專利名稱：非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路，本發(fā)明還涉及一種非揮發(fā) 存儲器讀出電路的列選擇電路的工作方法。
背景技術(shù)：
NVM(non-volatile memory，非揮發(fā)存儲器)讀出電路中列選擇電路(CMUX)的作 用是“讀”操作時作選擇電路，高壓操作(“擦”或“寫”)作隔離電路?，F(xiàn)有的非揮發(fā)存儲 器讀出電路的列選擇電路如圖1所示，其中包括NMOS管M1、M2和M3，以及N型本征晶體管 M4，PMOS管M5。傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是利用高壓管Ml既作選擇管又作隔離管，并利用圖1中 NMOS管M3、本征晶體管M4和PMOS管M5組成的電壓自舉電路來提升高壓管柵極電壓，以降 低高壓管Ml的高閾值電壓對“讀”性能的影響。圖1所示的電路的工作原理是，在“讀”時，讀寫控制信號VCPW接地(vgnd)，未 被選中的列選擇電路中，第三列選擇信號yblv接到vpwHvpwr為1. 8V)，第二列選擇信號 YBHV也連接vpwr，此時NMOS管Ml的柵極yboost和列信號輸出BL都被置為接地；被選中 的列選擇電路中，第三列選擇信號yblv接地，第二列選擇信號YBHV接地，NMOS管Ml的柵極 yboost通過N型本征晶體管M4接到vpwr，當(dāng)提前充電(pre-charge)時CL從OV上升，由 于CL與yboost之間耦合的Ml的寄生電容的作用，以及N型本征晶體管M4的存在，yboost 電壓也跟著上升，在一定程度上降低了 Ml的高閾值電壓對“讀”性能的影響。高壓操作時， 讀寫控制信號VCPW連接擦寫信號VNEG_C，“擦”時，擦寫信號VNEG_C接地，“寫”時，擦寫信 號VNEG_C接到VNEG，VNEG為-4V，在高壓操作中，第三列選擇信號yblv接到vpwr，第二列 選擇信號YBHV接到VNEG_C，此時yboost = VCPff = VNEG_C, NMOS管Ml與M2都關(guān)斷，起到 了隔離作用。上述列選擇電路還要配合讀控制信號READ2使用，列選擇電路的CL接到靈敏放 大器(sense amplifier)，該靈敏放大器用于檢測存儲單元電流，BL接到存儲單元的漏極， READ2的電路中，READ2信號接到NMOS管M6的柵極，NMOS管M6的漏極SL接到存儲單元源 極，NMOS管M6的襯底端接讀寫控制信號VCPW，NMOS管的源極接地?，F(xiàn)有的這種非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的缺點(diǎn)在于，列選擇電路比較復(fù) 雜，電壓自舉電路效果受N型本征晶體管漏電流的影響較大，在一些特定的工作環(huán)境、工藝 角下，電壓自舉電路效果不理想，從而影響了 “讀”性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路及 其工作方法，能夠簡化非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路，并且提高非揮發(fā)存儲器讀出 電路的列選擇電路“讀”的性能為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的技術(shù)方案 是，包括NMOS管M7、M8、M9和M10，所述NMOS管M7的柵極連接第一列選擇信號ylv，襯底端接地，漏極連接靈敏放大器輸出CL，源極連接到所述NMOS管M8的漏極，所述NMOS管M8的柵極ypump根據(jù)“讀”、“擦”、“寫”的工作狀態(tài)在電荷泵輸出Vpump和擦寫信號VNEG_C之間 切換，所述NMOS管M8的源極與所述NMOS管M9的漏極相連接，并且作為列信號輸出BL，所 述NMOS管M9的柵極連接第二列選擇信號YBHV，所述NMOS管M8的襯底端、NMOS管M9的襯 底端和源極都連接到讀寫控制信號VCPW，所述NMOS管M8為高壓NMOS管。