專利名稱：內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置，并且更具體地，涉及一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的內(nèi) 部負(fù)電壓生成裝置。
背景技術(shù)：
通常，半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置包括作為基本單位的大量存儲(chǔ)單元，其形成了矩陣形陣列。 作為代表性半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的每個(gè)存儲(chǔ)單元包括一個(gè)NMOS 晶體管和一個(gè)電容器。在DRAM的存儲(chǔ)單元中，由于各種泄露因素導(dǎo)致出現(xiàn)在存儲(chǔ)單元中存 儲(chǔ)的數(shù)據(jù)丟失。泄露因素可以包括甚至在不選擇存儲(chǔ)單元時(shí)也引起數(shù)據(jù)丟失的關(guān)斷泄漏。為防止這樣的由泄露引起的數(shù)據(jù)丟失，DRAM以設(shè)定的時(shí)間間隔實(shí)施刷新操作，以 放大并恢復(fù)數(shù)據(jù)。為減少存儲(chǔ)單元的關(guān)斷泄漏，可以增加存儲(chǔ)單元晶體管的閾值電壓。然而，在該情 況中，在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需的時(shí)間周期可能會(huì)增加。因此，已經(jīng)采用了負(fù)字線方案，這可以在不增加用于在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需 的時(shí)間周期的情況下改進(jìn)刷新特性。在負(fù)字線方案中，向處于未選擇字線的預(yù)充電狀態(tài)中的字線供應(yīng)的電壓的電平被 保持在比接地電壓VSS的電平低的負(fù)電平。因此，可以在不增加存儲(chǔ)單元晶體管的閾值電 壓的情況下使用柵源電壓關(guān)系來調(diào)節(jié)關(guān)斷泄漏。

圖1示出了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器型內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置。參照?qǐng)D1，負(fù)內(nèi)部電壓生成裝置100包括回授偏置電壓生成塊110和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電 壓生成塊120?；厥谄秒妷荷蓧K110被配置為生成低于接地電壓的回授偏置電壓VBB。 負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓生成塊120被配置為通過調(diào)節(jié)操作生成具有在接地電壓和回授偏置電壓 VBB之間的電壓電平的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW?；厥谄秒妷荷蓧K110包括電壓檢測(cè)單元112、振蕩單元114和泵激單元116。 電壓檢測(cè)單元112被配置為比較第一參考電壓VR_VBB和回授偏置電壓VBB的反饋電壓， 并輸出檢測(cè)信號(hào)DET作為比較結(jié)果。第一參考電壓VR_VBB對(duì)應(yīng)于回授偏置電壓VBB的目 標(biāo)電壓電平。振蕩單元114被配置為響應(yīng)于由電壓檢測(cè)單元112輸出的檢測(cè)信號(hào)DET，以相 應(yīng)的頻率生成并輸出振蕩信號(hào)0SC。泵激單元116被配置為響應(yīng)于從振蕩單元114輸出 的振蕩信號(hào)OSC實(shí)施泵激操作，并根據(jù)泵激操作生成回授偏置電壓VBB。泵激單元116可以 被實(shí)現(xiàn)為負(fù)電荷泵。負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓生成塊120包括電壓比較單元122和驅(qū)動(dòng)單元124。電壓比較單 元122被配置為比較第二參考電壓VR_VBBW和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的反饋電壓，并生成和輸出對(duì)應(yīng)于比較結(jié)果的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)DRV。第二參考電壓VR_VBBW對(duì)應(yīng)于負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電 壓VBBW的目標(biāo)電壓電平。驅(qū)動(dòng)塊IM被配置為響應(yīng)于由電壓比較單元122輸出的驅(qū)動(dòng)控 制信號(hào)DRV，生成負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。驅(qū)動(dòng)單元IM被實(shí)現(xiàn)為耦合在回授偏置電壓(VBB) 端和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓(VBBW)端之間的NMOS晶體管，該NMOS晶體管通過其柵極接收由電壓 比較單元122輸出的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)DRV。以這種方式配置的調(diào)節(jié)器型內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置100具有如下問題。由負(fù)字線生成裝置110生成的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW通過字線驅(qū)動(dòng)器被供應(yīng)給存 儲(chǔ)單元的NMOS晶體管。在本圖中未示出字線驅(qū)動(dòng)器和存儲(chǔ)單元的NMOS晶體管。在存儲(chǔ)單 元的NMOS晶體管由字線驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)，負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW由于動(dòng)態(tài)功率的消耗 而變化。換言之，在字線驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)改變其邏輯電平時(shí)，即，在輸出信號(hào)“被激活”時(shí)， 負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW被改變。