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KR100254565B1 - Row decoder circuit of flash memory device having divided word line structure - Google Patents

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KR100254565B1
KR100254565B1 KR1019970042210A KR19970042210A KR100254565B1 KR 100254565 B1 KR100254565 B1 KR 100254565B1 KR 1019970042210 A KR1019970042210 A KR 1019970042210A KR 19970042210 A KR19970042210 A KR 19970042210A KR 100254565 B1 KR100254565 B1 KR 100254565B1
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윤종용
삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 플래시 메모리 장치는 복수 개의 섹터들의 그룹들로 분할된 메모리 셀 어레이와; 상기 각각의 섹터들에 제공되는 워드 라인들과; 상기 각각의 그룹들에 제공되며, 상기 각각의 섹터들 중 하나의 섹터의 워드 라인들을 선택하기 위한 행 그로벌 디코더와; 상기 각각의 섹터들은, 기입 및 독출 동작 모드시 상기 워드 라인들 중 선택된 것으로 선택 전압을 공급하고, 비선택된 것들로 비선택 전압을 공급하기 위한 행 파셜 디코더와; 소거 동작 모드시, 상기 섹터에 제공되는 워드 라인들로 소거 전압을 동시에 공급하기 위한 행 블럭 디코더 및; 상기 행 그로벌 디코더로부터의 제 1 및 제 2 그로벌 워드 라인 신호들에 응답하여 상기 행 파셜 디코더 및 상기 행 블럭 디코더 중 하나를 대응되는 워드 라인들과 각각 접속시키기 위한 스위치들의 행 로칼 디코더를 구비하고; 상기 각각의 스위치들은, 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 파셜 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 1 트랜지스터와; 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 파셜 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 2 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 2 트랜지스터 및; 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 블럭 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 3 트랜지스터를 포함한다.A flash memory device of the present invention comprises: a memory cell array divided into a plurality of sectors; Word lines provided to the respective sectors; A row global decoder provided to the respective groups for selecting word lines of one of the sectors; Each of the sectors comprises: a row partial decoder for supplying a selection voltage to a selected one of the word lines in a write and read mode of operation and for supplying a non-selected voltage to unselected ones; A row block decoder for simultaneously supplying an erase voltage to word lines provided to the sector in an erase operation mode; A row local decoder of switches for connecting one of said row partial decoder and said row block decoder with corresponding word lines, respectively, in response to first and second global word line signals from said row global decoder; and; Each of the switches comprises: a first transistor having a channel formed between a word line corresponding to each of the switches and the row partial decoder and controlled to the first global word line signal; A second transistor formed between a word line corresponding to each of the switches and the row partial decoder and controlled to the second global word line signal; A channel is formed between a word line corresponding to each of the switches and the row block decoder, and includes a third transistor controlled to the first global word line signal.

Description

분할된 워드 라인 구조를 갖는 플래시 메모리 장치의 행 디코더 회로(ROW DECODER CIRCUIT OF A FLASH MEMORY DEVICE WHICH HAS A DIVIDED WORDLINE ARCHITECTURE)ROW DECODER CIRCUIT OF A FLASH MEMORY DEVICE WHICH HAS A DIVIDED WORDLINE ARCHITECTURE

본 발명은 플래시 메모리 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 분할된 워드 라인 구조 (divided word line architecture)를 갖는 플래시 메모리 장치의 행 디코더 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a flash memory device, and more particularly, to a row decoder circuit of a flash memory device having a divided word line architecture.

플래시 메모리 장치(flash memory device)는, 전기적으로 소거 및 프로그램 동작이 가능한 불 휘발성 반도체 메모리 장치들과 비교하여 프로그램 및 읽기 동작에 있어 동작 속도가 월등히 빠르기 때문에, 빠른 처리 속도를 요구하는 사용자들로부터 많은 호응을 받고 있다. 플래시 메모리 장치는 낸드형 (NAND type)과 노어형 (NOR type) 플래시 메모리 장치로 분류될 수 있다. 이 분야의 지식을 습득한 자들에게 잘 알려진 바와같이, 상기 노어형 플래시 메모리 장치의 셀 어레이는 하나의 비트 라인에 복수 개의 메모리 셀들이 병렬로 배열되는 구조를 갖는 반면에, 상기 낸드형 플래시 메모리 장치의 셀 어레이는 하나의 비트 라인에 복수 개의 메모리 셀들이 직렬로 배열되는 구조를 갖는다.Flash memory devices have a large number of users who require fast processing speeds because the operating speed is significantly higher in program and read operations compared to nonvolatile semiconductor memory devices capable of electrically erasing and programming operations. It is received. Flash memory devices may be classified into NAND type and NOR type flash memory devices. As is well known to those skilled in the art, the cell array of the NOR flash memory device has a structure in which a plurality of memory cells are arranged in parallel on one bit line, whereas the NAND flash memory device has a structure. The cell array has a structure in which a plurality of memory cells are arranged in series on one bit line.

