KR20010055444A - A circuit for controlling wordline of flash memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플래시 메모리 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 플래시 메모리 장치의 워드 라인을 제어하는 워드 라인 제어 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a flash memory device, and more particularly, to a word line control circuit for controlling a word line of a flash memory device.
도 1을 참조하면, 플래시 메모리 셀은 반도체 기판(2)위에 소오스(source; 3) - 드레인(drain; 4) 사이에 형성되는 전류 경로(current pass) 및 상기 반도체 기판(2)위에 소정의 두께(약 100Å)를 가지는 절연막들(7, 9)을 사이에 두고 형성되는 플로팅 게이트(floating gate; 6)와 제어 게이트(control gate; 8)로 구성된다. 상기 플래시 메모리 셀의 프로그램(program)은 아래의 [표]와 같이 소오스 영역(3)과 반도체 기판 즉 벌크 영역(2)을 접지시키고, 제어 게이트(8)에 양의 고전압(program voltage; Vpgm, 예를 들어, 약 10V ∼ 20V)을 인가하고 그리고 드레인 영역(4)에 프로그램하기 위한 전압(예를 들어, 약 5V ∼ 6V)을 인가하여 핫 캐리어(hot carrier)들을 발생시킴으로써 이루어진다. 상기 핫 캐리어들은 제어 게이트(8)에 인가되는 고전압(Vpgm)의 전계(electric field)에 의해 벌크 영역(2)의 전자들이 플로팅 게이트(6)에 축적되고, 드레인 영역(4)에 공급되는 전하들이 누적되어 발생된다. 상기 플래시 메모리 셀들이 프로그램되면, 플래시 메모리 셀들은 소정의 프로그램 전압 산포(예를 들어, 약 6V ∼ 7V)의 프로그램 드레솔드 전압(program threshold voltage)을 가지게 된다.Referring to FIG. 1, a flash memory cell has a current pass formed between a source 3 and a drain 4 on a semiconductor substrate 2, and a predetermined thickness on the semiconductor substrate 2. It is composed of a floating gate 6 and a control gate 8 formed with the insulating films 7 and 9 having (about 100 kV) interposed therebetween. The program of the flash memory cell grounds the source region 3 and the semiconductor substrate, that is, the bulk region 2, as shown in the following table, and has a positive high voltage (Vpgm, For example, by applying about 10V to 20V and applying a voltage (for example, about 5V to 6V) for programming to the drain region 4 to generate hot carriers. The hot carriers are charged to the floating region 6 by the electrons in the bulk region 2 accumulated in the floating gate 6 by an electric field of a high voltage Vpgm applied to the control gate 8. Are cumulative. When the flash memory cells are programmed, the flash memory cells have a program threshold voltage of a predetermined program voltage distribution (eg, about 6V to 7V).
상기 플래시 메모리 셀의 소거(erase)는 아래의 [표]와 같이 제어 게이트(8)에 음의 고전압(erase voltage; Vera, 예를 들어, 약 -10V ∼ -20V)을 인가하고, 벌크 영역(2)에 소정의 전압(예를 들어, 약 5V)을 인가하여 F-N 터널링(Fowler-Nordheim tunneling) 현상을 유발시킴으로써 이루어지며, 상기 플래시 메모리 셀들은 벌크 영역(2)을 공유하는 섹터 단위로 소거된다. 상기 F-N 터널링은 플로팅 게이트(6)에 축적된 전자들을 소오스 영역(3)으로 방출시킴으로써, 플래시 메모리 셀들이 소정의 전압 산포(예를 들어, 약 1V ∼ 3V)의 소거 드레솔드 전압(erase threshold voltage)을 가지게 한다.Erase of the flash memory cell is performed by applying a negative high voltage Vera (for example, about −10 V to −20 V) to the control gate 8 as shown in the following table. By applying a predetermined voltage (e.g., about 5V) to 2) to cause FN tunneling (Fowler-Nordheim tunneling) phenomenon, the flash memory cells are erased in sector units sharing the bulk area (2) . The FN tunneling releases electrons accumulated in the floating gate 6 into the source region 3 so that the flash memory cells have an erase threshold voltage of a predetermined voltage distribution (for example, about 1V to 3V). To have
상기 프로그램 동작에 의해 드레솔드 전압이 높아진 플래시 메모리 셀은 독출 동작시, 드레인 영역(4)으로부터 소오스 영역(3)으로 전류가 주입되는 것이 방지되어 오프(off)된 것처럼 보인다. 그리고, 상기 소거 동작에 의해 드레솔드 전압이 낮아진 플래시 메모리 셀은 드레인 영역(4)으로부터 소오스 영역(3)으로 전류가 주입되어 온(on)된 것처럼 보인다.The flash memory cell of which the threshold voltage is increased by the program operation appears to be turned off during the read operation because current is prevented from being injected from the drain region 4 to the source region 3. In addition, the flash memory cell having the lower threshold voltage due to the erase operation appears to be turned on with current injected from the drain region 4 to the source region 3.
