本申請要求2015年5月8日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)枮?0-2015-0064854的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
各種實施例涉及一種半導(dǎo)體裝置,且更具體地,涉及一種用于讀取儲存在電阻器或單元中的信息的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體裝置以各種方法來使用晶體管。晶體管包括柵極、漏極和源極。當(dāng)晶體管的柵極接收到比其閾值電壓高的電壓時,在漏極與源極之間創(chuàng)建溝道,且電流流動。晶體管通常分類為N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管。N溝道MOS晶體管通常不傳送較高的電壓而P溝道MOS晶體管通常不傳送較低的電壓。
盡管晶體管被廣泛地用作電子產(chǎn)品中的開關(guān)器件,但每種類型可以僅在特定的電壓條件下良好地工作。例如,當(dāng)N溝道MOS晶體管電耦接在電源電壓與接地電壓之間時,N溝道MOS晶體管最終傳送電源電壓減去N溝道MOS晶體管的閾值電壓。因此,N溝道MOS晶體管通常不用作用來傳送電壓敏感或電流敏感的信息的開關(guān)器件。為了使N溝道MOS晶體管傳輸更高的電壓而無電壓降,可以提高輸入到N溝道MOS晶體管的柵極的電壓或者可以改變N溝道MOS晶體管的反向偏置電壓。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在本發(fā)明的一個實施例中,半導(dǎo)體裝置可以包括:可變電阻器;可變電阻器選擇單元,適用于響應(yīng)于電阻器選擇信號來將可變電阻器電耦接到感測放大器;電源單元,適用于響應(yīng)于讀取信號來施加第一電壓到可變電阻器選擇單元;以及開關(guān)驅(qū)動單元,適用于響應(yīng)于電阻器選擇控制信號來產(chǎn)生電阻器選擇信號,以及適用于在第一電壓被施加到可變電阻器選擇單元時提高電阻器選擇信號的電壓。
在本發(fā)明的一個實施例中,半導(dǎo)體裝置可以包括:列選擇單元,適用于響應(yīng)于位線選擇信號來通過位線將電源單元電耦接到存儲單元;電源單元,適用于響應(yīng)于讀取信號來施加第一電壓到列選擇單元;以及開關(guān)驅(qū)動單元,適用于響應(yīng)于列選擇信號來產(chǎn)生位 線選擇信號,以及適用于在第一電壓被施加到列選擇單元時提高位線選擇信號的電壓電平。
附圖說明
圖1示出圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體裝置的框圖,
圖2示出圖示圖1中示出的第一開關(guān)驅(qū)動單元的電路圖,
圖3示出圖示圖1中示出的電源單元的電路圖,
圖4示出圖示圖1中示出的預(yù)充電單元的電路圖,
圖5示出圖示開關(guān)驅(qū)動單元與開關(guān)晶體管之間的耦接關(guān)系的電路圖,以及圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體裝置的操作的時序圖,以及
圖6示出圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體裝置的框圖。
具體實施方式
在下文中,將參照附圖來通過示例性實施例描述根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。
圖1示出圖示根據(jù)本公開的示例性實施例的半導(dǎo)體裝置的框圖。參見圖1,半導(dǎo)體裝置1可以包括可變電阻器單元110、可變電阻器選擇單元120、電壓單元130以及多個開關(guān)驅(qū)動單元141和142。
可變電阻器單元110可以包括第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2。圖1示例性地示出包括兩個可變電阻器的可變電阻器單元110。可變電阻器單元110可以包括以陣列安置的更多個可變電阻器。第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的每個可以一端電耦接到接地電壓,而另一端電耦接到可變電阻器選擇單元120。第一可變電阻器R1可以電耦接到第一電阻器選擇線SL1,而第二可變電阻器R2可以電耦接到第二電阻器選擇線SL2。