도 1을 참조하면, 일반적인 플래시 메모리 셀의 구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있다.1, there is shown a cross-sectional view showing the structure of a typical flash memory cell.

플래시 메모리 셀은, 도 1에 도시된 바와같이, P형 반도체 기판 (2)의 표면에 채널 영역을 사이에 두고 N+ 불순물로 형성된 소오스 (3) 및 드레인 (4)과, 상기 채널 영역 상에 100Å 이하의 얇은 절연막 (7)을 사이에 두고 형성된 플로팅 게이트 (floating gate) (6)와, 상기 플로팅 게이트 (floating gate) (6) 상에 절연막 (예를들면, ONO막) (9)을 사이에 두고 콘트롤 게이트 (control gate) (8)가 형성되어 있다. 그리고, 프로그램, 소거, 그리고 독출 동작 모도시 요구되는 전압들을 인가하기 위한 단자들 (Vs), (Vd), (Vg), 그리고 (Vb)이 상기 소오스 (3), 상기 드레인 (4), 상기 콘트롤 게이트 (8), 그리고 상기 반도체 기판 (2)에 각각 접속되어 있다.As shown in Fig. 1, a flash memory cell has a source 3 and a drain 4 formed of N + impurities with a channel region interposed therebetween on a surface of a P-type semiconductor substrate 2, and 100 kHz on the channel region. A floating gate 6 formed with the following thin insulating film 7 interposed therebetween, and an insulating film (for example, an ONO film) 9 on the floating gate 6. In addition, a control gate 8 is formed. And terminals (Vs), (Vd), (Vg), and (Vb) for applying the voltages required for the program, erase, and read operation models are the source (3), the drain (4), and the control. It is connected to the gate 8 and the said semiconductor substrate 2, respectively.

통상적인 노어형 플래시 메모리의 프로그램 동작에 의하면, 드레인 영역 (4)과 인접한 채널 영역에서 플로팅 게이트 (8)로의 핫 일렉트론 인젝션 (hot electron injection)이 발생되도록 함으로써 메모리 셀은 프로그램된다. 상기한 전자 주입은 상기 소오스 영역 (3)과 상기 P형 반도체 기판 (2)을 접지시키고, 상기 콘트롤 게이트 전극 (Vg)에 고전압 (예를들면, +10V)을 인가하고, 그리고 상기 드레인 영역 (4)에 핫 일렉트론을 발생시키기 위해 적당한 양의 전압 (예를들면, 5V∼6V)를 인가함으로써 이루어진다. 이러한 전압 인가 조건에 따라 메모리 셀이 프로그램되면, 즉 음의 전하 (negative charge)가 상기 플로팅 게이트 (6)에 충분히 축적되면, 상기 플로팅 게이트 (6)에 축적된 (또는 포획된) (-) 전하는 일련의 독출 동작이 수행되는 동안 상기 프로그램된 플래시 메모리 셀의 드레솔드 전압 (threshold voltage)을 높이는 역할을 한다.According to a conventional NOR-type flash memory program operation, the memory cell is programmed by causing hot electron injection to the floating gate 8 in the channel region adjacent to the drain region 4. The electron injection grounds the source region 3 and the P-type semiconductor substrate 2, applies a high voltage (eg, + 10V) to the control gate electrode Vg, and applies the drain region ( This is achieved by applying an appropriate amount of voltage (eg 5V to 6V) to generate hot electrons in 4). When the memory cell is programmed according to this voltage application condition, that is, when negative charge is sufficiently accumulated in the floating gate 6, the accumulated (or trapped) negative charge in the floating gate 6 During a series of read operations, the threshold voltage of the programmed flash memory cell is increased.

통상적으로, 독출 동작의 전압 인가 조건은 플래시 메모리 셀의 상기 드레인 영역 (4)에 양의 전압 (예를들면, 1V)을 인가하고, 그것의 콘트롤 게이트 (8)에 소정 전압 (예를들면, 전원 전압 또는 약 5V)을 인가하고, 그리고 그것의 소오스 영역 (3)에 0V를 인가하는 것이다. 상기한 조건에 따라 독출 동작이 수행되면, 상기한 핫 일렉트론 인젝션 방법에 의해서 그것의 드레솔드 전압이 높아진, 즉 프로그램된 플래시 메모리 셀은 그것의 드레인 영역 (4)으로부터 그것의 소오스 영역 (3)으로 전류가 주입되는 것이 방지된다. 이때, 상기 프로그램된 플래시 메모리 셀은 "오프" (off)되었다고 한다.Typically, the voltage application condition of the read operation applies a positive voltage (e.g., 1V) to the drain region 4 of the flash memory cell, and applies a predetermined voltage (e.g., to its control gate 8) Power supply voltage, or about 5V), and 0V to its source region 3. When a read operation is performed in accordance with the above conditions, its threshold voltage is increased by the hot electron injection method described above, that is, the programmed flash memory cell is moved from its drain region 4 to its source region 3. Injection of current is prevented. At this time, the programmed flash memory cell is said to be “off”.

