KR100378324B1 - Segmented column memory device voltage steering technique - Google Patents

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KR100378324B1
KR100378324B1 KR10-2000-0028270A KR20000028270A KR100378324B1 KR 100378324 B1 KR100378324 B1 KR 100378324B1 KR 20000028270 A KR20000028270 A KR 20000028270A KR 100378324 B1 KR100378324 B1 KR 100378324B1
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루센트 테크놀러지스 인크
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Abstract

세그먼트화된 열 플래시 EEPROM 메모리를 소거하고 프로그램(기록)하는데 필요한 높은 열 세그먼트 전압을 인가하는 방법 및 관련 회로가 개시된다. 저전압 CMOS 트랜지스터는 판독 열 프리차지 경로와 기록/소거 데이터 전달 경로 모두에 사용된다. 또한, 열 세그먼트 선택 스위치는 두개의 상보형 고전압 트랜지스터보다는 단일의 저전압 n 채널 트랜지스터로 구성될 수 있다. 이들 모두는 프리차지 및 방전 시간을 감소시켜 메모리의 판독 속도를 증가시킨다. 이것은 또한 고전압 트랜지스터의 특성이 노화로 성능이 저하함에 따라 발생하는 프리차지 시간이 길어지는 것을 방지한다. 본 발명은 기록 및 소거 기능에 필요한 소정의 오프 피치 회로(off-pitch circuit)에서 신뢰도가 보다 낮은 고전압 트랜지스터를 사용할 필요성이 제거되는 추가적인 장점을 제공하여, 전체의 칩 신뢰도를 향상시킨다.A method and associated circuitry is disclosed for applying the high column segment voltage needed to erase and program (write) a segmented column flash EEPROM memory. Low-voltage CMOS transistors are used for both read column precharge paths and write / erase data transfer paths. In addition, the column segment select switch may be composed of a single low voltage n-channel transistor rather than two complementary high voltage transistors. All of these reduce the precharge and discharge times, increasing the read speed of the memory. This also prevents the precharge time that occurs as the characteristics of high voltage transistors degrade as performance degrades. The present invention provides the additional advantage of eliminating the need to use a less reliable high voltage transistor in certain off-pitch circuits required for write and erase functions, thereby improving overall chip reliability.

Description

전기적 프로그램가능 메모리를 구비하는 집적 회로 및 고전압 메모리 동작 수행 방법{SEGMENTED COLUMN MEMORY DEVICE VOLTAGE STEERING TECHNIQUE}Integrated circuit with electrically programmable memory and method of performing high voltage memory operation {SEGMENTED COLUMN MEMORY DEVICE VOLTAGE STEERING TECHNIQUE}

본 발명은 본 명세서에서 참조로 인용되는 본 출원인의 미국 특허 출원 제 09/247,302호의 일부 연속 출원이다.The present invention is part of a series of applications of US Patent Application No. 09 / 247,302, which is incorporated herein by reference.

본 발명은 전기적 프로그램가능 메모리에 관한 것으로, 구체적으로는 플래시 EEPROM 메모리(flash EEPROM memory)에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to electrically programmable memories, and more particularly to flash EEPROM memories.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "고전압(high voltage)"은 보통 5 볼트 초과(more than 5 volts) 전압을 말하는 것이고, 용어 "저전압(low voltage)"은 5 볼트 또는 그 미만(5 volts or less)의 전압을 말하는 것으로, 대체로 3.3 볼트 또는 그 미만(3.3 volts or less)이다. 용어 "고전압 트랜지스터(high voltage transistor)"는 고전압에서 최소의 성능저하로 동작하도록 설계된 트랜지스터(예를 들면, 두꺼운 산화물 트랜지스터)를 말하는 것이고, 용어 "전압 트랜지스터(voltage transistor)"는 저전압에서만 동작하도록 설계된 트랜지스터(예를 들면, 저전압 CMOS 트랜지스터)를 말하는 것이다.As used herein, the term "high voltage" usually refers to a voltage more than 5 volts, and the term "low voltage" refers to 5 volts or less (5 volts or less). less voltage, usually 3.3 volts or less. The term "high voltage transistor" refers to a transistor (e.g. a thick oxide transistor) designed to operate at high voltages with minimal degradation, and the term "voltage transistor" is designed to operate only at low voltages. This refers to a transistor (for example, a low voltage CMOS transistor).

셀룰러폰(cellular phones)과, 응답 장치(answering machines)와, 무선 전화와, 실리콘 집적 회로를 포함하는 다른 디바이스에서 프로그램가능 판독 전용 메모리(EEPROM; Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)의 사용이 증가하고 있다. 전류 발생 플래시 EEPROM에서는, 열(columns)이 소거 및 프로그래밍 동작동안 고전압으로 상승되어야 하기 때문에(본문의 이하에서는 총괄하여 "고전압 메모리 동작"이라 함), 플래시 메모리 셀을 소거 및 프로그래밍(기록) 하기 위해 필수적인 판독 열 프리차지 경로(critical read column precharge path)에서 고전압(예를 들면, 대체로 7볼트)을 처리할 수 있는 회로 및 두꺼운 산화물 트랜지스터의 사용을 필요로 한다. 그러나, EEPROM에서 고전압을 사용하면 성능에 악영향을 끼치게 된다. 예를 들면, 고전압에서 동작되는 고전압 트랜지스터에서는 매개변수가 성능 저하되기 쉽고, 보다 낮은 전압(예를 들면, 5볼트 미만으로, 전형적으로 약 3볼트)에 동작되는 저전압 코어 CMOS 트랜지스터보다 본래 신뢰도가 낮다. 고전압 트랜지스터의 이득이 매우 낮기 때문에(대체로 저전압 코어 CMOS 트랜지스터의 이득의 1/2 미만), 고전압 트랜지스터가 필수적인 판독 열 프리차지 경로에서 사용될 때 판독 프리차지 및 사이클 시간도 또한 증가된다.The use of Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) is increasing in cellular phones, answering machines, wireless phones, and other devices including silicon integrated circuits. . In current-generating flash EEPROMs, because the columns must rise to high voltages during erase and programming operations (collectively referred to herein as " high voltage memory operations "), to erase and program (write) flash memory cells. The use of thick oxide transistors and circuits capable of handling high voltages (eg, approximately 7 volts) in critical read column precharge paths is required. However, the use of high voltages in the EEPROM adversely affects performance. For example, in high voltage transistors operating at high voltages, parameters are susceptible to degradation and inherently less reliable than low voltage core CMOS transistors operating at lower voltages (e.g., less than 5 volts, typically about 3 volts). . Because the gain of the high voltage transistor is very low (typically less than half the gain of the low voltage core CMOS transistor), the read precharge and cycle time are also increased when the high voltage transistor is used in the required read thermal precharge path.

도 1은 종래 기술의 대표적인 EEPROM 회로(10)를 예시한다. 도 1은 N열(C1, C2, ...CN)과 M 행(R1, R2, ...R3)을 구비하는 플래시 EEPROM 메모리 어레이(20)와, 관련된 온 피치 감지 증폭기 블록(associated on-pitch sense amplifier block)(30)과, 열 선택 트랜지스터 블록(40)과, 고전압 열 프리차지 트랜지스터 블록(high voltage precharge transistor block)(50)과, 기록/소거 데이터 전달 게이트 블록(60)을 도시한다.1 illustrates a representative EEPROM circuit 10 of the prior art. 1 illustrates a flash EEPROM memory array 20 having N columns (C 1 , C 2 , ... C N ) and M rows (R 1 , R 2 , ... R 3 ), and associated on pitch sensing Associated on-pitch sense amplifier block 30, column select transistor block 40, high voltage precharge transistor block 50, and write / erase data transfer gate block. 60 is shown.

메모리 어레이(20)에서 각각의 메모리 셀은 부동 게이트(floating gate) 트랜지스터를 포함하고, 상기 부동 게이트 트랜지스터에서 드레인 단자는 관련된 열에 접속되고, 게이트 단자는 관련된 행에 접속되며, 소스 단자는 소스에 접속된다. 본질적으로, 부동 게이트 트랜지스터는 트랜지스터의 전류 채널의 위에 배치되고 절연층(산화물)에 의해 상기 전류 채널에서 분리되는 제 1 게이트 즉, 부동 게이트와, 상기 제 1 게이트 위에 배치되고 다른 절연층에 의해 상기 제 1 게이트에서 분리되는 제 2 게이트 즉, 고정 게이트(fixed gate)를 포함한다. 고정 게이트는 트랜지스터의 게이트 단자에 직접 접속된다. 적층 게이트와 분리된 게이트 설계는 모두 본 기술에서 알려져 있다.Each memory cell in the memory array 20 includes a floating gate transistor, where the drain terminal is connected to an associated column, the gate terminal is connected to an associated row, and the source terminal is connected to a source. do. In essence, a floating gate transistor is arranged on top of a current channel of a transistor and separated from the current channel by an insulating layer (oxide), i.e., a floating gate, and is arranged above the first gate and by another insulating layer. A second gate, that is, a fixed gate, is separated from the first gate. The fixed gate is directly connected to the gate terminal of the transistor. Both stacked gate and separated gate designs are known in the art.

열 프리차지 트랜지스터 블록(50)은 각각의 열에 각각 접속되고 두꺼운 산화물로 이루어진 고전압 트랜지스터{51(1), 51(2), ...51(N)}를 포함한다.The column precharge transistor block 50 includes high voltage transistors 51 (1), 51 (2), ... 51 (N)} each connected to each column and made of thick oxide.

종래의 기술에서 알려져 있는 바와 같이, 플래시 메모리 셀을 판독하기 위하여 그 셀과 관련된 열은 특정 전압, 예를 들면, 1볼트로 프리차지 되어야 한다. 셀이 기록되었으면 즉, 셀이 로직(logic) 1을 저장하면, 대응 행이 표명(asserted)될 때 셀을 포함하는 트랜지스터는 오프(off)로 유지될 것이고, 프리차지 트랜지스터를 통하여 열에 배치된 전압은 방전되지 않을 것이다. 다른 한편, 메모리 셀이 소거되면 즉, 메모리 셀이 디지털 0을 저장하면, 대응 행이 표명될 때 메모리 셀은 턴 온 될 것이며 따라서, 메모리 셀 트랜지스터의 소스-드레인 경로를 통하여 열을 접지로 유도한다.As is known in the art, in order to read a flash memory cell, the column associated with that cell must be precharged to a specific voltage, for example one volt. Once the cell has been written, i.e., if the cell stores logic 1, the transistor containing the cell will remain off when the corresponding row is asserted, and the voltage placed in the column through the precharge transistor. Will not discharge. On the other hand, if the memory cell is erased, i.e., the memory cell stores digital zero, the memory cell will be turned on when the corresponding row is asserted, thus leading the column to ground through the source-drain path of the memory cell transistor. .

