KR100560634B1 - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치는, 각각이 복수 개의 메모리 셀들로 구성된 두 개의 뱅크들과, 상기 뱅크들에 각각 대응하는 감지 증폭기들 그리고 상기 감지 증폭기들을 구동시키기 위한 감지 증폭기 인에이블 신호들을 출력하는 제어 회로를 포함하여, 하나의 뱅크가 기입 동작을 수행하고 있을 때 동시에 다른 뱅크로부터 셀 데이터를 독출할 수 있다.A nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention outputs two banks each consisting of a plurality of memory cells, sense amplifiers corresponding to the banks, and sense amplifier enable signals for driving the sense amplifiers. Including a control circuit, when one bank is performing a write operation, cell data can be read from another bank at the same time.
Description
도 1은 일반적인 플래시 메모리 셀의 단면도;1 is a cross-sectional view of a typical flash memory cell;
도 2는 종래의 플래시 EEPROM 장치를 보여주는 블록도;2 is a block diagram showing a conventional flash EEPROM device;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플래시 EEPROM 장치를 보여주는 블록도;3 is a block diagram showing a flash EEPROM device according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에 도시된 제 1 래치 및 제어 회로, 제 2 래치 및 제어 회로 그리고 입/출력 인터페이스를 상세히 보여주는 블록도;4 is a block diagram illustrating in detail the first latch and control circuit, the second latch and control circuit and the input / output interface shown in FIG. 3;
도 5는 도 4에 도시된 제 1 래치 및 제어 회로 내의 제어 회로를 보다 상세히 보여주는 회로도;5 is a circuit diagram showing in more detail the control circuitry in the first latch and control circuit shown in FIG. 4;
도 6은 도 4에 도시된 제 2 래치 및 제어 회로 내의 제어 회로를 보다 상세히 보여주는 회로도;6 is a circuit diagram showing in more detail the control circuitry in the second latch and control circuit shown in FIG. 4;
도 7은 도 4에 도시된 데이터 출력 선택 회로를 상세히 보여주는 회로도;7 is a circuit diagram showing in detail the data output selection circuit shown in FIG.
도 8은 도 3에 도시된 EEPROM 장치의 뱅크 1로부터 데이터를 독출할 때의 타이밍도; 그리고FIG. 8 is a timing diagram when reading data from
도 9는 도 3에 도시된 EEPROM 장치의 뱅크 2에서 기입 동작을 수행하고 있는 중에 뱅크 1로부터 데이터를 독출할 때의 타이밍도이다. FIG. 9 is a timing diagram when data is read from
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 실리콘 기판 2 : 소스1: silicon substrate 2: source
3 : 드레인 4 : 플로팅 게이트3: drain 4: floating gate
5 : 제어 게이트 10 : 셀 어레이5: control gate 10: cell array
12, 112, 122 : 행 디코더 14, 114, 124 : 열 디코더12, 112, 122:
20, 100 : 입/출력 인터페이스 30 : 섹터 정보 저장 회로20, 100: input / output interface 30: sector information storage circuit
32, 132 : 소거 제어 회로 34, 134 : 프로그램 제어 회로32, 132:
36, 136, 138 : 래치 및 제어 회로
38, 140 : 고전압 발생 회로36, 136, 138: latch and control circuit
38, 140: high voltage generating circuit
110 : 뱅크 1 셀 어레이 120 : 뱅크 2 셀 어레이110:
210, 230 : 제어 회로 220, 240 :감지 증폭기210, 230:
250 : 데이터 출력 선택 회로 260 : 데이터 출력 버퍼250: data output selection circuit 260: data output buffer
본 발명은 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 플래시 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a flash electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) device.
도 1은 일반적인 플래시 메모리 셀의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a typical flash memory cell.
