JP2001184884A - ポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング回路及びそれを用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路 - Google Patents

ポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング回路及びそれを用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路

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JP2001184884A
JP2001184884A JP2000378696A JP2000378696A JP2001184884A JP 2001184884 A JP2001184884 A JP 2001184884A JP 2000378696 A JP2000378696 A JP 2000378696A JP 2000378696 A JP2000378696 A JP 2000378696A JP 2001184884 A JP2001184884 A JP 2001184884A
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pumping voltage
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Ninkitsu Ka
壬 ▲詰▼ 河
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッシュ・メモリの書き込み時間(Write t
ime)特性を改善し得るポジティブ・チャージ・ポンピン
グ電圧スイッチング回路及びそれを用いたフラッシュ・
メモリのローデコーダ回路を提供すること。 【解決手段】 本発明のポジティブ・ポンピング電圧ス
イッチング回路は、電源電圧を入力とし、ポジティブ・
チャージ・ポンピング・イネーブル信号に応じてポジテ
ィブ・チャージ・ポンピング電圧を出力するためのポジ
ティブ・チャージ・ポンピング回路と、前記電源電圧及
びポジティブ・チャージ・ポンピング電圧を入力とし、
イネーブル信号に応じてポンピング電圧を出力するため
のスイッチング・ブロックと、前記電源電圧及びポジテ
ィブ・チャージ・ポンピング電圧をそれぞれ入力とし、
イネーブル信号、偶数セクタ選択信号及び奇数セクタ選
択信号に応じて偶数及び奇数ポンピング電圧を出力する
ためのスイッチング・ブロックとを含んでなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフラッシュ・メモリ
の書き込み時間(Write time)特性を改善し得るポジティ
ブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング回路及びそ
れを用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、フラッシュ・メモリの書き込み
モード中で、プログラムモード(Program mode)とプログ
ラム確認モード(Program Verify mode)時には電源電圧
VCCより一層高い電圧レベルが要求される。チップの
供給電源はシングル・パワーを使用するので、チップの
内部でポンピング動作を行ない、ポンピング電圧を選択
的にスイッチングして選択されたセルに供給する。特
に、フラッシュ・メモリにおけるプログラム時間は書き
込み特性の重要なパラメータであり、プログラム時間を
減らすことが重要である。プログラム時間を減らすため
の方法は、単位素子の特性を改善する素子の面と、ポン
ピング時間を減らす設計の面で考えられる。
【0003】図1は従来のポジティブ・チャージ・ポン
ピング電圧スイッチング回路図である。
【0004】電源電圧VCCを入力とするポジティブ・
チャージ・ポンピング回路1は、ポジティブ・チャージ
・ポンピング・イネーブル信号VPPENに応じてポジ
ティブ・チャージ・ポンピング電圧VPPを出力する。
VPPYスイッチング・ブロック2は電源電圧VCC及
びポジティブ・チャージ・ポンピング電圧VPPをそれ
ぞれ入力とし、VPPYイネーブル信号VPPYENに
応じてVPPYポンピング電圧VPPYを出力する。
【0005】また、VPPXスイッチング・ブロック3
