JP5524268B2 - Word line boost circuit - Google Patents
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Description
本発明は、ブースト回路(boost circuit)に関するものであり、特に、ワード線ブースト回路(word line boost circuit)に関するものである。 The present invention relates to a boost circuit, and more particularly to a word line boost circuit.
図1は、従来のメモリユニットの読み出し中のバイアス模式図である。図1を参照すると、従来のメモリユニット100は、選択トランジスタMS1と、メモリセルMC1とを含む。読み出し操作中、ワード線ドライバ(図示せず)がワード線WL1に−1.2Vの選択電圧を提供して、ソース線SL1に1.8Vの電圧が印加されて、選択トランジスタMS1がオンになる。さらに、1.8Vおよび0.3Vの電圧がそれぞれ制御線CL1およびビット線BL1に印加される。このように、メモリ素子の検出回路は、検出電流101の大きさに基づいて、メモリセルMC1の状態を決定することができる。
FIG. 1 is a schematic diagram of a bias during reading of a conventional memory unit. Referring to FIG. 1, a
さらに、読み出し操作の前に、ワード線ドライバは、ワード線WL1に1.8Vの操作電圧を提供する。つまり、読み出し操作の間、ワード線ドライバは、操作電圧(1.8V)よりも低い選択電圧(−1.2V)をワード線WL1に提供しなければならない。そのため、実際の応用では、メモリ素子は、ワード線ブースト回路を含み、ワード線ブースト回路は、負(negative)のブーストを行う方法で選択電圧を生成する。一般的に、従来のワード線ブースト回路は、アドレス遷移検出器(address transfer detector)を介して、列‐行アドレス信号(column-row address signal)の変化を検出する。列‐行アドレス信号が変化した時、従来のワード線ブースト回路内のブースターは、−1.2Vのブースト電圧を生成するため、従来のワード線ブースト回路は、このブースト電圧を用いて、選択電圧を生成することができる。 Further, prior to the read operation, the word line driver provides an operating voltage of 1.8V to the word line WL1. That is, during the read operation, the word line driver must provide the selection voltage (−1.2 V) lower than the operation voltage (1.8 V) to the word line WL1. Therefore, in actual application, the memory device includes a word line boost circuit, and the word line boost circuit generates a selection voltage in a manner that performs a negative boost. In general, a conventional word line boost circuit detects a change in a column-row address signal through an address transfer detector. When the column-row address signal changes, the booster in the conventional word line boost circuit generates a boost voltage of -1.2V, so the conventional word line boost circuit uses this boost voltage to select the select voltage. Can be generated.
例えば、図2は、従来のワード線ブースト回路の信号波形図である。列‐行アドレス信号PA1は、12のビットを有するが、列‐行アドレス信号PA1の前の4つのビットPAY<0>〜PAY<3>と第12ビットPAX<11>のみを図2に示してある。さらに、列‐行アドレス信号PA1の前の5つのビットは、ビット線アドレス(BLアドレス)を示すために使用され、残りの7つのビットは、ワード線アドレス(WLアドレス)を示すために使用される。また、KICKBは、ブースト操作のタイミングを決定するブーストパルス(boost pulse)によって形成されたブーストクロック信号(boost clock signal)を示し、VBBは、従来のワード線ブースト回路のブースターの出力信号を示し、ENBOOSTは、切り替え操作のタイミングを決定するイネーブルパルス(enable pulse)によって形成された信号を示し、ZWLは、ワード線WL1が受信した信号を示す。 For example, FIG. 2 is a signal waveform diagram of a conventional word line boost circuit. The column-row address signal PA1 has 12 bits, but only the four bits PAY <0> to PAY <3> and the 12th bit PAX <11> before the column-row address signal PA1 are shown in FIG. It is. Furthermore, the five bits before the column-row address signal PA1 are used to indicate the bit line address (BL address), and the remaining seven bits are used to indicate the word line address (WL address). The KICKB indicates a boost clock signal formed by a boost pulse that determines the timing of the boost operation, VBB indicates an output signal of a booster of a conventional word line boost circuit, ENBOOST indicates a signal formed by an enable pulse that determines the timing of the switching operation, and ZWL indicates a signal received by the word line WL1.
図2に示すように、時点t21とt22の間の期間中、選択されたメモリユニットの行アドレスは変化しないため、同じワード線WL1を選択する。しかし、選択されたメモリユニットの行アドレスが変化しなくても、メモリユニットの列アドレスは変化するため、従来のワード線ブースト回路は、ブーストパルスP21〜P25に基づいて、ブースト操作を継続的に行い、信号ENBOOSTにイネーブルパルスを生成し続けて、出力信号VBBを0Vから−1.2Vに切り替える。そのため、実際の操作では、従来のワード線ブースト回路は、電力消費量が非常に高い。 As shown in FIG. 2, since the row address of the selected memory unit does not change during the period between the time points t21 and t22, the same word line WL1 is selected. However, even if the row address of the selected memory unit does not change, the column address of the memory unit changes. Therefore, the conventional word line boost circuit continuously performs the boost operation based on the boost pulses P21 to P25. The output signal VBB is switched from 0V to -1.2V by continuously generating an enable pulse for the signal ENBOOST. Therefore, in actual operation, the conventional word line boost circuit has a very high power consumption.
