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KR102199143B1 - Memory cell unit and memory cell array including the same - Google Patents

Memory cell unit and memory cell array including the same Download PDF

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KR102199143B1
KR102199143B1 KR1020140002697A KR20140002697A KR102199143B1 KR 102199143 B1 KR102199143 B1 KR 102199143B1 KR 1020140002697 A KR1020140002697 A KR 1020140002697A KR 20140002697 A KR20140002697 A KR 20140002697A KR 102199143 B1 KR102199143 B1 KR 102199143B1
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KR
South Korea
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threshold voltage
voltage transistor
transistor
node
body bias
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KR1020140002697A
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Korean (ko)
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KR20150083207A (en
Inventor
김수아
정연배
청웨이지에
Original Assignee
삼성전자주식회사
경북대학교 산학협력단
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

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  • Read Only Memory (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

단위 메모리 셀은 고 문턱 전압 트랜지스터 및 정상 문턱 전압 트랜지스터를 포함한다. 고 문턱 전압 트랜지스터는 기입 비트라인과 연결되어 기입 데이터를 전달받는 제1 노드, 데이터 노드와 연결되어 기입 데이터를 전달하는 제2 노드, 기입 워드라인에 연결되는 게이트 노드 및 전압 레벨이 조절되는 바디 바이어스 전압 노드를 포함한다. 정상 문턱 전압 트랜지스터는 독출 비트라인과 연결되어 독출 전류를 전달받는 제1 노드, 독출 워드라인과 연결되어 독출 전류를 전달하는 제2 노드, 데이터 노드와 연결되는 게이트 노드 및 전압 레벨이 조절되는 바디 바이어스 전압 노드를 포함한다. 단위 메모리 셀에 따르면 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 줄이고 리텐션 타임을 증가시킬 수 있다. The unit memory cell includes a high threshold voltage transistor and a normal threshold voltage transistor. The high threshold voltage transistor includes a first node connected to the write bit line to receive write data, a second node connected to the data node to transfer write data, a gate node connected to the write word line, and a body bias whose voltage level is adjusted. Includes voltage nodes. The normal threshold voltage transistor is a first node connected to a read bit line to receive a read current, a second node connected to a read word line to transfer a read current, a gate node connected to a data node, and a body bias whose voltage level is adjusted Includes voltage nodes. According to the unit memory cell, a leakage current of a transistor may be reduced and a retention time may be increased by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage of the transistor.

Description

단위 메모리 셀 및 이를 포함하는 메모리 셀 어레이{MEMORY CELL UNIT AND MEMORY CELL ARRAY INCLUDING THE SAME}A unit memory cell and a memory cell array including the same

본 발명은 메모리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메모리 장치에 포함되는 단위 메모리 셀 및 이를 포함하는 메모리 셀 어레이에 관한 것이다. The present invention relates to a memory device, and more particularly, to a unit memory cell included in the memory device and a memory cell array including the same.

모바일 장치(mobile device)가 소형화 되면서 모바일 장치에 포함되는 임베디드 메모리(embedded memory)의 사이즈를 줄이는 것이 중요한 이슈가 되고 있다. As mobile devices become smaller, it is becoming an important issue to reduce the size of embedded memory included in mobile devices.

모바일 장치에 포함되는 임베디드 메모리의 사이즈을 줄이는 것은 임베디드 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀의 트랜지스터 개수를 줄이는 것과 밀접하게 관련된다. 트랜지스터의 개수를 줄여 메모리 셀을 구현하면 트랜지스터의 누설 전류(leakage current)가 증가하여 리텐션 타임(retention time)에 제약이 발생한다. Reducing the size of an embedded memory included in a mobile device is closely related to reducing the number of transistors in a memory cell included in the embedded memory device. When a memory cell is implemented by reducing the number of transistors, the leakage current of the transistor increases, thereby limiting the retention time.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 줄이고 리텐션 타임을 증가시키는 단위 메모리 셀을 제공하는 것이다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a unit memory cell that reduces a leakage current of a transistor and increases a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage of a transistor.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 줄이고 리텐션 타임을 증가시키는 메모리 셀 어레이를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a memory cell array that reduces a leakage current of a transistor and increases a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage of a transistor.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 메모리 셀은 고 문턱 전압 트랜지스터 및 정상 문턱 전압 트랜지스터를 포함한다. 상기 고 문턱 전압 트랜지스터는 기입 비트라인과 연결되어 기입 데이터를 전달받는 제1 노드, 데이터 노드와 연결되어 상기 기입 데이터를 전달하는 제2 노드, 기입 워드라인에 연결되는 게이트 노드 및 전압 레벨이 조절되는 바디 바이어스 전압 노드를 포함한다. 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터는 독출 비트라인과 연결되어 독출 전류를 전달받는 제1 노드, 독출 워드라인과 연결되어 상기 독출 전류를 전달하는 제2 노드, 상기 데이터 노드와 연결되는 게이트 노드 및 전압 레벨이 조절되는 바디 바이어스 전압 노드를 포함한다. In order to achieve an object of the present invention, a unit memory cell according to an embodiment of the present invention includes a high threshold voltage transistor and a normal threshold voltage transistor. The high threshold voltage transistor includes a first node connected to a write bit line to receive write data, a second node connected to a data node to transfer write data, a gate node connected to a write word line, and a voltage level. Includes a body bias voltage node. The normal threshold voltage transistor is a first node connected to a read bit line to receive a read current, a second node connected to a read word line to transfer the read current, a gate node connected to the data node, and a voltage level are adjusted. Body bias voltage node.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 문턱 전압값은 정상 문턱 전압 트랜지스터의 문턱 전압값 보다 크고, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 노드의 전압은 상기 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 동작 모드에 따라 결정될 수 있다. In an exemplary embodiment, a threshold voltage value of the high threshold voltage transistor is greater than a threshold voltage value of a normal threshold voltage transistor, and a voltage of the body bias voltage node of the high threshold voltage transistor and the normal threshold voltage transistor is the unit memory It may be determined according to the operation mode of the memory device including the cell.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터를 턴-온하기 위하여 상기 기입 워드라인에 인가되는 전압은 전원 전압 및 상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 문턱 전압을 합한 값보다 클 수 있다. In an exemplary embodiment, when the memory device is operated in a write mode, a voltage applied to the write word line to turn on the high threshold voltage transistor is a power supply voltage and a threshold voltage of the high threshold voltage transistor. May be greater than the summed value.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 노드의 전압은 상기 기입 모드로 동작하는 전체 구간 중 일정 구간 동안 음의 전압을 유지할 수 있다. In an exemplary embodiment, the voltages of the body bias voltage nodes of the high threshold voltage transistor and the normal threshold voltage transistor may maintain a negative voltage for a predetermined period of the entire period operating in the write mode.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 노드의 전압이 상기 일정 구간 동안 음의 전압을 유지한 후 접지 전압으로 천이함에 따라 상기 바디 바이어스 전압 노드 및 상기 데이터 노드 사이의 기생 커패시터에 기초하여 상기 데이터 노드의 전압을 부스팅할 수 있다. In an exemplary embodiment, the body bias voltage node and the body bias voltage node and the voltage of the body bias voltage node of the high threshold voltage transistor and the normal threshold voltage transistor transition to a ground voltage after maintaining a negative voltage for the predetermined period. The voltage of the data node may be boosted based on the parasitic capacitor between the data nodes.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 노드의 전압은 동일한 전압값을 갖을 수 있다. In an exemplary embodiment, voltages of the body bias voltage nodes of the high threshold voltage transistor and the normal threshold voltage transistor may have the same voltage value.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 상기 정상 문턱 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 노드의 전압은 접지 전압을 유지할 수 있다. In an exemplary embodiment, when the memory device is operated in a read mode, voltages of the body bias voltage nodes of the high threshold voltage transistor and the normal threshold transistor may maintain a ground voltage.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 데이터 노드의 전압이 제1 레벨인 경우, 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터를 턴-온하여 상기 독출 전류가 상기 독출 워드라인에 전달되고, 상기 데이터 노드의 전압이 제2 레벨인 경우, 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터를 턴-오프하여 상기 독출 전류를 차단할 수 있다. In an exemplary embodiment, when the voltage of the data node is at the first level, the read current is transferred to the read word line by turning on the normal threshold voltage transistor, and the voltage of the data node is at the second level. In this case, the read current may be blocked by turning off the normal threshold voltage transistor.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치가 스탠바이 모드로 동작하는 경우, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 정상 문턱 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 노드의 전압은 접지 전압을 유지할 수 있다. In an exemplary embodiment, when the memory device operates in a standby mode, voltages of the body bias voltage nodes of the high threshold voltage transistor and the normal threshold transistor may maintain a ground voltage.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 셀 어레이는 복수의 기입 비트라인들, 복수의 기입 워드라인들, 복수의 독출 비트라인들, 복수의 독출 워드라인들 및 복수의 단위 메모리 셀들을 포함한다. 상기 복수의 단위 메모리 셀들 중 각각의 단위 메모리 셀은 고 문턱 전압 트랜지스터 및 정상 문턱 전압 트랜지스터를 포함한다. 상기 고 문턱 전압 트랜지스터는 상기 복수의 기입 비트라인들 중 상응하는 기입 비트라인과 연결되어 기입 데이터를 전달받는 제1 노드, 데이터 노드와 연결되어 상기 기입 데이터를 전달하는 제2 노드, 상기 복수의 기입 워드라인들 중 상응하는 기입 워드라인에 연결되는 게이트 노드 및 전압 레벨이 조절되는 바디 바이어스 전압 노드를 포함한다. 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터는 상기 복수의 독출 비트라인들 중 상응하는 독출 비트라인과 연결되어 독출 전류를 전달받는 제1 노드, 상기 복수의 독출 워드라인들 중 상응하는 독출 워드라인과 연결되어 상기 독출 전류를 전달하는 제2 노드, 상기 데이터 노드와 연결되는 게이트 노드 및 전압 레벨이 조절되는 바디 바이어스 전압 노드를 포함한다. In order to achieve an object of the present invention, a memory cell array according to an embodiment of the present invention includes a plurality of write bit lines, a plurality of write word lines, a plurality of read bit lines, a plurality of read word lines, and a plurality of read word lines. It includes unit memory cells of. Each of the plurality of unit memory cells includes a high threshold voltage transistor and a normal threshold voltage transistor. The high threshold voltage transistor is a first node connected to a corresponding write bit line among the plurality of write bit lines to receive write data, a second node connected to a data node to transfer the write data, and the plurality of write bit lines Among the word lines, a gate node connected to a corresponding write word line and a body bias voltage node whose voltage level is adjusted are included. The normal threshold voltage transistor is connected to a first node to receive a read current by being connected to a corresponding read bit line among the plurality of read bit lines, and to a corresponding read word line from among the plurality of read word lines to receive the read current. And a second node that transmits a signal, a gate node connected to the data node, and a body bias voltage node whose voltage level is adjusted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 단위 메모리 셀을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 기입 모드를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3은 도 1의 단위 메모리 셀에 포함되는 데이터 노드와 바디 바이어스 전압 노드 사이의 기생 커패시터를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 단위 메모리 셀에 포함되는 데이터 노드와 고 문턱 전압 트랜지스터의 게이트 노드 사이의 기생 커패시터를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 독출 모드를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 6은 도 1의 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 스탠바이 모드를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이를 포함하는 메모리 장치를 모바일 장치에 응용한 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이를 포함하는 메모리 모듈을 컴퓨팅 시스템에 응용한 예를 나타내는 블록도이다.
1 is a block diagram illustrating a unit memory cell according to embodiments of the present invention.
2 is a timing diagram illustrating a write mode of a memory device including a unit memory cell of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating a parasitic capacitor between a data node and a body bias voltage node included in the unit memory cell of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a parasitic capacitor between a data node included in the unit memory cell of FIG. 1 and a gate node of a high threshold voltage transistor.
5 is a timing diagram illustrating a read mode of a memory device including a unit memory cell of FIG. 1.
6 is a timing diagram illustrating a standby mode of a memory device including a unit memory cell of FIG. 1.
7 is a block diagram illustrating a memory cell array according to example embodiments.
8 is a block diagram illustrating an example in which a memory device including a memory cell array according to example embodiments is applied to a mobile device.
9 is a block diagram illustrating an example in which a memory module including a memory cell array according to embodiments of the present invention is applied to a computing system.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions have been exemplified only for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms. It is not to be construed as being limited to the embodiments described in.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, and one or more other features or numbers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 단위 메모리 셀을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a unit memory cell according to example embodiments.

