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KR100895383B1 - Main driver of semiconductor device - Google Patents

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KR100895383B1
KR100895383B1 KR1020080024631A KR20080024631A KR100895383B1 KR 100895383 B1 KR100895383 B1 KR 100895383B1 KR 1020080024631 A KR1020080024631 A KR 1020080024631A KR 20080024631 A KR20080024631 A KR 20080024631A KR 100895383 B1 KR100895383 B1 KR 100895383B1
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한성우
김용주
송희웅
오익수
김형수
황태진
최해랑
이지왕
장재민
박창근
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

본 발명은 반도체 장치의 메인 드라이버에 관한 것으로서, 메인 드라이버의 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이러한 본 발명은 복수개의 풀업-코드에 따라 풀업-데이터의 임피던스를 조정하는 풀업-코드 제어 수단과, 풀업-데이터의 입력 상태에 따라 풀업-코드 제어 수단의 출력을 출력단에 전달하는 풀업-데이터 제어 수단과, 복수개의 풀다운-코드에 따라 풀다운-데이터의 임피던스를 조정하는 풀다운-코드 제어 수단, 및 풀다운-데이터의 입력 상태에 따라 풀다운-코드 제어 수단의 출력을 출력단에 전달하는 풀다운-데이터 제어 수단을 포함하되, 풀업-데이터 제어수단은 풀업-데이터를 입력받는 제 1구동 소자를 구비하고, 풀다운-데이터 제어수단은 풀다운-데이터를 입력받는 제 2구동 소자를 구비한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a main driver of a semiconductor device, and discloses a technique for reducing parasitic capacitance of a main driver. The present invention provides a pull-up-code control means for adjusting the impedance of pull-up data according to a plurality of pull-up codes, and a pull-up-data control for transferring the output of the pull-up code control means to an output terminal according to the input state of the pull-up data. Means, a pull-down-code control means for adjusting the impedance of the pull-down data according to a plurality of pull-down codes, and a pull-down-data control means for delivering the output of the pull-down-code control means to the output terminal in accordance with the input state of the pull-down-data. Including, wherein the pull-up data control means has a first drive element for receiving the pull-up data, the pull-down data control means has a second drive element for receiving the pull-down data.

Description

반도체 장치의 메인 드라이버{Main driver of semiconductor device}Main driver of semiconductor device

도 1은 종래의 반도체 장치의 드라이버에 관한 구성도. 1 is a configuration diagram relating to a driver of a conventional semiconductor device.

도 2는 도 1의 메인 드라이버에 관한 상세 회로도. FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the main driver of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 메인 드라이버에 관한 상세 회로도. 3 is a detailed circuit diagram of a main driver of a semiconductor device according to the present invention.

본 발명은 반도체 장치의 메인 드라이버에 관한 것으로서, 메인 드라이버의 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있도록 하는 기술이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a main driver of a semiconductor device, and is a technique for reducing parasitic capacitance of a main driver.

일반적으로 중앙처리장치(CPU), 메모리, 및 게이트 어레이 등과 같이 집적회로를 포함하는 반도체 장치는 퍼스널 컴퓨터, 서버, 또는 워크스테이션과 같은 다양한 전기적 제품에 사용된다. 전형적으로 외부로부터 입력 패드를 경유하여 신호를 입력받는 입력회로와, 출력 패드를 통해 외부로 내부신호를 출력하기 위한 출력회로를 구비한다. 여기서, 입출력 패드는 반도체 장치가 배치되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판상에서 전송라인에 연결된다.BACKGROUND In general, semiconductor devices including integrated circuits, such as central processing units (CPUs), memories, and gate arrays, are used in various electrical products such as personal computers, servers, or workstations. Typically, an input circuit for receiving a signal through an input pad from the outside and an output circuit for outputting an internal signal to the outside through an output pad are provided. Here, the input / output pad is connected to a transmission line on a printed circuit board (PCB) substrate on which a semiconductor device is disposed.

한편, 전기적 제품의 동작 스피드가 고속화됨에 따라 반도체 장치들간에 인터페이스 되는 신호의 스윙 폭은 점차로 줄어들고 있다. 그 이유는 신호전달에 걸 리는 지연시간을 최소화하기 위해서이다. 그러나, 신호의 스윙 폭이 줄어들수록 외부 노이즈에 대한 영향은 증가 된다. 그리고, 인터페이스 단에서 임피던스 미스매칭(impedance mismatching, 이하 '부정합' 이라고 함)에 따른 신호의 반사도 심각해 진다. On the other hand, as the operating speed of electrical products is increased, the swing width of signals interfaced between semiconductor devices is gradually decreasing. The reason is to minimize delays in signal transmission. However, as the swing width of the signal decreases, the influence on external noise increases. In addition, the reflection of the signal due to impedance mismatching (hereinafter referred to as mismatching) at the interface stage is also serious.

