KR101098425B1 - Circuit of selecting block and non volatile memory device having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불휘발성 메모리 소자에 관한 것으로, 복수개의 메모리 블록을 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 각각의 메모리 블록을 선택하는 복수개의 블록 선택 회로에 있어서, 각각의 블록 선택 회로는, 어드레스 제어 신호에 따라 대응되는 메모리 블록을 선택하기 위한 제 1 제어신호를 생성하는 제 1제어신호 생성부; 상기 어드레스 제어 신호에 따라 상기 대응되는 메모리 블록이 선택된 경우, 선택된 메모리 블록에 제공하기 위한 블록 스위칭 신호를 프리차지 제어신호와, 상기 제 1 제어신호를 이용하여 출력하는 블록 스위칭 신호 생성부; 상기 어드레스 제어신호에 따라 상기 대응되는 메모리 블록이 비선택된 경우, 비선택된 메모리블록의 공통 소오스 라인을 접지노드와 연결시키기 위한 제어회로; 및 상기 블록 스위칭 신호에 따라 상기 선택된 메모리 블록에 동작 전압들을 제공하기 위한 패스 트랜지스터들을 포함한다.
블록 스위치, 공통 소오스 라인
The present invention relates to a nonvolatile memory device, wherein a plurality of block selection circuits for selecting each memory block of a nonvolatile memory device including a plurality of memory blocks, each block selection circuit according to an address control signal. A first control signal generator configured to generate a first control signal for selecting a corresponding memory block; A block switching signal generator for outputting a block switching signal for providing to the selected memory block using the precharge control signal and the first control signal when the corresponding memory block is selected according to the address control signal; A control circuit for connecting a common source line of the unselected memory block to a ground node when the corresponding memory block is unselected according to the address control signal; And pass transistors for providing operating voltages to the selected memory block according to the block switching signal.
Block switch, common source line
Description
본 발명은 불휘발성 메모리 소자에 관한 것으로, 특히 선택되지 않은 메모리 블록의 공통 소오스 라인 전압을 제어할 수 있는 블록 선택 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device, and more particularly, to a block selection circuit capable of controlling a common source line voltage of an unselected memory block and a nonvolatile memory device having the same.
불휘발성 메모리 소자의 메모리 셀 어레이는 다수의 메모리 셀들로 구성되는 메모리 블록을 복수개 포함하고 있다. 상기 불휘발성 메모리 소자는 동작을 할 때, 메모리 블록 단위로 동작되고, 메모리 블록을 선택하고 선택된 메모리 블록에 동작을 위한 전압 인가를 위한 스위칭 동작을 수행하는 것이 불휘발성 메모리 소자의 X 디코더이다. 상기 X 디코더는 크게 각각의 메모리 블록을 인에이블 시키기 위한 메모리 블록 스위치들과, 상기 메모리 블록 스위치의 인에이블 신호에 의해서 전압 제공 수단에서 제공하는 동작 전압을 선택된 메모리 블록의 워드라인들과 드레인 선택라인(Drain Select Line; DSL) 및 소오스 선택 라인(Source Select Line; SSL)에 전달하는 스위칭부들을 포함한다.The memory cell array of the nonvolatile memory device includes a plurality of memory blocks including a plurality of memory cells. When the nonvolatile memory device is operated, the X decoder of the nonvolatile memory device may operate in units of memory blocks, and select a memory block and perform a switching operation for applying a voltage to the selected memory block. The X decoder may further include memory block switches for enabling each memory block and an operation voltage provided by a voltage providing means by an enable signal of the memory block switch. And a switching unit for transmitting to a drain select line (DSL) and a source select line (SSL).
불휘발성 메모리 소자가 프로그램을 수행할 때, 입력되는 어드레스 정보를 이용해서 메모리 블록을 선택한다. 이때 어드레스 정보에 의해 해당 메모리 블록에 연결되는 블록 스위치가 인에이블 신호를 출력한다. 그리고 스위칭부는 인에이블 신호에 따라 스위칭하여 동작 전압이 메모리 블록의 워드라인들과 드레인 선택 라인(DSL)과 소오스 선택 라인(SSL)에 전달되게 한다. 이러한 동작은 프로그램 동작뿐만 아니라 데이터 독출 동작에서도 유사하게 수행된다.When the nonvolatile memory device performs a program, the memory block is selected using the input address information. At this time, the block switch connected to the corresponding memory block by the address information outputs the enable signal. The switching unit switches according to the enable signal so that the operating voltage is transferred to the word lines, the drain select line DSL, and the source select line SSL of the memory block. This operation is similarly performed in the data read operation as well as the program operation.