도 1을 참조하면, 단위 메모리 셀(10)은 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)를 포함한다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 제 1노드(N1_M1), 제 2 노드(N2_M1), 게이트 노드(G_M1) 및 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M1)를 포함하고, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 제 1노드(N1_M2), 제 2 노드(N2_M2), 게이트 노드(G_M2) 및 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a unit memory cell 10 includes a high threshold voltage transistor 100 and a normal threshold voltage transistor 200. The high threshold voltage transistor 100 includes a first node N1_M1, a second node N2_M1, a gate node G_M1, and a body bias voltage node BBN_M1, and the normal threshold voltage transistor 200 is a first node. (N1_M2), a second node (N2_M2), a gate node (G_M2), and a body bias voltage node (BBN_M2).

고 문턱 전압 트랜지스터의 제1 노드(N1_M1)는 기입 비트라인(Write Bit Line, WBL)과 연결되어 기입 데이터를 전달받을 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)는 데이터 노드(DN)와 연결되어 기입 데이터를 데이터 노드(DN)에 전달할 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 게이트 노드(G_M1)는 기입 워드라인(Write Word Line, WWL)에 연결될 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M1)는 전압 레벨이 조절될 수 있다. The first node N1_M1 of the high threshold voltage transistor may be connected to a write bit line (WBL) to receive write data. The second node N2_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be connected to the data node DN to transmit write data to the data node DN. The gate node G_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be connected to a write word line (WWL). The voltage level of the body bias voltage node BBN_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be adjusted.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 단위 메모리 셀(10)에 데이터를 기입하기 위해 턴-온될 수 있다. 예를 들어 기입 비트라인(WBL)의 데이터 값이 0이고 기입 워드라인(WWL)의 값이 로직 하이를 유지하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-온되어 기입 비트라인(WBL)의 데이터 값 0을 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)에 전달하여 데이터 노드(DN)에 데이터 0을 저장할 수 있다. 기입 비트라인(WBL)의 데이터 값이 1이고 기입 워드라인(WWL)의 값이 로직 하이를 유지하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터는 턴-온되어 기입 비트라인(WBL)의 데이터 값 1을 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)에 전달하여 데이터 노드(DN)에 데이터 1을 저장할 수 있다. 데이터 노드(DN)에 저장되는 데이터는 데이터 노드(DN)와 접지 노드 사이의 기생 커패시터(500)에 저장될 수 있다. When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a write mode, the high threshold voltage transistor 100 may be turned on to write data to the unit memory cell 10. For example, when the data value of the write bit line WBL is 0 and the value of the write word line WWL is kept logic high, the high threshold voltage transistor 100 is turned on and the write bit line WBL is The data value 0 may be transferred to the second node N2_M1 of the high threshold voltage transistor 100 to store the data 0 in the data node DN. When the data value of the write bit line WBL is 1 and the value of the write word line WWL remains logic high, the high threshold voltage transistor is turned on to increase the data value 1 of the write bit line WBL to a high threshold. Data 1 may be stored in the data node DN by transferring it to the second node N2_M1 of the voltage transistor 100. Data stored in the data node DN may be stored in the parasitic capacitor 500 between the data node DN and the ground node.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 독출 워드라인(Read Word Line, RWL)의 값은 로직 하이를 유지할 수 있다. 예를 들어 독출 워드라인(RWL)의 값이 로직 하이를 유지하면, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)의 값은 로직 하이일 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)와 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2) 사이에 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압 이상의 전압차를 가져야 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)가 로직 하이를 유지하면, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)의 값이 로직 하이를 유지하더라도 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온하지 않을 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)가 로직 하이를 유지하면, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)의 값이 로직 로우를 유지하더라도 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온하지 않을 수 있다. 따라서 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 동안 독출 워드라인(RWL)의 값을 로직 하이로 유지하면 메모리 장치가 기입 동작을 수행하는 동안 동시에 독출 동작이 수행되는 것을 차단할 수 있다. When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a write mode, a value of a read word line (RWL) may maintain a logic high. For example, when the value of the read word line RWL maintains a logic high, the value of the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be a logic high. The normal threshold voltage transistor must have a voltage difference greater than or equal to the threshold voltage of the normal threshold voltage transistor 200 between the gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 and the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. 200) can be turned on. When the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 maintains a logic high, even if the value of the gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 remains logic high, the normal threshold voltage transistor 200 is May not turn on. When the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 maintains a logic high, even if the value of the gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 remains logic low, the normal threshold voltage transistor 200 is May not turn on. Therefore, if the value of the read word line RWL is kept at logic high while the memory device is operating in the write mode, it is possible to block simultaneous read operations while the memory device performs a write operation.

