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JP4394835B2 - High-speed on-chip voltage generator for low power integrated circuits - Google Patents

High-speed on-chip voltage generator for low power integrated circuits Download PDF

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JP4394835B2
JP4394835B2 JP2000582864A JP2000582864A JP4394835B2 JP 4394835 B2 JP4394835 B2 JP 4394835B2 JP 2000582864 A JP2000582864 A JP 2000582864A JP 2000582864 A JP2000582864 A JP 2000582864A JP 4394835 B2 JP4394835 B2 JP 4394835B2
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Description

【0001】
背景技術
発明の属する技術分野
本発明は、チップに供給された電源電圧範囲外の電圧をチップ上で発生するためのオンチップ電圧発生技術に関し、より詳細には、電源電圧がメモリ内のデータを検出するのに必要な読出し電位よりも低い、フラッシュメモリ、マスクROM、及びSRAMなどの低パワーメモリ装置上のワード線電圧の発生に関する。
【0002】
従来の技術
従来、集積回路は、±10%の指定された範囲内で、約5ボルトの電源電圧で動作するように製造されていた。もちろん、他の電源電圧も使用されいる。現在の傾向は、多くの応用について、より低い電源電圧で動作するように集積回路を設計する。一般に、より低い電圧は装置のより低いパワー動作を生じ、小さい装置中で電池でもって容易に供給できる。例えば、標準として出現している低電源電圧の1つは、約2.7乃至約3.6ボルトの範囲で動作することを指定している。さらに低い電圧の周辺の他の標準も開発されている。
【0003】
しかし、オンチップ回路はしばしばいくつかの目的のためにより高い電圧で動作するように設計されている。例えば、フラッシュメモリなどのメモリ装置において、メモリセルへゲート電圧を供給するワード線はしばしば、4ボルト又はそれ以上の読出し電圧で動作するように設計されている。従って、低電源電圧はワード線を駆動するのに十分に高いオンチップ電圧を直接供給するのには不十分である。この問題は、チップ上により高い動作電圧を供給するために集積回路上にチャージ・ポンプ又は他の電圧供給ブースタを含むことで処理している。例えば、米国特許番号第5,511,026号「複数密度及び低電源メモリ用参照追跡を有するブートされて調節されたゲート電源」を参照。この‘026特許は、電源電位よりも高いレベルのワード線電圧を供給するために構成されたチャージ・ポンプを有する集積回路メモリを記載している。さらに‘026特許は、標準の電源電位を使用することで普通利用可能なよりもより大きな動作マージンがメモリセル状態間で与えられるように、マルチレベル/メモリ装置のための複数のワード線電圧を提供するためのオンチップ・チャージポンプの使用を記載している。
【0004】
これらの目的に対するオンチップ・チャージポンプの従来の手法に関連した1つの問題は、速度を犠牲することなく良く調節された出力レベルを発生することの困難性から発生する。良く調節されたレベルは、読出し電圧の狭いマージンで動作するセル当りマルチレベルのメモリ装置又は低電圧装置において特に重要である。しかし、高速に読み出すことが好ましい。チャージポンプ出力を良く調節されたレベルに安定化するのに必要な時間は、読出し操作又は操作のためにチャージポンプにより発生された出力を必要とする操作について遅延の顕著な部分を寄与する。
【0005】
従って、高速に動作しそしてオンチップ電圧のより正確な制御を提供する集積回路に使用するオンチップ電圧供給回路を提供することが望まれる。
【0006】
発明の開示
本発明は、フラッシュメモリ装置などの低電源電圧(例えば、2.7乃至3.6ボルト)を持った集積回路に使用するのに好適なオンチップ電圧発生回路を提供する。本発明の1つの観点によれば、予め指定された範囲の電圧内の供給電位を受取ることができる供給電圧入力を有する集積回路であって、予め指定された範囲内の供給電圧よりも高いオンチップ電圧を使用する集積回路上の部品を含む集積回路として特徴付けられる。電圧ブースト回路が供給電圧入力と、ブースト信号の遷移に応答して集積回路上のノードにオンチップ電圧をブーストするブースト信号に結合される。電圧ブースト回路は、遷移に応答して第1しきい値まで第1速度のブーストでオンチップ電圧をブーストする第1モードと、第1しきい値に到達した後、第2速度のブーストでオンチップ電圧をブーストする第2モードとを有する。好ましいシステムでは第2速度のブーストは第1速度のブーストよりも遅い。検出回路はオンチップ電圧を受取る集積回路上のノードと、電圧ブースト回路とに結合されている。検出回路は、ノードが第1しきい値に達した時、電圧ブースト回路に信号を与え、ノードが第2しきい値に達した時に電圧ブースト信号回路に信号を与える。本発明の1つの観点によれば、第1しきい値は5ナノ秒以下で到達される。より好ましくは、ブースト信号の遷移の2ナノ秒以下である。
【0007】
本発明の1つの観点によれば、検出回路はノードが第1しきい値に到達する第1時間間隔内に第1制御信号を電圧ブースト回路へ供給する第1検出器を含む。第1時間間隔中、電圧ブースト回路は第1速度でブーストし続ける。第2検出器がノードに結合され、そしてノードが第2しきい値に到達する第2時間間隔内に電圧ブースト回路へ第2制御信号を供給する。第2時間間隔中、電圧ブースト回路は、ノード上のオンチップ電圧が第1時間間隔中よりも第2時間間隔中が少なく増加するように、第2速度でブーストし続ける。電圧ブースト回路の信号と第2検出器の第2しきい値の検出との間の時間間隔中のこのより遅い増加が、第2しきい値の通過に応答してより正確に電圧ブースト回路のオフを制御することを可能にする。これは正確なカットオフを維持しながら、信号の遷移に応答して、電圧のポンピングの初期部の差異の大変高速なブーストを可能にする。
【0008】
本発明の別の観点によれば、電圧ブースト回路は、キャパシタ、及びこのキャパシタの1つの端子に結合した駆動回路を含む。駆動回路は、第1モード中に第1速度で電流を供給することによりキャパシタに遷移を供給し、そして第2モード中に第2速度で電流を供給する。1つの手法において、駆動回路は入力がブースト信号受取るために接続され、そして出力がキャパシタに結合された反転器を含む。反転器は第1及び第2電源端子と、第1速度での第1モード供給電流と第2速度での第2モード供給電流とを有する第1及び第2電源端子のいずれか1つに結合された電流源とを有する。このようにして、キャパシタ上の電圧の増加速度は、より速い速度及びより遅い速度でのポンピングを設定するために第1及び第2モードで制御できる。
【0009】
本発明の別の観点によれば、電圧ブースト回路は第1段と第2段を含む。第1段は、第1及び第2端子を有するキャパシタと、第2端子キャパシタに結合されたアノードと集積回路上のノードに結合されたカソードと有するダイオードと、を含む。ドライバがキャパシタの第1端子に結合され、そして第1キャパシタへ第1遷移信号を供給する。第2段は、集積回路上のノードに結合された第1端子を有する第2キャパシタを含む。第2ドライバが第2キャパシタの第2端子に結合されていて、上述した2つのモードの動作に従い、キャパシタの第2端子へブースト信号の遷移を供給する。
【0010】
本発明の1つの観点において、回路はまた第1段中のダイオードのアノードに結合された第1予備充電回路と、ダイオードのカソードに結合された第2予備充電回路とを含む。
【0011】
これに加え、好ましい実施の形態による回路は、第1遷移信号とブースト信号の遷移とを発生できるチップ上の論理を含む。
【0012】
本発明は特に、複数のワード線と複数のビット線のメモリセルの配列を含んだ集積回路メモリ上に実現するのに適している。ワード線駆動回路の1組が複数のワード線に結合されていて、供給電圧入力の予め指定された範囲よりも高いワード線電圧を使用する。論理は、アドレス信号遷移などの集積回路上の事象を検出し、そしてブースト信号の遷移を発生する。上述された電圧ブースト回路及び検出回路は、ワード線の電圧のブーストを行なうためにチップ上に含まれる。本発明の1つの観点によれば、集積回路メモリはROMセルの配列を含む。別の観点において、メモリセルの配列は、フラッシュメモリなどの浮遊ゲート・メモリセルを含む。
【0013】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明することにより、本発明の他の観点及び利点が明らかとなる。
【0014】
発明の実施の形態
図1乃至図9を参照して、本発明の実施の形態の詳細な説明を行なう。図1には、読出しモードワード線電圧を発生するためのオンチップ電圧供給回路を組込んだフラッシュメモリ装置の全体を示す。すなわち、図1は集積回路を示す。集積回路は、供給電圧VDDを受取ることができる供給電圧入力10を含む。1つの実施の形態の供給電圧は、2.7乃至3.6ボルトである。接地入力11が設けられる。集積回路上にはアドレス入力12、チップ可能化入力13及び出力可能化入力14などの制御信号入力、及びデータ入力/出力ピン15を含む入力及び出力ピンが存在する。
【0015】
集積回路は、浮遊ゲートトランジスタと、マスクROMセルなどのROMセルの配列、又は他のメモリセルを含んだフラッシュメモリ配列16を含む。配列16は、例えば矢印17で表される複数のワード線を含む。ワード線は、この例ではワード線検出器セクション0、ワード線検出器セクション1、ワード線検出器セクション2、ワード線検出器セクション3、ワード線検出器セクション4、ワード線検出器セクション5、ワード線検出器セクション6、及びワード線検出器セクション7を含んだ複数のセクションを有するワード線デコーダより駆動される。また、列デコーダ及びデータ入力/出力回路18は、配列16内で矢印19で表される複数のビット線に結合される。列デコーダ18及びワード線デコーダ20は、アドレス入力12から受取られたアドレスにより制御される。アドレスはそれぞれ、ワード線デコーダ20及び列デコーダ18を駆動する線21上の行アドレス及び線22上の列アドレスを含むものとして特徴付けることができる。また、アドレス線12に結合したワード線予備デコーダ23が含まれる。ワード線予備デコーダ23は、それぞれワード線デコーダ・セクション0−7に供給される線24上の選択制御信号SEL(0−7)を発生する。この例において、線12上のアドレスの行アドレス部分の3つの上位ビットはワード線予備デコーダ23を制御し、そしてワード線デコーダ20から特定のワード線デコーダ・セクションを選択するのに使用される。
【0016】
モード論理26が、チップ上に含まれる。モード論理26は、フラッシュメモリのモード操作の制御のために、線13及び14上のチップ可能及びチップ選択信号を他の信号と同様に受取る。フラッシュメモリ装置は読出しモード、プログラム・モード、消去モード、そしてプログラム及び消去操作の特定の実現に適している他のモードを含む。線40上の読出し制御信号はモード制御論理26により生成される。プログラム及び消去モード・ワード線電圧ポンプ28がチップ上に含まれている。読出しモードに対して、読出しモードワード線電圧ブースと回路29が含まれる。本発明によれば、読出しモードワード線電圧ブースト回路29は、高速多段階ブースト回路を含む。読出しモードワード線ブースト回路29の出力は、それぞれのワード線検出器セクションに対して線30上のワード線電圧AVX(0−7)を含む。本発明によれば、読出しモードワード線電圧ブースト回路29は、AVX30のレベルに応答する。また、読出しモードワード線電圧ブースト回路29は、アドレス遷移検出回路33に応答する。アドレス遷移検出回路33は、アドレスの遷移を示す線35上の信号を発生する。
【0017】
従って、図1に示すように、本発明はフラッシュメモリ装置の読出しモードについてのワード線電圧生成に適用される。本発明は特に、例えば、2.7乃至3.6ボルトの範囲内の低い電源電圧を有するフラッシュメモリに適している。本発明はまた、集積回路上のノード30などのノード上にブーストされた電圧を必要とする他の装置及びROM配列に適している。
【0018】
