JP2004220735A - Word line driving method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワード線駆動方法に関し、特にワード線ドライバーによってワード線を駆動するワード線駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラッシュメモリは、不揮発性メモリ装置であり、電荷を蓄えるためのフローティングゲート電極と、フローティングゲート電極に蓄えられる電荷量を制御するためのコントロールゲート電極とを含む。図1と図2を参照するように、図1は、従来技術によるワード線ドライバー10の機能ブロックを表す説明図であり、図2は、図1に開示するワード線ドライバー10を簡略する説明図である。従来技術によるワード線ドライバー10は、電圧をワード線16に駆動するのに使われる。ワード線16がフラッシュメモリ装置のコントロールゲート電極に接続されることによって、ワード線ドライバー10は、データの書込み或いは消去をすることができる。
【0003】
従来技術によるワード線ドライバー10は、アドレスデコーダー12と、隔離トランジスタ(isolating transistor)N1と、レベルシフト回路14とを含む。隔離トランジスタN1がアドレスデコーダー12とレベルシフト回路14との間に電気的に接続され、アドレスデコーダー12とレベルシフト回路14を隔絶するために使われる。レベルシフト回路14がワード線16に電気的に接続され、電圧信号をワード線16に伝送するために使われる。
【0004】
これから説明しやすいために、正常操作のもとで、3V電圧がロジックデータ“1”を代表し、0V電圧がロジックデータ“0”を代表する。しかし、ワード線を介してフラッシュメモリに書込み或いは消去する時に、異なる電圧の使用が必要される。すべての電圧がプラスワード線電源WLP及びマイナスワード線電源WLNから提供される。フラッシュメモリが書込み或いは消去を行わない時に、プラスワード線電源WLP=3Vであり、マイナスワード線電源WLN=0Vである。しかし、フラッシュメモリを消去するために、10Vの高電圧を使うことが必要である。従って、消去操作を行う時に、プラスワード線電源WLP=10Vであり、マイナスワード線電源WLN=0Vである。一方、フラッシュメモリを書き込む時に、−10Vの高電圧を使うことが必要であり、即ち、書込み操作を行う時に、プラスワード線電源WLP=3Vであり、マイナスワード線電源WLN=−10Vである。上に述べた電圧値は、説明しやすいために、取り上げた例であり、実際の操作電圧が各フラッシュメモリの規格によって定められる。
【0005】
アドレスデコーダー12は、データの書き込み或いは消去を行う特定のメモリセルを選択するために使われる。書込み操作を行う特定のメモリセルが選択されると、アドレスデコーダー12は、前記特定のメモリセルに対応するワード線ドライバー10に3V電圧を出力する。この時、隔離トランジスタN1のゲート電極18は、隔離トランジスタN1をオンにするよう制御され、前記3V電圧の通過が可能となる。前記3V電圧が続いてトランジスタMN1をオンにし、更にワード線16がマイナスワード線電源WLNの電圧を受ける。同時に、マイナス電圧を提供するワード線電源もマイナスワード線電源WLN=−10Vに変える。その結果は、ワード線16が−10Vの電圧を受け、データが書き込まれる。
【0006】
ワード線ドライバー10が消去操作を行う時は、上に述べた方法と同様である。消去待ちのメモリセルの位置を指定するために、アドレスデコーダー12は、前記特定のメモリセルに対応されるワード線ドライバー10に0V電圧を出力する。同様に、隔離トランジスタN1のゲート電極18は、隔離トランジスタN1をオンにするよう制御され、前記0V電圧の通過が可能となる。前記0V電圧が続いてトランジスタMP1をオンにし、更にワード線16がプラスワード線電源WLPの電圧を受ける。同時に、プラス電圧を提供するワード線電源もプラスワード線電源WLP=10Vに変える。その結果は、ワード線16が10Vの電圧を受け、データが消去される。
【0007】
従来技術によるプラスワード線電源WLPとマイナスワード線電源WLNは、大量のメモリセルに電気的に接続される。しかし、プラスワード線電源WLP或いはマイナスワード線電源WLNを一般の電圧値からプラス或いはマイナス高電圧値にスイッチングする時に、問題を生じる。前に述べた書込み操作を例として、マイナスワード線電源WLNが−10Vのマイナス高電圧にスイッチングされる時に、このマイナス高電圧は、書込みされているメモリセルだけではなく、マイナスワード線電源WLNに接続される各々のメモリセルに伝送される。このことによって、スイッチングされる高電圧値がレベルシフト回路14に伝えられ、更に不適切な電圧値を、書込み操作を行わないメモリセルに対応するアドレスデコーダー12のピンに伝送する。これらの不適切な電圧値がアドレスデコーダー12を破壊することを招くので、従来技術による隔離トランジスタN1がアドレスデコーダー12を保護するために使われる。電圧値を通過させるために、各々のメモリセルは、選択的にオン或いはオフされる隔離トランジスタN1を有する。各々の隔離トランジスタN1は、隔離トランジスタN1のゲート電極18に加えられる電圧によって制御される。