は前記電源電圧VCC及びポジティブ・チャージ・ポン
ピング電圧VPPをそれぞれ入力とし、セクタ信号SE
CTOR〈0:n〉及びVPPXイネーブル信号VPP
XENに応じてVPPXポンピング電圧VPPX〈0:
n〉を出力する。
【0006】例えば、前記セクタ信号SECTOR
〈0:n〉のうち一番目のセクタ信号SECTOR
〈0〉はイネーブル状態、その他のセクタ信号SECT
OR〈1:n〉は全てディスエーブル状態、そしてVP
PYイネーブル信号VPPYENとVPPXイネーブル
信号VPPYENは全てイネーブル状態であると仮定す
れば、前記VPPYスイッチング・ブロック2は前記V
PPYイネーブル信号VPPYENによってVPPYポ
ンピング電圧VPPYを出力する。
【0007】更に、前記VPPXスイッチング・ブロッ
ク3は前記一番目のセクタ信号SECTOR〈0〉とV
PPXイネーブル信号VPPXENによって一番目のV
PPXスイッチング・ブロックVPPXOのみイネーブ
ルされ、その他の全てのVPPXスイッチング・ブロッ
クVPPX〈1:n〉はディスエーブルされる。
【0008】従って、前記一番目のVPPXスイッチン
グ・ブロックVPPX〈0〉はVPPXポンピング電圧
VPPX0を出力し、その他のVPPXスイッチング・
ブロックVPPX〈1:n〉はVCC電圧を出力する。
即ち、前記ポジティブ・チャージ・ポンピング回路1の
出力VPPに対するローディング(Loading)は、選択さ
れたVPPXスイッチング・ブロックとVPPYスイッ
チング・ブロックのローディングによって決定されるの
で、ローディングが大きくなる。
【0009】図3は従来のポジティブ・チャージ・ポン
ピング電圧スイッチング回路を用いたローデコーダ回路
図である。
【0010】一つのセクタ5は多数のローデコーダ・ド
ライバ〈0:n〉から構成された主ローデコーダ6と冗
長(redundancy)ローデコーダ7からそれぞれ構成され
る。
【0011】前記セクタ5内の主ローデコーダ6と冗長
ローデコーダ7は、第1及び第2電圧源VPPX及びV
EEX、リセット信号XRSTb及びロープリデコーダ
(図示せず)の出力である第1制御信号XPREDA
〈0:n〉をそれぞれ入力とし、前記ロープリデコーダ
の出力である第2及び第3制御信号XPREDB〈0:
m〉及びXPREDC〈0:k〉とセクタ選択信号SE
CTORをそれぞれ入力とする3入力NANDゲートI
o0及びIokmの出力信号XCOMb0及びXCOM
bkmをそれぞれ入力とする。
【0012】かかる従来のローデコーダ回路では、ロー
アドレスの組合せであるロープリデコーダ(図示せず)
の出力としての第2及び第3制御信号XPREDB
〈0:m〉及びXPRDC〈0:k〉は3入力NAND
ゲートIo0及びIokmの入力として使用され、前記
3入力NANDゲートIo0及びIokmの出力信号X
COMb0及びXCOMbkmは前記セクタ5の主ロー
デコーダ及び冗長ローデコーダ6及び7の入力として使
用されているので、ロープリデコーダの出力信号である
第2及び第3制御信号XPREDB〈0:m〉及びXP
RDC〈0:k〉に対するローディングがそれだけ大き
くなり、これによりポンピング時間が長くかかるという
短所がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、一つのセクタ内に2つ以上のポジティブ・チャージ
・ポンピング電圧スイッチング回路を構成して、選択さ
れたセクタ内の選択スイッチング・ブロックのみをイネ
ーブルされるようにし、前記イネーブルされた選択スイ
ッチング・ブロックから出力される電圧によってローデ
コーダ・ドライバが駆動されるようにすることで、前記
短所を解決することができるポジティブ・チャージ・ポ
ンピング電圧のスイッチング回路及びそれを用いたフラ
ッシュ・メモリのローデコーダ回路を提供することにあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係るポジティブ・チャージ・ポンピング電圧
スイッチング回路は、電源電圧を入力とし、ポジティブ
・チャージ・ポンピング・イネーブル信号に応じてポジ
ティブ・チャージ・ポンピング電圧を出力するためのポ
ジティブ・チャージ・ポンピング回路と、前記電源電圧
及びポジティブ・チャージ・ポンピング電圧を入力と
し、イネーブル信号に応じてポンピング電圧を出力する
ためのスイッチング・ブロックと、前記電源電圧及びポ
ジティブ・チャージ・ポンピング電圧をそれぞれ入力と
