KR100771810B1 - Apparatus for supplying high voltage and method for supplying high voltage using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고전압 공급장치 및 이를 이용한 고전압 공급방법에 관한 것으로, 고전압을 생성하기 위한 부트스트랩 회로 및 차지펌프 회로를 함께 배치하고 셀프 리프레쉬 모드시에는 전류를 최소화할 수 있는 상기 부트스트랩 회로를 사용하고, 그 이외의 모드에서는 차지펌프 회로를 사용하여 고전압을 생성하므로써 셀프 리프레쉬 모드시 소모되는 전류를 최소화할 수 있는 고전압 공급장치 및 이를 이용한 고전압 공급방법을 제시한다.
The present invention relates to a high voltage supply device and a high voltage supply method using the same. The bootstrap circuit and the charge pump circuit for generating a high voltage are disposed together, and the bootstrap circuit can be used to minimize the current in the self-refresh mode. In other modes, the present invention provides a high voltage supply device and a high voltage supply method using the same by minimizing a current consumed in the self refresh mode by generating a high voltage using a charge pump circuit.

셀프 리프레쉬, 차지펌프 회로, 부트스트랩 회로Self-Refresh, Charge Pump Circuit, Bootstrap Circuit

Description

고전압 공급장치 및 이를 이용한 고전압 공급방법{Apparatus for supplying high voltage and method for supplying high voltage using the same} High voltage supply device and high voltage supply method using same {Apparatus for supplying high voltage and method for supplying high voltage using the same}             

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 공급장치의 구성을 도시한 블럭도.1 is a block diagram showing the configuration of a high voltage supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 고전압 공급장치의 특성 파형도.
FIG. 2 is a characteristic waveform diagram of the high voltage supply device shown in FIG. 1. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 커맨드 버퍼부 20 : 커맨드 디코딩부10: command buffer unit 20: command decoding unit

30 : 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부30: self refresh flag signal generator

40 : 차지펌프 회로부 50 : 부트스트랩 회로부40: charge pump circuit portion 50: bootstrap circuit portion

60 : 메모리 셀 어레이
60: memory cell array

본 발명은 고전압 공급장치 및 이를 이용한 고전압 공급방법에 관한 것으로, 특히, 반도체 소자에 있어서 셀프 리프레쉬 모드로 진입하는 경우 소모되는 전류를 최소화할 수 있는 고전압 공급장치 및 이를 이용한 고전압 공급방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high voltage supply device and a high voltage supply method using the same, and more particularly, to a high voltage supply device capable of minimizing a current consumed when entering a self refresh mode in a semiconductor device and a high voltage supply method using the same.

반도체 메모리 소자는 DRAM(dynamic random access memory) 및 SRAM(static random access memory)과 같이 시간이 지남에 따라 데이터를 잃어버리는 휘발성(volatile)이면서 데이터의 입출력이 빠른 RAM 제품과, 한번 데이터를 입력하면 그 상태를 유지할 수 있지만 데이터의 입출력이 느린 ROM(read only memory) 제품으로 크게 구분할 수 있다. 이러한 ROM 제품은 ROM, PROM(programmable ROM), EPROM(erasable PROM) 및 EEPROM(electrically EPROM)으로 분류할 수 있는데, 이중에서, DRAM은 가장 대표적인 반도체 메모리 소자로서, 현재 저가 개인 컴퓨터로부터 고성능 서버급 웍스테이션에 이르기까지 가장 싼값으로 적절한 성능을 얻기 위한 주메모리 소자로서 널리 사용되고 있다.Semiconductor memory devices, such as dynamic random access memory (DRAM) and static random access memory (SRAM), are volatile and fast data input / output devices that lose data over time. It can maintain state, but it can be divided into ROM (read only memory) products with slow input / output of data. These ROM products can be categorized into ROM, programmable ROM (PROM), erasable PROM (EPROM), and electrically EPROM (EEPROM), of which DRAM is the most representative semiconductor memory device, from low-cost personal computers to high-performance server-class workstations. It is widely used as a main memory device for obtaining proper performance at the lowest price.