그리고 프로그램 동작을 할 때, 메모리 블록들의 공통 소오스 라인(Source Line; SL)들에는 동일하게 전원전압(VCC)이 공급된다. 따라서 프로그램 동작을 위해 선택된 메모리 블록뿐만 아니라, 선택되지 않은 메모리 블록들의 공통 소오스 라인(Source)들도 전원전압(VCC)을 공급받는다.In the program operation, the power source voltage VCC is equally supplied to the common source lines SL of the memory blocks. Therefore, not only the memory block selected for the program operation but also the common source lines Sources of the unselected memory blocks are supplied with the power supply voltage VCC.
그리고 프로그램이 종료된 후에는 전원이 공급되었던 워드라인들과 비트라인 그리고 공통 소오스 라인들이 접지노드(GND)로 연결되어 0V 전압을 갖게 된다. 이때 동시에 모든 워드라인들과 비트라인들 그리고 공통 소오스 라인들(GND)이 0V로 변경되면서 메모리 셀 어레이의 기판(Well)이 영향을 받아 바운싱(Bouncing)이 발생된다.After the program is finished, the powered word lines, bit lines, and common source lines are connected to the ground node (GND) to have a voltage of 0V. At this time, as all word lines, bit lines, and common source lines GND are changed to 0 V, bouncing occurs due to the influence of the substrate of the memory cell array.
기판에 바운싱이 발생되면, 결과적으로는 메모리 셀 어레이의 트랜지스터들 중 일부가 영향을 받아 특성이 약해지는 문제가 발생할 수 있다.When bouncing occurs on the substrate, some of the transistors of the memory cell array may be affected, resulting in a problem of weakening characteristics.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로그램을 위해 선택되지 않은 메모리 블록의 공통 소오스 라인에는 프로그램 동작을 하는 동안 전원전압을 입력하지 않도록 제어하는 블록 선택 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자를 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a block selection circuit and a nonvolatile memory device including the same in a common source line of a memory block that is not selected for a program so as not to input a power supply voltage during a program operation. .
본 발명의 특징에 따른 블록 선택 회로는,Block selection circuit according to a feature of the invention,
복수개의 메모리 블록을 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 각각의 메모리 블록을 선택하는 복수개의 블록 선택 회로에 있어서, 각각의 블록 선택 회로는, 어드레스 제어 신호에 따라 대응되는 메모리 블록을 선택하기 위한 제 1 제어신호를 생성하는 제 1제어신호 생성부; 상기 어드레스 제어 신호에 따라 상기 대응되는 메모리 블록이 선택된 경우, 선택된 메모리 블록에 제공하기 위한 블록 스위칭 신호를 프리차지 제어신호와, 상기 제 1 제어신호를 이용하여 출력하는 블록 스위칭 신호 생성부; 상기 어드레스 제어신호에 따라 상기 대응되는 메모리 블록이 비선택된 경우, 비선택된 메모리블록의 공통 소오스 라인을 접지노드와 연결시키기 위한 제어회로; 및 상기 블록 스위칭 신호에 따라 상기 선택된 메모리 블록에 동작 전압들을 제공하기 위한 패스 트랜지스터들을 포함한다.In a plurality of block selection circuits for selecting respective memory blocks of a nonvolatile memory device including a plurality of memory blocks, each block selection circuit includes a first control for selecting a corresponding memory block in accordance with an address control signal. A first control signal generator for generating a signal; A block switching signal generator for outputting a block switching signal for providing to the selected memory block using the precharge control signal and the first control signal when the corresponding memory block is selected according to the address control signal; A control circuit for connecting a common source line of the unselected memory block to a ground node when the corresponding memory block is unselected according to the address control signal; And pass transistors for providing operating voltages to the selected memory block according to the block switching signal.
상기 제어회로는, 메모리 블록의 공통 소오스 라인과 접지노드 사이에 연결되는 스위칭 소자와, 상기 제 1 제어신호에 따라 상기 스위칭 소자의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 신호 생성회로를 포함한다.The control circuit includes a switching element connected between a common source line of the memory block and a ground node, and a signal generation circuit outputting a control signal for controlling the operation of the switching element according to the first control signal.
상기 제어신호에 의하여 상기 공통 소오스 라인이 접지노드와 연결될 때, 상기 블록 스위칭 신호가 접지전압으로 디스차지 되는 것을 특징으로 한다.When the common source line is connected to the ground node by the control signal, the block switching signal is discharged to the ground voltage.
