[發明專利]解決應力電壓的存儲器裝置

有效

• 申請號: 201811068053.1
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109509493B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 楊仕祺;石維強
• 申請（專利權）人: 円星科技股份有限公司
• 主分類號: G11C11/4063
• 分類號: G11C11/4063;G11C5/14
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 史瞳;謝瓊慧

一種解決應力電壓的存儲器裝置，包含至少一個存儲器單元、位線、保護電路及包括寫入控制器與寫入驅動器的寫入電路。該寫入驅動器接收來自該寫入控制器的輸出信號，并輸出至該位線。該保護電路可有效降低至少該寫入驅動器的輸入端與接地端間的跨壓，以解決該寫入驅動器應力電壓過高的問題。

技術領域

本發明涉及一種解決應力電壓的存儲器裝置，特別是涉及一種解決負位線(Negative Bit-line；NBL)技術的應力電壓(Stress Voltage)問題的存儲器裝置。

背景技術

隨著半導體制程的技術日益進步，存儲器電路的電源電壓也越來越低，特別是在最不利的制程角落(worst corner)下，導致存儲器裝置的寫入運作發生困難。其中，為提高存儲器裝置的寫入運作的電壓范圍，現有的一種負位線(NBL)技術便被提出且廣泛地被采用于各種存儲器裝置，例如靜態隨機存取存儲器(SRAM)，以解決存儲器裝置因處于最不利的制程角落而易遭致數據寫入失敗的問題。

參閱圖1，圖1是一個靜態隨機存取存儲器(SRAM)的電路示意圖，為方便說明起見，存儲器單元91、位線BL1、寫入驅動器92及負電壓產生電路93的數量都僅以一個作舉例說明，且該寫入驅動器92也僅以一個反向器作表示，并省略互補位線、字線及互補字線。該寫入驅動器92具有一個輸入端、一個輸出端、一個電源端及一個接地端，該輸入端接收一個邏輯信號D，該電源端接收一個電源電壓VCC，該接地端接收一個第一參考電壓VG1，該輸出端電連接該位線BL1。該負電壓產生電路93產生該第一參考電壓VG1，并受控制使得該第一參考電壓VG1等于一個地電壓，或小于該地電壓。

當該存儲器單元91的該位線BL1要寫入邏輯0時，該邏輯信號D的邏輯值會等于邏輯1，且該第一參考電壓VG1會小于該地電壓，例如當電源電壓VCC是1伏特時，該第一參考電壓VG1是負幾百毫伏特，使得該位線BL1在其邏輯值等于邏輯0時的電壓電平會小于該地電壓，而達到提高該存儲器裝置的運作電壓范圍的效果。然而，此時，該寫入驅動器92的該輸入端與該接地端間的跨壓，已明顯大于該電源電壓VCC。尤其該跨壓在該邏輯信號D的邏輯值等于邏輯1時的大小會受制程漂移影響，而可能比設計值變得更大，例如超過該電源電壓VCC的1.4倍，如此，將導致該寫入驅動器92所受到的應力電壓過高，而影響該寫入驅動器92的壽命時間(Lifetime)，換句話說，使用負位線技術固然可提升存儲器電路的工作電壓范圍以解決數據寫入的問題，但也相對地引發該寫入驅動器的應力電壓過高的另一個問題，導致該存儲器裝置的產品壽命變短。

發明內容

本發明的目的在于提供一種解決因使用現有負位線技術而產生應力電壓過大的問題的存儲器裝置。

于是，本發明存儲器裝置，包含至少一個存儲器單元、位線、第一寫入控制器、寫入驅動器及保護電路。

該位線電連接該至少一個存儲器單元。該第一寫入控制器具有電源端及輸出第一邏輯信號的輸出端。該寫入驅動器具有輸入端、輸出端及接地端，該輸入端電連接該第一寫入控制器的該輸出端以接收該第一邏輯信號，該輸出端電連接該位線。

該負電壓產生電路電連接該寫入驅動器的該接地端，并接收寫入控制信號及地電壓，且產生該寫入驅動器的該接地端所接收的第一參考電壓。當該寫入控制信號的邏輯值等于第一邏輯值時，該第一參考電壓小于該地電壓。當該寫入控制信號的邏輯值等于第二邏輯值時，該第一參考電壓等于該地電壓。

該保護電路電連接該第一寫入控制器的該輸出端與該電源端的其中一者。

在一些實施態樣中，該保護電路使得該第一邏輯信號在其邏輯值等于邏輯1時且該寫入控制信號的邏輯值等于該第一邏輯值時的電壓準位低于該第一邏輯信號在其邏輯值等于邏輯1時且該寫入控制信號的邏輯值等于該第二邏輯值時的電壓準位。