KR100908537B1 - High voltage providing device - Google Patents

High voltage providing device Download PDF

Info

Publication number
KR100908537B1
KR100908537B1 KR1020070140186A KR20070140186A KR100908537B1 KR 100908537 B1 KR100908537 B1 KR 100908537B1 KR 1020070140186 A KR1020070140186 A KR 1020070140186A KR 20070140186 A KR20070140186 A KR 20070140186A KR 100908537 B1 KR100908537 B1 KR 100908537B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
clock
pump
power supply
regulating
Prior art date
Application number
KR1020070140186A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090072162A (en
Inventor
김유성
유제일
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 KR1020070140186A priority Critical patent/KR100908537B1/en
Publication of KR20090072162A publication Critical patent/KR20090072162A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100908537B1 publication Critical patent/KR100908537B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/147—Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/145—Applications of charge pumps; Boosted voltage circuits; Clamp circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

본 발명은 고전압 생성 장치에 관한 것으로, 적어도 둘 이상의 전압 레벨을 갖는 입력전압을 각각 설정된 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압으로 출력하는 다수의 레귤레이터를 포함하는 레귤레이터부; 상기 레귤레이터부에서 출력되는 다수의 레귤레이팅 전압과 기본 클럭을 이용하여 각각 하나 이상의 위상을 갖는 클럭을 생성하는 클럭 생성기; 및 상기 클럭 생성기에서 출력되는 다수의 클럭을 입력받아, 각각의 클럭의 전압값에 따른 전압펌핑을 수행하고, 앞단으로부터 입력되는 전압과 함께 펌핑 전압을 다음 단으로 출력하는 펌프들이 직렬로 연결되는 펌프부를 포함한다.The present invention relates to a high voltage generating device, comprising: a regulator unit including a plurality of regulators for outputting an input voltage having at least two voltage levels as a regulating voltage having a set voltage level, respectively; A clock generator for generating a clock having at least one phase using a plurality of regulating voltages and a basic clock output from the regulator unit; And a pump that receives a plurality of clocks output from the clock generator, performs voltage pumping according to the voltage value of each clock, and outputs the pumping voltage to the next stage together with the voltage input from the front stage. Contains wealth.

Description

고전압 제공 장치{Device of offering high voltage}Device of high voltage

본 발명은 고전압을 생성하는 고전압 제공 장치에 관한 것으로, 특히 리플을 최소화할 수 있는 고전압 제공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage providing device for generating a high voltage, and more particularly to a high voltage providing device that can minimize ripple.

반도체 메모리 장치, 특히 전기적으로 소거 및 프로그램이 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치의 경우 메모리 셀에 저장된 데이터를 소거하기 위한 소거동작과 상기 메모리 셀에 데이터를 저장하기 위한 프로그램 동작을 수행하는데 있어서, F-N 터널링(Fowler-Nordheim tunneling)과 핫 일렉트론 인젝션(hot electron injection) 방식을 사용하고 있다. 불휘발성 반도체 메모리 장치의 상기 메모리 셀은, 도면에는 도시되지 않았지만, 통상적으로 p 형 반도체기판에 형성된 채널 영역을 사이에 두고 소오스 및 드레인 영역이 각각 형성되어 있다.In the case of a semiconductor memory device, particularly a nonvolatile semiconductor memory device that can be electrically erased and programmed, FN tunneling (FN tunneling) may be performed to perform an erase operation for erasing data stored in a memory cell and a program operation for storing data in the memory cell. Fowler-Nordheim tunneling and hot electron injection are used. Although not shown in the drawing, the memory cell of the nonvolatile semiconductor memory device is typically formed with source and drain regions respectively interposed between channel regions formed in a p-type semiconductor substrate.

상기 메모리 셀에 데이터를 저장하기 위한 프로그램 동작이 수행되기 전에 소거동작이 수행되며 이는 상기 F-N 터널링을 통해 이루어진다. 상기 F-N 터널링은 상기 메모리 셀의 상기 플로팅게이트 상에 축적된 전자들을 상기 소오스 영역으로 방출하는 것을 의미하며, 이때 상기 메모리 셀의 소오스 영역에 고전압이 인가된다.An erase operation is performed before a program operation for storing data in the memory cell is performed through the F-N tunneling. The F-N tunneling means to discharge electrons accumulated on the floating gate of the memory cell to the source region, where a high voltage is applied to the source region of the memory cell.

