説明

タイミング制御用のダミービット線を有するメモリ

N本のワード線を含む1つ以上のメモリアレイブロック(10)を有するメモリを提供する。ここで、Nは1より大きい。このメモリは、該1つ以上のメモリアレイブロック(10)に結合された複数のセンスアンプ(28,29)を備える。このメモリは、M個のダミービットセル(42,43)を含む1つ以上のダミービット線(40,41)をさらに備える。ここで、MはNに等しい。このメモリは、該1つ以上のダミービット線(40,41)に結合されたタイミング回路(20)をさらに備える。タイミング回路(20)は、1つ以上のプルダウントランジスタスタック(60,61)を備え、同スタックはメモリアクセスのタイミング制御のために用いられるラッチ制御出力信号(104)を発生させるための感知回路(70)に結合されている。タイミング制御には、読取動作について複数のセンスアンプ(28,29)をイネーブルとするためのセンストリガ信号(44)を発生させること、書込動作について複数の書込ドライバ(26,27)をディスエーブルとするなど、メモリアクセスを終了させるためのローカルリセット信号(100)を発生させること、またはその両方が含まれる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はメモリ一般に関し、より詳細には、タイミング制御用のダミービット線を有するメモリに関する。
【背景技術】
【0002】
構成変更可能なメモリまたはコンパイルされたメモリによって、広範囲の可能な物理的なワード線行およびビット線列の組み合わせにわたるメモリ構成を生じる有限の範囲内において、ユーザがワード数およびワード当りのビット数を指定することが可能となるため、インスタンスの物理寸法を有意に変化させることも可能となる。ロバストな動作を維持しつつ最高の速度を達成する上で大事なのは、全ての可能な構成を通じてほぼ一定の感知マージン(データが適切に読み取られることを保証する目標最小値に対応する)を保持できることである。プロセスモデルは完全に正確な訳ではなく、また、製造工程自体がふらつく、すなわち、変化し得るので、これに加えて、必要な場合、製造される回路におけるマスクの変更および設計の変更なしで、感知マージンを調整できることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【0003】
【図1】本発明の一実施形態によるメモリブロック10を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施形態による図1のメモリブロック10の一部を示す、概略的な部分ブロック図。
【図3】読取サイクル中の図1および図2のメモリブロック10の複数の信号についてのタイミングを示すタイミング図。
【図4】は、書込サイクル中の図1および図2のメモリブロック10の複数の信号についてのタイミングを示すタイミング図。
【発明を実施するための形態】
【0004】
一部の従来技術の方式では遅延素子が用いられるが、遅延素子は、特に、インスタンス化の寸法が変化するにつれ、ビット挙動に追従しないため、メモリの実際の挙動に充分に追従しない。ダミーセルを用いない従来技術の方式は、プロセス変動を通じて充分に追従しない場合がある。一部の従来技術の方式では、ダミーワード線、ダミーセル、およびダミーセンスアンプを含む、感知パスの複雑な複製が用いられる。残念なことに、そのような従来技術のアプローチには、相当な量の半導体領域の実装が必要であって、調整するのがより困難であり、保存性が強すぎる傾向にあるために、メモリアクセス時間を遅延させる。加えて、感知パスを完全に複製することは、アレイ全体に渡るメモリセルの電気的特性の変動が大きいため、実際には所望される程には正確ではない場合がある。本当の(actual)メモリセルの電気的特性はアレイを通じて著しく変化するので(例えば、アレイ内のセルの駆動強度には広い分布が存在する)、タイミング制御に用いられるダミーのメモリセルの電気的特性も有意に変化することがある(例えば、ダミーセルの駆動強度は、この広い分布内のいずれにもあり得る)。
【0005】
一実施形態では、本発明は、次のうちの1つ以上、すなわち、よりよい追従、よりロバストな感知、より最適なタイミング、領域および出力の減少、プロセス変動を通じたタイミング変動性減少、追従を維持する良好な順応性、ならびに多ブロックアーキテクチャを含む構成変更可能なメモリ種類に対する広範な適用のうちの1つ以上を提供するために、より簡単な論理を用いて、これらの方式の改良を行う。
【0006】
一実施形態では、本発明は、詳細には、性能を最大化しつつ、コンパイルされたメモリ構成を通じてほぼ一定の感知差を維持してロバストな感知を保証する必要に対処する。一実施形態では、本発明は、メモリアレイ外に配置されている広範に調節可能なプルダウン回路に関連した1つ以上のダミービット線のRC負荷特性を用いる、自己時間制御回路を用いる。一実施形態では、メモリアレイ内の1つ以上のダミービット線は、容易に感知マージンを調整する柔軟性を可能としつつ、正常または本当のビット線にマッチする精密な負荷を得るためのアレイ外の放電回路に対する負荷として用いられる。必要な回路はより簡単であってもよくまた、例えば、読取、書込、試験など、様々なモードに対する別個の放電制御を可能としてもよい。代替の実施形態には、より少ないモードしか含まれなくてもよく、異なるモードが含まれてもよい。
【0007】