第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的每個可以包括可變電阻元件??勺冸娮柙梢愿鶕?jù)溫度、磁場分布以及電壓或電流條件而具有可變電阻值。第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的每個根據(jù)儲存的信息而具有特定電阻值。第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2的電阻值可以通過用于儲存信息的寫入電路來設(shè)置。
可變電阻器選擇單元120可以根據(jù)第一電阻器選擇信號和第二電阻器選擇信號 RS<1:2>來選擇第一電阻器選擇線SL1和第二電阻器選擇線SL2中的一個??勺冸娮杵鬟x擇單元120可以電耦接到公共節(jié)點A??勺冸娮杵鬟x擇單元120可以通過公共節(jié)點A來電耦接到電源單元130??勺冸娮杵鬟x擇單元120可以分別通過第一電阻器選擇線SL1和第二電阻器選擇線SL2來電耦接到第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2??勺冸娮杵鬟x擇單元120可以包括多個開關(guān)晶體管ST1和ST2,多個開關(guān)晶體管的數(shù)目對應(yīng)于電阻器選擇線SL1和SL2的數(shù)目。
多個開關(guān)晶體管ST1和ST2可以包括N溝道MOS晶體管。當(dāng)多個開關(guān)晶體管ST1和ST2中的每個為N溝道MOS晶體管時,在通過多個開關(guān)晶體管ST1和ST2而從公共節(jié)點A向第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2提供的電壓或電流中存在等于開關(guān)晶體管ST1和ST2的閾值電壓的電壓降。因此,在多個開關(guān)晶體管ST1和ST2的柵極處需要增加電壓或流經(jīng)多個晶體管ST1和ST2的電流,這將在之后詳細(xì)描述。
可變電阻器選擇單元120可以包括第一開關(guān)晶體管ST1和第二開關(guān)晶體管ST2。第一開關(guān)晶體管ST1可以電耦接到第一電阻器選擇線SL1。第二開關(guān)晶體管ST2可以電耦接到第二電阻器選擇線SL2。第一開關(guān)晶體管ST1可以在其柵極處接收第一電阻器選擇信號RS<1>,可以在其漏極處電耦接到公共節(jié)點A,以及可以在其源極處電耦接到第一可變電阻器R1。當(dāng)?shù)谝浑娮杵鬟x擇信號RS<1>被使能時,第一開關(guān)晶體管ST1可以將第一可變電阻器R1與公共節(jié)點A電耦接。第二開關(guān)晶體管ST2可以在其柵極處接收第二電阻器選擇信號RS<2>,可以在其漏極處電耦接到公共節(jié)點A,以及可以在其源極處電耦接到第二可變電阻器R2。當(dāng)?shù)诙娮杵鬟x擇信號RS<2>被使能時,第二開關(guān)晶體管ST2可以將第二可變電阻器R2與公共節(jié)點A電耦接。
電源單元130可以電耦接到公共節(jié)點A。電源單元130可以響應(yīng)于讀取信號RD來提供第一電壓給公共節(jié)點A。因此,當(dāng)讀取信號RD被使能時,電源單元130可以通過公共節(jié)點A來提供第一電壓給可變電阻器選擇單元120。讀取信號RD可以在讀取操作期間被使能,讀取操作是讀取儲存在第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的信息的過程。第一電壓可以對應(yīng)于半導(dǎo)體裝置的電源電壓VDD。當(dāng)電源單元130通過公共節(jié)點A以及第一電阻器選擇線SL1和第二電阻器選擇線SL2而將第一電壓提供給第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2時,可變電流可以流經(jīng)公共節(jié)點A,且其電流量取決于第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的被選中的一個電阻器的電阻值。這意味著公共節(jié)點A的電壓電平可以根據(jù)選中可變電阻器的電阻值而改變。
