KR20130064374A - Non-volatile memory device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A non-volatile memory device is provided to perform a stable pumping operation regardless of voltage variation by independently controlling various pump circuits along an operation section. CONSTITUTION: A first voltage generating unit(110) increases a first output node to a first voltage level in a first operation section and maintains a first output node in the first voltage level in a second operation section. A second voltage generating unit(120) increases a transmission node to the first voltage level in the first operation section and maintains the transmission node in the first voltage level in the second operation section. A third voltage generating unit(130) increases a second output node to a second voltage level by using a voltage level of a source node as a reference source voltage level in the second operation section. [Reference numerals] (110) First voltage generating unit; (120) Second voltage generating unit; (130) Third voltage generating unit; (160) First oscillation signal generating unit; (170) Second oscillation signal generating unit

Description

비휘발성 메모리 장치{NON-VOLATILE MEMORY DEVICE}Nonvolatile Memory Device {NON-VOLATILE MEMORY DEVICE}

본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로서, 구체적으로 전류 소모를 감소시키고, 전압 변화에 안정적이며, 차지하는 면적을 최소화할 수 있는 비휘발성 메모리 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor design technology, and more particularly, to a nonvolatile memory device capable of reducing current consumption, stable to voltage changes, and minimizing an occupied area.

일반적으로 비휘발성 메모리 중 낸드(NAND) 플래시 메모리와 같은 메모리 장치는 다양한 레벨의 고전압을 이용한다.In general, memory devices such as NAND flash memory among nonvolatile memories use various levels of high voltage.

예를 들어, 플래시 메모리의 다양한 고전압으로는, 프로그램시 선택된 워드라인에 인가해야 하는 프로그램 전압, 선택된 워드라인에 인접한 워드라인들에 인가해야 하는 패스 바이어스 전압, 선택된 워드라인과 소정 거리 이상 위치한 워드라인들에 인가하는 상대적 저레벨의 고전압등을 포함한다.For example, various high voltages of a flash memory may include a program voltage to be applied to a selected word line during programming, a pass bias voltage to be applied to word lines adjacent to the selected word line, and a word line located more than a predetermined distance from the selected word line. A high voltage lamp of a relatively low level applied to the field.

이러한 고전압을 만들기 위해 외부에서 인가하는 전원 전압을 펌핑(pumping)하여 고전압을 생성하도록 펌프 회로를 이용한다.In order to generate such a high voltage, a pump circuit is used to generate a high voltage by pumping an externally applied power supply voltage.

하지만, 다양한 펌프 회로를 활성화시키면 그에 따른 전류소모가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 다양한 펌프 회로를 배치하고 위해 차지하는 면적이 증가하는 문제점이 있다.
However, when various pump circuits are activated, current consumption increases accordingly. In addition, there is a problem that the area occupied and arranged for various pump circuits increases.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전류 소모를 제어하여 소모되는 전류의 양을 최소화할 수 있고, 필요에 의해 나뉘어져 있는 다양한 펌프 회로를 동작에 따라 나누어 배치함으로써 차지하는 면적을 최소화할 수 있으며, 다양한 펌프 회로를 동작구간에 따라 독립적으로 제어함으로써 전압 변동과 상관없이 안정적인 펌핑 동작이 이루어질 수 있도록 하는 비휘발성 메모리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can control the current consumption to minimize the amount of current consumed, and occupies an area occupied by dividing various pump circuits divided according to necessity according to operation. The purpose of the present invention is to provide a non-volatile memory device capable of minimizing the voltage and controlling the various pump circuits independently according to the operation period so that a stable pumping operation can be performed regardless of the voltage variation.

상기의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 동작구간에서 제1 출력노드를 제1 전압레벨까지 상승시키고, 제2 동작구간에서 상기 제1 출력노드를 상기 제1 전압레벨로 유지시키는 제1 전압 생성부; 상기 제1 동작구간에서 전달노드를 상기 제1 전압레벨까지 상승시키고, 상기 제2 동작구간에서 상기 전달노드를 상기 제1 전압레벨로 유지시키는 제2 전압 생성부; 상기 제2 동작구간에서 소스노드의 전압레벨을 기준 소스 전압레벨로서 사용하여 제2 출력노드를 제2 전압레벨 - 상기 제1 전압레벨보다 높음 - 까지 상승시키는 제3 전압 생성부; 및 상기 제1 동작구간에서 상기 전달노드와 상기 제1 출력노드는 쇼트(short)시키고 상기 전달노드와 상기 소스노드는 오픈(open)시키며, 상기 제2 동작구간에서 상기 전달노드와 상기 제1 출력노드는 오픈(open)시키고 상기 전달노드와 상기 소스노드는 쇼트(short)시키는 스위칭부를 구비하는 비휘발성 메모리 장치를 제공한다.
According to an aspect of the present invention for achieving the above object, to raise the first output node to the first voltage level in the first operating period, the first output node in the second operating period the first A first voltage generator configured to maintain the voltage level; A second voltage generator configured to raise a transfer node to the first voltage level in the first operation period and maintain the transfer node at the first voltage level in the second operation period; A third voltage generator configured to raise a second output node to a second voltage level, which is higher than the first voltage level, using the voltage level of the source node as a reference source voltage level in the second operation period; And the transfer node and the first output node are shorted in the first operation section, the transfer node and the source node are opened, and the transfer node and the first output in the second operation section. A node provides a nonvolatile memory device having a switching unit which opens a node and shortens the transfer node and the source node.

