KR900008614B1

KR900008614B1 - 고전압 스위칭용 펌프회로

Info

Publication number: KR900008614B1
Application number: KR1019870012986A
Authority: KR
Inventors: 이형근; 도재영
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 김광호
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1990-11-26
Also published as: KR890008844A

Abstract

내용 없음.

Description

고전압 스위칭용 펌프회로

제1도는 종래의 펌프회로도.

제2도는 종래의 스위치회로도.

제3도는 본 발명의 고전압 스위칭용 펌프회로도.

제4도는 클럭신호에 따른 노드(y)의 전압파형도.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 출력파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M1-M6 : 모오스 트랜지스터 C1-C2 : 콘덴서

M7 : 인버어터 10 : 워드라인 및 비트라인 구동회로

20 : 펌프회로

본 발명은 고전압 스위칭용 펌프회로에 관한 것이다.

일반적인 메모리는 셀을 행(Row) 및 열(Column)로 배열하여 어레이를 구성하며, 외부에서 콘드롤신호, 어드레스 및 데이타 등을 인가하여 지정된 셀/바이트(Cell/Byte)에 필요한 데이타를 쓰고(Write), 이를 읽어낼(Read) 수 있는 소자이다.

다이나믹 램(Dynamic RAM)이나 스태픽 램(Static RAM)과는 달리 EPROM(Erasable and Programmable ROM)이나 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)과 같이 비휠발성(Nonvolatile) 메모리는 어레이를 구성하는 셀을 프로그램하기 위해 메모리동작에 필요한 전원전압(Vcc, Vss)외에 프로그램전압(10-25V)이 별도로 필요하다.

따라서, 외부에서 공급하거나 칩 내부에서 생성된 프로그램전압을 비트라인(Bit line) 및 워드라인(Word line)에 선택적으로 공급하기 위해서는 고전압 스위치회로가 필요하다.

제1도와 제2도는 종래의 고전압 스위치회로를 나타낸 것이다.

제1도의 펌프회로는 펌프자체가 갖고 있는 전류구동능력이 작기 때문에 펌프자체의 용량이상으로 전류가 소모되면, 절점(A)의 전압레벨이 떨어지고, 이로 인하여 절점(B)의 전압레벨이 떨어지고, 이로 인하여 절점(B)의 전압레벨이 떨어져 고전압(High Voltage)이 비트라인 및 워드라인에 전달되지 않으므로 워드라인 및 비트라인이 큰 곳에서는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

제2도의 스위치회로는 P 모오스 트랜지스터(M1) 및 N 모오스 트랜지스터(M2)로 이루어진 시모오스 인버어터로 구성되기 때문에 Vpp(고전압)이 인가되는 웰(Well)을 만들어야 한다. 고전압이 인가되는 웰을 만들려면, 저전압(Vcc)이 인가되는 웰 보다는 N 모오스 트랜지스터와의 거리가 배이상으로 떨어져야 하므로 스위치회로를 만드는데 큰 레이아웃(Layout) 면적을 필요로 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소모전류가 없으며, 전류 구동능력이 크고 레이아웃 면적이 작은 고전압 tm위칭용 펌프회로를 제공함에 그 목적이 있다.

이하에 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 회로도를 나타낸 것이다.

입력단(Vi)을 P 모오스와 N 모오스 트랜지스터로 구성된 인버어터(M7)에 연결하고, 그 출력을 게이트에 기준전압(Vref)이 인가되는 모오스 트랜지스터(M6)를 통해 출력단에 연결하며, 일단에 클럭이 인가되는 푸시(Push) 콘덴서(C2)의 타단을 게이트에 기준전압(Vref)이 인가되는 내부노드 프리차지(Precharge)용 모오스 트랜지스터(M4)를 통해 출력단에 연결함과 동시에 트랜지스터(M5)의 게이트단자에 연결하고, 피이크-피이크 전압(Peak to Peak Voltage, Vpp)을 내부노드(y) 충전용 모오스 트랜지스터(M3)를 통해 콘덴서(C2)에 인가하여 전압(Vpp)이 고압통과 트랜지스터(M5)를 통해 출력단(Vout)에 펌핑되어 출력전압을 상승시키도록 연결구성하였다.

이때, 모오스 트랜지스터(M3-M6)은 N채널 모오스 트랜지스터이다.

