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包括电荷电路存储器装置

阅读:514发布:2021-04-11

专利汇可以提供包括电荷电路存储器装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且存储器 装置包括:存储器单元阵列,其包括多个存储器单元;以及 电压 发生器,其被配置为将电压供应到存储器单元阵列。电压发生器包括电荷 泵 电路 、 开关 电路和级 控制器 。 电荷泵 电路包括多个泵单元,并且被配置为根据多个泵单元中的已经接收到输入电压的泵单元的数量来输出泵电压和泵 电流 。开关电路被配置为输出泵电压。级控制器被配置为接收与泵电流相对应的输入 信号 ,并执行产生用于控制将要被驱动的泵单元的数量的级 控制信号 的级控制操作。,下面是包括电荷电路存储器装置专利的具体信息内容。

1.一种存储器装置,其包括:
存储器单元阵列,其包括多个存储器单元;和
电压发生器,其被配置为将电压供应到所述存储器单元阵列,
其中,所述电压发生器包括,
电荷电路,其包括n个泵单元,并且被配置为根据所述n个泵单元中的已经接收到输入电压的泵单元的数量输出泵电压和泵电流,n是等于或大于2的自然数,开关电路,其被配置为输出所述泵电压,和
控制器,其被配置为接收与所述泵电流相对应的输入信号并执行级控制操作,所述级控制操作包括产生级控制信号,所述级控制信号是用于控制所述n个泵单元中的已经接收到所述输入电压的泵单元的数量的信号。
2.根据权利要求1所述的存储器装置,
其中,所述电荷泵电路还包括n个电压开关,所述n个电压开关被配置为选择性地分别将所述输入电压施加到所述n个泵单元中的相应的一个或多个泵单元,并且其中,所述n个电压开关被配置为响应于所述级控制信号而被接通。
3.根据权利要求1所述的存储器装置,其中,所述级控制器包括:
泵电流复制电路,其被配置为接收与所述泵电流相对应的所述输入信号,并产生与所述泵电流相对应的复制电压;
泵电流检测器,其被配置为基于所述复制电压和参考电压输出参考信号;和级控制信号发生器,其被配置为基于所述参考信号产生所述级控制信号。
4.根据权利要求3所述的存储器装置,其中,所述泵电流复制电路包括连接到地电源的可变电阻器。
5.根据权利要求3所述的存储器装置,其中,所述泵电流检测器被配置为基于所述复制电压、第一参考电压和具有低于所述第一参考电压的电平的第二参考电压来输出所述参考信号。
6.根据权利要求5所述的存储器装置,其中,所述泵电流检测器被配置为:
当所述复制电压的电平高于所述第一参考电压的电平时,输出第一电平的所述参考信号,
当所述复制电压的电平低于所述第二参考电压的电平时,输出第二电平的所述参考信号
当所述复制电压的电平在所述第一参考电压的电平和所述第二参考电压的电平之间时,输出第三电平的所述参考信号,所述第三电平是与先前输出的参考信号的电平相同的电平。
7.根据权利要求1所述的存储器装置,其中,所述级控制信号包括用于增加已经接收到所述输入电压的泵单元的数量的升级信号和用于减少已经接收到所述输入电压的泵单元的数量的降级信号。
8.根据权利要求1所述的存储器装置,还包括:
泵时钟发生器,其被配置为将泵时钟信号提供到所述电荷泵电路,
其中,所述级控制器还被配置为基于与所述泵电流相对应的所述输入信号产生用于控制所述泵时钟发生器的时钟控制信号。
9.根据权利要求8所述的存储器装置,其中,所述泵时钟发生器还被配置为根据所述时钟控制信号改变所述泵时钟信号的频率
10.根据权利要求1所述的存储器装置,其中,所述级控制器还被配置为当从所述级控制器的外部接收到级控制器控制信号时,终止所述级控制操作。
11.根据权利要求1所述的存储器装置,其中,所述级控制器还被配置为当从所述级控制器的外部接收到级控制器控制信号时,基于与所述泵电流相对应的所述输入信号执行检测在所述存储器单元阵列和所述电压发生器中的一个中产生的错误的操作。
12.根据权利要求11所述的存储器装置,其中,当针对所述存储器单元的编程操作完成时,将所述级控制器控制信号输入到所述级控制器。
13.一种存储器装置,其包括:
电荷泵电路,其包括多个泵单元,并且被配置为根据所述多个泵单元中的已经接收到输入电压的泵单元的数量来输出泵电压和泵电流;
开关电路,其被配置为输出所述泵电压和所述泵电流;和
级控制器,其被配置为从所述开关电路接收与所述泵电流相对应的输入信号,并产生用于控制所述电荷泵电路的级的级控制信号,
其中,所述存储器装置被配置为随着所述电荷泵电路的级增加而增加已经接收到所述输入电压的泵单元的数量。
14.根据权利要求13所述的存储器装置,
其中,所述电荷泵电路还包括电压开关,所述电压开关被配置为选择性地分别将所述输入电压施加到所述多个泵单元中的相应的一个或多个泵单元,并且
其中,所述电压开关被配置为响应于所述级控制信号而被接通。
15.根据权利要求13所述的存储器装置,其中,所述级控制器包括:
泵电流复制电路,其被配置为接收与所述泵电流相对应的所述输入信号,并产生与所述泵电流相对应的复制电压;
泵电流检测器,其被配置为基于所述复制电压和参考电压输出参考信号;和级控制信号发生器,其被配置为基于所述参考信号产生所述级控制信号。
16.一种存储器装置,其包括:
电荷泵电路,其包括多个泵单元,并且被配置为输出泵电压和泵电流;和级控制器,其被配置为执行控制所述多个泵单元中的将要被驱动的泵单元的数量的级控制操作,
其中,所述级控制器包括,
泵电流复制电路,其被配置为接收与所述泵电流相对应的输入信号,并产生与所述泵电流相对应的复制电压,
泵电流检测器,其被配置为基于所述复制电压和参考电压输出参考信号,和级控制信号发生器,其被配置为基于所述参考信号产生用于控制所述电荷泵电路的级的级控制信号。
17.根据权利要求16所述的存储器装置,还包括:
泵时钟发生器,其被配置为将具有不同频率的泵时钟信号提供到所述电荷泵电路,其中,所述级控制信号发生器还被配置为接收与所述泵电流相对应的所述输入信号,并产生用于控制所述泵时钟发生器的时钟控制信号。
18.根据权利要求17所述的存储器装置,
其中,所述级控制信号包括用于增加所述电荷泵电路的级的升级信号和用于减少所述电荷泵电路的级的降级信号,并且
其中,所述级控制信号发生器被配置为基于所述参考信号在第一时段中产生所述升级信号并且在第二时段中产生所述降级信号。
19.根据权利要求16所述的存储器装置,其中,所述级控制器被配置为当从所述级控制器的外部接收到级控制器控制信号时,终止所述级控制操作,并基于与所述泵电流相对应的所述输入信号执行用于检测故障存储器单元的错误检测操作。
20.根据权利要求19所述的存储器装置,其中,所述级控制信号发生器还被配置为基于所述参考信号输出错误检测信号。
21.根据权利要求19所述的存储器装置,
其中,所述泵电流复制电路包括连接到地电源的可变电阻器,并且