図2は、本発明によるワード線電圧ブースト回路のブロック図を示す。回路は、集積回路上でアドレスを入力として受取り、そして出力として線201上にアドレス遷移検出信号ATSを与え、線202上に第1アドレス遷移検出パルスATD1STを与え、そして線203上に第2アドレス遷移検出パルスを与えるアドレス遷移検出回路200を含む。線203上の第2パルスATD2NDは、ポンプ・キャパシタC1を含む第1段ブースト駆動回路と論理ブロック204に接続されている。ポンプ・キャパシタはダイオード205のダイオードに接続されている。ダイオード205のカソードは電圧AVXが生成されるノード206に接続される。第2段ブースト駆動回路及び論理ブロック207はまた、線203上のパルスATD2NDを受取り、そして線201上のアドレス遷移検出信号ATDを受取るために接続されている。第2段ブロック207の出力は、線208上のブースト信号をキャパシタC2に与える。キャパシタの第2端子はノード206に結合されている。第1レベル検出器209及び第2レベル検出器210はノード206に結合され、そしてそれぞれ線211上に第1制御信号CT1及び線212上に第2制御信号CT1SPを生成する。これらの信号は第2段ブロック207に供給されて、線208上のブースト信号の遷移に応答してキャパシタC2の充電速度を制御する。
【0019】
図2中のワード線電圧発生器はまた、第1予備充電回路215及び第2予備充電回路216を含む。第1及び第2予備充電回路215、216は、ダイオード205のアノード及びノード206をブースト工程を容易にするために供給電位近くまで予備充電する。線217上のチップ可能化CEL信号、線218上の可能化準備信号ENRDYB、及び線219上の可能化アドレス遷移検出信号ENATDを含む制御信号が予備充電回路に供給される。これに加えて、予備充電回路は線202上の第1アドレス遷移パルスATD1STに応答する。
【0020】
図3は、ノード206上のAVX信号のレベル及びアドレス遷移検出信号のタイミング・チャートである。
【0021】
図3において、トレース300上にアドレス遷移検出信号へのアドレス入力が示される。トレース301上に線201上のアドレス遷移検出信号が示される。トレース302上に第1アドレス遷移検出パルスATD1STが示される。トレース303上で第2アドレス遷移検出パルスATD2NDが示される。トレース304上でノード206上の電圧AVXのレベルが示される。
【0022】
この例において、線304上のAVX信号のレベルは、点310に示すようにおおよそVDDの供給電圧レベルで開始する。時間311において、集積回路の入力においてアドレスが変化する。これは時間311でアドレス遷移検出信号を高状態に遷移し、そして時間312で低状態に遷移する。この例では、時間311及び312間の線301上のATD信号の間隔は約20ナノ秒である。アドレス遷移検出回路200は線302上のATD1ST信号により示されるように時間311で開始し、時間313で終了する第1パルスを発生する。ATD2ND信号は時間313で高状態に遷移し、そして時間312に近い時間314で低状態に遷移する。
【0023】
ノードAVXのブーストは、時間311でATD1STパルスにより引起こされた予備充電と共に開始する。図3のトレース304において、この予備充電はAVX信号のレベルのどんな変化も反映しない。しかし、もしAVX信号がATD信号の前にVDDレベルまで予備充電されなかったならば、そのレベルはVDD近くまで持ち上げられたであろう。予備充電回路はまた、キャパシタC1をVDDレベル上にブーストするために予備条件付ける。
【0024】
時間313のATD2ND信号の立上り端において、第1段ブースト・ポンプはキャパシタC1上の遷移を生ずる。これはダイオード205のアノードをノード206のレベルの上にブーストし、そして時間313及び312間の領域315により示されるようにAVX信号の増加を誘導する。
【0025】
時間312のATD信号の立下り端で、第2段ブースト・ポンプが時間312の直ぐ後のトレース304の急な領域316でブースト信号208の高速遷移を開始する。時間317で、電圧レベル検出器B210はAVX信号が第1しきい値を横切ったことを検出する。これは、時間317の直ぐ後、トレース304の領域319に示されるように、より遅い速度のブーストに第2段ブースト・ポンプを切換える。
【0026】
時間318で、レベル検出器A209は電圧レベルAVXが最終しきい値に到達したことを検出し、そして線211上に制御信号CT1を発生する。これは第2段ポンプのブースト速度を停止させる。
【0027】
この例において高速ブーストの時間312及び317の間の間隔は、約2ナノ秒以下、又は約5ナノ秒以下である。時間317及び318の間のトレース319中のより遅いブーストの時間間隔は約10ナノ秒以下、又は約20ナノ秒以下である。
【0028】
間隔319中のより遅いブースト速度の全体は、AVX信号の最終レベルをより正確に制御するフイードバック回路により多くの時間を可能にする。間隔316中のより高速なブースト速度は、カットオフ・レベルの正確性を犠牲することなくブースト工程を顕著に速くする。
【0029】
図4、5、6、7、8及び9は、本発明の好ましい実施の形態中の電圧ブースト回路の詳細な回路図を与える。図4は、第1段ポンプと第2段ポンプとを示す。第1段ポンプは線400上の第2パルスATD2NDを受取る。この信号は反転器401、反転器402、反転器403、及び反転器404を介してキャパシタC1の第1端子に供給される。従って、線400上のパルスATD2NDの立上り端で、キャパシタC1の第1端子上の信号は低値から高値へ遷移する。キャパシタC1の第2端子はダイオード405のアノードに接続される。ダイオード405のカソードはAVX電圧が発生されるノード406に接続される。
【0030】
ポンプの第2段は、線400上の第2パルスATD2NDと線410上のアドレス遷移検出信号ATDを含む。これらの信号はNORゲート411に入力として供給され、ゲート411は反転器412へ入力を供給する。反転器412の出力はセット・リセットSRラッチ413のリセット入力と、NORゲート414の1つの入力として供給される。アクテイブ低チップ可能化信号CEB415はSRラッチ413の設定入力へ供給される。SRラッチの出力はNORゲート414の第2入力である。NORゲート414の出力は反転器416を駆動し、次に反転器416は反転器417を駆動する。反転器417は反転器418及び反転器419に入力を供給する。反転器419の出力はキャパシタ420の第1端子に結合されている。第2端子キャパシタ420はnチャンネル・トランジスタ421のソースに接続されている。nチャンネル・トランジスタ421のドレインは供給電位VDDへ接続されている。トランジスタ421のゲートは線422上の制御信号ENATDを受取る。また、キャパシタ420はダイオード423のアノードに接続される。ダイオード423のカソードはノード406に接続されている。線422の制御信号は、ポンプ回路の操作中にダイオード423のアノードを供給電位レベルに引き上げる。ダイオード423を介してノード406へ結合されたトランジスタ421とキャパシタ420と反転器419を含む回路は、予備充電キャパシテイで動作する。ENATD信号が低い時、CEBがラッチ413を設定し、反転器419の出力上の遷移を生ずる。これはキャパシタ420及びダイオード423を介してノード406を予備充電機能を補助するために予備充電レベルまでブーストする。
【0031】
アドレス遷移検出可能化信号が高い時、ブーストは反転器418を介して可能化される。反転器418は2モード反転器425を駆動する。2モード反転器の出力は、キャパシタC2に結合された線426上のブースト信号である。キャパシタC2の第2ノードは端子406に供給される。2モード駆動回路425はトランジスタ428、429、430及び431を含む電流源回路に接続された電源端子を有する。この例において、トランジスタ428及び429は、3ミクロンの幅と5ミクロンの長さを有するpチャンネルトランジスタからなる。トランジスタ428及び429のゲート及びドレインは一緒にそれぞれダイオード構成で結合されている。トランジスタのnウエルはそれぞれソースに結合されている。これらのトランジスタは、駆動回路425の電源端子に弱いプルアップを与えて、それが浮遊することを防止する。
【0032】
トランジスタ430及び431は、線426上に2つのブースト速度のブースト信号を設定する。この例において、トランジスタ430はトランジスタ431の幅(例えば、50ミクロン)の約5分のの幅を有し、そして約0.5ミクロンの長さを有する。トランジスタ430は、制御信号CT1をそのゲートに結合したpチャンネル・トランジスタである。トランジスタ431は制御信号CT1SPをそのゲートに結合させたpチャンネル・トランジスタである。トランジスタ431は、トランジスタ430の幅(例えば、250ミクロン)の約5倍の幅と約0.5ミクロンの長さを有する。従って、CT1SPにより制御されるトランジスタ431は、CT1により制御されるトランジスタ430よりもずっと強い。トランジスタ430及び431のドレインは共に駆動反転器425の電源端子に結合される。CT1とCT1SPの両方が低い時、図3中のトレース304中の時間312及び317の間の間隔で反映されるようにブースト信号426中に高速のブーストを発生する。制御信号CT1SPが高くなる時、トランジスタ431がオフとなり、トランジスタ430のみで駆動され、ブーストの速度が実質的に減少する。これは図3中のトレース304の時間317及び318の間の間隔319中の遅い速度のブーストを反映する。
【0033】
ノード426中の信号のブースト速度は、図3中のトレース304で示される方法でノード406上のキャパシタC2を横断して直接反映される。
【0034】
トランジスタ430のゲートのCT1及びCT1SP制御信号は、図6及び図7に示されるレベル検出器により発生される。ATD1STパルス及びATD2NDパルスは図5に示される回路により生成される。
【0035】
回路のブースト操作の設定のために使用される図8及び9に示される予備充電回路が、ブースト回路に結合されている。第1予備充電回路490がダイオード405のアノードに結合されている。第2予備充電回路491がダイオード405のカソードのノード406に結合される。
【0036】
ENRDYB、CEL、CEB、及びENATD制御信号は標準の設計の論理で発生される制御信号である。
【0037】
図5において、ATD1ST及びATD2ND信号が、線500上のアドレス遷移検出ATD信号に応答して発生される。ATD信号は、例えば発明者、イン・リュー等による1996年11月15日出願の米国特許出願番号08/751,513「アドレス遷移検出回路」に説明されているように発生される。アドレス信号の遷移の際、図3に示すように約20ナノ秒のATDパルスが好ましいシステムにおいて生成される。この信号は、NANDゲート501と反転器502とからなるワンショット回路に加えられる。入力ATD信号線500は反転器502の入力とNANDゲート501の1つに接続されている。反転器502の出力はNANDゲート501の第2入力に接続されている。NANDゲート501の出力は反転器503に供給される。反転器503の出力は線436上にATD1ST信号を供給する。ATD1ST信号は、反転器504とNORゲート505を含む第2ワンショット回路に供給される。ATD1ST信号は、NORゲート505の入力に出力が接続された反転器504の入力接続される。また、ATD1ST信号はNORゲート505の第2入力に接続している。NORゲート505の出力はSRラッチ506のセット入力に接続している。これに加えて、NORゲート505の出力はNORゲート507への1つの入力として接続されている。NORゲート507の出力はSRラッチ506のリセット入力に接続している。SRラッチ506のQ出力は反転器508に接続され、次に、反転器509を駆動する。反転器509の出力は線400上のATD2ND信号である。
【0038】
図6に示される第1レベル検出器はCT1SP信号を発生する。図7に示される第2レベル検出器はCT1信号を生成する。CT1SP信号はCT1信号よりも低いレベルのAVXでトリガーする。図6の検出器は、入力として線601上のCEB信号、線436上のATD1ST信号、線700上のCT1信号を受取るNORゲート600の出力により可能化される。NORゲート600の出力は反転器602を介してトランジスタ603のゲートに接続される。また、反転器600の出力はトランジスタ604のゲートに接続される。NORゲート600の出力が高い時、トランジスタ604はオンされ、そしてトランジスタ603がレベル検出器回路の動作の可能化をオフする。
【0039】