[표1]Table 1
상기 플래시 메모리 셀들은 플래시 메모리 어레이의 구성에 있어서, 고집적화를 위해 상기 벌크 영역(2)을 공유하도록 구성되므로, 하나의 섹터(sector)에 포함되는 플래시 메모리 셀들은 동시에 소거된다. 이때, 섹터내의 모든 플래시 메모리 셀들이 동시에 소거되면, 플래시 메모리 셀들 각각이 가지는 드레솔드 전압에 대한 균일성(uniformity)으로 인해서, 플래시 메모리 셀들 중 일부가 소거 드레솔드 전압 산포를 벗어나게 된다. 소거 드레솔드 전압 산포를 벗어나 플래시 메모리 셀들 중에서 '0V'이하의 드레솔드 전압을 가지는 플래시 메모리 셀들을 과소거 메모리 셀(over erase memory cell)이라 하며, 이를 위해 과소거된 플래시 메모리 셀의 드레솔드 전압을 소거 드레솔드 전압 산포 내로 분포시키는 일련의 수정 동작(over erase repair; 과소거 정정)이 수행되어야 한다.Since the flash memory cells are configured to share the bulk region 2 for high integration in a flash memory array, flash memory cells included in one sector are erased at the same time. At this time, if all of the flash memory cells in the sector are erased at the same time, some of the flash memory cells may be out of the erase threshold voltage distribution due to uniformity with respect to the threshold voltage of each of the flash memory cells. Flash memory cells having a threshold voltage of less than '0 V' out of the erase threshold voltage distribution are referred to as over erase memory cells, and for this purpose, the threshold voltage of the erased flash memory cell is used. A series of over erase repairs (over erase repairs) must be performed to distribute H into the erase threshold voltage distribution.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 프로그램 전압(Vpgm)이나 상기 독출 전압(Vrea) 등을 플래시 메모리 셀의 제어 게이트로 전달하기 위해서는 외부 어드레스들(A)에 대응되는 워드 라인(WL)을 소정의 상기 프로그램 전압(Vpgm)이나 상기 독출 전압(Vrea) 레벨로 챠지시켜야 한다. 일반적으로, 상기 프로그램 전압(Vpgm)이나 상기 독출 전압(Vrea)을 발생하기 위해서 챠지 펌프(charge pump)나 부스팅 회로(boosting circuit) 등이 사용되며, 노어 플래시 메모리 장치와 같이 빠른 동작 속도가 요구되는 메모리 장치에서는 부스팅 회로(40)가 주로 사용된다.2 and 3, in order to transfer the program voltage Vpgm or the read voltage Vrea to a control gate of a flash memory cell, a word line WL corresponding to external addresses A is predetermined. It should be charged to the program voltage (Vpgm) or the read voltage (Vrea) level of. In general, a charge pump or a boosting circuit is used to generate the program voltage Vpgm or the read voltage Vrea, and a fast operating speed such as a NOR flash memory device is required. In the memory device, the boosting circuit 40 is mainly used.
플래시 메모리 셀의 프로그램이나 독출을 위해 외부로부터 복수의 어드레스들(address; A1)이 입력되면, 어드레스 천이 검출 회로(10)가 이를 검출한 어드레스 천이 신호(ATD)를 부스팅 제어 회로(20)로 제공한다. 상기 부스팅 제어 회로(20)는 상기 어드레스 천이 신호(ATD)에 응답해서 부스팅 동작을 제어하는 부스팅 제어 신호(CON)를 상기 부스팅 회로(40)로 출력한다. 이때, 외부로부터 입력된 어드레스들(A1)은 디코더를 통해 디코딩 되어, 디코딩 어드레스(decoding address; DA1)로서 출력된다.When a plurality of addresses A1 are input from the outside for programming or reading the flash memory cell, the address transition detection circuit 10 provides the boosting control circuit 20 with the address transition signal ATD detected by the address transition detection circuit 10. do. The boosting control circuit 20 outputs a boosting control signal CON for controlling a boosting operation in response to the address transition signal ADT to the boosting circuit 40. At this time, the addresses A1 input from the outside are decoded through a decoder and output as a decoding address DA1.
상기 부스팅 회로(40)는 상기 부스팅 제어 회로(20)로부터의 부스팅 제어 신호(CON)에 응답해서 전원 전압(VCC)보다 소정 레벨 높은 부스팅 전압(Vboost; 도시되지 않음)을 출력한다. 상기 부스팅 회로(40)의 부스팅 동작이 시작되면, 상기 부스팅 회로(40)의 노드(N1)는 프리챠지 신호(PRE)에 의해 제어되는 프리챠지 회로(43)에 의해 전원 전압 레벨로 챠지 된다. 이후, 로직 로우 레벨의 상기 부스팅 제어 신호(CON)가 입력되면, 상기 부스팅 회로(40)의 스위칭 회로(41)의 PMOS트랜지스터(PM1)의 전류 통로를 통해 접지 전압(VSS) 레벨로 유지되던 부스팅 커패시터(42)의 일 단자는 전원 전압(VCC) 레벨로 챠지 된다.The boosting circuit 40 outputs a boosting voltage Vboost (not shown) higher than the power supply voltage VCC in response to the boosting control signal CON from the boosting control circuit 20. When the boosting operation of the boosting circuit 40 starts, the node N1 of the boosting circuit 40 is charged to the power supply voltage level by the precharge circuit 43 controlled by the precharge signal PRE. Subsequently, when the boosting control signal CON having a logic low level is input, the boosting is maintained at the ground voltage VSS level through the current path of the PMOS transistor PM1 of the switching circuit 41 of the boosting circuit 40. One terminal of the capacitor 42 is charged to the power supply voltage VCC level.
