KR20060022161A - Circuit for providing bootstrapping voltage stably - Google Patents
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Abstract
반도체 장치에 전원 전압보다 높은 전압값을 갖는 승압 전압을 안정적으로 공급하는 승압 전압 제공 회로가 제공된다. 승압 전압 제공 회로는 소정의 승압 전압을 발생시키는 펌프부, 기준 전압과 승압 전압의 분배 전압인 제 1 검출 전압을 비교하여 제 1 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 1 디텍터 및 승압 전압의 분배 전압이며 기준 전압과 제 1 검출 전압보다 낮은 제 2 검출 전압을 비교하여 제 2 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 2 디텍터를 포함하는 디텍터부, 제 1 검출 전압 비교 신호와 제 2 검출 전압 비교 신호를 전달받아 제 1 주기 신호와 제 2 주기 신호를 제공하는 주기 신호부 및 제 1 주기 신호와 제 2 주기 신호를 전달받아 해당되는 주기를 갖는 펌프 구동 신호를 상기 펌프부로 제공하는 오실레이터부를 포함한다.A boosted voltage providing circuit for stably supplying a boosted voltage having a voltage value higher than the power supply voltage to a semiconductor device is provided. The boosted voltage providing circuit is a pump unit for generating a predetermined boosted voltage, a first detector for comparing a first detected voltage, which is a divided voltage of the reference voltage and the boosted voltage, and providing a first detected voltage comparison signal, and a divided voltage of the boosted voltage. A detector unit comprising a second detector for comparing the reference voltage and the second detection voltage lower than the first detection voltage to provide a second detection voltage comparison signal, and receiving the first detection voltage comparison signal and the second detection voltage comparison signal. And a periodic signal unit providing a first periodic signal and a second periodic signal, and an oscillator unit receiving the first periodic signal and the second periodic signal and providing a pump driving signal having a corresponding period to the pump unit.
반도체 장치, 승압 전압, 오실레이터Semiconductor devices, step-up voltages, oscillators
Description
도 1은 종래의 승압 전압 제공 회로의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional boosted voltage providing circuit.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 디텍터부를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a detector of a boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 주기 신호부를 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a periodic signal unit of a boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 오실레이터부를 나타내는 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating an oscillator unit of a boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 오실레이터부를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating an oscillator unit of a boosted voltage providing circuit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 펌프부를 나타내는 회로도이다.7 is a circuit diagram illustrating a pump unit of a boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 디텍터부 200: 주기 신호부 100: detector portion 200: cycle signal portion
300: 오실레이터부 400: 펌프부300: oscillator portion 400: pump portion
본 발명은 승압 전압 제공 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 장치(예를 들면, 반도체 메모리 장치 등)에 전원 전압보다 높은 전압값을 갖는 승압 전압을 안정적으로 공급하는 승압 전압 제공 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a boosted voltage providing circuit, and more particularly, to a boosted voltage providing circuit for stably supplying a boosted voltage having a voltage value higher than a power supply voltage to a semiconductor device (for example, a semiconductor memory device). .
일반적으로, 전원 전압보다 높은 전압값을 갖는 승압 전압은 모스 트랜지스터의 문턱 전압(threshold voltage)의 손실을 보상할 수 있기 때문에, 상기 승압 전압을 공급하는 승압 전압 제공 회로는 반도체 메모리 장치, 특히 워드 라인 드라이버, 비트 라인 아이솔레이션(isolation) 회로 데이터 출력 버퍼 등에서 널리 이용되고 있다.In general, since a boosted voltage having a voltage value higher than the power supply voltage can compensate for a loss of a threshold voltage of the MOS transistor, the boosted voltage providing circuit supplying the boosted voltage is a semiconductor memory device, particularly a word line. Widely used in drivers and bit line isolation circuit data output buffers.
도 1을 참조하여, 종래의 승압 전압 제공 회로에 대해서 설명한다. 디텍터부(10)는 펌프부(30)가 제공하는 승압 전압(VPP)과 기준 전압을 비교하여 승압 전압(VPP)이 기준 전압보다 낮은 경우에 활성화된 검출 전압 비교 신호(VPPDET)를 오실레이터부(20)로 제공한다. 상기 활성화된 검출 전압 비교 신호(VPPDET)에 의해서 오실레이터부(20)는 활성화되어 소정의 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 펌프부(30)로 제공한다. 그리고 펌프부(30)는 상기 펌프 구동 신호(VPPDRV)에 의해서 전하 펌핑 동작을 수행하여 승압 전압(VPP)이 기준 전압과 동일해질 때까지 승압 전압(VPP)을 상승시킨다.