상기 소거 동작이 완료되면 프로그램하고자 하는 메모리 셀을 프로그램하게 되며, 이때 사용되는 프로그램 방법은 상기 핫 일렉트론 인젝션 방식을 따른다. 상기 핫 일렉트론 인젝션은 상기 메모리 셀의 드레인 영역에 인접한 상기 채널 영역의 전자들이 상기 메모리 셀의 상기 플로팅 게이트로 인젝션(injection) 되는 것을 의미한다. 이때 상기 메모리 셀의 상기 제어 게이트에 고전압이 인가된다. 상기와 같은 방식에 따른 소거 및 프로그램 동작수행을 위해서는, 통상적으로 15V~20V 사이의 고전압이 필요하다. 일반적으로 저 전원 전압 하에서 동작하는 반도체 메모리 장치의 경우 상기 고전압을 칩 내부에서 자체 발생시키는 고전압 제공 장치를 내장한다.When the erase operation is completed, the memory cell to be programmed is programmed, and the program method used here follows the hot electron injection method. The hot electron injection means that electrons in the channel region adjacent to the drain region of the memory cell are injected into the floating gate of the memory cell. At this time, a high voltage is applied to the control gate of the memory cell. In order to perform the erase and program operations according to the above scheme, a high voltage is typically required between 15V and 20V. In general, a semiconductor memory device operating under a low power supply voltage includes a high voltage providing device that generates the high voltage in a chip.

도 1a는 플래시 메모리 소자의 일반적인 고전압 제공 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.1A is a block diagram illustrating a structure of a general high voltage providing device of a flash memory device.

도 1a를 참조하면, 일반적인 고전압 제공 장치(100)는 고전압펌프(110)와, 클럭생성기(120) 및 고전압 스위치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1A, a general high voltage providing apparatus 100 includes a high voltage pump 110, a clock generator 120, and a high voltage switch 130.

클럭생성기(120)는 오실레이터 인에이블 신호(OSCEN)에 의해 클럭(CLK)을 생성하고, 생성된 클럭(CLK)을 고전압 펌프(110)로 입력한다. 고전압 펌프(110)는 펌프 인에이블 신호(PMPEN)에 의해 전원전압(VCC)을 펌핑 하여 고전압(HV; High Voltage)을 출력한다.The clock generator 120 generates a clock CLK by the oscillator enable signal OSCEN, and inputs the generated clock CLK to the high voltage pump 110. The high voltage pump 110 pumps the power supply voltage VCC by the pump enable signal PMPEN and outputs a high voltage HV.

그리고 고전압 펌프(110)가 출력하는 고전압(HV)을 워드라인 인에이블 신호(WLEN)에 의해 워드라인(WL)으로 전달하는 고전압 스위치(143)를 포함한다.And a high voltage switch 143 which transfers the high voltage HV output by the high voltage pump 110 to the word line WL by the word line enable signal WLEN.

상기 고전압 펌프(100)는 클럭(CLK)과 펌프 인에이블 신호(PMPEN)에 의해 동 작을 하고, 입력되는 전원전압(VCC)을 펌핑 하여 고전압으로 만든다. 이를 위해 고전압 펌프(110)는 일반적으로 펌프 유닛(Unit)을 다수개 직렬로 연결하여 고전압을 생성하는데 다음과 같은 회로 구성을 가진다.The high voltage pump 100 operates by the clock CLK and the pump enable signal PMPEN, and pumps the input power supply voltage VCC to a high voltage. To this end, the high voltage pump 110 generally generates a high voltage by connecting a plurality of pump units in series and has a circuit configuration as follows.

도 1b는 도 1a의 고전압 펌프의 상세 회로도이다.FIG. 1B is a detailed circuit diagram of the high voltage pump of FIG. 1A.

도 1b를 참조하면, 고전압 펌프(110)의 펌프 유닛(111)은 캐패시터(C)와 다이오드(D)를 포함한다. 캐패시터(C)는 입력되는 전원전압(VCC)을 충전하고, 다이오드(D)는 전원전압(VCC) 또는 앞단의 펌프 유닛(111)의 캐패시터에 저장되는 전압을 전달하는 전달 트랜지스터의 역할을 수행한다.Referring to FIG. 1B, the pump unit 111 of the high voltage pump 110 includes a capacitor C and a diode D. The capacitor C charges the input power supply voltage VCC, and the diode D serves as a transfer transistor that transfers the power supply voltage VCC or the voltage stored in the capacitor of the pump unit 111 in the front stage. .

그리고 펌프 유닛(111)들은 클럭(CLK)과 상기 클럭(CLK)의 위상이 반전된 반전클럭(CLK/)에 의해 번갈아가면서 동작한다. 즉 홀수 번째 펌프 유닛(111)들은 반전 클럭(CLK/)에 의해 동작하고, 짝수 번째 펌프 유닛(111)들은 클럭(CLK)에 의해 동작한다.The pump units 111 alternately operate by a clock CLK and an inverted clock CLK / having an inverted phase of the clock CLK. That is, the odd-numbered pump units 111 operate by the inverted clock CLK /, and the even-numbered pump units 111 operate by the clock CLK.