감지 증폭기{30(1), 30(2), ...30(m)}는 셀에 의해 열에 설정되는 열 전압을 증폭하고, 상기 열은 출력을 발생하도록 판독된다. 본 기술에서 알려진 바와 같이, 플래시 EEPROM 메모리 어레이를 소거할 때, 열(메모리 셀의 드레인 단자)은 고전압, 대체로 7볼트로 상승되고, 반면에 행(게이트 단자) R1, R2, ...RM은 접지(0볼트)에서 유지되거나 접지 이하의 음의 전위로 감소된다. 소스는 소거를 위해 일반적으로 개방 회로화 된다. 높은 게이트-드레인 전압 차는 트랜지스터의 드레인에서 부동 게이트로 전자 터널링(electron tunneling)을 유발시켜, 부동 게이트의 공칭 전위를 상승시킨다. 대응 행이 표명될 때{즉, 고정 게이트가 3.3볼트와 같은 로직 하이 레벨(logic high level)로 상승될 때} 부동 게이트의 공칭 전위를, 상기 공칭 전위가 트랜지스터의 임계 전류 이상으로 상승되는 지점으로 상승시키기에 충분한 전자 터널링이 발생될 수 있다. 이는 대응 행이 (그 셀을 판독하기 위해) 표명될 때 트랜지스터가 전도되게 하여, 대응 열을 접지로 구동시킨다.The sense amplifiers 30 (1), 30 (2), ... 30 (m) amplify the thermal voltage set by the cell to the column, and the column is read to generate an output. As is known in the art, when erasing a flash EEPROM memory array, the column (drain terminal of the memory cell) rises to a high voltage, usually 7 volts, while the row (gate terminal) R 1 , R 2 , ... R M is maintained at ground (0 volts) or reduced to a negative potential below ground. The source is typically open circuited for erasing. The high gate-drain voltage difference causes electron tunneling from the drain of the transistor to the floating gate, raising the nominal potential of the floating gate. When the corresponding row is asserted (i.e. when the fixed gate rises to a logic high level, such as 3.3 volts), the nominal potential of the floating gate to the point at which the nominal potential rises above the threshold current of the transistor. Sufficient electron tunneling may occur to elevate. This causes the transistor to conduct when the corresponding row is asserted (to read that cell), driving the corresponding column to ground.

플래시 EEPROM 메모리 어레이(20)를 기록할 때, 기록될 셀(즉, 디지털 1을 저장할 셀)과 관련된 열(게이트)은 기록될 셀과 관련된 열(드레인)의 경우에서처럼 고전위, 대체로 7볼트로 상승된다. 소스 단자는 접지 된다. 기록되지 않을 동일한 행을 따라 셀과 관련된 다른 열은 접지에서 유지된다. 상기 조건은 전류 채널에서 부동 게이트로 열 전자 주입(hot electron injection)을 유발시켜, 부동 게이트의 공칭 전위(nominal potential)를 낮춘다. 게이트 단자가 3볼트로 상승될 때조차, 즉, 대응 행이 표명될 때, 부동 게이트가 여전히 임계 전압 이하로 있어서 트랜지스터가 전도되지 않게 되는 지점으로 부동 게이트의 공칭 전위를 낮추기에 충분한 전자 주입이 발생될 수 있다. 따라서, 열은 방전되지 않고 셀은 로직 1로 판독될 것이다.When writing the flash EEPROM memory array 20, the column (gate) associated with the cell to be written (i.e., the cell to store digital 1) is at high potential, usually 7 volts, as in the case of the column (drain) associated with the cell to be written. Is raised. The source terminal is grounded. Other columns associated with the cell along the same row that will not be written to remain at ground. This condition causes hot electron injection from the current channel to the floating gate, lowering the nominal potential of the floating gate. Even when the gate terminal rises to 3 volts, i.e. when the corresponding row is asserted, sufficient electron injection occurs to lower the nominal potential of the floating gate to the point where the floating gate is still below the threshold voltage so that the transistor is not conducting. Can be. Thus, no heat is discharged and the cell will be read into logic one.

따라서, 셀을 소거 또는 기록할 때 관련 열을 고전압 레벨로 상승시킬 필요가 있음을 알 수 있다. 따라서, 열에 접속된 드레인 단자를 갖는 열 프리차지 트랜지스터는 고전압을 처리하기 위하여 고전압의 두꺼운 산화물 트랜지스터여야 한다. 소거 및 기록 동작을 하는 동안, 프리차지 트랜지스터{51(1), 51(2), ...52(N)}의 게이트는 PRECHARGE 입력(52)을 따라서 접지(0볼트)에 있다. 그 결과, 각각의 트랜지스터에 대한 게이트-드레인 전위가 높아지고(예를 들면, 7볼트), 이러한 높은 전위를 고전압 트랜지스터는 쉽게 견디지만 저전압 코어 CMOS 트랜지스터는 파괴될 것이다.Thus, it can be seen that when erasing or writing a cell, it is necessary to raise the relevant column to a high voltage level. Therefore, the column precharge transistor having a drain terminal connected to the column must be a thick oxide transistor of a high voltage in order to handle the high voltage. During the erase and write operations, the gates of the precharge transistors 51 (1), 51 (2), ... 52 (N) are at ground (0 volts) along the PRECHARGE input 52. As a result, the gate-drain potential for each transistor is high (e.g., 7 volts), and the high voltage transistor will easily withstand this high potential, but the low voltage core CMOS transistor will be destroyed.

도 1의 제 1 열 C1을 참조하여, 종래 기술의 방법 및 회로를 설명한다. 소거 및 기록 동작을 위하여, 입력 D1과 RC1에 고전압을 인가하기 전에, 프리차지 입력(52)은 프리차지 블록(50) 내의 프리차지 트랜지스터{51(1)}을 통하여 전도하는 것을 방지하도록 접지로 세트되어야 한다. 또한, 기록/소거를 위하여 제 1 열 C1에 고전압을 인가하기 위한 준비에서, 고전압, 대체로 7볼트가 기록/소거 데이터 전달 게이트 블록(60)의 데이터 입력 D1과 판독 제어 입력 RC1에 인가된다. 상기와 같이 입력되면 데이터는 셋업되지만 디바이스 M7 및 M8을 통한 전도는 차단된다.Refer to the first column C 1 of FIG. 1, it will be described a method and circuit of the related art. For erase and write operations, the precharge input 52 is prevented from conducting through the precharge transistor 51 (1) in the precharge block 50 before applying a high voltage to the inputs D 1 and RC 1 . It must be set to ground. Also, in preparation for applying a high voltage to the first column C 1 for write / erase, a high voltage, typically 7 volts, is applied to the data input D 1 and read control input RC 1 of the write / erase data transfer gate block 60. do. When entered as above, data is set up but conduction through devices M7 and M8 is interrupted.

전체 메모리가 소거되면, 모든 데이터 입력 단자 D1, ..., Dn은 고전압을 수신한다. 그러나, 프로그래밍을 위하여, 프로그래밍 될 셀을 포함하는 열만이 충전된다. 그 다음에, 판독 제어 입력 RC1을 낮추고 따라서 데이터 입력 D1에 인가되는 고전압이 열 C1에 전달될 수 있게 함으로써 기록 또는 소거가 개시된다. 구체적으로는, 판독 제어 입력 RC1을 낮추면 디바이스 M7과 M8을 턴 온 시켜, 데이터 입력 D1에서 열로 고전압을 전달한다.When the entire memory is cleared, all data input terminals D 1 , ..., D n receive high voltage. However, for programming, only the column containing the cell to be programmed is charged. Then, writing or erasing is started by lowering the read control input RC 1 and thus allowing a high voltage applied to the data input D 1 to be transferred to the column C 1 . Specifically, lowering the read control input RC 1 turns on the devices M7 and M8 to transfer a high voltage to the heat at the data input D 1 .

동작이 기록이면, 기록되지 않을 셀과 관련된 열의 경우, 그 전압은 데이터 입력 (즉, D1, D2, ...DN)을 접지로 유지함으로써 기록될 다른 셀과 동일한 행을 따라 접지로 유지된다.If the operation is a write, for a column associated with a cell that is not to be written, its voltage is taken to ground along the same row as the other cells to be written by holding the data input (ie, D 1 , D 2 , ... D N ) to ground. maintain.

열 선택 트랜지스터 블록(40)과 감지 증폭기 블록(30)은 플래시 메모리를 판독하는데 사용된다. 특히, 트랜지스터{41(1), 41(2),...,41(N)}의 게이트에 접속된 열 인에이블 신호(column enable signal)가 표명되고, 따라서 상기 트랜지스터를 턴 온 하여, 열 전압이 감지 증폭기 블록(30)에 의해 감지될 수 있게 된다. 감지 증폭기{30(1), 30(2), ...30(N)}는 열이 1볼트일 때 열 전압을 회로에 대한 로직 하이 레벨(예를 들면, 3.3볼트이고, 이후부터 "VDD"라고 함)로 증폭한다. 열이 메모리 셀 트랜지스터를 통하여 접지되면, 감지 증폭기의 출력은 접지에 있다.The column select transistor block 40 and sense amplifier block 30 are used to read the flash memory. In particular, a column enable signal connected to the gates of the transistors 41 (1), 41 (2), ..., 41 (N)} is manifested, thus turning on the transistors to The voltage can be sensed by the sense amplifier block 30. The sense amplifiers 30 (1), 30 (2), ... 30 (N)} provide a logic high level for the circuit (e.g. 3.3 volts) for the circuit when the column is 1 volt. Amplify). When heat is grounded through the memory cell transistors, the output of the sense amplifier is at ground.