상술된 임피던스 미스 매칭은 외부 노이즈나 전원전압의 변동, 동작 온도의 변화, 제조공정의 변화 등에 기인하여 발생 된다. 임피던스 미스 매칭이 발생 되면 데이터의 고속전송이 어렵게 되고 반도체 장치의 데이터 출력단으로부터 출력되는 출력 데이터가 왜곡될 수 있다. The impedance mismatch described above occurs due to external noise, fluctuations in power supply voltage, change in operating temperature, change in manufacturing process, and the like. When impedance mismatch occurs, high-speed data transfer is difficult and output data output from the data output terminal of the semiconductor device may be distorted.

따라서, 수신 측의 반도체 소자가 왜곡된 출력신호를 입력단으로 수신할 경우 셋업/홀드 패일 또는 입력 레벨의 판단 미스 등의 문제들이 빈번히 야기될 수 있다. Therefore, when the receiving semiconductor device receives a distorted output signal at the input terminal, problems such as setup / hold fail or input level determination miss may frequently occur.

이에 따라, 동작 스피드의 고속화가 요구되는 수신 측의 반도체 소자는 온-칩 터미네이션(On-Chip Termination) 또는 온-다이 터미네이션(On-Die Termination) 이라고 불리는 임피던스 매칭 회로를 집적회로 칩 내의 패드 근방에 채용하게 된다.As a result, the semiconductor device on the receiving side, which requires an increase in operating speed, has an impedance matching circuit called on-chip termination or on-die termination near a pad in the integrated circuit chip. Will be hired.

통상적으로 온-다이 터미네이션 장치에 있어서, 전송 측에서는 출력회로에 의한 소스 터미네이션(Source Termination)이 행해지고, 수신 측에서는 입력 패드에 연결된 수신회로에 대하여 병렬로 연결된 터미네이션 회로에 의해 병렬 터미네이션이 행해진다.Typically, in the on-die termination apparatus, source termination by an output circuit is performed on the transmission side, and parallel termination is performed by a termination circuit connected in parallel to a receiving circuit connected to an input pad on the receiving side.

특히, DDR(Double Data Rate) 메모리 장치의 데이터 전송속도를 더욱 빠르게 제어하기 위해 여러 가지 새로운 개념이 추가되고 있다. 이 중에서 터미네이션(Termination) 단의 저항은 소자 간의 신호 전송을 원활히 하기 위해 필요하다. In particular, several new concepts have been added to control the data transfer speed of a double data rate (DDR) memory device more quickly. Of these, termination resistors are needed to facilitate signal transmission between the devices.

도 1은 종래의 반도체 장치의 드라이버에 관한 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a driver of a conventional semiconductor device.

종래의 드라이버는 프리 드라이버(Pre-driver; 10)와, 메인 드라이버(Main driver; 20)를 포함한다. 여기서, 프리 드라이버(10)는 프리-풀업 구동부(11)와, 프리-풀다운 구동부(12)를 포함한다. 그리고, 메인 드라이버(20)는 풀업 구동부(21)와, 풀다운 구동부(22)를 포함한다. The conventional driver includes a pre-driver 10 and a main driver 20. Here, the pre-driver 10 includes a pre-pull driver 11 and a pre-pull driver 12. The main driver 20 includes a pull-up driver 21 and a pull-down driver 22.

프리-풀업 구동부(11)는 출력 데이터 래치부(미도시)에 의해 래치된 풀업 데이터 UP_DATA를 입력받아 프리-드라이빙 하고 풀업-데이터 UP를 출력한다. 그리고, 프리-풀다운 구동부(12)는 출력 데이터 래치부(미도시)에 의해 래치된 풀다운 데이터 DN_DATA를 입력받아 프리-드라이빙 하고 풀다운-데이터 DN를 출력한다. The pre-pull driver 11 receives the pull-up data UP_DATA latched by the output data latch unit (not shown) to pre-drive and output the pull-up data UP. The pre-pull driver 12 receives the pull-down data DN_DATA latched by the output data latch unit (not shown) to pre-drive and output the pull-down data DN.