각각의 펌프 유닛(111)들이 캐패시터(C)를 충전시키고, 다음 단으로 전달하는 과정을 거쳐 고전압(HV)을 생성하여 출력한다. 고전압(HV)은 다음과 같이 각각의 펌프 유닛(111)에서 상승되는 것을 확인할 수 있다.Each pump unit 111 charges the capacitor C, and generates and outputs a high voltage HV through a process of transferring to the next stage. It can be seen that the high voltage HV is increased in each pump unit 111 as follows.

도 1c는 도 1b의 동작시의 고전압 레벨을 나타낸다.FIG. 1C shows the high voltage level in the operation of FIG. 1B.

도 1c를 참조하면, 고전압 펌프(110)에 의해 전원전압(VCC)이 펌핑 되어 고전압(HV)까지 각각의 펌프 유닛(111)에 의해 상승되는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 1C, it can be seen that the power supply voltage VCC is pumped by the high voltage pump 110 to be raised by each pump unit 111 up to the high voltage HV.

상기한 고전압 펌프(110)는 플래시 메모리 소자에 동작 전압을 제공한다. 이때 고전압 펌프(110)의 캐패시터(C)는 충전(Charge)과 방전(Discharge)을 되풀이한 다. 이러한 고전압 펌프(110)는 직렬로 연결되는 펌프 유닛(111)에 의해 고전압을 출력할 때, 출력단에서 필연적으로 어느 정도의 리플(ripple)이 발생될 수 있다.The high voltage pump 110 provides an operating voltage to the flash memory device. At this time, the capacitor C of the high voltage pump 110 repeats the charging and discharging. When the high voltage pump 110 outputs a high voltage by the pump units 111 connected in series, a certain amount of ripple may inevitably occur at the output terminal.

이러한 리플은 플래시 메모리 셀의 프로그램, 독출, 검증시에 셀의 문턱전압 변화에 영향을 주기 때문에, 이를 막기 위해 셀의 문턱전압 분포를 넓게 디자인해야 하는 문제가 있다.Since the ripple affects the change of the threshold voltage of the cell when programming, reading, and verifying the flash memory cell, there is a problem in that the threshold voltage distribution of the cell must be designed to prevent this.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레귤레이터된 전압을 이용하여 고전압을 생성함으로써, 출력 전압의 리플을 제거하여 안정적인 고전압을 출력하도록 하는 고전압 제공 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a high voltage providing device that generates a high voltage by removing a ripple of an output voltage by generating a high voltage using a regulated voltage.

본 발명의 특징에 따른 고전압 제공 장치는,High voltage providing apparatus according to a feature of the present invention,

적어도 둘 이상의 전압 레벨을 갖는 입력전압을 각각 설정된 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압으로 출력하는 다수의 레귤레이터를 포함하는 레귤레이터부; 상기 레귤레이터부에서 출력되는 다수의 레귤레이팅 전압과 기본 클럭을 이용하여 각각 하나 이상의 위상을 갖는 클럭을 생성하는 클럭 생성기; 및 상기 클럭 생성기에서 출력되는 다수의 클럭을 입력받아, 각각의 클럭의 전압값에 따른 전압펌핑을 수행하고, 앞단으로부터 입력되는 전압과 함께 펌핑 전압을 다음 단으로 출력하는 펌프들이 직렬로 연결되는 펌프부를 포함한다.A regulator unit including a plurality of regulators for outputting an input voltage having at least two voltage levels as a regulating voltage having a set voltage level, respectively; A clock generator for generating a clock having at least one phase using a plurality of regulating voltages and a basic clock output from the regulator unit; And a pump that receives a plurality of clocks output from the clock generator, performs voltage pumping according to the voltage value of each clock, and outputs the pumping voltage to the next stage together with the voltage input from the front stage. Contains wealth.

레귤레이터부는, 전원전압보다 작게 설정된 레귤레이팅 전압을 생성하는 다수의 레귤레이터들을 포함하고, 각각의 레귤레이터들은 서로 다른 전압 레벨을 출력하도록 설정되는 것을 특징으로 한다.The regulator unit includes a plurality of regulators for generating a regulating voltage set smaller than the power supply voltage, and each regulator is set to output a different voltage level.

상기 클럭 생성기는, 전압값이 전원전압인 클럭과, 상기 레귤레이터부에서 제공하는 레귤레이팅 전압을 전압값으로 갖는 클럭들을 생성하고, 각각의 클럭의 위상이 서로 다른 것을 특징으로 한다.The clock generator generates a clock having a voltage value of a power supply voltage and a clock having a regulating voltage provided by the regulator as a voltage value, and the phases of the clocks are different from each other.