DRAM은 그 셀을 구성하는 단위가 하나의 캐패시터와 하나의 트랜지스터로 이루어져 소형화 및 고집적화가 가능하며, 비트(Bit) 당 단가(Cost)가 가장 저렴하여우수한 경쟁력을 보이는 제품군으로서, 그의 메모리적 배열은 복수개의 워드라인과복수개의 비트라인 쌍으로 정의된다. 여기서, 상기 워드라인의 배열은 로오(Row)라고 명명되고, 비트라인 쌍의 배열은 칼럼(Column)이라로 명명된다. DRAM is a compact and highly integrated unit consisting of one capacitor and one transistor, and has the lowest cost per bit, making it a highly competitive product. A plurality of word lines and a plurality of bit line pairs are defined. Here, the array of word lines is named Row, and the array of bit line pairs is named Column.

DRAM의 메모리 용량은 복수개의 로오와 복수개의 칼럼의 곱으로 정해지며, 각각의 단일한 로오와 각각의 단일한 칼럼을 지정하기 위하여 특별한 어드레스 코 드가 필요하다. 해당 어드레스 코드들은 로오 어드레스와 칼럼 어드레스라는 이름으로 제공된다. 따라서 DRAM은 그 용량을 지정할 수 있는 어드레스핀이 본래 필요한 양보다 절반이면 족하다. The memory capacity of a DRAM is determined by the product of multiple rows and multiple columns, and a special address code is required to specify each single row and each single column. The corresponding address codes are provided under the names of row addresses and column addresses. Thus, a DRAM needs half the address pins to specify its capacity.

DRAM을 구동시키기 위해서는 몇 개의 명령핀이 필요한데, 로오 어드레스의 입력을 주관하면서 칩 선택 역할을 수행하는 라스(#RAS)핀, 칼럼 어드레스의 입력을 주관하고 특별히 데이터 입출력을 주관하는 카스(#CAS)핀, 읽기/쓰기 동작을 지정하기 위해 플래그 역할을 수행하는 라이트 인에이블(#WE)핀이 DRAM 명령핀의 주력이다. 그러나, 상기와 같은 DRAM은 셀에 저장한 데이터를 정기적으로 재충전하지 않으면 저장 데이터를 상실하기 때문에 리프레쉬(Refresh) 동작구성을 필수적으로 구비해야 하는 단점이 있다. 따라서, DRAM 칩을 오랫동안 액세스(Access) 하지 않고 대기상태에 있다 하더라도, 어떤 형태이든 리프레쉬 동작이 필수적으로 이루어져야 한다. Several command pins are required to drive the DRAM.The ras (#RAS) pin, which handles the input of the row address, performs the chip selection role, and the casing (#CAS), which manages the input of the column address and especially the data input / output. The write enable (#WE) pin, which acts as a flag to specify the pin and read / write operations, is the flagship of the DRAM command pin. However, such a DRAM has a disadvantage in that a refresh operation configuration must be provided because data stored in a cell is not periodically recharged and thus stored data is lost. Therefore, even if the DRAM chip is in the standby state without accessing it for a long time, a refresh operation must be essentially performed in any form.