し、イネーブル信号、偶数セクタ選択信号及び奇数セク
タ選択信号に応じて偶数及び奇数ポンピング電圧を出力
するためのスイッチング・ブロックとを含んで構成され
たことを特徴とする。
【0015】更に、前記目的を達成するための本発明に
係るポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチン
グ回路を用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路
は、ロープリデコーダから出力されるそれぞれの制御信
号及びセクタ選択信号をそれぞれ入力とする論理手段
と、前記論理手段からの制御信号及びロープリデコーダ
からの別の制御信号に応じていずれかの電圧源から供給
される電圧とプリチャージ・ポンピング電圧スイッチン
グ回路から供給される偶数及び奇数VPPXポンピング
電圧のいずれかの電圧を選択的に出力するための主ロー
デコーダ及び冗長ローデコーダとを含んで構成されたこ
とを特徴とする。
【0016】本発明は、フラッシュ・メモリのプログラ
ム及びプログラム確認モードで選択されたセクタの選択
ワードラインW/Lにはポジティブ・チャージ・ポンピ
ング電圧が印加されるようにし、その他のワードライン
W/Lには0V電圧が印加されるようにして、該当ワー
ドラインを選択する。
【0017】即ち、選択されたワードラインがグルーピ
ング(Grouping)された部分にのみポジティブ・チャージ
・ポンピング電圧が伝達されるようにするためのスイッ
チング回路を構成することにより、ポジティブ・チャー
ジ・ポンプの出力ローディングを減らしてポンピング時
間を短縮することができる。
【0018】
【表1】
【0019】表1は各モードによるポジティブ・チャー
ジ・ポンピングの出力レベル及び選択と非選択されたV
PPXとVPPYのレベルをまとめたもので、プログラ
ムモード及びプログラム確認モードで選択されたVPP
Xスイッチング・ブロックの出力はポジティブ・チャー
ジ・ポンピング電圧レベルとなり、その他の非選択され
たVPPXスイッチング・ブロックの出力はVCC電圧
レベルとなることが分かる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付図に基づいて本発明を
詳細に説明する。
【0021】図2は本発明に係るポジティブ・チャージ
・ポンピング電圧スイッチング回路図である。
【0022】電源電圧VCCを入力とするポジティブ・
チャージ・ポンピング回路11は、ポジティブ・チャー
ジ・ポンピング・イネーブル信号VPPENに応じてポ
ジティブ・チャージ・ポンピング電圧VPPを出力す
る。VPPYスイッチング・ブロック12は電源電圧V
CC及びポジティブ・チャージ・ポンピング電圧VPP
をそれぞれ入力とし、VPPYイネーブル信号VPPY
ENに応じてVPPYポンピング電圧VPPYを出力す
る。
【0023】また、VPPXスイッチング・ブロック1
3は、前記電源電圧VCC及びポジティブ・チャージ・
ポンピング電圧VPPをそれぞれ入力とし、VPPXイ
ネーブル信号VPPXENと偶数及び奇数セクタ選択信
号SECTOR_Even〈0:n〉及びSECTOR
_Odd〈0:n〉に応じて偶数及び奇数VPPXポン
ピング電圧VPPX_Even〈0:n〉及びVPPX
_Odd〈0:n〉を出力するための偶数スイッチング
VPPX_Even〈0:n〉ブロック14と奇数スイ
ッチングVPPX_Odd〈1:n−1〉ブロック15
とから構成される。
【0024】本発明では説明の便宜のために前記偶数及
び奇数セクタ選択信号SECTOR_Even〈0:
n〉及びSECTOR_Odd〈0:n〉のうち一番目
の偶数及び奇数セクタ選択信号SECTOR_Even
〈0〉及びSECTOR_Odd〈0〉をそれぞれ入力
とする一番目の偶数スイッチングVPPX_Even
〈0〉ブロック14と奇数スイッチングVPPX_Od
d〈1〉ブロック15を例として説明する。
【0025】前記偶数セクタ選択信号SECTOR_E
ven〈0〉はイネーブル状態、前記奇数セクタ選択信
号SECTOR_Odd〈0〉はディスエーブル状態、
そしてVPPYイネーブル信号VPPYENとVPPX
イネーブル信号VPPYENは全てイネーブル状態であ
ると仮定すれば、前記VPPYスイッチング・ブロック
12は前記VPPYイネーブル信号VPPYENによっ
てVPPYポンピング電圧VPPYを出力する。
【0026】更に、前記VPPXスイッチング・ブロッ
