KR100816159B1 - Regulator for non volatile memory device - Google Patents

Regulator for non volatile memory device Download PDF

Info

Publication number
KR100816159B1
KR100816159B1 KR1020060096190A KR20060096190A KR100816159B1 KR 100816159 B1 KR100816159 B1 KR 100816159B1 KR 1020060096190 A KR1020060096190 A KR 1020060096190A KR 20060096190 A KR20060096190 A KR 20060096190A KR 100816159 B1 KR100816159 B1 KR 100816159B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
response
power supply
regulator
control signal
Prior art date
Application number
KR1020060096190A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이진행
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020060096190A priority Critical patent/KR100816159B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100816159B1 publication Critical patent/KR100816159B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/30Power supply circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/04Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
    • G11C16/0483Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells having several storage transistors connected in series
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/26Sensing or reading circuits; Data output circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/147Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

A regulator for a nonvolatile memory device is provided to decrease variation width of a threshold voltage according to external voltage variation by changing circuit configuration to reflect the external voltage variation on a first voltage. A reference voltage generation circuit(310) generates a reference voltage by receiving a power supply voltage. A non-inverting amplifying circuit(320) generates a first and a second voltage in response to the reference voltage. A first switching device transfers the first voltage to an output port in response to a first control signal. A second switching device transfers the second voltage to the output port in response to a second control signal. A first voltage control circuit(R6) decreases the first voltage in proportion to a power supply voltage value in response to the first control signal.

Description

비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터{Regulator for non volatile memory device}Regulator for non volatile memory device

도 1은 본 발명이 적용되는 플래시 메모리 소자의 페이지 버퍼를 도시한 회로도 이다.1 is a circuit diagram illustrating a page buffer of a flash memory device to which the present invention is applied.

도 2는 도 1의 페이지 버퍼의 독출 동작을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 2 is a waveform diagram illustrating a read operation of the page buffer of FIG. 1.

도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a regulator according to an embodiment of the present invention.

도 4는 전압(V1)의 관계식을 구하기 위해 도 3을 간략화한 회로도이다.FIG. 4 is a simplified circuit diagram of FIG. 3 to obtain a relationship of voltage V1.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

100: 페이지 버퍼100: page buffer

110: 비트라인 선택부110: bit line selector

120: 레지스터부120: register

122: 래치122: latch

310: 밴드 갭 회로310: band gap circuit

320: 비반전 증폭부320: non-inverting amplifier

322: OP 앰프322: OP amplifier

본 발명은 비휘발성 메모리장치에 포함된 페이지 버퍼에 특정 전압을 공급하는 레귤레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 메모리 장치의 특정 셀을 독출하는 동작에서 특정 셀의 문턱 전압의 변화를 감소시키기 위한 레귤레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a regulator for supplying a specific voltage to a page buffer included in a nonvolatile memory device. More particularly, the present invention relates to reducing a change in the threshold voltage of a specific cell in an operation of reading a specific cell of the memory device. It is about a regulator.

최근 들어 전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하고, 일정 주기로 데이터를 재작성해야하는 리프레시(refresh) 기능이 필요 없는 비휘발성 메모리 소자에 대한 수요가 증가하고 있다. 상기 비휘발성 메모리 소자 중 낸드 플래시 메모리(NAND-type flash memory)는 짧은 시간 내에 대용량의 정보를 저장하고 정상적인 프로그램 및 소거 여부를 검증하기 위해 페이지 버퍼(page buffer)를 사용한다. 통상의 페이지 버퍼는 데이터를 임시 저장하기 위하여 단일 레지스터로 구성되었으나 최근 데이터 프로그램의 속도를 증가시키기 위하여 듀얼 레지스터(dual register)로 구성되고 있다.Recently, there is an increasing demand for a nonvolatile memory device that can be electrically programmed and erased and that does not require a refresh function that requires rewriting data at regular intervals. The NAND-type flash memory of the nonvolatile memory device uses a page buffer to store a large amount of information in a short time and to verify normal program and erase. Conventional page buffers consist of a single register to temporarily store data, but recently, dual registers are used to increase the speed of data programs.

한편, 메모리 장치의 집적도 향상을 위해 한 개의 메모리 셀에 다수 비트의 데이터를 저장하는 기술들이 연구되고 있다. 예를 들면, 종전에는 하나의 셀에 대해 두 가지 문턱 전압을 기준으로 '0' 과 '1'의 데이터를 구분하여 저장하였으나, 최근의 멀티 레벨 셀 기술에 따르면 네 가지 문턱 전압을 기준으로 '00', '01', '10' 및 '11' 과 같은 데이터를 하나의 셀에 저장할 수 있게 된다.Meanwhile, technologies for storing a plurality of bits of data in one memory cell have been studied to improve the degree of integration of a memory device. For example, in the past, data of '0' and '1' were separately stored based on two threshold voltages for one cell, but according to the recent multi-level cell technology, '00' is based on four threshold voltages. Data such as', '01', '10' and '11' can be stored in one cell.

다만, 상기와 같은 멀티 레벨 셀 기술을 적용하기 위해서는 각 레벨이 갖는 문턱 전압 값의 변동이 작도록 해야 하고, 특히 외부 환경의 변화에 따른 문턱 전압 값의 변동을 최소화시킬 수 있어야 한다. However, in order to apply the multi-level cell technology as described above, the variation of the threshold voltage value of each level should be small, and in particular, the variation of the threshold voltage value due to the change of the external environment should be minimized.