도 1을 참조하면, 상기 플래시(flash) EEPROM 셀 트랜지스터는 일반적으로 절연막에 의해 완전히 둘러싸여 있고, 실리콘 기판(1) 상에 형성된 소스(source)(2)와 드레인(drain)(3) 사이에 배열된 전기적 플로팅 게이트(electrically floating gate)(4)와 워드 라인(word line)과 연결되는 제어 게이트(control gate)(5)를 갖는다. 셀 내에서 챠지 캐리어들(즉, 전자들)은 셀이 프로그램되었을 때 상기 절연막을 통해 상기 플로팅 게이트로 주입된다. 플래시 EEPROM 소자의 동작은 일반적으로 프로그램(program), 소거(erase), 독출(read)등의 3 가지 모드(mode)로 구분된다. Referring to FIG. 1, the flash EEPROM cell transistor is generally completely surrounded by an insulating film and is arranged between a
플래시 셀은 기판으로부터 플로팅 게이트로 주입된 핫 일렉트론(hot electron)에 의해 프로그램된다. 그러한 효과를 유도하기 위해, 소스(2)와 벌크(bulk)(1)가 접지될 때 상기 제어 게이트(5)에는 높은 전압(예를 들어, +10V)을 인가하고, 상기 드레인(3)에는 핫 일렉트론을 발생시키기 위해 적절한 양의 전압(예를 들어, 5 ~ 6V)을 인가한다. The flash cell is programmed by hot electrons injected from the substrate into the floating gate. To induce such an effect, a high voltage (e.g., + 10V) is applied to the
프로그램 모드에서 상기 플로팅 게이트는 핫 전자들을 축적하고 축적된 전자들의 흐름을 차단한다. 플로팅 게이트 상에 많은 양의 차단된 전자들의 축적은 셀 트랜지스터의 유효 드레솔드 전압(threshold voltage)(예를 들어, 약 6 ~ 7V)을 증가시키는 원인이 된다. 만일 이 증가가 충분히 크다면, 상기 셀 트랜지스터는 독출(read) 동작 동안 상기 제어 게이트(5)와 드레인(3)에 독출 전압이 인가될 때 비도전 상태로 남게 될 것이다. 이렇게 프로그램된 상태에서 상기 셀은 논리 '0'(OFF cell)으로 저장될 것이다. 그러한 셀들의 프로그램된 상태는 전원 공급이 중단되더라도 유지된다. In the program mode, the floating gate accumulates hot electrons and blocks the flow of accumulated electrons. Accumulation of a large amount of blocked electrons on the floating gate causes an increase in the effective threshold voltage (eg, about 6-7V) of the cell transistor. If this increase is large enough, the cell transistor will remain in a non-conductive state when a read voltage is applied to the
플래시 셀 트랜지스터 소거는 셀의 플로팅 게이트에 축적된 전하를 제거하는 것이다. 플래시 셀의 상기 소거는 예를 들어, 셀의 소스(2)와 드레인(3)을 플로팅 시키면서 제어 게이트(5)로 음의 고전압(negative high voltage)(예로서, -10V)을 그리고 벌크로 양의 전압(positive voltage)(예로서, 5 ~ 6V)을 인가함으로써 수행될 수 있다. 이는, 상기 플로팅 게이트와 상기 벌크 사이의 얇은 절연막을 통해 상기 셀 트랜지스터의 드레솔드 전압(예를 들어, 1 ~ 3V)의 감소를 유도하는 콜드 전자 터널링(즉, Fowler-Nordheim 터널링)을 야기한다. 상기 소거 전압은 수용할 수 있는 최대 드레솔드 전압 이하에서 소거 전압이 소거될 때까지 상기 셀에 인가될 것이다. 만일 플래시 셀이 소거되면 이는 대량으로 수행될 것이다. 이 경우, 상기 셀은 논리 '1'(ON cell)을 저장할 것이다. 따라서, 상기 비트 라인 전류의 모니터링에 의해 상기 셀의 프로그램/소거 상태(즉, 1 또는 0)가 결정될 수 있다.Flash cell transistor erase removes the charge accumulated in the floating gate of the cell. The erasure of the flash cell can be achieved by drawing a negative high voltage (e.g. -10V) and bulk to the
일련의 독출 동작이 발생하는 동안, 상기 소거 동작에 의해 드레솔드 전압이 낮아진 메모리 셀은 제어 게이트(5)에 일정 전압 또는 전원 전압(예로서, 4 ~ 5V)을 인가하면, 드레인(3)으로부터 소스(2)로 전류 경로가 형성되는데, 이 때 메모리 셀이 온(ON)되었다고 한다.During a series of read operations, a memory cell whose threshold voltage is lowered by the erase operation is applied from the
도 2는 종래의 플래시 EEPROM 장치를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 상기 플래시 메모리 장치는 불휘발성 EEPROM 셀 어레이(10), 행 디코더(row decoder)(12), 열 디코더(column decoder)(14), 입출력 인터페이스(Input/Output interface)(20), 섹터 정보 저장 회로(30), 소거 제어 회로(32), 프로그램 제어 회로(34), 래치 및 제어 회로(36) 그리고 고전압 발생 회로(38)를 포함한다.2 is a block diagram showing a conventional flash EEPROM device. Referring to FIG. 2, the flash memory device includes a nonvolatile