なお、メモリブロック10の一部の実施形態では、相当するビット線信号上で電圧を検出することによってメモリセルからのデータ値が決定される、複数の単一のビット線(すなわち、ビット線信号)が用いられてもよい。メモリブロック10の他の実施形態では、差分対のビット線(すなわち、ビット線信号およびビット線信号)が用いられてもよく、この場合、メモリセルからのデータ値は、対応するビット線およびビット線の対上で電圧差を検出することによって決定される。さらに他の実施形態では、メモリブロック10について任意の適切なアーキテクチャが用いられてもよい。
【0008】
本明細書に記載の導体は、単一の導体、複数の導体、一方向の導体または双方向導体を指して図示または記載され得る。しかしながら、様々な実施形態では、導体の実装が変化してもよい。例えば、双方向導体ではなく別個の一方向の導体が用いられてもよく、反対に、別個の一方向の導体ではなく双方向導体が用いられてもよい。また、複数の導体によって、複数の信号を連続的に転送する(または時分割多重化して転送する)単一の導体が置換されてもよい。同様に、複数の信号を搬送する単一の導体が、それらの信号のサブセットを搬送する様々な別個の導体へと分離されてもよい。したがって、信号の転送については多くの選択肢が存在する。
【0009】
用語「アサート」または「セット」および「ニゲート」(または「デアサート」もしくは「クリア」」)は、本明細書では、信号、状態ビット、または同様の装置をそれぞれその論理的に真もしくは論理的に偽の状態とすることを指して用いられる。論理的に真の状態が論理レベル1である場合、論理的に偽の状態は論理レベル0である。また、論理的に真の状態が論理レベル0である場合、論理的に偽の状態は論理レベル1である。
【0010】
本明細書に記載の各信号は正の論理または負の論理として設計されており、信号名の上の横棒または信号名に続くアスタリスク()によって負の論理を示すことが可能である。負の論理信号の場合、信号はアクティブなロー(low)であり、論理的に真の状態が論理レベル0に相当する。正の論理信号の場合、信号はアクティブなハイ(high)であり、論理的に真の状態が論理レベル1に相当する。なお、本明細書に記載のいずれの信号も、負の論理信号または正の論理信号として表すことができる。したがって、代替の実施形態では、正の論理信号として記載した信号が負の論理信号として実装されてもよく、負の論理信号として記載した信号が正の論理信号として実装されてもよい。
【0011】
ここで図1について記載する。示したメモリブロック10の実施形態は、メモリアレイ12およびメモリアレイ14を有する。この例示の実施形態では、メモリアレイ12は、メモリアレイに標準的な方法により結合される複数の本当のワード線(例えば、46)および複数の本当のビット線(例えば、45)を含む。明瞭さを目的として、残りのワード線およびビット線については描かない。しかしながら、メモリアレイ12,14は、任意の所望数の本当のワード線(例えば、46)およびビット線(例えば、45)を有してよい。なお、メモリアレイ12,14はワード線(例えば、46)を共有するが、別個のビット線(例えば、45)を有する。加えて、メモリアレイ12,14は、ローカル制御回路16(タイミング回路20および感知トリガ信号44を含む)に結合され、行復号器50およびワード線ドライバ52を共有するとともに、それらに結合され、グローバル制御回路18を共有するとともに、それに結合されている。この例示の実施形態では、タイミング回路20にハッチングが施されているが、これは明瞭さを目的とするものでしかない。メモリアレイ12は、書込ドライバ27、センスアンプ29、列マルチプレクサ31、およびI/Oバッファ33に結合されている。同様に、メモリアレイ14は、書込ドライバ26、センスアンプ28、列マルチプレクサ30、およびI/Oバッファ32に結合されている。例示の実施形態では、ダミーのワード線、ダミーのワード線ドライバまたはダミーの行復号器は用いられない。代替実施形態では、これに代えて、ダミーのワード線、ダミーのワード線ドライバ、およびダミーの行復号器のうちの1つ以上を用いることが望まれてもよいが、それは必須ではない。
【0012】
図1に示すメモリブロック10は、ダミーセル42,43およびダミービット線40,41を利用する。この例示の実施形態では、複数のダミーのメモリセルまたはビットセル(ダミーセル42を含む)はダミービット線41に結合されており、複数のダミーメモリセル(ダミーセル43を含む)はダミービット線40に結合されている。一実施形態では、ダミービット線41に結合されたダミーセル(例えば、42)の数は、アレイ12において対応する本当のビット線(例えば、45)に各々結合された本当のビットセルの数と同じである。代替の実施形態では、別の手法によりダミービット線(例えば、41)に結合されたダミーセル(例えば、42)の数が選択されてよい。なお、各ワード線(例えば、46)はメモリアレイ12において幾つかの本当のセルを選択するために用いられるが、ダミーセル(42,43)の選択ゲートはダミーセル(42,43)内で結び付けられて(tied off)いる。また、メモリアレイ(例えば、12,14)の幅が増大し、関連するI/O回路(例えば、26,28,30,32,27,29,31,33)が追加されるにつれ、ワード線(例えば、46)の遅延が変化するが、この同じ幅にわたるバッファ(例えば、感知トリガ信号44用のバッファ)の駆動強度および負荷は、メモリ幅に応じて変化するにつれてワード線の遅延と一致するように実装されてもよい。したがって、ダミーのワード線、ダミーの行復号器、またはダミーのワード線ドライバは不要である。これによって、特に、多数のメモリブロック(例えば、10)が用いられるときには、集積回路上で相当な量の半導体領域を節約することができる。なお、この例示の実施形態では、どれだけのメモリブロック(例えば、10)が用いられるかにかかわらず、1つグローバル制御回路18しか必要でない。メモリアレイ14は、メモリアレイ12について記載したのと同じように機能することができる。一部の実施形態では、ダミーセル(例えば、42,43)、ダミービット線(例えば、40,41)、ローカル制御回路16、感知トリガ信号44、およびグローバル制御回路18は別として、メモリブロック10の残りの回路は、用いられるメモリの種類に応じて標準的な手法により機能することができる。