本發(fā)明還提供了一種上述非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的工作方法，其技術(shù)方案是，依次包括如下步驟(1)上電后，進(jìn)入“讀”狀態(tài)，讀寫控制信號VCPW接地，電荷泵啟動，電荷泵輸出 Vpump為4V，所述NMOS管M8的柵極ypump切換至電荷泵的輸出，在未被選中的列選擇電路 中，第一列選擇信號ylv接地，第二列選擇信號YBHV為1. 8V ；在被選中的列選擇電路中，第 一列選擇信號ylv為1. 8V，第二列選擇信號YBHV接地；(2) “讀”狀態(tài)結(jié)束，電荷泵關(guān)掉，所述NMOS管M8的柵極ypump切換到1. 8V ； (3)所述NMOS管M8的柵極ypump、第二列選擇信號YBHV接地YBHV以及讀寫控制 信號VCPW都切換到擦寫信號VNEG_C，“擦”時，VNEG_C接地，“寫”時，VNEG_C為-4V ；(4)所述NMOS管M8的柵極ypump切換到電荷泵輸出Vpump，延時之后，電荷泵重 新啟動，然后輸出達(dá)到4V，回到步驟(1)。本發(fā)明將選擇管與隔離管分開，使用高壓管Ml作隔離作用，低閾值管M4作選擇作 用，并利用電荷泵電路產(chǎn)生的高壓加到高壓管Ml門級以降低Ml的高閾值電壓對“讀”性能 的影響，并且簡化了電路結(jié)構(gòu)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1為現(xiàn)有的非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的電路圖；圖2為本發(fā)明非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的電路圖；圖3為本發(fā)明非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路工作時各信號的波形圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了一種非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路，如圖2所示，包括NMOS 管M7、M8、M9和M10，所述NMOS管M7的柵極連接第一列選擇信號ylv，襯底端接地，漏極連 接靈敏放大器輸出CL，源極連接到所述NMOS管M8的漏極，所述NMOS管M8的柵極ypump 根據(jù)“讀”、“擦”、“寫”的工作狀態(tài)在電荷泵輸出Vpump和擦寫信號VNEG_C之間切換，所述 NMOS管M8的源極與所述NMOS管M9的漏極相連接，并且作為列信號輸出BL，所述NMOS管 M9的柵極連接第二列選擇信號YBHV，所述NMOS管M8的襯底端、NMOS管M9的襯底端和源 極都連接到讀寫控制信號VCPW，所述NMOS管M8為高壓NMOS管。上述列選擇電路還要配合讀控制信號READ2使用，列選擇電路的CL接到靈敏放 大器(sense amplifier)，該靈敏放大器用于檢測存儲單元電流，BL接到存儲單元的漏極， READ2的電路中，READ2信號接到NMOS管MlO的柵極，NMOS管MlO的漏極SL接到存儲單元 源極，NMOS管MlO的襯底端接讀寫控制信號VCPW，NMOS管的源極接地。本發(fā)明還公開了一種上述非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的工作方法，其工作過程中各信號的波形如圖3所示，依次包括如下步驟(1)上電后，進(jìn)入sequence0(seq<l:0> = 00)，即“讀”狀態(tài)，讀寫控制信號VCPW 接地，電荷泵啟動，電荷泵輸出Vpump為4V，所述NMOS管M8的柵極ypump切換至電荷泵的 輸出，此時高壓隔離管M8充分導(dǎo)通，很大程度地降低了該管的高閾值電壓對“讀”性能的影 響；在未被選中的列選擇電路中，第一列選擇信號ylv接地，第二列選擇信號YBHV為1.8V， 此時BL接地，NMOS管M7關(guān)斷；在被選中的列選擇電路中，第一列選擇信號ylv為1. 8V，第 二列選擇信號YBHV接地，NMOS管M7導(dǎo)通，起到了選擇管的作用；(2)進(jìn)入sequencel(seq<l:0> = 01)，“讀”狀態(tài)結(jié)束，電荷泵關(guān)掉，所述NMOS管 M8的柵極ypump切換到1. 8V ；
