[發明專利]一種低功耗編程字線電壓產生電路

在審

• 申請號: 201711330702.6
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107945825A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 徐依然;黃明永;賈敏
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G11C8/08
• 分類號: G11C8/08
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，且特別涉及一種低功耗編程字線電壓產生電路。

背景技術

閃存是一種可以進行多次數據寫入(Program)、讀出(Read)與清除(Erase)等動作的非揮發性內存(Non-Volatile Memory)，由于儲存于其中的數據不會因為電源供應的中斷而消失，且易于經過清除與寫入動作來變更其所儲存數據的特性，因而普遍地應用于個人計算機等電子設備中。

典型的閃存是由許多的快閃存儲單元(Flash Cell)所組成，每一快閃存儲單元則通常用來儲存一個位的數據。快閃存儲單元的結構以摻雜的多晶硅制作浮柵極(Floating Gate)與控制柵極(Control Gate)，而浮柵極與控制柵極之間則以介電層相隔，且浮柵極與基底間以穿隧氧化層(Tunnel Oxide)相隔。當對快閃存儲單元進行寫入/清除數據的操作時，于其控制柵極與漏極施加偏壓，以使電子注入浮柵極或將電子從浮柵極拉出。而當讀取快閃存儲單元中的數據時，則于控制柵極上施加一字線電壓(Word-Line Voltage)，此時浮柵極的帶電狀態會影響其下信道(Channel)的開/關狀態，而此信道的開/關狀態即為判讀數據值“0”或“1”的依據。

對存儲單元進行快速讀寫，一直是高速存儲器芯片(如flash等)的追求目標。存儲單元的字線上的讀寫操作字線電壓建立時間是制約讀寫速度的重要因素，因此，對于存儲器來說，字線電壓產生電路尤為重要。

分柵式閃存在編程時字線加1.5V電壓，該電壓由內部電荷泵電路產生一個高壓經過電壓調制電路產生。而電荷泵轉換效率最終導致該模塊功耗很大，不利于低功耗設計。

傳統的編程字線電壓(VGP)產生電路參考圖1所示，該電路由誤差放大器AMP，PMOS傳輸管和電阻分壓電路組成。功耗主要由誤差放大器(I2)和分壓電路(I1)組成，由VD25供電。VD25由電荷泵產生，由于電荷泵轉換效率較低，該電路對應電源電壓功耗很大。

發明內容

本發明提出一種低功耗編程字線電壓產生電路，減小了編程時字線電壓產生電路的功耗，從而減小了整個編程過程中的功耗，適用于低功耗的設計。

為了達到上述目的，本發明提出一種低功耗編程字線電壓產生電路，包括：誤差放大器，PMOS、NMOS和電阻分壓電路，其中所述誤差放大器的輸出端連接于所述NMOS的柵極，所述NMOS的漏極連接于所述PMOS的漏極和所述電阻分壓電路，所述NMOS的源級接地，所述PMOS的源級連接于電荷泵供電，所述誤差放大器連接于電源電壓供電。

進一步的，所述字線電壓輸出線路連接于所述PMOS和NMOS的漏極連接線上。

進一步的，所述PMOS的柵極接地。

進一步的，所述電阻分壓電路包括串聯連接的第一分壓電阻和第二分壓電阻。

進一步的，所述第一分壓電阻的一端連接于所述PMOS和NMOS的漏極連接線上，另一端連接于所述第二分壓電阻的一端，所述第二分壓電阻的另一端接地。

進一步的，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻中間的連線連接于所述誤差放大器的輸入端。

本發明提出的低功耗編程字線電壓產生電路，通過誤差放大器，PMOS、NMOS和電阻分壓電路的組合，其中誤差放大器由電源電壓供電，從而減小VD25的負載電流，本發明減小了編程時字線電壓產生電路的功耗，從而減小了整個編程過程中的功耗，適用于低功耗的設計。

附圖說明

圖1所示為現有技術中編程字線電壓產生電路結構示意圖。

圖2所示為本發明較佳實施例的低功耗編程字線電壓產生電路結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖給出本發明的具體實施方式，但本發明不限于以下的實施方式。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請參考圖2，圖2所示為本發明較佳實施例的低功耗編程字線電壓產生電路結構示意圖。本發明提出一種低功耗編程字線電壓產生電路，包括：誤差放大器100，PMOS 200、NMOS 300和電阻分壓電路400，其中所述誤差放大器100的輸出端連接于所述NMOS 300的柵極，所述NMOS 300的漏極連接于所述PMOS 200的漏極和所述電阻分壓電路400，所述NMOS 300的源級接地，所述PMOS 200的源級連接于電荷泵的VD25供電，所述誤差放大器100連接于電源電壓VDD供電。