多個開關(guān)驅(qū)動單元141和142可以包括第一開關(guān)驅(qū)動單元141和第二開關(guān)驅(qū)動單元142。第一開關(guān)驅(qū)動單元141和第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以分別響應(yīng)于第一電阻器選擇控制信號和第二電阻選擇控制信號SW<1:2>來產(chǎn)生第一電阻器選擇信號和第二電阻器選 擇信號RS<1:2>。開關(guān)驅(qū)動單元141和142的數(shù)目、電阻器選擇控制信號SW<1:2>的數(shù)目以及電阻器選擇信號RS<1:2>的數(shù)目中的每個可以對應(yīng)于電阻器選擇線SL1和SL2的數(shù)目??梢蕴峁┑谝浑娮杵鬟x擇控制信號和第二電阻器選擇控制信號SW<1:2>以用于選擇在讀取操作期間要被訪問的可變電阻器R1和R2。例如,第一電阻器選擇控制信號SW<1>可以被使能以用于訪問第一可變電阻器R1。第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以響應(yīng)于第一電阻器選擇控制信號SW<1>來使能第一電阻器選擇信號RS<1>,從而第一電阻器選擇線SL1可以被選中。第二電阻器選擇控制信號SW<2>可以被使能以訪問第二可變電阻器R2。第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以響應(yīng)于第二電阻器選擇控制信號SW<2>來使能第二電阻器選擇信號RS<2>,從而第二電阻器選擇線SL2可以被選中。
第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以在第一電阻器選擇控制信號SW<1>被使能時產(chǎn)生具有第二電壓電平的第一電阻器選擇信號RS<1>。而且,第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以在讀取信號RD被使能且第一電壓被提供給可變電阻器選擇單元120時產(chǎn)生具有第三電壓電平的第一電阻器選擇信號RS<1>。以類似的方法,第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以在第二電阻器選擇控制信號SW<2>被使能時產(chǎn)生具有第二電壓電平的第二電阻器選擇信號RS<2>。而且,第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以在讀取信號RD被使能且第一電壓被提供給可變電阻器選擇單元120時產(chǎn)生具有第三電壓的第二電阻器選擇信號RS<2>。第三電壓的電平可以比第二電壓的電平高,且可以對應(yīng)于第一電壓和第二電壓的和,這將在之后描述。
當(dāng)?shù)谝浑妷罕惶峁┙o可變電阻器選擇單元120時,第一開關(guān)驅(qū)動單元141和第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以分別增加第一電阻器選擇信號和第二電阻器選擇信號RS<1:2>的電壓電平。第一電阻器選擇信號和第二電阻器選擇信號RS<1:2>可以分別被輸入到第一開關(guān)晶體管ST1和第二開關(guān)晶體管ST2的柵極。因此,第一開關(guān)驅(qū)動單元141和第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以通過增加第一電阻器選擇信號和第二電阻器選擇信號RS<1:2>的電壓來消除或補(bǔ)償由第一開關(guān)晶體管ST1和第二開關(guān)晶體管ST2的閾值電壓引起的損失。
