KR19980029375A

KR19980029375A - Vpp 펌핑 회로

Info

Publication number: KR19980029375A
Application number: KR1019960048630A
Authority: KR
Inventors: 문병식
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-07-25

Abstract

본 발명은 반도체 메모리 장치의 관한 것으로서, 특히 워드 라인에 전원 전압 VCC 보다 높은 전압을 인가하는 VPP 펌핑 회로에 관한 것이다.

본 발명은 워드 라인에 인가되는 전원 전압 VCC 이상의 VPP 라인을 가지는 반도체 메모리 장치에 있어서, 펌핑 캐퍼시터와, 상기 펌핑 캐퍼시터의 전압을 상기 VPP 라인에 전달하는 스위치와, 상기 펌핑 캐퍼시터를 펌핑하는 펌핑 장치와, 상기 펌핑 캐퍼시터의 제1 단자를 프리차지시키는 프리차징 수단과, 상기 펌핑 캐퍼시터의 제2 단자의 전압을 네거티브 전압에서 전원 전압 VCC으로 스윙시키는 스윙 수단을 구비하는 것을 특징하여, VPP 전압을 2VCC 이상으로 함으로써 워드 라인의 부하가 큰 경우에도 반도체 메모리 장치의 속도가 향상시키고, 메모리 셀의 캐퍼시터에 저장 전압의 하락을 방지할 수 있다.

Description

VPP 펌핑 회로

일반적으로 반도체 메모리 장치의 집적도가 증가함에 따라서 POWER의 소모도 함께 증가하게 된다. 따라서 고집적 반도체 메모리에서는 POWER의 소모를 줄이는 것이 큰 과제가 된다.

그런데 사용되는 전원 전압 VCC은 POWER의 소모와 밀접한 관계가 있으므로, 전원 전압 VCC을 낮춤으로서 POWER의 소모를 작게할 수 있다. 그러나 반도체 메모리 장치가 고집적화되더라도, 트랜지스터의 문턱 전압의 크기는 거의 변하지 않으므로 지정된 메모리셀을 억세스하기 위해서는 워드 라인에 전원 전압 VCC 보다 높은 전압을 인가하여야 된다. 따라서, 일반적으로 메모리 칩의 내부에 전원 전압 VCC 보다 높은 전압(이하, VPP라 함)을 발생시키는 장치인 VPP 펌핑 회로를 두고 있다.

도 3은 종래 기술의 VPP 펌핑 회로도를 나타낸 도면이다. 이를 참조하면,단자 N303을 초기에 전원 전압 VCC(이하 VCC라 함)으로 프리차지시켜 두었다가 펌핑 캐퍼시터(304)를 펌핑함으로서 스위치(305)로 펌핑된 차지를 VPP 단자에 전달하여 준다. 여기서 펌핑 순서는 단자 N301이 하이로 될 때 캐퍼시터(301)을 펌핑하여 NMOS 트랜지스터(302)의 게이트를 부스팅(BOOSTING)함으로써 단자 N303을 VCC로 프리차지하고, 이때 스위치(305)는 오프되었다가 펌핑할 때는 단자 N301이 로우로 천이한다. 이 때 캐퍼시터(301)를 네거티브 전압으로 펌핑시켜서 NMOS 트랜지스터(302)를 턴오프시키고 인버터(303)의 출력은 하이가 됨으로써 캐퍼시터(304)에 의하여 단자 N303이 펌핑된다. 그리고 펌핑된 차지는 스위치(305)를 통하여 VPP 라인에 전달된다. 이때 형성되는 VPP 전압은 펌핑되는 단자 N303의 전압의 레벨에 의하여 결정됨으로써, 단자 N303의 전압이 VPP 전압으로 된다. 이때 단자 N303의 전압은 초기에 VCC에서 인버터(303)에 의해 VCC 만큼 펌핑됨으로 2 VCC가 된다.

그러나 종래기술의 VPP 펌핑 회로의 VPP 전압은 2 VCC에 불과함으로 워드라인의 부하가 큰 경우에는 반도체 메모리 장치의 속도가 저하되고, 또한 메모리 셀에 누설 전류가 발생하는 경우에는 메모리 셀의 캐퍼시터에 저장된 전압이 하락할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 VPP의 레벨을 2 VCC 이상으로 높일 수 있는 VPP 펌핑 회로를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 VPP 펌핑 회로도이다.

도 2는 본 발명의 주요 단자의 타이밍도이다.

