本申請(qǐng)要求2015年12月23日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2015-0185172的韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),其通過引用整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體設(shè)計(jì)技術(shù),更具體地,涉及一種包括感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件基本上分為易失性存儲(chǔ)器件和非易失性存儲(chǔ)器件。
易失性存儲(chǔ)器件具有更快的讀取和寫入速度,但是在給該器件的電源斷開時(shí)儲(chǔ)存在其中的數(shù)據(jù)丟失。非易失性存儲(chǔ)器件具有較慢的讀取和寫入速度,但是在給該器件的電源被中斷時(shí)保持儲(chǔ)存在其中的數(shù)據(jù)。因此,非易失性存儲(chǔ)器件用來儲(chǔ)存無論電源接通還是斷開都需要保持的數(shù)據(jù)。非易失性存儲(chǔ)器件的示例包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、掩模ROM(MROM)、可編程ROM(PROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、快閃存儲(chǔ)器、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、電阻式RAM(RRAM)和鐵電RAM(FRAM)??扉W存儲(chǔ)器廣泛使用,且分成NOR快閃存儲(chǔ)器和NAND快閃存儲(chǔ)器。
NAND快閃存儲(chǔ)器具有RAM的優(yōu)點(diǎn)(在于數(shù)據(jù)可以自由地編程和擦除)和ROM的優(yōu)點(diǎn)(在于即使電源被中斷儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)仍可以被保持)??扉W存儲(chǔ)器廣泛用作便攜式電子設(shè)備(諸如,例如數(shù)字相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助手(PDA)和MP3播放器)的儲(chǔ)存介質(zhì)。
NAND快閃存儲(chǔ)器通常包括多個(gè)頁緩沖器,所述多個(gè)頁緩沖器經(jīng)由感測(cè)節(jié)點(diǎn)以一對(duì)一的方式耦接至多個(gè)位線。在編程操作期間,頁緩沖器能夠經(jīng)由感測(cè)節(jié)點(diǎn)來檢測(cè)對(duì)應(yīng)的位線的電壓。當(dāng)耦接至特定字線的存儲(chǔ)單元全部都要被編程時(shí),編程許可電壓(例如,地電壓VSS)被施加給全部位線,從而感測(cè)節(jié)點(diǎn)的電壓被驅(qū)動(dòng)至地電壓VSS。與此相反,當(dāng)編程禁止電壓(例如,核心電壓VCORE)被施加給全部位線時(shí),感測(cè)節(jié)點(diǎn)的電壓被驅(qū)動(dòng)至核心電壓VCORE。在這種情況下,由于全部位線的電壓同時(shí)改變,因此增大了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的峰值電流。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
各種實(shí)施例針對(duì)一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件,即使在感測(cè)控制信號(hào)的輸出節(jié)點(diǎn)處總電容改變,用于控制頁緩沖器與位線之間耦接的感測(cè)控制信號(hào)上升,該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件仍能夠恒定地維持感測(cè)控制信號(hào)的上升斜率或上升時(shí)間。
此外,各種實(shí)施例針對(duì)一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的操作方法,該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件能夠經(jīng)由具有經(jīng)補(bǔ)償?shù)腜VT變化的帶隙信號(hào)來產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以包括:存儲(chǔ)塊,包括分別耦接到多個(gè)位線的多個(gè)單元串;頁緩沖器,響應(yīng)于感測(cè)控制信號(hào)而耦接到相應(yīng)位線,每個(gè)頁緩沖器適用于感測(cè)被傳送給感測(cè)節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)位線的電壓;以及感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元,適用于在編程操作期間將感測(cè)控制信號(hào)產(chǎn)生為以恒定斜率上升的斜坡信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生電路可以包括:編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元,適用于在編程操作期間無論數(shù)據(jù)模式如何都將感測(cè)控制信號(hào)產(chǎn)生為以特定斜率上升的斜坡信號(hào);以及讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元,適用于在讀取操作期間將感測(cè)控制信號(hào)產(chǎn)生為水平信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)的方法可以包括:在初始時(shí)段期間將斜坡節(jié)點(diǎn)預(yù)充電至參考電壓;在第一時(shí)間點(diǎn)處,選擇具有不同強(qiáng)度的偏壓中的一個(gè)或更多個(gè),將選中的偏壓提供給斜坡節(jié)點(diǎn),通過用選中的偏壓對(duì)內(nèi)部電容器充電來在斜坡節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生以特定斜率上升的斜坡信號(hào),以及通過驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)分離來輸出斜坡信號(hào)作為感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)處的感測(cè)控制信號(hào);以及在第二時(shí)間點(diǎn)處,將感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)額外地驅(qū)動(dòng)至高電壓。
附圖說明
將參照附圖來描述本發(fā)明,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的框圖。
圖2是示出圖1中所示的存儲(chǔ)塊的單元串和頁緩沖器的配置的詳細(xì)電路圖。
圖3是圖2中所示的耦接單元的感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)的總電容的電路圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2中所示的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元的電路圖。
圖5是圖示由圖4的編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元產(chǎn)生的感測(cè)控制信號(hào)和響應(yīng)于該感測(cè)控制信號(hào)而產(chǎn)生的峰值電流的波形圖。
圖6是圖示根據(jù)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)的總電容的變化的傳統(tǒng)感測(cè)控制信號(hào)的斜率與本發(fā)明的感測(cè)控制信號(hào)的斜率之間的比較的波形圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖2的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元的電路圖。
圖8是圖示包括圖1中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。
圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖8中所示的存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用示例的框圖。
圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括圖9中所示的存儲(chǔ)系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述各種實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以不同的形式來實(shí)施,而不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于本文中闡述的實(shí)施例。相反地,這些實(shí)施例被提供使得本公開將徹底且完整,且這些實(shí)施例將把本發(fā)明充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。貫穿本公開,相同的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的各種附圖和實(shí)施例中始終指代相同的部分。還要注意的是,在此說明書中,“連接/耦接”不僅指一個(gè)組件直接耦接至另一組件,還指一個(gè)組件經(jīng)由中間組件間接耦接至另一組件。將理解的是,雖然在本文中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語用來區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或部分。因此,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,下面描述的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以稱作第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。此外,還將理解得是,當(dāng)稱一個(gè)元件或?qū)釉趦蓚€(gè)元件或?qū)印爸g”時(shí),其可以是這兩個(gè)元件或?qū)又g的唯一元件或?qū)樱蛘哌€可以存在一個(gè)或更多個(gè)中間元件或?qū)印?/p>
還將理解的是,術(shù)語“包含”、“包含有”、“包括”和“包括有”在用于此說明書中時(shí)指定存在所陳述的特征、整體、操作、元件和/或組件,但不排除存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其他特征、整體、操作、元件、組件和/或其組合。
本文中所使用的術(shù)語僅用于描述具體實(shí)施例的目的,而非意在限制本發(fā)明。除非另外限定,否則本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的意義相同的意義。還將理解的是,諸如通用詞典中所定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與其在相關(guān)領(lǐng)域的環(huán)境中的意思一致的意思,而將不以理想化或過于形式感的意義來解釋(除非本文中明確地如此定義)。
在下面的描述中,闡述了若干具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。本發(fā)明可以在無這些具體細(xì)節(jié)的一些或全部的情況下實(shí)施。另一方面,未詳細(xì)描述公知的工藝結(jié)構(gòu)和/或工藝以避免不必要地混淆本發(fā)明。
在下文中,將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。
現(xiàn)在參見圖1,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,提供了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100。
根據(jù)圖1中所示的實(shí)施例,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100可以包括存儲(chǔ)單元陣列110、地址解碼器120、讀取/寫入電路130、控制邏輯160、電壓發(fā)生單元150和數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140。
存儲(chǔ)單元陣列110可以經(jīng)由字線WL1至WLn耦接到地址解碼器120,以及經(jīng)由位線BL1至BLm耦接到讀取/寫入電路130。存儲(chǔ)單元陣列110可以包括多個(gè)存儲(chǔ)塊BLK1至BLKz。多個(gè)存儲(chǔ)塊BLK1至BLKz可以包括多個(gè)存儲(chǔ)單元。這多個(gè)存儲(chǔ)單元可以沿行方向耦接到字線WL1至WLn,同時(shí)沿列方向耦接到位線BL1至BLm。這多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)可以作為單電平單元(SLC)或多電平單元(MLC)來工作。在一個(gè)實(shí)施例中,這多個(gè)存儲(chǔ)單元可以為非易失性存儲(chǔ)單元。
此外,存儲(chǔ)單元陣列110的多個(gè)存儲(chǔ)塊BLK1至BLKz中的每個(gè)可以包括耦接到相應(yīng)位線BL1至BLm的多個(gè)單元串。這多個(gè)單元串中的每個(gè)可以包括串聯(lián)耦接在每個(gè)位線與源極線之間的漏極選擇晶體管、多個(gè)存儲(chǔ)單元和源極選擇晶體管。之后詳細(xì)描述包括在存儲(chǔ)單元陣列110中的多個(gè)單元串。
地址解碼器120、讀取/寫入電路130、數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140、電壓發(fā)生單元150和控制邏輯160可以作為用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)單元陣列110的外圍電路來工作。地址解碼器120可以經(jīng)由字線WL1至WLn耦接到存儲(chǔ)單元陣列110。地址解碼器120可以在控制邏輯160的控制下工作。地址解碼器120可以接收外部地址ADDR。地址解碼器120可以通過將外部地址ADDR解碼來產(chǎn)生塊地址,并響應(yīng)于產(chǎn)生的塊地址來選擇存儲(chǔ)單元陣列110的多個(gè)存儲(chǔ)塊BLK1至BLKz之一。地址解碼器120可以通過將外部地址ADDR解碼來產(chǎn)生行地址,并響應(yīng)于產(chǎn)生的行地址來選擇字線WL1至WLn中的連接到所選存儲(chǔ)塊的一個(gè)字線。地址解碼器120可以包括塊解碼器、行解碼器和地址緩沖器。
讀取/寫入電路130可以經(jīng)由位線BL1至BLm耦接到存儲(chǔ)單元陣列110,以及經(jīng)由數(shù)據(jù)線DL耦接到數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140。讀取/寫入電路130可以響應(yīng)于從控制邏輯160輸出的讀取/寫入控制信號(hào)PB_CTRL來工作。
在編程操作期間,讀取/寫入電路130可以將程序數(shù)據(jù)DATA從數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140傳送給位線BL1至BLm。傳送的數(shù)據(jù)DATA被編程至耦接到選中字線的存儲(chǔ)單元中。在讀取操作期間,讀取/寫入電路130可以經(jīng)由位線BL1至BLm和數(shù)據(jù)線DL來將讀取數(shù)據(jù)DATA從選中字線的存儲(chǔ)單元傳送給數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140。在擦除操作期間,讀取/寫入電路130可以使得位線BL1至BLm浮置。
讀取/寫入電路130可以包括多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm,多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm分別對(duì)應(yīng)于位線BL1至BLm,且經(jīng)由對(duì)應(yīng)的位線BL1至BLm耦接到儲(chǔ)存單元陣列110。多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm可以分別包括多個(gè)鎖存器。
數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140可以經(jīng)由數(shù)據(jù)線DL耦接至讀取/寫入電路130。數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140可以在控制邏輯160的控制下工作。數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140可以在存儲(chǔ)單元陣列110與外部之間傳送數(shù)據(jù)DATA。在編程操作期間,數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140可以將程序數(shù)據(jù)DATA從外部傳送給讀取/寫入電路130。在讀取操作期間,數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140可以將讀取數(shù)據(jù)DATA從讀取/寫入電路130傳送給外部。
電壓供應(yīng)單元150可以在控制邏輯160的控制下產(chǎn)生用于編程/讀取/擦除操作的操作電壓VRS。操作電壓VRS可以包括擦除電壓VERASE、編程電壓VPGM、讀取電壓VREAD、通過電壓VPASS、源極線電壓VDSL和VSSL、公共源極電壓VSL以及管柵電壓VPG。