선택되지 않은 워드라인이나 비트라인에서 처럼 입력전압(Vi)이 "H"레벨이면, 시모오스로 구성된 인버어터(M7)를 통해 반전되어 절점(x)의 전압은 "L"레벨이 되고, 트랜지스터(M6)를 통해 초기 출력전압(Vout1)은 "L"레벨로 되어 펌프회로(20)를 구동시키지 못한다.

그러나, 선택된 워드라인이나 비트라인에서와 같이 입력전압(Vi)이 "L"레벨인 경우 절점(x)의 전압은 "H"레벨이 되고, 트랜지스터(M)를 통해 초기출력전압(Vout1)이 기준전압(Vref)-한계전압(VT(M4))이 되므로 펌프회로(20)를 구동시킬 수 있다.

초기 출력전압(Vout1)에 따른 펌핑(Pumping) 동작에 의한 출력파형이 도시된 제5도에 보는 바와같이, 초기 출력전압(Vout1)이 핀치오프(Pinch off)전압(Vp)(제5c도)보다 낮으면 펌핑회로(20)가 구동되지 않으므로 초기 출력전압(Vout1)이 제5d도 처럼 펌핑 되지않고 초기 출력전압(Vout1)이 최종출력전압(Vout2)이 된다. 그러나, 초기출력전압(Vout1)이 펀치오프전압(Vp)보다 높으면 (제5a도, 제5b도) 펌프회로(20)가 동작하여 초기 출력전압(Vout1)이 펌핑되므로 최종출력전압(Vout2)은 전압(Vpp)까지 펌핑된다.

상기한 펌핑동작을 제4도 도시된 클럭신호(ø)에 의해 설명하면 다음과 같다.

ø신호가 "L"레벨이 되면 트랜지스터(M3)가 온이되어 콘덴서(C2)가 충전되고, ø신호가 "H"레벨이 되면 절점(y)의 전압이 증가되어 트랜지스터 (M5)가 온이되므로 최종출력전압(Vout2)은 트랜지스터(M5)를 통해 펌핑되어 전압(Vpp)까지 상승하게 된다.

최종출력전압(Vout2)이 전압(Vpp)에 도달했을 경우, 제4도에 도시된 바와 같이 ø신호가 "L"레벨이면 절점(y)의 전압(Dy)은 Vout2-V_T(M3)이 되고, ø신호가 "H"레벨이면 전압(Vy)은 Vout2-V_T(M3)+▲y가 된다.

이때, 절점(y)의 스윙(Swing) 폭(▲Vy)은 다음과 같다.

이때, Vø는 ø신호의 스윙폭이고, Cpy는 절점(y)의 기생캐패시턴스이다.

본 발명의 펌프회로의 정상적인 동작을 위해서는 제4도에서 전압(VyH)이 최종출력전압(Vout2)보다 V_T(M5)이상 커야 트랜지스터(M5)를 통한 출력전압(Vout)의 펌핑이 가능하다. 따라서,절점(y)의 스윙폭(▲Vy)은 V_T(M3)+V_T(M5)보다 큰 조건을 만족하도록 콘덴서(C1)의 값과 한계전압(V_T(M3), V_T(M5))을 정해야 한다.

본 발명에 따르면, 펌프구동회로(20)를 N채널 모오스 트랜지스터로 구성하여 레이아웃면적을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 펌프자체의 전류구동능력의 제한없이 출력드라이버의 능력이 충분한 펌프회로를 제공할 수 있어 EEPROM 및 EPROM의 워드라인 및 비트라인에 고전압을 공급할 수 있다.

Claims

어레이를 구성하는 셀을 프로그램하기 위해 워드라인 및 비트라인에 고전압을 공급하는 메모리 전원 공급회로에 있어서, 드라이브회로(10)의 출력단을 N채널 모오스 트랜지스터(M3)의 게이트에 연결하고, 클럭신호가 인가되는 콘덴서(C2)의 타단에 N채널 모오스 트랜지스터(M5)의 게이트를 연결함과 동시에 게이트에 기준접압(Vref)이 인가되는 N채널 모오스 트랜지스터(M4)를 통해 드라이브회로(10)의 출력단(Vout)에 연결하고, 전압(Vpp)이 N채널 모오스 트랜지스터(M3)를 통해 콘덴서(C2)에 충전된게 연결하고, 클럭신호(ø)에 콘덴서(C2)가 충방전됨에 따라 전압(Vpp)이 N채널 모오스 트랜지스터(M5)를 통해 펌핑되도록 연결하여서, 드라이브회로(10)의 출력전압(Vout)을 상승시키도록 하는 것을 특징으로 하는 고전압 스위칭용 펌핑회로.