KR101102974B1 - non-volatile memory cell and non-volatile memory - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비휘발성 메모리 셀 구조 및 EEPROM 등 데이터 보관용 비휘발성 메모리에 관한 것이다. The present invention relates to a nonvolatile memory cell structure and a nonvolatile memory for data storage such as an EEPROM.

본 발명의 비휘발성 메모리 셀은, 데이터 리드 회로 및 데이터 라이트 회로가 연결되는 비트트루라인 및 비트바라인; 소스가 접지전압단에 연결된 트루 플래시 모스; 소스가 접지전압단에 연결된 바 플래시 모스; 소스가 상기 트루 플래시 모스의 드레인에 연결되며, 게이트로 워드라인 선택신호가 인가되며, 드레인이 상기 비트트루라인에 연결되는 트루 셀렉터 모스; 소스가 상기 바 플래시 모스의 드레인에 연결되며, 게이트로 워드라인 선택신호가 인가되며, 드레인이 상기 비트바라인에 연결되는 바 셀렉터 모스를 포함하며, 상기 트루 플래시 모스 또는 바 플래시 모스 중 선택된 하나에 전하를 주입하여 1비트 데이터를 기록하는 것을 특징으로 한다.A nonvolatile memory cell of the present invention includes a bit through line and a bit bar line to which a data read circuit and a data write circuit are connected; True Flash Morse with a source connected to ground; Bar flash morse source connected to ground voltage; A true selector MOS having a source connected to the drain of the true flash MOS, a word line selection signal applied to a gate, and a drain connected to the bit true line; A source is connected to the drain of the bar flash morse, a word line selection signal is applied to the gate, and a drain includes a bar selector morse connected to the bit bar line, and selected from the true flash morse or the bar flash morse. It is characterized by writing 1-bit data by injecting electric charges.

1비트당 2개의 플래시 모스가 할당되는 본 발명에 의한 비휘발성 메모리를 실시함에 의해, 리딩 마진을 기록용 셀의 문턱전압 스윙폭까지 확대할 수 있으며, 본 발명의 비휘발성 메모리 셀의 플래시 모스 자체가 리딩시 차동증폭기를 구성하므로, 별도의 증폭단을 거치는 종래 기술에 비해 리딩 동작의 속도를 향상시킬 수 있으며, 리딩 동작에서의 전력 소모를 줄일 수 있다.By implementing the nonvolatile memory according to the present invention in which two flash MOSs are allocated per bit, the leading margin can be extended to the threshold voltage swing width of the recording cell, and the flash MOS itself of the nonvolatile memory cell of the present invention. Since the differential amplifier is configured at the time of reading, the speed of the reading operation can be improved and the power consumption of the reading operation can be reduced as compared with the prior art through a separate amplifier stage.

비휘발성 메모리, EEPROM, 플래시 메모리, 차동 증폭, 리딩 마진 Nonvolatile Memory, EEPROM, Flash Memory, Differential Amplification, Reading Margin

Description

비휘발성 메모리 셀 및 비휘발성 메모리{non-volatile memory cell and non-volatile memory}Non-volatile memory cell and non-volatile memory

도 1은 종래기술에 의한 비휘발성 메모리 셀 구조를 도시한 회로도,1 is a circuit diagram showing a nonvolatile memory cell structure according to the prior art;

도 2는 본 발명에 의한 비휘발성 메모리 셀 단위 구조를 도시한 회로도,2 is a circuit diagram illustrating a nonvolatile memory cell unit structure according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 비휘발성 메모리의 구조를 도시한 회로도.3 is a circuit diagram showing the structure of a nonvolatile memory according to the present invention;

본 발명은 EEPROM, 플래시 메모리 등 비휘발성 메모리 셀 구조 및 이를 사용하여 구성되는 비휘발성 메모리에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory cell structure such as an EEPROM, a flash memory, and the like, and a nonvolatile memory constructed using the same.

도 1은 종래기술에 따른 EEPROM 메모리 셀 어레이의 회로 구조를 도시한 것이다. 도시한 구조는 1비트의 데이터를 기록하기 위해 기록용 플래시 모스가 하나씩 할당되고, 특정 어드레스를 공유하는 n개의 기록용 플래시 모스들로 이루어진 셀 어레이에 기준 전압을 생성하기 위한 레퍼런스용 모스가 하나씩 존재한다. 1 shows a circuit structure of a conventional EEPROM memory cell array. In the illustrated structure, one write flash morse is allocated to record one bit of data, and one reference morse for generating a reference voltage exists in a cell array composed of n write flash morses that share a specific address. do.

