KR100221024B1 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

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KR100221024B1 KR1019960052972A KR19960052972A KR100221024B1 KR 100221024 B1 KR100221024 B1 KR 100221024B1 KR 1019960052972 A KR1019960052972 A KR 1019960052972A KR 19960052972 A KR19960052972 A KR 19960052972A KR 100221024 B1 KR100221024 B1 KR 100221024B1
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이기준
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윤종용
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
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Abstract

본 발명은 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 반도체 메모리 장치에 있어 집적도를 높이기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 데이터들을 저장하기 위한 셀 어레이와, 복수개의 페이지버퍼들로 구비되며 상기 셀 어레이로부터 상기 데이터들을 센싱하여 이에 대응되는 상기 각 페이지버퍼에 일시적으로 저장하기 위한 페이지버퍼부와, 상기 각 페이지버퍼에 저장된 상기 데이터들의 전압레벨을 반전시키는 반전부와, 칼럼 선택신호들에 응답하여 상기 반전된 데이터들을 다음단으로 전달하는 칼럼 패스게이트부와, 상기 칼럼 패스게이트부로부터 전달된 상기 데이터들을 외부로 출력하는 입출력 버퍼부를 구비한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 있어서, 상기 반전부는, 제 1 제어신호와 제 2 제어신호에 응답하여 제 1 전압레벨과 제 2 전압레벨을 출력하는 전원공급수단과; 상기 페이지버퍼들로부터 출력된 상기 데이터들에 응답하여 상기 제 1 전압레벨과 상기 제 2 전압레벨 중 어느 하나를 상기 칼럼 패스게이트부로 각각 출력하되, 상기 각 데이터의 전압레벨을 반전시켜 출력하는 복수개의 반전수단들로 이루어졌다.The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile semiconductor memory device for increasing the degree of integration in a semiconductor memory device, comprising a cell array for storing data and a plurality of page buffers. And a page buffer unit for sensing the data from the cell array and temporarily storing the data in the corresponding page buffers, an inverting unit for inverting the voltage levels of the data stored in each page buffer, and column selection signals. A nonvolatile semiconductor memory device comprising: a column pass gate unit configured to transfer the inverted data to a next stage in response to a second pass; and an input / output buffer unit configured to output the data transferred from the column pass gate unit to the outside; To the first control signal and the second control signal. Power supply means for answering outputs the first and second voltage levels, and; A plurality of outputting one of the first voltage level and the second voltage level to the column pass gate unit in response to the data output from the page buffers, and inverting and outputting the voltage levels of the respective data; Reversal means.

Description

불휘발성 반도체 메모리 장치(non volatile semiconductor memory device)Non volatile semiconductor memory device

본 발명은 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 반도체 메모리 장치에 있어 집적도를 높이기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly, to a nonvolatile semiconductor memory device for increasing the degree of integration in a semiconductor memory device.

최근 플래쉬 메모리(flash memory)는 소형 기기에서 솔리드 스테이트 파일 시스템(solid state file system) 응용으로 각광받고 있으며 이중 낸드형 플래쉬 메모리 장치는 작은 셀 사이즈와 높은 신뢰성으로 인해 그 중요성이 부각되고 있다. 상기 낸드형 플래쉬 메모리 장치의 경우, 주로 사용되고 있는 메모리 셀의 데이터 독출 액세스 방법은 연속적인 액세스(serial access) 방식을 채택하고 있다. 통상적으로, 연속적인 액세스 방식은 센싱동작과 독출동작으로 구분되며, 상기 센싱동작은 메모리 셀의 선택된 워드라인(또는, 페이지)에 연결된 스트링단위의 모든 메모리 셀들에 저장된 데이터들을 동시에 센싱하여 칩 내부의 데이터 버퍼(이하, 페이지 버퍼라고 칭함)에 일시 저장시키는 것을 의미한다. 그리고, 상기 독출동작은 칩 외부의 콘트롤 핀(RE pin)을 토글시켜 선택된 칼럼 어드레스로부터 순차적으로 상기 페이지 버퍼에 저장된 데이터를 읽어내는 것을 의미한다. 낸드형 플래쉬 메모리의 데이터 독출 방법에 대해 "출원번호:P95-32483, 반도체 메모리의 독출방법 및 장치"에 상세히 기재되어 있기 때문에 여기서 구체적인 설명은 생략한다.Recently, flash memory has been in the spotlight as a solid state file system application in small devices, and dual NAND flash memory devices have become important due to their small cell size and high reliability. In the case of the NAND flash memory device, a data read access method of a memory cell, which is mainly used, adopts a serial access method. In general, a continuous access method is classified into a sensing operation and a reading operation. The sensing operation simultaneously senses data stored in all memory cells in a string unit connected to a selected word line (or page) of a memory cell, thereby integrating the inside of the chip. This means storing the data temporarily in a data buffer (hereinafter referred to as a page buffer). In addition, the read operation means that data stored in the page buffer is sequentially read from a selected column address by toggling a control pin (RE pin) outside the chip. Since the data reading method of the NAND flash memory is described in detail in "Application No .: P95-32483, Method and Apparatus for Reading Semiconductor Memory", a detailed description thereof will be omitted.