본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자는,Nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,
복수개의 메모리 블록을 포함하는 메모리 셀 어레이와; 상기 복수개의 메모리 블록에 각각 연결되고, 어드레스 제어신호에 따라서 선택되는 메모리 블록에 동작 전압을 제공하거나, 비선택된 메모리 블록의 공통 소오스 라인을 접지노드로 연결하기 위한 복수개의 블록 선택 회로들을 포함하는 X 디코더; 상기 선택된 메모리 블록에 제공하기 위한 상기 동작 전압을 생성하는 전압 제공부; 및 입력 어드레스에 의해 상기 복수개의 블록 선택 회로의 동작을 제어하기 위한 상기 어드레스 제어신호를 출력하고, 동작 모드에 따른 상기 동작 전압을 생성하도록 상기 전압 제공부를 제어하기 위한 제어부를 포함한다.A memory cell array including a plurality of memory blocks; A plurality of block selection circuits respectively connected to the plurality of memory blocks and configured to provide an operating voltage to a memory block selected according to an address control signal, or to connect a common source line of an unselected memory block to a ground node; Decoder; A voltage providing unit generating the operating voltage for providing the selected memory block; And a control unit for controlling the voltage providing unit to output the address control signal for controlling the operations of the plurality of block selection circuits by an input address and to generate the operating voltage according to an operation mode.
상기 각각의 블록 선택 회로는, 어드레스 제어 신호에 따라 대응되는 메모리 블록을 선택하기 위한 제 1 제어신호를 생성하는 제 1제어신호 생성부; 어드레스 제어 신호에 따라 대응되는 메모리 블록을 선택하기 위한 제 1 제어신호를 생성하는 제 1제어신호 생성부; 상기 어드레스 제어 신호에 따라 상기 대응되는 메모리 블록이 선택된 경우, 선택된 메모리 블록에 제공하기 위한 블록 스위칭 신호를 프리차지 제어신호와, 상기 제 1 제어신호를 이용하여 출력하는 블록 스위칭 신호 생성부; 상기 어드레스 제어신호에 따라 상기 대응되는 메모리 블록이 비선택된 경우, 비선택된 메모리블록의 공통 소오스 라인을 접지노드와 연결시키기 위한 제어회로; 및 상기 블록 스위칭 신호에 따라 상기 선택된 메모리 블록에 동작 전압들을 제공하기 위한 패스 트랜지스터들을 포함한다.Each of the block selection circuits includes: a first control signal generator for generating a first control signal for selecting a corresponding memory block according to an address control signal; A first control signal generator configured to generate a first control signal for selecting a corresponding memory block according to the address control signal; A block switching signal generator for outputting a block switching signal for providing to the selected memory block using the precharge control signal and the first control signal when the corresponding memory block is selected according to the address control signal; A control circuit for connecting a common source line of the unselected memory block to a ground node when the corresponding memory block is unselected according to the address control signal; And pass transistors for providing operating voltages to the selected memory block according to the block switching signal.
상기 제어회로는, 메모리 블록의 공통 소오스 라인과 접지노드 사이에 연결되는 스위칭 소자와, 상기 제 1 제어신호에 따라 상기 스위칭 소자의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 신호 생성회로를 포함한다.The control circuit includes a switching element connected between a common source line of the memory block and a ground node, and a signal generation circuit outputting a control signal for controlling the operation of the switching element according to the first control signal.
프로그램을 실시하는 동안 선택된 메모리 블록의 상기 글로벌 소오스 라인에 전원전압이 제공되게 상기 전압 제공부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The voltage providing unit is controlled to provide a power supply voltage to the global source line of the selected memory block during the program.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 블록 선택 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자는 메모리 블록들의 공통 소오스 라인 전압을 제어할 수 있도록 하여, 프로그램 동작시에 선택되지 않은 메모리 블록의 공통 소오스 라인에는 전원전압을 공급하지 않게 함으로써 프로그램 종료 후의 전압 디스차지 동작에 의해 기판(Well)이 받는 영향을 줄일 수 있다.As described above, the block selection circuit and the nonvolatile memory device having the same according to the present invention can control the common source line voltage of the memory blocks, so that the common source line of the memory block that is not selected during the program operation is included. By not supplying the power supply voltage, the influence of the substrate Well due to the voltage discharge operation after the end of the program can be reduced.