전술한 본 발명은 제1 동작구간에서 전하 펌핑 동작을 수행하여 제1 출력노드(BIAS_LINE1) 및 전달노드(TRANS_ND)가 제1 전압레벨로 설정될 수 있도록 하고, 제2 동작구간에서 이미 제1 전압레벨로 설정되어 있는 전달노드(TRANS_ND)를 소스노드(SOURCE_ND)로 전달한 뒤, 소스노드(SOURCE_ND)의 제1 전압레벨을 기준 소스 전압레벨로 설정한 상태에서 전하 펌핑 동작을 수행하여 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨 - 제1 전압레벨보다 높음 - 로 설정한다. 이로 인해, 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨로 설정시키기 위해 필요로 하는 전하 펌핑 구동력을 완화시키거나 경감시킬 수 있으며, 동시에 비휘발성 메모리 장치에서 전하 펌핑 회로가 차지하는 면적을 줄여주는 효과가 있다.The present invention described above enables the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND to be set to the first voltage level by performing the charge pumping operation in the first operating period, and the first voltage in the second operating period. After the transfer node TRANS_ND set to the level is transferred to the source node SOURCE_ND, the second output node is performed by performing a charge pumping operation with the first voltage level of the source node SOURCE_ND set to the reference source voltage level. (BIAS_LINE2) is set to the second voltage level-higher than the first voltage level. As a result, the charge pumping driving force required to set the second output node BIAS_LINE2 to the second voltage level can be alleviated or reduced, and the area occupied by the charge pumping circuit in the nonvolatile memory device is reduced. There is.

또한, 제2 동작구간에서는 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)가 서로 오픈(open)된 상태에서 각각 제1 전압레벨로 유지되기 때문에 전달노드(TRANS_ND)가 제1 전압레벨보다 상승하거나 하강하는 경우에도 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 안정적으로 제1 전압레벨을 유지하는 것이 가능하다.
In addition, in the second operation section, since the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND are maintained at the first voltage level, the transfer node TRANS_ND rises above the first voltage level. The first output node BIAS_LINE1 can stably maintain the first voltage level even in the case of the first output node BIAS_LINE1.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 다이어그램이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for describing an operation of a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, Is provided to fully inform the user.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 다이어그램이다.FIG. 2 is a diagram for describing an operation of a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 제1 전압 생성부(110)와, 제2 전압 생성부(120)와, 제3 전압 생성부(130)와, 스위칭부(150)와, 셀 어레이(100)와, 제1 발진신호 생성부(160)와, 제2 발진신호 생성부(170)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention may include a first voltage generator 110, a second voltage generator 120, a third voltage generator 130, and a switching. The unit 150 includes a cell array 100, a first oscillation signal generator 160, and a second oscillation signal generator 170.

제1 전압 생성부(110)는 제1 동작구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 제1 전압레벨까지 상승시키고, 제2 동작구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 상기 제1 전압레벨로 유지시킨다.The first voltage generator 110 raises the first output node BIAS_LINE1 to the first voltage level in the first operating period and maintains the first output node BIAS_LINE1 at the first voltage level in the second operating period. Let's do it.

제2 전압 생성부(120)는 제1 동작구간에서 전달노드(TRANS_ND)를 제1 전압레벨까지 상승시키고, 제2 동작구간에서 전달노드(TRANS_ND)를 제1 전압레벨로 유지시킨다.The second voltage generator 120 raises the transfer node TRANS_ND to the first voltage level in the first operation period and maintains the transfer node TRANS_ND at the first voltage level in the second operation period.

