計數器電路和包括其的半導體器件的制作方法
【專利摘要】一種計數器電路包括：下計數信號發生單元，適用于產生低比特；上計數信號發生單元，適用于產生高比特；以及控制單元，適用于響應于控制信號而確定計數路線，以及基于確定的路線來控制下計數信號發生單元和上計數信號發生單元，其中，在第一路線中響應于低比特而產生高比特，以及在第二路線中響應于高比特而產生低比特。
【專利說明】計數器電路和包括其的半導體器件
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年10月8日提交的申請號為10-2013-0119852的韓國專利申請 的優先權，其全部內容通過引用合并于此。
【技術領域】
[0003] 本發明的示例性實施例涉及一種半導體設計技術，更具體而言，涉及一種計數器 電路和包括所述計數器電路的半導體器件。
【背景技術】
[0004] 典型的計數器電路從低比特至高比特順序地增加比特，使得可以搜索和選擇由用 戶定位目標的特定地址或譯碼信號。具體地，在半導體芯片中所包括的地址計數器采用陣 列形式的情況下，可能難以僅選擇屬于特定類別的地址組，導致增加了用于應用地址計數 器的測試時間和操作時間。
【發明內容】
[0005] 本發明的示例性實施例針對一種半導體器件，所述半導體器件具有能夠選擇特定 的地址組并且在組中快速地搜索目標地址的地址計數器電路。
[0006] 本發明的示例性實施例針對一種計數器電路，所述計數器電路能夠通過最小化施 加選通信號的次數來快速地搜索目標值。
[0007] 根據本發明的一個示例性實施例，一種計數器電路包括：下計數信號發生單元，適 用于產生低比特；上計數信號發生單元，適用于產生高比特；以及控制單元，適用于響應于 控制信號而確定計數路線，以及基于確定的路線來控制下計數信號發生單元和上計數信號 發生單元，其中，在第一路線中響應于低比特而產生高比特，以及在第二路線中響應于高比 特而產生低比特。
[0008] 根據本發明的另一個示例性實施例，一種計數器電路包括：多個計數信號發生單 元，適用于通過對選通信號計數來產生輸出信號的多個比特；以及控制單元，適用于響應 于控制信號而將選通信號輸入至產生輸出信號的最低有效位的第一計數信號發生單元、以 及產生輸出信號的最終有效位的最終計數信號發生單元，其中，當選通信號輸入至第一計 數信號發生單元時，控制單元經由計數信號發生單元以第一計數信號發生單元至最終計數 信號發生單元的第一順序來傳送選通信號，以及當選通信號輸入至最終計數信號發生單元 時，控制單元經由計數信號發生單元以最終計數信號發生單元至第一計數信號發生單元的 第二順序來傳送選通信號。
[0009] 根據本發明的另一個示例性實施例，一種半導體器件包括：單元陣列，所述單元陣 列包括多個存儲器單元組，每個存儲器單元組與多個字線連接；地址計數器，適用于響應于 選通信號而產生用于選擇字線的字線地址信號、以及用于選擇存儲器單元組的存儲區塊地 址信號；以及行譯碼器，適用于響應于字線地址信號和存儲區塊地址信號而激活字線，其 中，地址計數器響應于控制信號的第一邏輯電平而以從字線地址信號至存儲區塊地址信號 的第一順序來執行計數操作，以及響應于控制信號的第二邏輯電平而以從存儲區塊地址信 號至字線地址信號的第二順序來執行計數操作。
[0010] 根據前述的實施例，提供了用于控制選通信號的施加方向的計數器電路，使得可 以通過最小化施加選通信號的次數來快速地搜索目標值。
[0011] 此外，可以從包括多個單元組的單元陣列中優先選擇特定的組以快速地搜索目標 地址。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是說明根據本發明的一個示例性實施例的計數器電路的電路圖。
[0013] 圖2和圖3是說明根據本發明的一個示例性實施例的計數器控制方法的圖。
[0014] 圖4是說明根據本發明的一個示例性實施例的用于產生計數器輸出值'111'的操 作的時序圖。
[0015] 圖5和圖6是說明根據本發明的一個示例性實施例的效果的時序圖。