【0008】
しかし、上に述べた従来技術のように、隔離トランジスタN1を各々のメモリセルに対して用いることは、膨大な数の隔離トランジスタN1を必要とし、特に大型のメモリセルのアレイが使用される場合に問題となる。また、隔離トランジスタN1を用いることは、メモリの回路レイアウトを複雑化し、更に製造工程の複雑化を招いてしまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、隔離トランジスタを使わないことによって、回路構造が簡単であり、工程効率がよいワード線駆動方法を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、第一回路と第二回路と前記第一回路と前記第二回路との間に設けられる制御端とを具え、ワード線を選択するために使われる第一アドレスデコーダーと、第一電源供給源と、第二電源供給源と、前記第一アドレスデコーダー及び前記ワード線に接続され、前記ワード線の電圧レベルを変換するために使われ、前記第一アドレスデコーダーの第二回路に接続される入力端を含むレベルシフト回路とを含むワード線ドライバー及び、前記第二回路がオンにされる時に、前記制御端の電圧レベルを変換することによって、前記レベルシフト回路の入力端の電圧レベルを変換するステップと、前記第一電源供給源及び前記第二電源供給源のうちの少なくとも一つの電圧レベルを変換し、更に前記第二回路によって前記制御端の電圧レベルと前記ワード線の電圧レベルを隔絶するステップとを含む方法によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明は、ワード線駆動方法に関し、特にワード線ドライバーによってワード線を駆動する方法に関し、第一回路と第二回路と前記第一回路と前記第二回路との間に設けられる制御端とを具え、ワード線を選択するために使われる第一アドレスデコーダーと、第一電源供給源と、第二電源供給源と、前記第一アドレスデコーダー及び前記ワード線に接続され、前記ワード線の電圧レベルを変換するために使われ、前記第一アドレスデコーダーの第二回路に接続される入力端を含むレベルシフト回路とを含むワード線ドライバー及び、前記第二回路がオンにされる時に、前記制御端の電圧レベルを変換することによって、前記レベルシフト回路の入力端の電圧レベルを変換するステップと、前記第一電源供給源及び前記第二電源供給源ののうちの少なくとも一つの電圧レベルを変換し、更に前記第二回路によって前記制御端の電圧レベルと前記ワード線の電圧レベルを隔絶するステップとを含む方法によって、ワード線を駆動する方法を形成する。
【0012】
かかるワード線を駆動する方法と特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【0013】
【実施例】
(第一の実施例)
図3を参照するように、図3は、本発明による第一の実施例のワード線ドライバー30の機能ブロックを表す説明図である。ワード線ドライバー30は、第一回路32と第二回路38を有する第一アドレスデコーダー40を含み、第一回路32と第二回路38がワード線WLを選択するために使われる。第二回路38は、PMOSトランジスタP2とNMOSトランジスタN2を含み、PMOSトランジスタP2が第二アドレスデコーダー34に接続され、NMOSトランジスタN2が第三アドレスデコーダー36に接続される。
【0014】
ワード線ドライバー30は、更にレベルシフト回路42を含み、レベルシフト回路42が第一電源供給源WLPと、第二電源供給源WLNと、第一アドレスデコーダー40及びワード線WLに接続され、ワード線WLの電圧レベルを変えるために使われる。ワード線WLの電圧レベルを変えることは、ワード線ドライバー30がフラッシュメモリセルFMにデータの書込み操作或いは消去操作を行うためである。ワード線WLがフラッシュメモリセルFMのコントロールゲート電極46に電気的に接続され、又は、ワード線ドライバー30は、ワード線WLを制御することによって、フラッシュメモリセルFMに書込み操作或いは消去操作を行うものである。
【0015】