정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)는 독출 비트라인(Read Bit Line, RBL)과 연결되어 독출 전류(IRD)를 전달받을 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)는 독출 워드라인(RWL)과 연결되어 독출 전류(IRD)를 독출 워드라인(RWL)에 전달할 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)는 데이터 노드(DN)와 연결될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)는 전압 레벨이 조절될 수 있다. The first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be connected to a read bit line (RBL) to receive a read current IRD. The second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 is connected to the read word line RWL to transfer the read current IRD to the read word line RWL. The gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be connected to the data node DN. The voltage level of the body bias voltage node BBN_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be adjusted.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 단위 메모리 셀(10)로부터 데이터를 독출하기 위해 턴-온될 수 있다. 예를 들어 독출 워드라인(RWL)의 값이 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 값이 1이면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-온되면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 전도 경로가 형성될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 연결되는 전도 경로를 통해서 독출 전류(IRD)가 전달될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-온되면 독출 비트라인(RBL)의 전압값이 낮아질 수 있다. When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a read mode, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned on to read data from the unit memory cell 10. For example, when the value of the read word line RWL is 0 and the value of the data node DN is 1, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned on. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned on, a conduction path may be formed from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. The read current IRD may be transmitted through a conduction path connected from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned on, a voltage value of the read bit line RBL may be lowered.

독출 워드라인(RWL)의 값이 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 값이 0이면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-오프될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-오프되면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 전도 경로가 차단될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 연결되는 전도 경로를 통해서 독출 전류(IRD)가 전달될 수 없다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-오프되면 독출 비트라인(RBL)의 전압값이 일정하게 유지될 수 있다. 이 경우, 독출 비트라인(RBL)의 전압값은 전원 전압으로 유지될 수 있다.When the value of the read word line RWL is 0 and the value of the data node DN is 0, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned off. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned off, a conduction path may be blocked from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. The read current IRD cannot be transmitted through a conduction path connected from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned off, the voltage value of the read bit line RBL may be kept constant. In this case, the voltage value of the read bit line RBL may be maintained as the power voltage.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 기입 워드라인(WWL)의 값은 로직 로우를 유지할 수 있다. 예를 들어 기입 워드라인(WWL)의 값이 로직 로우를 유지하면, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-오프될 수 있다. 따라서 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 동안 기입 워드라인(WWL)의 값을 로직 로우로 유지하면 메모리 장치가 독출 동작을 수행하는 동안 동시에 기입 동작이 수행되는 것을 차단할 수 있다.When the memory device including the unit memory cell 10 operates in the read mode, the value of the write word line WWL may maintain a logic low. For example, when the value of the write word line WWL maintains a logic low, the high threshold voltage transistor 100 may be turned off. Therefore, if the value of the write word line WWL is kept at a logic low while the memory device is operating in the read mode, it is possible to block simultaneous write operations while the memory device performs a read operation.

고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압값은 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압값 보다 크고, 고 문턱 전압 트랜지스터 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)의 전압은 단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치의 동작 모드에 따라 결정될 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압은 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압보다 높을 수 있다. 트랜지스터의 문턱 전압이 높은 경우, 트랜지스터에서 발생하는 누설 전류는 감소할 수 있다. The threshold voltage value of the high threshold voltage transistor 100 is greater than the threshold voltage value of the normal threshold voltage transistor 200, and the voltage of the body bias voltage node BBN_M2 of the high threshold voltage transistor and the normal threshold voltage transistor 200 is unit It may be determined according to the operation mode of the memory device including the memory cell 10. The threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100 may be higher than the threshold voltage of the normal threshold voltage transistor 200. When the threshold voltage of the transistor is high, the leakage current generated in the transistor may decrease.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치는 기입 모드, 독출 모드 및 스탠바이 모드를 포함할 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압(body bias voltage, VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)은 메모리 장치의 동작 모드에 따라 조절될 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압((VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하는 경우, 후술하는 바와 같이 리텐션 타임을 증가시킬 수 있다. A memory device including the unit memory cell 10 may include a write mode, a read mode, and a standby mode. The body bias voltage (VBB) of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage (VBB) of the normal threshold voltage transistor 200 may be adjusted according to an operation mode of the memory device. When the body bias voltage VBB of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage VBB of the normal threshold voltage transistor 200 are adjusted, the retention time may be increased as described later.

본 발명의 실시예들에 따른 단위 메모리 셀(10)은 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 감소 시킬 수 있고 리텐션 타임을 증가 시킬 수 있다. The unit memory cell 10 according to the exemplary embodiments of the present invention may reduce a leakage current of a transistor and increase a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage VBB of the transistor.

도 2는 도 1의 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 기입 모드를 설명하기 위한 타이밍도이다.2 is a timing diagram illustrating a write mode of a memory device including a unit memory cell of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)를 턴-온하기 위하여 기입 워드라인(WWL)에 인가되는 전압은 전원 전압(VDD) 및 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압을 합한 값보다 클 수 있다. Referring to FIG. 2, when a memory device including a unit memory cell 10 operates in a write mode, a voltage applied to the write word line WWL to turn on the high threshold voltage transistor 100 is a power supply. It may be greater than the sum of the voltage VDD and the threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100.

예를 들어, 기입 비트라인(WBL)의 데이터 값이 1이고 기입 워드라인(WWL)의 값이 로직 하이를 유지하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-온되어 기입 비트라인(WBL)의 데이터 값 1을 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)에 전달하여 데이터 노드(DN)에 데이터 1을 저장할 수 있다. 이 경우, 기입 비트라인(WBL)의 데이터 1에 해당하는 전압값이 전원 전압(VDD)이라고 하면 데이터 노드(DN)에 저장되는 데이터 1의 전압값은 전원 전압(VDD)에서 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압(Vth)을 뺀 전압값일 수 있다. 따라서 데이터 노드(DN)에 저장되는 데이터 1에 해당하는 전압값이 전원 전압(VDD)이 되기 위해서는 기입 워드라인(WWL)에 인가되는 전압값이 전원 전압(VDD)에 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압(Vth)을 더한 값보다 클 수 있다. For example, when the data value of the write bit line WBL is 1 and the value of the write word line WWL is kept logic high, the high threshold voltage transistor 100 is turned on to turn on the write bit line WBL. The data value 1 of is transmitted to the second node N2_M1 of the high threshold voltage transistor 100 to store the data 1 in the data node DN. In this case, if the voltage value corresponding to data 1 of the write bit line WBL is the power supply voltage VDD, the voltage value of data 1 stored in the data node DN is the high threshold voltage transistor at the power supply voltage VDD. It may be a voltage value obtained by subtracting the threshold voltage (Vth) of 100). Therefore, in order for the voltage value corresponding to data 1 stored in the data node DN to become the power supply voltage VDD, the voltage value applied to the write word line WWL is higher than the power supply voltage VDD, and the threshold voltage transistor 100 It may be greater than the sum of the threshold voltage Vth of.

도 3은 도 1의 단위 메모리 셀에 포함되는 데이터 노드와 바디 바이어스 전압 노드 사이의 기생 커패시터를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 단위 메모리 셀에 포함되는 데이터 노드와 고 문턱 전압 트랜지스터의 게이트 노드 사이의 기생 커패시터를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a parasitic capacitor between a data node and a body bias voltage node included in the unit memory cell of FIG. 1, and FIG. 4 is a data node included in the unit memory cell of FIG. 1 and a gate node of a high threshold voltage transistor. It is a diagram showing the parasitic capacitor between.

도 2, 도 3및 도 4를 참조하면, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)의 전압은 기입 모드로 동작하는 전체 구간 중 일정 구간 동안 음의 전압을 유지할 수 있다. 2, 3, and 4, the voltage of the body bias voltage node BBN_M2 of the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold voltage transistor 200 is negative for a certain period of the entire period operating in the write mode. The voltage of can be maintained.