[0016] 圖7是說明根據本發明的一個示例性實施例的半導體器件的框圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面將參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例。然而，本發明可以用不同 的方式實施，而不應解釋為局限于本文所列的實施例。確切地說，提供這些實施例使得本公 開充分與完整，并向本領域技術人員充分傳達本發明的范圍。在本公開中，附圖標記直接對 應于本發明的不同附圖和實施例中的相似部分。也應當注意的是，在本說明書中，"連接/ 耦接"不僅表示一個部件與另一個部件直接耦接，還表示經由中間部件與另一個部件間接 耦接。另外，只要未在句子中特意提及，單數形式可以包括復數形式。
[0018] 圖1是說明根據本發明的一個示例性實施例的計數器電路的電路圖。
[0019] 參見圖1，計數器電路可以包括：第一計數信號發生單元110、第二計數信號發生 單元111、第三計數信號發生單元112和控制單元120。在下文中，僅描述第一計數信號發 生單元110至第三計數信號發生單元112的配置作為一個實例。然而，計數器電路可以包 括具有大體相同配置的多個計數信號發生單元。
[0020] 第一計數信號發生單元110至第三計數信號發生單元112可以是彼此串聯耦接的 多個觸發器。
[0021] 第一計數信號發生單元110可以產生最低有效位Q0。第二計數信號發生單元111 可以產生中間有效位Ql。第三計數信號發生單元112可以產生最高有效位Q2。
[0022] 控制單元120可以被配置成使得第一計數信號發生單元110至第三計數信號發生 單元112響應于控制信號CTRL而在正向路線或反向路線中耦接。當第一計數信號發生單 元110至第三計數信號發生單元112在正向路線中耦接時，第一計數信號發生單元110至 第三計數信號發生單元112可以沿著正向方向執行計數。當第一計數信號發生單元110至 第三計數信號發生單元112在反向路線中耦接時，第一計數信號發生單元110至第三計數 信號發生單元112可以沿著反向方向執行計數。
[0023] 為此，控制單元120可以包括：正向反饋控制部124A、反向反饋控制部124B以及 輸入控制部122。
[0024] 正向反饋控制部124A可以在正向路線中傳送第一計數信號發生單元110至第三 計數信號發生單元112的輸出。反向反饋控制部124B可以在反向路線中傳送第一計數信 號發生單元110至第三計數信號發生單元112的輸出。
[0025] 為此，正向反饋控制部124A和反向反饋控制部124B可以包括路徑門（path gate)〇
[0026] 構成正向反饋控制部124A和反向反饋控制部124B的路徑門可以被配置為PMOS 晶體管和/或NMOS晶體管。如上配置的正向反饋控制部124A和反向反饋控制部124B可 以響應于控制信號CTRL而構成正向計數器路線或反向計數器路線。
[0027] 輸入控制部122可以包括第一多路復用器122A至第三多路復用器122C，所述第一 多路復用器122A至第三多路復用器122C在正向路線中將選通信號輸出至第一計數信號發 生單元110,以及在反向路線中將選通信號輸出至第三計數信號發生單元112。
[0028] 具體地，第一多路復用器122A至第三多路復用器122C可以被配置成分別對應于 第一計數信號發生單元110至第三計數信號發生單元112。第一多路復用器122A至第三 多路復用器122C可以響應于控制信號CTRL而將第一計數信號發生單元110至第三計數信 號發生單元112中的一個的輸出傳送至第一計數信號發生單元110至第三計數信號發生單 元112中的產生后續比特的另一個。例如，在控制信號CTRL是正向信號時，正向反饋控制 部124A的輸出被輸入至產生更高有效位的計數信號發生單元。在控制信號CTRL是反向信 號時，反向反饋控制部124B的輸出被輸入至產生更低有效位的計數信號發生單元。此時， 可以防止輸出被輸入至相反的路線。
[0029] 在下文中，將描述根據本發明的一個實施例的操作。為了便于理解，將首先描述本 發明的實施例的構思。
[0030] 圖2和圖3是說明根據本發明的一個示例性實施例的計數器控制方法的圖。