控制邏輯160可以耦接到地址解碼器120、讀取/寫入電路130、數(shù)據(jù)輸入/輸出電路140和電壓供應(yīng)單元150??刂七壿?60可以響應(yīng)于經(jīng)由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100的輸入/輸出緩沖器(未示出)而提供的命令CMD來控制半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100的總體操作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,控制邏輯160可以包括用于產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元162,感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE用于控制頁緩沖器PB1至PBm與相應(yīng)位線BL1至BLm之間的耦接。感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元162可以產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE,感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE無論數(shù)據(jù)模式如何都以恒定斜率上升,即,具有恒定上升時(shí)間。
下面參照?qǐng)D2來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頁緩沖器PB和感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元162。
圖2是示出圖1中所示的存儲(chǔ)塊BLK的單元串210和頁緩沖器(PB)220的配置的詳細(xì)電路圖。圖3是圖2中所示的耦接單元222的感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT的電路圖。
圖2代表性地示出了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件200中的經(jīng)由單個(gè)位線BL耦接到單個(gè)單元串210的單個(gè)頁緩沖器220。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件200可以包括串聯(lián)耦接在源極線CSL與位線BL之間的單元串210、耦接到單元串210的位線BL以及頁緩沖器220。頁緩沖器220被配置成以一對(duì)一的方式對(duì)應(yīng)于位線BL以經(jīng)由感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO來感測(cè)位線BL的電壓。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件200還可以包括用于產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240,感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE用于控制頁緩沖器220與位線BL之間的耦接。感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以具有與圖1中所示的控制邏輯160的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元162相同的配置。
單元串210具有這樣的串結(jié)構(gòu):其中分別耦接到多個(gè)字線WL1至WLn的多個(gè)存儲(chǔ)單元MC1至MCn串聯(lián)耦接在耦接到源極選擇線SSL的源極選擇晶體管SST與耦接到漏極選擇線DSL的漏極選擇晶體管DST之間。可以經(jīng)由多個(gè)字線WL1至WLn將各種電壓施加給多個(gè)存儲(chǔ)單元MC1至MCn的浮柵。存儲(chǔ)單元MC1至MCn中的每個(gè)可以使用用于儲(chǔ)存多比特?cái)?shù)據(jù)的MLC來配置。在另一實(shí)施例中,存儲(chǔ)單元MC1至MCn中的每個(gè)可以使用用于儲(chǔ)存單比特?cái)?shù)據(jù)的SLC來配置。多個(gè)單元串中的每個(gè)可以分別電耦接到多個(gè)位線BL1至BLm中的每個(gè)。存儲(chǔ)串可以以任何合適的位線結(jié)構(gòu)來布置,包括例如開放式位線結(jié)構(gòu)或折疊式位線結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)串可以布置在垂直層疊的多個(gè)存儲(chǔ)單元陣列中以形成三維結(jié)構(gòu)。
頁緩沖器220可以響應(yīng)于感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE而電耦接到位線BL。頁緩沖器220可以感測(cè)傳送給感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO的位線BL的電壓。頁緩沖器220還可以儲(chǔ)存感測(cè)數(shù)據(jù)或暫時(shí)儲(chǔ)存要被編程至選中存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)。
根據(jù)圖2中所示的實(shí)施例的頁緩沖器220包括用于響應(yīng)于感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE而將位線BL與感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO電耦接的耦接單元222。頁緩沖器220還包括預(yù)充電單元224和鎖存器單元226,預(yù)充電單元224用于響應(yīng)于預(yù)充電信號(hào)PRECH而將感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO預(yù)充電至核心電壓VCORE,鎖存器單元226耦接到感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO以暫時(shí)儲(chǔ)存要經(jīng)由位線BL而被編程至存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)或經(jīng)由位線BL而從存儲(chǔ)單元讀取的數(shù)據(jù)。
耦接單元222可以包括耦接在位線BL與感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO之間的NMOS晶體管N1。NMOS晶體管N1在其柵極處接收感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。預(yù)充電單元224可以包括PMOS晶體管P1,PMOS晶體管P1用于響應(yīng)于預(yù)充電信號(hào)PRECH來將感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO預(yù)充電至預(yù)充電電壓(例如,核心電壓VCORE)。
感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以在編程操作或讀取操作期間產(chǎn)生不同類型的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。例如,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以在讀取操作期間產(chǎn)生具有恒定值的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE,而可以在編程操作期間產(chǎn)生以恒定斜率上升的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE(即,具有斜坡信號(hào)的形式)。又例如,在編程操作期間,感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE可以具有以具有兩個(gè)不同斜率的一步法或具有三個(gè)不同斜率的兩步法上升的斜坡信號(hào)的形式。
雖然圖2示例出了耦接到單元串(或一個(gè)位線BL)的一個(gè)頁緩沖器PB和用于為單個(gè)頁緩沖器PB產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE的一個(gè)感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240,但是單個(gè)感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以控制多個(gè)位線BL1至BLm與多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm之間的耦接。即,當(dāng)感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240使能感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE時(shí),多個(gè)單元串和多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm可以全部耦接。
在諸如NAND快閃存儲(chǔ)器的非易失性存儲(chǔ)器件中,通過施加編程電壓給選中字線來執(zhí)行編程操作。要被編程的選中存儲(chǔ)單元需要與不編程的未選中存儲(chǔ)單元進(jìn)行區(qū)分,因?yàn)槎鄠€(gè)存儲(chǔ)單元耦接到單個(gè)字線。為此,在編程操作期間,施加編程許可電壓給耦接到選中存儲(chǔ)單元的位線,以及施加編程禁止電壓給耦接到未選中存儲(chǔ)單元的位線。例如,編程許可電壓可以為地電壓VSS(即,0V的電壓),而編程禁止電壓可以為正電壓(例如,核心電壓VCORE)。