상기 부스팅 커패시터(42)의 일 단자가 전원 전압(VCC) 레벨로 챠지 됨에 따라 커플링 효과(coupling effect)에 의해 노드(N1)의 전압 레벨은 전원 전압(VCC) 레벨에서 소정의 부스팅 전압 레벨로 상승된다. 이때, 상기 디코더(30)로부터의 디코딩 어드레스들(DA)에 의해서 스위칭 회로(50)의 스위치들(S0, S1, ..., Sn-1, Sn) 중 적어도 하나의 스위치가 턴-온되어, 부스팅 회로(40)로부터의 부스팅 전압(Vboost)이 디코더(30)에 의해 선택된 워드 라인(WL)으로 제공된다.As one terminal of the boosting capacitor 42 is charged to the power supply voltage VCC level, the voltage level of the node N1 is changed from the power supply voltage VCC level to a predetermined boosting voltage level by a coupling effect. Is raised. At this time, at least one of the switches S0, S1,..., Sn-1, Sn of the switching circuit 50 is turned on by the decoding addresses DA from the decoder 30. The boosting voltage Vboost from the boosting circuit 40 is provided to the word line WL selected by the decoder 30.
그리고, 외부로부터 다음 어드레스들(A2)이 입력되면, 어드레스들(A1)에 대응되는 워드 라인(WL)은 비활성화되고, 어드레스들(A2)에 대응되는 워드 라인(WL)이 비활성화되어야 한다. 예를 들어, 워드 라인(WL1)이 어드레스들(A1)에 대응되고 그리고 워드 라인(WLn)이 어드레스들(A2)에 대응된다고 가정하면, 어드레스들(A1)이 입력된 후, 워드 라인(WL1)이 다음 어드레스들(A2)이 입력되기 전까지 활성화되고 그리고 다음 어드레스들(A2)이 입력되면 비활성화되어야 한다.When the next addresses A2 are input from the outside, the word line WL corresponding to the addresses A1 is deactivated, and the word line WL corresponding to the addresses A2 should be deactivated. For example, assuming that the word line WL1 corresponds to the addresses A1 and the word line WLn corresponds to the addresses A2, after the addresses A1 are input, the word line WL1 ) Is activated until the next addresses A2 are entered and deactivated when the next addresses A2 are entered.
또한, 어드레스들(A2)이 입력되면, 활성화된 워드 라인(WL1)에 챠지 되어 있던 부스팅 전압(Vboost)은 전원 전압(VCC) 레벨로 디스챠지 되어야 한다. 이때, 활성화된 워드 라인(WL1)에 챠지 된 부스팅 전압(Vboost)은 부스팅 회로(40) 내의 워드 라인 선택 회로(41)의 부스팅 커패시터(42)의 일 단자에 챠지 된 전원 전압(VCC) 레벨의 전하들이 MOS 트랜지스터(NM1)의 전류 통로를 통해 접지 전압(VSS)으로 방전됨에 의해 전원 전압(VCC) 레벨로 낮아진다. 그러나, 도 3과같이, 활성화된 워드 라인(WL1)이 비활성화되기 전에 다음 어드레스들(A2)에 대응되는 워드 라인(WLn)이 활성화되면, 전원 전압(VCC) 레벨로 낮아지던 부스팅 전압(Vboost) 레벨에 상응하는 전하들이 어드레스들(A2)에 의해 활성화된 워드 라인(WLn)으로 전달되어 노드(N1)의 전압 레벨은 전원 전압(VCC) 레벨보다 낮아지게 된다.In addition, when the addresses A2 are input, the boosting voltage Vboost charged in the activated word line WL1 should be discharged to the power supply voltage VCC level. At this time, the boosting voltage Vboost charged in the activated word line WL1 is equal to the level of the power supply voltage VCC charged to one terminal of the boosting capacitor 42 of the word line selection circuit 41 in the boosting circuit 40. The charges are lowered to the power supply voltage VCC level by being discharged to the ground voltage VSS through the current path of the MOS transistor NM1. However, as shown in FIG. 3, when the word line WLn corresponding to the next addresses A2 is activated before the activated word line WL1 is inactivated, the boosting voltage Vboost lowered to the power supply voltage VCC level. Charges corresponding to the level are transferred to the word line WLn activated by the addresses A2 so that the voltage level of the node N1 becomes lower than the power supply voltage VCC level.
이와 같이, 노드(N1)의 전압 레벨이 전원 전압(VCC) 레벨보다 낮아지면, 부스팅 회로(40)의 다음 부스팅 동작시 노드(N1)에는 이전의 부스팅 전압(Vboost)보나 낮은 부스팅 전압(Vboost)이 챠지 된다. 이로 인해, 어드레스들(A2)에 대응되는 워드 라인(WLn)이 활성화될 때, 워드 라인(WLn)으로는 요구되는 전압 레벨보다 낮은 부스팅 전압(Vboost)이 전달된다. 이와 같이, 요구되는 전압 레벨보다 낮은 부스팅 전압이 선택된 워드 라인(WLn)으로 전달되면, 플래시 메모리 셀의 프로그램이나 독출 동작이 정상적으로 수행되지 않는 오동작이 발생된다.As such, when the voltage level of the node N1 is lower than the power supply voltage VCC level, the node N1 may have a lower boosting voltage Vboost than the previous boosting voltage Vboost during the next boosting operation of the boosting circuit 40. Is charged. Thus, when the word line WLn corresponding to the addresses A2 is activated, the boosting voltage Vboost lower than the required voltage level is transmitted to the word line WLn. As such, when a boosting voltage lower than the required voltage level is transferred to the selected word line WLn, a malfunction occurs in which a program or a read operation of the flash memory cell is not normally performed.