[0031] 圖2是說明沿著正向方向執行計數的情況的概念圖。第一計數信號發生單元110 至第三計數信號發生單元112通過沿著正向方向輸入的選通信號而從最低有效位QO起順 序地執行計數。具體地，第一計數信號發生單元110可以接收選通信號，并且產生最低有效 位Q0。然后，第二計數信號發生單元111可以接收第一計數信號發生單元110的輸出信號 Q0,并且產生中間有效位Q1。然后，第三計數信號發生單元112可以接收第二計數信號發生 單元111的輸出信號Q1，并且產生最高有效位Q2。
[0032] 根據前述操作，計數器的輸出值'Q0'、'Q1'和'Q2'（最低有效位、中間有效位和最 高有效位）可以如設置為（1，〇,〇)、（〇, 1，〇)、（1，1，〇)和（〇,〇，1)的順序增大。
[0033] 圖3是說明沿著反向方向執行計數的情況的概念圖。在圖3中，選通信號可以沿 著反向方向輸入。即，選通信號可以被輸入至第三計數信號發生單元112。此時，可以從最 高有效位Q2起順序地執行計數，并且第一計數信號發生單元110至第三計數信號發生單元 112 的輸出值 Q0、Q1 和 Q2 可以是（0,0，1)、（0，1，0)、（0，1，1)和（1，0,0)。
[0034] 如上所述，本發明的實施例包括正向計數或反向計數的概念。此外，在本發明的實 施例中，可以利用控制信號來快速地產生目標計數信號。以下將詳細地描述本發明的實施 例的操作。
[0035] 在下文中，將參照圖4的時序圖來描述根據本發明的一個實施例的操作。
[0036] 圖4是說明根據本發明的一個示例性實施例的用于產生計數器輸出值'111'的操 作的時序圖。
[0037] 計數器電路可以通過控制信號CTRL來控制，并且計數器電路接收選通信號。此 時，控制信號CTRL可以是保證正向路線的正向信號和保證反向路線的反向信號。例如，控 制信號可以被輸入作為具有邏輯電平'〇'的正向信號，以及控制信號可以被輸入作為具有 邏輯電平'1'的反向信號。
[0038] 首先，輸入控制部122可以在正向路線中接收選通信號并且將選通信號輸出至第 一計數信號發生單元110。
[0039] 第一計數信號發生單元110可以產生并輸出最低有效位Q0。
[0040] 此時，在正向路線中，正向反饋控制部124A可以被激活，而反向反饋控制部124B 可以被去激活。
[0041] 正向反饋控制部124A可以將第一計數信號發生單元110的輸出輸出至輸入控制 部 122。
[0042] 輸入控制部122可以將第一計數信號發生單元110的輸出輸出至第二計數信號發 生單元111。
[0043] 第二計數信號發生單元111可以產生并輸出中間有效位Ql。
[0044] 經由前述操作，第一計數信號發生單元110的最低有效位QO的輸出值可以為'1'， 第二計數信號發生單元111的中間有效位Ql的輸出值可以為'1'。
[0045] 然后，在圖4的時刻A，控制信號被激活作為反向信號，使得在反向路線中執行計 數。在反向路線中的操作如下。
[0046] 在反向路線中，反向反饋控制部124B可以被激活，而正向反饋控制部124A可以被 去激活。
[0047] 選通信號可以被輸入至輸入控制部122,以及被輸入至第三計數信號發生單元 112。
[0048] 第三計數信號發生單元112可以產生并輸出最高有效位Q2。此時，第三計數信號 發生單元112的最高有效位Q2的輸出值可以為'1'。
[0049] 經由前述操作，計數器電路的輸出值可以為'111'。此外，基于此的效果將在以下 詳細地描述。
[0050] 將參照圖5和圖6來描述本發明的效果。
[0051] 圖5和圖6是解釋根據本發明的一個示例性實施例的效果的時序圖。
[0052] 參見圖5,典型的計數器電路可以在選通信號以預定時間Tl輸入時從最低有效位 QO至最高有效位Q3順序地執行計數，由此輸出' 111Γ。為了完成計數器值' 111Γ，選通信 號要輸入16次。隨著最高有效位增加1位，可以將選通信號輸入兩次以激活全部的比特， 諸如 '1111'。
[0053] 圖6說明根據本發明的實施例的計數器電路的操作，并且是計數器電路以預定時 間T2接收選通信號以及最后輸出計數器值'1111'的時序圖。
[0054] 根據本發明的實施例，可以僅利用被輸入7次的選通信號來產生計數器值 '1111'。參見表1，沿著正向方向將選通信號施加四次以輸出'0011'，并且施加反向控制信 號（時刻A)。然后，當再次施加選通信號時，第四計數輸出值'0011'變成第五計數輸出值 '1011'。這是因為計數從最高有效位執行。