參見圖1,半導(dǎo)體裝置1還可以包括感測放大器150和預(yù)充電單元160。當(dāng)?shù)谝浑娮杵鬟x擇線SL1和第二電阻器選擇線SL2中的一個被第一電阻器選擇信號和第二電阻器選擇信號RS<1:2>選中時,感測放大器150可以通過感測并放大儲存在第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2的一個可變電阻器中的信息來產(chǎn)生輸出信號OUT,所述一個可變電阻器電耦接到第一電阻器選擇線SL1和第二電阻器選擇線SL2中的被選中的一個。感測放大器150可以電耦接到公共節(jié)點A。第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2可以通過第一開關(guān)晶體管ST1和第二開關(guān)晶體管ST2來電耦接到感測放大器150。因此,感測放大器150可以電耦接到第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2,且可以通過感測并放大第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的信息(該信息通過第一電阻器選 擇線SL1和第二電阻器選擇線SL2輸入)來產(chǎn)生輸出信號OUT。感測放大器150可以包括適用于通過感測流經(jīng)公共節(jié)點A的電流來產(chǎn)生數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或適用于通過公共節(jié)點A的電壓和參考電壓來產(chǎn)生數(shù)字信號的電壓放大器。
預(yù)充電單元160可以響應(yīng)于讀取信號RD的反相信號RDB來預(yù)充電公共節(jié)點A。例如,當(dāng)讀取信號RD被禁止時,預(yù)充電單元160可以通過將公共節(jié)點A驅(qū)動到接地電壓來預(yù)充電公共節(jié)點A。當(dāng)讀取信號RD被使能時,預(yù)充電單元160可以關(guān)斷并解除對公共節(jié)點A的預(yù)充電。
圖2示出圖示圖1中示出的第一開關(guān)驅(qū)動單元141的電路圖。參見圖2,第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以包括反相器211、第一晶體管N1和第二晶體管N2。
反相器211可以反向第一電阻器選擇控制信號SW<1>并輸出反相的信號。第一晶體管N1可以接收反相器211的輸出,并將輸出節(jié)點B驅(qū)動到第一電壓。第二晶體管N2可以接收第一電阻器選擇控制信號SW<1>,并將輸出節(jié)點B驅(qū)動到接地電壓VSS。第一電阻器選擇信號RS<1>可以通過輸出節(jié)點B來產(chǎn)生。第一晶體管N1和第二晶體管N2可以為N溝道MOS晶體管。第一晶體管N1可以在其柵極處接收反相器211的輸出,可以在其漏極處電耦接到電源電壓VDD,以及可以在其源極處電耦接到輸出節(jié)點B。第二晶體管N2可以在其柵極處接收第一電阻器選擇控制信號SW<1>,可以在其漏極處電耦接到輸出節(jié)點B,以及可以在其源極處電耦接到接地電壓VSS。
當(dāng)?shù)谝浑娮杵鬟x擇控制信號SW<1>變?yōu)楦呓箷r,第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以低禁止第一電阻器選擇信號RS<1>。當(dāng)?shù)谝浑娮杵鬟x擇控制信號SW<1>變?yōu)榈褪鼓軙r,第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以高使能第一電阻器選擇信號RS<1>。被高使能的第一電阻器選擇信號RS<1>可以具有第二電壓。當(dāng)?shù)谝浑娮杵鬟x擇控制信號SW<1>變?yōu)楸皇鼓軙r,第一晶體管N1可以導(dǎo)通,且第一電壓可以通過第一晶體管N1而經(jīng)由輸出節(jié)點B輸出。當(dāng)?shù)谝浑妷罕皇┘訒r,第一晶體管N1的閾值電壓VthN1的量可以出現(xiàn)損失。因此,第一電阻器選擇信號RS<1>可以具有第一電壓(即,電源電壓VDD)減去第一晶體管N1的閾值電壓VthN1的電平VDD-VthN1。即,第二電壓可以對應(yīng)于第一電壓VDD減去第一晶體管N1的閾值電壓VthN1的電平VDD-VthN1。除輸入信號和輸出信號之外,第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以與第一開關(guān)驅(qū)動單元141相同。