レベル検出器回路は、入力としてノード406からAVX信号を受取る第1電流レッグを含む。このノードはpチヤンネル・トランジスタ605のnウエルとソースに接続される。pチャンネル・トランジスタ605のゲート及びドレインは、pチャンネル・トランジスタ606のnウエルとソースに接続される。トランジスタ606のゲート及びドレインはトランジスタ604のドレインに接続される。トランジスタ604のソースはnチャンネル・トランジスタ607のゲート及びドレインに接続される。nチャンネル・トランジスタ607のソースは接地に接続される。
【0040】
レベル検出器の第2電流レッグは、電源供給電位VDDに接続された第1ノードを含む。pチャンネル・トランジスタ610及びpチャンネル・トランジスタ611はそのソースを供給電位に接続している。トランジスタ610のゲート及びドレインはトランジスタ612のドレインに接続される。トランジスタ611のゲートは、反転器602の出力から供給される線614上のSBCTL1信号を入力として受取る反転器613の出力に接続される。従って、SBCTL1信号が高い時、トランジスタ611のゲート上の信号は低く、回路を通じて増大した電流を可能にする。
【0041】
トランジスタ612のソースが接地される。トランジスタ612のゲートはトランジスタ607のゲートに電流ミラー方法で接続される。また、トランジスタ612のゲート及びトランジスタ607のゲートは、トランジスタ603のドレインに接続されている。トランジスタ612のドレイン上のノードNISPは反転器615の入力として接続される。反転器615の出力はSRラッチ616のS入力に接続される。SRラッチ616のリセット入力は線436上のATD1ST信号を受取るために接続される。SRラッチ616のQ出力は、反転器618を駆動する反転器617に接続される。反転器618の出力は、線620上の制御信号CT1SPである。動作において、信号AVXが増加する時、検出器の電流ミラー・レッグを介して電流が増加する。トランジスタ610を介して電流が増加する時、電圧NISPが降下する。電圧NISPが反転器615のトリップ点以下に降下する時、ラッチ616はCT1SP信号を発生するためにセットされる。
【0042】
図7は、CT1信号を生成するためのレベル検出器を示す。このレベル検出器は、線601上のCEB信号及び線436上のATD1STを受取るNORゲート701の出力により可能化される。NORゲート701の出力は、nチャンネル・トランジスタ702のゲート及び反転器703の入力に接続されている。反転器703の入力はnチャンネル・トランジスタ704のゲートに接続される。トランジスタ704のドレインはノード705に接続される。トランジスタ704のソースは接地に接続される。従って、NORゲート701の出力が高くなる時、回路はトランジスタ704をオフし、トランジスタ702をオンすることにより可能化される。これに加えて、反転器703の出力は反転器706の入力に供給される制御信号SBCTLを生成する。反転器706の入力の高レベルはトランジスタ707をオンにする。
【0043】
レベル検出器は、ノード406上の電圧AVXに接続された第1電流レッグを含む。ノード406は、pチャンネル・トランジスタ708のソース及びnウエルと接続されている。トランジスタ708のゲート及びドレインはpチャンネル・トランジスタ709のソースとnウエルに結合されている。トランジスタ709のゲート及びドレインは、トランジスタ710のソースとnウエル及びトランジスタ711のソースとnウエルに接続されている。トランジスタ710のゲートは線700上の制御信号CT1を受取るために接続されている。トランジスタ711のゲート及びドレインとトランジスタのドレインは、nチャンネル・トランジスタ712のゲート及びドレインに接続されている。トランジスタ712のソースは、3重ウエルnチャンネル・トランジスタ713のゲート及びドレインに接続している。トランジスタ713の隔離ウエルはAVXノード406に接続されている。トランジスタ713のpウエル及びソースは、トランジスタ702のドレインに接続される。トランジスタ702のソースは、ノード705でトランジスタ714のドレイン及びゲートに接続されている。トランジスタ714のソースは接地に接続される。
【0044】
レベル検出器の第2電流レッグは、ソースを供給電位に接続し、ドレインをトランジスタ715のドレインに接続させたトランジスタ707を含む。トランジスタ715のソースは接地に接続される。トランジスタ715のゲートはトランジスタ714と共通にノード705に接続される。これに加え、トランジスタ716はそのソースを供給電位に接続し、そしてドレインをトランジスタ715のドレインに接続させている。
【0045】
回路は高いしきい値を除いて、図6について上述した方法で動作する。すなわち、電圧レベルAVXが増加する時、電流ミラー・レッグを介して電流が増加する。電流があるレベルに達する時、反転器717の入力のノードNI上の電圧は反転器のトリップ点に到達する。反転器717の出力は、SRラッチ718のセット入力に接続されている。SRラッチ718のQ出力は、反転器719に接続され、次に、反転器720を駆動する。反転器720の出力は線700のCT1信号である。SRラッチ718のリセット入力は線436上のATD1ST信号を受取る。
【0046】
トランジスタ710は、CT1信号が高くなる時にオフになる動作をする。これはレベル検出器を介しての電流を減少し、そして回路の電力を節約する。
【0047】
ここで説明されたレベル検出回路は、好ましい実施の形態を構成する。本発明により使用されるさまざまなレベルの検出回路の手法が存在する。本発明によれば、第1段階のポンピング中にAVXの電圧レベルが急速に増加する時、図6及び図7の回路又はレベル検出器の他のタイプを使用したAVXのレベル・シフトの検出に含まれるナノ秒の数分の一程度の遅延は顕著に正確な遮断であると理解できる。好ましい所定のレベルでAVX信号のブーストレベルを遮断するために1ナノ秒又はそれ以下にこれらの検出器のタイミングを調節する能力は、本発明によれば、レベルが所望の遮断に到達する時にブースト速度を低下させることにより解決される。このように、CT1SP信号の相対タイミングとブーストの最終レベルの到達はあまり決定的でなくなる。本発明によれば、急速なブーストが可能であるが、オーバーシュート条件が回避される。
【0048】
図8は、第1予備充電回路490を示す。それは、入力信号として、線435上の可能化ATD信号と線436上の第1ATDパルスATD1STとを受け取る。これらの信号は、入力として、NANDゲート437の入力として供給され、ゲート437の出力は反転器438を駆動する。反転器438の出力は、キャパシタ接続トランジスタ439のソース及びドレインに接続されている。トランジスタ439のゲートは、nチャンネル・トランジスタ440のゲートに接続されている。nチャンネル・トランジスタ440のソースは、ダイオード405のアノードに結合された線432に接続されている。そしてトランジスタ440のドレインは供給電位VDDに接続されている。トランジスタ440のゲートは、ソースが供給電位VDDに接続され、ゲートが線442上の制御信号ENRDYBに接続され、そしてドレインがダイオード443のアノードに接続されたpチャンネル・トランジスタ441を含んだ回路によりバイアスされる。ダイオード443のカソードはトランジスタ440のゲートに接続されている。トランジスタ444はそのドレインをトランジスタ440のゲートに接続し、そのソースを接地に接続させている。トランジスタ444のゲートは線445上の制御信号CELに接続されている。これに加えて、トランジスタ446はそのドレインをトランジスタ440のゲートに接続させ、そのソースを接地に接続させている。トランジスタ446のゲートは線442上の制御信号ENRDYB信号に接続している。動作において、トランジスタ440のゲートは線442上のENRDYB端子の低信号に応答して、トランジスタ441及びダイオード443を横断した供給電位以下の電圧降下により決定されるレベルに決定される。線445上の制御信号CELが高くなる時、ノードが接地に接続される。同様に、制御信号ENRDYBが高くなる時、ノードはトランジスタ446を介して接地に接続される。
【0049】
これに加えて、予備充電回路は、ゲート及びドレインが供給電位に結合され、ソースが線430を横切ってダイオード405のアノードに接続されたトランジスタ450を含む。このダイオード接続トランジスタ450は、開始点として、ノードのレベルをVDD以下のしきい値降下に維持する。ATD1STパルスに応答して、トランジスタ440のゲートはブーストされ、トランジスタ440及び450を横断したしきい値の降下を補償するために、ダイオード405のアノードをVDDレベルまで引き上げる。
【0050】
図9に第2予備充電回路が示され、第1予備充電回路と類似している。それは線435上のその入力ENATD及び線436上のATD1ST信号を受取る。これらの信号は入力としてNANDゲート457に供給される。ゲート457はインバータ458を駆動する。反転器458はキャパシタ接続トランジスタ459のソース及びドレインに接続されている。ゲート・トランジスタ459はトランジスタ460のゲートに接続される。トランジスタ460のゲートはまた、ソースを供給電位VDDに接続し、そしてドレインをダイオード462を介してゲート・トランジスタ460に接続したpチャンネル・トランジスタ461を含む回路によりバイアスされる。トランジスタ463及び464はそれらのドレインをトランジスタ460のゲートに接続し、それらのソースを接地に接続したnチャンネル・トランジスタである。トランジスタ463のゲートは線445上のCEL制御信号を受取る。トランジスタ461のゲート及びトランジスタ464のゲートは入力として線442上の制御信号ENRYDBを受取る。
【0051】
第2予備充電回路は、ゲート及びドレインを供給電位VDDに接続し、ソースを線431上のノード406に接続したトランジスタ470を含む。
【0052】
この例の回路において、図4乃至9の回路構成要素のパラメータと相対的な大きさは以下の表に表される。

Figure 0004394835
Figure 0004394835
【0053】
上記のトランジスタの大きさとキャパシタのパラメータは、特定の半導体装置の必要により設計された特定の実現の代表例である。明らかに、これらのトランジスタの相対的な大きさと部品の変化はある状況に対して適当であろう。しかし、これらは例示の回路の動作をより詳細に理解するための基礎として与えられた。
【0054】
従って、フラッシュメモリ及び他のメモリ装置のための読出し動作に使用するのに公的な2モード電圧ブースト回路が開示された。回路はまた、正確な遮断レベルでもって高速ブーストが望ましい他の環境でも好適である。例えば、さまざまなレベルのセルの読出しについてワード線電圧上に大変厳しいマージンに依存する複数レベル・セルには正確な遮断レベルは特別に重要である。
【0055】
本発明の好ましい実施の形態の詳細な説明が例示的な説明目的でなされた。本発明を開示した正確な形式に限定する意図又は網羅的な意図ではない。明らかに、当業者には多くの修正や変形が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のオンチップ電圧供給回路を含む集積回路メモリ装置のブロック図。
【図2】 図1のシステムで使用される本発明のワード線ブースト回路のブロック図。
【図3】 本発明の作用を説明するために使用されるタイミング図。
【図4】 本発明によるブースト回路の好ましい実施の形態の回路図。
【図5】 図4のブースト回路により使用される遷移信号を発生するために使用される論理の回路図。
【図6】 図4の回路との組合せて使用される電圧レベル検出器の回路図。
【図7】 図4の回路と共に使用される第2電圧レベル検出器の回路図。
【図8】 図4の回路と共に使用される予備充電回路の回路図。
【図9】 図4の回路と共に使用される第2予備充電回路の回路図。[0001]
Background art
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an on-chip voltage generation technique for generating on-chip a voltage outside the range of power supply voltage supplied to the chip, and more particularly, the read-out necessary for the power supply voltage to detect data in the memory. The present invention relates to the generation of word line voltages on low power memory devices such as flash memory, mask ROM, and SRAM that are lower than the potential.