계속해서, 플래시 메모리 셀의 소거 동작에 의하면, 상기 반도체 기판 (2), 즉 벌크 영역, 에서 상기 콘트롤 게이트 (8)로의 F-N 터널링 (Fowler-Nordheim tunneling)을 발생시킴으로써 메모리 셀은 소거된다. 일반적으로, 상기 F-N 터널링은 음의 고전압 (예를들면, -10V)를 상기 콘트롤 게이트 (8)에 인가하고, 상기 벌크 영역 (2)과 상기 콘트롤 게이트 (8) 사이의 F-N 터널링을 발생시키기 위해 적당한 양의 전압 (예를들면, 5V)을 인가함으로써 이루어진다. 이때, 그것의 드레인 영역 (4)은 소거의 효과를 극대화시키기 위해 고 임피던스 상태 (high impedance state) (예를들면, 플로팅 상태)로 유지된다. 이러한 소거 조건에 따른 전압들을 대응하는 전원 단자들 (Vg), (Vd), (Vs) 및 (Vb)로 인가하면, 상기 콘트롤 게이트 (8)와 상기 벌크 영역 (2) 사이에 강한 전계가 형성된다. 이로인해 상기한 F-N 터널링이 발생되고, 그 결과 프로그램된 셀의 플로팅 게이트 (6) 내의 음의 전하는 그것의 소오스 영역 (3)으로 방출된다.Subsequently, according to the erase operation of the flash memory cell, the memory cell is erased by generating F-N tunneling (Fowler-Nordheim tunneling) to the control gate 8 in the semiconductor substrate 2, that is, the bulk region. In general, the FN tunneling applies a negative high voltage (e.g., -10V) to the control gate 8 and generates FN tunneling between the bulk region 2 and the control gate 8. By applying an appropriate amount of voltage (eg 5V). At this time, its drain region 4 is maintained in a high impedance state (e.g., a floating state) in order to maximize the effect of the erase. When voltages corresponding to such an erasing condition are applied to corresponding power terminals Vg, Vd, Vs, and Vb, a strong electric field is formed between the control gate 8 and the bulk region 2. do. This results in the F-N tunneling described above, as a result of which negative charge in the floating gate 6 of the programmed cell is released into its source region 3.

통상적으로, 상기 F-N 터널링은 6∼7MV/cm의 전계 (electric field)가 상기 절연막 (7) 사이에 형성되었을 때 발생된다. 이는 플로팅 게이트 (6)와 벌크 영역 (2) 사이에 100Å 이하의 상기 얇은 절연막 (7)이 형성되어 있기 때문에 가능하다. 상기 F-N 터널링에 따른 소거 방법에 의해서 음의 전하가 플로팅 게이트 (6)로부터 벌크 영역 (2)으로 방전 (또는 방출)되는 것은, 일련의 독출 동작이 수행되는 동안, 상기 소거된 플래시 메모리 셀의 드레솔드 전압을 낮추는 역할을 한다.Typically, the F-N tunneling occurs when an electric field of 6-7 MV / cm is formed between the insulating film 7. This is possible because the thin insulating film 7 of 100 kPa or less is formed between the floating gate 6 and the bulk region 2. The discharge (or discharge) of the negative charge from the floating gate 6 to the bulk region 2 by the erase method according to the FN tunneling means that the erase of the erased flash memory cell is performed during a series of read operations. It serves to lower the solder voltage.

일반적인 플래시 메모리 셀 어레이 구성에 있어서, 각각의 벌크 영역은 메모리 장치의 고집적화를 위해 복수 개의 셀들이 함께 연결되며, 이로인해 상기한 소거 방법에 따라 소거 동작이 수행될 경우 복수 개의 메모리 셀들이 동시에 소거된다. 소거 단위는 각각의 벌크 영역 (2)이 분리된 영역에 따라 결정된다. {예를들면, 64K byte : 이하, 섹터(sector)라 칭한다.} 일련의 독출 동작이 수행되는 동안 상기 소거 동작에 의해 드레솔드 전압이 낮아진 플래시 메모리 셀은 콘트롤 게이트 (8)에 일정 전압을 인가하면, 드레인 영역 (4)으로부터 소오스 영역 (3)으로 전류 통로 (current path)가 형성된다. 이러한 플래시 메모리 셀은 "온" (on)되었다고 한다. 표 1은 플래시 메모리 셀에 대한 프로그램, 소거, 및 독출 동작시 각 전원 단자들 (Vg), (Vd), (Vs) 및 (Vb)에 인가되는 전압 레벨을 보여준다.In a general flash memory cell array configuration, each bulk area is connected to a plurality of cells together for high integration of the memory device, so that when the erase operation is performed according to the above-described erase method, the plurality of memory cells are simultaneously erased. . The erasing unit is determined according to the area in which each bulk area 2 is separated. {For example, 64K byte: hereinafter referred to as a sector.} During a series of read operations, a flash memory cell whose threshold voltage is lowered by the erase operation is applied with a constant voltage to the control gate 8. In this case, a current path is formed from the drain region 4 to the source region 3. Such flash memory cells are said to be "on." Table 1 shows the voltage levels applied to the respective power supply terminals Vg, Vd, Vs, and Vb during the program, erase, and read operations of the flash memory cell.

