KR20140026113A - 펌프 제어회로 및 이를 구비한 집적회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 집적회로는, 주변회로, 입력되는 제1 동작 명령에 따라 상기 주변회로가 제1 동작을 수행하도록 제어하기 위한 제1 제어신호를 출력하고, 복수 개의 선택 신호들 중 상기 제1 동작의 수행에 필요한 제1 동작 전압을 생성하기 위한 제1 선택 신호와 펌프 초기화 신호를 출력하도록 구성된 제어부, 및 상기 펌프 초기화 신호 및 상기 제1 선택 신호에 응답하여 복수의 펌프들 중 제1 펌프들을 통해 상기 제1 동작 전압을 생성하여 상기 주변회로에 공급하도록 구성된 전압 공급 회로를 포함한다.

Description

펌프 제어회로 및 이를 구비한 집적회로{Pump control curcuit and Integrated Circuit including the same}
본 발명은 펌프 제어회로 및 이를 구비한 집적회로에 관한 것이다.
반도체 메모리 장치와 같은 집적회로는 많은 전자회로 소자가 하나의 기판 위 또는 기판 자체에 결합되어 있는 초소형 구조의 기능적인 복합적 전자소자 또는 시스템이다.
이러한 집적 회로는 전원 전압이 인가되기 시작하면서 내부 회로들의 초기화 과정이 필요하다. 그 중에는 내부 회로들의 구동전압을 제공하기 위한 차지 펌프 회로의 초기화 과정도 포함된다.
집적 회로 내부에는 여러가지 종류 및 기능을 위한 차지 펌프들이 존재하는데, 각 차지 펌프가 집적 회로 내부의 동작에 맞도록 초기화 되어야 한다. 집적 회로 내부의 동작 별로, 차지 펌프의 출력 전압의 목표 레벨 및 차지 펌프의 출력 전압이 목표전압에 도달하는 시간은 상이하다.
집적 회로의 제반 동작을 제어하기 위한 제어부는 이러한 차지 펌프들을 제어하기 위한 제어 신호들을 생성한다. 집적 회로의 복잡도가 증가함에 따라, 차지 펌프를 제어하기 위해 더 많은 제어 신호들이 요구된다. 따라서 제어부는 차지 펌프에 제공되는 제어 신호들을 생성하기 위해 더 긴 시간을 소모할 수 있다. 이러한 점에 기인하여, 주변 회로를 제어하기 위해 제어부에 의해 제공되는 또 다른 제어 신호들의 생성은 늦춰질 수 있다. 결과적으로, 전체 동작 시간이 길어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 집적회로 내의 동작 제어를 위한 제어부 이외에 차지 펌프의 초기화 동작을 제어하기 위한 펌프 제어회로를 구비하여, 차지 펌프의 제어 동작을 독립적으로 실시할 수 있는 펌프 제어회로 및 이를 구비한 집적회로에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 집적 회로는 주변 회로; 복수의 펌프들을 포함하는 전압 공급 회로; 및 외부로부터의 동작 명령에 따라, 상기 주변 회로 및 상기 전압 공급 회로를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 동작 명령에 대응하는 펑션 선택 신호를 상기 전압 공급 회로에 전송하도록 구성되고, 상기 전압 공급 회로는 상기 펑션 선택 신호에 따라 상기 복수의 펌프들 중 적어도 하나의 펌프를 선택하고 상기 적어도 하나의 펌프를 동작시켜 상기 주변 회로에 제공될 동작 전압을 생성하도록 구성된다.
실시 예로서, 상기 전압 공급 회로는 상기 펑션 선택 신호를 수신하고, 상기 펑션 선택 신호를 디코딩하여 펑션 신호를 출력하도록 구성되는 디코더; 및 상기 펑션 신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 펌프를 동작시키기 위한 인에이블 신호를 출력하도록 구성되는 인에이블 신호 생성부를 포함할 수 있다.
실시 예로서, 상기 제어부는 상기 펑션 선택 신호와 함께 펌프 초기화 신호를 더 전송하고, 상기 인에이블 신호 생성부는 상기 펌프 초기화 신호가 인에이블될 때 상기 인에이블 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
실시 예로서, 상기 인에이블 신호 생성부는 상기 펑션 신호 및 상기 펌프 초기화 신호를 논리 연산하여 펌프 인에이블 신호를 출력하는 제 1 논리 게이트; 및 상기 펌프 인에이블 신호와 상기 펑션 신호를 논리 연산하여 상기 인에이블 신호를 출력하는 제 2 논리 게이트를 포함할 수 있다.