[0002]
Conventional technology
Traditionally, integrated circuits have been manufactured to operate with a power supply voltage of about 5 volts within a specified range of ± 10%. Of course, other power supply voltages are also used. The current trend is to design integrated circuits to operate at lower supply voltages for many applications. In general, lower voltages result in lower power operation of the device and can be easily supplied with batteries in smaller devices. For example, one of the low power supply voltages that has emerged as standard specifies that it operates in the range of about 2.7 to about 3.6 volts. Other standards around lower voltages have also been developed.
[0003]
However, on-chip circuits are often designed to operate at higher voltages for several purposes. For example, in memory devices such as flash memory, word lines that supply gate voltages to memory cells are often designed to operate with a read voltage of 4 volts or higher. Therefore, the low power supply voltage is insufficient to directly supply an on-chip voltage that is sufficiently high to drive the word line. This problem is addressed by including a charge pump or other voltage supply booster on the integrated circuit to provide a higher operating voltage on the chip. See, for example, US Pat. No. 5,511,026, Booted and regulated gate power supply with reference tracking for multiple density and low power memory. The '026 patent describes an integrated circuit memory having a charge pump configured to supply a word line voltage at a level higher than the power supply potential. In addition, the '026 patent allows multiple word line voltages for multi-level / memory devices to be provided between memory cell states with a larger operating margin than is normally available using standard power supply potentials. It describes the use of an on-chip charge pump to provide.
[0004]
One problem associated with conventional approaches of on-chip charge pumps for these purposes arises from the difficulty of generating well-tuned output levels without sacrificing speed. Well-regulated levels are especially important in multi-level memory devices or low voltage devices that operate with a narrow margin of read voltage. However, it is preferable to read at high speed. The time required to stabilize the charge pump output to a well regulated level contributes a significant portion of the delay for read operations or operations that require the output generated by the charge pump for operation.
[0005]
Accordingly, it would be desirable to provide an on-chip voltage supply circuit for use in an integrated circuit that operates at high speed and provides more accurate control of the on-chip voltage.
[0006]
Disclosure of the invention
The present invention provides an on-chip voltage generation circuit suitable for use in an integrated circuit having a low power supply voltage (for example, 2.7 to 3.6 volts) such as a flash memory device. In accordance with one aspect of the present invention, an integrated circuit having a supply voltage input capable of receiving a supply potential within a pre-specified range of voltages, wherein the on-state is higher than the supply voltage within the pre-specified range. Characterized as an integrated circuit that includes components on the integrated circuit that use the chip voltage. A voltage boost circuit is coupled to the supply voltage input and a boost signal that boosts the on-chip voltage to a node on the integrated circuit in response to the boost signal transition. The voltage boost circuit is responsive to the first mode for boosting the on-chip voltage with a first speed boost up to a first threshold, and after reaching the first threshold, is turned on with a second speed boost. A second mode for boosting the chip voltage. In a preferred system, the second speed boost is slower than the first speed boost. The detection circuit is coupled to a node on the integrated circuit that receives the on-chip voltage and a voltage boost circuit. The detection circuit provides a signal to the voltage boost circuit when the node reaches the first threshold value, and provides a signal to the voltage boost signal circuit when the node reaches the second threshold value. According to one aspect of the present invention, the first threshold is reached in 5 nanoseconds or less. More preferably, it is 2 nanoseconds or less of the transition of the boost signal.
[0007]
According to one aspect of the invention, the detection circuit includes a first detector that provides a first control signal to the voltage boost circuit within a first time interval when the node reaches a first threshold. During the first time interval, the voltage boost circuit continues to boost at the first speed. A second detector is coupled to the node and provides a second control signal to the voltage boost circuit within a second time interval during which the node reaches a second threshold. During the second time interval, the voltage boost circuit continues to boost at the second rate so that the on-chip voltage on the node increases less during the second time interval than during the first time interval. This slower increase during the time interval between the signal of the voltage boost circuit and the detection of the second threshold of the second detector is more accurate in response to the passage of the second threshold. Allows to control off. This allows a very fast boost of the difference in the initial part of the voltage pumping in response to signal transitions while maintaining an accurate cut-off.