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 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred 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 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.1A is a block diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자(100)는 메모리 셀 어레이(110), 페이지 버퍼부(120), Y 디코더(130), X 디코더(140), 전압 제공부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1A, a
메모리 셀 어레이(110)는 다수의 메모리 블록(BK)을 포함한다. 각각의 메모리 블록은 데이터 저장을 위한 메모리 셀들이 워드라인과 비트라인으로 연결된다.The
페이지 버퍼부(120)는 메모리 셀 어레이(110)의 비트라인에 연결되어, 프로그램을 위해 입력되는 데이터를 제공하거나 프로그램된 데이터를 독출 하여 저장하기 위한 페이지 버퍼 회로들을 포함한다.The
Y 디코더(130)는 상기 페이지 버퍼부(120)의 페이지 버퍼 회로들의 데이터 입출력 경로를 제공하고, X 디코더(140)는 입력 어드레스에 따라서 메모리 셀 어레이(110)의 메모리 블록(BK)을 선택하고, 선택된 메모리 블록(BK)의 워드라인들에 전압 제공부(150)가 제공하는 동작 전압을 제공할 수 있게 연결한다.The
전압 제공부(150)는 프로그램 동작 또는 독출 동작 등을 수행할 때 필요한 동작전압을 생성하고, 제어부(160)는 불휘발성 메모리 소자(100)의 동작 제어를 위한 제어신호를 출력한다. The
X 디코더(140)에는 메모리 블록마다 연결되는 블록 선택 회로를 포함하는데, 블록 선택 회로는 메모리 블록 스위치와 스위칭부로 구분될 수 있다.The
메모리 블록 스위치는 제어부(160)의 제어 신호에 의해 선택되는 메모리 블록을 인에이블 시킨다. 그리고 스위칭부는 상기 메모리 블록 스위치의 인에이블 신호에 따라 전압 제공부(150)가 생성하는 동작 전압을 선택된 메모리 블록의 워드라인과, 드레인 선택라인(Drain Select Line; DSL)과, 소오스 선택 라인(Source Select Line; SSL) 및 공통 소오스 라인(Source Line; SL)에 연결시킨다. 상기 메모리 블록 스위치와 스위칭부는 각각의 메모리 블록별로 구성되는데, 상세한 회로 구성은 다음과 같다.The memory block switch enables the memory block selected by the control signal of the
도 1b는 도 1a의 X 디코더의 일부 회로도이다. FIG. 1B is a partial circuit diagram of the X decoder of FIG. 1A.
이때, 도 1b는 하나의 블록 선택 회로와 메모리 블록(BK)의 연결 관계를 도시하였다.1B illustrates a connection relationship between one block selection circuit and a memory block BK.
도 1b를 참조하면, X 디코더(140)의 블록 선택 회로는 메모리 블록 스위 치(141)와, 스위칭부(142)를 포함한다.Referring to FIG. 1B, the block selection circuit of the
앞서 설명한 바와 같이, 메모리 블록 스위치(141)는 제어부(160)의 제어신호에 따라서 해당 메모리 블록을 인에이블 시킨다. 그리고 스위칭부(142)는 메모리 블록 스위치(141)의 인에이블 신호에 따라서 전압 제공부(150)가 출력하는 동작 전압 라인과 메모리 블록을 연결시킨다.As described above, the
전압 제공부(150)가 생성하는 전압으로는 드레인 선택 라인(DSL)과 소오스 선택 라인(SSL)에 제공되는 전압 라인인 글로벌 드레인 선택 라인(GDSL)과 글로벌 소오스 선택 라인(GSSL)이 있고, 워드라인들에 제공되는 전압 라인인 제 1 내지 제 32 글로벌 워드라인(GWL<0> 내지 GWL<31>)을 포함한다.The voltage generated by the
또한, 본 발명의 실시 예에 따라 메모리 블록(BK)의 공통 소오스 라인(SL)의 전압 제공을 위한 글로벌 소오스 라인(GSL)도 전압 제공부(150)로부터 제공된다.In addition, the global source line GSL for providing the voltage of the common source line SL of the memory block BK is also provided from the
한편, 메모리 블록 스위치(141)는 제 1 내지 제 2 PMOS 트랜지스터(P1, P2)와, 제 1 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N9)오, 제 1 내지 제 3 NAND 게이트(NA1 내지 NA3)를 포함한다.The
제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(P1, P2)는 전원전압과 노드(a1)사이에 직렬로 연결되고, 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(P1, P2)의 게이트는 접지 노드에 연결된다. 따라서 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(P1, P2)는 항상 턴 온 상태를 유지하고, 노드(a1)를 항상 하이 레벨로 유지시킨다.The first and second PMOS transistors P1 and P2 are connected in series between the power supply voltage and the node a1, and the gates of the first and second PMOS transistors P1 and P2 are connected to the ground node. Therefore, the first and second PMOS transistors P1 and P2 are always turned on, and the node a1 is always kept at a high level.