예시적인 실시예에 있어서, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)의 전압이 일정 구간 동안 음의 전압을 유지한 후 접지 전압(VSS)으로 천이함에 따라 바디 바이어스 전압 노드(BBN) 및 데이터 노드(DN) 사이의 기생 커패시터(C_DB)(510)에 기초하여 데이터 노드(DN)의 전압을 부스팅할 수 있다. In an exemplary embodiment, the voltage of the body bias voltage node BBN_M2 of the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold voltage transistor 200 maintains a negative voltage for a predetermined period and then transitions to the ground voltage VSS. Accordingly, the voltage of the data node DN may be boosted based on the parasitic capacitor C_DB 510 between the body bias voltage node BBN and the data node DN.

메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압(VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)은 접지 전압(VSS)에서 음의 전압으로 천이할 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압(VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)이 음의 전압으로 천이하는 경우, 바디 바이어스 전압 노드(BBN)와 데이터 노드(DN) 사이의 기생 커패시터(510)에 의하여 데이터 노드(DN)의 전압값은 낮아질 수 있다. 다음으로 기입 워드라인(WWL)의 전압값이 전원 전압(VDD) 보다 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압 이상으로 천이하면 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-온하여 기입 비트라인(WBL)의 데이터를 데이터 노드(DN)에 전달할 수 있다. 예를 들어 고 문턱 전압 트랜지스터(100)가 턴-온하고, 기입 데이터가 1인 경우, 데이터 노드(DN)의 전압값은 전원 전압(VDD)으로 천이할 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)가 턴-온하고, 기입 데이터가 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 전압값은 접지 전압(VSS)으로 천이할 수 있다.When the memory device operates in the write mode, the body bias voltage VBB of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage VBB of the normal threshold voltage transistor 200 change from the ground voltage VSS to a negative voltage. Transition is possible. When the body bias voltage VBB of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage VBB of the normal threshold voltage transistor 200 transition to a negative voltage, the body bias voltage node BBN and the data node DN The voltage value of the data node DN may be lowered by the parasitic capacitor 510 between ). Next, when the voltage value of the write word line WWL is higher than the power supply voltage VDD and transitions above the threshold voltage of the threshold voltage transistor 100, the high threshold voltage transistor 100 is turned on to turn on the write bit line WBL. Data can be delivered to the data node (DN). For example, when the high threshold voltage transistor 100 is turned on and the write data is 1, the voltage value of the data node DN may transition to the power voltage VDD. When the high threshold voltage transistor 100 is turned on and the write data is 0, the voltage value of the data node DN may transition to the ground voltage VSS.

다음으로 기입 워드라인(WWL)의 전압값이 전원 전압(VDD)에 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압만큼 더한 값에서 접지 전압(VSS)으로 천이하는 경우, 데이터 노드(DN)와 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 게이트 노드(G_M1) 사이의 기생 커패시터(C_DG)(530)에 의하여 데이터 노드(DN)의 전압값은 낮아질 수 있다. 다음으로 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압(VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)이 음의 전압에서 접지 전압(VSS)으로 천이하는 경우, 바디 바이어스 전압 노드(BBN)와 데이터 노드(DN) 사이의 기생 커패시터(510)에 의하여 데이터 노드(DN)의 전압값은 상승할 수 있다. 기입 워드라인(WWL)의 전압값이 전원 전압(VDD)에 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압만큼 더한 값에서 접지 전압(VSS)으로 천이하면서 데이터 노드(DN)에 전압 강하가 발생할 수 있다. 또한 바디 바이어스 전압(VBB)이 음의 전압에서 접지 전압(VSS)으로 천이하면서 데이터 노드(DN)에 전압을 상승할 수 있다. 기입 워드라인(WWL)의 전압값이 전원 전압(VDD)에 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압만큼 더한 값에서 접지 전압(VSS)으로 천이하면서 발생하는 전압 강하는 바디 바이어스 전압(VBB)이 음의 전압에서 접지 전압(VSS)으로 천이하면서 데이터 노드(DN)에 전압을 상승하면서 보상될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 단위 메모리 셀(10)에 따르면 기입 워드라인(WWL)에 인가되는 전압을 전원 전압(VDD)에 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압을 더한 값보다 큰 값으로 하여 데이터 노드(DN)에 전원 전압(VDD)에 해당하는 데이터 1을 기입할 수 있다. Next, when the voltage value of the write word line WWL transitions to the ground voltage VSS from the power voltage VDD plus the threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100, the data node DN and the high threshold The voltage value of the data node DN may be lowered by the parasitic capacitor C_DG 530 between the gate node G_M1 of the voltage transistor 100. Next, when the body bias voltage VBB of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage VBB of the normal threshold voltage transistor 200 transition from the negative voltage to the ground voltage VSS, the body bias voltage node The voltage value of the data node DN may increase due to the parasitic capacitor 510 between the BBN and the data node DN. A voltage drop may occur in the data node DN while transitioning from the voltage value of the write word line WWL added by the power voltage VDD to the threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100 to the ground voltage VSS. . In addition, while the body bias voltage VBB transitions from the negative voltage to the ground voltage VSS, the voltage at the data node DN may increase. The voltage drop occurring when the voltage value of the write word line WWL transitions to the ground voltage VSS from the power voltage VDD plus the threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100 is the body bias voltage VBB. It may be compensated by increasing the voltage at the data node DN while transitioning from the negative voltage to the ground voltage VSS. Accordingly, according to the unit memory cell 10 according to the present invention, the voltage applied to the write word line WWL is set to a value greater than the value obtained by adding the threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100 to the power supply voltage VDD. Data 1 corresponding to the power supply voltage VDD can be written in (DN).

예시적인 실시예에 있어서, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)의 전압은 동일한 전압값을 갖을 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M1) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)는 서로 연결되어 동일한 전압으로 조절될 수 있다. 이 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 접지 전압(VSS)과 분리되도록 삼중웰(triple well)로 구성될 수 있다.In an exemplary embodiment, the voltages of the body bias voltage node BBN_M2 of the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold voltage transistor 200 may have the same voltage value. The body bias voltage node BBN_M1 of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage node BBN_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be connected to each other and adjusted to the same voltage. In this case, the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold voltage transistor 200 may be configured as triple wells to be separated from the ground voltage VSS.

본 발명의 실시예들에 따른 단위 메모리 셀(10)은 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 감소 시킬 수 있고 리텐션 타임을 증가 시킬 수 있다.The unit memory cell 10 according to the exemplary embodiments of the present invention may reduce a leakage current of a transistor and increase a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage VBB of the transistor.

도 5는 도 1의 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 독출 모드를 설명하기 위한 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating a read mode of a memory device including a unit memory cell of FIG. 1.

도 1 및 도 5를 참조하면, 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M1, BBN_M2)의 전압은 접지 전압(VSS)을 유지할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 5, when the memory device operates in a read mode, the voltages of the body bias voltage nodes BBN_M1 and BBN_M2 of the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold transistor 200 are the ground voltage VSS ) Can be maintained.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 단위 메모리 셀(10)로부터 데이터를 독출하기 위해 턴-온될 수 있다. 예를 들어 독출 워드라인(RWL)의 값이 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 값이 1이면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-온되면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 전도 경로가 형성될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 연결되는 전도 경로를 통해서 독출 전류(IRD)가 전달될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-온되면 독출 비트라인(RBL)의 전압값이 낮아질 수 있다. 독출 비트라인(RBL)의 전압값은 전원 전압(VDD) 보다 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압만큼 낮은 전압일 수 있다. When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a read mode, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned on to read data from the unit memory cell 10. For example, when the value of the read word line RWL is 0 and the value of the data node DN is 1, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned on. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned on, a conduction path may be formed from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. The read current IRD may be transmitted through a conduction path connected from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned on, a voltage value of the read bit line RBL may be lowered. The voltage value of the read bit line RBL may be lower than the power voltage VDD by the threshold voltage of the normal threshold voltage transistor 200.