또한, 풀업 구동부(21)는 프리-풀업 구동부(11)로부터 인가되는 풀업-데이터 UP를 구동하여 데이터 DQ를 패드 PAD에 출력한다. 풀다운 구동부(22)는 프리-풀다운 구동부(12)로부터 인가되는 풀다운-데이터 DN를 구동하여 데이터 DQ를 패드 PAD에 출력한다. In addition, the pull-up driver 21 drives the pull-up data UP applied from the pre-pull-up driver 11 to output the data DQ to the pad PAD. The pull-down driver 22 drives the pull-down data DN applied from the pre-pull driver 12 to output the data DQ to the pad PAD.

도 2는 도 1의 메인 드라이버(20)에서 풀업 구동부(21) 및 풀다운 구동부(22)에 관한 상세 회로도이다. FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the pull-up driver 21 and the pull-down driver 22 in the main driver 20 of FIG. 1.

풀업 구동부(21)는 풀업-코드 제어 수단인 복수개의 PMOS트랜지스터 P1~P5와, 풀업 바이어스부인 PMOS트랜지스터 P6, 및 풀업-데이터 제어 수단인 복수개의 PMOS트랜지스터 P7~P11 및 풀업-저항 R1,R2을 포함한다. The pull-up driving unit 21 includes a plurality of PMOS transistors P1 to P5, which are pull-up control units, a PMOS transistor P6, which is a pull-up bias unit, and a plurality of PMOS transistors P7 to P11, which are pull-up control units, and pull-up resistors R1 and R2. Include.

그리고, 풀다운 구동부(22)는 풀다운-코드 제어 수단인 복수개의 NMOS트랜지스터 N1~N5와, 풀다운 바이어스부인 NMOS트랜지스터 N6, 및 풀다운-데이터 제어 수단인 복수개의 NMOS트랜지스터 N7~N11 및 풀다운-저항 R3,R4를 포함한다. In addition, the pull-down driving unit 22 includes a plurality of NMOS transistors N1 to N5 as pull-down code control means, NMOS transistors N6 as pull-down bias units, and a plurality of NMOS transistors N7 to N11 as pull-down data control means and pull-down resistor R3, R4.

여기서, PMOS트랜지스터 P1~P5는 전원전압 VDD 인가단과 PMOS트랜지스터 P7~P11 사이에 연결되어 각각의 게이트 단자를 통해 풀업-코드 Pcode<4>~Pcode<0>가 인가된다. Here, the PMOS transistors P1 to P5 are connected between the power supply voltage VDD applying stage and the PMOS transistors P7 to P11, and pull-up codes Pcode <4> to Pcode <0> are applied through respective gate terminals.

그리고, PMOS트랜지스터 P6는 전원전압 VDD 인가단과 풀업-저항 R1 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀업-데이터 UP가 인가된다. 또한, PMOS트랜지스터 P7~P11는 PMOS트랜지스터 P1~P5와 풀업-저항 R2 사이에 연결되어 공통 게이트 단자를 통해 풀업-데이터 UP가 인가된다. The PMOS transistor P6 is connected between the power supply voltage VDD terminal and the pull-up resistor R1 to apply the pull-up data UP through the gate terminal. In addition, the PMOS transistors P7 through P11 are connected between the PMOS transistors P1 through P5 and the pull-up resistor R2 to apply the pull-up data UP through the common gate terminal.

또한, 풀업-저항 R1은 PMOS트랜지스터 P6와 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. 그리고, 풀업-저항 R2는 PMOS트랜지스터 P7와 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. 여기서, 데이터는 "DQ"로 한정되는 것이 아니라, 데이터 "DQ"와 데이터 스트로브 신호 "DQS" 및 DQS의 반전 신호 "DQSB"를 함께 출력할 수도 있다.In addition, the pull-up resistor R1 is connected between the PMOS transistor P6 and the output terminal of the data DQ. The pull-up resistor R2 is connected between the PMOS transistor P7 and the output terminal of the data DQ. Here, the data is not limited to "DQ", but the data "DQ", the data strobe signal "DQS", and the inverted signal "DQSB" of the DQS may be output together.

그리고, NMOS트랜지스터 N1~N5는 접지전압 VSS 인가단과 NMOS트랜지스터 N7~N11 사이에 연결되어 각각의 게이트 단자를 통해 풀다운-코드 Ncode<4>~Ncode<0>가 인가된다. The NMOS transistors N1 to N5 are connected between the ground voltage VSS applying terminal and the NMOS transistors N7 to N11, and pull-down codes Ncode <4> to Ncode <0> are applied through the respective gate terminals.