상기 펌프부에 포함되는 각각의 펌프는, 가장 앞단에 펌프가 전원전압을 전압값으로 갖는 클럭을 이용해서 펌핑을 수행하고, 최종 단으로 갈수록 낮은 전압값을 갖는 클럭을 이용해서 펌핑을 수행하는 것을 특징으로 한다.Each pump included in the pump unit performs pumping using a clock having a power supply voltage as a voltage at the foremost stage, and pumping using a clock having a lower voltage toward the final stage. It features.

상기 펌프부에 포함되는 펌프들 중 가장 앞단의 펌프는 전원전압을 입력받는 것을 특징으로 한다.Among the pumps included in the pump unit, the pump at the front end may receive a power supply voltage.

본 발명의 다른 특징에 따른 고전압 제공 장치는,High voltage providing apparatus according to another feature of the present invention,

적어도 둘 이상의 전압 레벨을 갖는 입력전압을 설정된 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압으로 출력하는 레귤레이터; 전원전압과, 상기 레귤레이터가 출력하는 레귤레이팅 전압과, 기본클럭을 이용하여 하나 이상의 위상을 갖는 제 1 클럭과 제 2 클럭을 생성하는 클럭 생성기; 및 상기 클럭 생성기에서 출력되는 제 1 클럭과 제 2 클럭에 의해 전압을 펌핑 하는 다수의 펌프가 직렬로 연결되는 펌프부를 포함한다.A regulator for outputting an input voltage having at least two voltage levels as a regulating voltage having a set voltage level; A clock generator for generating a first clock and a second clock having at least one phase by using a power supply voltage, a regulating voltage output by the regulator, and a basic clock; And a pump unit to which a plurality of pumps for pumping voltage by the first clock and the second clock output from the clock generator are connected in series.

상기 레귤레이터는 상기 전원전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.The regulator is characterized in that for generating a regulating voltage having a voltage level lower than the power supply voltage.

상기 제 1 클럭의 전압값은 상기 전원전압의 전압 레벨과 같은 것을 특징으로 한다.The voltage value of the first clock is the same as the voltage level of the power supply voltage.

상기 제 2 클럭의 전압값은 상기 레귤레이팅 전압의 전압 레벨과 같은 것을 특징으로 한다.The voltage value of the second clock may be equal to the voltage level of the regulating voltage.

상기 펌프부는, 상기 제 1클럭에 의해 전압펌핑 동작을 수행하는 다수의 펌프가 직렬로 연결되는 제 1 펌프단과; 상기 제 1 펌프단에 직렬로 연결되고, 상기 제 2 클럭에 의한 전압 펌핑 동작을 수행하는 제 2 펌프단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The pump unit includes: a first pump stage in which a plurality of pumps performing a voltage pumping operation by the first clock are connected in series; And a second pump stage connected in series with the first pump stage and performing a voltage pumping operation by the second clock.

상기 제 1 펌프단의 가장 앞단은 전원전압을 입력받는 것을 특징으로 한다.The foremost end of the first pump stage is characterized in that receiving a power supply voltage.

상기 제 2 펌프단은 상기 펌프부의 가장 최종단인 것을 특징으로 한다.The second pump stage is characterized in that the last end of the pump portion.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고전압 제공 장치는 직렬로 연결되는 다수의 펌프에 공급하는 전압을 레귤레이팅 하여 공급함으로써 최종적으로 출력되는 출력 전압의 리플을 제고하고, 효율적으로 고전압을 생성하여 제공할 수 있다.As described above, the high voltage providing device according to the present invention regulates and supplies voltages supplied to a plurality of pumps connected in series to improve the ripple of the finally output voltage and efficiently generates and provides high voltages. can do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고전압 제공 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.2A is a block diagram illustrating a structure of a high voltage providing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고전압 제공 장치(200)는 레귤레이터부(210)와, 클럭 생성기(220) 및 펌프부(220)를 포함한다.Referring to FIG. 2A, the high voltage providing apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention includes a regulator 210, a clock generator 220, and a pump 220.

