[發(fā)明專利]一種存儲器的字線驅(qū)動電路及時序控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011214855.6
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN114446341A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志懷;戴瑾;何偉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海磁宇信息科技有限公司
• 主分類號: G11C8/08
• 分類號: G11C8/08;G11C11/16
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本申請?zhí)峁┮环N存儲器的字線驅(qū)動電路，其包括多個預(yù)譯碼器與其連接的多個行譯碼驅(qū)動器，每一行譯碼驅(qū)動器包括電源選擇電路與多個譯碼驅(qū)動電路，所述字線驅(qū)動電路控制磁性隨機存儲器的字線；所述電源選擇電路與每一譯碼驅(qū)動電路個別的具有二個輸入端，其中一個輸入端連接至所述多個預(yù)譯碼器提供的驅(qū)動選擇信號；所述電源選擇電路的另一個輸入端連接至讀寫選擇信號，輸出端連接至公共結(jié)節(jié)；所述電源選擇電路根據(jù)輸入行預(yù)譯碼信號和讀寫選擇信號選擇字線的寫電壓或讀電壓，讀寫選擇信號在讀狀態(tài)并且行預(yù)譯碼信號有效時字線驅(qū)動電路電源電壓選擇讀電壓。此字線驅(qū)動電路具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、可靠性高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲器技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于存儲器的字線驅(qū)動電路及時序控制方法。

背景技術(shù)

磁阻隨機存儲器(MRAM)在寫操作時需要對MRAM施加由位線到源極線的電流，磁隧穿結(jié)(MTJ)寫成p態(tài)(低電阻態(tài))；或者對MRAM加由源極線到位線的電流，MTJ寫成ap態(tài)(高電阻態(tài))。由于這個寫電流較大，與MRAM單元中開關(guān)晶體管的尺寸相關(guān)，增大開關(guān)晶體管的尺寸會增大MRAM整列的面積，所以會采用對晶體管柵極電壓超壓的方法提高驅(qū)動電流。MRAM讀操作時，需要電流較小，不需要超壓。所以MRAM芯片的字線驅(qū)動電路需要能夠輸出雙電壓的波形，在讀/寫操作時提供不同的工作電壓VDD。一些廠商是采用公共電壓VCOM進行電位切換，形成字線驅(qū)動電路的工作電壓的變化。

如美國專利申請?zhí)朥S20130314980A1，對字線驅(qū)動電路的電源VCOM輸入進行切換，寫操作時采用Vwl，讀操作時采用Vcore。然而，字線驅(qū)動電路一般規(guī)模比較大，就該技術(shù)而言，VCOM寄生電容相對也比較大，VCOM切換需要較長時間。造成在讀操作時，也會有相當(dāng)長時間處于使MRAM單元中的開關(guān)晶體管處于超壓狀態(tài)，影響晶體管的可靠性。另一方面，由于VCOM寄生電容較大，讀操作時對VCOM切換也會比較大的功耗浪費。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本申請的目的在于，提供一種字線驅(qū)動電路，其通過預(yù)譯碼器與配套相應(yīng)的電源切換電路，在縮減元件架構(gòu)的字線驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)下，實現(xiàn)字線驅(qū)動電路對字線的選擇和控制。此字線驅(qū)動電路具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、可靠性高、即保持較高的讀寫速度，又可以有效降低讀操作功耗，減小總體的芯片面積等優(yōu)點。

本申請的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

依據(jù)本申請?zhí)岢龅囊环N字線驅(qū)動電路，適用于磁性隨機存儲器芯片架構(gòu)，所述字線驅(qū)動電路包括多個包含電源選擇電路的行譯碼驅(qū)動器及與之相連的多個行預(yù)譯碼器。所述字線驅(qū)動電路控制磁性隨機存儲器的字線；所述電源選擇電路與每一譯碼驅(qū)動電路個別的具有二個輸入端，其中一個輸入端連接至所述多個預(yù)譯碼器提供的驅(qū)動選擇信號；所述電源選擇電路的另一個輸入端連接至讀寫選擇信號，輸出端連接至公共結(jié)節(jié)；所述電源選擇電路根據(jù)輸入行預(yù)譯碼信號和讀寫選擇信號選擇字線的寫電壓或讀電壓，讀寫選擇信號在讀狀態(tài)并且行預(yù)譯碼信號有效時字線驅(qū)動電路電源電壓選擇讀電壓，反之選擇寫電壓。

本申請解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。

可選的，當(dāng)芯片外部的讀使能信號到達時，在一個設(shè)定時間內(nèi)，所述讀寫選擇信號仍然保留在寫狀態(tài)，使得被選中的字線被施加寫電壓；設(shè)定時間過后，所述讀寫選擇信號變?yōu)樽x狀態(tài)。

可選的，每一所述行譯碼驅(qū)動器的輸入電路為與非門電路，所述行譯碼驅(qū)動器的輸出電路為緩沖電路或反向電路，其輸入端連接所述與非門電路的輸出端。

可選的，所述電源選擇電路包括：與非門，輸入端分別的連接所述讀寫選擇信號與所述驅(qū)動選擇信號；非門，輸入端連接所述與非門的輸出端；寫使能開關(guān)，柵極連接所述非門的輸出端，源極連接第一電位，漏極連接所述公共節(jié)點；讀使能開關(guān)，柵極連接所述與非門的輸出端，源極連接第二電位，漏極連接所述公共節(jié)點。

可選的，所述寫使能開關(guān)與讀使能開關(guān)為p型場效晶體管或n型場效應(yīng)管。