ク13は前記偶数セクタ選択信号SECTOR_Eve
n〈0〉とVPPXイネーブル信号VPPXENによっ
て偶数スイッチング・ブロック14のみイネーブルさ
れ、奇数スイッチング・ブロック15はディスエーブル
される。
【0027】即ち、本発明のポジティブ・チャージ・ポ
ンピング電圧スイッチング回路は、VPPXスイッチン
グ・ブロック13を偶数及び奇数のスイッチング・ブロ
ック14及び15にそれぞれ分離し、それぞれのセクタ
選択信号SECTOR〈0:n〉を偶数及び奇数セクタ
選択信号SECTOR_Even〈0:n〉及びSEC
TOR_Odd〈0:n〉に分離して前記ポジティブ・
チャージ・ポンピング回路11の出力ノードのローディ
ングを1/2に減少させる。
【0028】図4は本発明に係るポジティブ・チャージ
・ポンピング電圧スイッチング回路を用いたローデコー
ダ回路図である。
【0029】一つのセクタ18は多数のローデコーダ・
ドライバ〈0:n〉からなる主ローデコーダ19と冗長
ローデコーダ20からそれぞれ構成される。
【0030】前記セクタ18内の主ローデコーダ19と
冗長ローデコーダ20は、第2電圧源VEEX、リセッ
ト信号XRSTb及びロープリデコーダ(図示せず)の
出力としての信号XPREDA〈0:n〉をそれぞれ入
力とし、前記ロープリデコーダの出力としての第2及び
第3制御信号XPREDB〈0:m〉及びXPREDC
〈0:k〉とセクタ選択信号SECTORをそれぞれ入
力とする論理手段Ino及びInkmの出力信号XCO
Mb0及びXCOMbkmをそれぞれ入力とする。前記
論理手段In0及びInkmは3入力NANDゲートか
ら構成される。また、前記主ローデコーダ19と冗長ロ
ーデコーダ20は偶数及び奇数ローデコーダ・ドライバ
から構成され、前記図2のプリチャージ・ポンピング電
圧スイッチング回路からの数及び奇数VPPXポンピン
グ電圧VPPX_Even及びVPPX_Oddが供給
される。
【0031】例えば、ローデコーダを選択するためのア
ドレスの最下位ビットLSBがローレベルと選択され、
一番目のセクタSector0が選択されて、プログラ
ム及びプログラム確認動作を行なうと、図2の偶数VP
PXスイッチング・ブロックVPPX0_Evenの出
力である偶数VPPXポンピング電圧VPPX0_Ev
enが図4の偶数ローデコーダ・ドライバ〈0〉に供給
される。そして、その他の全VPPXスイッチング・ブ
ロックの出力はVCC電圧として出力される。従って、
前記図4の偶数ローデコーダ・ドライバ〈0〉のワード
ラインW/Lにはポジティブ・チャージ・ポンピング電
圧が供給され、その他の非選択された偶数ローデコーダ
の偶数デコーダ・ドライバのワードラインW/Lには0
V電圧が供給される。また、奇数ローデコーダのワード
ラインW/LにはVCCレベルの奇数VPPXポンピン
グ電圧VPPX_Oddが供給されて非選択される。
【0032】結局、本発明によれば、選択されたセクタ
のポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング
回路に対するローディングの中で、非選択されたワード
ラインW/Lのポジティブ・チャージ・ポンピング電圧
スイッチング回路に対するローディングを1/2に減ら
すことにより、ポジティブ・チャージ・ポンピング回路
の出力に対するローディングを改善することができる。
【0033】図5は従来及び本発明に適用されるローデ
コーダ・ドライバの詳細回路図である。
【0034】ローデコーダ・ドライバの出力端はワード
ラインW/Lを最終的にドライブするためのインバータ
形態の第3PMOSトランジスタP3及びトリプルPウ
ェルNMOSトランジスタTN1から構成される。前記
トリプルPウェルNMOSトランジスタTN1のゲート
は第1ノードK1に接続され、ソースは前記トリプルP
ウェルNMOSトランジスタTN1のトリプルPウェル
と共に第2電圧源VEEXに接続されて、消去動作時に
はネガティブにバイアスされ、プログラムまたは読み出
し動作時には接地電位0Vにバイアスされる。
【0035】そして、前記トリプルPウェルNMOSト
ランジスタTN1のトリプルNウェルは第3電圧源VC
Cに接続される。前記第3PMOSトランジスタP3の
ゲートは第1ノードK1に接続され、前記第3PMOS
トランジスタP3のNウェルは第1電圧源VPPXに接
続される。
【0036】また、ワードラインW/L電圧をゲート入
力とする第2PMOSトランジスタP2のNウェルとソ