본 발명의 목적은 워드 라인 전압 이상에 의한 오동작을 방지하는 플래시 메모리 장치의 워드 라인 제어 회로를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a word line control circuit of a flash memory device which prevents malfunction due to an abnormal word line voltage.
도 1은 일반적인 플래시 메모리 셀의 구조를 보여주는 단면도;1 is a cross-sectional view showing the structure of a typical flash memory cell;
도 2는 일반적인 플래시 메모리 장치의 간략한 구조를 보여주는 블록도;2 is a block diagram showing a simplified structure of a typical flash memory device;
도 3은 도 2의 워드 라인을 활성화시키는 동작을 보여주는 동작 타이밍도;3 is an operation timing diagram showing an operation of activating the word line of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 구조를 보여주는 블록도 및;4 is a block diagram showing the structure of a flash memory device according to the present invention;
도 5는 도 4의 워드 라인을 활성화시키는 동작을 보여주는 동작 타이밍도이다.5 is an operation timing diagram illustrating an operation of activating the word line of FIG. 4.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10, 100 : 어드레스 천이 검출 회로 20, 200 : 부스팅 제어 회로10, 100: address transition detection circuit 20, 200: boosting control circuit
30 : 디코더 300 : 워드 라인 제어 회로30: decoder 300: word line control circuit
40, 400 : 부스팅 회로 50, 500 : 워드 라인 선택 회로40, 400: boosting circuit 50, 500: word line selection circuit
(구성)(Configuration)
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치는 데이터를 저장하는 복수의 메모리 셀들과; 상기 메모리 셀들을 따라 행의 방향으로 신장하는 복수의 워드 라인들과; 외부로부터 인가되는 어드레스들의 천이를 검출한 어드레스 천이 검출 신호를 발생하는 어드레스 천이 검출 회로와; 상기 어드레스 천이 검출 신호에 응답해서 부스팅 동작을 알리는 상기 부스팅 제어 신호를 발생하는 부스팅 제어 회로; 부스팅 제어 신호에 응답해서 전원 전압보다 소정 레벨 높은 전압 레벨을 가지는 부스팅 전압을 발생하는 부스팅 회로와; 복수의 워드 라인 제어 신호들에 응답해서 상기 부스팅 회로로부터의 상기 부스팅 전압을 상기 워드 라인들 중 상기 워드 라인 제어 신호들에 의해 선택되는 워드 라인으로 전달하는 워드 라인 선택 회로 및; 상기 어드레스들을 받아들이고 상기 어드레스 천이 검출 신호에 응답해서 상기 어드레스들을 디코딩하고 그리고 지연시킨 상기 워드 라인 제어 신호들을 출력하는 워드 라인 제어 회로를 포함한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a flash memory device according to the present invention comprises a plurality of memory cells for storing data; A plurality of word lines extending along the memory cells in a row direction; An address transition detection circuit for generating an address transition detection signal that detects a transition of addresses applied from the outside; A boosting control circuit for generating the boosting control signal informing a boosting operation in response to the address transition detection signal; A boosting circuit for generating a boosting voltage having a voltage level higher than a power supply voltage in response to the boosting control signal; A word line selection circuit for transferring the boosting voltage from the boosting circuit to a word line selected by the word line control signals of the word lines in response to a plurality of word line control signals; Word line control circuitry that accepts the addresses and outputs the word line control signals that decode and delay the addresses in response to the address transition detection signal.
여기서, 상기 워드 라인 제어 회로는 상기 어드레스들을 받아들여서 디코딩한 복수의 디코딩 어드레스들을 출력하는 디코더와, 상기 어드레스 천이 검출 신호를 지연시키는 지연 회로 및, 상기 디코딩 어드레스들과 상기 어드레스 천이 신호를 조합한 조합 신호를 상기 워드 라인 제어 신호로서 출력하는 조합 회로를 포함한다. 그리고, 상기 조합 회로는 상기 어드레스들과 상기 어드레스 천이 검출 신호를 낸드 게이팅하는 낸드 게이트이다.Here, the word line control circuit is a combination of a decoder for receiving the addresses and outputting a plurality of decoded decoding addresses, a delay circuit for delaying the address transition detection signal, and a combination of the decoding addresses and the address transition signal. And a combination circuit for outputting a signal as the word line control signal. The combination circuit is a NAND gate that NAND gates the addresses and the address transition detection signal.