レベルシフト回路42は、第一アドレスデコーダー40の第二回路38に接続される入力端INPと、レベルシフト回路42の入力端INPとワード線WLとの間に設けられ、更にレベルシフト回路42の入力端INPとワード線WLに電気的に接続されるラッチ回路44とを含む。ラッチ回路44は、ラッチ回路44に入力される電圧レベルを反転させる機能を果たす二つのインバータを含む。レベルシフト回路42は、更に第一電源供給源WLPとラッチ回路44の入力端INPとの間に設けられ、第一電源供給源WLPとラッチ回路44の入力端INPに電気的に接続されるPMOSトランジスタP3と、第二電源供給源WLNとラッチ回路44の入力端INPとの間に設けられ、第二電源供給源WLNとラッチ回路44の入力端INPに電気的に接続されるNMOSトランジスタN3とを含む。
【0016】
第一アドレスデコーダー40は、また、第一回路32と第二回路38との間に設けられる制御端BLKDECBを具える。ワード線ドライバー30がワード線を駆動することができるようにするために、まず、第二回路38をオンにしつつ、制御端BLKDECBの電圧レベルが変えられ、レベルシフト回路42の入力端INPの電圧レベルを変える。更に、第一電源供給源WLP及び/又は第二電源供給源WLNの電圧レベルも変えられ、第二回路38が制御端BLKDECBの電圧レベルとワード線の電圧レベルを隔離するために使われる。この電圧隔離機能については、以下で詳しく説明する。
【0017】
レベルシフト回路42の入力端INPの電圧が変えられる度に、ラッチ回路44がワード線WLの電圧レベルを変えるために使われる。PMOSトランジスタP3或いはNMOSトランジスタN3をオンにすることによって、ラッチ回路44の入力端INPが第一電源供給源WLPに或いは第二電源供給源WLNに電気的に接続されることが実現される。
【0018】
本発明による技術をより明らかに説明するために、以下は、複数の例を挙げることによって、データの書込み操作及び消去操作を説明する。簡単に説明し、更に混乱を避けるために、本実施例の説明では、従来技術の説明で用いた電圧例を用いる。即ち、フラッシュメモリが書込み操作或いは消去操作を行わない時に、WLP=3V、WLN=0Vである。フラッシュメモリセルFMの中にあるデータを消去するために、10Vのプラス高電圧が必要である。従って、消去操作を行う時に、WLP=10V、WLN=0Vである。一方、フラッシュメモリセルFMにデータを書き込む時に、−10のマイナス高電圧が必要であり、従って、書込み操作を行う時は、WLP=3V、WLN=−10Vである。
【0019】
消去ステップの最初は、まず所定時間だけリセット信号(low−active reset signal)RSTBをRSTB=0Vに維持することによって、入力端INPが3V電圧を得る。この時、リセット信号RSTBは、3V電圧にスイッチングされることができ、入力端INPと第一電源供給源WLPを隔離する。続いて、消去待ちのメモリセルFMを選択するために、第一回路32からロジック信号“0”を出力し、制御端BLKDECB=0Vにする。更に、第二アドレスデコーダー34が0V電圧を出力し、更に第三アドレスデコーダー36が3V電圧或いは3Vより高い電圧を出力することによって、制御端BLKDECBの0V電圧値をラッチ回路44の入力端INPに伝送することができる。一方、消去操作を行わないメモリセルに対して、第一回路32からロジック信号“1”を出力し、制御端BLKDECB=3Vであり、更にラッチ回路44の入力端INPが3Vに維持される。
【0020】
同様に、書込みステップの最初は、まず所定時間だけリセット信号SETをSET=3Vに維持することによって、入力端INPが0V電圧を得る。この時、リセット信号SETは、0Vにスイッチングすることができ、入力端INPと第二電源供給源WLNを隔離する。そして、書込み待ちのメモリセルFMを選択するために、第一回路32からロジック信号“1”を出力し、更に制御端BLKDECB=3Vをさせる。更に、第二アドレスデコーダー34が0V電圧を出力し、更に第三アドレスデコーダー36が3V電圧或いは3Vより高い電圧を出力することによって、制御端BLKDECBの3V電圧値をラッチ回路44の入力端INPに伝送することができる。一方、書込み操作を行わないメモリセルに対して、ラッチ回路44の入力端INPが0Vに維持される。以下の条件の1つが満たされた時に、ラッチ回路44の入力端INPが0Vに維持されることになる。第1の条件は、第一回路32から0V電圧が出力されることである。第2の条件は、第二アドレスデコーダー34の出力が、PMOSトランジスタP2をオフにする高電圧であることである。第3の条件は、第三アドレスデコーダー36の出力が、NMOSトランジスタN2をオフにする低電圧であることである。
【0021】
図4を参照するように、図4は、本発明によるフラッシュメモリセルFMの中にあるデータを消去するステップの流れ図であり、各ステップを以下に説明する。
【0022】
ステップ100:消去操作が開始される。
【0023】