[표 1]TABLE 1

동작 모드Operation mode VgVg VdVd VsVs VbVb 프로그램program +10V+ 10V +5V∼+6V+ 5V to + 6V 0V0 V 0V0 V 소 거Cattle -10V-10V FloatingFloating FloatingFloating +5V+ 5V 독 출Reading +4.5V+ 4.5V +1V+ 1V 0V0 V 0V0 V

이와 같이, 노어형 플래시 메모리에서 콘트롤 게이트 전압 (즉, 워드 라인 전압)은 각 동작 모드에 따라 다르며, 상기 콘트롤 게이트 전압인 워드 라인 전압을 조절하기 위한 행 디코더 회로의 중요성은 매우 크다. 상기한 바와같이, 메모리 셀의 워드 라인 전압을 제어하기 위한 행 디코더 구조(scheme)가 1996년 IEEE International Solid-State Circuits Conference에서 "A 3.3V-only 16Mb Flash Memory with Row-Decoding Scheme"의 제목으로 발표되었다. 상기 논문에 게재된 도면들이 각각 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.As such, the control gate voltage (i.e., word line voltage) in the NOR flash memory is different for each operation mode, and the importance of the row decoder circuit for adjusting the word line voltage, which is the control gate voltage, is very important. As mentioned above, a row decoder scheme for controlling the word line voltage of a memory cell is entitled "A 3.3V-only 16Mb Flash Memory with Row-Decoding Scheme" at the IEEE International Solid-State Circuits Conference in 1996. Was released. The figures published in the paper are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

도 2을 참조하면, 메모리 셀 어레이 (memory cell array)는, 예를들면, 8 개의 섹터들 (sectors)로 분할된 4 개의 그룹들로 구성되며, 상기 각각의 섹터들은, 도면에는 도시되지 않았지만, 512 개의 행들 (rows)과 1024 개의 열들 (columns)을 갖는다. 즉, 하나의 섹터의 저장 용량(storage capability)은 64kB이다. 따라서, 도 2에 도시된 셀 어레이의 저장 용량은 16Mb이다. 상기 각각의 섹터들은 앞서 설명된 바와같이 소거 동작시 기본 단위이고, 그것의 워드 라인과 비트 라인들은 동일한 그룹의 다른 섹터들과 독립적으로 선택된다. 그리고, 상기 각각의 그룹들의 섹터들의 워드 라인들을 독립적으로 선택하기 위한 행 그로벌 디코더 (row global decoder)가 상기 그룹들에 각각 제공된다. 아울러, 상기 각각의 섹터들은 그것의 양측에 행 로칼 디코더 (row local decoder)가 배열되고, 그것의 위측에 행 파셜 디코더 (row partial decoder) 및 행 블럭 디코더 (row block decoder)이 배열되며, 그것의 아래측에 열 선택기 (Y-selector)가 배열된다. 상기 행 로칼 디코더에 대한 회로가 도 3에 도시되어 있다. 상기 행 로칼 디코더가 해당되는 섹터의 양측에 배열되는 것은 워드 라인의 피치 (pitch)를 확보하기 위한 것이며, 반도체 메모리 장치의 고밀도 추세에 따른 결과이다.Referring to FIG. 2, a memory cell array is comprised of four groups, for example divided into eight sectors, each of which is not shown in the figure. It has 512 rows and 1024 columns. In other words, the storage capability of one sector is 64 kB. Therefore, the storage capacity of the cell array shown in FIG. 2 is 16Mb. Each of the sectors is a basic unit in an erase operation as described above, and its word lines and bit lines are selected independently of other sectors of the same group. A row global decoder for independently selecting word lines of the sectors of the respective groups is provided to the groups, respectively. In addition, each of the sectors has a row local decoder arranged on both sides thereof, and a row partial decoder and a row block decoder arranged thereon. At the bottom is a column selector (Y-selector). The circuit for the row local decoder is shown in FIG. The row local decoders are arranged at both sides of the corresponding sectors in order to secure the pitch of the word lines, and are a result of the high density trend of the semiconductor memory device.