실시 예로서, 상기 전압 공급 회로는 상기 펑션 신호에 응답하여 인에이블되며, 상기 적어도 하나의 펌프의 출력 전압이 제 1 레벨에 상승 및 도달하는지를 판단하여 레디 신호를 상기 제어부로 출력하고, 상기 적어도 하나의 펌프의 출력 전압이 제 2 레벨에 하강 및 도달하는지를 판단하여 디스차지 신호를 상기 제어부로 출력하도록 구성된 펑션 블록을 더 포함할 수 있다.
실시 예로서, 상기 제어부는 상기 레디 신호에 응답하여 상기 동작전압을 이용하여 구동하도록 상기 주변회로를 제어하고, 상기 디스차지 신호에 응답하여 상기 동작 전압을 이용한 구동을 종료하도록 상기 주변회로를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 일면은 전압 공급 회로에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 회로는 동작 전압을 출력하도록 구성된 복수의 펌프들; 및 복수의 펑션 신호들 중 동작 명령에 따라 선택된 펑션 신호를 출력하도록 구성된 디코더와, 상기 펑션 신호에 응답하여 상기 복수의 펌프들 중 선택된 펌프를 동작시키기 위한 인에이블 신호를 출력하도록 구성된 인에이블 신호 생성부를 포함하는 펌프 제어 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 공급 회로는 동작 전압을 출력하도록 구성된 복수의 펌프들; 및 복수의 펑션 신호들 중 동작 명령에 따라 선택된 펑션 신호를 출력하도록 구성된 디코더와, 상기 펑션 신호에 응답하여 상기 복수의 펌프들 중 선택된 펌프를 동작시키기 위한 인에이블 신호를 출력하도록 구성된 인에이블 신호 생성부를 포함하는 펌프 제어 회로를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 펌프 제어회로 및 이를 구비한 집적회로는, 주변 회로들의 제어 동작과 차지펌프의 제어 동작을 분리하였기 때문에, 차지 펌프를 초기화하고 목표 레벨까지 전압을 상승시키는 동안 주변 회로의 동작 제어가 수행될 수 있어 집적 회로의 전체적인 동작 시간이 감소된다.
도 1은 집적회로를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 집적회로를 나타낸다.
도 3은 동작 명령이 제 1 내지 제 k 펑션 각각에 대응하는 경우에 선택되는 펌프들의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 펌프 제어부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 5a는 도 2의 펑션 블록 그룹을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 도5a의 제 1 펑션 블록을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 집적회로를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 집적 회로(100)의 내부에는 하나 이상의 회로가 포함되는데, 그 종류에 따라서 포함되는 회로의 구성이 달라진다. 예를 들어 집적회로(100)가 반도체 메모리 장치라면 메모리 셀 어레이, 페이지 버퍼 회로 등을 포함한다.
상기한 집적회로(100)의 내부 회로들을 주변 회로(130)라고 할 때, 집적회로(100)에는 상기 주변 회로(130)의 동작 전압들을 생성하는 전압 공급 회로(120)와, 상기 전압 공급 회로(120)의 동작 제어를 위한 신호들을 출력하기 위한 제어부(110)를 포함한다.
전압 공급 회로(120)는 동작 전압들(V1 내지 Vn)을 생성하기 위해 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)를 포함한다. 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)는 상기 제어부(110)가 출력하는 펌프 제어신호들에 응답하여 각각 제 1 내지 제 n 전압(V1 내지 Vn)을 출력한다.
집적 회로(100)에서는 입력되는 동작 명령, 즉 펑션(Function)에 따라서 필요한 동작 전압들이 다르다. 따라서 제어부(110)는 각각의 평션(Function)에 따라서 동작시켜야 하는 펌프를 선택하여 초기화 동작을 제어해야 한다.
예를 들어 프로그램 명령이 입력된 경우에는 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)이 필요하다고 가정하면, 제어부(110)는 제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3)가 동작하도록 펌프 제어신호들을 전압 공급 회로(120)로 입력한다.
전압 공급 회로(120) 내의 제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3)는 상기 펌프 제어신호들에 응답하여 초기화 동작을 시작하고, 펌핑 동작을 시작한다. 제 1 내지 제 3펌프(PU1 내지 PU3)가 펌핑 동작을 시작하면, 제 1 내지 제 3펌프(PU1 내지 PU3)의 출력 전압은 대응하는 지연 시간이 경과한 후에 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3) 레벨에 도달한다.