리드하려는 기록용 플래시 모스의 문턱전압과 상기 레퍼런스용 모스의 문턱 전압을 비교하여, 기록용 플래시 모스의 문턱전압이 더 큰 경우 기록용 플래시 모스를 경유하는 전류가 작아져서, 전원전압단으로부터 충전된 전하로 센스앰프의 좌측 경로상의 엔모스트랜지스터 게이트 전압을 보다 증가시킨다. 상기 게이트 전압 증가치는 센스앰프에 의해 증폭되어 센스앰프 출력단은 하이값을 가지게 되고, 센스앰프 출력단에 연결된 출력 인버터의 출력(DOUT)은 로우값을 가지게 된다. 반대로 상기 레퍼런스용 모스의 문턱전압이 더 큰 경우에는 마찬가지 과정을 거쳐 출력 인버터의 출력(DOUT)은 하이값을 가지게 된다.By comparing the threshold voltage of the recording flash morse to be read with the threshold voltage of the reference morse, when the threshold voltage of the recording flash morse is larger, the current passing through the recording flash morse becomes smaller, thereby being charged from the power supply voltage terminal. The charge further increases the NMOS transistor gate voltage on the left path of the sense amplifier. The gate voltage increase is amplified by the sense amplifier so that the sense amplifier output terminal has a high value, and the output DOUT of the output inverter connected to the sense amplifier output terminal has a low value. On the contrary, when the threshold voltage of the reference Morse is larger, the output DOUT of the output inverter has a high value through the same process.

이 때, 기록된(세팅된) 기록용 셀의 문턱전압(Vth_write), 지워진(리셋된) 기록용 플래시 모스의 문턱전압(Vth_erase) 및 레퍼런스용 셀의 문턱전압(Vth_ref), 전압마진(ΔVth)의 관계는 다음 식 1과 같은 것이 일반적이며, 이 경우가 기록용 플래시 모스의 문턱전압과 레퍼런스용 셀의 문턱전압의 차이가 가장 크게 된다.At this time, the threshold voltage (Vth_write) of the recorded (set) recording cell, the threshold voltage (Vth_erase) of the erased (reset) recording flash MOS, the threshold voltage (Vth_ref) of the reference cell, and the voltage margin (ΔVth) In general, the relationship between is as shown in Equation 1, and in this case, the difference between the threshold voltage of the recording flash MOS and the threshold voltage of the reference cell is greatest.

Vth_ref = (Vth_erase + Vth_write) / 2 Vth_ref = (Vth_erase + Vth_write) / 2

ΔVth = |Vth_erase - Vth_write| / 2 ΔVth = | Vth_erase-Vth_write | / 2

상기 수학식에서 종래기술에 의한 메모리 셀의 경우 리딩 마진을 ΔVth 이상으로 확대시킬 수 없는 태생적인 문제점이 존재함을 알 수 있다. In the above equation, it can be seen that there is a problem inherent in that the reading margin of the memory cell according to the prior art cannot be extended beyond ΔVth.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리딩 마진을 기록용 플래시 모스의 문턱전압 스윙폭까지 확대할 수 있는 메모리 셀을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a memory cell capable of extending the leading margin to the threshold voltage swing width of the write flash morse.

또한, 본 발명은 빠른 리딩 동작을 수행하는 메모리 셀을 제공함을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a memory cell that performs a fast reading operation.

또한, 본 발명은 리딩시 전력 소모를 줄일 수 있는 메모리 셀을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a memory cell capable of reducing power consumption during reading.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비휘발성 메모리 셀은, 데이터 리드 회로 및 데이터 라이트 회로가 연결되는 비트트루라인 및 비트바라인; 소스가 접지전압단에 연결된 트루 플래시 모스; 소스가 접지전압단에 연결된 바 플래시 모스; 소스가 상기 트루 플래시 모스의 드레인에 연결되며, 게이트로 워드라인 선택신호가 인가되며, 드레인이 상기 비트트루라인에 연결되는 트루 셀렉터 모스; 소스가 상기 바 플래시 모스의 드레인에 연결되며, 게이트로 워드라인 선택신호가 인가되며, 드레인이 상기 비트바라인에 연결되는 바 셀렉터 모스를 포함하며, 상기 트루 플래시 모스 또는 바 플래시 모스 중 선택된 하나에 전하를 주입하여 1비트 데이터를 기록하는 것을 특징으로 한다.A nonvolatile memory cell of the present invention for achieving the above object includes a bit through line and a bit bar line to which a data read circuit and a data write circuit are connected; True Flash Morse with a source connected to ground; Bar flash morse source connected to ground voltage; A true selector MOS having a source connected to the drain of the true flash MOS, a word line selection signal applied to a gate, and a drain connected to the bit true line; A source is connected to the drain of the bar flash morse, a word line selection signal is applied to the gate, and a drain includes a bar selector morse connected to the bit bar line, and selected from the true flash morse or the bar flash morse. It is characterized by writing 1-bit data by injecting electric charges.