Referring to Fig. 1, a conventional boosted voltage providing circuit will be described. The
그런데 종래의 승압 전압 제공 회로의 오실레이터부(20)의 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기는 일정하므로, 승압 전압(VPP)의 레벨이 급격히 낮아지는 경우에 상기 급격히 낮아진 승압 전압(VPP)의 레벨을 신속하게 상승시키는 것이 어려웠다. 이러한 승압 전압(VPP)의 레벨이 충분히 상승되지 않은 상태에서 워드 라인 드라이버를 활성화시켜 기입(write) 또는 독출(read) 동작을 수행하게 되면 반도체 메모리 장치에 데이터를 효과적으로 기입할 수 없거나 반도체 메모리 장치로부터 데이터를 효과적으로 독출할 수 없다.However, since the period of the pump driving signal VPPDRV of the
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 승압 전압의 레벨의 하강 정도에 따라서 각기 다른 주기를 갖는 펌프 구동 신호를 제공하여 펌핑 동작을 수행함으로써 안정적으로 승압 전압을 공급할 수 있는 승압 전압 제공 회로를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a boosted voltage providing circuit which can stably supply the boosted voltage by providing a pump driving signal having a different period according to the level of the voltage drop of the boosted voltage to perform a pumping operation. .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로는 소정의 승압 전압을 발생시키는 펌프부, 기준 전압과 상기 승압 전압의 분배 전압인 제 1 검출 전압을 비교하여 제 1 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 1 디텍터 및 상기 승압 전압의 분배 전압이며 상기 기준 전압과 상기 제 1 검출 전압보다 낮은 제 2 검출 전압을 비교하여 제 2 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 2 디텍터를 포함하는 디텍터부, 상기 제 1 검출 전압 비교 신호와 상기 제 2 검출 전압 비교 신호를 전달받아 제 1 주기 신호와 제 2 주기 신호를 제공하는 주기 신호부 및 상기 제 1 주기 신호와 상기 제 2 주기 신호를 전달받아 해당되는 주기를 갖는 펌프 구동 신호를 상기 펌프부로 제공하는 오실레이터부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a booster voltage providing circuit includes a pump unit generating a predetermined boosted voltage, a first detection voltage by comparing a reference voltage with a first detection voltage that is a divided voltage of the boosted voltage. A first detector for providing a voltage comparison signal and a second detector for comparing the reference voltage with a second detection voltage lower than the first detection voltage and providing a second detection voltage comparison signal by dividing the boosted voltage; A detector unit receives the first detection voltage comparison signal and the second detection voltage comparison signal to provide a first periodic signal and a second periodic signal, and transmits the first periodic signal and the second periodic signal. And an oscillator unit for providing a pump driving signal having a corresponding period to the pump unit.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로는 소정의 승압 전압을 발생시키는 펌프부, 기준 전압과 상기 승압 전압의 분배 전압인 제 1 검출 전압을 비교하여 제 1 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 1 디텍터, 상기 기준 전압과 상기 승압 전압의 분배 전압이며 상기 제 1 검출 전압보다 낮은 제 2 검출 전압을 비교하여 제 2 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 2 디텍터 및 상기 기준 전압과 상기 승압 전압의 분배 전압이며 상기 제 2 검출 전압보다 낮은 제 3 검출 전압을 비교하여 제 3 검출 전압 비교 신호를 제공하는 제 3 디텍터를 포함하는 디텍터부, 상기 제 1 검출 전압 비교 신호, 상기 제 2 검출 전압 비교 신호 및 상기 제 3 검출 전압 비교 신호를 전달받아 제 1 주기 신호, 제 2 주기 신호 및 제 3 주기 신호를 제공하는 주기 신호부 및 상기 제 1 주기 신호, 상기 제 2 주기 신호 및 상기 제 3 주기 신호를 전달받아 해당되는 주기를 갖는 펌프 구동 신호를 상기 펌프부로 제공하는 오실레이터부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a booster voltage providing circuit includes a pump unit generating a predetermined boosted voltage, a first detection voltage by comparing a reference voltage with a first detection voltage that is a divided voltage of the boosted voltage. A first detector providing a voltage comparison signal, a second detector providing a second detection voltage comparison signal by comparing a second detection voltage that is a divided voltage of the reference voltage and the boosted voltage and lower than the