DRAM의 대표적 리프레쉬 방식으로는 시비알(CBR) 리프레쉬 방법과 오토 리프레쉬 방법이 널리 사용되고 있는데, 이런 리프레쉬 방법들은 메모리 컨트롤러에서 직접 명령을 집행하기 때문에, 그 해당 명령을 입력받기 위한 수단인 명령 버퍼들이 동작 대기 상태에 놓이게 된다. 이로 인해, 이들 버퍼에서 소모하는 전류는 DRAM의 전체적인 소비 전력에 영향을 준다. 따라서, DRAM의 이러한 단점을 해결하기 위해 셀프 리프레쉬(Self refresh)라는 동작 방식이 발명되어 사용되고 있다. 셀프 리프레쉬 방식이란 셀프 리프레쉬라는 특별한 명령을 인가하면, DRAM 칩은 명령을 입력받기 위한 수단인 대부분의 버퍼들을 오프(OFF)시키고, 리프레쉬 명령을 칩 내부에서 스스로 만들어 낸다. 이러한 셀프 리프레쉬 방식은 저전력 DRAM 제품에 필수적인 요소이며, 셀프 리프레쉬 기간동안은 DRAM 내부 구성 요소들중 불요불급한 성분들은 모두 오프 상태로 돌입 시키는 것이 설계의 기본이다. As the typical refresh method of DRAM, CBR refresh method and auto refresh method are widely used. Since these refresh methods execute commands directly in the memory controller, the command buffers, which are means for receiving the corresponding commands, operate. You will be in standby. As a result, the current consumed by these buffers affects the overall power consumption of the DRAM. Therefore, in order to solve this drawback of DRAM, an operation method called self refresh has been invented and used. The self-refresh method applies a special command called self-refresh, and the DRAM chip turns off most of the buffers, which are means for receiving the command, and generates the refresh command by itself. This self-refresh method is an essential element for low-power DRAM products, and during the self-refresh period, it is basic to design all unnecessary components of DRAM internally to be turned off.

또한, DRAM은 셀과 그 셀에 저장된 데이터를 읽고/쓰기 위한 동작 방식에 있어 고전압을 사용하게 된다. 즉, DRAM의 셀은 한개의 NMOS 트랜지스터와 한개의 캐패시터로 구성되는데, NMOS 트랜지스터를 구동할 때 야기되는 전압 강하(Vt Drop) 현상은 셀 데이터를 읽고/쓰는데 장애로 작용하게 된다. 다시 말하여, 전원전압(Vcc)으로 구동되는 워드라인은 'Vcc-Vt'의 레벨로 접근되기 때문에 셀 데이터는 완전한 값으로 읽혀지지 않는다. 따라서, DRAM은 워드라인을 액티브하는 고전압(Vpp)을 만들어 사용하게 된다. In addition, the DRAM uses a high voltage in an operation method for reading and writing the cell and the data stored in the cell. In other words, a DRAM cell is composed of one NMOS transistor and one capacitor, and the voltage drop caused by driving the NMOS transistor is an obstacle in reading / writing cell data. In other words, since the word line driven by the power supply voltage Vcc is approached at the level of 'Vcc-Vt', the cell data is not read as a complete value. Therefore, DRAM generates and uses a high voltage (Vpp) that activates a word line.

상기 고전압(Vpp)을 만들어 내는 방식으로는 차지펌프(Charge pump) 회로를 이용하는 방식과, 부트스트랩(Bootstrap) 회로를 이용하는 방식이 있다. 상기 차지 펌프 회로를 이용하여 고전압(Vpp)을 만들어 내는 방식은 외부전원을 기준으로 하여 효율이 30 내지 40% 정도로 전류를 많이 소비하는 단점이 있으며, 부트스트랩 회로를 이용하여 고전압(Vpp)을 만들어 내는 방식은 전류의 소모는 극히 미미하지만 롱(Long) tRAS(RAS pulse width)를 보장하기 어렵다는 단점이 있다. 특히, DRAM의 경우, 고전압(Vpp)이 사용되는 부분이 대부분 로오 패스이므로 셀프 리프레쉬 모드 일때 대부분의 전류가 소모되는 원인이 된다.
The high voltage Vpp may be generated by using a charge pump circuit, or by using a bootstrap circuit. The method of creating a high voltage (Vpp) by using the charge pump circuit has a disadvantage of consuming a lot of current about 30 to 40% efficiency based on an external power source, by using a bootstrap circuit to make a high voltage (Vpp) The dispensing method consumes a very small amount of current but has a disadvantage in that it is difficult to guarantee a long tRAS (RAS pulse width). In particular, in the case of DRAM, since the portion where the high voltage (Vpp) is used is mostly a low pass, most of the current is consumed in the self refresh mode.