[0008]
According to another aspect of the invention, the voltage boost circuit includes a capacitor and a drive circuit coupled to one terminal of the capacitor. The drive circuit provides a transition to the capacitor by supplying current at a first rate during the first mode, and supplies current at a second rate during the second mode. In one approach, the drive circuit includes an inverter whose input is connected to receive a boost signal and whose output is coupled to a capacitor. The inverter is coupled to any one of the first and second power supply terminals having first and second power supply terminals and a first mode supply current at a first speed and a second mode supply current at a second speed. Current source. In this way, the rate of increase of the voltage on the capacitor can be controlled in the first and second modes to set pumping at faster and slower rates.
[0009]
According to another aspect of the invention, the voltage boost circuit includes a first stage and a second stage. The first stage includes a capacitor having first and second terminals, and a diode having an anode coupled to the second terminal capacitor and a cathode coupled to a node on the integrated circuit. A driver is coupled to the first terminal of the capacitor and provides a first transition signal to the first capacitor. The second stage includes a second capacitor having a first terminal coupled to a node on the integrated circuit. A second driver is coupled to the second terminal of the second capacitor and provides a boost signal transition to the second terminal of the capacitor in accordance with the operation of the two modes described above.
[0010]
In one aspect of the invention, the circuit also includes a first precharge circuit coupled to the anode of the diode in the first stage and a second precharge circuit coupled to the cathode of the diode.
[0011]
In addition, the circuit according to the preferred embodiment includes on-chip logic capable of generating a first transition signal and a boost signal transition.
[0012]
The present invention is particularly suitable for implementation on an integrated circuit memory including an array of memory cells of multiple word lines and multiple bit lines. A set of word line drive circuits is coupled to the plurality of word lines and uses a word line voltage that is higher than a pre-specified range of supply voltage inputs. The logic detects an event on the integrated circuit, such as an address signal transition, and generates a boost signal transition. The voltage boost circuit and detection circuit described above are included on the chip to boost the voltage on the word line. According to one aspect of the invention, an integrated circuit memory includes an array of ROM cells. In another aspect, the array of memory cells includes floating gate memory cells such as flash memory.
[0013]
Hereinafter, other aspects and advantages of the present invention will become apparent by describing embodiments of the present invention with reference to the drawings.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows an entire flash memory device incorporating an on-chip voltage supply circuit for generating a read mode word line voltage. That is, FIG. 1 shows an integrated circuit. The integrated circuit includes a supply voltage input 10 that can receive a supply voltage VDD. In one embodiment, the supply voltage is between 2.7 and 3.6 volts. A ground input 11 is provided. There are input and output pins on the integrated circuit including address input 12, control signal inputs such as chip enable input 13 and output enable input 14, and data input / output pins 15.
[0015]
The integrated circuit includes a flash memory array 16 that includes floating gate transistors and an array of ROM cells, such as masked ROM cells, or other memory cells. The array 16 includes a plurality of word lines represented by arrows 17, for example. The word lines are word line detector section 0, word line detector section 1, word line detector section 2, word line detector section 3, word line detector section 4, word line detector section 5, word line in this example. It is driven by a word line decoder having a plurality of sections including a line detector section 6 and a word line detector section 7. The column decoder and data input / output circuit 18 is coupled to a plurality of bit lines represented by arrows 19 in the array 16. Column decoder 18 and word line decoder 20 are controlled by the address received from address input 12. Each address can be characterized as including a row address on line 21 and a column address on line 22 driving word line decoder 20 and column decoder 18, respectively. A word line spare decoder 23 coupled to the address line 12 is also included. The word line spare decoder 23 generates a selection control signal SEL (0-7) on the line 24 which is supplied to the word line decoder sections 0-7, respectively. In this example, the three upper bits of the row address portion of the address on line 12 are used to control word line spare decoder 23 and to select a particular word line decoder section from word line decoder 20.
[0016]
Mode logic 26 is included on the chip. Mode logic 26 receives the chip enable and chip select signals on lines 13 and 14 as well as other signals for control of mode operation of the flash memory. The flash memory device includes a read mode, a program mode, an erase mode, and other modes suitable for specific implementation of program and erase operations. The read control signal on line 40 is generated by mode control logic 26. A program and erase mode word line voltage pump 28 is included on the chip. For read mode, read mode word line voltage booth and circuit 29 are included. In accordance with the present invention, read mode word line voltage boost circuit 29 includes a high speed multi-stage boost circuit. The output of the read mode word line boost circuit 29 includes the word line voltage AVX (0-7) on line 30 for each word line detector section. In accordance with the present invention, read mode word line voltage boost circuit 29 is responsive to the level of AVX 30. The read mode word line voltage boost circuit 29 responds to the address transition detection circuit 33. The address transition detection circuit 33 generates a signal on the line 35 indicating the address transition.
[0017]
Therefore, as shown in FIG. 1, the present invention is applied to word line voltage generation for a read mode of a flash memory device. The present invention is particularly suitable for a flash memory having a low power supply voltage, for example, in the range of 2.7 to 3.6 volts. The present invention is also suitable for other devices and ROM arrays that require a boosted voltage on a node, such as node 30 on an integrated circuit.
[0018]
FIG. 2 shows a block diagram of a word line voltage boost circuit according to the present invention. The circuit receives an address as an input on the integrated circuit and provides an address transition detection signal ATS on line 201 as an output, a first address transition detection pulse ATD1ST on line 202, and a second address on line 203. An address transition detection circuit 200 that provides a transition detection pulse is included. The second pulse ATD2ND on line 203 is connected to the first stage boost drive circuit and logic block 204 including the pump capacitor C1. The pump capacitor is connected to the diode of diode 205. The cathode of the diode 205 is connected to a node 206 where the voltage AVX is generated. The second stage boost drive circuit and logic block 207 is also connected to receive the pulse ATD2ND on line 203 and to receive the address transition detection signal ATD on line 201. The output of second stage block 207 provides the boost signal on line 208 to capacitor C2. The second terminal of the capacitor is coupled to node 206. First level detector 209 and second level detector 210 are coupled to node 206 and generate first control signal CT1 on line 211 and second control signal CT1SP on line 212, respectively. These signals are provided to the second stage block 207 to control the charge rate of capacitor C2 in response to the boost signal transition on line 208.
[0019]
  The word line voltage generator in FIG. 2 also includes a first precharge circuit 215 and a second precharge circuit 216. First and second precharge circuits 215, 216 precharge the anode of diode 205 and node 206 to near the supply potential to facilitate the boost process. On line 217Chip enable CEL signal, Control signals including enable enable signal ENRDYB on line 218 and enable address transition detect signal ENATD on line 219 are supplied to the precharge circuit. In addition, the precharge circuit is responsive to a first address transition pulse ATD1ST on line 202.
[0020]
FIG. 3 is a timing chart of the level of the AVX signal on the node 206 and the address transition detection signal.
[0021]
In FIG. 3, the address input to the address transition detection signal is shown on the trace 300. An address transition detection signal on line 201 is shown on trace 301. A first address transition detection pulse ATD1ST is shown on the trace 302. A second address transition detection pulse ATD2ND is shown on the trace 303. On trace 304 the level of voltage AVX on node 206 is shown.
[0022]
In this example, the level of the AVX signal on line 304 starts at a supply voltage level of approximately VDD as shown at point 310. At time 311, the address changes at the input of the integrated circuit. This transitions the address transition detection signal to a high state at time 311 and transitions to a low state at time 312. In this example, the interval of the ATD signal on line 301 between times 311 and 312 is about 20 nanoseconds. Address transition detection circuit 200 generates a first pulse that starts at time 311 and ends at time 313 as indicated by the ATD1ST signal on line 302. The ATD2ND signal transitions to a high state at time 313 and transitions to a low state at time 314 close to time 312.
[0023]
Node AVX boost begins at time 311 with a precharge caused by the ATD1ST pulse. In trace 304 of FIG. 3, this precharge does not reflect any change in the level of the AVX signal. However, if the AVX signal was not precharged to the VDD level before the ATD signal, that level would have been raised to near VDD. The precharge circuit also preconditions to boost capacitor C1 above the VDD level.
[0024]
At the rising edge of the ATD2ND signal at time 313, the first stage boost pump causes a transition on capacitor C1. This boosts the anode of diode 205 above the level of node 206 and induces an increase in the AVX signal as indicated by region 315 between times 313 and 312.
[0025]
At the falling edge of the ATD signal at time 312, the second stage boost pump begins a fast transition of the boost signal 208 at the steep region 316 of the trace 304 immediately after time 312. At time 317, voltage level detector B210 detects that the AVX signal has crossed the first threshold. This immediately switches the second stage boost pump to a slower speed boost as shown in region 319 of trace 304 shortly after time 317.
[0026]
At time 318, level detector A 209 detects that voltage level AVX has reached the final threshold and generates control signal CT1 on line 211. This stops the boost speed of the second stage pump.
[0027]
In this example, the interval between fast boost times 312 and 317 is about 2 nanoseconds or less, or about 5 nanoseconds or less. The slower boost time interval in trace 319 between times 317 and 318 is about 10 nanoseconds or less, or about 20 nanoseconds or less.
[0028]
The overall slower boost rate during interval 319 allows more time for the feedback circuit to more accurately control the final level of the AVX signal. The faster boost speed during interval 316 significantly speeds up the boost process without sacrificing cut-off level accuracy.
[0029]
4, 5, 6, 7, 8, and 9 provide detailed circuit diagrams of the voltage boost circuit in the preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a first stage pump and a second stage pump. The first stage pump receives a second pulse ATD2ND on line 400. This signal is supplied to the first terminal of the capacitor C1 through the inverter 401, the inverter 402, the inverter 403, and the inverter 404. Therefore, at the rising edge of pulse ATD2ND on line 400, the signal on the first terminal of capacitor C1 transitions from a low value to a high value. The second terminal of the capacitor C1 is connected to the anode of the diode 405. The cathode of the diode 405 is connected to a node 406 where the AVX voltage is generated.