상기 입/출력 인터페이스(20)는 외부 입력 신호들(nCE, nOE, nWE, nBYTE, nRESET, nRY/BY, A0~A19, DQ0~DQ15)을 받아들여 각 제어 블록들로 제어 신호와 어 드레스 등을 제공하고, 상기 래치 및 제어 회로(36)와 외부와의 데이터 입/출력을 인터페이스한다. 상기 고전압 발생부(38)는 전원 전압(예를 들어, 2.7 ~ 3.6V)을 이용하여 고전압(예를 들어, 5 ~6V, 10V 등)을 발생한다. 상기 소거 제어 회로(32)는 외부 소거 명령 신호를 받아들여 상기 고전압 발생부(38)가 소거 동작에 적합한 전압을 발생하도록 제어 신호를 출력하고, 소거 동작을 알리는 신호를 상기 행 디코더(12)로 출력한다. 또한, 상기 메모리 장치가 소거 동작을 수행하고 있을 때에는 상기 장치가 동작(BUSY) 상태임을 알리고, 완료시에는 자동적으로 준비(READY) 상태를 알려 다음 동작을 위한 명령어 입력을 준비한다. 상기 섹터 정보 저장 회로(30)는 상기 메모리 장치의 소거 동작시 소거되는 섹터에 대한 정보 즉, 소거 여부에 대한 정보를 가지며 소거 섹터에 대한 정보를 상기 소거 제어 회로(32)와 프로그램 제어 회로(34)로 제공한다.The input /
상기 프로그램 제어 회로(34)는 일련의 프로그램 동작을 제어한다. 외부 프로그램 명령 신호를 받아들여 상기 고전압 발생부(38)가 프로그램 동작에 적합한 전압을 발생하도록 제어 신호를 출력한다. 또한, 상기 메모리 장치가 프로그램 동작을 수행하고 있을 때에는 상기 장치가 동작(BUSY) 상태임을 알리고, 완료시에는 자동적으로 준비(READY) 상태를 알려 다음 동작을 위한 명령어 입력을 준비한다. 상기 래치 및 제어 회로(36)는 독출 모드에서 셀 어레이(10)의 데이터를 감지 증폭기(미 도시됨)를 통해 감지하여 입/출력 인터페이스(20)로 출력하고, 프로그램 모드에서 상기 입/출력 인터페이스(20)로부터 입력된 데이터를 상기 셀 어레이(10)로 제공한다.The
대부분의 최신 고밀도 기술을 사용한 플래시 메모리 장치들은 칩 크기를 줄이기 위해 세그먼트 셀 어레이 구조를 채용한다. 즉, 벌크와 셀들은 다수의 섹터들로 나누어져 있고, 섹터 내 셀들의 소스들은 공통적으로 대응하는 벌크와 연결되어 있다. 이러한 구조는 섹터(예를 들어, 16k 또는 64k 바이트 용량)내 모든 셀들이 동시에 소거되도록 한다.Most flash memory devices using the latest high density technologies employ segmented cell array structures to reduce chip size. That is, the bulk and the cells are divided into a number of sectors, and the sources of cells in the sector are commonly connected to the corresponding bulk. This structure allows all cells in a sector (eg 16k or 64k byte capacity) to be erased simultaneously.
상기 소거 동작은 섹터 단위로 수행되는데, 이 때 소요되는 시간은 섹터당 수백 마이크로초(μsec) 내지 수 초(sec) 이상 소요되기 때문에 소거 동작이 수행되는 동안 다른 동작(예컨대, 독출 동작)을 전혀 할 수 없었다. 근래에는 소거-서스펜드 앤 리쥼(erase-suspend & resume) 동작을 통해 소정 섹터에 대한 소거 동작이 수행되고 있는 동안 다른 섹터에 대한 다른 동작(예컨대, 독출 동작)이 요청되면, 소거 동작을 잠시 멈추고 원하는 다른 동작(예컨대, 독출 동작)을 수행하고 나서 다시 소거 동작을 수행할 수 있다. 그러나, 이것은 매우 번거러운 동작이고, 불휘발성 반도체 메모리 장치의 동작 속도가 향상되지는 않는다.The erase operation is performed sector by sector, and the time required is several hundred microseconds (μsec) to several seconds (sec) or more per sector, so that no other operation (for example, a read operation) is performed while the erase operation is performed. I could not. Recently, when an erase operation for a sector is requested through an erase-suspend & resume operation, if another operation is requested for another sector (for example, a read operation), the erase operation is temporarily stopped. After performing another operation (eg, a read operation), the erase operation may be performed again. However, this is a very cumbersome operation, and the operation speed of the nonvolatile semiconductor memory device is not improved.
따라서, 본 발명의 목적은 메모리 셀 어레이를 다수 개의 섹터들을 포함하는 복수 개의 뱅크(bank)들로 구분하고, 각각의 뱅크에 대해 독출, 프로그램 및 소거 제어를 개별적으로 수행하는 불휘발성 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to divide a memory cell array into a plurality of banks including a plurality of sectors, and to perform a read, program, and erase control for each bank separately. To provide.