도 1에는 종래 기술에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치의 개략적인 구성을 보여주는 블록도가 도시되어 있다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to the prior art.

도 1에 도시된 종래의 불휘발성 반도체 메모리 장치는 셀 어레이(10), 페이지 버퍼부(20), 트리스테이트 반전부(30), 칼럼 패스게이트부(40), 그리고 입출력 버퍼부(50)로 구성되어 있다. 상기 셀 어레이(10)는 데이터를 저장하기 위한 것이며, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 셀 어레이(10)는 복수개의 스트링들로 구성되어 있다. 상기 각 스트링은 제 1 선택트랜지스터와 제 2 선택트랜지스터 사이에 채널이 직렬 연결된 복수개의 메모리 셀들로 구성되어 있다. 그리고, 상기 각 메모리 셀의 각 게이트는 워드라인에 공통 연결되며 상기 워드라인이 선택될 경우 이에 대응되는 메모리 셀들은 모두 활성화되도록 되어있다. 상기 스트링들의 각 제 1 선택트랜지스터의 각 드레인단자에는 각각 대응되는 비트라인들(BLn, n = 0 - 511)이 전기적으로 연결되어 있다.The conventional nonvolatile semiconductor memory device illustrated in FIG. 1 includes a cell array 10, a page buffer unit 20, a tristate inverter 30, a column passgate unit 40, and an input / output buffer unit 50. Consists of. The cell array 10 is for storing data, and although not shown in the drawing, the cell array 10 is composed of a plurality of strings. Each string includes a plurality of memory cells having a channel connected in series between the first select transistor and the second select transistor. Each gate of each of the memory cells is commonly connected to a word line, and when the word line is selected, all of the corresponding memory cells are activated. Corresponding bit lines BLn and n = 0 to 511 are electrically connected to the respective drain terminals of the first select transistors of the strings.

그리고, 상기 페이지버퍼부(20)는 상기 비트라인들(BLn)에 각각 연결된 복수개의 페이지버퍼들(22)로 구비되며, 상기 비트라인들(BLn)을 통해 상기 셀 어레이(10)의 선택된 워드라인에 연결된 메모리 셀들에 저장된 데이터들을 센싱하고 이를 일시적으로 저장하기 위한 수단이다. 상기 트리스테이트 반전부(30)는 상기 페이지버퍼들(22)에 각각 대응되는 복수개의 트리스테이트 반전수단들(31)로 구비되며 외부로부터 인가되는 제 1 제어신호(Osac) 및 제 2 제어신호(nOsac)에 응답하여 상기 각 페이지버퍼(22)에 센싱된 데이터들의 전압레벨을 반전시켜 출력한다. 그리고, 상기 칼럼 패스게이트부(40)는 외부로부터 인가되는 칼럼선택신호들(Yn)에 응답하여 순차적으로 상기 반전수단(31)으로부터 출력되는 데이터들을 상기 입출력 버퍼부(50)로 전달한다.In addition, the page buffer unit 20 includes a plurality of page buffers 22 connected to the bit lines BLn, respectively, and selected words of the cell array 10 through the bit lines BLn. It is a means for sensing data stored in memory cells connected to a line and temporarily storing the data. The tree state inverting unit 30 is provided with a plurality of tree state inverting means 31 corresponding to the page buffers 22, respectively, and includes a first control signal Osac and a second control signal applied from the outside. In response to nOsac), the voltage levels of the data sensed by the page buffers 22 are inverted and output. In addition, the column pass gate unit 40 sequentially transfers data output from the inversion unit 31 to the input / output buffer unit 50 in response to column selection signals Yn applied from the outside.