其中,执行所述错误检测操作时的所述可变电阻器的第一值大于执行所述级控制操作时的所述可变电阻器的第二值。
22.根据权利要求19所述的存储器装置,其中,执行所述错误检测操作时的所述参考电压的第一电平低于执行所述级控制操作时的所述参考电压的第二电平。

说明书全文

包括电荷电路存储器装置

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2018年10月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0119304的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

[0003] 本发明构思的一些示例实施例涉及半导体装置,更具体地,涉及包括电荷泵电路的存储器装置。

背景技术

[0004] 最近,对高度集成且大容量的非易失性半导体存储器装置的需求正在增加。主要用于便携式电子装置的闪存是这种非易失性半导体存储器装置的代表性示例。在非易失性存储器装置的编程操作中,施加相对高的电压。为了产生这样的相对高的电压,在非易失性存储器装置中可以提供用于升高输入到非易失性存储器装置的输入电压以产生相对高的电压的电压发生器。电压发生器可包括电荷泵。电荷泵是一种直流(DC)-直流转换器,用于产生高于输入电压或低于地电压的电压。

发明内容

[0005] 本发明构思的一些示例实施例提供了包括电荷泵电路的存储器装置,其能够减轻或防止产生大量峰值电流,和/或减少电荷泵电路消耗的功率。
[0006] 根据本发明构思的一些示例实施例,一种存储器装置包括:存储器单元阵列,其包括多个存储器单元;和电压发生器,其被配置为将电压供应到所述存储器单元阵列。所述电压发生器可以包括:电荷泵电路,其包括n个泵单元,并且被配置为根据所述n个泵单元中的已经接收到输入电压的泵单元的数量输出泵电压和泵电流,n是等于或大于2的自然数;开关电路,其被配置为输出所述泵电压;和级控制器,其被配置为接收与所述泵电流相对应的输入信号并执行级控制操作,所述级控制操作包括产生级控制信号,所述级控制信号是用于控制所述n个泵单元中的已经接收到所述输入电压的泵单元的数量的信号。
[0007] 根据本发明构思的一些示例实施例,一种存储器装置包括:电荷泵电路,其包括多个泵单元,并且被配置为根据所述多个泵单元中的已经接收到输入电压的泵单元的数量来输出泵电压和泵电流;开关电路,其被配置为输出所述泵电压和所述泵电流;和级控制器,其被配置为从所述开关电路接收与所述泵电流相对应的输入信号,并产生用于控制所述电荷泵电路的级的级控制信号。所述存储器装置可以被配置为随着所述电荷泵电路的级增加而增加已经接收到所述输入电压的泵单元的数量。
[0008] 根据本发明构思的一些示例实施例,一种存储器装置包括:电荷泵电路,其包括多个泵单元,并且被配置为输出泵电压和泵电流;和级控制器,其被配置为执行控制所述多个泵单元中的将要被驱动的泵单元的数量的级控制操作。所述级控制器可以包括:泵电流复制电路,其被配置为接收与所述泵电流相对应的输入信号,并产生与所述泵电流相对应的复制电压;泵电流检测器,其被配置为基于所述复制电压和参考电压输出参考信号;和级控制信号发生器,其被配置为基于所述参考信号产生用于控制所述电荷泵电路的级的级控制信号。附图说明
[0009] 通过以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解本发明构思的示例实施例,在附图中:
[0010] 图1是示出根据本发明构思的示例实施例的包括电荷泵电路的存储器装置的框图
[0011] 图2是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器装置的电压发生器的框图;
[0012] 图3是示出根据本发明构思的示例实施例的电荷泵电路的框图;
[0013] 图4是示出根据本发明构思的示例实施例的泵单元的框图;
[0014] 图5是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的框图;
[0015] 图6是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的操作的视图;
[0016] 图7是示出根据本发明构思的示例实施例的电压发生器中所包括的开关电路、泵电流复制电路和泵电流检测器的电路图;
[0017] 图8是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的操作的视图;
[0018] 图9是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器装置的电压发生器的框图;
[0019] 图10是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的框图;
[0020] 图11是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的操作的视图;
[0021] 图12是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器装置的电压发生器的框图;和[0022] 图13是示出根据本发明构思的示例实施例的将采用电荷泵电路的存储器装置应用于固态驱动器(SSD)系统的示例的框图。

具体实施方式

[0023] 将参考附图详细描述本发明构思的一些示例实施例。
[0024] 应当理解,尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种值、元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些值、元件、组件、区域、层、和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个值、元件、组件、区域、层或部分与另一个值、元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例实施例的教导的情况下,下面讨论的第一值、第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二值、第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
[0025] 图1是示出根据本发明构思的示例实施例的包括电荷泵电路的存储器装置10的框图。