【0013】
一実施形態では、ダミービットセルはワード線によって選択されない。すなわち、パスゲートは、アクセスの行われていないビットの負荷と一致するように、すべて結び付けられる(ニゲートされる)。本当のアレイでは、アレイ列のビットのうちの1つを除いて全部が同様にオフとなる。ダミービット線は、全ての相互接続部−トランジスタ接合容量を含む、実ビット線の負荷と依然として一致し、実ビット線上のアクティブな行ビットの任意の結合容量は無視できる。代替の実施形態では、アクティブなワード線にダミーセルへのアクセスを行わせることが用いられてもよいが、ダミーセルは、その極性に応じて、プルダウン回路によるプルダウンを妨げるかまたは補助し、より多くの供給電流を引き出す可能性があり、それらはすべて望ましくない影響である。ダミービット線の負荷を本当のビット線に一致させることによって、Y方向におけるメモリ構成の変動への追従が補助される。X寸法の変動は、同じ負荷と、I/O領域にわたる他のドライバについてワード線ドライバによって見られるセル駆動とを近似することによって一致させられる。一部の実施形態では、ビット線負荷ほど精密に一致させられないが、感知タイミングにおいてワード線ドライバの非複製を調整するように、Xの変動に充分に追従できる。なお、この例示の実施形態では、X方向における変動は本質的にはデジタルRC遅延であり、Y方向における変動は小さな信号アナログ電圧差に関係する。その結果、一部の実施形態では、タイミング回路の実装においてY寸法特性により精密に一致する必要がある。一部の実施形態では、X寸法の一致はダミーワード線の必要なしに達成される。代替の実施形態は、様々な手法により機能することができる。
【0014】
一実施形態では、メモリブロック10は集積回路上に形成される。様々な実施形態では、任意の数のメモリブロック(例えば、10)を有することができる。なお、単一の集積回路上の様々なメモリブロック(例えば、10)は異なる寸法を有してよい。加えて、メモリブロック10は任意の所望数の寸法を有してよい(すなわち、任意の所望数の行と列とを有してよい)。メモリ10は、例えば、ダイナミック・アクセス・メモリ(DRAM)、スタティック・アクセス・メモリ(SRAM)、様々な不揮発性メモリ(例えば、リード・オンリ・メモリ(ROM))、レジスタアレイ、およびそのような方法、構造またはその両方を利用してアクセス時間を減少しつつ高い歩留りを維持することの可能な任意の種類のメモリなど、任意の種類のメモリであってよい。
【0015】
図1には、分離したメモリアレイ12,14を有するメモリブロック10を示す。代替の実施形態では、メモリブロック10に異なるアーキテクチャを用いることができる。例えば、代替の実施形態では、1つのメモリアレイ(例えば、12)しか用いなくともよい。さらに他の実施形態では、共通の制御機構回路(例えば、16)を用いる2より多くのメモリアレイ12,14が用いられてよい。
【0016】
この例示の実施形態では、メモリブロック10における本当の行/ワード線(例えば、46)の数が増加するにつれ、ダミービット線(例えば、40,41)の長さおよび関連するダミーセル(例えば、それぞれ42,43)の数が増加するので、本当のビット線(例えば、45)の長さおよびRC特性を複製する。同様に、メモリブロック10における行/ワード線(例えば、46)の数が減少するにつれ、ダミービット線(例えば、40,41)の長さおよび関連するダミーセル(例えば、それぞれ42,43)の数が減少するので、本当のビット線(例えば、45)の長さおよびRC特性を依然として複製する。なお、一実施形態では、ダミービット線に関連したダミーセルの数は、各本当のビット線に関連した本当のセルの数と同じである。代替の実施形態では、所望の場合、異なる追従比が用いられてもよい。したがって、本当のビット線(例えば、45)のRC負荷特性は、ダミービット線(例えば、42,43)によって複製されてよい。代替の実施形態では、単一の本当のビット線(45)またはビット線対の負荷の複製、乗算またはその両方を行うことと平行して、任意の数のダミービット線(40,41)が用いられてよい。なお、この実施形態では、ダミーセルの論理状態は、それらがすべて論理ハイであるように構成され、これにより、ビットセルパスゲートリークの存在時にプルダウン回路に対する最大の抵抗が保証されることによって、リーク電流が明らかであるときに、より遅い放電およびより大きな感知マージンが保証される。したがって、この実施形態では、ダミービット線は本当のビット線の寄生RC負荷に追従するばかりでなく、本当のビット線に対する最大のリーク電流の影響を把握する。ダミーセル(例えば、42,43)は、代替の実施形態では他の手法により構成されてよい。