圖3示出圖示圖1中示出的電源單元130的電路圖。參見圖3,電源單元130可以包括開關(guān)311。開關(guān)311可以響應(yīng)于讀取信號RD而導(dǎo)通。當(dāng)讀取信號變?yōu)楸皇鼓軙r,開關(guān)311可以導(dǎo)通,且第一電壓VDD可以通過開關(guān)311而被施加到公共節(jié)點A。
圖4示出圖示圖1中示出的預(yù)充電單元160的電路圖。參見圖4,預(yù)充電單元160可以包括第三晶體管411。第三晶體管411可以為N溝道MOS晶體管。第三晶體管411可以在其柵極處接收讀取信號RD的反相信號RDB,可以在其漏極處電耦接到公共節(jié)點A,以及可以在其源極處電耦接到接地電壓VSS。第三晶體管411可以在讀取信號RD變?yōu)楸唤骨曳聪嘈盘朢DB變?yōu)楸皇鼓軙r將公共節(jié)點A驅(qū)動到接地電壓VSS。
圖5示出圖示第一開關(guān)驅(qū)動單元141與第一開關(guān)晶體管ST1之間的耦接關(guān)系的電路圖,以及示出圖示根據(jù)本公開的示例性實施例的半導(dǎo)體裝置1的操作的時序圖。在下文中將描述根據(jù)本公開的示例性實施例的半導(dǎo)體裝置1的操作。
例如,當(dāng)半導(dǎo)體裝置1執(zhí)行讀取操作以讀取儲存在第一可變電阻器R1中的信息時,第一電阻器選擇控制信號SW<1>可以被從高電平使能到低電平以用于半導(dǎo)體裝置1來訪問第一可變電阻器R1。根據(jù)本公開的示例性實施例,第一電阻器選擇控制信號SW<1>可以首先被使能,然后之后讀取信號RD可以被使能。第一開關(guān)驅(qū)動單元141可以響應(yīng)于第一電阻器選擇控制信號SW<1>來使能第一電阻器選擇信號RS<1>。被使能的第一電阻器選擇信號RS<1>可以具有第二電壓的電平“VDD-VthN1”(第一電壓VDD減去第一晶體管N1的閾值電壓VthN1)。當(dāng)讀取信號RD還未被使能時,因為電源單元130未提供第一電壓VDD給公共節(jié)點A且預(yù)充電單元160將公共節(jié)點A驅(qū)動到接地電壓VSS,所以第一開關(guān)晶體管ST1的漏極可以具有與接地電壓VSS相對應(yīng)的電壓電平。
在那之后,讀取信號RD可以被使能。當(dāng)讀取信號RD被使能時,電源單元130可以提供第一電壓VDD給公共節(jié)點A,且第一開關(guān)晶體管ST1的漏極可以具有第一電壓VDD。此時,第一電阻器選擇信號RS<1>的電壓電平可以因為第一開關(guān)晶體管ST1的柵極與漏極之間的寄生電容器Cgd而激增。例如,第一電阻器選擇信號RS<1>可以具有第三電壓,而第三電壓可以為“2*VDD-VthN1”。當(dāng)?shù)谝浑娮杵鬟x擇信號RS<1>的電壓電平激增時,第一晶體管N1的柵極與源極之間的電壓差Vgs可以降低到第一晶體管N1的閾值電壓VthN1之下。因此,即使第一電阻器選擇控制信號SW<1>保持被使能,第一晶體管N1仍可以關(guān)斷。
當(dāng)?shù)谝痪w管N1關(guān)斷時,輸出節(jié)點B可以浮置且第一電阻器選擇信號RS<1>可以保持第三電壓“2*VDD-VthN1”。因為第一開關(guān)晶體管ST1接收具有第三電壓“2*VDD-VthN1”的第一電阻器選擇信號RS<1>,所以第一開關(guān)晶體管ST1可以被提供有足夠高的柵極電壓。因此,由電源單元130提供到公共節(jié)點A的第一電壓VDD可以被傳送到第一可變電阻器R1而無第一開關(guān)晶體管ST1的閾值電壓的損失。
當(dāng)?shù)谝浑妷篤DD被傳送到第一可變電阻器R1時,流經(jīng)公共節(jié)點A的電流的量可 以根據(jù)第一可變電阻器R1的電阻值而改變,以及感測放大器150可以通過感測該電流量來產(chǎn)生輸出信號OUT。