在該情況中，向不改變其邏輯電平的字線(即“去激活的”字 線)供應(yīng)改變的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。結(jié)果，相應(yīng)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)保持能力降級(jí)。此外，可以分配和布置多個(gè)比較器和多個(gè)驅(qū)動(dòng)器來生成穩(wěn)定的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓 VBBW。因?yàn)槎鄠€(gè)比較器可能具有不同的特性，所以這也可能充當(dāng)引起負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW 變化的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于穩(wěn)定地保持向字線供應(yīng)的內(nèi)部負(fù)電壓以改進(jìn)存儲(chǔ) 單元的數(shù)據(jù)保持能力的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其 被配置為生成低于接地電壓的第一內(nèi)部負(fù)電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為根據(jù) 第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于接地 電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在激活操作時(shí)間間隔的初始設(shè)定時(shí)間間隔期間，附加地 將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù)電壓。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成 塊，其被配置為生成低于接地電壓的第一內(nèi)部負(fù)電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為 根據(jù)第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于 接地電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在激活操作時(shí)間間隔的初始階段檢測(cè)第二內(nèi)部 負(fù)電壓的電平，并在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間間隔期間，將第二內(nèi)部負(fù)電壓端附加地驅(qū)動(dòng)到 第一內(nèi)部負(fù)電壓。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成 塊，其被配置為生成低于接地電壓的第一內(nèi)部負(fù)電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為 根據(jù)第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于 接地電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在字線使能時(shí)間間隔的第一初始設(shè)定時(shí)間間隔期 間和字線禁止時(shí)間間隔的第二初始設(shè)定時(shí)間間隔期間，附加地將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到 第一內(nèi)部負(fù)電壓。根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置包括內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其 被配置為使用低于接地電壓的第一內(nèi)部負(fù)電壓來基于接地電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，第二 內(nèi)部負(fù)電壓具有高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于接地電壓的電平；以及輔助驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在設(shè)定時(shí)間間隔期間，響應(yīng)于激活信號(hào)附加地將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù) 電壓。
附圖 說明圖1是傳統(tǒng)內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的框圖。圖3是圖2的操作控制單元的內(nèi)部電路圖。圖4是示出圖2的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作的時(shí)序圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作控制單元的內(nèi)部 電路圖。圖6A是解釋圖5的電壓檢測(cè)部的操作的時(shí)序圖。圖6B是解釋圖5的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作的時(shí)序圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作控制單元的內(nèi)部 電路圖。圖8是解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同形 式體現(xiàn)并且不應(yīng)解釋為受本文所給出的實(shí)施例的限制。更確切地說，提供這些實(shí)施例以使 得本公開會(huì)是徹底且完整的，并且會(huì)向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在本公 開的各處，類似的附圖標(biāo)記指代遍及各圖和本發(fā)明的實(shí)施例的類似部分。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的框圖。參照?qǐng)D2，內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置200包括回授偏置電壓生成塊210、負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電 壓生成塊220和初始驅(qū)動(dòng)塊230?