통상적인 페이저 버퍼에서는 특정 셀의 독출 동작에 있어서 그 상태 값을 감지 하기 위해, 특정 비트라인을 프리차지(precharge)하기 위한 제1 전압과 특정 비트라인의 전압 레벨을 센싱하기 위한 제2 전압을 순차적으로 인가하게 되는데, 이때 상기 제1 전압 및 제2 전압의 차이 값이 외부 전원 전압의 변화에도 불구하고 거의 같은 값을 유지하여 문턱 전압 값이 변동하는 문제점이 있다. In a typical pager buffer, a first voltage for precharging a specific bit line and a second voltage for sensing a voltage level of a specific bit line are sequentially sequentially sensed to detect a state value in a read operation of a specific cell. In this case, the difference between the first voltage and the second voltage is maintained in the same value despite the change in the external power supply voltage, there is a problem that the threshold voltage value fluctuates.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본원 발명은 외부 전원 전압의 변화시 상기 제1 전압에도 그 변동값이 반영될 수 있도록 회로구성을 변형하여 외부 전압 변화에 따른 문턱 전압 값의 변동폭을 감소시키는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention is a non-volatile to reduce the fluctuation range of the threshold voltage value according to the external voltage change by modifying the circuit configuration so that the change value is also reflected in the first voltage when the external power supply voltage changes It is an object to provide a regulator for a memory device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 레귤레이터는 전원 전압 값을 입력받아 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부; 상기 기준 전압에 응답하여 제1 및 제2 전압을 각각 생성하는 비반전 증폭부; 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 전압을 출력단자로 전달하는 제1 스위칭 소자; 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 전압을 상기 출력단자로 전달하는 제2 스위칭 소자 및 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 전압 값을 전원 전압 값에 비례하여 감소시키는 제1 전압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The regulator of the present invention for achieving the above object is a reference voltage generator for receiving a power supply voltage value to generate a reference voltage; A non-inverting amplifier configured to generate first and second voltages respectively in response to the reference voltage; A first switching element transferring the first voltage to an output terminal in response to a first control signal; A second switching element configured to transfer the second voltage to the output terminal in response to a second control signal, and a first voltage controller configured to decrease the first voltage value in proportion to a power supply voltage value in response to the first control signal; It is characterized by including.

이하 본원 발명을 설명하기에 앞서 본 발명이 적용되는 플래쉬 메모리 소자의 페이지 버퍼에서 실시되는 독출동작을 간략하게 살펴보기로 한다.Before describing the present invention, a read operation performed in the page buffer of the flash memory device to which the present invention is applied will be briefly described.

도 1은 본 발명이 적용되는 플래시 메모리 소자의 페이지 버퍼(100)를 도시한 회로도이다. 상기 페이지 버퍼(100)는 비트라인(BLe)과 비트라인(BLo)을 선택적으로 감지 라인(SO)과 연결시키는 비트라인 선택부(110), 감지 라인(SO)을 통해 비트라인(BLe 또는 BLo)의 데이터를 감지하고 데이터를 저장하는 레지스터부(120)를 포함한다. 1 is a circuit diagram illustrating a page buffer 100 of a flash memory device to which the present invention is applied. The page buffer 100 may include a bit line selection unit 110 that selectively connects the bit line BLe and the bit line BLO with the sensing line SO, and the bit line BLe or BLo through the sensing line SO. And a register unit 120 for detecting data of the s) and storing the data.

상기 비트라인 선택부(110)는 비트라인(BLe 및 BLo)과 감지 라인(SO) 사이에 연결된 NMOS 트랜지스터(N3 및 N4)를 포함한다. 비트라인 선택 신호(BSLe 또는 BSLo)에 응답하여 NMOS 트랜지스터(N3 또는 N4)가 턴온되어 비트라인(BLe 또는 BLo)과 감지 라인(SO)이 연결된다. The bit line selector 110 includes NMOS transistors N3 and N4 connected between the bit lines BLe and BLo and the sense line SO. In response to the bit line selection signal BSLe or BSLo, the NMOS transistor N3 or N4 is turned on to connect the bit line BLe or BLo and the sense line SO.

또한 상기 비트라인 선택부(110)는 비트라인(BLe)과 비트라인(BLo) 사이에 직렬로 연결된 NMOS 트랜지스터(N1 및 N2)를 포함한다. 디스차지 신호(DISCHe 또는 DISCHo)에 응답하여 NMOS 트랜지스터(N1 또는 N2)가 턴온되어 검증 신호(VIRPWR)가 비트라인(BLe 또는 BLo)에 인가된다.In addition, the bit line selector 110 includes NMOS transistors N1 and N2 connected in series between the bit line BLe and the bit line BLO. In response to the discharge signal DISCHe or DISCHo, the NMOS transistor N1 or N2 is turned on so that the verify signal VIRPWR is applied to the bit line BLe or BLo.

상기 레지스터부(120)는 감지 라인(SO)과 데이터를 임시 저장하는 래치(122)를 포함하는데, 그 상세 구성을 설명하면 다음과 같다.The register unit 120 includes a sense line SO and a latch 122 that temporarily stores data. A detailed configuration thereof will be described below.

