The
도 2의 예에서, 트래킹신호 생성부(250)는 노드(a)를 통해 제1 비트라인(BL-T1)과 연결되며, 읽기 동작을 위해 워드라인(WL0 내지 WLm) 중 하나가 동작할 때 프리차지된 제1 비트라인(BL-T1)과 연결된 노드(a)에서의 전압 변동을 트래킹한다. 워드라인이 동작하면 제1 비트라인(BL-T1)이 추적셀에 연결되어 추적셀과의 사이에 전압분배가 발생하면서 제1 비트라인(BL-T1)에서 전압강하가 발생하고, 트래킹신호 생성부(250)는 제1 비트라인(BL-T1)의 전압이 기 설정된 기준 전압까지 떨어지면 트래킹 신호(TRKBL)를 생성한다. In the example of FIG. 2, the
여기서의 기준 전압은, 트래킹 신호(TRKBL) 생성시점이 데이터라인의 전압차 목표치(도 4의 Target Delta DL)에 도달하는 시점이도록 설계되어야 하며, PMOS 또는 NMOS 트랜지스터의 문턱전압 등을 이용하여 구현할 수 있다. Here, the reference voltage should be designed so that the timing of generation of the tracking signal TRKBL reaches the voltage difference target value of the data line (Target Delta DL in FIG. 4), and can be implemented using the PMOS or the threshold voltage of the NMOS transistor have.
트래킹신호 생성부(250)는 생성한 트래킹 신호(TRKBL)를 제어신호생성부(270)에게 제공한다.The
도 3에는 기본적인 트래킹신호 생성부(250)의 구조를 보인다. 도 3의 예를 참조하면, 트래킹신호 생성부(250)는 풀업 PMOS 트랜지스터(401)를 구비한다. 풀업 PMOS 트랜지스터(401)의 게이트에는 노드(a)를 통해 제1 비트라인(BL-T1)이 연결되고, 드레인 단자는 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)을 출력한다. 이때, 트래킹신호 생성부(250)가 추적하는 기준 전압은 PMOS 트랜지스터(401)의 문턱전압에 의해 만들어진다. 예를 들어, 데이터라인의 전압차 목표치가 300㎷인 경우, PMOS 트랜지스터(401)의 문턱전압은 Vdd-300㎷ 가 되는 것이 바람직하다. FIG. 3 shows the structure of a basic
트래킹신호 생성부(250)는 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)를 구동하기 위하여 제2 인버터(403)와 NMOS 트랜지스터(405a)를 포함할 수 있다. NPOS 트랜지스터(405a)는 게이트 단자로 입력되는 초기화 신호(예를 들어, BLEQ)에 의해 제어된다. The
제2 인버터(403)는 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)를 반전시켜 트래킹 신호(TRKBL)을 최종 출력한다. 읽기 동작이 종료되면, 풀다운 NPOS 트랜지스터(405a)는 다시 턴 온(On)되어 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)를 다시 논리 로우로 복귀시킨다.The
제어신호생성부(270)는 트래킹 신호(TRKBL)를 이용하여 각종 제어신호를 생성한다. 예를 들어, 읽기동작 중에, 제어신호생성부(270)는 트래킹 신호(TRKBL)를 이용하여 센스앰프(50)를 구동시키는 센스앰프인에이블 신호(SAE)를 생성한다.