本発明は、第1アドレス遷移検出器と、第2アドレス遷移検出器と、ブースト操作ユニットとを含むワード線ブースト回路を提供する。第1アドレス遷移検出器は、行アドレス信号の変化に反応する第1検出パルスを生成する。第2アドレス遷移検出器は、列アドレス信号の変化に反応する第2検出パルスを生成する。さらに、ブースト操作ユニットは、第1検出パルスに基づいて、ブースト電圧を用いて選択電圧を生成するとともに、第1検出パルスと第2検出パルスの間の遅延時間に基づいて、ブースト電圧を用いて選択電圧を生成するかどうかを決定する。 The present invention provides a word line boost circuit including a first address transition detector, a second address transition detector, and a boost operation unit. The first address transition detector generates a first detection pulse that is responsive to changes in the row address signal. The second address transition detector generates a second detection pulse that is responsive to changes in the column address signal. Furthermore, the boost operation unit generates the selection voltage using the boost voltage based on the first detection pulse, and uses the boost voltage based on the delay time between the first detection pulse and the second detection pulse. Decide whether to generate a selection voltage.
本発明のある実施形態中、ブースト操作ユニットは、コントローラと、ブースターと、スイッチ素子とを含む。コントローラは、第1検出パルスに基づいて、ブーストパルスとイネーブルパルスを順番に生成するとともに、遅延時間に基づいて、ブーストパルスとイネーブルパルスを順番に生成するかどうかを決定する。ブースターは、ブーストパルスに基づいて、ブースト電圧を生成する。スイッチ素子は、イネーブルパルスに基づいて、選択電圧をブースト電圧に切り替える。 In an embodiment of the present invention, the boost operation unit includes a controller, a booster, and a switch element. The controller generates the boost pulse and the enable pulse in order based on the first detection pulse, and determines whether to generate the boost pulse and the enable pulse in order based on the delay time. The booster generates a boost voltage based on the boost pulse. The switch element switches the selection voltage to the boost voltage based on the enable pulse.
本発明のある実施形態中、遅延時間が所定の時間よりも長い時、コントローラは、ブーストパルスとイネーブルパルスを順番に生成する。また、遅延時間が所定の時間よりも短いか等しい時、コントローラは、ブーストパルスを生成しない。 In an embodiment of the present invention, when the delay time is longer than a predetermined time, the controller generates a boost pulse and an enable pulse in order. Also, when the delay time is shorter than or equal to the predetermined time, the controller does not generate a boost pulse.
本発明のある実施形態中、遅延時間が所定の時間よりも長い時、ブースト操作ユニットは、ブースト電圧を用いて選択電圧を生成する。また、遅延時間が所定の時間よりも短いか等しい時、ブースト操作ユニットは、ブースト電圧を再生成しない。 In an embodiment of the present invention, when the delay time is longer than the predetermined time, the boost operating unit uses the boost voltage to generate the selection voltage. Also, when the delay time is shorter than or equal to the predetermined time, the boost operating unit does not regenerate the boost voltage.
本発明は、第1アドレス遷移検出器と、第2アドレス遷移検出器と、ブースト操作ユニットとを含むワード線ブースト回路を提供する。第1アドレス遷移検出器は、行アドレス信号に基づいて、第1検出パルスを生成するかどうかを決定する。第2アドレス遷移検出器は、列アドレス信号に基づいて、第2検出パルスを生成するかどうかを決定する。また、ブースト操作ユニットは、第1検出パルスに基づいて、選択電圧をブースト電圧に切り替えるとともに、第1検出パルスと第2検出パルスの間の遅延時間に基づいて、選択電圧をブースト電圧に切り替えるかどうかを決定する。 The present invention provides a word line boost circuit including a first address transition detector, a second address transition detector, and a boost operation unit. The first address transition detector determines whether to generate a first detection pulse based on the row address signal. The second address transition detector determines whether to generate a second detection pulse based on the column address signal. In addition, the boost operation unit switches the selection voltage to the boost voltage based on the first detection pulse, and switches the selection voltage to the boost voltage based on the delay time between the first detection pulse and the second detection pulse. Decide if.