[0030]
The second stage of the pump includes a second pulse ATD2ND on line 400 and an address transition detection signal ATD on line 410. These signals are supplied as inputs to NOR gate 411, which provides the input to inverter 412. The output of the inverter 412 is supplied as a reset input of the set / reset SR latch 413 and one input of the NOR gate 414. The active low chip enable signal CEB 415 is supplied to the setting input of the SR latch 413. The output of the SR latch is the second input of NOR gate 414. The output of NOR gate 414 drives inverter 416, which then drives inverter 417. Inverter 417 provides inputs to inverter 418 and inverter 419. The output of inverter 419 is coupled to the first terminal of capacitor 420. The second terminal capacitor 420 is connected to the source of the n-channel transistor 421. The drain of the n-channel transistor 421 is connected to the supply potential VDD. The gate of transistor 421 receives control signal ENATD on line 422. The capacitor 420 is connected to the anode of the diode 423. The cathode of the diode 423 is connected to the node 406. A control signal on line 422 pulls the anode of diode 423 to the supply potential level during operation of the pump circuit. The circuit including transistor 421, capacitor 420, and inverter 419, coupled to node 406 via diode 423, operates with precharge capacity. When the ENATD signal is low, CEB sets latch 413, causing a transition on the output of inverter 419. This boosts node 406 through capacitor 420 and diode 423 to a precharge level to assist the precharge function.
[0031]
Boost is enabled via inverter 418 when the address transition detect enable signal is high. The inverter 418 drives the two-mode inverter 425. The output of the two-mode inverter is a boost signal on line 426 coupled to capacitor C2. A second node of the capacitor C2 is supplied to the terminal 406. Two-mode drive circuit 425 has a power supply terminal connected to a current source circuit including transistors 428, 429, 430 and 431. In this example, transistors 428 and 429 are p-channel transistors having a width of 3 microns and a length of 5 microns. The gates and drains of transistors 428 and 429 are each coupled together in a diode configuration. Each n-well of the transistor is coupled to a source. These transistors provide a weak pull-up to the power supply terminal of the drive circuit 425 to prevent it from floating.
[0032]
  Transistors 430 and 431 set two boost speed boost signals on line 426. In this example, transistor 430 is approximately 5 minutes the width of transistor 431 (eg, 50 microns).1And has a length of about 0.5 microns. Transistor 430 is a p-channel transistor having control signal CT1 coupled to its gate. Transistor 431 is a p-channel transistor having control signal CT1SP coupled to its gate. Transistor 431 has a width of about 5 times the width of transistor 430 (eg, 250 microns) and a length of about 0.5 microns. Thus, transistor 431 controlled by CT1SP is much stronger than transistor 430 controlled by CT1. The drains of transistors 430 and 431 are both coupled to the power supply terminal of drive inverter 425. When both CT1 and CT1SP are low, a fast boost is generated in boost signal 426 as reflected in the interval between times 312 and 317 in trace 304 in FIG. When the control signal CT1SP becomes high, the transistor 431 is turned off and is driven only by the transistor 430, and the speed of boost is substantially reduced. This reflects the slow speed boost during interval 319 between times 317 and 318 of trace 304 in FIG.
[0033]
The boost rate of the signal in node 426 is directly reflected across capacitor C2 on node 406 in the manner shown by trace 304 in FIG.
[0034]
The CT1 and CT1SP control signals for the gate of transistor 430 are generated by the level detector shown in FIGS. The ATD1ST pulse and the ATD2ND pulse are generated by the circuit shown in FIG.
[0035]
The precharge circuit shown in FIGS. 8 and 9 used for setting the boost operation of the circuit is coupled to the boost circuit. A first precharge circuit 490 is coupled to the anode of diode 405. A second precharge circuit 491 is coupled to the cathode node 406 of the diode 405.
[0036]
The ENRDYB, CEL, CEB, and ENATD control signals are control signals generated with standard design logic.
[0037]
In FIG. 5, ATD1ST and ATD2ND signals are generated in response to an address transition detection ATD signal on line 500. The ATD signal is generated, for example, as described in US patent application Ser. No. 08 / 751,513 “Address Transition Detection Circuit” filed Nov. 15, 1996 by the inventor, In Liu et al. Upon transition of the address signal, an ATD pulse of about 20 nanoseconds is generated in the preferred system as shown in FIG. This signal is applied to a one-shot circuit comprising a NAND gate 501 and an inverter 502. Input ATD signal line 500 is connected to the input of inverter 502 and one of NAND gates 501. The output of the inverter 502 is connected to the second input of the NAND gate 501. The output of the NAND gate 501 is supplied to the inverter 503. The output of inverter 503 provides the ATD1ST signal on line 436. The ATD1ST signal is supplied to a second one-shot circuit including an inverter 504 and a NOR gate 505. The ATD1ST signal is connected to the input of the inverter 504 whose output is connected to the input of the NOR gate 505. The ATD1ST signal is connected to the second input of the NOR gate 505. The output of the NOR gate 505 is connected to the set input of the SR latch 506. In addition, the output of NOR gate 505 is connected as one input to NOR gate 507. The output of the NOR gate 507 is connected to the reset input of the SR latch 506. The Q output of SR latch 506 is connected to inverter 508, which in turn drives inverter 509. The output of inverter 509 is the ATD2ND signal on line 400.
[0038]
The first level detector shown in FIG. 6 generates a CT1SP signal. The second level detector shown in FIG. 7 generates the CT1 signal. The CT1SP signal triggers at a lower AVX level than the CT1 signal. The detector of FIG. 6 is enabled by the output of a NOR gate 600 that receives as input the CEB signal on line 601, the ATD1ST signal on line 436, and the CT1 signal on line 700. The output of the NOR gate 600 is connected to the gate of the transistor 603 via the inverter 602. The output of the inverter 600 is connected to the gate of the transistor 604. When the output of NOR gate 600 is high, transistor 604 is turned on and transistor 603 turns off enabling of the level detector circuit.
[0039]
  The level detector circuit includes a first current leg that receives an AVX signal from node 406 as an input. This node is a p-channel transistor605N-well and source. The gate and drain of p-channel transistor 605 are connected to the n-well and source of p-channel transistor 606. The gate and drain of the transistor 606 are connected to the drain of the transistor 604. The source of transistor 604 is connected to the gate and drain of n-channel transistor 607. n-channel transistor607The source of is connected to ground.
[0040]
The second current leg of the level detector includes a first node connected to the power supply potential VDD. The p-channel transistor 610 and the p-channel transistor 611 have their sources connected to the supply potential. The gate and drain of the transistor 610 are connected to the drain of the transistor 612. The gate of transistor 611 is connected to the output of inverter 613 which receives as input the SBCTL1 signal on line 614 supplied from the output of inverter 602. Thus, when the SBCTL1 signal is high, the signal on the gate of transistor 611 is low, allowing increased current through the circuit.
[0041]
  The source of transistor 612 is grounded. The gate of transistor 612 is connected to the gate of transistor 607 by a current mirror method. The gate of the transistor 612 and the gate of the transistor 607 are connected to the drain of the transistor 603. Node NISP on the drain of transistor 612 is connected as the input of inverter 615. The output of inverter 615 is connected to the S input of SR latch 616. The reset input of SR latch 616 is connected to receive the ATD1ST signal on line 436. The Q output of the SR latch 616 is connected to an inverter 617 that drives an inverter 618. The output of inverter 618 is control signal CT1SP on line 620. In operation, when the signal AVX increases, the current increases through the current mirror leg of the detector. Transistor610When the current increases through, the voltage NISP drops. When voltage NISP drops below the trip point of inverter 615, latch 616 is set to generate the CT1SP signal.
[0042]
FIG. 7 shows a level detector for generating the CT1 signal. This level detector is enabled by the output of a NOR gate 701 that receives the CEB signal on line 601 and the ATD1ST on line 436. The output of NOR gate 701 is connected to the gate of n-channel transistor 702 and the input of inverter 703. The input of inverter 703 is connected to the gate of n-channel transistor 704. The drain of the transistor 704 is connected to the node 705. The source of transistor 704 is connected to ground. Thus, the circuit is enabled by turning off transistor 704 and turning on transistor 702 when the output of NOR gate 701 goes high. In addition, the output of inverter 703 generates a control signal SBCTL that is supplied to the input of inverter 706. A high level at the input of inverter 706 turns on transistor 707.
[0043]
The level detector includes a first current leg connected to voltage AVX on node 406. Node 406 is connected to the source and n-well of p-channel transistor 708. The gate and drain of transistor 708 are coupled to the source and n-well of p-channel transistor 709. The gate and drain of the transistor 709 are connected to the source and n well of the transistor 710 and the source and n well of the transistor 711. The gate of transistor 710 is connected to receive control signal CT1 on line 700. The gate and drain of transistor 711 and the drain of the transistor are connected to the gate and drain of n-channel transistor 712. The source of transistor 712 is connected to the gate and drain of triple well n-channel transistor 713. The isolation well of transistor 713 is connected to AVX node 406. The p-well and source of the transistor 713 are connected to the drain of the transistor 702. The source of the transistor 702 is connected to the drain and gate of the transistor 714 at a node 705. The source of transistor 714 is connected to ground.
[0044]
The second current leg of the level detector includes a transistor 707 with its source connected to the supply potential and its drain connected to the drain of transistor 715. The source of transistor 715 is connected to ground. The gate of the transistor 715 is connected to the node 705 in common with the transistor 714. In addition, transistor 716 has its source connected to the supply potential and its drain connected to the drain of transistor 715.