The control signal generator 270 generates various control signals using the tracking signal TRKBL. For example, during a read operation, the control signal generator 270 generates a sense amplifier enable signal SAE that drives the
<센스앰프인에이블 신호 생성회로의 읽기 동작: 도 4><Read operation of the sense amplifier enable signal generation circuit: Fig. 4>
이하에서는 도 4를 참조하여 읽기 동작에서의 트래킹신호 생성부(250)의 동작을 중심으로 센스앰프인에이블 신호 생성회로의 동작을 설명한다. 도 4의 동작을 셀 어레이(10)이 포함된 일반 셀(11k)의 읽기 과정을 중심으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the sense amplifier enable signal generation circuit will be described focusing on the operation of the tracking
통상의 읽기 동작에서처럼, 논리 하이 상태의 균등화신호(BLEQ)에 의해 일반 셀(11k)의 비트라인(BL-i)과 비트라인바(BLB-i)가 프리차지된다. 제1 비트라인 페어(BL-T1, BLB-T1)도 프리차저(230)에 의해 논리 하이로 프리차지 된다. 다만, 제1 비트라인바(BLB-T1)는 항상 논리 하이 상태를 유지하고, 제1 비트라인(BL-T1)은 균등화신호(BLEQ)가 논리 하이로 복귀함에 따라 프리차지 된다.The bit line BL-i and the bit line bar BLB-i of the
읽기 동작을 개시하기 위하여, 균등화신호(BLEQ)가 논리 하이 상태에서 논리 로우가 된 직후에 워드라인(WLk)이 동작하면서, 비트라인(BL-i)과 비트라인바(BLB-i)가 셀(11k)에 연결되어 전압 분배가 발생하고, 도 4에 도시된 것처럼 비트라인(BL-i)과 비트라인바(BLB-i) 중 하나의 전압이 강하되면서 그 사이에 전압 차가 발생하고, 데이터라인(DL)과 데이터라인바(DLB)에서도 동일하게 전압차가 발생한다. 데이터라인의 전압차 목표치(Target Delta DL)에 도달할 때, 센스앰프인에이블 신호가 동작하여 센스앰프(50)의 센싱이 이루어지면 가장 바람직한 것이다. To start the read operation, the word line WLk is operated immediately after the equalization signal BLEQ becomes logic low at the logic high state, and the bit line BL-i and the bit line bar BLB-i are connected to the cell And a voltage difference is generated between the bit line BL-i and the bit line BLB-i, as shown in FIG. 4, The voltage difference also occurs in the line DL and the data line bar DLB. It is most preferable that the sense amplifier enable signal is activated when the voltage difference target value (Target Delta DL) of the data line is reached and the
한편, 워드라인(WLk)이 동작한 때에, 제1 추적셀 칼럼(210)의 제1 비트라인(BL-T1)도 추적셀(210k)와 연결되고, 제1 비트라인(BL-T1)의 전압은 추적셀(210k)과 전압 분배되면서 낮아지기 시작한다. 트래킹신호 생성부(250)의 PMOS 트랜지스터(401)는 제1 비트라인(BL-T1)의 전압에 따라 턴 온(Turn On) 되기 시작하여, 제1 비트라인(BL-T1)의 전압이 그 문턱전압이 되면 완전히 턴 온되면서 논리 하이인 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)를 생성하고, 제2 인버터(403)는 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)를 반전시켜 논리 로우인 트래킹 신호(TRKBL)를 생성한다. When the word line WLk is operated, the first bit line BL-T1 of the first
이후에, 제어신호생성부(290)는 센스앰프인에이블 신호를 생성하여 센스앰프(50)에게 제공함으로써, 센스앰프(50)가 데이터라인(DL)과 데이터라인바(DLB)의 전압차(Delta DL)를 감지하도록 한다. 워드라인 펄스(Word Line Pulse)도 트래킹 신호(TRKBL)에 따라 논리 로우로 변환할 수 있다. Thereafter, the
실제적으로 데이터라인 전압차 목표치(Target Delta DL)와 PMOS 트랜지스터(401)의 문턱전압을 정확하게 맞추기가 어려운 점을 고려하여, 센스앰프(50)가 동작되는 시점을 적절하게 조절할 필요가 있다. 센스앰프(50)가 동작되는 시점을 앞당기기 위해, 트래킹 신호 생성부(250)의 트래킹 기준 전압을 아래의 실시 예 도 5와 같이 조정할 수 있다.