그리고, NMOS트랜지스터 N6는 접지전압 VSS 인가단과 풀다운-저항 R3 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀다운-데이터 DN가 인가된다. 또한, NMOS트랜지스터 N7~N11는 NMOS트랜지스터 N1~N5와 풀다운-저항 R4 사이에 연결되어 공통 게이트 단자를 통해 풀다운-데이터 DN가 인가된다. In addition, the NMOS transistor N6 is connected between the ground voltage VSS applying terminal and the pull-down resistor R3, and the pull-down data DN is applied through the gate terminal. In addition, the NMOS transistors N7 to N11 are connected between the NMOS transistors N1 to N5 and the pull-down resistor R4 so that the pull-down data DN is applied through the common gate terminal.

또한, 풀다운-저항 R3은 NMOS트랜지스터 N6과 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. 그리고, 풀다운-저항 R4는 NMOS트랜지스터 N7와 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. In addition, pull-down resistor R3 is connected between NMOS transistor N6 and the output terminal of data DQ. And a pull-down resistor R4 is connected between the NMOS transistor N7 and the output terminal of the data DQ.

일반적으로 풀업-저항 R1,R2 및 풀다운 저항 R3,R4은 메인 드라이버(20)의 선형성을 향상시키기 위한 목적으로 사용된다. 이때, 풀업-저항 R1,R2 및 풀다운 저항 R3,R4의 저항값이 크면 클수록 메인 드라이버(20)는 더 좋은 선형 특성을 보이게 된다. In general, pull-up resistors R1, R2 and pull-down resistors R3, R4 are used for the purpose of improving the linearity of the main driver 20. At this time, as the resistance values of the pull-up resistors R1 and R2 and the pull-down resistors R3 and R4 are larger, the main driver 20 exhibits better linear characteristics.

여기서, 풀업-저항 R1,R2 및 풀다운 저항 R3,R4의 저항값이 커질수록 풀업 구동부(21) 및 풀다운 구동부(22)에 포함된 트랜지스터의 크기 또한 함께 증가해야 한다. Here, as the resistance values of the pull-up resistors R1 and R2 and the pull-down resistors R3 and R4 increase, the sizes of the transistors included in the pull-up driver 21 and the pull-down driver 22 must also increase.

그런데, 이러한 종래의 메인 드라이버(20)는 복수개의 PMOS트랜지스터 P6~P11를 통해 풀업-데이터 UP를 입력받고, 복수개의 NMOS트랜지스터 N6~N11를 통해 풀다운-데이터 DN를 입력받는다. However, the conventional main driver 20 receives the pull-up data UP through the plurality of PMOS transistors P6 to P11 and the pull-down data DN through the plurality of NMOS transistors N6 to N11.

이에 따라, 종래의 메인 드라이버(20)는 데이터가 입력되는 트랜지스터가 여러 개로 나누어져 있다. 즉, 데이터가 입력되는 PMOS트랜지스터 P7~P11는 풀업-코드 Pcode<4>~Pcode<0>가 입력되는 PMOS트랜지스터 P1~P5의 개수에 대응하여 여러 개로 나누어 구성된다. 그리고, 데이터가 입력되는 NMOS트랜지스터 N7~N11는 풀다운-코드 Ncode<4>~Ncode<0>가 입력되는 NMOS트랜지스터 N1~N5의 개수에 대응하여 여러 개로 나누어 구성된다. Accordingly, the conventional main driver 20 is divided into several transistors to which data is input. That is, the PMOS transistors P7 to P11 to which data is input are divided into a plurality of PMOS transistors P1 to P5 to which pull-up codes Pcode <4> to Pcode <0> are input. The NMOS transistors N7 to N11 to which data is input are divided into a plurality of NMOS transistors N1 to N5 to which pull-down codes Ncode <4> to Ncode <0> are input.

따라서, 드라이버의 레이아웃 면적이 증가할 뿐 아니라, 복수개의 데이터 입력 트랜지스터에 의해 발생하는 기생 커패시턴스가 증가하게 되어 회로 전체의 고속화 동작 특성을 저해하는 주요 원인이 된다. Therefore, not only does the layout area of the driver increase, but also the parasitic capacitance generated by the plurality of data input transistors increases, which is a major cause of impairing the high speed operation characteristics of the entire circuit.