독출 워드라인(RWL)의 값이 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 값이 0이면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-오프될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-오프되면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 전도 경로가 차단될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 연결되는 전도 경로를 통해서 독출 전류(IRD)가 전달될 수 없다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-오프되면 독출 비트라인(RBL)의 전압값이 일정하게 유지될 수 있다. 이 경우, 독출 비트라인(RBL)의 전압값은 전원 전압(VDD)으로 유지될 수 있다.When the value of the read word line RWL is 0 and the value of the data node DN is 0, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned off. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned off, a conduction path may be blocked from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. The read current IRD cannot be transmitted through a conduction path connected from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned off, the voltage value of the read bit line RBL may be kept constant. In this case, the voltage value of the read bit line RBL may be maintained as the power voltage VDD.

예시적인 실시예에 있어서, 데이터 노드(DN)의 전압이 제1 레벨인 경우, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)를 턴-온하여 독출 전류(IRD)가 독출 워드라인(RWL)에 전달되고, 데이터 노드(DN)의 전압이 제2 레벨인 경우, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)를 턴-오프하여 독출 전류(IRD)를 차단할 수 있다. 예를 들어 제1 레벨은 로직 하이일 수 있고 제2 레벨은 로직 로우일 수 있다. In an exemplary embodiment, when the voltage of the data node DN is at the first level, the normal threshold voltage transistor 200 is turned on to transmit the read current IRD to the read word line RWL, and the data When the voltage of the node DN is at the second level, the normal threshold voltage transistor 200 is turned off to block the read current IRD. For example, the first level can be logic high and the second level can be logic low.

도 6은 도 1의 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 스탠바이 모드를 설명하기 위한 타이밍도이다.6 is a timing diagram illustrating a standby mode of a memory device including a unit memory cell of FIG. 1.

도 6을 참조하면, 메모리 장치가 스탠바이 모드로 동작하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M1, BBN_M2)의 전압은 접지 전압(VSS)을 유지할 수 있다. 메모리 장치가 데이터를 메모리 장치에 기입하는 동작을 수행하거나 데이터를 메모리 장치로부터 독출하는 동작을 수행하는 경우 이외에는 스탠바이 모드에서 동작한다. 이 경우, 바디 바이어스 전압(VBB)은 접지 전압(VSS)을 유지하고 데이터 노드(DN)에 저장되는 데이터는 변동이 없다. Referring to FIG. 6, when the memory device operates in the standby mode, the voltages of the body bias voltage nodes BBN_M1 and BBN_M2 of the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold transistor 200 maintain the ground voltage VSS. I can. The memory device operates in the standby mode except when performing an operation of writing data to the memory device or performing an operation of reading data from the memory device. In this case, the body bias voltage VBB maintains the ground voltage VSS, and data stored in the data node DN does not change.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a memory cell array according to example embodiments.

도 1 및 도 7을 참조하면, 메모리 셀 어레이(20)는 복수의 기입 비트라인들(WBL1, WBL2), 복수의 기입 워드라인들(WWL1 내지WWL3), 복수의 독출 비트라인들(RBL1, RBL2), 복수의 독출 워드라인들(RWL1 내지 RWL3) 및 복수의 단위 메모리 셀(10)들을 포함한다. 복수의 단위 메모리 셀(10)들 중 각각의 단위 메모리 셀(10)은 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)를 포함한다. 1 and 7, the memory cell array 20 includes a plurality of write bit lines WBL1 and WBL2, a plurality of write word lines WWL1 to WWL3, and a plurality of read bit lines RBL1 and RBL2. ), a plurality of read word lines RWL1 to RWL3, and a plurality of unit memory cells 10. Each unit memory cell 10 among the plurality of unit memory cells 10 includes a high threshold voltage transistor 100 and a normal threshold voltage transistor 200.

고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제1 노드(N1_M1)는 복수의 기입 비트라인들(WBL1 내지 WBL3) 중 상응하는 기입 비트라인과 연결되어 기입 데이터를 전달받을 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)는 데이터 노드(DN)와 연결되어 기입 데이터를 전달할 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 게이트 노드(G_M1)는 복수의 기입 워드라인들 중 상응하는 기입 워드라인에 연결될 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M1)는 전압 레벨이 조절될 수 있다. The first node N1_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be connected to a corresponding write bit line among the plurality of write bit lines WBL1 to WBL3 to receive write data. The second node N2_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be connected to the data node DN to transmit write data. The gate node G_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be connected to a corresponding write word line among the plurality of write word lines. The voltage level of the body bias voltage node BBN_M1 of the high threshold voltage transistor 100 may be adjusted.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 단위 메모리 셀(10)에 데이터를 기입하기 위해 턴-온될 수 있다. 예를 들어 기입 비트라인의 데이터 값이 0이고 기입 워드라인의 값이 로직 하이를 유지하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-온되어 기입 비트라인의 데이터 값 0을 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)에 전달하여 데이터 노드(DN)에 데이터 0을 저장할 수 있다. 기입 비트라인의 데이터 값이 1이고 기입 워드라인의 값이 로직 하이를 유지하는 경우, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-온되어 기입 비트라인의 데이터 값 1을 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 제2 노드(N2_M1)에 전달하여 데이터 노드(DN)에 데이터 1을 저장할 수 있다. When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a write mode, the high threshold voltage transistor 100 may be turned on to write data to the unit memory cell 10. For example, when the data value of the write bit line is 0 and the value of the write word line is kept logic high, the high threshold voltage transistor 100 is turned on to increase the data value of the write bit line 0, and the threshold voltage transistor ( Data 0 may be stored in the data node DN by transferring it to the second node N2_M1 of 100). When the data value of the write bit line is 1 and the value of the write word line is kept logic high, the high threshold voltage transistor 100 is turned on to change the data value 1 of the write bit line to the high threshold voltage transistor 100. Data 1 may be stored in the data node DN by transferring it to the second node N2_M1.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 경우, 독출 워드라인의 값은 로직 하이를 유지할 수 있다. 예를 들어 독출 워드라인의 값이 로직 하이를 유지하면, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)의 값은 로직 하이일 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)와 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2) 사이에 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압 이상의 전압차를 가져야 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)가 로직 하이를 유지하면, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)의 값이 로직 하이를 유지하더라도 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온하지 않을 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)가 로직 하이를 유지하면, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)의 값이 로직 로우를 유지하더라도 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온하지 않을 수 있다. 따라서 메모리 장치가 기입 모드로 동작하는 동안 독출 워드라인의 값을 로직 하이로 유지하면 메모리 장치가 기입 동작을 수행하는 동안 동시에 독출 동작이 수행되는 것을 차단할 수 있다. When the memory device including the unit memory cell 10 operates in the write mode, the value of the read word line may maintain a logic high. For example, when the value of the read word line is kept at logic high, the value of the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be logic high. The normal threshold voltage transistor must have a voltage difference greater than or equal to the threshold voltage of the normal threshold voltage transistor 200 between the gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 and the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. 200) can be turned on. When the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 maintains a logic high, even if the value of the gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 remains logic high, the normal threshold voltage transistor 200 is May not turn on. When the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 maintains a logic high, even if the value of the gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 remains logic low, the normal threshold voltage transistor 200 is May not turn on. Therefore, if the value of the read word line is kept at logic high while the memory device is operating in the write mode, it is possible to block simultaneous read operations while the memory device performs a write operation.

정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)는 복수의 독출 비트라인들(RBL1, RBL2) 중 상응하는 독출 비트라인과 연결되어 독출 전류(IRD)를 전달받을 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)는 복수의 독출 워드라인들 중 상응하는 독출 워드라인과 연결되어 독출 전류(IRD)를 전달할 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 게이트 노드(G_M2)는 데이터 노드(DN)와 연결될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)는 전압 레벨이 조절될 수 있다. The first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be connected to a corresponding read bit line among the plurality of read bit lines RBL1 and RBL2 to receive the read current IRD. The second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be connected to a corresponding read word line among the plurality of read word lines to transmit the read current IRD. The gate node G_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be connected to the data node DN. The voltage level of the body bias voltage node BBN_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 may be adjusted.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 단위 메모리 셀(10)로부터 데이터를 독출하기 위해 턴-온될 수 있다. 예를 들어 독출 워드라인의 값이 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 값이 1이면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-온될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-온되면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 전도 경로가 형성될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 연결되는 전도 경로를 통해서 독출 전류(IRD)가 전달될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-온되면 독출 비트라인의 전압값이 낮아질 수 있다. When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a read mode, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned on to read data from the unit memory cell 10. For example, when the value of the read word line is 0 and the value of the data node DN is 1, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned on. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned on, a conduction path may be formed from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. The read current IRD may be transmitted through a conduction path connected from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned on, the voltage value of the read bit line may decrease.