본 발명의 또다른 목적은 하나의 뱅크에 대한 제 1 동작이 수행중일 때, 다른 뱅크에 대한 제 2 동작을 병렬로 동시에 수행할 수 있는 불휘발성 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of simultaneously performing a second operation for another bank in parallel when a first operation for one bank is being performed.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 불휘발성 반도체 메모리 장치는: 각각이 복수 개의 메모리 셀들로 구성된 적어도 두 개의 뱅크들과; 상기 뱅크들에 각각 대응하며, 대응하는 제어 신호에 응답하여 대응하는 뱅크로부터의 데이터를 각각 감지 증폭하는 감지 증폭기들과; 상기 뱅크들에 대응하는 독출 인에이블 신호 및 기입 인에이블 신호에 응답하여, 상기 감지 증폭기들 중 상기 독출 인에이블 신호 및 기입 인에이블 신호에 대응하는 감지 증폭기를 구동시키기 위한 상기 제어 신호를 출력하는 제어 회로 및; 상기 감지 증폭기들 중 상기 독출 인에이블 신호에 대응하는 감지 증폭기로부터의 데이터를 선택적으로 출력하는 출력 선택 회로를 포함하되, 상기 제어 회로는, 상기 뱅크들 중 하나가 기입 인에이블되어 있을 때, 다른 뱅크에 대응하는 독출 인에이블 신호가 인가되면 상기 독출 인에이블 신호에 대응하는 감지 증폭기를 인에이블하기 위한 상기 제어 신호를 출력한다.According to a feature of the present invention for achieving the object of the present invention as described above, the nonvolatile semiconductor memory device comprises: at least two banks each consisting of a plurality of memory cells; Sense amplifiers each corresponding to the banks, each sensing amplifier amplifying data from the corresponding bank in response to a corresponding control signal; A control for outputting the control signal for driving a sense amplifier corresponding to the read enable signal and the write enable signal among the sense amplifiers in response to the read enable signal and the write enable signal corresponding to the banks; Circuit and; An output selector circuit for selectively outputting data from the sense amplifier corresponding to the read enable signal of the sense amplifiers, wherein the control circuitry comprises a second bank when one of the banks is write enabled. When the read enable signal corresponding to the signal is applied, the control signal for enabling the sense amplifier corresponding to the read enable signal is output.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 뱅크들 중 하나의 뱅크에 대응하는 상기 독출 인에이블 신호 및 기입 인에이블 신호에 응답하여, 상기 뱅크에 대응하는 상기 감지 증폭기를 구동시키기 위한 상기 제어 신호를 출력하는 제 1 제어 회로 및; 상기 뱅크들 중 다른 하나의 뱅크에 대응하는 상기 독출 인에이블 신호 및 기입 인에이블 신호에 응답하여, 상기 뱅크에 대응하는 상기 감지 증폭기를 구동시키기 위한 상기 제어 신호를 출력하는 제 2 제어 회로를 포함한다.In a preferred embodiment, the control circuit is adapted to drive the sense amplifier corresponding to the bank in response to the read enable signal and the write enable signal corresponding to one of the banks. A first control circuit for outputting; And a second control circuit outputting the control signal for driving the sense amplifier corresponding to the bank in response to the read enable signal and the write enable signal corresponding to one of the other banks. .
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 제어 회로는, 상기 독출 인에 이블 신호가 활성화되었는 지를 검출하는 제 1 검출 회로와; 상기 기입 인에이블 신호가 활성화되었는 지를 검출하는 제 2 검출 회로 및; 상기 제 1 및 제 2 검출 회로로부터 적어도 하나의 검출 신호가 입력될 때 상기 제어 신호를 출력하는 로직 회로를 포함한다.In a preferred embodiment, the first and second control circuits comprise: a first detection circuit for detecting whether the read enable signal is activated; A second detection circuit for detecting whether the write enable signal is activated; And a logic circuit for outputting the control signal when at least one detection signal is input from the first and second detection circuits.
이와 같은 장치에 의해서, 적어도 두 개의 뱅크를 포함하는 불휘발성 메모리 장치에서 각각의 뱅크에 대해 독출, 프로그램 및 소거 동작이 개별적으로 수행된다. 따라서, 하나의 뱅크가 기입 동작을 수행하고 있을 때 동시에 다른 뱅크로부터 메모리 셀 데이터를 독출할 수 있는 불휘발성 메모리 장치를 구현할 수 있다. 그 결과, 불휘발성 반도체 메모리 장치의 동작 속도가 향상된다.By such a device, read, program and erase operations are performed separately for each bank in a nonvolatile memory device including at least two banks. Therefore, a nonvolatile memory device capable of simultaneously reading memory cell data from another bank when one bank is performing a write operation may be implemented. As a result, the operation speed of the nonvolatile semiconductor memory device is improved.