[0045]
The circuit operates in the manner described above for FIG. 6 except for the high threshold. That is, when the voltage level AVX increases, the current increases through the current mirror leg. When the current reaches a certain level, the voltage on node NI of the input of inverter 717 reaches the trip point of the inverter. The output of the inverter 717 is connected to the set input of the SR latch 718. The Q output of SR latch 718 is connected to inverter 719 which in turn drives inverter 720. The output of inverter 720 is the CT1 signal on line 700. The reset input of SR latch 718 receives the ATD1ST signal on line 436.
[0046]
Transistor 710 operates to turn off when the CT1 signal goes high. This reduces the current through the level detector and saves circuit power.
[0047]
The level detection circuit described here constitutes a preferred embodiment. There are various levels of detection circuit techniques used by the present invention. In accordance with the present invention, when the AVX voltage level rapidly increases during the first stage of pumping, the detection of AVX level shifts using the circuits of FIGS. 6 and 7 or other types of level detectors. It can be seen that a delay of a fraction of a nanosecond contained is a significantly more accurate interruption. The ability to adjust the timing of these detectors to 1 nanosecond or less to cut off the boost level of the AVX signal at a preferred predetermined level, according to the present invention, boosts when the level reaches the desired cutoff. It is solved by reducing the speed. In this way, the relative timing of the CT1SP signal and the arrival of the final boost level are not very critical. According to the present invention, a rapid boost is possible but an overshoot condition is avoided.
[0048]
FIG. 8 shows the first precharge circuit 490. It receives as input signals an enabling ATD signal on line 435 and a first ATD pulse ATD1ST on line 436. These signals are supplied as inputs to the NAND gate 437 and the output of the gate 437 drives the inverter 438. The output of the inverter 438 is connected to the source and drain of the capacitor connection transistor 439. The gate of transistor 439 is connected to the gate of n-channel transistor 440. The source of n-channel transistor 440 is connected to line 432 that is coupled to the anode of diode 405. The drain of the transistor 440 is connected to the supply potential VDD. The gate of transistor 440 is biased by a circuit including a p-channel transistor 441 having a source connected to supply potential VDD, a gate connected to control signal ENRDYB on line 442, and a drain connected to the anode of diode 443. Is done. The cathode of the diode 443 is connected to the gate of the transistor 440. Transistor 444 has its drain connected to the gate of transistor 440 and its source connected to ground. The gate of transistor 444 is connected to control signal CEL on line 445. In addition, transistor 446 has its drain connected to the gate of transistor 440 and its source connected to ground. The gate of transistor 446 is connected to the control signal ENRDYB signal on line 442. In operation, the gate of transistor 440 is determined at a level determined by a voltage drop below the supply potential across transistor 441 and diode 443 in response to a low signal at the ENRDYB terminal on line 442. When the control signal CEL on line 445 goes high, the node is connected to ground. Similarly, when control signal ENRDYB goes high, the node is connected to ground through transistor 446.
[0049]
In addition, the precharge circuit includes a transistor 450 with the gate and drain coupled to the supply potential and the source connected across the line 430 to the anode of the diode 405. The diode-connected transistor 450 maintains the node level at a threshold drop below VDD as a starting point. In response to the ATD1ST pulse, the gate of transistor 440 is boosted, raising the anode of diode 405 to the VDD level to compensate for the threshold drop across transistors 440 and 450.
[0050]
FIG. 9 shows a second precharge circuit, which is similar to the first precharge circuit. It receives its input ENATD on line 435 and the ATD1ST signal on line 436. These signals are supplied as inputs to a NAND gate 457. Gate 457 drives inverter 458. The inverter 458 is connected to the source and drain of the capacitor connection transistor 459. Gate transistor 459 is connected to the gate of transistor 460. The gate of transistor 460 is also biased by a circuit including a p-channel transistor 461 having a source connected to supply potential VDD and a drain connected to gate transistor 460 through diode 462. Transistors 463 and 464 are n-channel transistors with their drains connected to the gate of transistor 460 and their sources connected to ground. The gate of transistor 463 receives the CEL control signal on line 445. The gate of transistor 461 and the gate of transistor 464 receive control signal ENRYDB on line 442 as an input.
[0051]
The second precharge circuit includes a transistor 470 whose gate and drain are connected to the supply potential VDD and whose source is connected to the node 406 on the line 431.
[0052]
In the circuit of this example, the parameters and relative sizes of the circuit components in FIGS. 4 to 9 are represented in the following table.
table
Figure 0004394835
Figure 0004394835
[0053]
The transistor sizes and capacitor parameters described above are representative of specific implementations designed according to the needs of specific semiconductor devices. Obviously, the relative size and component variations of these transistors may be appropriate for certain situations. However, these were provided as a basis for a more detailed understanding of the operation of the exemplary circuit.
[0054]
Accordingly, a public two-mode voltage boost circuit has been disclosed for use in read operations for flash memory and other memory devices. The circuit is also suitable in other environments where a fast boost is desired with an accurate cutoff level. For example, the exact cutoff level is particularly important for multi-level cells that rely on very tight margins on the word line voltage for reading various levels of cells.
[0055]
The detailed description of the preferred embodiment of the present invention has been made for purposes of illustration. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. Obviously, many modifications and variations will be apparent to practitioners skilled in this art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an integrated circuit memory device including an on-chip voltage supply circuit of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the word line boost circuit of the present invention used in the system of FIG.
FIG. 3 is a timing diagram used to explain the operation of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of a preferred embodiment of a boost circuit according to the present invention.
5 is a circuit diagram of the logic used to generate the transition signal used by the boost circuit of FIG.
6 is a circuit diagram of a voltage level detector used in combination with the circuit of FIG.
7 is a circuit diagram of a second voltage level detector used with the circuit of FIG.
8 is a circuit diagram of a precharge circuit used with the circuit of FIG.
9 is a circuit diagram of a second precharge circuit used with the circuit of FIG.

Claims (14)

所定の電圧範囲内で供給電圧を受取ることができる供給電圧入力を有し、この所定の範囲よりも高いオンチップ電圧を使用する集積回路上の部品を含む集積回路において、
ブースト信号の遷移に応答して集積回路上のノードにオンチップ電圧をブーストする、供給電圧入力とブースト信号に結合された電圧ブースト回路であり、該電圧ブースト回路は遷移に応答して第1しきい値までブーストの第1速度でオンチップ電圧をブーストする第1モードと、第1しきい値の後、第2しきい値までブーストの第2速度でオンチップ電圧をブーストする第2モードとを有し、第2速度は第1速度よりも遅い、電圧ブースト回路と、
集積回路上のノード及び電圧ブースト回路と結合し、ノードが第1しきい値に到達した時に電圧ブースト回路に信号を供給し、そしてノードが第2しきい値に到達した時に電圧ブースト回路に信号を供給する検出回路と、を有し、
前記検出回路が、
ノードが第1しきい値に到達する第1時間間隔の内に電圧ブースト回路が第1速度でブーストし続ける間に電圧ブースト回路に第1制御信号を供給する、ノードに結合された第1検出回路と、
ノードが第2しきい値に到達する第2時間間隔の内に電圧ブースト回路が第2速度でブーストし続ける間に電圧ブースト回路に第2制御信号を供給する、ノードのオンチップ電圧が第2時間間隔中に第1時間間隔よりも少なく増加するようにした、ノードに結合された第2検出回路とを含む集積回路。
In an integrated circuit comprising components on an integrated circuit having a supply voltage input capable of receiving a supply voltage within a predetermined voltage range and using an on-chip voltage higher than the predetermined range,
A voltage boost circuit coupled to a supply voltage input and a boost signal that boosts an on-chip voltage to a node on the integrated circuit in response to a boost signal transition, the voltage boost circuit being first in response to the transition. A first mode in which the on-chip voltage is boosted at a first speed of boost to a threshold, and a second mode in which the on-chip voltage is boosted at a second speed of boost after the first threshold to a second threshold; A voltage boost circuit, wherein the second speed is slower than the first speed;
Combined with a node on the integrated circuit and a voltage boost circuit, provides a signal to the voltage boost circuit when the node reaches a first threshold, and signals to the voltage boost circuit when the node reaches a second threshold anda detection circuit for supplying,
The detection circuit comprises:
A first detection coupled to the node that provides a first control signal to the voltage boost circuit while the voltage boost circuit continues to boost at a first rate within a first time interval when the node reaches a first threshold. Circuit,
The on-chip voltage at the node supplies the second control signal to the voltage boost circuit while the voltage boost circuit continues to boost at the second rate within the second time interval when the node reaches the second threshold. An integrated circuit including a second detection circuit coupled to the node, wherein the second detection circuit is configured to increase less than the first time interval during the time interval .
電圧ブースト回路が、
集積回路のノードに結合された第1端子と第2端子とを有するキャパシターと、
第1モード中に第1速度で電流を供給し、第2モード中に第2速度で電流を供給することにより、キャパシターの第2端子に遷移を供給する、キャパシターの第2端子に結合した駆動回路と、
を有する請求項1に記載の集積回路。
Voltage boost circuit
A capacitor having a first terminal and a second terminal coupled to a node of the integrated circuit;
A drive coupled to the second terminal of the capacitor that provides a transition to the second terminal of the capacitor by supplying current at the first speed during the first mode and supplying current at the second speed during the second mode. Circuit,
The integrated circuit according to claim 1, comprising:
駆動回路が、
ブースト信号を受取るために接続された入力と、キャパシターの第2端子に結合された出力と、第1及び第2電源供給端子とを有する反転器と、
第1速度で第1モード供給電流を有し、そして第2速度で第2モード供給電流を有する第1及び第2電源供給端子の1つに結合された電流源と、
を有する請求項に記載の集積回路。
The drive circuit is
An inverter having an input connected to receive the boost signal, an output coupled to the second terminal of the capacitor, and first and second power supply terminals;
A current source coupled to one of the first and second power supply terminals having a first mode supply current at a first speed and having a second mode supply current at a second speed;
The integrated circuit according to claim 2 .