(작용)(Action)
이와 같은 장치에 의해서, 활성화된 워드 라인이 비활성화된 후 다른 워드 라인을 활성화시킴으로써, 프로그램 및 독출 동작 동안에 요구되는 전압 레벨보다 낮은 워드 라인 전압에 의해 발생되는 오동작이 방지된다.By such an apparatus, by activating another word line after the activated word line is deactivated, malfunctions caused by word line voltages lower than the voltage levels required during program and read operations are prevented.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 참조도면 도 4 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, reference will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 5 according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치는 어드레스 천이 검출 회로(100), 부스팅 제어 회로(200), 워드 라인 제어 회로(300), 부스팅 회로(400) 및 워드 라인 선택 회로(500)를 포함한다. 상기 어드레스 천이 검출 회로(100)는 외부로부터 인가되는 어드레스들(A)의 천이를 검출한 어드레스 천이 검출 신호(ATD)를 출력한다. 상기 부스팅 제어 회로(200)는 상기 어드레스 천이 검출 신호에 응답해서 상기 부스팅 회로(400)를 제어하는 부스팅 제어 신호(CON)를 출력한다. 상기 워드 라인 제어 회로(300)는 지연 회로(310), 디코더(320) 및 조합 회로(320)를 포함하며, 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)에 응답해서 상기 어드레스들(A)을 디코딩하고 그리고 지연시킨 워드 라인 선택 신호들(COM)을 출력한다. 상기 부스팅 회로(400)는 상기 부스팅 제어 신호(CON)에 응답해서 전원 전압(VCC)보다 소정 레벨 높은 부스팅 전압(Vboost)을 출력한다. 상기 워드 라인 선택 회로(500)는 상기 워드 라인 선택 신호들(COM)에 응답해서 복수 개의 워드 라인들(WL0, WL1, ..., WLn-1, WLn) 중 상기 워드 라인 선택 신호들(COM)에 대응되는 워드 라인(WL)을 선택하여, 상기 부스팅 회로(400)로부터의 부스팅 전압(Vboost)을 선택된 워드 라인(WL)으로 전달한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 워드 라인 제어 회로(300)가 외부로부터 인가되는 어드레스들(A)을 디코딩하고 그리고 지연시켜 원치 않는 다수의 워드 라인들(WL)이 동시에활성화되는 것을 방지함으로써, 플래시 메모리 장치의 프로그램 및 독출 동작시 요구되는 전압 레벨보다 낮은 워드 라인 전압에 의해 발생되는 오동작이 방지된다.Referring to FIG. 4, a flash memory device according to the present invention includes an address transition detection circuit 100, a boosting control circuit 200, a word line control circuit 300, a boosting circuit 400, and a word line selection circuit 500. It includes. The address transition detection circuit 100 outputs an address transition detection signal ADT detecting a transition of the addresses A applied from the outside. The boosting control circuit 200 outputs a boosting control signal CON for controlling the boosting circuit 400 in response to the address transition detection signal. The word line control circuit 300 includes a delay circuit 310, a decoder 320, and a combination circuit 320, decodes the addresses A in response to the address transition detection signal ATD, and The delayed word line select signals COM are output. The boosting circuit 400 outputs a boosting voltage Vboost higher than the power supply voltage VCC in response to the boosting control signal CON. The word line select circuit 500 may perform the word line select signals COM among the plurality of word lines WL0, WL1,..., WLn-1, and WLn in response to the word line select signals COM. In this example, a word line WL corresponding to the first line WL is selected to transfer the boosting voltage Vboost from the boosting circuit 400 to the selected word line WL. As such, the word line control circuit 300 of the flash memory device according to the present invention decodes and delays the addresses A applied from the outside to prevent the unwanted activation of multiple word lines WL at the same time. As a result, malfunctions caused by word line voltages lower than the voltage levels required for program and read operations of the flash memory device are prevented.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치는 어드레스 천이 검출 회로(100), 부스팅 제어 회로(200), 워드 라인 제어 회로(300), 부스팅 회로(400), 워드 라인 선택 회로(500)를 포함한다. 상기 어드레스 천이 검출 회로(100)는 외부로부터 인가되는 복수의 어드레스들(A)을 받아들여서, 어드레스들(A)이 천이될 때, 이를 검출한 어드레스 천이 검출 신호(ATD)를 출력한다. 상기 부스팅 제어 회로(200)는 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)에 응답해서 상기 부스팅 회로(400)의 부스팅 동작을 제어하는 부스팅 제어 신호(Vboost)를 출력한다.Referring to FIG. 4, the flash memory device according to the present invention includes an address transition detection circuit 100, a boosting control circuit 200, a word line control circuit 300, a boosting circuit 400, and a word line selection circuit 500. It includes. The address transition detection circuit 100 receives a plurality of addresses A applied from the outside, and outputs an address transition detection signal ATD detected when the addresses A transition. The boosting control circuit 200 outputs a boosting control signal Vboost for controlling a boosting operation of the boosting circuit 400 in response to the address transition detection signal ADT.