본 발명은 상기 구성과 같이, 1비트 데이터 기록에 2개의 플래시 모스를 할당함에 특징이 있을 뿐만 아니라, 기록된 데이터의 리드시에는 상기 플래시 모스가 센스앰프 구성 소자 중 하나로 기능하는 것에 다른 특징이 있다. 후자의 특징은 상 기 구조의 비휘발성 메모리 셀과 이를 위한 리드 회로로서 구현되며, 하기 실시예에서 설명하기로 한다.As described above, the present invention is not only characterized by assigning two flash morse to 1-bit data recording, but also has another feature that the flash morse functions as one of the sense amplifier components when reading recorded data. . The latter feature is implemented as a nonvolatile memory cell of the above structure and a read circuit therefor, which will be described in the following embodiments.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

(실시예)(Example)

도 2는 본 실시예의 비휘발성 메모리를 구성하는 단위 메모리 셀과, 센스앰프 구조 및 라이트 블록과의 연결을 도시하고 있다.2 shows a connection between a unit memory cell constituting the nonvolatile memory of the present embodiment, a sense amplifier structure, and a write block.

도시한 본 실시예의 비휘발성 메모리는, 데이터 리드 회로 및 데이터 라이트 회로가 연결되는 비트트루라인(BL) 및 비트바라인(BBL), 소스가 접지전압단에 연결된 트루 플래시 모스(FT), 소스가 접지전압단에 연결된 바 플래시 모스(FB), 셀 셀렉트 신호(WL)를 입력받아 상기 트루 플래시 모스(FT)의 드레인과 비트트루라인(BL)을 연결하기 위한 트루 셀렉트 스위치(ST), 셀 셀렉트 신호(WL)를 입력받아 상기 바 플래시 모스(FB)의 드레인과 비트바라인(BBL)을 연결하기 위한 바 셀렉트 스위치(SB)를 구비하는 비휘발성 메모리 셀(100); 및The nonvolatile memory of the present exemplary embodiment includes a bit true line BL and a bit bar line BBL to which a data lead circuit and a data write circuit are connected, a true flash MOS having a source connected to a ground voltage terminal, and a source. True select switch (ST) and cell select for connecting the bit flash line (BL) to the drain of the true flash morse (FT) by receiving the bar flash morse (FB) and the cell select signal (WL) connected to the ground voltage terminal. A nonvolatile memory cell (100) having a bar select switch (SB) for receiving a signal (WL) and connecting a drain of the bar flash morse (FB) and a bit bar line (BBL); And

소스가 전원전압단(VDD)에 연결되고, 게이트가 하기 바 센싱 모스(LB)의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트트루라인(BL)에 연결되는 트루 센싱 모스(LT); 소스가 전원전압단(VDD)에 연결되고, 게이트가 상기 트루 센싱 모스(LT)의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트바라인(BBL)에 연결되는 바 센싱 모스(LB)를 포함하는 것을 특징으로 한다.A true sensing MOS LT having a source connected to a power supply voltage terminal VDD, a gate connected to a drain of a sensing bar LB, and a drain connected to a bit true line BL; A source is connected to the power supply voltage terminal (VDD), the gate is connected to the drain of the true sensing MOS (LT), the drain comprises a bar sensing MOS (LB) connected to the bit bar line (BBL) do.

비휘발성 메모리의 데이터 기록을 위한 기본 소자는 이중의 게이트를 가진 일종의 모스트랜지스터인 플래시 모스이다. 상기 플래시 모스의 게이트는 외부와 연결되는 컨트롤 게이트 및 전하를 유지하기 위해 유전체로 구현되는 플로팅 게이트로 이루어진다. 드레인과 소스에 도통방향의 전위가 인가된 상태에서 상기 컨트롤 게이트로 고전위가 인가되면 유전체로 이루어진 상기 플로팅 게이트에 전하를 안정적으로 저장하게 되고 이는 플래시 모스의 문턱전압을 낮추게 된다. 상기 플로팅 게이트에 전하의 저장으로써 데이터의 라이팅이 이루어지며, 상기 플래시 모스의 문턱전압을 검출함으로써 데이터의 리딩이 수행된다.The basic device for writing data in nonvolatile memory is Flash Morse, a type of MOS transistor with a double gate. The gate of the flash morse includes a control gate connected to the outside and a floating gate implemented as a dielectric to maintain charge. When a high potential is applied to the control gate while a potential in the conductive direction is applied to the drain and the source, charge is stably stored in the floating gate made of a dielectric material, which lowers the threshold voltage of the flash MOS. Writing of data is performed by storing charge in the floating gate, and reading of data is performed by detecting a threshold voltage of the flash MOS.