(실시예)(Example)
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 9.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플래시 EEPROM 장치를 보여주는 블록도이다. 상기 플래시 메모리 장치는 입출력 인터페이스(Input/Output interface)(100)와 각각이 복수 개의 불휘발성 EEPROM 셀들로 구성된 다수 개의 섹터들을 포함하는 제 1 뱅크(110) 및 제 2 뱅크(120), 상기 제 1 뱅크(100)에 대한 행 디코더(112), 열 디코더(124), 래치 및 제어 회로(136)와, 상기 제 2 뱅크에 대한 행 디코더(122), 열 디코더(124), 래치 및 제어 회로(138)와, 섹터 정보 저장 회로(130), 소거 제어 회로(132), 프로그램 제어 회로(134) 그리고 고전압 발생 회로(140)를 포함한다.3 is a block diagram illustrating a flash EEPROM device according to a preferred embodiment of the present invention. The flash memory device includes an input /
상기 입/출력 인터페이스(100)는 외부 입력 신호들(nCE, nOE, nWE, nBYTE, nRESET, nRY/BY, A0~A19, DQ0~DQ15)을 받아들여 각 제어 블록들로 제어 신호와 어드레스 등을 제공하고, 상기 래치 및 제어 회로들(136, 138)과 외부와의 데이터 입/출력을 인터페이스한다. 상기 고전압 발생회로(140)는 전원 전압(예를 들어, 2.7 ~ 3.6V)을 이용하여 고전압들(예를 들어, 5 ~6V, 10V 등)을 발생한다. 상기 소거 제어 회로(132)는 외부 소거 명령을 받아들여 상기 고전압 발생회로(140)가 소거 동작에 적합한 전압을 발생하도록 제어 신호를 출력하고, 소거 동작을 알리는 신호를 상기 행 디코더들(112, 122)로 출력한다. 또한, 상기 메모리 장치가 소거 동작을 수행하고 있을 때에는 상기 장치가 동작(BUSY) 상태임을 알리고, 완료시에는 자동적으로 준비(READY) 상태를 알려 다음 동작을 위한 명령어 입력을 준비한다. 상기 소거 제어 회로(132)는 상기 메모리 장치의 소거 동작시 소거되는 섹터에 대한 정보 즉, 소거 여부에 대한 정보를 가지며 소거 섹터에 대한 정보를 상기 섹터 정보 저장 회로(130)와 프로그램 제어 회로(134)로 제공한다.The input /
상기 프로그램 제어 회로(134)는 일련의 프로그램 동작을 제어한다. 외부 프로그램 명령 신호를 받아들여 상기 고전압 발생부(38)가 프로그램 동작에 적합한 전압을 발생하도록 제어 신호를 출력한다. 또한, 상기 메모리 장치가 프로그램 동작을 수행하고 있을 때에는 상기 장치가 동작(BUSY) 상태임을 알리고, 완료시에는 자동적으로 준비(READY) 상태를 알려 다음 동작을 위한 명령어 입력을 준비한다. 상기 래치 및 제어 회로(136)는 독출 모드에서 뱅크 1(110)의 데이터를 감지 증폭기(미 도시됨)를 통해 감지하여 입/출력 인터페이스(100)로 출력하고, 프로그램 모 드에서 상기 입/출력 인터페이스(100)로부터 입력된 데이터를 상기 뱅크 1(110)로 제공한다. 상기 래치 및 제어 회로(138)는 독출 모드에서 뱅크 2(120)의 데이터를 감지 증폭기(미 도시됨)를 통해 감지하여 입/출력 인터페이스(100)로 출력하고, 프로그램 모드에서 상기 입/출력 인터페이스(100)로부터 입력된 데이터를 상기 뱅크 2(120)로 제공한다.The
도 4는 도 3에 도시된 제 1 래치 및 제어 회로, 제 2 래치 및 제어 회로 그리고 입/출력 인터페이스를 상세히 보여주는 블록도이다. 4 is a block diagram illustrating in detail a first latch and control circuit, a second latch and control circuit, and an input / output interface shown in FIG. 3.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 래치 및 제어 회로(136)는 감지 증폭기(220)와 상기 감지 증폭기(220)를 제어하기 위한 제어 회로(210)를 포함한다. 상기 제 2 래치 및 제어 회로(138)는 감지 증폭기(240)와 상기 감지 증폭기(240)를 제어하기 위한 제어 회로(230)를 포함한다. 그리고 상기 입/출력 인터페이스(100)는 데이터 선택 출력 회로(250) 및 데이터 출력 버퍼(260)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the first latch and
상기 감지 증폭기들(220, 240)은 독출 모드에서 선택된 셀 트랜지스터의 드레솔드 전압에 따라 프리챠지 레벨로 유지되거나 그라운드 전압 레벨로 발전(develop)되는 비트 라인의 전위와 레퍼런스 비트 라인의 전위 사이의 차이를 감지하여 증폭한다.The
제어 회로(210)는 독출 모드에서 어드레스 천이(address transition)시 또는 칩 인에이블(chip enable)시 활성화되는 독출 인에이블 신호(ATD_READ), 기입 모드에서 어드레스 천이시 또는 칩 인에이블시 활성화되는 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE), 뱅크 1(110)이 기입 모드(프로그램 모드 또는 소거 모드)일 때 활성화되는 뱅크 1 동작 신호(BANKBUSY1), 독출 모드에서 뱅크 1이 선택되었음을 나타내는 신호(RDBASEL1), 기입 모드에서 뱅크 1이 선택되었음을 나타내는 신호(WTBASEL1)를 받아들여, 상기 감지 증폭기(220)를 인에이블하기 위한 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)를 발생한다.The