프리차지 신호(PRECHb)에 의해 제어되는 PMOS 트랜지스터(P1)가 전원 단자(Vcc)와 감지 라인(SO) 사이에 연결되어 있다. 상기 프리차지 신호(PRECHb)에 응 답하여 PMOS 트랜지스터(P1)가 턴온 되어 전원 전압(Vcc)이 감지 라인(SO)을 통해 비트라인(BLe 또는 BLo)에 인가된다.The PMOS transistor P1 controlled by the precharge signal PRECHb is connected between the power supply terminal Vcc and the sense line SO. In response to the precharge signal PRECHb, the PMOS transistor P1 is turned on so that the power supply voltage Vcc is applied to the bit line BLe or BLo through the sensing line SO.

한편, 상기 래치(122)는 서로 직렬 접속된 두 개의 인버터(IV2, IV3)를 포함하며, 인버터(IV2)의 출력 단자(QA)가 래치(122)의 출력 단자가 되며, 인버터(IV1)의 출력 단자(QB)가 래치(122)의 입력 단자가 된다. On the other hand, the latch 122 includes two inverters IV2 and IV3 connected in series with each other, and the output terminal QA of the inverter IV2 becomes the output terminal of the latch 122, and The output terminal QB becomes the input terminal of the latch 122.

리셋 신호(RESET)에 의해 제어되는 NMOS 트랜지스터(N8)가 접지 단자와 래치(122)의 출력 단자(QA) 사이에 연결되어 있다. 상기 리셋 신호(RESET)에 응답하여 NMOS 트랜지스터(N8)가 턴온되어 접지 전원(GND)이 출력 단자(QA)에 인가되며, 출력 단자(QA)에 로우 레벨 신호가 인가되어 래치(122)가 초기화된다. 인버터(IV1)와 NMOS 트랜지스터(N5)는 직렬로 입력 단자(QB)와 감지 라인(SO) 사이에 연결되고, 프로그램 신호(PGM)에 응답하여 NMOS 트랜지스터(N5)가 턴온되어 입력 단자(QB)와 감지 라인(SO)이 연결된다. NMOS 트랜지스터(N6)와 NMOS 트랜지스터(N7)는 입력 단자(QB)와 접지 단자(GND) 사이에 직렬 연결된다. 감지 라인(SO) 전위에 응답하여 NMOS 트랜지스터(N6)가 턴온되고, 독출 신호(READ)에 응답하여 NMOS 트랜지스터(N7)가 턴온되어 접지 전원(GND)이 입력 단자(QB)에 인가된다. 따라서, 입력 단자(QB)의 전위가 변화된다. An NMOS transistor N8 controlled by the reset signal RESET is connected between the ground terminal and the output terminal QA of the latch 122. In response to the reset signal RESET, the NMOS transistor N8 is turned on so that the ground power supply GND is applied to the output terminal QA, and a low level signal is applied to the output terminal QA so that the latch 122 is initialized. do. The inverter IV1 and the NMOS transistor N5 are connected in series between the input terminal QB and the sense line SO, and the NMOS transistor N5 is turned on in response to the program signal PGM to turn on the input terminal QB. And sense line SO are connected. The NMOS transistor N6 and the NMOS transistor N7 are connected in series between the input terminal QB and the ground terminal GND. The NMOS transistor N6 is turned on in response to the sense line SO potential, the NMOS transistor N7 is turned on in response to the read signal READ, and the ground power source GND is applied to the input terminal QB. Thus, the potential of the input terminal QB is changed.

도 2는 도 1의 페이지 버퍼의 독출 동작을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 2 is a waveform diagram illustrating a read operation of the page buffer of FIG. 1.

1) T1 구간 : 래치의 초기화 구간 1) T1 section: Initialization section of latch

상기 비트라인 선택부(110)의 NMOS 트랜지스터(N1 또는 N2)의 게이트에 디스 차지 신호(DISCHe 및 DISCHo)가 하이 레벨로 인가되어 NMOS 트랜지스터(N1 및 N2)가 턴온되며, 검증 신호(VIRPWR)가 턴온된 트랜지스터(N1 및 N2)를 통해 비트라인(BLe 및 BLo)에 인가된다. 독출 동작시 검증 신호(VIRPWR)는 0V의 전압을 유지하므로 비트라인(BLe 및 BLo)에 0V의 전압이 인가된다. 한편, 레지스터부(120)의 NMOS 트랜지스터(N8)의 게이트에 리셋 신호(RESET)가 인가되어 NMOS 트랜지스터(N8)가 턴온된다. 따라서 접지 전원(GND)이 출력 단자(QA)에 인가되어 래치(122)의 출력 노드(QA)가 로우 레벨로 초기화된다.Discharge signals DISCHe and DISCHo are applied to the gates of the NMOS transistors N1 or N2 of the bit line selector 110 at a high level so that the NMOS transistors N1 and N2 are turned on, and the verification signal VIRPWR is turned on. It is applied to the bit lines BLe and BLo through the turned-on transistors N1 and N2. Since the verification signal VIRPWR maintains a voltage of 0V during the read operation, a voltage of 0V is applied to the bit lines BLe and BLo. On the other hand, the reset signal RESET is applied to the gate of the NMOS transistor N8 of the register unit 120 to turn on the NMOS transistor N8. Therefore, the ground power source GND is applied to the output terminal QA, and the output node QA of the latch 122 is initialized to the low level.