[0026] 存储器装置10可以是例如NAND闪存装置。然而,本发明构思的示例实施例不限于NAND闪存装置。例如,存储器装置10可以包括NOR闪存装置、电阻随机存取存储器(RRAM)装置、相变随机存取存储器(PRAM)装置、磁阻随机存取存储器(MRAM)装置、电随机存取存储器(FRAM)装置、自旋转移扭矩随机存取存储器(STT-RAM)装置等。此外,根据一些示例实施例,存储器装置10可以被实现为具有三维阵列结构。例如,存储器装置10可以包括具有三维阵列结构的垂直NAND闪存装置。本发明构思可以应用于其中电荷存储层包括绝缘层的电荷捕获闪存(CTF)存储器装置以及其中电荷存储层由导电浮置栅极形成的闪存装置。
[0027] 参考图1,存储器装置10包括电压发生器100、行解码器200、存储器单元阵列300、页面缓冲器电路400和控制逻辑500。虽然图1中未示出,但存储器装置10还可以包括数据输入和输出电路或输入和输出接口。此外,虽然未示出,存储器装置10还可以包括各种子电路,例如用于校正从存储器单元阵列300读取的数据的错误的错误校正电路。
[0028] 电压发生器100可以接收从外部装置(例如,存储器控制器或主机)提供的外部电压EVC。电压发生器100可以基于电压控制信号CTRL_vol根据外部电压EVC产生各种内部电压IVC,内部电压IVC用于对存储器单元阵列300执行编程、读取和擦除操作。例如,电压发生器100可以产生字线电压、编程电压、读取电压、通过电压、擦除验证电压或编程验证电压。另外,电压发生器100还可以基于电压控制信号CTRL_vol产生串选择线电压和地选择线电压。此外,电压发生器100还可以基于电压控制信号CTRL_vol产生位线电压。
[0029] 电压发生器100可以包括电荷泵电路110和级(stage)控制器130。电荷泵电路110可以接收从外部装置提供的外部电压EVC,并且可以根据外部电压EVC产生泵电压。电荷泵电路110可以包括第一泵单元至第n泵单元,每个泵单元接收外部电压EVC。根据电荷泵电路110的级,在第一泵单元至第n泵单元中接收外部电压EVC的泵单元的数量可以改变。例如,在第一级中,一个泵单元可以接收外部电压EVC,并且在第二级处,两个泵单元可以接收外部电压EVC。换句话说,术语“级”或“电荷泵电路的级”可以指第一泵单元至第n泵单元中将要被驱动的泵单元的数量。
[0030] 级控制器130可以基于由电荷泵电路110产生的泵电流的大小来控制电荷泵电路110的级。在图1中,示出了级控制器130被包括在电压发生器100中。然而,根据本发明构思的存储器装置10不限于此。例如,级控制器130可以被包括在控制逻辑500中。
[0031] 根据本发明构思的一些示例实施例的存储器装置10的电压发生器100可以包括电荷泵电路110和级控制器130。因此,可以通过控制电荷泵电路110的级来防止在操作期间产生大量峰值电流。此外,存储器装置10的电压发生器100可以通过感测从电荷泵电路110输出的泵电流来控制电荷泵电路110的级。因此,在执行操作时可以降低功耗和/或可以增加操作速度。
[0032] 行解码器200可以响应于行地址X-ADDR选择存储器BLK1至BLKz中的一个。行解码器200可以选择被选中的存储器块的各字线WL中的一个,并且可以选择多个串选择线SSL中的一个。此外,行解码器200从电压发生器100接收内部电压IVC,并且可以将用于执行存储器操作的电压发送到被选中的存储器块的字线WL。例如,在擦除操作期间,行解码器200可以将擦除电压和验证电压发送到被选中的字线,并且可以将通过电压发送到未被选中的字线。
[0033] 存储器单元阵列300可以包括多个存储器单元。例如,存储器单元阵列300中包括的多个存储器单元可以是即使供电被中断也维持所存储的数据的非易失性存储器单元。存储器单元阵列300可以连接到串选择线SSL、字线WL、地选择线GSL和位线BL。例如,存储器单元阵列300可以通过串选择线SSL、字线WL和地选择线GSL连接到行解码器200,并且还可以通过位线BL连接到页面缓冲器电路400。
[0034] 存储器单元阵列300包括多个存储器块BLK1至BLKz。多个存储器块BLK1至BLKz中的每一个可以具有平面结构或三维结构。存储器单元阵列300可以具有包括单层单元SLC的单层单元块、包括多层单元MLC的多层单元块、包括三层单元TLC的三层单元块和包括四层单元QLC的四层单元块中的至少一个。例如,多个存储器块BLK1至BLKz中的一些存储器块可以是单层单元块,而其他存储器块可以是多层单元块、三层单元块或四层单元块。
[0035] 页面缓冲器电路400可以将数据DATA发送到存储器装置10的外部并从存储器装置10的外部接收数据DATA。页面缓冲器电路400可以响应于列地址Y-ADDR而选择位线BL中的一些。页面缓冲器电路400可以作为写驱动器或读出放大器操作。
[0036] 控制逻辑500可以输出各种控制信号,例如,电压控制信号CTRL_vol、行地址X-ADDR和列地址Y-ADDR,以基于命令CMD、地址ADDR和控制信号CTRL对存储器单元阵列300中的数据DATA进行编程、从存储器单元阵列300读取数据DATA、或擦除存储在存储器单元阵列300中的数据DATA。例如,控制逻辑500可以从存储器装置10外部的存储器控制器接收命令CMD、地址ADDR和控制信号CTRL。因此,控制逻辑500可以完全控制存储器装置10中的各种操作。
[0037] 图2是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器装置的电压发生器的框图。
[0038] 参考图2,电压发生器100可以包括电荷泵电路110、开关电路120和级控制器130。电荷泵电路110可以包括多个泵单元111。
[0039] 可以从外部向电荷泵电路110提供输入电压V_in和输入电流I_in。此时,输入电压V_in可以是图1的外部电压EVC。电荷泵电路110可以通过升高输入电压V_in来输出泵电压V_pump。此时,电荷泵电路110可以产生泵电流I_pump以输出泵电压V_pump。
[0040] 在电荷泵电路110中,根据接收到的级控制信号SCS,工作的级可以改变。输入电压V_in可以被施加到多个泵单元111中的每一个。根据电荷泵电路110的级,在多个泵单元111中被施加输入电压V_in的泵单元的数量可以改变。也就是说,根据电荷泵电路110的级,在多个泵单元111中工作的泵单元的数量可以改变。例如,在第一级中,一个泵单元工作,而在第二级处,两个泵单元可以工作。
[0041] 开关电路120可以将从电荷泵电路110输出的泵电压V_pump输出到外部作为输出电压V_out。例如,开关电路120可以从控制逻辑(例如,图1的500)接收控制信号(例如,图1的CTRL_vol),并且可以输出泵电压V_pump作为输出电压V_out。此时,开关电路120可以产生输出电流I_out以输出输出电压V_out。