ステップ102:リセット信号RSTB=0VでフラッシュメモリセルFMに消去操作を開始し、この時、レベルシフト回路42の入力端INPの電圧レベルが第一電源供給源WLPの電圧レベルである3Vまで増加され、ワード線の電圧が0Vになる。
【0024】
ステップ104:第一アドレスデコーダー40の第一回路32が正常のデコーディングステップを開始し、これが消去ステップなので、第一回路32がロジック信号“0”を出力し、制御端BLKDECB=0Vであり、第二アドレスデコーダー34が0Vを出力し、第三アドレスデコーダー36が3V或いは3Vより高い電圧を出力することによって、制御端BLKDECBの0V電圧をラッチ回路44の入力端INPに伝送することが可能となり、その後、ラッチ回路44が前記0V電圧を反転して、ワード線の電圧がWL=3Vになる。
【0025】
ステップ106:レベルシフト回路42が第一電源供給源WLPの電圧を3Vから10Vにスイッチングする。この間、第二電源供給源WLNが安定的に0Vに維持され、この電圧変換の結果として、ワード線の電圧がWL=10Vとなり、フラッシュメモリセルFMの中にあるデータが消去される。
【0026】
ステップ108:操作電圧を初期状態に戻し、即ち、レベルシフト回路42が第一電源供給源WLPの電圧を10Vから3Vにスイッチングし、また、第二電源供給源WLNが0Vに維持され、この電圧変換の結果として、ワード線の電圧がWL=3Vとなり、その後、ステップ102に戻る。
【0027】
図5を参照するように、図5は、本発明によるフラッシュメモリセルFMにデータを書き込むステップの流れ図であり、各ステップを以下に説明する。
【0028】
ステップ120:書込み操作が開始される。
【0029】
ステップ122:リセット信号(high−active reset signal)SET=3VでフラッシュメモリセルFMに書込み操作を開始し、この時、レベルシフト回路42の入力端INPの電圧レベルが第二電源供給源WLNの電圧レベルである0Vまで減らされ、ワード線の電圧が3Vになる。
【0030】
ステップ124:第一アドレスデコーダー40の第一回路32が正常のデコーディングステップを開始し、これが書込みステップなので、第一回路32がロジック信号“1”を出力し、制御端BLKDECB=3Vであり、第二アドレスデコーダー34が0Vを出力し、第三アドレスデコーダー36が3V或いは3Vより高い電圧を出力することによって、制御端BLKDECBの3V電圧をラッチ回路44の入力端INPに伝送することが可能となり、その後、ラッチ回路44が前記3V電圧を反転して、ワード線電圧WLが0Vになる。
【0031】
ステップ126:レベルシフト回路42が第一電源供給源WLPの電圧を3Vから0Vにスイッチングし、同時に、第二電源供給源WLNが0Vから−10Vになり、この電圧変換の結果として、ワード線の電圧がWL=−10Vとなり、フラッシュメモリセルFMにデータが書き込まれる。
【0032】
ステップ128:操作電圧を初期状態に戻し、即ち、レベルシフト回路42が第一電源供給源WLPの電圧を0Vから3Vにスイッチングし、また、第二電源供給源WLNが−10Vから0Vに戻り、この電圧変換の結果として、ワード線の電圧がWL=0Vとなり、その後、ステップ122に戻る。
【0033】
第一回路32を有効的に保護するために、第二回路38の中にあるPMOSトランジスタP2とNMOSトランジスタN2が制御端BLKDECBの電圧レベルと入力端INPの電圧レベルとを隔離するために使われる。一例として、PMOSトランジスタP2のゲート電極に0Vの電圧値を加え、且つ、NMOSトランジスタN2のゲート電極に3V或いは3Vより高い電圧値を加えた場合を想定するに、これらの電圧値をPMOSトランジスタP2及びNMOSトランジスタN2のゲート電極に加えることによって、第一回路32が、レベルシフト回路42で使われるプラス或いはマイナス高電圧によって破壊されることがなく、第一回路32を有効的に保護することができる。
【0034】
例えば、入力端INPが−10Vの電圧を有すると想定する。この場合、NMOSトランジスタN2のゲート電極が3V或いは3Vより高い電圧値を加えられるので、前記−10V電圧がNMOSトランジスタN2を介して接点Kに至ることができる。しかし、PMOSトランジスタP2のゲート電極に0V電圧値を加えるので、前記−10V電圧がPMOSトランジスタP2を介して制御端BLKDECBに至ることができない。同様に、入力端INPが10V電圧を有すると想定する。この場合、NMOSトランジスタN2のゲート電極が3V或いは3Vより高い電圧値を加えられるので、この10V電圧がNMOSトランジスタN2を介して接点Kに至ることができない。従って、上に述べた二つの状態では、第一回路32は、レベルシフト回路42で使われるプラス或いはマイナス高電圧によって破壊されることがない。更に、第一回路32がプラス或いはマイナス高電圧から保護される一方で、PMOSトランジスタP2とNMOSトランジスタN2が正常の0V電圧と3V電圧を通過させることができる。