；厥谄秒妷荷蓧K210被配置為生成低于接地電壓的 回授偏置電壓VBB。負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓生成塊220被配置為根據(jù)由回授偏置電壓生成塊210 生成的回授偏置電壓VBB，生成具有在接地電壓和回授偏置電壓VBB之間的電壓電平的負(fù) 字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。初始驅(qū)動(dòng)塊230被配置為在激活操作時(shí)間間隔的初始設(shè)定時(shí)間間隔期 間，附加地將負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓(VBBW)端驅(qū)動(dòng)到回授偏置電壓VBB。激活操作時(shí)間間隔的初 始設(shè)定時(shí)間間隔指的是字線被使能的初始設(shè)定時(shí)間間隔?；厥谄秒妷荷蓧K210包括電壓檢測(cè)單元212、振蕩單元214和泵激單元216。 電壓檢測(cè)單元212被配置為比較第一參考電壓VR_VBB和反饋的回授偏置電壓VBB，并生 成比較結(jié)果作為檢測(cè)信號(hào)DET。第一參考電壓VR_VBB對(duì)應(yīng)于回授偏置電壓VBB的目標(biāo)電壓 電平。振蕩單元214被配置為響應(yīng)于由電壓檢測(cè)單元212輸出的檢測(cè)信號(hào)DET，以相應(yīng)的頻 率生成并輸出振蕩信號(hào)0SC。泵激單元216被配置為響應(yīng)于由振蕩單元214輸出的振蕩 信號(hào)實(shí)施泵激操作，并根據(jù)泵激操作生成回授偏置電壓VBB。泵激單元116被實(shí)現(xiàn)為負(fù)電荷 泵。負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓生成塊220包括電壓比較單元222和第一驅(qū)動(dòng)單元224。電壓比 較單元222被配置為比較第二參考電壓VR_VBBW和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的反饋電壓，并 生成和輸出對(duì)應(yīng)于比較結(jié)果的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)DRV。第二參考電壓VR_VBBW對(duì)應(yīng)于負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的目標(biāo)電壓電平。第一驅(qū)動(dòng)單元224被配置為響應(yīng)于由電壓比較單元222輸 出的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)DRV，生成負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。第一驅(qū)動(dòng)單元224被實(shí)現(xiàn)為耦合在回 授 偏置電壓(VBB)端和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓(VBBW)端之間的NMOS晶體管，該NMOS晶體管通過 其柵極接收由電壓比較單元222輸出的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)DRV。初始驅(qū)動(dòng)塊230包括操作控制單元240和第二驅(qū)動(dòng)單元250。操作控制單元240 被配置為在設(shè)定時(shí)間間隔期間，接收激活初始操作信號(hào)(即字線使能信號(hào)EN)以輸出操作 控制脈沖信號(hào)DRV0NP。字線使能信號(hào)EN是在使能相應(yīng)字線時(shí)輸出的信號(hào)。響應(yīng)于激活命 令、預(yù)充電命令、自動(dòng)刷新命令等輸出字線使能信號(hào)EN。第二驅(qū)動(dòng)單元250被配置為響應(yīng)于 由操作控制單元240輸出的操作控制脈沖信號(hào)DRV0NP，在設(shè)定時(shí)間間隔期間將負(fù)字線驅(qū)動(dòng) 電壓(VBBW)端驅(qū)動(dòng)到回授偏置電壓VBB。第二驅(qū)動(dòng)單元250被實(shí)現(xiàn)為耦合在回授偏置電壓 (VBB)端和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓(VBBW)端之間的NMOS晶體管，該NMOS晶體管通過其柵極接收 所輸出的操作控制脈沖信號(hào)DRV0NP。圖3是操作控制單元240的內(nèi)部電路圖。參照?qǐng)D3，操作控制單元240包括操作間隔設(shè)定部242和信號(hào)變換部244。操作間 隔設(shè)定部242被配置為響應(yīng)于字線使能信號(hào)EN而輸出與第二驅(qū)動(dòng)單元250運(yùn)行的時(shí)間間 隔相對(duì)應(yīng)的使能脈沖信號(hào)ENP。信號(hào)變換部244被配置為把由操作間隔設(shè)定部242輸出的 使能脈沖信號(hào)ENP變換為具有用于操作第二驅(qū)動(dòng)部250的電壓電平的操作控制脈沖信號(hào) DRVONP。操作間隔設(shè)定部242包括被配置為延遲所輸出的字線使能信號(hào)EN的延遲單元 242A。盡管未詳細(xì)示出，但是其中組合了邏輯門、電阻器和電容器以傳輸信號(hào)的傳播延遲電 路可以用作延遲單元242A。可以通過測(cè)試模式或熔絲編程設(shè)定延遲時(shí)間間隔。信號(hào)變換部244包括電壓電平移位器244A和緩沖器244B。電壓電平移位器244A 被配置為移位由操作間隔設(shè)定部242輸出的使能脈沖信號(hào)ENP的電壓電平。緩沖器244B被 配置為緩沖電壓電平移位器244A的輸出信號(hào)。電壓電平移位器244A和緩沖器244B被配 置為輸出操作控制脈沖信號(hào)DRV0NP，在第二驅(qū)動(dòng)單元250響應(yīng)于操作控制脈沖信號(hào)DRVONP 被關(guān)斷時(shí)，輸出的操作控制脈沖信號(hào)DRVONP具有與回授偏置電壓VBB相同的電壓電平，以 及在第二驅(qū)動(dòng)單元250響應(yīng)于操作控制脈沖信號(hào)DRVONP被導(dǎo)通時(shí)，輸出的操作控制脈沖信 號(hào)DRVONP具有用于上拉操作的源電壓電平V2。