耦接到位線BL的頁緩沖器PB的感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO的感測(cè)電壓根據(jù)編程是否已經(jīng)被執(zhí)行來確定,以及感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT通過感測(cè)電壓來確定。以供參考,當(dāng)用于多個(gè)位線BL1至BLm與多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm之間的耦接的“m”個(gè)耦接單元222耦接到感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO時(shí),感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT通過耦接到多個(gè)位線BL1至BLm的多個(gè)頁緩沖器PB1至PBm的感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO的感測(cè)電壓來實(shí)質(zhì)上確定。然而,為了方便描述,下面描述這樣的示例:感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT通過耦接到單個(gè)位線BL的頁緩沖器PB的感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO來確定。
根據(jù)圖3中所示的實(shí)施例,感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT可以模擬成NMOS晶體管的柵極與柵極絕緣層之間的第一電容C_OX和該柵極與溝道之間的第二電容C_CH。第一電容C_OX與第二電容C_CH串聯(lián)耦接。
在這種情況下,當(dāng)耦接到特定字線WL的全部存儲(chǔ)單元MC1至MCn都要被編程時(shí),編程許可電壓被施加給全部位線BL,從而頁緩沖器PB的感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO的感測(cè)電壓變成地電壓VSS。相應(yīng)地,第二電容C_CH對(duì)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT無貢獻(xiàn),而僅第一電容C_OX對(duì)其有貢獻(xiàn),從而感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT具有最大的電容。
與此相反,當(dāng)針對(duì)耦接到特定字線WL的全部存儲(chǔ)單元MC1至MCn的編程被禁止時(shí),編程禁止電壓被施加給全部位線BL,從而頁緩沖器PB的感測(cè)節(jié)點(diǎn)SO的感測(cè)電壓變成核心電壓VCORE。相應(yīng)地,第一電容C_OX和第二電容C_CH二者都對(duì)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT有貢獻(xiàn)以具有最小的電容。當(dāng)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT最小時(shí),流入感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的電流增加,從而峰值電流流入感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO。此外,當(dāng)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT根據(jù)位線BL是否已經(jīng)被編程而改變時(shí),在編程操作期間感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE的斜率改變。結(jié)果,因?yàn)轫摼彌_器PB與位線BL之間的耦接不穩(wěn)定,所以可能出現(xiàn)誤動(dòng)作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240通過經(jīng)由包括單位增益緩沖器的源極跟隨器對(duì)對(duì)傾斜變化不敏感的電容器充電來將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生為具有恒定斜率的斜坡信號(hào)。相應(yīng)地,盡管感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT根據(jù)數(shù)據(jù)模式而改變,但感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE具有恒定的斜率。
下面參照?qǐng)D4來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2中所示的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240的詳細(xì)電路圖。
根據(jù)圖4中所示的實(shí)施例,感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以包括編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410和讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元430。編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410與讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元430可以以互斥的方式來選擇。例如,編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410可以響應(yīng)于寫入信號(hào)WT而輸出感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE,而讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元430可以響應(yīng)于讀取信號(hào)RD而輸出感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
在編程操作期間,無論數(shù)據(jù)模式如何,編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410都可以將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生為以恒定斜率上升的斜坡信號(hào)。在讀取操作期間,讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元430可以將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生為水平信號(hào)。以供參考,在編程操作期間,當(dāng)編程禁止電壓(例如,2.1V的核心電壓VCORE)被施加給位線BL時(shí),感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE需要被驅(qū)動(dòng)至比編程禁止電壓高的高電壓PBPMP(例如,4.75V)以使耦接單元222完全導(dǎo)通。
讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元430可以包括用于接收第二參考電壓VREF2并將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE輸出給感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元432。在讀取操作期間,第二參考電壓VREF2具有與位線預(yù)充電電壓相對(duì)應(yīng)的電壓。相應(yīng)地,感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE可以為水平信號(hào)。感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元432可以用包括單位增益緩沖器的源極跟隨器來實(shí)施,該單位增益緩沖器用于接收外部電源電壓VCCE作為驅(qū)動(dòng)電壓。
編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410可以包括斜坡信號(hào)發(fā)生單元412、放電單元414和感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元416。斜坡信號(hào)發(fā)生單元412可以通過根據(jù)具有不同強(qiáng)度的偏壓對(duì)內(nèi)部電容充電來在斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO處產(chǎn)生斜坡信號(hào)VRAMP。放電單元414可以響應(yīng)于放電信號(hào)DCG而將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO放電至地電壓VSS。感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元416可以通過驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO分離來輸出斜坡信號(hào)VRAMP作為感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