기록 또는 소거 동안 트랜지스터{41(1), 41(2),...41(N)}가 과전압 스트레스(over-voltage stress)를 받지 않도록 주의하여야 한다. 열 선택 블록(40)에 있는 열 선택 트랜지스터 {41(1), 41(2),...41(N)}가 저전압 트랜지스터이면, 그 게이트{COLEN 입력(42)}는 열 전압을 VDD 이상으로 상승시키기 전에 VDD 레벨(예를 들면, 3.3볼트)로 세트되어야 한다. 그렇지 않으면, 게이트-드레인 전압이 고전압으로 갈 것이고 트랜지스터의 게이트 산화물을 손상시킬 가능성이 있다. 게이트가 VDD에 있고 열이 하이로 상승된 상태에서, 감지 증폭기의 입력(N1, N2...,Nn)은 VDD-Vt로 될 것이다. 상기 전압 VDD-Vt는 감지 증폭기에 있는 어떠한 트랜지스터에도 오버 스트레스(over-stress)를 주지 않을 것이다. 대안적으로, 열 선택 트랜지스터 블록(40)에 있는 열 선택 트랜지스터{41(1), 41(2),...41(N)}는 고전압 트랜지스터일 수 있다. 이 경우, COLEN 입력(42)은 접지로 세트될 수 있고, 상기 디바이스를 통한 전도를 차단한다.Care must be taken to ensure that the transistors 41 (1), 41 (2), ... 41 (N) are not subjected to over-voltage stress during writing or erasing. If the column select transistors {41 (1), 41 (2),... 41 (N)} in the column select block 40 are low voltage transistors, their gates {COLEN input 42} have a column voltage greater than or equal to VDD. It must be set to the VDD level (eg 3.3 volts) before rising to. Otherwise, the gate-drain voltage will go to a high voltage and there is a possibility of damaging the gate oxide of the transistor. With the gate at VDD and the column elevated high, the inputs of the sense amplifiers N 1 , N 2 ..., N n will be at VDD-Vt. The voltage VDD-Vt will not over-stress any transistor in the sense amplifier. Alternatively, the column select transistors 41 (1), 41 (2), ... 41 (N) in the column select transistor block 40 may be high voltage transistors. In this case, the COLEN input 42 can be set to ground, which blocks conduction through the device.

프리차지 트랜지스터{51(1), 51(2), ...51(N)}는 고 레벨 기록 및 소거 전압을 처리하기 위하여 두꺼운 산화물로 이루어진 고전압 트랜지스터이다. 고전압 트랜지스터는 두꺼운 산화물로 인하여 낮은 이득을 갖는다. 프리차지 블록(50)에서 상기 낮은 이득의 트랜지스터를 사용하면 프리차지와 사이클 시간이 증가되어 회로 성능이 제한된다. 고전압 트랜지스터의 특성은 또한 고전압에서 동작될 때 시간이 경과함에 따라 성능이 저하된다. 이러한 성능 저하는 시간이 경과함에 따라 프리차지 시간을 더 길어지게 한다.The precharge transistors 51 (1), 51 (2), ... 51 (N)} are high voltage transistors made of thick oxide for processing high level write and erase voltages. High voltage transistors have a low gain due to the thick oxide. The use of the low gain transistors in the precharge block 50 increases precharge and cycle time, thereby limiting circuit performance. The characteristics of high voltage transistors also degrade with time when operating at high voltages. This degradation results in longer precharge time over time.

기록/소거 데이터 전달 게이트 블록(60)의 기록/소거 데이터 입력 D1, D2, ...D3및 판독 제어 신호 입력 RC1은 기록 및 소거 기능을 실행하도록 표명될 때 고전압 레벨에 있어야 하기 때문에, 기록/소거 데이터 전달 게이트 블록(60)에 있는 트랜지스터(예를 들면, 트랜지스터 M7 및 M8)가 두꺼운 산화물로 된 고전압 트랜지스터일 뿐만 아니라, 라인 D1에 고전압 신호를 생성하는데 필요한 오프 피치 회로(off-pitch circuitry)(도시되지 않음)가 또한 고전압 트랜지스터를 포함해야 한다. 고전압 트랜지스터가 저전압 트랜지스터보다 대체로 덜 신뢰적이기 때문에, 그와 같은 다수의 고전압 트랜지스터를 사용하면 EEPROM 동작은 덜 신뢰적이 된다.Write / erase data inputs D 1 , D 2 , ... D 3 and read control signal input RC 1 of write / erase data transfer gate block 60 must be at a high voltage level when asserted to perform write and erase functions. Therefore, the recording and / or transistor in the erase data transfer gate block 60 (e. g., transistors M7 and M8) are not only the high-voltage transistor with a thick oxide, off required to generate the high voltage signal on lines D 1 pitch circuit ( off-pitch circuitry (not shown) should also include high voltage transistors. Since high voltage transistors are generally less reliable than low voltage transistors, using such a large number of high voltage transistors makes EEPROM operation less reliable.

그 외에, 각각의 열과 관련된 상당히 많은 커패시턴스가 있다. 특히, 각각의 메모리 셀은 관련된 커패시턴스를 갖는다. 열에서의 커패시턴스의 크기가 클수록, 판독 동작을 위한 열이 프리차지 및 방전하는 속도는 더욱 느려진다.In addition, there are quite a few capacitances associated with each heat. In particular, each memory cell has an associated capacitance. The larger the magnitude of the capacitance in the column, the slower the rate at which the column for the read operation is precharged and discharged.

유효 커패시턴스를 줄이기 위해, 각각의 열을, 개별적으로 프리차지 및 방전되는 세그먼트로 분리하는 것이 종래 기술에서 알려져 있다. 도 2는 세그먼트화된 열을 갖춘 종래 기술의 플래시 EEPROM의 회로도이다. 도 3은 도 2에 도시된 회로의 개별 열 세그먼트에 대한 보다 상세한 회로도이다. 감지 증폭기 블록(130), 열 선택 블록(140), 열 프리차지 트랜지스터 블록(150) 및 기록 소거 블록(160)은 도 1의 회로에서 블록(30, 40, 50, 60)과 각각 본질적으로 동일하다.In order to reduce the effective capacitance, it is known in the art to separate each row into segments that are individually precharged and discharged. 2 is a circuit diagram of a prior art flash EEPROM with segmented columns. 3 is a more detailed circuit diagram of the individual column segments of the circuit shown in FIG. Sense amplifier block 130, column select block 140, column precharge transistor block 150, and write erase block 160 are essentially identical to blocks 30, 40, 50, 60 in the circuit of FIG. Do.

예를 들면, 전체 열(global column), 예를 들면 120(1)이 256 셀을 포함하면, 전체 열 120(1)은 4 열 세그먼트 즉, COLSEG_1_1, COLSEG_2_1, ...COLSEG_4_1로 나누어지고 각각의 세그먼트는 64셀을 포함한다. 이러한 방식으로, 판독 동작 기간 동안 유효 커패시턴스는 계수 4만큼 분할될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 열 세그먼트는 메모리 셀 102(1), 102(2), ...102(N)를 포함한다. 이전에서처럼, 셀의 제어 게이트는 행에 개별적으로 접속되고, 셀의 소스 단자는 모두 전압 소스에 함께 접속되며, 셀의 드레인은 열 세그먼트에 모두 접속된다. 열 세그먼트는 열 세그먼트 선택 스위치(104)를 통하여 전체 열에 접속된다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 열 세그먼트는 스위치(104)와 같은 스위치를 통하여 전체 열에 접속된다. 세그먼트 선택 신호 라인(110)과 그 역은 열 세그먼트 선택 스위치(104)의 대응 트랜지스터에 각각 접속된다.For example, if a global column, for example 120 (1), contains 256 cells, then the entire column 120 (1) is divided into four column segments, COLSEG_1_1, COLSEG_2_1, ... COLSEG_4_1, The segment contains 64 cells. In this way, the effective capacitance during the read operation period can be divided by a factor of four. As shown in FIG. 3, each column segment includes memory cells 102 (1), 102 (2), ... 102 (N). As before, the control gates of the cells are individually connected to the rows, the source terminals of the cells are all connected together to the voltage source, and the drains of the cells are all connected to the column segments. The row segments are connected to the entire row via row segment selector switch 104. As can be seen in FIG. 2, each row segment is connected to the entire row through a switch, such as switch 104. Segment select signal line 110 and vice versa are connected to corresponding transistors of column segment select switch 104, respectively.

스위치(104)는 두꺼운 산화물로 이루어진 두개의 상보형 고전압 트랜지스터(two complementary, high voltage, thick oxide, transistor)(106, 108)를 포함한다. 트랜지스터는 기록 동작 동안 1/4㎃정도의 전류를 갖는 7볼트의 전압을 열로 전달할 필요가 있기 때문에 고전압 트랜지스터이다. 두개의 상보형 트랜지스터는 상기 기술에서 알려진 바와 같이, n 채널 트랜지스터가 풀다운 웰(pull down well)이지만 풀 업 웰(pull up well)은 아닌 반면, p 채널 트랜지스터는 풀 업 웰이지만 풀다운 웰은 아니기 때문에, 바람직하다. 열 세그먼트 선택 스위치(104)는 판독시(액세스된 셀이 0을 저장할 때) 감지 증폭기 입력을 접지 방향으로 가장 효과적으로 끌어당기는 n 채널 디바이스를 구비하며, 프로그래밍(즉, 기록) 또는 소거시, 열을 셀의 드레인 단자에 필요한 고전압 레벨까지 가장 효과적으로 끌어 당기기 위한 고전압 메모리 동작(소거 및 프로그램)용 p 채널 디바이스를 구비한다.The switch 104 includes two complementary, high voltage, thick oxide, transistors 106 and 108. The transistor is a high voltage transistor because it needs to transfer a voltage of 7 volts with heat as much as 1/4 mA during the write operation. As two complementary transistors are known in the art, because n-channel transistors are pull-down wells but not pull-up wells, p-channel transistors are pull-up wells but not pull-down wells. , desirable. The column segment select switch 104 has an n-channel device that pulls the sense amplifier input most effectively in the direction of ground upon reading (when the accessed cell stores zero) and, when programming (ie, writing) or erasing, It has a p-channel device for high voltage memory operation (erasure and program) to most effectively pull up to the high voltage level required for the drain terminal of the cell.