[0042] 当存储器装置开始编程操作、读取操作和擦除操作中的一个操作时,为了对存储器单元阵列300中包括的单元充电,可以将输出电压V_out和输出电流I_out输出到电压发生器100的外部。例如,当电荷泵电路110的充电操作完成时,带电的存储器单元可以表示为电容器。因此,电荷泵电路110达到稳定过程,输出电压V_out可以达到目标电压,并且因此输出电流I_out可以减小并稳定到一定值。
[0043] 级控制器130可以从开关电路120接收对应于泵电流I_pump的信号SIP。级控制器130可以从对应于泵电流I_pump的信号SIP获得关于泵电流I_pump的大小的信息。级控制器
130可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息来控制电荷泵电路110的级。级控制器130可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息将级控制信号SCS输出到电荷泵电路110。在下文中将参考图5描述级控制器130的配置。
[0044] 图3是示出根据本发明构思的示例实施例的电荷泵电路110的框图。
[0045] 参考图2和图3,电荷泵电路110可以包括第一泵单元111_1至第n泵单元111_n,以及第一电压开关112_1至第n电压开关112_n。此时,n是等于或大于3的自然数。第一泵单元111_1至第n泵单元111_n可以被连续地连接。将在图4中描述第一泵单元111_1至第n泵单元
111_n中的每一个的内部配置。
[0046] 可以选择性地接通/断开第一电压开关112_1至第n电压开关112_n,因此,可以根据第一电压开关112_1至第n电压开关112_n的开关操作将输入电压V_in分别施加至各泵单元。对应的开关信号SCSC1至SCSCn可以被分别施加至第一电压开关112_1至第n电压开关112_n,并且因此可以控制第一电压开关112_1至第n电压开关112_n的通/断操作。此时,根据从级控制器130接收到的级控制信号SCS,分别提供到第一电压开关112_1至第n电压开关
112_n的开关信号SCSC1至SCSCn可以改变。
[0047] 在示例实施例中,级控制信号SCS可以由n位代码SCSC1至SCSCn形成,并且这些位可以分别对应于第一电压开关112_1至第n电压开关112_n中的不同电压开关。例如,在级控制信号SCS中,第一代码SCSC1可以被提供到第一电压开关112_1,第二代码SCSC2被提供到第二电压开关112_2,第n代码SCSCn可以被提供到第n电压开关112_n。
[0048] 在示例实施例中,级控制信号SCS不是由n位代码形成,而是可以包括用于增加电荷泵电路110的级的升级信号和用于减少或减小电荷泵电路110的级的降级信号。电荷泵电路110在接收到升级信号时可以增加工作的泵单元的数量,并且在接收到降级信号时可以减少工作的泵单元的数量。
[0049] 在电荷泵电路110中,根据接收到的级控制信号SCS,工作的级可以改变。根据电荷泵电路110的级,在第一泵单元111_1至第n泵单元111_n中被施加输入电压V_in的泵单元的数量可以改变。例如,在第一级中,输入电压V_in被施加到第一泵单元111_1,因此可以驱动一个泵单元。在第二级处,输入电压V_in被施加到第一泵单元111_1和第二泵单元111_2,因此可以驱动两个泵单元。在第n级中,输入电压V_in被施加到第一泵单元111_1至第n泵单元111_n,因此可以驱动n个泵单元。
[0050] 随着驱动泵单元的数量增加,电荷泵电路110可以产生相对较高的电压作为目标电平,同时输出大量的泵电流I_pump。因此,随着驱动泵单元的数量增加,可以减少为了达到目标电平而在泵电压V_pump上花费的时间(例如,建立时间)。
[0051] 另一方面,随着驱动泵单元的数量增加,电荷泵电路110消耗的功率可增加。此外,随着驱动泵单元的数量增加,输入到电荷泵电路110的输入电流I_in的峰值可增加。因此,向存储器装置提供电的组件的操作可变得不稳定,并且提供到存储器装置的输入电压V_in可变得不稳定。
[0052] 在根据本发明构思的一些示例实施例的存储器装置中,可以根据级控制信号SCS来控制在电荷泵电路110中包括的第一泵单元111_1至第n泵单元111_n中驱动的泵单元的数量。因此,可以通过减少功耗和/或建立时间或防止功耗和/或建立时间过度增加来增加操作速度。
[0053] 图4是示出根据本发明构思的示例实施例的泵单元的框图。图4示出了在输入电压V_in被提供到第一泵单元111_1的情况下的图3的第一泵单元111_1。图4中所示的泵单元仅是示例。泵单元可以以与图4中所示的形式不同的各种形式中的一种实现。在图4中,示出了图3的第一泵单元111_1。相同的配置可以应用于图3的第二泵单元111_2至第n泵单元111_n。
[0054] 参考图4,第一泵单元111_1可以包括多个晶体管Q0至Q4和多个电容器C0至C4。多个晶体管Q0至Q4可以包括n型金属化物半导体(NMOS)晶体管。晶体管Q0至Q4的漏极端子和晶体管Q0至Q4的栅极端子分别彼此连接,并且可以作为二极管操作。在图4中,示出了第一泵单元111_1包括五个晶体管Q0至Q4和五个电容器C0至C4。然而,根据本发明构思的泵单元不限于此。晶体管和电容器的数量可以改变。
[0055] 可以通过除了连接到输出端的输出电容器C0之外的第一电容器C1至第四电容器C4输入第一时钟信号CLK1或第二时钟信号CLK2。在示例实施例中,第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2可以是互补的。
[0056] 在第一半周期中,第一时钟信号CLK1具有低电平并且第二时钟信号CLK2可以具有高电平,并且第一电容器C1可以通过输入电压V_in充电。在下一半周期中,第一时钟信号CLK1具有高电平并且第二时钟信号CLK2可以具有低电平,并且第一电容器C1的电压可以被第一时钟信号CLK1增加(或增强)到输入电压V_in的两倍。此外,第一晶体管Q1截止并且第二晶体管Q2导通,因此第二电容器C2的电压可以增加到输入电压V_in的两倍。
[0057] 在下一半周期中,当再次设置为第一时钟信号CLK1具有低电平并且第二时钟信号CLK2具有高电平时,第二电容器C2的电压被第二时钟信号CLK2增加到输入电压V_in的三倍并且第三电容器C3可以通过第二电容器C2的电压充电。通过这样的操作,可以通过放大输入电压V_in来产生第一泵电压V_pump1。也就是说,当第一泵单元111_1中包括的晶体管的数量是i时,第一泵电压V_pump1可以被放大直到输入电压V_in的i倍。
[0058] 图5是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器130的框图。
[0059] 参考图2和5,级控制器130可以包括泵电流复制电路131、泵电流检测器132和级控制信号发生器133。