따라서, 본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 반도체 메모리 소자에서 사용하고 있는 고전압(Vpp) 전류를 최소화하므로써 셀프 리프레쉬 모드로 진입하는 경우 소모되는 전류를 최소화하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problem, and has an object of minimizing the current consumed when entering the self refresh mode by minimizing the high voltage (Vpp) current used in the semiconductor memory device.

본 발명은 외부로부터 커맨드신호를 입력받는 커맨드 버퍼부; 상기 커맨드 버퍼로부터 출력된 신호에 따라 액티브 커맨드신호 및 오토 리프레쉬 커맨드신호를 생성하기 위한 커맨드 디코딩부; 상기 액티브 신호가 활성화되었을 때 제 1 고전압을 메모리 셀 어레이로 공급하기 위한 차지펌프 회로부; 상기 오토 리프레쉬 커맨드신호가 활성화되었을 때 클럭 인에이블신호에 따라 셀프 리프레쉬 플래그신호를 출력하기 위한 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부; 및 상기 셀프 리프레쉬 플래그신호에 따라 제 2 고전압을 상기 메모리 셀 어레이로 공급하기 위한 부트스트랩 회로부로 이루어진다. The present invention provides a command buffer unit for receiving a command signal from the outside; A command decoding unit for generating an active command signal and an auto refresh command signal according to the signal output from the command buffer; A charge pump circuit unit configured to supply a first high voltage to a memory cell array when the active signal is activated; A self refresh flag signal generator for outputting a self refresh flag signal according to a clock enable signal when the auto refresh command signal is activated; And a bootstrap circuit unit for supplying a second high voltage to the memory cell array according to the self refresh flag signal.

또한, 외부로부터 입력되는 커맨드신호에 따라 액티브 커맨드신호가 생성되는 경우 차지펌프 회로부로부터 제 1 고전압이 메모리 셀 어레이로 공급되도록 하는 단계; 및 상기 커맨드신호에 따라 셀프 리플레쉬 플래그신호가 생성되는 경우 부트스트랩 회로부로부터 제 2 고전압이 상기 메모리 셀 어레이로 공급되도록 하는 단계로 이루어진다. The method may further include: supplying a first high voltage to the memory cell array from the charge pump circuit unit when an active command signal is generated according to a command signal input from the outside; And supplying a second high voltage to the memory cell array from a bootstrap circuit unit when a self refresh flag signal is generated according to the command signal.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.                     

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 공급장치의 구성을 간략하게 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a high voltage supply device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 외부로부터 입력되는 다수의 커맨드 신호(Command signal)를 입력 받아 버퍼링(Buffering)하기 위한 커맨드 버퍼부(10)와, 상기 커맨드 버퍼부(10)의 출력신호를 입력받아 디코딩(Decoding)하기 위한 커맨드 디코딩부(20)와, 상기 커맨드 디코딩부(20)로부터 출력되는 액티브 커맨드신호(Active command; ACOM)에 따라 구동되어 제 1 고전압(Vpp1)을 메모리 셀 어레이(60)로 출력하기 위한 차지펌프 회로부(40)와, 상기 커맨드 디코딩부(20)로부터 출력되는 오토 리프레쉬 커맨드신호(Auto refresh command; AREF)와 외부의 클럭 인에이블(CKE) 신호를 입력받아 셀프 리프레쉬 플래그신호(SRF)를 출력하기 위한 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부(30)와, 상기 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부(30)로부터 출력되는 셀프 리프레쉬 플래그신호(AREF)를 입력받아 제 2 고전압(Vpp2)을 상기 메모리 셀 어레이(60)로 출력하기 위한 부트스트랩 회로부(50)로 이루어진다. Referring to FIG. 1, the present invention provides a command buffer unit 10 for receiving and buffering a plurality of command signals input from an external device, and an output signal of the command buffer unit 10. The command decoding unit 20 for receiving and decoding the data and the first high voltage Vpp1 are driven in response to an active command signal ACOM output from the command decoding unit 20. The self-refresh flag by receiving the charge pump circuit 40 for outputting the signal, the auto refresh command signal AREF and the external clock enable signal CKE output from the command decoding unit 20. A second high voltage is received by receiving the self refresh flag signal generator 30 for outputting the signal SRF and the self refresh flag signal AREF output from the self refresh flag signal generator 30. And a bootstrap circuit unit 50 for outputting Vpp2 to the memory cell array 60.