상기 각 트리스테이트 반전수단(31)은 복수개의 PMOS 트랜지스터들(M1, M2)과 복수개의 NMOS 트랜지스터들(M3, M4)로 구성되어 있다. 상기 PMOS 트랜지스터들(M1, M2)은 전원전압(VCC)이 인가되는 제 1 전원단자(1)와 노드 1 사이에 채널이 직렬연결되며 각각 대응되는 페이지버퍼(22)의 출력단과 상기 제 2 제어신호(nOsac)가 인가되는 제 2 입력단자(4)에 각각 게이트가 연결되어 있다. 그리고, 상기 NMOS 트랜지스터들(M3, M4)은 상기 노드 1과 접지전압(VSS)이 인가되는 제 2 전원단자(2) 사이에 각 채널이 직렬연결되며 상기 제 1 제어신호(Osac)가 인가되는 제 1 입력단자(3)와 상기 페이지버퍼(22)의 상기 출력단에 각각 게이트가 연결되어 있다. 그리고, 상기 칼럼 패스게이트부(40)는 복수개의 전달트랜지스터들(Tn)로 구성되며 외부로부터 인가되는 칼럼 선택신호들(Yn)에 각각 게이트가 연결되며 상기 트리스테이트 반전수단(31)의 상기 노드 1과 상기 입출력 버퍼부(50) 사이에 각 채널이 연결되어 있다.Each of the tristate inverting means 31 is composed of a plurality of PMOS transistors M1 and M2 and a plurality of NMOS transistors M3 and M4. The PMOS transistors M1 and M2 have a channel connected in series between the first power supply terminal 1 and the node 1 to which the power supply voltage VCC is applied, and the output terminal and the second control of the corresponding page buffer 22, respectively. Gates are respectively connected to the second input terminal 4 to which the signal nOsac is applied. The NMOS transistors M3 and M4 are connected in series between the node 1 and the second power terminal 2 to which the ground voltage VSS is applied, and the first control signal Osac is applied. Gates are respectively connected to the first input terminal 3 and the output terminal of the page buffer 22. In addition, the column pass gate portion 40 includes a plurality of transfer transistors Tn, each of which has a gate connected to column selection signals Yn applied from the outside, and the node of the tristate inverting means 31. Each channel is connected between 1 and the input / output buffer unit 50.

상기 셀 어레이(10)로부터 데이터들을 센싱하고 이를 일시적으로 저장하고 있는 상기 페이지버퍼들(22)은 작은 데이터 구동능력을 갖고 있다. 이러한 이유로, 상기 트리스테이트 반전수단들(31)은 상기 페이지버퍼들(22)에 저장된 데이터의 레벨에 따라 이를 충분히 하이레벨(high level) 또는 로우레벨(low level)로 구동시켜주어야 한다. 즉, 외부로부터 인가되는 상기 제 1 제어신호(Osac) 및 제 2 제어신호(nOsac)에 응답하여 상기 페이지버퍼들(22)에 각각 저장되어 있는 데이터들을 충분히 상기 칼럼 패스게이트부(40)를 통해 상기 입출력 버퍼부(50)로 전달될 수 있도록 데이터들의 레벨을 정해 주어야 한다. 다시말해서, 임의의 페이지버퍼(22)에 연결된 메모리 셀이 "온" 셀일 경우 상기 페이지버퍼(22)는 로우레벨의 데이터를 센싱하게 된다고 가정하자. 그리고 상기 메모리 셀이 "오프" 셀일 경우에 상기 페이지버퍼(22)는 하이레벨의 데이터를 센싱하게 된다고 가정하자. 만약, 연속적인 센싱동작이 완료된 후 비트라인 BL0에 연결된 페이지버퍼(22)는 로우레벨 즉, "온" 셀이 그리고 비트라인 BL1에 연결된 페이지버퍼(22)에는 하이레벨 즉 "오프" 셀이 각각 연결되었다고 하자.The page buffers 22 that sense data from the cell array 10 and temporarily store the data have a small data driving capability. For this reason, the tree state inverting means 31 must drive the high level or low level sufficiently according to the level of data stored in the page buffers 22. That is, in response to the first control signal Osac and the second control signal nOsac applied from the outside, the data stored in the page buffers 22 are sufficiently received through the column pass gate part 40. The level of the data should be determined so that it can be delivered to the input / output buffer unit 50. In other words, suppose that the page buffer 22 senses low-level data when the memory cell connected to any page buffer 22 is an "on" cell. Further, suppose that the page buffer 22 senses high level data when the memory cell is an "off" cell. After the continuous sensing operation is completed, the page buffer 22 connected to the bit line BL0 has a low level, that is, an "on" cell, and the page buffer 22 connected to the bit line BL1 has a high level, that is, an "off" cell, respectively. Let's say it's connected.