2) T2 구간 : 비트라인 프리차지 구간 2) T2 section: Bit line precharge section

상기 비트라인 선택부(110)의 NMOS 트랜지스터(N1)의 게이트에 디스차지 신호 신호(DISCHe)가 로우 레벨로 인가되어 NMOS 트랜지스터(N1)는 턴오프되고, 비트라인(BLe)에 0V의 전압을 유지하는 검증 신호(VIRPWR)가 차단된다. PMOS 트랜지스터(P1) 게이트에 프리차지 신호(PRECHb)가 로우 레벨로 인가되어 PMOS 트랜지스터(P1)가 턴온된다. 따라서, 전원 전압(Vcc)이 감지 라인(SO)에 인가되어 하이 레벨로 유지된다. 이후, 비트라인 선택부(110)의 NMOS 트랜지스터(N3)의 게이트에 비트라인 선택 신호(BSLe)가 제1 전압(V1)의 전위로 인가되고, NMOS 트랜지스터(N4) 게이트에 비트라인 선택 신호(BSLo)가 로우 레벨로 인가되면, 비트라인(BLe)에는 제1 전압(V1)과 NMOS 트랜지스터(N3)의 문턱 전압을 뺀 전압(V1-Vt)이 인가된다. The discharge signal signal DISCHe is applied to the gate of the NMOS transistor N1 of the bit line selector 110 at a low level so that the NMOS transistor N1 is turned off and a voltage of 0V is applied to the bit line BLe. Maintaining verification signal VIRPWR is blocked. The precharge signal PRECHb is applied to the gate of the PMOS transistor P1 at a low level to turn on the PMOS transistor P1. Therefore, the power supply voltage Vcc is applied to the sense line SO and maintained at the high level. Thereafter, the bit line selection signal BSLe is applied to the gate of the NMOS transistor N3 of the bit line selection unit 110 at a potential of the first voltage V1, and the bit line selection signal is applied to the gate of the NMOS transistor N4. When BSLo is applied at a low level, voltages V1 -Vt obtained by subtracting the threshold voltage of the first voltage V1 and the NMOS transistor N3 are applied to the bit line BLe.

3) T3 구간 : 셀 이밸류에이션(evaluation) 3) T3 section: cell evaluation

상기 비트라인 선택부(110)의 NMOS 트랜지스터(N3) 게이트에 비트라인 선택 신호(BSLe)가 로우 레벨로 인가되어 NMOS 트랜지스터(N3)가 턴오프됨에 따라 비트 라인(BLe)의 전위가 비트라인(BLe)에 연결된 메모리 셀의 상태에 의해 변화된다. 따라서, 메모리 셀이 프로그램 셀일 경우 비트라인(BLe) 전위는 (V1-Vt)의 전위를 유지하게 되고, 소거 셀일 경우 비트라인(BLe) 전위는 (V1-Vt)에서 점차 감소하여 로우 레벨을 유지하게 된다. As the bit line select signal BSLe is applied to the gate of the NMOS transistor N3 of the bit line selector 110 at a low level, the potential of the bit line BLe is turned off as the NMOS transistor N3 is turned off. It is changed by the state of the memory cell connected to BLe). Therefore, when the memory cell is a program cell, the bit line (BLe) potential is maintained at the potential of (V1-Vt), and when the erase cell is the erase cell, the bit line (BLe) potential is gradually decreased at (V1-Vt) to maintain the low level Done.

4) T4 구간 : 비트라인 이밸류에이션 4) T4 section: Bitline Valuation

상기 비트라인 선택부(110)의 NMOS 트랜지스터(N3) 게이트에 비트라인 선택 신호(BLSe)가 하이 레벨로 인가되기 전에 PMOS 트랜지스터(P1)의 게이트에 프리차지 신호(PRECHb)가 하이 레벨로 인가되어 PMOS 트랜지스터(P1)가 턴오프된다. NMOS 트랜지스터(N3) 게이트에 비트라인 선택 신호(BLSe)가 제2 전압(V2)의 전위로 인가되어 NMOS 트랜지스터(N3)가 턴온된다. 이때 상기 제2 전압(V2)은 비트라인의 전압레벨이 감지 라인(SO)에 인가될 수 있을 정도의 전압 값을 가지며, 통상적으로 제1 전압(V1)보다 작은값을 갖는다. The precharge signal PRECHb is applied to the gate of the PMOS transistor P1 at a high level before the bit line selection signal BLSe is applied to the gate of the NMOS transistor N3 of the bit line selector 110 at a high level. The PMOS transistor P1 is turned off. The bit line selection signal BLSe is applied to the gate of the NMOS transistor N3 at the potential of the second voltage V2, so that the NMOS transistor N3 is turned on. In this case, the second voltage V2 has a voltage value such that the voltage level of the bit line can be applied to the sensing line SO, and typically has a smaller value than the first voltage V1.

이렇게 하면, 메모리 셀이 프로그램 셀일 경우 비트라인(BLe) 전위는 (V1-Vt)의 전위를 유지하게 되고, 감지 라인(SO)의 전위는 하이 레벨을 유지하게 된다. 그러나, 메모리 셀이 소거 셀일 경우 비트라인(BLe)의 전위는 점차 감소하여 로우 레벨을 유지하게 되고, 감지 라인(SO)의 전위는 로우 레벨을 유지하게 된다. 이후, 하이 레벨의 독출 신호(READ)가 NMOS 트랜지스터(N7)에 인가되고, 감지 라인(SO)의 전위에 의해 NMOS 트랜지스터(N6)가 구동된다. 따라서 감지 라인(SO)의 전위에 따라 래치(122)에 데이터가 저장된다.In this case, when the memory cell is a program cell, the bit line BLe potential maintains the potential of (V1-Vt), and the potential of the sense line SO maintains the high level. However, when the memory cell is an erase cell, the potential of the bit line BLe gradually decreases to maintain a low level, and the potential of the sense line SO maintains a low level. Thereafter, the high level read signal READ is applied to the NMOS transistor N7, and the NMOS transistor N6 is driven by the potential of the sense line SO. Therefore, data is stored in the latch 122 according to the potential of the sense line SO.