It is necessary to appropriately adjust the timing at which the
<트래킹신호 생성부의 다른 실시 예: 도 5>≪ Other Embodiments of the Tracking Signal Generation Unit: Fig. 5 &
도 5를 참조하면, 트래킹신호 생성부(250)는 풀업 PMOS 트랜지스터(401)와 제2 인버터(403)에 더하여, PMOS 트랜지스터(401)의 드레인 단자와 그라운드(Ground) 사이에 배치된 적어도 하나의 풀다운 NPOS 트랜지스터(405)를 더 포함하여 트래킹신호 생성부(250)의 로직 문턱전압(Logic Threshold)을 조절할 수 있다. 5, the
도 5는 캐스케이드로 연결된 두 개의 NMOS 트랜지스터(405a, 405b)를 구비한 예이다. NPOS 트랜지스터(405a, 405b)는 게이트 단자로 입력되는 초기화 신호(예를 들어, BLEQ)에 의해 제어된다. 읽기 동작 중에 풀다운 NPOS 트랜지스터(405a, 405b)는 턴 오프(Off)되어 로직 문턱전압을 높임으로써, PMOS 트랜지스터(401)가 턴 온되는 시점을 앞당긴다. 이에 따라, 제1 비트라인(BL-T1)에서의 전압 강하 속도는 동일하더라도, PMOS 트랜지스터(401)는 더 빨리 턴 온되고 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)와 트래킹 신호(TRKBL)도 더 빨리 생성된다. 5 shows an example having two cascade-connected
실시 예에 따라, 제2 인버터(403)의 입력단과 전원전압 Vdd 사이에 PMOS 트랜지스터(407, 409)를 더 포함할 수 있다. PMOS 트랜지스터(407)는 게이트 단자에 연결된 균등화신호(BLEQ)에 의해 제어되고, PMOS 트랜지스터(409)는 트래킹 신호(TRKBL)를 게이트 단자로 피드백시켜 제어한다. PMOS 트랜지스터(407, 409)는 트래킹 신호(TRKBL)의 로우(Low) 인에이블 시점을 빠르게 한다.
According to an embodiment,
<복수 개의 추적셀 칼럼을 이용하는 방법: 도 6>≪ Method of using a plurality of tracking cell columns: Fig. 6 &
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 복수 개의 추적셀 칼럼을 사용할 수 있다. 이 경우, 노드(a)에서의 전압 강하 속도가 더 빨라짐으로써, 센스앰프인에이블 신호(SAE)가 생성되는 시점이 앞당겨진다. As described above, the sense amplifier enable signal generation circuit of the present invention can use a plurality of trace cell columns. In this case, the voltage drop rate at the node (a) becomes faster, and the timing at which the sense amplifier enable signal SAE is generated is advanced.
도 6을 참조하면, 본 발명의 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 제1 추적셀 칼럼(210)에 더하여 제2 추적셀 칼럼(211)을 더 구비한 실시 예이다.Referring to FIG. 6, the sense amplifier enable signal generation circuit of the present invention further includes a second
제2 추적셀 칼럼(211)도, 제1 추적셀 칼럼(210)과 마찬가지로, 정적 램(200)의 셀 어레이(10) 중에서 선택되어, 정적 램(200)의 동작 상의 변동(Variation) 부분을 추적한다. 제2 추적셀 칼럼(211)은 제조공정상 셀 어레이(10)의 다른 셀 칼럼의 제조와 동일한 공정에서 동일한 방법으로 동시에 생성되기 때문에, 셀 어레이(10)가 m×n의 행렬 구조를 가지는 경우 제2 추적셀 칼럼(211)은 추적셀(211a, 211i, 211m)을 포함하는 m 개의 추적셀을 포함한다. 제2 추적셀 칼럼(211)의 각 추적셀(211a, 211i, 211m)도 셀 어레이(10)를 위한 원래의 워드라인(WL0 내지 WLm)에 의해 억세스되어 동작한다. 제2 추적셀 칼럼(211)에는 제2 비트라인 페어(BL-T2, BLB-T2)가 배치된다. The second