상기 워드 라인 제어 회로(300)는 지연 회로(310), 디코더(320) 및 조합 회로(330)를 포함하며, 상기 어드레스들(A)을 받아들이고, 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)에 응답해서 상기 어드레스들(A)을 디코딩하고 그리고 지연시킨 워드 라인 선택 신호들(COM0, COM1, ..., COMn-1, COMn; 이하, COM이라 칭함)을 출력한다. 상기 부스팅 회로(400)는 상기 부스팅 제어 신호(CON)에 응답해서 전원 전압(VCC) 보다 소정 레벨 높은 전압 레벨을 가지는 부스팅 전압(Vboost)을 출력한다. 상기 워드 라인 선택 회로(500)는 상기 워드 라인 선택 신호들(COM)에 응답해서 복수의 워드 라인들(WL0, WL1, ..., WLn-1, WLn) 중 상기 워드 라인 선택 신호(COM)에 대응되는 워드 라인(WL)을 선택한다.The word line control circuit 300 includes a delay circuit 310, a decoder 320, and a combination circuit 330, accepts the addresses A, and responds to the address transition detection signal ATD. It decodes the addresses A and outputs word line select signals COM0, COM1, ..., COMn-1, COMn (hereinafter referred to as COM) which are delayed. The boosting circuit 400 outputs a boosting voltage Vboost having a voltage level higher than a power supply voltage VCC in response to the boosting control signal CON. The word line select circuit 500 may perform the word line select signal COM among a plurality of word lines WL0, WL1,..., WLn-1, and WLn in response to the word line select signals COM. Select the word line WL corresponding to.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 동작이 상세히 설명된다.Hereinafter, the operation of the flash memory device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치는 프로그램, 기입 및 독출 동작들을 통하여 메모리 셀 어레이(도시되지 않음) 내에 구비된 메모리 셀들에 데이터를 저장하거나, 저장된 데이터를 독출한다. 이때에는 대응되는 메모리 셀들에 연결된 워드 라인들(WL) 및 비트 라인들(BL)에 소정 레벨의 전압들을 인가해야 한다. 특히, 프로그램이나 독출 동작 동안에 외부로부터 인가되는 어드레스들(A)에 의해 선택되는 워드 라인(WL)에는 전원 전압(VCC)보다 높은 전압 레벨을 가지는 부스팅 전압(Vboost)이 인가되어야 하며, 상기 부스팅 회로(400)가 이러한 부스팅 전압(Vboost)을 발생하는 역할을 한다.4 and 5, the flash memory device may store data or read stored data in memory cells included in a memory cell array (not shown) through program, write, and read operations. In this case, voltages having a predetermined level must be applied to word lines WL and bit lines BL connected to corresponding memory cells. In particular, a boosting voltage Vboost having a voltage level higher than the power supply voltage VCC should be applied to the word line WL selected by the addresses A applied from the outside during a program or read operation, and the boosting circuit 400 serves to generate this boosting voltage Vboost.
상기 부스팅 회로(400)로부터 발생되는 부스팅 전압(Vboost)을 어드레스들(A)에 대응되는 워드 라인(WL)으로 전달하기 위해서는 상기 워드 라인 제어 회로(300)가 상기 워드 라인 선택 회로(500) 내의 스위치들(S0, S1, ..., Sn-1, Sn)을 제어하여 상기 어드레스들(A)에 대응되는 워드 라인(WL)을 선택해야 한다. 이때, 워드 라인 선택 회로(300)에 의해 활성화된 워드 라인(WL)이 비활성화되는 동안에, 다른 워드 라인(WL)이 활성화되면, 부스팅 전압(Vboost) 레벨이 낮아지는 문제점이 발생된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 워드 라인 제어 회로(300)는 외부로부터 인가되는 어드레스들(A)를 디코딩하고 그리고 이를 지연시킨 워드 라인 선택 신호들(COM)을 출력하는 것을 특징으로 한다.In order to transfer the boosting voltage Vboost generated from the boosting circuit 400 to the word line WL corresponding to the addresses A, the word line control circuit 300 may be arranged in the word line selection circuit 500. The switches S0, S1,..., Sn−1 and Sn must be controlled to select the word line WL corresponding to the addresses A. FIG. At this time, if another word line WL is activated while the word line WL activated by the word line selection circuit 300 is inactivated, a problem occurs in that the boosting voltage Vboost level is lowered. In order to prevent such a problem, the word line control circuit 300 of the flash memory device according to the present invention decodes the addresses A applied from the outside and outputs the word line select signals COM which delay the delay. It features.
상기 어드레스 천이 검출 회로(100)는 외부로부터 인가되는 어드레스들(A; 예를 들어, 어드레스들 A1이 입력된 후, 어드레스들 A2가 입력된다고 가정한다.)의천이를 검출하여 이를 알리는 어드레스 천이 검출 신호(ATD)를 출력한다. 상기 부스팅 제어 회로(200)는 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)에 응답해서 상기 부스팅 회로(400)의 부스팅 동작을 제어하는 부스팅 제어 신호(CON)를 출력한다.The address transition detection circuit 100 detects a transition of an address A (for example, it is assumed that the addresses A2 are input after an address A1 is input) applied from the outside and detects an address transition that informs of this. Output the signal ADT. The boosting control circuit 200 outputs a boosting control signal CON for controlling a boosting operation of the boosting circuit 400 in response to the address transition detection signal ADT.
이때, 상기 워드 라인 제어 회로(300) 내의 지연 회로(310)는 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)가 소정의 지연 시간을 갖도록 지연시킨 지연 신호(DATD)를 출력한다. 그리고, 상기 디코더(320)는 상기 어드레스들(A1)을 디코딩한 복수의 디코딩 어드레스들(DA1)을 출력한다. 상기 조합 회로(330)는 상기 지연 신호(DATD) 및 상기 디코딩 어드레스들(DA1)을 조합한 복수의 조합 신호들(COM)을 워드 라인 선택 신호로서 출력한다. 이때, 상기 워드 라인 선택 신호들(COM)은 워드 라인 선택 회로(500)의 스위치들(S0, S1, ..., Sn-1, Sn) 중 상기 디코딩 어드레스들(DA1)에 대응되는 스위치(S)를 턴-온시킨다.In this case, the delay circuit 310 in the word line control circuit 300 outputs a delay signal DATD in which the address transition detection signal ATD is delayed to have a predetermined delay time. The decoder 320 outputs a plurality of decoding addresses DA1 obtained by decoding the addresses A1. The combination circuit 330 outputs a plurality of combination signals COM that combine the delay signal DATD and the decoding addresses DA1 as a word line selection signal. In this case, the word line selection signals COM may include a switch corresponding to the decoding addresses DA1 among the switches S0, S1,..., Sn−1 and Sn of the word line selection circuit 500. Turn on S).