【0035】
(第二の実施例)
本発明は、図3に示すワード線ドライバー30以外に、ワード線ドライバー30の他の変形例が可能である。図6を参照するように、図6は、本発明による第二の実施例のワード線ドライバー230の機能ブロックを表す説明図である。ワード線ドライバー230は、図3に示すワード線ドライバー30と類似している。唯一の差異は、第二回路38にあるPMOSトランジスタP2及びNMOSトランジスタN2の位置が逆になる。ワード線ドライバー230のNMOSトランジスタN2が第二アドレスデコーダー34に接続され、PMOSトランジスタP2が第三アドレスデコーダー36に接続される。
【0036】
(第三の実施例)
図7は、本発明による第三の実施例のワード線ドライバー330の機能ブロックを表す説明図である。ワード線ドライバー330は、図3に示すワード線ドライバー30と類似している。唯一の差異は、ワード線ドライバー330がレベルシフト回路42にあるPMOSトランジスタP3及びNMOSトランジスタN3を具えていないことである。リセット信号RSTBがPMOSトランジスタP3を制御しリセット信号SETがNMOSトランジスタN3を制御するのではなく、ワード線ドライバー330の第一回路32が、PMOSトランジスタP3及びNMOSトランジスタN3に代わり、これらのトランジスタの同様機能を実行することができ、これによってワード線ドライバー330の複雑性が緩和される。
【0037】
(第四の実施例)
図8は、本発明による第四の実施例のワード線ドライバー430の機能ブロックを表す説明図である。ワード線ドライバー430は、図3に示すワード線ドライバー30と類似している。唯一の差異は、ワード線ドライバー430がレベルシフト回路42にあるPMOSトランジスタP3を具えていないことである。リセット信号RSTBがPMOSトランジスタP3を制御するのではなく、ワード線ドライバー430の第一回路32が、PMOSトランジスタP3に代わり、PMOSトランジスタP3の同様機能を実行することができ、これによってワード線ドライバー430の複雑性が緩和される。
【0038】
(第五の実施例)
図9は、本発明による第五の実施例のワード線ドライバー530の機能ブロックを表す説明図である。ワード線ドライバー530は、図3に示すワード線ドライバー30と類似している。唯一の差異は、ワード線ドライバー530がレベルシフト回路42にあるNMOSトランジスタN3を具えていないことである。リセット信号SETがNMOSトランジスタN3を制御するのではなく、ワード線ドライバー530の第一回路32が、NMOSトランジスタN3に代わり、NMOSトランジスタN3の同様機能を実行することができ、これによってワード線ドライバー530の複雑性が緩和される。
【0039】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲の範囲に属するものとする。
【0040】
【発明の効果】
従来技術と比べて、本発明によるワード線ドライバー30、230、330、430、530は、従来技術によるワード線ドライバー10の隔離トランジスタN1を必要としない。代わりに、本発明によるワード線ドライバー30、230、330、430、530は、第二アドレスデコーダー34及び第三アドレスデコーダー36の出力を用いることで、従来技術によるワード線ドライバー10の隔離トランジスタN1と同様の機能を実行する。更に、図3と、図6と、図7と、図8及び図9にある第一アドレスデコーダー40と、第二アドレスデコーダー34及び第三アドレスデコーダー36が図1と図2にあるアドレスデコーダー12と類似している。言い換えると、本発明によるアドレスデコーダー34、36、40は、新たな回路を追加することなく、従来技術によるアドレスデコーダー12と隔離トランジスタN1に取って代わることができる。これは、制御端BLKDECBの電圧レベルとワード線WLの電圧レベルを隔離すべく、第二アドレスデコーダー34及び第三アドレスデコーダー36の出力を用いて、それぞれPMOSトランジスタP2とNMOSトランジスタN2を選択的にオン又はオフすることで、達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によるワード線ドライバーの機能ブロックを表す説明図である。
【図2】図1に開示するワード線ドライバーを簡略する説明図である。
【図3】本発明による第一の実施例のワード線ドライバーの機能ブロックを表す説明図である。
【図4】本発明によるフラッシュメモリセルの中にあるデータを消去するステップの流れ図である。
【図5】本発明によるフラッシュメモリセルにデータを書き込むステップの流れ図である。