[0060] 泵电流复制电路131可以从开关电路120接收对应于泵电流I_pump的信号SIP。泵电流复制电路131可以基于与泵电流I_pump相对应的信号SIP产生复制电压VR,复制电压VR的大小对应于泵电流I_pump的大小。在示例实施例中,泵电流复制电路131可以包括电流镜电路和电流-电压转换电路。例如,泵电流复制电路131的电流-电压转换电路可以包括可变电阻器R,并且复制电压VR的大小可以与可变电阻器R的大小成比例。
[0061] 泵电流检测器132可以接收从泵电流复制电路131输出的复制电压VR。泵电流检测器132可以基于复制电压VR和参考电压Vref产生参考信号CS。例如,泵电流检测器132可以将复制电压VR与参考电压Vref进行比较,并且基于比较结果产生参考信号CS。在这种情况下,参考信号CS可以被称为比较信号。在示例实施例中,泵电流检测器132可以由模数转换器(ADC)实现。此时,参考电压Vref可以从外部提供或者可以在泵电流检测器132中产生。
[0062] 例如,泵电流检测器132可以在复制电压VR大于参考电压Vref时输出第一电平(例如,高电平)的参考信号CS,并且可以在复制电压VR小于或等于参考电压Vref时输出第二电平(例如,低电平)的参考信号CS。根据本发明构思的泵电流检测器132的操作不限于此。可以在复制电压VR大于参考电压Vref时输出低电平的参考信号CS,并且可以在复制电压VR小于或等于参考电压Vref时输出高电平的参考信号CS。
[0063] 在示例实施例中,泵电流检测器132可以基于复制电压VR和多个参考电压(例如,Vref1和Vref2)生成参考信号CS。例如,泵电流检测器132可以将复制电压VR与多个参考电压(例如,Vref1和Vref2)进行比较,并基于比较结果生成参考信号CS。在这种情况下,参考信号CS可以被称为比较信号。
[0064] 级控制信号发生器133可以从泵电流检测器132接收参考信号CS,并且可以输出级控制信号SCS。此时,输出级控制信号SCS的级控制信号发生器133的操作可以根据操作时段而改变。可以基于预先指定的第一参考时间tp1将级控制器130的控制操作划分为第一时段P1中的操作和第二时段P2中的操作(参见图6)。在示例实施例中,电荷泵电路110在第一时段中执行对存储器单元进行充电的操作,并且可以在第二时段中完成充电操作。
[0065] 在示例实施例中,在存储器装置的操作开始之后,在对存储器单元充电的第一时段中,当参考信号CS从第一电平(例如,高电平)转变为第二电平(例如,低电平)时,级控制信号发生器133可以输出增加级的级控制信号SCS。另一方面,在第一时段之后(例如,在图6的tp1之后)的第二时段中,当参考信号CS从第二电平转变为第一电平时,级控制信号发生器133可以输出减少级的级控制信号SCS。
[0066] 在示例实施例中,级控制信号发生器133可以从外部接收关于第一参考时间tp1的信息,该第一参考时间tp1是第二时段开始的时间点。例如,与第一参考时间tp1相对应的数据可以存储在级控制信号发生器133中,并且基于预先存储的关于第一参考时间tp1的数据,可以分开执行第一时段的操作和第二时段的操作。在示例实施例中,级控制信号发生器133可以检测作为第二时段开始的时间点的第一参考时间tp1。例如,级控制信号发生器133可以通过检测电荷泵电路(例如,图3的电荷泵电路110)达到最大级(例如,第n级)的时间点来获得第一参考时间tp1。根据本发明构思的级控制信号发生器133的操作可以不限于此。
[0067] 根据前述示例实施例,存储器装置可以基于从电荷泵电路输出的泵电流I_pump的大小来改变电荷泵电路的级。因此,存储器装置可以通过感测泵电流I_pump的大小不够大的情况并且增加级来增加泵电流I_pump。此外,存储器装置可以在检查泵电流I_pump的大小之后控制级(例如,最大级数),以便不从电荷泵电路产生泵电压V_pump的操作开始的时间点以不期望的高的级工作。因此,可以降低功耗。存储器装置可以通过在第二时段中减少电荷泵电路的级(例如,最大级数)来降低功耗。
[0068] 图6是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的操作的视图。图6是示出根据泵电流的大小的级的变化的视图,并且包括示出泵电流随时间的变化的曲线图。根据比较示例的电荷泵电路在第(K+2)级处工作而没有级的变化。图6中示出的级控制器的操作仅是示例,并且根据本发明构思的级控制器的操作不限于此。
[0069] 参考图2、图5和图6,当根据本发明构思的示例实施例的电荷泵电路110开始工作时,电荷泵电路110可以在预先确定的K级处工作。此时,K可以是任意数,其是等于或大于1的自然数。
[0070] 级控制器130可以控制电荷泵电路110的级。可以基于第一参考时间tp1将控制级控制器130的操作划分为第一时段P1中的操作和第二时段P2中的操作。电荷泵电路110可以在第一时段P1中执行对存储器单元进行充电的操作,并且可以在第二时段P2中完成充电操作。
[0071] 与第一参考时间tp1相对应的数据可以预先存储在级控制器130中。在一些示例实施例中,级控制器130可以检测第一参考时间tp1。级控制器130可以基于第一参考时间tp1输出级控制信号SCS。在示例实施例中,级控制信号SCS可以包括升级信号SCS_UP和降级信号SCS_DOWN,并且级控制器130可以在第一时段P1中输出升级信号SCS_UP,并且可以在第二时段P2中输出降级信号SCS_DOWN。
[0072] 当电荷泵电路110开始工作时,泵电流I_pump的大小可以增加到峰值电流I_peak的大小。在根据示例实施例的电荷泵电路110中,K个泵单元可以工作,并且在根据比较示例的电荷泵电路中,(K+2)个泵单元可以工作。因此,根据示例实施例的电荷泵电路110的峰值电流I_peak的大小可以小于根据比较示例的电荷泵电路的峰值电流Ic_peak的大小。因此,根据示例实施例,可以防止存储器装置外部的装置由于根据比较示例的存储器装置中产生的不期望的高峰值电流而被损坏,从而稳定地向存储器装置提供输入电压。
[0073] 在泵电流I_pump的大小达到峰值电流I_peak的大小之后,泵电流I_pump的大小逐渐减小,并且可以在第一时间t 1处达到参考电流的大小。在第一时间t 1处,泵电流复制电路131可以基于与泵电流I_pump相对应的信号SIP产生与泵电流I_pump的大小相对应的复制电压VR。此时,复制电压VR的大小可以等于参考电压Vref的大小。因为复制电压VR逐渐减小并且达到参考电压Vref,所以泵电流检测器132可以输出从高电平转变为低电平的参考信号CS。级控制信号发生器133可以接收从高电平转变为低电平的参考信号CS,并且可以输出用于增加级的升级信号SCS_UP。电荷泵电路110可以接收升级信号SCS_UP,并且可以在第(K+1)级处工作。随着电荷泵电路110的级增加,泵电流I_pump的大小可以再次增加到一定大小。