이때, 외부로부터 인가되는 상기 제 1 제어신호(Osac) 및 제 2 제어신호(nOsac)가 각각 하이레벨 및 로우레벨로 인가되며, 이에따라 트리스테이트 반전부(30)의 PMOS 트랜지스터들(M2)과 NMOS 트랜지스터들(M3)이 모두 활성화된다. 따라서, 상기 비트라인 BL0에 대응되는 상기 페이지버퍼(22)에 게이트가 연결된 반전수단(31)의 NMOS 트랜지스터(M4)는 비활성화되고 PMOS 트랜지스터(M1)는 활성화된다. 그리고, 상기 PMOS 트랜지스터들(M1, M2) 및 칼럼 패스게이트부(40)의 전달트랜지스터(T0)를 통해 전원전압(VCC) 즉 하이레벨이 상기 입출력 버퍼부(50)로 전달된다. 반면에 상기 비트라인 BL1에 대응되는 상기 페이지버퍼(22)에 게이트가 연결된 NMOS 트랜지스터(M4)는 활성화되고 PMOS 트랜지스터(M1)는 비활성화되어 상기 NMOS 트랜지스터들(M3, M4) 및 상기 칼럼 패스게이트부(40)의 전달트랜지스터(T1)를 통해 접지전압(VSS) 즉 로우레벨이 상기 입출력버퍼부(50)로 전달되어 독출동작이 완료된다.At this time, the first control signal Osac and the second control signal nOsac applied from the outside are applied at a high level and a low level, respectively, and accordingly, the PMOS transistors M2 and the NMOS of the tristate inverting unit 30 are applied. Transistors M3 are all activated. Accordingly, the NMOS transistor M4 of the inverting means 31 whose gate is connected to the page buffer 22 corresponding to the bit line BL0 is inactivated and the PMOS transistor M1 is activated. The power supply voltage VCC, that is, the high level, is transferred to the input / output buffer unit 50 through the transfer transistor T0 of the PMOS transistors M1 and M2 and the column pass gate unit 40. On the other hand, the NMOS transistor M4 having a gate connected to the page buffer 22 corresponding to the bit line BL1 is activated and the PMOS transistor M1 is inactivated, so that the NMOS transistors M3 and M4 and the column passgate portion are inactivated. The ground voltage VSS, that is, the low level is transferred to the input / output buffer unit 50 through the transfer transistor T1 of 40 to complete the read operation.

그러나, 상술한 바와같은 종래 불휘발성 반도체 메모리 장치에 의하면, 페이지버퍼들(22)에 저장된 데이터들을 충분히 입출력 버퍼부(50)로 전달하기 위해 상기 각 페이지버퍼(22)에 대응되는 트리스테이트 반전수단들(31)을 사용하였다. 여기서, 상기 트리스테이트 반전수단들(31)의 구성소자들 즉, NMOS 트랜지스터들(M3, M4)과 PMOS 트랜지스터들(M1, M2)이 챠지하는 레이아웃 면적이 크기 때문에 고집적화를 실현하기 어려운 문제점이 생겼다.However, according to the conventional nonvolatile semiconductor memory device as described above, the tree state inverting means corresponding to the respective page buffers 22 in order to sufficiently transfer the data stored in the page buffers 22 to the input / output buffer unit 50. Field 31 was used. Here, since the layout area occupied by the components of the tristate inverting means 31, that is, the NMOS transistors M3 and M4 and the PMOS transistors M1 and M2 is large, it is difficult to realize high integration. .

따라서 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 페이지 버퍼 내의 구성소자들을 단순화시켜 이의 레이아웃 면적을 줄임으로서 고집적화를 실현할 수 있는 불휘발성 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of realizing high integration by simplifying components in a page buffer and reducing its layout area.

도 1은 종래 불휘발성 반도체 메모리 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도;1 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional nonvolatile semiconductor memory device;

도 2는 본 발명에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치의 구성을 보여주는 블록도,2 is a block diagram showing a configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 셀 어레이 20 : 페이지버퍼부10: cell array 20: page buffer unit