本発明のある実施形態中、遅延時間が所定の時間よりも長い時、ブースト操作ユニットは、選択電圧をブースト電圧に切り替える。また、遅延時間が所定の時間よりも短いか等しい時、ブースト操作ユニットは、ブースト電圧の再生成を停止する。 In an embodiment of the present invention, when the delay time is longer than the predetermined time, the boost operating unit switches the selection voltage to the boost voltage. Also, when the delay time is shorter than or equal to the predetermined time, the boost operating unit stops regeneration of the boost voltage.
本発明は、選択されたメモリセルをワード線アドレスとビット線アドレスによって指定するメモリアレイにおいて、ブースト電圧をブーストするためのワード線ブースト回路を提供する。ワード線ブースト回路は、第1アドレス遷移検出器と、第2アドレス遷移検出器と、ブースト操作ユニットとを含む。第1アドレス遷移検出器は、ワード線アドレスの変化を検出する。第2アドレス遷移検出器は、ビット線アドレスの変化を検出する。ブースト操作ユニットは、第1アドレス遷移検出器と第2アドレス遷移検出器の検出結果に基づいて、ブーストクロック信号を生成する。ブーストクロック信号は、選択されたメモリセルが同じワード線アドレスで指定された時に使用停止(disable)になる。 The present invention provides a word line boost circuit for boosting a boost voltage in a memory array in which a selected memory cell is designated by a word line address and a bit line address. The word line boost circuit includes a first address transition detector, a second address transition detector, and a boost operation unit. The first address transition detector detects a change in the word line address. The second address transition detector detects a change in the bit line address. The boost operation unit generates a boost clock signal based on detection results of the first address transition detector and the second address transition detector. The boost clock signal is disabled when the selected memory cell is designated with the same word line address.
以上のように、本発明は、選択されたメモリセルの列アドレスが変化した時にブースト操作ユニットがブースト操作を選択的に行うため、ワード線ブースト回路の電力消費量を減らすことができる。 As described above, according to the present invention, since the boost operation unit selectively performs the boost operation when the column address of the selected memory cell changes, the power consumption of the word line boost circuit can be reduced.
図3は、本発明の実施形態に係るワード線ブースト回路のブロック模式図である。図3を参照すると、実際の応用では、ワード線ブースト回路300は、ワード線ドライバ301に選択電圧VBWを提供するために使用され、ワード線ドライバ301は、さらに、操作電圧VPPを受信する。このように、ワード線ドライバ301は、行アドレス信号PAXおよび列アドレス信号PAYに基づいて、ワード線WL(i)に選択電圧VBWまたは操作電圧VPPを選択的に提供することができる。また、行アドレス信号PAXは、ワード線アドレスを表示するために使用され、列アドレス信号PAYは、ビット線アドレスを表示するために使用される。ワード線アドレスおよびビット線アドレスによって、メモリアレイにおいて選択されたメモリセルを指定する。
FIG. 3 is a block schematic diagram of a word line boost circuit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, in an actual application, the word
図3を参照すると、ワード線ブースト回路300は、第1アドレス遷移検出器310と、第2アドレス遷移検出器320と、ブースト操作ユニット330とを含む。第1アドレス遷移検出器310および第2アドレス遷移検出器320は、ブースト操作ユニット330に電気接続される。
Referring to FIG. 3, the word
操作中、第1アドレス遷移検出器310は、行アドレス信号PAXに基づいて、第1検出パルスATDXを生成するかどうかを決定する。例えば、行アドレス信号PAXが変化した時、第1アドレス遷移検出器310は、行アドレス信号PAXの変化に反応する第1検出パルスATDXを生成する。つまり、第1アドレス遷移検出器310は、ワード線アドレスの変化を検出する。行アドレス信号PAXが異なるワード線を選択するよう使用された時、すなわち、ワード線アドレスが変化した時、ワード線アドレスの変化を第1アドレス遷移検出器310で検出し、その後、第1アドレス遷移検出器310が第1検出パルスATDXを生成する。
During operation, the first
一方、第2アドレス遷移検出器320は、列アドレス信号PAYに基づいて、第2検出パルスATDYを生成するかどうかを決定する。例えば、列アドレス信号PAYが変化した時、第2アドレス遷移検出器320は、列アドレス信号PAYの変化に反応する第2検出パルスATDYを生成する。つまり、第2アドレス遷移検出器320は、ビット線アドレスの変化を検出する。列アドレス信号PAYが異なるビット線を選択するよう使用された時、すなわち、ビット線アドレスが変化した時、ビット線アドレスの変化を第2アドレス遷移検出器320で検出し、その後、第2アドレス遷移検出器320が第2検出パルスATDYを生成する。