상기 커맨드 버퍼부(10)는 외부로부터 인가되는 다수의 커맨드신호, 예를 들면, 동기를 맞추기 위한 클럭신호(CLK), 칩을 선택하기 위한 칩 셀렉터신호(#CS), 로오 어드레스의 입력을 주관하면서 칩 선택 역할을 수행하는 라스신호(#RAS), 칼럼 어드레스의 입력을 주관하고 특별히 데이터 입출력을 주관하는 카스신호(#CAS), 읽기/쓰기 동작을 지정하기 위해 플래그 역할을 수행하는 라이트 인에이블신호(#WE)등을 입력받아 버퍼링하여 상기 커맨드 디코딩부(20)로 출력한다. The command buffer unit 10 manages input of a plurality of command signals applied from the outside, for example, a clock signal CLK for synchronizing, a chip selector signal #CS for selecting a chip, and a row address. Write enable the chip to act as a raster signal (#RAS) that plays the role of chip selection, a cas signal (#CAS) that manages the input and output of column addresses, and a read / write operation. The signal #WE is received and buffered and output to the command decoding unit 20.

상기 커맨드 디코딩부(20)는 상기 커맨드 버퍼부(10)로부터 입력되는 커맨드신호, 즉, 칩 셀렉터신호(#CS), 라스신호(#RAS), 카스신호(#CAS) 및 라이트 인에이블신호(#WE)를 조합하여 액티브 커맨드신호(ACOM) 및 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)를 출력한다. 상기 액티브 커맨드신호(ACOM)는 일반적인 메모리 셀의 읽기/쓰기 동작을 수행하기 위한 신호로서, 외부로부터 입력되는 커맨드신호가 로오 라인을 인에이블시키기 위한 액티브 모드(Active mode)와 칼럼 라인을 인에이블시키기 위한 읽기/쓰기 모드(read/write mode)로 구동되는 경우에 인에이블된다. 상기 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)는 셀프 리프레쉬 동작을 수행하기 위한 신호로서, 라스신호(#RAS) 및 카스신호(#CAS)가 논리 로우(LOW)이고, 라이트 인에이블신호(#WE)가 논리 하이(HIGH)인 셀프 리프레쉬 모드(Self refresh mode)에서 인에이블된다. The command decoding unit 20 is a command signal input from the command buffer unit 10, that is, a chip selector signal #CS, a ras signal #RAS, a cas signal #CAS, and a write enable signal ( The #WE) is combined to output the active command signal ACOM and the auto refresh command signal AREF. The active command signal ACOM is a signal for performing a read / write operation of a general memory cell, and the command signal input from the outside enables the active mode and the column line to enable the row line. Enabled when driven in read / write mode. The auto refresh command signal AREF is a signal for performing a self-refresh operation. The ras signal #RAS and the cas signal #CAS are logic low, and the write enable signal #WE is logic. Enabled in the self refresh mode which is HIGH.

상기 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부(30)는 상기 커맨드 디코딩부(20)로부터 발생된 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)와 외부입력 클럭 인에이블신호(CKE)를 입력받아 셀프 리프레쉬 명령을 인식하고 셀프 리프레쉬 플래그신호(SRF)를 출력한다. The self refresh flag signal generation unit 30 receives the auto refresh command signal AREF and the external input clock enable signal CKE generated from the command decoding unit 20 to recognize the self refresh command, and recognizes the self refresh flag. Output the signal SRF.