제어 회로(230)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ), 상기 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE), 뱅크 2(120)가 기입 모드(프로그램 모드 또는 소거 모드)일 때 활성화되는 뱅크 2 동작 신호(BANKBUSY2), 독출 모드에서 뱅크 2가 선택되었음을 나타내는 신호(RDBASEL2), 기입 모드에서 뱅크 2가 선택되었음을 나타내는 신호(WTBASEL2)를 받아들여, 상기 감지 증폭기(240)를 인에이블하기 위한 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE2)를 발생한다.The
상기 독출 모드 뱅크 1 선택 신호(RDBASEL1)와 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)가 동시에 활성화되는 경우는 없으며, 또한 상기 기입 모드 뱅크 1 선택 신호(WTBASEL1)와 기입 모드 뱅크 2 선택 신호(WTBASEL2)가 동시에 활성화되는 경우는 없다. 상기 뱅크 동작 신호들(BANKBUSY1, BANKBUSY2)이 동시에 활성화되더라도, 상기 기입 모드 뱅크 선택 신호들(WTBASEL1, WTBASEL2) 가운데 기입 모드가 수행되고 있는 뱅크에 대응하는 기입 모드 뱅크 선택 신호만 활성화된다.The read
상기 감지 증폭기(220)는 상기 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)의 라이징 에지(rising edge)에서 대응하는 뱅크의 셀 데이터를 감지하고, 폴링 에지(falling edge)에서는 감지된 셀 데이터 신호(DOUT1)를 입/출력 인터페이스(100)의 데이터 출력 선택 회로(250)로 전송한다. 상기 감지 증폭기(240)는 상기 감지 증폭기 인 에이블 신호(SAE2)의 라이징 에지에서 대응하는 뱅크의 셀 데이터를 감지하고, 폴링 에지에서는 감지된 셀 데이터 신호(DOUT2)를 입/출력 인터페이스(100)의 데이터 출력 선택 회로(250)로 전송한다.The
상기 데이터 출력 선택 회로(250)는 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)에 응답하여 상기 감지 증폭기들(220, 240)로부터 입력되는 신호들(DOUT1, DOUT2) 가운데 하나를 선택적으로 출력한다. 즉, 상기 선택 신호(RDBASEL2)가 로우 레벨일 때, 상기 감지 증폭기(220)로부터 입력되는 신호를 출력하고, 상기 선택 신호(RDBASEL2)가 하이 레벨일 때, 상기 감지 증폭기(240)로부터 입력되는 신호를 출력한다.The data
도 5는 도 4에 도시된 제 1 래치 및 제어 회로 내의 제어 회로를 보다 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the control circuit in the first latch and control circuit shown in FIG. 4 in more detail.
도 5를 참조하면, 제어 회로(210)는 네 개의 인버터(312, 314, 322, 328), 두 개의 낸드 게이트(316, 320) 그리고 세 개의 노어 게이트(318, 324, 326)를 포함한다. 상기 인버터(312)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ)를 받아들여 반전된 신호를 출력하고, 상기 인버터(314)는 상기 뱅크 1 동작 신호(BANKBUSY1)를 받아들여 반전된 신호를 출력하고, 상기 인버터(322)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_WRITE)를 받아들여 반전된 신호를 출력한다.Referring to FIG. 5, the
상기 낸드 게이트(316)는 상기 독출 모드 뱅크 1 선택 신호와 상기 인버터(314)의 출력을 받아들여 낸드 연산하고, 상기 낸드 게이트(320)는 상기 뱅크 1 동작 신호(BANKBUSY1) 및 상기 기입 모드 뱅크 1 선택 신호(WTBASEL1)를 받아 들여 낸드 연산한다.The
상기 노어 게이트(318)는 상기 인버터(312) 및 상기 낸드 게이트(316)의 출력을 각각 받아들여 노어 연산하고, 상기 노어 게이트(324)는 상기 낸드 게이트(320) 및 상기 인버터(322)의 출력을 각각 받아들여 노어 연산한다.The NOR
상기 노어 게이트(326)는 상기 노어 게이트들(318, 324)의 출력을 각각 받아들여 노어 연산하고, 인버터(328)는 상기 노어 게이트(326)의 출력을 받아들여 반전된 신호 즉, 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)를 출력한다.The NOR
상기 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ) 및 상기 독출 모드 뱅크 1 선택 신호(RDBASEL1)가 하이 레벨이고, 뱅크 1 동작 신호(BANKBUSY1), 기입 모드 뱅크 1 선택 신호(WTBASEL1) 및 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE)가 모두 로우 레벨일 때 하이 레벨로 활성화된다. 또한, 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ) 및 상기 독출 모드 뱅크 1 선택 신호(RDBASEL1)가 로우 레벨이고, 뱅크 1 동작 신호(BANKBUSY1), 기입 모드 뱅크 1 선택 신호(WTBASEL1) 및 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE)가 모두 하이 레벨일 때 하이 레벨로 활성화된다.The sense amplifier enable signal SAE1 has the read enable signal ATD_READ and the read
도 6은 도 4에 도시된 제 2 래치 및 제어 회로 내의 제어 회로를 보다 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating the control circuit in the second latch and control circuit shown in FIG. 4 in more detail.