제3 전압 생성부(130)는 제2 동작구간에서 소스노드(SOURCE_ND)의 전압레벨을 기준 소스 전압레벨로서 사용하여 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨 - 제1 전압레벨보다 높음 - 까지 상승시킨다.The third voltage generator 130 uses the second output node BIAS_LINE2 as a reference source voltage level using the voltage level of the source node SOURCE_ND as the reference source voltage level in the second operation period. The second voltage level is higher than the first voltage level. Raise to

스위칭부(150)는 제1 동작구간에서 전달노드(TRANS_ND)와 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 쇼트(short)시키고, 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)는 오픈(open)시킨다. 또한, 스위칭부(150)는 제2 동작구간에서 전달노드(TRANS_ND)와 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 오픈(open)시키고 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)는 쇼트(short)시킨다.The switching unit 150 shorts the transfer node TRANS_ND and the first output node BIAS_LINE1 in the first operation period, and opens the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND. In addition, the switching unit 150 opens the transfer node TRANS_ND and the first output node BIAS_LINE1 and shorts the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND in the second operation period.

구체적으로, 스위칭부(150)는, 제1 동작구간에 대응하는 제1 제어신호(SW_CONT1)가 활성화되는 구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)를 쇼트(short)시킴으로써 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨을 이퀄라이징(equalizing)시키고, 제1 제어신호(SW_CONT1)가 비활성화되는 구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드를 오픈(open)시킴으로써 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)가 서로 아무런 영향을 주지 않는 별개의 노드가 될 수 있도록 하는 제1 스위치(SW1), 및 제2 동작구간에 대응하는 제2 제어신호(SW_CONT2)가 활성화되는 구간에서 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)를 쇼트(short)시킴으로써 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)의 전압레벨을 이퀄라이징(equalizing)시키고, 제2 제어신호(SW_CONT2)가 비활성화되는 구간에서 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)가 서로 아무런 영향을 주지 않는 별개의 노드가 될 수 있도록 하는 제2 스위치(SW2)를 구비한다.Specifically, the switching unit 150 shorts the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND in a section in which the first control signal SW_CONT1 corresponding to the first operation section is activated, thereby shortening the first output. Equalizing the voltage levels of the node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND and opening the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node in a period in which the first control signal SW_CONT1 is inactivated. The first switch SW1 enables the output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND to have no influence on each other, and the second control signal SW_CONT2 corresponding to the second operation section is activated. Equalizing the voltage level of the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND by shorting the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND in the interval, and deactivating the second control signal SW_CONT2. Delivery furnace in section And a second switch (SW2) that enables (TRANS_ND) and the source node (SOURCE_ND) can be a separate node that does not affect one another.

셀 어레이(100)에는 다수의 셀을 각각 구비한 다수의 워드라인(WL<0:N>)이 포함된다.The cell array 100 includes a plurality of word lines WL <0: N> each having a plurality of cells.

제1 발진신호 생성부(160)는 제1 및 제2 동작구간에서 설정된 제1 주기로 발진하는 제1 발진신호(OSC1)를 생성한다.The first oscillation signal generator 160 generates the first oscillation signal OSC1 oscillating at a first period set in the first and second operating periods.

제2 발진신호 생성부(170)는 제1 동작구간에서는 발진하지 않고 제2 동작구간에서는 설정된 제2 주기로 발진하는 제2 발진신호(OSC2)를 생성한다.The second oscillation signal generator 170 generates a second oscillation signal OSC2 that oscillates at a set second period without oscillation in the first operation section.

여기서, 제1 주기와 제2 주기는 설계자의 선택에 따라 동일한 값을 가질 수도 있고, 서로 다른 값을 가질 수도 있다.Here, the first period and the second period may have the same value or different values according to the designer's selection.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 제1 동작구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 통해 다수의 워드라인(WL<0:N>) 모두를 제1 전압레벨로 상승시키는 동작을 수행하게 된다.The nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention raises all of the plurality of word lines WL <0: N> to the first voltage level through the first output node BIAS_LINE1 in the first operation period. Will be performed.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 제2 동작구간에서 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작을 위해 선택되어야 하는 어느 하나의 워드라인(SELECT WORD LINE)을 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 통해 제2 전압레벨로 구동하고, 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작 대상으로 선택되지 않은 나머지 워드라인들(UNSELECT WORD LINE)을 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 통해 제1 전압레벨로 구동한다.In addition, the nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention may select one word line SELECT word line to be selected for a write operation among a plurality of word lines WL <0: N> in a second operation period. Drives the second voltage level through the second output node BIAS_LINE2 and outputs the first word lines UNSELECT WORD LINE among the plurality of word lines WL <0: N> that are not selected as a write operation target. Drive to the first voltage level through the node (BIAS_LINE1).