【0017】
一部の実施形態では、リーク症状の原因を説明することが重要な場合がある。1つの可能な例として、SOI(シリコン・オン・インシュレータ)ウエハを用いる一部の回路およびプロセスでは、リークは有意な課題であり得る。したがって、一部の実施形態では、大きいリーク電流の把握、補償またはその両方を行うことが重要である場合がある。そのような実施形態では、タイミング回路設計は潜在的に大きいリーク電流を考慮に入れる必要があり得る。一実施形態では、ダミービットセルは、放電(すなわち、プルダウン)回路の反対に最大のリーク電流を与えるように設計される場合がある(例えば、トランジスタの寸法決定およびレイアウト)。
【0018】
この例示の実施形態では、ダミーセル(例えば、42,43)はその関連するダミービット線(例えば、それぞれ40,41)を放電するためには用いられない。その結果、示した実施形態にはダミーワード線は必要でなく、ダミーのセンスアンプも必要でない。これは、領域を有意に節約する可能性がある。ダミーセル(例えば、42,43)を用いて、その関連するダミービット線(例えば、それぞれ40,41)を放電する代わりに、この放電またはプルダウン機能に影響を与えるように、プルダウン回路(図2を参照)がタイミング回路20において用いられてもよい。ダミーセル(42,43)に代えて別個のプルダウン回路を用いてダミービット線(それぞれ、40,41)を放電することによって、形状的および局所的(例えば、ダイ内またはインスタンス内)なプロセス変動に対するその感度を最小化することにより、その電気的な特性がビットセルデバイスほどには変化しないデバイス(例えば、トランジスタ)を用いることが可能である。例えば、次の特性、すなわち、より大きいチャネル幅、より大きいチャネル長さ、およびより大きい閾値電圧のうちの1つ以上を有するプルダウントランジスタを用いることが所望される場合がある。代替の実施形態では、グローバルなプロセス変動(例えば、ダイ間、ウエハ間、およびロット間の変動)を通じて所望の追従を維持しつつ、形状的およびローカルなプロセス変動を通じた変化が最小であるプルダウン効果を生成する様々なデバイス特性が選択される。したがって、一部の実施形態では、この回路は全般的なプロセス変動および傾向に追従することができるが、ランダムな局所的変動、特に、形状的および電気的な変動(通常、幅が狭くチャネルの短いデバイスに発生する)によって誘導されるものに対しては、何らかの免疫を有し得る。
【0019】
なお、この例示の実施形態では、ダミービット線(例えば、40,41)のプルダウンを行う機能がダミーセル(例えば、42,43)によって実行されない。ダミーセル(例えば、42,43)を用いてダミービット線(例えば、40,41)のプルダウンを行うことの問題は、単にメモリアレイ12,14におけるその位置または他の因子のため、所与のダミーセルの放電能力が広い分布を通じて変化し得ることである。一部の実施形態では、この広い分布は、通常、狭いチャネル幅を有するデバイスが本当のセルおよびダミーセルにおいて用いられる、という事実による。したがって、他のプルダウン回路(例えば、タイミング制御20の)を用いてダミービット線(例えば、40,41)のプルダウンを行うことが望ましい。これは、この他のプルダウン回路の放電能力がダミーセルの広い変動性の影響を受け難いためである。この他のプルダウン回路の安定性が増大する1つの理由は、この他のプルダウン回路がより広い、より長いまたはその両方であるチャネルデバイスを用いることが可能であるという事実による。加えて、この他のプルダウンデバイスは、セルおよびアレイのアーキテクチャならびにデバイスの寸法によって限定されないので、この他のプルダウン回路におけるデバイス寸法を最適化することが可能である。
【0020】
加えて、ダミーセル(例えば、42,43)を用いてダミービット線(例えば、40,41)のプルダウンを行うことに関する別の問題は、そのような設計では、ダミービット線(例えば、40,41)用の放電能力を増減させるために整数個のダミーセル(例えば、42,43)が用いられるように制限されることである。したがって、ダミーセル(例えば、42,43)を用いてダミービット線(例えば、40,41)のプルダウンを行うことによって、ダミービット線(例えば、40,41)の放電タイミングを制御するための柔軟性はより少なくなる。したがって、他のプルダウン回路(例えば、タイミング制御20の)を用いてダミービット線(例えば、40,41)の放電タイミングをより厳密に制御することが望ましい。
【0021】
一実施形態では、ダミービット線(例えば、40,41)の放電タイミングは、次いで、感知トリガ信号44のアサートを制御するために用いられる。感知トリガ信号44は、次いで、センスアンプ28,29をイネーブルとするために用いられる。センスアンプ28,29がイネーブルとなると、標準的な手法によりメモリブロック10の読取が行われる。
【0022】