도 3을 참조하면, 각 섹터들에 제공되는 행 디코더 회로는 행 그로벌 디코더 (10), 행 파셜 디코더 (20), 행 로칼 디코더 (30) 및 행 블럭 디코더 (40)로 구성되어 있다. 상기 디코더들 중 행 그로벌 디코더 (10), 행 파셜 디코더 (20) 및 행 블럭 디코더 (40)는 외부 어드레스를 코딩하기 위한 회로와 고전압과 저전압을 스위칭하는 레벨 쉬프터 (level shifter)로 구성되어 있다. 그리고, 상기 행 로칼 디코더 (30)는 상기 디코더들 (10), (20) 및 (40)에 의해서 코딩되는 스위치들로 이루어져 있으며, 하나의 스위치는 2 개의 PMOS 트랜지스터들과 2 개의 NMOS 트랜지스터들로 구성된다. 따라서, 상기 섹터들의 워드 라인들은 상기 행 그로벌 디코더 (10)의 출력 신호, 즉 그로벌 워드 라인 신호에 의해서 독출 및 기입 동작 모드시 상기 행 파셜 디코더 (20)의 출력과 연결된다. 그리고 소거 동작 모드시 상기 그로벌 워드 라인 신호에 의해서 하나의 섹터 블럭의 모든 워드 라인들이 상기 행 블럭 디코더 (40)의 출력과 연결된다. 그러나, 상기한 바와같은 행 로칼 디코더의 하나의 스위치는 4 개의 트랜지스터들로 구성되기 때문에 레이 아웃시 가장 큰 부담이 되고, 워드 라인을 펌핑할 경우 로드 (즉, 커패시턴스)로 작용한다.Referring to FIG. 3, a row decoder circuit provided to each sector is composed of a row global decoder 10, a row partial decoder 20, a row local decoder 30, and a row block decoder 40. Among the decoders, the row global decoder 10, the row partial decoder 20, and the row block decoder 40 are composed of a circuit for coding an external address and a level shifter for switching high and low voltages. . And, the row local decoder 30 consists of switches coded by the decoders 10, 20 and 40, one switch comprising two PMOS transistors and two NMOS transistors. It is composed. Accordingly, the word lines of the sectors are connected to the output of the row partial decoder 20 in the read and write operation mode by the output signal of the row global decoder 10, that is, the global word line signal. In the erase operation mode, all word lines of one sector block are connected to the output of the row block decoder 40 by the global word line signal. However, since one switch of the row local decoder as described above is composed of four transistors, it is the biggest burden when laying out, and when pumping a word line, it acts as a load (ie, capacitance).

따라서 본 발명의 목적은 고집적 가능한 플래시 메모리 장치의 행 디코더 회로를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a row decoder circuit of a highly integrated flash memory device.

본 발명의 또 다른 목적은 워드 라인의 로드 커패시턴스를 줄일 수 있는 행 디코더 회로를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a row decoder circuit that can reduce the load capacitance of a word line.

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 분할된 워드 라인 구조를 갖는 플래시 메모리 장치의 16Mb 셀 어레이 구성을 보여주는 도면;2 shows a 16 Mb cell array configuration of a flash memory device having a divided word line structure;

도 3은 종래 기술에 따른 행 디코더 회로의 구성을 보여주는 회로도;3 is a circuit diagram showing a configuration of a row decoder circuit according to the prior art;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 행 디코더 회로의 구성을 보여주는 회로도,4 is a circuit diagram showing a configuration of a row decoder circuit according to an embodiment of the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10, 110 : 행 그로벌 디코더 20, 120 : 행 파셜 디코더10, 110: row global decoder 20, 120: row partial decoder

30, 130 : 행 로칼 디코더 40, 140 : 행 블럭 디코더30, 130: row local decoder 40, 140: row block decoder

상술한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 복수 개의 섹터들의 그룹들로 분할된 메모리 셀 어레이와; 상기 각각의 섹터들에 제공되는 워드 라인들과; 상기 각각의 그룹들에 제공되며, 상기 각각의 섹터들 중 하나의 섹터의 워드 라인들을 선택하기 위한 행 그로벌 디코더와; 상기 각각의 섹터들은, 기입 및 독출 동작 모드시 상기 워드 라인들 중 선택된 것으로 선택 전압을 공급하고, 비선택된 것들로 비선택 전압을 공급하기 위한 행 파셜 디코더와; 소거 동작 모드시, 상기 섹터에 제공되는 워드 라인들로 소거 전압을 동시에 공급하기 위한 행 블럭 디코더 및; 상기 행 그로벌 디코더로부터의 제 1 및 제 2 그로벌 워드 라인 신호들에 응답하여 상기 행 파셜 디코더 및 상기 행 블럭 디코더 중 하나를 대응되는 워드 라인들과 각각 접속시키기 위한 스위치들의 행 로칼 디코더를 구비하고; 상기 각각의 스위치들은, 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 파셜 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 1 트랜지스터와; 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 파셜 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 2 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 2 트랜지스터 및; 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 블럭 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 3 트랜지스터를 포함한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a memory cell array divided into groups of a plurality of sectors; Word lines provided to the respective sectors; A row global decoder provided to the respective groups for selecting word lines of one of the sectors; Each of the sectors comprises: a row partial decoder for supplying a selection voltage to a selected one of the word lines in a write and read mode of operation and for supplying a non-selected voltage to unselected ones; A row block decoder for simultaneously supplying an erase voltage to word lines provided to the sector in an erase operation mode; A row local decoder of switches for connecting one of said row partial decoder and said row block decoder with corresponding word lines, respectively, in response to first and second global word line signals from said row global decoder; and; Each of the switches comprises: a first transistor having a channel formed between a word line corresponding to each of the switches and the row partial decoder and controlled to the first global word line signal; A second transistor formed between a word line corresponding to each of the switches and the row partial decoder and controlled to the second global word line signal; A channel is formed between a word line corresponding to each of the switches and the row block decoder, and includes a third transistor controlled to the first global word line signal.