如上所述,第一開關(guān)驅(qū)動單元141和第二開關(guān)驅(qū)動單元142可以提高第一電阻器選擇信號和第二電阻器選擇信號RS<1:2>的電壓電平,從而可以防止第一開關(guān)晶體管ST1和第二開關(guān)晶體管ST2的閾值電壓的損失。第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2可以從電源單元130無損失地接收電源電壓VDD,因此流經(jīng)公共節(jié)點A的電流可以僅取決于第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2的電阻值,以及儲存在第一可變電阻器R1和第二可變電阻器R2中的信息可以由感測放大器150精確地輸出。
圖6示出圖示根據(jù)本公開的示例性實施例的半導(dǎo)體裝置6的框圖。圖6中的半導(dǎo)體裝置6可以為用于儲存和輸出數(shù)據(jù)的存儲裝置。參見圖6,半導(dǎo)體裝置6可以包括存儲塊610、列選擇單元620、電源單元630和多個開關(guān)驅(qū)動單元641到64n。
存儲塊610可以包括多個字線WL1到WLm、多個位線BL1到BLn以及多個存儲單元CELL。存儲塊610可以為存儲單元CELL的陣列。多個字線WL1到WLm可以沿行方向布置,而多個位線BL1到BLn可以沿列方向布置。多個存儲單元CELL可以分別置于多個字線WL1到WLm與多個位線BL1到BLn的交叉點上。因此,特定的存儲單元可以通過選擇多個字線WL1到WLm中的對應(yīng)于特定的存儲單元的一個以及多個位線BL1到BLn中的對應(yīng)于特定存儲單元的一個來訪問。
半導(dǎo)體裝置6可以優(yōu)選地為非易失性存儲裝置,而半導(dǎo)體裝置6可以為易失性存儲裝置。例如,半導(dǎo)體裝置6可以為快閃存儲裝置、電阻式隨機(jī)存取存儲(RRAM)裝置、相變隨機(jī)存取存儲(PRAM)裝置、鐵電隨機(jī)存取存儲(FRAM)裝置和自旋轉(zhuǎn)移力矩隨機(jī)存取存儲(STT-RAM)裝置等中的一種或組合。
而且,多個存儲單元CELL中的每個可以為快閃存儲器件或EEPROM存儲器件。而且,多個存儲單元CELL中的每個可以為RRAM器件、PRAM器件、FRAM器件和STT-RAM器件等中的一種。
列選擇單元620可以根據(jù)位線選擇信號BS<1:n>來選擇多個位線BL1到BLn中的一個。列選擇單元620可以電耦接在存儲塊610與公共節(jié)點C之間,以及可以通過多個位線BL1到BLn來耦接到多個存儲單元CELL中的每個。列選擇單元620可以包括多個開關(guān)晶體管BT1到BTn,多個開關(guān)晶體管的數(shù)目對應(yīng)于多個位線BL1到BLn的數(shù)目。多個開關(guān)晶體管BT1到BTn中的每個可以接收位線選擇信號BS<1:n>中的對應(yīng)的一個。
電源單元630可以響應(yīng)于讀取信號RD來將第一電壓提供給公共節(jié)點C。第一電壓 可以為電源電壓VDD。多個開關(guān)驅(qū)動單元641到64n的數(shù)目可以對應(yīng)于多個位線BL1到BLn的數(shù)目或多個開關(guān)晶體管BT1到BTn的數(shù)目。第一開關(guān)驅(qū)動單元641可以電耦接到第一開關(guān)晶體管BT1(其電耦接到第一位線BL1)。第二開關(guān)驅(qū)動單元642可以電耦接到第二開關(guān)晶體管BT2(其電耦接到第二位線BL2)。第n開關(guān)驅(qū)動單元64n可以電耦接到第n開關(guān)晶體管BTn(其電耦接到第n位線BLn)。
多個開關(guān)驅(qū)動單元641到64n中的每個除了其輸入信號和輸出信號之外都可以與以上參照圖2描述的第一開關(guān)驅(qū)動單元141相同。第一開關(guān)驅(qū)動單元641可以響應(yīng)于第一列選擇信號CS<1>來產(chǎn)生第一位線選擇信號BS<1>。第二開關(guān)驅(qū)動單元642可以響應(yīng)于第二列選擇信號CS<2>來產(chǎn)生第二位線選擇信號BS<2>。第n開關(guān)驅(qū)動單元64n可以響應(yīng)于第n列選擇信號CS<n>來產(chǎn)生第n位線選擇信號BS<n>。列選擇信號CS<1:n>可以基于列地址信號來產(chǎn)生,且可以被使能以用于選擇多個位線BL1到BLn中的一個位線(所述一個位線電耦接至多個存儲單元CELL中的要被訪問的一個存儲單元)。多個開關(guān)驅(qū)動單元641到64n可以分別在列選擇信號CS<1:n>被使能時產(chǎn)生具有第二電壓的電平的位線選擇信號BS<1:n>。在那之后,多個開關(guān)驅(qū)動單元641到64n可以在讀取信號RD被使能且公共節(jié)點A被電源單元630提供有第一電壓VDD時產(chǎn)生具有第三電壓的電平的位線選擇信號BS<1:n>。