在下文中，參照?qǐng)D4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的 操作。圖4是示出圖2的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作的時(shí)序圖。參照?qǐng)D4，內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置200通過回授偏置電壓生成塊220和負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電 壓生成塊230生成負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW，并向圖中未示出的字線驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)所生成的負(fù)字 線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。字線驅(qū)動(dòng)器在禁止字線時(shí)向該字線供應(yīng)由內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置200輸出的負(fù)字 線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW，以便保持在相應(yīng)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在從相應(yīng)存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)或向相應(yīng)存儲(chǔ)單元寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使能相應(yīng)字線。相應(yīng) 字線驅(qū)動(dòng)器將負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電平改變?yōu)楦唠妱?shì)電壓VPP的電平，并向該字線輸出 改變的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。
此時(shí)，輸出字線使能信號(hào)EN。內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置200的初始驅(qū)動(dòng)塊230響應(yīng)于 所輸出的字線使能信號(hào)EN附加地操作。具體地，操作控制單元240的操作時(shí)間間隔設(shè)定部242生成并輸出對(duì)應(yīng)于設(shè)定時(shí) 間間隔(即其中第二驅(qū)動(dòng)單元250運(yùn)行的時(shí)間間隔)的使能脈沖信號(hào)ENP。此時(shí)，使能脈沖 信號(hào)ENP具有電壓電平‘VI，。隨后，電壓電平移位器244A移位由操作時(shí)間間隔設(shè)定部242輸出的使能脈沖信號(hào) ENP的電壓電平，并且緩沖器244B緩沖由電壓電平移位器244B移位的輸出信號(hào)，以輸出具 有用于導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)單元250的源電壓電平V2的操作控制脈沖信號(hào)DR V0NP。響應(yīng)于所供應(yīng)的操作控制脈沖信號(hào)DRVONP而操作第二驅(qū)動(dòng)單元250，以在該字線 的初始激活時(shí)間間隔TD期間，向字線驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)穩(wěn)定的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。以下描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置。在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置中，對(duì)比于本發(fā)明的第一實(shí)施 例，附加地提供電壓檢測(cè)部以檢測(cè)負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的變化。因此，可以更精確地控制 初始驅(qū)動(dòng)塊的操作間隔。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，只有初始驅(qū)動(dòng)塊的操作控制單元具有 與本發(fā)明的第一實(shí)施例的配置不同的配置。因此，以下描述將聚焦在操作控制單元上。此 夕卜，相同的附圖標(biāo)記指代與第一實(shí)施例的部件相同的部件，并且不同的附圖標(biāo)記指代與第 一實(shí)施例的部件不同的部件。為了解釋的方便，已經(jīng)省略了與第一實(shí)施例的部件相同的部 件的描述。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作控制單元的內(nèi)部 電路圖。參照?qǐng)D5，操作控制單元340包括被配置為檢測(cè)負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電壓電平 是否已經(jīng)改變的電壓檢測(cè)部346。電壓檢測(cè)部346被實(shí)現(xiàn)為配置成比較第三參考電壓VR_ VBBffl與負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的反饋電壓VFEED并輸出比較結(jié)果作為檢測(cè)信號(hào)DRV0FFB 的比較器346A。比較器346A的非反相端(+)接收第三參考電壓VR_VBBW1，并且其反相端 (-)接收具有在設(shè)定時(shí)間間隔電壓VINT和字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW之間的電壓電平的反饋電壓 VFEED。第三參考電壓VR_VBBW1對(duì)應(yīng)于反饋電壓VFEED的目標(biāo)電壓電平。即，第三參考電 壓VR_VBBW1和反饋電壓VFEED之間的關(guān)系可以按如下方程1和2表示。VFEED = VR_VBBffl方程 1
r n VINT-VBBW VINT-VFEED、^-=-萬程 2