제 1 NAND 게이트(NA1)는 제어부(160)에서 입력되는 어드레스 제어신호(XA, XB, XC, XD)를 입력받고, 그 NAND 논리 결과를 노드(a1)로 전달한다.The first NAND gate NA1 receives the address control signals XA, XB, XC, and XD input from the
제어부(160)는 프로그램 또는 독출 등의 동작 명령과 함께 입력되는 어드레스 신호들 중에서 메모리 블록 어드레스 정보를 가공하여 선택해야 하는 메모리 블록에는 상기 어드레스 제어신호(XA, XB, XC, XD)를 모두 하이 레벨로 입력하고, 선택하지 않아야 하는 경우에는 어느 하나의 제어신호를 로우 레벨로 입력한다.The
제 1 NAND 게이트(NA1)는 입력되는 어드레스 제어신호(XA, XB, XC, XD)가 모두 하이 레벨일 때만 로우 레벨의 신호를 출력하고, 어드레스 제어신호(XA, XB, XC, XD)가 하나라도 로우 레벨이면 하이 레벨의 신호를 출력한다.The first NAND gate NA1 outputs a low level signal only when the input address control signals XA, XB, XC, and XD are all at a high level, and one address control signal XA, XB, XC, or XD is provided. Even at the low level, a high level signal is output.
따라서 메모리 블록이 선택되는 경우에는 노드(a1)가 로우 레벨이 되고, 그밖에는 하이 레벨이 유지된다.Therefore, when the memory block is selected, the node a1 is at the low level, and otherwise, the high level is maintained.
노드(a1)는 제 2 NAND 게이트(NA2)로 입력된다. 제 2 NAND 게이트(NA2)의 다른 입력단에는 제어신호(PGMPREb)가 입력된다. 제어신호(PGMPREb)는 제어부(160)로부터 입력되는 신호로서, 동작 명령이 입력되어 메모리 블록을 선택해야 하는 경우에 로우 레벨로 변경되었다가 하이 레벨로 유지된다. 제 2 NAND 게이트(NA2)의 출력단은 노드(a2)와 연결된다.Node a1 is input to the second NAND gate NA2. The control signal PGMPREb is input to the other input terminal of the second NAND gate NA2. The control signal PGMPREb is a signal input from the
제 3 NAND 게이트(NA3)는 노드(a2)와 인에이블 제어신호(EN)를 입력받고, 제3 NAND 게이트(NA3)의 출력단은 노드(a3)에 연결된다.The third NAND gate NA3 receives the node a2 and the enable control signal EN, and an output terminal of the third NAND gate NA3 is connected to the node a3.
제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(N1, N2)는 노드(a5)와 노드(a4) 사이에 직렬로 연결되고, 노드(a5)로는 전압(VPP)이 입력된다. 그리고 제 1 NMOS 트랜지스터(N1)의 게이트에는 제어신호(GA)가 입력되고, 제 2 NMOS 트랜지스터(N2)의 게이트에는 제어신호(GB)가 입력된다. 제어신호(GA, GB)는 제어부(160)에서 입력되는 신호이다.The first and second NMOS transistors N1 and N2 are connected in series between the node a5 and the node a4, and a voltage VPP is input to the node a5. The control signal GA is input to the gate of the first NMOS transistor N1, and the control signal GB is input to the gate of the second NMOS transistor N2. The control signals GA and GB are signals input from the
제 3 및 제 4 NMOS 트랜지스터(N3, N4)는 노드(a5)와 노드(A4) 사이에 직렬로 연결되고, 제 3 NMOS 트랜지스터(N3)의 게이트는 제 3 NMOS 트랜지스터(N3)와 제 4 NMOS 트랜지스터(N4)의 접점에 연결된다. 제 4 NMOS 트랜지스터(N4)의 게이트는 노드(a4)에 연결된다.The third and fourth NMOS transistors N3 and N4 are connected in series between the node a5 and the node A4, and the gates of the third NMOS transistor N3 are connected to the third NMOS transistor N3 and the fourth NMOS. It is connected to the contact of transistor N4. The gate of the fourth NMOS transistor N4 is connected to the node a4.