세그먼트화된 열 어레이 구조(segmented column array architecture)는 매 열마다 단지 한 열 세그먼트만이 판독 사이클 동안 프리차지 되고 방전되기 때문에 고속 저전력 판독 동작용으로 매우 적합하다. 한 열 세그먼트의 커패시턴스가 전체 열의 커패시턴스의 일부분일 뿐이기 때문에, 프리차지/방전 시간과 전력은 또한 전체 열을 프리차지/방전시키는데 필요했던 것의 부분만큼으로 감소된다.The segmented column array architecture is well suited for high speed, low power read operations because only one column segment is precharged and discharged during a read cycle every column. Since the capacitance of one column segment is only part of the capacitance of the entire row, the precharge / discharge time and power are also reduced by the portion of what was needed to precharge / discharge the entire row.

그러나, 스위치(104)의 트랜지스터(106, 108)와 같은 고전압 트랜지스터가 낮은 이득뿐만 아니라 비교적 높은 기생 커패시턴스를 갖기 때문에 성능 면에서의 개선은 다소 감소된다. 따라서, 스위치(104)는 열 세그먼트에 바람직하지 않은 기생 커패시턴스를 부가시켜 감지 및 열 프리차지 경로에서의 낮은 이득으로 인한 판독 동작 속도를 감소시킨다.However, the improvement in performance is somewhat reduced because high voltage transistors, such as transistors 106 and 108 of switch 104, have not only low gain but also relatively high parasitic capacitance. Thus, switch 104 adds undesirable parasitic capacitance to the column segment to reduce the read operation speed due to low gain in the sense and thermal precharge paths.

더욱이, 열 프리차지 블록(50)과 기록/소거 데이터 전달 게이트 블록(60)에서 고전압 저 이득 트랜지스터는 회로에서 본래의 단점을 그대로 유지하고 있다.Moreover, the high voltage low gain transistors in the column precharge block 50 and the write / erase data transfer gate block 60 retain their inherent disadvantages in the circuit.

본 발명은 메모리, 특히, 세그먼트화된 열 플래시 EEPROM 메모리를 소거 및 프로그램(기록)하는데 필요한 높은 열 전압을 인가하기 위한 새로운 방법 및 관련 회로에 관한 것이다. 종래 기술의 판독 열 프리차지 경로, 데이터 경로 및 열 세그먼트 선택 스위치에서 사용되고 두꺼운 산화물로 이루어진 저 이득 고전압 트랜지스터와는 대조적으로, 본 발명은 저전압 트랜지스터를 사용한다.The present invention relates to a novel method and associated circuitry for applying the high thermal voltages required to erase and program (write) memory, in particular segmented thermal flash EEPROM memories. In contrast to the low gain high voltage transistors used in prior art read thermal precharge paths, data paths and column segment select switches, which are made of thick oxide, the present invention uses low voltage transistors.

본 발명에 따르면, 플래시 EEPROM 메모리에서 고전압 메모리 동작용으로 필요한 고전압은 데이터 및 열 세그먼트 프리차지 경로에서 분리되는 고전압 경로를 통해 제공되는 반면, 데이터 감지 경로 및 열 프리차지 경로에 있는 트랜지스터와 열 세그먼트 선택 스위치는 수와 정격 전압/전류에 있어서 모두 감소될 수 있다.According to the present invention, the high voltage required for high voltage memory operation in a flash EEPROM memory is provided through a high voltage path that is separate from the data and column segment precharge paths, while selecting transistors and column segments in the data sensing path and the column precharge path. The switch can be reduced in both number and rated voltage / current.

도 1은 종래 기술의 플래시 EEPROM에 대한 회로도,1 is a circuit diagram of a prior art flash EEPROM;

도 2는 종래 기술의 세그먼트화된 열을 구비하는 플래시 EEPROM에 대한 회로도,2 is a circuit diagram of a flash EEPROM having segmented columns of the prior art;

도 3은 도 2의 회로의 개별 열 세그먼트에 대한 보다 상세한 회로도,3 is a more detailed circuit diagram of an individual column segment of the circuit of FIG. 2;

도 4는 본 발명에 따른 세그먼트화된 열 플래시 EEPROM에 대한 회로도,4 is a circuit diagram for a segmented thermal flash EEPROM in accordance with the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 세그먼트화된 열 플래시 EEPROM의 열 세그먼트에 대한 회로도.5 is a circuit diagram of a column segment of a segmented thermal flash EEPROM in accordance with the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : EEPROM 회로10: EEPROM circuit

20 : 플래시 EEPROM 메모리 어레이20: Flash EEPROM Memory Array

30 : 온 피치 감지 증폭기 블록30: on pitch sense amplifier block

40 : 열 선택 트랜지스터 블록40: column select transistor block

50 : 고전압 열 프리차지 트랜지스터 블록50: high voltage thermal precharge transistor block

60 : 기록/소거 데이터 전달 게이트 블록60: write / erase data transfer gate block

120 : 열 세그먼트 어레이120: column segment array

130 : 감지 증폭기 블록 140 : 열 선택 블록130: sense amplifier block 140: column selection block

150 : 열 프리차지 트랜지스터 블록 160 : 기록 소거 블록150: column precharge transistor block 160: write erase block

도 4는 플래시 EEPROM의 개별 열 세그먼트가 도 5에 도시된 회로로 구성되는 본 발명에 따른 플래시 EEPROM의 회로도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플래시 EEPROM(200)의 바람직한 실시예는 전체 열 GCOLUMN_1, GCOLUMN_2, ...GCOLUMN_L을 포함하는 메모리 어레이(220)를 포함한다. 각각의 열은 M개의 열 세그먼트를 포함한다. 예를 들면, GCOLUMN_1은 열 세그먼트 COLSEG_1_1, COLSEG_2_1, ...COLSEG_M_1을 포함한다. 각각의 열 세그먼트는 N개의 행을 포함한다. 예를 들면, COLSEG_1_1은 ROW_1_1, ROW_1_2, ...ROW_1_N을 포함한다. 따라서, 매 열마다 MxN개의 행과 L개의 열이 있다. 따라서, 상기 예시적인 어레이에 총 MxNxL개의 메모리 셀이 있다. 플래시 EEPROM(200)은 온 피치 감지 증폭기 블록(230)과 열 선택 트랜지스터 블록(240)을 더 포함한다. 온 피치 감지 증폭기 블록(230)과 열 선택 트랜지스터 블록(240)은 기존의 것으로, 그 자체는 신규의 요지를 구성하지는 않는다. 프리차지/기록 데이터 전달 블록(250)은 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따라서 저전압 CMOS 트랜지스터 250(1), 250(2), ...250(L)을 사용하여 프리차지 트랜지스터 기능과 기록/소거 데이터 전달 기능을 통합하고 있다. 각각의 열 세그먼트는 단자 GCOL로 도시된 전체 열에 접속되고, 또한 고전압 소스 VPP에 접속된다. 또한, 각각의 열 세그먼트는 세그먼트 선택 신호 (SEGSEL_1, SEGSEL_2, ...SEGSEL_M)를 수신하고, 상기 세그먼트 선택 신호는 표명될 때 모든 전체 열의 대응 열 세그먼트를 선택한다. 따라서, 예를 들면, SEGSEL_1은 COLSEG_1_1, COLSEG_1_2, ...COLSEG_1_M을 선택한다.4 is a circuit diagram of a flash EEPROM according to the present invention in which the individual column segments of the flash EEPROM are comprised of the circuit shown in FIG. As shown in FIG. 4, a preferred embodiment of the flash EEPROM 200 according to the present invention includes a memory array 220 comprising entire columns GCOLUMN_1, GCOLUMN_2,... GCOLUMN_L. Each column contains M column segments. For example, GCOLUMN_1 includes column segments COLSEG_1_1, COLSEG_2_1, ... COLSEG_M_1. Each column segment contains N rows. For example, COLSEG_1_1 includes ROW_1_1, ROW_1_2, ... ROW_1_N. Thus, there are MxN rows and L columns for every column. Thus, there are a total of MxNxL memory cells in the example array. The flash EEPROM 200 further includes an on pitch sense amplifier block 230 and a column select transistor block 240. The on pitch sense amplifier block 230 and the column select transistor block 240 are conventional and do not constitute a novel subject per se. The precharge / write data transfer block 250 is a precharge transistor using low voltage CMOS transistors 250 (1), 250 (2), ... 250 (L) in accordance with the present invention, as described in more detail below. It integrates functionality and record / erase data transfer. Each column segment is connected to the entire column shown by terminal GCOL and also to the high voltage source VPP. In addition, each column segment receives a segment select signal SEGSEL_1, SEGSEL_2, ... SEGSEL_M, which, when asserted, selects the corresponding column segment of all the entire columns. Thus, for example, SEGSEL_1 selects COLSEG_1_1, COLSEG_1_2, ... COLSEG_1_M.

도 5는 예시적인 열 세그먼트 COLSEG_1_1을 보다 상세히 도시하고 있다. 바람직하기로는, 모든 열 세그먼트는 본질적으로 동일하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 메모리 셀은 분리 게이트 메모리 셀 트랜지스터를 포함한다. 그러나, 이것은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며 본 발명은 적층 게이트 메모리 셀과 다른 유형의 전기적 프로그램가능 메모리 셀을 포함하는 메모리에 적용할 수 있음을 이해해야 한다. 종래 기술에서처럼, 모든 셀의 드레인 단자는 열 세그먼트에 접속되고, 게이트 단자는 행에 접속되며, 소스 단자는 모두 함께 소스 노드에 접속된다. 세그먼트 선택 신호 COLSEG_1_1은 열 세그먼트 선택 트랜지스터에 접속된다.5 illustrates an exemplary thermal segment COLSEG_1_1 in more detail. Preferably, all the heat segments are essentially identical. As shown in FIG. 5, each memory cell includes a separate gate memory cell transistor. However, it should be understood that this is only a preferred embodiment and that the present invention can be applied to a memory including a type of electrically programmable memory cell different from a stacked gate memory cell. As in the prior art, the drain terminals of all cells are connected to the column segments, the gate terminals are connected to the rows, and the source terminals are all connected together to the source node. The segment select signal COLSEG_1_1 is connected to a column segment select transistor.