ースは第1電圧源VPPXに接続され、ドレインは第1
ノードK1に接続される。
【0037】第1PMOSトランジスタP1のソースと
Nウェルは第1電圧源VPPXに接続され、ドレインは
第1ノードK1に接続され、ゲートにはリセット信号X
RSTbが供給される。
【0038】更に、NMOSトランジスタN1は、ソー
スは前記第1ノードK1に接続され、ゲートは第1制御
信号XPREAIを入力とし、ドレインは第4電圧源X
COMbに接続される。
【0039】図4において選択されたローデコーダのV
PPXローディングは、図5のローデコーダ・ドライバ
回路のように、PMOSトランジスタP1のソース・ジ
ャンクション(Source junction)、PMOSトランジス
タP2のゲート、トリプルPウェルNMOSトランジス
タTN1のドレイン・ジャンクション、PMOSトラン
ジスタP1乃至P3のNウェル、及びワードラインW/
Lに対するローディングであり、全ローデコーダのうち
一つのみが該当されるので、ローディングは大きくな
い。
【0040】非選択されたローデコーダのVPPXロー
ディングは、PMOSトランジスタP1及びP2のゲー
ト・ローディングと、NMOSトランジスタN1のドレ
イン・ジャンクション、PMOSトランジスタP2のゲ
ート及びソース・ジャンクション、トリプルPウェルN
MOSトランジスタTN1のゲート、及びPMOSトラ
ンジスタP1乃至P3のNウェルに対するローディング
との和が非選択されたローデコーダ一つのVPPXロー
ディングとなるので、全体の非選択されたVPPXロー
ディングは非選択されたローデコーダのVPPXローデ
ィングと非選択されたローデコーダ数との積になる。
【0041】つまり、全体のVPPXローディングは選
択されたローデコーダのVPPXローディングと非選択
されたローデコーダ全体のVPPXローディングとの和
になる。従って、選択されたVPPXローディングを減
らすためには非選択されたローデコーダの数を減少させ
ることが最も効率的である。
【0042】図6は従来及び本発明に係るローデコーダ
回路のシミュレーション結果の波形図である。図6から
明かなように、本発明に係るポジティブ・チャージ・ポ
ンピング時間Aは従来のポジティブ・チャージ・ポンピ
ング時間Bより約2倍程度改善される。
【0043】
【発明の効果】上述したように、本発明は、一つのセク
タ内に2つ以上のポジティブ・チャージ・ポンピング電
圧スイッチング回路を構成して、選択されたセクタ内の
選択スイッチング・ブロックのみをイネーブルされるよ
うにし、前記イネーブルされた選択スイッチング・ブロ
ックからの電圧によってローデコーダ・ドライバが駆動
されるようにすることで、ローデコーダのローディング
を減らすことができ、プログラム及びプログラム確認時
間を短縮させることができる卓越な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は従来のポジティブ・チャージ・ポンピン
グ電圧スイッチング回路図である。
【図2】本発明に係るポジティブ・チャージ・ポンピン
グ電圧スイッチング回路図である。
【図3】従来のポジティブ・チャージ・ポンピング電圧
スイッチング回路を用いたローデコーダ回路図である。
【図4】本発明に係るポジティブ・チャージ・ポンピン
グ電圧スイッチング回路を用いたローデコーダ回路図で
ある。
【図5】従来および本発明に適用されるローデコーダ・
ドライバの詳細回路図である。
【図6】従来および本発明に適用されるローデコーダ回
路のシミュレーション結果の波形図である。
【符号の説明】
11 ポジティブ・チャージ・ポンピング回路 12 VPPYスイッチング・ブロック 13 VPPXスイッチング・ブロック 14、15 偶数及び奇数スイッチング・ブロック

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電圧を入力とし、ポジティブ・チャ
    ージ・ポンピング・イネーブル信号に応じてポジティブ
    ・チャージ・ポンピング電圧を出力するためのポジティ
    ブ・チャージ・ポンピング回路と、 前記電源電圧及びポジティブ・チャージ・ポンピング電
    圧を入力とし、イネーブル信号に応じてポンピング電圧
    を出力するためのスイッチング・ブロックと、 前記電源電圧及びポジティブ・チャージ・ポンピング電
    圧をそれぞれ入力とし、イネーブル信号、偶数セクタ選
    択信号及び奇数セクタ選択信号に応じて偶数及び奇数ポ