도 6을 참조하면, 제어 회로(230)는 네 개의 인버터(332, 334, 342, 348), 두 개의 낸드 게이트(336, 340) 그리고 세 개의 노어 게이트(338, 344, 346)를 포함한다. 상기 인버터(332)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ)를 받아들여 반전 된 신호를 출력하고, 상기 인버터(334)는 상기 뱅크 2 동작 신호(BANKBUSY2)를 받아들여 반전된 신호를 출력하고, 상기 인버터(342)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_WRITE)를 받아들여 반전된 신호를 출력한다.Referring to FIG. 6, the
상기 낸드 게이트(336)는 상기 독출 모드 뱅크 2 선택 신호와 상기 인버터(334)의 출력을 받아들여 낸드 연산하고, 상기 낸드 게이트(340)는 상기 뱅크 2 동작 신호(BANKBUSY2) 및 상기 기입 모드 뱅크 2 선택 신호(WTBASEL2)를 받아들여 낸드 연산한다.The
상기 노어 게이트(338)는 상기 인버터(332) 및 상기 낸드 게이트(336)의 출력을 각각 받아들여 노어 연산하고, 상기 노어 게이트(344)는 상기 낸드 게이트(340) 및 상기 인버터(342)의 출력을 각각 받아들여 노어 연산한다.The NOR
상기 노어 게이트(346)는 상기 노어 게이트들(338, 344)의 출력을 각각 받아들여 노어 연산하고, 인버터(348)는 상기 노어 게이트(346)의 출력을 받아들여 반전된 신호 즉, 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE2)를 출력한다.The NOR
상기 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE2)는 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ) 및 상기 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)가 하이 레벨이고, 뱅크 2 동작 신호(BANKBUSY2), 기입 모드 뱅크 2 선택 신호(WTBASEL2) 및 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE)가 모두 로우 레벨일 때 하이 레벨로 활성화된다. 또한, 상기 독출 인에이블 신호(ATD_READ) 및 상기 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)가 로우 레벨이고, 뱅크 2 동작 신호(BANKBUSY2), 기입 모드 뱅크 2 선택 신호(WTBASEL2) 및 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE)가 모두 하이 레벨일 때 하 이 레벨로 활성화된다.The sense amplifier enable signal SAE2 has the read enable signal ATD_READ and the read
도 7은 도 4에 도시된 데이터 출력 선택 회로를 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram showing in detail the data output selection circuit shown in FIG. 4.
도 7을 참조하면, 상기 데이터 출력 선택 회로(250)는 인버터(352)와 세 개의 낸드 게이트들(354, 356, 358)을 포함한다. 상기 인버터(352)는 상기 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)를 받아들여 반전된 신호를 출력한다. 상기 낸드 게이트(354)는 상기 감지 증폭기(220)의 출력 신호(DOUT1)와 상기 인버터(352)의 출력 신호를 받아들여 낸드 연산하고, 상기 낸드 게이트(356)는 상기 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2) 및 상기 감지 증폭기(240)의 출력 신호(DOUT2)를 받아들여 낸드 연산한다. 상기 낸드 게이트(358)는 상기 낸드 게이트들(354, 356)의 출력 신호들을 받아들여 낸드 연산한다.Referring to FIG. 7, the data
즉, 상기 데이터 출력 선택 회로는 상기 선택 신호(RDBASEL2)가 로우 레벨일 때, 상기 감지 증폭기(220)로부터 입력되는 신호를 출력하고, 상기 선택 신호(RDBASEL2)가 하이 레벨일 때, 상기 감지 증폭기(240)로부터 입력되는 신호를 출력한다.That is, the data output selection circuit outputs a signal input from the
계속해서 도 4 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EEPROM 장치에서 뱅크 1(110)로부터 데이터를 독출할 경우의 동작이 설명된다.4 and 8, an operation in the case of reading data from the
도 8은 도 3에 도시된 EEPROM 장치의 뱅크 1로부터 데이터를 독출할 때의 타이밍도이다. 뱅크 1(110)로부터 데이터를 독출할 경우, 독출 모드 뱅크 1 선택 신호(RDBASEL1)가 활성화된 상태에서 어드레스 천이 또는 칩 인에이블에 의해 독출 인에이블 신호(ATD_READ)가 활성화된다. 상기 신호(ATD_READ)에 의해 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)가 활성화되어 감지 증폭기(220)를 구동시킨다. 상기 감지 증폭기(220)로부터 출력되는 신호(DOUT1)는 데이터 출력 선택 회로(250)로 전달된다. 이 때, 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)가 로우 레벨이므로 상기 출력 신호(DOUT1)가 데이터 출력 버퍼(260)로 전달된다.FIG. 8 is a timing diagram when reading data from
한편, 상기 뱅크 2(120)로부터 데이터를 독출할 경우에는 상술한 바와 같은 방법으로 상기 뱅크 2(120)로부터 데이터를 독출할 수 있다. 즉, 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)가 활성화되어 독출 인에이블 신호(ATD_READ)가 활성화되고, 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE2)가 활성화되어 상기 감지 증폭기(240)가 구동된다. 데이터 출력 선택 회로(250)는 상기 감지 증폭기(240)로부터의 출력 신호를 데이터 출력 버퍼(260)로 전달한다.Meanwhile, when reading data from the