30 : 반전부 40 : 컬럼 패스게이트부30: inverting portion 40: column pass gate portion

50:입출력 버퍼부50: I / O buffer section

상술한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 데이터들을 저장하기 위한 셀 어레이와, 복수개의 페이지버퍼들로 구비되며 상기 셀 어레이로부터 상기 데이터들을 센싱하여 이에 대응되는 상기 각 페이지버퍼에 일시적으로 저장하기 위한 페이지버퍼부와, 상기 각 페이지버퍼에 저장된 상기 데이터들의 전압레벨을 반전시키는 반전부와, 칼럼 선택신호들에 응답하여 상기 반전된 데이터들을 다음단으로 전달하는 칼럼 패스게이트부와, 상기 칼럼 패스게이트부로부터 전달된 상기 데이터들을 외부로 출력하는 입출력 버퍼부를 구비한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 있어서, 상기 반전부는, 제 1 제어신호와 제 2 제어신호에 응답하여 제 1 전압레벨과 제 2 전압레벨을 출력하는 전원공급수단과; 상기 페이지버퍼들로부터 출력된 상기 데이터들에 응답하여 상기 제 1 전압레벨과 상기 제 2 전압레벨 중 어느 하나를 상기 칼럼 패스게이트부로 각각 출력하되, 상기 각 데이터의 전압레벨을 반전시켜 출력하는 복수개의 반전수단들을 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a cell array for storing data, and a plurality of page buffers are provided, and each of the page buffers corresponding to the data by sensing the data from the cell array A page buffer section for temporarily storing the data buffer, an inverting section for inverting the voltage level of the data stored in each page buffer, and a column pass gate section for transferring the inverted data to the next stage in response to column selection signals. And an input / output buffer unit configured to output the data transferred from the column passgate to an external device, wherein the inversion unit is configured to have a first voltage level in response to a first control signal and a second control signal; Power supply means for outputting a second voltage level; A plurality of outputting one of the first voltage level and the second voltage level to the column pass gate unit in response to the data output from the page buffers, and inverting and outputting the voltage levels of the respective data; And reversal means.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원공급수단은 상기 제 1 제어신호에 응답하여 상기 제 1 전압레벨을 출력하는 제 1 공급수단과; 상기 제 2 제어신호에 응답하여 상기 제2전압레벨을 출력하는 제 2 공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the apparatus, the power supply means includes first supply means for outputting the first voltage level in response to the first control signal; And second supply means for outputting the second voltage level in response to the second control signal.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 공급수단은 n채널 도전형의 MOS 트랜지스터로 구비되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of this apparatus, the first supply means is provided with an n-channel conductive MOS transistor.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 공급수단은 p채널 도전형의 MOS 트랜지스터로 구비되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the device, the second supply means is provided with a p-channel conductive MOS transistor.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 각 반전수단은 p채널 도전형의 MOS 트랜지스터와 n채널 도전형의 MOS 트랜지스터로 구비되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the device, each inverting means is provided with a p-channel conductive MOS transistor and an n-channel conductive MOS transistor.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 전압레벨과 상기 제 2 전압레벨은 각각 접지전압과 전원전압인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.In a preferred embodiment of the device, the first voltage level and the second voltage level are ground voltages and power supply voltages, respectively.

이와같은 장치에 의해서, 다수개의 트랜지스터들로 이루어진 반전수단들을 기능을 단지 두 개의 트랜지스터를 이용한 인버터로 대치함으로서 상기 각 반전수단에 의해 점유되는 레이아웃 면적을 최소화함으로서 반도체 메모리 장치의 고집적화를 실현할 수 있다.By such an apparatus, high integration of a semiconductor memory device can be realized by minimizing the layout area occupied by each inverting means by replacing the inverting means composed of a plurality of transistors with an inverter using only two transistors.

이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 도 2에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2에 있어서, 도 1에 도시된 구성요소와 동일한 기능을 가지는 구성요소에 대해서 동일한 참조번호를 병기한다.In FIG. 2, the same reference numerals are given to the components having the same functions as the components shown in FIG.

본 발명에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치는 종래 트리스테이트 반전수단들(31)에 의해 점유되는 레이아웃 면적을 줄이기 위해 상기 각 반전수단(31)마다 두 개의 트랜지스터들을 줄임과 동시에 종래와 동일한 기능을 수행하도록 반전수단들(32)을 구현하였다. 이로서, 본 발명에 따른 상기 각 반전수단(32)에 의해 점유되는 레이아웃 면적을 획기적으로 줄임으로서 반도체 메모리 장치의 고집적화를 실현할 수 있다. 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치의 구성을 보여주는 블록도가 도시되어 있다.In order to reduce the layout area occupied by the conventional tristate inverting means 31, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention may reduce the two transistors of each inverting means 31 and perform the same function as the conventional one. The reversal means 32 were implemented. As a result, high integration of the semiconductor memory device can be realized by drastically reducing the layout area occupied by the inverting means 32 according to the present invention. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a nonvolatile semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치는 셀 어레이(10), 페이지 버퍼부(20), 반전부(30), 칼럼 패스게이트부(40), 그리고 입출력 버퍼부(50)로 구성되어 있다. 상기 셀 어레이(10)는 데이터를 저장하기 위한 것이며, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 셀 어레이(10)는 복수개의 스트링들로 구성되어 있다. 상기 각 스트링은 제 1 선택트랜지스터와 제 2 선택트랜지스터 사이에 채널이 직렬 연결된 복수개의 메모리 셀들로 구성되어 있다. 그리고, 상기 각 메모리 셀들의 각 게이트는 워드라인에 공통 연결되며 상기 워드라인이 선택될 경우 이에 대응되는 메모리 셀들은 모두 활성화되도록 되어있다. 상기 스트링들의 각 제 1 선택트랜지스터의 각 드레인단자에는 각각 대응되는 비트라인들(BLn, n = 0 - 511)이 전기적으로 연결되어 있다.The nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 2 includes a cell array 10, a page buffer unit 20, an inversion unit 30, a column passgate unit 40, and an input / output buffer unit 50. Consists of. The cell array 10 is for storing data, and although not shown in the drawing, the cell array 10 is composed of a plurality of strings. Each string includes a plurality of memory cells having a channel connected in series between the first select transistor and the second select transistor. Each gate of each of the memory cells is commonly connected to a word line, and when the word line is selected, all of the corresponding memory cells are activated. Corresponding bit lines BLn and n = 0 to 511 are electrically connected to the respective drain terminals of the first select transistors of the strings.