図2には、図1のメモリブロック10の一部を示す。1つ以上のダミーセル(例えば、42)は、メモリアレイ12,14における本当のビット線上のセル負荷を複製するために、1つ以上のダミービット線(例えば、40)に結合される。複数のスタックのうちの1つ以上(例えば、60,61)が、ダミービット線(例えば、40)の放電のために用いられてもよい。この例示の実施形態では、読取には別個の回路(42,40,60,61,71,80)が用いられ、書込(43,41,62,63,72,90)には別個の回路が用いられる。代替の実施形態では、同じ回路を読取および書込の両方に、または読取のみに用いることができる。マルチプレクサ71,72は、ラッチ70を感知するために読取回路および書込回路のいずれが結合されているかを選択するために用いられる。本明細書において用いられる用語「スタック」は、1つ以上を意味し、用語「プルダウントランジスタスタック」は、1つ以上のプルダウントランジスタを意味する。一部の実施形態では、トランジスタの幅またはチャネル長が変化する1つのトランジスタしか備えていないスタックを実装して、各スタックに複数のトランジスタを有する複数のスタックと同様の結果を達成することができる。
【0023】
読取アクセスまたは読取サイクルについては、1つ以上の選択されたプルダウンスタック60,61による放電をイネーブルとするために、読取クロック108が用いられる。スタック選択信号120はスタック61を選択するために用いられ、スタック選択信号122はスタック60を選択するために用いられる。書込アクセスまたは書込サイクルについては、1つ以上の選択されたプルダウンスタック62,63による放電をイネーブルとするために、書込クロック110が用いられる。スタック選択信号124はスタック63を選択するために用いられ、スタック選択信号126はスタック62を選択するために用いられる。他のスタック選択信号(図示せず)が、他の潜在的に利用可能なスタック(図示せず)を選択するために追加されてもよい。一部の実施形態では、特定のアクセスサイクル中に1つのスタック選択信号しかアサートされなくてもよく、他の実施形態では、1つのアクセスサイクル中に複数のスタック選択信号のアサートが可能とされてもよい。
【0024】
なお、代替の一実施形態では、第2のダミービット線および第2の複数のダミーセル(図示せず)も、読取プルダウンスタック回路60,61に結合されてよい。なお、代替の一実施形態では、第2のダミービット線および第2の複数のダミーセル(図示せず)も、書込プルダウンスタック回路62,63に結合されてよい。代替の実施形態では、任意の数のダミービット線が用いられてよい。示した読取用の回路は複数のスタック60,61を用い、ダミービット線(例えば、40)用の放電タイミングは、スタック選択信号120,122を用いて選択される。示した書込用の回路は複数のスタック62,63を用い、ダミービット線(例えば、41)用の放電タイミングは、スタック選択信号124,126を用いて選択される。一部の実施形態では一度に1つのスタックしか選択されなくてよく、代替の実施形態では一度に複数のスタックが選択されてよい。スタック選択信号120,122,124,126は、ダミービット線40,41の放電タイミングを最適化するために用いられてよいので、センスアンプ28,29のイネーブルの時間は、メモリブロック10(図1を参照)への通常の読取アクセスおよび書込アクセス中に最適に設定される。
【0025】
感知ラッチ70は、読取に関連したダミービット線40が放電されるときか、または書込関連のダミービット線41が放電されるときにセットされる。ラッチ出力104はローカル感知イネーブルドライバ67へ供給される。次いで、ローカル感知イネーブルドライバ67は、センスアンプ28,29のトリガを行うために用いられる感知トリガ信号44を供給する。一部の実施形態では、列マルチプレクサ、センスアンプなどによる本当のビット線(例えば、45)上の負荷を複製するために、1つ以上の負荷トリム回路69はダミービット線40,41にさらなる負荷を追加するために用いられてもよい。代替の実施形態では、負荷トリム回路69が用いられない場合もある。
【0026】
ここで図2の接続について記載する。図2には、図1のメモリブロック10の一部を示す。タイミング回路20は複数のプルダウンスタック(例えば、60,61)を備え、このプルダウンスタックのうちの任意の1つ以上がダミービット線(例えば、40)の放電のために選択され用いられ得る。プルダウンスタック61は、トランジスタ81〜83を備える。N−チャネルトランジスタ83は、第2の電源電圧に結合された第2の電流電極を有するとともに、読取クロック信号108に結合された制御電極を有する。トランジスタ83の第1の電流電極は、n−チャネルトランジスタ82の第2の電流電極に結合されている。トランジスタ82の制御電極はスタック選択信号120に結合されている。トランジスタ82の第1の電流電極は、n−チャネルトランジスタ81の第2の電流電極に結合されている。トランジスタ81の制御電極もスタック選択信号120に結合されている。トランジスタ81の第1の電流電極は、p−チャネルトランジスタ80の第2の電流電極およびノード200に結合されている。トランジスタ80の第1の電流電極は第1の電源電圧に結合されており、トランジスタ80の制御電極は読取クロック信号108に結合されている。
【0027】
図2の接続について続けると、スタック60はトランジスタ84,85を備える。N−チャネルトランジスタ85は、第2の電源電圧に結合された第2の電流電極を有するとともに、読取クロック信号108に結合された制御電極を有する。トランジスタ85の第1の電流電極は、n−チャネルトランジスタ84の第2の電流電極に結合されている。トランジスタ84の制御電極はスタック選択信号122に結合されている。トランジスタ84の第1の電流電極は、トランジスタ80の第2の電流電極およびノード200に結合されている。ダミービット線40もノード200に結合されている。1つ以上のダミーメモリセル(例えば、42)はダミービット線40に結合されている。ダミーメモリセル42が単一のトランジスタを有するように示しているが、代替の実施形態では、ダミーメモリセル(例えば、42)について任意の所望の適切な回路が用いられてよい。ノード200の信号には、負荷読取112とラベルを付してある。