출력 전압이 대응하는 전압 레벨에 도달할 때, 각 펌프는 이를 알리는 신호(Ready)를 제어부(110)로 전송한다.
제어부(110)는 상기 신호(Ready)가 제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3) 각각으로부터 입력될 때까지, 주변 회로(130)를 제어하지 않고 대기한다. 그 이유는 제어부(110)가 전압 공급 회로(120)와 주변회로(130)의 동작을 동시에 제어할 수 없기 때문이다. 상기의 대기 시간은 프로그램 동작 시간을 늘리는 하나의 원인이 된다.
따라서 다음의 본 발명의 실시 예와 같이 주변 회로와 전압 공급 회로를 독립적으로 제어하기 위한 집적회로를 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 집적회로(200)를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 집적회로(200)는 주변 회로(230)의 제어를 위한 제어부(210)와, 상기 주변 회로(230)의 동작 전압들을 제공하기 위한 전압 공급 회로(220)를 포함한다.
상기 주변 회로(230)는 하나 이상의 회로들을 포함하는데, 집적회로(200)의 종류에 따라 상기 주변 회로(230)에 포함되는 회로의 종류가 달라진다.
예를 들어, 집적회로(200)가 메모리 장치인 경우에는 상기 주변 회로(230)에 메모리 셀 어레이, 페이지 버퍼 회로 등이 포함된다.
제어부(210)는 입력되는 동작 명령(CMD)에 따라서 상기 주변 회로(230)의 동작 제어를 위한 주변 회로 제어신호들을 출력한다. 그리고 동작 명령(CMD)에 따라 필요한 동작 전압들을 생성할 수 있도록 제 1 내지 제 k 펑션(Function) 선택 신호(S1 내지 Sk)들과, 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)를 출력한다. 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)와 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)는 전압 공급 회로(220)로 입력된다.
본 발명의 실시 예에서는 제어부(210)에 입력될 수 있는 동작 명령(CMD)의 종류가 k 개이고, 제어부(210)는 각각의 동작 명령에 대응되는 제 1 내지 제 k 펑션에 따라 주변 회로(230)의 동작을 제어하고, 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk) 중 하나를 하이 레벨로 출력한다.
상기 제 1 내지 제 k 펑션은 각각 동작 명령의 실행을 위한 알고리즘 세트(set)라고 생각할 수 있다. 예를 들어 프로그램 명령에 대응되는 제 1 펑션은 프로그램 동작 실시를 위한 알고리즘 세트이고, 독출 명령에 대응되는 제 2 펑션은 독출 동작 실시를 위한 알고리즘 세트로 생각할 수 있다.
예를 들면, 제어부(210)는 프로그램 명령이 입력되면, 제 1 펑션에 따라서 주변 회로(230)의 동작을 제어하고, 또한 제 1 펑션 선택 신호(S1)를 하이 레벨로 출력한다. 그리고 제어부(210)는 독출 명령이 입력되면 제 2 펑션에 따라서 주변 회로(230)의 동작을 제어하고, 또한 제 2 펑션 선택신호(S2)를 하이 레벨로 출력한다.
이를 위해서 제어부(210)는 각 동작 명령에 해당하는 제 1 내지 제 k 펑션에 대한 정보와, 제 1 내지 제 k 펑션 선택신호(S1 내지 Sk)에 대한 정보를 알고 있어야 한다. 이러한 정보는 제어부(210) 내부의 저장 수단(미도시)에 저장되어 있거나, 별도의 저장 수단을 구비하여 저장해 놓을 수 있다.
전압 공급회로(220)는 제어부(210)로부터의 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)와 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)에 응답하여 필요한 동작 전압을 생성하여 출력한다.
이를 위해 전압 공급 회로(220)는 펌프 제어부(221)와 펌프 그룹(222) 및 펑션 블록 그룹(223)을 포함한다.
펌프 제어부(221)는 제어부(210)로부터의 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)와 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)에 응답하여 펌프 그룹(222)을 제어하기 위한 제 1 내지 제 n 인에이블 신호(EN1 내지 ENn)를 출력한다. 또한 펌프 제어부(221)는 펑션 블록 그룹(223)의 제어를 위하여, 상기 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)에 대응되는 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)들을 출력한다. 상기 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)와 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)의 관계는 이후에 다시 한번 설명하기로 한다.
펌프 그룹(222)은 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)를 포함한다. 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)는 각각 상기 제 1 내지 제 n 인에이블 신호(EN1 내지 ENn)에 응답하여 초기화 동작을 시작한다. 그리고 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)는 각각 제 1 내지 제 n 전압(V1 내지 Vn)을 출력한다.