On the other hand, the second
さらに、ブースト操作ユニット330は、第1検出パルスATDXに基づいて、ブースト電圧を用いて選択電圧VBWを生成する。また、ブースト操作ユニット330は、ブーストクロック信号を使用可能(enable)にすることによってブースト操作を行い、ブースト電圧を生成する。例えば、行アドレス信号PAXが異なるワード線を選択した時、ブースト操作ユニット330は、ブーストクロック信号を使用可能にしてブースト操作を行い、ブースト電圧を生成する。さらに、ブースト操作ユニット330は、選択電圧VBWをブースト電圧に切り替えて、操作電圧VPPよりも高いまたは低い選択電圧VBWを提供する。つまり、ある実施形態において、行アドレス信号PAXが異なるワード線を選択した時、ブースト操作ユニット330は、第1検出パルスATDXに基づいて、選択電圧VBWをブースト電圧に切り替える。
Further, the
一方、行アドレス信号PAXと列アドレス信号PAYが順番に変化した時、ブースト操作ユニット330は、第1検出パルスATDXと第2検出パルスATDYの間の遅延時間に基づいて、ブースト電圧を用いて選択電圧VBWを生成するかどうかを決定する。例えば、行アドレス信号PAXが変化した後に列アドレス信号PAYが変化した時、すなわち、第1検出パルスATDXの後に第2検出パルスATDYが生成された時、ブースト操作ユニット330は、検出パルスATDXとATDYの間の遅延時間を計算する。つまり、パルスATDXとATDYの間の時間差を検出する。
On the other hand, when the row address signal PAX and the column address signal PAY change in order, the
さらに、遅延時間が所定の時間(例えば、1μs)よりも長い場合、ブースト操作ユニット330は、ブーストクロック信号を使用可能にしてブースト電圧を生成し、ブースト電圧を用いて選択電圧VBWを生成する。つまり、ある実施形態において、ブースト操作ユニット330は、選択電圧VBWをブースト電圧に切り替える。逆に、遅延時間が所定の時間よりも短いか等しい場合、ブースト操作ユニット330は、ブーストクロック信号を使用停止にしてブースト電圧の生成を停止する。つまり、ある実施形態において、ブースト操作ユニット330は、選択電圧VBWを切り替えない。
Further, when the delay time is longer than a predetermined time (eg, 1 μs), the
このように、行アドレス信号PAXが異なるワード線を選択した時、すなわち、選択されたメモリユニットの行アドレスが変化した時、ブースト操作ユニット330は、ブースト操作を行う。しかし、列アドレス信号PAYが異なるビット線を選択した時、すなわち、選択されたメモリユニットの列アドレスが変化した時、ブースト操作ユニット330は、ブースト操作を選択的に行うため、ワード線ブースト回路300の電力消費量を減らすことができる。
As described above, when a word line having a different row address signal PAX is selected, that is, when the row address of the selected memory unit is changed, the
例えば、図4は、本発明の実施形態に係るワード線ブースト回路のタイミング図である。列アドレス信号PAYは、5つのビットを有するが、列アドレス信号PAYの前の4つのビットPAY<0>〜PAY<3>のみを図4に示してある。また、行アドレス信号PAXは、7つのビットを有するが、行アドレス信号PAXの第1ビットPAY<0>のみを図4に示してある。さらに、KICKBは、ブースト操作のタイミングを決定するブーストパルスによって形成されたブーストクロック信号を示し、VBBは、ブースト操作ユニット330のブースターの出力信号を示し、ENBOOSTは、切り替え操作のタイミングを決定するイネーブルパルスによって形成された信号を示し、ZWLは、ワード線WL(i)が受信した信号を示す。
For example, FIG. 4 is a timing diagram of a word line boost circuit according to an embodiment of the present invention. Although the column address signal PAY has five bits, only the four bits PAY <0> to PAY <3> before the column address signal PAY are shown in FIG. The row address signal PAX has seven bits, but only the first bit PAY <0> of the row address signal PAX is shown in FIG. Furthermore, KICKB indicates the boost clock signal formed by the boost pulse that determines the timing of the boost operation, VBB indicates the output signal of the booster of the
図4に示すように、時点t41とt42の間の期間中、行アドレス信号PAXは変化しないため、同じワード線WL(i)を選択する。また、時点t41とt42の間の期間中、列アドレス信号PAYの前の3つのビットPAY<0>〜PAY<2>が変化するため、第2アドレス遷移検出器320は、複数の第2検出パルスATDYを順番に生成する。さらに、ブースト操作ユニット330は、それぞれの第2検出パルスATDYと前の第1検出パルスATDXを比較して、複数の遅延時間を得る。そして、複数の遅延時間がいずれも所定の時間よりも小さい場合、時点t41とt42の間、ブーストクロック信号KICKBにおいてブーストパルスが発生しないため、ブースト操作ユニット330のブースターは、この期間の間ブースト操作を行わない。また、時点t41とt42の間、信号ENBOOSTにおいてイネーブル信号が発生しない、つまり、信号ENBOOSTのレベルが変化しないため、ブースト操作ユニット330は、選択電圧VBWを切り替えない。このようにして、ワード線ブースト回路300の電力消費量を減らすことができる。