본 실시예에서는 하나의 비트 데이터를 기록하기 위한 상기 비휘발성 메모리 셀(단위 셀, 100)은, 2개의 플래시 모스(FT, FB)를 포함하며, 상기 2 플래시 모스(FT, FB)의 문턱전압의 우열로서 데이터가 리드/라이트 되며, 단위 셀(100)에 연결되는 비트라인도 비트트루라인(BL)과 비트바라인(BBL)의 전위차로서 데이터가 실리며, 마찬가지로 리드 라인(D-OUT, DB-OUT) 및 라이트 라인(D-IN, DB-IN)도 쌍을 이 루어 데이터 전송을 수행한다.In this embodiment, the nonvolatile memory cell (unit cell) 100 for writing one bit data includes two flash MOSs FT and FB, and the threshold voltages of the two flash MOSs FT and FB. The data is read / written as the right rank of the data, and the bit line connected to the unit cell 100 also contains the data as the potential difference between the bit true line BL and the bit bar line BBL. Similarly, the lead line D-OUT, DB-OUT) and light lines (D-IN, DB-IN) are also paired to perform data transfer.

또한, 상기 비휘발성 메모리는 라이트 셀렉트 신호(WR_SEL)를 입력받아 트루 라이트 라인(D-IN)을 상기 비트트루라인(BL)에 연결하기 위한 트루 라이트 셀렉트 스위치(WST); 및 라이트 셀렉트 신호(WR_SEL)를 입력받아 바 라이트 라인(DB-IN)을 상기 비트바라인(BBL)에 연결하기 위한 바 라이트 셀렉트 스위치(WSB)를 더 포함할 수 있다.The nonvolatile memory may further include a true write select switch WST for receiving a write select signal WR_SEL and connecting a true write line D-IN to the bit true line BL; And a bar light select switch WSB configured to receive the write select signal WR_SEL and connect the bar light line DB-IN to the bit bar line BBL.

상기 트루/바 라이트 셀렉트 스위치(WST, WSB)의 턴온에 의해 비트트루라인(BL) 및 비트바라인(BBL)은 미도시한 라이트 드라이버에 연결된다. 상기 라이트 드라이버도 1비트 데이터를 한 쌍의 라인의 전위차로써 드라이빙하도록 구현할 수 있다.By turning on the true / bar light select switches WST and WSB, the bit true line BL and the bit bar line BBL are connected to a light driver (not shown). The write driver may be implemented to drive 1-bit data as a potential difference of a pair of lines.

데이터의 기록은, 기본적으로 상기 구조의 단위 메모리 셀(100)을 기록하기 전에 지워서 높은 문턱전압을 가진 상태로 만든 다음, 입력받은 비트값을 기록하는 방식으로 이루어진다. 1비트 데이터의 기록시에는 단위 메모리 셀(100)을 이루는 2개의 플래시 모스(FT, FB) 중 선택된 하나에만 기록전하를 주입하여 문턱 전압을 낮추는데, 이는 D-IN단과 DB-IN단에 반대의 데이터를 인가함으로써 용이하게 구현이 가능하다. Data writing is basically performed by erasing before writing the unit memory cell 100 of the structure to a state having a high threshold voltage, and then writing the input bit value. When writing 1-bit data, write charge is injected to only one selected from two flash MOSs FT and FB constituting the unit memory cell 100 to lower the threshold voltage, which is opposite to the D-IN and DB-IN terminals. It can be easily implemented by applying data.

또한, 본 실시예의 비휘발성 메모리는, 리딩 셀렉트 신호(RD_SEL)를 입력받아 상기 트루 센싱 모스(LT)의 드레인을 비트트루라인(BL)에 연결하기 위한 트루 리딩 셀렉트 스위치(RST); 및 리딩 셀렉트 신호(RD_SEL)를 입력받아 상기 바 센싱 모스(LB)의 드레인을 비트바라인(BBL)에 연결하기 위한 바 리딩 셀렉트 스위치 (RSB)를 더 포함할 수 있다.In addition, the nonvolatile memory of the present embodiment includes: a true reading select switch RST for receiving a reading select signal RD_SEL and connecting a drain of the true sensing Morse LT to a bit true line BL; And a bar leading select switch RSB for receiving a leading select signal RD_SEL and connecting a drain of the bar sensing morse LB to a bit bar line BBL.