펑션 블록 그룹(223)은 펌프 제어부(221)로부터 입력되는 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)에 따라 동작하는 제 1 내지 제 k 펑션 블록(FB1 내지 FBk)을 포함한다. 펑션 블록 그룹(223)에 대해서는 이후에 한번 더 상세히 설명하기로 한다.
상기 전압 공급 회로(220)를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 동작 명령(CMD)이 제 1 내지 제 k 펑션 각각에 대응하는 경우에 선택되는 펌프들을 다음의 도 3에 간략히 나타내었다.
도 3은 동작 명령(CMD)이 제 1 내지 제 k 펑션 각각에 대응하는 경우에 선택되는 펌프들의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 제어부(210)는 제 1 내지 제 k 펑션에 따라 주변 회로(230)의 동작을 제어한다고 앞서 설명했다. 그리고 각 펑션을 위해 필요한 동작 펌프들의 종류도 각각 다르다.
도 3을 참조하면, 동작 명령(CMD)이 제 1 펑션에 대응할 때 제 1 내지 제3 펌프(PU1 내지 PU3)가 동작해야 하고, 동작 명령(CMD)이 제 2 펑션에 대응할 때, 제 1, 제 3, 제5, 제7 및 제9 펌프(PU1, PU3, PU5, PU7, PU9)들이 동작해야 한다.
또한 동작 명령(CMD)이 제3 펑션에 대응할 때 제 1 내지 제 10 펌프(PU1 내지 PU10)가 동작해야 한다. 동작 명령(CMD)이 제 k 펑션라에 대응할 때 제 4 내지 제 6 펌프(PU4 내지 PU6)들이 동작해야 한다.
따라서 펌프 제어부(221)는 동작 명령(CMD)이 제 1 내지 제 k 펑션 각각에 대응할 때, 필요한 펌프들이 동작되도록 제 1 내지 제 n 인에이블 신호(EN1 내지 ENn)들을 선택적으로 생성해야 한다.
이를 위해서 펌프 제어부(221)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 4는 도2의 펌프 제어부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 펌프 제어부(221)는 디코더(221a)와 인에이블 신호 생성부(221b)를 포함한다.
디코더(221a)는 제어부(210)에서 출력하는 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)에 응답하여 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)를 출력한다. 이 실시 예에서는, 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)는 제 1 내지 제 k 펑션 선택 신호(S1 내지 Sk)에 각각 대응한다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상은 여기에 한정되지 않는다. 예시적인 실시 예로서, 제어부(210)가 출력하는 제어신호들의 개수를 줄이기 위하여 펑션 선택 신호들을 k개 보다 적은 개수로 정의될 때, 디코더(221a)는 k개 보다 적은 개수의 펑션 선택신호들에 따라 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)를 출력할 수 있다.
인에이블 신호 생성부(221b)는 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)와 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)에 따라 제 1 내지 제 n 인에이블 신호를 선택적으로 출력한다.
이를 위하여, 인에이블 신호 생성부(221b)는 제 1 내지 제 n+1 오아 게이트(OR1 내지 OR(n+1))와, 제 1 내지 제 n+1 앤드 게이트(A1 내지 A(n+1))를 포함한다.
제 n+1 오아 게이트(OR(n+1))는 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)들을 오아 조합한다. 제 n+1 오아 게이트(OR(n+1))의 출력은 제 n+1 앤드 게이트(A(n+1))로 입력된다.
제 n+1 앤드 게이트(A(n+1))는 제 n+1 오아 게이트(OR(n+1))의 출력과 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)를 앤드 조합한다. 제 n+1 앤드 게이트(A(n+1))의 출력은 펌프 인에이블 신호(PUMP_EN)이다.
제 1 내지 제 n 오아 게이트(OR1 내지 ORn)는 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)의 동작을 위한 선택 신호를 생성한다. 제 1 내지 제 n 오아 게이트(OR1 내지 ORn)는 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)에 따라 제 1 내지 제 n 펌프(PU1 내지 PUn)들 중 인에이블되어야 하는 펌프를 선택하기 위한 선택 신호를 생성한다.
이에 대한 설명의 이해를 돕기 위해 제 1 내지 제 n 오아 게이트(OR1 내지 ORn)의 동작을 도 4와 함께 상기 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 제 1 펌프(PU1)는 동작 명령(CMD)이 제 1 펑션, 제 2 펑션 및 제 3 펑션에 대응할 때 동작한다.