다음 도 4 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EEPROM 장치의 뱅크 2(120)에서 기입 동작을 수행하고 있는 중에 뱅크 1(110)로부터 데이터를 독출할 경우의 동작이 설명된다.Next, referring to FIGS. 4 and 9, an operation when data is read from the
도 9는 도 3에 도시된 EEPROM 장치의 뱅크 2에서 기입 동작을 수행하고 있는 중에 뱅크 1로부터 데이터를 독출할 때의 타이밍도이다. 뱅크 동작 신호(BANKBUSY2)와 기입 모드 뱅크 선택 신호(WTBASEL2)가 활성화된 상태에서 검증(verify) 개시 신호에 의해 기입 인에이블 신호(ATD_WRITE)가 활성화됨에 따라 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE2)가 활성화되어 감지 증폭기(240)가 구동된다. 한편, 상기 기입 모드 뱅크 2 선택 신호(WTBASEL2)가 활성화됨과 동시에 독출 모드 뱅크 1 선택 신호(RDBASEL1)가 활성화되면, 독출 인에이블 신호(ATD_READ)가 활성화되고, 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)가 활성화된다. 상기 감지 증폭기 인에이블 신호(SAE1)에 의해 상기 감지 증폭기(220)는 상기 뱅크 1(110)의 셀 데이터를 감지하고 증폭한다. 상기 감지 증폭기(220)의 출력 신호(DOUT1)는 데이터 출력 선택 회로(250)로 전달된다. 이 때, 독출 모드 뱅크 2 선택 신호(RDBASEL2)가 로우 레벨이므로 상기 출력 신호(DOUT1)가 데이터 출력 버퍼(260)로 전달된다.FIG. 9 is a timing diagram when data is read from
반대로, 상기 뱅크 1(110)에서 기입 모드를 수행하고 있는 중에 상기 뱅크 2(120)로부터 데이터를 독출하는 경우에도 상술한 바와 같은 동일한 방법으로 동작이 수행된다.On the contrary, when data is read from the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EEPROM 장치는, 각각이 복수 개의 메모리 셀들로 구성된 두 개의 뱅크들(110, 120), 상기 뱅크들에 각각 대응하는 감지 증폭기들(220, 240) 그리고 상기 감지 증폭기들(220, 240)을 구동시키기 위한 감지 증폭기 인에이블 신호들을 출력하는 제어 회로들(210, 220)을 포함하여, 하나의 뱅크가 기입 동작을 수행하고 있을 때 동시에 다른 뱅크로부터 셀 데이터를 독출할 수 있다.As described above, the EEPROM device according to the preferred embodiment of the present invention includes two
예시적인 바람직한 실시예들을 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 그 유사한 구성들을 모두 포함될 수 있도록 하려는 것이다. 따라서, 청구 범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.While the invention has been described using exemplary preferred embodiments, it will be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments. Rather, the scope of the present invention is intended to include all of the various modifications and similar configurations. Accordingly, the claims should be construed as broadly as possible to encompass all such modifications and similar constructions.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 적어도 두 개의 뱅크를 포함하는 불휘발성 메모리 장치에서 각각의 뱅크에 대해 독출, 프로그램 및 소거 동작이 개별적으로 수행된다. 따라서, 하나의 뱅크가 기입 동작을 수행하고 있을 때 동시에 다른 뱅크로부터 메모리 셀 데이터를 독출할 수 있다. 그 결과, 불휘발성 반도체 메모리 장치의 동작 속도가 향상된다.According to the present invention as described above, the read, program and erase operations are separately performed for each bank in the nonvolatile memory device including at least two banks. Therefore, when one bank is performing a write operation, memory cell data can be read from another bank at the same time. As a result, the operation speed of the nonvolatile semiconductor memory device is improved.
Claims (5)
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Family
ID=19571136
Family Applications (1)
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KR1019990000655A KR100560634B1 (en) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Non-volatile semiconductor memory |
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