【0028】
ローカル感知クロック制御回路64を用いて、スタック選択信号120,122,124,126を供給することができる。この例示の実施形態では、読取には別個の回路(42,40,60,61,71,80)が用いられ、書込(43,41,62,63,72,90)には別個の回路が用いられる。代替の実施形態では、同じ回路を読取および書込の両方に、または読取のみに用いることができる。この例示の実施形態では、マルチプレクサ71,72は、ラッチ70を感知するために読取回路および書込回路のいずれが結合されているかを選択するために用いられてよい。
【0029】
ここで、書込用のプルダウンスタック回路の接続について記載する。タイミング回路20は複数のプルダウンスタック(例えば、62,63)を備え、このプルダウンスタックのうちの任意の1つ以上がダミービット線(例えば、41)の放電のために選択され用いられ得る。プルダウンスタック63は、トランジスタ91〜93を備える。N−チャネルトランジスタ93は、第2の電源電圧に結合された第2の電流電極を有するとともに、書込クロック信号110に結合された制御電極を有する。トランジスタ93の第1の電流電極は、n−チャネルトランジスタ92の第2の電流電極に結合されている。トランジスタ92の制御電極はスタック選択信号124に結合されている。トランジスタ92の第1の電流電極は、n−チャネルトランジスタ91の第2の電流電極に結合されている。トランジスタ91の制御電極もスタック選択信号124に結合されている。トランジスタ91の第1の電流電極は、p−チャネルトランジスタ90の第2の電流電極およびノード201に結合されている。トランジスタ90の第1の電流電極は第1の電源電圧に結合されており、トランジスタ90の制御電極は書込クロック信号110に結合されている。
【0030】
図2の接続について続けると、スタック62はトランジスタ94,95を備える。N−チャネルトランジスタ95は、第2の電源電圧に結合された第2の電流電極を有するとともに、書込クロック信号110に結合された制御電極を有する。トランジスタ95の第1の電流電極は、n−チャネルトランジスタ94の第2の電流電極に結合されている。トランジスタ94の制御電極はスタック選択信号126に結合されている。トランジスタ94の第1の電流電極は、トランジスタ90の第2の電流電極およびノード201に結合されている。ダミービット線41もノード201に結合されている。1つ以上のダミーメモリセル(例えば、43)はダミービット線41に結合されている。ダミーメモリセル43が単一のトランジスタを有するように示しているが、代替の実施形態では、ダミーメモリセル(例えば、43)について任意の所望の適切な回路が用いられてよい。ノード201の信号には、負荷書込114とラベルを付してある。
【0031】
負荷読取信号112はマルチプレクサ71に対する入力として供給され、負荷書込信号114はマルチプレクサ72に対する入力として供給される。読取および書込マルチプレクサ選択信号116によって、負荷読取信号112および負荷書込信号114のうちの一方のみが感知ラッチ70の入力を通過することが可能となる。ラッチ70がセットされるのは、ダミービット線40が充分に放電されるとき(負荷読取112がラッチ70の入力に対し供給される)か、またはダミービット線41が充分に放電されるとき(負荷書込114がラッチ70の入力に対し供給される)である。この感知回路70の例示の実施形態ではラッチが用いられるが、代替の実施形態では、ダミービット線が放電されたときを検出するために任意の所望の回路が用いられてよい。この例示の実施形態では、感知回路70は、ダミービット線が充分に放電されたことを感知するとき、一実施形態では出力信号(ラッチ出力104)をアサートする。ラッチ出力信号104はローカル感知イネーブルドライバ回路67へ供給され、これに応じてローカル感知イネーブルドライバ回路67は感知トリガ信号44をアサートする。代替の実施形態では、ローカル感知イネーブルドライバ67が用いられなくてもよい。一部の実施形態では、感知回路70の出力もリセット論理68へ供給されてよい。この例示の実施形態では、ローカル復号器およびクロックバッファ論理65が感知回路70へイネーブルまたはクロック入力を供給する。代替の実施形態では、感知回路70は様々な手法によりイネーブルとされる、または時間設定される。
【0032】
この例示の実施形態では、リセット論理68は、感知ラッチ70の出力を受信し、次いで、ローカル制御回路16のリセットされることが望ましい部分に対しローカルリセット信号100を供給する。例えば、ローカルリセット信号100は、ローカル復号器およびクロックバッファ論理65、ならびにローカル感知クロック制御回路64へ供給される。読取については、次いで、選択したスタック60,61に予め電荷が与えられるように、ローカル感知クロック制御回路64は読取クロック108の状態を変化させる。書込については、次いで、選択したスタック62,63に予め電荷が与えられるように、ローカル感知クロック制御回路64は書込クロック110の状態を変化させる。リセット論理68は、感知ラッチ70の出力を受信し、次いで、グローバル制御回路18のリセットされることが望ましい部分(例えば、グローバルクロックラッチおよびバッファ66)に対しグローバルリセット信号106を供給する。また、この例示の実施形態では、ローカルリセット信号100は他の信号をニゲートするとともに、読取もしくは書込動作またはメモリブロック10へのアクセスを終了させる。例えば、一実施形態では、ローカルリセット信号100はローカル制御回路(例えば、図1の16)をリセットし、また、感知ラッチ70(図2を参照)もリセットする。代替の実施形態では、リセット論理68が用いられなくてもよく、様々な回路および方法を用いて所望のスタック60〜63に予め電荷を与えることが開始されてもよい。