독출 워드라인의 값이 0인 경우, 데이터 노드(DN)의 값이 0이면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)는 턴-오프될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-오프되면 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 전도 경로가 차단될 수 있다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제1 노드(N1_M2)로부터 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 제2 노드(N2_M2)로 연결되는 전도 경로를 통해서 독출 전류(IRD)가 전달될 수 없다. 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)가 턴-오프되면 독출 비트라인의 전압값이 일정하게 유지될 수 있다. 이 경우, 독출 비트라인의 전압값은 전원 전압(VDD)으로 유지될 수 있다.When the value of the read word line is 0 and the value of the data node DN is 0, the normal threshold voltage transistor 200 may be turned off. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned off, a conduction path may be blocked from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. The read current IRD cannot be transmitted through a conduction path connected from the first node N1_M2 of the normal threshold voltage transistor 200 to the second node N2_M2 of the normal threshold voltage transistor 200. When the normal threshold voltage transistor 200 is turned off, the voltage value of the read bit line may be kept constant. In this case, the voltage value of the read bit line may be maintained as the power supply voltage VDD.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 경우, 기입 워드라인의 값은 로직 로우를 유지할 수 있다. 예를 들어 기입 워드라인의 값이 로직 로우를 유지하면, 고 문턱 전압 트랜지스터(100)는 턴-오프될 수 있다. 따라서 메모리 장치가 독출 모드로 동작하는 동안 기입 워드라인의 값을 로직 로우로 유지하면 메모리 장치가 독출 동작을 수행하는 동안 동시에 기입 동작이 수행되는 것을 차단할 수 있다.When a memory device including the unit memory cell 10 operates in a read mode, a value of the write word line may maintain a logic low. For example, when the value of the write word line remains at a logic low, the high threshold voltage transistor 100 may be turned off. Therefore, if the value of the write word line is kept at a logic low while the memory device is operating in the read mode, it is possible to block simultaneous write operations while the memory device performs a read operation.

고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압값은 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압값 보다 크고, 고 문턱 전압 트랜지스터(100) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압 노드(BBN_M2)의 전압은 단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치의 동작 모드에 따라 결정될 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 문턱 전압은 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 문턱 전압보다 높을 수 있다. 트랜지스터의 문턱 전압이 높은 경우, 트랜지스터에서 발생하는 누설 전류는 감소할 수 있다. The threshold voltage value of the high threshold voltage transistor 100 is greater than the threshold voltage value of the normal threshold voltage transistor 200, and the body bias voltage node BBN_M2 of the high threshold voltage transistor 100 and the normal threshold voltage transistor 200 is The voltage may be determined according to an operation mode of the memory device including the unit memory cell 10. The threshold voltage of the high threshold voltage transistor 100 may be higher than the threshold voltage of the normal threshold voltage transistor 200. When the threshold voltage of the transistor is high, the leakage current generated in the transistor may decrease.

단위 메모리 셀(10)을 포함하는 메모리 장치는 기입 모드, 독출 모드 및 스탠바이 모드를 포함할 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압(VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)은 메모리 장치의 동작 모드에 따라 조절될 수 있다. 고 문턱 전압 트랜지스터(100)의 바디 바이어스 전압(VBB) 및 정상 문턱 전압 트랜지스터(200)의 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하는 경우, 후술하는 바와 같이 리텐션 타임을 증가시킬 수 있다. A memory device including the unit memory cell 10 may include a write mode, a read mode, and a standby mode. The body bias voltage VBB of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage VBB of the normal threshold voltage transistor 200 may be adjusted according to an operation mode of the memory device. When the body bias voltage VBB of the high threshold voltage transistor 100 and the body bias voltage VBB of the normal threshold voltage transistor 200 are adjusted, the retention time may be increased as described later.

본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이(20)는 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 감소 시킬 수 있고 리텐션 타임을 증가 시킬 수 있다. The memory cell array 20 according to embodiments of the present invention may reduce a leakage current of a transistor and increase a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage VBB of the transistor.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이를 포함하는 메모리 장치를 모바일 장치에 응용한 예를 나타내는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating an example in which a memory device including a memory cell array according to example embodiments is applied to a mobile device.

도 8을 참조하면, 모바일 장치(700)은 프로세서(710), 메모리 장치(720), 저장 장치(730), 이미지 센서(760), 디스플레이 디바이스(740) 및 파워 서플라이(750)를 포함할 수 있다. 모바일 장치(700)은 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 기기들과 통신할 수 있는 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the mobile device 700 may include a processor 710, a memory device 720, a storage device 730, an image sensor 760, a display device 740, and a power supply 750. have. The mobile device 700 may further include ports capable of communicating with a video card, a sound card, a memory card, a USB device, or the like, or with other electronic devices.

프로세서(710)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(710)는 마이크로프로세서(micro-processor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)일 수 있다. 프로세서(710)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus)를 통하여 메모리 장치(720), 저장 장치(730) 및 디스플레이 장치(740)와 통신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(710)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(720)는 모바일 장치(700)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(720)는 디램(DRAM), 모바일 디램, 에스램(SRAM), 피램(PRAM), 에프램(FRAM), 알램(RRAM) 및/또는 엠램(MRAM)을 포함하여 구현될 수 있다. 저장 장치(730)는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 모바일 장치(700)은 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 프린터 등과 같은 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 파워 서플라이(750)는 모바일 장치(700)의 동작에 필요한 동작 전압을 공급할 수 있다.The processor 710 may perform specific calculations or tasks. Depending on the embodiment, the processor 710 may be a micro-processor or a central processing unit (CPU). The processor 710 may communicate with the memory device 720, the storage device 730, and the display device 740 through an address bus, a control bus, and a data bus. have. Depending on the embodiment, the processor 710 may also be connected to an expansion bus such as a Peripheral Component Interconnect (PCI) bus. The memory device 720 may store data necessary for the operation of the mobile device 700. For example, the memory device 720 is implemented by including DRAM, mobile DRAM, SRAM, PRAM, FRAM, RRAM, and/or MRAM. Can be. The storage device 730 may include a solid state drive, a hard disk drive, a CD-ROM, or the like. The mobile device 700 may further include an input means such as a keyboard, a keypad, and a mouse, and an output means such as a printer. The power supply 750 may supply an operating voltage required for the operation of the mobile device 700.

본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이(20)는 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 감소 시킬 수 있고 리텐션 타임을 증가 시킬 수 있다. The memory cell array 20 according to embodiments of the present invention may reduce a leakage current of a transistor and increase a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage VBB of the transistor.

이미지 센서(760)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 프로세서(710)와 연결되어 통신을 수행할 수 있다. 이미지 센서(900)는 프로세서(710)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 서로 다른 칩에 각각 집적될 수도 있다.The image sensor 760 may be connected to the processor 710 through the buses or other communication links to perform communication. The image sensor 900 may be integrated on one chip together with the processor 710 or may be integrated on different chips.

모바일 장치(700)의 구성 요소들은 다양한 형태들의 패키지로 구현될 수 있다. 예를 들어, 모바일 장치(700)의 적어도 일부의 구성들은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.Components of the mobile device 700 may be implemented in various types of packages. For example, at least some of the components of the mobile device 700 are PoP (Package on Package), Ball grid arrays (BGAs), Chip scale packages (CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC), Plastic Dual In-Line Package. (PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline( SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer- It can be implemented using packages such as Level Processed Stack Package (WSP).

한편, 모바일 장치(700)은 본원발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 이용하는 모든 컴퓨팅 시스템으로 해석되어야 할 것이다. 예를 들어, 모바일 장치(700)은 디지털 카메라, 이동 전화기, 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 스마트폰 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile device 700 should be interpreted as any computing system using the memory system according to the embodiments of the present invention. For example, the mobile device 700 may include a digital camera, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a smart phone, and the like.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 컴퓨팅 시스템에 응용한 예를 나타내는 블록도이다.9 is a block diagram illustrating an example in which a memory system according to embodiments of the present invention is applied to a computing system.