As shown in FIG. 4, since the row address signal PAX does not change during the period between the time points t41 and t42, the same word line WL (i) is selected. In addition, since the three bits PAY <0> to PAY <2> before the column address signal PAY change during the period between the time points t41 and t42, the second
それから、行アドレス信号PAXの第1ビットPAX<0>が時点t42で変化する。その時、第1アドレス遷移検出器310は、新しい第1検出パルスATDXを生成し、ブースト操作ユニット330は、新しい第1検出パルスATDXに基づいて、ブーストパルスP41を生成する。そのため、時点t42とt43の間の期間中、ブースト操作ユニット330のブースターは、ブーストパルスP41に基づいて負のブースト操作を行うことによって、出力信号VBBを接地電圧VSSからブースト電なるVB4に切り替える。また、ワード線WL(i)に行アドレス信号PAXが送られないため、ワード線ドライバ310が、ワード線WL(i)に操作電圧VPPを提供する。
Then, the first bit PAX <0> of the row address signal PAX changes at time t42. At that time, the first
本発明の精神を当業者に完全に理解してもらうため、本発明の詳細について以下に説明する。図5は、本発明の実施形態に係るブースト操作ユニットのブロック図であり、図6は、ブースト操作ユニットの信号波形図である。ブースト操作ユニットの詳細な操作手順について、図5および図6を参照しながら以下に説明する。 In order that those skilled in the art may fully understand the spirit of the present invention, the details of the present invention are described below. FIG. 5 is a block diagram of the boost operation unit according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a signal waveform diagram of the boost operation unit. A detailed operation procedure of the boost operation unit will be described below with reference to FIGS. 5 and 6.
ブースト操作ユニット330は、さらに、コントローラ510と、ブースター520と、スイッチ素子530とを含み、コントローラ510は、計数装置511を含む。コントローラ510は、ブースター520に電気接続され、スイッチ素子530は、ブースター520およびコントローラ510に電気接続される。操作中、行アドレス信号PAXが変化した時、コントローラ510は、第1検出パルスATDXに基づいて、ブーストパルスP41とイネーブルパルスP42を順番に生成する。図6のSTDXは、第1検出パルスATDXによって形成された第1検出信号を示し、KICKBは、ブーストパルスP41によって形成されたブーストクロック信号を示し、ENBOOSTは、イネーブルパルスP42によって形成された信号を示す。
The
また、ブースター520は、ブーストパルスP41に基づいてブースト操作を行い、ブースト電圧VB4を生成する。ブースター520の詳細構造について、さらに、以下に説明する。図7は、本発明の実施形態に係るブースターの回路図である。図7を参照すると、ブースター520は、PMOS(P-channel metal oxide semiconductor)トランジスタMP71と、PMOSトランジスタMP72と、NMOS(N-channel metal oxide semiconductor)トランジスタMN71によって形成されたコンデンサC71と、NMOSトランジスタMN72によって形成されたコンデンサC72と、インバータ710と、インバータ720とを含む。PMOSトランジスタMP71およびMP72のソースは、接地電圧VSSを受信し、PMOSトランジスタMP71およびMP72のドレインは、それぞれコンデンサC71およびC72の第1端に接続される。
The
さらに、PMOSトランジスタMP71のゲートは、PMOSトランジスタMP72のドレインに電気接続され、PMOSトランジスタMP72のゲートは、PMOSトランジスタMP71のドレインに電気接続される。また、インバータ710の入力端は、ブーストクロック信号KICKBを受信し、インバータ710の出力端は、コンデンサC71の第2端に電気接続される。インバータ720の入力端は、インバータ710の出力端に電気接続され、インバータ720の出力端は、コンデンサC72の第2端に電気接続される。操作中、ブーストクロック信号KICKBのブーストパルスが入力された時、インバータ710および720は、それぞれコンデンサC71およびC72の第2端を異なる電圧レベルに引き上げる。その時、コンデンサC71およびC72の第1端の電圧レベルがそれに基づいて変化し、ブースト電圧VB4を生成する。
Further, the gate of the PMOS transistor MP71 is electrically connected to the drain of the PMOS transistor MP72, and the gate of the PMOS transistor MP72 is electrically connected to the drain of the PMOS transistor MP71. The input terminal of the
図6を参照すると、ブースター520は、負のブースト操作を行うため、ブースター520の出力信号VBBが接地電圧VSSからブースト電圧VB4に切り替えられる。また、スイッチ素子530は、イネーブルパルスP42に基づいて、選択電圧VBWをブースト電圧VB4に切り替える。このように、行アドレス信号PAXによって指定されたワード線に印加された信号ZWLjは、ワード線ドライバを介して、操作電圧VPPからブースト電圧VB4に切り替えられる。また、行アドレス信号PAXによってその前に指定されたワード線に印加された信号ZWLiは、ブースト電圧VB4から操作電圧VPPに切り替えられる。
Referring to FIG. 6, the
ある実施形態において、スイッチ素子530は、さらに、第1検出パルスATDXおよび第2検出パルスATDYを受信する。このように、コントローラ510が第1検出パルスATDXに基づいてブーストパルスP41およびイネーブルパルスP42を生成した時、スイッチ素子530は、さらに、選択電圧VBWをブースト電圧VB4に切り替える前に、第1検出パルスATDXに基づいて、選択電圧VBWを参照電圧VREFに切り替えることができる。このように、図6に示すように、ワード線の信号ZWLjを操作電圧VPPからブースト電圧VB4に切り替えるプロセスにおいて、最初に、メモリユニットの操作性を向上させる効果を持つ参照電圧VREFに切り替える。