도 3은 종래 기술의 VPP 펌핑 회로도이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 워드 라인에 인가되는 전원 전압 VCC 이상의 VPP 라인을 가지는 반도체 메모리 장치에 있어서, 펌핑 캐퍼시터와, 상기 펌핑 캐퍼시터의 전압을 상기 VPP 라인에 전달하는 스위치와, 상기 펌핑 캐퍼시터를 펌핑하는 펌핑 장치와, 상기 펌핑 캐퍼시터의 제1 단자를 프리차지시키는 프리차징 수단과, 상기 펌핑 캐퍼시터의 제2 단자의 전압을 네거티브 전압에서 전원 전압 VCC으로 스윙시키는 스윙 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이어서, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서 각 도면에 대하여 부호와 숫자가 같은 것은 동일함을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 VPP 펌핑 회로도를 나타낸 도면이다. 이를 참조하면, VPP 라인을 펌핑하는 펌핑 캐퍼시터(106)와 상기 펌핑 캐퍼시터에서 펌핑된 전압을 VPP 라인에 전송시키는 스위치(107)을 가진다. 그리고 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제1 단자(N105)를 프리차지시키는 프리차징 수단(109)을 구비한다. 그리고 상기 프리차징 수단(109)은 소스가 전원 전압 VCC에 접속되고, 드레인이 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제1 단자(N105)에 접속되는 앤모스 트랜지스터(102)와, 제1 단자는 상기 앤모스 트랜지스터(102)의 게이트와 접속되고, 제2 단자는 소정의 제1 내부 신호(N101)이 접속되는 캐퍼시터(101)로 구성된다. 따라서 상기 소정의 제1 내부 신호(N101)이 하이일 때는, 상기 앤모스 트랜지스터(102)가 턴온되어 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제1 단자(N105)는 전원 전압 VCC으로 프리차지된다.

그리고 본 발명은 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)를 네거티브 전압에서 전원 전압 VCC으로 스윙시키는 스윙 수단(111)을 가진다. 그리고 상기 스윙 수단(111)은 드레인이 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)와 접속되고, 소스는 칩 내부의 기판 전압 VBB와 접속되며, 소정의 제2 내부 신호(N103)가 게이트에 인가되는 앤모스 트랜지스터(105)를 구비한다. 따라서 상기 소정의 제2 내부 신호(N103)이 하이일 때는 상기 앤모스 트랜지스터(105)가 턴온되어 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)는 기판 전압(VBB)로 프리차지 된다.

그리고 본 발명은 상기 펌핑 캐퍼시터(106)을 펌핑하는 펌핑 장치(113)을 가진다. 상기 펌핑 장치는 소스가 전원 전압 VCC과 접속되고 게이트에 상기 제1 내부 신호(N101)가 인가되는 피모스 트랜지스터(103)와 소스는 접지 전압과 접속되고 게이트에 제3 내부 신호(N102)가 접속되며, 드레인은 상기 피모스 트랜지스터(103)의 드레인과 공통 접속되어 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)와 접속된다.

도 2는 본 발명의 주요 단자의 타이밍도이다. 이를 참조하면, 다음과 같다. 상기 제1 내부 신호(N101)이 하이인 구간에서는 캐퍼시터(101)이 펌핑되어 상기 앤모스 트랜지스터(102)의 게이트의 전압을 최대로 상승시켜 상기 펌핑 캐퍼시터(102)의 제1 단자(N105)를 전원 전압 VCC으로 되게 한다. 그리고 제2 내부 신호(N103)도 하이가 되면 앤모스 트랜지스터(105)가 턴온되어, 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)가 VBB로 된다. 그리고 상기 제1 내부 신호(N101)이 로우로 될 때는 앤모스 트랜지스터(105)를 오프시키고 피모스 트랜지스터(103)을 온시켜 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)의 전압을 전원 전압 VCC로 만든다. 따라서 상기 펌핑 캐퍼시터의 제1 단자(N104)의 전압은 (｜VBB｜+VCC) 만큼 상승하게 된다. 이에 따라 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제1 단자(N105)의 전압도 (｜VBB｜+VCC) 만큼 상승하여, 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제1 단자(N105)의 전압은 2VCC+｜VBB｜로 된다. 그리고 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제1 단자(N105)의 전압은 스위치(107)가 턴온되어 VPP 라인에 전달된다.

그리고 상기 제1 내부 신호(N101)이 다시 하이로 될 때는 스위치(107)를 오프시키고 피모스 트랜지스터(103)을 오프시킨 후 상기 앤모스 트랜지스터(104)를 턴온시켜, 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)를 접지 전압 VSS로 만든다. 이상과 같이 상기 펌핑 캐퍼시터(106)의 제2 단자(N104)의 전압을 VBB에서 VCC로 스윙함으로써, 높은 VPP의 전압을 얻을 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.

본 발명의 VPP 펌핑 회로에 의하여 VPP 전압은 2VCC 이상으로 됨으로써 워드 라인의 부하가 큰 경우에도 반도체 메모리 장치의 속도가 향상시키고, 메모리 셀의 캐퍼시터에 저장 전압의 하락을 방지할 수 있다.

Claims

워드 라인에 인가되는 전원 전압 이상의 VPP 라인을 가지는 반도체 메모리 장치에 있어서, 펌핑 캐퍼시터; 상기 펌핑 캐퍼시터의 전압을 상기 VPP 라인에 전달하는 스위치; 상기 펌핑 캐퍼시터를 펌핑하는 펌핑 장치; 상기 펌핑 캐퍼시터의 제1 단자를 프리차지시키는 프리차징 수단; 상기 펌핑 캐퍼시터의 제2 단자의 전압을 네거티브 전압에서 전원 전압으로 스윙시키는 스윙 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 스윙 수단은 드레인이 상기 펌핑 캐퍼시터의 제2 단자와 접속되고, 소스는 칩 내부의 기판 전압과 접속되며, 소정의 칩내부의 신호가 게이트에 인가되는 앤모스 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.