Rl +R2Rl如果需要，可以用各種方式設(shè)定第三參考電壓VR_VBBW1和反饋電壓VFEED。操作控制單元340還包括邏輯運(yùn)算部348，邏輯運(yùn)算部348被配置為對(duì)由電壓檢 測(cè)部346輸出的檢測(cè)信號(hào)DRV0FFB和由操作間隔設(shè)定部242輸出的輸出信號(hào)ENPRE進(jìn)行邏 輯運(yùn)算，并生成和輸出使能脈沖信號(hào)ENP。邏輯運(yùn)算部348被實(shí)現(xiàn)為與(AND)門。在下文中，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作。圖6A是解釋圖5的電壓檢測(cè)部的操作的時(shí)序圖，并且圖6B是解釋根據(jù)本發(fā)明的 第二實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作的時(shí)序圖。參照?qǐng)D6A，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電壓電平的改變時(shí)，反饋電壓VFEED也 改變。那么，電壓檢測(cè)部346檢測(cè)該改變。作為檢測(cè)結(jié)果，在反饋電壓VFEED大于或等于第三參考電壓VR_VBBW1時(shí)，電壓檢測(cè)部346輸出檢測(cè)信號(hào)DRVOFFB?；谒敵龅碾妷簷z測(cè)部346的檢測(cè)信號(hào)DRV0FFB，如下描述其中穩(wěn)定地保持第 二內(nèi)部負(fù)電壓的操作。參照?qǐng)D6B，在禁止字線時(shí)，通過字線驅(qū)動(dòng)器向該字線供應(yīng)負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW， 以便保持在相應(yīng)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在從相應(yīng)存儲(chǔ)單元讀取或向相應(yīng)存儲(chǔ)單元寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使能相應(yīng)字線。即，相應(yīng)字 線驅(qū)動(dòng)器將負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電平改變?yōu)楦唠妱?shì)電壓VPP的電平，并向該字線供應(yīng)改 變的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。此時(shí)，輸出字線使能信號(hào)EN。響應(yīng)于所輸出的字線使能信號(hào)EN操作初始驅(qū)動(dòng)塊 230。具體地，操作間隔設(shè)定部242生成并輸出對(duì)應(yīng)于設(shè)定時(shí)間間隔(即其中第二驅(qū)動(dòng) 單元250運(yùn)行的設(shè)定時(shí)間間隔)的脈沖信號(hào)ENPRE。電壓檢測(cè)部346接收反饋的負(fù)字線驅(qū) 動(dòng)電壓VBBW以檢測(cè)負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電壓電平是否已經(jīng)改變，并取決于檢測(cè)結(jié)果激 活檢測(cè)信號(hào)DRVOFFB (參照?qǐng)D6A)。隨后，邏輯運(yùn)算部348接收操作設(shè)定部242的脈沖信號(hào)ENPRE和電壓檢測(cè)部346 的檢測(cè)信號(hào)DRV0FFB，并且在邏輯上將這些信號(hào)相乘并輸出使能脈沖信號(hào)ENP。S卩，響應(yīng)于 檢測(cè)信號(hào)DRVOFFB輸出使能脈沖信號(hào)ENP。電壓電平移位器244A移位由邏輯運(yùn)算部348輸出的使能脈沖信號(hào)ENP的電壓電 平，并且緩沖器244B緩沖由電壓電平移位器244A移位的輸出信號(hào)，以輸出具有用于導(dǎo)通第 二驅(qū)動(dòng)單元250的源電壓電平V2的操作控制脈沖信號(hào)DRV0NP。因此，響應(yīng)于所供應(yīng)的操作控制脈沖信號(hào)DRVONP操作第二驅(qū)動(dòng)單元250。因?yàn)榛?于負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電壓電平確定第二驅(qū)動(dòng)單元250的操作時(shí)間間隔，所以可以更精 確地控制第二驅(qū)動(dòng)單元250的操作時(shí)間間隔。在下文中，描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，對(duì)比于本發(fā)明的第一實(shí)施例，可以既在使能字線時(shí)甚 至又在禁止字線時(shí)附加地操作初始驅(qū)動(dòng)塊。因此，如同在本發(fā)明的第二實(shí)施例中那樣，以下 描述聚焦在具有與第一實(shí)施例的配置不同的配置的初始驅(qū)動(dòng)塊的操作控制單元上。此外， 相同附圖標(biāo)記指代與本發(fā)明的第一實(shí)施例的部件相同的部件，而不同的附圖標(biāo)記指代與本 發(fā)明的第一實(shí)施例的部件不同的部件。為了解釋的方便，已經(jīng)省略了與第一實(shí)施例的部件 相同的部件的描述。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作控制單元的內(nèi)部 電路圖。 參照?qǐng)D7，操作控制單元730包括被配置為響應(yīng)于字線使能/禁止信號(hào)ACTEN設(shè)定 第二驅(qū)動(dòng)單元250的操作時(shí)間間隔的第一和第二操作間隔設(shè)定部242和746。如以上關(guān)于第一實(shí)施例所描述的，在使能字線時(shí)，即在字線使能/禁止信號(hào)ACTEN 從低電平改變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，第一操作時(shí)間間隔設(shè)定部242輸出用于設(shè)定第二驅(qū)動(dòng)單元250 的操作時(shí)間間隔的第一脈沖信號(hào)ΕΝΡ0。第一操作時(shí)間間隔設(shè)定部242包括被配置為延遲所 供應(yīng)的字線使能/禁止信號(hào)ACTEN的第一延遲單元242A。 在禁止字線時(shí)，即在字線使能/禁止信號(hào)ACTEN從高電平改變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部746輸出用于設(shè)定第二驅(qū)動(dòng)單元250的操作時(shí)間間隔的第二脈沖信號(hào) ENPl0第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部746包括第二延遲單元746A。