각각의 열 세그먼트는 소거/프로그램 열 세그먼트 부스트 래치(erase/program column segment boost latch)(280)를 포함한다. 소거/프로그램 열 세그먼트 부스트 래치(280)는 열을 전압원 VPP에 접속하고, 메모리 셀을 소거 및/또는 기록(즉, 프로그래밍)하는데 필요한 고전압(대체로 7볼트)이 열 세그먼트에 제공되는 경로이다. 소거/프로그램 열 세그먼트 부스트 래치(280)는 두꺼운산화물로 이루어진 n 채널 고전압 트랜지스터(284)와 직렬로 접속되고 두꺼운 산화물로 된 p 채널 고전압 트랜지스터를 포함한다. 상기 두 트랜지스터의 게이트는 열 세그먼트에 접속된다. 트랜지스터(282)의 소스는 고전압 소스 VPP(예를 들면, 7볼트)에 접속된다. 트랜지스터(284)의 드레인은 메모리 어레이의 판독 제어 라인(290)에 접속된다. 제 3 트랜지스터(286) 즉, 두꺼운 산화물로 이루어진 다른 p 채널 고전압 트랜지스터는 트랜지스터(282)와 트랜지스터(284) 사이의 접합부에 접속되는 게이트를 구비한다. 소스 단자는 VPP에 접속되고, 드레인 단자는 열 세그먼트에 접속된다.Each column segment includes an erase / program column segment boost latch 280. The erase / program column segment boost latch 280 is a path that connects the column to the voltage source VPP and provides the column segment with the high voltage (usually 7 volts) needed to erase and / or write (ie, program) the memory cell. The erase / program column segment boost latch 280 is connected in series with an n-channel high voltage transistor 284 of thick oxide and includes a p-channel high voltage transistor of thick oxide. The gates of the two transistors are connected to the column segments. The source of transistor 282 is connected to high voltage source VPP (eg, 7 volts). The drain of the transistor 284 is connected to the read control line 290 of the memory array. The third transistor 286, i.e., another p-channel high voltage transistor made of thick oxide, has a gate connected to the junction between the transistor 282 and the transistor 284. The source terminal is connected to VPP and the drain terminal is connected to the column segment.

열 세그먼트 선택 스위치(270)는 대응 SEGSEL 신호 라인에 접속되는 게이트 단자를 구비하는 단일 저전압 n 채널 트랜지스터(272)를 포함한다.The column segment select switch 270 includes a single low voltage n channel transistor 272 having a gate terminal connected to a corresponding SEGSEL signal line.

위의 발명의 배경에서 논의된 바와 같이, 플래시 메모리를 프로그래밍하는 동작에서, 메모리 어레이가 먼저 소거되어, 메모리 어레이에 저장된 모든 값이 클리어된다. 대체로, 소거된 셀은 자신을 로직 로 레벨(logic low level)(접지)로 나타낸다. 따라서, 메모리를 기록 또는 (프로그래밍)하는 것은 로직 0을 저장하고자 하는 셀을 소거 상태로 남기고 로직 1 값을 저장하고자 하는 셀만을 "기록" 상태로 남기는 것을 의미한다. 값 로직 0과 로직 1이 임의의 값이고 상기 값들이 단순히 두 상이한 전압임을 당업자들은 이해해야 한다. 본 명세서에서, 가장 실제적인 메모리 셀이 아니라면, 로직 0은 접지 또는 0볼트로 표시되고, 로직 1은 고전압 예를 들면, 3.3볼트를 표시된다.As discussed in the background of the above invention, in the operation of programming the flash memory, the memory array is first erased so that all values stored in the memory array are cleared. In general, an erased cell represents itself at a logic low level (ground). Thus, writing or (programming) the memory means leaving the cell to store logic 0 in the erased state and leaving only the cell in which the logic 1 value is stored in the " write " state. Those skilled in the art should understand that value logic 0 and logic 1 are arbitrary values and the values are simply two different voltages. In this specification, if not the most practical memory cell, logic 0 is labeled ground or 0 volts, and logic 1 is labeled high voltage, eg 3.3 volts.

앞서 기술한 바와 같이, 셀을 소거하는 것은 게이트-드레인 경로 양단에 충분히 높은 전압을 인가하여, 드레인에서 부동 게이트로 전자 터널링이 발생하게 하여, 부동 게이트의 공칭 전압을 특정 값으로 설정하는 것을 포함하게 된다. 그 값은, 공칭 고전압(예를 들면, 3.3볼트)이 트랜지스터를 판독하기 위하여 (대응 행 단자를 통하여) 트랜지스터의 고정 게이트에 인가될 때, 부동 게이트가 트랜지스터의 임계 전압 Vt 이상으로 되게 하여, 트랜지스터를 턴 온시키고 셀이 열 세그먼트를 접지로 전도하게 되도록 선택된다. 셀을 기록하는 것은 고전압을 셀의 드레인과 고정된 게이트 단자에 모두 인가하여 전류 경로에서 부동 게이트로 열 전자 주입이 일어나도록 하는 것을 포함한다. 그 셀에 대응하는 행이 판독을 위해 표명될 때(즉, 고정 게이트가 3.3볼트로 상승될 때), 부동 게이트가 임계 전위 이하로 유지되어 셀이 턴 온 되지 않고 열 세그먼트를 접지로 전도하지 않게 되는 값으로 부동 게이트의 공칭 전위를 낮추도록, 충분한 전자 주입이 발생될 수 있다. 따라서, 열 세그먼트 상의 프리차지 전압은 그대로 유지되고, 감지 증폭기는 셀을, 로직 1을 포함하는 것으로 판독한다.As previously described, erasing a cell involves applying a sufficiently high voltage across the gate-drain path, causing electron tunneling from the drain to the floating gate, thereby setting the nominal voltage of the floating gate to a specific value. do. Its value causes the floating gate to be above the threshold voltage Vt of the transistor when a nominal high voltage (e.g. 3.3 volts) is applied to the fixed gate of the transistor (via the corresponding row terminal) to read the transistor. Is selected to turn on and the cell conducts the thermal segment to ground. Writing a cell involves applying a high voltage to both the cell's drain and a fixed gate terminal to cause thermal electron injection into the floating gate in the current path. When the row corresponding to that cell is asserted for reading (i.e. when the fixed gate rises to 3.3 volts), the floating gate remains below the threshold potential so that the cell does not turn on and does not conduct the column segment to ground. Sufficient electron injection can be generated to lower the nominal potential of the floating gate to a value that becomes. Thus, the precharge voltage on the column segment is maintained and the sense amplifier reads the cell as including logic one.

본 발명에 따라 메모리 디바이스의 메모리 셀을 소거 및 기록하는 동작은 도 4 및 도 5에 예시된 발명의 예시적인 실시예, 특히, 열 세그먼트 CLOSEG_1_1과 관련하여 설명된다. 기록 또는 소거 동작을 하는 동안 열 세그먼트를 VPP(7볼트)로 상승시키기 위하여, 고전압 전력 공급 단자 VPP는 최초에 저전압 전력 공급 단자 전압 VDD(예를 들면, 3.3볼트)와 동일하게 설정된다. 또한, ①판독 제어 입력(290)은 접지 전위로 설정되고, ②VDD와 동일한 전압의 데이터가 데이터 입력 DATA-1에 인가되며, ③WRITE-PRECHARGE 입력(152)은 VDD로 상승되고, ④SEGSEL_1은 열 세그먼트 선택 트랜지스터(272)(도 5)를 턴 온 시키도록 표명된다. 이것은 열 세그먼트 상의 전압을 VDD-Vt로 세트하되, 여기서 Vt는 디바이스 250(1)의 n 채널 임계 전압이 된다. Vt의 대표적 값은 1볼트이다. 따라서, 열은 2볼트(즉, 3볼트 마이너스 1볼트는 2볼트이다)의 값으로 "상승"될 것이다. 래치(280) 내에서, 트랜지스터(282, 284)는 트랜지스터(286)의 온 혹은 오프를 제어하는 인버터를 형성한다. 그러나, 인버터 트랜지스터(282, 284)는 전도될 수 있고, 트랜지스터(284)의 이득은 트랜지스터(282)의 이득보다 훨씬 크다(대체로 5배 더 크다). 따라서, 열 세그먼트에서 2볼트로, VPP가 3볼트로 세트되면, 인버터의 접합부(288)는 접지에 가깝고, 전달 트랜지스터(pass transistor)(286)가 턴 온된다. 트랜지스터(286)가 전도되면, 트랜지스터(286)의 게이트가 그 드레인 전위 VPP에서 그 드레인 전위보다 임계전압만큼 낮게(VPP-Vth) 낮추어질 때 상기 트랜지스터가 전도되어, 그 소스(열)를 드레인 전위 (VPP)로 상승시키기 때문에, 열을 2볼트의 중간 열 전압에서 VPP로 끌어올린다. 이는 트랜지스터(282)를 완전히 턴 오프 시키고, 접합부(288)를 접지 전위로 유지시킨다. 이 지점에서, VPP는 VDD에서부터, 기록 또는 소거 동작을 하는데 필요한 고전압 레벨 즉, 7볼트로 상승된다. 상기 고전압은 트랜지스터(286)에서 열로 전달되고, 기록 또는 소거는 셀의 게이트 단자에 인가되는 전압에 따라서(즉, 대응 행 입력에 따라서) 발생한다.The operation of erasing and writing memory cells of a memory device in accordance with the present invention is described with reference to the exemplary embodiment of the invention illustrated in FIGS. 4 and 5, in particular with respect to column segment CLOSEG_1_1. In order to raise the column segment to VPP (7 volts) during the write or erase operation, the high voltage power supply terminal VPP is initially set equal to the low voltage power supply terminal voltage VDD (e.g., 3.3 volts). Further, ① read control input 290 is set to ground potential, ② data of the same voltage as VDD is applied to data input DATA-1, ③ WRITE-PRECHARGE input 152 is raised to VDD, and ④ SEGSEL_1 selects the column segment. It is asserted to turn on transistor 272 (FIG. 5). This sets the voltage on the column segment to VDD-Vt, where Vt is the n-channel threshold voltage of device 250 (1). Typical value of Vt is 1 volt. Thus, the column will "raise" to a value of 2 volts (ie 3 volts minus 1 volt is 2 volts). Within latch 280, transistors 282, 284 form an inverter that controls the on or off of transistor 286. However, inverter transistors 282, 284 can be conducted and the gain of transistor 284 is much greater than the gain of transistor 282 (usually five times larger). Thus, with 2 volts in the row segment and VPP set to 3 volts, the junction 288 of the inverter is close to ground and the pass transistor 286 is turned on. When transistor 286 is conducting, the transistor conducts when the gate of transistor 286 is lowered by its threshold voltage (VPP-V th ) at its drain potential VPP below its drain potential, thereby draining its source (column). Since it rises to the potential VPP, heat is drawn to VPP at a medium thermal voltage of 2 volts. This completely turns off transistor 282 and keeps junction 288 at ground potential. At this point, VPP rises from VDD to the high voltage level needed to perform the write or erase operation, i.e., 7 volts. The high voltage is transferred as heat in transistor 286 and write or erase occurs in accordance with the voltage applied to the gate terminal of the cell (ie, according to the corresponding row input).