레귤레이터부(210)는 제 2 내지 제 N 레귤레이터(210_2 내지 210_N)를 포함 하고, 각각의 레귤레이터들은 전원전압(VCC)을 일정 레벨의 레귤레이팅된 제 2 내지 제 N 레귤레이팅 전압들(VDC2 내지 VDCN)로 출력하여 클럭 생성기(220)에 제공한다. 클럭 생성기(220)는 레귤레이터부(210)가 제공하는 제 2 내지 제 N 레귤레이팅 전압(VDC2 내지 VDCN)과 기본 클럭(CLK0)을 이용하여 서로 위상이 다른 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)을 생성한다. 제 2 내지 제 N 레귤레이팅 전압(VDC2 내지 VDCN)은 전원전압보다 작으며, 제 2 레귤레이팅 전압(VDC2)으로부터 제 N 레귤레이팅 전압(VDCN)의 순서로 점점 작아진다.The regulator unit 210 includes second to Nth regulators 210_2 to 210_N, and each of the regulators sets the power supply voltage VCC to a predetermined level of regulated second to Nth regulating voltages VDC2 to VDCN. And outputs the same to the clock generator 220. The clock generator 220 uses the second to Nth regulating voltages VDC2 to VDCN and the basic clock CLK0 provided by the regulator unit 210, and the first to Nth clocks CLK1 to CLKN that are out of phase with each other. ). The second to Nth regulating voltages VDC2 to VDCN are smaller than the power supply voltage, and gradually become smaller in order from the second regulating voltage VDC2 to the Nth regulating voltage VDCN.

상기 클럭 생성기(220)는 오실레이터(221)와 위상 생성기(222)를 포함한다. 오실레이터(221)는 제어신호에 의해 기본 클럭(CLK0)을 생성하고, 위상 생성기(222)는 전원전압(VCC)과 레귤레이터부(210)에서 제공하는 제 2 내지 제 N 레귤레이팅 전압(VDC2 내지 VDCN)과 기본 클럭(CLK0)을 이용하여 서로 다른 위상을 갖는 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)을 생성한다. 상기 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)은 전압값으로 각각 전원전압(VCC)부터 제 2 내지 제 N 레귤레이팅 전압(VDC2 내지 VDCN)을 갖는다.The clock generator 220 includes an oscillator 221 and a phase generator 222. The oscillator 221 generates the base clock CLK0 by the control signal, and the phase generator 222 supplies the power supply voltage VCC and the second to Nth regulating voltages VDC2 to VDCN provided by the regulator 210. ) And the first to Nth clocks CLK1 to CLKN having different phases are generated using the base clock CLK0. The first to Nth clocks CLK1 to CLKN have voltage values, respectively, from the power supply voltage VCC to the second to Nth regulating voltages VDC2 to VDCN.

펌프부(230)는 제 1 내지 제 N 펌프(230_1 내지 230_N)를 포함하고, 제 1 퍼프(220_1)는 전원전압(VCC)을 입력받아 이를 펌핑 하여 제 1 고전압(HV_1)으로 출력한다.The pump unit 230 includes first to Nth pumps 230_1 to 230_N, and the first puff 220_1 receives the power supply voltage VCC and pumps it to output the first high voltage HV_1.

그리고 제 2 내지 제 N 펌프(230_2 내지 230_N)들은 각각 앞단의 펌프가 출력하는 전압에 펌핑 전압을 더하여 출력한다.The second to Nth pumps 230_2 to 230_N respectively add the pumping voltage to the voltage output by the pump of the preceding stage and output the same.

상기 클럭 생성기(220)가 출력하는 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)은 다음과 같다.The first to N th clocks CLK1 to CLKN output by the clock generator 220 are as follows.

도 2b는 도 2a의 클럭 생성기가 출력하는 클럭의 파형도이다.FIG. 2B is a waveform diagram of a clock output by the clock generator of FIG. 2A.

도 2b를 참조하면, 기본 클럭(CLK0)을 이용하여 위상 생성기(222)가 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)을 생성하는데, 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)은 각각 위상이 다르며, 전압값이 VCC에서 VDCN 까지 차례로 작아진다.Referring to FIG. 2B, the phase generator 222 generates the first to N th clocks CLK1 to CLKN using the base clock CLK0, and the first to N th clocks CLK1 to CLKN are each out of phase. The voltage value decreases in turn from VCC to VDCN.

상기의 클럭에 따라 제 1 내지 제 N 펌프(230_1 내지 230_N)들은 전압 펌핑을 수행한다. 앞서 언급한 바와 같이 제 2 내지 제 N 펌프(230_2 내지 230_N)는 레귤레이팅 전압(VDC_2 내지 VDC_N)에 의해 펌핑 전압의 리플이 제거됨으로써 최종 출력 전압(HV_N)의 리플이 최소화 될 수 있다.According to the clock, the first to Nth pumps 230_1 to 230_N perform voltage pumping. As mentioned above, the second to Nth pumps 230_2 to 230_N may remove the ripple of the pumping voltage by the regulating voltages VDC_2 to VDC_N, thereby minimizing the ripple of the final output voltage HV_N.