제2 비트라인 페어(BL-T2, BLB-T2) 중 하나도 노드(a)에 연결되어 트래킹신호 생성부(250)에 연결되어, 트래킹 신호(TRKBL) 생성에 기여한다. 다만, 제1 추적셀 칼럼(210)에서 제1 비트라인(BL-T1)이 노드(a)에 연결되었다면, 제2 추적셀 칼럼(211)의 제2 비트라인(BL-T2)이 노드(a)에 연결되는 것이 바람직하고, 제1 추적셀 칼럼(210)에서 제1 비트라인바(BLB-T1)가 노드(a)에 연결되었다면, 제2 추적셀 칼럼(211)에서도 제2 비트라인바(BLB-T2)가 노드(a)에 연결되는 것이 동작 제어에 바람직하다. One of the second bit line pairs BL-T2 and BLB-T2 is connected to the node a and is connected to the tracking
도 6에서는 제1 비트라인(BL-T1)과 제2 비트라인(BL-T2)이 공통 노드(a)에 연결되었다. 이때, 제1 비트라인바(BLB-T1)와 제2 비트라인바(BLB-T2)는 논리 하이로 상시 유지되어야 하며, 상호 연결하여 배치하는 것이 바람직하다. In FIG. 6, the first bit line BL-T1 and the second bit line BL-T2 are connected to the common node a. At this time, the first bit line bar BLB-T1 and the second bit line bar BLB-T2 must be maintained at a logic high level at all times, and they are preferably connected to each other.
이에 따라, 도 4에서 점선으로 표시된 것처럼, 노드(a)에서의 전압, 즉 제1 비트라인(BL-T1)에서의 전압도 도 2에서보다 더 큰 기울기로 떨어지고 트래킹신호 생성부(250)의 PMOS 트랜지스터(401)도 더 빨리 턴 온(On)되며 1차 트래킹 신호(TRKBL_N)와 트래킹 신호(TRKBL)도 더 빨리 생성된다. Accordingly, as indicated by a dotted line in FIG. 4, the voltage at the node a, that is, the voltage at the first bit line BL-T1 also falls to a greater slope than in FIG. 2, The
실시 예에 따라, 센스앰프인에이블 신호 생성회로는 노드(a)에 연결된 비트라인들(실시 예에 따라, 비트라인바들)을 개별적으로 단속(斷續)하는 패스 게이트(Pass Gate) 회로부(601, 603)를 더 포함할 수 있다. 패스 게이트 회로부(601, 603)는 별도의 제어신호(Opt 1, Opt2)에 의해 제어된다. 예를 들어, 도 6에서, 제어신호(Opt 2)에 의하여 제2 비트라인(BL-T2)과 노드(a)의 연결이 차단될 경우에, 제2 비트라인바(BLB-T2)는 플로팅(Flotting) 상태에 있게 되고, 도 6의 회로는 도 2의 회로와 동일하게 동작하게 된다. According to the embodiment, the sense amplifier enable signal generation circuit includes a pass gate circuit portion 601 (hereinafter, referred to as " pass gate circuit portion ") for intermittently interrupting bit lines (bit line bars in accordance with an embodiment) , 603). The pass
복수 개의 추적셀 칼럼을 사용하는 경우에 적용되는 패스 게이트 회로부(601, 603)는 노드(a)에 연결하는 추적셀 칼럼의 수를 제어함으로써, 센스앰프인에이블 신호 생성시점을 앞당기거나 늦출 수 있다. 또는 일부 추적셀 칼럼을 예비로 두어, 일부 추적셀 칼럼이 불량일 경우에 대비할 수도 있다.
The pass
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (10)
상기 셀 어레이 중에서 선택되고, 상기 셀 어레이를 위한 복수 개의 워드라인에 의해 개별적으로 억세스되는 복수 개의 추적셀을 구비한 제1 추적셀 칼럼;
상기 제1 추적셀 칼럼에 배치되고 프리차지된 제1 비트라인 페어;
상기 제1 비트라인 페어 중에서 선택된 하나의 비트라인과 연결되며, 읽기 동작을 위해 상기 워드라인 중 하나가 동작함에 따라 상기 선택된 비트라인과 연결된 노드에서의 전압이 기 설정된 기준전압 이하가 되는 시점에서 트래킹 신호를 생성하는 트래킹 신호 생성부; 및
상기 트래킹 신호를 이용하여 센스앰프인에이블 신호(SAE)를 생성하는 제어신호생성부를 구비한 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로.