【図6】本発明による第二の実施例のワード線ドライバーの機能ブロックを表す説明図である。
【図7】本発明による第三の実施例のワード線ドライバーの機能ブロックを表す説明図である。
【図8】本発明による第四の実施例のワード線ドライバーの機能ブロックを表す説明図である。
【図9】本発明による第五の実施例のワード線ドライバーの機能ブロックを表す説明図である。
【符号の説明】
10 ワード線ドライバー
12 アドレスデコーダー
14 レベルシフト回路
16 ワード線
18 ゲート電極
30 ワード線ドライバー
32 第一回路
34 第二アドレスデコーダー
36 第三アドレスデコーダー
38 第二回路
40 第一アドレスデコーダー
42 レベルシフト回路
44 ラッチ回路
230 ワード線ドライバー
330 ワード線ドライバー
430 ワード線ドライバー
530 ワード線ドライバー
N1 隔離トランジスタ
N2、N3、MN1 NMOSトランジスタ
P2、P3、MP1 PMOSトランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a word line driving method, and more particularly to a word line driving method for driving a word line by a word line driver.
[0002]
[Prior art]
A flash memory is a non-volatile memory device and includes a floating gate electrode for storing electric charges and a control gate electrode for controlling the amount of electric charges stored in the floating gate electrode. Referring to FIGS. 1 and 2, FIG. 1 is an explanatory diagram showing functional blocks of a
[0003]
The conventional
[0004]
For ease of explanation, under normal operation, a 3V voltage represents logic data "1" and a 0V voltage represents logic data "0" under normal operation. However, when writing or erasing the flash memory via word lines, different voltages need to be used. All voltages are provided from the plus word line power supply WLP and the minus word line power supply WLN. When the flash memory does not perform writing or erasing, the plus word line power supply WLP = 3V and the minus word line power supply WLN = 0V. However, it is necessary to use a high voltage of 10 V to erase the flash memory. Therefore, when performing the erase operation, the plus word line power supply WLP = 10V and the minus word line power supply WLN = 0V. On the other hand, when writing to the flash memory, it is necessary to use a high voltage of -10V, that is, when performing a write operation, the plus word line power supply WLP = 3V and the minus word line power supply WLN = -10V. The voltage values described above are examples taken up for ease of explanation, and the actual operating voltage is determined by the standard of each flash memory.