상기의 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고전압 제공 장치(200)는 제 2 내지 제 N 펌프(230_2 내지 230_N)에 클럭을 레귤레이팅된 제 2 내지 제 N 레귤레이팅 전압(VDC_2 내지 VDC_N)에 의해 제공해야 하기 때문에 레귤레이팅부(210)가 N-1개의 레귤레이팅 전압을 각각 출력하는 레귤레이터(210_2 내지 210_N)들이 필요하다. 또한 클럭 생성기(220)도 제 1 내지 제 N 클럭(CLK1 내지 CLKN)을 생성해야 한다.The high voltage providing apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention may be configured by the second to Nth regulating voltages VDC_2 to VDC_N regulated by the clocks of the second to Nth pumps 230_2 to 230_N. Since the regulator 210 needs to provide the regulators 210_2 to 210_N respectively outputting N-1 regulating voltages. In addition, the clock generator 220 also needs to generate the first to Nth clocks CLK1 to CLKN.

따라서 다음의 본 발명의 제 2 실시 예에서는 최소한의 레귤레이터와 클럭 생성기를 이용하여 출력전압의 리플을 줄일 수 있는 고전압 제공 장치(300)를 제시한다.Accordingly, the second embodiment of the present invention provides a high voltage providing apparatus 300 capable of reducing the ripple of an output voltage by using a minimum regulator and a clock generator.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고전압 제공 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing the structure of a high voltage providing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고전압 제공 장치(300)는 레귤레이터(310)와, 클럭 생성기(320) 및 펌프부(330)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the high voltage providing apparatus 300 according to the second embodiment of the present invention includes a regulator 310, a clock generator 320, and a pump unit 330.

레귤레이터(310)는 일정한 전압크기로 레귤레이팅된 전압(VDC)을 출력한다. 상기 레귤레이팅 전압(VDC)은 전원전압(VCC)보다 작다. 그리고 클럭 생성기(320)는 오실레이터(321)와 위상 생성기(322)를 포함한다.The regulator 310 outputs the regulated voltage VDC to a constant voltage magnitude. The regulating voltage VDC is smaller than the power supply voltage VCC. The clock generator 320 includes an oscillator 321 and a phase generator 322.

오실레이터(321)는 제어신호에 의해 기본클럭(CLK0)을 생성하고, 위상 생성기(322)는 전원전압(VCC)과 레귤레이터(310)가 제공하는 레귤레이팅 전압(VDC)과 상기 오실레이터(321)가 출력하는 기본클럭(CLK0)을 이용하여 전압값과 위상이 각기 다른 제 1 및 제 2 클럭(CLK1, CLK2)을 생성하여 출력한다. 제 1 클럭(CLK1)은 전압값이 전원전압(VCC)이고, 제 2 클럭(CLK2)은 전압값이 (VDC)이다.The oscillator 321 generates a basic clock CLK0 based on a control signal, and the phase generator 322 generates a power supply voltage VCC and a regulating voltage VDC provided by the regulator 310 and the oscillator 321. The first and second clocks CLK1 and CLK2 having different voltage values and phases are generated and output using the output base clock CLK0. The first clock CLK1 has a voltage value of the power supply voltage VCC and the second clock CLK2 has a voltage value of VDC.

펌프부(330)는 제 1 내지 제 N 펌프(330_1 내지 330_N)를 포함하고, 제 1 내지 제 N-1 펌프(330_1 내지 330_N-1)는 제 1 클럭(CLK1)에 의해 펌핑 동작을 수행하고, 제 N 펌프(330_N)는 제 2 클럭(CLK2)에 의해 펌핑 동작을 수행하여 최종 출력 전압(HV_N)을 생성한다.The pump unit 330 includes first to N th pumps 330_1 to 330_N, and the first to N-1 th pumps 330_1 to 330_N-1 perform a pumping operation by the first clock CLK1. The N-th pump 330_N generates a final output voltage HV_N by performing a pumping operation by the second clock CLK2.

상기의 제 2 실시 예에 따른 고전압 제공 장치(300)는 최종 전압을 출력하는 제 N 펌프(330_N)에 입력되는 제 2 클럭(CLK2)의 전압값만을 레귤레이팅한 전압으로 제공함으로써 최종 출력 전압(HV_N)의 리플을 제거한다. 제 2 실시 예에 따른 고전압 제공 장치(300)는 제 1 실시 예에 따른 고전압 제공 장치(200)와 비교하여 레귤레이터의 개수가 적고, 클럭 생성기(320)가 생성하는 클럭의 수가 2개로 회로가 간단하다는 장점이 있다. 그러나 제 1 실시 예에 따른 고전압 제공 회로(200)가 보다 리플을 제거하는 효과는 크다고 할 수 있다.The high voltage providing apparatus 300 according to the second exemplary embodiment provides only the voltage value of the second clock CLK2 input to the N-th pump 330_N outputting the final voltage as the regulated voltage, thereby providing the final output voltage ( HV_N) ripple is removed. In the high voltage providing apparatus 300 according to the second embodiment, the number of regulators is smaller than that of the high voltage providing apparatus 200 according to the first embodiment, and the circuit is simple because the number of clocks generated by the clock generator 320 is two. Has the advantage. However, it can be said that the high voltage providing circuit 200 according to the first embodiment has a greater effect of removing ripple.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1a는 일반적인 고전압 제공 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.1A is a block diagram showing the structure of a general high voltage providing apparatus.