[0074] 泵电流I_pump的大小可以再次减小,并且在第二时间t2处达到参考电流的大小。泵电流复制电路131可以基于与泵电流I_pump相对应的信号SIP产生与泵电流I_pump的大小相对应的复制电压VR。在第二时间t2处,复制电压VR的大小可以等于参考电压Vref的大小。因为复制电压VR逐渐减小并且达到参考电压Vref,所以泵电流检测器132可以输出从高电平转变为低电平的参考信号CS。级控制信号发生器133可以接收参考信号CS,并且可以输出用于增加级的升级信号SCS_UP。电荷泵电路110可以接收升级信号SCS_UP,并且可以在第(K+2)级处工作。随着电荷泵电路110的级增加,泵电流I_pump的大小可以再次增加到一定大小。因为电荷泵电路110在第一时段P1中执行充电操作,所以级控制器130可以将泵电流I_pump的大小控制为等于或大于参考电流的大小,并且可以减少在泵电压V_pump达到目标电压上所花费的建立时间。
[0075] 在第二时段P2中的第三时间t3处,泵电流I_pump的大小再次减小,并且可以达到参考电流的大小。泵电流复制电路131可以基于与泵电流I_pump相对应的信号SIP产生复制电压VR,复制电压VR的大小对应于泵电流I_pump的大小。在第三时间t3处,复制电压VR的大小可以等于参考电压Vref的大小。因为复制电压VR逐渐减小并且达到参考电压Vref,所以泵电流检测器132可以输出从低电平转变为高电平的参考信号CS。级控制信号发生器133可以接收参考信号CS,并且可以输出用于减少级的降级信号SCS_DOWN。电荷泵电路110可以接收降级信号SCS_DOWN,并且可以在第(K+1)级处工作。因为电荷泵电路110的充电操作在第二时段中完成,所以可以减少驱动参与充电操作的泵单元的数量,从而降低功耗。
[0076] 图7是示出根据本发明构思的示例实施例的电压发生器中包括的开关电路、泵电流复制电路和泵电流检测器的电路图。图7的电路图是与图6中的级控制器的操作相对应的示例配置。因此,根据本发明构思的电压发生器不限于此,并且可以使用各种电路配置。
[0077] 参考图5和图7,开关电路120可以包括多个晶体管。例如,开关电路120可以包括M个晶体管。此时,M可以是等于或大于2的自然数。
[0078] 泵电流复制电路131可以包括电流镜电路131_1和电流-电压转换电路131_2。电流镜电路131_1可以接收对应于泵电流I_pump的信号SIP、将泵电流I_pump减小至1/M、并且复制减小至1/M的泵电流I_pump。电流-电压转换电路131_2可以将复制的电流1/M·I_pump转换为复制电压VR。
[0079] 电流镜电路131_1可以连接到开关电路120的两端,并且可以接收开关电路120的两端之间的电压作为对应于泵电流I_pump的信号SIP。在示例实施例中,电流镜电路131_1可以包括两个晶体管和一个运算放大器。电流镜电路的配置不限于此。电流镜电路131_1可以具有将泵电流I_pump减小至1/M并可以将电流1/M·I_pump输出的各种电路配置中的一种。
[0080] 在示例实施例中,电流-电压转换电路131_2可以由连接到地电源的可变电阻器R实现。可变电阻器R的大小可以根据控制逻辑(例如,图1的控制逻辑500)的控制而改变。例如,可以控制可变电阻器R的大小,以便补偿电流镜电路131_1的偏移。在一些示例实施例中,例如,如图10所示,可以控制可变电阻器R的大小,以便检测存储器单元阵列(例如,图1的存储器单元阵列300)中包括的有缺陷的存储器单元。
[0081] 在示例实施例中,泵电流检测器132可以由ADC实现。例如,泵电流检测器132可以包括两个比较器COMP1和COMP2以及S-R存器。
[0082] 复制电压VR和第一参考电压Vref1可以被输入到第一比较器COMP1,并且复制电压VR和第二参考电压Vref2可以被输入到第二比较器COMP2。此时,第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2中的一个可以比图5的参考电压Vref大所述偏移,并且第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2中的另一个可以比图5的参考电压Vref小所述偏移。例如,第一参考电压Vref1可以比参考电压Vref大所述偏移,并且第二参考电压Vref2可以比参考电压Vref小所述偏移。
[0083] 第一比较器COMP1可以在复制电压VR大于第一参考电压Vref1时输出高电平信号,并且可以在复制电压VR小于第一参考电压Vref1时输出低电平信号。第二比较器COMP2可以在复制电压VR大于第二参考电压Vref2时输出低电平信号,并且可以在复制电压VR小于第二参考电压Vref2时输出高电平信号。
[0084] S-R锁存器可以接收从第一比较器COMP1和第二比较器COMP2输出的信号,并且可以输出参考信号CS。例如,当S-R锁存器从第一比较器COMP1接收低电平信号并从第二比较器COMP2接收高电平信号时,即,当复制电压VR小于第二参考电压Vref2时,S-R锁存器可以输出低电平参考信号CS。当S-R锁存器从第一比较器COMP1接收高电平信号并从第二比较器COMP2接收低电平信号时,即,当复制电压VR大于第一参考电压Vref1时,S-R锁存器可输出高电平参考信号CS。当S-R锁存器从第一比较器COMP1接收低电平信号并从第二比较器COMP2接收低电平信号时,即,当复制电压VR小于第一参考电压Vref1并且大于第二参考电压Vref2时,S-R锁存器可以输出与先前输出的参考信号CS的电平相同的电平的参考信号CS。
[0085] 因此,泵电流检测器132可以在复制电压VR小于第二参考电压Vref2时输出低电平参考信号CS,可以在复制电压VR大于第一参考电压Vref1时输出高电平参考信号CS,并且可以在复制电压VR具有第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2之间的值时输出与先前输出的参考信号CS的电平相同的电平的参考信号CS。在示例实施例中,当参考信号CS从高电平转变为低电平时,级控制信号发生器133可以输出级控制信号SCS。
[0086] 图7中示出的泵电流检测器132包括两个比较器COMP1和COMP2,因此可能感测不到相对于参考电压Vref的一定偏移的改变。根据示例实施例的泵电流检测器132可包括一个比较器。复制电压VR和参考电压Vref可以被输入到该比较器。因此,当复制电压VR大于参考电压Vref时,参考信号CS可以具有高电平,并且当复制电压VR小于参考电压Vref时,参考信号CS可以具有低电平。