도 9를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(800)은 프로세서(810), 입출력 허브(820), 입출력 컨트롤러 허브(830), 적어도 하나의 메모리 모듈(840) 및 그래픽 카드(850)를 포함한다. 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템(800)은 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 서버 컴퓨터(Server Computer), 워크스테이션(Workstation), 노트북(Laptop), 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 디지털 TV(Digital Television), 셋-탑 박스(Set-Top Box), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(Navigation) 시스템 등과 같은 임의의 컴퓨팅 시스템일 수 있다.Referring to FIG. 9, the computing system 800 includes a processor 810, an input/output hub 820, an input/output controller hub 830, at least one memory module 840, and a graphics card 850. Depending on the embodiment, the computing system 800 is a personal computer (PC), a server computer (Server Computer), a workstation (Workstation), a laptop (Laptop), a mobile phone (Mobile Phone), a smart phone (Smart Phone) , Personal digital assistant (PDA), portable multimedia player (PMP), digital camera, digital TV, set-top box, music player (Music Player), portable game console (portable game console), may be any computing system such as a navigation (Navigation) system.

프로세서(810)는 특정 계산들 또는 태스크들과 같은 다양한 컴퓨팅 기능들을 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(810)는 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)일 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(810)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들(Multi-Core)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1510)는 듀얼 코어(Dual-Core), 쿼드 코어(Quad-Core), 헥사 코어(Hexa-Core) 등의 멀티 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다. 또한, 도 18에는 하나의 프로세서(810)를 포함하는 컴퓨팅 시스템(800)이 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템(800)은 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 프로세서(810)는 내부 또는 외부에 위치한 캐시 메모리(Cache Memory)를 더 포함할 수 있다.Processor 810 may perform various computing functions, such as specific calculations or tasks. For example, the processor 810 may be a microprocessor or a central processing unit (CPU). Depending on the embodiment, the processor 810 may include one processor core (Single Core), or may include a plurality of processor cores (Multi-Core). For example, the processor 1510 may include a multi-core such as a dual-core, a quad-core, and a hexa-core. In addition, although the computing system 800 including one processor 810 is illustrated in FIG. 18, the computing system 800 may include a plurality of processors according to an embodiment. Also, according to an embodiment, the processor 810 may further include a cache memory located inside or outside.

프로세서(810)는 메모리 모듈(840)의 동작을 제어하는 메모리 컨트롤러(811)를 포함할 수 있다. 프로세서(810)에 포함된 메모리 컨트롤러(811)는 집적 메모리 컨트롤러(Integrated Memory Controller; IMC)라 불릴 수 있다. 메모리 컨트롤러(811)와 메모리 모듈(840) 사이의 메모리 인터페이스는 복수의 신호선들을 포함하는 하나의 채널로 구현되거나, 복수의 채널들로 구현될 수 있다. 또한, 각 채널에는 하나 이상의 메모리 모듈(840)이 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리 컨트롤러(811)는 입출력 허브(820) 내에 위치할 수 있다. 메모리 컨트롤러(811)를 포함하는 입출력 허브(820)는 메모리 컨트롤러 허브(Memory Controller Hub; MCH)라 불릴 수 있다.The processor 810 may include a memory controller 811 that controls the operation of the memory module 840. The memory controller 811 included in the processor 810 may be referred to as an integrated memory controller (IMC). The memory interface between the memory controller 811 and the memory module 840 may be implemented as one channel including a plurality of signal lines, or may be implemented as a plurality of channels. In addition, one or more memory modules 840 may be connected to each channel. According to an embodiment, the memory controller 811 may be located in the input/output hub 820. The input/output hub 820 including the memory controller 811 may be referred to as a memory controller hub (MCH).

메모리 모듈(840)은 메모리 컨트롤러(811)로부터 제공된 데이터를 저장하는 복수의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 상기 메모리 장치들은 메모리 컨트롤러(811)와 직접 연결되는 제1 랭크를 구성하는 제1 세트의 메모리 장치들과 상기 제1 세트의 메모리 장치들을 경유하여 상기 메모리 컨트롤러(811)와 연결되며 적어도 제2 랭크를 구성하는 제2 세트의 메모리 장치들을 포함한다. 따라서 메모리 컨트롤러(811)는 제1 랭크(RANK0)에 해당하는 메모리 장치들의 로딩만을 부담하면 되므로 메모리 모듈(840)의 동작 속도를 감소시키지 않으면서 랭크의 수를 증가시킬 수 있다. The memory module 840 may include a plurality of memory devices that store data provided from the memory controller 811. The memory devices are connected to the memory controller 811 via a first set of memory devices constituting a first rank directly connected to the memory controller 811 and the memory devices of the first set, and at least a second rank And a second set of memory devices constituting a. Therefore, since the memory controller 811 only needs to load the memory devices corresponding to the first rank RNK0, the number of ranks can be increased without reducing the operating speed of the memory module 840.

입출력 허브(820)는 그래픽 카드(850)와 같은 장치들과 프로세서(810) 사이의 데이터 전송을 관리할 수 있다. 입출력 허브(820)는 다양한 방식의 인터페이스를 통하여 프로세서(810)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 입출력 허브(820)와 프로세서(810)는, 프론트 사이드 버스(Front Side Bus; FSB), 시스템 버스(System Bus), 하이퍼트랜스포트(HyperTransport), 라이트닝 데이터 트랜스포트(Lightning Data Transport; LDT), 퀵패스 인터커넥트(QuickPath Interconnect; QPI), 공통 시스템 인터페이스(Common System Interface; CSI) 등의 다양한 표준의 인터페이스로 연결될 수 있다. The input/output hub 820 may manage data transmission between devices such as the graphics card 850 and the processor 810. The input/output hub 820 may be connected to the processor 810 through various types of interfaces. For example, the input/output hub 820 and the processor 810 may include a front side bus (FSB), a system bus, a hypertransport, and a lightning data transport; LDT), QuickPath Interconnect (QPI), and Common System Interface (CSI).

입출력 허브(820)는 장치들과의 다양한 인터페이스들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 입출력 허브(820)는 가속 그래픽 포트(Accelerated Graphics Port; AGP) 인터페이스, 주변 구성요소 인터페이스-익스프레스(Peripheral Component Interface-Express; PCIe), 통신 스트리밍 구조(Communications Streaming Architecture; CSA) 인터페이스 등을 제공할 수 있다.The input/output hub 820 may provide various interfaces with devices. For example, the input/output hub 820 includes an Accelerated Graphics Port (AGP) interface, a Peripheral Component Interface-Express (PCIe), a Communication Streaming Architecture (CSA) interface, etc. Can provide.

그래픽 카드(850)는 AGP 또는 PCIe를 통하여 입출력 허브(820)와 연결될 수 있다. 그래픽 카드(850)는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치(미도시)를 제어할 수 있다. 그래픽 카드(850)는 이미지 데이터 처리를 위한 내부 프로세서 및 내부 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 입출력 허브(820)는, 입출력 허브(820)의 외부에 위치한 그래픽 카드(850)와 함께, 또는 그래픽 카드(850) 대신에 입출력 허브(820)의 내부에 그래픽 장치를 포함할 수 있다. 입출력 허브(820)에 포함된 그래픽 장치는 집적 그래픽(Integrated Graphics)이라 불릴 수 있다. 또한, 메모리 컨트롤러 및 그래픽 장치를 포함하는 입출력 허브(820)는 그래픽 및 메모리 컨트롤러 허브(Graphics and Memory Controller Hub; GMCH)라 불릴 수 있다.The graphics card 850 may be connected to the input/output hub 820 through AGP or PCIe. The graphic card 850 may control a display device (not shown) for displaying an image. The graphics card 850 may include an internal processor for processing image data and an internal semiconductor memory device. Depending on the embodiment, the input/output hub 820 may include a graphic device inside the input/output hub 820 with the graphic card 850 located outside the input/output hub 820 or instead of the graphic card 850. I can. The graphic device included in the input/output hub 820 may be referred to as integrated graphics. Further, the input/output hub 820 including a memory controller and a graphic device may be referred to as a graphics and memory controller hub (GMCH).