즉, 도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 반도체 메모리 장치에서 제1 동작구간과 제2 동작구간은 서로 연속되는 동작구간이 되기 때문에, 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작을 위해 선택되어야 하는 어느 하나의 워드라인(SELECT WORD LINE)은 제1 동작구간에서 제1 전압레벨로 구동된 뒤 이어서 제2 전압레벨로 구동될 것이고, 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작 대상으로 선택되지 않은 나머지 워드라인들(UNSELECT WORD LINE)은 제1 동작구간에서 제1 전압레벨로 구동된 뒤 제2 동작구간에서는 제1 전압레벨 상태를 계속 유지하게 된다.That is, as shown in FIG. 2, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention, since the first and second operating sections are continuous to each other, a plurality of word lines WL <0: N> One word line to be selected for the write operation among the plurality of word lines WL <0 will be driven to the first voltage level and then to the second voltage level in the first operation period. The remaining word lines, which are not selected as write targets, are driven to the first voltage level in the first operation period and then continue to maintain the first voltage level in the second operation period. .

그리고, 제1 동작구간에서의 제1 전압 생성부(110)와 제2 전압 생성부(120)는 모두 제1 발진신호(OSC1)가 발진하는 것에 응답하여 전하 펌핑 동작을 수행함으로써 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨을 상승시키게 된다.In addition, both the first voltage generator 110 and the second voltage generator 120 in the first operation period perform a charge pumping operation in response to the oscillation of the first oscillation signal OSC1 to output the first output node. The voltage level of the BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND is increased.

즉, 도 2에 도시된 다이어그램에서'PUMP RISING' 구간에 대응하는 제1 동작구간에 진입하기 이전구간에서는 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨이 제1 전압레벨보다 더 낮은 상태가 되며, 이어서, 'NEED PASS BIAS'구간에 대응하는 제1 동작구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨이 제1 전압레벨로 상승하게 된다.That is, in the diagram shown in FIG. 2, the voltage level of the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND is lower than the first voltage level in the section before entering the first operation section corresponding to the 'PUMP RISING' section. After that, the voltage level of the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND increases to the first voltage level in the first operation section corresponding to the 'NEED PASS BIAS' section.

이때, 스위칭부(150)에 의해 전달노드(TRANS_ND)와 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 쇼트(short)된 상태이고, 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)는 오픈(open)된 상태이므로, 전달노드(TRANS_ND)를 제1 전압레벨로 상승시키는 전압구동력은 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 제1 전압레벨로 상승시키는 전압구동력과 함께 합쳐지게 된다.In this case, since the transfer node TRANS_ND and the first output node BIAS_LINE1 are shorted by the switching unit 150, the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND are open. The voltage driving force for raising the transfer node TRANS_ND to the first voltage level is combined with the voltage driving force for raising the first output node BIAS_LINE1 to the first voltage level.

따라서, 제1 전압 생성부(110)와 제2 전압 생성부(120)가 함께 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 제1 전압레벨로 상승시키게 되고, 이로 인해, 다수의 워드라인(WL<0:N>) 모두를 제1 전압레벨로 상승시키는 동작이 보다 안정적이고 빠르게 수행될 수 있다.Accordingly, the first voltage generator 110 and the second voltage generator 120 together raise the first output node BIAS_LINE1 to the first voltage level. As a result, the plurality of word lines WL <0: N>) raising all to the first voltage level can be performed more stably and quickly.

또한, 제1 동작구간에서의 제3 전압 생성부(130)는 아무런 동작도 수행하지 않는 상태가 된다. 이는, 제2 발진신호(OSC2)가 발진을 하지 않는 상태가 되기 때문이며, 제2 출력노드(BIAS_LINE2)의 전압레벨은 플로팅(floating) 상태를 유지하게 되고, 제3 전압 생성부(130)는 제1 동작구간에서 전류를 소모하지 않을 수 있게 된다.In addition, the third voltage generator 130 in the first operation period is in a state in which no operation is performed. This is because the second oscillation signal OSC2 is not oscillated, and the voltage level of the second output node BIAS_LINE2 is maintained in a floating state, and the third voltage generator 130 is configured to generate a second oscillation signal. It is possible to not consume current in one operating period.

그리고, 제2 동작구간에서의 제1 전압 생성부(110)와 제2 전압 생성부(120)는 모두 제1 발진신호(OSC1)가 발진하는 것에 응답하여 전하 펌핑 동작을 수행함으로써 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)가 제1 전압레벨을 유지할 수 있도록 한다.In addition, both the first voltage generator 110 and the second voltage generator 120 in the second operation period perform a charge pumping operation in response to the oscillation of the first oscillation signal OSC1 to generate a first output node. The BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND can maintain the first voltage level.