[0087] 图8是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的操作的视图。
[0088] 参考图5和图8,泵电流检测器132可以接收复制电压VR作为模拟信号,并且可以基于复制电压VR和多个参考电压Vref1和Vref2生成参考信号CS。在图8中,示出了两个参考电压。然而,根据本发明构思的示例实施例的泵电流检测器可以将复制电压VR与三个或更多个参考电压进行比较。
[0089] 例如,泵电流检测器132可以接收复制电压VR,并且可以输出2位参考信号CS。当复制电压VR大于第一参考电压Vref1时,泵电流检测器132可以输出11的参考信号CS。当复制电压VR小于第二参考电压Vref2时,泵电流检测器132可以输出01的参考信号CS。当复制电压VR具有第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2之间的值时,泵电流检测器132可以输出10的参考信号CS。
[0090] 在第一参考时间tp1之前的第一时段中,当接收到11的参考信号CS时,级控制信号发生器133可以产生级控制信号SCS,并且因此电荷泵电路(例如,图2的电荷泵电路110)可以在第一级处工作。在第一时段中,当接收到10的参考信号CS时,级控制信号发生器133可以产生级控制信号SCS,并且因此电荷泵电路110可以在第二级处工作。此外,在第一时段中,当接收到01的参考信号CS时,级控制信号发生器133可以产生级控制信号SCS,并且因此电荷泵电路110可以在第三级处工作。也就是说,可以预先确定第一时段中的与复制电压VR的大小相对应的级。
[0091] 根据本发明构思的示例实施例的级控制器130可以根据与泵电流相对应的复制电压VR的大小通过除了图7和图8中所示的配置之外的各种方法之一来控制级。
[0092] 图9是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器装置的电压发生器100a的框图。在图9中,将不再重复与图2的组件相同的组件的描述。
[0093] 参考图9,电压发生器100a可以包括电荷泵电路110、开关电路120和级控制器130a。电荷泵电路110可包括多个泵单元111(例如,111_1至111_n)。驱动泵单元的数量可以根据级而改变。
[0094] 级控制器130a可以响应于从外部接收到的级控制器控制信号CSC而终止级控制操作。在示例实施例中,当针对存储器单元的操作(例如,编程操作、读取操作和擦除操作中的一个)完成时,级控制器130a可以接收级控制器控制信号CSC,可以终止对电荷泵电路的级控制操作,从而降低功耗。
[0095] 在示例实施例中,响应于从外部接收到的级控制器控制信号CSC,级控制器130a可以终止级控制操作,并且可以执行关于存储器单元阵列和电压发生器中的一个的错误检测操作。级控制器130a的级控制操作可以与图2的级控制器130的级控制操作相同。在示例实施例中,当对存储器单元执行操作时,级控制器控制信号CSC可以被接收,并且级控制器130a可以执行错误检测操作。级控制器控制信号CSC可以被包括在图1的电压控制信号CTRL_vol中。级控制器130a可以从开关电路120接收与泵电流I_pump相对应的信号SIP。级控制器130a可以根据与泵电流I_pump相对应的信号SIP获得关于泵电流I_pump的大小的信息。
[0096] 当泵电流I_pump的大小大于参考电流的大小时,级控制器130a可以确定产生了错误。例如,当执行编程操作、读取操作和擦除操作中的一个操作的存储器单元中包括故障存储器单元时,泵电流I_pump的大小可以大于参考电流的大小,并且级控制器130a可以确定产生了错误。此外,例如,当电荷泵电路110或开关电路120中包括的有缺陷的晶体管产生损耗电流时,泵电流I_pump的大小可以大于参考电流的大小,并且级控制器130a可以确定产生了错误。
[0097] 当检测到错误时,级控制器130a可以将错误检测信号EDS输出到控制逻辑(例如,图1的控制逻辑500)。在示例实施例中,控制逻辑500可以接收错误检测信号EDS、可以确定工作的存储器单元中包括故障存储器单元、并且可以将包括故障存储器单元的存储器块处理为坏块。将在图10中描述级控制器130a的配置。
[0098] 图10是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的框图。图11是示出根据本发明构思的示例实施例的级控制器的操作的视图。图10是示出级控制器在第三时段P3中执行错误检测操作的视图。图11是示出当对正常存储器单元执行编程操作时泵电流随时间的变化的曲线图,并且与示出了当根据泵电流的大小控制级时泵电流随时间的变化的图6的曲线图相同。在图11中,将描述了存储器装置执行编程操作的情况作为示例。然而,当执行读取操作或擦除操作时,可以应用相同的描述。
[0099] 参考图9至图11,级控制器130a可以包括泵电流复制电路131a、泵电流检测器132a和级控制信号发生器133a。当对存储器单元执行编程操作时,在第二参考时间tp2处,级控制器130a可以接收级控制器控制信号CSC。响应于级控制器控制信号CSC,级控制器130a可以在第二参考时间tp2之后的第三时段P3中执行错误检测操作。
[0100] 当未检测到错误时,第三时段P3中的泵电流I_pump的大小可以小于另一时段中的泵电流I_pump的大小,并且可以是稳定的。例如,当被编程的存储器单元中不包括故障存储器单元时,泵电流I_pump的大小可以减小,并且可以是稳定的。另一方面,当被编程的存储器单元中包括故障存储器单元时,可以产生泄漏电流,并且因此泵电流I_pump的大小可以大于未检测到错误的情况。在图11中,仅示出了包括故障存储器单元的情况。然而,本发明构思不限于此。例如,当在开关电路中包括有缺陷的晶体管时,产生损耗电流,并且因此泵电流I_pump的大小可以大于未检测到错误的情况。泵电流复制电路131a可以从开关电路120接收对应于泵电流I_pump的信号SIP。泵电流复制电路131a可以基于对应于泵电流I_pump的信号SIP产生复制电压VR_f,复制电压VR_f的大小对应于泵电流I_pump的大小。
[0101] 在示例实施例中,泵电流复制电路131a可以包括电流镜电路和电流-电压转换电路,并且电流-电压转换电路可以由连接到地电源的可变电阻器R_f实现。在级控制操作之后,当错误检测操作开始时,泵电流复制电路131a的可变电阻器R_f的大小可以增加。也就是说,响应于级控制器控制信号CSC,泵电流复制电路131a中包括的可变电阻器R_f的大小可以增加。
[0102] 级控制器130a执行错误检测操作时(例如,在第三时段P3中)的泵电流I_pump的大小可小于级控制器130a执行级控制操作时(例如,在第一时段P1和第二时段P2中)的泵电流I_pump的大小。因此,当级控制器130a执行错误检测操作时,泵电流复制电路131a的可变电阻器的大小可以增加,并且因此泵电流检测器132a可以容易地检测复制电压VR_f。
[0103] 泵电流检测器132a可以接收从泵电流复制电路131a输出的复制电压VR_f。泵电流检测器132a可以基于复制电压VR_f和参考电压Vref_f产生参考信号CS_f。例如,泵电流检测器132a可以将复制电压VR_f与参考电压Vref_f进行比较,并且可以基于比较结果产生参考信号CS_f。因为级控制器130a执行错误检测操作时(例如,在第三时段P3中)的泵电流I_pump的大小小于级控制器130a执行级控制操作时(例如,在第一时段P1和第二时段P2中)的泵电流I_pump的大小,所以执行错误检测操作时的参考电压Vref_f可以低于执行级控制操作时的参考电压。因此,可以容易地检测复制电压VR_f。此时,参考电压Vref_f的值可以是与正常存储器单元被编程之后的泵电流I_pump的大小的最大值相对应的电压值。参考电压Vref_f可以从外部提供,或者可以在泵电流检测器132a中产生。
[0104] 例如,泵电流检测器132a可以在复制电压VR_f高于参考电压Vref_f时输出高电平参考信号CS_f,并且可以在复制电压VR_f等于或低于参考电压Vref_f时输出低电平参考信号CS_f。根据本发明构思的泵电流检测器132a的操作不限于此。当复制电压VR_f高于参考电压Vref_f时,可以输出低电平参考信号CS_f,并且当复制电压VR_f等于或低于参考电压Vref_f时,可以输出高电平参考信号CS_f。
[0105] 级控制信号发生器133a可以从泵电流检测器132a接收参考信号CS_f,并且可以输出错误检测信号EDS。例如,当复制电压VR_f高于参考电压Vref_f时,级控制信号发生器133a可以接收高电平参考信号CS_f,并且可以将错误检测信号EDS输出到控制逻辑(例如,图1的控制逻辑500)。
[0106] 在图10中,当级控制器130a执行错误检测操作时,泵电流复制电路131a中包括的可变电阻器R_f的大小增加,并且泵电流检测器132a中的参考电压Vref_f的大小减小。然而,本发明构思不限于此。在一些示例实施例中,当级控制器130a执行错误检测操作时,泵电流复制电路131a中包括的可变电阻器R_f的大小减小,并且泵电流检测器132a中的参考电压Vref_f的大小可以增加。
[0107] 图12是示出根据本发明构思的示例实施例的存储器装置的电压发生器100b的框图。在图12中,将不再重复与图2的组件相同的组件的描述。
[0108] 参考图12,电压发生器100b可以包括电荷泵电路110b、开关电路120、级控制器130b和泵时钟发生器140b。电荷泵电路110b可以包括多个泵单元111。本发明构思不限于图
12。级控制器130b和泵时钟发生器140b可以是存储器装置的组件并且位于电压发生器100b的外部。
[0109] 级控制器130b可以从开关电路120接收对应于泵电流I_pump的信号SIP。级控制器130b可以从对应于泵电流I_pump的信号SIP获得关于泵电流I_pump的大小的信息。
[0110] 级控制器130b可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息来控制电荷泵电路110b的级。级控制器130b可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息将级控制信号SCS输出到电荷泵电路110b。此外,级控制器130b可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息来控制提供到电荷泵电路110b的泵时钟信号PCLK的频率。级控制器130b可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息将时钟控制信号CCLK输出到泵时钟发生器140b。在示例实施例中,级控制器130b中包括的级控制信号发生器(未示出)可以基于关于泵电流I_pump的大小的信息将时钟控制信号CCLK输出到泵时钟发生器140b。
[0111] 泵时钟发生器140b可以产生泵时钟信号PCLK,并且可以将泵时钟信号PCLK提供到电荷泵电路110b。例如,泵时钟信号PCLK可以包括图4的第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2。
[0112] 在示例实施例中,泵时钟发生器140b可以是振荡器。泵时钟发生器140b可以从级控制器130b接收时钟控制信号CCLK,并根据时钟控制信号CCLK产生泵时钟信号PCLK的频率。例如,泵时钟发生器140b可以根据时钟控制信号CCLK产生具有相对于基本频率增加到整数倍或减少到整数分之一的频率的泵时钟信号PCLK。
[0113] 随着泵时钟信号PCLK的频率增加,电荷泵电路110b可以在输出大量泵电流I_pump的同时产生目标电平的高电压。因此,随着驱动泵单元的数量增加,可以减少在泵电压V_pump达到目标电平上所花费的建立时间。另一方面,随着泵时钟信号PCLK的频率增加,电荷泵电路110b的功耗可增加。
[0114] 根据示例实施例,存储器装置可以通过感测泵电流I_pump来控制电荷泵电路110b的级和提供到电荷泵电路110b的泵时钟信号PCLK。因此,可以减轻功耗或建立时间或者防止功耗或建立时间过度增加。因此,操作速度可以增加。
[0115] 图13是示出根据本发明构思的示例实施例的将采用电荷泵电路的存储器装置应用于固态驱动器(SSD)系统1000的示例的框图。
[0116] 参考图13,SSD系统1000可以包括主机1100和SSD 1200。SSD1200可以通过信号连接器SIG向主机1100发送信号和从主机1100接收信号,并且可以通过电力连接器PWR接收电力。SSD 1200可以包括SSD控制器1210,辅助电源1220,以及存储器装置1230、1240和1250。此时,可以通过使用参考图1至图12的上述示例实施例来实现SSD 1200。存储器装置1230、
1240和1250中的每一个可以包括电荷泵电路1232和用于控制电荷泵电路1232的级的级控制器。因此,在执行操作(例如,编程操作、读取操作和擦除操作之一)时,SSD系统1000可以降低功耗和/或可以根据泵电流的大小来增加操作速度。
[0117] 虽然已经参考本发明构思的一些示例实施例具体示出和描述了本发明构思,但是应当理解,在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。
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