만약, 풀업 구동부(21) 및 풀다운 구동부(22)의 저항값을 감소시켜 요구되는 트랜지스터의 크기를 감소할 경우 기생 커패시턴스의 값은 감소하게 되지만 메인 드라이버(20)의 선형성은 감소하게 된다. 이에 따라, 메인 드라이버(20)의 선형성을 유지 하면서 회로의 고속화 동작을 동시에 확보하는 것은 매우 어렵다. If the resistance of the pull-up driver 21 and the pull-down driver 22 is reduced to reduce the size of the transistor, the parasitic capacitance is decreased, but the linearity of the main driver 20 is decreased. As a result, it is very difficult to simultaneously ensure the operation of speeding up the circuit while maintaining the linearity of the main driver 20.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 메인 드라이버에서 데이터가 입력되는 트랜지스터를 1-트랜지스터 구조로 개선하여 레이아웃 면적을 줄임과 동시에 기생 커패시턴스를 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to improve a transistor into which a data is input from a main driver to a 1-transistor structure, thereby reducing layout area and reducing parasitic capacitance.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 메인 드라이버는, 복수개의 풀업-코드에 따라 풀업-데이터의 임피던스를 조정하는 풀업-코드 제어 수단; 풀업-데이터의 입력 상태에 따라 풀업-코드 제어 수단의 출력을 출력단에 전달하는 풀업-데이터 제어 수단; 복수개의 풀다운-코드에 따라 풀다운-데이터의 임피던스를 조정하는 풀다운-코드 제어 수단; 및 풀다운-데이터의 입력 상태에 따라 풀다운-코드 제어 수단의 출력을 출력단에 전달하는 풀다운-데이터 제어 수단을 포함하되, 풀업-데이터 제어수단은 풀업-데이터를 입력받는 제 1구동 소자를 포함하고, 풀다운-데이터 제어수단은 풀다운-데이터를 입력받는 제 2구동 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다. The main driver of the semiconductor device of the present invention for achieving the above object, the pull-up code control means for adjusting the impedance of the pull-up data in accordance with a plurality of pull-up code; Pull-up-data control means for transferring the output of the pull-up-code control means to an output terminal according to the input state of the pull-up-data; Pull-down code control means for adjusting the impedance of pull-down data according to the plurality of pull-down codes; And pull-down-data control means for transmitting the output of the pull-down code control means to an output terminal according to the input state of the pull-down data, wherein the pull-up-data control means includes a first driving element to receive the pull-up data; The pull-down control means includes a second drive element for receiving the pull-down data.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 메인 드라이버에 관한 상세 회로도이다. 3 is a detailed circuit diagram of a main driver of a semiconductor device according to the present invention.

본 발명의 메인 드라이버는 풀업 구동부(100)와, 풀다운 구동부(110)를 포함한다. The main driver of the present invention includes a pull-up driver 100 and a pull-down driver 110.

풀업 구동부(100)는 풀업-코드 제어 수단인 복수개의 PMOS트랜지스터 P12~P16와, 풀업 바이어스부인 PMOS트랜지스터 P17, 및 풀업-데이터 제어 수단인 PMOS트랜지스터 P18 및 풀업-저항 R5,R6을 포함한다. The pull-up driving unit 100 includes a plurality of PMOS transistors P12 to P16 that are pull-up control units, a PMOS transistor P17 that is a pull-up bias unit, and a PMOS transistor P18 that is a pull-up control unit and pull-up resistors R5 and R6.

그리고, 풀다운 구동부(110)는 풀다운-코드 제어 수단인 복수개의 NMOS트랜지스터 N12~N16와, 풀다운 바이어스부인 NMOS트랜지스터 N17, 및 풀다운-데이터 제어 수단인 NMOS트랜지스터 N18 및 풀다운-저항 R7,R8를 포함한다. In addition, the pull-down driver 110 includes a plurality of NMOS transistors N12 to N16 that are pull-down code control means, an NMOS transistor N17 that is a pull-down bias portion, and an NMOS transistor N18 that is a pull-down data control means, and pull-down resistors R7 and R8. .

여기서, PMOS트랜지스터 P12~P16는 전원전압 VDD 인가단과 PMOS트랜지스터 P18 사이에 연결되어 각각의 게이트 단자를 통해 풀업-코드 Pcode<4>~Pcode<0>가 인가된다. Here, the PMOS transistors P12 to P16 are connected between the power supply voltage VDD applying stage and the PMOS transistor P18 to receive pull-up codes Pcode <4> to Pcode <0> through respective gate terminals.

그리고, PMOS트랜지스터 P17는 전원전압 VDD 인가단과 풀업-저항 R5 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀업-데이터 UP가 인가된다. 여기서, PMOS트랜지스터 P17는 바이어스 트랜지스터에 해당하는 것으로, 풀업-데이터 UP가 인가될 경우 항상 턴 온 상태를 유지하여 바이어스 전압을 공급하도록 한다. The PMOS transistor P17 is connected between the supply voltage VDD terminal and the pull-up resistor R5 to apply the pull-up data UP through the gate terminal. Here, the PMOS transistor P17 corresponds to a bias transistor. When the pull-up data UP is applied, the PMOS transistor P17 is always turned on to supply the bias voltage.