즉, 도 2에 도시된 다이어그램에서 'NEED PASS BIAS'구간에 대응하는 제1 동작구간에서 전하 펌핑 동작이 수행되어 제1 전압레벨을 갖는 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)가 'NEED PASS BIAS'구간의 다음 구간인 'NEED PROGRAM BIAS'구간에 대응하는 제2 동작구간 내에서도 계속 제1 전압레벨을 가질 수 있도록 한다.That is, in the diagram shown in FIG. 2, the charge pumping operation is performed in the first operation section corresponding to the 'NEED PASS BIAS' section so that the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND having the first voltage level are ' The first voltage level may be continuously maintained even within the second operation section corresponding to the 'NEED PROGRAM BIAS' section, which is the next section of the NEED PASS BIAS section.

이때, 스위칭부(150)에 의해 전달노드(TRANS_ND)와 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 오픈(open)된 상태이고, 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)는 쇼트(short)된 상태이므로, 전달노드(TRANS_ND)가 제1 전압레벨을 계속 유지하도록 하는 전압구동력과 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 제1 전압레벨로 유지시키는 전압구동력은 전혀 상관없이 별개의 구동력이 된다. 즉, 전달노드(TRANS_ND)가 제1 전압레벨을 계속 유지하도록 하는 전압구동력은 곧 소스노드(SOURCE_ND)가 제1 전압레벨을 계속 유지하도록 하는 전압구동력이 되는 것을 알 수 있다.At this time, since the transfer node TRANS_ND and the first output node BIAS_LINE1 are open by the switching unit 150, the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND are short. The voltage driving force for maintaining the first node at the first voltage level and the voltage driving force for maintaining the first output node BIAS_LINE1 at the first voltage level are independent driving forces. In other words, it can be seen that the voltage driving force for the transfer node TRANS_ND to maintain the first voltage level becomes the voltage driving force for the source node SOURCE_ND to continuously maintain the first voltage level.

이와 같은 제2 동작구간에서 제3 전압 생성부(130)는 제2 발진신호(OSC2)가 발진하는 것에 응답하여 전하 펌핑 동작을 수행함으로써 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제1 전압레벨보다 높은 제2 전압레벨까지 상승시키는 동작을 수행하게 된다.In this second operation period, the third voltage generator 130 performs a charge pumping operation in response to the oscillation of the second oscillation signal OSC2 to set the second output node BIAS_LINE2 higher than the first voltage level. The operation of raising the voltage level is performed.

이때, 제3 전압 생성부(130)는 전달노드(TRANS_ND)를 통해 전달된 전압구동력을 통해 제1 전압레벨을 갖는 소스노드(SOURCE_ND)를 기본 소스 전압레벨로 사용한 상태에서 전하 펌핑 동작을 수행하여 제2 출력노드(BIAS_LINE2)가 제2 전압레벨로 상승할 수 있도록 동작한다. 따라서, 제3 전압 생성부(130)는 제1 전압레벨을 제2 전압레벨로 상승시키기 위한 전압구동력만을 가지면 되며, 소스노드(SOURCE_ND)가 제1 전압레벨을 유지하도록 하는 전압구동력은 제2 전압 생성부(120)에 의해 제공될 수 있는 상태가 된다.In this case, the third voltage generator 130 performs a charge pumping operation in a state in which the source node SOURCE_ND having the first voltage level is used as the basic source voltage level through the voltage driving force transmitted through the transfer node TRANS_ND. The second output node BIAS_LINE2 is operated to rise to the second voltage level. Accordingly, the third voltage generator 130 may have only a voltage driving force for raising the first voltage level to the second voltage level, and the voltage driving force for maintaining the first voltage level of the source node SOURCE_ND may be a second voltage. It becomes a state that can be provided by the generation unit 120.

이렇게, 제2 동작구간에서는 제1 전압 생성부(110)와 제2 전압 생성부(120)가 서로 오픈(open)되어 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)를 각각 제1 전압레벨로 유지하도록 한 상태에서, 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작 대상으로 선택되지 않은 나머지 워드라인들(UNSELECT WORD LINE)이 제1 전압레벨을 갖도록 하는데 사용된다.As described above, in the second operation period, the first voltage generator 110 and the second voltage generator 120 are opened to each other so that the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND are respectively the first voltage level. In the state in which the first output node BIAS_LINE1 is maintained, the remaining word lines UNSELECT WORD LINE among the plurality of word lines WL <0: N>, which are not selected as a write operation target, have the first voltage level. Used to have.