상기와 같은 독출 동작에 있어서 상기 비트라인 선택 신호(BLSe)에 인가되는 전압(V1, V2)에 따른 셀의 문턱 전압의 변화를 살펴보면, 먼저 V1과 V2의 차, 즉 (V1-V2)의 값이 작아 질수록 페이지 버퍼가 감지하는 셀의 문턱 전압이 상승하게 된다. 두 번째로, 전원 전압(Vcc)이 커지면 페이지 버퍼가 감지하는 셀의 문턱 전압이 감소하는 경향이 있으며, 역으로 전원 전압(Vcc)이 작아지면 페이지 버퍼가 감지하는 셀의 문턱 전압이 증가하는 경향이 있다.In the read operation as described above, the change of the threshold voltage of the cell according to the voltages V1 and V2 applied to the bit line selection signal BLSe is described first. The difference between V1 and V2, that is, the value of (V1-V2) As the value becomes smaller, the threshold voltage of the cell detected by the page buffer increases. Second, as the power supply voltage Vcc increases, the threshold voltage of the cell detected by the page buffer tends to decrease. Conversely, when the power supply voltage Vcc decreases, the threshold voltage of the cells detected by the page buffer tends to increase. There is this.

이에 V1 전압이 전원 전압(Vcc) 변화에 의해 영향을 받도록 레귤레이터를 구성하여, 전원 전압(Vcc)이 커질때 V1 전압은 작아지도록 하여, 전원 전압(Vcc)의 상승에 따른 셀의 문턱 전압 감소분과, (V1-V2) 값의 감소에 따른 셀의 문턱 전압 증가분이 서로 상쇄되어 전원 전압(Vcc)의 변동에 따른 문턱 전압 변동을 최소화 하도록 한다.The regulator is configured so that the V1 voltage is affected by the change in the power supply voltage Vcc. When the power supply voltage Vcc is increased, the V1 voltage is decreased so that the threshold voltage decrease of the cell due to the increase in the power supply voltage Vcc is achieved. In addition, the increase in the threshold voltages of the cells due to the decrease in the value of (V1-V2) cancels each other so as to minimize the threshold voltage fluctuation caused by the fluctuation of the power supply voltage Vcc.

도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 레귤레이터를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a regulator according to an embodiment of the present invention.

상기 레귤레이터는 밴드갭 회로(310), OP 앰프(322)와 가변저항(R1, R2, R3, R4, R5)를 포함하는 비반전 증폭부(320), 프리차지 신호(VPRE)에 의해 제어되는 NMOS 트랜지스터(331, 335), 센싱 신호(VSEN)에 의해 제어되는 NMOS 트랜지스터(333) 및 전압 분배용 가변저항(R6)를 포함한다.The regulator is controlled by the non-inverting amplifier 320 including the bandgap circuit 310, the OP amplifier 322 and the variable resistors R1, R2, R3, R4, and R5, and the precharge signal V PRE . NMOS transistors 331 and 335, an NMOS transistor 333 controlled by a sensing signal V SEN , and a variable resistor R6 for voltage distribution.

상기 밴드 갭 회로(310)는 기준 전압 생성부로서 전원 전압(Vcc)의 변동에 영향이 없는 기준전압(Vref)을 생성하여 상기 비반전 증폭부(320)에 포함된 OP 앰프(322)의 비반전단자(+)로 입력시킨다.The band gap circuit 310 is a reference voltage generator that generates a reference voltage Vref that does not affect the variation of the power supply voltage Vcc and thus the ratio of the OP amplifier 322 included in the non-inverting amplifier 320. Input it to the reverse terminal (+).

상기 비반전 증폭부(320)는 기준 전압에 응답하여 제1 및 제2 전압을 각각 생성한다. 상기 상기 비반전 증폭부(320)의 직렬접속된 가변저항(R1, R2, R3)은 피드백 저항이며 OP 앰프(322) 출력단(Vout)과 반전단자(-) 사이에 접속된다. OP 앰프(322)의 반전단자(-)는 가변저항(R4 및 R5)을 통해 접지된다. 상기 가변저항(R3)과 가변저항(R4)의 접속점의 전압이 반전단자(-)에 입력되며, 상기 밴드 갭 회로(310)의 기준전압(Vref)이 비반전단자(+)에 입력된다.The non-inverting amplifier 320 generates first and second voltages respectively in response to a reference voltage. The variable resistors R1, R2 and R3 connected in series of the non-inverting amplifier 320 are feedback resistors and are connected between the output terminal Vout and the inverting terminal (-) of the OP amplifier 322. The inverting terminal (-) of the OP amplifier 322 is grounded through the variable resistors R4 and R5. The voltage at the connection point between the variable resistor R3 and the variable resistor R4 is input to the inverting terminal (−), and the reference voltage Vref of the band gap circuit 310 is input to the non-inverting terminal (+).