제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)는 제어신호에 의해서 전압(VPP)을 노드(a4)에 인가하여 블록 스위칭 신호(BLKWL)를 하이 레벨이 되도록 한다.The first to fourth NMOS transistors N1 to N4 apply the voltage VPP to the node a4 by the control signal so that the block switching signal BLKWL is at a high level.
제 5 NMOS 트랜지스터(N5)는 노드(a2)와 노드(a4) 사이에 연결되고, 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)의 게이트에는 제어신호(PRE)가 입력된다. 제 6 NMOS 트랜지스터(N6)는 노드(a4)와 접지노드 사이에 연결되고, 제 6 NMOS 트랜지스터(N6)의 게이트는 노드(a3)에 연결된다.The fifth NMOS transistor N5 is connected between the node a2 and the node a4, and the control signal PRE is input to the gate of the fifth NMOS transistor N5. The sixth NMOS transistor N6 is connected between the node a4 and the ground node, and the gate of the sixth NMOS transistor N6 is connected to the node a3.
제 7 NMOS 트랜지스터(N7)는 노드(a7)와 노드(a6) 사이에 연결되고, 제 8 NMOS 트랜지스터(N8)는 노드(a8)와 노드(a6)의 사이에 연결되며, 제 9 NMOS 트랜지스터(N9)는 노드(a9)와 노드(a6)의 사이에 연결된다. 제 7 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N7 내지 N9)의 게이트는 노드(a3)에 연결된다.The seventh NMOS transistor N7 is connected between the node a7 and the node a6, and the eighth NMOS transistor N8 is connected between the node a8 and the node a6, and the ninth NMOS transistor N7 is connected between the node a7 and the node a6. N9 is connected between the node a9 and the node a6. Gates of the seventh to ninth NMOS transistors N7 to N9 are connected to the node a3.
상기 노드(a4)가 블록 스위칭 신호(BLKWL)로서 스위칭부(142)로 연결된다.The node a4 is connected to the
상기 블록 스위칭 신호(BLKWL)에 의해서 스위칭 동작을 하는 스위칭부(142)는 제 10 내지 제 44 NMOS 트랜지스터(N10 내지 N44)를 포함한다. 상기 제 11 내지 제 42 NMOS 트랜지스터(N11 내지 N42)는 턴온 상태에서 고전압을 통과시킬 수 있는 고전압용 트랜지스터이다.The
제 10 NMOS 트랜지스터(N10)는 전압 제공부(150)의 글로벌 드레인 선택 라인(GDSL)과 메모리 블록(BK)의 드레인 선택 라인(DSL) 사이에 연결되고, 제 11 내지 제 43 NMOS 트랜지스터(N11 내지 N43)는 전압 제공부(150)의 글로벌 워드라인(GWL<31> 내지 GWL<0>)과 메모리 블록(BK)의 제 32 내지 제 1 워드라인(WL<31> 내지 WL<0>)에 사이에 각각 연결된다.The tenth NMOS transistor N10 is connected between the global drain select line GDSL of the
제 43 NMOS 트랜지스터(N43)는 글로벌 소오스 선택 라인(GSSL)과 소오스 선택 라인(SSL)의 사이에 연결되고, 제 44 NMOS 트랜지스터(N44)는 글로벌 소오스 라인(GSL)과 공통 소오스 라인(SL) 사이에 연결된다. The 43rd NMOS transistor N43 is connected between the global source select line GSSL and the source select line SSL, and the 44th NMOS transistor N44 is connected between the global source line GSL and the common source line SL. Is connected to.
제 10 내지 제 44 NMOS 트랜지스터(N10 내지 N44)의 게이트로 상기 메모리 블록 스위치부(141)의 블록 스위칭 신호(BLKWL)가 입력된다.The block switching signal BLKWL of the memory
상기의 X 디코더(140)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the
도 2a는 선택된 메모리 블록의 블록 스위치에 인가되는 제어신호의 타이밍도이고, 도 2b는 비선택된 메모리 블록의 블록 스위치에 인가되는 제어신호의 타이밍도이다.2A is a timing diagram of a control signal applied to a block switch of a selected memory block, and FIG. 2B is a timing diagram of a control signal applied to a block switch of an unselected memory block.