기록 또는 소거 동작의 종료시, 열을 접지 전위로 복귀시킬 필요가 있다. 복귀는 먼저 VPP를 VDD로 낮추고 따라서 열을 VDD로 낮춤으로써 이루어진다. 다음으로, 판독 제어 입력(290)은 VDD 레벨로 상승되고, 노드(288)는 VPP에서 n 채널 임계치만큼 낮게 상승시킨다. 이는 트랜지스터(286)의 전도를 감소시키지만, 대체로 전도를 완전히 차단하지는 않는다. 트랜지스터(286)만이 약하게 전도되는 상태에서, 데이터 입력 DATA_1은 접지로 낮아지고, 이는 열을 완전히 접지로 방전시키고 노드(288)를 (이제 VDD와 동일한) VPP로 상승시켜, 트랜지스터(286)를 완전히 턴 오프 시킨다. 트랜지스터 250(1)은 트랜지스터(286)의 임의의 잔여 전도를 극복해야 한다. 이것은, 트랜지스터(286)가 그 임계 전압 보다 단지 약간 높은 트랜지스터(286)상의 게이트-소스 전압으로 인하여 낮은 이득 상태로 바이어스 되기 때문에 어려운 일은 아니다.At the end of the write or erase operation, it is necessary to return the heat to the ground potential. The return is first made by lowering VPP to VDD and thus lowering the column to VDD. Next, read control input 290 is raised to VDD level, and node 288 is raised to as low as n channel thresholds in VPP. This reduces the conduction of transistor 286 but generally does not completely block conduction. In the state where only transistor 286 is weakly conducting, data input DATA_1 is lowered to ground, which discharges heat completely to ground and raises node 288 to VPP (which is now equal to VDD), thereby completely turning transistor 286 off. Turn off. Transistor 250 (1) must overcome any residual conduction of transistor 286. This is not difficult because transistor 286 is biased to a low gain state due to the gate-source voltage on transistor 286 only slightly above its threshold voltage.

앞서 언급한 바와 같이, 소정의 열을 기록하거나 소거하는 것을 방지하기 위해, 상기 열을 접지로 유지하는 반면, 액티브 행을 따라서 다른 열에 있는 셀을 기록 또는 소거할 필요가 있다. 이와 같이 하기 위하여, 기록되지 않을 열에 대응하는 데이터 입력이 기록 또는 소거 동작 동안 접지 전위로 유지되지 않는다는 점을 제외하면, 열을 고전압으로 상승시킬 때 위에서 설명된 절차와 완전히 동일한 절차가 뒤따른다. 이는 상기 열을 접지 전위로 유지하여, 상기 열이 VDD-Vt로 상승되는 것을 방지한다. 결론적으로, 래치(280)의 접합부(288)는 VPP로 유지되고, 따라서 트랜지스터(286)를 통하여 전도되는 것을 차단한다.As mentioned above, to prevent writing or erasing a given column, it is necessary to keep the column to ground while writing or erasing cells in other columns along the active row. To do this, the same procedure as described above is followed when raising the heat to high voltage, except that the data input corresponding to the heat that is not to be written is not held at ground potential during the write or erase operation. This maintains the column at ground potential, preventing the column from rising to VDD-Vt. In conclusion, junction 288 of latch 280 remains at VPP, thus blocking conduction through transistor 286.

위에서 설명된 기록 및 소거 동작 동안, VPP 공급 단자는 먼저, 보다 낮은 VDD 레벨에서 보다 높은 전압 VPP로 상승되고, 기록 또는 소거의 종료 시에 다시 VDD의 레벨로 낮추어진다. VPP가 오프 칩 공급부(off-chip supply)로부터 공급될 경우, 이는 오프 칩 전압 공급부를 보다 높은 전압 VPP로 변경함으로써 달성된다. 대안적으로, VPP는 VDD에서 외부에서 공급되거나 내부에서 전하 펌핑되는 고전압 공급부로 온칩 스위칭(switched on-chip)될 수 있다. 상기 방법은 당업자들에게는 잘 알려져 있다.During the write and erase operations described above, the VPP supply terminal is first raised from the lower VDD level to the higher voltage VPP and then lowered back to the level of VDD at the end of writing or erasing. If VPP is supplied from an off-chip supply, this is achieved by changing the off-chip voltage supply to a higher voltage VPP. Alternatively, VPP may be switched on-chip with a high voltage supply that is externally supplied or internally pumped from VDD. Such methods are well known to those skilled in the art.

바람직한 실시예는 아니지만, VPP를 언제나 고전압에 고정된채로 유지하면서 기록 및 소거하는 것도 가능하다. VPP가 보다 높은 전압, 예를 들면, 7볼트에서 고정되는 점을 제외하면, 위에서 설명된 것과 동일한 절차가 뒤따른다. 이것은 두 가지 이유에서 바람직한 동작 모드는 아니다. 첫째, 열이 VDD-Vt로 상승된 후, p 채널 트랜지스터(284)가 보다 큰 게이트-소스 전압으로 인하여 전도성이 보다 더 크기 때문에, 래치 인버터{트랜지스터(282, 284)}가 노드(288)에서의 출력을 보다 더 낮추는 것은 더욱 어려울 것이다. 이를 극복하기 위하여, 트랜지스터(282, 284) 사이의 이득 차는 앞서 논의된 바와 같이 증가되어, 트랜지스터(284)는 트랜지스터(282)보다 훨씬 높은 이득을 갖게 된다. 둘째로, 기록 또는 소거 종료 기간 동안, 열은 트랜지스터 250(1)에 의해 VDD에서 접지로 낮추어지는 대신 고전압에서 접지로 낮추어질 것이다. 이 때, DATA_1은 접지에 있고, 트랜지스터 250(1) 양단간의 드레인 -소스 전위는 고전압 전위가 된다. 트랜지스터 250(1)의 펀치쓰루(punchthrough) 및 신뢰도 저하(degraded reliability)를 방지하기 위하여, 그 채널 길이는 증가되어야 한다. 채널 길이가 증가되면 트랜지스터 250(1)의 이득이 감소하고, 차례로 프리차지 및 사이클 시간이 증가하는 바람직하지 못한 효과를 갖는다. 그러나, 설계자는 소정의 응용에 대해서는 상기 실시예가 유용함을 발견할 수 있다.Although not a preferred embodiment, it is also possible to write and erase while keeping VPP fixed at high voltage at all times. The same procedure follows as described above, except that VPP is fixed at a higher voltage, for example 7 volts. This is not a preferred mode of operation for two reasons. First, after the heat rises to VDD-Vt, the latch inverter (transistors 282, 284) is at node 288 because the p-channel transistor 284 is more conductive due to the larger gate-source voltage. It will be more difficult to lower the output of. To overcome this, the gain difference between transistors 282 and 284 is increased as discussed above, such that transistor 284 has a much higher gain than transistor 282. Secondly, during the write or erase termination period, the column will be lowered from high voltage to ground by transistor 250 (1) instead of from VDD to ground. At this time, DATA_1 is at ground, and the drain-source potential between both ends of transistor 250 (1) becomes a high voltage potential. In order to prevent punchthrough and degraded reliability of transistor 250 (1), its channel length must be increased. Increasing the channel length reduces the gain of transistor 250 (1), which in turn has the undesirable effect of increasing precharge and cycle time. However, designers may find the above embodiments useful for certain applications.

고전압 메모리 동작을 위한 고전압이 소거/프로그램 열 세그먼트 부스트 래치(280)를 통하여 열에 들어가기 때문에, 데이터 경로 트랜지스터는 그 게이트-소스 단자 또는 게이트-드레인 단자 양단간에 고전압을 전달할 필요가 없다. 마찬가지로, 프리차지 트랜지스터는 저전압 디바이스일 수 있다. 이것은, 고전압이 열 상에 있을 때 열 프리차지 트랜지스터의 게이트가 종래 기술에서처럼 접지가 아니라 VDD 레벨에 있기 때문에 가능하다. 따라서, 산화물 스트레스(드레인-게이트 전위 및 소스-게이트 전위)는 고전압 레벨과 VDD사이의 차(예를 들면, 7볼트-3볼트=4볼트)로 감소된다. 저전압 트랜지스터를 사용하면 프리차지 및 사이클 시간이 감소되어 고전압 트랜지스터의 성능 저하에 의한 오버 타임(over time)의 연장이 제거된다. 사실, 각각의 열에 대한 종래 기술의 데이터 경로 트랜지스터와 프리차지 트랜지스터는 도 4에 도시된 바와 같이, 단일 n 채널 저전압 트랜지스터 250(1), 250(2), ...250(N)으로 결합될 수 있다.Since the high voltage for high voltage memory operation enters the column through the erase / program column segment boost latch 280, the data path transistor does not need to carry a high voltage across its gate-source terminal or gate-drain terminal. Likewise, the precharge transistor can be a low voltage device. This is possible because when the high voltage is on the column, the gate of the column precharge transistor is at VDD level rather than ground as in the prior art. Thus, oxide stress (drain-gate potential and source-gate potential) is reduced to the difference between the high voltage level and VDD (eg, 7 volts-3 volts = 4 volts). The use of low voltage transistors reduces precharge and cycle time, eliminating the prolongation of over time due to performance degradation of high voltage transistors. In fact, the prior art data path transistors and precharge transistors for each column may be combined into a single n-channel low voltage transistor 250 (1), 250 (2), ... 250 (N), as shown in FIG. Can be.