상기 가변저항(R1, R2, R3)은 피드백 저항의 역할뿐만 아니라, 상기 OP 앰프(322)의 출력전압(Vout)에 대해 전압분배 역할도 수행한다. 전압분배 수행결과에 따라 가변저항(R1)과 가변저항(R2)의 접속 노드의 전압(V1)은 앞서 비트라인 선택 신호(BLSe)로서 비트라인을 프리차지하는 구간에 인가되는 제1 전압이 되며, 가변저항(R2)과 가변저항(R3)의 접속 노드의 전압(V2)은 비트라인을 센싱하는 구간에 인가되는 제2 전압이 된다. The variable resistors R1, R2, and R3 not only serve as feedback resistors, but also perform voltage distribution with respect to the output voltage Vout of the OP amplifier 322. According to the result of the voltage distribution, the voltage V1 of the connection node of the variable resistor R1 and the variable resistor R2 becomes a first voltage applied to a section for precharging the bit line as the bit line selection signal BLSe. The voltage V2 of the connection node between the variable resistor R2 and the variable resistor R3 becomes a second voltage applied to the section for sensing the bit line.

NMOS 트랜지스터(331)는 비휘발성 메모리 장치에 포함된 페이지 버퍼의 독출 동작 중 특정 비트라인을 프리차지하는 구간(도 2의 T2)에서 하이 레벨이 되는 전압(VPRE)에 의해 턴온된다. 따라서, 전압(V1)이 비트라인 선택신호(BSLe 또는 BSLo)로 사용된다. 뿐만 아니라, NMOS 트랜지스터(335)가 턴온되면 전압(V1)에 전원전압(Vcc) 성분이 포함된다. 그 구체적인 수식에 대해서는 후술하기로 한다.The NMOS transistor 331 is turned on by the voltage V PRE which becomes a high level in a period (T2 of FIG. 2) that precharges a specific bit line during a read operation of the page buffer included in the nonvolatile memory device. Therefore, the voltage V1 is used as the bit line selection signal BSLe or BSLo. In addition, when the NMOS transistor 335 is turned on, the power supply voltage Vcc is included in the voltage V1. The specific formula will be described later.

NMOS 트랜지스터(333)는 비휘발성 메모리 장치에 포함된 페이지 버퍼 독출 동작 중 특정 비트라인의 전압 레벨을 센싱하는 구간(도 2의 T4)에서 하이 레벨이 되는 전압(VSEN)에 의해 턴온된다. 따라서, 상기 전압(V2)이 비트라인 선택신호(BSLe 또는 BSLo)로 사용된다.The NMOS transistor 333 is turned on by a high voltage V SEN during a page buffer read operation included in the nonvolatile memory device (T4 in FIG. 2) during sensing of a voltage level of a specific bit line. Therefore, the voltage V2 is used as the bit line selection signal BSLe or BSLo.

상기 NMOS 트랜지스터(331) 및 NMOS 트랜지스터(333)에 접속된 출력단(BSLe 또는 BSLo)은 상기 페이지 버퍼(100)에 포함된 특정 비트라인 선택 트랜지스터(N3 또는 N4)의 제어 게이트와 접속된다.The output terminal BSLe or BSLo connected to the NMOS transistor 331 and the NMOS transistor 333 is connected to a control gate of a specific bit line select transistor N3 or N4 included in the page buffer 100.

한편, 상기 NMOS 트랜지스터(331, 333, 335)는 게이트에 로우 레벨 인가시 턴온되는 PMOS 트랜지스터로 교체하여 사용할 수 있으며, 이때 전압(VPRE 또는 VSEN)은 프리차지 구간 또는 센싱구간에서 각각 로우 레벨 값을 갖는 신호로 대체된다.Meanwhile, the NMOS transistors 331, 333, and 335 may be replaced with PMOS transistors that are turned on when a low level is applied to a gate. In this case, the voltage V PRE or V SEN ) is replaced by a signal having a low level value in the precharge period or the sensing period, respectively.

상기 제1 전압을 제어하기 위해 전원 전압(Vcc), 가변저항(R6) 및 NMOS 트랜지스터(335)를 접속하여 제1 전압 제어부를 구성한다. 전원 전압(Vcc)은 가변저항(R6)과 NMOS 트랜지스터(335)를 통해 가변저항(R4)과 가변저항(R5)의 접속노드에 접속된다. 상기와 같은 구성에 따라, 프리차지 구간에서 NMOS 트랜지스터(335)가 턴온되어 전원 전압(Vcc)가 전압(V1)의 크기에 영향을 미치게 된다. 센싱 구간에서는 NMOS 트랜지스터(335)가 턴오프되므로 전압(V2)의 크기에 영향을 주지 않는다.In order to control the first voltage, a power supply voltage Vcc, a variable resistor R6, and an NMOS transistor 335 are connected to configure a first voltage controller. The power supply voltage Vcc is connected to the connection node of the variable resistor R4 and the variable resistor R5 through the variable resistor R6 and the NMOS transistor 335. According to the configuration as described above, the NMOS transistor 335 is turned on in the precharge period, the power supply voltage (Vcc) affects the magnitude of the voltage (V1). In the sensing period, since the NMOS transistor 335 is turned off, the size of the voltage V2 is not affected.