입출력 컨트롤러 허브(830)는 다양한 시스템 인터페이스들이 효율적으로 동작하도록 데이터 버퍼링 및 인터페이스 중재를 수행할 수 있다. 입출력 컨트롤러 허브(830)는 내부 버스를 통하여 입출력 허브(820)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 입출력 허브(820)와 입출력 컨트롤러 허브(830)는 다이렉트 미디어 인터페이스(Direct Media Interface; DMI), 허브 인터페이스, 엔터프라이즈 사우스브릿지 인터페이스(Enterprise Southbridge Interface; ESI), PCIe 등을 통하여 연결될 수 있다.The input/output controller hub 830 may perform data buffering and interface arbitration so that various system interfaces operate efficiently. The input/output controller hub 830 may be connected to the input/output hub 820 through an internal bus. For example, the input/output hub 820 and the input/output controller hub 830 may be connected through a direct media interface (DMI), a hub interface, an Enterprise Southbridge Interface (ESI), PCIe, or the like. .

입출력 컨트롤러 허브(830)는 주변 장치들과의 다양한 인터페이스들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 입출력 컨트롤러 허브(830)는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 포트, 직렬 ATA(Serial Advanced Technology Attachment; SATA) 포트, 범용 입출력(General Purpose Input/Output; GPIO), 로우 핀 카운트(Low Pin Count; LPC) 버스, 직렬 주변 인터페이스(Serial Peripheral Interface; SPI), PCI, PCIe 등을 제공할 수 있다.The input/output controller hub 830 may provide various interfaces with peripheral devices. For example, the input/output controller hub 830 includes a Universal Serial Bus (USB) port, a Serial Advanced Technology Attachment (ATA) port, a General Purpose Input/Output (GPIO), and a low pin count. (Low Pin Count; LPC) bus, Serial Peripheral Interface (SPI), PCI, PCIe, etc. can be provided.

실시예에 따라, 프로세서(810), 입출력 허브(820) 및 입출력 컨트롤러 허브(830)는 각각 분리된 칩셋들 또는 집적 회로들로 구현되거나, 프로세서(810), 입출력 허브(820) 또는 입출력 컨트롤러 허브(830) 중 2 이상의 구성요소들이 하나의 칩셋으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, the processor 810, the input/output hub 820, and the input/output controller hub 830 are each implemented as separate chipsets or integrated circuits, or the processor 810, the input/output hub 820, or the input/output controller hub Two or more of the components 830 may be implemented as one chipset.

본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이(20)는 트랜지스터의 문턱 전압 및 바디 바이어스 전압(VBB)을 조절하여 트랜지스터의 누설 전류를 감소 시킬 수 있고 리텐션 타임을 증가 시킬 수 있다. The memory cell array 20 according to embodiments of the present invention may reduce a leakage current of a transistor and increase a retention time by adjusting a threshold voltage and a body bias voltage VBB of the transistor.

본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 어레이는 트랜지스터의 누설 전류를 줄이고 리텐션 타임을 증가시킬 수 있어 메모리 셀 어레이를 사용하는 반도체 장비에 적용될 수 있다. The memory cell array according to the exemplary embodiments of the present invention can reduce a leakage current of a transistor and increase a retention time, and thus can be applied to semiconductor devices using a memory cell array.

상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to preferred embodiments, but those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can.

Claims (10)

기입 데이터를 전달받는 기입 비트라인과 데이터 노드 사이에 연결되고, 게이트가 기입 워드라인에 연결된 고 문턱 전압 트랜지스터; 및
독출 전류를 전달받는 독출 비트라인과 독출 워드라인 사이에 연결되고, 게이트가 상기 데이터 노드와 연결되고, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 문턱 전압보다 작은 문턱 전압을 갖는 정상 문턱 전압 트랜지스터를 포함하고,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압은 상기 고 문턱 전압 트랜지스터 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터를 포함하는 메모리 장치의 동작 모드에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
A high threshold voltage transistor connected between a write bit line receiving write data and a data node, and having a gate connected to the write word line; And
A normal threshold voltage transistor connected between a read bit line receiving a read current and a read word line, a gate connected to the data node, and having a threshold voltage less than a threshold voltage of the high threshold voltage transistor,
A unit memory cell, characterized in that the body bias voltage of the high threshold voltage transistor and the body bias voltage of the normal threshold voltage transistor are determined according to an operation mode of a memory device including the high threshold voltage transistor and the normal threshold voltage transistor. .
삭제delete 제1 항에 있어서, 기입 모드로 동작하는 경우,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터를 턴-온하기 위하여 상기 기입 워드라인에 인가되는 전압은 전원 전압 및 상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 문턱 전압을 합한 값보다 큰 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 1, wherein when operating in a write mode,
A unit memory cell, wherein a voltage applied to the write word line to turn on the high threshold voltage transistor is greater than a sum of a power supply voltage and a threshold voltage of the high threshold voltage transistor.
제1 항에 있어서,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압은 기입 모드로 동작하는 전체 구간의 적어도 일부 구간 동안 음의 전압을 유지하는 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 1,
The unit memory cell, wherein the body bias voltage of the high threshold voltage transistor and the body bias voltage of the normal threshold voltage transistor maintain negative voltages during at least a partial period of an entire period operating in a write mode.
제4 항에 있어서,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 상기 바디 바이어스 전압 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 상기 바디 바이어스 전압이 상기 음의 전압을 유지한 후 접지 전압으로 천이함에 따라 상기 데이터 노드의 전압을 부스팅하는 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 4,
And boosting a voltage of the data node as the body bias voltage of the high threshold voltage transistor and the body bias voltage of the normal threshold voltage transistor maintain the negative voltage and then transition to a ground voltage. Cell.
제5 항에 있어서,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 상기 바디 바이어스 전압 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 상기 바디 바이어스 전압은 동일한 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 5,
The unit memory cell, wherein the body bias voltage of the high threshold voltage transistor and the body bias voltage of the normal threshold voltage transistor are the same.
제1 항에 있어서, 독출 모드로 동작하는 경우,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압은 접지 전압을 유지하는 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 1, wherein when operating in a read mode,
And a body bias voltage of the high threshold voltage transistor and a body bias voltage of the normal threshold voltage transistor maintain a ground voltage.
제7 항에 있어서,
상기 데이터 노드의 전압이 제1 레벨인 경우, 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터가 턴-온되어 상기 독출 전류가 상기 독출 워드라인에 전달되고,
상기 데이터 노드의 전압이 제2 레벨인 경우, 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터가 턴-오프되어 상기 독출 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 7,
When the voltage of the data node is at the first level, the normal threshold voltage transistor is turned on so that the read current is transferred to the read word line,
When the voltage of the data node is at the second level, the normal threshold voltage transistor is turned off to block the read current.
제1 항에 있어서, 스탠바이 모드로 동작하는 경우,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 및 정상 문턱 트랜지스터의 바디 바이어스 전압은 접지 전압을 유지하는 것을 특징으로 하는 단위 메모리 셀.
The method of claim 1, wherein when operating in a standby mode,
A unit memory cell, wherein the body bias voltage of the high threshold voltage transistor and the body bias voltage of the normal threshold transistor maintain a ground voltage.
복수의 기입 비트라인들;
복수의 기입 워드라인들;
복수의 독출 비트라인들;
복수의 독출 워드라인들; 및
복수의 단위 메모리 셀들을 포함하고,
복수의 단위 메모리 셀들 중 각각의 단위 메모리 셀은
기입 데이터를 전달받는 기입 비트라인과 데이터 노드 사이에 연결되고, 게이트가 기입 워드라인에 연결된 고 문턱 전압 트랜지스터; 및
독출 전류를 전달받는 독출 비트라인과 독출 워드라인 사이에 연결되고, 게이트가 상기 데이터 노드와 연결되고, 상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 문턱 전압보다 작은 문턱 전압을 갖는 정상 문턱 전압 트랜지스터를 포함하고,
상기 고 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압 및 상기 정상 문턱 전압 트랜지스터의 바디 바이어스 전압은 상기 단위 메모리 셀을 포함하는 메모리 장치의 동작 모드에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 메모리 셀 어레이.
A plurality of write bit lines;
A plurality of write word lines;
A plurality of read bit lines;
A plurality of read word lines; And
Including a plurality of unit memory cells,
Each of the plurality of unit memory cells is
A high threshold voltage transistor connected between a write bit line receiving write data and a data node, and having a gate connected to the write word line; And
A normal threshold voltage transistor connected between a read bit line receiving a read current and a read word line, a gate connected to the data node, and having a threshold voltage less than a threshold voltage of the high threshold voltage transistor,
And a body bias voltage of the high threshold voltage transistor and a body bias voltage of the normal threshold voltage transistor are determined according to an operation mode of a memory device including the unit memory cell.
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