first detection voltage, and the reference A detector comprising a third detector for comparing a third detection voltage that is a divided voltage of the voltage and the boosted voltage and lower than the second detection voltage to provide a third detection voltage comparison signal, the first detection voltage comparison signal, and the The second period voltage signal and the third period voltage signal are received to receive the first period signal, the second period signal, and the third period signal. And an oscillator unit configured to receive the first periodic signal, the second periodic signal, and the third periodic signal, and provide a pump driving signal having a corresponding period to the pump unit.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로는 승압 전압의 레벨의 하강 정도를 효과적으로 검출하기 위하여 기준 전압과 다수의 승압 전압의 분배 전압들을 비교하여 각각의 검출 전압 비교 신호들을 제공하는 디텍터부를 포함하며, 상기 다수의 검출 전압 비교 신호들을 조합하여 다수의 주기 신호들을 생성한다. 그리고 다수의 주기 신호들을 오실레이터에 제공하여 승압 전압의 레벨의 하강 정도에 따라서 각기 다른 주기를 갖는 펌프 구동 신호를 생성하여 펌프부의 펌핑 동작을 제어한다. 그럼으로써 승압 전압의 레벨이 급격히 낮아지더라도 반도체 메모리 장치 등에 안정적으로 승압 전압을 공급할 수 있다.The boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention includes a detector unit for comparing the divided voltages of the plurality of boosted voltages with reference voltages to provide respective detected voltage comparison signals in order to effectively detect the degree of falling of the boosted voltage level. The plurality of detection voltage comparison signals are combined to generate a plurality of periodic signals. In addition, a plurality of periodic signals are provided to the oscillator to generate pump driving signals having different periods according to the level of the voltage drop. As a result, the boosted voltage can be stably supplied to the semiconductor memory device even when the level of the boosted voltage is drastically lowered.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 블록 구성도이다.A boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. 2 is a block diagram of a boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 승압 제공 회로는 디텍터부(100), 주기 신호부(200), 오실레이터부(300) 및 펌프부(400)를 포함한다. 여기에서, 디텍터부(100)는 기준 전압과 펌프부(400)가 제공하는 승압 전압(VPP)의 분배 전압인 제 1 검출 전 압을 비교하여 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1)를 제공하는 제 1 디텍터(110), 기준 전압과 승압 전압(VPP)의 분배 전압이며 제 1 검출 전압보다 낮은 제 2 검출 전압을 비교하여 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2)를 제공하는 제 2 디텍터(120), 기준 전압과 승압 전압(VPP)의 분배 전압이며 제 2 검출 전압보다 낮은 제 3 검출 전압을 비교하여 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 제공하는 제 3 디텍터(130)를 포함한다.The booster providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
그리고 주기 신호부(200)는 디텍터부(100)로부터 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1), 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2) 및 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 전달받고 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1), 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2) 및 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 조합하여 제 1 주기 신호(VPPDET1), 제 2 주기 신호(VPPDET2) 및 제 3 주기 신호(VPPDET3)를 제공한다.The
한편, 펌프 구동 신호(VPPDRV)는 주기 신호부(200)로부터 제 1 주기 신호(VPPDET1), 제 2 주기 신호(VPPDET2) 및 제 3 주기 신호(VPPDET3)를 전달받아 해당되는 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 펌프부(400)로 제공한다.The pump driving signal VPPDRV receives the first cycle signal VPPDET1, the second cycle signal VPPDET2, and the third cycle signal VPPDET3 from the
그리고 펌프부(400)는 제 1 주기 신호(VPPDET1), 제 2 주기 신호(VPPDET2) 및 제 3 주기 신호(VPPDET3)에 따른 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 전달받고 펌핑 동작을 수행하여 승압 전압(VPP)을 제공한다.The