상기 차지펌프 회로부(40)는 상기 커맨드 디코딩부(20)로부터 출력되는 액티브 커맨드신호(ACOM)에 의해 구동되어 제 1 고전압(Vpp1)을 상기 메모리 셀 어레이(60)로 출력한다. The charge pump circuit 40 is driven by the active command signal ACOM output from the command decoding unit 20 to output the first high voltage Vpp1 to the memory cell array 60.

상기 부트스트랩 회로부(50)는 상기 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부(30)로 부터 입력되는 셀프 리프레쉬 플래그신호(SRF)에 의해 구동되어 제 2 고전압(Vpp2)을 상기 메모리 셀 어레이(60)로 출력한다.
The bootstrap circuit unit 50 is driven by the self refresh flag signal SRF input from the self refresh flag signal generator 30 to output a second high voltage Vpp2 to the memory cell array 60. .

상기에서 설명한 본 발명의 고전압 공급장치를 이용한 고전압 공급방법을 도 2에 도시된 고전압 공급장치의 특성 파형도를 통해 설명하면 다음과 같다. The high voltage supply method using the high voltage supply device of the present invention described above will be described with reference to the characteristic waveform diagram of the high voltage supply device shown in FIG. 2.

도 2를 참조하면, T1 에서 T2 구간동안, 외부로부터 칩 셀렉터신호(#CS)가 로우, 라스신호(#RAS)가 로우, 카스신호(#CAS)가 하이, 라이트 인에이블신호(#WE)가 하이 상태로 커맨드 버퍼부(10)를 통해 커맨드 디코딩부(20)로 입력되면, 상기 커맨드 디코딩부(20)는 로우 상태(즉, 인에이블되지 않은 상태)의 액티브 커맨드신호(ACOM) 및 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)를 출력한다. Referring to FIG. 2, the chip selector signal #CS is low, the ras signal #RAS is low, the cas signal #CAS is high, and the write enable signal #WE is applied from the outside during the period T1 to T2. Is input to the command decoding unit 20 through the command buffer unit 10 in the high state, the command decoding unit 20 is the active command signal (ACOM) and the auto state of the low state (that is, not enabled) The refresh command signal AREF is output.

이후, T2 구간에서 칩 셀렉터신호(#CS) 및 라스신호(#RAS)가 로우 상태를 유지하고, 라이트 인에이블신호(#WE)가 하이 상태를 유지하는 동안 카스신호(#CAS)가 하이에서 로우로 천이하면, 상기 커맨드 디코딩부(20)는 로우 상태의 액티브 커맨드신호(ACOM)를 출력하고, 하이 상태(즉, 인에이블되는 상태)의 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)를 출력한다. Subsequently, while the chip selector signal #CS and the ras signal #RAS remain low and the write enable signal #WE remains high in the T2 period, the cas signal #CAS is high. When the transition is made low, the command decoding unit 20 outputs an active command signal ACOM in a low state, and outputs an auto refresh command signal AREF in a high state (ie, an enabled state).

한편, 상기 커맨드 디코딩부(20)로부터 하이 상태의 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)가 출력되어 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부(30)로 입력되면, 상기 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부(30)는 클럭 인에이블신호(CKE)가 로우 상태로 입력되는 경우 하이 상태의 셀프 리프레쉬 플래그신호(SRF)를 부트스트랩 회로부(50)로 출력하여 상기 부트스트랩 회로부(50)를 구동시킨다. 따라서, 상기 부트스트랩 회로부(50)는 제 2 고전압(Vpp2)을 생성하여 메모리 셀 어레이(60)로 공급한다. On the other hand, when the auto refresh command signal AREF of the high state is output from the command decoding unit 20 and input to the self refresh flag signal generator 30, the self refresh flag signal generator 30 is clock enabled. When the signal CKE is input in the low state, the high self-refresh flag signal SRF is output to the bootstrap circuit unit 50 to drive the bootstrap circuit unit 50. Accordingly, the bootstrap circuit unit 50 generates the second high voltage Vpp2 and supplies it to the memory cell array 60.