其中組合了邏輯門、電阻器 和電容器以傳輸信號(hào)的傳播延遲電路可以用作第二延遲單元746A?？梢酝ㄟ^測(cè)試模式或熔 絲編程設(shè)定延遲時(shí)間間隔。操作控制單元730還包括被配置為對(duì)第一和第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部242和746 的第一和第二脈沖信號(hào)ENPO和ENPl進(jìn)行邏輯運(yùn)算以生成并輸出使能脈沖信號(hào)ENP的邏輯 運(yùn)算部748。邏輯運(yùn)算部748可以被實(shí)現(xiàn)為或(OR)門。在下文中，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作。圖8是解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置的操作的時(shí)序圖。參照?qǐng)D8，經(jīng)由字線驅(qū)動(dòng)器向字線輸出負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。因此，保持了在相應(yīng) 存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在從相應(yīng)存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)或向相應(yīng)存儲(chǔ)單元寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使能相應(yīng)字線。即，相 應(yīng)字線驅(qū)動(dòng)器將負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的電平改變?yōu)楦唠妱?shì)電壓VPP的電平，并隨后向該字 線輸出改變的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。此時(shí)，輸出字線使能/禁止信號(hào)ACTEN。操作控制單元730響應(yīng)于所輸出的字線使 能/禁止信號(hào)ACTEN來操作。即，第一操作時(shí)間間隔設(shè)定部242輸出對(duì)應(yīng)于設(shè)定時(shí)間間隔 (即其中第二驅(qū)動(dòng)單元250運(yùn)行的時(shí)間間隔TD0)的第一脈沖信號(hào)ΕΝΡ0。另一方面，不輸出 第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部746的輸出信號(hào)ENP1。隨后，邏輯運(yùn)算部748接收第一和第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部242和746的輸出信 號(hào)ENPO和ENPl，并且在邏輯上將輸出信號(hào)ENPO和ENPl相加并輸出使能脈沖信號(hào)ENP。電壓電平移位器244A移位從邏輯運(yùn)算部748輸出的使能脈沖信號(hào)ENP的電壓電 平。緩沖器244B緩沖由電壓電平移位器244A移位的輸出信號(hào)，以輸出具有用于導(dǎo)通第二 驅(qū)動(dòng)單元250的源電壓電平V2的操作控制脈沖信號(hào)DRV0NP。因此，第二驅(qū)動(dòng)單元250響應(yīng)于所輸出的操作控制脈沖信號(hào)DRVONP而被操作，并 且在該字線的初始使能時(shí)間間隔期間向字線驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定地供應(yīng)負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW。隨后，在不輸出字線使能/禁止信號(hào)ACTEN時(shí)，第一操作時(shí)間間隔設(shè)定部242的輸 出信號(hào)ENPO保持低邏輯電平。只有第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部746輸出對(duì)應(yīng)于設(shè)定時(shí)間間 隔(即其中第二驅(qū)動(dòng)單元250運(yùn)行的時(shí)間間隔TDl)的第二脈沖信號(hào)ENP1。邏輯運(yùn)算部748接收第一和第二操作時(shí)間間隔設(shè)定部242和746的輸出信號(hào)ENPO 和ENP1，并且在邏輯上將輸出信號(hào)ENPO和ENPl相加并輸出使能脈沖信號(hào)ENP。電壓電平移位器244A移位從邏輯運(yùn)算部748輸出的使能脈沖信號(hào)ENP的電壓電 平。緩沖器244B緩沖由電壓電平移位器244A移位的輸出信號(hào)，以輸出具有用于導(dǎo)通第二 驅(qū)動(dòng)單元250的源電壓電平V2的操作控制脈沖信號(hào)DRV0NP。因此，響應(yīng)于所供應(yīng)的操作控制脈沖信號(hào)DRVONP操作第二驅(qū)動(dòng)單元250，并且第 二驅(qū)動(dòng)單元250在該字線的初始時(shí)間禁止間隔期間，向字線驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定地供應(yīng)負(fù)字線驅(qū)動(dòng) 電壓VBBW。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，最小化/減少了由于在使能或禁止字線時(shí)動(dòng)態(tài)功率的消耗 而出現(xiàn)的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓VBBW的變化。因此，改進(jìn)了存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)保持能力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓的電平改變時(shí)，內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置可以在設(shè)定時(shí) 間間隔期間，附加地將負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓(VBBW)端驅(qū)動(dòng)到回授偏置電壓。因此， 最小化了由于在激活操作時(shí)間間隔的初始階段動(dòng)態(tài)功率的消耗而出現(xiàn)的負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓 的變化，以抑制存儲(chǔ)單元的關(guān)斷泄漏電流。因此，改進(jìn)了存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)保持能力。