電圧ブースト回路が、
第1端子と第2端子を有する第1キャパシターと、このキャパシターの第2端子に結合されたアノードと集積回路のノードに結合されたカソードと有するダイオードと、第1キャパシターに第1遷移信号を供給するキャパシターの第1端子に結合された駆動回路と、を含む第1段と、
集積回路上のノードに結合された第1端子と第2端子を有する第2キャパシターと、第2キャパシターの第2端子に結合されて第1モード中に第1速度で電流を供給しそして第2モード中に第2速度で電流を供給することによりキャパシターの第2端子にブースト信号の遷移を供給する第2駆動回路と、を含む第2段と、
を有する請求項1に記載の集積回路。
Voltage boost circuit
A first capacitor having a first terminal and a second terminal, a diode having an anode coupled to the second terminal of the capacitor, a cathode coupled to a node of the integrated circuit, and a first transition signal supplied to the first capacitor A first circuit comprising: a drive circuit coupled to a first terminal of the capacitor to be coupled;
A second capacitor having a first terminal and a second terminal coupled to a node on the integrated circuit; coupled to a second terminal of the second capacitor to supply current at a first rate during the first mode; and A second stage comprising: a second drive circuit that provides a boost signal transition to the second terminal of the capacitor by supplying current at a second rate during the mode;
The integrated circuit according to claim 1, comprising:
ダイオードのアノードに結合された第1予備充電回路と、第1遷移信号前に第2キャパシターの第1端子とノードを開始電圧に予備充電するノードに結合された第2予備充電回路とを備えた請求項に記載の集積回路。A first precharge circuit coupled to the anode of the diode, and a second precharge circuit coupled to the first terminal of the second capacitor and a node for precharging the node to the start voltage before the first transition signal. The integrated circuit according to claim 4 . 第1遷移信号とブースト信号の遷移を発生するために事象に応答する論理を含む請求項に記載の集積回路。The integrated circuit of claim 4 , including logic responsive to the event to generate a transition between the first transition signal and the boost signal. ブースト回路がブースト信号の遷移後に5ナノ秒以下で第1しきい値に達する請求項1に記載の集積回路。  2. The integrated circuit of claim 1, wherein the boost circuit reaches the first threshold within 5 nanoseconds after the boost signal transition. ブースト回路がブースト信号の遷移後に2ナノ秒又はそれ以下で第1しきい値に達する請求項1に記載の集積回路。  The integrated circuit of claim 1, wherein the boost circuit reaches the first threshold in 2 nanoseconds or less after the boost signal transitions. メモリセルの配列と、
配列のメモリセルの行に結合された複数のワード線と、
配列のメモリセルの列に結合された複数のビット線と、
集積回路上の前記ノードからワード線電圧を選択されたワード線上に駆動する、複数のワード線に結合された1組のワード線駆動回路と、
集積回路上の事象を検出して、ブースト信号の遷移を発生する論理と、
を含む請求項1に記載の集積回路。
An array of memory cells;
A plurality of word lines coupled to a row of memory cells in the array;
A plurality of bit lines coupled to a column of memory cells in the array;
A set of word line drive circuits coupled to a plurality of word lines for driving a word line voltage from the node on the integrated circuit onto a selected word line;
Logic to detect an event on the integrated circuit and generate a boost signal transition;
The integrated circuit of claim 1 comprising:
予め定められた範囲の電圧内の供給電圧を受取ることができる供給電圧入力を有する集積回路メモリであって、
メモリセルの配列と、
少なくとも1つのアドレス入力と、
配列のメモリセルの行に結合された複数のワード線と、
配列のメモリセルの列に結合された複数のビット線と、
予め定められた範囲の供給電圧よりも高いワード線電圧を集積回路上のノードから選択されたワード線上に駆動する、複数のワード線に結合された1組のワード線駆動回路と、
集積回路上の事象を検出して、予備充電信号と、少なくとも1つのアドレス入力の遷移に応答して予備充電信号後にブースト信号の第1遷移と、第1遷移後にブースト信号の第2遷移と、を発生し、第1及び第2予備充電回路が予備充電信号に応答する論理と、
供給電圧入力に結合され、そしてブースト信号を受取り、集積回路上のノードにオンチップ電圧をブーストする電圧ブースト回路とを備え、該電圧ブースト回路は、
第1端子と第2端子を有する第1キャパシターと、このキャパシターの第2端子に結合されたアノードと集積回路のノードに結合されたカソードと有するダイオードと、第1キャパシターに第1遷移を供給するキャパシターの第1端子と結合された駆動回路と、を含む第1段と、
集積回路上のノードに結合された第1端子と第2端子を有する第2キャパシターと、第2キャパシターの第2端子と結合されて第1しきい値に到達するまで第1速度で電流を供給しそして第2しきい値に到達するまで第2速度で電流を供給することによりキャパシターの第2端子にブースト信号の第2遷移を供給する第2駆動回路と、を含み、第1しきい値には第2遷移において5ナノ秒より短い時間で到達し、第1速度よりも第2速度が遅い、第2段と、
ダイオードのアノードに結合された第1予備充電回路と、第1遷移信号前に第2キャパシターの第1端子とノードを開始電圧に予備充電するノードに結合された第2予備充電回路と、
集積回路上のノード及び電圧ブースト回路と結合し、ノードが第1しきい値に到達した時に電圧ブースト回路に信号を供給し、そしてノードが第2しきい値に到達した時に電圧ブースト回路に信号を供給する検出回路とを有し、この検出回路が、
ノードが第1しきい値に到達する第1時間間隔の内に電圧ブースト回路が第1速度でブーストし続ける間に電圧ブースト回路に第1制御信号を供給する、ノードに結合された第1検出回路と、
ノードが第2しきい値に到達する第2時間間隔の内に電圧ブースト回路が第2速度でブーストし続ける間に電圧ブースト回路に第2制御信号を供給する、ノードのワード線電圧が第2時間間隔中に第1時間間隔よりも少なく増加するようにした、ノードに結合された第2検出回路と、
を含む集積回路。
An integrated circuit memory having a supply voltage input capable of receiving a supply voltage within a predetermined range of voltages, comprising:
An array of memory cells;
At least one address input;
A plurality of word lines coupled to a row of memory cells in the array;
A plurality of bit lines coupled to a column of memory cells in the array;
A set of word line driving circuits coupled to the plurality of word lines for driving a word line voltage higher than a predetermined range of supply voltage onto a selected word line from a node on the integrated circuit;
Detecting an event on the integrated circuit, a precharge signal, a first transition of the boost signal after the precharge signal in response to the transition of the at least one address input, a second transition of the boost signal after the first transition; The first and second precharge circuits are responsive to the precharge signal; and
A voltage boost circuit coupled to the supply voltage input and receiving a boost signal and boosting an on-chip voltage to a node on the integrated circuit, the voltage boost circuit comprising:
A first capacitor having a first terminal and a second terminal, a diode having an anode coupled to the second terminal of the capacitor, a cathode coupled to a node of the integrated circuit, and a first transition is provided to the first capacitor. A first stage including a drive circuit coupled to the first terminal of the capacitor;
A second capacitor having a first terminal and a second terminal coupled to a node on the integrated circuit and a second capacitor coupled to the second terminal of the second capacitor to supply current at a first rate until a first threshold is reached And a second drive circuit for providing a second transition of the boost signal to the second terminal of the capacitor by supplying current at a second rate until a second threshold is reached, and Is reached in the second transition in less than 5 nanoseconds, the second speed is slower than the first speed, the second stage,
A first precharge circuit coupled to the anode of the diode; a second precharge circuit coupled to a node that precharges the first terminal and node of the second capacitor to a starting voltage prior to the first transition signal;
Combined with a node on the integrated circuit and a voltage boost circuit, provides a signal to the voltage boost circuit when the node reaches a first threshold, and signals to the voltage boost circuit when the node reaches a second threshold And a detection circuit for supplying the detection circuit,
A first detection coupled to the node that provides a first control signal to the voltage boost circuit while the voltage boost circuit continues to boost at a first rate within a first time interval when the node reaches a first threshold. Circuit,
The word line voltage at the node supplies the second control signal to the voltage boost circuit while the voltage boost circuit continues to boost at the second rate within the second time interval when the node reaches the second threshold. A second detection circuit coupled to the node, wherein the second detection circuit is configured to increase less than the first time interval during the time interval;
Integrated circuit including.
第2駆動回路が、
ブースト信号を受取るために接続された入力と、第2キャパシターの第2端子及び第1及び第2電源供給端子に結合された出力とを有する反転器と、
第1速度での第1モード供給電流を有し、そして第2速度での第2モード供給電流を有する第1及び第2電源供給端子の1つに結合された電流源と、
を含む請求項10に記載の集積回路。
A second drive circuit,
An inverter having an input connected to receive the boost signal, and an output coupled to the second terminal of the second capacitor and the first and second power supply terminals;
A current source coupled to one of the first and second power supply terminals having a first mode supply current at a first speed and having a second mode supply current at a second speed;
The integrated circuit of claim 10 comprising:
メモリセルの配列がROMセルを含む請求項10に記載の集積回路。The integrated circuit of claim 10 , wherein the array of memory cells includes ROM cells. メモリセルの配列がフローテイングゲート・メモリセルを含む請求項10に記載の集積回路。The integrated circuit of claim 10 , wherein the array of memory cells comprises floating gate memory cells. ブースト回路がブースト信号の遷移後に2ナノ秒又はそれ以下で第1しきい値に達する請求項10に記載の集積回路。11. The integrated circuit of claim 10 , wherein the boost circuit reaches the first threshold in 2 nanoseconds or less after the boost signal transition.
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