In an embodiment, the
一方、行アドレス信号PAXおよび列アドレス信号PAYが順番に変化した時、コントローラ510は、第1検出パルスATDXと第2検出パルスATDYの間の遅延時間に基づいて、ブーストパルスP1とイネーブルパルスP42を順番に生成するかどうかを決定する。例えば、コントローラ510は、計数装置511によって生成された計数値に基づいて、遅延時間の大きさを決定する。計数装置511は、第1検出パルスATDXを受信した時に再度計数を行い、第2検出パルスATDYを受信した時に計数値を生成する。そのため、計数装置511によって生成された計数値は、遅延時間の大きさに比例する。
On the other hand, when the row address signal PAX and the column address signal PAY change in order, the
また、遅延時間が所定の時間よりも長い場合、コントローラ510は、ブーストパルスP41を生成して、イネーブルパルスP42をリセットする。つまり、この時、コントローラ510がブーストクロック信号KICKBを使用可能にするため、信号ENBOOSTのレベルが低状態から高状態に切り替わり、イネーブルパルスP42を形成する。遅延時間が所定の時間よりも短いか等しい場合、コントローラ510は、ブーストパルスP41を生成せず、イネーブルパルスP42もリセットしない。つまり、この時、コントローラ510がブーストクロック信号KICKBを使用停止にするため、信号ENBOOSTのレベルが高状態を維持し、イネーブルパルスP42の生成を停止する。同様にして、ブースター520およびスイッチ素子530は、ブーストパルスP41およびイネーブルパルスP42に基づいて上述した操作を行い、選択電圧VBWをブースト電圧VB4に切り替える。また、ある実施形態において、コントローラ510が遅延時間に基づいてブーストパルスP41およびイネーブルパルスP42を生成した時、スイッチ素子530は、選択電圧VBWをブースト電圧VB4に切り替える前に、第2検出パルスATDYを用いて、最初に、選択電圧VBWを参照電圧VREFに切り替えることができる。
When the delay time is longer than the predetermined time, the
上述した実施形態において、アドレス遷移検出器によって生成された検出パルスをワード線ブースト回路に印加することによって、ワード線ブースト回路の電力消費量を減らすことができる。また、実際の応用では、アドレス遷移検出器によって生成された検出パルスを印加して、メモリセルの検出電流を読み出すことによって、メモリセルの状態を誤判断することを防ぐこともできる。 In the above-described embodiment, the power consumption of the word line boost circuit can be reduced by applying the detection pulse generated by the address transition detector to the word line boost circuit. In an actual application, it is possible to prevent erroneous determination of the state of the memory cell by applying the detection pulse generated by the address transition detector and reading the detection current of the memory cell.
例えば、図8は、本発明の実施形態に係るメモリ素子の部分回路図である。図8を参照すると、メモリ素子800は、選択トランジスタMS81〜MS82と、メモリセルMC81〜MC82と、NMOSトランジスタMN81〜MN89と、PMOSトランジスタMP81と、検出アンプ(sensing amplifier)810と、OPアンプ(operational amplifier)820と、電流源830と、電流源840とを含む。メモリセルMC81は、選択トランジスタMS81を介してソース線SL8に電気接続され、メモリセルMC81および選択トランジスタMS81のゲートは、それぞれ制御線CL8およびワード線WL8に接続される。また、メモリセルMC82および選択トランジスタMS82は、同じ接続構造を有する。
For example, FIG. 8 is a partial circuit diagram of a memory device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the
さらに、選択トランジスタMS81、メモリセルMC81およびNMOSトランジスタMN81〜MN83が直列に接続され、選択トランジスタMS82、メモリセルMC82およびNMOSトランジスタMN83〜MN86が直列に接続される。このように、NMOSトランジスタMN81〜MN86の導通状態が、アドレス信号PA8の前の4つのビットPA8<0>〜PA8<3>を介して制御されることによって、異なるメモリセルに送信される。また、ビット線BL8がメモリセルMC82に結合されるため、メモリセルMC82の状態をビット線BL8からの検出電流に基づいて決定することができる。 Further, the selection transistor MS81, the memory cell MC81, and the NMOS transistors MN81 to MN83 are connected in series, and the selection transistor MS82, the memory cell MC82, and the NMOS transistors MN83 to MN86 are connected in series. As described above, the conduction states of the NMOS transistors MN81 to MN86 are controlled via the four bits PA8 <0> to PA8 <3> before the address signal PA8, so that they are transmitted to different memory cells. Since bit line BL8 is coupled to memory cell MC82, the state of memory cell MC82 can be determined based on the detected current from bit line BL8.
