[發明專利]源發生器及其控制方法

有效

• 申請號: 200910195959.4
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN102023665A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 楊光軍
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46;G11C5/14;G11C16/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及半導體存儲技術領域，特別涉及一種源發生器及其控制方法。

背景技術

最近半導體存儲器顯著發展的進程中，由于DRAM、EEPROM、FLASH等先進存儲器具有高密度、低功耗和低價格的優點，已經成為了計算機、移動通信終端中普遍采用存儲裝置。

在存儲器系統中，源發生器一般用來給芯片在不同的工作模式下提供正確的電壓。一方面，在動態模式(active?mode)下，它的輸出電壓需要穩定的越快越好，以保證存儲器系統的讀取速度；另一方面，在靜態模式(standby?mode)下，源發生器又需要滿足消耗最少的電流以保證降低靜態功耗的要求。

專利號為03145337.6的中國專利要求保護一種半導體存儲器件中的內部電壓源發生器，其中包括內部電壓產生電路，該電路中，響應于正常工作模式，供給或下變換外部電壓源以向內部電路提供第一電平的內部電壓源；響應于具有與正常模式有補充關系的低功耗模式，將外部電壓源轉換為低于第一電平的第二電平的電壓，通過上述方式來降低功耗。

現有技術中還提供了源發生器的多種設計方案。具體如下：

方案之一：在存儲器系統從靜態模式進入動態模式的同時打開源發生器，因為模式轉換的過程中電壓的建立時間會比較長，甚至超過預先定義的訪問時間的最大指標，這種設計方案將嚴重影響系統的訪問時間。

方案之二：采用一個小電流來偏置源發生器，這種方案一方面會在靜態模式下消耗不可忽略的電流，導致功耗增加；另一方面由于驅動能力的限制，存儲器系統的訪問時間也會受到影響。

方案之三：采用一個頻率固定的使能信號來控制源發生器，因為頻率的設定是按照最壞的情形設計的，這種方法會消耗較大的電流。在高溫下存儲器系統的漏電流將會遠遠大于低溫下的漏電流，實際頻率的設計卻是按照高溫的情形考慮。

方案之四：采用一個漏電檢測電路來產生一個使能信號，再用這個使能信號來控制源發生器，這種方案的缺點在于，漏電檢測一方面很難控制，另一方面也會消耗電流。

由以上分析可見，現有的存儲器系統的源發生器存在各種各樣的缺點，普遍的問題在于不能夠同時滿足低功耗和較快訪問時間的要求。

發明內容

本發明解決的問題是如何提供一種同時滿足低功耗和較快訪問時間的要求的源發生器。

為解決上述問題，本發明提供一種源發生器，包括：

電流生成模塊，用于形成亞閾值電流；

振蕩模塊，用于由所述亞閾值電流來偏置并產生時鐘信號；

脈沖整形模塊，用于將所述時鐘信號轉換為使能信號并輸出；

源發生模塊，在所述使能信號的控制下輸出電壓。

所述時鐘信號隨溫度的變化關系與所述亞閾值電流隨溫度的變化的關系一致。

所述使能信號的高電平相位保持不變。

在亞閾值電流的偏置下，所述時鐘信號的頻率和高電平相位均發生變化。

在靜態模式下，振蕩器的高電平輸出相位和源發生模塊在動態模式下的使能信號的相位一致。

所述源發生器還包括：調節模塊，用于調節所述亞閾值電流的溫度特性。

所述調節模塊包括：激光熔絲，電熔絲或者非揮發性存儲器的存儲單元。

所述源發生器的在靜態模式下使能信號為高電平和動態模式下工作。

相應的，還提供一種源發生器的控制方法，包括以下步驟：

提供亞閾值電流，

由所述亞閾值電流來偏置而產生時鐘信號，

將所述時鐘信號轉換為使能信號并輸出，

在所述使能信號的控制下源發生器輸出電壓。

所述時鐘信號隨溫度的變化關系與所述亞閾值電流隨溫度的變化的關系一致，所述使能信號的高電平相位保持不變。

與現有技術相比，上述技術方案提供的源發生器及其控制方法具有以下優點：

首先，在靜態模式下，由于采用亞閾值電流在偏置，不會造成較大的電流消耗，因此系統的功耗很低。其次，所述振蕩模塊由亞閾值電流來偏置，這樣由于電流生成模塊亞閾值電流隨著溫度的關系，振蕩模塊輸出時鐘信號的頻率也會跟蹤溫度的變化，從而能正確地補償由于系統由于亞閾值的漏電而造成的源發生器的輸出電壓的改變。另外，無論是靜態模式還是動態模式，使能信號的高電平相位始終一樣，于是，系統的訪問時間不會受到影響。

附圖說明

通過附圖所示，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1為本發明實施例中源發生器的示意圖；