이 실시예에 있어서, 상기 제 1 트랜지스터는 P채널 MOS 트랜지스터로 구성된다.In this embodiment, the first transistor is composed of a P-channel MOS transistor.

이 실시예에 있어서, 상기 제 2 및 제 3 트랜지스터들은 N채널 MOS 트랜지스터들로 구성된다.In this embodiment, the second and third transistors are composed of N-channel MOS transistors.

이와같은 회로에 의해서, 워드 라인들을 동작 모드에 따라 해당하는 디코더로 연결시키기 위한 스위치 트랜지스터들의 수를 줄일 수 있다.By such a circuit, the number of switch transistors for connecting word lines to a corresponding decoder according to an operation mode can be reduced.

이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 도 4에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, reference will be made in detail with reference to FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 신규한 행 디코더 회로는 행 로칼 디코더 (130)을 제공한다. 상기 행 로칼 디코더 (130)는 대응되는 워드 라인들을 행 파셜 디코더 (120)와 행 블럭 디코더 (140) 중 하나로 연결되도록 하기 위해 하나의 PMOS 트랜지스터 (MP1n)와 2 개의 NMOS 트랜지스터들 (MN1n) 및 (MN2n)로 구성된 스위치들 (SWn)을 갖는다. 그래서, 본 발명에 따른 상기 행 로칼 디코더 (130)에 의해서 레이아웃의 부담 및 워드 라인의 커패시턴스를 줄일 수 있다.4, the novel row decoder circuit of the present invention provides a row local decoder 130. As shown in FIG. The row local decoder 130 may include one PMOS transistor MP1n and two NMOS transistors MN1n to connect corresponding word lines to one of the row partial decoder 120 and the row block decoder 140. Have switches SWn composed of MN2n). Therefore, the burden of layout and capacitance of word lines can be reduced by the row local decoder 130 according to the present invention.

다시 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 행 디코더 회로는 행 그로벌 디코더 (110), 행 파셜 디코더 (120), 행 로칼 디코더 (130) 및 행 블럭 디코더 (140)을 포함한다. 여기서, 상기 행 그로벌 디코더 (110), 행 파셜 디코더 (120) 및 행 블럭 디코더 (140)는 앞서 기술한 논문의 그것과 동일하기 때문에 여기서 그것에 대한 상세한 설명은 생략된다. 여기서, 상기 행 그로벌 디코더 (110) : 워드 라인의 비는 1 : n이다. 즉, 하나의 행 그로벌 디코더 (110)는 n 개의 워드 라인들을 선택하게 된다. 따라서, 상기 워드 라인들이 하나의 섹터에 8×n 개 제공되는 경우, 상기 행 그로벌 디코더 (110) 및 그에 대응되는 상기 행 로칼 디코더 (130)는 각각 8 개로 구성될 수 있음은 이 분야의 지식을 습득한 자들에게 자명하다.Referring back to FIG. 4, the row decoder circuit according to the present invention includes a row global decoder 110, a row partial decoder 120, a row local decoder 130, and a row block decoder 140. Here, the row global decoder 110, the row partial decoder 120 and the row block decoder 140 are the same as those of the above-described paper, and thus detailed description thereof is omitted here. Here, the ratio of the row global decoder 110 to the word line is 1: n. That is, one row global decoder 110 selects n word lines. Therefore, when 8 × n word lines are provided in one sector, the row global decoder 110 and the corresponding row local decoder 130 may be configured in eight pieces. Self-evident to those who have learned

상기 행 로칼 디코더 (130)는, 상술한 바와같이, 상기 행 그로벌 디코더 (110)에 의해서 선택되며, 상기 행 파셜 디코더 (120) 및 상기 행 블럭 디코더 (140) 중 하나를 상기 행 로칼 디코더 (130)에 관련된 워드 라인들 (WLn)과 연결시키기 위한 스위치들 (SWn) (여기서, n은 정수)을 구비한다. 상기 각각의 스위치들 (SWn)은 하나의 PMOS 트랜지스터 (MP1)와 2 개의 NMOS 트랜지스터들 (MN1) 및 (MN2)을 포함한다.The row local decoder 130 is selected by the row global decoder 110, as described above, and replaces one of the row partial decoder 120 and the row block decoder 140 with the row local decoder ( Switches SWn (where n is an integer) for connecting with word lines WLn associated with 130. Each of the switches SWn includes one PMOS transistor MP1 and two NMOS transistors MN1 and MN2.