상기 부스팅 회로(400)는 상기 부스팅 제어 회로(200)로부터의 부스팅 제어 신호(CON)에 응답해서 부스팅 동작을 수행한다. 우선, 부스팅 동작 이전에 노드(N2)를 전원 전압(VCC) 레벨로 챠지시키는 프리챠지 동작이 수행된다. 상기 프리챠지 동작 동안에 즉, 상기 부스팅 제어 신호(CON)가 로직 로우 레벨(logic low level; 이하, L이라 칭함)일 때, 로직 하이 레벨(logic high level; 이하, H라 칭함)의 프리챠지 신호(PRE)의 제어에 의해 프리챠지 회로(430)의 PMOS 트랜지스터가 턴-온되어 노드(N2)는 전원 전압(VCC) 레벨로 프리챠지 된다. 이때, 상기 부스팅 제어 신호(CON)의 제어에 의해 스위치 회로(410)의 NMOS 트랜지스터(NM1)가 턴-온되어, 부스팅 커패시터(420)의 일 단자는 접지 전압(VSS) 레벨로 디스챠지 된다.The boosting circuit 400 performs a boosting operation in response to a boosting control signal CON from the boosting control circuit 200. First, a precharge operation for charging the node N2 to the power supply voltage VCC level before the boosting operation is performed. During the precharge operation, that is, when the boosting control signal CON is at a logic low level (hereinafter referred to as L), a precharge signal at a logic high level (hereinafter referred to as H). Under the control of PRE, the PMOS transistor of the precharge circuit 430 is turned on so that the node N2 is precharged to the power supply voltage VCC level. At this time, the NMOS transistor NM1 of the switch circuit 410 is turned on by the control of the boosting control signal CON so that one terminal of the boosting capacitor 420 is discharged to the ground voltage VSS level.
상기 노드(N2)가 프리챠지 되면, 상기 부스팅 제어 회로(200)로부터의 상기 부스팅 제어 신호(CON)의 제어에 의해 스위치 회로(410)의 PMOS 트랜지스터(PM1)가 턴-온되어 상기 부스팅 커패시터(420)의 일 단자는 전원 전압(VCC) 레벨로 챠지 된다. 이때, 상기 노드(N2)는 상기 부스팅 커패시터(420)의 일 단자가 전원 전압(VCC) 레벨로 챠지됨에 따라 커패시터 커플링(capacitor coupling) 효과에 의해 전원 전압(VCC)보다 높은 레벨로 부스팅된다. 이후, 상기 부스팅 전압(Vboost)은 상기 워드 라인 선택 회로(500)의 턴-온된 스위치를 통해 대응되는 워드 라인으로 전달된다. 여기서, 워드 라인(WL)이 선택된 후, 프로그램 이나 독출 동작의 수행 과정은 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자들에게 자명하므로 자세한 설명은 생략된다.When the node N2 is precharged, the PMOS transistor PM1 of the switch circuit 410 is turned on by controlling the boosting control signal CON from the boosting control circuit 200 to turn on the boosting capacitor ( One terminal of 420 is charged to the power supply voltage VCC level. At this time, the node N2 is boosted to a level higher than the power supply voltage VCC due to a capacitor coupling effect as one terminal of the boosting capacitor 420 is charged to the power supply voltage VCC level. Thereafter, the boosting voltage Vboost is transferred to the corresponding word line through the turned-on switch of the word line selection circuit 500. Here, after the word line WL is selected, a process of performing a program or a read operation is obvious to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.
상기 프로그램 이나 독출 동작이 종료되면, 다음 어드레스들(A2)에 대응되는 워드 라인(WL)을 선택하기 위해 외부로부터 어드레스들(A2)이 인가된다. 이때, 활성화된 워드 라인(WL1; 이때, WL1이 활성화된 상태이고, 다음 어드레스들 A2은 워드 라인 WLn에 대응된다고 가정한다.)은 다음 워드 라인(WLn)이 활성화되기 이전에 비활성화되어야 한다. 상기 워드 라인(WL1)을 비활성화시키기 위해 상기 부스팅 제어 회로(200)는 로직 로우 레벨(L)의 부스팅 제어 신호(CON)를 부스팅 회로(400)로 출력한다.When the program or read operation ends, the addresses A2 are applied from the outside to select the word line WL corresponding to the next addresses A2. At this time, the activated word line WL1 (assuming that WL1 is in an activated state and next addresses A2 correspond to the word line WLn) must be deactivated before the next word line WLn is activated. In order to deactivate the word line WL1, the boosting control circuit 200 outputs a boosting control signal CON having a logic low level L to the boosting circuit 400.