정리하면, 상기 레귤레이터는 페이지 버퍼의 독출 동작 중 프리차지 구간에서 비트라인 선택 신호로서 인가되는 전압(V1)과 센싱구간에서 비트라인 선택 신호로서 인가되는 전압(V2)을 생성하며, 특히 전압(V1)은 NMOS 트랜지스터(335)가 턴온되면 전압(V1)에 전원전압(Vcc) 성분이 포함된다.In summary, the regulator generates a voltage V1 applied as the bit line selection signal in the precharge period and a voltage V2 applied as the bit line selection signal in the sensing period during the read operation of the page buffer, in particular, the voltage V1. ) Is a power supply voltage (Vcc) component in the voltage (V1) when the NMOS transistor 335 is turned on.

도 4는 전압(V1)의 관계식을 구하기 위해 도 3을 간략화한 회로도이다.FIG. 4 is a simplified circuit diagram of FIG. 3 to obtain a relationship of voltage V1.

상기 OP 앰프(322)는 이상적인 OP 앰프라는 가정에 따르면 비반전단자와 반전 단자의 전압은 서로 동일하므로 다음 수학식 1이 성립한다.According to the assumption that the OP amplifier 322 is an ideal OP amplifier, since the voltages of the non-inverting terminal and the inverting terminal are the same, Equation 1 is established.

Figure 112006071734800-pat00001
Figure 112006071734800-pat00001

또한, 가변저항(R6) 및 가변저항 (R4 및 R5)가 접속된 노드에 키르히 호프 법칙을 적용하면 수학식 2가 성립한다.Further, when Kirchhoff's law is applied to a node to which the variable resistors R6 and R4 and R5 are connected, Equation 2 is established.

Figure 112006071734800-pat00002
Figure 112006071734800-pat00002

한편, 이상적인 OP 앰프에서는 비반전단자와 반전 단자로 입력되는 전류가 0이므로 수학식 3이 성립한다.On the other hand, in the ideal OP amplifier, the current input to the non-inverting terminal and the inverting terminal is 0, so Equation 3 is established.

Figure 112006071734800-pat00003
Figure 112006071734800-pat00003

상기 수학식을 풀이하여 전압(V1)에 대한 관계식을 구해보면 수학식 4와 같다.By solving the above equations, the equation for voltage V1 can be obtained.

Figure 112006071734800-pat00004
Figure 112006071734800-pat00004

상기 결과에 따르면, 전원 전압(Vcc)이 증가할 경우 전압(V1)은 감소하게 되고, 전원 전압(Vcc)이 감소할 경우 전압(V1)은 증가하게 된다.According to the result, when the power supply voltage Vcc increases, the voltage V1 decreases, and when the power supply voltage Vcc decreases, the voltage V1 increases.

상술한 본원 발명의 구성에 따라 전원 전압(Vcc)이 커지면 프리차지 구간에서 비트라인 선택 신호로 인가되는 전압(V1)은 작아지게 되며, 전원 전압(Vcc)의 상승에 따른 셀의 문턱 전압 감소분과 (V1-V2) 값의 감소에 따른 셀의 문턱 전압 증가분이 서로 상쇄되어 전원 전압(Vcc)의 변동에 따른 문턱 전압 변동이 최소화 된다. 외부 전원 전압(Vcc)의 변동에 따른 문턱 전압 변동이 최소화됨에 따라 센싱 마진(sensing margin)을 높일 수 있고, 셀에 저장된 데이터에 대한 신뢰도도 향상된다.According to the configuration of the present invention described above, when the power supply voltage Vcc is increased, the voltage V1 applied as the bit line selection signal in the precharge period is decreased, and the threshold voltage decrease of the cell due to the increase in the power supply voltage Vcc The increase in the threshold voltages of the cells due to the decrease of the (V1-V2) values is canceled with each other, thereby minimizing the threshold voltage variation due to the change in the power supply voltage Vcc. As the threshold voltage fluctuation due to the fluctuation of the external power supply voltage Vcc is minimized, the sensing margin can be increased, and the reliability of data stored in the cell is also improved.

Claims (6)