【0033】
クロック118はグローバルなクロックラッチおよびバッファ回路66へ供給される。グローバルなクロックラッチおよびバッファ回路66は、次いで、このクロックを用いて導出クロック128を生成する。例示の実施形態では、この導出クロック128は、回路64,65にクロックを与えるために用いられ、同じ集積回路上に製造され得る他のブロック(図示せず)へも供給される。この例示の実施形態では、回路66は、導出クロック128を出力とする、入力クロックラッチである。
【0034】
回路64,65,67,68がローカル制御回路16(図1を参照)の一部であるように示しているが、代替の実施形態では、広範な種々の手法により、この機能の実装、配備またはその両方が行われてよい。同様に、回路66がグローバル制御回路18(図1を参照)の一部であるように示しているが、代替の実施形態では、異なる手法により、この機能の実装、配備またはその両方が行われてよい。
【0035】
図3には、図1および2に示したメモリブロック10の一実施形態における読取タイミング図を示す。なお、読取クロック信号108によって、選択したプルダウンスタック(例えば、60,61)がイネーブルとされる。ダミービット線40の放電(ラッチ入力102として示す)によって、ラッチ70がセットされる(ラッチ出力104の信号が出される)。ラッチ出力104のアサートによって、感知トリガ信号44がアサートされ、ローカルリセット100がアサートされる。感知トリガ信号44のアサートによって、センスアンプ28,29がイネーブルとされる。その結果、センスアンプ28,29によってメモリアレイ12,14における本当のビット線(例えば、45)を読み取ることが可能となる。なお、ローカルリセット100のアサートによって、読取クロック108のニゲート、したがって読取アクセスの終了が引き起こされる。その結果、選択したプルダウンスタック(例えば、60,61)には、次の読取アクセスのために予め電荷が与えられ、感知ラッチ70がリセットされる。
【0036】
図4には、図1および2に示したメモリブロック10の一実施形態における書込タイミング図を示す。なお、書込クロック信号110によって、選択したプルダウンスタック(例えば、62,63)がイネーブルとされるとともに、書込駆動信号がアサートされ、書込ドライバ26,27がイネーブルとされる。ダミービット線41の放電(ラッチ入力102として示す)によって、ラッチ70がセットされる(ラッチ出力104の信号が出される)。ラッチ出力104のアサートによってローカルリセット100がアサートされる。なお、ローカルリセット100のアサートによって、書込クロック110および書込駆動のニゲート、したがって書込アクセスの終了が引き起こされる。その結果、選択したプルダウンスタック(例えば、62,63)には、次の書込アクセスのために予め電荷が与えられ、感知ラッチ70がリセットされる。なお、この例示の実施形態では、ローカル感知イネーブルドライバ67内の回路によって、感知トリガ信号44が書込アクセス中にアサートすることが防止される。この例示の実施形態では、センスアンプ29(図1を参照)はメモリブロック10に対する書込中に始動しない。一実施形態では、回路はローカル感知イネーブルドライバ67に対する入力におけるように、読取クロック108(図2を参照)などの信号を用いるので、ローカル感知イネーブルドライバ67は読取によってのみ作動する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
N本のワード線を含む1つ以上のメモリアレイブロックを有するメモリであって、Nは1より大きく、
前記1つ以上のメモリアレイブロックに結合された複数のセンスアンプと、
M個のダミービットセルを含む1つ以上のダミービット線と、MはNに等しいことと、
前記1つ以上のダミービット線に結合されたタイミング回路と、を含み、
タイミング回路は1つ以上のプルダウントランジスタスタックを備え、同スタックは前記複数のセンスアンプをイネーブルとするために用いられるセンストリガ信号を発生させるための感知回路に結合された複数のプルダウントランジスタからなる、メモリ。
【請求項2】
前記1つ以上のメモリアレイブロックは第1のメモリアレイおよび第2のメモリアレイを含み、前記1つ以上のダミービット線は、第1のメモリアレイおよび第2のメモリアレイのうちの1つ以上に隣接して配置されている請求項1に記載のメモリ。
【請求項3】
前記1つ以上のダミービット線は、前記1つ以上のメモリアレイブロックに結合された複数のワード線ドライバの最も近くに配置されている請求項2に記載のメモリ。
【請求項4】
タイミング回路と前記N本のワード線のうちの1つ以上とにトリガを送るクロック信号を発生させるためのローカル制御回路をさらに備える請求項1に記載のメモリ。
【請求項5】
センストリガ信号は前記1つ以上のダミービット線の1つ以上の負荷特性に基づき発生させられる請求項1に記載のメモリ。
