[发明专利]感测放大器和包括感测放大器的半导体装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年7月2日提交的韩国专利申请10-2010-0064005的优先权，其全部内容通过引用合并在本文中。

技术领域

本发明的实施例涉及一种半导体装置，更具体而言，涉及半导体装置的感测放大器。

背景技术

半导体装置、特别是存储器件包括存储单元和执行数据输入/输出(I/O)操作的数据I/O线。用于数据输入/输出的数据I/O线的类型包括位线、本地I/O线(local I/O line)、全局I/O线(global I/O line)等。在电路布置中，用于数据输入/输出的数据I/O线路径倾向于非常长，且电连接的数据I/O线之间的负载彼此不同。为了防止可能由上述情况所造成的问题，且为了确保可靠和一致的数据传输，半导体存储装置利用感测放大器来放大数据信号强度。

图1示出了现有的半导体存储装置。当要输出数据时，储存在存储单元(未示出)中的数据被加载到位线BL、BLB上，并被位线感测放大器BLSA放大。然后，通过列选择信号CSL将位线BL、BLB上的数据传送到区段I/O  线SIO、SIOB。传送到区段I/O线SIO、SIOB的数据被本地感测放大器LSA10放大，并被传送到本地I/O线LIO、LIOB。然后，传送到本地I/O线LIO、LIOB的数据可以被传送到全局I/O线(未示出)，且全局I/O线上的数据经由数据焊盘(未示出)能被传送至外部装置。当要输入数据时，数据输入路径就是上述数据输出路径的相反顺序。

图2示出了图1的本地感测放大器LSA 10。本地感测放大器10包括第一晶体管N1至第七晶体管N7。第一晶体管N1和第二晶体管N2响应于内部写入信号WE而分别将区段I/O线SIO、SIOB与本地I/O线LIO、LIOB互相耦合。第三晶体管N3和第四晶体管N4响应于内部读取信号RD而分别与本地I/O线LIOB、LIO相耦合，而第五晶体管N5和第六晶体管N6分别与区段I/O线SIO、SIOB相耦合，而第七晶体管N7响应于内部读取信号RD而被导通，然后使得电流能够向接地电压端子VSS流动。内部读取信号RD可以被称为感测放大器使能信号LSAEN，因为内部读取信号RD使得本地感测放大器10能够差动地放大区段I/O线SIO、SIOB。图2的现有本地感测放大器10能辨别读取与写入操作，并执行相应的读取/写入操作。具体地，在写入操作中，本地感测放大器10通过将本地I/O线LIO、LIOB耦合至相应的区段I/O线SIO、SIOB而允许适当的数据传输；且在读取操作中，现有的本地感测放大器差动地放大区段I/O线SIO、SIOB上的数据，以传送相应的经放大的数据至本地I/O线LIO、LIOB。也就是说，图1至图2的现有的本地感测放大器10仅在当内部写入信号WE或内部读取信号RD被施加时，才将区段I/O线SIO、SIOB耦合至相应的本地I/O线LIO、LIOB。

发明内容

本发明的实施例包括一种能够以高速度准确操作的感测放大器和包括所述感测放大器的半导体存储装置。

在本发明的一个实施例中，感测放大器被配置为将第一数据I/O线上的数据传送至第二数据I/O线，或将第二数据I/O线上的数据传送至第一数据I/O线，其中，第一数据I/O线在激活操作期间实质地持续被耦合至第二数据I/O线。

根据本发明的一个实施例的感测放大器包括：数据线连接单元，其被配置为响应于I/O开关信号而将第一数据I/O线耦合至第二数据I/O线；以及混合式数据传输单元，其被配置为响应于感测放大器使能信号而放大第一数据I/O线。

根据本发明的一个实施例的半导体装置包括：感测放大器，其被配置为响应于I/O开关信号和驱动感测放大器使能信号而在第一数据I/O线与第二数据I/O线之间传送数据；以及预充电单元，其被配置为响应于驱动预充电信号而将第一数据I/O线预充电，其中驱动感测放大器使能信号和驱动预充电信号在多个存储块之间的交叉区域中产生。

根据本发明的一个实施例的半导体装置可以包括：被分配有多个位线的第一存储块和第二存储块；第一数据I/O线，其被配置为与所述多个位线相耦合；感测放大器，其被配置为在第一数据I/O线与第二数据I/O线之间传送数据，并在激活操作期间实质地维持第一数据I/O线与第二数据I/O线的电连接；以及预充电单元，其被配置为将第一数据I/O线预充电，其中控制感测放大器的感测放大器使能信号和控制预充电单元的预充电信号在列译码器模块中产生。