먼저 프로그램 동작을 위해서 선택된 메모리 블록의 경우에 대해 도 2a를 참조하여 설명하면, 제어부(160)가 동작 명령과 함께 입력되는 어드레스 정보를 이용하여 인에이블 시킬 메모리 블록 어드레스 제어신호(AX, XB, XC, XD)를 제 1 NAND 게이트(NA1)에 입력한다. 그리고 제어신호(PGMPREb)를 로우 레벨로 입력하고, 제어신호(PRE)와 제어신호(EN)를 하이 레벨로 입력한다. 이때 메모리 블록을 인에이블 시키기 위해서 입력되는 어드레스 제어신호(AX, XB, XC, XD)는 모두 하이 레벨 신호이다.First, a case of a memory block selected for a program operation will be described with reference to FIG. 2A. The memory block address control signals AX, XB, and XC to be enabled by the
따라서 제 1 NAND 게이트(NA1)는 노드(a1)로 로우 레벨 신호를 출력한다. 제 2 NAND 게이트(NA2)는 노드(a1)의 로우 레벨 신호를 입력받고, 제어신호(PGMPREb)가 로우 레벨인 동안 하이 레벨 신호를 노드(a2)로 출력한다.Therefore, the first NAND gate NA1 outputs a low level signal to the node a1. The second NAND gate NA2 receives the low level signal of the node a1 and outputs a high level signal to the node a2 while the control signal PGMPREb is at the low level.
제 5 NMOS 트랜지스터(N5)는 로우 레벨의 제어신호(PRE)에 의해 턴오프가 유지된 상태이므로, 노드(a2)의 하이 레벨 신호는 노드(a4)로 전달되지 않는다. Since the fifth NMOS transistor N5 is turned off by the low level control signal PRE, the high level signal of the node a2 is not transmitted to the node a4.
또한 동작을 위해서 전압(VPP)이 인가되고, 제어신호(GA, GB)에 의해서 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)는 노드(a4)의 전압 레벨을 하이 레벨로 풀업 시킨다.In addition, the voltage VPP is applied for the operation, and the first to fourth NMOS transistors N1 to N4 pull up the voltage level of the node a4 to a high level by the control signals GA and GB.
한편, 제 3 NAND 게이트(NA3)는 하이 레벨의 노드(a2)와 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)에 의해서 로우 레벨 신호를 노드(a3)로 출력한다. 노드(a3)가 로우 레벨이 되면 제 6 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N6 내지 N9)는 모두 턴오프 상태가 된다.Meanwhile, the third NAND gate NA3 outputs the low level signal to the node a3 by the high level node a2 and the high level enable signal EN. When the node a3 is at the low level, all of the sixth to ninth NMOS transistors N6 to N9 are turned off.
그리고 하이 레벨로 풀업된 노드(a4)가 풀업 되면, 블록 스위칭 신호(BLKWL)가 하이 레벨인 것을 의미한다. 따라서 스위칭부(142)의 제 10 내지 제 44 NMOS 트랜지스터(N10 내지 N44)는 턴 온 되고, 글로벌 라인들을 메모리 블록으로 연결하여 동작을 위한 동작 전압이 제공될 수 있게 한다. 상기 글로벌 라인들은 앞서 언급한글로벌 드레인 선택 라인(GDSL)과, 글로벌 워드라인들(GWL<0> 내지 GWL<31>)과, 글로벌 소오스 선택 라인(GSSL) 및 글로벌 소오스 라인(GSL)을 말한다.When the node a4 pulled up to a high level is pulled up, it means that the block switching signal BLKWL is at a high level. Accordingly, the tenth to forty-fourth NMOS transistors N10 to N44 of the
상기와 같은 X 디코더(140)의 동작에 의해서 선택된 메모리 블록은 프로그램 동작을 수행한다.The memory block selected by the operation of the
한편, 선택되지 않는 메모리 블록의 경우에는 도 2b와 같은 제어신호에 의해메모리 블록 스위치(141)와 스위칭부(142)가 동작한다.In the case of a memory block that is not selected, the
도 2b를 참조하면, 앞서 언급한 바와 같이 선택되지 못한 메모리 블록의 경우에는 제어부(160)로부터 어드레스 제어신호(XA, XB, XC, XD)들 중 하나 이상의 신호를 로우 레벨로 입력받는다. 도 2b에서는 어드레스 제어신호(XD)가 로우 레벨이다.Referring to FIG. 2B, in the case of the memory block that is not selected as described above, one or more signals of the address control signals XA, XB, XC, and XD are received from the
어드레스 신호(XA, XB, XC, XD)에 의해서 제 1 NAND 게이트(NA1)는 하이 레벨 신호를 노드(a1)로 출력한다.The first NAND gate NA1 outputs a high level signal to the node a1 by the address signals XA, XB, XC, and XD.