A sense amplifier enable signal generation circuit for a static random access memory (SRAM) having a cell array,
A first tracking cell column selected from the cell array and having a plurality of tracking cells individually accessed by a plurality of word lines for the cell array;
A first bit line pair disposed in the first tracking cell column and precharged;
Wherein the first bit line pair is connected to one bit line selected from the first bit line pair, and when one of the word lines is operated for a read operation, a voltage at a node connected to the selected bit line becomes less than a predetermined reference voltage, A tracking signal generator for generating a signal; And
And a control signal generator for generating a sense amplifier enable signal (SAE) using the tracking signal.
상기 셀 어레이 중에서 선택되고, 상기 복수 개의 워드라인에 의해 개별적으로 억세스되는 복수 개의 추적셀을 구비한 적어도 하나의 다른 추적셀 칼럼; 및
상기 다른 추적셀 칼럼에 배치되고 프리차지된 다른 비트라인 페어를 더 포함하고,
상기 다른 비트라인 페어 중에서 선택된 하나의 비트라인도 상기 노드에 함께 연결된 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로.
The method according to claim 1,
At least one other tracking cell column having a plurality of tracking cells selected from the cell array and accessed individually by the plurality of wordlines; And
Further comprising another bit line pair disposed and precharged in the other tracking cell column,
And one bit line selected from the other bit line pairs is also coupled to the node.
상기 제1 비트라인 페어와 다른 비트라인 페어의 상기 선택된 비트라인들과 상기 노드간의 연결을 개별적으로 단속(斷續)하는 패스 게이트 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로.
3. The method of claim 2,
Further comprising a pass gate circuit portion for interrupting the connection between the selected bit lines of the bit line pair and the node separately from the first bit line pair. Circuit.
상기 추적셀들은 읽기 동작 중에 상기 선택된 비트라인에 대해 방전 경로를 제공하도록 데이터가 기록된 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로.
The method according to claim 1,
Wherein the tracking cells are written with data to provide a discharge path for the selected bit line during a read operation.
상기 트래킹신호 생성부는,
상기 기준 전압을 로직 문턱전압으로 가지는 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로.
The method according to claim 1,
Wherein the tracking signal generator comprises:
Wherein the reference voltage is a logic threshold voltage.
상기 트래킹신호 생성부는,
게이트 단자에 상기 노드가 연결되고 상기 기준전압에서 턴온 되는 풀업 PMOS 트랜지스터; 및
상기 PMOS 트랜지스터의 드레인 단자의 출력을 반전시켜 상기 트래킹 신호를 출력하는 인버터를 구비한 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성회로.
6. The method of claim 5,
Wherein the tracking signal generator comprises:
A pull-up PMOS transistor having the node connected to the gate terminal and turned on at the reference voltage; And
And an inverter for inverting the output of the drain terminal of the PMOS transistor and outputting the tracking signal.
상기 램의 복수 개의 워드라인 중 하나의 워드라인이 셀의 읽기 동작을 위해 동작할 때, 상기 램의 셀 어레이에 포함된 제1 추적셀 칼럼의 복수 개의 추적셀 중에서 상기 동작된 워드라인에 매핑된 추적셀이 동시에 억세스되는 제1 단계;
상기 제1 추적셀 칼럼의 제1 비트라인 페어 중 선택된 비트라인의 전압이 기 설정된 기준전압 이하가 되는 시점에서 트래킹 신호를 생성하되, 상기 추적셀은 상기 선택된 비트라인에 대한 방전 경로를 제공하도록 데이터가 기록된 제2 단계; 및
상기 트래킹 신호를 이용하여 센스앰프인에이블 신호(SAE)를 생성하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성방법.