    ンピング電圧を出力するためのスイッチング・ブロック
    とを含んでなることを特徴とするポジティブ・チャージ
    ・ポンピング電圧スイッチング回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチング・ブロックは、イネー
    ブル信号及び偶数セクタ選択信号に応じて偶数ポンピン
    グ電圧を出力するための偶数スイッチング・ブロック
    と、 前記イネーブル信号及び奇数セクタ選択信号に応じて奇
    数ポンピング電圧を出力するための奇数スイッチング・
    ブロックとを含んで構成されることを特徴とする請求項
    1記載のポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッ
    チング回路。
  3. 【請求項3】 フラッシュ・メモリのローデコーダにお
    いて、 ロープリデコーダから出力されるそれぞれの制御信号及
    びセクタ選択信号をそれぞれ入力とする論理手段と、 前記論理手段からの制御信号及びロープリデコーダから
    の別の制御信号に応じていずれか一つの電圧源から供給
    される電圧とプリチャージ・ポンピング電圧スイッチン
    グ回路から供給される偶数及び奇数ポンピング電圧のい
    ずれかの電圧を選択的に出力するための主ローデコーダ
    及び冗長ローデコーダとを含んでなることを特徴とする
    ポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング回
    路を用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路。
  4. 【請求項4】 前記セクタ選択信号は、偶数セクタ選択
    信号または奇数セクタ選択信号のいずれか一つのセクタ
    選択信号であることを特徴とする請求項3記載のポジテ
    ィブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング回路を用
    いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路。
  5. 【請求項5】 前記論理手段は、ロープリデコーダから
    出力されるそれぞれの制御信号及びセクタ選択信号をそ
    れぞれ入力とする3入力NANDゲートから構成される
    ことを特徴とする請求項3記載のポジティブ・チャージ
    ・ポンピング電圧スイッチング回路を用いたフラッシュ
    ・メモリのローデコーダ回路。
  6. 【請求項6】 前記主ローデコーダ及び冗長ローデコー
    ダのそれぞれは、前記プリチャージ・ポンピング電圧ス
    イッチング回路から供給される偶数及び奇数ポンピング
    電圧をそれぞれ入力とする偶数及び奇数ローデコーダ・
    ドライバから構成されることを特徴とする請求項3記載
    のポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング
    回路を用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路。
JP2000378696A 1999-12-22 2000-12-13 ポジティブ・チャージ・ポンピング電圧スイッチング回路及びそれを用いたフラッシュ・メモリのローデコーダ回路 Pending JP2001184884A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0060507A KR100399975B1 (ko) 1999-12-22 1999-12-22 포지티브 챠지 펌핑 전압 스위칭 회로 및 그를 이용한플래쉬 메모리의 로우 디코더 회로
KR99-60507 1999-12-22

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Publication Number Publication Date
JP2001184884A true JP2001184884A (ja) 2001-07-06

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ID=19628230

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