[0005]
The address decoder 12 is used to select a specific memory cell for writing or erasing data. When a specific memory cell to be subjected to a write operation is selected, the address decoder 12 outputs a 3V voltage to the
[0006]
When the
[0007]
The plus word line power supply WLP and the minus word line power supply WLN according to the related art are electrically connected to a large number of memory cells. However, a problem occurs when the plus word line power supply WLP or the minus word line power supply WLN is switched from a general voltage value to a plus or minus high voltage value. Taking the write operation described above as an example, when the negative word line power supply WLN is switched to a negative high voltage of -10 V, this negative high voltage is applied not only to the memory cell being written but also to the negative word line power supply WLN. The data is transmitted to each connected memory cell. This transmits the high voltage value to be switched to the
[0008]
However, the use of the isolation transistor N1 for each memory cell as in the prior art described above requires a huge number of isolation transistors N1, especially when a large array of memory cells is used. Is a problem. Further, the use of the isolation transistor N1 complicates the circuit layout of the memory and further complicates the manufacturing process.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a word line driving method which has a simple circuit structure and high process efficiency by not using an isolation transistor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the present inventor has conducted intensive studies in view of the drawbacks found in the prior art, and as a result, provided a first circuit, a second circuit, and a control terminal provided between the first circuit and the second circuit. A first address decoder used to select a word line, a first power supply, a second power supply, connected to the first address decoder and the word line, and controlling a voltage level of the word line. A word line driver that is used for conversion and includes a level shift circuit that includes an input terminal connected to a second circuit of the first address decoder, and a control terminal of the control terminal when the second circuit is turned on. Converting a voltage level at an input terminal of the level shift circuit by converting a voltage level; and adjusting a voltage level of at least one of the first power supply source and the second power supply source. And that the second circuit isolates the voltage level of the control terminal from the voltage level of the word line. The present invention has been completed based on the findings. I let it.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a word line driving method, and more particularly to a method of driving a word line by a word line driver, comprising a first circuit, a second circuit, and a control terminal provided between the first circuit and the second circuit. A first address decoder used to select a word line, a first power supply, a second power supply, and a voltage level of the word line connected to the first address decoder and the word line. And a word line driver including a level shift circuit including an input terminal connected to the second circuit of the first address decoder, and the control terminal when the second circuit is turned on. Converting the voltage level of the input terminal of the level shift circuit by converting the voltage level of the first power supply source and the second power supply source. Converting at least one of the voltage level, the method comprising the steps of further isolating the voltage level of the said second circuit and the voltage level of the control end of the word lines, to form a method for driving a word line.
[0012]
In order to describe the method and characteristics of driving the word line in detail, a specific embodiment will be described below with reference to the drawings.
[0013]
【Example】
(First embodiment)
Referring to FIG. 3, FIG. 3 is an explanatory diagram showing functional blocks of the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
Each time the voltage of the input terminal INP of the
[0018]
In order to more clearly explain the technique according to the invention, the following describes the data write and erase operations by giving several examples. For simplicity and to avoid confusion, the description of the present embodiment uses the voltage examples used in the description of the prior art. That is, when the flash memory does not perform a write operation or an erase operation, WLP = 3V and WLN = 0V. In order to erase data in the flash memory cell FM, a plus high voltage of 10 V is required. Therefore, when performing the erase operation, WLP = 10V and WLN = 0V. On the other hand, when writing data to the flash memory cell FM, a negative high voltage of -10 is required. Therefore, when performing a write operation, WLP = 3V and WLN = -10V.
[0019]
At the beginning of the erasing step, a low-active reset signal (RSTB) RSTB is maintained at RSV = 0V for a predetermined time, so that the input terminal INP obtains a 3V voltage. At this time, the reset signal RSTB can be switched to a voltage of 3V, and isolates the input terminal INP and the first power supply WLP. Subsequently, in order to select the memory cell FM waiting to be erased, a logic signal “0” is output from the first circuit 32, and the control terminal BLKDECB is set to 0V. Further, the
[0020]
Similarly, at the beginning of the writing step, the input terminal INP obtains a voltage of 0 V by first maintaining the reset signal SET at 3 V for a predetermined time. At this time, the reset signal SET can be switched to 0V, and isolates the input terminal INP and the second power supply WLN. Then, in order to select the memory cell FM waiting for writing, the logic signal “1” is output from the first circuit 32, and the control terminal BLKDECB is set to 3V. Further, the
[0021]
Referring to FIG. 4, FIG. 4 is a flowchart of steps for erasing data in the flash memory cell FM according to the present invention, and each step will be described below.
[0022]
Step 100: The erase operation is started.
[0023]
Step 102: An erasing operation is started on the flash memory cell FM by the reset signal RSTB = 0V. At this time, the voltage level of the input terminal INP of the
[0024]
Step 104: The first circuit 32 of the
[0025]
Step 106: The
[0026]
Step 108: Return the operation voltage to the initial state, that is, the
[0027]
Referring to FIG. 5, FIG. 5 is a flowchart of steps for writing data to the flash memory cell FM according to the present invention, and each step will be described below.