盡管本發(fā)明已經(jīng)針對(duì)其特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯 然的是，可以在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種改變 和修改。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為生成第一內(nèi)部負(fù)電壓，所述第一內(nèi)部負(fù)電壓低于 接地電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為根據(jù)第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，所述 第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓且低于所述接地電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在激活操作時(shí)間間隔的初始設(shè)定時(shí)間間隔期間，附加地將第 二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述初始驅(qū)動(dòng)塊包括操作控制單元，其被配置為響應(yīng)于字線使能信號(hào)而輸出在所述初始設(shè)定時(shí)間間隔期間 被激活的操作控制脈沖信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)單元，其被配置為響應(yīng)于所述操作控制脈沖信號(hào)而把第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第 一內(nèi)部負(fù)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述操作控制單元包括 操作時(shí)間間隔設(shè)定部，其被配置為設(shè)定所述驅(qū)動(dòng)單元的操作的估計(jì)時(shí)間間隔，并輸出對(duì)應(yīng)于所述估計(jì)時(shí)間間隔的脈沖信號(hào)；以及信號(hào)電平變換部，其被配置為將來自操作間隔設(shè)定部的所述脈沖信號(hào)變換為用于所 述驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)電平，并輸出所述操作控制脈沖信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括耦合在第一內(nèi) 部負(fù)電壓端和第二內(nèi)部負(fù)電壓端之間的負(fù)溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管，并且其中 所述NMOS晶體管通過其柵極從所述操作控制單元接收所述操作控制脈沖信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中第一內(nèi)部負(fù)電壓包括回授偏置電 壓，并且其中第二內(nèi)部負(fù)電壓包括負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓。
6.一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為生成第一內(nèi)部負(fù)電壓，所述第一內(nèi)部負(fù)電壓低于 接地電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為根據(jù)第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，所述 第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓且低于所述接地電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在激活操作時(shí)間間隔的初始階段檢測(cè)第二內(nèi)部負(fù)電壓的電 平，并在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間間隔期間，附加地將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù) 電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述初始驅(qū)動(dòng)塊包括操作控制單元，其被配置為響應(yīng)于字線使能信號(hào)而生成在所述時(shí)間間隔期間被激活的 操作控制脈沖信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)單元，其被配置為響應(yīng)于所述操作控制脈沖信號(hào)而將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第 一內(nèi)部負(fù)電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述操作控制單元包括操作間隔設(shè)定部，其被配置為設(shè)定所述驅(qū)動(dòng)單元的操作的估計(jì)時(shí)間間隔，并輸出對(duì)應(yīng) 于所述估計(jì)時(shí)間間隔的第一脈沖信號(hào)；電壓檢測(cè)部，其被配置為檢測(cè)來自第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊的第二內(nèi)部負(fù)電壓的變化，并輸出對(duì)應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果的第二脈沖信號(hào)；以及信號(hào)電平變換部，其被配置為將邏輯運(yùn)算部的輸出信號(hào)變換為用于操作所述驅(qū)動(dòng)單 元的信號(hào)電平，并輸出所述操作控制脈沖信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其還包括邏輯運(yùn)算部，其被配置為對(duì)所述操作間隔設(shè)定部的第一脈沖信號(hào)和所述電壓檢測(cè)部的 第二脈沖信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述電壓檢測(cè)部包括反饋電壓生成器，其被配置為將第二內(nèi)部負(fù)電壓變換為具有設(shè)定的電壓電平的反饋電 