[發明專利]靈敏放大器、存儲器和靈敏放大器的控制方法

有效

• 申請號: 202010811687.2
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111863054B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 彭春雨;葛駿林;何軍;應戰;李新;曹堪宇;盧文娟;藺智挺;吳秀龍;陳軍寧
• 申請（專利權）人: 安徽大學;長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: G11C7/08
• 分類號: G11C7/08;G11C7/06
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

本公開提供了一種靈敏放大器、存儲器和靈敏放大器的控制方法，涉及半導體存儲器技術領域。靈敏放大器包括：放大模塊；控制模塊，與放大模塊電連接；其中，在靈敏放大器的失調補償階段，控制模塊用于將放大模塊配置為包括二極管結構、電流鏡結構和輸入輸出相連的反相器；在靈敏放大器的第一放大階段，控制模塊用于將放大模塊配置為反相器。本公開可以實現靈敏放大器的失調補償，進而提高半導體存儲器的性能。

技術領域

本公開涉及半導體存儲器技術領域，具體而言，涉及一種靈敏放大器、存儲器和靈敏放大器的控制方法。

背景技術

隨著新型密集型應用的發展，新型計算模式的產生(存內計算)，以及片上處理器核心數的不斷增加，半導體存儲器件變得越來越重要。根據半導體存儲器件在斷電后內部存儲的數據是否會消失大致可分為兩類：易失性存儲器(在斷開電源后丟失存儲數據)和非易失性存儲器(在斷開電源后保留存儲數據)。易失性存儲器包括靜態隨機存儲器(SRAM)、動態隨機存儲器(DRAM)。非易失性存儲器包括只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、電可編程只讀存儲器、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、NAND閃存、NOR閃存、相變RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)、電阻RAM(RRAM)、鐵電RAM(FeRAM)等。而易失性存儲器中的DRAM由于高帶寬、低延遲、低成本、低功耗等優點，成為目前主流的半導體存儲器。

在DRAM中，靈敏放大器用于讀取存儲單元中的數據，具有一個位線BL(讀取位線)輸入端和一個位線BLB(參考位線)輸入端。在讀取操作(或刷新操作)中，靈敏放大器的作用就是讀取位線BL和參考位線BLB之間的電壓差，并放大兩個位線間的電壓差。

靈敏放大器中包括金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，然而，在半導體技術中，由于工藝和溫度的變化，理論上相同的兩個MOSFET可能失配，即具有不同的特性，使靈敏放大器產生失調噪聲，而失調噪聲會嚴重影響半導體存儲器的性能。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種靈敏放大器、存儲器和靈敏放大器的控制方法，進而至少在一定程度上克服由于靈敏放大器中晶體管的失配而影響半導體存儲器性能的問題。

根據本公開的第一方面，提供一種靈敏放大器，包括：放大模塊；控制模塊，與放大模塊電連接；其中，在靈敏放大器的失調補償階段，控制模塊用于將放大模塊配置為包括二極管結構、電流鏡結構和輸入輸出相連的反相器；在靈敏放大器的第一放大階段，控制模塊用于將放大模塊配置為反相器。

可選地，放大模塊包括：第一PMOS管；第二PMOS管，第二PMOS管的柵極通過第一節點與第一PMOS管的漏極連接；第一NMOS管，第一NMOS管的柵極與第一位線連接，第一NMOS管的漏極與第一節點連接；第二NMOS管，第二NMOS管的柵極與第二位線連接，第二NMOS管的漏極通過第二節點與第二PMOS管的漏極連接；其中，在靈敏放大器的失調補償階段，第二NMOS管被配置為二極管結構，第一PMOS管和第二PMOS管被配置為電流鏡結構，第一PMOS管和第一NMOS管被配置為輸入輸出相連的反相器。

可選地，控制模塊包括：第一開關，第一開關的第一端與第一節點連接，第一開關的第二端與第一PMOS管的柵極連接；第二開關，第二開關的第一端與第一開關的第二端連接，第二開關的第二端與第二節點連接；第三開關，第三開關的第一端與第一節點連接，第三開關的第二端與第一位線連接；第四開關，第四開關的第一端與第二位線連接，第四開關的第二端與第二節點連接；其中，在靈敏放大器的失調補償階段，第一開關、第三開關、第四開關閉合，第二開關斷開。

可選地，在靈敏放大器的失調補償階段，第一PMOS管和第二PMOS管的源極接收第一電壓，第一NMOS管和第二NMOS管的源極接地。