[0028]
Step 120: Write operation is started.
[0029]
Step 122: A write operation is started in the flash memory cell FM with a reset signal (high-active reset signal) SET = 3 V. At this time, the voltage level of the input terminal INP of the
[0030]
Step 124: The first circuit 32 of the
[0031]
Step 126: The
[0032]
Step 128: Return the operation voltage to the initial state, that is, the
[0033]
To effectively protect the first circuit 32, the PMOS transistor P2 and the NMOS transistor N2 in the
[0034]
For example, assume that input end INP has a voltage of -10V. In this case, since the gate electrode of the NMOS transistor N2 can apply a voltage of 3V or a voltage value higher than 3V, the -10V voltage can reach the contact point K via the NMOS transistor N2. However, since the 0V voltage value is applied to the gate electrode of the PMOS transistor P2, the -10V voltage cannot reach the control terminal BLKDECB via the PMOS transistor P2. Similarly, assume that input INP has a 10V voltage. In this case, since the gate electrode of the NMOS transistor N2 can apply a voltage of 3V or a voltage value higher than 3V, the 10V voltage cannot reach the contact K via the NMOS transistor N2. Therefore, in the two states described above, the first circuit 32 is not destroyed by the plus or minus high voltage used in the
[0035]
(Second embodiment)
In the present invention, other modifications of the
[0036]
(Third embodiment)
FIG. 7 is an explanatory diagram showing functional blocks of the word line driver 330 according to the third embodiment of the present invention. The word line driver 330 is similar to the
[0037]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is an explanatory diagram showing functional blocks of the
[0038]
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver 530 of the fifth embodiment according to the present invention. Word line driver 530 is similar to
[0039]
The above is a preferred embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Therefore, any modifications or changes that can be made by those skilled in the art, which are made in the spirit of the present invention and which have an equivalent effect on the present invention, fall within the scope of the claims of the present invention. Shall be.
[0040]
【The invention's effect】
Compared with the prior art, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver according to a conventional technique.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the word line driver disclosed in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flow chart of steps for erasing data in a flash memory cell according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of steps for writing data to a flash memory cell according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing functional blocks of a word line driver according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Word line driver
12 Address decoder
14 Level shift circuit
16 word lines
18 Gate electrode
30 word line driver
32 First circuit
34 Second address decoder
36 Third address decoder
38 Second circuit
40 First Address Decoder
42 Level shift circuit
44 Latch circuit
230 word line driver
330 word line driver
430 word line driver
530 word line driver
N1 isolation transistor
N2, N3, MN1 NMOS transistors
P2, P3, MP1 PMOS transistor
Claims (14)
第一回路と第二回路と前記第一回路と前記第二回路との間に設けられる制御端とを具え、前記ワード線を選択するために使われる第一アドレスデコーダーと、
第一電源供給源と、第二電源供給源と、前記第一アドレスデコーダー及び前記ワード線に接続され、前記ワード線の電圧レベルを変換するために使われ、前記第一アドレスデコーダーの第二回路に接続される入力端を含むレベルシフト回路とを含み、
前記方法は、
(a)前記第二回路がオンにされる時に、前記制御端の電圧レベルを変換することによって、前記レベルシフト回路の入力端の電圧レベルを変換するステップと、
(b)前記第一電源供給源及び前記第二電源供給源のうちの少なくとも一つの電圧レベルを変換し、更に前記第二回路によって前記制御端の電圧レベルと前記ワード線の電圧レベルを隔絶するステップとを含むことを特徴とする、ワード線駆動方法。A method for driving a word line by a word line driver, the word line driver comprising:
A first address decoder comprising a first circuit and a second circuit, and a control terminal provided between the first circuit and the second circuit, and used to select the word line;
A first power supply, a second power supply, connected to the first address decoder and the word line, used to convert a voltage level of the word line, and a second circuit of the first address decoder; A level shift circuit including an input terminal connected to the
The method comprises:
(A) converting the voltage level of the input terminal of the level shift circuit by converting the voltage level of the control terminal when the second circuit is turned on;
(B) converting a voltage level of at least one of the first power supply source and the second power supply source, and further separating the voltage level of the control terminal from the voltage level of the word line by the second circuit; And a step of driving the word line.
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- 2003-01-17 JP JP2003009745A patent/JP2004220735A/en active Pending
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