따라서 제 1 펌프(PU1)는 제 1 내지 제3 펑션 신호가 발생되었을 때 인에이블 되어야 한다.
따라서 제 1 오아 게이트(OR1)에는 제 1 펌프(PU1)가 인에이블 되어야 하는 펑션 신호들, 예를 들어 제 1 내지 제 3 펑션 신호(F1 내지 F3)가 입력된다.
제 1 오아 게이트(OR1)는 입력되는 펑션 신호들을 오아 조합하여 선택신호를 출력한다. 오아 조합은 입력되는 다수의 신호들 중 적어도 하나만 하이 레벨로 입력되면, 출력이 하이 레벨이 된다. 즉 제 1 내지 제 3 펑션 신호(F1 내지 F3)들 중 어느 하나만 하이 레벨이 되면, 제 1 오아 게이트(OR1)는 하이 레벨의 선택 신호를 출력한다.
제 2 펌프(PU2)는 동작 명령(CMD)이 제 1 펑션 및 제 3 평션에 대응할 때 동작한다. 제 2 오아 게이트(OR2) 제 1 및 제3 펑션 신호를 수신한다. 제 2 오아 게이트(OR2)는 입력되는 펑션 신호들 중 적어도 하나가 하이 레벨일 때, 하이 레벨의 선택 신호를 출력한다.
마찬가지로, 제 3 내지 제 n 오아 게이트(OR3 내지 ORn) 각각은 대응하는 펑션 신호들을 수신하고, 수신된 펑션 신호들을 오아 조합하고, 그 결과를 선택 신호로 각각 출력한다.
제 1 내지 제 n 앤드 게이트(A1 내지 An) 각각은 상기 제 1 내지 제 n 오아 게이트(OR1 내지 ORn)들이 출력하는 선택 신호 각각과 펌프 인에이블 신호(PUMP_EN)를 앤드 조합한다. 앤드 조합은 입력되는 신호가 모두 하이 레벨인 경우에만 하이 레벨을 출력한다.
즉, 하이 레벨의 펌프 인에이블 신호(PUMP_EN)가 입력되는 동안, 제 1 내지 제 n 오아 게이트(OR1 내지 ORn)들 중에서 하이 레벨의 선택 신호를 출력하는 오아 게이트에 연결되는 앤드 게이트가 하이 레벨의 인에이블 신호를 출력한다.
보다 상세히 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
제 1 펑션 신호(F1)가 하이 레벨로 입력되면, 제 1 내지 제 3 오아 게이트(OR1 내지 OR3)는 하이 레벨의 선택 신호를 출력한다.
따라서 제 1 내지 제 3 오아 게이트(OR1 내지 OR3)가 출력하는 하이 레벨의 선택 신호들과, 하이 레벨의 펌프 인에이블 신호(PUMP_EN)에 의해서 제 1 내지 제 3 앤드 게이트(A1 내지 A3)가 하이 레벨의 신호들을 출력한다. 즉, 제 1 내지 제 3 인에이블 신호(EN1 내지 EN3)는 하이 레벨을 갖는다.
이에 따라 제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3)는 인에이블 되어 초기화 동작을 실시하고, 펌핑 동작을 시작한다. 즉, 프로그램 동작 명령에 대응되는 제1 펑션 신호(F1)에 의해서 제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3)가 동작을 시작하고, 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)이 생성된다.
한편, 펌핑 동작을 시작해서 목표 레벨에 도달하기까지의 시간은 각 펌프들마다 다르다. 따라서 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)에 의해서 선택된 펌프들이 모두 원하는 동작 전압을 출력하는 시점을 제어부(210)로 알릴 필요가 있다.
전압 공급 회로(220)가 펑션에 따른 동작 전압을 생성하는 동안, 제어부(210)는 주변 회로(230)들의 초기화를 동작을 제어한다. 주변 회로(230)들이 초기화를 마치고 다음 동작을 위한 준비를 완료한 후에, 주변 회로(230)에 동작 전압이 제공될 수 있다. 이를 위해서 제어부(210)는 전압 공급 회로(220)에서 원하는 동작 전압을 정상적으로 제공할 수 있는지를 확인할 필요가 있다.