데이터의 기록시에는 상기 리딩 셀렉트 신호(RD_SEL)로서 로우를 인가하여 상기 센싱 모스쌍(LT, LB)과 비트라인쌍(BL, BBL)을 차단시킴으로써, 상기 센싱 모스쌍(LT, LB)의 동작에 의한 오기록을 방지하는 것이 바람직하다. When writing data, a row is applied as the leading select signal RD_SEL to block the sensing pairs LT and LB and the bit line pairs BL and BBL, thereby operating the sensing pairs LT and LB. It is desirable to prevent miswriting by

반면, 데이터의 리드시에는 상기 리딩 셀렉트 신호(RD_SEL)로서 하이(턴온값)를 인가하여 상기 센싱 모스쌍(LT, LB)과 비트라인쌍(BL, BBL)을 연결시킨다. 또한, 리드시에는 상기 셀 셀렉트 신호(WL)로도 하이(턴온값)가 인가되어 플래시 모스쌍(FT, FB)이 비트라인쌍(BL, BBL)에 연결된다.On the other hand, when reading data, a high (turn-on value) is applied as the leading select signal RD_SEL to connect the sensing MOS pairs LT and LB to the bit line pairs BL and BBL. In addition, a high (turn-on value) is applied to the cell select signal WL at the time of read so that the flash MOS pairs FT and FB are connected to the bit line pairs BL and BBL.

즉, 메모리 셀(100)에 기록된 데이터를 리딩하는 과정에서는, 라이트 셀렉트 신호(WR_SEL, WR_SELB)로서 로우와 하이를 입력하여, 비트라인쌍(BL, BBL)과 라이트 드라이버(미도시)를 차단시킨 다음 리딩 셀렉트 신호(RD_SEL) 및 셀 셀렉트 신호(WL)로서 턴온값(하이)를 인가하여, 상기 플래시 모스쌍(FT, FB)과 상기 센싱 모스쌍(LT, LB)을 연결시켜준다.That is, in the process of reading data written in the memory cell 100, low and high are input as the write select signals WR_SEL and WR_SELB to block the bit line pairs BL and BBL and the write driver (not shown). Next, a turn-on value (high) is applied as the read select signal RD_SEL and the cell select signal WL to connect the flash MOS pairs FT and FB to the sensing MOS pairs LT and LB.

그러면, 상기 플래시 모스쌍(FT, FB)과 상기 센싱 모스쌍(LT, LB)은 차동증폭을 수행하는 일종의 센스앰프의 구조를 가지게 됨을 알 수 있다. 상기 트루 플래시 모스(FT)의 문턱전압 및 바 플래시 모스(FB)의 문턱전압이 상기 센스앰프의 입력신호가 되며, 상기 트루 센싱 모스(LT)의 드레인 전압 및 상기 바 센싱 모스(LB)의 드레인 전압이 상기 센스앰프의 출력신호가 된다. 따라서, 미도시한 리딩 래치에 연결되는 트루 출력 라인(D-OUT)이 상기 트루 센싱 모스(LT)의 드레인에 연결되며, 상기 리딩 래치에 연결되는 바 출력 라인(DB-OUT)이 상기 바 센싱 모스(LB)의 드레인에 연결되는 것이 바람직하다.Then, it can be seen that the flash MOS pairs FT and FB and the sensing MOS pairs LT and LB have a structure of a kind of sense amplifier performing differential amplification. The threshold voltage of the true flash Morse FT and the threshold voltage of the bar flash Morse FB become input signals of the sense amplifier, the drain voltage of the true sensing Morse LT, and the drain of the bar sensing Morse LB. The voltage becomes an output signal of the sense amplifier. Accordingly, a true output line D-OUT connected to a reading latch (not shown) is connected to a drain of the true sensing morse LT, and a bar output line DB-OUT connected to the reading latch is the bar sensing. It is preferable to be connected to the drain of the MOS (LB).