더욱이, 높은 게이트-드레인 전위 또는 게이트-소스 전압을 더 이상 지원할 필요가 없기 때문에, 열 세그먼트 선택 스위치는 두개의 상보형 고전압 트랜지스터보다는 단일 저전압 트랜지스터(272)일 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 고전압 메모리의 동작 기간 동안, 열 세그먼트 선택 트랜지스터(272)는 턴 온 되어, 저전압이 전체 열에서 열 세그먼트 선택 트랜지스터(272)를 통하여 열 세그먼트로 전달된다. 상기 저전압은 소거/프로그램 열 부스트 래치(280)를 활성화시켜, 고전압 소스로부터의 전압을 고전압 메모리 동작을 위해 열 세그먼트로 전달한다. 고전압이 열 세그먼트 부스트 래치(280)를 통하여 열 세그먼트에 접속될 때 열 세그먼트 선택 트랜지스터(272)의 게이트가 공칭 VDD전압(예를 들면, 3.3볼트)에 있기 때문에, 열 세그먼트 선택 트랜지스터는 저전압 트랜지스터일 수 있다. 게이트와 드레인 단자 전압 사이의 차가 열 세그먼트 선택 트랜지스터의 정격 전압을 초과하지 않고 열 세그먼트 선택 트랜지스터 채널 길이가 고전압 드레인-소스 전위를 지원하기에 충분할 정도로 길다고 하면, 열 선택 트랜지스터는 손상을 입지 않을 것이다.Moreover, the column segment select switch may be a single low voltage transistor 272 rather than two complementary high voltage transistors because it no longer needs to support a high gate-drain potential or gate-source voltage. As mentioned above, during the operation of the high voltage memory, the column segment select transistor 272 is turned on, so that a low voltage is transferred to the column segment through the column segment select transistor 272 in the entire column. The low voltage activates the erase / program column boost latch 280 to transfer the voltage from the high voltage source to the column segment for high voltage memory operation. The column segment select transistor is a low voltage transistor because the gate of the column segment select transistor 272 is at its nominal V DD voltage (eg, 3.3 volts) when the high voltage is connected to the column segment via the column segment boost latch 280. Can be. If the difference between the gate and drain terminal voltages does not exceed the rated voltage of the column segment select transistor and the column segment select transistor channel length is long enough to support the high voltage drain-source potential, the column select transistor will not be damaged. .

저전압 열 세그먼트 선택 트랜지스터(272)는 종래 기술의 고전압 열 세그먼트 선택 트랜지스터보다 높은 이득과 보다 낮은 기생 용량성 부하를 갖는다. 그 결과, 열 프리차지 시간이 감소된다. 트랜지스터가 보다 높은 이득을 가지기 때문에, 판독 액세스 시간이 감소된다. 더욱이, 열 세그먼트 선택 스위치에서 큰 고전압 p 채널 트랜지스터를 제거하면 전체 열 커패시턴스가 상당히 감소되어, 결과적으로 판독 액세스 및 열 프리차지 시간이 보다 더 감소된다.The low voltage column segment select transistor 272 has higher gain and lower parasitic capacitive load than prior art high voltage column segment select transistors. As a result, the thermal precharge time is reduced. Since the transistor has a higher gain, the read access time is reduced. Moreover, eliminating large high voltage p-channel transistors in the column segment select switch significantly reduces the overall thermal capacitance, resulting in even more reduction in read access and thermal precharge time.

더욱이, 판독/소거 데이터 입력 DATA_1, DATA_2, ...DATA_L과 판독 제어 신호(290)는 표명될 때 VDD레벨에 있다. 따라서, 상기 신호를 발생하는 회로는 고전압 트랜지스터를 필요로 하지 않고 따라서, 보다 더 큰 칩 신뢰도와 보다 낮은 열 세그먼트 기생 커패시턴스를 얻을 수 있다.Moreover, read / erase data inputs DATA_1, DATA_2, ... DATA_L and read control signal 290 are at the VDD level when asserted. Thus, the circuit that generates the signal does not require a high voltage transistor, and therefore, higher chip reliability and lower column segment parasitic capacitance can be obtained.

고전압의 신뢰할 수 없고 전위가 불안정한 디바이스를 타이밍 기반 데이터 감지 및 열 프리차지 경로에서 모두 제거하면 메모리 어레이의 신뢰도가 증가된다.Eliminating both high-voltage, unreliable and unstable devices from the timing-based data sensing and thermal precharge paths increases the reliability of the memory array.

본 명세서에서 본 발명의 원리를 설명하였으나, 당업자들은 본 설명이 단지예일 뿐이며 본 발명의 범위를 제한하지는 않는 것임을 이해해야 한다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바람직한 실시예는 모두 기록/소거 트랜지스터 및 열 프리차지 트랜지스터로 사용하기 위해, 매 열마다의 단일 트랜지스터를 예시하는 반면, 상기 기능을 분리하도록 두 개의 분리된 저전압 트랜지스터가 사용되는 것이 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 간주된다. 또한, 다른 기능을 위해 상이한 경로를 제공하는 반면, 단지 프로그래밍을 위해 또는 단지 소거를 위해서 열 세그먼트에 고전압을 인가하도록 열 세그먼트 래치 및 관련 경로를 사용하는 것이 가능하다. 달리 말하면, 소거 및 프로그래밍 동작 모두를 위해 열 세그먼트 부스트 래치를 사용하는 것이 대부분의 경우에 상당히 유익한 반면, 상기 기능들 중 단지 한 기능만을 위해서 열 세그먼트 부스트 래치를 사용하는 것이 확실히 가능하다. 첨부된 청구 범위가 본 발명의 정신과 범위 내에 속하는 모든 수정을 커버하고자 한다.While the principles of the invention have been described herein, those skilled in the art should understand that the description is merely an example and does not limit the scope of the invention. For example, the preferred embodiment shown in FIG. 5 illustrates a single transistor for every column, both for use as a write / erase transistor and a column precharge transistor, while two separate low voltage transistors to separate the function. Is used within the scope of the present invention. It is also possible to use column segment latches and associated paths to apply high voltages to the column segments only for programming or only for erase, while providing different paths for other functions. In other words, while using a column segment boost latch for both erase and programming operations is quite beneficial in most cases, it is certainly possible to use a column segment boost latch for just one of the functions. It is intended that the appended claims cover all modifications that fall within the spirit and scope of the invention.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 메모리 특히, 세그먼트화된 열 플래시 EEPROM 메모리를 소거 및 프로그램(기록)하는데 필요한 높은 열 전압을 인가하기 위한 새로운 방법 및 관련 회로가 제공된다.As described above, according to the present invention, a novel method and associated circuitry are provided for applying the high thermal voltage required to erase and program (write) a memory, in particular a segmented thermal flash EEPROM memory.

Claims (39)