이후, T3 구간에서, 칩 셀렉터신호(#CS), 라스신호(#RAS) 및 카스신호(#CAS)가 로우 상태로 유지되는 동안 라이트 인에이블신호(#WE)가 하이에서 로우로 천이하면, 상기 커맨드 디코딩부(20)는 하이 상태의 액티브 커맨드신호(ACOM)를 출력하고 로우 상태의 오토 리프레쉬 커맨드신호(AREF)를 출력한다. Thereafter, in the T3 period, if the write enable signal #WE transitions from high to low while the chip selector signal #CS, the ras signal #RAS, and the cas signal #CAS are held low, The command decoding unit 20 outputs an active command signal ACOM in a high state and an auto refresh command signal AREF in a low state.

한편, 상기 커맨드 디코딩부(20)로부터 출력된 하이 상태의 액티브 커맨드신호(ACOM)는 차지펌프 회로부(40)로 입력되어 상기 차지펌프 회로부(40)를 구동시킨다. 따라서, 상기 차지펌프 회로부(40)는 제 1 고전압(Vpp1)을 생성하여 상기 메모리 셀 어레이(60)로 공급한다. . Meanwhile, the active command signal ACOM of the high state output from the command decoding unit 20 is input to the charge pump circuit unit 40 to drive the charge pump circuit unit 40. Therefore, the charge pump circuit 40 generates a first high voltage Vpp1 and supplies it to the memory cell array 60. .

즉, 본 발명에서는 외부의 커맨드신호에 따라 고전압을 발생하기 위해 차지펌프 회로부 및 부트스트랩 회로부중 어느 하나를 선택하는데, 셀프 리프레쉬 모드에서는 상기 부트스트랩 회로부를 구동시켜 제 2 고전압(Vpp2)을 출력하고, 그 이외의 모드에서는 상기 차지펌프 회로부를 구동시켜 제 1 고전압(Vpp1)을 출력한다. That is, in the present invention, any one of the charge pump circuit portion and the bootstrap circuit portion is selected to generate a high voltage according to an external command signal. In the self-refresh mode, the bootstrap circuit portion is driven to output a second high voltage Vpp2. In other modes, the charge pump circuit unit is driven to output the first high voltage Vpp1.

상세히 하면, 본 발명은 셀프 리프레쉬 모드일 경우 소비되는 전류를 최소화하기 위해 차지펌프 회로 대신 정전용량을 이용한 부트스트랩 회로를 선택하여 이용하는데, 이는 소비전류가 상기 차지펌프 회로에 비해 상기 부트스트랩 회로에서 작게 소비되기 때문이다. In detail, the present invention selects and uses a bootstrap circuit using capacitance instead of the charge pump circuit in order to minimize the current consumed in the self-refresh mode, which consumes more current in the bootstrap circuit than in the charge pump circuit. This is because it is consumed small.

상기 차지펌프 회로가 효율과 밀접한 관계를 갖고 있어, 외부전원이 3.3V일 경우 5V의 내부전원을 생성한다고 할때, 그 효율은 대략 30 내지 40% 정도가 됨에 따라 고전압(Vpp)을 생성하기 위해 외부전원에서 소모되는 전류가 입력되는 고전압(IVpp)에 비해 2.5 내지 3배 정도로 증가하게 된다. 이에 반해, 상기 부트스트랩 회로에서는 'Q=CV'(여기서, Q는 정전용량, C는 전하, V는 외부전원)라는 공식에 의해 캐패시터의 용량이 일정하다고 할때, 일정 차지(Charge)량을 유지시키기 위해 캐패시터의 한 노드의 전압 변화량은 다른 노드의 변화량으로 나타나게 되는 성질을 이용하므로써 전류의 소모를 최소화할 수 있다.
When the charge pump circuit is closely related to the efficiency, and when the external power source is 3.3V, when the internal power source generates 5V, the efficiency is about 30 to 40%, so as to generate high voltage (Vpp). Current consumed from an external power source is increased by about 2.5 to 3 times higher than the input high voltage (IVpp). On the contrary, in the bootstrap circuit, when the capacitor capacity is constant according to a formula of 'Q = CV' (where Q is capacitance, C is charge, and V is an external power source), a certain amount of charge is given. In order to maintain the voltage change of one node of the capacitor is represented by the change amount of the other node, the current consumption can be minimized.