A method of generating a sense amplifier enable signal for a static random access memory (SRAM)
Wherein when one word line of the plurality of word lines of the RAM is operated for a read operation of the cell, the plurality of trace cells of the first trace cell column included in the cell array of the RAM are mapped to the operated word line A first step of simultaneously accessing a tracking cell;
Generating a tracking signal at a time when a voltage of a selected bit line of the first bit line pair of the first tracking cell column becomes a predetermined reference voltage or less, Is recorded; And
And a third step of generating a sense amplifier enable signal (SAE) using the tracking signal.
상기 제1 단계는 상기 램의 셀 어레이에 포함된 적어도 하나의 다른 추적셀 칼럼의 복수 개의 추적셀 중에서 상기 동작된 워드라인에 매핑된 추적셀도 억세스되고,
상기 제2 단계는, 상기 제1 비트라인 페어 중 선택된 비트라인과 상기 다른 추적셀 칼럼의 비트라인 페어 중 선택된 비트라인의 공통 노드의 전압이 상기 기준전압 이하가 되는 시점에서 상기 트래킹 신호를 생성하며,
상기 다른 추적셀 칼럼의 추적셀도 상기 선택된 비트라인에 대한 방전 경로를 제공하도록 데이터가 기록된 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성방법.
8. The method of claim 7,
The first step is to access a tracking cell mapped to the operated word line among a plurality of tracking cells of at least one other tracking cell column included in the cell array of the RAM,
The second step generates the tracking signal at a time point when the voltage of the selected one of the first bit line pair and the common node of the selected bit line pair of the bit line pair of the other tracking cell column becomes equal to or lower than the reference voltage ,
Wherein data is written to the trace cells of the other trace cell columns to provide a discharge path for the selected bit line.
상기 제1 비트라인 페어와 다른 비트라인 페어의 상기 선택된 비트라인들과 상기 공통 노드간의 연결이 개별적으로 단속(斷續)되는 것을 특징으로 하는 정적 램용 센스앰프인에이블 신호 생성방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the connection between the selected bit lines of the bit line pair and the common node is interrupted separately from the first bit line pair.
센스앰프를 제어하는 센스앰프인에이블 신호를 생성하는 센스앰프인에이블 신호 생성회로를 구비하고,
상기 센스앰프인에이블 신호 생성회로는,
상기 셀 어레이 중에서 선택되고, 상기 복수 개의 워드라인에 의해 개별적으로 억세스되는 복수 개의 추적셀을 구비한 제1 추적셀 칼럼;
상기 제1 추적셀 칼럼에 배치되고 프리차지된 제1 비트라인 페어;
상기 제1 비트라인 페어 중에서 선택된 하나의 비트라인과 연결되며, 읽기 동작을 위해 상기 워드라인 중 하나가 동작함에 따라 상기 선택된 비트라인과 연결된 노드에서의 전압이 기 설정된 기준전압 이하가 되는 시점에서 트래킹 신호를 생성하는 트래킹 신호 생성부; 및
상기 트래킹 신호를 이용하여 상기 센스앰프인에이블 신호(SAE)를 생성하는 제어신호생성부를 구비한 것을 특징으로 하는 정적 램.
1. A static RAM having a cell array controlled by a plurality of word lines,
And a sense amplifier enable signal generating circuit for generating a sense amplifier enable signal for controlling the sense amplifier,
The sense amplifier enable signal generation circuit includes:
A first tracking cell column selected from the cell array and having a plurality of tracking cells that are individually accessed by the plurality of wordlines;
A first bit line pair disposed in the first tracking cell column and precharged;
Wherein the first bit line pair is connected to one bit line selected from the first bit line pair, and when one of the word lines is operated for a read operation, a voltage at a node connected to the selected bit line becomes less than a predetermined reference voltage, A tracking signal generator for generating a signal; And
And a control signal generator for generating the sense amplifier enable signal (SAE) using the tracking signal.
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