상기 PMOS 트랜지스터 (MP1)의 게이트는 상기 행 그로벌 디코더 (110)의 제 1 그로벌 워드 라인 (GWL1)에 연결되고, 그것의 채널은 상기 행 파셜 디코더 (120)와 대응되는 워드 라인 (WLn) 사이에 형성된다. 상기 NMOS 트랜지스터 (MN1)의 게이트는 상기 행 그로벌 디코더 (110)의 제 2 그로벌 워드 라인 (GWL2)에 연결되고, 그것의 채널은 상기 행 파셜 디코더 (120)와 상기 대응되는 워드 라인 (WLn) 사이에 형성된다. 그리고, 상기 NMOS 트랜지스터 (MN2)의 게이트는 상기 제 1 그로벌 워드 라인 (GWL1)에 연결되고, 그것의 채널은 상기 대응되는 워드 라인 (WLn)과 상기 행 블럭 디코더 (140)에 사이에 형성된다. 여기서, 상기 스위치들 (SWn)은 소거 동작 모드시 상기 행 블럭 디코더 (140)에 공통 접속되고, 기입 및 독출 동작 모드시 상기 행 파셜 디코더 (120)로부터 하나의 선택 신호 (selection signal) 및 비선택 신호들 (non-selection signals)을 대응되는 워드 라인들 (WLn)로 독립적으로 전달한다.The gate of the PMOS transistor MP1 is connected to a first global word line GWL1 of the row global decoder 110, and its channel is a word line WLn corresponding to the row partial decoder 120. It is formed between. The gate of the NMOS transistor MN1 is connected to a second global word line GWL2 of the row global decoder 110, and its channel is connected to the row partial decoder 120 and the corresponding word line WLn. Formed between). The gate of the NMOS transistor MN2 is connected to the first global word line GWL1, and a channel thereof is formed between the corresponding word line WLn and the row block decoder 140. . Here, the switches SWn are commonly connected to the row block decoder 140 in an erase operation mode, and a selection signal and non-selection from the row partial decoder 120 in a write and read operation mode. Independently transfers non-selection signals to the corresponding word lines (WLn).

본 발명에 따른 행 디코더 회로의 동작이 이하 설명된다. 먼저, 독출 및 기입 동작 모드 동안에, 외부 어드레스에 의해서 행 그로벌 디코더 (110)가 어드레싱되면, 상기 디코더 (110)의 제 1 그로벌 워드 라인 (GWL1) 상의 레벨은 로우 레벨 (low level)이 되고 제 2 그로벌 워드 라인 (GWL2) 상의 레벨은 하이 레벨 (high level)이 된다. 따라서, 행 로칼 디코더 (130)의 스위치들 (SWn)의 PMOS 트랜지스터들 (MP1n)와 NMOS 트랜지스터들 (MN1n)은 턴-온되고, NMOS 트랜지스터들 (MN2n)은 턴-오프된다. 따라서, 상기 행 로칼 디코더 (130)에 관련된 워드 라인들 (WLn)은 행 파셜 디코더 (120)로부터 선택 신호 및 비선택 신호들을 공급받는다. 즉, 상기 행 파셜 디코더 (120)에 의해서 선택된 워드 라인은 전압 (Vwl)이 인가되고, 비선택된 워드 라인들의 전압은 그라운드 전위 (GND)가 된다.The operation of the row decoder circuit according to the present invention is described below. First, during the read and write mode of operation, if the row global decoder 110 is addressed by an external address, the level on the first global word line GWL1 of the decoder 110 becomes a low level. The level on the second global word line GWL2 is at a high level. Thus, the PMOS transistors MP1n and the NMOS transistors MN1n of the switches SWn of the row local decoder 130 are turned on, and the NMOS transistors MN2n are turned off. Thus, the word lines WLn associated with the row local decoder 130 are supplied with select and non-select signals from the row partial decoder 120. That is, the voltage Vwl is applied to the word line selected by the row partial decoder 120, and the voltage of the unselected word lines becomes the ground potential GND.