또한, PMOS트랜지스터 P18는 PMOS트랜지스터 P12~P16와 풀업-저항 R6 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀업-데이터 UP가 인가된다. In addition, the PMOS transistor P18 is connected between the PMOS transistors P12 to P16 and the pull-up resistor R6 to apply the pull-up data UP through the gate terminal.

또한, 풀업-저항 R5은 PMOS트랜지스터 P17와 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. 그리고, 풀업-저항 R6는 PMOS트랜지스터 P18와 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. 여기서, 데이터는 "DQ"로 한정되는 것이 아니라, 데이터 "DQ"와 데이터 스트로브 신호 "DQS" 및 DQS의 반전 신호 "DQSB"를 함께 출력할 수도 있다.In addition, a pull-up resistor R5 is connected between the PMOS transistor P17 and the output terminal of the data DQ. The pull-up resistor R6 is connected between the PMOS transistor P18 and the output terminal of the data DQ. Here, the data is not limited to "DQ", but the data "DQ", the data strobe signal "DQS", and the inverted signal "DQSB" of the DQS may be output together.

그리고, NMOS트랜지스터 N12~N16는 접지전압 VSS 인가단과 NMOS트랜지스터 N18 사이에 연결되어 각각의 게이트 단자를 통해 풀다운-코드 Ncode<4>~Ncode<0>가 인가된다. The NMOS transistors N12 to N16 are connected between the ground voltage VSS applying terminal and the NMOS transistor N18 so that pull-down codes Ncode <4> to Ncode <0> are applied through the respective gate terminals.

그리고, NMOS트랜지스터 N17는 접지전압 VSS 인가단과 풀다운-저항 R7 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀다운-데이터 DN가 인가된다. 여기서, NMOS트랜지스터 N17는 바이어스 트랜지스터에 해당하는 것으로, 풀다운-데이터 DN가 인가될 경우 항상 턴 온 상태를 유지하여 바이어스 전압을 공급하도록 한다. In addition, the NMOS transistor N17 is connected between the ground voltage VSS applying terminal and the pulldown-resistance R7, and the pulldown-data DN is applied through the gate terminal. Here, the NMOS transistor N17 corresponds to a bias transistor. When the pull-down data DN is applied, the NMOS transistor N17 is always turned on to supply the bias voltage.

또한, NMOS트랜지스터 N18는 NMOS트랜지스터 N12~N16와 풀다운-저항 R8 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀다운-데이터 DN가 인가된다. In addition, the NMOS transistor N18 is connected between the NMOS transistors N12 to N16 and the pull-down resistor R8 so that a pulldown-data DN is applied through the gate terminal.

또한, 풀다운-저항 R7은 NMOS트랜지스터 N17과 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. 그리고, 풀다운-저항 R8는 NMOS트랜지스터 N18와 데이터 DQ의 출력단 사이에 연결된다. In addition, pull-down resistor R7 is connected between NMOS transistor N17 and the output terminal of data DQ. And a pull-down resistor R8 is connected between the NMOS transistor N18 and the output terminal of the data DQ.

이러한 구성을 갖는 메인 드라이버(100,110)는 하나의 PMOS트랜지스터 P18를 통해 풀업-데이터 UP를 입력받고, 하나의 NMOS트랜지스터 N18를 통해 풀다운-데이터 DN를 입력받는다. The main drivers 100 and 110 having such a configuration receive a pull-up data UP through one PMOS transistor P18 and a pulldown-data DN through one NMOS transistor N18.

예를 들어, DDR3에서 데이터 DQ, 데이터 스트로브 신호 DQS 및 DQS의 반전 신호 DQSB가 출력되는 핀은 신호를 출력하기도 하지만 외부에서 입력되는 신호를 입력받기 위한 기능을 동시에 수행한다. For example, pins that output data DQ, data strobe signal DQS, and inverted signal DQSB of DQS in DDR3 may output a signal but simultaneously perform a function for receiving an externally input signal.

따라서, 데이터 DQ, 데이터 스트로브 신호 DQS 및 DQS의 반전 신호 DQSB가 출력되는 핀에 연결된 송수신 단은 신호의 출력시에 출력 증폭 단의 역할을 수행하게 된다. Therefore, the transmitting and receiving end connected to the pin from which the data DQ, the data strobe signal DQS, and the inverted signal DQSB of the DQS are outputted serves as an output amplifier stage when the signal is output.