따라서, 제2 동작구간에서는 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨 변동으로 인해 제1 출력노드(BIAS_LINE1)의 전압레벨이 변동하는 경우 및 제1 출력노드(BIAS_LINE1)의 전압레벨이 변동으로 인해 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨이 변동하는 경우가 발생하지 않는 상태가 될 수 있다. 예컨대, 제2 동작구간에서 전달노드(TRANS_ND)와 연결되는 소스노드(SOURCE_ND) 및 제2 출력노드(BIAS_LINE2)의 전하 펌핑 동작으로 인해 전달노드(TRANS_ND)의 전압레벨이 제1 전압레벨보다 좀 더 높아지는 현상이 발생할 수 있는데, 이와 같은 경우에도 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 제1 전압레벨에서 전혀 변동하지 않는 상태가 될 수 있다.Therefore, in the second operation section, when the voltage level of the first output node BIAS_LINE1 fluctuates due to the fluctuation of the voltage level of the transfer node TRANS_ND and the voltage level of the first output node BIAS_LINE1 fluctuates, The voltage level of TRANS_ND may not be changed. For example, due to the charge pumping operation of the source node SOURCE_ND and the second output node BIAS_LINE2 connected to the transfer node TRANS_ND in the second operation period, the voltage level of the transfer node TRANS_ND is more than the first voltage level. In this case, the first output node BIAS_LINE1 may be in a state where the first voltage level does not change at all.

또한, 제2 전압 생성부(120)와 제3 전압 생성부(130)는 서로 쇼트(short)되어 제1 전압레벨을 갖는 전달노드(TRANS_ND)가 소스노드(SOURCE_ND)를 통해 제3 전압 생성부(130)의 기본 소스 전압레벨이 되어 제2 출력노드(BIAS_LINE2)의 전압레벨을 제2 전압레벨로 상승시키도록 한 상태에서, 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작을 위해 선택되어야 하는 어느 하나의 워드라인(SELECT WORD LINE)이 제2 전압레벨을 갖도록 하는데 사용된다.In addition, the second voltage generator 120 and the third voltage generator 130 are shorted to each other so that the transfer node TRANS_ND having the first voltage level is connected to the third voltage generator through the source node SOURCE_ND. In order to increase the voltage level of the second output node BIAS_LINE2 to the second voltage level by being the basic source voltage level of 130, for the write operation among the plurality of word lines WL <0: N>. Any word line to be selected is used to have a second voltage level.

따라서, 제3 전압 생성부(130)에서 제2 출력노드(BIAS_LINE2)의 전압레벨을 상승시킬 때 제1 전압레벨부터 제2 전압레벨까지만 상승시키면 되므로, 다수의 워드라인(WL<0:N>) 중 쓰기 동작을 위해 선택되어야 하는 어느 하나의 워드라인(SELECT WORD LINE)을 제2 전압레벨로 상승시키는 동작에서 최소한의 전류량만을 사용하도록 할 수 있다.Therefore, when the voltage level of the second output node BIAS_LINE2 is increased by the third voltage generator 130, only the first voltage level and the second voltage level need to be increased. Thus, the plurality of word lines WL <0: N> ), It is possible to use only a minimum amount of current in an operation of raising one word line to be selected for a write operation to a second voltage level.

그리고, 제2 동작구간에 이어서 수행되는 제3 동작구간 - 도 2에서 'WORD LINE DISCHARGE'에 대응함 - 에서는 제1 발진신호(OSC1)와 제2 발진신호(OSC2)는 모두 발진하지 않는 상태가 되고, 따라서, 제1 내지 제3 전압 생성부(110, 120, 130)가 모두 비활성화되는 상태가 되며, 다수의 워드라인(WL<0:N>)의 전압레벨이 방전(discharge)될 수 있다.
In addition, in the third operation section performed subsequent to the second operation section, corresponding to 'WORD LINE DISCHARGE' in FIG. 2, both the first oscillation signal OSC1 and the second oscillation signal OSC2 are not oscillated. Accordingly, the first to third voltage generators 110, 120, and 130 are all deactivated, and voltage levels of the plurality of word lines WL <0: N> may be discharged.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예를 적용하면, 제1 동작구간에서 제1 전압 생성부(110) 및 제2 전압 생성부(120)를 통해 전하 펌핑 동작을 수행하여 제1 출력노드(BIAS_LINE1) 및 전달노드(TRANS_ND)가 제1 전압레벨로 설정될 수 있도록 하고, 제2 동작구간에서 이미 제1 전압레벨로 설정되어 있는 전달노드(TRANS_ND)를 소스노드(SOURCE_ND)로 전달함으로써 제3 전압 생성부(130)에서 제1 전압레벨을 기준 소스 전압레벨로 사용하여 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨로 전하 펌핑 하도록 할 수 있으며, 이로 인해, 제3 전압 생성부(130)에서 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨로 상승시키기 위해 필요로 하는 전하 펌핑 구동력을 완화시키거나 경감시킬 수 있다.As described above, when the embodiment of the present invention is applied, the first output node BIAS_LINE1 is performed by performing the charge pumping operation through the first voltage generator 110 and the second voltage generator 120 in the first operation period. ) And the transfer node TRANS_ND to be set to the first voltage level, and transfer the transfer node TRANS_ND, which is already set to the first voltage level, to the source node SOURCE_ND in the second operation section. The generator 130 may use the first voltage level as the reference source voltage level to charge-pump the second output node BIAS_LINE2 to the second voltage level. As a result, the third voltage generator 130 The charge pumping driving force required to raise the second output node BIAS_LINE2 to the second voltage level may be alleviated or reduced.