【請求項6】
タイミング回路は複数のプルダウントランジスタスタックをさらに備え、前記1つ以上のプルダウントランジスタスタックは、スタック選択信号に応答して前記複数のプルダウントランジスタスタックから選択される請求項1に記載のメモリ。
【請求項7】
特定のプルダウントランジスタスタック内のプルダウントランジスタは同じ寸法を有する請求項6に記載のメモリ。
【請求項8】
1つのプルダウントランジスタスタックからのプルダウントランジスタは、別のプルダウントランジスタスタックからのプルダウントランジスタと寸法が異なる請求項7に記載のメモリ。
【請求項9】
複数のダミービット線をさらに備え、タイミング回路は前記複数のダミービット線に結合されており、前記複数のビット線の各々はM個のダミービットセルを含み、MはNに等しい、請求項1に記載のメモリ。
【請求項10】
N本のワード線を含む1つ以上のメモリアレイブロックを有するメモリであって、Nは1より大きく、
前記1つ以上のメモリアレイブロックに結合された複数のセンスアンプと、
M個のダミービットセルを含む1つ以上のダミービット線と、MはNに等しいことと、
ノードを形成する前記1つ以上のダミービット線に結合されたタイミング回路と、を含み、
タイミング回路は1つ以上のプルダウントランジスタスタックを備え、同スタックはノードに予め電荷を与えるために用いられるローカルリセット信号を発生させるための感知回路に結合された複数のプルダウントランジスタからなり、ローカルリセット信号は前記1つ以上のダミービット線の1つ以上の負荷特性に基づき発生させられる、メモリ。
【請求項11】
前記1つ以上のメモリアレイブロックは第1のメモリアレイおよび第2のメモリアレイを含み、前記1つ以上のダミービット線は、第1のメモリアレイおよび第2のメモリアレイのうちの1つ以上に隣接して配置されている請求項10に記載のメモリ。
【請求項12】
前記1つ以上のダミービット線は、前記1つ以上のメモリアレイブロックに結合された複数のワード線ドライバの最も近くに配置されている請求項11に記載のメモリ。
【請求項13】
タイミング回路と前記N本のワード線のうちの1つ以上とにトリガを送るクロック信号を発生させるためのローカル制御回路をさらに備える請求項10に記載のメモリ。
【請求項14】
タイミング回路は複数のプルダウントランジスタスタックをさらに備え、前記1つ以上のプルダウントランジスタスタックは、スタック選択信号に応答して前記複数のプルダウントランジスタスタックから選択される請求項10に記載のメモリ。
【請求項15】
特定のプルダウントランジスタスタック内のプルダウントランジスタは同じ寸法を有する請求項14に記載のメモリ。
【請求項16】
1つのプルダウントランジスタスタックからのプルダウントランジスタは、別のプルダウントランジスタスタックからのプルダウントランジスタと寸法が異なる請求項15に記載のメモリ。
【請求項17】
N本のワード線を含む1つ以上のメモリアレイブロックを備えるメモリを動作させる方法であって、Nは1より大きく、同メモリは、前記1つ以上のメモリアレイブロックに結合された複数のセンスアンプと、M個のダミービットセルを含む1つ以上のダミービット線と、MはNに等しいことと、タイミング回路と、を含み、前記方法は、
読取動作信号または書込動作信号を受信することと、
タイミング回路を用いて、複数のセンスアンプをイネーブルとするために用いられるセンストリガ信号を発生させることと、を備え、
センストリガ信号の発生のタイミングは、前記1つ以上のダミービット線に関連した1つ以上の容量性負荷に応じて決まる方法。
【請求項18】
前記1つ以上のダミービット線の1つ以上の容量性負荷における変化はメモリの寸法における変化に追従する請求項17に記載の方法。
【請求項19】
タイミング回路は複数のプルダウントランジスタスタックを備え、同スタックは複数のプルダウントランジスタからなり、前記方法は、
スタック選択信号の受信に応答して前記複数のプルダウントランジスタスタックのうちの1つを選択することを含む請求項17に記載の方法。
【請求項20】
タイミング回路と前記1つ以上のダミービット線との結合によってノードが形成され、前記方法は、
ノードに予め電荷を与えるために用いられるローカルリセット信号を発生させることを含む請求項17に記載の方法。
【請求項21】
メモリはセンスラッチをさらに備え、
前記方法は、ローカルリセット信号を用いて、
メモリに関連した制御論理のリセット、
読取動作または書込動作の終了、および、
センスラッチのリセット
を行うことを含む請求項20に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2010−519672(P2010−519672A)
【公表日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−550954(P2009−550954)
【出願日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【国際出願番号】PCT/US2008/051843
【国際公開番号】WO2008/103516
【国際公開日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(504199127)フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Fターム(参考)】