따라서 펑션 블록 그룹(223)은 선택된 펌프들의 출력들 모두가 목표 레벨까지 상승되었는지를 확인하고, 확인 결과에 따라 레디 신호(Ready)를 출력한다. 펑션 블록 그룹(223)은 선택된 펌프들의 출력 전압들을 디스차지 할 경우도 마찬가지로 동작한다. 펑션 블록 그룹(223)은 선택된 펌프들의 출력들이 일정 전압 이하까지 디스차지되었는지를 확인하고, 확인 결과에 따라 디스차지 확인 신호(Discharge)를 출력한다.
펑션 블록 그룹(223)은 도 5를 참고하여 설명한다.
도 5a는 도2의 펑션 블록 그룹을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 도5a의 제 1 펑션 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 펑션 블록 그룹(223)은 제 1 내지 제 k 펑션 블록(FB1 내지 FBk)들을 포함한다. 각각의 펑션 블록들은 제 1 내지 제 k 펑션 신호(F1 내지 Fk)에 응답하여 동작한다.
그리고 각각의 펑션 블록들은 대응되는 펌프들의 출력들을 입력받고, 각 출력의 전압 레벨 변동을 확인하기 위한 복수의 전압 감지회로들을 포함한다.
대표적으로 도5b를 참고하면, 제 1 펑션 블록(FB1)는 제 1 내지 제 3 전압 감지 회로(510 내지 530)를 포함한다.
제 1 펑션 블록(FB1)에는 제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3)가 출력하는 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)이 입력되고, 입력되는 제 1 내지 제 3전압(V1 내지 V3)의 전압 레벨 감지를 위한 제1 내지 제 3 전압 감지회로(510 내지 530)를 포함한다.
펌핑 동작 시에, 제 1 내지 제 3 전압 감지회로(510 내지 530)는 각각 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)의 전압 레벨이 각각 목표 레벨 이상으로 상승되었는지를 감지하여 출력 레디 신호를 출력한다. 그리고 디스차지 동작 시에, 제 1 내지 제 3 전압 감지회로(510 내지 530)는 각각 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)이 설정 레벨 이하로 디스차지 되었는지를 감지하여 디스차지 완료 신호를 출력한다.
펌핑 동작을 시작한 경우에는, 제 1 전압 감지회로(510)는 제 1 전압(V1)이 목표 레벨 이상까지 상승되었는지를 감지하고, 감지 결과에 따라 출력 레디 신호(out_ready1)를 출력한다.
그리고 제 1 전압 감지회로(510)는 펌핑 동작이 중지된 경우에 상기 제 1 전압(V1)이 설정 레벨 이하까지 떨어졌는지를 감지하고, 감지 결과에 따라 디스차지 완료(discharge_fin1)를 출력한다.
제 1 내지 제 3 전압 감지회로(510 내지 530)가 출력하는 출력 레디 신호들(out_ready1 내지 out_ready3)은 앤드 게이트(AN1)에서 앤드조합된다. 앤드 게이트(AN1)의 출력은 레디 신호(Ready)이다.
그리고 제 1 내지 제 3 전압 감지회로(510 내지 530)에서 출력하는 디스차지 완료 신호들(discharge_fin1 내지 discharge_fin3)은 앤드 게이트(AN2)에서 앤드 조합된다. 앤드 게이트(AN2)의 출력은 디스차지 신호(Discharge)이다.
상기 레디 신호(Ready)와 디스차지 신호(Discharge)는 제어부(210)로 전달된다. 제어부(210)는 레디신호(Ready) 또는 디스차지 신호(Discharge)에 기반하여 동작 전압이 준비되었는지, 또는 디스차지 완료되었는지를 판단한다.
상기한 본 발명의 실시 예에 따른 집적회로(200)에서의 동작을 예를 들어서 상세히 설명하면 다음과 같다.
앞서의 예와 같이 집적회로(200)가 메모리 장치이고, 프로그램 동작을 수행하기 위해서 제어부(210)는 제 1 펑션에 따라 주변회로(230)의 동작을 제어한다. 또한 제어부(210)는 제 1 펑션에 따라 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)와 선택신호(S1 내지 Sk)를 생성하여 전압 공급 회로(220)로 입력한다.
전압 공급 회로(220)의 펌프 제어부(221)는 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT) 및 선택신호(S1 내지 Sk)에 의해서 제 1 펑션신호(F1)와 제 1 내지 제 3 인에이블 신호(EN1 내지 EN3)를 출력한다.
제 1 내지 제 3 펌프(PU1 내지 PU3)는 제 1 내지 제 3 인에이블 신호(EN1 내지 EN3)에 응답하여 초기화 동작을 수행하고, 펌핑 동작을 시작한다.