メモリセルMC82の状態を決定するプロセスの間、OPアンプ820は、電圧V81を受信して、ノードN81の電圧を安定させる。このように、ビット線BL8が完全に起動した時、検出アンプ810がビット線BL8からの検出電流および電流源830によって生成された参照電流I81に基づいて検出信号S81を生成することによって、メモリセルMC82の状態を決定する。しかし、ビット線BL8が完全に起動しなかった時、ビット線からの検出電流は非常に小さい。その時、ビット線BL8に提供されない電流があった場合、OPアンプ820は、ノードN81の電圧を安定させることができないため、検出アンプ810がエラー検出信号S81を生成する可能性がある。
During the process of determining the state of the memory cell MC82, the
そのため、このような状況を回避するため、ビット線BL8が完全に起動しなかった時に、NMOSトランジスタMN89およびPMOSトランジスタMP81によって形成された伝送ゲートが、検出パルスATD8に基づいて、電流源840によって生成されたプリチャージ電流I82をビット線BL8に一時的に提供する。検出パルスATD8は、メモリ素子800のアドレス遷移検出器(図示せず)によって生成された信号である。このように、ビット線BL8が完全に起動しなかった期間中、OPアンプ820は、プリチャージ電流I82を用いることによって、最初に、ノードN81の電圧を安定させることができる。ある実施形態において、電流源840によって生成されたプリチャージ電流I82は、参照電流I81の0.5倍である。
Therefore, in order to avoid such a situation, when the bit line BL8 is not completely activated, the transmission gate formed by the NMOS transistor MN89 and the PMOS transistor MP81 is generated by the
以上のように、第1アドレス遷移検出器を用いて、行アドレス信号に関連する第1検出パルスを生成し、第2アドレス遷移検出器を用いて、列アドレス信号に関連する第2検出パルスを生成する。また、ブースト操作ユニットは、第1検出パルスと第2検出パルスの間の遅延時間に基づいて、ブースト操作を行うかどうかを決定する。そのため、選択したメモリユニットの列アドレスが変化した時、ブースト操作ユニットは、ブースト操作を選択的に行うため、ワード線ブースト回路の電力消費量を減らすことができる。 As described above, the first address transition detector is used to generate the first detection pulse related to the row address signal, and the second address transition detector is used to generate the second detection pulse related to the column address signal. Generate. Further, the boost operation unit determines whether or not to perform the boost operation based on the delay time between the first detection pulse and the second detection pulse. Therefore, when the column address of the selected memory unit changes, the boost operation unit selectively performs the boost operation, so that the power consumption of the word line boost circuit can be reduced.
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。 As described above, the present invention has been disclosed by the embodiments. However, the present invention is not intended to limit the present invention, and is within the scope of the technical idea of the present invention so that those skilled in the art can easily understand. Therefore, the scope of patent protection should be defined based on the scope of claims and the equivalent area.
本発明の実施形態に係るワード線ブースト回路は、第1検出パルスと第2検出パルスに基づいて、ブースト操作を選択的に行うため、回路の電力消費量を減らすことができる。 Since the word line boost circuit according to the embodiment of the present invention selectively performs the boost operation based on the first detection pulse and the second detection pulse, the power consumption of the circuit can be reduced.