도 3은 상기 단위 메모리 셀을 다수개 배치한 메모리 셀 메트릭스(100, 101, 110, 111)를 구현한 비휘발성 메모리의 구조를 도시한 것이다. 도시한 비휘발성 메모리는, 제1 어드레스 공간 및 제2 어드레스 공간으로 이루어지는 2차원적인 어드레스 공간을 가지며, 상기 어드레스 공간의 각 어드레스 마다 제1항에 의한 비휘발성 메모리 셀(100, 101, 110, 111)이 할당되는 메모리 셀 매트릭스; 상기 제1 어드레스를 공유하는 메모리 셀들의 트루 셀렉터 모스(ST00과 ST01, ST10과 ST11)의 게이트 및 바 셀렉터 모스(SB00과 SB01, SB10과 SB11)의 게이트로 공통적으로 연결되는 셀 셀렉트 라인(WL0, WL1); 상기 제2 어드레스를 공유하는 메모리 셀들의 트루 셀렉터 모스(ST00과 ST10, ST01과 ST11)의 드레인에 공통적으로 연결되는 상기 비트트루라인(BL); 상기 제2 어드레스를 공유하는 메모리 셀들의 바 셀렉터 모스(SB00과 SB10, SB01과 SB11)의 드레인에 공통적으로 연결되는 상기 비트바라인(BBL); 소스가 전원전압단(VDD)에 연결되고, 게이트가 하기 바 센싱 모스(LB)의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트트루라인(BL)에 연결되는 트루 센싱 모스(LT); 및 소스가 전원전압단(VDD)에 연결되고, 게이트가 상기 트루 센싱 모스(LT)의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트바라인(BBL)에 연결되는 바 센싱 모스(LB)를 포함한다.FIG. 3 illustrates a structure of a nonvolatile memory in which memory cell metrics 100, 101, 110, and 111 in which a plurality of unit memory cells are arranged. The illustrated nonvolatile memory has a two-dimensional address space consisting of a first address space and a second address space, and the nonvolatile memory cells 100, 101, 110, and 111 according to claim 1 for each address of the address space. Is assigned a memory cell matrix; A cell select line WL0 commonly connected to the gates of the true selectors Morse ST00 and ST01, ST10 and ST11 of the memory cells sharing the first address, and the gates of the bar selector Morse SB00 and SB01, SB10 and SB11. WL1); The bit true line BL which is commonly connected to the drains of the true selector Morse (ST00 and ST10, ST01 and ST11) of the memory cells sharing the second address; The bit bar line BBL commonly connected to a drain of a bar selector Morse SB00 and SB10 and SB01 and SB11 of memory cells sharing the second address; A true sensing MOS LT having a source connected to a power supply voltage terminal VDD, a gate connected to a drain of a sensing bar LB, and a drain connected to a bit true line BL; And a bar sensing morse LB having a source connected to a power supply voltage terminal VDD, a gate connected to a drain of the true sensing morse LT, and a drain connected to a bit bar line BBL.

상기 구조의 비휘발성 메모리에 대한 엑세스시에, 엑세스할 단위 메모리 셀 는 워드라인 어드레스(제1 어드레스) 및 비트라인 어드레스(제2 어드레스)을 사용 하여 이루어진다. 상기 워드라인 어드레스에 의해 선택되는 워드라인에만 하이(턴온값)의 셀 셀렉트 신호(WL)를 인가한다. 예컨데, 도면에서 WL0 만이 하이로 인가된다면, 각 비트라인쌍에는 맨 위줄의 플래시 셀(FT00, FB00, FT01, FB01)이 각 비트라인쌍(BL0와 BBL0, BL1과 BBL1)에 연결된다. 각 비트라인쌍(BL0와 BBL0, BL1과 BBL1)의 리딩 래치(미도시) 또는 라이트 드라이버(미도시)로의 연결여부는, 리드/라이트 모드에 따라, 리딩 셀렉트 신호(RD_SEL) 및 라이팅 셀렉트 신호(WR_SEL)로서 결정된다.In accessing the nonvolatile memory of the above structure, the unit memory cell to be accessed is made using a word line address (first address) and a bit line address (second address). The cell select signal WL having a high (turn-on value) is applied only to the word line selected by the word line address. For example, in the drawing, if only WL0 is applied high, flash cells FT00, FB00, FT01, and FB01 of the top row are connected to each bit line pair BL0 and BBL0, BL1, and BBL1 in each bit line pair. The connection of each bit line pair BL0 and BBL0, BL1 and BBL1 to a reading latch (not shown) or a write driver (not shown) may be performed according to the read select signal RD_SEL and the write select signal according to the read / write mode. WR_SEL).

비트라인 어드레스에 의한 단위 메모리 셀(100, 101, 110, 111) 특정은, 상기 리딩 래치를 포함하는 데이터 출력단 회로 및 상기 라이트 드라이버를 포함하는 데이터 입력단 회로내에서, 데이터 출력 라인(D-OUT0, DB-OUT0, D-OUT1, DB-OUT1) 및 데이터 입력 라인(D-IN0, DB-IN0, D-IN1, DB-IN1)의 선택에 의해 이루어진다.The specification of the unit memory cells 100, 101, 110, and 111 by the bit line address is based on the data output line D-OUT0, the data output terminal circuit including the reading latch and the data input terminal circuit including the write driver. By selection of DB-OUT0, D-OUT1, DB-OUT1 and data input lines D-IN0, DB-IN0, D-IN1, DB-IN1.

상기 도 3의 비휘발성 메모리 소자는, 도 2의 구성요소들을 모두 포함할 수 있음은 당연하며, 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략한다.Naturally, the nonvolatile memory device of FIG. 3 may include all of the elements of FIG. 2, and descriptions of overlapping elements will be omitted.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the scope.