도 1b는 도 1a의 고전압 펌프의 상세 회로도이다.FIG. 1B is a detailed circuit diagram of the high voltage pump of FIG. 1A.

도 1c는 도 1b의 동작시의 고전압 레벨을 나타낸다.FIG. 1C shows the high voltage level in the operation of FIG. 1B.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고전압 제공 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.2A is a block diagram illustrating a structure of a high voltage providing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2b는 도 2a의 클럭 생성기가 출력하는 클럭의 파형도이다.FIG. 2B is a waveform diagram of a clock output by the clock generator of FIG. 2A.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고전압 제공 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing the structure of a high voltage providing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *

210 : 레귤레이터부 310 : 레귤레이터210: regulator section 310: regulator

220, 320 : 클럭 생성기 230, 330 : 펌프부220, 320: clock generator 230, 330: pump unit

Claims (12)

적어도 둘 이상의 전압 레벨을 갖는 입력전압을 각각 설정된 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압으로 출력하는 다수의 레귤레이터를 포함하는 레귤레이터부;A regulator unit including a plurality of regulators for outputting an input voltage having at least two voltage levels as a regulating voltage having a set voltage level, respectively; 상기 레귤레이터부에서 출력되는 다수의 레귤레이팅 전압과 기본 클럭을 이용하여 각각 하나 이상의 위상을 갖는 클럭을 생성하는 클럭 생성기; 및A clock generator for generating a clock having at least one phase using a plurality of regulating voltages and a basic clock output from the regulator unit; And 상기 클럭 생성기에서 출력되는 다수의 클럭을 입력받아, 각각의 클럭의 전압값에 따른 전압펌핑을 수행하고, 앞단으로부터 입력되는 전압과 함께 펌핑 전압을 다음 단으로 출력하는 펌프들이 직렬로 연결되는 펌프부The pump unit receives a plurality of clocks output from the clock generator, performs voltage pumping according to the voltage value of each clock, and pumps for outputting the pumping voltage to the next stage together with the voltage input from the front stage are connected in series. 를 포함하는 고전압 제공 장치.High voltage providing device comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 레귤레이터부는,The regulator part, 전원전압보다 작게 설정된 레귤레이팅 전압을 생성하는 다수의 레귤레이터들을 포함하고, 각각의 레귤레이터들은 서로 다른 전압 레벨을 출력하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.And a plurality of regulators for generating a regulating voltage set smaller than the power supply voltage, wherein each regulator is set to output a different voltage level. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 클럭 생성기는,The clock generator, 전압값이 전원전압인 클럭과, 상기 레귤레이터부에서 제공하는 레귤레이팅 전압을 전압값으로 갖는 클럭들을 생성하고, 각각의 클럭의 위상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.And a clock having a voltage value of a power supply voltage and a clock having a regulating voltage provided by the regulator as a voltage value, wherein the clocks have different phases. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 펌프부에 포함되는 각각의 펌프는,Each pump included in the pump unit, 가장 앞단에 펌프가 전원전압을 전압값으로 갖는 클럭을 이용해서 펌핑을 수행하고, 최종 단으로 갈수록 낮은 전압값을 갖는 클럭을 이용해서 펌핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.A high voltage providing device, characterized in that the pump performs a pump using a clock having a power supply voltage as a voltage at the foremost stage, and a clock having a lower voltage as the final stage. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펌프부에 포함되는 펌프들 중 가장 앞단의 펌프는 전원전압을 입력받는 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.Highest voltage providing device, characterized in that the pump of the front end of the pump included in the pump unit receives a power supply voltage. 적어도 둘 이상의 전압 레벨을 갖는 입력전압을 설정된 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압으로 출력하는 레귤레이터;A regulator for outputting an input voltage having at least two voltage levels as a regulating voltage having a set voltage level; 전원전압과, 상기 레귤레이터가 출력하는 레귤레이팅 전압과, 기본클럭을 이용하여 하나 이상의 위상을 갖는 제 1 클럭과 제 2 클럭을 생성하는 클럭 생성기; 및A clock generator for generating a first clock and a second clock having at least one phase by using a power supply voltage, a regulating voltage output by the regulator, and a basic clock; And 상기 클럭 생성기에서 출력되는 제 1 클럭과 제 2 클럭에 의해 전압을 펌핑 하는 다수의 펌프가 직렬로 연결되는 펌프부;A pump unit to which a plurality of pumps for pumping voltage by a first clock and a second clock output from the clock generator are connected in series; 를 포함하는 고전압 제공 장치.High voltage providing device comprising a. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 레귤레이터는 상기 전원전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 레귤레이팅 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.The regulator is a high voltage providing device, characterized in that for generating a regulating voltage having a voltage level lower than the power supply voltage. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 클럭의 전압값은 상기 전원전압의 전압 레벨과 같은 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.And a voltage value of the first clock is equal to a voltage level of the power supply voltage. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 2 클럭의 전압값은 상기 레귤레이팅 전압의 전압 레벨과 같은 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.And the voltage value of the second clock is equal to the voltage level of the regulating voltage. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 펌프부는,The pump unit, 상기 제 1클럭에 의해 전압펌핑 동작을 수행하는 다수의 펌프가 직렬로 연결되는 제 1 펌프단과;A first pump stage in which a plurality of pumps performing a voltage pumping operation by the first clock are connected in series; 상기 제 1 펌프단에 직렬로 연결되고, 상기 제 2 클럭에 의한 전압 펌핑 동작을 수행하는 제 2 펌프단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.And a second pump stage connected in series with the first pump stage and performing a voltage pumping operation by the second clock. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 펌프단의 가장 앞단은 전원전압을 입력받는 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.High voltage providing device, characterized in that the front end of the first pump stage receives a power supply voltage. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 2 펌프단은 상기 펌프부의 가장 최종단인 것을 특징으로 하는 고전압 제공 장치.And the second pump stage is the last stage of the pump portion.
KR1020070140186A 2007-12-28 2007-12-28 High voltage providing device KR100908537B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070140186A KR100908537B1 (en) 2007-12-28 2007-12-28 High voltage providing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070140186A KR100908537B1 (en) 2007-12-28 2007-12-28 High voltage providing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090072162A KR20090072162A (en) 2009-07-02
KR100908537B1 true KR100908537B1 (en) 2009-07-20