상술한 바와 같이, 본 발명은 반도체 메모리 장치에서 사용하고 있는 고전압(Vpp) 전류를 최소화하므로써 셀프 리스페쉬 모드로 진입하는 경우 소모되는 전류를 최소화할 수 있다.As described above, the present invention minimizes the high voltage (Vpp) current used in the semiconductor memory device, thereby minimizing the current consumed when entering the self-response mode.

더 나아가, 셀프 리프레쉬 전류를 줄임으로써 로우 파워(Low powwr) DRAM의 경쟁력을 갖출 수 있다. Furthermore, reducing the self-refresh current can provide a competitive advantage for low power DRAMs.

Claims (3)

외부로부터 커맨드신호를 입력받는 커맨드 버퍼부;A command buffer unit for receiving a command signal from the outside; 상기 커맨드 버퍼로부터 출력된 신호에 따라 액티브 커맨드신호 및 오토 리프레쉬 커맨드신호를 생성하기 위한 커맨드 디코딩부;A command decoding unit for generating an active command signal and an auto refresh command signal according to the signal output from the command buffer; 상기 액티브 신호가 활성화되었을 때 제 1 고전압을 메모리 셀 어레이로 공급하기 위한 차지펌프 회로부;A charge pump circuit unit configured to supply a first high voltage to a memory cell array when the active signal is activated; 상기 오토 리프레쉬 커맨드신호가 활성화되었을 때 클럭 인에이블신호에 따라 셀프 리프레쉬 플래그신호를 출력하기 위한 셀프 리프레쉬 플래그신호 발생부; 및A self refresh flag signal generator for outputting a self refresh flag signal according to a clock enable signal when the auto refresh command signal is activated; And 상기 셀프 리프레쉬 플래그신호에 따라 제 2 고전압을 상기 메모리 셀 어레이로 공급하기 위한 부트스트랩 회로부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 공급장치.And a bootstrap circuit unit configured to supply a second high voltage to the memory cell array in response to the self refresh flag signal. 제어신호에 따라 제 1 고전압을 생성하는 차지 펌프 회로부와 제 2 고전압을 생성하는 부트스트랩 회로부를 포함하는 고전압 공급장치를 포함하는 메모리 소자에 고전압을 공급하는 방법에 있어서,A method of supplying a high voltage to a memory device comprising a high voltage supply device including a charge pump circuit portion generating a first high voltage and a bootstrap circuit portion generating a second high voltage according to a control signal, 외부로부터 입력되는 커맨드신호에 따라 액티브 커맨드신호가 생성되는 경우 상기 차지펌프 회로부로부터 제 1 고전압이 상기 메모리 소자의 메모리 셀 어레이로 공급되도록 하는 단계; 및When the active command signal is generated according to a command signal input from an external source, supplying a first high voltage to the memory cell array of the memory device from the charge pump circuit unit; And 상기 커맨드신호에 따라 셀프 리플레쉬 플래그신호가 생성되는 경우 상기 부트스트랩 회로부로부터 제 2 고전압이 상기 메모리 셀 어레이로 공급되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 공급방법.And when a self refresh flag signal is generated according to the command signal, supplying a second high voltage to the memory cell array from the bootstrap circuit unit. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 셀프 리플레쉬 플래그신호는 상기 커맨드신호에 따라 생성된 오토 리프레쉬 커맨드신호 및 클럭 인에이블신호에 따라 생성되는 것을 특징으로 하는 고전압 공급방법.The self refresh flag signal is generated according to an auto refresh command signal and a clock enable signal generated according to the command signal.
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