다음, 소거 동작 모드 동안에, 외부 어드레스에 의해서 하나의 그룹 내의 섹터가 어드레싱된다. 이때, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 (GWL1)의 레벨은 하이 레벨이고, 상기 제 2 그로벌 워드 라인 (GWL2)의 레벨은 로우 레벨이 된다. 따라서, 섹터에 존재하는 행 로칼 디코더들의 PMOS 트랜지스터들 (MP1n)과 NMOS 트랜지스터들 (MN1n)은 턴-오프되고, NMOS 트랜지스터들 (MN2n)은 턴-온된다. 그 결과, 어드레싱된 섹터의 모든 워드 라인들 (WLn)의 레벨은 전압 (VL)이 된다.Next, during the erase operation mode, sectors in one group are addressed by an external address. At this time, the level of the first global word line GWL1 is a high level, and the level of the second global word line GWL2 is a low level. Thus, the PMOS transistors MP1n and the NMOS transistors MN1n of the row local decoders present in the sector are turned off, and the NMOS transistors MN2n are turned on. As a result, the level of all word lines WLn of the addressed sectors becomes the voltage VL.

상기한 각 동작 모드에 따른 전압들 (Vwl), (VH) 및 (VL)의 값들은 표 2와 같다.The values of the voltages Vwl, VH, and VL according to the respective operation modes are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

동작 모드Operation mode READREAD PROGRAMPROGRAM ERASEERASE VwlVwl 5V5 V 10V10 V 5C5C VHVH 5V5 V 10V10 V 0V0 V VLVL 0V0 V 0V0 V -10V-10V

이와같이, 상기 행 로칼 디코더 (130)의 스위치들 (SWn)을 구성하는 트랜지스터들 (MP1n), (MN1n) 및 (MN2n)의 수를 종래의 것보다 줄임으로써, 상기 행 로칼 디코더 (130)에 의한 레이아웃의 크기와 워드 라인 펌핑시 로드(즉, 커패시턴스)을 감소시킬 수 있다.As such, by reducing the number of transistors MP1n, MN1n, and MN2n constituting the switches SWn of the row local decoder 130 than the conventional one, the row local decoder 130 Layout size and load (i.e. capacitance) can be reduced when pumping word lines.

상기한 바와같이, 행 로칼 디코더의 트랜지스터를 줄임으로써 레이아웃의 크기 및 워드 라인의 로드를 감소시킬 수 있다.As described above, the size of the layout and the load of word lines can be reduced by reducing the transistors of the row local decoder.

Claims (3)

복수 개의 섹터들의 그룹들로 분할된 메모리 셀 어레이와;A memory cell array divided into groups of a plurality of sectors; 상기 각각의 섹터들에 제공되는 워드 라인들과;Word lines provided to the respective sectors; 상기 각각의 그룹들에 제공되며, 상기 각각의 섹터들 중 하나의 섹터의 워드 라인들을 선택하기 위한 행 그로벌 디코더와;A row global decoder provided to the respective groups for selecting word lines of one of the sectors; 상기 각각의 섹터들은,The respective sectors, 기입 및 독출 동작 모드시 상기 워드 라인들 중 선택된 것으로 선택 전압을 공급하고, 비선택된 것들로 비선택 전압을 공급하기 위한 행 파셜 디코더와;A row partial decoder for supplying a selection voltage to selected ones of the word lines in a write and read mode of operation, and supplying a non-selected voltage to unselected ones; 소거 동작 모드시, 상기 섹터에 제공되는 워드 라인들로 소거 전압을 동시에 공급하기 위한 행 블럭 디코더 및;A row block decoder for simultaneously supplying an erase voltage to word lines provided to the sector in an erase operation mode; 상기 행 그로벌 디코더로부터의 제 1 및 제 2 그로벌 워드 라인 신호들에 응답하여 상기 행 파셜 디코더 및 상기 행 블럭 디코더 중 하나를 대응되는 워드 라인들과 각각 접속시키기 위한 스위치들의 행 로칼 디코더를 구비하고;A row local decoder of switches for connecting one of said row partial decoder and said row block decoder with corresponding word lines, respectively, in response to first and second global word line signals from said row global decoder; and; 상기 각각의 스위치들은,Each of the switches, 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 파셜 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 1 트랜지스터와;A first transistor having a channel formed between a word line corresponding to each of the switches and the row partial decoder, the first transistor being controlled to the first global word line signal; 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 파셜 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 2 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 2 트랜지스터 및;A second transistor formed between a word line corresponding to each of the switches and the row partial decoder and controlled to the second global word line signal; 상기 스위치들 각각에 대응되는 워드 라인과 상기 행 블럭 디코더 사이에 채널이 형성되고, 상기 제 1 그로벌 워드 라인 신호에 제어되는 제 3 트랜지스터를 포함하는 플래시 메모리 장치.And a third transistor formed between a word line corresponding to each of the switches and the row block decoder, the third transistor being controlled to the first global word line signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 트랜지스터는 P채널 MOS 트랜지스터로 구성되는 플래시 메모리 장치.And the first transistor is a P-channel MOS transistor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 및 제 3 트랜지스터들은 N채널 MOS 트랜지스터들로 구성되는 플래시 메모리 장치.And the second and third transistors are composed of N-channel MOS transistors.
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