구체적인 디텍터부(100)의 동작 설명은 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 디텍터부를 나타내는 회로도이다. 상술한 것처럼, 디텍부는 제 1 디텍터(110), 제 2 디텍터(120) 및 제 3 디텍터 (130)를 포함한다.A detailed description of the operation of the
제 1 디텍터(110)는 2 개의 피모스 트랜지스터(Mp11, Mp21)와, 2 개의 엔모스 트랜지스터(Mn11, Mn21와 저항(RB1)으로 구성되는 차동 증폭기를 포함한다. 엔모스 트랜지스터(Mn11)의 게이트에는 기준 전압(Vref)이 인가되고, 엔모스 트랜지스터(Mn21)의 게이트에는 제 1 검출 전압(A1)이 인가된다. 그럼으로써 제 1 디텍터(110)는 제 1 검출 전압(A1)이 기준 전압(Vref)보다 낮은 경우에는 하이 상태의 제 1 검출 전압(A1) 비교 신호(DET1)를 제공하고, 제 1 검출 전압(A1)이 기준 전압(Vref)보다 높은 경우에는 로우 상태의 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1)를 제공한다. 한편, 기준 전압(Vref)은 제 1 전원 전압(VDD2)에 저항비(Rd/(Ru+Rd))를 곱한 전압(VDD2*Rd/(Ru+Rd))이고, 제 1 검출 전압(A1)은 승압 전압(VPP)에 저항비(R21/(R11+R21))를 곱한 전압(VPP*R11/(R21+R21))이다. 여기에서 기준 전압(Vref)과 제 1 검출 전압(A1)을 별도의 전원 전압을 제공하는 것은 승압 전압(VPP)이 변동되도더라도 기준 전압(Vref)이 변동되는 것을 억제하기 위함이다. 그리고 저항들(Ru, Rd, R11, R21, RB1)은 폴리 실리콘 저항이나 모스 트랜지스터를 이용한 액티브 저항을 이용할 수 있다.The
제 2 디텍터(120)는 2 개의 피모스 트랜지스터(Mp12, Mp22)와, 2 개의 엔모스 트랜지스터(Mn12, Mn22)와 저항(RB2)으로 구성되는 차동 증폭기를 포함한다. 엔모스 트랜지스터(Mn12)의 게이트에는 기준 전압(Vref)이 인가되고, 엔모스 트랜지스터(Mn22)의 게이트에는 제 2 검출 전압(A2)이 인가된다. 그럼으로써 제 2 디텍터(120)는 제 2 검출 전압(A2)이 기준 전압(Vref)보다 낮은 경우에는 하이 상태의 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2)를 제공하고, 제 2 검출 전압(A2)이 기준 전압(Vref)보다 높은 경우에는 로우 상태의 제 2 검출 전압(A2) 비교 신호(DET2)를 제공한다. 한편, 제 2 검출 전압(A2)은 승압 전압(VPP)에 저항비(R22/(R12+R22))를 곱한 전압(VPP*R12/(R22+R22))이며, 제 1 검출 전압(A1)보다 낮다. 따라서 제 2 디텍터(120)는 제 1 디텍터(110)에 비해서 승압 전압(VPP)의 레벨이 더 많이 하강하는 것을 검출할 수 있다. 여기에서 기준 전압(Vref)과 제 2 검출 전압(A2)을 별도의 전원 전압을 제공하는 것은 상술한 것처럼, 승압 전압(VPP)이 변동되도더라도 기준 전압(Vref)이 변동되는 것을 억제하기 위함이며, 경우에 따라서는 제 1 디텍터(110)에 인가되는 기준 전압(Vref)과 제 2 디텍터(120)에 인가되는 기준 전압(Vref)을 별도의 전원 전압을 이용하여 제공할 수 있다. 그리고 저항들(R12, R22, RB2)은 상술한 것처럼, 폴리 실리콘 저항이나 모스 트랜지스터를 이용한 액티브 저항을 이용할 수 있다.The
제 3 디텍터(130)는 2 개의 피모스 트랜지스터(Mp13, Mp23)와, 2 개의 엔모스 트랜지스터(Mn13, Mn23)와 저항(RB3)으로 구성되는 차동 증폭기를 포함한다. 엔모스 트랜지스터(Mn13)의 게이트에는 기준 전압(Vref)이 인가되고, 엔모스 트랜지스터(Mn23)의 게이트에는 제 3 검출 전압(A3)이 인가된다. 그럼으로써 제 3 디텍터(130)는 제 3 검출 전압(A3)이 기준 전압(Vref)보다 낮은 경우에는 하이 상태의 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 제공하고, 제 3 검출 전압(A3)이 기준 전압(Vref)보다 높은 경우에는 로우 상태의 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 제공한다. 한편, 제 3 검출 전압(A3)은 승압 전압(VPP)에 저항비(R23/(R13+R23))를 곱한 전압 (VPP*R23/(R13+R23))이며, 제 2 검출 전압(A2)보다 낮다. 따라서 제 3 디텍터(130)는 제 2 디텍터(120)에 비해서 승압 전압(VPP)의 레벨이 더 많이 하강하는 것을 검출할 수 있다. 여기에서 기준 전압(Vref)과 제 3 검출 전압(A3)을 별도의 전원 전압을 제공하는 것은 상술한 것처럼, 승압 전압(VPP)이 변동되도더라도 기준 전압(Vref)이 변동되는 것을 억제하기 위함이며, 경우에 따라서는 제 2 디텍터(120)에 인가되는 기준 전압(Vref)과 제 3 디텍터(130)에 인가되는 기준 전압(Vref)을 별도의 전원 전압을 이용하여 제공할 수 있다. 그리고 저항들(R13, R23, RB3)은 상술한 것처럼, 폴리 실리콘 저항이나 모스 트랜지스터를 이용한 액티브 저항을 이용할 수 있다.The
구체적인 주기 신호부(200)의 동작 설명은 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압(VPP) 제공 회로의 주기 신호부를 나타내는 회로도이다.A detailed operation description of the
주기 신호부(200)는 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1), 반전된 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2) 및 반전된 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 논리곱(210, 213) 연산하여 제 1 주기 신호(VPPDET1)로서 제공하며, 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1), 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2) 및 반전된 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 논리곱(220, 222) 연산하여 제 2 주기 신호(VPPDET2)로서 제공하고, 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1), 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2) 및 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)를 논리곱(230, 231) 연산하여 제 1 주기 신호(VPPDET1)로서 제공한다.