그리고, 상기 페이지버퍼부(20)는 상기 비트라인들(BLn)에 각각 연결된 복수개의 페이지버퍼들(22)로 구비되며, 상기 비트라인들(BLn)을 통해 상기 셀 어레이(10)의 선택된 워드라인에 연결된 메모리 셀들에 저장된 데이터들을 센싱하고 이를 일시적으로 저장하기 위한 수단이다. 상기 반전부(30)는 상기 페이지버퍼들(22)에 각각 대응되는 복수개의 반전수단들(32)과 상기 각 반전수단(32)에 공통 연결된 제 1 공급수단(34) 및 제 2 공급수단(36)으로 이루어진 전원공급수단(38)으로 구성되어 있다. 즉, 상기 제 1 공급수단(34)은 외부로부터 인가되는 제 1 제어신호(Osac)에 응답하여 제 1 도전경로(L1)를 접지전압레벨(VSS)로 디스챠지시키기 위한 것이며 NMOS 트랜지스터(M5)로 구성되어 있다. 상기 제 2 공급수단(36)은 외부로부터 인가되는 제 2 제어신호(Osac)에 응답하여 제 2 도전경로(L2)를 전원전압레벨(VCC)로 챠지시키기 위한 수단으로써 PMOS 트랜지스터(M6)로 구성되어 있다. 상기 각 반전수단(32)은 각각 대응되는 상기 페이지버퍼들(22)로부터 출력되는 데이터들의 각 전압레벨을 반전시켜 출력하게 된다.In addition, the page buffer unit 20 includes a plurality of page buffers 22 connected to the bit lines BLn, respectively, and selected words of the cell array 10 through the bit lines BLn. It is a means for sensing data stored in memory cells connected to a line and temporarily storing the data. The inverting unit 30 includes a plurality of inverting means 32 corresponding to the page buffers 22 and first supply means 34 and second supply means commonly connected to the inverting means 32, respectively. It is composed of a power supply means 38 consisting of 36). That is, the first supply means 34 discharges the first conductive path L1 to the ground voltage level VSS in response to the first control signal Osac applied from the outside and the NMOS transistor M5. Consists of The second supply means 36 comprises a PMOS transistor M6 as a means for charging the second conductive path L2 to the power supply voltage level VCC in response to a second control signal Osac applied from the outside. It is. The inverting means 32 inverts and outputs each voltage level of data output from the corresponding page buffers 22, respectively.

그리고, 상기 각 반전수단(32)은 PMOS 트랜지스터(M7)와 NMOS 트랜지스터(M8)로 구성되며, 상기 PMOS 트랜지스터(M7)는 대응되는 페이지버퍼(22)의 출력단에 게이트가 연결되며 상기 제 2 도전경로(L2)와 노드 2 사이에 채널이 연결되어 있다. 그리고 상기 NMOS 트랜지스터(M8)는 상기 페이지버퍼(22)의 출력단에 게이트가 연결되며 상기 노드 2와 상기 제 1 도전경로(L1) 사이에 채널이 연결되어 있다. 그리고, 상기 칼럼 패스게이트부(40)는 외부로부터 인가되는 칼럼선택신호들(Yn)에 응답하여 상기 반전수단들(32)을 통해 출력되는 데이터들을 상기 입출력버퍼부(50)로 전달한다. 상기 칼럼 패스게이트부(40)는 복수개의 전달트랜지스터들(Tn)로 구성되어 있다. 상기 각 전달트랜지스터(Tn)는 외부로부터 인가되는 상기 칼럼선택신호들(Yn)에 각각 게이트가 연결되며 대응되는 상기 반전수단들(32)의 각 노드 2와 상기 입출력 버퍼부(50) 사이에 각 채널이 연결되어 있다. 상술한 반전수단들(32)의 구성 방법에 의해 종래 반도체 메모리 장치의 레이아웃 면적에 비해 획기적으로 감소된 레이아웃 면적을 점유되는 메모리 장치를 구현할 수 있게 되었다.Each of the inverting means 32 is composed of a PMOS transistor M7 and an NMOS transistor M8. The PMOS transistor M7 has a gate connected to an output terminal of a corresponding page buffer 22, and the second conductive The channel is connected between the path L2 and the node 2. The NMOS transistor M8 has a gate connected to an output terminal of the page buffer 22 and a channel connected between the node 2 and the first conductive path L1. In addition, the column pass gate unit 40 transmits data output through the inverting means 32 to the input / output buffer unit 50 in response to column selection signals Yn applied from the outside. The column passgate part 40 is composed of a plurality of transfer transistors Tn. Each of the transfer transistors Tn has a gate connected to each of the column selection signals Yn applied from the outside, and is connected between each node 2 of the inverting means 32 and the input / output buffer unit 50. The channel is connected. The configuration method of the inverting means 32 described above enables a memory device to occupy a significantly reduced layout area compared to the layout area of a conventional semiconductor memory device.