또한, 제1 동작구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)가 쇼트(short)되고 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)는 오픈(open)되도록 하기 때문에, 제1 전압 생성부(110)의 전하 펌핑 구동력과 제2 전압 생성부(120)의 전하 펌핑 구동력을 합한 구동력으로 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 제1 전압레벨로 상승시킬 수 있으며, 이로 인해, 제1 출력노드(BIAS_LINE1)를 제1 전압레벨로 상승시키는 전하 펌핑 동작이 보다 안정적이고 빠르게 수행될 수 있다.In addition, since the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND are shorted and the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND are opened in the first operation period, the first voltage is generated. The first output node BIAS_LINE1 may be raised to the first voltage level by the sum of the charge pumping driving force of the unit 110 and the charge pumping driving force of the second voltage generator 120, thereby raising the first output node. The charge pumping operation of raising BIAS_LINE1 to the first voltage level can be performed more stably and quickly.

또한, 제2 동작구간에서 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)가 오픈(open)되고 전달노드(TRANS_ND)와 소스노드(SOURCE_ND)는 쇼트(short)되도록 하기 때문에, 제3 전압 생성부(130)에서 제1 전압레벨을 기준 소스 전압레벨로 사용하여 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨로 상승시킬 수 있으며, 이로 인해, 소모되는 전류량은 최소로 유지하는 상태에서도 제2 출력노드(BIAS_LINE2)를 제2 전압레벨로 상승시키는 전하 펌핑 동작이 보다 안정적이고 빠르게 수행될 수 있다. 이때, 제2 동작구간에서 제1 전압 생성부(110)와 제2 전압 생성부(120)가 각각 독립적으로 동작하여 제1 출력노드(BIAS_LINE1)와 전달노드(TRANS_ND)를 각각 제1 전압레벨로 유지시키기 때문에 전달노드(TRANS_ND)의 제1 전압레벨보다 상승하거나 하강하는 경우에도 제1 출력노드(BIAS_LINE1)는 안정적으로 제1 전압레벨을 유지하는 것이 가능하다.
In addition, since the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND are opened in the second operation section, the transfer node TRANS_ND and the source node SOURCE_ND are shorted, thereby generating a third voltage. The unit 130 may raise the second output node BIAS_LINE2 to the second voltage level by using the first voltage level as the reference source voltage level. As a result, the second output node BIAS_LINE2 may be raised to the second voltage level. The charge pumping operation of raising the output node BIAS_LINE2 to the second voltage level may be performed more stably and quickly. At this time, the first voltage generator 110 and the second voltage generator 120 operate independently of each other in the second operation period to set the first output node BIAS_LINE1 and the transfer node TRANS_ND to the first voltage level, respectively. Therefore, the first output node BIAS_LINE1 can stably maintain the first voltage level even when the voltage rises or falls below the first voltage level of the transfer node TRANS_ND.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 셀 어레이 110 : 제1 전압 생성부
120 : 제2 전압 생성부 130 : 제3 전압 생성부
150 : 스위칭부 160 : 제1 발진신호 생성부
170 : 제2 발진신호 생성부100: cell array 110: first voltage generator
120: second voltage generator 130: third voltage generator
150: switching unit 160: first oscillation signal generation unit
170: second oscillation signal generator

Claims (5)