세그먼트화된 열의 전기적 프로그램가능 메모리(segmented column electronically programmable memory)를 구비하는 집적 회로에 있어서,An integrated circuit having a segmented column electronically programmable memory, comprising: 열 세그먼트에 접속된 다수의 메모리 셀과,A plurality of memory cells connected to the column segments, 상기 열 세그먼트와 상기 메모리의 전체 열 사이에 접속되는 열 세그먼트 선택 트랜지스터와,A column segment select transistor connected between the column segment and the entire column of the memory; 고전압 소스와 상기 열 세그먼트 사이에 접속되는 열 세그먼트 래치━상기 메모리 셀과 관련된 고전압 메모리 동작을 위해 고전압이 상기 열 세그먼트 래치를 통해 상기 열 세그먼트에 인가됨━A column segment latch connected between a high voltage source and the column segment—high voltage is applied to the column segment via the column segment latch for high voltage memory operation associated with the memory cell 를 포함하는 집적회로.Integrated circuit comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 세그먼트 선택 트랜지스터는 저전압 트랜지스터인 집적회로.And said column segment select transistor is a low voltage transistor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 프로그램 열 세그먼트 래치는The program row segment latch is 상기 고전압 소스와 상기 열 세그먼트 사이에 접속되는 전류 플로우단자(current flow terminals)를 구비하는 제 1 고전압 트랜지스터와,A first high voltage transistor having current flow terminals connected between said high voltage source and said column segment; 고전압 메모리가 동작하는 동안 전도하도록 상기 제 1 고전압 트랜지스터를 제어하기 위해 접속되는 제어 트랜지스터를 포함하는 집적 회로.And a control transistor coupled to control the first high voltage transistor to conduct during a high voltage memory operation. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제어 트랜지스터는 인버터를 포함하는 집적회로.And the control transistor comprises an inverter. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제어 트랜지스터는 상기 제 1 고전압 트랜지스터를 제어하는 인버터로서 접속된 제 2 및 제 3 고전압 트랜지스터를 포함하는 집적회로.And the control transistor includes second and third high voltage transistors connected as inverters to control the first high voltage transistor. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 2 고전압 트랜지스터는 상기 고전압 소스에 접속되는 제 1 전류 플로우 단자와, 상기 열 세그먼트에 접속되는 제어 단자와, 상기 제 1 고전압 트랜지스터의 제어 단자에 접속되는 제 2 전류 플로우 단자를 구비하고, 상기 제 3 고전압 트랜지스터는 상기 제 1 고전압 트랜지스터의 상기 제어 단자에 접속되는 제 1 전류 플로우 단자와, 상기 열 세그먼트에 접속되는 제어 단자와, 상기 메모리가 고전압 메모리 동작 모드에 있는가의 여부를 나타내는 신호에 접속되는 제 2 전류 플로우 단자를 구비하는 집적 회로.The second high voltage transistor includes a first current flow terminal connected to the high voltage source, a control terminal connected to the column segment, and a second current flow terminal connected to a control terminal of the first high voltage transistor, A third high voltage transistor is connected to a first current flow terminal connected to the control terminal of the first high voltage transistor, a control terminal connected to the column segment, and a signal indicating whether the memory is in a high voltage memory operating mode. And a second current flow terminal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 고전압 트랜지스터는 p 채널 트랜지스터이고, 상기 제 2 고전압 트랜지스터는 p 채널 트랜지스터이며, 상기 제 3 고전압 트랜지스터는 n 채널 트랜지스터인 집적 회로.The first high voltage transistor is a p-channel transistor, the second high voltage transistor is a p-channel transistor, and the third high voltage transistor is an n-channel transistor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 저전압 열 세그먼트 선택 트랜지스터는 단일 트랜지스터를 포함하는 집적 회로.And the low voltage column segment select transistor comprises a single transistor. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 저전압 열 세그먼트 선택 트랜지스터는 n 채널 트랜지스터를 포함하는 집적 회로.And the low voltage column segment select transistor comprises an n channel transistor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 EEPROM은 플래시 EEPROM인 집적 회로.The EEPROM is a flash EEPROM. 세그먼트화된 열의 전기적 프로그램가능 메모리를 구비하는 집적 회로에 있어서,An integrated circuit having segmented rows of electrically programmable memory, 행과 열로 배열된 다수의 메모리 셀━상기 열은 각각 전체 열에 접속되는 보다 작은 열 세그먼트로 세그먼트화 됨━과,A plurality of memory cells arranged in rows and columns—the columns are segmented into smaller column segments each connected to an entire column—and, 고전압 소스와 상기 열 세그먼트 사이에 접속되는 열 세그먼트 래치━상기 메모리 셀과 관련된 고전압 메모리 동작을 위해 고전압이 상기 열 세그먼트 래치를 통해 상기 열 세그먼트에 인가됨━와,A column segment latch connected between a high voltage source and the column segment—a high voltage is applied to the column segment via the column segment latch for high voltage memory operation associated with the memory cell; 상기 전체 열 각각에 접속되는 저전압 프리차지 및 소거/프로그래밍 트랜지스터Low voltage precharge and erase / programming transistors connected to each of the entire columns 를 포함하는 집적회로.Integrated circuit comprising a. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 저전압 프리차지 및 소거/프로그래밍 트랜지스터는, 판독 동작을 위해 상기 열을 프리차지 하는데 사용되고, 프로그래밍 하는 동안 데이터를 상기 열에 있는 메모리 셀에 기록하는데 사용되는 단일 트랜지스터를 포함하는 집적 회로.Wherein the low voltage precharge and erase / programming transistors comprise a single transistor used to precharge the column for a read operation and to write data to a memory cell in the column during programming. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 열 세그먼트 래치는The column segment latch is 출력을 구비하는 인버터를 형성하도록 접속되는 제 1 및 제 2 래치 트랜지스터━상기 제 2 트랜지스터의 이득은 상기 제 1 트랜지스터의 이득보다 큼━와,First and second latch transistors connected to form an inverter having an output, the gain of the second transistor being greater than the gain of the first transistor; 전달 트랜지스터를 형성하도록 접속되는 제 3 래치 트랜지스터━상기 제 3 래치 트랜지스터는 상기 인버터의 출력에 접속되는 게이트와, 전원에 접속되는 소스와, 상기 메모리 어레이의 열에 접속되는 드레인을 구비함━A third latch transistor connected to form a transfer transistor, the third latch transistor having a gate connected to an output of the inverter, a source connected to a power supply, and a drain connected to a column of the memory array. 를 포함하는 집적 회로.Integrated circuit comprising a. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 열 세그먼트 래치를 통하여 상기 열 세그먼트에 인가되는 전압은 상기 열 세그먼트 상의 초기 전압의 함수로서 제어되는 집적 회로.The voltage applied to the column segment via the column segment latch is controlled as a function of initial voltage on the column segment. 세그먼트화된 열의 전기적 프로그램가능 메모리 디바이스의 고전압 메모리 동작을 위해 고전압을 상기 메모리 디바이스의 열 세그먼트에 제공하는 방법━상기 메모리 디바이스는 행과 열로 배열된 다수의 메모리 셀과, 프리차지 전압을 상기 열 세그먼트에 접속하는 판독 프리차지 경로와, 데이터를 상기 메모리 셀에 기록하기 위한 데이터 경로를 포함하며, 상기 열은 상기 열 세그먼트로 세그먼트화 됨━에 있어서,A method of providing a high voltage to a column segment of the memory device for high voltage memory operation of a segmented column of electrically programmable memory device. The memory device includes a plurality of memory cells arranged in rows and columns and a precharge voltage to the column segment. And a data path for writing data to the memory cell, wherein the column is segmented into the column segments. 상기 열 세그먼트에 접속되는 래치에 고전압을 인가하는 단계━상기 래치는 상기 판독 프리차지 경로와 상기 데이터 경로의 외부에 있음━와,Applying a high voltage to a latch connected to said column segment, said latch being outside of said read precharge path and said data path; 저전압을 상기 열 세그먼트에 인가하여, 상기 고전압이 상기 열 세그먼트에 접속되도록 상기 래치를 턴 온 하는 단계Applying a low voltage to the column segment to turn on the latch so that the high voltage is connected to the column segment 를 포함하는 방법.How to include. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 판독 프리차지 경로 및 상기 열 세그먼트로 향하는 상기 데이터 경로는 결합되고, 상기 저전압을 인가하는 단계는 상기 결합된 경로를 통하여 상기 열 세그먼트에 상기 저전압을 인가하는 단계를 포함하는 방법.Wherein the read precharge path and the data path to the column segment are combined, and wherein applying the low voltage comprises applying the low voltage to the column segment through the combined path. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 메모리 디바이스는 상기 열 세그먼트와 상기 결합된 경로 사이에 접속되는 열 세그먼트 선택 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 저전압을 인가하는 단계는 상기 결합된 경로와 상기 열 세그먼트 선택 트랜지스터를 통하여 상기 열 세그먼트에 상기 저전압을 인가하는 단계를 포함하는 방법.The memory device further comprises a column segment select transistor connected between the column segment and the coupled path, and wherein applying the low voltage comprises applying the low voltage to the column segment through the combined path and the column segment select transistor. Applying a process. 세그먼트화된 열의 전기적 프로그램가능 메모리 디바이스에서 고전압 메모리 동작을 수행하는 방법━상기 메모리 디바이스는 열 세그먼트로 세그먼트화 되는 열과 행으로 배열되는 다수의 메모리 셀과, 프리차지 전압을 상기 열 세그먼트에 접속하는 판독 프리차지 경로와, 데이터를 상기 메모리 셀에 기록하는 데이터 경로와, 상기 판독 프리차지 경로와 상기 데이터 경로 외부에 있고 상기 메모리 셀과 관련된 고전압 메모리 동작용 상기 열 세그먼트에 고전압을 접속하는 고전압 경로를 포함하고, 상기 고전압 경로는 래치와, 상기 래치에 접속되고 메모리 디바이스가 판독 모드에 있는가 또는 고전압 메모리 동작 모드에 있는가를 나타내는 판독 제어 라인을 포함함━에 있어서,A method of performing high voltage memory operation in a segmented column of electrically programmable memory device—The memory device includes a plurality of memory cells arranged in columns and rows segmented into column segments, and a read that connects a precharge voltage to the column segment. A precharge path, a data path for writing data to the memory cell, and a high voltage path for connecting a high voltage to the column segment for high voltage memory operation outside the read precharge path and the data path and associated with the memory cell. And wherein the high voltage path comprises a latch and a read control line connected to the latch that indicates whether the memory device is in a read mode or a high voltage memory operating mode. 1) 고전압원을 상기 래치에 공급하는 단계와,1) supplying a high voltage source to the latch; 2) 상기 판독 제어 라인이 고전압 메모리 동작 모드를 나타내도록 세트하는 단계와,2) setting the read control line to indicate a high voltage memory mode of operation; 3) 공칭 전압을 상기 판독 프리차지 경로 또는 상기 데이터 경로를 통하여 상기 열에 인가하는 단계와,3) applying a nominal voltage to the column via the read precharge path or the data path, 4) 적절한 전압을 상기 열 세그먼트 상의 메모리 셀에 인가하여 그 메모리 값이 원하는 값으로 세트되게 하는 단계4) applying an appropriate voltage to the memory cell on the column segment such that the memory value is set to a desired value 를 포함하는 고전압 메모리 동작 수행 방법.A high voltage memory operation method comprising a. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 판독 프리차지 경로와 상기 데이터 경로는 동일한 경로이고, 프리차징 및 기록을 위해 공칭 전압으로 상승되는 기록 프리차지 신호에 접속되는 제어 단자와, 상기 데이터 경로에 접속되는 제 1 전류 플로우 단자와, 상기 제 열 세그먼트에 접속되는 제 2 전류 플로우 단자를 구비하는 트랜지스터를 포함하며,The read precharge path and the data path are the same path, a control terminal connected to a write precharge signal rising to a nominal voltage for precharging and writing, a first current flow terminal connected to the data path, and A transistor having a second current flow terminal connected to the column segment; 상기 단계 3)은Step 3) 3.1) 공칭 전압을 상기 트랜지스터의 상기 제어 단자에 인가하는 단계와,3.1) applying a nominal voltage to said control terminal of said transistor, 3.2) 공칭 전압을 상기 트랜지스터의 상기 제 1 전류 플로우 단자에 인가하는 단계를 포함하는 고전압 메모리 동작 수행 방법.3.2) applying a nominal voltage to the first current flow terminal of the transistor. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 단계 1)은Step 1) 1.1) 공칭 전압을 상기 래치에 인가하는 단계와,1.1) applying a nominal voltage to the latch; 1.2) 상기 단계 3)과 단계 4) 사이에서 상기 공칭 전압을 고전압으로 상승시키는 단계를 포함하는 고전압 메모리 동작 수행 방법.1.2) increasing the nominal voltage to a high voltage between steps 3) and 4). 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 단계 2)는 상기 판독 제어 라인을 공칭 전압으로 세트하는 단계를 포함하는 고전압 메모리 동작 수행 방법.Step 2) includes setting the read control line to a nominal voltage. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 5) 상기 열 세그먼트 상의 전압을 접지로 복귀시키는 고전압 메모리 동작 수행 방법.5) A method of performing a high voltage memory operation that returns a voltage on the column segment to ground. 제 34 항에 있어서,The method of claim 34, wherein 단계 5)는Step 5) 5.1) 판독 모드를 나타내도록 전압을 상기 판독 제어 라인에 인가하는 단계와,5.1) applying a voltage to said read control line to indicate a read mode; 5.2) 접지 전압을 상기 판독 프리차지 경로 또는 상기 데이터 경로를 통하여 상기 열에 인가하는 단계5.2) applying a ground voltage to the column via the read precharge path or the data path 를 포함하는 고전압 메모리 동작 수행 방법.A high voltage memory operation method comprising a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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