도 2에 도시된 임의의 페이지버퍼(22)에 연결된 메모리 셀이 "온" 셀일 경우 상기 페이지버퍼(22)는 로우레벨의 데이터를 센싱하게 된다고 가정하자. 반면, 상기 메모리 셀이 "오프" 셀일 경우에 상기 페이지버퍼(22)는 하이레벨의 데이터를 센싱하게 된다고 가정하자. 그리고 연속적인 센싱동작이 완료된 후 비트라인 BL0에 연결된 페이지버퍼(22)는 로우레벨 즉, "온" 셀이 그리고 비트라인 BL1에 연결된 페이지버퍼(22)에는 하이레벨 즉 "오프" 셀이 각각 연결되었다고 하자. 이때, 외부로부터 인가되는 제 1 제어신호(Osac) 및 제 2 제어신호(nOsac)가 각각 하이레벨(high level) 및 로우레벨(low level)로 인가되며, 제 1 공급수단(34) 및 제 2 공급수단(36)의 NMOS 트랜지스터(M5)와 PMOS 트랜지스터(M6)가 동시에 활성화된다. 이에따라, 상기 각 트랜지스터(M5, M6)에 각각 대응되는 제 1 도전경로(L1)는 접지전압(VSS)으로 디스챠지되고 제 2 도전경로(L2)는 전원전압(VCC)으로 챠지된다.Assume that the page buffer 22 senses low level data when a memory cell connected to any page buffer 22 shown in FIG. 2 is an "on" cell. On the other hand, suppose that the page buffer 22 senses high level data when the memory cell is an "off" cell. After the continuous sensing operation is completed, the page buffer 22 connected to the bit line BL0 has a low level, that is, an "on" cell, and the page buffer 22 connected to the bit line BL1 has a high level, an "off" cell, respectively. Let's say At this time, the first control signal Osac and the second control signal nOsac applied from the outside are applied at a high level and a low level, respectively, and the first supply means 34 and the second supply signal. The NMOS transistor M5 and the PMOS transistor M6 of the supply means 36 are activated at the same time. Accordingly, the first conductive path L1 corresponding to each of the transistors M5 and M6 is discharged to the ground voltage VSS and the second conductive path L2 is charged to the power supply voltage VCC.

따라서, 상기 비트라인 BL0에 대응되는 상기 페이지버퍼(22)에 게이트가 연결된 반전수단(32)의 NMOS 트랜지스터(M8)는 비활성화되고 PMOS 트랜지스터(M7)는 활성화된다. 그리고, 외부로부터 인가되는 칼럼선택신호(Y0)에 의해 활성화된 전달트랜지스터(T0)와 상기 PMOS 트랜지스터(M7)를 통해 상기 입출력 버퍼부(50)로 전원전압(VCC) 즉, 하이레벨이 전달된다. 반면에 상기 비트라인 BL1에 대응되는 상기 페이지버퍼(22)에 게이트가 연결된 반전수단(32)의 NMOS 트랜지스터(M8)는 활성화되고 PMOS 트랜지스터(M7)는 비활성화된다. 그리고, 외부로부터 인가되는 칼럼선택신호(Y1)에 의해 활성화된 전달트랜지스터(T1)와 상기 NMOS 트랜지스터(M8)를 통해 상기 입출력 버퍼부(50)로 접지전압(VSS) 즉, 로우레벨이 전달되어 독출 동작이 완료된다.Therefore, the NMOS transistor M8 of the inverting means 32 whose gate is connected to the page buffer 22 corresponding to the bit line BL0 is inactivated and the PMOS transistor M7 is activated. The power supply voltage VCC, that is, the high level is transmitted to the input / output buffer unit 50 through the transfer transistor T0 and the PMOS transistor M7 activated by the column selection signal Y0 applied from the outside. . On the other hand, the NMOS transistor M8 of the inverting means 32 whose gate is connected to the page buffer 22 corresponding to the bit line BL1 is activated and the PMOS transistor M7 is deactivated. The ground voltage VSS, that is, the low level, is transferred to the input / output buffer unit 50 through the transfer transistor T1 activated by the column select signal Y1 applied from the outside and the NMOS transistor M8. The read operation is completed.