그리고 제 1 펑션 블록(FB1)은 제 1 펑션 신호(F1)에 응답하여 인에이블되고, 제1 내지 제 3 전압 감지 회로(510 내지 530)는 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)이 각각 설정 레벨들에 도달했는지를 감지한다.
그리고 제 1 내지 제 3 전압(V1 내지 V3)이 모두 설정 레벨에 도달하면, 제 1 펑션 블록(FB1)는 레디 신호(Ready)를 출력한다.
한편, 제어부(210)는 제 1 펑션에 따라 프로그램 동작을 위해서 주변회로(230)가 초기화 동작, 프로그램할 데이터 입력 동작 등을 수행할 수 있도록 주변회로 제어신호를 출력한다.
그리고 제어부(210)는 프로그램을 위한 동작 전압을 인가하기 전에, 전압 공급 회로(220)로부터 레디신호(Ready)가 입력되었는지를 확인한다. 레디 신호(Ready) 신호가 입력되지 않은 상태라면, 레디 신호(Ready)가 입력될때까지 주변회로(230)의 동작 제어를 정지하고 대기한다.
그리고 레디신호(Ready)가 입력되면, 제어부(210)는 동작 전압 입력에 따라 주변 회로(230)가 프로그램 동작을 실시하도록 주변회로 제어신호를 출력한다.
또한 제어부(210)는 프로그램 동작을 종료시키기 전에는 전압 공급 회로(220)로부터의 디스차지 신호(Discharge)를 기다리고, 디스차지 신호(Discharge)가 입력되면 프로그램을 종료시킨다.
상기의 동작에 의해서, 제어부(210)는 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)와 제 1 내지 제 k 펑션 선택신호(S1 내지 Sk)만을 전압 공급 회로(220)에 제공한 후에, 동작전압을 이용하기 직전까지의 주변회로(230) 제어를 수행할 수 있다.
주변 회로(230)가 동작할 준비가 되어 있으면, 제어부(210)는 전압 공급 회로(220)로부터 동작 전압이 주변회로(230)로 인가되도록 하여, 나머지 동작을 실시한다. 이때 제어부(210)는 동작 전압이 주변회로(230)로 인가되게 하기 전에, 전압 공급 회로(220)로부터의 레디 신호(Ready)가 입력되기를 기다린다. 그리고 레디 신호(Ready)가 입력된 이후에, 동작 전압이 주변회로(230)에 인가되게 하여 나머지 프로그램 동작을 실시한다.
제어부(210)가 프로그램 동작을 종료할 때는, 전압 공급 회로(220)로부터의 디스차지 신호(Discharge)가 입력되기를 기다리고, 디스차지 신호(Discharge)가 입력되면 프로그램 동작을 완전히 종료하고, 다음 명령 실행을 위한 대기상태가 되게 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제어부(210)는 펌프 초기화 신호(PUMP_INIT)와 제 1 내지 제 k 펑션 선택신호(S1 내지 Sk)만을 전압 공급 회로(220)에 제공한다. 따라서, 제어부(210)는 주변회로(230)를 효율적으로 제어할 수 있다. 결과적으로, 집적 회로(200)의 동작 시간은 감소할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
210 : 제어부 220 : 전압 공급 회로
221 : 펌프 제어부 222 : 펌프 그룹
223 : 펑션 블록 그룹 230 : 주변회로

Claims (12)

  1. 주변 회로;
    복수의 펌프들을 포함하는 전압 공급 회로; 및
    외부로부터의 동작 명령에 따라, 상기 주변 회로 및 상기 전압 공급 회로를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 동작 명령에 대응하는 펑션 선택 신호를 상기 전압 공급 회로에 전송하도록 구성되고,
    상기 전압 공급 회로는 상기 펑션 선택 신호에 따라 상기 복수의 펌프들 중 적어도 하나의 펌프를 선택하고, 상기 적어도 하나의 펌프를 활성화하여 상기 주변 회로에 제공될 동작 전압을 생성하도록 구성되는 집적 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 공급 회로는 상기 펑션 선택 신호를 수신하고, 상기 펑션 선택 신호를 디코딩하여 펑션 신호를 출력하도록 구성되는 디코더; 및
    상기 펑션 신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 펌프를 활성화하기 위한 인에이블 신호를 출력하도록 구성되는 인에이블 신호 생성부를 포함하는 집적 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펑션 선택 신호와 함께 펌프 초기화 신호를 더 전송하고,
    상기 인에이블 신호 생성부는 상기 펌프 초기화 신호가 인에이블될 때 상기 인에이블 신호를 출력하도록 구성되는 집적 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인에이블 신호 생성부는
    상기 펑션 신호 및 상기 펌프 초기화 신호를 논리 연산하여 펌프 인에이블 신호를 출력하는 제 1 논리 게이트; 및
    상기 펌프 인에이블 신호와 상기 펑션 신호를 논리 연산하여 상기 인에이블 신호를 출력하는 제 2 논리 게이트를 포함하는 집적 회로.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전압 공급 회로는
    상기 펑션 신호에 응답하여 인에이블되며, 상기 적어도 하나의 펌프의 출력 전압이 상승 및 제 1 레벨에 도달하는지를 판단하여 레디 신호를 상기 제어부로 출력하고, 상기 적어도 하나의 펌프의 출력 전압이 하강 및 제 2 레벨에 도달하는지를 판단하여 디스차지 신호를 상기 제어부로 출력하도록 구성된 펑션 블록을 더 포함하는 집적 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 레디 신호에 응답하여 상기 주변 회로가 상기 동작전압을 이용하여 구동되도록 상기 주변회로를 제어하고, 상기 디스차지 신호에 응답하여 상기 동작 전압을 이용한 구동을 종료하도록 상기 주변회로를 제어하는 집적 회로.