상기 부스팅 회로(400) 내의 스위치 회로(410)는 상기 부스팅 제어 신호(CON)의 제어에 의해 부스팅 커패시터(420)의 일 단자의 전압 레벨을 접지 전압(VSS) 레벨로 디스챠지 시킨다. 이로써, 상기 노드(N2)의 전압 레벨은 커패시터커플링 효과에 의해 부스팅 전압(Vboost)에서 전원 전압(VCC) 레벨로 강하된다. 그런데, 활성화된 상기 워드 라인(WL1)이 비활성화되기 이전에 다음 어드레스들(A2)에 의해 다른 워드 라인(WLn)이 활성화되면, 상기 노드(N2)의 전압 레벨은 전원 전압(VCC) 레벨 이하로 강하된다. 이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 워드 라인 제어 회로(300)는 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)와 디코딩 어드레스들(DA2)를 이용하여 다음 워드 라인(WLn)이 비활성화되는 워드 라인(WL1) 보다 빠르게 활성화되는 것을 방지한다.The switch circuit 410 in the boosting circuit 400 discharges the voltage level of one terminal of the boosting capacitor 420 to the ground voltage VSS level under the control of the boosting control signal CON. Thus, the voltage level of the node N2 is lowered from the boosting voltage Vboost to the power supply voltage VCC level by the capacitor coupling effect. However, when another word line WLn is activated by next addresses A2 before the activated word line WL1 is deactivated, the voltage level of the node N2 is lower than the power supply voltage VCC level. Descends. In order to prevent this, the word line control circuit 300 of the flash memory device according to the present invention uses a word line in which a next word line WLn is deactivated by using the address transition detection signal ATD and decoding addresses DA2. WL1) to prevent activation faster.
상기 워드 라인 제어 회로(300)의 지연 회로(310)는 상기 어드레스 천이 검출 신호(ATD)를 지연시킨 지연 신호(DATD)를 상기 조합 회로(330)로 출력한다. 상기 디코더(320)는 상기 어드레스들(A2)을 디코딩한 디코딩 어드레스들(DA2)을 상기 조합 회로(330)로 출력한다. 상기 조합 회로(300) 즉, 낸드 게이트는 상기 지연 신호(DATD) 및 상기 디코딩 어드레스들(DA2)을 낸드 게이팅한 조합 신호(COM)를 워드 라인 제어 신호(COM)로서 출력한다. 이와 같이, 상기 워드 라인 제어 신호(COM)가 어드레스 천이 검출 신호(ATD)가 지연되는 시간 만큼 지연되므로, 연속적으로 입력되는 어드레스들(A1, A2)에 대응되는 워드 라인들(WL1, WLn)이 동시에 활성화되는 것을 방지하여, 프로그램 및 독출 동작 동안에 워드 라인 전압이 요구되는 전압 레벨보다 낮아지는 것이 방지된다.The delay circuit 310 of the word line control circuit 300 outputs a delay signal DATD, which delays the address transition detection signal ATD, to the combination circuit 330. The decoder 320 outputs decoding addresses DA2 decoded from the addresses A2 to the combination circuit 330. The combination circuit 300, that is, the NAND gate, outputs the combination signal COM NAND-gated the delay signal DATD and the decoding addresses DA2 as a word line control signal COM. As such, since the word line control signal COM is delayed by the time delay of the address transition detection signal ADT, the word lines WL1 and WLn corresponding to the addresses A1 and A2 that are continuously input are By preventing activation at the same time, the word line voltage is prevented from being lower than the required voltage level during program and read operations.
이상에서, 본 발명에 따른 플래시 메모리 장치의 워드 라인 제어 회로를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the word line control circuit of the flash memory device according to the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely an example, and various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. Of course.
상술한 바와 같이, 활성화된 워드 라인이 비활성화된 후 다른 워드 라인을 활성화시킴으로써, 프로그램 및 독출 동작 동안에 요구되는 전압 레벨보다 낮은 워드 라인 전압에 의해 발생되는 오동작이 방지된다.As described above, by activating another word line after the activated word line is deactivated, malfunctions caused by word line voltages lower than the voltage levels required during program and read operations are prevented.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990056653A KR20010055444A (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | A circuit for controlling wordline of flash memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019990056653A KR20010055444A (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | A circuit for controlling wordline of flash memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20010055444A true KR20010055444A (en) | 2001-07-04 |
Family
ID=19624959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019990056653A KR20010055444A (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | A circuit for controlling wordline of flash memory device |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20010055444A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100519533B1 (en) * | 2000-12-20 | 2005-10-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | Read signal generator |
KR100525922B1 (en) * | 2000-12-29 | 2005-11-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of operating a flash memory device |
KR101006748B1 (en) * | 2009-01-29 | 2011-01-10 | (주)인디링스 | Solid state disks controller of controlling simultaneously switching of pads |
-
1999
- 1999-12-10 KR KR1019990056653A patent/KR20010055444A/en not_active Application Discontinuation
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KR100519533B1 (en) * | 2000-12-20 | 2005-10-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | Read signal generator |
KR100525922B1 (en) * | 2000-12-29 | 2005-11-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of operating a flash memory device |
KR101006748B1 (en) * | 2009-01-29 | 2011-01-10 | (주)인디링스 | Solid state disks controller of controlling simultaneously switching of pads |
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