상기와 같은 1비트당 2개의 플래시 모스가 할당되는 본 발명에 의한 비휘발성 메모리를 실시함에 의해, 리딩 마진을 기록용 셀의 문턱전압 스윙폭까지 확대할 수 있는 효과가 있다.By implementing the nonvolatile memory according to the present invention in which two flash MOSs are allocated to one bit as described above, the reading margin can be extended to the threshold voltage swing width of the recording cell.

또한, 본 발명의 비휘발성 메모리 셀의 플래시 모스 자체가 리딩시 차동증폭기를 구성하므로, 별도의 증폭단을 거치는 종래 기술에 비해 리딩 동작의 속도를 향상시킬 수 있으며, 리딩 동작에서의 전력 소모를 줄일 수 있는 효과도 있다.In addition, since the flash MOS itself of the nonvolatile memory cell of the present invention constitutes a differential amplifier during reading, it is possible to improve the speed of the reading operation and to reduce the power consumption in the reading operation, as compared with the conventional technology through a separate amplifier stage. There is also an effect.

Claims (8)

데이터 리드 회로 및 데이터 라이트 회로가 연결되는 비트트루라인 및 비트바라인; A bit true line and a bit bar line to which the data lead circuit and the data write circuit are connected; 각각의 게이트가 공통 제어 라인과 연결되고, 각각의 소스가 접지전압단에 연결된 트루 플래시 모스 및 바 플래시 모스; True Flash Morse and Bar Flash Morse, each gate connected to a common control line and each source connected to a ground voltage terminal; 소스가 상기 트루 플래시 모스의 드레인에 연결되며, 게이트로 워드라인 선택신호가 인가되며, 드레인이 상기 비트트루라인에 연결되는 트루 셀렉터 모스; 및A true selector MOS having a source connected to the drain of the true flash MOS, a word line selection signal applied to a gate, and a drain connected to the bit true line; And 소스가 상기 바 플래시 모스의 드레인에 연결되며, 게이트로 워드라인 선택신호가 인가되며, 드레인이 상기 비트바라인에 연결되는 바 셀렉터 모스A source is connected to the drain of the bar flash MOS, a word line select signal is applied to a gate, and a bar selector MOS is connected to the bit bar line. 를 포함하며,Including; 상기 트루 플래시 모스 또는 바 플래시 모스 중 선택된 하나에 전하를 주입하여 1비트 데이터를 기록하며,1-bit data is written by injecting electric charge into a selected one of the true flash morse or the bar flash morse, 상기 트루 셀렉터 모스 및 바 셀렉터 모스는 동일한 타입이며, 공통 워드라인에 연결된 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 셀.And the True Selector Morse and Bar Selector Morse are of the same type and connected to a common word line. 데이터 리드 회로 및 데이터 라이트 회로가 연결되는 비트트루라인 및 비트바라인,A bit true line and a bit bar line to which the data lead circuit and the data light circuit are connected, 각각의 게이트가 공통 제어 라인과 연결되고, 각각의 소스가 접지전압단에 연결된 트루 플래시 모스 및 바 플래시 모스,True Flash Morse and Bar Flash Morse, each gate connected to a common control line, each source connected to a ground voltage terminal, 셀 셀렉트 신호를 입력받아 상기 트루 플래시 모스의 드레인과 비트트루라인을 연결하기 위한 트루 셀렉트 스위치,A true select switch configured to receive a cell select signal and connect a drain of the true flash MOS and a bit true line; 셀 셀렉트 신호를 입력받아 상기 바 플래시 모스의 드레인과 비트바라인을 연결하기 위한 바 셀렉트 스위치를 구비하는 비휘발성 메모리 셀; 및A nonvolatile memory cell having a bar select switch configured to receive a cell select signal and to connect a drain of the bar flash morse to a bit bar line; And 소스가 전원전압단에 연결되고, 게이트가 하기 바 센싱 모스의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트트루라인에 연결되는 트루 센싱 모스와,A true sensing MOS having a source connected to a power supply voltage terminal, a gate connected to a drain of a sensing bar below, and a drain connected to a bit true line; 소스가 전원전압단에 연결되고, 게이트가 상기 트루 센싱 모스의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트바라인에 연결되는 바 센싱 모스를 구비하는 리딩 블록A reading block having a bar sensing moth having a source connected to a power supply voltage terminal, a gate connected to a drain of the true sensing morse, and a drain connected to a bit bar line. 을 포함하며,Including; 상기 트루 셀렉터 스위치 및 바 셀렉터 스위치는 리딩 동작 및 라이팅 동작시 턴온되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리.And the true selector switch and the bar selector switch are turned on in a reading operation and a writing operation. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 트루 출력 라인이 상기 트루 센싱 모스의 드레인에 연결되며,A true output line is connected to the drain of the true sensing morse, 바 출력 라인이 상기 바 센싱 모스의 드레인에 연결되는 비휘발성 메모리.And a bar output line connected to a drain of the bar sensing moss. 제2항에 있어서, 상기 리딩 블록은,The method of claim 2, wherein the reading block, 리딩 셀렉트 신호를 입력받아 상기 트루 센싱 모스의 드레인을 비트트루라인에 연결하기 위한 트루 리딩 셀렉트 스위치; 및 A true leading select switch for receiving a leading select signal and connecting a drain of the true sensing morse to a bit true line; And 리딩 셀렉트 신호를 입력받아 상기 바 센싱 모스의 드레인을 비트바라인에 연결하기 위한 바 리딩 셀렉트 스위치A bar leading select switch for receiving a leading select signal and connecting a drain of the bar sensing morse to a bit bar line 를 더 포함하는 비휘발성 메모리.Non-volatile memory further comprising. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 라이트 셀렉트 신호를 입력받아 트루 라이팅 라인을 상기 비트트루라인에 연결하기 위한 트루 라이트 셀렉트 스위치; 및A true light select switch configured to receive a light select signal and connect a true writing line to the bit true line; And 라이트 셀렉트 신호를 입력받아 트루 라이팅 라인을 상기 비트바라인에 연결하기 위한 바 라이트 셀렉트 스위치를 더 포함하는 비휘발성 메모리.And a bar light select switch configured to receive a write select signal and to connect a true writing line to the bit bar line. 제1 어드레스 공간 및 제2 어드레스 공간으로 이루어지는 2차원적인 어드레스 공간을 가지며, 상기 어드레스 공간의 각 어드레스 마다 제1항에 의한 비휘발성 메모리 셀이 할당되는 메모리 셀 매트릭스;A memory cell matrix having a two-dimensional address space consisting of a first address space and a second address space, wherein a nonvolatile memory cell according to claim 1 is assigned to each address of the address space; 상기 제1 어드레스를 공유하는 메모리 셀들의 트루 셀렉터 모스의 게이트 및 바 셀렉터 모스의 게이트로 공통적으로 연결되는 셀 셀렉트 라인;A cell select line commonly connected to a gate of a true selector Morse and a gate of a bar selector Morse of the memory cells sharing the first address; 상기 제2 어드레스를 공유하는 메모리 셀들의 트루 셀렉터 모스의 드레인에 공통적으로 연결되는 상기 비트트루라인;The bit true line commonly connected to a drain of a true selector MOS of memory cells sharing the second address; 상기 제2 어드레스를 공유하는 메모리 셀들의 바 셀렉터 모스의 드레인에 공통적으로 연결되는 상기 비트바라인;The bit bar line commonly connected to a drain of a bar selector morse of memory cells sharing the second address; 소스가 전원전압단에 연결되고, 게이트가 하기 바 센싱 모스의 드레인에 연 결되고, 드레인이 비트트루라인에 연결되는 트루 센싱 모스;A true sensing MOS having a source connected to a power supply voltage terminal, a gate connected to a drain of a bar sensing MOS, and a drain connected to a bit true line; 소스가 전원전압단에 연결되고, 게이트가 상기 트루 센싱 모스의 드레인에 연결되고, 드레인이 비트바라인에 연결되는 바 센싱 모스Bar sensing MOS whose source is connected to the power supply voltage terminal, the gate is connected to the drain of the true sensing MOS, and the drain is connected to the bit bar line. 를 포함하는 비휘발성 메모리.Non-volatile memory comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 리딩 셀렉트 신호를 입력받아 상기 트루 센싱 모스의 드레인을 비트트루라인에 연결하기 위한 트루 리딩 셀렉트 스위치; 및 A true leading select switch for receiving a leading select signal and connecting a drain of the true sensing morse to a bit true line; And 리딩 셀렉트 신호를 입력받아 상기 바 센싱 모스의 드레인을 비트바라인에 연결하기 위한 바 리딩 셀렉트 스위치A bar leading select switch for receiving a leading select signal and connecting a drain of the bar sensing morse to a bit bar line 를 더 포함하는 비휘발성 메모리.Non-volatile memory further comprising. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 라이트 셀렉트 신호를 입력받아 트루 라이팅 라인을 상기 비트트루라인에 연결하기 위한 트루 라이트 셀렉트 스위치; 및A true light select switch configured to receive a light select signal and connect a true writing line to the bit true line; And 라이트 셀렉트 신호를 입력받아 트루 라이팅 라인을 상기 비트바라인에 연결하기 위한 바 라이트 셀렉트 스위치를 더 포함하는 비휘발성 메모리.And a bar light select switch configured to receive a write select signal and to connect a true writing line to the bit bar line.
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