The
따라서 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1)가 하이 상태이고, 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2)와 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2)가 로우 상태인 경우에는 하이 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1), 로우 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)와 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 제공되며, 제 1 검출 전압 비교 신호(DET1)와 제 2 검출 전압 비교 신호(DET2)가 하이 상태이고, 제 3 검출 전압 비교 신호(DET3)가 로우 상태인 경우에는 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2), 로우 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)와 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 제공되며, 제 1 내지 제 3 검출 전압 비교 신호(DET1 내지 DET3)가 하이 상태인 경우에는 하이 상태의 제 3 주기 신호(VPPDET3), 로우 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)와 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 제공되며, 제 1 내지 제 3 검출 전압 비교 신호(DET1 내지 DET3)가 로우 상태인 경우에는 로우 상태의 제 1 내지 제 3 주기 신호(VPPDET1 내지 VPPDET3)가 제공된다.Therefore, when the first detection voltage comparison signal DET1 is in a high state and the second detection voltage comparison signal DET2 and the second detection voltage comparison signal DET2 are in a low state, the first period signal VPPDET1 in a high state is performed. The second periodic signal VPPDET2 and the third periodic signal VPPDET3 in a low state are provided, and the first detection voltage comparison signal DET1 and the second detection voltage comparison signal DET2 are high and the third detection is performed. When the voltage comparison signal DET3 is in the low state, the second period signal VPPDET2 in the high state, the first period signal VPPDET1 and the third period signal VPPDET3 in the low state are provided, and the first through third times. When the detected voltage comparison signals DET1 to DET3 are in a high state, a third period signal VPPDET3 in a high state, a first period signal VPPDET1 and a third period signal VPPDET3 in a low state are provided. Low when the third to third detection voltage comparison signals DET1 to DET3 are low. The womb of the first to third period signals (VPPDET1 to VPPDET3) is provided.
구체적인 오실레이터의 동작 설명은 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압(VPP) 제공 회로의 오실레이터부를 나타내는 회로도이다.A detailed operation description of the oscillator will be described with reference to FIG. 5. 5 is a circuit diagram illustrating an oscillator unit of a boosted voltage VPP providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
오실레이터부(310)는 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)에 의해서 활성화된다. 여기에서 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)는 제 1 내지 제 3 주기 신호(VPPDET1 내지 VPPDET3)의 논리합 연산 신호이다. 따라서 제 1 내지 제 3 주기 신호(VPPDET1 내지 VPPDET3) 중 어느 하나의 주기 신호가 하이 상태인 경우에는 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 하이 상태가 되므로, 오실레이터부(310)는 활성화된다.
The
하이 상태의 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 전달되면, 트랜스미션 게이트(T130)가 활성화되어 낸드 게이트(313) 연산 신호의 반전 신호를 제 3 반전 지연부(D130)로 전달하며, 제 3 반전 지연부(D130)는 낸드(313) 연산 신호의 반전 신호를 반전시키므로, 결국 낸드 게이트(313) 연산 신호를 낸드 게이트(313)의 입력단에 지연시켜 전달한다. 따라서 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 인가되면 낸드 게이트(313)의 다른 입력단에 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 전달되므로 낸드 게이트(313)는 제 3 주기를 가지는 펄스 형태의 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 제공한다. 여기에서 제 3 반전 지연부(D130)는 홀수 개의 인버터를 직렬 연결하여 구성할 수 있으며, 제 3 반전 지연부(D130)의 인버터의 개수를 조절함으로써 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 제 3 주기 시간을 조절할 수 있다.When the third period signal VPPDET3 having the high state is transmitted, the transmission gate T130 is activated to transmit an inversion signal of the
