KR100960405B1 - 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치 - Google Patents

전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(EEPROM)는 다수의 정상 셀들과 다수의 더미 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이와, 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 선택된 정상 셀에 저장된 셀 데이터의 전류 크기를 검출하는 셀 전류 검출 수단과, 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 셀 전류 검출 수단으로부터 출력된 검출 결과에 따라 소정 개수의 더미 셀들을 활성화하고, 셀 데이터의 전류가 일정 레벨 이상으로 검출되면 셀 전류 검출수단으로부터 인가된 셀 데이터를 전달하는 리드 제어 수단과, 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 리드 제어 수단으로부터 전달된 셀 데이터를 감지 및 증폭하여 출력하는 감지 증폭 수단을 포함하여, 리드 동작시 블랭크(blank)된 셀의 경우 더미 셀(dummy cell)을 동시에 선택하여 감지 마진을 확보할 수 있다.

Description

전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치{Electrically erasable and programmable read only memory}
도 1은 종래 기술에 따른 EEPROM의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 EEPROM의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 메모리 셀 어레이를 나타낸 상세 회로도.
본 발명은 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(electrically erasable and programmable read only memory; 이하 EEPROM이라 한다)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드 동작시 블랭크(blank)된 셀의 경우 더미 셀(dummy cell)을 동시에 선택하여 감지 마진을 확보할 수 있는 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(EEPROM)에 관한 것이다.
일반적으로 EEPROM은 전원 없이도 장기간 안정적으로 기억하는 비휘발성 기억 장치(non volatile memory device)이다.
또한 EEPROM은 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(EPROM)의 변형으로 일단 기록된 데이터를 전기적으로 소거하여 재기록할 수 있다. 따라서 프로그램 을 재기록하는 것이 필요한 응용에 편리하게 사용할 수 있다.
EEPROM은 칩을 구성하는 소자의 전하를 전기적으로 변화시킴으로써 데이터를 기록 및 소거한다. 즉, 전기적으로 판독이나 기록을 할 수 있어서 시스템 내에 내장된 상태로 프로그램을 다시 할 수 있다.
EEPROM은 재기록하는 데 보통 막 기억 장치(RAM)보다 시간이 훨씬 더 많이 소요되고 기억 용량이 작으며 재기록 횟수에도 제한이 있다. 그러나 이 장치에 기록된 데이터는 전원 없이도 오래 보존된다.
도 1은 종래 기술에 따른 EEPROM의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
EEPROM은 다수의 메모리 셀을 포함하는 메모리 셀 어레이(1)와, 리드 활성화 신호(RES)의 상태에 따라 선택된 메모리 셀에 저장된 데이터(CD)를 감지 및 증폭하여 출력 데이터(DOUT)를 출력하는 감지 증폭기(2)를 포함한다.
EEPROM은 리드 동작 시에 메모리 셀 어레이(1)의 선택된 셀이 작은 전류 원(current source)으로써 동작하기 때문에 감지 증폭기(2)에서 로우 레벨(블랭크(blank)된 상태)의 셀 데이터(CD)를 감지하기 위한 충분한 마진을 확보할 수 없기 때문에 특정한 레벨 이상에서만 사용되어야 하는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 리드 동작 시에 셀 데이터의 전류를 감지하여 소정 레벨 이하인 경우 더미 셀을 동시에 선택하여 감지 마진을 충분히 확보하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치는 다수의 정상 셀들과 다수의 더미 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이; 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 선택된 상기 정상 셀에 저장된 셀 데이터의 전류 크기를 검출하는 셀 전류 검출 수단; 상기 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 상기 셀 전류 검출 수단으로부터 출력된 검출 결과에 따라 상기 소정 개수의 더미 셀들을 활성화하고, 상기 셀 데이터의 전류가 일정 레벨 이상으로 검출되면 상기 셀 전류 검출수단으로부터 인가된 상기 셀 데이터를 전달하는 리드 제어 수단; 및 상기 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 상기 리드 제어 수단으로부터 전달된 상기 셀 데이터를 감지 및 증폭하여 출력하는 감지 증폭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 EEPROM의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