更具體地,斜坡信號(hào)發(fā)生單元412可以包括電流源CS和電容器C1,電流源CS用于選擇具有不同強(qiáng)度的偏壓IBIAS1、IBIAS2和IBIAS3之一并提供選中的偏壓,電容器C1用于根據(jù)選中的偏壓來在斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO處產(chǎn)生斜坡信號(hào)VRAMP。
電流源CS可以包括并聯(lián)耦接在用于高電壓PBPMP的節(jié)點(diǎn)與斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO之間的第一偏置單元至第三偏置單元412A、412B和412C。
第一偏置單元412A可以包括串聯(lián)耦接在用于高電壓PBPMP的節(jié)點(diǎn)與斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO之間的第一晶體管T1和第二晶體管T2,并輸出第一偏壓IBIAS1。第一晶體管T1響應(yīng)于第一開關(guān)信號(hào)SW1來導(dǎo)通,而第二晶體管T2響應(yīng)于第一帶隙信號(hào)PBIAS1來導(dǎo)通。第二偏置單元412B可以包括串聯(lián)耦接在用于高電壓PBPMP的節(jié)點(diǎn)與斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO之間的第三晶體管T3和第四晶體管T4,并輸出第二偏壓IBIAS2。第三晶體管T3響應(yīng)于第二開關(guān)信號(hào)SW2來導(dǎo)通。第四晶體管T4響應(yīng)于第二帶隙信號(hào)PBIAS2來導(dǎo)通。第三偏置單元412C可以包括串聯(lián)耦接在用于高電壓PBPMP的節(jié)點(diǎn)與斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO之間的第五晶體管T5和第六晶體管T6,并輸出第三偏壓IBIAS3。第五晶體管T5響應(yīng)于第三開關(guān)信號(hào)SW3來導(dǎo)通。第六晶體管T6響應(yīng)于第三帶隙信號(hào)PBIAS3來導(dǎo)通。
第一開關(guān)信號(hào)SW1至第三開關(guān)信號(hào)SW3分別導(dǎo)通/關(guān)斷第一偏置單元412A至第三偏置單元412C,以及第一帶隙信號(hào)PBIAS1至第三帶隙信號(hào)PBIAS3控制偏壓IBIAS1、IBIAS2和IBIAS3的強(qiáng)度。
例如,第一帶隙信號(hào)PBIAS1可以具有最大的強(qiáng)度,而第三帶隙信號(hào)PBIAS3可以具有最小的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中,第一帶隙信號(hào)PBIAS1至第三帶隙信號(hào)PBIAS3可以具有相同的強(qiáng)度。第二晶體管T2、第四晶體管T4和第六晶體管T6可以按不同的尺寸來配置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,第一帶隙信號(hào)PBIAS1至第三帶隙信號(hào)PBIAS3可以通過內(nèi)部帶隙電路(未示出)來產(chǎn)生,且可以具有經(jīng)補(bǔ)償?shù)腜VT變化。相應(yīng)地,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以降低根據(jù)電源電壓和溫度的變化而改變的峰值電流,因?yàn)槠涫褂镁哂薪?jīng)補(bǔ)償?shù)腜VT變化的帶隙信號(hào)來產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
電容器C1耦接至斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO和用于地電壓VSS的節(jié)點(diǎn),并使用從電流源CS提供的偏壓來在斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO處產(chǎn)生斜坡信號(hào)VRAMP。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,電容器C1可以使用對(duì)傾斜變化不敏感的氧化物-氮化物-氧化物層(ONO)電容器來配置。相應(yīng)地,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以使傾斜變化最小,因?yàn)槠渫ㄟ^對(duì)對(duì)傾斜變化不敏感的電容器C1充電來產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
放電單元414耦接到斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO和用于地電壓VSS的節(jié)點(diǎn),以及在完成編程操作之后將斜坡信號(hào)VRAMP的斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO放電至地電壓VSS。在一個(gè)實(shí)施例中,放電單元414可以用耦接到斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO和用于地電壓VSS的節(jié)點(diǎn)的第七晶體管T7來實(shí)施,并經(jīng)由其柵極來接收放電信號(hào)DCG。
感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元416用包括單位增益緩沖器的源極跟隨器來實(shí)施,單位增益緩沖器被配置成接收高電壓PBPMP作為驅(qū)動(dòng)電壓,從而驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO,同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO分離。
編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410還可以包括高電壓充電單元418。在特定時(shí)間區(qū)間期間感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE以恒定斜率上升之后的特定時(shí)間點(diǎn)(例如,圖5的t2)處,高電壓充電單元418將感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO驅(qū)動(dòng)至高電壓PBPMP。當(dāng)感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE還未上升至足夠的電平時(shí),高電壓充電單元418額外地驅(qū)動(dòng)感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE的感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO。
高電壓充電單元418可以用第八晶體管T8來實(shí)施,第八晶體管T8耦接在用于高電壓PBPMP的節(jié)點(diǎn)與感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元416的輸出節(jié)點(diǎn)之間,且被配置成在特定時(shí)間點(diǎn)(圖5的t2)經(jīng)由其柵極接收被使能的高電壓使能信號(hào)HV_T2。
如上所述,編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410通過對(duì)對(duì)傾斜變化不敏感的電容器充電來在斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO處產(chǎn)生具有恒定斜率的斜坡信號(hào)VRAMP,使用包括單位增益緩沖器的源極跟隨器來驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO分離,以及將斜坡信號(hào)VRAMP輸出作為感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。因此,即使感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT改變,也可以產(chǎn)生以恒定斜率上升的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
圖5圖示了在編程操作期間通過圖4的編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410而產(chǎn)生的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE和響應(yīng)于感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE而產(chǎn)生的峰值電流IPEAK。
根據(jù)圖4和圖5中所示的實(shí)施例,在第一時(shí)間點(diǎn)“t1”之前的初始時(shí)段期間,斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO用第一參考電壓VREF1來預(yù)充電。第一參考電壓VREF1可以具有比耦接至斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO的晶體管的閾值電壓稍高的電壓電平(例如,1V)以使該晶體管導(dǎo)通。在這種情況下,峰值電流IPEAK根據(jù)第一參考電壓VREF1來產(chǎn)生。