하지만, DDR3에서 데이터 DQ, 데이터 스트로브 신호 DQS 및 DQS의 반전 신호 DQSB가 송수신 핀을 통해 입력될 경우 송수신 단은 특정 임피던스 값으로 터미네이션(Termination) 되어 회로의 고속화를 증대시키는 역할을 수행한다. 따라서, 전체 회로의 고속화를 위하여 송수신 단의 기생 커패시턴스를 최소화시키는 것이 중요하다. However, in DDR3, when the data DQ, the data strobe signal DQS, and the inverted signal DQSB of the DQS are input through the transmit / receive pin, the transmit / receive end is terminated to a specific impedance value to increase the speed of the circuit. Therefore, it is important to minimize the parasitic capacitance of the transmission and reception stages in order to speed up the entire circuit.

이를 위해, 본 발명은 풀업-데이터 UP가 입력되는 풀업-데이터 제어 수단이 하나의 PMOS트랜지스터 P18를 포함한다. 그리고, 풀다운-데이터 DN가 입력되는 풀다운-데이터 제어 수단이 하나의 NMOS트랜지스터 N18를 포함한다. To this end, in the present invention, the pull-up data control means to which the pull-up data UP is input includes one PMOS transistor P18. Then, the pulldown-data control means into which the pulldown-data DN is input includes one NMOS transistor N18.

여기서, 데이터 입력 트랜지스터인 PMOS트랜지스터 P18가 턴 온 될 경우, 턴 온 되는 PMOS트랜지스터 P12~P16의 개수에 대응하여 데이터 DQ의 임피던스 값을 조정하게 된다. 이때, PMOS트랜지스터 P12~P16가 턴 온 된 경우라도 PMOS트랜지스터 P18가 턴 오프 상태일 경우 풀업-데이터 UP의 임피던스 값은 데이터 DQ로 전달되지 않는다. Here, when the PMOS transistor P18, which is a data input transistor, is turned on, the impedance value of the data DQ is adjusted in correspondence to the number of turned on PMOS transistors P12 to P16. At this time, even when the PMOS transistors P12 to P16 are turned on, when the PMOS transistor P18 is turned off, the impedance value of the pull-up data UP is not transmitted to the data DQ.

또한, 데이터 입력 트랜지스터인 NMOS트랜지스터 N18가 턴 온 될 경우, 턴 온 되는 NMOS트랜지스터 N12~N16의 개수에 대응하여 데이터 DQ의 임피던스 값을 조정하게 된다. 이때, NMOS트랜지스터 N12~N16가 턴 온 된 경우라도 NMOS트랜지스터 N18가 턴 오프 상태일 경우 풀다운-데이터 DN의 임피던스 값은 데이터 DQ로 전달되지 않는다.In addition, when the NMOS transistor N18, which is a data input transistor, is turned on, the impedance value of the data DQ is adjusted according to the number of turned on NMOS transistors N12 to N16. At this time, even when the NMOS transistors N12 to N16 are turned on, when the NMOS transistor N18 is turned off, the impedance value of the pull-down data DN is not transferred to the data DQ.

이에 따라, 실제 회로의 집적화를 위해 본 발명의 메인 드라이버를 레이아웃 하는 경우 여러 개의 트랜지스터를 연결하기 위한 메탈 라인들을 없앨 수 있게 된다. 결과적으로, 레이아웃 사이즈를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 복잡한 메탈 라인의 연결로 인한 기생 트랜지스터 성분을 제거할 수 있게 된다. Accordingly, when laying out the main driver of the present invention for the integration of the actual circuit, it is possible to eliminate the metal lines for connecting a plurality of transistors. As a result, not only can the layout size be reduced, but the parasitic transistor components due to the connection of complex metal lines can be eliminated.

이러한 본 발명은 기생 커패시턴스 성분을 줄일 수 있는 출력 증폭단과 온-다이 터미네이션(On-die termination)에 관한 것이다. 이에 따라, 본 발명은 중앙처리장치(CPU;Central Processing Unit), 메모리, 메모리 컨트롤러 또는 온-다이 터미네이션 기능이 내포된 출력 증폭 단이 필요한 모든 시스템에 적용이 가능하다. 그리고, 그 예로는 DDR3의 데이터 DQ, 데이터 스트로브 신호 DQS,DQSB 출력 핀의 송신 단 등이 있다. This invention relates to an output amplification stage and on-die termination capable of reducing parasitic capacitance components. Accordingly, the present invention can be applied to any system requiring an output amplification stage having a central processing unit (CPU), a memory, a memory controller, or an on-die termination function. Examples include the data DQ of the DDR3, the data strobe signal DQS, and the transmitting end of the DQSB output pin.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 메인 드라이버에서 데이터가 입력되는 트랜지스터를 1-트랜지스터 구조로 개선하여 레이아웃 면적을 줄임과 동시에 기생 커패시턴스를 줄임으로써 회로 전체의 동작 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 효 과를 제공한다. As described above, the present invention improves the operation characteristics of the entire circuit by reducing the layout area and reducing the parasitic capacitance by improving the transistor into which data is input from the main driver into a 1-transistor structure. to provide.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.

