[发明专利]电压供应电路、包括该电路的闪存设备以及电压供应方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2007年7月25日提交的韩国专利申请No.10-2007-74544、以及于2007年10月19日提交的韩国专利申请No.10-2007-105624的优先权，这些申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及闪存设备的电压供应电路，更具体地，涉及在施加电源的同时进行升压操作(pumping operation)的电压供应电路，包括该电压供应电路的闪存设备，以及提供工作电压的方法。

背景技术

在能够进行电擦除和编程的半导体存储设备，尤其是闪存设备中，F-N(Fowler-Nordheim)隧穿方法和热电子注入方法被用来进行擦除存储在存储单元中的数据的擦除操作以及将数据存储在存储单元中的编程操作。

为将数据编程到存储单元中，使用热电子注入方法。在热电子注入方法中，邻近于存储单元的漏区的沟道区的电子被注入到存储单元的浮栅。用于编程的高电压被施加到存储单元的控制栅。用于闪存设备的操作的高电压通常的范围为15V至20V。大体上，工作在低电源电压的闪存设备包括在包括该闪存设备的芯片内产生高电压的电压供应电路。电压供应电路通常被配置为通过使用升压电路将输入低电压升高为高电压。

图1A为示出用于提供编程电压的常规电压供应电路的操作的流程图。

参考图1A，即使向闪存设备提供了外部电压，提供用于对闪存设备进行编程的电压的电压供应电路也不能提供足够的电压来驱动该闪存设备。因此，在到达一定的上电点(PUP)之前，不会执行任何操作。为此，在到达PUP之前，外部电压不会被用作闪存设备的内部电压。

如果在步骤101中达到PUP，则外部电压被输入到闪存设备，该闪存设备执行操作初始化。由于电压供应电路未启动升压操作，因此在步骤S103中，输出电压Va与外部电压VDD具有相同的电平。

在步骤S105中，如果用于编程操作的命令被输入到闪存设备，且由此激活命令被输入到电压供应电路，则在步骤S107中，电压供应电路启动升压操作以升高输出电压Va。如果输出电压Va通过此种升压被提高，且在步骤S109中输出电压达到期望的目标电压，则完成升压操作。

电压供应电路使用闪存设备的工作电流来获取期望的输出电压Va。这样，升压操作利用闪存设备的大部分工作电流来执行。当外部电压VDD被施加到闪存设备时，上电开始点如下所述。

图1B为示出外部电压和常规电压供应电路之间的工作关系的视图。

参考图1B，如果外部电压到达一定的电平(例如，PUP)，则闪存设备被初始化。此时，在A区中，电压供应电路不执行任何升压操作。如果输入激活命令，则电压供应电路使用内部工作电流执行从外部电压(VDD)电平到期望的目标电压的升压操作，从而提供输出电压Va。

换句话说，在到达空闲状态或PUP之前，电压供应电路不执行电压升压操作，而是在输入激活命令后，才启动电压升压操作。因此，消耗了闪存设备的大部分工作电流。

发明内容

本发明涉及电压供应电路和包括该电路的闪存设备，以及提供工作电压的方法，其中用于向闪存设备提供工作电压的电压供应电路通过在其到达PUP之前或在其处于空闲状态时进行电压升压操作而存储一定电平的电压，从而降低在激活状态下进行电压升压所需的时间，并节省消耗电流。

在一个实施例中，电压供应电路包括电压产生器和控制器。电压产生器被配置为在上电开始之前，升高外部输入的电压，并存储升高的外部电压作为具有设定电压电平的第一电压，或升高该外部电压，将升高的电压加到存储的电压上，并输出相加后的电压作为工作电压。控制器被配置为根据工作状态输出第一控制信号以驱动电压产生器或停止电压产生器的操作。

在另一实施例中，闪存设备包括：存储单元阵列，该阵列包括分别连接到多个位线对和多个字线的多个存储单元；多个页缓存电路，其分别对应于多个位线对，并被配置为将数据编程到存储单元中或读取存储在存储单元中的数据；电压供应单元，其被配置为升高外部电压，产生升高的电压作为初始电压，并存储产生的电压，或升高该初始电压并产生用于编程或读取操作的工作电压；以及Y解码器电路，其分别连接到多个页缓存电路，以及数据I/O线，并被配置为将编程数据传送到页缓存电路并输出接收的来自页缓存电路的读取数据到数据I/O行。