參見圖6,半導(dǎo)體裝置6還可以包括感測放大器650和預(yù)充電單元660。當(dāng)多個位線BL1到BLn中的一個通過位線選擇信號BS<1:n>而被選中時,感測放大器650可以通過感測并放大電耦接到選中位線的存儲單元的信息來產(chǎn)生輸出信號OUT。感測放大器650可以電耦接到公共節(jié)點C。多個存儲單元CELL可以通過形成列選擇單元620的多個開關(guān)晶體管BT1到BTn來電耦接到感測放大器650。因此,感測放大器650可以通過列選擇單元620來電耦接到多個存儲單元中的一個,以及可以通過感測并放大選中存儲單元的信息來產(chǎn)生輸出信號OUT,該信息通過多個位線BL1到BLn來傳送。感測放大器650可以包括被配置為通過感測流經(jīng)公共節(jié)點C的電流來產(chǎn)生數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或被配置為通過將公共節(jié)點C的電壓電平與參考電壓相比較來產(chǎn)生數(shù)字信號的電壓放大器。
預(yù)充電單元660可以響應(yīng)于讀取信號RD的反相信號RDB來預(yù)充電公共節(jié)點C。例如,當(dāng)讀取信號RD被禁止時,預(yù)充電單元660可以通過將公共節(jié)點C驅(qū)動到接地電壓VSS來預(yù)充電公共節(jié)點C。當(dāng)讀取信號RD被使能時,預(yù)充電單元660可以關(guān)斷并解除對公共節(jié)點C的預(yù)充電。
雖然上面已經(jīng)描述了特定的實施例,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,所描述的實施例僅為示例。相應(yīng)地,用于讀取電阻器或單元中儲存的信息的半導(dǎo)體裝置不應(yīng)當(dāng)基于描述的 實施例來限制。相反地,本文中描述的用于讀取電阻器或單元中儲存的信息的半導(dǎo)體裝置應(yīng)當(dāng)僅基于所附權(quán)利要求書結(jié)合以上的描述和附圖來限制。
從以上實施例可以看出,本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案。
技術(shù)方案1.一種半導(dǎo)體裝置,包括:
可變電阻器;
可變電阻器選擇單元,被配置為響應(yīng)于電阻器選擇信號來將可變電阻器電耦接到感測放大器;
電源單元,被配置為響應(yīng)于讀取信號來施加第一電壓到可變電阻器選擇單元;以及
開關(guān)驅(qū)動單元,被配置為響應(yīng)于電阻器選擇控制信號來產(chǎn)生電阻器選擇信號,以及在第一電壓被施加到可變電阻器選擇單元時提高電阻器選擇信號的電壓。
技術(shù)方案2.如技術(shù)方案1所述的半導(dǎo)體裝置,
其中,可變電阻器選擇單元包括開關(guān)晶體管,以及
其中,開關(guān)晶體管具有接收電阻器選擇信號的柵極、電耦接到電源單元的漏極以及電耦接到可變電阻器的源極。
技術(shù)方案3.如技術(shù)方案1所述的半導(dǎo)體裝置,
其中,可變電阻器選擇單元包括開關(guān)晶體管,以及
其中,開關(guān)晶體管包括N溝道晶體管。
技術(shù)方案4.如技術(shù)方案1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,開關(guān)驅(qū)動單元在電阻器選擇控制信號被使能時產(chǎn)生具有第二電壓的電阻器選擇信號,而在第一電壓被施加到可變電阻器選擇單元時產(chǎn)生具有第三電壓的電阻器選擇信號。
技術(shù)方案5.如技術(shù)方案4所述的半導(dǎo)體裝置,其中,第三電壓對應(yīng)于第一電壓與第二電壓的和。