Claims (10)

복수개의 풀업-코드에 따라 풀업-데이터의 임피던스를 조정하는 풀업-코드 제어 수단; Pull-up control means for adjusting the impedance of pull-up data according to the plurality of pull-up codes; 상기 풀업-데이터의 입력 상태에 따라 상기 풀업-코드 제어 수단의 출력을 출력단에 전달하는 풀업-데이터 제어 수단; Pull-up-data control means for transferring an output of the pull-up-code control means to an output terminal according to the input state of the pull-up-data; 복수개의 풀다운-코드에 따라 풀다운-데이터의 임피던스를 조정하는 풀다운-코드 제어 수단; 및 Pull-down code control means for adjusting the impedance of pull-down data according to the plurality of pull-down codes; And 상기 풀다운-데이터의 입력 상태에 따라 상기 풀다운-코드 제어 수단의 출력을 상기 출력단에 전달하는 풀다운-데이터 제어 수단을 포함하되, A pull-down-data control means for transmitting an output of the pull-down code control means to the output terminal according to the input state of the pull-down data; 상기 풀업-데이터 제어수단은 상기 풀업-데이터를 입력받는 제 1구동 소자를 구비하고, 상기 풀다운-데이터 제어수단은 상기 풀다운-데이터를 입력받는 제 2구동 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. The pull-up data control means includes a first drive element for receiving the pull-up data, and the pull-down data control means includes a second drive element for receiving the pull-down data. Main driver. 제 1항에 있어서, 상기 제 1구동 소자는 풀업 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. The semiconductor device of claim 1, wherein the first driving device is a pull-up device. 제 1항에 있어서, 상기 제 2구동 소자는 풀다운 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. The main driver of claim 1, wherein the second driving element is a pull-down element. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 풀업-데이터에 따라 상기 출력단에 바이어스 전압을 공급하는 풀업 바이어스부; 및 A pull-up bias unit configured to supply a bias voltage to the output terminal according to the pull-up data; And 상기 풀다운-데이터에 따라 상기 출력단에 바이어스 전압을 공급하는 풀다운 바이어스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. And a pull-down bias unit for supplying a bias voltage to the output terminal according to the pull-down data. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 풀업 바이어스부와 상기 출력단 사이에 연결된 제 1풀업 저항; A first pull-up resistor connected between the pull-up bias unit and the output terminal; 상기 제 1구동 소자와 상기 출력단 사이에 연결된 제 2풀업 저항; A second pull-up resistor connected between the first driving device and the output terminal; 상기 풀다운 바이어스부와 상기 출력단 사이에 연결된 제 1풀다운 저항; 및 A first pull-down resistor connected between the pull-down bias unit and the output terminal; And 상기 제 2구동 소자와 상기 출력단 사이에 연결된 제 2풀다운 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. And a second pull-down resistor connected between the second driving element and the output terminal. 복수개의 코드에 따라 데이터의 임피던스를 조정하는 코드 제어 수단; 및 Code control means for adjusting an impedance of data in accordance with a plurality of codes; And 상기 데이터의 입력 상태에 따라 상기 코드 제어 수단의 출력을 출력단에 전달하는 데이터 제어 수단을 포함하되, And data control means for transmitting an output of the code control means to an output terminal according to the input state of the data, 상기 데이터 제어수단은 하나의 구동 소자를 통해 상기 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. And the data control means receives the data through one driving element. 제 6항에 있어서, 상기 구동 소자는 풀업 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. 7. The main driver of claim 6, wherein the driving element is a pull-up element. 제 6항에 있어서, 상기 구동 소자는 풀다운 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. The main driver of claim 6, wherein the driving element is a pull-down element. 제 6항에 있어서, 상기 데이터에 따라 상기 출력단에 바이어스 전압을 공급하는 바이어스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. The main driver of claim 6, further comprising a bias unit configured to supply a bias voltage to the output terminal according to the data. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 바이어스부와 상기 출력단 사이에 연결된 제 1저항; 및 A first resistor connected between the bias unit and the output terminal; And 상기 구동 소자와 상기 출력단 사이에 연결된 제 2저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 메인 드라이버. And a second resistor connected between the driving element and the output terminal.
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