  7. 동작 전압을 출력하도록 구성된 복수의 펌프들; 및
    복수의 펑션 신호들 중 동작 명령에 따라 선택된 펑션 신호를 출력하도록 구성된 디코더와, 상기 펑션 신호에 응답하여 상기 복수의 펌프들 중 선택된 펌프를 동작시키기 위한 인에이블 신호를 출력하도록 구성된 인에이블 신호 생성부를 포함하는 펌프 제어 회로를 포함하는 전압 공급 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 펑션 신호들 각각에 응답하여 인에이블되는 복수의 펑션 블록들을 더 포함하고,
    펑션 블록들 각각은,
    상기 선택된 펑션 신호에 의해 인에이블된 펌프들 각각의 출력전압이 각각의 설정 레벨 이상으로 상승되었는지를 판단하여 레디 신호를 출력하거나,
    상기 선택된 펑션 신호에 의해 인에이블된 펌프들 각각의 출력전압이 각각의 설정 레벨 이하로 하강되었는지를 판단하여 디스차지 신호를 출력하도록 구성된 전압 공급 회로.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 인에이블 신호 생성부는
    상기 펑션 신호 및 펌프 초기화 신호를 논리 조합하여 펌프 인에이블 신호를 출력하는 제1 논리 게이트; 및
    상기 복수의 펑션 신호들 각각에 의해서 선택되는 펌프들을 인에이블 시키기 위하여, 상기 펑션 신호와 상기 펌프 인에이블 신호를 논리 조합하여 상기 복수의 펌프들 각각에 대응되는 인에이블 신호를 출력하기 위한 복수의 논리 게이트들을 포함하는 전압 공급 회로.
  10. 복수의 펑션 신호들 중 동작 명령에 따라 선택된 펑션 신호를 출력하도록 구성된 디코더; 및
    상기 펑션 신호에 응답하여 복수의 펌프들 중 선택된 펌프를 동작시키기 위한 인에이블 신호를 출력하도록 구성된 인에이블 신호 생성부를 포함하는 전압 공급 회로.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 펑션 신호들 각각에 응답하여 인에이블 되는 복수의 펑션 블록들을 더 포함하고,
    각각의 펑션 블록은,
    상기 선택된 펑션 신호에 의해 인에이블된 펌프들 각각의 출력전압이 각각의 설정 레벨 이상으로 상승되었는지를 판단하여 레디 신호를 출력하거나,
    상기 선택된 펑션 신호에 의해 인에이블된 펌프들 각각의 출력전압이 각각의 설정 레벨 이하로 하강되었는지를 판단하여 디스차지 신호를 출력하도록 구성된 전압 공급 회로.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 인에이블 신호 생성부는
    상기 펑션 신호 및 펌프 초기화 신호를 논리 조합하여 펌프 인에이블 신호를 출력하는 제1 논리 게이트; 및
    상기 복수의 펑션 신호들 각각에 의해서 선택되는 펌프들을 인에이블 시키기 위하여, 상기 선택된 펑션 신호와 상기 펌프 인에이블 신호를 논리 조합하여 상기 복수의 펌프들 각각에 대응되는 인에이블 신호를 출력하기 위한 복수의 논리 게이트들을 포함하는 전압 공급 회로.
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