[0055] S卩，計數沿著反向方向開始，然后額外地將選通信號施加三次（'1011'、'0111'和 '1111'），使得可以獲得計數器值'1111'。
[0056] 表 1
[0057]
【權利要求】
1. 一種計數器電路，包括： 下計數信號發生單元，適用于產生低比特； 上計數信號發生單元，適用于產生高比特；以及 控制單元，適用于響應于控制信號而確定計數路線，以及基于確定的路線來控制所述 下計數信號發生單元和所述上計數信號發生單元， 其中，在第一路線中，響應于所述低比特而產生所述高比特，以及在第二路線中，響應 于所述高比特而產生所述低比特。
2. 如權利要求1所述的計數器電路，其中，所述下計數信號發生單元和所述上計數信 號發生單元的每個包括彼此串聯耦接的多個觸發器。
3. 如權利要求1所述的計數器電路，其中，所述控制單元包括： 輸入控制部，適用于響應于所述控制信號而將選通信號輸入至所述下計數信號發生單 元和所述上計數信號發生單元中的一個； 正向反饋控制部，適用于響應于所述控制信號而將所述低比特傳送至所述輸入控制 部；以及 反向反饋控制部，適用于響應于所述控制信號而將所述高比特傳送至所述輸入控制 部。
4. 如權利要求3所述的計數器電路，其中，所述輸入控制部包括： 多路復用器，適用于：響應于所述控制信號，在所述第一路線中將所述選通信號輸入至 所述下計數信號發生單元，以及在所述第二路線中將所述選通信號輸入至所述上計數信號 發生單元。
5. 如權利要求4所述的計數器電路，其中，所述多路復用器響應于所述控制信號而在 所述第一路線中將所述正向反饋控制部的輸出輸入至所述上計數信號發生單元，以及在所 述第二路線中將所述反向反饋控制部的輸出輸入至所述下計數信號發生單元。
6. 如權利要求3所述的計數器電路，其中，所述正向反饋控制部和所述反向反饋控制 部包括路徑門。
7. -種計數器電路，包括： 多個計數信號發生單元，適用于通過對選通信號計數來產生輸出信號的多個比特；以 及 控制單元，適用于響應于控制信號而將所述選通信號輸入至產生所述輸出信號的最低 有效位的第一計數信號發生單元、或者產生所述輸出信號的最高有效位的最終計數信號發 生單元， 其中，當所述選通信號輸入至所述第一計數信號發生單元時，所述控制單元經由所述 計數信號發生單元以所述第一計數信號發生單元至所述最終計數信號發生單元的第一順 序來傳送所述選通信號，以及 當所述選通信號被輸入至所述最終計數信號發生單元時，所述控制單元經由所述計數 信號發生單元以所述最終計數信號發生單元至所述第一計數信號發生單元的第二順序來 傳送所述選通信號。
8. 如權利要求7所述的計數器電路，其中，所述計數信號發生單元的每個包括彼此串 聯耦接的多個觸發器。
9. 如權利要求7所述的計數器電路，其中，所述控制單元包括： 輸入控制部，適用于響應于所述控制信號而將所述選通信號輸入至所述第一計數信號 發生單元和所述最終計數信號發生單元中的一個； 用于所述第一順序的正向反饋控制部；以及 用于所述第二順序的反向反饋控制部。
10. -種半導體器件，包括： 單元陣列，其包括多個存儲器單元組，每個存儲器單元組與多個字線連接； 地址計數器，適用于響應于選通信號而產生用于選擇所述字線的字線地址信號、以及 用于選擇所述存儲器單元組的存儲區塊地址信號；以及 行譯碼器，適用于響應于所述字線地址信號和所述存儲區塊地址信號而激活所述字 線， 其中，所述地址計數器響應于控制信號的第一邏輯電平而以從所述字線地址信號至所 述存儲區塊地址信號的第一順序來執行計數操作，以及響應于所述控制信號的第二邏輯電 平而以從所述存儲區塊地址信號至所述字線地址信號的第二順序來執行所述計數操作。
【文檔編號】G11C7/18GK104517633SQ201410160563
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年4月21日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】賈東潤 申請人:愛思開海力士有限公司