하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되면, 트랜스미션 게이트(T120)가 활성화되어 낸드 게이트(312) 연산 신호의 반전 신호를 제 2 반전 지연부(D120)로 전달하며, 제 2 반전 지연부(D120)는 낸드(313) 연산 신호의 반전 신호를 반전시키므로, 결국 낸드 게이트(312) 연산 신호를 낸드 게이트(312)의 입력단에 지연시켜 전달한다. 따라서 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 인가되면 낸드 게이트(312)의 다른 입력단에 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 전달되므로 낸드 게이트(312)는 펄스 형태의 신호를 제 3 반전 지연부(D130)에 전달하여 낸드 게이트(313)를 통해서 제 2 주기를 가지는 펄스 형태의 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 제공한다. 여기에서 제 2 반전 지연부(D120)는 홀수 개의 인버터를 직렬 연결하여 구성할 수 있으며, 제 2 반전 지연부(D120)와 제 3 반전 지연부 (D130)의 인버터 개수를 조절함으로써 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 제 2 주기 시간을 조절할 수 있다. 그리고 제 2 주기를 가지는 펌프 구동 신호(VPPDRV)는 제 2 반전 지연부(D120)와 제 3 반전 지연부(D130)를 통과해서 생성되므로, 제 3 주기를 가지는 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기 시간보다 더 길다.When the second period signal VPPDET2 in the high state is transferred, the transmission gate T120 is activated to transmit an inversion signal of the
하이 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)가 전달되면, 트랜스미션 게이트(T110)가 활성화되어 낸드 게이트(311) 연산 신호의 반전 신호를 제 1 반전 지연부(D110)로 전달하며, 제 1 반전 지연부(D110)는 낸드(311) 연산 신호의 반전 신호를 반전시키므로, 결국 낸드(311) 게이트 연산 신호를 낸드 게이트(311)의 입력단에 지연시켜 전달한다. 따라서 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 인가되면 낸드 게이트(311)의 다른 입력단에 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 전달되므로 낸드 게이트(311)는 펄스 형태의 신호를 제 2 반전 지연부(D120)에 전달하여 낸드 게이트들(312, 313)을 통해서 제 1 주기를 가지는 펄스 형태의 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 제공한다. 여기에서 제 1 반전 지연부(D110)는 홀수 개의 인버터를 직렬 연결하여 구성할 수 있으며, 제 1 내지 제 3 반전 지연부(D110 내지 D130)의 인버터 개수를 조절함으로써 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 제 1 주기 시간을 조절할 수 있다. 그리고 제 1 주기를 가지는 펌프 구동 신호(VPPDRV)는 제 1 내지 제 3 반전 지연부(D110 내지 D130)를 통과해서 생성되므로, 제 2 주기를 가지는 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기 시간보다 더 길다.When the first period signal VPPDET1 having a high state is transmitted, the transmission gate T110 is activated to transmit an inversion signal of the NAND gate operation signal to the first inversion delay unit D110 and the first inversion delay unit. (D110) inverts the inverted signal of the
도 6을 참조하여, 오실레이터부의 다른 실시예를 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승압 전압(VPP) 제공 회로의 오실레이터부를 나타내는 회로 도이다.Another embodiment of the oscillator section will be described with reference to FIG. 6. 6 is a circuit diagram illustrating an oscillator unit of a boosted voltage VPP providing circuit according to another exemplary embodiment of the present invention.
오실레이터부(320)는 풀업 소자(441, 541, 641, 741, 841)와 풀다운 소자(442, 542, 642, 742, 842)를 포함하는 제 1 내지 제 5 인버터들로 피드백 회로를 구성하는 제 1 링 오실레이터와 풀업 소자(411, 511, 611, 711, 811)와 풀다운 소자(412, 512, 612, 712, 812)를 포함하는 제 6 내지 제 10 인버터들로 피드백 회로를 구성하는 제 2 링 오실레이터를 포함한다. 그리고 제 2 인버터(541, 542)와 제 6 인버터(411, 412)는 래치로 연결되고, 제 3 인버터(641, 642)와 제 7 인버터(511, 512)는 래치로 연결되며, 제 4 인버터(741, 742)와 제 8 인버터(611, 612)는 래치로 연결되고, 제 5 인버터(841, 842)와 제 9 인버터(711, 712)는 래치로 연결된다. 그리고 제 1 내지 제 10 인버터의 풀업 소자들(411, 441, 511, 541, 611, 641, 711, 741, 811, 841) 각각에는 전원 전압(VCC)을 전달하는 전원 전압 전달부(420, 520, 620, 720, 820)와 제 1 내지 제 10 인버터의 풀다운 소자들(412, 442, 512, 542, 612, 642, 712, 742, 812, 842) 각각에는 접지 전압(VSS)을 전달하는 접지 전압 전달부(430, 530, 630, 730, 830)를 포함한다. 오실레이터부(320)는 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)에 의해서 활성화된다. 하이 상태의 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 전달되면 로우 상태의 신호가 제 1 인버터(441, 442)에 전달되어 소정의 주기를 갖는 펄스 형태의 펌프 구동 신호(VPPDRV)를 제공한다. 여기에서 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)는 상술한 것처럼, 제 1 내지 제 3 주기 신호(VPPDET1 내지 VPPDET3)의 논리합 연산 신호이다. 따라서 제 1 내지 제 3 주기 신호(VPPDET1 내지 VPPDET3) 중 어느 하나의 주기 신호가 하이 상태인 경우 에는 오실레이터 인에이블 신호(OSC_EN)가 하이 상태가 되므로, 오실레이터부(320)는 활성화된다.The