技術(shù)方案6.如技術(shù)方案1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,開關(guān)驅(qū)動單元包括:
反相器,被配置為反相電阻器選擇控制信號;
第一晶體管,被配置為接收反相器的輸出,以及用來將輸出節(jié)點驅(qū)動到第一電壓;以及
第二晶體管,被配置為響應(yīng)于電阻器選擇控制信號來將輸出節(jié)點驅(qū)動到接地電壓,
其中,電阻器選擇信號在輸出節(jié)點處產(chǎn)生。
技術(shù)方案7.如技術(shù)方案6所述的半導(dǎo)體裝置,其中,第一晶體管和第二晶體管為N溝道晶體管。
技術(shù)方案8.如技術(shù)方案1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,電阻器選擇控制信號在讀取信號之前被使能。
技術(shù)方案9.如技術(shù)方案1所述的半導(dǎo)體裝置,還包括:
預(yù)充電單元,被配置為響應(yīng)于讀取信號來預(yù)充電公共節(jié)點,
其中,可變電阻器選擇單元、電源單元和感測放大器耦接在公共節(jié)點處。
技術(shù)方案10.一種半導(dǎo)體裝置,包括:
列選擇單元,被配置為響應(yīng)于位線選擇信號來通過位線將電源單元電耦接到存儲單元,其中,電源單元被配置為響應(yīng)于讀取信號來施加第一電壓到列選擇單元;以及
開關(guān)驅(qū)動單元,被配置為響應(yīng)于列選擇信號來產(chǎn)生位線選擇信號,以及用來在第一電壓被施加到列選擇單元時提高位線選擇信號的電壓。
技術(shù)方案11.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,
其中,列選擇單元包括開關(guān)晶體管,以及
其中,開關(guān)晶體管具有接收位線選擇信號的柵極、電耦接到電源單元的漏極以及電耦接到位線的源極。
技術(shù)方案12.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,
其中,列選擇單元包括開關(guān)晶體管,以及
其中,開關(guān)晶體管包括N溝道晶體管。
技術(shù)方案13.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,其中,開關(guān)驅(qū)動單元在列選擇控制信號被使能時產(chǎn)生具有第二電壓的位線選擇信號,而在第一電壓被施加到列選擇單元時產(chǎn)生具有第三電壓的位線選擇信號。
技術(shù)方案14.如技術(shù)方案13所述的半導(dǎo)體裝置,其中,第三電壓對應(yīng)于第一電壓與第二電壓的和。
技術(shù)方案15.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,其中,開關(guān)驅(qū)動單元包括:
反相器,被配置為反相列選擇信號;
第一晶體管,被配置為接收反相器的輸出,以及用來將輸出節(jié)點驅(qū)動到第一電壓;以及
第二晶體管,被配置為響應(yīng)于列選擇信號來將輸出節(jié)點驅(qū)動到接地電壓,
其中,位線選擇信號在輸出節(jié)點處產(chǎn)生。
技術(shù)方案16.如技術(shù)方案15所述的半導(dǎo)體裝置,其中,第一晶體管和第二晶體管為N溝道晶體管。
技術(shù)方案17.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,其中,列選擇控制信號在讀取信號之前被使能。
技術(shù)方案18.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,還包括:
感測放大器,電耦接到公共節(jié)點,且被配置為感測并放大存儲單元的電壓或電流,
其中,電源單元和列選擇單元耦接在公共節(jié)點處。
技術(shù)方案19.如技術(shù)方案10所述的半導(dǎo)體裝置,還包括:
預(yù)充電單元,被配置為響應(yīng)于讀取信號來預(yù)充電公共節(jié)點,
其中,電源單元和列選擇單元耦接在公共節(jié)點處。