(3)進(jìn)入 sequence2 (seq<l:0> = 10)，所述 NMOS 管 M8 的柵極 ypump、第二列選擇 信號YBHV接地YBHV以及讀寫控制信號VCPW都切換到擦寫信號VNEG_C，“擦”時，VNEG_C接 地，“寫”時，VNEG_C為-4V，此時NMOS管M8和M9都關(guān)斷，起到了隔離的作用；(4)進(jìn)入 sequence3(seq<l:0> = 11)，所述 NMOS 管 M8 的柵極 ypump 切換到電荷 泵輸出Vpump，延時之后，電荷泵重新啟動，然后輸出達(dá)到4V，回到步驟(1)。
綜上所述，本發(fā)明將選擇管與隔離管分開，使用高壓管Ml作隔離作用，低閾值管 M4作選擇作用，并利用電荷泵電路產(chǎn)生的高壓加到高壓管Ml門級以降低Ml的高閾值電壓 對“讀”性能的影響，并且簡化了電路結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
一種非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路，其特征在于，包括NMOS管M7、M8、M9和M10，所述NMOS管M7的柵極連接第一列選擇信號ylv，襯底端接地，漏極連接靈敏放大器輸出CL，源極連接到所述NMOS管M8的漏極，所述NMOS管M8的柵極ypump根據(jù)“讀”、“擦”、“寫”的工作狀態(tài)在電荷泵輸出Vpump和擦寫信號VNEG_C之間切換，所述NMOS管M8的源極與所述NMOS管M9的漏極相連接，并且作為列信號輸出BL，所述NMOS管M9的柵極連接第二列選擇信號YBHV，所述NMOS管M8的襯底端、NMOS管M9的襯底端和源極都連接到讀寫控制信號VCPW，所述NMOS管M8為高壓NMOS管。
2.一種如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路的工作方法，其特征 在于，依次包括如下步驟(1)上電后，進(jìn)入“讀”狀態(tài)，讀寫控制信號VCPW接地，電荷泵啟動，電荷泵輸出Vpump 為4V，所述NMOS管M8的柵極ypump切換至電荷泵的輸出，在未被選中的列選擇電路中，第 一列選擇信號ylv接地，第二列選擇信號YBHV為1. 8V ；在被選中的列選擇電路中，第一列 選擇信號ylv為1. 8V，第二列選擇信號YBHV接地；(2)“讀”狀態(tài)結(jié)束，電荷泵關(guān)掉，所述NMOS管M8的柵極ypump切換到1. 8V ；(3)所述NMOS管M8的柵極ypump、第二列選擇信號YBHV接地YBHV以及讀寫控制信號 VCPff都切換到擦寫信號VNEG_C，“擦”時，VNEG_C接地，“寫”時，VNEG_C為-4V ；(4)所述NMOS管M8的柵極ypump切換到電荷泵輸出Vpump，延時之后，電荷泵重新啟 動，然后輸出達(dá)到4V，回到步驟(I)0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非揮發(fā)存儲器讀出電路的列選擇電路，NMOS管M7的漏極連接靈敏放大器輸出CL，源極連接到NMOS管M8的漏極，M8的源極與NMOS管M9的漏極作為列信號輸出BL，M8的襯底端、M9的襯底端和源極都連接到讀寫控制信號VCPW。本發(fā)明還公開了一種上述電路的工作方法，上電后VCPW接地，ypump接電荷泵輸出，進(jìn)入“讀”狀態(tài)，此時所有列選擇電路中高壓隔離管M8柵極加4V電壓。進(jìn)入高壓操作時，Vpump為1.8V，ypump、YBHV、VCPW切換到VNEG_C。本發(fā)明將選擇管與隔離管分開，使用高壓管M1作隔離作用，低閾值管M4作選擇作用，并利用電荷泵電路產(chǎn)生的高壓加到高壓管M1門級以降低M1的高閾值電壓對“讀”性能的影響，并且簡化了電路結(jié)構(gòu)。
文檔編號G11C8/12GK101989453SQ20091005773
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者馮國友, 徐亮 申請人:上海華虹Nec電子有限公司