其后,在時(shí)間點(diǎn)“t1”處,第一開關(guān)信號(hào)SW1至第三開關(guān)信號(hào)SW3中的一個(gè)或更多個(gè)被使能。相應(yīng)地,電流源CS選擇具有不同強(qiáng)度的偏壓IBIAS1、IBIAS2和IBIAS3中的一個(gè)或更多個(gè),并將選中的偏壓提供給斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO。電容器C1使用從電流源CS提供的偏壓來在斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO處產(chǎn)生斜坡信號(hào)VRAMP。在這種情況下,斜坡信號(hào)VRAMP以通過提供的偏壓而確定的斜率上升。感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元416通過驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO分離來將斜坡信號(hào)VRAMP輸出作為感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
在這種情況下,編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410通過對(duì)對(duì)傾斜變化不敏感的電容器C1充電來在斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO處產(chǎn)生具有恒定斜率的斜坡信號(hào)VRAMP,并通過使用包括單位增益緩沖器的源極跟隨器來驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO分離來輸出斜坡信號(hào)VRAMP作為感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。因此,即使感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT改變,也可以產(chǎn)生以恒定斜率上升的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。相應(yīng)地,可以使根據(jù)數(shù)據(jù)模式而改變的峰值電流IPEAK最小。
其后,在第二時(shí)間點(diǎn)“t2”處,當(dāng)高電壓使能信號(hào)HV_T2被使能時(shí),高電壓充電單元418將感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO驅(qū)動(dòng)至高電壓PBPMP的電平,使得當(dāng)感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE未上升至足夠電平時(shí)感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE被額外驅(qū)動(dòng)。
其后,在時(shí)間點(diǎn)“t3”處,當(dāng)放電信號(hào)DCG被使能時(shí),放電單元414響應(yīng)于放電信號(hào)DCG而將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO放電至地電壓VSS。
圖6是圖示傳統(tǒng)感測(cè)控制信號(hào)的斜率與本發(fā)明的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE的斜率之間根據(jù)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT的變化的比較的波形圖。以供參考,圖6僅示出了與圖5中的第一時(shí)間點(diǎn)“t1”至第二時(shí)間點(diǎn)“t2”的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE相對(duì)應(yīng)的部分。
根據(jù)圖6中所示的實(shí)施例,當(dāng)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT為第一條件(即,36.2pF)時(shí)以及當(dāng)感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT為第二條件(即,36.2+17pF)時(shí),根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而產(chǎn)生的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE以不同的斜率來產(chǎn)生。
與此相反的是,即使感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT從第一條件變成第二條件,根據(jù)本發(fā)明而產(chǎn)生的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE也可以以相同的斜率來產(chǎn)生。
如上所述,即使感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO的總電容C_TOT根據(jù)數(shù)據(jù)模式而改變,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240也可以產(chǎn)生以恒定斜率上升的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE(即,具有恒定上升時(shí)間的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖2的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240的詳細(xì)電路圖。
根據(jù)圖7中所示的實(shí)施例,感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以包括動(dòng)態(tài)偏置單元710、第一選擇單元730、第二選擇單元750和感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元770。
動(dòng)態(tài)偏置單元710可以通過用具有不同強(qiáng)度的偏壓IBIAS1、IBIAS2和IBIAS3之一對(duì)內(nèi)部電容器充電來經(jīng)由斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO產(chǎn)生斜坡信號(hào)VRAMP。第一選擇單元730可以響應(yīng)于讀取/寫入信號(hào)WT/RD而選擇第二參考電壓VREF2或由動(dòng)態(tài)偏置單元710產(chǎn)生的斜坡信號(hào)VRAMP,并將選中的信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)IN輸出給驅(qū)動(dòng)輸入節(jié)點(diǎn)IN_SO。第二選擇單元750可以響應(yīng)于讀取/寫入信號(hào)WT/RD而選擇外部電源電壓VCCE或具有比電源電壓VCCE高的電平的高電壓PBPMP,并將選中的信號(hào)作為操作電壓輸出給感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元770。感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元770可以通過驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輸入節(jié)點(diǎn)IN_SO同時(shí)將驅(qū)動(dòng)輸入節(jié)點(diǎn)IN_SO與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO分離來輸出驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)IN作為感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。
感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240還可以包括放電單元720和高電壓充電單元790,放電單元720用于響應(yīng)于放電信號(hào)DCG而將斜坡節(jié)點(diǎn)RAMP_SO放電至地電壓VSS,高電壓充電單元790用于在特定時(shí)間區(qū)間期間感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE以恒定斜率上升之后將感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)PB_SO驅(qū)動(dòng)至高電壓PBPMP,使得當(dāng)感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE還未上升至足夠電平時(shí)感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE被額外驅(qū)動(dòng)。