EEPROM은 다수의 정상 셀들과 다수의 더미 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이(10)와, 리드 활성화 신호(RES)의 상태에 따라 선택된 메모리 셀에 저장된 데이터(CD)의 전류 크기를 검출하는 셀 전류 검출부(20)와, 리드 활성화 신호(RES)의 상태에 따라 활성화되고, 셀 전류 검출부(20)로부터 출력된 검출 결과(DET)에 따라 더미 셀들을 활성화하고, 셀 데이터(CD)의 전류가 일정 레벨 이상으로 검출되면 셀 전류 검출부(20)로부터 인가된 셀 데이터(CD)를 전달하는 리드 제어부(30)와, 리드 활성화 신호(RES)의 상태에 따라 활성화되고, 리드 제어부(30)로부터 전달된 셀 데이터(CD)를 감지 및 증폭하여 출력 데이터(DOUT)를 출력하는 감지 증폭기(40)를 포함한다.
도 3은 도 2에 도시된 메모리 셀 어레이(10)를 나타낸 상세 회로도이다.
메모리 셀 어레이(10)는 다수의 정상 셀들(NC)을 포함하는 정상 셀 어레이(11)와 다수의 더미 셀들(DC)을 포함하는 더미 셀 어레이(12)를 포함한다. 여기서 더미 셀(DC)들은 블랭크(blank)된 상태이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 EEPROM의 리드 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메모리 셀 어레이(10)의 특정 정상 셀(NC)이 선택되어 저장된 데이터가 출력되는데, 선택된 정상 셀(NC)의 전하가 충전되어 있는지 여부에 따라 데이터 값이 결정된다.
예를 들어, 선택된 정상 셀(NC)의 플로우팅 게이트(floating gate)에 전하가 충전된 상태인 프로그래밍(programing) 상태에서는 충전된 전하를 감지 증폭기(40)가 감지 및 증폭하여 데이터(DOUT)를 출력한다. 즉, 선택된 정상 셀(NC)이 프로그램된 상태인 경우 더미 셀(DC)은 선택되지 않는다.
한편, 선택된 정상 셀(NC)의 플로우팅 게이트에 전하가 충전되지 않은 블랭크(blank) 상태에서는 더미 셀(DC)이 동시에 선택된다. 즉, 셀 전류 검출부(20)가 셀 데이터(CD)의 전류 크기를 검출하여 소정 레벨 이하인 경우 특정 개수의 블랭크 상태인 더미 셀(DC)을 동시에 선택한다.
이때 검출된 셀 데이터(CD)의 전류 크기에 따라 선택하는 더미 셀(DC)의 개수가 결정된다. 즉 셀 데이터(CD)의 전류 크기가 원하는 레벨이 될 때까지 선택되는 더미 셀(DC)의 개수를 점차적으로 늘린다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 EEPROM은 블랭크 셀이 선택될 경우 다수개의 블랭크 더미 셀을 동시에 선택함으로써 감지 증폭기의 감지 능력 향상과 감지 마진을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 다수의 정상 셀들과 다수의 더미 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
    리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 선택된 상기 정상 셀에 저장된 셀 데이터의 전류 크기를 검출하는 셀 전류 검출 수단;
    상기 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 상기 셀 전류 검출 수단으로부터 출력된 검출 결과에 따라 상기 다수의 더미 셀들 중 일부를 활성화하고, 상기 셀 데이터의 전류가 일정 레벨 이상으로 검출되면 상기 셀 전류 검출수단으로부터 인가된 상기 셀 데이터를 전달하는 리드 제어 수단; 및
    상기 리드 활성화 신호의 상태에 따라 활성화되고, 상기 리드 제어 수단으로부터 전달된 상기 셀 데이터를 감지 및 증폭하여 출력하는 감지 증폭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리드 제어 수단은
    선택된 상기 정상 셀이 프로그래밍된 상태인 경우 상기 더미 셀을 선택하지 않고,
    선택된 상기 정상 셀이 블랭크된 상태인 경우 검출된 셀 데이터의 전류 레벨에 따라 상기 선택되는 더미 셀의 개수가 결정되는 것을 특징으로 하는 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 더미 셀들은 블랭크된 상태인 것을 특징으로 하는 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치.
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