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행들 및 열들로 복수개의 비휘발성 메모리 셀들이 배열되는 메모리 셀 어레이;
상기 비휘발성 메모리 셀로 기입할 데이터를 수신하는 데이터 입력 포트;
상기 비휘발성 메모리 셀의 데이터를 감지하여 데이터 출력 포트로 출력하는 비트라인 감지 증폭기; 및
상기 비휘발성 메모리 셀로 상기 기입 데이터를 프로그래밍하기 위한 제1 및 제2 승압 전압들을 발생하되, 직렬 연결되는 다수개의 쇼트키 다이오드과 펌핑 다이오드들로 구성되는 딕슨 전하 펌프 회로를 이용하여 상기 제1 및 제2 승압 전압들을 발생하는 DC-DC 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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2
제1항에 있어서, 상기 비트라인 감지 증폭기는
프리차아지 신호를 입력하는 제1 인버터;
상기 제1 인버터의 출력에 응답하여 상기 비휘발성 메모리 셀의 데이터가 전달되는 데이터 라인을 전원 전압 레벨로 프리차아지시키는 제1 피모스 트랜지스터;
데이터 라인 로드 신호에 응답하여 상기 데이터 라인을 상기 전원 전압 레벨로 구동하는 제2 피모스 트랜지스터;
센싱 인에이블 신호에 응답하여 상기 데이터 라인의 데이터를 반전시키는 클럭드 인버터; 및
상기 클럭드 인버터의 출력을 래치하여 상기 데이터 출력 포트로 출력하는 래치를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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3
제2항에 있어서, 상기 클럭드 인버터는
상기 센싱 인에이블 신호를 입력하는 제2 인버터;
상기 전원 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 데이터 라인이 그 게이트에 연결되는 제3 피모스 트랜지스터;
상기 제3 인버터의 드레인이 그 소스에 연결되고, 상기 센싱 인에이블 신호가 그 게이트에 연결되고, 그 드레인이 상기 클럭드 인버터의 출력이 되는 제4 피모스 트랜지스터;
상기 제2 인버터의 출력이 그 게이트에 연결되고, 상기 제4 피모스 트랜지스터의 드레인이 그 드레인에 연결되는 제1 엔모스 트랜지스터; 및
접지 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 데이터 라인이 그 게이트에 연결되고, 상기 제1 엔모스 트랜지스터의 소스가 그 드레인에 연결되는 제2 엔모스 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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4 |
4
제1항에 있어서, DC-DC 변환기는
기준 전압을 발생하는 밴드갭 기준 전압 발생기;
상기 기준 전압과 상기 제1 승압 전압을 비교하는 승압 전압 레벨 검출기;
상기 승압 전압 레벨 검출기의 출력에 응답하여 발진 신호를 출력하는 링 발진기
상기 링 발진기의 출력에 응답하여 제1 및 제2 클럭 신호들을 발생하는 승압 전압 제어 로직부;
전원 전압을 입력하고, 상기 제1 및 제2 클럭 신호들에 응답하는 제1 및 제2 단위 전하 펌프부들이 다수개 직렬 연결되고, 제1 및 제2 노드 전압들과 상기 제1 승압 전압을 발생하는 전하 펌프부; 및
상기 제1 노드 전압 또는 상기 제2 노드 전압을 상기 제2 승압 전압으로 발생하는 전원 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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5 |
5
제4항에 있어서, 상기 제1 단위 전하 펌프부는
상기 전원 전압을 입력하는 제1 다이오드;
상기 제1 다이오드의 출력을 입력하는 제2 다이오드;
상기 제1 다이오드의 출력과 반전된 상기 제1 클럭 신호 사이에 연결되는 제1 펌핑 커패시터; 및
상기 제2 다이오드의 출력과 상기 제1 클럭 신호 사이에 제2 펌핑 커패시터를 구비하고,
상기 제2 단위 전하 펌프부는
상기 전원 전압을 입력하는 제3 다이오드;
상기 제3 다이오드의 출력을 입력하는 제4 다이오드;
상기 제3 다이오드의 출력과 상기 제2 클럭 신호 사이에 연결되는 제3 펌핑 커패시터; 및
상기 제4 다이오드의 출력과 반전된 상기 제2 클럭 신호 사이에 제4 펌핑 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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6 |
6
제4항에 있어서, 상기 전원 스위칭 회로는
상기 제1 승압 전압에 의해 구동되고, 프로그래밍 제어 신호에 응답하여 프로그래밍 전원 선택 신호를 발생하는 프로그래밍 전원 선택 신호 발생부;
상기 제1 승압 전압에 의해 구동되고, 지우기 제어 신호에 응답하여 지우기 전원 선택 신호를 발생하는 지우기 전원 선택 신호 발생부;
상기 프로그래밍 전원 선택 신호에 응답하여 상기 제1 노드 전압을 상기 제2 승압 전압으로 전달하는 제1 스위칭부; 및