Family

ID=41329417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070140186A KR100908537B1 (en) 2007-12-28 2007-12-28 High voltage providing device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100908537B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020063329A (en) * 2001-01-27 2002-08-03 삼성전자 주식회사 Voltage booster circuit capable of controlling boosting voltage
KR20030061406A (en) * 2000-11-21 2003-07-18 모사이드 테크놀로지스 인코포레이티드 Charge pump power supply

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030061406A (en) * 2000-11-21 2003-07-18 모사이드 테크놀로지스 인코포레이티드 Charge pump power supply
KR20020063329A (en) * 2001-01-27 2002-08-03 삼성전자 주식회사 Voltage booster circuit capable of controlling boosting voltage

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090072162A (en) 2009-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050157556A1 (en) Nonvolatile memory
US7489566B2 (en) High voltage generator and related flash memory device
KR100718618B1 (en) Semiconductor memory device and driving method thereof
US20050265111A1 (en) High voltage generation and regulation circuit in a memory device
US8432744B2 (en) Semiconductor storage device with a well control circuit
JP6768776B2 (en) Hybrid charge pump of flash memory device and adjustment means and method
JP2007336722A (en) Booster circuit and semiconductor device employing the same
US8339187B2 (en) Charge pump systems and methods
JP2005267734A (en) Boosting circuit and non-volatile memory using it
US8519779B2 (en) Semiconductor apparatus voltage supply circuit
CN106384605B (en) low-power-consumption nonvolatile electronic programmable memory
JP4683494B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory and semiconductor device
EP2709108B1 (en) NVM with charge pump and method therefor
US20120243319A1 (en) Nonvolatile semicondcutor memory device, ic card and portable apparatus
JP5183087B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
KR100908537B1 (en) High voltage providing device
KR100885788B1 (en) Circuit of pump
KR100560769B1 (en) High voltage switch pump circuit
KR100877623B1 (en) High voltage generation circuit and method for reducing peak current and power noise
KR100607658B1 (en) Charge pump circuit of nonvolatile memory device
CN108122585B (en) Semiconductor device with a semiconductor layer having a plurality of semiconductor layers
KR101040001B1 (en) Voltage supply circuit
JP5386026B2 (en) Control signal generation circuit and semiconductor device using the same
KR100965069B1 (en) Apparatus of voltage regulating and non volatile memory device having the same
JP2008011629A (en) Charge pump circuit

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
LAPS Lapse due to unpaid annual fee