상기한 바와같이, 페이지버퍼부에 센싱된 데이터들을 충분히 입출력버퍼부로 전달하기 위한 반전수단들을 각각 인버터로 구성함으로서 칩내에서 상기 반전수단들에 의해 점유되는 면적을 획기적으로 줄임으로서 반도체 메모리 장치의 고집적화를 실현할 수 있다.As described above, by inverting means for transferring the data sensed in the page buffer portion to the input / output buffer portion, respectively, by inverting the area occupied by the inverting means in the chip, a high integration of the semiconductor memory device is achieved. It can be realized.

Claims (6)

데이터들을 저장하기 위한 셀 어레이(10)와, 복수개의 페이지버퍼들(22)로 구비되며 상기 셀 어레이(10)로부터 상기 데이터들을 센싱하여 이에 대응되는 상기 각 페이지버퍼(22)에 일시적으로 저장하기 위한 페이지버퍼부(20)와, 상기 각 페이지버퍼(22)에 저장된 상기 데이터들의 전압레벨을 반전시키는 반전부(30)와, 칼럼 선택신호들(Yn)(여기서, n은 양의 정수)에 응답하여 상기 반전된 데이터들을 다음단으로 전달하는 칼럼 패스게이트부(40)와, 상기 칼럼 패스게이트부(40)로부터 전달된 상기 데이터들을 외부로 출력하는 입출력 버퍼부(50)를 구비한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 있어서,A cell array 10 for storing data and a plurality of page buffers 22 are provided, and the data is sensed from the cell array 10 and temporarily stored in the corresponding page buffers 22. A page buffer section 20, an inverting section 30 for inverting the voltage level of the data stored in each page buffer 22, and column selection signals Yn (where n is a positive integer). Non-volatile having a column pass gate 40 for transmitting the inverted data to the next stage in response, and an input / output buffer unit 50 for outputting the data transferred from the column pass gate 40 to the outside. In a semiconductor memory device, 상기 반전부(30)는, 제 1 제어신호(Osac)와 제 2 제어신호(nOsac)에 응답하여 제 1 전압레벨과 제 2 전압레벨을 출력하는 전원공급수단(38)과; 상기 페이지버퍼들(22)로부터 출력된 상기 데이터들에 응답하여 상기 제 1 전압레벨과 상기 제 2 전압레벨 중 어느 하나를 상기 칼럼 패스게이트부(40)로 각각 출력하되, 상기 각 데이터의 전압레벨을 반전시켜 출력하는 복수개의 반전수단들(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The inverting unit 30 includes: power supply means 38 for outputting a first voltage level and a second voltage level in response to a first control signal Osac and a second control signal nOsac; In response to the data output from the page buffers 22, one of the first voltage level and the second voltage level may be output to the column pass gate unit 40, respectively, and the voltage level of each data. And a plurality of inverting means (32) for inverting and outputting the volatile semiconductor memory device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원공급수단(38)은 상기 제 1 제어신호(Osac)에 응답하여 상기 제 1 전압레벨을 출력하는 제 1 공급수단(34)과; 상기 제 2 제어신호(nOsac)에 응답하여 상기 제 2 전압레벨을 출력하는 제 2 공급수단(36)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The power supply means 38 includes first supply means 34 for outputting the first voltage level in response to the first control signal Osac; And second supply means (36) for outputting the second voltage level in response to the second control signal (nOsac). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 공급수단(34)은 n채널 도전형의 MOS 트랜지스터(M5)로 구비되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The first supply means (34) is a nonvolatile semiconductor memory device, characterized in that provided by the n-channel conductive MOS transistor (M5). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2 공급수단(36)은 p채널 도전형의 MOS 트랜지스터(M6)로 구비되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The second supply means (36) is a non-volatile semiconductor memory device, characterized in that provided with a p-channel conductive MOS transistor (M6). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 반전수단(32)은 p채널 도전형의 MOS 트랜지스터(M7)와 n채널 도전형의 MOS 트랜지스터(M8)로 구비되는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.And each inverting means (32) comprises a p-channel conductive MOS transistor (M7) and an n-channel conductive MOS transistor (M8). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전압레벨과 상기 제 2 전압레벨은 각각 접지전압(VSS)과 전원전압(VCC)인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.And the first voltage level and the second voltage level are a ground voltage VSS and a power supply voltage VCC, respectively.
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