제1 동작구간에서 제1 출력노드를 제1 전압레벨까지 상승시키고, 제2 동작구간에서 상기 제1 출력노드를 상기 제1 전압레벨로 유지시키는 제1 전압 생성부;
상기 제1 동작구간에서 전달노드를 상기 제1 전압레벨까지 상승시키고, 상기 제2 동작구간에서 상기 전달노드를 상기 제1 전압레벨로 유지시키는 제2 전압 생성부;
상기 제2 동작구간에서 소스노드의 전압레벨을 기준 소스 전압레벨로서 사용하여 제2 출력노드를 제2 전압레벨 - 상기 제1 전압레벨보다 높음 - 까지 상승시키는 제3 전압 생성부; 및
상기 제1 동작구간에서 상기 전달노드와 상기 제1 출력노드는 쇼트(short)시키고 상기 전달노드와 상기 소스노드는 오픈(open)시키며, 상기 제2 동작구간에서 상기 전달노드와 상기 제1 출력노드는 오픈(open)시키고 상기 전달노드와 상기 소스노드는 쇼트(short)시키는 스위칭부
를 구비하는 비휘발성 메모리 장치.
A first voltage generator configured to raise a first output node to a first voltage level in a first operation period and maintain the first output node at the first voltage level in a second operation period;
A second voltage generator configured to raise a transfer node to the first voltage level in the first operation period and maintain the transfer node at the first voltage level in the second operation period;
A third voltage generator configured to raise a second output node to a second voltage level, which is higher than the first voltage level, using the voltage level of the source node as a reference source voltage level in the second operation period; And
The transfer node and the first output node are shorted in the first operation section, the transfer node and the source node are opened, and the transfer node and the first output node in the second operation section. Is a switching unit which opens and shorts the transfer node and the source node.
Nonvolatile memory device having a.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전압 생성부는 제1 발진신호가 발진하는 것에 응답하여 전하 펌핑 동작을 통해 상기 제1 출력노드의 전압레벨을 상승시키고,
상기 제3 전압 생성부는 제2 발진신호가 발진하는 것에 응답하여 전하 펌핑 동작을 통해 상기 제2 출력노드의 전압레벨을 상승시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 1,
The first and second voltage generators increase the voltage level of the first output node through a charge pumping operation in response to the oscillation of the first oscillation signal.
And the third voltage generator increases the voltage level of the second output node through a charge pumping operation in response to the oscillation of the second oscillation signal.
제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 동작구간에서 설정된 제1 주기로 발진하는 제1 발진신호를 생성하기 위한 제1 발진신호 생성부; 및
상기 제1 동작구간에서는 발진하지 않고, 상기 제2 동작구간에서는 설정된 제2 주기로 발진하는 제2 발진신호를 생성하기 위한 제2 발진신호 생성부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 2,
A first oscillation signal generator for generating a first oscillation signal oscillating at a first period set in the first and second operating periods; And
And a second oscillation signal generator for generating a second oscillation signal that oscillates at a set second period without oscillation in the first operation section and oscillation in the second operation section.
제1항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 제1 동작구간에 대응하는 제1 제어신호가 활성화되는 구간에서 상기 제1 출력노드와 상기 전달노드를 쇼트(short)시킴으로써 상기 제1 출력노드와 상기 전달노드의 전압레벨을 이퀄라이징(equalizing)시키는 제1 스위치; 및
상기 제2 동작구간에 대응하는 제2 제어신호가 활성화되는 구간에서 상기 전달노드와 상기 소스노드를 쇼트(short)시킴으로써 상기 전달노드와 상기 소스노드의 전압레벨을 이퀄라이징(equalizing)시키는 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 1,
The switching unit includes:
A first step of equalizing the voltage levels of the first output node and the transfer node by shorting the first output node and the transfer node in a period in which a first control signal corresponding to the first operation period is activated; 1 switch; And
And a second switch configured to equalize the voltage levels of the transfer node and the source node by shorting the transfer node and the source node in a period in which a second control signal corresponding to the second operation period is activated. Non-volatile memory device, characterized in that.
제1항에 있어서,
다수의 비휘발성 메모리 셀이 각각 접속된 다수의 워드라인을 더 구비하고,
상기 제1 동작구간에서 상기 다수의 워드라인 모두를 상기 제1 출력노드를 통해 상기 제1 전압레벨로 구동하며,
상기 제2 동작구간에서 상기 다수의 워드라인 중 쓰기 동작을 위해 선택되어야 하는 어느 하나의 워드라인을 상기 제2 출력노드를 통해 상기 제2 전압레벨로 구동하고, 선택되지 않아야 하는 나머지 워드라인을 상기 제1 출력노드를 통해 상기 제1 전압레벨로 구동하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
The method of claim 1,
A plurality of word lines, each of which has a plurality of nonvolatile memory cells connected thereto;
Driving all of the plurality of word lines to the first voltage level through the first output node in the first operation period,
The word line which is to be selected for a write operation among the plurality of word lines in the second operation period is driven through the second output node to the second voltage level, and the remaining word lines that should not be selected are selected. And driving at the first voltage level through a first output node.
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