오실레이터부(320)는 제 1 내지 제 10 인버터들의 풀업 소자들(411, 441, 511, 541, 611, 641, 711, 741, 811, 841) 각각에 제 1 주기 신호(VPPDET1)에 활성화되어 전원 전압(VCC)을 전달하는 제 1 전원 전압 전달부들(421, 521, 621, 721, 821), 제 1 내지 제 10 인버터들의 풀업 소자들(411, 441, 511, 541, 611, 641, 711, 741, 811, 841) 각각에 제 2 주기 신호(VPPDET2)에 활성화되어 전원 전압(VCC)을 전달하는 제 2 전원 전압 전달부들(422, 522, 622, 722, 822) 및 제 1 내지 제 10 인버터들의 풀업 소자들(411, 441, 511, 541, 611, 641, 711, 741, 811, 841) 각각에 제 3 주기 신호(VPPDET3)에 활성화되어 전원 전압(VCC)을 전달하는 제 3 전원 전압 전달부들(423, 523, 623, 723, 823)을 포함한다. 그리고 제 2 전원 전압 전달부들(422, 522, 622, 722, 822)의 전류 구동 능력은 제 1 전원 전압 전달부들(421, 521, 621, 721, 821)의 전류 구동 능력보다 더 크며, 제 3 전원 전압 전달부들(423, 523, 623, 723, 823)의 전류 구동 능력은 제 2 전원 전압 전달부들(422, 522, 622, 722, 822)의 전류 구동 능력보다 더 크다. 여기에서 제 1 내지 제 3 전원 전압 전달부들은 피모스 트랜지스터들(421, 521, 621, 721, 821, 422, 522, 622, 722, 822, 423, 523, 623, 723, 823)로 구성할 수 있다. 제 2 전원 전압 전달부들의 피모스 트랜지스터들(422, 522, 622, 722, 822)의 폭과 길이 비를 제 1 전원 전압 전달부들의 피모스 트랜지스터들(421, 521, 621, 721, 821)의 폭과 길이 비보다 더 크게 함으로써, 제 2 전원 전압 전달부들(422, 522, 622, 722, 822)의 전류 구동 능력을 제 1 전원 전압 전달부들(421, 521, 621, 721, 821)의 전류 구동 능력보다 더 크게 할 수 있다. 또한 제 3 전원 전압 전달부들의 피모스 트랜지스터들(423, 523, 623, 723, 823)의 폭과 길이 비를 제 2 전원 전압 전달부들의 피모스 트랜지스터들(422, 522, 622, 722, 822)의 폭과 길이 비보다 더 크게 함으로써, 제 3 전원 전압 전달부들(423, 523, 623, 723, 823)의 전류 구동 능력을 제 2 전원 전압 전달부들(422, 522, 622, 722, 822)의 전류 구동 능력보다 더 크게 할 수 있다. 따라서 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되면 하이 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)가 전달되는 경우에 비해서 제 1 내지 제 10 인버터의 풀업 소자들(411, 441, 511, 541, 611, 641, 711, 741, 811, 841)에 보다 짧은 시간에 전원 전압(VCC)이 제공되므로, 하이 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)가 전달되어 생성되는 제 1 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되어 생성되는 제 2 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기 시간보다 더 길다. 그리고 하이 상태의 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 전달되면 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되는 경우에 비해서 제 1 내지 제 10 인버터의 풀업 소자들(411, 441, 511, 541, 611, 641, 711, 741, 811, 841)에 보다 짧은 시간에 전원 전압(VCC)이 제공되므로, 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되어 생성되는 제 2 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 하이 상태의 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 전달되어 생성되는 제 3 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기 시간보다 더 길다.The
오실레이터부(320)는 제 1 내지 제 10 인버터들의 풀다운 소자들(412, 442, 512, 542, 612, 642, 712, 742, 812, 842) 각각에 제 1 주기 신호(VPPDET1)에 활성화되어 접지 전압(VSS)을 전달하는 제 1 접지 전압 전달부들(431, 531, 631, 731, 831), 제 1 내지 제 10 인버터들의 풀다운 소자들(412, 442, 512, 542, 612, 642, 712, 742, 812, 842) 각각에 제 2 주기 신호(VPPDET2)에 활성화되어 접지 전압(VSS)을 전달하는 제 2 접지 전압 전달부들(432, 532, 632, 732, 832) 및 제 1 내지 제 10 인버터들의 풀다운 소자들(412, 442, 512, 542, 612, 642, 712, 742, 812, 842) 각각에 제 3 주기 신호(VPPDET3)에 활성화되어 접지 전압(VSS)을 전달하는 제 3 접지 전압 전달부들(433, 533, 633, 733, 833)을 포함한다. 그리고 제 2 접지 전압 전달부들(432, 532, 632, 732, 832)의 전류 구동 능력은 제 1 접지 전압 전달부들(431, 531, 631, 731, 831)의 전류 구동 능력보다 더 크며, 제 3 접지 전압 전달부들(433, 533, 633, 733, 833)의 전류 구동 능력은 제 2 접지 전압 전달부들(432, 532, 632, 732, 832)의 전류 구동 능력보다 더 크다. 여기에서 제 1 내지 제 3 접지 전압 전달부들은 엔모스 트랜지스터들(431, 531, 631, 731, 831, 432, 532, 632, 732, 832, 433, 533, 633, 733, 833)로 구성할 수 있다. 제 2 접지 전압 전달부들의 엔모스 트랜지스터들(432, 532, 632, 732, 832)의 폭과 길이 비를 제 1 접지 전압 전달부들의 엔모스 트랜지스터들(431, 531, 631, 731, 831)의 폭과 길이 비보다 더 크게 함으로써, 제 2 접지 전압 전달부들(432, 532, 632, 732, 832)의 전류 구동 능력을 제 1 접지 전압 전달부들(431, 531, 631, 731, 831)의 전류 구동 능력보다 더 크게 할 수 있다. 