노드(a1)가 하이 레벨이면, 제어신호(PGMPREb)의 전압 레벨이 로우 레벨인 경우 하이 레벨 신호를 노드(a2)로 출력하였다가, 제어신호(PGMPREb)가 하이 레벨이 되면 로우 레벨 신호를 노드(a2)로 출력한다.When the node a1 is at the high level, when the voltage level of the control signal PGMPREb is at the low level, the high level signal is output to the node a2. When the control signal PGMPREb is at the high level, the low level signal is output to the node. Output as (a2).
한편 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)는 전압(VPP)에 의해 노드(a4)를 풀업 시켜 하이 레벨로 만든다. 이때 노드(a2)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되면 제 3 NAND 게이트(NA3)는 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)에 의해서 하이 레벨 신호를 노드(a3)로 출력한다.Meanwhile, the first to fourth NMOS transistors N1 to N4 pull up the node a4 by the voltage VPP to a high level. At this time, when the node a2 is changed from the high level to the low level, the third NAND gate NA3 outputs the high level signal to the node a3 by the high level enable signal EN.
노드(a3)가 하이 레벨이 되면 제 6 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N9)가 턴 온 된다. 제 6 트랜지스터(N6)가 턴 온 되면 노드(a4)는 접지노드와 연결된다. 따라서 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)가 전압(VPP)에 의해 풀업 된다 하여 도 노드(a4)는 하이 레벨을 유지하지 못하고 접지노드로 변경된다.When the node a3 is at the high level, the sixth to ninth NMOS transistors N9 are turned on. When the sixth transistor N6 is turned on, the node a4 is connected to the ground node. Therefore, even if the first to fourth NMOS transistors N1 to N4 are pulled up by the voltage VPP, the node a4 does not maintain a high level and is changed to the ground node.
또한 제 7 내지 제 9 NMOS 트랜지스터가 공통으로 연결된 노드(a6)는 접지 노드(SELGND)에 연결된 노드이다. 따라서 제 7 내지 제 9 NMOS 트랜지스터(N7 내지 N9)가 턴 온 되면, 노드(a7) 내지 노드(a9)는 모두 접지노드에 연결된다.In addition, the node a6 to which the seventh to ninth NMOS transistors are commonly connected is a node connected to the ground node SEGND. Therefore, when the seventh to ninth NMOS transistors N7 to N9 are turned on, all of the nodes a7 to a9 are connected to the ground node.
따라서 메모리 블록(BK)의 드레인 선택 라인(DSL)과 소오스 선택 라인(SSL) 및 공통 소오스 라인(SL)이 모두 접지노드에 연결된다.Therefore, the drain select line DSL, the source select line SSL, and the common source line SL of the memory block BK are all connected to the ground node.
상기와 같은 동작에 의해서, 프로그램이 수행되는 동안 선택된 메모리 블록의 공통 소오스 라인에는 전원전압(VCC)을 제공하고, 선택되지 못한 메모리 블록의 공통 소오스 라인은 접지전압을 제공할 수 있다. 이에 따라 프로그램 종료 후에 선택된 메모리 블록의 공통 소오스 라인만 디스차지 시키면 된다. 따라서 기판(Well)에서 받는 영향이 크게 줄어든다.By the above operation, the power source voltage VCC may be provided to the common source line of the selected memory block while the program is being executed, and the common source line of the unselected memory block may provide the ground voltage. Accordingly, only the common source line of the selected memory block needs to be discharged after the program ends. Therefore, the influence on the substrate (Well) is greatly reduced.
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 기술분야의 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, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments of the present invention are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자의 블록도이다.1A is a block diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 X 디코더의 일부 회로도이다.FIG. 1B is a partial circuit diagram of the X decoder of FIG. 1A.
도 2a는 선택된 메모리 블록의 블록 스위치에 인가되는 제어신호의 타이밍도이다.2A is a timing diagram of a control signal applied to a block switch of a selected memory block.
도 2b는 비선택된 메모리 블록의 블록 스위치에 인가되는 제어신호의 타이밍도이다.2B is a timing diagram of a control signal applied to a block switch of an unselected memory block.
*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *
100 : 불휘발성 메모리 소자 110 : 메모리 셀 어레이100
120 : 페이지 버퍼부 130 : Y 디코더120: page buffer unit 130: Y decoder
140 : X 디코더 150 : 전압 제공부140: X decoder 150: voltage provider
160 : 제어부 141 : 메모리 블록 스위치부160: control unit 141: memory block switch unit
142 : 스위칭부142: switching unit
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