100 従来のメモリ素子
300 ワード線ブースト回路
301 ワード線ドライバ
310 第1アドレス遷移検出器
320 第2アドレス遷移検出器
330 ブースト操作ユニット
510 コントローラ
520 ブースター
530 スイッチ素子
511 計数装置
710、720 インバータ
800 メモリ素子
810 検出アンプ
820 OPアンプ
830、840 電流源
MS1、MS81〜MS82 選択トランジスタ
MC1、MC81〜MC82 メモリセル
SL1、SL8 ソース線
WL1、WL8、WL(i) ワード線
CL1、CL8 制御線
BL1、BL8 ビット線
PAY<0>〜PAY<3>、PAX<11> 列‐行アドレス信号PA1のビット
KICKB ブーストパルスによって形成された信号
VBB ブースターの出力信号
ZWL、ZWLi、ZWLj ワード線が受信した信号
P21〜P25、P41 ブーストパルス
t21、t22、t41、t42、t43 時点
VBW 選択電圧
VPP 操作電圧
PAX 行アドレス信号
PAY 列アドレス信号
ATDX 第1検出パルス
ATDY 第2検出パルス
PAY<0>〜PAY<3> 列アドレス信号PAYの前の4ビット
PAX<0> 行アドレス信号PAXの最初のビット
VB4 ブースト電圧
VSS 接地電圧
P42 イネーブルパルス
VREF 参照電圧
STDX 第1検出パルスによって形成された信号
ENBOOST イネーブルパルスによって形成された信号
MP71、MP72、MP81 PMOSトランジスタ
MN71、MN72、MN81〜MN89 NMOSトランジスタ
C71、C72 コンデンサ
PA8 アドレス信号
PA8<0>〜PA8<3> アドレス信号PA8の前の4ビット
V81 電圧
N81 ノード
S81 検出信号
I81 参照電流
ATD8 検出パルス
I82 プリチャージ電流
100 conventional memory device 300 word line boost circuit 301 word line driver 310 first address transition detector 320 second address transition detector 330 boost operation unit 510 controller 520 booster 530 switch element 511 counting device 710, 720 inverter 800 memory element 810 Detection amplifier 820 OP amplifier 830, 840 Current source MS1, MS81-MS82 Select transistor MC1, MC81-MC82 Memory cell SL1, SL8 Source line WL1, WL8, WL (i) Word line CL1, CL8 Control line BL1, BL8 Bit line PAY <0> to PAY <3>, PAX <11> Bit KICKB of column-row address signal PA1 Signal VBB formed by boost pulse Booster output signals ZWL, ZWLi, WLj Signals received by the word line P21 to P25, P41 Boost pulses t21, t22, t41, t42, t43 Time VBW selection voltage VPP operation voltage PAX row address signal PAY column address signal ATDX first detection pulse ATDY second detection pulse PAY <0> to PAY <3> 4 bits PAX <0> before column address signal PAY First bit VB4 of row address signal PAX Boost voltage VSS Ground voltage P42 Enable pulse VREF Reference voltage STDX Signal formed by first detection pulse Signals MP71, MP72, MP81 formed by the ENBOOST enable pulse PMOS transistors MN71, MN72, MN81-MN89 NMOS transistors C71, C72 Capacitor PA8 Address signal PA8 <0>- PA8 <3> 4 bits V81 before address signal PA8 Voltage N81 Node S81 Detection signal I81 Reference current ATD8 Detection pulse I82 Precharge current
Claims (18)
前記ワード線アドレスの前記変化が検出された時に、前記第1アドレス遷移検出器が第1検出パルスを生成し、前記ビット線アドレスの前記変化が検出された時に、前記第2アドレス遷移検出器が第2検出パルスを生成し、
前記ブースト操作ユニットが、前記第1検出パルスに基づいて、前記ブーストクロック信号を使用可能(enable)にして、イネーブルパルスを生成するとともに、前記第1検出パルスと前記第2検出パルスの間の遅延時間に基づいて、前記ブーストクロック信号を使用可能(enable)にして前記イネーブルパルスを生成するかどうかを決定するコントローラと、前記ブーストクロック信号に基づいて、前記ブースト電圧を生成するブースターと、前記イネーブルパルスに基づいて、前記選択されたメモリセルに印加される選択電圧を前記ブースト電圧に切り替えるスイッチ素子とを含む、ワード線ブースト回路。 A word line boost circuit used for boosting a boost voltage in a memory array in which a selected memory cell is designated by a word line address and a bit line address, the first address transition detector detecting a change in the word line address A second address transition detector that detects a change in the bit line address; and a boost operation unit that generates a boost clock signal based on detection results of the first address transition detector and the second address transition detector wherein the door, the boost clock signal, Ri Do decommissioning (disable) when the selected memory cell is designated the same word line addresses,
When the change in the word line address is detected, the first address transition detector generates a first detection pulse, and when the change in the bit line address is detected, the second address transition detector Generating a second detection pulse;
The boost operation unit enables the boost clock signal based on the first detection pulse, generates an enable pulse, and delays between the first detection pulse and the second detection pulse. A controller that determines whether to enable the boost clock signal to generate the enable pulse based on time; a booster that generates the boost voltage based on the boost clock signal; and the enable And a switching element that switches a selection voltage applied to the selected memory cell to the boost voltage based on a pulse .
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