또한 제 3 접지 전압 전달부들의 엔모스 트랜지스터들(433, 533, 633, 733, 833)의 폭과 길이 비를 제 2 접지 전압 전달부들의 엔모스 트랜지스터들(432, 532, 632, 732, 832)의 폭과 길이 비보다 더 크게 함으로써, 제 3 접지 전압 전달부들(433, 533, 633, 733, 833)의 전류 구동 능력을 제 2 접지 전압 전달부들(432, 532, 632, 732, 832)의 전류 구동 능력보다 더 크게 할 수 있다. 따라서 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되면 하이 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)가 전달되는 경우에 비해서 제 1 내지 제 10 인버터의 풀다운 소자들(412, 442, 512, 542, 612, 642, 712, 742, 812, 842)에 보다 짧은 시간에 접지 전압(VSS)이 제공되므로, 하이 상태의 제 1 주기 신호(VPPDET1)가 전달되어 생성되는 제 1 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되어 생성되는 제 2 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기 시간보다 더 길다. 그리고 하이 상태의 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 전달되면 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되는 경우에 비해서 제 1 내지 제 10 인버터의 풀다운 소자들(412, 442, 512, 542, 612, 642, 712, 742, 812, 842)에 보다 짧은 시간에 접지 전압(VSS)이 제공되므로, 하이 상태의 제 2 주기 신호(VPPDET2)가 전달되어 생성되는 제 2 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 하이 상태의 제 3 주기 신호(VPPDET3)가 전달되어 생성되는 제 3 주기를 갖는 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기 시간보다 더 길다.The
구체적인 펌프부(400)의 동작 설명은 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로의 펌프부를 나타내는 회로도이다. 펌프부(400)는 커패시터(951)와 2 개의 모스 트랜지스터(952, 953)를 포함한다. 커패시터(951)에 오실레이터부(300)로부터 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 인가되면 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 하이 상태를 유지하는 동안에는 커패시터(951)가 차지 펌핑을 수행하여 승압 전압(VPP)을 증가시키며, 펌프 구동 신호(VPPDRV)가 로우 상태를 유지하는 동안에는 승압 전압(VPP)을 유지한다. 그러므로 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기가 짧은 경우에는 커패시터(951)의 차지 펌핑을 빈번하게 수행하게 하므로, 승압 전압(VPP)의 레벨이 급격히 낮아지더라도 승압 전압(VPP)의 레벨을 신속하게 상승시킬 수 있다. 따라서 승압 전압(VPP)의 레벨의 하강 정도에 펌프 구동 신호(VPPDRV)의 주기를 조정함으로써, 펌프부(400)의 차지 펌핑 동작을 할 수 있으므로 안정적으로 승압 전압(VPP)을 공급할 수 있다.A detailed description of the operation of the
본 발명의 일 실시예에 따른 승압 전압 제공 회로는 디텍터부에 디텍터가 3 개인 경우를 예시적으로 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 디텍터부는 디텍터를 2 개를 포함할 수 있으며, 4 개 이상의 디텍터를 포함할 수도 있다.In the boosted voltage providing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, a case in which three detectors have three detectors is exemplarily described. However, in some cases, the detector unit may include two detectors, and four or more detectors may be used. It may also include.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 승압 전압 제공 회로는 승압 전압의 레벨의 하강 정도에 따라서 각기 다른 주기를 갖는 펌프 구동 신호를 제공하여 펌핑 동작을 수행함으로써 반도체 장치(예를 들면, 반도체 메모리 장치 등)에 안정적으로 승압 전압을 공급할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the boosted voltage providing circuit may provide a pump driving signal having a different period according to the degree of falling of the boosted voltage level to perform a pumping operation. A boosted voltage can be stably supplied to the memory device.
Claims (10)
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KR1020040070963A KR20060022161A (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Circuit for providing bootstrapping voltage stably |
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KR1020040070963A KR20060022161A (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Circuit for providing bootstrapping voltage stably |
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KR1020040070963A KR20060022161A (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Circuit for providing bootstrapping voltage stably |
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KR (1) | KR20060022161A (en) |
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---|---|---|---|---|
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-
2004
- 2004-09-06 KR KR1020040070963A patent/KR20060022161A/en not_active Application Discontinuation
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