전원 전압을 입력받아 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부;A reference voltage generator configured to receive a power supply voltage and generate a reference voltage; 상기 기준 전압에 응답하여 제1 및 제2 전압을 각각 생성하는 비반전 증폭부;A non-inverting amplifier configured to generate first and second voltages respectively in response to the reference voltage; 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 전압을 출력단자로 전달하는 제1 스위칭 소자;A first switching element transferring the first voltage to an output terminal in response to a first control signal; 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 전압을 상기 출력단자로 전달하는 제2 스위칭 소자;A second switching element transferring the second voltage to the output terminal in response to a second control signal; 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 전압을 전원 전압 값에 비례하여 감소시키는 제1 전압 제어부A first voltage controller which reduces the first voltage in proportion to a power supply voltage value in response to the first control signal 를 포함하는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터.Regulator for a nonvolatile memory device comprising a. 제1항에 있어서, 상기 기준 전압 생성부는 상기 전원 전압을 입력받아 기준 전압을 생성하여 상기 비반전 증폭부로 전달하는 밴드 갭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터.The regulator of claim 1, wherein the reference voltage generator comprises a band gap circuit configured to receive the power supply voltage, generate a reference voltage, and transmit the reference voltage to the non-inverting amplifier. 제1항에 있어서, 상기 비반전 증폭부는 According to claim 1, wherein the non-inverting amplification unit 반전 및 비반전 입력단자를 구비하며 비반전 입력단자에 상기 기준전압이 입력되는 OP 앰프;An op amp having an inverting and non-inverting input terminal and inputting the reference voltage to a non-inverting input terminal; 상기 OP 앰프의 출력단과 상기 제1 전압이 출력되는 제1 노드 사이에 접속된 제1 저항;A first resistor connected between an output terminal of the OP amplifier and a first node to which the first voltage is output; 상기 제1 노드와 상기 제2 전압이 출력되는 제2 노드 사이에 접속된 제2 저항;A second resistor connected between the first node and a second node at which the second voltage is output; 상기 제2 노드와 상기 OP 앰프의 반전 입력 단자간에 접속된 제3 저항;A third resistor connected between the second node and the inverting input terminal of the OP amplifier; 상기 OP 앰프의 반전 입력단자와 접지 사이에 접속된 제4 및 제5 저항을 포함하는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터.And a fourth and a fifth resistor connected between the inverting input terminal of the op amp and ground. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 스위칭소자는 상기 제1 노드와 상기 출력 단자간에 접속되며 상기 제1 제어신호에 응답하여 턴온되는 트랜지스터를 포함하는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터.4. The regulator of claim 1 or 3, wherein the first switching element comprises a transistor connected between the first node and the output terminal and turned on in response to the first control signal. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2 스위칭소자는 상기 제2 노드와 상기 출력 단자간에 접속되며 상기 제2 제어신호에 응답하여 턴온되는 트랜지스터를 포함하는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터.4. The regulator of claim 1 or 3, wherein the second switching element comprises a transistor connected between the second node and the output terminal and turned on in response to the second control signal. 제3항에 있어서, 상기 제1 전압 제어부는 The method of claim 3, wherein the first voltage control unit 전원 전압원과 접속된 제6 저항;A sixth resistor connected to the power supply voltage source; 상기 제4 저항과 제5 저항의 접속노드와 상기 제6 저항 사이에 접속되며 상기 제1 제어신호에 응답하여 턴온되는 트랜지스터A transistor connected between the connection node of the fourth and fifth resistors and the sixth resistor and turned on in response to the first control signal; 를 포함하는 비휘발성 메모리 장치용 레귤레이터.Regulator for a nonvolatile memory device comprising a.
KR1020060096190A 2006-09-29 2006-09-29 Regulator for non volatile memory device KR100816159B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060096190A KR100816159B1 (en) 2006-09-29 2006-09-29 Regulator for non volatile memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060096190A KR100816159B1 (en) 2006-09-29 2006-09-29 Regulator for non volatile memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100816159B1 true KR100816159B1 (en) 2008-03-21

Family

ID=39411483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060096190A KR100816159B1 (en) 2006-09-29 2006-09-29 Regulator for non volatile memory device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100816159B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10930322B2 (en) 2019-05-14 2021-02-23 SK Hynix Inc. Regulator and memory device having the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04259988A (en) * 1991-02-15 1992-09-16 Nec Corp Semiconductor memory circuit
JPH08272469A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Sanyo Electric Co Ltd Reference voltage generation device
KR970063257A (en) * 1996-02-24 1997-09-12 김광호 Voltage generator for stable bit line precharge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04259988A (en) * 1991-02-15 1992-09-16 Nec Corp Semiconductor memory circuit
JPH08272469A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Sanyo Electric Co Ltd Reference voltage generation device
KR970063257A (en) * 1996-02-24 1997-09-12 김광호 Voltage generator for stable bit line precharge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10930322B2 (en) 2019-05-14 2021-02-23 SK Hynix Inc. Regulator and memory device having the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7800955B2 (en) Programming method of a non-volatile memory device
KR100908533B1 (en) Reading out method for non volatile memory device
US20050036369A1 (en) Temperature compensated bit-line precharge
US8760951B2 (en) Method of reading data in a non-volatile memory device
KR101099835B1 (en) Semiconductor memory apparatus and method of operating thereof
US8085587B2 (en) Non-volatile memory device and method of verifying a program operation in the same
KR100960448B1 (en) Programming and verifying method of non volatile memory device
JP2009043390A (en) Soft program method in non-volatile memory device
KR101005184B1 (en) Non volatile memory device and operating method using thereof
US7898870B2 (en) Nonvolatile memory device having a bit line select voltage generator adapted to a temperature change
KR100881468B1 (en) The non volatile memory device and method for reading out data and method for verifying programming thereof
KR101044488B1 (en) Non volatile memory device and programming method and verifying method for non volatile memory device using thereof
US8509019B2 (en) Voltage generation circuit and nonvolatile memory device including the same
KR100673704B1 (en) Page buffer of flash memory device
KR101150432B1 (en) Semiconductor memory device and method of operating the same
KR20060135979A (en) Page buffer of flash memory device
KR100816159B1 (en) Regulator for non volatile memory device
KR20140063146A (en) Semiconductor memory device and method of operating the same
KR100943139B1 (en) Voltage supplier for bitline sensing of non volatile memory device
KR100891411B1 (en) Non volatile memory device and method of reading out thereof
KR20080039107A (en) Nand type flash memory device with page buffer and method for reading data of the same
KR100881520B1 (en) The non volatile memory device and method for reading out data and method for verifying programming thereof
KR100816160B1 (en) One time programmable memory device and programming method thereof
KR20090004809A (en) Non volatile memory device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110222

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee