[發(fā)明專利]字線調(diào)整器電路以及單電源存儲(chǔ)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110187079.X
• 申請(qǐng)日: 2011-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN102354521A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;徐翌;管小進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): G11C7/12
• 分類號(hào): G11C7/12
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于存儲(chǔ)器的字線調(diào)整器電路以及采用了該字線調(diào)整器電路的單電源存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)

在存儲(chǔ)器(例如閃存)中，需要電源來(lái)提供存儲(chǔ)器單元操作所需的電壓和/或電流。在傳統(tǒng)的閃存中，一般采用兩個(gè)電源的配置方案，例如其中一個(gè)為核心電源，例如1.5V或1.8V等；而另一個(gè)則是接口電源，例如電壓大小為1.6-5.5V。

在這種雙電源配置方案的閃存中，當(dāng)需要進(jìn)行讀操作時(shí)，例如當(dāng)所要求的讀電壓為2.5V時(shí)，可優(yōu)選地利用核心電源和接口電源中電壓較高的電壓來(lái)提供該讀電源，以盡量簡(jiǎn)化電路及節(jié)省功率。但是，隨著集成電路集成化的提高，越來(lái)越要求電路的配置盡量簡(jiǎn)單，從而發(fā)展出了一種僅僅配置單個(gè)電源的閃存存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。

在對(duì)閃存進(jìn)行讀操作時(shí)，往往需要對(duì)存儲(chǔ)器單元的讀操作電壓進(jìn)行調(diào)整，以使得調(diào)整后的讀操作電壓足夠精確，例如，在某些閃存中，需要讀操作電壓精確地為2.5V。圖1示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于單電源的閃存的字線調(diào)整器電路的框圖。如圖1所示，字線泵用于將閃存中的單電源的電壓提升至例如4-6V。字線泵控制器用于對(duì)字線泵的輸出電壓PWL進(jìn)行監(jiān)控，并且在字線泵的輸出電壓低于4V時(shí)利用字線泵控制信號(hào)EPUMPWL對(duì)字線泵進(jìn)行刷新，使得字線泵操作以提升輸出電壓；并且字線泵控制器在字線泵的輸出電壓PWL高于6V時(shí)，利用字線泵控制信號(hào)EPUMPWL關(guān)閉字線泵的刷新操作。

另一方面，字線泵的輸出電壓PWL對(duì)待機(jī)字線調(diào)整器和工作字線調(diào)整器進(jìn)行供電。其中，字線泵控制器輸出的字線泵控制信號(hào)EPUMPWL還用于控制待機(jī)字線調(diào)整器，用于在待機(jī)情況下使待機(jī)字線調(diào)整器工作，并將字線泵的輸出電壓PWL調(diào)整至2.5V。

同時(shí)，在存儲(chǔ)器單元工作對(duì)工作字線調(diào)整器輸入一個(gè)工作信號(hào)SEN，以啟動(dòng)工作字線調(diào)整器工作，這樣，工作字線調(diào)整器字線泵的輸出電壓PWL調(diào)整至2.5V。

待機(jī)字線調(diào)整器和工作字線調(diào)整器都是利用基于MOS晶體管的電壓調(diào)整電路，使得輸出電壓VD25＝VDD+Vth，其中VDD是單電源的電壓，Vth是MOS晶體管閾值電壓。

然而，圖1所示的單電源的閃存的字線調(diào)整器電路存在一些問(wèn)題。首先，在上述電路結(jié)構(gòu)中，無(wú)論在待機(jī)狀態(tài)還是工作狀態(tài)，PWL的電壓大小總是保持在4-6V的范圍內(nèi)(由此平均電壓大約為5V)，而實(shí)際調(diào)整后的輸出的電壓大小僅僅為2.5V，這就將近浪費(fèi)了一半的電壓，在電流盡量保持不損耗的情況下，也損耗了一半的功率。

其次，在上述電路結(jié)構(gòu)中，輸出電壓VD25＝VDD+Vth，其中Vth是MOS晶體管的閾值電壓，其一般情況下是0.7V，由此電源電壓VDD＝1.8V。隨著集成電路等比例縮小(scale?down)的發(fā)展，電源電壓VDD可能可以相應(yīng)地縮小，但是MOS晶體管的閾值電壓Vth卻無(wú)法等比例縮小，由此使得圖1所示的用于單電源的閃存的字線調(diào)整器電路無(wú)法適應(yīng)集成電路的等比例縮小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠有效地節(jié)省功耗并且適應(yīng)集成電路等比例縮小的字線調(diào)整器電路、以及采用了該字線調(diào)整器電路的單電源閃存。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于單電源閃存的字線調(diào)整器電路，其包括：字線泵，用于將輸入電壓提升至目標(biāo)電壓；字線泵控制器，用于根據(jù)字線泵的輸出電壓向字線泵輸入刷新信號(hào)；以及比較器，用于根據(jù)字線泵的輸出電壓與基準(zhǔn)信號(hào)的比較結(jié)果向字線泵輸入反饋信號(hào)；其中，讀操作控制信號(hào)對(duì)字線泵控制器和比較器進(jìn)行控制，使得在工作狀態(tài)下開啟比較器而關(guān)閉字線泵控制器，在待機(jī)狀態(tài)下關(guān)閉比較器而開啟字線泵控制器；并且其中，字線泵在待機(jī)狀態(tài)下根據(jù)刷新信號(hào)工作，在工作狀態(tài)下根據(jù)反饋信號(hào)工作。

通過(guò)采用上述字線調(diào)整器電路，可以針對(duì)工作狀態(tài)和待機(jī)狀態(tài)有區(qū)別地提供字線泵的輸出電壓，從而能夠有效地節(jié)省功耗。

優(yōu)選地，上述用于單電源存儲(chǔ)器的字線調(diào)整器電路還包括電壓鉗位器和電壓提供電路，所述電壓鉗位器包括第一MOS晶體管和第二MOS晶體管，其中電壓提供電路在待機(jī)狀態(tài)下向第一MOS晶體管的柵極提供第一柵極電壓，電壓提供電路在工作狀態(tài)下向第二MOS晶體管的柵極提供第二柵極電壓，其中第二柵極電壓與第一柵極電壓之差為MOS晶體管的閾值電壓。

通過(guò)采用上述字線調(diào)整器電路，可以使得最終輸出的電壓與MOS晶體管的閾值電壓無(wú)關(guān)，從而能夠適應(yīng)集成電路等比例縮小的字線調(diào)整器電路。