以供參考,圖7的動(dòng)態(tài)偏置單元710對(duì)應(yīng)于圖4的斜坡信號(hào)發(fā)生單元412,圖7的放電單元720對(duì)應(yīng)于圖4的放電單元414,而圖7的高電壓充電單元790對(duì)應(yīng)于圖4的高電壓充電單元418。此外,圖7的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240與圖4的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240的不同在于:圖2中的編程感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元410的感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元416和讀取感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元430的感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元432在圖7中被配置成共享單個(gè)源極跟隨器。省略對(duì)相同的其余元件的描述。
下面描述圖7的感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240的操作。
在編程操作期間,第一選擇單元730選擇由動(dòng)態(tài)偏置單元710輸出的斜坡信號(hào)VRAMP,并將斜坡信號(hào)VRAMP作為驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)IN輸出給驅(qū)動(dòng)輸入節(jié)點(diǎn)IN_SO。第二選擇單元750選擇高電壓PBPMP,并供應(yīng)高電壓PBPMP作為感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元770的工作電壓。相應(yīng)地,如上參照?qǐng)D6所描述的,無論數(shù)據(jù)模式如何,感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240都可以將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生作為以特定斜率上升的斜坡信號(hào)。
其后,在讀取操作期間,第一選擇單元730選擇第二參考電壓VREF2,并將第二參考電壓VREF2作為驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)IN輸出給驅(qū)動(dòng)輸入節(jié)點(diǎn)IN_SO。第二選擇單元750選擇外部電源電壓VCCE,并供應(yīng)外部電源電壓VCCE作為感測(cè)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元770的工作電壓。相應(yīng)地,在讀取操作期間,感測(cè)控制信號(hào)發(fā)生單元240可以將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生為水平信號(hào)。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,在產(chǎn)生用來控制頁緩沖器與位線之間的耦接的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE時(shí),半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以在讀取操作期間將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生為水平信號(hào);以及可以在編程操作期間將感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE產(chǎn)生為具有恒定斜率的斜坡信號(hào)。
具體地,當(dāng)在編程操作期間產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE時(shí),半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件通過對(duì)對(duì)傾斜變化不敏感的電容器充電來產(chǎn)生具有恒定斜率的斜坡信號(hào),以及通過使用具有單位增益緩沖器的源極跟隨器來驅(qū)動(dòng)斜坡節(jié)點(diǎn)同時(shí)將斜坡節(jié)點(diǎn)與感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)分離而產(chǎn)生斜坡信號(hào)作為感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。因此,即使感測(cè)控制節(jié)點(diǎn)的總電容C_TOT根據(jù)數(shù)據(jù)模式而改變,也可以產(chǎn)生以恒定斜率上升的感測(cè)控制信號(hào)PB_SENSE。結(jié)果,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件具有這樣的優(yōu)點(diǎn):其可以降低根據(jù)數(shù)據(jù)模式的峰值電流變化。
此外,根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件具有這樣的優(yōu)點(diǎn):其可以降低根據(jù)電源電壓和溫度的改變的峰值電流變化,因?yàn)槠涫褂镁哂薪?jīng)補(bǔ)償?shù)腜VT變化的帶隙信號(hào)來產(chǎn)生感測(cè)控制信號(hào)。
圖8是圖示包括圖1中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。
根據(jù)圖8中所示的實(shí)施例,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)1000可以包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100和控制器1100。
由于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100如參照?qǐng)D1所描述那樣來配置和制造,因此將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
控制器1100可以連接至主機(jī)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100,且可以適用于響應(yīng)于來自主機(jī)的請(qǐng)求而訪問半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100。例如,控制器1100可以適用于控制半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100的讀取操作、寫入操作、擦除操作和后臺(tái)操作??刂破?100可以適用于執(zhí)行半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100與主機(jī)之間的交互??刂破?100可以適用于操作用來控制半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100的固件。
控制器1100可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)1110、中央處理單元(CPU)1120、主機(jī)接口1130、存儲(chǔ)器接口1140和錯(cuò)誤校正碼(ECC)模塊1150。RAM 1110可以用作CPU 1120的工作存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器件1200與主機(jī)之間的高速緩沖存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)器件1200與主機(jī)之間的緩沖存儲(chǔ)器。CPU 1120可以控制控制器1100的總體操作??刂破?100可以在讀取操作期間暫時(shí)儲(chǔ)存從主機(jī)提供的程序數(shù)據(jù)。
主機(jī)接口1130可以包括用于主機(jī)與控制器1100之間的數(shù)據(jù)交換的協(xié)議。例如,控制器1100可以經(jīng)由諸如通用串行總線(USB)協(xié)議、多媒體卡(MMC)協(xié)議、外圍組件互連(PCI)協(xié)議、PCI快速(PCI-E)協(xié)議、高級(jí)技術(shù)附件(ATA)協(xié)議、串行ATA協(xié)議、并行ATA協(xié)議、小型計(jì)算機(jī)小接口(SCSI)協(xié)議、增強(qiáng)型小盤接口(ESDI)協(xié)議、集成驅(qū)動(dòng)電子(IDE)協(xié)議和私人協(xié)議的各種接口協(xié)議中的至少一種來與主機(jī)通信。
存儲(chǔ)器接口1140可以適用于執(zhí)行與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100的交互。例如,存儲(chǔ)器接口1140可以包括NAND閃存接口或NOR閃存接口。
ECC模塊1150可以適用于使用錯(cuò)誤校正碼來檢測(cè)和校正從半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100讀取的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。CPU 1120可以根據(jù)ECC模塊1150的錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果來控制讀取電壓,以及控制半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100來執(zhí)行重新讀取操作。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,ECC模塊可以被設(shè)置為控制器1100的組件。