壓；以及比較器，其被配置為比較從所述反饋電壓生成器輸出的所述反饋電壓和與所述反饋電 壓的目標(biāo)電壓電平相對(duì)應(yīng)的參考電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括耦合在第 一內(nèi)部負(fù)電壓端和第二內(nèi)部負(fù)電壓端之間的負(fù)溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管，所述 NMOS晶體管通過其柵極從所述操作控制單元接收所述操作控制脈沖信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中第一內(nèi)部負(fù)電壓包括回授偏置電壓， 并且其中第二內(nèi)部負(fù)電壓包括負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓。
13.一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為生成第一內(nèi)部負(fù)電壓，所述第一內(nèi)部負(fù)電壓低于 接地電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為根據(jù)第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，所述 第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于所述接地電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在字線使能時(shí)間間隔的初始設(shè)定時(shí)間間隔期間和字線禁止時(shí) 間間隔的初始設(shè)定時(shí)間間隔期間，附加地將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù)電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述初始驅(qū)動(dòng)塊包括 操作控制單元，其被配置為接收字線使能信號(hào)或字線禁止信號(hào)，并在設(shè)定時(shí)間間隔期間輸出操作控制脈沖信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)單元，其被配置為響應(yīng)于激活的操作控制脈沖信號(hào)而被操作，并將第二內(nèi)部負(fù)電 壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù)電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述操作控制單元包括 第一操作時(shí)間間隔設(shè)定部，其被配置為接收所述字線使能信號(hào)，并在第一時(shí)間間隔期間輸出第一脈沖信號(hào)；第二操作間隔設(shè)定部，其被配置為接收所述字線禁止信號(hào)，并在第二時(shí)間間隔期間輸 出第二脈沖信號(hào)；以及信號(hào)電平變換部，其被配置為將邏輯運(yùn)算部的輸出信號(hào)變換為用于操作所述驅(qū)動(dòng)單 元的信號(hào)電平，并輸出所述操作控制脈沖信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其還包括邏輯運(yùn)算部，其被配置為對(duì)第一脈沖信號(hào)和第二脈沖信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括耦合在第 一內(nèi)部負(fù)電壓端和第二內(nèi)部負(fù)電壓端之間的負(fù)溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管，所述NMOS晶體管通過其柵極從所述操作控制單元接收所述操作控制脈沖信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中第一內(nèi)部負(fù)電壓包括回授偏置 電壓，并且第二內(nèi)部負(fù)電壓包括負(fù)字線驅(qū)動(dòng)電壓。
19.一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其包括內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為使用低于接地電壓的第一內(nèi)部負(fù)電壓來基于所述接地 電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，所述第二內(nèi)部負(fù)電壓具有高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于所述接 地電壓的電平；以及輔助驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在設(shè)定時(shí)間間隔期間，響應(yīng)于激活信號(hào)而附加地將第二內(nèi)部 負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù)電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，其中所述激活信號(hào)包括響應(yīng)于激活 命令、預(yù)充電命令和自動(dòng)刷新命令中之一輸出的信號(hào)。
全文摘要
一種內(nèi)部負(fù)電壓生成裝置，包括第一內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為生成低于接地電壓的第一內(nèi)部負(fù)電壓；第二內(nèi)部負(fù)電壓生成塊，其被配置為根據(jù)第一內(nèi)部負(fù)電壓生成第二內(nèi)部負(fù)電壓，第二內(nèi)部負(fù)電壓高于第一內(nèi)部負(fù)電壓并且低于接地電壓；以及初始驅(qū)動(dòng)塊，其被配置為在激活操作時(shí)間間隔的初始設(shè)定時(shí)間間隔期間，附加地將第二內(nèi)部負(fù)電壓端驅(qū)動(dòng)到第一內(nèi)部負(fù)電壓。
文檔編號(hào)G11C11/406GK102097121SQ201010114189
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
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