상기 지우기 전원 선택 신호에 응답하여 상기 제2 노드 전압을 상기 제2 승압 전압으로 전달하는 제2 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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7 |
7
제6항에 있어서, 상기 프로그래밍 전원 선택 신호 발생부는
상기 프로그래밍 제어 신호가 그 게이트에 연결되고, 접지 전압이 그 소스에 연결되는 제1 엔모스 트랜지스터;
상기 프로그래밍 제어 신호를 입력하는 제1 인버터;
상기 제1 인버터의 출력이 그 게이트에 연결되고, 상기 접지 전압이 그 소스에 연결되는 제2 엔모스 트랜지스터;
상기 제1 승압 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 제2 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 게이트에 연결되고, 상기 제1 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 드레인에 연결되는 제1 피모스 트랜지스터;
상기 제1 승압 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 제1 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 드레인에 연결되는 제2 피모스 트랜지스터; 및
상기 제2 피모스 트랜지스터의 드레인이 그 입력으로 연결되어 상기 프로그래밍 전원 선택 신호를 출력하는 제2 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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8
제6항에 있어서, 상기 지우기 전원 선택 신호 발생부는
상기 지우기 제어 신호가 그 게이트에 연결되고, 접지 전압이 그 소스에 연결되는 제1 엔모스 트랜지스터;
상기 지우기 제어 신호를 입력하는 제1 인버터;
상기 제1 인버터의 출력이 그 게이트에 연결되고, 상기 접지 전압이 그 소스에 연결되는 제2 엔모스 트랜지스터;
상기 제1 승압 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 제2 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 게이트에 연결되고, 상기 제1 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 드레인에 연결되는 제1 피모스 트랜지스터;
상기 제1 승압 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 제1 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 엔모스 트랜지스터의 드레인이 그 드레인에 연결되는 제2 피모스 트랜지스터; 및
상기 제2 피모스 트랜지스터의 드레인이 그 입력으로 연결되어 상기 지우기 전원 선택 신호를 출력하는 제2 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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9
제6항에 있어서, 상기 제1 스위칭부는
상기 제1 노드 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 프로그래밍 전원 선택 신호가 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 승압 전압이 그 드레인에 연결되는 제1 피모스 트랜지스터;
상기 프로그래밍 전원 선택 신호가 그 소스에 연결되고, 상기 제2 승압 전압이 그 게이트에 연결되고, 상기 제1 노드 전압이 드레인에 연결되는 제2 피모스 트랜지스터; 및
상기 프로그래밍 전원 선택 신호가 그 소스에 연결되고, 상기 제1 노드 전압이 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 승압 전압이 드레인에 연결되는 제3 피모스 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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10 |
10
제6항에 있어서, 상기 제2 스위칭부는
상기 제2 노드 전압이 그 소스에 연결되고, 상기 지우기 전원 선택 신호가 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 승압 전압이 그 드레인에 연결되는 제1 피모스 트랜지스터;
상기 지우기 전원 선택 신호가 그 소스에 연결되고, 상기 제2 승압 전압이 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 노드 전압이 드레인에 연결되는 제2 피모스 트랜지스터; 및
상기 지우기 전원 선택 신호가 그 소스에 연결되고, 상기 제2 노드 전압이 그 게이트에 연결되고, 상기 제2 승압 전압이 드레인에 연결되는 제3 피모스 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치
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