控制器1100和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100可以集成在一個(gè)半導(dǎo)體器件中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,控制器1100和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100可以集成在單個(gè)半導(dǎo)體器件中以形成存儲(chǔ)卡,諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)(PCMCIA)、緊湊型閃存卡(CF)、智能媒體卡(SMC)、記憶棒、多媒體卡(MMC)、縮小尺寸MMC(RS-MMC)、微型MMC、安全數(shù)字(SD)卡、迷你SD、微型SD、SDHC和通用快閃儲(chǔ)存設(shè)備(UFS)等。
控制器1100和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100可以集成在一個(gè)半導(dǎo)體器件中以形成半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器,諸如固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)。半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器(SSD)可以包括被配置成將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的儲(chǔ)存器件。當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)1000被用作半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器(SSD)時(shí),可以大幅提升耦接到存儲(chǔ)系統(tǒng)1000的主機(jī)的工作速度。
在另一示例中,存儲(chǔ)系統(tǒng)1000可以用作諸如計(jì)算機(jī)、超移動(dòng)PC(UMPC)、工作站、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助手(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)平板、無線電話、移動(dòng)電話、智能電話、電子書、便攜式多媒體播放器(PMP)、便攜式游戲機(jī)、導(dǎo)航儀、黑匣子、數(shù)字相機(jī)、三維(3D)電視、數(shù)字錄音機(jī)、數(shù)字音頻播放器、數(shù)字圖片記錄儀、數(shù)字圖片播放器、數(shù)字錄像機(jī)、數(shù)字視頻播放器、用于在無線環(huán)境中收發(fā)信息的設(shè)備、用于家庭網(wǎng)絡(luò)的各種電子設(shè)備之一、用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種電子設(shè)備之一、用于遠(yuǎn)程信息處理網(wǎng)絡(luò)的各種電子設(shè)備之一、RFID設(shè)備和/或用于計(jì)算系統(tǒng)的各種設(shè)備之一等的電子設(shè)備的各種組件之一。
在示例性實(shí)施例中,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100或存儲(chǔ)系統(tǒng)1000可以以各種方式來封裝。例如,在一些實(shí)施例中,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100或存儲(chǔ)系統(tǒng)1000可以使用各種方法來封裝,諸如層疊封裝(PoP)、球柵陣列(BGA)、芯片級(jí)封裝(CSP)、塑料引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插封裝(PDIP)、華夫包式裸片、晶片形式裸片、板上芯片(COB)、陶瓷雙列直插封裝(CERDIP)、塑料度量四方扁平封裝(MQFP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、小外形集成電路(SOIC)、收縮型小外形封裝(SSOP)、薄型小外形封裝(TSOP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級(jí)制造封裝(WFP)和/或晶片級(jí)處理層疊封裝(WSP)等。
圖9是圖示圖8中所示的存儲(chǔ)系統(tǒng)1000的應(yīng)用示例2000的框圖。
根據(jù)圖9中所示的實(shí)施例,存儲(chǔ)系統(tǒng)2000可以包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2100和控制器2200。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2100可以包括多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片。半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片可以分成多個(gè)組。
在圖9中,半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片中的多個(gè)組分別經(jīng)由第一通道CH1至第k通道CHk與控制器2200通信。每個(gè)存儲(chǔ)芯片可以以與以上參照?qǐng)D1所描述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件100基本上相同的方式來配置和操作。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片中的每個(gè)組可以經(jīng)由單個(gè)公共通道與控制器2200通信??刂破?200可以以與以上參照?qǐng)D8而描述的控制器1100基本上相同的方式來配置,且可以控制半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2100的多個(gè)存儲(chǔ)芯片。
圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括圖9中所示的存儲(chǔ)系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的框圖。
根據(jù)圖10中所示的實(shí)施例,計(jì)算系統(tǒng)3000可以包括中央處理單元3100、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)3200、用戶接口3300、電源3400、系統(tǒng)總線3500和存儲(chǔ)系統(tǒng)2000。
存儲(chǔ)系統(tǒng)2000可以經(jīng)由系統(tǒng)總線3500電連接至中央處理單元3100、RAM 3200、用戶接口3300和電源3400。經(jīng)由用戶接口3300提供的數(shù)據(jù)或由中央處理單元3100處理的數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在存儲(chǔ)系統(tǒng)2000中。
在圖10中,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2100可以經(jīng)由控制器2200耦接到系統(tǒng)總線3500。然而,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2100可以直接耦接到系統(tǒng)總線3500??刂破?200的功能可以通過中央處理單元3100和RAM 3200來執(zhí)行。
圖10圖示了以上參照?qǐng)D9所描述的存儲(chǔ)系統(tǒng)2000。然而,存儲(chǔ)系統(tǒng)2000可以用以上參照?qǐng)D8所描述的存儲(chǔ)系統(tǒng)1000來取代。在示例性實(shí)施例中,計(jì)算系統(tǒng)3000可以包括以上分別參照?qǐng)D8和圖9所描述的兩個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)1000和2000。
雖然已經(jīng)出于說明的目的而描述了各種實(shí)施例,但是對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員而言將明顯的是,在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和/或范圍的情況下,可以作出各種改變和修改。
例如,在前面提及的實(shí)施例中示出的邏輯門和晶體管的位置和類型可以根據(jù)輸入信號(hào)的極性來不同地實(shí)施。
此外,在一些情況下,對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是,除非另外具體指出,否則關(guān)于特定實(shí)施例而描述的元件可以單獨(dú)使用或與其他實(shí)施例結(jié)合來使用。